JP4433893B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

本発明は自動倉庫に関するものである。

自動倉庫は、物品の格納や在庫管理、あるいは配送管理を自動的に行うものであって、物品を搬送する搬送装置を備えている。下記特許文献１、２には、自動倉庫の一例が記載されている。
特開平８−１４３１１２号公報 特開２０００−２３８９０６号公報

ところで、上記特許文献１、２に開示されている自動倉庫は、箱（ストック対象物）を１つずつ搬送する構成であり、搬送効率が低い。また、上記特許文献２に開示されている自動倉庫は、天井クレーンを有し、棒状の把持装置がストック対象物を把持して上下方向に移動して搬送する構成である。そのため、把持装置を移動可能とするためのスペースを倉庫の天井近傍（天井クレーンの上方）に設ける必要がある。その場合、倉庫内（倉庫の天井近傍）に無駄なスペースが設けられることとなり、倉庫の収納効率が低下する不都合が生じる。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、倉庫内のスペースの無駄を省き、収納効率及び搬送効率を向上できる自動倉庫を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の自動倉庫は、複数のケースどうしを相対移動可能に連結する連結部を有するケースユニットと、前記ケースを鉛直方向に並べた状態で前記ケースユニットを収容可能なラック部と、前記ケースユニットを保持して移動可能な移動部と、前記ラック部の上方に設けられ、前記移動部の移動をガイドするガイド部と、前記ガイド部を前記ラック部の上方で移動する駆動装置とを備え、前記ガイド部は、前記移動部を鉛直方向にガイドする鉛直領域と、水平方向にガイドする水平領域と、前記鉛直領域と前記水平領域との間に設けられた屈曲領域とを有し、前記移動部は、前記ガイド部の鉛直領域の下端部と前記ラック部の上端部とが接続された状態で、前記ケースユニットを前記ガイド部と前記ラック部との間で移動することを特徴とする。

本発明によれば、複数のケースどうしを連結部で連結してケースユニットを構成したので、移動部はケースユニットを保持して移動することにより、複数のケースを一度に搬送することができる。したがって、搬送効率を向上することができる。また、ラック部の上方に、移動部の移動をガイドするための鉛直領域と水平領域と屈曲領域とを有するガイド部を配置したので、倉庫の天井近傍に大きなスペースが無くても、移動部はケースユニットを保持してガイド部とラック部との間で移動して搬送することができる。したがって、倉庫内に無駄なスペースを設けなくてすむので、収納効率を向上することができる。この場合において、ケースどうしは相対移動可能に連結部で連結されているので、ケースユニットを容易に曲げることができ、移動部とともにガイド部に沿って良好に移動することができる。そして、ケースユニットをガイド部とラック部との間で移動するために、ガイド部の鉛直領域の下端部とラック部の上端部とを接続する際、駆動装置によってガイド部を移動することで、前記下端部と上端部とを位置決めすることができる。

本発明の自動倉庫において、前記連結部は、前記移動部の移動方向と交差する方向を軸として、前記ケースどうしを回動可能に連結することを特徴とする。

本発明によれば、ケースユニットを容易に曲げることができ、ケースユニットが屈曲領域を有するガイド部上を移動する際の移動を円滑に行うことができる。

本発明の自動倉庫において、前記ケースユニットは、前記ガイド部上を走行する走行部を有することを特徴とする。

本発明によれば、ケースユニットに走行部を設けたので、ケースユニットはガイド部上を円滑に移動することできる。

本発明の自動倉庫において、前記ラック部は、前記ケースユニットの移動をガイドするとともに、該ケースユニットの前記移動方向以外への移動を規制するラックガイド部を有することを特徴とする。

本発明によれば、ケースユニットがラック部に搬送される際の移動を円滑に行うことができる。また、ケースユニットの移動方向以外への移動を規制することで、ケースユニットはラック部に安定して収容される。

