JP6429013B2 - ストック装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬入された貯蔵物を収容する収容部を上下に複数段有した複数のストッカーを備えるストック装置に関する。

短尺管ガラスの製造工程として、短尺管ガラスの元となる長尺管ガラスを所定長さ毎に切断した後、切り出された短尺管ガラスにレーザー光を照射して、その両端部の処理を行う工程がある。処理後の短尺管ガラスは、傷の有無や寸法精度を検査された後、多数の短尺管ガラスを収容可能なトレイに収容される。

トレイに収容された短尺管ガラスは、複数のトレイを保持可能なストック装置にて貯蔵される。このストック装置には、トレイの取り付けや取り外し等を行いやすい良好な作業性や、省スペース性に優れることが要求される。ここで、短尺管ガラスを貯蔵の対象とするものではないが、上記の要求を満たすための装置が特許文献１に開示されている。

同文献に開示された装置は、使用済みの空のタンク（塗料用タンク）を貯蔵することが可能となっている。この装置は、上下方向に延びる回転軸と、この回転軸を中心に回転する上下で対となった円盤状の回転フレームと、回転軸の周囲を囲うように配置されると共に、対となった回転フレームを連結する上下方向に延びた複数の縦レールとを備えている。各縦レールには、タンクを収容可能なタンクホルダを上下複数段に亘って有したマガジンが取り付けられている。これにより、複数のマガジンが回転軸の周りで閉ループ（円環）をなすように並べられている。そして、同装置は、回転軸の駆動に伴って、複数のマガジンがその並びに沿って回転軸の周りを周回可能な構成となっている。

また、マガジンが周回する周回経路（円形の経路）上には、タンクホルダにタンクを搬入するための搬入位置（同文献では、タンク回収位置）と、タンクホルダからタンクを搬出するための搬出位置（同文献では、タンク取出位置）とが設けられている。さらに、搬入位置と搬出位置との各々には、マガジンを支持した状態で昇降可能なエレベーター装置が設置されており、エレベーター装置の昇降に伴って、マガジンが縦レールに沿って昇降する構成となっている。加えて、搬入位置には、当該搬入位置にあるマガジンに対して、予め設定された高さ位置からタンクをタンクホルダに搬入する搬入装置（同文献では、タンク回収装置）が設置されている。一方、搬出位置には、当該搬出位置にあるマガジンに対して、予め設定された高さ位置でタンクホルダからタンクを搬出する搬出装置（同文献では、タンク装着装置）が設置されている。

以上のような構成から、この装置においては、マガジンの周回及び昇降と、搬入装置及び搬出装置の稼働とにより、任意のタンクホルダにタンクが搬入される共に、任意のタンクホルダからタンクが搬出されるようになっている。

特開２００６−３３４５５１号公報

上記の装置を短尺管ガラスの貯蔵に適用すれば、トレイ（上記の装置においては、タンクに相当）の取り付けや取り外しを効率よく行うことができると共に、トレイが上下複数段に亘って保持されることから、省スペース性を確保することも可能である。しかしながら、これらの利点を有する一方で、上記の装置には、以下のような未だ解決すべき問題が残存している。

すなわち、上記の装置では、マガジンが搬入位置、或いは、搬出位置で昇降する際には、当該マガジンの重量をエレベーター装置が支えている。一方、複数のマガジンが回転軸の周りを周回する際には、全マガジンの重量を縦レール及び回転フレームを介して回転軸が支えている。つまり、回転軸は全マガジンの重量を支えた上で、さらに全マガジンを周回させなければならない状態となっている。そのため、同装置を短尺管ガラスの貯蔵に適用する場合には、回転軸への負荷を低減するべく、装置に貯蔵される短尺管ガラスの総重量の上限を抑制する必要があり、その収容能力に難が生じていた。なお、このような問題は、短尺管ガラスを貯蔵の対象とする場合のみならず、他の貯蔵物を貯蔵の対象とする場合にも同様に生じ得る問題である。

