JP2002274610A

JP2002274610A - 自動倉庫

Info

Publication number: JP2002274610A
Application number: JP2001071410A
Authority: JP
Inventors: Toshio Wada; 俊雄和田
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 2001-03-14
Filing date: 2001-03-14
Publication date: 2002-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】物品が過重量であるか否かを簡便な構成によ
って検出することの可能な自動倉庫を提供することを目
的とする。【解決手段】物品収納部１が水平方向および上下方向
に沿って多数形成されたラック２と、これらの物品収納
部に物品を出し入れするスタッカークレーン３とを備え
た自動倉庫であって、前記スタッカークレーンが、昇降
可能な昇降体１０と、この昇降体に、水平方向に進退可
能に設けられ、前記物品が搭載されるフォーク１１とを
備え、前記スタッカークレーンには、前記フォークの撓
みを検出することによって、搭載される物品の重量が設
定重量以下か否かを判定する過重量検出手段２０が設け
られている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動倉庫に係わ
り、特に、ラックに形成された物品収納部に、ラックに
設定された許容重量を越えた過重量の物品を収納するこ
とを防止するようにした自動倉庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、物品の保管に用いられる自動倉庫
として、図５に示す構造のものが知られている。この図
に示す自動倉庫は、物品Ｗが収納される物品収納部１が
水平方向および上下方向に沿って多数形成されたラック
２と、これらの物品収納部１に物品Ｗを出し入れするス
タッカークレーン３とを備えている。

【０００３】前記ラック２は、前記スタッカークレーン
３の走行方向両側に設けられ、型鋼等を用いて枠状に組
み上げられ、隣接する縦枠の対向する部位に、一対の支
持手段４が装着されて、これらの支持手段４に、前記物
品Ｗの下部両側が支持されることによって、前記物品Ｗ
が収納されている。前記支持手段４は、型鋼を略コ字状
に成形してなり、その両端部を、縦枠に固着することに
より、前記物品収納部１へ向けて突出させられて、この
物品収納部１に水平方向に沿った平行な一対の支持面を
形成するようになっている。

【０００４】一方、前記両ラック２間の床上には、前記
ラック２に沿うように下部レール５が敷設されており、
また、この下部レール５の上方には、前記両ラック２に
よって支持された上部レール６が設けられ、これらの下
部レール５と上部レール６との間に、前記スタッカーク
レーン３が走行可能に装着されている。

【０００５】このスタッカークレーン３は、前記下部レ
ール５上に走行可能に載置された走行台車７と、この走
行台車７上に立設された一対の平行なマスト８と、これ
らのマスト８の上端部を連結するとともに、前記上部レ
ール６に走行可能に連結されたスライダ９と、前記両マ
スト８間に昇降可能に装着された昇降体１０と、この昇
降体１０上に装着され、前記物品収納部１へ向けて進退
させられるとともに、前記物品Ｗの搬入搬出を行うフォ
ーク１１と、前記昇降体１０の昇降動作をチェーン（図
示略）等を介して行う駆動手段１２と、前記走行台車７
の走行動作や前記昇降体１０の昇降動作、あるいは、前
記フォーク１１の進退動作等の制御をなす制御手段１３
とを備えている。

【０００６】一方、図５において符号１８は、無人フォ
ークリフトを示し、前記ラック２の側部に設けられた搬
入出部Ｘから物品Ｗの出し入れを行うようになってい
る。

【０００７】このような自動倉庫における物品Ｗの収納
動作について説明する。無人フォークリフト１４によっ
て搬入出部Ｘに搬送された物品Ｗを、前記スタッカーク
レーン３から突出させられるフォーク１１によって受け
取った後に、前記スタッカークレーン３が、下部レール
５および上部レール６に沿って走行し、前記物品Ｗの収
納すべき物品収納部１に対応した水平位置で停止する。

