JP2002326712A - 三次元の搬送軌道を走行可能なトレー式搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲線状に傾斜している垂直曲がりがある搬送
軌道においても、搬送キャリッジの姿勢に拘らず、レー
ルに追従できる搬送装置を提供すること。 【解決手段】 トレー式搬送装置１０は、搬送物品用ト
レー１１を装着した搬送キャリッジ１２と、搬送キャリ
ッジ１２に連結されたローラユニット１３と、円形断面
パイプレール１４，１４で構成されている。搬送キャリ
ッジ１２は、リニア駆動機構によって駆動力を受ける。
搬送キャリッジ１２はローラユニット１３，１３により
両持ち支持される。搬送キャリッジ１２は、前方部にお
いて、ｘｙｚ軸のいずれの軸回りにも回転できるように
ローラユニット１３に取り付けられている。搬送キャリ
ッジ１２は、後方部において、ｙｚ軸のいずれの軸回り
にも回転できるようにローラユニット１３に取り付けら
れている。したがって、搬送キャリッジ１２は、水平曲
がり及び垂直曲がりの搬送軌道へも追従性が向上し、安
定して走行することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、搬送物品用トレー
を装着した搬送キャリッジと、搬送軌道に並列敷設され
た一対のレールを挟むローラユニットとを備え、前記搬
送キャリッジに前記ローラユニットが取り付けられ、前
記ローラユニットがレールに沿って走行するトレー式搬
送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記のような搬送装置として、例
えば、図６に示すようなリニア搬送装置がある。このリ
ニア搬送装置は、搬送物品を載置する搬送物品用トレー
Ａ１が仕分け先に応じて搬送方向の側方に傾動可能とな
るように搬送キャリッジＡ２に取り付けられている。そ
して、この搬送キャリッジＡ２の前方部および後方部に
は、搬送軌道に沿って設置した走行レールＢ１のレール
上を転動走行する４個の走行ローラＡ３，Ａ３，Ａ３，
Ａ３とガイドレールＢ２の側壁面を転動走行する２個の
横揺れ防止用サイドローラＡ４，Ａ４がそれぞれ取り付
けられている。また、連結し合う前後の搬送キャリッジ
Ａ２，Ａ２の間には、連結中心を基点に自在回転可能な
球面ジョイントを両端に配した連結ジョイント杆Ａ５が
設けられており、この連結ジョイント杆Ａ５を介して前
後の搬送キャリッジＡ２，Ａ２は連結される、いわゆ
る、いわゆる、連結機構を有している。

【０００３】さらに、搬送キャリッジＡ２の下部には、
前記搬送軌道に沿って配置したリニアモーターの一次コ
イルＡ６から搬送方向の走行駆動力を受けるリアクショ
ンプレートＡ７が水平方向に横設されているとともに、
上部には、搬送方向の側方へ傾動可能に支持された搬送
物品用トレー支持体Ａ８と該搬送物品用トレー支持体Ａ
８を側方に傾動させるインデックスプレートＡ９とが取
り付けられている。なお、搬送物品を載置する搬送物品
用トレーＡ１は、前記搬送物品用トレー支持体Ａ８に取
り付けられている。

