JP6874591B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

本発明は、搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備えた無人搬送車に関する。

搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備えた無人搬送車がある（例えば、特許文献１及び２参照）。
このような無人搬送車によれば、搬送物を棚から無人搬送車へ移載する場合、昇降テーブルを下降させた状態で所定搬出箇所の搬送物の下に無人搬送車を潜り込ませ、昇降テーブルを上昇させることにより（特許文献１の図３の昇降テーブル２２、特許文献２の図１１の昇降テーブル８参照）、搬送物の無人搬送車への移載を完了できる（例えば、特許文献１の［０００２］、特許文献２の［００４７］参照）。
また、搬送物を無人搬送車から棚へ移載する場合、搬送物を載置した昇降テーブルを上昇させて状態の無人搬送車を棚の所定搬入箇所まで走行させ、昇降テーブルを下降させることにより、搬送物の棚への移載を完了できる（例えば、特許文献２の［００４９］参照）。

特開２００１−０１９１１８号公報 特開２０１７−０３６１２８号公報 特開２００２−１７８８２２号公報

無人搬送車は、昇降テーブルに搬送物を載置した状態で棚設備の内外を移動するので、搬送物を棚や出荷品置場等の所定箇所に精度良く移載するためには、昇降テーブルに対して搬送物を位置決めする位置決め機構を備えるのが望ましい。
また、特許文献１及び２のような、搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備え、搬送物を搬出する際に搬送物の下に潜り込む構成の無人搬送車は、棚設備の収容スペースの効率化等の観点から高さを低くする必要がある。
したがって、昇降テーブルの昇降ストロークには制約がある(例えば、特許文献１の図３における昇降テーブル２２の昇降ストロークを示す矢印、及び特許文献２の図１１の昇降ストロークＫ参照)。
それにより、昇降テーブル上に固定式のガイドピンを設ける場合、ガイドピンの高さを低くしないと、搬送物の棚から無人搬送車への移載、及び搬送物の無人搬送車から棚への移載が出来なくなるので、固定式のガイドピンでは、搬送物を昇降テーブルに位置決めする機能を実現するのが困難である。

昇降テーブルに固定しない可動式のガイドピンを設ける場合、アクチュエータを設けて昇降テーブルに対してガイドピンを昇降させることが考えられる（例えば、特許文献３のようにシリンダ２５及びレバー２３等で係止具２１を駆動する構成を参照）。
しかしながら、このような構成では、昇降テーブルを昇降させる昇降駆動機構とは別のアクチュエータを備えてこのアクチュエータの制御を行う必要があるので、構造が複雑になって製造コスト及び保守コストが増大するとともに信頼性が低下する。
その上、前記アクチュエータ及びガイドピン等を昇降テーブル側に設けた場合には、アクチュエータのストロークは小さくできるが、前記アクチュエータ等が昇降駆動機構の負荷になる。それに対して前記アクチュエータ及びガイドピン等を基体側に設けた場合には、昇降テーブルに対してガイトピンを出没させる必要があるので、アクチュエータに必要なストロークが増大する。

前記状況に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備えた無人搬送車において、位置決め機構専用のアクチュエータを備えることなく、昇降テーブルに固定しない可動式のガイドピンを用いて搬送物を確実に位置決めする位置決め機構を備えることである。

本発明に係る無人搬送車は、前記課題解決のために、搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備えた無人搬送車であって、
前記昇降テーブルにより昇降可能に支持されて前記昇降テーブルから出没する２個以上のガイドピンを、前記ガイドピンに合わせて前記搬送物に設けた係合凹部に係合させることにより、前記搬送物を前記昇降テーブルに対して位置決めする位置決め機構を備え、
前記ガイドピンは、前記昇降駆動機構による前記昇降テーブルの昇降動作に連動して動作する動力伝達機構により昇降し、
前記動力伝達機構は、前記昇降テーブルの昇降ストロークよりも前記ガイドピンの昇降ストロークが大きくなるように変位を拡大する機能を有することを特徴とする（請求項１）。

