JP6476855B2 - 自動倉庫および物体の検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、ラックと、ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫に関する。

従来、複数の荷物を収容可能なラックと、ラックに沿って走行するスタッカクレーン等の入出庫装置とを備える自動倉庫が存在する。

このような自動倉庫では、ラックの入出庫装置側の面である前面から、入出庫装置による、ラックに対する荷物の出し入れが行われる。また、ラックの前面とは反対側の背面から、例えば人手によって荷物の取り出し（例えば、「背面ピッキング」と呼ばれる。）が行われる場合もある。

この場合、作業者の全身または手などの一部がラックの背面からラック内に進入可能であるため、例えば作業者の安全性を確保するための仕組みが求められる。

特許文献１には、クレーン走行路の走行面に設置される背面ピッキング方式のラック装置が開示されている。このラック装置では、ラック背面から物品の取り出しが可能な物品格納棚のクレーン走行側に、金網センサが取り付けられている。

この金網センサに、作業者が触れた場合、金網センサからクレーンに対して停止指令信号を送信し、クレーンを停止させる。これにより、作業者の安全が確保される。

実開平７−４０６１５号公報

しかしながら、上記従来の技術では、物品格納棚のクレーン走行側に設けられたセンサと、クレーンの走行軌道との距離が比較的に短いため、センサによる作業者の検出が、クレーンの安全な停止に間に合わない場合も考えられる。

そこで、上記距離を長くするために、クレーンの走行軌道を、ラックから遠ざけることも考えられる。しかし、この場合は、クレーンが備える、荷物の移載のための機構（フォークなど）のストロークを長くする必要があり、かつ、自動倉庫の設置面積が増加する等の問題が生じる。

また、ラックの、ピッキング用の荷物収容部において、前面と背面とを排他的に閉じる（一方が閉じた場合に一方が開く）ような開閉装置を設置することも考えられる。しかし、この場合は、例えば、開閉動作の開始から完了までの待ち時間の発生等の作業効率に関する問題が生じる。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、ラックと、ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫であって、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることのできる自動倉庫および物体の検出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る自動倉庫は、各々が荷物を収容可能な複数の収容部を有するラックと、前記ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫であって、前記複数の収容部のうちの少なくとも１つは、前記ラックの、前記入出庫装置との間で荷物が出し入れされる前面側とは反対側である背面側から荷物を取り出し可能なピッキング用収容部であり、前記ピッキング用収容部は、前記荷物が載置された状態で前記ラックの背面側に引き出し可能なスライド部材と、前記スライド部材のスライド方向において、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置された物体検出センサとを有する。

この構成によれば、ピッキング用収容部において荷物が載置されたスライド部材が引き出されることで、当該荷物のラックの背面からの取り出し（背面ピッキング）が容易化される。

また、引き出された状態のスライド部材の、ラックの前面側の端部近傍に物体検出センサが設けられる。つまり、物体検出センサは、ラック（ピッキング用収容部）の前面から奥方向（背面の方向）に離れた位置に配置される。

すなわち、ピッキング用収容部内における物体（荷物または作業者など）の検出位置と、入出庫装置の走行軌道（レールまたは路面など）との距離が比較的に長くされる。そのため、例えば荷崩れを起すことにより、ピッキング用収容部の前面から荷物が飛び出しそうになった場合に、その荷物が前面まで比較的に遠い位置にある時点で、その荷物が検出される。従って、その荷物が実際にピッキング用収容部の前面から飛び出してくるタイミングに対して、余裕を持って入出庫装置の停止等の制御を行うことができる。このことは、ピッキング用収容部の前面から飛び出そうとする物体が、作業者の体の一部であっても同様である。

その結果、作業者または荷物と、動作中の入出庫装置との意図しない接触等の事故の発生の確率が従来よりも低減される。

また、本態様のピッキング用収容部における安全性向上のための構造は、例えばピッキング用収容部の前面および背面の一方を排他的に閉じる（または開ける）ような、待ち時間が生じやすい構造ではない。そのため、例えば、ピッキング用収容部からの前面または背面からの荷物の取り出し等の作業を効率よく進めることができる。

このように、本態様の自動倉庫は、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることのできる自動倉庫である。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記物体検出センサは、前記端部近傍であって、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部よりも、前記ラックの前面に近い位置に配置されているとしてもよい。

この構成によれば、スライド方向において、引き出された状態のスライド部材を検出しない位置に物体検出センサが配置されるため、例えば、物体検出センサの検知領域を上下方向に広く設定することができる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記物体検出センサは、前記端部近傍であって、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部よりも、前記ラックの背面に近い位置に配置されているとしてもよい。

この構成によれば、引き出された状態のスライド部材に載置された荷物により近い位置に、物体検出センサが配置されるため、例えば、荷崩れの発生をより早期に検出することが可能となる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記物体検出センサは、前記スライド部材が引き出された状態になった場合に、物体の検出を行うとしてもよい。

