JPH08113314A - パレタイズ機能を持つ自動倉庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷物の取り扱い品種及び取り扱い量が多い場
合でも、効率よく移載作業を行なうことができ、広い設
置スペースを必要としないパレタイズ機能を持つ自動倉
庫を提供すること。 【構成】 スタッカークレーン５及び昇降部材１３は、
予め入力された条件に基づいて保管ラック１の各棚１ａ
に移動し、各棚の単載パレット１７を昇降部材１３に移
載する。パレタイズ装置２２は、単載パレット１７上の
荷物を必要個数だけ空きパレットに移載する。保管ラッ
ク１の各棚１ａには、互いに異なった種類の荷物を載置
した単載パレットを保管することが可能であるので、目
的とする荷物が保管された棚に順次移動して荷物を空き
パレットに移載することにより、同一パレット上に異な
った種類の荷物が搭載された混載パレット１６が構成さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同種類の荷物が積載さ
れた複数の単載パレットから別のパレットに異なった種
類の荷物を移載し混載するパレタイズ機能を持つ自動倉
庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】製造工場においては、各種の製品が製造
されダンボール箱、プラスチックコンテナ等の箱形状の
梱包材により梱包され、梱包後の製品（以下、荷物と呼
ぶ）は出荷に備えて一旦倉庫に保管される。この保管の
際には、同じ種類の製品は同じパレット上に多数積載さ
れた状態で保管される。このような同じ種類の荷物が予
め決められたパターンに従って積載されているパレット
は単載パレットと呼ばれる。

【０００３】これらの荷物をパレットに積載して工場か
ら出荷する場合には、出荷内容に応じて、倉庫から必要
とされる種類の荷物が積載された単載パレットを順次取
り出し、空きパレット上に大きさや形状の異なる荷物を
混載しなければならない。このような互いに異なった種
類の荷物が積載されているパレットは混載パレットと呼
ばれる。

【０００４】このため、単載パレットに積載されている
一定サイズの荷物をピッキングして別のパレットに移動
して他のサイズの荷物と混載するための装置が提案され
ている。

【０００５】たとえば、特開平５−２７８８５４号公報
には、パレット毎に同種類の製品を積み込んだ多数のパ
レット（単載パレット）を、エンドレスの環状コンベア
に一定間隔で載せ、このコンベアをパレットの間隔ピッ
チで間欠運転し、パレットが一時停止中に、移載用ロボ
ットによって、前記単載パレットから製品を順次取り出
して、移載用ロボットの行動範囲内に置いてある空パレ
ット（混載パレット）に移載することによって、所定の
種類と数量の製品の混載を行なうようにした製品選別移
載装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、上記特開平５−２７８８５
４号公報に記載の装置においては、製品の種類が多い場
合には、単載パレットの数が多くなるため、単載パレッ
トを搬送するエンドレスの環状コンベアの全長も長くす
る必要がある。しかしながら、環状コンベアの全長が長
くなると、目的とする単載パレットが移送可能な位置に
搬送されて来るまでに長い時間がかかることになり、移
載効率が悪くなる。また、環状コンベアは同一平面上を
循環するので、環状コンベアの全長が長くなると、環状
コンベアを設置するために広いスペースを必要とすると
いう問題がある。更に、混載作業に先立って製品倉庫か
ら製品を搬送して来る必要があるので、倉庫から混載作
業までの移動時間がかかるという問題もある。

【０００７】また、特開平５−２５４６６５号公報に
は、移動可能に構成されて所定移動路を移動し物品を積
付ける産業ロボットと、移動路近くに配置された積付用
のパレット（混載パレット）と、複数の同種物品がそれ
ぞれ積載されて移動路の両側に配置されると共に移動路
に沿い互いに離れて配置されて複数種の物品を供給する
複数の単載パレットと、所要物品が積載された単載パレ
ットへの移動、所要物品の把持、及び把持物品の混載パ
レットへの積付けを産業ロボットに指令する制御装置と
を備えた自動荷積み装置が開示されている。

