JP6451422B2 - 昇降搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、昇降搬送装置、特に、複数段の棚を有する自動倉庫に荷物を搬入又は自動倉庫から荷物を搬出する昇降搬送装置に関する。

ラックの各段に対応して複数の搬送車を設けた自動倉庫が知られている。各搬送車は、各段においてラックの延長方向に走行しながら、搬送車と各段の棚との間で荷物を移載する。このような自動倉庫では、ラックの各段に荷物を搬入又はラックの各段から荷物を搬出するための昇降搬送装置が設けられている。
特許文献１には、１本のマストに沿って昇降する昇降台を備えた昇降装置が開示されている。

特開２０１２−１８８２２５号公報

上記の昇降装置では、昇降搬送できる荷物は一度に１個だけである。つまり、昇降装置の搬送能力が十分ではない。したがって、昇降装置は、自動倉庫に対して大量の荷物を短時間で搬入・搬出できない。

本発明の課題は、昇降搬送装置において、荷物の搬送能力を向上させることにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係る昇降搬送装置は、荷物を昇降して搬送する昇降搬送装置である。昇降搬送装置は、第１昇降装置と、第２昇降装置と、バッファコンベアとを備えている。
第１昇降装置は、第１コンベアを有する第１荷物台と、第１荷物台を昇降させる第１昇降機構とを有する。
第２昇降装置は、第２コンベアを有する第２荷物台と、第２荷物台を昇降させる第２昇降機構とを有する。
バッファコンベアは、第１昇降装置と第２昇降装置との間に配置されている。

この装置では、第１昇降装置と第２昇降装置との間にバッファコンベアが配置されており、第１昇降装置と第２昇降装置との間で荷物を移動する際に、荷物をバッファコンベアに一時的に保管できる。したがって、バッファコンベアによって、荷物の移載タイミングを調整できる。その結果、昇降搬送装置において荷物の搬送能力が向上する。例えば、複数の荷物をまとめて搬出すると搬送効率が良くなる場合は、第１昇降装置が複数の荷物を順次バッファコンベアに搬送した後に、第２昇降装置が複数の荷物をまとめてバッファコンベアから搬出する。

昇降搬送装置は、第１昇降装置に隣接して設けられた各段シャトル式自動倉庫をさらに備えていてもよい。各段シャトル式自動倉庫とは、ラックの段ごとに搬送シャトルが往復移動可能に配置されたものである。その場合、第１昇降装置は第１荷物台を複数有しており、各第１荷物台は、自動倉庫の異なる段に予め割り当てられた昇降移動範囲内のみで昇降する。
この装置では、第１昇降装置の複数の第１荷物台の昇降移動範囲内が予め定められているので、第１荷物台の無駄な動きが減り、つまり第１荷物台の動作が効率的になる。

バッファコンベアは、第１昇降装置及び第２昇降装置に対して、高さ方向の中間位置に設けられていてもよい。
バッファコンベアが高さ方向中間位置にあるので、第１荷物台と第２荷物台の移動量を減らせる。例えば、第１荷物台が最上位又は最下位からバッファコンベアに荷物を搬送する場合に、第１荷物台の移動距離は極端に長くならない。

本発明に係る昇降搬送装置では、荷物の搬送能力が向上する。

第１実施形態の昇降搬送装置の概略正面図。 昇降搬送装置の平面図。 昇降搬送装置の制御構成ブロック図。 第２実施形態の昇降搬送装置の概略正面図。 第３実施形態の昇降搬送装置の概略正面図。

