JP3588300B2

JP3588300B2 - 台車用自動倉庫

Info

Publication number: JP3588300B2
Application number: JP2000054460A
Authority: JP
Inventors: 壮介川島; 文男 ▲高▼橋; 貴土屋; 達工藤
Original assignee: 株式会社日立インダストリイズ
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2000-02-25
Publication date: 2004-11-10
Anticipated expiration: 2020-02-25
Also published as: JP2001240212A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、棚に沿ってクレーンが走行して該クレーンの荷台と該棚の間で荷としての台車の受け渡しを行なう台車用自動倉庫に係わり、特に、台車の受け渡しを行うクレーンにおける荷台に設けられるフォークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動倉庫では、クレーンは荷台のフォークに荷を載せ、フォークの伸縮動作と昇降動作の組合せで荷の受け渡しを行っていた。
【０００３】
特公昭６２−５１８４６号公報などで紹介された従来技術では、フォークに代えて荷台上と棚上にレールを設け、その間を往復移動する昇降手段内蔵の自走形荷移載装置をクレーンに設けて荷の受渡し手段としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記技術では、荷が車輪を有し移動可能な台車の場合であってもパレットなどの上に台車を載せるので、台車が動かないように固定する必要があり、複雑な構成とする必要があった。
【０００５】
前者の従来技術では、荷の受け渡しを行うフォークは荷の重量を支える必要から機械強度の増強が必要であり、クレーンの重量増加を招く欠点があった。
【０００６】
また、後者では、昇降手段内蔵の自走形荷移載装置上に荷を載せているので、自走形荷移載装置の分だけクレーンの重量は増加し、また、クレーンは大型化する問題があった。
【０００７】
それゆえ、本発明の目的は、棚とクレーンの荷台との間で、単純な構成であっても移動自由な台車を確実に受け渡すことができる、台車用自動倉庫を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の特徴とするところは、棚に沿ってクレーンが走行し、該クレーンの荷台上と該棚上の各々に相手に向かって台車が走行移動できるようにレールが敷設され、該荷台には該台車における前後の車輪間に配送されて車輪に接触するプッシュプルローラを備えたフォークがあり、該フォークの伸縮で該プッシュプルローラが該車輪を回転駆動させ、該荷台と該棚の間で該台車の受け渡しを行なう台車用自動倉庫において、該フォークは該台車の片側に位置し、該フォークが該台車に向かって伸長していて該クレーンが棚に沿って走行すると、該プッシュプルローラが該車輪と接触し、あるいは解離することにある。
【０００９】
本発明によれば、フォークを台車の押出牽引用として使用し、プッシュプルローラで車輪を回転させ、台車はレール上を走行するようにしたため、棚とクレーンの間で単純な構成であっても移動自由な台車を確実に受け渡すことができる台車用自動倉庫を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態になる台車用自動倉庫の部分的平面図であり、図２は、図１の台車用自動倉庫で用いられるクレーンの側面図である。
【００１１】
両図において、台車用自動倉庫１は棚１０、クレーン３０、及び入出庫口５０から構成される。棚１０は、地上に立設した複数の柱１１と各柱１１間に上下多段に固定した縦梁１２および横梁１３からなる。柱１１間の同一高さレベルにある横梁１３には、図において上下に伸びるレール１４を敷設してある。
【００１２】
クレーン３０は、図において左右に伸びるように地上に敷設したレール３１上を後述する自走装置で棚１０に沿って横梁１３と平行な方向に走行する。クレーン３０は後述する昇降装置で上下に移動可能な荷台３２を備え、荷台３２上には棚１０のレール１４に続くように図において上下に伸びるレール３３を敷設してあり、このレール３３の一方（図１では右側のレール）に沿って伸縮自在なフォーク３４がある。なお、棚１０はレール３１の両側（図１では上下の各側）に設置されている。
