JPH1159817A

JPH1159817A - 立体自動倉庫システム

Info

Publication number: JPH1159817A
Application number: JP23077897A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saigo; 剛西郷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 1999-03-02

Abstract

(57)【要約】【課題】物品の物流管理を行う自動倉庫では、入出庫
はコンテナ単位の取り扱いで処理されていて、単品で多
品種のようなものは取り出し頻度が多くなり、非効率的
あった。また、物品を伝票ごとに仕分け、照合する作業
が必要であった。【解決手段】保管収納コンテナ３内を区画区分して物
品を管理し、入出庫の際は、棚間に配設されたレーン上
を移し替えコンテナ３ａとピッキングロボット８とを搭
載させたスタッカクレーン４を目的の棚と保管収納コン
テナ位置に移動させ、そのクレーン４に設置されたフォ
ーク４３ａで棚内の保管収納コンテナ３を取り出し、そ
のロボット８で物品９を移し替えコンテナ７に移し替え
る。そして、受注〜入庫〜出庫〜配送まで、各作業を複
数のコンピューターを使用して管理させ、ネットワーク
を形成し、システム管理コンピューター３０２で統合的
に管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品の保管管理を
コンピューターで行う自動立体倉庫に係り、特にスペー
ス効率化、省力化をもたらし、多品種少量物品の管理に
好適な立体自動倉庫システムに関する。適用物品は、特
に限定されず、あらゆる物品の管理が可能であるが、光
学分野では眼鏡、眼鏡レンズ、眼鏡フレーム等の単品管
理が特に好ましく用いられる。

【０００２】

【従来の技術】自動倉庫システムとして、コンテナを自
動的に入出庫する自動倉庫と自動搬送車とを組み合わせ
たは立体倉庫システムは知られており、例えば、特開昭
６３−７４８０３号公報や特開平１−２１４５０５号公
報や特開平３−１３４０５号公報等が多く例示される。
特に、代表的な構成として、より具体的には、前記特開
平３−１３４０５号公報では、コンテナを収容する複数
の棚を配列した収納エリアと、この収納エリアと同一の
棚を有するその棚に、コンテナを収容して前記収納エリ
アと他の任意の地点との間を往復するするとともに、前
記前記収納エリア到着時にはその開放側が前記収納エリ
アの開放棚と揃うように位置決めされた搬送台と、前記
収納エリアおよびこの収納エリアに到着した前記搬送台
の開放側に沿って移動自在に設けられた棚との間でコン
テナの出し入れを行うコンテナ出入手段と、を備えた自
動倉庫システムが開示してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記特開平３
−１３４０５号公報に開示される自動倉庫システムで
は、搬送手段は、コンテナ単位の移動であり、立体棚の
保管場所またはその保管場所と基点場所間の搬送を倉庫
機能としていた。従って、このようなシステムには次の
ような課題があった。（イ）このような従来のシステムは一定時間分をまとめ
て、一括処理するバッチ方式が用いられ、時間的要件を
満足しない倉庫作業領域、例えば、受注の都度、物品で
とりださねればならない業務では、例えばコンテナ内の
物品１個の取り出しでも、コンテナ単位で取り出さざる
を得ず、コンテナの取り出し頻度が多くなり、処理能力
が低下するという問題があった。（ロ）一括処理で時間的要件を満たす場合でも、コンテ
ナ単位で取り出した場合にはその後工程で、行き先別に
物品をまとめる仕分け作業を必要とし、工数増を招い
た。本発明はかかる課題を解決するためになされたものであ
り、その目的は、物品を単品で管理可能にするととも
に、特にスペース効率化、省力化をもたらす自動立体倉
庫システムを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、物品が単品として複数の区画に分割・仕分
け管理して収納された複数の収納コンテナを格納する格
納部を備えた少なくとも１つの棚と、前記棚の前記コン
テナ引き出し側に設置された搬送通路と、を備えた倉庫
部と、前記収納コンテナと前記物品の積替え作業のため
の移送コンテナとを載置する載置部と、前記収納コンテ
ナを前記棚から引き出し、前記載置部の所定位置に位置
決めし、再び前記棚の所定位置に戻すコンテナ移動手段
とを備えたスタッカクレーンと、前記クレーンを前記搬
送通路で移動させ、所定の棚の所定の収納コンテナ位置
の前に前記クレーンを位置決めするクレーン移動手段
と、前記クレーンに搭載され、前記収納コンテナと前記
移送コンテナとの間で、各々収容されている単品を相互
に移替えるピッキングロボットと、前記コンテナ移動手
段と前記クレーン移動手段と前記ロボットとをそれぞれ
制御する倉庫管理コンピューターシステムとを備え、前
記コンピューターシステムで入出庫作業をコントロール
することを特徴とする立体自動倉庫システムを提供す
る。また、更に好ましくは、上記の構成に加え、前記倉
庫部の棚は収容整理前の物品を保管する入庫棚及び／又
は配送手配前の出庫物品を保管する出庫棚と収容整理さ
れた保管棚が混在して、在庫状態毎に区分管理されるこ
とを特徴とする立体自動倉庫システムを提供する。更
に、好ましくは、物品が眼鏡用レンズであり、該レンズ
が箱もしくは袋に治められ、収納コンテナに収納されて
いることを特徴とする立体自動倉庫システムを提供す
る。更に、好ましくは、入庫から棚保管を経て出庫に至
るまでそれぞれの工程での物品の状態情報が前記倉庫管
理コンピューターシステムで管理されていることを特徴
とする立体自動倉庫システムを提供する。

