JP6555298B2 - 移載装置 - Google Patents
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Description
しかし、特許文献1に記載の装置では、駆動装置の構造が複雑であり、全体が大型化している。
一対のサイドアームは、移載本体部に対して、少なくとも一方が第1水平方向に開閉移動し、第1水平方向に直交する第2水平方向に共に移動可能である。
スライド用駆動機構は、移載本体部に固定され、一対のサイドアームを第2水平方向に移動させる。
開閉用駆動機構は、移載本体部に第2水平方向に沿って延びた状態で配置され、第1水平方向に移動可能なガイドと、一対のサイドアームの一方と接続し、第1水平方向に対するガイドの移動によって第1水平方向に移動する当接部材と、移載本体部に固定され、ガイドを第1水平方向に移動させる駆動機構とを有する。なお、当接部材とは、ガイドが第1水平方向の少なくとも一方に移動すると、ガイドが当接することでガイドからの力が作用する部材である。より具体的には、当接部材とは、ガイドが一対のサイドアームを閉じる側に移動すると、ガイドが当接することでガイドからの力が作用する部材である。
この装置では、例えば、一対のサイドアームに閉動作をさせるときには、開閉用駆動機構がガイドを第1水平方向の閉側に移動させる。すると、ガイドが当接部材を同方向に移動させ、その結果、一対のサイドアームが閉動作を行う。
この装置では、スライド用駆動機構と開閉用駆動機構を移載本体部に設けることで、一対のサイドアームを含む移動体の大きさをコンパクトにでき、そのため移動体の移動に必要な動力を小さくできる。
この装置では、ガイドによって当接部材を第1水平方向に移動させることで、一対のサイドアームに閉動作を行わせている。したがって、移載装置の構造が簡単になり、移載装置全体がコンパクトになる。
当接部材は、一対の案内面の間に配置されてもよい。
この装置では、一対の案内面の間に当接部材を設けることで、第1水平方向の寸法を短くできる。
この装置では、当接部材がガイドに付勢されることにより、当接部材が第1水平方向にガタツキにくくなる。
この装置では、一対のサイドアームを連動機構によって連動されて開閉させることで、ガイドの移動に伴い両方のサイドアームを開閉側に移動させることができる。
ソレノイドは、移載本体部の第2水平方向両端部に少なくとも1つずつ設けられていてもよい。
この装置では、ソレノイドを移載装置の両端に設けることで、ガイドを移動するための力を大きくできる。
スライドガイド部材は、移載本体部に固定され、第1水平方向に延びかつソレノイドと同心である。
スライド部材は、スライドガイド部材に対して第1水平方向にスライド自在にガイドされ、かつ、ソレノイド及びガイドに接続されている。
この装置では、スライド部材はスライドガイド部材にガイドされて第1水平方向に移動するので、スライド部材及びガイドの第1水平方向への移動の平行度が高く維持される。したがって、ソレノイドを2個設けた構成において、ガイドの移動時の姿勢が安定する。
(1)自動倉庫全体
以下、本発明に係る第1実施形態が採用された自動倉庫1を説明する。なお、この実施形態において、図1の上下方向が自動倉庫1の前後方向(移載方向である第2水平方向の一例であり、矢印Xで表す)であり、図1の左右方向が自動倉庫1の左右方向(スライド方向である第1水平方向の一例であり、矢印Yで表す)である。
前ラック2a及び後ラック2bは、第1水平方向に延びるスタッカクレーン3の走行通路5を挟むよう前後に配置されている。前ラック2a及び後ラック2bは、走行方向及び上下方向に並んだ多数の棚7を有している。棚7には、図1から明らかなように、荷物W(具体的には、物品が収納されたトレイ)が載置される。
図1に示すように、走行通路5に沿って、スタッカクレーン3が左右方向に移動可能である。スタッカクレーン3は、多数の棚7とスタッカクレーン3自体との間で荷物Wを移載する。
スタッカクレーン3は、昇降台17をマスト15に沿って昇降させる昇降装置(図示せず)を有している。なお、走行装置及び昇降装置は公知の技術であるので、説明を省略する。
図2〜図4を用いて、移載装置19の概略構成を説明する。図2は、移載装置の模式的斜視図である。図3は、移載装置の模式的断面図である。図4は、装置の開閉駆動機構の模式的平面図である。
移載装置19は、スタッカクレーン3と棚7との間で荷物Wを移載するための装置である。昇降台17には、図1に示すように、マスト15に対して第1水平方向両側に配置された一対の移載装置19が設けられている。以下、一対の移載装置19のうち、一方の移載装置19の構成を説明する。
移載本体部21は、図3に示すように、下側フレーム21aと、上側フレーム21bとを有している。上側フレーム21bには、荷物Wの載置面21cが設けられている。下側フレーム21aと上側フレーム21bとの間の空間には、後述する移載装置19の各種機構が配置されている。なお、上側フレーム21bが、下側フレーム21aの第2水平方向の端部2箇所に固定されている。
