JPH05246512A - 立体倉庫におけるスタッカ装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】立体倉庫におけるスタッカ装置８を短い牽引帯
体１５，１６で駆動させ、且つ牽引帯体の一方が切断さ
れてもプラットホーム１１が自由落下しないようにす
る。 【構成】 第１牽引帯体１５を上下ガイドレール２，３
とコラム１０との間でＺ字状に張架し、第２牽引帯体１
６はＳ字状に張架する。コラム１０に対して昇降動可能
なプラットホーム１１に２つの巻掛け駆動手段２５，２
６を搭載し、第１巻掛け駆動手段２５に第１牽引帯体１
５の中途部を巻掛け係止し、第２巻掛け駆動手段２６に
第２牽引帯体１５の中途部を巻掛け係止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、立体倉庫におけるスタ
ッカ装置を駆動するための装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の先行技術として、実公昭５２−
８２２８号公報や、特開平３−２１１１０３号公報に
は、立体倉庫におけるスタッカ装置の上下長手のコラム
に沿って昇降動するプラットホームを上下駆動するため
の駆動装置として、正逆回転可能な昇降用電動モータに
て回転駆動する位置固定プーリを、立体倉庫における棚
枠の側方等の固定位置に設置し、この位置固定プーリに
中途部を巻掛けた昇降用ワイヤを、スタッカ装置が棚枠
の前方に沿って移動する上ガイドレールと下ガイドレー
ルとに沿って張架し、上ガイドレールに沿わせた昇降用
ワイヤの中途部を、スタッカ装置における上下長手のコ
ラムの上端の中間プーリとプラットホームに取付く第１
プーリとにループ状に巻掛けする一方、下ガイドレール
に沿わせた昇降用ワイヤの中途部を、前記コラムの下端
に設けた中間プーリと、プラットホームに設けた第２プ
ーリとにループ状に巻掛けする構成を提案している。

【０００３】なお、スタッカ装置を棚枠に沿って左右に
走行するためには、当該スタッカ装置の下部の左右両端
に端部を連結して下ガイドレールの左右端を介してルー
プ状に配設した走行用ワイヤの中途部を、前記と同じ
く、固定箇所に設けた正逆回転可能な走行用電動モータ
にて回転駆動するプーリに巻掛けする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これらの先行技術の構
成によれば、少なくともプラットホーム昇降用ワイヤの
巻掛け経路がきわめて長くなり、従って、長い昇降用ワ
イヤが必要になり、立体倉庫の棚枠の長さが長くなれば
なる程、製造コストが嵩むし、この昇降用ワイヤの配
設、張架作業も厄介となるし、コラムの上下にループ状
にワイヤを巻掛けるための必要空間も多く必要となっ
て、スタッカ装置をコンパクトにできないという問題が
あった。

【０００５】また、前記昇降用電動モータにて正逆回転
駆動するプーリやプラットホームのプーリに１本の昇降
用ワイヤが巻掛けられているだけであるから、何らかの
原因で昇降用ワイヤの中途部が切断されると、緊急スト
ッパー装置がないかぎりプラットホームはコラムに沿っ
て自由落下してきわめて危険であるという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、これらの問題を一挙に解決させ
た装置を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、収納棚を上下左右のマトリックス状に配
列した棚枠の前方に、当該棚枠の左右長手方向に沿って
上下ガイドレールを配設し、該上下ガイドレールに沿っ
て移動可能なスタッカ装置における上下長手のコラム
に、前記収納棚に対して物品を出し入れするためのプラ
ットホームを昇降動自在に設けてなる立体倉庫のスタッ
カ装置において、上ガイドレールの一方の端部近傍に始
端を固定し、該上ガイドレールに沿って配設した第１牽
引帯体を前記コラムの上部から下部に張架した後、下ガ
イドレールの他方の端部近傍に第１牽引帯体の終端を固
定する一方、上ガイドレールの他方の端部近傍に終端を
固定し、該上ガイドレールに沿って配設した第２牽引帯
体を前記コラムの上部から下部に張架した後、下ガイド
レールの一方の端部近傍に第２牽引帯体の始端を固定
し、前記プラットホームには一対の巻掛け駆動手段を搭
載し、この第１の巻掛け駆動手段に前記第１牽引帯体の
中途部を巻掛け係止し、第２巻掛け駆動手段には前記第
２牽引帯体の中途部を巻掛け係止したものである。

