JP2020019573A - 昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降部材を確実に位置決めすることができる昇降装置を提供する。【解決手段】昇降板２２に取り付けられたガイド板３１には、ローラ３２が回転可能に取り付けられている。回転カム板２３には、係合部３７が設けられている。回転カム板２３の偏心面である外周面がローラ３２に当接することで、昇降板２２の下方向への移動が阻止され、回転カム板２３の係合部３７がガイド板３１のガイド孔３１ａを形成する下面に当接することで、昇降板２２の上方向への移動が阻止される。【選択図】図４

Description

本発明は、昇降部材を昇降させる昇降装置に関する。

従来、工場等の生産ラインに各種部品を搬送する搬送車が知られている。このような搬送車は、各種部品が載せられたパレットを搬送するものであり、パレットが載せられる部分は昇降可能に設けられている（例えば、特許文献１）。

特許文献１に記載の搬送車では、パレットが載せられる昇降部材（リフターバー）の両端部に回転部材（リンケージ）を取り付け、２個の回転部材を連結する連結ロッドを移動させて、回転部材を回転させることで、昇降部材を昇降させている。

また、特許文献２に記載の搬送車では、昇降装置の一端に連結された従動板と、カムに設けた一対の突起と、従動板に設けられ、前記突起の案内用の１個の長孔と、カムと係合するように従動板の長孔の両側に設けた一対の切り欠きを備え、カムの突起を従動板の長孔に係合させ、カムの回転により従動板を回転させることで、昇降部材（ターンテーブル）を旋回させている。

特開２０００−２１１５２３号公報 特開２０００−３５１４０９号公報

しかしながら、特許文献１及び２に記載の搬送車では、昇降部材がガタついてしまい、位置決めができないことがある。特に、昇降部材が最も高い位置に上昇した場合にガタつくと、パレットに載せられた部品がパレット上を転がり、落下してしまうこともある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、昇降部材を確実に位置決めすることができる昇降装置を提供することを目的とする。

［１］本発明の昇降装置は、昇降部材を昇降する昇降装置であって、前記昇降部材に当接し、第１軸線周りの回転により前記昇降部材を昇降させる偏心された偏心面を有し、前記偏心面が前記昇降部材に当接することで、前記昇降部材の下方向への移動を阻止するカムと、前記カムを回転させる回転機構と、を備え、前記カムには、前記第１軸線から離れた位置に、前記昇降部材に当接し、前記昇降部材の上方向への移動を阻止する当接部が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、カムの偏心面を昇降部材に当接することで、昇降部材の下方向への移動を阻止し、カムに設けられた当接部を昇降部材に当接することで、昇降部材の上方向への移動を阻止するので、昇降部材を確実に位置決めすることができる。

［２］前記当接部は、前記カムが前記第１軸線周りの回転により前記昇降部材を最も高い位置まで上昇させた場合に前記昇降部材に当接することが好ましい。

この構成によれば、昇降部材の位置決めが要求される状態（昇降部材が最も高い位置まで上昇した状態）での昇降部材の位置決めを行うことができる。

［３］前記偏心面は、前記偏心カムが前記第１軸線周りに回転した場合に、回転角度に対する前記第１軸線から前記偏心面の前記昇降部材に当接する部分までの距離の増加長さの比率が第１比率となる第１偏心範囲と、回転角度に対する前記第１軸線から前記偏心面の前記昇降部材に当接する部分までの距離の増加長さの比率が前記第１比率よりも小さい第２比率となる第２偏心範囲とを有することが好ましい。

この構成によれば、第１偏心範囲では、第２偏心範囲よりも急に昇降部材を昇降させることができる。これにより、例えば、昇降部材が最降下位置にある場合に、昇降部材により昇降される被昇降部材と昇降部材との間に隙間があるものでは、昇降部材が最降下位置から被昇降部材に当接するまでの範囲を、第１偏心範囲とすることで、昇降部材が最降下位置から被昇降部材に当接するまでの時間を短くすることができる。一方で、昇降部材が被昇降部材に当接した後は、昇降部材にかかる負荷が大きくなるため、それ以降を、第２偏心範囲とすることで、過負荷により昇降部材を昇降できないという問題を防止することができる。

［４］前記昇降部材は、前記カムの前記第１軸線を通り、上下方向に延びる線上で前記偏心面に当接することが好ましい。

被昇降部材の重量を、カムの第１軸線上で受けることができるので、昇降部材が、カムの軸線の上下位置から離れた位置で偏心面に当接し、被昇降部材の重量を、カムの第１軸線の上下位置から離れた位置で受けるものに比べて、カムの回転軸にかかる負荷を小さくすることができる。

