(57)【要約】【構成】自動倉庫２の入庫側と出庫側とに昇降棚４，６を設ける。昇降棚４，６では複数の昇降枠を昇降させて、ローラコンベヤの搬送面を通過させ、上昇時に物品をコンベヤからすくい取り、下降時にコンベヤに物品を下ろす。【効果】コンベヤにより入庫側昇降棚４に１枠分ずつ物品を入庫し、昇降枠に移し替えて保管する。出庫側の昇降棚の昇降枠を全数上昇させておき、スタッカークレーン１０で入庫側の昇降棚４から物品をピックアップし、出庫側の昇降棚６の出庫先毎の昇降枠に荷下ろしする。出庫側昇降棚からそのコンベヤに物品を１枠分ずつ移し替えて出庫する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の物品を連続的に受け入れ保持する入庫側バッファと、複数の物品を連続的に払い出す出庫側バッファと、前記入庫側バッファの物品を選択的に取り出して、前記出庫側バッファに物品を載置する移載手段とを備えた、自動倉庫。
【請求項２】
前記入庫側バッファと出庫側バッファとが、コンベヤと、該コンベヤの搬送面を上下に通過するように昇降して、該コンベヤとの間で物品を移し替える複数の昇降枠とからなり、前記移載手段が高さ方向と水平方向とに運動することにより、入庫側バッファの昇降枠から出庫側バッファの昇降枠へ物品を移載し、出庫側バッファの昇降枠を下降させてコンベヤへ物品を移し替え、該コンベヤから物品を搬出するようにしたことを特徴とする、請求項１の自動倉庫。
【請求項３】
前記入庫側バッファと出庫側バッファの他に固定棚を設けて、入庫側バッファに残った物品を前記移載手段で前記固定棚に搬入して保管するようにしたことを特徴とする、請求項１または２の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は、仕分け機能を備えた自動倉庫に関する。
【０００２】
【従来技術】
【特許文献１】特開２００３−５４７１６号公報
特許文献１は、昇降棚を用いた仕分けシステムを開示している。昇降棚に多数の昇降枠を設け、昇降枠が高さを固定したローラコンベヤの搬送面を通過して昇降できるようにする。昇降枠がコンベヤの搬送面を通って上昇すると、コンベヤ上の物品をすくい取り、コンベヤの搬送面を下向きに通過すると物品をコンベヤに荷下ろしする。特許文献１の仕分けシステムでは、入庫用の長距離コンベヤから昇降棚の昇降枠に物品を一時的にストックし、必要数量ずつ昇降棚内のコンベヤに荷下ろしして、出庫用の長距離コンベヤへ搬出する。
【０００３】
特許文献１の仕分けシステムでは、多数の昇降棚が必要である。例えば１０品目を扱うものとすると、１品目毎に専用の昇降棚を割り当てるのが効率的で、１つの昇降棚に２品目を割り当てると、これらの２品目を同時に出庫することができなくなる。次に昇降棚には、出庫動作に用いる期間と入庫動作に用いる期間とが交互に生じるので、２つの昇降棚を１品目に割り当てるのが好ましい。すると１０品目に対して昇降棚は２０棚必要で、品目数が多い場合、昇降棚の必要数はより多くなる。特に扱い量の少ない物品でも、それ用の昇降棚が必要になり、多品種を少量ずつソートするには問題があった。
【０００４】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、１つの自動倉庫で、多品種の物品を高速で仕分けできる自動倉庫を提供することにある（請求項１〜３）。
請求項２の発明での追加の課題は、小さな床面積の自動倉庫で、多数の物品を扱えるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、端数の物品が自動倉庫内に残っても、あるいは出庫頻度の低い物品が自動倉庫内に残っても、良いようにすることにある。
【０００５】
【発明の構成】
