JP6911719B2 - 免震システム - Google Patents
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Description
スタッカクレーンは、ラックに沿って移動しつつラックとの間で荷を移載できる。
一方で、地震が発生した場合に免震機構が揺れ動いた場合、入庫コンベヤ又は出庫コンベヤが固定コンベヤに衝突して破損することが想定される。
特許文献1に記載の免震倉庫システムでは、基礎部に設けられた固定レール105と、免震機構101に設けられた可動レール104が突き合わせ状態で配置されている。この場合、地震が生じて可動レール104が固定レール105に衝突すると、可動レール104がラック102の下方に侵入するようにずれることで衝撃を緩和している。そして、可動レール104のラック102の案内部142に対する移動しやすさを制御するための構造として、案内部142に形成された長孔144を貫通する締結具143を設けている。
上記の場合は、地震発生時に機械的滑りにより設備の損傷を防ぐ固定式を採用している。しかし、この場合、地震発生後のコンベヤ復旧には多くの人手作業が必要であった。
第1部分及び第2部分は、一方が免震部分で他方が非免震部分であり、互いに近接して配置されている。
移動支持台は、第1搬送装置を有し、第2部分に対して接近及び離反する方向に第1部分上を移動する。
駆動部は、移動支持台を移動させる。
空回機器は、第1搬送装置が、第2部分上に設けられる第2搬送装置に衝突した際に駆動部へ伝わるトルクが所定値以上である場合、空回りすることにより駆動部に所定値以上のトルクが伝わることを防止する。
第1搬送装置と第2搬送装置との間で荷を移載する場合は、移動支持台は第2部分に向かって移動することで、第1搬送装置と第2搬送装置との間で荷を移載可能な距離まで、両者を接近させる。この状態のときに地震が生じると、第1搬送装置が第2搬送装置と衝突することがある。しかし、このとき、駆動部に設置している空回機器が作動することで、駆動部の損傷を最小限に防ぐ事ができる。その理由は、空回機器は、例えば、板同士の摩擦によってトルクを伝達し、所定値以上になると板同士が滑る構造を有しており、そのために駆動部に過大なトルクが作用しないからである。また、空回機器の自動復旧機能により、地震発生後の人手作業が不要となり、つまり、地震後の設備の復旧が容易になる。なお、自動復旧機能が実現されるのは、所定値以上のトルクになると板同士が滑り、所定値より小さいトルクになると板同士の摩擦によってトルクを伝達する構造を有しているからである。また、トルクが伝わらないので、第1搬送装置と第2搬送装置の損傷が防がれる。
検出部材は、第1部分及び移動支持台の一方に設けられている。
検出器は、第1部分及び移動支持台の他方に設けられており、検出部材を検出する。
コントローラは、移動支持台を移動させ、検出部材を検出すると移動支持台を停止させるよう制御する。
この免震システムでは、衝突によりずれた移動支持台を、検出部材と検出器を用いることで容易に位置調整できる。
免震システムは、昇降部と、第3搬送装置とをさらに備えていてもよい。
昇降部は、第1部分上に設けられており、高さ方向においてコンベヤの搬送面より上側位置と下側位置との間で昇降し、上側位置ではコンベヤの搬送面より高い位置で荷を保持できる。
第3搬送装置(例えば、スタッカクレーン)は、昇降動作により上側位置に位置する昇降部との間で荷の移載をする。
この免震システムでは、移動支持台とは独立して第1部分上に昇降部を設けることで、移動支持台の位置によらず(例えば、移動支持台が第2部分側に位置して第1搬送装置と第2搬送装置との間で荷が移載されていても)、第3搬送装置と昇降部との間で荷を移載できる。
例えば第3搬送装置がスタッカクレーンのスライドフォークである場合に、昇降部は、スライドフォークとのクリアランスを十分確保した昇降ストロークとすることで、スタッカクレーンの能力を低下させない。
移動方向に延びて配置され、移動支持台が固定された駆動部材と、
駆動部材を駆動するモータと、を有していてもよい。
この免震システムでは、簡単な構造で正確に移動支持台を移動できる。
(1)自動倉庫全体
図1を用いて、本発明に係る第1実施形態としての自動倉庫1を説明する。図1は、本発明の第1実施形態が採用された自動倉庫の概略平面図である。なお、この実施形態において、図1の左右方向が自動倉庫1の左右方向(矢印Y)であり、図1の上下方向が自動倉庫1の前後方向(矢印X)である。なお、図1の直線101の右側が免震領域4(後述)であり、直線101の左側が非免震領域10(後述)である。
