特許 7530614 自動倉庫システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】自動倉庫システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 501

B65G1/04 555A

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2024083646

(22)【出願日】2024-05-22

【審査請求日】2024-06-27

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 １．ｈｔｔｐｓ：／／ｒｏｍｓ．ｉｎｃ／ ｈｔｔｐｓ：／／ｒｏｍｓ．ｉｎｃ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｅｃ－ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ ｈｔｔｐｓ：／／ｒｏｍｓ．ｉｎｃ／ｐｒｏｄｕｃｔ／ｅｃ－ｌｏｇｉｓｔｉｃｓ／ｎａｎｏ－ｓｔｒｅａｍ ｈｔｔｐｓ：／／ｒｏｍｓ．ｉｎｃ／ｎｅｗｓ／Ｎ４ｇＳＲＯｉＸ 株式会社ＲＯＭＳが、２０２４年４月８日より上記ＵＲＬにおいて公開。 ２．ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｌｎｅｗｓ．ｊｐ／２０２４／０４／ｑ０４０８３０３．ｈｔｍｌ 株式会社物流ニュースが２０２４年４月８日付で上記ＵＲＬにおいて公開。 ３．ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｌｏｇｉ－ｔｏｄａｙ．ｃｏｍ／６０２３７７ ＬＯＧＩＳＴＩＣＳ ＴＯＤＡＹ株式会社が２０２４年４月１９日付で上記ＵＲＬにおいて公開。

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】519288043

【氏名又は名称】株式会社ＲＯＭＳ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100173794

【弁理士】

【氏名又は名称】色部 暁義

(72)【発明者】

【氏名】岩田 和也

(72)【発明者】

【氏名】前野 洋介

【審査官】加藤 三慶

(56)【参考文献】

【文献】特表２０２４－５０９９７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２３－５０３１４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／０１０２９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－８８３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－９９５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０４

Ｂ６５Ｇ １／１３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物品が入る容器を収納するラックと、
容器を前記ラックの収納位置に搬送し、前記ラックの収納位置から容器を搬出するクレーンと、
容器を搬送し、前記容器を前記クレーンとの間で受け渡す移動ロボットと、
前記クレーンが摺動可能なレールと、
を備え、
前記レールが、前記ラックの端部から突出する突出部を含み、
前記突出部が、垂直方向周りに、前記ラックの前記端部に向かって回動可能である、
自動倉庫システム。

【請求項2】

前記クレーンは、前記レールの前記突出部に退避可能であり、
または、前記レールから着脱可能である、
請求項１に記載の自動倉庫システム。

【請求項3】

前記クレーンを複数備え、
前記クレーンの少なくとも１つが前記レールの前記突出部に退避しているときにも、前記クレーンの残りが稼働する、
請求項１又は２に記載の自動倉庫システム。

【請求項4】

前記クレーンが、昇降するとともに前記容器を支持するリフトを備える、
請求項１又は２に記載の自動倉庫システム。

【請求項5】

前記移動ロボットは、前記容器を載せる載置台を備え、
前記載置台は昇降可能である、
請求項１又は２に記載の自動倉庫システム。

【請求項6】

前記移動ロボットが、前記ラックの長手方向に直交する方向において、前記ラックの下方まで移動し、前記ラックの最下段との間で前記容器の搬出及び搬入をし、前記クレーンが前記容器の所定の収納位置と前記ラックの最下段との間で前記容器を移動する、
請求項４に記載の自動倉庫システム。

【請求項7】

前記物品が有する情報を読み取るリーダを更に備え、
前記リーダが読み取った前記情報に基づいて、前記ラックの各収納位置に収納されている容器内の物品を管理する、
請求項１又は２に記載の自動倉庫システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、自動倉庫システムに関する。

【背景技術】

【0002】

非特許文献１には、クレーンがラックに容器を搬送し搬出する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【文献】Libiao Robotics - Sorting Robot、［online］、［令和６年４月２５日検索］、インターネット＜URL: https://www.libiaorobot.com/en/airrob＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クレーンは、定期的に又は故障時にメンテナンスされる。その際に、クレーンの位置によっては、メンテナンスが困難になるおそれがあった。

【0005】

本開示の目的は、メンテナンスが容易な自動倉庫システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様としての自動倉庫システムは、
（１）
物品が入る容器を収納するラックと、
容器を前記ラックの収納位置に搬送し、前記ラックの収納位置から容器を搬出するクレーンと、
容器を搬送し、前記容器を前記クレーンとの間で受け渡す移動ロボットと、
前記クレーンが摺動可能なレールと、
を備え、
前記レールが、前記ラックの端部から突出する突出部を含み、
前記突出部が、垂直方向周りに、前記ラックの前記端部に向かって回動可能である。

【0007】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（２）
前記クレーンは、前記レールの前記突出部に退避可能であり、
または、前記レールから着脱可能である、
上記（１）に記載の自動倉庫システム、である。

【0008】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（３）
前記クレーンを複数備え、
前記クレーンの少なくとも１つが前記レールの前記突出部に退避しているときにも、前記クレーンの残りが稼働する、
上記（１）又は（２）に記載の自動倉庫システム、である。

