JP3034343B2 - 立体倉庫装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、左右方向に長い材料
を前後方向に並列して載置自在のカセットを前後方向に
出入自在の棚を複数段に備えた立体倉庫装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体的に材料を収納する立体倉庫
としては、図示は省略したが、立設された複数本の縦柱
から複数の横棒を枝状に前後に張り出して複数段の棚に
形成したものが一般的であり、棒鋼材などの材料を同一
高さの複数の横棒へ橋架して載置し、クレーンなどを用
いてこの棚から材料を出し入れしている。

【０００３】そして、収納効率を上げるために、横棒の
長手方向に複数本の材料を並列に載置しようとすると、
横棒上のこれら複数本の材料から所望の１本の材料をク
レーンにて取り出す操作は、容易ではない。

【０００４】即ち、横棒の最も手前側の材料から順次取
り出すことになるため、奥側の材料の取り出しは、これ
よりも手前側の材料を一旦他の位置へ移してから行うこ
とになる。

【０００５】このため、横棒には材料は１本だけ載置す
る構造が一般的となっていて、収納効率は良くないもの
である。

【０００６】そのうえ、立設された複数本の縦柱と、こ
れから夫々前後に張出している複数の横棒の間にクレー
ンのフックを移動させるなどの操作は、極めて面倒であ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】特に近年は、材料の切
断、加工機への材料の供給、加工済み品の搬出など、材
料の出し入れなど、材料の取扱を取り巻く作業の完全自
動化が進んできている。

【０００８】ところが材料の収納、取扱のみは依然とし
て、人手にたよっているため、機械加工などの全体の自
動化、省力化によるメリットは必ずしも十分に得られて
いるとは言い難い。

【０００９】しかも上記のように、従来の立体倉庫は、
材料の収納効率は良くないうえ、棚からの材料の取り出
しなどのクレーン操作が極めて面倒となっている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前述のごとき問題に鑑み
て、本発明は、左右方向に長い材料を前後方向に並列し
て載置自在のカセットを前後方向へ出入自在に支持する
棚を複数段備えた立体倉庫と、上記立体倉庫の左右両側
に立設した縦柱に沿って昇降自在の左右のクレーン本体
と、左右のクレーン本体に支持されて前後方向へ移動自
在かつ前記カセットの左右両側を支持して前記各棚に対
してカセットを出入自在の左右の横フレームと、上記左
右の横フレームに支持されて左右方向へ移動自在の縦フ
レームと、上記縦フレームに支持されて左右方向へ移動
自在かつ前記棚から取り出されて所定位置に位置せしめ
られたカセット上の材料の両端部を左右方向から支持自
在の一対のフックとを備えた構成である。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を、図に基づき説明
する。

【００１２】図３は、この発明の実施例を、材料切断シ
ステムに適用した正面図で、図４は、その平面図であ
る。

【００１３】加工機の一例である切断機１の左方には、
材料供給用の立体倉庫３が、右方の切断材排出側には、
製品である切断材ｗ及び、短尺材用の立体倉庫５が、夫
々配置されている。

【００１４】両方の立体倉庫３，５の前には、材料移動
装置としての例えばローラコンベア７が左右方向に設け
られ、立体倉庫３の前から切断機１まで材料Ｗ（短尺材
を含む）を挾持して搬送ガイド９に案内されて搬送する
フロントバイス１１が、又、図３，図４では図示は省略
したが、後述する図１４乃至図１７のように、切断機１
の切断刃６５よりも立体倉庫５に近い側で材料Ｗを挾持
してこの材料Ｗを立体倉庫５の前まで搬送するフロント
バイス１１及び、送材バイス１２とフロントバイス１１
との間にあってかつ、立体倉庫５に近い側で切断時に材
料Ｗを挾持する本体バイス１４とが、夫々設けられてい
る。

