特許 7586325 ピッキングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】ピッキングシステム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/06 20060101AFI20241112BHJP

   B65G 1/00 20060101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

B65G1/06 M

B65G1/00 501H

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023531709

(86)(22)【出願日】2022-05-23

(86)【国際出願番号】 JP2022021077

(87)【国際公開番号】W WO2023276490

(87)【国際公開日】2023-01-05

【審査請求日】2023-10-25

(31)【優先権主張番号】P 2021107618

(32)【優先日】2021-06-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【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】弁理士法人新樹グローバル・アイピー

(72)【発明者】

【氏名】大前 剛

【審査官】大塚 多佳子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－０１７００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２７０６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２７３２０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０６

Ｂ６５Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷物を収納する複数の上段側の棚段と下段側の段とを有する第１のラックと、
前記上段側の棚段と前記下段側の段との間で荷物を昇降搬送する昇降搬送装置と、
前記複数の上段側の棚段の内の１段の棚段に隣接して配置され、前記１段の棚段に沿って走行し、前記１段の棚段の荷物を入庫または出庫するシャトル台車と、
前記下段側の段に、または、前記下段側の段に沿って配置されたピッキングステーションと、
前記下段側の段に隣接して配置され、前記シャトル台車の走行経路と平行に、かつ、前記下段側の段に沿って走行し、前記ピッキングステーションに荷物の搬入または搬出を行う、複数のリニアモータ台車と、
前記リニアモータ台車の走行する周回軌道であって、第１の直線部分と、第２の直線部分と、前記第１の直線部分と前記第２の直線部分の間に接続された曲線部分とを有する周回軌道と、
前記第１のラックとは別の、荷物を収納する複数の棚段を有する第２のラックと、
を備え、
前記第１のラックの複数の段のうちの下段側の段は、前記周回軌道の第１の直線部分に隣接して配置され、
前記第２のラックの複数の段のうちの下段側の段は、前記周回軌道の第２の直線部分に隣接して配置されており、
前記リニアモータ台車は、前記周回軌道上を一方向に走行する、
ピッキングシステム。

【請求項2】

前記第１、及び第２のラックとは別の、荷物を収納する複数の棚段を有する第３のラックをさらに備え、
前記第３のラックは、前記第１のラックの前記第１の直線部分とは反対側に設置され、
前記第３のラックは、前記第１のラックと、前記昇降搬送装置を共用する、
請求項１に記載のピッキングシステム。

【請求項3】

荷物を収納する複数の上段側の棚段と下段側の段とを有する第１のラックと、
前記上段側の棚段と前記下段側の段との間で荷物を昇降搬送する昇降搬送装置と、
前記複数の上段側の棚段の内の１段の棚段に隣接して配置され、前記１段の棚段に沿って走行し、前記１段の棚段の荷物を入庫または出庫するシャトル台車と、
前記下段側の段に、または、前記下段側の段に沿って配置されたピッキングステーションと、
前記下段側の段に隣接して配置され、前記シャトル台車の走行経路と平行に、かつ、前記下段側の段に沿って走行し、前記ピッキングステーションに荷物の搬入または搬出を行う、複数のリニアモータ台車と、
前記リニア台車の走行する直線軌道と、
前記第１のラックとは別の、荷物を収納する複数の棚段を有する第４のラックを備え、
を備え、
前記第１のラックは、前記直線軌道に隣接して配置され、
前記第４のラックは、前記第１のラックの前記直線軌道とは反対側に設置され、
前記第４のラックは、前記第１のラックと、前記昇降搬送装置を共用し、
前記リニアモータ台車は、前記直線軌道上を、双方向に移動可能である、
ピッキングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ラックとピッキングステーションとの間で荷物の搬出入を行うピッキングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

荷物を保管するラックの複数の棚段の各段に対応して、荷物を搬送する搬送車を設けた自動倉庫が知られている。特許文献１は、ピッキングステーションに接続する下段側に複数の搬送車を用いることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＷＯ２０１２／０３２８６６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ラックの複数の棚段の内の下段側では、ピッキングステーションと接続するため、多数の荷物の搬送を行う必要がある。そのため、上段側と同程度の性能の搬送車が用いられていると、能力が不足し、荷物の搬送のボトルネックになり、十分な量の荷物の搬送をできなくなることがあった。

【0005】

本発明の目的は、下段側の搬送車のスピードを高め、ピッキングステーションへの多数の荷物の搬出入を可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

本開示のピッキングシステムは、
荷物を収納する複数の上段側の棚段と下段側の段とを有する第１のラックと、
前記上段側の棚段と前記下段側の段との間で荷物を昇降搬送する昇降搬送装置と、
前記複数の上段側の棚段の内の１段の棚段に隣接して配置され、前記１段の棚段に沿って走行し、前記１段の棚段の荷物を入庫または出庫するシャトル台車と、
前記下段側の段に、または、前記下段側の段に沿って配置されたピッキングステーションと、
前記下段側の段に隣接して配置され、前記シャトル台車の走行経路と平行に、かつ、前記下段側の段に沿って走行し、前記ピッキングステーションに荷物の搬入または搬出を行う、複数のリニアモータ台車と、
前記リニアモータ台車の走行する周回軌道であって、第１の直線部分と、第２の直線部分と、前記第１の直線部分と前記第２の直線部分の間に接続された曲線部分とを有する周回軌道と、
前記第１のラックとは別の、荷物を収納する複数の棚段を有する第２のラックと、
を備え、
前記第１のラックの複数の段のうちの下段側の段は、前記周回軌道の第１の直線部分に隣接して配置され、
前記第２のラックの複数の段のうちの下段側の段は、前記周回軌道の第２の直線部分に隣接して配置されており、
前記リニアモータ台車は、前記周回軌道上を一方向に走行する。

