JPH06183515A - 集密型保管倉庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】保管物の上下間の空間が僅かでも保管物の出し
入れが可能で、保管倉庫のスペース効率を向上させ、保
管棚の支柱間隔を広くして複数の小物品をスペースを詰
めて保管してもピッキング装置で出し入れが可能であ
り、保管棚の一つの区画内に複数の保管物を保管する場
合でも保管物を個別に出し入れすることが可能で、作業
性のよい集密型保管倉庫を提供する。 【構成】間口に直交する方向へ移動する電動式移動棚を
並列に複数台設置し、移動棚の移動によって形成される
棚間口前面の通路から棚への保管物１の入・出庫を行う
集密型保管倉庫において、棚間口前面の通路を上下・前
後・左右に移動可能なピッキング装置を設け、このピッ
キング装置に、このピッキング装置と棚板４との間で保
管物１の移送を行うベルト移送装置２を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文書保管庫又は物品保
管流通倉庫等において、比較的軽量な物品を保管管理す
るための集密型保管倉庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】移動棚への保管物の移送は従来、軽量物
の場合は人手により、重量物の場合はフォークリフト等
の人が操縦する移送機械が一般的に使用されている。最
近、電動式移動棚と天井走行型ピッキングクレーンを組
み合わせた全自動集密保管倉庫システムが発表され実用
化されている。例えば雑誌「無人化技術」１９９１年４
月号第１１５〜１２０頁に掲載されているものはその例
であって、その略図を図１１に示す。図１１において、
一定距離をおいて平行に配置された一対の固定棚７１，
７１間には複数台の電動式移動棚７２が平行に、それら
の間口面に直交する方向（図１１において左右方向）に
移動可能に配置されている。移動棚７２が移動すること
により任意の棚間に物品の出し入れのための通路７５を
形成することができ、通路７５には天井走行クレーン８
０が進入することができる。クレーン８０は、適宜の天
井走行装置と、ガイド支柱８１と、ガイド支柱８１に沿
って昇降自在のピッキング装置８５を有してなる。ピッ
キング装置８５は、パレット７０に載せた保管物１をピ
ッキング装置８５と移動棚７２または固定棚７１の棚７
４との間で移送することができる。

【０００３】上記保管倉庫におけるピッキング装置８５
は、自立棚を利用した自動倉庫に使用されている３段式
可動テーブルを使用したものであり、棚とピッキング装
置の構造およびその動作を図１２〜図１４に示す。図１
２において、移動棚７２は、手前側と奥側で対をなす支
柱７３，７３を間口方向に複数対一定間隔で有してい
て、対をなす支柱７３，７３間には複数段の棚７４が上
下に一定間隔で固定されている。一対の支柱７３，７３
間に固定された一つの棚７４の半分と他の一対の支柱７
３，７３間に固定された一つの棚７４の半分にまたがっ
て、パレット７０に載せた保管物１が載せられ、保管物
１が移動棚７２に保管されている。

【０００４】上記ピッキング装置８５は、図１３に示す
ように、チェーン８２によって釣り下げられ、ガイド支
柱８１に沿って昇降する枠体８３と、この枠体８３に移
動棚７２の間口に直交する方向に取付けられた第１のテ
ーブル９１、このテーブル９１に沿って移動可能な第２
のテーブル９２、このテーブル９２に沿って移動可能な
第３のテーブル９３からなる３段テーブルと、この３段
テーブルを駆動するためのモータ８６を有してなる。図
１４に示すように、第１のテーブル９１と第３のテーブ
ル９３の相対向する面にはラックが形成され、第２のテ
ーブル９２に支持されたピニオン８７が上記双方のラッ
クに噛み合っている。従って、モータ８６によって第２
のテーブル９２を駆動すると、第１のテーブル９１のラ
ック上をピニオン８７が転動することにより、第３のテ
ーブル９３が第２のテーブル９２の移動距離の２倍の距
離移動する。

