JP2017190230A - コンベア装置、および、自動倉庫 - Google Patents

Abstract

【課題】コンベア装置において限られた空間内にストッパ、駆動源、および、駆動機構を配置する。
【解決手段】荷物３００を搬送するコンベア１０１と、コンベア１０１の搬送方向において、荷物の搬送経路Ｒの端縁よりも外側に配置されるモータ１０２と、モータ１０２の回転軸に接続され、搬送経路Ｒの下方を搬送方向に沿って延びるアーム１０３と、アーム１０３に接続され、モータ１０２の回転に基づき搬送経路Ｒの下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避するストッパ１０４とを備えるコンベア装置１００。
【選択図】図３

Description

本願発明は、荷物を搬送することができるコンベア装置、および、当該コンベア装置を備えた自動倉庫に関する。

従来、自動倉庫や物流拠点において、載置状態の荷物を所定の搬送経路に沿って搬送するコンベアが広く用いられている。このコンベアによって搬送される荷物を他の装置に移載する場合、搬送された荷物の位置を正確に決定するために搬送経路に対して出退するストッパが設けられることがある。

例えば特許文献１には、偏心カムとこれによってシーソー状に出退するストッパとを備えたコンベア装置が記載されている。

特開平１０−１７１４１号公報

ところが、特許文献１に記載のコンベアなどの従来のコンベア装置では、ストッパを搬送経路に対して出退させるための駆動源や駆動機構がコンベアからはみ出した状態で取り付けられている。このようにコンベアからはみ出した駆動源や駆動機構は隣接して配置される他のコンベアが搬送する荷物と干渉する可能性があるため、荷物を高密度に搬送することが困難となる。

本願発明は上記課題に鑑みなされてものであり、限られた空間内にストッパや当該ストッパを駆動する駆動源、および、駆動機構が配置されたコンベア装置の提供を目的としている。

上記目的を達成するために、本願発明にかかるコンベア装置は、荷物を搬送するコンベアと、前記コンベアの搬送方向において、荷物の搬送経路の端縁よりも外側に配置されるモータと、前記モータの回転軸に接続され、前記搬送経路の下方を前記搬送方向に沿って延びるアームと、前記アームに接続され、前記モータの回転に基づき前記搬送経路の下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避するストッパとを備えることを特徴としている。

これにより、ストッパを搬送経路内に出退させるためのモータなどの駆動源やアームなどの駆動機構がコンベアからはみ出す量を抑制することができる。従って、コンベア装置を高密度で配置することが可能となる。

また、前記アームは、水平面内において前記搬送方向と垂直に配置される支持軸体により前記コンベアに揺動可能に軸支され、前記支持軸体は、前記モータと前記ストッパとの間に配置されるものでもよい。

これによれば、支持軸体を支点としてアームの一方端をモータによって動作させることにより、アームの他方端に設けられたストッパは、支持軸体を中心に回転揺動する。従って、突出して荷物と当接しているストッパを退避させる際に、ストッパは荷物から離れながら退避させることができるため、ストッパと荷物とが擦れることがなくストッパを動作させる際に荷物に傷を与えることを防止できる。

また、前記支持軸体は、前記コンベアの荷物を搬送するためのローラのローラ軸に軸支されるものでもかまわない。

これによれば、アームの支持軸とローラの回転軸とを共通化できるため、コンベア装置をよりコンパクト化することが可能となる。

また、前記モータと前記コンベアを制御する制御装置と、前記コンベアにより搬送されている荷物が退避状態の前記ストッパを通過したことを検知する検知手段とをさらに備え、前記制御装置は、荷物が退避状態の前記ストッパを通過したことを前記検知手段が検知した場合、前記モータを制御して前記ストッパを突出させ、前記コンベアを逆走させるものでもかまわない。

