JP2024054343A - 移動体移動システム - Google Patents

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JP2024054343A JP2024020933A JP2024020933A JP2024054343A JP 2024054343 A JP2024054343 A JP 2024054343A JP 2024020933 A JP2024020933 A JP 2024020933A JP 2024020933 A JP2024020933 A JP 2024020933A JP 2024054343 A JP2024054343 A JP 2024054343A
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Abstract

【課題】移動体の移動を簡易な構成で行うことができる移動体移動システムを提供する。【解決手段】移動体移動システムは、レール上を走行する移動体10と、移動体を押圧する押圧装置82とを含む。押圧装置は、移動帯と、移動帯に取り付けられた押圧部とを含む。移動体には、押圧部と当接する当接受け部が設けられ、移動帯を動かし、押圧部を当接受け部に当接させながら、移動体を搬送する。移動体の移動方向で後ろの移動体の押圧が始まることに連動して、移動体の移動方向で前の移動体の押圧が完了するように、押圧装置が移動体を押圧することができる。【選択図】図2

Description

本発明は、移動体を移動させる移動体移動システムに関する。
従来より、レールを走る移動体に歯車を設け、移動体を移動させる技術がある(特許文献1参照)。
特開2020-179797号公報
本発明の目的は、レール上を走行する移動体の移動を簡易な構成で行うことができる移動体移動システムを提供することにある。
本発明の第1の移動体移動システムは、
レール上を走行する移動体と、
前記移動体を押圧する押圧装置とを含み、
押圧装置は、移動帯と、前記移動帯に設けられた押圧部とを含み、
前記移動体には、前記押圧部と当接する当接受け部が設けられ、
前記移動帯を動かし、前記押圧部を前記当接受け部に当接させながら、前記移動体を搬送する。
本発明の第2の移動体移動システムは、
レール上を走行する複数の移動体と、
前記移動体を押圧する押圧装置とを含み、
押圧装置は、移動帯と、前記移動帯に設けられた押圧部とを含み、
複数の移動体が直列で接続体により所定間隔で接続され、
前記移動体には、前記押圧部と当接する当接受け部が設けられ、
前記移動帯を動かし、前記押圧部を前記当接受け部に当接させながら、前記移動体を搬送する移動体移動システム。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記当接受け部は、前記当接受け部の前記押圧部と当接する当接面が、前記移動体の移動方向に対して、交差する方向に伸びるように設けられ、かつ、前記押圧装置の側にいくにしたがって、前記移動体の移動方向側に向かうように設けられていることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記移動帯は、前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間において、前記移動方向にいくにしたがって前記移動体と離れる方向に伸びていることができる。
本発明の第2の移動体移動システムにおいて、
隣り合う二つの移動体において、前記移動体の移動方向での後ろの移動体の押圧と、前記移動体の移動方向での前の移動体の押圧がともに行われる段階があることができる。
本発明の第2の移動体移動システムにおいて、
前記移動体の移動方向で後ろの移動体の押圧が始まることに連動して、前記移動体の移動方向で前の移動体の押圧が完了するものであることができる。
本発明の第2の移動体移動システムにおいて、
移動方向での前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間の長さは、前記移動体の移動方向での隣り合う当接受け部の間隔より大きいものとすることができる。
本発明の第2の移動体移動システムにおいて、
移動方向での隣り合う押圧部の間隔は、前記移動体の移動方向での当接受け部の間隔よりも大きいものとすることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間において、前記移動帯の伸びる方向と、前記移動体の移動方向とのなす角は、45度以下であるものとすることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記当接受け部の当接面が伸びる方向と、前記移動体の移動方向とのなす角は、90度以下であるものとすることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記当接受け部は、その上部に、上の方向に押圧部が外れないようにするためのストッパーが設けられていることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記押圧部は、主押圧部と、前記主押圧部を支持する支持部とを含み、
前記主押圧部は、その一端が前記移動帯に固定され、その他端が前記当接受け部と当接するものであり、
前記支持部は、その一端が前記移動帯に固定され、その他端が回動可能に前記主押圧部に固定されているものとすることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記移動帯は、周状の回転帯であることができる。
本発明の第1および第2の移動体移動システムにおいて、
前記移動帯は、方向転換部を有し、
前記方向転換部において、前記支持部が前記主押圧部に接続された箇所を軸に回動するものとすることができる。
本発明の押圧装置は、
軌道上を走行する移動体を押圧して前記移動体を動かす押圧装置であって、
前記押圧装置は、回転体を含み、
前記回転体は、前記移動体と係合する係合部を含み、
前記軌道は、湾曲部を有し、
前記移動体が前記湾曲部にあるときに前記回転体が前記移動体を押圧し、
前記湾曲部の湾曲中心と、前記回転体の回転中心とがずれており、
前記回転体の回転中心が前記湾曲中心よりも前記湾曲部の軌道側にあり、
前記回転体の径は、前記湾曲部の径よりも小さい。