【0008】

本開示のピッキングシステムは、ピッキングステーションが配置された下段側に、高速のリニアモータ台車を配置することで、ピッキングステーションへ多数の荷物を搬入または搬出することができる。
また、周回軌道を利用して、離れた位置に配置されたラックの荷物をピッキングステーションに搬出入することができる。
また、リニアモータ台車を、周回軌道上を一方向に走行させることによって、より多くの台車を配置することができ、搬送量を大きくできる。

【0009】

本開示のピッキングシステムは、
荷物を収納する複数の棚段を有する第３のラックをさらに備え、
前記第３のラックは、前記ラックと、前記昇降搬送装置を共用する。

【0010】

第３のラックを備えたピッキングシステムは、昇降搬送装置を共用することで、コストを抑えながら、より大量の荷物をピッキングステーションに搬送することができる。

【0011】

本開示の別のピッキングシステムは、
荷物を収納する複数の上段側の棚段と下段側の段とを有する第１のラックと、
前記上段側の棚段と前記下段側の段との間で荷物を昇降搬送する昇降搬送装置と、
前記複数の上段側の棚段の内の１段の棚段に隣接して配置され、前記１段の棚段に沿って走行し、前記１段の棚段の荷物を入庫または出庫するシャトル台車と、
前記下段側の段に、または、前記下段側の段に沿って配置されたピッキングステーションと、
前記下段側の段に隣接して配置され、前記シャトル台車の走行経路と平行に、かつ、前記下段側の段に沿って走行し、前記ピッキングステーションに荷物の搬入または搬出を行う、複数のリニアモータ台車と、
前記リニア台車の走行する直線軌道と、
前記第１のラックとは別の、荷物を収納する複数の棚段を有する第４のラックを備え、
を備え、
前記第１のラックは、前記直線軌道に隣接して配置され、
前記第４のラックは、前記第１のラックの前記直線軌道とは反対側に設置され、
前記第４のラックは、前記第１のラックと、前記昇降搬送装置を共用し、
前記リニアモータ台車は、前記直線軌道上を、双方向に移動可能である。

【0012】

前記リニアモータ台車を双方向に移動可能とすることで、台車の移動距離を抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本開示のピッキングシステムは、下段側の荷物の搬送車のスピードが高められ、ラックからピッキングステーションへの多数の荷物の搬出入を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】第１実施形態のピッキングシステム１００の概略正面図である。

【図2】第１実施形態のピッキングシステム１００の概略側面図である。

【図3】第１実施形態のピッキングシステム１００のラックの下段側の棚段１２の概略平面図である。

【図4】第１実施形態のピッキングシステム１００のラックの上段側の棚段１１の概略平面図である。

【図5】シャトル台車装置３０の概略側面図である。

【図6】リニアモータ台車装置４０、４０ａの概略側面図である。

【図7】変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａのラックの下段側の概略平面図である。

【図8】第２実施形態のピッキングシステム１００ｂのラックの下段側の概略平面図である。

【図9】変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃのラックの下段側の概略平面図である。

【図10】変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄのラックの下段側の概略平面図である。

【図11】変形実施形態２Ｃのピッキングシステム１００ｅのラックの下段側の概略平面図である。

【図12】変形実施形態２ａのピッキングシステム１００Ａのラックの下段側の概略平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

１．第１実施形態
（１）ピッキングシステム１００全体の説明
図１～図４を用いて、第１実施形態に係るピッキングシステムを説明する。図１は、第１実施形態のピッキングシステム１００の概略正面図である。図１において、高さ方向をＺ方向と表記し、水平方向のうち、ラック１０の長手方向をＹ方向、それと垂直な方向をＸ方向と表記する。図２はピッキングシステム１００をＹ方向からみた概略側面図であり、図３、図４は、それぞれ、ピッキングシステム１００のラック１０の下段側の棚段１２、または、上段側の棚段１１の概略平面図である。

【0020】

ピッキングシステム１００は、ラック１０と、昇降搬送装置２０と、複数のシャトル台車装置３０と、リニアモータ台車装置４０と、ピッキングステーション５０と、を備えている。

【0021】

ラック１０は複数の上段側の棚段１１と、１以上の下段側の棚段１２を備えている。棚段とは、棚が配置されている段のことを指す。棚とは、荷物を載置する場所を構成する構造体である。本実施形態では、下段側の段は、一部で荷物の収納を可能としていることから、下段側の棚段１２とする。上段側の棚段１１には、荷物Ｇが収容され、荷物Ｇの保管に利用される。下段側の棚段１２は、通常、１段または２段である。下段側の棚段１２は、作業者の手の届く範囲であれば３～４段でも良い。下段側の段には、全部または一部に、ピッキングステーションが配置されていてもよい。ピッキングステーションが配置された下段側の段は、ピッキング段と呼んでもよい。下段側の段は、ピッキングステーションでの選別、仕分けのための荷物Ｇの一時置き場（棚段）であってもよい。下段側の段は、一部が荷物Ｇの保管に利用されてもよい。言い替えると、上段側の棚段１１と同様に利用されてもよい。下段側の棚段１２は、荷物を置く棚段ではなく、ピッキングステーションのみが配置された段であってもよい。