上記の事情に鑑みなされた本発明は、ストック装置における貯蔵物の収容能力を向上させることを技術的課題とする。

上記の課題を解決するために創案された本発明に係るストック装置は、搬入された貯蔵物を収容する収容部を上下に複数段有した複数のストッカーが、閉ループをなすように並べられてなるストッカー群と、このストッカー群を複数のストッカーの並びに沿って周回させる送り手段と、ストッカー群の周回経路上に設けられた搬入領域内でストッカーを昇降させる昇降手段と、搬入領域内でのストッカーの昇降に伴って、予め設定された高さ位置から収容部の各々に貯蔵物を搬入する搬入手段とを備えた装置であって、搬入領域外にあるストッカーを支持する支持部材を備えると共に、昇降手段が搬入領域内にあるストッカーを支持した状態で昇降する昇降部を有し、支持部材と、この支持部材と同一な高さ位置に移動して支持部材に隣接した昇降部とにより、周回中のストッカー群を支持するように構成されていることに特徴付けられる。

このような構成によれば、ストッカー群が周回経路に沿って周回する際に、各ストッカーの重量が支持部材、及び、当該支持部材に隣接した昇降部によって支えられるため、送り手段は各ストッカーの重量を支える必要がなく、ストッカー群を周回させるのみでよくなる。このことから、各ストッカーの収容部に多量の貯蔵物が収容され、その重量が極めて重くなった場合であっても、各ストッカーの重量に起因して送り手段に負荷が掛かることを防止できる。その結果、ストック装置における貯蔵物の収容能力を向上させることが可能となる。

上記の構成において、ストッカーが周回経路に沿って走行するための車輪部を有し、支持部材及び昇降部は車輪部を介してストッカーを下支えすることが好ましい。

このようにすれば、ストッカー群が周回経路に沿って周回する際に、当該ストッカー群に作用する抵抗が車輪部によって低減されるため、ストッカー群を周回させる送り手段について、その動力源の出力を抑制することが可能である。その結果、ストック装置の運用コストを抑制することができる。また、各ストッカーが車輪部を有することにより、より多量の貯蔵物が各ストッカーに収容された場合であっても、円滑に周回経路上を周回することが可能となる。さらに、ストッカーが車輪部を介して下支えされるため、昇降部において簡単な機構で容易にストッカーを昇降させることが可能である。そのため、ストック装置における貯蔵物の収容能力をさらに向上させることができる。

上記の構成において、支持部材と、この支持部材に隣接した昇降部との境界線に対して、境界線を通過する車輪部の回転軸が傾斜していることが好ましい。

支持部材と、この支持部材に隣接した昇降部との境界線に沿っては必然的に隙間が形成される。これにより、両者の境界線と、この境界線を通過する車輪部の回転軸とが平行である場合には、両者の間に形成された隙間に車輪部が一時的に嵌り込み、その衝撃で貯蔵物を傷付けてしまう恐れがある。しかしながら、両者の境界線に対して、境界線を通過する車輪部の回転軸が傾斜していれば、上記のような恐れを的確に排除することが可能である。

上記の構成において、複数のストッカーの相互間で、収容部の各々の配置が同様であることが好ましい。

このようにすれば、昇降中のストッカーを除いた他のストッカーの相互間では、収容部の各々が同一の高さ位置にある状態を維持することができる。このため、他のストッカーから貯蔵物の搬出を行うような場合に、その作業性を向上させることが可能である。

上記の構成において、昇降手段によるストッカーの昇降がサーボ機構によって制御されると共に、送り手段によるストッカー群の周回がサーボ機構によって制御されていることが好ましい。

このようにすれば、昇降手段によるストッカーの昇降、及び、送り手段によるストッカー群の周回を精密に制御することが可能となるため、貯蔵物の収容部への搬入を正確に行うことができる。

上記の構成において、複数のストッカーが円環をなすように並べられると共に、送り手段が複数のストッカーの各々と連結され、且つ円環の中心を回転中心として回転する回転体であることが好ましい。

このようにすれば、回転体を回転させることのみで、ストッカー群を周回経路に沿って周回させることが可能になる。このため、ストック装置の構成を簡便なものとすることができる。

以上のように、本発明によれば、ストック装置における貯蔵物の収容能力を向上させることが可能となる。

本発明の実施形態に係るストック装置を示す正面図である。 本発明の実施形態に係るストック装置を示す平面図である。 図３（ａ）は、本発明の実施形態に係るストック装置が備えるトレイを示す正面図であり、図３（ｂ）は、トレイを示す側面図である。 本発明の実施形態に係るストック装置が備える昇降レールとレールとの境界線の近傍を拡大して示す拡大平面図である。

以下、本発明の実施形態に係るストック装置について、添付の図面を参照して説明する。なお、以下に説明するストック装置は、貯蔵物として短尺管ガラスを収容する構成となっているが、この限りではなく、その他のガラス物品をはじめとして、任意の貯蔵物を収容する構成としてよい。

