JP2012131611A

JP2012131611A - 走行位置検出装置

Info

Publication number: JP2012131611A
Application number: JP2010285442A
Authority: JP
Inventors: Makoto Niwa; 誠丹羽
Original assignee: Itoki Corp
Current assignee: Itoki Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2030-12-22
Also published as: JP5792457B2

Abstract

【課題】長期間において高い検出精度を維持することができる走行位置検出装置を得る。
【解決手段】回転軸用支持台６０内に回転自在に回転軸５８が挿入され、回転軸５８の両端に一対のホルダーアームプレート５９それぞれの一方端がボルト５７によって固定される。ホルダーアームプレート５９の他方端が昇降式ブラケット３１の側面上部から上面の端部にかけて密着させながら、昇降式ブラケット３１と一体形成される。回転軸５８を中心として回転方向Ｒ１に回転させる回転動作によって、昇降式ブラケット３１を持ち上げ、一対のローラ３８をレール４の表面から離反可能にしている。
【選択図】図５

Description

この発明は、自動倉庫における移動台車の走行位置検出装置に関する。

自動倉庫においては、移動台車の走行位置を検出するため、ロータリエンコーダを備えた位置検出装置を設けている。この場合、最も単純な構造は、移動台車に、その走行によってレール上を転動する検知用ローラを設けて、このローラの回転をロータリエンコーダで微小なパルスとしてカウントし、そのパルス数から移動台車の走行距離を演算するものである。

しかし、レールの凹凸や撓み変形、或いは移動台車の揺動等のためにローラがレールから離れることがあり、このため、ローラをレールに当てただけの単純な構造では、走行位置を正確に検出できない場合があった。

そこで、検出精度を向上させた走行位置検出装置として、例えば特許文献１に開示された走行位置検出装置がある。

この走行位置検出装置は、移動台車に設けた固定ブラケットに、２つのばねで垂直方向下向きに押された昇降式ブラケットを取付け、昇降式ブラケットにシーソー状に回動する揺動ブラケットを取付ける。揺動ブラケットに前後一対のローラを設け、ギアを介して両ローラと同期して回転する連動軸を、ロータリエンコーダのロータに接続する構成を採用している。

この走行位置検出装置は、レールに凹凸や撓み変形があっても、一対のローラのうち少なくともいずれか一方のローラがレールに当っているため、走行位置の検出精度の向上を図っている。

特許第３５９５９５１号公報

上述した従来の走行位置検出装置において、一対のローラへの付着物を取り除く等の理由から、手動により一対のローラをレールから持ち上げる必要性がある。

この際、２本のばねに抗して平行にバランス良く、垂直方向上方に昇降式ブラケットを持ち上げる必要があるため、持ち上げ時に２つのばねをこじり易く、スムーズに行うことが極めて困難である。

したがって、昇降式ブラケット（一対のローラ）の持ち上げ時に２つのばねの少なくとも一つがこじれた結果、ばねの弾性力等の特性の劣化の影響で位置検出装置自体の耐久性が悪くなり、経時変化と共に検出精度が劣化してしまうという問題点があった。

この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、長期間において高い検出精度を維持することができる走行位置検出装置を得ることを目的とする。

この発明に係る請求項１記載の走行位置検出装置は、自動倉庫における移動台車に用いられる走行位置検出装置であって、移動台車の走行に伴って回転するようにレールの表面に転動自在に当接した複数のローラを備え、前記複数のローラは、レールの同じ面に当接しかつレールの長手方向に離反するように配置されており、互いに噛合した状態が保持されているギア群を介して前記複数のローラに同期して回転する連動軸と、前記連動軸の回転を検出するロータリエンコーダと、前記移動台車に、前記レールと直交した方向から見てシーソー状に回動し得ると共にばねで下向きに付勢された揺動ブラケットとをさらに備え、前記揺動ブラケットのうちその回動中心を挟んだ両側に、レールの表面に転動自在に当接するように前記複数のローラが設けられ、所定の回転軸を中心とした回転動作を伴って前記揺動ブラケットを持ち上げることにより、前記複数のローラを前記レールから離反させることが可能な回転機構をさらに備える。

