JP2000233807A - 立体自動倉庫 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 格納棚の上下方向の設置数をできるだけ多く
し、荷物の収容効率を高めうるようにした立体自動倉庫
を提供する。 【解決手段】 左右一対の棚受けｂからなる格納棚が上
下左右に連設された倉庫と、各格納棚の前面に沿って走
行自在であり、支柱ａに案内されて昇降自在な昇降台３
を備えたスタッカクレーンとからなり、昇降台３に積載
された荷物Ｗの荷物本体の高さを検出する高さセンサ７
１、７２と、昇降台３に積載された荷物の軸部Ｓが荷物
Ｗを収納すべき格納棚の棚受けｂよりわずかに高い位置
に来たことを検出する停止位置センサ８１、８２とを設
け荷物の格納時に軸部Ｓが棚受けｂよりわずかに高い高
さで昇降台３を停止させるようにした。このため、格納
棚の上下間隔を詰めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体自動倉庫に関
する。さらに詳しくは、荷物を格納する多段の格納棚の
前面を走行し、所定の格納棚に荷物を出し入れするスタ
ッカクレーンを用いた立体自動倉庫に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は立体自動倉庫で用いられるスタッ
カクレーンの一例を示した図である。スタッカクレーン
は、台車１上に２本の支柱２を立設し、２本の支柱２の
上端同士をビームで連結しており、２本の支柱２に沿っ
て、昇降台３が昇降し、昇降台３上にはスライドフォー
ク５が格納棚に向けて出入りするようになっている。そ
して、路面上に設置された走行レールＲと天井面に配設
したガイドレールｒで案内されて、格納棚の前面を走行
する。荷物を格納するときは、前記スライドフォーク５
上に荷物を載せ、所定の棚の前まで台車１と昇降台３を
移動させ、スライドフォーク５を棚側へ進入させて、少
し昇降台３を降下させると、荷物が棚に載せられる。荷
物を取り出すときは、スライドフォーク５を棚側の荷物
の下へ進入させ、昇降台３を上昇させると、荷物をすく
い取れるので、そのままスライドフォーク５を引き戻し
て、昇降台３と台車１を移動させればよい。

【０００３】図８は、本明細書にいう「荷物」の代表例
である薄板のロールを収納した格納棚を示している。前
記薄板のロールは、荷物本体の両端から本体中心と同心
の突起部（つまり軸部Ｓ）が突出しており、荷物本体の
直径が突起部（軸部Ｓ）よりも大きくなっている。この
ように、荷物本体が軸部Ｓより下方に突出した形状の荷
物を扱う場合、つぎのような問題がある。ａは格納棚の
支柱で、ｂは荷物Ｗの軸部Ｓを受ける棚受けである。図
８の上段は、棚ｂに大きい荷物Ｗ１とその左に小さい荷
物Ｗ２を格納した状態を示している。図８の下段は、上
記のように荷物Ｗ１、Ｗ２を格納する際のスタッカクレ
ーンのスライドフォーク５の出し入れ位置を示してい
る。従来は、軸部Ｓより下方への突出量の多い大きい荷
物Ｗ１も、軸部Ｓからの下方への突出量の少ない小さい
荷物Ｗ２も、昇降台３を棚受けｂとほぼ同じ高さまで上
昇させてから、スライドフォーク５を棚受けｂ、ｂ間に
差し入れ、その後昇降台３を下降させて、軸部Ｓを棚受
けｂに載せるようにしている。

【０００４】このような出し入れ作業をすると、棚受け
ｂと軸部Ｓとの間隔は、大きい荷物Ｗ１では大きい上下
間隔ｄ１′が生じ、さらに上方の荷物との間に最低でｄ
３′の隙間を確保しなければならないから、上下の棚受
け７、７間の距離はＤ′が必要である。この場合、上下
の小さい荷物Ｗ２、Ｗ２間の空間は大きくあいており、
かなりデッドスペースｄｓとなっている。

