JP2000238904A - スタッカクレーン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 格納棚の幅寸法を詰めて多数の格納棚を設け
ることができるスタッカクレーンを提供する。 【解決手段】 昇降台３上に左右動自在に設けられたシ
ャトルフレーム４と、それを左右動させる左右動駆動装
置６０と、シャトルフレーム上で前後移動自在に設けら
れたスライドフォーク５と、その上に積載された荷物Ｗ
がセンター位置にあるか否かを検知するセンタリングセ
ンサ６、７とからなり、このセンタリングセンサは、荷
物Ｗがセンター位置にあるときの、右側端部を検知する
右側センサ６と、左側端部を検知する左側センサ７とか
らなる。搬送動作のつど荷物をセンターに位置させて格
納棚へ収納する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スタッカクレーン
に関する。さらに詳しくは、自動倉庫において、格納棚
のデッドスペースを少なくし、容積効率を高めうるスタ
ッカクレーンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図７はスタッカクレーンの一例を示した
図である。スタッカクレーンは、台車１上に２本の支柱
２を立設し、２本の支柱２の上端同士をビームで連結し
ており、この２本の支柱２に沿って昇降台３が昇降し、
昇降台３からはスライドフォーク５が格納棚に向けて出
入りするようになっている。そして、路面上に設置され
た走行レールＲと天井面に配設したガイドレールｒで案
内されて、格納棚の前面を走行する。

【０００３】図８は、格納棚のデッドスペースを少なく
することを目的とした従来技術（従来例Ｉ）である。こ
の従来例Ｉは、スタッカクレーンの昇降台101 に設けら
れたスライドフォーク105 上に載せられた荷物Ｗを、昇
降台101 上の中心位置に配置されるように水平方向に移
動させてセンタリングするセンタリング手段を昇降台10
1 上に設けたものである。

【０００４】このセンタリング手段は、パレット100 を
載せるスライドフォーク105 を設置したシャトルフレー
ム108 を昇降台101 上で左右方向に移動自在に取付けて
おり、さらにパレット100 を幅方向へ左右両側から押す
センタリング部材115 を備え、この一対のセンタリング
部材115 にモータ駆動のクランク円盤118 に連結された
ロッド117 をそれぞれ連結して、クランク円盤118 を回
転させることにより、左右のセンタリング部材115 を同
時に同期して等距離だけ開閉動作するようにしている。
よって、パレット100 上に荷物を載せ、センタリング部
材115 を左右から閉じると、パレットを昇降台上で、そ
の中心に合わせることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来例Ｉ
では、センタリング部材115 はパレット100 をセンタリ
ングしているので、パレット100 に物品がセンタリング
されていない場合には、荷物を昇降台に対しセンタリン
グすることはできない。また、センタリング部材115
を、上方に伸ばし、直接、荷物Ｗに接触させてセンタリ
ングさせようとしても、変形した荷物ではセンタリング
が困難である。例えば、図９(a) に示すような本体Ｗの
端面から軸部Ｓの突出量ｄ１、ｄ２が異なると、センタ
リングできない。さらに、パレット100 より荷物の幅寸
法が小さいと、図９(b) に示すように、センタリング部
材115 の先端形状を寸法ｄ３だけ内向きに伸ばさなけれ
ばならず、しかもその内側への突出量ｄ３を荷物によっ
て変えなければならない。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑み、センタリング
部材を要せず、パレット上のどの位置に荷物が置かれて
も、昇降台中心に対し荷物中心を正確に合わせることが
でき、以って格納棚の幅寸法を詰めて、同じ全幅の立体
倉庫であれば、より多数の格納棚を設けることができる
スタッカクレーンを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のスタッカクレ
ーンは、格納棚の前面に沿って走行自在であり、昇降自
在な昇降台を備えたスタッカクレーンであって、前記昇
降台上に左右方向移動自在に設けられたシャトルフレー
ムと、前記シャトルフレームを左右方向に移動させる左
右動駆動装置と、前記シャトルフレーム上で前後方向移
動自在に設けられたスライドフォークと、前記スライド
フォーク上に積載された荷物がセンター位置にあるか否
かを検知するセンタリングセンサとからなることを特徴
とする。請求項２のスタッカクレーンは、請求項１の発
明において、前記センタリングセンサが、スライドフォ
ーク上の荷物がセンター位置にあるときの、右側端部を
検知する右側センサと、左側端部を検知する左側センサ
とからなることを特徴とする。請求項３のスタッカクレ
ーンは、請求項１の発明において、前記右側センサおよ
び左側センサがいずれも、光の透過の有無により前記荷
物の端部を検出する光電センサであることを特徴とす
る。請求項４のスタッカクレーンは、請求項１の発明に
おいて、前記左右動駆動装置が、前記昇降台に取付けら
れた駆動モータと該モータで回転されるピニオンおよ
び、前記シャトルフレームに取付けられ、前記ピニオン
に噛み合わされたラックとからなることを特徴とする。
請求項５のスタッカクレーンは、請求項１の発明におい
て、前記シャトルフレームが、昇降台の中心に位置する
ことを検知する第２センタリングセンサが設けられてい
ることを特徴とする。

