JP2020138842A - スタッカクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】スタッカクレーンを自動倉庫の狭小な通路幅に対応させる。【解決手段】スタッカクレーン３において、昇降台２７は、第１フレーム７１と、第２フレーム５２と、移載用モータ９７とを備えている。第１フレーム７１は、走行方向に延びるフレームであって、上下方向に延びる第１部分７１ａと、第１部分７１ａの上端から水平方向に延びる第２部分７１ｂとを有する。第２フレーム５２は、走行方向に延びるフレームであって、第１フレーム７１に対して走行方向と交差するフレーム並び方向に並んで配置されている。移載用モータ９７は、第１フレーム７１の第２部分７１ｂと平面視で重なる位置、かつ、第１フレーム７１の第１部分７１ａの高さ範囲に配置されている。【選択図】図６

Description

本発明は、スタッカクレーンに関する。

従来の自動倉庫は、複数のラックを有している。各ラックは、並列に並んで配置されており、延伸方向及び上下方向に並んだ複数の棚を有している。
自動倉庫は、スタッカクレーンを有している。スタッカクレーンは、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である。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。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、その状態で荷物をスタッカクレーンと棚との間で移載する（例えば、特許文献１を参照）。

移載装置は、荷の移載方向に伸縮可能な伸縮部材を有する。伸縮部材は、移載する荷を保持する。移載装置は、スタッカクレーンら棚へ荷を移載する際には、荷を保持した伸縮部材を搬送装置から棚部の方向へと所定量伸張させる。

特開平８−５８９２３号公報

特許文献１の自動倉庫では、移載装置はスライドフォーク１７である。そして、スライドフォーク作動用モータ２０は、スタッカクレーン３の昇降台１４に固定されている。具体的には、モータ２０は、角パイプ状のカバー１９に覆われている。
近年、自動倉庫の狭小通路幅化が進められている。そのため、スタッカクレーンの昇降台も小型化が求められている。

本発明の目的は、スタッカクレーンを自動倉庫の狭小な通路幅に対応させることにある。

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。

本発明の一見地に係るスタッカクレーンは、走行部と、マストと、昇降台と、移載機構とを備えている。
走行部は、ラックに沿って配設された軌道を走行する。
マストは、走行部に設けられている。
昇降台は、マストを昇降する。
昇降台は、第１フレームと、第２フレームと、備えている。
第１フレームは、走行方向に延びるフレームであって、上下方向に延びる第１部分と、第１部分の上端から水平方向に延びる第２部分とを有する。
第２フレームは、走行方向に延びるフレームであって、第１フレームに対して走行方向と交差するフレーム並び方向に並んで配置されている。
移載機構は、モータと、移載装置と有している。
モータは、第１フレームの第２部分と平面視で重なる位置、かつ、第１フレームの第１部分の高さ範囲に配置されている。
移載装置は、モータにより駆動される。
このスタッカクレーンでは、昇降台の第１フレームを第１部分と第２部分とで構成して、モータを第１フレームの第２部分と平面視で重なる位置、かつ、第１フレームの第１部分の高さ範囲に配置することで、昇降台を小型化できる。その結果、スタッカクレーンを自動倉庫の狭小の通路幅に対応させることができる。

第１フレームの第１部分には、フレーム並び方向に貫通する第１開口が形成されていてもよい。
スタッカクレーンは、連続形状の駆動部材をさらに備えていてもよい。駆動部材は、モータに接続されて移載装置に動力を伝達する部材であり、第１開口内を延びる。
このスタッカクレーンでは、第１フレームの第１開口内に駆動部材を通過させることで、当該駆動部材の取り回しのスペースを減らすことができる。駆動部材は、例えば、チェーン、ベルト、ロープである。

第１フレームの第２部分は、第１部分の上端から第２フレームと反対側に向かって延びていてもよい。
第１フレームは、第１部分の下端から第２フレームと反対側に向かって水平に延びる第３部分をさらに有していてもよい。
このスタッカクレーンでは、第１フレームが断面コの字形状であるので、剛性が高くなっている。

