JP3596153B2 - 円筒状物品の搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、捲線用のスプール（捲枠）を始めとする種々の円筒状物品を、一定軌道に沿って走行自在な走行体にを載せて所定の部位間を移送すると共に、勾配による該円筒状物品の転がりを利用して搬出入を行う装置に関する。
【０００２】
【従来技術とその課題】
例えば、伸線を経て得られる電線導体や針金等の金属線は伸線ラインの末端でスプールに巻き取られるが、この巻き取った実スプールを離れた位置にある収納部へ運び、また収納部から取り出した空スプールを伸線部へ戻すことになる。しかして、このような実スプール及び空スプールの搬送を自動的に行うための搬送システムとしては、多数の伸線部からの実スプールの供給と空スプールの需要が不連続で且つ時間間隔も一定しないため、伸線部と収納部との間の移送経路に沿う一定軌道を走行駆動する搬送装置を利用し、該搬送装置を必要とする部位間に運行させてスプールの搬入・搬送・搬出を行う方式が一般的に採用される。
【０００３】
しかして、上記スプールのような円筒状物品を搬送対象とする場合は、該円筒状物品が横向き（軸線が水平となる向き）で勾配に沿って転動することから、排出入部と搬送装置との間の物品受け渡しに、傾斜路を介して円筒状物品自体を転動させて移載する方式を採用でき、チャック等による複雑な移載機構を省略できるという利点がある。
【０００４】
しかるに，上記のような転動による移載方式を採用する場合、搬送装置の物品収納部への搬入に際して転動してきた円筒状物品をストッパー等でうまく受け止め、且つ搬送中に転動姿勢のままで転落の危険性がない安定な状態で保持する必要があるが、従来では、これらの機能を簡単な構成によって発揮させることが困難であるため、結局は移載装置の構造複雑化を招いていた。また、搬送システムの空間構成上、搬送を要する一方の搬出入部の位置と、他方の搬出入部の位置とが搬送装置の軌道の左右に異なることが多いが、その場合には搬送装置の物品収納部に左右一側から搬入した円筒状物品を反対側から搬出することになるため、上記の受け止め機構や搬送中の安定化機構の配置構成上の制約が大きく、それによって更に構造が複雑化するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みて、転動による移載方式を採用した円筒状物品の搬送装置として、搬送経路の各ステーションにおける受け渡しを物品収納室の左右両側から容易に行え、搬入と搬出の切替えの対応動作が簡単で、しかも複雑な安定化機構を要さずに転動姿勢の円筒状物品を安定に保持でき、装置構成が簡素で安価に製作できるものを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本第１発明に係る円筒状物品の搬送装置は、一定軌道に沿って走行自在な走行体に、円筒状物品を転動姿勢で収納する物品収納室が設けられ、該物品収納室は、前記走行体の進行方向を前方として左右両側に開放した出入口を備え、物品支承部が両出入口間にわたる傾斜路をなすと共に、該傾斜路が傾斜方向を左右に転換可能に構成され、前記物品収納室の上部に、それぞれ遊端側をストッパー部とした左右一対のストッパーアームが垂直面内回動自在に枢着されると共に、各ストッパーアームの回動動作を司る直動カムとその駆動手段が設けられ、前記直動カムは、対応するストッパーアームをそのストッパー部が収納した円筒状物品に当接し得る受止め姿勢と上方へ退避する退避姿勢とに回動変位させ、且つ直動ストロークの一端側において該ストッパーアームを受止め姿勢でロックするカム形状を有するものとしている。
【０００７】
上記構成では、走行体の物品収納室が円筒状物品を転動姿勢で収容するものであるから、搬送経路の各ステーションにおける走行体との円筒状物品の受け渡しは、勾配を利用した該円筒状物品自体の転動によって無動力で行えると共に、物品収納室が物品支承部をなす傾斜路の傾斜方向転換によって左右両側の出入口より円筒状物品を搬出入できるから、前記ステーションの搬出入部は走行軌道の左右のどらち側にあってもよい。
