(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さ方向の一端に環状の吊り金具を取り付けた長尺物を垂直に吊り下げた状態で搬送するためのスタッカクレーンであって、所定の経路に沿って走行する走行装置と、この走行装置に支持された本体フレームと、この本体フレームに垂直軸を中心として旋回可能に支持された旋回フレームと、この旋回フレームの上部に設けられ、前記長尺物に取り付けられた吊り金具を掛ける吊り具を、昇降および水平方向に移動させる移載装置と、前記旋回フレームの中間部に設けられ、吊り具に吊り下げられた長尺物の中間部を保持する保持具を、水平方向に移動させる中間保持装置とを設け、さらに、前記吊り具の近傍に、前記旋回フレームの旋回停止位置を検出する旋回停止位置検出手段を設け、この旋回停止位置検出手段による旋回停止位置の検出に基づいて、長尺物の受け渡しを行うように前記移載装置及び前記中間保持装置を制御するように構成したことを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
長さ方向の一端に環状の吊り金具を取り付けた長尺物を、垂直に吊り下げた状態で収納する自動倉庫であって、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とをそれぞれ所定の間隔で配列したラックと、このラックに沿って敷設された案内手段に沿って移動可能な走行装置と、この走行装置に、垂直軸を中心に旋回可能に支持された旋回フレームと、この旋回フレームに昇降および水平方向に移動可能に支持され、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、旋回フレームに水平方向に移動可能に支持され、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とを設けたスタッカクレーンと、前記案内手段に沿って配置された旋回台と、この旋回台に支持され、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とを配置したフレームとを設けた入出庫装置とを設けたことを特徴とする自動倉庫。
【請求項３】
前記スタッカクレーンの吊り具の近傍に、スタッカクレーンの旋回フレームの旋回停止位置を検出する旋回停止位置検出器を設け、前記ラックおよび入出庫装置の吊り具の近傍に、前記旋回停止位置検出器で検出される被検出体を設け、この旋回停止位置検出器及び前記被検出体による旋回停止位置の検出に基づいて、前記ラック、スタッカクレーン及び入出庫装置の間における長尺物の受け渡しを行うように前記スタッカクレーンを制御するように構成したことを特徴とする請求項２に記載の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも長さ方向の一端に環状の吊り金具を取り付けた長尺物を荷姿として取扱い、この長尺物をほぼ垂直に吊り下げた状態で搬送、収納するスタッカクレーンおよび自動倉庫に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
少なくとも長さ方向の一端に環状の吊り金具を取り付けた長尺物を垂直に吊り下げた状態で収納する倉庫では、前記吊り金具を引掛けて吊り下げる吊り具と、長尺物の中央部を保持する保持具を備えた複数列のラックと、ラックの間を移動可能な専用の足場と、長尺物を搬送する天井クレーンとを備えている。
【０００３】
そして、長尺物を倉庫に搬入する場合、手作業により前記吊り金具を天井クレーンのフックに掛け、天井クレーンを操作することにより長尺物をラックの所定の位置に搬送する。この時、長尺物の振れを防止するために、作業者が長尺物の中央部を押さえ、長尺物とともに移動する。同時に、前記足場を前記所定の位置へ移動させる。
【０００４】