第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bには、第1水平方向内側を向く突起係合部23aが設けられている。突起係合部23aは、荷物Wの係合部24(図4)に対して第1水平方向外側から係合可能である。なお、第1水平方向内側とは、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bそれぞれから見て互いに向き合う側である。第1水平方向外側とは、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bそれぞれから見て互いから離れる側である。
移載装置19は、図3に示すように、スライド用駆動機構25を有する。
スライド用駆動機構25は、移載本体部21に固定され、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを第2水平方向に移動させる。これにより、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bは、荷物Wの両側面を挟持した状態で前後方向に移動させられる。
開閉用駆動機構31は、ガイドレール27(ガイドの一例)を有する。ガイドレール27は、移載本体部21の下側フレーム21aに第2水平方向に沿って延びた状態で配置され、第1水平方向に移動可能である。図2に示すように、ガイドレール27は、移載本体部21の第2水平方向全体に設けられている。
具体的には、ガイドレール27は、第1水平方向に間隔を隔てて設けられる第1案内面27a、第2案内面27bを有している。第1案内面27a及び第2案内面27bは、垂直面であり、互いに平行に第2水平方向に直線状に伸びている。また、第1案内面27aと第2案内面27bとの間の空間は上方に開いている。
当接部材29は、第1サイドアーム23Aの下部に回転自在に固定された円板状の部材である。言い換えると、当接部材29は、鉛直方向に延びる回転軸回りに回転可能なローラである。当接部材29は、第1水平方向におけるガイドレール27の第1案内面27a及び第2案内面27bの間に配置されている。
具体的には、図2及び図4に示すように、第1案内面27aは第1サイドアーム23A側に配置され、第2案内面27bは第2サイドアーム23B側に配置されており、第1案内面27aが当接部材29を第2サイドアーム23B側に押すための構造である。第1案内面27aを構成する板部分は、第2案内面27bを構成する板部分に比べて第1水平方向における幅が長く、剛性が高い。第1案内面27aを構成する板部分の幅が長く剛性が高い理由は、例えば第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bに閉動作させている状態で第2水平方向に移動させるときにおいて、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bが開く方向に外力が作用してしまう場合や、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bに閉動作させるときに荷物Wとの位置関係が少しずれていて荷物Wに当たりながら閉じる場合などに、第1案内面27aが変形してしまうのを防ぐためである。一方、第2案内面27bを構成する板部分が薄くて剛性が低い理由は、コイルスプリング97の力により、第2案内面27bに大きな力が作用しないからである。当接部材29は、第1案内面27aに接触しており、第2案内面27bからはわずかに離れている。
上記の構成によって、当接部材29は、ガイドレール27内を転動しながら第2水平方向に移動可能である。
ガイドレール27が移載本体部21の第2水平方向全体に設けられているので、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bが第2水平方向のいずれの位置にあったとしても、当接部材29を用いて第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bの閉動作を実行できる。
この移載装置19では、スライド用駆動機構25と開閉用駆動機構31を移載本体部21に設けることで、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを含む移動体の大きさをコンパクトにでき、そのため移動体の移動に必要な動力を小さくできる。また、移動体に電装品を搭載しないので、配線及びケーブルベア(登録商標)が不要になる。
この移載装置19では、第1案内面27a及び第2案内面27bの間に当接部材29を設けることで、幅方向をコンパクトにできる。
(5−1)スライド用駆動機構
