JPH075166B2 - 自動保管検索装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、倉庫などにおける物品の収納保管および検
索取出しを自動的に行なえるようにした自動保管検索装
置に関する。

（従来の技術とその問題点） この種の自動保管検索装置の従来例として、物品保管場
所としての棚を縦横にマトリクス状に配列してなる２つ
の収納エリアをその前面が対向するように所定空間を隔
てて配置するとともに、その対向空間内では前記２つの
収納エリアの前面に沿って垂直コラムを走行させ、この
コラムに上下動自在に設けられたピッカーにより前記２
つの収納エリアの各棚に対し物品の出し入れを行なうよ
うに構成したものが知られている。

このような自動保管検索装置では、物品を収容するコン
テナを上記収納エリアからピッカーへ移載し、またピッ
カーから上記収納エリアへ反却するためのピッカー側の
機構として、コンテナを下側からすくい上るフォークリ
フト機構や、コンテナ前面に設けられた係合部に係脱自
在に構成された抜取りアーム機構などが採用されてい。
しかしながらフォークリフト機構では、コンテナを垂直
方向に十分に間隔を隔てて配置しなければならないため
スペース的に不利であり、また抜取りアーム機構では前
面に係合部を形成した特別なコンテナしか適用できない
という欠点がある。

（発明の目的） この発明は、上記問題を解決するためになされたもの
で、汎用のコンテナに対して側部にて係脱自在なかつ構
成の簡単なスライドアームを有し、しかもスライドアー
ムに対する駆動機構およびその制御系が簡単なものとな
る自動保管検索装置を提供することを目的とする。

（目的を達成するための手段） 上記の課題を解決するため、この発明は、複数の棚を配
列した収納エリアの棚開放側に沿って、棚との間でコン
テナの出し入れを行なうピッカーを移動自在に設けた自
動保管検索装置において、前記ピッカーに並設された前
記棚の両側部に向けて進退駆動される一対のスライドア
ームと、前記スライドアームに設けられた、前記スライ
ドアームの進退方向に張架される環状索と、前記スライ
ドアームに設けられた、前記スライドアームと同一方向
に進退自在で前記コンテナの側壁の係合部に対し係脱駆
動される係合体とを備え、前記環状索は、その一方の張
架ライン側が前記ピッカーの本体側に固定されるととも
に、他方の張架ライン側の一部分が前記係合体に連結さ
れ、前記スライドアームの進退駆動に合せて該スライド
アーム上で前記係合体がピッカー本体に対してスライド
アームの移動距離の２倍の距離を移動するようにしたの
である。

（実施例） 第１図はこの発明の一実施例であある自動保管検索装置
の斜視図を示す。

この自動保管検索装置では、ハウジング１内の右側と左
側とに収納エリア2,3を有し、各収納エリア2,3はそれぞ
れ物品保管場所としての棚４が縦横にマトリクス状に配
列されて構成されている。左右の収納エリア2,3は棚４
の開放側が互いに向き合うように配設され、これらの左
右の収納エリア2,3で挟まれる中間の領域には、該収納
エリア2,3の各棚段ごとにコンテナ５を棚４に対し出し
入れするインナーピッカー６が前後方向に走行自在とな
るように設けられている。すなわち、左右の収納エリア
2,3の各棚段に対応する高さ位置にはそれぞれ一対のレ
ール７が前後方向に並設されて、このレール７上に上記
インナーピッカー６が走行自在に載架されている。この
インナーピッカー６には後述する出入機構が設けられて
いて、この出入機構により左右の収納エリア2,3の棚４
に収納されているコンテナ５をインナーピッカー６上に
取り込んだり、インナーピッカー６上から棚４内へコン
テナ５を挿入できるようになっている。

