JP3929957B2 - 自動倉庫及びその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、背面側に複数の出庫口がある自動倉庫に関し、特にその出庫能力を向上することができる自動倉庫及びその運転方法に関するものである。

従来、入出庫作業の処理能力を向上するため、棚の両側に荷の受渡しを行うスタッカクレーンを設置してなる自動倉庫がある（例えば特許文献１）。図５はこの種の自動倉庫の一例を示す概略平面図である。同図に示す自動倉庫は、上下（紙面手前奥）の段方向並びに水平（紙面左右）の連方向に複数の収納部を有する棚２００の両面（正面と背面）にそれぞれ入庫用のスタッカクレーン２３０と出庫用のスタッカクレーン２５０を設置し、また入庫用のスタッカクレーン２３０の手前側に一つの入庫口２４０、出庫用のスタッカクレーン２５０の背面側に複数の出庫口２６０を配置して構成されている。

上記自動倉庫は、入庫処理専用のスタッカクレーン２３０と出庫処理専用のスタッカクレーン２５０とを二台に分け、それらがそれぞれ独立して動作するようにしているので、スタッカクレーンが一台の場合に比べてその処理能力を約二倍に向上することができる。

一方自動倉庫の中には、入庫はピークが無く平均的に入庫され、一方出庫は作業者数、作業内容、トラックの発送時間等によりピークが発生し、ピークに合わせた出庫能力が必要となる場合がある。そしてこのような場合は、上記の自動倉庫のようにその処理能力を向上したものでも出庫の処理能力が足りず、さらにその出庫処理能力を向上することが望まれていた。
特開平８−１９２９０３号公報

本発明は上述の点に鑑みてなされたものでありその目的は、背面側に複数の出庫口がある自動倉庫の出庫処理能力を向上することができる自動倉庫及びその運転方法を提供することにある。

本願の請求項１に記載の発明は、段方向並びに連方向に複数の収納部を有する棚の正面側と背面側にそれぞれ入庫用スタッカクレーンと出庫用スタッカクレーンを設置し、入庫用スタッカクレーン側に入庫口を設置すると共に、出庫用スタッカクレーン側に複数の出庫口を設置し、出庫口から予め決められた出庫順番で荷を出庫していく自動倉庫であって、前記棚の各収納部を、隣り合う出庫順番の荷を前後二列に格納する構造に構成し、入庫用スタッカクレーンと出庫用スタッカクレーンを前記収納部に二列に格納した荷の何れをも搬送する二ストローク式に構成し、前記出庫口側の前記棚と対向する位置に、荷を前後二列に格納する収納部を有する構造であって、前記棚の二列の収納部に格納した荷を同時にこの収納部の真正面にある収納部に仮置きする出庫準備棚を設置し、前記出庫口には、この出庫口に同時に搬送されてきた二つの荷の出庫順序が逆の場合にこれら二つの荷の前後の順序を入れ替える入替装置を設置したことを特徴とする自動倉庫にある。

本願の請求項２に記載の発明は、段方向と連方向に複数、並びに前後の列方向に二つの収納部を有する棚の正面側と背面側にそれぞれ入庫用スタッカクレーン及び出庫用スタッカクレーンを設置し、入庫用スタッカクレーン側に入庫口を設置すると共に、出庫用スタッカクレーン側に複数の出庫口を設置し、さらに前記出庫口側に段方向と連方向に複数、並びに前後の列方向に二つの収納部を有する出庫準備棚を設置し、出庫口から予め決められた出庫順番で荷を出庫していく自動倉庫の運転方法であって、前記入庫用スタッカクレーンは前記棚の列方向に並ぶ二つの収納部にそれぞれ同じ出庫口に出庫する荷の内の隣り合う出庫順番の荷を搬送して収納し、出庫用スタッカクレーンは前記棚の列方向に並ぶ二つの収納部に格納された二つの荷を同時にこれら収納部の真正面にある出庫準備棚の収納部又は出庫口に搬送し、前記出庫用スタッカクレーンによって前記出庫口に同時に搬送された二つの荷の出庫順序が逆の場合はこの出庫口に設置した入替装置によって入れ替えることを特徴とする自動倉庫の運転方法にある。