本発明において、
前記移動体は複数設けられ、
複数の前記移動体は、直列的に連結されていることができる。
本発明の押圧装置は、
円状の回転体と、
前記回転体の外側に突出するように設けられた複数の押圧部とを含み、
前記複数の押圧部は、レール上を走行する対応する移動体を押圧するものであり、
前記複数の押圧部の一つが前記移動体を押圧しているときに、前記複数の押圧部の一つと隣り合う押圧部が別の移動体を押圧している押圧区間を有し、
前記レールは円弧のカーブ部分を有し、
前記押圧部は前記移動体をカーブ部分で押圧するものである。
本発明において、
前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分のレールの円弧の中心よりも、前記カーブ部分のレール側にあることができる。
本発明において、
前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の半径の15~35%だけ、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の中心より前記カーブ部分のレール側にあることができる。
本発明において、
前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の半径の15~35%だけ、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の中心より前記カーブ部分のレール側にあることができる。
本発明において、前記カーブ部分は、半円であることができる。前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分の最内側のレールの円弧の中心と、前記カーブ部分の最内側のレールの円弧の中央とを結んだ線上に位置することができる。
本発明において、
前記円状の回転体の半径は、前記カーブ部分における最内側のレールの円弧の半径の70~90%の範囲内にあることができる。
本発明において、
前記押圧部の先端にローラが設けられていることができる。
本発明において、
前記回転体は、第1の方向および前記第1の方向とは逆の第2の方向に回転可能であり、
前記押圧部は、前記第1の方向に前記回転体を回転させたときに前記移動体を押圧する第1の押圧部と、
前記第2の方向に前記回転体を回転させたときに前記移動体を押圧する第2の押圧部とを含むことができる。
本発明において、
前記第1の押圧部と前記第2の押圧部とは隣接して設けられていることができる。
本発明の押圧装置は、
回転帯または回転体と、
前記回転帯または回転体の外側に突出するように設けられた複数の押圧部とを含み、
前記複数の押圧部は、レール上を走行する対応する移動体を押圧するものであり、
前記複数の押圧部の一つが前記移動体を押圧しているときに、前記複数の押圧部の一つと隣り合う押圧部が別の移動体を押圧する押圧区間を有する。
本発明の移動体移動システムによれば、簡易な構成で移動体を移動させることができる。
移動体移動システムを模式的に示す斜視図である。 移動体移動システムの機能図である。 移動体移動システムを模式的に示す図である。 押圧装置を模式的に示す斜視図である。 押圧装置を模式的に示す図である。 押圧装置の押圧部を拡大した図である。 移動体を模式的に示す斜視図である。 移動体の載置台を上からみた模式図である。 移動体の搬送物載置台を上からみた模式図である。 移動体移動システムの押圧原理を説明するための図である。 移動体移動システムの押圧原理を説明するための図である。 移動体移動システムの押圧原理を説明するための図である。 移動体と押圧装置との関係を説明するための図である。 移動体の例を模式的に示す図である。 移動体の例を模式的に示す斜視図である。 複数の移動体が連なった例を模式的に示す図である。 複数の移動体が連なった例を模式的に示す図である。 (A)は移動体から搬送物を吊り下げた例を模式的に示す図である。(B)は(A)との関係において側方からみた図である。(C)は(A)の移動体とレール支持部材を模式的に示す図である。(D)は(C)との関係において側方からみた図である。 導電性接触部を模式的に示す図である。 導電性接触部の取り付け例を模式的に示す図である。 導電性接触部の取り付け例を模式的に示す図である。 (A)は第2の導電性接触部と導電体との電気的接続例を模式的に示す図であり、(B)は(A)の側方からみた第2の導電性接触部および導電体を拡大した模式図である。 移動体を模式的に示す図である。 移動体を模式的に示す図である。 移動体を模式的に示す図である。 移動体を模式的に示す図である。 移動体が曲がり部を移動する際の態様を説明するための図である。 交点の軌跡を説明するための図である。 移動体の車輪を模式的に示す図である。 レールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。 レールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。 レールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。 レールおよび移動体の使用例を模式的に示す図である。 押圧装置の一例を模式的に示す図である。 (A)は押圧装置の一例を模式的に示す平面図であり、(B)は押圧装置の一例を模式的に示す斜視図であり、(C)は押圧装置の一例を模式的に示す側面図である。 押圧装置と押圧装置により押圧される移動体の関係例を模式的に示す図であり、(A)は平面図であり、(B)は斜視図であり、(C)は側面図である。 押圧装置と押圧装置により押圧される移動体の関係例を模式的に示す図である。 押圧装置の移動体に対する押圧態様を説明する図であり、レールのカーブ部分の内側にある円は、押圧装置を示し、円周上にある丸は、押圧部の位置を示す。移動体を押圧する際の押圧部の位置を示す。 押圧装置の変形例を模式的に示す図である。 押圧装置の変形例を模式的に示す図である。 押圧装置の変形例を模式的に示す図である。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。本明細書中、「A~B」は、A以上B以下を示す。
1.移動体移動システム
図1~図3を参照しながら、移動体移動システム80について説明する。
