JP5126568B2 - 昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、支柱に沿って昇降自在に案内される昇降体を吊下げ支持するワイヤが、巻き取りドラムの正逆回転により繰り出し及び巻き取られるように構成された昇降装置に関する。

かかる昇降装置は、巻き取りドラムを正逆回転させてワイヤを繰り出し及び巻き取ることによって昇降体を昇降させるものであり、昇降体に支持させた物品を昇降移動させる際に用いられるものである。
そして、このような昇降装置では、昇降体を上昇移動させているときに巻き取りドラムを急停止させると昇降体が慣性によって上昇移動する場合があり、このように巻き取りドラムを停止させた状態で昇降体が慣性によって上昇移動すると、停止した巻き取りドラムに対しワイヤが巻取り方向に昇降体側から送り込まれることになり、巻取りドラムに巻き取られているワイヤが弛んで乱巻き状態となることによって、正常なワイヤの巻き取りや繰り出しが行えなく可能性がある。
そこで、従来では、一対のパッドにて昇降体と巻き取りドラムとの間でワイヤを挾持する制動状態と一対のパッドによるワイヤの挾持が解除された制動解除状態とに切り換え操作自在なワイヤ制動手段と、ワイヤ制動手段の作動を制御する制御手段とを備え、巻き取りドラムを急停止させた際に制御手段にてワイヤ制動手段を制動状態とすることによって、巻き取りドラムを急停止させた際に昇降体が慣性により上昇移動したとしても、ワイヤにおけるワイヤ制動手段にて挾持した箇所よりも巻き取りドラム側の部分が弛まないようにして、巻き取りドラムに巻き取られているワイヤが乱巻き状態になることを防ぐように構成されているものがあった（例えば、特許文献１参照。）。
ちなみに、ワイヤ制動手段は、ワイヤを挾持する一対のパッドの他に、一方のパッドを他方のパッドから離間させる側に付勢するスプリングや、このスプリングの付勢力に抗して一方のパッドを他方のパッド側に押し操作するソレノイドを備えて構成されており、制御装置は、ワイヤ制動手段におけるソレノイドの作動を制御するように構成されている。

特開２００１−３０２１８６号公報

しかしながら、上記した従来の昇降装置では、昇降体が慣性により浮上した際に巻き取りドラムにてワイヤが乱巻き状態となることを防ぐために、一対のパッド、スプリング並びにソレノイドを備えたワイヤ制動手段とこれの作動を制御する制御手段とを備えなければならず、そのためにワイヤが乱巻き状態となることを防ぐ構成が複雑で重量化を招くものとなっていた。

本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、ワイヤが乱巻き状態となることを防ぐための構成を簡素にして軽量化することができる昇降装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる昇降装置は、支柱に沿って昇降自在に案内される昇降体を吊下げ支持するワイヤが、巻き取りドラムの正逆回転により繰り出し及び巻き取られるように構成されたものであって、その第１特徴構成は、
前記昇降体における被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当する吊下げ支持部材が、前記ワイヤの端部に連結され、前記吊下げ支持部材を前記被支持部に対して下方側に付勢する引張りスプリングが、前記吊下げ支持部材と前記昇降体における前記被支持部よりも下方のスプリング取付け部との間に配設され、前記昇降体が、物品移載装置を支持する前後向きフレームと、当該前後向きフレームの端部に立設させた上下向きフレームとを備えて構成され、前記上下向きフレームの上端部に前記被支持部が備えられ、前記上下向きフレームの下端部に前記スプリング取付け部が備えられている点にある。

すなわち、ワイヤの端部に連結された吊下げ支持部材が、昇降体における被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当しており、ワイヤの端部に連結された吊下げ支持部材にて昇降体が受け止め支持されているため、巻き取りドラムがワイヤを繰り出すことにより、吊下げ支持部材とともに昇降体が下降し、また、巻き取りドラムがワイヤを巻き取ることにより、吊下げ支持部材とともに昇降体が上昇する。

そして、吊下げ支持部材を被支持部に対して下方側に付勢する引張りスプリングが、吊下げ支持部材と昇降体における被支持部よりも下方のスプリング取付け部との間に配設されているから、昇降体を上昇移動させているときに巻き取りドラムを急停止させることにより慣性によって昇降体が上昇移動したとしても、引張りスプリングの引張り作用によって吊下げ支持部材を被支持部に対して下方に移動させることによって、引張りスプリングが昇降体の慣性による上昇移動に応じて短縮してワイヤの緊張状態を維持することができるため、巻き取りドラムに巻き取られているワイヤが乱巻き状態になることを防ぐことができる。

