JP5267668B2

JP5267668B2 - 移載装置

Info

Publication number: JP5267668B2
Application number: JP2011520672A
Authority: JP
Inventors: 陽一朗小山
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2009-07-02
Filing date: 2009-07-02
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-07-02
Also published as: US20120099952A1; WO2011001472A1; JPWO2011001472A1; CN102470984A; US9260242B2; KR20120019476A; KR101348659B1; CN102470984B

Description

本願発明は、スタッカクレーンや無人搬送システムのステーションなど、第一の載置場所から第二の載置場所に荷物を滑らせて移載する移載装置に関する。

荷物を保持するラックと、前記ラックに対して荷物を出し入れするスタッカクレーンとの間で荷物を移載するために、スタッカクレーンには荷物の移載装置が備えられている。また、荷物を自動で搬送する搬送車との間で荷物をロードしたりアンロードしたりするステーションなどにも荷物の移載装置が備えられている。このような荷物を第一の載置場所と第二の載置場所との間で移載する方式としては、櫛歯式フォークで荷物をすくい上げて移載する櫛歯方式や、吸引によって荷物を吸着保持して移載する吸引方式、ピックアップベルトで荷物をずり動して移載するピックアップベルト方式、荷物の背面に爪を当接させ、当該爪で荷物を掻き込むように移載する掻き込み方式などを例示することができる。

このような移載方式には種々のデメリットがある。例えば、櫛歯方式では移載時に荷物を上下させる必要があるため、荷物の上下方向に比較的大きなスペースが必要であり、このスペースが荷物を保管するラックのデットスペースとなる。また、吸引方式では、吸盤で荷物を保持するため、荷物の表面状態が制限される。また、ピックアップベルト方式では、荷物がラックからオーバーハングしなくてはいけないなど制約が多い。また、掻き込み方式では、移載元と移載先とのレベルが異なると、荷物が移載先の縁で擦れて破損したり、移載先に落ちて荷物の角が潰れたりする。

上記のようなデメリットが比較的少ない移載方式として、挟持方式がある（特許文献１参照）。この挟持方式とは、図８（ａ)、（ｂ）に示すように、荷物２００の側方等にある空間に移載方向（矢印Ａ）とは逆向き（矢印Ｂ）にアーム１０１を挿入し、図８（ｃ）に示すように、アーム１０１で荷物２００を挟持し、図８（ｄ）に示すように、荷物２００を挟んだ状態でアーム１０１を移載方向に移動させることにより荷物を滑らせながら移載する方式である。

この挟持方式によれば、移載できる荷物の形状が定型的な場合には短時間で移載が完了するなどのメリットがある。

特開２００２−１６７００８号公報

ところが、挟持方式では、荷物をスムーズに移載するために荷物の移載元より移載先のレベルを若干低く設定する場合が多い。このような状態では、移載元から移載先に荷物がわたる際に荷物を下から支える力が載置面から得られなくなる。荷物と当接する部分が荷物の荷重を支えることができない場合、荷物との間で摩擦力が発生し、荷物と接触する部分が磨耗したり破損したりすることがある。特に、荷物と接触する部分にゴムなどの弾性体などを配置する場合、当該弾性体を頻繁に交換しなければならないなどの問題が生じる。一方、荷物を支え続けようとした場合、荷物を過度に挟み込む必要があるため、荷物に負担をかけることになる。また、荷物を挟持状態から開放すると荷物全体が一度に落下するため荷物が破損したり、当接部分に動摩擦力が発生したりする。

本願発明は上記課題に鑑みなされたものであり、荷物に大きな負担をかけることなく荷物と当接する部分に動摩擦力が発生することを可及的に回避しうる移載装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本願発明にかかる移載装置は、近接して配置される第一載置場所と第二載置場所との間を、挟持した荷物を滑らせて移載する移載装置であって、荷物に当接する当接体と、前記当接体を介して荷物に対し水平方向である挟持方向に力を発生させるアームと、前記アームに対し前記当接体を挟持方向に移動することなく上下方向に移動可能に前記アームと前記当接体とを接続する接続具とを備えることを特徴とする。

