JP2011157193A - リフト装置 - Google Patents

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逸雄 鳥居
Hidenori Tsuji
英則 辻
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Abstract

【課題】搬送コンベアに対して物品を投入、搬出する際に用いられる当該物品のリフト装置において、従来X字形パンタアーム等の大がかりな昇降機構を用いる構成であったので、装置が構成が複雑かつ大型化して、狭小なスペースに設置しづらい問題があった。本発明では、この種のリフト装置の構成の簡略化及び小型化を図ることにより狭小スペースに容易に設置できるようにする。
【解決手段】電動モータ20の駆動軸21にクランクアーム22を取り付け、このクランクアーム22の先端に取り付けたクランクローラ23を昇降体30の案内レール36に係合させる。駆動軸21の回転に伴い公転するクランクローラ23の上下方向の変位成分によって昇降体30を昇降させる構成とする。これにより、従来のX字形パンタアームを省略して小型化を図る。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば搬送コンベアに対して物品を投入し、逆に離脱させる際に用いられるリフト装置に関する。
従来、この種のリフト装置には種々形態のものが提供されており、例えば下記の特許文献1に開示されものが提供されている。この従来のリフト装置は、基台とテーブルとの間に、2本の昇降アームをそれぞれの長手方向ほぼ中央で相互に回転可能に結合してなるX字形のパンタアームを介在させたもので、両昇降アーム間に介装した油圧シリンダの動作によりパンタアームを上下に伸縮させてテーブル(物品受け台)を平行に昇降させる構成を備えている。この形態のリフト装置によれば、比較的重量物を大きなストロークで昇降させることができる。
また、従来上記パンタアームに代えて平行リンクを用いるもの、あるいはチェーンやボールねじを用いるものが提供されており、多くの場合これらは駆動源として電動モータや油圧シリンダを用いる構成となっていた。
特開平8−231197号公報
このように、従来のリフト装置は、基台と物品受け台との間に、電動モータや油圧シリンダ等を駆動源とする大がかりな昇降機構を介装した構成となっており、その結果リフト装置そのものが大型化して、例えば搬送コンベアの下方等の狭小なスペースに設置することが困難であった。特に、搬送コンベアに物品を投入したり離脱させることを目的とするリフト装置の場合には、比較的小さな昇降ストロークで足りることから極力コンパクトなリフト装置であることが望まれている。
そこで、本発明は、従来のX字形パンタアーム等の大がかりな昇降機構を用いることなく、その結果容易にコンパクト化を図ることができるリフト装置を提供することを目的とする。
このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成のリフト装置とした。
請求項1記載のリフト装置によれば、駆動軸が軸回りに回転すると、その径方向に突き出すクランクアームが一体で回転する。クランクアームの先端部は、昇降体の昇降方向に直交する方向(横方向)に延びる案内レールに係合されている。このため、クランクアームの先端部は、昇降体に対して横方向に相対変位可能である一方、昇降方向には一体化されるので、クランクアームが回転するとその先端部が公転し、この公転による変位のうち昇降方向の成分によって昇降体が昇降する。
このように、駆動軸に直接取り付けたクランクアームの昇降方向成分によって昇降体が昇降される構成であるので、従来のX字形パンタアームのような大がかりな昇降機構を省略することができる。このため、請求項1記載のリフト装置によれば、従来よりも大幅にそのコンパクト化を図ることができるので、搬送コンベアの下方等狭小なスペースに容易に設置することができるようになる。
駆動軸には、電動モータの出力軸の他、油圧モータの出力軸あるいはロータリーアクチュエータの出力軸等の回転動力を出力する回転出力機器の出力軸を用いることができる。また、回転出力機器として、出力軸を一定角度間で正逆回転制御可能ないわゆるサーボモータを用いることができる。サーボモータを一定角度範囲で正逆回転させることによってクランクアームを一定角度範囲で揺動させることができ、この揺動動作の昇降方向成分によって昇降体を昇降させる構成とすることもできる。回転角度を変更することによって昇降ストロークを任意に変更することができる。
請求項2記載のリフト装置によれば、クランクローラが案内レールに沿って転動されることからその案内レールに対する摺動抵抗を小さくしてクランクアームの回転抵抗を小さくし、これにより駆動軸の回転出力を高効率で昇降体の昇降動作に変換することができる。
請求項3記載のリフト装置によれば、従来のX字形パンタアーム等の大がかりな昇降機構を備えないことからコンパクト化に構成することができる。コンパクトに構成したリフト装置は、物品を搬送する搬送コンベアの下方の狭小なスペースに設置して、物品受け部を搬送面に対して昇降させることにより、物品を搬送面上に投入し、逆に搬送面から物品を離脱させる作業に用いることができる。