そして、吊下げ支持部材を被支持部に対して下方に移動させるために昇降体が慣性により上昇移動した量以上の大きなストロークが必要であるが、昇降体の慣性による上昇移動に応じて引張りスプリングを短縮させるように構成しているので、昇降体の慣性による上昇移動に応じて圧縮スプリングを伸長させるように構成したものに比べて、吊下げ支持部材を被支持部に対して下方に移動させるために大きなストロークが得られるように構成し易いものである。
説明を加えると、吊下げ支持部材を被支持部に対して下方側に付勢する圧縮スプリングを吊下げ支持部材と被支持部との間に配設して、昇降体が慣性により上昇移動した場合に、圧縮スプリングが昇降体の慣性による上昇移動に応じて伸長してワイヤの緊張状態を維持するように構成したものであれば、圧縮スプリングを長いものとすると圧縮状態に変形する際に座屈し易いから、圧縮スプリングが座屈しないように圧縮スプリングを案内する案内部材が必要であるため、圧縮スプリングを長いものにして吊下げ支持部材を被支持部に対して下方に移動させるのに大きなストロークが得られるように構成し難いものであるが、上述の如く、引張りスプリングが昇降体の上昇移動に応じて短縮してワイヤの緊張状態を維持するように構成したものであれば、引張りスプリングを長いものとしたとしても圧縮状態とならないから、引張りスプリングが座屈しないように引張りスプリングを案内する案内部材が特に必要ないため、引張りスプリングを長いものにして吊下げ支持部材を被支持部に対して下方に移動させるのに大きなストロークが得られるように構成し易いものである。

したがって、昇降体における被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当する吊下げ支持部材をワイヤの端部に連結し、吊下げ支持部材と昇降体における被支持部よりも下方のスプリング取付け部との間に、吊下げ支持部材を被支持部に対して下方側に付勢する引張りスプリングを配設するだけの簡素な構成で、巻き取りドラムに巻き取られているワイヤが乱巻き状態になることを防ぐことができるため、ワイヤが乱巻き状態となることを防ぐための構成が簡素で軽量化を図ることができるものとなり、もって、ワイヤが乱巻き状態となることを防ぐための構成を簡素にして軽量化することができる昇降装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる昇降装置の第２特徴構成は、第１特徴構成において、前記吊下げ支持部材が、前記被支持部における挿通孔に対して上下動自在に挿通され且つ上端部に前記ワイヤが連結された棒状体と、前記被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当し且つ前記棒状体にその長手方向での位置を調整自在に装着された接当体とから構成されている点にある。

すなわち、被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当する当接体が、被支持部における挿通孔に対して上下動自在に挿通され且つ上端部にワイヤが連結された棒状体に、その長手方向での位置を調整自在に装着されているから、棒状体における接当体が装着される位置を棒状体の長手方向に調節することによって、ワイヤにて吊り下げ支持される昇降体の高さを調節することができるため、経年変化によるワイヤの伸びにより昇降体の位置が予め設定された設定位置より低くなった場合でも、接当体を長手方向の上端側に移動させるように調節することによって、昇降体の位置を予め設定された設定位置とすることができるものであり、もって、経年変化によってワイヤが伸びた場合でも対応することができる昇降装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる昇降装置の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成において、前記吊下げ支持部材の前記被支持部に対する位置が前記被支持部に接当する適正位置から設定量以上下降したことを検出する下降検出手段が設けられている点にある。

すなわち、吊下げ支持部材の被支持部に対する位置が被支持部に接当する適正位置から設定量以上下降すると下降検出手段にて検出されるから、巻き取りドラムを急停止させたことによって昇降体が大きく浮上した場合やワイヤが切断した場合に、下降検出手段にて検出することができ、もって、昇降体が大きく浮上した場合やワイヤが切断したことを検出することができる昇降装置を提供することができるに至った。

本発明にかかる昇降装置の第４特徴構成は、第１〜第３特徴構成のいずれか１つにおいて、前記支柱が、走行台車から立設されている点にある。

すなわち、ワイヤが乱巻き状態となることを防ぐための構成を上述の如く簡素で軽量化を図ることができるから、走行台車に支柱を立設し、昇降体に物品移載装置を装備した、例えばスタッカークレーンのように自走するものに装備した場合に、小さな動力で走行台車を走行させることができるものとなり、このように走行台車に設けた際に有利なものとなる昇降装置を提供することができるに至った。

以下、本発明による昇降装置を物品収納設備に備えたスタッカークレーンに適用した場合について実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、物品収納設備は、複数の収納部１を縦横に並べて備えた物品収納棚２と、その物品収納棚２と入出庫用の載置搬送装置３との間で物品を搬送するスタッカークレーン４とを備えて構成されている。

