JP2000118638A - 自動倉庫の入出庫制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】リフトと台車をフルに駆動して、入出庫の処理
能力を向上させる。 【手段】リフトや台車等の駆動モードを時間帯によって
自動的に切り換える。入庫が集中する第１時間帯には入
庫専用モードを主モードとし、入庫と出庫とが相当数あ
る第２時間帯には入出庫複合モードとし、出庫が集中す
る第３時間帯には出庫専用モードを主モードとする。専
用モード下でも入庫又は出庫の割り込み処理を行うこと
ができ、所定時間継続して割り込みがない場合は、元の
専用モードに復帰する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動倉庫の入出庫
制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動倉庫は、多数の荷物を格納できる格
納庫と、搬送コンベヤと、搬送コンベヤと格納庫とに荷
物を移し換えるための移載装置とを備えており、一般
に、棚を多段に設けた二つの格納庫を相対向した状態で
配置している。他方、移載装置には、一般に、１台のス
タッカクレーンで各段の荷物を出し入れするものと、各
棚段毎に台車を設置したものとがあり、台車方式の場合
は、格納庫の端部近傍に、各台車と入出庫コンベヤとに
荷物を載せ換えるためのリフトを配置しており、台車と
リフトで移載装置が構成されている。

【０００３】台車方式の自動倉庫として、特開平3-2672
03号公報には、二つの格納庫の端部近傍にそれぞれリフ
トを設けた場合において、二つのリフトを入庫専用と出
庫専用とに分けたり、両方を入出庫に併用したりするこ
とが開示されている。いずれにしても、従来の自動倉庫
は、常に入庫と出庫とを並行して行えるように設定され
ている。すなわち、移載装置等は、入庫要求と出庫要求
とのいずれにも対応できるように待機状態に保持されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば商品
配送センターに設置された自動倉庫のように商品を一時
保管する自動倉庫の場合、一日の各時間帯において入庫
と出庫とがコンスタントに行われている訳ではなく、例
えば、入庫は午前に集中し出庫は午後に集中するという
ように、入庫量と出庫量とが時間帯によって大きく変動
していることが殆どである。

【０００５】しかるに、従来のように、移載装置等を入
庫要求と出庫要求とに応えられる状態に待機させている
入出庫方法では、移載装置等の駆動効率が悪く、このた
め処理能力の点で問題があった。このことは、特に台車
方式の自動倉庫で顕著に現れていた。つまり、台車方式
の自動倉庫の場合、入出庫の処理能力を高めるためには
リフトと台車を能力一杯に駆動することが必要である
が、例えば２台のリフトを入庫用と出庫用とに分ける
と、片方のリフトしか動かずに、入庫用コンベヤ又は出
庫用コンベヤに荷物が滞留し、しかも台車が待機状態に
なっている状態が現れるのであった。

【０００６】この点については、前記特開平3-267203号
公報に記載されているように、２台のリフトを入出庫に
兼用すれば良いと考えられるが、２台のリフトを単に入
出庫に兼用しただけでは、荷物の出し入れのたびに、制
御装置内でリフトや台車の駆動を入庫モードと出庫モー
ドとに切り換えるための信号処理をしなければならない
ため、駆動モードの切り換えに要するタイムラグによ
り、１回当たりの処理時間が長くなるという問題があ
り、やはり、入出庫の処理能力を十分に向上させ得ると
は言い難い。

【０００７】本発明は、このような現状を改善すること
を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、多数の荷物を
格納できる格納庫と、荷物を搬送するコンベヤと、コン
ベヤと格納庫とに荷物を移し換えるための移載手段とを
備えた自動倉庫において、移載手段等の駆動を、入庫量
と出庫量との比率を基準にして、入庫専用モードと入出
庫複合モードと出庫専用モードとの３つのモードのうち
少なくとも二つのモードに選択して切り換えることを特
徴とする。

【０００９】入庫専用モードと出庫専用モードとの具体
的な態様は自動倉庫の種類等によって設定すればよい。
例えば、多数の台車と２台のリフトとを備えた自動倉庫
の場合であると、請求項３に記載したように、２台のリ
フト及び台車を入庫専用又は出庫専用に切り換える態様
にすれば良い。リフトと台車との駆動態様を切り換える
ことに加えて、搬送コンベヤを入庫用と出庫用とに切り
換えることも可能である。

