JP2004043110A - 移載機構及びこれを備えた自動倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】鉛直方向に循環するプラットホームの循環路に払い出しコンベヤを配置した移載機構において、プラットホームから払い出しコンベヤへの荷の移し換えに際しての荷の損傷や変形を防止する。
【手段】循環式のプラットホーム２０は、複数本のフォーク２６を備えた平面視櫛歯状に形成されている。払い出しコンベヤ１８は、多数本の棒状ローラ３１によって平面視櫛歯状に形成されており、各ローラ３１は、上下動自在な昇降板２４に回転自在に取り付けられている。払い出しコンベヤ１８は上昇して荷Ｗを迎えに行き、荷Ｗの下降速度を減速させる。従って、プラットホーム２０が高速で移動しても、荷Ｗに対する衝撃が緩和される。
【選択図】　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直循環式の移載機構及びこれを備えた自動倉庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
棚を多段に設けて各段の棚ごとに自走台車を配置した台車方式の自動倉庫や、各段の棚において荷が一端から他端に向けて自動的に移動するフローラック方式の自動倉庫においては、各段の棚に載置された荷を昇降式の移載機構によって出庫コンベヤに移し換える必要がある。
【０００３】
また、荷の仕分け等を行う物流システムにおいても、多段に配置された枝コンベヤの荷を低い段に位置した１つの集合コンベヤに移し替る場合があり、この場合も、昇降式の移載機構が必要になる。
【０００４】
この移載機構としては、荷が載る一つのプラットホーム（リフター）が上下に往復動するタイプと、多数のプラットホームが一定方向に周回する循環方式とがある。後者の例として、例えば特公昭５５─３２４号には、プラットホームを水平姿勢のままで循環させる方式が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特公昭５５─３２４号の場合、プラットホームは平面視で櫛歯状に形成されており、出庫の状態では、上昇行程において各段の棚から荷を受け継いで、下降行程において出庫コンベヤに移し替えられる。
【０００６】
この場合、荷を載せたプラットホームは上昇行程から水平動に転じて更に下降行程に移行することになるが、これではプラットホームを高速走行させると荷が振り落とされる虞があるため、高速での入出庫を行えない問題があった。
【０００７】
この点について本願出願人は、例えば特願２００１─２２０３９９号において、フォーク方式のプラットホームの下降行程で荷の受け取りと放出とを行うタイプの移載機構を開示した。この先願発明では、荷がプラットホームから振り落とされることはないため、プラットホームを高速で移動させることができ、その結果、荷の移し換え能率を格段に向上させることができる。
【０００８】
本願発明は、この先願発明の更に発展させたもので、荷の移し替え能率を低下させることなく、荷へのダメージを防止することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の移載機構は、略鉛直方向に延びる循環路に沿って上昇・下降を繰り返すプラットホームと、下降途次のプラットホームに荷を投入する投入コンベヤと、プラットホームの下降行程で当該プラットホームより荷を受け継ぐ払い出しコンベヤとを備えており、前記払い出しコンベヤは、プラットホームの循環路を横切ると共にプラットホームとは干渉しないように配置されている。
【００１０】
そして、請求項１の発明では、前記払い出しコンベヤは昇降自在となっており、上昇してから下降し切るまでの間にプラットホームから荷が受け渡されるようになっている。
【００１１】
請求項２では、請求項１において、前記プラットホームを、複数本のフォークを備えた平面視櫛歯状に形成する一方、前記払い出しコンベヤを、複数本の棒状ローラを備えた平面視櫛歯状に形成することにより、プラットホームと払い出しコンベヤとは干渉することなく荷の受け渡しが行われるようになっている。
