JP2021054641A - 昇降搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】物品の搬送効率の低下を防止する。【解決手段】昇降搬送装置１は、複数の受渡し位置の間で物品３を搬送可能である。昇降搬送装置１は、複数の搬送ユニット１１を備える。それぞれの搬送ユニット１１は、昇降台１５と、リニアモータ１６と、チェーン１７と、を備える。昇降台１５は、上下方向に延びる鉛直軌道を含んだ形状の軌道であって、複数の搬送ユニット１１で共通である周回軌道２０に沿って移動することで、前記複数の受渡し位置を通過可能である。リニアモータ１６は、昇降台１５を周回軌道２０に沿って移動させるための駆動力を発生させる。チェーン１７は、周回軌道２０に対応する循環軌道に沿って循環可能なループ状の部材であり、リニアモータ１６が発生させた駆動力により循環することで昇降台１５を移動させる。それぞれの搬送ユニット１１におけるチェーン１７の循環は、他の搬送ユニット１１に対して独立に制御される。【選択図】図１

Description

本発明は、昇降搬送装置に関する。

従来から、複数の受渡し位置の間で物品を昇降させて搬送する昇降搬送装置が知られている。特許文献１は、この種の昇降搬送装置である垂直搬送設備を開示する。

特許文献１の垂直搬送設備は、垂直搬送ダクト内を昇降移動する無端回動体に複数の荷受台を設けている。また、この垂直搬送設備は、荷受台側に配置された一次側導体と、荷の搬入出部のダクト側に配設された二次側導体とで形成されるリニアモータを設けている。リニアモータは、荷受台と荷（物品）の搬入出部との間で荷を受け渡しする移載装置を構成するようになっている。

実開昭６４−３２８２５号公報

上記特許文献１の構成では、複数の荷受台に関して、ある無端回動体の周方向で隣り合う荷受台同士の当該周方向の幅が他のものと同じである。即ち、複数の荷受台が、無端回動体に対して等ピッチで配置されている。よって、物品をピッチに合わせて荷受台に搬入する必要がある。そのため、１つの荷受台に物品を搬入している間に他の荷受台に物品を搬入できずに、物品の搬送効率の低下を招くことがある。

本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、物品の搬送効率の低下を防止することにある。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

本発明の観点によれば、以下の構成の昇降搬送装置が提供される。即ち、この昇降搬送装置は、複数の受渡し位置の間で物品を搬送可能である。前記昇降搬送装置は、複数の搬送ユニットと、制御部と、を備える。前記制御部は、前記搬送ユニットを制御する。それぞれの前記搬送ユニットは、昇降台と、駆動部と、循環部材と、を備える。前記昇降台は、上下方向に延びる鉛直軌道を含んだ形状の軌道であって、複数の前記搬送ユニットで共通である周回軌道に沿って移動することで、前記複数の受渡し位置を通過可能である。前記駆動部は、前記昇降台を前記周回軌道に沿って移動させるための駆動力を発生させる。前記循環部材は、前記周回軌道に対応する循環軌道に沿って循環可能なループ状の部材であり、前記駆動部が発生させた前記駆動力により循環することで前記昇降台を移動させる。前記制御部は、それぞれの前記搬送ユニットにおける前記循環部材の循環を、他の搬送ユニットに対して独立に制御する。

これにより、各搬送ユニットの昇降台を、周回軌道に沿って、他の搬送ユニットの昇降台に対して独立に移動させることができる。従って、移動方向で隣り合う昇降台同士の間隔を、機械的な干渉が生じない範囲において適宜増減させながら、物品を搬送することができる。よって、物品の搬送効率を効果的に向上させることができる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、それぞれの前記搬送ユニットが備える前記昇降台は、回転子と、搬送装置と、を有する。前記回転子は、上下方向の軸を中心として回転可能である。前記搬送装置は、前記回転子の回転によって駆動され、物品の受渡しのために当該物品を搬送する。昇降台用固定子が、複数の前記受渡し位置に対応して設けられる。前記昇降台用固定子は中空状に形成される。前記昇降台用固定子の内部空間は、前記昇降台用固定子の上下方向の両端において外部に開放される。前記昇降台用固定子には、前記内部空間を水平方向で外部に開放させる開放部が、前記上下方向の両端の開放部分を接続するように形成される。前記昇降台が複数の前記受渡し位置の何れかにある場合に、当該受渡し位置の前記昇降台用固定子は、当該昇降台における前記回転子と非接触にかつ当該回転子を取り囲むように位置する。前記昇降台用固定子は、前記回転子を取り囲んだ状態で磁気作用を発生させることにより、前記回転子を非接触で駆動する。

これにより、回転子及び昇降台用固定子から構成されるモータに対し、可動部材である昇降台等に電線を設けることなく昇降台用固定子に電力を供給することで、搬送装置を駆動することができる。

前記の昇降搬送装置においては、前記駆動部は、前記循環部材に連結された可動子と、固定側に設けられた循環駆動用固定子と、を備えたリニアモータとすることができる。

この場合、可動部材である循環部材等に電線を設けることなく固定側の循環駆動用固定子に電力を供給することで、リニアモータにより可動子に推力を発生させて昇降台を移動させることができる。

前記の昇降搬送装置においては、前記循環駆動用固定子は、複数の前記搬送ユニットに共通であることが好ましい。

これにより、部品点数を低減することができる。

前記の昇降搬送装置においては、前記可動子及び前記昇降台は、前記循環部材に対して、ループ状の当該循環部材を等しい長さで２つに分割する位置に配置されていることが好ましい。

