(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】物品の高速大量入庫と高速大量出庫ができ、かつコンパクトなシステムとなる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入庫側のバッファの物品を搬送手段によって入庫するようにした自動倉庫において、
コンベヤと、該コンベヤの搬送面を下から上へと通過することにより前記コンベヤ上の物品を一括してすくい取る複数の昇降枠、とからなる入庫側バッファを設けたことを特徴とする、自動倉庫。
【請求項２】
搬送手段が入庫側バッファの昇降枠から物品を取り出す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】
コンベヤと、該コンベヤの搬送面を上から下へと通過することにより、載置している物品を一括して前記コンベヤ上に移し替える昇降枠、とからなる出庫側バッファをさらに設け、前記搬送手段により、入庫側バッファの昇降枠から物品を入庫し、出庫側バッファの昇降枠へ出庫するようにしたことを特徴とする、請求項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、高速大量入庫ができる自動倉庫に関する。
【０００２】
【従来技術】
【特許文献１】特開２００３−５４７１６号公報
特許文献１は昇降棚について開示している。特許文献１では、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。発明者は、この昇降棚を自動倉庫と組み合わせ、入庫能力を向上することを検討した。
【０００３】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、大量の物品を高速で入庫でき、しかもコンパクトな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、物品の入庫をより高速で完了できるようにすると共に、入庫側バッファを物品の保管スペースとして利用でき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、物品を高速で出庫できるようにし、高速入庫と高速出庫とができる自動倉庫を提供することにある。
【０００４】
【発明の構成】
この発明の自動倉庫は、入庫側のバッファの物品を搬送手段により入庫するようにした自動倉庫において、コンベヤと、該コンベヤの搬送面を下から上へと通過することにより前記コンベヤ上の物品を一括してすくい取る複数の昇降枠、とからなる入庫側バッファを設けたことを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
好ましくは、搬送手段が入庫側バッファの昇降枠から物品を取り出すようにする（請求項２）。
【０００６】
特に好ましくは、コンベヤと、該コンベヤの搬送面を上から下へと通過することにより、載置している物品を一括して前記コンベヤ上に移し替える複数の昇降枠、とからなる出庫側バッファをさらに設け、前記搬送手段により、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搬送する（請求項３）。
【０００７】
【発明の作用と効果】
この発明では、自動倉庫の入庫側バッファのコンベヤに物品を搬入すると、コンベヤから昇降枠へと複数の物品を一括して移し替えることができるので、多数の物品を連続的に高速できる。このため自動倉庫の入庫能力が大幅に向上する（請求項１）。
【０００８】
入庫バッファの一部などに入庫ステーションを設けて、一旦昇降枠に入庫した物品を再度ステーションに移し替え、ここから搬送手段に移し替えるようにしても良い。しかしながら入庫側バッファの昇降枠から搬送手段が直接物品を取り出せるようにすると、昇降枠へ物品を移し替えることにより入庫作業が完了し、搬送手段の負荷が軽減される（請求項２）。
【０００９】
請求項３の発明では、出庫側バッファにもコンベヤと複数の昇降枠とを設ける。このようにすると、複数の物品を連続的に出庫でき、高速大量入出庫に適した自動倉庫が得られる。
【００１０】
【実施例】