自動倉庫1は、主に、一対のラック2と、スタッカクレーン3とから構成されている。一対のラック2とスタッカクレーン3は、免震領域4の上に設けられている。つまり、自動倉庫1は、免震倉庫システムとして構成されている。
一対のラック2は、左右方向に延びるスタッカクレーン通路5を挟むように配置されている。ラック2は、所定間隔で左右に並ぶ多数の前側支柱7と、前側支柱7の後方にそれとの間に所定間隔をあけて並ぶ後側支柱9と、前側支柱7及び後側支柱9に設けられた多数の荷物支承部材11とを有している。左右一対の荷物支承部材11によって、棚13が構成されている。各棚13には、図から明らかなように、荷Wが載置可能である。なお、各荷Wは、パレットP(図2を参照)上に載置され、パレットPと共に移動させられる。なお、左右一対の荷物支承部材11間は、後述のスライドフォーク29aの上下方向の移動を許容するフォーク通過間隙15となっている。
入庫ステーション17及び出庫ステーション19に対応して、第1固定コンベヤ18及び第2固定コンベヤ20が設けられている。第1固定コンベヤ18及び第2固定コンベヤ20は、入庫ステーション17及び出庫ステーション19それぞれに近接して配置されており、荷Wを互いに受け渡し可能になっている。
図2を用いて、スタッカクレーン3について説明する。図2は、図1のII−II矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図である。
スタッカクレーン通路5に沿って、上下一対の走行レール21が設けられており、これら走行レール21にスタッカクレーン3が左右に移動可能に案内されている。スタッカクレーン3は、主に、一対のマスト22である第1マスト22A及び第2マスト22Bを有する走行台車23と、第1マスト22A及び第2マスト22Bに昇降自在に装着された昇降台27と、昇降台27に設けられた移載装置29とを有している。走行台車23は、走行車輪24を有している。
なお、図2において、昇降台27のスライドフォーク29aの上には、パレットPと荷Wが載っている。この実施形態では、荷Wは3×3×3個の直方体が隙間なく積み上げられた構成である。しかし、荷Wの個々の荷物の個数、形状及び積み上げ方は上記実施形態に限定されない。
第1マスト22A及び第2マスト22Bの下端同士は下側フレーム25によって連結され、上端同士は上側フレーム26によって連結されている。
制御盤41は、内部に、走行モータ59や昇降モータ63用のインバータ、コンバータ、ブレーカ等の電装機器を有している。制御盤41は、さらに、制御基板ボックス(図示せず)を有している。制御盤41は、これら電装機器を覆うフレームを有している。制御盤41は、電源(図示せず)、走行モータ59、昇降モータ63、スライドフォーク29a等に動力ケーブル(図示せず)を介して接続されている。制御盤41は、さらに、制御ケーブルを介して、通信インターフェースを介して地上制御盤、センサ類、スライドフォーク29a並びに制御電源に接続されている。
昇降モータ63は、図2に示すように、ドラム64を駆動可能である。ドラム64からは、ワイヤ40が延びている。ワイヤ40は、上側フレーム26に設けられたプーリ44に掛け回され、さらに昇降台27に連結されている。
免震領域4には、図1及び図2に示すように、基礎6に設置された免震架台8(免震部分の一例)が設けられている。免震架台8は、図1及び図2に示すように、基礎6に設置された免震機能を有する床であり、例えば、基礎6との間に免震機構8a(図14〜図18)を備える。免震架台8は、地震などにより基礎6が震動した場合であっても、免震架台8上に設置されるラック2に震動の伝達を抑制する。また免震架台8は、基礎6に対して上方に突出状態で設置されている。ラック2、スタッカクレーン3、入庫ステーション17及び出庫ステーション19は、免震架台8上に立設されている。
免震架台8が備える免震機構8aは、例えば、積層ゴム、すべり支承、転がり支承などのアイソレータを用いるもの、オイルダンパ、鋼材ダンパ、鉛ダンパなどのダンパを用いるものでもよい。
図3〜図7を用いて、入庫ステーション17及び出庫ステーション19を詳細に説明する。図3は、入庫ステーションの模式的側面図である。図4は、入庫ステーションの模式的平面図である。図5は、入庫ステーションの駆動部の模式的側面図である。図6は、駆動部のモータ及びトルクリミッタの模式的側面図である。図7は、入庫ステーションの模式的側面図である。
なお、入庫ステーション17及び出庫ステーション19は構造が同じであるので、以下では入庫ステーション17のみを説明する。
免震架台8の上面には、図3に示すようにレール38が設けられている。レール38は、移動支持台35を案内する軌条である。具体的には、レール38は前後方向に離れて配置されて左右方向に延びる一対の部材である。なお、図4に示すように、左右方向に並べられた複数の補強部材43が、レール38同士を連結している。