これにより、昇降台が周回軌道のどの位置にあっても、可動子を、昇降台に対するカウンタウェイトとして機能させることができる。従って、別に設けるカウンタウェイトを軽量化したり、カウンタウェイトを省略したりすることができる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることができる。即ち、前記駆動部は、回転式モータである。前記回転式モータが発生させた回転力により駆動回転部材が回転することで、前記循環部材が駆動される。

これにより、簡素な構成で循環駆動部材を駆動することができる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記循環部材は、チェーンである。前記回転式モータは、電動モータである。前記駆動回転部材は、前記チェーンと噛み合うスプロケットである。

これにより、簡素な構成を実現できる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記循環部材に、２つの前記昇降台が取り付けられる。２つの前記昇降台は、前記循環部材に対して、ループ状の当該循環部材を等しい長さで２つに分割する位置に配置されている。

これにより、昇降台が周回軌道のどの位置にあっても、一方の昇降台を、他方の昇降台のカウンタウェイトとして機能させることができる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記可動子は、断面Ｕ字状に形成される。前記可動子によって取り囲まれた内部空間を、前記循環駆動用固定子が相対的に通過可能である。

これにより、強力なリニアモータを実現することができる。

前記の昇降搬送装置においては、以下の構成とすることが好ましい。即ち、前記循環駆動用固定子は、前記周回軌道に沿って複数並べて設けられる。前記可動子の走行方向において、隣り合う前記循環駆動用固定子同士の間隔は、前記可動子の長さよりも短い。

これにより、可動子が何れの位置にあっても、何れかの循環駆動用固定子が可動子に磁気を作用させ得る状態を維持することができる。従って、リニアモータによる安定した駆動を実現できる。

前記の昇降搬送装置においては、前記昇降台は、前記循環部材に片持ち状態で支持されていることが好ましい。

これにより、搬送ユニットを簡易に構成することができる。

前記の昇降搬送装置は、複数階の建築物において、異なる階の間で物品を搬送するために用いることができる。

この場合、階間搬送の効率を向上させることができる。

前記の昇降搬送装置は、複数段のラックにおいて、異なる段の間で物品を搬送するために用いることができる。

この場合、異なる段の間で物品を効率的に搬送することができる。

本発明の一実施形態に係る昇降搬送装置の模式図。 複数の搬送ユニットの位置関係を説明する斜視図。 昇降台を詳細に示す拡大斜視図。 昇降搬送装置の機能的な構成を示すブロック図。 変形例の昇降搬送装置において、１つの搬送ユニットを示す斜視図。

次に、図面を参照して、本発明の一実施の形態に係る昇降搬送装置１を説明する。図１は、昇降搬送装置１の模式図である。図２は、複数の搬送ユニット１１の位置関係を説明する斜視図である。図３は、昇降台１５を詳細に示す拡大斜視図である。

本実施形態の昇降搬送装置１は、複数階を有する工場（建築物）において、異なる階の間で物品を搬送する階間搬送装置として用いられる。本実施形態において、工場は１階から３階までの３階建てである。

図１に示すように、工場のそれぞれの階間で物品３を搬送できるように、第１搬送部６Ａ〜６Ｃ及び第２搬送部７Ａ〜７Ｃが工場に配置される。１階に第１搬送部６Ａ及び第２搬送部７Ａが、２階に第１搬送部６Ｂ及び第２搬送部７Ｂが、３階に第１搬送部６Ｃ及び第２搬送部７Ｃが、それぞれ配置される。第１搬送部６Ａ〜６Ｃは、昇降搬送装置１の水平方向一側に配置され、昇降搬送装置１へ物品３を搬入することができる。第２搬送部７Ａ〜７Ｃは、昇降搬送装置１を挟んで第１搬送部６Ａ〜６Ｃと反対側に配置され、昇降搬送装置１から物品３を搬出することができる。第１搬送部６Ａ〜６Ｃ及び第２搬送部７Ａ〜７Ｃは、例えばベルトコンベアとして構成することができるが、これに限定されない。

昇降搬送装置１においては、複数の受渡し位置がそれぞれ定められている。受渡し位置とは、物品３の荷積み及び荷下ろしのうち少なくとも何れかを行う位置である。本実施形態では、受渡し位置は、荷積み位置と荷下ろし位置とに分けられる。荷積み位置は、昇降搬送装置１と、第１搬送部６Ａ〜６Ｃのそれぞれと、が接続する３箇所である。荷下ろし位置は、昇降搬送装置１と、第２搬送部７Ａ〜７Ｃのそれぞれと、が接続する３箇所である。

受渡し位置の数及び位置等は、工場の階数及び搬送部のレイアウト等に応じて任意に変更することができる。例えば、１つの受渡し位置で荷積み及び荷下ろしの両方が可能となるように構成しても良い。

図１に示すように、昇降搬送装置１は、複数の搬送ユニット１１と、フレーム（固定側部材）１２と、を備える。本実施形態において、搬送ユニット１１は６つ設けられている。ただし、図１では、昇降搬送装置１の構成をわかり易く示すために、６つのうち３つの搬送ユニット１１だけが描かれ、他は省略されている。図２では、６つのうち１つの搬送ユニット１１が実線で描かれ、もう１つの搬送ユニット１１が二点鎖線で描かれ、他は省略されている。図３には、１つの搬送ユニット１１に相当する構成だけが示されている。

