JP3835377B2 - スタッカークレーン - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、下部フレームから立設されるマストとマストに沿って昇降する昇降台とを備え、一対のラックの間に配置された走行経路に沿って自動走行する、スタッカークレーンの構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、クリーンルーム用の自動倉庫として、一対のラックと、ラックの間に配置された走行経路に沿って自動走行するスタッカークレーンとを備えた自動倉庫が知られている。該スタッカークレーンは、下部フレームから立設されるマストと、マストに沿って昇降可能な昇降台とを備えており、走行手段及び移載機構を有している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前述のスタッカークレーンにおける、昇降台を支持するマストは上下方向に長く構成されているため、マスト等の剛性が不十分であると走行・停止時にマストが走行方向に揺れる場合がある。この揺れを抑制するためにはマストを含むスタッカークレーンのフレーム構造の剛性を高くする必要があるが、剛性を高くしようとするとマストを太く構成する必要があり、スタッカークレーンが大型化してしまうという問題が出てくる。
また、スタッカークレーンを備える自動倉庫は駆動源に電力を用いているため、停電等のトラブルが発生すると通電が再開されるまでスタッカークレーンが動かなくなってしまい、自動倉庫内に特急で処理しなければならない仕掛品がストックされていた場合でも、トラブルが解消されてスタッカークレーンが再起動するまで特急の仕掛品を取り出すことができないという問題があった。
そこで、本発明においては、コンパクトに構成しつつフレーム構造の剛性を高めたスタッカークレーン、さらには停電や故障が発生した場合でも自動倉庫にストックされている物品を取り出すことを可能とするスタッカークレーンを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いるものである。即ち、請求項1の発明においては、下部フレームから立設されるマストと、マストに沿って昇降する昇降台と、縦部材と横木とで構成される梯子と、を備えたスタッカークレーンであって、下部フレームには、走行方向における昇降台を挟んでマストと対向する位置から縦部材を立設し、マストの上部と縦部材の上部とを上部フレームにて直接連結した。
【0005】
また、請求項2の発明においては、前記縦部材の走行方向の長さを走行方向と直交する方向の長さよりも長く形成し、前記横木を縦部材の下部フレーム縁部側に配置した。
【0006】
さらに、請求項3の発明においては、前記横木を前記縦部材に対して着脱自在に設けた。
【0007】
さらに、請求項4の発明においては、前記スタッカークレーンの走行手段は、手動で解除可能なブレーキ機構を備え、昇降台は、手動で昇降操作可能な昇降機構を備える。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面より説明する。図1は本発明のスタッカークレーンを備える自動倉庫を示す正面断面図、図2はスタッカークレーンを示す斜視図、図3は走行装置を示す平面図、図4はスタッカークレーンを手動操作して物品を取り出す様子を示す図、図5は昇降機構の電動モータ及びブレーキ装置を示す側面図、図6はスタッカークレーンの梯子における上下揺動可能な横木を示す図、図7は第二実施例のスタッカークレーンを備える自動倉庫を示す正面図、図8は第二実施例のスタッカークレーンを示す側面図、図9は同じく平面図、図10は第二実施例のスタッカークレーンの梯子を示す平面図、図11は同じく梯子を示す部分正面図、図12は同じく梯子を示す部分側面断面図である。
【0009】
まず、本発明のスタッカークレーンを備える自動倉庫の全体構成について簡単に説明する。
図1に示す自動倉庫1には、多数の物品収納棚25・25・・・を有する一対の収納部20・20と、スタッカークレーン3とが備えられている。
この一対の収納部20・20は、床面に敷設される走行レール38を挟んで対向配置される。各収納部20は、それぞれ前後方向(走行レール38方向)および上下方向に配列された多数の物品収納棚25を備えている。
