JP2017218323A - 移載装置システム - Google Patents

Abstract

【課題】異なるサイズの荷物でも複数個同時に移載する。【解決手段】移載ユニット１０１と、荷物２００を保持するガイド１０２とを有する移載装置を三台備え、基準ユニット１１０と、基準ユニット１１０の両側にそれぞれ配置され、移動方向に沿って移動可能な第一ユニット１１１、および、第二ユニット１１２と、基準ユニット１１０のそれぞれ両側に配置される、第一ガイド１２１、第二ガイド１２２と、第一ユニット１１１の外側、および、第二ユニット１１２の外側にそれぞれ配置される第三ガイド１２３と、第四ガイド１３４とを備え、隣り合う移載ユニット１０１、および、ガイド１０２の間隔の変化量が均等となるように第一ユニット１１１、および、第二ユニット１１２とガイド１０２とを一つの駆動モータで移動させる拡縮手段１０３とを備える移載装置システム１００。【選択図】図１

Description

本願発明は、移載装置を複数台備えて比較的小型の荷物の同時移載を可能とし、これらの移載装置を用いてより大型の複数の荷物も同時に移載することができる移載装置システムに関する。

従来、移載装置である複数のフォークを備えた移載装置システムがある。この移載装置システムは、各フォークにそれぞれ荷物を載置することができ、フォークを同時に出退させることで各荷物をラックとステーションなどとの間で同時に移載することができるシステムである。このような移載装置システムは、同時に複数の荷物を移載することができるため、移載の効率が高いという利点がある。

特許文献１に記載の移載装置システムは、各フォークの位置関係と、ラックに載置されている複数の荷物の位置関係とがずれて同時に移載できない場合に、複数のフォークを個々に移動させて位置関係を調整し、各荷物と各フォークズレを解消することで、ラックに載置されている荷物の位置関係に関わりなく、複数の荷物の同時移載を実現することができるシステムである。

特開平６−２４５１１号公報

ところが、従来の移載装置システムでは、各搬送装置を独立して移動させることにより、配置状態の異なる荷物を同時に移載することはできるものの、移載装置に対応した大きさの荷物を移載できるに止まっている。

本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、移載対象の荷物の大きさが異なった場合でも移載装置システムの状態を移載対象の荷物の大きさに対応して一つの駆動モータにより変化させることで、大きさの異なる荷物でも同時に移載できる移載装置システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる移載装置システムは、荷物を移載方向に移載する移載ユニットと、移載された荷物を保持するガイドとを有する移載装置を、水平面内において移載方向と直交する方向に並べて少なくとも三台備える移載装置システムであって、前記移載ユニットは、移動の基準となる基準ユニットと、前記基準ユニットの両側にそれぞれ配置され、前記基準ユニットに対して、前記移載ユニットの並び方向である移動方向に沿って移動可能な第一ユニット、および、第二ユニットとを備え、前記ガイドは、前記基準ユニットと前記第一ユニット、および、前記第二ユニットとの間にそれぞれ配置され、前記移動方向に沿って移動可能な第一ガイド、および、第二ガイドと、前記移動方向において、前記第一ユニットに対し、前記第一ガイドの反対側に配置され、移動可能な第三ガイドと、前記移動方向において、前記第二ユニットに対し、前記第二ガイドの反対側に配置され、移動可能な第四ガイドとを備え、前記移動方向において、隣り合う前記移載ユニット、および、前記ガイドの間隔の変化量が均等となるように前記第一ユニット、および、前記第二ユニットと前記ガイドとを一つの駆動モータで移動させる拡縮手段とを備えることを特徴としている。

これによれば、比較的小型の荷物を各移載装置で同時に移載でき、また、一つの駆動モータにより移載ユニットとガイドとの間隔を調整して比較的大型の荷物も同時に移載することが可能となる。