【０００４】そして、このようなリニア搬送装置は、前
記インデックスプレートＡ９が搬送軌道における所望の
仕分け位置において固設された公知の傾動作動部材Ｋの
作動制御によって搬送物品用トレー支持体Ａ８を傾動さ
せて、搬送物品用トレーＡ１上の搬送物品を所望の仕分
け位置に付設されている側方シュートへ放下して搬送物
品の仕分けを行うものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
搬送装置では、搬送物品を載置する搬送物品用トレーＡ
１が仕分け先に応じて搬送方向の側方に傾動した状態で
レール上を走行する場合でもトレー式搬送装置がレール
上を安定して走行できるようにレールとローラとの隙間
を狭く（小さく）している。また、搬送軌道に沿って設
置した走行レールＢ１のレール上を転動走行する４個の
走行ローラＡ３，Ａ３，Ａ３，Ａ３と、ガイドレールＢ
２の側壁面を転動走行する２個の横揺れ防止用サードロ
ーラＡ４，Ａ４は、搬送キャリッジＡ２に対して相対的
に固定された位置に取り付けられ、その位置で各ローラ
は車軸の回りを回転する。さらに、搬送キャリッジＡ２
はの前方部及び後方部の間には、距離Ｌが存在する。搬
送物品の搬送軌道に、曲線状に傾斜している垂直曲がり
の搬送軌道があると、１つの搬送キャリッジが曲線状に
傾斜している垂直曲がりの搬送軌道に進入したとき、１
つの搬送キャリッジの前方部の２個の走行ローラＡ３，
Ａ３と走行レールＢ１との走行面（接触面）及び１個の
横揺れ防止用サイドローラＡ４とガイドレールＢ２との
走行面（接触面）と後方部のそれぞれの走行面（接触
面）は、走行方向水平軸回りでねじれた位置関係にあ
り、レールとローラの隙間が狭い（小さい）状態では、
ローラが、レールに強く押し付けられる。このため、ロ
ーラにいわゆる「こじり」が生じる。

【０００６】「こじり」を防止する１つの解決策とし
て、レールとローラとの隙間を大きくする方法がある。
こうすることで、「こじり」は防止することができる。
しかしその一方で、その隙間が大きくなればなるほど、
レールとローラとの間の衝突が大きくなり、騒音が大き
くなる問題や、振動により搬送物品が落下する問題があ
った。また、レールにローラが衝突するので、ローラの
摩耗が早期に進行する問題もあった。

【０００７】本発明の目的は、前述したような従来技術
の問題を解決し、曲線状に傾斜している垂直曲がりがあ
る搬送軌道においても、搬送キャリッジの姿勢に拘ら
ず、ローラユニットが小さな隙間でもレールに追従する
ことができる搬送装置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、搬送物品用ト
レーを装着した搬送キャリッジと、搬送軌道に並列敷設
された一対のレールを挟むローラユニットとを備え、前
記搬送キャリッジに前記ローラユニットが取り付けら
れ、前記ローラユニットがレールを敷設した搬送軌道に
沿って走行する搬送装置において、前記搬送キャリッジ
の前方部及び後方部が、搬送軌道に沿って離間する２つ
のローラユニット間に跨がって取り付けられ、前記搬送
キャリッジの前方部及び後方部の両方が、前記ローラユ
ニットに対して幅方向水平軸回りで回り対偶をなすこと
を特徴とする。

【０００９】また、前記発明において、搬送キャリッジ
の前方部及び後方部の両方が、垂直軸回りで回り対偶を
なすことが好ましい。

【００１０】さらに、前記発明において、搬送キャリッ
ジの前方部及び後方部の一方が、前記ローラユニットに
対して走行方向水平軸回りで回り対偶をなすことが好ま
しい。

【００１１】本発明において、搬送キャリッジとローラ
ユニットは、機構学上独立した機素（リンク）として構
成されている。搬送キャリッジ及びローラユニットは、
レールの搬送軌道に沿って走行する。

【００１２】搬送キャリッジは、後方部において１つの
ローラユニットに取り付けられている。搬送キャリッジ
は、前方部において１つ前方にある（先行する）搬送キ
ャリッジの後方部に取り付けられたローラユニットに連
結されている。こうすることにより、搬送キャリッジは
ローラユニットにより両持ち支持される。搬送物品用ト
レーに載置された物品の荷重は、支持点の間、すなわ
ち、前後のローラユニットの間に作用する。そのため、
搬送キャリッジの走行方向水平軸上で前記支持点の間に
位置するトレー上のどの位置であっても、換言すれば、
前後に偏って物品が載置されても、前記支持点の間の物
品の荷重が存在するので、支持点を中心に回転する、換
言すれば、この回転力によりローラユニットがレールか
ら浮き上がり脱線するといった不安定状態は発生せず、
トレー搬送装置は、安定して走行する。

