TWI660896B - Automatic warehouse - Google Patents

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TWI660896B
TWI660896B TW105104745A TW105104745A TWI660896B TW I660896 B TWI660896 B TW I660896B TW 105104745 A TW105104745 A TW 105104745A TW 105104745 A TW105104745 A TW 105104745A TW I660896 B TWI660896 B TW I660896B
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押川誠享
上村文武
瀨原大輔
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日商村田機械股份有限公司
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Abstract

本發明之課題，在於提供一種高密度地保管貨物且維護性良好之自動倉庫。本發明之自動倉庫具備有保管架101、及搬送貨物200之搬送裝置102，搬送裝置102具備有：水平導引構件121，其係配置於保管架101之內側，且沿著左右方向延伸；支柱122，其係配置於保管架101之內側，且支撐水平導引構件121；台車123，其沿著水平導引構件121移行；垂直導引構件124，其於中間位置與台車123相連接；以及升降台，其係由垂直導引構件124所導引；且自動倉庫100進一步具備有被安裝於升降台125之移載裝置。

Description

自動倉庫
本案發明係關於一種可自動地將貨物對保管架搬入搬出，從而保管貨物之自動倉庫。
習知，作為自動倉庫，存在有具備保管架、搬送裝置以及移載裝置者，該搬送裝置被稱為堆高起重機等，且可沿著保管架搬送貨物，該移載裝置係設於搬送裝置且可於搬送裝置與保管架之間移載貨物。
如此之自動倉庫例如，如專利文獻1所記載般，於搬送裝置之兩側具備有保管架。又，搬送裝置具備有：台車，其於兩個保管架間之地板面移行；桅桿，其自台車朝向上方沿著保管架延伸；以及升降台，其沿著桅桿升降。又，移載裝置係成為被安裝於上述升降台，且對任一側之保管架，均可於與搬送裝置之間移載貨物。
根據以上之自動倉庫，可自動地自保管架取出並搬出貨物，且自動地將被搬入之貨物保管於保管架。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-71932號公報
近年來，自動倉庫亦變得多樣化，亦出現例如以較小之貨物為對象之自動倉庫。於如此之自動倉庫之情形時，保管架之間或保管架與牆壁之間等可供搬送裝置通過之區域會變得狹窄。而且，會產生於對搬送裝置等進行維護之情形等時，於作業人員通過搬送裝置之工作區域時，腳下之台車成為障礙、或沿上下延伸之桅桿成為障礙等課題。
本案發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種亦可應對較小之貨物，且可確保良好之維護性等之自動倉庫。
為了達成前述之目的，本案發明之自動倉庫具備有：保管架，其沿上下方向及左右方向排列地具有保管貨物之保管部；以及搬送裝置，其沿著上述保管架搬送上述貨物；其特徵在於，上述搬送裝置具備有：水平導引構件，其係於在上方及下方存在有上述保管部之狀態下被配置於上述保管架之內部，且朝沿著上述保管架之左右方向延伸；支柱，其係於沿著上述保管架左右方向之旁側存在有上述保管部之狀態下朝沿著上述保管架之上下方向延伸，且支撐上述水平導引構件；台車，其沿著上述水平導引構件移行；垂直導引構件，其沿著上述保管架於上下方向延伸，且於中間位置與上述台車相連接；以及升降台，其由上述垂直導引構件所導引而沿著上下方向移動；而且，該自動倉庫進一步具備有被安裝於上述升降台，且於上述保管架與上述升降台之間移載貨物的移載裝置。
