JP5796300B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

本発明は、移載装置を用いて荷物の入庫および荷物の出庫を行う自動倉庫に関する。

従来、複数の棚を有するラックと荷物の移載を行う移載装置とを備える自動倉庫が存在する。このような自動倉庫では、移載装置は、例えば、ラックの前面に沿って左右に移動する走行台車と、走行台車上に設置されたマストに沿って上下する昇降台とを有するスタッカクレーンに設置されている。

具体的には、移載装置は昇降台に取り付けられており、走行台車の左右方向の移動と、昇降台の上下方向の移動とにより、ラックの前面に沿って上下左右に移動することができる。

また、移載装置は、このようにラックの前面に沿って上下左右に移動することで、ラックへの荷物の入庫、および、ラックからの荷物の出庫を行うことができる。

具体的には、ラックには荷物の入庫および出庫のため入庫口および出庫口が備えられており、移載装置は、自動倉庫が備えるコントローラの指示に従って、入庫口での荷物の受け取り、および、当該荷物の所定の棚への搬送を行う。また、移載装置は同様に、当該コントローラの指示に従って、所定の棚からの荷物の取り出し、および、当該荷物の出庫口へ搬送を行う。

なお、当該コントローラは、例えば、複数の自動倉庫を管理する上位のホストコンピュータから入庫指令および出庫指令を順次受信して蓄積し、蓄積した複数の指令を所定の順序で順次実行する。

また、当該コントローラは、入庫指令を受信した場合、ラックに備えられた複数の棚の中から、当該入庫指令に示される荷物を載置する棚（以下、「入庫棚」という。）を決定する。

このような自動倉庫について、例えば、入庫棚の決定に関する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の技術によれば、複数の棚のそれぞれに割り当てられた優先順位を参照し、前回荷物を移載した棚よりも優先順位の低い複数の棚のうち、空いておりかつ優先順位の最も高い棚を決定する。

これにより、優先順位の低い棚にもいつかは必ず荷物が載置されることになる。つまり、優先順位の低い棚が全く使用されない状態が継続することが防止される。

特開２００２−３２６７０７号公報

ここで、自動倉庫には、入庫および出庫を効率よく行うことが望まれる。そこで、例えば、複数の荷物を順次入庫する場合、出庫効率を向上させるという観点から、出庫口に近い棚から順に荷物を載置していくという方法が存在する。

しかしながら、例えば自動倉庫に複数の出庫口が存在する場合、入庫される荷物をその後にどの出庫口から出庫すべきかを、入庫の時点では判断できない場合がある。

例えば、半導体装置または液晶パネルの製造工程に用いられる自動倉庫は、一般的には、入庫すべき荷物（例えば、複数のウェハが収納されたキャリア）の次の搬送先を示す情報を、当該入庫の時点では持っていない。

つまり、当該荷物を自動倉庫に入庫する時点では、当該自動倉庫が備える複数の出庫口のうちのどの出庫口から出庫されるかがわからない。

従って、ある荷物を入庫する際に、特定の出庫口からの出庫を期待して、その出庫口に近い棚を当該荷物についての入庫棚として決定することはできない。

また、出庫口が一つのみである場合であっても、出庫口のバッファ量（出庫のために一時的に載置可能な荷物の数）は一般に少なく、連続して多数の荷物を出庫口へ搬送することはできない。

そのため、例えば、入出庫量が多く、コントローラに常に入出庫の指令が蓄積されている自動倉庫の場合、出庫口に近い棚を入庫先として優先的に割り当てる方法を用いても、当該棚に載置された荷物の出庫が不可能な状況が発生し易い。つまり、当該方法によるメリットは減殺される。

その結果、自動倉庫を含む搬送システムでは、例えば、各棚に与えられた番号順に荷物を載置していくという方法が採用される。しかし、このことは、入出庫の効率の向上という観点からは好ましいとは言えない。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、効率よく荷物の入出庫を行うことのできる自動倉庫を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る自動倉庫は、複数の棚を有するラックと、前記複数の棚のそれぞれに対する荷物の移載を行う移載装置と、前記移載装置の動作を制御することで外部からの指令を実行する制御装置とを備える自動倉庫であって、前記制御装置は、順次送信される複数の指令情報であって、それぞれが前記ラックへの荷物の入庫指令または前記ラックからの荷物の出庫指令を示す複数の指令情報を順次受信する受信部と、前記受信部により受信された前記複数の指令情報を蓄積する蓄積部と、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第一指令情報であって、入庫指令を示す第一指令情報に示される所定の荷物を載置する棚である入庫棚を前記複数の棚の中から決定する決定部と、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第二指令情報であって、前記第一指令情報の次に実行すべき第二指令情報に示される指令が実行可能であるか否かを判定する判定部とを有し、前記決定部は、（ａ）前記判定部が、前記第二指令情報に示される指令が実行可能であると判定した場合、前記第二指令情報に示される指令の内容に基づいて前記入庫棚を決定し、（ｂ）前記判定部が、前記第二指令情報に示される指令が実行可能でないと判定した場合、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第三指令情報であって、前記第二指令情報の次に実行すべき第三指令情報に示される指令の内容に基づいて前記入庫棚を決定する。

