JP2006160506A - 物品載置状態検出センサーおよび物品搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 設置作業の簡素化を図ることができる物品載置状態検出センサーの提供
【解決手段】 載置部に物品が載置しているか否かを検出する物品載置状態検出センサーにおいて、物品Ｂの有無を検出する物品検出部Ｑと、その物品検出部Ｑの検出情報を無線通信により外部に通信自在な無線通信部１８とが、ユニット状に組み付けられている。
【選択図】 図６

Description

本発明は、載置部に物品が載置しているか否かを検出する物品載置状態検出センサーおよびその物品載置状態検出センサーを設けた物品搬送装置に関する。

上記のような物品載置状態検出センサーは、載置部に物品が載置されているか否かを検出するものであり、そして、載置部の適正位置から外れて載置される物品を検出しないように設けることにより、載置部の適正位置に物品が載置されているか否かを検出することもできるものである。

そして、物品載置状態検出センサーを設ける載置部としては、例えば、物品移載装置に備えた物品移載用の載置部、コンベヤ、荷受台などが考えられる。
物品移載用の載置部は、物品移載用のフォーク装置などの物品移載装置に備えた水平方向に出退自在な物品移載用の載置部であり、物品移載装置が、複数の物品移載箇所に移動するスタッカークレーンなどの移動体に設けられ、自己と物品移載箇所との間で物品を移載するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

従来の物品載置状態検出センサーでは、その検出情報を外部に通信するための通信線が設けられており、この通信線を外部の通信対象の装置に接続することにより、通信線を通して物品載置状態検出センサーの検出情報を通信するようにしている。
上述の如く、物品移載用の載置部に物品載置状態検出センサーを設けた場合には、スタッカークレーンなどの移動体の作動を制御する制御手段を通信対象の装置として、物品載置状態検出センサーと制御手段とを通信線で接続することにより、制御手段が、物品載置状態検出センサーの検出情報を得ながら、移動体の作動を制御するようにしている。
そして、制御手段は、物品載置状態検出センサーの検出情報に基づいて、載置部に載置されている物品が適正位置から外れた位置に移動する位置ずれか否かを判別し、位置ずれであると判別すると、移動体の作動を停止させるなどの処理を行うことにより、移動体の移動時における物品の落下などを防止するようにしている。

特開２０００−２１９４９８号公報

上記従来の物品載置状態検出センサーでは、設置作業を行うに当って、物品載置状態検出センサー自体を設置するのに加えて、通信線を配設する配線作業が必要となり、設置作業が煩わしいものとなっている。
とくに、物品移載用のフォーク装置などの物品移載装置における物品移載用の載置部に物品載置状態検出センサーを設ける場合には、物品移載用の載置部が出退するので、その出退のときに通信線が屈曲や伸展するように配設しなければならず、その配線作業自体が複雑な作業となる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、設置作業の簡素化を図ることができる物品載置状態検出センサーを提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる物品載置状態検出センサーの第１特徴構成は、載置部に物品が載置しているか否かを検出する物品載置状態検出センサーにおいて、 物品の有無を検出する物品検出部と、その物品検出部の検出情報を無線通信により外部に通信自在な無線通信部とが、ユニット状に組み付けられている点にある。

すなわち、物品検出部と無線通信部とがユニット状に組み付けられた物品載置状態検出センサーを載置部に設置することにより、載置部に物品が載置しているときには、物品検出部が載置部に物品が無いと検出し、無線通信部が物品検出部の検出情報を無線通信により外部に通信する。また、載置部に物品が載置していないときには、物品検出部が載置部に物品が有ると検出し、無線通信部が物品検出部の検出情報を無線通信により外部に通信する。
このように、単に、物品載置状態検出センサーを設置するだけで、その検出情報を外部の通信対象の装置に通信できることになる。
しかも、物品検出部と無線通信部とが、ユニット状に組み付けられているので、物品載置状態検出センサーを設置する作業自体も簡易に行うことができる。

したがって、設置作業の簡素化を図ることができる物品載置状態検出センサーを提供できるに至った。

本発明にかかる物品載置状態検出センサーの第２特徴構成は、前記物品検出部および前記無線通信部に電力を供給する電力供給部が、前記物品検出部および前記無線通信部に組み付けられたユニット体に一体的に組み付けられている点にある。