根據上述構成，可將垂直導引構件配置於保管架之附 近。藉此，可於保管架之間或保管架與牆壁之間確保空間，而使自動倉庫之維護變容易。又，由於水平導引構件被配置於垂直導引構件之中間部分，因此相較於由端部所保持之情形，自保持有垂直導引構件之部分至端部為止之距離會變短。因此，即便於藉由升降而使升降台存在於垂直導引構件之端部之情形時，亦可抑制對垂直導引構件施加之負荷(力矩)。因此，可謀求垂直導引構件之小型化，就此點而言，亦可確保於維護時等較寬廣之供作業人員通過之區域。
又，亦可為，上述垂直導引構件具備有沿上下方向延伸之桅桿，上述台車係於移行方向上之上述桅桿之兩側，具備有可相對於上述水平導引構件滑動地卡合於該水平導引構件之引導構件，上述移載裝置係於移行方向上之上述桅桿之兩側，分別具備有第一移載裝置及第二移載裝置。
根據上述構成，可於台車之移行方向上儘可能離開之位置使水平導引構件與台車卡合。因此，可使由台車所保持之垂直導引構件於移行方向上穩定地移行。而且，由於移載裝置亦相對於捲桿取得良好平衡地被配置於移行方向上，因此可使垂直導引構件穩定地移行。
又，亦可為，上述水平導引構件具備有：樑構件，其係跨設於上述支柱；第一軌道，其係安裝於上述樑構件之第一面部；以及第二軌道，其係安裝於與上述第一面部不同之上述樑構件之第二面部；且上述引導構件卡合於上述第一軌道及上述第二軌道。
根據上述構成，可使一軌道及另一軌道分擔如下之作 用(作為軌道之功能)等：使一軌道主要支撐垂直導引構件等之負荷，並使另一軌道負責台車之精密之導引。而且，可有效地抑制以沿著水平導引構件之軸為中心之垂直導引構件之晃動。
又，亦可為，上述台車具備有於沿著上下方向所配置之上述保管部之間移動，且藉由具有沿著上述水平導引構件而配置之旋轉軸體之馬達來使該台車沿著上述水平導引構件移行之水平驅動裝置。
根據上述構成，由於水平驅動裝置在保管架內部之空間移動，因此可減少保管架前方之無效空間，而可確保較寬廣之作業車之通路。
亦可進一步具備有：對向保管架，其與上述保管架相對向地被配置，可藉由上述移載裝置來移載貨物；以及電源纜線，其一邊伴隨上述台車之移行而於上述對向保管架之下方變化形態，一邊對上述搬送裝置供給電力。
根據上述構成，藉由在保管架下方之無效空間確保形態會伴隨台車之移行而變化之電源纜線之變化區域，作為自動倉庫整體可高密度地保管貨物。
又，自動倉庫亦可於上下方向具備有複數個上述搬送裝置。
根據上述構成，可使複數個搬送裝置同時運作而實現處理能力較高之自動倉庫。
根據本案發明，可以高密度來保管貨物，且可確保較高之維護性。
100‧‧‧自動倉庫
101‧‧‧保管架
102‧‧‧搬送裝置
103‧‧‧移載裝置
109‧‧‧對向保管架
111‧‧‧保管部
112‧‧‧背面部
113‧‧‧保持構件
120‧‧‧水平驅動裝置
121‧‧‧水平導引構件
122‧‧‧支柱
123‧‧‧台車
124‧‧‧垂直導引構件
125‧‧‧升降台
126‧‧‧樑構件
127‧‧‧引導構件
128‧‧‧桅桿
129‧‧‧垂直驅動裝置
130‧‧‧馬達
131‧‧‧第一移載裝置
132‧‧‧第二移載裝置
141‧‧‧第一軌道
142‧‧‧第二軌道
143‧‧‧驅動軌道
151‧‧‧第一導件
152‧‧‧第二導件
153‧‧‧驅動體
191‧‧‧電源纜線
192‧‧‧纜線保護鏈
200‧‧‧貨物
201‧‧‧凸緣部
300‧‧‧地基部
301‧‧‧安裝用基底
圖1係表示自動倉庫之立體圖。
圖2係表示保管架之保管部之立體圖。
圖3係表示搬送裝置之中間部之立體圖。
圖4係以局部剖面表示水平導引構件附近之側視圖。
圖5係將自動倉庫之設置部分局部切除而表示之側視圖。
圖6係表示於上下方向堆疊搬送裝置之自動倉庫之側視圖。
其次，一邊參照圖式一邊對本案發明之自動倉庫之實施形態進行說明。再者，以下之實施形態僅表示本案發明之自動倉庫之一例。因此，本案發明之範圍係以下述之實施形態為參考並藉由申請專利範圍之內容而劃定，並非僅限定於以下之實施形態。因此，於以下實施形態之構成元件中，關於未記載於表示本發明最上位概念之獨立請求項之構成元件，雖非為了達成本發明之課題所必需者，但係作為構成更佳之形態者而進行說明。