【０００８】

【実施例】次に本発明を具体化した実施例を図面に従っ
て説明する。図１及び図２は立体倉庫を示し、該立体倉
庫は、床面と天井等上部梁とに平行状に配置した上下ガ
イドレール２，３を挟んで両側に棚枠１，１を対面させ
て配置する。該各棚枠１には、コンテナ等に入れた物品
等の荷物Ｗを収納する収納棚４を左右（ガイドレール
２，３の長手方向に沿う方向）及び上下にマトリックス
状に配列してある。

【０００９】図３及び図４は収納棚４の詳細を示し、棚
枠１における左右の区分け支柱５，５の左右両面に断面
Ｌ字状の前後長手の受け梁６，６をボルト７等にて固着
し、左右両受け梁６，６の水平片６ａ，６ａにて荷物Ｗ
の下面左右側部を支持する。各受け梁６の前端には、荷
物Ｗが前方に滑り落下しないように上向き凸湾曲状の突
起部６ｂを成形してあり、後端には荷物Ｗが奥に行き過
ぎないようにするストッパー片６ｃを備える。

【００１０】スタッカ装置８は、前記上下ガイドレール
２，３に沿って移動可能な走行台９と、該走行台９に立
設する縦長の角筒状のコラム１０と、該コラム１０の外
周面角部に設けた上下レール（図示せず）に転輪を圧接
して上下動可能なプラットホーム１１とからなり、プラ
ットホーム１１には、詳述しないが棚枠１，１における
各収納棚４に向かって進退動するフオーク部１２を備
え、該フオーク部１２により荷物Ｗを出し入れする。

【００１１】走行台９には下ガイドレール３に載置する
走行車輪１３，１３を備え、コラム１０の上端には下向
きコ字状の上ガイドレール２に挿入して転動する案内輪
１４，１４を有する。図５に示す第１牽引帯体１５及び
第２牽引帯体１６は、金属製等のワイヤ、チェンまたは
片面に一定ピッチの歯形を形成してなる歯付きベルト等
からなり、第１牽引帯体１５及び第２牽引帯体１６をつ
ぎのように配置する。

【００１２】即ち、第１牽引帯体１５は、上ガイドレー
ル２の一端部近傍に始端を固定部材１７に固定し、該上
ガイドレール２に平行状に沿って配設した第１牽引帯体
１５を前記コラム１０の上部に設けた中間プーリ１８と
同じくコラム１０の下部に設けた中間プーリ１９とに巻
回張架した後、下ガイドレール３と平行状に沿わせ、下
ガイドレール３の他方の端部近傍に設けた固定手段２０
に第１牽引帯体１５の終端を固定する。

【００１３】第２牽引帯体１６の始端は下ガイドレール
３の一方の端部に設けた固定手段２１に固定し、第２牽
引帯体１６を下ガイドレール３に平行状に沿わせ、コラ
ム１０の下部に設けた中間プーリ２２に巻回した後、コ
ラム１０の上部に設けた中間プーリ２３に巻回するよう
に張架した後、上ガイドレール２に平行状に沿わせて配
設し、第２牽引帯体１６の終端を、上ガイドレール２の
他方の端部近傍の固定部材２４に固定する。

【００１４】このとき、固定部材１７，２４または固定
手段２０，２１には、第１牽引帯体１５及び第２牽引帯
体１６の弛みをそれぞれ無くすための張力付与手段（重
錘、または引張りばねと一方向回転ラチェット等からな
る）を備える。他方、前記プラットホーム１１には、第
１巻掛け駆動手段２５と第２巻掛け駆動手段２６とを搭
載する。この両巻掛け駆動手段２５，２６は、正逆回転
回転可能な減速伝動部付きの駆動モータ２７，２８と、
この各駆動モータに連結する巻掛けドラム２９，３０
と、各駆動モータ２７，２８の回転数及び回転方向をそ
れぞれ検出するロータリエンコーダ３１，３２を備え
る。

【００１５】そして、前記第１巻掛け駆動手段２５にお
ける巻掛けドラム２９に前記第１牽引帯体１５の中途部
を巻掛け係止し、第２巻掛け駆動手段２６における巻掛
けドラム３０に前記第２牽引帯体１６の中途部を巻掛け
係止する。この実施例では、図５及び図６に示すよう
に、第１牽引帯体１５を巻掛けドラム２９に対して時計
回り（右巻）に巻回する一方、第２牽引帯体１６は巻掛
けドラム３０に対して反時計回り（左巻）に巻回するも
のであり、両巻掛けドラム３０の直径が同一であるとし
て、以下にスタッカ装置８の走行制御及びプラットホー
ム１１の昇降動制御について説明する。