１．第１実施形態
（１）昇降搬送装置の概略
図１及び図２を用いて、第１実施形態の昇降搬送装置１を説明する。図１は、第１実施形態の昇降搬送装置の概略正面図である。図２は、昇降搬送装置の平面図である。
昇降搬送装置１は、複数段の棚を有する自動倉庫３に荷物Ｗを搬入又は自動倉庫３から荷物Ｗを搬出する装置である。なお、以下の説明では、図１及び図２の左右方向を前後方向（第１水平方向）といい、前後方向に直交する方向を左右方向（第２水平方向）という。
図１に示すように、昇降搬送装置１は、自動倉庫３の入出庫部５（入庫部又は出庫部の一例）と、入出庫ステーション７との間に配置されており、両者の間で荷物Ｗを搬送する。自動倉庫３は、各段シャトル式の自動倉庫であり、ラックの段ごとに搬送シャトル（図示せず）が往復移動可能に配置されている。入出庫部５は、自動倉庫３に荷物Ｗを搬入及び自動倉庫３から搬出するための装置である。入出庫部５は、複数の段５Ａ〜５Ｋを有している。段５Ａ〜５Ｋは、荷物を前後方向に搬送するためのコンベア９Ａ〜９Ｋを有している。コンベア９Ａ〜９Ｋの図右側には、自動倉庫３の各段を走行する搬送シャトル（図示せず）が配置されている。入出庫ステーション７は、複数の段７Ａ〜７Ｂを有している。段７Ａ及び７Ｂは、荷物を前後方向に搬送するためのコンベア１１Ａ〜１１Ｂを有している。

（２）昇降搬送装置の詳細
昇降搬送装置１は、第１昇降装置２１と、第２昇降装置２３と、バッファコンベア２５とを有している。
（２−１）第１昇降装置
第１昇降装置２１は、自動倉庫３の入出庫部５に対して前後方向に隣接して配置されている。第１昇降装置２１は、支柱３１と、支柱３１を昇降する第１荷物台３３Ａ及び第１荷物台３３Ｂとを有している。第１荷物台３３Ａ、３３Ｂを昇降させる第１昇降機構３９は、例えば公知のベルトを用いた駆動機構である。第１荷物台３３Ａには、第１コンベア３７Ａが搭載されている。第１コンベア３７Ａは前後方向に荷物Ｗを搬送する。第１荷物台３３Ｂには、第１コンベア３７Ｂが搭載されている。第１コンベア３７Ｂは前後方向に荷物Ｗを搬送する。以上の構成によって、第１昇降装置２１では、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂが支柱３１を昇降して、第１コンベア３７Ａ、３７Ｂを用いることで荷物Ｗをバッファコンベア２５と入出庫部５との間で荷物Ｗを搬送する。

（２−２）第２昇降装置
第２昇降装置２３は、入出庫ステーション７に対して前後方向に隣接して配置されている。第２昇降装置２３は、支柱４１と、支柱４１を昇降する第２荷物台４３Ａ及び第２荷物台４３Ｂとを有している。第２荷物台４３Ａ、４３Ｂを昇降させる第２昇降機構４９は、例えば公知のベルトを用いた駆動機構である。第２荷物台４３Ａには、第２コンベア４７Ａが搭載されている。第２コンベア４７Ａは前後方向に荷物Ｗを搬送する。第２荷物台４３Ｂには、第２コンベア４７Ｂが搭載されている。第２コンベア４７Ｂは前後方向に荷物Ｗを搬送する。以上の構成によって、第２昇降装置２３では、第２荷物台４３Ａ、４３Ｂが支柱４１を昇降して、第２コンベア４７Ａ、４７Ｂを用いることで荷物Ｗをバッファコンベア２５と入出庫ステーション７との間で荷物Ｗを搬送する。