又，圖式係為了表示本案發明已進行適當之強調或省略、及比率之調整之示意圖，而存在有與實際之形狀或位置關係、比率不同之情形。
圖1係表示自動倉庫之立體圖。
如圖1所示，自動倉庫100係可自動地保管自外部被搬入之貨物200，而且，可自動地取出並搬出所保管之貨物200之設備，且具備有保管架101、搬送裝置102、及移載裝置103。
保管架101係於上下方向及左右方向具有使保管貨 物200之保管部111呈矩陣狀地排列之設備。
圖2係表示保管架之保管部之立體圖。
如圖2所示，保管部111係保管貨物200之保管架101之部分。此處，所謂保管部111係表示於保管架101中保持一個貨物200之部分(區域)之抽象的概念。
於本實施形態之情形時，貨物200具備有朝向沿著保管架101之左右方向雙方分別突出之凸緣部201。另一方面，保管架101係於保管架101之背部設有背面部112，且於一個貨物200具備有2根保持構件113(懸臂)，該等保持構件113(懸臂)係以自背面部112朝前方(圖中X軸正向)以突出之狀態被安裝於背面部112。如上所述，保管部111係包含兩個保持構件113、以及以凸緣部201與保持構件113相卡合之狀態懸吊於兩個保持構件113之間之貨物200之區域。
再者，於保管架101具備沿水平方向擴展之擱板，並以將貨物200載置於擱板上之狀態來保管之情形等，亦存在保管部111之位置於水平方向上不固定之情形。
圖3係表示搬送裝置之中間部之立體圖。
如圖3所示，搬送裝置102係沿著保管架101搬送貨物200之裝置，且具備有水平導引構件121、支柱122、台車123、垂直導引構件124、及升降台125。
水平導引構件121係形成供台車123移行之軌道且支撐台車123及垂直導引構件124、升降台125等之負荷之構件。水平導引構件121係配置於保管架101內部之水平面上之構件，且於水平導引構件121之上方及下方存在有保管部111。又，水平導引 構件121係朝沿著保管架101之左右方向(圖中Y軸方向)延伸。亦即，保管架101係將保管部111之於上下方向連續之複數段(於本實施形態中為2段)之區域，設為配置水平導引構件121之區域，水平導引構件121係成為被埋入保管架101之上述區域內之狀態。
圖4係以局部剖面表示水平導引構件之附近之側視圖。
如圖4所示，於本實施形態之情形時，水平導引構件121係於水平面上朝沿著保管架101之左右方向(圖中Y軸方向)導引台車123之構件，於本實施形態之情形時，具備有樑構件126、第一軌道141、及第二軌道142。
樑構件126主要係負担水平導引構件121之構造強度而呈棒狀之構件。樑構件126之材料種類與形狀雖未特別限定，但於本實施形態之情形時，係使用方管。樑構件126係以跨設於隔著間隔而豎立設置之複數個支柱122之間之方式被支撐，且沿著沿保管架101之左右方向(圖中Y軸方向)被配置於保管架101之內部。
第一軌道141係安裝於包含樑構件126之延伸方向軸之樑構件126之第一面部(於本實施形態之情形時為上表面部)之軌道。於本實施形態之情形時，第一軌道141係成為一邊支撐台車123或垂直導引構件124之負荷，一邊平順地導引台車123之移行之軌道。作為第一軌道141，例如可列舉構成線性導件之線性軌道。
第二軌道142係安裝於包含樑構件126之延伸方向軸且與第一面部交叉之樑構件126之第二面部(於本實施形態之情形時為搬送裝置側面部)之軌道。於本實施形態之情形時，第二軌道142係成為用以抑制以垂直導引構件124之移行方向軸為旋轉中心 之晃動之軌道。作為第二軌道142，可列舉可使例如作為附有軸桿之軸承之凸輪從動件，於抵接狀態下進行滾動之板狀之軌道。
如此，藉由於包含樑構件126之延伸方向軸之相互交叉之面部分別設置軌道，可使其等分別發揮不同之功能。
