(57)【要約】【課題】  発塵の拡散防止と上下方向の棚間のデッドスペースの縮小とを実現することのできる移載装置を提供する。【解決手段】  本移載装置は、昇降台１０上に設けられた固定軸２１を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第１アーム２０と、第１アームの他端において第１従動軸２２（３１）を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第２アーム３０とを含むアーム機構を一対備える。これら一対のアーム機構は昇降台上に所定間隔を置いて互いに平行に設置される。一対の第１アームにはそれぞれ、該第１のアームを回動させるための駆動源を設けるとともに、該第１のアームの回動を第２アームに伝達するための第１伝達手段を設ける。一対の第２アームにおいてはそれぞれ、その他端に第２従動軸を設けるとともに、該第２従動軸を介して搭載物受け部を回動可能に設け、更に該第２アームの回動を前記搭載物受け部に伝達するための第２伝達手段を設け、一対の搭載物受け部が同じ高さ位置で常に上下方向に延びるようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台上に設けられた固定軸を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第１アームと、該第１アームの他端において第１従動軸を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第２アームとを含むアーム機構を一対備え、これら一対のアーム機構は前記台上に所定間隔を置いて互いに平行に設置され、
一対の第１アームにはそれぞれ、該第１のアームを回動させるための駆動手段を設けるとともに、該第１のアームの回動を第２アームに伝達するための第１伝達手段を設け、
一対の第２アームにおいてはそれぞれ、その他端に第２従動軸を設けるとともに、該第２従動軸を介して搭載物受け部を回動可能に設け、更に該第２アームの回動を前記搭載物受け部に伝達するための第２伝達手段を設け、
一対の搭載物受け部が同じ高さ位置で常に上下方向に延びるようにしたことを特徴とする移載装置。
【請求項２】
一対の前記固定軸が１本の軸で構成されることを特徴とする請求項１に記載の移載装置。
【請求項３】
当該移載装置は、複数の棚が区画形成されたラックに沿って走行可能であるとともに上下方向に昇降可能な昇降台を備えたスタッカクレーンに適用されるものであって前記台が前記昇降台によって実現され、
前記搭載物は中心をシャフトが貫通しているロール状物体であり、前記一対のアーム機構の所定間隔は、前記一対の搭載物受け部が該ロール状物体の両端から突き出しているシャフトを受けることのできる間隔にされていることを特徴とする請求項１または２に記載の移載装置。
【請求項４】
前記ラックを構成している複数の柱のうち、前記スタッカクレーンの移動空間側に面している柱の前面側に前記ロール状物体の両端から突き出しているシャフトを受けることのできる受け部を上下方向に間隔をおいて設け、
各棚は、隣接する２本の柱に設けられた同じ高さ位置の一対の当該受け部で構成され、
一対のアーム機構の縦方向の回動運動がそれぞれ、前記隣接する２本の柱の幅で規定される各スペースを利用して行われるようにしたことを特徴とする請求項３に記載の移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品を収納空間に出し入れするための移載装置に関し、特に自動倉庫におけるスタッカクレーンに適した移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッカクレーンは、その適用例を簡単に説明すると、自動倉庫のラック間に設置され、ラックに沿った走行機能と上下方向の昇降機能を有している。スタッカクレーンは、その走行及び昇降機能によりラックに区画されている複数の棚のうち指定された棚の位置まで自動的に移動する。スタッカクレーンはまたフォークを有する移載装置を備え、指定された棚にフォークを出し入れして棚に対する収納物の搬入、搬出を行う。スタッカクレーン用の移載装置は、カムフォロワで支持したフォークをラック・ピニオンやチェーンで駆動する駆動機構で実現されるのが一般的である。
【０００３】
ところで、自動倉庫では、収納物の種類によっては塵埃の発生防止を要求される場合がある。この場合、スタッカクレーンの移動する空間よりも、棚における収納空間での塵埃発生が嫌われる。このような要求に対し、上記のような駆動機構ではフォークを伸ばした時にラック・ピニオンやチェーンなどの駆動伝達手段が収納空間で剥き出しになり、塵埃を発生する可能性がある。
【０００４】