（２−３）バッファコンベア
バッファコンベア２５は、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３との間に配置され、荷物Ｗを保管可能であり、かつ、相互乗り入れつまり両装置の間で荷物Ｗを搬送可能な装置である。バッファコンベア２５は、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３の高さの中間位置に設けられている。バッファコンベア２５は、第１バッファコンベア５１、第２バッファコンベア５３、第３バッファコンベア５５、第４バッファコンベア５７を有している。これら４つのバッファコンベアは、上下方向に互いにに近接して配置されている。また、各バッファコンベアは前後方向に例えば２個の荷物Ｗを保管可能であり、前後方向に荷物Ｗを搬送可能である。
この実施形態では、第１バッファコンベア５１及び第２バッファコンベア５３が、段５Ａ〜段５Ｆの高さ領域に配置されている。したがって、第１荷物台３３Ａは、第１バッファコンベア５１及び第２バッファコンベア５３とコンベア９Ａ〜９Ｆとの間で荷物Ｗを搬送する。また、第３バッファコンベア５５及び第４バッファコンベア５７が、段５Ｇ〜段５Ｋの高さ領域に配置されている。したがって、第１荷物台３３Ｂは、第３バッファコンベア５５及び第４バッファコンベア５７とコンベア９Ｇ〜９Ｋとの間で荷物Ｗを搬送する。

この実施形態では、第１バッファコンベア５１が段５Ｅと高さが一致しており、第２バッファコンベア５３が段５Ｆと高さが一致している。また、第３バッファコンベア５５が段５Ｇと高さが一致しており、第４バッファコンベア５７が段５Ｈと高さが一致している。したがって、上記の高さが一致しているコンベア間で荷物を搬送する場合は、第１荷物台３３Ａ及び第１荷物台３３Ｂは昇降動作を行わなくてよい。

図２に示すように、第１昇降機構３９及び第２昇降機構４９は、荷物Ｗの搬送経路に対して、左右方向の両側に突出している。そして、左右方向に隣接する昇降搬送装置１同士は第１昇降機構３９及び第２昇降機構４９の前後方向位置をずらしてしかもそれぞれが搬送経路に接近するように配置されている。これにより、設備の左右方向のサイズを短くできる。

（２−４）制御構成
図３を用いて、昇降搬送装置１の制御構成を説明する。図３は、昇降搬送装置の制御ブロック図である。
昇降搬送装置１は、コントローラ５９を有している。コントローラ５９は、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂ、第２荷物台４３Ａ、４３Ｂ、バッファコンベア２５の動作を制御する装置である。コントローラ５９は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを有するコンピュータであり、ソフトウェアを実行することで上記制御動作を実行する。コントローラ５９は、下記に説明する各種モータに接続されている。

第１昇降装置２１の第１昇降機構３９は、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂを昇降させる第１昇降モータ６１Ａ、６１Ｂを有する。第１昇降装置２１は、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂの第１コンベア３７Ａ、第１コンベア３７Ｂをそれぞれ駆動する第１コンベアモータ６３Ａ、６３Ｂを有する。
第２昇降装置２３の第２昇降機構４９は、第２荷物台４３Ａ、４３Ｂを昇降させる第２昇降モータ６５Ａ、６５Ｂを有する。第２昇降装置２３は、第２荷物台４３Ａ、４３Ｂの第２コンベア４７Ａ、第２コンベア４７Ｂをそれぞれ駆動する第２コンベアモータ６７Ａ、６７Ｂを有する。
バッファコンベア２５は、第１バッファコンベア５１、第２バッファコンベア５３、第３バッファコンベア５５、第４バッファコンベア５７をそれぞれ駆動する、第１コンベアモータ７１、第２コンベアモータ７３、第３コンベアモータ７５、第４コンベアモータ７７を有している。

コントローラ５９は、上記のモータに駆動信号を送信することで荷物台及びコンベアを動作させる。コントローラ５９には、各装置の位置及び状態、荷物Ｗの位置を検出するセンサ（図示せず）が接続されている。
コントローラ５９は、自動倉庫３のコントローラ（図示せず）及び入出庫ステーション７のコントローラ（図示せず）と交信を行い、荷物Ｗの搬送を実行する。

（２−５）動作
この装置では、第１昇降装置２１と第２昇降装置との間にバッファコンベア２５が配置されており、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３との間で荷物Ｗを移動する際に、荷物Ｗをバッファコンベア２５に一時的に保管できる。したがって、バッファコンベア２５によって、荷物Ｗの移載タイミングを調整できる。その結果、昇降搬送装置１において荷物の搬送能力が向上する。例えば、複数の荷物Ｗをまとめて搬出すると効率が良い場合は、第１昇降装置２１が複数の荷物Ｗを順次バッファコンベア２５に搬送した後に、第２昇降装置２３が複数の荷物Ｗをまとめてバッファコンベア２５から搬出する。