ここで、前記動力伝達機構は、
前記昇降テーブルに連結された水平支軸により中間部を支持されて揺動するとともに、一端部が前記ガイドピンに連結された揺動アームと、
前記揺動アームの他端部を支持する、前記基体側に設けた支持部材とからなるのが好ましい実施態様である（請求項２）。

あるいは、前記動力伝達機構は、
前記基体に連結された水平支軸により回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体及び大径回動体と、
前記小径回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記小径回動体を回動させる、前記昇降テーブルに設けた第１連動部材と、
前記大径回動体に係合し、前記大径回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなるようにしてもよく（請求項３）、
前記昇降テーブルに連結された水平支軸により回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体及び大径回動体と、
前記小径回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記小径回動体を回動させる、前記基体に設けた第１連動部材と、
前記大径回動体に係合し、前記大径回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなるようにしてもよい（請求項４）。
さらに、前記動力伝達機構は、
前記昇降テーブルに連結された水平支軸により回動可能に支持された回動体と、
前記回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記回動体を回動させる、前記基体に設けた第１連動部材と、
前記回動体に係合し、前記回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなるようにしてもよい（請求項５）。

以上のように、本発明に係る無人搬送車によれば、昇降テーブルから出没する２個以上のガイドピンを搬送物の係合凹部に係合させる位置決め機構を備えるので、搬送物を棚や出荷品置場等の所定箇所に精度良く移載できる。
その上、ガイドピンは、昇降テーブルを昇降させる昇降駆動機構による昇降テーブルの昇降動作に連動して動作する動力伝達機構により昇降することから、位置決め機構専用のアクチュエータを備える必要がない。
よって、位置決め機構専用のアクチュエータを備えた構成と比較して、製造コスト及び保守コストを低減できるとともに信頼性を向上できる。
その上さらに、前記動力伝達機構は、昇降テーブルの昇降ストロークよりもガイドピンの昇降ストロークが大きくなるように変位を拡大する機能を有することから、位置決め機構を構成するガイドピンの所要の突出量を確保できる。
よって、搬送物を搬出する際に搬送物の下に潜り込む構成の、高さを低くする必要があり、昇降テーブルの昇降ストロークに制約がある無人搬送車においても、搬送物を昇降テーブルに対して確実に位置決めできる。

本発明の実施の形態に係る無人搬送車の斜視図である。 （ａ）は昇降テーブルが下降した状態を示す側面図、（ｂ）は昇降テーブルが上昇した状態を示す側面図である。 （ａ）は昇降テーブルが下降した状態を示す要部拡大部分縦断面図、（ｂ）は同じく要部拡大部分横断面図である。 昇降テーブルが上昇した状態を示す要部拡大部分縦断面図である。 動力伝達機構の変形例を示す要部拡大部分縦断面図であり、（ａ）は昇降テーブルが下降した状態を、（ｂ）は昇降テーブルが上昇した状態を示している。 動力伝達機構の別の変形例を示す要部拡大部分縦断面図であり、（ａ）は昇降テーブルが下降した状態を、（ｂ）は昇降テーブルが上昇した状態を示している。

以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

＜無人搬送車＞
図１の斜視図、並びに図２（ａ）の昇降テーブルが下降した状態を示す側面図、及び図２（ｂ）の昇降テーブルが上昇した状態を示す側面図に示すように、本発明の実施の形態に係る無人搬送車１は、図示しない走行駆動機構により走行車輪Ｃ，Ｃ，…を駆動することにより自走し、図示しない昇降駆動機構により基体２に対して昇降テーブル３を昇降させる機能を有する。
無人搬送車１は、昇降テーブル３により昇降可能に支持され、昇降テーブル３の対角部から出没する、位置決め機構Ａである２個のガイドピン４，４を有する。
ガイドピン４，４を、ガイドピン４，４に合わせて図示しない搬送物に設けた係合凹部に係合させることにより、搬送物を昇降テーブル３に対して位置決めできる。
なお、ガイドピン４を３個以上設けるようにしてもよい。