【０００５】

【発明の実施の態様】以下、本願発明の立体自動倉庫シ
ステム１の実施の態様を図１から図８に基づいて説明す
る。図１は立体自動倉庫１の棚２と収納コンテナ３とを
有する倉庫部とピッキングロボット（以下ロボットとい
う）８搭載の搬送用スタッカクレーン（以下クレーンと
いう）４とを説明する図であり、図２は、図１のクレー
ン４とロボット８とのピッカー構造を説明する図であ
り、図３は、図１の収納コンテナ３の区画位置における
物品９の収納状態を示す図であり、図４は、物品９のシ
ステム管理コンピューターへの登録表示例の表であり、
図５及び図６はロボット８の物品の保持動作を説明する
図であり、図７は、クレーン４の棚内での移動を説明す
る図であり、図８は、図１の倉庫１の電気系を中心とし
て説明する制御のブロック図である。

【０００６】図１において、倉庫部には２つの棚２ａ，
２ｂ（２ｂ側は保管収容コンテナ３は図示せず）が設置
されている。そして、その棚内には、縦に１７列、横に
１３列の計２２１個の保管収容コンテナ３が収容されて
いる。また、棚間には、自走機能を有するスタッカクレ
ーン４（以下、クレーンという）が移動可能な通路スペ
ースが確保されており、その通路空間にはクレーン４を
棚の上下方向及び棚の横方向に案内する複数のガイドフ
レーム５が配設されている。このガイドフレーム５と複
数の棚フレーム６とは一体的に連結され、組み立てられ
ている。棚フレーム６には、保管収容コンテナ３が収納
され、ガイドフレーム５はクレーン４が滑動し、所定の
保管収容コンテナ位置前へと案内されるように構成され
るとともにクレーン４の位置が検出できるように複数の
センサー（図示せず）が配設されている。

【０００７】クレーン４は図２に示すように、その前方
の本体基体部にＩＣ４１ａを内蔵した制御部４１を、更
に中央部には、移送用コンテナ３１（出庫用コンテナ、
入庫用コンテナ、空コンテナ等用途は問わない。）と保
管収容コンテナ３とを載せる載置部（コンテナ受渡しス
テーション）４２と、棚２から保管収納コンテナ３をこ
の載置部４１に引出し、また棚の所定位置に戻す駆動フ
ォーク４３ａ，４３ｂ（以下、フォークという。）とを
有する。フォーク４３ａは縦のガイドフレーム５と直交
する方向に移動し、収納コンテナ３を下方から一旦わず
かに上方に持ち上げ、次に、この収納コンテナ３を載置
台４２の上方まで移動し、更に僅かに下方に下降させ載
置台４２の保管収納コンテナ位置に位置決めする。この
保管収納コンテナ位置への位置決め及び駆動制御は図示
しない公知の駆動モータとコンベアとギアとを組み合わ
せたフォーク駆動部と位置センサーとの組み合わせから
なるフォーク駆動機構にて行われる。従って、載置台４
２での収納コンテナ３位置は一定位置に制御され、同様
に、棚内へ収納コンテナ３を戻す場合はこれと逆の動作
を行う。このように、フォーク４３ａは保管収納コンテ
ナ３の出し入れを行い、また、このフォーク移動制御は
前記の制御部４１にて行われる。

【０００８】また、載置台４２の上方には、先端部にコ
ンテナ内の物品を把持するロボットハンド部を備えた
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸制御の作業用ピッキングロボット８（以
下、ロボットという。）が搭載されている。このロボッ
ト８の各軸方向の駆動及び制御は公知の３軸制御機構が
用いられ、軸方向軌条とその駆動部とを配設した軸対応
の移動フレームの組み合わせから構成され、それが各
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸に配設されている。Ｘ軸方向の制御は、Ｘ
軸移動フレーム８１がＹ軸移動フレーム８２上に形成し
たＸ軸方向軌条８３に案内されながら移動する。同様
に、Ｙ軸移動フレーム８２は、Ｘ軸移動フレーム８１の
下方に形成されたＹ軸方向軌条に案内されながら移動す
る。Ｚ軸方向は、後述する図５及び図６に示すようにロ
ボットハンド８４が取り付けられ、そのロボットハンド
８４の上昇、下降、把持の制御を行う。

