JP2018070307A - 自動倉庫 - Google Patents
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Abstract
Description
また、自動倉庫は、ラックの棚に荷物を下ろす又はラックの棚から荷物を積み込むための搬送装置として、スタッカクレーンを有している。スタッカクレーンは、レールに沿って走行する走行装置と、移載装置と、移載装置を上下方向に移動させる昇降装置とを有している。レールの一部はラックの側方に並んで配置されており、スタッカクレーンは、ラックの側方において目的の棚の近傍に移載装置を配置して、その状態で荷物を移載する。
スタッカクレーンの走行軌道は直線部及び曲線部を有している。そして、曲線部に沿ってラックが配置された自動倉庫も知られている(例えば、特許文献1を参照)。
しかし、独立したラック構造を採用すると、設計及び据え付けが煩雑になる。そこで、曲線部又はその近傍にラックを設ける場合には、直線部から連続したラックとすることが好ましい。
上方軌道は、直線部と曲線部を有する。
懸垂式スタッカクレーンは、上方軌道に沿って移動する。
複数のラックは、上方軌道に沿って配置されている。
懸垂式スタッカクレーンは、上部走行台車と、マストと、昇降台と、移載装置とを備えている。
上部走行台車は、走行方向に並んで配置され上方軌道を走行する複数の駆動台車と、複数の駆動台車をボギー連結するボギー連結部とを有する。
マストは、ボギー連結部から吊り下げられている。
昇降台は、マストに沿って昇降する。
移載装置は、昇降台に設けられている。
複数のラックは、上方軌道の直線部の平面視近傍に配置された直線部ラックと、上方軌道の曲線部の平面視近傍において直線部ラックから連続して形成された曲線部ラックとを有している。
曲線部ラックの支柱同士の走行方向間隔は、直線部ラックの支柱同士の走行方向間隔よりも長い。ここでの「直線部ラック」、「曲線部ラック」とは、荷物が載置可能な1つの棚が平面視で存在する構造物である。
この自動倉庫では、走行方向に並んだ複数の駆動台車を有するスタッカクレーンが曲線部ラックに対して荷物を移載する場合、例えば先頭の駆動台車が曲線部に入った状態で停止する。そのため、移載装置の前後方向(走行方向における前側部分と後側部分を結ぶ向き)が上方軌道の直線部走行方向に対して傾き、さらに移載装置の移載方向が本来の移載方向から傾くつまり本来の移載方向とは平行でなくなる。しかし、曲線部ラックの支柱同士の走行方向間隔が直線部ラックの支柱同士の走行方向間隔よりも長いので、移載装置は曲線部ラックに対して本来の荷物移載方向に対して斜めの方向に荷物を移載できる。以上より、自動倉庫において、曲線部ラックが直線部ラックに連続した簡単な構造で曲線部ラックを曲線部近傍に配置できる。
この自動倉庫では、上部走行台車の走行方向前側の駆動台車が曲線部に入って移載装置が本来の移載方向に対して斜めになった位置に対応するように、曲線部ラックが曲線部に近接して配置されている。
この自動倉庫では、荷物は曲線部ラックにおいて一対の棚受け部に載置される。一対の棚受け部が移載装置の移載方向に平行で互いに間を空けた縁を有するので、移載装置は一対の棚受け部の縁同士の間を移動可能である。
(1)自動倉庫
図1及び図2を用いて、自動倉庫1を説明する。図1は、本発明の一実施形態が採用された自動倉庫の概略平面図である。図2は、自動倉庫の概略正面図である。
集品棚部材25は、複数段の支持部を有する棚構造を有しており、複数の容器23及び段ボール箱28を収納可能である。容器23は、商品を収納可能な部材である。なお、集品棚部材25の底面はパレットPの底面と同様の構造を有しており、それによりスタッカクレーン11によって支持及び搬送される。また、図1においてはアルファベットが付されているのは、ラック5に収納されたパレットPである。また、図示しない別のラック5には容器23や段ボール箱28が収納されている。
自動倉庫1は、ラック5に沿って設けられた下部ガイドレール9を有している。具体的には、下部ガイドレール9は、ラック5の間の通路5bの床面に配置されている。
なお、スタッカクレーン11の走行方向を「走行方向」として、図では矢印Xで表す。さらに、走行方向に直交する水平方向を「左右方向」として、図では矢印Yで表す。