【００１０】また、入庫の集中する時間帯と出庫の集中
する時間帯とが毎日一定している場合には、請求項２に
記載したように、時刻を基準にして、自動的に入出庫の
モードが切り換わるように制御装置を設定しておくのが
良い。

【００１１】

【作用・効果】本発明によると、入庫が多い時間帯には
入庫を集中的に行い、出庫が多い時間帯には出庫を集中
的に行い、入庫と出庫とがともに相当数ある場合には要
求に応じて入庫と出庫とを行うというように、自動倉庫
の使用状況に応じて入出庫のモードを最適なものに切り
換えることができる。その結果、移載装置やコンベヤ等
をフルに駆動して、入出庫の処理能力を向上させること
ができる。

【００１２】特に、請求項３に記載したように、台車と
リフトとからなる移載手段を備えた自動倉庫に適用する
と好適である。ところで、自動倉庫では、例えば入庫が
殆どであるとしても僅かながら出庫要求があり、また、
出庫が殆どであるとしても僅かながら入庫要求があるの
が一般的であり、入庫専用モード下でも出庫要求には応
えなければならない（出庫に際してはトラックが待機し
ていることが多いので、配送時間の短縮や配送経費の削
減のためには出庫は優先させて、トラックの待機時間を
減らす必要がある）。

【００１３】この点、請求項２のように構成すると、入
庫専用モードでも出庫することができると共に、出庫専
用モードでも入庫することができるため、換言すると、
出庫や入庫を割り込んで行うことができるため、荷物の
出し入れの要求に的確に応えることができ、しかも、割
り込みがある程度の時間途切れると元の専用モードに復
帰するため、入出庫の処理能力の低下も回避できる。

【００１４】

【発明の実施形態】次に、本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。 ≪設備の概要≫図１は自動倉庫設備の大雑把な平面図で
あり、自動倉庫設備は、多数の単位倉庫１を並設した倉
庫群と、倉庫群の並び方向に沿って延びる第１メインコ
ンベヤ（搬入コンベヤ）２と第２メインコンベヤ（搬出
コンベヤ）３とを備えている。この場合、第１メインコ
ンベヤ２の高さを低く、第２メインコンベヤ３を高さを
高くしている。両メインコンベヤ2,3 は受け渡しゾーン
４まで延びており、荷物Ｗは受け渡しゾーン４でトラッ
クに積み降ろしされる。

【００１５】≪単位倉庫の概要≫図2(A)は単位倉庫の一
端部の概略斜視図、図2(B)は単位倉庫１の側面図、図３
は単位倉庫の部分平面図であり、これらの図に示すよう
に、単位倉庫は、相対向して配置した一対の格納庫５を
備えている。格納庫５は、内外の支柱６及び水平フレー
ム７で支持された多段の棚８を備えている。

【００１６】また、格納庫５の前面には、各棚８と同じ
高さのレール９が多段に設けられており、各段のレール
９の対にはそれぞれ台車10が走行自在に載置されてい
る。棚８はレール９によっても支持されている。格納庫
５における各段の棚８は支柱６で仕切られている。そこ
で、図1(B)に示すように、支柱６で挟まれたエリアを単
位格納エリア11としており、このため、各段とも多数の
単位格納エリア11が直列状に並んだ状態になっている。
なお、各単位格納エリア11は、荷物Ｗ（一般に段ボール
箱）を複数個格納できる間口寸法になっている。

【００１７】各格納庫５の一端部には、各段の棚８から
延長した状態の仮置き棚12を接続しており、その外側
に、コラム13に沿って昇降する第１及び第２の一対のリ
フト（リザーバー）14を、平面視で仮置き棚12と一直線
状に延びるように配置している。リフト14と仮置き棚12
はコンベヤから成っており、コンベヤを駆動することに
より、リフト14と仮置き棚12とに荷物Ｗを移し換えるこ
とができる。

【００１８】レール16の端部を支持するエンド支柱15と
コラム13とは平面視三角形状のフレーム16で連結されて
いる。また、２本のコラム13は背中合わせに配置されて
おり、リフト14を昇降させるためのモータ17を前後方向
（荷物Ｗの移動方向）にずらした状態で配置することに
より、２つのモータ17の干渉を防止している。第１メイ
ンコンベヤ２からは各格納庫５に対応した２本の第１枝
コンベヤ18が分岐しており、第２メインコンベヤ３から
も、各格納庫５に対応した２本の第２枝コンベヤ19が分
岐しており、各枝コンベヤ18,19 は平面視でリフト14と
直列状に並ぶように配置されている。言うまでもない
が、第１枝コンベヤ18と第２枝コンベヤ19とは段違い状
になっている。

