JP2018127322A

JP2018127322A - 物品払出装置

Info

Publication number: JP2018127322A
Application number: JP2017021173A
Authority: JP
Inventors: 仁志坂井; Hitoshi Sakai
Original assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Engineering Co Ltd
Priority date: 2017-02-08
Filing date: 2017-02-08
Publication date: 2018-08-16

Abstract

【課題】この発明は、異なる列の収納区に収納されている物品を連続して払い出す際に、物品を払い出してから次の物品を払い出すまでの時間を短縮できる物品払出装置を得る。
【解決手段】物品払出装置は、上下方向に１列に配列された複数の収納区が軸方向を上下方向とする回転軸を中心として周方向に互いに離間して複数列配列され、物品が上記収納区のそれぞれに収納される回転ラックと、上記回転ラックの径方向外側、かつ上部に配設された払出部と、上記回転ラックの径方向外側、かつ上記払出部と同じ周方向位置に配設され、上記回転ラックの径方向に移動可能に構成されたテーブルを有し、上記テーブルの移動により上記物品を上記収納区と上記払出部に搬入出する搬入出部と、上記搬入出部を上記払出部と上記回転ラックの最下位置との間を上下方向に搬送する搬送部と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、呼出受信機などの物品を１台ずつ払い出しする物品払出装置に関するものである。

従来の物品払出装置は、上下方向に沿って複数の収納区を形成した収納棚と、収納区および払出部に対して物品を搬入出する搬入出部と、搬入出部を各収納区および払出部に移動させる搬送部と、を備えていた（例えば、特許文献１参照）。

従来の物品払出装置では、搬入出部が、搬送部により、払出し対象の収納区の位置まで上下方向に搬送される。ついで、搬入出部が、収納区内に移動し、収納区内の物品を把持した後、元の位置に戻る。ついで、搬入出部が、搬送部により、払出部の位置まで上下方向に搬送される。ついで、搬入出部が、物品を払出部に搬入した後、元の位置に戻る。

特開平８−７７６７６号公報

従来の物品払出装置では、搬入出部が払出対象の物品が収納されている収納区の位置に移動して物品を収納区から搬出している。そこで、物品の個数が増え、収納区が上下方向のみならず、左右方向にも配列されている場合には、搬入出部が、上下方向のみならず、左右方向にも移動して物品を収納区から搬出することになる。これにより、異なる列の収納区に収納されている物品を連続して払い出す際に、物品を払い出してから次の物品を払い出すまでの時間が長くなるという課題があった。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、異なる列の収納区に収納されている物品を連続して払い出す際に、物品を払い出してから次の物品を払い出すまでの時間を短縮できる物品払出装置を得ることを目的とする。

この発明による物品払出装置は、上下方向に１列に配列された複数の収納区が軸方向を上下方向とする回転軸を中心として周方向に互いに離間して複数列配列され、物品が上記収納区のそれぞれに収納される回転ラックと、上記回転ラックの径方向外側、かつ上部に配設された払出部と、上記回転ラックの径方向外側、かつ上記払出部と同じ周方向位置に配設され、上記回転ラックの径方向に移動可能に構成されたテーブルを有し、上記テーブルの移動により上記物品を上記収納区と上記払出部に搬入出する搬入出部と、上記搬入出部を上記払出部と上記回転ラックの最下位置との間を上下方向に搬送する搬送部と、を備える。

この発明によれば、異なる列の収納区に収納されている物品を連続して払い出す際に、物品を払い出してから次の物品を払い出すまでの時間を短縮できる。

この発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す断面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す側面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す側面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す正面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す断面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す正面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す側面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す正面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す側面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す斜視図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す正面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す上面図である。この発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す側面図である。

図１はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す斜視図、図２はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す断面図、図３はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す上面図、図４はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置を示す側面図である。

図１から図４において、物品払出装置は、呼出受信機などの物品１０２を収納する複数の収納区１００を有する収納部１０と、物品１０２を払い出しする払出部２０と、収納区１００および払出部２０に対して物品１０２を搬入出する搬入出部３０と、払出し対象となる物品１０２が収納されている収納区１００および払出部２０に対応する位置に搬入出部３０を搬送する搬送部４０と、筐体１と、を備える。