一方、前記ハウジング１の前方には、インナーピッカー
６の走行空間と対向してコラム８が立設され、このコラ
ム８の後面側には各棚段のインナーピッカー６に対向す
る高さ位置にそれぞれ光通信ユニット９が配設されると
ともに、各インナーピッカー６にも、上記コラム８側の
光通信ユニット９と対向し合う光通信ユニット９がそれ
ぞれ設けられている。そして、コラム８側の各光通信ユ
ニット９は自動保管検索装置の全体の制御を行なうメイ
ンコンピュータ10に接続されていて、コラム８とインナ
ーピッカー６の間で光通信ユニット９による光信号の授
受を行なうことにより、インナーピッカー６の動作を制
御するように構成されている。また各インナーピッカー
６の動力用電源は、各レール７などに沿わせた図示しな
いトロリーダクトを経て得るようになっている。

さらに前記コラム８の両側部には、ハウジング１の左右
の収納エリア2,3の最前列に位置する出入庫用の棚群
４′（第１図では左側の棚群４′のみを示す）に対向す
るようにアウターピッカー11がそれぞれ昇降自在に設け
られている。すなわち、上記アウターピッカー11はコラ
ム８の側面に縦設されたガイド溝8aに係合して、前記し
たメインコンピュータ10の制御により昇降駆動される。
このアウターピッカー11にもインナーピッカー６と同様
の出入機構が設けられていて、外部コンベヤ12によりコ
ラム８の一側部まで運ばれてくるコンテナ５を前記した
出入庫用棚群４′の所望の棚段まで移送して出入庫用棚
群４′の側面側より棚４内に挿入したり、インナーピッ
カー６により別の棚４から上記出入庫用棚群４′の棚４
に持ち込まれたコンテナ５を取り出して外部コンベヤ12
上に移し替えることができるようになっている。

第２図および第３図はそれぞれ前記したインナーピッカ
ー６における出入機構の平面図および正面図を示し、第
４図および第５図はそれぞれその出入機構の全体の斜視
図および駆動伝達系の斜視図を示す。第２図〜第５図に
おいて、９はインナーピッカー６の本体底部を構成する
フレームで、このフレーム９の前部および後部にはイン
ナーピッカー６を前後に走行させるための車輪10a,10b
がそれぞれ設けられている。フレーム９の前部に張設さ
れた台座11上には走行用モータ12と出入機構の駆動源で
あるエクストラクションモータ13とが据え付けられ、走
行用モータ12の回転出力を上記台座11上に別に設けられ
た減速機14で減速したあと、チェーン15を介して前部の
車輪10aに伝達するように構成されている。

一方、フレーム９の中央部にはコンテナ５を載せる載置
台16が張設され、その両側部には前記した収納エリア2,
3の棚４の両側部に向けて一対のスライドアーム17が配
置されている。また、フレーム９上には上記スライドア
ーム17の外側面および底面にそれぞれ沿うガイドレール
18,19が設けられ、スライドアーム17の上半部外側面に
設けられた係合部20がガイドレール18に係合する一方、
スライドアーム17の底面に設けられたローラ21がガイド
レール19上に係架しており、これによりスライドアーム
17が棚４側に向けて進退自在となるようにしてある。上
記各ガイドレール18の下方には、スライドアーム17と平
行な無端チェーン22が張架され、前記したエクストラク
ションモータ13の回転出力を、第５図に示すようにチェ
ーン23,伝達軸24,チェーン25を経て上記各無端チェーン
22に伝達するように構成されている。そして、各スライ
ドアーム17の中間位置はそれぞれ対応する上記無端チェ
ーン22の一部に連結部材26を介して連結され、両無端チ
ェーン22の同期駆動に伴い左右スライドアーム17が同期
して進退動作するようにしてある。

また、右側の無端チェーン22では、上記連結部材26の連
結個所よりさらにセンサードグ27が延設される一方、こ
のセンサードグ27が通過するフレーム９上の中央位置に
はセンサードグ27を検知するフォトカプラなどからなる
センターセンサ28が設けられ、このセンターセンサ28が
センサードグ27を検知することで、スライドアーム17が
センター位置にあること、つまりスライドアーム17がフ
レーム９からはみ出さない初期位置にあることを検出で
きるように構成されている。

