JP4091186B2

JP4091186B2 - 立体倉庫

Info

Publication number: JP4091186B2
Application number: JP34749898A
Authority: JP
Inventors: 尚仁相原
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1998-12-07
Filing date: 1998-12-07
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2018-12-07
Also published as: JP2000168911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、適宜棒材などの材料を収納する収納棚が複数段に備えられ、各収納棚に対して材料の出入れを行うクレーンホークを備えたクレーンを設けた立体倉庫に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体倉庫２０１としては、図１１に示されているように、立体棚２０３には適宜棒材などの材料を収納する収納棚２０５が複数段に備えられている。そして、図１３も併せて参照するに、各収納棚２０５に対して材料の出入れを行うクレーンホーク２０７を備えたクレーン２０９が設けられている。クレーン２０９にはクレーンホーク２０７の先端に第１センサ２１１が設けられており、このクレーンホーク２０７に対向する上方位置には先端に第２センサ２１３を備えたセンサアーム２１５が設けられている。
【０００３】
各収納棚２０５は材料の収納効率を上げるために、材料の高さ毎に棚の高さが変えられている。その結果、材料の取出し及び格納のたびに上記のセンサアーム２１５の高さを変えなければならない。
【０００４】
また、クレーンホーク２０７が左右にシフトされる構造のクレーン２０９では、右側のクレーンホーク２０７で材料の取出し又は格納を行う場合、左側のセンサアーム２１５は折り畳むような構造にする必要があった。なお、このセンサアーム２１５は少なくとも３ヶ所は必要となる。
【０００５】
そこで、クレーン本体２１７には図１１に示されているように左側面に３つのセンサアーム２１５がほぼ水平面で旋回自在に設けられており、右側面に３つのセンサアーム２１５がほぼ水平面で旋回自在に設けられている。各センサアーム２１５は図１２に示されているようにそれぞれ単独でモータ２１９との回転駆動手段により旋回する構造と、単独で昇降位置決めする構造となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来では、複数のセンサアーム２１５はそれぞれ単独で旋回機構及び昇降機構を持っているので、構造が複雑であり高価格である。
【０００７】
また、構造が複雑であるのでトラブルの起きる可能性が高いという問題点があった。
【０００８】
本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、クレーンのコストを下げ、トラブルの発生率を下げた立体倉庫を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述のごとき問題に鑑みてなされたもので、長尺の材料（Ｍ）を貯蔵する複数の立体棚（３）を左右方向に並列して備えると共に、前記各立体棚（３）に対して材料（Ｍ）の搬出入を行うための材料搬送装置（２３）を前記立体棚（３）の並列方向へ移動自在に備えた立体倉庫において、前記材料搬送装置（２３）に備えたリフタビーム（３５）を前後方向に長く設けると共に上下動自在に設け、前記立体棚（３）に対して材料（Ｍ）の搬出入を行うときに材料（Ｍ）を支持する複数のリフタアーム（３９）を前記リフタビーム（３５）の長手方向に適宜間隔に設けると共に、前記リフタビーム（３５）の左右方向の両方向へ突出できるように前記各リフタアーム（３９）を左右方向へ移動自在に設け、前記リフタビーム（３５）の左右両側面に設けた第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）を前後方向に長く設けると共に、前記リフタビーム（３５）に設けられた共通の昇降駆動装置によって前記第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）が同時に上下動する構成であり、前記複数のリフタアーム（３９）の左右両端部に備えた第１センサ（４９）と対応する第２センサ（５１）を先端部に備えた複数のセンサアーム（５３）を、前記第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）に水平に旋回自在に設け、前記第１アーム支持ビーム（５７）に備えた複数のセンサアーム（５３）を同時に旋回するためのアクチュエータを前記第１アーム支持ビーム（５７）に備えると共に、前記第２アーム支持ビーム（５９）に備えた複数のセンサアーム（５３）を同時に旋回するためのアクチュエータを前記第２アーム支持ビーム（５９）に備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の立体倉庫の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
