JP2008081297A - スタッカクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】マスト間において昇降部が昇降されるスタッカクレーンにおいて、昇降部と下部フレームとの干渉に起因するデットスペースが発生することを防止する。
【解決手段】上記昇降部４０と上記マスト２０とが当接可能な範囲における上記昇降部４０の移動領域を避けて設置されるマスト支持フレーム１０を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、スタッカクレーンに関するものであり、昇降部を一組のマスト間において上下動するスタッカクレーンに関するものである。

例えば、上下方向並びに横方向に並列する複数の収納棚にて荷物を保管する自動倉庫では、スタッカクレーンを用いて荷物の搬送が行われている。このスタッカクレーンは、荷物の収納棚に沿って設けられた軌道上を走行するとともに、昇降ワイヤを介して吊上げられたケージを駆動装置で昇降させることで任意の収納棚との間にて荷物の受け渡しを行うことができる。

ところで、このようなスタッカクレーンを備える自動倉庫では、荷物の収納効率を向上させることが一般的な技術課題とされている。
例えば、特許文献１には、上部フレームと下部フレームとによって接続された２本のマストの外側に寄りに、マストに沿って昇降される昇降部（昇降フレーム）を設置することによって、昇降部を下部フレームに干渉することなく昇降可能とし、これによってデットスペースが生じることを防止した技術が記載されている。
このような技術によれば、昇降部と下部フレームとが干渉することによって発生するデットスペースが生じず、スペースを有効利用することができるため、自動倉庫における荷物の収納効率を向上させることができる。
特開平５−１７０１１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、昇降部をマストの外側寄りに設置する必要があることから、スタッカクレーンの走行方向の長さが長くなる。このため、スタッカクレーンの走行方向にデットスペースが生じることとなる。また、昇降部を片持ちせざるを得ないため、荷物が重量物であるような場合には、安定的な搬送を行うことが困難となる。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、マスト間において昇降部が昇降されるスタッカクレーンにおいて、昇降部と下部フレームとの干渉に起因するデットスペースが発生することを防止することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、多段配置された収納棚に沿って設けられた軌道上を走行するとともに、荷物を収容する昇降部を一組のマスト間において該マストと当接させながら昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、上記昇降部と上記マストとが当接可能な範囲における上記昇降部の移動領域を避けて設置されるマスト支持フレームを備えることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明によれば、マスト支持フレームが、昇降部とマストとが当接可能な範囲における昇降部の移動領域を避けて設置されている。
このため、昇降部とマストとが当接可能な範囲においては、昇降部とマスト支持フレームとが干渉することはない。

また、本発明においては、上記マスト支持フレームが、上記昇降部の幅よりも離間しかつ上記軌道に沿って配置される一対のメインフレームと、該メインフレームの端部同士を接続するサイドフレームとを備えるという構成を採用することができる。

また、本発明においては、上記メインフレーム間が、上記荷物の幅よりも狭いという構成を採用することができる。

また、本発明においては、上記マストが、上記マスト支持フレームより上記軌道が敷設される敷設面寄りまで延在されているという構成を採用することができる。

このような本発明によれば、マスト支持フレームが、昇降部とマストとが当接可能な範囲における昇降部の移動領域を避けて設置されているため、昇降部とマストとが当接可能な範囲においては、昇降部とマスト支持フレームとが干渉することはない。
したがって、マスト間において昇降部が昇降されるスタッカクレーンにおいて、昇降部と下部フレームとが干渉することによるデットスペースが発生することを防止可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係るスタッカクレーンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態のスタッカクレーンＣを備える自動倉庫Ｓの平面図である。また、図２は、自動倉庫Ｓの側面図である。
これらの図に示すように、自動倉庫Ｓは、スタッカクレーンＣと、該スタッカクレーンＣの軌道であるレールＲを挟んで対向配置されるラックＴ１，Ｔ２とを備えており、ラックＴ１，Ｔ２にスタッカクレーンＣによって荷物を搬送して保管するものである。また、自動倉庫Ｓは、荷物を入庫するための入庫用コンベヤ（不図示）と荷物を出庫するための出庫用コンベヤ（不図示）とを備えており、スタッカクレーンＣによって、入庫用コンベヤ及び出庫用コンベヤとの間にて荷物の受け渡しを行うことが可能とされている。
なお、本実施形態において、荷物はガラス基板を複数収納したカセットＸであり、ラックＴ１，Ｔ２及びスタッカクレーンＣは、例えばクリーン度１００００レベルのクリーンルームＣＬ１内に設置されている。

