(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降駆動する昇降体と前記昇降体に連結され前記昇降駆動の負荷を低減させる所定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所定高さに設けられた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、
前記荷載置部は、所定高さ毎に前記荷を収容する荷収容棚と、搬入された前記荷が載置される荷搬入部と、を有しており、
前記昇降体を昇降駆動させる前に、前記受け渡す前記荷の重量に応じて、前記カウンターウェイトの重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置を有し、
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、前記所定高さ毎に錘を収容する錘収容棚を備えると共に、前記荷重量計測装置の計測結果に応じて前記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自動倉庫。
【請求項２】
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１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
昇降駆動する昇降体と前記昇降体に連結され前記昇降駆動の負荷を低減させる所定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所定高さに設けられた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、
前記荷載置部は、搬入された前記荷が載置される荷搬入部を有しており、
前記昇降体を昇降駆動させる前に、前記受け渡す前記荷の重量に応じて、前記カウンターウェイトの重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置を有し、
前記カウンターウェイト重量増減装置は、
前記荷搬入部に設けられて、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自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スタッカークレーンを備える自動倉庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫においては、収納棚は高さ方向ならびに水平方向に複数区画された収納空間を有し、スタッカークレーンはこれら収納空間と対向する位置に荷を移動させ、フォークやアーム等の移載装置を用いて収納棚との間で荷の受け渡しをする構成が一般的である。このスタッカークレーンにおいては、荷の巻上げ時の昇降駆動に伴うエネルギー消費を低減させるため、所定重量のカウンターウェイトを取り付けている（特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１８５９８号公報
【特許文献２】特開平４−２６０５８６号公報
【特許文献３】特開平１１−３２２０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、組立時等においてカウンターウェイトの重量を調節するものの、駆動時においては、カウンターウェイトはある決まった重量であるため、荷の重さによってアンバランスが生じ、その分のエネルギーが必要となっていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、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自動倉庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、昇降駆動する昇降体と上記昇降体に連結され上記昇降駆動の負荷を低減させる所定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、上記昇降体に荷を搭載させて所定高さに設けられた荷載置部との間で上記荷の受け渡しを行う自動倉庫であって、上記昇降体を昇降駆動させる前に、上記受け渡す上記荷の重量に応じて、上記カウンターウェイトの重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、昇降体が昇降する前に、受け渡しを行う荷の重量に応じて、カウンターウェイトの重量が増減されるため、荷ごとにその重量分のアンバランスを相殺した状態での昇降駆動が可能となる。
【０００７】
また、本発明においては、上記カウンターウェイト重量増減装置は、上記荷の重量を計測する荷重量計測装置と、上記荷重量計測装置の計測結果に応じて錘を上記カウンターウェイトに着脱するウェイト着脱装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷の重量を計測し、その重量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。
【０００８】
また、本発明においては、上記荷載置部は、所定高さ毎に上記荷を収容する荷収容棚を有しており、上記ウェイト着脱装置は、上記所定高さ毎に上記錘を収容する錘収容棚を有するという構成を採用する。
