JPH047298A - 立体倉庫用クレーンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は工作機械の加工物等を収納する立体自動倉庫に
使用するクレーンに関する。

〔従来の技術〕

立体自動倉庫は、立体的に配設されたラックに対してク
レーンにより荷物を収納するものであって、空間を有効
利用することができる。この特性を利用して自動化工場
における工作機械の加工物を収容することもできる。

第７図は従来のクレーンの一例を示すもので、全体を符
号１で示すクレーンは、ラックの間に敷設されたレール
２上を走行する車輪１２．１４を有する下部フレーム１
０を備える。下部フレーム１０上には２本のコラム２０
．２２が立設し、コラム２０．２２の上端部に上部フレ
ーム３０がとりつけら九る。

下部フレーム１０にとりつけられた車輪１２は駆動車輪
であって、コラム２０に配設した駆動モータ１６の動力
を減速機１７を介してチェーン１８により駆動車輪１２
に伝達し、クレーン１全体を走行させる。下部フレーム
１０は一体構造であり、上部フレーム３０も同様である
。

２本のコラム２０．２２の間には、コラム２０゜２２に
より上下方向に案内されるキャリッジ４゜が配設される
。キャリッジ４０は２本のチェーン４２．４４により吊
り下げられる。チェーン４２゜４４は上部フレーム３ｏ
にとりつけたスプロケット３２．３４により案内され、
コラム２ｏの上部にとりつけたキャリッジ４０の昇降装
置５０により巻とられる。

昇降装置５０は、モータ５２、減速機５４、駆動スプロ
ケット５６、チェーン受け５８等を備える。

モータ５２の動力は、減速機５４を介して駆動スプロケ
ット５６へ伝達され、駆動スプロケット５６はチェーン
４２，４４を駆動する。キャリッジ４０を上昇させると
きには、駆動スプロケット５６によりチェーン４２．４
４は巻きとられるが、巻きとられたチェーン４２．４４
はチェーン受け５８上に載置される。

キャリッジ４０上にはフォーク４１がとりつけられ、フ
ォーク４１上には加工物６０をとりつけたパレット４５
が載置される。フォーク４１はパレット４５及び加工物
６０を第７図において紙面に垂直方向に移動して、所定
のラックに対してパレット４５と加工物６０の搬入、搬
出を行なう。

キャリッジ４０はラックの段数に応じた数のレベル（階
）で位置決めする必要がある。各レベルにおけるキャリ
ッジ４０の位置決めにはリミットスイッチセット７０が
用いられる。

リミットスイッチセット７０は、３個のリミットスイッ
チ７１，７２，７３からなる。第１のリミットスイッチ
７１はあるレベルにおける基準の位置に配設される。第
２のリミットスイッチ７２は基準位置より下方の位置と
なる下レベルに配設され、第３のリミットスイッチ７３
は基準位置より上方の位置となる上レベルに配設される
。

１つの段数に上述した３つのレベルを必要とするのは、
加工物をキャリッジからラックへ搬入する際には、ラッ
クの基準面より上方でフォークを操作した後にキャリッ
ジを基準レベルまで降下させて荷物をラック上に載置し
、加工物をラックから搬出する際には、ラックの基準面
より下方でフォークを操作した後にキャリッジを基準レ
ベルまで上昇させて荷物をラック上から引き出す操作を
必要とすることによる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のクレーンにおいては、ラックの各レベル
にキャリッジを停止させるための手段としてリミットス
イッチセット７０が使用されていた。

リミットスイッチセット７０は、各レベル毎に３個のリ
ミットスイッチ７１，７２．７３が用いられるので、コ
ラム２２に多くのリミットスイッチが配設されることに
なる。

これらのリミットスイッチ７１，７２．７３は、ラック
の各レベルの高さに合わせてキャリッジ４０が正確に停
止するように、位置決めする必要がある。具体的には、
リミットスイッチ７１，７２゜７３をコラム２２に対し
て仮固着しておき、実際にキャリッジ４０を昇降して、
リミットスイッチ７１．７２．７３による制御を行ない
、その結果に基いて各リミットスイッチ７１，７２．７
３の取付位置を修正し、固着していた。