この構成によれば、ある入庫指令に対応する入庫棚を決定する際に、当該入庫指令の次に実行可能な指令の内容に基づいて入庫棚が決定される。

つまり、第一指令情報に示される指令と、次に実行可能な指令（第二指令情報または第三指令情報に示される指令）との連続的かつ効率的な実行が可能となるように、第一指令情報に対応する入庫棚が決定される。

従って、本態様の自動倉庫によれば、従来よりも効率のよい荷物の入出庫が可能となる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記ラックは、前記ラックから出庫すべき荷物の一時的な載置場所を有する出庫口を備え、前記判定部は、前記第二指令情報が出庫指令を示し、かつ、前記第二指令情報に示される荷物が前記一時的な載置場所に載置可能である場合、前記第二指令情報に示される指令が実行可能であると判定し、前記荷物が前記一時的な載置場所に載置可能でない場合、前記第二指令情報に示される指令が実行可能でないと判定するとしてもよい。

この構成によれば、第二指令情報に示される指令が出庫指令である場合、当該出庫指令が実行可能であるか否かが的確に判断される。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記決定部は、前記第二指令情報が出庫指令を示し、かつ、前記出庫指令が実行可能であると判定された場合、前記出庫指令の対象である荷物が載置されている棚である特定棚の近傍の棚を、前記入庫棚として決定するとしてもよい。

この構成によれば、移載装置は、入庫指令の実行と出庫指令の実行とを連続して効率よく行うことができる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記ラックは、前記ラックに入庫すべき荷物の一時的な載置場所を有する入庫口を備え、前記決定部は、前記第二指令情報が入庫指令を示し、かつ、前記入庫指令が実行可能であると判定された場合、前記一時的な載置場所である特定棚の近傍の棚を、前記入庫棚として決定するとしてもよい。

この構成によれば、移載装置は、連続する入庫指令を効率よく実行することができる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記ラックは、前記移載装置を挟んで向かい合わせて配置された第一ラックと第二ラックとで構成されており、前記特定棚は、前記第一ラックおよび前記第二ラックのいずれか一方に備えられた棚であり、前記決定部は、前記第一ラックおよび前記第二ラックの他方に備えられた棚であって、前記特定棚と対向する位置に備えられている棚である対向棚を、前記入庫棚として決定するとしてもよい。

この構成によれば、移載装置は、第一指令情報に示される入庫指令の実行の後に、上下または左右に移動することなく、即座に、出庫または入庫のための、第二指令情報に示される荷物の取り込みを行うことができる。つまり、連続する指令をより効率よく実行することができる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記決定部は、前記第二指令情報に示される荷物の前記対向棚への載置が可能である場合、前記対向棚を前記入庫棚として決定し、前記第二指令情報に示される荷物の前記対向棚への載置が可能でない場合、前記特定棚の上もしくは下の棚、または、前記対向棚の上もしくは下の棚を、前記入庫棚として決定するとしてもよい。

この構成によれば、対向棚が空いていないなど、対向棚への荷物の載置が可能でない場合において、第一指令情報と第二指令情報との連続した処理が最も効率的に実行できるように、第一指令情報に対応する入庫棚が決定される。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記決定部は、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のそれぞれの優先度に応じて、前記複数の指令情報の中から前記第一指令情報、前記第二指令情報、および前記第三指令情報を特定するとしてもよい。

この構成によれば、複数の指令情報が、それぞれの優先度に応じて順次実行されるため、当該自動倉庫の利用の目的（工業製品の効率的な生産など）に応じた的確な順序で入庫および出庫を行うことが可能となる。

また、本発明は、上記いずれかの態様に係る自動倉庫が実行する特徴的な処理を含む入庫棚決定方法として実現することもできる。また、入庫棚決定方法が含む各処理をコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現すること、および、そのプログラムが記録された記録媒体として実現することもできる。そして、そのプログラムをインターネット等の伝送媒体又はＤＶＤ等の記録媒体を介して配信することもできる。

本発明によれば、効率よく荷物の入出庫を行うことのできる自動倉庫を提供することができる。

本発明の実施の形態における自動倉庫の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態における自動倉庫が有する棚の構成概要を示す斜視図である。 実施の形態における自動倉庫の構成を模式的に示す平面図である。 実施の形態におけるコントローラの機能的な構成を示すブロック図である。 実施の形態の第一ラックおよび第二ラックにおける棚の配列の一例を示す図である。 実施の形態における自動倉庫が実行すべき複数の指令内容の第一の例を示す図である。 図６Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚の使用状況の一例を示す図である。 実施の形態における自動倉庫が実行すべき複数の指令内容の第二の例を示す図である。 図７Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚の使用状況の一例を示す図である。 実施の形態における自動倉庫が実行すべき複数の指令内容の第三の例を示す図である。 図８Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚の使用状況の一例を示す図である。

