JP5487614B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

本発明は、複数の収容部を有する枠組棚と、枠組棚に対して移動して収容部にワークを搬入・搬出するスタッカクレーンと、スタッカクレーンを制御するメインコントローラを有する自動倉庫に関する。

自動倉庫は、例えば枠組棚と、枠組棚の近傍に設けられる荷受台と、スタッカクレーンを有している（特許文献１参照）。スタッカクレーンは、二つのフォークを有しており、一つのフォークによって小ワークを搬入・搬出し、二つのフォークによって大ワークを搬入・搬出する。荷受台には、三つのセンサが設けられており、三つのセンサからの検知信号に基づいて制御装置が荷受台に設置されたワークが大ワークか小ワークかを判断する。したがって制御装置は、センサからの検知信号に基づいてスタッカクレーンを制御し、スタッカクレーンがフォークによって荷受台からワークを掬い上げ、ワークを荷受台から枠組棚に搬入する。

また従来、スタッカクレーン側にセンサが設けられている自動倉庫も知られている（特許文献２，３参照）。例えば、センサによって荷受台に載置されたワークを検知し、スタッカクレーンから荷受台にワークを二重に載置することを防止する（特許文献２参照）。あるいはセンサによって枠組棚の縦柱を検知して、フォークを縦柱に当たらない位置にスライドさせる（特許文献３参照）。これによってワークを効率良く枠組棚に搬入・搬出することができる。
特開平６−２２７６１１号公報 特開昭６３−１２５０７号公報 特開平７−２５４１２号公報

しかしワークを間違いなく搬入・搬出したいという要望がある。そこで本発明は、枠組棚とスタッカクレーンとの間でワークを間違いなく搬入・搬出し得る自動倉庫を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために本発明は、各請求項に記載の通りの構成を備える自動倉庫であることを特徴とする。すなわち請求項１に記載の発明によると、スタッカクレーンは、収容部に対して進退する複数のフォークと、複数のフォークの間に設けられて枠組棚側の物体を検知し得るセンサと、フォークを制御するクレーンコントローラを有しており、一つのフォークによって小ワークを搬送し、複数のフォークによって大ワークを搬送する構成である。メインコントローラは、ワークの大きさに関する情報を含む指令信号をクレーンコントローラに発信する。クレーンコントローラは、前記指令信号と、センサからの検知信号に基づいて複数のフォークを制御する。

したがってクレーンコントローラは、センサからの検知信号によってメインコントローラからの指令信号が正しいか否かを判断できる。例えばスタッカクレーンは、メインコントローラからの指令信号によって所定の収容部の前にフォークが移動する。そしてセンサによって所定の収容部内に物体が有るか否かを検知する。そしてクレーンコントローラがその物体を搬出すべき物でないと判断した際にフォークを進退させない。あるいは二つのフォーク間の前方に柱が存在し、二つのフォークに載置されたワークを前進させることでワークが柱に当たると判断した際にフォークを進退させない。これにより枠組棚とスタッカクレーンの間においてワークを間違いなく搬入・搬出することができる。

請求項１に記載の発明によると、センサは、収容部に収容されかつフォーク間の前方に位置する大ワークを検知し、かつ収容部の左右いずれかに配置されてフォーク間の前方に位置しない小ワークを検知しないように複数のフォークの間に設けられる。メインコントローラが所定の収容部から小ワークを搬出する指令信号を発信し、かつセンサが所定の収容部に大ワークが収容されていることを検知した際に、クレーンコントローラがフォークを進出させないように制御する。したがって指令信号に基づいて一つのフォークによって小ワークを搬出する動作が、センサからの検知信号に基づいてクレーンコントローラによって防止され得る。そのため一つのフォークによって大ワークを掬ってしまい、これによって大ワークが倒れてしまうこと（荷崩れ）が防止され得る。

（実施の形態１）
実施の形態１を図１〜３にしたがって説明する。図１に示すように自動倉庫１は、一対の枠組棚２と、枠組棚２に対して移動してワーク１０を運搬するスタッカクレーン３と、スタッカクレーン３を制御するメインコントローラ５を有している。

枠組棚２は、図１，２に示すように上下方向に延出する複数の縦柱２ｂと、水平方向に延出する横柱２ｃを有している。枠組棚２は、縦柱２ｂと横柱２ｃによって区画される収容部２ａを上下に複数段、水平方向に複数列有している。収容部２ａには、ワーク１０が載置される受板２ｄ，２ｅが設けられる。