これによれば、例えば移載元である第一載置場所からそれよりも低い移載先である第二載置場所に荷物を挟持して移載する場合でも、荷物の落下に追随して当接体も落下することができるため、荷物との当接部分に動摩擦力が発生することなく荷物を移載することが可能となる。したがって、当接体が動摩擦力により消耗したり破損したりすることを回避し、長寿命化を図ることが可能となる。

また、前記接続具は、前記アームに対し前記当接体を上方向の付勢状態で支持する弾性体を備えることが好ましい。

これによれば、当接体が荷物に追随して落下しても、荷物の挟持状態を解除すれば、弾性体の付勢力により当接体がアームに対して所定の位置に戻るため、複数の荷物を連続して移載する場合でも、効率的に移載可能となる。

また、前記接続具はさらに、前記アームに対し前記当接体を下方向に付勢する第二弾性体を備えることが好ましい。

これによれば、荷物を挟持しない状態でアームを移動させる場合など、アームに対し当接体がばたつくことを抑制することが可能となる。

挟持方式を採用しながら、荷物にかかる負担を軽減しつつ荷物と当接する部分の長寿命かを図ることが可能となる。

図１は、移載装置を備えるスタッカクレーンが設けられる自動倉庫の一部を示す斜視図である。図２は、自動倉庫を模式的に示す側面図である。図３は、昇降台に取り付けられた移載装置を示す上面図である。図４は、当接体の取り付け状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は、アームの一部を切り欠いて示す上面図である。図５は、荷物が第一載置場所から第二載置場所に移送される途中の状態を模式的に示す図である。図６は、荷物が第二載置場所に移送された状態を模式的に示す図である。図７は、弾性体、第二弾性体を備えない場合の動作を模式的に示す図である。図８は、挟持方式の移載の概念を示す図である。

次に、本願発明にかかる移載装置の実施の形態を説明する。

図１は、移載装置を備えるスタッカクレーンが設けられる自動倉庫の一部を示す斜視図である。

同図に示すように、自動倉庫３００は、スタッカクレーン３０１により、荷物２００が自動でラック３０２に搬入載置され、また、自動で搬出される倉庫であり、スタッカクレーン３０１、スタッカクレーン３０１の通路に沿って設けられたラック３０２、入出庫の際に荷物が置かれるステーション３０３を備えている。

図２は、自動倉庫を模式的に示す側面図である。

スタッカクレーン３０１は、下部台車３１１と上部台車３１２とをマスト３１３で連結してなる躯体を備え、マスト３１３に沿って昇降台３１６が上下する構成が採用されている。

また、昇降台３１６には、移載装置１００が取り付けられている。

図３は、昇降台に取り付けられた移載装置を示す上面図である。

同図に示すように、移載装置１００は、第一載置場所であるラック３０２と第二載置場所である昇降台３１６との間で荷物２００を挟持方式で移載するための装置であって、アーム１０１と、当接体１０９と、中間レール１０３と、固定レール１０４と、幅変更レール１０５とを備えている。

アーム１０１は、当接体１０９を介して荷物２００に対し挟持方向（同図中左右方向）に力を発生させる部材であり、荷物２００の側方に存在する空間を荷物の移載方向軸に沿って移動する棒状の部材である。

固定レール１０４は、昇降台３１６に固定される部材であり、中間レール１０３は、固定レール１０４に沿ってスライドするものとなっている。

中間レール１０３は、アーム１０１をスライド可能に保持すると共に、固定レール１０４にスライド可能に取り付けられる部材であり、所定の構造的強度を保ちつつアーム１０１を遠くまで突き出す機能を担っている。

本実施の形態における移載装置１００は、固定レール１０４と中間レール１０３とアーム１０１とによって、テレスコピック構造を構成しており、駆動装置（図示せず）によって固定レール１０４に対して中間レール１０３を突出するようにスライドさせると、当該動作に連動してアーム１０１が中間レール１０３に対して突出するようにスライドするものとなっている。

幅変更レール１０５は、荷物２００を挟持するためにアーム１０１の間隔を調整するために、固定レール１０４を挟持方向に（同図中左右方向）に移動させるためのレールである。この幅変更レール１０５に沿って固定レール１０４を移動させることにより、アーム１０１を介して当接体１０９を荷物２００に当接させ、さらにアーム１０１の間隔が狭まるように固定レール１０４を移動させることで所定の挟持力を発生させ、当接体１０９で荷物を挟持するものとなっている。