また、前記拡縮手段は、前記駆動モータに接続され、順ネジ溝が設けられる第一ネジ軸と、前記駆動モータに接続され、逆ネジ溝が設けられる第二ネジ軸と、前記第一ネジ軸に取り付けられ、前記第一ユニットに固定的に接続される第一ナットと、前記第二ネジ軸に取り付けられ、前記第二ユニットに固定的に接続される第二ナットとを有する直動機構を備えてもよい。

これによれば、低トルクの駆動モータ一つでも複数の移載ユニットとガイドとを同時に移動させることが可能となる。

また、前記拡縮手段は、前記第一ユニットに固定的に接続される第一部材と、前記第一ガイドに固定的に接続される第二部材と、前記第一部材に回転可能に保持され、一部が前記第三ガイドに固定的に接続され、前記第一部材に対して反対側の他部が前記第二部材に固定的に接続されるループ状の第一ベルトと、前記第二部材に回転可能に保持され、一部が前記第一部材に固定的に接続され、前記第二部材に対して反対側の他部が前記基準ユニットに固定的に接続されるループ状の第二ベルトと、前記第二ユニットに固定的に接続される第三部材と、前記第二ガイドに固定的に接続される第四部材と、前記第三部材に回転可能に保持され、一部が前記第四ガイドに固定的に接続され、前記第三部材に対して反対側の他部が前記第四部材に固定的に接続されるループ状の第三ベルトと、前記第四部材に回転可能に保持され、一部が前記第三部材に固定的に接続され、前記第四部材に対して反対側の他部が前記基準ユニットに固定的に接続されるループ状の第四ベルトとを備えてもよい。

これによれば、小型かつ軽量な構成で移載ユニットとガイドとを間隔の変化量を均等な状態で一度に移動させることができる。従って、移載装置ユニットを搭載するクレーンなども小型か軽量化を図ることが可能となる。

また、移載方向において前記移載装置の外側に配置され、前記移動方向に沿って移動可能な移載装置をさらに備えてもよい。

本願発明によれば、比較的小型の荷物を複数同時に移載することができ、また、比較的大型の荷物も複数同時に移載することができる。

図１は、移載装置ユニットを荷物と共に示す斜視図である。 図２は、移載ユニットとガイドとが縮まった状態の拡縮手段を模式的に示す図である。 図３は、移載ユニットとガイドとが広がった状態の拡縮手段を模式的に示す図である。 図４は、移載装置をさらに備えた別態様の移載ユニットを模式的に示す図である。

次に、本願発明に係る移載装置ユニット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、本願発明に係る移載装置ユニット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、移載装置ユニットを荷物と共に示す斜視図である。

同図に示すように、移載装置システム１００は、荷物２００を移載方向（図中Ｙ軸方向）に移載する移載ユニット１０１と、移載ユニット１０１により移載装置システム１００に移載された荷物２００を保持するガイド１０２とを有する移載装置を、水平面（図中ＸＹ平面）内において移載方向と直交する方向（図中Ｘ軸方向）に並べて備え、これらを移動方向（図中Ｘ軸方向）に移動させる拡縮手段１０３を備えるシステムである。本実施の形態の場合、移載装置システム１００は、例えば、スタッカクレーンや走行車など荷物２００を搬送することができる搬送装置（図示せず）などに取り付けられる。

移載ユニット１０１は、棚２０１など荷物２００を保管するような場所との間で荷物２００を移載方向に移動させることができる装置であり、本実施形態の場合、荷物２００を棚２０１およびガイド１０２の上を滑らせながら移載する装置である。移載ユニット１０１は、荷物２００に設けられる被係合部２０２に係合離脱自在に係合する係合部材１１９を移載方向の前後に一対ずつ備え、荷物２００の被係合部２０２に係合した状態の係合部材１１９を移載方向に移動させることで荷物２００を移載することができるものとなっている。

また、移載装置システム１００は、移動の基準となる基準ユニット１１０と、基準ユニット１１０の両側にそれぞれ配置され、基準ユニット１１０に対して、移載ユニット１０１の並び方向である移動方向（図中Ｘ軸方向）に沿って移動可能な第一ユニット１１１、および、第二ユニット１１２を備えている。本実施形態の場合、移載ユニット１０１は、移載方向が相互に平行となるように配置されている。

