JP4670314B2 - 立体保管庫 - Google Patents

Description

この発明は、奥行方向及び上下方向に複数の荷物を格納できる立体保管庫に関する。

図１５及び図１６は出願人が提案した従来の立体保管庫を示す。保管ラック１には、奥行方向及び上下方向に荷物を格納する複数の格納スペース１ａが設けられる。保管ラック１への荷物の収納はスタッカクレーン２により行われる。スタッカクレーン２は、奥行き方向に走行する走行機能を有すると共に、そのマスト２ａに沿って荷物を上下方向に昇降させる昇降機能を有する。スタッカクレーン２は奥行き方向の所定位置まで移動し、その後上下方向の所定高さまで荷物を上昇させ、保管ラック１の指定された格納スペース１ａに荷物を格納する。

走行台車からスタッカクレーン２への荷物の受け渡しは、以下のように行われる。図１６に示されるように、まず荷物が搭載された走行台車３が、保管ラック１の一角に設けられた受渡しスペース１ｂに移動する。その後、スタッカクレーン２が受渡しスペース１ｂに移動し、走行台車３から荷物を受け取る。

スタッカクレーン２には、荷物を上部まで吊り上げるためのマスト２ａを設ける必要があり、またマスト２ａの上部には、吊り上げ用のワイヤロープを掛ける必要がある。それだけではなく、スタッカクレーン２には、保管ラック１の奥行方向に荷物を移動させるための走行装置を設ける必要がある。荷物の昇降機能と走行機能を有するスタッカクレーンは、大型化し易く、構造も複雑になり易い。

また、重量の荷物をスタッカクレーンが搬送する場合、スタッカクレーンのマストの上端を保管ラックで案内する必要があるので、スタッカクレーンは保管ラックから飛び出すことができない。台車からスタッカクレーンに荷物を受け渡す受渡しスペースが、保管ラックの一角に設けられるので、荷物を保管するスペースがその分少なくなってしまう。特に小規模の立体保管庫においては、保管効率の良い安価のもののニーズが強い。

そこで本発明は、スタッカクレーンを不要とする新たな立体保管庫を提供することを目的とする。

以下本発明を説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照番号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものでない。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、奥行方向及び上下方向に複数の荷物を格納する格納スペースを有する保管ラックと、荷物が搭載されると共に荷物を前記保管ラックと受け渡しを行う移載機構を有する走行台車と、上下方向の複数の格納スペースに荷物を格納できるように前記走行台車を上昇・下降させる昇降搬機と、を備え、前記走行台車は、車輪を有し、前記昇降搬機の脇の地上には、前記走行台車の車輪が走行する昇降搬機用レールが設けられ、前記走行台車の車輪が前記昇降搬機用レールを走行することによって、前記走行台車が前記昇降搬機上を所定の格納スペースまで前記保管ラックの奥行き方向に移動し、前記走行台車が前記昇降搬機用レールを所定の位置まで走行した後、前記昇降搬機が前記走行台車を持ち上げる際は、前記昇降搬機が前記走行台車の底を持ち上げることを特徴とする立体保管庫である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の立体保管庫において、前記昇降搬機（６）は、前記保管ラック（４）の柱（１１ａ）に沿って上昇・下降することを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項は２に記載の立体保管庫において、前記保管ラック（４）は、間口方向に２列設けられ、前記昇降搬機（６）は、２列の保管ラック（４）の間に配置されることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の立体保管庫において、前記走行台車（５）には、前記保管ラック（４）に設けられた位置決め凹部（３０）に係合できる突出し部材（２９）が設けられることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の立体保管庫において、前記昇降搬機（６）には、チェーン又はワイヤ（１５）が懸けられ、前記保管ラック（４）には、前記チェーン又はワイヤ（１５）を巻き上げる巻上げ装置（１７）が取り付けられることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の立体保管庫において、前記走行台車（５）には、車輪（２１ａ）を有するパレット（２１）が載せられると共にこのパレット（２１）の車輪（２１ａ）が走行する走行台車レール（２２）が設けられ、前記保管ラック（４）には、前記パレット（２１）の車輪（２１ａ）が走行するラックレール（２７）が設けられることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、走行台車がスタッカクレーンの走行機能を兼用するので、スタッカクレーンを不要にすることができる。このため保管効率の良い安価な立体保管庫を提供することができる。また、走行台車が地上に設けた昇降搬機用レールを走行する。走行台車の停止後、昇降搬機が走行台車を持ち上げる際は、昇降搬機が走行台車の底を持ち上げる。このため昇降搬機の上昇後、万一走行台車の車輪が回転しても昇降搬機から走行台車が落下することがない。

