JP7464544B2 - 自動倉庫システム - Google Patents
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Description
自動倉庫システムにおいて、収容棚に対する荷の搬入・搬出を自動化するために、各収容棚に接続されるレールを設け、このレール上を自走可能な台車によって、荷を搬送することが考えられる。このような台車では、車体内に搭載したバッテリーからの電力によりモータを回転させて車輪を駆動する構成が考えられる。この場合、台車の稼働量に応じて搭載バッテリーを適宜充電する必要がある。搭載バッテリーを充電すると、その期間中は台車が走行できないため、それだけ台車の稼働率が低下し、ひいては自動倉庫システムの稼働効率が低下するという問題がある。
これらから、本発明者は、自動倉庫システムには、台車に搭載された電池を充電するために、台車への効率的な電力供給を可能とする観点から改善すべき余地であることを認識した。
また、第1、第2などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられるが、この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって構成要素が限定されるものではない。
図面を参照して第1実施形態に係る自動倉庫システム100の構成について説明する。図1は、第1実施形態に係る自動倉庫システム100の一例を概略的に示す平面図である。図2は、自動倉庫システム100の保管棚20の配置を示す平面図である。図3は、自動倉庫システム100を概略的に示す正面図である。図4は、自動倉庫システム100の保管棚20の配置を示す正面図である。これらの図では、説明に重要でない柱や梁などの記載を省略しており、以下の図についても同様である。
保管棚20は、多数の荷12を保管可能ないわば高密度保管型の保管スペースである。保管棚20の構成は、複数の荷12を収容・保管可能であれば、特に限定されない。この例では、保管棚20は、上下方向に層状に重ねられた複数段(例えば3段)の保管ステージ22を含む。各保管ステージ22は、Y軸方向に並べられた複数(例えば6つ)の保管行24を含み、各保管行24はX軸方向に接続された複数(例えば6つ)の保管部26を含む。保管部26は、荷12を保管する単位である。各保管行24の第2レール44側の端部には、荷12を出し入れするための出入口部24bが設けられる。
第1レール40は、保管行24において、X軸方向に延在する。第2レール44は、保管行24の出入口部24bの近傍において、Y軸方向に延在する。第1レール40および第2レール44を総称するときは単にレールということがある。本明細書において、レールは、その延在方向に台車を走行させるように構成された車輪の転動面を有する部材または部分である。したがって、レールは、棒状または帯状の部材に形成された転動面を有するレールであってもよいし、平面上に形成された転動面を有するレールであってもよい。
次に、図5、図6も参照して第1台車14について説明する。図5は、第1台車14の一例を概略的に示す平面図である。図6は、第1台車14の側面図である。第1台車14は、荷12を搬送するために、保管行24の中で第1レール40をX軸方向に走行する。第1台車14は、保管部26に対して荷12を出し入れする。第1台車14は、第2台車16に乗降するために、第2台車16上をX軸方向に走行する。
受電端子46は、後述する第2台車16の給電端子42と電気的に接触して、電池28を充電するための電力を受け取る電極として機能する。一例として、受電端子46は、車体14bの両側面に設けられる受電端子46bと、受電端子46cと、を含んでもよい。一例として、受電端子46は、車体14bの外側の底面に設けられる受電端子46dと、受電端子46eと、を含んでもよい。説明の便宜上、図5、図6には、受電端子46b、46cの組と、受電端子46d、46eの組とを両方記載しているが、これらは、一方の組のみを設けてもよいし、両方の組を設けてもよい。受電端子46の形状に特別な限定はないが、この例では、受電端子46の中心部分が相手側に突出た球面を有している。なお、ここでは受電端子46に球面を有している形態を記載したが、後述する給電端子42の方に球面を有していてもよい。