【０００８】
物品収納室に円筒状物品を受け入れる際には、物品支承部を搬入側が高くなる傾斜状態に設定すると共に、直動カムをストローク端に設定して、入口側のストッパーアームを退避姿勢、内奥側のストッパーアームを受止め姿勢とする。これにより、ステーションの傾斜搬入路より転動してきた円筒状物品は内奥側のストッパーアームに当接するが、該ストッパーアームはロック状態にあるため、円筒状物品との衝当によって跳ね上がることがなく、該円筒状物品は確実に停止する。この搬入後には、そのまま走行体を所定のステーションまで走行させればよく、収納された円筒状物品は物品支承部の傾斜によって自重でロック状態のストッパーアームに押接した状態にあるから、搬入側の出入口から転落する恐れはない。
【０００９】
また、到達したステーションで円筒状物品を搬出する際、その傾斜搬出路が先のステーションと反対側である場合は、直動カムを反対側のストローク端まで移動させればよく、これによって受止め姿勢にあったストッパーアームがロック状態から外れて退避姿勢まで上方回動するため、円筒状物品は物品支承部の勾配に沿って転動して先とは反対側の出入口から前記の傾斜搬出路へ移動することになる。一方、このステーションの傾斜搬出路が先のステーションと同じ側にある場合は、物品支承部のみを先とは逆方向の傾斜状態に転換すればよい。
【００１０】
本第２発明では、上記第１発明の円筒状物品の搬送装置において、左右一対のストッパーアームが同軸に枢着されると共に、前記物品収納室の上部に設けた左右方向に移動する一基のスライダーに、両ストッパーアームに対応する両直動カムが設けられ、、前記スライダーの移動によって両ストッパーアームが上下逆方向へ回動するように設定されている。
【００１１】
この場合、スライダーの移動によって一方のストッパーアームを受止め姿勢とすれば、自動的に他方のストッパーアームが退避姿勢になるから、円筒状物品の搬出入における両ストッパーアームの作動が迅速且つ確実になり、例えば収納した円筒状物品の搬出に続いて同じステーションで同じ側から別の円筒状物品を受け取る際、先の搬出の際して受止め姿勢のストッパーアームを退避姿勢に変換することによって、他方のストッパーアームが内奥側で受止め姿勢となってロックされるから、物品支承部の傾斜を逆にするだけで、そのまま次の円筒状物品の搬入を行える。また、両ストッパーアームの枢着部と作動機構部が共通であるから、それだけ装置構成が簡素になると共に、走行体の軽量化及び小型化が容易になる。
【００１２】
本第３発明では、上記第１又は第２発明の円筒状物品の搬送装置において、前記走行体は、軌道上部に配設された搬送レールに支持されて走行駆動する走行車と、該走行車に索条体を介して昇降自在に吊持された昇降台とからなり、この昇降台が前記の物品収納室を有してなるから、昇降台の昇降により、ステーション側の傾斜搬出入路の高低に応じて物品収納室の出入口の高さを設定できる。従って、ステーション側の設備構成上の制約が少なくなり、例えば傾斜搬入路と傾斜搬出路の基端側を同じ高さとしたり、円筒状物品の径の違いに応じて傾斜搬出入路の先端（受け渡し端）側の高さを変えたりしても差し支えない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の一実施例に係る円筒状物品の搬送装置について、図面を参照して具体的に説明する。この搬送装置は、図１及び図２に示すように、搬送経路の上部に配設された断面Ｉ字形の搬送レール１に走行自在に保持された走行車２と、この走行車２に前後左右の４本のチェーン３…を介して昇降自在に吊持された前後に長い矩形箱型の昇降台４とで、走行体１０を構成している。５は搬送経路の片側に設けた角筒状の補助ガイドレールである。