［５］前記昇降部材には、前記第１軸線方向に平行な方向に延びる第２軸線周りに回転可能なローラが設けられ、前記ローラの周面が前記偏心面に当接することが好ましい。

この構成によれば、カムに回転可能なローラを取り付ける必要が無く、カムの重量増加を防止することができる。さらに、カムにローラを取り付ける場合、カムの回転により、カムにおける昇降部材との当接部分が変わるため、ローラが多数必要になるが、昇降部材にローラを設ける場合には、昇降部材におけるカムに当接する部分は変わらないので、ローラは少なくてすむ。したがって、部品点数を少なくすることができる。

［６］前記当接部は、前記カムの側面に前記第１軸線方向に平行な方向に突出して設けられた凸部から構成され、前記昇降部材には、上下方向に延び、前記第１軸線方向に平行な方向に貫通し又は凹み、前記凸部が挿入される挿入部が形成された延在部が設けられ、前記凸部の下面が前記昇降部材の前記挿入部の下端を形成する下端面に当接することで、前記昇降部材の上方向への移動を阻止することが好ましい。

この構成によれば、簡単な構成で、昇降部材の上方向への移動を阻止することができる。

［７］前記昇降部材の昇降方向に延びる第１部材と、前記第１部材を前記昇降方向に移動可能に支持する第２部材と、を備え、前記第１部材及び前記第２部材の一方が前記昇降部材に設けられていることが好ましい。

この構成によれば、簡便な構造により、昇降板を、水平方向にずれることなく、昇降方向である垂直方向に昇降させることができる。

本発明の一実施形態に係る昇降装置を備えた搬送車両を示す斜視図である。 昇降装置を示す斜視図である。 昇降板が降下位置にある状態の昇降装置を示す側面図である。 昇降板が上昇位置にある状態の昇降装置を示す側面図である。 回転カム板の回転により昇降する昇降板の昇降位置を示すグラフである。 回転カム板に偏心された長孔を形成した第２実施形態の昇降装置を示す側面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る昇降装置について説明する。

［第１実施形態］
図１に示すように、本実施形態の搬送車両１０は、車両本体１１と、２個の昇降装置１２とを備え、例えば、各種部品が載せられたパレット（図示せず）を搬送する無人搬送車両である。なお、図１では、昇降装置１２を簡略化して図示している。

車両本体１１は、本体部１６と、本体部１６に設けられ、モータ、及びモータの駆動により回転する車輪（いずれも図示せず）を有し、搬送車両１０を移動させる駆動部１７と、センサ１８と、制御部１９とを備える。

搬送車両１０は、地面に貼られた磁気テープ（図示せず）に沿って移動する周知の車両である。搬送車両１０は、磁気テープをセンサ１８により検知し、制御部１９は、センサ１８からの検知情報に基づいて、搬送車両１０が磁気テープに沿って移動するように駆動部１７を駆動する。

本体部１６には、２個の開口１６ａが設けられ、これら２個の開口１６ａのそれぞれに昇降装置１２が設けられている。

図２〜図４に示すように、昇降装置１２は、ベース板２１と、昇降可能でパレットが載せられる昇降板２２と、外周面（偏心面）が偏心カム状に形成され、昇降板２２を昇降させる２枚の回転カム板２３とを備える。昇降板２２は、降下位置（図３参照）と、上昇位置（図２及び図４参照）との間で昇降する。なお、回転カム板２３の外周面の偏心形状は、後述する。

また、昇降装置１２は、モータ及びギアチェーン（いずれも図示せず）等を有し、後述する回転シャフト２９を介して回転カム板２３を回転させる回転機構２４を備える。なお、回転機構２４の構成は適宜変更可能であり、例えば、モータ及びギアを備える回転機構や、モータ及び回転ベルトを備える回転機構でもよい。

ベース板２１には、回転カム板２３を回転可能に支持する支持板２６と、昇降板２２を昇降可能に支持する筒状の支持筒２７とが固定されている。支持板２６及び支持筒２７は、それぞれ２個設けられている。なお、本実施形態では、固定とは、例えば、ボルト及びナット（図示せず）による固定を示す。