第一ユニット１１１、第二ユニット１１２は、移動方向に延在するリニアガイド１０９にスライド可能に取り付けられており、基準ユニット１１０に対し移動方向（図中Ｘ軸方向）に沿って移動可能となっている。

ガイド１０２は、移載時において荷物２００を案内し、移載後に荷物２００を保持する部分である。本実施の形態の場合、ガイド１０２は、荷物２００を載置状態で保持する板状の部分であり、移動方向において移載ユニット１０１の両側に配置され、荷物２００の幅方向の両端部を下方から保持するものとなっている。また本実施の形態の場合、移載ユニット１０１の間に１枚の板状のガイド１０２が配置されているが、一つのガイド１０２がその両側に配置される移載ユニット１０１により共用されるものとなっている。従って、一つのガイド１０２が、両側方に配置される二つの移載ユニット１０１のガイドとして別々に機能している。

ガイド１０２は、基準ユニット１１０と第一ユニット１１１との間に配置されてこれらに共用される第一ガイド１２１と、基準ユニット１１０と第二ユニット１１２との間に配置されてこれらに共用される第二ガイド１２２と、移動方向において、第一ユニット１１１に対し、第一ガイド１２１の反対側に配置される第三ガイド１２３と、第二ユニット１１２に対し、第二ガイド１２２の反対側に配置される第四ガイド１２４とを備えている。また、これらのガイド１０２は、移載ユニット１０１と同様に、リニアガイド１０９にスライド可能に取り付けられており、基準ユニット１１０に対し移動方向に沿って移動可能となっている。

拡縮手段１０３は、移動方向（図中Ｘ軸方向）において、基準ユニット１１０に対し第一ユニット１１１、および、第二ユニット１１２を逆向きに移動させ、基準ユニット１１０の両側に配置されるガイド１０２をそれぞれ逆向きに移動させ、これらの移動を一度に実現することができる装置である。拡縮手段１０３は、基準ユニット１１０と第一ガイド１２１の間隔の変化量や第一ガイド１２１と第一ユニット１１１の間隔の変化量など、隣り合う移載ユニット１０１、および、ガイド１０２の間隔の変化量が均等となるように移載ユニット１０１とガイド１０２とを移動させることができる。また拡縮手段１０３は、第一ユニット１１１、第二ユニット１１２、第一ガイド１２１、第二ガイド１２２、第三ガイド１２３、第四ガイド１２４を一つの駆動モータ１３０（図２参照）に基づき移動させることができるものとなっている。

図２は、移載ユニットとガイドとが縮まった状態の拡縮手段を模式的に示す図である。

図３は、移載ユニットとガイドとが広がった状態の拡縮手段を模式的に示す図である。

ここで、これらの図において、両端に黒い丸を有する線、および、黒い丸は、固定的な機械的接続を意味している。また、固定的な機械的接続とは、締結などによる直接的な接続ばかりでなく、剛性部材などを介した間接的な接続も含まれる。

本実施形態の場合、拡縮手段１０３は、直動機構１３９と、均等移動機構１０４とを備えている。

直動機構１３９は、駆動モータ１３０の回転を直動部材の直動に変換する機構である。本実施の形態の場合、直動機構１３９は、一つの駆動モータ１３０で二つの直動部材を同軸上逆向きに移動させることができる機構であり、駆動モータ１３０に接続され、順ネジ溝が設けられる第一ネジ軸１３１と、駆動モータ１３０に接続され、逆ネジ溝が設けられる第二ネジ軸１３２と、第一ネジ軸１３１に取り付けられ、第一ユニット１１１に固定的に接続される直動部材である第一ナット１３３と、第二ネジ軸１３２に取り付けられ、第二ユニット１１２に固定的に接続される直動部材である第二ナット１３４とを有するボールネジである。