前記物品収納棚２は、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて２つ設置されている。そして、２つの物品収納棚２の間には走行レール７が床面に設置されており、スタッカークレーン４は走行レール７に沿って２つの物品収納棚２の間を往復移動するように設けられている。
前記載置搬送装置３は、物品を載置搬送するローラ式搬送装置５と、そのローラ式搬送装置５における物品収納棚２側の端部に備えられた昇降自在なベルト式搬送装置６とを備えて構成されており、ベルト式搬送装置６を昇降移動させることにより物品をローラ式搬送装置５とベルト式搬送装置６との間で移載することができ、また、ベルト式搬送装置６を上昇移動させた状態においてスタッカークレーン４と自己との間で物品を移載することができるように構成されている。
以下、スタッカークレーン４の走行方向（前後方向）の一方側をＨＰ側（図２上左側）、他方側をＯＰ側（図２上右側）と称する。

次に、スタッカークレーン４について具体的に説明する。
図２に示すように、スタッカークレーン４には、支柱１４に沿って昇降自在に案内される昇降体としての昇降台１１を吊り下げ支持するワイヤ１５が、巻き取りドラム１９の正逆回転により繰り出し及び巻き取られるように構成された昇降装置Ａが備えられている。
そして、昇降用電動モータ２０にて巻き取りドラム１９を正逆に回転駆動させることにより、ワイヤ１５が繰り出し操作や巻き取り操作されることによって昇降台１１が昇降移動するように構成されている。
前記支柱１４は、走行台車１０におけるＯＰ側端部から立設されており、この支柱１４にて昇降台１１のＯＰ側端部が昇降自在に案内されるように構成されている。

走行台車１０には、走行レール７上を走行自在な前後二つの車輪２４が設けられ、二つの車輪２４のうちの水平移動方向の一端側の車輪２４が、走行用電動モータ２５にて駆動される駆動輪２４ａとして構成され、水平移動方向の他端側の車輪２４が、遊転自在な従動輪２４ｂとして構成されている。
そして、走行用電動モータ２５にて駆動輪２４ａを正逆に回転駆動させることにより、走行台車１０が前後方向に沿って走行するように構成されている。

図２に示すように、昇降装置Ａは、昇降台１１を吊り下げ支持するワイヤ１５、並びに、ワイヤ１５を繰り出し及び巻き取り操作する巻き取りドラム１９を備えて構成されており、昇降台１１はワイヤ１５にて吊下げ支持され、そのワイヤ１５は、支柱１４の上端部に連結され且つガイドレール８に沿って案内される上部フレーム１６に設けられた案内プーリ１７に巻き掛けられて、走行台車１０のＯＰ側端部に設けられた巻き取りドラム１９に連結されている。

昇降台１１について説明を加えると、図３に示すように、昇降台１１は、前後方向に沿う姿勢の一対の前後向きフレーム４１と上下方向に沿う姿勢の上下向きフレーム４２とを備えて構成されており、前後向きフレーム４１のＯＰ側端部に上下向きフレーム４２を立設させて、側面視での形状がＬ字状に形成されている。
そして、図４に示すように、前後向きフレーム４１並びに上下向きフレーム４２の夫々は、横幅方向に間隔を隔てる形態で一対備えられており、一対の前後向きフレーム４１が、そのＨＰ側の先端部において前端側連結部材４３にて連結されており、また、一対の上下向きフレーム４２が、上端部において被支持部としての上端側連結部材４５にて連結され、且つ、下端部においてスプリング取付け部としての下端側連結部材４４にて連結されている。

一対の上下向きフレーム４２の夫々には、ＯＰ側に突出するようにローラ支持用板材４６が片持ち状に連結されており、そのローラ支持用板材４６に、昇降台１１が支柱１４に対して横幅方向に移動すること、昇降台１１が支柱１４に対して前後方向に移動すること、並びに、昇降台１１が支柱１４に対して傾くことを規制するための複数の規制ローラ４７が備えられている。
また、前記昇降台１１にはコンベア式の物品移載装置１２が装備されており、この物品移載装置１２にて、自己と収納部１又は載置搬送装置３との間で物品を移載するように構成されている。

