JP4688321B2

JP4688321B2 - 立体倉庫

Info

Publication number: JP4688321B2
Application number: JP2001074690A
Authority: JP
Inventors: 雅樹清水
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002274615A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、材料搬送装置により材料を搬送する立体倉庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、立体倉庫においては、搬送する材料を材料搬送装置のリフトアームによりすくい上げて搬送を行っている。この搬送の際には、リフトアーム上の材料の有無の認識が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術にあっては、材料搬送装置のリフトアーム上の材料の有無は認識されているものの、リフトアーム上における材料の姿勢までは認識していないので、リフトアーム上において材料の姿勢が変わって斜めになったり、すくい上げた際に材料が中途半端な状態でリフトアームの上に載ってしまうことがある。このような場合には、材料が他の装置や他の材料と干渉したり、材料が落下して作業の安全性を確保できないおそれがある。
【０００４】
この発明の目的は、以上のような従来の技術の問題点に着目してなされたものであり、材料を搬送する材料搬送装置のリフトアーム上における材料の姿勢を把握して、作業の安全性を確保するための立体倉庫を提供することにある。
【０００５】
【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、前後方向に長い材料（W）を収納支持する収納棚（９）を上下に複数段備えた立体棚（３）を左右方向に複数備え、前記立体棚（３）の前後両側方に備えた左右方向のガイドレール（３９）に案内されて左右方向へ移動自在な門型フレーム（４３）を備えた材料搬送装置（３７）を備え、前記門型フレーム（４３）における前後両側の脚部（４５）に備えた上下方向の上下ガイド部材（４７）に前後両端部が上下動自在に案内されたリフタビーム（４９）に、前記各立体棚（３）の各収納棚（９）に対して材料（W）の搬入出を行うために材料（W）を支持する複数のリフタアーム（５５）を前後方向に適宜間隔にかつ左右方向へ移動自在に備えた立体倉庫において、
前記リフタビーム（４９）の前後両端側に左右方向に長く設けた端部センサアーム（５７）の先端面に、前記リフタアーム（５５）の先端部からの材料（W）のはみ出しを検出するはみ出し材料検出センサ（６１、６３）を備え、複数の前記リフタアーム（５５）の両側先端部に備えた第１材料センサ（７３A）からの検出光を受ける第２材料センサ（７３B）を先端部に備えた複数のセンサアーム（７５）を前記リフタビーム（４９）の左右両側部に上下動可能に備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記立体倉庫において、前記センサアーム（７５）は、水平に旋回可能に備えられていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記立体倉庫において、前記適宜の立体棚（３）の間に、送材ローラコンベア（１９）からなる材料入出庫装置（１１）を備え、前記送材ローラコンベア（１９）に、搬入される材料（W）の長さを測定するための測長センサ（７１）を備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図３および図４には、この発明に係る立体倉庫１が示されている。この立体倉庫１は、図３中左右に複数個の立体棚３を有しており、この立体棚３には複数の支柱５が設けられている。この複数の支柱５は、材料Ｗ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。
【００１６】
そして、各支柱５には、適宜の長さの材料Ｗを支持する支持アーム７が図４中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Ｗ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。
【００１７】
適宜位置の立体棚３の間には、材料Ｗを立体倉庫１に供給する材料入出庫装置１１が設けられており、後述する入出庫エリア（図１参照）を形成する．また、別の立体棚３の間には、材料Ｗを切断する例えば帯鋸盤や丸鋸盤のような切断機１３、この切断機１３に材料Ｗを供給する材料供給装置１５、材料入れ替え装置１７等が設けられており、後述する材料入れ替えエリア（図１参照）を形成している。なお、切断機１３はすでによく知られているものなので、詳細な説明は省略する。
【００１８】
