JP2013230900A - 搬送ライン - Google Patents

Abstract

【課題】搬送物の取り出し作業を短時間でかつ作業のばらつきを抑制して行うことができ、設置場所の省スペース化を図ることができる搬送ラインを提供すること。
【解決手段】搬送ライン１は、環状に設置された走行レール２と、走行レール２に沿って走行する複数の台車３と、複数の台車３を走行させる駆動源４と、駆動源４を操作して複数の台車３を走行させる制御装置とを備えている。複数の台車３は、走行レール２に係合する係合部３３及び互いに連結するための連結部３４を有し、連結部３４によって全体が環状に連なった状態で走行するよう構成されている。搬送ライン１は、複数の台車３のうちから選択したいずれかの台車３を、走行レール２に対する特定の方向に設定された作業エリア１１に対向させて停止させるよう構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、工場等において、搬送物を搭載する台車を目的箇所まで移動させる搬送ラインに関する。

工業製品を生産する工場においては、各種のワークをパレット上に載置し、このパレットをフォークリフト等によって、所定の作業エリアへ搬送している。このとき、パレットは、フォークリフトが移動するリフトエリアと、作業者がホイスト等を用いてパレット上のワークを各種機械へ移動させる作業エリアとの中間位置に、ワークの種類ごとに並べられる。そして、リフトエリア及び作業エリアはともに、各パレット又は各ワークの出し入れが容易になるように広い範囲に亘って形成される。

例えば、特許文献１のピッキングシステムにおいては、パレットにより品物の保管を行っている倉庫より、パレット単位で指定の品物を取り出してピッキングステーションに搬送することが開示されている。このシステムにおいては、倉庫とピッキングステーション間に、各台車を個別に管理するループ状軌道台車を設けることが開示されている。そして、ピッキングシステムの省スペース化を可能にし、ピッキング量の変動に対して柔軟に対応できるようにしている。

特開平８−２１７２０９号公報

しかしながら、リフトエリアと作業エリアとを設けた従来の工場においては、リフトエリア及び作業エリアにおいて、ワークの種類ごとにパレットの幅の作業用間口が形成される。そのため、作業者の歩行動線が長く、パレットからのワークの取り出しに時間がかかる。また、ワークの種類によって、取り出し時間にばらつきが生じ、多品種のワークを取り出す作業の標準化を図ることが困難である。
また、特許文献１においては、一般的なループ状軌道台車について開示されているのみであり、ループ状軌道台車の設置場所の省スペース化を図るには十分ではない。

本発明は、かかる背景に鑑みてなされたもので、搬送物の取り出し作業を短時間でかつ作業のばらつきを抑制して行うことができ、設置場所の省スペース化を図ることができる搬送ラインを提供しようとして得られたものである。

本発明の一態様は、環状に設置された走行レールと、
該走行レールに係合する係合部及び互いに連結するための連結部を有し、該連結部によって全体が環状に連なった状態で上記走行レールに沿って走行する複数の台車と、
該複数の台車を走行させる駆動源と、
該駆動源を操作して上記複数の台車を走行させる制御装置と、を備え、
上記複数の台車のうちから選択されたいずれかの台車を、上記走行レールに対する特定の方向に設定された作業エリアに対向させて停止させるよう構成されていることを特徴とする搬送ラインにある（請求項１）。

上記搬送ラインにおいては、環状に設置された走行レールにおいて、環状に連なった複数の台車を係合させて走行させる。より具体的には、制御装置は、作業者による入力を受け取り、駆動源を操作して、走行レールを循環するように複数の台車を走行させる。そして、制御装置は、作業者によって選択された台車が作業エリアに対向する位置へ移動されたときには、複数の台車の走行を停止させる。
これにより、作業者は、台車上に搭載された搬送物を、必要とする順番で適宜作業エリアまで移動させることができる。そのため、作業者は、常に、決められた特定の位置から台車上の搬送物を取り出すことができ、作業エリアを小さく設定することができる。また、作業者が台車上に搭載された搬送物を取り出す時間を短縮することができ、複数の台車上から複数種類の搬送物を適宜取り出す際の作業者の歩行距離のばらつきを抑制することができる。

また、複数の台車は、連結部によって互いに連結されており、互いの位置関係を極力接近させることができる。また、走行レールは、搬送ラインを設置する場所、作業エリアの形成箇所に応じて、設置スペースが小さくなるよう適切に設けることができる。
それ故、上記搬送ラインによれば、搬送物の取り出し作業を短時間でかつ作業のばらつきを抑制して行うことができ、搬送ラインの設置場所の省スペース化を図ることができる。