【００１９】なお、図１では、上下の枝コンベヤ18,19
を水平方向にずらした状態に表示している（実際には重
複している）。第２枝コンベヤ19を斜めにすると、両メ
インコンベヤ2,3 を同じ高さにすることができる。両メ
インコンベヤ2,3 を平面視で重複させると、スペースを
有効利用できる。 ≪台車の概要≫図３に示すように、台車10は、型鋼等で
形成した平面視角形の本体枠21と、車軸22で連結された
前後一対の車輪23と、一方の車輪23を駆動するモータ24
と、走行方向と直交した方向に延びる一対のピッキング
装置25と、両ピッキング装置25の間隔を調整するための
モータ26とを備えている。

【００２０】図３に一点鎖線で示すように、ピッキング
装置26は棚９に向けて進退動自在な複動式の移動アーム
27を備えており、移動アーム27の両端には、荷物Ｗを押
し引きするためのピッカー28を水平回動自在に取り付け
ている。両ピッキング装置25のアーム27は、１台のモー
タ29によって同期して駆動される。

【００２１】≪荷物の流れ≫本実施形態では、第１メイ
ンコンベヤ２及び第１枝コンベヤ18を入庫専用とし、第
２メインコンベヤ３と第２枝コンベヤ19は出庫専用に設
定している。したがって、入庫に際しては、荷物Ｗは、
受け渡しゾーン４、第１メインコンベヤ２、第１
枝コンベヤ18又は第２枝コンベヤ19、リフト14、い
ずれかの段の仮置き棚12、台車10、いずれかの格納
庫５におけるいずれかの単位格納エリア11、という順序
で格納される。

【００２２】出庫に際しては、荷物Ｗは、棚８、台
車10、仮置き棚12、リフト14、第２枝コンベヤ1
9、第２メインコンベヤ３、という順序で受け渡しゾ
ーン４に取り出される。 ≪出し入れの制御≫図４では入出庫量の経時的変化と入
出庫制御の関係を示している。

【００２３】本実施形態の自動倉庫設備は、朝（例えば
８時）から深夜（例えば10〜24時）まで稼働しているう
ちで、始業時から昼過ぎまでの第１時間帯では専ら入庫
のみで出庫は殆どなく、昼過ぎから夕方にかけての第２
時間帯では入庫は漸減する一方で大量の出庫が発生し、
夕方から終業までの第３時間帯では、入庫は僅かとなる
一方で出庫要求は相当に発生するという使用形態になっ
ている。

【００２４】そこで、入庫数と出庫数との比率に応じて
リフト14や台車10等を効率的に稼働させるべく、リフト
14や台車10等の駆動モードを、時刻に基づいて自動的に
変更する。すなわち、第１時間帯では入庫専用モードが
主モードになっており、出庫要求があれば入出庫複合モ
ードに切り換わって出庫も行い、ある程度の時間（例え
ば５分程度）出庫要求が継続しなければ元の入庫専用モ
ードに復帰する。

【００２５】また、第２時間帯になると入出庫複合モー
ドに切り換わる。更に、第３時間帯になると出庫専用モ
ードを主モードとして、入庫要求があれば入出庫複合モ
ードに切り換わって入庫も行い、ある程度の時間（例え
ば５分程度）入庫要求が継続しない場合には、もとの出
庫専用モードに復帰する。各モードの具体的な内容は次
の通りである。

【００２６】入庫専用モードでは、各枝コンベヤ18,19
は全て稼働しており、また、２つのリフト14は、仮置き
棚12への荷物Ｗの載せ換えが終わると直ちに第１枝コン
ベヤ18,19 の箇所（原点）に下降して次の荷物Ｗの受け
渡しを受けるように設定されており、更に、台車10は、
荷物Ｗを所定の位置に格納したら直ちに仮置き棚12の箇
所（原点）に戻るように設定されている。

【００２７】なお、棚８への荷物Ｗの格納は、空の単位
格納エリア11を探して格納するフリーロケーション方式
であり、荷物Ｗを大きさ（間口方向の幅寸法）に基づい
てグループ分けし、各台車10がフルに使用されるよう
に、左右の格納庫５の段を交互に検索しつつ、リフト14
に近い収納エリアに順に格納していく。入出庫複合モー
ドには二つの方法がある。第１は、２台のリフト14とを
入庫専用と出庫専用に分けるもので、この場合は、第１
枝コンベヤ18と第２枝コンベヤ19はそれぞれ１本ずつし
か使用されないことになる。第２は、両方のリフト14で
入出庫を行うもので、この場合は４本の枝コンベヤ18,1
9 は共に使用される。