ここで、筐体１は、収納部１０、払出部２０、搬入出部３０および搬送部４０を内部に収容する直方体の箱形に構成されているが、説明の便宜上、その一部を外した状態を示している。図１では側面板、背面板および前面板を外した状態を示し、図２では背面板および前面板を外した状態を示し、図３および図４では天板、側面板、背面板および前面板を外した状態を示している。

まず、収納部１０の構成について図５から図１１に基づいて説明する。図５はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す斜視図、図６はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す側面図、図７はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す上面図、図８はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納棚を示す正面図、図９はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す斜視図、図１０はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す断面図、図１１はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における収納部を示す上面図である。

収納部１０は、上下方向に３段に重ねられて、周方向に等角ピッチで６列に配列された収納棚１０１を備える回転ラック１１９と、軸方向を上下方向とする、回転ラック１１９の回転軸１０３と、を備え、筐体１内に配設されている。

回転軸１０３は、筐体１の天板２と底板３とに回転可能に支持されて、軸方向を上下方向として筐体１内に配設されている。２枚の固定板１０５が、回転軸１０３と直交する姿勢で、ブラケット１０６を介して回転軸１０３に固定されて、天板２側と底板３側とに配設されている。さらに、２枚の固定板１０５が、上下の固定板１０５間を３等分するように、回転軸１０３に固定されている。回転軸１０３に固定された４枚の固定板１０５は、例えば、回転軸１０３を挟んで対向する２箇所の位置で、回転軸１０３と平行な金属棒１０４により互いに連結されている。これにより、各固定板１０５の機械的強度が高められている。

回転軸駆動用のモータ１０８が天板２に配設されている。そして、モータ１０８の出力軸に取りつけられたギア１０９が、回転軸１０３の天板２の近傍に取りつけられたギア１０７に歯合している。これにより、モータ１０８の回転トルクが回転軸１０３に伝達され、回転軸１０３が回転駆動される。

収納棚１０１は、図５から図８に示されるように、前面側を開口とする直方体の箱形に構成され、仕切り板１３４により区分けされた収納区１００が上下方向に１０段形成されている。そして、物品１０２が各段の収納区１００に収納される。さらに、後述する搬入出部３０のテーブル１２２が挿入される切り欠き１３５が、各仕切り板１３４の幅方向の中央部に、前面端部から背面側に延びるように形成されている。これにより、上下方向に連なって形成された収納区１００が、切り欠き１３５により連通されている。

このように構成された収納棚１０１は、図９に示されるように、４枚の固定板１０５により区分けられた各段のスペースに、前面の開口を径方向外側に向け、かつ前後方向を径方向に一致させて、回転軸１０３を中心として周方向に等角ピッチで６つずつ配設されて、固定板１０５に保持されている。これにより、図１１に示されるように、上下方向に１列に３段に配列されて、周方向に６０度ピッチで６列配列された１８個の収納棚１０１を備えた回転ラック１１９が構成される。収納棚１０１の径方向位置は、列内、および列間で等しくなっている。このように構成された回転ラック１１９には、１８０個の収納区１００が形成され、物品１０２が収納区１００のそれぞれに収納される。

最上位置の固定板１０５は、上方から見て、収納棚１０１の切り欠き１３５に重ならない小径の円板に構成されている。残る３枚の固定板１０５は、上方から見て、収納棚１０１の切り欠き１３５と重なる形状に切り欠かれた一部欠損円板に構成されている。さらに、ボールベア１１０が、図１０に示されるように、底板３の上面に設置されている。これにより、最下位置の固定板１０５がボールベア１１０に支持され、回転ラック１１９が回転軸１０３と同期して安定して回転できる。

つぎに、搬入出部３０の構成について図１２から図１５に基づいて説明する。図１２はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す斜視図、図１３はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す正面図、図１４はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す上面図、図１５はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬入出部周りを示す側面図である。

