JP2007186314A

JP2007186314A - 搬送装置

Info

Publication number: JP2007186314A
Application number: JP2006007208A
Authority: JP
Inventors: Norikazu Kobayashi; 紀和小林
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2006-01-16
Filing date: 2006-01-16
Publication date: 2007-07-26

Abstract

【課題】搬送中などにおける小さな物品のはみ出しを確実に検出することができる搬送装置を提供する。
【解決手段】物品載置部１からはみ出した物品により光軸Ｂが遮られる光センサ２と、この光センサ２の光軸Ｂが検出エリアＺを移動するように、この光センサ２が取り付けられたセンサフレーム３を移動させるセンサ移動手段４とを設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動倉庫などにおいて、物品、特に長尺物を、倉庫の各収納棚に出し入れするための搬送装置に関する。

自動倉庫においては、倉庫の各収納棚に長尺物などの物品を自動で出し入れするのに搬送装置が用いられるが、その搬送時に搬送装置の物品載置部から物品がはみ出していると、搬送途中に収納棚などに当たることがあるので、これを検出して、搬送を中止して、はみ出しがないようにするため、物品のはみ出しを検出するセンサが用いられることがある。

特許文献１は、そのようなはみ出しセンサを搬送装置に設けた自動倉庫を提案しており、このセンサからの物品のはみ出しの検出により、所定の処理を行い、はみ出しによる事故を防止している。

一方、長尺物を搬送する搬送装置では、その長手方向に直交する方向には、結束されたり、また、その直交方向への荷崩れを防止する荷崩れ防止ガイドが設けられているので、搬送装置からのはみ出しの問題は生じない。

しかし、その長手方向については、その長さが一定でないこと、搬送装置への搬入、搬送装置から収納棚などへの搬出の邪魔になることから、その両端を拘束するガイドのようなものを設けることができず、変わりに、長尺物を収容する部分の断面全体を検出エリアとするはみ出しセンサを設けて、はみ出しを検出して、必要な対処ができるようにしている。

しかしながら、所定の広がりをもつ検出エリアを、例えば、その光軸が遮られることで物品を検出する光センサでカバーしようとすると、光軸間の隙間がないように光センサを並べることが困難であり、その隙間に入ってしまうような物品の検出ができないという問題があった。

また、より細かい物品の検出もできるようにしようとすると、それだけ細かい間隔で光センサを並べる必要があり、コストが高くなるという問題もあった。

同様の問題は、同様の光センサをその光軸を斜めになるように配置する場合にも生じていた。
特開２００２−２７４６１５号公報（図６。材料搬送装置３７、はみ出し材料検出センサ６１、６３）

本願発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、搬送中などにおける小さな物品のはみ出しを確実に検出することができる搬送装置を提供することを課題としている。

請求項１記載の搬送装置は、物品載置部からはみ出した物品により光軸が遮られる光センサと、この光センサの光軸が検出エリアを移動するように、該光センサが取り付けられたセンサフレームを移動させるセンサ移動手段とを設けたことを特徴とする。

請求項２記載の搬送装置は、請求項１に従属し、光センサを間隔をあけてセンサフレームに取り付けるとともに、センサ移動手段で前記光センサが並べられた方向に該光センサ相互間の間隔以上に前記センサフレームを移動させることを特徴とする。

請求項３記載の搬送装置は、請求項１または２に従属し、センサフレームの移動を案内するガイドを設けるとともに、センサ移動手段を、モータと、このモータから得られる回転運動を直線往復運動に変換する運動変換手段とにより構成したことを特徴とする。

請求項１記載の搬送装置によれば、物品載置部からはみ出した物品により光軸が遮られる光センサと、この光センサの光軸が検出エリアを移動するように、該光センサが取り付けられたセンサフレームを移動させるセンサ移動手段とを設けたので、搬送中などにおける小さな物品のはみ出しを確実に検出することができる。

請求項２記載の搬送装置によれば、請求項１の効果に加え、光センサを間隔をあけてセンサフレームに取り付けるとともに、センサ移動手段で前記光センサが並べられた方向に該光センサ相互間の間隔以上に前記センサフレームを移動させるので、検出隙間がなく、どのように小さな物品であっても検出漏れなく、確実にそのはみ出しを検出することができる。つまり、簡単な構成で、広い検出エリアを確実にカバーすることができる。

