JP5690320B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、無人搬送車との間で搬送物の受け渡しを行う搬送システムに関する。

工場内の自動化、省力化のために、特許文献１に開示されるような、パレット等の搬送物の搬送に無人搬送車（ＡＧＶ）が利用されている。無人搬送車は、磁気テープ、レーザー等によって指定された軌道に沿って自律的に走行することができる。

無人搬送車に搬送物を乗せたまま作業を行うことは少なく、通常は、無人搬送車によって搬送されてきた搬送物は、コンベアに移し替えられ、コンベアによって作業者の近くまで搬送される。また、作業終了後の搬送物は、別のコンベアによって無人搬送車の軌道近くまで搬送され、無人搬送車に戻される。

特開２００８−１１４７４３号公報

上記の通り、無人搬送車を用いれば、工場内の自動化、省力化を進めることが可能である。しかしながら、無人搬送車とコンベアとの間で搬送物を移し替える作業は依然として作業者の手によっており、なお自動化、省力化の余地があった。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、無人搬送車とコンベアとの間の搬送物の受け渡しを自動化し、工場内の自動化、省力化をさらに進めることを目的とする。

本発明のある態様によれば、無人搬送車と、前記無人搬送車が通る通路を内部に有し、前記無人搬送車が前記通路を通ると前記無人搬送車に搬送物を渡すハンドリング装置とからなる搬送システムであって、前記ハンドリング装置が、前記通路の上方に設置され、前記搬送物が載置される待機コンベアと、前記通路内に突出し、前記通路に進入した前記無人搬送車に接触すると回転する第１の回動部材と、前記第１の回動部材の回転に連動して回転し、前記待機コンベアに載置された前記搬送物に接触して、前記待機コンベアの、前記無人搬送車の進行方向に沿った縁まで、前記搬送物を引き寄せる第２の回動部材と、を備え、前記無人搬送車が、前記無人搬送車から上方に延び、前記待機コンベア上の前記搬送物の後端に接触し、前記無人搬送車が前記通路内を進むにつれ前記待機コンベア上の前記搬送物を前記無人搬送車上に押し出す連係部材、を備えることを特徴とする搬送システムが提供される。

上記態様によれば、無人搬送車とコンベアとの間の受け渡しが自動化され、工場内の自動化、省力化をさらに進めることができる。また、整列機構を備えたことにより、ハンドリング装置から無人搬送車への搬送物の払い出しを、引っかかりなくスムーズに行うことができ、搬送システムの稼働率を向上させることができる。

本発明の実施形態にかかる搬送システムの正面図である。 本発明の実施形態にかかる搬送システムの上面図である。 分離機構及び方向転換機構の動作を説明するための図である。 分離機構及び方向転換機構の動作を説明するための図である。 分離機構及び方向転換機構の動作を説明するための図である。 分離機構及び方向転換機構の動作を説明するための図である。 分離機構及び方向転換機構の動作を説明するための図である。 押し出し機構の細部構成を説明するための図である。 押し出し機構の動作を説明するための図である。 押し出し機構の動作を説明するための図である。 整列機構の細部構成を説明するための図である。 整列機構の動作を説明するための図である。 整列機構の動作を説明するための図である。 整列機構の動作を説明するための図である。 図７ＡのＡ矢視図である（スロープは省略）。 図７ＢのＢ矢視図である（スロープは省略）。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１、図２は、本発明の実施形態にかかる搬送システム１００の全体構成を示している。搬送システム１００は、複数の無人搬送車２と、無人搬送車２との間でパレット３の受け渡しを行うハンドリング装置６とで構成される。なお、以下の説明では、理解を容易にするために、無人搬送車２が一台であるとして説明を行う。

＜無人搬送車２の構成＞
無人搬送車２は、磁気テープ、レーザー等で指定された軌道１０の上を自律的に移動する車両である。本実施形態における無人搬送車２は、動力源を有する先導車に牽引されて移動するが、それ自体がモータ等の動力源を有して移動するものであってもよい。

無人搬送車２は、箱形の車体２１を有し、車体上面２２にはパレット３が載置される。パレット３には三段のラック４が取り付けられており、複数の未加工又は加工済みのワーク５を積むことができる。本実施形態において、ワーク５は、自動変速機に用いられるオイルポンプである。

パレット３の前端は、前上がりの傾斜面になっており、無人搬送車２が後述する分離機構３０の入口に到達すると、パレット３が分離機構３０の傾斜コンベア３１に乗り上げるようになっている。

また、車体上面２２の前側は、前下がりの傾斜面になっており、無人搬送車２が後述する方向転換装置４０の下部の通路Ｔ２に進入し、方向転換装置４０の昇降コンベア４１から下に延びる脚部４２に接触すると、脚部４２が車体上面２２に乗り上げるようになっている。車体上面２２の後側は、後下がりの傾斜面になっており、無人搬送車２が通路Ｔ２を抜けるときに、この傾斜面に沿って脚部４２が動き、昇降コンベア４１がスムーズに降下するようになっている。

