(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置される立体フレームと、立体フレームの内側に昇降可能に配備され外周が囲い壁により囲まれた昇降床と、昇降床を水平な姿勢を保持した状態のまま昇降動作させる昇降駆動機構と、昇降床が上昇して所定の高さに達したとき昇降床を前記高さに保持する安全機構とを備え、前記昇降床上には、上方が開放された第１の空間が形成されるとともに、昇降床が上昇して所定の高さにあるとき、昇降床と地上との間に、外周の少なくとも一方が開放されている第２の空間が形成されており、前記安全機構は、昇降床の階上位置に対応する高さであって前記立体フレームの四隅位置に揺動自由に吊り下げられた４個の揺動アームと、昇降床の四隅の各揺動アームとの対応位置にそれぞれ設けられた係合軸とで構成され、前記の各揺動アームは、バランス状態で下方へたれ下がる引っ掛け具を有し、前記引っ掛け具には、昇降床の上昇動作時に係合軸により押されて開動作する係合板と、前記係合板により溝開口が塞がれ係合板の開動作によって前記係合軸の係合および脱出が可能となる鈎状溝とが設けられて成る立体収容設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、物品を収容して保管するための設備に関し、特にこの発明は、工場や物流センターなどにおいて、保管の対象物を階上に収容して階下の空間を有効利用できるようにした立体収容設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物流センターでは、受注に応じて商品を出荷するために多数個の商品を備蓄領域に蓄えている。商品の受注があると、その受注のあった商品を必要個数だけ備蓄領域より取り出して出荷領域まで運び、その後、コンテナ車などの輸送車両に積み込んで出荷する。一方、備蓄領域に蓄えられた商品が不足すると、その商品を発注して補充しておく必要があり、入荷領域に輸送車両が到着すると、その輸送車両から発注した商品を降ろし、その後、備蓄領域まで運んで蓄える。
【０００３】
備蓄領域から出荷領域へ出荷すべき商品を運んだり、入荷領域から備蓄領域へ入荷した商品を運んだりするのに、一般に手押し台車が使用されている。そのため、物流センターでは、この種の台車を必要台数だけ常備しておく必要がある。平時は入荷数や出荷数に見合った台数の台車を用意すればよいが、年末などの多忙な時期は、平時に比べて入荷数や出荷数が大幅に増し、また、作業員も増員される関係上、台車の必要台数が大幅に増大する。しかも、出荷時、台車ごと輸送車両に積載されることもあり、その分、余分に台車を用意しておく必要もある。
【０００４】
従来、物流センターでは、年末などの多忙な時期に備えて、相当数の台車を用意している。閑散期には、必要な台数の台車が使用されるだけで、残りの台車は作業現場にそのまま放置されるか、作業の妨げとならないように、余剰の台車を物流センター内の所定の保管場所に保管している。
【０００５】
なお、この発明は、先行技術調査を行うことなく、上記した公知または公用の技術をもとに開発されたものであり、そのために、記載すべき先行技術文献情報は存在しない。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】
しかしながら、作業現場に全ての保有台数の台車が放置されると、作業の妨げとなり、作業効率の低下を招く。一方、余剰の台車を保管場所に保管するには、専用の保管場所を確保する必要があり、しかも、その保管場所は多忙な一時期を除いて殆どの期間がデッドスペースとなるため、その分、作業領域などの有効領域が狭められるという問題がある。
【０００７】
この発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、物流センターなどにおいて、台車などの所定の物品を保管するための専用の保管場所を確保できるうえに、その保管場所を設定しても作業領域などの有効領域が狭められることがない立体収納設備を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による立体収容設備は、地上に設置される立体フレームと、立体フレームの内側に昇降可能に配備され外周が囲い壁により囲まれた昇降床と、昇降床を水平な姿勢を保持した状態のまま昇降動作させる昇降駆動機構と、昇降床が上昇して所定の高さに達したとき昇降床を前記高さに保持する安全機構とを備えている。