実施例にかかる、搬送ラインの配置を示す説明図。 実施例にかかる、複数の台車が、図１とは異なる状態に走行したときの搬送ラインの配置を示す説明図。 実施例にかかる、搬送ラインの配置を拡大して示す説明図。 実施例にかかる、台車を、その走行方向から見た状態で示す説明図。 実施例にかかる、互いに連結する一対の台車の連結部及び係合部を、上方から見た状態で拡大して示す説明図。 実施例にかかる、互いに連結する一対の台車の連結部及び係合部を、側方から見た状態で拡大して示す説明図。 実施例にかかる、搬送ラインの電気的構成を示す説明図。

上述した搬送ラインにおける好ましい実施の形態につき説明する。
上記搬送ラインにおいて、上記作業エリアには、作業者による台車選択情報の操作入力を受け付ける操作盤を設置することができる。上記制御装置は、上記操作盤から台車選択情報を受け取り、複数の台車を走行させた後、選択された台車が作業エリアに対向する位置まで移動したときに、複数の台車の走行を停止させるよう構成することができる。
また、作業エリアには、作業者から複数の台車の走行、走行停止の操作入力を受け付けるスイッチが設けられた操作盤を設置することもできる。

また、上記連結部は、上記複数の台車における内周側であって前後の位置に設けられていてもよい（請求項２）。
この場合には、複数の台車を、最も短くかつ簡単に連結することができる。

また、上記連結部は、回動中心を有するヒンジによって形成されており、上記係合部は、その少なくとも一部が上記連結部の回動中心に重なる位置に設けられていてもよい（請求項３）。
この場合には、連結部と係合部とを台車における同じ箇所に設けることができ、複数の台車の連結構造をより簡単にすることができる。また、係合部を、台車における内周側であって前後の位置に設けることにより、走行レールを、複数の台車における内周側に位置させることができる。これにより、走行レールが作業者の歩行の障害にならないようにすることができ、走行レールをできる限りコンパクトに形成することができる。

また、上記走行レールは、互いに平行な一対の直線レール部と、該一対の直線レール部の両端をそれぞれ繋ぐ一対の曲線レール部とによる長尺円環形状に形成されていてもよい（請求項４）。
この場合には、走行レールの形状が単純化され、複数の台車の円滑な走行と、搬送ラインの小型化とを図ることができる。
なお、走行レールは、上記長尺円環形状とする以外にも、工場内のスペースに応じて、種々の形状に折れ曲がった環形状に形成することもできる。

また、上記一対の直線レール部の間の間隔は、上記曲線レール部の円弧の周方向中心位置に、互いに隣り合う２つの上記台車間の上記連結部が位置したときに、該２つの台車のそれぞれにおける前後の上記連結部の回動中心を結ぶ２本の仮想ラインによって形成される相対角度が６０°〜９０°となるように設定されていてもよい（請求項５）。
この場合には、一対の直線レール部の間の間隔を最も小さくすることができ、搬送ラインが占める設置面積を極力小さくすることができる。
なお、走行レールと係合部との間には隙間がある。上記２本の仮想ラインによって形成される相対角度は、走行レールの幅方向の中心位置に係合部が位置したときの角度とする。

また、上記一対の直線レール部及び一方の上記曲線レール部のレール幅は略一定であり、該レール幅に比べて、他方の上記曲線レール部のレール幅が大きくなっていてもよい（請求項６）。
この場合には、他方の曲線レール部のレール幅を、他の部分のレール幅よりも大きくすることにより、一対の直線レール部の間の間隔を小さくしても、環状に連なった複数の台車を走行レールに対して円滑に走行させることができる。

また、上記作業エリアには、作業者による台車選択情報の操作入力を受け付ける操作盤が設置されており、上記制御装置は、上記操作盤から上記台車選択情報を受け取り、上記駆動源を操作して上記複数の台車を走行させた後、上記台車選択情報として選択された台車が上記作業エリアに対向する位置まで移動したときに、上記駆動源を操作して上記複数の台車の走行を停止させるよう構成されていてもよい（請求項７）。
この場合には、作業エリアにおいて作業を行う作業者の操作入力に基づいて、必要とする台車を作業エリアに対向する位置に簡単に移動させることができる。

また、上記走行レールに対する他の特定の方向には、上記台車上に載置されたパレットにワークを搭載する、又はワークが載置されたパレットを上記台車上に搭載するリフトエリアが形成されていてもよい（請求項８）。
この場合には、走行レールに対して、リフトエリアと作業エリアとを形成し、ワークが載置されたパレットがリフトエリアと作業エリアとに巡回する搬送ラインを形成することができる。

