JP3038059B2 - 立体倉庫装置 - Google Patents

立体倉庫装置

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JP3038059B2
JP3038059B2 JP3260367A JP26036791A JP3038059B2 JP 3038059 B2 JP3038059 B2 JP 3038059B2 JP 3260367 A JP3260367 A JP 3260367A JP 26036791 A JP26036791 A JP 26036791A JP 3038059 B2 JP3038059 B2 JP 3038059B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、材料を収納する収納
棚を複数段備えた立体棚を設け、この立体棚に備えられ
た前記収納棚へ材料を収納、搬出するリフタアームを備
えたリフタビームを設け、しかも前記リフタアームを水
平方向へ移動して材料の載せ換えを行なう立体倉庫装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】適宜棒材などの材料を収納する収納棚を
複数段に備えてなる立体棚の上記各収納棚に対して、材
料の出し入れを行なう搬入、搬出装置を備えた立体倉庫
装置は、加工ラインの自動化が進むにつれて極めて重要
な役割を果している。今までにも、立体倉庫装置の搬
入、搬出装置に関する提案が多く出されている。例え
ば、リフタビームに備えた左棚専用のリフタアームと、
右棚専用のリフタアームとにより材料を搬入、搬出する
構成のものが採用されている。
【0003】また、左右棚兼用の水平方向に延伸したリ
フタアームが用いられたり、リフタアームを180°旋
回可能とした構成のものが採用されている。更に、特公
昭52−9914号に記載されたリフタアームが垂直方
向へ90°旋回できるようになったものとか、特開昭6
1−257808号に記載されたリフタアームが垂直方
向に180°旋回させて材料を搬入、搬出する構成のも
のが知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の立体倉庫装置の入出庫装置においては、種々の問題
が発生している。すなわち、立体倉庫装置の入出庫装置
に要求されるポイントとしては、第1として、リフタア
ームを備えたリフタビームの移動スペースは、材料のス
トックヤードのスペースを大きく左右するため、極力リ
フタビームはコンパクトでなければならない。第2とし
て、立体棚は右棚と左棚が設けられているので、両方の
棚に対応できるものでなければならない。
【0005】第3として、例えば、右棚用リフタアーム
に乗った材料を左棚に乗せることは、従来の構成ではで
きない。このため、ある場所で右棚用リフタアームに乗
った材料を一旦降ろしてから、左棚用リフタアームに乗
せ換えて左棚に乗せざるを得ない。これを乗せ換え動作
と呼び、この動作は危険であるだけでなく、材料の搬送
時間に無駄が出てアイドルタイムが発生するという問題
がある。
【0006】より詳細に、乗せ換え動作を図15を参照
しつつ説明する。図15(A)において、立体棚101
の左棚103よりリフタビーム105に設けた左棚専用
のリフタアーム107にて取り出し、リフタビーム10
5を移動させて立体棚101の上部に設けた材料支持部
109上へ乗せ換える。そして、図15(B)に示され
ているように、右棚専用のリフタアーム111にて材料
Mを取り、リフタビーム113を移動させて立体棚10
1の右棚115上へ材料Mを乗せ換えて一連の乗せ換え
動作を終了する。なお、右棚115上の材料を左棚10
3へ移載するには、上述した動作を逆に行なうことによ
り乗せ換えが可能となる。
【0007】第4として、収納棚のスペースの有効活用
のために、所望する材料のみをリフタアームにより搬入
あるいは搬出する必要があり、このため、所望する材料
が保持可能なリフタアーム以外のリフタアームは逃げて
いなければいけない。すなわち、一般に称されている
「棚のステーション管理」に対応できるリフタアームで
あることが望ましい。より詳細には、図16に示されて
いるように、例えば、立体棚101の左棚103には収
納された材料M1〜M3のうち、所望する材料M1を取