【００１３】
入出庫口５０は、下側の棚１０の脇に図において上下に伸びるように地上に敷設したレール５１を備えたもので、図では棚１０に保管される台車７０がレール５１上を搬送されてきた状況を示している。
【００１４】
なお、棚１０やクレーン３０は各種の付帯設備を備えているが、図１では繁雑化を避けるために省略し、付帯設備の構成や動作は状況に応じて図示しつつ後述する。
【００１５】
図２において、３５はクレーン３０のフレーム、３６は自走装置３７によってレール３１上を走行するための車輪である。３８はロープ３９などで荷台３２を上下させるウインチなどの昇降装置、４０は水平移動阻止ロックであり、クレーン３０がレール３１上の所望の場所に位置する時に地上の固定部材４１に係合してクレーン３０の移動を阻止する。水平移動阻止ロック４０は、図示を省略したエアシリンダで上下に移動する軸の下端にローラを備え、このローラが地上の固定部材４１における中央の凹部に嵌合することで、クレーン３０の移動を阻止するようになっている。地上の固定部材４１は柱１１間の各横梁１３と入出庫口５０に対応して設けられている。
【００１６】
水平移動阻止ロック４０の軸を降下させた時、ローラが固定部材４１の凹部上に位置していなくても、僅かなずれであれば、軸の降下につれてローラが固定部材４１の中央に向かう傾斜面に沿って回転移動するようにクレーンを移動させ凹部には嵌まり込んで位置合わせを行う。この時、図１のように棚１０上のレール１４と荷台３２上のレール３３の位置は一致し、両レール１４，３３上を台車７０が行き来できる。入出庫口５０のレール５１との関係も同様である。
【００１７】
４２，４３は上下移動阻止ロックであり、荷台３２がフレーム３５に沿った上下の所望の場所に位置する時、即ち、棚１０に上下多段に渡された各横梁１３のうちの所望の高さにある横梁１３上のレール１４に対し、荷台３２上のレール３３が同一高さレベルになった時に、荷台３２上の固定部材４４に係合して荷台３２の移動を阻止する。上下移動阻止ロック４２，４３はエアシリンダによって水平に移動する軸を備え、この軸が荷台３２の開口に挿入されることで、荷台３２の上下移動を阻止するようになっている。
【００１８】
図３〜図８により、図１に示した台車用自動倉庫において台車を棚から荷台へ移送する時の一連の動きを説明する。
図３は、棚１０上の台車７０をクレーンの荷台３２上に移送させる状況を示す部分的斜視図である。図３において、１５は荷台３２の反対側において棚１０のレール１４から台車７０が脱落することを防止する固定ストッパ、１６は荷台３２側において棚１０のレール１４から台車７０が脱落することを防止する可動ストッパである。また、４５は荷台３２のレール３３から台車７０が脱落することを防止する可動ストッパである。
【００１９】
可動ストッパ１６と４５は対称的にそれぞれ取り付けられ、同様な機構を持ったものである。図４、図５により、可動ストッパ１６を例にとって機構及び動作を説明する。
図４に示すように、可動ストッパ１６はレール１４のベースに設けられたＬ字状固定アーム１６ａを有し、その固定軸１６ｂ，１６ｃ間にリンク機構を構成する可動アーム１６ｄ〜１６ｆを連結している。そして、可動アーム１６ｄと１６ｆの間にエアシリンダ１６ｇを介在させてあり、このエアシリンダ１６ｇの伸縮で可動アーム１６ｄは固定軸１６ｂを回転中心として回転し、図５で実線で示すようにレール１４上に位置したり、あるいは点線で示すようにレール１４から離れたりする。なお、アーム１６ｅ−１６ｆ間は一方に設けた軸を介して結合し、リンク機構の自由な運動を確保している。
【００２０】
可動アーム１６ｄの可動側先端の荷台３２側に反射鏡１６ｈがあって、荷台３２側に固定した光センサ４６ａ，４６ｂのいずれかでの受光により、可動アーム１６ｄのレール１４との接離を検出している。可動アーム１６ｄの可動側先端の固定ストッパ１５側は台車７０の移動を阻止する傾斜面１６ｉになっている。
【００２１】
可動アーム１６ｄがレール１４上にあれば台車７０の移動を阻止する閉鎖モードであり、逆にレール１４から離れていれば台車７０は自由に移動できる開放モードである。
【００２２】
次に、図３で、レール３３の一方に沿って伸縮自在に設けられたフォーク３４について説明する。フォーク３４は、３段重ねのビームをピニオンラック駆動で伸縮する構成であり、図１のようにレール３１の両側に棚１０や入出庫口５０が位置しているので、フォーク３４の上段ビーム４７は図１における上下のいずれの方向にも伸縮する。