本発明の自動倉庫において、前記ケースは、該ケース内部に対して物品を通過させる開口部を有し、前記ラック部は、前記開口部の少なくとも一部を開閉する抑え部材を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、抑え部材によって開口部を閉じることで、ラック部に収容された状態のケースから物品が出てしまう不都合を防止することができる。そして、ケースから物品を取り出す際には、抑え部材を作動して開口部を開けることで、開口部を介して物品を取り出すことができる。

本発明によれば、収納効率及び搬送効率を向上できる。

以下、本発明の自動倉庫について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の自動倉庫Ｓの一実施形態を示す斜視図である。以下の説明において、水平面内における所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向（鉛直方向）をＺ軸方向とする。

図１において、自動倉庫Ｓは、複数のケース１どうしを相対移動可能に連結する連結部２を有するケースユニット３と、ケース１をＺ軸方向に並べた状態でケースユニット３を収容するラック部４を複数備えたラックユニット５と、ケースユニット３を保持して移動可能な移動部６と、ラック部４（ラックユニット５）の上方に設けられ、移動部６の移動をガイドするガイド部７と、ガイド部７をラック部４の上方で移動する駆動装置８とを備えている。

ガイド部７は、移動部６をＺ軸方向（鉛直方向）にガイドする鉛直領域７Ａと、Ｙ軸方向（水平方向）にガイドする水平領域７Ｃと、鉛直領域７Ａと水平領域７Ｃとの間に設けられた屈曲領域７Ｂとを有している。鉛直領域７Ａ、屈曲領域７Ｂ、及び水平領域７Ｃは連続するように形成されている。屈曲領域７Ｂは、水平領域７Ｃと鉛直領域７Ａとを滑らかに繋ぐように側面視において略円弧状に形成されている。ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部のＺ軸方向に関する位置（高さ）は、ラック部４（ラックユニット５）の上端部の位置（高さ）とほぼ等しいか、ラック部４の上端部の位置（高さ）よりも高くなるように設けられている。

ガイド部７は移動部６のＸ軸方向両側のそれぞれに設けられており、移動部６はガイド部７に沿って移動する。移動部６にはワイヤ６Ｗの一端部が接続され、他端部にはワイヤ巻き上げ装置６Ｄが接続されている。ここで、巻き上げ装置６Ｄは、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部（一端部）とは反対側の他端部に設けられている。巻き上げ装置６Ｄがワイヤ６Ｗを巻き取ることにより、移動部６はガイド部７に沿って巻き上げ装置６Ｄに近づく方向（ガイド部７の他端部側）に移動する。一方、巻き上げ装置６Ｄがワイヤ６Ｗを繰り出すことにより、移動部６はガイド部７に沿って巻き上げ装置６Ｄから遠ざかる方向（ガイド部７の一端部側）に移動する。なお、移動部６を移動するための駆動手段は任意に構成可能であり、移動部６にアクチュエータ（駆動部）を設けておき、そのアクチュエータの駆動によって移動部６が移動されてもよいし、ガイド部７を傾斜させ、移動部６（及びその移動部６に保持されたケースユニット３）の自重によって移動するようにしてもよい。

また、移動部６は、ローラ部（走行部）６Ｒを有している。ローラ部６Ｒは、移動部６のＸ軸方向両側のそれぞれに設けられている。ガイド部７は、ローラ部６Ｒを保持しつつローラ部６Ｒの移動をガイドし、移動部６の移動方向以外への移動を規制する。ローラ部６Ｒを有する移動部６は、ガイド部７の鉛直領域７Ａにおいては鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動し、水平領域７Ｃにおいては水平方向（Ｙ軸方向）に移動し、屈曲領域７ＢにおいてはＸ軸まわりの回転方向に移動する。

また、移動部６は、ケースユニット３の一端部（上端部）を保持（把持）可能な把持部６Ｈを有している。移動部６は、把持部６Ｈによってケースユニット３の上端部を保持した状態で移動可能である。ケースユニット３は、移動部６の移動に伴って移動する。