これによれば、搬送方向において荷物の後端縁にストッパを当接させた状態で荷物の位置決めを行うことができる。

また、上記目的を達成するために、本願発明にかかる自動倉庫は、複数の荷物を保管可能な棚と、前記棚の側方において前記棚に沿って荷物を搬送し、前記棚との間で荷物を移載することができる搬送装置と、前記搬送装置に移載することが可能な位置に荷物を搬送するコンベア装置とを備え、前記コンベア装置は、荷物を搬送するコンベアと、前記コンベアの搬送方向において、荷物の搬送経路の端縁よりも外側に配置されるモータと、前記モータの回転軸に接続され、前記搬送経路の下方を前記搬送方向に沿って延びるアームと、前記アームに接続され、前記モータの回転に基づき前記搬送経路の下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避するストッパとを備えることを特徴とする。

これによれば、コンベア装置が高密度で配置された自動倉庫を実現することができる。

本願発明によれば、限られた空間にストッパの駆動源や駆動機構を配置することができ、コンベア装置を高密度に配置することが可能となる。

図１は、コンベア装置を備えた自動倉庫を示す斜視図である。 図２は、コンベア装置の搬送経路の端縁部を上方から示す平面図である。 図３は、コンベア装置の搬送経路の端縁部を一部を省略して示す側面図である。 図４は、コンベア装置が備える機能部を自動倉庫の機構部と共に示す図である。 図５は、コンベア装置の動作を示すフローチャートである。 図６は、コンベア装置の動作を示す図である。 図７は、搬送装置の動作を示す図である。 図８は、他の実施形態に係る自動倉庫を示す平面図である。

次に、本願発明に係るコンベア装置、および、コンベア装置を備えた自動倉庫の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係るコンベア装置、および、自動倉庫の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本願発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

図１は、コンベア装置を備えた自動倉庫を示す斜視図である。

同図に示すように、自動倉庫２００は、荷物３００を自動的に搬送し保管することができる倉庫であり、棚２０１と、搬送装置２０２と、コンベア装置１００とを備えている。

棚２０１は、複数の荷物を保管可能な設備である。本実施の形態の場合、棚２０１は、搬送装置２０２の搬送方向（図中Ｙ軸方向）に沿って配置される平板状の棚板２１１を上下方向（図中Ｚ軸方向）に複数段（本実施の形態の場合６段）配置された状態で備えている。

棚板２１１は、荷物３００を載置状態で保管することができ、また、搬送装置２０２によっていずれの位置においても荷物３００が移載されることができるものとなっている。

なお、棚２０１の種類は、特に上記に限定される訳ではなく、支柱にキャンチが設けられ、所定の位置に荷物を保管するものや、荷物を吊り下げた状態で保管するものなど、任意の種類の棚２０１を採用することが可能である。

搬送装置２０２は、棚２０１の側方において棚２０１に沿って荷物３００を搬送し、棚２０１との間で荷物３００を移載することができる装置である。本実施の形態の場合、搬送装置２０２は、棚２０１の各段の棚板２１１に対応する位置に上下方向に並んで配置されるレール２２２と、各段のレール２２２上をそれぞれ走行する複数台の走行車２２１を備えている。

走行車２２１は、レール２２２が形成する走行経路を荷物３００を保持した状態で往復動することができる装置であり、走行車２２１を駆動するためのモータや車輪（図示せず）などを備えている。また、走行車２２１は、荷物３００を棚２０１の棚板２１１との間で移載するための移載装置２２３を備えている。移載装置２２３は、複数種類の大きさの荷物３００の移載に対応するものであり、荷物３００を移載する際の基準位置を搬送方向（図中Ｙ軸方向）における一方側（Ｙ軸方向負側）に設定されている。

なお、搬送装置２０２は、特に上記に限定される訳ではなく、荷物３００を水平面内ばかりでなく上下方向にも搬送することができるいわゆるスタッカクレーンや、レールを備えることなく床面上を自律的に移動することができる搬送台車など、任意の搬送装置２０２を採用することが可能である。