【０００９】倉庫部は、様々な物品の保管状態のコンテ
ナが保管されており、その保管状態は、既に在庫登録さ
れている物品を収容しているコンテナ（保管収容コンテ
ナ３）、未入庫物品を収容されたコンテナ（未入庫コン
テナ）、既にピッキングを終了した物品を収容して次の
出荷作業に送り出すコンテナ（出庫コンテナ）及び出荷
物品を積載する空コンテナ（積替えコンテナ）とが混在
して収納されており、これらの状態管理は後述する自動
立体倉庫側システム管理コンピューター３０２とにより
管理・制御されている。また、棚２にはそれぞれ棚識別
コード（棚番号）、その棚内に収容されている保管収容
コンテナ３にはコンテナ識別コード（コンテナ番号）、
そしてクレーン４が移動する棚間の通路２Ｃには、レー
ン番号が付与されている。収納コンテナ３内では、図３
に示すように、物品９は、区画部材３２で区画領域３２
ａが定められた状態で、収納されており、Ｘ軸方向の番
地とＹ軸方向の番地とで，区画位置Ｓ（区画番号）が特
定されている。例えば、Ｘ軸方向の番地（アドレス）を
Ａ，Ｂ，Ｃ，．、Ｙ軸方向の番地を１，２，３，．とす
ると、区画位置Ｓは、Ｘ軸方向の番地とＹ軸方向の番地
との組合せにより、例えば「Ｂ３」といった記述により
特定される。この小区画位置Ｓの番地付け区分および番
地は、保管収納コンテナ３及び移替えコンテナ７では、
互いのコンテナともに共通になっており、いずれのコン
テナにおいてもこの小区画位置に応じて物品９が整列収
納される。図４は物品を眼鏡用レンズに対象とし、その
コンピューターでの登録上の管理状態変化を説明するも
のであり、棚に保管された状態のものと、出庫コンテナ
に移替えられたものとの管理区分の変化を例示してい
る。図中、「ＨＬ−ＨＭ」（ＨＯＹＡ社製販売の眼鏡レ
ンズの商品名称）はレンズの硝種（基材、表面処理）、
「度数」はレンズの屈折力（単位：ジオプトリー）、
「度数コード」は度数別管理コードを示している。

【００１０】図５及び図６は、ロボット８使用して袋に
収納された眼鏡用レンズをグリップハンド８４ａ，８４
ｂにて掴む保持動作を示すもので、この保持機構は、ハ
ンド多軸駆動サーボモータと物品保持・解除の検知手段
から構成され、コンテナ受渡しステーション４２におい
て、収納コンテナ３の小区画位置毎に位置決め移動がで
きるよう制御される。ここで、区画方法においては、図
３では、仕切り３２と物品（レンズ）をバーコードの商
品コードを付与した箱体に収容する形態との組合せを例
示したが、例えば、図５や図６では、異なる仕切り部品
３２ａ，３２ｂと物品（レンズ）を袋体にて収容する形
態との組合せを示しており、物品の荷姿、大きさ等商品
特性に応じて種々の方法がある。

【００１１】図７は、クレーン４の棚内でのレーン移動
の状態を示している。クレーン４はレーン移動手段（図
示せず）により、直線的な往復運動とＺ軸方向への昇降
運動（図７のクレーン参照）とを行い、通路の決定は、
倉庫管理コンピューターに組み込まれている最適通路決
定プログラムに基づき行われ、このレーン２Ｃ、棚２及
びクレーン４には、互いの位置やその状態を検知する図
示しないところの各種検知手段（センサー）が配設され
ている。

【００１２】図８は、図１の倉庫１の電気系統を中心と
して説明する制御のブロック図である。制御部１００
は、物品の倉庫の出し入れを行う、クレーン４及びロボ
ット８に指示・命令を行い、そのレーン移動制御１０
１、フォーク制御１０２、ロボット制御１０３を行う。
レーン移動制御１０１は、クレーン４が、所定の収納コ
ンテナ３位置までに、レーンを移動するまでの制御を行
い、レーン移動パルスモータ１０１ａ及びその駆動のド
ライバー（回路）１０１ｂ、棚位置検知センサー１０１
ｃ、収納コンテナ位置検知センサ１０１ｄを備えてい
る。フォーク制御１０２は、クレーン４のフォーク４３
ａ，４３ｂのクレーン荷台４２上での移動、即ち、収納
コンテナ３の出し、戻しを制御し、フォーク駆動パルス
モータ１０２ａ及びそのドライバー（回路）１０２ｂと
フォーク上のコンテナ検知サンサー１０２ｃを備えてお
り、これらの制御は、搬送手段コントローラ（シーケン
サー）により、各棚、コンテナ等に配設された、検知手
段と連動して行われる。ロボット制御１０３は、Ｘ，
Ｙ，Ｚ軸の各パルスモータ（１０３ａ、１０３ｂ，１０
３ｃ）及びそのドライバー（回路）１０３ｄ、クレーン
の荷台上のコンテナ検知センサー１０３ｅ、ハンド多軸
モータ１０３ｆ及びドライバー（回路）１０３ｇ、保持
・解除検知センサー１０３ｈを制御し、ロボット８の
Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向への制御と、ロボットハンド８４の多
軸制御及び物品の保持状態の確認を行い、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸
方向及びハンド多軸制御では、フォーク上での収納コン
テナ３と搬送用移替えコンテナ７との収納状態を検知
し、物品９の移替えを制御する。即ち、ロボットハンド
８４をクレーンの荷台４２で、収納コンテナ３の指定の
小区画領域の位置に移動させ、物品９をピックアップ
し、そこから、搬送用移替えコンテナ７の指定の小区画
領域の位置に移動させるピックアップの制御情報であ
り、コンテナの小区画領域の番地情報を含んだものであ
る。