【０００５】しかるに、上記の上下の棚受け７、７間の
距離Ｄをできるだけ小さくし、また、できるだけデッド
スペースｄｓを少なくすれば、同じ全高の倉庫により多
くの格納棚を設けることができるので、荷物の収容効率
が高くなることはいうまでもない。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑み、格納棚の上
下方向の設置数をできるだけ多くし、荷物の収容効率を
高めうるようにした立体自動倉庫を提供することを目的
とする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】請求項１の立体自動倉
庫は、請求項１の発明において、荷物本体の両端から本
体中心と同心の突起部が突出しており、該荷物本体の直
径が前記突起部よりも大きい荷物を格納する倉庫であっ
て、左右一対の棚受けからなる格納棚が上下左右に連設
された立体倉庫と、前記各格納棚の前面に沿って走行自
在であり、支柱に案内されて昇降自在な昇降台を備えた
スタッカクレーンとからなり、前記昇降台に積載された
荷物の荷物本体の高さを検出する高さセンサと、前記昇
降台に積載された荷物の突起部が前記荷物を収納すべき
格納棚の棚受けよりわずかに高い位置に来たことを検出
する停止位置センサとを設けたことを特徴とする。請求
項２の立体自動倉庫は、請求項１の発明において、前記
高さセンサが、複数の光電センサであって、昇降台の左
側部分と右側部分において、数種類の荷物の高さを検出
できる複数の高さ位置のそれぞれ取付けられていること
を特徴とする。請求項３の立体自動倉庫は、請求項１の
発明において、前記高さセンサが、一個の光電センサで
あり、昇降台の左側部分と右側部分において昇降自在に
取付けられていることを特徴とする。請求項４の立体自
動倉庫は、請求項１の発明において、前記停止位置セン
サが荷物の高さの種類と同数の検出片と該検出片を検知
する同数の光電センサからなり、前記各検出片が、前記
支柱に数種類の荷物の高さに合わせて、縦方向に間隔を
あけて取付けられており、前記各光電センサが昇降台に
同じ高さに取付けられていることを特徴とする。請求項
５の立体自動倉庫は、請求項１の発明において、前記停
止位置センサが、荷物の高さの種類と同数の検出片と該
検出片を検知する同数の光電センサからなり、前記各光
電センサが、前記支柱に、数種類の荷物の高さに合わせ
て縦方向に間隔をあけて取付けられており、前記各検出
片が昇降台に同じ高さに取付けられていることを特徴と
する。

【０００８】請求項１の発明によれば、高さセンサで荷
物の高さを検出し、その高さに基づいて荷物の突起部が
その荷物を収納すべき格納棚の棚受けよりわずかに高い
位置に来たことを停止位置センサが検知すると、その位
置で昇降台の昇降を停止させて荷物の出し入れを行う。
このようにすることで、高さの高い荷物においても突起
部と棚受けとの上下間隔をわずかにできるので、上下の
棚受け間の距離が短くなり、同じ全同の倉庫に格納棚を
多数設けることができるので、荷物の収容台数を多くと
れる。請求項２の発明によれば、昇降台の左右に配置し
た光電センサで、それらの間にある荷物の高さを検出す
るので、荷物に接触することなく確実に検出でき、故障
も生じない。また、荷物の高さの種類より１個少ない数
の光電センサで、全ての種類の荷物高さを検知できる。
請求項３の発明によれば、１個の光電センサを昇降させ
ることにより、荷物の多数の荷高さを検知することがで
きる。請求項４、５の発明によれば、各検出片がそれぞ
れに対応する光電センサの検知エリアを通過すること
で、異なる光電センサから検知信号が出るので、種々の
荷物の高さに対応した昇降台を停止させる位置を判定で
きる。この結果、格納棚の上下の棚受け間隔を小さくす
ることができ、荷物の収容効率を向上させることができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態を図面
に基づき説明する。図１は本発明のスタッカクレーンの
要部正面図、図２は同スタッカクレーンの要部平面図、
図３は同スタッカクレーンの要部側面図、図４は図２の
IV線矢視図、図５は図４のＶ線矢視図、図６は格納棚と
荷物の格納状態の説明図である。

