JP7584902B2 - 自動倉庫システム - Google Patents

Description

本発明は、自動倉庫システムに関する。

特許文献１には、パレットに段積みされている物品を層単位で取出すピッキング装置が記載されている。このピッキング装置は、荷取出位置に位置付けられた単品種パレットの物品を層単位で把持して荷積付位置に位置付けられた複数の出荷パレットのそれぞれに移載する把持装置と、この把持装置を出荷パレットに対し昇降可能にする荷移載装置とを有する。

特開２００２－１８７６１８号公報

自動倉庫システムでは、単一種類の荷を複数積んだ単載パレットから、仕向け先の要求に応じて複数種類の荷を混載した混載パレットを作成するプロセスがある。このプロセスは、単載パレットの荷を所定の単位（以下、「ケース」という）に分けることと、分けたケースを保管することと、仕向け先の要求に応じて、分けて保管されたケースを集めて混載パレットを作成すること（以下、「ピッキング」という）とを含む。

特許文献１に記載のピッキング装置では、設備が大がかりになりフレキシブルな構成が難しい。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、フレキシブルに構成可能な自動倉庫システムを提供することを目的の一つとしている。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の自動倉庫システムは、自動倉庫システムは、荷を積んだ荷載パレットを載置可能な第１載置部および第２載置部と、第１載置部に載置された荷載パレットから荷を取り出して第２載置部に移動して別の荷載パレットを作成するピッキング装置と、自律的に移動方向を変えながら移動可能で、ピッキング装置の下部を移動して第１載置部に荷載パレットを移送する搬送車と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、フレキシブルに構成可能な自動倉庫システムを提供できる。

実施形態に係る自動倉庫の一例を概略的に示す平面図である。 複数の荷が積層された状態の集合体の一例を示す斜視図である。 図１の搬送車の一例を概略的に示す正面図である。 図３の搬送車を示す側面図である。 図１のピッキング装置を示す平面図である。 図５のピッキング装置を示す側面図である。 図５のピッキング装置の取出ユニットを示す底面図である。 図１の第１台車の一例を概略的に示す正面図である。 図１の第２台車の一例を概略的に示す正面図である。 図１の自動倉庫の第１動作の一例を説明する説明図である。 図１の自動倉庫の第３動作の一例を説明する説明図である。

以下、本発明を好適な実施形態をもとに各図面を参照しながら説明する。実施形態および変形例では、同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

また、第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。

［実施形態］
図１を参照して実施形態に係る自動倉庫システム１００の全体構成を説明する。図１は、実施形態に係る自動倉庫システム１００の一例を概略的に示す平面図である。説明の便宜上、図示のように、水平なある方向をＸ軸方向、Ｘ軸方向に直交する水平な方向をＹ軸方向、両者に直交する方向すなわち鉛直方向をＺ軸方向とするＸＹＺ直交座標系を定める。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のそれぞれの正の方向は、各図における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。なお、Ｘ軸方向を「行方向」といい、Ｙ軸方向を「列方向」といい、Ｚ軸方向を「上下方向」ということがある。このような方向の表記は自動倉庫システム１００の構成を制限するものではなく、自動倉庫システム１００は、用途に応じて任意の構成で使用されうる。

図１に示すように、自動倉庫システム１００は、保管棚２２と、ピッキングエリア３０と、出庫エリア３８と、制御部５０とを備える。保管棚２２には、第１台車１４および第２台車１６が配置される。ピッキングエリア３０には、搬送車１８と、ピッキング装置３２と、第１載置部３４と、第２載置部３６とが設けられる。出庫エリア３８には、出庫部４０が設けられる。図１の例では、搬送車１８の走行を容易にする観点から、後述する保管棚２２の搬出部２３、第１載置部３４、第２載置部３６および出庫部４０は、同じフロアＦｒに配置されている。

保管棚２２は、複数の荷１０を保管できる。第１載置部３４および第２載置部３６は、それぞれ複数の荷１０を積んだ荷載パレットを載置できる。ピッキング装置３２は、第１載置部３４に載置された荷載パレット１２から荷１０を取り出して第２載置部３６に移動して別の荷載パレット１２を作成する。搬送車１８は、自律的に移動方向を変えながら移動可能で、ピッキング装置３２の下部を移動して第１載置部３４に荷載パレット１２を移送する。荷１０および荷載パレット１２については後述する。

制御部５０は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを含んで構成される。制御部５０は、荷１０をピッキングするためにピッキング装置３２の動作を制御する。また、制御部５０は、ユーザからの操作結果に基づき、荷載パレット１２を移送するために、第１台車１４、第２台車１６および搬送車１８の動作を制御する。

図２は、複数の荷が積層された状態の集合体を示す斜視図である。本明細書では、１以上の物品が段ボール等のケースに収容されたものを荷１０という。空荷のパレットを単に「パレット１２ｊ」という。一のパレット１２ｊ上に荷１０が単数または複数載置されたものを「荷載パレット１２」という。荷載パレット１２はパレット１２ｊとパレット１２ｊ上の荷１０とを合わせたものを指している。荷載パレット１２は、積層された複数の層から構成されてもよく、各層は複数の荷１０を含んでもよい。図２の例では、荷載パレット１２は、３つの層のそれぞれに８つの荷１０を含んでいる。荷載パレット１２は、自動倉庫システム１００において、入庫、保管、出庫される最小単位であってもよい。荷１０はピッキングを行うときに取り扱いされる最小単位であってもよい。