本発明の実施の形態における自動倉庫について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態における自動倉庫１の構成概要を示す斜視図である。

図２は、本発明の実施の形態における自動倉庫１が有する棚の構成概要を示す斜視図である。

自動倉庫１は、図１に示すように、複数の棚７５を有する第一ラック７０ａと、複数の棚７５のそれぞれに対する荷物の移載を行う移載装置３０と、移載装置３０の動作を制御することで外部からの指令を実行するコントローラ１００とを備える。

移載装置３０は、具体的には、走行レール９および１０に沿って移動するスタッカクレーン２に設置されている。また、コントローラ１００は、具体的には、移載装置３０を含む自動倉庫１の全体の動作を制御する。

本実施の形態では、自動倉庫１は、例えば、半導体製造工程において使用されることを想定している。この場合、棚７５に載置される荷物６は、例えば複数のウェハが収納されたキャリアである。

また、棚７５は、図２に示すように、一対の支持体７２によって構成される。各支持体７２は、棚枠７１に固定されている。

なお、図１では省略されているが、本実施の形態の自動倉庫１は、スタッカクレーン２挟んで第一ラック７０ａと向かい合わせて配置された第二ラック７０ｂを備えている。

スタッカクレーン２は、走行台車４と、走行台車４上に設置されたマスト５と、マスト５に沿って上下する昇降台３４とを備える。

移載装置３０は、その移載方式として、多関節のアームユニットにより荷物６の移載を行うスカラーアーム方式が採用されている。移載装置３０はアームユニットを伸縮させることで、棚７５との間で荷物６の移載を行うことができる。

走行台車４は、走行駆動モータ等を備え、敷設された走行レール９上を水平方向に移動する。マスト５は、昇降駆動ベルト等を備え、昇降駆動ベルトに接続された昇降台３４を昇降させる。

走行台車４が左右方向（Ｘ軸方向）へ移動し、かつ、昇降台３４が上下方向（Ｚ軸方向）へ移動することで、移載装置３０は、任意の棚７５の前方に移動することができる。つまり、任意の棚７５からの荷物の取り出し、および、任意の棚７５への荷物６の載置を行うことができる。具体的には、移載装置３０の動作は、コントローラ１００によって制御される。

コントローラ１００は、制御装置の一例であり、例えば、情報の入出力を行うインタフェース、並びに、制御プログラムを実行するためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）およびメモリ等を備えるコンピュータによって実現される。

また、コントローラ１００は、有線通信または無線通信を介して、移載装置３０等の構成要素に対する制御信号を送信し、必要に応じてこれら構成要素から送信される信号を受信する。コントローラ１００が備える機能的な構成については、図４を用いて後述する。

図３は、本発明の実施の形態における自動倉庫１の構成を模式的に示す平面図である。

図３に示すように、移載装置３０は、第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂの双方との間での荷物６の移載を行うことができる。

スタッカクレーン２は、入庫すべき荷物６を入庫口で受け取って、第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂのいずれかの棚７５まで搬送する。また出庫すべき荷物６を、当該荷物６が載置されている棚７５から取り出し、それを出庫口まで搬送する。

具体的には、自動倉庫１は、第一ラック７０ａに配置された第一入庫口７７と第一出庫口７６とマニュアル入庫口８０とを備える。また、自動倉庫１はさらに、第二ラック７０ｂに配置された第二入庫口７８と第二出庫口７９とマニュアル出庫口８１とを備える。

なお、第一入庫口７７、第一出庫口７６、第二入庫口７８および第二出庫口７９は、第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂの上部に設けられており、例えば天井走行車との間で荷物６の受け渡しが行われる。

つまり、天井走行車により搬送されてきた荷物６は、第一入庫口７７または第二入庫口７８を介して第一ラック７０ａまたは第二ラック７０ｂに入庫される。

また、第一ラック７０ａまたは第二ラック７０ｂに収納されている荷物６は、第一出庫口７６または第二出庫口７９を介して出庫される。つまり、第一出庫口７６または第二出庫口７９まで搬送され一時的に載置された荷物６は、天井走行車に引き取られ、例えば次の製造工程に送り出される。

また、マニュアル入庫口８０は、作業員の手により荷物６が搬入されるポートであり、第一ラック７０ａの下部に設けられている。マニュアル出庫口８１は、作業員の手により荷物６の搬出を行うためのポートであり、第二ラック７０ｂの下部に設けられている。