さらに、スライドアーム17の上半部には、コンテナ５の
側壁に係脱する係合体29が配置される一方、スライドア
ーム17の下半部にはその長手方向に向けて環状索として
第２の無端チェーン30が張架されており、上記係合体29
が上記無端チェーン30の一方の張架ライン側の一部に連
結されるとともに、上記無端チェーン30の他方の張架ラ
イン側の一部はフレーム９のスライドアーム進退方向の
中央位置に連結部材31を介して固定され、これによりス
ライドアーム17の進退動作に伴って無端チェーン30が、
各スライドアーム17の両端部に設けられたスプロケット
30aの間で回転位置ずれを起すことにより、スライドア
ーム17の進退に合せて係合体29がスライドアーム17上を
進退動作するようにしてある。上記無端チェーン30への
係合体29の連結位置は、スライドアーム17が初期位置
（中央位置）にあるとき係合体29がちょうど中間位置に
くるように設定されている。

係合体29は第６図に示すように、ケース32内にソレノイ
ド33で回動するピッキングアーム34を装着して構成さ
れ、第３図に示すように上記ケース32の背面側に設けら
れたガイドローラ35をスライドアーム17に設けられたガ
イドレール36に係架することにより、スライドアーム17
に沿っ進退自在となるようにしてある。

なお、スライドアーム17を進退させる無端チェーン22の
一方には、その１つのスプロケット22aの軸22bにロータ
リーエンコーダ37が設けられ、これによりスライドアー
ム17ひいては係合体29の進退位置を検出するように構成
されている。

第７図はコンテナ５の斜視図であって、その外側面には
縦横にリブ5aが形成され、そのうちの前部側の縦リブ5a
₁が上記係合体29のピッキングアーム34と係脱する係合
部として利用される。

第８図は先述したメインコンピュータ10とインナーピッ
カー６との信号の授受系統を示すブロック図であり、メ
インコンピュータ10から出力される走行指令信号はモー
タドライバー38を経て走行用モータ12に与えられる一
方、インナーピッカー６に設けられた走行位置センサー
39の検出信号がメインコンピュータ10に送信されるよう
になっている。一方、メインコンピュータ10から出力さ
れる出入機構駆動指令信号はモータドライバー40を経て
エクストラクションモータ13に与えられ、インナーピッ
カー６のセンターセンサ28が検出する検出信号もメイン
コンピュータ10に送信されるようになっている。またロ
ータリーエンコーダ37の検出するスライドアーム17（お
よび係合体29）の移動量は計数回路41でカウントされ
て、このカウント値がメインコンピュータ10に入力さ
れ、さらにメインコンピュータ10から出力される係合体
29の係脱駆動指令信号は、ソレノイドドライバー42を経
て左右の係合体29のソレノイド33に入力されるようにし
てある。

なお、インナーピッカー６では、係合体29を進退動作さ
せる無端チェーン30に沿って、ソレノイド33に給電する
ための給電線29a（第３図参照）が環状に配線されてお
り、無端チェーン30をフレーム９に固定する連結部材31
の位置でフレーム９側から給電線29aに給電することに
より、スライドアーム17が進退動作して係合体29が進退
しても、給電線29aに無用な垂みや引張りが働かないよ
うにしている。

