スタッカクレーン
【課題】上側に敷設されたレールに対して当接及び離間可能な当接部を備えるスタッカクレーンにおいて、当接部を移動するための駆動部が必要とする駆動力を低減させる。
【解決手段】上側のレールを挟んで配置されると共にレールに対して当接可能な一対の当接部７２ａ，７２ｂと、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を、少なくとも昇降部に対する荷物の受け渡し時において当接部７２ａ，７２ｂの少なくともいずれか一方がレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構８０と、当接部７２ａ，７２ｂがレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによってトグル機構８０を駆動する駆動部７１とを備える。
【解決手段】上側のレールを挟んで配置されると共にレールに対して当接可能な一対の当接部７２ａ，７２ｂと、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を、少なくとも昇降部に対する荷物の受け渡し時において当接部７２ａ，７２ｂの少なくともいずれか一方がレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構８０と、当接部７２ａ，７２ｂがレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによってトグル機構８０を駆動する駆動部７１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下に敷設されたレールに沿って走行可能なスタッカレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上下方向並びに横方向に並列する複数の収納棚にて荷物を保管する自動倉庫では、スタッカクレーンを用いて荷物の搬送が行われている。このスタッカクレーンは、荷物の収納棚に沿って設けられたレール上を走行するとともに、昇降ワイヤを介して吊上げられたケージを駆動装置で昇降させることで任意の収納棚との間にて荷物の受け渡しを行うことができる。
【０００３】
このようなスタッカクレーンにおいては、荷物の受け渡しの際におけるスタッカクレーンの転倒を防止するために、スタッカクレーンの上方に敷設されたレール（上側のレール）を狭持するガイドローラを備えている。このようなガイドローラに支えされることによって、スタッカクレーンと収納棚との間にて円滑に荷物の受け渡しを行うことが可能となる。
【０００４】
ところで、近年においては、スタッカクレーンをクリーン度の高い空間にて用いることが提案されている。このようなクリーン度の高い空間においては、スタッカクレーンの動作による発塵を抑制する必要がある。このため、特許文献１には、ガイドローラをレールから離間するように移動可能とする駆動部を備え、スタッカクレーンの走行時にはガイドローラをレールから離間させ、スタッカクレーンの停止時にのみガイドローラをレールに当接させるスタッカクレーンが提案されている。
【特許文献１】特開平６−１４４５１５号公報
【特許文献２】特開平７−２２８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガイドローラは、スタッカクレーンの転倒を防止するためのものであるため、スタッカクレーンの荷物の受け渡しの際に大きな荷重を受ける。このような荷重がガイドローラに作用した場合に、万一ガイドローラがレールから離間する方向に移動してしまった場合には、スタッカクレーンの姿勢が不安定となってしまう。このため、特許文献１に示されるスタッカクレーンにおいては、荷物の受け渡しの際に作用する荷重に耐えられるような駆動力を有する駆動部を設置する必要があった。
したがって、大型（大出力）の駆動部を設置する必要が生じ、スタッカクレーンの大型化及び製造コストの増加を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、上側に敷設されたレールに対して当接及び離間可能な当接部を備えるスタッカクレーンにおいて、当接部を移動するための駆動部が必要とする駆動力を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明においては、多段配置された収納棚に沿って上下に設けられたレールに沿って走行するとともに、荷物を収容する昇降部を昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、上記レールのうち上側のレールを挟んで配置されると共に当該レールに対して当接可能な一対の当接部と、上記当接部間の距離を、少なくとも上記昇降部に対する荷物の受け渡し時において上記当接部の少なくともいずれか一方が上記上側のレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構と、上記当接部が上記レールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによって上記トグル機構を駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
まず、トグル機構とは、駆動部によって所定方向に移動される移動箇所が特定の点（死点）を境にして一方側に位置している場合と、他方側に位置している場合とで異なる姿勢（第１の姿勢と第２の姿勢）となる機構であり、上記移動箇所が死点を通過する際にのみ駆動源からの駆動力を必要とする機構である。このような、トグル機構は、外部から力を加えられた場合において、当該力の作用方向が上記移動箇所を移動させる方向でない場合には、外部から加えられた力を駆動源に伝達することはない。
そして、本発明では、当接部がレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力が作用されることによって駆動するトグル機構によって、一対の当接部間の距離が第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能とされている。すなわち、トグル機構が駆動され、第１の姿勢の場合に当接部間の距離が第１の距離とされ、トグル機構が第２の姿勢の場合に当接部間の距離が第２の距離とされる。
【０００９】
また、本発明においては、上記第１の距離は、上記上側のレールの幅よりも長いという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記当接部は、緩衝材からなるという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、上記当接部は、ガイドローラであるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、当接部がレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力が作用されることによって駆動するトグル機構によって、一対の当接部間の距離が第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能とされている。
ここで、当接部間の距離が第１の距離の場合には、荷物の受け渡しの際に当接部がレールと当接しスタッカクレーンの転倒が防止される。ここで、当接部はレールから反力を受けることとなり、トグル機構にも同様の反力が作用する。しかしながら、トグル機構を駆動するために作用させる駆動力の方向は、当接部がレールから受ける反力と異なる方向である。このため、当接部がレールから受ける反力が駆動部に伝達されることはない。
よって、駆動部は、当接部がレールから受ける反力に耐える必要がなく、トグル機構を姿勢変化させるための力のみを出力できれば良い。このため本発明のスタッカクレーンにおいては、従来のスタッカクレーンと比較して、極めて出力の小さいものを用いることが可能となる。
このように、本発明によれば、上側に敷設されたレールに対して当接及び離間可能な当接部を備えるスタッカクレーンにおいて、当接部を移動するための駆動部が必要とする駆動力を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るスタッカクレーンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のスタッカクレーンＣを備える自動倉庫Ｓの平面図である。また、図２は、自動倉庫Ｓの側面図である。
