JP5569601B2 - 自動倉庫システム、搬出方法 - Google Patents

Description

本願発明は、固定棚に保持された複数の荷物を一度に大量に出荷可能な自動倉庫システムに関する。

従来、大量の荷物を保管し自動的に入出庫する自動倉庫システムとしては、荷物を左右方向に並べて保管する固定保持部を上下方向に複数段備える固定棚を左右方向に一直線上に並べて固定棚列とし、当該固定棚列を更に平行に複数列配置して荷物の保管スペースを確保し、前記固定棚列の間を前記固定棚列に沿って移動する移載装置によって荷物の移載を行う自動倉庫システムがある。

このように大量の荷物を保管しうる自動倉庫システムでは、例えば搬送用のトラックが到着した際など、固定棚にばらばらに保管されている多くの荷物を前記トラックに対応する荷物群として一箇所に集中させて搬出し無ければならない場合が頻繁に発生する可能性がある。

このような場合、荷物を一つずつ移載する前記移載装置のみで荷物を搬出場所まで移載すると時間がかかりすぎる問題が発生する。

そこで、特許文献１に記載の発明は、前記固定棚列の端部に、上下方向に昇降可能な昇降枠を上下方向に複数配置することができる昇降棚を前記固定棚列と一直線となるように配置し、トラックに対応する荷物を移載装置を用いて事前に前記昇降棚に移載しておき、当該昇降棚を稼働させることで、一度に大量の荷物を搬出することができるものとなっている。

特開２００４−３５９４３２号公報

ところが、前記発明を備えた自動倉庫システムでは、昇降棚を固定棚列の端部に設けなければならず、荷物の搬出位置が限定されるため、倉庫の設計の自由度が制限され、また、搬出された荷物を所望の位置まで搬送するには大きなスペースを確保しなければならないなどの問題を有している。さらに、一度に複数台のトラックに対応することも困難である。

本願発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、倉庫設計の自由度の幅を広げ、複数の荷物群を一度に搬出することを可能とする自動倉庫システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる自動倉庫システムは、水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な可動保持部を上下方向に複数配置し、前記可動保持部が配置される下方に前記可動保持部に載置される荷物を第一方向に搬出する搬送手段と、前記可動保持部の第一方向における側方に前記搬送手段により搬出される荷物が配置される搬出部を有する昇降棚と、荷物を固定的に保持する固定保持部が前記搬送手段よりも上方の空間、および、前記搬出部の直上の空間に複数段に渡って設けられる固定棚と、前記固定棚の前記固定保持部が配置される各段にそれぞれ対応し、第一方向に往復動する走行車を複数有し、前記昇降棚と前記固定棚との間で荷物を移載することができる移載装置と、前記可動保持部から前記搬出部に搬送される荷物を第一方向と交差する第二方向に搬出する搬出経路を有する搬出コンベアとを備えることを特徴とする。

これによれば、搬出される荷物が配置される搬出部の上方空間を無駄にすることなく荷物の保管空間として利用することができ、また、一列に配置される固定棚の間に昇降棚を配置することも可能となる。

従って、固定棚列の端部のみから出荷しなければならないという制限を払拭し、自動倉庫システムの設計自由度を向上させることが可能となる。また、任意の位置に昇降棚を複数個配置することが可能となり、複数の荷物群を一度に搬出することのできる自動倉庫システムとすることも可能となる。

さらに、前記昇降棚と第二方向に並んで配置され、第一方向の側方に第二搬出部を有する第二昇降棚を備え、前記第二搬出部は前記搬出コンベアの搬出経路上に配置されるものとしてもよい。

これによれば、複数の列に配置される固定棚に保管される荷物群を昇降棚、および、第二昇降棚に配置して、同一荷物群に属する荷物を一度に大量に搬出することが可能となる。また、昇降棚で荷物の搬出をしている際に、第二昇降棚に荷物を移載するなど、効率的な運用を図ることが可能となる。

さらに、前記昇降棚と第二方向に並んで配置され、水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な第二可動保持部の第一方向における側方に第二搬出部を有する第二昇降棚と、前記第二可動保持部から前記第二搬出部に搬出される荷物を前記昇降棚側に配置される前記固定棚の前記固定保持部の下方、および、前記移載装置の前記走行車の走行経路の下方を通過させる搬出経路を有する第二搬出コンベアとを備えてもよい。