【００１６】なお、これら走行制御及び昇降制御はマイ
クロコンピュータ等の中央処理装置（ＣＰＵ）４０によ
り実行され、前記両制御のプログラムを記憶させた読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ）４１や各種のデータを記憶す
る随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）４２、及び入出力
インターフェイス（図示せず）を備え、前記２つのロー
タリエンコーダ３１，３２から駆動モータ２７，２８の
回転数及びその回転方向の入力信号を受ける一方、駆動
回路４３，４４を介して前記駆動モータ２７，２８を作
動させる構成であり、立体倉庫における操作パネル４５
または別の中央指令装置４６への入力により、前記マト
リックス状に配列された収納棚４の指定箇所にプラット
ホーム１１を位置させるべく両駆動モータ２７，２８の
いずれか一方または双方を駆動する。

【００１７】この場合、図５及び図６において、巻掛け
ドラム２９を矢印Ａ方向（右回り）に回転するように駆
動モータ２７を作動させると、前記巻掛けドラム２７箇
所を中心にして下ガイドレール３の方向に第１牽引帯体
１５が繰り出される一方、上ガイドレール２側の第１牽
引帯体１５の長さが短くなるように引張ることになる。
反対に、巻掛けドラム２９を矢印Ｂ方向（左回り）に回
転するように駆動モータ２７を作動させると、前記巻掛
けドラム２９箇所を中心にして上ガイドレール２の方向
に第１牽引帯体１５が繰り出される一方、下ガイドレー
ル３側の第１牽引帯体１５の長さが短くなるように引張
ることになる。

【００１８】同様に、巻掛けドラム３０を矢印Ｃ方向
（右回り）に回転するように駆動モータ２８を作動させ
ると、前記巻掛けドラム３０箇所を中心にして上ガイド
レール２の方向に第２牽引帯体１６が繰り出される一
方、下ガイドレール３側の第２牽引帯体１６の長さが短
くなるように引張ることになり、反対に、巻掛けドラム
３０を矢印Ｄ方向（左回り）に回転するように駆動モー
タ２８を作動させると、前記巻掛けドラム３０箇所を中
心にして下ガイドレール３の方向に第２牽引帯体１６が
繰り出される一方、上ガイドレール２側の第２牽引帯体
１６の長さが短くなるように引張ることになる。

【００１９】従って、巻掛けドラム２９，３０を同じ右
回りに回転するように、同時に同速度で駆動モータ２
７，２８を作動させると、プラットホーム１１自体は不
動であって、走行台９のみが図５の左方向に走行移動す
る。同様に、巻掛けドラム２９，３０を同じ左回りに回
転するように、同時に同速度で駆動モータ２７，２８を
作動させると、プラットホーム１１自体は不動であっ
て、走行台９のみが図５の右方向に走行移動する。

【００２０】次に、巻掛けドラム２９を右回りに、巻掛
けドラム３０を左回りにそれぞれ同速回転するように、
同時に同速度で駆動モータ２７，２８を作動させると、
走行台９は不動で、プラットホーム１１が上昇し、反対
に、巻掛けドラム２９を左回りに、巻掛けドラム３０を
右回りにそれぞれ同速回転させると、プラットホーム１
１のみが下降するのである。

【００２１】そして、前記右回り、または左回りの両駆
動モータ２７，２８の回転速度を異にするように制御す
れば、図５において走行台９が左方向または右方向に走
行しつつ、プラットホーム１１が上昇または下降するこ
とができる。換言すると、図５においてプラットホーム
１１を斜め方向に移動させることができるから、所定の
マトリックス位置の収納棚４箇所に向かって略直線状に
迅速に到達することができ、荷物の入出庫作業を効率化
できる。そして、両駆動モータ２７，２８を協働させて
走行台９、プラットホーム１１を動かすので、結果とし
て、小さな馬力のモータを２つ使用すれば良く、コスト
も低減できる。

【００２２】前記、前記両巻掛けドラム２９，３０によ
る第１牽引帯体１５及び第２牽引帯体１６の繰り出し、
引き込み量は、両駆動モータ２７，２８の回転数に比例
するするので、プラットホーム１１のＸ方向座標位置及
びＹ方向座標位置は、前記両駆動モータ２７，２８の回
転数及びその回転方向を検出できるロータリエンコーダ
３１，３２の出力信号（検出値）を演算処理して容易に
判別できる。