り出す場合には、材料M1は立体棚101のステーショ
ンST.1に収納され、材料M2は立体棚101のステ
ーションST.2に収納され、材料M3は長尺のもので
ステーションST.1とST.2にまたがって収納され
ている。このうち材料M1を取り出すには、リフタビー
ム105に設けたリフタアーム107のうち、材料M1
の長さに対応した範囲のリフタアーム107(本実施例
では3本)のみ、図16において左側へ移動させ、他の
リフタアーム107は右側へ移動させて、材料M1を左
棚103より搬出する際に邪魔にならないようにする必
要がある。
【0008】上述した要求ポイントを従来例に当て嵌め
てみると、左棚専用のリフタアームと右専用のリフタア
ームを備えた構成のものでは、構造が複雑でコストアッ
プとなり、且つ、材料を例えば左棚より右棚に移す場合
は、材料の乗せ換え作業後右棚専用のリフタアームに積
み換えなければならず、搬送に多くの時間を要しアイド
ルタイムが発生するという問題があった。
【0009】また、左右棚兼用の逆T字型リフタアーム
を備えた構成のものでは、リフタビームの移動スペース
が広くなりすぎる。すなわち、立体棚の左右に設けた棚
間にリフタビームが入ってくるので、材料のストックヤ
ードのスペースが広くなり、省スペース化を図ることが
できず、加えて材料の乗せ換え作業が必要となる。
【0010】更に、L形状のリフタアームが180°旋
回できる構成のものでは、材料の乗せ換え作業が必要と
なり、特公昭52−9914号記載のリフタアームが垂
直方向へ90°旋回できる構成のものも、材料の乗せ換
え作業が必要である。なお更に、特開昭61−2578
08号記載のリフタアームが垂直方向に180°旋回で
きる構成のものでは、材料の乗せ換え作業が自在に可能
であるが、この構成のものは材料のクランプに問題があ
り、落下の危険性をもち、構造が複雑でコストアップと
なるという問題がある。
【0011】この発明の目的は、上記問題点を改善する
ため、リフタアームを水平方向に移動自在に設けて、材
料の乗せ換え動作を単純化し、アイドルタイムを無くす
ると共に、高速搬送を可能とし、加えて、棚のステーシ
ョン管理ができ、構造を単純化しコストの低減を図った
立体倉庫装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前述のごとき従来の問題
に鑑みて、本発明は、立設した支柱に、前後方向に長い
材料を支持するための支持アームを左右方向に突出して
設けると共に上下に複数段設けてなる複数の立体棚を左
右方向に適宜間隔に設け、前記各立体棚の間を上下動自
在かつ左右方向へ移動自在のリフタービームの上部に、
前記支持アームに対して材料の搬出入を行う複数のリフ
ターアームを左右方向へ移動自在かつ前記リフタービー
ムに対して左右両側方向へ突出自在に設けてなる立体倉
庫装置において、前記リフタービームに、水平に左右方
向へ移動自在に設けた前記リフターアームによって当該
リフタービーム上に移送された材料を持上げ自在のプラ
ンジャを上下動自在に設け、前記各リフターアームの左
右両端部付近に材料を支承するための溝状の材料支持部
を設け、上記リフタアームの一方の材料支持部でリフタ
ービーム上に移送した材料を前記プランジャにより持上
げた後前記各リフターアームを戻して各リフターアーム
の他方の材料支持部で前記材料を支承してリフタービー
ム上から側方へ直線的にかつ水平に移送する構成として
なるものである。
【0013】
【実施例】理解を容易にするために、まず立体倉庫装置
の全体的構成について説明する。
【0014】図13,図14を参照するに、例えば棒材
のごとき長尺の材料Mを貯蔵する立体倉庫としての材料
貯蔵装置1は複数の立体棚3(本実施例においては3つ
しか図示してないが、多数設けられるものである)を並
列に備えてなるものである。
【0015】上記立体棚3は、垂直に立設した複数の支
柱5を備えている。上記複数の支柱5は、材料Mの長手
方向に配設してあると共に各支柱5は適宜の連結部材に
よって一体的に連結してある。そして、各支柱5には、
材料Mを支持する支持アーム7が左右方向に突出して設
けてあり、上記支持アーム7は上下に複数段に設けてあ
る。上記複数の支持アーム7は材料Mを収納支持する作
用をなすものであって、収納棚9を構成している。
【0016】ところで、本実施例においては、支柱5か
