JP2018034968A - ツインシャトルラックシステム - Google Patents

Abstract

【課題】パレットの自動移送を行うパレットラックにおける格納効率、作業性を大幅に向上させるツインシャトルラックシステムを提供する。【解決手段】２台のシャトル２ａ、２ｂと、２台のシャトルの車輪２ｃ、２ｄが走行するための３本のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃを有するラック１と、パレット５ａ、５ｂを左右方向に２基並んだ状態で搬送するフォークを有する１台の不図示のフォークリフトを備えるツインシャトルラックシステム１０であって、各々のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃは直交する水平部材４によりレールブロック下面３ｅで支持され、左右両側及び中央に配設されたレールブロックは、各々下部Ｂ１、Ｃ１及びＡ１、Ａ２にシャトル２ａ、２ｂの車輪走行用の踏み面となる突出部３ｈ、３ｉ、３ｍ、３ｎを有し、各々の上面にパレット５載置用の受け面３ｐを有し、シャトル２ａ、２ｂはパレット５ａ、５ｂを昇降させる装置２ｇ、２ｈを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ツインシャトルラックシステムに関する。

物流業界の主要技術の一つとして倉庫における荷物のハンドリングのための装置やシステムがあげられる。倉庫において多くの荷物を保存、格納するために、棚、ラック等の格納用設備があり、そこに荷物を搬出入するための種々のシステムが知られている。
パレットラック(重量ラック・重量棚)は、倉庫や工場において、パレットと呼ばれる荷物を載置するための荷役台を使用して荷物を格納、保管する最も一般的な保管装置である。パレットの内、最も代表的なものは平パレットと呼ばれるスノコ状の荷役台である。この平パレット上に荷物を載置し、フォークリフトで平パレットの開口部にフォーク状の突起部を挿入してパレットごと荷物を持ち上げ、パレットラックの載置台に搬入することで格納を行う。

このパレットの格納スペースと搬出入作業の効率化を目的としてシャトルラック（登録商標）という保管装置が使用されている。この装置では、フォークリフトにより荷物が積載された１基のパレットがパレットラックの載置台に載置された後、載置台の下に設置されたシャトルと呼ばれる専用の搬送機器がパレットを持ち上げて載置台の奥の最終保管位置まで移送し、再び元の位置まで戻ってきて待機する。このフォークリフトが載置台端部の間口のみでパレット搬入作業を行い、シャトルがパレットを保管位置まで移送する（搬出時はこの逆）というシステムにより、格納効率と搬出入作業性とが従来よりも大幅に効率化された。
一方、左右に並べられた２基のパレットを同時に搬送できる４つ爪式フォークリフトが実用化されている。

特許文献１には高層ラック型保管システム用のシャトルパレットの技術が記載されている。シャトルパレットとは本願でシャトルと呼ぶパレット用搬送装置である。特許文献１はこのシャトルパレットを各種のパレットや欠陥を有するパレットにも対応可能なものとする構成についての発明である。

特表２０１１−５０２０８５号公報

シャトルラック（登録商標）により格納効率と搬出入作業性とが大幅に効率化されたが、この格納装置は１基のパレットを搬送する方式である。同一商品を一度に大量に格納する場合が多いため、さらなる作業性向上すなわち搬出入能率の向上が求められていた。一つの方法として、トラックの荷台から荷積み状態のパレット（以下、単にパレットと記す）を左右２基並べた状態のまま上記４つ爪式フォークリフトで搬送し、そのまま搬入して格納できる方式が考えられる。
しかしながら、現状では上記フォークリフトでパレット２基を並べたまま搬送することはできても、シャトルラック（登録商標）にそのまま搬入することはできない。２基のパレットが載置されるその間の空間にはパレット載置用のレールブロックが取り付けられた柱が配設されていてこの柱が障害となるからである。
特許文献１の技術は各種パレットへの対応性向上のためのものであり、本発明の上記課題に応用することはできない。
さらに、トラックやコンテナについても、パレットの搬送作業の際、従来フォークリフトでトラックやコンテナの荷台に乗り込んでの作業となっていたが、これについても作業性の向上が求められていた。

