JP2015096446A - 物品搬送台車 - Google Patents
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そこで、上記した特許文献1の物品搬送台車では、生産機等の外部装置との間で物品を受け取る又は受け渡すときに、台車本体を予め設定した授受用停止位置に停止させた状態で位置検出器の検出情報に基づいて駆動機構を駆動させることで、物品支持体を外部装置に対して適正な支持位置に位置させるように、台車本体に対する物品支持体の位置を調整して、外部装置との間での物品の受け取りや受け渡しが適切に行えるようにしている。
すなわち、上記した特許文献1の物品搬送台車では、物品を外部装置に受け渡す場合は、台車本体を授受用停止位置に停止させた状態で物品支持体を台車本体に対して設定量だけ上昇させ、授受用停止位置に停止させたときの台車本体の姿勢が適正でない場合、物品支持体の位置も適正な位置とならない。その結果、受け渡す対象の物品の位置も適正な位置からずれてしまい、外部装置に物品を適切に受け渡し難い。そこで、上記した特許文献1の物品搬送台車では、外部装置に対して物品支持体を適切に位置させるために、物品支持体における載置台を台車本体に対して上昇させて傾きを調整している。
前記台車本体に対して前記物品支持体を昇降させる昇降装置を備え、前記外部装置に、前記物品支持体を支持する装置側支持部が備えられ、前記昇降装置は、前記授受用停止位置に前記台車本体が停止した状態で前記物品支持体を昇降させることで前記物品支持体を前記装置側支持部に受け渡すように構成され、前記外部装置に、前記物品支持体を水平方向に移動操作して前記物品支持体を前記外部装置に対して水平方向で予め設定された授受用支持位置に位置させる位置決め部を備えている点にある。
また、物品支持体は、位置決め部にて水平方向に移動操作されて外部装置に対して水平方向で予め設定された授受用支持位置に位置される。そして、この物品支持体を移動操作する位置決め部は外部装置の一部を構成しているものであるため、この位置決め部にて物品支持体を授受用支持位置に位置させることで、物品支持体の水平方向での位置を外部装置に対して適正な位置に位置させることができる。ちなみに、位置決め部は、外部装置の他の部分と一体的に設けられることが好ましいが、例えば、外部装置の他の部分と分離した状態で床面に設けてもよい。
台車本体が走行移動するときの物品支持体の移動と物品支持体が載置高さに下降移動するときの物品支持体の移動とを利用して、物品支持体を授受用支持位置に位置されるので、物品支持体を授受用支持位置に位置させるために、第1案内部や第2案内部を水平に移動させる必要がないため、外部装置の構成を簡素にできる。
また、相対高さ判別処理では、孔位置判別処理により判別された貫通孔の高さに基づいて物品支持体にて支持された物品の貫通孔に検出部が検出用光を投光し、このように物品支持体にて支持された物品の貫通孔に検出部が検出用光を投光している状態で、検出用昇降駆動部及び支持部用昇降駆動部を作動させて検出部と物品支持体とを一体的に昇降移動させることで、挿入部と貫通孔とが対応する高さに位置している状態であることを判別することができる。
つまり、円筒形状の直径が異なる物品を取り扱う場合、装置側支持部に受け渡された物品支持体に支持されている物品における貫通孔に対する外部装置の挿入部の高さの関係は物品の直径に応じて異なることになる。そこで、孔位置判別処理と相対高さ判別処理とを実行することで、挿入部に対して貫通孔が対応する高さに位置しているか否かを判別することができる。
そして、孔位置判別処理と相対高さ判別処理とを上述のように行うことで、孔位置判別処理と相対高さ判別処理とで、1つの検出部をその検出部が検出用光を投光する方向を変更することなく用いることができるので、孔位置判別処理と相対高さ判別処理とで別々の検出器を用いる場合に比べて、物品搬送台車の構成を簡素にできる。
