JP7040487B2

JP7040487B2 - 物品搬送設備

Info

Publication number: JP7040487B2
Application number: JP2019052030A
Authority: JP
Inventors: 雄一上田; 修松井; 浩之小出; 篤石倉
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2022-03-23
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: TW202035254A; TWI820254B; EP3943358A4; EP3943358A1; US20220161832A1; WO2020188876A1; CN113544036A; KR20210140735A; ES2945223T3; CN113544036B; JP2020152508A; EP3943358B1

Description

本発明は、物品を搬送する搬送台車を複数連結し、連結した複数の搬送台車を搬送経路に沿って走行させる物品搬送設備に関するものである。

従来、この種の物品搬送設備としては、例えば、特許文献１に示すような物品搬送設備がある。
特許文献１の物品搬送設備は、レールに沿って移動方向に移動する複数の搬送台車と、移動方向に隣り合う搬送台車同士を互いに連結する複数の連結部と、を備え、前記搬送台車をループ状のレールに沿って移動させて、所望の仕分け位置に到達した時点で物品を仕分ける物品仕分け装置である。
このような従来の物品搬送設備においては、各搬送台車間の張力を所定の張力で保持することにより、各搬送台車を搬送経路に沿って安定した状態で走行させている。

特開２００５－２５５３３１号

しかしながら、従来の物品搬送設備においては、搬送台車間の張力が緩んで搬送台車間に圧縮力がかかると、搬送台車間に設けられる車輪が走行面から浮き上がるという問題がある。そのため、搬送台車間の張力の検出を定期的に行う必要があるが、当該検出は搬送台車の停止時に行うため、当該検出を行う毎に搬送台車全体を停止させる必要があり作業効率が悪いという問題があった。また、当該検出を搬送台車の走行時に行うことができないため、搬送台車の走行時に、未然に車輪の走行面に対する浮き上がりを防止することができないという問題があった。

そこで、本発明は、搬送台車の走行時に搬送台車間の張力の検出が可能な物品搬送設備を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、本発明の物品搬送設備は、物品を搬送する搬送台車を複数連結し、連結した複数の前記搬送台車を搬送経路に沿って走行させる物品搬送設備であって、前記搬送台車は、その走行方向に対して前後方向の他の搬送台車と連結部により連結され、前記連結部に設けられて前記搬送台車間にかかる力を計測する計測部と、前記計測部によって計測される前記搬送台車間にかかる力に基づいて、前記搬送台車間の張力を算出する張力算出部と、前記張力算出部によって算出される前記搬送台車間の張力に基づいて、前記搬送台車の車輪にかかる力を算出する算出部と、を備えるものである。
上記構成では、搬送台車間の張力に基づいて搬送台車の車輪にかかる力を算出する。

本発明の物品搬送設備は、上記物品搬送設備において、前記計測部は、前記搬送台車間毎に設けられる前記連結部のうちのいずれか２つ以上の前記連結部に設けられるものである。
上記構成では、搬送台車間毎に設けられる連結部のうちのいずれか２つ以上の連結部に設けられる計測部によって計測される搬送台車間にかかる力に基づいて搬送台車間の張力を算出して搬送台車の車輪にかかる力を算出する。

本発明の物品搬送設備は、上記物品搬送設備において、前記計測部は、ロードセルにより構成されるものである。
上記構成では、搬送台車間にかかる力をロードセルにより計測する。

本発明の物品搬送設備は、上記物品搬送設備において、前記計測部が、前記搬送台車に設けられ、前記張力算出部及び前記算出部が、前記搬送台車が走行する地上側に設けられるものである。
上記構成では、搬送台車側で搬送台車間にかかる力を計測し、地上側で搬送台車間の張力及び搬送台車の車輪にかかる力を算出する。

本発明の物品搬送設備によれば、搬送台車に設けられる計測部によって搬送台車間にかかる力を計測して搬送台車間の張力を算出することから、搬送台車の走行時に搬送台車間の張力を検出することができ、当該検出を行う毎に搬送台車全体を停止させる必要がないため作業効率が向上する。
また、搬送台車の走行時に車輪にかかる力を算出するため、搬送台車の走行時に、車輪の走行面に対する浮き上がりを予め予測することができ、未然に車輪の走行面に対する浮き上がりを防止することができる。

本発明に係る物品搬送設備の概略平面図である。本発明に係る物品搬送設備の搬送台車の斜視図である。本発明に係る物品搬送設備の搬送台車間の連結部の平面図である。本発明に係る物品搬送設備の搬送台車の車輪にかかる力を示す概略図であり、（ａ）は、搬送台車が水平なレールを走行する場合を示し、（ｂ）は、搬送台車が傾斜のあるレールを走行する場合を示す。本発明に係る物品搬送設備の搬送台車の張力の監視システムにおける制御構成を示すブロック図である。