【００１３】本発明において、搬送キャリッジとローラ
ユニットは、所定の対偶で連結されている。この種の搬
送装置では、搬送キャリッジ及びローラユニットを循環
させる必要があることから、搬送軌道に水平曲がりがあ
る。このため、搬送キャリッジは、前方部及び後方部に
連結されたローラユニットと、垂直軸回りで回り対偶を
なす。さらに、本発明では、垂直曲がりの搬送軌道にも
対応するように、搬送キャリッジは、前方部及び後方部
の両方で、ローラユニットに対して幅方向水平軸回りで
回り対偶をなす。こうすることにより、搬送キャリッジ
及びローラユニットが、搬送軌道の上り勾配や下り勾配
にさしかかったときでも、幅方向水平軸回りで回り対偶
なす搬送キャリッジ及びローラユニットは互いに垂直方
向に屈曲することができる。

【００１４】搬送キャリッジは、前方部及び後方部の少
なくとも一方で、ローラユニットに対して幅方向水平軸
回りで回り対偶をなしてもよいが、搬送キャリッジの前
方部及び後方部の両方が、幅方向水平軸回りで回り対偶
をなすことが好ましい。こうすることにより、１つのロ
ーラユニットは、先行するローラユニットや後続するロ
ーラユニットの位置や姿勢、さらに、そのローラユニッ
トに連結された前後の搬送キャリッジの姿勢に拘らず、
搬送軌道に追従して走行する。搬送キャリッジは、前方
部及び後方部に連結されたローラユニットが水平曲がり
や垂直曲がりのどのような搬送軌道にあっても、また、
前方部及び後方部に連結されたローラユニットが直線状
の搬送軌道から水平曲がりや垂直曲がりの搬送軌道にさ
しかかっても、ローラユニットに対して水平方向及び垂
直方向に屈曲できる。したがって、搬送キャリッジは、
ローラユニットの位置や姿勢に拘束されず、独立して適
正な姿勢をとることができる。逆に、ローラユニット
は、搬送キャリッジの姿勢に拘束されず、独立して搬送
軌道を基準に適正な姿勢をとることができる。このた
め、ローラユニットとレールとの隙間をゼロ又は小さく
しても、いわゆる「こじり」が生じることがなくなる。

【００１５】しかし、トレー式搬送装置は、搬送物品用
トレーに物品を載置して搬送するものであるから、搬送
途中で物品の落下があってはならない。そのため、搬送
方向、すなわち、長手方向水平軸回りで、搬送キャリッ
ジはローラユニットに対して回転を拘束されていなけれ
ばならない。搬送キャリッジは、前方部及び後方部の両
方において、長手方向水平軸回りで回転を拘束されてい
てもよいが、搬送キャリッジの前方部及び後方部の一方
が、前記ローラユニットに対して走行方向水平軸回りで
回転の拘束を解くように構成してもよい。このようにし
てローラユニットの自由度及び搬送軌道追従性を高める
ことにより、搬送キャリッジを安定して走行させること
ができ、ローラユニットとレールとの隙間を一層小さく
でき、「こじり」が生じることなくが殆どなくなる。

【００１６】そして、ローラユニットのレールへの追従
性を高め、ローラユニットとレールとの隙間を小さくす
ることにより、搬送キャリッジが駆動力を受けるリニア
駆動機構を採用した場合、リニアモータの一次コイルと
リアクションプレートとの間の隙間も小さくなり、省電
力で搬送キャリッジ及びローラユニットを走行させるこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明の
トレー式搬送装置の一実施形態を説明する。図１乃至図
５は、本発明の一実施形態である三次元の搬送軌道を走
行可能なトレー式搬送装置１０を示したものであって、
図１はトレー式搬送装置の斜視図、図２は連結部分の拡
大斜視図、図３は連結部分の断面図、図４は曲線状下り
勾配から直線状態にさしかかった搬送軌道の斜視図、図
５は曲線状下り勾配の搬送軌道の斜視図を示した図であ
る。

【００１８】図１乃至図５に示すように、本実施形態の
トレー式搬送装置１０は、搬送物品用トレー１１を装着
した搬送キャリッジ１２と、この搬送キャリッジ１２に
連結されたローラユニット１３と、搬送軌道に並列敷設
された一対の円形断面パイプレール１４，１４で構成さ
れている。ローラユニット１３は、レール１４，１４を
敷設してなる搬送軌道に沿って走行する。

