JP6579492B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

Description

この発明は自動倉庫システムの異常時における自動倉庫システムの稼働の停止を防止することに関する。

自動倉庫システムでは、スタッカークレーン、入出庫コンベヤ等の搬送機器により物品を搬送する。そして特許文献１（特５７７３２９３）は、予め搬送機器が関係する異常からの復旧手順を記憶させておき、異常を把握すると把握した異常に対する復旧手順を読み出し、異常の発生個所と異常への対処方法をモニタに表示し、作業者はモニタの表示に従って物流システムの復旧を行う。

特許第５７７３２９３号公報

上記特許文献１の自動倉庫システムでは、搬送機器が搬送することができない異常が生じると、当初予定していた搬送作業が実行できなくなる。例えばスタッカークレーンにより棚から他の棚へ物品の搬送をする際に、既に入庫先の間口に物品が入庫されており入庫できないことがある。なおこの異常は先入品異常と呼ばれる。このような異常が発生すると、スタッカークレーンは入庫先の間口に物品が搬送できないので停止してしまう。作業者はモニタに表示される復旧手順に従って物流システムの復旧を行うが、作業者により復旧が行われるまで搬送作業が実行されず、自動倉庫システムの稼働が停止してしまう。

本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、搬送車により物品を搬送先に搬送する際に、搬送先の異常により搬送車が停止し、そのために自動倉庫システムの稼働が停止することを防ぐ自動倉庫システムの提供を目的とする。

本発明の自動倉庫システムは、物品を搬送する搬送車と、搬送車の走行経路に沿って配置され、物品が載置される棚と、搬送車に設けられており、搬送を行う物品を物品が載置される搬送元から搬送先に向けて搬送を行う時に、前記搬送先の異常の把握を行う異常把握手段と、前記異常把握手段により搬送先の異常が把握されると、搬送先に搬送を行わずに、搬送先を別の搬送先に振替えるよう制御を行うコントローラと、を備える。

この自動倉庫システムでは、搬送車により棚あるいは入庫ステーションである搬送元に載置された物品を、棚あるいは出庫ステーションである搬送先に向けて搬送を行う際、搬送先に異常が発生すると搬送車に設けられた異常把握手段により搬送先の異常が把握され、把握された異常に基づいて、搬送先に搬送を行わずに、別の搬送先に搬送を振替えるよう制御を行う。従って、上述した搬送を搬送車に実行させることで、異常が把握された場合でも自動で搬送の振替が行われ、異常が把握されていない範囲で搬送を実行できるため、搬送システムの稼働が停止されることを防止できる。

本発明の自動倉庫システムでは、搬送車として１台の搬送車と、を備え、搬送元とは、搬送を行う物品が載置される棚であり、物品を搬送元から搬送先に向けて搬送を行う場合、異常把握手段により搬送先の異常が把握されると、搬送先を搬送元に振替るよう制御を行ってもよい。この構成によれば、異常把握手段により搬送先の異常が把握された場合、搬送先から元々物品が載置されていた搬送元に振替えることで、物品の収納状態データを参照せずに、確実に物品を載置できる棚に搬送を振替えることができる。また、搬送車を１台とすることで、複数台の搬送車を設ける場合より制御を簡単にすることができる。複数台の搬送車が設けられていると、一方の搬送車が搬送先の異常を把握し、搬送先から元々物品が載置されていた搬送元に振替える際、既に他方の搬送車により一方の搬送車の振替えられた搬送先、つまり元々物品が載置されていた搬送元に物品が移載され、一方の搬送車が振替えられた搬送先に物品が移載できない場合が生じる。しかし、１台の搬送車とすることで、搬送元である棚を確実に空の状態とすることができる。

本発明の自動倉庫システムでは、コントローラは、搬送車の制御を行うローカルコントローラと、ローカルコントローラに対して搬送指令の送信を行う上位コントローラと、を有する。ローカルコントローラは、異常把握手段により搬送先の異常が把握された場合、搬送先を搬送元に振替えるよう制御を行ってもよい。この構成によれば、搬送先の異常が把握されると、ローカルコントローラは上位コントローラから新たな搬送指令を受けることなく、ローカルコントローラ内で搬送先を搬送元に振替えることができる。

本発明の自動倉庫システムでは、ローカルコントローラは、搬送先を搬送元に振替えた搬送指令を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された搬送指令を実行する再実行部と、を有してもよい。この構成によれば、ローカルコントローラ内で搬送先を搬送元に振替えた搬送指令を記憶することで、ローカルコントローラは上位コントローラから振替えた搬送指令を再度受けることなく、ローカルコントローラ内で振替えた搬送指令を再度実行できる。