図２は、コンベア装置の搬送経路の端縁部を上方から示す平面図である。

図３は、コンベア装置の搬送経路の端縁部を一部を省略して示す側面図である。

これらの図に示すように、コンベア装置１００は、搬送装置２０２に移載することが可能な位置に荷物３００を搬送する装置であり、コンベア１０１と、駆動源としてのモータ１０２と、アーム１０３と、ストッパ１０４とを備えている。本実施の形態の場合、コンベア装置１００は、駆動機構１０５と、検知手段１０６とを備えている。

コンベア１０１は、載置した荷物３００を所定の搬送経路Ｒで搬送することができる装置である。コンベア１０１は、多少の勾配や水平面内を駆動力により荷物３００を搬送することができるものであれば特に限定されるものではく、ベルトコンベアやローラコンベアなどを例示することができる。本実施の形態の場合、コンベア１０１としてローラコンベアを用いて説明する。

コンベア１０１は、水平面内において搬送経路Ｒと交差する方向に延在するローラ１１２を複数備えている。また、ローラ１１２には、駆動源となるローラーモータ１１１や、ベルトやチェーンなどの伝達手段１１３でローラーモータ１１１と連結され、ローラーモータ１１１に基づき回転する回転ローラ１１５などが含まれる。本実施の形態の場合、荷物３００の搬送経路Ｒの端部には、フリーローラ１１４が取り付けられている。このフリーローラ１１４は、駆動源は備えず、また、ローラーモータ１１１とも接続されていないローラであり、ローラ１１２の最端部に配置されている。

モータ１０２は、コンベア１０１の搬送方向（図中Ｙ軸方向）において、荷物３００の搬送経路Ｒの端縁よりも外側に配置される駆動源である。モータ１０２の種類は、特に限定されるものではないが、コンベア１０１の厚み（図中Ｚ軸方向の長さ）に収まる程度の大きさが望ましい。本実施の形態の場合、モータ１０２は、ローラーモータ１１１に用いられるモータと同じものが採用されており、コンベア１０１の厚み内に収まるように配置されている。

アーム１０３は、モータ１０２の回転軸に接続され、搬送経路Ｒの下方を前記搬送方向に沿って延びる構造部材である。アーム１０３の形状は、モータ１０２の駆動力をストッパ１０４の出退動作に変換できる形状であれば特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、アーム１０３は、腕部１３１と、接続部１３２と、係合部１３３と、支持軸体１３４とを備えており、コンベア１０１の厚みの範囲内で動作できるものとなっている。

腕部１３１は、ローラ１１２の端部の下方において、搬送経路Ｒの端部から上流側に向かって延在する構造部材であって、本実施の形態の場合は、ローラ１１２の両端部にそれぞれ配置されている。また、腕部１３１には、剛性を高めるため下方に向かってリブが設けられており、当該リブは、ストッパ１０４を搬送経路Ｒから退避させた状態（図３中二点鎖線の状態）でもコンベア１０１の厚みからはみ出ないように斜めにカットされている。

接続部１３２は、搬送方向において搬送経路Ｒの外側、かつ、下側において二つの腕部１３１の端部を接続している構造部材である。接続部１３２は、二つの腕部１３１を同時に動作させるために設けられている。

係合部１３３は、接続部１３２の中間から搬送経路Ｒに沿って外側に延在し、駆動機構１０５を介してモータ１０２の回転軸と係合する構造部材である。本実施の形態の場合、係合部１３３は、アーム１０３全体を支持軸体１３４を中心として回転揺動させるためのカムフォロアとして機能している。