【００１２】
そして、前記プラットホームにおけるフォークの群は、下降行程において投入コンベヤに近い側のものが高くなるように傾斜状の線に沿って配置されている一方、払い出しコンベヤにおける棒状ローラの群も、プラットホームにおけるフォークの群の並び状態と同様に傾斜状の線に沿って配置されている。
【００１３】
本発明は、請求項１又は請求項２に記載した移載機構を備えた自動倉庫や含んでいる。なお、本発明の移載機構は、自動倉庫のみでなく、仕分け等の物流システムにも広く使用することができる。
【００１４】
【発明の作用・効果】
本発明によると、プラットホームを高速で移動させても、払い出しコンベヤが上昇してから下降する行程で荷を受け取ることにより、荷が払い出しコンベヤに乗り移るに際しての衝撃が緩和される。従って、衝撃に弱い荷であっても、損傷や変形を招来することなく高能率で移し換えを行うことができる。
【００１５】
ところで、投入コンベヤから荷をプラットホームに向けて荷を投入する場合、例えば荷の前端部に重心が位置するなどして、荷が前傾姿勢になることがある。すると、プラットホームが水平状であると、プラットホームに荷のスムースに載せ換えできないことが懸念される。特にフォーク方式のプラットホームの場合は、荷が前傾姿勢で投げ出されると、荷がフォークに引っ掛かって、完全に載り移ることなく下降してしまうことが懸念される。
【００１６】
これに対して請求項２のように構成すると、荷が前傾姿勢であっても、フォークの群が傾斜した線に沿って配置されているため、引っ掛かりを招来することなく確実に載せ替えることができ、かつ、払い出しコンベヤにおけるローラの群も傾斜した線に沿って配置されているため、フォークから払い出しコンベヤへの載せ変えもスムースに行われる。従って、実用性において優れていると言える。
【００１７】
【発明の実施形態】
次に、本発明を自動倉庫に適用した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
（１）．全体の概要
図１は自動倉庫の概略平面視図であり、この図に基づいて自動倉庫の概略を説明する。
【００１９】
自動倉庫は、フローラック方式（ローラ方式）の単位棚２を多列かつ多段に配置した格納部１と、入庫コンベヤ３で搬送されてきた荷（ワーク）Ｗを各段の棚に受け渡す入庫機構部４と、格納部１から荷Ｗを出庫コンベヤ５に受け渡す出庫機構部６とを備えている。
【００２０】
格納部１の外側には、平面視で単位棚２の長手方向と直交した方向に延びる入庫用通路７と出庫用通路８とが互いに平行に延びるように配置されており、これら通路７，８に、各棚段に対応した走行レール９の対が配置されており、この走行レールを入庫用自走台車１０と出庫用自走台車１１とが走行する。なお、入庫用自走台車１０と出庫用自走台車１１とは同じ構造である。
【００２１】
入庫機構部４には、入庫コンベヤ３と同じ高さでかつ入庫コンベヤ３と直列状に配置された入庫用仮置きコンベヤと、その上方の各棚段ごとに配置された入庫用仮置き棚１２の群とを備えている。なお、入庫コンベヤ３の高さ位置にも単位棚２の群を配置している。
【００２２】
入庫用通路７の一端部は格納部１から入庫コンベヤ３の側にはみ出ており、平面視において入庫用仮置き棚１２を挟んで入庫用通路７と反対側の部位には、入庫用リザーバ（入庫用リフト装置）１３が昇降自在に配置されている。
【００２３】
詳細は省略するが、入庫用リザーバ１３は、平面視櫛歯状のフォーク群を複数セット備えており、全体としての昇降動とフォーク群の昇降及び前後等との組合せに駆動により、荷Ｗを入庫用仮置きコンベヤから任意の段の入庫用仮置きコンベヤ１２に載せ替えることができる。
【００２４】
入庫用自走台車１０にも、複数セット（１セットでもよい）のフォーク群を備えており、フォーク群の昇降動と前後動との組合せにより、入庫用仮置きコンベヤ１２からの荷の取り出しと、単位棚２への荷Ｗの載せ換えを行うことができる。出庫用自走台車１１は入庫用自走台車１０と同じ構成である。