図１〜図９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の配置は種々に変更でき、出庫側の昇降棚６に代えて固定棚を用いても良い。１０はスタッカークレーンで、搬送手段の例であり、搬送手段は、入庫側の昇降棚４の昇降枠及びコンベヤから、出庫側の昇降棚６の昇降枠及びコンベヤへ物品を搬送できるものが好ましい。１２は入庫用のサブコンベヤ、１４は出庫用のサブコンベヤである。１６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て、昇降棚４，６とスタッカークレーン１０を制御する。
【００１１】
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。２０は昇降棚４のフレームで、複数の昇降枠２２がチェーン２４などの吊持材により、昇降自在に吊持されている。昇降枠２２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２２の枠内に収まるように、昇降棚４の下部に設置されている。なおコンベヤ２８のローラとローラとの間を通るように、昇降部材２９を設けて、スタッカークレーンとコンベヤ２８の間で、直接物品をやり取りできるようにするのが好ましい。昇降枠２２はコンベヤ２８の搬送面を上下に昇降自在で、図３の左側に示すように、昇降枠２２が下降すると、コンベヤ２８の搬送面よりも下側に昇降枠２２が積み重ねられる。
【００１２】
チェーン２４は昇降モータ３０により駆動され、チェーン２４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２２を全数上昇させた姿を図３の右側に示す。昇降枠２２にはガイドローラ２６などを設けてフレーム２０に沿って昇降枠２２を案内し、スタッカークレーンとの間で物品を移載する際に、図２の左右方向に昇降枠２２が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２２に５〜１５ケース程度の物品を載置できるようにし、かつ昇降枠２２を１棚当たり５〜１０棚程度設けることが好ましい。
【００１３】
図３の３２は、スタッカークレーン１０の昇降台で、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。
【００１４】
昇降枠２２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２２上へ前進させる。次いで（２）に示すように、昇降枠２２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。
【００１５】
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２２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２２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、スライドフォークを凹部上を通過させることにより、通常のスライドフォークを用いて物品５０を移載できる。また昇降枠２２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した場合、櫛の歯状のスライドフォークで物品５０を移載できる。
【００１６】
図７に、変形例の自動倉庫５２を示す。この自動倉庫５２では、入庫側の昇降棚４と出庫側の昇降棚６とを対面させて配置し、入出庫用のサブコンベヤ１２，１４とは反対側に固定棚８，８を配置する。なお固定棚８，８は、昇降棚４，６の上部などに設けても良い。実施例では入庫側の昇降棚４の入庫用コンベヤ上や、昇降枠上からスタッカークレーン１０により物品を取り出し、出庫側の昇降棚６の昇降枠やコンベヤ上に物品を載置するのを原則としている。しかしながら昇降棚４のコンベヤに接続した入庫ステーション５４を、固定棚８の下部等に設け、同様に昇降棚６のコンベヤに接続した出庫ステーション５６を、固定棚８の下部等に設けても良い。この場合、ステーション５４，５６にはコンベヤを設けて、昇降棚４，６のコンベヤとの間で物品をやり取りできるようにする。
【００１７】