【0010】
スタッカークレーン3の下端部に位置する台車となる下部フレーム45には、走行レール38上を走行する走行車輪24a、及びガイド輪24b・24bが設けられている。走行車輪24aは走行手段である下部フレーム45に設けられた走行装置51により駆動され、これにより、スタッカークレーン3が走行レール38に沿って走行可能となっている。
【0011】
また、収納部20・20の上端部は天井面20aにより連結されており、該天井面20aにガイドレール39が敷設されている。スタッカークレーン3の上端面にはガイドローラ22・22が設けられ、該ガイドローラ22・22によりガイドレール39の両側をガイドしている。
【0012】
スタッカークレーン3は、マスト46に沿って昇降する昇降台34と、昇降台34上に構成される移載装置7とを備えている。
該スタッカークレーン3は、例えば、自動倉庫1に備える受渡し口(図示せず)からウエハが収納された密閉可能なカセット等の物品30を、移載装置7を用いて昇降台34上に受け取った後に、空いている物品収納棚25へ向かって走行し、移載装置7を用いて該物品収納棚25へ物品を受け渡すように構成されている。
逆に、既に物品収納棚25に収納されている物品30を、移載装置7を用いて昇降台34上に受け取った後に、前記受渡し口へ向かって走行し、移載装置7を用いて該受渡し口へ物品30を受け渡すことも可能である。
【0013】
前記マスト46は、下部フレーム45の走行方向における前後一方に立設されている。前記昇降台34は、このマスト46に上下昇降駆動可能に取りつけられるものであり、昇降台34上に物品30の移載を行う移載装置7が備えられている。
一方、下部フレーム45の前後他方にはマスト46と略同じ高さの梯子47が立設されており、該梯子47の上端部と前記マスト46の上端部とは、これらの連結面となる上部フレーム48により連結されている。
このように、マスト46に対向して設けた梯子47の上端部と、該マスト46の上端部とを連結することで、マスト46を補強することができ、スタッカークレーン3の信頼性を向上することができる。
【0014】
ここで、スタッカークレーン3は、下部フレーム45の走行装置51や昇降台34の動力源として電力を用いているが、半導体製造工場等のクリーンルームでは、無塵化を徹底するため、給電線に対して非接触で給電を行う非接触給電システムを採用している。
この非接触給電システムでは、電源を備えた一次側回路より電力負荷を備えた二次側回路へ、電磁誘導を利用して非接触にて給電が行われる。即ち、収納部20に一次側回路を構成する給電線を設け、スタッカークレーン3の下部フレーム45等に二次側回路を構成する受電装置を設けて、該下部フレーム45が受電装置により給電線に発生する磁界から電力を得て、走行装置51の電気モータ52及び昇降台34の電気モータ61を駆動するようにしている。
なお、本実施例の形態では、塵埃の発生を極力防ぐために、スタッカークレーンへの給電は非接触給電システムを用いているが、非接触給電システムに限るものではなく、密閉可能なカセットを利用していることから、例えば、トロリーによる給電でも、給電線を屈曲自在なケーブル保護部材に収納したものによる給電でもよい。
【0015】
従って、自動倉庫1において、停電等のスタッカークレーン3への電力供給が行われなくなるトラブルが発生した場合には、スタッカークレーン3の走行や、昇降台34の昇降駆動ができなくなってしまう。また、スタッカークレーン3が電気的に故障した場合は、スタッカークレーン3を自動倉庫1外部のメンテナンス場所で修理した後に、再度自動倉庫1内に配置して再起動するようにしていたので、自動倉庫1内に特急で処理しなければならない物品30が仕掛品としてストックされていた場合でも、トラブルが解消されてスタッカークレーンが再起動するまでは、特急の仕掛品を取り出すことができなかった。
そこで、本案の自動倉庫1においては、以下のように構成して、このような問題を解決している。
【0016】
まず、下部フレーム45の走行装置51について説明すると、図3に示すように、該走行装置51には、走行車輪24aを回転駆動する電動モータ52、電動モータ52の回転を減速して走行車輪24aに伝達する減速機53、及び走行車輪24aを制動してスタッカークレーン3を確実に停止させるためのブレーキ装置54が設けられている。
