(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記第1モータと前記第2モータは、スライド方向に直交する方向にモータ軸が延びており、出力軸が設けられた端部と反対側の端部が互いに異なる側に配置されている、請求項2に記載のスライドフォーク装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の奥収納部までアクセスするダブルリーチが可能なスライドフォーク装置は構成部材を複数段重ねた構造であり、かつ、ラック&ピニオンで構成されている。したがってスライドフォーク装置の重量が大きく、価格も高かった。また、従来のスライドフォーク装置は、シングルリーチ時も4段で動き、そのため上下方向に大きなフォーク差し込みスペースが必要だった。
本発明の目的は、スライドフォーク装置において、デッドドスペースを減らし、かつ、軽量・低コストにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
【0007】
本発明の一見地に係るスライドフォーク装置は、ベースと、ミドルベースと、ミドルフォークと、トップフォークと、トップチェーンと、ミドルチェーンと、第3スプロケットと、第1モータと、ブレーキ装置と、第2の駆動機構と、を備えている。
ミドルベースは、ベースに対してスライド可能に保持されている。
ミドルフォークは、ミドルベースに対してスライド可能に保持されている。
トップフォークは、ミドルフォークに対してスライド可能に保持されている。
トップチェーンは、トップフォークの第1端に第1端部を固定し、ミドルベースの第1端に第2端部を固定し、ミドルフォークの第2端に配置された第1スプロケットに巻回されている。なお、トップフォークの第1端とミドルベースの第1端は、スライド方向の同じ側に配置されている。
ミドルチェーンは、ミドルフォークの両端に両端部をそれぞれ固定し、両端部から延びる部分同士が交差してミドルベースの両端にそれぞれ配置された一対の第2スプロケットに巻回されている。
第3スプロケットは、ベースに配置され、ミドルチェーンに歯を噛み合わせている。
第1モータは、第3スプロケットを回転させる。
ブレーキ装置は、第3スプロケットの回転を制限する。
第2の駆動機構は、ベースに対してミドルベースをスライド駆動する。
この装置では、シングルストローク時つまりシングルリーチモードの時に、ミドルフォークがミドルベースに対して移動し、さらに、トップフォークがミドルフォークに対して移動する。このようにシングルストローク時にミドルベースはベースに対して移動しないので、フォークデッドスペースを減らし、かつ、軽量・低コストになる。
この装置では、ダブルストローク時つまりダブルリーチモードの時に、第2の駆動機構がミドルベースをベースに対して移動させる。このときにミドルチェーンが全体として押し出されるが、ブレーキ装置が第3スプロケットの回転を制限することで、ミドルチェーン自体がチェーン軌道に沿って回転移動する。これにより、ミドルチェーンに引っ張られることで、ミドルフォークがミドルベースに対して移動する。以上の結果、ミドルベース、ミドルフォーク、及びトップフォークそれぞれが駆動される。
【0008】
第2の駆動機構は、歯列と、チェーンと、第2モータとを有している。歯列は、ミドルベースに設けられ下方を向いた歯を有する。チェーンは、ベースに配置され歯列に噛み合っている。第2モータは、チェーンを駆動する。
この装置では、第2の駆動機構が簡単になり、軽量化される。
【0009】
第1モータと第2モータは、スライド方向に直交する方向にモータ軸が延びており、出力軸が設けられた端部と反対側の端部が互いに異なる側に配置されていてもよい。
この装置では、スライド方向に直交する方向にスライドフォーク装置の重量バランスが良くなる。
【0010】
ベースに配置された第3スプロケットは複数であってもよい。
この装置では、ミドルチェーンは安定的に駆動される。
【0011】
スライドフォーク装置は、第1スライド支持部と、第2スライド支持部と、第3スライド支持部とをさらに備えていてもよい。
第1スライド支持部は、トップフォークをミドルフォークに対してスライド自在に支持してもよい。
第2スライド支持部は、第1スライド支持部の側方に配置され、ミドルフォークを前記ミドルベースに対してスライド自在に支持してもよい。
第3スライド支持部は、第1スライド支持部及び第2スライド支持部より下方の位置に配置され、ミドルベースをベースに対してスライド自在に支持してもよい。
この装置では、トップフォーク、ミドルフォーク及びミドルベースの組合せは従来品を用いて、それとベースによって4段のスライドフォーク装置を実現できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明に係るスライドフォーク装置では、デッドドスペースが減り、かつ、軽量・低コストになる。