【０００５】図１１において、天井走行クレーン８０を
走行させるときは、ピッキング装置８５はその３段テー
ブルの中心線を図１４（ｂ）に示すように基準線Ｏ上に
重ねておく。いま、例えば左側の移動棚に保管物１を出
し入れしようとするときは、図１４（ａ）に示すように
３段テーブルを左側に向かって伸ばし、右側の移動棚に
保管物１を出し入れしようとするときは、図１４（ｃ）
に示すように３段テーブルを右側に向かって伸ばす。そ
して、移動棚から保管物１を取り出す場合は、棚７４上
の保管物の下側の空間に第３のテーブル９３を進入さ
せ、次にピッキング装置８５を上昇させてテーブル９３
で保管物１をすくい上げ、３段テーブルを縮めて図１４
（ｂ）のようにピッキング装置８５の中央部で保管物１
を保持する。ピッキング装置８５から棚７４に保管物１
を収納する場合は、保管物１を保持した３段テーブルの
第３のテーブル９３を棚７４の上方に伸ばし、次にピッ
キング装置８５を下降させて保管物１を棚７４の上に載
せる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の保管倉庫によれ
ば、３段テーブルを有するピッキング装置で保管棚に保
管物１を出し入れするようになっているため、上記３段
テーブルの最上段の第３の可動テーブル９３のセンター
を保管物１又はパレット７０の中心まで移動させる必要
がある。すなわち、第３のテーブル９３は、保管棚にお
いて保管物１又はパレット７０のほぼ下面全体をカバー
する位置まで移行する必要がある。そのために、保管物
１又はパレット７０の下側に第３のテーブル９３ならび
に中間の第２のテーブル９２を進入させるための空間が
必要となる。そこで、図１２に示すように、１個の保管
物１に対応した間隔で支柱７３を立て、この支柱７３に
よって棚７４を支持し、保管物１の底面の一部を左右の
棚７４で支持する構造にしている。

【０００７】このように、３段式テーブルを有するピッ
キング装置においては、最上段のテーブルを保管物の下
面全体に至るまで突っ込まなければならないため、保管
時における保管物の下部には大きな空間を必要とし、棚
の段ピッチを大きく取る必要があり、上下方向での棚保
管スペース効率は大幅に低下する。また、保管棚は保管
物の間口ごとに支柱を必要とし、特に軽量物の保管にお
いては、必要な強度を確保するに必要な支柱数以上の支
柱を設ける必要があることから、無駄な費用を要すると
いう難点がある。

【０００８】また、片持ち構造の棚により支えられる保
管物を下面側からすくい取るため、３段テーブルの上・
中段の可動テーブルは左右の棚支柱の空間部以下の寸法
内に収まる構造が要求される。しかるに、３段テーブル
の機構は複雑であり、幅１５０ｍｍ以内の可動テーブル
を実現することは非常に困難であり、強度問題等も生
じ、その安定性、信頼性は悪い。このため、小物品は適
当な寸法を有するパレット等に単独又は複数個搭載した
形で棚とピッキング装置内の移送が行われる。単品のパ
レット搭載は著しく保管スペース効率を悪くし、複数個
の保管物をパレットに搭載した場合は不要な数量の保管
物を移送することになり、例えば出庫作業においてはパ
レットより必要個数の物品を取り出した後再び棚に収納
する必要が生じ、著しく作業性を阻害する。

【０００９】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するためになされたもので、保管棚に保管物を保管
した状態で保管物の上下間に存在する空間が僅かであっ
ても保管物の出し入れを可能にして、保管倉庫のスペー
ス効率を向上させ、かつ、保管棚の支柱間隔を広くして
棚板上に複数の小物品をスペースを詰めて保管してもピ
ッキング装置で出し入れすることが可能であり、さら
に、保管棚の一つの区画内に複数の保管物を保管する場
合でも保管物を個別に出し入れすることが可能で、作業
性のよい集密型保管倉庫を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、間口に直交す
る方向へ移動する電動式移動棚が並列に複数台設置さ
れ、電動式移動棚の移動によって形成される棚間口前面
の通路から棚への保管物の入・出庫を行う集密型保管倉
庫において、棚間口前面の通路を上下・前後・左右に移
動可能なピッキング装置を設け、ピッキング装置に、こ
のピッキング装置と棚板との間で保管物の移送を行うベ
ルト移送装置を設けた。