【０００８】しかしながら、上記特開平５−２５４６６
５号公報に記載の装置においても、製品の種類が多い場
合には多数の単載パレットを配置するか、単載パレット
を頻繁に入れ替える等の対策を必要とする。このため、
産業ロボットの移動距離が長くなったり、単載パレット
の搬送時間が長くなり、上記特開平５−２７８８５４号
公報に記載の装置と同様に、移載効率が悪く、また、広
いスペース必要とするという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、荷
物の取り扱い品種及び取り扱い量が多い場合でも、効率
よく移載作業を行なうことができ、広い設置スペースを
必要としないパレタイズ機能を持つ自動倉庫を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、複数の棚を有し、各棚に複数個の同一種類
の荷物が積載された単載パレットが保管される保管ラッ
クと、前記ラックに対向して配置され前記ラックに沿っ
て移動可能なスタッカークレーンと、前記スタッカーク
レーンに対して昇降可能に設けられた昇降部材と、前記
保管ラックの各棚の単載パレットを前記昇降部材に移載
するパレット移載装置と、前記昇降部材に設けられ、前
記単載パレット上の荷物を空きパレット上に移載するパ
レタイズ装置とを備えていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】スタッカークレーン及び昇降部材は、予め入力
された条件に基づいて保管ラックの各棚に移動し、各棚
の単載パレットを昇降部材に移載する。パレタイズ装置
は、単載パレット上の荷物を必要個数だけ空きパレット
に移載する。保管ラックの各棚には、互いに異なった種
類の荷物を載置した単載パレットを保管することが可能
であるので、目的とする荷物が保管された棚に順次移動
して荷物を空きパレットに移載することにより、同一パ
レット上に異なった種類の荷物が積載された混載パレッ
トが構成される。

【００１２】

【実施例】図１は、本発明のパレタイズ機能を持つ自動
倉庫の実施例の使用態様を示す斜視図である。

【００１３】本実施例の自動倉庫は、大きく分けて、複
数の区画に仕切られた多数の棚１ａを有し各棚１ａに同
種類の荷物が複数個積載された単載パレットまたはパレ
タイズが終了した混載パレットが保管される保管ラック
１と、この保管ラック１に隣接して設けられこの保管ラ
ック１に保管すべき荷物を一時的に載置する受入れステ
ーション２と、同じく保管ラック１に隣接して設けられ
保管ラック１から取り出された荷物を払い出す前に一時
的に載置する払出しステーション４と、保管ラック１に
形成された空間内をラックの対向面に平行に移動し、受
入れステーション２の単載パレットを保管ラック１内に
搬送し、単載パレットから混載パレットへの荷物の移載
を行い、また、保管ラック１内の混載パレットまたはパ
レタイズ終了直後の混載パレットを払出しステーション
４に搬送するスタッカークレーン５とから構成されてい
る。スタッカークレーン５は、保管ラック１の床面に設
置された案内レール６に沿って移動可能となっている。
なお、上記保管ラック１に保管されている単載パレット
の中の荷物は同種類であるが、異なる棚には異なる種類
の荷物が保管される。但し、使用頻度が高い荷物につい
ては、同種類の荷物が複数の棚１ａに保管されることも
あり得る。

【００１４】スタッカークレーン５は矩形状の枠体を有
し、その底部部材７には、案内レール６に係合する被案
内部材（図示せず）が内蔵されている。また、底部部材
７には駆動機構８が設けられており、外部から供給され
る制御信号に基づき、スタッカークレーン５の移動方向
及び移動距離が制御できるようになっている。

【００１５】また、底部部材７からは一対の垂直部材
９，１０が立ち上げられており、この一対の垂直部材
９，１０の各上端部は頂部部材１１により連結されてい
る。一対の垂直部材９，１０の対向する面には、垂直方
向に伸延するレール状のガイド部材（図示せず）が形成
されている。一対の垂直部材９，１０の間には、ガイド
部材（図示せず）により案内されて垂直方向に移動可能
に昇降部材１３が取り付けられている。

