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主な設計原則は、ロボットの稼働率を最適化し、不要な移動を削減しながら、システム全体の効率を高めることに重点を置いています。

主な原則は以下のとおりです。

1. ロボット配置の最適化

各保管階層に対して、シャトルロボットを適切な台数でバランスよく配置します。

2. 階層間移動の最小化

ロボットが異なるラック階層間を不要に移動しないように運用を設計します。

3. ゾーン間移動の削減

タスク割り当てでは、異なる倉庫ゾーン間の不要な移動を最小限に抑えます。

4. 方向転換の最適化

ロボットの走行経路では、不要な方向転換をできるだけ減らします。

5. メイン通路の設計

メイン通路は、環状ルートよりも双方向通行を優先して設計します。

6. タスクの負荷分散

入庫・出庫タスクを以下の単位でバランスよく分散します。

• ゾーン

• 階層

• 通路

高負荷エリアでは、スループット向上のためにダブルアイルを設計することもあります。

ロボットの走行経路は通常、Z字型およびC字型のルーティング戦略を用いて最適化します。

保管深度の設計では、SKU数、必要保管量、倉庫の運用戦略を総合的に考慮します。

高密度保管システムでは、以下のように定義します。

• U：保管するSKU数

• S：必要な保管ロケーション数

• n：ラックの階層数

1階層あたりの推奨平均保管深度は、以下の式で算出できます。

S / U / n × 2

保管戦略には、複数階層にバランスよく在庫を配置する方式を採用します。これにより、異なる階層に配置された複数の四方向パレットシャトルが、同一SKUを同時に出庫できます。

この方式により、出庫効率を向上させるとともに、より柔軟な保管計画が可能になります。

両側に通路がある保管ロケーションについては、実際の運用要件に応じて保管深度を調整できます。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトル式倉庫自動化ソリューションを設計する前に、以下の情報を確認・評価する必要があります。

1. パレット寸法と運用環境

パレット仕様と温度条件に基づき、適切な四方向パレットシャトルのモデルとシステム構成を決定します。

2. 荷物の高さ

パレットを含む荷物の高さは、以下の設計に影響します。

• ラックの階層数

• 保管密度

• 倉庫全体のレイアウト

3. SKU数

SKU数は、以下の設計に影響します。

• メイン通路の計画

• 保管深度の設計

• システム構成

4. 入出庫スループット要件

必要な入出庫処理能力に基づき、以下を決定します。

• 四方向パレットシャトルの台数

• リフトの台数

• コンベヤ構成

5. マテリアルフローと運用戦略

マテリアルハンドリングのプロセスや倉庫の運用戦略は、以下に影響します。

• 設備選定

• システムレイアウト

• 制御ロジック

6. オーダーパターンとウェーブ計画

オーダーウェーブやピッキングパターンに基づき、以下を検討します。

• ロボットのゾーニング

• 運用モード

• スケジューリング戦略

7. 補充・ロケーション移動の頻度

在庫の移動頻度は、以下の設計に影響します。

• 保管深度の設定

• ラック設計

詳細な倉庫分析を行うことで、保管密度、スループット、運用効率の最適なバランスを実現できます。

高性能な四方向パレットシャトル式パレットAS/RSプロジェクトでは、以下の技術要件を考慮することが重要です。

1. 機械式駆動構造

四方向パレットシャトルは、内部に液体潤滑剤を使用しない純機械式伝動構造を採用することで、以下のメリットが得られます。

• メンテナンス性の向上

• 汚染リスクの低減

• 運用信頼性の向上

2. 多輪駆動システム

四方向パレットシャトルには、以下の構成を採用します。

• メイン通路・サブ通路それぞれに4つの駆動輪

• メイン通路には補助輪を追加可能

多輪構成により、以下の性能を向上できます。

• 走行安定性

• 積載能力

• レール継ぎ目の通過性能

3. コンパクトな車体構造

車体厚さを約150 mmに抑えることで、一般的な四方向パレットシャトル用ラックレールを使用しやすくなり、ラックの特注要件やプロジェクトコストの低減につながります。

4. 絶対位置決め技術

四方向パレットシャトルには、QRコードを用いた絶対位置決め技術を採用し、リアルタイムの位置フィードバックと高精度な走行制御を実現します。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルには、自動倉庫環境での安定した運用を支えるため、複数の安全設計が組み込まれています。

