特開 2024-93567 自動倉庫

(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】P2024093567

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】自動倉庫

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/00 20060101AFI20240702BHJP

【ＦＩ】

B65G1/00 511H

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210045

(22)【出願日】2022-12-27

(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】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100098475

【弁理士】

【氏名又は名称】倉澤 伊知郎

(74)【代理人】

【識別番号】100130937

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100144451

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 博子

(74)【代理人】

【識別番号】100128428

【弁理士】

【氏名又は名称】田巻 文孝

(72)【発明者】

【氏名】粟屋 太一

【テーマコード（参考）】

3F022

【Ｆターム（参考）】

3F022FF01

3F022JJ13

3F022MM52

3F022PP06

3F022QQ13

(57)【要約】

【課題】ラックに格納された荷物の荷ズレを検出し、荷物とシャトル台車との接触による破損を防止することができるシャトル式の自動倉庫を提供する。
【解決手段】本発明のシャトル式の自動倉庫１は、上下方向に複数の棚段８を有するラック２と、複数の棚段８の平棚６に沿ってそれぞれ走行可能に配置された複数のシャトル台車４と、コントローラ２２（５０）と、を備え、複数の台車４は、それぞれ、光軸（検出軸）が上下方向に設定され、平棚６から台車４側（走行路１０側）への荷物Ａ、Ｂのはみ出しを検出可能な荷物はみ出し検出センサ５８を備える。荷物はみ出し検出センサ５８は、距離を検出可能なレーザセンサ５８であり、自動倉庫１は、荷物のはみ出しが検出された棚段８と平棚６の位置を表示する表示装置２３を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上下方向に複数の棚段を有するラックと、上記複数の棚段を構成し荷物が格納される各平棚に沿ってそれぞれ走行可能に配置された複数のシャトル台車と、コントローラと、を備えるシャトル式の自動倉庫であって、
上記複数のシャトル台車は、それぞれ、検出軸が上下方向に設定された非接触式センサ、または、接触式センサで構成され、上記平棚に格納された荷物の上記シャトル台車側へのはみ出しを検出可能な荷物はみ出し検出センサを備える、ことを特徴とするシャトル式の自動倉庫。

【請求項2】

上記コントローラは、上記複数のシャトル台車に対して、上記自動倉庫の原点側から反原点側まで、上記ラックの複数の棚段の全段のシャトル台車を並行して移動させて上記荷物のはみ出しを検出する全棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。

【請求項3】

上記全棚荷物はみ出し検出モードの実行時、上記シャトル台車の走行速度は上記自動倉庫の通常稼働時における走行速度より低速である、請求項２に記載のシャトル式の自動倉庫。

【請求項4】

上記コントローラは、上記シャトル台車が上記平棚へ荷おろしするために走行している間、または、上記シャトル台車が上記平棚から荷物を荷つみした後に走行している間、その走行中のシャトル台車に対して、その走行経路に沿った平棚に格納されている荷物のはみ出しを検出させるよう構成されている、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。

【請求項5】

上記コントローラは、上記ラックの複数の棚段のうち荷物を搬送していない棚段のシャトル台車に対して、原点側から反原点側まで移動させて上記荷物のはみ出しを検出する一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている、請求項１に記載のシャトル式の自動倉庫。

【請求項6】

さらに、荷物のはみ出しが検出された棚段と平棚の位置を表示する表示装置を備える、請求項１または請求項２に記載のシャトル式の自動倉庫。

【請求項7】

上記荷物はみ出し検出センサは、距離を検出可能な距離センサであり、上記距離センサにより検出される距離と、予め設定された上記複数の棚段に格納される荷物の高さ範囲とに基づいて荷物のはみ出しの有無を検出可能なセンサである、請求項１または請求項２に記載のシャトル式の自動倉庫。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動倉庫に係わり、特に、上下方向に複数の棚段を有するラックと、複数の棚段の平棚に沿ってそれぞれ走行可能に配置された複数のシャトル台車と、コントローラと、を備えるシャトル式の自動倉庫に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ラックの各棚における荷物の位置を検出する検出器をスタッカクレーンの昇降台に設けて、スタッカクレーンの走行位置と、その昇降台の高さ位置とからラックの全ての荷物の位置を検出可能とし、所定の記憶部に記憶された載置位置の情報と比較することにより、各荷物の位置ズレを検出することが可能なスタッカクレーン式の自動倉庫が知られている（たとえば、特許文献１）。
一方、シャトル式の自動倉庫においては、従来、ラックの各平棚に保管してある荷物が所定の位置からずれていないかを所定の場合に作業者が目視で確認している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５４１３４１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、シャトル式の自動倉庫（シャトルシステム）は、一般的に、荷物の保管数が多いため、荷ずれの起こしやすい軽い荷物を取り扱う場合や、長期保管の後や、地震発生後などにおいて、シャトルシステムを稼働させる前に、平棚に保管してある荷物が所定の位置からずれていないかを目視確認することが推奨されている。特に、シャトル台車側への荷物のはみ出しは、シャトル台車との衝突による荷物やシャトル台車の破損につながるため、確実な点検が望まれる。しかしながら、シャトルシステムの規模に比例して、確認すべき箇所は多くなるため、多大な労力が必要になるという問題があった。