図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係るストック装置１は、搬入された短尺管ガラスＧを収容する収容部２ａを上下に複数段有した複数のストッカー２が、円環をなすように並べられてなるストッカー群３と、このストッカー群３を複数のストッカー２の並びに沿って周回させる送り手段（回転体）としての回転テーブル４と、ストッカー群３の周回経路上に一箇所設けられた搬入領域Ｃ内で、ストッカー２を昇降させる昇降手段としての昇降ステーション５と、搬入領域Ｃ内でのストッカー２の昇降に伴って、予め設定された高さ位置Ｈから収容部２ａの各々に短尺管ガラスＧを搬入する搬入手段としての搬入機６とを備えている。

また、ストック装置１は、搬入領域Ｃ外にあるストッカー２を支持する支持部材としてのレール７を備えている。さらに、昇降ステーション５は、搬入領域Ｃ内にある一台のストッカー２を支持した状態で昇降する昇降部としての昇降レール５ａを有している。そして、このストック装置１においては、レール７と、当該レール７と同一な高さ位置に移動してレール７に隣接した昇降レール５ａとの両者により、周回中のストッカー群３を支持するように構成されている。

ストッカー群３を構成する各ストッカー２は、上下に長尺な縦置き姿勢の板状体となっている。このストッカー２において、上下複数段に亘って配置された各収容部２ａは、短尺管ガラスＧを収容するためのトレイ２ａａと、このトレイ２ａａを保持するためのトレイホルダー２ａｂとを有している。なお、複数のストッカー２の相互間において、収容部２ａ（トレイ２ａａ及びトレイホルダー２ａｂ）の各々の配置は同様とされている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、トレイ２ａａには開口部２ａａａが形成されており、この開口部２ａａａ内に多数の短尺管ガラスＧを収容することが可能となっている。このトレイ２ａａは、トレイホルダー２ａｂに対して着脱が可能となっており、短尺管ガラスＧで満たされたトレイ２ａａをトレイホルダー２ａｂから取り外すと共に、空の新たなトレイ２ａａをトレイホルダー２ａｂに取り付けることができる。

ここで、搬入領域Ｃ外にある各ストッカー２に対し、作業者がトレイ２ａａの取り外し及び取り付けを行うような場合には、これらの作業の実施を容易なものとするため、各トレイ２ａａのうち、最上段に存するトレイ２ａａは、作業者の立つ床面からの高さが１３００ｍｍ〜１８００ｍｍの範囲内に配置されていることが好ましい。また、最下段に存するトレイ２ａａは、作業の立つ床面からの高さが４００ｍｍ〜８００ｍｍの範囲内に配置されていることが好ましい。なお、トレイ２ａａの取り外し及び取り付けについては、例えば、これらの作業を実施するロボットアームを設置し、当該ロボットアームによって行ってもよい。

また、各ストッカー２の下端部には、当該ストッカー２が周回経路に沿って走行（昇降レール５ａ上、及びレール７上を走行）するための車輪部としてのカムフォロア２ｂが取り付けられている。このカムフォロア２ｂは二輪が取り付けられており、両カムフォロア２ｂの各々の回転軸２ｂａは、平面視でストッカー群３が形作る円環の半径方向に対して傾斜している。さらに、図４に示すように、カムフォロア２ｂは、レール７と当該レール７に隣接した昇降レール５ａとの境界線Ｘを通過する際に、平面視で回転軸２ｂａが境界線Ｘに対して傾斜するようにストッカー２に取り付けられている。なお、レール７と昇降レール５ａとの境界線Ｘに沿っては、隙間Ｓが形成されている。

ここで、車輪部としては、カムフォロア２ｂに代えて、ローラー等を用いてもよい。また、ストッカー２には、必ずしもカムフォロア２ｂが取り付けられている必要はなく、各ストッカー２の周回経路に沿った滑り（昇降レール５ａ上、及びレール７上での滑り）により、ストッカー群３を周回させてもよい。

回転テーブル４は、平置き姿勢の円盤体となっている。この回転テーブル４の外縁部には、当該回転テーブル４と、複数のストッカー２の各々とを連結するＬ字型の連結体８が取り付けられている。この連結体８は、縦置き姿勢で回転テーブル４上に設置されたプレート８ａを備えており、プレート８ａには、ストッカー２の昇降を案内するための上下に延びた二本のガイドレール９が取り付けられている。