理解を容易にするために、まず全体的構成について説明する。
【００１９】
図９及び図１０を参照するに、例えば棒材あるいは角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（本実施の形態においては２つしか図示していないが、多数設けられるものである）を左右方向に並列に備えてなるものである。
【００２０】
上記立体棚３は、垂直に立設した複数の支柱５が備えられている。上記複数の支柱５は、材料Ｍの長手方向に配設されていると共に各支柱５は適宜の連結部材によって一体的に連結されている。そして、各支柱５には、適宜長さの材料Ｍを支持する支持アーム７が左右方向に突出して設けられており、上記の支持アーム７は上下に複数段に設けられている。上記の複数の支持アーム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。
【００２１】
ところで、本実施の形態においては、支柱５から左右方向へ支持アーム７が突設されており、収納棚９が支柱５の両側に設けられた構成について説明しているが、収納棚９は支柱５の片側に設けられた構成であっても構わない。
【００２２】
適宜位置の立体棚３の間には、材料Ｍを切断する切断機１１に対して材料Ｍを送材する送材ローラコンベア１３が配置されている。また、この送材ローラコンベア１３に載置された材料Ｍと収納棚９の材料Ｍとをスムーズに入れ替えるための材料供給入れ替え装置１５が設けられている。
【００２３】
上記の切断機１１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よいのであるから、本実施の形態においては、切断機１１のより詳細な構成、作用についての説明は省略する。
【００２４】
送材ローラコンベア１３は、材料供給入れ替え装置１５の後述する材料入替アーム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及び基準ローラ２１をそれぞれ回転自在に支承してなるものである。
【００２５】
上記の送材ローラコンベア１３における各支持ローラ１９は、切断機１１に対して送材作用を行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。
【００２６】
各立体棚３の各収納棚９及び送材ローラコンベア１３に対する材料Ｍの搬出入を行うために、材料貯蔵装置１には入出庫装置としての例えば材料搬送装置２３が設けられている。
【００２７】
材料搬送装置２３は、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。
【００２８】
より詳細には、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、送材ローラコンベア１３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クレーンとしての例えば材料搬送装置２３が移動自在に支承されているものである。
【００２９】
さらに詳細には、材料搬送装置２３における門形のフレーム２９の前後両側の脚部２９Ｌが車輪３１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。上記の両脚部２９Ｌの内側には、上下ガイド部材３３がそれぞれ垂直に設けられており、この上下ガイド部材３３には前後方向に水平に延伸した上記クレーンを構成するクレーン本体としての例えばリフタビーム３５の前後両端部が上下動自在に案内されている。
【００３０】
上記のリフタビーム３５の上下動を行うために、門形のフレーム２９における上部の水平な梁部２９Ｂには、昇降用モータ３７が装着されており、この昇降用モータ３７とリフタビーム３５は適宜に連動連結されている。なお、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、この螺子杆を昇降用モータ３７によって回転する構成や、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ーン、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。