請求項２の発明によれば、保管ラックの柱がスタッカクレーンのマストの機能を兼用するので、スタッカクレーンを不要にすることができる。

請求項３の発明によれば、２列の保管ラックの間で昇降搬機が挟まれるので、昇降搬機の上昇及び下降を安定して案内することができる。

請求項４の発明によれば、保管ラックに対して走行台車を正確に位置決めすることができ、走行台車から保管ラックに荷物を確実に受け渡すことができる。

請求項５の発明によれば、昇降搬機を上昇・下降させることができる。

請求項６の発明によれば、走行台車と保管ラックが荷物を受け渡すことができる。

以下添付図面に基づいて、本発明の一実施形態における立体保管庫を説明する。図１は立体保管庫の斜視図を示す。立体保管庫は、複数の格納スペース４ａを有する保管ラック４にパレット単位で自動的に荷物の出し入れを行う。荷物は特に限定されるものではないが、この実施形態では重量物として金型を扱う。金型用立体保管庫は比較的小規模なものが多い。従来の立体保管庫では、スタッカクレーンを走らせて荷物を出し入れするのが基本形となっているが、本実施形態ではスタッカクレーンの替わりに、走行台車５と昇降搬機６を作動させる。

走行台車５は荷物を保管ラック４に受け渡す移載機構（詳しくは後述する）を持つ。保管ラック４の外で走行台車５に荷物７が搭載されたら、走行台車５は昇降搬機６に向かって搬入搬出レール８上を奥行方向に走行し、昇降搬機６上に移動する。昇降搬機６の脇にも昇降搬機用レール９が設けられる。走行台車５は、昇降搬機６上を所定の格納スペース４ａまで、保管ラック４の奥行方向に移動する。すなわち走行台車５は、荷物を手前の一連目の格納スペース４ａに入れるときは手前で止まり、奥の二連目の格納スペース４ａに入れるときは奥まで移動する。走行台車５の停止後、昇降搬機６は荷物７を、走行台車５ごと所定の格納スペース４ａまで持ち上げる。昇降搬機６が走行台車５を上昇させた後、走行台車５の移載機構が荷物７を格納スペース４ａに格納する。

このように作動する走行台車５と昇降搬機６を設けることで、スタッカクレーンを不要にすることができる。また、走行台車５と昇降搬機６との間で荷物７を移し返ることなく、昇降搬機６が荷物７を搭載したままの走行台車５を上昇させるので、従来の立体保管庫のように、走行台車５からスタッカクレーンに荷物を受け渡すための専用スペースを保管ラック４に設ける必要もなくなる。

保管ラック４は、奥行方向に複数連（例えば２連）、上下方向に複数段（例えば５段）の荷物の格納スペース４ａを有する。保管ラックは間口方向に昇降搬機を挟んで２列設けられる。

また保管ラック４は、柱１１と棚１９とを組み合わせて構成される。昇降搬機６に隣接する柱１１ａには、昇降搬機６を案内するガイドレール１２が取り付けられる。昇降搬機６はこのガイドレール１２に沿って上昇・下降する。このように構成すると、保管ラック４の柱１１ａにスタッカクレーンのマストの機能を兼用させることができる。

図２ないし図４は、立体保管庫の詳細図を示す。図２は平面図を、図３は正面図を、図４は図３のIII−III線断面図を示す。図２及び図３に示されるように、矩形枠状の昇降搬機６は、走行台車５から奥行方向の全ての格納スペース４ａに荷物を格納することができる奥行方向の長さ（すなわち保管ラック４の奥行方向の長さと等しい長さ）を有し、保管ラック４の格納スペース４ａの全長をカバーする。

図２に示されるように、立体保管庫には、走行台車５を保管ラック４に導けるように奥行方向に伸びる搬入搬出レール８が設けられる（図１も参照）。この搬入搬出レール８に連続するように、昇降搬機６の両脇の地上には、奥行方向に伸びる昇降搬機用レール９が設けられる（図５も参照）。