【００１０】図１〜３において、２はスタッカクレーン
の左右一対の支柱、３は昇降台である。昇降台３はベー
スフレーム３１と、その両端から立ち上がっているサイ
ドフレーム３２から構成されている。また、サイドフレ
ーム３２には、支柱２の両側面に接触して転動するガイ
ドローラ３３と支柱２の内側面に接触して転動するガイ
ドローラ３４が回転自在に軸着されている。さらに図示
していないがウインチや、支柱２に固設したラックとこ
れに噛み合う昇降台側のピニオン等からなる適当な昇降
装置により、昇降台３が昇降するようになっている。そ
して、前記ガイドローラ３３、３４は昇降台３の支柱２
に対する昇降を案内する。

【００１１】４はシャトルフレームで、その下面にはス
ライドガイド４１が取付けられている。一方、昇降台３
の前記ベースフレーム３１の上面にはガイドレール４２
が左右方向に固設されており、前記スライドガイド４１
が摺動自在に嵌合している。この構成によりスライドフ
レーム４は昇降台３上で左右方向移動自在である。この
シャトルフレーム４の左右動駆動装置の詳細は後述す
る。

【００１２】前記スライドフレーム４の上面にはスライ
ドフォーク５が前後方向移動自在に取付けられている。
このスライドフォーク５は公知のものと同様でよく、任
意の移動装置によって、格納棚との間で進退して荷物を
格納棚内へ送り込んだり、格納棚内の荷物を引き取るこ
とができればよい。

【００１３】つぎに、図４〜５に基づき、左右動駆動装
置６０を説明する。昇降台３のベースフレーム３１に
は、モータ６１が取付けられ、その主軸にはピニオン６
２が固着されている。一方、シャトルフレーム４の下面
にはラック６３が固定されており、このラック６３は前
記ピニオン６２と噛み合っている。したがって、モータ
６１を正逆回転させることにより、シャトルフレーム４
を右側へ移動させたり、左側へ移動させることができ
る。

【００１４】図１において、７１、７２は高さセンサ
で、７１は高い荷物用、７２は低い荷物用である。これ
らはいずれも、投光器71a 、72a と受光器71b 、72b か
らなる光電センサで構成されており、昇降台３に右側サ
イドフレーム３２と左側サイドフレーム３２の上端部に
取付けられている。上記の高さセンサ７１、７２によっ
て、荷物の高さの高低の２種類を区別できる。なお、荷
物の高さが高低２種類であれば、１個の高さセンサによ
っても識別することは可能である。また、荷物の高さが
３種類以上あれば、その種類数より１個少ない数の高さ
センサによって、荷物の全種類の高さを検出することが
できる。

【００１５】つぎに、停止位置センサ８１、８２を図１
〜３に基づき説明する。高荷用停止位置センサ８１は、
検出片81a と光電センサ81b からなり、検出片81a は支
柱２に固定された取付板８６に取付けられ、光電センサ
81b は昇降台３のサイドフレーム３２に固定された取付
板８７に取付けられている。低荷用停止位置センサ８２
は、検出片82a と光電センサ82b とからなり、検出片82
a は支柱２側の取付板８６に取付けられ、光電センサ82
b は昇降台３側の取付板８７に取付けられている。

【００１６】前記検出片81a と前記検出片82a は、上下
方向に離して取付けられており、検出片81a が下で、検
出片82a が上である。つまり、検出片81a は、光電セン
サ81b がこれを検出したとき、高さの高い荷物Ｗ１の軸
部Ｓが棚受けｂよりわずかに高い位置で昇降台３が停止
する位置に取付けられている。また、検出片82a は、光
電センサ82b がこれを検出したとき、高さの低い荷物Ｗ
２の軸部Ｓ２が棚受けｂよりわずかに高い位置で昇降台
３が停止する位置に取付けられている。