本発明は上記問題点を解決して、１台の４つ爪式フォークリフトと２台のシャトルを使用して、同時に２基のパレットの搬出入作業を行うことを可能にし、パレットの自動移送を行うパレットラックにおける作業性を大幅に向上させるシャトルラックシステムを提供することを課題とする。
さらに、上記シャトルラックシステムのラックをトラックやコンテナの荷台に設置することで、パレットの搬出、搬入について作業性を大幅に向上させるトラックやコンテナを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、パレットを載置して前後方向に走行するための２台のシャトルと、２台のシャトルの車輪が走行するための３本のレールブロックを有するラックと、パレットを左右方向に２基並んだ状態で搬送し、レールブロックの搬出入用所定位置に上記状態で載置するフォークを有する１台のフォークリフトを備えるツインシャトルラックシステムであって、レールブロックはラックにおいて、シャトルの進行方向に対して左右両端部と中央部に配設され、各々のレールブロックはレールブロックと直交する複数の水平部材によりレールブロックの下面で支持されており、レールブロックの進行方向に垂直の断面形状は略長方形であって、左右両側に配設されたレールブロックは、各々対面する内側面の下部に上記シャトルの車輪が走行する踏み面となる突出部を有しており、中央のレールブロックは、左右両側面の下部にシャトルの車輪が走行する踏み面となる突出部を有しており、各レールブロックはさらに、各々の上面にパレットを載置するための水平な受け面を有しており、シャトルはレールブロックの突出部に車輪を配置して各レールブロック間に２台並列に設置され、シャトル上面の高さがレールブロックの上面高さよりも低く構成され、さらにレールブロックの上面に載置されたパレットを昇降させる装置を有していることを特徴とする。
請求項２の発明は、さらに、搬出入用所定位置におけるレールブロックの先端部の下面には水平部材による支持がなく、レールブロックは水平部材の内、最前部に配設された水平部材に対してオーバーハングした構成であることを特徴とする。
請求項３の発明は、さらに、搬出入用所定位置におけるレールブロックの先端部は下面で水平部材により支持されており、各々のレールブロック高さ寸法は請求項２のレールブロック高さ寸法より大であることを特徴とする。
請求項４の発明は、さらに、ラックにおいて、３本のレールブロックと、複数の水平支持部材が左右方向及び上下方向に複数組配設されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし３に記載されたシャトル及びラックが荷台に配設されていることを特徴とするトラックである。
請求項６の発明は、請求項１ないし３に記載されたシャトル及びラックが荷台に配設されていることを特徴とするコンテナである。

本発明により、パレットの自動移送を行うパレットラックにおいて格納効率、作業性を大幅に向上させるツインシャトルラックシステムが提供される。さらに、荷物が積載されたパレットの荷台からの搬出作業、及び荷台への搬入作業の作業性を大幅に向上させるトラック及びコンテナが提供される。

第１の実施形態のラック及びシャトルの配置図である。 第１の実施形態のフォークリフト平面図である。 第１の実施形態のレールブロック先端部を示す図である。 第２の実施形態のレールブロック先端部を示す図である。 第３の実施形態のラック及びシャトルの配置図である。 第４の実施形態のトラックを示す模式図である。 従来のトラックからのパレット搬出入作業を示す模式図である。 格納効率及び作業性の説明図である。

以下に、本発明の第１の実施形態について図を用いて説明する。
まず、本実施形態のツインシャトルラックシステムの構成について説明する。
図１に示すように、パレット５ａ、５ｂを載置して前後方向に走行するための２台のシャトル２ａ、２ｂと、２台のシャトルの車輪２ｃ、２ｄが走行するための３本のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃを有するラック１と、パレット５ａ、５ｂを左右方向に２基並んだ状態で搬送し、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの搬出入用所定位置Ｅに上記状態で載置するフォーク７ａを有する１台のフォークリフト７（図２参照）を備えるツインシャトルラックシステム１０であって、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃはラック１において、シャトル２ａ、２ｂの進行方向に対して中央部Ａと左右両端部Ｂ、Ｃとに配設され、各々のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃは直交する複数の水平部材４によりレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの下面３ｅで支持されており、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの進行方向に垂直の断面形状は略長方形であって、左右両側に配設されたレールブロック３ｂ、３ｃは、各々対面する内側面の下部Ｂ１、Ｃ１に上記シャトル２ａ、２ｂの車輪２ｃ、２ｄが走行する踏み面３ｆ、３ｇとなる突出部３ｈ、３ｉを有しており、中央のレールブロック３ａは、左右両側面の下部Ａ１、Ａ２にシャトル２ａ、２ｂの車輪２ｃ、２ｄが走行する踏み面３ｊ、３ｋとなる突出部３ｍ、３ｎを有しており、各レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃはさらに、各々の上面にパレット５を載置するための水平な受け面３ｐを有しており、シャトル２ａ、２ｂは各々レールブロックの突出部３ｈ、３ｍ及び３ｎ、３ｉに各々車輪２ｃ及び２ｄを配置して各レールブロック間３ｂ−３ａ及び３ａ−３ｃに２台並列に設置され、シャトル上面２ｅ、２ｆの高さがレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの上面３ｐの高さよりも低く構成され、さらにレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの上面に載置されたパレット５ａ、５ｂを昇降させる装置２ｇ、２ｈを有している。