それぞれの搬送ユニット１１は、第１搬送部６Ａ〜６Ｃと第２搬送部７Ａ〜７Ｃとの間で、複数の階に跨って配置される。複数の搬送ユニット１１は、それぞれ、第１搬送部６Ａ〜６Ｃの何れかから物品３を受け取って、当該物品を第２搬送部７Ａ〜７Ｃの何れかへ搬送する。搬送元と搬送先の階は任意である。

それぞれの搬送ユニット１１は、昇降台１５と、リニアモータ（駆動部）１６と、チェーン（循環部材）１７と、を備える。

昇降台１５は、本実施形態では、１つの搬送ユニット１１につき１つ備えられている。昇降台１５は、複数の受渡し位置を結ぶように配置された周回軌道２０に沿って、循環的に移動することができる。この周回軌道２０は、複数の階に跨るように上下方向に延びる鉛直軌道を含む。受渡し位置は何れも、この鉛直軌道の途中部又は端部に配置されている。

周回軌道２０は、６つの搬送ユニット１１で共通である。従って、６つの昇降台１５が、同一の周回軌道２０に沿って移動する。６つの昇降台１５のそれぞれは、周回軌道２０に沿って移動することで、６つの受渡し位置を順次通過する。

昇降台１５の数（言い換えれば、搬送ユニット１１の数）は、複数であれば任意である。昇降台１５の数は、本実施形態では受渡し位置の数と等しいが、受渡し位置の数より多くても少なくても良い。

リニアモータ１６は、昇降台１５を周回軌道２０に沿って移動させるための駆動力を発生させる。リニアモータ１６は、図４に示す制御部１００により制御される。制御部１００の詳細については後述する。

チェーン１７は、ループ状の部材である。チェーン１７は、周回軌道２０に対応する循環軌道に沿って走行するように循環可能に構成されている。循環軌道は、周回軌道２０を内周側に一定距離だけオフセットした形状となっている。循環軌道は、上下方向の仮想の軸に関して対称である。昇降台１５は、チェーン１７の適宜の位置に取り付けられている。チェーン１７には、可動子６５が取り付けられている。

この構成で、リニアモータ１６が駆動力を発生させた場合、チェーン１７は、前記駆動力を昇降台１５に伝達する。従って、チェーン１７は、リニアモータ１６の駆動力を昇降台１５に伝達する伝達部材であるということができる。チェーン１７は、リニアモータ１６が発生させた駆動力によって循環軌道を循環する。これに伴って、昇降台１５は周回軌道２０に沿って移動する。

次に、図２及び図３を主に参照して、搬送ユニット１１の構成について詳細に説明する。

図２に示すように、複数の搬送ユニット１１は、各搬送ユニット１１のチェーン１７が小さな間隔をあけて１列に並ぶように配置されている。図２には２本のチェーン１７だけが示されているが、実際は６つのチェーン１７が並べて配置されている。それぞれのチェーン１７の循環軌道は同一形状であり、各チェーン１７は他のチェーン１７と互いに平行に配置されている。従って、チェーン１７が並べられる方向に沿って見たとき、全てのチェーン１７の循環軌道が一致している。

それぞれの搬送ユニット１１において、チェーン１７の経路を循環軌道に沿って案内するために、スプロケット６２、及び、図略のガイドが配置されている。スプロケット６２等は、図１に示すフレーム１２に支持されている。それぞれのチェーン１７は、他のチェーン１７と独立して循環することができる。

昇降台１５の移動経路である上述の周回軌道２０は、複数のチェーン１７（言い換えれば、循環軌道）が並んで位置する領域に対して、当該チェーン１７が並べられる方向の一側に配置されている。各搬送ユニット１１の昇降台１５は、周回軌道２０を適宜の間隔で分割するように、それぞれのチェーン１７に配置されている。

昇降台１５は、昇降台本体２１と、搬送装置２２と、駆動伝達機構２３と、回転子２４と、被検知部２５と、を備えている。

昇降台本体２１は、搬送装置２２を介して、物品３を支持することができる。昇降台本体２１は、第１連結部３１を介して、搬送ユニット１１のチェーン１７に連結されている。

具体的には、第１連結部３１は、支持走行部材３３と、チェーン固定部材３４と、を有する。

支持走行部材３３は、チェーン１７の循環軌道の外側に配置されている。支持走行部材３３は、チェーン１７をガイドするためのスプロケット６２の軸方向と平行に延びるように、細長い棒状に形成されている。

チェーン固定部材３４は、支持走行部材３３と、チェーン１７と、を互いに連結する。チェーン固定部材３４は、細長い棒状に形成されている。

支持走行部材３３は、複数のチェーン１７が並んで位置する領域から、当該チェーン１７が並べられる方向の一側に突出している。そして、この突出部分に、昇降台本体２１が回転可能に支持されている。従って、昇降台本体２１（言い換えれば、昇降台１５）は、チェーン１７に片持ち状態で支持される。

昇降台１５を片持ち支持とすることで、昇降台１５を挟んで両側にチェーン１７を配置する必要が無くなる。従って、構成を簡素化できる。

支持走行部材３３の走行経路は、ガイド部材７０によって案内される。ガイド部材７０は、前述の周回軌道２０に対応した形状のガイド溝を有している。ガイド部材７０は、支持走行部材３３の複数箇所に接触して案内することができる。支持走行部材３３は、チェーン１７の駆動により、当該チェーン１７の外周側を前述のガイド溝に沿って周回走行する。

支持走行部材３３と昇降台本体２１との間には、図略の姿勢保持機構が設けられている。支持走行部材３３は周回走行に伴って向きが変化するが、この姿勢保持機構によって、昇降台本体２１の向きを常に水平に保持することができる。詳細は省略するが、姿勢保持機構としては公知の構成を適宜使用することができる。