このように、拡縮手段１０３に直動機構１３９を採用することで、簡単な構造で低トルクの駆動モータ１３０を用いても、移載ユニット１０１を強く直動させることができ、複数の移載ユニット１０１、複数のガイド１０２を一つの駆動モータ１３０で移動させることが可能となる。また、基準ユニット１１０を中心とした対象の動作を容易に実現することができる。

均等移動機構１０４は、直動機構１３９によって直動する直動部材（第一ナット１３３、第二ナット１３４）の動作に基づき移載ユニット１０１とガイド１０２とを間隔の変化量が均等となるように移動させる機構である。均等移動機構１０４は、基準ユニット１１０に対し一方側に配置される移載ユニット１０１、および、ガイド１０２を移動させる部材として、第一部材１４１と、第二部材１４２と、第一ベルト１５１と、第二ベルト１５２とを備え、他方側に配置される移載ユニット１０１、および、ガイド１０２を移動させる部材として、第三部材１４３と、第四部材１４４と、第三ベルト１５３と、第四ベルト１５４とを備えている。

なお、第一部材１４１と第三部材１４３、第二部材１４２と第四部材１４４、第一ベルト１５１と第三ベルト１５３、第二ベルト１５２と第四ベルト１５４は、対称に配置され、機能や構造が同じであるため、以下は、第一部材１４１と、第二部材１４２と、第一ベルト１５１と、第二ベルト１５２について説明し、第三部材１４３と、第四部材１４４と、第三ベルト１５３と、第四ベルト１５４の説明は省略する。

第一部材１４１は、剛性を有する棒状（長尺状）の部材の両端にそれぞれプーリーを備え、これらのプーリーに掛け渡された第一ベルト１５１を回転可能に保持する部材である。また第一部材１４１は、第一ユニット１１１に固定的に接続され、第一ユニット１１１と共に移動方向に直動することができるものとなっている。本実施形態の場合は、第一ナット１３３に第一ユニット１１１と第一部材１４１が固定的に接続されており、第一ナット１３３の移動に伴い移動するものとなっている。

第二部材１４２は、第一部材１４１と同様、剛性を有する棒状（長尺状）の部材の両端にそれぞれプーリーを備え、これらのプーリーに掛け渡された第二ベルト１５２を回転可能に保持する部材である。また第二部材１４２は、第一ガイド１２１に固定的に接続され、第一ガイド１２１と共に移動方向に直動することができるものとなっている。

第一ベルト１５１は、第一部材１４１と共に直動し、第一部材１４１を基準に回転することができるループ状のベルトであり、例えばタイミングベルトなどである。第一ベルト１５１の一部分は、第三ガイド１２３に固定的に接続されている。従って、第三ガイド１２３は、第一部材１４１（第一ベルト１５１）の直動量と第一ベルト１５１の回転移動量とが重畳された量だけ移動する。また、第一ベルト１５１は、第一部材１４１に対して反対側の他部、即ち、第三ガイド１２３と接続されている部分に対し一つのプーリーをまたいだ部分において第二部材１４２と固定的に接続されている。従って、第一ベルト１５１は、第一部材１４１の直動量と第二部材１４２の直動量の差分だけ回転移動する。

第二ベルト１５２は、第二部材１４２と共に直動し、第二部材１４２を基準に回転することができるループ状のベルトであり、第一ベルト１５１と同様タイミングベルトなどである。第二ベルト１５２の一部分は、第一部材１４１に固定的に接続されている。従って、第二ベルト１５２は、第一ナット１３３と固定的に接続されており、第一ナット１３３の移動量だけ第二部材１４２に対して回転移動する。また、第二ベルト１５２は、第二部材１４２に対して反対側の他部、即ち、第一部材１４１と接続されている部分に対し一つのプーリーをまたいだ部分において基準ユニット１１０と固定的に接続されている。従って、第二ベルト１５２は、第二ベルト１５２の回転量の半分だけ第二部材１４２を直動させる。

以上により、移載装置システム１００は、次のように動作する。

即ち、図２に示した状態から駆動モータ１３０を回転させて第一ナット１３３を図中左方向に、第二ナット１３４を図中右方向にａ移動させる、これにより、第一ユニット１１１、および、第二ユニット１１２がそれぞれ左右方向にａだけ移動する。

