JP2010089862A

JP2010089862A - 物品搬送用昇降部材の昇降装置

Info

Publication number: JP2010089862A
Application number: JP2008259345A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sogo; 信一十河; Yasunobu Miyamoto; 恭伸宮本; Hiroshi Fujioka; 寛史藤岡
Original assignee: Rengo Co Ltd
Current assignee: Rengo Co Ltd
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2010-04-22
Anticipated expiration: 2028-10-06
Also published as: JP5399679B2

Abstract

【課題】昇降用モータとして小型のものを用いることができるようにした物品搬送用昇降部材の昇降装置を提供することである。
【解決手段】昇降用モータ５８の駆動により駆動スプロケット５４を回転させ、その駆動スプロケット５４に掛けられた吊下げチェーン５１の移動により積付け物品Ａを吸着する吸着グリップ４０を上下動させるようにする。吸着グリップ４０を上方に引き上げる際に、昇降用モータ５８に大きな負荷が作用すると、その負荷の増大に応じてチェーン移動用シリンダ５５に対するエアの供給圧を増大させてシリンダ５５の出力を高め、そのシリンダ５５で吊下げチェーン５１を移動させて昇降用モータ５８の負荷を低減させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、搬送用物品を所定の高さまで搬送する物品搬送用の昇降部材の昇降装置に関するものである。

商品を収容する段ボール箱等の各種の物品をパレット上に積付けるパレタイザや、パレット上に積付けられた物品を、そのパレット上から取り出して目的位置まで搬送して積み降ろしするデパレタイザにおいては、物品を支持する昇降部材を昇降装置により上下動させるようにしている。

上記パレタイザやデパレタイザのように、昇降部材によって搬送用物品を支持し、その昇降部材の昇降動により搬送用物品を上げ下ろしするようにした装置、機械類において、上記昇降部材を昇降動させる昇降装置として、チェーンやワイヤ、ベルト、あるいはロープ等のロープ類で昇降部材を吊下げ支持し、そのロープ類を昇降用モータにより駆動される駆動ホイールの回転により移動させて昇降部材を昇降動させるようにしたものが従来から知られている。

バランスウェイトを採用する上記のような昇降装置においては、普通、ロープ類の端部にバランスウェイトを接続して昇降用モータの負荷の低減を図るようにしている。

ところで、バランスウェイトを採用する従来の昇降装置においては、モータ負荷の低減効果を一定に保持する場合、搬送用物品の重量に応じて重さの異なるバランスウェイトに取り替える必要があるが、その取り替えは困難である。このため、従来の昇降装置においては、搬送用物品の最大重量を設定し、その最大重量に応じて昇降用モータの容量を決定するようにしているため、上記昇降用モータとして容量の大きな大型のものを必要とするという問題があった。

また、昇降部材を所定の位置まで上昇させて昇降用モータを停止させると、昇降用モータの回転軸は慣性力によって回り続けようとし、また、昇降部材も慣性力により上方へ移動しようとするため、昇降部材を高速で上限位置に位置決めすることはできないという問題もあった。

この発明は、昇降用モータとして小型のものを用いることができるようにし、かつ、昇降部材を高速で上限位置に位置決めすることができるようにすることである。

上記の課題を解決するために、この発明においては、搬送用物品を支持する昇降部材に吊下げロープ類の一端部を連結し、その昇降部材から引き上げられた前記吊下げロープ類を昇降用モータの駆動により正逆両方向に回転される駆動ホイールの外周に掛け、その駆動ホイールの一方向への回転により昇降部材を上昇させて搬送用物品を上方に搬送するようにした物品搬送用昇降部材の昇降装置において、前記吊下げロープ類に、流体の供給により伸縮して吊下げロープ類を前記昇降用モータの駆動による吊下げロープ類の移動方向と同方向に移動させるシリンダを接続し、前記昇降用モータの負荷の増大に応じて前記シリンダに対する流体の供給圧を増大させてシリンダの出力を高めるようにした構成を採用したのである。

ここで、吊下げロープ類とは、チェーンやワイヤ、ベルト、あるいはロープをいい、駆動ホイールは、そのロープ類の種類に応じて適切なものを採用する。例えば、吊下げロープ類がチェーンの場合は、駆動ホイールとしてスプロケットを用い、ワイヤやロープの場合はシーブを採用する。また、ベルトの場合はプーリを採用する。