前記材料入出庫装置１１では、材料Ｗを送材する送材ローラコンベア１９が搬入方向(図４中上下方向)に設けられており、材料Ｗを突き当てる送材用基準面を有する多数の基準ローラ２１が略垂直方向に軸承されている。送材ローラコンベア１９は、材料Ｗを支持する支持ローラ２３がフレーム２５に回転自在に設けられており、各支持ローラ２３は材料Ｗの搬入出を行うべく適宜に設けた図示省略の送材用モータに適宜に連結されている。
【００１９】
また、材料供給装置１５は、材料Ｗを載置するローラコンベア２７を備えており、このローラコンベア２７に載置された材料Ｗと収納棚９の材料Ｗとをスムーズに入れ替えるために、図４において上方側と下方側に２つの上向きＵ字状をなす材料入れ替え装置１７の入れ替え装置本体２９が床上に図４における左右方向に延伸するレール３１の上を走行移動自在に設けられており、入れ替え装置本体２９には昇降自在に設けられた２つの材料入れ替えビーム３３に多数の材料入れ替えアーム３５が図３および図４において左右方向に延伸して設けられている。
【００２０】
各立体棚３の各収納棚９あるいは送材ローラコンベア１９および材料入れ替え装置１７に対する材料Ｗの搬出入を行うために、立体倉庫１にはクレーン状の材料搬送装置３７が設けられている。この材料搬送装置３７は、立体棚３の長手方向の両側（図４において上下両側）に設けた左右方向のガイドレール３９に案内されて、複数の立体棚３の併設方向へ移動自在に設けられている。なお、ガイドレール３９は、送材ローラコンベア１９の上方を横切るように、支柱４１により持ち上げられて高い位置に設けられている。
【００２１】
図５を併せて参照するに、材料搬送装置３７は門型フレーム４３を有しており、この門型フレーム４３の前後両側の脚部４５が車輪４６を介してガイドレール３９に移動自在に案内される。両脚部４５の内側には、上下ガイド部材４７がそれぞれ垂直に設けられており、この上下ガイド部材４７には前後方向に水平に延伸したリフタビーム４９の前後両端部が上下動自在に案内されている。
【００２２】
門型フレーム４３の上部の梁部５１には、前述のリフタビーム４９を昇降するための昇降用モータ５３が装着されており、この昇降用モータ５３とリフタビーム４９は適宜に連動連結されている。
【００２３】
門型フレーム４３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り、この門型フレーム４３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４９を上下動することにより、リフタビーム４９は立体棚３における上下の収納棚９に対応しうるものである。
【００２４】
したがって、立体棚３の各収納棚９に対して材料Ｗの搬入出を行うべく、リフタビーム４９には材料Ｗを支持するクレーンフォークとしての複数のリフタアーム５５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Ｗの搬入出を行い得るように、リフタアーム５５はリフタビーム４９の長手方向に対して直交する左右方向（図３および図４において左右方向、図５において上下方向）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。
【００２５】
図５〜図７を参照するに、リフタビーム４９の両端部には、リフタビーム４９に直交して両側に端部センサアーム５７が固定的に設けられており、この端部センサアーム５７の先端面にはエンドプレート５９が各々垂直方向(図７（Ａ）において上下方向)に取付けられている。
【００２６】
エンドプレート５９の外側面には、下端部において所定の高さ間隔で２組のはみ出し材料検出センサ６１、６３が設けられており、リフタアーム５５上の材料Ｗがエンドプレート５９を結ぶ線よりも外側（図６において上下両外側）にはみ出していないかの検出を行う。
【００２７】
エンドプレート５９の上部には２組のリフタアーム検出センサ６５、（６７）が、各々所定のリフタアーム５５の両端に取付けられている反射板６９に向かって設けられている。従って、リフタアーム検出センサ６５は、リフタアーム５５が図６中下側に突出するようにセットされている場合に、リフタアーム５５が所定の位置までまっすぐに突出しているか否かを検出する。同様にして、図６中下側のリフタアーム検出センサ６７は、リフタアーム５５が図６中上側に突出するようにセットされている場合に、リフタアーム５５が所定の位置までまっすぐに突出しているか否かを検出する。なお、反射板６９は２本のリフタアーム５５に設けられているが、全リフタアーム５５は一体的に左右方向（図６において上下方向）へ移動・セットされるので、これによりリフタアーム５５が正常にセットされているか否かを確認することができる。
【００２８】
また、図６を参照するに、材料Ｗ搬入方向手前側（図６において左側）の端部センサアーム５７の内側（図６において右側）に対応する前述のローラコンベア１９には、搬入される材料Ｗの長さを測定するための測長センサ７１が、材料搬入方向に直交する方向（図６において上下方向）に設けられている。これにより、ローラコンベア１９で搬入された材料Ｗの測長を行うと共に、材料Ｗが完全に搬入されたことを確認することができる。
