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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022076874
(43)【公開日】2022-05-20
(54)【発明の名称】自動倉庫
(51)【国際特許分類】
   B65G 1/04 20060101AFI20220513BHJP
【FI】
B65G1/04 555A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2020187506
(22)【出願日】2020-11-10
(71)【出願人】
【識別番号】000006297
【氏名又は名称】村田機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】武田 英里
(72)【発明者】
【氏名】荒川 圭輔
(72)【発明者】
【氏名】山下 和也
【テーマコード(参考)】
3F022
【Fターム(参考)】
3F022FF01
3F022JJ13
3F022MM57
3F022NN38
3F022NN51
3F022NN55
(57)【要約】
【課題】自動倉庫において、レール上に埃がたまりにくくする。
【解決手段】自動倉庫100は、ラック1と、搬送車3と、コントローラ51とを備えている。ラック1は、荷物を収納可能である。搬送車3は、ラック1に沿ってレール5上を走行し、荷物Wをラックの間口22に入庫及びラック1の間口22から出庫する。コントローラ51は、搬送車3を所定時間間隔で第2端側間口22bの前まで走行させる指示を出力する清掃走行指示部81を有する。
【選択図】図6
【特許請求の範囲】
【請求項1】
荷物を収納可能なラックと、
前記ラックに沿ってレール上を走行し、前記荷物を前記ラックの間口に入庫及び前記ラックの前記間口から出庫する入出庫台車と、
コントローラとを備え、
前記コントローラは、前記入出庫台車を所定時間間隔で前記レールの走行方向端部まで走行させる指示を出力する清掃走行指示手段を有する、自動倉庫。
【請求項2】
前記入出庫台車は、前記ラックの複数段に配置されたシャトル台車であり、
前記清掃走行指示手段は、複数の前記シャトル台車を異なるタイミングで前記レールの前記走行方向端部まで走行させる指示を出力する、請求項1に記載の自動倉庫。
【請求項3】
前記コントローラは、前記入出庫台車を前記レールの前記走行方向端部まで走行させる時間間隔の設定を受け付ける設定受付手段をさらに有する、請求項1又は2に記載の自動倉庫。
【請求項4】
前記清掃走行指示手段が前記指示を送信する入出庫台車は、荷物の搬送指示が割り付けられていない入出庫台車である、請求項1~3のいずれかに記載の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動倉庫に関し、特に、入出庫台車がラックに沿って走行して荷物をラックの間口に入庫及びラックの間口から出庫する自動倉庫に関する。
【背景技術】
【0002】
荷物を保管する複数の棚段の各段に対応して、荷物を搬送する複数の搬送車を設けた自動倉庫(以下、「段ごと搬送車付き自動倉庫」という)が知られている。各搬送車は、対応する段において棚段の延長方向に走行し、棚段の延長方向の所定の位置において、搬送車と対応する段の棚段との間で荷物を移載する。
特許文献1に記載の自動倉庫では、移載装置のアームに保持された清掃手段によって棚板を清掃している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2016-23023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来、自動倉庫では、機器設置環境によっては、据付から長期間経過すると、レール上にも埃がたまっていた。その場合、シャトル台車の車輪がスリップしてしまう(異常が発生する)。そのため、定期的な清掃が必要となる。
特に、シャトル台車は昇降装置に近い間口から順番に荷物を保管するので、自動倉庫内での荷物の滞留時間が短い場合や保管数が少ない場合は、昇降装置から遠い間口が空き間口になりやすい。そして、空き間口にはシャトル台車が走行することがないので、レール上に埃がたまりやい。
本発明の目的は、自動倉庫において、レール上に埃がたまりにくくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
【0006】
本発明の一見地に係る自動倉庫は、ラックと、入出庫台車と、コントローラとを備えている。
ラックは、荷物を収納可能である。