【発明を実施するための形態】
【0014】
1.第1実施形態
(1)自動倉庫
図1及び
図2を用いて、自動倉庫1を説明する。
図1は、本発明の一実施形態が採用された自動倉庫の概略平面図である。
図2は、自動倉庫の概略正面図である。
自動倉庫1は、複数のラック5を有している。ラック5は、複数段の棚5aを有している。複数のラック5は、
図1において、左右方向に延びて並列的に配置されている。棚5aは、
図2に示すように、集品棚部材24又はパレットP(以下、「荷物」ということもある)を収納可能である。パレットPには、ケース23又は段ボール箱28が載置される。
【0015】
集品棚部材24は、複数段の支持部を有する棚構造を有しており、複数のケース23を収納可能である。ケース23は、商品を収納可能な部材である。なお、集品棚部材24の底面はパレットPの底面と同様の構造を有しており、それによりスタッカクレーン11によって支持及び搬送される。また、
図1においてはアルファベットが付されているのは、ラック5に収納されたパレットPである。また、図示しない別のラック5にはケース23や段ボール箱28が収納されている。
自動倉庫1は、ラック5に沿って設けられた天井レール7を有している。具体的には、天井レール7は、ラック5の間の通路5bの上方に配置されている。天井レール7は、ラック5より高い位置、すなわち、複数段の棚5aより高い位置に設けられている。
自動倉庫1は、ラック5に沿って設けられた下部ガイドレール9を有している。具体的には、下部ガイドレール9は、ラック5の間の通路5bの床面に配置されている。
【0016】
自動倉庫1は、懸垂式スタッカクレーン11(以下、「スタッカクレーン11」という)を有している。「懸垂式」とは、上部構造が、走行及び分岐を行い、さらには下部構造を懸垂していることをいう。スタッカクレーン11は、
図2に示すように、天井レール7から懸垂した状態で走行する。
なお、
図3に示すように、スタッカクレーン11の走行方向を「走行方向」として、図では矢印Xで表す。さらに、走行方向に直交する水平方向を「左右方向」として、図では矢印Yで表す。
【0017】
図1及び
図3に示すように、スタッカクレーン11は、上部走行台車12を有している。上部走行台車12は駆動力を発生することで天井レール7に沿って走行する装置である。上部走行台車12は、走行方向に並んで配置された複数の駆動台車13を有している。この実施形態では、駆動台車13は8台設けられている。
図3は、スタッカクレーンの概略平面図である。
スタッカクレーン11は、複数の駆動台車13に対して昇降可能に吊り下げられたスライドフォーク装置29を有している。スライドフォーク装置29は、集品棚部材24又はパレットPを移載可能である。
なお、
図2に示すように、スタッカクレーン11は、下部走行台車17を有している。下部走行台車17は、下部ガイドレール9に沿って案内される。
スタッカクレーン11は、走行方向すなわち前後方向に並んだ一対のマスト25を有している。一対のマスト25は、上下方向に長く延びている。
【0018】
スタッカクレーン11は、スライドフォーク装置29を昇降させるための昇降装置(図示せず)を有している。昇降装置は、マスト25に昇降自在に装着された昇降台と、昇降台を昇降させるための昇降部(昇降駆動モータ、チェーン、スプロケットなどからなる公知の装置)である。
【0019】
(2)スライドフォーク装置
図4〜
図7を用いて、スライドフォーク装置29を説明する。
図4及び
図5は、スライドフォーク装置の正面断面図である。
図6は、シングルストローク時のスライドフォーク装置の模式図である。
図7は、ダブルストローク時のスライドフォーク装置の模式図である。
スライドフォーク装置29は、自動倉庫1においてスタッカクレーン3に搭載され、スライドフォーク装置29側から見て手前側と奥側とにパレット等に載置された荷物Wを収容可能とする棚5aとの間で荷物Wの受渡しを行うものである。スライドフォーク装置29は、スライド方向と、それに直交する幅方向とを有している。
【0020】
図4及び
図5に示すように、スライドフォーク装置29は、下から順番に積層して配置されるベース41、ミドルベース43、ミドルフォーク45及びトップフォーク47を有している。
ベース41は、積層構造の最下段に配置され、昇降台(図示せず)に固定されている。
【0021】
トップフォーク47は、積層構造の最上段に配置され、搬送対象である荷物Wを上面に載置可能とされている。トップフォーク47は、第1スライド支持部51によって、ミドルフォーク45に対してスライド可能に支持されている。第1スライド支持部51は、幅方向に離れた2箇所に設けられ、複数のローラやレールから構成されている。