この作業は、コラム２２の高所で行なう必要があり１足
場が悪く、作業能率の低いものであった。

そこで本発明は、キャリッジを昇降するチェーンのスプ
ロケットの回転量を検知することで、すミツトスイッチ
を排したクレーンの昇降位置の制御装置を提供するもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の立体倉庫用クレーンの制御装置は、下部フレー
ムに支持された２個の駆動スプロケットを有する郵動軸
と、下部フレーム上に装備されて駆動軸を回転駆動する
昇降装置と、下部フレーム上に装備された制御装置と、
上部フレームに支持された２個の従動スプロケットと、
駆動スプロケットと従動スプロケットにかけわたされて
その両端部がキャリッジに止着された２本のチェーンと
、従動スプロケットの回転量を検出する手段とを備え、
従動スプロケットの回転量を検出する手段からの情報を
制御装置に入力し、制御装置からの出力によって昇降装
置を操作することによってキャリッジの昇降位置を制御
するものである。

〔作用〕

以上の手段を備えることにより、キャリッジをコラムの
任意の位置に位置決めすることができ、キャリッジを迅
速に、かつ正確に所望のレベルまで移動させることがで
きる。

〔実施例〕

以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のクレーンの概要を示す説明図である。

クレーン１００は、下部フレーム１１０．上部フレーム
１６０、および下部フレーム１１０と上部フレーム１６
０を連結する２本のコラム１４ｏ。

１５０を備える。下部フレーム１１０は、３個のフレー
ム部材１１２，１１４，１１６からなり、第１のフレー
ム部材１１２は、連結部１１３Ａを介して第２のフレー
ム部材１１４に連結され、第２のフレーム部材１１４は
連結部１１５Ａを介して第３のフレーム部材１１６に連
結される。

第１のフレーム部材１１２にはコラム１４０が立設する
とともに駆動車輪１２０が支持され、第３のフレーム部
材１１６にはコラム１５０が立設するとともに遊動車輪
１２２が支持される。中間部に配設される第２のフレー
ム部材１１４は、第１と第３のフレーム部材１１２，１
１６を連結する構造であるので、この第２のフレーム部
材１１４を寸法の異なるものに交換することで、コラム
１４０．１５ｏの間隔寸法の異なるクレーンを容易に製
造することができる。

第１のフレーム部材１１２上には走行用のモータ１２５
がとりつけられ、適宜の伝動手段を介して駆動車輪１２
０を駆動する。

第３のフレーム部材１１６にはエンコーダ１２３を設け
、遊動車輪１２２の回転量を計測し、走行距離を算出す
るシステムを構成する。

キャリッジ２００は２本のコラム１４０，１５０に上下
動自在に案内され、２本のチェーン３゜Ｏ，３２０によ
り昇降される。一端部がキャリッジ２００に係止された
２本のチェーン３００，３２０は、上部フレーム１６０
により支持されるスプロケット１６２，１６４に噛合し
、さらに下部フレーム１１０に支持された駆動装置４０
０の軸４５０にとりつけたスプロケット４５２，４５４
に噛合する。チェーン３００，３２０の他端部はキャリ
ッジ２００に係止される。

上部フレーム１６０に支持されたスプロケット１６４の
回転量は、スプロケット１６４の軸１６５の端部に配設
されたロータリーエンコーダ１７０により計測される。

コラム１５０の上部に設けたリミットスイッチ１８０は
、キャリッジ２００の上限位置を検出するものである。

キャリッジ２００上にはフォーク２２０が装備され、フ
ォーク２２０上にパレット２３０にとりつけられた加工
物６００が載置される。

第２図及び第３図はクレーン全体の構造を示す正面図及
び側面図である。

床面５上には全体を符号８００で示す多段のランク８０
０が多列に構築され、隣接するラック列の中央床面上に
レール２が敷設される。

ランク８００は、レール２に沿って一定の間隔で立設さ
れた柱８１０，８２０と、レール２に対して直交する方
向に柱８１０，８２０に平行して立設された柱８１０Ａ
、８２０Ａを備え、柱８１０と柱８１０Ａを結ぶ支持部
材８１２が配設される、柱８２０と柱８２０Ａを結ぶ支
持部材８２２は支持部材８１２と同一レベルとなるよう
に配設され、支持部材８１２と隣接する支持部材８２２
との間には、キャリッジのフォークが通過する間隔が設
けられる。