ラックＴ１，Ｔ２は、水平方向に及び上下方向に複数配列された収納棚Ｔによって構成されており、各収納棚ＴにカセットＸを保管可能とされている。すなわち、ラックＴ１，Ｔ２は、多段配置された収納棚Ｔによって構成されている。また、ラックＴ１，Ｔ２は、互いに対向する側がカセットＸの出入口として構成されている。
なお、以下の説明において、収納棚Ｔの水平方向の配列方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向、Ｘ−Ｙ面と直交する垂直方向をＺ方向として説明する場合がある。

レールＲは、Ｘ方向に延在して、すなわちラックＴ１，Ｔ２に沿って敷設されており、クリーンルームＣＬ１の床に所定間隔で平行に敷設されるレールＲ１，Ｒ２と、クリーンルームＣＬ１の天井に敷設されるレールＲ３とによって構成されている。

スタッカクレーンＣは、レールＲ１，Ｒ２に下方から支持されるとともに、レールＲ１，Ｒ２上において回転可能とされた４つ車輪１を備えている。各車輪１に対してモータ２が接続されており、モータ２の駆動によって車輪１が回転されスタッカクレーンＣがレールＲ１，Ｒ２を走行する。なお、車輪１のうちレールＲ２上を回転する車輪１ａには、レールＲ２の両側面に当接されるガイドローラ１ｂが設置されており、該ガイドローラ１ｂによって車輪１ａがレールＲ２上をガイドされる。
また、スタッカクレーンＣは、昇降されるケージ４０（昇降部）を備えており、ケージ４０上に設置された移載装置１００（例えば、フォークリフト装置）によって、ケージ４０と収納棚Ｔとの間、ケージ４０と入庫用コンベヤとの間及びケージ４０と出庫用コンベヤとの間にてカセットＸの受け渡しを行う。

続いて、図３〜図７を参照して、スタッカクレーンＣの詳細について説明する。
図３は、スタッカクレーンＣの斜視図である。また、図４はスタッカクレーンＣの正面図である。なお、図３及び図４においては、図面の視認性を向上させるために、スタッカクレーンＣが備える車輪１、モータ２、ガイドローラ１ｂ及び移載装置１００の図示を省略している。
これらの図に示すように、スタッカクレーンＣは、下部フレーム１０（マスト支持フレーム）と、マスト２０と、上部フレーム３０と、ケージ４０と、駆動装置５０と、制御装置６０とを備えている。

下部フレーム１０は、上記車輪１が回転自在に設置される車輪取り付け部１１を有する土台とされるものである。
図５は、下部フレーム１０を模式的に示した平面図である。この図に示すように、下部フレーム１０は、Ｘ方向に延在するとともに平行に配置される２つのメインフレーム１２と、２つのメインフレームの端部同士を接続する２つのサイドフレーム１３とを備えており、閉じた下部フレームを構成している。
メインフレーム１２同士は、後述するケージ４０の幅（Ｙ方向の幅）よりも広く、かつ、荷物Ｘの幅（Ｙ方向の幅）よりも狭く離間して配置されている。また、サイドフレーム１３同士は、ケージ４０の長さ（Ｘ方向の長さ）よりも広く離間して配置されている。このため、メインフレーム１２及びサイドフレーム１３によって、上方からケージ４０が入り込むことが可能な領域Ａが形成されている。

マスト２０は、下部フレーム１０に対して立設されるものであり、下部フレーム１０の一方のサイドフレーム１３ａに立設されるマスト２０ａと、下部フレームの他方のサイドフレーム１３ｂに立設されるマスト２０ｂとによって構成されている。
また、マスト２０は、下部フレーム１０の下側にまで突出して延在されている。すなわち、マスト２０は、下部フレーム１０より、レールＲ１，Ｒ２が敷設される敷設面（クリーンルームＣＬ１の床面）寄りにまで延在されている。
なお、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｘ方向に配列されている。すなわち、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｙ方向において同一位置に立設されている。
このマスト２０は、角柱形状を有しており、各側面がＸ方向あるいはＹ方向と平行となるように立設されている。そして、マスト２０は、図５に示すように、サイドフレーム１３の側部に側面が当接された状態で固定されることによって、下部フレーム１０のサイドフレーム１３から上記領域Ａ側に突出した状態で設置されている。

