WO2013024608A1 - 自動倉庫のラックとその制振方法 - Google Patents

自動倉庫のラックとその制振方法 Download PDF

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damper
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渓太 佐藤
福田　修
隆宏 神戸
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村田機械株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices

Definitions

  • This invention relates to a vibration control rack for an automatic warehouse.
  • Patent Document 1 JP2003-118819A
  • JP2003-118819A a viscoelastic body
  • each rack is basically the same structure and the natural period is almost equal, and even if the racks are connected by a damper, a sufficient vibration control effect cannot be obtained. Therefore, the inventor studied a vibration suppression structure that does not depend on the difference in natural period.
  • An object of the present invention is to dampen a rack without depending on the difference in natural period.
  • This invention is an automatic warehouse rack provided along the traveling space of the loading and unloading device,
  • the rack has a structure including a front column closer to the traveling space, a rear column disposed away from the traveling space, a diagonal brace disposed between the front column and the rear column, and a tensile brace and a damper crossing each other.
  • a front column closer to the traveling space a rear column disposed away from the traveling space
  • a diagonal brace disposed between the front column and the rear column
  • a tensile brace and a damper crossing each other.
  • two types of structural units are provided by reversing the arrangement of the tensile brace and the damper.
  • the front strut close to the traveling space, the rear strut at a position away from the traveling space, and the front strut and the rear strut are arranged obliquely and cross each other.
  • the tensile bracelet is a brace that has different stiffness between tension and compression so that it does not deform with respect to tension but deforms with respect to compression.
  • the normal breath is designed not to be deformed by both compression and tension.
  • the damper is a viscoelastic damper that uses energy absorption by the viscoelastic body, an oil damper, or the like.
  • the rack can withstand force in any direction along the short side of the rack and can absorb energy. . For these reasons, it is possible to reduce the shaking at the top of the structural unit, and to prevent the storage article from dropping and the automatic warehouse from being damaged.
  • the description relating to the rack also applies to the rack damping method as it is, and the description relating to the rack damping method also applies to the rack itself.
  • racks are provided on both sides of the traveling space and connected to each other, and two types of structural units are arranged symmetrically between the racks on both sides of the traveling space. If it does in this way, it can control with sufficient balance on both sides of a running space.
  • two types of structural units are alternately arranged along the traveling space. In this way, vibration can be controlled in a well-balanced manner along the longitudinal direction of the traveling space.
  • the two types of structural units have no bottom layer of the rack, and the rack is a truss structure on the top.
  • the structural unit that combines the tension brace and the damper is a modified truss structure, so it can be connected naturally to the top of the truss structure, and can be controlled at the bottom of the rack to limit the top swing. .
  • Front view of the automated warehouse of the example 1 is a perspective view of the automatic warehouse of FIG.
  • the perspective view of the rack of a modification The figure which shows the deformation
  • FIGS. 1 to 6 show an embodiment and its modifications.
  • reference numeral 2 denotes an automatic warehouse, and a pair of racks 4 and 5 are provided on both the left and right sides of a traveling space 3 of a loading / unloading apparatus such as a stacker crane.
  • the front strut 6 is provided near the traveling space 3
  • the rear strut 7 is provided on the opposite side (the heel side when viewed from the traveling space 3)
  • 8 is a beam.
  • Reference numeral 12 denotes a normal brace, and a truss structure is formed by the support columns 6 and 7 and the brace 12 and the beam 8.