【００２５】
（２）．出庫部の概要
次に、図２以下の図を参照して出庫機構部６について説明する。
【００２６】
図２は概略斜視図であり、この図７から理解できるように、出庫機構部６は、各棚段ごとに配置された出庫用仮置きコンベヤ１５及び投入コンベヤ（放出コンベヤ）１６の群と、投入コンベヤ１６の群の外側に配置された循環式移載装置と、最下段の投入コンベヤ１６の外側に配置された払い出しコンベヤ１８とを備えており、荷Ｗは払い出しコンベヤ１８から出庫コンベヤ５に排出される。以下、各部位について、図３以下の図面も参照して説明する。
【００２７】
図３は荷Ｗの移動方向と直交した方向から見た側面図、図４は移載装置の部分斜視図、図５は移載装置の部分拡大図、図６は図３のＶＩ−ＶＩ視平面図、図７は図６の　ＶＩＩ−ＶＩＩ視断面図、図８は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ視断面図、図９は分離斜視図、図１０は払い出しコンベヤ１８の働きを示す図である。
【００２８】
出庫用仮置きコンベヤ１５は多数本のローラからなっており、隣合ったローラの間には出庫用自走台車１１のフォーク群を抜き差しできる空間が空いている。投入コンベヤ１６はベルト方式になっており（他の方式でも良い）、略水平状の姿勢からある程度の角度θ１だけ前傾動し得るようになっている。
【００２９】
（３）．循環式移載機構
循環式移載装置は、上下に長く延びるガイドフレーム１９と、ガイドフレーム１９の外周に沿って循環するプラットホーム２０の群とを備えている。
【００３０】
ガイドフレーム１９の上端部と下端部とには、荷Ｗの放出方向と平行に延びる軸心２１の回りに回転するスプロケット２２が取り付けられており、上下のスプロケット２２にチェーン２３を巻掛け、このチェーン２３にプラットホーム２０を取り付けている。
【００３１】
プラットホーム２０は、板状の昇降体２４に補強材２５を介して取り付けられた多数本（図では７本）のフォーク２６が備えており、昇降体２４は、チェーン２３に固定された昇降ベース（図示せず）に首振り可能に取り付けられている。このため、プラットホーム２０は、下降行程ではフォーク２６が水平状の姿勢となり、上昇行程ではフォーク２６が鉛直に近い姿勢になる。
【００３２】
図２に示すように、プラットホーム２０は、投入コンベヤ１６による荷Ｗの放出方向と同じ方向に延びる回転軸線２１の軸心回りに循環するため、平面視では、プラットホーム２０は、荷Ｗの放出方向と直交した方向２７に沿って往復動することになる。
【００３３】
ガイドフレーム１９は型鋼製の機枠３８に固定されている。プラットホーム２０の上下間隔は棚段の上下間隔と同じ寸法に設定している。このため、各段の投入コンベヤ１６からプラットホーム２０に対して同時に荷Ｗを放出できる。
【００３４】
フォーク２６は鋼管等の金属パイプ製（板金製や中実棒材製でも良い）であり、下降行程で見ると、投入コンベヤ１６に近いものが最も高くて投入コンベヤ１６から遠ざかるに従って高さが低くなるように、水平面に対してある程度の角度θ２で傾斜した線に沿って傾斜状に配置されている。
【００３５】
また、図４（Ａ）に明示するように、７本のフォーク２６の群のうち投入コンベヤ１６に近い６本は直線状に並んでおり、投入コンベヤ１６から最も遠い１本のフォーク２６は他のフォーク２６の並びの延長線よりも若干の寸法Ｈだけ高くなるように設定している。
【００３６】
更に、各フォーク２６は、下降行程で上面となる荷支持面２０ａが平坦面となるように偏平に（略小判形に）潰されており、かつ、荷支持面２０ａは、投入コンベヤ１６に近い前端部２０ｂが低くなるように水平面に対してある程度の角度θ３で傾斜している。
【００３７】
プラットホーム２０は、フォーク２６をほぼ水平の姿勢に保ったままで下限まで下降し、上昇に転じながら、フォーク２６が下向きとなるように姿勢を変えていく。
【００３８】
プラットホーム２０の循環通路を挟んで投入コンベヤ１６の群と反対側の部位には、投入コンベヤ１６からプラットホーム２０に向けて放出された荷Ｗが飛び出すのを防止するためのストッパー手段の一例として、ステンレス製等のストッパー板２９を配置している。
