JP2010024666A - 開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部を開閉可能に塞ぐ扉体を備える開閉装置であって、開口部への侵入物を検出するセンサを備え、かつ、従来よりもデッドスペースの少ない開閉装置を提供すること。
【解決手段】直線的にスライドすることにより開口部１０３を開閉可能に塞ぐシートシャッタ１１１を備える開閉装置１１０であって、シートシャッタ１１１の閉じる方向の先端面に対向する位置に配置され、投光部１２１と受光部１２２とを有する光電センサ装置１２０と、当該先端面に配置され、投光部１２１から発射される光を受光部１２２に向かって反射する反射板１２５とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、開口部を開閉可能に塞ぐ扉体を備える開閉装置についての技術に関し、特に、扉体を閉める際の障害物を検出するセンサを備える開閉装置に関する。

従来、多数の物品を収納する倉庫などでは、物品の移動および物品の載置空間からの出し入れの自動化が図られている。

また、作業者の安全および物品への塵芥の付着防止等のために、物品の載置空間と、物品を搬送する台車の通路等の空間とを繋ぐ開口部が、電動で開閉する扉により仕切られている場合がある。

この場合、例えば作業者の体の一部が当該開口部に存在している状態で扉が閉じないように、開口部への侵入物を検出するセンサを設けることが一般に行われている。

図６は、エリアセンサを備える従来の開閉装置の構成概要を示す図である。

図６に示す従来の開閉装置２１０は、開口部２０３を開閉可能に塞ぐ電動式のシートシャッタ２１１と、エリアセンサ２２０とを備える。

エリアセンサ２２０は、所定の間隔で発光体が並べられた投光器２２１と、投光器２２１から発射された光を検出する受光器２２２とを有する。エリアセンサ２２０は、複数の光軸のうちのいずれかが遮断されたことを検出することで、物体の侵入を検出することができる。

開閉装置２１０は、エリアセンサ２２０により物体の侵入を検出すると、例えば、シートシャッタ２１１の動作を停止するよう、シートシャッタ２１１の開閉動作を駆動するモータを制御する。

このような、侵入物を検出するセンサを備える物流システムに関する技術も開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１記載の有軌道台車システムは、有軌道台車と処理設備との間の物品の移動のための開口部付近の障害物を検出するエリアセンサを備える。また、当該エリアセンサは処理設備の電源以外の電源に接続されている。

これにより、メンテナンスなどで、処理設備の電源がオフになった場合であっても当該エリアセンサを作動させることができる。つまり、処理設備の電源がオフの期間であっても、安全に有軌道台車を走行させることができる。
特開２００５−２８４７８０号広報

しかしながら、上記従来の開閉装置２１０および有軌道台車システムでは、開口部付近の物体を検出するセンサを備えることにより作業者等の安全性が確保される一方で、センサの配置に伴うデッドスペースが発生することになる。

図７は、センサの配置に伴い発生するデッドスペースを説明するための図である。なお、図７は、図６に示す開閉装置２１０におけるデッドスペースを図示している。

図７に示すように、シートシャッタ２１１とエリアセンサ２２０とは、相互間の干渉を避けるため、および、シートシャッタ２１１が誤ってエリアセンサ２２０に検出されないように、Ｙ軸方向に所定の距離（例えば２０ｍｍ程度）だけ離す必要がある。

また、エリアセンサ２２０自体のＹ軸方向の厚みも考慮すると、シートシャッタ２１１の延長線上からＹ軸方向に４０ｍｍ程度の幅の領域が、物品の載置等に使用できないデッドスペースとなる。

なお、図７では、エリアセンサ２２０が、シートシャッタ２１１の内側（物品が載置される側）に配置された状態を示している。しかし、エリアセンサ２２０が、シートシャッタ２１１の外側に配置された場合であっても、シートシャッタ２１１の外側に図７と同様のデッドスペースが発生することになる。

本発明は、上記従来の課題を考慮し、開口部を開閉可能に塞ぐ扉体を備える開閉装置であって、開口部への侵入物を検出するセンサを備え、かつ、従来よりもデッドスペースの少ない開閉装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するため、本発明の開閉装置は、直線的にスライドすることにより開口部を開閉可能に塞ぐ扉体を備える開閉装置であって、前記扉体の閉じる方向の先端面に対向する位置に配置され、投光部と受光部とを有する光電センサ装置と、前記先端面に配置され、前記投光部から発射される光を前記受光部に向かって反射する反射板とを備える。