【００３１】
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よいものであるから、リフタビーム３５と昇降用モータ３７とを連動する構成についての詳細な説明は省略する。
【００３２】
材料搬送装置２３におけるフレーム２９は、立体棚３を跨いだ状態で左右方向へ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、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。
【００３３】
したがって、立体棚３の各収納棚９に対して材料Ｍの搬出入を行うべく、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。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、本実施の形態においては、リフタアーム３９はリフタビーム３５の長手方向に対して直行する左右方向の両方向へ突出できるように移動自在に設けられている。
【００３４】
送材ローラコンベア１３は複数のコンベアブラケット１７の上部に前述した多数の支持ローラ１９がほぼ水平に軸承されており、さらに材料Ｍを突当てる送材用基準面を有する突当て部材としての例えば多数の基準ローラ２１がほぼ垂直方向に軸承されている。
【００３５】
材料供給入れ替え装置１５は、図１０において上方側と下方側に２つの上向きコ字状をなす入替装置本体４１が床上に図９において左右方向に延伸するレール４３の上を走行移動自在に設けられており、入替装置本体４１には昇降自在に設けられた２つの材料入替ビーム４５に多数の材料入替アーム４７が図９及び図１０において左右方向に延伸して設けられている。
【００３６】
本発明の実施の形態の主要部を構成する材料検出装置を備えたクレーンとしての材料搬送装置についての詳細を図面を参照して説明する。
【００３７】
図１及び図２を参照するに、材料搬送装置２３に備えたクレーン本体としてのリフタビーム３５にクレーンホークとしてのリフタアーム３９が左右方向に移動自在に設けられている。このリフタアーム３９はリフタビーム３５に複数個列設されており、本実施の形態では図１に示されているように複数のリフタアーム３９のうちの３ヶ所のリフタアーム３９の両先端に第１センサ４９が設けられている。
【００３８】
上記の第１センサ４９の光軸を受ける第２センサ５１は、図２に示されているように上記の３ヶ所のリフタアーム３９の上方に位置して図１において左右に合計６ヶ所にほぼ水平方向に旋回自在に設けたセンサアーム５３の先端に設けられている。
【００３９】
なお、上記の第１センサ４９と第２センサ５１とにより１組の材料検知装置５５が構成されており、本実施の形態では合計６組の材料検知装置５５が設けられているが、この設置台数に限定されるものではない。
【００４０】
なお、上記のリフタアーム３９を左右方向へ移動せしめる昇降駆動装置としては、リフタビーム３５に設けた図示せざる駆動モータにより回転駆動される回転軸にピニオンが設けられ、このピニオンに噛合するラックを介してリフタアーム３９がリフタビーム３５の下部に設けたガイド部に案内されて左右方向に移動自在に設けられている。
【００４１】
リフタビーム３５の両側面には第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９が図１において上方側と下方側にリフタビーム３５の両側面に設けたガイド装置６１により案内されて上下動自在に設けられており、第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９は昇降駆動装置を構成する回転駆動手段としての例えばモータ６３とこのモータ６３の回転を伝達する駆動伝達手段により上下方向に移動位置決め自在に設けられている。
【００４２】
上記の複数のセンサアーム５３は第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９にほぼ水平面で旋回自在に設けられている。
【００４３】
第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９についてより詳しくは、図３及び図４を参照して第１アーム支持ビーム５７について説明するに、ガイド装置６１としてはガイドシャフト６５がリフタビーム３５の上面に設けた上部支持ブラケット６７とリフタビーム３５の下面に設けた下部支持体６９によりリフタビーム３５の側面にほぼ平行に上下方向に延伸して支持されており、第１アーム支持ビーム５７は図４に示されているように軸受部７１を介してガイドシャフト６５に沿って上下動自在に設けられている。
【００４４】