【0005】

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、ラックに格納された荷物の荷ズレを検出し、荷物とシャトル台車との接触による荷物やシャトル台車の破損を防止することができるシャトル式の自動倉庫を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するために、本発明は、上下方向に複数の棚段を有するラックと、複数の棚段を構成し荷物が格納される各平棚に沿ってそれぞれ走行可能に配置された複数のシャトル台車と、コントローラと、を備えるシャトル式の自動倉庫であって、複数のシャトル台車は、それぞれ、検出軸が上下方向に設定された非接触式センサ、または、接触式センサで構成され、平棚に格納された荷物の上記シャトル台車側へのはみ出しを検出可能な荷物はみ出し検出センサを備える、ことを特徴としている。

【0007】

このように構成された本発明によれば、複数のシャトル台車に、検出軸が上下方向に設定された非接触式センサで構成される荷物はみ出し検出センサ、または、接触式センサで構成される荷物はみ出し検出センサを設けてシャトル台車側への荷物のはみ出し（荷ズレ）を検出することで、荷物とシャトル台車との接触による荷物やシャトル台車の破損を防ぐことができる。

【0008】

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、複数のシャトル台車に対して、自動倉庫の原点側から反原点側まで、ラックの複数の棚段の全段のシャトル台車を並行して移動させて荷物のはみ出しを検出する全棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、全棚荷物はみ出し検出モードを実行させることにより、全ての荷物について一度にはみ出しの発生の有無を確認することができる。この検出モードの実行により荷物のはみ出しが検出されれば、たとえば作業者がそのはみ出した荷物の荷ズレを修正して、荷物のはみ出しが無い状態を確保することができる。

【0009】

また、本発明において、好ましくは、全棚荷物はみ出し検出モードの実行時、シャトル台車の走行速度は自動倉庫の通常稼働時における走行速度より低速であるので、より確実に、荷物のはみ出しを検出することができる。

【0010】

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、シャトル台車が平棚へ荷おろしするために走行している間、または、シャトル台車が平棚から荷物を荷つみした後に走行している間、その走行中のシャトル台車に対して、その走行経路に沿った平棚に格納されている荷物のはみ出しを検出させるよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、ラックへの荷おろしや荷つみなどの自動倉庫の通常稼働を行いながら荷物のはみ出しを検出することで、常に、荷物とシャトル台車の接触による破損を防ぐことができる。

【0011】

また、本発明において、好ましくは、コントローラは、ラックの複数の棚段のうち荷物を搬送していない棚段のシャトル台車に対して、原点側から反原点側まで移動させて荷物のはみ出しを検出する一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている。
このように構成された本発明によれば、荷物を搬送していないシャトル台車に対して一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させることで、自動倉庫を稼働しながら、一部の棚段における荷物のはみ出しの発生の有無を確認することができる。そして、その一部の棚段での荷物のはみ出しが無い状態を確保した後、さらに順序を追って、他の棚段の荷物の荷ズレを検出し、荷物のはみ出しが無い状態を確保することで、全ての棚段での荷物のはみ出しが無い状態を確保することができる。

【0012】

また、本発明において、好ましくは、さらに、荷物のはみ出しが検出された棚段と平棚の位置を表示する表示装置を備えるので、作業者による修正作業を迅速に行わせることができる。

【0013】

また、本発明において、好ましくは、荷物はみ出し検出センサは、距離を検出可能な距離センサであり、距離センサにより検出される距離と、予め設定された複数の棚段に格納される荷物の高さ範囲とに基づいて荷物のはみ出しの有無を検出可能なセンサであるので、より効果的に、荷物のはみ出しを検出することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、ラックに格納された荷物の荷ズレを検出し、荷物とシャトル台車との接触による荷物やシャトル台車の破損を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫の概略構成を示す正面図である。

【図2】本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫の概略構成を示す平面図である。

【図3】本実施形態によるシャトル式の自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を示す斜視図である。

【図4】本実施形態の入出庫台車が備える移載装置の制御システムの概略構成を示すブロック図である。

【図5】本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に２個の大荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路を示す図である。

【図6】本実施形態による距離センサの配置を説明するための入出庫台車の平面図である。

【図7】本実施形態による入出庫台車の距離センサと荷物との位置関係を説明するための自動倉庫を部分的に示す側面図である。

【図8】図７のVIIIで示す部分をレーザ光と共に示す部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫を説明する。

【0017】

まず、図１および図２により、本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫の概略構成を説明する。図１は、本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫の概略構成を示す正面図であり、図２は、本発明の実施形態によるシャトル式の自動倉庫の概略構成を示す平面図である。
図１および図２に示すように、符号１は、本実施形態のシャトル式の自動倉庫（以下、「自動倉庫」という）を示し、この自動倉庫１は、ラック２と、複数のシャトル台車（入出庫台車）（以下、「台車」という）４とを備える。ラック２は、左右方向（図に示すＸ方向であって、原点側と反原点側とを結ぶ方向）に並べられた一連の棚（平棚）６を有する棚段８を上下方向（図に示すＺ方向）に複数備えている。なお、複数の棚６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。複数の棚段８は、複数のラック支柱５（図７参照）により上下方向に連結されている。

【0018】

次に、図２に示すように、複数の台車４は、それぞれ、一対の走行レール１１（図７参照）を有する走行路１０に沿って左右方向に互いに独立して移動し、後述する移載装置１２により、ラック２に対する荷物の受け渡し、すなわち、ラック２への荷おろし（移載）および台車４へのラック２からの荷つみを行う。複数の台車４は、複数の棚段８に１台ずつ配置されている。