上部フレーム３０は、マスト２０ａの上端部とマスト２０ｂの上端部とを接続するものであり、Ｘ方向に延在して配置されている。
この上部フレーム３０の略中央部には、上記レールＲ３を狭持することによって、スタッカクレーンＣのＹ方向の傾動を抑止するためのガイドローラ（不図示）が設置されている。

図６は、ケージ４０の斜視図である。この図に示すように、ケージ４０は、Ｘ方向に延在する２つのメインフレーム４１を有している。メインフレーム４１同士は、補強部材４２によって接続されている。メインフレーム４１の両端部の各々に対してはサイドフレーム４３が接続されている。
サイドフレーム４３は、Ｚ方向に立設される略三角形形状を有しており、その底辺部にて２つのメインフレーム４１を接続している。また、サイドフレーム４３は、底辺部及び頂部からマスト２０方向に突出するガイド部４４を備えている。
ガイド部４４には、マスト２０を狭持するガイドローラ４６及び小型のガイドローラ４７が設置されている。このガイドローラ４６，４７は、マスト２０の側面を摺動面としており、これらのガイドローラ４６，４７にガイドされることによってサイドフレーム４３、さらにはケージ４０がマスト２０に沿って、上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。
また、サイドフレーム４３の頂部から突出するガイド部４４には、後述する駆動装置５０が備える昇降ワイヤ５１が接続される接続部４８が設置されている。

図３及び図４に戻り、駆動装置５０は、昇降ワイヤ５１と、ドラム５２と、モータ５３と、減速器５４とを備えている。
昇降ワイヤ５１は、ケージ４０のサイドフレーム４３が備えるガイド部４４の接続部４８に一端が接続されるとともに、ドラム５２に他端が巻回されている。また、昇降ワイヤ５１としては、マスト２０ａ側に位置するサイドフレーム４３１のガイド部４４ａに接続される昇降ワイヤ５１ａと、マスト２０ｂ側に位置するサイドフレーム４３２のガイド部４４ａに接続される昇降ワイヤ５１ｂとが存在するが、いずれの昇降ワイヤ５１ａ，５１ｂも他端がドラム５２に巻回されている。
なお、マスト２０ａの頂部及びマスト２０ｂの頂部には、昇降ワイヤ５１を案内するためのシーブ５５が設置されている。マスト２０ａの頂部に設置されたシーブ５５ａは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ａをサイドフレーム４３１から突出するガイド部４４ａに案内するとともに、昇降ワイヤ５１ｂをマスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂに案内するものである。マスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ｂをサイドフレーム４３２から突出するガイド部４４ａに案内するものである。

ドラム５２は、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ａ上に、Ｙ方向を向く回転軸を中心として回転可能に設置されている。
モータ５３は、減速器５４を介してドラム５２と接続されており、減速器５４を介してドラム５２を回転する。なお、モータ５３及び減速器５４は、ドラム５２の両端に各々設置されている。

制御装置６０は、スタッカクレーンＣ全体の動作を制御するものであり、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ｂ上に設置されている。なお、制御装置６０は、ケーブル６１によって、自動倉庫Ｓ全体の制御を行う外部の制御装置と電気的に接続されている。

このようなスタッカクレーンＣにおいては、図５に示すように、モータ５３を制御してドラム５２の回転量を調整することによって昇降ワイヤ５１の巻回量を変化させ、これによって昇降ワイヤ５１に接続されたケージ４０のサイドフレーム４３の高さが調整される。すなわち、駆動装置５０の駆動によって、ケージ４０の高さが制御される。そして、スタッカクレーンＣの走行位置及びケージ４０の高さが調整されることによって、ケージ４０に搭載された移載装置１００によって荷物Ｘの受け渡しが行われる。

ここで本実施形態のスタッカクレーンＣは、図５に示すように、下部フレーム１０が、ケージ４０の幅よりも広く配置されるメインフレーム１２と、ケージ４０の長さよりも広く離間して配置されるサイドフレーム１３とによって構成されることで、上方からケージ４０が入り込むことが可能な領域Ａが形成されている。このため、図７の斜視図に示すように、マスト２０間を昇降するケージ４０は、ガイドローラ４６，４７がマスト２０と当接可能な範囲において下部フレーム１０に干渉することなく昇降可能とされている。
すなわち、ケージ４０のガイドローラ４６，４７とマスト２０とが当接可能な範囲におけるケージ４０の移動領域を避けて下部フレーム１０が設置されている。
したがって、本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、マスト２０間においてケージが昇降されるスタッカクレーンにおいて、ケージと下部フレームとが干渉することによるデットスペースが発生することを防止可能となる。よって、ケージ４０を、ガイドローラ４６，４７とマスト２０とが当接可能な範囲において最下段まで移動させることができ（図７参照）、自動倉庫Ｓ内のスペースを有効利用することができるため、自動倉庫Ｓにおける荷物Ｘの収納効率を向上させることができる。