スライド用駆動機構25は、第1リニアガイド40を有している。第1リニアガイド40は、スライドベース41を移載本体部21に対して第2水平方向に移動自在にガイドする機構である。第1リニアガイド40は、レール43と、ボール、ローラ等を介してレール43に取り付けられたスライダ45とを有している。レール43は、移載本体部21の下側フレーム21a上面の第1水平方向両側に固定された2本であり、第2水平方向に延びている。図2に示すように、レール43は、移載本体部21の第2水平方向全体に延びている。スライダ45は、スライドベース41の下面に固定され、レール43に第2水平方向に移動可能に支持されている。
以上の構成により、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bは、第2水平方向両側に移動して、前ラック2aの棚7及び後ラック2bの棚7の両方にアクセス可能である。
開閉用駆動機構31は、第1水平方向の両側において、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bにそれぞれに対応して設けられた第2リニアガイド50を有している。第2リニアガイド50は、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bがそれぞれ固定されたクランプベース51を、スライドベース41に対して第1水平方向に移動自在にガイドする機構である。
第2リニアガイド50は、レール53と、ボール、ローラ等を介してレール53に取り付けられたスライダ55と、を有している。各レール53は、第1水平方向に沿って延在している。スライダ55は、クランプベース51の下面に固定され、レール53に第1水平方向に移動可能に支持されている。
この移載装置19では、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを開閉させる駆動源としてソレノイドが用いられているので、当該駆動源としてモータが用いられている場合に比べ、省スペース化を実現できる。さらに、ソレノイドの駆動力はモータの駆動力よりも小さくなり易いが、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bが第2リニアガイド50によって案内されるので、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bの確実な開閉動作を実現できる。よって、この移載装置19によれば、装置サイズの小型化を図ることが可能となる。
この移載装置19では、ソレノイド63を移載本体部21の第2水平方向両端部に設けることで、ガイドレール27を移動させるための力を大きくできる。
駆動力伝達機構65は、スライドガイド部材67と、スライド部材69とを有している。スライドガイド部材67は、移載本体部21に固定され、第1水平方向に延びかつソレノイド63に同心である。スライド部材69は、スライドガイド部材67に対して第1水平方向にスライド自在にガイドされ、かつ、ソレノイド63及びガイドレール27に接続されている。
スライド部材69は、ブロック状の部材であり、シャフト67bに嵌まる穴を有しておいる。例えば、この穴にはリニアブッシュが挿入されている。
スライド部材69の上部には、連結部材71を介してガイドレール27が固定されている。
駆動力伝達機構65は、さらに、固定部材75を有している。固定部材75は、一対の連結プレート73の他端に固定されている。さらに、固定部材75は、ソレノイド63の可動磁極63aに連結されている。
なお、駆動力伝達機構65は、図示しないバネ部材を有している。バネ部材は、ソレノイド63がOFFされると、スライド部材69を第1水平方向の第1サイドアーム23A側に移動させる。
図7に示すように、移載装置19は、連動機構81をさらに備えている。図7は、移載装置の連動機構の模式的平面図である。
連動機構81は、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bの一方のアームが他方のアームの第1水平方向の移動と逆方向に連動して移動するように第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23B同士を連結する。
第1シャフト83は、第1サイドアーム23Aに取り付けられて第1水平方向に延在する。第2シャフト85は、第2サイドアーム23Bに取り付けられて第1水平方向に延在する。第1ラックギヤ87は、第1水平方向に延在するように第1シャフト83の中間部に設けられている。第2ラックギヤ89は、第1水平方向に延在するように第2シャフト85の中間部に設けられている。第1ラックギヤ87と第2ラックギヤ89とは、第2水平方向において互いに対向している。ピニオンギヤ90は、第2水平方向における第1ラックギヤ87と第2ラックギヤ89との間においてそれぞれと噛み合っている。ピニオンギヤ90は、移載本体部21の下側フレーム21aに回転自在に支持されている。