移動支持台35は、可動コンベヤ37が搭載された装置であり、非免震架台33(図14〜図18を参照)に対して接近及び離反する方向に免震架台8上を移動することで、可動コンベヤ37を左右方向に移動させる。具体的には、移動支持台35は、レール38上を往復して、第1固定コンベヤ18に近接する移載位置(図15を参照)と、第1固定コンベヤ18から離れた非移載位置(図14を参照)との間で移動可能である。また、移動支持台35は、図3及び図7に示すように、レール38上に配置された複数の車輪35aを有している。
以上に述べた免震架台8、非免震架台33及び移動支持台35によって、免震システム100(図14〜図18を参照)の主要な構成が実現されている。
駆動機構39は、移動支持台35を移動させる機構である。駆動機構39は、図4及び図5に示すように、移動支持台35に固定され移動方向に延びて配置される無端駆動部材53と、無端駆動部材53を駆動する移動支持台走行モータ55(駆動部の一例)と、を有している。具体的には、無端駆動部材53は、チェーン53aであって、左右方向に離れて配置された一対のスプロケット53bに掛け回されている。図5に示すように、無端駆動部材53に固定されたプレート部材54が、移動支持台35に固定されている。移動支持台走行モータ55が回転して無端駆動部材53が駆動されると、移動支持台35及び可動コンベヤ37が左右方向に移動する。以上の構成により、簡単な構造で正確に移動支持台35を移動できる。なお、スプロケットとトルクリミッタが一体であってもよい。
無端駆動部材は、チェーン以外の部材であってもよく、例えばベルトでもよい。また、移動支持台を直線方向に駆動する駆動部材は、無端駆動部材以外つまり有端駆動部材であってもよい。
トルクリミッタ42は、可動コンベヤ37が、非免震架台33上に設けられる第1固定コンベヤ18に衝突した際に移動支持台走行モータ55へ伝わるトルクが所定値以上である場合、空回りすることにより移動支持台走行モータ55にトルクが伝わることを防止する。なお、トルクリミッタは、移動支持台走行モータ55と無端駆動部材53との間であれば設けられる位置は限定されない。
第1固定コンベヤ18は、図1に示すように、入庫ステーション17に隣接して非免震領域10に設置されている。具体的には、図14に示すように、第1固定コンベヤ18は、非免震領域10上に設置された非免震架台33の上部に設けられている。免震架台8と非免震架台33は、左右方向に互いに近接して配置されている。
しかし、このとき、移動支持台走行モータ55に設置しているトルクリミッタ42が作動することで、設備の損傷を最小限に防ぐ事ができる。その理由は、トルクリミッタ42は、例えば、板同士の摩擦によってトルクを伝達し、所定値以上になると板同士が滑る構造を有しており、そのために駆動部に過度なトルクが作用しないからである。また、トルクリミッタ42の自動復旧機能により、地震発生後の人手作業が不要となる。つまり、地震後の設備の復旧が容易になる。
の模式的正面図である。図11は、リフタの模式的正面図である。
リフタ51は、免震架台8上に直接設けられており、高さ方向において可動コンベヤ37の搬送面より上側のリフトアップ位置(上側位置の一例、図8、図11を参照)と下側の沈み込み位置(下側位置の一例、図10を参照)との間で昇降する。リフタ51は、リフトアップ位置において、可動コンベヤ37の搬送面より高い位置で荷Wを保持できる。スタッカクレーン3は、昇降動作により、リフトアップ位置に位置するリフタ51との間で荷Wの移載をする。
具体的には、リフタ51は、上下動可能なリフト部材52を有している。リフト部材52は、図9に示すように、左右方向に離れて前後方向に並行に延びるプレート部材である。リフト部材52は、平面視で可動コンベヤ37の一対のチェーン37aの間に配置されている。リフタ51は、さらに、リフタモータ73(図12を参照)を有している。
なお、図8に示すように、リフタ51は、可動コンベヤ37を基準として、リフタ51が十分なリフターストロークを有するので、可動コンベヤ37の上方でスライドフォーク29aを昇降させることができる。したがって、スタッカクレーン3の動作速度は低下しない。
検出部材45は、免震架台8に設けられている。
コンベヤ位置検出センサ47は、移動支持台35に設けられており、検出部材45を検出する。コンベヤ位置検出センサ47からの検出結果に基づいて、コントローラ50(後述)は、移動支持台35及び可動コンベヤ37の左右方向位置を把握できる。例えば、図14及び図15に示すように、検出部材45が非移載位置と移載位置を示す位置に配置されている。