この構成によれば、光電センサ装置は、扉体の閉じる方向の先端面に対向する位置に配置される。つまり、光電センサ装置は、扉体のスライド方向の延長線上に配置される。そのため、光電センサ装置の設置により生じる、当該延長線上から物品の出し入れ方向に広がるデッドスペース（図７参照）は従来よりも少ないものとなる。

また、光電センサ装置の当該出し入れ方向の厚みを、扉体の当該出し入れ方向の厚み以下とすることで、当該出し入れ方向に広がるデッドスペースを完全に消滅させることも可能である。

また、電力の供給等のための電線を接続する必要のある光電センサ装置は、開閉動作のために動く扉体には取り付けられない。つまり、可動物である扉体に電線を配置する必要がない。そのため、光電センサ装置についての配線の手間が少なく、かつ、光電センサ装置に接続された電線に切断等の問題が発生する可能性も抑制される。

また、このように光電センサ装置を配置した場合であっても、光電センサ装置は投光部と受光部とを有し、かつ、扉体の先端面に反射板が配置されるため、光電センサ装置による侵入物の検出能力は保持される。

さらに、光電センサ装置により生じる光軸は、必ず扉体の先端面と光電センサ装置との間に存在することになる。そのため扉体が誤って光電センサ装置により検出されることがない。

また、前記光電センサ装置は、前記投光部と前記受光部との組を複数有し、複数の前記投光部と前記受光部との組は、前記開口部に対する物品の出し入れ方向に交差する方向に並べて配置されており、複数の前記投光部のうち、少なくとも近接する２つの投光部のそれぞれは、互いに異なる発光特性を有するとしてもよい。

これにより、ある受光部が検出する光の発射源が、その受光部と対になった投光部であるか否かを検出した光に示される発光特性の違いにより判断することが可能となる。

つまり、ある受光部が、自身と対になった投光部以外の投光部からの光を受け取ることにより生じる誤検出の発生が防止される。

また、前記発光特性は、単位時間あたりの発光回数である発光周波数、発光のタイミング、または、発射する光の振幅方向のいずれかであるとしてもよい。

つまり、各受光部が、自身が受け取るべき光を受け取っているか否かを判断できるのであれば、少なくとも２つの投光部間で異ならせる発光特性の種類は特定のものに限定されない。

さらに、本発明は、本発明の開閉装置における特徴的な動作ステップを含む、侵入物の検出方法として実現することもできる。また、それら各ステップを開閉装置に実行させる制御プログラムとして実現することもできる。

本発明の開閉装置によれば、開口部への侵入物を検出するセンサを備え、かつ、従来よりもデッドスペースは少なくなる。

具体的には、本発明の開閉装置では、物品の出し入れ作業および載置作業に対する影響が非常に少ない位置に光電センサ装置が配置される。これにより、光電センサ装置の配置に伴うデッドスペースは従来よりも少なくなっている。

そのため、本発明の開閉装置は、当該開閉装置が配置された収納空間の有効利用が可能となり、より多くのまたはより大きな物品の収納が可能となる。また、例えば、当該収納空間を形成するラック等の収納体を従来よりもコンパクト化することができる。

本発明の実施の形態における開閉装置１１０について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態の開閉装置１１０を備える無人搬送車１００の外観を示す図である。

図１に示す無人搬送車１００は、例えば無線通信により移動を制御される搬送車である。無人搬送車１００は、台車１０１と、収納体１０２と、開閉装置１１０とを備え、収納体１０２の内部に載置された荷物１５０を搬送することができる。

また、無人搬送車１００は、移載器１０５を備える。移載器１０５は、収納体１０２の内部への荷物１５０の搬入、および、収納体１０２の内部から外部への荷物１５０の搬出を行う装置である。

なお、荷物１５０の搬入および搬出は、収納体１０２に設けられた開口部１０３を介して行われる。

開閉装置１１０は、シートシャッタ１１１と、光電センサ装置１２０と、反射板１２５とを有する。

シートシャッタ１１１は、本発明の開閉装置における扉体の一例であり、直線的にスライドすることにより開口部１０３を開閉可能に塞ぐことができる。

具体的には、シートシャッタ１１１は、荷物１５０の搬入時および搬出時以外では、通常、開口部１０３を塞ぐように閉じた状態である。これにより、例えば、無人搬送車１００の走行時に塵芥が収納体１０２の内部に侵入することが防止される。