【００１４】
走行体１０の走行車２は、平面視矩形枠状の本体２ａを支持する前後の支持杆２ｂ，２ｂの上端部に、搬送レール１上に乗る駆動車輪２１と従動車輪２２が取り付けられ、駆動モーター２３にて駆動車輪２１を回転駆動させることにより、搬送レール１に沿って走行駆動する。この本体２ａには、チェーン３…のスプロケット３０…、巻き上げ用モーター３１、ストックボックス３２が設けられると共に、左右の一方側に取り付けた傾き防止ローラー２４ａ，２４ｂが補助ガイドレール５を上下から挟む状態に配置している。２５は支持杆２ｂに軸支されて搬送レール１の上下部を左右から挟むように配置した脱落防止ローラーである。
【００１５】
昇降台４は、それぞれ左右両側に開放した出入口４０ａ，４０ｂを有する２つ物品収納室４０，４０を備え、各物品収納室４０の底部に設けた物品支承部６上にスプール（図２参照）の如き円筒状物品Ｗを転動姿勢で載置するようになっており、走行車２の走行時には上限位置まで引き上げられる。しかして、昇降台４の上面には先端の尖った係合ピン４１が垂直に突設されており、この係合ピン４１が昇降台４の上限位置において走行車２ の嵌合筒２６に嵌入することにより、走行車２の走行中における昇降台４の揺れが抑制される。４２は走行車２側から昇降台４へ電力を供給するケーブルである。
【００１６】
図４〜図７に示すように、昇降台４の物品支承部６は、両側縁を立ち上げた板状体からなり、物品収納室４０の左右の出入口４０ａ，４０ｂ間に渡る傾斜路を構成している。しかして、この物品支承部６は、各物品収納室４０の底部中央に横架された前後方向の支軸７に連結部材６ａ，６ａを介して下面側で固着されており、該支軸７の外端に固着したレバー７ａを昇降台４の前後の各外面側に取り付けたシリンダー８によって回動操作することにより、シーソー式に図示実線の如き左側の高い傾斜状態と図示仮想線の如き右側の高い傾斜状態とに転換できるようになっている。
【００１７】
また、各物品収納室４０の上部中央にも前後方向の枢軸９が横架され、この枢軸９に左右一対のストッパーアーム１１Ａ，１１Ｂが垂直面内回動自在に枢支されている。両ストッパーアーム１１Ａ，１１Ｂは共に、基端部を枢軸９に枢着した一対の略く字形の揺動片１１ａ，１１ａと、これらの遊端部間を連結する枠板状のストッパー部１１ｂとからなり、該ストッパー部１１ｂには前面側に配置する当板１２ａをその支軸１２ｂに外嵌するコイルスプリング１２ｃを介して前方突出状に保持したショックアブソーバー１２が取り付けられている。
【００１８】
更に昇降台４の上部フレーム４ａの下面側には、各物品収納室４０ごとに左右方向に沿う一対のスライドレール４３，４３が平行に配設され、両スライドレール４３，４３に跨嵌した摺動子４４…を介してスライダー１３が左右方向に移動自在に保持されている。このスライダー１３は、各スライドレール４３に沿って配置する２枚の三角板１４ａ，１４ｂを側面視で斜辺が交叉する状態に一体化した側枠部１３ａと、両側の側枠部１３ａ，１３ａを連結した水平枠部１３ｂと、該水平枠部１３ｂの上面中央に立設したナット保持枠１３ｃとで構成され、ナット保持枠１３ｃに固着されたナット１５が昇降台４の上部に配設した左右方向のスクリュー軸１６に螺合しており、該スクリュー軸１６を可逆転モーター１７にて正逆回転させることによって左右方向に進退移動する。
【００１９】
上記スライダー１３の側枠部１３ａを構成する一方の三角板１４ａには、左下がりで上方へ凸の弧状をなすカム溝１８Ａが形成されており、このカム溝１８Ａに左側のストッパーアーム１１Ａの揺動片１１ａの枝分かれ部に設けたピン１１ｃが係合している。また他方の三角板１４ｂには、右下がりで上方に凸の弧状をなすカム溝１８Ｂが形成されており、このカム溝１８Ｂに左側のストッパーアーム１１Ａの同様のピン１１ｃが係合している。従って、スライダー１３は直動カムを構成しており、そのストロークの左端では図４に示すように、左側のストッパーアーム１１Ａがストッパー部１１ｂを上限位置とした退避姿勢、右側のストッパーアーム１１Ｂがストッパー部１１ｂを下限位置とした受止め姿勢となり、逆にストロークの右端では図５に示すように、左側のストッパーアーム１１Ａが受止め姿勢、右側のストッパーアーム１１Ｂが退避姿勢となるように設定されている。