ら左右方向へ支持アーム7を突設して、収納棚9を支柱
5の両側に設けた構成について説明するけれども、収納
棚9は支柱5の片側に設ける構成であっても良いもので
ある。
【0017】前記各立体棚3の下部は複数の連結板11
を介して互いに連結してあり、適宜位置の立体棚3の間
には、材料Mを切断する切断機13に対して材料Mを送
材する送材ローラコンベア15が配置してある。
【0018】上記切断機13は、例えば帯鋸盤,丸鋸
盤,ディスクカッター等の公知の切断機で良いものであ
るから、本実施例においては、切断機13のより詳細な
構成、作用についての説明は省略する。
【0019】前記送材ローラコンベア15は、前記複数
の連結板11との干渉を回避して立設した多数のコンベ
アブラケット17にほぼ水平な支持ローラ19および竪
ローラ21をそれぞれ回転自在に支承してなるものであ
る。
【0020】上記送材ローラコンベア15における各支
持ローラ19は、前記切断機13に対して送材作用を行
なうべく、適宜に設けた送材用モータ(図示省略)に適
宜に連結されている。また、各支持ローラ19の間隔
は、例えば材料Mを支持して搬送するクレーン等の搬送
装置において材料Mを支持するアーム又は爪部材等が入
り易いように設けられている。
【0021】前記各立体棚3の各収納棚9および前記送
材ローラコンベア15に対する材料Mの搬出入を行なう
ために、材料貯蔵装置1には入出庫装置としての材料搬
送装置23が設けられている。
【0022】上記材料搬送装置23は、前記立体棚3の
長手方向の両側方に設けた左右方向のガイドレール25
に案内されて、複数の立体棚3の並設方向へ移動自在に
設けられている。
【0023】より詳細には、上記ガイドレール25は複
数の支柱27を介して比較的高く設けられており、前記
送材ローラコンベア15によって送材される材料Mはガ
イドレール25の下側を横切って通過するように構成さ
れている。そして、ガイドレール25上には、例えばガ
ントリクレーンのごとき前記材料搬送装置23が移動自
在に支承されているものである。
【0024】さらに詳細には、前記材料搬送装置23に
おける門形のフレーム29の両側の脚部29Lが車輪3
1を介してガイドレール25に移動自在に案内されてい
るものである。上記両脚部29Lの内側には、上下ガイ
ド部材33がそれぞれ垂直に設けてあり、この上下ガイ
ド部材33には、水平に延伸したリフタビーム35の両
端部が上下動自在に案内されている。
【0025】上記リフタビーム35の上下動を行なうた
めに、門形の前記フレーム29における上部の水平な梁
部29Bには、昇降用モータ37が装着してあり、この
昇降用モータ37と前記リフタビーム35は適宜に連結
してある。なお、前記上下ガイド部材33に沿ってリフ
タビーム35を上下動する機構としては、例えばリフタ
ビーム35に備えられたナット部材に垂直な螺子杆を回
転自在に螺合し、この螺子杆を前記昇降用モータ37に
よって回転する構成や、或は昇降用モータ37によって
回転されるドラムに掛回したチェン,ワイヤ等をリフタ
ビーム35に連結する構成など、一般的な種々の構成を
採用し得るものである。
【0026】すなわち、リフタビーム35を上下動する
ための構成は一般的な構成で良いものであるから、前記
昇降用モータ37とリフタビーム35とを連動する構成
についての詳細な説明は省略する。
【0027】前記材料搬送装置23における前記フレー
ム29は、前記立体棚3を跨いだ状態で移動し得るもの
である。このフレーム29を立体棚3に対応して位置決
めした状態において、前記リフタビーム35を上下動す
ることにより、リフタビーム35は、立体棚3における
上下の各収納棚9に対応し得るものである。
【0028】したがって、立体棚3の各収納棚9に対し
て材料Mの搬出入を行なうべく、前記リフタビーム35
には、材料Mを支持する複数のリフタアーム39が設け
られている。前記立体棚3における支柱5の両側の各収
納棚9に対して材料Mの搬出入を行ない得るように、本
実施例においては、前記リフタアーム39はリフタビー
ム35の長手方向に対し直交する左右方向の両方向へ移
動自在に設けてある。
【0029】また、リフタアーム39は複数のグループ
に分けてあり、各グループは個別に左右方向へ移動でき
るように構成してある。