図３、図４を参照して搬送車１８を説明する。図３は、搬送車１８の一例を概略的に示す正面図である。図４は、搬送車１８の側面図である。搬送車１８は、制御部５０の指令に基づいて荷を搬送する搬送手段である。搬送車１８は、目的位置と自車位置とに基づいて車輪の回転および舵角を制御して、目的位置に到達するよう自律走行可能な無人搬送車（ＡＧＶ：Automated guided vehicle）として機能する。搬送車１８の走行ルートは、予め設定された走行ルートと、自律的に決定した走行ルートとを含んでもよい。

搬送車１８は、荷載パレット１２（以下、空荷のパレット１２ｊを含む。）を載置する載置台部１８ｃと、載置台部１８ｃを昇降させるリフト機構１８ｄとを備える。搬送車１８は、モータ（不図示）によって複数の車輪１８ｆを駆動し、荷載パレット１２を搭載した状態で走行する。搬送車１８は、リフト機構１８ｄによって載置台部１８ｃ上の荷載パレット１２を昇降させる。図３、図４において、上昇状態の載置台部１８ｃを破線で示し、降下状態の載置台部１８ｃを実線で示す。

搬送車１８は、搬送元にて荷載パレット１２を持上げて保持する。搬送車１８は、搬送元から搬送先まで走行ルートを自律走行して荷載パレット１２を搬送する。搬送車１８は、搬送先に荷載パレット１２を降ろす。搬送元および搬送先は、保管棚２２、第１載置部３４、第２載置部３６、出庫部４０などを含むが、これに限定されない。

搬送車１８の自律走行には、公知の種々の誘導方式を採用できる。本実施形態の搬送車１８は、床に埋め込まれた誘導電線１８ｇからの微弱な誘導電流に基づいて誘導される。搬送車１８は、衝突防止のために近接センサや超音波距離計等のセンサによる安全装置を備えている。

図１、図５、図６を参照してピッキング装置３２、第１載置部３４および第２載置部３６を説明する。図５は、ピッキング装置３２を示す平面図である。図６は、ピッキング装置３２を示す側面図である。これらの図では、一部の柱や梁などの記載を省略している。ピッキング装置３２は、ピッキングを行うためのピッキングエリア３０に設けられる。本実施形態では、ピッキングエリア３０は、保管棚２２の近傍に設けられている。ピッキングエリア３０は、保管棚２２の後述する搬出部２３と同じフロアに配置されている。

第１載置部３４および第２載置部３６は、ピッキングエリア３０に設けられ、平面視でピッキング装置３２と重なるように配置される。第１載置部３４には、主に、単一種類の荷を複数積んだ荷載パレット１２（以下、「単載パレット１２Ｓ」という）が載置される。第２載置部３６には、主に、複数種類の荷を混載した荷載パレット１２（以下、「混載パレット１２Ｍ」という）が載置される。ピッキング装置３２は、ピッキング前の単載パレット１２Ｓから荷１０を取り出して混載パレット１２Ｍへ移載し、ピッキング後の混載パレット１２Ｍを作成する。第１載置部３４および第２載置部３６の配置に限定はないが、図１の例では、第１載置部３４および第２載置部３６における搬送車１８の走行方向（以下、「進入方向」という）に沿って隣接して配置されている。第１載置部３４および第２載置部３６は連設されてもよい。

第１載置部３４および第２載置部３６の構成に限定はないが、本実施形態の載置部は、搬送車１８が進入するための進入路を挟んで配置される複数の置台を有する。図１の例では、第１載置部３４は、搬送車１８の車幅方向に離隔して配置される２つの置台３４ｐを有し、第２載置部３６は、搬送車１８の車幅方向に離隔して配置される２つの置台３６ｐを有する。

搬送車１８の進入、退出を円滑にする観点から、置台３４ｐおよび置台３６ｐは、以下のように構成される。２つの置台３４ｐの間隔および２つの置台３６ｐの間隔は、搬送車１８の車幅に所定のマージンを加えた幅に設定される。置台３４ｐ、３６ｐの高さは、降下状態の載置台部１８ｃよりも高く、上昇状態の載置台部１８ｃよりも低く設定される。置台３４ｐ、３６ｐの前後長（進入方向の長さ）は、搬送車１８の車長に所定のマージンを加えた長さに設定される。

本実施形態のピッキング装置は、第１載置部３４の上方から荷１０を取り出し、第２載置部３６の上方から第２載置部３６へ当該荷を積み入れる。図１の例では、ピッキング装置３２は、いわゆるガントリ型のクレーン機構を含んでいる。ピッキング装置３２は、一対の縦梁３２ｅと、横桁３２ｋと、クレーン台車３２ｄと、吊下げ部３２ｊと、取出ユニット３２ｈとを備える。一対の縦梁３２ｅは、ピッキングエリア３０の上部空間においてＹ軸方向両側に離隔して設けられる。縦梁３２ｅの両端は、縦柱３２ｇの上端に支持される。