【００２３】例えば、図８に示すように、プラットホー
ム１１の略同じ位置にロータリエンコーダ３１，３２を
設置しておき、前記固定部材２１か所を原点とする座標
系において、２つのロータリエンコーダ３１，３２の隣
接点であるＰ点の座標（Ｘ，Ｙ）を求める。まず、第２
牽引帯体１６について、プラットホーム１１におけるロ
ータリエンコーダ３２の検出値から、固定部材箇所２１
を原点とする（Ｘｂ＋Ｙｂ）の距離が演算できる。他
方、プラットホーム１１におけるロータリエンコーダ３
１の検出値から、第１牽引帯体１５に対しては、固定部
材１７の箇所を起点とする（Ｘａ＋Ｙａ）の距離が演算
できる。

【００２４】そこで、（１）式‥‥ｄＱ＝Ｘｂ＋Ｙｂ （２）式‥‥ｄＰ＝Ｘａ＋Ｙａ とすると、ｄＰ及び
ｄＱは既知数である。他方、固定部材２１，１７の間隔
をＬｙとすると、幾何学的関係から、 （３）式‥‥Ｌｙ＝Ｙａ＋Ｙｂとなり、また、Ｘａ＝Ｘ
ｂである。

【００２５】従って、これらの関係から（４）式‥‥ｄ
Ｐ＋ｄＱ＝２Ｘａ＋Ｌｙ （５）式‥‥ｄＰ−ｄＱ＝２Ｙａ−Ｌｙとなる。 （４）式を変形して〔Ｌｙ−（ｄＰ＋ｄＱ）〕／２＝Ｘ
ａ＝Ｘ，（５）式を変形して〔Ｌｙ＋（ｄＰ−ｄＱ）〕
／２＝Ｙａ＝Ｙとなるので、これによりＰ点の座標
（Ｘ，Ｙ）を求めることができる。

【００２６】前記の計算結果で求めた値（Ｘａ），（Ｙ
ａ）と、指定の収納棚４のＰ点座標とが相等しいか、所
定誤差範囲内に入るとき、両駆動モータ２７，２８を停
止させると、所定の収納棚４のＰ点の位置にプラットホ
ーム１１の所定位置が到達しているものとする。このよ
うに、従来のようにプラットホームの昇降駆動手段に関
連させたＹ方向座標位置検出手段と、走行台の駆動手段
に関連させたＸ方向座標位置検出手段とによる所定の収
納棚４の座標位置の検出にあっては、Ｘ方向とＹ方向と
の座標位置検出や演算結果は互いに独立的であるので、
各検出手段の誤差や故障をチェックできないものである
のに対して、本発明では、前記ロータリエンコーダ３
１，３２のような２つの位置検出手段が同時にスタッカ
装置８におけるプラットホーム１１のＸ方向座標とＹ方
向座標とを検出・演算していることになるから、一方の
位置検出手段の検出・演算結果と他方の位置検出手段の
検出・演算結果とを互いに照合することにより、２つの
位置検出手段による検出や演算の誤差を互いに検証する
ことができる。従って、プラットホーム１１の所定位
置、ひいては、所定の収納棚の座標位置をより正確に検
出することができる。

【００２７】この場合、前記各収納棚４のＸ，Ｙ座標を
正確に検出するため、立体倉庫における荷物Ｗの搬入部
４７、搬出部４８の位置（座標）のいずれか一方または
双方を原点（０，０）とし、荷物Ｗの入庫時及び／又は
出庫時にプラットホーム１１が搬入部４７，搬出部４８
の位置で停止した時に、その位置を原点とするように座
標データをリセット（再記憶）させるようにすれば、入
出庫の繰り返しによる座標位置の誤差の累積を無くする
ことができる。

【００２８】また、前記両牽引帯体１５，１６をワイヤ
で構成するときには、巻掛けドラム２９，３０箇所での
滑りが生じ易いが、牽引帯体をチェンまたは歯付きベル
トにて構成し、図７に示すように、第１及び第２巻掛け
駆動手段２５，２６において、巻掛けドラムに代えて、
チェンスプロケットまたは歯車４７，４８となし、押え
チェンスプロケット又は押圧ローラ４９，５０を付加
し、中間プーリに代えて中間チェンスプロケットまたは
中間歯車１８′，１９′，２２′，２３′とすれば良
い。