【0009】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（４）
前記クレーンが、昇降するとともに前記容器を支持するリフトを備える、
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の自動倉庫システム、である。

【0010】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（５）
前記移動ロボットは、前記容器を載せる載置台を備え、
前記載置台は昇降可能である、
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の自動倉庫システム、である。

【0011】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（６）
前記移動ロボットが、前記ラックの長手方向に直交する方向において、前記ラックの下方まで移動し、前記ラックの最下段との間で前記容器の搬出及び搬入をし、前記クレーンが前記容器の所定の収納位置と前記ラックの最下段との間で前記容器を移動する、
上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の自動倉庫システム、である。

【0012】

本発明の１つの実施形態としての自動倉庫システムは、
（７）
前記物品が有する情報を読み取るリーダを更に備え、
前記リーダが読み取った前記情報に基づいて、前記ラックの各収納位置に収納されている容器内の物品を管理する、
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の自動倉庫システム、である。

【発明の効果】

【0013】

本開示によれば、メンテナンスが容易な自動倉庫システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る自動倉庫システムを示す図である。

【図2】ＧＴＰステーションにおいて移動ロボットによって支持されている容器を示す図である。

【図3】図１の自動倉庫システムを示す斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係る自動倉庫システムのピッキングロボットを示す図である。

【図5】図１の自動倉庫システムのラックの一部を示す斜視図である。

【図6】図１の自動倉庫システムの移動ロボットが容器を、ラックの最下段に搬入する様子を示す図である。

【図7】図１の自動倉庫システムのクレーンが容器を、ラックの最下段から移動する様子を示す図である。

【図8】本発明の実施形態に係る自動倉庫システムを示すブロック図である。

【図9】図１の自動倉庫システムのレールの突出部近傍を示す図である。

【図10】図９の突出部が、垂直方向周りに、ラック１０の端部１０Ｅに向かって回動している様子を示す図である。

【図11】本発明の実施形態に係る自動倉庫システムのＧＴＰステーションを示す図である。

【図12】図１１のＧＴＰステーションの部分拡大図である。

【図13】自動倉庫システムのラックに、容器を収納する手順の例を示すフローチャートである。

【図14】自動倉庫システムのラックから、容器を搬出して、容器内の物品を梱包する手順の例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本開示の実施形態が、図面を参照して説明される。以下の図面に示す構成要素において、同じ構成要素には同じ符号を付す。

【0016】

図１を参照して、本発明の一実施形態に係る自動倉庫システム１００を説明する。自動倉庫システム１００は、ラック１０と、クレーン２０と、移動ロボット３０と、レール４０と、を備える。自動倉庫システム１００は、任意の場所に設置されてよいが、本実施形態では、通信販売業者の倉庫に設置される。自動倉庫システム１００は、製造業の原料倉庫や部品倉庫として設置されてもよい。自動倉庫システム１００は、「ＡＳ／ＲＳ（Automated Storage／Retrieval System）」とも呼ばれる。

【0017】

ラック１０は、複数の容器２１０を収納する。図２を参照して、容器２１０には、１つ以上の物品２００が入る。クレーン２０は、容器２１０を、受け渡しエリア１１００（ラック１０の最下段）に移動させる。その後、移動ロボット３０は、受け渡しエリア１１００から、容器２１０を、作業エリア１０００（図３参照）まで搬出する。図２を参照して、ユーザ２２０又はピッキングロボット１３０（図４参照）は、ラック１０により搬出された容器２１０から少なくとも１つの物品２００を取り出す。これらの手順は、図１３－１４を用いて後述される。

【0018】

ピッキングロボット１３０が、物品２００を、容器２１０から自動的に取り出す場合、ユーザ２２０が物品２００を容器２１０から手で取り出す必要がなく、利便性が向上し、人員不足を解消することができる。

【0019】

後述される制御装置１２０が、ピッキングロボット１３０によるピッキングを制御する。ピッキングの制御方法としては、任意の方法を用いてよいが、本実施形態では、物品２００に付されたバーコード、２次元コード、若しくはＲＦＩＤなどの識別情報、又は物品２００の画像をピッキングロボット１３０に入力して、ピッキングロボット１３０に物品２００を識別させ、容器２１０から取り出させるという方法を用いることができる。「ＲＦＩＤ」は、radio-frequency identificationの略語である。ピッキング時に、物品２００の特性が考慮されてよい。例えば物品２００が壊れやすい場合、物品２００が低速でピッキングされてよい。物品２００の特性は、上記識別情報又は物品２００の画像から把握されてよい。