請求項３記載の搬送装置によれば、請求項１または２の効果に加え、センサフレームの移動を案内するガイドを設けるとともに、センサ移動手段を、モータと、このモータから得られる回転運動を直線往復運動に変換する運動変換手段とにより構成したので、簡単な構成で、光軸を高速で往復運動させることができる。

以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。

図１（ａ）は、本発明の搬送装置の一例を用いた自動倉庫を示す斜視図、（ｂ１）は（ａ）の搬送装置のセンサフレーム部分を、載置した長尺物の長手方向の一方側からみた概念的な図、（ｂ２）は、（ｂ１）の要部断面図、（ｃ１）、（ｃ２）は、（ｂ１）、（ｂ２）においてセンサフレームが移動する態様をそれぞれ併せて示した図である。

図１（ａ）に示した自動倉庫３０は、物品である長尺物Ｓを、その長手方向に出し入れできる収納棚２１を、その長手方向に直交する方向の縦横に配置し、各収納棚２１の内、指定された収納棚２１に搬送装置２０で長尺物Ｓを自動に搬入したり、指定された収納棚２１から搬送装置２０で長尺物Ｓを自動に搬出したりするものである。

搬送装置２０は、長尺物Ｓを物品載置部１に載置した状態で昇降する昇降フレーム１０、この昇降フレーム１０を上下昇降可能に支持し、自身は、設置されたレール１２上を収納棚２１の水平配置方向に移動可能となっている走行フレーム１１を備えている。

昇降フレーム１０は、収納棚２１の高さに合わせてその上下停止位置の調整が可能であり、走行フレーム１１は、収納棚２１の水平位置に合わせてその水平停止位置の調整が可能である。

物品載置部１は、その上に載置した長尺物Ｓをその長手方向にスライド移動させることが可能であり、これにより、収納棚２１へ長尺物Ｓを搬入したり、収納棚２１から長尺物Ｓを搬出することができる。この物品載置部１の長尺物Ｓを出し入れする機能は、既知のものであり、ここでは、本願発明に直接関連する部分ではないので、詳細を省略する。

また、物品載置部１には、載置した長尺物Ｓのその長手方向に直交する方向への荷崩れ、はみ出しを防止するためのガイドフレーム１ａが少なくともその長手方向の両端に設置されている。

昇降フレーム１０は上述の物品載置部１に加え、この物品載置部１に載せられた長尺物Ｓの長手方向のはみ出しを検出する光センサ２を上下に並べて取り付けたセンサフレーム３、このセンサフレーム３を上下に、つまり、この光センサ２の光軸Ｂが検出エリアＺを移動するように移動させるセンサ移動手段４を備えている。

このセンサ移動手段４は、図示したように、センサフレーム３を上下させる回転駆動力を与えるモータ６、このモータ６から得られる回転運動を直線往復運動に変換する運動変換手段７を備えている。センサフレーム３及びセンサ移動手段４の詳細は、図２、３を用いて後述する。

光センサ２は、物品載置部１からはみ出した長尺物（物品）Ｓによりその光軸Ｂが遮られることにより、そのはみ出しを検出するものである。

このような物品のはみ出しを検出するセンサとしては、ここに例示した光センサである光電センサ、エリアセンサなどと称されるもの以外に、発射した電磁波が遮られたり、あるいは、反射されたりするのを検出するようなあらゆる種類のセンサを用いることができ、上記の光軸Ｂとはそのようなセンサの検出範囲を意味するものである。

検出エリアＺとは、物品載置部１に載置された長尺物（物品）Ｓについて、そのはみ出しを検出すべき範囲を示しており、この長尺物Ｓに関しては、物品載置部１上に載置され得る長尺物Ｓの存在し得る、その長手方向に直交する範囲をいう。

本発明の搬送装置２０では、その物品載置部１からの長尺物（物品）Ｓのはみ出しを検出するのに、物品載置部１からはみ出した物品により光軸Ｂが遮られる光センサ２と、この光センサ２の光軸Ｂが検出エリアＺを移動するように、該光センサ２が取り付けられたセンサフレーム３を移動させるセンサ移動手段４とを設けていることを特徴とする。