以下に、搬送ラインにかかる実施例につき、図面を参照して説明する。
本例の搬送ライン１は、図１、図７に示すごとく、環状に設置された走行レール２と、走行レール２に沿って走行する複数の台車３と、複数の台車３を走行させる駆動源４と、駆動源４を操作して複数の台車３を走行させる制御装置５とを備えている。複数の台車３は、走行レール２に係合する係合部３３及び互いに連結するための連結部３４を有し、連結部３４によって全体が環状に連なった状態で走行するよう構成されている。搬送ライン１は、複数の台車３のうちから選択したいずれかの台車３を、走行レール２に対する特定の方向に設定された作業エリア１１に対向させて停止させるよう構成されている。

以下に、本例の搬送ライン１につき、図１〜図７を参照して詳説する。
図１〜図３に示すごとく、本例の搬送ライン１は、工場内に設置して、ワーク８Ａと他のワーク８Ｂとの組付を行う組付工程に、ワーク８Ａを搬送するものである。本例の走行レール２は、互いに平行な一対の直線レール部２１と、直線レール部２１の両端をそれぞれ繋ぐ一対の曲線レール部２２Ａ，２２Ｂとによる長尺円環形状に形成されている。

走行レール２における一方の曲線レール部２２Ａの外周側に対向する位置には、台車３上のパレット７からワーク８Ａを取り出す作業エリア１１が形成されている。この作業エリア１１においては、作業者が、ホイスト等を操縦して、ワーク８Ａを取り出すことができる。
作業エリア１１に隣接する位置には、ワーク８Ａと他のワーク８Ｂとの組付を行う組付装置６１が設置されている。他のワーク８Ｂは、搬送ライン１とは別に形成された他の搬送コンベヤ６２等によって組付装置６１まで搬送されるよう構成されている。

走行レール２における他方の曲線レール部２２Ｂの外周側に対向する位置と、一対の直線レール部２１において他方の曲線レール部２２Ｂに繋がる端部２１１とには、ワーク８Ａが載置されたパレット７を台車３上に搭載するリフトエリア１２が形成されている。このリフトエリア１２においては、作業者が、フォークリフト６３を操縦し、ワーク８Ａが取り出された空のパレット７を台車３から降ろし、ワーク８Ａが載置された別のパレット７を台車３に搭載する。なお、リフトエリア１２においては、台車３上に載置されたパレット７にワーク８Ａを搭載することもできる。

リフトエリア１２において、台車３上にパレット７を搭載する際には、制御装置５は、どの台車３に、どの機種のワーク８Ａが載置されたパレット７が搭載されたかを記憶するようにしておく。そして、制御装置５においては、各台車３に搭載されたパレット７がどの機種のワーク８Ａを保持しているかが記憶されている。
図４〜図６に示すごとく、各台車３の係合部３３は、回転自在なローラ３３１を用いて構成されており、走行レール２は、係合部３３を両側からガイドする一対のガイドレール２３によって構成されている。一対のガイドレール２３は、床面に取り付ける固定部２３１と、固定部２３１から立設され、係合部３３をガイドする立設部２３２とによって形成されている。

図１、図７に示すごとく、作業エリア１１には、作業者による台車選択情報Ｘの操作入力を受け付ける第１操作盤５１が設置されている。制御装置５は、第１操作盤５１からの入力を受け、この入力に基づいて駆動源４へ複数の台車３を走行・停止させるための出力をするよう構成されている。制御装置５は、第１操作盤５１からの作業者による台車選択情報Ｘを受け取り、駆動源４を操作して複数の台車３を走行させた後、台車選択情報Ｘとして選択された台車３が作業エリア１１に対向する位置まで移動したときに、駆動源４を操作して複数の台車３の走行を停止させるよう構成されている。

また、リフトエリア１２には、パレット７の積み替えを行う台車３を、リフトエリア１２の所定位置に移動させるための第２操作盤５２が設置されている。制御装置５は、第２操作盤５２からの作業者による入力を受け、この入力に基づいて駆動源４へ複数の台車３を走行・停止させるための出力をするよう構成されている。
また、制御装置５は、第１操作盤５１の台車選択情報Ｘによって選択される台車３を、作業エリア１１に移動させることを主動作とし、この主動作が行われていないときに、第２操作盤５２によって選択されるパレット７の積み替えを行う台車３を、リフトエリア１２に移動させるよう構成されている。