光電センサ装置１２０は、シートシャッタ１１１の閉じる方向の先端面に対向する位置に配置されており、当該先端面に備えられた反射板１２５との間に侵入する作業者の手などの物体を検出することができる。つまり、開口部１０３への侵入物を検出することができる。

図２は、本実施の形態の開閉装置１１０の構成概要を示す図である。

図２に示すように、開閉装置１１０は、モータ１３０を備え、モータ１３０により回転するベルト１３１を介してシートシャッタ１１１の出退が駆動される。つまり、シートシャッタ１１１の開閉動作がモータ１３０により駆動される。

モータ１３０の動作は、制御部１３２により制御される。制御部１３２は、光電センサ装置１２０と接続されており、光電センサ装置１２０との間で信号のやり取りを行うことができる。

光電センサ装置１２０は、投光部１２１と受光部１２２とを有し、反射板１２５により反射された光を検出する装置である。

より具体的には、光電センサ装置１２０は、投光部１２１と受光部１２２との組を複数有し、複数の投光部１２１と受光部１２２との組は、開口部１０３に対する物体の出し入れ方向（Ｙ軸方向）に交差する方向に並べて配置されている。これにより、光電センサ装置１２０と反射板１２５との間に複数の光軸が形成される。

また、ある投光部１２１から発射された光は、光の進路上に障害物がない場合、反射板１２５で反射され、当該投光部１２１と対になっている受光部１２２によって検出される。

つまり、光電センサ装置１２０は、開口部１０３への侵入物によりいずれかの光軸が遮断され、当該光軸に対応する受光部１２２が光を検出できないことにより、当該侵入物を検出することができる。つまり、何らかの物体が開口部１０３に存在していることを検出することができる。

制御部１３２は、例えば、シートシャッタ１１１が下ろされている期間に、光電センサ装置１２０から、侵入物を検出したことを示す信号を受け取った場合、シートシャッタ１１１の下降動作を停止させる。

これにより、シートシャッタ１１１と侵入物とが干渉することによる事故の発生が防止される。

なお、光電センサ装置１２０から制御部１３２に送られる信号は、侵入物を検出したことを示す信号でなくてもよい。

例えば、各受光部１２２が光を検出しているか否かを示す信号をそのまま制御部１３２に送り、制御部１３２が、全ての受光部１２２が光を検出しているか否かを確認することで、侵入物の有無を判断してもよい。

このように、本実施の形態の開閉装置１１０において、侵入物を検出する反射型の光電センサ装置１２０は、直線的にスライドするシートシャッタ１１１のスライド方向の延長線上に配置されている。

また、光電センサ装置１２０からの光を反射する反射板１２５は、シートシャッタ１１１の閉じる方向の先端面に配置されている。

この構成により、開口部１０３への侵入物を検出することができ、かつ、シートシャッタ１１１のスライド方向の延長線上からＹ軸方向に張り出すデッドスペースは、従来（図７参照）よりも小さなものとなる。

さらに、光電センサ装置１２０のＹ軸方向の幅が、シートシャッタ１１１のＹ軸方向の幅以下であれば、このデッドスペースは発生しない。

また、光電センサ装置１２０を、例えば開口部１０３の底辺を形成する部材に埋め込んだ場合、光電センサ装置１２０により消費される高さ方向（図２におけるＺ軸方向）の空間はほぼゼロとなる。

また、光電センサ装置１２０には、制御部１３２および電源部（図示せず）等と接続するための電線を取り付ける必要がある。しかし、光電センサ装置１２０は、可動体であるシートシャッタ１１１に取り付ける必要がなく、開口部１０３に対して静止した面である、収納体の開口部１０３付近の底面等に設置すればよい。

従って、光電センサ装置１２０についての配線の手間が少なく、かつ、光電センサ装置１２０に接続された電線に切断等の問題が発生する可能性も抑制される。

また、光電センサ装置１２０により生じる光軸は、必ず反射板１２５と光電センサ装置１２０との間に存在することになる。そのためシートシャッタ１１１が誤って光電センサ装置１２０により検出されることがない。

以上説明したように、本実施の形態の開閉装置１１０は、開口部１０３を開閉可能に塞ぐシートシャッタ１１１を備える開閉装置１１０であって、開口部１０３への侵入物を検出する光電センサ装置１２０を備え、かつ、従来よりもデッドスペースの少ない開閉装置１１０である。