これらの図に示すように、自動倉庫Ｓは、スタッカクレーンＣと、該スタッカクレーンＣの軌道であるレールＲを挟んで対向配置されるラックＴ１，Ｔ２とを備えており、ラックＴ１，Ｔ２にスタッカクレーンＣによって荷物を搬送して保管するものである。また、自動倉庫Ｓは、荷物を入庫するための入庫用コンベヤ（不図示）と荷物を出庫するための出庫用コンベヤ（不図示）とを備えており、スタッカクレーンＣによって、入庫用コンベヤ及び出庫用コンベヤとの間にて荷物の受け渡しを行うことが可能とされている。
なお、本実施形態において、荷物はガラス基板を複数収納したカセットＸであり、ラックＴ１，Ｔ２及びスタッカクレーンＣは、例えばクリーン度１０レベルのクリーンルームＣＬ１内に設置されている。
【００１５】
ラックＴ１，Ｔ２は、水平方向に及び上下方向に複数配列された収納棚Ｔによって構成されており、各収納棚ＴにカセットＸを保管可能とされている。すなわち、ラックＴ１，Ｔ２は、多段配置された収納棚Ｔによって構成されている。また、ラックＴ１，Ｔ２は、互いに対向する側がカセットＸの出入口として構成されている。
なお、以下の説明において、収納棚Ｔの水平方向の配列方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向、Ｘ−Ｙ面と直交する垂直方向をＺ方向として説明する場合がある。
【００１６】
レールＲは、Ｘ方向に延在して、すなわちラックＴ１，Ｔ２に沿って敷設されており、クリーンルームＣＬ１の床に所定間隔で平行に敷設されるレールＲ１，Ｒ２と、クリーンルームＣＬ１の天井に敷設されるレールＲ３（上側のレール）とによって構成されている。すなわち、本実施形態のスタッカクレーンＣが備えられる自動倉庫Ｓにおいては、レールＲが上下設けられている。
【００１７】
スタッカクレーンＣは、レールＲ１，Ｒ２に下方から支持されるとともに、レールＲ１，Ｒ２上において回転可能とされる４つの車輪１を備えている。そして、スタッカクレーンＣ全体は、４つの車輪１によってレールＲ１，Ｒ２上を走行可能に支持されている。すなわち、スタッカクレーンＣにおいては、４つの車輪１に支持されることによって立っていることが可能とされており、また、４つの車輪１が同期して回転することによって車輪１の回転方向に走行可能とされている。
なお、各車輪１に対してモータ２が接続されており、モータ２の駆動によって車輪１が回転される。また、車輪１のうちレールＲ２上を回転する車輪１ａには、レールＲ２の両側面に当接されるガイドローラ１ｂが設置されており、該ガイドローラ１ｂによって車輪１ａがレールＲ２上をガイドされる。
また、スタッカクレーンＣは、昇降されるケージ４０（昇降部）を備えており、ケージ４０上に設置された移載装置１００（例えば、フォーク装置）によって、ケージ４０と収納棚Ｔとの間、ケージ４０と入庫用コンベヤとの間及びケージ４０と出庫用コンベヤとの間にてカセットＸの受け渡しを行う。
【００１８】
続いて、図３〜図８を参照して、スタッカクレーンＣの詳細について説明する。
図３は、スタッカクレーンＣの斜視図である。また、図４はスタッカクレーンＣの正面図である。なお、図３及び図４においては、図面の視認性を向上させるために、スタッカクレーンＣが備える車輪１、モータ２、ガイドローラ１ｂ及び移載装置１００の図示を省略している。
これらの図に示すように、スタッカクレーンＣは、下部フレーム１０（マスト支持フレーム）と、マスト２０と、上部フレーム３０と、ケージ４０と、駆動装置５０と、制御装置６０とを備えている。
【００１９】
下部フレーム１０は、上記車輪１が回転自在に設置される車輪取り付け部１１を有する土台とされるものであり、Ｘ方向に延在するとともに平行に配置される２つのメインフレーム１２と、２つのメインフレームの端部同士を接続する２つのサイドフレーム１３とを備えている。
【００２０】
マスト２０は、下部フレーム１０に対して立設されるものであり、下部フレーム１０の一方のサイドフレーム１３ａに立設されるマスト２０ａと、下部フレームの他方のサイドフレーム１３ｂに立設されるマスト２０ｂとによって構成されている。
また、マスト２０は、下部フレーム１０の下側にまで突出して延在されている。すなわち、マスト２０は、下部フレーム１０より、レールＲ１，Ｒ２が敷設される敷設面（クリーンルームＣＬ１の床面）寄りにまで延在されている。
なお、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｘ方向に配列されている。すなわち、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｙ方向において同一位置に立設されている。
このマスト２０は、角柱形状を有しており、各側面がＸ方向あるいはＹ方向と平行となるように立設されている。
【００２１】
上部フレーム３０は、マスト２０ａの上端部とマスト２０ｂの上端部とを接続するものであり、Ｘ方向に延在して配置されている。
この上部フレーム３０の略中央部には、ケージ４０と収納棚Ｔとの間にてカセットＸの受け渡しを行う際に、スタッカクレーンＣのＹ方向への転倒を防止するための転倒防止機構７０が設置されている。
【００２２】
図５及び図６は、転倒防止機構７０の正面図である。図５が、転倒防止機構７０の後述する当接部７２ａと当接部７２ｂとが近づいている状態を示す図であり、図６が、転倒防止機構７０の後述する当接部７２ａと当接部７２ｂとが離れている状態を示す図である。
これらの図に示すように、転倒防止機構７０は、トグル機構８０と、電動シリンダ（駆動部）７１と、当接部７２とを備えている。
【００２３】
トグル機構８０は、後述のクランプレバー８１ａ及び後述のクランプレバー８１ｂを連結するとともに電動シリンダ７１によって上下動される連結部８２（移動箇所）と、連結部８２の上下動によって先端部８１ａ１，８１ｂ１がＹ方向に移動される２つのクランプレバー８１（８１ａ，８１ｂ）とを備えている。
【００２４】
クランプレバー８１のうち、レールＲ１側（＋Ｙ方向側）に先端部８１ａ１が位置するクランプレバー８１ａは、図５に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が図１に示す死点Ｐよりも下降している場合において先端部８１ａ１がレールＲ２側（−Ｙ方向側）に位置され、図６に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも上昇している場合において先端部８１ａ１がレールＲ１側（＋Ｙ方向側）に位置される。
【００２５】
また、クランプレバー８１のうち、レールＲ２側（−Ｙ方向側）に先端部８１ｂ１が位置するクランプレバー８１ｂは、図５に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも下降している場合において先端部８１ｂ１がレールＲ１側（＋Ｙ方向側）に位置され、図６に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも上昇している場合において先端部８１ｂ１がレールＲ２側（−Ｙ方向側）に位置される。
【００２６】
トグル機構８０は、上述のように電動シリンダ７１によって連結部８２が移動され、連結部８２が死点を境にして下方（一方側）に位置している場合と、上方（他方側）に位置している場合とで異なる姿勢（第１の姿勢と第２の姿勢）となる機構であり、上記移動箇所が死点を通過する際にのみ電動シリンダ７１からの駆動力を必要とする機構である。つまり、トグル機構８０は、外部から力を加えられた場合において、当該力の作用方向が連結部８２を移動させる方向（Ｚ方向）でない場合には、外部から加えられた力を電動シリンダ７１に伝達することはない。
【００２７】
電動シリンダ７１は、上部フレーム３０内部に設置されており、トグル機構８０の連結部８２と接続されている。この電動シリンダ７１は、制御装置６０の制御の下、トグル機構８０の連結部８２を上下動させる。
【００２８】
当接部７２は、レールＲ３と当接可能とされるものであり、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１に設置される当接部７２ａと、クランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１に設置される当接部７２ｂとによって構成されている。これらの当接部７２ａ，７２ｂは、レールＲ３を挟み込むようにしてレールＲ３の側方に配置されている。
そして、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、これらの当接部７２ａ，７２ｂは、ゴム等の緩衝材によって形成されている。
【００２９】
このような転倒防止機構７０において、電動シリンダ７１の駆動によって連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより下降した場合には、図５に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が狭くなるように各クランプレバー８１が姿勢変形する（第１の姿勢）。この結果、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定される。