受板２ｄ，２ｅは、図２，３に示すように収容部２ａの下側において奥行き方向に延出している。受板２ｄは、縦柱２ｂに取付けられて、収容部２ａの左右両側に位置する。受板２ｅは、横柱２ｃに取付けられて、収容部２ａの左右略中央に位置する。受板２ｄ，２ｅには、これらに跨って小ワーク１０ａが載置される。三つの受板２ｄ，２ｅには、これらに跨って大ワーク１０ｂが載置される。したがって収容部２ａには、二つの小ワークまたは一つの大ワーク１０ｂが収容され得る。

枠組棚２の隣接位置には、図１，２に示すように荷受台６が設けられる。荷受台６には、スタッカクレーン３によって枠組棚２に搬入される予定のワーク１０または枠組棚２から搬出されたワーク１０が載置され得る。

スタッカクレーン３は、図１に示すように走行台３ｂと、走行台３ｂの両端部に立設する一対のマスト３ａと、一対のマスト３ａの上部を連結する連結部３ｃを有している。走行台３ｂには、床面に設けられた走行用レール７ａに設置される車輪と、車輪に駆動力を与える走行用モータ３ｅが設けられる。連結部３ｃには、枠組棚２の上部間に設けられた案内レール７ｂに走行可能に設置される走行輪が設けられる。したがってスタッカクレーン３は、走行用モータ３ｅが制御されることで走行用レール７ａと案内レール７ｂに沿って一対の枠組棚２の間を走行する。

一対のマスト３ａの間には、昇降キャリッジ３ｄが昇降可能に設けられる。昇降キャリッジ３ｄには、昇降用モータ３ｆが設けられており、昇降用モータ３ｆが制御されることで昇降キャリッジ３ｄがマスト３ａに沿って上下動する。昇降キャリッジ３ｄには、フォーク装置３ｇが設けられる。フォーク装置３ｇは、複数（例えば二つ）のフォーク３ｇ１と、各フォーク３ｇ１を移動させるフォーク用モータ３ｇ２を有している。

フォーク３ｇ１は、フォーク用モータ３ｇ２によって収容部２ａに対して進退する。小ワーク１０ａを収容部２ａに搬入・搬出する場合は、一つのフォーク３ｇ１によって小ワーク１０ａを搬送する。したがってスタッカクレーン３は、小ワーク１０ａを二つ同時に搬送することもできる。大ワーク１０ｂを搬入・搬出する場合は、二つのフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを搬送する。

スタッカクレーン３は、上位制御装置であるメインコントローラ５と、下位制御装置であるクレーンコントローラ４によって制御される。メインコントローラ５は、自動倉庫１の入口側に設けられており、作業者が情報を入力する入力部と、入力された情報等を表示する表示部と、情報を記憶する記憶部と、指令信号を発信する発信部を有している。指令信号には、ワークを搬入するか搬出するかの情報と、ワーク１０の大きさに関する情報と、搬入・搬出先の情報等が含まれる。

クレーンコントローラ４は、図１，２に示すようにスタッカクレーン３に設けられる。クレーンコントローラ４は、メインコントローラ５と電気的に接続されており、メインコントローラ５からの指令信号を受信する受信部と、指令信号を記憶する記憶部と、指令信号に基づいてスタッカクレーン３を制御する制御部を有している。したがってクレーンコントローラ４によってスタッカクレーン３が制御されることで、走行台３ｂが走行し、昇降キャリッジ３ｄが昇降する。これにより昇降キャリッジ３ｄが所定の収容部２ａの前に移動する。そして所定の収容部２ａにフォーク３ｇ１を進退させかつ昇降キャリッジ３ｄを昇降させることで、ワーク１０を収容部２ａに搬入・搬出することができる。

昇降キャリッジ３ｄには、図３に示すように枠組棚２側の物体を検知するためのセンサ９が取付けられている。センサ９は、例えば反射型光センサであって、光を発射する発射部と、物体から反射された光を検知する受光部を有し、受光部が光を検知した際にクレーンコントローラ４に検知信号を発信する。センサ９は、フォーク３ｇ１の間、すなわち昇降キャリッジ３ｄの略左右中央に位置しており、かつ枠組棚２側に向いている。したがって収容部２ａに大ワーク１０ｂが収容されていると、大ワーク１０ｂをセンサ９によって検知することができる。

クレーンコントローラ４は、メインコントローラ５からの指令信号に基づいてスタッカクレーン３を制御する。またクレーンコントローラ４は、センサ９からの検知信号に基づいて指令信号が異常指令か否かを判断する。そして異常指令と判断した際には、フォーク３ｇ１の移動を規制する。