請求項１記載の本願発明は、回転機構によって、所定の回転軸を中心としたる回転動作によって揺動ブラケットを持ち上げることにより、複数のローラをレールから離反させることが可能である。

したがって、昇降式ブラケットを持ち上げる動作を、モーメントアームを利用した回転動作によって行うことができるため、持ち上げる動作時に揺動ブラケットを下向きに付勢するばねをこじらせることはなく、スムーズに行うことができる。

その結果、請求項１記載の本願発明である走行位置検出装置は、揺動ブラケットの持ち上げ動作によってばねの特性を劣化させる可能性を確実に回避することにより、耐久性は影響を受けず、高い検出精度を維持することができる効果を奏する。

本実施の形態の位置検出装置が用いられる自動倉庫の一端部の概略を示す斜視図である。格納庫の概略を示す破断斜視図である。移動台車の平面図である。本実施の形態の位置検出装置の平面図である。図４のＶ−Ｖ視断面図である。図５のＶＩ−ＶＩ視断面図である。図５のＶＩＩ−ＶＩＩ視断面図である。本実施の形態の位置検出装置の作用を示す説明図である。従来の位置検出装置における図６に対応する断面図である。

図１は実施の形態である走行位置検出装置が用いられる自動倉庫の一端部の概略を示す斜視図である。図２は自動倉庫の部分的な概略を示す斜視図である。自動倉庫は、格納庫１と、格納庫１の一端部の近傍に設けた入出庫部２とを備えている。

（概要）
格納庫１は、通路を挟んだ両側に多段に配置した多数の棚板３と、各段の棚板３に対応して水平上に配置した多数対のレール４と、各レール４を走行する移動台車５とを備えている。各棚板３は、通路側に位置した内側縦フレーム６と外側に位置した外側縦フレーム７、隣り合った外側縦フレーム６の間に差し渡し固定した水平状のリヤフレーム８で支持されている。

レール４は内側縦フレーム６に固定されており、各段の内側縦フレーム６と棚板３とは同じ高さに設定されている。また、隣合った外側縦フレーム７は筋交い９で補強している。

入出庫部２は、各段の棚板３から延長した状態に配置された棚板コンベヤ１０と、支柱１１に沿って自在に昇降する一対のリフトコンベヤ１２とを備えている。各リフトコンベヤ１２は平面視で棚板コンベヤ１０と一直線状に延びるように配置されている。

また、入出庫部２の近傍には、各リフトコンベヤ１２と平面視で直列上に延びる入出庫用の搬送コンベヤ１３を設けている。図１に一点鎖線で示すように、上段に搬送コンベヤ１４を設けても良い。なお、符号Ｗは荷物を示す。

図３は移動台車５の平面図である。同図に示すように、移動台車５は、型鋼等で形成した平面視矩形状の本体枠１６と、車軸１７で連結された前後一対の車輪１８と、一方の車輪１８を駆動するモータ１９と、走行方向と直交した方向に延びる固定式及び可動式のピッキング装置２０及び２１と、可動式ピッキング装置２１を固定式ピッキング装置２０に向けて移動調節するためのモータ２２を備えている。モータ１９,２２は上面板２３に取付けられている。

両ピッキング装置２０,２１には、棚３に向けて進退動自在な復動式の移動アーム（図示せず）を内蔵しており、移動アームの両端には、荷物Ｗを押し引きするためのピッカー２４を水平回動自在に取り付けている。ピッキング装置２０,２１は荷物Ｗが乗る載置板２５を備えており、両載置板２５は部分的に重なり合っている。

（位置検出装置）
さらに、移動台車５内のモータ１９及び車輪１８の近傍に、本実施の形態に係る位置検出装置２７を設けている。この点を図４以下の図面に基づいて説明する。図４は位置検出装置２７の平面図、図５は図４のＶ−Ｖ視断面図、図６は図５のＶＩ-ＶＩ視断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ視断面図、図８は作用を示す説明図である。

位置検出装置２７は、移動台車５の本体枠１６における上面板２３上に設けられたベース板２８上に載置された回転軸用支持台６０に一対のホルダーアームプレート５９の一端部が回転可能に取付けられている。以下、この点を詳述する。