前記昇降床上には、上方が開放された第１の空間が形成されるとともに、昇降床が上昇して所定の高さにあるとき、昇降床と地上との間に、外周の少なくとも一方が開放されている第２の空間が形成されている。前記安全機構は、昇降床の階上位置に対応する高さであって前記立体フレームの四隅位置に揺動自由に吊り下げられた４個の揺動アームと、昇降床の四隅の各揺動アームとの対応位置にそれぞれ設けられた係合軸とで構成されている。前記の各揺動アームは、バランス状態で下方へたれ下がる引っ掛け具を有し、前記引っ掛け具には、昇降床の上昇動作時に係合軸により押されて開動作する係合板と、前記係合板により溝開口が塞がれ係合板の開動作によって前記係合軸の係合および脱出が可能となる鈎状溝とが設けられている。
【０００９】
この発明の一実施態様においては、前記立体フレームは、地上に縦設される複数本の縦枠材と、縦枠材間に架設される複数本の横枠材とを含んでいる。前記横枠材は、昇降床が上昇して所定の高さにあるとき、昇降床上の外周を囲む安全柵を構成している。
この実施態様によると、立体フレームの横枠材が安全柵を兼ねるので、昇降床からの物品の脱落が防止され、安全性が向上する。
【００１０】
この発明の好ましい一実施態様においては、昇降床の四隅に一端が接続されて昇降床を吊持する４本のチェンと、各チェンの他端が接続されるバランスウェイトと、各チェンと噛み合うホイールを有する駆動装置とを含んでいる。前記駆動装置は、全てのホイールを一斉に正逆駆動して各チェンを引き上げるか、または引き下げることにより昇降床を昇降動作させる。
この実施態様によると、バランスウェイトを設けているので、小さなトルクで昇降床を昇降でき、駆動装置として小型のモータを使用できる。
【００１３】
【作用】
昇降床の下降時、保管すべき物品の昇降床上への搬入作業が完了すると、昇降駆動機構を動作させて昇降床を上昇させるが、上昇中、昇降床は水平な状態に保持されるので、搬入された物品が転倒することはない。昇降床が所定の高さまで上昇したとき、安全機構により昇降床がその高さに保持されるので、昇降床の落下を防止でき、安全性が確保される。昇降床の上昇により物品は階上の第１の空間に保管されるが、昇降床の外周は囲い壁により囲まれているので、物品が昇降床より落下することがない。昇降床と地上との間は、外部より出入りが可能な第２の空間となっている。この第２の空間は、物品の保管に使用してもよいが、物品の保管に使用せずに、作業領域に有効利用することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は、この発明の一実施例である立体収容設備１の外観を示している。図１は、立体収容設備１を斜め上方から見た図であり、図２〜図４は、側面、平面、および正面から見た図である。なお、図１は昇降床３が上昇して所定の高さ位置（以下、「階上位置」という。）に定位している状態を示す。また、図２〜図４は昇降床３が下降して地上の高さ位置（以下、「地上位置」という。）に定位している状態を示す。
【００１５】
図示例の立体収容設備１は、物流センターに導入されたものであり、地上に設置される立体フレーム２と、立体フレーム２の内側に昇降可能に配備される昇降床３と、昇降床３を水平な姿勢を保持した状態のまま昇降動作させる昇降駆動機構４と、昇降床３が上昇して階上位置に達したとき昇降床３と係わり合って昇降床３を階上位置に保持する安全機構５とを備えている。
【００１６】
物流センターには、図示していないが、複数種の商品を所定個数ずつ備蓄しておく備蓄領域と、発注した商品を入荷する入荷領域と、受注を受けた商品を出荷する出荷領域とが設けられている。入荷した商品は入荷領域で手押し台車に載せられ、備蓄領域へ運ばれて保管される。出荷する商品は備蓄領域で集められて同様に手押し台車に載せられ、出荷領域まで運ばれて出荷される。
平時は、保有台数のうちの一部の台数の台車が稼働状態に置かれ、残りの台車は立体収容設備１に保管される。年末などの多忙な時期になると、保管されている台車が立体収容設備１より運び出され、稼働状態に置かれる。なお、図１、図３、および図４において、Ｄは立体収容設備１の昇降床３上に搬入された手押し台車を示す。
【００１７】