【００３９】
ストッパー板２９の下方には荷Ｗが通過し得る空間が空いている。なお、図４に示すように、プラットホーム２０の下降通路を挟んでガイドフレーム１９と反対側の部位に補助ストッパー手段２９′を配置しても良い。
【００４０】
（４）．払い出しコンベヤ
次に、払い出しコンベヤ１８について説明する。プラットホーム２０におけるフォーク２６の群と干渉しないように配置された支持ローラ３１の群を備えている。
【００４１】
各支持ローラ３１の一端は昇降板３２に軸支され、各支持ローラ３１の他端は、昇降板３２に固定された支持アーム３３の先端から突設したブラケット３４に軸支されている。従って、プラットホーム２０のフォーク２６が支持ローラ３１と支持アーム３３とに干渉することはない。各支持支持ローラ３１の群は、全体として、プラットホーム２０におけるフォーク２６の群の配置傾斜角度θ３と略同じ角度で延びる線に沿って並んでいる。
【００４２】
昇降板２４のうち支持ローラ３１の下方のエリアには、支持ローラ３１と同じ方向に突出する短い長さのプーリ３５の群が回転自在に配置されており、これらプーリ３５に巻掛けたベルト３６を支持ローラ３１の付け根部外周面に当てている。
【００４３】
端部に位置したプーリ３５は搬送用モータ３７の主軸に固定されており、このため、搬送用モータ３７を駆動すると、ベルト３６の周回によって各支持ローラ３１は一斉に回転し、これにより、荷Ｗを出庫コンベヤ５に排出することができる。ベルト３６は支持ローラ３１の下方に配置されているため、ベルト３６が荷Ｗの搬送の邪魔になることはない。なお、図７の符号３８はテンションプーリである。
【００４４】
昇降板２４は、機枠３９に固定されたベース板４０に昇降自在に取り付けられている。昇降ガイド手段は様々の機構を採用できるが、本実施形態では、ベース４０の左右両側部に上下長手のレール４２を固定して、これらレール４２にスライド自在に装着されたスライダー４３に昇降体２４をねじで固定している。
【００４５】
ベース板４０のうち昇降板２４と反対側の部位にはブラケット４４を固定し、このブラケット４４に、主軸４５ａを昇降板２４に向けて突出させた昇降用モータ４５が固定されている。
【００４６】
昇降用モータ４５の主軸４５ａにはクランクアーム４６が固定されており、クランクアーム４６の先端にローラ状のスライドピン４７を突設している一方、スライダー４３（又は昇降板２４）に固定したステー部材４８に、前記スライドピン４７がスライド可能に嵌まる横長の長穴４９を設けている。
【００４７】
従って、昇降用モータ４５を駆動すると、クランクアーム４６の回動によってスライドピン４７が上下動し、これにより、昇降板２４及び支持ローラ３１の群はスライドピン４７の偏心半径の２倍のストロークで昇降動する。ベース板４０には、スライドピン４７の回動を許容するため窓穴５０を空けている。
【００４８】
なお、払い出しコンベヤ１８の昇降手段としては図示のようなクランク機構を使用することには限らず、カム機構やエア又は油圧のシリンダを使用したり、電磁シリンダを使用したりというように、様々の機構を採用できる。
【００４９】
（５）．プラットホームへの載せ換え
既述のとおり、各棚段の荷Ｗは、投入コンベヤ１６からプラットホーム２０に受け渡され、それから下降して払い出しコンベヤ１８に受け渡され、それから出庫コンベヤ５に排出される。
【００５０】
投入コンベヤ１６による荷Ｗの放出は、例えば、投入コンベヤ１６を前傾させながら行われる。このため、投入コンベヤ１６の前端とプラットホーム２０の後端との高さを揃えた状態で荷Ｗを移し換えることができ、その結果、荷Ｗをプラットホーム２０にスムースに載せ替えることができる。
【００５１】
敢えて説明するまでもないが、図示しないセンサー群を備えた制御装置により、投入コンベヤ１６から放出された荷Ｗがプラットホーム２０に載るように、投入コンベヤ１６とプラットホーム２０との駆動タイミングが調節されている。
【００５２】