つぎに、この自動保管検索装置の動作を、第９図〜第11
図に示すフロー図および第12図に示す出入機構動作説明
図を参照して説明する。

（１） コンテナ５の取出し 第９図のフロー図において、まずステップS₁で外部コン
ピュータからのオンラインあるいはフロッピーディスク
による前記メインコンピュータ10への入力によって収納
エリア2,3からの所望の物品の取出しがリクエストされ
ると、ステップS₂によりメインコンピュータ10では上記
物品のアイテム番号からその物品を収めているコンテナ
４のロケーションアドレス、つまりそのコンテナ４の収
納されている棚４の段数および列番が割り出される。つ
いでステップS₃により該当段のインナーピッカー６に光
通信ユニット９を通じてコマンドが送信される。このコ
マンドの送信は、取出しのリクエスト物品が多数あっ
て、これらに対応する目的の棚の段数がそれぞれ異なる
場合には、各段のインナーピッカー６に例えばそれぞれ
並行して送信される。このコマンドを受信したインナー
ピッカー６は、ステップS₄により目的の棚４のある位置
に向けて走行を開始する。インナーピッカー６はその走
行開始前、該当段において前回の動作を終了した任意の
位置で待機している。ステップS₅により目的の棚４の前
にインナーピッカー６が到着して走行を停止すると、つ
ぎのステップS₆によりインナーピッカー６の出入機構が
作動して棚４内からのコンテナ５の取出しが開始され
る。

上記出入機構によるコンテナ５の取出し動作は以下の順
序で行なわれる。まず第12図（Ａ）に示すようにスライ
ドアーム17がインナーピッカー６の本体内に収まってい
る初期位置の状態から、エクストラクションモータ13の
始動により無端チェーン22が所定方向に動作すると、こ
れに連結されているスライドアーム17が棚４の両側部に
進出する。そして、この動作に伴って、スライドアーム
17上で別の無端チェーン30を張架しているスプロケット
30aがスライドアーム17と一体に進出動作するので、一
部がインナーピッカー６の本体側に連結されている無端
チェーン30は回転位置ずれを生じ、これに応じ該無端チ
ェーン30に連結されている係合体29はスライドアーム17
と同じ進出量でスライドアーム17上を進出動作する。す
なわち、スライドアーム17がインナーピッカー６の本体
に対して距離ｌだけ移動すると、係合体29はインナーピ
ッカー６の本体に対して距離2lだけ移動することにな
る。

この係合体29の進出量はロータリーエンコーダ37によっ
て検出され、その検出信号に基づき第12図（Ｂ）に示す
ように係合体29がコンテナ５の対応する外側面の係合部
である縦リブ5a₁より少し行き過ぎた位置に達すると、
進出動作は停止させられる。この進出動作において、イ
ンナーピッカー６の本体側から係合体29のソレノイド33
に接続されている給電線は、無端チェーン30に沿って配
線されているので、垂みや無理な引張り受けることがな
い。

ついで上記ソレノイド33に給電が行なわれて、係合体29
のピッキングアーム34は第６図に仮想線で示すように横
向きに起こされる。そして、この状態のもとにエクスト
ラクションモータ13が先の場合と逆向きに始動され、ス
ライドアーム17および係合体29はインナーピッカー６の
本体側に向けて後退動作する。この動作により係合体29
のピッキングアーム34がコンテナ５の縦リブ5a₁に係合
して、係合体29とともにコンテナ５が棚４よりインナー
ピッカー６の載置台16上に移載される。

第12図（Ｃ）に示すように、コンテナ５が上記載置台16
上に完全に移載されるところまでスライドアーム17およ
び係合体29が後退すると（その確認はロータリーエンコ
ーダ37の検出信号に基づき行なわれる）、ソレノイド33
への給電が停止されてピッキングアーム34のコンテナ５
への係合が解かれ、このあとスライドアーム17および係
合体29は第12図（Ｄ）に示すように初期位置まで戻され
る。

