JP6050924B2 - スタッカクレーン - Google Patents

Description

本発明は、複数の格納室を有して、これら複数の格納室に収納されている物品を所定位置であるステーションに搬出する出庫や、ステーションから物品を所定の格納室に搬入する入庫を行うスタッカクレーンであって、クリーンな環境で使用されることが必要でありながら、高価で特殊な部材を必要としない安価なスタッカクレーンに関する。

工場、事業場あるいは配送や流通を担う場所においては、様々な物品や部品を、多くの格納室に整然と収納する倉庫が、設置されていることが多い。この倉庫は、「自動倉庫」と呼ばれ、複数の格納室を有しており、この複数の格納室のそれぞれは、所定の物品を格納している。また、これら複数の格納室のそれぞれは、物品を格納するだけでなく、格納している物品を、格納室群の外にある所定位置（ステーションと呼ばれる）に、搬出させることもある。また、このステーションから所定の物品を、複数の格納室の所定位置に搬入させることもあり、自動倉庫は、前者のような出庫や後者のような入庫を受けることで、工場での製造や、流通センターでの保管などに必要となる所定部物品を、所定期間にわたって、分別できる所定位置に格納できる。

ここで、この自動倉庫の入庫と出庫には、スタッカクレーンが用いられる。

スタッカクレーンは、様々な種類を有しているが、一般的に用いられるものである。スタッカクレーンは、多くの場合、モノレールである単一のレール上を往復走行するためのフレーム（上下に略平行に延びるマストを中心とした構造体）と、出庫や入庫対象となる物品を乗せるキャリッジを備えている。このキャリッジは、複数の格納庫の位置に合わせて物品を移動させるので、上下に昇降する。また、フレームそのものは、レール上を往復走行する。

また、このレールは、複数の格納室に沿って設けられ、スタッカクレーンのフレームは、この複数の格納室に沿ってレール上を往復走行する。この往復運度にあわせて、キャリッジが上下に昇降する。この往復走行と昇降動作とが組み合わさることで、スタッカクレーンは、キャリッジを複数の格納室のいずれかに対応させることができ、格納室に物品を入庫させたり、格納室から物品を出庫させたりできる。

このように、スタッカクレーンは、レール上を往復走行するので、スタッカクレーンのフレームには、レールを走行できる駆動装置が備わっている。また、駆動装置は、電力を必要とし、マストやその他のフレームに取り付けられている。もちろん、駆動装置は、フレームをレール上で往復走行させるだけでなく、キャリッジの昇降動作をも生じさせる。

この駆動装置は、電力を必要とするので、従来技術におけるスタッカクレーンは、レールに沿った電力供給ラインであるトロリーを備えている。トロリーが無い場合には、電源ケーブル、チェーンベルトのような機械装置で動作させる必要があるので、スタッカクレーンの高速動作に適していない。このようなトロリーは、必ずスタッカクレーンの動作部分やレールと接触して、電力を駆動装置に供給する。

これに対して、スタッカクレーンに非接触に給電出来るように、受電コイルや電源カプラを用いる技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−８１２１９号公報 特開２００２−３６２７１０号公報 特開２００８−２３６９９７号公報

ここで、トロリーを用いたスタッカクレーンの駆動装置への給電においては、トロリーが集電子に接触する必要がある。この接触によって、集電子とトロリーとの間では、摩擦が生じるので、トロリーや集電子が、擦り切れつつ粉塵を生じさせてしまう。もちろん、磨耗も生じるので、トロリーや集電子の定期的なメンテナンスを必要ともする。また集電子とトロリーとの摩擦が生じることで、スタッカクレーンの往復走行時に騒音が生じてしまうことが多い。
このような、粉塵、磨耗、交換、騒音といった問題は、化学品，薬品、精密機器、食品などを取り扱わなければならない工場や流通センターでは、好ましくない。

一方、特許文献１は、受電コイルやカプラなどの非接触給電を用いることで、スタッカクレーンや給電ラインと、給電部分（受電コイルやカプラなど）との接触を生じさせない。このため、摩擦がなく、磨耗、粉塵発生、騒音や短期間での交換などの問題は少ない。このため、特許文献１に代表される非接触給電を用いるスタッカクレーンは、半導体製造工場などのクリーンルームなどで用いられる。

しかしながら、受電コイルやカプラは非常に高価であり、スタッカクレーンへの装着も手間が多く、スタッカクレーンそのものが非常に高価となってしまう問題を有している。クリーンルームの要求度の非常に高い半導体製造工場などでは、設備投資に可能なコストが大きくても問題ないが、半導体製造工場よりは低い程度のクリーンルーム度（いわゆる準クリーンルームからクリーンルームの間）が要求される工場や流通センターでは、スタッカクレーンに投資できるコストにも限りがある。

なお、従来技術におけるレール（モノレール）上を往復走行するスタッカクレーンでは、スタッカクレーンそのものを動作させる駆動装置と、全体の制御装置に電力が供給される。このため、上述のトロリーは、スタッカクレーンの駆動装置や全体の制御装置へ給電を行う。ここで、スタッカクレーンは、レール上を往復走行する。駆動装置は、スタッカクレーンに備わっているので、トロリーは、レールに沿って備わる必要がある。スタッカクレーンのレール上の移動に合わせて、駆動装置もレール上を移動することになる。このため、電力の供給を必要とする駆動装置がレールに沿って移動することになるので、電力を供給できるトロリーは、レールに沿っている必要がある。

一方で、トロリーを用いる従来技術のスタッカクレーンでは、粉塵、騒音、交換といった問題で、これら準クリーンルームからクリーンルームの間程度でのクリーン度が要求される工場や流通センターで使用しにくい問題があった。トロリーがレールに沿って設けられることで、トロリーに加わる接触や圧力によって、トロリーそのものが磨耗して粉塵を生じさせることがあるからである。

なお、蓄電池を用いた車両や移動装置は、当然ながら様々な技術が提案されているが（例えば、特許文献２、３参照）、これらは、自動倉庫で使用される往復走行による入庫と出庫を行うスタッカクレーンとは、全く別の技術分野であり、スタッカクレーンの参考や適用技術となるものではない。

以上のように、従来技術のスタッカクレーンは、半導体装置の製造工場のように、投資コストを大きくしてでも、高いクリーン度を保つ必要のある工場や流通センターほどではないが、一般的な工場や流通センターよりも高いクリーン度が要求される工場や流通センターでは、（１）磨耗による粉塵、（２）騒音、（３）短期間での交換やメンテナンス、（４）高コスト、といった問題を有していた。
本発明は、これらの問題を解決するとともに、一定のクリーン度が要求される工場や流通センターなどに適したスタッカクレーンを提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明のスタッカクレーンは、複数の格納室からの所定物品の出庫および入庫の少なくとも一方を行う自動倉庫に用いられるスタッカクレーンであって、出庫および入庫の少なくとも一つを行う場合に、複数の格納室のいずれかに出庫もしくは入庫する前記所定物品を取り扱う作業ステーションと、レール上を往復走行するフレームと、フレームにおいて昇降動作すると共に複数の格納室に所定物品を出し入れするキャリッジと、フレームのレール上の往復走行、キャリッジの昇降動作およびキャリッジによる所定物品の出し入れの少なくとも一つを駆動する駆動部と、駆動部に電力を供給するキャパシタと、を、備え、作業ステーションは、充電用電極を有する充電器を有し、キャパシタは、充電用電極と電気的に接続して充電を受ける受電用端子を有して、キャパシタは、充電器からの充電を受け、作業ステーションは、レール上のいずれかの部位に固定されて設置され、キャパシタは、フレームおよびキャリッジにより、所定物品の出庫および入庫に用いられる電力を保有し、キャパシタは、フレームおよびキャリッジが、自動倉庫が有する全ての格納室と作業ステーションとの移動距離を、往復走行および昇降できる電力（以下、「理想電力量」という）以上を有することが可能であり、キャパシタは、フレームおよび駆動部の少なくとも一部に設けられ、フレームが作業ステーションに接続する際に、充電用電極と受電用端子とが電気的に接触して、充電器は、キャパシタに充電し、充電器は、理想電力量以上の電力を、キャパシタに充電可能であり、充電器は、フレームが、作業ステーションと接触する接触時間内に、理想電力量を充電でき、複数の格納室は、座標によってその位置が定義され、充電器は、当該座標に対応する必要電力を定義する対応テーブルを記憶しており、充電器は、対応テーブルに対応した必要電力を、キャパシタに充電する。