【０００８】請求項１の発明によれば、センタリングセ
ンサにより荷物が昇降台のセンター位置に合っているか
否かを検知でき、合っていないときは左右動駆動装置に
よってシャトルフレームを左右に動かして荷物を昇降台
のセンタ位置に合わせることができる。このセンタリン
グ動作を荷物を収納させる動作毎に行うことにより、格
納棚の横方向の隙間の余裕を少なくできるので、同じ全
幅の立体倉庫により多数の格納棚を設けて、より多数の
荷物を格納できるようになる。請求項２の発明によれ
ば、右側センサによる荷物の右側端部の検知の有無、お
よび左側センサによる荷物の左側端部の検知の有無によ
って、荷物が昇降台の中心から右側へ寄っているか、左
側へ寄っているかを区別して認識でき、この認識結果に
より、シャトルフレームを左右に動かすとセンタリング
できるので、センタリングを短時間で正確に行える。請
求項３の発明によれば、光電センサの発する光により荷
物の端部の有無を検出するので、荷物の端部形状の如
何、例えば、凹凸の有無に拘らず確実に検知できる。請
求項４の発明によれば、駆動モータによってピニオンを
回転させるとラックを取付けているシャトルフレームが
動くので、動作が迅速であり、かつ駆動機構の質量が小
さいので、動慣性が小さく、停止精度が高くなるので、
センタリング精度が向上する。請求項５の発明によれ
ば、荷物を積載していないときに第２センタリングセン
サによってシャトルフレームを昇降台の中心に合わせて
位置させることができるので、このようにシャトルフレ
ームを常に昇降台中心に置くことにより、センタリング
できる量を常に最大限に確保できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明のスタッカクレーンの
要部正面図、図２は同スタッカクレーンの要部平面図、
図３は同スタッカクレーンの要部側面図、図４は図２の
IV線矢視図、図５は図４のＶ線矢視図、図６は第２セン
タリングセンサの拡大平面図である。

【００１０】図１〜３において、２はスタッカクレーン
を構成する左右一対の支柱、３は昇降台である。昇降台
３はベースフレーム３１と、その両端から立ち上がって
いるサイドフレーム３２から構成されている。また、サ
イドフレーム３２には、支柱２の両側面に接触して転動
するガイドローラ３３と支柱２の内側面に接触して転動
するガイドローラ３４が回転自在に軸着されている。さ
らに図示していないがウインチや、支柱２に固設したラ
ックとこれに噛み合う昇降台側のピニオン等からなる適
当な昇降装置により、昇降台３が昇降するようになって
いる。そして、前記ガイドローラ３３、３４は昇降台３
の支柱２に対する昇降を案内する。

【００１１】４はシャトルフレームで、その下面にはス
ライドガイド４１が取付けられている。一方、昇降台３
の前記ベースフレーム３１の上面にはガイドレール４２
が左右方向に固設されており、前記スライドガイド４１
が摺動自在に嵌合している。この構成によりスライドフ
レーム４は昇降台３上で左右方向移動自在である。この
シャトルフレーム４の左右動駆動装置の詳細は後述す
る。

【００１２】前記スライドフレーム４の上面にはスライ
ドフォーク５が前後方向移動自在に取付けられている。
このスライドフォーク５は公知のものと同様でよく、任
意の移動装置によって、格納棚との間で進退して荷物を
格納棚内へ送り込んだり、格納棚内の荷物を引き取るこ
とができればよい。

【００１３】６、７はセンタリングセンサであり、右側
センサ６と左側センサ７とから構成されている。各セン
サ６，７は任意の光電センサで構成される。例えば、右
側センサ６は、投光器６ａと受光器６ｂとからなり投光
器６ａは昇降台３のベースフレーム３１の右側部分に取
付けられ、受光器６ｂは右側のサイドフレーム３２の上
端部内側に取付けられている。左側センサ７は上下に配
置した投光器と受光器からなり、投光器７ａと受光器７
ｂとからなり、投光器７ａはベースフレーム３１の左側
部分に取付けられ、受光器７ｂは左側のサイドフレーム
３２の上端部内側に取付けられている。なお、上記の例
では投光器６ａ、７ａを下に、受光器６ｂ、７ｂを上に
取付けたが、これらを上下反対に取付けてもよい。さら
に、投受光器と反射器を組合わせた光電センサを用いて
もよい。