【００１３】また、ロボットハンド８４の物品９の保持
状態はハンド部に設定された検知手段１０３ｈにより、
その保持・解除の確認が行われ、その検知信号によりハ
ンド多軸サーボモータ１０３ｆが制御される。また、制
御部１００の構成は、ＲＡＭ１００ａ，ＲＯＭ１００
ｂ，ＣＰＵ１００ｃを備え、走路決定プログラム１００
ｄ、クレーン・フォーク・ロボット制御シーケンサー１
００ｅ、在庫管理プログラム１００ｆ等の各種プログラ
ムを有し、表示装置１０４において各作業状況は表示さ
れ監視できるようになっており、プリンター１０５に接
続されている。以上、図１から図８において本願発明の
立体自動倉庫の基本構造の実施態様について説明した。

【００１４】次に、上記の立体自動倉庫１を使用した入
庫作業〜出庫作業〜配送まで総合的に管理する倉庫シス
テム１Ａの態様について説明する。図９は、立体自動倉
庫のレイアウトの見取り図の一例であり、図１０は、Ａ
ＧＶ搬送ロボット２０（以下、ＳＧＶという）と棚２と
の搬送状況を説明する図であり、図１１は、倉庫システ
ム１Ａの各コンピューターのネットワークシステムを説
明する図であり、図１２は度数コード表を説明する図で
あり、図１３は眼鏡用レンズの在庫管理コードを説明す
る図であり、図１４は入庫作業フローを説明する図であ
り、図１５は出庫作業フローを説明する図である。

【００１５】図９において、この倉庫部は、棚２０１、
入庫作業場２０２、出庫作業場２０３、搬送レーン２０
４、システム管理コンピューター３０２が備えられてい
る。棚２０１は保管管理された状態の収納コンテナ３を
収納する領域（８つの保管棚）２０１Ａと収納コンテナ
３に移替え前の物品を管理する入庫用コンテナ３Ａを収
納する領域（１つの入庫棚）２０１Ｂと収納コンテナ３
から移替え後の物品を管理する出庫用コンテナ３Ｂを収
納する領域（１つの出庫棚）２０１Ｃとの３つの棚区分
が用意され、移動レーン２Ｃが設置されている。そし
て、これらのコンテナ３，３Ａ，３Ｂに収納されている
物品９はシステム管理コンピューター３０２でそれぞれ
異なる在庫コード（詳細は後述する。）が付与され、そ
れぞれの状態管理がコード上では区分され在庫管理され
ているとともに、また、入庫棚２０１Ｂに関しては入庫
管理コンピューター３０３、出庫棚２０１Ｃに関しては
出庫管理コンピューター３０４でもそれぞれ管理されて
いる。（図１５参照）搬送レーン２ｂは図１０に示すよ
うに棚外のコンテナを回収するＡＧＶ２０の移動通路と
なっており、このＡＧＶ２０は棚２からの物品の入出庫
を次の作業段階へと移行させる目的で使用する。このＡ
ＧＶに例えば平田機工社製の無人搬送車ＨＩ−ＣＡＲＲ
ＹＢＯＹ，ＡＧＶＨＩＣＡＲＲＹＢＯＹ等を使用
できる。その機構は、保管収納コンテナ３を載せる載置
物品と物品を棚からこのロボットの載置物品に移し替え
る機能を有するフォーク部（図示せず）と自走の駆動機
構（図示せず）と物品の状態や棚や本体部との関係を検
知する検出部（図示せず）との組合せから構成されるも
のである。

【００１６】入庫作業場２０２は、物品の入庫登録作業
が行われる作業場であり、その登録機材とその作業場所
が設定されている。符号２０２Ａは物品及び収納コンテ
ナ貯蔵区画であり、２０２Ｂは入庫登録機材（バーコー
ドリーダ、ピッキングロボット等）設置場所であり、３
０３は入庫用管理コンピューターである。出庫作業場２
０３は、物品の出庫作業が行われる作業場であり、その
出庫登録機材とその作業場所が設定されている。符号２
０３Ａは物品及びコンテナ貯蔵区画であり、２０３Ｂは
入庫登録機材（プリンタ、ピッキングロボット、シュー
ター等）設置場所であり、３０４は出庫用管理コンピュ
ーターである。図１１はコンピューターの管理システム
を説明する図であり、ホストコンピューター３０１、シ
ステム管理コンピューター３０２、そのシステム管理コ
ンピューター３０２の下位システムとして入庫管理コン
ピューター３０３、出庫管理コンピューター３０４とネ
ットワークが構成され、この下位システムはそれぞれ独
自のコンピューターで制御されるとともにシステム管理
コンピューター３０２とで統合的に制御される。