長尺物が所定の位置の近傍まで搬送されると、一人の作業者が前記足場に登り、ラック側の吊り具と長尺物側の吊り金具の位置を目視で確認し、その確認に基づいて天井クレーンを操作している作業者に天井クレーンの操作量を指示し、長尺物の吊り金具をラックの吊り具に近接させ、吊り金具を天井クレーンのフックから吊り具に移し変えた後、天井クレーンを後退させ、保持具で長尺物の中央部を保持していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、複数の作業者が協力して行わなければならず、作業性を低下させているだけでなく、足場に登るなど高所作業が入るため、危険を伴う作業に成っていた。また、ラック間に足場を移動させるため、広い作業スペースが必要になり、倉庫の収納効率を低下させるものであった。
【０００６】
上記の事情に鑑み、本発明の目的は、長尺物をほぼ垂直の状態で収納し、かつ、その出し入れを自動的に行えるようにしたスタッカクレーンと、そのスタッカクレーンを用いた自動倉庫を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本出願の請求項１に記載の発明においては、所定の経路に沿って走行する走行装置と、この走行装置に支持された本体フレームと、この本体フレームに垂直軸を中心として旋回可能に支持された旋回フレームと、この旋回フレームの上部に設けられ、前記長尺物に取り付けられた吊り金具を掛ける吊り具を、昇降および水平方向に移動させる移載装置と、前記旋回フレームの中間部に設けられ、吊り具に吊り下げられた長尺物の中間部を保持する保持具を、水平方向に移動させる中間保持装置とを設け、さらに、前記吊り具の近傍に、前記旋回フレームの旋回停止位置を検出する旋回停止位置検出手段を設け、この旋回停止位置検出手段による旋回停止位置の検出に基づいて、長尺物の受け渡しを行うように前記移載装置及び前記中間保持装置を制御するように構成した。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、長さ方向の一端に環状の吊り金具を取り付けた長尺物を、垂直に吊り下げた状態で収納する自動倉庫であって、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とをそれぞれ所定の間隔で配列したラックと、このラックに沿って敷設された案内手段に沿って移動可能な走行装置と、この走行装置に、垂直軸を中心に旋回可能に支持された旋回フレームと、この旋回フレームに昇降および水平方向に移動可能に支持され、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、旋回フレームに水平方向に移動可能に支持され、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とを設けたスタッカクレーンと、前記案内手段に沿って配置された旋回台と、この旋回台に支持され、前記吊り金具を掛けて長尺物をほぼ垂直に吊り下げる吊り具と、吊り下げられた長尺物の長さ方向の中間部を掴む保持具とを配置したフレームとを設けた入出庫装置とを設けた。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明によるスタッカクレーンとラックの斜視図である。
同図において、１は長尺物で、少なくてもその長手方向の一端に、環状の吊り金具２が固定されている。
【００１０】
３は走行レールで、所定の経路で敷設されている。４は上レールで、走行レール３の上方に所定の間隔で敷設されている。５はスタッカクレーンで、走行レール３と上レール４の間に移動可能に配置されている。
【００１１】
６は走行装置で、走行レール３上に載置される車輪７（図３参照）を回転可能に支持している。８は走行モータで、走行装置６上に支持され、車輪７を回転駆動する。９は本体フレームで、走行装置６に固定されている。１０はサポートで、本体フレーム９の上端に固定され、上レール４を挾むように複数のローラ１１を回転可能に支持している。１２は旋回フレームで、本体フレーム９に回転可能に支持されている。１３は旋回駆動装置で、本体フレーム９に支持され、旋回フレーム１２を旋回させる。
【００１２】
１４は移載装置で、旋回フレーム１２の上部に配置されている。１５は昇降フレームで、旋回フレーム１２に昇降可能に支持され、図示しない駆動手段によって駆動される。１６はスライドフレームで、昇降フレーム１５に水平方向に移動可能に支持され、図示しない駆動手段によって駆動される。１７は前記吊り金具２を掛ける吊り具で、スライドフレーム１６の一端の下面に固定されている。
【００１３】