主な安全設計は以下のとおりです。

1. 衝突防止保護

四方向パレットシャトルの周囲に保護バンパーを配置し、衝突時の衝撃を軽減するとともに、外装構造と内部部品を保護します。

2. オプションの障害物検知システム

走行中の障害物を検知するため、障害物検知システムをオプションで搭載できます。これにより、運用時の安全性をさらに高めます。

3. インテリジェントなマルチロボット交通管理

複数の四方向パレットシャトルが同時に稼働する場合、WCSが各ロボットの走行経路を自動で計画し、相互干渉を防ぎながら効率的なタスク実行を支援します。

4. バッテリー安全管理

バッテリーシステムには電力監視機能が備わっており、自動充電管理にも対応しています。これにより、運用時の安全性と電力供給の信頼性を高めます。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルにおける主な消耗部品は、駆動輪です。

駆動輪の寿命は、以下の要因によって異なります。

• ラックレールの施工精度

• 稼働頻度

• ポリウレタン被覆の実際の摩耗状態

通常の稼働条件では、駆動輪は約1年間の運用後に交換が必要となる場合があります。

ただし、交換時期は固定の周期で判断するのではなく、ポリウレタン製の車輪表面の実際の摩耗状態に基づいて決定することが推奨されます。

四方向パレットシャトル式ラックシステムを安全かつ安定して運用するため、使用するパレットは以下の要件を満たす必要があります。

1. パレットの変形

木製・樹脂製・スチール製を問わず、目視で確認できる変形があるパレットは保管に使用しないでください。

2. 破損したパレット

木板や樹脂部品などに破損・欠損があるパレットは使用できません。

3. パレット支持構造

木製パレットの場合、荷役側中央の支持ブロックがパレット端部より大きく奥まっている場合は、以下の基準に従います。

• 奥まり量が 10 mmを超える 場合は使用を推奨しません。

• 支持ブロックが外れている場合は、使用できません。

4. バーコードの状態

パレットのバーコードが以下の状態にある場合は、交換が必要です。

• 剥がれている

• 破損している

• 汚れている、または読み取れない

5. パレットのたわみ

満載時にパレット中央部のたわみが 12 mmを超える 場合、そのパレットは使用を停止してください。

適切なパレット管理は、**自動パレット保管・入出庫システム（AS/RS）**を安定して運用するうえで重要です。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルは、上向きに設置された超音波センサーを使用して、パレットの有無を検知します。

センサー仕様は以下のとおりです。

• 検知方向：垂直上向き

• 検知範囲：25～250 mm

ロボット上部の空間を監視することで、超音波センサーがパレットおよび荷物が四方向パレットシャトル上に正しく載っているかを判定します。

これにより、入出庫作業中のパレット検知を安定して行うことができます。

はい。ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルには、オプションで障害物検知システムを搭載できます。

このシステムでは、ロボットの四方向それぞれに1基ずつ、計4基のレーザーレーダーセンサーを配置します。

主な仕様は以下のとおりです。

• 検知距離：0.1～2 m

• センサー数：レーザーレーダー 4基

走行方向に障害物を検知すると、四方向パレットシャトルは自動停止し、WMS/WCS連携を通じて上位システムへアラーム信号を送信します。

このオプション安全機能により、自動倉庫環境での運用安全性をさらに高めることができます。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルには、位置決め精度を維持するため、QRコードの自動清掃機能が搭載されています。

運転中は、以下のように作動します。

• QRコードスキャナー付近に設置されたブロワーが、四方向パレットシャトルの起動後に連続運転します。

• 走行中に気流でQRコード表面のほこりや異物を除去します。

• 粉じんが多い環境では、追加でソフトブラシを取り付け、清掃効果を高めることもできます。

この設計により、倉庫環境でもQRコードを安定して認識し、信頼性の高い位置決め性能を維持できます。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルは、昇降式のパレットプラットフォームを使用して、パレットの入庫・出庫作業を行います。

