JPH08324712A

JPH08324712A - 立体自動倉庫

Info

Publication number: JPH08324712A
Application number: JP13142995A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Mizuide; 茂男水出
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1995-05-30
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】入出庫サイクルタイムが特に大きくなること
なく保管効率を上げる。【構成】通路１１の両側に立設される３次元的なラッ
ク１２，１３は、保管棚１４を奥行方向にも配列する。
これによって、通路１１に対するラック１２，１３の床
面積の割合を大きくし、保管効率を高める。ラック１
２，１３に対してたとえばｎ番地にスタッカクレーン１
６が位置決めして停止すると、保管棚１４との間の荷物
１０の受け渡しは、横行台車１７によって行われる。横
行台車１７はスタッカクレーン１６と独立して動作可能
であり、スタッカクレーン１６がｎ番地から離れている
間にも、破線で示すような動作を行って、総合的な入出
庫サイクルタイムを短縮することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の荷物を自動的に
仕分けして保管し、必要に応じて自動的に取り出すこと
ができる立体自動倉庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からの高保管効率を目指した立体自
動倉庫についての考え方を図１０に示す。直線状に延び
る通路１の両側にラック２，３が設置される。各ラック
２，３には、複数の保管棚４が配列され、通路１に沿う
方向および上下方向に予め番地が付される。さらに奥行
方向にも、距離Ｌを単位として、１列目、２列目および
３列目のように保管棚４が配列される。通路１にはレー
ル５が設けられ、レール５上をスタッカクレーン６が走
行可能である。スタッカクレーン６には、図１０の紙面
に垂直な方向に変位可能なキャリッジが設けられ、キャ
リッジと保管棚４との間で荷物の受け渡しが行われる。

【０００３】ラック２，３が通路１に臨む１列目のみの
保管棚４を有する場合の高保管効率型立体自動倉庫に関
連する先行技術は、たとえば特開昭５３−８０６８３や
特開昭５４−２２６８０などに開示されている。図１０
のように保管棚４が奥行方向にも複数列設けられる場合
は、スタッカクレーン６としてフォークが遠くまで伸び
るマルチリーチフォーク式スタッカクレーンや、ラック
側にフリーローラを用意し、スタッカクレーン側では荷
物の押し引きのみを行えばよいプッシュプル式スタッカ
クレーンなどを用いる必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】通路１に沿ってしか保
管棚４を設けない通常の立体自動倉庫では、ラック２，
３に対して通路１の占める面積の割合が大きく、保管効
率が悪い。前述の特開昭５３−８０６８３や特開昭５４
−２２６８０の先行技術では、保管効率を上げて、かつ
入出庫サイクルタイムを通常の立体自動倉庫と同等にさ
せることを目的とし、通路幅を狭くすることによって目
的達成を図っている。しかしながら、通路を狭くする
と、荷物の保管方法に大きな制約を受けるようになる。
スタッカクレーンの走行方向に、荷物を順に積むような
保管となるため、同一ロットの荷物が数多くある場合は
差し支えないけれども、小ロット品では奥の方に保管し
た荷物を取り出すことが困難となるために不適当であ
る。また、スタッカクレーンの走行や昇降動作を必ずし
も同時動作としては行えないので、サイクルタイムの短
縮には必ずしもなってはいない。またラックを奥行方向
に延ばして保管棚を増やすことができないので、保管効
率アップには限度がある。

【０００５】また、マルチリーチフォーク式スタッカク
レーンやプッシュプル式スタッカクレーンを用いる場合
は、通路から離れるにしたがって荷物の受け渡しに要す
る時間が長くなり、奥側の荷物の入出庫サイクルタイム
が大きくなってしまう。また、スタッカクレーン本体と
フォークやプッシャが機械的に連結される構造であるの
で、奥行寸法に制限ができる。スタッカクレーンを親子
式に構成し、子台車が奥行方向に走行して親であるスタ
ッカクレーンとの間で荷物の受け渡しを行う構成も考え
られるが、スタッカクレーンと子台車とをケーブルで接
続してあると、奥側の荷物をスタッカクレーンまで移載
する間は、スタッカクレーンが子台車を待つ必要があ
り、入出庫サイクルタイムが大きくなってしまう。