前記立体フレーム２は、前後方向に長い形態であり、地上の四隅位置に縦設される４本の縦枠材２１ａ〜２１ｄと、後部側の縦枠材２１ｃ，２１ｄの後方に縦設される２本の支柱２２ａ，２２ｂと、前後に対向する縦枠材２１ａ，２１ｃ間および２１ｂ，２１ｄ間と左右に対向する縦枠材２１ａ，２１ｂ間および２１ｃ，２１ｄ間にそれぞれ架設される上下２本の横枠材２３ａ，２３ｂと、上下の横枠材２３ａ，２３ｂ間に介装される複数の補強枠材２４と、支柱２２ａ，２２ｂ間に架設される上下２本の横枠材２５とを含んでいる。
【００１８】
前記横枠材２３ａ，２３ｂは、昇降床３が上昇したときの階上位置、すなわち、縦枠材２１ａ〜２１ｄの上端位置とその下方位置とに平行に設けられており、昇降床３が階上位置にあるとき、昇降床３上の外周を一周して囲む安全柵を構成している。昇降床３上には、上方が開放された第１の空間Ａが形成されるとともに、昇降床３が階上位置にあるときには、昇降床３と地上との間に、両側面および前面の三方が開放されている第２の空間Ｂが形成される。
この実施例では、第１の空間Ａに保管すべき多数台の台車Ｄを収容し、第２の空間Ｂは、輸送車Ｃを駐車させる車庫に有効活用している。
【００１９】
前記昇降床３は、複数枚の鉄板製の床板３１を連ねて構成されたものである。各床板３１は耐荷重性を高めるためにその下面がリブ（図示せず。）で補強されている。この昇降床３の両側縁および後端縁にはそれぞれ囲い板３２ａ〜３２ｃが垂直に取り付けてある。各囲い板３２ａ〜３２ｃはそれぞれリブ３３により補強されている。
【００２０】
昇降床３の前端縁には、起伏動作により開閉する扉３４が設置されている。この扉３４は、昇降床３が地上から上昇するときに起立動作し、囲い板３２ａ〜３２ｃとともに囲い壁を構成する。また、この扉３４は、昇降床３が地上に下降するときに前方（外側）へ倒れ、昇降床３の上面と地上とを掛け渡すためのガイド板を構成する。
【００２１】
前記扉３４の両端の下端部は、囲い板３２ａ，３２ｂの内側に位置する左右の支持板３５によりそれぞれ支持されている。各支持板３５の下端部には、図５（１）に示すように、回転軸３６の一端が連結されている。各回転軸３６は、それぞれ囲い板３２ａ，３２ｂを貫通し、軸受３７により回転自由に支持されている。前記軸受３７は囲い板３２ａ，３２ｂの外側にそれぞれ取り付けられた基板３９に装着されている。前記基板３９上に突き出た回転軸３６の他端には長方形状の連結板３８の一端部が連結されている。連結板３８の他端部には後述する昇降駆動機構４のチェン４０ａ，４０ｂの一端が連結されている。
【００２２】
前記連結板３８は、チェン４０ａ，４０ｂが上方へ引っ張られることにより回動して縦向きとなり（図５（１））、チェン４０ａ，４０ｂが緩むことにより自重によって前記と反対方向へ回動して横向きとなる（図５（２））。この連結板３８と一体に回転軸３６が正逆回動し、さらに、回転軸３６と一体に支持板３５が正逆回動し、その回動に応じて扉３４が起伏動作する。
なお、扉３４は昇降床３の前端部にのみ設けられているが、後端部の両側にも、同様の構成で同様の動作を行う連結板３８をそれぞれ配置し、各連結板３８にチェン４０ｃ，４０ｄの一端を連結している。
【００２３】
前記昇降駆動機構４は、昇降床３の四隅に配置された前記連結板３８に一端が接続された４本のチェン４０ａ〜４０ｄと、全てのチェン４０ａ〜４０ｄの他端が接続されるバランスウェイト４１とを備えている。前記昇降床３は４本のチェン４０ａ〜４０ｄにより水平な姿勢で吊持されており、全てのチェン４０ａ〜４０ｄを駆動装置４２により一斉に引き上げたり引き下げたりして、昇降床３を水平な姿勢を保持した状態のまま昇降動作させる。
なお、図示していないが、昇降床３は各縦枠材２１ａ〜２１ｄに設けられたガイドレールに沿って昇降動作するもので、昇降床３の四隅にはガイドレールを走行するガイドローラが設けてある。
【００２４】
前記駆動装置４２は、駆動源である減速機付きのモータ４３と、モータ４３により駆動される駆動軸４４とを備えている。前記モータ４３は支柱２２ａ，２２ｂの上端間に架設された横枠材２５上に設置されている。前記駆動軸４４は幅方向へ水平に延び、駆動軸４４の一端部には２本のチェン４０ａ，４０ｃと噛み合う２個のホイール４５ａ，４５ｃが、他端部には他の２本のチェン４０ｂ，４０ｄと噛み合う２個のホイール４５ｂ，４５ｄが、それぞれ装着されている。
【００２５】
