JP5644216B2 - 自動倉庫及びスタッカークレーン - Google Patents
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Description
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が昇降する前に、昇降体が昇降する方向、すなわち上昇/下降の際の昇降駆動に伴う消費エネルギーが有利になるようにカウンターウェイトの重量を増減することができるため、スタッカークレーンの昇降駆動に伴うエネルギー消費が低減される。
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が上昇するときは、カウンターウェイトの重量が荷を含めた昇降体の重量よりも重くなり、その重量差で昇降体は引き上げられるため、上昇駆動に伴うエネルギー消費が低減される。また、本発明では、昇降体が下降するときは、カウンターウェイトの重量が荷を含めた昇降体の重量よりも軽くなり、その重量差で昇降体は自重により下降するため、下降駆動に伴うエネルギー消費が低減される。
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が自重により下降する際の運動エネルギーを、電動機を発電機として用い電気エネルギーに変換して回収することができるため、エネルギー効率を高めることができる。
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が上昇する際においても、カウンターウェイトが自重により下降する際の運動エネルギーを、電動機を発電機として用い電気エネルギーに変換して回収することができるため、エネルギー効率をより高めることができる。
この構成を採用することによって、本発明では、カウンターウェイト重量増減装置を駆動させためのエネルギー消費の増加分を補填することができる。
この構成を採用することによって、本発明では、荷の重量及び昇降体の昇降方向に応じた錘をカウンターウェイトに着脱することで、カウンターウェイトの重量を増減させる。
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が所定高さの荷収容棚に荷を降ろした後、その昇降体を昇降させることなく、カウンターウェイトに装着された錘を、所定高さの錘収容棚に降ろすことができる。また、本発明では、昇降体が所定高さの荷収容棚から荷を取り出した後、その昇降体を昇降させることなく、その重量に応じた錘を、所定高さの錘収容棚から取り出すことができる。
この構成を採用することによって、本発明では、上記錘を錘収容棚において最適に配置することができる。例えば、荷を含めた昇降体の重量とカウンターウェイトとの重量差を用いて昇降駆動させて入庫出庫動作を繰り返すと、少なくともその重量差分の錘が、位置エネルギーが小さい錘収容棚の下方の段に偏って載積してしまうので、位置エネルギーが最大の錘収容棚の最上段(ストック段)に戻す。また、当該錘の移動は、荷の入出庫時以外の時に行うことが好ましい。
この構成を採用することによって、本発明では、荷が搬入される荷搬入部側において、カウンターウェイトの錘の着脱を行うことができるため、カウンターウェイトの重量調節の効率化を図ることができる。
この構成を採用することによって、本発明では、荷搬入部から荷が昇降体に受け渡される前に、荷の重量を計測することができる。
したがって、本発明では、スタッカークレーンの昇降駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。
図1は、本発明の実施形態における自動倉庫1の構成を示す平面図である。
自動倉庫1は、搬入された荷Mが載置される荷搬入部2と、荷Mを収容する荷収容棚3と、搬出される荷Mが載置される荷搬出部4と、荷搬入部2,荷収容棚3,荷搬出部4からなる荷載置部との間で荷Mの受け渡しを行うスタッカークレーン5と、自動倉庫1の動作を制御する不図示のホストコンピュータ(以下、制御部と称する)と、制御部にアクセスする操作パネル6とを有している。また、自動倉庫1は、錘収容棚43を備えるカウンターウェイト重量増減装置40(後述)を有している。