【０００６】本発明の目的は、従来の立体自動倉庫に比
較して、保管効率がよく入出庫サイクルタイムも特に大
きくなることがない立体自動倉庫を提供することであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、予め番地で指
定される複数の保管棚が、大略的に水平な通路に沿う方
向、上下方向および奥行方向にそれぞれ複数列配列され
るラックと、ラックの通路に沿って移動可能で、リフト
機構を備え、通路に臨む保管棚に対し、通路方向および
上下方向を指定して位置決め可能なスタッカクレーン
と、スタッカクレーンに搭載可能でスタッカクレーンと
は独立にラックの奥行方向に走行可能であり、保管棚と
スタッカクレーンとの間、または保管棚同士間で荷物を
移載可能な横行台車とを含むことを特徴とする立体自動
倉庫である。また本発明は、前記ラックは、通路の両側
に立設され、前記横行台車は、両側のラックを走行可能
であることを特徴とする。さらに本発明は、前記横行台
車は、蓄電池を電源として走行し、蓄電池の充電は、横
行台車がスタッカクレーンに搭載されている間に行われ
ることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明に従えば、通路に沿う方向、上下方向お
よび奥行方向に３次元的にそれぞれ複数列の保管棚が配
列されるラックに対して、スタッカクレーンは通路方向
および上下方向を指定して位置決め可能である。奥行方
向については、スタッカクレーンに搭載可能で、スタッ
カクレーンとは独立に、ラックの奥行方向に走行可能な
横行台車が、スタッカクレーンと保管棚との間、または
保管棚同士間で荷物を移載可能である。横行台車が奥行
方向で荷物を移載している間に、スタッカクレーンは独
立に荷物の移動を行うことができるので、奥行方向に保
管棚が形成されていない立体自動倉庫に近い入出庫サイ
クルタイムを実現することができる。保管棚が奥行方向
にも形成されるので、通路に対するラックの面積を増大
することができ、保管効率を大きくすることができる。

【０００９】また本発明に従えば、通路の両側にラック
が立設されるので、通路に対する保管棚の占める割合を
一層大きくして保管効率を向上させることができる。

【００１０】さらに本発明に従えば、横行台車は蓄電池
を電源として走行するので、スタッカクレーンとは独立
に種々の態様で動作させることができる。蓄電池は、横
行台車がスタッカクレーンに搭載されている間に行われ
るので、時間を有効に利用して蓄電池の充電を行い、す
ぐに走行可能な状態を保つことができる。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の一実施例の基本的な構成を
示す。荷物１０を保管する立体自動倉庫として、直線状
の通路１１の両側にはラック１２，１３がそれぞれ立設
される。各ラック１２，１３には、一定の大きさで番地
付けられた保管棚１４が、通路１１の延びる方向、上下
方向および１列目、２列目、３列目のような奥行方向
に、３次元的に配列される。通路１１にはレール１５が
設けられ、レール１５上をスタッカクレーン１６が通路
の延びる方向に往復走行可能である。スタッカクレーン
１６は、上下方向に昇降変位可能で、保管棚１４の位置
に停止して荷物１０の受け渡しが可能なキャリッジを有
する。スタッカクレーン１６は、レール１５上を走行
し、キャリッジを上下させて、保管棚１４の特定の位
置、たとえばｎ番地に位置決めされる。

