JP4890037B2 - ライブラリ棚装置 - Google Patents

Description

本発明は、ライブラリ棚装置に関し、特に、階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置に関するものである。

本件出願人は、先に、工場建屋の平面積を小さくするとともに、被加工物、部品等の保管及び生産の効率化を図るために、階下ステーション側に複数の被加工物、部品等の被加工物（以下、「被加工物」という。）を保管するようにしたストッカを配設し、階上ステーション側に製造装置或いは加工装置を配置し、被加工物を階下のステーションと階上のステーション間をリフタ装置にて昇降搬送するようにした階層入出庫式ストッカを提案した（特願２００５−２９７４３６）。

一方、加工或いは組立する製品によっては、その加工工程等により階下ステーションのストッカ側より搬送供給する速度と、階上ステーション側における製造工程或いは加工に要する時間とが異なることがある。
さらには、製造装置或いは加工装置が故障した場合やストッカのトラブル等にて円滑に被加工物がリフタ装置にて階上ステーション側に供給できない場合は、遅いステーション側に合わせてリフタ装置を一時停止したり、被加工物が滞留しているステーション側の製造装置を停止する等の処置をする必要があった。
しかし、これらの対処方法では、生産の効率化に限界があるため、このような階下ステーション側と階上ステーション側に時間差が生じる場合、この時間差を吸収するため、階下ステーション側、階上ステーション側間に、例えば、階下ステーション側空間に加工物等の一時保管を行うための複数の被加工物を一時保管できるように縦１列状にした複数段の保管棚を配設して対応するようにしていた。

しかしながら、階上ステーション側、階下ステーション側間の入出庫位置に配設したリフタには走行装置が配設されていないので横方向への移動はできず、このためライブラリ棚は該リフタの昇降方向に沿った面に縦１列にしか設置することができない。従って、ライブラリ棚の棚数を確保したい場合でも、階上ステーション側には製造設備があるため、上方への増設は階下ステーション側の天井高さ内に限定されるという問題があった。

本発明は、上記階層入出庫式ストッカの有する問題点に鑑み、被加工物を一時保管するための棚を、階上フロアまで縦方向に設置することなく、所定数の棚数を確保できるようにした階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明のライブラリ棚装置は、階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置であって、該ライブラリ棚装置のライブラリ棚を、階上ステーションと階下ステーションとの間で被加工物の受け渡しを行うライブラリリフタのリフタ空間に面して設置するとともに、該ライブラリ棚に、階下ステーション側の側壁に開口した開口部を介してストッカ部との間で被加工物の受け渡しを行う取合口と、被加工物を一時保管するための複数の一時保管棚とを備え、該ライブラリ棚を横方向に自走可能にする走行手段を配設し、さらに、前記ライブラリ棚について、ストッカ部内に配設したスタッカクレーンとの取り合いより、ライブラリリフタとの取り合いを優先させる、ライブラリ棚の制御を、ライブラリリフタのリフタ制御装置に取り込んで行うとともに、該リフタ制御装置と前記スタッカクレーンを制御するストッカ制御装置との通信にてインターロックを掛ける制御装置を備えたことを特徴とする。

この場合において、複数の一時保管棚を縦及び横方向に備えることができる。

本発明の階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置によれば、ライブラリ棚装置のライブラリ棚を、階上ステーションと階下ステーションとの間で被加工物の受け渡しを行うライブラリリフタのリフタ空間に面して設置するとともに、ライブラリ棚に、階下ステーション側の側壁に開口した開口部を介してストッカ部との間で被加工物の受け渡しを行う取合口と、被加工物を一時保管するための複数の一時保管棚とを備えるようにしているので、被加工物を一時保管するための棚を、階上フロアまで縦方向に設置しないため、天井高さに限定されることなく、所定数の棚数を容易に確保することができる。

そして、ライブラリ棚装置のライブラリ棚について、ストッカ部内に配設したスタッカクレーンとの取り合いより、ライブラリリフタとの取り合いを優先させるようにすることにより、取合口でのリフタとスタッカクレーンとの干渉を避けることができ、かつ、例えば、階上ステーション側に設置した製造装置を優先して駆動することができるので、生産性を向上させることができる。

また、複数の一時保管棚を縦及び横方向に備えることにより、限定された階下フロア内で所定数のライブラリ棚数を簡易に確保することができる。

以下、本発明のライブラリ棚装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１〜図６に、本発明の階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置の一実施例を示す。