この構成によれば、物体検出センサを、背面ピッキングが行われるときにのみ稼働させることができる。そのため、例えば、背面ピッキングを行っていない期間において、物体検出センサが、ピッキング用収容部に収容されている荷物を検出することに起因するエラー（当該検出結果に基づく入出庫装置の停止など）の発生が防止される。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記ピッキング用収容部はさらに、前記スライド部材が引き出された状態になった場合に、前記スライド方向における、前記スライド部材と前記ラックの前面との間の空間に突出可能に配置された柵部材を有するとしてもよい。

この構成によれば、荷物等のラックの前面からの飛び出しを柵部材によって阻止することができる。これにより、例えば、スライド部材の引き出し可能長さが短いことにより、物体検出センサがラックの前面に近い位置に配置された場合において、物体検出センサの検出結果に基づく入出庫装置の制御が、物体の飛び出しに間に合わない、という事態の発生が抑制される。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記ピッキング用収容部はさらに、前記スライド部材の前記ラックの背面側への引き出しに連動して、前記柵部材を突出させる連結機構を有するとしてもよい。

この構成によれば、例えば作業者が、背面ピッキングを行うためにスライド部材を引き出すことにより、自動的に柵部材が突出する。つまり、背面ピッキングにおける作業者の負担の増加を抑制しつつ、背面ピッキングにおける安全性を向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る自動倉庫において、前記柵部材は、前記空間に突出した場合に、前記ラックの前面に沿った方向に櫛歯状に並べられる複数の突出体を有し、前記物体検出センサは、前記複数の突出体における隣り合う２つの突出体の間において、前記２つの突出体の延設方向に沿った光線を形成する光出力部を有するとしてもよい。

この構成によれば、櫛歯状の柵部材の隙間から飛び出そうとする物体を、物体検出センサによって検出することができる。従って、背面ピッキングにおける安全性をより向上させることができる。

また、本発明の一態様に係る、自動倉庫で実施される物体の検出方法は、各々が荷物を収容可能な複数の収容部を有するラックと、前記ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫における物体の検出方法であって、前記複数の収容部のうちの少なくとも１つは、前記ラックの、前記入出庫装置との間で荷物が出し入れされる前面側とは反対側である背面側から荷物を取り出し可能なピッキング用収容部であり、前記ピッキング用収容部は、前記荷物が載置された状態で前記ラックの背面側に引き出し可能なスライド部材と、物体検出センサとを有し、前記物体の検出方法は、前記スライド部材の前記ラックの背面側への引き出しと、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置された物体検出センサによる物体の検出とを含む。

この方法によれば、例えば荷崩れを起すことによりピッキング用収容部の前面から荷物が飛び出しそうになった場合に、その荷物が前面まで比較的に遠い位置にある時点で、その荷物が検出される。従って、その荷物が実際にピッキング用収容部の前面から飛び出してくるタイミングに対して、余裕を持って入出庫装置の停止等の制御を行うことができる。なお、ピッキング用収容部の前面から飛び出そうとする物体が、作業者の体の一部であっても同様である。

その結果、作業者または荷物と、入出庫装置との意図しない接触等の事故の発生の確率が従来よりも低減される。

このように、本態様に係る物体の検出方法によれば、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることができる。

本発明によれば、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることのできる自動倉庫および物体の検出方法を提供することができる。

図１は、実施の形態１における自動倉庫の構成概要を示す正面図である。 図２は、実施の形態１におけるピッキング用収容部の構成概要を示す斜視図である。 図３は、実施の形態１における自動倉庫の制御システムを示すブロック図である。 図４は、実施の形態１におけるピッキング用収容部の側面図である。 図５は、図４に示すピッキング用収容部においてスライド部材が引き出された状態を示す図である。 図６は、荷崩れが起きた場合のピッキング用収容部を示す側面図である。 図７は、実施の形態２におけるピッキング用収容部の構成概要を示す斜視図である。 図８は、図７に示すピッキング用収容部においてスライド部材が引き出された状態を示す図である。 図９は、実施の形態２におけるピッキング用収容部の正面図である。 図１０は、図９に示すピッキング用収容部において柵部材が突出した状態を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態における自動倉庫のラックについて、図面を参照しながら説明する。なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示したものではない。

また、以下で説明する実施の形態は、本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、物体の検出方法、当該検出方法における動作または処理の順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
まず、図１を用いて、本発明の実施の形態１における自動倉庫１０の構成概要を説明する。

図１は、実施の形態１における自動倉庫１０の構成概要を示す正面図である。

なお、図１では、スタッカクレーン１００の構成を認識し易いように、スタッカクレーン１００の前方付近の複数の荷物９０等は点線で図示されている。

また、本実施の形態では、ラック２０の左右方向をＸ軸、前後方向（前面と背面とを結ぶ方向）をＹ軸、上下方向をＺ軸として、ラック２０の構造等を説明する。

図１に示すように、実施の形態１における自動倉庫１０は、スタッカクレーン１００と、複数の荷物９０を収容可能なラック２０とを備える。

スタッカクレーン１００は、入出庫装置の一例であり、ラック２０に沿って走行し、かつ、ラック２０に対する荷物９０の出し入れを行う装置である。

本実施の形態におけるスタッカクレーン１００は、下部台車１２０および上部台車１１０と、下部台車１２０および上部台車１１０を接続する２本のマスト１３０と、２本のマスト１３０に沿って昇降する昇降台１４０とを備える。