１８は保持具で、前記旋回フレーム１２の中間部に配置されている。１９はスライドフレームで、旋回フレーム１２に水平方向に移動可能に支持され、図示しない駆動手段によって駆動される。２０は一対のハンドで、スライドフレーム１９の一端に所定の間隔で揺動可能に支持されている。２１は駆動手段で、スライドフレーム１９上に固定され、ハンド２０を開閉させる。２２はアームで、スライドフレーム１９の下面に固定されている。２３はローラで、アーム２２の一端に回転可能に支持されている。
【００１４】
前記旋回フレーム１２の上部には、一対のプレート２４、２５（図５参照）が、吊り具１７の上方に位置するように所定の間隔で固定されている。２６は一対の投光器で、前記プレート２４の一端に上方に向けて所定の間隔で固定されている。２７は一対の受光器で、プレート２５の一端に前記下方に向けて所定の間隔で固定されている。そして、投光器２６と受光器２７で、旋回停止位置検出手段を構成している。また、吊り具１７の上部に形成された突起には、投光器２８（図６参照）が固定されている。また、２９は位置検出器（図７参照）で、アーム２２の先端部に固定されている。
【００１５】
図２は、上記の構成のスタッカクレーンを用いた自動倉庫の平面図、図３は、図２の側面図である。
図１、図２、図３において、３０はラックで、走行レール３に沿って所定の間隔で配置されている。３１は支柱で、走行レール３に沿って所定の間隔で立設されている。３２は梁で、隣合う支柱３１を結合し、主要構造物を構成している。
【００１６】
３３はブラケットで、梁３２および支柱３１に所定の間隔で固定されている。３４は一対の吊り具で、ブラケット３３の下部に所定の間隔で固定されている。３５はプレート（図６参照）で、吊り具３４の上方に位置するように、ブラケット３３に固定されている。３７はプレート（図５、６参照）で、ブラケット３３に固定されている。そして、プレート３７は、旋回停止位置検出手段の被検出体を構成している。３９は被検出体（図７参照）で、前記位置検出器２９と対向する様に配置されている。
【００１７】
４０は保持具で、梁３２および支柱３１に所定の間隔で固定され、図７、図８に示すように構成されている。４１はブラケットで、梁３２に固定されている。４２、４３は軸で、ブラケット４１に所定の間隔で回転可能に支持されている。４４、４５は歯車で、互いに噛み合うように軸４２、４３の下端に固定されている。４６はレバーで、軸４２の上端に固定されている、４７はハンドで、それぞれ軸４２、４３に固定されている。４８は緩衝材で形成された保護ブロックで、ハンド４７の内側に固定されている。
【００１８】
４９は押し戻し機構で、ブラケット４１とハンド４７の間に配置されている。５０はばね受けで、ブラケット４１に固定されている。５１はキャップで、先端に形成された突起がハンド４７に形成されたノッチに係合するように配置されている。５２は圧縮ばねで、ばね受け５０とキャップ５１の間に配置され、一対のハンド４７が閉じる方向に付勢している。
【００１９】
図９は、入出庫装置の斜視図である。
同図において、５５は入出庫装置で、走行レール３に沿って配置されている。５６は旋回台。５７は円柱状のフレームで、旋回台５６に回転可能に支持されている。５８はギヤで、フレーム５７の下端部に固定されている。５９は旋回駆動装置。６０は減速機で、旋回台５６に固定されている。６１はモータで、減速機６０に固定され、その出力軸は入力軸に結合されている。６２はギヤで、前記ギヤ５８と噛み合うように減速機６０の出力軸に固定されている。
【００２０】
６３はアームで、フレーム５７の上部に固定されている。６４は吊り具で、アーム６３の一端に固定されている。なお、図示は省略しているが、アーム６３の端面には、図６に示すプレート３５およびプレート３７と同じ機能を有するものが、吊り具６４の上方に設けられている。
【００２１】
６５はアームで、フレーム５７の中間部に固定されている。６６は一対のハンドで、アーム６５の一端に揺動可能に支持されている。なお、図示を省略しているが、このハンド６６は、図８に示すハンド４０と同じ構成になっている。
【００２２】
前記の構成において、入出庫装置５５から長尺物１を受け取ったスタッカクレーン５は、走行モータ８の作動により、走行レール４に沿ってラック３０の長尺物１の収納位置まで移動して停止する。すると、旋回駆動装置１３が作動して、旋回フレーム１２を旋回させ、長尺物１をラック３０の収納位置に対向させる。