クレーン１００の下部フレーム１１０は、前述したよう
に、第１のフレーム部材１１２．第２のフレーム部材１
１４．第３のフレーム部材１１６の３個のフレーム部材
により構成され、それぞれのフレーム部材は板状の連結
部材１１３，１１５により連結される。

第１のフレーム部材１１２には酩動車＠１２０が回動自
在にとりつけられ、第１のフレーム部材１１２上に軸線
を垂直方向に配設された走行用モータ１２５により適宜
の減速手段を介して駆動される。

第２のフレーム部材１１４は単純な桁構造を有し、その
一端部は板状の第１の連結部材１１３により第１のフレ
ーム部材１１２に連結される。第１の連結部材１１３と
各フレーム１１２，１１４とは、例えば、ボルトナツト
、リベット等で固着される。

第３のフレーム部材１１６には遊動車輪１２２が回動自
在にとりつけられる。第３のフレーム部材１１６上には
クレーン１００の制御袋Ｍ７００が装備される。

第２のフレーム部材１１４の他端部と第３のフレーム部
材１１６とは第２の連結部材１１５により連結される。

し−たがって長さ寸法の異なる第２のフレームを連結す
ることにより、仕様の異なるフレームの下部フレームを
容易に製造することができる。

第１のフレーム部材１１２上には第１のコラム１４０が
立設し、第３のフレーム部材１１６上には第２のコラム
１５０が立設する。第１のコラム１４０の上端部と第２
のコラム１５０の上端部は上部フレーム１６０により連
結される。

ラック８００の頂部には、アーム８３０が固着され、ア
ーム８３０の下部にガイドレール８４０がとりつけられ
る。このガイドレール８４０は床面５上の走行レール２
と平行に配設される。

上部フレーム１６０にはガイドレール８４０を挾むロー
ラ１７０，１７２が回転自在にとりつけられ、クレーン
１００の傾きを防止しつつクレーン１００のガイドを達
成する。

キャリッジ２００は、正面形状が矩形となるフレーム構
造を有し、一方のサイドフレームの上部に回転自在にと
りつけた一対のローラユニット２１０．２１２により第
１のコラム１４０を挟持する。同様のローラユニットは
サイドフレームの下部にも配設される。他方のサイドフ
レームの上下部にも同様のローラユニットを配設し、第
２のコラム１５０を挟持する。したがって、キャリッジ
２００は、４つのローラユニットによりコラム１４０．
１５０に案内されて上下動することになる。

次に、キャリッジ２００を昇降させるチェーンの配設経
路を説明する。

前述したように、キャリッジ２００には第１のコラム１
４０と第２のコラム１５０に沿って２本のチェーン３０
０，３２０がとりつけられる。

第３図はその一方のチェーン３００の経路を示し、チェ
ーン３００の一端部３００Ａはキャリッジ２００の上側
部にとりつけたフック２０４に連結される。チェーン３
００は上部フレーム１６０に回転自在に支持されたスプ
ロケット１６２に噛合し、スプロケット１６２を半周し
た後に下方へ延び、下部フレーム１１０に装備された昇
降装置４００の駆動スプロケット４５２に噛合する。駆
動スプロケット４５２を半周したチェーン３００は上方
へ延びて、チェーン３００の他端部３００Ｂはキャリッ
ジ２００の下部に設けた係止部２０６に連結される。

したがって、チェーン３ｏ○はその両端部がキャリッジ
２００に止着され、全体として環状に連結されることに
なる。

第４図乃至第６図は、下部フレーム１１０の第１のフレ
ーム部材１１２上に配設された昇降装置４００と走行用
モータ１２５の詳細を示す。

昇降装置４００は、出力軸４１２がレール２に対して直
交する方向に配設されたモータ４１０を備える。モータ
４１０に隣接して配設された減速機４２０は、モータ４
１０の出力＠４１２と平行な入力軸４２２を有し、モー
タ４１０の出力軸４１２と減速機４２０の入力軸４２２
はベルト４３０等により連結される。