図４は、本発明の実施の形態におけるコントローラ１００の機能的な構成を示すブロック図である。

コントローラ１００は、図４に示すように、受信部１０２と、蓄積部１０４と、決定部１０６と、判定部１０８とを備える。

なお、コントローラ１００は、自動倉庫１の各種動作を制御するための他の機能構成も備えているが、これら他の機能構成についての図示および説明は省略し、主として、本発明に関与する機能構成についての図示および説明を行う。

受信部１０２は、順次送信される複数の指令情報であって、それぞれがラック（７０ａ、７０ｂ）への荷物の入庫指令またはラック（７０ａ、７０ｂ）からの荷物の出庫指令を示す複数の指令情報を順次受信する。

なお、指令情報は、例えば、指令系統上、自動倉庫１の上位に位置するホストコンピュータから送信される。

蓄積部１０４は、受信部１０２により受信された複数の指令情報を蓄積する。

決定部１０６は、蓄積部１０４に蓄積されている複数の指令情報のうちの一つである第一指令情報であって、入庫指令を示す第一指令情報に示される所定の荷物を載置する棚である入庫棚を前記複数の棚の中から決定する。

判定部１０８は、蓄積部１０４に蓄積されている複数の指令情報のうちの一つである第二指令情報であって、第一指令情報の次に実行すべき第二指令情報に示される指令が実行可能であるか否かを判定する。

ここで、決定部１０６は、より詳細には、以下のように入庫棚を決定する。すなわち、決定部１０６は、（ａ）判定部１０８が、第二指令情報に示される指令が実行可能であると判定した場合、第二指令情報に示される指令の内容に基づいて前記入庫棚を決定する。

また、決定部１０６は、（ｂ）判定部１０８が、第二指令情報に示される指令が実行可能でないと判定した場合、蓄積部１０４に蓄積されている複数の指令情報のうちの一つである第三指令情報であって、第二指令情報の次に実行すべき第三指令情報に示される指令の内容に基づいて前記入庫棚を決定する。

つまり、決定部１０６は、コントローラ１００の制御により自動倉庫１が蓄積部１０４に蓄積されている複数の指令情報に示される指令のうちの入庫指令を実行する場合、当該入庫指令の次に実行する指令を予測し、その内容に応じて、当該入庫指令に対応する入庫棚の決定を行うことができる。

これにより、自動倉庫１における荷物６の入庫および出庫の効率化が実現される。

以下、図５〜図８Ｂを用いて、実施の形態におけるコントローラ１００が、入庫棚をどのように決定するかについて説明する。

図５は、本発明の実施の形態の第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂにおける棚７５の配列の一例を示す図である。

なお図５では、第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂにおける棚７５の配列が分かり易いように、棚７５の配列を平面に展開して図示している。

図５に示すように、第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂはともに、Ｘ軸方向に並べられた１２個の棚７５を有する棚段をＺ軸方向に５つ備えている。また、各棚段には、１〜５の段番号のいずれかが割り当てられ、各棚段における１２個の棚７５のそれぞれには、１〜１２の連番号のいずれかが割り当てられている。

また、各棚７５を識別するために、各棚７５に“Ａ−Ｂ−Ｃ”という形式の棚番が割り当てられている。具体的には、第一ラック７０ａに含まれる棚７５は、Ａ＝“１”であり、第二ラック７０ｂに含まれる棚７５は、Ａ＝“２”である。また、Ｂは連番号を表し、Ｃは段番号を表している。

また、［ｎ］は荷物を表しており、例えば荷物［２］は、棚番“１−１０−３”の棚に載置されている。

また、第一入庫口７７、第一出庫口７６、第二入庫口７８、第二出庫口７９、マニュアル入庫口８０、およびマニュアル出庫口８１のそれぞれは、入庫または出庫される荷物の一時的な載置場所を有している。具体的には、それぞれの入庫口および出庫口は、２つまでの荷物を一時的に載置可能である。

このような環境における、コントローラ１００による入庫棚の決定に係る処理を、指令の具体例を挙げながら説明する。

図６Ａは、自動倉庫１が実行すべき複数の指令内容の第一の例を示す図であり、図６Ｂは、図６Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚７５の使用状況の一例を示す図である。

蓄積部１０４に、図６Ａに示す複数の指令情報がジョブキューとして蓄積されている場合を想定する。

具体的には、図６Ａには４つの指令情報が示されており、各指令情報には優先順位が付されている。また、図６Ａにおける“指令種別”は、各指令情報に示される指令が、入庫指令および出庫指令のいずれであるかを特定する情報である。また、図６Ａにおける“指令内容”は、具体的にどの荷物をどの位置に搬送すべきかを示す情報である。

なお、各指令情報に付された優先順位は、例えば、これら指令情報の送信元であるホストコンピュータによって付されて、指令情報とともに送信される。

または、例えば、コントローラ１００がそれぞれの指令情報を受信したタイミング、もしくは、それぞれの指令情報に示される入庫または出庫すべき荷物の種類などに応じて、コントローラ１００が、各指令情報の優先順位を決定してもよい。