搬入出部３０は、図１２から図１５に示されるように、架台１４０と、架台１４０上にＬＭガイド１２４を介して直線移動可能に装着された、物品１０２を搬送する矩形平板状のテーブル１２２と、テーブル１２２の下面に、架台１４０との干渉を避けて、直線移動方向に延びるように配設されたラックモジュール１２３と、ラックモジュール１２３に歯合するピニオンモジュール１２５と、架台１４０に設置されて、ピニオンモジュール１２５を回転駆動するテーブル駆動用のモータ１１１と、を備える。

このように構成された搬入出部３０は、直線移動方向が水平方向となるように、架台１４０を昇降用ボールブッシュ１２６に取りつけられ、昇降用ガイド１１２に案内されて上下方向に昇降可能となっている。そして、モータ１１１の回転トルクが、ピニオンモジュール１２５とラックモジュール１２３とにより直線移動力に変換され、テーブル１２２が直線移動する。

つぎに、搬送部４０の構成について図１６から図１９に基づいて説明する。図１６はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す斜視図、図１７はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す正面図、図１８はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す上面図、図１９はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における搬送部周りを示す側面図である。

搬送部４０は、図１６から図１９に示されるように、軸心方向を上下方向として、搬入出部３０の直線移動方向に所定距離だけ離間して平行に配設された一対の昇降用ガイド１１２と、一対の昇降用ガイド１１２のそれぞれに摺動移動可能に取りつけられた一対の昇降用ボールブッシュ１２６と、一対の昇降用ガイド１１２の上端間に配設された上部プーリ１２７と、一対の昇降用ガイド１１２の下端間に配設された下部プーリ１２８と、上部プーリ１２７と下部プーリ１２８とに掛け渡された昇降用ベルト１２９と、上部プーリ１２７を回転駆動する昇降用のモータ１１６と、を備える。そして、一対の昇降用ボールブッシュ１２６が架台１４０により一体に連結される。さらに、上部プーリ１２７と下部プーリ１２８とに掛け渡された昇降用ベルト１２９の両端が架台１４０に接続されている。

このように構成された搬送部４０は、搬入出部３０が回転ラック１１９の外周側に近接して、かつテーブル１２２の直線移動方向が回転ラック１１９の径方向に一致するように、筐体１内に配設される。そして、モータ１１６の回転トルクが上部プーリ１２７に伝達される。これにより、上部プーリ１２７が回転駆動され、昇降用ベルト１２９が循環走行する。昇降用ベルト１２９の走行力が、架台１４０を介して昇降用ボールブッシュ１２６に伝達され、昇降用ボールブッシュ１２６が昇降用ガイド１１２に案内されて昇降する。これにより、搬入出部３０が上下方向の所望の位置に移動される。

つぎに、払出部２０の構成について図２０から図２３に基づいて説明する。図２０はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す斜視図、図２１はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す正面図、図２２はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す上面図、図２３はこの発明の一実施の形態に係る物品払出装置における払出部周りを示す側面図である。

つぎに、払出部２０は、図２０から図２４に示されるように、物品払出位置１１４と、物品待機位置１１５、物品待機位置１１５に配設されて、物品待機位置１１５まで搬送されてきた物品１０２を保持する保持具としてのラッチ１１３と、物品待機位置１１５から物品払出位置１１４への物品１０２の移動を案内する物品払出ガイド１３２と、物品待機位置１１５の物品払出位置１１４と反対側に、ＬＭガイド１３３を介して、物品待機位置１１５から物品払出位置１１４の方向に直線移動可能に配設されて、物品１０２を押し出すプッシャ１１８と、プッシャ１１８に配設されたラックモジュール１３０と、ラックモジュール１３０に歯合するピニオンモジュール１３１と、ピニオンモジュール１３１を回転駆動する物品払出用のモータ１２０と、物品待機位置１１５に配設されて、物品１０２に取り付けられたバーコードを読み取るＩＤ読み取り機１１７と、を備える。なお、プッシャ１１８、ラックモジュール１３０、ピニオンモジュール１３１、ＬＭガイド１３３、モータ１２０などが物品搬送機構を構成している。