第９図に戻って、ステップS₇によりインナーピッカー６
上にコンテナ５が取り込まれて取出しが完了すると、つ
ぎのステップS₈により出庫用ホームポジションすなわち
最前列の入出庫用棚群４′に向けてインナーピッカー６
が走行を開始する。ステップS₉によりホームポジション
にインナーピッカー６が到着して走行が完了すると、つ
ぎのステップS₁₀によりインナーピッカー６の出入機構
が再び作動して運ばれて来たコンテナ５は入出庫用棚群
４′の棚４に挿入される。この挿入動作は第12図の動作
を逆に辿ることによって行なわれる。ステップS₁₁によ
りコンテナ５の挿入が完了すると、つぎのステップS₁₂
により光通信ユニット９を通じてインナーピッカー６か
らのメインコンピュータ10に動作完了の信号が送信さ
れ、インナーピッカー６は次のコマンドを受けるまでそ
こで待機する。

入出庫用棚群４′の棚４に挿入されたコンテナ５は、イ
ンナーピッカー６の動きとは非同期に動作するアウター
ピッカー11により取り出され、外部コンベヤ12に移載さ
れて外部に運び出される。

（２） コンテナ５の返却 外部コンベヤ12によって運ばれて来たコンテナ５は、ま
ずアウターピッカー６に移載されて、最前列の入出庫用
棚群４′の棚４に挿入される。この作業において、コン
テナ５を収納エリア2,3の棚４に戻す方式が固定ロケー
ション方式の場合、つまり指定された位置の棚４に戻す
方式の場合には、入で庫用棚群４′の棚４のうち指定さ
れた段数の棚４へコンテナ５が挿入される。

これに対して、コンテナ５を戻す棚４を特定せずその都
度最短時間でコンテナ５を返却できる空の棚４を指定し
てその棚４に戻すフリーロケーション方式の場合には、
第10図に示すフロー図にしたがって入出庫用棚群４′へ
のコンテナ５の移載が行なわれる。すなわち、第10図に
おいて、まずステップS₂₁で外部コンベヤ12からアウタ
ーピッカー12にコンテナ５が移載される。ついでステッ
プS₂₂により現在、動作を完了して待機しているインナ
ーピッカー６の待機位置がチェックされ、ささらにステ
ップS₂₃により収納エリア2,3の各段の空の棚４の位置が
確認される。そして、上記待機位置および空の棚４の位
置のデータを元にして、つぎのステップS₂₄では現在の
待機位置からインナーピッカー６が入出庫用棚群４′ま
でコンテナ５を迎えに行って、空の棚４まで移送する往
復移動距離の最も短い段が決定される。この決定に基づ
き、つぎのステップS₂₅では入出庫用棚群４′の当該段
の棚４にコンテナ５がアウターピッカー11より挿入され
る。

入出庫用棚群４′の棚４に移載されたコンテナ５を収納
エリア2,3の空の棚４に返却する動作は、第11図に示す
フロー図にしたがって行なわれる。同図において、まず
ステップS₃₁でコンテナ５の返却がリクエストされる
と、入出庫用棚群４′の棚４にコンテナ５が入っている
かどうかのチェックが行なわれる。コンテナ５が入って
いるのを確認すると、つぎのステップS₃₂でそのコンテ
ナ５を収納する棚４のロケーション・アドレスが決定さ
れる。ついでステップS₃₃では該当する段のインナーピ
ッカー６に対し光通信ユニット９を通じ返却のコマンド
が送信される。このコマンドを受信した該当のインナー
ピッカー６は、ステップS₃₄により入出庫用棚群４′に
向け走行を開始する。ステップS₃₅により入出庫用棚群
４′の前にインナーピッカー６が到着して停止すると、
つぎのステップS₃₆によりインナーピッカー６の出入機
構が作動して入出庫用棚群４′の棚４からコンテナ５が
インナーピッカー６上に取り込まれる。ステップS₃₇に
よりインナーピッカー６へのコンテナ５の取込みが完了
すると、つぎのステップS₃₈により目的の棚４に向けて
インナーピッカー６が走行を開始する。ステップS₃₉に
より目的の棚４の前にインナーピッカー６が到着して走
行が完了すると、つぎのステップS₄₀によりインナーピ
ッカー６の出力機構が再び作動して運ばれて来たコンテ
ナ５は棚４内に挿入される。ステップS₄₁によりコンテ
ナ５の挿入が完了すると、つぎのステップS₄₂により光
通信ユニット９を通じてインナーピッカー６からメイン
コンピュータ10の動作完了の信号が送信され、インナー
ピッカー６は次のコマンドを受けるまでそこで待機す
る。