すなわち、電力供給部が一体的に設けられたユニット体を設置するだけで、物品検出部と無線通信部とに加えて、電力供給部も設置することができるものとなり、電力供給のための配線作業の省力により、設置作業の簡素化をより一層図ることができる。

本発明にかかる物品載置状態検出センサーの第３特徴構成は、前記物品検出部が、復帰付勢された非載置用位置と物品にて押圧操作される載置用位置とに位置変更自在な位置変更体と、その位置変更体の位置を検出する位置検出部とを備えて構成されている点にある。

すなわち、載置部に物品が載置していないときには、位置変更体が復帰付勢により非載置用位置に位置し、位置検出部がその位置変更体の位置を検出して、載置部に物品が無いと検出する。また、載置部に物品が載置しているときには、位置変更体が物品の押圧操作により載置用位置に位置し、位置検出部がその位置変更体の位置を検出して、載置部に物品が有ると検出する。
したがって、物品検出部として、位置変更体と位置検出部とを備えるだけでよく、物品検出部の構成の簡素化を図ることができる。
そして、位置変更体と位置検出部とを備えた物品検出部を設置するときには、物品にて位置変更体を押圧操作するように物品検出部を配置させるだけでよいものとなり、物品検出部の配置位置の調整作業の省力により、設置作業の簡素化を図ることができる。

本発明にかかる物品載置状態検出センサーの第４特徴構成は、上記第３特徴構成において、前記位置変更体は、前記載置部に載置する物品の下面部に沿う板状の被押圧部分を備えている点にある。

すなわち、載置部に載置している物品が位置変更体を押圧操作する際に、位置変更体において物品の下面部に沿う板状の被押圧部分が物品と接触することになり、位置変更体において物品に対して接触する部分の面積を大きくすることができる。
したがって、載置部に物品が載置しているときには、その物品の底面部にて位置変更体を載置位置に押圧操作し易いものとなり、的確な検出を行うことができる。

本発明にかかる物品搬送装置の第１特徴構成は、複数の物品移載箇所に移動する移動体に、自己と物品移載箇所との間で物品を移載する物品移載装置が設けられた物品搬送装置において、
上記第１〜４特徴構成のいずれか一つに記載の物品載置状態検出センサーが、前記物品移載装置に備えた水平方向に出退自在な物品移載用の載置部に設けられ、前記無線通信部が、前記移動体の作動を制御する制御手段に前記位置検出部の検出情報を無線通信するように構成されている点にある。

すなわち、物品載置状態検出センサーを物品移載用の載置部に設けて、無線通信部が位置検出部の検出情報を制御手段に無線通信するので、制御手段が、物品載置状態検出センサーの検出情報に基づいて、物品移載用の載置部に物品が載置されているか否かを検出しながら、移動体や物品移載装置の作動を制御することができる。
そして、物品移載用の載置部は、水平方向に出退するのであるが、その物品移載用の載置部に対する物品載置状態検出センサーの設置についても、単に、物品移載用の載置部に対して物品載置状態検出センサーを設置するだけでよく、設置作業の簡素化という効果が大きなものとなる。

本発明にかかる物品搬送装置の第２特徴構成は、上記物品搬送装置の第１特徴構成において、前記物品載置状態検出センサーが、前記物品移載用の載置部の複数箇所に設けられている点にある。

例えば、物品移載用の載置部の一箇所のみに物品載置状態検出センサーを設けた場合には、物品の一端側だけが載置部から浮上するなど、物品の一部が物品移載用の載置部に載置していない状態でも、物品移載用の載置部に物品が載置されているとして誤検出する虞がある。
そこで、物品移載用の載置部の複数箇所に物品載置状態検出センサーを設けることにより、物品の一部が物品移載用の載置部に載置していない状態では、複数の物品載置状態検出センサーのいずれかが物品が載置していないと検出して、物品移載用の載置部に物品が載置されていないと検出することができ、上述のような誤検出を防止することができる。