於本實施形態之情形時，於樑構件126進一步設有用以產生使台車123移行之驅動力之驅動軌道143。驅動軌道143例如為齒條，可藉由與台車123所具備之小齒輪卡合而產生驅動力。再者，一般之齒條與小齒輪動作聲較大，而且，存在有齒隙(backlash)。因此，亦可將小齒輪設為於圓周上等間隔地配置有滾柱銷者，且使用與其對應之齒條並採用無齒隙機構。又，驅動軌道143亦可為如線性馬達般具備有電磁線圈者。
支柱122係豎立設置於安裝用基底301(參照圖5)用以支撐樑構件126之構件，且為於沿著保管架101之左右方向之旁側存在保管部111之狀態下朝沿著保管架101之上下方向延伸之構件。亦即，與水平導引構件121同樣地，保管架101未將沿上下方向連續之區域設為保管部111，而將其設為配置支柱122之區域，支柱122係成為被配置於上述區域且被埋入保管架101內之狀態。
於本實施形態之情形時，支柱122雖然在一個水平導引構件121設置有2根，但亦可為複數根。
又，支柱122與保管架101及水平導引構件121與保管架101，除了經由安裝用基底301相連接以外，並未進行機械性之連接。亦即，搬送裝置102與保管架101係獨立地被設置於安裝用基底301。藉此，使搬送裝置102之振動不易傳遞至保管架101，而可抑制於保管架101之保管中之貨物200產生偏移等。
台車123係沿著水平導引構件121移行而使所安裝之垂直導引構件124沿著水平導引構件121移動之裝置。於本實施形態之情形時，台車123係於移行方向(圖中Y軸方向)之兩端部，分別具備可相對於水平導引構件121滑動地卡合於該水平導引構件121之引導構件127。又，台車123係於兩個引導構件127之中央位置安裝有垂直導引構件124。藉此，可抑制垂直導引構件124朝移行方向傾倒。
此外，引導構件127具備有：第一導件151，其可滑動地卡合於第一軌道141；及第二導件152，其可滑動地卡合於第二軌道142。於本實施形態之情形時，第一導件151係可滑動地卡合於線性軌道之線性導件。第二導件152係由以於上下方向夾持平板狀之第二軌道142之方式被配置之兩個凸輪從動件所構成。
又，台車123具備有於沿上下方向被配置之保管部111之間移動，而使台車123沿著水平導引構件121移行之水平驅動裝置120。水平驅動裝置120具備有驅動體153，該驅動體153係藉由與被安裝於樑構件126之驅動軌道143卡合而產生移行方向之力之驅動體153。於本實施形態之情形時，驅動體153係一邊旋轉地卡合於驅動軌道143即齒條一邊沿著移行方向移動之小齒輪。
再者，於驅動軌道143為構成線性馬達之電磁鐵之陣列之情形時，驅動體153係為磁性體之構件。
又，水平驅動裝置120具備有馬達130，該馬達130具有沿著台車123之移行方向被配置之旋轉軸體(未圖示)。藉由如此配置馬達130，即便為小型之保管架101，亦可於將整個水平驅動裝置120收容於保管架101之內部之狀態下使台車123移行。
垂直導引構件124係導引沿上下方向升降之升降台125之長尺寸之構件，且為沿著保管架101朝上下方向延伸並於上下方向之中間位置被固定於台車123之構件。又，垂直導引構件124係於供升降台125通過之區域，被配置於較中央位置更靠近保管架101。
於本實施形態之情形時，垂直導引構件124具備有1根中空方形且沿上下方向延伸之桅桿128。桅桿128係配置於保管架101之附近，於桅桿128之中空部分插通有被連接於升降台125且傳遞用以升降之驅動力之鏈條或線材等傳遞構件(未圖示)，並安裝有導引該等之滑輪(未圖示)等。
又，於桅桿128之下端部，較保管架101之最下段之保管部111更下方且保管架101旁側之位置，安裝有使升降台125沿著桅桿128升降之垂直驅動裝置129(參照圖1、圖5)。垂直驅動裝置129係與上述傳遞構件連接而將驅動力傳遞至升降台者。
升降台125係由垂直導引構件124，尤其由桅桿128所導引而沿上下方向移動之構件，且為供移載裝置103安裝之構件。於本實施形態之情形時，在台車123之移行方向上，升降台125係成為朝桅桿128之兩側突出之構成。再者，由於桅桿128係配置於保管架101之附近，因此升降台125係成為在貨物200之移載方向(圖中X軸方向)上，朝桅桿128單側(於本實施形態之情形時為保管架101之相反側)較長地突出之構成。