本発明によれば、棚から他の搬送先に物品の搬送を行う際、搬送先の異常が把握されると、他の搬送先に搬送を自動で振替えることで自動倉庫システムの稼働の停止を防止することができる。

本発明の一実施形態としての自動倉庫の部分平面図。 自動倉庫の部分正面図。 コントローラの制御構成を示すブロック図。 出庫動作を示すフローチャート。 スタッカークレーンの動作図。 スタッカークレーンの動作図。 スタッカークレーンの動作図。 スタッカークレーンの動作図。

以下に本発明を実施するための最適実施形態を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。

まず図１、及び図２に、本発明を実施するための構成例を平面図、及び正面図で表す。自動倉庫システム１は、ラック２と、搬送車であるスタッカークレーン３と、ステーション４と、スタッカークレーンの制御を行うコントローラ５（図３参照）と、を備えている。物品ＷはパレットＰに載置されており、パレットＰと共に移動させられる。なお、物品ＷはパレットＰに載置せず、物品Ｗだけで棚に載置してもよい。

ラック２は、スタッカークレーンの走行経路３１を挟むように配置され、スタッカークレーンの走行経路３１側に所定間隔で左右に並ぶ多数の第１支柱２１と、第１支柱２１に対してスタッカークレーンの走行経路３１と反対側に所定間隔を空けて並ぶ第２支柱２２と、第１支柱２１及び第２支柱２２を連結する棚受け部２３を有する棚２５と、を有する。棚受け部２３に物品Ｗが載置される。１つの棚２５における左右一対の棚受け部２３の間は、後述するスライドフォーク３５の上下方向の移動を許容するフォーク通過間隙２４となっている。棚２５は図２のように高荷用棚２５１と低荷用棚２５２と、を有する。

スタッカークレーン３は、走行経路３１を走行可能な1台の走行台車３２と、走行台車３２に設けられたマスト３３と、マスト３３に昇降可能に装着された昇降台３４と、昇降台３４に設けられ棚２５に対して伸縮することで、昇降台上３４で保持する物品Ｗを棚２５との間で移載する移載手段と、搬送先の異常の把握を行う異常把握手段３６と、を有する。移載手段は例えばスライドフォーク３５である。

異常把握手段３６により搬送される物品Ｗが載置される搬送元から搬送先に向けて搬送を行う時に、搬送先の異常の把握を行う。異常把握手段３６は例えば後述する出庫ステーション４１との通信手段である。スタッカークレーン３は、出庫ステーション４１に対して物品Ｗの搬送を行う前に、スタッカークレーン３と出庫ステーション４１に設けられている通信手段を介して出庫ステーション４１と通信を行い、出庫ステーション４１の状態の把握を行う。出庫ステーション４１とのインターロックの失敗、または出庫ステーション４１の下流のコンベヤ４３が停止しており出庫ステーション４１に対して移載動作ができないことが把握されると、出庫ステーション４１が異常状態であることが把握できる。

通信手段は異常把握手段３６の一例であり、通信手段の他に、搬送先に物品Ｗが載置されているか把握する先入品センサであってもよい。スタッカークレーン３が搬送先に向けて減速、もしくは停止する際に、搬送先に他の物品Ｗが載置されているか先入品センサにより把握を行う。また他の例として、昇降台上３４に保持される物品Ｗの属性（幅、奥行、高さ）を把握する物品把握手段であってもよい。スタッカークレーン３が搬送先に向けて減速、もしくは停止する際に、搬送先に載置可能な物品Ｗの属性を後述する上位コントローラ５から取得する。物品把握手段により把握される物品Ｗの属性と搬送先に載置可能な物品Ｗの属性から、搬送先の属性より物品Ｗの属性の方が大きければ物品Ｗの移載が不可であり、属性異常と把握できる。例えば図２において低荷用棚２５２に高荷Ｗ１を移載しようとすると、属性異常とされる。