【0019】

図２に示すように、ラック２は、台車４の走行路１０を挟んで対向する一対のラック２を有し、一対のラック２は、原点側から見て左側列のラック２ａと右側列のラック２ｂとで構成される。台車４は、ラック２ａ側およびラック２ｂ側にそれぞれ設けられた走行レール１１上を走行し、これにより、走行路１０が構成される。
ここで、図１および図２に示すように、自動倉庫１は、コントローラ２２で制御される台車４の走行の基準位置やラック２の各棚６の座標位置などを定めるための原点の側（原点側）と、その反対側の反原点側とが規定されている。

【0020】

なお、本実施形態の自動倉庫１の変形例として、たとえば３段の棚段８毎にリフタ付きの入出庫台車を１台配置して、その１台の台車で３段の棚段８にそれぞれ荷物を格納することができるような自動倉庫１であってもよい。

【0021】

次に、図１および図２に示すように、自動倉庫１は、その両側に、ラック２に収納されるべき荷物を受け取り、かつ、ラック２から取り出された荷物を受け取るための第１および第２のステーション１４、１６を備える。本実施形態では、第１ステーション１４は、最下段の棚段８に対応する上下方向の位置に配置されており、第２ステーション１６は、最上段の棚段８に対応する上下方向の位置に配置されている。

【0022】

また、自動倉庫１は、荷物を昇降させる第１および第２の昇降装置１８、２０を備える。第１および第２の昇降装置１８、２０は、それぞれ、第１および第２のステーション１４、１６と台車４との間の荷物の受け渡しを仲介する。

【0023】

自動倉庫１は、これら台車４等の動作を制御するコントローラ２２を備えている。台車４等は無線通信または有線通信によりコントローラ２２から送信される制御信号に従って動作する。

【0024】

ここで、コントローラ２２による自動倉庫１の基本的な荷物の入出庫動作を説明する。
まず、荷物の入庫作業として、第１ステーション１４の入庫用コンベア２４により搬送されてきた荷物は、第１昇降装置１８により、入庫する棚段８に対応する高さ位置の入庫用載置領域２６に載置される。この入庫用載置領域２６に載置された荷物は、該当する棚段８の台車４に引き取られ、その棚段８のいずれかの棚６に移載（荷おろし）される。
次に、荷物の出庫作業として、入庫する棚段８のいずれかの棚６に載置されている荷物は、該当する棚段８の台車４に荷つみされ、その棚段８に対応する高さ位置の出庫用載置領域２８まで搬送される。この出庫用載置領域２８まで搬送された荷物は、第１昇降装置１８を介して出庫用コンベア３０まで移動され、さらに出庫用コンベア３０に接続された搬送先まで搬送される。

【0025】

第２ステーション１６も、第１ステーション１４と同様であり、入庫用コンベア２５、入庫用載置領域２７、出庫用載置領域２９および出庫用コンベア３１を備え、上述した入出庫動作が行われる。また、第１ステーション１４および第２ステーション１６の一方を介した入庫作業および出庫作業は、他方を介した入庫作業および出庫作業とは独立して実行することができる。

【0026】

次に、図３および図４により、本実施形態の自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を説明する。図３は、本実施形態による自動倉庫の入出庫台車およびその移載装置の概略構成を示す斜視図であり、図４は、本実施形態の入出庫台車が備える移載装置の制御システムの概略構成を示すブロック図である。
まず、図３に示すように、台車４は、移載装置１２を備える。移載装置１２は、一対のサイドアーム３２を備え、これらのサイドアーム３２が前後方向（図１、図２に示すＹ方向）に伸縮することにより、荷物の取り込み（荷つみ）および送り出し（荷おろし）を行う。
一対のサイドアーム３２は、それぞれ、ベースアーム３４と、このベースアーム３４に連結されたミドルアーム３６と、このミドルアーム３６に連結されたトップアーム３８とを有する。なお、一対のサイドアーム３２の各アーム３４、３６、３８の構成は、左右で互いに同じであるので、以下では、片方のアームについて説明する。

【0027】

ベースアーム３４は、台車４に固定されている。ベースアーム３４の中央部には、スプラインシャフト４０が左右方向（図１、２に示すＸ方向）に貫通して延びており、このスプラインシャフト４０は、台車４に内蔵されたモータ（図４に示すアーム出退モータ５２）で回転駆動されるようになっている。
このスプラインシャフト４０の前後には、それぞれ、４つずつ並べられたピニオンギア４２が互いに噛み合うよう配置されると共に、これらのピニオンギア４２にミドルアーム３６のラックギア４４が噛み合うように配置される。
また、ミドルアーム３６の前後方向の両端部、および、トップアーム３８の前後方向の両端部には、それぞれ、プーリ（図示せず）が設けられ、これらのプーリにベルト（図示）がたすき掛けされている。

【0028】

本実施形態では、主にこれらの構成により、スプラインシャフト４０を所定の方向に回転させると、従動する各ピニオンギア４２が回転し、その回転を受けたラックギア４４が前後方向のいずれか一方に移動し、これにより、ミドルアーム３６がベースアーム３４に対して伸縮する。さらに、ミドルアーム３６が伸縮することにより、プーリにたすき掛けされたベルトの作用により、トップアーム３８が、ミドルアーム３６の倍量、伸縮するようになっている。このように、ミドルアーム３６の伸縮に連動して、トップアーム３８が伸縮するようになっている。
なお、本実施形態では、３枚板のアーム３４、３６、３８でサイドアーム３２を構成しているが、たとえばダブルリーチアームなど、４枚板のアームでサイドアーム（３２）を構成するようにしてもよい。