  • Reference numeral 10 denotes a connecting portion of the racks 4 and 5, and the automatic warehouse 2 of the embodiment is a unit type automatic warehouse.
  • Reference numeral 16 denotes a viscoelastic damper, which may be an oil damper.
  • the structure of the damper 16 is shown in FIG. 40 is an inner steel plate, 42 is a viscoelastic plate such as rubber or synthetic resin, 44 is an outer steel plate, and when the viscoelastic body plate 42 is sandwiched between the steel plates 40 and 44 and the steel plates 40 and 44 are relatively displaced, the viscoelastic plate 42 expands and contracts to absorb kinetic energy.
  • the damper 16 can absorb kinetic energy for both compression and extension. *
  • the tension brace 14 and the damper 16 are crossed with each other so that the columns 6 and 7 are connected.
  • the tensile brace 14 and the damper 16 are connected at the lower end to the base side and at the upper end to the columns 6 and 7, but the upper end may be connected to the beam 8 instead of the columns 6 and 7.
  • Two types of combinations of the tension brace 14 and the damper 16 are provided by reversing the arrangement, one of which is an ⁇ portion 18 and the other is a ⁇ portion 19. As shown in FIGS. 1 and 2, the ⁇ part 18 and the ⁇ part 19 are arranged symmetrically on the left and right of the traveling space 3, and the ⁇ part 18 and ⁇ are arranged along the longitudinal direction of the traveling space 3 as shown in FIG. 2.
  • the parts 19 are arranged alternately. However, only the ⁇ portion 18 may be provided in the rack 4 and only the ⁇ portion 19 may be provided in the rack 5. Moreover, it is not restricted to what arrange
  • alpha part 18 and beta part 19 are arrange
  • positioning Racks may be arranged on the left and right of the traveling space 3. In this case, combinations of ( ⁇ portion 18, ⁇ portion 18) and ( ⁇ portion 19, ⁇ portion 19) appear alternately on the left and right of the traveling space 3.
  • the deformation of the racks 4 and 5 is limited and the vibration can be efficiently controlled regardless of the force applied from either side of the automatic warehouse 2 in the short side direction (left and right direction in FIG. 1).
  • the rack is more rigid than the lowermost layer in the second layer or higher, so the vibration is absorbed in the lowermost layer, and the upper layer Can limit shaking.
  • the support columns 6 and 7 can be shared by the lowermost layer and the upper layer.
  • FIG. 3 shows a modified automatic warehouse, in which only the rack 4 is provided on one side of the traveling space 3.
  • the racks 4 and 5 do not support each other, the ⁇ portions 18 and the ⁇ portions 19 are alternately arranged along the longitudinal direction of the traveling space 3. That is, the ⁇ portion 18 supports the rightward force in FIG. 3 and the ⁇ portion 19 supports the leftward force.
  • FIG. 7 shows a comparative example in which the dampers 16 are arranged so as to cross each other and the tensile brace 14 is not provided.
  • the energy from the earthquake can be absorbed by the damper 16, but the rack is greatly deformed and the shaking becomes intense.
  • the deformation of the racks 4 and 5 can be limited by the tensile brace 14.
  • the racks 4 and 5 can be damped without using the difference in natural period, and can be damped with only one rack. 2)
  • the tensile brace 14 can absorb kinetic energy while limiting the swing of the racks 4 and 5.
  • the deformation of the racks 4 and 5 can be limited even if a force is applied from any of the short sides of the racks 4 and 5.
  • the ⁇ part 18 and ⁇ part 19 are provided in the lowermost layer, and the racks 4 and 5 are truss structures above the lowermost layer, the upper layer has high rigidity and the lowermost layer has low rigidity, so vibration is absorbed in the lowermost layer. This makes it difficult to reach the upper layer.
  • the support columns 6 and 7 can be shared by the lowermost layer and the upper layer.
  • the ⁇ portion 18 and the ⁇ portion 19 are provided in the lowermost layer, but the ⁇ portion 18 and the ⁇ portion 19 may be provided in the middle layer or the like. Further, it is not necessary to configure the lowermost layer of the rack entirely with the ⁇ part 18 and the ⁇ part 19. For example, a normal brace 12 may be provided in a part of the lowermost layer.