下部台車１２０は、例えば床面に設置された下レール１８２に沿って走行する台車であり、上部台車１１０は、例えば天井面に設置された上レール１８１に沿って走行する台車である。下部台車１２０と上部台車１１０は同期して移動し、これにより、２本のマスト１３０は鉛直方向と略平行な姿勢に維持される。

昇降台１４０には、荷物９０の移載を行う移載装置１５０が設置されている。本実施の形態における移載装置１５０は、スライドフォークによって荷物９０の移載を行う装置である。

スタッカクレーン１００は、下レール１８２および上レール１８１に沿って走行し、昇降台１４０を昇降させ、かつ、移載装置１５０のスライドフォークを出退させる。スタッカクレーン１００は、このような構成を採用することで、ラック２０等との間での荷物９０の受け渡しを行うことができる。

ラック２０は、荷物９０を縦横に複数収容することのできる構造体である。スタッカクレーン１００によって搬入された荷物９０は、ラック２０の前面からラック２０の内部に収容される。また、ラック２０に収容された荷物９０は、スタッカクレーン１００によって、ラック２０の前面から取り出される。

なお、「ラック２０の前面」とは、ラック２０の、スタッカクレーン１００との間で荷物９０が出し入れされる面（スタッカクレーン１００側の面）であり、本実施の形態では、ラック２０におけるＹ軸負側の面（図１における手前側の面）である。

また、図１において、荷物９０のそれぞれは１つの物体として図示されているが、例えば複数の箱体（ダンボール箱など）で構成されている場合もある。また、荷物９０は、パレット９５の上に載置された状態で、スタッカクレーン１００とラック２０との間でやり取りされる。そのため、以下で「荷物９０」という場合、その荷物９０を載置するパレット９５を含む場合もある。

本実施の形態では、各荷物９０は、ラック２０の支柱２１に取り付けられた支持部材５０によって下方から支持される。具体的には、図１に示すように、左右方向（Ｘ軸方向）に所定の間隔をあけて配置された一対の支持部材５０に、１つの荷物９０が載置される。

つまり、一対の支持部材５０、および、荷物９０の収容空間を形成する支柱２１等によって、１つの荷物９０が収容される収容部７０が形成されている。

ラック２０では、このような収容部７０が上下方向および左右方向に複数並んで配置されている。

また、本実施の形態におけるラック２０は、複数の収容部７０のうちの少なくとも１つであるピッキング用収容部７１を有している。

ピッキング用収容部７１は、ラック２０の前面側とは反対側である背面側から荷物９０を取り出し可能な収容部７０である。つまり、ピッキング用収容部７１は、スタッカクレーン１００による、前面からの荷物９０の出し入れが可能であり、かつ、背面からの、荷物９０（または荷物９０を構成する箱体の各々）のピッキングが可能な収容部７０である。

本実施の形態における自動倉庫１０は、ラック２０が有するピッキング用収容部７１の構成に特徴を有する。

以下、図２〜図６を用いて、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１の構成について説明する。

図２は、実施の形態１におけるピッキング用収容部７１の構成概要を示す斜視図である。なお、図２では、ピッキング用収容部７１の特徴を明確に図示するために、ピッキング用収容部７１に収容されたパレット９５およびパレット９５上の荷物９０を点線で概念的に図示している。

図３は、実施の形態１における自動倉庫１０の制御システムを示すブロック図である。

図２に示すように、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１は、スライド部材３２と物体検出センサ８０とを有する。

スライド部材３２は、荷物９０が載置された状態でラック２０の背面側に引き出し可能な部材である。本実施の形態では、スライド部材３２は、ラック２０の前後の支柱２１に固定されたベース部材３１に対してスライドするように配置されている。

また、スライド部材３２とベース部材３１とにより支持部材５１が構成されている。より詳細には、ピッキング用収容部７１は、図２に示すように、左右のそれぞれに支持部材５１を有しており、一対の支持部材５１によって、荷物９０を下方から支持することができる。

具体的には、移載装置１５０が有するスライドフォーク１５３が、一対の支持部材５１の間を通過することで、ピッキング用収容部７１への荷物９０の収容、または、ピッキング用収容部７１からスタッカクレーン１００への荷物９０の取り出しが行われる。

また、本実施の形態では、左右のスライド部材３２を引き出すためのハンドル４８が、これらスライド部材３２に取り付けられている。作業者は、背面ピッキングを行う場合、ハンドル４８を引くことで左右のスライド部材３２を引き出すことができる。また、作業者は、ハンドル４８を押すことで、引き出された状態の左右のスライド部材３２を、通常位置（スタッカクレーン１００との間で荷物９０のやり取りがなされる場合の位置）に戻すことができる。

なお、左右のスライド部材３２は、同期してスライドされるものであり、例えば、「スライド部材３２が引き出される」という場合、左右のスライド部材３２がともに引き出されることを意味する。また、これら左右のスライド部材３２によって、荷物９０が載置される１つのスライド部材が構成されている、と表現することもできる。

また、スライド部材３２のスライドを可能とするための構造に特に限定はなく、スライド部材３２は、例えばベース部材３１に固定されたガイドレールに嵌め合わされている。これにより、スライド部材３２は、ベース部材３１に対してスライド可能であり、かつ、ベース部材３１からの取り外れが防止されている。