該ブレーキ装置54は、入力軸に電動モータ52からの走行車輪24aの駆動力が入力されており、該入力軸の回転を制限することで、走行車輪24aを制動するように構成されている。
【0017】
また、ブレーキ装置54は、例えば電磁ブレーキ等、電力駆動されるように構成されているため、スタッカークレーン3への電力供給が途絶えるとブレーキがかかったままの状態となって、スタッカークレーン3を移動することができなくなってしまう。
しかし、本ブレーキ装置54は、ブレーキ状態を手動で解除することができるブレーキ解除レバー54aを備えており、スタッカークレーン3に電力供給がなされないときでも、ブレーキ解除レバー54aにより手動でブレーキ装置54のブレーキ状態を解除して、走行車輪24aを自由に回転できるようにすることができる。
【0018】
さらに、ブレーキ装置54には手動ハンドル54bが設けられており、該手動ハンドル54bを回転操作することで、走行車輪24aを回転駆動可能である。即ち、手動ハンドル54bは、引き起こした姿勢(図3に実線で示した姿勢)にあるときには、ブレーキ装置54の前記入力軸と係合して一体的に回転可能であり、屈曲させた姿勢(図3に2点鎖線で示した姿勢)にあるときには、ブレーキ装置54の入力軸とは係合せずに自由状態にある。
そして、ブレーキ解除レバー54aによりブレーキ状態を解除した後に、屈曲姿勢にある手動ハンドル54bを引き起こし姿勢にして回転操作することで、走行車輪24aを駆動することができ、スタッカークレーン3を所望の物品収納棚25の前まで手動で移動させることが可能となる。
【0019】
次に、昇降台34について説明する。図4に示すように、スタッカークレーン3のマスト46には、昇降台34の昇降機構27が配設されている。該昇降機構27には減速機62付きの電動モータ61が搭載され、該電動モータ61の回転駆動力が減速機62により減速された後に昇降機構27へ伝達され、昇降台34が昇降駆動される。
【0020】
図5に示すように、電動モータ61には、該電動モータ61を制動するブレーキ装置63が付設されており、該電動モータ61を制動可能としている。
該ブレーキ装置63は、入力軸に電動モータ61からの昇降台34の駆動力が入力されており、該入力軸の回転を制限することで、電動モータ61を制動して、昇降台34を正確な位置に確実に停止させるように構成されている。
【0021】
また、ブレーキ装置63には、ブレーキ状態を手動で解除することができるブレーキ解除レバー65を備えており、スタッカークレーン3に電力供給がなされないときでも、電磁ブレーキ等に構成されるブレーキ装置54のブレーキ状態を、ブレーキ解除レバー65を手動で傾動させて解除し、電動モータ61の出力軸を自由に回転できるようにすることができる。本例の場合は、例えば、ブレーキ解除レバー65を通常姿勢(図5に実線で示した姿勢)から傾斜姿勢(図5に2点鎖線で示した姿勢)へ手動操作すると、ブレーキ状態が解除されるように構成している。
【0022】
さらに、ブレーキ装置63には手動ハンドル64が設けられており、該手動ハンドル64を回転操作することで、自由回転可能な電動モータ61を介して昇降台34を昇降駆動することが可能である。
即ち、手動ハンドル64は、引き起こした姿勢(図5に実線で示した姿勢)にあるときには、ブレーキ装置63の前記入力軸と係合して一体的に回転可能であり、屈曲させた姿勢(図5に2点鎖線で示した姿勢)にあるときには、ブレーキ装置63の入力軸とは係合せずに自由状態にある。
そして、ブレーキ解除レバー65によりブレーキ状態を解除した後に、屈曲姿勢にある手動ハンドル64を引き起こし姿勢にして回転操作することで、昇降機構27を駆動することができ、昇降台34を所望の高さへ昇降させることが可能となる。
【0023】
このように、手動でブレーキ装置63のブレーキ状態を解除することができるとともに、手動で昇降台34を昇降させることができるように構成されたスタッカークレーン3においては、停電で電力供給がされなかったり、電気的な故障が発生したりする等のトラブルが発生したときでも、次のようにして、自動倉庫1内にストックされている物品30を取り出すことができる。