図1に示すように、物品搬送台車1は、印刷原紙や各種フィルム原反の表面に印刷や塗布等の加工を行う加工機等とともに生産設備に配設されており、物品としてのロール体Aを搬送するように構成されている。
そして、物品搬送台車1は、床面Fを走行面として、その床面Fに敷設された誘導ライン(図示せず)に沿って授受用停止位置まで自動走行し、物品授受位置に停止した状態で、物品保持装置2との間でロール体Aを授受するように構成されている。
ちなみに、ロール体Aは、円筒形状で貫通孔cが形成されたコアaと、そのコアaに巻回された紙やフィルム等のシート材bとで構成されており、このロール体Aは、軸心方向に沿って貫通する貫通孔cが形成された円筒形状の物品に相当する。また、物品保持装置2が外部装置に相当する。
以下、物品搬送台車1(台車本体4)が授受用停止位置に向けて走行移動し且つ物品搬送台車1が授受用停止位置から走行移動する走行方向を第1方向Xとし、その第1方向Xと平面視で直交する横幅方向を第2方向Yと称して説明する。
図4及び図5に示すように、物品搬送台車1は、床面F上を走行する台車本体4と、台車本体4に支持され且つロール体Aを支持する物品支持体5と、を備えて、台車本体4を予め設定した授受用停止位置に停止させた状態で、物品支持体5に支持しているロール体Aを物品保持装置2に受け渡し、且つ、物品保持装置2にて保持されているロール体Aを物品支持体5にて支持する状態に受け取るように構成されている。物品支持体5は台車本体4に対して上下方向に分離自在に載置支持されており、台車本体4と物品支持体5とは、台車本体4から物品支持体5に給電するための給電線や台車本体4から物品支持体5に信号を送信するための通信線等の配線にて接続されている。
第1昇降駆動部10は、物品搬送台車1が走行移動するときは、物品支持体5は搬送用高さに上昇させ、授受用停止位置に台車本体4が停止した状態で物品支持体5を昇降させることで物品支持体5を装置基台31に受け渡すように構成されている。
ちなみに、第1昇降駆動部10は、台車本体4に対して物品支持体5を昇降させる昇降装置に相当する。
第2昇降駆動部19は、基部17と昇降支持部18との間に介在する第2リンク機構20と、その第2リンク機構20を伸縮駆動するための第2昇降用モータ21と、で構成されている。そして、第2昇降駆動部19は、第2昇降用モータ21にて第2リンク機構20を伸縮駆動させて基部17に対して昇降支持部18を昇降させることで、走行側支持部9に載置支持されているロール体Aを昇降させるように構成されている。
光電センサ23及び第3昇降駆動部24の夫々は、昇降支持部18に載置支持されたロール体Aに対して第2方向Yの両側に位置するように一対設けられている。また、第3昇降駆動部24には光電センサ23を昇降駆動させる第3昇降用モータ25が備えられている。第3昇降用モータ25はサーボモータにて構成されており、制御装置Hは、第3昇降用モータ25のフィードバックパルスに基づき物品支持体5における光電センサ23の高さを検出するセンサ高さ検出部(図示せず)をプログラム形式で備えている。
そして、一対の光電センサ23の夫々は、投光部が投光する検出用光が物品支持体5に載置支持されたロール体Aのコアaの第1方向Xの幅内に投光されるように物品支持体5に備えられている。そのため、投光部から投光される検出用光が物品支持体5に載置支持されたロール体Aのコアaの上下方向の幅内に投光されるように光電センサ23を昇降させることで、光電センサ23の投光部が投光した検出用光がコアa内を通過するようになっている。
また、一対の光電センサ23を同じ高さとすることで、一方の光電センサ23の投光部から投光した検出用光を他方の光電センサ23の受光部にて受光できるようになっている。
次に、物品保持装置2について説明する。
図2及び図3に示すように、物品保持装置2は、床面上に設置されている。物品保持装置2には、床面上に設置された装置基台31と、装置基台31上を第2方向Yに移動する移動体32と、第2方向Yに沿う回転軸心周りに図外の回転駆動装置にて回転駆動される状態で移動体32に支持された回転体33と、が備えられている。