【0029】

このようにサイドアーム３２（ミドルアーム３６およびトップアーム３８）は、上述した駆動機構（４０、４２、４４など）により、台車４の走行路１０の両側に配置されたラック２（棚６）に進出可能であり、かつ、その先端が、ラック２の奥行き方向において一番奥側に移載される荷物の後端位置まで進出するようになっている。たとえば、後述する図５および図６において、トップアーム３８の先端は、ラック２の奥行き方向において、一番奥側に移載される荷物の後端位置まで進出可能である（たとえば、図６（Ｂ）参照）。そして、このような後端位置にあるトップアーム３８は、開状態にある先端の端部フック４６が荷物Ｂ１の後方端部に係合して、その荷物Ｂ１を台車４に取り込むこと（荷つみ）が可能となっている。

【0030】

次に、トップアーム３８は、その前後端部にそれぞれ端部フック４６を備える。これらの端部フック４６は、トップアーム３８内に収容されるような閉位置（図３に示す位置）と、この閉位置から約９０°回転して、一対のトップアーム３８の間に突出する開位置との間で回動可能に構成されている。これらの端部フック４６は、開状態において、荷物の前端または後端に係合して、荷物を取り込みまたは送り出しするようになっている。

【0031】

また、トップアーム３８は、その前後方向の中間位置に中央フック４８を備える。この中央フック４８も、上述した端部フック４６と同様に、トップアーム３８内に収容されるような閉位置（図３に示す位置）と、一対のトップアーム３８の間に突出する開位置との間で回動可能に構成され、その開状態において、荷物の前端または後端に係合して、荷物を取り込みまたは送り出しするようになっている。

【0032】

中央フック４８は、端部フック４６と同様の形状に形成された２本の棒状部材４８ａを１つの板状部材４８ｂで連結して、一体的なフックとして形成されている。図３から明らかなように、このように形成された中央フック４８の前後方向の厚さ（後述する、ラック２の奥行き方向の幅）は、端部フック４６の前後方向の厚さ（ラック２の奥行き方向の幅）より十分大きい。

【0033】

次に、台車４内には、一対のサイドアーム３２全体の互いの間隔を狭めまたは拡げるように、ベースアーム３４を左右方向に移動させるモータ（図示せず）が組み込まれている。すなわち、所定の荷幅の荷物を移載する場合には、まず、このモータにより、各トップアーム３８間の間隔を、フック４６、４８のいずれかが荷物の前後端に係合可能となるような距離まで狭める。この場合、トップアーム３８は、荷物との間に所定の小さいクリアランスを保つ位置まで近づけられるか、あるいは、荷物に過大な圧力がかからない程度にクランプする。
また、トップアーム３８は、端部フック４６および中央フック４８を回動させるフック開閉モータ５４（図３参照）を備える。

【0034】

なお、図３に示すように、台車４には、後述する２つのレーザセンサ５８が設けられている。

【0035】

次に、図４に示すように、台車４は、上述した移載装置１２のアーム３４、３６、３８やフック４６、４８の動作を制御するためのコントローラ５０を有している。このコントローラ５０は、上述したスプラインシャフト４０を回転させてサイドアーム３２を伸縮させるアーム出退モータ５２を制御する。また、コントローラ５０は、各端部フック４６の開閉および中央フック４８の開閉を行わせるフック開閉モータ５４を制御する。また、サイドアーム３２の互いの間隔を調整するためのアーム開閉モータ５６を制御する。

【0036】

また、コントローラ５０には、後述する、レーザセンサ５８（図６乃至図８参照）が接続されている。

【0037】

次に、本実施形態の自動倉庫１の基本的動作の例を説明する。
ここで、顧客によって、ラック２に１種類の荷幅（台車走行方向の幅）の荷物を格納するように自動倉庫１を利用する場合と、ラック２に２種類以上の荷幅の荷物を格納するように自動倉庫１を利用する場合がある。なお、荷物の「荷幅」とは、左右方向（Ｘ方向）の荷物の幅であって、台車４の走行方向の荷物の幅を意味し、荷物の「奥行き方向の幅」（奥行き幅）とは、前後方向（Ｙ方向）の荷物の幅であって、ラック２の奥行き方向の荷物の幅を意味する。

【0038】

また、本実施形態の自動倉庫１は、各ラック２の奥行き方向に最大２個の荷物を格納可能する場合と、各ラック２の奥行き方向に最大３個の荷物を格納可能な場合とを想定して設計されている。以下、前者の場合の荷物を「小荷物」と言い、後者の場合の荷物を「大荷物」と言う。なお、以下では図示を省略するが、上述した大荷物より大きい極大荷物をラック２に１個格納することもできる。

【0039】

次に、図５により、本実施形態の移載装置１２による荷物のラック２への主な移載パターンを説明する。図５は、本実施形態の移載装置による移載パターンを示す模式図であり、奥行き方向に２個の大荷物の載置位置が規定されたラックおよびシャトル通路を示す図である。なお、図５では、簡略化のために、片方のサイドアーム３２のみを図示している。