横桁３２ｋは、Ｙ軸方向に延びるレール状の構造体で、一対の縦梁３２ｅの間に架け渡される。横桁３２ｋは、縦梁３２ｅ上をＸ軸方向に自走可能に構成される。横桁３２ｋは、クレーンガータと称されることがある。クレーン台車３２ｄは、横桁３２ｋ上をＹ軸方向に自走可能な台車である。クレーン台車３２ｄは、トロリ台車と称されることがある。吊下げ部３２ｊは、取出ユニット３２ｈをクレーン台車３２ｄに吊下げるとともにＺ軸方向に上下動させることができる。また、吊下げ部３２ｊは、取出ユニット３２ｈを水平に回転させることができる。取出ユニット３２ｈは、吊下げ部３２ｊの先端に設けられ、荷１０を持上げ可能に構成される。

ピッキング装置３２は、取出ユニット３２ｈを水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に自在に移動可能に支持している。また、ピッキング装置３２は、取出ユニット３２ｈを上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持している。

取出ユニット３２ｈを説明する。図７は、取出ユニット３２ｈを示す底面図である。取出ユニット３２ｈは、底面視で略矩形形状を有する。取出ユニット３２ｈの底面には、複数の吸着部３２ｓがＸ軸方向およびＹ軸方向にマトリックス状に配置される。複数の吸着部３２ｓは、それぞれが空気を吸入することによって吸着力を発生させる。吸着部３２ｓは、吸着力の大きさを調整可能である。なお、吸着部３２ｓは、それぞれが複数の区画に分割されていてもよい。

吸着部３２ｓは、荷１０を吸着可能な吸着力を発生するオン状態と、吸着力を実質的に発生しないオフ状態とを切替可能に構成される。なお、オフ状態は完全な不発生状態だけでなく、荷１０を吸着できない程度の小さな吸着力を発生する状態を含む。取出ユニット３２ｈは、複数の吸着部３２ｓの吸着力を調整して、一層すべての荷１０を吸着・保持できる。また、取出ユニット３２ｈは、吸着力の発生領域を調整して、一層の荷１０のうち１または複数の荷１０を選択して吸着・保持できる。

取出ユニット３２ｈは、吸着部３２ｓに代えて、あるいは吸着部３２ｓに加えて、荷１０を水平方向から挟んで挟持する挟持機構（不図示）を有してもよい。

図１を参照して、保管棚２２を説明する。保管棚２２は、複数の荷１０を保管可能な棚部である。保管棚２２の構成は、複数の荷１０を収容、保管可能であれば、特に限定されない。保管棚２２は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って配置された複数の保管部２４を含む。各保管部２４は、荷１０を保管可能に構成されている。特に、保管棚２２は、単載パレット１２Ｓ、混載パレット１２Ｍおよび空荷のパレット１２ｊを各保管部２４に保管できる。

本実施形態は、上下に層状に配置されたＮ段（Ｎは、１以上の整数で、例えば３）の保管棚２２を含んでいる。図１は、フロアＦｒに最も近い第１段の保管棚２２を示している。第２段以上において、第Ｎ段の保管棚２２は第Ｎ－１段の保管棚２２の上に配置される。各段の保管棚２２は、互いに同様の構成を備えてもよい。特に、各段の保管棚２２には、それぞれ１台以上の第１台車１４および第２台車のセットが設けられている。また、荷１０を搭載した状態または空荷の第１台車１４を複数段の保管棚２２の間で昇降させる昇降手段（不図示）が設けられてもよい。

保管棚２２には、第１台車１４の走行路としての第１レール２６と、第２台車１６の走行路としての第２レール２８とが設けられる。第１レール２６は、保管棚２２においてＹ軸方向に延設される。第１台車１４は、各保管部２４の下部を走行可能な搬送手段である。第２レール２８は、保管棚２２に隣接してＸ軸方向に延設される。

図８を参照して、第１台車１４を説明する。図８は、第１台車１４の一例を概略的に示す正面図である。第１台車１４は、モータ（不図示）によって複数の車輪１４ｆを駆動し、荷載パレット１２を搭載した状態で第１レール２６をＹ軸方向に走行する。第１台車１４は、リフト機構１４ｄによって載置台部１４ｃ上の荷載パレット１２を昇降させる。図８において、上昇状態の載置台部１４ｃを破線で示し、降下状態の載置台部１４ｃを実線で示す。第１台車１４は、荷載パレット１２を保管部２４に降ろすことができる。第１台車１４は、荷載パレット１２を保管部２４から持上げて支持することができる。第１台車１４は、第２台車１６に乗降できる。

図９を参照して、第２台車１６を説明する。図９は、第２台車１６の一例を概略的に示す正面図であり、第１台車１４を搭載した状態を示している。第２台車１６は、モータ（不図示）によって複数の車輪１６ｆを駆動し、第２レール２８をＸ軸方向に走行する搬送手段である。第２台車１６は、荷載パレット１２を搭載した状態または空荷の第１台車１４を移送できる。