また、支持部材５１の全長が伸縮可能であれば、支持部材５１を構成する長尺状の部材の数に特に限定はない。例えば、スライド部材３２とベース部材３１との間に、スライド部材３２およびベース部材３１の双方に対してスライド可能に取り付けられ中間部材が配置されていてもよい。

また、スライド部材３２のスライドを容易にするためのリンク機構等が、ピッキング用収容部７１に配置されていてもよい。

物体検出センサ８０は、スライド部材３２のスライド方向（ラック２０の前後方向（本実施の形態におけるＹ軸方向））において、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置された、物体の検出が可能なセンサである。

本実施の形態では、物体検出センサ８０は、投光器８１と受光器８２とで構成されている。投光器８１は、図２に示すように、所定の間隔をあけて一列に並べられた複数の光出力部８１ａを有する。図２では、投光器８１から放出された光の光軸８１ｂが一点鎖線で表されている。

投光器８１および受光器８２は、複数の光出力部８１ａのそれぞれから出力された光が、受光器８２が有する複数の受光部（図示せず）のいずれかに受光されるように配置されている。また、複数の受光器８２のいずれかが、所定の強度の光を受光しなくなった場合、物体検出センサ８０は、物体の検出を示す所定の信号（物体検出信号）を出力する。

つまり、物体検出センサ８０は、複数の光出力部８１ａによって、複数の光線からなるライトカーテンを形成し、ライトカーテンの少なくとも一部が遮られることで、所定の範囲内に存在する物体を検出することができる。

物体検出センサ８０が物体を検出した場合、物体検出信号が、物体検出センサ８０から制御装置１９０（図３参照）に送信される。

制御装置１９０は、スタッカクレーン１００の動作を制御する装置である。制御装置１９０は、例えば、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクユニット、および、スタッカクレーン１００の制御のためのプログラムなどから構成されるコンピュータシステムにより実現される。

制御装置１９０は、物体検出センサ８０から物体検出信号を受信した場合、スタッカクレーン１００に動作を停止させるための制御信号を送信する。

上記のように構成されたピッキング用収容部７１の動作例を、図４〜図６を用いて説明する。

図４は、実施の形態１におけるピッキング用収容部７１の側面図であり、図５は、図４に示すピッキング用収容部７１においてスライド部材３２が引き出された状態を示す図である。また、図６は、荷崩れが起きた場合のピッキング用収容部７１を示す側面図である。

なお、図４〜図６では、荷物９０が、複数の箱体９０ａ（例えばダンボール箱）によって構成されている場合が図示されており、これら複数の箱体９０ａのそれぞれも、スライド部材３２に載置された「荷物」の一例である。

図４に示すように、スライド部材３２が通常位置にある場合、つまり、背面からのピッキング（背面ピッキング）が行われていない場合、スライド部材３２に載置された荷物９０は、物体検出センサ８０の投光器８１からの光の少なくとも一部を遮る位置に存在する。

しかし、この状態では、物体検出センサ８０は、物体を検出する機能を停止させており（例えば、物体検出センサ８０の電源がオフにされた状態であり）、物体検出センサ８０から物体検出信号は出力されない。

その後、背面ピッキングを行うために、例えば作業者が、図５に示すようにスライド部材３２を引き出した場合、例えば荷物９０の少なくとも一部が、背面側の支柱２１よりも外部に位置する程度に荷物９０が引き出される。これにより、荷物９０を構成する箱体９０ａのそれぞれの取り出し（ピッキング）が容易に行われる。

また、図５に示されるようにスライド部材３２が引き出された場合（引き出し可能範囲において、引き出し距離が最大にされた状態）、例えば、スライド部材３２に設けられた突起が機械式スイッチ（図示せず）を押すことなどにより、物体検出センサ８０が起動する。または、スライド部材３２の状態（引き出されているか、または、通常位置にあるか等）をセンサ等を用いて監視している制御装置１９０が、スライド部材３２が引き出されたことを検知した場合、物体検出センサ８０を起動させる。

つまり、スライド部材３２が引き出された状態となったことをトリガとして、物体検出センサ８０が、物体の検出が可能な状態となる。

すなわち、本実施の形態における物体検出センサ８０は、背面ピッキングが行われるときにのみ稼働する。そのため、例えば、背面ピッキングを行っていない期間において、物体検出センサ８０が、ピッキング用収容部７１に収容されている荷物９０を検出することに起因するエラー（当該検出結果に基づくスタッカクレーン１００の制御など）の発生が防止される。

また、本実施の形態では、物体検出センサ８０は、図５に示されるように、スライド部材３２のスライド方向において、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置されている。

より詳細には、スライド部材３２の、スタッカクレーン１００側（ラック２０の前面側）の端部よりも、ラック２０の前面に近い位置に、物体検出センサ８０が配置されている。

従って、物体検出センサ８０によって形成されるライトカーテンは、引き出された物体（スライド部材３２、ならびに、スライド部材３２上のパレット９５および荷物９０）に遮断されない。そのため、例えば、物体検出センサ８０の検知領域（ライトカーテンの幅）を上下方向に広く設定することができる。