【００２０】
しかして、両カム溝１８Ａ，１８Ｂは、対応するストッパーアーム１１Ａ，１１Ｂを受止め姿勢とする一端側（下位側）に、全体の弧状から外れて若干上向きに曲折したロック溝部１９を有している。従って、スライダー１３のストローク端において該ロック溝部１９にピン１１ｃが嵌まり込むことにより、受止め姿勢にあるストッパーアーム１１Ａ又は１１Ｂに上方回動させる押圧力が加わっても、この押圧力はピン１１ｃをロック溝部１９の上縁に押し付けて該ロック溝部１９への嵌まり込みを強めるように作用するから、ストッパーアーム１１Ａ又は１１Ｂは受止め姿勢でロックされることになる。
【００２１】
なお、図１及び図６に示すように、昇降台４は、左側面の中央及び前後端縁と前後面の右端縁とに、各々２個のガイドローラー４５，４５及び１個のサイドローラー４６が設けられ、またスクリュー軸１６の上方がカバー４７にて覆われている。
【００２２】
図３は上記実施例のような搬送装置を用いた搬送システムの構成例を示す。図中、Ｌ１は上記実施例の走行体１０に相当する搬送装置Ｃ１が運行する搬送経路であり、その片側に加工ラインや製造ラインに対応した多数の搬出入ステーションＳ１…が並んで配置している。また、搬送経路Ｌ１の他側の離れた位置に、該搬送経路Ｌ１の方向に沿う収納棚Ｒ…が平行に配列され、これら収納棚Ｒ…の間に搬送装置Ｃ２が運行する搬送経路Ｌ２が構成されると共に、該搬送経路Ｌ２を横切って前記搬送経路Ｌ１の末端の中継ステーションＳ２に至る搬送経路Ｌ３が構成されており、この搬送経路Ｌ３を移載装置Ｔが運行する。しかして、円筒状物品Ｗは、搬出入ステーションＳ１…と搬送装置Ｃ１との間では横にした転動姿勢で受け渡しされるが、収納棚Ｒ…では縦にしてラックに保管される。このため、移載装置Ｔは、中継ステーションＳ２において搬送装置Ｃ１から転動により受け取った横向きの円筒状物品Ｗを縦向きに姿勢変換した上で、搬送経路Ｌ２との交叉位置で搬送装置Ｃ２へ移載し、また逆に搬送装置Ｃ２から受け取った縦向きの円筒状物品Ｗを横向きに姿勢変換した上で、中継ステーションＳ２において搬送装置Ｃ１へ転動により移載する。
【００２３】
上記の搬送装置Ｃ１に対応する前記実施例の走行体１０にて搬出入ステーションＳ１…との間で円筒状物品Ｗの受け渡しを行うには、該走行体１０の走行車２を目的とするステーションＳ１の位置で停止させ、図２の如く上限位置にあった昇降台４を下降させる。このとき、図１に示すように、搬出入ステーションＳ１側の傾斜搬入路５１と傾斜搬出路５２の高さが異なり、またこれら搬入路５１及び搬出路５２自体も対象とする円筒状物品Ｗの径によって高低差があるため、それに応じた高さで昇降台４の下降を停止する。しかして、この下降によって昇降台４のガイドローラー４５…及びサイドローラー４６…がステーションＳ１側に設けてあるガイドレール５３…（図１の仮想線で示す）に当接するため、昇降台４は揺れや傾きを生じない安定状態に保持されることになる。
【００２４】
しかして、例えば、ステーションＳ１側から昇降台４の物品収納室４０へ円筒状物品Ｗを搬入する場合、図４に示すように、物品支承部６を傾斜搬入路５１の傾斜に沿うように出入口４０ａ側が高くなる傾斜状態に設定すると共に、スライダー１３をストロークの左端位置に設定し、もって左側のストッパーアーム１１Ａを退避姿勢、右側のストッパーアーム１１Ｂを受止め姿勢で待機させる。この状態で傾斜搬入路５１のストッパー５４ａを突出させ、ストッパー５４ｂを退入させると、該傾斜搬入路５１の上に転動姿勢で並んでいた先頭の円筒状物品Ｗが勾配に沿って転動し、物品支承部６上に乗って物品収納室４０内へ入り込み、ストッパーアーム１１Ｂのストッパー部１１ｂに受け止められる。このとき、ショックアブソーバー１２によって当接による衝撃が緩和されると共に、ストッパーアーム１１Ｂはピン１１ｃがカム溝１８Ｂのロック溝部１９に嵌まり込んでロックされているために上方回動側へ跳ね上がることがなく、該円筒状物品Ｗは確実に停止する。