【0020】

本実施形態では、ピッキングロボット１３０の代わりに、ユーザ２２０などの人が、物品２００を、ラック１０により取り出された容器２１０から手で取り出してもよい。その場合、制御装置１２０は、人によるピッキングを支援する。ピッキングの支援方法としては、任意の方法を用いてよいが、この変形例では、物品２００に付されたバーコード、２次元コード、又はＲＦＩＤなどの識別情報をリーダ５３に入力して、人に物品２００をリーダ５３で識別させ、容器２１０から取り出させるという方法を用いることができる。あるいは、物品２００の画像を表示装置５２に表示して、人に物品２００を目で識別させ、容器２１０から取り出させるという方法を用いることができる。図５を参照して、ラック１０は、数値表示用のセグメント表示器１１と、完了ボタン兼完了ランプ１２と、を備えてよい。セグメント表示器１１は、容器２１０に格納されている物品２００の数を表示してよい。完了ランプ１２は、容器２１０内で物品２００の仕分が完了した状態で、点灯してよい。具体的に、完了ランプ１２の点灯は、容器２１０に物品２００が格納されており、物品２００の取り出しが促されていることを示してよい。

【0021】

ユーザ２２０は、ラック１０から容器２１０を梱包等のため取り出すときに、完了ボタン１２を押下する。完了ボタン１２が押下された後、ランプ１２が消灯する。クレーン２０が容器２１０を、梱包等のため取り出したときにも消灯する。ランプ１２の消灯は、容器２１０内で物品２００の仕分が完了しておらず、物品２００が取り出されてはいけないことを示してよい。

【0022】

本実施形態では、ユーザ２２０又はピッキングロボット１３０が、物品２００をラック１０の収納位置から手で取る代わりに、クレーン２０が、物品２００が入った容器２１０を収納位置から自動的に取り出し、移動ロボット３０へ搬出する。そのため、収納位置の周辺スペースが、人が通れないほど狭くてもよく、また収納位置の高さが、人の手が届かないほど高くてもよい。よって、ラック１０が設置される場所の敷地面積に応じて収納可能な物品数、すなわち、敷地面積に対する品数密度を高めることができる。

【0023】

本実施形態では、物品２００は、通信販売業者が販売する商品である。物品２００の種類としては、例えば、食品、日用品、及び雑誌があるが、これら以外にも様々な種類があってよいし、又は逆に１種類若しくは２種類しかなくてもよい。物品２００の種類は、本実施形態ではＳＫＵとして区別される。「ＳＫＵ」は、stock keeping unitの略語である。ユーザ２２０が受け取る物品２００は、ユーザ２２０が梱包する商品であってよい。

【0024】

容器２１０は、本実施形態ではコンテナであるが、例えば、トート、カートン、バッグ、ボックス、パレット、ケース、又はバケットでもよい。

【0025】

各容器２１０には、１種類の物品２００しか入っていなくてもよいし、又は２種類以上の物品２００が入っていてもよい。２種類以上の物品２００が同じ容器２１０に入っている場合は、それら２種類以上の物品２００が、物品２００の宛先に応じてソートされていてもよい。ソート方法としては、任意の方法を用いてよいが、本実施形態では、その容器２１０の中をパーティション２１０Ｄによって複数のスペースに分け、各物品２００を宛先別のスペースに入れるという方法を用いることができる。ソート作業は、各容器２１０がラック１０へ搬入される前に行われてもよいし、又は、物品２００がラック１０の容器２１０に搬入される際に行われてもよい。

【0026】

ラック１０には、それぞれ物品２００が入る複数の容器２１０が搬入される。ラック１０は、搬入された容器２１０を収納する。図７を参照して、ラック１０は、長手方向に所定の間隔で設けられた柱２３と、柱２３から横方向に突出する１つ以上の板状部材２２とを備える。柱２３の高さ方向に複数の貫通孔が形成されてよい。板状部材２２に形成された貫通孔と、柱２３の選択された貫通孔とをネジ留めすることで、板状部材２２の高さを変更することができる。したがって、ラック１０は、様々な高さの容器２１０を収納し得る。板状部材２２同士の間に隙間２２Ｓが存在してよい。言い換えれば、ラック１０において、容器２１０は、下方から、長手方向両縁部のみにおいて板状部材２２で支持されてよく、下方の長手方向中心近傍（隙間２２Ｓ）では支持されていなくてよい。後述のとおり、板状部材２２の隙間２２Ｓを利用して、クレーン２０は下方から容器２１０を持ち上げ、搬出又は搬入することができる。

【0027】

図８を参照して、自動倉庫システム１００は更に、制御装置１２０、データベース１４０、入力装置１５０、出力装置１６０、及び梱包棚１８０を備える。

【0028】

制御装置１２０は、ラック１０、作業エリア１０００、受け渡しエリア１１００又はその他のエリアに設置される。制御装置１２０は、コンピュータである。

【0029】

ピッキングロボット１３０は、作業エリア１０００に設置される。ピッキングロボット１３０の台数は、任意の台数でよい。ピッキングロボット１３０は、例えば、図４に示すような多関節ロボットと、当該ロボットのピッキング対象を上方から撮影するカメラと、当該ロボットの動作を制御するモーションコントローラとを含むシステムである。例えば、ピッキングロボット１３０は、カメラで得られた物品２００の撮影画像をモーションコントローラによって解析することで物品２００を識別する。そして、ピッキングロボット１３０は、多関節ロボットのピッキング動作をモーションコントローラによって制御することで物品２００を容器２１０から取り出す。

