JPH11310306A - 自動倉庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 走行体用レールの姿勢を常に水平に保つこと
のできる自動倉庫を提供することである。 【解決手段】 相対向する一対のラック２を間隔を置い
て平行に配置した自動倉庫１において、一方のラック側
に設けた一対のマスト４と、マスト４に沿って移動する
１対の昇降台６と、１対の昇降台６により支持される走
行体用レール５と、走行体用レール５に沿って移動し、
物品を移載するための走行体８とが設けられ、各マスト
４と各昇降台６とで形成されるリニアモータ７により、
各昇降台６が夫々駆動されるることとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、物品を収納するた
めのラックを配置した自動倉庫に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動倉庫としては、相対向する一
対のラックを間隔を置いて平行に配置し、一方のラック
の両端部付近に設けた昇降駆動部で走行体用レールを支
持して昇降させるように構成するとともに、前記走行体
用レールに沿って走行して前記の各ラックへ物品を移載
する走行体を設けたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】走行体用レールは、両
端に取付けられているベルトやチェーン等の吊持部材に
よって昇降させられるが、長期の使用などにより各吊持
部材が伸び、各吊持部材の伸びが異なると、走行体用レ
ールが左右に（高さ方向に）傾き、物品を移載する走行
体の上下左右の停止位置がずれ、物品の移載位置が不正
確になるという可能性があった。

【０００４】本発明は、このような従来の技術に存在す
る問題点に着目して成されたものである。その課題は、
走行体用レールの姿勢を常に水平に保つことのできる自
動倉庫を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、自動倉庫を、ラ
ックの端部に設けた一対のマストと、マストに沿って移
動する一対の昇降台と、一対の昇降台により支持される
走行体用レールと、走行体用レールに沿って水平方向に
移動し、物品を移載するための走行体とが設けられ、各
マストと各昇降台とにより形成されたリニアモータによ
り、各昇降台が夫々駆動されることを特徴とするもので
ある。

【０００６】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、昇降台には吊持部材を介してカウン
ターウエイトが取り付けられていることを特徴とするも
のである。又、請求項３に記載の発明では、請求項１ま
たは請求項２に記載の発明において、昇降台には、リニ
アモータの動作不良時にマストに当接して昇降台の移動
を阻止するブレーキが設けられていることを特徴とする
ものである。

【０００７】従って、請求項１に記載の発明では、昇降
台を昇降させるためのリニアモータをマストと昇降台と
により構成し、一対のリニアモータを同期制御すること
によって、容易に走行体用レールの姿勢を水平に保った
まま昇降させることができる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明の作用に加えて、昇降台にカウンターウエイト
が取り付けられているため、昇降台とカウンターウエイ
トとが重量バランスを保った状態となり、カウンターウ
エイトが取り付けられていない場合に比べて少ない力で
昇降台を昇降させることができる。また、請求項３に記
載の発明では、請求項１または請求項２に記載の発明の
作用に加えて、通常の昇降台の停止に用いられるリニア
モータの電磁力以外に、リニアモータの動作不良時に作
動するブレーキを備えることで、例えば、停電などで電
磁力が働かず、昇降台を静止させることができない場合
でも、ブレーキがマストに当接して昇降台の移動を阻止
することで、昇降台の落下を防ぐことができる。

【０００９】

【実施の形態】本実施の形態の自動倉庫を図面を参照し
ながら説明する。本実施の形態の自動倉庫１は、相対向
して平行に配置されているラック２と、ラック２に物品
４１を移載するためのクレーン３とを有している。クレ
ーン３は、一方のラック２の両端部付近に設けられてい
る一対のマスト４と、マスト４に沿って上下方向に移動
する一対の昇降台６と、一対の昇降台６に支持される走
行体用レール５と、走行体用レール５に沿って水平方向
に移動する走行体８とが設けられ、各マスト４と各昇降
台６とにより形成されたリニアモータ７により、各昇降
台６が夫々駆動するようになっている。本発明でいうと
ころのリニアモータ７とは、リニアモータの一次側と二
次側とを意味し、本実施の形態では、一次側を昇降台６
に、二次側をマスト４に設けている。

【００１０】昇降台６は、走行体用レール５を支持する
部材であって、櫛歯状の積層鉄心の空隙にモータコイル
を配置した移動部（リニアモータ７の一次側）１１を備
え、不図示のケーブル部材により給電されている。昇降
台６には、ガイドローラ３３が設けられ、マスト４内を
スムーズに昇降するようになっている。また、昇降台６
には、ベルト３５により接続されているカウンターウエ
イト３４が設けられている。