保管棚２２は、搬入部（不図示）に搬入された荷１０を第１台車１４と第２台車１６とにより所定の保管部２４に移送して保管する。保管棚２２は、所定の保管部２４に保管された荷１０を第１台車１４と第２台車１６とにより搬出部２３に移送して搬出する。

図１に示すように、保管棚２２は、荷載パレット１２を搬出するための出口として搬出部２３を有する。搬出部２３は、第１台車１４と搬送車１８とが進入可能に構成される。搬出部２３には、第１台車１４を進入させるための第１レール２６が設けられる。つまり、第１台車１４は、搬出部２３に進入して荷載パレット１２を降ろして退出する。次に、搬送車１８は、搬出部２３に進入して荷載パレット１２を保持して退出する。その逆も可能である。つまり、搬出部２３は、第１台車１４と搬送車１８との間で荷載パレット１２を載せ替える載せ替え部として機能する。これらから、搬出部２３は、保管棚２２の出入口であるといえる。

搬出部２３の構成に限定はないが、本実施形態の搬出部２３は、搬送車１８が進入するための進入路を挟んで配置される複数の置台を有する。図１の例では搬出部２３は、搬送車１８の車幅方向に離隔して配置される２つの置台２３ｐを有する。

搬送車１８の進入、退出を円滑にする観点から、２つの置台２３ｐの間隔は、搬送車１８の車幅に所定のマージンを加えた幅に設定され、置台２３ｐの高さは、降下状態の載置台部１８ｃよりも高く、上昇状態の載置台部１８ｃよりも低く設定される。置台２３ｐの前後長（進入方向の長さ）は、搬送車１８の車長に所定のマージンを加えた長さに設定される。

図１を参照して、出庫部４０を説明する。出庫部４０は、ピッキングされた混載パレット１２Ｍを仕向先に出庫するための置台である。出庫部４０の構成に限定はないが、本実施形態の出庫部４０は、搬送車１８が進入するための進入路を挟んで配置される複数の置台を有する。図１の例では出庫部４０は、搬送車１８の車幅方向に離隔して配置される２つの置台４０ｐを有する。２つの置台４０ｐは、第１載置部３４の２つの置台３４ｐと同様に構成できる。

以上のように構成された自動倉庫システム１００の動作を説明する。この動作において、搬送車１８は、誘導電線１８ｇの誘導電流を検知しながら誘導電線１８ｇに沿って目的地まで自律走行する。また、搬送車１８は、目的の置台に接近したら、置台を検知するセンサの検知結果を用いて、置台に対する自車位置を修正し、置台との適切な隙間を確保して走行する。置台を検知するセンサとしては、レーザセンサや画像センサなどが挙げられる。また、搬送車１８は、動作が完了したら、所定の待機位置に移動して待機する。

（第１動作）
第１動作は移送動作である。図１０を参照して、第１動作の一例を説明する。図１０は、第１動作を説明する説明図である。第１動作は、制御部５０からの指令（以下、単に「指令」という）に基づいて、搬送車１８により、保管棚２２に保管された単載パレット１２Ｓを第１載置部３４へ移送する移送動作である。

（１）第１動作では、先ず、第１台車１４および第２台車１６によって、保管棚２２の所定の保管部２４に保管された単載パレット１２Ｓを搬出部２３に移送する。この過程で、第１台車１４は、上昇した状態の載置台部１４ｃに単載パレット１２Ｓを載せて搬出部２３に進入する（図１０（ａ））。搬出部２３に進入したら、第１台車１４は、載置台部１４ｃを下降させて単載パレット１２Ｓを搬出部２３の置台２３ｐに降ろす。単載パレット１２Ｓを降ろしたら、第１台車１４は、搬出部２３から退出して保管棚２２内に移動する。

（２）搬送車１８は、載置台部１８ｃを降下させた状態で搬出部２３に向かって走行する（図１０（ｂ））。搬送車１８は、搬出部２３に進入したら、載置台部１８ｃを上昇させて単載パレット１２Ｓを持ち上げて搬出部２３から退出する（図１０（ｃ））。

（３）搬出部２３から退出したら、搬送車１８は、第１載置部３４に向かって走行する（図１０（ｄ））。

（４）搬送車１８は、第１載置部３４に進入したら、載置台部１８ｃを下降させて単載パレット１２Ｓを第１載置部３４の置台３４ｐに降ろす（図１０（ｅ））。単載パレット１２Ｓを降ろしたら、搬送車１８は、第１載置部３４から退出する。

（５）搬送車１８は、出荷計画に応じてこの第１動作を繰り返し、別種類の荷１０の単載パレット１２Ｓを、別の第１載置部３４に移送する。このように動作することにより、複数の第１載置部３４には、互いに異なる種類の荷１０が積載された単載パレット１２Ｓが載置される。

（第２動作）
第２動作は、ピッキング動作である。図６を参照して、ピッキング装置３２の第２動作の一例を説明する。上述したように、第２動作は、出荷計画に対応する指令に基づいて、第１載置部３４に載置された単載パレット１２Ｓから荷１０を取り出し、販売店などの仕向先に出荷するための混載パレット１２Ｍを第２載置部３６に作成する動作である。なお、図６では、第１種類の荷１０－Ａを破線ハッチングで示し、第２種類の荷１０－Ｂを実線ハッチングで示し、第３種類の荷１０－Ｃをハッチングなしの白抜きで示している。