【００１４】上記の右側センサ６および左側センサ７
は、投光器６ａ、７ａから受光器６ｂ、７ｂに至る光軸
が荷物で遮られると、その間に物品が存在し、光軸が遮
られないとき、物品が存在しないと認識することができ
る。そして、右側センサ６と左側センサ７は、搬送すべ
き荷物Ｗが、昇降台３の中心にセンタリングされた位置
で、所定の荷物の両端を、共に検知するか、あるいは共
に検知しない位置に取付けられている。したがって、一
方のセンサのみが荷物Ｗの端部Ｓを検知したり、あるい
は検知しないときは、荷物が左右いずれか一方へ、ズレ
で積載されていることを認識できる。

【００１５】つぎに、図４〜５に基づき、左右動駆動装
置６０を説明する。昇降台３のベースフレーム３１に
は、モータ６１が取付けられ、その主軸にはピニオン６
２が固着されている。一方、シャトルフレーム４の下面
にはラック６３が固定されており、このラック６３は前
記ピニオン６２と噛み合っている。したがって、モータ
６１を正逆回転させることにより、シャトルフレーム４
を右側へ移動させたり、左側へ移動させることができ
る。

【００１６】つぎに、図４〜６に基づき、第２センタリ
ングセンサ８を説明する。図４〜５に示すように、シャ
トルフレーム４の左側下面には、四角形の板状の検出片
８１が取付けられている。一方、昇降台３のベースフレ
ーム３１上には、右側センサ８２と左側センサ８３が取
付けられている。右側センサ８２は、投光器82a と受光
器82b とからなり、左側センサ８３は投光器83a と受光
器83b とからなる。この右側センサ８２と左側センサ８
３は、シャトルフレーム４が昇降台３の中央に位置する
とき、前記検出片８１の直近両側に位置する場所に取付
けられている。よって、左右のセンサ８２、８３のいず
れか一方が検出片８１を検出しているときは、シャトル
フレーム４は昇降台３の中心からズレた位置にあり、い
ずれのセンサ８２、８３も検出片８１を検出していない
ときは、シャトルフレーム４が昇降台３の中心に位置し
ていることになる。

【００１７】つぎに、上記スタッカクレーンによる荷役
作業を説明する。図１に示すように、スライドフォーク
５上に荷物Ｗを積載し、ステーションから格納棚へ移動
する際、センタリングセンサ６、７で荷物Ｗの積載位置
を検知する。もし、荷物Ｗがセンターより右寄りであれ
ば、右側センサ５がＯＮとなり左側センサ６がＯＦＦと
なるので、シャトルフレーム４を左側へ寄せればよい。
その結果、左右のセンサ６、７が共にＯＦＦになれば、
荷物Ｗは昇降台３に対してセンターに位置したことにな
る。もし、荷物Ｗが左寄りであれば、左側センサ６がＯ
Ｎとなり右側センサ６がＯＦＦとなるので、シャトルフ
レーム４を右側へ寄せれば、荷物Ｗを昇降台３の中心に
位置させることができる。このシャトルフレーム４の左
右移動は前記左右動駆動装置６０で行える。

【００１８】本実施形態では、一つの荷物Ｗを搬送する
毎に、毎回荷物をセンタリングするので、格納棚の側に
幅方向の隙間を大きくする必要がない。つまり、最小限
の隙間を設けるだけでよいので、同じ容積の立体倉庫の
中に格納棚を沢山作ることができ、荷物の収容台数を増
やすことができる。

【００１９】つぎに、荷物を積載していないときは、第
２センタリングセンサ８によりシャトルフレーム４の位
置を検知する。そして、センター位置からズレていると
きは、センター位置までシャトルフレーム４を移動させ
る。このように、シャトルフレーム４は荷物を載せる前
にセンターに復帰するので、センタリング動作は荷物の
位置ズレを直す分の距離だけシャトルフレーム４を動か
すことで足りる。換言すれば、シャトルフレーム４が中
心からズレていれば、そのズレ量に荷物の位置ズレ量を
加えた合計距離を修正しなければならないが、そうする
必要はなくなる。また、シャトルフレーム４の位置ズレ
が累積しないので、荷物の位置ズレを補正するために必
要なシャトルフレーム４の移動距離を常に確保できるの
で、センタリング動作を常に確実に行える。