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。
【０００９】
また、本発明においては、上記荷載置部は、搬入された荷が載置される荷搬入部を有しており、上記錘収容棚は、上記荷収容棚を挟んで上記荷搬入部が設けられる側に設けられているという構成を採用する。
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。
【００１０】
また、本発明においては、上記荷載置部は、搬入された荷が載置される荷搬入部を有しており、上記荷重量計測装置は、上記荷搬入部に設けられているという構成を採用する。
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。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、昇降駆動する昇降体と上記昇降体に連結され上記昇降駆動の負荷を低減させる所定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、上記昇降体に荷を搭載させ所定高さに設けられた荷載置部との間で上記荷の受け渡しを行う自動倉庫であって、上記昇降体を昇降させる前に、上記受け渡す上記荷の重量に応じて、上記カウンターウェイトの重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置を有するという構成を採用することによって、昇降体が昇降する前に、受け渡しを行う荷の重量に応じて、カウンターウェイトの重量が増減されるため、荷ごとにその重量分のアンバランスを相殺した状態での昇降駆動が可能となる。
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における自動倉庫を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンの構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンのロープ配置図である。
【図４】本発明の実施形態における荷搬入部の構成を示す拡大図である。
【図５】本発明の別実施形態におけるスタッカークレーンの構成を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
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。
【００１４】
自動倉庫１の床には、直線的に軌道レール７が敷設されており、スタッカークレーン５は、不図示の走行用モーターの駆動によって軌道レール７に沿って走行する構成となっている。荷収容棚３は、軌道レール７の幅方向両側に対となって設けられており、荷Ｍを上下方向に多段、且つ、水平方向に複数収容可能な構成となっている。本実施形態の荷収容棚３は、高さが数十メートル（例えば３０メートル）規模の大型のものである。また、軌道レール７の一端部には、軌道レール７を挟んで荷搬入部２と荷搬出部４とが互いに対向するように設けられる。スタッカークレーン５は、この軌道レール７の一端部（以下、ホームポジションと称する）で、搬入／搬出する荷Ｍの受け渡しを行う構成となっている。
【００１５】
図２は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン５の構成を示す側面図である。
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。
【００１６】
スタッカークレーン５は、不図示のモーターにより駆動する昇降ドラム１０によって昇降駆動する第１昇降体（昇降体）２０及び第２昇降体（カウンターウェイト）３０を備える。第１昇降体２０は、荷Ｍを搭載して昇降駆動する構成となっており、一方の第２昇降体３０は、錘Ｗを搭載して第１昇降体２０と逆方向に昇降駆動しカウンターウェイトとして機能する構成となっている。
【００１７】
第１昇降体２０は、一対のマスト１２の間において不図示のフリーローラー等によってガイドされ、該マスト１２に沿って高さ方向に昇降駆動する構成となっている。本実施形態の第１昇降体２０は、ケージ２１と、ケージ２１上に装着された移載装置２２とを有する。移載装置２２は、走行方向と直交する水平方向に伸縮自在なフォークやアーム等から構成され、荷搬入部２，荷収容棚３，荷搬出部４との間で荷Ｍの受け渡しを行う構成となっている。
【００１８】
第２昇降体３０は、ホームポジションに向かう側のマスト１２に不図示のフリーローラー等によってガイドされ、該マスト１２に沿って高さ方向に昇降駆動する構成となっている。本実施形態の第２昇降体３０は、ケージ３１と、ケージ３１上に装着された移載装置３２とを有する。移載装置３２は、走行方向に伸縮自在なフォークやアーム等から構成され、錘収容棚４３との間で錘Ｗの受け渡しを行う構成となっている。
【００１９】
図３は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン５のロープ配置図である。
本実施形態の昇降ドラム１０から繰り出されるロープ１４Ａは２本ある。ロープ１４Ａの一方は、シーブ１５ａ，１６ａ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１５ｂ，１７ｂを経由してケージ２１に固定されている。