なお、第１の距離Ｌ１は、レールＲ３の幅よりも長く、かつ、移載装置１００に対するカセットＸの受け渡しの際においてスタッカクレーンＣが偏心した場合に、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接される長さである。
例えば、移載装置１００に対して＋Ｙ方向においてカセットＸの受け渡しを行う場合には、スタッカクレーンＣが＋Ｙ方向に偏心するため、図７に示すように、当接部７２ｂがレールＲ３と当接する。一方、移載装置１００に対して−Ｙ方向においてカセットＸの受け渡しを行う場合は、スタッカクレーンＣが−Ｙ方向に偏心するため、図８に示すように、当接部７２ａがレールＲ３と当接する。
このようにカセットＸの受け渡しの際に、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接されることによって、スタッカクレーンＣの転倒が防止される。
【００３０】
また、電動シリンダ７１の駆動によって連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより上昇した場合には、図６に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が広くなるように、各クランプレバー８１が姿勢変形する（第２の姿勢）。この結果、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定される。
この第２の距離Ｌ２は、上記第１の距離Ｌ１よりも広い距離であり、スタッカクレーンＣの組立て精度、レールＲ３の敷設精度を考慮して、スタッカクレーンＣの走行中に当接部７２ａ，７２ｂがレールＲと接触しない距離とされる。さらに第２の距離Ｌ２は、ガイドローラ１ｂとレールＲ２との間に存在する隙間によってスタッカクレーンが走行中にＹ軸方向にわずかにずれることにより、当接部７２と上部レールＲ３が接触しないように設定されている。
【００３１】
図３及び図４に戻り、ケージ４０は、Ｘ方向に延在する２つのメインフレーム４１を有している。メインフレーム４１同士は、補強部材４２によって接続されている。メインフレーム４１の両端部の各々に対してはサイドフレーム４３が接続されている。
サイドフレーム４３は、Ｚ方向に立設される略三角形形状を有しており、その底辺部にて２つのメインフレーム４１を接続している。また、サイドフレーム４３は、底辺部及び頂部からマスト２０方向に突出するガイド部４４を備えている。
ガイド部４４には、マスト２０の側面を摺動面とするガイドローラが複数設置されている。これらのサイドローラ４６及びガイドローラ４７にガイドされることによってサイドフレーム４３、さらにはケージ４０がマスト２０に沿って、上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。
また、サイドフレーム４３の頂部から突出するガイド部４４には、後述する駆動装置５０が備える昇降ワイヤ５１が接続される接続部４８が設置されている。
【００３２】
駆動装置５０は、昇降ワイヤ５１と、ドラム５２と、モータ５３と、減速器５４とを備えている。
昇降ワイヤ５１は、ケージ４０のサイドフレーム４３が備えるガイド部４４の接続部４８に一端が接続されるとともに、ドラム５２に他端が巻回されている。また、昇降ワイヤ５１としては、マスト２０ａ側に位置するサイドフレーム４３のガイド部４４に接続される昇降ワイヤ５１ａと、マスト２０ｂ側に位置するサイドフレーム４３のガイド部４４に接続される昇降ワイヤ５１ｂとが存在するが、いずれの昇降ワイヤ５１ａ，５１ｂも他端がドラム５２に巻回されている。
なお、マスト２０ａの頂部及びマスト２０ｂの頂部には、昇降ワイヤ５１を案内するためのシーブ５５が設置されている。マスト２０ａの頂部に設置されたシーブ５５ａは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ａをマスト２０ａ側のサイドフレーム４３に案内するとともに、昇降ワイヤ５１ｂをマスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂに案内するものである。マスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ｂをマスト２０ｂ側のサイドフレーム４３に案内するものである。
【００３３】
ドラム５２は、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ａ上に、Ｙ方向を向く回転軸を中心として回転可能に設置されている。
モータ５３は、減速器５４を介してドラム５２と接続されており、減速器５４を介してドラム５２を回転する。なお、モータ５３及び減速器５４は、ドラム５２の両端に各々設置されている。
【００３４】
制御装置６０は、スタッカクレーンＣ全体の動作を制御するものであり、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ｂ上に設置されている。
そして、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、制御装置６０は、車輪１の回転が停止されている場合に転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第１の距離Ｌ１となるように、車輪１が回転されている場合に転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第２の距離Ｌ２となるように電動シリンダ７１を制御する。
なお、制御装置６０は、ケーブル６１を介してスタッカクレーンＣの駆動装置５０や移載装置１００を制御し、さらに自動倉庫Ｓ全体の制御を行う外部の制御装置と電気的に接続されている。
【００３５】
このようなスタッカクレーンＣにおいては、モータ５３を制御してドラム５２の回転量を調整することによって昇降ワイヤ５１の巻回量を変化させ、これによって昇降ワイヤ５１に接続されたケージ４０のサイドフレーム４３の高さが調整される。すなわち、駆動装置５０の駆動によって、ケージ４０の高さが制御される。そして、スタッカクレーンＣの走行位置及びケージ４０の高さが調整されることによって、ケージ４０に搭載された移載装置１００によってカセットＸの受け渡しが行われる。
【００３６】
ここで、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいて制御装置６０は、車輪１の回転が停止されている場合に、転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第１の距離Ｌ１となるように電動シリンダ７１を制御する。具体的には、制御装置６０は、電動シリンダ７１を連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより下降するように駆動する。この結果、クランプレバー８１が、図５に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が狭くなるような姿勢となり、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定される。
【００３７】
このように当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定された状態にてカセットＸの受け渡しが行われると、図７あるいは図８に示すように、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接されることによってスタッカクレーンＣの転倒が防止される。
そして、当接部７２ａあるいは当接部７２ｂがレールＲ３に当接する場合には、当該当接する当接部７２ａ，７２ｂはＹ方向に反力を受け、トグル機構８０にも同様の反力が作用する。トグル機構８０を駆動するために作用させる駆動力の方向（すなわち、電動シリンダ７１の駆動力方向）は、Ｚ方向であり、すなわち、連結部８２の移動方向もＺ方向である。つまり、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力と連結部８２の移動方向とが直交する方向である。このため、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力が電動シリンダ７１に伝達されることはない。