また、物品保持装置2の回転体33には、ロール体Aの貫通孔cに挿入された状態でロール体Aを支持する挿入部34と、挿入部34を貫通孔cに挿入させた挿入位置と挿入部34を貫通孔cから抜出させた抜出位置とに挿入部34を第2方向Yに沿って移動させる挿入部用駆動部35と、挿入部34に装着されて検出用光を反射させる反射板36と、が支持されている。
そして、挿入部用駆動部35の駆動により組となる一対の挿入部34を互いに接近移動させて挿入位置に位置させた状態では、一対の挿入部34における小径部34aの夫々が貫通孔cに挿入され且つ一対の挿入部34における大径部34bにてロール体Aを挟持して、ロール体Aの両端部を支持する状態でロール体Aを保持する。尚、このように小径部34aが貫通孔cに挿入された状態で当該小径部34aを図外の機構により大径化することで小径部34aにてロール体Aを内側から保持するようになっている。
また、挿入部用駆動部35の駆動により組となる一対の挿入部34を互いに離間移動させて抜出位置に位置させた状態では、一対の挿入部34における小径部34aの夫々が貫通孔cから抜出され且つ一対の挿入部34における大径部34bがロール体Aから離間して、ロール体Aに対する保持が解除される。
装置側支持部31aの上面は、搬送用高さの物品支持体5における基部17の下端より低く、下降高さの物品支持体5における基部17の下端より高い高さとなっている。そのため、物品支持体5を搬送用高さとした状態で物品搬送台車1が授受用停止位置に走行するときに、台車本体4や物品支持体5が一対の装置基台31(装置側支持部31a)に接触しないようになっている。また、授受用停止位置に物品搬送台車1が停止した状態で、物品支持体5を搬送用高さから下降させることで、走行用高さと下降高さとの間の載置高さで装置側支持部31aに物品支持体5を受け止め支持されるようになっている。そして、物品支持体5が載置高さにおいて装置側支持部31aに支持された状態で第1昇降駆動部10を下降高さ側に作動させることで、台車本体4が物品支持体5から離間することになる。
位置決め部38として、台車本体4が授受用停止位置に走行移動するときに台車本体4に載置支持された物品支持体5に接触して物品支持体5を第2方向Yに接触して移動操作する第1案内部38aと、当該第1案内部38aにて物品支持体5の第2方向Yへの移動が規制された状態で物品支持体5が載置高さに下降移動するときに物品支持体5に接触して物品支持体5を第1方向Xに接触して移動操作する第2案内部38bと、が備えられている。
尚、図4及び図5に示すように、物品支持体5の基部17は、第2昇降駆動部19を載置支持する平板状の支持部材と、この支持部材から下方に突出して下端に凹入部39が形成された4本の足部材と、を備えている。また、基部17には、第1方向Xに並ぶ一対の足部材の間に、第1方向Xに沿う長尺状の接触部材(図示せず)が備えられている。この接触部材は、その第2方向Yにおける外方側の面と足部材の第2方向Yにおける外方側の面とが面一となる状態で設けられており、物品支持体5が搬送用高さ及び載置高さ並びにこれらの間の高さの何れの高さに位置していても第1案内部38aに接触する上下幅に構成されている。
物品支持体5が授受用支持位置に位置することで、物品支持体5を物品保持装置2に対して水平方向に適正な位置に位置させることができる。そして、このように授受用支持位置に位置する物品支持体5は装置側支持部31aに載置支持されているため、物品支持体5を物品保持装置2に対して上下方向に適正な位置に位置させることができる。
受け取り処理では、上述の走行処理、上述の載置処理、ロール体Aを物品保持装置2から受け取る受け取り処理、の順で処理を実行する。