移動体移動システム80は、押圧装置82により移動体10を押圧して搬送するものである。移動体10は、たとえばレール30a,30bの上を走行するものであることができる。移動体10は、複数設けることができ、隣り合う移動体10は接続体64により接続することができる。
移動体移動システム80は、移動体10を押圧する押圧装置82とを含むことができる。 押圧装置82は、移動帯82aと押圧部84とを含むことができる。移動体10には、押圧部84と当接する当接受け部90が設けられていることができる。移動体移動システム80は、移動帯82aを動かし、押圧部84を当接受け部90に当接させながら、移動体10を搬送するものとすることができる。
特に、移動体移動システムは、レール上を走行する複数の移動体10が直列で接続体により所定間隔で接続され、移動帯82aを動かし、押圧部84を当接受け部90に当接させながら、移動体10を搬送するものとすることができる。
図4~図6を参照しながら押圧装置82をより具体的に説明する。
押圧装置82の移動帯82aは、周状の回転帯であることができる。移動帯82aとしては、たとえば、移動帯82aを挙げることができる。移動帯82aとしては、たとえば、チェーンやベルト状のものを挙げることができる。
移動帯82aは、押圧部84が移動体10の当接受け部90を押圧する押圧区間Z1において、移動体の移動方向F1にいくにしたがって移動体10と離れる方向に伸びていることができる。
当接受け部90は、その上部に、上の方向に押圧部84が外れないようにするためのストッパー90aが設けられていることができる。
押圧部84は、主押圧部84aと、主押圧部84aを支持する支持部84bとを含むことができる。主押圧部84aは、その一端が移動帯82aに固定され、その他端が当接受け部90と当接するものであり、支持部84bは、その一端が移動帯82aに固定され、その他端が回動可能に主押圧部84aに固定されていることができる。主押圧部84aが支持部84bに回動可能に取り付けられることで、たとえば、次のメリットがある。移動帯82aが曲がる箇所において移動帯82aの外周が伸びることになる。押圧部84がそれに追随するように、主押圧部84aが移動帯82aに連結する箇所と、支持部84bが移動帯82bに連結する箇所が広がる。移動帯82aが方向転換部を有する場合、方向転換部において、支持部84bが主押圧部84aに接続された箇所を軸に回動することができる。
主押圧部84aの先端はローラ84cとすることができる。これにより、当接受け部90に当接したときに、スライドしながら押圧しやすくなり、押圧部84のはねをより抑えることができる。
移動帯82aを周状に構成し、かつ、移動帯82aがチェーンの場合には、四隅にスプロケット82bを設け、移動帯82aをスプロケット82bに係合させた状態で、一つのスプロケット82bに接続した移動帯駆動部82cにより、移動帯82aを回転駆動することができる。一つ当たりの移動体10が載置物も併せて70kgとして、20個の移動体10がレールの上に乗っていた場合において、計1.4トンの20個の移動体10を25kgfの力で動かすことを確認した。このため、移動帯駆動部82cのモーターは、200Wで行えることを確認した。
移動帯82aの長手方向の幅W4(図10参照)は、移動体10の間隔によって異なるが、たとえば1.0~3.0mの範囲内とすることができる。移動帯82aの短手方向の幅W5(図10参照)は、移動体10の間隔によって異なるが、たとえば0.5~2.5mの範囲内とすることができる。
図7~図9を参照しながら移動体10を説明する。
移動体10の当接受け部90は、当接受け部90の押圧部84と当接する当接面90bが、移動体の移動方向F1に対して、交差する方向に伸びるように設けられ、かつ、押圧装置82の側にいくにしたがって、移動体の移動方向F1側に向かうように設けられていることができる。
当接受け部90に当接してから、当接受け部90の移動帯82a側端部に向かうにしたがって、押圧部84の押圧力が減じていく態様であってもよい。
図10~図12を参照しながら移動体10の搬送原理の一例を説明する。
図10に示すように、移動帯82aが回転している状態で、第1の押圧部84aが押圧区間Z1において、第1の移動体10aの当接受け部90aを押圧する。図11に示すように、第1の押圧部84aが押圧をしている最中(たとえば押圧を完了する直前)において、第2の押圧部84bが第2の移動体10bの当接受け部90bを押圧し始める。この段階においては、第1の押圧部84aおよび第2の押圧部84bがそれぞれ対応する当接受け部84a,84bを押圧する。第1の押圧部84aが押圧区間Z1の幅W3だけ第1の移動体10aが移動させて、当接受け部84aから離れたことを意味する。図12に示すように、第2の押圧部84bが第2の移動体10bを押圧区間Z1だけ移動させると、次の第3の押圧部84cが第3の移動体10cの当接受け部90cを押圧し始める。
次の態様であってもよい。
(1)隣り合う二つの移動体10において、移動体の移動方向F1での後ろの移動体10の押圧と、移動体の移動方向F1での前の移動体10の押圧がともに行われる段階があることができる。つまり、同時に二つの押圧部84が対応する移動体10を押圧する段階を有することができる。
(2)移動体の移動方向F1で後ろの移動体10の押圧が始まることに連動して、移動体の移動方向F1で前の移動体10の押圧が完了することができる。つまり、押圧区間Z1の最終段階に押圧部84があるときにおいて、隣り合う移動体10の押圧部84も同時に当接受け部90bを押す段階を有することができる。
このように、一つの押圧部84が当接受け部90から離れる段階において、他の押圧部84が別の移動体10の当接受け部90を押圧しているため、一つの押圧部84が当接受け部90から離れる際にはねたりするのを抑えることができる。具体的には、力が入った状態で押圧部84が当接受け部90から外れると押圧部84がはねたり、移動帯(たとえばチェーン)82aが歪んだりすることが考えられる。本願発明者は、隣り合う押圧部84が同時に押す段階があることで、押圧が終わる段階において、押圧部84がはねてしまう現象を抑えることを見出した。
図13を参照しながら、移動体10と押圧装置82との関係を説明する。移動体10と押圧装置82とは、一例として以下の条件を満たすように設定することができる。