駆動装置８は、Ｘ軸方向に延びる桁部材である第１ガイド部１０にガイドされつつＸ軸方向に移動可能な第１駆動部９と、Ｙ軸方向に延びる桁部材である第２ガイド部１１にガイドされつつＹ軸方向に移動可能な第２駆動部１２とを備えている。本実施形態において、第１駆動部９は２つ設けられており、Ｙ軸方向に延びるガイド部７の水平領域７Ｃの両端部のそれぞれを支持した状態で、第１ガイド部１０上を移動する。この第１駆動部９の移動に伴って、ガイド部７がＸ軸方向に移動する。第２駆動部１２も２つ設けられており、Ｘ軸方向に延びる第１ガイド部１０の両端部のそれぞれを支持した状態で、第２ガイド部１１上を移動する。この第２駆動部１２の移動に伴って、第１ガイド部１０が第１駆動部９、ガイド部７、及び移動部６と一緒にＹ軸方向に移動する。このように、駆動装置８は、鉛直領域７Ａ、屈曲領域７Ｂ、及び水平領域７Ｃを有するガイド部７をラックユニット５の上方においてＸＹ方向（水平方向）に移動可能である。また、ガイド部７上の移動部６も、ガイド部７のＸＹ方向の移動に伴って移動する。

第２ガイド部１１は、ラックユニット５の上方、且つラックユニット５のＸ軸方向の両側のそれぞれに配置されており、支柱１３によって支持されている。第２駆動部１２は、第２ガイド部１１上を走行可能なローラ部１２Ｒを有しており、ローラ部１２Ｒを回転することで、第２ガイド部１１に沿ってＹ軸方向に移動する。第１ガイド部１０は、第２駆動部１２上に固定されており、ラックユニット５の上方に配置されている。第１駆動部９も、第１ガイド部１０上を走行可能なローラ部（不図示）を有しており、ローラ部を回転することで、第１ガイド部１０に沿ってＸ軸方向に移動する。

ラックユニット５は、Ｙ軸方向に延びる梁１４Ｈ及びその梁１４Ｈを支持する支柱１４Ｂを有する枠部材１４を複数備えている。枠部材１４は、第２ガイド部１１、１１を支持する支柱１３、１３の間においてＹ軸方向に関して複数並んで配置されている。そして、これら枠部材１４どうしの間の空間に、ケースユニット３を収容可能なラック部４が複数設けられている。また、ラック部４は、第２ガイド部１１を支持する支柱１３と枠部材１４との間にも設けられている。枠部材１４には、ラック部４を構成するラックガイド部４Ｇが取り付けられている。また、ラックガイド部４Ｇは、第２ガイド部１１（支柱１３）にも取り付けられている。また、ラックユニット５の外側には、自動倉庫Ｓに対して搬入されたケースユニット３を一旦収容するとともに、自動倉庫Ｓから搬出されるケースユニット３を一旦収容する入手庫ラック部１５が設けられている。入出庫ラック部１５は、ラック部４と同等の構成を有している。入出庫ラック部１５にはフォークリフト２０がアクセスするようになっている。

図２はラック部４に収容された状態のケースユニット３を示す斜視図である。図２において、ケースユニット３は、複数（本実施形態では６つ）のケース１をＺ軸方向に並べた状態でラック部４に収容されている。ケースユニット３は、ローラ部（走行部）３Ｒを有している。ローラ部３Ｒは、ケースユニット３（ケース１）のＸ軸方向両側のそれぞれに設けられているとともに、ケース１どうしを連結する連結部２の位置に対応するように、ケースユニット３の長手方向（図２ではＺ軸方向）に沿って複数並んで設けられている。

ラック部４は、ローラ部３Ｒの移動をガイドするラックガイド部４Ｇを備えている。ラックガイド部４Ｇは、Ｚ軸方向に延びるように設けられ、ケースユニット３のＸ軸方向両側のそれぞれに配置されている。ラックガイド部４Ｇは、図１を参照して説明したように枠部材１４（第２ガイド部１１）に取り付けられている。

