JP2947386B2 - 物品搬送設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、物品搬送用の移動体
に、物品の非積載状態において着脱自在にバッテリーが
装備され、バッテリー交換用ステーションに、そこに停
止した前記移動体のバッテリーを交換するバッテリー交
換装置が設けられた物品搬送設備に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、物品が積載されている状態の移動
体がバッテリーの交換を行う場合、移動体は、積載して
いる物品をバッテリー交換用ステーション近くに設けら
れた作業用ステーションで仮卸しを行ってから、バッテ
リー交換用ステーションへ移動してバッテリーの交換を
行うようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、作業用ステー
ションで物品の仮卸しを行った場合、移動体はバッテリ
ーの交換後にその物品を再び積載するためバッテリー交
換用ステーションから、物品を卸した作業用ステーショ
ンへ戻らなければならず、その移動体が目的とする作業
用ステーションへ物品が渡るまでに時間のかかるものと
なっていた。又、物品が仮卸しされている作業用ステー
ションを目的とする他の移動体は、物品を卸した先の移
動体が戻って再び物品を積載するまでの間、その作業用
ステーションに物品を渡すことができず稼働効率の悪い
ものとなっていた。

【０００４】本発明の目的は、移動体のバッテリーの交
換に伴って生じる不必要な時間を削減することによっ
て、物品搬送設備における移動体の稼働効率を向上させ
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による物品搬送設
備は、物品搬送用の移動体に、物品の非積載状態におい
て着脱自在にバッテリーが装備され、バッテリー交換用
ステーションに、そこに停止した前記移動体の前記バッ
テリーを交換するバッテリー交換装置が設けられたもの
であって、第１の特徴構成は、前記バッテリー交換用ス
テーションに、そこに停止した前記移動体に積載された
前記物品を、前記バッテリーの交換を許容する退避位置
と前記移動体の積載位置とに亘って移載する物品移載装
置が設けられていることにある。

【０００６】第２の特徴構成は、前記物品移載装置は、
水平方向に移動操作させる本体部に、前記物品を係止す
る係止部が、一つのアクチュエータによって、前記物品
の被係止部に対して近接した係止位置と、前記物品の被
係止部に対して離間した非係止位置との移動操作、及
び、前記係止位置において昇降操作されるように設けら
れて構成されていることにある。

【０００７】第３の特徴構成は、前記係止具を前記物品
の被係止部に対して近接した係止位置と、前記物品の被
係止部に対して離間した非係止位置とに往復移動自在に
案内する接近離間用案内部分、及び前記係止位置におい
て前記係止具を昇降移動自在に案内する昇降用案内部分
を備えたガイド部材が、前記本体部に設けられ、前記ア
クチュエータがその正逆作動により、前記係止具を前記
ガイド部材の両案内部分に沿って往復移動させるように
構成されていることにある。

【０００８】

【作用】本発明の第１の特徴構成によると、物品が積載
されている状態の移動体がバッテリーの交換を行う場
合、移動体は物品積載状態のままでバッテリー交換用ス
テーションに停止する。移動体に積載されている物品
は、物品移載装置によって移動体の積載位置からバッテ
リーの交換を許容する退避位置へ移載される。そして、
移動体の放電済バッテリーはバッテリー交換装置によっ
て充電済バッテリーと交換される。その後、退避位置へ
移載された物品は物品移載装置によってバッテリーの交
換を終えた移動体の積載位置へ戻され、移動体はバッテ
リー交換用ステーションから目的の作業用ステーション
へ移動するようになる。

【０００９】本発明の第２の特徴構成によると、物品移
載装置の係止部は一つのアクチュエータによって物品に
対する係止位置と非係止位置への移動操作、及び係止位
置での昇降操作が行われるので、係止部が二つのアクチ
ュエータで別々に操作される場合に比べて、物品移載装
置を小型化することができる。

【００１０】本発明の第３の特徴構成によると、本体部
に、物品に対する係止位置と非係止位置とに係止具を往
復移動自在に案内する接近離間用案内部分、及び、係止
位置において係止具を昇降移動自在に案内する昇降用案
内部分を備えたガイド部材が設けられているので、一つ
のアクチュエータによって行われる物品に対する係止位
置と非係止位置との係止具の往復移動操作、及び係止位
置における係止具の昇降移動操作、といった異なる二つ
の係止部の移動操作を安定して行わせることができる。