支持板２６には、支持孔２６ａが形成されている。２個の支持板２６のそれぞれの支持孔２６ａには、回転シャフト２９が回転可能に挿通されている。回転シャフト２９の支持孔２６ａを挿通された両端部には、それぞれ回転カム板２３が取り付けられている。

回転シャフト２９は、回転機構２４により回転される。回転シャフト２９が回転されると、回転シャフト２９の両端部に取り付けられた２枚の回転カム板２３がそれぞれ、第１軸線（回転シャフト２９が延びる左右方向）周りに回転される。本実施形態では、回転カム板２３は、昇降板２２を降下位置に位置させる初期位置（図３参照）と、昇降板２２を上昇位置に位置させる最終位置（図２及び図４参照）との間で、所定角度（例えば、３０６°）回転する。

昇降板２２の下面には、ガイド板３１（延在部）が２枚固定されている。ガイド板３１には、円弧状のガイド凹部３１ａ（挿入部）が形成されている。このガイド凹部３１ａは、詳しくは後述するように回転カム板２３が回転シャフト２９を回転中心として回転された場合に、回転カム板２３に設けられた係合部３７（当接部）をガイドし、係合部３７と係合する。

２枚のガイド板３１それぞれの内面には、ローラ３２が上記第１軸線に平行な第２軸線周りに回転可能に取り付けられている。ローラ３２は、回転カム板２３の外周面に載せられて上下方向が位置決めされ、これにより、ガイド板３１が固定された昇降板２２の上下方向が位置決めされる。本実施形態では、昇降部材は、昇降板２２とガイド板３１とローラ３２とを備えて構成されている。なお、ローラ３２に代えて、回転しない円柱部材をガイド板３１に取り付けるようにしてもよい。

ローラ３２は、回転カム板２３の第１軸線（回転シャフト２９が延びる左右方向）を通り、上下方向に延びる線上で回転カム板２３の外周面（偏心面）に当接する位置に設けられている。なお、ローラ３２の位置は適宜変更可能である。

本実施形態では、係合部３７と係合するガイド凹部３１ａが形成されたガイド板３１に、ローラ３２を取り付けているので、ガイド板３１とは別に、ローラ３２を回転可能に支持する支持板を設けるものに比べて、部品点数を削減することができる。

昇降板２２には、下方に延びる昇降シャフト３４が２本固定されている。２本の昇降シャフト３４は、ベース板２１に固定された２個の支持筒２７に挿入され、支持筒２７により上下方向に移動可能に支持されている。これにより、昇降シャフト３４が取り付けられた昇降板２２が上下方向に昇降可能となる。

本実施形態では、回転カム板２３を図３に示す位置に回転させた状態で、昇降板２２を取り付ける。回転カム板２３に係合部３７を設け、ガイド板３１に係合部３７が係合するガイド凹部３１ａを形成しているが、回転カム板２３が図３に示す位置にある場合には、係合部３７はガイド凹部３１ａと係合されない。したがって、昇降シャフト３４を支持筒２７に挿入するように、昇降板２２を上から下に移動させるだけで、容易に昇降板２２を取り付けることができる。

昇降板２２の上面には、パレットを位置決めする位置決め部２２ａが４個形成されている。

［上昇動作］
昇降装置１２によりパレットを上昇させる場合、制御部（図示せず）からの指令により回転機構２４が駆動し、回転シャフト２９が図３における反時計方向に回転する。

回転シャフト２９が回転されると、回転シャフト２９の両端部に取り付けられた回転カム板２３が、図３に示す初期位置から図４に示す最大回転位置まで、第１軸線周りに回転される。

回転カム板２３が初期位置（図３参照）から最大回転位置（図４参照）まで回転されると、回転カム板２３の外周面に当接しているローラ３２が自転し、且つ、ローラ３２が取り付けられたガイド板３１及びガイド板３１が取り付けられた昇降板２２が上昇される。

本実施形態では、昇降板２２が図３に示す最降下位置にある場合には、パレットは、車両本体１１の本体部１６に載せられており、昇降板２２とパレットとの間に隙間がある。

昇降板２２が最降下位置（図３参照）から上昇すると、昇降板２２がパレットに当接し、これ以降は、昇降板２２の上昇によりパレットが上昇される。

本実施形態では、回転カム板２３が最大回転位置（図４参照）まで回転し、昇降板２２が上昇位置（図４参照）まで上昇すると、回転カム板２３の係合部３７は、ガイド板３１のガイド凹部３１ａによりガイドされ、ガイド凹部３１ａの最深部と係合する。