移載裝置103係安裝於升降台125，且藉由使手臂(未圖示)朝向保管架101進退而於保管架101與升降台125之間移載貨物200之裝置。雖然關於移載裝置103之移載方法並無特別限 定，但例如可例示如下之方法等：藉由使用手臂推動或拉拽貨物200，使貨物200於保管架101與升降台125之間滑動，從而進行移載；以及使用被安裝於手臂之叉架將貨物200抬起後使其移動，並藉由將貨物200卸下而將貨物200加以載置，從而進行移載。
於本實施形態之情形時，移載裝置103具備有第一移載裝置131及第二移載裝置132，其等係以沿移行方向夾著桅桿128之狀態被安裝於在台車123之移行方向上朝桅桿128之兩側突出之升降台125之各側。
藉此，可一次搬送兩個貨物200，而且，可於較桅桿128之可動區域更寬廣之範圍進行貨物200之移載。
又，可使相對於桅桿128之平衡變好，而減輕在使桅桿128移動時桅桿128相對於移動方向之晃動。
又，於本實施形態之情形時，由於構成為將第一移載裝置131及第二移載裝置132分別配置於移行方向上之1根桅桿128之兩側，因此台車123較佳為在移行方向上尺寸較長者。藉此，可於儘可能離開之位置且以相對於桅桿128呈對稱之狀態使水平導引構件121與引導構件127卡合，可使垂直導引構件124不晃動而穩定地移行。另一方面，若台車123過長，便會使桅桿128之可動區域變窄。
根據上述內容，台車123之長度較佳為與由升降台125及第一移載裝置131、第二移載裝置132所構成之構造構件之自台車123之移行方向上之一端緣至另一端緣為止之長度相等或較短。
圖5係將自動倉庫之設置部分局部切除而表示之側 視圖。
如圖5所示，自動倉庫100具備有與保管架101對向而被配置之對向保管架109。對向保管架109與保管架101同樣地，係藉由被設置在搬送裝置102之移載裝置103而可移載貨物200之棚架，由於未配置水平導引構件121及支柱122，因此成為可較保管架109保管更多之貨物200者。
搬送裝置102具備有電源纜線191，該電源纜線191係一邊伴隨台車123之移行而使形態於對向保管架109之下方產生變化，一邊對搬送裝置102供給電力。
於本實施形態之情形時，自動倉庫100係設置於安裝用基底301，該安裝用基底301係設於距離建築物等之地基部300既定高度之位置。另一方面，自動倉庫100之桅桿128係延伸至安裝用基底301之下方。而且，用以使升降台125升降之垂直驅動裝置129係配置於搬送裝置102之下方且較安裝用基底301之更下方。又，被配置於對向保管架109之下方且較安裝用基底301更下方之電源纜線191，由於形態會伴隨桅桿128之移動而變化，因此為了抑制伴隨該形態之變化所造成電源纜線191之損傷，而成為被纜線保護鏈192所保持之狀態。
根據如上之自動倉庫100，藉由將保管架101之保管部111之複數段(本實施形態中為2段)之區域設為配置水平導引構件121之區域，可使桅桿128靠近保管架101側。因此，即便於保管架101與對向保管架109之間，亦可供人越過桅桿128而通過。因此，可容易地維護自動倉庫100。
又，沿著水平導引構件121移行之台車123，由於在 桅桿128之中央或其附近保持桅桿128，因此桅桿128之構造強度只要能確保自保持部分至端部為止之長度之強度程度即可。亦即，可將構造強度設定為較保持桅桿128之端部更弱。因此，可使桅桿128變得比較細或薄，而減少桅桿128占保管架101與對向保管架109之間之空間的比例。就此部分而言，於維護時使人能越過桅桿128而容易地通行。
再者，本案發明並不限定於上述實施形態。例如，亦可將使本說明書所記載之構成元件任意地組合，或者將去除若干個構成元件而得以實現之其他實施形態設為本案發明之實施形態。又，對上述實施形態，於不脫離本案發明之主旨、即申請專利範圍所記載之內容所表示之涵義之範圍內，實施本發明所屬技術領域中具有通常知識者可想到之各種變形所獲得之變形例，亦包含於本案發明中。