【００２３】
フォーク３４は公知のものであるので、簡単に構成を説明する。フォーク３４の下段ビームに駆動用モータ３４ａが取付けられており、モータ３４ａの正あるいは逆回転で中段ビームを介し上段ビーム４７が、図３の矢印Ａの方向あるいはその逆方向に伸縮する。中段ビームの側面にラックがあり、モータ３４ａの回転軸に設けた第１ピニオンが、このラックと係合している。
【００２４】
下段ビームの上面と上段ビームの下面にはラックがあり、中段ビームにはこれらのラックに係合する第２ピニオンがある。下段ビームと上段ビーム４７には側面で中段ビームの側面の案内レーンに係合するガイドローラが設けられていて、上中下の各ビームを伸縮自在にしつつ、結束させている。
【００２５】
モータ３４ａの回転で第１ピニオンを介し中段ビームが駆動される。この駆動は第２ピニオンが下段ビームのラック上を走行する形をとると共に、第２ピニオンは上段ビーム４７のラックとも係合しているから、第２ピニオンの回転は上段ビーム４７を駆動することになる。
【００２６】
上段ビーム４７の台車７０側の前後にプッシュプルローラ４８があり、隣り合ってガイドローラ４９も設けられている。プッシュプルローラ４８は台車７０の車輪７１にレール１４から浮いた位置で接触するものであり、ガイドローラ４９はレール１４に接触するようになっている。
【００２７】
フォーク３４の上段ビーム４７が、図３の矢印Ａで示すように、棚１０に向かって伸長し、次に矢印Ｂで示すようにクレーン３０がレール３１上を移動すると、ガイドローラ４９はレール１４に接触する。その後、上段ビーム４７を荷台３２側に短縮させるとプッシュプルローラ４８が車輪７１の踏面に当接し、さらに短縮を続けると台車７０は荷台３２のレール３３上に向かって走行し、台車７０を荷台３２上に移送させることができる。
【００２８】
荷台３２上に移した台車７０が移動しないように、可動ストッパ４５を閉鎖モードとする。
【００２９】
また、本発明のフオーク装置の構成を図１１及び図１２に示す。図１１はフォーク装置の立面を示す断面図、図１２は同装置の駆動機構を示す断面図である。
【００３０】
フォーク装置は荷台３２上に取付けられ、ラック３４ｉを取付けた下段フォーク３４ｇと、ラック３４ｆとピニオン３４ｊとアイドルピニオン３４ｍを取付けた中間フォーク３４ｈと、ラック３４ｋを取付けた上段フォーク４７から成り、各フォークを３４ｌのガイドローラで一体に伸縮出来る様構成されている（３段重ね構造）。
【００３１】
フォーク３４を伸縮させるには、モータ３４ｅを起動させると減速機３４ｄを介してピニオン３４ｅを回転させる。
【００３２】
ピニオン３４ｅには中間フォーク３４ｈに全長に亘り取付けたラック３４ｆが噛合っている為、ピニオン３４ｅの回転によって中間フォーク３４ｈはガイドローラ３４ｌに案内され、図１２の紙面に直角の方向に伸縮動作をする。
【００３３】
一方、中間フォーク３７ｈは中央にピニオン３４ｊ，アイドルピニオン３４ｍが取付けられ、ピニオン３４ｊは一方で下段フォーク３４ｇに取付けたラック３４ｉと他方で上段フォーク４７に取付けたラック３４ｋと噛合っている。従って中間フォーク３４ｈが伸縮すると、ピニオン３４ｊは回転する結果図１１の矢印方向に中間フォーク３４ｈを伸ばすと、上段フォーク４７は中間フォーク３４ｈと同一の方向に同一の速度で伸びることになる。ピニオン３４ｊを２ケ配しているのは、伸縮ストロークを大きく確保する目的である。この為にアイドルピニオン３４ｍを配する様にしている。
【００３４】
フォーク３４は、伸長するほど片持ち梁構造になって上段ビーム４７はレール１４，３３側に撓むようになる。さらに、プッシュプルローラ４８が車輪７１の踏面を押す時に両者間に生じる加圧力はプッシュプルローラ４８をレール１４あるいは３３の方向にも押す。プッシュプルローラ４８がレール１４あるいは３３に接触するとその時の回転方向は車輪７１を押すときのものとは逆であるから、プッシュプルローラ４８は正常に回転しなくなる。
【００３５】
そこで、このようなことが起こらぬように、ガイドローラ４９はレール１４に接触していて、上段ビーム４７が撓むことを阻止するので、プッシュプルローラ４８の車輪７１との回転を保証する。
【００３６】
台車７０を荷台３２に移す場合は、荷台３２側のプッシュプルローラ４８が車輪７１を押し、台車７０を荷台３２から棚１０に移す場合は棚１０側のプッシュプルローラ４８が車輪７１を押す。
【００３７】