スタッカクレーンは、第１フレームに固定され、モータを保持するブラケットをさらに備えていてもよい。
このスタッカクレーンでは、ブラケットによって、モータを第１フレームに固定するのが容易になる。

本発明に係るスタッカクレーンは、自動倉庫の狭小の通路幅に対応可能である。

第１実施形態に係る自動倉庫の概略平面図。 図１のＩＩ−ＩＩ矢視図。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図。 スライドフォーク装置を走行方向から見た側面図。 スライドフォーク装置の部分平面図。 スライドフォーク装置の昇降台及びミドルプレート駆動機構の模式的断面図。 第１フレーム及び第２フレームの斜視図。 モータが装着された第１フレーム及び第２フレームの斜視図。

１．第１実施形態
（１）自動倉庫全体
図１〜図３を用いて、本発明に係る一実施形態としての自動倉庫１を説明する。図１は、第１実施形態に係る自動倉庫の概略平面図である。図２は、図１に示す自動倉庫１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。図３は、図１に示す自動倉庫１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
なお、この実施形態において、図１の上下方向が自動倉庫１において荷物Ｗの移載を行う際に荷物Ｗが移動する方向を、「移載方向（矢印Ｘ）」とする。また、図１の左右方向が自動倉庫１において荷物Ｗが搬送される方向を、「走行方向（矢印Ｙ）」とする。

図１において、自動倉庫１は、主に、第１ラック２ａ及び第２ラック２ｂと、その間を走行するスタッカクレーン３とから構成される。自動倉庫１においては、スタッカクレーン３から第１ラック２ａ又は第２ラック２ｂへ、又はその逆方向に荷物Ｗが移載される。

（２）ラック
第１ラック２ａおよび第２ラック２ｂは、走行方向に延びるスタッカクレーン３の走行通路５を挟むよう移載方向に並んで配置されている。第１ラック２ａおよび第２ラック２ｂは、走行通路５側に所定間隔で左右に並ぶ多数の第１支柱７と、走行通路５と反対側に所定間隔を空けて並ぶ第２支柱９と、隣り合う第１支柱７及び第２支柱９の間に設けられた多数の棚部１１とを有している。各棚部１１には、一対の荷支承部材１３が設けられている。一対の荷支承部材１３に荷物Ｗを載置することで、棚部１１に荷物Ｗを収納できる。なお、各荷物Ｗは、図２に示すように、パレットＰ上に載置され、パレットＰと共に移動させられる。また、左右一対の荷支承部材１３の間は、後述するスライドフォーク装置２９の移動を許容するフォーク通過間隙１５となっている。

第１ラック２ａの走行方向片側に、荷物Ｗを入庫するための入庫ステーション１７が配置されている。第２ラック２ｂの走行方向片側に、荷物Ｗを出庫するための出庫ステーション１９が配置されている。入庫ステーション１７および出庫ステーション１９においては、１個の荷物Ｗを入出庫可能である。

（３）スタッカクレーン
スタッカクレーン３は、図１の走行方向に沿って走行可能であり、入庫ステーション１７又は出庫ステーション１９から所望の棚部１１へ、またその逆方向に荷物Ｗを搬送する。具体的には、図２および図３に示すように、走行通路５に沿って、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂが設けられており、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂにスタッカクレーン３が走行方向に移動可能に案内されている。

スタッカクレーン３は、走行台車２３と、走行台車２３に設けられた第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂに昇降自在に装着された昇降台２７と、昇降台２７に移載方向に摺動自在に設けられたスライドフォーク装置２９（移載装置の一例）とを有している。走行台車２３は、下ガイドレール２１ｂ上を走行可能である。第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂは上部で連結されており、連結部分が上ガイドレール２１ａに案内される。

昇降台２７は、走行台車２３に対向して配置されるキャリッジ３１と、キャリッジ３１の走行方向の端部から上方に延びる走行方向の両側の壁部３３を有している。壁部３３には、第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂに案内される昇降ガイドローラ３７が回転自在に装着されている。昇降ガイドローラ３７は、第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂの前後面を挟みかつ上下に間隔を隔てて配置されている。