【００１２】停止状態のスタッカクレーン１６とラック
１２，１３との間では、横行台車１７が奥行方向に走行
して荷物の受け渡しを行う。スタッカクレーン１６およ
び横行台車１７は、立体自動倉庫全体の総括的な管理を
行う制御装置１８からの無線電波を介する遠隔指令に基
づいて動作する。制御装置１８は、メモリ１９に各ラッ
ク１２，１３の保管棚１４の荷物保管状況を記憶し、こ
の記憶に基づいてスタッカクレーン１６および横行台車
１７に指示を与える。

【００１３】スタッカクレーン１６をｎ番地に待機させ
た状態で、横行台車１７が荷物を受け渡す動作は、図１
の実線で示される。本実施例では、横行台車１７はスタ
ッカクレーン１６とは独立に動作可能であるので、スタ
ッカクレーン１６がｎ番地に待機していない状態でも、
保管棚１４同士の間で破線で示すような荷物１０の受け
渡しを横行台車１７によって行うことができる。この間
にスタッカクレーン１６は受け取った荷物１０を外部へ
の受け渡し場所に運んだり、外部から受け渡し場所に受
け入れた荷物を制御装置１８から指定された保管棚１４
に移したりすることができる。保管棚１４の１区画の奥
行方向の距離をＬとし、奥行方向ｍ列の保管棚１４の荷
物１０を順次スタッカクレーン１６に受け渡すとして、
受け渡しのためにスタッカクレーン１６がｎ番地で停止
状態になければならない総時間を横行台車１７の横行距
離乗り移りのための横行距離の総和として代用して比較
した結果を、次の表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】このように、ｎ番地から３パレットの荷物
１０を連続出庫する場合で比較すると、図１０の従来方
式では合計横行距離が１２Ｌであったのに対し、図１の
本実施例の方式では６Ｌとなって半分に減る。本実施例
では、一旦３列目および２列目の荷物１０を横行台車１
７のみで１列目に順次移動する破線で示す動作を行うけ
れども、この動作はスタッカクレーン１６をｎ番地に待
機させておく必要はない。表１の一般式で示されるよう
に、本実施例によれば１列目の保管棚１４とスタッカク
レーン１６との間での荷物１０の移動動作のみがサイク
ルタイムに影響し、奥の列から１列目まで荷物１０を移
動する動作はスタッカクレーン１６がｎ番地から移動し
て動作している間に行うことができる。このため、保管
棚１４の列数が増えるほど、本実施例の方式と従来方式
とのサイクルタイムの違いが大きくなる。

【００１６】図２、図３および図４は、図１の実施例の
スタッカクレーン１６についての構成を示す。図２は正
面図、図３は右側面図、図４（Ａ）および図４（Ｂ）は
図２のＡ矢視図および切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図を
それぞれ示す。荷物１０は、昇降変位可能なキャリッジ
２０の両面の受台２１上に配置される。受台２１は、
「コ」の字形断面の型鋼で形成され、２辺を水平な方向
に配置し、２辺間を連結する辺を鉛直方向に配置する。
平行な２辺の上面を受台２１として使用し、平行な２辺
の下方の上面をガイドレール２２として使用する。キャ
リッジ２０は、リフト２３に取付けられ鉛直上方に延び
るマスト２４の昇降ガイド２４ａに沿って昇降変位が可
能である。リフト２３を引き上げるためのワイヤ２５
は、マスト２４の上方に配置されるプーリ２６に巻かけ
られ、さらに巻上電動機２７で巻上げられる。キャリッ
ジ２０を下降させるときには、巻上電動機２７をブレー
キとして使用しながら自重によってキャリッジ２０を下
げる。

【００１７】マスト２４の下端は、フレーム２８に固定
される。フレーム２８には走行用の車輪２９が設けられ
走行電動機３０によって駆動されてレール１５上を走行
する。マスト２４の上部にも、上部ガイド３１が設けら
れ、通路１１の両側でラック１２，１３の上縁に沿って
案内し、マスト２４の振れを防ぐ。スタッカクレーン１
６への電力供給は、たとえばトロリ方式で行う。制御信
号は、無線電波によるもののほかに、光ファイバで伝送
することもできる。