【００２５】
かくして円筒状物品Ｗの搬入した走行体は、昇降台４を上限位置まで上昇させた上で走行車２を発進させ、中継ステーションＳ２まで移動する。この移動中においては、収納された円筒状物品Ｗは物品支承部６の傾斜によって自重でロック状態のストッパーアーム１１Ｂに押接した状態にあるから、搬入側の出入口４０ａから転落する恐れはない。そして、中継ステーションＳ２に到達して停止すれば、昇降台４を下降させ、図５に示すように、物品支承部６が予め待機している移載装置Ｔの傾斜路５５に合致する高さで停止させる。そして、スライダー１３を右側へ移動させると、受止め姿勢にあった右側のストッパーアーム１１Ｂはピン１１ｃがロック溝部１９から離脱してロック解除され、続いて上向き回動して退避姿勢に転換するから、収納されていた円筒状物品Ｗは物品支承部６の勾配に沿って転動し始め、右側の出入口４０ｂより移載装置Ｔの傾斜路５５上へ搬出される。
【００２６】
この搬出に伴ってスライダー１３がストロークの右端に達すると、図５の如く、左側のストッパーアーム１１Ａはピン１１ｃがカム溝１８Ａのロック溝部１９に嵌まり込んで受止め姿勢でロックされるから、続いて該中継ステーションＳ２で移載装置Ｔから別の円筒状物品Ｗを受け取る場合は、そのまま物品支承部６のみを図示の仮想線で示すように逆に出入口４０ｂ側が高い傾斜状態に転換し、昇降台４を搬入に対応する位置に設定するだけで、既述の搬出入ステーションＳ１と同様に次の円筒状物品Ｗの搬入を行える。この搬入した円筒状物品ＷのステーションＳ１での搬出は、左右が逆になるだけで上記の中継ステーションＳ２での搬出操作と同様である。
【００２７】
なお、本発明で搬送対象とする円筒状物品Ｗは、全体の外形が厳密に円筒形である必要はなく、既述のスプールを始めとして、軸線方向を水平とする横向き状態で円周部が接地することにより勾配に沿って転動し得るものであればよい。
【００２８】
上記の実施例では走行体１０が上部の搬送レール１に保持されて走行駆動する走行車２と昇降台４とで構成されるものを示したが、本第１及び第２発明においては、同走行体は地上走行型であってもよいし、搬出入路が一定高さに設定されている場合や軌道側の高低変化によって搬出入路の高低に対応できる場合は、昇降機能のない走行体でも差し支えない。
【００２９】
上記実施例の走行体１０は２つの物品収納室４０，４０にて同時に２個の円筒状物品Ｗを搬送できるようにしているが、本第１〜第３発明では物品収納室４０が１つ又は３つ以上である構成も採用可能であることは言うまでもない。また本第１及び第３発明では両ストッパーアームが各々独立して回動動作する構成も採用可能である。更に本第３発明では、昇降台４の昇降機構、その吊持に用いる索条体の種類、走行車２の本体２０の構造や搬送レール１に対する懸架構造として、実施例以外の構成を採用してもよい。
【００３０】
その他、本発明の円筒状物品の搬送装置は、走行体の駆動機構、ストッパーアームの形状、直動カムのカム形状及び係合構造と動作機構、物品支承部の傾斜転換機構、搬出入時及び搬送時の揺れ止めのためのガイド構造等、細部構成については実施例以外に種々設計変更可能である。
【００３１】
【発明の効果】
本第１発明によれば、円筒状物品の搬送装置として、搬送経路の各ステーションにおける受け渡しが該円筒状物品自体の転動によって無動力で且つ物品収納室の左右両側のいずれからでも容易に行えると共に、搬入と搬出の切替えの対応動作が極めて簡単である上、搬入時に該円筒状物品を受け止めるストッパーアームが退避姿勢から受止め姿勢に転換した際に自動的に該受止め姿勢で確実にロックされるため、搬入した転動姿勢の円筒状物品を安定に保持でき、このロックのためのアクチュエーター等の格別な動作機構を必要とせず、装置構成が非常に簡素で安価に製作できるものが提供される。