【００１１】走行体用レール５は、その内部に沿って不
図示の駆動源により水平方向に移動する走行体８を備え
ている。走行体８には、ターンテーブル２０とロボット
ハンド９とが設けられている。ロボットハンド９は、タ
ーンテーブル２０上に配置されており、ターンテーブル
２０が１８０度旋回することで、走行体用レール５を挟
んで両側にあるラック２に対して伸縮可能となり、物品
４１を移載することができるようになっている。ロボッ
トハンド９は、ターンテーブル２０に対して揺動する第
１のアーム２１と、第１のアーム２１と逆方向に揺動す
る第２のアーム２２と、第２のアーム２２に揺動軸で支
承された物品４１支持用のハンド部材２３とを備えてい
る。第１のアーム２１を揺動させると、第２のアーム２
２は逆方向に揺動するので、ハンドを支承する揺動軸は
第１のアーム２１の揺動により直線的に前後動し、スム
ーズに物品４１を移載できる。そして、ハンド部材２３
を支承する揺動軸は第２のアーム２２に対して揺動自在
なので、第２のアーム２２が揺動してもハンド部材２３
の向きは一定で、ラック２等にハンド部材２３が衝突す
るおそれが無いようになっている。ロボットハンド９の
伸縮は、各アーム２１，２２に内蔵されている不図示の
駆動伝達部材により行うようになっている。

【００１２】各マスト４には、ＳＮを長手方向に交互に
配置した永久磁石であって、その背面に鉄板（バックヨ
ーク）が貼り付けられているレール（リニアモータ７の
二次側）１２が、各昇降台６の移動部１１と対向するよ
うに設けられている。移動部１１のモータコイルは、流
れる電流の向きが走行方向と直交するように配置されて
おり、モータコイルに流す巻線電流を、レール１２の磁
極位置に応じて正弦波状に変化させることで、モータコ
イル周辺の磁界とレール１２の磁極とが、吸引および反
発を連続的に繰り返し、移動部１１（昇降台６）をレー
ル１２に沿って走行および停止させるようになってい
る。

【００１３】各レール１２の裏側には、リニアスケール
１５が夫々設けられ、リニアスケール１５の位置情報を
検出するためのスケール読み取りヘッド１６が移動部１
１に夫々設けられている。スケール読み取りヘッド１６
により検出された位置情報（実測値）は、制御装置１０
に設けられているサーボアンプ１９に伝達される。サー
ボアンプ１９は、伝達された実測値と理論値との差から
補正値を求め、補正値を移動部１１へ伝達することで、
移動部１１の停止位置をフィードバック制御するように
なっている。本実施の形態に用いられるリニアモータ７
は、フィードバック制御を行うリニアサーボモータであ
り、昇降台６および走行体用レール５の停止精度が高く
なっている。

【００１４】制御装置１０は、コントローラ１８および
サーボアンプ１９を備えており、走行体用レール５の昇
降、走行体８の走行、ロボットハンド９による物品４１
の移載等を制御するようになっている。制御装置１０に
より、一対のリニアモータ７を同期制御することで、一
対の昇降台６が同じ速度で移動し、走行体用レール５の
姿勢を常に水平に保ちながら昇降するようになってい
る。また、リニアモータ７に異常が発生した場合には、
制御装置１０はブレーキ５０を作動させ、昇降台６の落
下を防止するようになっている。

【００１５】ブレーキ５０は、昇降台６に夫々設けら
れ、マスト４の案内溝３１に当接する一対のブレーキシ
ュー５１を有している。フレーム５５の上下にガイド板
５４が取り付けられ、ガイド板５４の間に水平移動自在
なようにブレーキシュー５１が取り付けられる。ブレー
キシュー５１の内側には、バネ５３が取り付けられ、常
時外側（案内溝３１の内壁側）に付勢されるようになっ
ているとともに、フレーム５５に配置されているソレノ
イド５２と対応する位置に鉄片５６が取り付けられてい
る。ソレノイド５２は、通常は通電されており、バネ５
３の弾性力に抗してその磁力により鉄片５６を吸着し、
ブレーキシュー５１を案内溝３１へ当接させないように
なっている。リニアモータ７の動作不良時や停電時に
は、制御装置１０からソレノイド５２への給電を停止す
ることで、バネ５３の弾性力を解放し、ブレーキシュー
５１を案内溝３１に付勢し、昇降台６（走行体用レール
５）の落下を防止するようになっている。