減速機４２０は、その内部に例えばウオームギヤを有す
る減速機構を有し、出力軸４２４は入力軸４２２に直交
する。減速機の出力軸４２４にはスプロケット４２６が
とりつけられる。図示の実施例では２列のスプロケット
４２６が使用されている。スプロケット４２６には２本
のチェーン４４０がかけわたされ、駆動軸４５０の入力
スプロケット４５６を駆動する。駆動軸４５０は下部フ
レーム１１０により支持され、駆動軸４５０上には２個
の駆動スプロケット４５２，４５４が設けられる。

駆動スプロケット４５２，４５４は、キャリッジ２００
の昇降用のチェーン３００，３２０に係合し、キャリッ
ジ２００を昇降させる。

減速機４２０の取付装置を変更することによって、減速
機の出力軸４２４と駆動軸４５０との間の軸間距離を調
節し、張設するチェーン４４０の張力を調整することが
できる。

下部フレーム１１０の第１のフレーム部材上には減速機
４２０に隣接して走行用モータ１２５が配設される。走
行用モータ１２５は、その出力軸が下向きになるように
設置され、走行用モータ１２５の下部に設けた減速機１
２２に入力を与える。

減速機１２２は１例えばウオームギヤを用いた減速機構
を有し、その出力軸１２４により走行車輪１２０を駆動
する。

本発明のクレーンは以上のように構成されており、昇降
装置１４００により駆動される駆動軸４５０によって２
本のチェーン３００，３２０が駆動され、チェーンの両
端部が止着されたキャリッジ２００は第１のコラム１４
０と第２のコラム１５０に案内されて昇降する。

２本のチェーン３００，３２０は上部フレーム１６０に
回転自在に支持された２個の従動スプロケット１６２，
１６４にかけわたされる。２個の従動スプロケット１６
２，１６４のうちの一方の従動スプロケット１６４の回
転軸１６５の端部にロータリーエンコーダ１７０を配設
しである。このロータリーエンコーダ１７０は従動スプ
ロケット１６４の回転量を検出するもので、この回転量
からチェーン３２０の移動量を算出することができる。

チェーン３２０の端部はキャリッジ２００に止着されて
いるので、チェーン３２０の移動量を算出することでキ
ャリッジ２００の昇降位置を検出することができる。

したがって、ロータリーエンコーダ１７０の信号情報を
制御装置７００へ送り、制御装置７００からの出力によ
って昇降装置４００を操作することにより、キャリッジ
２００を任意の昇降位置に停止させることができる。

なお、従動スプロケットの回転量の検出手段は、ロータ
リーエンコーダにかえて他の手段を利用することができ
る。

そこで、ランク８００の各レベルの高さ位置に関する情
報をキャリッジ２００の原点からの移動距離として予め
制御装置７００に入力しておくことにより、キャリッジ
２００は原点から所望のレベルまで昇降して停止する。

この停止位置はラックの各レベルに正対する。

このキャリッジ２００の昇降位置の制御には、キャリッ
ジ２００の位置を検出するためのリミットスイッチを必
要としない。

したがって、数多くのリミットスイッチを省略すること
ができ、部品点数を削減できる。また。

これらのリミットスイッチを第２のコラム１５０に対し
て正確な位置にとりつける複雑な作業も省略され、工数
も低減できる。

そして、本発明のクレーンにおいては、キャリッジ２０
０の両側部を吊り下げるチェーン３００゜３２０を環状
に形成しであるので、チェーン３゜Ｏ，３２０の有効長
は常に同一となるので、チェーンの伸びにも格差が発生
せず、キャリッジ２００の傾き等も生じない。

クレーン１００は駆動車輪１２０と遊動車＠１２２に支
持されてレール２上を走行する。

キャリッジ２００がラック８００の各列の正面に対向す
るようにクレーン１００をレール２上で位置決めする必
要がある。レール２上にリミットスイッチを配設してク
レーン１００の位置決めをはかることができるが、本発
明では遊動車軸の回転量を検知するロータリーエンコー
ダ１２３を設けてクレーンの位置を制御する。ロータリ
ーエンコーダ１２３の情報を制御装置７００へ入力し、
制御装置７００の出力で走行用モータ１２５を操作して
クレーン１００をレール２上の任意の位置に停止させる
ことができる。