このようにすることで、複数の列に配置される固定棚に保管されている荷物を第二方向の一方向に搬出することができるため、さらに自動倉庫システムの設計自由度を向上させることが可能となる。例えば、自動倉庫システムに隣接されるトラックヤードを一箇所に集中させる場合に、省スペースでも大量に荷物を搬出することが可能となる。

本願発明によれば、荷物を大量に一度に出荷することのできる自動倉庫システムとすることができ、また、自動倉庫システムの設計自由度を向上させることが可能となる。

図１は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す斜示図である。 図２は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す平面図である。 図３は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す正面図である。 図４は、昇降棚を示す正面図である。 図５は、自動倉庫システムのレイアウトの一つを示す平面図である。 図６は、自動倉庫システムの他の実施例を示す斜示図である。 図７は、自動倉庫システムの他の実施例を示す正面図である。

次に、本願発明に係る自動倉庫システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る自動倉庫システムの一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。

図１は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す斜示図である。

図２は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す平面図である。

図３は、自動倉庫システムの構成単位を模式的に示す正面図である。

これらの図に示すように自動倉庫システム１００は、多くの荷物２００を保管し、一度に多くの荷物２００を搬出することのできるシステムであって、構成単位として、昇降棚１０１と、固定棚１０２と、移載装置１０３と、搬出コンベア１０４とを備えている。本実施の形態の場合、自動倉庫システム１００はさらに、第二昇降棚２０１と、第二固定棚２０２と、第二搬出コンベア２０４とを備えている。

なお本明細書において、同一の機能を備える構成部については同一の名称を付す場合がある。また、名称の先頭に「第二」と付すのは、機能が同一で配置場所が異なるものを区別するために付している。これは、請求の範囲の記載についても同様である。

図４は、昇降棚を示す正面図である。

同図に示すように、昇降棚１０１は、水平面（ＸＹ面）内の第一方向（Ｙ軸方向）に並べて荷物２００を保持可能で、かつ、並べて配置される荷物２００を一括して第一方向に搬送することができる設備であり、可動保持部１１１と、搬送手段１１２と、搬出部１１３と、吊持材１１４、駆動手段１１５とを備えている。

可動保持部１１１は、荷物２００を第一方向に並べた状態で保持可能であり、吊持材１１４により吊り下げられた状態で上下方向に昇降可能となされる部材である。また、昇降棚１０１は、複数の可動保持部１１１を上下方向（Ｚ軸方向）に重ねた状態で配置することが可能であり、上側に配置される可動保持部１１１を吊持材１１４により順次吊り上げることにより、複数の可動保持部１１１を上下方向の所定の間隔で配置することができるものとなっている。一方昇降棚１０１は、所定の間隔で配置された可動保持部１１１を降下させることで、下側に配置される可動保持部１１１から順に積み重ねることができるものとなっている。

なお、図において可動保持部１１１は、単なる矩形の板状の部材として記載しているが、可動保持部１１１は、上下方向に貫通する孔を有する枠体であり、可動保持部１１１を搬送手段１１２の上面よりも下げることで、可動保持部１１１が保持していた荷物２００を搬送手段１１２に載置することができるものとなっている。

搬送手段１１２は、可動保持部１１１に一列に並んで保持されている荷物２００を一括して受け取り、受け取った荷物を第一方向（Ｙ軸方向）に搬送することができるコンベアである。本実施の形態の場合、搬送手段１１２は、可動保持部１１１の第一方向における側方に突出した状態で延設されており、可動保持部１１１の側方に該当する部分が、第二方向（Ｘ軸方向）に荷物を搬送するための場所である搬出部１１３として機能している。

吊持材１１４は、荷物２００を保持した可動保持部１１１を吊り下げた状態で昇降させることのできる部材であり、可動保持部１１１を積み重ねた際に可動保持部１１１の間に対応する部分は折りたたみ、または、撓むことができる部材である。具体的には、チェーンを例示することができる。本実施の形態の場合、吊持材１１４は、可動保持部１１１の四隅に対応する位置に４本上下方向に延びた状態で配置されている。

駆動手段１１５は、吊持材１１４を上下方向（Ｚ軸方向）に移送し、可動保持部１１１を昇降させるための装置であり、例えばモータ及び歯車などによって実現される装置である。具体的には、駆動手段１１５は、可動保持部１１１の両端に対応する位置にそれぞれ設けられ、一つの駆動手段１１５は二本の吊持材１１４を同時に移送することができるものとなっている。