スタッカクレーン11は、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられた移載装置15を有している。移載装置15は、集品棚部材25又はパレットPを移載可能である。移載装置15は、例えば、スライドフォーク式の装置である。
なお、図2に示すように、スタッカクレーン11は、下部走行台車17を有している。下部走行台車17は、下部ガイドレール9に沿って案内される。
図4及び図5を用いて、スタッカクレーン11を詳細に説明する。図4は、スタッカクレーンの斜視図である。図5は、スタッカクレーンの上部の斜視図である。
図4及び図5に示すように、8台の駆動台車13は、走行方向に並んで配置されている。さらに、駆動台車13は、図3及び図7に示すように、ボギー構造29(ボギー連結部の一例)を有している。
ボギー構造29によって、スタッカクレーン11は、周回軌道のカーブを安定して走行できる。ボギー構造29の詳細は後述する。
スタッカクレーン11は、走行方向に延びて一対のマスト31の上端同士を連結する上側ベース部材33を有している。
一対のマスト31の上下両端は、図7に示すように、ピン47、49によって他の部材に支持されている。具体的には、一対のマスト31の上端は、昇降フレーム45(後述)に対して、ピン47によって支持されている。また、一対のマスト31の下端は、下側ベース部材34に対して、ピン49によって支持されている。ピン47、49は左右方向に延びており、そのため一対のマスト31は走行方向に揺動可能になっている。以上に述べた構造によって、制振制御と機体重量低減が実現される。
移載装置15は、昇降台37に設けられている。移載装置15は、左右方向に荷物を移動させて荷物を棚との間で移載する。
なお、この実施形態では、4台の駆動台車13が走行方向前側のマスト31に対応して配置されており、4台の駆動台車13が走行方向後側のマスト31に対応して配置されている。特に、4台の駆動台車13の走行方向中心がスプロケット46の中心に対応するように、4台の駆動台車13が配置されている。以上の構成により、昇降台37及びマスト31から作用する荷重を駆動台車13が均等に支持できる。
図6を用いて、駆動台車13を説明する。図6は、駆動台車の斜視図である。
駆動台車13は、車軸シャフト51を有している。車軸シャフト51は、左右方向に延びている。
駆動台車13は、ブラケット(図示せず)を有している。ブラケットは、車軸シャフト51の中央部つまり一対の走行車輪53の間に配置されて、固定されている。これにより車軸シャフト51はブラケットに対して回転不能に支持される。
駆動台車13は、磁極センサ101を有している。磁極センサ101は駆動台車13の走行位置を検出するためのセンサである。
駆動台車13は、サイドガイドローラ59を有している。サイドガイドローラ59は、天井レール7の側壁の内側面によってガイドされる。サイドガイドローラ59は、ブラケットに装着されている。この実施形態ではサイドガイドローラ59は、走行方向に並んで一対ずつ設けられ、合計4個である。
上述したように駆動台車13及び駆動台車13の各々に分岐切替ローラ63及びリニアモータ69が設けられているので、駆動台車13の数の増減への対応が容易になる。また、駆動台車13ごとを制御できるので、制御が容易かつ正確になる。
図7を用いて、ボギー構造29を詳細に説明する。図7は、ボギー構造の概略構成を示す概略側面図である。
ボギー構造29は、スタッカクレーン11の荷重支持部分を構成しており、複数段階のボギーを有している。この実施形態では、ボギー構造29は、3段ボギーである。つまり、2台の駆動台車13をボギー構造とし、さらにボギー構造とすることで4台の駆動台車13のボギー構造とし、さらにボギー構造とすることで8台の駆動台車のボギー構造としている。以下、ボギー構造29を詳細に説明する。
このようにして、スタッカクレーン11では、一対の第1ボギー部材201ごとに2段目ボギー構造207が実現されており、その数は合計2個である。
上記のボギー構造29によって、複数の駆動台車13が天井レール7の曲線部を走行するときに、各駆動台車13が適切な方向を向くことができ、そのためスムーズに走行できる。