（１）搬送車１８は、ピッキングエリア３０の第２載置部３６に、混載パレット１２Ｍを作成するための空のパレット１２ｊを置く。この過程で、搬送車１８は、パレット１２ｊを収容するパレット置き場（不図示）から、所定の第２載置部３６に、パレット１２ｊを移送する。

（２）ピッキング装置３２は、単載パレット１２Ｓから所要数の第１種類の荷１０－Ａを取り出して、第２載置部３６のパレット１２ｊに載せる。
（３）また、ピッキング装置３２は、別の単載パレット１２Ｓから所要数の第２種類の荷１０－Ｂを取り出し、パレット１２ｊの第１種類の荷１０－Ａの上に載せる。
（４）また、ピッキング装置３２は、さらに別の単載パレット１２Ｓから所要数の第３種類の荷１０－Ｃを取り出し、パレット１２ｊの第２種類の荷１０－Ｂの上に載せる。
（５）このように、ピッキング装置３２は、出荷計画に対応する複数種類の荷１０をパレット１２ｊに積層して混載パレット１２Ｍを作成する。

（第３動作）
第３動作は、出庫準備動作である。図１１を参照して、第３動作の一例を説明する。図１１は、第３動作を説明する説明図である。第３動作は、指令に基づいて、搬送車１８により、第２載置部３６の混載パレット１２Ｍを出庫部４０へ移送する動作である。第３動作は、第１動作をした搬送車１８によって実行されてもよいし、第１動作をした搬送車１８とは別の搬送車１８によって実行されてもよい。この例では、第３動作は、第１動作をした搬送車１８によって実行される。つまり、一の搬送車１８が、第１動作と第３動作とを実行する。

（１）搬送車１８は、載置台部１８ｃを降下させた状態で、第２載置部３６に向かって走行する（図１１（ａ））。
（２）第２載置部３６に進入したら、搬送車１８は、載置台部１８ｃを上昇させて混載パレット１２Ｍを持ち上げて第２載置部３６から退出し、出庫部４０に向かって走行する（図１１（ｂ））。

（３）搬送車１８は、出庫部４０に進入したら、載置台部１８ｃを下降させて混載パレット１２Ｍを出庫部４０の置台４０ｐに降ろす（図１１（ｃ））。混載パレット１２Ｍを降ろしたら、搬送車１８は、出庫部４０から退出し、出荷計画に応じて第３動作を繰り返す。

（４）出庫部４０に降ろされた混載パレット１２Ｍは、フォークリフトなどの搬送手段によってトラックに積み入れされ、仕向先に出荷される。

このように、搬送車１８によって混載パレット１２Ｍを出庫部４０へ移送することにより、ピッキングの終了タイミングがばらついた場合でも、ピッキングが終了した順番で搬送車１８で移送でき、コンベアなどに比べて出庫の自由度が高い。

（第４動作）
第４動作は、空パレットの回収動作である。第２動作により、第１載置部３４には、ピッキング後の空のパレット１２ｊが残る。第４動作は、指令に基づいて、搬送車１８により、第１載置部３４に残ったパレット１２ｊを回収する動作である。

第４動作では、搬送車１８は、載置台部１８ｃを降下させた状態で、第１載置部３４に進入し、パレット１２ｊを持ち上げ、第１載置部３４を退出し、所定のパレット置き場に向かって走行し、パレット１２ｊをパレット置き場に降ろす。

パレット置き場として、専用の収容部を設けてもよいが、本実施形態では保管棚２２の一部を使用している。この場合、搬送車１８は、パレット１２ｊを保管棚２２に移送する。例えば、パレット１２ｊを搬出部２３に移送し、第１台車１４に載せ替えて、第１台車１４と第２台車１６とにより所定の保管部２４に移送する。

また、第４動作では、搬送車１８は、第１載置部３４のパレット１２ｊを、第３動作により空になった第２載置部３６に移送してもよい。

（第５動作）
第５動作は、中間パレットの回収動作である。第２動作により、第１載置部３４には、一部の荷１０が取り出されて残りの荷１０が積層された単載パレット１２Ｓ（以下、「中間パレット」という）が残る。例えば、当面の出荷計画にて、中間パレットの荷１０は不要であり、第１載置部３４に他の種類の荷１０の単載パレット１２Ｓを置きたいときに、第５動作により、第１載置部３４を空けることができる。第５動作は、指令に基づいて、搬送車１８により、第１載置部３４に残った中間パレットを回収する動作である。

第５動作では、搬送車１８は、載置台部１８ｃを降下させた状態で、第１載置部３４に進入し、中間パレットを持ち上げ、第１載置部３４を退出し、所定の中間パレット置き場に向かって走行し、パレット１２ｊを中間パレット置き場に降ろす。

中間パレット置き場として、専用の収容部を設けてもよいが、本実施形態では保管棚２２の一部を使用している。この場合、搬送車１８は、中間パレットｊを保管棚２２に移送する。例えば、中間パレットｊを搬出部２３に移送し、第１台車１４に載せ替えて、第１台車１４と第２台車１６とにより所定の保管部２４に移送する。