【０００８】ついで、駆動手段１２によって、昇降体１
０が、前記物品収納部１へ向けて上昇させられて、目的
とする物品収納部１へ位置合わせされる。

【０００９】これより、フォーク１１が伸長させられ
て、このフォーク１１上の物品Ｗが物品収納部１へ挿入
されるとともに、その下面両側部が、前記一対の支持手
段４上に対向させられる。これより、前記昇降体１０が
下降させられることにより、前記物品Ｗが前記一対の支
持手段４上に載置された後に、前記フォーク１１が昇降
体１０上に収納されて、スタッカークレーン３が待機状
態となされる。そして、物品Ｗの搬出時の動作は、前述
した搬入動作と逆の動作によって行われる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の自動倉庫にあっては、つぎのような改善すべき問題
点が残されている。すなわち、収納可能な物品Ｗの重量
は、スタッカークレーン３の強度や能力、および、ラッ
ク２の強度等に基づいてその許容値が設定されている。
しかしながら、これらのラック２やスタッカークレーン
３の設計に際して安全率を設けてあることから、実際に
は、許容重量を超えた物品Ｗの搬出入や収納が可能であ
る。しかしながら、このような過重量の物品Ｗの取り扱
いが長期化すると、前述したラック２やスタッカークレ
ーン３に大きな負荷が継続して作用することになり、こ
れらの構造的な強度低下の進行が早くなるといった問題
点を生じる。

【００１１】そして、このような問題点を回避するに
は、過重量の物品Ｗの搬入を防止する必要があるが、そ
の一方法として、図５および図６に示すように、前記物
品搬入出部Ｘにロードセル１５を設けて、物品Ｗの搬入
時に、この物品Ｗの重量を前記ロードセル１５によって
計測して、過重量の物品Ｗの搬入を防止することが考え
られる。

【００１２】また、他の方法として、フォーク１１を昇
降させる駆動手段１２に供給される駆動電流を監視し、
この駆動電流が既定値以上である場合に、搬送中の物品
Ｗが過重量であると判定し、収納操作を停止するととも
に自動倉庫外へ搬出することが考えられる。

【００１３】しかしながら、このような従来の対処方法
によっても、なお、つぎのような改善すべき問題点が残
されている。

【００１４】すなわち、前者の対処方法にあっては、前
記物品Ｗの重量を測定するロードセル１５が極めて高価
であり、自動倉庫の製造コストが高騰してしまうといっ
た問題点を有している。さらに、複数の入出庫装置があ
る場合、入出庫装置数に応じたロードセル１５が必要と
なる。

【００１５】また、後者の対処方法にあっては、スタッ
カークレーン３の可動部の機械損失や、収納動作時の揺
れ、あるいは、モータ特性等の影響により、前記駆動電
流が大きく変化し、この電流値と、搬送する物品Ｗの重
量との相関関係が不安定で、検出精度が悪いといった問
題点を有している。

【００１６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、物品が過重量であるか否かを簡便な
構成によって検出することの可能な自動倉庫を提供する
ことを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の自動倉庫は、前述した目的を達成するために、物品収
納部が水平方向および上下方向に沿って多数形成された
ラックと、これらの物品収納部に物品を出し入れするス
タッカークレーンとを備えた自動倉庫であって、前記ス
タッカークレーンが、昇降可能な昇降体と、この昇降体
に、水平方向に進退可能に設けられ、前記物品が搭載さ
れるフォークとを備え、前記スタッカークレーンには、
前記フォークの撓みを検出することによって、搭載され
る物品の重量が設定重量以下か否かを判定する過重量検
出手段が設けられていることを特徴とする。

【００１８】本発明の請求項２に記載の自動倉庫は、請
求項１に記載の前記過重量検出手段が、前記昇降体に設
けられた投受光素子と、前記ラック近傍に設けられた物
品搬入出部を構成する固定構造物に設けられ、前記投受
光素子から照射される検出光を、前記投受光素子へ向け
て反射する反射体とによって構成され、前記検出光の光
軸が、過重量の物品が搭載されて前記フォークが撓んだ
際に、このフォークによって遮光される位置に設定され
ていることを特徴とする。