【００３８】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいて制御装置６０は、車輪１が回転される場合に、転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第２の距離Ｌ２となるように電動シリンダ７１を制御する。具体的には、制御装置６０は、電動シリンダ７１を連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより上昇するように駆動する。この結果、クランプレバー８１が、図６に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が広くなるような姿勢となり、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定される。
【００３９】
このように当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定された状態では、スタッカクレーンＣの走行によって当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と接触することが防止される。
このため、従来のスタッカクレーンをクリーン度の高い空間に適用する場合に問題とされていた、ガイドローラと該ガイドローラに狭持されるレールとが摺動することによる粉塵の発生を防止することが可能となる。
【００４０】
このような本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、トグル機構８０によって、カセットＸの受け渡しの際に、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力が電動シリンダ７１に伝達されることはない。
よって、電動シリンダ７１は、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３から受ける反力に耐える必要がなく、トグル機構８０を姿勢変化させるための力（駆動力）のみを出力できれば良い。このため本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、従来のスタッカクレーンと比較して、極めて出力の小さい電動シリンダ７１を用いることが可能となる。
このように、本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、当接部７２ａ，７２ｂを移動するための電動シリンダ７１が必要とする駆動力を低減させることが可能となる。したがって、小型の電動シリンダを用いることができ、スタッカクレーンの小型化及び装置コストの削減を図ることが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が狭い場合である第１の距離Ｌ１であっても、レールＲ３の幅よりも長い。すなわち、距離が長い第２の距離Ｌ２から第１の距離Ｌ１に、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を変更する場合に、当接部７２ａ，７２ｂとレールＲ３とが当接されることがない。
仮に、第２の距離Ｌ２から第１の距離Ｌ１に変更する場合において、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３を把持する場合には、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接した状態からさらに連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐを越えるように駆動力を作用させる必要生じ、大きな駆動力が必要となる。
このため、本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を長い状態から短い状態に変更する場合に必要となる駆動力を減少させることができ、より駆動力の小さな電動シリンダを採用することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、当接部７２ａ，７２ｂが緩衝材によって形成されている。
このため、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接している間におけるスタッカクレーンＣの微小な動きによって、当接部７２ａ，７２ｂとレールＲ３とが摺動することを抑制し、より粉塵の発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４４】
図９及び図１０は、本実施形態のスタッカクレーンが備える転倒防止機構９０の正面図である。図９が、転倒防止機構９０の当接部７２ａと当接部７２ｂとが近づいている状態を示す図であり、図１０が、転倒防止機構７０の当接部７２ａと当接部７２ｂとが離れている状態を示す図である。
これらの図に示すように、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、上記実施形態における当接部７２ａとしてガイドローラ７２ａ１が設置され、当接部７２ｂとしてガイドローラ７２ｂ１が設置されている。
【００４５】
このような構成を有する本実施形態のスタッカクレーンによれば、上記第１実施形態のスタッカクレーンＣと同様の効果を奏することができるとともに、緊急時に当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接された状態であってもスタッカクレーンを走行させることが可能となる。
【００４６】
以上、図面を参照しながら本発明に係るスタッカクレーンの好適な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ないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態においては、駆動部として電動シリンダ７１を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動部としてエアシリンダやラックアンドピニオン等を用いることもできる。
このように本発明のスタッカクレーンによれば、出力の小さな駆動部を用いることができるため、駆動部の選択の自由度が高くなる。
【００４８】
例えば、上記実施形態においては、転倒防止機構７０（９０）を１つのみ備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の転倒防止機構７０（９０）を備える構成であっても良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、スタッカクレーンＣの搬送対象物である荷物がガラス基板を収納するカセットである構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図６】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図７】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの動作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの動作を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｔ……収納棚、Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）……レール、Ｃ……スタッカクレーン、Ｘ……カセット（荷物）、Ｐ……死点、Ｐ１……基準点、７２（７２ａ〜７２ｂ）……当接部、７２ａ１，７２ｂ１……ガイドローラ、４０……ケージ（昇降部）、７０，９０……転倒防止機構、８０……トグル機構、７１……電動シリンダ（駆動部）、Ｌ１……第１の距離、Ｌ２……第２の距離
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下に敷設されたレールに沿って走行可能なスタッカレーンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、上下方向並びに横方向に並列する複数の収納棚にて荷物を保管する自動倉庫では、スタッカクレーンを用いて荷物の搬送が行われている。このスタッカクレーンは、荷物の収納棚に沿って設けられたレール上を走行するとともに、昇降ワイヤを介して吊上げられたケージを駆動装置で昇降させることで任意の収納棚との間にて荷物の受け渡しを行うことができる。
【０００３】
このようなスタッカクレーンにおいては、荷物の受け渡しの際におけるスタッカクレーンの転倒を防止するために、スタッカクレーンの上方に敷設されたレール（上側のレール）を狭持するガイドローラを備えている。このようなガイドローラに支えされることによって、スタッカクレーンと収納棚との間にて円滑に荷物の受け渡しを行うことが可能となる。