【0040】

ここでは、図５により、片側のラック２の奥行き方向に最大２個の荷物を移載可能な「大荷物」の場合の一例のみ説明する。「小荷物」の場合も、その説明は省略するが、移載装置１２により、片側のラック２の奥行き方向に最大３個の荷物を移載可能である。
図５（Ａ）に示すように、台車４（図示を省略する）上に荷おろし前の大荷物Ａ１が載せられている。この位置にある大荷物Ａ１を、ラック２の手前側の載置位置に移載するパターンを図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）は、上述した荷幅が２種類以上の荷物を自動倉庫１に格納する場合の例であり、中央フック４８を用いて大荷物Ａ１を移載する。この例の場合、荷幅が２種類以上であるので、たとえば奥側に格納されている大荷物Ａ２の荷幅が、手前側に移載しようとする大荷物Ａ１の荷幅より大きい場合に、サイドアーム３２が奥側まで伸びて大荷物Ａ２に当接／干渉しないようにしている。

【0041】

次に、図４、図６乃至図８により、本実施形態による、ラックに格納した荷物の台車側（走行路側）へのはみ出しを検出するための距離センサ、および、はみ出した荷物の検出方法について説明する。図６は、本実施形態による距離センサの配置を説明するための入出庫台車の平面図であり、図７は、本実施形態による入出庫台車の距離センサと荷物との位置関係を説明するための自動倉庫を部分的に示す側面図であり、図８は、図７のVIIIで示す部分をレーザ光と共に示す部分拡大図である。なお、図７は、図１および図２において、自動倉庫１を反原点側の側面から見た図である。

【0042】

まず、図６および図７に示すように、台車（シャトル台車）４には、２つのレーザセンサ５８が設けられている。これらのレーザセンサ５８は、いずれも物体からのレーザの反射光に基づいて距離を測定可能な距離センサである。本実施形態では、これらのレーザセンサ５８により検出される距離に基づいて、荷物Ａ、Ｂの走行路１０側へのはみ出しの有無が検出される。

【0043】

ここで、上述した図４に示すように、コントローラ５０には、これらのレーザセンサ５８が接続され、荷物の検出信号が入力される。この入力された検出信号は、コントローラ５０から、自動倉庫１の稼働を総合的に制御するコントローラ２２（図１参照）に無線通信または有線通信により送信される。コントローラ２２は、荷物の「はみ出し」を判定し、その検出結果を、図１に示す表示装置（本実施形態ではタブレット端末である）２３に表示させる。
一方、後述する、作業者による、タブレット端末２３の操作による、荷物はみ出し検出モードの選択や実行などの入力信号は、コントローラ２２から無線通信または有線通信によってコントローラ５０に送信され、台車４の動作が制御される。

【0044】

次に、再び、図６および図７に示すように、２つのレーザセンサ５８は、台車４の前方側の両端部に設けられている。より詳細には、２つのレーザセンサ５８は、いずれも、台車４の走行方向に対する左右両側（ラック２ａ側およびラック２ｂ側）にそれぞれ設けられている。ここで、本実施形態の自動倉庫１では、台車４が、初期位置である原点から反原点へ向けて走行する方向が、台車４の前方側となる。
なお、変形例として、レーザセンサ５８は、台車４の四隅、すなわち、台車の前方側および後方側にそれぞれ２つずつ設けるようにしてもよい。この変形例によれば、たとえば、地震などで、台車４が初期位置以外の場所で停止し、その後の運転再開時に台車４を原点に戻す途中にも、後述する荷物のはみ出し検出を行わせることができる。

【0045】

また、図７および図８から理解可能なように、レーザセンサ５８は、いずれも、平面視で（自動倉庫１を上方からみたとき）、台車４が走行路１０を走行するときに、ラック２ａ、２ｂの複数の平棚６の端縁に隣接して移動するような位置に設けられている。また、レーザセンサ５８は、側面視で、上下の走行レール１１の間に位置している。
本実施形態では、このような位置にレーザセンサ５８を配置することで、レーザセンサ５８が、走行路１０側へのはみ出した荷物Ａ、Ｂの有無を検出することができる。より詳細には、レーザセンサ５８は、荷物Ａ、Ｂの走行路１０側へのはみ出し量が、走行している台車４と荷物Ａ、Ｂとが衝突してしまうような量であるとき、そのような荷物Ａ、Ｂの有無を検出することができるような位置に配置されている。

【0046】

また、図７および図８に示すように、本実施形態では、レーザセンサ５８は、台車４の走行時、格納が想定される荷物Ａ、Ｂの上端縁より高い位置に設けられる。すなわち、レーザセンサ５８は、荷物Ａ、Ｂの上方側を移動するような位置で、台車４に設けられている。たとえば、図７、図８において、ラック２ａに格納された荷物Ａ、Ｂのうち、台車４の側方に位置する荷物Ａ、Ｂがズレており、レーザセンサ５８は、その上方から荷物Ａ、Ｂの有無を検出する。

【0047】

さらに、図７および図８に示すように、本実施形態では、レーザセンサ５８から鉛直方向下方に向けてレーザ光Ｌ１が照射されるように、レーザセンサ５８の光軸（検出軸）が設定されている。図８では、荷物Ａ、Ｂが存在しないと仮定した場合のレーザ光を符号Ｌ１で示し、荷物Ａ、Ｂが台車４と衝突するような量で走行路１０側にはみ出している場合のレーザ光を符号Ｌ２で示す。

【0048】

次に、レーザセンサ５８による荷物の検出判定手法について説明する。
まず、本実施形態では、レーザセンサ５８は、走行路１０側にはみ出した荷物Ａ、Ｂが存在しない場合には、レーザ光Ｌ１が台車走行レール１１で反射されるような位置に設けられている。したがって、レーザセンサ５８で検出される距離が、コントローラ２２（の記憶部）に記憶された予め設定された第１所定距離（レーザセンサ５８と走行レール１１との鉛直方向の距離）と等しい、あるいは、近い数値である場合には、コントローラ２２は、走行路１０側にはみ出した荷物Ａ、Ｂが存在しないと判定する。