これに伴い、第二ベルト１５２、および、第四ベルト１５４は、ａだけ回転移動しようとするが、基準ユニット１１０と固定的に接続されているため、第二ベルト１５２、および、第四ベルト１５４は、それぞれａ／２回転移動し、第二部材１４２、および、第四部材１４４は、それぞれ左右方向にａ／２だけ水平移動する。これに伴い第一ガイド１２１、および、第二ガイド１２２は、それぞれ左右方向にａ／２だけ移動する。

一方、第一ベルト１５１、および、第三ベルト１５３は、第一部材１４１、および、第三部材１４３と共にそれぞれ左右方向にａだけ移動し、さらに、第一部材１４１と第二部材１４２との直動量の差分ａ／２（第三部材１４３と第四部材１４４も同様）だけ第一部材１４１、および、第三部材１４３に対して回転移動する。従って、第一ベルト１５１、および、第三ベルト１５３に接続される第三ガイド１２３、および、第四ガイド１２４は、ａ＋ａ／２だけ移動する。

従って、直動機構１３９により第一ユニット１１１を移動させた量の半分の量だけ第一ガイド１２１が同方向に移動し、１．５倍の量だけ第三ガイド１２３が移動するため、基準ユニット１１０と第一ガイド１２１との間隔の変化量、第一ガイド１２１と第一ユニット１１１との間隔の変化量、第一ユニット１１１と第三ガイドとの間隔の変化量は同一になる。

これは、基準ユニット１１０と第二ガイド１２２と第二ユニット１１２と第四ガイド１２４との間でも同様である。

以上のように、本実施の形態にかかる移載装置システム１００によれば、一つの駆動モータ１３０に基づき簡単な構成の直動機構１３９と均等移動機構１０４とにより、移載ユニット１０１とガイド１０２とを移動方向に均等に拡縮することができるため、図２に二点鎖線で示すような比較的小型の荷物２００を複数個同時に移載することができるばかりでなく、図３に二点鎖線で示すような比較的大型の荷物２００を複数個同時に移載することも可能となる。

また、拡縮手段１０３が、一つの駆動モータ１３０と簡単な構造で実現されているため、拡縮手段１０３をコンパクト化、軽量化することができ、移載装置システム１００を備えるクレーンなどの搬送装置の小型化に寄与することができる。

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、ピッチの異なるネジ軸を組み合わせ、それぞれのピッチに基づき直動部材を直動させることで均等移動機構１０４を用いることなく、移載ユニット１０１、および、ガイド１０２を均等に移動させても構わない。

また、移載ユニット１０１として、荷物２００の壁面に備えられる被係合部２０２と係合部材１１９とを係合させて移載するものを例示したが、荷物２００の移載形式はこれに限定されるものではない。例えば、移載ユニット１０１は、荷物２００を挟んで移載する形式のものでも良く、荷物２００の奥側にまでアームを伸ばし、荷物２００の奥側端面に引っかける爪を出没させて荷物２００を引き入れる形式のものなど任意の移載形式を採用することができる。

また、一対のリニアガイド１０９を例示したが、リニアガイド１０９は１本でもよく、また、複数本配置されていても構わない。

また、図４に示すように、移載装置システム１００はさらに、移載方向において第一ユニット１１１の外側に配置される第三ユニット１１３や第五ガイド１２５を備えても構わない。第三ユニット１１３や第五ガイド１２５は、第一ユニット１１１などと同様に、移動方向に延在するリニアガイド１０９にスライド可能に取り付けられてもよく、駆動モータ１３０に基づき移動するものでもよい。また、第三ユニット１１３と第五ガイド１２５は、第三ガイド１２３と共に移動するものでもかまわない。