【００１１】

【発明の効果】従って、本発明の第１の特徴構成によれ
ば、バッテリーの交換前に移動体が仮卸しを行う作業用
ステーションでの停発進にかかる時間、及びバッテリー
の交換後に移動体がバッテリー交換用ステーションから
仮卸しを行った作業用ステーションへ移動する時間とそ
の作業用ステーションでの停発進にかかる時間を削減す
ることができることから、移動体のバッテリーの交換に
伴って生じる不必要な時間を削減して、物品搬送設備に
おける移動体の稼働効率を向上させることができた。

【００１２】本発明の第２の特徴構成によれば、物品移
載装置を小型化することができるので、物品搬送設備に
おける物品移載装置の占めるスペースを小さくすること
ができた。

【００１３】本発明の第３の特徴構成によれば、一つの
アクチュエータによって行われる物品に対する係止位置
と非係止位置との係止具の往復移動操作、及び係止位置
における係止具の昇降移動操作、といった異なる二つの
係止部の移動操作を安定して行わせることができるの
で、係止具による確実な物品の係止作用を安定して得ら
れるようになった。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１には、物品搬送設備の一部が示されており、
物品搬送設備は、自動走行して物品Ｔを搬送する複数の
移動体Ａ、移動体Ａが搬送経路に沿って移動するように
案内する案内レールＲ、移動体Ａが停止した時に物品Ｔ
の積み卸しを行う複数のステーションＳ、及び移動体Ａ
に装備されたバッテリーＢの交換を行うバッテリー交換
用ステーションＳｂ、等によって構成されている。

【００１５】図２及び図３に示すように、案内レールＲ
には、案内レールＲの上部に形成された開口部両側の水
平鍔部下面に沿って連続して設けられた浮上用磁性体
１、及び案内レールＲの底部に間隙を隔てて磁気回路を
構成するように設けられた一次側コイル２と磁性体プレ
ート３が設けられている。又、移動体Ａには、案内レー
ルＲの浮上用磁性体１に吸引作用する浮上用コイル４、
及び案内レールＲの一次側コイル２と磁性体プレート３
との間隙を通過するように設けられた二次側導体５が設
けられている。前記移動体Ａは、浮上用コイル４と浮上
用磁性体１との間隔を検出するギャップセンサ（図示せ
ず）の検出値に基づいて、浮上用コイル４の励磁電力を
制御して浮上すると共に、一次側コイル２の励磁により
発生する誘導磁界によって二次側導体５を介して推進力
が与えられる。又、浮上用コイル４と浮上用磁性体１と
の吸引力は、移動体Ａの横方向についても適正位置に規
制する働きを持っている。

【００１６】図１〜３に示すように、一次側コイル２及
び磁性体プレート３は、設備コストを下げるために案内
レールＲに沿って一定間隔毎に設けられ、移動体Ａはそ
の間を慣性走行する。但し、各ステーションＳの設置箇
所には必ず一次側コイル２及び磁性体プレート３が設け
られ、移動体Ａを停止させる際の減速や、発進させる際
の加速を行っている。又、移動体Ａには停止用磁性体６
が設けられ、その停止用磁性体６に吸引作用して移動体
Ａを停止位置に保持する停止用コイル７が、案内レール
Ｒの各ステーションＳの設置箇所に設けられている。つ
まり、一次側コイル２、磁性体プレート３、及び二次側
導体５によって地上一次方式のリニアモータが構成さ
れ、移動体Ａは、地上側の動力及び制御によって移動走
行、又は停止状態の保持を行うようにしている。但し、
浮上用コイル４の励磁用電力及びその制御用電力は、移
動体Ａに装備されたバッテリーＢから供給されるように
なっている。

【００１７】図４に示すように、移動体Ａのバッテリー
搭載部はバッテリーＢの大きさに合わせて窪んでおり、
バッテリーＢを搭載した状態で移動体Ａの上面とバッテ
リーＢの上面とを面一にして物品積載部ａを形成してい
る。物品積載部ａに物品Ｔを積載する方法は、図４の
（イ）に示すようなキャリア８がバッテリーＢの上面に
設けられているものと、図４の（ロ）に示すようなキャ
リア８が移動体Ａの上面に設けられているものとの二通
りがあり、バッテリーＢの交換時に前者はキャリア８ご
と交換され、後者はバッテリーＢのみ交換される。又、
移動体Ａには、バッテリーＢの交換に伴って浮上が停止
される際に、案内レールＲと接する複数個の転輪９が備
えられている。

