JP4707402B2 - 自動倉庫の格納庫 - Google Patents

Description

本願発明は、水平走行する自走台車によって荷の入出庫を行う自動倉庫における格納庫に関するものである。

自動倉庫は多段の棚を有した格納庫に移載装置によって荷を自動的に入出庫するものであるが、移載装置の種類により、１台のスタッカクレーンで各段の棚に荷を出し入れするタイプと、各棚段ごとに（或いは複数の棚段ごとに）に水平走行自在に配置した自走台車で荷を出し入れするタイプとがある。自走台車方式の自動倉庫は、各段の棚で並行して入出庫を行えるため、スタッカクレーン方式に比べて作業能率が格段に高い利点を有している。

自走台車方式の自動倉庫では、自走台車を走行させるためのレールが格納庫に設けられている。また、格納庫の奥行きは一般に数十ｍあり、レールを単一構造とすることはできないので、例えば２〜３ｍ程度の長さに揃えられた多数本の単位レールを直列に継ぎ足している。

各単位レールの端部はフロント支柱に固定されているが、隣合った２本の単位レールの端部を１本のフロント支柱に固定している。そして、棚板の前端縁は単位レールで支持されており、荷は単位レールを介して自走台車と棚板との間に滑り移動するようになっている。

単位レールは金属板製で、一般に、自走台車の車輪が走行する天板と、天板の長手両側縁のうちフロント支柱の側に位置した側縁から垂下した背面板と、天板の長手両側縁のうち自走台車の走行通路の側に位置した側縁から垂下した前面板とを備えて向き開口の略樋状の形態を成している。

そして、単位レールをフロント支柱に固定する方法として従来は、例えば特許文献１に記載されているように、単位レールの背面板をフロント支柱の前面に直接に重ねて、両者をボルト及びナットで締結している。また、単位レールの高さを位置決めするため、フロント支柱の前面板に係合穴を形成し、単位レールの背面板には前記係合穴に嵌まる係合爪を設けている。
特開平９−２０８０１０号公報

レールには自走台車及び荷の荷重が動荷重として作用するため、高い強度が要請される。また、自走台車をスムースに走行させるため、隣合った単位レールの間に段差が生じることは極力避ける必要がある。この点、従来技術はボルトによる締結であるためフロント支柱に対する締結強度は高く、また、係合爪と係合穴との嵌め合わせによって単位レールの高さが一定に保持されるため、レールがずり下がるようなことはない。

ところで、自走台車の車輪は単位レールの天板上を走行するが、単位レールの天板は片持ち梁状になっているため、自走台車が走行することによって単位レールの天板には背面板との付け根を中心にした下向きのモーメントが生じる。このモーメントによる変形に起因して、隣合った単位レールの間に僅かながら段差が生じる。従って、自走台車をよりスムースに走行させるためには、自走台車の走行に伴って単位レールの端部が変形することを一層抑制することが要請されてきた。本願発明は、この要請に応えることを第１の課題とするものである。

また、従来の単位レールの取付け方法では、ボルトの頭が単位レールの中空部内に位置していることと、作業者は単位レールがフロント支柱から脱落しないように保持してからボルトとナットとによる締結操作をしなければならないこととにより、単位レールの組み付け作業の能率アップに限界があるという問題があった。本願発明は更に、この問題の解消も図るものである。

本願発明は、入出庫用の自走台車が水平走行するための金属板製のレールと、前記レールを挟んで自走台車の走行通路を挟んだ反対側に配置した棚板と、前記レールが取付く中空角形のフロント支柱の群とを備えており、前記レールは所定の長さの単位レールに揃えられていて任意の本数の単位レールを直列に継ぎ足すようになっており、各単位レールの端部をフロント支柱に固定して成る自動倉庫の格納庫に関する。

