JP2009190855A - Stacker crane - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スタッカークレーンのマストの軽量化に関する。 The present invention relates to weight reduction of a stacker crane mast.
スタッカークレーンに対して、加減速度や停止精度などの走行性能の向上が求められている。発明者はこの要求に対して、マストの軽量化で応えることを検討して、この発明に到った。ここで関連する先行技術を示すと、特許文献1:特開2002−104614は、トラス構造のマストを開示している。
この発明の課題はマストの軽量化により、スタッカークレーンの走行性能を向上させることにある。
この発明での追加の課題は、弦材を利用して昇降台の案内面を形成することにある。
この発明での追加の課題は、弦材の接続部で連続した案内面が容易に得られるようにすることにある。
An object of the present invention is to improve the running performance of a stacker crane by reducing the weight of a mast.
An additional problem in the present invention is to form a guide surface of a lifting platform using a chord material.
An additional object of the present invention is to make it possible to easily obtain a continuous guide surface at the connecting portion of the chord material.
この発明は、直立した弦材とラチス材とを有するトラス構造のマストを備えたスタッカークレーンであって、
前記弦材及びラチス材の少なくとも一方を、炭素繊維強化プラスチック材としたものである。
This invention is a stacker crane equipped with a mast of a truss structure having an upright string material and a lattice material,
At least one of the string material and the lattice material is a carbon fiber reinforced plastic material.
好ましくは、前記弦材を断面T字状の炭素繊維強化プラスチック材とすると共に、T字の少なくとも2面に昇降台の昇降の案内面を形成する。
特に好ましくは、前記弦材の端部を鉛直方向に沿ってカットした薄肉部を設けて、上下一対の弦材の薄肉部を、端部で互いに突き合わせると共に、突き合わせた薄肉部を覆うように、炭素繊維強化プラスチック材の接続板を薄肉部に接着し、かつ薄肉部の表面が上下の弦材の案内面と連続面を構成する。
Preferably, the chord material is a carbon fiber reinforced plastic material having a T-shaped cross section, and guide surfaces for raising and lowering the lifting platform are formed on at least two surfaces of the T shape.
Particularly preferably, a thin-walled portion obtained by cutting the end portion of the chord material along the vertical direction is provided so that the thin-wall portions of the upper and lower pair of chord materials are abutted with each other at the end portions, and the thin-walled portion that is abutted is covered. The connecting plate of the carbon fiber reinforced plastic material is bonded to the thin wall portion, and the surface of the thin wall portion constitutes a continuous surface with the guide surfaces of the upper and lower chord members.
この発明では、スタッカークレーンのマストをトラス構造とし、弦材とラチス材の少なくとも一方を炭素繊維強化プラスチック(CFRP)材とする。例えば弦材とラチス材の双方をCFRPとすると、在来のAl管からなるマストに比べ、重量を70%程度軽減し、これによってスタッカークレーンの全重量を30%程度軽量化できる。このため、同じ走行モータで加減速度を20%以上増し、さらに固有振動数を1.5倍程度増すことができる。これらのため、スタッカークレーンの走行性能を向上し、停止直後のマストの揺れを小さくすることにより、移載の開始までのデッドタイムを短くできる。さらにトラス構造にすると、管状構造に比べて、高価なCFRPの使用量が少ないより軽量のマストにできる。 In the present invention, the mast of the stacker crane is a truss structure, and at least one of the string material and the lattice material is a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) material. For example, if both the string material and the lattice material are made of CFRP, the weight is reduced by about 70% as compared with a conventional mast made of an Al pipe, so that the total weight of the stacker crane can be reduced by about 30%. For this reason, the acceleration / deceleration can be increased by 20% or more with the same traveling motor, and the natural frequency can be increased by about 1.5 times. For these reasons, the dead time until the start of transfer can be shortened by improving the running performance of the stacker crane and reducing the shaking of the mast immediately after stopping. Furthermore, when a truss structure is used, a lighter mast can be obtained in which the amount of expensive CFRP used is less than that of a tubular structure.