なお、本実施の形態において、反射板１２５は、シートシャッタ１１１に別途取り付けるものでもよく、シートシャッタ１１１と一体に成型されていてもよい。

例えば、シートシャッタ１１１の光電センサ装置１２０と対向する面が、光電センサ装置１２０から発射される光を受光部１２２が認識できる程度に反射可能な特性を有する面であれば、当該面が反射板１２５として機能してもよい。

また、本発明の開閉装置における扉体は、本実施の形態におけるシートシャッタ１１１以外の種類または形状の扉体により実現されてもよい。

要するに、直線的にスライドすることにより開口部を開閉可能に塞ぐ扉体であれば、開口部への侵入物を検出するセンサを、デッドスペースが従来よりも小さくなる位置に配置することができる。

また、シートシャッタ１１１の開閉方向は、本実施の形態においては上下方向であるが、シートシャッタ１１１の開閉方向は特定の方向に限定されるものではない。例えば、開閉方向が左右方向であってもよく、水平方向であってもよい。

また、本実施の形態において、開閉装置１１０は、無人搬送車１００に備えられているが、開閉装置１１０は、無人搬送車１００以外の設備または施設に備えられていてもよい。

例えば、開閉装置１１０が、物品を収納する倉庫の出入り口の扉体を開閉させる装置として備えられていてもよい。

つまり、扉体をスライドさせることで開口部を開閉可能に塞ぐ機構が備えられる設備および施設であれば、扉体と障害物とが干渉する事故を未然に防止する必要がある。

そのため、このような設備または施設に開閉装置１１０を備えることで、事故の発生は防止され、かつ、当該設備または当該施設の内側または外側の空間を効率よく使用することが可能となる。

また、物品の出し入れのための開口部ではなく、例えば、メンテナンス等のために作業者が手を出し入れするための開口部に、開閉装置１１０を備えてもよい。

つまり、扉体により開閉可能に塞がれる開口部であれば、開閉装置１１０により、無駄にスペースが消費されることなく扉体が閉じる際の安全性が確保される。

また、図２に示すように、本実施の形態における光電センサ装置１２０では、投光部１２１と受光部１２２とが物品の出し入れ方向に交差する方向に並べられている。

しかし、一組の投光部１２１と受光部１２２におけるこれらの並び方は、この並び方に限定されるものではない。例えば、投光部１２１と受光部１２２とが、物品の出し入れ方向に並べられていてもよい。

つまり、一組の投光部１２１と受光部１２２との位置関係は、当該投光部１２１から発射され反射板１２５で反射された光を当該受光部１２２が検出できる位置関係であればよい。

また、光軸間の距離を短くすることで、つまり、投光部１２１と受光部１２２との組同士の距離を短くすることで、より小さな物体を光電センサ装置１２０に検出させることが可能である。

しかし、このように投光部１２１と受光部１２２との組同士の距離を短くした場合、誤検出の可能性が増加する。

そこで、複数の投光部１２１のうち、少なくとも近接する２つの投光部１２１のそれぞれに、互いに異なる発光特性を持たせてもよい。

図３は、近接する２つの投光部１２１が、互いに異なる発光周波数を有する場合の光電センサ装置１２０を示す図である。

なお、発光周波数とは単位時間あたりの発光回数である。また、図３ならびに後述する図４および図５では、互いに近接する２つの投光部１２１を区別するために投光部１２１ａおよび投光部１２１ｂと表記している。さらに、互いに近接する２つの受光部１２２を区別するために受光部１２２ａおよび受光部１２２ｂと表記している。

図３に示す例では、投光部１２１ａの発光周波数は１００Ｈｚであり、投光部１２１ｂの発光周波数は１８０Ｈｚである。

この場合、投光部１２１ａに対応する受光部１２２ａが、１００Ｈｚで点滅する光を検出していない状態であれば、１８０Ｈｚで点滅する光を検出している状態であっても、障害物が存在することを意味する。

また、投光部１２１ｂに対応する受光部１２２ｂが、１８０Ｈｚで点滅する光を検出していない状態であれば、１００Ｈｚで点滅する光を検出している状態であっても、障害物が存在することを意味する。

つまり、各受光部１２２が、単に光を検出するか否かではなく、検出した光に示される発光特性が、それぞれが検出すべき発光特性と一致するか否かをも判断することにより、誤検出の可能性は抑制される。

