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自動倉庫 - 村田機械株式会社
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発明の名称 自動倉庫
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−186320(P2007−186320A)
公開日 平成19年7月26日(2007.7.26)
出願番号 特願2006−7407(P2006−7407)
出願日 平成18年1月16日(2006.1.16)
代理人 【識別番号】100086830
【弁理士】
【氏名又は名称】塩入 明
発明者 石原 博司
要約 課題

解決手段
特許請求の範囲
【請求項1】
物品を保持したキャリアを保管するためのラックと、キャリアを入出庫するためのステーションと、自動倉庫内でキャリアを自動搬送するための搬送装置とを備えて、充填率の低いキャリアの物品を他のキャリアに積み合わせする自動倉庫であって、 各キャリアが保持する物品の合計容積とキャリアが保持可能な容積との比をキャリア毎に記憶するための記憶手段と、
記憶手段で記憶した比を基に、積み合わせ可能なキャリアの組み合わせを決定するための決定手段とを設けて、
積み合わせモードが選択された際に、前記決定手段で決定した組み合わせのキャリアを、ステーションへ自動的に搬送装置により出庫させるための手段とを設けたことを特徴とする自動倉庫。
【請求項2】
物品を保持したキャリアを保管するためのラックと、キャリアを入出庫するためのステーションと、自動倉庫内でキャリアを自動搬送するための搬送装置とを備えて、充填率の低いキャリアの物品を他のキャリアに積み合わせする自動倉庫であって、 物品の入庫時に、各キャリアが保持する物品の合計容積とキャリアが保持可能な容積との比をキャリア毎に求めて、記憶するための記憶手段と、
記憶手段で記憶した比を基に、積み合わせ可能なキャリアの組み合わせを決定するための決定手段と、
物品の入庫完了後に、前記決定手段で決定した組み合わせのキャリアを、ステーションへ自動的に搬送装置により出庫させるための手段とを設けたことを特徴とする自動倉庫。
【請求項3】
物品のカテゴリーを記憶するための手段を設けて、品番が異なる物品を混載する積み合わせを行う際に、カテゴリーが共通な物品をカテゴリーが異なる物品よりも優先して積み合わせするようにしたことを特徴とする、請求項1または2の自動倉庫。

発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
この発明は自動倉庫に関し、特に保管物品の積み合わせに関する。
【背景技術】
【0002】
出願人は特許文献1で、自動倉庫の棚ファイルから積み合わせ後の充填率が100%を越えないバケットの組み合わせを検索して表示する、自動倉庫を提案した。そしてオペレータが表示された組み合わせの1つを選択すると、その組み合わせのバケットなどのキャリアが出庫され、保管物品を1つのキャリアに積み合わせて再入庫し、他のキャリアを空にする。しかしその後の運用において、表示から組み合わせを選択して出庫するのは、オペレータの負担になることが判明し、この発明に到った。
【特許文献1】特許3700300
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
この発明の課題は、オペレータの判断をほとんど要せずに、積み合わせ作業を開始できる自動倉庫を提供することにある。
請求項3の発明での追加の課題は、品番の異なる物品を混載する際に、なるべく同種の物品を混載できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明は、物品を保持したキャリアを保管するためのラックと、キャリアを入出庫するためのステーションと、自動倉庫内でキャリアを自動搬送するための搬送装置とを備えて、充填率の低いキャリアの物品を他のキャリアに積み合わせする自動倉庫であって、
各キャリアが保持する物品の合計容積とキャリアが保持可能な容積との比をキャリア毎に記憶するための記憶手段と、記憶手段で記憶した比を基に、積み合わせ可能なキャリアの組み合わせを決定するための決定手段とを設けて、
積み合わせモードが選択された際に、前記決定手段で決定した組み合わせのキャリアを、ステーションへ自動的に搬送装置により出庫させるための手段とを設けたことを特徴とする。
決定手段での積み合わせを行う組み合わせの決定は、積み合わせモードの選択前に行っておいても、あるいは積み合わせモードの選択後に行っても良い。
【0005】