なお、第５動作では、搬送車１８は、中間パレットに代えて、荷１０が取り出される前の単載パレット１２Ｓを保管棚２２に移送するようにしてもよい。

また、第５動作によれば、例えば、需要の少ない単載パレット１２Ｓについては、必要な分だけ荷１０を取り出して、残りはいったん第１載置部３４から退避させて、需要の多い単載パレット１２Ｓを第１載置部３４に搬入することができる。

（第６動作）
第６動作は、混載パレット１２Ｍの回収動作である。第２載置部３６または出庫部４０の混載パレット１２Ｍを一時的に回収したい場合がある。例えば、出荷計画が変更になったときに、第６動作により、第２載置部３６または出庫部４０を空けることができる。第６動作は、指令に基づいて、搬送車１８により、第２載置部３６または出庫部４０の混載パレット１２Ｍを回収する動作である。

第６動作では、搬送車１８は、載置台部１８ｃを降下させた状態で、第２載置部３６または出庫部４０に進入し、混載パレット１２Ｍを持ち上げ、第２載置部３６または出庫部４０を退出し、所定の混載パレット１２Ｍの置き場に向かって走行し、パレット１２ｊを混載パレット１２Ｍの置き場に降ろす。

（第７動作）
第７動作は、指令に基づいて、搬送車１８により、入庫部（不図示）の荷載パレット１２を保管棚２２に搬入する動作である。例えば、フォークリフトなどの搬送手段によって荷載パレット１２をトラックから入庫部に降ろし、搬送車１８によって、入庫部の荷載パレット１２を搬出部２３に移送し、荷載パレット１２を第１台車１４に載せ替え、第１台車１４と第２台車１６とにより荷載パレット１２を所定の保管部２４に移送する。

混載パレット１２Ｍの置き場として、専用の収容部を設けてもよいが、本実施形態では保管棚２２の一部を使用している。この場合、搬送車１８は、混載パレット１２Ｍを保管棚２２に移送する。例えば、混載パレット１２Ｍを搬出部２３に移送し、第１台車１４に載せ替えて、第１台車１４と第２台車１６とにより所定の保管部２４に移送する。なお、混載パレット１２Ｍは、完成後のものに加えて完成前のものが含まれる。

以上が、第１～第７動作の説明である。この動作例は、あくまでも一例であって、種々の変形が可能である。

それぞれの動作のために、別々の搬送車１８を備えてもよい。また、搬送車１８は、複数の動作を時分割で実行してもよい。倉庫の規模や荷扱い量に応じて１または複数の搬送車１８を備えることができる。

上述したように、本実施形態は、保管棚２２と第１載置部３４との間の第１経路と、第１載置部３４と第２載置部３６との間の第２経路と、第２載置部３６と出庫エリア３８との間の第３経路と、出庫エリア３８と保管棚との間の第４経路と、を有する。単一の搬送車１８によって、第１経路、第２経路、第３経路および第４経路のうちの１つのにおける荷載パレットの移送を行うようにしてもよいし、単一の搬送車１８によって、これらの４つの経路のうち少なくとも２つの経路における荷載パレットの移送を行うようにしてもよいし、複数の搬送車１８によって、これらの４つの経路における荷載パレットの移送を分担して行うようにしてもよい。倉庫の規模や稼働状況に応じて柔軟に構成できる。

搬送車１８を保管棚２２を走行可能に構成し、搬送車１８が第１台車１４と同様に機能する構成としてもよい。この構成により、搬送車１８の経路の設計（例えばレールの構造であって、その幅や受け部の構造）が共通であれば、同種類の搬送車１８を用いることができる。この場合、保管棚２２とピッキングエリア３０を含むシステム全体で、複数の搬送車１８を利用する場合に、搬送車１８の配置を柔軟に運用できる。

例えば、４台の搬送車１８を運用するとき、あるときは、全ての搬送車１８を保管棚２２の中で利用したり、あるいは４台中の２台の搬送車１８を保管棚２２で利用し、残りの２台の搬送車１８をピッキングエリア３０で利用したり、また、ピッキングエリア３０で利用されている搬送車１８が不足する傾向があれば、保管棚２２で利用されている搬送車１８（例えば１台）を応援としてピッキングエリア３０で利用したり、その逆の応援をしたりするなど、柔軟なシステム運用が可能となる。

以上のように構成された本実施形態の自動倉庫システム１００の特徴を説明する。本実施形態は、保管棚２２、第１載置部３４、第２載置部３６、搬送車１８およびピッキング装置３２を備えるため、単載パレット１２Ｓから荷１０を取り出して混載パレット１２Ｍを作成するピッキングを少ない工数で実現できる。

また、本実施形態によれば、倉庫の規模や荷扱いの量に応じて、第１載置部３４、第２載置部３６およびピッキング装置３２の規模を選択できるのため、自動倉庫システムをフレキシブルに構成できる。また、倉庫の規模や荷扱い量が変化したときに、搬送車１８の数と動作形態を変更してフレキシブルに対応できる。また、倉庫の規模や荷扱いの量に応じて、クレーン機構の縦梁３２ｅや横桁３２ｋの延長、クレーン機構の可動体の増設、搬出部２３の増設、第１載置部３４の増設、第２載置部の増設などによりフレキシブルに対応できる。