図３（図１の矢視Ｄ−Ｄ）に示すように、搬出入用所定位置Ｅにおけるレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの先端部の下面３ｅには水平部材４による支持がなく、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃは水平部材４の内、最前部に配設された水平部材４ａに対してオーバーハングした構成である。これは、搬出入用所定位置Ｅにおいてシャトル２ａ、２ｂをフォークリフト７により搬出入する際、フォーク７ａをシャトル２ａ、２ｂの下部に挿入するためのスペースを確保するための構成である。

次に、本実施形態のツインシャトルラックシステム１０において、荷物６を積載したパレット５ａ、５ｂを、後述するトラック８、または不図示のコンテナの荷台からフォークリフト７を用いて積み降ろしてラック１の搬出入用所定位置Ｅから格納する手順について説明する。
まず、トラック８、またはコンテナの荷台に左右２基並んだパレット５ａ、５ｂ（荷物６を積載）の搬送用開口部にフォークリフト７の４つ爪のフォーク７ａを挿入してパレット５ａ、５ｂを２基同時に持ち上げる。次に、その状態でフォークリフト７によりパレット５ａ、５ｂをラック１の搬出入用所定位置Ｅに搬送し、２基同時にレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの上面３ｄに図１の状態に載置する。この後、後方に待機していたシャトル２ａ、２ｂが前進してパレット５ａ、５ｂの真下に移動し、各々の昇降装置２ｇ、２ｈによりパレット５ａ、５ｂ
を上昇させ、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの上面３ｄから浮かせた状態で所定の格納位置まで移送する。そこで昇降装置２ｇ、２ｈによりパレット５ａ、５ｂを下降させてレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの上面３ｄに載置した後、シャトル２ａ、２ｂは搬出入用所定位置Ｅの後方の待機位置に移動して次のパレット５ａ、５ｂの搬入に備える。ラック１からの搬出作業は上記手順を逆に実施する。

次に、第２の実施形態の構成について説明する。
第２の実施形態では、図４（図３同一部との対応部）に示すように搬出入用所定位置Ｅにおけるレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの先端部は下面で水平部材４により支持されており、各々のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの高さ寸法Ｈ２は第１の実施形態におけるレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの高さ寸法Ｈ１より大（Ｈ２＞Ｈ１）としている。これは、第１の実施形態搬と同様に、出入用所定位置Ｅにおいてシャトル２ａ、２ｂをフォークリフト７により搬出入する際、フォーク７ａをシャトル２ａ、２ｂの下部に挿入するためのスペースを確保するための構成である。

次に、第３の実施形態の構成について説明する。
第３の実施形態では、図５に示すように、ラック１ａにおいて、３本のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃと、複数の水平支持部材４が左右方向及び上下方向に複数組配設されており、荷物６を積載したパレット５ａ、５ｂの搬入、搬出作業を行う際は、予めシャトル２ａ、２ｂは、フォークリフト７によって上下、左右の複数のレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃの内、次にパレット２ａ、２ｂの搬出入作業を行う搬出入用所定位置（例えばＥ１）に搬送され、レールブロック３ａ、３ｂ、３ｃにセットされる。そして、Ｅ１においてフォークリフト７によりパレット５ａ、５ｂの搬出入作業が行われる。

上述のように、各搬出入用所定位置ではフォーク７ａをシャトル２ａ、２ｂの下部に挿入するためのスペースが確保されているため、シャトル２ａ、２ｂはフォークリフト７によって格納作業を行うレールブロック３ａ、３ｂ、３ｃに２台並んだ状態で容易に搬送、移動させることができる。