給電端子42と受電端子46の少なくとも一方は、他方に向けて付勢されてもよい。例えば、受電端子46は、給電端子42に向けて付勢されてもよい。一例として、受電端子46は、給電端子42に向けて鉛直方向または水平方向に進退可能に支持され、付勢部材によって付勢されてもよい。図6の例では、受電端子46dは、収容部46hによって上下方向に可動に収容され、受電端子46dは、収容部46hに設けられたコイルスプリング46jによって下向きに付勢されている。受電端子46dは、給電端子42に当接するとき、上向きに移動して給電端子42に下向きの接触圧力を加えるように配置される。この場合、受電端子46に給電端子42に対する接触圧力を加えることにより、受電端子46と給電端子42との接触を安定させることができる。受電端子46b、46c、46eも同様に構成されている。
次に、所定部について説明する。第1実施形態では、所定部として第2台車16を、第2方向としてY軸方向を例示している。前述したように、Y軸方向は、X軸方向に対して水平方向に交差する。図7、図8を参照して第2台車16を説明する。図7は、第2台車16の一例を概略的に示す平面図である。図8は、第2台車16の側面図である。第2台車16は、第2レール44をY軸方向に走行する。第2台車16は、空荷の状態または荷12を積載した状態の第1台車14を搬送する。
給電部は、第2台車16に電力の供給を行うための部材である。第2台車16は、給電部から常時給電が行われるように構成されてもよい。このため、給電部は、第2台車16に対して常時給電可能に構成される。第1実施形態では、給電部として軸方向に沿って延在する給電線36を例示している。前述したように、給電線36は、第2レール44の近傍をY軸方向に沿って延在する。給電線36は、集電ユニット38を通じて第2台車16へ給電する接触電線として機能する。給電線36は、トロリ線と称されることがある。
電源部52は、給電部50に電力を供給する。例えば、電源部52は商用電源の電圧を給電部50に供給可能な電圧に変換する変換装置を含んでもよいし、所定の電圧を発電する発電機を含んでもよい。本実施形態の電源部52は、商用電源からの交流電圧を所定の電圧に変換するトランス(不図示)や整流回路(不図示)などを含んでいる。
充電部54は、第1台車14に搭載された電池28を充電するための充電ステーションとして機能する。充電部54は、第1台車14に充電可能な箇所であれば何処に配置されてもよい。本実施形態の充電部54は、図1に示すように、所定の保管行24の出入口部24bとは反対側の端部24cに隣接して設けられている。充電部54を備えることにより、第1台車14は、第2台車16による充電と充電部54による充電とを併用することができる。例えば、第2台車16によって一の第1台車14を充電している間にも、充電部54によって別の第1台車14を充電することができるので、充電待ちの時間を短くすることができる。
第2台車16は、第1台車14を搭載するための凹型形状の凹部16cを有する。凹部16cは、第1台車14を載せるために、車体16bの上面から下向に窪んで形成されている。凹部16cの大きさは、第1台車14が凹部16cの周囲と干渉することなくX軸方向に走行できるように、第1台車14の大きさに十分な量のマージンを加えた大きさとされる。第1台車14は凹部16c上を走行する。凹部16cの内側には、下部平面上に延在する底部16hと、底部16hのY軸方向の両側から上向きに延在する一対の側壁部16jと、を有する。底部16hは、第1台車14がX軸方向に走行する走行路の一部である。一対の側壁部16jは、第1台車14の車体14bの側壁と狭い隙間を介してY軸方向に対向する。
第2台車16は、第1台車14に対して給電可能に構成されている。第2台車16は、第2台車16がY軸方向に移動しているときと停止しているときに、第2台車16から第1台車14に対して給電が行われる。
制御部18について説明する。制御部18は、第1台車14および第2台車16の動作を制御する。図9に示す制御部18の各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのMPU(Micro Processing Unit)をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
図10を参照して、自動倉庫システム100の充電動作を説明する。図10は自動倉庫システム100の充電動作の一例を示すフローチャートであり、この動作に関する処理S80を示している。処理S80は、第1台車14が第2台車16に進入を開始してから、給電が行われ、第1台車14が第2台車16から退出するまでのプロセスを含んでいる。この充電プロセスでは、第1台車14を第2台車16の所定の給電位置に停止させ、その状態で第2台車16から第1台車14に対して給電を行う。このとき、第1台車14は給電された電力により第1台車14に備えた電池28に充電を行う。給電位置は、受電端子46が給電端子42に接触可能な位置であってもよい。