【0030】

データベース１４０は、制御装置１２０と同じように、ラック１０、作業エリア１０００、受け渡しエリア１１００又はその他のエリアに設置される。データベース１４０は、例えば、ＲＤＢＭＳである。「ＲＤＢＭＳ」は、relational database management systemの略語である。データベース１４０は、本実施形態では制御装置１２０とは別体であるが、制御装置１２０に一体化されてもよい。

【0031】

データベース１４０は、ラック１０の在庫情報２４０を保持する。在庫情報２４０には、各容器２１０に付されたバーコード、２次元コード、若しくはＲＦＩＤなどの識別情報、又は各容器２１０の、ラック１０における収納位置を示す情報と、各容器２１０に入っている物品２００の種類を示す情報との組み合わせが含まれる。在庫情報２４０は、各容器２１０がラック１０へ搬入される際、及び、各容器２１０がラック１０から搬出される際に更新されてよい。

【0032】

入力装置１５０は、作業エリア１０００、又は、ユーザ２２０が入ることのできる、その他のエリアに設置される。入力装置１５０は、例えば、物理キー、静電容量キー、ポインティングデバイス、ディスプレイと一体的に設けられたタッチスクリーン、又はマイクである。入力装置１５０は、前述したリーダ５３を含んでよい。入力装置１５０は、制御装置１２０とは別体であってよく、制御装置１２０に一体化されてもよい。

【0033】

出力装置１６０は、入力装置１５０と同じように、作業エリア１０００、又は、ユーザ２２０が入ることのできる、その他のエリアに設置される。出力装置１６０は、例えば、ディスプレイ又はスピーカである。ディスプレイは、例えば、ＬＣＤ又は有機ＥＬディスプレイである。「ＬＣＤ」は、liquid crystal displayの略語である。「ＥＬ」は、electro luminescenceの略語である。出力装置１６０は、本実施形態では制御装置１２０とは別体であってよく、制御装置１２０に一体化されてもよい。

【0034】

梱包棚１８０は、作業エリア１０００に設置される。

【0035】

ラック１０の台数は、任意の台数でよいが、図３の例では２台である。ラック１０は、任意の数の容器２１０を収納できるように構成されてよいが、図１の例では、高さ方向に１５個、横方向に２６個、奥行き方向に１個の容器２１０を収納することができる高密度ラックとして構成されている。

【0036】

図１を参照して、クレーン２０の台数は、ラック１０の台数及びサイズによって決まり、図１の正面のラック１０Ａに対して、３台のクレーン２０Ａ，２０Ｂ及び２０Ｃが設けられている。レール４０は、ラック１０の面する通路に設置される。図３の例では、クレーン２０Ｄが、２台のラック１０Ｂ，１０Ｃ間の通路に設置されている。この通路は、クレーン２０を設置できる幅があれば、人が通れないほど狭くてもよい。クレーン２０は、本実施形態ではミニロードクレーンであるが、例えば、ユニットロードクレーン又はミッドロードクレーンであってもよい。

【0037】

クレーン２０は、レール４０を摺動可能である。１つ以上のクレーン２０に対して、一対のレール４０Ａ，４０Ｂが設けられてよい。クレーン２０に車輪が設けられ、当該車輪がレール４０Ａ，４０Ｂに支持されてよい。クレーン２０は、レール４０Ａ，４０Ｂから着脱可能であってよい。レール４０Ａ，４０Ｂは、ラック１０の長手方向に沿って延在してよい。レール４０Ａは、ラック１０が収納する一番下の容器２１０よりも下方に配置されてよい。レール４０Ｂは、ラック１０が収納する一番上の容器２１０よりも上方に配置されてよい。

【0038】

クレーン２０の車輪は、モータにより駆動及び制動されてよい。クレーン２０の車輪は、制御装置１２０によって制御されてよい。図９に示されるように、クレーン２０が故障しているとき等に、技術者等のユーザ２３０がクレーン２０を押すことで、クレーン２０がレール４０Ａ，４０Ｂ上を摺動してよい。

【0039】

図１を参照して、複数のクレーン２０が、共通のレール４０Ａ，４０Ｂを摺動可能である構成では、ラック１０において、複数の容器２１０を同時に搬入又は搬出することができる。したがって、作業の効率性が向上し得る。この構成において、制御装置１２０は、クレーン２０同士が互いに衝突しないように、クレーン２０を制御する。

【0040】

図９を参照して、レール４０Ａ，４０Ｂは、ラック１０の少なくとも一方（本実施形態では両方の）の端部１０Ｅから突出する突出部４０Ｐを含む。突出部４０Ｐは、垂直方向周りに、ラック１０の端部１０Ｅに向かって回動可能である。レール４０Ａ，４０Ｂの突出部４０Ｐと、レール４０Ａ，４０Ｂの他の部分とは、ヒンジで接続されてよい。図１０を参照して、突出部４０Ｐは、ラック１０の端部１０Ｅと重なり合うまで、回動してよい。