【０００４】
ところで、近年においては、スタッカクレーンをクリーン度の高い空間にて用いることが提案されている。このようなクリーン度の高い空間においては、スタッカクレーンの動作による発塵を抑制する必要がある。このため、特許文献１には、ガイドローラをレールから離間するように移動可能とする駆動部を備え、スタッカクレーンの走行時にはガイドローラをレールから離間させ、スタッカクレーンの停止時にのみガイドローラをレールに当接させるスタッカクレーンが提案されている。
【特許文献１】特開平６−１４４５１５号公報
【特許文献２】特開平７−２２８３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ガイドローラは、スタッカクレーンの転倒を防止するためのものであるため、スタッカクレーンの荷物の受け渡しの際に大きな荷重を受ける。このような荷重がガイドローラに作用した場合に、万一ガイドローラがレールから離間する方向に移動してしまった場合には、スタッカクレーンの姿勢が不安定となってしまう。このため、特許文献１に示されるスタッカクレーンにおいては、荷物の受け渡しの際に作用する荷重に耐えられるような駆動力を有する駆動部を設置する必要があった。
したがって、大型（大出力）の駆動部を設置する必要が生じ、スタッカクレーンの大型化及び製造コストの増加を招くこととなる。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、上側に敷設されたレールに対して当接及び離間可能な当接部を備えるスタッカクレーンにおいて、当接部を移動するための駆動部が必要とする駆動力を低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明においては、多段配置された収納棚に沿って上下に設けられたレールに沿って走行するとともに、荷物を収容する昇降部を昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、上記レールのうち上側のレールを挟んで配置されると共に当該レールに対して当接可能な一対の当接部と、上記当接部間の距離を、少なくとも上記昇降部に対する荷物の受け渡し時において上記当接部の少なくともいずれか一方が上記上側のレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構と、上記当接部が上記レールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによって上記トグル機構を駆動する駆動部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
まず、トグル機構とは、駆動部によって所定方向に移動される移動箇所が特定の点（死点）を境にして一方側に位置している場合と、他方側に位置している場合とで異なる姿勢（第１の姿勢と第２の姿勢）となる機構であり、上記移動箇所が死点を通過する際にのみ駆動源からの駆動力を必要とする機構である。このような、トグル機構は、外部から力を加えられた場合において、当該力の作用方向が上記移動箇所を移動させる方向でない場合には、外部から加えられた力を駆動源に伝達することはない。
そして、本発明では、当接部がレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力が作用されることによって駆動するトグル機構によって、一対の当接部間の距離が第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能とされている。すなわち、トグル機構が駆動され、第１の姿勢の場合に当接部間の距離が第１の距離とされ、トグル機構が第２の姿勢の場合に当接部間の距離が第２の距離とされる。
【０００９】
また、本発明においては、上記第１の距離は、上記上側のレールの幅よりも長いという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記当接部は、緩衝材からなるという構成を採用する。
【００１１】
また、本発明においては、上記当接部は、ガイドローラであるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、当接部がレールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力が作用されることによって駆動するトグル機構によって、一対の当接部間の距離が第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能とされている。
ここで、当接部間の距離が第１の距離の場合には、荷物の受け渡しの際に当接部がレールと当接しスタッカクレーンの転倒が防止される。ここで、当接部はレールから反力を受けることとなり、トグル機構にも同様の反力が作用する。しかしながら、トグル機構を駆動するために作用させる駆動力の方向は、当接部がレールから受ける反力と異なる方向である。このため、当接部がレールから受ける反力が駆動部に伝達されることはない。
よって、駆動部は、当接部がレールから受ける反力に耐える必要がなく、トグル機構を姿勢変化させるための力のみを出力できれば良い。このため本発明のスタッカクレーンにおいては、従来のスタッカクレーンと比較して、極めて出力の小さいものを用いることが可能となる。
このように、本発明によれば、上側に敷設されたレールに対して当接及び離間可能な当接部を備えるスタッカクレーンにおいて、当接部を移動するための駆動部が必要とする駆動力を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るスタッカクレーンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態のスタッカクレーンＣを備える自動倉庫Ｓの平面図である。また、図２は、自動倉庫Ｓの側面図である。
これらの図に示すように、自動倉庫Ｓは、スタッカクレーンＣと、該スタッカクレーンＣの軌道であるレールＲを挟んで対向配置されるラックＴ１，Ｔ２とを備えており、ラックＴ１，Ｔ２にスタッカクレーンＣによって荷物を搬送して保管するものである。また、自動倉庫Ｓは、荷物を入庫するための入庫用コンベヤ（不図示）と荷物を出庫するための出庫用コンベヤ（不図示）とを備えており、スタッカクレーンＣによって、入庫用コンベヤ及び出庫用コンベヤとの間にて荷物の受け渡しを行うことが可能とされている。
なお、本実施形態において、荷物はガラス基板を複数収納したカセットＸであり、ラックＴ１，Ｔ２及びスタッカクレーンＣは、例えばクリーン度１０レベルのクリーンルームＣＬ１内に設置されている。
【００１５】
ラックＴ１，Ｔ２は、水平方向に及び上下方向に複数配列された収納棚Ｔによって構成されており、各収納棚ＴにカセットＸを保管可能とされている。すなわち、ラックＴ１，Ｔ２は、多段配置された収納棚Ｔによって構成されている。また、ラックＴ１，Ｔ２は、互いに対向する側がカセットＸの出入口として構成されている。
なお、以下の説明において、収納棚Ｔの水平方向の配列方向をＸ方向とし、Ｘ方向と直交する水平方向をＹ方向、Ｘ−Ｙ面と直交する垂直方向をＺ方向として説明する場合がある。
【００１６】
レールＲは、Ｘ方向に延在して、すなわちラックＴ１，Ｔ２に沿って敷設されており、クリーンルームＣＬ１の床に所定間隔で平行に敷設されるレールＲ１，Ｒ２と、クリーンルームＣＬ１の天井に敷設されるレールＲ３（上側のレール）とによって構成されている。すなわち、本実施形態のスタッカクレーンＣが備えられる自動倉庫Ｓにおいては、レールＲが上下設けられている。
【００１７】
スタッカクレーンＣは、レールＲ１，Ｒ２に下方から支持されるとともに、レールＲ１，Ｒ２上において回転可能とされる４つの車輪１を備えている。そして、スタッカクレーンＣ全体は、４つの車輪１によってレールＲ１，Ｒ２上を走行可能に支持されている。すなわち、スタッカクレーンＣにおいては、４つの車輪１に支持されることによって立っていることが可能とされており、また、４つの車輪１が同期して回転することによって車輪１の回転方向に走行可能とされている。
なお、各車輪１に対してモータ２が接続されており、モータ２の駆動によって車輪１が回転される。また、車輪１のうちレールＲ２上を回転する車輪１ａには、レールＲ２の両側面に当接されるガイドローラ１ｂが設置されており、該ガイドローラ１ｂによって車輪１ａがレールＲ２上をガイドされる。