【0049】

一方、レーザセンサ５８で検出される距離が、第２所定距離（しきい値）より小さいと判定される場合は、コントローラ２２は、走行路１０側にはみ出した荷物Ａ、Ｂが存在すると判定する。
この第２所定距離は、自動倉庫１に格納される荷物Ａ、Ｂの想定される最小高さ等に基づいて予め設定されると共に、コントローラ２２に記憶されている。

【0050】

以上、レーザセンサ５８の光軸が鉛直方向に延びている場合について説明したが、変形例として、はみ出した荷物Ａ、Ｂの有無を検出できるような角度であれば、レーザセンサ５８の光軸が、鉛直方向に対して斜めの角度成分を有するような上下方向（たとえば、鉛直方向に対して０°～４５°あるいはそれ以上の角度も含む）に延びていてもよい。
そのような変形例として、たとえば、レーザセンサ５８の光軸を、自動倉庫１の側面（図７）から見て鉛直方向、かつ、自動倉庫１の正面（図１）から見て斜め方向に延びるように設定してもよい。

【0051】

また、たとえば、レーザセンサ５８の光軸を、はみ出した荷物Ａ、Ｂの有無を検出できるような角度範囲で、自動倉庫１の側面から斜め方向に延び、かつ、自動倉庫１の正面から見て鉛直方向または斜め方向に延びるように設定してもよい。

【0052】

なお、レーザセンサ５８の光軸を斜め方向に設定した場合は、その光軸の水平面に対する角度（たとえば、鉛直方向から１０°ずれている場合は８０°）と、レーザ光Ｌ１により検出される距離とに基づいて、レーザセンサ５８から鉛直方向下方の荷物Ａ、Ｂまでの距離を算出することができる。

【0053】

次に、コントローラ２２による、上述したレーザセンサ５８を利用した複数の荷物はみ出し検出モードを説明する。
まず、第１の検出モードとして、コントローラ２２は、全ての台車４に対して、ラック２の全ての棚段８の台車４を並行して原点側から反原点側まで移動させて荷物のはみ出しの有無を検出させる全棚荷物はみ出し検出モードを実行させる。

【0054】

この第１の検出モードは、たとえば、地震発生後や長期保管の後など荷ズレが生じている可能性がある程度高い場合に実行され、その際の台車４の走行速度は、通常の自動倉庫１の稼働時（荷物の搬送時）よりも低速である。また、この第１の検出モードは、夜間など入出庫作業が行われない時に実行するようにしてもよい。

【0055】

次に、第２の検出モードとして、コントローラ２２は、ラック２に荷物Ａ、Ｂを入庫するために走行している（平棚６へ荷おろしするために走行している）か、あるいは、ラック２から荷物Ａ、Ｂを出庫するために走行している（平棚６から荷物を荷つみした後に走行している）台車４に対して、その走行途中に通過する平棚６に格納されている荷物のはみ出しを検出させる走行時荷物検出モードを実行させる。

【0056】

この第２の検出モードにおいては、たとえば、地震発生後や長期保管の後など荷ズレが生じている可能性がある程度高い場合には、台車４の走行速度を通常より低速とし、一方、荷ズレが生じている可能性が低い場合には、台車４の走行速度を通常の自動倉庫１の稼働時と同等とする。

【0057】

次に、第３の検出モードとして、コントローラ２２は、ラック２の複数の棚段８のうち荷物を搬送していない棚段８の台車４に対して、原点側から反原点側まで移動させる一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させる。ここで、上述した「荷物を搬送していない棚段８」とは、たとえば、その棚段での入出庫を予定している荷物がない棚段８、または、その棚段での入出庫をあえて外しているためにその棚段で荷物を搬送していない棚段８などをいう。

【0058】

この第３の検出モードにおいては、たとえば、自動倉庫１の上半分の棚段８について一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させた後、他方の下半分の棚段８について一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させることができる。この第３の検出モードにおける台車４の走行速度は、通常よりも低速とし、一方、それを実行させていない他の棚段の台車４は、通常の自動倉庫１の稼働時の走行速度とすることができる。
また、この第３の検出モードは、いわゆる閑散期など入出庫に関する仕事量が少ない時に実行するようにしてもよい。

【0059】

次に、コントローラ２２には、無線通信で接続される表示装置２３（図１参照）が接続されている。表示装置２３は、本実施形態では、作業者が手元で操作可能なタブレット端末（リモコン端末）２３であるが、固定式のタッチパネルのような装置でもよい。これにより、作業者は、手元のタブレット端末２３の所定の操作により、上述した第１～第３の検出モードを設定すると共にそれぞれの検出モードを実行させることができる。なお、第１～第３の検出モードは、たとえば、定期的に、あるいは、地震発生などのトリガイベント発生後に、自動で実行するようにしてもよい。

【0060】

また、コントローラ２２は、表示装置２３に、「はみ出し（荷ズレ）」が検出された荷物に関する情報として、その棚段８（たとえばナンバリングされている棚段番号）と平棚６の位置（たとえば平棚の座標位置やナンバー）を表示させる。
作業者は、たとえば、手元のタブレット端末２３の表示を見ながら、「はみ出し」が検出された荷物の棚段８と棚６の位置へと移動し、はみ出している荷物を基準位置に戻すよう修正作業を行うことができる。