また、投入コンベヤ１６の前傾動によって荷Ｗが前傾姿勢となっても、プラットホーム２０のフォーク２６の群が全体として傾斜状に配置されているため、荷Ｗをプラットホーム２０にスムースに載り移らせることができる。
【００５３】
ところで、荷Ｗの重心が放出方向に向かって前方側に位置すると、投入コンベヤ１６から放出された荷Ｗは前傾勝手になる傾向を呈するため、フォーク２６が単なる円形であると、図７（Ｃ）に示すように、荷Ｗの下部前端がフォーク２６につかえる可能性がある。
【００５４】
これに対して本実施形態のようにフォーク２６の荷支持面２６ａを偏平状に形成すると、荷支持面２６ａの巾寸法Ｌが大きくなるため、荷Ｗが大きく前傾しても、荷Ｗの前部下端をフォーク２６における平坦状の荷支持面２６ａに当てて滑り移動させることができ、このため、荷Ｗをプラットホーム２０に確実に移し替ることができる。
【００５５】
更に、フォーク２６の荷支持面２６ａを荷Ｗの放出方向に向けて後傾させると、荷支持面２６ａの手前部が下がるため、荷Ｗの前傾角度が更に大きくてもその前部下端を荷支持面２６ａに載せることができて、より好適である。
【００５６】
（６）．払い出しコンベヤへの載せ換え
プラットホーム２０に載った荷Ｗは、下降下限の近傍で払い出しコンベヤ１８に載せ替えられる。
【００５７】
この場合、払い出しコンベヤ１８が昇降しない固定式でかつプラットホーム２０が高速で移動すると、払い出しコンベヤ１８に載ったときに荷Ｗに衝撃が作用する。この衝撃の大きさは、プラットホーム２０を高速で移動させるほど大きくなる。さりとて、プラットホーム２０の移動速度を低くすると出庫能率が低下する。
【００５８】
これに対して、払い出しコンベヤ１８を昇降式に構成すると、図１０に示すように、払い出しコンベヤ１８の下降途次においてプラットホーム２０から払い出しコンベヤ１８に荷Ｗを受け渡すことにより、荷Ｗに対する衝撃を大幅に緩和できる。その結果、衝撃に弱い荷Ｗであっても、損傷や変形をもたらすことなく能率良く出庫することができる。
【００５９】
なお、払い出しコンベヤ１８の周囲には荷Ｗの有無やプラットホーム２０の下降動を検知するセンサー類が配置されており、払い出しコンベヤ１８は、上昇し切ると丁度プラットホーム２０のフォーク２６の同じ高さになるように、センサー類の信号に基づいて昇降タイミングが制御される。
【００６０】
なお、払い出しコンベヤ１８の下降速度はフォーク２０の下降速度よりも遅くしておくのが好ましい（クランク方式の昇降機構では、モータの回転が一定なら、昇降速度は上死点近傍と下死点近傍で減速されるので好ましい）。
【００６１】
（７）．他の実施形態
プラットホーム２０におけるフォーク２６の群は傾斜状に配置した場合であっても、図１１に第２実施形態として概略を示すように、プ払い出しコンベヤ１８におけるローラ３１の群を水平状に配置して、この水平状に配置したローラ３１の群を昇降自在とすることも可能である。
【００６２】
この実施形態の場合は、荷Ｗは、下降速度を減衰されて緩衝されつつ、前傾状の姿勢から水平状の姿勢に変えられることになる。ローラ３１の群を傾斜状の線に配置しつつ、その傾斜の程度をフォーク２６の配置傾斜角度よりも小さくするなどしても良い。
【００６３】
言うまでもないが、フォーク２６の群が水平状配置されている場合は、払い出しコンベヤ３２におけるローラ３１の群も水平状に配置すれば良い。また、頭記した先願発明に開示されているように、プラットホームのフォークをローラ方式とすることも可能である。
【００６４】
図１２は第３実施形態を示す平断面図であり、この実施形態では、平面視でのプラットホーム２０の往復動方向２７が投入コンベヤの搬送方向と直線状に並んでおり、従って、荷Ｗは、黒抜き矢印で示す方向からプラットホーム２０に投入されて、白抜き矢印で示す方向に移動して払い出しコンベヤ１８に載せ換えられる。
【００６５】
この実施形態の場合、払い出しコンベヤ１８はベルトコンベヤ５１の群からなっており、かつ、全体として昇降するようになっている。
【００６６】