図３等に示すように、昇降台本体２１には、搬送装置２２と、駆動伝達機構２３と、回転子２４と、被検知部２５と、が設けられている。

搬送装置２２は、物品３の受渡しを行うために、水平な方向（昇降台１５の昇降方向と交差する方向）に当該物品３を搬送する。搬送装置２２は、本実施形態では、複数並べて配置されたチェーン３９から構成されている。それぞれのチェーン３９は、駆動スプロケットと、従動スプロケットと、の間に巻き掛けられている。駆動スプロケットには入力軸が固定され、この入力軸が、昇降台本体２１の側部に突出している。搬送装置２２は、後述のモータ５０により駆動される。

駆動伝達機構２３は、後述のモータ５０の駆動力を搬送装置２２に伝達する。駆動伝達機構２３は、昇降台本体２１の側部に配置されるベベルギア４４，４５により構成されている。ベベルギア４４は、モータ５０の出力軸に固定される。ベベルギア４５は、搬送装置２２のチェーン３９の駆動スプロケットの入力軸に固定される。２つのベベルギア４４，４５は、互いに噛み合っている。以上により、モータ５０の出力軸の回転を、搬送装置２２のチェーンに伝達することができる。

回転子２４は、円柱状の部材であり、昇降台本体２１の側部に配置されている。回転子２４は、各受渡し位置に対応して配置された昇降台用固定子７１とともに、モータ５０を構成する。昇降台本体２１には、上下１対の支持アーム５１が固定される。回転子２４は、上下１対の支持アーム５１の間に配置され、当該支持アーム５１の先端部に支持される。回転子２４は、上下方向の軸を中心として回転することができる。回転子２４には出力軸が設けられており、この出力軸に前述のベベルギア４４が固定される。

回転子２４には、複数の永久磁石が、当該回転子２４の周方向にＳ極とＮ極とが交互に並ぶように配置される。回転子２４と昇降台用固定子７１とが非接触にて対向する状態で、昇降台用固定子７１が磁気を作用させることにより、回転子２４に回転力が発生する。この回転力が、出力軸から駆動力として取り出される。

昇降台用固定子７１は、昇降台１５の回転子２４に対して磁気を作用させることができる。昇降台用固定子７１は、各受渡し位置につき１つ配置されている。それぞれの昇降台用固定子７１は、周回軌道２０に沿った昇降台１５の移動に伴って回転子２４が通過する軌跡に対応して配置される。それぞれの昇降台用固定子７１は地上側（フレーム１２側）に固定的に設置されているので、チェーン１７が駆動されても昇降台用固定子７１が移動することはない。

図３に示すように、それぞれの昇降台用固定子７１は、平面視でＣ字状に形成されている。具体的に説明すると、昇降台用固定子７１の内部空間８１は、昇降台用固定子７１の上端において上方に開放され、下端において下方に開放されている。また、昇降台用固定子７１には、内部空間８１を水平方向で外部に開放させる開放部８２が、上下方向の両端の開放部分を接続するように形成される。この開放部８２は、昇降台本体２１側に設けられている。

昇降台１５に設けられた回転子２４、支持アーム５１、ベベルギア４４，４５等は、昇降台１５の昇降に伴って、昇降台用固定子７１の内部空間８１又は開放部８２を上下方向に通過することができる。

昇降台用固定子７１の内壁は、対応する受渡し位置に昇降台１５があるときに、当該昇降台１５の回転子２４と非接触にかつ当該回転子２４を取り囲むように設けられている。この内壁に、複数のコイルが、当該回転子２４の周方向に沿って並べて配置される。従って、昇降台用固定子７１においてコイルに電流を流すことにより、回転子２４を非接触で回転駆動することができる。

被検知部２５は、本実施形態では永久磁石として構成されている。詳細は後述するが、各受渡し位置には、位置センサ７３が設けられている。位置センサ７３は、磁気センサとして構成されており、被検知部２５を検知することができる。

次に、リニアモータ１６について詳細に説明する。リニアモータ１６は、可動子６５と、循環駆動用固定子７２と、を備える。

可動子６５は、チェーン１７の周方向の外側に配置されている。可動子６５は、第２連結部６６を介して、搬送ユニット１１のチェーン１７に連結されている。

第２連結部６６は、第１連結部３１と類似した構成であり、支持走行部材６７と、チェーン固定部材６８と、を備える。

支持走行部材６７は、チェーン１７をガイドするためのスプロケット６２の軸方向と平行に延びるように、細長い棒状に形成されている。支持走行部材６７は、チェーン１７の駆動により、当該チェーン１７の外周側を、ガイド部材７０のガイド溝に沿って周回走行する。

チェーン固定部材６８は、支持走行部材６７と、チェーン１７と、を互いに連結する。

可動子６５の軌道は、６つの搬送ユニット１１で共通となっている。従って、６つの可動子６５が、同一の軌道に沿って走行する。

それぞれの可動子６５は、チェーン１７の長手方向に並べられた複数（本実施形態では、３つ）の可動子要素から構成される。第２連結部６６には、支持走行部材６７及びチェーン固定部材６８が複数設けられている。それぞれの可動子要素は、隣り合って位置する支持走行部材６７を繋ぐように、当該支持走行部材６７に対してヒンジ機構を介して連結されている。従って、経路の曲線部分を可動子６５が走行するとき、可動子６５は、図１の下部に示すように、可動子要素の連結部分を境に適宜折れ曲がることができる。