上記の構成からなる物品搬送用昇降部材の昇降装置において、昇降部材を下降し、その昇降部材が物品を支持する状態で昇降用モータの駆動により駆動ホイールを回転させて昇降部材を上方に引き上げると、昇降用モータに負荷が作用することになる。その負荷の増大に応じてシリンダに対する流体の供給圧が増大し、シリンダの出力が高められて、吊下げロープ類を物品引き上げ方向に移動させる作用力が増す。このため、シリンダの出力が増大した分、昇降用モータの負荷の低減が図られることになる。

ここで、シリンダは、その伸張により吊下げロープ類を物品引き上げ方向に移動させるようにしてもよく、あるいは、収縮により吊下げロープ類を物品引き上げ方向に移動させるようにしてもよい。そのシリンダが最も伸張した状態あるいは最も収縮した状態によって物品の上限停止位置を決定することができるため、物品を高速で上限位置に位置決めすることができる。

上記のように、この発明においては、昇降用モータの駆動により駆動ホイールを回転させて昇降部材を上方に引き上げる際に、昇降用モータに負荷が作用すると、その負荷の増大に応じてシリンダに対する流体の供給圧が増大し、シリンダの出力が高められて、ロープ類を物品引き上げ方向に移動させる作用力が増すため、シリンダの出力が増大した分、昇降用モータの負荷の低減を図ることができ、昇降用モータとして容量の小さい小型のものを採用することができる。

以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１乃至図３は、この発明に係る物品搬送用昇降部材の昇降装置を採用したパレタイザを示す。パレタイザは、搬送用物品としての積付け物品Ａを下流側に搬送する搬送コンベヤ１１を有し、その搬送コンベヤ１１の搬出端部に板状の位置決め部材１２が設けられ、この位置決め部材１２により積付け物品Ａは停止され、かつ、位置決めされる。

搬送コンベヤ１１の下流側にはテーブルリフタ１３が設けられている。テーブルリフタ１３はリフトテーブル１４を有し、そのリフトテーブル１４の上面にローラコンベヤ１５が設けられている。ローラコンベヤ１５は、積付け物品Ａが積付けられるパレットＰを支持し、そのパレットＰ上に積付け物品Ａが所定段数積み付けられると、そのパレットＰを図１の左方向に送り出すようになっている。

搬送コンベヤ１１の上方には搬送用枠体１７が設けられている。搬送用枠体１７は、側面枠１７ａの上端部に上部枠１７ｂを設け、かつ、側面枠１７ａの下部に上記上部枠１７ｂと上下対向する下部枠１７ｃを設けたコの字形をなしている。

搬送用枠体１７の上部枠１７ｂには搬送コンベヤ１１による積付け物品Ａの搬送方向に対して直交方向に長く延びる駆動軸１８と、その駆動軸１８に平行するローラ軸１９とが回転自在に支持され、上記駆動軸１８とローラ軸１９のそれぞれ両端部に回転自在に支持されたローラ２０、２１は固定配置の一対のレール支持部材２２のそれぞれ上面に設けられたレール２３に沿って移動自在とされている。

ここで、レール２３は、一端が搬送コンベヤ１１の搬入端上に位置しかつ、他端がローラコンベヤ１５の搬出端上に位置する長さとされている。このため、搬送用枠体１７は搬送コンベヤ１１とローラコンベヤ１５との間で移動自在とされ、移動装置３０によって往復移動されるようになっている。

移動装置３０は、搬送用枠体１７の側面枠１７ａの下部に回転自在に支持されたピニオン３１を前記レール２３の下方においてそのレール２３と平行する固定配置のラック３２に噛合し、そのピニオン３１を上記側面枠１７ａの上部に支持された移動用モータ３３で回転駆動させるようにしている。

移動用モータ３３の回転をピニオン３１に伝達するため、ここでは、移動用モータ３３の回転をベルト伝動機構３４を介して駆動軸１８に伝達し、その駆動軸１８の回転をチェーン伝動機構３５を介してピニオン３１に伝達するようにしている。

搬送用枠体１７には、上端部が上部枠１７ｂで支持され、下端部が下部枠１７ｃで支持された４本のガイド軸２４が設けられ、そのガイド軸２４によって昇降部材としての吸着グリップ４０が昇降自在に支持されている。

吸着グリップ４０は、矩形のヘッド支持枠４１の下面に複数の角柱状の吸着ヘッド４２を側面が互いに接触するようにして固定した構成とされ、上記吸着ヘッド４２はそのヘッド内部に付与される真空圧により積付け物品Ａを吸着する従来から周知のものであるため、詳細を省略している。