基本的な構成として、前記各単位レールは、前記各単位レールは、前記自走台車の車輪が走行する天板と、前記天板の長手両側縁のうち前記フロント支柱の側に位置した側縁から垂下した背面板と、前記天板の長手両側縁のうち前記自走台車の走行通路の側に位置した側縁から垂下した前面板とを備えて下向き開口の略樋状の形態を成している。

そして、請求項１では、前記単位レールにおける背面板の両端部に、前記フロント支柱の外面に重なるコネクタ部材を固着し、前記コネクタ部材をフロント支柱にボルト等のファスナーで固定している。 そして、前記コネクタ部材は、前記フロント支柱の前面と一側面とに重なる平面視Ｌ形の形状でかつ前記単位レールの上下両方向に延びる高さ寸法であり、前記コネクタ部材には、前記フロント支柱の側に位置した下向きの係合爪を形成している一方、前記フロント支柱には、コネクタ部材を重ね合わせて下方にずらすことによって前記係合爪が嵌まり込んでコネクタ部材を水平方向にずれ不能に保持する係合穴が形成されており、更に、前記コネクタ部材のうちフロント支柱の側面に重なる側板を、ボルトとナットのようなファスナーによってフロント支柱に固定しており、かつ、前記単位レールにおける背面板の下端には平面視で前記棚板と重なる水平片を曲げ形成しており、前記水平片の左右両端部を切欠いた状態とすることで前記コネクタ部材を単位レールの背面板に重ねている。

また、請求項２では、請求項１において、前記各単位レールにおける背面板と天板とが連続するコーナー部のうちフロント支柱の手前側の部分又はフロント支柱の近傍部に、単位レールの中空部に向けて突出した補強リブを設けている。

単位レールの背面板をボルト及びナットによってフロント支柱に直接に締結しただけの構成の場合、単位レールの背面板とフロント支柱とが密着する面積は僅かしかなく、このため、自走台車の走行に伴う荷重が狭い部分に集中して、単位レール及ぶフロント支柱は変形し易くなる。

これに対して請求項１のようにコネクタ部材を介して単位レールをフロント支柱に固定すると、コネクタ部材とフロント支柱との密着面積を格段に大きくできるため、荷重が狭い部分に集中することを抑制して単位レールとフロント支柱との変形を著しく抑制することができ、その結果、自走台車のスムースな走行を確実ならしめることができる。

他方、請求項２のように構成すると、補強リブの存在によって単位レールの天板の曲げモーメントに対する断面係数が大きくなることにより、レールの天板が曲がり変形することを著しく抑制することができる。従って、請求項２の構成によると強度アップの効果は一層向上する。

請求項２において、単位レールの端部に補強リブを設ける具体的な手段としては、例えば単位レールとは別部材の補強材をコーナー部の内面に溶接によって固着したり、或いは、コーナー部の内面に溶接によって肉盛りするといったことも可能であるが、プレス装置により、コーナー部を単位レールの中空部に向けて突出するように押し潰す（膨出させる）という方法を採用すると、簡単な加工によって高い補強効果を得ることができて好適である。

請求項１の発明では、コネクタ部材の係合爪をフロント支柱の係合穴に嵌め込むことにより、単位レールは所定の高さに保持される。従って、ボルト等のファスナーでの締結作業に際して作業者が一々単位レールを手で持って高さを保持しておく必要はない。また、ボルト等のファスナはフロント支柱の側面部に締結するものであるため、作業者は広い空間で締結作業を行えることができる。これら単位レールを仮保持できることと、ファスナーの締結作業を広い場所で行えることとが相俟って、単位レールの取付け作業の能率を大幅にアップすることができる。

次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

(1).自動倉庫の概要
まず、図１〜図４に基づいて自動倉庫の概要を説明する。図１は自動倉庫の大まかな外観斜視図、図２は自動倉庫の部分的な平面図、図３は自動倉庫の部分的な概略斜視図、図４は格納庫の構造を示す大まかな分離斜視図である。