発塵を少なくした移載装置は、例えば特許文献１に開示されている。この移載装置は、腕機構と作動機構とを有する。腕機構は、連結軸で水平屈曲自在に連結された駆動アームと従動アームを備え、固定軸が駆動アームの端部に、収納物積載部が従動アームの端部にそれぞれ設けられている。作動機構は、駆動アームの回動を連結軸に伝達して従動アームを回動させる。この移載装置においては、駆動アームを箱状にして前記作動機構を収納するようにし、収納物積載部を板状にすることで発塵を少なくするようにしている。
【０００５】
自動倉庫においては更に、発塵防止に加えて、棚に対する収納物の出し入れを、収納物の姿勢を変えずに行うことが要求される場合がある。
【０００６】
発塵防止と収納物の姿勢を変えずに出し入れすることを可能にした移載装置の一例として、図４、図５に示すように、駆動アーム５０と従動アーム６０を備えたスカラー型移載装置と呼ばれるものが知られている。この移載装置は、駆動アーム５０の一端部に上下方向に延びる固定軸５１が相対的に回転可能に設けられ、駆動アーム５０の他端部には上下方向に延びる従動軸５２が固定接続されている。固定軸５１は駆動アーム５０から突き出し、この突き出した部分が走行及び昇降可能にされたテーブル７０上に固定されている。固定軸５１の突き出した部分にはギヤ５３が回転可能に支承され、ギヤ５３は駆動アーム５０に固定されている。ギヤ５３はモータ７１により回転駆動されるギヤ７２と歯合している。固定軸５１にはまた駆動アーム５０内でプーリ５４が固定されている。従動軸５２には駆動アーム５０内でプーリ５５が回転可能に支承され、プーリ５４とプーリ５５との間にはベルト５６が掛け渡されている。プーリ５５はまた、その軸方向の一端側が駆動アーム５０のカバーを貫通して従動アーム６０と固定接続され、一体に回転するようにされている。従動軸５２は従動アーム６０側まで延びて従動アーム６０との間で相対的回転可能にされており、この延長部分は従動アーム６０における固定軸６１として作用する。つまり、従動アーム６０内の固定軸６１にはプーリ６２が固定され、従動アーム６０の他端部に上下方向に延びるように取付けられた従動軸６３にプーリ６４を取付けている。そして、従動アーム６０内でプーリ６２とプーリ６４との間にベルト６５が掛け渡されている。プーリ５５とプーリ６２の径は同じである。プーリ６４はまた、その軸方向の一端側が従動アーム６０のカバーを貫通して収納物１００を搭載するための収納物搭載部８０に固定接続されている。
【０００７】
駆動アーム５０と従動アーム６０は以下のように動作する。モータ７１を駆動するとギヤ７２を介してギヤ５３が回動することにより駆動アーム５０が回動する。駆動アーム５０が回動するとベルト５６がプーリ５４に巻き付くよう変位し、プーリ５５が回動する。これにより従動アーム６０が回動し、従動アーム６０に対してプーリ６４が相対的に回動する。
【０００８】
収納物搭載部８０を従動アーム６０に対して回動可能にしているのは、前述した要求、すなわち移載時に収納物１００が水平回転しないようにするためである。これは、プーリ５４の径：プーリ５５（プーリ６２）の径：プーリ６４の径の比率を２：１：２にすることで駆動アーム５０、従動アーム６０の旋回角度に関係なく収納物搭載部８０の姿勢、すなわち角度を一定に保つことができる。図５は、アーム全体の伸縮動作、つまり駆動アーム５０、従動アーム６０の旋回動作中でも収納物搭載部８０の角度が図４に示された角度と同じであることを示している。
【０００９】
いずれにしても、この移載装置は、駆動力伝達部分が露出しないようにしているので、駆動力伝達部分で発塵があったとしても収納物の収納空間内で拡散するおそれは少ない。また、収納物の移載時に収納物が回転することも無い。
【００１０】
しかし、図４に示すような移載装置をスタッカクレーンの移載装置として使用すると、駆動アーム５０と従動アーム６０によるアーム機構の厚さがデッドスペースとなり棚の格納効率を低下させる。これは、棚に対して収納物を移載する場合、アーム機構を棚の収納空間内に進入させるためのスペースが必要となるからである。このスペースはデッドスペースであり、アーム機構の厚さが大きくなれば、その分だけデッドスペースは更に大きくなる。
【００１１】
図６、図７にロール状の収納物を収納するタイプの自動倉庫の棚の例を示す。ロール状の収納物２００は、その中心を貫通して両側から突き出しているシャフト２１０を持つ。ラックは複数の棚柱で構成され、これらの棚柱を利用してスタッカクレーンの走行方向及び上下方向に複数列、複数段の棚が構成される。
【００１２】
図６は、一列のうちの２段分の棚を示しており、スタッカクレーンの移動空間に対して前後左右の４本の棚柱１１０−１、１１０−２、１１０−３、１１０−４（これは図示せず）により一列分の棚が構成される。１つの棚は、前後方向の棚柱１１０−１と１１０−３との間及び棚柱１１０−２と１１０−４との間にそれぞれ、棚板１２０−１、１２０−２を掛け渡し、棚板１２０−１、１２０−２の中間部に受け部１２１−１、１２１−２を設けることで実現される。受け部１２１−１、１２１−２は、シャフト２１０を受けるために略Ｖ形状にされている。