第1の条件として、移動方向F1での押圧部84が移動体10の当接受け部90を押圧する押圧区間Z1の幅W3は、移動体の移動方向F1での隣り合う当接受け部90の間隔W1より大きくすること。
第2の条件として、移動方向F1での隣り合う押圧部84の間隔W2は、移動体の移動方向F1での当接受け部90の間隔W1よりも大きくすること。
第3の条件として、押圧部84が移動体10の当接受け部90を押圧する押圧区間Z1において、移動帯82aの伸びる方向と、移動体の移動方向F1とのなす角θ1は、45度以下とすること。
第4の条件として、当接受け部90の当接面が伸びる方向と、移動体の移動方向F1に対する垂直方向とがなす角θ3は、90度以下とすること。
押圧部84の押圧区間Z1の幅W3は、当接受け部90の間隔W1、押圧部84の間隔W2、押圧区間Z1において移動帯82aの伸びる方向と、移動体の移動方向F1とのなす角θ1、主押圧部84aが伸びる方向と移動帯82aの伸びる方向とのなす角θ2、当接受け部90の当接面90bの伸びる方向と移動体の移動方向F1に対する垂直方向とのなす角θ3により設定することができる。押圧区間Z1とは、押圧部84が当接受け部90の当接面90bと当接し始める地点から、当接面90bから離れる地点までの間をいう。
移動体移動システム80は、レールが導電性でないものであっても適用することができる。移動体移動システム80の適用例として、移動体10に植物栽培装置92が搭載した場合には、所定の位置にLED照明装置を設けることができる。これにより、その植物栽培装置92の植物にLED光を照射したい場合には、その移動体10を植物栽培装置92に移動させることで、その植物栽培装置92の植物にLED光を照射することができる。
移動体移動システム80において、図2に示すように、薬剤散布装置94や植物栽培用のLED照明装置96を移動体10の搬送軌道の近くに設けてもよい。
コントローラ86aからの指示に基づき制御機86cを制御することができる。制御機86cは、図2に示すように、たとえば、LED照明装置や駆動装置、安定化電源86b、移動体10の上にある電気的要素を制御することができる。
移動体移動システムによれば、簡易な構成で移動体を移動させることができる。
2.移動体10およびレールの具体例
図14~図22を参照しながら、移動体10およびレールの具体例を説明する。
移動体10は、たとえば、人の力で移動させることができるものとすることができる。より具体的には、移動体10は、100N以下の力により初動が可能であるものとすることができる。
移動体10は、少なくとも二つのレールの上を移動するものであり、少なくとも一つの第1の導電性接触部50aと、少なくとも一つの第2の導電性接触部50bと、電気的要素62とを含むことができる。少なくとも二つのレールは、導電性を有し、第1の導電性接触部50aおよび第2の導電性接触部50bは、それぞれ対応する第1および第2の導電性レール36a,36bと接触するものである。第1および第2の導電性レール36a,36bは、地面または床の底面に絶縁されて設けることができる。
第1の導電性接触部50aおよび第2の導電性接触部50bは、電気的要素62と電気的に接続され、電気的要素62は、第1の導電性接触部50aおよび第2の導電性接触部50bを通じて電気の供給を受けることが可能なものとすることができる。電気的要素62としては、電気駆動部(モータなど)、電気回路、電子機器、発光装置または電気制御装置とすることができる。電気的要素62は、移動体10を動かす駆動に用いられるものではないものとすることができる。移動体10が移動しているときに、発光装置を発光させてもよい。
移動体10は、第1の導電性レール36aと第2の導電性レール36bとの上を転動するものである。移動体10は、レール上を転動自在に設けられた車輪22が設けられていることができる。
第1および第2の導電性接触部50a,50bの先端には、導電性ローラを先端に設けることができる。第1および第2の導電性接触部50a,50bは、たとえば、片持ち構造の導電性の板や導電性の金属片であってもよい。
第1および第2の導電性接触部50a,50bは、回動可能に設けられていることができる。第1および第2の導電性接触部50a,50bの装着位置は、レールと接触する箇所であれば特に限定されない。移動体10の前の車輪と後ろの車輪との間に設けてもよいし、後ろの車輪の後ろに設けてもよい。移動体10の移動抵抗を考慮すると、移動体10に固定されている箇所よりも、移動体10の移動方向後ろ伸びるように、第1および第2の導電性接触部50a,50bを設けることができる。第1の導電性接触部50aは、第1の導電性レール36aと接触し、その接触する部位において第1の導電性レール36aを押し付けるように設けることができる。第2の導電性接触部50bは、第2の導電性レール36bと接触し、その接触する部位において第2の導電性レール36bを押し付けるように設けることができる。具体的には、第1および第2の導電性接触部50a,50b(以下、総称して「導電性接触部50」という)は、たとえば、図19に示すように、載置台16に回動可能に設け、その回動軸において下方向に付勢するように構成することができる。導電性接触部50は、回動可能に設けられ、回動させた状態のときに初期位置に付勢可能に設けられていることができる。より、具体的には、第1および第2の導電性接触部50a,50bは、たとえば、バネ付勢型蝶番を介して載置台16に固定し、レールを押圧するように設けることができる。導電性接触部50は、図20および図21に示すように、車輪支持部材に取り付けることができる。
載置台16の上には、回転体56を設けてもよい。回転体56の上に搬送物を載せることで、搬送物を回転させることができる。搬送物としては、たとえば、植物栽培装置を挙げることができる。回転体56の軸にスリップリング52を設け、電気的要素62は、スリップリング52を介して電気が供給されるものとすることができる。
導電性接触部50とスリップリング52とは配線54を通じて電気的に接続されている。スリップリング52とポンプ62とも配線54を通じて電気的に接続されている。スリップリング52は、移動体10の上に設けられている。搬送物に駆動部が含まれる場合に、その搬送物が回転したとしても、駆動部への配線54の引き回しを確実に行うことができる。
搬送物が植物栽培装置の場合を例にとると、培地槽60の下に貯留槽58が設けられている場合に、培地槽60に水をくみ上げるためにポンプ62を設けることができ、このポンプ62を駆動するために導電性接触部50から電気の供給を受けることができる。