【0061】

ここで、表示装置２３に表示させる情報と自動倉庫１の稼働との関係を説明する。
まず、コントローラ２２は、上述した第１の検出モードの実行中あるいは実行が終了した後、表示装置２３に、全ての棚段８のうち、「はみ出し」が検出された荷物の棚段８と棚６の位置を表示させる。この第１の検出モードの実行中、コントローラ２２は、はみ出している荷物を検出した時点で、台車４の走行を停止させ、これにより、荷物Ａ、Ｂと台車４との衝突を防止するようにしている。このような台車４の停止時、作業者は、荷物と台車４とが衝突しないことを目視などで確認するか、あるいは、はみ出した荷物を修正した後に、タブレット端末２３の所定の操作により、残りの荷物の「はみ出し」の検出を再開させる。

【0062】

このように、作業者は、表示装置２３に表示された検出結果に基づいて、全てのはみ出している荷物のずれを修正した後、自動倉庫１の稼働を開始させることができる。作業者は、特に、手元のタブレット端末２３の表示を見ながら荷ズレの修正作業を効率的に行うことができる。特に、複数の棚段８で荷物のはみ出しが検出された場合は、表示装置２３に、それらの複数のはみ出し個所を全て表示させることで、作業者は、荷物の修正作業をまとめて（次々と連続的に）行うことができる。

【0063】

また、コントローラ２２は、上述した第２の検出モードの場合も、上述した第１の検出モードと同様に、はみ出している荷物を検出した時点で、台車４の走行を停止させる。また、コントローラ２２は、はみ出している荷物を検出すると、表示装置２３に、その「はみ出し」が検出された荷物の棚段８と棚６の位置を表示させる。そして、作業者は、該当する棚６の荷物ズレを修正した後、手元のタブレット端末２３の操作により、台車４の走行動作を再開させることができる。一方、第２の検出モードにおいて、はみ出している荷物が検出されなかった場合は、そのまま入出庫作業が継続される。

【0064】

また、コントローラ２２は、上述した第３の検出モードの実行中あるいは実行が終了した後、表示装置２３に、検出モードを実行している一部の棚段８に対して、「はみ出し」が検出された荷物の棚段８と棚６の位置を表示させる。なお、この第３の検出モードの実行中も、上述した第１および第２のモードと同様に、はみ出している荷物を検出した時点で、台車４の走行を停止させる。
そして、作業者は、その表示された検出結果に基づいて、検出対象の棚段８の全てのはみ出している荷物のずれを修正した後、その棚段８における自動倉庫１の稼働を開始させる。作業者は、さらに、順序を追って、他の棚段８についても、第３の検出モードを実行させ、同様に、検出結果に基づいて、荷物ズレを修正することができる。

【0065】

なお、上述した例では、はみ出している荷物を検出した時点で台車４の走行を停止させるようにしているが、変形例として、台車４に、衝突防止センサなど別途のセンサを設け、その検出結果に基づいて、台車４の停止、あるいは、非停止を判定するようにしてもよい。すなわち、たとえば、衝突防止センサなどの検出結果に基づいて、コントローラ２２が、荷物Ａ、Ｂと台車４とが衝突しないことを判定した場合、（もし荷物のはみ出しが検出されていたとしても）、台車４を停止させずに、荷物の「はみ出し」の検出を継続させることができる。

【0066】

次に、センサの変形例を説明する。
本実施形態では、上述したようにレーザセンサ５８（非接触式センサ）を用いていたが、変形例として、検出軸を上述したレーザセンサ５８と同様に設定した、その他のセンサを用いてもよい。
たとえば、ＬＥＤ光を利用したセンサ、超音波を利用したセンサ（「検出軸」となる超音波の主照射方向を上下方向とする）などの非接触式センサを設けて、荷物Ａ、Ｂの有無を検出するようにしてもよい。
また、たとえば、投光器と受光器が一体となった光電センサであって、反射板（たとえば、走行レール１１）による反射光の有無に基づいて物体の有無を検出する光電センサを設けてもよい。または、特定の距離範囲で反応するような光電センサとして、検出距離範囲が予め設定されている投光器と受光器が一体となった光電センサを設けてもよい。
また、たとえば、上述したレーザセンサ５８は、そのレーザ出力を変更して、特定の距離範囲で反応するようにしてもよい。レーザセンサ５８の出力の変更は、その出力の調整、あるいは、出力が異なる市販のレーザセンサの型式を選択することなどにより行う。
また、センサの変形例として、リミットスイッチ、レバー式のスイッチセンサ、タッチセンサなどの接触式センサを設けて、荷物Ａ、Ｂの有無を検出するようにしてもよい。

【0067】

なお、レーザセンサ５８や上述した変形例による各センサは、荷物Ａ、Ｂの上方側に設けられるが、その設置高さは、想定される荷物高さに応じて適宜調整すればよい。たとえば、レーザセンサ５８は、予め設定された最大高さおよび最小高さの荷物範囲を検出可能な高さに設置されるように、上方に延びるブラケット等を介して設けられてもよい。

【0068】

なお、上述したレーザセンサ５８の距離の判定は、本実施形態では、自動倉庫１の全体を制御するコントローラ２２（図１参照）によって実行されるが、変形例として、台車４にそれぞれ搭載されているコントローラ５０（図６参照）で実行してもよく、あるいは、レーザセンサ５８自体に搭載される制御基板（コントローラ）で実行するようにしてもよい。