ステーション４は、入庫ステーション４１と出庫ステーション４２と、を有している。各ステーションは、物品Ｗの搬送を行うコンベヤ４３の端部に位置しており、コンベヤ４３の搬送面の上部位置と下部位置との間で昇降する支持部材４４と、を有する。コンベヤ４３の搬送面とは、物品Ｗがコンベヤ上４３を搬送される場合において、物品Ｗの底面が通過する仮想的な面である。支持部材４４をコンベヤ４３の搬送面より上昇させることにより、コンベヤ４３の搬送面より上方で物品Ｗを支持可能である。支持部材４４により物品Ｗを支持することにより、物品Ｗとコンベヤ４３の搬送面との間にスライドフォーク挿入間隙を形成する。支持部材４４により物品Ｗを上昇させることで、スタッカークレーン３はステーション４との間で物品Ｗを移載できる。また物品Ｗを支持している状態の支持部材４４を下降させることで、支持部材４４により支持される物品Ｗをコンベヤ上４３に降ろすことができる。ステーション４はさらにスタッカークレーン３との通信手段を有している。ステーション４はスタッカークレーン３と通信を行うことにより支持部材４４を昇降させ、スタッカークレーン３との間で物品Ｗの移載を可能な状態とする。

コントローラ５を図３に示す。コントローラ５は、スタッカークレーン３の制御を行うローカルコントローラ５１と、ローカルコントローラ５１に対して搬送指令の送信を行う上位コントローラ５２と、を有する。上位コントローラ５２は、ラック２に載置されている物品Ｗ、ステーションから入出庫する物品Ｗ、棚２５における物品Ｗの載置状態、棚２５の属性等の収納状態データＤを把握している。上位コントローラ５２は把握している収納状態データＤを基に、ローカルコントローラ５１に対して搬送指令を送信する。ローカルコントローラ５１は搬送指令を受信すると、スタッカークレーン３に対して受信した搬送指令を割り付ける。スタッカークレーン３は搬送指令を割り付けられると、搬送される物品Ｗが載置される搬送元から、物品Ｗがスタッカークレーンより払い出される搬送先に向けて走行する。搬送元は棚２５あるいは入庫ステーション４１であり、搬送先は棚２５あるいは出庫ステーション４２である。

搬送元を棚２５であるとする場合、ローカルコントローラ５１は異常把握手段３６により搬送先の異常が把握されると、搬送先の異常を上位コントローラ５２に送信し、スタッカークレーン３に対して搬送指令の中止指令を割り付け、搬送先を搬送元に振替える振替指令を割り付ける。ローカルコントローラ５１は、上位コントローラ５２に対する搬送先の異常の送信とスタッカークレーン３に対する搬送先を振替える振替指令を同時に送信してもよく、また一方を先に送信し、他方を一方の後に送信してもよい。さらに中止指令と振替指令は同時に送信されてもよく、また中止指令の後に振替指令を送信してもよい。また、中止指令を送信せずに振替指令を送信することで、実行中の搬送指令を振替指令に上書きしてもよい。また、中止指令だけを割り付けることで自動的に搬送先を搬送元に振替えるようにしてもよい。このようにすると、上位コントローラ５２が物品Ｗを載置可能な棚２５を検索することなく、ローカルコントローラ５１だけで異常状態からの復旧ができる。また搬送元は搬送前まで物品Ｗが載置されていた棚２５であるため、搬送先を搬送元に振替ることで確実に物品Ｗを棚２５に載置することができる。

また、搬送元を棚２５あるいは入庫ステーション４１であるとする場合、ローカルコントローラ５１は異常把握手段３６により搬送先の異常が把握されると、搬送先の異常を上位コントローラ５２に送信し、上位コントローラ５２は搬送先が異常であるということを受信すると、ローカルコントローラ５１に対して実行中の搬送指令の中止指令とともに、収納状態データＤを基に新たな搬送指令を送信してもよい。ローカルコントローラ５１は受信した搬送指令をスタッカークレーン３に対して割り付けを行う。中止指令と新たな搬送指令は同時に送信されてもよく、また中止指令の後に新たな搬送指令を送信してもよい。また、中止指令を送信せずに新たな搬送指令を送信することで、実行中の搬送指令を新たな搬送指令に上書きしてもよい。このようにすると、例えば搬送先の近くの空いている棚２５に搬送先を振替えることができる。

さらにローカルコントローラ５１は、搬送先を搬送元に振替えた搬送指令を記憶する記憶部５３と、記憶部５３に記憶された搬送指令を実行する再実行部５４を有していてもよい。再実行部５４は、所定時間経過後に記憶された搬送指令を再実行してもよく、また異常が解消されたことを把握してから再実行してもよい。このようにすると、上位コントローラ５２を介さずにローカルコントローラ内５１で振替えられた搬送指令を再度実行することができる。