また、スタッカクレーンＣは、昇降されるケージ４０（昇降部）を備えており、ケージ４０上に設置された移載装置１００（例えば、フォーク装置）によって、ケージ４０と収納棚Ｔとの間、ケージ４０と入庫用コンベヤとの間及びケージ４０と出庫用コンベヤとの間にてカセットＸの受け渡しを行う。
【００１８】
続いて、図３〜図８を参照して、スタッカクレーンＣの詳細について説明する。
図３は、スタッカクレーンＣの斜視図である。また、図４はスタッカクレーンＣの正面図である。なお、図３及び図４においては、図面の視認性を向上させるために、スタッカクレーンＣが備える車輪１、モータ２、ガイドローラ１ｂ及び移載装置１００の図示を省略している。
これらの図に示すように、スタッカクレーンＣは、下部フレーム１０（マスト支持フレーム）と、マスト２０と、上部フレーム３０と、ケージ４０と、駆動装置５０と、制御装置６０とを備えている。
【００１９】
下部フレーム１０は、上記車輪１が回転自在に設置される車輪取り付け部１１を有する土台とされるものであり、Ｘ方向に延在するとともに平行に配置される２つのメインフレーム１２と、２つのメインフレームの端部同士を接続する２つのサイドフレーム１３とを備えている。
【００２０】
マスト２０は、下部フレーム１０に対して立設されるものであり、下部フレーム１０の一方のサイドフレーム１３ａに立設されるマスト２０ａと、下部フレームの他方のサイドフレーム１３ｂに立設されるマスト２０ｂとによって構成されている。
また、マスト２０は、下部フレーム１０の下側にまで突出して延在されている。すなわち、マスト２０は、下部フレーム１０より、レールＲ１，Ｒ２が敷設される敷設面（クリーンルームＣＬ１の床面）寄りにまで延在されている。
なお、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｘ方向に配列されている。すなわち、マスト２０ａとマスト２０ｂとは、Ｙ方向において同一位置に立設されている。
このマスト２０は、角柱形状を有しており、各側面がＸ方向あるいはＹ方向と平行となるように立設されている。
【００２１】
上部フレーム３０は、マスト２０ａの上端部とマスト２０ｂの上端部とを接続するものであり、Ｘ方向に延在して配置されている。
この上部フレーム３０の略中央部には、ケージ４０と収納棚Ｔとの間にてカセットＸの受け渡しを行う際に、スタッカクレーンＣのＹ方向への転倒を防止するための転倒防止機構７０が設置されている。
【００２２】
図５及び図６は、転倒防止機構７０の正面図である。図５が、転倒防止機構７０の後述する当接部７２ａと当接部７２ｂとが近づいている状態を示す図であり、図６が、転倒防止機構７０の後述する当接部７２ａと当接部７２ｂとが離れている状態を示す図である。
これらの図に示すように、転倒防止機構７０は、トグル機構８０と、電動シリンダ（駆動部）７１と、当接部７２とを備えている。
【００２３】
トグル機構８０は、後述のクランプレバー８１ａ及び後述のクランプレバー８１ｂを連結するとともに電動シリンダ７１によって上下動される連結部８２（移動箇所）と、連結部８２の上下動によって先端部８１ａ１，８１ｂ１がＹ方向に移動される２つのクランプレバー８１（８１ａ，８１ｂ）とを備えている。
【００２４】
クランプレバー８１のうち、レールＲ１側（＋Ｙ方向側）に先端部８１ａ１が位置するクランプレバー８１ａは、図５に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が図１に示す死点Ｐよりも下降している場合において先端部８１ａ１がレールＲ２側（−Ｙ方向側）に位置され、図６に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも上昇している場合において先端部８１ａ１がレールＲ１側（＋Ｙ方向側）に位置される。
【００２５】
また、クランプレバー８１のうち、レールＲ２側（−Ｙ方向側）に先端部８１ｂ１が位置するクランプレバー８１ｂは、図５に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも下降している場合において先端部８１ｂ１がレールＲ１側（＋Ｙ方向側）に位置され、図６に示すように、連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐよりも上昇している場合において先端部８１ｂ１がレールＲ２側（−Ｙ方向側）に位置される。
【００２６】
トグル機構８０は、上述のように電動シリンダ７１によって連結部８２が移動され、連結部８２が死点を境にして下方（一方側）に位置している場合と、上方（他方側）に位置している場合とで異なる姿勢（第１の姿勢と第２の姿勢）となる機構であり、上記移動箇所が死点を通過する際にのみ電動シリンダ７１からの駆動力を必要とする機構である。つまり、トグル機構８０は、外部から力を加えられた場合において、当該力の作用方向が連結部８２を移動させる方向（Ｚ方向）でない場合には、外部から加えられた力を電動シリンダ７１に伝達することはない。
【００２７】
電動シリンダ７１は、上部フレーム３０内部に設置されており、トグル機構８０の連結部８２と接続されている。この電動シリンダ７１は、制御装置６０の制御の下、トグル機構８０の連結部８２を上下動させる。
【００２８】
当接部７２は、レールＲ３と当接可能とされるものであり、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１に設置される当接部７２ａと、クランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１に設置される当接部７２ｂとによって構成されている。これらの当接部７２ａ，７２ｂは、レールＲ３を挟み込むようにしてレールＲ３の側方に配置されている。
そして、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、これらの当接部７２ａ，７２ｂは、ゴム等の緩衝材によって形成されている。
【００２９】
このような転倒防止機構７０において、電動シリンダ７１の駆動によって連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより下降した場合には、図５に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が狭くなるように各クランプレバー８１が姿勢変形する（第１の姿勢）。この結果、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定される。
なお、第１の距離Ｌ１は、レールＲ３の幅よりも長く、かつ、移載装置１００に対するカセットＸの受け渡しの際においてスタッカクレーンＣが偏心した場合に、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接される長さである。
例えば、移載装置１００に対して＋Ｙ方向においてカセットＸの受け渡しを行う場合には、スタッカクレーンＣが＋Ｙ方向に偏心するため、図７に示すように、当接部７２ｂがレールＲ３と当接する。一方、移載装置１００に対して−Ｙ方向においてカセットＸの受け渡しを行う場合は、スタッカクレーンＣが−Ｙ方向に偏心するため、図８に示すように、当接部７２ａがレールＲ３と当接する。
このようにカセットＸの受け渡しの際に、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接されることによって、スタッカクレーンＣの転倒が防止される。
【００３０】
また、電動シリンダ７１の駆動によって連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより上昇した場合には、図６に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が広くなるように、各クランプレバー８１が姿勢変形する（第２の姿勢）。この結果、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定される。
この第２の距離Ｌ２は、上記第１の距離Ｌ１よりも広い距離であり、スタッカクレーンＣの組立て精度、レールＲ３の敷設精度を考慮して、スタッカクレーンＣの走行中に当接部７２ａ，７２ｂがレールＲと接触しない距離とされる。さらに第２の距離Ｌ２は、ガイドローラ１ｂとレールＲ２との間に存在する隙間によってスタッカクレーンが走行中にＹ軸方向にわずかにずれることにより、当接部７２と上部レールＲ３が接触しないように設定されている。
【００３１】
図３及び図４に戻り、ケージ４０は、Ｘ方向に延在する２つのメインフレーム４１を有している。メインフレーム４１同士は、補強部材４２によって接続されている。メインフレーム４１の両端部の各々に対してはサイドフレーム４３が接続されている。