昇降部材としての吸着グリップ４０は昇降装置５０によって昇降動される。昇降装置５０は、吸着グリップ４０の移動方向の下流側端部の両側と上流側端部の両側に吊下げロープ類としての４本の吊下げチェーン５１のそれぞれ一端部を固定し、下流側端部の２本の吊下げチェーン５１を上部枠１７ｂに回転自在に支持されたガイド用スプロケット５２の外周に掛け、そのガイド用スプロケット５２から上流側に引き出された２本の吊下げチェーン５１と上流側２本の吊下げチェーン５１のそれぞれを上部枠１７ｂに回転自在に支持された駆動軸５３上の駆動ホイールとしての４枚の駆動スプロケット５４に掛け、各駆動スプロケット５４から下流側に引き出された吊下げチェーン５１のそれぞれを上部枠１７ｂの上部両側に支持されたシリンダ５５により搬送用枠体１７の移動方向に進退される可動スプロケット５６の外周に掛け回すことにより反転して他端を上部枠１７ｂの上面から起立する連結片５７に固定し、上記上部枠１７ｂの上部に支持された昇降用モータ５８の駆動により駆動軸５３を回転し、その駆動軸５３と一体に回転する駆動スプロケット５４の回転により吊下げチェーン５１を移動させて吸着グリップ４０を昇降動させるようにしている。

シリンダ５５は、エア圧の供給により伸縮して吊下げチェーン５１を昇降用モータ５８の駆動による吊下げチェーン５１の移動方向と同方向に移動させるようになっている。

図４は、シリンダ５５および昇降用モータ５８の制御回路を示す。圧力発生源６０とシリンダ５５のボトム室５５ａはエア供給路６１で連通し、そのボトム室５５ａに対するエア圧の供給によりシリンダ５５が伸張して、吊下げチェーン５１を吸着グリップ４０が上昇する方向に移動させるようになっている。

エア供給路６１には、圧力発生源６０側から圧力調整弁６２と急速排気弁６３が組込まれている。圧力調整弁６２はコントローラ６４から入力される信号により圧力調整されるようになっている。

コントローラ６４は、正回転駆動信号Ｎおよび逆回転駆動信号Ｒが入力され、正回転駆動信号Ｎが入力されると、昇降用モータ５８を正回転（図１の矢印で示す方向の反対の方向）させて吸着グリップ４０が上昇する方向に吊下げチェーン５１を移動させる。また、逆回転駆動信号Ｒが入力されると、コントローラ６４は昇降用モータ５８を逆回転させて吸着グリップ４０が下降する方向に吊下げチェーン５１を移動させる。

昇降用モータ５８は、上方に搬送する積付け物品Ａの重量の変動により負荷が変動し、その負荷が大きくなると電流値も大きくなる。そこで、昇降用モータ５８の電流値を電流検出センサ６５で検出し、その検出信号をコントローラ６４に出力している。コントローラ６４は電流検出センサ６５から入力される信号により圧力調整弁６２を圧力調整するようになっており、昇降用モータ５８の負荷の増大に応じてシリンダ５５のボトム室５５ａに対するエアの供給圧が増大する方向に圧力調整弁６２を圧力調整するようになっている。

実施の形態で示すパレタイザは上記の構成からなり、積付け物品Ａが搬送コンベヤ１１の搬出端に送り込まれて、図１に示すように、位置決め部材１２に当接して停止すると、昇降用モータ５８が駆動し、駆動スプロケット５４を図１の矢印で示す方向に回転させる。このとき、圧力調整弁６２は零とする状態にあり、シリンダ５５のボトム室５５ａのエアが急速排気弁６３から排気されてシリンダ５５が収縮し、上記駆動スプロケット５４の回転とシリンダ５５の収縮とにより吊下げチェーン５１が引き下げられ、吸着グリップ４０が下降する。

吸着グリップ４０がその下降路の下方で停止する積付け物品Ａの上面に当接する位置まで下降すると、昇降用モータ５８が停止する。

吸着グリップ４０が積付け物品Ａを吸着すると、昇降用モータ５８が逆方向に回転し、駆動スプロケット５４を図１の矢印で示す逆の方向に回転させる。また、シリンダ５５のボトム室５５ａにエア圧が供給され、シリンダ５５が伸張する。

このため、吊下げチェーン５１は引き上げられて吸着グリップ４０が積付け物品Ａを吸着する状態で上昇する。吸着グリップ４０が所定の高さまで上昇すると、昇降用モータ５８が停止する。

昇降用モータ５８の停止後、移動用モータ３３が作動し、ピニオン３１を回転させる。このピニオン３１は固定配置のラック３２と噛合しているため、上記ピニオン３１の回転により搬送用枠体１７がテーブルリフタ１３に向けて移動する。