【0022】

荷物Ｇは、物品と、物品を収納する容器とを含む。容器は、ケース、トレイ、段ボール、折り畳みコンテナ、パレットなどである。

【0023】

また、各棚段１１、１２は、昇降搬送装置２０との隣接部分に、昇降搬送装置２０との荷物Ｇの移送用に、移送装置１５を備えている。移送装置１５は、たとえば、コンベヤである。移送装置１５には、昇降搬送装置２０の昇降台２２へ荷積み用の移送装置１５ａと、昇降台２２から荷降ろし用の移送装置１５ｂがある。移送装置１５は、昇降台２２との間で、双方向の荷物の移送が可能な移送装置であってもよい。

【0024】

本実施形態においては、昇降台２２へ荷積み用、又は荷降ろし用の移送装置１５は、上段側と下段側とで異なるものを用いている。上段側の移送装置１５は、一方向（ここではＹ方向）に荷物搬送可能なローラコンベヤを用いる。ローラコンベヤは、昇降台２２と移送装置１５とでＹ方向に荷物Ｇを搬送する。また、上段側の移送装置１５は、シャトル台車３１との間でＸ方向に荷物Ｇの受け渡しを行う。シャトル台車３１は、リアフック式の移載装置３２を備えている。リアフック式の移載装置３２が、台車３１と移送装置１５のＸ方向の荷物Ｇの搬送を行う。下段側の移送装置１５は、転換コンベヤを用いる。転換コンベヤは、Ｘ方向とＹ方向で搬送方向を切り替え可能である。転換コンベヤは、Ｘ方向またはＹ方向のローラが昇降することで、搬送方向が変更される。転換コンベヤは、Ｙ方向に昇降台２２と荷物Ｇを受け渡しし、リニアモータ台車４１とＸ方向に荷物Ｇの受け渡しを行う。

【0025】

各棚段１１、１２は、上面視で概略重複するように配置されている。各棚段は、Ｙ方向に沿って伸びている。各棚段に沿って、荷物Ｇを搬送するための台車装置３０、４０が配置されている。

【0026】

本実施形態のピッキングシステム１００は、ラック１０とは別に、さらに、ラック１０ａを含んでいる。ラック１０ａは、複数の上段側の棚段１１ａと、下段側の棚段１２ａとを備えている。下段側の棚段１２ａには、ピッキングステーション５０が組み込まれている。

【0027】

昇降搬送装置２０は、図１～図４に示すように、ラック１０に組み込まれている。本実施形態においては、ラック１０の長手方向（Ｙ方向）に、３台の昇降搬送装置２０が、棚段１１、１２の間に挿入されている。昇降搬送装置２０は、荷物Ｇを、上段から下段へ、または、下段から上段へ、昇降させる。昇降搬送装置２０は、支柱２１と、昇降台２２と、を備えている。昇降台２２には、荷物Ｇを載置することができる。昇降台２２は、荷物Ｇを載置した状態、または、載置しない状態で、支柱に沿って、鉛直方向（Ｚ方向）に昇降する。昇降台２２は、昇降台２２に荷物Ｇを荷積み、荷降ろしするためのコンベヤを備えている。このコンベヤは、一方向（Ｙ方向）に荷物を移動させることができる、ローラコンベヤである。

【0028】

シャトル台車装置３０は、シャトル台車３１と、レール３５とを備えている。

【0029】

レール３５は、上段側の棚段１１に沿ってＹ方向に延びている。レール３５は、各棚段１１に原則として２本で一組配置されている。

【0030】

シャトル台車３１は、レール３５上に配置されている。シャトル台車３１は、上段側の棚段１１の各段に隣接して１台以上配置されている。シャトル台車３１は、回転モータで駆動される。シャトル台車３１は、各段１１において、荷物Ｇを水平方向（Ｙ方向）に搬送する。シャトル台車３１は、Ｙ方向の双方向に走行可能である。シャトル台車３１は、図５に示すように、車輪３３と、移載装置３２とを備えている。車輪３３は、レール３５上に載置される。回転モータの駆動が車輪３３に伝達され、車輪３３が回転することにより、シャトル台車３１はＹ方向に移動する。移載装置３２は、リアフック式のものであっても、コンベヤ式のものであってもよい。本実施形態においては、移載装置３２はリアフック式である。移載装置３２は、シャトル台車３１と棚段１１または移送装置１５との間で、荷物Ｇを移載する。移載装置３２は、台車３１の上から上段側の棚段１１の上に、または、逆に棚段１１の上から台車３１の上に、Ｘ方向に荷物Ｇを搬送する。また、移載装置３２は、台車３１の上から移送装置１５の上に、または、逆に移送装置１５の上から台車３１の上に、Ｘ方向に荷物Ｇを搬送する。