サイドフレーム４３は、Ｚ方向に立設される略三角形形状を有しており、その底辺部にて２つのメインフレーム４１を接続している。また、サイドフレーム４３は、底辺部及び頂部からマスト２０方向に突出するガイド部４４を備えている。
ガイド部４４には、マスト２０の側面を摺動面とするガイドローラが複数設置されている。これらのサイドローラ４６及びガイドローラ４７にガイドされることによってサイドフレーム４３、さらにはケージ４０がマスト２０に沿って、上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。
また、サイドフレーム４３の頂部から突出するガイド部４４には、後述する駆動装置５０が備える昇降ワイヤ５１が接続される接続部４８が設置されている。
【００３２】
駆動装置５０は、昇降ワイヤ５１と、ドラム５２と、モータ５３と、減速器５４とを備えている。
昇降ワイヤ５１は、ケージ４０のサイドフレーム４３が備えるガイド部４４の接続部４８に一端が接続されるとともに、ドラム５２に他端が巻回されている。また、昇降ワイヤ５１としては、マスト２０ａ側に位置するサイドフレーム４３のガイド部４４に接続される昇降ワイヤ５１ａと、マスト２０ｂ側に位置するサイドフレーム４３のガイド部４４に接続される昇降ワイヤ５１ｂとが存在するが、いずれの昇降ワイヤ５１ａ，５１ｂも他端がドラム５２に巻回されている。
なお、マスト２０ａの頂部及びマスト２０ｂの頂部には、昇降ワイヤ５１を案内するためのシーブ５５が設置されている。マスト２０ａの頂部に設置されたシーブ５５ａは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ａをマスト２０ａ側のサイドフレーム４３に案内するとともに、昇降ワイヤ５１ｂをマスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂに案内するものである。マスト２０ｂの頂部に設置されたシーブ５５ｂは、Ｘ−Ｚ平面内にて回転自在とされており、昇降ワイヤ５１ｂをマスト２０ｂ側のサイドフレーム４３に案内するものである。
【００３３】
ドラム５２は、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ａ上に、Ｙ方向を向く回転軸を中心として回転可能に設置されている。
モータ５３は、減速器５４を介してドラム５２と接続されており、減速器５４を介してドラム５２を回転する。なお、モータ５３及び減速器５４は、ドラム５２の両端に各々設置されている。
【００３４】
制御装置６０は、スタッカクレーンＣ全体の動作を制御するものであり、下部フレーム１０のサイドフレーム１３ｂ上に設置されている。
そして、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、制御装置６０は、車輪１の回転が停止されている場合に転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第１の距離Ｌ１となるように、車輪１が回転されている場合に転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第２の距離Ｌ２となるように電動シリンダ７１を制御する。
なお、制御装置６０は、ケーブル６１を介してスタッカクレーンＣの駆動装置５０や移載装置１００を制御し、さらに自動倉庫Ｓ全体の制御を行う外部の制御装置と電気的に接続されている。
【００３５】
このようなスタッカクレーンＣにおいては、モータ５３を制御してドラム５２の回転量を調整することによって昇降ワイヤ５１の巻回量を変化させ、これによって昇降ワイヤ５１に接続されたケージ４０のサイドフレーム４３の高さが調整される。すなわち、駆動装置５０の駆動によって、ケージ４０の高さが制御される。そして、スタッカクレーンＣの走行位置及びケージ４０の高さが調整されることによって、ケージ４０に搭載された移載装置１００によってカセットＸの受け渡しが行われる。
【００３６】
ここで、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいて制御装置６０は、車輪１の回転が停止されている場合に、転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第１の距離Ｌ１となるように電動シリンダ７１を制御する。具体的には、制御装置６０は、電動シリンダ７１を連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより下降するように駆動する。この結果、クランプレバー８１が、図５に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が狭くなるような姿勢となり、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定される。
【００３７】
このように当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第１の距離Ｌ１に設定された状態にてカセットＸの受け渡しが行われると、図７あるいは図８に示すように、いずれかの当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接されることによってスタッカクレーンＣの転倒が防止される。
そして、当接部７２ａあるいは当接部７２ｂがレールＲ３に当接する場合には、当該当接する当接部７２ａ，７２ｂはＹ方向に反力を受け、トグル機構８０にも同様の反力が作用する。トグル機構８０を駆動するために作用させる駆動力の方向（すなわち、電動シリンダ７１の駆動力方向）は、Ｚ方向であり、すなわち、連結部８２の移動方向もＺ方向である。つまり、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力と連結部８２の移動方向とが直交する方向である。このため、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力が電動シリンダ７１に伝達されることはない。
【００３８】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいて制御装置６０は、車輪１が回転される場合に、転倒防止機構７０の当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が第２の距離Ｌ２となるように電動シリンダ７１を制御する。具体的には、制御装置６０は、電動シリンダ７１を連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐより上昇するように駆動する。この結果、クランプレバー８１が、図６に示すように、クランプレバー８１ａの先端部８１ａ１とクランプレバー８１ｂの先端部８１ｂ１との間隔が広くなるような姿勢となり、当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定される。
【００３９】
このように当接部７２ａと当接部７２ｂとの間の距離が、第２の距離Ｌ２に設定された状態では、スタッカクレーンＣの走行によって当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と接触することが防止される。
このため、従来のスタッカクレーンをクリーン度の高い空間に適用する場合に問題とされていた、ガイドローラと該ガイドローラに狭持されるレールとが摺動することによる粉塵の発生を防止することが可能となる。
【００４０】
このような本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、トグル機構８０によって、カセットＸの受け渡しの際に、当接部７２ａ，７２ｂが受ける反力が電動シリンダ７１に伝達されることはない。
よって、電動シリンダ７１は、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３から受ける反力に耐える必要がなく、トグル機構８０を姿勢変化させるための力（駆動力）のみを出力できれば良い。このため本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、従来のスタッカクレーンと比較して、極めて出力の小さい電動シリンダ７１を用いることが可能となる。
このように、本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、当接部７２ａ，７２ｂを移動するための電動シリンダ７１が必要とする駆動力を低減させることが可能となる。したがって、小型の電動シリンダを用いることができ、スタッカクレーンの小型化及び装置コストの削減を図ることが可能となる。