Abstract

　固有周期の違いに依存せずに、ラックを制振する。ラック（４、５）は自動倉庫の入出庫装置の走行スペースに沿って設けられている。ラック（４、５）は、走行スペース寄りの前側支柱（６）と、走行スペースから離れた位置の後側支柱（７）とを備え、他に前側支柱（６）と後側支柱（７）とを斜めに接続しかつ互いにクロスする引張ブレス（１４）とダンパー（１６）とを備える構造単位とを備えている。そして構造単位が、引張ブレス（１４）とダンパー（１６）との配置を逆にして、２種類設けられている。

Description

自動倉庫のラックとその制振方法
　この発明は自動倉庫の制振ラックに関する。
　発明者らは粘弾性体を用いた制振ジョイントにより、自動倉庫のラックを制振することを検討した（特許文献１：JP2003-118819A）。ところでダンパーで制振を行う場合、固有周期の異なる２つの構造物をダンパーで接続することにより、地震による運動エネルギーを吸収させることが、一般に行われている。しかしながら自動倉庫の場合、各ラックは基本的に同じ構造で固有周期はほぼ等しく、ダンパーでラックを接続しても充分な制振効果が得られない。そこで発明者は、固有周期の違いに依存しない制振構造を検討した。
JP2003-118819A
　この発明の課題は、固有周期の違いに依存せずにラックを制振することにある。
　この発明は、入出庫装置の走行スペースに沿って設けられた自動倉庫のラックであって、
　ラックは、走行スペース寄りの前側支柱と、走行スペースから離れた位置の後側支柱と、前側支柱と後側支柱との間に斜めに配置され、かつ互いにクロスする引張ブレスとダンパーとを備える構造単位とを備え、
　さらに構造単位が、引張ブレスとダンパーとの配置を逆にして、２種類設けられていることを特徴とする。
　またこの発明のラックの制振方法では、
　入出庫装置の走行スペースに沿って、前記走行スペース寄りの前側支柱と、走行スペースから離れた位置の後側支柱と、前側支柱と後側支柱との間に斜めに配置され、かつ互いにクロスする引張ブレスとダンパーとを備える構造単位とを備え、さらに前記構造単位が、引張ブレスとダンパーとの配置を逆にして、２種類設けられているラックを設けるステップと、
　一方から加わる力によるラックの変形をいずれか一方の構造単位の引張ブレスにより制限しながら、２種類の構造単位のダンパーを変形させるステップと、
　他方から加わる力によるラックの変形を他方の構造単位の引張ブレスにより制限しながら、２種類の構造単位のダンパーを変形させるステップ、
　とを実行する。　
　引張ブレスは引っ張りに対しては変形せず、圧縮に対しては変形するように、引っ張りと圧縮とで剛性を異ならせたブレスである。なお通常のブレスは、圧縮、引っ張り共に変形しないように設計されている。またダンパーは粘弾性体によるエネルギー吸収を利用した粘弾性体ダンパー、あるいはオイルダンパー等とする。引張ブレスとダンパーとを互いにクロスするように組み合わせると、ブレスが引き伸ばされる方向の力にラックが耐えることができ、この時のラックの変形によりダンパーを変形させて運動エネルギーを吸収する。そして構造単位は引張ブレスとダンパーとの配置を逆にして２種類設けられているので、ラックの短辺方向に沿った何れの向きの力にもラックは耐えることができ、かつエネルギーを吸収できる。これらのため構造単位の上部での揺れを小さくし、保管物品の落下及び自動倉庫の損傷を防止できる。この明細書において、ラックに関する記載はラックの制振方法にもそのまま当てはまり、逆にラックの制振方法に関する記載はラック自体にもそのまま当てはまる。
　好ましくは、走行スペースの両側にラックが設けられて互いに連結され、かつ２種類の構造単位が走行スペースの両側のラック間で対称に配置されている。このようにすると、走行スペースの両側でバランス良く制振することができる。
　また好ましくは、走行スペースに沿って２種類の構造単位が交互に配置されている。このようにすると、走行スペースの長手方向に沿ってバランス良く制振することができる。
　特に好ましくは、２種類の構造単位がラックの最下層を無し、かつその上部でラックがトラス構造である。引張ブレスとダンパーとを組み合わせた構造単位は元々トラス構造を変形したものなので、トラス構造の上部と自然に接続することができ、かつラックの最下層で制振して、上部の揺れを制限できる。
実施例の自動倉庫の正面図 図１の自動倉庫の斜視図 変形例のラックの斜視図 実施例のラックの地震による変形を示す図 図４とは逆向きの力による変形を示す図 制振ジョイントの部分切欠部付き要部平面図 比較例のラックの正面図
　以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