本願の請求項１に記載の発明によれば、棚の各収納部を荷を前後二列に格納する構造に構成したので、収納部が二倍に増え、格納できる荷の数を二倍にできる。また出庫用スタッカクレーンを二ストローク式に構成したので、出庫用スタッカクレーンによって常時二つの荷を同時に搬送でき、出庫能力を約二倍に向上することができる。

本願の請求項１に記載の発明によれば、出庫口に入替装置を設置したので、二つ同時に出庫口に搬送される荷の順序が逆であっても、これを容易に正規の順に入れ替えることができる。

本願の請求項１に記載の発明によれば、棚から出庫する荷を仮置きする出庫準備棚を設置したので、さらに格納できる荷の量を増やすことができる。

本願の請求項２に記載の発明によれば、入庫用スタッカクレーンが棚の列方向に並ぶ二つの収納部にそれぞれ同じ出庫口に出庫する荷を搬送して収納するので、出庫用スタッカクレーンは一度に前後二つの荷をフォーキングして二つ同時に出庫口や出庫準備棚の収納部に搬送でき、これによって出庫側スタッカクレーンの能力は荷を一つずつ搬送する場合と比較して、その搬送能力を約二倍にすることができる。

本願の請求項２に記載の発明によれば、出庫用スタッカクレーンは、棚の列方向に並ぶ二つの収納部に格納された二つの荷を同時にこれら収納部の真正面にある出庫準備棚の収納部に搬送するので、出庫用スタッカクレーンはフォーク動作のみで移し替え作業ができ、移し替え作業が短時間で完了し、出庫用スタッカクレーンの移し替え作業による能力低下を最小限に抑えられる。

本願の請求項２に記載の発明によれば、出庫用スタッカクレーンによって出庫口に同時に搬送されてきた二つの荷の順序が逆の場合は入替装置によって入れ替えるようにしたので、その出庫順序を容易に正規の順序にすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態にかかる自動倉庫の概略平面図である。同図に示す自動倉庫は、荷を収納する棚１０の正面側と背面側にそれぞれ入庫用スタッカクレーン３０と出庫用スタッカクレーン６０を設置し、入庫用スタッカクレーン３０側に入庫口５０を設置すると共に、出庫用スタッカクレーン６０側に複数（図では四つ）の出庫口８０Ａ〜８０Ｄを設置し、さらに出庫口８０Ａ〜８０Ｄ側の前記棚１０と対向する位置に棚１０から出庫する荷を仮置きする出庫準備棚９０を設置して構成されている。なおこの実施の形態では、荷はバケットに収納した状態で搬送されるが、以下の説明では両者を併せて「荷」とする。以下各構成部分について説明する。

棚１０は、段方向（上下方向、図では紙面手前奥方向）と連方向（水平方向、図では左右方向）に複数ずつ、さらに列方向（前後方向、図では上下方向）に二つずつ、収納部１１を設けて構成されている。そしてこの棚１０はその正面と背面の両方から前後二列の収納部１１，１１に荷の搬入、搬出ができる構造に構成されている。即ち本発明においては棚１０は、一列だけ格納する従来の棚に比べて収納部１１が二倍に増え、その格納能力が二倍になる。

入庫用スタッカクレーン３０は、第一走行用レール３１上を走行する走行基体上に立設された一対のマスト３５，３５間に昇降可能に昇降キャリッジ３９を取り付け、この昇降キャリッジ３９に一対のフォーク４１，４１を取り付け、一方走行基体にはこの入庫用スタッカクレーン３０を第一走行用レール３１上に走行させるための走行モータ４３と昇降キャリッジ３９を昇降させる昇降モータ４５とを設置して構成されている。フォーク４１，４１は入庫口５０方向及び棚１０方向の両方に突出し、前記棚１０の列方向（即ち奥と手前）に並ぶ二つの収納部１１，１１の両者に対してそれぞれ荷を収納又は取り出しができるように、その突出長さを二つの長さに変更できる二ストローク式のものを採用している。従ってこの入庫用スタッカクレーン３０によれば、棚１０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１に対してそれぞれ荷を一つずつ収納又は取り出しできるばかりか、これら二つの収納部１１，１１の両者に対して同時に二つの荷を収納又は取り出しすることができる。