【００１１】

【作用】移動棚に保管物を入庫するときは、入庫しよう
とする移動棚の棚板にピッキング装置を近付け、ベルト
移送装置を起動してベルト移送装置上の保管物を棚板に
向かって移送し、棚板上に保管物を移し変える。保管物
の前端部が棚板からはみ出た態様で保管物を移動棚に保
管する。移動棚から保管物を出庫しようとするときは、
出庫しようとする保管物の前端部下方にピッキング装置
を近付けかつ上昇させて保管物の前端部を持ち上げ、ベ
ルト移送装置を起動して棚板上の保管物をピッキング装
置に取り込む。

【００１２】

【実施例】以下、図１ないし図１０を参照しながら本発
明にかかる集密型保管倉庫の実施例について説明する。
まず、本発明の基本構成およびその動作を説明する。図
１において、保管棚の奥行き方向（図において左右方
向）に並ぶ一対の支柱５，５とこれに平行に設けられた
図示されない一対の支柱との間に棚板４が複数段所定の
間隔で固定されている。棚板４には奥行き方向両側から
それぞれ保管物１を載せることができるが、保管物１の
前端部下面が棚板４の前端からはみ出た態様で載せられ
る。保管棚と保管棚との間の作業通路を上下・前後・左
右に移動可能なピッキング装置が設けられており、この
ピッキング装置は、このピッキング装置と棚板４との間
で保管物１の移送を行うベルト移送装置２を有してい
る。ベルト移送装置２は、駆動プーリ３２と自由回転プ
ーリ３４とテンションプーリ４０に逆三角形状に掛けら
れたベルト６を有してなる。プーリ３２，３４間のベル
ト６の水平部分で保管物１を移送するようになってい
る。

【００１３】棚板４とピッキング装置間での保管物の移
送は、保管物１の端部底面をベルト移送装置２の端部で
持ち上げた状態でベルト６を駆動し、ベルト６と保管物
１の底面との摩擦力で行う。こうすることにより、保管
棚において保管物１の奥深く移送装置を突っ込む必要が
なくなるため、棚の上下スペースの効率が大幅に向上す
るとともに、間口方向に配置された支柱５で画される一
つの棚板区画内に複数の保管物を並べて保管しても、一
つ一つの保管物を個別にベルト移送装置２で棚板４から
ピッキング装置に取り込み、また、ピッキング装置から
棚板４に移送して保管することができるため、支柱５の
少ない経済的な構造の保管棚に保管物１をスペース効率
よく保管することができるし、自動的に保管物のピッキ
ングを行うこともできる。また、ベルト移送装置２は、
従来使われている３段式可動テーブルに比し構造が簡単
で、装置の小型化も容易であり、小型の保管物であって
もこれを単品で直接移送することができ、パレット等を
不要として作業効率の高い集密型保管倉庫を得ることが
できる。

【００１４】図２は、ピッキング装置を所定の棚位置に
自動的に移動させ、出庫作業を行う場合の要領を示すも
ので、ａ〜ｅの手順で作業が行われる。 （ａ）所定の棚の前面に移送されたピッキング装置は棚
方向へ前進し、ベルト移送装置２が保管物１の棚板４よ
りはみ出した端部下方に達する。 （ｂ）この状態でピッキング装置は上昇し、保管物１の
下端面をベルト移送装置２の端部で持ち上げる。このと
き、保管物１の荷重は棚板４とベルト移送装置２のベル
ト６とに分割される。 （ｃ）ベルト移送装置２のベルト６を矢印で示した方向
へ移動させる。これにより保管物１の底面とベルト６上
面に生じた摩擦力により、保管物１は棚板４からベルト
移送装置２の方に向かって移送され、ベルト６上面に移
載される。ベルト移送装置２の中央まで保管物１が移送
されたときベルト６を停止させる。 （ｄ）ピッキング装置を後退させ、移動棚装置の形成す
る通路の中央部で停止させる。 （ｅ）移動棚装置の形成する通路に沿いピッキング装置
を移動させ、出庫口まで移動させて出庫作業を完了す
る。