この移載装置19では、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを連動機構81により連結し開閉させることで、ガイドレール27の移動に伴い第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bの両方を同期して移動させることができる。
連動機構81を設けることで、移載装置19全体をコンパクトにできる。
コイルスプリング97は、第2サイドアーム23Bに対して第1サイドアーム23Aから第1水平方向に離れる方向への力を付与する。これにより、第1ラックギヤ87、第2ラックギヤ89及びピニオンギヤ90を介して、第1サイドアーム23Aに対して第2サイドアーム23Bから離れる側に力が作用する。この結果、図2及び図3に示すように、当接部材29は、ガイドレール27の第1案内面27aに押し付けられた状態になる。つまり、当接部材29は、ガイドレール27に付勢されることで、第1水平方向にガタツキにくい。
図8を用いて、移載装置19の制御構成を説明する。図8は、移載装置の制御構成を示すブロック図である。
移載装置19は、制御部100を有している。
制御部100は、プロセッサ(例えば、CPU)と、記憶装置(例えば、ROM、RAM、HDD、SSDなど)と、各種インターフェース(例えば、A/Dコンバータ、D/Aコンバータ、通信インターフェースなど)を有するコンピュータシステムである。制御部100は、記憶部(記憶装置の記憶領域の一部又は全部に対応)に保存されたプログラムを実行することで、各種制御動作を行う。
制御部100の各要素の機能は、一部又は全てが、制御部を構成するコンピュータシステムにて実行可能なプログラムとして実現されてもよい。その他、制御部100の各要素の機能の一部は、カスタムICにより構成されていてもよい。
制御部100には、図示しないが、各装置の状態を検出するためのセンサ及びスイッチ、並びに情報入力装置が接続されている。
図9を用いて、棚7にある荷物Wを移載本体部21に移載する動作を説明する。図9は、荷物積み込み動作の制御フローチャートである。
以下に説明する制御フローチャートは例示であって、各ステップは必要に応じて省略及び入れ替え可能である。また、複数のステップが同時に実行されたり、一部又は全てが重なって実行されたりしてもよい。
なお、各装置の動作は、制御部から各装置への指令の結果であり、これらはソフトウェア・アプリケーションの各ステップによって表現される。
ステップS2では、アーム閉動作が行われる。具体的には、制御部100がソレノイド63をONすることで、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを第1水平方向の互いに近づく側に移動させる。この結果、突起係合部23aが荷物Wの係合部24に係合する。
ステップS4では、アーム開動作が行われる。具体的には、制御部100がソレノイド63をOFFすることで、コイルスプリング97及び図示しないバネが第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを第1水平方向の互いに離れる側に移動させる。この結果、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bが荷物Wから第1水平方向外側に離れる。
上記実施形態は、下記の様にも説明できる。
移載装置19(移載装置の一例)は、ラックの棚7(棚の一例)との間で荷物W(荷物の一例)の移載を行う移載装置であって、移載本体部21(移載本体部の一例)と、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23B(一対のサイドアームの一例)と、スライド用駆動機構25(スライド用駆動機構の一例)と、開閉用駆動機構31(開閉用駆動機構の一例)とを備えている。
第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bは、移載本体部21に対して、第1水平方向に開閉移動し、第1水平方向に直交する第2水平方向に共に移動可能である。スライド用駆動機構25は、移載本体部21に固定され、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bを第2水平方向に移動させる。開閉用駆動機構31は、移載本体部21に第2水平方向に沿って延びた状態で配置され、第1水平方向に移動可能なガイドレール27と、第1サイドアーム23Aと接続し、第1水平方向に対するガイドレール27の移動によって第1水平方向に移動する当接部材29と、移載本体部21に固定され、ガイドレール27を第1水平方向に移動させる駆動機構61とを有する。