【0030】より詳細には、図1および図2に示されて
いるように、複数の立体棚3の支柱5には材料Mを収納
する収納棚9を構成した支持アーム7が左右方向へ複数
段に設けられている。リフタビーム35の上側には、複
数にグループに分けられたリフタアーム39が設けられ
ている。このリフタアーム39の下面にはラック41が
形成されていて、このラック41にはピニオン43が噛
合されている。ピニオン43は軸45に係止され、軸4
5は図示を省略したが軸受に回転自在に支承されてい
て、軸45の片側には軸回転用の電動機47がリフタビ
ーム35の枠内に設けられている。なお、前記リフタア
ーム39がリフタビーム35に対して左右方向へ移動自
在となるよう、図示を省略してあるが適宜な構成で円滑
に摺動可能に組込まれている。
【0031】上記構成により、電動機47を駆動すると
ピニオン43が回転し、ピニオン43に噛合したラック
41を備えたリフタアーム39はグループ毎(本実施例
では3本のリフタアーム39で1グループ)に左右方向
へ移動されることになる。
【0032】前記リフタアーム39の上面両端側には材
料Mを支承するための材料支持部49a,49bである
例えばV溝が形成されている。また、リフタビーム35
には上下方向へ出没自在な例えば流体圧により作動する
リフタ51が複数箇所に設けられていて、このリフタ5
1のプランジャ53の上面にも材料Mを支承するV溝5
5が形成されている。
【0033】上記構成により、その作用としては、図3
〜図12に示されている一例を参照しつつ詳細に説明す
る。
【0034】図3〜図12に示されている例は、左側支
柱5を設けた支持アーム7上に収納された材料Mを、右
側支柱5に設けた支持アーム7へ乗せ換える動作の1例
を示したものである。
【0035】すなわち、図3において、リフタビーム3
5は右側にある支持アーム7側に寄って位置決めされ、
リフタアーム39は左側にある支持アーム7側へ水平に
突出した状態になっている。なお、リフタアーム39の
上面は左側の支持アーム7に収納された材料Mの下面に
当接しない高さにリフタビーム35を位置決めさせてお
く。この状態よりリフタアーム39とリフタビーム35
が一体で左側へ移動して、図4に示す位置で停止する。
【0036】図4において、リフタアーム9に形成した
左棚用である材料支持部49aが、収納されている材料
Mの直下に位置決めされてリフタビーム35は停止し、
この状態からリフタビーム35を上昇させて材料Mを拾
い上げる。
【0037】図5において、リフタアーム39の左棚用
の材料支持部49a上に材料Mが乗ったら、リフタアー
ム39を図示を省略した電動機47を駆動し、ピニオン
43、ラック41を介して右側へ直線的にかつ水平に移
動し、材料Mがリフタビーム35に設けたリフタ51の
中心位置に来た所でリフタビーム35を停止させる。
【0038】図6において、リフタビーム35に設けた
リフタ51を作動しプランジャ53を上昇させ、プラン
ジャ53に形成したV溝55にて材料Mを持ち上げ支承
する。
【0039】図7において、材料Mをプランジャ53の
V溝55で支承した状態のまま、リフタビーム35を若
干量下降する。この下降量は、リフタアーム39の上面
が左側の支持アーム7に収納されている他の材料に干渉
しない量とする。
【0040】図8において、リフタアーム39を急速で
左側へ直線的にかつ水平に移動し、リフタアーム39に
形成した右棚用である他側の材料支持部49bがリフタ
51で支承した材料Mの中心位置に移った所でリフタア
ーム39を停止する。
【0041】図9において、リフタ51を下降させて、
リフタ51のV溝55上に支承された材料Mをリフタア
ーム39に形成した右棚用である他側の材料支持部49
b上へ移載する。
【0042】図10において、リフタアーム39の右棚
用の材料支持部49b上に材料Mを乗せたまま、リフタ
アーム39を右側へ直線的にかつ水平に移動する。
【0043】図11において、リフタアーム39を右側
へ移動し所定位置にて停止してから、右側にある立体棚
3の右側支持アーム7と材料Mが干渉しないようリフタ
ビーム35を若干量上昇させる。
【0044】そして、図12に示されているように、リ
フタビーム35とリフタアーム39が一体となって右側
へ移動し、材料Mを所定の場所まで運び、リフタビーム
35を下降して材料Mを右側の支持アーム7に乗せて、