本発明のスタッカクレーンは、（１）磨耗による粉塵、（２）騒音、（３）短期間での交換やメンテナンス、（４）高コストといった全ての問題を一度に解決できる。加えて、簡易な構造で構成できるので、現在使用されているスタッカクレーンの、簡便な改良で実現できる。結果として、得られる本発明のスタッカクレーンは、低コストを維持でき、普及が容易となる。

特に、この範囲のクリーン度が要求される工場や流通センターに適したスタッカクレーンで、実用性の高い十分なものが実現されていない現状があったが、本発明は、この事業性の問題も解決できる。結果として、一定のクリーン度が要求される工場や流通センターでの、自動倉庫を用いた最適な作業が実現され、工場などでの作業効率が極めて向上するメリットももたらす。

もちろん、本発明のスタッカクレーンは、自動倉庫以外での使用にも適用できる。

本発明の実施の形態１における自動倉庫の模式図であり、自動倉庫を上から見た状態を示している。 本発明の実施の形態１における自動倉庫１００の斜視図である。 本発明の実施の形態１における格納領域の模式図である。 スタッカクレーンの模式図である。 本発明の実施の形態１における充電器とキャパシタとの充電状態を示す説明図である。 図５で示される充電の様子を示すスタッカクレーンの詳細を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１における充電後のスタッカクレーンの状態を示す説明図である。 図７を逆方向から見た状態を示している。 本発明の実施の形態３における自動倉庫の模式図である。

本発明の第１の発明に係るスタッカクレーンは、複数の格納室からの所定物品の出庫および入庫の少なくとも一方を行う自動倉庫に用いられるスタッカクレーンであって、出庫および入庫の少なくとも一つを行う場合に、複数の格納室のいずれかに出庫もしくは入庫する所定物品を取り扱う作業ステーションと、レール上を往復走行するフレームと、フレームにおいて昇降動作すると共に複数の格納室に所定物品を出し入れするキャリッジと、フレームのレール上の往復走行、キャリッジの昇降動作およびキャリッジによる所定物品の出し入れの少なくとも一つを駆動する駆動部と、駆動部に電力を供給するキャパシタと、を、備え、作業ステーションは、充電用電極を有する充電器を有し、キャパシタは、充電用電極と電気的に接続して充電を受ける受電用端子を有して、キャパシタは、充電器からの充電を受ける。

この構成により、スタッカクレーンは、トロリーのような電力供給路を必要とせず、不要な騒音、磨耗、粉塵を発生させる必要がない。

本発明の第２の発明に係るスタッカクレーンでは、第１の発明に加えて、ステーションは、レール上のいずれかの部位に固定されて設置される。

この構成により、作業ステーションが備える充電器は、必ずキャパシタと電気的な接触を行える。

本発明の第３の発明に係るスタッカクレーンでは、第１又は第２の発明に加えて、キャリッジは、フォーク、ローラおよびベルトの少なくとも一つを、所定物品の出し入れに対応させて有する。

この構成により、キャリッジは、所定物品を、格納室に出しいれできる。

本発明の第４の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第３のいずれかの発明に加えて、キャパシタは、フレームおよびキャリッジにより、所定物品の出庫および入庫に用いられる電力を保有する。

この構成により、スタッカクレーンは、独立して自らが有するキャパシタの電力だけで、入庫や出庫の動作を行える。結果として、継続的に外部からの電力供給を要せず、電力供給路の磨耗やメンテナンスが不要となる。

本発明の第５の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第４のいずれかの発明に加えて、キャパシタは、フレームが、自動倉庫が有する所定の格納室と作業ステーションとの移動距離を、往復走行できる電力（以下、「最低電力量」という）以上を有することが可能である。

この構成により、スタッカクレーンは、キャパシタの電力だけで、最低限の作業を行える。

本発明の第６の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第４のいずれか記載のキャパシタは、フレームおよびキャリッジが、自動倉庫が有する全ての格納室と作業ステーションとの移動距離を、往復走行および昇降できる電力（以下、「理想電力量」という）以上を有することが可能である。

この構成により、スタッカクレーンは、自動倉庫が備える全ての格納室における入庫や出庫を、一度の充電のみで行える。

本発明の第７の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第６のいずれかの発明に加えて、キャパシタは、フレームおよび駆動部の少なくとも一部に設けられ、フレームが作業ステーションに接続する際に、充電用電極と受電用端子とが電気的に接触して、充電器は、キャパシタに充電する。

この構成により、キャパシタへの充電は、特別なタイミングや作業を必要としない。

本発明の第８の発明に係るスタッカクレーンでは、第５又は第６の発明に加えて、充電器は、少なくとも最低電力量以上理想電力量以下の電力を、キャパシタに充電可能である。

この構成により、スタッカクレーンは、キャパシタの電力だけで、様々な動作を実現できる。

本発明の第９の発明に係るスタッカクレーンでは、第８の発明に加えて、充電器は、理想電力量以上の電力を、キャパシタに充電可能である。

この構成により、スタッカクレーンは、充電回数を更に減少でき、入庫や出庫の作業効率を向上させることができる。

本発明の第１０の発明に係るスタッカクレーンでは、第５又は第６の発明に加えて、充電器は、フレームが、作業ステーションと接触する接触時間内に、最低電力量もしくは理想電力量を充電できる。

この構成により、キャパシタは、スタッカクレーンが作業ステーションで必要不可欠な動作の際に充電を終えるので、充電のためだけの余分な時間や手間を有さない。例えば、入庫や出庫に必要な所定物品を作業台に載せたりする時間を活用して、キャパシタに充電される。

本発明の第１１の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第１０のいずれかの発明に加えて、スタッカクレーンは、準クリーンルームからクリーンルームの間で必要とされるクリーン度が要求される領域で使用される。

本発明の第１２の発明に係るスタッカクレーンでは、第１１の発明に加えて、スタッカクレーンはクラス１０，０００（可視塵埃無し）のクリーン度が要求される領域で使用される。

これらの構成により、従来は手薄であったクリーン度が要求される工場や流通センターでの、低コストのスタッカクレーンが実現される。

本発明の第１３の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第１２のいずれかの発明に加えて、駆動部は、モーターを有しており、往復走行の減速時および昇降動作の降下動作時の少なくとも一方に、モーターは、回生電力を生じさせ、キャパシタは、回生電力を回収充電できる。