【００１９】本発明の請求項３に記載の自動倉庫は、請
求項１に記載の前記過重量検出手段が、前記昇降体に設
けられた投受光素子と、前記フォークに取り付けられ、
このフォークが突出位置にある際に、前記投受光素子か
ら照射された光を、この投受光素子へ向けて反射する反
射体と、前記昇降体の、前記投受光素子の照射方向前方
に設けられ、過重量の物品が搭載されて前記フォークが
撓んだ際に、前記投受光素子と反射体との間に形成され
る前記検出光の光軸に重畳させられて、前記検出光を遮
光するシャッタとによって構成されていることを特徴と
する。

【００２０】本発明の請求項４に記載の自動倉庫は、請
求項１ないし請求項３の何れかに記載の前記過重量検出
手段が、前記フォークの進退方向の両側部に設けられて
いることを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て、図１および図２を参照して説明する。なお、以下の
説明中、図４に示す自動倉庫の主要な構成部材は本実施
形態と共通するため、これらの共通部分は同一符号を用
いて説明を簡略化する。

【００２２】本実施形態の自動倉庫は、物品収納部１が
水平方向および上下方向に沿って多数形成されたラック
２と、これらの物品収納部１に物品Ｗを出し入れするス
タッカークレーン３とを備えた自動倉庫であって、前記
スタッカークレーン３が、昇降可能な昇降体１０と、こ
の昇降体１０に、水平方向に進退可能に設けられ、前記
物品Ｗが搭載されるフォーク１１とを備え、前記スタッ
カークレーン３には、前記フォーク１１の撓みを検出す
ることによって、搭載される物品Ｗの重量が設定重量以
下か否かを判定する過重量検出手段２０が設けられを備
えた概略構成となっている。

【００２３】詳述すれば、前記昇降体１０は、平行な一
対のベースビーム２１と、これらのベースビーム２１と
直交して設けられるとともに、これらのベースビーム２
１を相互に連結する平行な一対の連結ビーム２２とによ
って構成されており、これらの連結ビーム２２間に、前
記フォーク１１が装着されている。

【００２４】前記両連結ビーム２２のそれぞれの対向面
には、前記ベースビーム２１の長さ方向と平行な回転軸
線を有するガイドローラ２３が、連結ビーム２２の長さ
方向に間隔をおいて複数設けられているとともに、これ
らのガイドローラ２３の回転軸線と直交する回転軸線を
有するサイドローラ２４が、連結ビーム２２の長さ方向
に間隔をおいて複数設けられている。

【００２５】前記フォーク１１は、前記一対の連結ビー
ム２２間に、水平方向に摺動自在に装着されたファース
トフォーク２５と、このファーストフォーク２５上に、
水平方向に摺動自在に装着されたセカンドフォーク２６
とによって構成されている。

【００２６】前記ファーストフォーク２５は、その両側
部に、前記連結ビーム２２に装着されているガイドロー
ラ２３およびサイドローラ２４が転動自在に嵌合させら
れる係合溝２５ａが形成されており、これらのガイドロ
ーラ２３およびサイドローラ２４と係合溝２５ａとの嵌
合によって、前記ファーストフォーク２５が連結ビーム
２２に装着されている。そして、これらの係合溝２５ａ
の上下面間に前記各ガイドローラ２３が当接させられる
ことによって、前記ファーストフォーク２５と連結ビー
ム２２との並行度が確保されるようになされている。ま
た、前記係合溝２５ａの底面に、前記各サイドローラ２
４が当接させられることによって、前記連結ビーム２２
に対する前記ファーストフォーク２５の水平面まわりの
位置決めが行われるようになされている。

【００２７】さらに、前記ファーストフォーク２５の両
側部の内側には、前記各係合溝２５ａと背中合わせの状
態でガイド溝２５ｂが形成されており、これらのガイド
溝２５ｂを介して、前記セカンドフォーク２６が装着さ
れている。

【００２８】詳述すれば、前記セカンドフォーク２６の
両側下方には、前記ベースビーム２１の長さ方向と平行
な回転軸線を有するガイドローラ２７が、セカンドフォ
ーク２６の移動方向に間隔をおいて複数設けられている
とともに、これらのガイドローラ２７の回転軸線と直交
する回転軸線を有するサイドローラ２８が、セカンドフ
ォーク２６の移動方向に間隔をおいて複数設けられてい
る。