例えば緊急入庫等で１個ずつ搬入する物品の場合、入庫ステーション５４に物品を入庫して、スタッカークレーン１０により適宜の位置へ搬送し、昇降枠に空きが無くても入庫できるようにする。また緊急出庫などで物品を１個ずつ出庫する場合、出庫ステーション５６へスタッカークレーン１０で物品を載置すればよい。この例では、スタッカークレーン１０は昇降棚４，６との間で直接物品を移載できると共に、ステーション５４，５６との間でも物品を移載できるようにした。図７の自動倉庫５２では、昇降棚４，６のコンベヤとは別にコンベヤを備えたステーション５４，５６を設けたが、ステーション５４，５６の機能は昇降棚４，６のコンベヤを用いても実現できる。この場合、昇降棚４，６のコンベヤを常時は空けておいて、コンベヤを緊急入庫や緊急出庫用のステーションとすると良い。
【００１８】
昇降棚４，６を文字通りに入出庫用のバッファとしてのみ用い、昇降棚４へ入庫した物品を１物品ずつ入庫ステーション５４へ移動させて、スタッカークレーン１０で固定棚８などへ移動させるようにしても良い。また固定棚８などから、スタッカークレーン１０で出庫ステーション５６へ１物品ずつ物品を移載し、これを昇降棚６の昇降枠に移し替えて、出庫の準備として保管するようにしても良い。
【００１９】
図８に、実施例の制御部１６の構成を示す。６０は制御部本体で、６２は操作パネルであり、入出力６４を介して上位のコントローラや、物品のＩＤを読み取るためのバーコードリーダなどとの間で信号をやり取りする。６６は入庫予約処理部、６８は出庫予約処理部、７０は棚ファイル管理部で、この場合、棚ファイルは入庫側昇降棚ファイル７１と出庫側昇降棚ファイル７２，並びに固定棚ファイル７３の３つのファイルに分割し、昇降棚４と昇降棚６，並びに固定棚８の物品の保管状況を個別に管理できるようにする。７４は緊急入庫処理部、７５は緊急出庫処理部、７６はその他処理部で、入庫用の昇降棚４などに残った端数物品を固定棚８に移し替える、あるいは固定棚８内の物品の位置を移し替えて、棚の整理を行うなどの処理を行う。
【００２０】
制御部本体６０は、これらの処理部６６〜７６を用いて、昇降棚４や昇降棚６，並びにスタッカークレーン１０への搬送指令を発生させ、昇降棚４，６の場合、搬送指令は、昇降モータ３０を駆動して昇降枠を上下させるものと、昇降棚内のコンベヤ２８を駆動するものの２種類に分けられる。
【００２１】
入庫予約処理部６６では、予約された入庫が実行可能になるように、入庫側の昇降棚４に空きの昇降枠を確保する。入庫側の昇降棚４で、空きの昇降枠とは、昇降棚４のコンベヤよりも低い位置にある空の昇降枠のことである。出庫予約処理部６８では、予約された出庫を実行するのに必要な空の昇降枠を、出庫側の昇降棚６のコンベヤの上部に確保し、スタッカークレーン１０を用いて、予約された出庫する物品を所定の順序で空の昇降枠上に載置する。この結果、予約された出庫を実行できる状態になると、出庫側の昇降棚の昇降枠を下降させ、コンベヤに物品を移し替え、出庫用のサブコンベヤへ物品を出庫する。
【００２２】
棚ファイル管理部７０では、自動倉庫内の物品の所在を入庫側の昇降棚と出庫側の昇降棚，並びに固定棚の３種類に分けて記録し、入庫側の昇降棚に関しては、入庫物品をどの昇降枠のどの位置に載置したかを記録する。出庫側の昇降棚では、どの昇降枠のどの位置に出庫予約物品を載置したかを記録する。なお出庫予約物品をコンベヤからサブコンベヤへ出庫すると、物品の状態は出庫済みとなり、棚ファイルの在庫から削除される。固定棚に関しては、通常の自動倉庫と同様に、どの棚番地にどの物品が保管されているかを記録する。
【００２３】
緊急入庫処理部７４は、入庫側の昇降棚４のコンベヤを常時は空にして、物品の緊急入庫ができるように管理し、操作パネル６２などからの緊急入庫の要求を受け付け、入庫側の昇降棚のコンベヤをこれに合わせて駆動する。なお緊急入庫にコンベヤを用いる代わりに、その１つ上の昇降枠上を用いても良い。またコンベヤとスタッカークレーンとの間の物品の移載には、図２に示した昇降部材２９を用いる。緊急出庫処理部７５は、操作パネル６２などから緊急出庫の要求を受け付け、これに対してスタッカークレーン１０は出庫側の昇降棚６のコンベヤ上や、その直上の空の昇降枠などに、緊急出庫物品を載置する。このため出庫側の昇降棚６では、コンベヤ上もしくはその１つ上の昇降枠上を常時は空にしておくことが好ましい。図７の自動倉庫５２の場合、ステーション５４，５６を緊急入庫や緊急出庫に用いても良い。
【００２４】