【００１８】前記移動体Ａに装備するバッテリーＢとし
て、二次電池（例えば鉛蓄電池）が使用され、バッテリ
ーＢは完全放電する前にバッテリー交換用ステーション
Ｓｂで自動的に交換されるようになっている。図１及び
図２に示すように、バッテリー交換用ステーションＳｂ
には、バッテリー保管棚Ｃ、バッテリー搬送装置Ｄ、バ
ッテリー載置台Ｅ、及びバッテリー交換装置Ｆが設けら
れている。バッテリー保管棚Ｃで保管されている充電済
バッテリーＢａは、バッテリー搬送装置Ｄによってバッ
テリー載置台Ｅへ搬送され、バッテリー交換装置Ｆによ
って移動体Ａの放電済バッテリーＢｂと交換されるよう
になっている。図３にも示すように、バッテリー交換装
置Ｆは、バッテリー載置台Ｅの上方と、バッテリー交換
用ステーションＳｂに停止している移動体Ａの上方とに
渡る旋回アーム１０、バッテリーＢと係合する下降位置
と旋回アーム１０の旋回が行なわれる上昇位置とに昇降
操作する昇降用駆動装置１１、及び旋回アーム１０を案
内レールＲに沿った退避位置と移動体Ａとバッテリー載
置台Ｅの上方に渡る作業位置とに旋回操作する旋回用駆
動装置１２によって構成されている。旋回アーム１０の
両端部には、図外の駆動装置によってバッテリーＢを支
持する状態とバッテリーＢを離す状態とに切り換え操作
される支持部１３が設けられている。つまり、バッテリ
ー交換装置ＦによるバッテリーＢの交換は、旋回アーム
１０が、図１の実線で示す退避位置から、図１の二点鎖
線で示す作業位置に旋回操作され、その後、図３の二点
鎖線で示す上昇位置から図３の実線で示す下降位置へ下
降操作される。旋回アーム１０が下降操作されると、旋
回アーム１０両端部の支持部１３によって移動体Ａとバ
ッテリー載置台ＥのバッテリーＢを支持する。それら支
持部１３がバッテリーＢを支持すると、旋回アーム１０
は上昇操作され、その後、１８０度旋回操作され、再び
下降操作される。旋回アーム１０が下降すると、旋回ア
ーム１０両端部の支持部１３はバッテリーＢを離し、旋
回アーム１０は再び上昇操作され、その後、退避位置へ
旋回操作される。よって、充電済バッテリーＢａと放電
済バッテリーＢｂとが同時に交換されるようになってい
る。

【００１９】上記のように、移動体Ａを、上面の物品積
載部ａからバッテリーＢを交換する構造としているた
め、バッテリー交換用ステーションＳｂには、そこに停
止した移動体Ａに積載された物品ＴをバッテリーＢの交
換を許容する退避位置と移動体Ａの積載位置とに亘って
移載する物品移載装置Ｇが設けられている。

【００２０】図５及び図６に示すように、物品移載装置
Ｇは、天井から吊り下げられた支持部材１４、案内レー
ルＲに取付けられた支持ブラケット１５、それら支持部
材１４と支持ブラケット１５によって支持された固定部
Ｇ１、固定部Ｇ１の上部にその固定部Ｇ１の上面から突
出するように懸架された旋回軸１６、旋回軸１６に固着
された本体部Ｇ２、本体部Ｇ２の一側面から案内レール
側に突出するように横架された一対の回転軸１７、及び
各回転軸１７の案内レール側端部の夫々に固着された係
止部Ｇ３で構成されている。又、固定部Ｇ１には、旋回
用モータ１８及び伝動ベルトや減速機等からなる伝動機
構１９が設けられている。旋回用モータ１８からの動力
が伝動機構１９を介して旋回軸１６に伝えられることに
よって、本体部Ｇ２と係止部Ｇ３は、図１の中で実線で
示す移動体Ａの積載位置と、図１の中で二点鎖線で示す
バッテリーＢの交換を許容する退避位置とに旋回操作さ
れるようになっている。本体部Ｇ２には、アクチュエー
タとしての電磁ブレーキ付きモータ２０、及び歯付きプ
ーリ２１や両面歯付きベルト２２等からなる伝動機構２
３が設けられている。電磁ブレーキ付きモータ２０から
の動力が伝動機構２３を介して各回転軸１７に伝えられ
ることによって、各回転軸１７が互いに反対方向へ等速
回転するようになっている。図６〜８で示すように、係
止部Ｇ３は、回転軸１７に固着されたカムプレート２
４、案内レールＲの上部まで延設されるようにカムプレ
ート２４に固着されたアーム２５、案内レールＲの上部
に位置するようにアーム２５に固着された一対のブラケ
ット２６、及び一対のブラケット２６の間で支軸２７に
枢支された係止具２８で構成されている。又、支軸２７
及び係止具２８の一端にはローラー２９が設けられ、係
止具２８の他端には、その他端をブラケット２６に近接
するように付勢するバネ３０がブラケット２６に亘って
設けられている。つまり、バッテリー交換用ステーショ
ンＳｂに停止した移動体Ａが、物品Ｔを積載している場
合には、電磁ブレーキ付きモータ２０によって各係止部
Ｇ３に設けられた係止具２８端部のローラー２９が、図
７の二点鎖線で示す物品Ｔの被係止部ｔに対して離間し
た非係止位置から、図７の実線で示す物品Ｔの被係止部
ｔに対して近接した係止位置に、回転軸１７の軸芯周り
に移動操作されるようになっている。そして、更に電磁
ブレーキ付きモータ２０で操作されることによって、図
８に示すような係止具２８のバネ取付け端が、バネ３０
の付勢力に抗してブラケット２６から離間する上昇操作
となり、物品Ｔを移動体Ａの上方に持ち上げるようにな
っている。又、電磁ブレーキ付きモータ２０を逆転させ
ることによって、物品Ｔが移動体Ａの物品積載部ａへ降
ろすようになっている。