弦材を断面T字状のCFRPで構成すると、T字の少なくとも2面、実施例では3面を、昇降台のガイドローラの案内面として利用できる。このため弦材をガイドレールに兼用できる。なおラチスには主として長手方向に力が加わり、CFRP材は、炭素繊維の配列方向に沿った剛性が高いため、異方性がある。そこでラチス材もCFRPとし、長手方向の剛性を高めるように異方性を持たせると、軽量かつ安価なラチス材が得られる。 When the chord material is composed of CFRP having a T-shaped cross section, at least two surfaces of the T shape, in the embodiment, three surfaces can be used as the guide surface of the guide roller of the lifting platform. For this reason, a string material can be used also as a guide rail. It should be noted that a force is mainly applied to the lattice in the longitudinal direction, and the CFRP material has anisotropy because of high rigidity along the arrangement direction of the carbon fibers. Therefore, when the lattice material is also CFRP and anisotropy is given so as to increase the rigidity in the longitudinal direction, a light and inexpensive lattice material can be obtained.
スタッカークレーンのマストは背が高いので、複数の弦材を用いて上下に接合することが好ましい。ここで弦材に設けた上下の案内面が連続するように接合するため、弦材の端部に薄肉部を設けて、上下の薄肉部を覆うように、炭素繊維強化プラスチック材の接続板を薄肉部に接着する。そして接続板の表面が上下の案内面よりも突き出している場合、接続板の表面を例えば研削すれば、連続した案内面が得られる。このため接合後に接続板の表面を加工することにより、接合部の上下で連続した案内面が得られる。 Since the mast of the stacker crane is tall, it is preferable to use a plurality of strings to join up and down. Here, in order to join the upper and lower guide surfaces provided on the string material so as to be continuous, a connection portion of carbon fiber reinforced plastic material is provided so as to cover the upper and lower thin parts by providing a thin wall portion at the end of the string material Adhere to thin parts. If the surface of the connection plate protrudes from the upper and lower guide surfaces, a continuous guide surface can be obtained by grinding the surface of the connection plate, for example. For this reason, by processing the surface of the connecting plate after joining, a continuous guide surface can be obtained above and below the joined portion.
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。 In the following, an optimum embodiment for carrying out the present invention will be shown.
図1〜図8に、実施例とその変形とを示す。図において2はスタッカークレーンで、走行レール4上を台車6が走行し、7は走行車輪、8は走行モータである。10はマストで、12はドラムで図示しない昇降モータにより回転し、13はプーリで、昇降台16を吊持する吊持材14をプーリ13を介してドラム12で巻き取りあるいは繰り出しする。17はスライドフォークなどの移載装置である。
1 to 8 show an embodiment and its modifications. In the figure, 2 is a stacker crane, and a
マスト10は弦材18,19とラチス材20,21から成るトラス構造をしており、実施例では弦材18,19とラチス材20,21を共に炭素繊維強化プラスチック(CFRP)材で構成するが、弦材とラチス材の一方のみを炭素繊維強化プラスチック材で構成しても良い。昇降台16の上下方向のフレーム22にガイドローラ24〜26を設けて、弦材18に設けた案内面により案内する。
The
図2,図3にマスト10の構造を示すと、弦材18,19は鉛直方向に直立し、ラチス材20は斜め方向を向き、ラチス材21は水平方向を向いている。マスト10は4本の弦材18,19をラチス材20,21で互いに結合したトラス構造をし、昇降台16側の2本の弦材18の3面に案内面32〜34を設けて、ガイドローラ24〜26をガイドする。なおラチス材20,21と弦材18,19との接続にはリベット36や接着などを用いる。また弦材18は案内面32〜34でガイドローラ24〜26からの応力を直接受けるので、弦材18の剛性を弦材19より高くしても良い。あるいは製造上の便宜のため、弦材18,19を同じ剛性としても良い。
2 and 3 show the structure of the
実施例では4本の弦材18,19を用いたが、図4に示すように、3本の弦材18,18,40を用いてもよい。ラチス材20,20’により、マストの断面を例えば正三角形状とし、これに合わせて弦材40をT字状ではなくL字状とし、Lの内側の角度は例えば60°とする。
In the embodiment, the four