また、引き出された物体にライトカーテンが遮断されないため、物体検出センサ８０から物体検出信号は出力されない。そのため、ピッキング用収容部７１からの背面ピッキング作業と並行して、スタッカクレーン１００による荷物９０の搬送等の作業は実行される。

なお、制御装置１９０は、スライド部材３２の状態をセンサ等で監視しており、監視結果に基づいて、スタッカクレーン１００および背面ピッキングの排他制御を行うことができる。

つまり、制御装置１９０は、例えば、スライド部材３２が引き出された状態であることを検知した場合、スタッカクレーン１００によるピッキング用収容部７１ａに対する荷物９０の出し入れを禁止する。

また、制御装置１９０は、例えば、スタッカクレーン１００によるピッキング用収容部７１ａに対する荷物９０の出し入れが行われている期間にスライド部材３２を引き出し不可能とする、ロック機構（図示せず）を作動させることができる。

このような構成において、作業者が背面ピッキングを行っている際に、作業者のミスによって、例えば図６に示すように、１つの箱体９０ａがラック２０の前面側に落下した場合、ライトカーテンの一部が、落下した箱体９０ａによって遮断される。

つまり、物体検出センサ８０の投光器８１から出力される複数の光線のうちの１以上の光線が、落下した箱体９０ａによって遮断され、これにより、物体検出センサ８０から制御装置１９０に、物体検出信号が送信される。その結果、スタッカクレーン１００の動作が緊急停止される。

ここで、物体検出センサ８０は、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置されている。そのため、荷物９０が荷崩れを起すことで落下した箱体９０ａがラック２０（ピッキング用収容部７１）の前面まで比較的に遠い位置にある時点で、その箱体９０ａが物体検出センサ８０によって検出される。

従って、その箱体９０ａが実際にピッキング用収容部７１の前面から飛び出してくるタイミングに対して、余裕を持ってスタッカクレーン１００の停止等の制御を行うことができる。

つまり、仮にピッキング用収容部７１の前面にスタッカクレーン１００が位置しているときに箱体９０ａが落下した場合であっても、その箱体９０ａがピッキング用収容部７１の前面に到達する前に、スタッカクレーン１００の全動作を停止させることが可能となる。

また、例えば、荷物９０（箱体９０ａ）ではなく、例えば、作業者が、背面ピッキングの作業中に躓くなどして、ピッキング用収容部７１の前面側（スタッカクレーン１００側）に手を伸ばした場合を想定する。この場合であっても、手の検出位置と、スタッカクレーン１００の存在可能な領域までの距離が比較的に長いため、作業者の手が、動作中のスタッカクレーン１００に接触するような事故の発生の可能性が低減される。

なお、物体検出センサ８０が配置される位置である、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍とは、例えば、当該端部と同一位置または当該端部の近くの位置であって、荷崩れを起した荷物等の物体を物体検出センサ８０で検出した時に、スタッカクレーン１００の停止等の制御を行うことのできる位置である、と表現することもできる。

以上説明したように、本実施の形態の自動倉庫１０は、ラック２０と、ラック２０に沿って走行するスタッカクレーン１００とを備え、ラック２０は、前面から収容された荷物９０の背面からのピッキングが可能なピッキング用収容部７１を有する。

ピッキング用収容部７１は、荷物９０が載置された状態でラック２０の背面側に引き出し可能なスライド部材３２と、物体検出センサ８０とを有する。物体検出センサ８０は、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置されている。

この構成により、背面ピッキングが行われている期間における、荷物９０または作業者の体の一部等の物体の、ピッキング用収容部７１（ラック２０）の前面側への移動が早期に（前面から遠い時点で）検出される。その結果、当該物体が、動作中のスタッカクレーン１００に接触しないように、スタッカクレーン１００を制御することができる。

このように、本実施の形態の自動倉庫１０は、ラック２０の背面からの荷物９０のピッキング（背面ピッキング）を安全に行わせることのできる自動倉庫１０である。

なお、図４〜図６に示される、自動倉庫１０における物体の検出方法は、例えば、スライド部材３２のラック２０の背面側への引き出しと、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置された物体検出センサ８０による物体の検出とを含む、と表現することができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、物体検出センサ８０の配置位置を、引き出された状態のスライド部材３２のラック２０の前面側の端部近傍とすることで、ラック２０の前面から飛び出し得る物体の早期の（前面から遠い時点での）検出を可能としている。

しかし、例えば、ラック２０の背面側に、他の設備が近接して配置されている場合など、スライド部材３２の引き出し可能距離が比較的に短い場合も考えられる。この場合、物体検出センサ８０を、引き出された状態のスライド部材３２のラック２０の前面側の端部近傍に配置した場合であっても、物体検出センサ８０と、ラック２０の前面との距離が比較的に短くなる。

つまり、自動倉庫１０の構造上の制限、または、自動倉庫１０の設置環境上の制限等により、ラック２０の前面から飛び出し得る物体の早期の検出を可能とする位置に、物体検出センサ８０を配置できない場合が考えられる。