【0041】

クレーン２０は、レール４０Ａ，４０Ｂの突出部４０Ｐに退避可能であってよい。したがって、突出部４０Ｐの突出長さは、クレーン１０の幅以上であってよい。図１において、クレーン２０Ｂ及び２０Ｃは、突出部４０Ｐに退避している。この構成により、複数のクレーン２０のいくつかが故障している場合にも、クレーン２０の残りが稼働し得る。したがって、クレーン２０の当該残りは、容器２１０をラック１０の収納位置に搬送し続けることができ、容器２１０をラック１０の収納位置から搬出し続けることができる。ユーザ２３０は、突出部４０Ｐに退避しているクレーン２０Ｂ及び２０Ｃに対して、メンテナンス、修理等を行うことができる。クレーン２０Ｂ及び２０Ｃが、クレーン２０から取り外されて、メンテナンス、修理、交換等が行われてもよい。

【0042】

図１を参照して、クレーン２０が、レール４０Ａ及び４０Ｂに支持される第２レール４１Ａ，４１Ｂを備えてよい。第２レール４１Ａ，４１Ｂは、垂直方向に延在してよい。クレーン２０のリフト２１が、レール４１Ａ，４１Ｂを摺動可能であってよい。言い換えれば、リフト２１は、レール４１Ａ，４１Ｂに沿って昇降可能であってよい。クレーン２０の故障時に、ユーザ２３０が手動でリフト２１を下降させることができてよい。

【0043】

リフト２１は、テレスコープ型であってよい。より具体的に、リフト２１が重なり合う複数の筒状部材を有し、筒状部材同士が互いに変位してよい。

【0044】

図７を参照して、リフト２１がラック１０の容器２１０を搬出する手順を説明する。リフト２１は、その上面が、ラック１０における板状部材２２の隙間２２Ｓの下方且つ手前に位置するよう移動する。クレーン２０は、リフト２１を隙間２２Ｓの直下まで伸長させる。クレーン２０は、リフト２１を上昇させ、リフト２１の上面に、容器２１０の底面を支持させる。その後、リフト２１を収縮させることで、容器２１０を引き寄せることができる。

【0045】

クレーン２０は、容器２１０を、別の収納位置に移動させてよい。図７を参照して、クレーン２０は、容器２１０を、ラック１０の最下段（受け渡しエリア１１００）に移動させてよい。その後、移動ロボット３０は、容器２１０を、ラック１０の最下段から搬出してよい。

【0046】

本実施形態では、ラック１０、クレーン２０、又はこれらの組み合わせをモジュールとして扱うことで、自動倉庫システム１００の拡張性を高めている。すなわち、自動倉庫システム１００が設置される倉庫の敷地面積及び必要な品数などの様々な要件に応じて、自動倉庫システム１００の構成を簡単に決定又は変更することができる。さらに、自動倉庫システム１００の構成要素の組み合わせをモジュールとして扱うことで、自動倉庫システム１００全体の拡張性を高めてもよい。すなわち、自動倉庫システム１００が設置される倉庫の様々な要件に応じて、自動倉庫システム１００の全体構成を簡単に決定又は変更することができるようにしてもよい。例えば、自動倉庫システム１００の構成要素を少数のモジュール、又は小規模なモジュールで構成することで、倉庫に自動倉庫システム１００を簡単に導入できる。あるいは、自動倉庫システム１００の構成要素を多数のモジュール、又は大規模なモジュールで構成することで、倉庫に自動倉庫システム１００を簡単に導入できる。また、自動倉庫システム１００が導入された倉庫が閉鎖になった場合、自動倉庫システム１００の各モジュールを他の倉庫等で再利用することができる。

【0047】

本実施形態では、ラック１０は、搬入された複数の容器２１０を、各容器２１０に入っている物品２００の種類に応じて、互いに温度設定の異なる２つ以上の区画に分けて収納してよい。例えば、ラック１０が、全体で冷凍、冷蔵、定温、及び常温の４温度帯に対応する４つの区画に分けられ、搬入された複数の容器２１０を、各容器２１０に入っている物品２００の種類に応じて、これら４つの区画に分けて収納する。その場合、冷凍の区画には、冷凍食品などの、冷凍保存が必要な商品が入った容器２１０が収納される。冷蔵の区画には、要冷蔵の商品が入った容器２１０が収納される。定温の区画には、酒類などの、定温保管が必要な商品が入った容器２１０が収納される。常温の区画には、その他の商品が入った容器２１０が収納される。

【0048】

図８を参照して、制御装置１２０は、制御部１２１、記憶部１２２、通信部１２３、入力部１２４、及び出力部１２５を備える。

【0049】

制御部１２１には、１つ以上のプロセッサ、１つ以上の専用回路、又はこれらの組み合わせが含まれる。プロセッサは、ＣＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「ＣＰＵ」は、central processing unitの略語である。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ又はＡＳＩＣである。「ＦＰＧＡ」は、field-programmable gate arrayの略語である。「ＡＳＩＣ」は、application specific integrated circuitの略語である。制御部１２１は、制御装置１２０の各部を制御しながら、制御装置１２０の動作に関わる情報処理を実行する。