＜動力伝達機構＞
次に、前記昇降駆動機構による昇降テーブル３の昇降動作に連動して動作し、それによりガイドピン４を昇降させる動力伝達機構Ｂについて説明する。
図３（ａ）の昇降テーブルが下降した状態を示す要部拡大部分縦断面図、及び図４の昇降テーブルが上昇した状態を示す要部拡大部分縦断面図、並びに図３（ｂ）の要部拡大部分横断面図を参照する。
動力伝達機構Ｂは、昇降テーブル３に連結された水平支軸７により中間部５Ｃを支持されて揺動するとともに、一端部５Ａがガイドピン４に連結された揺動アーム５と、揺動アーム５の他端部５Ｂを支持する、基体２側に設けた支持部材１０とからなる。

ガイドピン４は、昇降テーブル３に固定されたガイドブッシュＧにより円柱部４Ｂがガイドされ、昇降テーブル３に対して昇降可能であり、円柱部４Ｂの上方の円錐部４Ａ、及び円柱部４Ｂの下方の連結部４Ｃを有する。
水平支軸７は、昇降テーブル３に上端部を取り付けた支柱６の下端部に取り付けられるので、昇降テーブル３とともに昇降する。
中間部５Ｃを水平支軸７に支持された揺動アーム５は、水平支軸７まわりに揺動する。

揺動アーム５の一端部５Ａは、連結軸８Ａによりガイドピン４の下端部の連結部４Ｃに連結される。
揺動アーム５の一端部５Ａの長孔Ｄ内に連結軸８Ａが入るので、一端部５Ａとガイドピン４の連結部４Ｃとは、揺動アーム５の長手方向に相対移動できる。
揺動アーム５の他端部５Ｂには、連結軸８Ｂを介してローラー９が連結される。
支持部材１０は、基体２に取り付けられ、揺動アーム５に向かって開口する側面視コ字状であり、支持部材１０の開口にローラー９が入る。それにより、揺動アーム５の他端部５Ｂのローラー９は、支持部材１０により上下方向への移動は規制され、ローラー９の回動軸（連結軸８Ｂ）に直交する水平方向への移動は許容される。
よって、昇降テーブル３の昇降に伴う水平支軸７の昇降、揺動アーム５の揺動、及びガイドピン４の昇降のそれぞれの動作が円滑になる。

以上のような構成の動力伝達機構Ｂにより、図３（ａ）に示す昇降テーブル３が下降した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３が図中矢印Ｚ１のように上昇すると、支柱６及び水平支軸７も上昇し、揺動アーム５が図中矢印θのように揺動するので、ガイドピン４が図中矢印Ｚ２のように上昇し、図４に示す昇降テーブル３が上昇した状態になる。この状態では、昇降テーブル３の上面から、ガイドピン４の円柱部４Ｂの上部及び円錐部４Ａが突出する。
図４に示すように、昇降テーブル３の昇降ストロークＳ１よりも、ガイドピン４の昇降ストロークＳ２の方が大きく（Ｓ１＜Ｓ２）、動力伝達機構Ｂは、昇降テーブル３の昇降ストロークＳ１よりもガイドピン４の昇降ストロークＳ２が大きくなるように変位を拡大する機能を有する。