【００１５】例示した立体倉庫３と５はいずれも同じ構
造であり、立体倉庫３を例として説明する。

【００１６】立体倉庫３は、倉庫フレーム１３の内側に
細幅の棚１５を、上下方向に多数、段設して、この左右
の棚１５，１５に、カセット１７の左右に張出し形成し
たカセットフック１８が係止される（カセットフック１
８の内側部分で）もので、立体倉庫３の入口側（ローラ
コンベア７の配置側）は、開放した構造としている。

【００１７】上記カセット１７は、左右方向に長い材料
Ｗを前後方向に並列して載置自在であり、かつカセット
１７は各棚１５に対して前後方向に出入自在に設けられ
ているものである。

【００１８】図４の要部を図１に、図１の正面を図２
に、および図１の側面を図５に、夫々示した。

【００１９】カセット１７及び材料Ｗ、切断材ｗ、残材
の出し入れや搬送を行うクレーン１９として、例示した
ものは、立体倉庫３の外側に立設した左右の縦柱２１へ
ガイドローラ２３により昇降用モータ２４にて昇降自在
とした左右のクレーン本体２５と、左右のクレーン本体
２５に前後動自在に設けられて棚１５に対し、横フレー
ム用モータ２６と例えばラック・ピニオン機構により前
後方向に離間、接近する横フレーム２７と、この横フレ
ーム２７に設けられてカセット１７へ持ち上げ方向に係
合するカセット用フック２９と、横フレーム２７の先端
部に設けられて上記前後動方向に対し直交する左右方向
に移動する縦フレーム３１と、縦フレーム３１上にてそ
の長手方向に夫々左右動して材料Ｗや切断材ｗなどを、
例えば図１１のようにＶ溝３２に係合させて支承する一
対の材料用フック３３，３５等によって構成されてい
る。

【００２０】立体倉庫３からクレーン１９により前後方
向に出し入れされたカセット１７を、カセット用フック
２９にて支承して、切断機１などへの材料Ｗの移動動
作、或は、残材の棚への戻し動作などに使用されるカセ
ット移送装置として、立体倉庫３又は５の下方からロー
ラコンベア７までの間に敷設したレール３６及び支持台
として台車３８を設備している。

【００２１】台車３８には、切断機１に今回供給する材
料Ｗや、切断材ｗ、残材などを収納しているカセット１
７と、この次に切断機１に供給する材料Ｗや、この次の
残材などを収納しているカセット１７の少なくとも２つ
のカセット１７を前後に並列して載置でき、そして、台
車３８を前後に適宜移動させることにより、これらいず
れのカセット１７からもクレーン１９により材料Ｗを出
し入れできるようにしている。

【００２２】これにより、切断後ただちに残材や切断材
ｗなどを前側のカセット１７へ収納でき、そして、この
収納動作後ただちに後側のカセット１７から材料Ｗを取
り出して切断機１に供給するのに役立つ。カセット移送
装置としては、他にローラ、チェーン、ベルトなどのコ
ンベアであってもよい。

【００２３】上記クレーン１９の要部を、図６に斜視図
で示した。

【００２４】例示した縦フレーム３１は、横フレーム２
７に固定した筒状溝形の縦枠３７へ摺動自在に内嵌さ
れ、縦フレーム用モータ３９により駆動される図示しな
いピニオンに噛み合うラック４１（縦フレーム３１に形
成）により、左右動する。

【００２５】縦枠３７には、筒状溝形の副縦枠４３が固
定され、材料用フック３３と３５（図６には図示は省
略）は、そのスライド部４５（材料用フック３３のスラ
イド部は図示を省略）を副縦枠４３へ移動自在に内嵌
し、材料用フック３３，３５は、縦フレーム３１と一体
に左右動するように形成するほか、この縦フレーム３１
に対し、さらに夫々左右動ができるように形成してい
る。

【００２６】縦フレーム３１に対する材料用フック３３
のフック移動機構は、スライド部４５に係止したチェー
ン４７（ワイヤも可）を、縦フレーム３１に取付けてい
る材料フック用モータ４９によって左右方向に移動する
構造であり、図示は省略したが、材料用フック３７の縦
フレーム３１に対するフック移動機構も、これと同様に
材料フック用モータ５１により行う。