可動子６５（具体的には、それぞれの可動子要素）は、図２に示すように、その走行方向に垂直な平面で切った断面がＵ字状となるように形成されている。可動子６５は、その開放部がチェーン１７の外周側を向くように配置される。Ｕ字状の可動子６５において、その内部空間を挟んだ両側には、複数の永久磁石が設けられる。

可動子６５において、永久磁石は、当該可動子６５の走行方向でＳ極とＮ極とが交互に並ぶように配置される。可動子６５と循環駆動用固定子７２とが非接触にて対向する状態で、循環駆動用固定子７２が磁気を作用させることにより、可動子６５に直線的な推進力が発生する。この推進力によって、チェーン１７が循環駆動される。

循環駆動用固定子７２は、可動子６５に対して磁気を作用させることができる。循環駆動用固定子７２は、チェーン１７の外周側に、適宜の間隔で複数並べて配置されている。循環駆動用固定子７２は、上述のフレーム１２に固定される。それぞれの循環駆動用固定子７２は、可動子６５の走行軌跡に対応して配置される。それぞれの循環駆動用固定子７２は固定的に設置されているので、チェーン１７が駆動されても循環駆動用固定子７２が移動することはない。

循環駆動用固定子７２は、複数の搬送ユニット１１のリニアモータ１６に関して共通のものである。即ち、循環駆動用固定子７２は、６つの搬送ユニット１１に対して１組設けられている。

それぞれの循環駆動用固定子７２は、プレート状に形成されている。この循環駆動用固定子７２は、チェーン１７の走行に伴って可動子６５が走行するときに、Ｕ字状に形成された当該可動子６５の内部空間を相対的に通過することができる。

循環駆動用固定子７２には、複数のコイルが、可動子６５の走行方向に沿って並べて配置される。従って、循環駆動用固定子７２においてコイルに電流を流すことにより、可動子６５を非接触で直線的に駆動することができる。

循環駆動用固定子７２に配置されるコイルは、図示しないが、コアを有しない構成となっている。循環駆動用固定子７２が可動子６５の内部空間に差し込まれた状態では、コアレスタイプのコイルの両側に、可動子６５の永久磁石が位置する。コアレスタイプのコイルを、両側から永久磁石で挟み込むように構成することで、吸着力を相殺しつつ、リニアモータ１６の強い駆動力を実現することができる。

前述のとおり、可動子６５は、可動子要素を走行方向に適宜繋げて構成されているので、走行方向でのある程度の長さが確保されている。従って、可動子６５の走行方向で隣り合う任意の２つの循環駆動用固定子７２に着目した場合に、その間隔Ｓ１は、可動子６５の走行方向の長さＬ１よりも短くなっている（Ｓ１＜Ｌ１）。よって、可動子６５が走行経路のどの位置にあるときも、複数のうち何れかの循環駆動用固定子７２が当該可動子６５に対向して、磁気を作用させることができる。

それぞれの搬送ユニット１１に着目した場合に、可動子６５及び昇降台１５は、チェーン１７に対して、ループ状の当該チェーン１７を等しい長さで２つに分割する位置に配置されている。即ち、チェーン１７の周方向に関し、可動子６５を基準として半周分ズレた位置に昇降台１５が配置されている。これにより、可動子６５及び昇降台１５がどの位置にあっても、昇降台１５に対して可動子６５を一種のカウンタウェイトとして機能させることができる。

次に、図４を参照して、昇降搬送装置１の制御について説明する。図４は、昇降搬送装置１の機能的な構成を示すブロック図である。

昇降搬送装置１は、制御部１００を更に備える。制御部１００は、それぞれの搬送ユニット１１を、他の搬送ユニット１１に対して独立に制御することができる。

制御部１００は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える公知のコンピュータから構成される。ＲＯＭには、各種プログラム等が記憶されている。ＣＰＵは、各種プログラム等をＲＯＭから読み出して実行することができる。

制御部１００は、昇降台用固定子７１と、循環駆動用固定子７２と、位置センサ７３と、に接続されている。

循環駆動用固定子７２の磁気は、当該循環駆動用固定子７２と対向する位置にある可動子６５には作用させられる一方、対向する位置にない可動子６５には作用させられない。即ち、可動子６５に磁気を作用させることが可能な循環駆動用固定子７２は、当該可動子６５の位置に応じて異なる。制御部１００は、それぞれの搬送ユニット１１における可動子６５に関し、当該可動子６５に対向する循環駆動用固定子７２が磁気を作用させるように、各循環駆動用固定子７２を独立して制御する。

以上により、それぞれの搬送ユニット１１（昇降台１５）を、他の搬送ユニット１１（昇降台１５）と連動させずに、移動／停止させたり、移動時の速度を変更したりすることができる。即ち、複数の昇降台１５を、それぞれ個別の速度で昇降させることができる。

例えば、以下のような制御が考えられる。原則として、６つの昇降台１５は、互いに等しい間隔を保って、適宜の設定速度で一方向に移動する。このとき、例えば、所定の昇降台１５が、物品３の荷積みのために何れかの受渡し位置で減速又は停止する場合を考える。この場合でも、他の昇降台１５は、前記所定の昇降台１５と干渉しない範囲内において、減速等を行わずに物品３の搬送又は荷積みのために何れかの受渡し位置へ向かう動作を継続することができる。物品３の荷積みのために減速又は停止していた昇降台１５は、荷積みが完了すると、しばらくの間、上記の設定速度よりも少し大きな速度で移動する。これにより、先行の昇降台１５に対する遅れを解消することができる。