【００１７】８５は荷物Ｗ１、Ｗ２を取りに行くときの
昇降台３の高さを位置決めする高さセンサである。この
高さセンサ８５は、検出片85a と光電センサ85b とから
なり、検出片85a は支柱２側の取付板８６に取付けら
れ、光電センサ85b は昇降台３側の取付板８７に取付け
られている。

【００１８】格納棚内に収納されている荷物を取り出す
際は、棚受けｂに載せられている荷物Ｗのさらに下方に
スライドフォーク５を差し込む必要があるので、昇降台
３の停止位置は、高い荷物を格納する際よりも低くする
必要がある。このため、検出片85a は高荷用検出片81a
より低い位置に取付けられている。

【００１９】前記高さセンサ８１、８２、８３を構成す
る光電センサは、対応する検出片を検知できるものであ
ればどのようなものでもよく、種々のタイプの光電セン
サを利用できる。

【００２０】９は荷物検知センサで、スライドフォーク
５の上面４隅に取付けられている。この荷物検知センサ
９は荷物の載置を検知できれば、どのような種類のセン
サでもよい。

【００２１】つぎに、上記スタッカクレーンによる荷物
の搬出入作業を図６に基づき説明する。図６の(A) 図は
本発明の格納棚を示し、(b) 図は図８の従来の格納棚の
一部を示している。搬入すべき荷物を昇降台３のスライ
ドフォーク５上に載せたとき、高荷用高さセンサ７１が
ＯＮとなれば、高さが高い荷物であることが検知される
ので、格納すべき格納棚の前までスタッカクレーンが走
行したとき、昇降台３は高荷用停止センサ８１がＯＮし
たとき昇降台３を停止させる。この場合、図６(A) の右
側のように、荷物の軸部Ｓが棚受け７よりわずかに高い
位置で停止する。よって、スライドフォーク５を棚内へ
進入させて、昇降台３をわずかに降下させれば、棚受け
ｂに荷物Ｗを格納できる。

【００２２】格納すべき荷物が低い荷物であれば、その
ことを高さセンサ７２が検知し、低荷用停止センサ８２
で昇降台３に停止位置を決める。この場合の昇降台３の
停止位置も、図６(A) の左側に示すように、荷物Ｗ２の
軸部Ｓが棚受けｂよりわずかに高い位置である。

【００２３】上記のように、本実施形態の立体自動倉庫
では、搬入時における荷物Ｗ１、Ｗ２の軸部Ｓと棚受け
ｂ間の隙間ｄ１を、荷物の大小に拘わらず最小にしたの
で、上下の荷物Ｗ１、Ｗ２同士の隙間ｄ３を従来例と同
じにしても、上下の棚受けｂ、ｂ間の寸法Ｄは、同図
(B) に示す従来例の上下寸法Ｄ′より小さくすることが
できる。よって、格納棚を上下方向に多数設けることが
できる。

【００２４】なお、荷物を搬出する際は、高さセンサ８
５がＯＮする低い位置まで昇降台３を下降させると、軸
部Ｓより本体がより多く下方に突出している荷物Ｗ１で
あっても、スライドフォーク５上にすくい取ることがで
きる。また、このようにして、スライドフォーク５上に
荷物を載せたことを荷物検知センサ９で検知すれば、昇
降台３を上昇させ、その後でスライドフォーク５を引き
込めばよい。またその後、スタッカクレーンを走行させ
てステーションまで搬送すればよい。