自動倉庫は、多段の棚２を有する格納庫１，１′の群と、相対向した格納庫の１，１′間に形成された移載通路３において各棚２の段ごとに配置した自走台車４とを備えている。

本実施形態の自動倉庫は多数の格納庫１，１′を並設した多連式になっており、格納庫の群は、自動倉庫の両端に位置した２つのエンド格納庫１′と、エンド格納庫１′の間に配置された中間格納庫１の群とで構成されている。

エンド格納庫１′は荷Ｗを片側だけから出し入れできるシングルタイプであり、移載通路３の側に面した部位に立設されたフロント支柱５の群と、移載通路３と反対側の部位に立設したリア支柱６の群とを備えている。フロント支柱５の群に単位レール７より成るレールの群が多段に取付けられており、リア支柱６の群に水平状のリアフレーム８が多段に取付けられており、単位レール７とリアフレーム８とでエンド棚板９が支持されている。

他方、中間格納庫１は、平面視で２つの収納エリア（棚）を背中合わせに配置したダブルタイプであり、その両側に移載通路３が形成されている。中間格納庫１は、移載通路３に沿って並列状で飛び飛びに配置されたフロント支柱５の群を備えており、フロント支柱５の群に平行かつ多段の単位レール７を取付け、平行に延びる単位レール７の対によって中間棚板９を支持している。

エンド格納庫１′及び中間格納庫１とも、移載通路３に沿って隣合った支柱５，６の間の部分が単位収納ユニットを構成しており、この単位収納ユニットに複数個の荷Ｗを格納することができる。中間格納庫１の単位収納ユニットは複数枚の中間棚板１０で構成されており、各中間棚板１０は平行に延びる２本（１本でもよい）の連結部材１１で連結されている。エンド格納庫１′の単位収納ユニットも複数枚のエンド棚板９で構成されている。中間棚板１０及びエンド棚板９とも、その上面は単位レール７と同じ高さに設定されている。

自走台車４は、本体フレーム１２と、本体フレーム１２に設けた複数対の車輪１３と、駆動機構（詳細は省略する）とを備えている。本体フレーム１２には荷載置部１４が形成されており、荷載置部１４を挟んだ両側に、平面視で荷Ｗを走行方向と直交した方向に押し引きする一対のピッキングユニット１５が配置されている。

ピッキングユニット１５は可動アーム１６を備えており、可動アーム１６の両端に設けた水平回動式のピッカー１７により、荷Ｗを荷載置部１４と棚板９との間に滑り移動させることができる。敢えて述べるまでないが、自走台車４は他の構造でもよい。荷載置部１４とピッキングユニット１５とを２段に備えて、２つの段の棚に同時に荷Ｗを出し入れできるものも採用できる。

各段の自走台車４と入出庫用コンベヤ１８との間での荷Ｗの受け渡しには、リフト装置１９が使用される。リフト装置１９は格納庫１，１′の外側に配置されており、移載通路３の延長線上に配置されたコラム２０と、コラム２０に昇降自在に装着された一対のリフター２１とを備えている。格納庫１，１′の端部には、各棚段ごとにコンベヤ方式の仮置き台（リザーバ）２２が並設されている。荷Ｗは、仮置き台２２を中継して自走台車４とリフター２１とに移載される。

図５のうち（Ａ）は図２の VA-VA視断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、図６のうち（Ａ）は図２の VAI-VAI視断面図、（Ｂ）はリアフレーム８の概略斜視図、（Ｃ）は（Ａ）の部分的な拡大図である。

これら図５，６に大まかに示すように、単位レール７の両端には平面視Ｌ形のコネクタ部材２４が固定されており、このコネクタ部材２４を隣合ったフロント支柱５に固定している。また、リアフレーム８の両端部にもコネクタ部材２４が固着されており、このコネクタ部材２４をリア支柱６に固定している。

棚板９は金属板製（鋼板製）で平面視長方形に形成されており、周囲は下向きに折り曲げられている。リアフレレーム８は単位レール７の側に向けて開口した略コ字状の断面形状であり、その内部に棚板９の後端部を嵌め込んでいる。なお、リアフレーム８は荷Ｗのストッパーも兼用している。