また、物品載置状態検出センサーにて物品移載用の載置部の適正位置に物品が載置されているか否かを検出する場合にも、物品移載用の載置部の複数箇所に物品載置状態検出センサーを設けることにより、物品移載用の載置部の適正位置から物品が移動している位置ずれか否かを的確に検出することができる。

本発明にかかる物品載置状態検出センサーの実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
この第１実施形態では、物品載置状態検出センサーを物品移載装置における物品移載用の載置部に設けた例を示す。
図１に示すように、移動体としてのスタッカークレーン３は、自動倉庫などで用いられ、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した二つの収納棚１どうしの間に形成した走行経路２を自動走行するように構成されている。

各収納棚１は、詳細な図示は省略するが、多数の物品収納部４を縦横に複数並べて構成され、各物品収納部４は、左右一対の載置部材にて物品Ｂの下面部を載置支持するように構成されている。そして、物品Ｂとしては、物品そのものに限らず、複数の物品を収納した容器や複数の物品を支持した下面部が格子状の支持体を物品することも可能である。

前記走行経路２には、収納棚１の長手方向に沿って走行レール５と上レール６とが設置されている。
前記スタッカークレーン３は、走行レール５に沿って走行自在な走行台車７と、その走行台車７に対して支柱１０に沿って昇降自在な昇降台８とを設けて構成されている。前記昇降台８には、物品移載箇所としての物品収納部４や図外の搬出入部と自己との間で、物品Ｂを移載可能な物品移載装置９が設けられている。
そして、スタッカークレーン３は、走行台車７の走行、昇降台８の昇降、および、物品移載装置９の作動により、搬出入部と物品収納部との間や物品収納部４どうしの間で物品Ｂを搬送するように構成されている。

前記昇降台８の上側には、図２〜図５に示すように、上下方向に沿う旋回軸心Ｐ１周りで旋回自在な旋回台１１が設けられ、この旋回台１１の上側に物品移載装置９が設けられている。そして、旋回台１１が物品移載装置９を旋回操作することにより、物品移載装置９が二つの収納棚１のどちらに対しても物品Ｂを移載できるように構成されている。
図２は、物品移載装置９の平面図であり、図３は、物品移載装置９の側面図であり、図４は、物品移載装置９の平面図であり、図５は、物品移載装置９の側面図である。

前記物品移載装置９は、基端部が上下方向に沿う操作軸心Ｐ２回りで揺動自在に連結された一対の操作リンク１２と、基端側が操作リンク１２の先端部に上下方向に沿う揺動軸心Ｐ３回りで揺動自在に連結された一対の揺動リンク１３と、この一対の揺動リンク１３の先端部に相対回動軸心Ｐ４周りで相対回動自在に連結された物品移載用の載置部１４とから構成されている。

そして、物品移載装置９は、図外の出退電動モータにより一対の操作リンク１２を操作軸心Ｐ２回りで揺動操作することにより、一対の揺動リンク１３が揺動軸心Ｐ３回りで揺動操作されて、物品移載用の載置部１４が水平方向に出退操作される。
このようにして、物品移載装置９は、図２および図３に示すように、物品移載箇所から物品Ｂを掬い取るまたは物品移載箇所に物品Ｂを卸すための移載位置に物品移載用の載置部１４を突出させる状態と、図４および図５に示すように、昇降台８上の引退位置に物品移載用の載置部１４を引退させる状態とに切換自在に構成されている。

前記物品移載用の載置部１４の両横側部の夫々には、その載置部１４に物品Ｂが移載しているか否かを検出する物品載置状態検出センサー１５が設けられ、物品移載用の載置部１４の複数箇所に物品載置状態検出センサー１５が設けられている。
この物品載置状態検出センサー１５は、側面図である図６に示すように、物品の有無を検出する物品検出部Ｑ、および、その物品検出部Ｑの検出情報を無線通信により外部に通信自在な無線通信部１８などから構成されている。

そして、物品検出部Ｑは、復帰付勢された非載置用位置と物品Ｂにて押圧操作される載置用位置とに位置変更自在な位置変更体１６と、その位置変更体１６の位置を検出する位置検出部１７とを備えて構成されている。
前記無線通信部１８が、物品検出部Ｑの検出情報として、位置検出部１７の検出情報を無線通信するように構成されている。