【００１７】次に各コンピューターの管理区分について
説明する。ホストコンピューター３０１は、主たる業務
は外部の受注・発注の管理業務と硝種と度数と在庫数と
を管理する在庫の管理業務であり、システムコンピュー
ター３０２への在庫問い合わせ、入庫進捗問い合わせ、
出庫指示、棚卸し要求等を行う。

【００１８】システム管理コンピューター３０２は本実
施例の自動倉庫の中枢システムを司どり、ホストコンピ
ューター対応と下位システムに配設された入出庫用コン
ピューター３０３、３０４への指令、その処理の報告受
信を行う。また、図８に説明した倉庫内のロボット・ク
レーンの管理と入庫・出庫作業の管理とこれらのコンピ
ューターシステムのネットワーク管理、在庫管理を行
う。ホストコンピューターへの対応業務は、ホストコン
ピューター３０１からの指示を受け機能と倉庫側の管理
状況に対する種々の問い合わせに対応する機能、ホスト
へのデータ要求の機能であり、在庫問い合わせ、入庫進
捗、出庫指示、棚卸し要求等の対応を行う。在庫管理で
は、ホストコンピューター３０１からの受注データを受
けて、自己の在庫ファイルに引当し、倉庫側に出庫の指
示を行うと同時にその出庫までの進捗管理、更に出庫後
の在庫データの更新も行う。入庫に際しては、入庫管理
コンピューターに物品の倉庫への搬入の指示及びその入
庫処理情報を受取り、入庫登録までの進捗管理、更に入
庫後の在庫データの更新を行う。同様に出庫に際して
は、出庫管理コンピューターに物品の倉庫への搬出の指
示及びその出庫処理情報を受取り、出庫までの進捗管
理、更に出庫後の在庫データの更新を行う。眼鏡用レン
ズのファイルでは図１２に示すように度数コード表４０
０を有する在庫マスターファイルが用意されている。図
中、「ＨＬ−ＨＭ」４０１はレンズの材質と表面処理情
報、「Ｓ」４０２は縦軸に０．２５ディオトリーピッチ
のマイナス球面屈折力、「Ｃ」４０３は横軸に０．２５
ディオトリーピッチのマイナス乱視屈折力を示してお
り、縦軸と横軸とでプラスもしくはマイナスの符号を付
与してレンズ度数が表されて、「Ｍ００１」、「Ｍ００
２」、「Ｍ００３」．．．．．．の度数コード４０４で
表示されている。こうして、この度数コード４０４のも
とに、在庫数量が管理され、在庫ファイルを形成してい
る。

【００１９】更に、入庫作業管理業務としては、入庫管
理コンピューター３０３に指示・命令を行い、一方入庫
管理コンピューター３０３からの問い合わせやデータを
受け、送状番号及びそのデータ送信、コンテナ内容受信
等を行う。出庫作業管理業務としては、出庫後処理業務
を管理する出庫管理コンピューター３０４に指示・命令
を行うともにその管理コンピューター３０４からの問い
合わせやデータを受け、送状番号及びそのデータ送信、
出庫伝票の発行指示等を行う。また、入庫管理コンピュ
ーター３０３及び出庫管理コンピューター３０４はそれ
ぞれの作業管理やその作業に使用される搬送やピッキン
グ等の各種ロボット等を制御する。

【００２０】次に、これらのコンピューター上での在庫
管理状況について、度数Ｓ−０，２５，Ｃ−０，５０
の在庫状態を例に挙げ詳細に説明する。図１３中符号４
０４は在庫コード、符号４０５は在庫数、符号４０６は
管理区分を示している。在庫コードはコード００１から
００４まで４種類のコードがあり、それぞれの管理区分
ごとに付与され、それに対応する在庫数が把握できよう
になっている。システム管理コンピューター３０２で
は、総在庫数と入庫管理コンピューター３０３と出庫管
理コンピューター３０４とで把握されているすべての在
庫状態を知ることが可能となっている。