(2).単位レールの取付け構造の詳細
次に、図７〜図１１に基づいて単位レールとその取付け構造との詳細を説明する。図７は単位レール７とフロント支柱５との分離斜視図、図８はフロント支柱５を移載通路３の方向から見た正面図、図９は図５（Ａ）のIX−IX視平断面図、図１０はフロント支柱５とコネクタ部材２４との詳細を示す図、図１１は図９のXI−XI視断面図である。

単位レール７は、自走台車４の車輪１３が走行する天板２５と、天板２５の長手両側縁のうちフロント支柱５の側に位置した側縁から垂下した背面板２６と、天板２５の長手両側縁のうち移載通路３の側に位置した側縁から垂下した前面板２７とを備えて下向き開口の略樋状の形態を成しており、背面板２６の下端には平面視で棚板９と重なる補強用水平片２８を折り曲げ形成している。

コネクタ部材２４は、フロント支柱５の前面板５ａに重なる前板２９と、フロント支柱５の側面に重なる側板３０とを備えて平面視Ｌ形に形成されている。コネクタ部材２４は単位レール７の上下巾寸法よりも遥かに大きい高さ寸法であり、前板２９のうち下端に寄った部位に単位レール７の背面板２６が溶接によって固着されている。従って、コネクタ部材２４は単位レール７の上下両方向に延びている。単位レール７の水平片２８の端部はコネクタ部材２４と干渉しないように切除されており、かつ、水平片２８もコネクタ部材２４に溶接されている。

コネクタ部材２４における前板２９の左右巾寸法は、フロント支柱５の横巾の半分の寸法よりも僅かに小さい寸法に設定している。これは、隣合ったコネクタ部材同士が当たることを回避して、隣合った単位レール７の端面を突き合わせるためである。

コネクタ部材２４は、その側板３０に貫通した上下２本（１本）のボルト３１とこれに螺合したナット３２とにより、フロント支柱５に固定されている。この場合、１本のフロント支柱５に左右２個のコネクタ部材２４が隣り合って重なっている場合は、左右のコネクタ部材２４を１本のボルト３１で共締めしている。このため、作業性に優れている。なお、コネクタ部材２４はタッピンねジやドリルねじでフロント支柱５に固定したり、或いは、リベットで固定したりすることもできる。

なお、ボルト３１はフロント支柱５の前後中間部を貫通しているが、図９に一点鎖線で示すように、ボルト３１の位置を後部（又は前部）にずらしても良い。コネクタ部材２４の側板３０はフロント支柱５の後方にはみ出る前後巾寸法になっている。

フロント支柱５の前面板５ａのうち各コネクタ部材２４と重なる部位には、上中下３個の係合穴（或いは係合溝）３３が形成されている一方、コネクタ部材２４の前板２９には、前記係合穴３３に嵌まり込む３個の係合爪３４が切り起こしによって形成されている。これら係合穴３３と係合爪３４の詳細を図１０に基づいて説明する。

図１０のうち（Ａ）はフロント支柱５とコネクタ部材２４との分離正面図、（Ｂ）はコネクタ部材２４をフロント支柱５の手前に配置した状態での（Ａ）のＢ−Ｂ視断面図、（Ｃ）はコネクタ部材２４を取付けた状態での（Ａ）のＣ−Ｃ視断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ視断面図、（Ｅ）は（Ａ）のＥ−Ｅ視断面図、（Ｆ）は（Ａ）のＦ−Ｆ視断面図である。

これらの図から理解できるように、係合穴３３は単なる抜き穴ではなくて、フロント支柱５の内部に入り込んだ裏板３３ａを有して、フロント支柱５の左右外側及び下方に開口した袋状に形成されている。係合穴３３が袋状であることにより、リブ効果によって高い剛性が確保される。また、係合穴３３はその上部が幅広部３３ｂで下部が巾狭部３３ｃになっている。また、巾狭部３３ｃは下方に行くに従って間隔が狭まっており、かつ、最下端での溝巾は係合爪３４の肉厚と略同じ寸法になっている。