実施例の自動倉庫の運用アルゴリズムを示す。入庫側の昇降棚４の運用アルゴリズムでは、入庫物品を昇降枠に移し替えてコンベヤの上部に保管すると共に、緊急入庫などに備えて、コンベヤもしくはその１つの上の昇降枠を常時は空にしておく。また出庫側の昇降棚６の運用アルゴリズムでは、出庫予約がされた物品がコンベヤの上部の昇降枠上にスタッカークレーンにより載置されるのを待ち、出庫の時機が到来すると昇降枠を下降させて、１枠分ずつ順次物品を出庫する。これ以外に緊急出庫に備え、出庫側の昇降棚のコンベヤ、もしくはその１つ上の昇降枠上を常時は空にし、物品の緊急出庫を可能にする。
【００２５】
図９にスタッカークレーンの運用アルゴリズムを示す。入庫側の昇降棚の昇降枠や固定棚の物品に対し、スタッカークレーンは出庫予約に従って出庫側の昇降棚の昇降枠へ移載する。出庫予約分の移載を完了すると、出庫準備が完了したことになる。次に入庫側の昇降棚の整理を行い、出庫予約の無い物品を固定棚あるいは入庫側の昇降棚の上部の昇降枠等に移し、次の入庫の妨げにならないようにする。そして緊急出庫の場合、入庫側の昇降棚もしくは固定棚から指定された物品を、出庫側の昇降棚のコンベヤ、もしくはその１つ上の昇降枠などへ移載する。
【００２６】
実施例の自動倉庫では、以下の作用効果が得られる。物品の入庫や出庫は昇降棚により行われる。そして昇降棚では複数の物品を連続して受け入れ、あるいは連続して払い出し、複数の物品を一括してコンベヤと昇降枠との間で移し替えることができるので、入庫や出庫を高速で行うことができる。このため自動倉庫の入庫能力や出庫能力が大幅に向上する。
【００２７】
スタッカークレーンの役割は主として、入庫側の昇降棚から出庫側の昇降棚へ物品を移し替えることである。スタッカークレーンは入庫作業自体を実行する必要がないので、出庫予約の準備に専念できる。入庫側の昇降棚に端数の物品が残ると、次の入庫の妨げになる。そこでこのような物品を固定棚などへ移すことにより、次の入庫が容易になる。
【００２８】
実施例の自動倉庫は高速入庫と高速出庫を行うことができ、複数の物品を連続的に出庫できるので、例えば部品倉庫や半製品などの倉庫などに用いられる。この場合、工場からの要求に従って、必要な種類の部品をスタッカークレーンで同じ昇降枠に複数種揃えて出庫することなどができる。また空港での荷物預かりなどの場合、フライト毎に昇降枠を出庫側の昇降棚に割り当て、入庫側の昇降棚に不定期に入庫される荷物をフライト毎に整理して、出庫側の昇降棚に移し替えることができる。そして実施例の自動倉庫は、高速入庫と高速出庫に適しているので、物品の保管期間が短く、大量の物品を高速で入庫しかつ高速で出庫する用途に適している。実施例ではケース単位で物品を保管するようにしたが、バケットやパレットなどの単位でも良い。
【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平面図
【図８】実施例の自動倉庫での制御部のブロック図
【図９】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
【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  サブコンベヤ
１６        制御部
２０        フレーム
２２        昇降枠
２４        チェーン
２６        ガイドローラ
２８        コンベヤ
２９        昇降部材
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
５２        自動倉庫
５４        入庫ステーション
５６        出庫ステーション
６０        制御部本体
６２        操作パネル
６４        入出力
６６        入庫予約処理部
６８        出庫予約処理部
７０        棚ファイル管理部
７１        入庫側昇降棚ファイル
７２        出庫側昇降棚ファイル
７３        固定棚ファイル
７４        緊急入庫処理部
７５        緊急出庫処理部
７６        その他処理部
【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】
2004359431.tif 000007
【図６】
2004359431.tif 000008
【図７】
2004359431.tif 000009
【図８】
2004359431.tif 000010
【図９】
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