【0031】

リニアモータ台車装置４０は、下段側の棚段１２に沿って、Ｙ方向に直線的に配置されている。リニアモータ台車装置４０は、下段側において、昇降台２２へ荷積み用、又は荷降ろし用の移送装置１５と荷物Ｇの受け渡しが可能である。リニアモータ台車装置４０は、昇降台２２と直接荷物の受け渡しが可能に構成されていてもよい。リニアモータ台車装置４０の詳細は、後述する。

【0032】

ピッキングステーション５０は、下段側において、リニアモータ台車装置４０に沿って配置されている。リニアモータ台車装置４０の搬送方向に、複数のピッキングステーション５０が、間隔を空けて配置されている。ピッキングステーション５０は、下段側の棚段１２に対応して配置されている。したがって、下段側の棚段１２が２段あれば、２段ともに、ピッキングステーション５０が配置されている。本実施形態においては、ピッキングステーション５０は、ラック１０ａの下段側に配置されている。ピッキングステーション５０は、ラック１０の下段側に配置されていてもよい。両方に配置されていてもよい。

【0033】

ピッキングステーション５０では、人間またはロボットが、荷物Ｇの選別、または、仕分けを行う。ピッキングステーション５０では、リニアモータ台車４１がコンベヤと連動することで、荷物Ｇの荷積み、荷物Ｇの荷降ろしを行う。

【0034】

ピッキングステーション５０は、荷降ろし、荷積み兼用の往復動コンベヤであってもよい。往復動コンベヤは複数配置されていてもよい。図３のピッキングステーション５０では、４つの往復動コンベヤが連なって配置されている。ピッキングステーション５０は、下段側の１棚段に対して、１以上配置されている。本実施形態においては、２つのピッキングステーション５０が配置されている。

【0035】

ピッキングステーション５０は、台車からの荷降ろし用、または、台車への荷積み用の片方向に荷物Ｇを移送するコンベヤであってもよい。ピッキングステーション５０は、積降ろし用コンベヤと、荷積み用コンベヤと、両コンベヤの間の荷物Ｇを運ぶコンベヤとが、コの字状に配置されていてもよい。ピッキングステーション５０は、背面側（台車と反対側）から作業者がピッキング可能とした載置台（コンベヤ等を備えない）であってもよい。

【0036】

コントローラ６０は、ラック１０の移送装置１５、昇降搬送装置２０、シャトル台車３１、リニアモータ台車装置４０、を制御する。コントローラ６０は、コンピュータである。コンピュータは、プロセッサ、記憶装置、各種インターフェースを含む。プロセッサとは、例えば、ＣＰＵである。記憶装置とは、例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤなどである。各種インターフェースとは、たとえば、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、通信インターフェースである。

【0037】

（２）リニアモータ台車装置４０
リニアモータ台車装置４０は、リニアモータ台車４１と、レール４５とを備えている。

【0038】

リニアモータ台車装置４０は、走行駆動機構と、移載機構と、を備えている。走行駆動機構は、リニアモータ台車４１を、レール４５上で走行させる。移載機構は、リニアモータ台車４１の停止するステーションにおいて、リニアモータ台車４１上への荷物Ｇの荷積み、荷降ろしを行う。

【0039】

リニアモータ台車装置４０は、下段側の棚段１２に隣接して配置されている。下段側の棚段が２段のときは、リニアモータ台車装置４０は、下段の各棚段１２に沿って、２つ設置されている。リニアモータ台車４１は、各段１２において、２台以上配置されている。好ましくは、２台以上配置されている。図１では、４台のリニアモータ台車４１が配置されている。リニアモータ台車４１は、荷物Ｇを棚段１２に沿う水平方向（Ｙ方向）に搬送する。リニアモータ台車４１は、Ｙ方向の双方向に走行可能である。

【0040】

第１実施形態においては、リニアモータ台車装置４０のレール４５は直線的である。台車４１は、直線上を双方向に走行する。複数の台車４１は、互いに衝突するのを避けるように個別に制御されながら、重複した範囲を走行する。

【0041】

リニアモータ台車４１は、図６に示すように、本体４１１と、第１可動子４２ａと、第２可動子４３ａと、第１無端ベルト４４１と、第２無端ベルト４４２と、第１プーリ４４５と、第２プーリ４４６と、複数の車輪４７と、を備えている。リニアモータ台車装置４０は、レール４５側に、レール４５と、第１固定子４２ｂと、第２固定子４３ｂと、を備えている。

【0042】

リニアモータ台車装置４０の走行駆動機構は、台車４１の第２可動子４３ａと、レール４５側の第２固定子４３ｂと、を含んでいる。

【0043】

第２可動子４３ａは、複数の永久磁石４３１により構成されている。第２可動子４３ａは、台車本体４１１の下面に取り付けられている。第２可動子４３ａは、図６に示すように、Ｘ方向の開口を挟んで高さ方向（Ｚ方向）に２列に並んで構成され、その開口から、レール４５に固定されている第２固定子４３ｂが挿入されるように、配置されている。複数の永久磁石４３１は、第２固定子４３ｂに対抗する側において、台車が走行する方向（Ｙ方向）に沿って、Ｎ極とＳ極が交互に配置されている。図６においては、第２可動子４３ａの永久磁石４３１は、第２固定子４３ｂの上下に２列配置されているが、一方の一列であってもよい。