このように構成された払出部２０は、搬入出部３０が搬送部４０により上昇移動された際に、物品１０２が物品待機位置１１５に位置するように、筐体１内の上部側に配設される。すなわち、払出部２０と搬入出部３０とが同じ周方向位置に位置している。

このように構成された物品払出装置の払出し動作を説明する。ここで、物品払出装置は、モータ１０８，１１１，１１６、１２０の駆動が制御装置（図示せず）により制御されて、物品１０２の払出しが行われる。制御装置は、記憶部に格納されている物品１０２の収納位置データと物品１０２の払出し指令とに基づいて、モータ１０８，１１１，１１６、１２０を駆動制御する。

まず、搬入出部３０が物品待機位置１１５に位置している。そして、物品１０２の払出し指令が発せられると、モータ１０８が駆動される。これにより、回転ラック１１９が回転し、払出し対象の物品１０２が収納されている収納区１００の列が搬入出部３０と同じ周方向位置に移動する。同時に、モータ１１６が駆動される。これにより、搬入出部３０が、払出し対象の物品１０２が収納されている収納区１００の高さ位置まで下降する。

ついで、モータ１１１が駆動され、テーブル１２２が収納区１００の下部に位置する仕切り板１３４の切り欠き１３５に差し込まれる。ついで、モータ１１６が駆動され、搬入出部３０をわずかに上昇させる。これにより、物品１０２がテーブル１２２により持ち上げられる。すなわち、物品１０２がテーブル１２２に載置される。そこで、モータ１１１が駆動され、テーブル１２２が収納区１００から引き抜かれ、元の位置に戻される。

ついで、モータ１１６が駆動され、搬入出部３０が物品待機位置１１５まで上昇される。物品待機位置１１５に搬送された物品１０２は、ラッチ１１３により保持される。そこで、物品１０２に取り付けられているバーコードがＩＤ読み取り機１１７で読み取られ、払出される物品１０２の個体が識別される。ついで、モータ１２０が駆動され、プッシャ１１８が直線移動する。これにより、物品待機位置１１５に保持されている物品１０２が物品待機位置１１５から押し出され、物品払出ガイド１３２に案内されて、物品払出位置１１４に搬送される。ついで、モータ１２０が駆動され、プッシャ１１８が元の位置に戻され、物品１０２の払出しが完了する。

ここで、異なる列の収納区１００に収納されている物品１０２の払出しが連続する場合には、１つ目の物品１０２が搬入出部３０により物品待機位置１１５に上昇移動中に、回転ラック１１９が回転駆動されて、次の払出し対象の物品１０２が収納されている収納区１００の列が、搬入出部３０と同じ周方向位置に位置される。そして、１つ目の物品１０２が物品待機位置１１５でラッチ１１３に保持されると、搬入出部３０が次の払出し対象の物品１０２が収納されている収納区１００の高さ位置まで下降される。そして、次の払出し対象の物品１０２が収納区１００から搬入出部３０により引き出され、物品待機位置１１５まで搬送される。そして、２つ目の物品１０２が物品待機位置１１５でラッチ１１３に保持され、そのバーコードがＩＤ読み取り機１１７で読み取られる。ついで、２つ目の物品１０２がプッシャ１１８により物品払出位置１１４に押し出され、プッシャ１１８が元の位置に戻される。この動作を繰り返し、物品１０２の連続した払出しが行われる。

この発明による物品払出装置は、物品１０２を収納する収納区１００が１列に３０段配列されて回転軸１０３を中心として周方向に等角ピッチで６列に配列され、回転軸１０３の軸方向を上下方向として回転可能に配設される回転ラック１１９と、回転軸１０３を中心として径方向に移動可能に構成されたテーブル１２２を有し、テーブル１２２の移動により収納区１００と物品待機位置１１５に対して物品１０２を搬入出する搬入出部３０と、上下動移動可能に構成され、搬入出部３０を昇降する搬送部４０と、を備えている。