図３に示されるように、矩形状の昇降搬機６の四角には、保管ラック４の柱１１ａに取り付けたガイドレール１２に沿って転がるガイドローラ１４が設けられる。また、昇降搬機６の４角にはワイヤ又はチェーン１５が懸けられる。ワイヤ又はチェーン１５は、保管ラック４の上部に設けたプーリ１６を経由して、保管ラック４の屋上に取り付けられた巻上げ装置１７に連結される。ワイヤ又はチェーン１５の他端は、一列の保管ラック４を挟んで昇降搬機の反対側にぶら下げられたカウンターウェイト１８に接続される。巻き上げ装置１７を作動させることによって、ワイヤ又はチェーン１５が巻き上げられ、昇降搬機６が上昇する。

図４に示されるように、走行台車５は車輪５ａを有し、搬入搬出レール８及び昇降搬機用レール９に沿って奥行方向に自走する。図５に示されるように昇降搬機用レール９は、昇降搬機６ではなく、地上に設けられている。これは以下の理由による。昇降搬機用レール９を昇降搬機６に設けた場合は、昇降搬機６の上昇時に走行台車５が昇降搬機用レール９上で動かないようにする安全装置（例えば車輪の回転防止装置、落下防止装置等）が必要になる。これを避けるために図６に示されるように、走行台車５が昇降搬機用レール６上を所定の位置まで走行した後、昇降搬機６が走行台車５を持ち上げる際は、昇降搬機６が走行台車５の底５ｃを持ち上げる。これにより昇降搬機６の上昇後、万一走行台車５の車輪５ａが回転しても昇降搬機６から走行台車５が落下することがない。

走行台車５が搬入搬出レール８から昇降搬機用レール９に乗り移ることができるように、昇降搬機用レール９の高さ及び幅は、搬入搬出レール８に一致される。走行台車５が出入りする側の昇降搬機６の横断部６ａは搬入搬出レール８と昇降搬機用レール９との間を横切るため、レールの一部が切り欠かかれたようになる。横断部６ａは搬入搬出レール８及び昇降搬機用レール９よりも下に設置され、走行台車５の車輪５ａは切り欠き部分を通過するが、走行台車５には複数の車輪５ａ（例えば片側に４個の車輪）があり、車輪５ａは１個ずつこの切り欠き部分を通過するので、１個の車輪５ａは浮いたままで切り欠き部分を通過したとしても支障はない。

再び図４に示されるように、走行台車５上にはパレット２１が設けられる。パレット２１にも車輪２１ａが設けられ、走行台車５上を間口方向に移動する。すなわち走行台車５上には間口方向に伸びる走行台車レール２２が設けられ、パレット２１はこの走行台車レール２２上を間口方向に走行する。走行台車５には、走行台車５に搭載される荷物７を保管ラック４に渡し、また保管ラック４に格納されている荷物を受け取る移載機構２３，２４が設けられる。

移載機構２３，２４は例えばリフタ２３と、リフタ２３上に設けられるスライドフォーク２４とからなる。図７は正面側からみた移載機構の概念図の一例を示す。リフタ２３はＸ字状に組み合わされたリンク機構を有し、スライドフォーク２４を走行台車５に対して平行に上昇・下降させる。リフタ２３を設けるのは、スライドフォーク２４とパレット２１とを接続させたり、縁を切ったりするためである。スライドフォーク２４は、所謂倍速機構で構成される。ピニオン・ラック機構でセカンドフォーク２４ａを移動させると、セカンドフォーク２４ａ上に設けられたファーストフォーク２４ｂが倍の距離を移動する。ベースラック２４ｃとファーストフォーク２４ｂとの間には、セカンドフォーク２４ａを介してチェーン２５が巻かれる。

図８はパレット２１を示す。図中（Ａ）は平面図を示し、（Ｂ）は側面図を示す。パレット２１には車輪２１ａが設けられる。この車輪２１ａが走行台車レール２２及び保管ラック４の各格納スペース４ａに設けたラックレール２７上を走行する（図３参照）。