そこで、背面ピッキングを安全に行わせるための要素として、物体の飛び出しを物理的に阻止することのできる柵部材２００を有するピッキング用収容部７１ａについて、実施の形態２として、上記実施の形態１との差分を中心に説明する。

図７は、実施の形態２におけるピッキング用収容部７１ａの構成概要を示す斜視図である。なお、図７では、実施の形態２におけるピッキング用収容部７１ａの特徴を明確に表すために、図７における右側（Ｘ軸正側）の前後の支柱２１およびベース部材３１の図示は省略している。

図８は、図７に示すピッキング用収容部７１ａにおいてスライド部材３２が引き出された状態を示す図である。なお、図８において、柵部材２００および物体検出センサ８０の位置を明確に表すために、柵部材２００は断面で図示され、物体検出センサ８０は、配置位置を示す点線の矩形で表されている。

図９は、実施の形態２におけるピッキング用収容部７１ａの正面図であり、図１０は、図９に示すピッキング用収容部７１ａにおいて柵部材２００が突出した状態を示す図である。

なお、実施の形態２における自動倉庫１０の全体的な構成は、上記実施の形態１と共通しているため（例えば、図１および図３参照）、その詳細な説明は省略し、実施の形態２における特徴的な構成要素である柵部材２００を中心に説明する。

図７〜図１０に示されるように、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１ａは、物体検出センサ８０と柵部材２００とを有する。

物体検出センサ８０は、上記実施の形態１と同じく、スライド部材３２のスライド方向において、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部近傍に配置されている。

ここで、図８に示されるように、スライド部材３２の最大引き出し距離は比較的に短い。そのため、物体検出センサ８０は、ピッキング用収容部７１ａ（ラック２０）の前面に比較的に近い位置に配置される。従って、物体検出センサ８０が、ラック２０の前面に向かって移動する物体を検出した場合に、スタッカクレーン１００の安全な停止が間に合わない場合が考えられる。

そこで、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１ａには、柵部材２００が配置されている。

柵部材２００は、スライド部材３２が引き出された状態になった場合に、スライド方向における、スライド部材３２とラック２０の前面との間の空間（荷物９０の前方空間）に突出可能に配置された部材である。

つまり、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１ａでは、背面ピッキングが行われる場合に、ピッキング用収容部７１ａに収容された荷物９０の前方（ラック２０の前面側）に、柵部材２００が突出する。

これにより、例えば、荷物９０の荷崩れによって箱体９０ａの落下が発生した場合に、柵部材２００によって、その箱体９０ａのラック２０からの飛び出しが防止される。

また、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１ａはさらに、スライド部材３２のラック２０の背面側への引き出しに連動して、柵部材２００を突出させる連結機構２１０を有する。

連結機構２１０は、図７に示されるように、スライド部材３２に固定されたラックギア２１１、複数の平歯車２１２およびかさ歯車２１３、ならびに複数のチェーン２２０等の、動力を伝達する部材によって構成されている。

つまり、連結機構２１０は、スライド部材３２が引き出される場合にスライド部材３２に与えられる力を利用して、柵部材２００を、退避した状態（図９参照）から、突出した状態（図１０参照）に変化させることができる。

また、連結機構２１０は、引き出されたスライド部材３２が通常位置に戻される場合にスライド部材３２に与えられる力を利用して、柵部材２００を、突出した状態（図１０参照）から、退避した状態（図９参照）に移行させることができる。

このように、連結機構２１０によって、スライド部材３２と柵部材２００とを連動させることで、例えば、作業者による、スライド部材３２を引くまたは押すという動作のみで、柵部材２００を出退させることができる。

また、柵部材２００は、荷物９０の前方空間に突出した場合に、ラック２０の前面に沿った方向（ＹＺ平面に沿った方向）に櫛歯状に並べられる複数の突出体２０１を有する。

本実施の形態では、例えば図８および図１０に示すように、柵部材２００は、荷物９０の前方空間に突出した場合に、左右方向（Ｙ軸方向）に平行となる３つの突出体２０１を有している。

また、本実施の形態における物体検出センサ８０は、複数の突出体２０１における隣り合う２つの突出体２０１の間において、当該２つの突出体２０１の延設方向に沿った光線（光軸８１ｂ）を形成する光出力部８１ａを有する。

つまり、本実施の形態では、図７、図８および図１０に示すように、柵部材２００の隙間を埋めるように光軸８１ｂを形成する複数の光出力部８１ａが、物体検出センサ８０に備えられている。

これにより、仮に、２つの突出体２０１の間から、箱体９０ａまたは作業者の体の一部等の物体が、ラック２０の前面の方向に抜け出した場合に、当該物体は、物体検出センサ８０によって検出される。

そのため、物体検出センサ８０から制御装置１９０に物体検出信号が出力され、その結果、スタッカクレーン１００の動作が停止され、これにより、例えば、当該物体と動作中のスタッカクレーン１００との接触が回避される。

なお、制御装置１９０は、上記実施の形態１と同じく、スタッカクレーン１００および背面ピッキングの排他制御を行うことができる。つまり、制御装置１９０は、背面ピッキングが行われるために柵部材２００が突出した状態である場合、スタッカクレーン１００による、ピッキング用収容部７１ａに対する荷物９０の出し入れを禁止することができる。