パレット出庫プロセス

出庫時は、以下の手順で作業を行います。

1. 四方向パレットシャトルが対象の保管ロケーションまで走行します。

2. ロボットが対象パレットの下に進入します。

3. 昇降プラットフォームが上昇し、パレットと荷物を持ち上げます。

4. 四方向パレットシャトルがパレットを指定位置まで搬送します。

パレット入庫プロセス

入庫時は、以下の手順で作業を行います。

1. 四方向パレットシャトルがパレットを積載し、指定された保管ロケーションまで搬送します。

2. 昇降プラットフォームを下降させ、パレットをラック上の所定位置に載せます。

3. 入庫作業を完了した後、ロボットは次のタスクに移ります。

昇降動作はサーボシステムによって制御され、位置センサーによって昇降動作が正確に完了したかどうかを確認します。

この設計により、高密度自動保管システムにおいて、安定性と効率性を両立したパレット搬送を実現します。

パレット入庫プロセス

パレットの入庫時は、以下の手順で処理します。

1. フォークリフトまたはAGVが、パレット積載された荷物を入庫ステーションまで搬送します。

2. **WMS（倉庫管理システム）**が保管ロケーションを割り当てます。

3. **WCS（倉庫制御システム）**が四方向パレットシャトルをスケジューリングし、パレットの搬送タスクを実行します。

4. コンベヤシステムでパレットの識別・確認を行った後、ZS ROBOTICSのリフトがパレットを指定されたラック階層まで搬送します。

5. 四方向パレットシャトルが、割り当てられた保管ロケーションへパレットを格納します。

パレット出庫プロセス

パレットの出庫時は、以下の手順で処理します。

1. WMSが出庫タスクを発行します。

2. WCSが四方向パレットシャトルをスケジューリングし、対象パレットを取り出します。

3. 四方向パレットシャトルがパレットをリフトまで搬送します。

4. リフトがパレットを地上階まで下降させます。

5. コンベヤシステムがパレットを出庫ステーションまで搬送します。

6. フォークリフトまたはAGVが出庫された荷物を引き取ります。

この一連の連携により、WMS/WCSのシームレスな協調のもと、効率的なパレット自動保管・入出庫を実現します。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルは、主に産業用アクセスポイント（AP）を介した無線通信を使用し、倉庫制御システムとリアルタイムでデータを送受信します。

カスタマイズ用途では、接続性、応答性、大規模な倉庫自動化における高度な要件に対応するため、5G通信技術にも対応可能です。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルは、方向転換に特許取得済みの機械式昇降機構を採用しており、伝達効率とシステム全体の運用信頼性を向上させています。

従来の油圧式昇降機構と比較して、機械式設計には以下の利点があります。

• 高い伝達効率と、よりスムーズな走行性能

• 制動時の衝撃を低減し、運転中のスリップリスクを抑制

• コンパクトな構造設計により、車体サイズと自重を低減

• 高い機械強度と柔軟性

• 設備占有スペースを抑え、保管密度を向上

また、油圧システムと異なり、機械式昇降機構では以下のような一般的な問題を回避できます。

• 作動油の漏れや、それに伴う汚染リスク

• 作動油の短い交換サイクル

• シール部品の経年劣化

• 複雑な油圧系統のメンテナンスやトラブルシューティング

この設計により、高密度パレットAS/RSにおいて、よりクリーンで信頼性が高く、メンテナンス負担の少ないソリューションを実現します。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトルは、幅広い倉庫環境で安定して稼働できるよう設計されており、標準動作温度範囲は**-25℃～+50℃**です。

本システムは、低温倉庫や高温環境の倉庫を含むさまざまな温度管理環境で導入・検証されており、厳しい運用条件下でも安定した性能を発揮します。

ZS ROBOTICSの四方向パレットシャトル用リモートコントローラーには、非常停止、システムリセット、電源再起動など、運用・保守に必要な基本機能が備わっています。

1）非常停止
非常停止ボタンを押すと、四方向パレットシャトルを直ちに停止できます。作動すると、PLCがサーボドライブシステムを介してモーター停止指令を送信し、ロボットを安全かつ迅速に停止させます。

2）システムリセット
必要に応じて、リセットボタンでPLCプログラムをリセットし、四方向パレットシャトルの制御システムを再起動できます。

3）電源再起動
再起動機能は、四方向パレットシャトルの主電源を制御します。ボタンを2回押すことで、ロボットの主電源システムを再起動し、通常運転へ復帰できます。