【００２１】そして、その下位の入庫管理コンピュータ
ー３０３と出庫管理コンピューター３０４はそれぞれの
作業レベルの状態で在庫管理を行っている。入庫管理コ
ンピューター３０３では、入庫棚２０１Ｂに物品が滞貨
している状態と保管棚２０１Ａにロボットが入り、入庫
操作をしている状態とが区分して管理されている。出庫
管理コンピューター３０４では、棚２０１Ａから物品の
ピックアップが終了し、クレーン４のコンテナに入って
いる状態と，出庫棚２０１Ｃで滞貨している状態と、配
送作業中の状態とが区分して管理される。即ち、そのシ
ステム管理コンピューター３０２の下位システムである
入庫管理コンピューター３０３、出庫管理コンピュータ
ー３０４はそれぞれの入庫作業、出庫作業に仕掛ってい
る物品の状態在庫が把握され、その作業区分ごとに管理
される。保管収納コンテナ３における物品の収納状態の
変化に関する情報を取り込んで収納状態の記憶内容を現
状のものに更新する機能が含まれており、入出庫におい
ても同様に、物品９のピックアップ情報と連動させ、ク
レーン４に積層しているコンテナ、つまり、保管収納コ
ンテナ３と移替えコンテナ３Ａ，Ｂとの収納状態が把握
される。具体的には、フォーク４３に引き込んだ保管収
納コンテナ３では、小区画位置毎の物品９の積載状態の
記憶であり、図４に示すように物品９のピックアップ後
の積載状態の変化に関する情報を取り込んで、積載状態
記憶部の記憶内容を現状のものに更新する。搬送用移替
えコンテナとの収納管理も同様に、物品のピックアップ
情報を受信し、ピックアップ後の物品の収納状態を管理
する。従って、倉庫内にある物品がどの状態で管理され
ているのか完全に把握でき、出荷の修正、変更にも対応
可能であるとともに、入庫、出庫物品の一時保管といっ
た作業コントロールが可能であり、製造計画や出荷計画
にも有用に活用できるようになっている。

【００２２】次に、立体自動倉庫システテム１の入出庫
作業について主要部分について図１３と図１４のフロチ
ャートを交えて説明する。

【００２３】（入庫作業の説明）入庫作業は、棚２への
入庫前作業と棚２への入庫作業とに区分される。（入庫前作業）予め製造計画、もしくは、販売計画に基
づき配送された物品９が入庫作業場２０２で受け取ら
れ、梱包を解かれ、入庫用管理コンピューター側のバー
コードリーダーにより送状番号が読まれ、一旦、入庫管
理コンピューター３０３に登録される。そして、このコ
ンピューター３０３からシステム管理コンピューター３
０２に送状の番号が照会され、その番号から内容データ
を要求し、実際の物品９の荷姿状態と照合され、もし異
なる場合は修正データが起こされる。次に、その物品９
は作業ロボット２０もしくは人手で、一旦、保管収納コ
ンテナ３と同一仕様の入庫用コンテナ３Ａにランダムな
状態で移替えられ、入庫用コンテナ３Ａは、ロボット２
０が取り出せる状態にて載置・貯蔵される。次に、この
貯蔵区画位置２０２に配置された、前述のロボット８と
同様の仕様のＸ，Ｙ，Ｚの３軸機能を有するピッキング
ロボット８Ａが、それぞれコンテナ３Ａを取り出し、コ
ンテナコードを読み、順次物品９を１個づつ取り出し、
物品９のコンテナ位置と品番を認識させ、元に戻し、入
庫物品の仕分け作業が完了する。そして、次に、その状
態を入庫用コンピューター３０３へ登録が完了し、入庫
用コンピューター３０３からシステム管理コンピュータ
ー３０２へのデータ送信が行われる。

【００２４】システム管理コンピューター３０２では、
この物品９を棚２の保管収納コンテナ３に移替えるため
に、移動先の保管棚位置、保管収納コンテナ番号、その
コンテナ内位置の決定処理を行い、更に、クレーン４及
びロボット８が移動するには、どのような棚位置を巡っ
て移替えた方が効率的であるかのコンテナ移動の走路経
路決定処理を行う。以上で、入庫前処理作業が終了す
る。

【００２５】（入庫搬送作業）搬送ロボット２０がコン
テナ貯蔵区画位置２０２Ａに移動し、入庫用コンテナを
搭載して倉庫部の棚に移動し、クレーン４の載置部４２
に移替える。（図１０参照）その後、搬送ロボット２０
は空コンテナの回収を行い、また、コンテナ貯蔵区画位
置２０２Ａに戻り、次の作業へと自動倉庫間を往復す
る。一方、保管棚２内では、システム管理コンピュータ
ー３０２からの移替えの信号を受信して、倉庫操作が開
始される。ここでは、シーケンサー制御によりクレーン
４及びロボット８を制御する。クレーン４は走路経路決
定処理に従ってレーン移動を行い、最初の保管棚位置
（目標収納コンテナ位置）に止まる。次に、フォーク稼
働の指令が発っせられ、クレーン４のフォーク４３ａが
棚の指定の保管収納コンテナ３を引き出し、クレーン４
の空きスペース位置に載置させる。次にロボット８にピ
ッキングの指令が発せられ、原点位置にあったロボット
ハンド８４が駆動し、入庫用コンテナ３Ａ内から指定の
物品９を取り出し、載置してある保管収納コンテナ３の
特定の貯蔵区画位置に移替え作業を行う。