搬送用枠体１７と共に移動する積付け物品Ａがローラコンベヤ１５の搬送面上にセットされたパレットＰと上下で対向する位置まで搬送用枠体１７が移動すると、移動用モータ３３が停止する。

移動用モータ３３が停止すると、昇降用モータ５８の駆動により駆動スプロケット５４が図１の矢印で示す方向に回転される。また、シリンダ５５のボトム室５５ａのエアが急速排気弁６３から排気されてシリンダ５５が収縮し、吊下げチェーン５１の引き下げにより吸着グリップ４０が下降する。

積付け物品ＡがパレットＰで支持されると、吸着グリップ４０は積付け物品Ａの吸着を解除し、積付け物品Ａの積付けが完了する。積付け物品Ａの積付け後、昇降用モータ５８の駆動により、駆動スプロケット５４が図１の矢印で示す反対の方向に回転し、また、シリンダ５５のボトム室５５ａに対するエア圧の供給によりシリンダ５５が伸張し、吊下げチェーン５１の引き上げにより吸着グリップ４０が上昇する。

シリンダ５５が最大に伸張すると、昇降用モータ５８が停止し、吸着グリップ４０は昇降ストロークの上限位置おいて停止状態とされる。その停止後、移動用モータ３３が駆動し、ラック３２に噛合するピニオン３１の回転により、搬送用枠体１７が搬送コンベヤ１１上に向けて移動する。

搬送用枠体１７が搬送コンベヤ１１の上方位置まで移動すると、移動用モータ３３が停止し、その停止後、次の積付け物品が搬送コンベヤ１１上に送り込まれる。以後、上記の動作が繰り返し行なわれ、パレットＰ上に次々と積付け物品Ａが積付けられる。

ここで、昇降用モータ５８の駆動およびシリンダ５５の伸張によって吸着グリップ４０に吸着された積付け物品Ａが上方に引き上げられる時、昇降用モータ５８およびシリンダ５５のそれぞれに吸着グリップ４０の重さと積付け物品Ａの重さを加えた重量に相当する大きさの負荷が作用することになる。積付け物Ａの重量は一定でないため、昇降用モータ５８に作用する負荷は変動する。

上記負荷が増大すると、昇降用モータ５８の電流値が変化し、その電流値の変化は図４に示す電流検出センサ６５により検出され、その検出信号がコントローラ６４に入力される。

コントローラ６４はモータ負荷の増大に応じて電流検出センサ６５から入力される信号により圧力調整弁６２をシリンダ５５のボトム室５５ａに対するエアの供給圧が増大する方向に一次側の圧力を調整する。

このため、シリンダ５５の出力が高められることになり、吊下げチェーン５１を引き上げ方向に移動させる作用力が増大し、そのシリンダ５５の出力が増大した分、昇降用モータ５８の負荷の低減が図られることになる。その結果、昇降用モータ５８として容量の小さい小型のものを採用することができる。

なお、実施の形態では、シリンダ５５としてエアシリンダを採用したが、油圧シリンダであってもよい。また、シリンダ５５を横向きにして使用したが、その向きも横向きに限定されるものではない。さらに、シリンダ５５は吊下げチェーン５１に一端を連結し、他端を搬送用枠体１７に連結してもよい。

この発明に係る物品搬送用昇降部材の昇降装置を採用したパレタイザの正面図図１の平面図図１の右側面図昇降用モータおよびシリンダの制御回路図

符号の説明

Ａ積付け物品（搬送用物品）
Ｐパレット
４０吸着グリップ（昇降部材）
５１吊下げチェーン（吊下げロープ類）
５４駆動スプロケット（駆動ホイール）
５５シリンダ
５８昇降用モータ

Claims

搬送用物品を支持する昇降部材に吊下げロープ類の一端部を連結し、その昇降部材から引き上げられた前記吊下げロープ類を昇降用モータの駆動により正逆両方向に回転される駆動ホイールの外周に掛け、その駆動ホイールの一方向への回転により昇降部材を上昇させて搬送用物品を上方に搬送するようにした物品搬送用昇降部材の昇降装置において、
前記吊下げロープ類に、流体の供給により伸縮して吊下げロープ類を前記昇降用モータの駆動による吊下げロープ類の移動方向と同方向に移動させるシリンダを接続し、前記昇降用モータの負荷の増大に応じて前記シリンダに対する流体の供給圧を増大させてシリンダの出力を高めるようにしたことを特徴とする物品搬送用昇降部材の昇降装置。