　図１～図６に実施例とその変形とを示す。図において２は自動倉庫で、スタッカークレーン等の入出庫装置の走行スペース３の左右両側に、一対のラック４，５が設けられている。ラック４，５では、走行スペース３寄りに前側支柱６が、その反対側（走行スペース３から見て奧側）に後側支柱７が設けられ、８は梁で、設けなくても良い。１２は通常のブレスで、支柱６，７とブレス１２及び梁８とでトラス構造にする。１０はラック４，５の連結部で、実施例の自動倉庫２はユニット式の自動倉庫である。
　１４は引張ブレスで、引っ張り張力を受けた際の変形が少ないブレスである。１６は粘弾性体ダンパーで、オイルダンパーでも良く、ダンパー１６の構造を図６に示す。４０は内側鋼板、４２はゴム、合成樹脂等の粘弾性板、４４は外側鋼板で、鋼板４０，４４間に粘弾性体板４２が挟まれ、鋼板４０，４４が相対変位すると、粘弾性板４２が伸縮して、運動エネルギーを吸収する。またダンパー１６は圧縮、引き延ばしの何れに対しても運動エネルギーを吸収できる。　
　引張ブレス１４とダンパー１６とを互いにクロスして、支柱６，７間を接続するように配置する。引張ブレス１４とダンパー１６は下端を基礎側に、上端を支柱６，７に接続するが、上端を支柱６，７ではなく梁８に接続しても良い。引張ブレス１４とダンパー１６との組み合わせを、それらの配置を逆にして２種類設け、一方をα部１８，他方をβ部１９とする。図１，図２に示すように、α部１８とβ部１９とを走行スペース３の左右に対称に配置し、図２に示すように走行スペース３の長手方向に沿ってα部１８とβ部１９とを交互に配置する。ただしラック４にα部１８のみを、ラック５にはβ部１９のみを設けるようにしても良い。また走行スペース３の左右にα部１８とβ部１９とを対称に配置するものに限らず、例えば長手方向に沿ってα部１８とβ部１９とを交互に配置した、同じ配置の一対のラックを走行スペース３の左右に配置しても良い。この場合、走行スペース３の左右には（α部１８，α部１８），（β部１９，β部１９）の組み合わせが交互に現れる。
　以上のようにすると、自動倉庫２の短辺方向（図１の左右方向）のいずれの側から力が加わっても、ラック４，５の変形を制限するとと共に、効率的に制振できる。またトラス構造のラック４，５の最下層にα部１８とβ部１９を設けると、ラックは第２層以上で最下層よりも剛性が高いので、最下層で振動を吸収して、上層の揺れを制限できる。また元々トラス構造のラック４，５にα部１８とβ部１９とを組み込むので、支柱６，７等を最下層と上層とで共用できる。
　図３は変形例の自動倉庫を示し、走行スペース３の片側にラック４のみが設けられている。この場合、ラック４，５間で互いに支持し合うことが無いので、α部１８とβ部１９とを走行スペース３の長手方向に沿って交互に配置する。即ちα部１８で図３の右向きの力を支持し、β部１９で左向きの力を支持する。
　図４，図５にα部１８の作用を示し、鎖線はラックが変形した際の状態を示す。図４のように変形すると、引張ブレス１４で変形を制限し、ダンパー１６でエネルギーを吸収する。図５のように変形してもダンパー１６でエネルギーを吸収できるが、引張ブレス１４は圧縮により変形しやすい。そこでα部１８とβ部１９とを組み合わせることにより、ラック４，５の変形を制限する。β部１９の作用も同様である。
　図７にダンパー１６を互いにクロスするように配置し、引張ブレス１４を設けない比較例を示す。地震によるエネルギーをダンパー１６で吸収できるが、ラックは大きく変形し、揺れが激しくなる。これに対して実施例では、ラック４，５の変形を引張ブレス１４で制限できる。
　実施例では以下の効果が得られる。
1)　固有周期の違いを利用せずにラック４，５を制振でき、１個のラックのみでも制振できる。
2)　引張ブレス１４によりラック４，５の揺れを制限しながら、運動エネルギーを吸収できる。
3)　α部１８とβ部１９とを組み合わせることにより、ラック４，５の短辺方向の何れから力が加わっても、ラック４，５の変形を制限できる。
4)　α部１８とβ部１９を最下層に設け、最下層よりも上層でラック４，５をトラス構造とすると、上層は剛性が高く最下層は剛性が低いので、振動を最下層で吸収して上層に伝わりにくくできる。さらに最下層と上層とで支柱６，７を共用できる。
　実施例ではα部１８とβ部１９を最下層に設けたが、中層等にα部１８とβ部１９を設けても良い。またラックの最下層を全てα部１８とβ部１９とで構成する必要はなく、例えば最下層の一部に通常のブレス１２を設けても良い。
２　自動倉庫　　３　走行スペース　　４，５　ラック
６　前側支柱　　７　後側支柱　　８　梁　　１０　連結部
１２　ブレス　　１４　引張ブレス　　１６　粘弾性体ダンパー
１８　α部　　１９　β部　　３０　ラック　　４０　内側鋼板
４２　粘弾性体板　　４４　外側鋼板　　