階層入出庫式ストッカＳは、同じ建屋内の上下に、階下ステーションＳ１と階上ステーションＳ２とを配設して構成し、この階下ステーションＳ１には複数段の保管棚３を複数横方向に配列して構成するストッカ部Ｓ３を配置し、かつ該ストッカ部Ｓ３内にはその長手方向に配列した保管棚に沿って走行し、所定の棚位置から被加工物を開口部及びリフタ取合口５１或いはスタッカクレーン取合口５２を介して入出庫できるようにしたスタッカクレーンＫとを配設する。
また、階上ステーションＳ２には、製造装置、加工装置、組立装置、検査装置等（以下「製造装置」という。）に対して、被加工物Ｇの入出庫を行うための入出庫口７２を配設する。
なお、スタッカクレーンＫは、ストッカ部Ｓ３内を走行し、ストッカ部Ｓ３内の所定の棚とリフタ取合口５１或いはスタッカクレーン取合口５２との間で被加工物Ｇを搬送移載するようにする。
また、階下、階上両ステーション間に被加工物Ｇを効率的に搬送移載するようにしたライブラリリフタＬを配設する。

このライブラリリフタＬは、階層入出庫式ストッカＳの階上床Ｆ２の一部を切り欠き、階下、階上両ステーションＳ１、Ｓ２間を導通するようにして形成したリフタ空間Ｄ内に配設するもので、これは階下床Ｆ１と階上天井Ｃ間にリフタポール１をほぼ垂直になるようにして配設し、このリフタポール１に沿って、かつほぼその全長に亘ってリフタ昇降体２を昇降可能に、さらには所定位置で停止するようにするとともに、該リフタ昇降体２には移載装置２１を備えて入出庫口となるリフタ取合口５１或いはスタッカクレーン取合口５２にて被加工物等Ｇの受け渡し動作を確実に行えるようにして構成する。
なお、リフタ空間Ｄは、図２に示すように、外壁に沿って垂直方向に配設するようにして、階下、階上両ステーションＳ１、Ｓ２間における被加工物Ｇの搬送移載を効率的に行えるようにすることができる。

この移載装置２１を備えたリフタ昇降体２は、少なくとも階下ステーションＳ１側の側壁Ｗに開口した開口部７の位置に配設したリフタ取合口５１或いはスタッカクレーン取合口５２と、階上ステーションＳ２に配設した製造装置４との間に、被加工物Ｇを搬送できるようにしてリフタの昇降工程を定めるようにする。これにより、リフタ空間Ｄ内を昇降するリフタ昇降体２の移載装置２１にて、階下ステーションＳ１にあっては入出庫口となるリフタ取合口５１、スタッカクレーン取合口５２或いはライブラリ棚５の複数段ある保管棚の任意の１つとの間で被加工物Ｇを受け渡しし、また、階上ステーションＳ２にあっては、入出庫口７２を介して、製造装置４側の入出庫ポート８との間で被加工物Ｇを受け渡しするようにする。
なお、階下ステーションＳ１側の所定位置には、ストッカ部Ｓ３への被加工物Ｇの入庫或いは出庫を行うための開口部７を形成し、この開口部７位置にライブラリ棚５を横移動可能に配設する。
この移載装置２１は、特に限定されるものではないが、例えば、リフタ昇降体２に伸縮するようにした、所謂テレスコピック式の複数本からなる移載アーム２２を備えるようにすることができる。

また、階下側の空間内にはその内側面上下方向に沿って、かつストッカ部Ｓ３及び製造装置４への被加工物Ｇの受け渡しに支障のない位置に一時保管するためのライブラリ棚５を配設する。
この被加工物Ｇを一時保管するためのライブラリ棚５は１つの箱フレームとし、この箱フレーム形のライブラリ棚５に、リフタ昇降体２にて上下方向に搬送される被加工物Ｇを上下方向に１列状に保管できるようにした複数段、特に限定されるものではないが、例えば、３段の保管棚５６、５７、５８を有する保管棚段列５Ａと、この保管棚段列５Ａに隣接して被加工物Ｇの入出庫口となるリフタ取合口５１、スタッカクレーン取合口５２を有する取合口列５Ｂとを配設して一体とするとともに、この箱フレーム形のライブラリ棚５を棚架台５０上に配設し、かつ横方向に往復移動可能なように構成し、これにより各段の保管棚５６、５７、５８に、リフタ空間Ｄ側のライブラリリフタＬにより被加工物Ｇの受け取り或いは払い出しが行えるようにする。