ここで、図１（ｂ１）、（ｃ1）に×印をしたはみ出した長尺物Ｓ（×）は、センサフレーム３が移動しない場合には、センサ２の光軸Ｂの隙間に位置しているので、そのはみ出しを検出することができない。

つまり、センサ２の光軸Ｂを移動するようにしない場合には、並べたセンサ２の光軸Ｂ
間の光軸間隔ｐより、長尺物Ｓが小さいと、そのはみ出しを検出することができないことがある、ということである。

しかしながら、本発明では、センサ移動手段４により、センサフレーム３が、つまり、センサ２の光軸Ｂが図１（ｃ１）に白矢印で示したように、検出エリアＺをカバーするように移動するので、これらの図１（ｃ１）、（ｃ２）で解るように、このような小さい断面積の長尺物Ｓであっても、検出することができる。

つまり、この搬送装置２０によれば、搬送中などにおける小さな物品のはみ出しを確実に検出することができる。

この移動の態様は、図１（ｃ１）にで示すように、その移動範囲Ｐを、並べたセンサ２の光軸Ｂ間の光軸間隔ｐより大きく、つまり、移動範囲Ｐ＞光軸間隔ｐとしておくと、どのように小さな物品であっても検出漏れなく、確実にそのはみ出しを検出することができる。つまり、簡単な構成で、広い検出エリアＺを確実にカバーすることができる。

ここでは、センサ２の光軸Ｂの移動の方法を、平行な光軸Ｂを、その平行方向に直交する方向に移動させるものとして例示したが、これに限らず、センサ２の光軸Ｂを一定角度範囲内でセンサ２を中心として反復回動させる方法や、他の移動方法であっても良い。

要するに、本発明の基本思想は、センサの光軸を移動させることで、検出エリア全体を確実にカバーしようとするものである。

図２（ａ）は、図１のセンサフレーム部分の詳細な正面図、（ｂ）は（ａ）のセンサ移動手段部分の詳細図、（ｃ）は、（ｂ）のＣＣ矢視断面図、図３は、図２（ａ）の右側面図、図４（ａ）は、図２（ａ）の上面図、（ｂ）は、図３のＡ矢視詳細断面図を示す。これより、すでに説明した部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。

まず、図２（ａ）で解るように、センサフレーム３が、物品載置部１の両端に設けられている点を確認する。これは、物品載置部１の片方端だけに設けたのでは、他方へのはみ出しを検出できないからである。

しかしながら、一方だけのはみ出し検出で十分な場合には、センサフレーム３を一方だけに設けてもよい。

また、センサフレーム３は、物品載置部１の左右両端に設けられたガイドフレーム１ａの外側、つまり、長尺物がはみ出す側に設けられている。

次に、図２を主に用いて、センサ移動手段４について説明する。

センサ移動手段４を構成するモータ６は、ガイドフレーム１ａの上方に固定された取付板６ｃに載置固定されたモータベース６ｂに取付設置されている。つまり、モータ６は、ガイドフレーム１ａ側に設置固定されている。

センサ移動手段４を構成する運動変換手段７は、カム円板７ａ、カムフォロア７ｂ、カムガイド７ｃを備えている。

カム円板７ａは、モータ６の出力軸６ａに外嵌固定され、回転駆動される。カムフォロア７ｂは、カム円板７ａに偏心して固定され、カム円板７ａが回転すると、モータ６の出力軸６ａを中心として、円運動する。

カムガイド７ｃは、センサフレーム３に固定され、カムフォロア７ｂが円運動する間、その外径をその回転を拘束せずその水平方向の移動は許容するように挟みこんでいる。したがって、カムガイド７ｃは、図２（ｃ）の上下方向には、カムフォロア７ｂの円運動に従って上下運動するが、図２（ｃ）の左右方向（水平方向）には、カムフォロア７ｂが円運動しても運動することはない。