ラックガイド部４Ｇは、ローラ部３Ｒを保持可能であるとともに、ローラ部３ＲのＺ軸方向のみの移動をガイドする。すなわち、ローラ部３Ｒは、ラックガイド部４Ｇに沿ってＺ軸方向のみに移動可能であり、Ｚ軸方向以外の方向には、その移動を規制されている。このように、ラック部４は、ケースユニット３の移動をガイドするとともに、該ケースユニット３の移動方向以外への移動を規制するラックガイド部４Ｇを備えた構成となっている。

また、ラックガイド部４Ｇの上端部には、ラックガイド部４Ｇに対してローラ部３Ｒを出し入れするための挿入口４Ｓが形成されている。ローラ部３Ｒが挿入口４Ｓを介してラックガイド部４Ｇに対して出入りすることで、ケースユニット３がラック部４に対して出入りするようになっている。

また、ローラ部３Ｒはガイド部７に沿って走行可能であり、ケースユニット３はガイド部７にガイドされつつ移動可能である。ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部には、ガイド部７の内側に対してローラ部３Ｒを出し入れするための挿入口７Ｓが形成されている（図１参照）。ローラ部３Ｒが挿入口７Ｓを介してガイド部７に対して出入りすることで、ケースユニット３がガイド部７に対して出入りするようになっている。

そして、ケースユニット３（ケース１）は、ガイド部７の鉛直領域７Ａにおいては鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動し、水平領域７Ｃにおいては水平方向（Ｙ軸方向）に移動し、屈曲領域７ＢにおいてはＸ軸まわりの回転方向に移動する。ここで、ケースユニット３を構成するケース１どうしを連結する連結部２は、ケースユニット３（移動部６）の移動方向と交差するＸ軸を回転中心として、ケース１どうしを回動可能に連結している。したがって、ケースユニット３のガイド部７に沿った移動は妨げられない。

また、ガイド部７に沿って移動可能な移動部６は、ラックガイド部４Ｇに沿っても移動可能に設けられている。すなわち、ガイド部７とラックガイド部４Ｇとはほぼ同形状に設けられており、移動部６は、ガイド部７とラック部４のラックガイド部４Ｇとの双方で移動可能であるとともに、ケースユニット３も、ガイド部７とラック部４のラックガイド部４Ｇとの双方で移動可能である。

ケース１は、そのケース１内部に対して物品（ここでは引き出し）を通過させる開口部１Ｋを有している。ラック部４は、ケース１の開口部１Ｋの一部を開閉する抑え部材３０を有している。抑え部材３０はＺ軸方向を長手方向とする板部材であって、ラックガイド部４ＧにＺ軸まわりの回転方向に回動可能に支持されている。抑え部材３０は、回動することで、Ｚ軸方向に並んで設けられた複数のケース１のそれぞれの開口部１Ｋを同時に開閉可能である。また、この抑え部材３０は入出庫ラック部１５にも設けられている。

次に、上述した構成を有する自動倉庫Ｓにおいて、ラック部４に収容されているケースユニット３を自動倉庫Ｓから搬出する手順の一例について説明する。

ラックユニット５を構成する複数のラック部４のうち、所定のラック部４に収容されているケースユニット３を搬出する際、図３に示すように、駆動装置８の駆動によってガイド部７が移動され、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部と前記所定のラック部４のラックガイド部４Ｇの上端部とが接続される。これにより、鉛直領域７Ａの挿入口７Ｓとラック部４の挿入口４Ｓとが接続される。

次いで、移動部６がガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部まで移動し（場合によってラックガイド部４Ｇまで乗り入れ）、図４に示すように、把持部６Ｈでケースユニット３の上端部の被把持部３Ｈを保持（把持）する。