【００２９】
図５および図８を参照するに、前記リフタアーム５５のうちの複数箇所(例えば図５においては３箇所)のリフタアーム５５の両側先端部には第１材料センサ７３Ａが設けられている。この第１材料センサ７３Ａからの検出光をうける第２材料センサ７３Ｂは、前記第１材料センサ７３Ａが設けられているリフタアーム５５の上方位置において、左右（図５中左右方向）に合計６個設けられているセンサアーム７５の先端に取付けられている。
【００３０】
このセンサアーム７５は各々リフタビーム４９の左右両側において水平面内で９０度旋回可能に設けられており、材料Ｗ検出時には図８に示されているように左右方向へ旋回してリフタアーム５５と平行に突出する。また、このセンサアーム７５は、ガイド支柱７７に沿って上下動自在の上下スライダ７９に取付けられており、立体棚９の材料Ｗを取りに行く際に材料Ｗの側端面を検出して、材料搬送装置３７の立体棚９への接近距離を求める。
【００３１】
同時に、センサアーム７５を材料Ｗの上方に位置決めし、リフタビーム４９を下降させることによりセンサアーム７５を材料Ｗの上端に接触させて、センサアーム７５とリフタアーム５５の間隔から材料Ｗを取りに行く際にリフタアーム５５が材料Ｗと干渉しない位置までリフタビーム４９を下降させてから、リフタアーム５５を立体棚９側へ移動させる。
【００３２】
このときのセンサアーム７５の高さ位置は、上下スライダ７９に取付けられている進入センサ８１がセンサアーム７５と一体で上下移動する際に、リフタビーム４９の側面に所定高さ位置に取付けられているドグ８３に接触することにより検出される．なお、センサアーム７５は、進入センサ８１が上限ストッパ８１Ｓに当接するまで上昇可能である。
【００３３】
図９（Ａ）、（Ｂ）を参照するに、前記リフタビーム４９の左右両側面には、前記センサアーム７５を旋回させるための旋回機構８５が設けられている（図８において実線で示す位置および二点鎖線で示す位置）。
【００３４】
旋回機構８５では、上下ビーム８７がリフタビーム４９の側面（図５において上下両側面）に沿って設けられており、この上下ビーム８７の一端（図９（Ｂ）において左端）に設けられている軸受け部８９には支軸９１が回転自在に支持されている。この支軸９１の一端にはセンサアーム７５が支軸９１と一体的に取付けられている。
【００３５】
また、前記上下ビーム８７の他端（図９（Ａ）において右端）には、アクチュエータとしての例えば電動シリンダ９３が旋回軸９５により若干の旋回が可能に取付けられている。この電動シリンダ９３のピストンロッド９７の先端には伝達部材９９が連結されている。
【００３６】
一方、前記支軸９１の他端には旋回部材１０１が一体的に取付けられており、この旋回部材１０１の先端には回転ピン１０３を介して前記伝達部材９９の一端が回転可能に連結されている。
【００３７】
上記構成により、電動シリンダ９３がピストンロッド９７を引っ込めると、伝達部材９９を介して旋回部材１０１が図９（Ａ）において反時針回りに旋回し、支軸９１を介してセンサアーム７５を上下ビーム８７側に収容する（図９（Ａ）に示される状態）。一方、電動シリンダ９３がピストンロッド９７を押し出すと、伝達部材９９および支軸９１を介して旋回部材１０１が図９（Ａ）において時針方向へ旋回して、センサアーム７５をセットする（図８に示される状態）。
【００３８】
図２には、前述した立体倉庫における材料監視方法を実行するこの発明に係る立体倉庫における材料監視装置１０５が示されている。この材料監視装置１０５では、制御装置１０７を有しており、中央処理装置であるＣＰＵ１０９に、種々のデータを入力するキーボードのごとき入力手段１１１と、種々のデータを表示するＣＲＴのごとき出力手段１１３が接続されており、さらに、はみ出し材料検出センサ６１、リフタアーム検出センサ６５、測長センサ７１、材料センサ７３が接続されている。
【００３９】
また、ＣＰＵ１０９には、はみ出し領域Ｆ、ＲやＬ／Ｗ（入出庫）エリア、Ｑ／Ｃ（材料入れ替え）エリア等の位置を記憶してあるメモリ１１５、各センサ６１，６５，７１，７３からの信号より材料Ｗが後述するはみ出し領域Ｆ、Ｒ（図１参照）にはみ出しているか否かを判断する判断部１１７が接続されている。
【００４０】
次に、図１に図３および図４を併せて参照して、材料Ｗのはみ出し領域Ｆ、Ｒについて説明する。図１においてハッチングで示したはみ出し領域Ｆ、Ｒに材料Ｗがある場合をはみ出し状態とし、材料Ｗがはみ出し領域Ｆ、Ｒにないことを確認して材料Ｗの搬送を行う。ここで、はみ出し領域Ｆは、材料搬送装置３７が左右方向へ移動した際に材料Ｗと干渉するおそれがある前後方向（図４において上下方向）の範囲をいう．また、はみ出し領域Ｒは、隣接する立体棚３の間であって、材料Ｗの立体倉庫１への入出庫作業を行うＬ／Ｗエリアおよび材料Ｗの入れ替え作業を行うＱ／Ｃエリアを除いた部分をいう。