第１昇降装置２１において、各第１荷物台３３Ａ、３３Ｂは、自動倉庫３の異なる段に予め割り当てられた昇降移動範囲内のみで昇降する。つまり、コントローラ５９は、各第１荷物台３３Ａ、３３Ｂが自動倉庫３の異なる段に予め割り当てられた昇降移動範囲内のみで昇降するように、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂの動きを制御する。この実施形態では、第１荷物台３３Ａは、段５Ａ〜５Ｆに予め割り当てられた昇降移動範囲内でのみ昇降し、第１荷物台３３Ｂは、段５Ｇ〜５Ｋに予め割り当てられた昇降移動範囲内でのみ昇降する。したがって、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂの無駄な動きが減り、つまり第１荷物台３３Ａ、３３Ｂの動作が効率的になる。なお、他の実施形態では、第１荷物台の昇降範囲を本実施形態と異ならせてもよいし、又は、第１荷物台の昇降範囲を制限しなくてもよい。また、入出庫ステーションが高さ方向に複数設けられている場合は、各第２昇降装置を各入出庫ステーションに予め割り当てることが可能である。

バッファコンベア２５は、第１昇降装置２１及び第２昇降装置２３に対して、高さ方向の中間位置に設けられている。このようにバッファコンベア２５が高さ方向中間位置にあるので、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂと第２荷物台４３Ａ、４３Ｂの移動量を減らせる。例えば、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂが最上位又は最下位からバッファコンベア２５に荷物を搬送する場合に、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂの移動距離は極端に長くならない。なお、他の実施形態では、バッファコンベアは昇降装置の高さ方方向の上端、下端、その他の位置に適宜設けられてもよい。

本実施形態では第１昇降装置２１及び第２昇降装置２３は各々２台の荷物台を有しているので、１台の荷物台が故障した際にも残りの１台の荷物台によって応急運転が可能である。

２．第２実施形態
第１実施形態ではバッファコンベア２５は、４台のバッファコンベアを有していたが、バッファコンベアの数は特に限定されない。図４を用いて、第１実施形態とバッファコンベアの数が異なる実施形態を説明する。図４は、第２実施形態の昇降搬送装置の概略正面図である。なお、第２実施形態は、第１実施形態と基本的な構成は同じである。
図４に示す昇降搬送装置１では、バッファコンベア２５は、第１バッファコンベア５１Ａと第２バッファコンベア５３Ａとを有している。

３．第３実施形態
第１実施形態及び第２実施形態では、第１昇降装置２１は２つの第１荷物台３３Ａ、３３Ｂを有しており、第２昇降装置２３は２つの第２荷物台４３Ａ、４３Ｂを有していた。しかし、昇降装置の荷物台の数は特に限定されない。図５を用いて、第１実施形態と荷物台の数が異なる実施形態を説明する。図５は、第３実施形態の昇降搬送装置の概略正面図。なお、第３実施形態は、第１実施形態及び第２実施形態と基本的な構成が同じである。
図５に示す昇降搬送装置１では、第１昇降装置２１は１つの第１荷物台３３Ａのみを有しており、第２昇降装置２３は１つの第２荷物台４３Ａのみを有している。

４．実施形態の特徴
昇降搬送装置１は、荷物Ｗを昇降して搬送する装置である。昇降搬送装置１は、第１昇降装置２１（第１昇降装置の一例）と、第２昇降装置２３（第２昇降装置の一例）と、バッファコンベア２５（バッファコンベアの一例）とを備えている。
第１昇降装置２１は、第１コンベア３７Ａ、３７Ｂ（第１コンベアの一例）を有する第１荷物台３３Ａ、３３Ｂ（第１荷物台の一例）と、第１荷物台３３Ａ、３３Ｂを昇降させる第１昇降機構３９（第１昇降機構の一例）とを有する。
第２昇降装置２３は、第２コンベア４７Ａ、４７Ｂ（第２コンベアの一例）を有する第２荷物台４３Ａ、４３Ｂ（第２荷物台の一例）と、第２荷物台４３Ａ、４３Ｂを昇降させる第２昇降機構４９（第２昇降機構の一例）とを有する。
バッファコンベア２５は、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３との間に配置されている。