【００１８】図５、図６、図７および図８は、横行台車
１７の構成を示す。図５は正面図、図６は右側面図、図
７は平面図、図８は昇降機構の構成をそれぞれ示す。横
行台車１７は、外フレーム３２に走行車輪３３が設けら
れ、図１のラック１２，１３の奥行方向に走行可能であ
る。安定な走行状態を維持するため、ガイド車輪３４が
設けられる。走行車輪３３およびガイド車輪３４は、た
とえば硬質ウレタンを用いて好適に製造することができ
る。荷物は、昇降テーブル３５の上面に配置され、油圧
ユニット３６および油圧シリンダ３７を含む昇降機構に
よって昇降テーブル３５を図５の実線で示す下降位置か
ら仮想線で示す上昇位置までの間で昇降変位させること
ができる。この昇降機構３８についての概要は、図８に
示す。この昇降機構３８では油圧シリンダ３７によって
Ｘ字状の枠体３９の交差角度が変化し、昇降テーブル３
５と外フレーム３２との間隔が変化する。枠体３９は、
一端が外フレーム３２および昇降テーブル３５にピン結
合され、他端がローラ４０を介して滑り変位可能となっ
ている。

【００１９】保管棚１４には、キャリッジ２０に設けら
れている受台２１やガイドレール２２と同様の受台４１
およびガイドレール４２が設けられている。受台４１お
よびガイドレール４２を構成する型鋼は、ラック１２，
１３の奥行方向に延びて配列される。横行台車１７は、
昇降テーブル３５を下降させた状態では受台４１よりも
昇降テーブル３５の表面が低い位置となる。昇降テーブ
ル３５を下降させた状態では、各保管棚１４に荷物があ
っても自由に走行することができる。横行台車１７を荷
物の下で停止させ、昇降機構３８によって昇降テーブル
３５を上昇させると、荷物を受台４１から昇降テーブル
３５の上面に移すことができる。この状態で、走行車輪
３３によって横行台車１７をガイドレール４２に沿って
走行させれば、荷物の移動を行うことができる。横行台
車１７は、スタッカクレーン１６のキャリッジ２０上の
受台２１およびガイドレール２２に対しても同様に荷物
の受け渡しを行うことができる。なお、横行台車１７に
よるこのような円滑な荷物の受け渡しを行うためには、
スタッカクレーン１６のキャリッジ２０の受台２１およ
びガイドレール２２と、位置決めされた保管棚１４の受
台４１およびガイドレール４２とを位置検出センサやガ
イドなどを用いて正確に位置決めする必要がある。

【００２０】横行台車１７の走行車輪３３の駆動は、蓄
電池４３を電源とする走行電動機４４によって行われ
る。横行台車１７は、親であるスタッカクレーン１６と
は電源供給用電線の接続なく動作可能であるので、図１
に破線で示す動作など、全く独立した動作を行うことが
できる。さらに、１台のスタッカクレーン１６に対し
て、複数台の横行台車１７を用いて荷物の管理を行うこ
ともできる。蓄電池４３は、横行台車１７がスタッカク
レーン１６のキャリッジ２０上に収納された状態で、ス
タッカクレーン１６から自動的に急速充電される。な
お、横行台車１７には、スタッカクレーン１６からその
存在を表す信号が与えられ、横行台車１７自身にもスタ
ッカクレーン１６を検知するセンサが搭載される。これ
によって、スタッカクレーン１６のキャリッジ２０が存
在しないにもかかわらず、横行台車１７が通路１１に飛
び出すような事故を、二重の安全策で防止することがで
きる。