（４）昇降台
昇降台２７のキャリッジ３１は、第１フレーム７１と、第２フレーム７３とを有している。第１フレーム７１及び第２フレーム７３は、ベースプレート４１の下部に直接又は他の部材を介して固定されている。図４及び図５では、第１フレーム７１は図右側に配置され、第２フレーム７３は図左側に配置されている。第１フレーム７１と第２フレーム７３は、図５に示すように、壁部３３を構成する第１ビーム３３ａ及び第２ビーム３３ｂに固定されている。

第１フレーム７１は、全体が走行方向に延びるフレームであって、具体的には溝形鋼である。第１フレーム７１は、上下方向に延びる第１部分７１ａと、第２部分７１ｂと、第３部分７１ｃとを有する。
第２部分７１ｂは、第１部分７１ａの上端から移載方向において第２フレーム７３と反対側に延びる。第３部分７１ｃは、第１部分７１ａの下端から移載方向において第２フレーム７３と反対側に延びる。このように第１フレーム７１が断面コの字形状であるので、剛性が高くなっている。
第２フレーム７３は、全体が走行方向に延びるフレームであって、具体的には溝形鋼である。第２フレーム７３は、第１フレーム７１と移載方向（フレーム並び方向）に並んで配置されている。第２フレーム７３は、第１フレーム７１と同様に、上下方向に延びる第１部分７３ａと、第１部分７３ａの上端から移載方向において第２フレーム７３と反対側に延びる第２部分７３ｂと、第１部分７３ａの下端から移載方向において第２フレーム７３と反対側に延びる第３部分７３ｃとを有する。

（５）スライドフォーク装置
（５−１）基本構造
図４及び図５を用いて、スライドフォーク装置２９を説明する。図４は、スライドフォーク装置を走行方向から見た側面図である。図５は、スライドフォーク装置の部分平面図である。
スライドフォーク装置２９は、自動倉庫１においてスタッカクレーン３に搭載され、パレット等に載置された荷物Ｗを棚部１１との間で荷物Ｗの受渡しを行う移載装置である。スライドフォーク装置２９は、移載方向と、それに直交する幅方向とに各々長さを有している。具体的には、スライドフォーク装置２９は、昇降台２７に設けられており、さらに具体的には、第１フレーム７１及び第２フレーム７３によって支持されている

図４に示すように、スライドフォーク装置２９は、移載装置として、下から順番に積層して配置されるベースプレート４１、ミドルプレート４５及びトップフォーク４７を有している。
ベースプレート４１は、積層構造の最下段に配置され、昇降台２７のキャリッジ３１に固定されている。
ミドルプレート４５は、ベースプレート４１に対して移載方向に進退自在に連結されている。
トップフォーク４７は、積層構造の最上段に配置され、搬送対象である荷物Ｗを上面に載置可能である。トップフォーク４７は、ミドルプレート４５に対して移載方向に進退自在に連結されている。

（５−２）トップフォーク駆動機構
図４に示すように、スライドフォーク装置２９は、トップフォーク駆動機構６１を有している。トップフォーク駆動機構６１は、ミドルプレート４５がベースプレート４１に対して移動すると、連動させることでトップフォーク４７をミドルプレート４５に対して移動させるための機構である。
トップフォーク駆動機構６１は、第１スプロケット６３と、第２スプロケット６５と、第１トップチェーン６７と、第２トップチェーン６９とを備えている。なお、これら部材は全て、スライドフォーク装置２９の幅方向の左側と右側とに各々左右対称の同一構造で設けられている。

第１スプロケット６３は、ミドルプレート４５の図左側部分に回転可能に取り付けられている。第２スプロケット６５は、ミドルプレート４５の図右側部分に回転可能に取り付けられている。
第１トップチェーン６７は、トップフォーク４７を図左側に移動させるためのチェーンである。第１トップチェーン６７は、一端がトップフォーク４７の図右側端部に固定されており、他端がベースプレート４１の図右側端部に固定されている。第１トップチェーン６７は、一端から他端に向けて、第１スプロケット６３に対して図左側を回るように上から下に掛けられている。
第２トップチェーン６９は、トップフォーク４７を図右側に移動させるためのチェーンである。第２トップチェーン６９は、一端がトップフォーク４７の図左側端部に固定されており、他端がベースプレート４１の図左側端部に固定されている。第２トップチェーン６９は、一端から他端に向けて、第２スプロケット６５に対して図右側を回るように上から下に掛けられている。