上記の昇降駆動装置としては、図３に示されているように駆動伝達手段を構成する上部支持ブラケット６７に設けた上部シャフト７３に軸承された上部スプロケット７５とリフタビーム３５の下面に設けた下部支持ブラケット７７に軸承された下部スプロケット７９に昇降用チェーン８１が掛け回されており、昇降用チェーン８１の両端が第１アーム支持ビーム５７に取り付けられている。
【００４５】
さらに、リフタビーム３５の上面にはモータ６３が図１において下方側のガイド装置６１の付近に設けられており、図４に示されているようにモータ６３の駆動軸８３には駆動スプロケット８５が設けられている。また、回転軸８７が図１において上方側と下方側のガイド装置６１の付近に位置する上部支持ブラケット６７の間に延伸して軸承されている。
【００４６】
回転軸８７の図１において下方端には図４に示されているように第１スプロケット８９と２つの第２スプロケット９１が設けられており、回転軸８７の図１において上方端には２つの第２スプロケット９１が設けられている。上部シャフト７３には第３スプロケット９３が設けられている。
【００４７】
図５及び図６を参照するに、駆動スプロケット８５と第１スプロケット８９には第１チェーン９５が掛け回されており、第２スプロケット９１と図６において右側と左側の第３スプロケット９３には第２チェーン９７が掛け回されている。そして、前述したように上部スプロケット７５と下部スプロケット７９には昇降用チェーン８１が掛け回されているので、上記構成により、第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９はモータ６３が正転及び逆転駆動されることにより上記の駆動伝達手段を介して上下方向に同時に移動位置決めされる。
【００４８】
例えば、リフタアーム３９の上には図２に示されているように、大小様々な材料Ｍが載せられるので、センサア−ム５３は各材料Ｍの大きさに応じて実線や２点鎖線に示されているように上下方向に移動位置決めされる。
【００４９】
上記の第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９に設けられた複数のセンサアーム５３についてより詳しくは、例えば第１アーム支持ビーム５７で説明する。
【００５０】
図７及び図８を参照するに、センサアーム５３は第１アーム支持ビーム５７に設けた軸受部９９を介して軸承された支軸１０１の一端にボルトＢＴで取り付けられてほぼ水平面で旋回自在に設けられており、上記の支軸１０１の他端には板状の作動部材１０３がボルトＢＴで取り付けられている。
【００５１】
一方、第１アーム支持ビーム５７にはアクチュエータとしての例えば電動シリンダ１０５の後部が軸受部１０７を介して回動自在に設けられており、電動シリンダ１０５のピストンロッド１０９の先端には旋回作動用シャフト１１１が軸承されており、この旋回作動用シャフト１１１に上記の作動部材１０３の先端が軸承されている。なお、ピストンロッド１０９には検出部材１１３が図７及び図８において後方側に延伸して取り付けられており、電動シリンダ１０５の側面には検出部材１１３の有無を検出する前進端検出器１１５と後退端検出器１１７が設けられている。
【００５２】
上記構成により、電動シリンダ１０５のピストンロッド１０９のストロークは前進端検出器１１５と後退端検出器１１７の位置を調整することにより行われ、電動シリンダ１０５の作動により旋回作動用シャフト１１１が図７において左右方向に移動すると、センサアーム５３は図７において実線と２点鎖線との間をほぼ水平面で旋回移動位置決めされる。
【００５３】
第１アーム支持ビーム５７の図１において下側の２つのセンサアーム５３は下側の電動シリンダ１０５により同時に旋回駆動され、第２アーム支持ビーム５９の図１において下側の２つのセンサアーム５３は下側の電動シリンダ１０５により同時に旋回駆動される。
【００５４】
また、第１アーム支持ビーム５７の図１において上側の１つのセンサアーム５３は上側の電動シリンダ１０５により単独で旋回駆動され、第２アーム支持ビーム５９の図１において上側の１つのセンサアーム５３は上側の電動シリンダ１０５により単独で旋回駆動される。なお、第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９のそれぞれの３つのセンサアーム５３は１つの電動シリンダ１０５により同時に旋回駆動されるように構成しても構わない。
【００５５】
以上のように、１つのアクチュエータにより複数のセンサアーム５３を旋回できる。また、複数のセンサアーム５３を一体の第１及び第２アーム支持ビーム５７，５９に装着されることにより、昇降機構を１つのモータ６３で駆動することができる。構造及び機構を簡素化することにより低コストにすることができ、トラブルの発生率を下げることができる。
【００５６】