また、車体上面２２の後側には、連係ロッド２３が車体上面２２を貫通するように取り付られている。連係ロッド２３は、その一部が車体上面２２から上方に突き出しパレット３の後端に接触している。連係ロッド２３は、図１に示す位置を最下位置として、そこから上方にスライド可能に車体上面２２に取り付けられている。また、連係ロッド２３の下端には車輪２４が取り付けられている。

＜ハンドリング装置６の構成＞
ハンドリング装置６は、未加工のワーク５を積んだパレット３を無人搬送車２から受け取り、作業者がいる作業コンベア７０まで自動的に搬送する機能と、加工後のワーク５を積んだパレット３を自動的に無人搬送車２の軌道近くまで搬送し、パレット３を無人搬送車２に払い出す機能とを有する。

ハンドリング装置６は、大きく分けて、分離機構３０、方向転換機構４０、押し出し機構５０、受け入れコンベア６０、作業コンベア７０、返却コンベア８０、及び、払い出し機構９０によって構成される。以下、各構成について説明する。

分離機構３０は、未加工のワーク５を積んだパレット３を無人搬送車２から分離する機構であり、ハンドリング装置６のフレームに固定された傾斜コンベア３１及びガイドレール３２を備える。分離機構３０の下部は無人搬送車２が通過することのできる通路Ｔ１になっている。

傾斜コンベア３１は、複数のローラ及びこれらを支持するフレームとで構成されるローラコンベアである。出口が入口よりも高くなるように傾斜しており、入口の高さは無人搬送車２に載置されるパレット３の前端と同じ高さ、又は、前端よりも低くなっている。

ガイドレール３２は、無人搬送車２の連係ロッド２３の下端（車輪２４）に接触して連係ロッド２３を案内するためのレールで、傾斜コンベア３１の下方、かつ、傾斜コンベア３１と平行に設けられる。

図３Ａ〜図３Ｄは無人搬送車２に載置されているパレット３が分離機構３０によって分離され、パレット３が傾斜コンベア３１に乗り移る様子を示している。

無人搬送車２が分離機構３０の入口に近づくと、図３Ａに示すように、パレット３の前端が傾斜コンベア３１の最も入口側にあるローラに接触する。パレット３の後端に連係ロッド２３が接触しているので、無人搬送車２が通路Ｔ１に進入するにつれてパレット３が連係ロッド２３によって前方に押され、図３Ｂに示すように、パレット３が傾斜コンベア３１に乗り上げる。

傾斜コンベア３１が傾斜しているので、無人搬送車２が通路Ｔ１を進む間は無人搬送車２とパレット３との上下方向の距離が増大する。しかしながら、連係ロッド２３がガイドレール３２によって押し上げられ、パレット３と連係ロッド２３との上下方向の距離が一定に保たれるので、パレット３と連係ロッド２３との接触は維持される（図３Ｂ、図３Ｃ）。

これにより、無人搬送車２の前進に合わせてパレット３が傾斜コンベア３１の送り方向に移動し、無人搬送車２が通路Ｔ１を通過して方向転換機構４０の下部の通路Ｔ２に入ると、図３Ｄに示すように、パレット３が方向転換機構４０の昇降コンベア４１に乗り移る。

図１、図２に戻り、ハンドリング装置６の他の構成について説明を続けると、方向転換機構４０は、傾斜コンベア３１の送り方向と同じ方向にパレット３を送る昇降コンベア４１と、昇降コンベア４１の送り方向に対して直角方向にパレット３を送る固定コンベア４４とを備える。方向転換機構４０の下部は無人搬送車２が通過することのできる通路Ｔ２になっている。

昇降コンベア４１は、複数のローラ及びこれらを支持するフレームとで構成されるローラコンベアであり、傾斜コンベア３１の出口と同じ第１の高さ（図３Ｃ参照）と、第１の高さよりも低い第２の高さ（図３Ｅ参照）との間を昇降することができるよう、ハンドリング装置６のフレームにスライド可能に取り付けられる。昇降コンベア４１からは脚部４２が下に延びており、脚部４２の下端には車輪４３が取り付けられている。車輪４３も含めた脚部４２の下端は通路Ｔ２内に突出している。

固定コンベア４４は、複数のローラ及びこれらを支持するフレームとで構成されるローラコンベアであり、昇降コンベア４１の第１の高さよりも低く、第２の高さよりも高い位置となるようにハンドリング装置６のフレームに固定される。固定コンベア４４のローラは、昇降コンベア４１のローラに対して直角に、かつ、昇降コンベア４１のローラを避けるように配置され、昇降コンベア４１が昇降しても昇降コンベア４１と固定コンベア４４とが干渉することはない。