主として図４及び図５に示すように、回転軸用支持台６０内に設けられた図示しない中空軸内に回転自在に回転軸５８が挿入されており、回転軸５８の両端に一対のホルダーアームプレート５９それぞれの一方端がボルト５７によって固定されている。したがって、ホルダーアームプレート５９は回転軸５８を回転軸として回転可能に設けられている。

そして、ホルダーアームプレート５９の他方端が昇降式ブラケット３１の側面上部から上面の端部にかけて密着させながら、昇降式ブラケット３１と一体形成されている。昇降式ブラケット３１は下向き開口コ字状を呈している。

昇降式ブラケット３１には、側面視逆Ｔ字状に形成された左右一対の揺動ブラケット３６が、その前後中央部を中心にしてシーソー状に回動するように一対の中空軸３７によって取付けられている。

左右の揺動ブラケット３６には、その回動中心を挟んだ前後両側に、レール４に当接する一対のローラ３８を、軸３９によって回転自在に取付けている。両ローラ３８には主動ギア４０を一体に設けている一方、中空軸３７に回転自在に嵌め入れた連動軸４１に、主動ギア４０に噛合する従動ギア４２を一体に設けている（図７参照）。なお、これらの図では表示していないが、ローラの外周面には摩擦を大きくするためにゴム層を設けている。

さらに、昇降式ブラケット３１に、移動台車５の方に向けて突出する平面視コ字状のブラケット４３を固着し、このブラケット４３にロータリエンコーダ４４を取付け、ロータリエンコーダ４４のロータ４４ａと連動軸４１とを継手（カップリング）４５で接続している。

ブラケット４３の平面視コ字状の開口部近傍の両側面に一対のばね取付部５１が引っ掛けることによりばねを取付可能に形成されており、回転軸用支持台６０上のブラケット４３の側面付近に平面視一対のばね取付部５１とＹ方向が一致するように一対のばね取付部５２が設けられる。そして、一対のばね取付部５１，一対のばね取付部５２間に一対のばね５０が設けられる。

以上の構成において、前後のローラ３８は上下逆向きに動き、しかもばね５０の弾性復元力に伴う付勢力によって昇降式ブラケット３１に下向きの力が加わるため、図８に誇張して示すように、例えばレール４が凹んでいたり撓み変形したりすることによって一方のローラ３８がレール４から浮いても、他方のローラ３８は逆にレール４に向けて押し付けられることになる。したがって、少なくともいずれか一方のローラ３８がレール４に当接するため、移動台車５の走行位置を正確に検出することができる。

ところで、移動台車５の車輪１８は常にレール４に当たっているため、レール４の撓み変形に関係なく、車輪１８とレール４との相対的な高さ関係は一定であると言える。このため、本実施の形態のように車輪１８の近傍に位置検出装置２７を配置すると、位置検出装置２７とレール４との相対的な高さをほぼ一定にすることができ、このため、ローラ３８をレール４に当てた状態をより確実に保持して、検出精度をより向上させることができる。

（昇降式ブラケット３１の持ち上げ動作）
位置検出装置２７において、昇降式ブラケット３１に対し外部から何ら力を加えない通常時は、ばね５０の付勢力によりホルダーアームプレート５９が回転方向Ｒ２に力が加えられているため、昇降式ブラケット３１に下向きに力が加えられる。

実施の形態の走行位置検出装置２７において、一対のローラ３８への付着物を取り除く等の理由から、手動により昇降式ブラケット３１を持ち上げて、一対のローラ３８をレール４の表面から離反させる必要性がある。

この場合、昇降式ブラケット３１を把持しながら、昇降式ブラケット３１を回転軸５８を中心として回転方向Ｒ１に回転させることにより、ホルダーアームプレート５９の長さ（回転軸５８から昇降式ブラケット３１との密着部分に相当する長さ）をモーメントアームとした力のモーメントが回転動作に作用する。このため、比較的弱い力でばね５０の付勢力を抗して昇降式ブラケット３１をスムーズに持ち上げて、一対のローラ３８をレール４の表面から離すことができる。

図９は従来の位置検出装置１２７における本実施の形態の図６に対応する断面図である。なお、本実施の形態の位置検出装置２７に対応する部分は同一符号を付すことにより説明を適宜省略する。