（５−３）ミドルプレート駆動機構
スライドフォーク装置２９は、ミドルプレート駆動機構９５を有している。ミドルプレート駆動機構９５は、ミドルプレート４５をベースプレート４１に対して移動させるための機構である。
図６〜図８を用いて、ミドルプレート駆動機構９５を説明する。図６は、スライドフォーク装置の昇降台及びミドルプレート駆動機構の模式的断面図である。図７は、第１フレーム及び第２フレームの斜視図である。図８は、モータが装着された第１フレーム及び第２フレームの斜視図である。

ミドルプレート駆動機構９５は、ベースプレート４１及びキャリッジ３１に設けられている。
ミドルプレート駆動機構９５は、移載用モータ９７と、６個のスプロケット１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６とを有している。

移載用モータ９７は、第１フレーム７１の近傍に配置されている。具体的には、移載用モータ９７は、後述するように、第１フレーム７１に固定されている。具体的には、移載用モータ９７は、ブラケット１１１に保持された状態で、ベースプレート４１及び第１フレーム７１に固定されている。この構造により、移載用モータ９７の取付が容易になる。具体的には、ブラケット１１１は、移載用モータ９７が下面に固定された平面板状部１１１ａを有している。ブラケット１１１は、さらに、ベースプレート４１の下面にボルトによって固定された第１取付部１１１ｂと、第１フレーム７１の第１部分７１ａにボルトによって固定された第２取付部１１１ｃとを有している。なお、ブラケットは、ベースプレート及び第１フレームの一方にのみ固定されてもよい。
移載用モータ９７は、減速機等の動力伝達装置を介してスプロケット１０１に連結されている。

移載用モータ９７は、第１フレーム７１の第２部分７１ｂと平面視で重なる位置、かつ、第１フレーム７１の第１部分７１ａの高さ範囲に配置されている。そのため、スタッカクレーン３を自動倉庫１の狭小の通路幅（例えば、走行通路５の幅）に対応させることができる。
より具体的には、移載用モータ９７は、各図に示すように、第１フレーム７１の第１部分７１ａのフレーム並び方向外側（移載方向外側）に近接して配置されている。そのため、移載用モータ９７のフレーム並び方向内側部分は、第１フレーム７１の第２部分７１ｂに平面視で重なっている。図では、移載用モータ９７の１／３程が第１フレーム７１の第２部分７１ｂに覆われている。なお、上記の覆われている部分の割合は、実施形態に限定されず、実施形態より少なくても多くてもよい。例えば、移載用モータ９７のフレーム並び方向全体が、第１フレーム７１の第２部分７１ｂに平面視で覆われていてもよい。

実施形態とは異なって第１フレームが中空の部材であれば、移載用モータは第１フレームのフレーム並び方向外側に配置されることになる。そのため、昇降台が移載方向に大型化してしまう。それに反して、本実施形態では移載用モータ９７が第１フレーム７１の第１部分７１ａに対して移載方向に近接しているので、移載用モータ９７が従来技術に比べてフレーム並び方向内側に配置されている。したがって、昇降台２７を小型化でき、その結果、スタッカクレーン３を自動倉庫１の狭小の通路幅に対応させることができる。
さらに、第１フレーム７１が断面コの字形状であってつまり側方が開放されているので、移載用モータ９７の脱着が容易である。