【００１５】入庫作業は、保管物１を保管しようとする
棚とピッキング装置との間での保管物１の移送動作が出
庫作業の場合と逆の順序で行われる。すなわち、ベルト
６上に保管物１を載せたベルト移送装置２を、保管しよ
うとする棚板４方向に前進させ、また、保管しようとす
る棚板４よりも多少上方で停止させ、次にベルト移送装
置２を駆動してベルト６上の保管物１を棚板４に向かっ
て移動させ、棚板中央部のストッパー部材７で停止させ
て保管物１を棚板４上の正規な位置に載せる。この場合
も、保管物１はベルト６と保管物１の底面とで生じる摩
擦力により棚板４上に移送される。

【００１６】このように、棚板４とピッキング装置との
間で保管物１の移送を可能にするためには、ベルト６と
保管物１の底面とに生じる摩擦力が、棚板４と保管物１
の底面とに生じる摩擦力よりも大きいことが条件とな
る。図３は、この条件を解析するための模式図である。
直方体の保管物１の奥行き長さをＬ、ベルト移送装置２
の突込み量をｄ、保管物１の図心Ｇｏと重心Ｇとの奥行
き方向の片寄り量をｅ、ベルト移送装置２により保管物
１を持ち上げたときに生じる棚板４と保管物１の底面と
がなす角度をθ、ベルト６と保管物１の底面に生じる摩
擦係数をμ₁、棚板４と保管物１の底面に生じる摩擦係
数をμ₂とした場合、（実際には、荷重による保管物１
の底面の変形、ベルト移送装置２の先端の撓みが生じて
若干の相違が生じるが、）基本的には次の条件が成立す
ることによって、保管物１を引き込むことが可能にな
る。

【００１７】上記ｅは通常Ｌ／２以下であり、保管物１
の底面とベルト６の摩擦係数μ₁が保管物１と棚板４の
摩擦係数μ₂以上であれば、ｄ＞−２ｅとなるように設
計を配慮することにより、荷重により保管物１の底面が
大きく変形しないものであれば、ベルト移送装置２と棚
板４との間での保管物１の移送が可能である。

【００１８】図４ないし図６は、本発明にかかる集密型
保管倉庫をより具体的に示すもので、文書保管庫として
構成されたものである。図４ないし図６において、保管
物１は標準段ボールケースに入れられた文書で、ケース
の図心と重心との片寄り量は、奥行き方向および幅方向
のそれぞれ１０％以内を許容し、ケース底面は長期間の
保管で変形したり、片側持ち上げにより大きく変形しな
い強度を有している。文書保管庫は、両側に配置された
固定棚１１と、これらの固定棚１１間に配置された複数
台の複式電動移動棚１２を有してなる。電動式移動棚１
２は間口面に直交する方向に移動して、隣接する他の移
動棚１２または固定棚１１との間に文書ケースでなる保
管物１をピッキングするためのスペースを形成し、これ
が間口方向への輸送通路１３となっている。両側の固定
棚１１は保管物１を保管する役割のほかに、天井走行型
ピッキング装置３０の走行レール２３を支持する役割を
兼ねている。

【００１９】天井走行型ピッキング装置３０は通常の天
井走行型クレーンと同一構造の走行装置、横行装置、巻
き上げ装置を有しているが、走行レール２３を上記固定
棚１１の上端に設置していること、走行、横行の停止位
置精度を出すためにベルト駆動式を採用していること、
横行装置には、ピッキング装置３０の上下動をガイドす
るガイドコラム１６を横行台車２０に取付けているこ
と、横行桁２４の上下方向中間部に横行台車２０を設置
し、走行、横行に必要な上部空間の省スペースを図って
いること、等の特徴を有している。