【００２８】入出庫複合モードにおいて、リフト14を出
庫モードと入庫モードの切り換える場合、入庫から出
庫、又は出庫から入庫に瞬時に移行できる訳ではなく、
コンピュータを中心とした制御系統の内部での信号処理
の時間や安全確認などのために、切り換えにタイムラグ
が存在する。従って、効率的に入庫と出庫とを行うため
には、両リフト14を入庫専用と出庫専用に分けて、それ
ぞれタイムラグをなくした状態で駆動するが望ましい。
なお、リフト14を入庫用と出庫用とに分けると枝コンベ
ヤ18,19 は１本ずつしか使用されないが、枝コンベヤ1
8,19 は荷物Ｗを高速で搬送できるので、枝コンベヤ18,
19 が１本だけであっても荷物が滞留することはない。

【００２９】出庫専用モードでは、各枝コンベヤ18,19
は全て稼働している。また、２つのリフト14は、仮置き
棚12への荷物Ｗの載せ換えが終わると直ちに枝コンベヤ
18,19 の箇所に下降して次の荷物Ｗの受け渡しを受ける
ように設定されており、更に、台車10は、荷物Ｗを所定
の位置に格納したら直ちに原点復帰する。 ≪利点≫台車方式の自動倉庫ではリフト14の処理能力が
入出庫能力を左右することになるが、上述の説明から容
易に理解できるように、本発明では、入庫量と出庫量と
の比率に応じて入出庫のモードが切り換わるため、リフ
ト14及び台車の能力をフルに活用して、荷物Ｗの入出庫
を効率的に行うことができる。

【００３０】図１に二点鎖線で示すように、出庫用のコ
ンベヤ3,19を入庫用のコンベヤ2,18とを格納庫５を挟ん
だ両側に設けて、荷物Ｗを一方通行させることも可能で
あるが、この場合は、リフト14や仮置き棚12を格納庫５
の両側に設けなければならないため、それだけ部材点数
が増大してコストが嵩むと共に、広いスペースが必要に
なる問題がある。

【００３１】この点、実施形態のように枝コンベヤ18,1
9 を段違いにして設けると、リフト14は格納庫５の片側
だけに配置すれば良いので、部材点数を軽減できると共
にスペースを有効利用できる利点がある。また、実施形
態のように各コンベヤ2,3,18,19 を入庫用と出庫用に区
分しておくと、リフト14と台車10との駆動モードを変更
してもコンベヤ2,3,18,19 の駆動方向は変更する必要が
ないため、入出庫モードを迅速に切り換えできる利点が
ある。

【００３２】図示のようにリフト14と仮置き棚12をコン
ベヤ方式に構成すると、荷物Ｗを迅速に移し換えできる
利点がある。なお、コンベヤはベルト式でも良い。前記
特開平3-267203号に開示されているように、リフトと台
車との間に荷物を直接に載せ換える構成も採用可能であ
るが、この構成では、台車が原点復帰するまでリフトを
待機させておかねばならない事態が生じて、タイムロス
が生じる虞がある。

【００３３】この点、実施形態のように仮置き棚12を設
けると、台車10の位置に関係なくリフト14をフルに昇降
駆動することができるため、処理能力を格段にアップで
きる利点がある。 ≪その他≫ ．出庫は優先させる必要があるので、入庫専用モード
で出庫要求があった場合は割り込んで出庫しなければな
らないが、入庫は、コンベヤ2,18上の処理やトラックか
らの荷降ろしの問題がない限り多少は遅らせても良い。

【００３４】そこで、出庫専用モードの下で入庫要求が
あった場合、適当な個数がまとまるまで出庫専用モード
を続行し、荷物は第１メインコンベヤ２又は第１枝コン
ベヤ18上に滞留させておいて、ある程度の入庫量がもと
まってから入出庫複合モードに切り換えて入庫作業を集
中的に行うように設定しても良い。 ．コンベヤ2,3,18,19 を入庫用と出庫用とに区分せず
に、各コンベヤ2,3,18,19 を双方向移送可能方式とし
て、入庫専用モードの下では両メインコンベヤ2,3 と各
枝コンベヤ18,19 とをすべて入庫に使用し、出庫専用モ
ードの下では両メインコンベヤ2,3 と各枝コンベヤ18,1
9 とをすべて出庫に使用する方法も採用できる。