例如，如圖6所示，自動倉庫100亦可於上下方向具備複數段之搬送裝置102。根據該構成，由於可藉由複數個搬送裝置102同時搬送更多之貨物200，因此可實現較高之處理能力。於該情形時，保管架101與對向保管架109，亦可為一個較大之棚架。
又，水平導引構件121不僅可以被載置於支柱122之上端面之狀態被支撐，水平導引構件121亦可藉由緊固或焊接等而被固定於支柱122之側面。
又，引導構件127亦可為在台車123之移行方向上與台車123之長度相同者。於該情形時，台車123雖具備一個引導構件127，但可創造出可相對於水平導引構件121滑動而卡合於移行方向上之桅桿128之兩側的狀態。
(產業上之可利用性)
本案發明可利用於自動地進行大量貨物之保管、管理、搬入搬出等之倉庫。

Claims (6)

  1. 一種自動倉庫，其具備有：保管架，其沿上下方向及左右方向排列地具有保管貨物之保管部；以及搬送裝置，其沿著上述保管架搬送上述貨物；其中，上述搬送裝置具備有：水平導引構件，其係於在上方及下方存在有上述保管部之狀態下被配置於上述保管架之內部，且朝沿著上述保管架之左右方向延伸；支柱，其係於沿著上述保管架左右方向之旁側存在有上述保管部之狀態下朝沿著上述保管架之上下方向延伸，且支撐上述水平導引構件；台車，其沿著上述水平導引構件移行；垂直導引構件，其沿著上述保管架於上下方向延伸，且於中間位置與上述台車相連接；以及升降台，其由上述垂直導引構件所導引而沿著上下方向移動；且該自動倉庫進一步具備有被安裝於上述升降台，且於上述保管架與上述升降台之間移載貨物的移載裝置，上述垂直導引構件具備有沿著上下方向延伸之桅桿，上述台車係於移行方向上之上述桅桿之兩側，具備有可相對於上述水平導引構件滑動地卡合於該水平導引構件之引導構件，上述移載裝置係於移行方向上之上述桅桿之兩側，分別具備有第一移載裝置及第二移載裝置。
  2. 如請求項1之自動倉庫，其中，上述水平導引構件具備有：樑構件，其係跨設於上述支柱；第一軌道，其係安裝於上述樑構件之第一面部；以及第二軌道，其係安裝於與上述第一面部不同之上述樑構件之第二面部；且上述引導構件卡合於上述第一軌道及上述第二軌道。
  3. 如請求項1之自動倉庫，其中，上述台車具備有於沿著上下方向所配置之上述保管部之間移動，且藉由具有沿著上述水平導引構件而配置之旋轉軸體之馬達來使該台車沿著上述水平導引構件移行之水平驅動裝置。
  4. 如請求項2之自動倉庫，其中，上述台車具備有於沿著上下方向所配置之上述保管部之間移動，且藉由具有沿著上述水平導引構件而配置之旋轉軸體之馬達來使該台車沿著上述水平導引構件移行之水平驅動裝置。
  5. 如請求項1至4中任一項之自動倉庫，其中，其進一步具備有：對向保管架，其與上述保管架相對向地被配置，可藉由上述移載裝置來移載貨物；以及電源纜線，其一邊伴隨上述台車之移行而於上述對向保管架之下方變化形態，一邊對上述搬送裝置供給電力。
  6. 一種自動倉庫，其具備有：保管架，其沿上下方向及左右方向排列地具有保管貨物之保管部；以及搬送裝置，其沿著上述保管架搬送上述貨物；其中，上述搬送裝置具備有：水平導引構件，其係於在上方及下方存在有上述保管部之狀態下被配置於上述保管架之內部，且朝沿著上述保管架之左右方向延伸；支柱，其係於沿著上述保管架左右方向之旁側存在有上述保管部之狀態下朝沿著上述保管架之上下方向延伸，且支撐上述水平導引構件；台車，其沿著上述水平導引構件移行；垂直導引構件，其沿著上述保管架於上下方向延伸，且於中間位置與上述台車相連接；以及升降台，其由上述垂直導引構件所導引而沿著上下方向移動；且該自動倉庫進一步具備有被安裝於上述升降台，且於上述保管架與上述升降台之間移載貨物的移載裝置，於上下方向具備有複數個上述搬送裝置。
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