この装置では、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３との間にバッファコンベア２５が配置されており、第１昇降装置２１と第２昇降装置２３との間で荷物を移動する際に、荷物Ｗをバッファコンベア２５に一時的に保管できる。したがって、バッファコンベア２５によって、荷物Ｗの移載タイミングを調整できる。その結果、昇降搬送装置１において荷物Ｗの搬送能力が向上する。例えば、複数の荷物Ｗをまとめて搬出すると搬送効率が良くなる場合は、第１昇降装置２１が複数の荷物Ｗを順次バッファコンベア２５に搬送した後に、第２昇降装置２３が複数の荷物Ｗをまとめてバッファコンベア２５から搬出する。

５．他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
前記実施形態では第１昇降装置と第２昇降装置では荷物台の数が同じであったが、異なっていてもよい。

前記実施形態ではバッファコンベアの数は複数であったが、単数であってもよい。
前記実施形態ではバッファコンベアは通常のサイズの荷物Ｗを２個載せることができたが、搭載可能な荷物の数は特に限定されない。ただし、バッファコンベア搭載可能な荷物の数は、昇降装置で搬送可能な荷物の数以上となるように設定されることが好ましい。昇降装置がバッファコンベアの前で待機する必要がなくなるからである。
前記実施形態では昇降搬送装置は自動倉庫への荷物の搬入及び自動倉庫からの搬出の両方に用いられていたが、搬入のみ又は搬出のみに用いられてもよい。

本発明は、昇降搬送装置、特に、複数段の棚を有する自動倉庫に荷物を搬入又は自動倉庫から荷物を搬出する昇降搬送装置に広く適用できる。

１ ：昇降搬送装置
３ ：自動倉庫
５ ：入出庫部
７ ：入出庫ステーション
２１ ：第１昇降装置
２３ ：第２昇降装置
２５ ：バッファコンベア
３１ ：支柱
３３Ａ ：第１荷物台
３３Ｂ ：第１荷物台
３７Ａ ：第１コンベア
３７Ｂ ：第１コンベア
４１ ：支柱
４３ ：第３コンベア
４３Ａ ：第２荷物台
４３Ｂ ：第２荷物台
４７Ａ ：第２コンベア
４７Ｂ ：第２コンベア
５１ ：第１バッファコンベア
５１Ａ ：第１バッファコンベア
５３ ：第２バッファコンベア
５３Ａ ：第２バッファコンベア
５５ ：第３バッファコンベア
５７ ：第４バッファコンベア
Ｗ ：荷物

Claims (2)

1. 荷物を昇降して搬送する昇降搬送装置であって、
   第１コンベアを有する第１荷物台と、前記第１荷物台を昇降させる第１昇降機構を有する第１昇降装置と、
   第２コンベアを有する第２荷物台と、前記第２荷物台を昇降させる第２昇降機構を有する第２昇降装置と、
   前記第１昇降装置と前記第２昇降装置との間に配置されたバッファコンベアと、
   前記第１昇降装置に隣接して設けられた各段シャトル式自動倉庫の入庫部又は出庫部と、
   を備え、
   前記第１昇降装置は前記第１荷物台を複数有し、
   各第１荷物台は、前記自動倉庫の異なる段に予め割り当てられた昇降移動範囲内のみで昇降する、昇降搬送装置。
2. 前記バッファコンベアは、前記第１昇降装置及び前記第２昇降装置に対して、高さ方向の中間位置に設けられている、請求項１に記載の昇降搬送装置。
   

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