【００２６】移替え作業が終わるとロボット８は原点位
置に戻り、次に、フォーク駆動の指令が発っせられ、フ
ォーク４３ａにて、前記保管収納コンテナ３を元の保管
棚位置に押し戻す。そして、フォーク４３ａが再びクレ
ーン４の原点位置に戻る。次に、クレーン移動の指令が
発せられ、次の目標の保管棚位置にクレーン４を移動さ
せる。以下上記入庫作業が繰り返えされる。そして、入
庫用収納コンテナ３３内の物品９がすべて移替えられた
ら、クレーン４は空となった入庫用コンテナ３３と共
に、立体自動倉庫の基点位置に戻って来る。

【００２７】（出庫作業の説明）出庫作業は、棚２から
の出庫作業と出庫後作業とに区分される。（出庫作業）ホストコンピューターに注文が入り、その
注文はある一定の時間単位で、集計され、それぞれ、注
文番号が付与され、出庫の一つの作業単位が形成され
る。ホストコンピューター３０１では、在庫管理システ
ムのもとに、注文品と在庫状態が確認され、システム管
理コンピューター３０２に出庫作業管理指示が出され
る。以降の作業はシステム管理コンピューター３０２が
コントロールしていく。出庫の方法とし、１つ出庫コン
テナ３２を用いる場合、その出庫コンテナ３Ｂ（保管収
納コンテナ３と同一コンテナ仕様）の物品収容最大数が
６０個と区画されていれば、各出荷伝票に出荷物品数の
累計が６０枚又はそれに近い数に達した時、その出庫が
決定される。管理コンピューターでは、出庫用空コンテ
ナ３Ｂに取り出す物品の決定処理から始め、出庫データ
が決定される。次に、保管用棚の位置情報、保管収納コ
ンテナの棚位置情報、物品の保管収納コンテナでの貯蔵
区画位置情報の情報処理と出庫用コンテナ数の決定と走
路経路決定処理が行われる。

【００２８】（立体自動倉庫システムの出庫作業）クレ
ーン４の駆動指令が発っせられ、原点位置から駆動し
て、最初の目標保管棚位置に止まる。このクレーン４に
は、ロボット８と、出庫用空コンテナ３２とが載せるれ
ている。次に、フォーク駆動指令が発せられ、フォーク
４３ａが駆動し、指定の保管収納コンテナ３を引き出
し、クレーン４の空きスペースフォーク位置に載置す
る。次にロボット駆動の指令が発せられ、原点位置にあ
ったロボット８がＸＹＺの移動を行ない、保管用収納コ
ンテナ３内から特定の物品９を取り出し、載置してある
出庫コンテナ３Ｂの特定の貯蔵区画位置に移替え作業を
行う。即ち、収納物品９は、収納コンテナ３から空コン
テナ位置に必要数移動され、必要な数の収納物品が空コ
ンテナ３Ｂに必要数移動され、必要な数の収納物品９が
収納コンテナ３から空コンテナ３Ｂに移動させる。移替
え作業が終わるとロボット８は原点位置に戻り、次に、
フォーク駆動の指令が発せられ、フォーク４３ａにて、
前記保管収納コンテナ３を元の保管棚位置に押し戻す。
そして、フォーク４３ａが再びクレーン４の原点位置に
戻ると、クレーン移動の指令が発せられ、次の保管棚位
置にクレーン４を移動させる。以下上記出庫作業が繰り
返えされる。前記出庫用空コンテナ３Ｂに物品がすべて
移替えられたら、クレーン４は満杯となった出庫用収納
コンテナ３２と共に、立体自動倉庫の基点位置に戻って
来る。

【００２９】（立体自動倉庫システムの出庫後作業）次
に、搬送ロボット２０が、基点位置に移動し、コンテナ
３Ｂを掴み、出庫作業場２０３にコンテナ３Ｂを移動さ
せる。出庫作業場２０３にはシュータ、梱包装置が配設
され、これらは、出庫管理コンピューター３０４で管理
される。システム管理コンピューター３０２には、出荷
伝票、出庫用コンテナ番号、その中身の物品９とそのコ
ンテナ内位置の関係情報があり、出庫データとして記録
される。一方、物品は出庫コンテナ３Ｂで出庫作業の状
態で既に仕分けされた状態となっているので、出庫デー
タと物品の保管とが整合された状態になっている。次
に、出庫管理コンピューターがプリンターに出荷伝票発
行を指示し、発行し、倉庫コンピューターで制御された
シューター等の伝票集配装置３２ｃにて、物品９の貯蔵
区画位置に直接伝票を配布する。即ち、ここでは、物品
９と発行伝票の同一化作業が自動的に行われる。そし
て、配送へと廻される。以上が入庫から出庫までの作業
である。