ちなみに、走行処理を実行するときは、物品支持体5は搬送用高さに位置しており、昇降支持部18及び一対の光電センサ23は昇降範囲の下限に位置している。また、受け渡し制御の走行処理を実行するときは、受け渡し対象の物品は物品支持体5に載置支持されており、受け取り制御の走行処理を実行するときは、受取対象のロール体Aは物品保持装置2にて保持されており物品支持体5にはロール体Aは載置支持されていない。
そして、物品支持体5が搬送用高さから載置高さに下降するときに、第1案内部38aにて物品支持体5の第2方向Yへの移動が規制された状態で第2案内部38bの上面にて物品支持体5が第1方向Xに接触案内され、物品支持体5は授受用支持位置に対して第1方向X及び第2方向Yのいずれについても適正な位置に位置する。また、物品保持装置2に備えられた装置側支持部31aに物品支持体5が載置支持されることで、上下方向でも物品支持体5を物品保持装置2に対して適正な高さに位置させることができる。
そして、第1光電センサ23aが投光する検出用光が反射板36にて反射されてその反射光を第1光電センサ23aが受光すると、第1光電センサ23aと物品支持体5との上昇を停止させる。このように物品支持体5を停止させた状態では、挿入部34の軸心は貫通孔cの軸心より設定上下幅だけ上方に位置している状態となるため、挿入部34と貫通孔cとが対応する高さに位置している状態であることを判別することができる。
ちなみに、相対高さ判別処理を終了した時点で挿入部34の軸心と貫通孔cの軸心との上下幅が0(設定上下幅が0)となるように反射板36を取り付けることにより、受け渡し処理において、挿入部34の軸心と貫通孔cの軸心とが同じ高さとなるように昇降支持部18を上昇移動させる必要はなくなる。
(1)上記実施形態では、台車本体4が授受用停止位置に走行移動するときに台車本体4に載置支持された物品支持体5に接触して物品支持体5を横幅方向に移動操作し、物品支持体5が載置高さに下降移動するときに物品支持体5に接触して物品支持体5を走行方向に移動操作したが、次のようにして位置決めしてもよい。
例えば、第1案内部38aを、台車本体4が授受用停止位置に走行移動するときに台車本体4の前端に接触するように構成して、台車本体4が授受用停止位置に走行移動するときに台車本体4に載置支持された物品支持体5に接触して物品支持体5を横幅方向及び走行方向に移動操作するようにしてもよい。
また、例えば、第2案内部38bを、円錐形状に突出する形状に形成し、凹入部39を円錐形状に凹入する形状に形成して、物品支持体5が載置高さに下降移動するときに物品支持体5に接触して物品支持体5を横幅方向及び走行方向に移動操作するようにしてもよい。
また、例えば、装置側支持部31aを、支持部用駆動部の駆動により挿入部34に対して水平方向に移動するように構成し、装置側支持部31aに支持された物品支持体5の水平方向での位置を検出する位置検出装置と、位置検出装置の検出情報に基づいて物品支持体5を授受用支持位置に移動させるべく支持部用駆動部の作動を制御する移動用制御部と、を備えて、物品支持体5を装置側支持部31aに受け渡した後に位置決め部38にて物品支持体5を授受用支持位置に移動操作するように構成してもよい。尚、この場合、位置決め部38は、装置側支持部31aと位置検出装置と支持部用駆動部と移動用制御部とで構成される。
また、第1光電センサ23aのみを設けて、第1光電センサ23aが投光した検出用光を物品の側面にて反射させ、その反射した検出用光を第1光電センサ23aにて受光するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、支持ローラ11の回転を規制することで走行側支持部9に載置支持されている物品支持体5が水平方向に移動することを防止したが、走行側支持部9に備えた係合部材を物品支持体5に対して係脱自在に備え、係合部材を物品支持体5に係合させることで走行側支持部9に載置支持されている物品支持体5の走行方向及び横幅方向の一方又は両方への移動を規制するように構成してもよい。ちなみに、走行側支持部9を上部分と下部分とに分割して構成した場合は、上部分及び下部分の一方に備えた係合部材を上部分及び下部分の他方に対して係脱自在に備えてもよい。