図8を用いて、自動倉庫1の制御構成を説明する。図8は、自動倉庫の制御構成を示すブロック図である。
スタッカクレーン11は、コントローラ81を有している。コントローラ81は、プロセッサ(例えば、CPU)と、記憶装置(例えば、ROM、RAM、HDD、SSDなど)と、各種インターフェース(例えば、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェースなど)を有するコンピュータシステムである。コントローラ81は、記憶部(記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応)に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
コントローラ81の各要素の機能は、一部又は全てが、コントローラ81を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、コントローラ81の各要素の機能の一部は、カスタムICにより構成されていてもよい。
コントローラ81には、図示しないが、荷物の大きさ、形状及び位置検出するセンサ、スタッカクレーン11の各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
なお、走行状態に関する情報を検出するためのセンサは、各駆動台車13に設けられている。以上より、コントローラ81は、走行駆動、分岐切替などについて、各駆動台車13の個々の位置に基づいて適したタイミング・能力を制御できる。
以上に述べたように、各マスト31には、昇降駆動モータ40及びスプロケット46が装着されており、全体でマストユニット42を構成している。そして、一対のマストユニット42は、上側ベース部材33及び下側ベース部材34によって互い連結されていることになる。
したがって、上側ベース部材33及び下側ベース部材34を交換するだけで、一対のマストユニット42の走行方向の間隔が変更でき、つまりスタッカクレーン11のサイズを変更できる。このように一対のマストユニット42を共通部分とすることで、荷物に応じてスタッカクレーンの構成を変化させてもコストを抑えることができる。
図9〜図11を用いて、直線部ラック5Aと曲線部ラック5Bとを説明する。図9は、直線部ラックと曲線部ラックの位置関係を示す概略平面図である。図10及び図11は、曲線部ラックに対する移載動作を示す概略平面図である。
なお、下記の説明は、図1の下側に示された直線部7A、曲線部7B、複数の直線部ラック5A、曲線部ラック5Bに関する。
複数の直線部ラック5Aは、互いに連結されて連続的に形成されている。具体的には、複数の直線部ラック5Aは、直線部7Aに沿って直線状に配置されている。各直線部ラック5Aは、同じ形状及び寸法を有しており、四隅に配置された支柱71を有している。通路5b側の走行方向に並んだ一対の支柱71間が、棚5a1の開口部となっている。
ラック5は、曲線部ラック5Bを有している。曲線部ラック5Bは、図9に示すように、天井レール7の曲線部7Bの平面視近傍において、直線部ラック5Aから同じ奥行きでかつ同じ直線状で連続して形成されている。具体的には、曲線部ラック5Bは、最も曲線部7Bに近い直線部ラック5Aに接続されており、複数の直線部ラック5Aの最も外側に位置している。
曲線部ラック5Bは、四隅に配置された支柱71を有している。通路5b側の一対の支柱71間が、棚5a2の開口部となっている。棚5a2の開口部は、棚5a1の開口部と同一直線上にある。
棚5a2は、図10に示すように、一対の棚受け部75Bを有している。一対の棚受け部75Bは、走行方向両側に互いに間隔を空けて配置された一対の棚受け部75Bを有している。一対の棚受け部75Bは、移載装置15の移載方向B(直線部7Aに直交する方向の奥側にいくにしたがって、直線部ラック5Aから離れていく方向)に平行でかつ互いに間を空けた縁を有している。
曲線部ラック5Bは、概ね、直線部7Aと曲線部7Bとの境界付近、又は、直線部7Aの終端(つま、曲線部7Bの始端77)付近に配置されている。より具体的には、図10に示すように、天井レール7の平面視レイアウトにおける曲線部ラック5Bの走行方向中心に対応する位置C(具体的には、曲線部ラック5Bの走行方向中心に最も近い天井レール7の平面視位置)と曲線部7Bの始端77との間の距離S1が、上部走行台車12の全長S2の半分の距離S3よりも短くなっている。