入出庫台車は、ラックに沿ってレール上を走行し、荷物をラックの間口に入庫及びラックの間口から出庫する。
コントローラは、入出庫台車を所定時間間隔でレールの走行方向端部まで走行させる指示を出力する清掃走行指示手段を有する。
この自動倉庫では、入出庫台車は、所定時間間隔でレールの走行方向端部まで走行する。したがって、入出庫台車が走行することでレールに付いた埃を飛ばすことができ、そのためレール上に埃がたまることが防止される。
「レールの走行方向端部」とは、走行方向の片側において入出庫台車が通常の走行を行う最も端又はその近傍の位置である。言い換えれば、「レールの走行方向端部」は、入庫ステーションや出庫ステーションが配置されていない側の端部である。
「所定時間間隔」とは、時間間隔が予め定められているという意味であり、各時間間隔は同じでも異なっていてもよい。
【0007】
入出庫台車は、ラックの複数段に配置されたシャトル台車であってもよい。
清掃走行指示手段は、複数のシャトル台車を異なるタイミングでレールの走行方向端部まで走行させる指示を出力してもよい。
この自動倉庫では、全てのシャトル台車が同時に清掃走行を行うことがないので、シャトル台車の荷物搬送効率がひどく低下することがない。
なお、「異なるタイミング」とは、全てのシャトル台車の走行タイミングが同じではないことを意味しており、例えば、1台ずつ異なるタイミング、複数台ずつ異なるタイミングを含む。
【0008】
コントローラは、入出庫台車をレールの走行方向端部まで走行させる時間間隔の設定を受け付ける設定受付手段をさらに有していてもよい。
この自動倉庫では、設置個所の環境に応じて清掃走行の時間間隔の設定ができ、余分な清掃走行を減らせる。例えば、埃の多い場所では時間間隔を短くしたり、埃の少ない場所では時間間隔を長くしたりできる。
【0009】
清掃走行指示手段が指示を送信する入出庫台車は、荷物の搬送指示が割り付けられていない入出庫台車であってもよい。
この自動倉庫では、荷物の搬送指示が割り付けられた入出庫台車が清掃走行を行わないので、荷物の搬送効率がひどく低下することはない。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る自動倉庫では、レール上に埃がたまりにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】第1実施形態に係る自動倉庫の模式的側面図。
図2】自動倉庫の模式的平面図。
図3】搬送車とレールの模模式的側面図。
図4】自動倉庫の制御構成を示す機能ブロック図。
図5】清掃走行制御動作を示すフローチャート。
図6】清掃走行のパターンを示す、自動倉庫の模式的側面図。
【発明を実施するための形態】
【0012】
1.第1実施形態
(1)自動倉庫全体の説明
図1及び図2を用いて、第1実施形態に係る自動倉庫100を説明する。図1は、第1実施形態に係る自動倉庫の模式的側面図である。図2は、自動倉庫の模式的平面図である。以下の説明では、図1の左右方向を第1方向(矢印Y)といい、図1の紙面奥行き方向を第2方向(矢印X)といい、図1の上下方向が鉛直方向(矢印Z)である。
自動倉庫100は、複数の棚段21を有し、各棚段21に荷物を入庫し、又は、各棚段21に保管された荷物を出庫可能なシステムである。
自動倉庫100は、ラック1と、複数の搬送車3と、入庫ステーション7と、出庫ステーション9と、入庫用昇降装置11、出庫用昇降装置13とを備える。
【0013】
一対のラック1と搬送車3は、ユニット4を構成しており、自動倉庫100は複数のユニット4を有している。ユニット4の番号等を「系統」で表すことがあり、また、ユニット4は、一種の自動倉庫ユニットである。
ユニット4において、荷物は、搬入コンベヤ(図示せず)から入庫ステーション7に搬入される。また、ユニット4において、荷物は、出庫ステーション9から搬出コンベヤ(図示せず)に搬出される。搬出コンベヤの行き先は、荷物を出荷先ごとに集め、トラックなどで出荷する仕分エリア、あるいは荷物から荷物をピッキングするピッキングエリアなどである。
【0014】
(2)ラック
ラック1の各棚段21は、第1方向に長く延びており、複数の間口22(間口の一例)を有している。各間口22は、荷物Wが置かれる棚段の単位であり、第1方向に同じ長さを有している。なお、間口22は、走行方向最手前側(第1方向において、後述する入庫ステーション7及び出庫ステーション9の側)の第1端側間口22aと、走行方向最奥側(第1方向において、後述する入庫ステーション7及び出庫ステーション9と反対側)の第2端側間口22b(走行方向最奥側間口の一例)とを有している。
棚段21は、搬送車3及びレール5(後述)に対して第2方向の両側に配置されている。