図４は、当接体の取り付け状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は、アームの一部を切り欠いて示す上面図である。

同図に示すように、アーム１０１は、接続具１３０を介して当接体１０９が取り付けられている。

当接体１０９は、荷物２００と当接する板状の部材である。本実施の形態の場合、当接体１０９は、基板１１１と密着部１１２とを備えている。

基板１１１は、荷物２００に対して面状に挟持力を与える剛性の高い板状の部材であり、アーム１０１よりも荷物２００側に突出するように接続具１３０を介してアーム１０１に取り付けられている。

密着部１１２は、荷物２００と密着し、摩擦により移載方向の力を荷物に付与する部分である。本実施の形態の場合、密着部１１２は、薄い板状のゴム（エラストマー）であり、基板１１１の表面全体に広がった状態で取り付けられている。

接続具１３０は、アーム１０１に対し挟持方向軸（同図（ｂ）中の矢印）に移動することなく上下方向（同図（ａ）の上下方向）に移動可能にアーム１０１に当接体１０９を接続するユニットであり、ガイド棒１３１と、摺動体１３２と、弾性体１３３と、第二弾性体１３４とを備えている。

ガイド棒１３１は、アーム１０１の先端に所定の距離を置いて突出状に取り付けられている２本の枠体１０８に架橋状に取り付けられている棒状の部材である。本実施の形態の場合、ガイド棒１３１は円柱形状となっている。

摺動体１３２は、ガイド棒１３１に規制されガイド棒１３１に沿って摺動する部材である。本実施の形態の場合、摺動体１３２は、ガイド棒１３１が挿通されるガイド孔１３５が上下方向に貫通するように設けられており、一端部は当接体１０９に固定されている。

弾性体１３３は、アーム１０１に対し当接体１０９を上方向の付勢状態で支持する部材である。本実施の形態の場合、弾性体１３３は、当接体１０９に固定されている摺動体１３２を介して当接体１０９を支持する弦巻バネである。弾性体１３３は、ガイド棒１３１の外周に巻き付くように配置されており、一端が下方の枠体１０８と当接し、他端が摺動体１３２の下面と当接している。この状態により当接体１０９に下向きの荷重がかかった場合は、弾性体１３３が縮み、当接体１０９がアーム１０１に対して下方に移動する。また、前記荷重が解除された場合は、弾性体１３３の付勢力により当接体１０９が所定の位置にまで上昇する。

第二弾性体１３４は、アーム１０１に対し当接体１０９を下方向に付勢する部材である。本実施の形態の場合、第二弾性体１３４は、当接体１０９に固定されている摺動体１３２を介して当接体１０９を下方に付勢する弦巻バネである。第二弾性体１３４は、ガイド棒１３１の外周に巻き付くように配置されており、一端が上方の枠体１０８と当接し、他端が摺動体１３２の上面と当接している。この状態により、アーム１０１に振動などが発生しても当接体１０９のばたつきを抑制することが可能となる。

本実施の形態の場合、ガイド棒１３１、および、摺動体１３２、弾性体１３３、第二弾性体１３４は、一対をなし、当接体１０９の一端部と他端部とにそれぞれ設けられている。また、摺動体１３２に設けられているガイド孔１３５は、垂直面内において挟持方向軸と直交する方向に延びる長孔となっている。以上により、当接体１０９は、垂直面内においてガイド棒１３１に対し傾動が可能となっている。

次に、ラック３０２からスタッカクレーン３０１の昇降台３１６に荷物２００を移載する際の移載装置１００の動作を説明する。

まず、移載対象の荷物２００が保管されている位置に昇降台３１６を配置する。ここで、荷物２００が載置されている面と昇降台３１６の荷物２００を載置する面とは同一のレベルに調節されており、近接している。

次に、固定レール１０４に対し中間レール１０３をラック３０２に向かって突出させる。この段階において、二つのアーム１０１の間隔は、移載する荷物２００の幅よりも若干広くなるように調整されている。