【００２７】尚、フック移動機構の他例として図７に正
面図で、図８に一部縦断側面図で示したものは、副縦枠
４３に内嵌したスライド部５３を、これに設けたローラ
５５により左右方向移動が案内される構造である。

【００２８】副縦枠４３に対する材料用フック３３の左
右方向移動の案内構造としては、図９のように、副縦枠
４３に形成した溝形部５７に、材料用フック３５の摺動
部５９を嵌合するものや、図１０のように、副縦枠４３
に形成した溝形部６１に、材料用フック３５に設けたロ
ーラ６３が転動するものであってもよい。

【００２９】クレーン本体２５の昇降動作、横フレーム
２７の前後動動作、縦フレーム３１や材料用フック３
３，３５の夫々の左右動動作は、クレーン本体２５など
のこれら各部材の位置を、図示は省略したが例えばマイ
クロスイッチ、光電スイッチ、エンコーダなどにより検
出して、所望位置へ制御装置６４により自動制御する構
成としている。

【００３０】例えば、材料フック３３，３５の位置は、
立体倉庫３内に置かれているカセット１７の或る基準位
置Ｐを原点にして図１２に示すように夫々、位置ａ₁ ，
ａ₂として制御装置６４に記憶されている。

【００３１】カセット１７は、図１３に平面視を例示し
たように、細幅の受板６５をすのこ状に配置し、受板６
５に設けたＶ溝６７に材料Ｗ₁ ，Ｗ₂ …（あるいは切断
材ｗ、残材）を前後方向に並列に又は左右方向に直列に
載置する構造である。

【００３２】そして、これら材料Ｗ₁ ，Ｗ₂ …が載置さ
れている位置を、図示は省略したが例えばマイクロスイ
ッチ、光電スイッチ、エンコーダなどにより検出して、
カセット１７の所望位置への載置や所望位置からの取り
出しのための、上記材料用フック３３，３５のそれぞれ
の左右動動作を自動制御する構成としている。

【００３３】例えば、カセット１７に載置した材料
Ｗ₁ ，Ｗ₂ の位置は、このカセット１７の或る基準位置
Ｐを原点にして、図１３に示すように夫々、位置ｂ₁ ，
ｂ₂ として、また、夫々の長さを、Ｌ₁ ，Ｌ₂ として、
制御装置６４に記憶されている。

【００３４】ここで、位置ｂ₁ と、位置ｂ₂ は、材料用
フック３５，３３とがカセット１７や隣の材料Ｗ₂ に接
触することなく、材料Ｗ₁ をこのカセット１７から挾持
できるように設定されることになっている。

【００３５】次に上記の構成による材料取扱動作を、立
体倉庫３内のカセット１７から所望の材料Ｗをローラコ
ンベア７上に取り出す場合を例として説明する。

【００３６】図示しない押釦操作により取り出されるべ
き材料Ｗが指定されると、クレーン本体２５が上昇又は
下降して該カセット１７のカセットフック１８よりも少
し低い位置に達し、横フレーム２７は該カセット１７に
接近移動してカセット用フック２９，２９はカセットフ
ック１８の真下（棚１５から少し左右外側）に来る。

【００３７】次にクレーン本体２５が少し上昇してカセ
ット用フック２９，２９によりカセット１７が持ち上げ
られて棚１５から離れ、そして、横フレーム２７が立体
倉庫３から離れる方向に前後動し、クレーン本体２５を
下降して立体倉庫３前方にある台車３８へ、カセット１
７をのせる。

【００３８】そして、クレーン本体２５を少し上昇し、
カセット１７から取り出されるべき材料Ｗ₁ の位置ｂ₁
と、その長さＬ₁ とに対応して材料フック３３，３５及
び、縦フレーム３１が、夫々左右動すると共に、縦フレ
ーム３１がこの材料Ｗ₁ の上方に来るように横フレーム
２７が前後動される。