【００２３】
この時、図４および図５に示すように、プレート２４、２５に固定された２対の投光器２６、受光器２７も旋回フレーム１２とともに旋回する。そして、２対の投光器２６からの光がプレート３７によって同時に遮られた位置を旋回フレーム１２の旋回停止位置とする。
【００２４】
旋回フレーム１２の旋回が停止すると、スライドフレーム１６とスライドフレーム１９がラック３０側に移動して、長尺物１をラック３０側へ移動させる。そして、スライドフレーム１６は、図６に示すように、吊り具１７の上部に設けた投光器２８の光がプレート３５によって遮られる位置まで移動する。このとき長尺物１に固定された吊り金具２が、ラック側の吊り具３４の中に挿入される。
【００２５】
また、スライドフレーム１９は、アーム２２に設けた位置検出器２９が被検出体３９を検出した位置で停止する。この時、アーム２２の先端に設けたローラ２３がレバー４６を押し、ハンド４７を開かせ、長尺物１をハンド４７の間に挿入する。すると、駆動手段２１が作動してハンド２０を開き長尺物１の中間部の保持を開放する。
【００２６】
長尺物１が開放されると、あらかじめ定められた位置まで昇降フレーム１５が下降する。この時、図６に示すように、昇降フレーム１５の下降中に、長尺物１の吊り金具２が吊り具３４によって移動を止められ、吊り具１７が吊り具３４の間を通りさらに下降することにより、吊り具１７から吊り具３４への長尺物１の受渡しが行われる。
【００２７】
昇降フレーム１５が所定の位置まで下降すると、スライドフレーム１６とスライドフレーム１９が旋回フレーム１２側へ後退する。この時、スライドフレーム１９が後退を開始すると、図８に示すばね５２の抗圧力によってハンド４７が閉じる方向に回動して、スライドフレーム１９の後退途中で、長尺物１の中間部を保持する。
【００２８】
このようにして、スタッカクレーン５からラック３０への長尺物１の受渡しが行われる。
【００２９】
長尺物１を保持していない状態で、スタッカクレーン５がラック３０に収納された所定の長尺物１に対向する位置へ移動して停止する。すると、旋回駆動装置１３が作動して、旋回フレーム１２を旋回させ、ラック３０に収納された長尺物１と吊り具１７およびハンド２０を対向させる。
【００３０】
この時、図４および図５に示すように、プレート２４、２５に固定された２対の投光器２６、受光器２７も旋回フレーム１２とともに旋回する。そして、２対の投光器２６からの光がプレート３７によって同時に遮られた位置を旋回フレーム１２の旋回停止位置とする。
【００３１】
旋回フレーム１２の旋回が停止すると、保持ハンド２０開いた状態で、スライドフレーム１６とスライドフレーム１９がラック３側に移動する。この時、スライドフレーム１６は、図６に示すように、吊り具１７の上部に設けた投光器２８の光がプレート３５によって遮られる位置まで移動する。すると、吊り具１７が、長尺物１に固定された吊り金具２の中に挿入される。
【００３２】
また、スライドフレーム１９は、アーム２２に設けた位置検出器２９が被検出体３９を検出した位置で停止する。この時、ハンド２０は、長尺物１の外周面と対向する位置へ移動する。また、アーム２２の先端に設けたローラ２３がレバー４６を押してハンド４７を開かせて、長尺物１の中間部の保持を開放する。
【００３３】
長尺物１が開放されると、あらかじめ定められた位置まで昇降フレーム１５が上昇する。この時、図６に示すように、昇降フレーム１５の上昇中に、長尺物１の吊り金具２が吊り具１７によって引き掛けられ長尺物１も上昇して、吊り具３４から吊り具１７への長尺物１の受渡しが行われる。
【００３４】
昇降フレーム１５が所定の位置まで上昇すると、駆動装置２１が作動して、ハンド２０を閉じて長尺物１の中間部を保持する。そして、スライドフレーム１６とスライドフレーム１９が旋回フレーム１２側へ後退して、長尺物１をラック３０から取り出す。この時、スライドフレーム１９が後退を開始すると、図８に示すばね５２の抗圧力によってハンド４７が閉じる方向に回動するが、長尺物１がスライドフレーム１９とともにスタッカクレーン５側に移動しているためハンド４７で保持することはない。
【００３５】