このように、蓄積部１０４に複数の指令情報が蓄積されている場合、決定部１０６は、優先度が最も高く、かつ、実行可能な指令を示す指令情報を選択して処理する。

なお、各指令情報に示される指令が実行可能か否かは、判定部１０８によって判定される。判定部１０８は、具体的には、例えば、コントローラ１００に蓄積されている荷物の入庫および出庫の履歴データ（図示せず）を参照することで、各指令が実行可能か否かを判定することができる。

また、図６Ａにおいて、最も優先度が高い、荷物［１］についての入庫指令を示す指令情報は、第一指令情報の一例であり、次に優先度が高い荷物［２］についての出庫指令を示す指令情報は、第二指令情報の一例である。

判定部１０８は、最も優先度が高い、荷物［１］についての入庫指令（第一指令）については、図６Ｂに示すように、空いている棚７５が１つ以上存在することから、実行可能と判定する。なお、当該判定の時点では、荷物［１］はマニュアル入庫口８０に一時的に載置されている。

さらに、判定部１０８は、次に優先度の高い、荷物［２］についての出庫指令（第二指令）については、図６Ｂに示すように、第二指令に指定されたマニュアル出庫口８１が空いていることから、実行可能と判定する。

なお、判定部１０８は、より詳細には、例えば以下の複数の条件を満していることを確認した場合に、当該出庫指令が実行可能であると判定する。

（ｉ）履歴データ上、マニュアル出庫口８１が空いている。（ｉｉ）マニュアル出庫口８１に備えられたセンサが物体を検出しない。（ｉｉｉ）制御信号等の信号の送受信システムがダウンしていない。（ｉｖ）マニュアル出庫口８１が使用不可として登録されていない。

つまり、判定部１０８は、マニュアル出庫口８１の物理的および論理的な使用の可否を確認することで、マニュアル出庫口８１を介した荷物の受け渡しを伴う作業が実行可能か否かを判定することができる。このことは、他の出庫口および入庫口についても同様である。

決定部１０６は、このような状況において、第一指令に対応する入庫棚、つまり、荷物［１］が載置される棚７５を、第二指令の内容に基づいて決定する。

具体的には、決定部１０６は、第二指令における出庫対象である荷物［２］が載置されている棚７５（特定棚）の近傍の棚７５を、入庫棚として決定する。

より詳細には、決定部１０６は、特定棚と対向する位置に備えられている棚である対向棚を入庫棚として決定する。

本例の場合、図６Ｂに示すように、荷物［２］が載置されている特定棚の棚番は“１−１０−３”であり、その対向位置にある対向棚の棚番は“２−１０−３”である。

また、棚番“２−１０−３”である対向棚は図６Ｂに示すように空いている。つまり、入庫すべき荷物［１］の対向棚への載置が可能である。従って、決定部１０６は、棚番“２−１０−３”の棚７５を、第一指令に対応する入庫棚として決定する。

これにより、移載装置３０は、第一指令における入庫対象である荷物［１］を棚番“２−１０−３”の棚７５に載置した後に、上下および左右に移動することなく、第二指令における出庫対象である荷物［２］を、当該棚７５の向かいにある棚番“１−１０−３”の棚７５から取り込むことができる。

つまり、第一指令と第二指令との間に移載装置３０自体が移動すべき距離は実質的にゼロであり、連続して実行される荷物の入庫および出庫に係る作業効率の極大化が図られる。

なお、本例における対向棚である棚番“２−１０−３”の棚７５が空いていないなど、当該対向棚が使用不可である場合、決定部１０６は、荷物［２］が載置されている特定棚の上もしくは下の棚７５、または、当該対向棚の上もしくは下の棚７５を、入庫棚として決定する。つまり図６Ｂにおいて濃いドットが付された４つの棚７５のいずれかが入庫棚として決定される。

この場合、走行台車４を移動させず、昇降台３４のみを上または下に移動させることで、移載装置３０を、入庫棚の前方に位置させることができる。

また、これら４つの棚７５のいずれが入庫棚として決定されるかについては、例えば、特定棚の上、下、対向棚の上、下という優先順位に従うなど、所定のルールに従って決定部１０６が決定すればよい。

さらに、例えば、濃いドットが付された４つの棚７５の全てが使用不可である場合は、特定棚の近傍の棚７５である、図６Ｂにおいて薄いドットが付された１２個の棚７５のいずれかが入庫棚として決定される。

また、これら１２個の棚７５のいずれが入庫棚として決定されるかについては、例えば、特定棚の左、右、対向棚の左、右、・・・、という優先順位に従うなど、所定のルールに従って決定部１０６が決定すればよい。

図７Ａは、自動倉庫１が実行すべき複数の指令内容の第二の例を示す図であり、図７Ｂは、図７Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚７５の使用状況の一例を示す図である。