また、ガイド板３１に設けられたローラ３２は、常に回転カム板２３の外周面（偏心面）に当接している。

このように、回転カム板２３の外周面（偏心面）がローラ３２に当接することで、昇降板２２の下方向への移動を阻止し、さらに、回転カム板２３の係合部３７がガイド板３１のガイド孔３１ａを形成する下面に当接することで、昇降板２２の上方向への移動を阻止している。これにより、昇降板２２を確実に位置決めすることができる。

また、本実施形態では、昇降板２２が最も高い位置である上昇位置に上昇した場合に、回転カム板２３の係合部３７がガイド板３１のガイド孔３１ａを形成する下面に当接することで、昇降板２２の上方向への移動を阻止している。これにより、昇降板２２の位置決めが要求される状態（昇降板２２が最も高い位置まで上昇した状態）での昇降板２２の位置決めを行うことができる。

本実施形態では、ローラ３２は、回転カム板２３の第１軸線（回転シャフト２９が延びる左右方向）を通り、上下方向に延びる線上で回転カム板２３の外周面（偏心面）に当接するので、パレット及びパレットに載せられた物品の重量（載置品の重量）を、回転カム板２３の第１軸線上で受けることができる。これにより、ローラ３２が、回転カム板２３の第１軸線の上下位置から離れた位置に設けられ、載置品の重量を、回転カム板２３の第１軸線から離れた位置で受けるものに比べて、回転シャフト２９にかかる負荷を小さくすることができる。

図５は、回転カム板２３が初期位置（図３参照）から最大回転位置（図２及び図４参照）まで回転した場合の昇降板２２の上昇量を示すグラフである。なお、本実施形態では、昇降板２２が最降下位置（図３参照）から上昇位置（図４参照）まで上昇した場合の上昇量を１００（％）とし、回転カム板２３が初期位置（図３参照）から最大回転位置（図２及び図４参照）まで回転した場合の回転角度を１００（％）とし、上昇位置及び回転角度は、それぞれ１００％に対する割合で示す。例えば、２００°の回転角度が１００％である場合、５０°の回転角度は、２５（％）となる。

回転カム板２３は、外周面が偏心カム状に形成され、初期位置から最大回転位置に向けて図３における反時計方向に所定角度（例えば、２９％）回転した場合（以下、第１回転位置と称する）に、昇降板２２を例えば４６％上昇させる。この初期位置から第１回転位置までのローラ３２に当接する回転カム板２３の角度範囲（第１偏心範囲）では、回転カム板２３の回転角度に比例して、昇降板２２が上昇し、上昇量（％）／回転角度（％）は、４６／２９で１．５９（上昇量％／回転角度％）となる。

回転カム板２３は、第１回転位置から最大回転位置に向けて図３における反時計方向に所定角度（例えば、６５％、初期位置からは９４％）回転した場合（以下、第２回転位置と称する）に、昇降板２２を例えば５４％上昇させる。この第１回転位置から第２回転位置までのローラ３２に当接する回転カム板２３の角度範囲（第２偏心範囲）では、回転カム板２３の回転角度に比例して、昇降板２２が上昇し、上昇量（％）／回転角度（％）は、５４／６５で０．８３（上昇量％／回転角度％）となる。

このように、回転カム板２３は、初期位置から第１回転位置までの角度範囲では、１．５９（上昇量％／回転角度％）で昇降板２２を上昇させ、第１回転位置から第２回転位置までの角度範囲では、０．８３（上昇量％／回転角度％）で昇降板２２を上昇させる。すなわち、回転カム板２３は、初期位置からの回転初期では、昇降板２２を急に上昇させ、それ以降は、昇降板２２を緩やかに上昇させる。

本実施形態では、昇降板２２が降下位置にある場合には、昇降板２２により昇降されるパレットと昇降板２２との間に隙間がある。昇降板２２が最降下位置からパレットに当接するまでを、急に上昇させることで、昇降板２２が降下位置から上昇してパレットに当接するまでの時間を短くすることができる。

一方で、昇降板２２がパレットに当接した後は、昇降板２２にかかる負荷が大きくなるため、それ以降を、緩やかに上昇させることで、過負荷により昇降板２２を昇降できないという問題を防止することができる。

なお、上記第１実施形態では、回転カム板２３に、昇降板２２の上昇速度（上昇量％／回転角度％）を異ならせる第１偏心範囲及び第２偏心範囲を形成しているが、これに限定されることなく、例えば、昇降板２２の上昇速度を異ならせる３つ以上の偏心範囲を形成してもよく、昇降板２２の上昇速度が一定となるように形成してもよい。