前記位置変更体１６は、物品移載用の載置部１４に載置する物品Ｂの下面部に沿う板状の被押圧部分１６ａを備えて、その被押圧部分１６ａの一端部に存在する揺動軸心Ｐ５を支点として上下揺動自在に設けられている。
そして、位置変更体１６は、図６の（ａ）に示すように、コイルスプリング１９にて非載置用位置に復帰付勢されて、ストッパー２０に当接することにより、図３や図５に示すように、物品移載用の載置部１４の載置面よりも上方側に突出した状態に維持されている。
また、位置変更体１６は、図６（ｂ）に示すように、物品移載用の載置部１４に物品Ｂが載置すると、その物品Ｂの下面部に被押圧部分１６ａが接触して物品Ｂにて押圧操作されて載置用位置に位置するように設けられている。

前記位置検出部１７は、位置変更体１６に内蔵された磁性体１７ａを検出することにより、位置変更体１６が載置用位置に位置することを検出する近接センサー１７ｂにて構成されている。
前記無線通信部１８は、スタッカークレーン３の作動を制御する制御手段としての制御部Ｈに位置検出部１７の検出情報を無線通信するように構成されている。
ちなみに、無線通信部１８と制御部Ｈとの無線通信については、例えば、携帯情報機器向けの短距離無線データ通信技術の規格であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈにて行う。

そして、物品検出部としての位置変更体１６および位置検出部１７と、無線通信部１８とが、物品載置状態検出センサー１５におけるケーシングにユニット状に組み付けられている。
また、位置検出部１７および無線通信部１８に電力を供給する電力供給部としてのバッテリー２１も設けられ、そのバッテリー２１が、位置変更体１６、位置検出部１７、および、無線通信部１８が組み付けられたケーシングにおけるユニット体２２に一体的に設けられている。

このようにして、位置変更体１６、位置検出部１７、無線通信部１８、および、バッテリー２１が、ユニット体２２に一体的に設けられているので、このユニット体２２を備えたケーシングをボルトやナットを用いて物品移載用の載置部１４に取り付けるだけで、物品載置状態検出センサー１５を設置することができ、設置作業の簡素化を図ることができる。

前記制御部Ｈは、図７に示すように、走行台車７を走行させる走行モータ２３、昇降台８を昇降させる昇降モータ２４および物品移載装置９などの作動を制御するコントローラＨ１、二つの物品載置状態検出センサー１５との間で無線通信するための制御側無線通信部Ｈ１などを備えて構成されている。
そして、制御部Ｈは、例えば、搬送元の物品収納部４から搬送先の物品収納部４へ物品Ｂを搬送する搬送要求があると、まず、搬送元の物品収納部４から物品Ｂを掬い取る掬い動作を行い、その物品Ｂを物品移載用の載置部１４に載置させた状態で搬送先の物品収納部４までスタッカークレーン３を移動させたのち、その搬送先の物品収納部４に物品Ｂを卸す卸し動作を行うように構成されている。

前記掬い動作について説明すると、制御部Ｈは、搬送元の物品収納部４よりも少し下方側に昇降台８に移動させるべく、走行モータ２３および昇降モータ２４を作動させたのち、引退位置にある物品移載用の載置部１４を移載位置に突出させるべく、物品移載装置９を作動させる。
その後、制御部Ｈは、物品移載用の載置部１４を移載位置に位置させた状態で昇降台８を上昇させるべく、昇降モータ２４を作動させることにより、物品Ｂを物品収納部４から浮上させて物品移載用の載置部１４に載置させたのち、移載位置にある物品移載用の載置部１４を引退位置に引退させるべく、物品移載装置９を作動させる。

このとき、制御部Ｈが、二つの物品載置状態検出センサー１５ともが物品Ｂが載置されていると検出することにより、物品Ｂが物品移載用の載置部１４の適正位置に載置されたことを確認する。
また、制御部Ｈは、物品Ｂが物品移載用の載置部１４の適正位置に載置されたことを確認できない場合には、昇降モータ２４や物品移載装置９の作動を停止させてスタッカークレーン３の動作を停止させ、エラー表示などを行うようにしている。