同図に示すように、昇降式ブラケット３１は、前後一対のロッド３２を介して固定ブラケット３０に昇降自在に取付いている。ロッド３２には、外周に雄ねじを形成したブッシュ３３が嵌まっており、ブッシュ３３は固定ブラケット３０にねじ込まれている。ブッシュ３３にはロックナット３４を設けている。ロッド３２のうち昇降式ブラケット３１とブッシュ３３との間には一対のばね３５が嵌まっている。

したがって、従来の位置検出装置１２７において、一対のローラ３８をレール４の表面から離反させる場合、この２本のばね３５に抗して、昇降式ブラケット３１の平行状態を維持させながら垂直方向上方に持ち上げる必要があるため、２つのばね３５をこじり易く、スムーズに行うことが、本実施の形態の位置検出装置２７に比較してかなり難しいことがわかる。

このように、本実施の形態の位置検出装置２７は、回転軸５８を中心としホルダーアームプレート５９を介して昇降式ブラケット３１を回転させることにより、位置検出装置２７における一対のローラ３８のレール４の表面から離れるように、昇降式ブラケット３１の持ち上げ動作を行うことができる。

すなわち、実施の形態の位置検出装置２７は、ボルト５７、回転軸５８、ホルダーアームプレート５９及び回転軸用支持台６０を主要構成とする回転機構によって、所定の回転軸である回転軸５８を中心としたホルダーアームプレート５９の腕の長さによるモーメントアームを有する回転動作を伴って揺動ブラケットである昇降式ブラケット３１を持ち上げることにより、一対のローラ３８をレール４の表面から離反させることが可能である。

したがって、回転動作によって昇降式ブラケット３１を持ち上げる際、ホルダーアームプレート５９の長さをモーメントアームとして利用できるため、２本のばね５０をこじらせることはなく、スムーズに昇降式ブラケット３１を持ち上げることができる。

その結果、本実施の形態の位置検出装置２７は、昇降式ブラケット３１の持ち上げ動作によって弾性力等のばね５０の特性を劣化させる可能性を確実に回避することにより、耐久性は影響を受けず、高い検出精度を維持することができる効果を奏する。

なお、レール４は棚３に近い部位ほど撓み変形しにくいため、位置検出装置２７のローラ３８もできるだけ棚３に近い部位でレール４に当接させるのが好ましい。

複数のローラと連動軸とを同期して回転させる連動手段としてギアを使用すると、構造が簡単でしかも回転を正確に伝達できる利点がある。

また、ローラはレールの上面に当接させることには限らず、側面や内面などに当接させても良い。また、連動軸とロータリエンコーダのロータとを一体化してもよい。

なお、移動台車は図示の形態のものに限らず、荷物の出し入れのために走行するもの一般を指すもので、したがってスタッカクレーン等も含まれる。

また、本実施の形態では、昇降式ブラケット３１に下方向に力を加えるばねとして、斜め上方に傾けた形態の一対のばね５０を示したが、一対のばねを垂直に設ける等、ばねの弾性復元力による付勢力によって通常時はローラ３８がレール４に当接する状態にできれば他の態様で行っても良いことは勿論である。

１格納庫
２入出庫部
４レール
５移動台車
２７位置検出装置
３１昇降式ブラケット
４０，４２ギア
４１連動軸
４４ロータリエンコーダ
５０ばね
５８回転軸
５９シャフトホルダー

Claims

自動倉庫における移動台車に用いられる走行位置検出装置であって、
移動台車の走行に伴って回転するようにレールの表面に転動自在に当接した複数のローラを備え、前記複数のローラは、レールの同じ面に当接しかつレールの長手方向に離反するように配置されており、
互いに噛合した状態が保持されているギア群を介して前記複数のローラに同期して回転する連動軸と、
前記連動軸の回転を検出するロータリエンコーダと、
前記移動台車に、前記レールと直交した方向から見てシーソー状に回動し得ると共にばねで下向きに付勢された揺動ブラケットとをさらに備え、前記揺動ブラケットのうちその回動中心を挟んだ両側に、レールの表面に転動自在に当接するように前記複数のローラが設けられ、
所定の回転軸を中心とした回転動作を伴って前記揺動ブラケットを持ち上げることにより、前記複数のローラを前記レールから離反させることが可能な回転機構をさらに備える、
走行位置検出装置。