【００２５】つぎに、本発明の他の実施形態を説明す
る。前記実施形態で高さセンサ７１、７２は光電センサ
を用いたが、これに限らず荷物の高さを検出できればど
のようなセンサを用いてもよく、例えば、各種の光電セ
ンサやリミットスイッチ等を採用できる。前記実施形態
では、停止位置センサ８１、８２、８５を構成する検出
片81a 、82a 、85a を上下に間隔をあけて配置し、光電
センサ81b 、82b 、85b を水平に配置したが、これを逆
にして、検出片81a 、82a 、85a を水平に配置し、光電
センサ81b 、82b 、85b を上下に間隔をあけて配置して
もよい。前記各実施形態では、停止位置センサ８１、８
２、８５に光電センサを用いたが、これに限らず検出片
を検知できるものであればどのようなセンサを用いても
よく、例えば、リミットスイッチ等を用いてもよい。

【発明の効果】請求項１の発明によれば、高さの高い荷
物においても突起部と棚受けとの上下間隔をわずかにで
きるので、上下の棚受け間の距離が短くなり、同じ全同
の倉庫に格納棚を多数設けることができるので、収容台
数を多くとれる。請求項２の発明によれば、荷物に接触
することなく確実に荷高さを検出でき、故障も生じな
い。また、荷物の高さの種類より１個少ない数の光電セ
ンサで、全ての種類の荷物高さを検知できる。請求項３
の発明によれば、１個の光電センサを昇降させることに
より、荷物の多数の荷高さを検知することができる。請
求項４、５の発明によれば、種々の荷物の高さに対応し
た昇降台を停止させる位置を判定することにより、格納
棚の上下の棚受け間隔を小さくすることができ、荷物の
収容効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスタッカクレーンの要部正面図であ
る。

【図２】同スタッカクレーンの要部平面図である。

【図３】同スタッカクレーンの要部側面図である。

【図４】図２のIV線矢視図である。

【図５】図４のＶ線矢視図である。

【図６】本発明の格納棚と荷物格納状態の説明図であ
る。

【図７】本発明が適用されるスタッカクレーンの一例の
斜視図である。

【図８】従来の立体自動倉庫の格納棚の説明図である。

【符号の説明】

３ 昇降台 ９ 荷物検知センサ ７１ 高さセンサ ７２ 高さセンサ ８１ 停止位置センサ ８２ 停止位置センサ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】荷物本体の両端から本体中心と同心の突起
   部が突出しており、該荷物本体の直径が前記突起部より
   も大きい荷物を格納する倉庫であって、左右一対の棚受
   けからなる格納棚が上下左右に連設された立体倉庫と、
   前記各格納棚の前面に沿って走行自在であり、支柱に案
   内されて昇降自在な昇降台を備えたスタッカクレーンと
   からなり、前記昇降台に積載された荷物の荷物本体の高
   さを検出する高さセンサと、前記昇降台に積載された荷
   物の突起部が前記荷物を収納すべき格納棚の棚受けより
   わずかに高い位置に来たことを検出する停止位置センサ
   とを設けたことを特徴とする立体自動倉庫。
2. 【請求項２】前記高さセンサが、複数の光電センサであ
   って、昇降台の左側部分と右側部分において、数種類の
   荷物の高さを検出できる複数の高さ位置のそれぞれ取付
   けられていることを特徴とする請求項１記載の立体自動
   倉庫。
3. 【請求項３】前記高さセンサが、一個の光電センサであ
   り、昇降台の左側部分と右側部分において昇降自在に取
   付けられていることを特徴とする請求項１記載の立体自
   動倉庫。
4. 【請求項４】前記停止位置センサが荷物の高さの種類と
   同数の検出片と該検出片を検知する同数の光電センサか
   らなり、前記各検出片が、前記支柱に数種類の荷物の高
   さに合わせて、縦方向に間隔をあけて取付けられてお
   り、前記各光電センサが昇降台に同じ高さに取付けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の立体自動倉庫。
5. 【請求項５】前記停止位置センサが、荷物の高さの種類
   と同数の検出片と該検出片を検知する同数の光電センサ
   からなり、前記各光電センサが、前記支柱に、数種類の
   荷物の高さに合わせて縦方向に間隔をあけて取付けられ
   ており、前記各検出片が昇降台に同じ高さに取付けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載の立体自動倉庫。