この点に関して、図１０により説明を補足する。図１０は、プッシュプルローラ４８を台車７０の車輪７１の間の空間に入れた状態を示したものである。フォーク３４の上段フォーク４７を図の矢印方向に移動させると、片側のプッシュプルローラ４８は上段フォーク４７と共に移動し、４８′の破線で示す位置で車輪７１と接触する。接触後さらに上段フォーク４７を図１０の矢印方向に押し続けると、押力によって車輪７１は図１０の矢印方向に回転し、その結果台車７０が移動する。車輪７１の回転によって、プッシュプルローラ４８は車輪７１とは逆向きに回転する。この時レール１４にプッシュプルローラ４８が接するとプッシュプルローラ４８は回転出来ずロックされて台車７０を移動させられないので、ガイドローラ４９を設け、車輪７１を押す際に発生するプッシュプルローラ４８をレール１４に押付け様とする分力をガイドローラ４９に分担させレール１４上を転がる様にしている。
【００３８】
荷台３２上に台車７０を移送した場合、フォーク３４をそのままにして車輪７１にプッシュプルローラ４８を押し当てておけば、クレーン３０がレール３１上を移動する時の台車７０の移動阻止機構になる。
【００３９】
台車７０を棚１０の所望の場所に移した時は、棚１０側の可動ストッパ１６を閉鎖モードとして台車７０が移動しないようにしてから、プッシュプルローラ４８が押していた車輪７１から離れるようにフォーク３４を荷台３２の方向に移動させてから、クレーン３０を矢印Ｂと逆の方向に僅かに移動させる。その後、フォーク３４を短縮させる。
【００４０】
図６〜図８は、台車７０の棚１０から荷台３２へ移送する時の一連の動きを、図の簡略化のために棚１０の柱１１や梁１２，１３およびガイドローラ４９などを省略して、概略して示した平面図である。
【００４１】
図６（ａ）では、荷台３２が対象とする台車７０の近傍に位置し、フォーク３４を図において右方向に伸長させた状態にあることを示している。
【００４２】
図６（ｂ）では、荷台３２を図において上方向に僅かに移動させ（クレーン３０のシフト操作）、フォーク３４に設けたプッシュプルローラ４８を台車７０における前後の車輪７１間に挿入した状態にあることを示している。
【００４３】
この場合、図５で理解できるように、荷台３２側の光センサ４６ａが可動ストッパ１６における反射鏡１６ｈからの反射光を検出することで、棚１０側のレール１４と荷台３２側のレール３３とが連続したものとなり、台車７０をレール１４、レール３３に沿って移動させて荷台３２上に移送可能な状態にあることを確認できる。また、図示していないが、この場合、図１の水平移動阻止ロック４０を動作させて、クレーン３０がレール３１上を移動しないようにしている。
【００４４】
図７（ａ）では、さらにフォーク３４を図において右方向に僅かに伸長させて台車７０を固定ストッパ１５側に移動させ（フォーク３４のシフト操作）、車輪７１が可動ストッパ１６をレール１４側に押圧していないようにしてから、可動ストッパ１６を開放モードとし、また荷台３２上の台車７０側の可動ストッパ４５を開放モードとした状態にあることを示している。
【００４５】
図７（ｂ）では、フォーク３４を図において左方向に短縮させ、図において左側のプッシュプルローラ４８で車輪７１を押圧回転せしめ、台車７０をレール１４、レール３３に沿って荷台３２上に移送荷台３２上に移送してから、可動ストッパ１６，４５を閉鎖モードとした状態にあることを示している。この場合、フォーク３４は台車７０をプッシュプルローラ４８で牽引している形になっている。
【００４６】
図８では、フォーク３４を図において右方向に僅かに伸長させ（フォーク３４のシフト操作）、図において右側のプッシュプルローラ４８で車輪７１を押圧回転せしめ台車７０を棚１０側に少し移動させ、台車７０の荷台３２上への移送が完了した状態にあることを示している。
【００４７】
クレーン３０が台車７０を例えば入出庫口５０に運んでいくとすると、その間、フォーク３４の両プッシュプルローラ４８は台車７０の前後の車輪７１間に位置し台車７０の移動を阻止するので、、可動ストッパ４５が閉鎖モードになっていることと相俟って二重に安全が維持されている。
【００４８】
荷台３２から棚１０への移送動作は、前述の図６で順を追って説明した動作の逆の操作をすることにより行なうことができる。従って、この場合には、フォーク３４は台車７０をプッシュプルローラ４８で押し出す形になる。
【００４９】
なお、クレーン３０における一連の動作は、光センサ４６ａ，４６ｂなどのように適宜に設けた各種センサの検出結果に基づいてシーケンス制御され、ソフトフローなどによる特殊な判断処理はしていない。
