(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を収納する棚を有するラックと、
前記棚に物品を出し入れする移載部と、
前記移載部の動作を制御する制御部とを備え、
前記移載部は、
前記物品が載置され、前記棚に出入りする可動部と、
前記可動部の前記棚に挿入される挿入部分に設けられた、前記可動部の挿入部分と棚との上下方向の距離を計測する距離センサとを有し、
前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記物品が載置される上面に設けられ、
前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記移載部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする自動倉庫。
【請求項２】
前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記棚への挿入方向先端部及び基端部に設けられる
ことを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記距離センサは、前記棚に超音波を発信し、前記棚から反射する超音波を受信する超音波センサである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動倉庫。
【請求項４】
前記ラックは、さらに棚に設けられた、棚外部からの光を反射する反射板を有し、
前記距離センサは、前記反射板に光を照射し、前記反射板からの光を受光する光電センサである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動倉庫。
【請求項５】
前記光電センサは、受光した光量が所定値を超えたときにＯＮ又はＯＦＦする光電スイッチであり、
前記制御部は、前記光電スイッチがＯＮ又はＯＦＦした場合に、前記移載部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする請求項４に記載の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫に関し、特に物品を収納する棚及び棚に物品を移載する移載装置を備える自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スタッカクレーンを備えた自動倉庫がある（例えば、特許文献１参照）。この自動倉庫においては、物品を収納する多数の物品収納棚を有するラックが設けられ、さらにラックからスタッカクレーンに物品を移載する物品移載個所としてのステーションが設けられている。スタッカクレーンは、ラックの前面を走行し、入庫する物品をステーションから引き取りそれをラックへ搬送し、また出庫する物品をラックから取り出しそれをステーションへ搬送する。
【特許文献１】特開２００１−３４１８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の自動倉庫において物品をラックから取り出す際、スライドフォークなどの可動部が棚前方の取り出し位置に移動し、可動部の伸縮と昇降台の昇降によって、物品の底部が可動部によって支持される。取り出し位置及び棚の位置は、物品の取り出し動作において可動部に支持された物品と棚との衝突が無いように設定されている。
【０００４】
しかしながら、経年変化による棚の位置の変化や、地盤沈下による床面の傾きの変化などの想定外の事象が発生した場合には、物品と棚との衝突が発生してしまう。このような場合、スタッカクレーンは、棚と物品とが衝突したことを知らずに衝突後も昇降台を上昇させて物品の取り出し動作を続けるため、ラック及び物品の破損が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、棚と物品との衝突を防止することが可能な自動倉庫を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の自動倉庫は、物品を収納する棚を有するラックと、前記棚に物品を出し入れする移載部と、前記移載部の動作を制御する制御部とを備え、前記移載部は、前記物品が載置され、前記棚に出入りする可動部と、前記可動部の前記棚に挿入される挿入部分に設けられた、前記可動部の挿入部分と棚との上下方向の距離を計測する距離センサとを有し、前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記移載部の動きを制限することを特徴とする。
【０００７】
ここで、前記距離センサは、前記棚に超音波を発信し、前記棚から反射する超音波を受信する超音波センサであってもよい。また、前記ラックは、さらに棚に設けられた、棚外部からの光を反射する反射板を有し、前記距離センサは、前記反射板に光を照射し、前記反射板からの光を受光する光電センサであってもよい。
【０００８】
また、これにより、棚と可動部との距離が閾値より小さい場合に移載部の動きが制限され、可動部上の物品と棚との衝突を回避することができる。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を回避することができる。
【０００９】
ここで、前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記棚への挿入方向先端部及び基端部に設けられてもよい。
【００１０】