出庫用スタッカクレーン６０は、第二走行用レール６１上を走行する走行基体上に立設された一対のマスト６５，６５間に昇降可能に昇降キャリッジ６９を取り付け、この昇降キャリッジ６９に一対のフォーク７１，７１を取り付け、一方走行基体にはこの出庫用スタッカクレーン６０を第二走行用レール６１上に走行させるための走行モータ７３と昇降キャリッジ６９を昇降させる昇降モータ７５とを設置して構成されている。フォーク７１，７１は棚１０方向及び出庫準備棚９０方向の両方に突出し、前記棚１０の列方向（即ち奥と手前）に並ぶ二つの収納部１１，１１の両者に対してそれぞれ荷を収納又は取り出しができるように、その突出長さを二つの長さに変更できる二ストローク式のものを採用している。従ってこの出庫用スタッカクレーン６０によれば、棚１０や出庫準備棚９０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１，９１，９１に対してそれぞれ荷を一つずつ収納又は取り出しできるばかりか、これら二つの収納部１１，１１，９１，９１の両者に対して同時に二つの荷を収納又は取り出しすることができる。

入庫口５０はこの実施の形態では一ヶ所に設けられ、コンベア等で構成された一本の入庫ライン５１の先端部分を入庫口５０としている。そしてこの一つの入庫口５０において入庫用スタッカクレーン３０との間で荷の受渡しが一個ずつ行われる。

出庫準備棚９０は、段方向（上下方向）と連方向（水平方向）に複数ずつ、さらに列方向（前後方向）に二つずつ、収納部９１を設けて構成されている。そしてその段数・連数・列数は、何れも前記棚１０の段数・連数・列数と同じ数に構成されている。但し出庫準備棚９０の一段目の連方向の四ヶ所には、列方向に向かう二つずつの収納部９１，９１の代りに出庫口８０Ａ〜８０Ｄが設けられている。つまり出庫準備棚９０の収納部９１の数は棚１０の収納部１１の数よりも八つ少ない。

出庫口８０Ａ〜８０Ｄは、コンベア等で構成された出庫ライン８１Ａ〜８１Ｄの先端部分の列方向に同時に二個の荷が載置できる大きさの部分である。そしてこれら四つの出庫口８０Ａ〜８０Ｄにおいて出庫用スタッカクレーン６０との間で荷の受渡しが行われる。

また四つの出庫口８０Ａ〜８０Ｄのそれぞれには、これら出庫口８０Ａ〜８０Ｄに搬送されてきた荷の前後の順序を入れ替える入替装置１００が設置されている。この入替装置１００はその真下にきた一つの荷を持ち上げるリフト手段を有しており、リフト手段によって持ち上げた荷の下に次の荷を通すことで、荷の順番を入れ替える。

なお各出庫ライン８１Ａ〜８１Ｄの先には、例えば図示しない荷捌き場が設置され、トラックヤードが接続されている。

以上のように構成された自動倉庫は、以下のような物流条件１〜３の場合に用いて特に効果的である。もちろん他の物流条件においてもこの自動倉庫を利用できることは言うまでもない。
条件１）荷の入庫はピークが無く、平均的に入庫される。出庫は作業者数、作業内容、トラックの発送時間等により、ピークが発生し、ピークに合わせた出庫能力が必要である。
条件２）荷は入庫時点で、向け先と出庫順が決まっている。出庫口には各向け先毎の荷が全てそろってから、出庫順通りに出庫する必要がある。従って各向け先毎の荷が全部揃うまでバッファとして棚に荷を格納しておく必要がある（そのため通常の棚だけでは収納部が不足する恐れがある）。
条件３）入庫ライン５１から流れてくる荷は、向け先・出庫順ともにバラバラに流れてくるので、運転制御によって各出庫口８０Ａ〜８０Ｄに出庫順を合わせるように入替制御を行う必要がある。例えば荷Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３が、Ｂ２・Ａ３・Ａ１・Ｂ１・Ｂ３・Ａ２のようにランダムに入庫されてくる場合に、これらをＡとＢの向け先に対応する出庫ライン８１Ａ，８１Ｂに、それぞれＡ１・Ａ２・Ａ３と、Ｂ１・Ｂ２・Ｂ３の順に出庫していくように入替制御を行う必要がある。

次に上記条件に沿うように自動倉庫を運転する方法を説明する。図２は図１に示す自動倉庫の運転動作説明図である。また図３、図４も図１に示す自動倉庫の運転動作説明図であり、図３は出庫口８０Ａ近傍部分を示し、図４は棚１０より出庫口８０Ａ側を側面から見た状態を示している。なおこれらの図において、出庫口８０Ａから出庫しようとする荷はＡ、出庫口８０Ｂから出庫しようとする荷はＢと表示し、且つ各荷には出庫順を示す符号を付している。ここでは主として出庫口８０Ａから出庫する場合について説明するが、他の出庫口８０Ｂ〜Ｄから出庫する場合も同様である。