ポンプ62は、貯留槽58の水を培地槽60に汲み上げるために使用することができる。
第1の導電性レール36aと第2の導電性レール36bとの間に直流12Vの電気を流すことができる。接続体64に配線54を沿わせて、隣り合う移動体10の駆動部間を電気的に接続してもよい。レールが周状の場合には、内側をたとえばプラス、外側をマイナスとすることができる。
接続体64に配線54を沿わせて、隣り合う移動体10の電気的要素62間を電気的に接続してもよい。
変形例として、図22に示すように、第1の導電性接触部50aは、導電性を有するレールと電気的に接触し、第2の導電性接触部50bは、レールと平行に配置された電力線として機能する導電体70と接触するものであってもよい。電気的要素62は、第1の導電性接触部50aおよび第2の電性接触部50bから電気の供給を受けることが可能なものとすることができる。第2の導電性接触部50bは、導電体70の下面において接触するものとすることができる。第2の導電性接触部50bは、導電体70と電気的に接触する側の端部が導電性ローラにより構成されていることができる。上に設けた架線から第2の導電性接触部50bが電気をとってもよい。
複数の移動体10を連ねさせて得られた移動体群は、複数の移動体10の一つが、他の移動体10に対して電気を供給可能なものとすることができる。複数の移動体10は、接続体64を介して直列的に接続され、接続体64は、複数の移動体10が直線状を走っているときに、導電性のレールの一つの上を覆う位置に設けられていることができる。この場合に、導電性を有するレール間に何らかの導電性の物が跨った場合にはショートするところ、そのショートを抑えることができる。接続体64は、プラス側のレールの上に設けるとよい。
本願発明者は、複数の移動体10が直列に接続された状態でレールの上に置かれた状態において、複数の移動体10を通じてレール全体にかかる重量が1.4tであった場合には、400N以下の力により初動が可能であることを確認した。
移動体10を利用した搬送物の搬送において、図18に示すように、搬送物を吊り下げてもよい。導電性レールは、複数のレール支持部に架けて設けられることができる。レール支持部が導電性の材質からなるものである場合には、導電性レールはレール支持部と絶縁されて設けることができる。スリップリング52は、移動体10の載置台16の下に設けることができる。回転ベアリングにより搬送物を回転可能に設けてもよい。
この移動体10によれば、移動体10に設けられた電気的要素62に電気を供給することができる。
3.移動体の車輪構成
移動体10は、図23~図26に示すように、内レール32と外レール34とが等間隔を維持しながら並行に配置された軌道30を移動するものとすることができる。軌道30は点O1を中心とする円弧の曲がり部30aと、直線部30bとを有すことができる。
移動体10は、第1の内車輪12a、第2の内車輪12b、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bを含むことができる。第1の内車輪12aおよび第2の内車輪12bは、移動体10に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、内レール32に沿って転動自在に設けられていることができる。第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bは、移動体10に対して相対的に回転または回動可能に設けられ、かつ、外レール34に沿って転動自在に設けられていることができる。
図25に示すように、第1の外車輪14aと第2の外車輪14bとの間隔Ioutは、第1の内車輪12aと第2の内車輪12bとの間隔Iinより大きい。第1の内車輪12a、第1の外車輪14a、第2の内車輪12bおよび第2の外車輪14bは、図27に示すように、移動体10が曲がり部30aを通る場合に、第1の外車輪14aと第1の内車輪12aとを結んだ線の第1の延長線L1と、第2の外車輪14bと第2の内車輪12bとを結んだ線の第2の延長線L2との交点P1の軌跡T1が式1を満たす半径rcrの円または円弧となるような配置関係を有することができる。
(式1)
(rin+rout)/2-{(rin+rout)/2}×3/10≦rcr≦(rin+rout)/2+{(rin+rout)/2}×3/10
in:前記曲がり部30aにおける前記内レール32の半径
out:前記曲がり部30aにおける前記外レール34の半径
交点P1の軌跡T1は、式2を満たすことが好ましい。
(式2)
(rin+rout)/2-{(rin+rout)/2}×2/10≦rcr≦(rin+rout)/2+{(rin+rout)/2}×2/10
交点P1の軌跡T1は、式3を満たすことが好ましい。
(式3)
(rin+rout)/2-{(rin+rout)/2}×1/10≦rcr≦(rin+rout)/2+{(rin+rout)/2}×1/10
交点P1と、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bを結んで得られた形状は、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bとを結ぶ線を底辺とする二等辺三角形とすることができる。つまり、交点P1と、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bを結んで得られた形状は、第1の外車輪14aと交点P1とを結んだ線の長さと、第2の外車輪14bと交点P1とを結んだ線の長さとが等しい二等辺三角形とすることができる。
図25に示すように、第1の外車輪14aと第2の外車輪14bがレールの直線部30bにあり、その第1の外車輪14aまたは第2の外車輪14bのいずれかが直線部30bと曲がり部30aの境界にあるときに、直線部30bの伸びる方向A1での交点P1と弧の中心から交点P1との間の距離D1が、第1の外車輪14aと第2の外車輪14bとの間の間隔Ioutの半分または実質的に半分とすることができる。