この発明の自動倉庫は、複数の物品を連続的に受け入れ保持する入庫側バッファと、複数の物品を連続的に払い出す出庫側バッファと、入庫側バッファの物品を選択的に取り出して、出庫側バッファに物品を載置する移載手段とを備えたものである（請求項１）。移載手段は例えばスタッカークレーンであるが、２つのバッファ間で物品を移載できるものとし、特に入庫側バッファの任意の位置から出庫側バッファの任意の位置へ物品を移載できるものが好ましい。
【０００６】
好ましくは、入庫側バッファと出庫側バッファとが、コンベヤと、コンベヤの搬送面を上下に通過するように昇降して、コンベヤとの間で物品を移し替える複数の昇降枠とからなり、移載手段が高さ方向と水平方向とに運動することにより、入庫側バッファの昇降枠から出庫側バッファの昇降枠へ物品を移載し、出庫側バッファの昇降枠を下降させてコンベヤへ物品を移し替え、コンベヤから物品を搬出する（請求項２）。
【０００７】
特に好ましくは、入庫側バッファと出庫側バッファの他に固定棚を設けて、入庫側バッファに残った物品を、移載手段で固定棚に搬入して保管する（請求項３）。
【０００８】
【発明の作用と効果】
この発明では、入庫側バッファに複数の物品を連続的に搬入し、移載手段により入庫側バッファから物品を、ソート（仕分け）の指令に従って適宜の位置から選択的に取り出して、出向側バッファの適宜の位置に載置する。これによって入庫した物品を仕分けして、出庫側バッファに出庫の準備を行うことができる。扱える物品の品目数は、入庫側バッファの物品の保持能力で定まり、この保持能力を増せば、多品種の物品を多数個扱うことができる。また移載手段は、入庫側のバッファから物品を取り出して出庫側のバッファへ載置すればよく、高速で仕分けを行える。入庫バッファは連続的に物品を受け入れることができ、出庫側バッファは連続的に物品を払い出せるので、入庫も出庫も高速で行える。これらのため、高速で物品を仕分けることができる（請求項１〜３）。
【０００９】
請求項２の発明では、入庫側バッファや出庫側バッファを、コンベヤとこのコンベヤの搬送面を上下に通過する昇降枠とで構成するので、バッファでの物品の保持能力は、昇降枠の段数×１枠当たりの物品の保持個数、で定まる。このため大量の物品を保持することができ、小さな床面積の自動倉庫で、多品種の物品を多数扱うことができる。
【００１０】
請求項３の発明では、入庫側バッファに残った物品を固定棚で一時保管するので、入庫側バッファに端数の物品などが残った場合でも、仕分け機能が停止しない。特に請求項２の昇降枠を用いた入庫側バッファの場合、昇降枠に物品が残ると、それよりも上の昇降枠を降ろしてコンベヤから物品を移し替えることができない。そこで入庫側バッファに残った物品を固定棚に移せると、便利である。また出庫頻度が少ない物品は固定棚で保管すれば良く、仕分けできる物品の品目を更に増すことができる。
【００１１】
【実施例】
図１〜図１１に、実施例とその変形とを示す。これらの図において、２は自動倉庫で、４は入庫側の昇降棚、６は出庫側の昇降棚で、昇降棚４，６の間には通常の固定棚８を設ける。なお昇降棚４，６，並びに固定棚８の配置は、図７〜図９に示すように、種々に変更できる。１０はスタッカークレーンで、移載手段の例であり、移載手段は昇降棚４の任意の位置から昇降棚６の任意の位置へと物品を移載できるものであればよい。
【００１２】
１２は入庫用の長距離コンベヤ、１４は出庫用の長距離コンベヤで、１６は入庫用のサブコンベヤ、１８は出庫用のサブコンベヤである。入庫用の長距離コンベヤ１２と入庫用のサブコンベヤ１６との間には、ソータ２０などを設けて、所定の物品を、長距離コンベヤ１２からサブコンベヤ１６へ移し替えれるようにする。２２はバーコードリーダで、長距離コンベヤ１２上の物品のバーコードなどのＩＤを読み取ることにより、物品を同定する。２４は制御部で、図示しない上位コントローラなどに接続され、バーコードリーダ２２からの信号と、上位コントローラからの指令とにより、ソータ２０を動作させて、所定の物品を昇降棚４へと入庫させる。また上位コントローラからの指令により、スタッカークレーン１０を動作させて、入庫側の昇降棚４から出庫側の昇降棚６へと物品を移載し、出庫側の昇降棚６からサブコンベヤ１８を介して、長距離コンベヤ１４へと物品を出庫させる。