【0015】
各間口22には、複数の荷物が収納可能である。なお、間口22のそれぞれは別体であってもよく、一体に形成されていてもよい。つまり、棚段21を構成する1枚の棚板が区分されることで複数の間口22が棚段21に形成されていてもよい。
荷物Wは、ケース、トレイ、段ボール、折りたたみコンテナ等であり、荷物を収納している。
【0016】
(3)搬送車
複数の搬送車3(入出庫台車の一例)は、それぞれ、各棚段21の対応する高さにおいて、第1方向に沿って走行可能である。具体的には、第1方向に直線状に延びるレール5が各棚段21に対応する高さに敷設されており、搬送車3はレール5上を第1方向に往復走行できる。つまり、搬送車3はシャトル台車である。
図3に示すように、搬送車3の車輪3aは、レール5の上に載っている。図3は、搬送車とレールの模式的側面図である。
搬送車3は、例えば、荷物を1個ずつ搬送する。
また、搬送車3は、移載装置15を有しており、対応する棚段21の間口22との間で第2方向に荷物Wを移載可能となっている。移載装置15は、例えば、リアフック式である。ただし、移載装置の種類は限定されない。
【0017】
(4)昇降装置
入庫用昇降装置11は、ラック1と入庫ステーション7との間に配置され、昇降機構(図示せず)と、昇降台53を有する。昇降機構は、公知の技術であり、支柱55に沿って昇降台53を鉛直方向に昇降する。昇降台53は、入庫ステーション7と棚段21との間で荷物Wを移載する昇降台コンベヤ57を有している。また、各棚段21には、入庫用昇降装置11に対して第1方向に隣接する部分に、入庫用コンベヤ23が設けられている。そのため、両方のコンベヤが連動して動作することで、荷物Wの受け渡しが行われる。なお、入庫用コンベヤ23は、荷物保管用のバッファコンベヤとして機能する。
【0018】
出庫用昇降装置13は、ラック1に対して、第1方向において入庫用昇降装置11と同じ側に設けられている。出庫用昇降装置13は、ラック1と出庫ステーション9との間に配置され、昇降機構(図示せず)と昇降台63を有する。昇降機構は、公知の技術であり、支柱(図示せず)に沿って昇降台63を鉛直方向に昇降する。昇降台63は、出庫ステーション9と棚段21との間で荷物Wを移載する昇降台コンベヤ67を有している。また、各棚段21には、出庫用昇降装置13に対して第1方向に隣接する部分に、出庫用コンベヤ25が設けられている。そのため、両方のコンベヤが連動して動作することで、荷物Wの受け渡しが行われる。なお、出庫用コンベヤ25は、荷物保管用のバッファコンベヤとして機能する。
昇降台コンベヤ67は、昇降台コンベヤ57と構造及び動作が同じである。
【0019】
(5)入庫ステーション及び出庫ステーション
入庫ステーション7は、ラック1の第1方向一方側に配置されている。入庫ステーション7は、ラック1に収納されるべき荷物Wを搬入コンベヤ(図示せず)から受け取る。入庫ステーション7は、ステーションコンベヤ7aを有している。
【0020】
出庫ステーション9は、ラック1に対して、第1方向において入庫ステーション7と同じ側に配置されている。出庫ステーション9は、ラック1から取り出された荷物Wを受け取る。出庫ステーション9は、ステーションコンベヤ9aを有している。
なお、入庫ステーション及び出庫ステーションの位置及び数は特に限定されない。
【0021】
(6)自動倉庫の制御構成
図4を用いて、自動倉庫100の制御構成を説明する。図4は、自動倉庫の制御構成を示す機能ブロック図である。
自動倉庫100は、コントローラ51を有している。
コントローラ51は、自動倉庫100における荷物の保管及び入出庫を管理する装置である。コントローラ51は、プロセッサ(例えば、CPU)と、記憶装置(例えば、ROM、RAM、HDD、SSDなど)と、各種インターフェース(例えば、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェースなど)を有するコンピュータシステムである。
コントローラ51は、地上コントローラであり、上位コントローラ(図示せず)から入庫、出庫などの指令を受信し、実行結果を報告する。コントローラ51は、1つのコンピュータシステムで実現されてもよいし、複数のコンピュータシステムで実現されてもよい。
【0022】
コントローラ51は、記憶部(記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応)に保存されたプログラムを実行することで各所制御動作を行ってもよいし、一部の制御動作をコントローラ51に含まれるハードウェアで実現してもよい。
【0023】