前記卸し動作について説明すると、制御部Ｈは、搬送先の物品収納部４よりも少し上方側に昇降台８に移動させるべく、走行モータ２３および昇降モータ２４を作動させたのち、引退位置にある物品移載用の載置部１４を移載位置に突出すべく、物品移載装置９を作動させる。
その後、制御部Ｈは、物品移載用の載置部１４を移載位置に位置させた状態で昇降台８を下降させるべく、昇降モータ２４を作動させることにより、物品Ｂを物品移載用の載置部１４から物品収納部４に載置させる。

このとき、制御部Ｈが、二つの物品載置状態検出センサー１５ともが物品Ｂが載置されていないと検出することにより、物品収納部４に物品Ｂが載置されたことを確認する。
また、制御部Ｈは、物品収納部４に物品Ｂが載置されたことを確認できない場合には、昇降モータ２４や物品移載装置９の作動を停止させてスタッカークレーン３の動作を停止させ、エラー表示などを行うようにしている。

前記制御部Ｈは、二つの物品載置状態検出センサー１５の検出情報に基づいて、物品Ｂが物品移載用の載置部１４に載置されているか否かを判別することに加え、物品Ｂが物品移載用の載置部１４の適正位置から外れた位置に移動する位置ずれを生じていないか否かを判別するように構成されている。
そして、制御部Ｈは、搬送元の物品収納部４から搬送先の物品収納部４への移動中などに、位置ずれを生じていると判別すると、走行モータ２３や昇降モータ２４の作動を停止させてスタッカークレーン３の動作を停止させて、エラー表示などを行うようにしている。

〔第２実施形態〕
この第２実施形態では、物品載置状態検出センサーをコンベヤに設けた例を示す。
図８に示すように、コンベヤ２５の搬送方向の上端部分などに、物品載置状態検出センサー１５が設けられている。図８では、二つのコンベヤ２５を示している。
ちなみに、図８に示すコンベヤ２５は、ローラコンベヤやベルトコンベヤなど各種のコンベヤを適応することができる。

前記物品載置状態検出センサー１５については、上記第１実施形態と同様の構成であるので、詳細な説明は省略するが、位置変更体１６、位置検出部１７、無線通信部１８、および、バッテリー２１などから構成され、位置変更体１６、位置検出部１７、無線通信部１８、および、バッテリー２１が、ユニット体２２に一体的に設けられている。

また、物品載置状態検出センサー１５における無線通信部１８は、コントローラＴ１と制御側通信部Ｔ２を備えたコンベヤ用制御部Ｔに位置検出部１７の検出情報に無線通信するように構成されている。
そして、コンベヤ用制御部Ｔは、物品載置状態検出センサー１５の検出情報に基づいて、コンベヤ２５に物品Ｂが載置されると、コンベヤ２５の作動を開始させるなどして、コンベヤ２５の作動を制御するように構成されている。

ちなみに、図８では、図示を省略しているが、複数のコンベヤ用制御部Ｔの動作を管理する管理用制御部を設けて実施することができる。

〔別実施形態〕
（１）上記第１および２実施形態では、物品検出部Ｑとして、位置変更体１６と位置検出部１７とを備えたものを例示したが、載置部に物品Ｂが載置しているときに検出用光が物品Ｂにて遮断されるように、検出用光を投受光する投受光部にて物品検出部Ｑを構成することもでき、物品検出部Ｑとして、どのような形態にて物品の有無を検出するかは適宜変更が可能である。

（２）上記第１および２実施形態では、位置変更体１６として、被押圧部分１６ａの一端部に存在する揺動軸心Ｐ５を支点として上下揺動自在に設けられているものを例示したが、例えば、位置変更体の被押圧部分を上下方向にスライド移動自在に設けて実施することも可能である。
また、被押圧部分の形状については、板状に限らず、その他各種の形状が適応可能である。