（発明の効果） 以上のように、この発明の自動保管検索装置によれば、
スライドアーム上に張架した環状索をその一方の張架ラ
イン側においてピッカーの本体側に固定するとともに、
上記無端環状索の他方の張架ライン側の一部を係合体に
連結して、スライドアームを進退動作させるのに伴って
スライドアーム上をその進退方向に向けて係合体がピッ
カー本体に対してスライドアームの移動距離の２倍の距
離を移動するようにしているので、汎用のコンテナに対
し側部にて係脱自在なかつ構成の簡単なスライドアーム
が実現でき、コンテナの出入動作において、スライドア
ームの進退ストロークを小さく抑えられるだけでなく、
スライドアームと係合体の進退駆動源を１つで兼用でき
るとともに、係合体の進退駆動を伝える伝達機構および
その制御系が極めて簡単になり、コストを低減できピッ
カーにおける載置空間を広く確保できるなどの効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である自動保管検索装置の
斜視図、第２図はそのインナーピッカーの動作機構を示
す平面図、第３図はその動作機構の側面図、第４図はそ
の動作機構の斜視図、第５図はその動作機構の動力伝達
系を示す斜視図、第６図は係合体の斜視図、第７図はコ
ンテナの斜視図、第８図は出力機構とメインコンピュー
タの信号授受系統を示すブロック図、第９図はこの自動
保管検索装置のコンテナ取出し動作を示すフロー図、第
10図はこの自動保管検索装置のフリーロケーション方式
における返却前処理の動作を示すフロー図、第11図はこ
の自動保管検索装置のコンテナ返却動作を示すフロー
図、第12図はインナーピッカーの出入機構のコンテナ取
出し動作を示す説明図である。 2,3……収納エリア ４……棚 ５……コンテナ 5a₁……縦リブ（係合部） ６……インナーピッカー 11……アウターピッカー 17……スライドアーム 29……係合体 30……無端チェーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の棚（４）を配列した収納エリア
   （２、３）の棚開放側に沿って、棚（４）との間でコン
   テナ（５）の出し入れを行なうピッカー（６）を移動自
   在に設けた自動保管検索装置において、 前記ピッカー（６）に並設された前記棚（４）の両側部
   に向けて進退駆動される一対のスライドアーム（17）
   と、 前記スライドアーム（17）に設けられた、前記スライド
   アーム（17）の進退方向に張架される環状索（30）と、 前記スライドアーム（17）に設けられた、前記スライド
   アーム（17）と同一方向に進退自在で前記コンテナ
   （５）の側壁の係合部（5a）に対し係脱駆動される係合
   体（29）とを備え、 前記環状索（30）は、その一方の張架ライン側が前記ピ
   ッカー（６）の本体側に固定されるとともに、他方の張
   架ライン側の一部分が前記係合体（29）に連結され、 前記スライドアーム（17）の進退駆動に合せて該スライ
   ドアーム（17）上で前記係合体（29）が前記ピッカー
   （６）の本体に対して前記スライドアーム（17）の移動
   距離の２倍の距離を移動するようにしたことを特徴とす
   る自動保管検索装置。
2. 【請求項２】前記係合体（29）は係脱駆動用ソレノイド
   （33）を有し、このソレノイド（33）は前記環状索（2
   2）に沿わせた給電線（29a）を介して前記ピッカー
   （６）の本体側から給電される特許請求の範囲第１項記
   載の自動保管検索装置。