【００２１】尚、物品搬送設備に関する制御は、制御装
置（図示せず）によって集中管理されるようになってい
る。

【００２２】〔別実施例〕本発明は、上記実施例に限定
されるものではなく、移動体Ａをリニアモータ利用のも
のとしたが、走行駆動輪を持つものであってもよく、
又、案内レールＲを必要としない無軌道走行のものであ
ってもよい。移動体Ａを、上面の物品積載部ａからバッ
テリーＢを交換する構造のものとしたが、例えば、移動
体Ａの側面からバッテリーＢを交換するものであっても
よい。この場合の移動体Ａは、物品Ｔが移動体Ａのバッ
テリーＢを覆うようにして移動体Ａの横側に積載される
構造のものとする。物品移載装置Ｇを、バッテリー交換
用ステーションＳｂに設けられるものとしたが、各作業
用ステーションＳに設けられるものであってもよい。

【００２３】本発明の実施例で述べた物品移載装置Ｇで
は、物品Ｔを持ち上げた場合に支軸２７を支点にして揺
動する虞があり、高速で本体部Ｇ２を旋回させることが
できない不都合が生じる。しかしながら、本発明による
物品移載装置Ｇは種々の変更が可能なものであり、この
ような場合には、例えば、図９〜図１１に示すように、
物品移載装置Ｇの本体部Ｇ２に、係止具２８を物品Ｔの
被係止部ｔに対して近接した係止位置と、前記物品Ｔの
被係止部ｔに対して離間した非係止位置とに往復移動自
在に案内する接近離間用案内部分３１Ａ、及び前記係止
位置において前記係止具２８を昇降移動自在に案内する
昇降用案内部分３１Ｂを備えたガイド部材３１を設け
て、アクチュエータ２０の正逆作動により、係止具２８
がガイド部材３１の両案内部分３１Ａ，３１Ｂに沿って
往復移動するように構成すればよい。詳述すると、図１
０及び図１１に示すように、ガイド部材３１は、その中
央部に本体部Ｇ２から突出した回転軸１７を挿通させて
本体部Ｇ２に取り付けられている。また、両案内部分３
１Ａ，３１Ｂは、一本のガイド溝で形成されている。一
方、係止部Ｇ３は、回転軸１７に固着されたカムプレー
ト３２、カムプレート３２に対してスライド移動自在に
取り付けられたスライド板３３、スライド板３３より延
設されたアーム３４、アーム３４の先端に取り付けられ
た係止具２８により構成されている。係止具２８は、ア
ーム３４の先端に固着されたブラケット２８ａと、ブラ
ケット２８ａに回転自在に枢支されたローラ２８ｂによ
り構成されている。スライド板３３の背面には、ガイド
部材３１のガイド溝へ挿通することにより両ガイド溝部
分３１Ａ，３１Ｂに案内されるガイドローラ３３ａが設
けられている。つまり、アクチュエータ２０の正逆作動
によりカムプレート３２が回転軸１７を中心として回転
すると、その回転に伴ってガイドローラ３３ａが両ガイ
ド溝部分３１Ａ，３１Ｂに沿って移動し、それによっ
て、スライド板３３がカムプレート３２に対してスライ
ド移動する。よって、係止部２８が、物品Ｔの被係止部
ｔに対する係止位置と非係止位置との往復移動、及び係
止位置での昇降移動を安定して行えるようになってい
る。従って、上述のようにすると、係止部２８は、本体
部Ｇ２に固定されたガイド部材３１に案内されて移動す
るので、本発明の実施例で述べた物品移載装置Ｇでは生
じる虞のある不都合が解消され、高速で本体部Ｇ２を旋
回させることができるようになって、物品移載装置Ｇに
よる物品Ｔの移載効率が向上するようになる。上述の両
案内部分３１Ａ，３１Ｂを一本のガイド溝で形成するの
に変えて、一本のレールで形成してもよい。この場合、
スライド板３３の背面には、レールを挾むことにより案
内される一対のガイドローラを設けるようにすればよ
い。