【００３５】この方法は、入庫の時間帯と出庫の時間帯
とがはっきり分かれている場合に有意義である（コンベ
ヤ2,3,18,19 を双方向移送方式とすると、荷物Ｗがすべ
て取り出されないと移送方向を切り換えできないので、
入出庫が繰り返される場合はタイムロスが大きくな
る）。 ．図４のグラフのように入出庫量と時刻との関係が固
定的である場合は、時刻（又は時間）を基準にしてモー
ドの切り換えを行えば良いが、入庫と出庫とが集中する
時間帯が必ずしも一定していない場合には、入庫要求又
は出庫要求の量がある程度の時間集中したらその専用モ
ードに自動的に切り換わるように設定したり、手動操作
でモードの変更を行うなどしても良い。要は、自動倉庫
の使用の特性に応じてモードの変更を行えば良い。

【００３６】入庫が集中する時間帯と入出庫が混在した
時間帯しかない場合は、入庫専用モードと入出庫複合モ
ードの二つのモードに切り換わるように設定すれば良
く、出庫が集中する時間帯と入出庫が混在した時間帯し
かない場合は、出庫専用モードと入出庫複合モードの二
つのモードに切り換わるように設定すれば良い。 ．リフト14や仮置き棚12は図示のようなコンベヤ方式
に限らず、プッシャー方式などでも良い。

【００３７】．本発明は台車とリフトとで移し換えを
行う自動倉庫に好適であるが、スタッカクレーンを備え
た自動倉庫にも適用できる。すなわち、スタッカクレー
ン方式の自動倉庫においても、専用モードとすることに
より、制御装置におけるモードの切り換えのタイムラグ
を無くすことができるため、処理能力を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】自動倉庫設備の大雑把な平面図である。

【図２】 (A)は単位倉庫の斜視図、 (B)は側面図であ
る。

【図３】単位倉庫の部分平面図である。

【図４】時刻と入出庫モードとの関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 単位倉庫 ２ 第１メインコンベヤ（搬入コンベヤ） ３ 第２メインコンベヤ（搬出コンベヤ） ５ 格納庫 10 台車 12 仮置き棚 14 リフト 18 第１枝コンベヤ（入庫コンベヤ） 19 第２枝コンベヤ（出庫コンベヤ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下川 祐司 大阪市城東区今福東１丁目４番12号 株式 会社イトーキクレビオ内 Ｆターム(参考） 3F022 AA15 FF01 HH13 JJ11 KK14 KK15 LL16 LL19 LL31 MM01 MM05 MM12 MM13 MM24 NN42 NN51

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の荷物を格納できる格納庫と、荷物を
   搬送するコンベヤと、コンベヤと格納庫とに荷物を移し
   換えるための移載手段とを備えた自動倉庫において、移
   載手段等の駆動を、入庫量と出庫量との比率を基準にし
   て、入庫専用モードと入出庫複合モードと出庫専用モー
   ドとの３つのモードのうち少なくとも二つのモードに選
   択して切り換えることを特徴とする自動倉庫の入出庫制
   御方法。
2. 【請求項２】前記モードの切り換えを時刻に基づいて自
   動的に行い、入庫専用モード下において出庫指令がある
   と入出庫複合モードに切り換わり、出庫指令が所定時間
   途切れた場合は入庫専用モードに復帰させる一方、 前記出庫専用モード下において入庫指令があった場合は
   入出庫複合モードに切り換わり、入庫指令が所定時間途
   切れた場合は出庫専用モードに復帰させることを特徴と
   する請求項１に記載した自動倉庫の入出庫制御方法。
3. 【請求項３】棚を多段に設けた二つの格納庫が相対向し
   て配置されており、両格納庫の間の空間に、各棚の段に
   対応して台車が水平走行自在に配置されている一方、両
   格納庫の端部近傍に、コンベヤと各台車とに荷物を受け
   渡すためのリフトをそれぞれ配置し、これら台車とリフ
   トとで前記移載装置を構成した自動倉庫において、入庫
   専用モードでは両方のリフトで入庫を行い、出庫専用モ
   ードでは両方のリフトで出庫を行うことを特徴とする請
   求項１又は請求項２に記載した自動倉庫の入出庫制御方
   法。