またさらに、均等移動機構１０４を拡張して、第三ユニット１１３や第五ガイド１２５を均等に移動させても構わない。

本願発明は、例えば自動倉庫内で荷物を搬送するスタッカクレーンや自動走行車などに取り付けられる移載装置システムに適用できる。

１００ 移載装置システム
１０１ 移載ユニット
１０２ ガイド
１０３ 拡縮手段
１０４ 均等移動機構
１０９ リニアガイド
１１０ 基準ユニット
１１１ 第一ユニット
１１２ 第二ユニット
１１３ 第三ユニット
１１９ 係合部材
１２１ 第一ガイド
１２２ 第二ガイド
１２３ 第三ガイド
１２４ 第四ガイド
１２５ 第五ガイド
１３０ 駆動モータ
１３１ 第一ネジ軸
１３２ 第二ネジ軸
１３３ 第一ナット
１３４ 第二ナット
１３９ 直動機構
１４１ 第一部材
１４２ 第二部材
１４３ 第三部材
１４４ 第四部材
１５１ 第一ベルト
１５２ 第二ベルト
１５３ 第三ベルト
１５４ 第四ベルト
２００ 荷物
２０１ 棚
２０２ 被係合部

Claims (4)

1. 荷物を移載方向に移載する移載ユニットと、移載された荷物を保持するガイドとを有する移載装置を、水平面内において移載方向と直交する方向に並べて少なくとも三台備える移載装置システムであって、
   前記移載ユニットは、
   移動の基準となる基準ユニットと、
   前記基準ユニットの両側にそれぞれ配置され、前記基準ユニットに対して、前記移載ユニットの並び方向である移動方向に沿って移動可能な第一ユニット、および、第二ユニットとを備え、
   前記ガイドは、
   前記基準ユニットと前記第一ユニット、および、前記第二ユニットとの間にそれぞれ配置され、前記移動方向に沿って移動可能な第一ガイド、および、第二ガイドと、
   前記移動方向において、前記第一ユニットに対し、前記第一ガイドの反対側に配置され、移動可能な第三ガイドと、
   前記移動方向において、前記第二ユニットに対し、前記第二ガイドの反対側に配置され、移動可能な第四ガイドとを備え、
   前記移動方向において、隣り合う前記移載ユニット、および、前記ガイドの間隔の変化量が均等となるように前記第一ユニット、および、前記第二ユニットと前記ガイドとを一つの駆動モータで移動させる拡縮手段と
   を備える移載装置システム。
2. 前記拡縮手段は、
   前記駆動モータに接続され、順ネジ溝が設けられる第一ネジ軸と、
   前記駆動モータに接続され、逆ネジ溝が設けられる第二ネジ軸と、
   前記第一ネジ軸に取り付けられ、前記第一ユニットに固定的に接続される第一ナットと、
   前記第二ネジ軸に取り付けられ、前記第二ユニットに固定的に接続される第二ナットとを有する直動機構を備える
   請求項１に記載の移載装置システム。
3. 前記拡縮手段は、
   前記第一ユニットに固定的に接続される第一部材と、
   前記第一ガイドに固定的に接続される第二部材と、
   前記第一部材に回転可能に保持され、一部が前記第三ガイドに固定的に接続され、前記第一部材に対して反対側の他部が前記第二部材に固定的に接続されるループ状の第一ベルトと、
   前記第二部材に回転可能に保持され、一部が前記第一部材に固定的に接続され、前記第二部材に対して反対側の他部が前記基準ユニットに固定的に接続されるループ状の第二ベルトと、
   前記第二ユニットに固定的に接続される第三部材と、
   前記第二ガイドに固定的に接続される第四部材と、
   前記第三部材に回転可能に保持され、一部が前記第四ガイドに固定的に接続され、前記第三部材に対して反対側の他部が前記第四部材に固定的に接続されるループ状の第三ベルトと、
   前記第四部材に回転可能に保持され、一部が前記第三部材に固定的に接続され、前記第四部材に対して反対側の他部が前記基準ユニットに固定的に接続されるループ状の第四ベルトとを有する均等移動機構を備える
   請求項１または２に記載の移載装置システム。
4. 移載方向において前記移載装置の外側に配置され、前記移動方向に沿って移動可能な移載装置をさらに備える
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の移載装置システム。

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