曲線部ラック5Bが曲線部7Bに近接して配置されているので、図10に示すように、スタッカクレーン11は、先頭の例えば1又は2台の駆動台車13が曲線部7Bに入った状態で停止する。このとき、移載装置15の前後方向が直線部7Aに対して傾いており、移載装置15の移載方向Bは本来の移載方向Aに対して平行ではない。具体的には、移載装置15の移載方向Bは、直線部7Aに直交する方向に対して傾いており、前記直交方向奥側にいくにしたがって、直線部ラック5Aから離れていく。
前述の移載動作では、移載装置15のスライドフォークは、一対の棚受け部75Bの縁同士の間を移動して、荷物を曲線部ラック5Bの一対の棚受け部75Bに載置する。
また、前記実施形態では、移載装置15から曲線部ラック5Bの棚5a2に対して荷物が移載される動作を説明したが、曲線部ラック5Bの棚5a2から移載装置15に対して荷物が移載される動作も同様に実施される。
以上、本発明の一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るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
自動倉庫の天井レールのレイアウトは特に限定されない。
スタッカクレーンの構造は特に限定されない。
移載装置はスライドフォーク式に限定されない。移載装置が異なる場合はラックの棚も変更される。
曲線部ラックの個数、平面視形状は特に限定されない。
5 :ラック
5A :直線部ラック
5B :曲線部ラック
5a :棚
5a1 :棚
5a2 :棚
5b :通路
7 :天井レール
7A :直線部
7B :曲線部
9 :下部ガイドレール
11 :懸垂式スタッカクレーン
12 :上部走行台車
13 :駆動台車
13a :駆動台車シャフト
15 :移載装置
17 :下部走行台車
23 :容器
25 :集品棚部材
28 :段ボール箱
29 :ボギー構造
31 :マスト
33 :上側ベース部材
34 :下側ベース部材
35 :昇降装置
37 :昇降台
39 :昇降部
40 :昇降駆動モータ
41 :チェーン
42 :マストユニット
43 :制御盤
45 :昇降フレーム
45a :支持部
46 :スプロケット
47 :ピン
49 :ピン
51 :車軸シャフト
53 :走行車輪
59 :サイドガイドローラ
61 :分岐合流切替装置
63 :分岐切替ローラ
65 :プレート
68 :モータ
69 :リニアモータ
71 :支柱
75A :棚受け部
75B :棚受け部
77 :始端
81 :コントローラ
83 :上位コントローラ
Claims (3)
- 直線部と曲線部を有する上方軌道と、
上方軌道に沿って移動する懸垂式スタッカクレーンと、
前記上方軌道に沿って配置された複数のラックと、を備え、
前記懸垂式スタッカクレーンは、
走行方向に並んで配置され前記上方軌道を走行する複数の駆動台車と、前記複数の駆動台車をボギー連結するボギー連結部とを有する上部走行台車と、
前記ボギー連結部から吊り下げられたマストと、
前記マストに沿って昇降する昇降台と、
前記昇降台に設けられた移載装置と、を備え、
前記複数のラックは、前記上方軌道の前記直線部の平面視近傍に配置された直線部ラックと、前記上方軌道の前記曲線部の平面視近傍において前記直線部ラックから連続して形成された曲線部ラックとを有し、
前記曲線部ラックの支柱同士の走行方向間隔は、前記直線部ラックの支柱同士の走行方向間隔よりも長い、
自動倉庫。 - 前記上方軌道の平面視レイアウトにおける前記曲線部ラックの走行方向中心に対応する位置と前記曲線部の始端との間の距離が、前記上部走行台車の全長の半分の距離よりも短い、請求項1に記載の自動倉庫。
- 前記曲線部ラックは、走行方向両側に間隔を空けて配置された一対の棚受け部を有しており、
前記一対の棚受け部は、前記移載装置の移載方向に平行で互いに間を空けた縁を有する、請求項1又は2に記載の自動倉庫。
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