第1の内車輪12a、第2の内車輪12b、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bは、図29に示すように、車軸20の周りを回転可能に設けられた車輪22により構成されることができる。車軸20は、両端が支持部材18に固定されていることができる。支持部材18は、図29に示すように、載置台16に回転または回動可能に取り付けられている。車軸20は、支持部材18に対して所定の間隔を確保するために間隙部26を設けることができる。交点P1の軌跡T1(図28参照)の半径rcrは(rin+rout)/2が最も好ましいところ、間隙部26の大きさにより、(rin+rout)/2のずれの許容の程度が決まることになる。つまり、間隙部26の大きさにより、第1の内車輪12a、第2の内車輪12b、第1の外車輪14aおよび第2の外車輪14bの配置関係が決まることになる。
車軸20は、車輪20の転動面22aの少なくとも一端または両端に、レールの両側への方向(レールを平面的にみて垂直方向)の動きを規制するためのフランジ24を設けることができる。
転動面22aは、車軸20の軸方向からみたときの径rrotが、端から中央に向かうにしたがって小さくなるような態様で設けること、または、端から中央にかけて同じ径となる態様で設けることができる。
移動体10は、たとえば、何らかの物体を載置するための載置台16を含むことができる。移動体10には、物の移動のみならず、人が乗車し、人の移動に用いてもよい。
本発明者は、第1の外車輪14aと第2の外車輪14bとの間隔Ioutは、第1の内車輪12aと第2の内車輪12bとの間隔Iinより大きく、かつ、第1の内車輪12a、第1の外車輪14a、第2の内車輪12bおよび第2の外車輪14bは、移動体10が曲がり部30aを移動する場合に、第1の外車輪14aと第1の内車輪12aとを結んだ線の第1の延長線L1と、第2の外車輪14bと第2の内車輪12bとを結んだ線の第2の延長線L2との交点P1の軌跡T1が式1を満たす半径rcrの円弧となるような配置関係を有することで、曲がり部30aにおいて確実に移動体10を走行させることができることを見出した。
(式1)
(rin+rout)/2-{(rin+rout)/2}×3/10≦rcr≦(rin+rout)/2+{(rin+rout)/2}×3/10
in:前記曲がり部30aにおける前記内レール32の半径
out:前記曲がり部30aにおける前記外レール34の半径
4つの車輪をそれぞれ方形の頂点の位置になるように移動体10に設置した場合に、2つのレールの曲がり部30aにおいて曲がらないという課題を認識した。その課題認識に基づき、本願発明者は、車輪を上記の条件を満たすように移動体10に設けることで、曲がり部30aにおいて脱線がし難くなり、スムーズに移動体10を走行させることができることを見出した。
4.搬送態様
移動体およびレールの設け方は種々の態様があり、たとえば、次の態様がある。
1)第1の態様として、レール32,34を直接に地面または床に置くものである(図1参照)。第1の態様の場合には、移動体10の上に搬送物を載せることができる。
2)第2の態様として、地面又は床から立てた支柱40を基礎として、複数の支柱40の上にレール32,34を架けるものである(図30および図31参照)。第2の態様の場合には、移動体の上に搬送物を載せてもよいし、移動体10の土台に搬送物を吊り下げるものであってもよい。
3)第3の態様として、天井44に複数のレール支持体42を設け、レール支持体42間にレール32,34を架けるものである(図32および図33参照)。第3の態様の場合には、レール支持体42の下の中央部分を開放することで、移動体10に吊り下げられた搬送物を搬送させることできる。
5.押圧装置
図34~図39を参照しながら、押圧装置の一例を説明する。
押圧装置100は、円状の回転体110と、回転体110の外側に突出するように設けられた複数の第1の押圧部112および複数の第2の押圧部114を含むことができる。複数の第1の押圧部112および複数の第2の押圧部114は、レール160a,160b上を走行する対応する移動体10を押圧するものである。複数の第1の押圧部112の一つが移動体10を押圧しているときに、その複数の第1の押圧部112の一つと隣り合う第1の押圧部112が別の移動体10を押圧している押圧区間を有することができる。複数の第2の押圧部114の一つが移動体10を押圧しているときに、その複数の第2の押圧部114の一つと隣り合う第2の押圧部114が別の移動体10を押圧している押圧区間を有することができる。レールは円弧のカーブ部分を有し、第1の押圧部112および第2の押圧部114は移動体10をカーブ部分(湾曲部)で押圧する。カーブ部分は、移動体10の軌道によって変わるが、半円であることができる。
円状の回転体110の中心V1は、カーブ部分のレールの円弧の中心U1よりも、カーブ部分のレール側にあることができる。円状の回転体110の中心V1は、カーブ部分の最内側のレール160bの円弧の半径の15~35%、好ましくは20~30%だけ、カーブ部分の最内側のレール160bの円弧の中心U1よりカーブ部分のレール側にあることができる。
円状の回転体110の中心V1は、カーブ部分の最内側のレール160bの円弧の中心U1と、カーブ部分の最内側のレール160bの円弧の中央とを結んだ線上に位置することができる。円状の回転体110の半径は、カーブ部分における最内側のレール160bの円弧の半径の70~90%、好ましくは75~85%の範囲内にあることができる。
第1の押圧部112の先端にそれぞれ第1のローラ112aを設けることができる。これにより第1の押圧部112が移動体10を押圧しながら、移動体10との関係で相対的にスライド移動がより容易となるともに、離れる際にも離れがよくなる。第2の押圧部114の先端に第2のローラ114aを設けることができる。
回転体110は、第1の方向および第1の方向とは逆の第2の方向に回転可能とすることができ、押圧部は、第1の方向に回転体110を回転させたときに移動体10を押圧する第1の押圧部112と、第2の方向に回転体110を回転させたときに移動体10を押圧する第2の押圧部114とを含むことができる。第1の押圧部112と第2の押圧部114とは隣接して設けられていることができる。
押圧装置100は、移動体10は複数設けられ、複数の移動体10は、直列的に連結されているものに好適である。移動体10の上に載置される載置物を回転させる片持ち回転誘導部150があってもよい。