【0024】
即ち、スタッカークレーン3にトラブルが発生して停止した場合、二人の作業者により自動倉庫1内にストックされている物品30を取り出すことができる。まず、停止したスタッカークレーン3に対し、一方の作業者が走行装置51におけるブレーキ装置54のブレーキ状態を手動で解除するとともに、手動ハンドル54bを手動回転操作して、取り出したい物品30が収納される収納部20の前まで、該スタッカークレーン3を移動させる。
所望の位置までスタッカークレーン3を移動すると、次に、一方の作業者が電動モータ61に付設されるブレーキ装置63のブレーキ解除レバー65によりブレーキ状態を解除するとともに、手動ハンドル64を手動操作して目的とする収納部20の棚の高さまで昇降台34を昇降させる。この間に、他方の作業者が梯子47を所定の高さまで上る。
【0025】
梯子47を上った他方の作業者が、収納部20の棚から目的とする物品30を取り出して昇降台34の移載装置7に載せ、一方の作業者が手動ハンドル64を手動操作して、物品30が載置された昇降台34を下降させる。
他方の作業者は梯子47を下り、下降した昇降台34から物品30を取り出す。
【0026】
この場合、梯子47の下部に位置する横木47bは、図6に示すように、該横木47bの一端部を中心にして、上下揺動可能に構成されている。そして、作業者が梯子47を上り下りするときには下方回動して水平姿勢とすることで、足がかりとして用いることができ、昇降台34から物品30を取り出す場合には、横木47bを上方回動させて、物品30が通過することができるだけの空間を、梯子47の縦部材47a・47a間に形成することができる。そして、昇降台34に載置された物品30を、この縦部材47a・47a間に形成された空間を通じて取り出すのである。
このように、横木47bを上下揺動可能に構成することで、物品30が通過可能となる空間を梯子47に形成することができ、該物品30の取り出しを容易に行うことが可能となる。
尚、前述の収納部20から物品30を取り出す場合の操作と逆の操作を行うことで、手動で物品30を所望の収納部20の棚へ収納することが可能である。
【0027】
このように、走行装置51に手動でブレーキ状態を解除可能なブレーキ装置54を備え、マスト46に手動で昇降台34を昇降できる昇降機構27を備え、スタッカークレーン3に梯子47を設けることで、該スタッカークレーン3に電気的なトラブルがあった場合でも、収納部20に収納した物品30を人手にて容易に取り出すことが可能となっている。
特に、目的の高さまで昇降された載置台34に作業者が物品30を載せた後は、該載置台34を昇降機構27により下降させることができるので、重量物である物品30をもったままの状態で作業者が梯子47の高所から下りる必要もなく、安全かつ確実に、人手にて物品30を取り出すことが可能である。
【0028】
自動倉庫1に、作業者用の入出庫ステーションが設けられている場合は、スタッカークレーン3を、その入出庫ステーションまで手動にて移動させ、入出庫ステーションにて、作業者が昇降台34に載置されている物品30を取り出すようにすることもできる。
【0029】
なお、ブレーキ装置、特に昇降用の電動モータに取り付けられるブレーキ装置は、電動モータに取り付けられている減速機の減速比によっては、完全に解除されるのではなく、部分的に解除されるように(即ち、ブレーキがゆるく作動している状態に)構成されているものが好ましい。
また、このブレーキ装置は、解除レバーを作動させることにより定められた量だけ解除されるのではなく、解除レバーによりブレーキの利き具合を調整できるようになっていても良い。
【0030】
次に、スタッカークレーンの第二実施例について説明する。
図7乃至図9に示すように、スタッカークレーン103を備える自動倉庫101には、前述の自動倉庫1と同様に、多数の物品収納棚125・125・・・を有する一対の収納部120・120が備えられ、前記走行レール38を挟んで対向配置されている。各収納部120は、それぞれ前後方向(走行レール38方向)および上下方向に配列された多数の物品収納棚125を備えている。
【0031】