この構成により、キャパシタは、充電回数を減少できる。また、充電時間も減少できるので、充電に要する手間と時間を減少させて、スタッカクレーンの稼働率を高めて、自動倉庫での作業コストを低減できる。

本発明の第１４の発明に係るスタッカクレーンでは、第８から第１０のいずれかの発明に加えて、複数の格納室は、座標によってその位置が定義され、充電器は、当該座標に対応する必要電力を定義する対応テーブルを記憶しており、充電器は、対応テーブルに対応した必要電力を、キャパシタに充電する。

この構成により、スタッカクレーンは、必要な電力を、キャパシタに充電でき、充電作業の効率を上げることができる。

本発明の第１５の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第１１のいずれかの発明に加えて、レールの両端は、一対となる作業ステーションを有しており、一対の作業ステーションのそれぞれは、充電器を有しており、

フレームは、一対の作業ステーションの内、移動距離の近い作業ステーションもしくは入庫もしくは出庫する格納室に近い作業ステーションに移動して、充電器からのキャパシタへの充電を受ける。

この構成により、充電作業の効率化が図られる。

本発明の第１６の発明に係るスタッカクレーンでは、第１から第１５のいずれかの発明に加えて、キャパシタは、有している電力の残容量を計算する算出部を更に備え、算出部は、算容量の情報を、充電器に送信する。

この構成により、過充電や充電不足が防止される。結果として、スタッカクレーンの入庫や出庫の動作効率が上がり、スタッカクレーンそのものの動作効率が向上する。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（自動倉庫について）
まず、自動倉庫について説明する。図１は、本発明の実施の形態１における自動倉庫の模式図であり、自動倉庫を上から見た状態を示している。自動倉庫１００は、図１に示されるように、格納領域２０を備えている。図１に示される自動倉庫１００では、複数の格納室２１を有する格納領域２０を備えており、格納領域２０においては、格納室２１は、整然と区分けされている。また、自動倉庫１００の略中央に、レール３０が設けられている。格納領域２０は、このレール３０の両側に設けられ、レール３０の両側のそれぞれに設けられる複数の格納室２１のそれぞれで、所定物品５０の出庫や入庫が行われる。

また、図１は、自動倉庫１００を上から見た模式図であるが、自動倉庫１００の詳細を斜視図として示したものが図２である。図２は、本発明の実施の形態１における自動倉庫１００の斜視図である。図１と同様に、格納領域２０に個々の格納室２１が備わっており、その間を抜けるように貫くレール３０が備わっている。レール３０上を、フレーム２（スタッカクレーン１）が往復走行する。その両サイド（あるいは片サイド）に作業ステーション１０が備わっている。図１では、作業ステーション１０は、レール３０に重複する位置に設けられているが、図２では、レール３０と異なる位置に設けられている。

作業ステーション１０は、所定物品５０の入庫や出庫における設置作業などに用いられるので、このような設置位置でもよい。また、自動倉庫１００の備える格納室２１のそれぞれは、部屋状でなくとも、図２に示されるように、骨組みで構成されても良い。このような骨組みで形成される格納室２１の間を、フレーム２がレール３０上を往復走行し、フレーム２において、キャリッジ３が昇降動作する。これによって、所定物品５０が、所定の格納室２１で入庫や出庫を行われる。

レール３０は、スタッカクレーン１が往復走行して移動する。スタッカクレーン１は、後述するフレーム２とキャリッジ３を主たる要素としてその外形を構成する。このフレーム２とキャリッジ３（および他の必要な要素）を要素としてスタッカクレーン１を説明する都合上、レール３０を往復走行して移動する要素を、フレーム２として説明する（結局、スタッカクレーン１が往復走行していることと同様の意味となるが、スタッカクレーン１は、レール上を往復走行するフレーム２などを含む全体であるので、往復走行するものをフレームとして説明する）。

格納領域２０のそれぞれは、上述のように、複数の格納室２１が備わっており、複数の格納室２１は、いわゆる棚のように間仕切りされた空間が、並んでいる。図３は、本発明の実施の形態１における格納領域の模式図である。格納領域２０には、図３に示されるように整然と区分された複数の格納室２１が備わっている。

もちろん、図３のように複数の格納室２１が整然と区分されていなくとも、異なる形状や大きさの格納室２１が並んでいてもよい。図３は、格納領域２０を正面から見た状態を示している。すなわち、複数の格納室２１の入り口側が見えている状態である。複数の格納室２１のそれぞれは、様々な目的（製造部品の保管、製造後物品の保管、あるいはこれらの一時的な保管など）に応じて、所定物品５０を保管する。もちろん、所定物品５０が保管されてない空き状態の格納室２１も存在する。

図３では、複数の格納室２１の内、格納室２１Ａに所定物品５０Ａが保管されており、格納室２１Ｂに所定物品５０Ｂが保管されている。これら所定物品５０Ａや所定物品５０Ｂのそれぞれは、スタッカクレーン１によって、格納室２１Ａおよび格納室２１Ｂのそれぞれに入庫されたものである。あるいは、既に保管されているこれら所定物品５０Ａと所定物品５０Ｂのそれぞれは、スタッカクレーン１によって、格納室２１Ａおよび格納室２１Ｂから取り出されて出庫されることもある。

このように、自動倉庫１００は、レール３０と、このレール３０を用いて出庫や入庫のための移動を行うスタッカクレーンと、所定物品５０を保管したり取り出したりするための複数の格納室２１を備える。

加えて、自動倉庫１００は、スタッカクレーン１によって出庫や入庫された所定物品５０を取り扱う作業ステーション１０を、少なくとも１つを備える。図１では、作業ステーション１０は、自動倉庫１００の両端に一つずつ設けられている。もちろん、両端は一例であり、自動倉庫１００のある部分に作業ステーション１０が設置されていれば良い。また、作業ステーション１０は、レール３０の両端、一端、途中などのいずれかに設置されればよい。レール３０の両端、一端、途中などのいずれかの場所に設置されることで、レール３０の往復走行によって移動するスタッカクレーン１が、作業ステーション１０と対応しやすくなる。

なお、図１では、説明の便宜のために、作業ステーション１０は、一端に設置されているものを、作業ステーション１０Ａ、他端に設置されているものを作業ステーション１０Ｂとして示している。

スタッカクレーン１は、レール３０の往復走行をベースに、複数の格納室２１のいずれかに、所定物品５０を入庫したり、複数の格納室２１のいずれかから所定物品５０を出庫したりする。この入庫や出庫の際に、対象となる所定物品５０の設置や取扱が、作業ステーション１０において行われる。このため、作業ステーション１０には、作業者が制御する制御装置が取り付けられていたり、作業者が人的作業をする作業スペースが設けられていたりしてもよい。

このように、本発明のスタッカクレーンは、このような自動倉庫１００に用いられる。

（全体概要）
実施の形態１のスタッカクレーンの全体概要を説明する。スタッカクレーン１は、上述のように、自動倉庫１００に主に用いられる。もちろん、自動倉庫１００にその使用が限られるものではない。

図４は、スタッカクレーンの模式図である。スタッカクレーン１は、外形の大部分を形成するフレーム２を有する。フレーム２は、両側の枠となるサイドフレーム２１と上下の枠となる上下フレーム２２によって構成されて、フレーム２は、全体として枠状の形状を有する。このフレーム２が、レール３０に嵌合して、レール３０上を、往復走行する。このフレーム２の往復走行によって、スタッカクレーン１が、レール３０上を往復走行することになる。