また、図５に示すように、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、下部フレーム１０のメインフレーム１２間が、荷物Ｘの幅（領域Ｂ）よりも狭くされている。
自動倉庫Ｓ内においては、荷物ＸがスタッカクレーンＣにおいて搬送されるため、少なくとも荷物Ｘを搭載するスタッカクレーンＣが走行可能なスペースが確保されている。このため、本実施形態のスタッカクレーンＣのように、下部フレーム１０のメインフレーム１２間が荷物Ｘの幅よりも狭い場合には、メインフレーム１２のためにスタッカクレーンＣの走行領域を広げる必要はなく、メインフレーム１２によってデットスペースが生じることを防止することができる。

また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、マスト２０が下部フレーム１０より、レールＲ１，Ｒ２が敷設される敷設面（クリーンルームＣＬ１の床面）寄りにまで延在されている。
このため、ケージ４０をレールＲ１，Ｒ２の敷設面ぎりぎりまで下降させることが可能となり、より自動倉庫Ｓ内のスペースを有効利用することができるため、自動倉庫Ｓにおける荷物Ｘの収納効率をより向上させることができる。

以上、図面を参照しながら本発明に係るスタッカクレーンの好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記実施形態においては、下部フレーム１０が本発明のマスト支持フレームとされた構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上部フレーム３０が図５のような本発明のマスト支持フレームのように、一対のメインフレームと一対のサイドフレームとで構成される閉じた下部フレームとされていても良い。このような場合には、上部フレーム３０が、ケージ４０と干渉しないように設置されることとなる。

また、上記実施形態においては、ケージ４０のガイド部４４ｂに設置されたガイドローラ４７が下方に向けて突出した構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ガイド部４４ｂに設置されたガイドローラ４７が無い構成または上方に向けて突出した構成であっても良い。このような場合には、ケージ４０をさらに下方に移動可能となり、さらに自動倉庫Ｓ内のスペースを有効利用することができる。

また、上記実施形態においては、スタッカクレーンＣの搬送対象物である荷物がガラス基板を収納するカセットである構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の一実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の平面図である。 本発明の一実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の側面図である。 本発明の一実施形態であるスタッカクレーンの斜視図である。 本発明の一実施形態であるスタッカクレーンの正面図である。 下部フレームを模式的に示した平面図である。 本発明の一実施形態であるスタッカクレーンが備えるケージの斜視図である。 下部フレームを下方から見た斜視図である。

符号の説明

Ｃ……スタッカクレーン、Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）……レール（軌道）、Ｔ……収納棚、１０……下部フレーム（マスト支持フレーム）、１２……メインフレーム、１３……サイドフレーム、２０（２０ａ，２０ｂ）……マスト、４０……ケージ（昇降部）、４６，４７……ガイドローラ、５０……駆動装置、５１（５１ａ，５１ｂ）……昇降ワイヤ、５２……ドラム、５３……モータ、５４……減速器、５５（５５ａ，５５ｂ）……シーブ、６０……制御装置

Claims (4)

1. 多段配置された収納棚に沿って設けられた軌道上を走行するとともに、荷物を収容する昇降部を一組のマスト間において該マストと当接させながら昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、
   前記昇降部と前記マストとが当接可能な範囲における前記昇降部の移動領域を避けて設置されるマスト支持フレームを備えることを特徴とするスタッカクレーン。
2. 前記マスト支持フレームは、前記昇降部の幅よりも離間しかつ前記軌道に沿って配置される一対のメインフレームと、該メインフレームの端部同士を接続するサイドフレームとを備え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. 前記メインフレーム間は、前記荷物の幅よりも狭いことを特徴とする請求項２記載のスタッカクレーン。
4. 前記マストは、前記マスト支持フレームより前記軌道が敷設される敷設面寄りまで延在されていることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のスタッカクレーン。
   
   

Images