この被加工物Ｇの入出庫口となるリフタ取合口５１、スタッカクレーン取合口５２は、図３に示すように、取合口列５Ｂの上段側にリフタ取合口５１を、下段側にスタッカクレーン取合口５２をそれぞれ上下に配置し、各取合口５１、５２には、それぞれ被加工物Ｇの情報読取手段５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂを配設する。
この情報読取手段５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂにより、被加工物Ｇをリフタ取合口５１又はスタッカクレーン取合口５２側に受け渡しする際、移載装置２１の移載アーム２２位置を確認し、かつ定位置になるように構成する。

また、棚架台５０上に配設したライブラリ棚５を、定位置に停止したとき、このリフタ取合口５１、スタッカクレーン取合口５２を有する取合口列５Ｂの位置が、階下ステーションＳ１のストッカ側壁Ｗに形成するようにした開口部７と一致するようにして、これによりストッカ側のスタッカクレーンＫにて開口部７及び取合口５１、５２を経てライブラリリフタＬに移載可能とするようにする。このストッカ側壁Ｗに形成する開口部７には、開口部７を開閉することができるシャッタ７１を配設することもある。

なお、本実施例では、１つのライブラリ棚５に１列の保管棚段列５Ａと入出庫口となる取合口５１、５２を有する取合口列５Ｂとを隣接配置して構成しているが、この保管棚段列５Ａを図示省略したが、取合口５１、５２を有する取合口列５Ｂの左右両側に配設することも可能である。
このライブラリ棚５は、ライブラリ棚５の横方向に走行移動可能範囲となる長さを備えた棚架台５０の上に、ガイドレール等を介して横方向に走行移動可能に配設するが、この走行移動は走行手段６、特に限定されるものではないが、例えば、リニアモータ、直動ベアリング等を採用することができる。

この走行手段６として直動ベアリングを採用する場合、サーボモータ側６１を棚架台５０側に固定し、直線状のリニアガイド６２をライブラリ棚５の下方に配設し、サーボモータ６１の駆動方向を選択的に切り替えることでライブラリ棚５を右横方向或いは左横方向へ走行移動するようにする。なお、この場合、最大走行範囲の規制と定位置で停止するよう、左極限用のリミットスイッチ６３と右極限用のリミットスイッチ６４とを、それぞれ棚架台５０の左右両端部に取り付ける。

なお、本実施例では、階下ステーションＳ１にストッカ部Ｓ３を配設し、このストッカ部Ｓ３に保管している被加工物ＧをスタッカクレーンＫにて開口部７、取合口５１、５２の位置まで搬送し、これをライブラリリフタＬにて階上ステーションＳ２に配設した入出庫口７２を介して製造装置４側の入出庫ポート８へ供給し、或いはその反対に搬送するようにしているが、この階下ステーションＳ１にも製造装置（図示省略）を配設して、階下階上両ステーションＳ１、Ｓ２にて製造或いは組立を行うようにすることもできる。

次に、このライブラリ棚装置の作用について説明する。
まず、ストッカ側処理について、図４に示すフロー図に従って説明する。
階下ステーションＳ１内に走行可能に配設したスタッカクレーンＫがストッカ内を開口部７に向かって走行しているときにスタッカより移載要求があり、ライブラリリフタＬはライブラリ棚５の取合口のない側の保管棚段列５Ａ（５６、５７、５８）にアクセスしている場合、スタッカクレーンＫはそのまま開口部７まで走行する。
そして、ライブラリ棚５の位置は、スタッカクレーンとの取合口のない反対側の保管棚段列５Ａ位置かを検出する。そして保管棚段列５Ａ位置を検知すると、ライブラリ棚移動指示を出し、これにより、ライブラリ棚５は走行手段６の駆動にて取合口５１、５２のある取合口列５Ｂ側を、例えば、右から真中に移動させ、スタッカクレーンＫによる積卸動作を開始し、その動作を完了する。
この場合、上側のリフタ取合口５１は、ライブラリリフタＬ側からストッカ側への移載を、また、下側のスタッカクレーン取合口５２は、ストッカ側からライブラリリフタＬ側への移載を行うものとなる。