一連の材料乗せ換え作業を終了する。なお、右側の支持
アーム7に材料Mを乗せ換えたら、リフタアーム39を
左側へ移動させて図3に示されている状態に復帰する。
【0045】上述したごとき構成と作用とにより、上述
した立体倉庫の入出庫装置に要求される要求ポイントの
第1として、装置のコンパクト化については、リフタア
ーム35に設けたリフタアーム39を水平方向に左右移
動自在に設けたことにより要求は満され、省スペース化
を図ることができる。そして、第2の要求ポイントにつ
いても、右棚、左棚の両方に対応でき、第3の要求ポイ
ントである乗せ換え動作についても、簡単な構成と作動
によりアイドルタイムを発生することなく、搬送時に材
料Mは例えばV溝形状の材料支持部49にて支承されて
いるので安定して材料Mを支持できるので危険性がな
い。
【0046】また、第4の要求ポイントである棚のステ
ーション管理に対しては、図2に示されているように、
立体棚3の収納棚9に収納された材料M1とM2のう
ち、所望する材料M1を取り出す場合には、材料M1は
ステーションST.1に収納され、材料M2はステーシ
ョンST.2に収納されているので、リフタビーム35
に設けたリフタアーム39のうち材料M1の長さに対応
した範囲のリフタアーム39(本実施例では3本)のみ
図2において左側へ移動させ、他のリフタアーム39は
右側へ移動させて材料M1を搬出する際に邪魔にならな
いようにしてある。なお、材料M2を取り出す際は、上
述した動作を逆に行なうことで可能となる。
【0047】而して、第1から第4の要求ポイントのす
べてを満足することができ、省スペース化と生産性の向
上とコストの低減を図ることができる。
【0048】なお、この発明は前述した実施例に限定さ
れることなく、適宜の変更を行なうことにより、その他
の態様で実施し得るものである。
【0049】
【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、要するに本発明は、立設した支柱(5)に、
前後方向に長い材料(M)を支持するための支持アーム
(7)を左右方向に突出して設けると共に上下に複数段
設けてなる複数の立体棚(3)を左右方向に適宜間隔に
設け、前記各立体棚(3)の間を上下動自在かつ左右方
向へ移動自在のリフタービーム(35)の上部に、前記
支持アーム(7)に対して材料(M)の搬出入を行う複
数のリフターアーム(39)を左右方向へ移動自在かつ
前記リフタービーム(35)に対して左右両側方向へ突
出自在に設けてなる立体倉庫装置において、前記リフタ
ービーム(35)に、水平に左右方向へ移動自在に設け
た前記リフターアーム(39)によって当該リフタービ
ーム(35)上に移送された材料(M)を持上げ自在の
プランジャ(53)を上下動自在に設け、前記各リフタ
ーアーム(39)の左右両端部付近に材料(M)を支承
するための溝状の材料支持部(49a,49b)を設
け、上記リフタアーム(39)の一方の材料支持部でリ
フタービーム(35)上に移送した材料(M)を前記プ
ランジャ(53)により持上げた後前記各リフターアー
ム(39)を戻して各リフターアーム(39)の他方の
材料支持部で前記材料(M)を支承してリフタービーム
(35)上から側方へ直線的にかつ水平に移送する構成
としてなるものである。
【0050】上記構成より明らかなように、本発明にお
いては、各立体棚3の間を上下動自在かつ左右方向へ移
動自在のリフタービーム35には複数のリフターアーム
39が左右方向へ水平に移動自在に設けてあると共に、
上記リフターアーム39によってリフタービーム35上
に移送された材料を持上げ自在のプランジャ53が上下
動自在に設けてあって、前記リフターアーム39の一方
の材料支持部でリフタービーム35上に移送した材料M
を前記プランジャ53により持上げた後に前記リフター
アーム39を戻し、前記リフターアーム39の他方の材
料支持部で前記材料Mを支承してリフタービーム35上
から側方へ直線的にかつ水平に移送する構成としてある
から、リフタービーム35の左右方向への移動時にリフ
ターアーム39を相対的に左右方向へ直線的かつ水平に
移動できるものである。
【0051】したがって、例えばリフターアーム39の
一方の材料支持部で材料Mをリフタービーム35上に移
送しようとするとき、またはリフタービーム35上の材