また、スタッカクレーン１では、フレーム２にキャリッジ３が備わっている。キャリッジ３は、フレーム２に取り付けられており、フレーム２において上下に昇降動作する。また、キャリッジ３は、所定物品５０を載せることができるので、昇降動作に合わせて、所定物品５０を、所定の格納室２１に出し入れできる。

また、スタッカクレーン１は、このフレーム２の往復走行とキャリッジ３の昇降動作を駆動する駆動部４を備えている。さらには、この駆動部４やその他のスタッカクレーン１に関する（場合によっては作業ステーション１０に関する）動作を制御する、制御部７を備えている。但し、この制御部７は、スタッカクレーン１の中心要素となるフレーム２に取り付けられてもよいし、別に取り付けられてもよいし、作業ステーション１０に取りつけられてもよい。

駆動部４が、フレーム２をレール３０上で往復走行させるとともに、キャリッジ３を昇降動作させることで、スタッカクレーン１は、所定物品５０を乗せることのできるキャリッジ３をＸ軸およびＹ軸の種々の座標に移動させることができる。この結果、スタッカクレーン１は、格納領域２０においてＸ軸およびＹ軸に配置されている複数の格納室２１に、所定物品５０を入れたり、格納室２１から所定物品５０を出したりすることができる。

スタッカクレーン１は、このフレーム２の往復走行とキャリッジ３の昇降動作を行わせる電力を供給するキャパシタ５を備えている。すなわち、キャパシタ５は、駆動部４に電力を供給する。このキャパシタ５からの供給電力によって、駆動部４は、必要に応じて設定されたフレーム２の往復走行とキャリッジ３との昇降動作を実行させる。

また、作業ステーション１０は、充電用電極６１を有する充電器６を有する。キャパシタ５は、受電用端子５１を有しており、この充電用電極６１と受電用端子５１との電気的な接続が生じることにより、充電器６は、キャパシタ５に電力を充電する。すなわち、作業ステーション１０は、往復走行で移動してきたフレーム２（スタッカクレーン１）に備わるキャパシタ５に充電し、キャパシタ５が有する電力で、駆動部４は、フレーム２の往復走行とキャリッジ３の昇降動作を行わせることができるようになる。

ここで、キャパシタ５は、往復走行に従って移動するフレーム２に取り付けられており、充電は、レール３０の端部などに設置されている作業ステーション１０において行われる。このため、従来技術で用いられていたトロリーのように、レール３０に沿った電力供給路は不要となる。この結果、フレーム２の往復走行に伴った、トロリーの磨耗が生じることがなくなり、粉塵も生じない。すなわち、フレーム２やキャリッジ３から構成されるスタッカクレーン１は、移動の中での電力供給を受けることなく、独立して動作できる。このことが、磨耗や粉塵の発生を防止できる。

フレーム２とキャリッジ３を中心要素とするスタッカクレーン１は、フレーム２がレール３０上を往復走行する際に、所定物品５０の出庫や入庫の取扱のために、必ず作業ステーション１０に到達するタイミングを有する。作業ステーション１０において、スタッカクレーン１は、出庫した所定物品５０を作業台に出したり、入庫する所定物品５０を作業台から受け取ったりする。この際には、スタッカクレーン１と作業ステーション１０とは、接触する状態である。

言い換えれば、キャパシタ５と充電器６とが接触できるようになるので、両者は電気的に接触できる。特に、充電器６と充電用電極６１と受電用端子５１とが電気的に接触できる。この電気的接触で、キャパシタ５には、高速に充電できる。スタッカクレーン１は、格納室２１からの出庫および格納室２１への入庫において、必ず作業ステーション１０と接触（物理的に接触しなくても、近接する位置に到達することも含む）する。加えて、入庫や出庫は、自動倉庫１００が使用されている間では、頻繁に行われる。すなわち、スタッカクレーン１（フレーム２）は、頻繁に作業ステーション１０と接触を行うことになる。

図５は、本発明の実施の形態１における充電器とキャパシタとの充電状態を示す説明図である。フレーム２は、レール３０上を往復走行して、レール３０のある位置に設置されている作業ステーション１０に接触する。作業ステーション１０は、充電器６を備えている。またフレーム２もしくは駆動部４は、キャパシタ５を備えている（もちろん、キャパシタ５は、フレーム２などと独立した部材として備えられていても良いし、何らかの部材に含まれていてもよい）。

作業ステーション１０は、作業ステーション１０に到達したキャパシタ５が接触しやすい（物理的に）位置に、充電器６を備える。また、フレーム２も、作業ステーション１０に到達した際に、充電器６と接触しやすい位置に、キャパシタ５を備えることが好適である。この結果、フレーム２がレール３０上を往復走行して作業ステーション１０に到達することで、充電器６とキャパシタ５とが、物理的に接触しやすくなる。

充電器６は、キャパシタ５に充電を可能とする充電用電極６１を備えており、キャパシタ５は、充電用電極６１と電気的に接触する受電用端子５１を備えている。図５に示されるように、フレーム２が作業ステーション１０に到達すると、充電用電極６１と受電用端子５１とが電気的に接触するようになっている（物理的に嵌合したり表面接触したりするように、フレーム２の移動が制御されている）。

この結果、充電用電極６１から受電用端子５１に、充電器６からの電力がキャパシタ５に供給される。フレーム２は、出庫した所定物品５０を作業ステーション１０の作業台に設置したり、入庫するべき所定物品５０を作業ステーションの作業代から受け取ったりする作業を行う。この作業には、所定の時間を要する。充電器６は、その構造と仕様の設定によって、この所定の作業時間で、必要な電力をキャパシタ５に充電できる。この充電によって、キャパシタ５は、フレーム２が備える駆動部４が必要とする電力を有するようになる。

キャパシタ５の電力によって、駆動部４は、フレーム２のレール３０上の往復走行およびキャリッジ３の昇降動作を実現できる。

このため、キャパシタ５は、フレーム２の往復走行およびキャリッジ３の昇降動作を担保できるだけの電力、特に、所定物品５０の所定の格納室２１からの出庫もしくは所定の格納室２１への入庫に必要となる電力を保有する。この電力を保有することで、駆動部４が、キャパシタ５の電力を利用するだけで（従来技術のように、レール３０に沿ってもうけられたトロリー、電線、電源路を必要とすることなく）、フレーム２とキャリッジ３とを動作させることができる。すなわち、スタッカクレーン１は、作業ステーション１０との接触時での充電によるだけで、入庫や出庫に必要な電力をまかなって、自動倉庫１００で必要とされる役割を果たすことができる。もちろん、トロリーの磨耗もないので、頻繁なメンテナンスや修理も不要である。結果として、稼働時間率を上げることができ、自動倉庫１００を必要とする工場や流通センターでの作業コストを低減できる。

このように、実施の形態１のスタッカクレーン１は、従来技術の、（１）磨耗による粉塵、（２）騒音、（３）短期間での交換やメンテナンス、（４）高コスト、といった問題を解決できる。

また、図６は、図５で示される充電の様子を示すスタッカクレーンの詳細を示す斜視図である。

図６に示されるように、作業ステーション１０とフレーム２（スタッカクレーン１）とが接触（近接）している。このとき、作業ステーション１０は、充電器６を有しており、この充電器６は、充電用電極６１を有している。一方、この作業ステーション１０に接触（近接）するフレーム２は、キャパシタ５を有している。このキャパシタ５は、充電用電極６１に対応する受電用端子５１を有しており、この充電用電極６１と受電用端子５１とは、電気的に接触できる。