ケースユニット３の上端部を保持した移動部６は、ガイド部７の他端部側に移動する。移動部６の移動に伴って、ラック部４に収容されているケースユニット３はラックガイド部４Ｇにガイドされつつ上方に移動され、やがてケースユニット３のローラ部３Ｒがガイド部７に沿って走行する。これにより、ケースユニット３がガイド部７上に乗り移り、ガイド部７にガイドされつつ水平方向に移動し、そのガイド部７に支持される。このように、移動部６は、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部とラック部４の上端部とが接続された状態で、ケースユニット３をラック部４からガイド部７に移動する。ケースユニット３をガイド部７上に支持させるために移動するとき、ケースユニット３はガイド部７の屈曲領域７Ｂを通過することになるが、連結部２はケース１どうしをＸ軸まわりの回転方向に回動可能に連結しているので、ケースユニット３（ケース１）はガイド部７（屈曲領域７Ｂ）に沿って円滑に移動する。

ガイド部７上にケースユニット３が支持された後、駆動装置８はケースユニット３を支持したガイド部７を水平方向に移動し、図５に示すように、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部と入出庫ラック部１５のラックガイド部１５Ｇの上端部とを接続する。そして、移動部６がガイド部７の一端部側に移動することにより、図６に示すように、ケースユニット３はガイド部７及びラックガイド部１５Ｇにガイドされつつ、入出庫ラック部１５に乗り移る。このように、移動部６は、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部と入出庫ラック部１５の上端部とが接続された状態で、ケースユニット３をガイド部７から入出庫ラック部１５に移動する。

入出庫ラック部１５にラックユニット３が収容された後、図７に示すように、フォークリフト２０が入出庫ラック部１５に収容されたラックユニット３にアクセスする。そして、ケース１の開口部１Ｋを介して、ケース１内部に収容されている物品がフォークリフト２０により取り出され、自動倉庫Ｓより搬出される。ここで、図８の拡大図に示すように、ケース１内部より物品を取り出す際には、入出庫ラック部１５の抑え部材３０が回動し、ケース１の開口部１Ｋを開ける。こうすることにより、ケース１より物品を取り出すことができる。ここで、本実施形態においては、ケース１と物品（引き出し）との間には、フォークリフト２０のフォークを配置可能な隙間１Ｄが形成されている。フォークリフト２０は、前記隙間１Ｄにフォークを差し込んで、物品を取り出すことができる。

以上、所定のラック部４に収容されているケースユニット３を搬出する手順について説明したが、所定のラック部４に対してケースユニット３を搬入する際には、上述した手順と逆の手順を行えばよい。

以上説明したように、複数のケース１どうしを連結部２で連結してケースユニット３を構成したので、移動部６はケースユニット３を保持して移動することにより、複数のケース１を一度に搬送することができる。したがって、搬送効率を向上することができる。また、ラック部４の上方に、移動部６の移動をガイドするための鉛直領域７Ａと水平領域７Ｃと屈曲領域７Ｂとを有するガイド部７を配置したので、ケースユニット３を移動部６によってガイド部７上にほぼ水平状態で支持し、その状態で駆動装置８によってガイド部７ごと移動することができる。したがって、倉庫の天井近傍（搬送装置８の上方）などに大きなスペースが無くても、移動部６はケースユニット３を保持してガイド部７とラック部４との間を移動することができる。このように、倉庫内に無駄なスペースを設けなくてすむので、収納効率を向上することができる。この場合において、ケース１どうしは相対移動可能に連結部２で連結されているので、ケースユニット３を容易に曲げることができ、ガイド部７に沿って良好に移動させることができる。そして、ケースユニット３をガイド部７とラック部４との間で移動するために、ガイド部７の鉛直領域７Ａの下端部とラック部４（ラックガイド部４Ｇ）の上端部とを接続する際、駆動装置８によってガイド部７を移動することで、前記下端部と上端部とを位置決めすることができる。