【００３０】また、本明細書で用いたスタッカクレーン
はコンベア、搬送車を含んだ搬送手段を意味しており、
また、棚の移動機構に関しては、本態様では棚に配設さ
れたセンサーと駆動モータとの制御を例示したが、セン
サーの種類、駆動機構、位置決め機構については特に限
定されず、種々のものを使用できる。また、ピッキング
ロボットに関しても本態様では３軸制御のものを用いた
が、３軸以上が制御できればその他の多軸制御等多種の
ピッカーを用いることができ、ロボットハンドも荷姿に
対応した種々の機能のものを利用できる。

【００３１】

【発明の効果】以上、上述したように本願発明は、特に
倉庫の収納コンテナを含めた物品の収納管理方式の改善
とピッキングロボットの選択的採用と、それらの統合す
るコンピューターシステムの導入により、単品管理を必
要とする業種では、従来では、コンテナ単位で取り出さ
ざるを得なかったのが、本願発明の採用により、コンテ
ナの取り出し頻度を軽減できる。また、ピッキングロボ
ットの採用とコンテナの改良により、入庫から出庫まで
物品が仕分けされた状態で管理されているので、コンテ
ナ単位で取り出したその後工程で、行き先別に物品をま
とめる仕分け作業といった工数増を招くこともなく、ス
ペース効率化、省力化をもたらす。また、自動倉庫で行
われる、受注〜出庫、入庫〜出庫の各一連の作業手続き
をコンピュータで管理するとともに、それぞれの作業管
理をコンピュータで分散管理させ、そして、更に上位の
コンピュータでシステム的に統合管理したので、極めて
効率的な物流管理を行うことができる。

【００３２】

【図面の簡単な説明】

【図１】立体自動倉庫１の棚２と収納コンテナ３とを有
する倉庫部とピッキングロボット８搭載の搬送用スタッ
カクレーン４とを説明する図である。

【図２】図１のクレーン４とロボット８とのピッカー構
造を説明する図である。

【図３】図１の収納コンテナ３の区画位置における物品
９の収納状態を示す図である。

【図４】物品９のシステム管理コンピューターへの登録
表示例の表である。

【図５】ロボット８の物品の保持動作を説明する図であ
る。

【図６】異なるロボット８の物品の保持動作を説明する
図である。

【図７】クレーン４の棚内での移動を説明する図であ
る。

【図８】図１の倉庫１の電気系を中心として説明する制
御のブロック図である。

【図９】立体自動倉庫のレイアウトの見取り図の一例で
ある。

【図１０】ＡＧＶ搬送ロボット２０と棚２との搬送状況
を説明する図である。

【図１１】倉庫システム１Ａの各コンピューターのネッ
トワークシステムを説明する図である。

【図１２】度数コード表を説明する図である。

【図１３】眼鏡用レンズの在庫管理コードを説明する図
である。

【図１４】入庫作業フローを説明する図である。

【図１５】出庫作業フローを説明する図である。

【符号の説明】

１立体自動倉庫２棚２Ｃ通路（レーン）３保管収容コンテナ４スタッカクレーン４３ａフォーク３１搬送用移替えコンテナ８ピッキングロボット８４ロボットハンド２０搬送ロボット３０１ホストコンピューター３０２倉庫システム管理コンピューター３０３入庫管理コンピューター３０４出庫管理コンピューター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品が単品として複数の区画に分割・仕
分けして収納された複数の収納コンテナを格納する格納
部を備えた少なくとも１つの棚と前記棚の前記コンテナ
引き出し側に設置された搬送通路とを備えた倉庫部と、
前記収納コンテナと前記物品の積替え作業のための移送
コンテナとを載置する載置部と、前記収納コンテナを前
記棚から引き出し、前記載置部の所定位置に位置決め
し、再び前記棚の所定位置に戻すコンテナ移動手段と、
を備えたスタッカクレーンと、前記クレーンを前記搬送
通路で移動させ、所定の棚の所定の収納コンテナ位置の
前に前記クレーンを位置決めするクレーン移動手段と、
前記クレーンに搭載され、前記収納コンテナと前記移送
コンテナとの間で、各々収容されている単品を相互に移
替えるピッキングロボットと、前記コンテナ移動手段と
前記クレーン移動手段と前記ロボットとを制御する倉庫
管理コンピューターシステムとを備え、前記倉庫管理コ
ンピューターシステムで入出庫作業をコントロールする
ことを特徴とする立体自動倉庫システム。
【請求項２】前記倉庫部の棚は、収容整理前の物品を
保管する入庫棚及び／又は配送手配前の出庫物品を保管
する出庫棚と、収容整理された保管棚とが混在して在庫
状態毎に区分管理されることを特徴とする請求項１記載
の立体自動倉庫システム。
【請求項３】物品が眼鏡用レンズであり、該レンズが
箱もしくは袋に治められ、収納コンテナに収納されてい
ることを特徴とする請求項１乃至請求項２記載の立体自
動倉庫システム。
【請求項４】入庫から棚保管を経て出庫に至るまでそ
れぞれの工程での物品の状態情報が前記倉庫管理コンピ
ューターシステムで管理されていることを特徴とする請
求項１乃至請求項３記載の立体自動倉庫システム。