このように、本実施形態では、１つの昇降台１５の減速又は停止が、他の昇降台１５での搬送に影響しにくくなる。従って、それぞれの昇降台１５での物品３の受渡しのタイミングに柔軟性を持たせながら搬送を行うことができるので、全体としての搬送効率を向上させることができる。

上述のとおり、位置センサ７３は磁気センサとして構成されており、昇降台１５の被検知部２５を非接触で検知することができる。ただし、位置センサ７３は上記に限定されず、例えば光センサ等とすることもできる。

制御部１００は、位置センサ７３の検知結果に基づいて昇降台１５が目的の受渡し位置に到達したことを検知すると、昇降台用固定子７１が当該昇降台１５の回転子２４に磁気を作用させるように、昇降台用固定子７１を制御する。これにより搬送装置２２が駆動され、昇降台１５に対する物品３の荷積み又は荷下ろしを行うことができる。

本実施形態において、モータ５０を構成する昇降台用固定子７１、及び、リニアモータ１６を構成する循環駆動用固定子７２は、何れも地上側に（建築物に）固定的に（言い換えれば、昇降台１５の移動に連動して動かないように位置固定に）設けられている。従って、昇降台１５が移動しても、昇降台用固定子７１及び循環駆動用固定子７２のコイルに電流を流すための電線が絡んだり切れたりすることがない。この結果、構成の簡素化を実現することができる。

以上に説明したように、本実施形態の昇降搬送装置１は、複数の受渡し位置の間で物品３を搬送可能である。昇降搬送装置１は、複数の搬送ユニット１１と、制御部１００と、を備える。制御部１００は、搬送ユニット１１を制御する。それぞれの搬送ユニット１１は、昇降台１５と、リニアモータ１６と、チェーン１７と、を備える。昇降台１５は、上下方向に延びる鉛直軌道を含んだ形状の軌道であって、複数の搬送ユニット１１で共通である周回軌道２０に沿って移動することで、前記複数の受渡し位置を通過可能である。リニアモータ１６は、昇降台１５を周回軌道２０に沿って移動させるための駆動力を発生させる。チェーン１７は、周回軌道２０に対応する循環軌道に沿って走行可能なループ状の部材であり、リニアモータ１６が発生させた駆動力により走行することで昇降台１５を移動させる。制御部１００は、それぞれの搬送ユニット１１におけるチェーン１７の走行を、他の搬送ユニット１１に対して独立に制御する。

これにより、各搬送ユニット１１の昇降台１５を、周回軌道２０に沿って、他の搬送ユニット１１の昇降台１５に対して独立に移動させることができる。従って、移動方向で隣り合う昇降台１５同士の間隔を、機械的な干渉が生じない範囲において適宜増減させながら、物品３を搬送することができる。よって、物品３の搬送効率を効果的に向上させることができる。

また、他の昇降台１５が移動している場合にも、受渡し位置に昇降台１５を停止させた状態で物品３の受渡しを行うことができるため、安定して物品３の受渡しを行うことができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、それぞれの搬送ユニット１１が備える昇降台１５は、回転子２４と、搬送装置２２と、を有する。回転子２４は、上下方向の軸を中心として回転可能である。搬送装置２２は、回転子２４の回転によって駆動され、物品３の受渡しのために当該物品３を搬送する。昇降台用固定子７１が、複数の受渡し位置に対応して設けられる。昇降台用固定子７１は中空状に形成される。昇降台用固定子７１の内部空間８１は、昇降台用固定子７１の上下方向の両端において外部に開放される。昇降台用固定子７１には、内部空間８１を水平方向で外部に開放させる開放部８２が、上下方向の両端の開放部分を接続するように形成される。昇降台１５が複数の受渡し位置の何れかにある場合に、受渡し位置の昇降台用固定子７１は、昇降台１５における回転子２４と非接触にかつ回転子２４を取り囲むように位置する。昇降台用固定子７１は、回転子２４を取り囲んだ状態で磁気作用を発生させることにより、回転子２４を非接触で駆動する。

これにより、回転子２４及び昇降台用固定子７１から構成されるモータ５０に対し、可動部材である昇降台１５等に電線を設けることなく地上側の昇降台用固定子７１に電力を供給することで、搬送装置２２を駆動することができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、リニアモータ１６が、昇降台１５を周回軌道２０に沿って移動させるための駆動力を発生させる。リニアモータ１６は、チェーン１７に連結された可動子６５と、固定側に設けられた循環駆動用固定子７２と、を備える。

これにより、可動部材であるチェーン１７等に電線を設けることなく地上側（固定側）の循環駆動用固定子７２に電力を供給することで、リニアモータ１６により可動子６５に推力を発生させて昇降台１５を移動させることができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、循環駆動用固定子７２は、複数の搬送ユニット１１に共通である。

これにより、部品点数を低減することができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、可動子６５及び昇降台１５は、チェーン１７に対して、ループ状のチェーン１７を等しい長さで２つに分割する位置に配置されている。

これにより、昇降台１５が周回軌道２０のどの位置にあっても、可動子６５を、昇降台１５に対するカウンタウェイトとして機能させることができる。従って、別に設けるカウンタウェイトを軽量化したり、カウンタウェイトを省略したりすることができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、可動子６５は、断面Ｕ字状に形成される。可動子６５によって取り囲まれた内部空間を、循環駆動用固定子７２が相対的に通過可能である。