（３）上記第１および２実施形態では、位置検出部１７として、位置変更体１６に内蔵された磁性体１７ａを検出する高周波発振型の近接センサー１７ｂを例示したが、磁石を用いた磁気型や静電容量の変化を検出する静電容量型の近接センサーを用いることも可能であり、各種の近接センサーを適応することが可能である。
また、このような近接センサーに代えて、位置変更体１６が載置用位置に位置するときにオン操作されるリミットスイッチを設け、このリミットスイッチにて位置検出部１７を構成することも可能である。

（４）上記第１実施形態では、物品移載用の載置部１４の両横側部の夫々に物品載置状態検出センサー１５を設けたが、例えば、物品移載用の載置部１４の横側部の一方側のみや、物品移載用の載置部１４の四隅の夫々に、物品載置状態検出センサー１５を設けるなど、物品載置状態検出センサー１５を配設する箇所や数については適宜変更が可能である。
また、上記第２実施形態においても、荷受台２５の複数箇所に物品載置状態検出センサー１５を設けて実施することも可能である。

（５）上記第１実施形態では、本発明にかかる物品載置状態検出センサー１５をスタッカークレーン３に設けた例を示したが、水平方向に出退自在な物品移載用の載置部を設けた物品移載装置を備えた無人搬送車などに設けることも可能である。

（６）上記第１実施形態では、載置部として、スタッカークレーン３の物品移載装置９における物品移載用の載置部１４を例示し、上記第２実施形態では、載置部として、コンベヤ２５を例示したが、載置部として、物品を載置する荷受台を適応することも可能であり、この荷受台に物品載置状態検出センサー１５を設けて実施することも可能である。

本発明は、スタッカークレーンの物品移載装置における物品移載用の載置部、コンベヤ、荷受台などの載置部に物品が載置しているか否かを検出する物品載置状態検出センサーに適応可能である。

自動倉庫の正面図 物品移載用の載置部を移載位置に突出させたときのスタッカークレーンの平面図 物品移載用の載置部を移載位置に突出させたときのスタッカークレーンの側面図 物品移載用の載置部を引退位置に引退させたときのスタッカークレーンの平面図 物品移載用の載置部を引退位置に引退させたときのスタッカークレーンの側面図 物品載置状態検出センサーの側面図 スタッカークレーンの制御ブロック図 コンベヤおよび物品載置状態検出センサーを示す図

符号の説明

３ 移動体
９ 物品移載装置
１４ 載置部としての物品移載用の載置部
１５ 物品載置状態検出センサー
１６ 物品検出部における位置変更体
１６ａ 被押圧部分
１７ 物品検出部における位置検出部
１８ 無線通信部
２１ 電力供給部
２２ ユニット体
２５ 載置部としてのコンベヤ
Ｈ 制御手段

Claims (6)

1. 載置部に物品が載置しているか否かを検出する物品載置状態検出センサーであって、
   物品の有無を検出する物品検出部と、その物品検出部の検出情報を無線通信により外部に通信自在な無線通信部とが、ユニット状に組み付けられている物品載置状態検出センサー。
2. 前記物品検出部および前記無線通信部に電力を供給する電力供給部が、前記物品検出部および前記無線通信部に組み付けられたユニット体に一体的に組み付けられている請求項１に記載の物品載置状態検出センサー。
3. 前記物品検出部が、復帰付勢された非載置用位置と物品にて押圧操作される載置用位置とに位置変更自在な位置変更体と、その位置変更体の位置を検出する位置検出部とを備えて構成されている請求項１または２に記載の物品載置状態検出センサー。
4. 前記位置変更体は、前記載置部に載置する物品の下面部に沿う板状の被押圧部分を備えている請求項３に記載の物品載置状態検出センサー。
5. 複数の物品移載箇所に移動する移動体に、自己と物品移載箇所との間で物品を移載する物品移載装置が設けられた物品搬送装置であって、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品載置状態検出センサーが、前記物品移載装置に備えた水平方向に出退自在な物品移載用の載置部に設けられ、
   前記無線通信部が、前記移動体の作動を制御する制御手段に前記位置検出部の検出情報を無線通信するように構成されている物品搬送装置。
6. 前記物品載置状態検出センサーが、前記物品移載用の載置部の複数箇所に設けられている請求項５に記載の物品搬送装置。

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