JP2023042914A

JP2023042914A - 自動搬送装置

Info

Publication number: JP2023042914A
Application number: JP2021150336A
Authority: JP
Inventors: 智也市川; Tomoya Ichikawa; 裕介浜地; Yusuke Hamachi; 陸大田原; Riku Otawara
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2021-09-15
Filing date: 2021-09-15
Publication date: 2023-03-28
Also published as: WO2023042693A1

Abstract

【課題】構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することのできる自動搬送装置を提供する。【解決手段】自動搬送装置１は、施設内で搬送物を積載して、充電されたバッテリ７による電力で走行し、圧縮空気で駆動されるアクチュエータ１９と、アクチュエータ１９に圧縮空気を供給する空気供給装置９～１７とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、自動搬送装置に関する。

従来では、バッテリからの電力で走行する無人搬送車として、特許文献１が開示されている。特許文献１に開示された無人搬送車では、バンパを伸縮させるために電動のアクチュエータを回転させていた。

特開２０２１－３７７７６号公報

従来の無人搬送車では、車両が電動であるために、車両に搭載されたアクチュエータも電動のアクチュエータが使用されていた。しかしながら、電動のアクチュエータを駆動するためには、ギアやコントローラを設置する必要があるので、構成部品が多くなるとともに高価な部品も必要になり、装置全体のコストが増大してしまうという問題点があった。

本発明の一態様に係る自動搬送装置は、施設内で搬送物を積載して、充電されたバッテリによる電力で走行する自動搬送装置であって、圧縮空気で駆動されるアクチュエータと、前記アクチュエータに圧縮空気を供給する空気供給装置とを備える。

上述した構成の自動搬送装置は、空気供給装置から供給される圧縮空気でアクチュエータを駆動するので、電動のアクチュエータを用いる必要がなくなり、ギアやコントローラを設置する必要をなくすことができる。

本発明の一態様に係る自動搬送装置によれば、電動のアクチュエータを駆動するためのギアやコントローラを設置する必要がないので、構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することができる。

図１は、第１実施形態に係る自動搬送装置の構造を示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係る自動搬送装置に搬送物を積載した状態を示す斜視図である。図３は、第１実施形態に係る自動搬送装置に備えられた空気供給装置の構成を示すブロック図である。図４は、第１実施形態に係る自動搬送装置の動作を説明するための図である。図５は、第１実施形態に係る自動搬送装置の変形例の構造を示す斜視図である。図６は、第１実施形態に係る自動搬送装置の変形例の構造を示す斜視図である。図７は、第１実施形態に係る自動搬送装置の変形例の構造を示す斜視図である。図８は、第２実施形態に係る自動搬送装置に備えられた空気供給装置の構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
以下、本発明を適用した第１実施形態について図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

［自動搬送装置の構造］
図１は、本実施形態に係る自動搬送装置の構造を示す斜視図である。図１に示すように、自動搬送装置１は、駆動輪３を備えた自律走行型の自動搬送車両（ＡＧＶ：ＡｕｔｏｍａｔｅｄＧｕｉｄｅｄＶｅｈｉｃｌｅ）である。具体的に、自動搬送装置１は、工場や倉庫などの施設内で搬送物を積載し、充電器５で充電されたバッテリ７による電力で走行する無人搬送車である。

充電器５は、バッテリ７をワイヤレス充電するための受電器であり、工場側に設置された電源からの電力を、給電器を介して受電する。ただし、ワイヤレス充電でなくてもよく、直接端子を接続してバッテリ７を充電してもよい。

バッテリ７は、自動搬送装置１を駆動するために必要な電力を供給する。自動搬送装置１は、施設内に設置された充電ステーションへ移動してバッテリ７の充電を行う。

尚、図示していないが、自動搬送装置１は、通常の自動搬送車両に搭載されている各種のコントローラやセンサ等を搭載している。例えば、走行用のコントローラや搬送物を昇降させるためのコントローラ、カメラやレーザ等の周囲の物体を検出するセンサ、充電ユニット、搬送物を昇降させる昇降機構、無線ユニット等を搭載している。