移動体10の台に第1の押圧部112および第2の押圧部114による垂直方向成分の力が加わるように押圧受け部(押圧受け面)120を設けることができる。たとえば、移動体10の台の切り欠き部に押し当てることができる。移動体10の台に押圧受け部120を設けるのではなく、第1の押圧部112を受ける面を台上に設けてもよく、第1の押圧部112が移動体10を押すことができるような部分(押圧面)であれば特に限定されない。第2の押圧部114を受ける面も同様の構成を採用することができる。
回転体110は、第1の方向および第2の方向の双方向、第1の方向および第2の方向のいずれかの方向のみに回転可能にしてもよい。回転体110の押圧部は、第1の押圧部112および第2の押圧部114のいずれか一方のみでもよい(図39参照)。回転体110は、回転モータ130で回転させることができる。台と回転テーブルから構成されることができる。台と回転テーブルとの間に回転をスムーズにするためのボールベアリングを設けることができる。ボールベアリングを設けることで回転体110が円滑に回転し、回転体110の軸がぶれ難くなる。
このような押圧装置100によれば、押圧されていた移動体10が押圧状態から解除された際に、移動体10がはねるのを防ぐことができる。
図40および図41に示すように、レールを覆う位置に車輪がレールから外れないようにストッパー140を設けてもいい。具体的には、外の軌道の上に移動体10が脱線しないようにストッパー140を設けていてもよい。ストッパー140には、移動体10側において、移動方向に動きを促す車輪を設けることができる。
6.移動体案内システム
図34、図36および図37を参照しながら、移動体案内システムの一例を説明する。
移動体10案内システムは、少なくとも2つのレール160a,160bと、レールを走行する移動体10と、前記移動体10の移動方向を規制し、所定の軌道で移動するように案内する規制路72と、規制路72により規制される移動体10から下に伸びる被規制部74とを含むことができる。被規制部74の先端がローラにより構成されていることができる。規制路72は、被規制部74の水平方向の動きを規制する第1の規制部72aと、被規制部74の上方向の動きを規制する第2の規制部72bが設けられていることができる。規制路72は、移動体10の被規制部74の動きに対応するように設けられ、かつ、レール間に設けられていることができる。
本願発明者は、移動体10が複数連なっているときに、そのうちの一つの移動体10に載せられる載置されるもの重さが他のものと相対的に小さいか、まったく載せられていないときに、その一つの移動体10が軌道を回転しているとカーブのところで脱線することを見出した。また、同様に、すべての移動体10の上に何の載置物がない場合も同様にカーブのところで脱線することを見出した。移動体10案内システムによれば、このような脱線が生じないことを確認した。
7.変形例
搬送物としては特に限定されないが、たとえば植物の栽培装置装置を挙げることができる。上記の移動体の車輪構成の例では、曲がり部30aが円弧の例を示したが、円であってもよい。
本実施の形態は、本発明の範囲内において種々の変形が可能である。上記の各構成要素の任意の組み合わせが可能である。
10 移動体
12a 第1の内車輪
12b 第2の内車輪
14a 第1の外車輪
14b 第2の外車輪
16 載置台
18 支持部材
20 車軸
22 車輪
22a 転動面
24 フランジ
26 間隙部
30 軌道
30a 曲がり部
30b 直線部
32 内レール
34 外レール
36a 第1の導電性レール
36b 第2の導電性レール
40 支柱
42 レール支持体
44 天井
50 導電性接触部
50a 第1の導電性接触部
50b 第2の導電性接触部
52 スリップリング
54 配線
56 回転体
58 貯留槽
60 培地槽
62 電気的要素(ポンプ)
64 接続体
70 導電体
72 規制路
72a 第1の規制部
72b 第2の規制部
74 被規制部
80 移動体移動システム
82 押圧装置
82a 移動帯
82b スプロケット
82c 移動帯駆動部
84 押圧部
84a 主押圧部
84b 支持部
84c ローラ
86a コントローラ
86b 安定化電源
86c 制御機
90 当接受け部
90a ストッパー
90b 当接面
92 植物栽培装置
94 薬剤散布装置
96 LED照明装置
100 押圧装置
110 回転体
112 第1の押圧部(係合部)
112a 第1のローラ
114 第2の押圧部(係合部)
114a 第2のローラ
120 押圧受け部
130 回転モータ
140 ストッパー
150 片持ち回転誘導部
160a 内側レール(軌道)
160b 外側レール(軌道)
cr 交点の半径
in 内レールの半径
out 外レールの半径
rot 車軸を中心とする径
O1 曲がり部の円弧の中心
A1 直線部の伸びる方向
B1 直線部と曲がり部との境界
D1 直線部の伸びる方向での円弧の中心と交点との間の距離
F1 移動体の移動方向
in 第1の内車輪と第1の内車輪との間隔
out 第1の外車輪と第1の外車輪との間隔
L1 第1の延長線
L2 第2の延長線
P1 交点
T1 交点の軌跡
U1 カーブ部分の最内側のレールの円弧
V1 回転体の中心
W1 移動方向での当接受け部の間隔
W2 移動方向での押圧部の間隔
W3 移動方向での押圧部の押圧区間の幅
Z1 押圧区間
θ1 押圧区間において、移動帯の伸びる方向と、移動体の移動方向とのなす角
θ2 主押圧部が伸びる方向と、移動帯の伸びる方向とのなす角
θ3 当接受け部の当接面の伸びる方向と、移動体の移動方向に対する垂直方向とのなす角


Claims (26)

  1. レール上を走行する移動体と、
    前記移動体を押圧する押圧装置とを含み、
    押圧装置は、移動帯と、前記移動帯に設けられた押圧部とを含み、
    前記移動体には、前記押圧部と当接する当接受け部が設けられ、
    前記移動帯を動かし、前記押圧部を前記当接受け部に当接させながら、前記移動体を搬送する移動体移動システム。
  2. レール上を走行する複数の移動体と、
    前記移動体を押圧する押圧装置とを含み、
    押圧装置は、移動帯と、前記移動帯に設けられた押圧部とを含み、
    複数の移動体が直列で接続体により所定間隔で接続され、
    前記移動体には、前記押圧部と当接する当接受け部が設けられ、