【００４１】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離が狭い場合である第１の距離Ｌ１であっても、レールＲ３の幅よりも長い。すなわち、距離が長い第２の距離Ｌ２から第１の距離Ｌ１に、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を変更する場合に、当接部７２ａ，７２ｂとレールＲ３とが当接されることがない。
仮に、第２の距離Ｌ２から第１の距離Ｌ１に変更する場合において、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３を把持する場合には、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接した状態からさらに連結部８２の基準位置Ｐ１が死点Ｐを越えるように駆動力を作用させる必要生じ、大きな駆動力が必要となる。
このため、本実施形態のスタッカクレーンＣによれば、当接部７２ａ，７２ｂ間の距離を長い状態から短い状態に変更する場合に必要となる駆動力を減少させることができ、より駆動力の小さな電動シリンダを採用することが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、当接部７２ａ，７２ｂが緩衝材によって形成されている。
このため、当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３と当接している間におけるスタッカクレーンＣの微小な動きによって、当接部７２ａ，７２ｂとレールＲ３とが摺動することを抑制し、より粉塵の発生を抑制することが可能となる。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、本第２実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４４】
図９及び図１０は、本実施形態のスタッカクレーンが備える転倒防止機構９０の正面図である。図９が、転倒防止機構９０の当接部７２ａと当接部７２ｂとが近づいている状態を示す図であり、図１０が、転倒防止機構７０の当接部７２ａと当接部７２ｂとが離れている状態を示す図である。
これらの図に示すように、本実施形態のスタッカクレーンＣにおいては、上記実施形態における当接部７２ａとしてガイドローラ７２ａ１が設置され、当接部７２ｂとしてガイドローラ７２ｂ１が設置されている。
【００４５】
このような構成を有する本実施形態のスタッカクレーンによれば、上記第１実施形態のスタッカクレーンＣと同様の効果を奏することができるとともに、緊急時に当接部７２ａ，７２ｂがレールＲ３に当接された状態であってもスタッカクレーンを走行させることが可能となる。
【００４６】
以上、図面を参照しながら本発明に係るスタッカクレーンの好適な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ないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態においては、駆動部として電動シリンダ７１を備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、駆動部としてエアシリンダやラックアンドピニオン等を用いることもできる。
このように本発明のスタッカクレーンによれば、出力の小さな駆動部を用いることができるため、駆動部の選択の自由度が高くなる。
【００４８】
例えば、上記実施形態においては、転倒防止機構７０（９０）を１つのみ備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、複数の転倒防止機構７０（９０）を備える構成であっても良い。
【００４９】
また、上記実施形態においては、スタッカクレーンＣの搬送対象物である荷物がガラス基板を収納するカセットである構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンを備える自動倉庫の側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの正面図である。
【図５】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図６】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図７】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの動作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態であるスタッカクレーンの動作を説明するための説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【図１０】本発明の第２実施形態であるスタッカクレーンの転倒防止機構の正面図である。
【符号の説明】
【００５１】
Ｔ……収納棚、Ｒ（Ｒ１〜Ｒ３）……レール、Ｃ……スタッカクレーン、Ｘ……カセット（荷物）、Ｐ……死点、Ｐ１……基準点、７２（７２ａ〜７２ｂ）……当接部、７２ａ１，７２ｂ１……ガイドローラ、４０……ケージ（昇降部）、７０，９０……転倒防止機構、８０……トグル機構、７１……電動シリンダ（駆動部）、Ｌ１……第１の距離、Ｌ２……第２の距離
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多段配置された収納棚に沿って上下に設けられたレールに沿って走行するとともに、荷物を収容する昇降部を昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、
前記レールのうち上側のレールを挟んで配置されると共に当該レールに対して当接可能な一対の当接部と、
前記当接部間の距離を、少なくとも前記昇降部に対する荷物の受け渡し時において前記当接部の少なくともいずれか一方が前記上側のレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構と、
前記当接部が前記レールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによって前記トグル機構を駆動する駆動部と
を備えることを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
前記第１の距離は、前記上側のレールの幅よりも長いことを特徴とする請求項１記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記当接部は、緩衝材からなることを特徴とする請求項１または２記載のスタッカクレーン。
【請求項４】
前記当接部は、ガイドローラであることを特徴とする請求項３記載のスタッカクレーン。
【請求項１】
多段配置された収納棚に沿って上下に設けられたレールに沿って走行するとともに、荷物を収容する昇降部を昇降させることで各収納棚との間で荷物を搬送するスタッカクレーンであって、
前記レールのうち上側のレールを挟んで配置されると共に当該レールに対して当接可能な一対の当接部と、
前記当接部間の距離を、少なくとも前記昇降部に対する荷物の受け渡し時において前記当接部の少なくともいずれか一方が前記上側のレールに当接する第１の距離と該第１の距離よりも長い第２の距離とに設定可能なトグル機構と、
前記当接部が前記レールから受ける反力の方向と異なる方向から駆動力を作用させることによって前記トグル機構を駆動する駆動部と
を備えることを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
前記第１の距離は、前記上側のレールの幅よりも長いことを特徴とする請求項１記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記当接部は、緩衝材からなることを特徴とする請求項１または２記載のスタッカクレーン。
【請求項４】
前記当接部は、ガイドローラであることを特徴とする請求項３記載のスタッカクレーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１４０５（Ｐ２００９−１４０５Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６５９９９（Ｐ２００７−１６５９９９）
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２５日（２００７．６．２５）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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