【0044】

第２固定子４３ｂは、レール４５に沿って配置されている。第２固定子４３ｂは、レールに沿って並べられた複数の基板と、各基板の延設方向に並んで配置される複数のコイルとによって構成されている。複数のコイルに流れる電流が個別に制御されることによって、台車４１の第２可動子４３ａの永久磁石と相互作用し、Ｙ方向に力が生じる。これによって、台車４１はＹ方向に走行する推進力を得られる。

【0045】

リニアモータ台車４１は、リニアモータで駆動されているため、シャトル台車３１に比較して、高速に走行することができ、かつ、加速度、減速度を大きくすることができる。したがって、リニアモータ台車４１は、シャトル台車３１より、荷物の搬送時間を短縮できる。

【0046】

次に、リニアモータ台車装置４０の移載機構について、説明する。

【0047】

本実施形態のリニアモータ台車装置４０の移載機構は、第１、第２無端ベルト４４１、４４２を用いた、ベルトコンベヤである。ローラコンベヤであってもよい。

【0048】

移載機構は、レール側の第１固定子４２ｂと、リニアモータ台車４１の第１可動子４２ａと、第１無端ベルト４４１と、第２無端ベルト４４２と、第１プーリ４４５と、第２プーリ４４６と、を備えている。

【0049】

第１可動子４２ａは、円柱状の形状を有している。円柱の軸は、Ｙ方向に沿って配置されている。円柱の周表面に複数の永久磁石が配置されている。永久磁石のＮ極とＳ極とが周方向に交互に配置されている。第１可動子４２ａには、第１無端ベルト４４１が巻回されている。

【0050】

第１固定子４２ｂは、レール４５に沿って、Ｙ方向に離散的に複数配置されている。言い換えると、第１固定子４２ｂは、レール４５に沿って、ステーションの位置などのリニアモータ台車４１に荷物Ｇを荷積み、または、荷降ろしする位置に配置されている。

【0051】

台車４１がステーションの位置などの荷積み、または、荷降ろしの位置にあるとき、図６に示すように、第１固定子４２ｂは、円柱の棒形状の第１可動子４２ａの周りを覆う円筒状に配置されている。この円筒の一部に、開口が形成されている。第１固定子４２ｂは、円筒の周方向に並ぶ複数のコイルにより構成されている。コイルに流れる電流によって磁界が発生し、電流の変動によって、磁界が変化して、第１可動子４２ａの永久磁石と相互作用することにより、第１可動子４２ａを回転させる力が生じる。

【0052】

第１無端ベルト４４１は一方を第１可動子４２ａに巻き付けられ、複数の支持ローラ４２２を介して、第１プーリ４４５に巻き付けられている。また、第２無端ベルト４４２は、一方を第１プーリ４４５に、他方を第２プーリ４４６に巻き付けられている。荷物Ｇは、第２無端ベルト４４２上に載置される。

【0053】

第１固定子４２ｂのコイルの電流が変化すると、第１可動子４２ａの永久磁石と相互作用し、第１可動子４２ａが回転する。第１可動子４２ａが回転すると、それに巻き付けられた第１無端ベルト４４１が回転する。第１無端ベルト４４１の回転は、第１プーリ４４５に伝えられる。第１プーリ４４５の回転は、第２無端ベルト４４２に伝えられる。第２無端ベルト４４２が移動することにより、第２無端ベルト４４２上の荷物Ｇが搬送される。

【0054】

移載機構は、上述したのとは別の機構であってもよい。たとえば、リアフック式などの機構であってもよい。

【0055】

また、上述の説明では、移載機構は、レール４５側の第１固定子４２ｂのコイルの電流によって制御された。移載機構は、台車４１に積載されたバッテリーによって駆動されてもよい。

【0056】

（３）ラック１０からピッキングステーション５０への荷物Ｇの搬送手順
ラック１０の上段側の棚段１１に収納されている荷物Ｇを、ピッキングステーション５０に移送する場合の手順を説明する。

【0057】

最初に、上段側の棚段１１に収納されている荷物Ｇの前に、シャトル台車３１を移動させる。シャトル台車３１の移載装置３２は、棚段１１上の荷物Ｇをシャトル台車３１上へ移動させる。荷物Ｇを積んだ台車３１は、レール３５上を移動し、昇降搬送装置２０に隣接した移送装置１５の前で停止する。シャトル台車３１の移載装置３２は、台車３１上の荷物Ｇを移送装置１５上へ移動させる。昇降搬送装置２０は、昇降台２２を、所定の上段側の棚段１１へ移動させる。荷物Ｇを積んだ移送装置１５と昇降台２２上のコンベヤとを協同させ、荷物Ｇを移送装置１５上から昇降台２２の上へ移す。昇降台２２は荷物Ｇを積んだまま、支柱２１に沿って下降し、下段側の棚段１２の高さで停止する。昇降台２２のコンベヤと、下段側の棚段１２の高さの移送装置１５とを共同させ、昇降台２２上の荷物Ｇを移送装置１５上に移動させる。

【0058】

次に、下段側の一の棚段１２に沿って、リニアモータ台車４１をレール４５上で移送装置１５の前のステーションへ移動させる。荷物Ｇを積んだ移送装置１５とリニアモータ台車４１上の移載機構とを協同させ、移送装置１５からリニアモータ台車４１上へ荷物Ｇを移動させる。荷物Ｇを積んだリニアモータ台車４１をレール４５の上を移動させ、ピッキングステーション５０の前に停止させる。リニアモータ台車４１の移載機構と、ピッキングステーション５０のコンベヤとを協同させ、リニアモータ台車４１上の荷物Ｇを、ピッキングステーション５０上に移載する。