【００１９】また、本実施形態では、図３に示すよう
に、搬送キャリッジ１２の下端部には、一対の円形断面
パイプレール１４の下方域に配置したリニアモーターの
一次コイルＳから搬送方向の走行駆動力を受けるリアク
ションプレートＲが水平方向に横設されている。これら
のリニアモーターの一次コイルＳとリアクションプレー
トＲとで構成されるリニア駆動機構によって、搬送キャ
リッジ１２が駆動力を受ける。

【００２０】本実施形態における搬送物品用トレー１１
は、搬送キャリッジ１２に対して公知の固着手段によっ
て装着自在に設けられており、搬送軌道のそれぞれの仕
分け位置に沿って多数付設された公知の傾動作動手段
（図示を省略）と前記搬送キャリッジ１２に搭載した従
動手段（図示を省略）との連動によって、搬送方向の側
方に傾動可能になっている。

【００２１】図２及び図３に示すように、ローラユニッ
ト１３は、支持フレーム１５と、その支持フレーム１５
に回転自在に取り付けられた複数のローラ１６，１７，
１８を備えている。なお、図２では、上部の支持フレー
ム１５を除いている。上部ローラ１６は、円形断面パイ
プレール１４の上面に対向して、その上方周面を転接走
行する前後一対のローラである。下部ローラ１７は、円
形断面パイプレール１４の下面に対向して、上部ローラ
１６，１６の間において、レールの下方周面を転接走行
するローラである。サイドローラは、円形断面パイプレ
ールの内側側面に対向して、その側方周面を転接走行す
る前後一対のローラである。なお、上部ローラ１６は、
片側の円形断面パイプレール１４に関して、ローラユニ
ット１３毎に１つでもよく、サイドローラ１８はレール
の外側側面に対向していてもよい。

【００２２】搬送キャリッジ１２及びローラユニット１
３は、機構学上独立した機素であり、それぞれ同数だけ
搬送軌道に投入されている。図１に戻り、１つの搬送キ
ャリッジ１２は、その前後においてローラユニット１
３，１３に跨がって取り付けられている。したがって、
１つの搬送キャリッジ１２の前方部は、先行する搬送キ
ャリッジ１２の後方のローラユニット１３に取り付けら
れており、１つの搬送キャリッジ１２の後方のローラユ
ニット１３は、後続する搬送キャリッジ１２の前方部に
取り付けられている。こうすることにより、搬送キャリ
ッジ１２はローラユニット１３，１３により両持ち支持
される。搬送物品用トレー１１に載置された物品の荷重
は、搬送キャリッジ１２の前方及び後方に取り付けられ
たローラユニット１３，１３に作用する。また、搬送物
品用トレー１１の前後に物品が載置されても、両持ち支
持された支持点の間に物品の荷重が存在するので、支持
点の中心に発生する回転力によりローラユニット１３が
円形断面パイプレール１４から浮き上がり脱線するとい
った不安定状態は発生せず、トレー式搬送装置１０は安
定して走行することができる。