【００１３】
図２，図３に、入庫側の昇降棚４の構成を示すが、出庫側の昇降棚６も同じ構成である。２５は昇降棚４のフレームで、複数の昇降枠２６がチェーン２７などの吊持材により、昇降自在に吊持されている。昇降枠２６は例えば長方形の枠で構成され、ローラコンベヤなどのコンベヤ２８が昇降枠２６の枠内に収まるように、昇降棚４の下部に設置され、昇降枠２６はコンベヤ２８の搬送面を上下に昇降自在である。そして図３の左側に示すように、昇降枠２６が下降すると、コンベヤ２８の搬送面よりも下側に昇降枠２６が積み重ねられる。チェーン２７は昇降モータ３０により駆動され、チェーン２７の他端には図示しないカウンタウエイトなどを取り付けておく。そして昇降枠２６を全数上昇させた姿を図３の右側に示す。なお昇降枠２６には図示しないガイドローラなどを設けて、フレーム２５に沿って昇降枠２６が図２の左右方向にぶれないようにすることが好ましい。昇降棚４，６の収容能力は任意であるが、例えば物品をケース単位で扱うものとして、コンベヤ２８や昇降枠２６に５〜１５ケース程度の物品を載置でき、かつ昇降枠２６を１棚当たり５〜１０棚程度設けることが好ましい。
【００１４】
実施例では、昇降棚４，６を入庫側バッファや出庫側バッファの例として用いるが、１０個程度の物品を載置できるコンベヤを、例えばスタッカークレーン１０の走行路の左右に各上下５段に配置すると、合計１００物品を載置できる入庫側バッファとなる。出庫側バッファも同様に構成すると、昇降棚４，６を用いなくても、入庫側バッファと出庫側バッファとを構成できる。
【００１５】
図３の３２は昇降台で、３４はスライドフォークで、３６はすくい上げ部材で、物品を例えば底面からすくい上げる。また３８，４０はスタッカークレーン１０の上下の台車である。すくい上げ部材３６の動作を、図４〜図６を参照して説明する。スライドフォーク３４は通常の３段のスライドフォークで、固定の第１フォーク４４と、第２フォーク４５と、第３フォーク４６とで構成されている。すくい上げ部材３６は、横移動部材４２により、第３フォーク４６に対して横方向に移動できる。ここで横方向とは、昇降棚４，６の長手方向であり、スライドフォーク３４の前後進方向に対する横方向である。
【００１６】
昇降枠２６や固定棚８などから、ケースなどの物品５０をピックアップする場合、図６の（１）に示すように、第３フォーク４６を昇降枠２６上へ前進させる。次いで（２）に示すように、昇降枠２６内で第３フォーク４６を微下降させ、（３）に示すように、横移動部材４２によりすくい上げ部材３６を物品５０の底面の下部へと横移動させる。次いで、第３フォーク４６を上昇させ、スライドフォークをスタッカークレーンの昇降台へと後退させると、物品の移載ができる。
【００１７】
実施例のフライドフォーク３４と通常のスライドフォークとの違いは、昇降枠２６のスライドフォーク側が枠の部材でブロックされているので、すくい上げ部材３６を取り付けて、横移動部材４２により横移動させるようにした点である。そしてすくい上げ部材３６の運動の自由度は、前後進と上下動、並びに横移動の３種類である。なおスライドフォークに代えてスカラアームなどを用いてもよい。また昇降枠２６のスライドフォーク側に、スライドフォークの進入を許容する凹部を形成した場合、通常のスライドフォークを用いて、凹部の上部を通過させることにより、物品５０を移載できる。また昇降枠２６を、スライドフォーク側に櫛の歯が突出する片持ちの櫛の歯状に構成して、各櫛の歯がコンベヤのローラとローラとの間を通過するように構成すると、櫛の歯状のスライドフォークで物品５０を移載できる。