図６では、充電用電極６１と受電用端子５１とが電気的に接触（嵌合したり、外形的に接触したりする）する。これは、スタッカクレーン１の外形を形成するフレーム２が、入庫や出庫に必要な所定物品５０の作業ステーション１０への運搬（からの運搬）を行うために、フレーム２が、作業ステーション１０へ到達する場合に生じる。

充電用電極６１と受電用端子５１との電気的な接触により、充電器６は、キャパシタ５に充電を行える。このとき、充電は、高速に行われる。より詳細には、フレーム２（スタッカクレーン１）が作業ステーション１０に到達している期間（所定物品を下ろしたり、載せたりする作業時間）において、充電が完了する。

充電が終了すると、キャパシタ５は、駆動部４を通じて、フレーム２の往復走行とキャリッジ３の昇降動作を実現できる電力を有するようになる。図７は、本発明の実施の形態１における充電後のスタッカクレーンの状態を示す説明図である。

図７では、充電器６による充電の終わったキャパシタ５を有するフレーム２が、レール３０に沿って往復走行を開始し、作業ステーション１０から遠ざかっていく様子が示されている。このとき、キャパシタ５が有する電力が、駆動部４を動かして、駆動部４が、この往復走行を実現する。もちろん、所定の場所にフレーム２が到達すれば、駆動部４は、キャパシタ５が有する電力を活用して、キャリッジ３が昇降動作して、キャリッジ３に載せている（その前に、作業ステーション１０でキャリッジ３に載せられている）所定物品が所定の格納室２１に入庫される。

あるいは、所定の場所でキャリッジ３が昇降動作して、格納室５１におかれている所定物品をキャリッジ３が受け取って出庫が行われる。

これらのフレーム２やキャリッジ３の動作は、充電器６によって充電されたキャパシタ５の有する電力によって行われ、従来技術のようにレール３０に沿って設けられたトロリーのような給電路を必要としない。このため、フレーム２とキャリッジ３とを中心要素とするスタッカクレーン１は、キャパシタ５の電力だけで動作できるので、余分な摩擦、磨耗、粉塵、騒音などを生じさせることがない。

図８は、図７を逆方向から見た状態を示している。この逆方向からの明らかな通り、作業ステーション１０を基点に、スタッカクレーン１は、キャパシタ５の有する電力だけで、レール３０上の往復走行およびキャリッジ３による昇降動作の組み合わせによって、所定の格納室２１での所定物品５０の入庫と出庫を実現できる。

次に、各部の詳細と各処理の詳細について説明する。

（充電）
図５や図６に示されるように、フレーム２が、作業ステーション１０と接触することで、充電器６の充電用電極６１とキャパシタの受電用端子５１との電気的な接続が実現される。この電気的な接続の度に（必ず全て出なければならないわけではない）、キャパシタ５には、必要な電力が供給される。また、図１に示されるように、作業ステーション１０が、レール３０の両端にそれぞれ一対で設けられる場合には、キャパシタ５は、一方の作業ステーション１０Ａが備える充電器６から充電されてもよいし、他方の作業ステーション１０Ｂが備える充電器６から充電されてもよい。もちろん、これら以外に作業ステーション１０が備わる場合には、当該作業ステーション１０が備える充電器６から充電されればよい。

あるいは、作業ステーション１０ではなく、レール３０のいずれかの場所に充電器６が設けられておけば、キャパシタ５は、この充電器６との接触によって、充電される。いずれも、従来技術のように、フレーム２の往復走行にあわせた線的な充電から、往復走行の途中で生じる停止時（作業時）の点での充電が、実施の形態１のスタッカクレーン１の特徴である。もちろん、キャパシタ５を備えていることも特徴である。

（最低電力量の充電）
スタッカクレーン１は、フレーム２のレール３０上での往復走行と、キャリッジ３の昇降動作を行うことによって、格納領域２０で区分けされている複数の格納室２１に、キャリッジ３を到達させることができる。すなわち、複数の格納室２１の内、入庫や出庫の対象として設定された特定格納室２１に、キャリッジ３が到達できることで、スタッカクレーン１は、所定物品５０をこの特定格納室２１に入庫したり、所定物品５０をこの特定格納室２１から出庫したりすることができる。

スタッカクレーン１による出庫や入庫の作業は、いずれの状態や位置（フレーム２の位置）からはじまってもよいし、開始タイミングも自由である。しかし、分かりやすく考えれば、スタッカクレーン１による出庫や入庫は、作業ステーション１０から開始されると考えればよい。作業ステーション１０で、入庫や出庫に必要な所定物品５０が設置される上、作業ステーションに、入庫や出庫の作業に必要な操作盤（作業者が操作することもある）が設置されていることが多いからである。

このため、スタッカクレーン１による出庫や入庫の作業は、作業ステーション１０がその開始位置（開始時刻）と考えることが、適当であり分かりやすい。

ここで、作業ステーション１０から、ある一つの特定格納室２１にフレーム２およびキャリッジ３を移動させて所定物品５０の入庫もしくは出庫を行うだけの作業がありえる（あるいは、これに加えて、特定格納室２１で入庫もしくは出庫した後で、フレーム２およびキャリッジ３を作業ステーション１０に戻す作業も含む）。すなわち、スタッカクレーン１の最低限の作業量は、この一つの特定格納室２１における、所定物品５０の入庫と出庫だけである。

このような最低限の作業量に必要となるキャパシタ５の電力量を、「最低電力量」として定義する。実際には、キャパシタ５からの電力が、駆動部４を動作させて、駆動部４がフレーム２およびキャリッジ３を動作させる。

このため、フレーム２が作業ステーション１０に到達している際に（充電器６とキャパシタ５とが電気的に接触している際に）、充電器６は、キャパシタ５に対して、少なくともこの最低電力量を充電することが適当である。言い換えれば、キャパシタ５は、作業期間中には、少なくともこの最低電力量を有していることが適当である。

キャパシタ５が、作業期間中には、少なくともこの最低電力量を有していれば、作業途中で電力不足で停止することがないからである。スタッカクレーン１が、一つの特定格納室２１での入庫もしくは出庫を行って、作業ステーション１０に戻ってくることができるからである。このようであれば、作業ステーション１０で、再び充電作業が行われるので、スタッカクレーン１の作業（フレーム２の移動など）が、電力不足を原因に、途切れることがなくなるからである。

また、作業ステーション１０において、充電器６がキャパシタ５を充電するが、フレーム２（スタッカクレーン１）が作業ステーション１０に到達する際に、この充電が行われる。このため、充電に必要な回数や時間が減少し、充電による余分な手間やコストが減少する。更には、スタッカクレーン１の稼働率が高まって、自動倉庫の作業コストが低減するメリットも生じる。

（理想電力量）

図１に示されるように、格納領域２０には、多数の格納室が備わっていることも多い。スタッカクレーン１は、作業ステーション１０で複数の所定物品５０を得て、複数の格納室２１のいくつかに（あるいは全部に）入庫させる作業を行うことがありえる。あるいは、スタッカクレーン１は、複数の格納室２１のいくつかから（あるいは全部から）出庫させる作業を行うことがありえる。あるいは、作業ステーション１０を離れた後で、スタッカクレーン１は、複数の格納室２１で、あるときには出庫を、あるときには入庫を続けて行うことがありえる。