【００２０】図７はピッキング装置の主要部を明示して
いる。ピッキング装置３０はベルト移送装置２が主要部
となっており、図示の例では移送用高摩擦ベルト６を棚
間口方向に２列並列に設置している。ベルト移送装置２
の一端には小径のベルト駆動用プーリ３２が取付けら
れ、他端には自由回転可能な小径プーリ３４が取付けら
れ、棚上の文書ケースの下部空間に突っ込むことができ
るような断面形状となっている。

【００２１】ベルト移送装置２はギヤードモータ３６に
よりタイミングベルト３８を介して移送用高摩擦ベルト
６に動力が伝達され、プーリ３２，３４間に張られたベ
ルト６が矢印で示すように正逆方向に駆動される。ベル
ト６に必要な張力はテンションプーリ４０で調整され
る。ベルト６上面の水平部にはベルト６の裏面と接する
ガイド板４２が取付けられ、移送される保管物１の荷重
を支持する。ベルト移送装置２はケーシング４６に納め
られており、ケーシング４６は２本のチェーン４４（図
７には１本のチェーン４４のみが描かれている）によっ
て上下方向に移動可能に釣り下げられている。ケーシン
グ４６の上部には保管物１の移送をガイドするガイド板
４８、左右にそれぞれ配置された衝突防止用センサ５
０、３個一組の保管物１の定位置確認用センサ５２、左
右にそれぞれ配置された２重格納防止センサ５４、ガイ
ドコラム１６に案内されるための前後左右のガイドロー
ラ５６（図７には一部のみが描かれている）が取付けら
れている。

【００２２】図４、図５に示すように、倉庫内の右端側
にはリフト付き出庫テーブル１８、リフト付き入庫テー
ブル１９、これら入出庫テーブル１８，１９を連絡する
ローラコンベヤ１７からなる入出庫装置が配置されてい
るが、このような入出庫装置を設けるかどうか、設ける
場合でもその態様をどうするかなどは、ユーザーの都合
に合わせて適宜定められる。

【００２３】図６に示すように、保管物１は棚板４上に
直接適宜の間隔をおいて前後複列に保管され、各保管物
１の一端は棚板４の端面から若干はみだすととともに、
前述のようにピッキング装置３０のベルト移送装置２の
進入を許容する上下の空隙を形成している。

【００２４】図４に示すように、移動棚制御盤２７、Ｃ
ＰＵテーブル２８、コンソール盤２９が設置され、コン
ピュータ制御による在庫管理システムと、全自動連続入
出庫運転システムと、遠隔操作盤による棚位置、入出庫
区分、指令入力に基づいた自動運転システムとを有して
いる。これらの制御システムは既存技術を採用すること
ができる。何れかの指令入力により、移動棚１２が移動
し、ピッキング装置３０が走行し、横行し、昇降して、
所定の棚の前面の所定位置に自動的に到達し、ベルト移
送装置２が既に説明したとおり動作して、棚とピッキン
グ装置３０との間で保管物の移送を行う。

【００２５】入庫作業では、入庫テーブル１９の前面で
この入庫テーブル１９の上にセットされた保管物１がピ
ッキング装置３０に移送され、そのあとピッキング装置
３０は所定の棚位置において保管物１を所定の棚板４の
上に移送する。出庫作業では、ピッキング装置３０が所
定の棚位置の前面に行き、前述の動作によって所定の棚
板４上の保管物を受け取り、そのあとピッキング装置３
０が出庫テーブル１８の前面に行って保管物１を出庫テ
ーブル１８に移送する。

【００２６】入庫する保管物１および出庫された保管物
１は、直接人手により入庫テーブル１９にセットし、あ
るいは人手により出庫テーブル１８から運び出すことも
できるが、図示の実施例では、出庫時は保管物１を出庫
テーブル１８に自動的にローラコンベア１７へ払い出
し、タクト運転により複数個の保管物１をコンベア１７
上に並べてコンベア１７上での人手による取り出しが行
われ、入庫時は人手によりコンベア１７上に保管物１を
積み込み、これをコンベア１７のタクト運転により自動
的に入庫テーブル１９にセットされる方式が採られてい
る。