【００１８】
図７，図８に変形例の自動倉庫６２を示すと、昇降棚４，６の間に別の昇降棚６４を配置する。なお昇降棚６４はスタッカークレーンの走行路の両側に配置し、昇降棚４のコンベヤと昇降棚６４のコンベヤ、並びに昇降棚６のコンベヤを互いに接続して、例えば昇降棚４のコンベヤ上の物品を昇降棚６４，昇降棚６を介して、図示しない出庫用のサブコンベヤに出庫できるようにする。このため昇降棚６４は、入庫直後で出庫用に仕分けしていない物品の他にも、出庫用に仕分け済みの物品の保管にも用いることができる。同様に入庫側の昇降棚４も、仕分け前の物品の保管のみでなく、仕分け後の物品の保管にも用いることができる。昇降棚４，６，６４の高さを余りに大きくすると、大きな昇降モータが必要になる。そこで昇降棚４，６，６４の上部に固定棚６６を設け、端数などのため出庫されずに残った物品や、取扱数量が少ない物品などの保管に用いる。
【００１９】
図７，図８の自動倉庫６２を動作させる場合、例えば昇降棚４，４分の物品を入庫用のサブコンベヤ１６から入庫し、スタッカークレーン１０を用いて、例えば昇降棚６，６などに仕分けして、例えば出荷先毎に１つの昇降枠を割り当て、物品を昇降棚４から昇降棚６へと移し替える。昇降棚４に仕分けされずに残った物品などは、例えば昇降棚４の最も上部の昇降枠に移し替える、あるいは固定棚６６などに移し替えるようにして、次の物品を昇降棚４へ入庫自在にする。そして昇降棚４に次の物品を入庫し、これらの物品を中間の昇降棚６４などに仕分けして移し替える。再度物品を昇降棚４へ入庫し、この時昇降棚４の下部の昇降枠には物品を入庫しないようにしておく。そして昇降棚４の上部の昇降枠から下部の昇降枠へと物品を仕分けしながら移し替え、昇降棚４内の物品も出庫用に仕分けする。これらの過程で、昇降棚４内に仕分けされずに残った物品は固定棚６６などに移し替える。固定棚６６の物品は、次回の仕分けなどに利用できる。
【００２０】
このようにして３種類の昇降棚６，６４，４に出庫用の物品の仕分けが行われると、順次物品を出庫する。この場合、昇降棚６４や昇降棚４の物品は、そのコンベヤへ物品を移し替え、昇降棚６，６４，４のコンベヤを接続して、物品を出庫する。このようにすると、例えば夜間ないし昼間に大量の物品を仕分けし、夕刻などにまとめて出荷する場合に便利である。ここでの要点は、複数の昇降棚をそれらのコンベヤで接続し、複数の昇降棚に仕分けして載置した物品を、スタッカークレーン１０を介さずに出庫できるようにする点にある。そしてこのようにすると、入庫側の昇降棚も出庫側の昇降棚も、仕分け済みの物品の保管に用いることができる。
【００２１】
図９に第２の変形例の自動倉庫８２を示す。この自動倉庫８２では、入庫側の昇降棚４と出庫側の昇降棚６とを例えば対面させて配置し、これらをサブコンベヤ１６，１８を介して共通の長距離コンベヤ８４に接続する。そして固定棚８を、入出庫用のサブコンベヤ１６，１８と反対側に配置、もしくは昇降棚４，６の上側に配置する。このようにすると、昇降棚４から昇降棚６へ物品を移し替える際に、スタッカークレーン１０の走行距離が短くなるので、仕分け速度が向上する。またスタッカークレーン１０のような走行型の移載手段以外のものも使用可能になり、例えば図９の固定棚８の右端と昇降棚４，６の左端の間を水平動できると共に、棚４，６，８の高さ分を上下動できる移載手段であればよい。
【００２２】
なお図９の自動倉庫８２で、サブコンベヤ１６の搬送方向を逆転自在にすると、昇降棚４に入庫した物品を昇降棚６へ仕分けし、次いで再度昇降棚４に物品を入庫し、これを昇降棚４の内部で仕分けして、出庫されずに残る物品は固定棚８などに保管することができる。このようにすると、昇降棚４，６を共に出庫用のバッファに用いることができる。