またこの発明は、物品を保持したキャリアを保管するためのラックと、キャリアを入出庫するためのステーションと、自動倉庫内でキャリアを自動搬送するための搬送装置とを備えて、充填率の低いキャリアの物品を他のキャリアに積み合わせする自動倉庫であって、 物品の入庫時に、各キャリアが保持する物品の合計容積とキャリアが保持可能な容積との比をキャリア毎に求めて、記憶するための記憶手段と、
記憶手段で記憶した比を基に、積み合わせ可能なキャリアの組み合わせを決定するための決定手段と、
物品の入庫完了後に、前記決定手段で決定した組み合わせのキャリアを、ステーションへ自動的に搬送装置により出庫させるための手段とを設けたことを特徴とする。
なお容積の比は入庫のあったキャリアについてのみ求めればよい。
【0006】
好ましくは、物品のカテゴリーを記憶するための手段を設けて、品番が異なる物品を混載する積み合わせを行う際に、カテゴリーが共通な物品をカテゴリーが異なる物品よりも優先して積み合わせする。このためには、カテゴリーが共通な物品のみを積み合わせ対象とするモードを設けても良く、あるいは他の条件が同等の積み合わせで有ればカテゴリーが共通の物品間の積み合わせを優先するように、しても良い。
積み合わせモードが選択された後、あるいは入庫が完了した後、積み合わせのための出庫を実際に開始する時点は、適宜に定めればよい。
【発明の効果】
【0007】
請求項1の発明では、積み合わせモードを選択すると、容積率の点から積み合わせ可能なキャリアの組み合わせを自動的に求めて、該当するキャリアの組み合わせを自動的に出庫する。このため、オペレータは出庫されたキャリア間で積み合わせを実行するだけで良く、誰でも積み合わせを実行できる。
【0008】
請求項2の発明では、物品が入庫されると自動的に積み合わせに適したキャリアの組み合わせを決定して、キャリアを出庫するので、誰でも積み合わせを実行できる。
【0009】
請求項3の発明では、品番が異なるもののカテゴリーが共通の物品を積み合わせするので、積み合わせた後の物品の取り扱いが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【0011】
図1〜図5に、実施例の自動倉庫2を示す。図において、4は例えば左右一対のラックで、5〜8はステーションであり、このうちステーション5を例えば積み合わせ時の出庫ステーションとし、ステーション6を積み合わせ時の再入庫ステーションとする。積み合わせ以外の際には、ステーション5〜8を適宜に入庫用のステーションと出庫用のステーションとに用いると良い。10はスタッカークレーンで、自動倉庫2内で物品を保持したキャリアを自動的に搬送する搬送装置の例である。キャリアとしてここではバケットを用い、好ましくは仕切りをセットできるようにしたバケットを用いるが、バケットの他にパレットなどを用いても良い。12は積み合わせコンベヤで、ステーション5へ出庫されたバケットをステーション6側へ搬送し、この間にキャリア間での物品の積み合わせを行い、空のキャリアを作成する。14は自動倉庫2の制御部で、積み合わせコンベヤ12の付近に積み合わせ端末15を、それ以外のステーション5〜8の付近に端末16を設ける。積み合わせされたキャリアはオペレータが端末15などから「完了」の旨を入力すると自動倉庫2に自動的に再入庫され、制御部14のデータ上は積み合わせされた2つのキャリアの在庫を1つのキャリアの在庫に合体して記憶する。
【0012】
制御部14では、クレーン制御部20によりスタッカークレーン10を制御し、コンベヤ制御部21により、ステーション5〜8に設けたコンベヤや、積み合わせコンベヤ12を制御する。通信部22は端末15,16と通信し、スケジューラ23は自動倉庫2への入庫の準備や入庫作業、出庫準備や出庫作業並びに保管物品の棚卸しや積み合わせなどのスケジュールを決定し、自動倉庫2をそれに応じたモードで動作させる。例えば入庫前の準備作業として、空きのバケットや空き棚を入庫用のステーションの付近に用意する。また出庫前の準備作業として、出庫予定のバケットを出庫用のステーションの付近に移動させる、あるいは出庫予定の物品を積み合わせコンベヤ12などへ出庫して、ピッキングを行うと共に可能な場合積み合わせを行うことなどがある。
【0013】
自動倉庫2のファイルとして在庫ファイル24があり、これは自動倉庫2内の全物品について、その在庫位置を問わず、品番と数量、入庫時期や出庫の予約済などのデータを記憶する。棚ファイル25は、ラック4の棚毎に保管物品の品番と数量、入庫時期、出庫の予約などの引き当てデータ及び充填率などを記憶する。なお1つの棚には1つのバケットを配置するので、棚のデータはバケットのデータと等しく、かつバケット毎のIDを設けて、積み合わせコンベヤ12などで読み取るようにしても、あるいはバケットのIDは無視しても良い。充填率はバケット内の収容可能なスペースに対して物品が占める容積の割合である。そして充填率はバケット内の物品の合計の容積と、バケットの容積×安全係数との比で定められる。安全係数は、バケットの容積ぎりぎりまで物品を保持させることにより、例えば物品がバケットからはみ出すことを防止するための係数で、1以下である。バケットに仕切りを設けると物品を詰めにくくなるので、仕切りのあるバケットの安全係数は仕切りがない場合よりも小さくすることが好ましい。