また、回転テーブル４は、平面視でストッカー群３が形作る円環の中心Ｏを回転中心として回転すると共に、回転に伴って自身と連結されたストッカー群３を周回経路に沿って周回させることが可能となっている。この回転テーブル４の回転はサーボ機構によって制御されている。そして、回転テーブル４が回転を開始すると、搬入領域Ｃ内のストッカー２（各トレイ２ａａが短尺管ガラスＧで満たされた状態のストッカー２）が搬入領域Ｃ外へと送り出されると共に、後続の新たなストッカー２（各トレイ２ａａが空の状態のストッカー２）が搬入領域Ｃ外から搬入領域Ｃ内へと引き入れられる。新たなストッカー２が搬入領域Ｃ内に引き入れられると、回転テーブル４が回転を停止する。そして、新たなストッカー２に対し、搬入機６による短尺管ガラスＧの搬入が完了すると、回転テーブル４が再び回転を開始する。このような動作を繰り返すことで、回転テーブル４は各ストッカー２を間欠送りにすることが可能となっている。

ここで、回転テーブル４の回転は、サーボ機構以外の機構によって制御されていてもよい。例えば、周回経路上における各ストッカー２の位置を検知するセンサーと、このセンサーからの信号に基づいて駆動するモーターとによって制御されていてもよい。また、複数のストッカー２は、閉ループをなすように並べられていれば、円環をなすように並べられていなくともよい。例えば、複数のストッカー２が平面視で楕円環をなすように並べられていてもよい。このような場合には、送り手段として、上記の回転テーブル４に代えて、例えば、以下のような機構を採用してもよい。すなわち、平面視で楕円環をなすレール体と、当該レール体に沿って移動する複数の可動体とからなる機構を送り手段として採用し、レール体をストッカー群３の内側に配置すると共に、複数の可動体と各ストッカー２とを連結して、各可動体の移動に伴ってストッカー群３を周回させてもよい。

搬入機６は、短尺管ガラスＧを吸着することが可能な吸着部を有しており、短尺管ガラスＧを吸着した状態で保持することが可能となっている。そして、搬入領域Ｃ内にあるストッカー２の昇降に伴って、高さ位置Ｈに存するトレイ２ａａに対して、保持した短尺管ガラスＧを搬入することが可能となっている。この搬入機６によるトレイ２ａａへの短尺管ガラスＧの搬入は、トレイ２ａａ内が短尺管ガラスＧで満たされるまで繰り返し実行される。なお、搬入機６は、近接センサーと、当該近接センサー用ドグとを備えており、両者によってトレイ２ａａ内が短尺管ガラスＧで満たされたことを検知することが可能となっている。

ここで、高さ位置Ｈは任意の高さに設定してよいが、搬入機６が短尺管ガラスＧの保持を開始する高さ位置と、保持した短尺管ガラスＧをトレイ２ａａへと搬入する高さ位置Ｈとの高低差を可及的に小さくすることが好ましい。このようにすれば、トレイ２ａａへの短尺管ガラスＧの搬入を実行するにあたって、搬入機６が上下に動作する必要のある範囲の幅を狭くすることができる。そのため、搬入機６が上下に動作できる範囲に制約があるような場合でも、好適に短尺管ガラスＧの搬入を実行することが可能となる。

昇降レール５ａは、昇降ステーション５が備えたサーボ機構により、その昇降が制御されている。回転テーブル４によって搬入領域Ｃ内に新たなストッカー２が引き入れられると、昇降レール５ａは上昇を開始し、ストッカー２上で最下段に配置されたトレイ２ａａが高さ位置Ｈに到達するまで上昇し続ける。そして、搬入機６によって最下段に配置されたトレイ２ａａ内が短尺管ガラスＧで満たされると、昇降レール５ａは下降を開始し、このトレイ２ａａの一段上に配置されたトレイ２ａａが高さ位置Ｈに到達するまで下降し続ける。そして、このトレイ２ａａ内が短尺管ガラスＧで満たされると、昇降レール５ａは再び下降を開始し、さらに一段上に配置されたトレイ２ａａが高さ位置Ｈに到達するまで下降し続ける。このような動作を繰り返す昇降レール５ａと、上記の搬入機６とが連動することにより、最下段に配置されたトレイ２ａａから順々に、最上段に配置されたトレイ２ａａまでが短尺管ガラスＧで満たされていく。