この移載装置19では、ガイドレール27によって当接部材29を第1水平方向に移動させることで、第1サイドアーム23A及び第2サイドアーム23Bに閉動作を行わせている。したがって、移載装置19の構造が簡単になり、移載装置19全体がコンパクトになる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(a)前記実施形態では移載装置はスタッカクレーンの昇降台に設けられていたが、単独で又は他の装置に用いられてもよい。例えば、移載装置は走行のみを行う走行台車に設けられていてもよい。
(c)前記実施形態ではガイドは、第1水平方向に間隔を隔てて設けられる一対の案内面を有していたが、当接部材を第1水平方向の閉動作側に移動させるための1つの案内面だけを有していてもよい。
(e)前記実施形態では一対のサイドアームの両方が開閉方向に移動したが、一方のみが開閉方向に移動する構造でもよい。
(f)前記実施形態では複数の移載装置を左右方向に並べてスタッカクレーンに搭載しているが、1台の移載装置のみがスタッカクレーンに搭載されていてもよい。
(g)前記実施形態ではサイドアームは係合部同士を係合させることで荷物を第2水平方向に移動可能にしているが、開閉アーム式移載装置として一対のサイドアームは荷物を第1水平方向挟み付ける(クランプする)ことで摩擦力によって荷物を第2水平方向に移動させてもよい。
(h)前記実施形態では、一対の案内面の間に当接部材を設けているが、当接部材を互いに対向する二面形状として、その間にガイドを配置する構造としてもよい。
2a :前ラック
2b :後ラック
3 :スタッカクレーン
5 :走行通路
7 :棚
15 :マスト
17 :昇降台
19 :移載装置
21 :移載装置本体
21a :下側フレーム
21b :上側フレーム
21c :載置面
23A :第1サイドアーム
23B :第2サイドアーム
23a :突起係合部
24 :係合部
25 :スライド用駆動機構
27 :ガイドレール
27a :第1案内面
27b :第2案内面
29 :当接部材
31 :開閉用駆動機構
40 :第1リニアガイド
41 :スライドベース
43 :レール
45 :スライダ
46 :スライドモータ
50 :第2リニアガイド
51 :クランプベース
53 :レール
55 :スライダ
61 :駆動機構
63 :ソレノイド
63a :可動磁極
65 :駆動力伝達機構
67 :スライドガイド部材
67a :固定部
67b :シャフト
69 :スライド部材
71 :連結部材
73 :連結プレート
75 :固定部材
81 :連動機構
83 :第1シャフト
85 :第2シャフト
87 :第1ラックギヤ
89 :第2ラックギヤ
90 :ピニオンギヤ
91 :第1ブッシュ
93 :第2ブッシュ
95 :ストッパ
97 :コイルスプリング
100 :制御部
101 :アーム位置検出センサ
103 :トレイ検出センサ
Claims (6)
- ラックの棚との間で荷物の移載を行う移載装置であって、
移載本体部と、
前記移載本体部に対して、少なくとも一方が第1水平方向に開閉移動し、第1水平方向に直交する第2水平方向に共に移動可能な一対のサイドアームと、
前記移載本体部に固定され、前記一対のサイドアームを第2水平方向に移動させるスライド用駆動機構と、
前記移載本体部に第2水平方向に沿って延びた状態で配置され、第1水平方向に移動可能なガイドと、前記一対のサイドアームの一方と接続し、第1水平方向に対する前記ガイドの移動によって第1水平方向に移動する当接部材と、前記移載本体部に固定され前記ガイドを第1水平方向に移動させる駆動機構とを有する開閉用駆動機構と、
を備える移載装置。 - 前記ガイドは、第1水平方向に間隔を隔てて設けられる一対の案内面を有し、
前記当接部材は、前記一対の案内面の間に配置される、請求項1に記載の移載装置。 - 前記当接部材を前記ガイドに対して第1水平方向に付勢する付勢部材をさらに備えている、請求項1又は2に記載の移載装置。
- 前記一対のサイドアームの一方のアームが他方のアームの第1水平方向の移動と逆方向に連動して移動するように前記一対のサイドアーム同士を連結する連動機構をさらに備えている、請求項1〜3のいずれかに記載の移載装置。
- 前記開閉用駆動機構は、ソレノイドを有しており、
前記ソレノイドは、前記移載本体部の第2水平方向両端部に少なくとも1つずつ設けられている、請求項1〜4のいずれかに記載の移載装置。 - 前記移載本体部に固定され、第1水平方向に延びかつ前記ソレノイドに同心であるスライドガイド部材と、
前記スライドガイド部材に対して第1水平方向にスライド自在にガイドされ、かつ、前記ソレノイド及び前記ガイドに接続されたスライド部材と、
をさらに備えた、請求項5に記載の移載装置。
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