【0069】

次に、本発明の実施形態による自動倉庫の作用効果を説明する。
まず、本実施形態および変形例によるシャトル式の自動倉庫１は、上下方向に複数の棚段８を有するラック２と、複数の棚段８を構成し荷物Ａ、Ｂが格納される各平棚６に沿ってそれぞれ走行可能に配置された複数のシャトル台車４と、コントローラ２２（５０）と、を備え、複数の台車４は、それぞれ、検出軸が上下方向に設定された非接触式センサ（本実施形態ではレーザセンサ５８、変形例では光電センサや超音波センサなど）、または、接触式センサ（変形例としてのリミットスイッチなど）で構成され、平棚６から台車４側（走行路１０側）への荷物Ａ、Ｂのはみ出しを検出可能な荷物はみ出し検出センサ５８を備える。
このように構成された本実施形態によれば、複数のシャトル台車４に、検出軸が上下方向（自動倉庫の上下方向であり、鉛直方向および斜め上下方向も含む）に設定された非接触式センサ、または、接触式センサで構成された荷物はみ出し検出センサ５８を設けて台車４側への荷物Ａ、Ｂのはみ出しを検出することで、荷物と台車４との接触による荷物やシャトル台車の破損を防ぐことができる。
また、シャトル台車４側へはみ出した荷物を検出するので、たとえば、作業者は、荷ずれが発生している荷物のみ、その位置修正をすれば良く、全ての棚段８を目視で確認をしなくてよくなるので、従来よりも大幅に労力を削減できる。また、荷物の保管数が多い場合、従来は、ヒューマンエラーで荷はみ出しを見落とす可能性があったが、これを防ぐことができる。

【0070】

また、本実施形態では、コントローラ２２は、複数の台車４に対して、自動倉庫１の原点側から反原点側まで、ラック２の複数の棚段８の全段の台車４を並行して移動させて荷物Ａ、Ｂのはみ出しを検出する全棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている。
このように構成された本実施形態によれば、全棚荷物はみ出し検出モードを実行させることにより、全ての荷物について一度にはみ出しの発生の有無を確認することができる。この検出モードの実行により荷物のはみ出しが検出されれば、たとえば作業者がそのはみ出した荷物の荷ズレを修正して、荷物のはみ出しが無い状態を確保することができる。また、自動倉庫１の稼働前に荷物のはみ出しが無い状態を確保することで、シャトル台車４の走行速度を抑えるなどの対応が不要となる。

【0071】

また、本実施形態では、全棚荷物はみ出し検出モードの実行時、台車４の走行速度を自動倉庫１の通常稼働時における走行速度より低速とするので、より確実に、荷物Ａ、Ｂのはみ出しを検出することができる。

【0072】

また、本実施形態では、コントローラ２２は、台車４が平棚６へ荷おろしするために走行している間、または、台車４が平棚６から荷物を荷つみした後に走行している間、その走行中の台車４に対して、その走行経路に沿った平棚６に格納されている荷物のはみ出しを検出させるよう構成されている。
このように構成された本実施形態によれば、ラック２への荷おろしや荷つみなどの自動倉庫１の通常稼働を行いながら荷物のはみ出しを検出することで、常に、荷物と台車４の接触による破損を防ぐことができる。

【0073】

また、本実施形態では、コントローラ２２は、ラック２の複数の棚段８のうち荷物を搬送していない棚段８の台車４に対して、原点側から反原点側まで移動させて荷物のはみ出しを検出する一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させるよう構成されている。
このように構成された本実施形態によれば、荷物を搬送していない台車４に対して一部棚荷物はみ出し検出モードを実行させることで、自動倉庫１を稼働しながら、一部の棚段８における荷物のはみ出しの発生の有無を確認することができる。そして、その一部の棚段８での荷物のはみ出しが無い状態を確保した後、さらに順序を追って、他の棚段の荷物の荷ズレを検出し、荷物のはみ出しが無い状態を確保することで、全ての棚段８での荷物のはみ出しが無い状態を確保することができる。

【0074】

また、本実施形態では、荷物のはみ出しが検出された棚段８と平棚６の位置（「はみ出し」の検出情報）を表示する表示装置２３を備えるので、作業者による修正作業を迅速に行わせることができる。特に、このような表示装置２３として、作業者の手元に所持可能なタブレット端末２３に「はみ出し」の検出情報を表示することで、作業者は、荷ずれが発生している荷物を確実かつ迅速に特定することが出来、その荷物のみ位置修正をすれば良く、従来の目視よりも大幅に労力を削減できる。

【0075】

また、本実施形態では、荷物はみ出し検出センサ５８は、距離を検出可能な距離センサであるレーザセンサ５８であるので、より効果的に、荷物のはみ出しを検出することができる。そして、このような距離センサを用いた場合、コントローラ２２は、複数の棚段８に格納される、予め設定された荷物の高さ範囲と、レーザセンサ５８により検出される距離とに基づいて荷物のはみ出しの有無を判定すればよい。

【符号の説明】

【0076】

Ａ１、Ａ２ 大荷物
Ｂ１、Ｂ２ 小荷物
Ｌ１、Ｌ２ レーザセンサのレーザ光
１ 自動倉庫
２ ラック
４ 入出庫台車
６ 棚
８ 棚段
１０ 走行路
１２ 移載装置
１４、１６ ステーション
２２ コントローラ
３２ サイドアーム
３４ ベースアーム
３６ ミドルアーム
３８ トップアーム
４６ 端部フック
４８ 中央フック
５０ コントローラ
５８ レーザセンサ（荷物はみ出し検出センサ）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】