また、自動搬送装置１は、圧縮空気で駆動されるアクチュエータと、アクチュエータに圧縮空気を供給する空気供給装置を備えている。図１では、自動搬送装置１に搭載された構成のうちアクチュエータと空気供給装置を記載している。

図１に示すように、空気供給装置は、カプラ９と、残圧排出弁１１と、圧力タンク１３と、レギュレータ１５と、方向制御弁１７を含んでいる。また、圧縮空気で駆動されるアクチュエータは、空圧シリンダ１９である。本実施形態では、空気供給装置からの圧縮空気で空圧シリンダ１９を駆動して、ずれ防止ガード２１を動作させる場合について説明する。

図２に示すように、ずれ防止ガード２１は、自動搬送装置１に製品やワーク等の搬送物２３を積載したときに、搬送物２３がずれないようにＬ字型の金具で搬送物２３の角を押さえる装置である。自動搬送装置１が移動するときには、Ｌ字型の金具が上昇して搬送物２３がずれないように搬送物２３の角を押さえている。一方、自動搬送装置１が目的の搬送先に到着すると、Ｌ字型の金具が下降して自動搬送装置１の上面が平たんになるので、搬送物２３を自由に移動させることができる。

次に、図３を参照して、空気供給装置の具体的な構成を説明する。カプラ９は、工場等の施設側に設置されたコンプレッサから圧縮空気が供給される供給口３１に接続され、圧力タンク１３に圧縮空気を充填する充填口である。

ここで、充電器５とカプラ９の位置は、施設の電源に接続された給電器の位置と施設に設置された圧縮空気の供給口３１の位置にそれぞれ対応して配置されている。したがって、充電器５とカプラ９は、施設側の給電器と圧縮空気の供給口３１にそれぞれ同時に接続することができる。例えば、図１に示すように、充電器５とカプラ９を自動搬送装置１の同じ側面に配置し、工場側も給電器と圧縮空気の供給口３１を並べて配置するとともに、充電器５とカプラ９の間隔と同じ間隔で設置する。これにより、自動搬送装置１を充電ステーションの所定の位置に停車させることで、バッテリ７の充電と圧力タンク１３の充填を同時に行うことができる。

残圧排出弁１１は、自動搬送装置１のメンテナンスを行う場合に、不意に動くことを防ぐため、メンテナンスの前に手動で圧力タンク１３内の圧力を抜くための弁である。

圧力タンク１３は、圧縮空気を収容する容器であり、搬送物２３を搬送するための一つの工程で必要となる圧縮空気の容量を有している。例えば、工場内でワークを搬送する場合には、自動搬送装置１が待機している充電ステーションから加工機へ移動し、加工機でワークを積載して、次の工程を行う加工機にワークを搬送して充電ステーションに戻るまでが一つの工程となる。この工程内でずれ防止ガード２１を上下させるために必要となる圧縮空気を収容できるように、圧力タンク１３の容量を設定する。これにより、圧力タンク１３の容量を最小限に抑えることができるので、圧力タンク１３を小型化することができる。

また、圧力タンク１３の容量は、バッテリ７を充電する間隔の間に必要となる圧縮空気を収容できる容量としてもよい。例えば、自動搬送装置１が３０分間隔で充電する場合には、３０分の間にずれ防止ガード２１を上下させるために必要となる圧縮空気を収容できるように、圧力タンク１３の容量を設定してもよい。これにより、バッテリ７を充電する時間を利用して圧力タンク１３を充填することができるので、時間を節約することができる。

さらに、圧力タンク１３の容量は、一つの工程で必要となる圧縮空気の容量よりも大きくしてもよい。この場合には、圧力タンク１３に圧力センサを設置して、圧力センサの検出値が所定値以下に低下したタイミングで、圧縮空気を補充するようにすればよい。

レギュレータ１５は、圧力タンク１３から排出された圧縮空気の圧力を、空圧シリンダ１９で使用される圧力まで減圧する。

方向制御弁１７は、空圧シリンダ１９へ送る圧縮空気の流れる方向を切り替える弁である。ずれ防止ガード２１を上昇させる場合と下降させる場合で、方向制御弁１７は空圧シリンダ１９へ送る圧縮空気の方向を切り替えている。ずれ防止ガード２１を動作させるタイミングになると、自動搬送装置１に搭載されているコントローラによって、方向制御弁１７が切り替えられて、ずれ防止ガード２１が上昇または下降する。