【００４１】
従って、この発明に係る立体倉庫における材料監視方法においては、前後方向のはみ出し領域Ｆへの材料Ｗのはみ出し検出は、前述の測長センサ７１を用いて行う。すなわち、ローラコンベア１９により搬入される材料Ｗの前端が測長センサ７１により検出されてから、材料Ｗの後端が検出されるまでの送り量から材料Ｗの長さが測長されるので、材料Ｗの後端が検出されてからの送り量と材料Ｗの長さから前端位置が検出される。この前端位置がはみ出し領域Ｆに達していなければ材料Ｗのはみ出しはないと確認される。
【００４２】
また、立体棚３と立体棚３の間のはみ出し領域Ｒへの材料Ｗのはみ出し検出は、はみ出し材料検出センサ６１，６３により行う。但し、前述したように、Ｌ／ＷエリアおよびＱ／Ｃエリアについては、はみ出し検出を行わない。
【００４３】
以上の結果から、はみ出し領域Ｆ、Ｒでは常時リフタアーム５５上の材料Ｗの監視を行い、材料Ｗがはみ出し領域Ｆ、Ｒにはみ出していると検出された場合には、材料Ｗの搬送を中止するので、材料Ｗの落下や材料Ｗと他の装置との干渉を防止して、作業の安全性を確保することができる。
【００４４】
なお、この発明は前述の発明の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。すなわち、前述の発明の実施の形態においては、リフタアーム５５からの材料Ｗのはみ出しをはみ出し材料検出センサ６１，６３を用いて行う場合について説明したが、材料センサ７３Ａ、７３Ｂを併せて材料Ｗのはみ出しの検出に使用することもできる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、材料の長さや、材料がリフタアームからはみ出していないことを確認することにより、材料が予め設定されている領域にはみ出していないことを確認して、搬送を行うので、材料を搬送するクレーンのリフタアーム上における材料の姿勢を把握して、作業の安全性を確保するができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る立体倉庫における材料監視方法および材料監視装置により検出されるはみ出し領域を示す平面図である。
【図２】この発明に係る立体倉庫における材料監視装置を示すブロック図である。
【図３】立体倉庫の正面図である。
【図４】図３中IV方向から見た平面図である。
【図５】材料搬送装置の平面図である。
【図６】材料搬送装置の両端部の拡大図である。
【図７】（Ａ）は図６中VII（Ａ）方向から見た正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の平面図、（Ｃ）はＣ方向から見た側面図である。
【図８】図５中VIII−VIIIにおける断面図である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）は、センサアームの旋回機構を示す平面図および側面図である。
【符号の説明】
１立体倉庫
３立体棚
９収納棚
３７材料搬送装置
５５リフタアーム
６１，６３材料検出センサ
６５，６７リフタアーム検出センサ
７１測長センサ
９７材料監視装置
１０７メモリ
１０９判断部
Ｗ材料
Ｆ、Ｒはみ出し領域

Claims

前後方向に長い材料（W）を収納支持する収納棚（９）を上下に複数段備えた立体棚（３）を左右方向に複数備え、前記立体棚（３）の前後両側方に備えた左右方向のガイドレール（３９）に案内されて左右方向へ移動自在な門型フレーム（４３）を備えた材料搬送装置（３７）を備え、前記門型フレーム（４３）における前後両側の脚部（４５）に備えた上下方向の上下ガイド部材（４７）に前後両端部が上下動自在に案内されたリフタビーム（４９）に、前記各立体棚（３）の各収納棚（９）に対して材料（W）の搬入出を行うために材料（W）を支持する複数のリフタアーム（５５）を前後方向に適宜間隔にかつ左右方向へ移動自在に備えた立体倉庫において、
前記リフタビーム（４９）の前後両端側に左右方向に長く設けた端部センサアーム（５７）の先端面に、前記リフタアーム（５５）の先端部からの材料（W）のはみ出しを検出するはみ出し材料検出センサ（６１、６３）を備え、複数の前記リフタアーム（５５）の両側先端部に備えた第１材料センサ（７３A）からの検出光を受ける第２材料センサ（７３B）を先端部に備えた複数のセンサアーム（７５）を前記リフタビーム（４９）の左右両側部に上下動可能に備えていることを特徴とする立体倉庫。
請求項１に記載の立体倉庫において、前記センサアーム（７５）は、水平に旋回可能に備えられていることを特徴とする立体倉庫。
請求項１又は２に記載の立体倉庫において、前記適宜の立体棚（３）の間に、送材ローラコンベア（１９）からなる材料入出庫装置（１１）を備え、前記送材ローラコンベア（１９）に、搬入される材料（W）の長さを測定するための測長センサ（７１）を備えていることを特徴とする立体倉庫。