【００１３】
さて、このような自動倉庫に図４に示す移載装置を適用する場合には、図４に示す収納物搭載部８０に代えて略Ｕ形状のフォーク８５が使用される。フォーク８５はその両側の支持棒の上端部に、受け部１２１−１、１２１−２と同様の略Ｖ形状の受け部８５−１、８５−２を有し、これらの受け部でシャフト２１０を受けることで収納物２００を支持するようになっている。勿論、フォーク８５は従動アーム６０に対して回動可能にされている。
【００１４】
この例ではロール状の収納物２００の両端と棚柱とのスペースに移載装置のフォーク８５の支持棒を挿入し（図６参照）、移載装置を少し上動させることにより受け部８５−１、８５−２でシャフト２１０を支持して収納物２００の移載を実現する。図７は、棚の収納空間内で収納物２００をリフトアップした状態を示す。
【００１５】
図６から理解できるように、収納物２００の端部と棚柱の間のスペースＸは、最低でもフォーク８５の支持棒の幅ｄ以上が必要である。また上下方向で隣合う棚間のピッチＹは、最低でも収納物２００の径に加えて移載装置のアーム機構の厚さＤが必要となり、これらの空間がデッドスペースとなる。
【００１６】
【特許文献１】実公平６−２６４８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の課題は、棚に対してアーム機構を介して収納物の移載を行うに際し、発塵の拡散防止と上下方向の棚間のデッドスペースの縮小とを実現することのできる移載装置を提供することにある。
【００１８】
本発明の他の課題は、上記課題に加えて、左右方向の棚のデッドスペースの縮小化を実現できる移載装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明による移載装置は、台上に設けられた固定軸を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第１アームと、該第１アームの他端において第１従動軸を介して縦方向に回動可能に一端を支持した第２アームとを含むアーム機構を一対備え、これら一対のアーム機構は前記台上に所定間隔を置いて互いに平行に設置され、一対の第１アームにはそれぞれ、該第１のアームを回動させるための駆動手段を設けるとともに、該第１のアームの回動を第２アームに伝達するための第１伝達手段を設け、一対の第２アームにおいてはそれぞれ、その他端に第２従動軸を設けるとともに、該第２従動軸を介して搭載物受け部を回動可能に設け、更に該第２アームの回動を前記搭載物受け部に伝達するための第２伝達手段を設け、一対の搭載物受け部が同じ高さ位置で常に上下方向に延びるようにしたことを特徴とする。
【００２０】
なお、一対の前記固定軸は、１本の軸で構成されることが好ましい。
【００２１】
当該移載装置は、複数の棚が区画形成されたラックに沿って走行可能であるとともに上下方向に昇降可能な昇降台を備えたスタッカクレーンに適用されるのに適している。この場合、前記台が前記昇降台によって実現され、前記搭載物は中心をシャフトが貫通しているロール状物体であり、前記一対のアーム機構の所定間隔は、前記一対の搭載物受け部が該ロール状物体の両端から突き出しているシャフトを受けることのできる間隔にされる。
【００２２】
本発明による移載装置を上記スタッカクレーンに適用する場合にはまた、前記ラックを構成している複数の柱のうち、前記スタッカクレーンの移動空間側に面している柱の前面側に前記ロール状物体の両端から突き出しているシャフトを受けることのできる受け部が上下方向に間隔をおいて設けられ、各棚は、隣接する２本の柱に設けられた同じ高さ位置の一対の当該受け部で構成される。この場合、本発明による移載装置は、棚の左右方向のデッドスペースの縮小化を実現する観点から、一対のアーム機構の縦方向の回動運動をそれぞれ、前記隣接する２本の柱の幅で規定される各スペースを利用して行うようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、アーム機構における伝達手段は露出を避けるようにしているので、発塵が拡散することを防止できる。
【００２４】
また、収納物の移載を一対のアーム機構で行うようにし、しかも各アーム機構の回動を縦方向（上下方向）としたことにより、収納物が特にロール状体であってその中心に両端から突き出しているシャフトを持つようなものである場合にシャフトを介して移載を行うことができ、これによって上下方向の棚間のデッドスペースの縮小化に有効となる。これにより、棚の格納効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１〜図３を参照して、本発明による移載装置の好ましい実施の形態について説明する。本形態による移載装置は、自動倉庫におけるスタッカクレーンに適用する場合の例である。この場合、スタッカクレーンは、ラック間を走行及び上下方向に昇降可能な昇降台を備える。