また、物品をロール体Aとした場合に、ロール体Aのコアaをシート材bに対して軸心方向の両側に突出させてもよく、このようにコアaをシート材bに対して両側に突出させた場合は、物品支持体5を、コアaの両端部を載置支持するように構成してもよい。
このように、レール上を走行するように物品搬送台車1を構成した場合、処理設備を図11及び図12に示すように構成することが考えられる。
物品搬送台車1は、第1レール49上を第1方向Xに沿って走行移動する第1台車部分1Dと、第2レール50上を第2方向Yに沿って走行移動する第2台車部分1Uと、で構成されている。第2レール50の移動レール部分50aは、第1台車部分1Dに支持されている。図11では、第1台車部分1Dが待機位置に停止し、第2台車部分1Uが授受位置に停止している状態を示しており、第1台車部分1Dが待機位置に停止している状態では、第2レール50の移動レール部分50aとその他の固定レール部分50bとが一列に並んでいる。
物品搬送台車1は、走行レール51上を第1方向Xに沿って走行移動して授受位置(図12で停止している位置)と授受用停止位置とに走行移動するように構成されている。
また、上記実施形態では、物品保持装置2を、装置基台31と移動体32と回転体33とを備えて構成したが、移動体32に代えて、第2方向Yに移動不能に装置基台31に立設された支柱を備えてもよく、また、回転体33に代えて、第2方向Yに沿う回転軸心周りに回転不能に移動体32(又は支柱)に連結固定された支持体を備えてもよい。
補助支持部として台車本体4を用いる場合は、物品支持体5が載置高さに下降したときに第1昇降駆動部10の作動を停止させて台車本体4の走行側支持部9による物品支持体5の支持を継続させて、物品支持体5を装置側支持部31aに受け渡した状態で、物品支持体5を装置側支持部31aと走行側支持部9とで支持するようにしてもよい。
また、補助支持部として床面Fを用いる場合には、物品支持体5及び装置側支持部31aの形状を、物品支持体5を装置側支持部31aに支持させた状態で物品支持体5が床面Fに接触するように形成して、物品支持体5を装置側支持部31aに受け渡した状態で、物品支持体5を装置側支持部31aと床面Fとで支持するようにしてもよい。
また、移動体32に第1案内部38aを備え、装置基台31に第2案内部38bを備えたが、第1案内部38aと第2案内部38bとのうちの一方又は両方を移動体32から分離させた状態で床面F上に設けてもよい。つまり、外部装置に備えた位置決め部38は、外部装置の他の部分と一体的に構成してもよく、また、外部装置の他の部分と別体に構成してもよい。
2 物品保持装置(外部装置)
4 台車本体
5 物品支持体
10 第1昇降駆動部(昇降装置)
17 基部
18 昇降支持部
19 第2昇降駆動部(支持部用昇降駆動部)
23 光電センサ(検出部)
24 第3昇降駆動部(検出用昇降駆動部)
31a 装置側支持部
34 挿入部
35 挿入部用駆動部
36 反射板
38 位置決め部
A 物品
c 貫通孔
F 床面(走行面)
H 制御装置(受渡用制御部、受取用制御部、荷重検出部)
X 第1方向(走行方向)
Y 第2方向(横幅方向)
Claims (6)
- 走行面上を走行する台車本体と、前記台車本体に支持され且つ物品を支持する物品支持体と、を備えて、予め設定された授受用停止位置に前記台車本体を停止した状態で外部装置との間で物品を受け取る又は受け渡す物品搬送台車であって、
前記台車本体に対して前記物品支持体を昇降させる昇降装置を備え、
前記外部装置に、前記物品支持体を支持する装置側支持部が備えられ、
前記昇降装置は、前記授受用停止位置に前記台車本体が停止した状態で前記物品支持体を昇降させることで前記物品支持体を前記装置側支持部に受け渡すように構成され、