ミドルフォーク45は、第2スライド支持部53によって、ミドルベース43に対してスライド可能に支持されている。第2スライド支持部53は、幅方向に離れた2箇所に設けられ、複数のローラやレールから構成されている。
ミドルベース43は、第3スライド支持部55によって、ベース41に対してスライド可能に支持されている。第3スライド支持部55は、幅方向に離れた2箇所に設けられ、複数のローラやレールから構成されている。
【0022】
第2スライド支持部53は、第1スライド支持部51の側方つまり幅方向片側に配置されている。具体的には、第2スライド支持部53は、第1スライド支持部51の幅方向外側に近接して配置されている。
第3スライド支持部55は、第1スライド支持部51及び第2スライド支持部53より下方の位置に配置されている。
上記の配置構成によって、トップフォーク47、ミドルフォーク45及びミドルベース43の組合せは従来品を用いて、それとベース41によって4段のスライドフォーク装置29を実現できる。
【0023】
図6及び
図7に示すように、スライドフォーク装置29は、トップフォーク駆動機構61を有している。トップフォーク駆動機構61は、ミドルフォーク45がミドルベース43に対して移動すると、連動させることでトップフォーク47をミドルフォーク45に対して移動させるための機構である。
トップフォーク駆動機構61は、スプロケット63(第1スプロケットの一例)と、スプロケット65(第1スプロケットの一例)と、第1チェーン67(トップチェーンの一例)と、第2チェーン69(トップチェーンの一例)とを備えている。なお、これらは、全てスライドフォーク装置29の幅方向の左側と右側とに各々左右対称の同一構造で設けられている。
【0024】
以下、
図6及び
図7を用いて説明する。
スプロケット63は、ミドルフォーク45の図左側部分に回転可能に取り付けられている。スプロケット65は、ミドルフォーク45の図右側部分に回転可能に取り付けられている。
第1チェーン67は、トップフォーク47を図左側に移動させるためのチェーンである。第1チェーン67は、一端がトップフォーク47の図右側端部に固定されており、他端がミドルベース43の図右側端部に固定されている。第1チェーン67は、一端から他端に向けて、スプロケット63に対して図左側を回るように上から下に掛けられている。
第2チェーン69は、トップフォーク47を図右側に移動させるためのチェーンである。第2チェーン69は、一端がトップフォーク47の図左側端部に固定されており、他端がミドルベース43の図左側端部に固定されている。第2チェーン69は、一端から他端に向けて、スプロケット65に対して図右側を回るように上から下に掛けられている。
以上より、第1チェーン67は、トップフォーク47の図右側端に第1端部を固定し、ミドルベース43の図右側端に第2端部を固定し、ミドルフォーク45の図左側端に配置された第1スプロケット63に巻回されている。第2チェーン69は、トップフォーク47の図左側端に第1端部を固定し、ミドルベース43の図左側端に第2端部を固定し、ミドルフォーク45の図右側に配置された第1スプロケット65に巻回されている。
【0025】
図6及び
図7に示すように、スライドフォーク装置29は、ミドルフォーク駆動機構71を有している。ミドルフォーク駆動機構71は、ミドルフォーク45をミドルベース43に対して移動させるための機構である。ミドルフォーク駆動機構71は、第1モータ77と、スプロケット79(第2スプロケットの一例)と、スプロケット81(第2スプロケットの一例)と、ミドルチェーン83と、スプロケット85(第3スプロケットの一例)と、ブレーキ装置87とを有している。なお、これらのうち、スプロケット79、スプロケット81、ミドルチェーン83及びスプロケット85は、ベース41等と同様にスライドフォーク装置29の幅方向の左側と右側とに各々左右対称の同一構造で設けられている。
【0026】
第1モータ77は、スプロケット85を回転駆動するための動力を生成する。なお、第1モータ77は、
図5に示すようなスライドフォーク装置29をシングルストローク動作のための動力を生成するものであり、スライドフォーク装置29をダブルストローク動作のときには、駆動されない。第1モータ77は、減速機等からなる動力伝達機構78を介してスプロケット85に接続されている。
【0027】
スプロケット79(第2スプロケットの一例)は、ミドルベース43の図左側部分に回転可能に設けられている。スプロケット81(第2スプロケットの一例)は、ミドルベース43の図右側部分に回転可能に取り付けられている。
【0028】
ミドルチェーン83は、一端がミドルフォーク45の図左側端部に固定されている。また、ミドルチェーン83は、他端がミドルフォーク45の図右側端部に固定されている。さらに、ミドルチェーン83は、一端から他端に向けて、スプロケット81、スプロケット79の順に掛かるように引き廻されている。なお、一端から他端に向けて、ミドルチェーン83は、スプロケット81に対して図右側を回るように上から下に向けて掛けられている。また、ミドルチェーン83は、スプロケット79に対して図左側を回るように下から上に向けて掛けられている。