図２に示されるように、走行台車５には、保管ラック４に向かって進退可能な突出し部材として突出しピン２９が設けられる。保管ラック４の各格納スペース４ａの枠には、突出しピン２９に係合する凹部３０が設けられる。昇降搬機６によって走行台車５を所定の高さまで昇降させた後、走行台車５の突出しピン２９を突出させて突出しピン２９を保管ラック４の凹部３０に係合させる。これにより、保管ラック４の各格納スペース４ａに対して走行台車５を正確に位置決めすることができ、パレット２１を走行台車５から保管ラック４に確実に移動させることができる。

図９及び図１０は入庫手順を示す。パレット２１に荷物７を載せた走行台車５が搬入搬出レール８を奥行方向に走行し（図９(1)）、そのまま昇降搬機６の脇の昇降搬機用レール９上に乗り、立体保管庫の中に入る（図９(2)）。この例では、手前側の一連目の格納スペース４ａに荷物を格納するので、走行台車５は手前側で停止する。勿論、２連目の格納スペースに荷物を格納する場合は、奥側まで移動する。

走行台車５が昇降搬機６上に乗ると、昇降搬機６が所定の格納スペース４ａまで走行台車５を上昇させる（図９(3)）。走行台車５が所定の高さまで上昇したら、突出しピン２９を突出させ、突出しピン２９を保管ラック４の凹部３０に係合させる（図９(4)）。その後、昇降搬機６を小下降させて、保管ラック４に走行台車５を預ける（図９(5)）。走行台車５が宙ぶらりになった状態で、移載機構のスライドフォーク２４を作動し、パレット２１を走行台車５から格納スペース４ａに移動させる（図９(6)）。その後、移載機構のリフタ２３を下降させ、スライドフォーク２４とパレット２１との縁を切る（図１０(7)）。次に、スライドフォーク２４を走行台車５上に戻し（図１０(8)）、再び昇降搬機６を小上昇させる（図１０(9)）。走行台車５は突出しピン２９を引き込み、昇降搬機６上に自重を預ける（図１０(10)）。昇降搬機６は空になった走行台車５を最下端まで下降させ、走行台車５は自走して保管ラック４から出る（図１０(11)〜(13)）。以上の動作で入庫作業が終了する。

図１１及び図１２は出庫手順を示す。出庫手順は上述の入庫手順とは基本的に逆の作業になる。まず空の走行台車５が搬入搬出レール８を奥行方向に走行し（図１１(1)）、保管ラック４の中に入って行く（図１１(2)）。この例では、手前側の一連目の格納スペース４ａから荷物を出庫するので、走行台車５は手前側で停止する。走行台車５が昇降搬機６上に乗ると、昇降搬機６が所定の格納スペース４ａまで走行台車５を上昇させる（図１１( 3)）。走行台車５が所定の高さまで上昇したら、突出しピン２９を突出させ、突出しピン２９を保管ラック４の凹部３０に係合させる（図１１(4)）。その後、昇降搬機６を小下降させて、保管ラック４に走行台車５の自重を預ける（図１１(5)）。この状態で移載機構のスライドフォーク２４を作動し、スライドフォーク２４を走行台車の下方まで伸ばす（図１１(6)）。そしてリフタ２３を上昇させ、スライドフォーク２４とパレット２１とを接続する（図１２(7)）。パレット２１を走行台車５上に引き込み、走行台車５上に荷物を移動させる（図１２(8)）。再び昇降搬機６を小上昇させ（図１２(9)）、走行台車５の突出しピン２９を引き込み、昇降搬機６上に走行台車５の自重を預ける（図１２(10)）。昇降搬機６は荷物を搭載した走行台車５を最下端まで下降させ、その後、走行台車５は自走して保管ラック４から出る（図１２(11)〜(13)）。以上の動作で出庫作業が終了する。

図１３及び図１４は本発明の立体保管庫の応用例を示す。図１３は平面図を示し、図１４は立面図を示す。この応用例では、上記保管ラック４、走行台車５及び昇降搬機６を備える立体保管庫の１ユニットの奥行方向に複数の保管ラック棟３１，３２を建てている。複数の保管ラック棟３１，３２のそれぞれには、昇降搬機３３が設けられる。このように立体保管庫を構成すると、一台の走行台車５で全ての保管ラック４，３１，３２に荷物を格納できる。この応用例は、保管ラック棟３１と保管ラック棟３２との間に、例えばトラックが通過するための通路を空ける必要がある場合に有効である。従来のスタッカクレーンを使用する立体保管庫だと、スタッカクレーンのマストの上端も案内する必要があるので、保管ラック棟と保管ラック棟とを分離することは不可能である。しかしこの応用例では、保管ラック棟３１と保管ラック棟３２との間に台車５が走行するためレール３４を設けるだけで、走行台車５が複数の保管ラック棟３１，３２に移動できる。ここで、走行台車５が移動するレール３４を電車のレールのようにすると、踏み切りをトラックが通過するようにトラックもレール３４上を横切ることができる。