また、図３、図４に示すごとく、複数の台車３は、搬送物８を搭載する荷台部３１が四角形状に形成されている。各台車３は、荷台部３１の底面に４つの車輪３２を設けて構成されている。４つの車輪３２は、任意の平面方向に向きを変えられるよう構成されている。
本例の駆動源４は、一対の直線レール部２１における所定位置にそれぞれ配設されたフリクションモータ４である。フリクションモータ４は、台車３の左右両側に駆動ローラ４１が回転接触して、台車３に駆動力を伝達するよう構成されている。そして、一部の台車３に伝達された駆動力が台車３の全体に伝わって、台車３の全体が連なって駆動される。なお、駆動源４は、いずれかの台車３の車輪３２を駆動する自走式のモータとすることもできる。また、駆動源４は、走行レール２に対して循環して移動し、複数の台車３を走行させる駆動機構とすることもできる。

図５、図６に示すごとく、複数の台車３において、連結部３４は、環状の走行レール２の内周側に位置する前後の角部に設けられている。この前後の角部に設けられた連結部３４は、互いに連結された台車３同士が平面方向の角度を自由に変えられるよう、上下方向に回転軸線（回動中心）を配置したヒンジ３４によって形成されている。
本例においては、環状の走行レール２の内周側に位置する前後の角部において、前方及び後方のいずれか一方の角部に設けられた連結部３４は、上下方向に回転軸線を配置したヒンジピン３４１によって形成されている。ヒンジピン３４１は、台車３の角部から水平方向に突出する突出部３４２に設けられている。また、環状の走行レール２の内周側に位置する前後の角部において、前方及び後方の他方の角部に設けられた連結部３４は、ヒンジ３４１を軸支する支持部３４３によって形成されている。この支持部３４３は、台車３の角部から水平方向に突出する突出部に設けられ、ヒンジピン３４１を挿通する穴３４４によって形成されている。

複数の台車３において、係合部３３は、台車３において連結部３４が設けられた内周側に位置する前後の角部に設けられている。係合部３３は、連結部３４の下方に形成されており、連結部３４の回動中心に重なる位置に形成されている。本例の係合部３３は、連結部３４を形成するヒンジピン３４１に対して、回転自在なローラ３３１を設けることによって形成されている。

また、図１〜図３に示すごとく、走行レール２において、一対の直線レール部２１の間の間隔は、曲線レール部２２Ａ，２２Ｂの円弧の周方向中心位置に、互いに隣り合う２つの台車３同士の間の連結部３４が位置したときに、２つの台車３のそれぞれにおける前後の連結部３４の回動中心を結ぶ２本の仮想ラインＬによって形成される相対角度θ（２つの台車３の内周側の側面の間に形成される角度θ）が６０°〜９０°となるように設定されている。本例においては、一対の直線レール部２１の間の間隔を極力小さくして、搬送ライン１の設置スペースを小さくし、かつ各台車３が滑らかに走行するために、上記角度θが７５°となるように設定されている。
なお、走行レール２と係合部３３との間には隙間がある。上記角度θは、走行レール２の幅方向の中心位置に係合部３３が位置したときの角度とする。

図３、図４に示すごとく、一対の直線レール部２１及び一方の曲線レール部２２Ａ（一般部２０という。）のレール幅Ｗ１は略一定に形成されている。この一般部２０のレール幅Ｗ１に対して、他方の曲線レール部２２Ｂのレール幅Ｗ２は、大きく形成されている。他方の曲線レール部２２Ｂのレール幅Ｗ２は、一般部２０のレール幅Ｗ１に対して、幅が最大となる位置において、１．３〜１．７倍に拡大して形成することができる。

本例においては、他方の曲線レール部２２Ｂのレール幅Ｗ２は、他方の曲線レール部２２Ｂが一対の直線レール部２１に繋がる端部から周方向中心位置２２１に向かうに連れて徐々に拡大し、この周方向中心位置２２１において最大になっている。本例の他方の曲線レール部２２Ｂのレール幅Ｗ２は、周方向中心位置２２１において、一般部２０のレール幅Ｗ１に比べて１．５倍に拡大して形成されている。
また、係合部３３を構成するローラ３３１と、一対のガイドレール２３の立設部２３２の内面との間には、ローラ３３１が回転接触するための隙間が形成されている。

本例においては、走行レール２を一対のガイドレール２３によって構成し、係合部３３を一対のガイドレール２３の間に配置されるローラ３３１によって構成している。そのため、レール幅Ｗ１，Ｗ２は、一対のガイドレール２３の立設部２３２の内面同士の間の幅となる。これに対し、走行レール２は、一本のガイドレールから構成し、係合部３３は、一本のガイドレールの両側に配置する一対のローラによって構成することもできる。この場合には、レール幅Ｗ１，Ｗ２は、一本のガイドレールの幅となる。