スタッカークレーン103の下端部に位置する下部フレーム145は、対向して配置される一対の板フレーム145a・145aにて構成されており、該板フレーム145a・145a間に走行車輪124a・124aが支持されている。該走行車輪124a・124aは走行モータ151により回転駆動され、これにより、スタッカークレーン103が走行レール38に沿って走行可能となっている。また、下部フレーム145には、走行レール38を両側方から挟み込むように、一対のガイド輪124b・124bが設けられている。
【0032】
収納部120・120の上端部は梁120aにより連結されており、該梁120aにガイドレール139が敷設されている。スタッカークレーン103の上端面にはガイドローラ122・122が設けられ、該ガイドローラ122・122によりガイドレール139の両側をガイドしている。
【0033】
スタッカークレーン103は、下部フレーム145から立設されるマスト146と、マスト146に沿って昇降する昇降台134とを備えている。
該スタッカークレーン103は、走行レール38に沿って走行するとともに、昇降台134により移載装置107を昇降させることで、自動倉庫101に備える受渡し口(図示せず)と物品収納棚125との間等での前記物品30の受け渡しを行う。
【0034】
前記マスト146は、下部フレーム145の走行方向における一端部に立設されている。前記昇降台134は、下部フレーム145に設けられる昇降モータ161により、昇降ベルト162を介して上下昇降される。
マスト146に昇降可能に取り付けられる昇降台134は、下部フレーム145の走行方向における中央側に配置されており、下部フレーム145の走行方向における他端部、つまり昇降台134を挟んでマスト146と対向する位置に梯子147が立設されている。
【0035】
梯子147はマスト146と略同じ高さに形成され、該梯子147の上端部と前記マスト146の上端部とが上部フレーム148により連結されている。
このように、梯子147を昇降台134を挟んでマスト146に対向して設け、該梯子147の上端部とマスト146の上端部とを上部フレーム148にて連結することで、下部フレーム145やマスト146等で構成されるスタッカークレーン103のフレーム構造における、走行方向の剛性を高めることができ、走行方向の揺れを抑えることができる。
従って、マスト146を全体的に細く形成することができ、スタッカークレーン103のコンパクト化を図ることが可能となっている。
【0036】
次に、梯子147について説明する。
前記梯子147は、下部フレーム145に立設される一対の縦部材147aと、一対の縦部材147a間に架設される複数の横木147bとで構成されている。
図10乃至図12に示すように、縦部材147a・147aにはそれぞれ支持片150・150が固設されている。横木147bは、その両端部を支持片150・150に係合するとともに、ボルト等の締結部材149にて締結することで、縦部材147a・147aに取付固定されている。
横木147bは、締結部材149による支持片150・150への締結状態を解除することで、縦部材147a・147aから取り外すことができる。
即ち、横木147bは縦部材147a・147aに対して着脱自在に取り付けられている。
【0037】
このように構成することにより、必要に応じて横木147bを取り外すことで、前述の横木47bを上下揺動可能に構成した梯子47の場合と同様に、物品30が通過可能となる空間を梯子147に形成することができ、停電時等における人手による物品30の出し入れ作業を容易に行うことが可能となる。
【0038】
また、縦部材147aは、走行方向の長さ寸法Yを走行方向と直交する方向の長さ寸法Xよりも長く形成しており、走行方向におけるスタッカークレーン103の前記フレーム構造の走行方向の剛性を効率良く高めることができ、走行方向の揺れを抑えるようにしている。
【0039】
さらに、横木147bは、走行方向に長く形成される縦部材147aの下部フレーム145縁部側、つまり縦部材147aにおける反昇降台134側端部に配置されている。
このように横木147bを配置することで、マスト146と横木147bとの間のスペースを広くすることができ、昇降台134側に梯子147をより近づけて配置したとしても、昇降台134上で物品30を旋回させる際の旋回範囲G(図9参照)をマスト146と梯子147との間に確保することが可能となって、スタッカークレーン103をコンパクトに構成することができる。