支持軸体１３４は、水平面（図中ＸＹ平面）内において搬送方向（図中Ｙ軸方向）と垂直（図中Ｘ軸方向）に配置され、アーム１０３の回転揺動軸となる部材である。支持軸体１３４は、アーム１０３の腕部１３１から上方に離れた位置、および、モータ１０２とストッパ１０４との間に配置されてコンベア１０１に取り付けられている。さらに、支持軸体１３４は、コンベア１０１の荷物３００を搬送するためのローラ１１２のローラ軸１１６に軸支されており、荷物３００を搬送するためのローラ１１２のローラ軸１１６と同じ面内にアーム１０３の揺動軸が配置されるものとなっている。

以上のように、アーム１０３は、係合部１３３がモータ１０２によって動作することで、支持軸体１３４を中心としてシーソー状態で回転揺動するものとなっている。

ストッパ１０４は、アーム１０３に接続され、モータ１０２の回転に基づき搬送経路Ｒの下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避する構造部材であり、コンベア１０１が荷物３００を搬送する力に抗して荷物３００の動きを停止させることができる部材である。

本実施の形態の場合、ストッパ１０４は、隣り合って配置されるローラ１１２の間に配置され、腕部１３１の搬送方向下流側先端に取り付けられた薄い板状の部材である。アーム１０３は二本の腕部１３１を備えており、ストッパ１０４は、二本の腕部１３１に架橋状に接続され、腕部１３１から上方に突出するように配置されている。従って、腕部１３１とストッパ１０４とはＬ字上に接続されている。これによりストッパ１０４は、アーム１０３の動作に従い、アーム１０３の支持軸体１３４を中心とした弧を描いて搬送経路Ｒに突出し、また、搬送経路Ｒから退避するものとなっている。

駆動機構１０５は、モータ１０２の回転軸の動作をアーム１０３の回転揺動に変更するための機構である。本実施の形態の場合、駆動機構１０５は、モータ１０２の回転軸に偏心した状態で取り付けられた丸棒状の部材であり、カムとして機能するものである。

検知手段１０６は、コンベア１０１により搬送されている荷物３００が退避状態のストッパ１０４の位置を通過したことを検知するセンサである。本実施の形態の場合、検知手段１０６は、搬送経路Ｒの最端部に配置されるエンドストッパとしても機能し、コンベア１０１により搬送された荷物３００が検知手段１０６に当接したことをもって荷物３００がストッパ１０４を通過したと検出する。検知手段１０６は、特に限定されるものではないが、光電センサやリミットスイッチなどを具体的に例示できる。

次に、自動倉庫２００の動作を説明する。

図４は、コンベア装置が備える機能部を自動倉庫の機構部と共に示す図である。

同図に示すように、制御装置１０７は、アーム１０３を回転揺動させるモータ１０２と、コンベア１０１と、検知手段１０６に接続され、検知手段１０６から取得した情報に基づきモータ１０２とコンベア１０１の動作を制御する装置である。具体的に例えば、制御装置１０７はコンピュータであり、記録されたブログラムを読み出してＣＰＵで処理することで情報を処理し、機器に対して命令を送信することで機器を制御することができるものとなっている。

図５は、コンベア装置の動作を示すフローチャートである。

図６は、コンベア装置の動作を示す図である。

まず、制御装置１０７は、図６の（ａ）の段に示すように、検知手段１０６が荷物３００を検知するまでは（Ｓ１０２：Ｎ）荷物３００を順方向に搬送する（Ｓ１０１）。

荷物３００がストッパ１０４を通過し、図６の（ｂ）の段に示すように、検知手段１０６が荷物３００を検知すると（Ｓ１０２：Ｙ）、制御装置１０７は、荷物３００が退避状態のストッパ１０４を通過したと判断し、モータ１０２を制御してストッパ１０４を搬送経路Ｒ内に突出させる（Ｓ１０３）。そして、所定の時間、コンベア１０１を逆走させる（Ｓ１０４）。以上により、図６の（ｃ）の段に示すように、搬送方向の順方向における荷物３００の後端部をストッパ１０４で押さえた状態で荷物３００を停止させることができる。