４本のチェン４０ａ〜４０ｄのうち、２本のチェン４０ａ，４０ｂは左右両側のチェンガイド４６ａ，４６ｂにより立体フレーム２の前端部まで導かれた後、ホイール４７ａ，４７ｂにより下方へ導かれて前記連結板３８に接続される。
他の２本のチェン４０ｃ，４０ｄは立体フレーム２の後端部に設けられたホイール４７ｃ，４７ｄにより直ちに下方へ導かれて前記連結板３８に接続される。
【００２６】
各チェン４０ａ〜４０ｄの他端が接続されるバランスウェイト４１は、後端部の縦枠材２１ｃ，２１ｄと支柱２２ａ，２２ｂとの間隙を垂直方向に昇降動作するもので、バランスウェイト４１が通過する経路上には、図示していないが、複数個のリミットスイッチが所定の高さ位置に設置されている。
各リミットスイッチは、昇降床３の位置を検出するためのもので、少なくとも昇降床３を定位させる地上位置および階上位置に対応する位置に配置される。昇降床３の昇降動作時にバランスウェイト４１がリミットスイッチの操作レバーを操作すると、そのリミットスイッチはオン動作して位置検出信号を出力する。なお、この実施例では、後述する安全機構５を作動させるために、昇降床３が階上位置よりわずかに高い位置（以下、「最上位置」という。）に達したことを検出するためのリミットスイッチも設けてある。
【００２７】
前記支柱２２ｂの近傍位置には制御盤６が配設されている。この制御盤６の盤面には電源スイッチ、始動スイッチなどの各種のスイッチが配置され、制御盤６の内部には制御装置が組み込まれている。制御装置は、各スイッチから操作信号と各リミットスイッチからの位置検出信号とを入力して昇降駆動機構４のモータ４３の動作を制御したり、制御盤６の盤面に配置された各種ランプの点灯動作を制御したりする。
【００２８】
前記モータ４３は駆動軸４４を正逆駆動させ、４個のホイール４５ａ〜４５ｄを駆動軸４４と一体に駆動することにより全てのチェン４０ａ〜４０ｄを一斉に引き上げるか、または引き下げる。これにより昇降床３が昇降動作するとともに、昇降床３の下降動作と上昇動作とに連動して扉３４が開閉動作する。昇降床３が地上位置、階上位置、最上位置などの所定の位置に達したとき、モータ４３が回転を停止して昇降床３が昇降動作を停止する。
なお、図示していないが、駆動装置４２は電磁ブレーキを含んでおり、モータ４３が回転を停止したとき、駆動軸４４に制動力を作用させて昇降床３を所定の高さ位置に定位させ、モータ４３が回転を開始したとき、駆動軸４４への制動力を解除して昇降床３の昇降動作を許容する。
【００２９】
前記昇降床３が階上位置に達したとき、安全機構５が作動し、電磁ブレーキの制動作用と相俟って昇降床３を階上位置に保持する。この安全機構５を備えることにより、たとえ電磁ブレーキにトラブルが発生しても、昇降床３の落下を防止できる。
図６は、安全機構５の構成と動作とを示している。図示例の安全機構５は、昇降床３２の階上位置に対応する高さであって立体フレーム２の四隅位置に吊り下げられた４個の揺動アーム５１と、昇降床３の四隅の各揺動アーム５１との対応位置に設けられた係合軸５０とで構成される。前記係合軸５０は、昇降床３の囲い板３２ａ，３２ｂの前部および後部に取り付けられた前記基板３９の上端部の片側位置に突設されている。
【００３０】
前記の各揺動アーム５１は、直角に屈曲された形状を有し、一端には第１の重り５２が、他端には第２の重り５３と板状の引っ掛け具５４とが取り付けられている。各揺動アーム５１は屈曲部で揺動自由に支持されており、バランス状態で引っ掛け具５４がほぼ下方へたれ下がる。引っ掛け具５４は、板面を切り欠いて形成された鈎状溝５５を有している。その鈎状溝５５の溝開口は一端が支持された三角形状の係合板５６によって開閉される。
【００３１】
引っ掛け具５４の下部には鈎状溝５５の溝開口の側に傾斜縁５７が形成されている。昇降床３が階上位置近くまで上昇すると、昇降床３の四隅位置の係合軸５０が対応位置の引っ掛け具５４の傾斜縁５７にそれぞれ突き当たった後（図６（１））、各引っ掛け具５４を押して揺動させる（図６（２））。昇降床３が最上位置まで上昇すると、各係合軸５０は各引っ掛け具５４の係合板５６の先端に突き当たってこれを押し上げるので、鈎状溝５５の溝開口が開き（図６（３））、その後、係合軸５０が鈎状溝５５に入り込んで係合する（図６（４））。昇降床３は最上位置で上昇を停止し、その後、わずかに下方の階上位置まで下降したとき、各係合軸５０は各引っ掛け具５４の鈎状溝５５と係合しかつ係合板５６により溝開口が塞がれた状態となり（図６（５））、昇降床３は４個の引っ掛け具５４により階上位置に保持される。