なお、検出部材45が移動支持台35に設けられ、コンベヤ位置検出センサ47が免震架台8に設けられていてもよい。
以上の構成により、後述する衝突により移動支持台35の位置がずれた場合でも、検出部材45とコンベヤ位置検出センサ47によって移動支持台35の位置を容易に復旧できる。
図12を用いて、コントローラ50を説明する。図12は、入庫ステーションの制御構成を示すブロック図である。
なお、機能ブロックは、それぞれ、ハードウェアで構成されてもよい。
コントローラ50は、荷搬送モータ71に接続されている。荷搬送モータ71は、可動コンベヤ37を回転させて荷Wを可動コンベヤ37上で左右方向に移動するための駆動力を発生するモータである。
コントローラ50は、固定コンベヤモータ75に接続されている。固定コンベヤモータ75は、第1固定コンベヤ18を駆動するための駆動力を発生するモータである。
コントローラ50は、コンベヤ位置検出センサ47に接続されている。コンベヤ位置検出センサ47が検出部材45を検出することで、コントローラ50が、移動支持台35が移載位置又は非移載位置に到達したことを把握できる。
図13〜図18を用いて、入庫ステーション17を用いた入庫制御動作を説明する。図13は、入庫ステーションの入庫制御動作を示すフローチャートである。図14〜図18は、入庫ステーションの動作を示す模式図である。なお、図14〜図18は、動作を説明するための図であるので、簡略化をさらに進めている。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
なお、各装置の動作は、制御部から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
ステップS1では、図15に示すように、移動支持台35が、免震架台8のレール38に沿って、第1固定コンベヤ18側に走行を開始する。つまり、可動コンベヤ37が移動支持台35の走行に伴って移動する。具体的には、コントローラ50が移動支持台走行モータ55を制御して上記動作を実行させる。
ステップS3では、移動支持台35の走行が停止する。つまり、可動コンベヤ37の移動が停止する。具体的には、コントローラ50が移動支持台走行モータ55を制御して上記動作を実行させる。
以上のステップS1〜S3に述べたように、コントローラ50は、移動支持台35を移動させ、検出部材45を検出すると移動支持台35を停止させるよう制御する。
ステップS5では、図16及び図17に示すように、移動支持台35が、免震架台8のレール38に沿って、自動倉庫1側に走行を開始する。つまり、可動コンベヤ37が移動支持台35の走行に伴って移動する。具体的には、コントローラ50が移動支持台走行モータ55を制御して上記動作を実行させる。
ステップS7では、移動支持台35の走行が停止する。つまり、可動コンベヤ37の移動が停止する。具体的には、コントローラ50が移動支持台走行モータ55を制御して上記動作を実行させる。
ステップS9では、図18に示すように、リフタ51が荷Wを上昇させる。具体的には、コントローラ50がリフタモータ73を制御して上記動作を実行させる。その結果、リフタ51のリフト部材52がリフトアップ位置に移動することで、荷Wを上昇させる。
ステップS11では、リフタ51が下降する。具体的には、コントローラ50がリフタモータ73を制御して上記動作を実行させる。その結果、リフタ51のリフト部材52は沈み込み位置に移動する。
終了していれば(ステップS12でYes)プロセスはステップS1に戻る。
以上において入庫動作を説明したが、出庫動作は入庫動作の順番を逆転したものになる。
上記実施形態は下記の様に説明できる。
免震システム100(免震システムの一例)は、免震架台8(免震部分の一例)及び非免震架台33(非免震部分の一例)と、移動支持台35(移動支持台の一例)と、移動支持台走行モータ55(駆動部の一例)と、トルクリミッタ42(空回機器の一例)と、を備えている。
免震架台8及び非免震架台33は、互いに近接して配置されている。
移動支持台35は、可動コンベヤ37(第1搬送装置の一例)を有し、非免震架台33に対して接近及び離反する方向に免震架台8上を移動する。
移動支持台走行モータ55は、移動支持台35を移動させる。
トルクリミッタ42は、可動コンベヤ37が、非免震架台33上に設けられる第1固定コンベヤ18(第2搬送装置の一例)に衝突した際にトルクリミッタ42へ伝わるトルクが所定値以上である場合、空回りすることにより移動支持台走行モータ55に所定値以上のトルクが伝わることを防止する。