図３Ｃ〜図３Ｅは、傾斜コンベア３１を出たパレット３が昇降コンベア４１に移され、その後、固定コンベア４４に移される様子を示している。

図３Ｃに示すように、無人搬送車２が通路Ｔ２に入ると、昇降コンベア４１から下に延びる脚部４２が無人搬送車２の車体上面２２に乗り上げ、これによって昇降コンベア４１が第１の高さまで上昇する。第１の高さは、傾斜コンベア３１の出口の高さと同じ高さなので、図３Ｃ、図３Ｄに示すように、傾斜コンベア３１を進んできたパレット３は昇降コンベア４１にスムーズに乗り移る。

無人搬送車２がさらに前進し、通路Ｔ２を抜けると、昇降コンベア４１から下に延びる脚部４２が無人搬送車２の車体上面２２から外れ、これによって昇降コンベア４１が図３Ｅに示す第２の高さまで下降する。第２の高さは固定コンベア４４が設置されている高さよりも低いので、パレット３は昇降コンベア４１から固定コンベア４４に乗り移る。

固定コンベア４４の送り方向は上記の通り昇降コンベア４１の送り方向に対して直角方向であるので、パレット３が昇降コンベア４１から固定コンベア４４に移ることによってパレット３の方向転換が実現される。

図２に戻り、ハンドリング装置６の他の構成について説明を続けると、押し出し機構５０は、昇降コンベア４１から固定コンベア４４に乗り移ったパレット３を固定コンベア４４の送り方向に押し出す機構である。

押し出し機構５０は、図４に示すように、丸棒状の押し出し部材５１と、昇降コンベア４１の昇降動作を固定コンベア４４の送り方向の動きに変換して押し出し部材５１に伝えるリンク機構５２とで構成される。

リンク機構５２は、一端が昇降コンベア４１に回転自在に接続される第１リンク５３と、一端が第１リンク５３の他端に回転自在に接続されるとともに途中がハンドリング装置６のフレームに回転自在に接続される第２リンク５４と、第２リンク５４と一定の角度をなすように一端が第２リンク５４の他端に連結されるとともに他端に押し出し部材５１が固定される第３リンク５５とで構成される。

図５Ａ、図５Ｂは押し出し機構５０が動作する様子を示している。

通路Ｔ２に無人搬送車２が進入すると、図５Ａに示すように、昇降コンベア４１の脚部４２が無人搬送車２の車体上面２２に乗り上げ、昇降コンベア４１が上昇する。昇降コンベア４１が上昇すると、図５Ａに示すように、リンク機構５２によってこの動きが水平方向の動きに変換されて押し出し部材５１に伝達され、押し出し部材５１が方向転換機構４０の隅（パレット３と干渉しない位置）に待避する。

無人搬送車２が通路Ｔ２を抜けると、図５Ｂに示すように、昇降コンベア４１の脚部４２が無人搬送車２の車体上面２２から外れ、昇降コンベア４１が下降する。昇降コンベア４１のこの動きがリンク機構５２によって水平方向の動きに変換されて押し出し部材５１に伝達され、押し出し部材５１が固定コンベア４４の送り方向に移動する。

これにより、固定コンベア４４上のパレット３が押し出し部材５１によって固定コンベア４４の送り方向に押され、固定コンベア４４上のパレット３が受け入れコンベア６０へと押し出される。

図２に戻り、ハンドリング装置６の他の構成について説明を続けると、受け入れコンベア６０は、固定コンベア４４と送り方向が同じコンベアであり、方向転換機構４０と作業コンベア７０との間を接続する。受け入れコンベア６０は、入口よりも出口が低くなっており、押し出し機構５０によってパレット３が固定コンベア４４から受け入れコンベア６０に押し出されると、パレット３は自重によって作業コンベア７０まで搬送される。

作業コンベア７０の上面には、パレット３を任意の方向に送ることができるよう、多数の自在キャスタ７１が車輪を上に向けた状態で配置される。作業者は、受け入れコンベア６０から作業コンベア７０に搬送されてくるパレット３から未加工のワーク５を受け取り、所定の加工をワーク５に施す。そして、加工済みのワーク５をパレット３に戻す。

返却コンベア８０は、受け入れコンベア６０と送り方向が逆のコンベアであり、作業コンベア７０と払い出し機構９０との間を接続する。返却コンベア８０は、入口よりも出口が低くなっており、加工済みのワーク５が積まれたパレット３が作業者によって返却コンベア８０に押し出されると、パレット３は自重によって払い出し機構９０まで搬送される。