【００３２】
図６（６）〜図６（９）は、昇降床３を下降させるときの安全機構５の動作を示している。まず、昇降床３が階上位置から最上位置までわずかな距離だけ上昇すると、昇降床３の四隅位置の係合軸５０は対応位置の引っ掛け具５４の係合板５６をそれぞれ押し上げて鈎状溝５５の溝開口を押し開き（図６（６））、ついには係合軸５０が鈎状溝５５より完全に脱出する（図６（７））。これにより係合板５６が復帰動作して鈎状溝５５の溝開口を塞ぎ（図６（８））、その後、昇降床３が下降するときに係合軸５０は引っ掛け具５４を押し除けて下降するものである（図６（８）（９））。
【００３３】
上記した構成の立体収容設備１に多数台の手押し台車Ｄを収容するには、駆動装置４２のモータ４３を駆動し、駆動軸４４と一体に４個のホイール４５ａ〜４５ｄを回転させる。これにより４本のチェン４０ａ〜４０ｄが引き下げられ、昇降床３が地上位置まで下降する。昇降床３が地上位置に達した後、さらにチェン４０ａ〜４０ｄを引き下げると、チェン４０ａ〜４０ｄが緩むことにより連結板３８が回動して横向きとなるため、前端部の左右の連結板３８と一体の回転軸３６および支持板３５が回動し、扉３４が外側へ倒れる（図５（２））。
【００３４】
外側へ倒れた扉３４によって昇降床３の上面と地上とが掛け渡されるので、保管すべき台車Ｄを扉３４の上面を通過させて昇降床３上に次々に搬入する。
搬入作業が完了すると、駆動装置４２のモータ４３を駆動して駆動軸４４と一体に４個のホイール４５ａ〜４５ｄを下降時とは反対の方向へ回転させる。これにより、４本のチェン４０ａ〜４０ｄが引っ張られるため、連結板３８が回動して縦向きとなり（図５（１））、さらにチェン４０ａ〜４０ｄを一斉に引き上げることにより昇降床３が上昇し、ついには階上位置に達する。昇降床３の上昇時、昇降床３は水平な状態に保持されるので、搬入された物品が転倒することはない。
【００３５】
昇降床３は階上位置を越えて最上位置まで上昇するので、昇降床３の四隅に位置する安全機構５の係合軸５０が対応位置の引っ掛け具５４にそれぞれ係合する。その後、昇降床３は階上位置まで下降して停止する（図６（１）〜（５））。昇降床３の上昇により台車Ｄは階上の第１の空間Ａに保管されることになるが、昇降床３の外周は囲い板３２ａ〜３２ｃと扉３４とから成る囲い壁と横枠材２３ａ，２３ｂより成る安全柵とで囲まれているので、台車Ｄが昇降床３より落下することはない。昇降床３と地上との間は、前面および両側面が開放されたり出入りが可能な第２の空間Ｂとなっているので、図１に示すように、この第２の空間Ｂを車庫として輸送車両Ｃを停止させることができる。
【００３６】
【発明の効果】
この発明によると、昇降床上に第１の空間を、昇降床と地上との間に第２の空間を、それぞれ設けるようにしたので、台車などの所定の物品を保管するための算用の保管場所を第１の空間に確保できるうえに、第２の空間を作業領域などに有効利用でき、有効領域が狭められることがない。また、昇降床は安全機構により階上位置の高さに保持されるので、昇降床の落下を防止でき、安全性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例である立体収容設備の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の実施例の側面図である。
【図３】図１の実施例の平面図である。
【図４】図１の実施例の正面図である。
【図５】扉の起立動作を示す側面図である。
【図６】安全機構の構成および動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１    立体収容設備
２    立体フレーム
３    昇降床
４    昇降駆動機構
５    安全機構
２１ａ〜２１ｄ  縦枠材
２３ａ，２３ｂ  横枠材
３２ａ〜３２ｃ  囲い板
３４  扉
４０ａ〜４０ｄ  チェン
４１  バランスウェイト
４５ａ〜４５ｄ  ホイール
Ａ    第１の空間
Ｂ    第２の空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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