本例の搬送ライン１においては、制御装置５は、作業者によって入力された台車選択情報Ｘに従って、駆動源４を操作して、組付工程に必要とされるワーク８Ａが載置されたパレット７を搭載した台車３を、作業エリア１１まで移動させる。このとき、複数の台車３は、駆動源４によって駆動されて、互いに連なった状態で走行レール２を循環するように走行する。
これにより、作業者は、台車３上のパレット７に載置されたワーク８Ａを、必要とする順番で適宜作業エリア１１まで移動させることができる。そのため、作業者は、常に、決められた特定の位置から台車３上のパレット７に載置されたワーク８Ａを取り出すことができ、作業エリア１１を小さく設定することができる。また、作業者が台車３上からワーク８Ａを取り出す時間を短縮することができ、複数の台車３上から複数種類のワーク８Ａを適宜取り出す際の作業者の歩行距離のばらつきを抑制することができる。

また、複数の台車３は、連結部３４によって互いに連結されており、互いの位置関係を極力接近させることができる。また、走行レール２は、搬送ライン１を設置する場所、作業エリア１１の形成箇所に応じて、設置スペースが小さくなるよう適切に設けることができる。
それ故、本例の搬送ライン１によれば、ワーク８Ａの取り出し作業を短時間でかつ作業のばらつきを抑制して行うことができ、搬送ライン１の設置場所の省スペース化を図ることができる。

１ 搬送ライン
１１ 作業エリア
１２ リフトエリア
２ 走行レール
２０ 一般部
２１ 直線レール部
２２Ａ 一方の曲線レール部
２２Ｂ 他方の曲線レール部
３ 台車
３３ 係合部
３４ 連結部
４ 駆動源
５ 制御装置
５１ 第１操作盤
７ パレット
８Ａ 搬送物（ワーク）

Claims (8)

1. 環状に設置された走行レールと、
   該走行レールに係合する係合部及び互いに連結するための連結部を有し、該連結部によって全体が環状に連なった状態で上記走行レールに沿って走行する複数の台車と、
   該複数の台車を走行させる駆動源と、
   該駆動源を操作して上記複数の台車を走行させる制御装置と、を備え、
   上記複数の台車のうちから選択されたいずれかの台車を、上記走行レールに対する特定の方向に設定された作業エリアに対向させて停止させるよう構成されていることを特徴とする搬送ライン。
2. 請求項１に記載の搬送ラインにおいて、上記連結部は、上記複数の台車における内周側であって前後の位置に設けられていることを特徴とする搬送ライン。
3. 請求項２に記載の搬送ラインにおいて、上記連結部は、回動中心を有するヒンジによって形成されており、
   上記係合部は、その少なくとも一部が上記連結部の回動中心に重なる位置に設けられていることを特徴とする搬送ライン。
4. 請求項３に記載の搬送ラインにおいて、上記走行レールは、互いに平行な一対の直線レール部と、該一対の直線レール部の両端をそれぞれ繋ぐ一対の曲線レール部とによる長尺円環形状に形成されていることを特徴とする搬送ライン。
5. 請求項４に記載の搬送ラインにおいて、上記一対の直線レール部の間の間隔は、上記曲線レール部の円弧の周方向中心位置に、互いに隣り合う２つの上記台車間の上記連結部が位置したときに、該２つの台車のそれぞれにおける前後の上記連結部の回動中心を結ぶ２本の仮想ラインによって形成される相対角度が６０°〜９０°となるように設定されていることを特徴とする搬送ライン。
6. 請求項４又は５に記載の搬送ラインにおいて、上記一対の直線レール部及び一方の上記曲線レール部のレール幅は略一定であり、該レール幅に比べて、他方の上記曲線レール部のレール幅が大きくなっていることを特徴とする搬送ライン。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の搬送ラインにおいて、上記作業エリアには、作業者による台車選択情報の操作入力を受け付ける操作盤が設置されており、
   上記制御装置は、上記操作盤から上記台車選択情報を受け取り、上記駆動源を操作して上記複数の台車を走行させた後、上記台車選択情報として選択された台車が上記作業エリアに対向する位置まで移動したときに、上記駆動源を操作して上記複数の台車の走行を停止させるよう構成されていることを特徴とする搬送ライン。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の搬送ラインにおいて、上記走行レールに対する他の特定の方向には、上記台車上に載置されたパレットにワークを搭載する、又はワークが載置されたパレットを上記台車上に搭載するリフトエリアが形成されていることを特徴とする搬送ライン。

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