料Mをリフターアーム39の他方の材料支持部で側方へ
移送しようとするときに、リフタービーム35を左右方
向へ移動すると共にリフタービーム35に対してリフタ
ーアーム39を左右方向へ相対的に移動することができ
るものであり、例えば隣接した一方の支持アーム7上か
ら他方の支持アーム7上への材料Mの移送を能率良く行
い得るものである。また、上記構成によりリフターアー
ム39の左右方向の寸法を左右の支持アーム7の間隔寸
法より僅かに小さい寸法とすることが可能となり、全体
的構成の省スペース化が可能となるものである。さら
に、前述したごとき従来の問題を解消し得るものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の主要部を示し、図2における側面拡
大図である。
【図2】図1における平面図である。
【図3】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図4】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図5】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図6】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図7】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図8】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図9】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図10】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図11】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図12】材料の乗せ換えを表す動作説明図である。
【図13】この発明を実施する一実施例の立体倉庫の全
体構成を示す正面図である。
【図14】図13における平面図である。
【図15】従来例における材料の乗せ換えを表す動作説
明図である。
【図16】棚のステーション管理を表す平面説明図であ
る。
【符号の説明】
1 材料貯蔵装置(立体倉庫) 3 立体棚 7 支持アーム 9 収納棚 23 材料搬送装置(入出庫装置) 35 リフタビーム 39 リフタアーム 49 材料支持部 51 リフタ

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 立設した支柱(5)に、前後方向に長い
    材料(M)を支持するための支持アーム(7)を左右方
    向に突出して設けると共に上下に複数段設けてなる複数
    の立体棚(3)を左右方向に適宜間隔に設け、前記各立
    体棚(3)の間を上下動自在かつ左右方向へ移動自在の
    リフタービーム(35)の上部に、前記支持アーム
    (7)に対して材料(M)の搬出入を行う複数のリフタ
    ーアーム(39)を左右方向へ移動自在かつ前記リフタ
    ービーム(35)に対して左右両側方向へ突出自在に設
    けてなる立体倉庫装置において、前記リフタービーム
    (35)に、水平に左右方向へ移動自在に設けた前記リ
    フターアーム(39)によって当該リフタービーム(3
    5)上に移送された材料(M)を持上げ自在のプランジ
    ャ(53)を上下動自在に設け、前記各リフターアーム
    (39)の左右両端部付近に材料(M)を支承するため
    の溝状の材料支持部(49a,49b)を設け、上記リ
    フタアーム(39)の一方の材料支持部でリフタービー
    ム(35)上に移送した材料(M)を前記プランジャ
    (53)により持上げた後前記各リフターアーム(3
    9)を戻して各リフターアーム(39)の他方の材料支
    持部で前記材料(M)を支承してリフタービーム(3
    5)上から側方へ直線的にかつ水平に移送する構成とし
    てなることを特徴とする立体倉庫装置。
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