【0014】
入出庫予約ファイル26は入出庫の予約データを記憶し、これは入庫や出庫の予定時期、入出庫予定の物品の品番や数量などである。入出庫ファイル27は入庫や出庫の実績を記憶するファイルで、入庫物品や出庫物品の品番,数量,入庫と出庫の区別などを記憶している。
【0015】
積み合わせ処理部30は積み合わせをするバケットの組み合わせを決定し、自動倉庫2の負荷が小さな昼間などの時間帯を積み合わせの作業時間帯として、該当するバケットの組み合わせをスタッカークレーン10により積み合わせコンベヤ12へ出庫する。オペレータは、例えば積み合わせを行うこととその際のモードとを端末15などから入力する。また午前中の入庫時間帯と夕刻の出庫時間帯との間に積み合わせを行うことを事前に定め、積み合わせのモードもデフォールト値を利用する場合、オペレータが全く入力しなくても、入庫作業終了後の所定の時間帯に積み合わせを実行する。
【0016】
範囲決定部31は、積み合わせモードでの積み合わせ対象となるバケットの範囲を決定する。実施例では積み合わせモードとして効率優先モード,同一カテゴリー内モード,同一品番内モードの3種類のモードを設ける。効率優先モードでは品番が異なる物品の混載を認めるので、積み合わせ範囲はラック4内の全てのバケットとなる。同一カテゴリー内モードでは、カテゴリーが共通な物品間に限って積み合わせを認めるので、積み合わせ範囲はカテゴリー内に制限される。同一品番内モードでは同一品番に限って積み合わせを認めるので、積み合わせ範囲は1つの品番の範囲である。
【0017】
積み合わせ用のリストとして、積み合わせの対象となるバケットを記載した積み合わせ範囲リスト34があり、このリストは同一カテゴリー内モードではカテゴリー毎に区分され、同一品番内モードでは品番毎に区分される。カテゴリー定義ファイル35は物品のカテゴリーや容積を記録したファイルで、図3に示すように品番と下位カテゴリー、上位カテゴリー及び物品1個当たりの容積を記録している。なお下位カテゴリーは上位カテゴリーよりも狭いカテゴリーの範囲で、これらを区別せずに1つのカテゴリーのみとしても良く、あるいは3種類以上のカテゴリーを1つの品番に対して認めても良い。例えば衣料品や雑貨などの場合、色違いで他が同一の物品は下位カテゴリーまで共通とし、サイズ違いなどを上位カテゴリーのみが共通とすると便利である。より広い概念としては、色違いやサイズ違いまでを下位カテゴリーの範囲とし、衣類の種類や製造メーカー、用途などにより上位カテゴリーを定めても良い。
【0018】
組み合わせリスト36は、積み合わせを行うバケットの組み合わせを記録する。積み合わせ範囲リスト34から組み合わせリスト36への作成を図4に示すと、積み合わせのモードに従い棚ファイル25を用いて、積み合わせ範囲リスト34を作成する。なお同一カテゴリー内モードでは、リスト34は上位カテゴリーもしくは下位カテゴリーにより区分され、同一品番内モードでは同一品番毎に区分されている。次に積み合わせ後のバケットの充填率と優先度の和を効能とし、効能の高いものから順に組み合わせリスト36に積み合わせを行うバケットの組み合わせを記載する。なお3バケットを1バケットに積み合わせる場合のように、1つの組み合わせに3以上のバケットが含まれても良い。充填率は、バケット内の物品の数量と個々の物品の容積の積を、バケットの容積×安全係数で割ったものである。1バケット内に複数の品番の物品がある場合、物品の容積は品番毎の合計容積の和である。また1つのバケットを仕切りにより複数に区分し、各仕切り毎の容積が記録されている場合、バケットを仕切った仕切り毎に充填率を求める。効能は例えば、同一品番で+20,下位カテゴリーまで同一で+15,上位カテゴリーのみが同一で+10で、これ以外は0などとし、積み合わせ後の例えば%単位の充填率と優先度の和を効能とする。このようにすると、積み合わせ後の充填率が100%に近く、かつ効能優先モードなどで品番による制限がない場合でも、同一品番あるいはカテゴリーが同一などの物品を優先して積み合わせするように、組み合わせが決定される。ここでは優先度と充填率の和を効能としたが、優先度は設けなくても良く、また充填率に代えて積み合わせにより空にできるバケットの数を最大にするようにしても良い。
【0019】