コントローラ51は、清掃走行指示部81を有している。清掃走行指示部81は、搬送車3を所定時間間隔で第2端側間口22bの前まで走行させる指示を出力する。なお、清掃走行指示部81が指示を送信する搬送車3は、荷物Wの搬送指示が割り付けられていないものである。
コントローラ51は、設定受け付け部85を有している。設定受け付け部85は、搬送車3を第2端側間口22bの前まで走行させる時間間隔の設定を受け付ける。したがって、設置個所の環境に応じて清掃走行の時間間隔の設定ができ、そのため余分な清掃走行を減らせる。例えば、埃の多い場所では時間間隔を短くしたり、埃の少ない場所では時間間隔を長くしたりできる。また、搬送車3ごとの個別設定もできる。
コントローラ51は、記憶部87を有している。記憶部87には、自動倉庫100の清掃走行時間間隔、又は台車ごとの清掃走行時間間隔などが保存される。
【0024】
コントローラ51には、入庫用昇降装置11、出庫用昇降装置13、入庫ステーション7、出庫ステーション9、複数の搬送車3、複数の入庫用コンベヤ23、複数の出庫用コンベヤ25が接続されている。コントローラ51は、これら装置を制御可能である。
コントローラ51には、図4に示すように、設定入力部61が接続されている。設定入力部61は、搬送車3を第2端側間口22bの前まで走行させる時間間隔の設定を変更するための手段である。設定入力部61は、キーボード、マウス、タッチパネルなどからなる。
コントローラ51には、図示しないが、荷物Wの大きさ、形状及び位置を検出するセンサ、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
【0025】
荷物大きさ区分は、入庫する荷物の大きさ(荷幅)の測定結果によって決定される。荷物の大きさ(荷幅)は、入庫ステーション7のさらに搬送方向上流側に設けられた荷幅センサによって測定される。なお、荷幅情報は、さらに上流側で計測又は認識されたものでもよいし、あらかじめ登録されたものでもよい。
【0026】
(7)自動倉庫における入庫動作及び出庫動作
(7-1)入庫動作
最初に、入庫用昇降装置11の昇降台53の昇降台コンベヤ57が、入庫ステーション7のステーションコンベヤ7aの位置まで移動する。
【0027】
次に、ステーションコンベヤ7aが、荷物Wを入庫用昇降装置11の昇降台コンベヤ57に搬送する。
次に、昇降台53が、荷物Wを入庫すると決定した棚段21に対応する位置まで昇降する。
次に、昇降台53の昇降台コンベヤ57が、荷物Wを入庫用コンベヤ23に搬送する。
【0028】
次に、搬送車3が、入庫用コンベヤ23まで移動し、荷物Wを積み込む。
最後に、搬送車3は、第1方向に走行して、荷物Wを棚段21の目的の間口22に下ろす。
【0029】
(7-2)出庫動作
最初に、搬送車3が、第1方向に走行して棚段21の荷物Wのある目的の間口22の前まで走行し、荷物Wを積み込む。
次に、搬送車3が、出庫用コンベヤ25まで移動し、荷物Wを下ろす。
次に、出庫用昇降装置13の昇降台63が、荷物を出庫すると決定した棚段21に対応する位置まで昇降する。
【0030】
次に、出庫用コンベヤ25が、荷物Wを出庫用昇降装置13の昇降台63の昇降台コンベヤ67に搬送する。
次に、昇降台63が、出庫ステーション9のステーションコンベヤ9aの位置まで昇降する。
最後に、昇降台63の昇降台コンベヤ67が、荷物Wを出庫ステーション9のステーションコンベヤ9aに搬送する。
【0031】
(8)清掃走行制御動作
図5を用いて、清掃走行制御動作を説明する。図5は、清掃走行制御動作を示すフローチャートである。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
さらに、制御フローチャートの各ブロックは、単一の制御動作とは限らず、複数のブロックで表現される複数の制御動作に置き換えることができる。
なお、各装置の動作は、コントローラ51から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
【0032】
以下の説明は、特定の1台の搬送車3の制御動作である。
ステップS1では、当該搬送車3の清掃タイミングが経過したか否かが判断される。具体的に、清掃走行指示部81が上記判断を行う。清掃タイミングが経過していれば、プロセスはステップS2に移行する。
ステップS2では、他の搬送車3が清掃走行中でいるか否かが判断される。具体的には、清掃走行指示部81が上記判断を行う。他の搬送車3が清掃走行中でなければプロセスはステップS3に移行する。
【0033】
ステップS3では、当該搬送車3に荷物搬送が割り付けられているか否かが判断される。具体的には、清掃走行指示部81が上記判断を実行する。割り付けられていなければプロセスはステップS4に移行し、割り付けられていればプロセスはステップS2に戻る。