    前記移動帯を動かし、前記押圧部を前記当接受け部に当接させながら、前記移動体を搬送する移動体移動システム。
  3. 請求項1または2において、
    前記当接受け部は、前記当接受け部の前記押圧部と当接する当接面が、前記移動体の移動方向に対して、交差する方向に伸びるように設けられ、かつ、前記押圧装置の側にいくにしたがって、前記移動体の移動方向側に向かうように設けられている移動体移動システム。
  4. 請求項1または2において、
    前記移動帯は、前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間において、前記移動方向にいくにしたがって前記移動体と離れる方向に伸びている移動体移動システム。
  5. 請求項2において、
    隣り合う二つの移動体において、前記移動体の移動方向での後ろの移動体の押圧と、前記移動体の移動方向での前の移動体の押圧がともに行われる段階がある移動体移動システム。
  6. 請求項5において、
    前記移動体の移動方向で後ろの移動体の押圧が始まることに連動して、前記移動体の移動方向で前の移動体の押圧が完了する移動体移動システム。
  7. 請求項2または5において、
    移動方向での前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間の長さは、前記移動体の移動方向での隣り合う当接受け部の間隔より大きい移動体移動システム。
  8. 請求項2または5において、
    移動方向での隣り合う押圧部の間隔は、前記移動体の移動方向での当接受け部の間隔よりも大きい移動体移動システム。
  9. 請求項1または2において、
    前記押圧部が前記移動体の当接受け部を押圧する押圧区間において、前記移動帯の伸びる方向と、前記移動体の移動方向とのなす角は、45度以下である移動体移動システム。
  10. 請求項1または2において、
    前記当接受け部の当接面が伸びる方向と、前記移動体の移動方向とのなす角は、90度以下である移動体移動システム。
  11. 請求項1または2において、
    前記当接受け部は、その上部に、上の方向に押圧部が外れないようにするためのストッパーが設けられている移動体移動システム。
  12. 請求項1または2において、
    前記押圧部は、主押圧部と、前記主押圧部を支持する支持部とを含み、
    前記主押圧部は、その一端が前記移動帯に固定され、その他端が前記当接受け部と当接するものであり、
    前記支持部は、その一端が前記移動帯に固定され、その他端が回動可能に前記主押圧部に固定されている移動体移動システム。
  13. 請求項1または2において、
    前記移動帯は、周状の回転帯である移動体移動システム。
  14. 請求項1または2において、
    前記移動帯は、方向転換部を有し、
    前記方向転換部において、前記支持部が前記主押圧部に接続された箇所を軸に回動する移動体移動システム。
  15. 軌道上を走行する移動体を押圧して前記移動体を動かす押圧装置であって、
    前記押圧装置は、回転体を含み、
    前記回転体は、前記移動体と係合する係合部を含み、
    前記軌道は、湾曲部を有し、
    前記移動体が前記湾曲部にあるときに前記回転体が前記移動体を押圧し、
    前記湾曲部の湾曲中心と、前記回転体の回転中心とがずれており、
    前記回転体の回転中心が前記湾曲中心よりも前記湾曲部の軌道側にあり、
    前記回転体の径は、前記湾曲部の径よりも小さい押圧装置。
  16. 請求項15において、
    前記移動体は複数設けられ、
    複数の前記移動体は、直列的に連結されている押圧装置。
  17. 円状の回転体と、
    前記回転体の外側に突出するように設けられた複数の押圧部とを含み、
    前記複数の押圧部は、レール上を走行する対応する移動体を押圧するものであり、
    前記複数の押圧部の一つが前記移動体を押圧しているときに、前記複数の押圧部の一つと隣り合う押圧部が別の移動体を押圧している押圧区間を有し、
    前記レールは円弧のカーブ部分を有し、
    前記押圧部は前記移動体をカーブ部分で押圧する押圧装置。
  18. 請求項17において、
    前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分のレールの円弧の中心よりも、前記カーブ部分のレール側にある押圧装置。
  19. 請求項17において、
    前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の半径の15~35%だけ、前記カーブ部分のレールの最内側の円弧の中心より前記カーブ部分のレール側にある押圧装置。
  20. 請求項17において、
    前記カーブ部分は、半円である押圧装置。
  21. 請求項17において、
    前記円状の回転体の中心は、前記カーブ部分の最内側のレールの円弧の中心と、前記カーブ部分の最内側のレールの円弧の中央とを結んだ線上に位置する押圧装置。
  22. 請求項17において、
    前記円状の回転体の半径は、前記カーブ部分における最内側のレールの円弧の半径の70~90%の範囲内にある押圧装置。
  23. 請求項17において、
    前記押圧部の先端にローラが設けられている押圧装置。
  24. 請求項17において、
    前記回転体は、第1の方向および前記第1の方向とは逆の第2の方向に回転可能であり、
    前記押圧部は、前記第1の方向に前記回転体を回転させたときに前記移動体を押圧する第1の押圧部と、
    前記第2の方向に前記回転体を回転させたときに前記移動体を押圧する第2の押圧部とを含む押圧装置。
  25. 請求項17において、
    前記第1の押圧部と前記第2の押圧部とは隣接して設けられている押圧装置。
  26. 回転帯または回転体と、
    前記回転帯または回転体の外側に突出するように設けられた複数の押圧部とを含み、
    前記複数の押圧部は、レール上を走行する対応する移動体を押圧するものであり、
    前記複数の押圧部の一つが前記移動体を押圧しているときに、前記複数の押圧部の一つと隣り合う押圧部が別の移動体を押圧する押圧区間を有する押圧装置。


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