そこで、連続して払出する物品１０２が異なる列の収納区１００の場合、搬入出部３０が１つ目の物品１０２を収納区１００から引き出してから物品待機位置１１５に搬送している間に、回転ラック１１９を回転駆動して、次の物品１０２が収納されている収納区１００の列を、搬入出部３０と同じ周方向位置に位置させることができる。これにより、従来必要であった、搬入出部３０が次の払出し物品１０２が収納されている収納区１００の列に移動する工程が不要となり、払出時間を短縮することができる。

搬入出部３０はテーブル１２２を１方向にのみ移動可能に構成されているので、モータ１１１の動力変換機構にラックアンドピニオン機構を用いることができ、テーブル１２２の移動機構の簡素化が図られる。

払出部２０は、物品払出位置１１４と、物品待機位置１１５と、物品待機位置１１５に搬送された物品１０２を保持するラッチ１１３と、ラッチ１１３に保持された物品１０２を物品払出位置１１４に押し出すプッシャ１１８と、プッシャ１１８の駆動力を発生するモータ１２０と、モータ１２０の回転トルクを直線駆動力に変換してプッシャ１１８に伝達するピニオンモジュール１３１とラックモジュール１３０と、を備えている。そこで、搬入出部３０は、物品１０２を物品待機位置１１５に搬送した後、次の物品１０２の搬送動作に移ることができ、払出時間のさらなる短縮が図られる。

例えば、上下方向に多段に並んだ収納区１００の列が横方向に複数列に配列されたラックを用いた場合、払出しの収納区１００の列を搬入出部３０の位置に位置させるには、ラックを横方向に移動させるスペースが必要となる。この発明では、回転ラック１１９を用いているので、回転ラック１１９を回転軸１０３周りに回転させるだけで、払出しの収納区１００の列を搬入出部３０の周方向位置に位置させることができ、物品払出装置の小型化が図られる。

なお、上記実施の形態では、収納区が１列に３０個配列されているが、１列に配列されている収納区の個数は３０個に限定されない。また、収納区の列が周方向に等角ピッチで６列配列されているが、収納区の列数は６列に限定されず、複数列であればよい。また、収納区の列は、等角ピッチに配列されていなくてもよい。
また、上記実施の形態では、払出し指令で指定された収納位置の物品を払出しする場合について説明したが、物品の払出し動作はこれに限定されず、例えば、１列に収納されている物品を最下位置から最上位置までの並び順に払出し、その列に収納されている物品の払出しが終了すれば、回転ラックを回転させて、隣の列に収納されている物品を同様の順番で払出ししてもよい。

２０払出部、３０搬入出部、４０搬送部、１００収納区、１０２物品、１０３回転軸、１１３ラッチ（保持具）、１１４物品払出位置、１１５物品待機位置、１１８プッシャ（物品搬送機構）、１１９回転ラック、１２０モータ（物品搬送機構）、１２２テーブル、１３０ラックモジュール（物品搬送機構）、１３１ピニオンモジュール（物品搬送機構）、１３３ＬＭガイド（物品搬送機構）。

Claims

上下方向に１列に配列された複数の収納区が軸方向を上下方向とする回転軸を中心として周方向に互いに離間して複数列配列され、物品が上記収納区のそれぞれに収納される回転ラックと、
上記回転ラックの径方向外側、かつ上部に配設された払出部と、
上記回転ラックの径方向外側、かつ上記払出部と同じ周方向位置に配設され、上記回転ラックの径方向に移動可能に構成されたテーブルを有し、上記テーブルの移動により上記物品を上記収納区と上記払出部に搬入出する搬入出部と、
上記搬入出部を上記払出部と上記回転ラックの最下位置との間を上下方向に搬送する搬送部と、を備える物品払出装置。
上記払出部は、物品待機位置と、物品払出位置と、上記物品待機位置に搬入された上記物品を保持する保持具と、上記保持具に保持された上記物品を上記物品払出位置に搬送する物品搬送機構と、を有し、
上記搬入出部は、上記物品を上記物品待機位置に搬入するように構成されている請求項１記載の物品払出装置。