空圧シリンダ１９は、圧縮空気で駆動されるアクチュエータであり、ずれ防止ガード２１に接続され、ロッドを出し入れすることによって、ずれ防止ガード２１を上下に動作させる。尚、空圧シリンダ１９にはスピードコントローラが設けられており、ロッドの動作速度を調整している。

［自動搬送装置の動作］
次に、図４を参照して、自動搬送装置１の動作を説明する。図４に示すように、自動搬送装置１は、充電ステーションで停車した状態で待機しており、搬送工程が開始すると、移動する。例えば、搬送工程では、自動搬送装置１は、充電ステーションから工場内に設置された加工機まで移動し、加工機でワークを積載して、次の工程を行う加工機へと搬送し、そこで搬送物を下ろすと、搬送工程が完了する。搬送工程中には、必要に応じて、圧力タンク１３から圧縮空気を送って、ずれ防止ガード２１を上下に動作させている。また、自動搬送装置１は自律走行型であるため、搬送工程中には自己位置を推定しながら予め設定されたルートを所定の速度で自動走行して移動する。

搬送工程が完了すると、自動搬送装置１は充電ステーションへ移動し、充電ステーションに停車すると、圧縮空気の補充とバッテリ７の充電を行う。圧力タンク１３の容量が搬送工程の１回分の容量である場合には、充電ステーションに戻る毎に圧縮空気の補充を行う。バッテリ７の充電は、毎回の搬送工程後に行う必要はなく、充電量が所定値以下に低下したタイミングで充電すればよい。

尚、圧力タンク１３の容量が搬送工程の１回分の容量より大きい場合には、圧縮空気の残量が低下したタイミングで圧縮空気を補充すればよい。例えば、圧力タンク１３の容量がバッテリ７を充電する間隔の間に必要となる圧縮空気の容量である場合には、バッテリ７を充電するのと同時に圧縮空気を補充すればよい。また、圧力タンク１３に圧力センサが設置されている場合には、圧力センサの検出値が所定値以下に低下したときに圧縮空気を補充すればよい。

［変形例］
本実施形態では、空圧シリンダ１９でずれ防止ガード２１を動作させているが、ずれ防止ガード２１以外のものを空圧シリンダ１９で動作させることも可能である。例えば、図５に示すように、自動搬送装置１でかご型の台車５１を牽引するときに使用される接続金具５３を動作させることも可能である。この場合には、台車５１を連結するときに、空圧シリンダ１９で接続金具５３を上昇させ、台車５１の連結を解除するときに、空圧シリンダ１９で接続金具５３を下降させる。

また、図６に示すように、自動搬送装置１にローラーコンベア６１を搭載する場合には、空圧シリンダ１９をストッパとして設置してもよい。この場合、空圧シリンダ１９のロッドを上昇させれば、ローラーコンベア６１のストッパとして利用することができる。

さらに、図７に示すように、空圧シリンダ１９をエアジャッキとして利用してもよい。このエアジャッキは、自動搬送装置１をメンテナンスする場合に、空圧シリンダ１９のロッドを下方に伸ばすことによって、自動搬送装置１の車体をジャッキアップする。

［第１実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る自動搬送装置１では、圧縮空気で駆動されるアクチュエータと、アクチュエータに圧縮空気を供給する空気供給装置とを備えている。これにより、電動のアクチュエータの代わりに圧縮空気で駆動されるアクチュエータを備えたので、ギアやコントローラを設置する必要がなくなり、構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することができる。

特に、ずれ防止ガード２１のような単純な往復運動のために電動のアクチュエータを設置すると、電動のアクチュエータでは、ギアを設ける必要があるとともに、アクチュエータの動作を制御するためのコントローラも設置する必要がある。そのため、構成部品が多くなるとともに高価な部品も必要になり、装置全体のコストが増大してしまう。しかし、圧縮空気で駆動されるアクチュエータであれば、ギアやコントローラを設置する必要がなくなり、構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することが可能となる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１では、空気供給装置が圧力タンク１３を含んでいる。これにより、圧力タンク１３に充填された圧縮空気でアクチュエータを駆動できるので、簡単な構成によって構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することができる。