【００２７】以上説明した実施例では、比較的奥行き寸
法の長い文書ケースを保管物１としていたため、保管物
１を棚板４より若干はみださせて棚板４上に保管するよ
うにしていたが、奥行き寸法の短い保管物の場合は、図
８に示すように、棚板４の前端部にベルト駆動装置２の
一端部を迎え入れるための切欠部４ａを形成し、この切
欠部４ａをまたいで保管物１を保管するようにすればよ
い。これによって、小さな物品であってもこれを１個ず
つピッキング装置で入出庫することができるし、小さな
保管物１が棚板４から転落することなく安定に保管する
ことができる。

【００２８】また、前記実施例では、ピッキング装置３
０のベルト移送装置２に高摩擦のベルト６を使用してい
た。高摩擦のベルト６は、例えばスチール線入り樹脂ベ
ルトの採用によって実現することができ、これにより、
例えば３０Ｋｇまでの保管物を収納した段ボールケース
の移送が可能である。これに対して、図９に示すように
樹脂製バケット６０などを用いて保管物１を保管する場
合、樹脂製バケット６０には底部の端縁近くに切り込み
６２を形成することが可能なため、ベルト移送装置２の
ベルト６に突起６ａを形成してこれを上記切り込み６２
に係合させるようにすれば、さらに重量の重い保管物１
の入出庫を可能にすることができる。同様に、図１０に
示すように、樹脂製バケット６０などの端面に引っ掛け
金具６４を固定し、ベルト移送装置２のベルト６に形成
した突起６ａを上記引っ掛け金具６４に係合させるよう
にしても同様の効果を得ることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、間口に直交する方向へ
移動する電動式移動棚を並列に複数台設置してなる集密
型保管倉庫において、上記棚間口前面の通路を上下・前
後・左右に移動可能なピッキング装置を設け、このピッ
キング装置に、このピッキング装置と棚板との間で保管
物の移送を行うベルト移送装置を設けたため、ピッキン
グ装置保管物の下面側への進入量が大幅に減少し、保管
物の上下の空間を少なくして保管スペース効率を大幅に
向上させることが可能になった。また、棚板上に直接保
管物を保管しても自動ピッキング装置を適用することが
できるため、保管物１個ごとに保管棚の支柱で区分する
必要はなく、保管棚の支柱数を大幅に少なくしてスペー
ス効率の向上とコストの大幅な削減を図ることができ
る。さらに、パレットなしで直接取り扱うこともできる
ため、空きパレットの取扱処理が不要になり、そのコス
トを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる集密型保管倉庫の実施例を概念
的に示す正面図。

【図２】同上実施例の動作を順に示す正面図。

【図３】上記実施例による保管物の移送動作を解析する
ための正面図。

【図４】本発明にかかる集密型保管倉庫の実施例をより
具体的に示す平面図。

【図５】同上中央部の断面正面図。

【図６】同上断面側面図。

【図７】上記実施例中のピッキング装置の具体例を示す
側面図。

【図８】本発明に適用可能な棚板の変形例を示す斜視
図。

【図９】本発明に適用可能なバケットの例を示す正面
図。

【図１０】本発明に適用可能なバケットの別の例を示す
正面図。

【図１１】従来の集密型保管倉庫の例を示す正面図。

【図１２】同上保管倉庫の移動棚の部分を示す斜視図。

【図１３】上記従来の集密型保管倉庫中のピッキング装
置の具体例を示す正面図。

【図１４】同上ピッキング装置の動作を順に示す正面
図。

【符号の説明】

１ 保管物 ２ ベルト移送装置 ４ 棚板 １２ 電動式移動棚 １３ 通路 １４ ピッキング装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 間口に直交する方向へ移動する電動式移
   動棚が並列に複数台設置され、電動式移動棚の移動によ
   って形成される棚間口前面の通路から棚への保管物の入
   ・出庫を行う集密型保管倉庫において、上記棚間口前面
   の通路を上下・前後・左右に移動可能なピッキング装置
   が設けられ、このピッキング装置は、このピッキング装
   置と棚板との間で保管物の移送を行うベルト移送装置を
   有していることを特徴とする集密型保管倉庫。