図４に示す昇降テーブル３が上昇した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３を下降させると、支柱６及び水平支軸７も下降し、揺動アーム５が揺動するので、図３（ａ）のようにガイドピン４が下降した状態になる。この状態では、昇降テーブル３の上面から、ガイドピン４の円錐部４Ａの上部のみが突出する。
以上のように、昇降駆動機構による昇降テーブル３の昇降動作に連動して動作する動力伝達機構Ｂにより、ガイドピン４は昇降テーブル３の上面から出没する。
ガイドピン４の「出没」には、昇降テーブル３を下降させた際に図３（ａ）のようにガイドピン４の上部が昇降テーブル３の上面から突出し、昇降テーブル３の上面よりも下方にガイドピン４の全体は没入していない状態も含む。なお、昇降テーブル３を下降させた際に、昇降テーブル３の上面よりも下方にガイドピン４の全体を没入させるようにしてもよい。

＜動力伝達機構の変形例＞
次に、動力伝達機構Ｂの変形例について説明する。
図５（ａ）の昇降テーブルが下降した状態を示す要部拡大部分縦断面図、及び図５（ｂ）の昇降テーブルが上昇した状態を示す要部拡大部分縦断面図を参照する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）において、図３（ａ）及び図４と同一符号は、同一又は相当する部品等を示している。
動力伝達機構Ｂは、基体２に連結された水平支軸１２Ａにより回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体１３及び大径回動体１４と、小径回動体１３に係合し、昇降テーブル３の昇降動作により小径回動体１３を回動させる、昇降テーブル３に設けた第１連動部材１５と、大径回動体１４に係合し、大径回動体１４の回動動作によりガイドピン４を昇降させる、ガイドピン４に設けた第２連動部材１６とからなる。

水平支軸１２Ａは、基体２に取り付けた支柱１１Ａに支持される。
ここで、小径回動体１３及び大径回動体１４は、ピニオンギヤであり、歯部１３Ａ及び歯部１４Ａを有する。
また、第１連動部材１５及び第２連動部材１６は、ラックギヤであり、歯部１５Ａ及び歯部１６Ａを有する。
そして、小径回動体１３の歯部１３Ａに第１連動部材１５の歯部１５Ａが噛合し、大径回動体１４の歯部１４Ａに第２連動部材１６の歯部１６Ａが噛合する。

以上のような構成の動力伝達機構Ｂにより、図５（ａ）に示す昇降テーブル３が下降した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３が図中矢印Ｚ１のように上昇すると、第１連動部材１５も上昇し、第１連動部材１５の歯部１５Ａに歯部１３Ａが噛合する小径回動体１３が図中矢印θのように回動する。
それにより、小径回動体１３と一体である大径回動体１４が回動するので、大径回動体１４の歯部１４Ａに歯部１６Ａが噛合する第２連動部材１６及びガイドピン４が図中矢印Ｚ２のように上昇し、図５（ｂ）に示す昇降テーブル３が上昇した状態になる。

図５（ｂ）に示す昇降テーブル３が上昇した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３を下降させると、第１連動部材１５も下降し、小径回動体１３及び大経回動体１４が回動するので、第２連動部材１６が下降し、図５（ａ）に示すようにガイドピン４が下降した状態になる。
このような動力伝達機構Ｂの構成でも、図３（ａ）及び図４の動力伝達機構Ｂと同様の変位を拡大する機能を有する。

＜動力伝達機構の別の変形例＞
次に、動力伝達機構Ｂの別の変形例について説明する。
図６（ａ）の昇降テーブルが下降した状態を示す要部拡大部分縦断面図、及び図６（ｂ）の昇降テーブルが上昇した状態を示す要部拡大部分縦断面図を参照する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）において、図５（ａ）及び図５（ｂ）と同一符号は、同一又は相当する部品等を示している。
動力伝達機構Ｂは、昇降テーブル３に連結された水平支軸１２Ｂにより回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体１３及び大径回動体１４と、小径回動体１３に係合し、昇降テーブル３の昇降動作により小径回動体１３を回動させる、基体２に設けた第１連動部材１５と、大径回動体１４に係合し、大径回動体１４の回動動作によりガイドピン４を昇降させる、ガイドピン４に設けた第２連動部材１６とからなる。