【００１６】この昇降部材１３は、矩形状の枠体を有
し、その底板１４の上には、二つのパレット移載装置１
５，１６と二つのパレット１７，１８が載置される。こ
のパレット移載装置は、図４（ａ），（ｂ）に示すよう
に、基台１５ａと、この基台１５ａに対して左右に水平
方向に摺動可能に設けられたスライド板１５ｂ，１５ｃ
と、スライド板を基台に対して水平方向に駆動するため
に駆動機構（図示せず）を備えている。図の例では、左
側の移載装置１５が同じ種類の荷物Ａが予め決められた
パターンで積載される単載パレット用移載装置として使
用され、右側の移載装置１６が異なった種類の荷物Ａ，
Ｂが混合した状態で積載される混載パレット用移載装置
として使用される。また、底板１４からは一対の側板１
９，２０が立ち上げられており、この一対の側板１９，
２０の各上端部は頂板２１により連結されている。一対
の頂板２１の外側の面には、レール状のガイド部材（図
示せず）と摺動自在に係合する係合部（図示せず）が設
けられており、図示しない駆動機構により昇降部材１３
は、ガイド部材（図示せず）に沿って上下動可能となっ
ている。頂板２１には、パレット１５，１６間で荷物の
移載を行なうパレタイズ装置２２が取り付けられてい
る。

【００１７】このパレタイズ装置２２は、たとえば、多
関節ロボットから構成されるものであり、本実施例にお
いては、頂板２１に対して取り付けられた垂直軸回りに
回動可能な回転台座２２ａと、この回転台座２２ａに対
して水平面に平行な軸２２ｂにより垂直面方向に沿って
回動自在に支持された第１アーム２２ｃと、この第１ア
ーム２２ｃの先端において水平面に平行な軸２２ｄによ
り垂直面方向に沿って回動自在に支持された第２アーム
２２ｅと、この第２アーム２２ｅの先端において水平面
に平行な軸２２ｆにより常に水平方向となるように支持
された真空吸着ハンド部２２ｇとから構成されている。

【００１８】図２は、本実施例のパレタイズ機能を持つ
自動倉庫の制御系を示すブロック図である。統括コント
ローラ２３は、自動倉庫全体の管理を行なうものであ
り、後述する入庫リスト及び出荷リストに基づいて、在
庫管理、入出庫管理、積付け計画、システム制御を行な
う。この統括コントローラ２３によるシステム制御は、
前記各ラック１，３に対する荷物の受入れ及び払出しを
制御を行なうものであり、スタッカークレーンコントロ
ーラ２４を介してスタッカークレーン５を制御し、パレ
タイズ装置コントローラ２５を介してパレタイズ装置２
２を制御する。

【００１９】次に、上述した自動倉庫の動作について説
明する。本実施例における自動倉庫の動作は、大きく分
けて、単載パレットを補充したり空パレットを補充した
りする入庫作業と、パレタイズ済みの混載パレットを棚
から受け取り、払出しステーション４に受渡す出庫作
業、出荷のために空パレット上に各種の荷物を積載する
パレタイズ作業の三つに別れており、更に、パレタイズ
作業は、パレタイズ計画作成工程とパレタイズ作業実行
工程とに別れている。

【００２０】先ず入庫作業について説明する。図３
（ａ）は、入庫作業を示すフローチャートである。先
ず、フォークリフトまたはコンベヤ等により、同種類の
荷物が複数個積載された単載パレット或いは空パレット
が、受入れコンベヤにより受入れステーション２に送り
込まれる (ステップ１０１）。統括コントローラ２３に
対して外部から入庫指示があると (ステップ１０２）、
スタッカークレーンコントローラ２４にスタッカークレ
ーン移動の指示が与えられ、スタッカークレーン５が案
内レール６に沿って受入れステーション２の位置まで移
動される (ステップ１０３）。また、スタッカークレー
ン５の昇降部材１３の位置は、底板１４の上面が受入れ
ステーション２の上面と一致する位置まで下げられる。
次に、受入れステーション２上の単載パレット或いは空
パレットは、前述した移載装置により、スタッカークレ
ーン５の昇降部材１３の底板１４上に移動される (ステ
ップ１０４）。次に、スタッカークレーン５が移動する
と共に、昇降部材１３が所定の位置まで上下方向に移動
し、指定された棚の前で停止する (ステップ１０５）。
次に、前述した移載装置により、図４（ｃ）に示すよう
に、単載パレット１７を、昇降部材１３の底板１４から
保管ラック１の棚１ａの上に移載する (ステップ１０
６）。