Claims (5)

  1. 　入出庫装置の走行スペースに沿って設けられた自動倉庫のラックであって、
    　前記ラックは、前記走行スペース寄りの前側支柱と、走行スペースから離れた位置の後側支柱と、前側支柱と後側支柱との間に斜めに配置され、かつ互いにクロスする引張ブレスとダンパーとを備える構造単位とを備え、
    　さらに前記構造単位が、引張ブレスとダンパーとの配置を逆にして、２種類設けられていることを特徴とする、自動倉庫のラック。
  2. 　前記走行スペースの両側に前記ラックが設けられて互いに連結され、かつ前記２種類の構造単位が走行スペースの両側のラック間で対称に配置されていることを特徴とする、請求項１の自動倉庫のラック。
  3. 　前記走行スペースに沿って２種類の構造単位が交互に配置されていることを特徴とする、請求項１または２の自動倉庫のラック。
  4. 　前記２種類の構造単位がラックの最下層を無し、かつその上部でラックがトラス構造であることを特徴とする、請求項１～３のいずれかの自動倉庫のラック。
  5. 　入出庫装置の走行スペースに沿って、前記走行スペース寄りの前側支柱と、走行スペースから離れた位置の後側支柱と、前側支柱と後側支柱との間に斜めに配置され、かつ互いにクロスする引張ブレスとダンパーとを備える構造単位とを備え、さらに前記構造単位が、引張ブレスとダンパーとの配置を逆にして、２種類設けられているラックを設けるステップと、
    　一方から加わる力によるラックの変形をいずれか一方の構造単位の引張ブレスにより制限しながら、２種類の構造単位のダンパーを変形させるステップと、
    　他方から加わる力によるラックの変形を他方の構造単位の引張ブレスにより制限しながら、２種類の構造単位のダンパーを変形させるステップ、
    　とを実行する、ラックの制振方法。　
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