図１３に示すのは第４実施形態の平面図であり、この実施形態では、荷Ｗは、黒抜き矢印で示すように平面視でプラットホーム２０の往復動方向２７と同じ方向からプラットホーム２０に投入される。
【００６７】
払い出しコンベヤ１８はローラコンベヤ状になっており、白抜き矢印で示すように、荷Ｗを平面視でプラットホーム２０の往復動方向２７と直交した方向に払い出すようになっている。また、払い出しコンベヤ１８は昇降自在に構成されている。プラットホーム２０の荷Ｗの投入方向と排出方向とを、逆の関係にすることも可能である。
【００６８】
（８）．その他
本発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、払い出しコンベヤが昇降自在であるとは、荷の動きを速度を減衰させて衝撃を緩和できれば良いのであり、従って、払い出しコンベヤを回動式として、その一部の高さは一体でも他の部位が昇降するようなものも請求項の構成に含まれる。
【００６９】
また、投入コンベヤは一段でも良い。更に、投入コンベヤ及び払い出しコンベヤにおける「コンベヤ」とは、荷を搬送又は移送する手段を包含する広い概念であり、例えば、荷をシュートに載せてプッシャーで強制的に押し出すものや、自重を利用して荷を滑り移動させるようなものも含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】自動倉庫の概略平面視図である。
【図２】出庫機構部の概略斜視図である。
【図３】荷の移動方向と直交した方向から見た出庫機構部の側面図である。
【図４】移載機構の部分斜視図である。
【図５】（Ａ）はプラットホームの部分拡大図、　（Ｂ）は説明のための図、　（Ｃ）は実施形態との比較例を示す図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ視平面図である。
【図７】図３の　ＶＩＩ−ＶＩＩ視断面図である。
【図８】（Ａ）は図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ視断面図、　（Ｂ）は　（Ａ）の　Ｂ−Ｂ視断面図である。
【図９】分離斜視図である。
【図１０】払い出しコンベヤの働きを示す図である。
【図１１】第２実施形態を示す図である。
【図１２】第３実施形態を示す図である。
【図１３】第４実施形態を示す図である。
【符号の説明】
３　入庫コンベヤ
５　出庫コンベヤ
６　出庫機構部
１５　出庫用仮置きコンベヤ
１６　投入コンベヤ
１７　移載機構
１８　払い出しコンベヤ
１９　ガイドフレーム
２０　プラットホーム
２６　フォーク
３１　ローラ

Claims (3)

1. 略鉛直方向に延びる循環路に沿って上昇・下降を繰り返すプラットホームと、下降途次のプラットホームに荷を投入する投入コンベヤと、プラットホームの下降行程で当該プラットホームより荷を受け継ぐ払い出しコンベヤとを備えており、前記払い出しコンベヤは、プラットホームの循環路を横切ると共にプラットホームとは干渉しないように配置されている移載機構であって、
   前記払い出しコンベヤは昇降自在であって、上昇してから下降し切るまでの間にプラットホームから荷が受け渡されるようになっている、
   移載機構。
2. 前記プラットホームを、複数本のフォークを備えた平面視櫛歯状に形成する一方、前記払い出しコンベヤを、複数本の棒状ローラを備えた平面視櫛歯状に形成することにより、プラットホームと払い出しコンベヤとは干渉することなく荷の受け渡しが行われるようになっており、
   更に、前記プラットホームにおけるフォークの群は、下降行程において投入コンベヤに近い側のものが高くなるように傾斜状の線に沿って配置されている一方、払い出しコンベヤにおける棒状ローラの群も、プラットホームにおけるフォークの群の並び状態と同様に傾斜状の線に沿って配置されている、
   請求項１に記載した移載機構。
3. 請求項１又は請求項２に記載した移載機構を備えている自動倉庫。

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