【００２９】なお、前記第１牽引帯体１５及び第２牽引
帯体１６の巻掛けドラム２９，３０に対する巻掛け方向
は、図示実施例の方向に限ることはなく、巻掛け方向を
変更すれば、それに応じて駆動モータ２７，２８の回転
方向を適宜設定することで、前記実施例と同じ動作を実
現することができることはいうまでもない。また、コラ
ム１０の上下端部にリミットスイッチ等の検出手段を設
けてプラットホーム１１の昇降可能限度位置を検出すれ
ば、プラットホーム１１の昇降速度がスタッカ装置の左
右走行速度より大きいときや、コラム１０の上下寸法
（昇降距離）が走行距離より短い場合であって、プラッ
トホーム１１が上限または下限位置に先に到達した状態
で走行台９のみの左右移動に切り換えるタイミングを検
出することもできる。

【００３０】さらに、前記操作パネル４５又は中央指令
装置４６により入力された入出庫すべき収納棚４の座標
位置から、プラットホーム１１の昇降速度と走行台９の
走行速度とを、到達時間が最短となるように、両駆動モ
ータ２７，２８の回転速度を演算して設定すれば一層好
ましい。

【００３１】

【発明の作用・効果】以上要するに、本発明の構成に従
えば、第１牽引帯体及び第２牽引帯体を上下ガイドレー
ルとスタッカ装置におけるコラム及びプラットホームの
箇所において正面視でＳ字状及びＺ字状に張架するの
で、従来の牽引帯体の張架方式に較べて牽引帯体の長さ
を短くすることができると共に巻掛け箇所も少ない。従
って、この牽引帯体の配設、張架作業が簡単となり、コ
ラムに沿って配置する牽引帯体のための必要空間も少な
くて済み、スタッカ装置をコンパクトにできると共に製
造コストを低減できるという効果を奏する。

【００３２】そして、プラットホームに一対搭載したう
ちの第１巻掛け駆動手段に前記第１牽引帯体の中途部を
巻掛け係止し、第２巻掛け駆動手段には第２牽引帯体の
中途部を巻掛け係止するので、一方の牽引帯体が不慮の
事故で切断しても、他方の牽引帯体は一方の巻掛け駆動
手段に巻掛け係止していることになり、プラットホーム
が自由落下するという事故を防止することができる効果
も奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体倉庫の平面図である。

【図２】同じく側面図である。

【図３】収納棚の拡大側面図である。

【図４】収納棚の一部切欠き拡大正面図である。

【図５】第１牽引帯体及び第２牽引帯体の張架状態を示
す説明図である。

【図６】制御装置のブロック図である。

【図７】別の実施例を示す概略図である。

【図８】プラットホームの位置検出・演算の１実施例を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 棚枠 ２ 上ガイドレール ３ 下ガイドレール ４ 収納棚 ６ 受け梁 ８ スタッカ装置 ９ 走行台 １０ コラム １１ プラットホーム １２ フオーク部 １５ 第１牽引帯体 １６ 第２牽引帯体 １８，１９，２２，２３ 中間プーリ ２５ 第１巻掛け駆動手段 ２６ 第２巻掛け駆動手段 ２７，２８ 駆動モータ ２９，３０ 巻掛けドラム ３，３２ ロータリエンコーダ ４０ 中央処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 収納棚を上下左右のマトリックス状に配
   列した棚枠の前方に、当該棚枠の左右長手方向に沿って
   上下ガイドレールを配設し、該上下ガイドレールに沿っ
   て移動可能なスタッカ装置における上下長手のコラム
   に、前記収納棚に対して物品を出し入れするためのプラ
   ットホームを昇降動自在に設けてなる立体倉庫のスタッ
   カ装置において、上ガイドレールの一方の端部近傍に始
   端を固定し、該上ガイドレールに沿って配設した第１牽
   引帯体を前記コラムの上部から下部に張架した後、下ガ
   イドレールの他方の端部近傍に第１牽引帯体の終端を固
   定する一方、上ガイドレールの他方の端部近傍に終端を
   固定し、該上ガイドレールに沿って配設した第２牽引帯
   体を前記コラムの上部から下部に張架した後、下ガイド
   レールの一方の端部近傍に第２牽引帯体の始端を固定
   し、前記プラットホームには一対の巻掛け駆動手段を搭
   載し、この第１の巻掛け駆動手段に前記第１牽引帯体の
   中途部を巻掛け係止し、第２巻掛け駆動手段には前記第
   ２牽引帯体の中途部を巻掛け係止したことを特徴とする
   立体倉庫におけるスタッカ装置の駆動装置。