水平支軸１２Ｂは、昇降テーブル３に取り付けた支柱１１Ｂに支持される。
ここで、小径回動体１３及び大径回動体１４は、ピニオンギヤであり、歯部１３Ａ及び歯部１４Ａを有する。
また、第１連動部材１５及び第２連動部材１６は、ラックギヤであり、歯部１５Ａ及び歯部１６Ａを有する。
そして、小径回動体１３の歯部１３Ａに第１連動部材１５の歯部１５Ａが噛合し、大径回動体１４の歯部１４Ａに第２連動部材１６の歯部１６Ａが噛合する。

以上のような構成の動力伝達機構Ｂにより、図６（ａ）に示す昇降テーブル３が下降した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３が図中矢印Ｚ１のように上昇すると、支柱１１Ｂ、並びに小径回動体１３及び大径回動体１４も上昇し、第１連動部材１５の歯部１５Ａに歯部１３Ａが噛合する小径回動体１３が図中矢印θのように回動する。
それにより、小径回動体１３と一体である大径回動体１４が回動するので、大径回動体１４の歯部１４Ａに歯部１６Ａが噛合する第２連動部材１６及びガイドピン４が図中矢印Ｚ２のように上昇し、図６（ｂ）に示す昇降テーブル３が上昇した状態になる。

図６（ｂ）に示す昇降テーブル３が上昇した状態から、昇降駆動機構を動作させて昇降テーブル３を下降させると、支柱１１Ｂ、並びに小径回動体１３及び大径回動体１４も下降し、小径回動体１３及び大径回動体１４が回動するので、第２連動部材１６が下降し、図６ａ）に示すようにガイドピン４が下降した状態になる。
このような動力伝達機構Ｂの構成でも、図３（ａ）及び図４、並びに図５（ａ）及び図５（ｂ）の動力伝達機構Ｂと同様の変位を拡大する機能を有する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）、並びに図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した動力伝達機構Ｂは、小径回動体１３及び大径回動体１４をピニオンギヤとし、第１連動部材１５及び第２連動部材１６をラックギヤとしているが、本発明は、そのような構成に限定されない。
動力伝達機構Ｂは位置決め用のガイドピン４を昇降させるだけであることから、負荷は小さい。
よって、小径回動体１３及び大径回動体１４をタイミングプーリとして、第１連動部材１５及び第２連動部材１６を角材やブロック等にタイミングベルトを取り付けたものとしてもよい。

また、小径回動体１３の回動と第１連動部材１５の直動の変換を、小径回動体１３に中間部を固定して巻回したスチールベルト等のベルトの端部を第１連動部材１５に固定すること、及び大径回動体１４の回動と第２連動部材１６の直動の変換を、大径回動体１４に中間部を固定して巻回したスチールベルト等のベルトの端部を第２連動部材１６に固定すること等により行うことも可能である。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した動力伝達機構Ｂにおいて、大径回動体１４を無くし、小径回動体１３のみとし、小径回動体１３に第２連動部材１６の歯部１６Ａを噛合させるようにしてもよい。
このような動力伝達機構Ｂの構成であっても、図６（ａ）及び図６（ｂ）の動力伝達機構Ｂと同様の変位を拡大する機能を有する。

＜作用効果＞
以上のような無人搬送車１によれば、昇降テーブル３から出没する２個以上のガイドピン４を搬送物の係合凹部に係合させる位置決め機構Ａを備えるので、搬送物を棚や出荷品置場等の所定箇所に精度良く移載できる。
その上、ガイドピン４は、昇降テーブル３を昇降させる昇降駆動機構による昇降テーブル３の昇降動作に連動して動作する動力伝達機構Ｂにより昇降することから、位置決め機構Ａ専用のアクチュエータを備える必要がない。
よって、位置決め機構Ａ専用のアクチュエータを備えた構成と比較して、製造コスト及び保守コストを低減できるとともに信頼性を向上できる。

