JP2013155002A

JP2013155002A - 移載装置

Info

Publication number: JP2013155002A
Application number: JP2012017414A
Authority: JP
Inventors: Masato Okuda; 正人奥田; Takashi Arai; 隆荒井; Etsusada Shioda; 悦貞塩田
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-15

Abstract

【課題】生産ラインにおける移戴装置や倉庫用スタッカークレーンの移載装置として、大重量物の移載に好適な移載装置を提供する。
【解決手段】支持体９と昇降シリンダ８の間に、昇降フレーム１の撓みを吸収する撓み量と耐荷重を持ったバネ２５とそれをガイドするバネガイド２６を取り付けており、昇降シリンダ８がバネガイド２６とバネ２５と支持体９とを介して対象物Ｐを支持している。
【選択図】図２

Description

本発明は、生産ラインや倉庫用スタッカークレーンの移載装置に関するものである。

倉庫や工場の生産ライン等に対象物（荷）をコンパクトかつ安全に収納保管でき、しかも対象物の出し入れが簡単な保管システムとして、図５に示すようなスタッカークレーンによる自動倉庫システムが利用されている。このシステムは上下昇降および水平移動が可能なスタッカークレーン３５の左右両側に多段棚式の倉庫３６、３６を設けたもので、スタッカークレーン本体３７を水平移動せしめるとともに、対象物Ｐを載せた昇降テーブル１を昇降せしめることにより、これを所定の収納部Ａの側方に位置せしめ、対象物Ｐをこの収納部Ａに移載・収納できるようになっている。

従来、対象物Ｐを収納部Ａに移載するための移載装置として、スライドフォーク式の移載装置がある。この装置は、スタッカークレーン３５の昇降テーブル１に水平スライドができるように設けられる複数のスライド板を有し、このスライド板に対象物Ｐを搭載して倉庫側へスライドさせ、スライド板に搭載された対象物Ｐを収納部Ａに移載するようになっている。

しかし、このようなスライドフォーク式の移載装置は、複数のスライド板が片持ち状に保持される構造であるため、対象物Ｐが軽量物である場合はともかく、対象物Ｐが重量物である場合にはその強度に問題があり、あえてこのような重量物に適用しようとすると強度を確保するために過大な構造とならざるを得ない。

これに対して、重量物の移載を円滑に行うことができるようにするために、特許文献１においては、図６に示すように、スタッカークレーンの昇降テーブル１上にレール３を介して台車（ドーリ）４を車輪５によって移動可能に設けるとともに、倉庫側の各収納部Ａにレール３と連絡して台車４を移動させ得るレール３４を設け、台車４に複数の昇降シリンダ８を介して対象物（荷）Ｐの支持体９を昇降可能に設け、台車４の側部に沿ってラック１０（またはチェーン）を固定設置するとともに、昇降テーブル１には台車４の前後位置でラック１０（またはチェーン）と噛合すべき複数のピニオン１１（またはスプロケットホイール）とその駆動装置とを設けてなる倉庫用スタッカークレーンの移載装置が記載されている。なお、台車（ドーリ）は自走式タイプもあり、その場合は側面方向を台車の車輪ツバ、または、ガイド装置により矯正しながら移載するものである。

これによって、特許文献１においては、支持体９上に対象物Ｐを搭載した台車４は、昇降テーブル１が倉庫の収納部Ａの側部に位置した状態で倉庫側の収納部Ａへの移動が可能であり、台車４はラック１０およびピニオン１１（またはチェーンおよびスプロケットホイール）により駆動され、昇降テーブル１側のレール３上およびこれと連結した収納部Ａ側のレール３４上を走行する。最終的に、台車４は収納部Ａ内に位置せしめられ、対象物Ｐの移載が行われる。対象物Ｐの移載は、昇降シリンダ８で対象物Ｐを所定の高さに持ち上げて保持した状態で台車４を収納部Ａに移動させ、しかる後、昇降シリンダ８で対象物Ｐを収納部Ａ内の載置部上に降ろすことにより行われる。

特開昭６０−２２８３０６号公報

しかしながら、本発明者らが前記特許文献１記載の移載装置について調査したところ、対象物Ｐが重量の非常に大きい重量物（大重量物）である場合には、昇降シリンダ８で対象物Ｐを持ち上げた際に、各昇降シリンダ８間で荷重（反力）が大きく異なり、レール架台フレームの撓みの影響、移動時の乗り移りの際の荷重不均衡、対象物Ｐの下面の窪みなどの影響等も加わって、同一の台車４内でも、台車４の各車輪５に掛かる荷重（輪荷重）が不均一になってしまうという問題があることに気が付いた。このように、昇降シリンダ８や車輪５に掛かる荷重が不均一になって、一部の昇降シリンダ８や車輪５に大きな負荷が掛かることは、設備コストの増大だけでなく装置の安定性や保守管理の点から決して好ましいことではない。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、生産ラインにおける移戴装置や倉庫用スタッカークレーンの移載装置として、大重量物の移載に好適な移載装置を提供することを目的とするものである。