図11、図12を参照して第2実施形態に係る自動倉庫システム200の構成について説明する。第2実施形態は、第1実施形態に対して所定部の構成が異なる点で相違し、他の構成は同様であり、相違点を重点的に説明する。第2実施形態では、所定部として、スタッカークレーン66とスタッカークレーン66に備えられた昇降機構64とを例示している。
以下、変形例について説明する。変形例の図面および説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、第1実施形態と相違する構成について重点的に説明する。
つまり、制御部18は、当面荷12を搬送する予定のない第1台車14を第2台車16の給電位置または充電部54に移動させ、その第1台車14の電池28を充電するように制御してもよい。この場合、荷12を搬送する機会が少ない第1台車14についても充電できる。
Claims (8)
- 荷を保管する棚と、
入庫部および出庫部からなる入出庫部と、
前記棚と前記入出庫部との間で荷を移動させる搬送機構と、
を備え、
前記搬送機構は、
電池を備え、前記電池の電力によって移動する第1台車と、
前記第1台車を搭載して移動する第2台車と、
を有し、
前記棚は、複数段の保管ステージを備え、
前記各段の保管ステージは、第1方向に延在することで複数の保管場所を構成する保管行が、前記第1方向と交差する第2方向に沿って複数配置されることで構成されており、
前記各段の保管ステージに、前記第1台車および前記第2台車のセットが配置されており、
前記第1台車は、前記保管行に対応する第1の移動路を移動し、
前記第2台車は、前記第1台車を搭載して前記第2方向に沿った方向に延在する第2移動路を移動し、
前記各段の前記セットが共用する、各段の保管ステージに対して荷を昇降させる昇降手段が設けられ、
前記第1台車は、前記第2台車から電力の供給を受ける受電端子を有し、
前記第2台車は、前記第1台車が、前記第2台車上を移動するときに前記受電端子と接触する端子であって、前記受電端子と接触することで、前記第1台車へ電力を供給する給電端子を有し、
前記第1台車が、前記第2台車から電力の供給を受ける前記受電端子と前記給電端子とが接触する給電位置に移動するとき、
前記第1台車は、前記受電端子と前記給電端子とが接触する位置よりも手前であって、前記受電端子と前記給電端子とが接触する前に減速して、当該減速前よりも遅い速度で前記受電端子が前記給電端子に近づくように移動することを特徴とする自動倉庫システム。 - 前記各段の第2台車に常時給電可能な給電部が、前記各段の前記第2移動路に沿って延在しており、
前記各段の第1台車の前記電池は、前記第1台車が前記第2台車の上で停止し、且つ、前記第2台車が移動している間、前記第2台車から供給される電力により充電される、請求項1に記載の自動倉庫システム。 - 前記第1台車は、前記第1台車の側面に設けられた端子を前記第2台車に設けられた端子に接触させることによって給電される、請求項1または2に記載の自動倉庫システム。
- 前記第1台車は、前記第1台車の底面に設けられた端子を前記第2台車に設けられた端子に接触させることによって給電される、請求項1または2に記載の自動倉庫システム。
- 前記第1台車に設けられた端子と前記第2台車に設けられた端子の少なくとも一方は、他方に向けて付勢される、請求項3または4に記載の自動倉庫システム。
- 前記第2台車に設けられた端子は、前記第1方向と前記第2方向の少なくとも1つの方向で異なる位置に設けられた2つの電極を含む、請求項3から5のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
- 前記第2台車に設けられた端子は、前記第1方向に長手方向を有する、請求項3から6のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
- 前記第1方向における前記第2台車に対する前記第1台車の位置関係を検知するセンサをさらに備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の自動倉庫システム。
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