【００２１】次に、出庫作業について説明する。図３
（ｂ）は、出庫作業を示すフローチャートである。統括
コントローラ２３に対して外部から出庫指示があると
(ステップ１５１）、スタッカークレーンコントローラ
２４にスタッカークレーン移動の指示が与えられ、スタ
ッカークレーン５が指定された棚の前まで移動される
(ステップ１５２）。次に、前述した移載装置により、
単載パレットを、保管ラック１の棚１ａから上昇降部材
１３の底板１４へ移載する (ステップ１５３）。次に、
スタッカークレーン５が払出しステーション４まで移動
され (ステップ１５４）、スタッカークレーン５が払出
しステーション４に到着すると (ステップ１５５）、前
述した移載装置によりパレットを上昇降部材１３の底板
１４からステーション４へ移載する (ステップ１５
６）。

【００２２】次に、パレタイズ作業について説明する。
図５は、パレタイズ計画作成工程を示すフローチャート
であり、図６は、パレタイズ作業実行工程を示すフロー
チャートである。

【００２３】パレタイズ計画作成工程においては、出庫
すべき荷物の品目及び数量が入力されると (ステップ２
０１）、この品目及び数量のデータに基づいて、必要パ
レット数の計算、パレット上の各荷物の配置計算等の積
付け演算が行なわれる (ステップ２０２）。

【００２４】〔積付け演算〕各荷物のサイズ、重量及び
形状のデータは、予め統合コントローラ２３に記録され
ており、統合コントローラ２３は、この各荷物のデータ
と入力された荷物の品目及び数量に基づいて、各荷物を
どのパレット上にどの順番で搭載すれば、決めれた容積
及び重量内で出庫すべき荷物を安定に載置できるかを計
算する。

【００２５】〔出庫演算〕次に、保管ラック１内に保管
されている単載パレットが保管されている棚番号を引き
当てて (ステップ２０３）、各荷物の残数からピッキン
グすべき荷物の配置を演算する (ステップ２０４）。

【００２６】〔ピッキング演算及び出庫リスト作成〕単
載パレット上に積載されている各荷物の形状は一定であ
り箱状であるので、残数が判ればピッキングすべき荷物
の位置は一義的に求めることができ、次に、出荷すべき
荷物のそれぞれについて、ピッキング順、保管棚番号、
保管位置、積付けパレット番号、積付け位置をリスト化
して出荷リストを作成する (ステップ２０５）。

【００２７】図７は、出荷リストの一例を示す説明図で
ある。なお、単載パレット上の荷物の保管位置、混載パ
レット上の荷物の積付け位置は、ｘ，ｙ，ｚ，θの４軸
で規定されている。図７の例は、３個の品目Ａの荷物
と、２個の品目Ｂの荷物とを同じパレット上に混載する
場合を示している。ここでは、図８に示すように、３個
の品目Ａの荷物がＸ方向に平積みされ、この平積みされ
た品目Ａの荷物の上に、２個の品目Ｂの荷物が品目Ａの
荷物と直交する向きでＹ方向に平積みされるものとす
る。但し、この積付け状態は、本発明の理解を容易にす
るために非常に単純化されたものである。図７の例で
は、１番目に、保管棚番号２０に保管されている品目Ａ
の単載パレットから品目Ａの荷物を１個ピッキングし
て、積付けパレット番号ａ−１の混載パレット上の積付
け位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１，θ１）に載置する。２番目
に、同じ単載パレットから品目Ａの荷物をピッキングし
て、同じの混載パレット上のＸ方向に位置をずらした積
付け位置（ｘ２，ｙ２，ｚ２，θ２）に載置する。３番
目に、同様に品目Ａの荷物積付け位置（ｘ３，ｙ３，ｚ
３，θ３）に載置する。６番目に、保管棚番号５に保管
されている品目Ｂの単載パレットから品目Ｂの荷物を１
個ピッキングして、積付けパレット番号５の混載パレッ
ト上の積付け位置（ｘ６，ｙ６，ｚ６，θ６）に載置さ
れる。７番目に、同じパレットから品目Ｂの荷物をピッ
キングして、同じの混載パレット上のＹ方向に位置をず
らした積付け位置（ｘ４，ｙ４，ｚ２，θ２）に載置す
る。これにより図８に示すような混載状態が得られるこ
とになる。