このように、本実施の形態におけるピッキング用収容部７１ａは、出退可能な柵部材２００を有し、背面ピッキングの際に、柵部材２００を突出させることで、荷物９０等のラック２０の前面からの飛び出しを物理的に阻止することができる。

従って、物体検出センサ８０がラック２０の前面に近い位置に配置された場合において、物体検出センサ８０の検出結果に基づくスタッカクレーン１００の制御が、荷物９０等の飛び出しに間に合わない、という事態の発生が抑制される。

また、櫛歯状に並べられる複数の突出体２０１によって柵部材２００を構成することで、例えば、柵部材２００の軽量化または出退動作の容易化等が図られる。

さらに、櫛歯状の柵部材２００の隙間を通り抜けてラック２０の前面から飛び出そうとする物体は、物体検出センサ８０によって検出される。これにより、背面ピッキングにおける安全性をより向上させることができる。

なお、図７に示される連結機構２１０の構成は一例であり、連結機構２１０は、歯車等の動力を伝達する要素の組み合わせにより適宜構成されればよい。

また、柵部材２００の出退は、電動モータによって駆動されてもよい。この場合、電動モータによる駆動の開始および停止は、スライド部材３２のスライドと連動させてもよい。また、例えば、作業者がボタンを押すなどの操作を行うことで、電動モータによる柵部材２００の出退の駆動が実行されてもよい。

また、柵部材２００の出退の方向は、左右方向に限定されず、例えば上下方向に柵部材２００が出退してもよい。柵部材２００は櫛歯状の構造体である必要はなく、例えば、巻き取り式のシャッターが柵部材２００として採用されてもよい。

また、ピッキング用収容部７１ａは、連結機構２１０を備えなくてもよい。例えば、背面ピッキングを行う作業者の手動によって、柵部材２００の出退が行われてもよい。

（他の実施の形態）
以上、本発明に係る自動倉庫のラックについて、実施の形態１および２に基づいて説明した。しかしながら、本発明は、上記の実施の形態１および２に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を各実施の形態に施したものも、あるいは、上記説明された複数の構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。

例えば、物体検出センサ８０は、スライド部材３２が引き出された状態であるか否かに関わらず、物体を検出してもよい。この場合、スライド部材３２が通常位置にある場合であっても、スライド部材３２上の荷物９０が物体検出センサ８０に検出される。しかし、制御装置１９０が、スライド部材３２が引き出された状態であるか否かを、センサ等によって認識していれば、スライド部材３２が通常位置にある期間に物体検出センサ８０から送信される物体検出信号を無視することができる。

また、物体検出信号を受信した制御装置１９０は、スタッカクレーン１００の動作を緊急停止させるとしたが、この場合、制御装置１９０は、スタッカクレーン１００の全ての動作を即座に停止させなくてもよい。

例えば、制御装置１９０が物体検出信号を受信した時点において、スタッカクレーン１００の移載装置１５０が、ピッキング用収容部７１（７１ａ）から所定の距離以上離れた位置に存在し、かつ、スライドフォーク１５３の伸縮の途中である場合を想定する。

この場合、制御装置１９０は、スライドフォーク１５３の伸長または縮小が完了した後に、スタッカクレーン１００を停止させてもよい。つまり、スタッカクレーン１００が、荷物９０の移載の動作を行っている場合は、その動作が完了してからスタッカクレーン１００の全体の動作を停止させる。これにより、例えば、移載の途中の荷物９０が不安定な状態に置かれることが防止される。

また、制御装置１９０が物体検出信号を受信した時点におけるスタッカクレーン１００の走行位置が、ピッキング用収容部７１（７１ａ）から所定の距離以上離れている場合、スタッカクレーン１００を緊急停止ではなく通常停止させてもよい。また、上記所定の距離は、例えばスタッカクレーン１００のブレーキが作動した場合における制動距離の最大値等を用いて算出してもよい。

つまり、ピッキング収容部７１（７１ａ）において例えば荷崩れが発生した場合に、スタッカクレーン１００が荷崩れの発生位置から遠い位置を走行中であれば、通常の搬送作業中に走行を停止させる場合と同じ制御でスタッカクレーン１００を停止させてもよい。

また、物体検出センサ８０の位置は、スライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部よりも、ラック２０の前面に近い位置に限定されない。例えば、スライド部材３２のラック２０の前面側の端部近傍であって、かつ、当該端部よりも背面側に物体検出センサ８０が配置されてもよい。

つまり、物体検出センサ８０は、背面ピッキングが行われている場合に、少なくとも、スライド部材３２の上方の空間からラック２０の前面側へ移動する物体を検出できればよい。そのため、物体検出センサ８０は、スライド部材３２に載置される荷物９０の存在可能範囲を横切らない位置に、ライトカーテンを形成できるのであれば、引き出された状態のスライド部材３２の、ラック２０の前面側の端部よりもラック２０の背面に近い位置に配置されてもよい。これにより、例えば、荷崩れの発生をより早期に検出することが可能となる。

また、物体検出センサ８０は、ラック２０に固定されるのではなく、例えばスライド部材３２に固定されてもよい。つまり、物体検出センサ８０は、スライド部材３２とともに移動してもよい。