本実施形態のリフト装置の正面図である。本図は、物品受け部が下死点に至った状態を示している。 本実施形態のリフト装置を図1中(II)-(II)線矢印方向から見た側面図である。 本実施形態のリフト装置を図1中(III)-(III)線矢印方向から見た平面図である。 本実施形態のリフト装置の正面図である。本図は、物品受け部が上死点に至った状態を示している。 本実施形態のリフト装置を図4中(V)-(V)線矢印方向から見た側面図である。
次に、本発明の実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図は、本実施形態のリフト装置10を示している。図1に示すようにこのリフト装置10は、物品Mを搬送する搬送コンベア1の下方に設置されている。搬送コンベア1は、多数の搬送ローラ2〜2を搬送方向(図1において白抜きの矢印で示す右方向)に一定の間隔をおいて配置した従来公知のローラコンベアで、本実施形態において特に変更を要しない。以下の説明において、部材若しくは構成の前後左右方向については、物品Mの搬送方向を前側とし、その反対方向を後ろ側とし、搬送方向前側に向かって右側を右側とし、左側を左側とする。
このリフト装置10は、基台11上に設置した駆動モータ20を駆動源として作動する。駆動モータ20には、その出力軸の回転角度に応じて任意の角度位置で起動、停止制御できるいわゆるサーボモータが用いられている。
本実施形態では、この駆動モータ20の出力軸が駆動軸21として用いられている。この駆動軸21には1本のクランクアーム22が取り付けられている。このクランクアーム22は、駆動軸21の径方向へ張り出すように延びている。このクランクアーム22の先端にはクランクローラ23が取り付けられている。このクランクローラ23の回転軸線と駆動軸21の回転軸線とは相互に平行で、軸間距離は寸法L(軸間距離L)に設定されている。
駆動モータ20の前方には昇降体30が上下に昇降可能に支持されている。基台11上であって駆動モータ20の前方には、昇降支持柱34が上方へ起立状態で設置されている。図1及び図3に示すようにこの昇降支持柱34の後面に、2組のリニアガイド機構35,35を介して昇降体30が昇降可能に支持されている。
昇降体30は、下側から支持柱部31と、支持柱部31の上端に取り付けた基台部32と、基台部32の前後両端部から相互に平行に上方へ張り出す物品受け部33,33を備えている。上記支持柱部31がリニアガイド機構35,35を介して昇降支持柱34の後面に支持されている。この支持柱部31の上端に取り付けた基台部32は、支持柱部31の上端から前後左右に張り出す平板形状を有している。この基台部32には、昇降支持柱34とリニアガイド機構35,35のレールを相対的に通過させるための逃がし窓部32aが設けられている。
この基台部32の前後両端部から同じく平板形状を有する物品受け部33,33が上方へ張り出す状態に取り付けられている。図2に示すように両物品受け部33,33は、基台部32と同じ左右幅を有している。図1に示すように両物品受け部33,33は、物品Mの搬送方向(前後方向)に相互に適切な間隔(搬送する物品Mの大きさに適合した間隔)をおいて配置されている。しかも、両物品受け部33,33は、それぞれ搬送コンベア1の隣接する搬送ローラ2,2間に進入可能となる位置及び間隔で配置されている。
昇降体30の支持柱部31の下部には、案内レール36が取り付けられている。この案内レール36は上縁36aと下縁36bを有するコ字形を有するもので、昇降方向に直交する方向(横方向)であって左右方向(図1において紙面に直交する方向)に長く延びる状態で取り付けられている。この案内レール36に、前記クランクローラ23が係合されている。このクランクローラ23は、上縁36aと下縁36bの間に進入している。昇降体30は、このクランクローラ23に案内レール36の上縁36aを当接させて下方から受けられた状態となっている。
駆動モータ20が起動すると、クランクアーム22が駆動軸21の軸線回りに回転するためクランクローラ23は駆動軸21の軸線回りに公転する。クランクローラ23は公転すると案内レール36に沿って転動するため、当該クランクローラ23の公転による変位のうち上下方向の変位によって昇降体30が上下に昇降する。
図1に示すようにクランクローラ23が下死点に位置する状態から駆動軸21が半回転すると、クランクローラ23は上死点に至る。従って、昇降体30は図1に示す下死点から距離2Lだけ上昇して上死点に至る。昇降体30及びクランクローラ23が上死点に至った状態が図4に示されている。駆動軸21がさらに半回転するとクランクローラ23は上死点から下死点に至るため昇降体30は上死点から距離2Lだけ下降して下死点に至る。
図1に示すように昇降体30が下死点に位置する状態では、物品受け部33,33の上端は、搬送コンベア1の搬送面Fより下方へ変位した状態となる。逆に図4に示すように昇降体30が上死点に位置する状態では、物品受け部33,33の上端は、搬送コンベア1の搬送面Fよりも上方へ変位した状態となる。
図4に示すように昇降体30が上死点に至ると、前後の物品受け部33,33の上端が搬送面Fに対して上側に変位するため搬送面F上の物品Mが持ち上げられて搬送面Fから離脱する。逆に、物品Mを前後の物品受け部33,33で受けた状態において昇降体30が下死点に至ると、図1に示すように物品Mが搬送面F上に移載される。