次に、第２昇降体３０のケージ３１を吊り下げるロープ１４Ｂについて説明する。本実施形態のロープ１４Ｂは２本ある。ロープ１４Ｂの一方は、一端がケージ２１に固定され、他端がシーブ１６ｂ、１８ｂ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、一端がケージ２１に固定され、他端がシーブ１７ａ、１８ａを経由してケージ３１に固定されている。
【００２０】
本実施形態のロープ配置によれば、ケージ２１が上昇すると、それに連動してケージ３１が下降する。また、ケージ２１が下降すると、それに連動してケージ３１が上昇する。
また、本実施形態のロープ配置によれば、第１昇降体２０の重量（荷Ｍ無し）と第２昇降体３０の重量（錘Ｗなし）とが同じ重量であれば、両者の重量がバランスして、昇降ドラム１０への負荷（トルク）が低減される。
【００２１】
ここで、上記バランス状態の第１昇降体２０に、荷Ｍが載置されると、荷Ｍの重量分がアンバランスとなり、昇降駆動に伴うエネルギー消費が高くなるので、本実施形態では、荷Ｍの重量に応じて、第２昇降体３０の重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置４０を備える。図１に示すように、カウンターウェイト重量増減装置４０は、荷Ｍの重量を計測する荷重量計測装置４１と、荷重量計測装置４１の計測結果に応じて錘Ｗを第２昇降体３０に着脱するウェイト着脱装置４２とを有する。
【００２２】
図４は、本発明の実施形態における荷搬入部２の構成を示す拡大図である。
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。
【００２３】
ウェイト着脱装置４２は、図１及び図２に示すように、第２昇降体３０の移載装置３２と、錘Ｗを収容する錘収容棚４３とから構成される。
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。
【００２４】
この錘収容棚４３は、図１に示すように、ホームポジション（荷収容棚３を挟んで荷搬入部２が設けられる側）に設けられている。錘収容棚４３は、荷収容棚３を挟んで荷搬入部２が設けられる側と逆側に配置してもよいが、錘Ｗを着脱するためには、荷搬入部２と逆側に走行しなくてはならなくなる。一方、ホームポジションに錘収容棚４３を設ければ、荷Ｍの搭載と錘Ｗの着脱を同じ位置で行えるので積み上げ／積み下ろしの効率化を図ることができる。
【００２５】
図２に戻り、錘収容棚４３の最上段には、錘Ｗが複数ストックされている。最下段に位置する第１昇降体２０に荷Ｍが搭載される際には、第２昇降体３０は、錘収容棚４３の最上段に対向しているので、移載装置３２は、不図示の制御部の制御の下に駆動し、荷Ｍに対応する重量の錘Ｗを錘収容棚４３の最上段から取り出すことで、第１昇降体２０（荷Ｍ有り）と第２昇降体３０（錘Ｗ有り）との重量をバランスさせる構成となっている。
【００２６】
なお、荷Ｍの重量に対応し一対一で錘Ｗを複数種（最大、荷収容棚３の荷収容可能数分）用意することは困難であるので、例えば、自動倉庫１が数種（３〜５種類程度）の重量の荷Ｍを収容するよう設計されたものであれば、錘Ｗをその数種類毎に複数用意すれば足りる。また、錘Ｗを所定重量毎（例えば１０ｋｇ（キログラム）毎、１００ｋｇ毎、１ｔ（トン）毎）に複数用意し、その所定重量単位毎に錘Ｗを複数取り出して、重量をバランスさせる構成であってもよい。したがって、荷Ｍの重量と錘Ｗの重量とを完全にバランスさせずに、ある程度のアンバランスは許容して、第１昇降体２０（荷Ｍ有り）と第２昇降体３０（錘Ｗ有り）との重量を同程度とさせればよい。
【００２７】
続いて、上記構成の自動倉庫１における入庫動作及び出庫動作について説明する。
なお、本実施形態の荷収容棚３における荷Ｍの収容位置の指示は、操作パネル６を操作して行う。この指示は、例えば、スタッカークレーン５の走行方向における荷収容棚３の位置を「番地」と称して識別し、昇降方向における荷収容棚３の位置を「段」と称して識別し、さらに軌道レール７を挟んで設けられた荷収容棚３それぞれを「列」と称して識別し、例えば、「１列、３番地、５段」と指定することで、収納位置を一意に特定することで行う。
【００２８】
入庫動作においては、先ず、フォークリフト等の搬送装置により、荷収容棚３に収容するべき荷Ｍが搬送されてくる。そして、荷Ｍは、図４に示すように、荷搬入部２に載置される。荷搬入部２に設けられた荷重量計測装置４１は、載置された荷Ｍの重量を計測する。そして、その計測結果が、制御部に伝送されて記憶される。また、操作パネル６により、荷収容棚３における荷Ｍの収容位置の指示が行われ、その指示が制御部に伝送されて記憶される。
【００２９】
次に、制御部は、移載装置２２を駆動させ、荷搬入部２から荷Ｍを第１昇降体２０に搭載させる。そして、制御部は、移載装置３２を駆動させ、荷Ｍの重量計測結果に基づいて、荷Ｍの重量と同程度の錘Ｗを錘収容棚４３から第２昇降体３０に搭載させる（図２参照）。
荷Ｍを受けるとき、第１昇降体２０は、最下段（一段）に位置しているので、第２昇降体３０は、錘Ｗがストックされている錘収容棚４３の最上段（五段）と対向している。したがって、昇降駆動を行う前の状態で、錘Ｗが第２昇降体３０に搭載される。
【００３０】