【0059】

以上の工程によって、ラック１０の上段側の棚段１１に収納されていた荷物Ｇを、ピッキングステーション５０に移送することができる。

【0060】

ピッキングステーション５０にて、ピッキングして残った荷物Ｇは、ピッキングステーション５０から、上記とは概略逆の経路をたどり、上段の棚段１１に収納される。

【0061】

以上の説明からも理解できるように、本実施形態のピッキングシステム１００においては、上段側の棚段１１の段数は、１段または２段の下段側の棚段１２の段数に比べて多い。よって、下段側のリニアモータ台車４１の荷物の搬送量が、上段側のシャトル台車の荷物の搬送量に比べて、多いことは明らかである。そこで従来と同様に、下段側の台車に上段側のシャトル台車と同じものを使っていると、下段側の荷物Ｇの搬送がボトルネックになり、荷物Ｇの搬送が滞ることになる。下段側の台車の台数を増やしたとしても、１の台車の停止中に、他の台車の移動が妨げられ、飛躍的に搬送速度を上昇させることができない。これを改善するため、本開示のピッキングシステム１００においては、下段側の棚段においては、高速のリニアモータ台車４１を用いている。リニアモータ台車４１を下段側の棚段で用いることにより、下段側の棚段における荷物Ｇの搬送速度が向上し、ピッキングステーション全体での荷物Ｇの搬送速度、搬送量の向上が実現される。

【0062】

（４）変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａ
変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａは、図７に示すように、第１実施形態のピッキングシステム１００に追加して、さらに、ラック１０ｂと、複数のシャトル台車装置３０ａと、を備えている。複数のシャトル台車装置３０ａは、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂ（図示せず）および下段側の棚段１２ｂに沿って配置されている。複数のシャトル台車装置３０ａは、それぞれ、シャトル台車３１ａとレール３５ａとを備えている。

【0063】

変形実施形態１Ａにおいては、昇降搬送装置２０は、ラック１０とラック１０ｂとで共用されている。ラック１０ｂの各棚段１１ｂ、１２ｂは、受け渡し装置１６を備えている。受け渡し装置１６は、ラック１０、１０ｂ間でＸ方向に荷物Ｇを受け渡す。受け渡し装置１６は、移送装置１５と隣接して配置されている。下段側の受け渡し装置１６は、ラック１０ｂの下段側の棚段１２ｂと、ラック１０の、概略同じ高さの下段側の棚段１２を接続する。また、上段側の受け渡し装置１６は、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂと、ラック１０の、概略同じ高さの上側側の棚段１２を接続する。受け渡し装置１６は、コンベヤであってもよい。コンベヤとしては、一方向（Ｘ方向）に荷物を搬送するローラコンベヤであってもよい。昇降搬送装置２０が昇降して、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂ、下段側の棚段１２ｂの高さに荷物Ｇは到着する。荷物Ｇは、昇降台２２から移送装置１５に搬送される。荷物Ｇは、移送装置１５から、さらに、受け渡し装置１６に搬送される。荷物Ｇは、受け渡し装置１６から、シャトル台車３１ａによって各棚段１１ｂ、１２ｂの載置位置に運ばれる。

【0064】

変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａは、第１実施形態のピッキングシステム１００に比べて、ラック１０ｂを追加で備えているので、より多くの荷物Ｇを収容できる。また、変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａは、ラック１０、ラック１０ｂ間で、昇降装置を共用しているので、荷物Ｇの収容量に比して、設備を簡単にでき、ピッキングシステムの設置コストを抑制できる。

【0065】

２．第２実施形態
（５）第２実施形態のピッキングシステム１００ｂ
第２実施形態のピッキングシステム１００ｂの構成は、リニアモータ台車装置４０ａを除いて、第１実施形態のピッキングシステム１００の構成と同じである。図８は、第２実施形態のピッキングシステム１００ｂのラックの下段側の概略平面図である。

【0066】

リニアモータ台車装置４０ａは、リニアモータ台車４１ａと、レール４５ａとを備えている。レール４５ａは、周回軌道であり、周回経路を形成している。リニアモータ台車４１ａは、周回軌道上を一方向に走行する。図８の例では、リニアモータ台車４１ａは、１の周回軌道上に、８台配置されている。リニアモータ台車装置４０ａのその他の構成については、第１実施形態のリニアモータ台車装置４０と同じである。

【0067】

第２実施形態のピッキングシステム１００ｂは、周回軌道を有しているため、多くの台車を配置することができ、高速に、大量の荷物Ｇを搬送することができる。

【0068】

（６）変形実施形態２ａのピッキングシステム１００Ａ
変形実施形態２ａのピッキングシステム１００Ａは、図１２に示すように、第２実施形態のピッキングシステム１００ｂ（図８）に追加して、さらに、ラック１０ｂと、複数のシャトル台車装置３０ａ（図示せず）と、を備えている。複数のシャトル台車装置３０ａは、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂ（図示せず）に沿って配置されている。複数のシャトル台車装置３０ａは、それぞれ、シャトル台車３１ａとレール３５ａとを備えている。