例えば、所定の収容部２ａから小ワーク１０ａを搬出する場合、メインコントローラ５からの指令信号に基づいてクレーンコントローラ４がスタッカクレーン３を制御する。これにより、昇降キャリッジ３ｄが所定の収容部２ａの前に移動する。所定の収容部２ａに大ワーク１０ｂが収容されていることをセンサ９が検知すると、クレーンコントローラ４は、指令信号が異常指令であると判断して、フォーク３ｇ１の進退を規制する。

したがって指令信号に基づいて一つのフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを搬出する動作が、センサ９からの検知信号に基づいてクレーンコントローラ４によって防止され得る。そのため一つのフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを掬ってしまい、これによって大ワーク１０ｂが倒れてしまうこと（荷崩れ）が防止され得る。

またクレーンコントローラ４は、指令信号が異常指令であると判断した際にメインコントローラ５に異常信号を発信する。メインコントローラ５は、異常信号を受信した際に、表示部に異常である旨を表示して、作業者に異常指令である旨を伝える。なおクレーンコントローラ４は、指令信号が異常指令でないと判断した場合、指令信号に基づいてフォーク３ｇ１を進退するようにスタッカクレーン３を制御する。

所定の収容部２ａにワーク１０を搬入する場合は、メインコントローラ５からの指令信号に基づいてクレーンコントローラ４がスタッカクレーン３を制御する。これにより昇降キャリッジ３ｄが所定の収容部２ａの前に移動する。所定の収容部２ａに大ワーク１０ｂが収容されていることをセンサ９が検知すると、クレーンコントローラ４は、指令信号が異常指令であると判断する。そしてフォーク３ｇ１の進退を規制して、メインコントローラ５に異常信号を発信する。したがって収容部２ａにワーク１０を二重に搬入してしまうことが防止され得る。

以上のようにスタッカクレーン３は、図１，３に示すように複数のフォーク３ｇ１と、センサ９と、クレーンコントローラ４を有しており、一つのフォーク３ｇ１によって小ワーク１０ａを搬送し、複数のフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを搬送する構成である。メインコントローラ５は、ワーク１０の大きさに関する情報を含む指令信号をクレーンコントローラ４に発信する。クレーンコントローラ４は、指令信号と、センサ９からの検知信号に基づいて複数のフォーク３ｇ１を制御する。

したがってクレーンコントローラ４は、センサ９からの検知信号によってメインコントローラ５からの指令信号が正しいか否かを判断できる。例えばスタッカクレーン３は、メインコントローラ５からの指令信号によって所定の収容部２ａの前に昇降キャリッジ３ｄが移動する。そしてセンサ９によって所定の収容部２ａ内に大ワーク１０ｂが有るか否かを検知する。そしてクレーンコントローラ４が大ワーク１０ｂを搬出すべき物でないと判断した際にフォーク３ｇ１を進退させない。これにより枠組棚２とスタッカクレーン３の間においてワーク１０を間違いなく搬入・搬出することができる。

また図２に示すように収容部２ａには、二つの小ワーク１０ａまたは一つの大ワーク１０ｂが収容される。したがって小ワーク１０ａと大ワーク１０ｂをそれぞれ専用の収容部２ａに収容する場合に比べて、小ワーク１０ａと大ワーク１０ｂを効率良く収容部２ａに収容することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されている。しかし実施の形態２に係る枠組棚２は、間口の異なる収容部２ａ（小収容部２ａ１、大収容部２ａ２）を有している点等において実施の形態１と相違している。以下、相違点を中心に実施の形態２を図４，５にしたがって説明する。

枠組棚２は、図４に示すように複数の縦柱２ｂ，２ｆと横柱２ｃを有している。縦柱２ｂは、略等間隔で立設されており，縦柱２ｆは、縦柱２ｂの間に立設されている。したがって枠組棚２は、縦柱２ｆに仕切られることで間口が狭くなった小収容部２ａ１と、縦柱２ｆによって仕切られずに間口が広い大収容部２ａ２を有している。小収容部２ａ１には、小ワーク１０ａが一つ収容され、大ワーク１０ｂが収容され得ない。大収容部２ａ２には、二つの小ワーク１０ａまたは一つの大ワーク１０ｂが収容され得る。

図５に示すように昇降キャリッジ３ｄが小収容部２ａ１の前に移動すると、センサ９は、縦柱２ｆの前に位置する。したがってセンサ９は、収容部２ａが小収容部２ａ１か否か検知することができる。クレーンコントローラ４は、メインコントローラ５からの指令信号に基づいてスタッカクレーン３を制御する。またクレーンコントローラ４は、センサ９からの検知信号に基づいて指令信号が異常指令か否かを判断する。