これにより、強力なリニアモータ１６を実現することができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、循環駆動用固定子７２は、チェーン１７の循環軌道に沿って複数並べて設けられる。可動子６５の走行方向において、隣り合う循環駆動用固定子７２同士の間隔Ｓ１は、可動子６５の長さＬ１よりも短い（Ｓ１＜Ｌ１）。

これにより、可動子６５が何れの位置にあっても、何れかの循環駆動用固定子７２が可動子６５に磁気を作用させ得る状態を維持することができる。従って、リニアモータ１６による安定した駆動を実現できる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１において、昇降台１５は、チェーン１７に片持ち状態で支持される。

これにより、搬送ユニット１１の簡素な構成を実現することができる。

また、本実施形態の昇降搬送装置１は、複数階の工場において、異なる階の間で物品を搬送するために用いられる。

これにより、階間での効率的な搬送を実現することができる。

次に、上記の実施形態の変形例を説明する。図５は、変形例に係る昇降搬送装置１ｘにおいて、１つの搬送ユニット１１だけを示す斜視図である。なお、本変形例の説明においては、前述の実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。

本変形例の昇降搬送装置１ｘにおいて、チェーン１７は、リニアモータ１６ではなく、回転力を発生させる回転式モータ９１によって循環駆動される。本変形例の昇降搬送装置１ｘでは、リニアモータ１６を構成する可動子６５及び循環駆動用固定子７２は備えられていない。

チェーン１７を案内する４つのスプロケット６２のうち１つが、駆動スプロケット６２ａ（駆動回転部材）となっている。駆動スプロケット６２ａは、回転式モータ９１が発生させた回転力が、伝動チェーン９２を介して伝達されることで駆動される。

本変形例では、１つの搬送ユニット１１につき昇降台１５が２つ設けられている。２つの昇降台１５は、チェーン１７に対して、ループ状の当該チェーン１７を等しい長さで２つに分割する位置に配置されている。これにより、一方の昇降台１５を、他方の昇降台１５に対するカウンタウェイトとして機能させることができる。

図５では１つの搬送ユニット１１だけが示されているが、本変形例の昇降搬送装置１ｘは、３つの搬送ユニット１１を備える。３つのチェーン１７が、小さな間隔をあけて並べて配置される。それぞれの搬送ユニット１１（言い換えれば、チェーン１７）に対し、回転式モータ９１が配置される。従って、それぞれの搬送ユニット１１を独立して制御することができる。複数の回転式モータ９１の配置スペースを確保するために、チェーン１７の駆動スプロケット６２ａの位置を、４つのスプロケット６２の間で、搬送ユニット１１毎に異ならせることが好ましい。

本変形例では、６つの昇降台１５は、３つのチェーン１７によって駆動される。同一のチェーン１７に取り付けられた２つの昇降台１５を１つの組と考えると、同じ組の２つの昇降台１５は、一方が移動／停止すると他方も移動／停止することになる。しかしながら、異なる組に属する昇降台１５は、互いに独立して移動／停止することができる。

以上に説明したように、本変形例の昇降搬送装置１ｘにおいては、回転式モータ９１が、昇降台１５を周回軌道２０に沿って移動させるための駆動力を発生させる。回転式モータ９１が発生させた回転力により駆動スプロケット６２ａが回転することで、チェーン１７が駆動される。

これにより、簡素な構成でチェーン１７を駆動することができる。

また、本変形例の昇降搬送装置１ｘにおいて、チェーン１７が、周回軌道２０に対応する循環軌道に沿って走行する。回転式モータ９１は、電動モータである。駆動スプロケット６２ａは、チェーン１７と噛み合う。

これにより、簡素な構成を実現できる。

また、本変形例の昇降搬送装置１ｘにおいて、チェーン１７に、２つの昇降台１５が取り付けられる。２つの昇降台１５は、チェーン１７に対して、ループ状のチェーン１７を等しい長さで２つに分割する位置に配置されている。

これにより、昇降台１５がどの位置にあっても、一方の昇降台１５を、他方の昇降台１５のカウンタウェイトとして機能させることができる。

以上に本発明の好適な実施の形態及び変形例を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

昇降搬送装置１は、工場以外の建築物、例えば倉庫に用いられても良い。昇降搬送装置１は、階間搬送装置とは別の用途に用いても良い。例えば、昇降搬送装置１を、複数の段を有するラックにおいて、異なる段の間で物品を搬送するために用いることもできる。当該ラックにおいて、同一段での物品の移動は、水平方向に往復移動可能な台車により行うこともできる。

上記の実施形態では、可動子６５は、循環駆動用固定子７２を挟むようにＵ字状に形成されている。しかしながら、可動子６５の形状は任意である。例えば、可動子６５が、循環駆動用固定子７２と対向する板状に形成されても良い。

上記の実施形態では、循環駆動用固定子７２は、複数の搬送ユニット１１のリニアモータ１６について共通である。しかしながら、それぞれの搬送ユニット１１に対して循環駆動用固定子７２を設けても良い。この場合、それぞれの搬送ユニット１１において、可動子６５は互いに別々の軌道を走行することになる。

リニアモータ１６を用いた上述の実施形態において、１つの搬送ユニット１１につき２つの昇降台１５及び２つの可動子６５が設けられても良い。

図５の変形例において、２つのうち１つの昇降台１５が省略されても良い。

搬送対象の物品３は任意であるが、例えば、ケース、ＦＯＵＰ等とすることが考えられる。

各搬送ユニット１１には、昇降台１５（物品３）の落下を防止するための落下防止機構を設けても良い。この落下防止機構としては、例えば、従来公知のものを採用することができる。