図5に実施例での積み合わせアルゴリズムを示す。オペレータが積み合わせ端末などから積み合わせモードを入力する。このモードは前記のように保管効率優先,同一カテゴリ内積み合わせ,同一品番内積み合わせの例えば3種類である。オペレータはこの時積み合わせの実行時期を指定でき、時期の指定がない場合直ちに積み合わせを開始し、時期の指定がある場合、その時期まで待って積み合わせを開始する。先ず積み合わせ範囲リストを作成し、次に充填効率と優先度とに基づいて効能が最大となるように積み合わせるバケットの組み合わせリストを作成する。そして組み合わせリスト内で、効能が最も高いものから順に組み合わせるバケットを積み合わせコンベヤへ自動的に、即ちオペレータの要求無しでも出庫する。
【0020】
オペレータは、積み合わせコンベヤで積み合わせを行い、必要であればバケット内に新たに仕切りを設ける。この過程で空のバケットと再入庫するバケットが生じ、再入庫する旨、即ち積み合わせの完了をオペレータが積み合わせ端末などから指示すると、積み合わせられたバケットを再入庫し、空のバケットは例えば人手で積み合わせコンベヤから外部に移す。制御部では、再入庫により棚ファイルや積み合わせ範囲リスト、組み合わせリストを修正する。そしてオペレータが積み合わせ終了を入力する、組み合わせリストの全ての組み合わせを出庫する、あるいはスケジューラが出庫準備などの他の処理に自動倉庫の動作モードを切り換えるまで、積み合わせ作業を実行する。
【0021】
ここではオペレータが積み合わせモードに移ることと、積み合わせモード内でのモードの種類を入力することにより、作業を開始したが、例えばデフォールトで毎日入庫時間帯の終了後に、かつデフォールトのモードにより積み合わせを行うようにしても良い。この場合は、スケジューラが入庫作業が完了したと見なした時点で、積み合わせ範囲リストと組み合わせリストを作成する。また在庫ファイルや棚ファイルはバケットの入出庫毎に更新され、入庫によりバケットの充填率が変化すると棚ファイルにも反映される。積み合わせ範囲リストや組み合わせリストは、積み合わせ作業の終了後に抹消しても、積み合わせ作業の終了後も保存し、積み合わせを実行したバケットやその組み合わせを、積み合わせ範囲リストや組み合わせリストから削除し、次回のリストの下書きとしても良い。
【0022】
実施例の自動倉庫2は、1台のスタッカークレーン10とラック4とを組み合わせた単一の自動倉庫ユニットからなる。しかし複数の自動倉庫ユニットを例えば並列に配置し、これらの在庫データを共通の積み合わせ処理部30で処理し、例えば自動倉庫ユニットAのバケットと自動倉庫ユニットBのバケットとの間で積み合わせを行っても良い。即ち積み合わせを行う範囲を1つの自動倉庫ユニット内に制限しても良いが、自動倉庫ユニット間での積み合わせを行うと、物品を保管したバケットなどのキャリア数をより効率的に減らすことができる。
【0023】
実施例では以下の効果が得られる。
(1) 積み合わせを実行することを端末から指示、もしくは入庫時間帯が経過すると、自動的に積み合わせを行うバケットの組み合わせが、積み合わせコンベヤに出庫される。このためどのような組み合わせに対して積み合わせを行うかを、オペレータが判断する必要がない。従って誰でも積み合わせを実行できる。
(2) 同一品番内で積み合わせを行うか,同一カテゴリ内で積み合わせを行うか、品番を問わず積み合わせを行うか、のモードを選択できる。
(3) 同一カテゴリー内モードでは、品番が異なるものの関連した物品を1つのバケットに集約できるので、出庫時に便利である。また色違いなどのものを同一バケットに仕切り無しで混載しても、混同が生じることがない。サイズ違いなどの場合、仕切りを追加すると良い。
(4) 効能を評価すると、品番を制限せずに積み合わせを認める場合でも、なるべく同じ品番の物品間や同一カテゴリーの物品間で積み合わせを実行できる。

【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】実施例の自動倉庫のレイアウトを示す平面図
【図2】実施例の自動倉庫の制御系のブロック図
【図3】実施例で用いたカテゴリー定義ファイルを模式的に示す図
【図4】実施例での積み合わせ範囲リストから組み合わせリストへの作成を模式的に示す図
【図5】実施例での積み合わせアルゴリズムを示すフローチャート
【符号の説明】
【0025】
2 自動倉庫
4 ラック
5〜8 ステーション
10 スタッカークレーン
12 積み合わせコンベヤ
14 制御部
15 積み合わせ端末
16 端末
20 クレーン制御部
21 コンベヤ制御部
22 通信部
23 スケジューラ
24 在庫ファイル
25 棚ファイル
26 入出庫予約ファイル
27 入出庫ファイル
30 積み合わせ処理部
31 範囲決定部
32 組み合わせ決定部
34 積み合わせ範囲リスト
35 カテゴリー定義ファイル
36 組み合わせリスト




 

 


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