また、ラック２０に備えられるピッキング用収容部７１（７１ａ）の数に特に限定はない。つまり、ラック２０が有する複数の収容部７０のうちの２以上が、ピッキング用収容部７１（７１ａ）であってもよい。

また、自動倉庫１０は、図１に示されるラック２０の構造とは異なる構造のラック、および、スタッカクレーン１００以外の種類の入出庫装置を備えてもよい。

例えば、上下方向に並ぶ複数の棚板を有するラックと、複数の棚板それぞれに対応する位置に設けられたレールを走行する入出庫装置とによって、自動倉庫１０が実現されてもよい。この場合、１つのラックに対し複数の入出庫装置（移載装置を備える走行車）が配置される。また、入出庫装置が備える移載装置における荷物の移載方式としては、例えば、爪で荷物の引き込みおよび押し出しを行う方式が採用される。

この場合であっても、棚板の一部に、荷物が載置された状態で背面側に引き出し可能なスライド部材と、引き出された状態のスライド部材の、ラックの前面側の端部近傍に配置された物体検出センサとを備えればよい。これにより、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることのできる自動倉庫を実現することができる。

本発明に係る自動倉庫は、ラックと、ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫であって、ラックの背面からの荷物のピッキングを安全に行わせることのできる自動倉庫である。従って、工場および物流倉庫等で荷物の保管を行う自動倉庫等として有用である。

１０ 自動倉庫
２０ ラック
２１ 支柱
３１ ベース部材
３２ スライド部材
４８ ハンドル
５０、５１ 支持部材
７０ 収容部
７１、７１ａ ピッキング用収容部
８０ 物体検出センサ
８１ 投光器
８１ａ 光出力部
８１ｂ 光軸
８２ 受光器
９０ 荷物
９０ａ 箱体
９５ パレット
１００ スタッカクレーン
１１０ 上部台車
１２０ 下部台車
１３０ マスト
１４０ 昇降台
１５０ 移載装置
１５３ スライドフォーク
１８１ 上レール
１８２ 下レール
１９０ 制御装置
２００ 柵部材
２０１ 突出体
２１０ 連結機構
２１１ ラックギア
２１２ 平歯車
２１３ かさ歯車
２２０ チェーン

Claims (7)

1. 各々が荷物を収容可能な複数の収容部を有するラックと、前記ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫であって、
   前記複数の収容部のうちの少なくとも１つは、前記ラックの、前記入出庫装置との間で荷物が出し入れされる前面側とは反対側である背面側から荷物を取り出し可能なピッキング用収容部であり、
   前記ピッキング用収容部は、
   前記荷物が載置された状態で前記ラックの背面側に引き出し可能なスライド部材と、
   前記スライド部材のスライド方向において、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置された物体検出センサとを有し、
   前記ピッキング用収容部はさらに、前記スライド部材が引き出された状態になった場合に、前記スライド方向における、前記スライド部材と前記ラックの前面との間の空間に突出可能に配置された柵部材を有し、
   前記柵部材は、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置されている
   自動倉庫。
2. 前記物体検出センサは、前記端部近傍であって、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部よりも、前記ラックの前面に近い位置に配置されている
   請求項１記載の自動倉庫。
3. 前記物体検出センサは、前記端部近傍であって、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部よりも、前記ラックの背面に近い位置に配置されている
   請求項１記載の自動倉庫。
4. 前記物体検出センサは、前記スライド部材が引き出された状態になった場合に、物体の検出を行う
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動倉庫。
5. 前記ピッキング用収容部はさらに、前記スライド部材の前記ラックの背面側への引き出しに連動して、前記柵部材を突出させる連結機構を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の自動倉庫。
6. 前記柵部材は、前記空間に突出した場合に、前記ラックの前面に沿った方向に櫛歯状に並べられる複数の突出体を有し、
   前記物体検出センサは、前記複数の突出体における隣り合う２つの突出体の間において、前記２つの突出体の延設方向に沿った光線を形成する光出力部を有する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の自動倉庫。
7. 各々が荷物を収容可能な複数の収容部を有するラックと、前記ラックに沿って走行する入出庫装置とを備える自動倉庫における物体の検出方法であって、
   前記複数の収容部のうちの少なくとも１つは、前記ラックの、前記入出庫装置との間で荷物が出し入れされる前面側とは反対側である背面側から荷物を取り出し可能なピッキング用収容部であり、
   前記ピッキング用収容部は、前記荷物が載置された状態で前記ラックの背面側に引き出し可能なスライド部材と、物体検出センサと、前記スライド部材が引き出された状態になった場合に、前記スライド方向における、前記スライド部材と前記ラックの前面との間の空間に突出可能に配置された柵部材と、を有し、
   前記柵部材は、引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置されており、
   前記物体の検出方法は、
   前記スライド部材の前記ラックの背面側への引き出しと、
   引き出された状態の前記スライド部材の、前記ラックの前面側の端部近傍に配置された
   物体検出センサによる物体の検出と、
   前記スライド部材が引き出された状態における、前記柵部材の突出と、
   を含む物体の検出方法。

Images