固定棚１０２は、図１〜図３に示すように、荷物を固定的に保持する固定保持部１２１が搬出部１１３よりも上方の空間に複数段に渡って設けられる棚であり、荷物２００を第一方向（Ｙ軸方向）に並べて保持することのできる棚である。

移載装置１０３は、可動保持部１１１と固定棚１０２との間などで荷物を移載することができる設備である。本実施の形態の場合、移載装置１０３は、固定棚１０２の固定保持部１２１に対応する高さにそれぞれ第一方向（Ｙ軸方向）に沿ってレールが敷設され、当該レール上を往復動することができる走行車１３１を備えた設備である。

走行車１３１は、可動保持部１１１や固定保持部１２１に保持されている荷物２００を受け取り、第一方向に沿って移動し、可動保持部１１１や固定保持部１２１の異なる場所に受け渡すことができる車両である。

搬出コンベア１０４は、可動保持部１１１から搬出部１１３に搬送される荷物２００を第一方向と交差する第二方向に搬出する搬出経路を有するコンベアである。本実施の形態では搬出コンベア１０４は第一方向（Ｙ軸方向）と直交する方向である第二方向に搬出経路を備えている。

なお、搬出コンベア１０４は、特に限定されるものでは無く、ローラコンベアやベルトコンベアなど搬送する荷物２００に対応して適宜型式を選択すればよい。また、搬出コンベア１０４は、駆動部材を備えて荷物を能動的に搬送するものや、重力を用いて荷物を搬送するグラビティコンベアなどでもよい。

以上のような昇降棚１０１と、移載装置１０３と、固定棚１０２と、搬出コンベア１０４を自動倉庫システム１００の構成単位として採用することにより、自動倉庫システム１００は、搬出部１１３の上方空間を無駄にすることなく荷物２００を保管することができ、倉庫の空間効率を高めることが可能となる。

また、図５に示すように、昇降棚１０１を固定棚１０２の間に配置することができるため、固定棚１０２を第一方向（Ｙ軸方向）に一直線上に並べて固定棚列の任意の部分から荷物２００を搬出することが可能となる。

また、前記固定棚列を平行に複数列配置し、昇降棚１０１の搬出部１１３と第二昇降棚２０１の第二搬出部２１３とを第二搬出コンベア２０４で接続することで、第二昇降棚２０１に保持された荷物２００を第二搬出コンベア２０４を介して搬出コンベア１０４で第二方向に搬出することが可能となる。

さらに、出荷要求に対応した情報であって、搬出コンベア１０４で一括して搬出する荷物２００の情報である出荷グループに属し、固定棚１０２や第二固定棚２０２などに保持される荷物２００を昇降棚１０１に移載させるよう移載装置１０３を制御する移載制御部（図示せず）を備えれば、出荷グループに属する荷物２００を昇降棚１０１に集めておき、トラックなどが到着した場合などの出荷タイミングで一括して荷物２００を出荷することが可能となる。

さらにこの場合、昇降棚１０１から荷物２００を出荷している間に、第二昇降棚２０１に出荷グループに属する荷物２００を移載するなどの運用か可能であり、出荷グループに属する荷物２００の数が多い場合でも滞りなく出荷を行うことが可能となる。

また、図６に示すように、昇降棚１０１と第二方向（Ｘ軸方向）に並んで配置され、第二可動保持部２１１の第一方向（Ｙ軸方向）における側方に第二搬出部２１３を有する第二昇降棚２０１と、第二搬出部２１３に搬出される荷物２００を固定棚１０２の最下方に配置される固定保持部１２１の下方を通過させる搬出経路を有する第二搬出コンベア２０４とを備える自動倉庫であっても良い。

なお、図６では、第二搬出コンベア２０４の搬出経路を明示するために固定棚１０２や、移載装置１０３を省略して記載しているが、本変形例においては、図７に示すように、第二搬出コンベア２０４は、移載装置１０３の最下方に配置されるレールの下方を通過し、固定棚１０２の最下方に配置される固定保持部１２１の下方を通過するように配置されている。

このようにすることで、第二昇降棚２０１に保持されている荷物２００を昇降棚１０１に保持されている荷物２００が搬出される第二方向に沿って搬出することが可能となる。

これにより、固定棚１０２の下部空間を有効に利用することができ、第二昇降棚２０１に保持されている荷物２００を昇降棚１０１側に短い経路で搬出することが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