このようにして、ラック３０からスタッカクレーン５への長尺物１の受渡しが行われる。なお、スタッカクレーン５と入出庫装置５５との間の長尺物１の受渡しも上記と同様の操作で行われる。また、入出庫装置５５と外部の搬送機器との間で長尺物の受渡しを行う際には、入出庫装置５５のモータ６１を作動させ、フレーム５７を旋回させることができる。
【００３６】
上記のように、スタッカクレーン５側の吊り具１７と投光器２８、受光器（図示せず）との相対位置と、ラック３０（または入出庫装置５５）側の吊り具３４（または吊り具６４）の相対位置が一定であるから、前記図４ないし図６に示すプレート３７をスタッカクレーン５の通る経路側に伸ばしておくことにより、図１０に示すように、ラック３０に傾きがあっても、長尺物１の受渡しを確実に行うことができる。
【００３７】
なお、前記昇降フレーム１５、スライドフレーム１６およびスライドフレーム１９の駆動手段として、モータの回転をねじ送り手段を介して直線運動に変える電動シリンダを用いることができる。また、位置検出手段として光センサを用いる場合について説明したが、位置検出手段として近接スイッチあるいはリミットスイッチなどを用いることもできる。
【００３８】
また、スタッカクレーン５のスライドフレーム１９に設けたアーム２２の先端部を二重構造とし、ローラ２３の支持部をアーム２２に対し伸縮可能な可動式として、ハンド２０の移動に対するハンド４７およびハンド６６の開閉タイミングを変えるようにすることもできる。このとき、ローラ２６の支持部は、ラック３０側の保持具４０の圧縮ばね５２のばね力より大きいばね力をもつ圧縮ばねで突出方向に付勢するか、電動シリンダなどの機械的な手段によって移動するように構成することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上述べたごとく、本発明によれば、長尺物を垂直に吊り下げた状態で搬送することができるので、搬送経路の幅を狭くすることができる。また、長尺物を収納するラックの間隔を狭くすることができるので、同じ床面積でより多くの長尺物を収納することができる。さらに、ラックと入出庫装置との間の長尺物の搬送、受渡しを自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるスタッカクレーンとラックの斜視図。
【図２】図１のスタッカクレーンを用いた自動倉庫の平面図。
【図３】図２の側面図。
【図４】スタッカクレーンの旋回フレームの旋回停止位置検出状態を示す平面図。
【図５】スタッカクレーンの旋回フレームの旋回停止位置検出状態を示す斜視図。
【図６】スタッカクレーンとラックの間の長尺物の受渡し状態を示す動作説明図。
【図７】スタッカクレーンとラックの間の長尺物の受渡し状態を示す動作説明図。
【図８】ラック側の保持具の平面図。
【図９】入出庫装置の斜視図。
【図１０】ラックに倒れが生じている場合の長尺物の受渡し状態を示す説明図。
【符号の説明】
１…長尺物、２…吊り金具、３…走行レール、４…上レール、
５…スタッカクレーン、６…走行装置、７…車輪、８…走行モータ、
９…本体フレーム、１０…サポート、１１…ローラ、１２…旋回フレーム、
１３…旋回駆動装置、１４…移載装置、１５…昇降フレーム、
１６…スライドフレーム、１７…吊り具、１８…保持具、
１９…スライドフレーム、２０…ハンド、２１…駆動手段、２２…アーム
２３…ローラ、２４、２５…プレート、２６、２８…投光器、２７…受光器、
２９…位置検出器、３０…ラック、３１…支柱、３２…梁、３３…ブラケット
３４…吊り具、３５…プレート、３７…プレート、３９…被検出体、
４０…保持具、４１…ブラケット、４２、４３…軸、４４、４５…歯車、
４６…レバー、４７…ハンド、４８…保護ブロック、４９…押し戻し機構、
５０…ばね受け、５１…キャップ、５２…圧縮ばね、
５５…入出庫装置、５６…旋回台、５７…フレーム、５８…ギヤ、
５９…旋回駆動装置、６０…減速機、６１…モータ、６２…ギヤ、
６３…アーム、６４…吊り具、６５…アーム、６６…ハンド、
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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