図６に示すように、スタッカークレーン４には、スタッカークレーン４の運転を制御するクレーン制御装置２８が備えられており、このクレーン制御装置２８と地上側コントローラ９との間では、各種の情報が通信自在であり、地上側コントローラ９がクレーン制御装置２８に対して各種の指令を行うように構成されている。ちなみに、地上側コントローラ９は、図１に示すように、物品支持台３よりＨＰ側の床面上に設けられている。
そして、走行台車１０には、走行台車１０の走行に伴ってパルスを出力する走行用ロータリエンコーダ２１が備えられ、昇降台１１には、昇降台１１の昇降に伴ってパルスを出力する昇降用ロータリエンコーダ２２が備えられており、クレーン制御装置２８は、走行用ロータリエンコーダ２１が出力するパルス信号に基づいて走行台車１０の走行位置を管理し、昇降用ロータリエンコーダ２２が出力するパルス信号に基づいて昇降台１１の昇降位置を管理するように構成されている。
つまり、クレーン制御装置２８は、地上側コントローラ９からの指令に基づいて、走行台車１０の走行位置を管理しながら走行台車１０を走行させ、また、昇降台１１の昇降位置を管理しながら昇降台１１を昇降させて、入出庫用の載置搬送装置３に存在する物品を物品収納棚２の収納部１に収納する入庫作業、及び、物品収納棚２の収納部１に収納されている物品を入出庫用の載置搬送装置３に取り出す出庫作業を行うように構成されている。

次に、昇降装置Ａによる昇降台１１の支持構造について説明する。
図４及び図５に示すように、前記昇降台１１における上端側連結部材４５に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当する吊下げ支持部材３１が、前記ワイヤ１５の端部に連結され、前記吊下げ支持部材３１を上端側連結部材４５に対して下方側に付勢する引張りスプリング３２が、前記吊下げ支持部材３１と前記昇降台１１における上端側連結部材４５よりも下方の下端側連結部材４４との間に配設されている。
そして、前記吊下げ支持部材３１が、上端側連結部材４５における挿通孔４５ａに対して上下動自在に挿通され且つ上端部に前記ワイヤ１５が連結された棒状体３６と、上端側連結部材４５に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当し且つ前記棒状体３６にその長手方向での位置を調整自在に装着された接当体３７とから構成されている。

説明を加えると、図４に示すように、ワイヤ１５の端部が連結された棒状体３６には、３個のナット３８が上下方向に並ぶように螺合されている。また、接当体３７は、円形状の底部３７ａに円筒状の周壁部３７ｂを立設させたコップ状に形成されている。
そして、接当体３７は、底部３７ａに形成された孔に棒状体３６が挿通された状態で、且つ、棒状体３６に螺合された３個のナット３８における上から１個目のナット３８と上から２個目のナット３８との間に底部が挟まる状態で棒状体３６に装着されており、３個のナット３８を回転操作して棒状体３６に対して上下方向に操作することによって、棒状体３６の長手方向での接当体３７の位置を調節することができるように構成されている。

接当体３７における周壁部３７ｂの径は、上端側連結部材４５における挿通孔４５ａの径より大きく形成されており、ワイヤ１５にて昇降台１１を吊り下げ支持している状態では、接当体３７が上端側連結部材４５に対して上方への移動不能に接当するように構成されている。
また、上端側連結部材４５の下面は平坦面に形成されており、接当体３７の下方への移動を規制するものがなく、ワイヤ１５にて昇降台１１を吊り下げ支持している状態では、接当体３７が上端側連結部材４５に対して下方への移動自在に接当するように構成されている。

引張りスプリング３２は、吊下げ支持部材３１における棒状体３６と下端側連結部材４４との間に棒状体３６と一直線状に並ぶように配設されており、図７（イ）に示すように、巻き取りドラム１９を回転させて昇降台１１を上昇させている際に、巻き取りドラム１９の回転を急停止させたとしても、図７（ロ）に示すように、昇降台１１が慣性により浮き上がることによるワイヤ１５の撓みは、引張りスプリング３２が短縮することによって円滑に吸収することができるように構成されている。

図４に示すように、接当体３７の下方には、前記吊下げ支持部材３１の前記上端側連結部材４５に対する位置が前記上端側連結部材４５に接当する適正位置から設定量以上下降したことを検出するリミットスイッチにて構成された下降検出手段４８が設けられている。そして、クレーン制御装置２８は、下降検出手段４８からの検出信号に基づいて、警報装置４９の作動を制御するように構成されている。
つまり、例えば、浮き上がると、棒状体３６が引張りスプリング３２にて下方に引っ張られて接当体３７が上方側連結部材４５に接当する適性位置から設定量以上下降すると、その接当体３７の下降移動が下降検出手段４８にて検出され、この検出信号に基づいて、クレーン制御装置２８にて警報装置４９を作動させて警報灯を点灯させるように構成されている。