前記外部装置に、前記物品支持体を水平方向に移動操作して前記物品支持体を前記外部装置に対して水平方向で予め設定された授受用支持位置に位置させる位置決め部を備えている物品搬送台車。 - 前記昇降装置は、前記台車本体を走行移動させるときの走行用高さと当該走行用高さより低い下降高さとに前記物品支持体を昇降させ、且つ、前記台車本体が前記授受用停止位置に停止した状態で前記物品支持体を下降させることで、前記走行用高さと前記下降高さとの間の載置高さで前記外部装置の前記装置側支持部に前記装置側支持部が受け止め支持される形態で前記物品支持体を前記装置側支持部に受け渡すように構成されている請求項1記載の物品搬送台車。
- 前記台車本体は、前記台車本体が前記授受用停止位置に向けて前記台車本体が走行移動するときの方向を走行方向として、その走行方向と平面視で直交する横幅方向に移動自在に前記物品支持体を支持し、
前記位置決め部として、前記台車本体が前記授受用停止位置に走行移動するときに前記台車本体に載置支持された前記物品支持体に接触して前記物品支持体を前記横幅方向に移動操作する第1案内部と、当該第1案内部にて前記物品支持体の前記横幅方向への移動が規制された状態で前記物品支持体が前記載置高さに下降移動するときに前記物品支持体に接触して前記物品支持体を前記走行方向に移動操作する第2案内部と、が備えられている請求項2記載の物品搬送台車。 - 前記物品支持体が、円柱形状又は円筒形状の物品を横倒れ姿勢で支持するように構成され、
前記物品支持体は、前記装置側支持部に支持される基部と、物品の外周面を載置支持する昇降支持部と、前記基部に対して前記昇降支持部を昇降移動させる支持部用昇降駆動部と、を備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の物品搬送台車。 - 前記円筒形状の物品は、軸心方向に沿って貫通する貫通孔を備え、
前記外部装置は、前記貫通孔に挿入された状態で物品を支持する挿入部と、前記挿入部を前記貫通孔に挿入させた挿入位置と前記挿入部を前記貫通孔から抜出させた抜出位置とに前記挿入部を前記軸心方向に沿って移動させる挿入部用駆動部と、前記挿入部に装着されて検出用光を反射させる反射板と、が備えられ、
前記物品支持体に、前記検出用光を前記軸心方向に沿って投光し且つ前記貫通孔を通過した前記検出用光を受光する検出部と、前記検出部を昇降移動させる検出用昇降駆動部と、が備えられ、
前記支持部用昇降駆動部及び前記検出用昇降駆動部の作動を制御する受渡用制御部を備え、
前記受渡用制御部は、前記物品支持体が前記装置側支持部に支持され且つ前記物品支持体にて物品が支持されている状態で、前記検出用昇降駆動部及び前記支持部用昇降駆動部の一方又は両方を作動させて物品に対して前記検出部を相対的に昇降移動させたときの前記検出部が受光する前記検出用光の有無に基づいて前記貫通孔の高さを判別する孔位置判別処理と、前記物品支持体が前記装置側支持部に支持され且つ前記物品支持体にて支持された物品の前記貫通孔に前記検出部が前記検出用光を投光している状態で、前記検出用昇降駆動部及び前記支持部用昇降駆動部を作動させて前記検出部と前記物品支持体とを一体的に昇降移動させたときの前記検出部が受光する前記反射板にて反射された前記検出用光の有無に基づいて前記挿入部に対する前記貫通孔の高さを判別する相対高さ判別処理と、を実行するように構成されている請求項4記載の物品搬送台車。 - 前記昇降支持部に作用する荷重を検出する荷重検出部と、
前記支持部用昇降駆動部の作動を制御する受取用制御部と、を備え、
前記受取用制御部は、前記物品支持体が前記装置側支持部に載置され且つ前記外部装置にて物品が支持されている状態で、前記外部装置に支持された物品の下方に前記昇降支持部が位置する状態から前記昇降支持部を上昇移動させ、前記荷重検出部にて検出された荷重が予め設定された設定値以上になると、前記昇降支持部の上昇移動を停止させるべく、前記支持部用昇降駆動部の作動を制御するように構成されている請求項4又は5記載の物品搬送台車。
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