【００１６】ラック２に収納されている物品４１を取り
出す場合、制御装置１０のコントローラ１８は、サーボ
アンプ１９に物品４１の収納されている棚の位置情報を
送信する。サーボアンプ１９は、移動部１１に位置情報
（理論値）を送り、理論値により移動した移動部１１の
位置情報（実測値）をスケール読み取りヘッド１６から
受け取り、理論値と実測値とを比較し、その差をなくす
ように移動部１１を制御して、昇降台６（走行体用レー
ル５）を所定の高さに移動させるようになっている。昇
降台６（走行体用レール５）の移動、停止、および停止
状態の保持はリニアモータ７の電磁力により行う。昇降
台６の昇降中に、走行体８も目的の棚に移動させてお
く。そして、ロボットハンド９を伸縮させ、棚から物品
４１を取り出し、物品４１を走行体８上に保持する。次
に、コントローラ１８は、サーボアンプ１９にラック２
端部に設けられている不図示の入出庫ステーションの位
置情報（理論値）を送信して、スケール読み取りヘッド
１６から送られてくる位置情報（実測値）を基にフィー
ドバック制御しながら、昇降台６（走行体用レール５）
を入出庫ステーションへと移動させる。

【００１７】なお、この発明は以下のようにして具体化
しても良い。本実施の形態の自動倉庫１では、リニアモ
ータにより昇降台６の位置制御を直接行うことが肝心で
あり、用いられるリニアモータの種類は限定されるもの
ではなく、本実施の形態以外にも、一次側を櫛歯状の積
層鉄心の歯ピッチ内に永久磁石を挿入して、積層鉄心の
空隙にモータコイルを配置した移動部とし、二次側を櫛
歯状鉄心としても良く（ハイデンシティ型リニアモー
タ）、その他の方式のリニアモータでも良い。又、実施
の形態とは逆に、昇降台６側に二次側を設け、マスト４
側に給電が必要な一次側を設けるようにしても良い。

【００１８】また、本実施の形態では、リニアサーボモ
ータでフィードバック制御することにより、昇降台６
（走行体用レール５）の停止位置の制御を行っている
が、フィードバック制御を行わずに、昇降台６の停止位
置に近接スイッチ等のセンサを設け、センサの検出信号
により停止位置を判断して、昇降台６を停止させるよう
にしても良い。また、本実施の形態では、リニアモータ
７の電磁力により、昇降台６の通常の停止及び停止状態
を維持するようにしているが、リニアモータの種類に応
じて、ストッパ等の停止手段により昇降台６を停止させ
るようにしても良い。また、本実施の形態では、ラック
２は、相対向して平行に配置されているが、自動倉庫１
内に設けられるラックの数は限定されるものではなく、
規模に応じて適宜変更されるものである。

【００１９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００２０】請求項１に記載の発明によれば、リニアモ
ータを制御することが、直接昇降台（走行体用レール）
の昇降方向の位置制御を行うことになる。そして、一対
の昇降台を同期制御することで、走行体用レールの姿勢
を水平に保ったまま昇降させることが容易にできる。す
なわち、リニアモータにより昇降台を昇降させているた
め、従来のように、ベルト等の吊持部材の伸びが原因で
走行体用レールが傾くという問題がなく、傾きを補正す
る補正作業や補正のための装置も不要になる。この結
果、物品を移載する走行体の停止位置がずれることがな
く、物品の移載位置が不正確になることがない。

【００２１】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、昇降台にカウンターウエ
イトが取り付けられているため、昇降台を昇降させるの
に要する力を低減することができ、リニアモータを小型
にすることができる。

【００２２】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
または請求項２に記載の発明の効課に加えて、停電など
のトラブルが発生しても、ブレーキがマストに当接する
ことで昇降台の移動を阻止することができる。この結
果、リニアモータの電磁力により昇降台を静止できない
場合でも昇降台が落下するのを防ぐことができる。ま
た、リニアモータに異常が発生して昇降台の昇降を停止
させたい場合でも、昇降台を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の自動倉庫の要部平面図である。

【図２】本実施の形態の自動倉庫の要部正面図である。

【図３】昇降台を示す要部拡大図である。

【図４】ブレーキを示す要部正面図である。

【符号の説明】

１ 自動倉庫 ２ ラック ４ マスト ５ 走行体用レール ６ 昇降台 ７ リニアモータ ８ 走行体 １１ 移動部（昇降台に設けられるリニアモータの一次
側） １２ レール（マストに設けられるリニアモータの二次
側）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品を収納するためのラックを配置した
   自動倉庫において、ラックの端部に設けた一対のマスト
   と、マストに沿って移動する一対の昇降台と、一対の昇
   降台により支持される走行体用レールと、走行体用レー
   ルに沿って水平方向に移動し、物品を移載するための走
   行体とが設けられ、各マストと各昇降台とにより形成さ
   れたリニアモータにより、各昇降台が夫々駆動されるこ
   とを特徴とする自動倉庫。
2. 【請求項２】 昇降台には吊持部材を介してカウンター
   ウエイトが取り付けられていることを特徴とする請求項
   １に記載の自動倉庫。
3. 【請求項３】 昇降台には、リニアモータの動作不良時
   にマストに当接して昇降台の移動を阻止するブレーキが
   設けられていることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載の自動倉庫。