前記中間レール１０３の突出動作に連動して、アーム１０１が中間レール１０３に対してラック３０２に向かって所定の配置になるまで突出する。次に、固定レール１０４を幅変更レール１０５に沿って移動し、当接体１０９を介して荷物２００を挟持する。この状態において、当接体１０９は、アーム１０１に対し挟持方向には移動しないように取り付けられているため、荷物２００との間に十分な挟持力を発生させることができる。

次に、挟持状態で固定レール１０４に対し中間レール１０３を後退させると共にアーム１０１を後退させる。これにより、荷物２００と密着部１１２との間に挟持力に対し垂直方向に静止摩擦力が発生し、当該静止摩擦力により荷物２００をスタッカクレーン３０１側に移送する。

図５は、荷物が第一載置場所から第二載置場所に移送される途中の状態を模式的に示す図である。

同図に示すように、荷物２００をスムーズに移載するため、第一載置場所であるラック３０２に対し第二載置場所である昇降台３１６は若干低くなるように制御されている。したがって荷物２００がラック３０２と昇降台３１６に跨る際に荷物２００は若干傾く。この場合でも接続具１３０のガイド棒１３１と長孔であるガイド孔１３５との関係により当接体１０９がアーム１０１に対し傾き、荷物２００の傾きに追随する。よって、荷物２００と密着部１１２との間に動摩擦力などの無理な力が発生することなく移載し続けることが可能となる。

図６は、荷物が第二載置場所に移送された状態を模式的に示す図である。

同図に示すように、ラック３０２よりも低い位置に配置された昇降台３１６に載置された荷物２００に追随し、当接体１０９は、アーム１０１に対して落ちた状態となっている。したがって、荷物２００と当接体１０９の密着部１１２とが擦れることなく、レベルの異なるラック３０２から昇降台３１６に移載することが可能となり、密着部１１２の寿命を伸ばすことが可能となる。

最後に、荷物２００の挟持状態を解除し、移載が完了する。

なお、上記実施の形態では弾性体１３３、第二弾性体１３４を用いる場合を説明したが、本願発明はこれに限定されるものではない。弾性体１３３、第二弾性体１３４を用いない場合でも、図７に示すように、アーム１０１を上下することにより課題を解決することが可能となる。具体的には、図７（ａ）に示すように、アーム１０１に対し当接体１０９は付勢されていないため、当接体１０９はアーム１０１に対し最下方に位置することとなる。この状態でアーム１０１を荷物２００の方に近づけ、当接体１０９を荷物２００に当接させる。次に図７（ｂ）に示すようにアーム１０１を下方に向けて移動させても、荷物２００に当接している当接体１０９の上下方向の位置は変わらない。したがって、図７（ｂ）の状態でアーム１０１を水平方向に移動させれば荷物２００を移載することができ、かつ、第一載置場所と第二載置場所との間にレベル差があったとしても、荷物２００の挙動に当接体１０９を追随させることが可能である。

本願発明は、自動倉庫や所定の場所から他の場所へ自動搬送車で荷物を搬送する工場等に利用可能である。

１００移載装置
１０１アーム
１０３中間レール
１０４固定レール
１０５幅変更レール
１０８枠体
１０９当接体
１１１基板
１１２密着部
１３０接続具
１３１ガイド棒
１３２摺動体
１３３弾性体
１３４第二弾性体
１３５ガイド孔
２００荷物
３００自動倉庫
３０１スタッカクレーン
３０２ラック
３０３ステーション
３１１下部台車
３１２上部台車
３１３マスト
３１６昇降台

Claims

近接して配置される第一載置場所と第二載置場所との間を、挟持した荷物を滑らせて移載する移載装置であって、
荷物に当接する当接体と、
前記当接体を介して荷物に対し水平方向である挟持方向に力を発生させるアームと、
前記アームに対し前記当接体を挟持方向に移動することなく上下方向に移動可能に前記アームと前記当接体とを接続する接続具と
を備える移載装置。
前記接続具は、
前記アームに対し前記当接体を上方向の付勢状態で支持する弾性体を備える請求項１に記載の移載装置。
前記接続具はさらに、
前記アームに対し前記当接体を下方向に付勢する第二弾性体を備える請求項２に記載の移載装置。