【００３２】
本第２発明によれば、上記の搬送装置において、左右一対のストッパーアームの動作を司る直動カムが一つのスライダーに一体化され、一方のストッパーアームを受止め姿勢とすれば、他方のストッパーアームが自動的に退避姿勢になることから、円筒状物品の搬入と搬出の切替えの対応動作がより迅速で確実になり、両ストッパーアームの枢着部と作動機構部が共通であるから、それだけ装置構成が簡素になると共に、走行体の軽量化及び小型化が容易になる。
【００３３】
本第３発明によれば、上記の搬送装置において、物品収納室が軌道上を走行駆動する走行車に吊持された昇降台に設けられ、ステーション側の傾斜搬出入路の高低に応じて該物品収納室の出入口の高さを設定できるから、前記傾斜搬出入路の受け渡し端の高さに制約を受けず、それだけステーション側の設備構成の仕様幅が拡がるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る円筒状物品の搬送装置の正面図である。
【図２】同搬送装置の側面図である。
【図３】同搬送装置を利用した搬送システムの構成例を示す模式図である。
【図４】同搬送装置における円筒状物品の搬入状態を示す要部の縦断面図である。
【図５】同搬送装置における円筒状物品の搬出状態を示す要部の縦断面図である。
【図６】同搬送装置における昇降台の平面図である。
【図７】同昇降台の右側面である。
【符号の説明】
１ 搬送レール
２ 走行車
３ チエーン（索条体）
４ 昇降台
４０ 物品収納室
４０ａ 出入口
４０ｂ 出入口
４３ スライドレール
６ 物品支承部
７ 支軸
７ａ レバー
８ シリンダー
９ 枢軸
１０ 走行体
１１Ａ ストッパーアーム
１１Ｂ ストッパーアーム
１１ａ 揺動片
１１ｂ ストッパー部
１１ｃ ピン
１３ スライダー（直動カム）
１５ ナット（直動カムの駆動手段）
１６ スクリュー軸（直動カムの駆動手段）
１７ 可逆転モーター（直動カムの駆動手段）
１８Ａ カム溝
１８Ｂ カム溝
１９ ロック溝部
５１ 傾斜搬入路
５２ 傾斜搬出路
Ｗ 円筒状物品

Claims (3)

1. 一定軌道に沿って走行自在な走行体に、円筒状物品を転動姿勢で収納する物品収納室が設けられ、
   該物品収納室は、前記走行体の進行方向を前方として左右両側に開放した出入口を備え、物品支承部が両出入口間にわたる傾斜路をなすと共に、該傾斜路が傾斜方向を左右に転換可能に構成され、
   前記物品収納室の上部に、それぞれ遊端側をストッパー部とした左右一対のストッパーアームが垂直面内回動自在に枢着されると共に、各ストッパーアームの回動動作を司る直動カムとその駆動手段が設けられ、
   前記直動カムは、対応するストッパーアームをそのストッパー部が収納した円筒状物品に当接し得る受止め姿勢と上方へ退避する退避姿勢とに回動変位させ、且つ直動ストロークの一端側において該ストッパーアームを受止め姿勢でロックするカム形状を有してなる円筒状物品の搬送装置。
2. 左右一対のストッパーアームが同軸に枢着されると共に、前記物品収納室の上部に設けた左右方向に移動する一基のスライダーに、両ストッパーアームに対応する両直動カムが設けられ、前記スライダーの移動によって両ストッパーアームが上下逆方向へ回動するように設定されてなる請求項１記載の円筒状物品の搬送装置。
3. 前記走行体は、軌道上部に配設された搬送レールに支持されて走行駆動する走行車と、該走行車に索条体を介して昇降自在に吊持された昇降台とからなり、この昇降台が前記の物品収納室を有してなる請求項１又は２に記載の円筒状物品の搬送装置。

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