次に、制御部は、荷収容棚３における荷Ｍの収容位置の指示に基づいて、スタッカークレーン５を走行させる。そして、スタッカークレーン５は、荷収容棚３に対向する所定位置に移動した後、昇降ドラム１０を駆動させ、収容するべき所定高さの段まで荷Ｍを上昇させる。このとき、荷Ｍの重量に応じた重量の錘Ｗが、第２昇降体３０に搭載されているので、第１昇降体２０と重量がバランスした状態での昇降駆動が可能となる。このため、両者の重量がバランスして、昇降ドラム１０への負荷（トルク）が低減され、昇降駆動に伴うエネルギー消費が低減される。
【００３１】
当該昇降駆動により第１昇降体２０が、荷収容棚３の目的の段（ここでは五段）まで上昇すると、それに連動して第２昇降体３０が錘収容棚４３の五段に対応する位置から錘収容棚４３の一段に対応する位置まで下降する。制御部は、移載装置２２を駆動させ、第１昇降体２０から支持された荷収容棚３に荷Ｍを移載させる。
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（図２参照）。
【００３２】
次に、制御部は、移載装置３２を駆動させ、錘Ｗを錘収容棚４３の一段に降ろす。これにより、荷Ｍを荷収容棚３に降ろすことによる重量のアンバランスが相殺される。錘Ｗを降ろし終えたら、制御部は、昇降ドラム１０を駆動させ、第１昇降体２０を、次の荷Ｍを受けることが可能な最下段に位置させ、第２昇降体３０を、錘Ｗをストックしている錘収容棚４３の最上段に位置させる。当該昇降駆動においても、両者の重量がバランスしているので、昇降ドラム１０への負荷（トルク）が低減され、昇降駆動に伴うエネルギー消費が低減される。
以上により、自動倉庫１の入庫動作が終了する。
【００３３】
一方、先ほど収容した荷Ｍの出庫動作においては、先ず、操作パネル６により、荷収容棚３における荷Ｍの収容位置の指示が行われる。制御部は、荷収容棚３における荷Ｍの収容位置の指示に基づいて、スタッカークレーン５を走行させる。そして、スタッカークレーン５は、荷収容棚３に対向する所定位置に移動した後、昇降ドラム１０を駆動させ、収容するべき所定高さの段まで第１昇降体２０を上昇させる。このとき、第２昇降体３０には、錘Ｗが搭載されていないので、第１昇降体２０と重量がバランスした状態での昇降駆動が可能となる。
【００３４】
当該昇降駆動により第１昇降体２０が、荷収容棚３の目的の段（ここでは五段）まで上昇すると、それに連動して第２昇降体３０が錘収容棚４３の五段に対応する位置から錘収容棚４３の一段に対応する位置まで下降する。そして、制御部は、移載装置２２を駆動させ、荷収容棚３から第１昇降体２０に荷Ｍを移載させる。
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。錘収容棚４３の一段目には、入庫時において、荷Ｍに対応する重量の錘Ｗが降ろされている。
【００３５】
次に、制御部は、移載装置３２を駆動させ、入庫時に記憶した荷Ｍの重量データに基づいて、対応する錘Ｗを錘収容棚４３の一段から取り出す。これにより、荷Ｍを取り出すことによる重量のアンバランスが相殺される。錘Ｗを移載し終えたら、制御部は、昇降ドラム１０を駆動させ、第１昇降体２０を、荷搬出部４に荷Ｍを渡すことが可能な最下段に位置させ、第２昇降体３０を、錘収容棚４３の最上段に位置させる。当該昇降駆動においても、両者の重量がバランスしているので、昇降ドラム１０への負荷（トルク）が低減され、昇降駆動に伴うエネルギー消費が低減される。そして、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。
【００３６】
したがって、上述の本実施形態によれば、昇降駆動する第１昇降体２０と第１昇降体２０に連結され上記昇降駆動の負荷を低減させる所定重量の第２昇降体３０とを有するスタッカークレーン５を備え、第１昇降体２０に荷Ｍを搭載させ所定高さに設けられた荷載置部との間で荷Ｍの受け渡しを行う自動倉庫１であって、第１昇降体２０を昇降させる前に、上記受け渡す荷Ｍの重量に応じて、第２昇降体３０の重量を増減させるカウンターウェイト重量増減装置４０を有するという構成を採用することによって、第１昇降体２０が昇降する前に、受け渡しを行う荷Ｍの重量に応じて、第２昇降体３０の重量が増減されるため、荷Ｍごとにその重量分のアンバランスを相殺した状態での昇降駆動が可能となる。
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。
【００３７】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３８】
例えば、上記実施形態では、錘Ｗの錘収容棚４３との間の移載は、第２昇降体３０に設けられた移載装置３２によって行うと説明したが、図５に示す別実施形態のように、錘収容棚４３の各段にフォークやアーム等の移載装置５０を設けて行う構成であってもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…自動倉庫、２…荷搬入部（荷載置部）、３…荷収容棚（荷載置部）、４…荷搬出部（荷載置部）、５…スタッカークレーン、２０…第１昇降体（昇降体）、３０…第２昇降体（カウンターウェイト）、４０…カウンターウェイト重量増減装置、４１…荷重量計測装置、４２…ウェイト着脱装置、４３…錘収容棚、Ｍ…荷、Ｗ…錘
【図１】
0005585176.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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