次に、ライブラリ棚の動作時の処理について、図５に示す処理フロー図に従って説明する。
リフタ制御装置において、搬送コントローラより指示受信し、指示番地は現在棚位置と同じ棚か否かを検出する。この場合、同じ棚でないと検出するとストッカ制御装置とアクセスするとともに、スタッカクレーンとの取合口と同じ棚列かをも検出する。このとき、スタッカクレーンＫがリフタ取合口５１と積卸動作をしていなければ、ライブラリリフタＬがライブラリ棚の所定位置と積卸動作が可能となるように、ライブラリ棚移動指示を出し、ライブラリ棚を移動させる。その後、ライブラリリフタＬによる積卸動作を開始し、その動作を完了する。
なお、搬送コントローラより指示受信し、指示番地が現在棚位置と同じ棚と検出した場合、直ちにライブラリリフタＬによる積卸動作を開始し、その動作を完了するようにする。
また、スタッカクレーンとアクセス中、スタッカクレーンとの取合口と同じ棚列と検出するとライブラリリフタＬによる積卸動作を開始し、その動作を完了するようにする。

また、上記動作を円滑に行うため、スタッカクレーンＫによる移載作業と、ライブラリリフタＬによる移載作業との間に、互いに衝突しないよう、インターロックを掛けるようにする。
具体的には、図６に示すように、ライブラリ棚５の駆動及びセンサは、ライブラリリフタＬのリフタ制御装置のＣＰＵ（シーケンサ）に取り込み、スタッカクレーンＫとの取り合いはストッカ制御装置のＣＰＵとの通信にて行う。
なお、このインターロックは、ライブラリ棚５が移動中やＩＤ位置が上端にない場合は、スタッカクレーンＫ、ライブラリリフタＬ共にライブラリ棚５の被加工物Ｇ（搬送物）と取り合い不可とする。
また、スタッカクレーンＫがライブラリ棚５と移載を行う場合、ライブラリ棚５は移動禁止となり、ＩＤリーダは上端である。リフタは少なくともスタッカクレーンＫが移載する棚には移載禁止となるようにする。
ライブラリリフタＬがライブラリ棚５と移載を行う場合、ライブラリ棚５は移動禁止となり、ＩＤリーダは上端である。スタッカクレーンＫは、少なくとも、ライブラリリフタＬが移載する棚には移載禁止となるようにする。

以上、本発明のライブラリ棚装置について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明のライブラリ棚装置は、被加工物を一時保管するための棚を、階上フロアまで縦方向に設置することなく、所定数の棚数を確保できることから、階層入出庫式ストッカに隣接配置するライブラリリフタ用のライブラリ棚装置の用途に好適に用いることができる。

本発明の階層入出庫式ストッカに隣接配置するライブラリリフタ用のライブラリ棚装置の一実施例を示す縦断側面図である。 平面図である。 ライブラリ棚を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図である。 棚動作時のストッカ側処理フローである。 棚動作時のリフタ側処理フローである。 制御回路の処理フローである。

Ｓ１ 階下ステーション
Ｓ２ 階上ステーション
Ｓ３ ストッカ部
Ｇ 被加工物
Ｋ スタッカクレーン
Ｌ ライブラリリフタ
Ｆ１ 階下床
Ｆ２ 階上床
Ｃ 天井
Ｄ リフタ空間
Ｗ 側壁
１ リフタポール
２ リフタ昇降体
２１ 移載装置
２２ 移載アーム
３ 保管棚
４ 製造装置
５ ライブラリ棚
５Ａ 保管棚段列
５Ｂ 取合口列
５０ 棚架台
５１ リフタ取合口
５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ 情報読取手段
５２ スタッカクレーン取合口
５６、５７、５８ 保管棚
６ 走行手段
６１ サーボモータ
６２ リニアガイド
７ 開口部
７１ シャッタ
７２ 入出庫口
８ 入出庫ポート

Claims (2)

1. 階層入出庫式ストッカに隣接配置したライブラリリフタ用のライブラリ棚装置であって、該ライブラリ棚装置のライブラリ棚を、階上ステーションと階下ステーションとの間で被加工物の受け渡しを行うライブラリリフタのリフタ空間に面して設置するとともに、該ライブラリ棚に、階下ステーション側の側壁に開口した開口部を介してストッカ部との間で被加工物の受け渡しを行う取合口と、被加工物を一時保管するための複数の一時保管棚とを備え、該ライブラリ棚を横方向に自走可能にする走行手段を配設し、さらに、前記ライブラリ棚について、ストッカ部内に配設したスタッカクレーンとの取り合いより、ライブラリリフタとの取り合いを優先させる、ライブラリ棚の制御を、ライブラリリフタのリフタ制御装置に取り込んで行うとともに、該リフタ制御装置と前記スタッカクレーンを制御するストッカ制御装置との通信にてインターロックを掛ける制御装置を備えたことを特徴とするライブラリ棚装置。
2. 複数の一時保管棚を縦及び横方向に備えたことを特徴とする請求項１記載のライブラリ棚装置。

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