搬送コンベア1には、物品搬出、搬入用の専用機が併設されている。図4及び図5には、この専用機の物品移載部(スライドフォーク3)のみが示されている。図4に示すように昇降体30が上死点に至って物品Mが搬送面Fから離脱すると、スライドフォーク3が両物品受け部33,33間であって物品Mの下方に進入する。その後、昇降体30が下死点に戻されることにより物品Mがスライドフォーク3上に移載されて、当該専用機の動作により物品Mが搬送コンベア1から搬出される。当該専用機によって物品Mが搬送コンベア1に搬入される場合には、当該専用機の動作により、物品Mを載せたスライドフォーク3が搬送コンベア1の上方に移動し、その後昇降体30が上死点に至って両物品受け部33,33上にこの物品Mが移載される。物品受け部33,33上に移載された物品Mは、昇降体30が下死点に戻されることにより、搬送コンベア1の搬送面F上に搬入される。
以上説明したように本実施形態のリフト装置10によれば、駆動モータ20の駆動軸21に一つのクランクアーム22を直接取り付けて、このクランクアーム22の先端に取り付けたクランクローラ23を公転させることによって昇降体30を昇降させる構成となっている。このことから、本実施形態のリフト装置10によれば、従来のようなX字形パンタアームのような大がかりな昇降機構を省略してその構成の簡略化を図ることができ、これにより当該リフト装置10のコンパクト化及び低コスト化を図ることができる。
特に、本実施形態のリフト装置10によればその小型化を容易に図ることができるので、例示したような搬送コンベア1に対して物品Mを搬出入するためのリフト装置であって比較的小さなリフト量で足りる場合や設置スペースが狭小である場合に好適に用いることができる。
また、公転するクランクローラ23の上下方向の変位成分により昇降体30を昇降させる構成であるので、駆動モータ20の出力回転数が一定であっても、上死点付近及び下死点付近において昇降体30の速度を滑らかに減速させることができ、これにより上死点及び下死点における停止時の衝撃を低減することができ、ひいては当該リフト装置10の耐久性を高め、物品Mの損傷を未然に防ぐことができる。
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、駆動軸としてサーボモータの出力軸を用いる構成を例示したが、これに代えて油圧モータあるいはロータリーアクチュエータ等の回転出力機器の出力軸を駆動軸として用いる構成としてもよい。
また、昇降体30の下降時には、当該昇降体30はその自重によりクランクローラ23に乗り掛かった状態であって、上縁36aがクランクローラ23に当接した状態となるため案内レール36の下縁36bは省略してもよい。
さらに、駆動モータ20を1回転させることにより昇降体30を昇降させる構成を例示したが、駆動モータ20を半回転させて昇降体30を上昇させ、その後逆転させて下降させる構成としてもよい。
また、昇降体の上死点と下死点をセンサにより検知し、これに基づいて駆動モータを起動停止させる構成としてもよい。この場合、駆動モータとして例示したようなサーボモータではなく、例えばクラッチ及びブレーキ付きの電動モータを用いることができる。
駆動軸として、例示したような回転動力出力機器の出力軸を用いる構成の他、例えばシリンダのロッド先端にラックを取り付け、このラックに噛み合わせたピニオンギヤを駆動軸に取り付けて、シリンダの往復動作によって駆動軸を一定角度範囲で正転、逆転させて昇降体を昇降させる構成としてもよい。
M…物品
1…搬送コンベア
F…搬送面
2…搬送ローラ
3…スライドフォーク
10…リフト装置
11…基台
20…駆動モータ
21…駆動軸
22…クランクアーム
23…クランクローラ
L…駆動軸21とクランクローラ23の軸間距離
30…昇降体
31…支持柱部
32…基台部
33…物品受け部
34…昇降支持柱
35…リニアガイド機構
36…案内レール、36a…上縁、36b…下縁

Claims (3)

  1. 軸回りに回転する駆動軸と、該駆動軸に取り付けたクランクアームと、基台に対して昇降可能に支持された昇降体を備えたリフト装置であって、
    前記昇降体は、その昇降方向に直交する方向に延びる案内レールを有し、該案内レールに沿って前記クランクアームの先端部を案内させて、前記駆動軸を中心とする前記クランクアームの回転による前記先端部の前記昇降方向の変位により前記昇降体を昇降させる構成としたリフト装置。
  2. 請求項1記載のリフト装置であって、前記クランクアームの先端部としてクランクローラを有し、該クランクローラを前記案内レールに沿って転動させつつ前記駆動軸の軸線回りに公転させて前記昇降体を昇降させる構成としたリフト装置。
  3. 請求項1又は2記載のリフト装置であって、前記昇降体の上部に物品受け部を有し、該物品受け部を搬送コンベアの搬送面に対して上昇させて該物品受け部で前記物品を受けて前記搬送面から離脱させる一方、前記物品受け部を前記搬送面に対して下降させて前記物品を前記搬送面上に投入する構成としたリフト装置。
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