【００２０】つぎに、本発明の他の実施形態を説明す
る。上記実施形態では光電センサを用いたが、この代り
に、荷物のセンタリングができれば、どのようなセンサ
を用いてもよい。したがって、例えば、荷物の端面まで
の距離を計測する距離センサを用いていもよい。この場
合、荷物の大きさが所定の寸法に決っているのであれ
ば、右側または左側の一ヵ所に設けてもよい。

【００２１】また前記実施形態では、センサ６、７を固
定的に配置したが、これらのセンサ６、７を左右に移動
自在に配置しておくと、幅寸法の種々に異なる荷物に対
してもセンタリングを行える。

【００２２】前記実施形態では、シャトルフレーム４の
左右動駆動装置としてラック・ピニオン機構を用いた
が、これに限ることなく、シャトルフレーム４を左右に
動かすことさえできれば、どのような駆動装置を採用し
てもよい。そのような一例として、油圧シリンダやスク
リュージャッキ等が挙げられる。そして、油圧シリンダ
は駆動力が大きく、スクリュージャッキは停止精度が非
常に高いという利点を有する。

【００２３】前記実施形態では、シャトルフレーム４の
センター位置検出に光電センサ８を用いたが、この代り
に、シャトルフレーム４のセンター位置を検出できれ
ば、どのようなセンサを用いてもよい。よって、例え
ば、リミットスイッチのような接触型のセンサを用いて
もよい。

【００２４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、荷物に対して
直接センタリング動作を行うことにより、格納棚の横方
向の隙間の余裕を少なくして、格納棚を多数設け、より
多数の荷物を格納できるようになる。請求項２の発明に
よれば、荷物が昇降台の中心から右側へ寄っているか、
左側へ寄っているかを区別して認識できるので、センタ
リングを短時間で正確に行える。請求項３の発明によれ
ば、光により荷物の端部の有無を荷物の端部形状の如何
に拘らず確実に検知できる。請求項４の発明によれば、
動作が迅速であり、かつ駆動機構の質量が小さいので、
動慣性が小さく、停止精度が高くなるので、センタリン
グ精度が向上する。請求項５の発明によれば、シャトル
フレームを常に昇降台中心に置くことにより、センタリ
ング量を常に最大限に確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタッカクレーンの要部正面図であ
る。

【図２】同スタッカクレーンの要部平面図である。

【図３】同スタッカクレーンの要部側面図である。

【図４】図２のIV線矢視図である。

【図５】図４のＶ線矢視図である。

【図６】第２センタリングセンサの拡大平面図である。

【図７】本発明が適用されるスタッカクレーンの斜視図
である。

【図８】従来例Ｉのスタッカクレーンの要部正面図であ
る。

【図９】従来例Ｉの問題点の説明図である。

【符号の説明】

３ 昇降台 ４ シャトルフレーム ５ スライドフォーク ６ 右側センサ ７ 左側センサ ８ 第２センタリングセンサ ３１ ベースフレーム ３２ サイドフレーム ４１ スライドガイド ４２ ガイドレール ６０ 左右動駆動装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】格納棚の前面に沿って走行自在であり、昇
   降自在な昇降台を備えたスタッカクレーンであって、前
   記昇降台上に左右方向移動自在に設けられたシャトルフ
   レームと、前記シャトルフレームを左右方向に移動させ
   る左右動駆動装置と、前記シャトルフレーム上で前後方
   向移動自在に設けられたスライドフォークと、前記スラ
   イドフォーク上に積載された荷物がセンター位置にある
   か否かを検知するセンタリングセンサとからなることを
   特徴とするスタッカクレーン。
2. 【請求項２】前記センタリングセンサが、スライドフォ
   ーク上の荷物がセンター位置にあるときの、右側端部を
   検知する右側センサと、左側端部を検知する左側センサ
   とからなることを特徴とする請求項１記載のスタッカク
   レーン。
3. 【請求項３】前記右側センサおよび左側センサがいずれ
   も、光の透過の有無により前記荷物の端部を検出する光
   電センサであることを特徴とする請求項２記載のスタッ
   カクレーン。
4. 【請求項４】前記左右動駆動装置が、前記昇降台に取付
   けられた駆動モータと該モータで回転されるピニオンお
   よび、前記シャトルフレームに取付けられ、前記ピニオ
   ンに噛み合わされたラックとからなることを特徴とする
   請求項１記載のスタッカクレーン。
5. 【請求項５】前記シャトルフレームが、昇降台の中心に
   位置することを検知する第２センタリングセンサが設け
   られていることを特徴とする請求項１記載のスタッカク
   レーン。