【００２９】そして、前記各ガイド溝２５ｂに、前記各
ガイドローラ２７およびサイドローラ２８が嵌合させら
れることによって、前記セカンドフォーク２６が、ファ
ーストフォーク２５に装着されている。また、前記ガイ
ド溝２５ｂの上下面間に前記各ガイドローラ２７が当接
させられることによって、前記ファーストフォーク２５
とセカンドフォーク２６との並行度が確保されるように
なされている。さらに、前記ガイド溝２５ｂの底面に、
前記各サイドローラ２８が当接させられることによっ
て、前記ファーストフォーク２５に対するセカンドフォ
ーク２６の水平面まわりの位置決めが行われるようにな
されている。

【００３０】さらに、本発明の特徴部分である前記過重
量検出手段２０は、前記昇降体１０（本実施形態におい
ては、この昇降体１０を構成するベースビーム２１に設
けられた投受光素子２９と、前記スタッカークレーン３
が前記搬入出部Ｘに位置させられた状態において、前記
フォーク１１の突出方向前方に位置する固定構造物Ｃに
設けられ、前記投受光素子２９から照射された光を、こ
の投受光素子２９へ向けて反射する反射体３０とによっ
て構成されている。

【００３１】そして、前記過重量検出手段２０は、前記
フォーク１１が所定位置に突出させられた際に作動状態
となされ、かつ、前記フォーク１１が無積載の状態にお
いて、前記過重量検出０によって形成される光軸Ｌが、
前記フォーク１１との間に所定間隔を形成するようにな
されている。この間隔は、前記セカンドフォーク２６に
よって過重量の物品Ｗが持ち上げられて、前記フォーク
１１の撓み量が所定値以上に達した際に、前記セカンド
フォーク２６の先端が、光軸Ｌを遮断するような寸法に
設定されている。

【００３２】一方、前記昇降体１０とフォーク１１との
間には、このフォーク１１を昇降体１０から進退させる
ための駆動機構が、図２に示すように、設けられてい
る。この駆動機構は、前記ベースビーム２１の一つに取
り付けられたモータ３１を備えている。

【００３３】このモータ３１には、前記ファーストフォ
ーク２５と連結ビーム２２との間に張設された第１の駆
動チェーン３２の途中が噛合されている。この第１の駆
動チェーン３２は、前記両ベースビーム２１のそれぞれ
に取り付けられたガイドギア３３、３４に噛合されて取
り回され、その一端部が、アンカー部材３５を介して前
記ファーストフォーク２５の、その移動方向の一端部に
固定され、他端部が、アンカー部材３６を介して前記フ
ァーストフォーク２５の、その移動方向の他端部に固定
されている。これによって、前記モータ３１の正逆回転
によって、前記ファーストフォーク２５が、前記昇降体
１０と重畳する位置と、左右のそれぞれに突出する位置
との３つの位置間で移動させられるようになっている。

【００３４】さらに、前記ファーストフォーク２５の、
その移動方向の両端部には、それぞれ他のガイドギア３
７、３８が装着されており、これらのガイドギア３７、
３８のそれぞれに、第２および第３の駆動チェーン３
９、４０が、その途中において噛合されている。そし
て、前記第２の駆動チェーン３９の一端部は、アンカー
部材４１を介して前記一方のベースビーム２１に固定さ
れ、他端部は、前記セカンドフォーク２６の、その移動
方向の一端部近傍にアンカー部材４２を介して固定され
ている。また、前記第３の駆動チェーン４０の一端部
は、アンカー部材４３を介して前記他方のベースビーム
２１に固定され、他端部は、前記セカンドフォーク２６
の、その移動方向の他端部近傍にアンカー部材４４を介
して固定されている。