ここで、上下複数段に亘って配置された各トレイ２ａａに対し、搬入機６が短尺管ガラスＧを搬入する順番は任意としてよい。例えば、最上段に配置されたトレイ２ａａから順々に、最下段に配置されたトレイ２ａａまで短尺管ガラスＧを搬入してもよい。

レール７は、ストッカー群３が形作る円環と中心Ｏが共通した円軌道に沿って配置されている。このレール７は、ストック装置１が設置されたフロア１０に固定されている。なお、レール７は、必ずしも円軌道に沿って配置される必要はなく、搬入領域Ｃ外のストッカー２を支持できるように配置されていればよい。

以上に説明した構成から、上記のストック装置１によれば、ストッカー群３が周回経路に沿って周回する際に、各ストッカー２の重量がレール７、及び、レール７に隣接した昇降レール５ａによって支えられる。そのため、回転テーブル４は各ストッカー２の重量を支える必要がなく、ストッカー群３を周回させるのみでよくなる。このことから、各ストッカー２の収容部２ａ（トレイ２ａａ）に多量の短尺管ガラスＧが収容され、その重量が極めて重くなった場合であっても、各ストッカー２の重量に起因して回転テーブル４に負荷が掛かることを防止できる。その結果、ストック装置１における短尺管ガラスＧの収容能力を向上させることが可能となる。また、複数のストッカー２の間で重量にバラつきがある場合においても、ストッカー群３を安定して周回させることができる。

ここで、本発明に係るストック装置は、上記の実施形態で説明した構成に限定されるものではない。例えば、昇降レールが昇降する範囲に変更を加えてもよい。一例を挙げると、ストック装置が設置されたフロアに縦穴を形成して、当該縦穴内を昇降レールが昇降するような構成としてもよい。このようにすれば、省スペース化を図る上で極めて有利である。また、上記の実施形態においては、ストッカー群の周回経路上に搬入領域が一箇所設けられているが、複数箇所設けてもよい。さらに、上記の実施形態においては、昇降レールが一台のストッカーを支持するようになっているが、複数台のストッカーを支持するようにしてもよい。

１ ストック装置
２ ストッカー
２ａ 収容部
２ａａ トレイ
２ａａａ 開口部
２ａｂ トレイホルダー
２ｂ カムフォロア
２ｂａ 回転軸
３ ストッカー群
４ 回転テーブル
５ 昇降ステーション
５ａ 昇降レール
６ 搬入機
７ レール
Ｃ 搬入領域
Ｇ 短尺管ガラス
Ｈ 高さ位置
Ｏ 中心
Ｘ 境界線

Claims (4)

1. 搬入された貯蔵物を収容する収容部を上下に複数段有した複数のストッカーが、閉ループをなすように並べられてなるストッカー群と、該ストッカー群を前記複数のストッカーの並びに沿って周回させる送り手段と、前記ストッカー群の周回経路上に設けられた搬入領域内で前記ストッカーを昇降させる昇降手段と、前記搬入領域内での前記ストッカーの昇降に伴って、予め設定された高さ位置から前記収容部の各々に前記貯蔵物を搬入する搬入手段とを備えたストック装置であって、
   前記搬入領域外にある前記ストッカーを支持する支持部材を備えると共に、前記昇降手段が前記搬入領域内にある前記ストッカーを支持した状態で昇降する昇降部を有し、
   前記支持部材と、該支持部材と同一な高さ位置に移動して該支持部材に隣接した前記昇降部とにより、周回中の前記ストッカー群を支持するように構成され、
   前記ストッカーが前記周回経路に沿って走行するための車輪部を有し、
   前記支持部材及び前記昇降部は前記車輪部を介して前記ストッカーを下支えし、
   平面視で、前記支持部材と該支持部材に隣接した前記昇降部との境界線に対して、該境界線を通過する前記車輪部の回転軸が傾斜していることを特徴とするストック装置。
2. 前記複数のストッカーの間で、前記収容部の各々の配置が同様であることを特徴とする請求項１に記載のストック装置。
3. 前記昇降手段による前記ストッカーの昇降がサーボ機構によって制御されると共に、前記送り手段による前記ストッカー群の周回がサーボ機構によって制御されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のストック装置。
4. 前記複数のストッカーが円環をなすように並べられると共に、
   前記送り手段が前記複数のストッカーの各々と連結され、且つ前記円環の中心を回転中心として回転する回転体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のストック装置。

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