また、本実施形態によれば、単載パレット１２Ｓから取り出した荷１０をそのまま混載パレット１２Ｍに積み入れる。このため、単載パレット１２Ｓから取り出した荷１０を複数のケースに分けて別スペースに保管し、別スペースに保管されたケースを混載パレット積載する方式と比べて、ケース保管用の別スペースを用いないので、スペース効率が向上する。また、荷１０の取り出しと、混載パレット１２Ｍへの積載とが一体的に行われるので、分離と積載とを別々に行う方式と比べて、生産性が向上し、設備コストを削減できる。

また、本実施形態によれば、誘導電線１８ｇを貼り替えることで容易に搬送車１８の走行ルートを変更できる。

また、本実施形態は、第２載置部３６から混載パレット１２Ｍを出庫エリア３８へ移動させる別の搬送車を備えてもよい。この場合、倉庫のスループットを向上できる。

また、本実施形態は、第１動作に用いた搬送車１８により、第２載置部３６から混載パレット１２Ｍを出庫エリア３８へ移動できる。この場合、設備投資を抑制できる。

また、本実施形態は、搬送車１８により、第１載置部３４から空荷のパレット１２ｊを搬出できる。この場合、空荷のパレット１２ｊを搬出するための機構を省略できる。

また、本実施形態は、搬送車１８により、第２載置部３６に空荷のパレット１２ｊを搬入できる。この場合、空荷のパレット１２ｊを搬入するための機構を省略できる。

また、本実施形態は、搬送車１８により、第１載置部３４から単載パレット１２Ｓまたは一部の荷１０が取り出された状態の単載パレット１２Ｓを保管棚２２に移動できる。この場合、第１載置部３４を有効に利用できる。

また、本実施形態では、搬出部２３、第１載置部３４、第２載置部３６および出庫部４０は、搬送車１８が進入するための進入路を挟んで配置される複数の置台を有する。この場合、搬出部２３、第１載置部３４、第２載置部３６および出庫部４０をシンプルに構成できる。

また、本実施形態では、保管棚２２の搬出部２３、第１載置部３４、第２載置部３６および出庫部４０は、同じフロアＦｒに配置されている。この場合、搬送車１８の走行路の段差が小さくなるため、搬送車１８は容易に走行できる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明した。前述した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。前述の実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態の」「実施形態では」等との表記を付して説明しているが、そのような表記のない内容に設計変更が許容されないわけではない。また、図面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。

（変形例）
以下、変形例を説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成について重点的に説明する。

実施形態の説明では、自動倉庫システム１００が第１～第７動作を実行する例を示したが、これに限定されない。第１～第７動作のすべて実行することは必須ではなく、自動倉庫システム１００は、第１および第２動作を実行するものであればよい。

実施形態の説明では、保管棚２２が、第１台車１４および第２台車１６を有する例を示したが、これに限定されない。例えば、保管棚２２は、第１台車１４と第２台車１６の一方または双方を有しないものであってもよい。

実施形態の説明では、ピッキング装置３２が、ガントリ型のクレーン機構によって天井側から支持される例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ピッキング装置は多関節ロボットや別構成の支持手段によって支持されてもよい。また、ピッキング装置は側方の横壁に取付けられ、側方から支持される構成であってもよい。

実施形態の説明では、ピッキング動作が同一種の荷１０の集合体（単載パレット１２Ｓ）から荷１０を取り出して複数種の荷１０の集合体（混載パレット１２Ｍ）を作成する例を示したが、本発明はこれに限定されない。ピッキング動作は、複数種の荷１０の集合体から荷１０を取り出す動作を含んでもよいし、取り出した荷１０によって同一種の荷１０の集合体を作成するものであってもよい。また、ピッキングによって作成された同一種の荷１０の集合体を出庫するようにしてもよい。

実施形態の説明では、搬送車１８が、フロアに設けられた電線の誘導電流に基づいて誘導される例を示したが、搬送車１８は、これとは別の誘導方法を採用してもよい。搬送車１８の誘導方法としては、床に描かれた線を用いる方法、レーザスキャナによる壁や棚などの施設形状を用いる方法、光と反射板を用いる方法、電波とＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）を用いる方法、床に設けられた磁気テープの磁気信号を用いる方法、ビーコンの電波を用いる方法、これらを組み合わせた方法などが挙げられる。

また、搬送車１８は、自車位置を認識してその認識結果と記憶されたマップ情報とに基づいて目的位置まで自律走行するように構成されてもよい。搬送車１８は、自車位置を認識するために種々の方法を搭載できる。例えば、搬送車１８は、倉庫内に設けられた複数の反射板と、自車に搭載されたレーザースキャナとによって自車位置を認識してもよい。例えば、複数の反射板の位置は、自車のマップ上に記憶されてもよい。この場合、搬送車１８は、少なくとも３つの反射板をレーザースキャナで認識し、マップ上に記憶されている反射板の位置情報を参照して三角測量の原理に基づいて自車位置を特定できる。