さらに、本実施形態に係る自動搬送装置１では、圧力タンク１３の容量を、搬送物を搬送するための一つの工程で必要となる圧縮空気の容量としている。これにより、圧力タンク１３の容量を最小限に抑えることができるので、圧力タンク１３を小型化することができる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１では、圧力タンク１３の容量を、バッテリ７を充電する間隔の間に必要となる圧縮空気の容量としている。これにより、バッテリ７を充電する時間を利用して圧力タンク１３を充填することができる。

さらに、本実施形態に係る自動搬送装置１では、充電器５とカプラ９の位置を、施設の電源に接続された給電器の位置と施設の圧縮空気の供給口の位置にそれぞれ対応して配置している。これにより、バッテリ７の充電と圧力タンク１３の補充を同じ場所で同時に行うことができる。

また、本実施形態に係る自動搬送装置１では、圧縮空気で駆動されるアクチュエータとして空圧シリンダを利用する。これにより、安価な構成でアクチュエータを実現できるので、装置全体のコストを低減することができる。

［第２実施形態］
以下、本発明を適用した第２実施形態について図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

［自動搬送装置の構造］
第１実施形態では空気供給装置に圧力タンク１３が含まれていたが、本実施形態では、圧力タンク１３の代わりにコンプレッサを備えている。図８を参照して、本実施形態の空気供給装置の具体的な構成を説明する。ただし、空気供給装置以外の構成については、第１実施形態と同一なので、詳細な説明は省略する。

図８に示すように、空気供給装置は、コンプレッサ８１と、レギュレータ１５と、方向制御弁１７を含んでいる。コンプレッサ８１は、自動搬送装置１が始動すると、予め設定された圧力の圧縮空気を吐出する。コンプレッサ８１から吐出された圧縮空気をレギュレータ１５で減圧し、方向制御弁１７を切り替えることによって、空圧シリンダ１９を駆動して、第１実施形態と同様にずれ防止ガード２１を動作させる。

［第２実施形態の効果］
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る自動搬送装置１では、空気供給装置がコンプレッサ８１を含んでいる。これにより、コンプレッサ８１から吐出された圧縮空気でアクチュエータを駆動できるので、簡単な構成によって構成部品の数を減らすとともに高価な部品を不要にして装置全体のコストを低減することができる。

なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計などに応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

１自動搬送装置
３駆動輪
５充電器
７バッテリ
９カプラ
１１残圧排出弁
１３圧力タンク
１５レギュレータ
１７方向制御弁
１９空圧シリンダ
２１ずれ防止ガード
２３搬送物
３１供給口
５１台車
５３接続金具
６１ローラーコンベア
８１コンプレッサ

Claims

施設内で搬送物を積載して、充電されたバッテリによる電力で走行する自動搬送装置であって、
圧縮空気で駆動されるアクチュエータと、
前記アクチュエータに圧縮空気を供給する空気供給装置と
を備えた自動搬送装置。
前記空気供給装置は、圧力タンクを含む請求項１に記載の自動搬送装置。
前記圧力タンクの容量は、前記搬送物を搬送するための一つの工程で必要となる前記圧縮空気の容量である請求項２に記載の自動搬送装置。
前記圧力タンクの容量は、前記バッテリを充電する間隔の間に必要となる前記圧縮空気の容量である請求項２に記載の自動搬送装置。
前記バッテリを充電する充電器と前記圧力タンクに前記圧縮空気を充填する充填口の位置は、前記施設の電源に接続された給電器の位置と前記施設の前記圧縮空気の供給口の位置にそれぞれ対応して配置されている請求項２～４のいずれか１項に記載の自動搬送装置。
前記空気供給装置は、コンプレッサを含む請求項１に記載の自動搬送装置。
前記アクチュエータは、空圧シリンダである請求項１～６のいずれか１項に記載の自動搬送装置。