以上より、ミドルチェーン83は、ミドルフォーク45の両端に両端部をそれぞれ固定し、両端部から延びる部分同士が交差して、ミドルベース43の両端にそれぞれ配置されたスプロケット81、79に巻回されている。
【0029】
スプロケット85は、ベース41に配置され、ミドルチェーン83に歯を噛み合わせている。具体的には、スプロケット85は、中間ギア99を挟んでスライド方向に同一高さで複数が並べて設けられており、ミドルチェーン83の下側部分と噛合して、当該ミドルチェーン83に対して第1モータ77で生成された動力を伝達する。中間ギア99は、各スプロケット85の間に噛合されるように配置されている。スプロケット85は複数であるので、ミドルチェーン83は安定的に駆動される。
ブレーキ装置87は、スプロケット85の回転を制限するための装置である。ブレーキ装置87は、例えば、第1モータ77に内蔵された電磁ブレーキであり、電源オフと同時に減速トルクを発生することで第1モータ77を停止させる。
【0030】
スライドフォーク装置29は、ミドルベース駆動機構91(第2の駆動機構の一例)を有している。ミドルベース駆動機構91は、ミドルベース43をベース41に対して移動させるための機構である。ミドルベース駆動機構91は、ラッチスプロケット93と、ミドルベース43を駆動するためのチェーン95と、第2モータ97とを有している。チェーン95は、ベース41に配置され、ラッチスプロケット93に噛み合っている。第2モータ97は、チェーン95を駆動する。
【0031】
ラッチスプロケット93は、ミドルベース43の下面に設けられ、歯を下方へ向けて配置されている。
チェーン95は、ラッチスプロケット93と噛合して、当該ラッチスプロケット93に対して第2モータ97で生成された動力を伝達する。
第2モータ97は、チェーン95を回転駆動するための動力を生成する。第2モータ97は、スライドフォーク装置29をダブルストローク動作させるときに動力を生成するものであり、スライドフォーク装置29をシングルストローク動作させるときには、駆動されない。第2モータ97は、減速機等の動力伝達機構88を介してチェーン95に接続されている。
第1モータ77と第2モータ97は、幅方向(
図4及び
図5の左右方向)にモータ軸が延びており、出力軸が設けられた端部と反対側の端部が互いに異なる側に配置されている。したがって、スライド方向に直交する方向にスライドフォーク装置29の重量バランスが良くなる。
このように、ミドルベース駆動機構91は駆動機構が簡単であり、軽量化されている。
【0032】
(3)スライドフォーク装置のシングルストローク動作
最初に、シングルストローク時のスライドフォーク装置29の動作を概略的に説明する。ミドルフォーク駆動機構71がミドルフォーク45を駆動すると、ミドルフォーク45がミドルベース43に対して移動する。このとき、
図6に示すように、トップフォーク47がトップフォーク駆動機構61によってミドルフォーク45に対して移動する。以上の動作においてミドルベース43はベース41に対して移動しないので、フォークデッドスペースを減らし、かつ、軽量・低コストになる。
【0033】
次に、シングルストローク時のスライドフォーク装置29の動作を詳細に説明する。このときには、ミドルベース駆動機構91の第2モータ97を停止状態とした状態で、ミドルフォーク駆動機構71の第1モータ77を駆動する。
トップフォーク47を図右側に移動させる場合には、スプロケット85が図時計回りに回転するように第1モータ77を駆動する。スプロケット85が図時計回りに回転されると、ミドルチェーン83の一端が図右側に引かれ、これによってミドルフォーク45がミドルベース43に対して図右側にスライドする。この場合、ミドルフォーク45に設けられたスプロケット65の図右側への移動に伴って第2チェーン69の一端が図右側に引かれ、これによってトップフォーク47がミドルフォーク45に対して図右側にスライドする。
上記のシングルストローク動作では、ミドルベース駆動機構91の第2モータ97が停止された状態であるので、ミドルベース43がベース41に対してスライドすることない。このため、ミドルフォーク45及びトップフォーク47のみがスライド方向にスライドする。
【0034】
(4)スライドフォーク装置のダブルストローク動作
最初に、ダブルストローク時のスライドフォーク装置29の動作を概略的に説明する。ミドルベース駆動機構91がミドルベース43をベース41に対して移動させると、ミドルチェーン83が全体として押し出される。このときにブレーキ装置87によってスプロケット85の回転を制限することで、ミドルチェーン83が回転移動して、ミドルチェーン83の一端が図右側に引かれ、これによって、