スタッカークレーン5は、軌道レール7に沿って走行自在の基台11上に立設された一対のマスト12を備える。一対のマスト12は、走行方向において所定の距離で離間して配置されており、互いに平行に高さ方向に延在する。マスト12は、荷収容棚3と同様の高さを有している。マスト12の頂部には、フレーム13が架設されており、フレーム13は、所定高さに設けられた上部軌道レール8にガイドされる構成となっている。
本実施形態の昇降ドラム10から繰り出されて第1昇降体20を吊るロープ14Aは2本ある。ロープ14Aの一方は、シーブ15a,15bを経由してケージ21に固定されている。ロープ14Aの他方は、シーブ15c,15dを経由してケージ21に固定されている。
本実施形態の昇降ドラム10から繰り出されて第2昇降体30を吊るロープ(第2のロープ)14Bは2本ある。ロープ14Bは、ロープ14Aとは逆巻で昇降ドラム10から繰り出されている。ロープ14Bの一方は、シーブ16a,16bを経由してケージ31に固定されている。ロープ14Bの他方は、シーブ16c,16dを経由してケージ31に固定されている。
図4に示すように、本実施形態の荷重量計測装置41は、荷搬入部2に設けられている。この構成によれば、搬入された荷Mが先ず載置される荷搬入部2において、荷Mの重量を計測できるため、荷Mが第1昇降体20に搭載される前に、荷Mの重量を計測することができる。荷重量計測装置41は、例えばロードセルから構成され、その計測結果は、不図示の制御部に伝送される。
錘収容棚43は、図2に示すように、錘Wを所定高さ毎に収容可能な構成となっている。錘収容棚43の段数は、荷収容棚3の段数と対応し、その段数と同数で構成されている。例えば、荷収容棚3が五段構成であれば、それに対応して、錘収容棚43も五段構成となる(図2参照)。この構成によれば、例えば、第1昇降体20が荷収容棚3の一段目(最下段)に対向するとき、第2昇降体30は、錘収容棚43の五段目(最上段)に対向する。また、例えば、第1昇降体20が荷収容棚3の四段目に対向するとき、第2昇降体30は、錘収容棚43の二段目に対向する。
図5は、本発明の実施形態における自動倉庫1の入庫動作を説明するための図である。図6は、本発明の実施形態における自動倉庫1の出庫動作を説明するための図である。
また、以下の説明では、第1昇降体20の重量(荷M無し)は、第2昇降体30の重量(錘W無し)よりも所定重量だけ重いものとして説明する。また、図5及び図6中に示される関係式のうち、Aは第1昇降体20の重量(荷Mの重量を含む)を示し、Bは第2昇降体30の重量(錘Wの重量を含む)を示す。
なお、図中、符号w1は第1昇降体20(荷無し)の重量と第2昇降体(荷無し)の重量の差分の重量を有する錘を示し、符号w2,w3は合わせて、第1昇降体20に搭載された荷Mの重量と同程度の重量を有する錘を示し、符号w4は、第1昇降体20の重量Aよりも第2昇降体30の重量Bを重くするための重量を有する錘を示す。
このとき、第2昇降体30の重量Bが第1昇降体20の重量Aよりも重くなっているため、その重量差で第1昇降体20は巻き上げられ、上昇駆動に伴うエネルギー消費が低減される。また、第2昇降体30の下降により昇降ドラム10に接続されたモーター9のローターが回されて回生ブレーキによりその運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、その回生電力が蓄電装置17に回収される。
荷Mを移載し終えたら、制御部は、昇降駆動をさせることなく、スタッカークレーン5をホームポジションまで移動させる。そうすると、第2昇降体30は、ホームポジションにおいて、錘収容棚43の一段目に対向することとなる。
以上により、自動倉庫1の入庫動作が終了する。
このとき、第2昇降体30の重量Bが第1昇降体20の重量Aよりも重くなっているため、その重量差で第1昇降体20は巻き上げられ、上昇駆動に伴うエネルギー消費が低減される。また、第2昇降体30の下降により昇降ドラム10に接続されたモーター9のローターが回されて回生ブレーキによりその運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、その回生電力が蓄電装置17に回収される。
荷Mを移載し終えたら、制御部は、昇降駆動をさせることなく、スタッカークレーン5をホームポジションまで移動させる。そうすると、第2昇降体30は、ホームポジションにおいて、錘収容棚43の一段目に対向することとなる。