また、「平行」などの文言は本願発明の趣旨を逸脱しない程度の誤差（ひろがり）を許容する意味で使用している。

本願発明は、多くの荷物を順次保管していき、必要なときに出荷グループに属する荷物を一括して搬出するような自動倉庫に適用可能である。

１００ 自動倉庫システム
１０１ 昇降棚
１０２ 固定棚
１０３ 移載装置
１０４ 搬出コンベア
１１１ 可動保持部
１１２ 搬送手段
１１３ 搬出部
１１４ 吊持材
１１５ 駆動手段
１２１ 固定保持部
１３１ 走行車
２００ 荷物
２０１ 第二昇降棚
２０２ 第二固定棚
２０４ 第二搬出コンベア
２１１ 第二可動保持部
２１３ 第二搬出部

Claims (5)

1. 水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な可動保持部を上下方向に複数配置し、前記可動保持部が配置される下方に設けられ、前記可動保持部を降下させることで前記可動保持部に載置される荷物を受け取り、受け取った荷物を第一方向に搬出する搬送手段と、前記搬送手段により前記可動保持部の側方に搬出された荷物が配置される搬出部を有する昇降棚と、
   荷物を固定的に保持する固定保持部が前記搬送手段よりも上方の空間、および、前記搬出部の直上の空間に複数段に渡って設けられる固定棚と、
   前記固定棚の前記固定保持部が配置される各段にそれぞれ対応し、第一方向に往復動する走行車を複数有し、前記昇降棚と前記固定棚との間で荷物を移載することができる移載装置と、
   前記可動保持部から前記搬出部に搬送される荷物を第一方向と交差する第二方向に搬出する搬出経路を有する搬出コンベアと
   を備える自動倉庫システム。
2. さらに、
   水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な第二可動保持部を上下方向に複数配置し、前記第二可動保持部が配置される下方に設けられ、前記第二可動保持部を降下させることで前記第二可動保持部に載置される荷物を受け取り、受け取った荷物を第一方向に搬出する第二搬送手段と、前記第二搬送手段により前記第二可動保持部の側方に搬出された荷物が配置される第二搬出部を有し、前記昇降棚と第二方向に並んで配置される第二昇降棚を備え、
   前記第二搬出部は前記搬出コンベアの搬出経路上に配置される
   請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. さらに、
   水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な第二可動保持部を上下方向に複数配置し、前記第二可動保持部が配置される下方に設けられ、前記第二可動保持部を降下させることで前記第二可動保持部に載置される荷物を受け取り、受け取った荷物を第一方向に搬出する第二搬送手段と、前記第二搬送手段により前記第二可動保持部の側方に搬出された荷物が配置される第二搬出部を有し、前記昇降棚と第二方向に並んで配置される第二昇降棚と、
   前記第二可動保持部から前記第二搬出部に搬出される荷物を前記昇降棚側に配置される前記固定棚の前記固定保持部の下方、および、前記移載装置の前記走行車の走行経路の下方を通過させる搬出経路を有する第二搬出コンベアと
   を備える請求項１に記載の自動倉庫システム。
4. 出荷要求に対応する出荷グループに属し、前記固定棚に保持される荷物を前記昇降棚に移載させるよう前記移載装置を制御する移載制御部
   を備える請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 水平面内の第一方向に並べて荷物を保持可能で上下方向に昇降可能な可動保持部を上下方向に複数配置し、前記可動保持部が配置される下方に設けられ、前記可動保持部を降下させることで前記可動保持部に載置される荷物を受け取り、受け取った荷物を第一方向に搬出する搬送手段と、前記搬送手段により前記可動保持部の側方に搬出された荷物が配置される搬出部を有する昇降棚と、荷物を固定的に保持する固定保持部が前記搬送手段よりも上方の空間、および、前記搬出部の直上の空間に複数段に渡って設けられる固定棚とを備える自動倉庫システムに適用する搬出方法であって、
   前記固定棚の前記固定保持部が配置される各段にそれぞれ対応し、第一方向に往復動する走行車を複数有し、前記走行車によって前記昇降棚と前記固定棚との間で荷物を移載する移載工程と、
   第一方向と交差する第二方向に搬出経路を有する搬出コンベアによって前記可動保持部から前記搬出部に搬送される荷物を搬出する搬出工程と
   を含む搬出方法。

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