図４〜８に搬送指令から異常からの復旧までの一連の動作を示す。上位コントローラ５２からローカルコントローラ５１に対して、搬送元Ｔ１と搬送先Ｔ２を示す搬送指令が送信される（Ｓ１）。ローカルコントローラ５１は上位コントローラ５２から搬送指令を受信すると、搬送を実行させるスタッカークレーン３に対して受信した搬送指令の割り付けを行う（Ｓ２）。図５〜７に示すように、スタッカークレーン３は搬送指令の割り付けが行われると、搬送元Ｔ１に向け走行し移載動作を実行し、搬送先Ｔ２に向け走行する（Ｓ３）。例えば搬送先Ｔ２を出庫ステーション４２であるとする。

スタッカークレーン３は出庫ステーション４２に向けての走行中、もしくは停止してから通信手段を介して出庫ステーション４２と通信を行い、出庫ステーション４２の状態の把握を行う（Ｓ4）。出庫ステーション４２の異常が把握されなかった場合、出庫ステーション４２に対して物品Ｗの移載を行う（Ｓ５）。出庫ステーション４２とのインターロックの失敗、または出庫ステーション４２の下流のコンベヤ４３が停止しており出庫ステーション４２に対して移載動作ができない場合、出庫ステーション４２が異常状態であることが把握される。図７では、出庫ステーション４２の下流側のコンベヤ４３で物品Ｗ３が異常停止し、スタッカークレーン３により出庫ステーション４２に物品Ｗが移載できないとする。搬送先Ｔ２の異常が把握されたことを基に、ローカルコントローラ５１は搬送先Ｔ２を出庫ステーション４２から搬送元Ｔ１に振替を行い、スタッカークレーン３は搬送元Ｔ１に向けて走行を再開し移載動作を行う（Ｓ６）。搬送元Ｔ１に搬送を振替ることにより確実に物品Ｗを棚２５に移載することができる。

ローカルコントローラ５１は、搬送先Ｔ２の異常が把握されたことを上位コントローラ５２に送信する。上位コントローラ５２は、該情報の受信をすると物品Ｗの載置状態に関するデータを搬送前の載置状態のデータに復元を行う（Ｓ７）。自動倉庫システム１は、出庫ステーション４２が異常状態である間、入庫ステーション４１より入庫される物品Ｗ４の入庫を行うことができ、自動倉庫システム１の稼働の停止を回避することができる（Ｓ８）。

ローカルコントローラ５１は、搬送先Ｔ２を搬送元Ｔ１に振替えた搬送指令を記憶部５３に記憶する。出庫ステーション４２の異常が把握されてから所定時間経過するか、もしくは出庫ステーション４２と通信することにより異常が解消されたことを把握すると再実行部５４により、記憶された搬送指令を再実行する（Ｓ９）。

上述した実施形体によれば、以下に示す各効果を得ることができる。
（１）上述した自動倉庫システムにおいて、コントローラは異常把握手段により搬送先の異常が把握されると、搬送先を新たな搬送先に自動的に振替を行う。このようにすることで、搬送先の異常が把握された場合でも、異常が把握されていない範囲で搬送を実行できるため、自動倉庫システムの稼働が停止されることを回避できる。
（２）搬送先を元々物品が載置されていた搬送元に振替を行うことにより、物品の収納状態データを参照せずに、確実に物品を載置できる棚に搬送を振替えることができる。
（３）搬送先の異常が把握されると、ローカルコントローラは搬送先を搬送元に振替えることで、物品の収納状態データの管理をする上位コントローラを介さずに搬送先の振替を実行できる。
（４）振替えられた搬送指令をローカルコントローラで記憶することにより、ローカルコントローラは上位コントローラから振替えられた搬送指令を再度受けることなく、ローカルコントローラ内で振替えられた搬送指令を再度実行できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、移載手段として、スライドフォークとしたが、これに限らない。例えば、物品の両側面に沿って進退する進退部材と、この進退部材に設けられ、引掛用位置および退避位置とに位置変更可能な細長形状のフックとを有し、フックが引掛用位置にある状態で進退部材を進退させて、フックで物品を引き寄せるか、または押し出して物品を移載する方式であっても構わない。この場合、ステーションにコンベヤの搬送面に対して昇降する支持部材を設けず、スタッカークレーンはステーションのコンベヤと直接物品の移載を行っても構わない。またこの場合、棚は棚受け部とフォーク通過間隙とを有する棚形状ではなく、第１支柱及び第２支柱を連結する平板であっても構わない。1つの平板上には、1つの物品が載置されてもよく、また複数の物品が載置されてもよい。複数に物品が載置される場合、上位コントローラは平板の大きさや平板上のどの位置にどの属性の物品が載置されているか管理しても構わない。