図5に炭素繊維強化プラスチックシート51〜54を示し、シート51〜54中の線は炭素繊維の配列方向を示し、炭素繊維の配列方向に沿った剛性は高く、これと直角な方向での剛性は低い。そこでシート51〜54の組み合わせのパターン、あるいはこれらの厚さを変えることにより、弦材18,19やラチス材20,21の各方向への剛性を制御できる。例えば弦材18,19の場合、鉛直方向の力以外に、スタッカークレーン2の加減速に伴う遠心力が働き、弦材18にはガイドローラ24〜26からの応力が働く。このため弦材18,19では、鉛直方向にも水平方向にもバランスの取れた剛性が要求される。これに対してラチス材20,21では、その長手方向に沿った応力が主なので、異方性の高い材料が好ましい。そこでラチス材20,21では、長手方向に配向した炭素繊維を多量に含むようにして、ラチス材20,21に異方性を持たせる。
FIG. 5 shows the carbon fiber reinforced
ラチス材20,21は例えば断面L字状とする。断面L字状のラチス材20,21は弦材18,19への接合が容易で、しかも曲げ剛性が高い。L字状のラチス材20,21を得るには、図5でL字に曲げやすいシート54に、シート51〜53を貼り合わせればよい。T字状の弦材18,19を作成するには、例えばL字状の部材を2つ用意して背中合わせに接着剤で貼り合わせる、あるいはL字状の部材の1片に、その片よりも幅広の炭素繊維強化プラスチックシートを接着してT字状とすればよい。30はT字の1片で案内面32,33を対向して設け、31はT字の他片で案内面34を設けてある。
The
図6,図8に、上下の弦材18,18の接合箇所を示す。スタッカークレーン2のマスト10は背が高いので、複数の弦材18,19を上下方向に互いに接合することが好ましい。そして接合箇所で案内面32〜34が連続する必要がある。
6 and 8 show the joint locations of the upper and
図6,図8の61は突き合わせラインで、上下の弦材18,18の端部を突き合わせたラインで、62,63はCFRP製の接続板である。64は同じくCFRP製の取付板で、リベット36や接着剤により、上下の弦材18,18を接合する。図8に示すように、片30を端部で削って薄肉部68とし、薄肉部の表面に例えば一対の接続板62,63を図示しない接着剤で接着する。接続板62,63の表面高さは接着剤の厚さによって変化するので、案内面32,33よりも突き出した部分を、接合後に研削する。69,70は接続板62,63を削った削代である。研削によって、案内面32と接続板62の表面高さが連続し、案内面33と接続板63の表面高さが一致するようにできる。なお図7などに示すように、片31に対しても接続板66を設けて接合部を補強しても良い。
6 and 8,
実施例では以下の効果が得られる。
(1) スタッカークレーン2のマスト10を軽量化でき、これによって走行性能を向上させると共に、固有振動数を高周波側にシフトさせて、停止直後のマスト10の振動を速やかに減衰させることができる。
(2) マスト10をトラス構造とするので、高価なCFRPの使用量を小さくし、かつ軽量なマストとできる。
(3) T字状の弦材18を昇降台16のガイドに利用できる。
(4) 接続板62,63により、弦材を容易に接合でき、しかも接合部で案内面32,33を連続させることができる。
(5) ラチス材20,21には主として長手方向に沿った応力が作用するので、長手方向の剛性が高くなるように異方性を持たせると、ラチス材20,21を軽量化できる。
In the embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2) Since the
(3) A T-shaped
(4) The chord material can be easily joined by the connecting
(5) Since stress along the longitudinal direction mainly acts on the
実施例ではマスト10のみをCFRPで構成したが、台車6も同様にCFRPで構成しても良い。また実施例では、昇降台16の前後一方にのみマスト10が有るので、弦材18に3面の案内面を設け、案内面の総数を6面としたが、昇降台の前後双方にマストがある場合、弦材18に2面の案内面を設けて、案内面の総数を8面としてもよい。
In the embodiment, only the
2 スタッカークレーン
4 走行レール
6 台車
7 走行車輪
8 走行モータ
10 マスト
12 ドラム
13 プーリ
14 吊持材
16 昇降台
17 移載装置
18,19 弦材
20,21 ラチス材
22 フレーム
24〜26 ガイドローラ
30,31 片
32〜34 案内面
36 リベット
40 弦材
51〜54 炭素繊維強化プラスチックシート
61 突き合わせライン
62,63,66 接続板
64 取付板
68 薄肉部
69,70 削代
2
Claims (3)
前記弦材及びラチス材の少なくとも一方を、炭素繊維強化プラスチック材としたスタッカークレーン。 A stacker crane with a truss structure mast having upright string material and lattice material,
A stacker crane in which at least one of the string material and the lattice material is a carbon fiber reinforced plastic material.
Carbon fiber reinforced so as to provide a thin portion cut along the vertical direction of the end of the chord material, but to butt the thin portions of the upper and lower pair of chord materials together at the end portion and cover the butted thin portion 3. The stacker crane according to claim 2, wherein a connecting plate made of a plastic material is bonded to a thin portion, and a surface of the thin portion forms a continuous surface with a guide surface of upper and lower chord members.
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