第４の実施形態は、図６に示すように、トラック８の荷台８ａに第１の実施形態のシャトル２ａ、２ｂ及びラック１が配設されている。
従来、横開きのウイングトラック（以下単にトラックと記す）の左右方向からパレットに積載された荷物の積み入れ、積み降ろしを行っていた。本実施形態のトラック８では、フォークリフト７による上述の搬出入作業は最後尾の搬出入用所定位置Ｆのみで行なえ、パレット５ａ、５ｂの搬出入用所定位置Ｆから最終積載位置への移送、あるいはパレット５ａ、５ｂの積載位置から搬出入用所定位置Ｆへの移送はシャトル２ａ、２ｂが行うため作業能率が向上する。さらに、フォークリフト７の動線も短縮されて作業性も向上する。

また、従来、図７に示すようにトラックの最後尾から荷台内にフォークリフトで入り込んでパレットに積載された荷物の搬出入を行う場合もあった。これと比較しても本実施形態のトラック８では、荷台内でのフォークリフト７の往復時間分の短縮、作業安全性の向上が実現する。本実施形態では図６のトラック８の荷台８ａに第１の実施形態のシャトル２ａ、２ｂ及びラック１が配設されているが、第２の実施形態のシャトル２ａ、２ｂ及びラック１を配設しても同様の効果が得られる。

第５の実施形態の構成は、図６に示したトラックの場合と同様に、コンテナの荷台に第１の実施形態のシャトル２ａ、２ｂ及びラック１を配設するものであり、機能、効果も第４の実施形態と同様である。コンテナの荷台に第２の実施形態のシャトル２ａ、２ｂ及びラック１を配設しても同様の効果が得られる。

本発明のポイントとなる技術は「荷物を積載した２台のパレットを隙間なく左右に並べた状態で搬入、搬出できるシャトルラックシステム」である。システムとは、ラック（棚）、シャトル、フォークリフトという設備、装置全体を指す。そしてこのシステムに格納される荷物を遠隔地より、又は遠隔地に搬送するためのトラックやコンテナの荷台にも上記シャトルラックシステムと同一の構成のラック（棚）、シャトルを配設することで、本発明による格納効率、作業性の向上は全体として完成されたものとなる。

上記ポイントとなる技術の内、「２台のパレット上の荷物を隙間なく左右に並べた状態で搬送できる」フォークリフトは既に存在していた。ただし、その状態、すなわち「２台のパレット上の荷物を隙間なく左右に並べた状態で」そこへ搬入したり、その状態でそこから搬出したりできるシャトルラックが存在しなかったのである。

これは「隙間なく左右に並べた状態」のパレット上の荷物の隙間寸法が非常に小さいことによるものである。これはトラックの荷台の横幅により決められてしまう限界寸法であって、実際その隙間寸法Ｐは図１に示すようにＰ＝３０〜７０ｍｍである。従来のシャトルラックでは隣接するシャトルのランウェイ同士の間隔は２５０ｍｍ程度であり、この間隔には各シャトルの車輪用のレールと、それを設置するための柱が配設されていた。上記のように荷物間の隙間寸法３０〜７０ｍｍでパレットを左右に並べた状態でそのままラックの搬入するためにはラックの構成を全く別のものとする必要があった。

本実施形態では上記課題を、上述のように３本のレールブロックを下部より直交方向で支持する構成とし、従来のシャトルラックにおいて左右に並んで格納されたパレット間に存在していた柱を取り去ることで解決した。レールブロックの支持構造として柱の替わりに横梁を用いる構成とし、パレット及びシャトルの左右の間隔寸法を極限まで小さくして、トラックに積載されたパレットの状態のままフォークリフトにより２台並べて同時に搬送、搬入できるツインシャトルラックシステムとしたのである。

ここで、格納効率と作業性、及びシャトルラックによるこれらの向上について詳しく説明する。
格納効率とは倉庫面積に対する荷物設置面積の占有率であり、図８の平面利用効率のことであり、荷物設置可能な部分と荷物設置用平面部分との面積比で表わされる。図８（ａ）従来のパレットラックの場合の効率Ｅｐと図８（ｂ）シャトルラックの場合の効率Ｅｓとで格納効率を比較すると、Ｅｐ＜Ｅｓである。
作業性とは図８において点線で示されているフォークリフトによる搬出入作業の動線、すなわち移動曲線の長さで評価される作業能率を示す。異なる２つの格納装置において、同一のパレット格納作業を行った場合、フォークリフトの動線が短い格納装置の方を作業性が良いと評価する。従来のシャトルラック及びフォークリフトと本発明のツインシャトルラックシステムとを比較すればパレット２基を１度に運べる本発明の方が動線の長さは１／２となるため大幅に作業性は向上する。