【0069】

変形実施形態２ａにおいては、昇降搬送装置２０は、ラック１０とラック１０ｂとで共用されている。ラック１０ｂの各棚段１１ｂ、１２ｂは、受け渡し装置１６を備えている。受け渡し装置１６は、ラック１０、１０ｂ間でＸ方向に荷物Ｇを受け渡す。受け渡し装置１６は、移送装置１５と隣接して配置されている。下段側の受け渡し装置１６は、ラック１０ｂの下段側の棚段１２ｂと、ラック１０の、概略同じ高さの下段側の棚段１２を接続する。また、上段側の受け渡し装置１６は、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂと、ラック１０の、概略同じ高さの上側側の棚段１１を接続する。受け渡し装置１６は、コンベヤであってもよい。コンベヤとしては、一方向（Ｘ方向）に荷物を搬送するローラコンベヤであってもよい。昇降搬送装置２０が昇降して、ラック１０ｂの上段側の棚段１１ｂ、下段側の棚段１２ｂの高さに荷物Ｇは到着する。荷物Ｇは、昇降台２２から移送装置１５に搬送される。下段側では、移送装置１５とリニアモータ台車４１ａとの間で荷物の受け渡しが行われる。下段側では、棚段１２ｂの載置位置へは、リニアモータ台車４１ａによって、荷物Ｇが運ばれる。上段側では、昇降台２２から移送装置１５に搬送された荷物Ｇは、移送装置１５から、ラック１０ｂの受け渡し装置１６に搬送される。上段側では、ラック１０ｂの受け渡し装置１６とシャトル台車３１ａとの間で荷物の受け渡しが行われる。上段側では、棚段１１ｂの載置位置には、シャトル台車３１ａによって、荷物Ｇが運ばれる。

【0070】

変形実施形態２ａのピッキングシステム１００Ａは、第２実施形態のピッキングシステム１００に比べて、ラック１０ｂを追加で備えているので、より多くの荷物Ｇを収容できる。また、変形実施形態２ａのピッキングシステム１００Ａは、ラック１０、ラック１０ｂ間で、昇降装置を共用しているので、荷物Ｇの収容量に比して、設備を簡単にでき、ピッキングシステムの設置コストを抑制できる。

【0071】

また、ピッキングシステム１００Ａは、図１２に示すように、さらに、周回路の外側に、ラック１０ｃを備えていてもよい。ラック１０ｃは、ラック１０と同様に、複数の上段側の棚段１１ｃ（図示せず）と、１～２段の下段側の棚段１２ｃを備えている。下段側の棚段１２ｃに沿って、周回するリニアモータ台車４０ａが走行し、下段側の棚段１２ｃとリニアモータ台車４０ａとで荷物の受け渡しを行う。上段側の棚段１１ｃの各段に沿って、別の棚段１１ｂと供用のシャトル台車３１ａが走行し、上段側の棚段１１ｃとシャトル台車３１ａとで荷物の受け渡しを行う。ピッキングシステム１００Ａは、さらに、ラック１０ｃを備えることで、比較的省スペースで荷物Ｇの収容量を増やすことができる。

【0072】

（７）変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃ
図９は、変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃのラックの下段側の概略平面図である。変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃの構成は、第２実施形態のピッキングシステム１００ｂの構成に加えて、ラック１０ｃと、昇降搬送装置２０と、シャトル台車装置３０（図示せず）と、を備えている。ラック１０ｃは、ラック１０と同様に、複数の上段側の棚段１１ｃ（図示せず）と、１～２段の下段側の棚段を備えている。下段側の棚段１２ｃに沿って、リニアモータ台車装置４０ａが配置されている。言い換えると、ラック１０ｃの下段側の段は、周回軌道に隣接して配置されている。さらに言えば、ラック１０、１０ａ、１０ｃの長手方向の全体にわたって隣接し、ラック１０、１０ａ、１０ｃから外れた部分に曲線レールを配置することで周回軌道を形成している。ラック１０、１０ａ、１０ｃと周回軌道との隣接する距離を長くとることにより、リニアモータ台車４１とラック１０、１０ａ、１０ｃのピッキングステーション５０等との間で荷物Ｇの受け渡し位置を多く確保することができる。ラック１０の下段側の棚段１２が２段のときは、ラック１０ｃの下段側の棚段１２ｃも２段にし、リニアモータ台車装置４０ａも各棚段に沿って、２組配置される。つまり、この場合、周回軌道（レール４５ａ）も２段に構成される。上段側の棚段１１ｃ（図示せず）に沿って、リニアモータ台車装置４０ａの上に、シャトル台車装置３０（図示せず）が配置されている。シャトル台車装置３０は、ラック１０に沿って配置されているシャトル台車装置３０と同様に、直線的に配置されている。

【0073】

変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃは、第１実施形態のピッキングシステム１００、第２実施形態のピッキングシステム１００ｂに比べて、ラック１０ｃが増設されており、荷物Ｇの収容量が多い。ピッキングシステム１００ｃは、下段側における荷物Ｇの搬送量が多くなり、高速のリニアモータ台車４１ａを用いることにより、大量の搬送量を迅速に処理することが可能になる。