【００２１】図９は、本発明の他の実施例の概略的な構
成を示す。図９では、複数の通路５０，５１，…，５ｎ
間に複数のラック６０，６１，…，６ｍが配設されてい
る。ただし、ｍ＝ｎ−１である。各ラック６０，６１，
…，６ｍは複数列の保管棚を有する。たとえば１つのラ
ック６０には、２つの通路５０，５１の両方から横行台
車を侵入させて、荷物の取扱いが可能である。このため
一方の通路のスタッカクレーンが故障しているような場
合であっても、他方の通路を利用して荷物の取扱いを行
うことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スタッカ
クレーンを横行台車を搭載する親子式に構成するので、
ラックの奥行寸法を自由に選定して、保管すべき荷物の
ロットの大小や入出庫形態等の条件に合わせた最適設計
を行うことができる。奥行寸法を大きくすることによっ
て、通路に対するラックの占める割合を大きくし、保管
効率を高くすることができる。また横行台車が、スタッ
カクレーンとは独立に走行可能であるので、横行台車に
よる奥行方向の荷物の移載と、スタッカクレーンによる
通路方向および上下方向の荷物の移動とを並行して行
い、入出庫サイクルタイムの短縮および平準化を行うこ
とができる。さらに、１台のスタッカクレーンに横行台
車を複数台対応させて運転することも可能となるので、
ダブルコマンド運転時などにおいてサイクルタイムの短
縮を図ることができる。

【００２３】また本発明によれば、通路の両側にラック
が立設され、横行台車は両側のラックを走行可能である
ので、通路に対するラックの占める面積の割合を一層大
きくすることができ、保管効率をさらに高めることがで
きる。

【００２４】さらに本発明によれば、横行台車は蓄電池
を電源として走行し、スタッカクレーンに搭載中に蓄電
池に充電が行われる。横行台車は、スタッカクレーンに
搭載されて通路方向および上下方向に移動している間に
も充電され、スタッカクレーンと離れてラック内を走行
している間の長時間にわたって荷物の移載を続けること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の基本的構成を示す簡略化し
た平面図である。

【図２】図１の実施例に用いるスタッカクレーンの正面
図である。

【図３】図２のスタッカクレーンの右側面図である。

【図４】図２のスタッカクレーンのＡ矢視図および切断
面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。

【図５】図１の実施例に用いる横行台車の正面図であ
る。

【図６】図５の横行台車の右側面図である。

【図７】図５の横行台車の平面図である。

【図８】図５の横行台車の昇降機構の構成を示す図であ
る。

【図９】本発明の他の実施例によるラックと通路の配置
を示す簡略化した平面図である。

【図１０】従来の立体自動倉庫の構成を示す簡略化した
平面図である。

【符号の説明】

１１，５０，５１，…，５ｎ通路１２，１３，６０，６１，…，６ｍラック１４保管棚１５レール１６スタッカクレーン１７横行台車１８制御装置１９メモリ２０キャリッジ２１，４１受台２２，４２ガイドレール２４マスト２７巻上電動機２９車輪３０，４４走行電動機３１上部ガイド３２外フレーム３３走行車輪３５昇降テーブル３８昇降機構４３蓄電池

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め番地で指定される複数の保管棚が、
大略的に水平な通路に沿う方向、上下方向および奥行方
向にそれぞれ複数列配列されるラックと、ラックの通路に沿って移動可能で、リフト機構を備え、
通路に臨む保管棚に対し、通路方向および上下方向を指
定して位置決め可能なスタッカクレーンと、スタッカクレーンに搭載可能でスタッカクレーンとは独
立にラックの奥行方向に走行可能であり、保管棚とスタ
ッカクレーンとの間、または保管棚同士間で荷物を移載
可能な横行台車とを含むことを特徴とする立体自動倉
庫。
【請求項２】前記ラックは、通路の両側に立設され、前記横行台車は、両側のラックを走行可能であることを
特徴とする請求項１記載の立体自動倉庫。
【請求項３】前記横行台車は、蓄電池を電源として走
行し、蓄電池の充電は、横行台車がスタッカクレーンに搭載さ
れている間に行われることを特徴とする請求項１または
２記載の立体自動倉庫。