その上さらに、動力伝達機構Ｂは、昇降テーブル３の昇降ストロークＳ１よりもガイドピン４の昇降ストロークＳ２が大きくなるように変位を拡大する機能を有することから、位置決め機構Ａを構成するガイドピン４の所要の突出量を確保できる。
よって、搬送物を搬出する際に搬送物の下に潜り込む構成の、高さを低くする必要があり、昇降テーブル３の昇降ストロークＳ１に制約がある無人搬送車１においても、搬送物を昇降テーブル３に対して確実に位置決めできる。

以上の実施の形態の記載はすべてすべて例示であり、これに制限されるものではない。本発明の範囲から逸脱することなく種々の改良及び変更を施すことができる。

１ 無人搬送車
２ 基体
３ 昇降テーブル
４ ガイドピン
４Ａ 円錐部
４Ｂ 円柱部
４Ｃ 連結部
５ 揺動アーム
５Ａ 一端部
５Ｂ 他端部
５Ｃ 中間部
６ 支柱
７ 水平支軸
８Ａ 連結軸
８Ｂ 連結軸
９ ローラー
１０ 支持部材
１１Ａ，１１Ｂ 支柱
１２Ａ，１２Ｂ 水平支軸
１３ 小径回動体
１３Ａ 歯部
１４ 大径回動体
１４Ａ 歯部
１５ 第１連動部材
１５Ａ 歯部
１６ 第２連動部材
１６Ａ 歯部
Ａ 位置決め機構
Ｂ 動力伝達機構
Ｃ 走行車輪
Ｄ 長孔
Ｇ ガイドブッシュ
Ｓ１ 昇降テーブルの昇降ストローク
Ｓ２ ガイドピンの昇降ストローク

Claims (5)

1. 搬送物を載置する昇降テーブルを基体に対して昇降させる昇降駆動機構を備えた無人搬送車であって、
   前記昇降テーブルにより昇降可能に支持されて前記昇降テーブルから出没する２個以上のガイドピンを、前記ガイドピンに合わせて前記搬送物に設けた係合凹部に係合させることにより、前記搬送物を前記昇降テーブルに対して位置決めする位置決め機構を備え、
   前記ガイドピンは、前記昇降駆動機構による前記昇降テーブルの昇降動作に連動して動作する動力伝達機構により昇降し、
   前記動力伝達機構は、前記昇降テーブルの昇降ストロークよりも前記ガイドピンの昇降ストロークが大きくなるように変位を拡大する機能を有することを特徴とする、
   無人搬送車。
2. 前記動力伝達機構は、
   前記昇降テーブルに連結された水平支軸により中間部を支持されて揺動するとともに、一端部が前記ガイドピンに連結された揺動アームと、
   前記揺動アームの他端部を支持する、前記基体側に設けた支持部材とからなる、
   請求項１記載の無人搬送車。
3. 前記動力伝達機構は、
   前記基体に連結された水平支軸により回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体及び大径回動体と、
   前記小径回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記小径回動体を回動させる、前記昇降テーブルに設けた第１連動部材と、
   前記大径回動体に係合し、前記大径回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなる、
   請求項１記載の無人搬送車。
4. 前記動力伝達機構は、
   前記昇降テーブルに連結された水平支軸により回動可能に支持された、同軸で一体となって回動する小径回動体及び大径回動体と、
   前記小径回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記小径回動体を回動させる、前記基体に設けた第１連動部材と、
   前記大径回動体に係合し、前記大径回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなる、
   請求項１記載の無人搬送車。
5. 前記動力伝達機構は、
   前記昇降テーブルに連結された水平支軸により回動可能に支持された回動体と、
   前記回動体に係合し、前記昇降テーブルの昇降動作により前記回動体を回動させる、前記基体に設けた第１連動部材と、
   前記回動体に係合し、前記回動体の回動動作により前記ガイドピンを昇降させる、前記ガイドピンに設けた第２連動部材とからなる、
   請求項１記載の無人搬送車。
   

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