【0040】
【発明の効果】
本発明は以上の如く構成したので、次のような効果を奏するのである。即ち、請求項1記載の如く構成するので、下部フレームやマスト等で構成されるスタッカークレーンのフレーム構造における走行方向の剛性を高めることができ、走行方向の揺れを抑えることができる。従って、マストを全体的に細く形成することができ、スタッカークレーンのコンパクト化を図ることが可能となる。また、梯子を利用することにより、高所での作業を容易に行うことが可能となる。
【0041】
さらに、請求項2記載の如く構成するので、走行方向におけるスタッカークレーンのフレーム構造の走行方向の剛性を効率良く高めることができ、走行方向の揺れを抑えることが可能となる。また、マストと梯子の横木との間のスペースを広くすることができ、昇降台側に梯子をより近づけて配置したとしても、昇降台上で物品を旋回させる際の旋回範囲をマストと梯子との間に確保することが可能となって、スタッカークレーンをコンパクトに構成することができる。
【0042】
さらに、請求項3記載の如く構成するので、必要に応じて横木を取り外すことで、物品が通過可能となる空間を梯子に形成することができ、停電時等における人手による物品の出し入れ作業を容易に行うことが可能となる。
【0043】
さらに、請求項4記載の如く、前記スタッカークレーンの走行手段は、手動で解除可能なブレーキ機構を備え、昇降台は、手動で昇降操作可能な昇降機構を備えるので、
スタッカークレーンに停電や電気系統の故障等といった、電気的なトラブルがあった場合でも、自動倉庫の収納部に収納した物品を、人手にて容易に取り出すことが可能となる。
特に、目的の高さまで手動で昇降された載置台に作業者が物品を載せた後は、該載置台を昇降機構により手動で下降させることができるので、重量物である物品をもったままの状態で作業者が梯子の高所から下りる必要もなく、安全かつ確実に、人手にて物品を取り出すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる自動倉庫を示す正面断面図である。
【図2】自動倉庫のスタッカークレーンを示す斜視図である。
【図3】走行装置を示す平面図である。
【図4】スタッカークレーンを手動操作して物品を取り出す様子を示す図である。
【図5】昇降機構の電動モータ及びブレーキ装置を示す側面図である。
【図6】スタッカークレーンの梯子における上下揺動可能な横木を示す図である。
【図7】第二実施例のスタッカークレーンを備える自動倉庫を示す正面図である。
【図8】第二実施例のスタッカークレーンを示す側面図である。
【図9】同じく平面図である。
【図10】第二実施例のスタッカークレーンの梯子を示す平面図である。
【図11】同じく梯子を示す部分正面図である。
【図12】同じく梯子を示す部分側面断面図である。
【符号の説明】
1・101 自動倉庫
3・103 スタッカークレーン
7・107 移載装置
34・134 昇降台
45・145 下部フレーム
46・146 マスト
47・147 梯子
47a・147a 縦部材
47b・147b 横木
28・148 上部フレーム
Claims (4)
- 下部フレームから立設されるマストと、マストに沿って昇降する昇降台と、縦部材と横木とで構成される梯子と、を備えたスタッカークレーンであって、
下部フレームには、走行方向における昇降台を挟んでマストと対向する位置から縦部材を立設し、
マストの上部と縦部材の上部とを上部フレームにて直接連結したことを特徴とするスタッカークレーン。 - 前記縦部材の走行方向の長さを走行方向と直交する方向の長さよりも長く形成し、前記横木を縦部材の下部フレーム縁部側に配置したことを特徴とする請求項1に記載のスタッカークレーン。
- 前記横木を前記縦部材に対して着脱自在に設けたことを特徴とする請求項1に記載のスタッカークレーン。
- 前記スタッカークレーンの走行手段は、手動で解除可能なブレーキ機構を備え、昇降台は、手動で昇降操作可能な昇降機構を備えることを特徴とする請求項3に記載のスタッカークレーン。
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