払い出し機構９０は、返却コンベア８０から送られてくるパレット３を受け取る待機コンベア９１と、待機コンベア９１上のパレット３を整列させる整列機構９２と、スロープ９３とを備える。払い出し機構９０の下部は無人搬送車２が通過することのできる通路Ｔ３になっている。

待機コンベア９１は、返却コンベア８０から送られてくるパレット３を受け入れて待機させる。待機コンベア９１の上面には多数の自在キャスタ９４が車輪を上に向けた状態で配置され、待機コンベア９１上のパレット３が任意の方向に移動できるようになっている。

整列機構９２は、図６に示すように、待機コンベア９１の脇に設けられ、回転軸９５と、回転軸９５に固定されるアーム９６及びフラップ９７と、フラップ９７とハンドリング装置６のフレームとを接続するバネ９８とで構成される。アーム９６は、無人搬送車２の進行方向側が凹になるように屈曲しており、待機コンベア９１の上側において待機コンベア９１の上面と平行に延びている。また、フラップ９７は、待機コンベア９１の下側において待機コンベア９１の上面と平行に延び、通路Ｔ３に突出している。

スロープ９３は、待機コンベア９１の出口に接続し、待機コンベア９１から払い出されたパレット３を無人搬送車２の車体上面２２の高さまで徐々に降下させる。

図７Ａ〜図７Ｃは、払い出し機構９０の動作を示している。図８Ａは図７ＡのＡ矢視図、図８Ｂは図７ＢのＢ矢視図である（それぞれスロープ９３は省略）。

図７Ａ及び図８Ａは、無人搬送車２が通路Ｔ３に進入する前の状態である。

無人搬送車２が通路Ｔ３に進入すると、図７Ｂ及び図８Ｂに示すように、無人搬送車２の側面がフラップ９７に接触し、バネ９８の力に抗してフラップ９７が無人搬送車２の進行方向に回転し、アーム９６がこれに連動して同じ方向に回転する。アーム９６が上記の通り無人搬送車２の進行方向側が凹になるように屈曲しているので、アーム９６が回転するとパレット３に取り付けられているラック４の支柱Ｐに接触して抱え込み、アーム９６が回転するにつれてパレット３が待機コンベア９１の脇に引き寄せられてパレット３が整列される。

無人搬送車２が通路Ｔ３をさらに進むと、図７Ｃに示すように、連係ロッド２３がパレット３の後端に接触してパレット３を押し、パレット３が待機コンベア９１から払い出される。アーム９６は整列時にラック４の支柱Ｐを抱え込んでいるが、進行方向側が開いているので、ラック４の支柱Ｐはアーム９６から抜け出すことができ、アーム９６がパレット３の進行を妨げることはない。

待機コンベア９１から払い出されたパレット３は、スロープ９３を通り、無人搬送車２に移される。

上記実施形態によれば、分離機構３０及び払い出し機構９０によって、無人搬送車２との間のパレット３の受け渡しが自動化され、工場内の自動化、省力化をさらに進めることができる。パレット３の受け渡しの動力として無人搬送車２の動きを利用するようにしたので、電気、空気圧等の動力は不要である。

また、整列機構９２を備えたことにより、ハンドリング装置６から無人搬送車２へのパレット３の払い出しを引っかかりなくスムーズに行うことができ、搬送システムの稼働率を向上させることができる（請求項１に対応する効果）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

２ 無人搬送車
３ パレット（搬送物）
６ ハンドリング装置
３１ 傾斜コンベア
３２ ガイドレール
２３ 連係ロッド
４１ 昇降コンベア
４４ 固定コンベア
５１ 押し出し部材
５２ リンク機構
９１ 待機コンベア
９６ アーム（第２の回動部材）
９７ フラップ（第１の回動部材）
１００ 搬送システム

Claims (1)

1. 無人搬送車と、前記無人搬送車が通る通路を内部に有し、前記無人搬送車が前記通路を通ると前記無人搬送車に搬送物を渡すハンドリング装置とからなる搬送システムであって、
   前記ハンドリング装置が、
   前記通路の上方に設置され、前記搬送物が載置される待機コンベアと、
   前記通路内に突出し、前記通路に進入した前記無人搬送車に接触すると回転する第１の回動部材と、
   前記第１の回動部材の回転に連動して回転し、前記待機コンベアに載置された前記搬送物に接触して、前記待機コンベアの、前記無人搬送車の進行方向に沿った縁まで、前記搬送物を引き寄せる第２の回動部材と、
   を備え、
   前記無人搬送車が、
   前記無人搬送車から上方に延び、前記待機コンベア上の前記搬送物の後端に接触し、前記無人搬送車が前記通路内を進むにつれ前記待機コンベア上の前記搬送物を前記無人搬送車上に押し出す連係部材、
   を備えることを特徴とする搬送システム。