【００３９】次にクレーン本体２５が下降して材料用フ
ック３３，３５が材料Ｗ₁ の両端外方に来ると、材料用
フック３３，３５は左右動して材料Ｗ₁ を挾持する。

【００４０】そしてこの材料Ｗ₁ を、その長さが所定以
上に長いものでは、ローラコンベア７の上に移載して切
断機１へローラコンベア７により送材し、所定長さ未満
の短い材料Ｗ（例えば短尺材）であれば、材料用フック
３３，３５に挾持したまま左右動して送材バイス１１
（切断機１の前に停止している）へ送材する。

【００４１】これは、所定長さ未満の短い材料Ｗでは、
ローラコンベア７のローラにより材料Ｗがつまずくよう
な感じで移動し、送材方向が斜めになるなどして所定の
姿勢になりにくく、位置決めなどにも不都合が発生して
自動化が困難となるためである。

【００４２】ところがこの実施例では、クレーン１９の
一対の材料用フック３３，３５は、材料Ｗを長手方向に
挾持するように構成しているので、上記短尺材のように
切断機１などへの材料供給移動時に芯狂いが発生し易い
ものを、この材料用フック３３，３５にて挾持させたま
ま、切断機１へ芯狂い無く円滑に供給移動できることに
なった。

【００４３】クレーン１９から供給された材料Ｗは図１
４のように、送材バイス１２により挾持され、そして、
切断位置ｃが切断刃６５に合致するまで送材バイス１２
により送材される。

【００４４】この送材動作の間は、図１４のように本体
バイス１４とフロントバイス１１は、いずれも開いてい
る。

【００４５】次に図１５のように本体バイス１４とフロ
ントバイス１１が材料Ｗを挾持し、送材バイス１２は開
き、切断刃６５が回転して材料Ｗは切断され、切断材ｗ
はフロントバイス１１により挾持される。

【００４６】そして、本体バイス１４は開き、送材バイ
ス１２が材料Ｗを挾持し、送材バイス１２とフロントバ
イス１１とが右方（立体倉庫５の側）へ移動して次の切
断位置ｃが切断刃６５に合致する。

【００４７】次に切断材ｗがクレーン１９の材料用フッ
ク３３，３５により、挾持される（図１６）。

【００４８】切断材ｗはクレーン１９によって台車３８
上のカセット１７へ移載され、フロントバイス１１は切
断刃６５の近くに戻って、図１７のように本体バイス１
４とフロントバイス１１が材料Ｗを挾持する。

【００４９】そして、再び図１５の切断工程及びこれ以
降の上記工程が行われる。切断を終えた残材の長さが所
定以上に長いものでは、ローラコンベア７の上に移載し
て立体倉庫３の前まで戻し搬送し、クレーン１９の材料
用フック３３，３５により挾持させ、台車３８上のカセ
ット１７へ残材を戻し収納する。

【００５０】所定長さ未満の短い残材であれば、クレー
ン１９の縦フレーム３１を左右動し、材料用フック３
３，３５にて本体バイス１４に残っている残材を挾持さ
せ、そして縦フレーム３１を立体倉庫３の前へ戻し移動
して、台車３８上のカセット１７へ残材を戻し収納す
る。

【００５１】このように台車３８上の一のカセット１７
への収納動作後、ただちに次の材料Ｗを、このカセット
１７又は、台車３８上の別のカセット１７からクレーン
１９により取り出すことができ、動作に無駄がなく、材
料取扱と切断作業が継続される。

【００５２】又、必要により、例えば切断材ｗを、台車
３８上の一つのカセット１７に、例えば残材は台車３８
上の別のカセット１７へ、夫々区別して収納することも
できる。

【００５３】カセット１７内で材料Ｗ₁ ，Ｗ₂ …が載置
されている位置は、前記のようにマイクロスイッチ、光
電スイッチ、エンコーダなどにより検出しているので、
例えば残材の戻し操作の際、この残材を収納できる収納
スペースが台車３８上のカセット１７にあるかどうかも
制御装置６４により判断され、収納スペースがないとき
は、他のカセット１７を要求する表示を出したり、ある
いはクレーン１９に立体倉庫３から空のカセット１７を
台車３８へ取り出すように、指令を出力するなど、制御
装置６４によりクレーン１９などを自動制御する構成と
することができる。