その後、制御部は、移載装置22を駆動させ、荷Mを荷搬出部4に降ろし、移載装置32を駆動させ、錘Wを錘収容棚43の最上段(ストック段)に戻す。
以上により、自動倉庫1の出庫動作が終了する。
したがって、本実施形態では、スタッカークレーン5の昇降駆動に伴うエネルギー消費を低減できる。また、本実施形態のように高さが数十メートル規模の大型の自動倉庫1であれば、昇降駆動時のエネルギー消費が支配的になるため、より効果が高くなる。
Claims (13)
- 昇降駆動する昇降体と前記昇降駆動の負荷を低減させる重量のカウンターウェイトとを有するスタッカークレーンを備え、前記昇降体に荷を搭載させて荷載置部との間で前記荷の受け渡しを行う自動倉庫であって、
前記荷を出庫する場合、前記カウンターウェイトの重量を、前記荷を搭載しない前記昇降体の重量より重く、かつ、前記荷を搭載する場合の前記昇降体の重量より軽いものとする、カウンターウェイト重量増減装置を有することを特徴とする自動倉庫。 - 前記カウンターウェイト重量増減装置は、前記荷を入庫する場合、前記カウンターウェイトの重量を、前記荷を搭載した前記昇降体の重量より重いものとし、さらに前記荷が前記昇降体から移載された後は、前記カウンターウェイトの重量を、前記荷を搭載しない前記昇降体の重量より軽いものとする、ことを特徴とする請求項1に記載の自動倉庫。
- 前記昇降体を吊ったロープを巻取り若しくは巻戻すことで前記昇降駆動をさせる電動機と、
前記昇降駆動に伴い前記電動機で発生した回生電力を蓄える蓄電装置と、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の自動倉庫。 - 前記電動機は、前記カウンターウェイトを吊った第2のロープを前記ロープとは逆巻で巻戻し若しくは巻取ることを特徴とする請求項3に記載の自動倉庫。
- 前記蓄電装置に蓄電された電力を、前記カウンターウェイト重量増減装置の駆動電力の少なくとも一部として供給する給電装置を有することを特徴とする請求項3または4に記載の自動倉庫。
- 前記カウンターウェイト重量増減装置は、
前記荷の重量を計測する荷重量計測装置と、
前記荷重量計測装置の計測結果及び前記昇降体が昇降駆動する方向に応じて錘を前記カウンターウェイトに着脱するウェイト着脱装置と、を有することを特徴とする請求項2〜5のいずれか一項に記載の自動倉庫。 - 前記荷載置部は、複数の高さで前記荷を収容する荷収容棚を有しており、
前記ウェイト着脱装置は、前記複数の高さで前記錘を収容する錘収容棚を有することを特徴とする請求項6に記載の自動倉庫。 - 前記錘収容棚の複数の高さのうち少なくとも一つの段に収容された、前記錘の少なくとも一部を、前記錘収容棚の他の段に収容させる錘移動装置を有することを特徴とする請求項7に記載の自動倉庫。
- 前記錘移動装置は、前記荷の入出庫時以外の時に、前記錘収容棚の複数の高さのうち少なくとも一つの段に収容された、前記錘の少なくとも一部を、前記錘収容棚の他の段に収容させることを特徴とする請求項8に記載の自動倉庫。
- 前記荷載置部は、搬入された荷が載置される荷搬入部を有しており、
前記錘収容棚は、前記荷収容棚を挟んで前記荷搬入部が設けられる側に設けられていることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載の自動倉庫。 - 前記荷載置部は、搬入された荷が載置される荷搬入部を有しており、
前記荷重量計測装置は、前記荷搬入部に設けられていることを特徴とする請求項6〜10のいずれか一項に記載の自動倉庫。 - 荷を搭載する昇降台と、前記昇降台についてのカウンターウェイトとを有するスタッカークレーンであって、
前記荷を自動倉庫から出庫する場合、前記カウンターウェイトの重量は、前記荷を搭載しない前記昇降台の重量より重く、かつ、前記荷を搭載する場合の前記昇降台の重量より軽い、ことを特徴とするスタッカークレーン。 - 前記荷を前記自動倉庫に入庫する場合、前記カウンターウェイトの重量は、前記荷を搭載した前記昇降台の重量より重く、前記荷を前記自動倉庫に移載した後には前記荷を搭載しない前記昇降台の重量より軽い、ことを特徴とする請求項12に記載のスタッカークレーン。
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