シャトルラックにより図８に示すように、従来のパレットラックに比較して格納効率と作業性は大幅に向上した。本発明はこれらをさらに向上させるためのものである。その中心技術は、図１に示す現状の荷物同士の間隔３０〜７０ｍｍという非常に近接した状態のまま、パレット２基を同時にまとめて搬送し、格納する技術である。現状でもパレット２基を上記状態でトラックから搬出することは可能であった。また、４つ爪式のフォークリフトを使用して２基のパレットを間隔３０〜７０ｍｍで搬送することはできた。しかし、この状態のまま搬入可能なシャトルラックがなかったのである。一旦２基のパレットをおろして、１基ずつ格納するしかなかった。

本発明により、２基のパレットを上記接近した状態でフォークリフトによりそのまま格納できるツインシャトルラックシステムが提供される。
さらにトラック、コンテナの荷台に上記のツインシャトルラックを搭載することにより、搬出入の作業性の更なる向上を実現した。

１、１ａ ラック
２ａ、２ｂ シャトル
２ｃ、２ｄ 車輪
２ｅ、２ｆ 上面
２ｇ、２ｈ 昇降装置
３ レールブロック
３ａ レールブロック（中央）
３ｂ レールブロック（左）
３ｃ レールブロック（右）
３ｄ 上面
３ｅ 下面
３ｆ、３ｇ、３ｊ、３ｋ 踏み面
３ｈ、３ｉ、３ｍ、３ｎ 突出部
４ 水平部材
５ａ、５ｂ パレット
５ｃ 開口部
６ 荷物
７ フォークリフト
７ａ フォーク
８ トラック
８ａ 荷台
１０ ツインシャトルラックシステム

Claims (6)

1. パレットを載置して前後方向に走行するための２台のシャトルと、
   上記２台のシャトルの車輪が走行するための３本のレールブロックを有するラックと、
   上記パレットを左右方向に２基並んだ状態で搬送し、上記レールブロックの搬出入用所定位置に上記状態で載置するフォークを有する１台のフォークリフトと、
   を備えるツインシャトルラックシステムであって、
   上記レールブロックは上記ラックにおいて、上記シャトルの進行方向に対して左右両端部と中央部に配設され、各々のレールブロックは該レールブロックと直交する複数の水平部材により上記レールブロックの下面で支持されており、
   上記レールブロックの上記進行方向に垂直の断面形状は略長方形であって、左右両側に配設されたレールブロックは、各々対面する内側面の下部に上記シャトルの車輪が走行する踏み面となる突出部を有しており、中央のレールブロックは、左右両側面の下部に上記シャトルの車輪が走行する踏み面となる突出部を有しており、
   上記各レールブロックはさらに、各々の上面にパレットを載置するための水平な受け面を有しており、上記シャトルは上記レールブロックの上記突出部に車輪を配置して各レールブロック間に２台並列に設置され、上記シャトル上面の高さが上記レールブロックの上面高さよりも低く構成され、さらに上記レールブロックの上面に載置されたパレットを昇降させる装置を有している、
   ことを特徴とするツインシャトルラックシステム。
2. 上記搬出入用所定位置における上記レールブロックの先端部の上記下面には上記水平部材による支持がなく、上記レールブロックは上記水平部材の内、最前部に配設された上記水平部材に対してオーバーハングした構成である、ことを特徴とする請求項１に記載のツインシャトルラックシステム。
3. 上記搬出入用所定位置における上記レールブロックの先端部は上記下面で上記水平部材により支持されており、各々のレールブロック高さ寸法は請求項２の上記レールブロック高さ寸法より大である、ことを特徴とする請求項１に記載のツインシャトルラックシステム。
4. 上記ラックにおいて、上記３本のレールブロックと、上記複数の水平支持部材と、が左右方向及び上下方向に複数組配設されている、ことを特徴とする請求項１ないし３に記載のツインシャトルラックシステム。
5. 請求項１ないし３に記載されたシャトル及びラックが荷台に配設されていることを特徴とするトラック。
6. 請求項１ないし３に記載されたシャトル及びラックが荷台に配設されていることを特徴とするコンテナ。
   

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