【００２３】搬送キャリッジ１２とローラユニット１３
は、所定の対偶で連結されている。本実施形態では、搬
送キャリッジ１２は、前方部において、ｘｙｚ軸のいず
れの軸回りにも回転できるようにローラユニット１３に
取り付けられている。搬送キャリッジ１２は、後方部に
おいて、ｙｚ軸のいずれの軸回りにも回転できるように
ローラユニット１３に取り付けられている。搬送キャリ
ッジ１２は、後方部において、ｘ軸回りの回転が拘束さ
れているので、その結果、搬送キャリッジ１２は、搬送
軌道の幅方向に傾動することはない。具体的に説明する
と、まず、ローラユニット１３は、支持フレーム１５の
中央上面から突出する垂直軸２０を備えている。この垂
直軸２０の所定の高さ位置に球面ジョイント２１を介し
て後続する搬送キャリッジ１２が取り付けられている。
この球面ジョイント２１により、ローラユニット１３に
対して後続する搬送キャリッジ１２はｘｙｚ軸回りに回
転することができる。また、垂直軸２０には、矩形枠状
のキャリア２２が垂直軸回りで回転自在に取り付けられ
ている。球面ジョイント２１は、キャリア２２内に配置
されるが、その動作は制限されることはない。キャリア
２２には、その外側側面に先行する搬送キャリッジ１２
の二股アーム２３が幅方向水平軸回りで回転自在に取り
付けられている。垂直軸２０とキャリア２２とが垂直軸
回りで回り対偶をなし、キャリア２２とアーム２３とが
幅方向水平軸回りで回り対偶をなすので、ローラユニッ
ト１３に対して先行する搬送キャリッジ１２は、ｙｚ軸
回りに回転することができる。上記関係において、球面
ジョイント２１が垂直軸２０に取り付けられた高さと、
二股アーム２３がキャリア２２に取り付けられた高さは
同じであり、さらに、球面ジョイント２１が垂直軸２０
に取り付けられた位置と、二股アーム２３がキャリア２
２に取り付けられた位置が、並列敷設されたレール間、
すなわち、上部ローラ１６と下部ローラ１７の間にある
ので、先行する又は後続する搬送キャリッジ１２からロ
ーラユニット１３に駆動力が作用しても、ローラユニッ
ト１３が前後方向に傾動するようなモーメントを受ける
ことが少なくなっている。

【００２４】以上のように構成することにより、図４及
び図５（搬送物品用トレーを除いている）に示すよう
に、ローラユニット１３に連結された前後の搬送キャリ
ッジ１２の姿勢や動作、先行するローラユニットや後続
するローラユニットの位置や姿勢に拘らず、ローラユニ
ット１３は搬送軌道に追従して走行することができる。
なお、搬送キャリッジ１２は、前方部及び後方部に連結
されたローラユニット１３，１３が水平曲がりや垂直曲
がりのどのような搬送軌道にあっても、また、前方部及
び後方部に連結されたローラユニット１３，１３が、水
平曲がりや垂直曲がりの搬送軌道から直線状の搬送軌道
にさしかかったり、直線状の搬送軌道から水平曲がりや
垂直曲がりの搬送軌道にさしかかっても、独立して適正
な姿勢をとることができる。逆に、ローラユニット１３
は、搬送キャリッジ１２の姿勢や動作に拘束されず、独
立して搬送軌道のレール１４，１４を基準に適正な姿勢
をとることができる。このため、ローラユニット１２と
レール１４との隙間をゼロ化又は小さくしても、いわゆ
る「こじり」が生じることがなくなる。なお、トレー式
搬送装置においては、搬送物品用トレーに載置した物品
が落下しないようにする必要があることから、搬送キャ
リッジ１２とローラユニット１３との間の自由度のうち
ｘ軸回りの回転のみ拘束することとし、本実施形態で
は、最大限、搬送キャリッジ１２とローラユニット１３
との間が自由に屈曲できるようにしている。

【００２５】そして、ローラユニット１３のレールへの
追従性を高め、ローラユニット１３のローラ１６，１７
とレール１４との隙間を小さくすることにより、搬送キ
ャリッジ１２が駆動力を受けるリニア駆動機構を採用し
た場合、リニアモータの一次コイルＳとリアクションプ
レートＲとの間の隙間も小さくなり、省電力で搬送キャ
リッジ１２及びローラユニット１３を走行させることが
できる。