例えば、所定の収容部２ａに大ワーク１０ｂを搬入する場合、メインコントローラ５からの指令信号に基づいてクレーンコントローラ４がスタッカクレーン３を制御する。これにより昇降キャリッジ３ｄが所定の収容部２ａの前に移動する。センサ９からの検知信号によって所定の収容部２ａが小収容部２ａ１であると検知すると、クレーンコントローラ４は、指令信号が異常指令であると判断する。そしてクレーンコントローラ４は、フォーク３ｇ１の進退を規制し、かつメインコントローラ５に異常信号を発信する。

したがって指令信号に基づいてフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを搬入する動作が、センサ９からの検知信号に基づいてクレーンコントローラ４の制御によって防止され得る。そのためフォーク３ｇ１を進出させて大ワーク１０ｂが縦柱２ｆに当たってしまうことが防止され得る。

（他の実施の形態）
本発明は、実施の形態１，２に限定されず、以下の形態等であっても良い。
（１）上記実施の形態のスタッカクレーン３は、二つのフォーク３ｇ１を有している。しかし三つ以上のフォークを有する形態であっても良い。
（２）上記実施の形態のスタッカクレーン３は、二つのフォーク３ｇ１によって大ワーク１０ｂを搬入・搬出し、フォーク３ｇ１の間に設けられたセンサ９によって大ワーク１０ｂを検出する。しかし三つ以上のフォークを有し、複数のフォークによって大ワークを搬入・搬出し、フォーク間に設けられるセンサによってワークの大きさを検出する形態で合っても良い。
（３）実施の形態１のセンサ９は、大ワーク１０ｂを検知し、実施の形態２のセンサ９は、縦柱２ｆを検知する。しかしセンサが反射する光の強度などによって大ワークと縦柱の両方を区別して検知し得る形態、あるいは大ワークと縦柱を検知するセンサを別々に有している形態で合っても良い。
（４）実施の形態２のセンサ９は、縦柱２ｆを検知することで収容部２ａが小収容部２ａ１であることを検知する。しかし枠組棚が小収容部を構成する他の構成物を有しており、その構成物を検知することでセンサが小収容部を検知する形態であっても良い。

自動倉庫の斜視図である。 図１のII―II線における自動倉庫の一部正面図である。 枠組棚とスタッカクレーンの一部上面図である。 図２に相当する実施の形態２に係る自動倉庫の一部正面図である。 実施の形態２に係る枠組棚とスタッカクレーンの一部上面図である。

符号の説明

１…自動倉庫
２…枠組棚
２ａ…収容部
２ａ１…小収容部
２ａ２…大収容部
２ｂ，２ｆ…縦柱
２ｃ…横柱
３…スタッカクレーン
３ｄ…昇降キャリッジ
３ｇ…フォーク装置
３ｇ１…フォーク
４…クレーンコントローラ
５…メインコントローラ
６…荷受台
９…センサ
１０…ワーク
１０ａ…小ワーク
１０ｂ…大ワーク

Claims (1)

1. 複数の収容部を有する枠組棚と、その枠組棚に対して移動して前記収容部にワークを搬入・搬出するスタッカクレーンと、そのスタッカクレーンを制御するメインコントローラを有する自動倉庫であって、
   前記スタッカクレーンは、前記収容部に対して進退する複数のフォークと、前記複数のフォークの間に設けられて前記枠組棚側の物体を検知し得るセンサと、前記フォークを制御するクレーンコントローラを有し、前記一つのフォークによって小ワークを搬送し、前記複数のフォークによって大ワークを搬送する構成であり、
   前記メインコントローラは、ワークの大きさに関する情報を含む指令信号を前記クレーンコントローラに発信し、
   前記クレーンコントローラは、前記指令信号と、前記センサからの検知信号に基づいて前記複数のフォークを制御し、
   前記センサは、前記収容部に収容されかつ前記フォーク間の前方に位置する前記大ワークを検知し、かつ前記収容部の左右いずれかに配置されて前記フォーク間の前方に位置しない前記小ワークを検知しないように前記複数のフォークの間に設けられ、
   前記メインコントローラが所定の前記収容部から小ワークを搬出する指令信号を発信し、かつ前記センサが前記所定の収容部に前記大ワークが収容されていることを検知した際に、前記クレーンコントローラが前記フォークを進出させないように制御することを特徴とする自動倉庫。

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