これにより、物品の荷重などにより可動部の先端がたわみ、可動部先端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測できない場合でも、たわみの影響の小さい可動部基端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測することができる。また、移載部が可動部のたわみを補正する機能を有し、可動部先端が持ち上げられて可動部先端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測できない場合でも、可動部基端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測することができる。その結果、高精度で物品と棚との衝突を回避することができる。
【００１１】
また、前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記物品が載置される上面に設けられてもよい。また、前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記可動部の上昇動作を停止させてもよい。
【００１２】
これにより、棚と可動部との距離が閾値より小さい場合に可動部の上昇動作が停止する。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を確実に回避することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、棚と物品との衝突を防止することが可能な自動倉庫を実現できる。従って、衝突による物品及びラックの破損を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態における自動倉庫について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態における自動倉庫の斜視図である。
【００１６】
この自動倉庫は、スタッカクレーン１と、スタッカクレーン１の通路に沿って設けられたラック２と、入出庫の際に物品８が置かれるステーション３とから構成される。
【００１７】
スタッカクレーン１は、本発明の移載部の一例であり、入庫する物品８をラック２の棚に出し入れする。具体的に、スタッカクレーン１は、入庫する物品８をステーション３から引き取りそれをラック２の棚へ搬送し、また出庫する物品８をラック２の棚から取り出しそれをステーション３へ搬送するという機能を有する。
【００１８】
ラック２には、物品８を収納する複数の棚が縦横に設けられる。なお、ラック２は、スタッカクレーン１の通路を挟んで両側に設けられてもよい。
【００１９】
図２は、スタッカクレーン１の構成の一例を模式的に示す図である。図２は、図１の自動倉庫の左側面図に対応する。ここでは、スタッカクレーン１の通路の両側にラック２が設けられるとし、便宜的に、図面右側のラックを右ラック２Ｒと呼び、左側のラックを左ラック２Ｌと呼んで区別する。
【００２０】
スタッカクレーン１は、下部台車１１、上部台車１２、マスト１３、昇降台１６及び制御装置２３を備える。
【００２１】
下部台車１１は、床面に敷設されたレール４を走行するための車輪１４、及び車輪１４を駆動する走行モータ１５を備え、レール４上を水平方向に移動する。
【００２２】
マスト１３には、昇降台１６が昇降可能に取り付けられると共に、ウィンチモータ１７が取り付けられる。昇降台１６は、シーブ１８により案内されるワイヤロープ１９で懸吊され、ウィンチモータ１７の動作に応じてマスト１３に沿って上下方向に移動する。
【００２３】
昇降台１６には、スライドフォーク２０が設けられる。スライドフォーク２０は、本発明の可動部の一例であり、物品８が載置されて棚に出入りする。スライドフォーク２０は、互いに復動可能に連結された複数のプレート２１、及びプレート２１を昇降台１６から出退させる移載モータ２２から構成される。最上層のプレート２１は、物品８を載置する載置台として機能する。なお、物品８としては、スライドフォーク２０を底部に挿入できる物品、つまり、パレットに載った箱やかご型パレットのような物品が想定される。
【００２４】
制御装置２３は、走行モータ１５、ウィンチモータ１７、及び移載モータ２２の動作を制御する。
【００２５】
スタッカクレーン１は、制御装置２３の制御下で、ラック２の所望の棚、又はステーション３までレール４を走行し、昇降台１６を昇降させ、スライドフォーク２０を出退させることによって、昇降台１６とラック２及びステーション３との間で物品８を移載する。
【００２６】
図３は、スライドフォーク２０の構成を詳細に示す図である。
【００２７】
スライドフォーク２０先端には、棚との衝突を防止する機構が設けられている。具体的に、スライドフォーク２０には、スライドフォーク２０（スライドフォーク２０最上層のプレート２１における棚に挿入される挿入部分（図３における部分Ａ））と棚との上下方向の距離を計測する距離センサ２９が設けられている。
【００２８】
距離センサ２９は、スライドフォーク２０最上層のプレート２１の挿入部分における棚への挿入方向（図３におけるＢ方向）先端部及び挿入方向基端部の物品８が載置される上面に設けられる。距離センサ２９は、例えば棚に超音波を発信し、棚から反射する超音波を受信する超音波センサである。
【００２９】
図４は、本実施の形態の自動倉庫の機能的な構成を示すブロック図である。
【００３０】
この自動倉庫は、機構部３０、制御部３１、表示部３２、入力部３３、通信Ｉ／Ｆ部３４、衝突防止部３５、閾値決定部３６及び記憶部３９から構成される。なお、制御部３１及び衝突防止部３５は、本発明の制御部の一例である。
【００３１】
機構部３０は、スタッカクレーン１などの機構部品の集合である。
【００３２】
制御部３１は、搬送指令及び停止指令などに従って機構部３０を制御する。
【００３３】