本発明者ら、上記のように、大重量物を昇降シリンダで持ち上げた際に、同一の台車内でも昇降シリンダや車輪に掛かる荷重が不均一になる現象について詳しく検討した結果、以下のようなメカニズムで発生することを突き止めた。

すなわち、通常、大重量物は変形し難く剛体と見なせるのに比べて、昇降シリンダや車輪を支持している昇降テーブル（昇降フレーム）は弾性変形し易い弾性体であることから、大重量物を昇降シリンダで持ち上げた際に、昇降フレームが撓み、それによって、昇降シリンダや車輪に掛かる荷重が不均一になってしまうと考えられた。

そこで、本発明者らは、上記問題を解決するために、さらに鋭意検討を行った結果、以下のような着想を得た。

すなわち、対象物と昇降シリンダの間に、昇降フレームの撓みを吸収する鉛直方向の自由度を持たせたクッション（バネ）を取り付けることによって、それぞれの昇降シリンダに掛かる荷重（反力）がほぼ均一になり、それぞれの車輪にほぼ均一に荷重（輪荷重）が掛かるようになることを見出した。

上記のような着想に基づいて、本発明は以下のような特徴を有している。

［１］複数の昇降シリンダを有する移戴装置であって、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して対象物を支持することを特徴とする移戴装置。

［２］走行用の車輪を有する移戴装置であって、台車に対象物を昇降するための複数の昇降シリンダを設け、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して前記対象物を支持することを特徴とする移戴装置。

［３］倉庫用スタッカークレーンの移載装置であって、スタッカークレーンの昇降テーブル上にレールを介して台車を移動可能に設け、倉庫側の各収納部にレールと連絡して台車を移動させ得るレールを設けるとともに、台車に対象物を昇降するための複数の昇降シリンダを設け、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して前記対象物を支持することを特徴とする倉庫用スタッカークレーンの移載装置。

本発明の移載装置は、大重量物を昇降シリンダで持ち上げた際に、同一の台車内において、昇降シリンダや車輪に掛かる荷重が平均化されるため、昇降シリンダの昇降能力を落として設計・製作できるだけでなく、装置の安定性や保守管理の点でも大重量物の移載に好適な移載装置となっている。

本発明の一実施形態における倉庫用スタッカークレーンの移載装置を示す図である。本発明の一実施形態における昇降シリンダの先端部を示す図である。従来の昇降シリンダの先端部を示す図である。本発明の実施例を示す図である。倉庫用スタッカークレーンを示す図である。従来技術（特許文献１）の移載装置を示す図である。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における倉庫用スタッカークレーンの移載装置を示すものであり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は側面図、図１（ｃ）は正面図である。

この実施形態における移載装置は、基本的な構成は前述の図６に示した移載装置と同様であり、スタッカークレーンの昇降テーブル（昇降フレーム）１上にレール３を介して台車（ドーリ）４を車輪５によって移動可能に設け、倉庫側の各収納部Ａにレール３と連絡して台車４を移動させ得るレール３４を設けるとともに、台車４に対象物（荷）Ｐの支持体（受けバー）９を複数の昇降シリンダ（ジャッキ）８によって昇降可能に設けている。ちなみに、図１では、レール３は２列で、昇降シリンダ８を台車４のレール方向（走行方向）に各レールに対して６個、計１２個設置するとともに、車輪５は、台車４のレール方向（走行方向）に各レールに対して１２個の計２４個設置している。

なお、図１には図示していないが、台車４の移動・走行を行うために、台車４の側部に沿ってラックまたはチェーンを固定設置するとともに、昇降テーブル１には台車４の前後位置でラックまたはチェーンと噛合すべき複数のピニオンまたはスプロケットホイールとその駆動装置とを設けている。また、この台車４は自走式とすることもできる。

その上で、従来は、図３に示すように、支持体９と昇降シリンダ８をエンドプレート２１とボルト２２によって直接連結していたのに対して、この実施形態においては、図２に示すように、支持体９と昇降シリンダ８の間に、支持体９の傾きを吸収する球面座金２７ａ、２７ｂと、昇降フレーム１の撓みを吸収する撓み量と耐荷重を持ったバネ２５と、バネ２５をガイドするバネガイド（球面座金２７ａに適合）２６と、エンドプレート（球面座金２７ｂに適合）２１Ａを取り付けており、昇降シリンダ８がバネガイド２６とバネ２５と支持体９とを介して対象物Ｐを支持するようになっている。これにより、支持体９の水平方向の自由度が拘束され、移戴時の位置決めを速やかに行うことができる。なお、ここでは、バネ２５には皿バネを使用しているが、他のバネ要素を使用してもよい。