まず入庫ライン５１から入庫口５０にランダムに入庫してくる荷は、入庫用スタッカクレーン３０によって一つずつ順番に受け取られ、棚１０の所定の収納部１１に搬入される。このとき出庫口８０Ａに出庫しようとする荷Ａはできるだけ出庫口８０Ａ近傍の収納部１１に収納する。また棚１０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１には、それぞれ同じ出庫口８０Ａに出庫する荷を収納していく。特にこの実施の形態では出庫しようとする荷の順番が決まっているので、棚１０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１に収納する二つの荷は、隣り合う順番のものとする。即ち図２に示すように、荷Ａ７，Ａ８と、荷Ａ６，Ａ５は、何れも両者が列方向に並ぶように収納され、列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１に順番の飛ぶ他の荷や別の出庫口８０Ｂ〜８０Ｄから出庫しようとする荷を並べないようにする。なお荷の入庫順はバラバラであり、荷は奥の収納部１１から埋めなければならないので、図２に示すように、例えば荷Ａ７が入庫された後（直後でなくても良い）に荷Ａ８が入庫された場合は収納部１１，１１には奥からＡ７・Ａ８のように正しい順に格納されるが、荷Ａ６が入庫された後（直後でなくても良い）に荷Ａ５が入庫された場合は、奥からＡ６・Ａ５のように逆の順に格納されることとなる。

次に出庫用スタッカクレーン６０は、図３、図４に示すように、棚１０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１に格納された二つの荷Ａ６，Ａ５を同時に、これら収納部１１，１１の真正面に位置する出庫準備棚９０の収納部９１，９１に搬送し、移し替える。つまり棚１０の列方向に並ぶ二つの収納部１１，１１に荷揃えの終わったものから順に出庫準備棚９０に荷を移し替える。これによって棚１０の収納部１１，１１が空くので、荷の格納量を増やすことができる。また上述のように収納部１１，１１の真正面に位置する収納部９１，９１に移し替えるので、出庫用スタッカクレーン６０はそのフォーク７１，７１の出し入れ動作のみで入替作業ができ、移し替え作業が短時間で完了し、出庫用スタッカクレーン６０の入替作業による能力低下を最小限に抑えることができる。なお実際には、昼休み時間等を利用して棚１０，９０の全ての収納部１１，１１，９１，９１間での移し替えを行えば、移し替え作業による能力の低下は発生しない。即ち出庫準備棚９０へは、荷が棚１０に前後２個セットに揃った場合のみに、２個同時に出庫準備棚９０に、休み時間等の空き時間を利用して格納するので、実際に、トラックへの積み込み等により出庫のピークが到来した場合においても、出庫準備棚９０には前後２個セットで出庫準備がされているので、下記する出庫口８０Ａ〜８０Ｄへの出庫効率が格段に良くなるとともに、棚１０への格納できる量を増加できる。

次に出庫用スタッカクレーン６０は、出庫準備棚９０の収納部９１，９１に収納した荷、又は棚１０の収納部１１，１１に収納している荷を、できるだけ二つずつ取り出し、出庫口８０Ａに搬送する。例えば図３では出庫準備棚９０から荷Ａ６，Ａ５を一度に出庫口８０Ａに搬送し、次に棚１０から荷Ａ７，Ａ８を一度に出庫口８０Ａに搬送する。このように出庫用スタッカクレーン６０は、棚１０から出庫準備棚９０に荷を移し変える際も、棚１０や出庫準備棚９０から出庫口８０Ａに荷を搬送する際も、二つの荷を同時に搬送するので、その出庫能力を約二倍に高くすることができる。なお前述のように出庫口８０Ａに出庫しようとする荷Ａはできるだけ出庫口８０Ａ近傍の収納部１１，９１に集められているので、出庫口８０Ａから荷Ａを出庫する際の出庫用スタッカクレーン６０の移動距離は短く、この点でも出庫能力が高められる。