【0050】

記憶部１２２には、１つ以上の半導体メモリ、１つ以上の磁気メモリ、１つ以上の光メモリ、又はこれらのうち少なくとも２種類の組み合わせが含まれる。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭである。「ＲＡＭ」は、random access memoryの略語である。「ＲＯＭ」は、read only memoryの略語である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭである。「ＳＲＡＭ」は、static random access memoryの略語である。「ＤＲＡＭ」は、dynamic random access memoryの略語である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。「ＥＥＰＲＯＭ」は、electrically erasable programmable read only memoryの略語である。記憶部１２２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部１２２には、制御装置１２０の動作に用いられる情報と、制御装置１２０の動作によって得られた情報とが記憶される。

【0051】

通信部１２３には、１つ以上の通信用インタフェースが含まれる。通信用インタフェースは、例えば、ＬＡＮインタフェース、又はＬＴＥ、４Ｇ、若しくは５Ｇなどの移動通信規格に対応したインタフェースである。「ＬＡＮ」は、local area networkの略語である。「ＬＴＥ」は、Long Term Evolutionの略語である。「４Ｇ」は、4th generationの略語である。「５Ｇ」は、5th generationの略語である。通信部１２３は、制御装置１２０の動作に用いられる情報をデータベース１４０又はその他の外部機器から受信し、また制御装置１２０の動作によって得られる情報をデータベース１４０又はその他の外部機器へ送信する。

【0052】

入力部１２４には、１つ以上の入力用インタフェースが含まれる。入力用インタフェースは、例えば、ＵＳＢインタフェースである。「ＵＳＢ」は、universal serial busの略語である。入力部１２４は、入力装置１５０を介して、制御装置１２０の動作に用いられる情報を入力する操作を受け付ける。

【0053】

出力部１２５には、１つ以上の出力用インタフェースが含まれる。出力用インタフェースは、例えば、ＵＳＢインタフェースである。出力部１２５は、出力装置１６０を介して、制御装置１２０の動作によって得られる情報を出力する。

【0054】

制御装置１２０の機能は、本実施形態に係る制御プログラムを、制御部１２１に含まれるプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、制御装置１２０の機能は、ソフトウェアにより実現される。制御プログラムは、制御装置１２０の動作に含まれるステップの処理をコンピュータに実行させることで、当該ステップの処理に対応する機能をコンピュータに実現させるためのプログラムである。すなわち、制御プログラムは、コンピュータを制御装置１２０として機能させるためのプログラムである。

【0055】

プログラムは、コンピュータで読取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読取り可能な記録媒体は、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又は半導体メモリである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記録したＤＶＤ又はＣＤ－ＲＯＭなどの可搬型記録媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「ＤＶＤ」は、digital versatile discの略語である。「ＣＤ－ＲＯＭ」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムをプログラムプロダクトとして提供してもよい。

【0056】

コンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるＡＳＰ型のサービスによって処理を実行してもよい。「ＡＳＰ」は、application service providerの略語である。プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものが含まれる。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

【0057】

制御装置１２０の一部又は全ての機能が、制御部１２１に含まれる専用回路により実現されてもよい。すなわち、制御装置１２０の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。

【0058】

図６及び７を参照して、移動ロボット３０は、ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）であってよい。移動ロボット３０は、４輪ロボット又は６輪ロボットであってよい。移動ロボット３０には電源が内蔵されてよい。移動ロボット３０は、複数存在してよい。移動ロボット３０は、並進することなく回転できてよい。移動ロボット３０は、衝突防止センサを備えてよい。制御装置１２０は、移動ロボット３０を制御してよい。移動ロボット３０は、容器２１０を載せる載置台３１を備えてよい。載置台３１は、昇降手段３２によって昇降可能であってよい。昇降手段３２は、パンタグラフ型であり、リンク同士の角度を変化させることで昇降させてよい。昇降手段３２は、モータによって駆動されてよい。

【0059】

移動ロボット３０は、容器２１０を搬送し、容器２１０をクレーン２０との間で受け渡しエリア１１００を介して受け渡す。このときに、図６を参照して、移動ロボット３０が、ラック１０の長手方向に直交する方向ｄにおいて、クレーン２０の下方まで移動してよい。より具体的に、移動ロボット３０は、容器２１０を、クレーン２０のリフト２１が受け取れる位置まで移動させてよい。このときに、移動ロボット３０は、ラック１０の隣接する脚部１０Ｌの間を通過してもよい。

【0060】

移動ロボット３０が容器２１０をクレーン２０に渡すときに、移動ロボット３０は、容器２１０をラック１０の所定位置（例えば一番下の列）に移動させてよい。より具体的に、移動ロボット３０は、載置台３１が上昇している状態で、板状部材２２の隙間２２Ｓまで移動してよい。その後、移動ロボット３０は、載置台３１を下降させて、容器２１０を板状部材２２に載せてよい。さらにその後、図７を参照して、クレーン２０が、容器２１０近傍まで移動してよい。クレーン２０のリフト２１は、容器２１０を受け取り、ラック１０の収納位置に搬送する。