こうして、運動変換手段７は、非常に簡単な構成で、モータ６から得られる回転運動を直線往復運動に変換し、センサフレーム３を上下に往復直線移動させる。

また、カム円板７ａはモータ６の出力軸６ａに直結なので、高速で回転し、それに従って、変換される直線往復運動も高速であり、これによって得られるセンサ２の光軸Ｂの移動速度、つまり、検出エリアＺ全体をカバーする検出速度（毎分何回往復するか。実際の検出タイミングは、センサ２は往路、復路のいずれの場合にも検出可能であるので、その２倍となる。）も高速となる。

なお、この検出速度は、実際に必要な検出速度と、それを達成するためにモータ６に要請される駆動力、定格出力、回転数との関係で決定されるもので、その結果、モータ６として、適度に減速された減速モータを用いる場合もある。

次に、センサフレーム３の移動を案内するガイド５について、主に、図３、図４を用いて説明する。

ガイド５は、図４（ｂ）に示すように、取付板５ａ、ガイドレール５ｂ、ガイドローラ５ｃ、回転軸受５ｄ、ローラ固定ピン５ｅを備えている。

取付板５ａは、固定側である物品載置部１のガイドフレーム１ａに取付固定され、ガイドレール５ｂは、この取付板５ａに固定され、ガイドローラ５ｃの移動方向をガイドする。

ガイドローラ５ｃは、移動側であるセンサフレーム３に、回転軸受５ｄを介して、回転自在に固定されている。

取付板５ａ、ガイドレール５ｂは、一つのガイドフレーム１ａの左右（図４（ａ）の左右）の支柱部分に左右一対で設けられ、ガイドローラ５ｃ、回転軸受５ｄ、ローラ固定ピン５ｅは、一つのガイドレール５ｂに対して上下（図３の上下）二つがガイドされるように二組が設けられ、一つのセンサフレーム３に対しては、上下左右に四組が設けられている。

こうして、このガイド５によって、固定側であるガイドフレーム１ａに対して、センサフレーム３が上下に直線状に移動するようになっている。

また、上記センサ移動手段４とこのガイド５によって、簡単な構成でありながら、センサ２の光軸を高速で往復移動させることができる。

なお、上記では、搬送装置２０について、その機能、作用効果を説明したが、これらの作用効果は、この搬送装置２０を備えた自動倉庫３０については、自動倉庫として発揮されるものである。

以上、実施例において本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術、つまり、本願特許発明の技術的範囲には、各所に適宜記載しているように、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

本発明の搬送装置は、搬送中などにおける小さな物品のはみ出しを確実に検出することことが要請される、あらゆる産業分野に用いることができる。

（ａ）は、本発明の搬送装置の一例を用いた自動倉庫を示す斜視図、（ｂ１）は（ａ）の搬送装置のセンサフレーム部分を載置した長尺物の長手方向の一方側からみた概念的な図、（ｂ２）は、（ｂ１）の要部断面図、（ｃ１）、（ｃ２）は、（ｂ１）、（ｂ２）においてセンサフレームが移動する態様をそれぞれ併せて示した図（ａ）は、図１のセンサフレーム部分の詳細な正面図、（ｂ）は（ａ）のセンサ移動手段部分の詳細図、（ｃ）は、（ｂ）のＣＣ矢視断面図図２（ａ）の右側面図（ａ）は、図２（ａ）の上面図、（ｂ）は、図３のＡ矢視詳細断面図

符号の説明

１物品載置部
１ａガイドフレーム
２光センサ
３センサフレーム
４センサ移動手段
５ガイド
６モータ
７運動変換手段
１０昇降フレーム
２０搬送装置
３０自動倉庫
Ｂ光軸
Ｚ検出エリア

Claims

物品載置部からはみ出した物品により光軸が遮られる光センサと、この光センサの光軸が検出エリアを移動するように、該光センサが取り付けられたセンサフレームを移動させるセンサ移動手段とを設けた搬送装置。
光センサを間隔をあけてセンサフレームに取り付けるとともに、センサ移動手段で前記光センサが並べられた方向に該光センサ相互間の間隔以上に前記センサフレームを移動させる請求項１記載の搬送装置。
センサフレームの移動を案内するガイドを設けるとともに、センサ移動手段を、モータと、このモータから得られる回転運動を直線往復運動に変換する運動変換手段とにより構成した請求項１または２記載の搬送装置。