可動コンベヤ37と第1固定コンベヤ18との間で荷Wを移載する場合は、移動支持台35は非免震架台33側に移動することで、可動コンベヤ37と第1固定コンベヤ18との間で荷Wを移載可能な距離まで、両者を接近させる。この状態のときに地震が生じると、可動コンベヤ37が第1固定コンベヤ18と衝突することがある。しかし、このとき、移動支持台走行モータ55に設置しているトルクリミッタ42が作動することで、移動支持台走行モータ55の損傷を最小限に防ぐ事ができる。また、トルクリミッタ42の自動復旧機能により、地震発生後の人手作業が不要となる。つまり、地震後の設備の復旧が容易になる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
前記実施形態では免震システムは免震倉庫システムに用いられていたが、本発明は他の設備に適用可能である。
前記実施形態では入庫ステーションと出庫ステーションが別々に設けられていたが、1台で入出庫の両方を行うステーションが設けられていてもよい。
可動コンベヤの種類は特に限定されず、ローラコンベヤであってもよい。
固定コンベヤの代わりに、有軌道移動台車が走行する搬送装置を一方の搬送装置として用いてもよい。
入庫ステーション及び/又は出庫ステーションは搬送台車を用いたものでもよい。第1の例では、入庫ステーション及び/又は出庫ステーションは、搬送台車(第1搬送装置の一例)を有し移動可能な有軌道構造(移動支持台の一例)を有しており、搬送台車は非免震側コンベヤ(第2搬送装置の一例)との間で荷の移載を行う。有軌道構造を駆動する駆動部にトルクリミッタを設けることで、駆動部が保護される。第2の例では、入庫ステーション及び/又は出庫ステーションは、移載装置(第1搬送装置の一例)を有し移動可能な搬送台車(移動支持台の一例)を有しており、移載装置は非免震側コンベヤ(第2搬送装置一例)との間で荷の移載を行う。搬送台車を駆動する駆動部にトルクリミッタが設けることで、駆動部が保護される。
2 :ラック
3 :スタッカクレーン
5 :スタッカクレーン通路
6 :基礎
7 :前側支柱
8 :免震架台
8a :免震機構
9 :後側支柱
10 :非免震領域
11 :荷物支承部材
13 :棚
15 :フォーク通過間隙
17 :入庫ステーション
18 :第1固定コンベヤ
19 :出庫ステーション
20 :第2固定コンベヤ
21 :走行レール
22 :マスト
22A :第1マスト
22B :第2マスト
23 :走行台車
24 :走行車輪
25 :下側フレーム
26 :上側フレーム
27 :昇降台
28 :昇降ガイドローラ
29 :移載装置
29a :スライドフォーク
33 :非免震架台
35 :移動支持台
37 :可動コンベヤ
38 :レール
39 :駆動部
40 :ワイヤ
41 :制御盤
42 :トルクリミッタ
44 :ローラ
45 :検出部材
47 :コンベヤ位置検出センサ
50 :コントローラ
51 :リフタ
52 :リフト部材
53 :無端駆動部材
55 :可動コンベヤ走行モータ
59 :走行モータ
63 :昇降モータ
64 :ドラム
71 :荷搬送モータ
73 :リフタモータ
75 :固定コンベヤモータ
100 :免震システム
P :パレット
W :荷
Claims (4)
- 一方が免震部分で他方が非免震部分であり、互いに近接して配置された第1部分及び第2部分と、
第1搬送装置を有し、前記第2部分に対して接近及び離反する方向に前記第1部分上を移動する移動支持台と、
前記移動支持台を移動させる駆動部と、
前記第1搬送装置が、前記第2部分上に設けられる第2搬送装置に衝突した際に前記駆動部へ伝わるトルクが所定値以上である場合、空回りすることにより前記駆動部に所定値以上のトルクが伝わることを防止する空回機器と、
を備える免震システム。 - 前記第1部分及び前記移動支持台の一方に設けられている検出部材と、
前記第1部分及び前記移動支持台の他方に設けられており、前記検出部材を検出する検出器と、
前記移動支持台を移動させ、前記検出部材を検出すると前記移動支持台を停止させるよう制御するコントローラと、
をさらに備える、請求項1に記載の免震システム。 - 前記第1搬送装置は荷を移動可能な搬送面を有するコンベヤであり、
前記第1部分上に設けられており、高さ方向において前記コンベヤの前記搬送面より上側位置と下側位置との間で昇降し、前記上側位置では前記コンベヤの前記搬送面より高い位置で荷を保持できる昇降部と、
昇降動作により前記上側位置に位置する前記昇降部との間で荷の移載をする第3搬送装置と、
をさらに備える、請求項1又は2に記載の免震システム。 - 前記駆動部は、
移動方向に延びて配置され、前記移動支持台が固定された駆動部材と、
前記駆動部材を駆動するモータと、を有している、請求項1〜3のいずれかに記載の免震システム。
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