【００２８】次に、図６に示すパレタイズ作業実行工程
においては、上述したパレタイズ計画作成工程において
作成された出庫リストに基づいて自動倉庫全体の制御が
行なわれる。

【００２９】先ず、空パレットを入庫ステーション２ま
たは予め入庫した保管ラック１から受け取る (ステップ
３０１）。次に、スタッカークレーン５が、目的とする
単載パレットが保管されている棚まで移動して (ステッ
プ３０２）、保管ラック１から単載パレットを受け取る
(ステップ３０３）。次に、単載パレットの荷物を必要
な数だけピッキングして空パレットに移載する (ステッ
プ３０４）。次に、単載パレットを保管ラック１へ戻す
(ステップ３０５）。次に、必要な荷物が混載パレット
に載置されたか否かを出庫リストに基づいて調べ (ステ
ップ３０６）、載置が終了していない場合には、ステッ
プ３０２に戻って載置作業を繰り返す。混載パレットへ
の載置が終了すると、スタッカークレーン５を空いてい
る保管棚へ移動させて棚に格納するか、或いは、払出し
ステーション４まで移動させ (ステップ３０７）、混載
パレットを払出しステーション４または保管ラックに送
り出す (ステップ３０８）。なお、保管ラックへ戻すの
は、夜間作業等ですぐに出荷できない場合の一時保管の
ためである。そして、次の混載作業があるか否かが判断
され、次の混載作業がある場合にはステップ３１０に戻
り、次の混載パレットがない場合には処理を終了する。

【００３０】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明において
は、元々荷物を保管するために必要な保管ラックに対向
して移動するスタッカークレーンにパレタイズ装置を設
けたので以下の効果を奏する。

【００３１】（１）倉庫から混載装置までパレットを搬
送する必要がないので、作業時間を短縮することができ
る。

【００３２】（２）自動倉庫内で単載パレットから混載
パレットへ荷物を移載することができるので、従来必要
とされていた、単載パレットを配置しておくためのスペ
ースを必要としない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のパレット用物品移載機能を持つ自動
倉庫の実施例の使用態様を示す斜視図である。

【図２】 本実施例のパレタイズ機能を持つ自動倉庫の
制御系を示すブロック図である。

【図３】 入庫作業を示すフローチャートである。

【図４】 パレットの移載状態を示す説明図である。

【図５】 パレタイズ計画作成工程を示すフローチャー
トである。

【図６】 パレタイズ作業実行工程を示すフローチャー
トである。

【図７】 出庫リストの一例を示す説明図である。

【図８】 積付けの例を示す説明図である。

【符号の説明】

１…保管ラック、２…受入れステーション、４…払出し
ステーション、５…スタッカークレーン、６…案内レー
ル、７…底部部材、８…駆動機構、９，１０…垂直部
材、１３…昇降部材、１４…底板、１５，１６…パレッ
ト移載装置、１７，１８…移載装置、１９，２０…側
板、２１…頂板、２２…パレタイズ装置、２３…統括コ
ントローラ、２４…スタッカークレーンコントローラ、
２５…パレタイズ装置コントローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の棚を有し、各棚に複数個の同一種
   類の荷物が積載された単載パレットが保管される保管ラ
   ックと、 前記ラックに対向して配置され前記ラックに沿って移動
   可能なスタッカークレーンと、 前記スタッカークレーンに対して昇降可能に設けられた
   昇降部材と、 前記保管ラックの各棚の単載パレットを前記昇降部材に
   移載するパレット移載装置と、 前記昇降部材に設けられ、前記単載パレット上の荷物を
   空きパレット上に移載するパレタイズ装置とを備えてい
   ることを特徴とするパレタイズ機能を持つ自動倉庫。