ステップS4では、当該搬送車3が清掃走行を実行する。具体的には、清掃走行指示部81が、当該搬送車3に清掃走行を指示する。
【0034】
以上の結果、この自動倉庫100では、搬送車3は、所定時間間隔で第2端側間口22bの前まで走行する。したがって、搬送車3が走行することでレール5に付いた埃を飛ばすことができ、そのためレール5上に埃がたまることが防止される。
【0035】
清掃走行パターンとしては、複数考えられる。図6を用いて、複数の清掃走行パターンを説明する。図6は、清掃走行のパターンを示す、自動倉庫の模式的側面図である。
図6の上から4段目の棚段21に示すパターンでは、搬送車3が、現在の位置から、第2端側間口22bまで走行する。
【0036】
図6の上から3段目の棚段21に示すパターンでは、搬送車3が、現在の位置から、第1端側間口22aの前まで走行し、次に第2端側間口22bまで走行する。この場合は、シャトル台車が全間口22の前を走行することになる。
図6の最上段の棚段21に示すパターンでは、搬送車3が第2端側間口22bの前に止まっているので、最初に第1端側間口22a側に所定距離移動してから次に第2端側間口22bまで走行する。
なお、清掃走行後には、搬送車3は元の位置に戻ってもよい、第1端側間口22aの前に戻ってもよい。
【0037】
上記の制御動作において、ステップS2で他の搬送車3の清掃走行の有無を確かめた理由は、清掃走行指示部81が、複数の搬送車3に異なるタイミングで走行指示を出力するためである。この実施形態では、同時に清掃走行をしている搬送車3の数は1つである。以上より、全ての搬送車3が同時に清掃走行を行うことがないので、搬送車3の荷物搬送効率がひどく低下することがない。なお、全ての搬送車3の清掃走行のタイミングが同じでなければよいので、例えば、同時に清掃走行している搬送車3の数は複数でもよい。
【0038】
上記の制御動作において、ステップS3で当該搬送車3に荷物搬送が割り付けられているか否かを判断している理由は、荷物Wの荷物搬送指示が割り付けられている搬送車3に清掃走行を実行させないためである。つまり、荷物搬送指示が割り付けられた搬送車3は荷物Wを先に搬送させて、その後に清掃走行を行わせることで、荷物Wの搬送効率がひどく低下することはない。
【0039】
2.実施形態の特徴
第1実施形態は下記のようにも説明できる。
自動倉庫100(自動倉庫の一例)は、ラック1と、搬送車3と、コントローラ51とを備えている。
ラック1(ラックの一例)は、荷物W(荷物の一例)を収納可能である。
搬送車3は、ラック1に沿ってレール5上を走行し、荷物Wをラックの間口22に入庫及びラック1の間口22から出庫する。
コントローラ51は、搬送車3を所定時間間隔で第2端側間口22b(走行方向端部の一例)の前まで走行させる指示を出力する清掃走行指示部81(清掃走行指示手段の一例)を有する。
以上より、搬送車3は、所定時間間隔で第2端側間口22bの前まで走行する。したがって、搬送車3が走行することでレール5に付いた埃を飛ばすことができ、そのためレール5に埃がたまることが防止される。
【0040】
3.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。
搬送車3は、清掃走行において、第2端側間口22bを超えて安全に走行可能な端側の点(レールの走行方向端部の他の例)まで走行してもよい。
ラックはレールの第2方向片側のみに設けられていてもよい。
入出庫台車はスタッカクレーンでもよい。
清掃走行は、他の条件を無視して、所定時間間隔で強制的に行われてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0041】
本発明は、入出庫台車がラックに沿って走行して荷物をラックの間口に入庫及びラックの間口から出庫する自動倉庫に広く適用できる。
【符号の説明】
【0042】
1 :ラック
3 :搬送車
5 :レール
7 :入庫ステーション
7a :ステーションコンベヤ
9 :出庫ステーション
9a :ステーションコンベヤ
11 :入庫用昇降装置
13 :出庫用昇降装置
15 :移載装置
21 :棚段
22 :間口
22a :第1端側間口
22b :第2端側間口
23 :入庫用コンベヤ
25 :出庫用コンベヤ
51 :コントローラ
52 :昇降機構
53 :昇降台
55 :支柱
57 :昇降台コンベヤ
61 :設定入力部
63 :昇降台
67 :昇降台コンベヤ
81 :清掃走行指示部
85 :設定受け付け部
87 :記憶部
100 :自動倉庫
W :荷物
図1
図2
図3
図4
図5
図6