〔別実施の形態〕
（１） 上記実施の形態では、支柱１４を走行台車１０におけるＯＰ側端部から立設し、この支柱１４にて昇降台１１のＯＰ側端部を昇降自在に案内するように構成したが、支柱１４を走行台車１０におけるＨＰ側端部とＯＰ側端部とから立設し、これらの支柱１４にて昇降台１１におけるＨＰ側端部とＯＰ側端部とを昇降自在に案内するように構成してもよい。

（２） 上記実施の形態では、接当体３７を底部と円筒部とでカップ状に構成したが、接当体３７を板状に構成してもよく、接当体３７の形状は適宜変更可能である。

（３） 上記実施の形態では、下降検出手段４８にて、巻き取りドラム１９を急停止させた際に昇降台１１が浮上したことを検出するように構成したが、下降検出手段４８にて、ワイヤ１５が切断したことを検出するように構成してもよい。
つまり、上記した実施の形態では、クレーン制御装置２８を、下降検出手段４８の検出情報に基づいて警報を発するように警報装置４９の作動を制御するように構成して、昇降台１１が大きく浮上した場合では、例えば昇降台１１の浮上によって昇降台１１にて支持されている物品が荷崩れしている可能性がある等により、警報装置４９を作動させて警報を発するように構成したが、昇降台１１を２本のワイヤ１５にて吊り下げ支持する場合において、クレーン制御手段２８を、下降検出手段４８の検出情報に基づいて巻き取りドラムを急停止させるように巻き取りドラム１９の作動を制御するように構成して、下降検出手段４８にて２本のワイヤ１５のどちらかの切断が検出されると、その下降検出手段４８の検出情報に基づいて、巻き取りドラム１９を急停止させるように構成してもよく、また、昇降台１１を１本のワイヤ１５にて吊り下げ支持する場合、昇降台１１の落下を防止する落下防止手段を備えさせて、下降検出手段４８にてワイヤ１５の切断が検出されると、その下降検出手段４８の検出情報に基づいて、落下防止手段を作動させて昇降台１１の落下を防止するように構成してもよい。
尚、下降検出手段４８にてワイヤ１５が切断したことを検出する場合は、下降検出手段４８を上記実施の形態において設けた位置よりも下方に配設し、昇降台１１が浮上した程度では検出しないように構成する。また、下降検出手段４８を複数備えて、昇降台１１が浮上したこととワイヤ１５が切断したこととの両方を検出することができるように構成してもよい。

物品収納設備の斜視図 スタッカークレーンの側面図 昇降台の側面図 昇降台の平面図 昇降台の背面図 スタッカークレーンの制御ブロック図 スタッカークレーンの作用図

符号の説明

１０ 走行台車
１１ 昇降体
１２ 物品移載装置
１４ 支柱
１５ ワイヤ
１９ 巻き取りドラム
３１ 吊下げ支持部材
３２ 引張りスプリング
３６ 棒状体
３７ 接当体
４４ スプリング取付け部
４５ 被支持部
４５ａ 挿通孔
４８ 下降検出手段
Ａ 昇降装置

Claims (4)

1. 支柱に沿って昇降自在に案内される昇降体を吊下げ支持するワイヤが、巻き取りドラムの正逆回転により繰り出し及び巻き取られるように構成された昇降装置であって、
   前記昇降体における被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当する吊下げ支持部材が、前記ワイヤの端部に連結され、
   前記吊下げ支持部材を前記被支持部に対して下方側に付勢する引張りスプリングが、前記吊下げ支持部材と前記昇降体における前記被支持部よりも下方のスプリング取付け部との間に配設され、
   前記昇降体が、物品移載装置を支持する前後向きフレームと、当該前後向きフレームの端部に立設させた上下向きフレームとを備えて構成され、
   前記上下向きフレームの上端部に前記被支持部が備えられ、前記上下向きフレームの下端部に前記スプリング取付け部が備えられている昇降装置。
2. 前記吊下げ支持部材が、前記被支持部における挿通孔に対して上下動自在に挿通され且つ上端部に前記ワイヤが連結された棒状体と、前記被支持部に対して上方への移動不能に且つ下方への移動自在に接当し且つ前記棒状体にその長手方向での位置を調整自在に装着された接当体とから構成されている請求項１記載の昇降装置。
3. 前記吊下げ支持部材の前記被支持部に対する位置が前記被支持部に接当する適正位置から設定量以上下降したことを検出する下降検出手段が設けられている請求項１又は２記載の昇降装置。
4. 前記支柱が、走行台車から立設されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の昇降装置。

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