【００２６】
図１において、本移載装置は、ラック間を走行及び昇降可能な昇降台１０に走行方向に間隔をおいて一対のアーム機構を構成して成る。各アーム機構は第１アーム２０と第２アーム３０とを含み、第１アーム２０の一端は縦方向（上下方向）に回動（旋回）可能に昇降台１０に取付けられ、第１アーム２０の他端には第２アーム３０の一端が縦方向に回動（旋回）可能に連結されている。第２アーム３０の他端には収納物２００のシャフト２１０を受けるための略Ｖ形状部を持つシャフト受け部３６が上下方向に延びるように連結されている。
【００２７】
詳細に説明すると、昇降台１０上には走行方向に間隔をおいて一対の支持板１１が立設され、支持板１１には回転駆動源としてのモータ１２が設けられている。モータ１２の出力軸は水平方向に延びるとともに、ギヤ１３が取付けられている。
【００２８】
一方、第１アーム２０の一端部には水平方向に延びるように固定軸２１が第１アーム２０との間で相対的回転可能に設けられ、第１アーム２０の他端部には水平方向に延びる従動軸２２（第１従動軸）が固定接続されている。固定軸２１は第１アーム２０から突き出して支持板１１に固定されている。第１アーム２０から突き出した固定軸２１にはギヤ２３が回転可能に支承され、ギヤ２３は第１アーム２０に固定されている。ギヤ２３はまたギヤ１３に歯み合わされている。これにより、モータ１２が駆動されると、第１アーム２０が縦方向に回動する。なお、一対の固定軸２１は、一対のアーム機構の回動を同期させる観点から言えば１本の軸で構成されるのが好ましい。
【００２９】
第１アーム２０内の固定軸２１にはプーリ２４が固定され、従動軸２２にはプーリ２５が回転可能に支承されている。プーリ２４と２５との間にはベルト２６が掛け渡されて第１伝達手段が構成されている。プーリ２５はまた、その軸方向の一端側が第１アーム２０のカバーを貫通して第２アーム３０と接続され、一体に回転するようにされている。従動軸２２は第１アーム２０から突き出して第２アーム３０との間で相対的に回転可能にされており、第１アーム２０から突き出した従動軸２２は第２アーム３０の固定軸３１として作用する。第２アーム３０の他端部にも水平方向に延びる従動軸３２（第２従動軸）が固定されている。固定軸３１にはプーリ３３が固定され、従動軸３２にはプーリ３４が回転可能に支承されている。プーリ３３と３４との間にはベルト３５が掛け渡されて第２伝達手段が構成されている。
【００３０】
従動軸３２に回転可能に支承されたプーリ３４の軸方向端部（内側の端部）にはシャフト受け部３６が従動軸３２を中心に回動可能に取付けられている。
【００３１】
前述したように、モータ１２が駆動されると第１アーム２０が縦方向に回動する。第１アーム２０が回動すると、ベルト２６がプーリ２４に巻き付くように変位し、プーリ２５が回動する。これにより第２アーム３０が縦方向に回動する。一方、シャフト受け部３６は、第２アーム３０の回動角度にかかわらず、常に、上下方向に延びているように保持される。なお、駆動力伝達手段は、ベルトに限らず、例えばチェーン等の伝達手段であっても良い。
【００３２】
いずれにしても、駆動力伝達のための構成要素は、第１、第２の伝達手段について言えばアームに設けられている。その他の駆動力伝達要素、例えばギヤ１３、２３等はアームに内蔵するようにカバー（図示省略）で被覆される。これにより、駆動力伝達のための構成要素で塵埃が発生してもこれが周囲に拡散することは防止される。
【００３３】
本形態においては更に、収納物２００を収納保持するための棚を以下のように構成している。
【００３４】
スタッカクレーンの走行方向及び昇降方向に沿って複数列、複数段の棚から成るラックを構成するために一列につき４本の柱５０−１〜５０−４が設置される。これら４本の柱のうち、スタッカクレーンの移動空間に関して前側の柱５０−１、５０−２を収納物載置に利用する。特に、収納物２００のシャフト２１０を柱５０−１、５０−２の前面側において受けるために、受け部５１−１、５１−２をそれぞれ柱５０−１、５０−２の前面側に上下方向に間隔をおいて設置している。各受け部は、隣り合う２つの収納物２００、２００´のシャフト２１０、２１０´の２つの端部を隣接させた状態で受けることができる大きさにされる。
【００３５】
上記のように棚を構成したことにより、一対のアーム機構の間隔は、柱５０−１、５０−２に設置された受け部５１−１、５１−２の間隔に合わされる。厳密に言えば、一対のシャフト受け部３６の間隔が一対の受け部５１−１、５１−２の間隔よりやや小さくなるように設定される。
【００３６】