スプロケット１０１、１０２、１０３は、ベースプレート４１の図４右側に配置されている。スプロケット１０４、１０５、１０６は、ベースプレート４１の図４左側に配置されている。
ミドルプレート駆動機構９５は、チェーン１０９を有している。チェーン１０９は、６個のスプロケット１０１〜１０６に掛け回されている。チェーン１０９は、上側の第１部分１０９ａと、下側の第２部分１０９ｂとを有している。
第１部分１０９ａにおいてスプロケット１０３から延びる部分は、ミドルプレート４５の図左側端部に固定されている。また、第１部分１０９ａにおいてスプロケット１０６から延びる部分は、ミドルプレート４５の図右側端部に固定されている。このように、チェーン１０９は、第１部分１０９ａがたすき掛けされた状態でミドルプレート４５に固定されている。これにより、移載用モータ９７が駆動されると、チェーン１０９によってミドルプレート４５がベースプレート４１に対して移載方向に移動させられる。

第１フレーム７１の第１部分７１ａには、移載方向に貫通する第１開口７１ｄが形成されている。第２フレーム７３の第１部分７３ａには、移載方向に貫通する第２開口７３ｄが形成されている。チェーン１０９の第２部分１０９ｂは、第１開口７１ｄ内及び第２開口７３ｄを延びる。具体的には、第１開口７１ｄ及び第２開口７３ｄは、それぞれ第１部分７１ａ及び第１部分７３ａの上端付近においてフレーム延び方向中心に設けられている。第１開口７１ｄ及び第２開口７３ｄは、フレーム並び方向に見て重なる位置に配置されている。第１開口７１ｄ及び第２開口７３ｄは、比較的小さな穴であり、チェーン１０９の第２部分１０９ｂが当接することなく移動可能な大きさを有する。
このような構成により、チェーン１０９の取り回しのスペースを減らすことができる。具体的には、本実施形態では移載用モータ７５を第１フレーム７１の第１部分７１ａに対してフレーム並び方向に最も近接させることができ、それにより昇降台２７の移載方向幅を短くできる。本実施形態と異なって第１部分に開口がなければ、移載用モータを第１部分からフレーム並び方向外側に離して配置することになる。

２．実施形態の特徴
前記実施形態は下記の様にも説明できる。
スタッカクレーン３（スタッカクレーンの一例）は、走行台車２３（走行部の一例）と、第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂ（マストの一例）と、昇降台２７（昇降台の一例）と、スライドフォーク装置２９（移載機構の一例）を備えている。
走行台車２３は、第１ラック２ａ及び第２ラック２ｂ（ラックの一例）に沿って配設された上ガイドレール２１ａ及び下ガイドレール２１ｂ（軌道の一例）を走行する。
第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂは、走行台車２３に設けられている。
昇降台２７は、第１マスト２５ａ及び第２マスト２５ｂを昇降する。
昇降台２７は、第１フレーム７１（第１フレームの一例）と、第２フレーム７３（第２フレームの一例）と、を有している。
第１フレーム７１は、矢印Ｙの方向（走行方向の一例）に延びるフレームであって、上下方向に延びる第１部分７１ａと、第１部分７１ａの上端から水平方向に延びる第２部分７１ｂとを有する。
第２フレーム７３は、矢印Ｙの方向（走行方向の一例）に延びるフレームであって、第１フレーム７１に対して矢印Ｙの方向と交差する矢印Ｘの方向（フレーム並び方向の一例）に並んで配置されている。
スライドフォーク装置２９は、移載用モータ９７と、ミドルプレート４９やトップフォーク４７とを有している。
移載用モータ９７は、第１フレーム７１の第２部分７１ｂと平面視で重なる位置、かつ、第１フレーム７１の第１部分７１ａの高さ範囲に配置されている。
ミドルプレート４９やトップフォーク４７は、移載用モータ９７により駆動される。
このスタッカクレーン３では、昇降台２７の第１フレーム７１を第１部分７１ａと第２部分７１ｂとで構成して、移載用モータ９７を第１フレーム７１の第２部分７１ｂと平面視で重なる位置、かつ、第１フレーム７１の第１部分７１ａの高さ範囲に配置することで、昇降台２７を小型化できる。その結果、スタッカクレーン３を自動倉庫１の狭小の通路幅に対応させることができる。