また上記実施形態では、走行経路上に１台のスタッカークレーンとしたが、複数台のスタッカークレーンを設けても構わない。例えば、一方のスタッカークレーンは搬送元である棚から搬送先である棚あるいはステーションに物品の移載を行い、他方のスタッカークレーンは搬送元である棚あるいはステーションから搬送先である棚に物品の移載を行う場合、上位コントローラは、他方のスタッカークレーンの搬送先である棚を一方のスタッカークレーンが搬送元とする棚以外の棚に対して移載を行うよう搬送指令を送信する。このようにすることにより、複数台のスタッカークレーンが設けられており、一方のスタッカークレーンが搬送元から搬送先に物品の移載を行い、搬送先の異常が把握され搬送先を搬送元に振替える場合でも、他方のスタッカークレーンの影響を受けることなく一方のスタッカークレーンは振替えられた搬送先である搬送元に物品を移載することができる。

また上記実施形態では、Ｓ７において上位コントローラは、搬送先の異常が把握されたことを基に物品の載置状態に関するデータを搬送前の載置状態のデータに復元を行うとしたが、これに限らない。搬送が完了したことを基に収納状態データを更新してもよい。例えば、スタッカークレーンは、移載動作が完了するとローカルコントローラ、もしくは上位コントローラに通知し、上位コントローラは移載動作の完了を確認してから収納状態データを更新してもよい。この場合、搬送元から物品が移載された時点では収納状態データは更新されず、搬送元に物品が移載されることで収納状態データが更新される。またこのようにすることにより、複数台のスタッカークレーンを設けても構わない。

また上記実施形態では、Ｓ９において記憶した搬送指令を再実行するとしたが、これに限らない。例えば、記憶した搬送指令を再実行せずに、作業者が確認できる端末等に表示するとしても構わない。この場合、作業者が表示された搬送指令の中から実行させる搬送指令を選択してもよい。

本発明は、棚から他の搬送先に物品の搬送を行う際、搬送先の異常が把握されると、他の搬送先に搬送を自動で振替、異常が把握されていない範囲で搬送を実行できるため稼働の停止を回避することができる自動倉庫システムとして有用である。

自動倉庫システム １
ラック ２
第１支柱 ２１
第２支柱 ２２
棚受け部 ２３
フォーク通過間隙 ２４
棚 ２５
高荷用棚 ２５１
低荷用棚 ２５２
スタッカークレーン ３
走行経路 ３１
走行台車 ３２
マスト ３３
昇降台 ３４
スライドフォーク ３５
異常把握手段 ３６
ステーション ４
入庫ステーション ４１
出庫ステーション ４２
コンベヤ ４３
支持部材 ４４
コントローラ ５
ローカルコントローラ ５１
上位コントローラ ５２
記憶部 ５３
再実行部 ５４
物品 Ｗ
高荷 Ｗ１
低荷 Ｗ２
パレット Ｐ
収納状態データ Ｄ
搬送元 Ｔ１
搬送先 Ｔ２

Claims (3)

1. 物品を搬送する搬送車と、
   前記搬送車の走行経路に沿って配置され、前記物品が載置される棚と、
   前記搬送車に設けられており、搬送を行う物品を該物品が載置される搬送元から搬送先に向けて搬送を行う場合、前記搬送先の異常の把握を行う異常把握手段と、
   前記異常把握手段により前記搬送先の異常が把握されると、前記搬送先に搬送を行わずに、前記搬送先を別の搬送先に振替るよう制御を行うコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記搬送を行う物品を前記搬送元から前記搬送先に向けて搬送を行う場合、前記異常把握手段により前記搬送先の異常が把握されると、前記搬送先を前記搬送元に振替るよう制御を行い、
   さらに、
   前記コントローラは、
   受信した搬送指令に基づき前記搬送元から前記搬送先に搬送を行うように前記搬送車の制御を行うローカルコントローラと、
   棚に対する収納状態データを基に前記ローカルコントローラに対して前記搬送指令の送信を行う上位コントローラと、を有し、
   前記ローカルコントローラは、前記異常把握手段により前記搬送先の異常が把握された場合、前記収納状態データを参照せずに前記搬送指令における前記搬送先を前記搬送元に振替るよう制御を行う、
   自動倉庫システム。
2. 前記搬送車として１台の前記搬送車と、を備え、
   前記搬送元とは、前記搬送を行う物品が載置される棚である、
   請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 前記ローカルコントローラは、
   前記搬送先を前記搬送元に振替えた搬送指令を記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された搬送指令を実行する再実行部と、
   を有する請求項１に記載の自動倉庫システム。

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