このように、スタッカクレーン１は、作業ステーション１０を離れた後で、複数の格納室２１（場合によっては、全ての格納室２１）に、フレーム２およびキャリッジ３を、移動させる必要があることも多い。この場合には、キャパシタ５は、これに見合う電力を必要とする。このように、全ての格納室（ある自動倉庫１００が有している）２１と、作業ステーション１０との間を、フレーム２の往復走行およびキャリッジ３の昇降動作の全てを移動させるのに必要な電力を、「理想電力用」として定義する。

充電器６は、キャパシタ５に対して、この理想電力量以上を充電することも好適である。言いかえれば、キャパシタ５は、この理想電力量以上を有していることが好適であるし、可能である。キャパシタ５が、この理想電力量以上を有していることで、スタッカクレーン１は、電力不足などの理由によって、一端作業ステーション１０を離れた後で、複数の格納室２１のそれぞれでの入庫や出庫を実施することができる。

この場合であれば、作業ステーション１０で一端充電されたキャパシタ５は、設置されている複数の格納室２１の全てでの、入庫や出庫の作業を、スタッカクレーン１に行わせることができる。

このように、キャパシタ５は、最低電力量以上理想電力量以下（もちろんそれ以上も含む）を、有することができる能力を有していることが、自動倉庫１００で使用される、本発明のスタッカクレーン１には好適である。もちろん、充電器６は、キャパシタ５に対して、最低電力量以上理想電力量以下（それ以上も含む）を、一度の充電作業で充電できることが適当である。

（充電方法）
充電器６は、上述のように、充電用電極６１をキャパシタ５の受電用端子５１に電気的に接触させることで、キャパシタ５に充電できる。キャパシタ５は、フレーム２および駆動部４の少なくとも一部に設けられ、フレーム２が作業ステーション１０に接続あるいは接触する際に、充電器６の充電用電極６１と受電用端子５１とが電気的に接触する。この接触では、表面的な接触、嵌合、その他が生じて、充電が実現される。

充電器６は、上述のように、この充電の際に、最低電力量以上理想電力量以下（あるいはそれ以上）の電力を、キャパシタ５に充電可能であることが好ましい。例えば、充電器６およびキャパシタ５の充電能力、電力能力、充電用電極６１や受電用端子５１の電力移動能力などが、この条件に合わせて作りこまれればよい。これらは、スタッカクレーン１と自動倉庫１００の大きさや仕様によって定まる。

また、繰り返しになるが、充電器６がキャパシタ５に理想電力量以上の電力を充電可能であることも好適である。キャパシタ５が、理想電力量以上の電力を有することで、スタッカクレーン１は、長時間にわたって、多くの格納室２１において、所定物品５０の入庫や出庫の作業を行える。

（充電時間）
また、充電器６は、フレーム２が作業ステーション１０と接触（作業ステーション１０に到達している状態）している接触時間内に、必要な電力を、キャパシタ５に充電できることが好適である。フレーム２は、入庫や出庫に関する作業で作業ステーション１０に接触（物理的に接触していないが、事実上近接している状態を含む）する作業時間を有している。

この作業時間において、充電器６は、キャパシタ５と電気的に接触している。このため、充電器６は、この作業時間内で、必要な電力をキャパシタ５に充電することが求められる。必要な電力は、自動倉庫１００での作業仕様によって異なるが、上述で定義した最低電力量以上理想電力量以下である。もちろん、理想電力量以上であってもよい。

充電器６およびキャパシタ５は、充電用電極６１および受電用端子５１を含めて、作業ステーション１０でのスタッカクレーン１の作業時間内に、必要な電力量の充電が完了するように設定されていることが好ましい。

（フレーム）
フレーム２は、図４、図５に示されるように、スタッカクレーン１の外形を構成する。ここで、スタッカクレーン１は、フレーム２とキャリッジ３までの構成要素で形成された構造物を定義するのか、駆動部４、キャパシタ５、レール３０、作業ステーション１０などの要素も含んで構成された構造物を定義するのかは、特段の問題ではない。要は、自動倉庫１００での、所定物品５０の移動、出庫、入庫、その他を実行できる機械器具であればよい。

フレーム２は、一般的には、略垂直方向に一対となった棒状部材と、この一対の棒状部材の上下を接続する一対の棒状部材とが、方形を形成する。この方形が、フレーム２となって、レール３０上を往復走行できる。このため、往復走行に必要な、レール３０に対する嵌合部分や、車輪を有していてもよい。

また、フレーム２は、キャリッジ３、駆動部４、キャパシタ５を備えていることもよい。このとき、フレーム２に直接的に備えても良いし、間接的に備えても良い。

フレーム２が、レール３０上を往復走行することで、自動倉庫１００のＸ軸を移動できる（自動倉庫１００の水平方向をＸ軸と定義する場合）。

（キャリッジ）
キャリッジ３は、フレーム２に取り付けられて昇降動作する。キャリッジ３は、格納室２１から出庫したり、格納室２１に入庫したりする所定物品５０を乗せることができる。この所定物品を乗せた状態で、昇降動作することで、目的とする格納室２１に所定物品を対応させることができる。

キャリッジ３は、フレーム２において、略垂直方向に伸びる一対の棒状部材を接続するように取り付けられて、この垂直方向に伸びる一対の棒状部材を昇降動作して上下する。この上下によって、キャリッジ３は、自動倉庫１００のＹ軸を移動できる（自動倉庫１００の垂直方向をＹ軸と定義する場合）。

これらの結果、スタッカクレーン１は、フレーム２とキャリッジ３とを組み合わせて、必要な格納室２１に、所定物品５０を対応させることができる。

また、キャリッジ３は、フォーク、ローラおよびベルトの少なくとも一つを、所定物品５０の出し入れに合わせて有する。これらフォーク、ローラおよびベルトの少なくとも一つを用いて、格納室２１に所定物品５０を挿入したり、格納室２１から所定物品５０と取り出したりする。

（作業ステーション）
作業ステーション１０は、レール３０の一部に設けられる。好適には、レール３０の一端もしくは両端に設けられる。但し、図１などに示されるように、作業ステーション１０は、レール３０に重複した端部に設けられなければならないわけではなく、レール３０と離隔した場所で設けられてもよい。いずれにしても、レール３０上を往復走行して近接するフレーム２（スタッカクレーン１）との、充電や所定物品の取扱作業ができる位置に、作業ステーション１０が設置されれば良い。

作業ステーション１０は、上述の通り、自動倉庫１００の備える格納室２１に所定物品５０を入庫させる際に、対象となる所定物品５０を、作業台に設置する。あるいは、格納室２１から出庫された所定物品５０を作業台に載せて、次の作業に使用可能とする。

作業ステーション１０には、操作盤が備わっており、スタッカクレーン１の動作を操作する作業者によって、この操作盤が操作される。もちろん、自動化、半自動化されていてもよい。作業者は、複数の格納室２１のいずれに所定物品を入庫させるか、複数の格納室２１のいずれかから所定物品を出庫させるかを、操作盤を操作して決定する。

また、上述の通り、作業ステーション１０は、充電器６を有しており、キャパシタ５に充電する。充電器６は、キャパシタ５と接触しやすい位置に装着されていることが好適であり、交換可能であることも好適である。

以上のように、実施の形態１のスタッカクレーン１は、従来問題を解決するだけでなく、作業ステーション１０での作業時に、必要な充電を行える。この結果、フレーム２とキャリッジ３を中心要素とするスタッカクレーン１は、複数の格納室２１での入庫と出庫を、独立して実行できる。