本実施形態に係る係合穴３３の形状の特徴として、巾狭部３３ｃのうちフロント支柱５の縦長中心線Ｏから遠い部分が傾斜面３３ｄになっていることが挙げられる。この傾斜面３３ｄの存在により、係合爪３４はフロント支柱５の縦長中心線Ｏの側に寄せられて、隣合った単位レール７の端面を密着させることができる。

コネクタ部材２４の係合爪３４は、下方及びフロント支柱５の左右外側に向けて開口した袋状になっている。係合爪３４は、袋状であることにより、変形しにくい高い強度が確保されている。係合爪３４は、係合穴３３の巾広部３３ｂに前方からすっぽり嵌まり込む大きさであり、また、係合爪３４の付け根部３４ａは、係合穴３３における巾狭部３３ｃの傾斜面３３ｄと重なるように鉛直線に対して傾斜している。

図から理解できるように、各係合爪３４を各係合穴３３の巾広部３３ｂに前方から嵌め込み、次いでコネクタ部材２４を下方にずらすと、各係合爪３４が係合穴３３における巾狭部３３ｃの裏側に位置し、これにより、コネクタ部材２４及び単位レール７は水平方向にずれ不能に保持される。従って、作業者は単位レール７から手を離した状態でボルト３１とナット３２とによる締結作業を楽に行うことができる。また、フロント支柱５の左右外側は広い空間になっているため、ボルト３１及びナット３２による締結作業を行うに際して邪魔になるものはなく、この面でも作業性に優れている。

図７，９，１１に示すように、単位レール７における背面板２６と天板２５とが連設したコーナー部７ａのうち、コネクタ部材２４の前に位置した部分と、コネクタ部材２４からやや外れた部分との２カ所には、当該コーナー部７ａを単位レール７の内側に向けて潰し変形することにより、平面視略三角形（山形）で側面視三角形状の補強リブ３５を形成している。

以上の構成において、単位レール７はコネクタ部材２４に溶接されているため、単位レール７がコネクタ部材２４から離反することはなく、また、コネクタ部材２４はフロント支柱５と広い面積にわたって密着しているため、単位レール７に作用した荷重を広い面積で支持されることになり、このため、コネクタ部材２４及びフロント支柱５の変形を防止できる。これにより、自走台車４の走行によって単位レール７の天板２５の端部が倒れる現象を著しく抑制できる。これにより、隣合った単位レール７の間に段差が生じることを防止又は著しく抑制できる。

また、単位レール７の端部に補強リブ３５を形成したことにより、単位レール７の天板２５には下向き曲げ作用に対する断面係数が著しく増大し、これによっても、自走台車４の走行に際して隣合った単位レール７の間に段差が生じることを防止又は著しく抑制することができるのである。なお、補強リブ３５はコネクタ部材２４の手前側と外側との２カ所のうち片方だけに設けてもよい。また、補強リブ３５を３個以上設けても良い。

なお、単位レール７の内部には自走台車４に給電するためのトロリー線が配置されており、このため、例えば隣合った単位レール７の内部に跨がった状態で補強部材を配置するといったことができない。従って、単位レール７に補強リブ３５を形成することは、単位レール７の内部にトロリー線を配置する場合に特に有益である。

棚板９を単位レール７に取付ける手段としては、図１２に示すように、単位レール７の背面板２６に平面視コ字状の受け片３７を切り起こしによって形成する一方、棚板９，１０の下向き折り曲げ部３８に、前記受け片３７に上方から嵌まる雄片３９を切り抜き形成し、更に、雄片３９に係合穴４０を形成し、単位レール７の背面板２６のうち受け片３７の下方に、係合穴３３に係合する爪４１を切り起こし形成している。