［第２実施形態］
図６に示す第２実施形態では、昇降装置５０は、ローラ５１が回転可能に取り付けられたガイド板５２と、偏心した長孔５３が形成された回転カム板５４とを備え、長孔５３にローラ５１が回転可能に挿入されている。なお、上記第１実施形態と同様の構成部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

第２実施形態では、回転カム板５４を回転することで、ローラ５１が長孔５３の形状に沿って昇降し、ローラ５１が取り付けられたガイド板５２及び昇降板２２が昇降する。

第２実施形態では、ローラ５２と長孔５３を形成する上下側面とにより、昇降板２２が上下方向に移動するのが阻止される。

なお、上記第１実施形態では、回転カム板２３が最大回転位置まで回転した場合に、係合部３７がガイド凹部３１ａに係合することで、ガイド板３１及び昇降板２２の上方向への移動を阻止しているが、これに限定されることなく、常に係合部３７をガイド板３１に係合させて、ガイド板３１及び昇降板２２の上方向への移動を阻止するようにしてもよい。

上記第１，第２実施形態では、昇降板を昇降させる昇降装置に本発明を実施しているが、本発明は、昇降部材を昇降させる昇降装置であれば実施可能である。

上記第１，第２実施形態では、ベース板２１に支持筒２７を設け、昇降板２２に昇降シャフト３４を設けているが、ベース板２１に昇降シャフト３４を設け、昇降板２２に支持筒２７を設けるようにしてもよい。

１０…搬送車両、１１…車両本体、１２…昇降装置、２２…昇降板、２３…回転カム板（偏心カム）、２４…回転機構、２７…支持筒（第２部材）、３１…ガイド板（延在部）、３１ａ…ガイド凹部（挿入部）、３２…ローラ、３４…昇降シャフト（第１部材）、３７…係合部（当接部）

Claims (7)

1. 昇降部材を昇降する昇降装置であって、
   前記昇降部材に当接し、第１軸線周りの回転により前記昇降部材を昇降させる偏心された偏心面を有し、前記偏心面が前記昇降部材に当接することで、前記昇降部材の下方向への移動を阻止するカムと、
   前記カムを回転させる回転機構と、
   を備え、
   前記カムには、前記第１軸線から離れた位置に、前記昇降部材に当接し、前記昇降部材の上方向への移動を阻止する当接部が設けられていることを特徴とする昇降装置。
2. 請求項１に記載の昇降装置において、
   前記当接部は、前記カムが前記第１軸線周りの回転により前記昇降部材を最も高い位置まで上昇させた場合に前記昇降部材に当接することを特徴とする昇降装置。
3. 請求項１又は２に記載の昇降装置において、
   前記偏心面は、前記偏心カムが前記第１軸線周りに回転した場合に、回転角度に対する前記第１軸線から前記偏心面の前記昇降部材に当接する部分までの距離の増加長さの比率が第１比率となる第１偏心範囲と、回転角度に対する前記第１軸線から前記偏心面の前記昇降部材に当接する部分までの距離の増加長さの比率が前記第１比率よりも小さい第２比率となる第２偏心範囲とを有することを特徴とする昇降装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の昇降装置において、
   前記昇降部材は、前記カムの前記第１軸線を通り、上下方向に延びる線上で前記偏心面に当接することを特徴とする昇降装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の昇降装置において、
   前記昇降部材には、前記第１軸線方向に平行な方向に延びる第２軸線周りに回転可能なローラが設けられ、
   前記ローラの周面が前記偏心面に当接することを特徴とする昇降装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の昇降装置において、
   前記当接部は、前記カムの側面に前記第１軸線方向に平行な方向に突出して設けられた凸部から構成され、
   前記昇降部材には、上下方向に延び、前記第１軸線方向に平行な方向に貫通し又は凹み、前記凸部が挿入される挿入部が形成された延在部が設けられ、
   前記凸部の下面が前記昇降部材の前記挿入部の下端を形成する下端面に当接することで、前記昇降部材の上方向への移動を阻止することを特徴とする昇降装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の昇降装置において、
   前記昇降部材の昇降方向に延びる第１部材と、
   前記第１部材を前記昇降方向に移動可能に支持する第２部材と、
   を備え、
   前記第１部材及び前記第２部材の一方が前記昇降部材に設けられていることを特徴とする昇降装置。