【0074】

（８）変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄ
変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄは、図１０に示すように、変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃとラック１０ｃの位置が異なり、さらに、下段の棚段１２ｄにピッキングステーション５０を備えたラック１０ｄを備えている。ラック１０ｄは複数の上段側の棚段１１ｄ（図示せず）と１～２段の下段側の棚段１２ｄとを備えている。

【0075】

変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄは、変形実施形態２Ａのピッキングシステム１００ｃに比べて、ピッキングステーション５０が増設されており、ピッキング処理能力が高い。さらに、ラック１０ｄが増設されており、荷物Ｇの収容量が多い。したがって、ピッキングシステム１００ｄは、下段側における荷物Ｇの搬送量が多くなり、高速のリニアモータ台車４１ａを用いることにより、大量の搬送量を迅速に処理することが可能になる。

【0076】

また、変形実施形態１Ａのピッキングシステム１００ａでは、ラック１０とラック１０ｂとを隣接配置して、ラック１０とラック１０ｂとで昇降搬送装置２０を共用することを説明した。変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄにおいても同様に、ラック１０とラック１０ｃを近接配置させ、昇降搬送装置２０を共用してもよい。

【0077】

（９）変形実施形態２Ｃのピッキングシステム１００ｅ
変形実施形態２Ｃのピッキングシステム１００ｅは、図１１に示すように、下段側において、周回軌道を構成するレール４５ａの内部を分断するかのように、分岐レール４５ｂが配置されている。そして、分岐レール４５ｂに沿って、ラック１０ｅの下段側の棚段１２ｅおよびラック１０ｆの下段側の棚段１２ｆが配置されている。ラック１０ｅ、ラック１０ｆは、それぞれ、上段側の棚段も有している。ラック１０ｅ、ラック１０ｆは、どちらか一方だけが配置されていてもよい。

【0078】

変形実施形態２Ｃのピッキングシステム１００ｅは、変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄに比べて、ラック１０ｅ、１０ｆが増設されており、荷物Ｇの収容量が多い。したがって、ピッキングシステム１００ｅは、下段側における荷物Ｇの搬送量が多くなり、高速のリニアモータ台車４１ａを用いることにより、大量の搬送量を迅速に処理することが可能になる。

【0079】

また、変形実施形態２Ｂのピッキングシステム１００ｄでは、ラック１０とラック１０ｃとを隣接配置して、ラック１０とラック１０ｃとで昇降搬送装置２０を共用してもよいことを説明した。変形実施形態２Ｃのピッキングシステム１００ｅにおいても同様に、ラック１０とラック１０ｅ、または、ラック１０ｃとラック１０ｆを近接配置させ、昇降搬送装置２０を共用してもよい。

【0080】

３．実施形態の共通事項
上記第１、第２実施形態、変形実施形態は、下記の構成及び機能を共通に有している。

【0081】

ピッキングシステム１００、１００ａ、１００Ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅは、ラック１０と、昇降搬送装置２０と、シャトル台車装置３０と、リニアモータ台車装置４０、４０ａと、ピッキングステーション５０とを備えている。ラック１０は、荷物Ｇを収納する複数の棚段を有する。昇降搬送装置２０は、ラックの各棚段と荷物Ｇの受け渡しが可能であり、荷物Ｇを昇降搬送する。シャトル台車装置３０は、シャトル台車３１とレール３５とを有する。シャトル台車は、ラックの複数の棚段のうちの上段側の棚段１１に隣接して配置され、各棚段の荷物Ｇを入庫または出庫し、各棚段で搬送する。ピッキングステーション５０は、ラックの複数の棚段のうちの下段側の棚段１２に沿って配置されている。リニアモータ台車装置４０、４０ａは、リニアモータ台車４１、４１ａと、レール４５とを有する。リニアモータ台車４１、４１ａは、ラックの複数の棚段のうちの下段側の棚段に隣接して配置され、前記ピッキングステーションに荷物Ｇの搬出入を行う。

【0082】

なお以上の説明において、ラックの下段側は、下段側の棚段として説明したが、いずれにおいても、棚の無い、下段側の段であってもよい。

【0083】

本開示のピッキングシステム１００、１００ａ、１００Ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅは、ピッキングステーション５０が配置された下段側に、高速のリニアモータ台車４１、４１ａを配置することで、ピッキングステーションへ多数の荷物Ｇを搬出入することができる。

【0084】

４．他の実施形態
以上、本発明の一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。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本開示のピッキングシステムは、ラックとピッキングステーションとの間で荷物の搬出入を行う自動倉庫に用いることができる。

【符号の説明】

【0086】

１００、１００ａ、１００Ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ、１００ｅ ピッキングシステム
１０ ラック
１１ 上段側の棚段
１２ 下段側の棚段
１５、１５ａ、１５ｂ 移送装置
１６ 受け渡し装置
２０ 昇降搬送装置
３０ シャトル台車装置
３１ シャトル台車
３５ レール
４０、４０ａ リニアモータ台車装置
４１、４１ａ リニアモータ台車
４１１ （リニアモータ台車）本体
４２ａ 第１可動子
４２ｂ 第１固定子
４２２ 支持ローラ
４３ａ 第２可動子
４３ｂ 第２固定子
４３１ 永久磁石
４４１ 第１無端ベルト
４４２ 第２無端ベルト
４４５ 第１プーリ
４４６ 第２プーリ
４５、４５ａ レール
４７ 車輪
５０ ピッキングステーション
６０ コントローラ
Ｇ 荷物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】