蓄積部１０４に、図７Ａに示す複数の指令情報がジョブキューとして蓄積されている場合を想定する。

この場合、判定部１０８は、最も優先度が高い、荷物［１］についての入庫指令（第一指令）については、図７Ｂに示すように、空いている棚７５が１つ以上存在することから、実行可能と判定する。なお、当該判定の時点では、荷物［１］はマニュアル入庫口８０に一時的に載置されている。

さらに、判定部１０８は、次に優先度の高い、荷物［４］についての入庫指令（第二指令）については、図７Ｂに示すように、空いている棚７５が２つ以上存在することから、実行可能と判定する。なお、当該判定の時点では、荷物［４］は第二入庫口７８に一時的に載置されている。

決定部１０６は、このような状況において、第一指令に対応する入庫棚を、第二指令の内容に基づいて決定する。

具体的には、決定部１０６は、第二指令における入庫対象である荷物［２］が一時的に載置されている棚７５（特定棚）の近傍の棚７５を、入庫棚として決定する。

本例における特定棚は、第二入庫口７８における一時的な載置場所として使用されている棚番“２−６−５”の棚７５である。

また、当該特定棚に対向する位置に備えられている対向棚は、棚番“１−６−５”の棚７５であるが、当該棚７５は、第一出庫口７６における一時的な載置場所として使用されており、荷物［５］が載置されている。

さらに、当該特定棚は、最上段の棚である。そこで、決定部１０６は、当該特定棚の下の棚７５または当該対向棚の下の棚７５を第一指令に対応する入庫棚として決定する。

つまり、図７Ｂにおいて濃いドットが付された棚番“２−６−４”の棚７５、または、棚番“１−６−４”の棚７５が、入庫棚として決定される。

この場合、移載装置３０は、第一指令における入庫対象である荷物［１］を棚番“２−６−４”の棚７５、または、棚番“１−６−４”の棚７５に載置した後に、左右に移動することなく上方に移動する。これにより、移載装置３０は第二指令における入庫対象である荷物［４］を、一時的な載置場所である棚番“２−６−５”の棚７５から取り込むことができる。つまり、第一指令と第二指令とが連続して効率よく実行される。

なお、棚番“２−６−４”の棚７５および棚番“１−６−４”の棚７５が空いていないなど、これら棚７５が使用不可である場合を想定する。この場合、決定部１０６は、荷物［２］が載置されている特定棚の近傍の棚７５である、図７Ｂにおいて薄いドットが付された８つの棚７５のいずれかが入庫棚として決定される。

図８Ａは、自動倉庫１が実行すべき複数の指令内容の第三の例を示す図であり、図８Ｂは、図８Ａに示される複数の指令内容が実行される際の棚７５の使用状況の一例を示す図である。

蓄積部１０４に、図８Ａに示す複数の指令情報がジョブキューとして蓄積されている場合を想定する。

この場合、判定部１０８は、最も優先度が高い、荷物［１］についての入庫指令（第一指令）については、図８Ｂに示すように、空いている棚７５が１つ以上存在することから、実行可能と判定する。なお、当該判定の時点では、荷物［１］はマニュアル入庫口８０に一時的に載置されている。

さらに、判定部１０８は、次に優先度の高い、荷物［２］についての出庫指令（第二指令）については、図８Ｂに示すように、第二指令に指定された第一出庫口７６が空いていないことから、実行不可能と判定する。

具体的には、第一出庫口７６には２つまでの荷物の一時的な載置が可能であるが、当該判定の時点では、第一出庫口７６には既に荷物［５］および荷物［６］が載置されている。つまり、荷物［５］および荷物［６］が第一出庫口７６において出庫待ちの状態であり、かつ、先に実行される第一指令の実行中に、第一出庫口７６に荷物［２］が載置可能な状態になるという保障はない。

そのため、判定部１０８は、第二指令の実行は不可能と判定し、さらに、第二指令の次に優先度の高い、荷物［３］についての出庫指令（第三指令）についての実行可否判定を行う。

本例の場合、第三指令に指定された第二出庫口７９は空いており、荷物［３］の一時的な載置が可能である。そのため、判定部１０８は、第三指令は実行可能と判定する。

決定部１０６は、このような状況において、第一指令に対応する入庫棚を、第三指令の内容に基づいて決定する。

具体的には、決定部１０６は、第三指令における出庫対象である荷物［３］が載置されている棚７５（特定棚）の近傍の棚７５を、入庫棚として決定する。

より詳細には、決定部１０６は、特定棚と対向する位置に備えられている棚である対向棚を入庫棚として決定する。本例の場合、特定棚の棚番は“２−２−４”であり、その対向位置にある対向棚の棚番は“１−２−４”である。

また、棚番“１−２−４”である対向棚は図８Ｂに示すように空いている。従って、決定部１０６は、棚番“１−２−４”の棚７５を、第一指令に対応する入庫棚として決定する。