表示部３２はＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）やＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などであり、入力部３３はキーボードやマウスなどであり、これらは、本自動倉庫と操作者とが対話するなどのために用いられる。
【００３４】
通信Ｉ／Ｆ部３４は、スタッカクレーン１との通信などに用いられる。
【００３５】
衝突防止部３５は、棚からの物品８の取り出しにおいて、スライドフォーク２０と棚との距離が閾値より小さく、物品８と棚とが衝突する可能性が高いか否かを判定する。衝突防止部３５は、衝突する可能性が高いと判定した場合には、スライドフォーク２０の動きを制限する指令を生成する。具体的に、衝突防止部３５は、昇降台１６の上昇速度を遅くし、上昇動作を停止させるようにスタッカクレーン１を制御する停止指令を生成する。
【００３６】
閾値決定部３６は、物品８の取り出しにおいて物品８と棚とが衝突しないように、衝突防止部３５による衝突判定に用いられる閾値を決定し、記憶部３９に格納する。
【００３７】
記憶部３９は、ハードディスクやメモリなどであり、閾値決定部３６により決定されたスライドフォーク２０と棚との距離の閾値などを保持する。
【００３８】
図５は、上記構成を有する自動倉庫における物品８の搬送動作を説明するためのフローチャートである。
【００３９】
まず、閾値決定部３６は、衝突防止部３５による衝突判定に用いられる閾値を決定する（ステップＳ３１）。具体的に、閾値決定部３６は、入力部３３などを介して棚に収納される物品８の高さに関する情報を受け、該物品８の高さに所定の値を加えた値を閾値として記憶部３９に格納する。
【００４０】
閾値の決定に際して閾値に加えられる所定の値が棚からの物品８の取り出しにおける棚と物品８との距離、つまりクリアランスとなる。従って、より安全性を確保する必要がある場合、つまりクリアランスを大きくして物品８と棚とが衝突することを確実に防止したい場合には、物品８の高さに加えられる所定の値は閾値決定部３６により大きく設定される。例えば、通常モード及び安全モードなどの確保する必要のある安全性の高さに応じた複数のモードを設け、安全モードでは通常モードより大きな値が物品８の高さに加えられるように設定し、入力部３３などを介してユーザによるモード選択を受け付けることでこれを実現できる。
【００４１】
次に、制御部３１は、入力部３３などを介して搬送指令を受け、搬送指令に示される搬送元の棚から物品８を取り出すように機構部３０を制御する（ステップＳ３２）。具体的に、制御部３１は、搬送指令に示される搬送元の棚前方の取り出し位置に昇降台１６が移動するようにウィンチモータ１７を制御する。その後、昇降台１６の最上層のプレート２１が棚に進入するように移載モータ２２を制御し、さらに進入状態で昇降台１６が上昇するようにウィンチモータ１７を制御する。これにより、棚に置かれた物品８は、最上層のプレート２１上に移載される。
【００４２】
次に、衝突防止部３５は、物品８と棚とが衝突する可能性が高いか否か、つまり棚とスライドフォーク２０との距離が閾値を超え、閾値より小さいか否かを判定する（ステップＳ３３）。具体的に、衝突防止部３５は、全ての距離センサ２９からのスライドフォーク２０と棚との距離に関する距離情報を受け、距離情報に示されるスライドフォーク２０と棚との距離のいずれかが記憶部３９に格納される閾値より小さいか否かを判定する。
【００４３】
次に、衝突防止部３５は、物品８と棚とが衝突する可能性が高いと判定された場合（ステップＳ３３でＹｅｓ）、停止指令を生成する（ステップＳ３４）。
【００４４】
次に、制御部３１は、衝突防止部３５から停止指令を受け、停止指令が実行されるように機構部３０を制御する（ステップＳ３５）。具体的に、制御部３１は、停止指令を受け、昇降台１６の上昇速度を遅くし、上昇動作が停止させるようにウィンチモータ１７を制御する。
【００４５】
次に、物品８と棚とが衝突する可能性が低いと判定された場合、つまり閾値以上であると判定された場合（ステップＳ３３でＮｏ）又は停止指令が実行された場合、制御部３１は、最上層のプレート２１上に移載された物品８がステーション３に搬送されるように機構部３０を制御する（ステップＳ３６）。具体的に、制御部３１は、プレート２１が昇降台１６に引き込まれるように移載モータ２２を制御した後、ステーション３に昇降台１６が移動するようにウィンチモータ１７及び走行モータ１５を制御する。
【００４６】
以上のように本実施の形態の自動倉庫によれば、物品８の棚からの取り出し動作において、距離センサ２９によりスライドフォーク２０と棚との距離が計測され、この距離が閾値より小さい場合に昇降台１６の上昇が止められる。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を回避することができる。
【００４７】
また、本実施の形態の自動倉庫によれば、距離センサ２９はスライドフォーク２０における棚への挿入方向先端部だけでなく挿入方向基端部にも設けられ、挿入方向先端部及び挿入方向基端部の距離センサ２９により得られる距離のいずれかが閾値より小さい場合に、スライドフォーク２０の動きが制限される。従って、物品８の荷重によりスライドフォーク２０の先端がたわみ、挿入方向先端部の距離センサ２９により棚とスライドフォーク２０との距離を正確に計測できなくなった場合でも、たわみの影響の小さい挿入方向基端部の距離センサ２９により棚とスライドフォーク２０との距離を正確に計測できる。また、スタッカクレーン１がスライドフォーク２０のたわみを補正する機能を有し、スライドフォーク２０の先端が持ち上げられて挿入方向先端部の距離センサ２９により棚とスライドフォーク２０との距離を正確に計測できなくなった場合でも、挿入方向基端部の距離センサ２９により棚とスライドフォーク２０との距離を正確に計測できる。その結果、高精度で物品と棚との衝突を回避することができる。