なお、図１は、第１アーム２０に対して直線状に伸ばした第２アーム３０を収納空間に進入させた後、昇降台１０をやや上昇させてシャフト受け部３６で収納物２００のシャフト２１０を受け取った状態を示している。この後、図２に示すように、第１、第２アーム２０，３０の回動により収納物２００は昇降台１０側に移動される。
【００３７】
上記説明で明らかなように、本形態による移載装置は、以下の点に特徴を有する。
【００３８】
ａ．第１アーム２０と第２アーム３０を含む一対のアーム機構が昇降台１０上に互いに平行に設置される。
【００３９】
ｂ．各アーム機構は縦方向に回動（旋回）動作する。
【００４０】
ｃ．一対の第１アーム２０の固定軸２１が連結される。
【００４１】
ｄ．第１アーム２０内にはプーリ２４、２５とこれを連結するベルト２６が内蔵され、プーリ２４、２５の径の比率は２：１である。また、第２アーム３０内にはプーリ３３、３４とこれを連結するベルト３５が内蔵され、プーリ３３、３４の径の比率は１：２である。プーリ２５と３３は機械的に連結されている。これにより、図２、図３に示すように、第１アーム２０、第２アーム３０が回動しても一対のシャフト受け部３６は互いに平行でかつ同じ高さ位置で上下方向に延びた状態で移動する。
【００４２】
ｅ．一対のアーム機構における一対のシャフト受け部３６によるシャフト２１０の受け渡しを収納物２００の側面側で行うことができる構造としている。これは、アーム機構に起因する上下方向のデッドスペースを、図６で説明したデッドスペースＤに比べて大幅に縮小できることを意味し、その分だけ収納物２００の格納効率を向上させることができる。
【００４３】
ｆ．棚の受け部５１−１、５１−２をスタッカクレーンの移動空間側に設け、一対のシャフト受け部３６による受け部５１−１、５１−２に対するシャフト２１０の受け渡しを棚の前面において行うことができる構造としている。つまり、一対のアーム機構の縦方向の回動運動が、隣接する一対の柱５０−１、５０−２の幅によってそれぞれの前方に規定されるスペースを利用して行われるようにしている。このような構造によれば、柱５０−１（５０−２）を設置するためのスペースを第２アーム３０が収納空間に進入して回動するためのスペースとして利用することができる。これは、アーム機構に起因する左右方向のデッドスペースを、図６で説明したデッドスペースＸに比べて大幅に縮小できることを意味し、その分だけ収納物２００の格納効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明による移載装置は、特に自動倉庫に適用されるスタッカクレーンに適しているが、これに限らず、移載装置全般に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は本発明による移載装置の実施の形態を示し、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】図２は図１に示された移載装置におけるアーム機構の動作を説明するための図であって、収納物を搭載したアーム機構を収納空間から搬出する途中の状態を示す。
【図３】図３は図１に示された移載装置におけるアーム機構の動作を説明するための図であって、収納物を搭載したアーム機構を収納空間から搬出し終えた状態を示す。
【図４】図４は、発塵拡散防止機能と収納物の水平回転防止機能とを持つ従来の移載装置の構成を示し、図４（ａ）は内部構成を理解し易くするために一部を破断した側面図であり、図４（ｂ）は一部を破断した平面図である。
【図５】図５は、図４に示した移載装置における駆動アーム、従動アームの伸縮動作を説明するための平面図である。
【図６】図６は、従来の移送装置において問題とされる収納空間のデッドスペースについて説明するための図である。
【図７】図７は、従来の移送装置において問題とされる収納空間のデッドスペースについて説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    昇降台
１１    支持板
１２    モータ
１３、２３    ギヤ
２０    第１アーム
２１、３１    固定軸
２２、３２    従動軸
２４、２５、３３、３４    プーリ
２６、３５    ベルト
３０    第２アーム
３６    シャフト受け部
５０−１〜５０−４    柱
５１−１、５１−２    受け部
２００    収納物
２１０    シャフト
【図１】
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【図２】
2006282304.tif 000004
【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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