この場合、第一指令の実行と第三指令の実行との間に移載装置３０自体が移動すべき距離は実質的にゼロであり、連続して実行される荷物の入庫および出庫に係る作業効率の極大化が図られる。

なお、本例における対向棚である棚番“１−２−４”の棚７５が空いていないなど、当該対向棚が使用不可である場合、決定部１０６は、荷物［３］が載置されている特定棚の上もしくは下の棚７５、または、当該対向棚の上もしくは下の棚７５を、入庫棚として決定する。つまり図８Ｂにおいて濃いドットが付された４つの棚７５のいずれかが入庫棚として決定される。

さらに、例えば、濃いドットが付された４つの棚７５の全てが使用不可である場合は、例えば、図８Ｂにおいて薄いドットが付された１２個の棚７５のいずれかが入庫棚として決定される。

なお、本例において、仮に、判定部１０８により第三指令が実行不可能と判定された場合、判定部１０８は、第三指令の次に優先度の高い、荷物［４］についての入庫指令（第四指令）についての実行可否判定を行う。つまり、判定部１０８は、このように、各指令の優先度に従って、順次、実行可否判定を行う。

以上説明したように、本実施の形態の自動倉庫１では、コントローラ１００が、入庫すべき荷物のそれぞれについて、入庫棚を決定する。

具体的には、決定部１０６は、移載装置３０が後の指令（出庫指令または入庫指令）で取り込むべき荷物が載置された特定棚の近傍の棚７５を、先の指令に対応する入庫棚として決定する。これにより、連続して実行される荷物の入庫および出庫に係る効率性が向上される。

例えば、特定棚に対向する位置にある対向棚が入庫棚として決定された場合、上述のように、移載装置３０の移動距離が極小化されることで、連続して実行される荷物の入庫および出庫に係る作業効率の極大化が図られる。

また、仮に、対向棚が使用不可である場合であっても、特定棚の上下左右の棚７５、または対向棚の上下左右の棚７５など、特定棚の近傍の複数の棚７５の中から入庫棚が決定される。

すなわち、自動倉庫１が備える複数の棚７５の、その時々の使用状況に応じて、入庫および出庫の作業効率の向上に最も寄与すると考えられる位置の棚７５が、入庫棚として決定される。

さらに、上述のように、コントローラ１００は、複数の指令情報に対して優先度に応じて順次処理していく際に、実行不可能と判定された指令については、当該指令が可能となるまで待つのではなく、当該指令を飛ばして、次に優先度の高い指令についての実行可否判定を行う。

そのため、半導体製造工程に用いられる倉庫のように、製造物の素材または半完成品である荷物の入庫および出庫の頻度およびタイミングが様々に変化し、かつ、予めこれらについての情報が得られない場合に、本実施の形態の自動倉庫１は有用である。

具体的には、このような場合であっても、自動倉庫１によれば、順次実行すべき指令のそれぞれの実行可否が判定され、かつ、先に実行すべき入庫指令に対応する入庫棚が、当該判定の結果から実行が予測される指令の内容に基づいて決定される。そのため、従来よりも効率的な入庫および出庫が可能となる。

以上、本発明の自動倉庫について、実施の形態に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、自動倉庫１は、分離された２つのラックである第一ラック７０ａおよび第二ラック７０ｂを備えている。しかし、自動倉庫１は、複数の荷物の収納が可能なラックであれ、当該ラックを一つのみ備えていてもよい。

また、例えば、自動倉庫１は、半導体製造工程に用いられるのではなく、例えば、他の種類の工業製品の生産のための保管庫、または、物流倉庫において種々の荷物を一時的に保管するための保管庫として用いられてもよい。

また、移載装置３０の移載方式としては、スカラーアーム方式に限定されることはなく、例えば、フォーク方式またはプッシュプル方式が採用されてもよい。

また、自動倉庫１が備える入庫口および出庫口の数および種類も、本実施の形態における入庫口および出庫口の数および種類に限定されない。

例えば、第一ラック７０ａまたは第二ラック７０ｂの下部に、これらラックの設置面上を走行する無人走行車との間の荷物の受け渡しのための入庫口または出庫口が設けられてもよい。

また、蓄積部１０４に蓄積される複数の指令情報のそれぞれに優先順位が対応付けられなくてもよい。コントローラ１００は、例えば、上記のホストコンピュータから優劣を付けられずに複数の指令情報が送信された場合、これら複数の指令情報の中から、実行すべき指令情報を順次ランダムに選択してもよい。

また、自動倉庫１が実行すべき複数の指令情報のそれぞれの優先順位を決定するルールは一定でなくてもよい。

例えば、自動倉庫１において、単位時間当たりの入出庫量が閾値以下の場合は、複数の指令情報のそれぞれを受信順に処理し、当該入出庫量が閾値を越えた場合は、複数の指令情報をそれぞれの内容に応じた優先順位に従って処理する、という制御が行われてもよい。