また、搬送車１８は、走行精度を向上するために自車位置情報を補正するように構成されてもよい。例えば、搬送車１８は、画像センサにより、床、壁、設備などの画像を認識して、その認識結果に基づいて自車位置を補正してもよい。また、搬送車１８は、車輪の回転を検知するエンコーダの検知結果から特定した車輪の回転量に基づいて自車位置を補正してもよい。また、搬送車１８は、ジャイロなどの加速度センサの検知結果に基づいて自車位置を補正してもよい。

実施形態の説明では、搬送車１８が、第１台車１４とは別に設けられる例を示したが、これに限定されない。一例として、保管棚２２を走行する第１台車１４がそのまま搬送車１８として機能してもよい。例えば、保管棚２２の最下層の第１レール２６がピッキングエリア３０の載置部のレールに接続されており、第１台車１４が単載パレット１２Ｓをピッキングエリア３０に直接移動させてもよい。このレールの接続関係は、ピッキングエリア３０のＸ軸方向に並んだ複数の載置部の数に対応して設けられてもよい。この場合、それぞれの保管棚２２がピッキングエリア３０の載置部に直接的にアクセス可能な連携システムを構築できる。

また、ピッキングエリア３０に、第２台車１６と同様の機能を有し第１台車１４を移送可能な別の搬送手段が設けられてもよい。この場合、複数の載置部のすべてに対応したレールを設けることなく、少なくとも１つのレールが保管棚２２とピッキングエリア３０との間に設けられれば、上述の連携システムを構築できる。また、この別の搬送手段と第１台車１４とを利用して、複数の載置部のどこに単載パレットを搬入するか選択的に制御できる。また、上述の連携システムをコンパクトに構築する観点から、ピッキングエリア３０と保管棚２２とが隣接していることが好ましく、構造的に一体化していることがより好ましい。この場合、ピッキングエリア３０と保管棚２２との間の搬送経路を短くできる。

実施形態の説明では、搬送車１８がピッキング装置３２の下部を移動して荷載パレット１２を移送する例を示したが、これに限定されない。搬送車１８はピッキング装置３２の横を移動するように構成されてもよい。この場合、搬送車１８の走行ルートを柔軟に設定できる。

実施形態の説明では、第１載置部３４の置台３４ｐと、第２載置部３６の置台３６ｐとが互いに分離されている例を示したが、これに限定されない。置台３４ｐと、置台３６ｐとは連結されてもよいし、一体的に形成されてもよい。

これらの各変形例は、実施形態と同様の作用効果を奏する。

上述した各実施形態と変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。

１０ 荷、 １２ 荷載パレット、 １２Ｍ 混載パレット、 １２Ｓ 単載パレット、 １８ 搬送車、 １８ｇ 誘導電線、 ２２ 保管棚、 ２３ 搬出部、 ３２ ピッキング装置、 ３４ 第１載置部、 ３６ 第２載置部、 ４０ 出庫部、 ５０ 制御部、 １００ 自動倉庫システム。

Claims (5)

1. 荷を積んだ荷載パレットを載置可能な第１載置部および第２載置部と、
   下に複数の荷を保管可能な保管棚がないフロアにおいて前記第１載置部および前記第２載置部の上方を覆うように設けられたガントリ型のクレーン機構を含み、前記第１載置部に載置された荷載パレットから荷を取り出して前記第２載置部に移動して別の荷載パレットを作成するピッキング装置と、
   自律的に移動方向を変えながら移動可能で、前記クレーン機構の下方において前記ピッキング装置の下部を移動して前記第１載置部に前記荷載パレットを移送する搬送車と、
   を備え、
   前記第１載置部および前記第２載置部は、前記クレーン機構の下方においてそれぞれ複数設けられ、
   前記複数の第１載置部には、互いに別種類の荷からなる複数の単載パレットが配置され、
   前記ピッキング装置は、前記複数の単載パレットから荷を取り出して前記第２載置部に混載パレット作成する自動倉庫システム。
2. 前記搬送車は、前記クレーン機構の下方において前記第１載置部の下部を移動するように構成される
   請求項１に記載の自動倉庫システム。
3. 複数の荷を保管可能な保管棚と前記第１載置部との間の第１経路と、
   前記クレーン機構の下方に設けられる前記第１載置部と前記第２載置部との間の第２経路と、
   前記第２載置部と出庫用のエリアとの間の第３経路と、
   前記出庫用のエリアと前記保管棚との間の第４経路と、を有し、
   単一の前記搬送車によって、前記第１経路、前記第２経路、前記第３経路および前記第４経路のうち少なくとも２つの経路における前記荷載パレットの移送を行う
   請求項１または２に記載の自動倉庫システム。
4. 単一の前記搬送車によって、前記第１経路、前記第２経路、前記第３経路および前記第４経路の４つの経路における前記荷載パレットの移送を行う
   請求項３に記載の自動倉庫システム。
5. 複数の前記搬送車によって、前記第１経路、前記第２経路、前記第３経路および前記第４経路における前記荷載パレットの移送を分担して行う
   請求項３に記載の自動倉庫システム。

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