【００２６】

【発明の効果】以上のように請求項１及び請求項２の発
明では、次の効果を奏する。 （１）搬送キャリッジが、前方部及び後方部において、
２つのローラユニットに跨がるように取り付けられてい
る。したがって、搬送物品用トレーに載置された物品の
荷重は、搬送キャリッジ前後のローラユニットに分散
し、両持ち支持される。また、搬送物品用トレー上の前
後に物品が載置されても、両持ち支持された支持点の間
に物品の荷重が存在するので、支持点を中心に発生する
回転力によりローラユニットがレールから浮き上がり脱
線するといった不安定状態は発生せず、トレー式搬送装
置は安定して走行する。 （２）搬送キャリッジとローラユニットが、機構学上独
立した機素（リンク）として構成されている。その上
で、搬送キャリッジは、前方部及び後方部において、垂
直軸回りでローラユニットと回り対偶をなし、水平曲が
りの搬送軌道があってもローラユニットの位置や姿勢の
影響を受けることなく、ローラユニットと独立した姿勢
をとることができる。さらに、搬送キャリッジは、前方
部及び後方部の両方で、ローラユニットに対して幅方向
水平軸回りで回り対偶をなし、搬送軌道の上り勾配や下
り勾配にさしかかったときでも、幅方向水平軸回りで回
り対偶なす搬送キャリッジ及びローラユニットは互いに
垂直方向に屈曲することができ、ローラユニットと独立
した姿勢をとることができる。このように、搬送軌道に
対するローラユニットの追従性が向上し、いわゆる「こ
じり」を回避できるので、ローラユニットとレールとの
間の隙間を詰めて、搬送キャリッジを安定して走行させ
ることができる。そして、隙間を小さくすることによ
り、ローラユニットとレールとの間の衝突が原因する騒
音や振動を低減でき、ローラの摩耗も抑制することがで
きる。 （３）さらに、ローラユニットとレールの隙間が小さく
なることから、搬送キャリッジが駆動力を受けるリニア
駆動機構を採用した場合、リニアモータの一次コイルと
リアクションプレートとの間の隙間も小さくなり、省電
力で搬送キャリッジ及びローラユニットを走行させるこ
とができる。

【００２７】請求項３の発明では、搬送キャリッジの前
方部及び後方部の一方が、ローラユニットに対して走行
方向水平軸回りで回り対偶をなす。このように、ローラ
ユニットの自由度及び搬送軌道追従性を高めることによ
り、曲線状に傾斜している垂直曲がりの搬送軌道であっ
ても、搬送キャリッジを安定して走行させることがで
き、ローラユニットとレールとの隙間を一層小さくで
き、「こじり」が生じることなくが殆どなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるトレー式搬送装置の一実施形態
の斜視図。

【図２】 搬送キャリッジとローラユニットとの連結部
分の拡大斜視図。

【図３】 図１のトレー式搬送装置における連結部分の
断面図。

【図４】 曲線状下り勾配から直線状態にさしかかった
搬送軌道上を走行する搬送キャリッジ及びローラユニッ
トの斜視図。

【図５】 曲線状下り勾配の搬送軌道上の走行する搬送
キャリッジ及びローラユニットのの斜視図。

【図６】 従来のトレー式物品搬送装置を示す断面図。

【符号の説明】

Ｓ リニアモーターの一次コイル Ｒ リアクションプレート １０ トレー式搬送装置 １１ 搬送物品用トレー １２ 搬送キャリッジ １３ ローラユニット １４ 円形断面パイプレール １５ 支持フレーム １６ 上部ローラ １７ 下部ローラ １８ サイドローラ ２０ 垂直軸 ２１ 球面ジョイント ２２ キャリア ２３ アーム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送物品用トレーを装着した搬送キャリ
   ッジと、搬送軌道に並列敷設された一対のレールを挟む
   ローラユニットとを備え、前記搬送キャリッジに前記ロ
   ーラユニットが取り付けられ、前記ローラユニットがレ
   ールを敷設した搬送軌道に沿って走行する搬送装置にお
   いて、 前記搬送キャリッジの前方部及び後方部が、搬送軌道に
   沿って離間する２つのローラユニット間に跨がって取り
   付けられ、 前記搬送キャリッジの前方部及び後方部の両方が、前記
   ローラユニットに対して幅方向水平軸回りで回り対偶を
   なす、 トレー式搬送装置。
2. 【請求項２】 前記搬送キャリッジの前方部及び後方部
   の両方が、垂直軸回りで回り対偶をなす、請求項１記載
   のトレー式搬送装置。
3. 【請求項３】 前記搬送キャリッジの前方部及び後方部
   の一方が、前記ローラユニットに対して走行方向水平軸
   回りで回り対偶をなす、請求項２記載のトレー式搬送装
   置。