【００４８】
また、本実施の形態の自動倉庫によれば、スライドフォーク２０に距離センサ２９を設けたという簡素な構造で物品８と棚との衝突を回避することができる。従って、物品と棚との衝突を回避することが可能で安価な自動倉庫を実現できる。
【００４９】
以上、本発明の自動倉庫について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。
【００５０】
例えば、上記実施の形態において、距離センサ２９はスライドフォーク２０における物品８が載置される上面に設けられ、上面とそれに対向する棚との距離が計測されるとしたが、物品８が載置される上面と反対側の下面に設けられ、下面とそれに対向する棚との距離が計測されてもよい。この場合には、閾値として、物品８が棚と衝突するときのスライドフォーク２０と棚との距離を棚の高さから引いた値にクリアランスを決定する所定の値を引いたものが用いられる。そして、距離センサ２９から得られる距離が閾値より大きい場合に、昇降台１６の上昇が止められる。
【００５１】
また、上記本実施の形態において、スライドフォーク２０には、距離センサ２９が設けられるとしたが、スライドフォーク２０と棚との距離を計測できるセンサであればこれに限られない。例えば、スライドフォーク２０から一定距離内（記憶部３９の閾値の範囲内）に障害物があることを検出する障害物センサがスライドフォーク２０に設けられてもよい。
【００５２】
また、上記実施の形態において、スライドフォーク２０には、距離センサ２９としての超音波センサが設けられるとしたが、棚と物品８との距離を計測することが可能な距離センサであればこれに限られない。例えば、スライドフォーク２０には、距離センサ２９としてレーザ距離計及び光電スイッチなどの光を用いた光電センサが設けられてもよい。
【００５３】
距離センサ２９としてレーザ距離計が用いられる場合には、図６に示されるように、レーザ距離計から周期を持って出射された光を反射する反射板４０が棚に設けられ、レーザ距離計は反射板からの光を受光し、受光した光と出射した光との位相ずれをみることで棚と物品８との距離を計測する。
【００５４】
距離センサ２９として光電スイッチが用いられる場合には、図７に示されるように、光電スイッチから出射された光を反射する反射板４０が棚の所定位置に斜めに設けられる。スライドフォーク２０が検出位置にくると、反射板４０からの反射光が光電スイッチに入る。光電スイッチは、反射板からの光を受光し、受光した光量が所定値を超えたときにＯＦＦからＯＮになり又はＯＮからＯＦＦになり、衝突防止部３５は、光電スイッチがＯＮ又はＯＦＦした場合に、スライドフォーク２０の動きを制限する指令を生成する。この場合には、距離センサが占有するスライドフォーク２０と棚との間の上下方向の空間を減らすことができる。また、安価な距離センサを実現できる。
【００５５】
また、上記実施の形態において、距離センサ２９による距離の計測結果は、昇降台１６の上昇が止めか否かの判定に用いられるとした。しかし、距離センサ２９による距離の計測結果に基づいて昇降台１６の位置が導出され、導出された位置に基づいて昇降台１６の上昇速度の制御が行われてもよいし、又は荷すくい及び荷降ろしの位置の制御に用いられてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明は、自動倉庫に利用でき、特にスタッカクレーンを備えた自動倉庫などに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施の形態における自動倉庫の斜視図である。
【図２】同実施の形態の自動倉庫のスタッカクレーンの構成の一例を模式的に示す図である。
【図３】同実施の形態のスタッカクレーンのスライドフォークの構成を詳細に示す図である。
【図４】同実施の形態の自動倉庫の機能的な構成を示すブロック図である。
【図５】同実施の形態の自動倉庫における物品の搬送動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】同実施の形態のスタッカクレーンの変形例のスライドフォークの構成を詳細に示す図である。
【図７】同実施の形態のスタッカクレーンの変形例のスライドフォークの構成を詳細に示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    スタッカクレーン
２    ラック
３    ステーション
４    レール
８    物品
１１    下部台車
１２    上部台車
１３    マスト
１４    車輪
１５    走行モータ
１６    昇降台
１７    ウィンチモータ
１８    シーブ
１９    ワイヤロープ
２０    スライドフォーク
２１    プレート
２２    移載モータ
２３    制御装置
２９    距離センサ
３０    機構部
３１    制御部
３２    表示部
３３    入力部
３４    通信Ｉ／Ｆ部
３５    衝突防止部
３６    閾値決定部
３９    記憶部
４０    反射板
【図１】
0004458164.tif 000002
【図２】
0004458164.tif 000003
【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】
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