ラックの列の位置に関する情報をレール２上の原点から
の距離の情報として制御装置に入力しておけば、クレー
ン１００は原点から所定の距離だけ走行して停止する。

この停止位置はラックに正対する位置となる。

以上の機能を利用してキャリッジ２００を目的のラック
に対して位置決めすることができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、立体倉庫用クレーンにおいて、
コラムに案内されて昇降するキャリッジを吊り下げるチ
ェーンを、上部フレームと下部フレームに配設したスプ
ロケットを経由してチェーンの両端部をキャリッジに止
着する構造とした。

この構造によってチェーンの軌道を合理的に配設するこ
とができる。

下部フレームに駆動スプロケットを配設し、上部フレー
ムに従動スプロケットを配設することで、重量の大なる
能動装置を含む昇降装置を下部フレームに集約してクレ
ーン全体の重心位置を下げ、安定性を向上する。

従動スプロケットに回転量を検知する手段を設け、チェ
ーンの移動量を検知する。この情報を制御装置に送り、
制御装置の出力により昇降装置を操作し、キャリッジの
基準位置からの移動距離を制御し、位置決めをすること
ができる。

この構成を備えることにより、キャリッジの位置を検知
するリミットスイッチを省略し、キャリッジの現在位置
と移動速度を常時検知し、制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のクレーンの概要を示す説明図、第２図
はクレーンの正面図、 第３図は側面図、 第４図は要部の正面図、 第５図は平面図、 第６図は側面図、 第７図は従来のクレーンの概要を示す説明図である。 １００・・・・・・クレーン、 １１０・・・・・・下部フレーム、 １１２・・・・・・第１のフレーム部材。 １１４・・・・・・第２のフレーム部材。 １１６・・・・・・第３のフレーム部材。 １４０・・・・・・第１のコラム、 １５０・・・・・・第２のコラム、 １６０・・・・・・上部フレーム、 １６２．１６４・・・・・・従動スプロケット、１７０
・・・・・・ロータリーエンコーダ、２００・・・・・
・キャリッジ、　２２０・・・・・・フォーク、３００
．３２０・・・・・・チェーン、４００・・・・・・昇
降装置、　　４１０・、・・・・・モータ、４２０・・
・・・・減速機、　　　４５０・・・・・・駆動軸、４
５２．４５４・・・・・・駆動スプロケット、６００・
・・・・・加工物、　　　　７００・・・・・・制御装
置、８００・・・・・・ラック。 特許出願人　ヤマザキ　マザツク株式会社代理人　弁理
士　沼形　義彰（外２名）第 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、立体的に構築されたラックの間に敷設されたレール
   により案内される駆動車輪と遊動車輪を備えた下部フレ
   ームと、下部フレーム上に立設する第１のコラム及び第
   ２のコラムと、第１のコラムと第２のコラムの上部を連
   結する上部フレームと、第１のコラムと第２のコラムに
   より案内されて昇降するキャリッジとを有する立体倉庫
   用クレーンのキャリッジの昇降位置を制御する装置にお
   いて、 下部フレームに支持された２個の駆動スプロケットを有
   する駆動軸と、下部フレーム上に装備されて駆動軸を回
   転駆動する昇降装置と、下部フレーム上に装備された制
   御装置と、上部フレームに支持された２個の従動スプロ
   ケットと、駆動スプロケットと従動スプロケットにかけ
   わたされてその両端部がキャリッジに止着された２本の
   チェーンと、従動スプロケットの回転量を検出する手段
   とを備え、 従動スプロケットの回転量を検出する手段からの情報を
   制御装置に入力し、制御装置からの出力によつて昇降装
   置を操作することによつてキャリッジの昇降位置を制御
   することを特徴とする立体倉庫用クレーンの制御装置。 ２、従動スプロケットの回転量を検出する手段が従動ス
   プロケットの支持軸に装備するロータリーエンコーダで
   あることを特徴とする請求項１記載の立体倉庫用クレー
   ンの制御装置。