【００３５】このように張設された前記第２および第３
の駆動チェーン３９、４０により、たとえば、ファース
トフォーク２５が、図２の右方向に送り出される際に、
このファーストフォーク２５の移動とともに、ガイドギ
ア３８が右方向に移動させられるが、このガイドギア３
８に噛合させられている前記第３の駆動チェーン４０の
一端部が、前記他方のベースビーム２１に固定されてい
ることから、この第３の駆動チェーン４０の他端部が、
前記ガイドギア３８側へ引き寄せられる。これによっ
て、前記セカンドフォーク２６が、ファーストフォーク
２５に対して相対移動させられるとともに、このファー
ストフォーク２５の突出方向前方へ向けて移動させられ
るようになされている。

【００３６】また、フォーク１１が、図１の左側に送り
出す場合には、前記ガイドギア３７と第２の駆動チェー
ン３９の機能によって、同様に行われる。

【００３７】ついで、このように構成された本実施形態
に係わる自動倉庫の作用について説明する。無人フォー
クリフト１４によって、物品Ｗが、搬入出部Ｘへ搬入さ
れると、スタッカクレーン３が前記搬入された物品Ｗの
受け取り位置に移動させられる。これより、前記フォー
ク１１が駆動されて、その先端部のセカンドフォーク２
６が前記物品Ｗの下方へ向けて突出移動させられる。

【００３８】これより、フォーク１１が、昇降体１０と
ともに上昇させられて、物品Ｗが前記フォーク１１によ
って持ち上げられる。ここで、前記物品Ｗが過重量であ
ると、前記フォーク１１の撓み量が所定値以上となり、
この結果、前記フォーク１１の先端、すなわち、セカン
ドフォーク２６の突出端によって、図３に示すように、
前記過重量検出手段２０によって形成されている光軸Ｌ
が遮断されるとともに、前記投受光素子２９が「ＯＦ
Ｆ」となされる。この結果、前記物品Ｗが過重量である
ことが検出される。

【００３９】一方、前記フォーク１１によって持ち上げ
られる物品Ｗの重量が許容範囲内にある場合には、前記
フォーク１１の撓み量が所定値以下であることから、こ
のフォーク１１による前記光軸Ｌの遮断が行われず、前
記過重量検出手段２０が「ＯＮ」状態に保持される。

【００４０】そして、過重量である判定された場合に
は、前記物品Ｗが搬入出部Ｘに戻された後に、無人フォ
ークリフト１４によって、所定の処理エリアへ搬送さ
れ、許容範囲内の重量であると判定された場合には、前
記物品Ｗが昇降体１０上へ収納された後に、スタッカー
クレーン３によって、所定の物品収納部１へ収納され
る。

【００４１】このような本実施形態に係わる自動倉庫に
よれば、投受光素子２９と反射体３０とによって形成さ
れると光軸Ｌが、撓んだフォーク１１により遮断される
ことによって、物品Ｗの過重量の検出が確実に行われ
る。また、過重量検出手段２０の構成部材が、投受光素
子２９と反射体３０といった簡素で安価な素子や部材に
よって構成されていることから、複数の入出庫装置があ
っても、各入出庫装置に反射体３０を取り付けるだけで
よく、構造が簡素化され、かつ、低コストの自動倉庫を
得ることができる。

【００４２】なお、前記実施形態において示した各構成
部材の諸形状や寸法等は一例であって、設計要求等に基
づき種々変更可能である。たとえば、前記実施形態にお
いては、過重量検出手段２０を構成する反射体３０を、
搬入出部Ｘの固定構造物Ｃに設けた例について示した
が、これに代えて、図４に示すように、前記反射体３０
を、前記セカンドフォーク２６の先端下部に設置するこ
とも可能である。

【００４３】このような構成とした場合、前記フォーク
１１によって、前記光軸Ｌを遮断することが不可能とな
ることから、前記ベースビーム２１の、前記投受光素子
の照射方向前方に位置する部位に、前記フォークが撓ん
だ際に、前記光軸Ｌに重畳させられて、前記検出光を遮
光するシャッタ４５を設ける。これにより、フォーク１
１の撓みが経時変化した場合でも、シャッタ４５の高さ
を再調整すれば判定レベルを一定に保つことができ、よ
り信頼度の高い判定が可能となる。