【００５０】
本実施形態では以上説明したように、フォーク３４を台車７０の移載用としてではなく、押出牽引用として使用し、プッシュプルローラ４８で車輪７１を回転させ、台車７０はレール上を走行するようにしている。従って、フォーク３４は台車７０の重量を支えなくてよいので、強固な構造にする必要はなく、小型で簡略化した移送手段とすることができる。
【００５１】
また、フォーク３４による台車７０の移送（押出牽引）のためのプッシュプルローラ４８と車輪７１の係合は、クレーン３０やフォーク３４のシフト操作で達成できるので、格別な操作機構は不要であり、簡単な構成の自動倉庫になる。
【００５２】
尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、次のような形態でも実施できる。
【００５３】
（１）図９に示すように、荷台３２には、台車の軌間距離に合わせて一対のレール３３Ａ、３３Ｂが設けられている。また、一対のフォーク３４Ａ、３４Ｂがクレーンの３０前後の両側に設けられている。台車（７０Ａ、７０Ｂ）用の２個のプッシュプルローラ４８Ａ、４８Ｂは、各台車の軸間距離に合わせて異なったものとする。それによって、異なる寸法の台車であっても、台車にあったフォークを用いることで、異種の台車を棚に収納・保管し、またクレーンとの間で受け渡しをすることができる。
【００５５】
（２）更に、荷台におけるレール３３の片方に補助レールを設けておけば、軌間（ゲージ）が異なる台車でも受け渡しをすることができる。
【００５６】
（３）フォークの伸縮は、油圧で行っても良いし、モータ駆動で行っても良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、棚とクレーンの荷台との間で、単純な構成であっても移動自由な台車を確実に受け渡すことができる、台車用自動倉庫を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態になる台車用自動倉庫の部分的平面図である。
【図２】図１に示した台車用自動倉庫で用いられるクレーンの側面図である。
【図３】図１に示した台車用自動倉庫において棚上の台車をクレーンの荷台上に移送させる状況を示す部分的斜視図である。
【図４】図３における可動ストッパの構成を示した図である。
【図５】図４における可動ストッパの動きを示した図である。
【図６】台車を棚から荷台へ移送する時の一連の動きを概略して示した平面図である。
【図７】台車を棚から荷台へ移送する時の一連の動きを概略して示した平面図である。
【図８】台車を棚から荷台へ移送する時の一連の動きを概略して示した平面図である。
【図９】本発明の他の実施形態になる台車用自動倉庫の荷台部分の平面図である。
【図１０】プッシュプルローラ４８を台車７０の車輪７１の間の空間に入れた状態を示したものである。
【図１１】フォーク装置の立面を示す断面図である。
【図１２】フォーク装置の駆動機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…棚
１１…柱
１３…梁
１４，３３…レール
１５…固定ストッパ
１６，４５…可動ストッパ
３２…荷台
３４…フォーク
４７…上段ビーム
４８…プッシュプルローラ
４９…ガイドローラ
７０…台車
７１…車輪

Claims

棚に沿ってクレーンが走行し、該クレーンの荷台上と該棚上の各々に相手に向かって台車が走行移動できるようにレールが敷設され、該荷台には該台車における前後の車輪間に配送されて車輪に接触するプッシュプルローラを備えたフォークがあり、該フォークの伸縮で該プッシュプルローラが該車輪を回転駆動させ、該荷台と該棚の間で該台車の受け渡しを行なう台車用自動倉庫において、
該フォークは該台車の片側に位置し、該フォークが該台車に向かって伸長していて該クレーンが棚に沿って走行すると、該プッシュプルローラが該車輪と接触し、あるいは解離することを特徴とする台車用自動倉庫。
上記請求項１において、該フォークは該プッシュプルローラが該車輪を回転駆動させる時に該レール上を走行するガイドローラを備えていることを特徴とする台車用自動倉庫。
上記請求項１において、該台車は異なる寸法の２種類の台車であり、該フォークを該クレーンの該クレーンの前後の両側に設け、各フォークのプッシュプルローラは異なる寸法の２種類の台車に合わせて異なったものであることを特徴とする台車用自動倉庫。