【００２３】
図１０に、実施例の自動倉庫２の運用アルゴリズムを示す。以下の説明では、図１〜図６での符号を用いて部材を特定する。入庫時には入庫側の昇降棚４のコンベヤへ物品を搬入し、その昇降枠へ物品を移し替え、この作業を入庫を完了するまで繰り返す。スタッカークレーンの動作は、入庫側の昇降棚から出庫側の昇降棚へと物品を移載することである。この場合、入庫側の昇降棚から物品をピックアップする位置、並びに出庫側の昇降棚に物品を荷下ろしする位置は、制御部などから物品毎に指定されるものとする。なお各昇降枠は原則として１つの出庫先に対応し、出庫予定の物品の仕分けを完了すると、出庫準備が完了する。
【００２４】
出庫側の昇降棚では昇降枠を下降させ、コンベヤへ物品を移し替え、コンベヤから出庫用のサブコンベヤ１８へと物品を搬出する。入庫側の昇降棚に物品が残っている場合、その枠より上の昇降枠は、コンベヤの下側へと下降させることができない。そこで残った物品があれば、固定棚８などへ物品を移載する。固定棚８がない場合、入庫側の昇降棚４の最上段、あるいは出庫側の昇降棚６の最上段などを物品の一時保管に用い、この部分に物品を移し替える。
【００２５】
図１０での、入庫側の昇降棚４の動作、スタッカークレーン１０の動作、出庫側の昇降棚６の動作、並びに残物品の処理は、各々平行して行い得る処理である。また実施例では仕分け済みの物品を保管する能力は昇降棚６の能力で定まる。しかしながら昇降棚６から長距離コンベヤ１４などへ物品を出庫し、適宜にパレタイズして自動倉庫や平置き倉庫などに保管し、トラックの到着を待つようにすれば、仕分け済み物品の一時保管の能力を増すことができる。この場合、昇降棚４に次々と物品を入庫し、昇降棚６から仕分け済みの物品を次々と出庫すると、スタッカークレーン１０の仕分け能力の上限まで物品を仕分けすることができる。
【００２６】
図１１に、実施例の自動倉庫２を用いた大規模な自動倉庫システム９０を示す。９１はパレット自動倉庫で、仕分け前の物品をパレット単位で保管すると共に、仕分け済みの物品をパレタイザー９５でパレタイズして、出荷時まで再保管する。９２は電動台車システムで、パレット自動倉庫９１とデパレタイザー９３，パレタイザー９５，出荷コンベヤ９６，９７を接続する。デパレタイザー９３と複数の自動倉庫２、並びにパレタイザー９５を、長距離コンベヤ９４により接続する。この長距離コンベヤ９４は、図１での長距離コンベヤ１２，１４を合体し、これらを互いに接続したものである。
【００２７】
図１１の自動倉庫システム９０では、物品はパレット単位で入庫し、パレット自動倉庫９１に保管される。保管されたパレットをデパレタイザー９３でデパレタイズし、自動倉庫２に物品を搬入して仕分けを行い、パレタイザー９５で再度パレタイズする。パレタイズ済みの物品をパレット自動倉庫９１などに再保管し、これ以外にトラックヤードの付近の平置き倉庫などにも保管し、出荷する。
【００２８】
実施例の能力について検討する。例えば主な扱い品目が２０品目で、これ以外に補助的な品目が３０品目あるとする。入庫側の昇降棚４，４に各々１０枠ずつの昇降枠を設けると、２０品目に対して各１つの昇降枠を割り当てることができる。扱い数量の少ない３０品目は、例えば固定棚８に保管する。
【００２９】
出庫側の昇降棚６，６にも同様に合計で２０枠の昇降枠があるとすると、各昇降枠を１つの出荷先に割り当てて、最大２０の出荷先に対して同時に仕分け作業を行うことができる。仕分け作業の完了した昇降枠を下降させ、仕分け済みの物品を出庫する。同様に入庫側の昇降棚４で空になった昇降枠を下降させ、次の物品を入庫する。端数の生じた物品などは、固定棚８などに移し替えるとよい。
【００３０】