【００５４】上記図示例における切断機１、立体倉庫
３，５や、ローラコンベア７、送材バイス１１などのレ
イアウトは、必要により、図示しない他の配置のものに
適宜変更してもこの発明の目的は達成されるものであ
り、さらには、付加的な構成、例えば、送材バイス１１
は設備しないで、切断材ｗは作業者が人手で立体倉庫５
へ搬ぶ構成とすることもできる。

【００５５】尚、例示した切断機１は竪型帯鋸盤であ
り、その切断刃６５は、自動鋸刃交換装置６７によりツ
ールマガジン６９内の鋸刃と自動的に交換される。

【００５６】

【発明の効果】以上のごとき実施例の説明より理解され
るように、本発明によれば、左右方向に長い材料を前後
方向に並列して載置自在のカセットを棚に対して前後方
向に出入する構成であり、左右一対のフックによって上
記カセット上の材料の左右両端部を左右方向から支持す
る構成であり、かつ上記フックは左右方向に移動自在で
あるから、立体倉庫の棚に支持されているカセット内の
複数の材料を、容易、かつ能率良く所定の位置に取り出
し、或は、製品や残材を立体倉庫の棚へ容易、かつ能率
良く収納できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の一実施例に使用するクレーン
の平面図である。

【図２】図１における要部の正面図である。

【図３】この発明の実施例を、材料切断システムに適用
した正面図である。

【図４】図３の平面図である。

【図５】上記クレーンの側面図である。

【図６】上記クレーンの要部の斜視図である。

【図７】上記クレーンに使用できるフック移動機構の第
２例を示す正面図である。

【図８】図７における一部縦断側面図である。

【図９】上記クレーンに使用できるフック移動機構の第
３例を示す要部正面図である。

【図１０】上記クレーンに使用できるフック移動機構の
第４例を示す要部正面図である。

【図１１】材料用フックによる材料の支持状態の斜視図
である。

【図１２】材料用フックに支持された材料の位置記憶の
説明図である。

【図１３】カセット内の材料の位置記憶の説明図であ
る。

【図１４】上記実施例における各バイスの送材時の動作
工程を示し、送材バイスによる送材終了状態を示す説明
図である。

【図１５】図１４の次工程である切断終了状態を示す説
明図である。

【図１６】図１５の次工程である材料および切断材の移
動終了状態を示す説明図である。

【図１７】図１６の次工程である次の切断動作前及び、
切断材の収納終了状態を示す説明図である。

【符号の説明】

３，５ 立体倉庫 １５ 棚 １７ カセット １９ クレーン ２５ クレーン本体 ２７ 横フレーム ２９ カセット用フック ３１ 縦フレーム ３３，３５ 材料用フック

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 左右方向に長い材料を前後方向に並列し
   て載置自在のカセット（１７）を前後方向へ出入自在に
   支持する棚（１５）を複数段備えた立体倉庫（３）と、
   上記立体倉庫（３）の左右両側に立設した縦柱（２１）
   に沿って昇降自在の左右のクレーン本体（２５）と、左
   右のクレーン本体（２５）に支持されて前後方向へ移動
   自在かつ前記カセット（１７）の左右両側を支持して前
   記各棚（１５）に対してカセット（１７）を出入自在の
   左右の横フレーム（２７）と、上記左右の横フレーム
   （２７）に支持されて左右方向へ移動自在の縦フレーム
   （３１）と、上記縦フレーム（３１）に支持されて左右
   方向へ移動自在かつ前記棚（１５）から取り出されて所
   定位置に位置せしめられたカセット（１７）上の材料の
   両端部を左右方向から支持自在の一対のフック（３３，
   ３５）とを備えたことを特徴とする立体倉庫装置。