【0061】

移動ロボット３０は、容器２１０を、ラック１０から作業エリア１０００まで搬送することもできる。移動ロボット３０は、容器２１０の搬送前に、ラック１０の長手方向に直交する方向ｄにおいて、ラック１０の下方（図６参照）まで移動してよい。その後、移動ロボット３０は、載置台３１を上昇させて、板状部材２２の隙間２２Ｓを通過させ、容器２１０を持ち上げて板状部材２２から離してよい。さらに移動ロボット３０は、載置台３１が上昇している状態で、ラック１０の下方から離れてよい。移動ロボット３０は、ラック１０の下方から離れた後、載置台３１を下降させてよい。載置台３１を下降させることで移動ロボット３０の重心が下がり、移動ロボット３０は、より安定して走行することができる。

【0062】

図１１及び１２を参照して、作業エリア１０００には、ＧＴＰ（Goods To Person）ステーション５０が設けられてよい。ＧＴＰステーション５０は、棚５１と、表示装置５２と、リーダ５３（図２参照）と、信号５４と、スイッチ５５と、を含んでよい。

【0063】

図１２を参照して、棚５１には、梱包予定の物品２００が収納されてよい。ユーザ２２０は、移動ロボット３０が搬送した容器２１０内の物品２００を、棚５１の中に移動させてよい。棚５１は、手前側が下がっているように傾斜してよい。移動ロボット３０は、ユーザ２２０による物品２００の移動を容易にするために、載置台３１を上昇させてもよい。図１１を参照して、移動ロボット３０は、ユーザ２２０が他の移動ロボット３０内の物品２００を移動させている場合に、当該移動作業が完了するまで、待機してもよい。

【0064】

図１２を参照して、棚５１は、物品２００の宛先ごとに区画されてよい。棚５１がランプを含んでよい。ユーザ２２０が物品２００を収納すべき棚５１において、ランプが点滅又は点灯してもよい。制御装置１２０は、次に梱包すべき物品２００が収納される棚５１を制御してよい。例えば、トラック等の輸送手段の荷台の奥側（前側）に遠地への物品２００が、荷台の手前側（後側）に近地への物品２００が、搭載されるように、梱包順序を指示してよい。

【0065】

リーダ５３は、物品２００が有する情報を読み取ってよい。より具体的に、物品２００には、バーコード、２次元コード、又はＲＦＩＤなどの識別情報が付されてよい。自動倉庫システム１００は、リーダ５３が読み取った情報に基づいて、ラック１０の各収納位置に収納されている容器２１０内の物品２００を管理してよい。例えば、ユーザ２２０は、物品２００を梱包する前に、リーダ５３で物品２００が有する情報を読み取ってよい。この作業によって、物品２００を誤って発送することが防止され得る。リーダ５３が読み取った情報が、表示装置５２に表示されてもよい。

【0066】

信号５４は、自動倉庫システム１００の状態を示してよい。自動倉庫システム１００の状態は、正常動作中、停止中、異常発生中、警告中及びメンテナンス中を含んでよい。信号５４は、表示装置５２に近接してよい。

【0067】

スイッチ５５が押下されることで、自動倉庫システム１００の状態が切り替わってよい。スイッチ５５は、非常停止スイッチ５５Ａと、メンテナンスモード切替スイッチ５５Ｂと、リセットスイッチ５５Ｃと、停止スイッチ５５Ｄと、起動スイッチ５５Ｅと、を含んでよい。非常停止スイッチ５５Ａが押下されることで、クレーン２０及び移動ロボット３０が停止し、警報が発令されてよい。メンテナンスモード切替スイッチ５５Ｂが押下されることで、クレーン２０が停止してよい。リセットスイッチ５５Ｃが押下されることで、制御装置１２０が再起動されてよい。停止スイッチ５５Ｄが押下されることで、クレーン２０及び移動ロボット３０が停止してよい。起動スイッチ５５Ｅが押下されることで、クレーン２０及び移動ロボット３０が起動してよい。

【0068】

作業エリア１０００と他のエリアとの間には、侵入防止柵が設けられていてよい。

【0069】

図１３を参照して、自動倉庫システム１００のラック１０に、容器２１０を収納する手順の例を説明する。

【0070】

ステップＳ１０１において、物品２００が容器２１０に入れられる。言い換えれば、容器２１０内で物品２００が仕分られる。一方で、この時点で、物品２００の宛先は決まっていなくてもよい。言い換えれば、この時点で、物品２００は仕分されていなくてもよい。ステップＳ１０１は、作業の混乱を避ける観点から作業エリア１０００とは異なる場所で行われてよいが、作業エリア１０００で行ってもよい。特定の容器２１０に、物品２００として同一の又は類似する商品が入れられてよい。言い換えれば、物品２００として商品が補充されてよい。後に、注文に合わせて当該容器２１０から、商品の一部が取り出されてよい。

【0071】

ステップＳ１０２において、移動ロボット３０が容器２１０をラック１０の受け渡しエリア１１００まで搬送する。図６を参照して、移動ロボット３０は、ラック１０の長手方向に直交する方向ｄにおいて、ラック１０の下方まで移動し、ラック１０の最下段へ容器２１０を搬出してよい。

【0072】

ステップＳ１０３において、クレーン２０は、容器２１０をラック１０の収納位置に搬送する。クレーン２０は、ラック１０の最下段から、容器２１０を所定の収納位置に移動させてよい。