（実施の形態２）

次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２では、本発明のスタッカクレーン１の最適使用環境を説明する。

実施の形態１で説明したように、本発明のスタッカクレーン１は、レールに沿ったトロリーを必要としないので、磨耗による粉塵を発生させない。このため、非常にクリーンな環境が要求される工場や流通センターで使用される。また、現在使用されている自動倉庫１００やスタッカクレーン１の多くの部品や要素を流用しつつ、本発明のスタッカクレーン１が製造されるので、低コストである。

このため、本発明のスタッカクレーン１は、半導体製造工場などのように、究極的なクリーン度が要求される工場や流通センターでは使用ができないが、準クリーンルームからクリーンルームの間で必要とされるクリーン度が要求される領域（工場や流通センター）で、好適に使用される。

ここで、クリーンルームの度合いは、ＪＩＳ規格やＩＳＯ規格などでクラス分けされる。本発明のスタッカクレーン１は、クラス１００００以上のクリーン度が要求される領域で使用される。

このクラス１００００以上のクリーン度はＩＳＯ規格では、ＩＳＯ７に分類される。当該クラスは、一般的には可視される粉塵が見当たらない程度をいう。もちろん、これは一例であり、これ以外のクリーン度で定義される領域で使用されても良い。要は、本発明のスタッカクレーン１は、高度なクリーン度が要求されるクリーンルームで使用されるために、カプラなどの高価な部品で一品製作されるスタッカクレーンまでを必要としないが、低コストのままで、一定のクリーン度が要求されるクリーンルームで使用されることが必要とされる。

特に、実施の形態１で説明したように、従来技術のスタッカクレーンで用いられていた要素の一部を流用しつつ、新たな要素や新たな機能を、最適に追加・組み合わせることで、上述のようなクリーン度が要求される領域での使用が可能となっている。

一定以上のクリーン度は必要であるが、高コストとなってしまうクリーン度までは要求されないという、従来技術ではケアが余りされていなかったクリーン度の工場や流通センターで、最適に使用されるスタッカクレーン１が、本発明では提供される。この結果、様々な工場や流通センターでの自動倉庫１００が、使用されるようになる。

（実施の形態３）

次に、実施の形態３について説明する。

実施の形態３では、充電器６による充電が、自動倉庫１００が備える複数の格納室２１に合わせて行われることについて説明する。

図９は、本発明の実施の形態３における自動倉庫の模式図である。自動倉庫１００には、スタッカクレーン１が備わっており、スタッカクレーン１は、フレーム２がレール３０上を往復走行させつつキャリッジ３を昇降動作させる。このとき、基準位置は、作業ステーション１０である。図９では、作業ステーション１０は、レール３０の両端に設けられている。

自動倉庫１００は、複数の格納室２１を設けている。複数の格納室２１の個数は、自動倉庫１００が設置される工場や流通センターによって様々である。ここで、図９の水平方向をＸ軸とし、垂直方向をＹ軸とすると、複数の格納室２１のそれぞれは、Ｘ軸とＹ軸の座標値によってその位置が定義される。

フレーム２およびキャリッジ３は、作業ステーション１０を基準として（作業ステーション１０で、キャパシタ５が充電されるので）、作業ステーション１０と座標値で示される格納室２１との距離を、必要な移動距離として算出できる。駆動部４は、この必要な移動距離に合わせて、フレーム２とキャリッジ３とを往復走行および昇降動作させる必要がある。

充電器６は、この格納室２１のそれぞれを定義する座標値に基づく移動距離と、この移動距離に対応する必要電力を定義する対応テーブルを記憶している。作業ステーション１０での操作盤による操作では、座標値で定義される所定の格納室２１での入庫や出庫を決定する。このため、操作盤での操作（すなわち作業者）は、入庫や出庫を行う対象となる格納室２１の座標を把握している。この座標値に基づいて、充電器６は、対応テーブルを読み出して必要な電力量を把握することができる。

充電器６は、この把握した電力量を、キャパシタ５に充電する。図５には、作業ステーション１０Ａに近い位置に、格納室２１Ｄが存在する。一方、作業ステーション１０Ｂに近い位置に、格納室２１Ｃが存在する。

フレーム２とキャリッジ３（スタッカクレーン１）が、作業ステーション１０Ａを基準として格納室２１Ｄに移動する場合には、２１Ｄの座標値から、移動量は少なくて済む。一方、作業ステーション１０Ａを基準として、フレーム２とキャリッジ３が、格納室２１Ｃに移動する場合には、２１Ｃの座標値から、移動量は大きくなる。充電器６は、対応テーブルによって、この移動量に合わせた（座標値に合わせた）必要な電力量を把握できる。

この把握に基づいて、充電器６は、キャパシタ５に必要な電力を充電できる。

もちろん、作業ステーション１０Ｂを基準とした格納室２１Ｃ、２１Ｄの場合も同様である。なお、フレーム２とキャリッジ３とを合わせて、本体部として定義してもよい。

また、フレーム２とキャリッジ３とを備える本体部は、所定の格納室２１での所定物品５０の出し入れを終えたあとは、必要な作業ステーション１０に移動する。このとき、作業ステーション１０が、図９のように両端に一対として設けられる場合には、格納室２１の座標値によって、本体部から近い作業ステーション１０が定まる。例えば、格納室２１Ｃに本体部が位置する場合には、作業ステーション１０Ｂが近い。逆に、格納室２１Ｄに本体部が位置する場合には、作業ステーション１０Ａが近い。

このような場合には、キャパシタ５の電力消費を低減するために、本体部は、近い作業ステーション１０に移動することが適当である。加えて、移動した作業ステーション１０が備える充電器６が、キャパシタ５に充電することが適当である。この場合のほうが、キャパシタが消費している電力が少ないので、充電に要する時間が少なくて済むからである。

充電器６は、作業ステーション１０での作業時間内に、必要な充電を終わらせることが必要であるので、このように格納室２１から近い作業ステーション１０に移動することは、充電器６によるキャパシタ５への充電時間の短縮（充電時間の規定の厳守）をも実現できる。

（キャパシタによる電力量計算）
また、キャパシタ５は、有している電力の残容量を算出する算出部を更に備えることも好適である。

この算出部は、算出結果である残容量を充電器６に、通信手段によって送信する。例えば、キャパシタ５が充電器６と接触する際に、算出部は残容量を充電器６に送信する。充電器６は、この残容量を基にして、キャパシタ５への充電を行う。この結果、充電器６は、過充電を防止したり、充電不足を防止できたりする。また、充電を容易とできるメリットもある。

あるいは、無線や有線通信で、予め算出部が残容量を充電器６に送信している場合には、充電器６は、作業ステーション１０での作業時間と充電可能時間との関係を割り出すことができる。この結果、作業時間内に、充電不足が生じにくいようになる。あるいは、作業時間が、充電必要時間に足りない場合には、作業者や操作盤が、手動もしくは自動で、本体部を移動させる距離を、キャパシタ５に残っている電力量にあわせるように変更してもよい。