本発明の自動倉庫は、複数の荷物の入出庫のための複数の棚を備える自動倉庫であって、複数の荷物の入出庫に係る作業を効率よく行うことのできる自動倉庫である。従って、工場および物流倉庫等で荷物の保管を行う自動倉庫等として有用である。

１ 自動倉庫
２ スタッカクレーン
４ 走行台車
５ マスト
６ 荷物
９ 走行レール
３０ 移載装置
３４ 昇降台
７０ａ 第一ラック
７０ｂ 第二ラック
７１ 棚枠
７２ 支持体
７５ 棚
７６ 第一出庫口
７７ 第一入庫口
７８ 第二入庫口
７９ 第二出庫口
８０ マニュアル入庫口
８１ マニュアル出庫口
１００ コントローラ
１０２ 受信部
１０４ 蓄積部
１０６ 決定部
１０８ 判定部

Claims (7)

1. 複数の棚を有するラックと、前記複数の棚のそれぞれに対する荷物の移載を行う移載装置と、前記移載装置の動作を制御することで外部からの指令を実行する制御装置とを備える自動倉庫であって、
   前記制御装置は、
   順次送信される複数の指令情報であって、それぞれが前記ラックへの荷物の入庫指令または前記ラックからの荷物の出庫指令を示す複数の指令情報を順次受信する受信部と、
   前記受信部により受信された前記複数の指令情報を蓄積する蓄積部と、
   前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第一指令情報であって、入庫指令を示す第一指令情報に示される所定の荷物を載置する棚である入庫棚を前記複数の棚の中から決定する決定部と、
   前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第二指令情報であって、前記第一指令情報の次に実行すべき第二指令情報に示される指令が実行可能であるか否かを判定する判定部とを有し、
   前記決定部は、
   （ａ）前記判定部が、前記第二指令情報に示される指令が実行可能であると判定した場合、前記第二指令情報に示される指令の内容である、出庫指令の対象の荷物が載置されている棚の位置、または、入庫すべき荷物の一時的な載置場所である棚の位置に基づいて前記入庫棚を決定し、
   （ｂ）前記判定部が、前記第二指令情報に示される指令が実行可能でないと判定した場合、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のうちの一つである第三指令情報であって、前記第二指令情報の次に実行すべき第三指令情報に示される指令の内容である、出庫指令の対象の荷物が載置されている棚の位置、または、入庫すべき荷物の一時的な載置場所である棚の位置に基づいて前記入庫棚を決定する
   自動倉庫。
2. 前記ラックは、前記ラックから出庫すべき荷物の一時的な載置場所を有する出庫口を備え、
   前記判定部は、前記第二指令情報が出庫指令を示し、かつ、前記第二指令情報に示される荷物が前記一時的な載置場所に載置可能である場合、前記第二指令情報に示される指令が実行可能であると判定し、前記荷物が前記一時的な載置場所に載置可能でない場合、前記第二指令情報に示される指令が実行可能でないと判定する
   請求項１記載の自動倉庫。
3. 前記決定部は、前記第二指令情報が出庫指令を示し、かつ、前記出庫指令が実行可能であると判定された場合、前記出庫指令の対象である荷物が載置されている棚である特定棚の近傍の棚を、前記入庫棚として決定する
   請求項１または２に記載の自動倉庫。
4. 前記ラックは、前記ラックに入庫すべき荷物の一時的な載置場所を有する入庫口を備え、
   前記決定部は、前記第二指令情報が入庫指令を示し、かつ、前記入庫指令が実行可能であると判定された場合、前記一時的な載置場所である特定棚の近傍の棚を、前記入庫棚として決定する
   請求項１または２に記載の自動倉庫。
5. 前記ラックは、前記移載装置を挟んで向かい合わせて配置された第一ラックと第二ラックとで構成されており、
   前記特定棚は、前記第一ラックおよび前記第二ラックのいずれか一方に備えられた棚であり、
   前記決定部は、前記第一ラックおよび前記第二ラックの他方に備えられた棚であって、前記特定棚と対向する位置に備えられている棚である対向棚を、前記入庫棚として決定する
   請求項３または４に記載の自動倉庫。
6. 前記決定部は、前記第二指令情報に示される荷物の前記対向棚への載置が可能である場合、前記対向棚を前記入庫棚として決定し、前記第二指令情報に示される荷物の前記対向棚への載置が可能でない場合、前記特定棚の上もしくは下の棚、または、前記対向棚の上もしくは下の棚を、前記入庫棚として決定する
   請求項５記載の自動倉庫。
7. 前記決定部は、前記蓄積部に蓄積されている前記複数の指令情報のそれぞれの優先度に応じて、前記複数の指令情報の中から前記第一指令情報、前記第二指令情報、および前記第三指令情報を特定する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の自動倉庫。

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