【００４４】このような構成によっても、前記実施形態
と同様の効果が得られる。さらに、前記反射体３０の取
付位置は、前記フォーク１１が上昇した直後に検出動作
が行われるような位置に設けることもできるとともに、
前記反射体３０の上下方向の長さも任意に設定すること
ができる。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の自動倉庫
によれば、物品を持ち上げるフォークの撓みを検出する
ことによって、搭載される物品の重量が設定重量以下か
否かを判定する過重量検出手段が設けられていることに
より、物品の過重量の検出を確実に行うことができる。
したがって、自動倉庫の構成部材の耐久性を高めること
ができる。

【００４６】そして、前記過重量検出手段を、投受光素
子と反射体とによって構成し、これらによって形成され
ると光軸を、撓んだフォークにより遮断することによっ
て、物品の過重量の検出を行うようにすることにより、
前記過重量検出手段を、簡素で安価な素子や部材によっ
て構成し、構造が簡素化され、かつ、低コストの自動倉
庫を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すもので、昇降体なら
びにフォークを示す側面図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すもので、昇降体なら
びにフォークを示す平面図である。

【図３】本発明の一実施形態の動作を説明するための昇
降体ならびにフォークを示す側面図である。

【図４】本発明の他の実施形態を示すもので、昇降体な
らびにフォークを示す側面図である。

【図５】自動倉庫の一例を示すもので、一部を省略した
斜視図である。

【図６】従来における物品の重量検出方法を示す要部の
側面図である。

【符号の説明】

１物品収納部２ラック３スタッカークレーン４支持手段５下部レール６上部レール７走行台車８マスト９スライダ１０昇降体１１フォーク１２駆動手段１３制御手段１４無人フォークリフト１５ロードセル２０過重量検出手段２１ベースビーム２２連結ビーム２３ガイドローラ２４サイドローラ２５ファーストフォーク２５ａ係合溝２５ｂガイド溝２６セカンドフォーク２７ガイドローラ２８サイドローラ２９投受光素子（ラックセンサ）３０反射体（ラックセンサ）３１モータ３２第１の駆動チェーン３３、３４ガイドギア３５、３６アンカー部材３７、３８ガイドギア３９第２の駆動チェーン４０第３の駆動チェーン４１、４２アンカー部材４３、４４アンカー部材４５シャッタＣ固定構造物Ｗ物品Ｘ搬入出部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】物品収納部が水平方向および上下方向に
沿って多数形成されたラックと、これらの物品収納部に
物品を出し入れするスタッカークレーンとを備えた自動
倉庫であって、前記スタッカークレーンが、昇降可能な
昇降体と、この昇降体に、水平方向に進退可能に設けら
れ、前記物品が搭載されるフォークとを備え、前記スタ
ッカークレーンには、前記フォークの撓みを検出するこ
とによって、搭載される物品の重量が設定重量以下か否
かを判定する過重量検出手段が設けられていることを特
徴とする自動倉庫。
【請求項２】前記過重量検出手段が、前記昇降体に設
けられた投受光素子と、前記ラック近傍に設けられた物
品搬入出部を構成する固定構造物に設けられ、前記投受
光素子から照射される検出光を、前記投受光素子へ向け
て反射する反射体とによって構成され、前記検出光の光
軸が、過重量の物品が搭載されて前記フォークが撓んだ
際に、このフォークによって遮光される位置に設定され
ていることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】前記過重量検出手段が、前記昇降体に設
けられた投受光素子と、前記フォークに取り付けられ、
このフォークが突出位置にある際に、前記投受光素子か
ら照射された光を、この投受光素子へ向けて反射する反
射体と、前記昇降体の、前記投受光素子の照射方向前方
に設けられ、過重量の物品が搭載されて前記フォークが
撓んだ際に、前記投受光素子と反射体との間に形成され
る前記検出光の光軸に重畳させられて、前記検出光を遮
光するシャッタとによって構成されていることを特徴と
する請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項４】前記過重量検出手段が、前記フォークの
進退方向の両側部に設けられていることを特徴とする請
求項１ないし請求項３の何れかに記載の自動倉庫。