次に、搬送装置２０２の動作を説明する。

図７は、搬送装置の動作を示す図である。

同図に示すように、本実施の形態の場合、搬送装置２０２の走行車２２１は、種々の大きさの荷物３００に対応するように、移載の際の基準位置Ｓを移載装置２２３の一方端（図中Ｙ軸方向負側の端部）に設定されている。

コンベア装置１００は、ストッパ１０４を通過させた後、逆走させてストッパ１０４に荷物３００を当接させることで、荷物３００の大きさが異なったとしても、移載装置２２３の基準位置Ｓに対応するように荷物３００を配置することができる。

従って、走行車２２１の移載装置２２３は、荷物３００の大きさが異なってもコンベア装置１００から荷物３００を走行車２２１に移載することが可能となる。

特に、図８に示すように、搬送装置２０２の走行車２２１の走行方向（図中Ｙ軸方向）において、棚２０１の反対側にも第二コンベア１２０が存在する場合、本実施の形態に示すコンベア装置１００の効果を発揮することが可能となる。

なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。

例えば、ストッパ１０４を出退させる機構は、カム機構ばかりでなく、リンク機構など任意の機構を採用することができる。

本願発明は、自動倉庫や物流拠点などに利用でき、特に荷物を高密度に保管し、搬送する自動倉庫や物流拠点に利用できる。

１００ コンベア装置
１０１ コンベア
１０２ モータ
１０３ アーム
１０４ ストッパ
１０５ 駆動機構
１０６ 検知手段
１０７ 制御装置
１１１ ローラーモータ
１１２ ローラ
１１３ 伝達手段
１１４ フリーローラ
１１５ 回転ローラ
１１６ ローラ軸
１２０ 第二コンベア
１３１ 腕部
１３２ 接続部
１３３ 係合部
１３４ 支持軸体
２００ 自動倉庫
２０１ 棚
２０２ 搬送装置
２１１ 棚板
２２１ 走行車
２２２ レール
２２３ 移載装置
３００ 荷物

Claims (5)

1. 荷物を搬送するコンベアと、
   前記コンベアの搬送方向において、荷物の搬送経路の端縁よりも外側に配置されるモータと、
   前記モータの回転軸に接続され、前記搬送経路の下方を前記搬送方向に沿って延びるアームと、
   前記アームに接続され、前記モータの回転に基づき前記搬送経路の下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避するストッパと
   を備えるコンベア装置。
2. 前記アームは、水平面内において前記搬送方向と垂直に配置される支持軸体により前記コンベアに揺動可能に軸支され、
   前記支持軸体は、前記モータと前記ストッパとの間に配置される
   請求項１に記載のコンベア装置。
3. 前記支持軸体は、前記コンベアの荷物を搬送するためのローラのローラ軸に軸支される
   請求項１または２に記載のコンベア装置。
4. 前記モータと前記コンベアを制御する制御装置と、
   前記コンベアにより搬送されている荷物が退避状態の前記ストッパを通過したことを検知する検知手段とをさらに備え、
   前記制御装置は、荷物が退避状態の前記ストッパを通過したことを前記検知手段が検知した場合、前記モータを制御して前記ストッパを突出させ、前記コンベアを逆走させる
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のコンベア装置。
5. 複数の荷物を保管可能な棚と、
   前記棚の側方において前記棚に沿って荷物を搬送し、前記棚との間で荷物を移載することができる搬送装置と、
   前記搬送装置に移載することが可能な位置に荷物を搬送するコンベア装置とを備え、
   前記コンベア装置は、
   荷物を搬送するコンベアと、
   前記コンベアの搬送方向において、荷物の搬送経路の端縁よりも外側に配置されるモータと、
   前記モータの回転軸に接続され、前記搬送経路の下方を前記搬送方向に沿って延びるアームと、
   前記アームに接続され、前記モータの回転に基づき前記搬送経路の下方から上方に向かって突出し下方に向かって退避するストッパとを備える
   自動倉庫。

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