なお、上記判断は、光電センサ装置１２０が行ってもよく、例えば制御部１３２が行ってもよい。

また、誤検出を防止するために利用する発光特性としては、上記の発光周波数以外に、発光のタイミング、または、発射する光の振幅方向などが例示される。

図４は、近接する２つの投光部１２１が、互いに異なる振幅方向の光を発射する場合の光電センサ装置１２０を示す図である。

つまり、図４は、投光部１２１ａおよび投光部１２１ｂのそれぞれが、互いに異なる方向の振幅方向を有する偏光を発射している状態を示している。

この場合、受光部１２２ａおよび受光部１２２ｂのそれぞれは、検出した光の振幅方向を取得する。または、それぞれが検出すべき振幅方向の光のみを検出するように、それぞれにフィルタを設置しておく。

これにより、受光部１２２ａが投光部１２１ａからの光を検出しているか否か、および、受光部１２２ｂが投光部１２１ｂからの光を検出しているか否かの判断が可能である。

図５は、近接する２つの投光部１２１が、互いに異なるタイミングで発光する場合の光電センサ装置１２０を示す図である。

この場合、受光部１２２ａおよび受光部１２２ｂのそれぞれが光を検出した時期と、投光部１２１ａおよび投光部１２１ｂが光を発射した時期とを比較する。この比較機能は、例えば光電センサ装置１２０または制御部１３２が備えていればよい。

これにより、受光部１２２ａが投光部１２１ａからの光を検出しているか否か、および、受光部１２２ｂが投光部１２１ｂからの光を検出しているか否かの判断が可能である。

なお、誤検出を防止するため利用する発光特性は、図３〜図５を用いて説明した種類に限られない。例えば光の波長または輝度などでもよい。

また、本実施の形態において、開閉装置１１０は、無人搬送車１００に備えられ、収納体１０２の開口部１０３を開閉可能に塞ぐとした。

しかしながら、開閉装置１１０は他の用途に用いてもよい。例えば、無人搬送車１００等の台車の走行経路の中央分離帯として開閉装置１１０を設けてもよい。これにより、並行する２つの走行経路間を必要に応じて安全に遮断することができ、例えば、対向する台車による気流の乱れを防止することができる。

本発明は、開口部への侵入物を検出するセンサを備え、かつ、従来よりもデッドスペースの少ない開閉装置を提供することができる。従って、本発明は、作業者、収納物および設備等の安全と、収納効率の良さとが求められる設備および施設における開口部の開閉装置等として有用である。

本発明の実施の形態の開閉装置を備える無人搬送車の外観を示す図である。 実施の形態の開閉装置の構成概要を示す図である。 近接する２つの投光部が、互いに異なる発光周波数を有する場合の光電センサ装置を示す図である。 近接する２つの投光部が、互いに異なる振幅方向の光を発射する場合の光電センサ装置を示す図である。 近接する２つの投光部が、互いに異なるタイミングで発光する場合の光電センサ装置を示す図である。 エリアセンサを備える従来の開閉装置の構成概要を示す図である。 センサの配置に伴い発生するデッドスペースを説明するための図である。

符号の説明

１００ 無人搬送車
１０１ 台車
１０２ 収納体
１０３ 開口部
１０５ 移載器
１１０ 開閉装置
１１１ シートシャッタ
１２０ 光電センサ装置
１２１、１２１ａ、１２１ｂ 投光部
１２２、１２２ａ、１２２ｂ 受光部
１２５ 反射板
１３０ モータ
１３１ ベルト
１３２ 制御部

Claims (3)

1. 直線的にスライドすることにより開口部を開閉可能に塞ぐ扉体を備える開閉装置であって、
   前記扉体の閉じる方向の先端面に対向する位置に配置され、投光部と受光部とを有する光電センサ装置と、
   前記先端面に配置され、前記投光部から発射される光を前記受光部に向かって反射する反射板と
   を備える開閉装置。
2. 前記光電センサ装置は、前記投光部と前記受光部との組を複数有し、
   複数の前記投光部と前記受光部との組は、前記開口部に対する物品の出し入れ方向に交差する方向に並べて配置されており、
   複数の前記投光部のうち、少なくとも近接する２つの投光部のそれぞれは、互いに異なる発光特性を有する
   請求項１記載の開閉装置。
3. 前記発光特性は、単位時間あたりの発光回数である発光周波数、発光のタイミング、または、発射する光の振幅方向のいずれかである
   請求項２記載の開閉装置。

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