次に図３に示すように、出庫口８０Ａに二つ一組で搬送されてきた荷の内、逆の順で搬送されてきた荷Ａ４・Ａ３は、図４に示すように荷Ａ４が入替装置１００のリフト手段によって持ち上げられ（１）、その下に荷Ａ３を通過させ（２）、次に荷Ａ４を下ろすこと（３）によって入れ替えられ、正規の順Ａ３・Ａ４にされ、出庫ライン８１Ａから外部に搬送されていく。なお入替装置１００を用いなくても、入庫用スタッカクレーン３０又は出庫用スタッカクレーン６０のどちらかを使って、棚１０に収納している荷の列方向の順番を予め入れ替えることはできる。しかしながらそれを行うとスタッカクレーンの能力が落ちるため、この実施の形態では各出庫口８０Ａ〜８０Ｄに入替装置１００を設置し、これによって荷の入れ替えによる入出庫能力の低下を防止している。

以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造や材質であっても、本願発明の作用・効果を奏する以上、本願発明の技術的思想の範囲内である。例えば、上記実施の形態では条件として荷の入庫にピークが無い場合について説明したので入庫口５０を一個としたが、複数であっても良い。また出庫口８０の数が四個に限らず、必要に応じて他の複数個であっても良いことは言うまでもない。

また出庫準備棚の段数・連数・列数は、必ずしも棚１０と同じ数に構成する必要は無い。

本発明の一実施の形態にかかる自動倉庫の概略平面図である。 図１に示す自動倉庫の運転動作説明図である。 図１に示す自動倉庫の運転動作説明図である。 図１に示す自動倉庫の運転動作説明図である。 従来の自動倉庫の一例を示す概略平面図である。

符号の説明

１０ 棚
１１ 収納部
３０ 入庫用スタッカクレーン
４１ フォーク
５０ 入庫口
５１ 入庫ライン
６０ 出庫用スタッカクレーン
７１ フォーク
８０（８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄ） 出庫口
９０ 出庫準備棚
９１ 収納部
１００ 入替装置
Ａ（Ａ１〜Ａ９），Ｂ（Ｂ１〜Ｂ９） 荷

Claims (2)

1. 段方向並びに連方向に複数の収納部を有する棚の正面側と背面側にそれぞれ入庫用スタッカクレーンと出庫用スタッカクレーンを設置し、入庫用スタッカクレーン側に入庫口を設置すると共に、出庫用スタッカクレーン側に複数の出庫口を設置し、出庫口から予め決められた出庫順番で荷を出庫していく自動倉庫であって、
   前記棚の各収納部を、隣り合う出庫順番の荷を前後二列に格納する構造に構成し、
   入庫用スタッカクレーンと出庫用スタッカクレーンを前記収納部に二列に格納した荷の何れをも搬送する二ストローク式に構成し、
   前記出庫口側の前記棚と対向する位置に、荷を前後二列に格納する収納部を有する構造であって、前記棚の二列の収納部に格納した荷を同時にこの収納部の真正面にある収納部に仮置きする出庫準備棚を設置し、
   前記出庫口には、この出庫口に同時に搬送されてきた二つの荷の出庫順序が逆の場合にこれら二つの荷の前後の順序を入れ替える入替装置を設置したことを特徴とする自動倉庫。
2. 段方向と連方向に複数、並びに前後の列方向に二つの収納部を有する棚の正面側と背面側にそれぞれ入庫用スタッカクレーン及び出庫用スタッカクレーンを設置し、入庫用スタッカクレーン側に入庫口を設置すると共に、出庫用スタッカクレーン側に複数の出庫口を設置し、さらに前記出庫口側に段方向と連方向に複数、並びに前後の列方向に二つの収納部を有する出庫準備棚を設置し、出庫口から予め決められた出庫順番で荷を出庫していく自動倉庫の運転方法であって、
   前記入庫用スタッカクレーンは前記棚の列方向に並ぶ二つの収納部にそれぞれ同じ出庫口に出庫する荷の内の隣り合う出庫順番の荷を搬送して収納し、
   出庫用スタッカクレーンは前記棚の列方向に並ぶ二つの収納部に格納された二つの荷を同時にこれら収納部の真正面にある出庫準備棚の収納部又は出庫口に搬送し、
   前記出庫用スタッカクレーンによって前記出庫口に同時に搬送された二つの荷の出庫順序が逆の場合はこの出庫口に設置した入替装置によって入れ替えることを特徴とする自動倉庫の運転方法。

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