以上のように、実施の形態３のスタッカクレーン１は、充電における過充電や充電不足を防止したり、移動距離にあわせた効率的な充電を実現したりできる。

なお、キャパシタ５が、自身の残容量を算出して、これを充電器６に通信する方式ではなく、充電器６が、キャパシタ５の残容量を把握していることでもよい。充電器６は、キャパシタ５に充電を行うので、キャパシタ５の残容量を把握することは容易である。充電開始時のキャパシタ５の残容量と、実際に充電した量とを考慮すれば、充電器６は、キャパシタ５の残容量を把握しやすい。また、フレーム２やキャリッジ３の動作は、作業ステーション１０において制御されるので、作業ステーション１０は、フレーム２やキャリッジ３（要はスタッカクレーン１）の動作量、すなわち消費電力量を測ることができる。この結果、作業ステーション１０に設けられている充電器６は、キャパシタ５の残容量を算出（推定）できるようになる。電圧が測定されれば、当該キャパシタの使用電流値を前提として、消費電力量を算出できるので、この結果、充電器６は、キャパシタ５の残容量を算出できる。

この結果、充電器６は、作業ステーション１０が備える制御部を介して、キャパシタ５への充電タイミングを調整することができる。このようであれば、キャパシタ５への充電が、作業者のいる作業ステーション１０において管理されることもできるようになる。

（実施の形態４）

次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４では、回生電力の活用について説明する。

駆動部４は、フレーム２とキャリッジ３とを動作させる。このとき、フレーム２は、レール３０上を往復走行し、キャリッジ３は、フレーム２を昇降動作する。すなわち、いずれも直線運動を行う。このため、駆動部４は、モーターを備えており、このモーターの駆動によって、これら直線運動を実現する。

モーターは、回転運動を生じさせるが、フレーム２の往復走行やキャリッジ３の昇降動作の必要速度に応じて、その回転運動の回転速度を変化させる。ここで、フレーム２の往復走行やキャリッジ３の昇降動作の少なくとも一方において、減速を必要とする場合がある。この減速時には、モーターの回転数も減少する。

このようなモーターの回転数が減少する際には、磁界と電界との関係から、モーターでは、いわゆる回生電力が発生する。モーター自身が、電力を発電するようになるのである。

駆動部４は、キャパシタ５が有する電力によって動作するので、キャパシタ５と電気的に接続している。すなわち、モーターも、キャパシタ５と電気的に接続する。このため、モーターで発生する上述の回生電力を、キャパシタ５が回収充電できる。この回収充電によって、キャパシタ５は、充電器６による充電のみだけでなく、電力を有することができるようになる。

自動倉庫１００は、多くの格納室２１を有しているので、フレーム２の往復走行やキャリッジ３の昇降動作は、加速をもって行われる場合と、減速を持って行われる場合とを混在させることが多い。すなわち、自動倉庫１００におけるスタッカクレーン１の動作は、駆動部４に含まれるモーターの減速動作を、頻繁に生じさせることがある。この減速動作によって、モーターは、回生電力を発生させることも多い。

実施の形態４のスタッカクレーン１のキャパシタ５は、この回生電力を回収充電することで、充電器６からの充電だけでない電力を有することができる。この結果、キャパシタ５による駆動部４の動作時間が長くなり、スタッカクレーン１の動作時間が長くなる。特に、作業ステーション１０での充電の頻度を下げることもできるので、スタッカクレーン１による入庫や出庫の動作効率を上げることが可能となる。

例えば、回生電力の回収充電が多ければ、キャパシタ５は、作業ステーション１０が備える充電器での充電回数を少なくできる。特に、上述のように、キャパシタ５が、算出部を備えており、残容量を把握できる場合には、回生電力の回収充電とも合わせて、本体部そのものが、作業ステーション１０に戻らなければならないのか、そうではないのかを、把握できる。

この結果、本体部が、作業ステーション１０に戻らなければならない回数（充電のために）が減少する。本体部の移動距離が減って、入庫や出庫の作業効率は向上するし、移動距離が減れば、キャパシタ５の消費電力も少なくなるので、ますます作業ステーション１０への移動回数が減るプラスメリットの連鎖が生じる。

あるいは、例えば、ある格納室２１から他の格納室２１に所定物品を移動させるだけの操作が多い場合には、キャパシタ５の電力が残りやすいことにおいて、回生電力の回収充電は好適である。

このように、フレーム２や駆動部４などの本体部がキャパシタ５を備えていることで、モーターからの回生電力を回収充電できるメリットが生じる。

以上、実施の形態４におけるスタッカクレーン１は、回生電力を活用できることで、スタッカクレーン１の動作効率を向上させることができる。

なお、実施の形態１〜４で説明されたスタッカクレーンは、本発明の趣旨を説明する一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変形や改造を含む。

１ スタッカクレーン
２ フレーム
３ キャリッジ
４ 駆動部
５ キャパシタ
５１ 受電用端子
６ 充電器
６１ 充電用電極
１０ 作業ステーション
２０ 格納領域
２１ 格納室
３０ レール
５０ 所定物品
１００ 自動倉庫

Claims (5)

1. 複数の格納室からの所定物品の出庫および入庫の少なくとも一方を行う自動倉庫に用いられるスタッカクレーンであって、
   前記出庫および前記入庫の少なくとも一つを行う場合に、前記複数の格納室のいずれかに出庫もしくは入庫する前記所定物品を取り扱う作業ステーションと、
   レール上を往復走行するフレームと、
   前記フレームにおいて昇降動作すると共に前記複数の格納室に前記所定物品を出し入れするキャリッジと、
   前記フレームの前記レール上の往復走行、前記キャリッジの昇降動作および前記キャリッジによる前記所定物品の出し入れの少なくとも一つを駆動する駆動部と、
   前記駆動部に電力を供給するキャパシタと、を、備え、
   前記作業ステーションは、充電用電極を有する充電器を有し、前記キャパシタは、前記充電用電極と電気的に接続して充電を受ける受電用端子を有して、前記キャパシタは、前記充電器からの充電を受け、
   前記作業ステーションは、前記レール上のいずれかの部位に固定されて設置され、
   前記キャパシタは、前記フレームおよび前記キャリッジにより、前記所定物品の出庫および入庫に用いられる電力を保有し、
   前記キャパシタは、前記フレームおよび前記キャリッジが、前記自動倉庫が有する全ての格納室と前記作業ステーションとの移動距離を、往復走行および昇降できる電力（以下、「理想電力量」という）以上を有することが可能であり、
   前記キャパシタは、前記フレームおよび前記駆動部の少なくとも一部に設けられ、前記フレームが前記作業ステーションに接続する際に、前記充電用電極と前記受電用端子とが電気的に接触して、前記充電器は、前記キャパシタに充電し、
   前記充電器は、前記理想電力量以上の電力を、前記キャパシタに充電可能であり、
   前記充電器は、前記フレームが、前記作業ステーションと接触する接触時間内に、前記理想電力量を充電でき、
   前記複数の格納室は、座標によってその位置が定義され、前記充電器は、当該座標に対応する必要電力を定義する対応テーブルを記憶しており、前記充電器は、前記対応テーブルに対応した必要電力を、前記キャパシタに充電する、スタッカクレーン。
2. 前記キャリッジは、フォーク、ローラおよびベルトの少なくとも一つを、前記所定物品の出し入れに対応させて有する、請求項１記載のスタッカクレーン。
3. 前記スタッカクレーンは、準クリーンルームからクリーンルームの間で必要とされるクリーン度が要求される領域で使用される、請求項１または２記載のスタッカクレーン。
4. 前記スタッカクレーンはクラス１０，０００（可視塵埃無し）のクリーン度が要求される領域で使用される、請求項３記載のスタッカクレーン。
5. 前記キャパシタは、有している電力の残容量を計算する算出部を更に備え、前記算出部は、前記残容量の情報を、前記充電器に送信する、請求項１から４のいずれか記載のスタッカクレーン。