上述の教示を考慮すれば、本発明が多くの変更形態及び変形形態をとり得ることは明らかである。従って、本発明が、添付の特許請求の範囲内において、本明細書に記載された以外の方法で実施され得ることを理解されたい。

１，１ｘ 昇降搬送装置
３ 物品
１１ 搬送ユニット
１５ 昇降台
１６ リニアモータ（駆動部）
１７ チェーン（循環部材）
２０ 周回軌道
２２ 搬送装置
２４ 回転子
６２ スプロケット
６５ 可動子
７１ 昇降台用固定子
７２ 循環駆動用固定子
９１ 回転式モータ（電動モータ、駆動部）
１００ 制御部
Ｌ１ 長さ
Ｓ１ 間隔

Claims (13)

1. 複数の受渡し位置の間で物品を搬送可能な昇降搬送装置であって、
   複数の搬送ユニットと、
   前記搬送ユニットを制御する制御部と、
   を備え、
   それぞれの前記搬送ユニットは、
   上下方向に延びる鉛直軌道を含んだ形状の軌道であって、複数の前記搬送ユニットで共通である周回軌道に沿って移動することで、前記複数の受渡し位置を通過可能な昇降台と、
   前記昇降台を前記周回軌道に沿って移動させるための駆動力を発生させる駆動部と、
   前記周回軌道に対応する循環軌道に沿って循環可能なループ状の部材であり、前記駆動部が発生させた前記駆動力により循環することで前記昇降台を移動させる循環部材と、
   を備え、
   前記制御部は、それぞれの前記搬送ユニットにおける前記循環部材の循環を、他の搬送ユニットに対して独立に制御することを特徴とする昇降搬送装置。
2. 請求項１に記載の昇降搬送装置であって、
   それぞれの前記搬送ユニットが備える前記昇降台は、
   上下方向の軸を中心として回転可能な回転子と、
   前記回転子の回転によって駆動され、物品の受渡しのために当該物品を搬送する搬送装置と、
   を有し、
   昇降台用固定子が、複数の前記受渡し位置に対応して設けられ、
   前記昇降台用固定子は中空状に形成され、
   前記昇降台用固定子の内部空間は、前記昇降台用固定子の上下方向の両端において外部に開放され、
   前記昇降台用固定子には、前記内部空間を水平方向で外部に開放させる開放部が、前記上下方向の両端の開放部分を接続するように形成され、
   前記昇降台が複数の前記受渡し位置の何れかにある場合に、当該受渡し位置の前記昇降台用固定子は、当該昇降台における前記回転子と非接触にかつ当該回転子を取り囲むように位置し、
   前記昇降台用固定子は、前記回転子を取り囲んだ状態で磁気作用を発生させることにより、前記回転子を非接触で駆動することを特徴とする昇降搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の昇降搬送装置であって、
   前記駆動部は、前記循環部材に連結された可動子と、固定側に設けられた循環駆動用固定子と、を備えたリニアモータであることを特徴とする昇降搬送装置。
4. 請求項３に記載の昇降搬送装置であって、
   前記循環駆動用固定子は、複数の前記搬送ユニットに共通であることを特徴とする昇降搬送装置。
5. 請求項３又は４に記載の昇降搬送装置であって、
   前記可動子及び前記昇降台は、前記循環部材に対して、ループ状の当該循環部材を等しい長さで２つに分割する位置に配置されていることを特徴とする昇降搬送装置。
6. 請求項１又は２に記載の昇降搬送装置であって、
   前記駆動部は、回転式モータであり、
   前記回転式モータが発生させた回転力により駆動回転部材が回転することで、前記循環部材が駆動されることを特徴とする昇降搬送装置。
7. 請求項６に記載の昇降搬送装置であって、
   前記循環部材は、チェーンであり、
   前記回転式モータは、電動モータであり、
   前記駆動回転部材は、前記チェーンと噛み合うスプロケットであることを特徴とする昇降搬送装置。
8. 請求項６又は７に記載の昇降搬送装置であって、
   前記循環部材に、２つの前記昇降台が取り付けられ、
   ２つの前記昇降台は、前記循環部材に対して、ループ状の当該循環部材を等しい長さで２つに分割する位置に配置されていることを特徴とする昇降搬送装置。
9. 請求項３又は４に記載の昇降搬送装置であって、
   前記可動子は、断面Ｕ字状に形成され、
   前記可動子によって取り囲まれた内部空間を、前記循環駆動用固定子が相対的に通過可能であることを特徴とする昇降搬送装置。
10. 請求項３から５までの何れか一項に記載の昇降搬送装置であって、
    前記循環駆動用固定子は、前記循環部材の循環軌道に沿って複数並べて設けられ、
    前記可動子の走行方向において、隣り合う前記循環駆動用固定子同士の間隔は、前記可動子の長さよりも短いことを特徴とする昇降搬送装置。
11. 請求項１から１０までの何れか一項に記載の昇降搬送装置であって、
    前記昇降台は、前記循環部材に片持ち状態で支持されていることを特徴とする昇降搬送装置。
12. 請求項１から１１までの何れか一項に記載の昇降搬送装置であって、
    複数階の建築物において、異なる階の間で物品を搬送するために用いられることを特徴とする昇降搬送装置。
13. 請求項１に記載の昇降搬送装置であって、
    複数段のラックにおいて、異なる段の間で物品を搬送するために用いられることを特徴とする昇降搬送装置。

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