敢えて述べるまでもないが、棚板９を単位レール７の水平片２８で支持することも可能である。なお、リアフレーム８のコネクタ部材２４もレール７のコネクタ部材２４と同じ構造であり、また、フロント支柱５もリア支柱６も同じ構造である。

(3).その他
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化することができる。例えば、格納庫は必ずしもダブル方式の中間格納庫を備えている必要はなく、上記実施形態のエンド格納庫を相対向させたものを１つのユニットとして、このユニットを並設した方式であっても良い。また、１本の単位レールを３本以上のフロント支柱で支持しても良いのであり、この場合は、単位レールの長手両端部に加えて、中途部にもコネクタ部材を取付けることになる。

自動倉庫の大まかな外観斜視図である。 自動倉庫の部分的な平面図である。 自動倉庫の部分的な概略斜視図である。 格納庫の構造を示す大まかな分離斜視図である。 (A) は図２の VA-VA視断面図、 (B)は (A)の B-B視断面図である。 (A) は図２の VAI-VAI視断面図、 (B)はリアフレームの概略斜視図、 (C)は (A)の部分的な拡大図である。 単位レールとフロント支柱との分離斜視図である。 フロント支柱を自走台車の走行通路の方向から見た正面図である。 図５（Ａ）のIX−IX視平断面図である。 フロント支柱とコネクタ部材との詳細な示す図である。 図９のXI−XI視断面図である。 棚板と単位レールとの一部破断分離斜視図である。

１，１′ 格納庫
２ 棚
３ 移載通路（自走台車の走行通路）
４ 自走台車
５ フロント支柱
６ リア支柱
７ 単位レール
７ａ コーナー部
９，１０ 棚板
２４ コネクタ部材
２５ レールの天板
２６ レールの背面板
２７ レールの前面板
３３ 係合穴
３４ 係合爪
３５ 補強リブ

Claims (2)

1. 入出庫用の自走台車が水平走行するための金属板製のレールと、前記レールを挟んで自走台車の走行通路を挟んだ反対側に配置した棚板と、前記レールが取付く中空角形のフロント支柱の群とを備えており、前記レールは所定の長さの単位レールに揃えられていて任意の本数の単位レールを直列に継ぎ足すようになっており、各単位レールの端部をフロント支柱に固定して成る自動倉庫の格納庫であって、
   前記各単位レールは、前記自走台車の車輪が走行する天板と、前記天板の長手両側縁のうち前記フロント支柱の側に位置した側縁から垂下した背面板と、前記天板の長手両側縁のうち前記自走台車の走行通路の側に位置した側縁から垂下した前面板とを備えて下向き開口の略樋状の形態を成しており、前記単位レールにおける背面板の両端部に、前記フロント支柱の外面に重なるコネクタ部材を固着し、前記コネクタ部材をフロント支柱にボルト等のファスナーで固定している、
   という構成において、
   前記コネクタ部材は、前記フロント支柱の前面と一側面とに重なる平面視Ｌ形の形状でかつ前記単位レールの上下両方向に延びる高さ寸法であり、前記コネクタ部材には、前記フロント支柱の側に位置した下向きの係合爪を形成している一方、前記フロント支柱には、コネクタ部材を重ね合わせて下方にずらすことによって前記係合爪が嵌まり込んでコネクタ部材を水平方向にずれ不能に保持する係合穴が形成されており、
   更に、前記コネクタ部材のうちフロント支柱の側面に重なる側板を、ボルトとナットのようなファスナーによってフロント支柱に固定しており、
   かつ、前記単位レールにおける背面板の下端には平面視で前記棚板と重なる水平片を曲げ形成しており、前記水平片の左右両端部を切欠いた状態とすることで前記コネクタ部材を単位レールの背面板に重ねている、
   自動倉庫の格納庫。
2. 前記各単位レールにおける背面板と天板とが連続するコーナー部のうちフロント支柱の手前側の部分又はフロント支柱の近傍部に、単位レールの中空部に向けて突出した補強リブを設けている、
   請求項１に記載した自動倉庫の格納庫。

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