これによって、この実施形態においては、大重量物Ｐを昇降シリンダ８で持ち上げた際に、同一の台車４内において、それぞれの昇降シリンダ８に掛かる荷重（反力）が平均化され、それぞれの車輪９にほぼ均一な荷重（輪荷重）が掛かるようになる。

なお、支持体９は、対象物Ｐの荷重をバネ２５に伝えると共に、バネガイド２６と相俟って対象物Ｐの水平方向の動きを拘束する役割を果たす部材であるが、設計上の都合や対象物Ｐの下面形状が平らでない場合等において、昇降シリンダ８や車輪５に掛かる荷重の平均化を阻害しない範囲内で複数の支持体９を一体化してもよい。

また、昇降シリンダ８とバネ２５の上下位置関係は、上記の実施形態に示す「昇降シリンダ８がバネ２５を介して支持体９を支持する」形態のほかに、「バネ２５が昇降シリンダ８を介して支持体９を支持する」形態も考えられる。しかしながら、バネと言う剛性が極端に低い機械要素を対象物Ｐから離せば離すほど、対象物Ｐを搭載した台車４は全体として水平方向の剛性上不利になり、対象物Ｐの収納部Ａへの移戴・収納工程における位置決め動作に支障を来たすことになる。従って、昇降シリンダ８とバネ２５の上下位置関係において後者の形態は好ましくない。

そして、上記の実施形態では、倉庫用スタッカークレーンの移載装置について述べたが、生産ラインの移載装置にも同様にして適用することができる。

すなわち、例えば、走行用の車輪を有する台車に対象物を昇降するための複数の昇降シリンダを設け、それらの昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して対象物を支持するようにした移戴装置とすればよい。

つまり、本発明の基本的構成は、複数の昇降シリンダを有し、それらの昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して対象物を支持する移戴装置とすることである。

本発明の実施例として、図１に示した倉庫用スタッカークレーンの移載装置を用いて、重量が２００ｔｏｎである大重量物Ｐの移載を行った。

具体的には、図４に示すように、大重量物Ｐを昇降シリンダ８で持ち上げた際に、３個の昇降シリンダ８に掛かる荷重（反力）Ｐ１〜Ｐ３と、６個の車輪５に掛かる荷重（輪荷重）Ｗ１〜Ｗ６を測定した。ちなみに、大重量物Ｐと台車４は前後方向および左右方向にほぼ対象であるので、３個の昇降シリンダ８の反力Ｐ１〜Ｐ３と、６個の車輪５の輪荷重Ｗ１〜Ｗ６で代表することができる。なお、台車４の全長は６５００ｍｍである。

その際に、本発明例１〜４として、上述の図２に示したような本発明の一実施形態に基づく構造の移載装置を用いて、大重量物Ｐを昇降シリンダ８で持ち上げた。

一方、従来例として、上述の図３に示したような従来の構造の移載装置を用いて、大重量物Ｐを昇降シリンダ８で持ち上げた。

そして、従来例と本発明例１〜４におけるバネ仕様、ドーリフレーム、昇降フレームを表１に示し、各例における反力Ｐ１〜Ｐ３と輪荷重Ｗ１〜Ｗ６を表２、表３に示す。

この結果、表２、表３に示すように、従来例では、反力Ｐ１〜Ｐ３と輪荷重Ｗ１〜Ｗ６が極端に不均一であるのに対して、本発明例１〜４では反力Ｐ１〜Ｐ３と輪荷重Ｗ１〜Ｗ６がほぼ均一になっている。

これによって、本発明の有効性が確認された。

１昇降テーブル（昇降フレーム）
３レール（昇降テーブル側のレール）
４台車（ドーリ）
５車輪
８昇降シリンダ（ジャッキ）
９支持体（受けバー）
１０ラック
１１ピニオン
２１エンドプレート
２１Ａエンドプレート
２２ボルト
２５バネ
２６バネガイド
２７ａ球面座金
２７ｂ球面座金
３２収納部の底面
３４レール（収納部側のレール）
３５スタッカークレーン
３６倉庫
３７スタッカークレーン本体
Ａ収納部
Ｐ対象物（荷）

Claims

複数の昇降シリンダを有する移戴装置であって、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して対象物を支持することを特徴とする移戴装置。
走行用の車輪を有する移戴装置であって、台車に対象物を昇降するための複数の昇降シリンダを設け、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して前記対象物を支持することを特徴とする移戴装置。
倉庫用スタッカークレーンの移載装置であって、スタッカークレーンの昇降テーブル上にレールを介して台車を移動可能に設け、倉庫側の各収納部にレールと連絡して台車を移動させ得るレールを設けるとともに、台車に対象物を昇降するための複数の昇降シリンダを設け、前記昇降シリンダがバネガイドとバネと支持体とを介して前記対象物を支持することを特徴とする倉庫用スタッカークレーンの移載装置。