そして、連結部２は、移動部６の移動方向と交差するＸ軸を回動中心として、ケース１どうしを回動可能に連結しているので、ケースユニット３を容易に曲げることができ、ケースユニット３がガイド部７の屈曲領域７Ｂを移動する際の移動を円滑に行うことができる。

また、ケースユニット３に、ガイド部７上を走行するローラ部３Ｒを設けたので、ケースユニット３はガイド部７上を円滑に移動することできる。

また、ラック部４、１５に、ケースユニット３の移動をガイドするとともに、ケースユニット３の移動方向以外への移動を規制するラックガイド部４Ｇ、１５Ｇを設けたので、ケースユニット３がラック部４、１５に搬送される際の移動を円滑に行うことができる。また、ケースユニット３の移動方向以外への移動を規制することで、ケースユニット３はラック部４、１５に安定して収容される。

また、ラック部４、１５に、ケース１の開口部１Ｋを開閉する抑え部材３０を設けたので、抑え部材３０によって開口部１Ｋを閉じることで、ラック部４、１５に収容された状態のケース１から物品が出てしまう不都合を防止することができる。そして、入出庫ラック部１５において、ケース１から物品を取り出す際には、抑え部材３０を作動して開口部１Ｋを開けることで、開口部１Ｋを介して物品を取り出すことができる。

なお、本実施形態に係る自動倉庫Ｓは、各種部品を保管する場合に適用可能であることはもちろん、銀行の貸金庫等にも適用可能である。

本発明の自動倉庫の一実施形態を示す概略斜視図である。 本発明に係るラック部に収容された状態のケースユニットを示す斜視図である。 本発明の自動倉庫の動作を説明するための斜視図である。 移動部がケースユニットを保持している状態を示す図である。 本発明の自動倉庫の動作を説明するための斜視図である。 本発明の自動倉庫の動作を説明するための斜視図である。 本発明の自動倉庫の動作を説明するための斜視図である。 抑え部材の動作を示す斜視図である。

符号の説明

１…ケース、１Ｋ…開口部、２…連結部、３…ケースユニット、３Ｒ…ローラ部（走行部）、４…ラック部、４Ｇ…ラックガイド部、６…移動部、７…ガイド部、７Ａ…鉛直領域、７Ｂ…屈曲領域、７Ｃ…水平領域、８…駆動装置、１５…入出庫ラック部、３０…抑え部材

Claims (5)

1. 複数のケースどうしを相対移動可能に連結する連結部を有するケースユニットと、
   前記ケースを鉛直方向に並べた状態で前記ケースユニットを収容可能なラック部と、
   前記ケースユニットを保持して移動可能な移動部と、
   前記ラック部の上方に設けられ、前記移動部の移動をガイドするガイド部と、
   前記ガイド部を前記ラック部の上方で移動する駆動装置とを備え、
   前記ガイド部は、前記移動部を鉛直方向にガイドする鉛直領域と、水平方向にガイドする水平領域と、前記鉛直領域と前記水平領域との間に設けられた屈曲領域とを有し、
   前記移動部は、前記ガイド部の鉛直領域の下端部と前記ラック部の上端部とが接続された状態で、前記ケースユニットを前記ガイド部と前記ラック部との間で移動することを特徴とする自動倉庫。
2. 前記連結部は、前記移動部の移動方向と交差する方向を軸として、前記ケースどうしを回動可能に連結することを特徴とする請求項１記載の自動倉庫。
3. 前記ケースユニットは、前記ガイド部上を走行する走行部を有することを特徴とする請求項１又は２記載の自動倉庫。
4. 前記ラック部は、前記ケースユニットの移動をガイドするとともに、該ケースユニットの前記移動方向以外への移動を規制するラックガイド部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の自動倉庫。
5. 前記ケースは、該ケース内部に対して物品を通過させる開口部を有し、
   前記ラック部は、前記開口部の少なくとも一部を開閉する抑え部材を備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の自動倉庫。
   

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