【００２４】物品移載装置Ｇの係止部Ｇ３を、複数のプ
ーリー、ベルト、及びそのベルトに設けられた係止具で
構成し、係止具が横移動した後に縦移動するようにプー
リーを配置しているものであってもよい。物品移載装置
Ｇの係止部Ｇ３を一対設けるものとしたが、係止部Ｇ３
が引っ掛け式のようなものによる場合は、一つだけ設け
るものであってもよい。

【００２５】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】物品搬送設備の一部を示す平面図

【図２】バッテリー交換用ステーションの縦断面図

【図３】バッテリーの交換状態を示す縦断面図

【図４】移動体のバッテリー搭載部を示す縦断面図

【図５】物品移載装置の縦断背面図

【図６】物品移載装置の横断平面図

【図７】係止部の物品係止状態を示す正面図

【図８】係止部による物品上昇状態を示す正面図

【図９】別実施例にかかる物品移載装置の横断平面図

【図１０】別実施例にかかる係止部の移動状態を示す正
面図

【図１１】別実施例にかかる係止部による物品上昇状態
を示す正面図

【符号の説明】

Ａ 移動体 Ｂ バッテリー Ｆ バッテリー交換装置 Ｇ 物品移載装置 Ｇ２ 本体部 Ｓｂ バッテリー交換用ステーション Ｔ 物品 ｔ 被係止部 ２０ アクチュエータ ２８ 係止具 ３１ ガイド部材 ３１Ａ 接近離間用案内部分 ３１Ｂ 昇降用案内部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物品搬送用の移動体（Ａ）に、物品
   （Ｔ）の非積載状態において着脱自在にバッテリー
   （Ｂ）が装備され、バッテリー交換用ステーション（Ｓ
   ｂ）に、そこに停止した前記移動体（Ａ）の前記バッテ
   リー（Ｂ）を交換するバッテリー交換装置（Ｆ）が設け
   られた物品搬送設備であって、 前記バッテリー交換用ステーション（Ｓｂ）に、そこに
   停止した前記移動体（Ａ）に積載された前記物品（Ｔ）
   を、前記バッテリー（Ｂ）の交換を許容する退避位置と
   前記移動体（Ａ）の積載位置とに亘って移載する物品移
   載装置（Ｇ）が設けられている物品搬送設備。
2. 【請求項２】 前記物品移載装置（Ｇ）は、水平方向に
   移動操作させる本体部（Ｇ２）に、前記物品（Ｔ）を係
   止する係止具（２８）が、一つのアクチュエータ（２
   ０）によって、前記物品（Ｔ）の被係止部（ｔ）に対し
   て近接した係止位置と、前記物品（Ｔ）の被係止部
   （ｔ）に対して離間した非係止位置との移動操作、及
   び、前記係止位置において昇降操作されるように設けら
   れて構成されている請求項１記載の物品搬送設備。
3. 【請求項３】 前記係止具（２８）を前記物品（Ｔ）の
   被係止部（ｔ）に対して近接した係止位置と、前記物品
   （Ｔ）の被係止部（ｔ）に対して離間した非係止位置と
   に往復移動自在に案内する接近離間用案内部分（３１
   Ａ）、及び前記係止位置において前記係止具（２８）を
   昇降移動自在に案内する昇降用案内部分（３１Ｂ）を備
   えたガイド部材（３１）が、前記本体部（Ｇ２）に設け
   られ、前記アクチュエータ（２０）がその正逆作動によ
   り、前記係止具（２８）を前記ガイド部材（３１）の両
   案内部分（３１Ａ），（３１Ｂ）に沿って往復移動させ
   るように構成されている請求項２記載の物品搬送設備。