【0073】

図１４を参照して、自動倉庫システム１００のラック１０から、容器２１０を搬出して、容器２１０内の物品２００を梱包する手順の例を説明する。

【0074】

ステップＳ２０１において、制御装置１２０は、物品２００の注文を受ける。制御装置１２０は、物品２００が入っている容器２１０の収納位置を検索する。

【0075】

ステップＳ２０２において、クレーン２０は、容器２１０をラック１０の収納位置から搬出する。図７を参照して、クレーン２０は、所定の収納位置から、容器２１０をラック１０の最下段へ移動させてよい。

【0076】

ステップＳ２０３において、移動ロボット３０が容器２１０をラック１０から搬送する。図６を参照して、移動ロボット３０は、ラック１０の長手方向に直交する方向ｄにおいて、ラック１０の下方まで移動し、ラック１０の最下段から容器２１０を搬出してよい。容器２１０は、搬送中、下から載置台３１に支持されてよい。

【0077】

ステップＳ２０４において、図１１を参照して、移動ロボット３０が容器２１０をＧＴＰステーション５０に搬送する。移動ロボット３０は、ユーザ２２０が他の移動ロボット３０内の物品２００を移動させている場合に、当該移動作業が完了するまで、待機してもよい。移動ロボット３０は、当該移動作業の完了後、ＧＴＰステーション５０に移動してよい。移動ロボット３０は、ＧＴＰステーション５０において、ユーザ２２０の作業負荷を軽減するために、容器２１０が支持された載置台３１を上昇させてよい。

【0078】

ステップＳ２０５において、ユーザ２２０又はピッキングロボット１３０が、容器２１０内の物品２００を梱包する。物品２００の梱包前に、図１２を参照して、ユーザ２２０は、移動ロボット３０が搬送した容器２１０内の物品２００を、ＧＴＰステーション５０の棚５１の中に移動させてよい。ユーザ２２０は、リーダ５３を用いて物品２００を検品してもよい。

【0079】

本実施形態の一例として、ＰＯＳシステムなどの決済システム、ＩＭＳ、及びＥＲＰシステムなどの、小売業者の既存の各種システムを自動倉庫システム１００と接続して連携させるためのＡＰＩが規定されてもよい。「ＩＭＳ」は、inventory management systemの略語である。「ＥＲＰ」は、enterprise resource planningの略語である。「ＡＰＩ」は、application programming interfaceの略語である。この変形例によれば、ＡＰＩを介して、自動倉庫システム１００をターンキーシステムとして提供することができる。

【0080】

本実施形態の一例として、制御装置１２０の制御部１２１は、各容器２１０の収納位置を、各容器２１０に入っている物品２００の注文頻度に応じて変更してもよい。具体的には、制御部１２１は、頻繁に注文される商品が入った容器２１０を手前のラック１０に収納してもよい。この例によれば、サイクルタイムを短縮することができる。

【0081】

本実施形態の一例として、各容器２１０に温度帯管理機能が付加されてもよい。例えば、冷凍、冷蔵、定温、及び常温の４温度帯のうち、対応する温度帯が容器２１０ごとに異なっていてもよい。この変形例によれば、より確実に温度帯を管理することができる。

【0082】

本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の複数のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の複数のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。

【符号の説明】

【0083】

１００ 自動倉庫システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ ラック
１０Ｅ 端部
１０Ｌ 脚部
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ クレーン
２１ リフト
２２ 板状部材
２２Ｓ 隙間
２３ 柱
３０ 移動ロボット
３１ 載置台
３２ 昇降手段
４０，４０Ａ，４０Ｂ レール
４１Ａ，４１Ｂ 第２レール
４０Ｐ 突出部
５０ ＧＴＰステーション
５１ 棚
５２ 表示装置
５３ リーダ
５４ 信号
５５ スイッチ
５５Ａ 非常停止スイッチと
５５Ｂ メンテナンスモード切替スイッチ５５
５５Ｃ リセットスイッチ
５５Ｄ 停止スイッチ
５５Ｅ 起動スイッチ
１２０ 制御装置
１２１ 制御部
１２２ 記憶部
１２３ 通信部
１２４ 入力部
１２５ 出力部
１３０ ピッキングロボット
１４０ データベース
１５０ 入力装置
１６０ 出力装置
１８０ 梱包棚
２００ 物品
２１０ 容器
２１０Ｄ パーティション
２２０，２３０ ユーザ
２４０ 在庫情報
２５０ 一覧
１０００ 作業エリア
１１００ 受け渡しエリア

【要約】

【課題】メンテナンスが容易な自動倉庫システムを提供する。
【手段】自動倉庫システムは、物品が入る容器を収納するラックと、容器を前記ラックの収納位置に搬送し、前記ラックの収納位置から容器を搬出するクレーンと、容器を搬送し、前記容器を前記クレーンとの間で受け渡す移動ロボットと、前記クレーンが摺動可能なレールと、を備え、前記レールが、前記ラックの端部から突出する突出部を含み、前記突出部が、垂直方向周りに、前記ラックの前記端部に向かって回動可能である。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】