図7に示すように、ミドルフォーク45がミドルベース43に対して移動する。以上の結果、ミドルベース43、ミドルフォーク45、トップフォーク47それぞれが駆動される。
【0035】
次に、ダブルストローク時のスライドフォーク装置29の動作を詳細に説明する。ミドルフォーク駆動機構71の第1モータ77を停止状態としさらにブレーキ装置87によってスプロケット85が回転しないように規制した状態で、ミドルベース駆動機構91の第2モータ97を駆動する。
トップフォーク47を図右側に移動させる場合には、チェーン95が図時計回りに回転するように第2モータ97を駆動する。チェーン95が時計回りに回転されると、ラッチスプロケット93を通じてミドルベース43に第2モータ97の動力が伝達され、ミドルベース43が図右側にスライドする。このようにミドルベース43が図右側にスライドすると、ミドルベース43とともにミドルチェーン83が全体として図右側に移動する。このときにブレーキ装置87によってスプロケット85の回転が制限されているので、ミドルチェーン83が図時計回りに回転移動する。この結果、ミドルベース43に設けられたスプロケット81の図右側の移動に伴ってミドルチェーン83の一端が図右側に引かれ、これによってミドルフォーク45がミドルベース43に対して図右側にスライドする。そして、ミドルフォーク45に設けられたスプロケット65の図右側への移動に伴って第1チェーン67の一端が図右側に引かれ、これによってトップフォーク47がミドルフォーク45に対して図右側にスライドする。
【0036】
このようなダブルストローク動作では、ミドルベース43、ミドルフォーク45及びトップフォーク47がスライド方向にスライドすることになり、棚5aの奥側の収容領域までトップフォーク47を挿入できる。
【0037】
2.実施形態の説明
上記実施形態は下記の様にも説明できる。
スライドフォーク装置29(スライドフォークの一例)は、ベース41(ベースの一例)と、ミドルベース43(ミドルベースの一例)と、ミドルフォーク45(ミドルフォークの一例)と、トップフォーク47(トップフォークの一例)と、第1チェーン67及び第2チェーン69(トップチェーンの一例)と、ミドルチェーン83(ミドルチェーンの一例)と、スプロケット85(第3スプロケットの一例)と、第1モータ77(第1モータの一例)と、ブレーキ装置87(ブレーキ装置の一例)と、ミドルベース駆動機構91(第2の駆動機構の一例)と、を備えている。
ミドルベース43は、ベース41に対してスライド可能に保持されている。
ミドルフォーク45は、ミドルベース43に対してスライド可能に保持されている。
トップフォーク47は、ミドルフォーク45に対してスライド可能に保持されている。
第2チェーン69は、トップフォーク47の第1端に第1端部を固定し、ミドルベース43の第1端に第2端部を固定し、ミドルフォーク45の第2端に配置されたスプロケット65(第1スプロケットの一例)に巻回されている。
ミドルチェーン83は、ミドルフォーク45の両端に両端部をそれぞれ固定し、両端部から延びる部分同士が交差して、ミドルベース43の両端にそれぞれ配置された一対のスプロケット79,81(第2スプロケットの一例)に巻回されている。
スプロケット85は、ベース41に配置され、ミドルチェーン83に歯を噛み合わせている。
第1モータ77は、スプロケット85を回転させる。
ブレーキ装置87は、スプロケット85の回転を制限する。
ミドルベース駆動機構91は、ベース41に対してミドルベース43をスライド駆動する。
【0038】
この装置では、シングルストローク時にミドルフォーク45がミドルベース43に対して移動し、さらに、トップフォーク47がミドルフォーク45に対して移動する。このようにシングルストローク時にミドルベース43はベース41に対して移動しないので、フォークデッドスペースを減らし、かつ、軽量・低コストになる。
この装置では、ダブルストローク時に、ミドルベース駆動機構91がミドルベース43をベース41に対して移動させる。このときにミドルチェーン83が全体として押し出されるが、ブレーキ装置87がスプロケット85の回転を制限することで、ミドルチェーン83がチェーン軌道に沿って回転移動する。これにより、ミドルフォーク45がミドルチェーン83によって引っ張られ、そのためミドルフォーク45がミドルベース43に対して移動する。以上の結果、ミドルベース43、ミドルフォーク45、及びトップフォーク47それぞれが駆動される。
【0039】
3.他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施例及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。