なお、この発明は前述した実施の形態に限定されることなく、適宜な変更を行うことによりその他の態様で実施し得るものである。
【００５７】
例えば、第１センサ及び第２センサは、光学式センサや他の方式のセンサでも構わない。
【００５８】
さらに、センサアームを旋回させるアクチュエータはエアシリンダ、油圧シリンダなどの流体圧シリンダであっても構わない。また、センサアームは前述した実施の形態ではリンク機構で回転させているが、ラックピニオン方式でも構わない。
【００５９】
また、センサアームの高さを調整する昇降駆動装置はラックピニオン方式でも構わない。
【００６０】
【発明の効果】
以上のごとき発明の実施の形態の説明から理解されるように、本発明によれば、昇降自在に設けた第１及び第２アーム支持ビームにそれぞれ複数のセンサアームが設けられているので、単に昇降駆動装置により第１及び第２アーム支持ビームを上下方向に移動するだけで複数のセンサアームを同時に上下方向に移動位置決めできる。また、一つのアクチュエータの作動により複数のセンサアームを同時に旋回できるので、簡単な機構で安価でトラブルの発生率を低くできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すもので、クレーンの平面図である。
【図２】図１の矢視ＩＩ−ＩＩ線の断面図である。
【図３】図１の矢視ＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面図である。
【図４】図３における左側面図である。
【図５】図３の矢視Ｖ−Ｖ線の断面図である。
【図６】図４の矢視ＶＩ−ＶＩ線の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態を示すもので、センサアーム及び旋回駆動機構の平面図である。
【図８】図７の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態を示すもので、収納棚を備えた立体棚の全体構成を示す正面図である。
【図１０】図９の平面図である。
【図１１】従来のクレーンの平面図である。
【図１２】従来のクレーンにおけるセンサアームの平面図である。
【図１３】図１１の矢視ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線の断面図である。
【符号の説明】
１材料貯蔵装置（立体倉庫）
３立体棚
９収納棚
１１切断機
１３送材ローラコンベア
１５材料供給入れ替え装置
２３材料搬送装置（クレーン）
３５リフタビーム（クレーン本体）
３９リフタアーム（クレーンホーク）
４９第１センサ
５１第２センサ
５３センサアーム
５７第１アーム支持ビーム
５９第２アーム支持ビーム
６３モータ（回転駆動手段）
７５上部スプロケット（駆動伝達手段）
７９下部スプロケット（駆動伝達手段）
８１昇降用チェーン（駆動伝達手段）
８５駆動スプロケット（駆動伝達手段）
１０３作動部材
１０５電動シリンダ（アクチュエータ）
１１１旋回作動用シャフト

Claims

長尺の材料（Ｍ）を貯蔵する複数の立体棚（３）を左右方向に並列して備えると共に、前記各立体棚（３）に対して材料（Ｍ）の搬出入を行うための材料搬送装置（２３）を前記立体棚（３）の並列方向へ移動自在に備えた立体倉庫において、前記材料搬送装置（２３）に備えたリフタビーム（３５）を前後方向に長く設けると共に上下動自在に設け、前記立体棚（３）に対して材料（Ｍ）の搬出入を行うときに材料（Ｍ）を支持する複数のリフタアーム（３９）を前記リフタビーム（３５）の長手方向に適宜間隔に設けると共に、前記リフタビーム（３５）の左右方向の両方向へ突出できるように前記各リフタアーム（３９）を左右方向へ移動自在に設け、前記リフタビーム（３５）の左右両側面に設けた第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）を前後方向に長く設けると共に、前記リフタビーム（３５）に設けられた共通の昇降駆動装置によって前記第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）が同時に上下動する構成であり、前記複数のリフタアーム（３９）の左右両端部に備えた第１センサ（４９）と対応する第２センサ（５１）を先端部に備えた複数のセンサアーム（５３）を、前記第１，第２のアーム支持ビーム（５７，５９）に水平に旋回自在に設け、前記第１アーム支持ビーム（５７）に備えた複数のセンサアーム（５３）を同時に旋回するためのアクチュエータを前記第１アーム支持ビーム（５７）に備えると共に、前記第２アーム支持ビーム（５９）に備えた複数のセンサアーム（５３）を同時に旋回するためのアクチュエータを前記第２アーム支持ビーム（５９）に備えていることを特徴とする立体倉庫。