スタッカークレーン１０の作業は、入庫側の昇降棚から出庫側の昇降棚に物品を移し替えること、並びに入庫側の昇降棚に残った物品を移し替えることのみである。なお残物品は昇降棚６を介して出庫し、別途に保管するようにしてもよい。昇降棚４，６は各々複数個の物品を連続的に受け入れ、あるいは出庫することができるので、その入出庫能力は高い。昇降棚４，６のコンベヤと昇降枠間の移し替えの速度も充分に速い。このため、スタッカークレーン１０の仕分け能力の上限まで、物品を仕分けることができる。例えばスタッカークレーン１０は１分間に３ケースの仕分けができ、１日２４時間中の１６時間仕分けを実行できるとすると、１日当たり約３０００ケースの仕分けができる。
【００３１】
実施例の自動倉庫２，６２，８２は、１個の自動倉庫でも単独で仕分けを行うことができる。これを図１１のように複数並列に配置すると、仕分け能力が更に高くなる。このため取り扱う品種の数よりも、取り扱う数量に応じて、自動倉庫２などを配置すればよい。このため取扱数量に応じて、自動倉庫システムの構成を柔軟に変更できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の自動倉庫の平面図
【図２】実施例で用いた昇降棚の部分切欠部付き平面図
【図３】実施例の自動倉庫の正面図
【図４】実施例で用いたスタッカークレーンの昇降台の要部平面図
【図５】図４の昇降台からスライドフォークを前進させた際の姿を示す平面図
【図６】実施例でのスライドフォークの動作を示す図で、（１）はスライドフォークを前進させた際の姿を、（２）は（１）の状態からスライドフォークを微下降させた際の姿を、（３）は（２）の状態からスライドフォーク先端のすくい上げ部材を中心側に幅寄せした姿を示す
【図７】変形例の自動倉庫のレイアウトを示す要部斜視図
【図８】図７の自動倉庫のレイアウトを示す要部平面図で、上部の固定棚部分を除いて示す
【図９】第２の変形例の自動倉庫のレイアウトを示す要部平面図
【図１０】実施例の自動倉庫での運用アルゴリズムを示すフローチャート
【図１１】実施例の自動倉庫を用いた自動倉庫システムのレイアウトを示す平面図
【符号の説明】
２          自動倉庫
４，６      昇降棚
８          固定棚
１０        スタッカークレーン
１２，１４  長距離コンベヤ
１６，１８  サブコンベヤ
２０        ソータ
２２        バーコードリーダ
２４        制御部
２５        フレーム
２６        昇降枠
２７        チェーン
２８        コンベヤ
３０        昇降モータ
３２        昇降台
３４        スライドフォーク
３６        すくい上げ部材
３８，４０  台車
４２        横移動部材
４４        第１フォーク
４５        第２フォーク
４６        第３フォーク
５０        物品
６２，８２  自動倉庫
６４        昇降棚
６６        固定棚
８４        長距離コンベヤ
９０        自動倉庫システム
９１        パレット自動倉庫
９２        電動台車システム
９３        デパレタイザー
９４        長距離コンベヤ
９５        パレタイザー
９６，９７  出荷コンベヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004359432.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004359432.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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