３．他の実施形態
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例及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
第１フレームは溝形鋼からなっていたが、Ｈ形鋼でもよいし、Ｌ形鋼でもよい。
第２フレームは溝形鋼からなっていたが、Ｈ形鋼でもよいし、Ｌ形鋼でもよい。
第１フレームは第３部分を有していなくてもよい。

ミドルプレートを駆動する駆動部材は、チェーンではなく、ワイヤ又はベルトでもよい。
移載用モータは、第１フレームに直接固定されていてもよい。
スライドフォーク装置は、４又は５段のダブルリーチ構造を有していてもよい。
前記実施形態ではチェーン１０９の第１部分１０９ａは、たすき掛けでミドルプレート４５に固定されていた。ただし、ミドルプレートを駆動する構造は特に限定されない。例えばタイミングベルトを用いた場合、タイミングベルトをループ状に配置し、その上側部分の一部をミドルプレートに固定する構造としてもよい。

本発明は、スタッカクレーンに広く適用できる。

１ ：自動倉庫
２ａ ：第１ラック
２ｂ ：第２ラック
３ ：スタッカクレーン
５ ：走行通路
７ ：第１支柱
８ ：中間支柱
９ ：第２支柱
９ａ ：第１部分
９ｂ ：第２部分
１１ ：棚部
１３ ：荷支承部材
１５ ：フォーク通過間隙
１７ ：入庫ステーション
１９ ：出庫ステーション
２１ａ ：上ガイドレール
２１ｂ ：下ガイドレール
２３ ：走行台車
２５ａ ：第１マスト
２５ｂ ：第２マスト
２７ ：昇降台
２９ ：スライドフォーク装置
３１ ：キャリッジ
３３ ：壁部
３７ ：昇降ガイドローラ
４１ ：ベースプレート
４５ ：ミドルプレート
４７ ：トップフォーク
６１ ：トップフォーク駆動機構
７１ ：第１フレーム
７１ａ ：第１部分
７１ｂ ：第２部分
７１ｃ ：第３部分
７１ｄ ：第１開口
７３ ：第２フレーム
９５ ：ミドルプレート駆動機構
９７ ：移載用モータ
１０１ ：スプロケット
１０２ ：スプロケット
１０３ ：スプロケット
１０４ ：スプロケット
１０５ ：スプロケット
１０６ ：スプロケット
１０９ ：チェーン
１０９ａ ：第１部分
１０９ｂ ：第２部分
１１１ ：ブラケット
Ｐ ：パレット
Ｗ ：荷物

Claims (4)

1. ラックに沿って配設された軌道を走行する走行部と、
   前記走行部に設けられたマストと、
   前記マストを昇降する昇降台と、
   移載機構とを備え、
   前記昇降台は、
   走行方向に延びるフレームであって、上下方向に延びる第１部分と、前記第１部分の上端から水平方向に延びる第２部分とを有する第１フレームと、
   前記走行方向に延びるフレームであって、前記第１フレームに対して前記走行方向と交差するフレーム並び方向に並んで配置された第２フレームと、を有し、
   前記移載機構は、
   前記第１フレームの前記第２部分と平面視で重なる位置、かつ、前記第１フレームの前記第１部分の高さ範囲に配置されたモータと、
   前記モータにより駆動される移載装置と、を有する、
   スタッカクレーン。
2. 前記第１フレームの前記第１部分には、前記フレーム並び方向に貫通する第１開口が形成されており、
   前記モータに接続されて前記移載装置に動力を伝達する部材であり、前記第１開口内を延びる連続形状の駆動部材をさらに備えている、請求項１に記載のスタッカクレーン。
3. 前記第１フレームの前記第２部分は、前記第１部分の前記上端から前記第２フレームと反対側に向かって延びており、
   前記第１フレームは、前記第１部分の下端から前記第２フレームと反対側に向かって水平に延びる第３部分をさらに有している、請求項１又は２に記載のスタッカクレーン。
4. 前記第１フレームに固定され、前記モータを保持するブラケットをさらに備えている、請求項１〜３のいずれかに記載のスタッカクレーン。

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