なお本発明は上記実施形態に限られることなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々に変更できる。例えば、保管ラックの格納スペースの個数は、保管ラックの設置場所、荷物の格納数に応じて様々に設定できる。保管ラックは間口方向に一列のみ設けられてもよい。さらに保管ラックは、奥行方向に一連のみの格納スペースを持っていてもよい。この場合、走行台車は昇降搬機上を奥行方向の一定位置まで移動すればいい。

また、走行台車の移載機構は保管ラックの格納スペースに荷物を格納できるものであれば、上記形態に限られることがない。格納される荷物は重量物に限られることなく、軽量物であってもよい。

本発明の一実施形態における立体保管庫の斜視図。 立体保管庫の平面図。 立体保管庫の正面図。 図３のIII−III線断面図。 昇降搬機とレールとの関係を示す斜視図。 昇降搬機と走行台車を示す側面図。 正面側からみた移載機構の概念図。 パレットを示す図（図中（Ａ）は平面図を示し、図中（Ｂ）は側面図を示す）。 入庫手順を示す図。 入庫手順を示す図。 出庫手順を示す図。 出庫手順を示す図。 立体保管庫の応用例の平面図。 立体保管庫の応用例の立面図。 従来の立体保管庫の平面図。 従来の立体保管庫の立面図。

符号の説明

４…保管ラック
４ａ…格納スペース
５…走行台車
５ａ…走行台車の車輪
５ｃ…走行台車の底
６…昇降搬機
８…搬入搬出レール
９…昇降搬機用レール（レール）
１１ａ…柱
１２…ガイドレール
１５…チェーン又はワイヤ
１７…巻上げ装置
２１…パレット
２１ａ…パレットの車輪
２２…走行台車レール
２３…リフタ（移載機構）
２４…スライドフォーク（移載機構）
２７…ラックレール
３０…突出しピン（突出し部材）
３０…凹部

Claims (6)

1. 奥行方向及び上下方向に複数の荷物を格納する格納スペースを有する保管ラックと、
   荷物が搭載されると共に荷物を前記保管ラックと受け渡しを行う移載機構を有する走行台車と、
   上下方向の複数の格納スペースに荷物を格納できるように前記走行台車を上昇・下降させる昇降搬機と、を備え、
   前記走行台車は、車輪を有し、
   前記昇降搬機の脇の地上には、前記走行台車の車輪が走行する昇降搬機用レールが設けられ、
   前記走行台車の車輪が前記昇降搬機用レールを走行することによって、前記走行台車が前記昇降搬機上を所定の格納スペースまで前記保管ラックの奥行き方向に移動し、
   前記走行台車が前記昇降搬機用レールを所定の位置まで走行した後、前記昇降搬機が前記走行台車を持ち上げる際は、前記昇降搬機が前記走行台車の底を持ち上げることを特徴とする立体保管庫。
2. 前記昇降搬機は、前記保管ラックの柱に沿って上昇・下降することを特徴とする請求項１に記載の立体保管庫。
3. 前記保管ラックは、間口方向に２列設けられ、
   前記昇降搬機は、２列の保管ラックの間に配置されることを特徴とする請求項２に記載の立体保管庫。
4. 前記走行台車には、前記保管ラックに設けられた位置決め凹部に係合できる突出し部材が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の立体保管庫。
5. 前記昇降搬機には、チェーン又はワイヤが懸けられ、
   前記保管ラックには、前記チェーン又はワイヤを巻き上げる巻上げ装置が取り付けられることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の立体保管庫。
6. 前記走行台車には、車輪を有するパレットが載せられると共にこのパレットの車輪が走行する走行台車レールが設けられ、
   前記保管ラックには、前記パレットの車輪が走行するラックレールが設けられることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の立体保管庫。

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