本発明の物品搬送設備１０について説明する。なお、本発明は、以下に示す物品搬送設備１０に限定されるものではない。
図１に示すように、物品搬送設備１０は、ループ状の搬送経路Ｋを形成し、搬送経路Ｋに沿って物品９０を循環して搬送する主コンベヤ装置２０と、主コンベヤ装置２０の搬送経路Ｋ上に物品９０に投入する複数のインダクションコンベヤ４０と、主コンベヤ装置２０の搬送経路Ｋから払い出される物品９０を受け入れる複数のシュート５０と、から主に構成されている。物品搬送設備１０では、物品９０が所定のインダクションコンベヤ４０から主コンベヤ装置２０の搬送経路Ｋ上に投入される。搬送経路Ｋ上に投入された物品９０は、主コンベヤ装置２０によって物品投入位置Ｐにおいて受け入れられ、搬送経路Ｋ上を走行する搬送台車２２によって搬送される。搬送台車２２により搬送される物品９０は、例えば、店舗毎に割り付けられているシュート５０に払い出され、店舗毎に仕分けられる。

図１に示すように、インダクションコンベヤ４０は、搬送経路Ｋ上を走行する搬送台車２２の側部で搬送台車２２の走行方向Ｈの上流側から下流側に沿った斜め方向から物品９０を搬送し、その物品９０の搬送姿勢を保持した状態で搬送台車２２に投入する。インダクションコンベヤ４０は、搬送経路Ｋに沿って複数本（図１では３本）設けられている。インダクションコンベヤ４０は、搬送経路Ｋ上に設けられる複数箇所（図１では３箇所）の物品投入位置Ｐ（インダクションコンベヤ４０が搬送台車２２に物品９０を投入する位置）のそれぞれに対応させて設けられている。インダクションコンベヤ４０は、それぞれのインダクションコンベヤ４０毎に予め物品９０を投入すべき搬送台車２２を検索及び決定し、インダクションコンベヤ４０毎に決定した所定の搬送台車２２に対して物品９０を投入する。

図１に示すように、シュート５０は、搬送台車２２から払い出される物品９０を受け入れ、受け入れた物品９０を下流の別設備（例えば、出荷設備）或いは直接車両（例えば、トラック）等に搬送するものである。シュート５０は、搬送経路Ｋに沿って複数本（図１では３本）設けられている。シュート５０は、それぞれのシュート５０毎に予め決定された物品９０を搬送台車２２から受け入れる。シュート５０は、鉄板等の板状部材、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤ等を組み合わせて構成される。シュート５０は、主コンベヤ装置２０に対して上方から下方に向けて傾斜するように構成される。

図１及び図２に示すように、主コンベヤ装置２０は、搬送経路Ｋに沿って設けられるレール２１と、レール２１に沿って走行する複数の搬送台車２２と、から主に構成されている。主コンベヤ装置２０は、インダクションコンベヤ４０から搬送台車２２に対して物品９０が投入され、投入された物品９０を載置した搬送台車２２がレール２１上を走行することで、物品９０を搬送経路Ｋに沿って搬送する。搬送台車２２によって搬送される物品９０は、搬送台車２２からシュート５０に払い出される。

搬送台車２２は、所定のインダクションコンベヤ４０から投入された物品９０を物品投入位置Ｐにおいて受け入れる。搬送台車２２は、受け入れた物品９０を搬送経路Ｋに沿って搬送し、所定のシュート５０に対して払い出す。
図２及び図３に示すように、搬送台車２２は、レール２１上を走行する台車本体２３と、物品９０を載置して支持するベルト２４と、から主に構成されている。
台車本体２３は、搬送台車２２の本体部分であり、レール２１上を走行するための車輪２３Ａと、車輪２３Ａ、ベルト２４等を支持するフレーム２３Ｂと、を主に備える。
ベルト２４は、台車本体２３の上部に設けられ、載置した物品９０を、搬送台車２２の走行方向Ｈと直交する方向に搬送可能なベルトコンベヤにより構成されている。ベルト２４は、ベルトコンベヤを駆動するためのモータ２６を有する。ベルト２４は、搬送台車２２が所定のシュート５０に到達した際に、ベルトコンベヤを駆動させることで物品９０をシュート５０が位置する方向に排出する。ベルト２４は、搬送台車２２による物品９０の搬送中にベルト２４上の物品９０が適切な位置からズレた場合に、ベルトコンベヤを駆動させることで、物品９０の載置位置を適切な位置に調整する。

搬送台車２２は、搬送経路Ｋにおいて互いに隣接する搬送台車２２（搬送台車２２の走行方向Ｈに対して前後方向の他の搬送台車２２）と連結され、隣接する搬送台車２２と連なった状態でレール２１上を走行する。搬送台車２２は、隣接する搬送台車２２と連結部２７により連結されている。
連結部２７は、フレーム２３Ｂの前端部に設けられる連結凸部２７Ａと、フレーム２３Ｂの後端部に設けられる連結凹部２７Ｂと、により主に構成される。連結部２７は、搬送台車２２の走行方向に対して前後方向に隣接する搬送台車２２において、前方の搬送台車２２の前端部に設けられる連結凸部２７Ａの突起部分を、後方の搬送台車２２の後端部に設けられる連結凹部２７Ｂの凹状部分に嵌め合わせることで、当該隣接する搬送台車２２同士を連結する。

上記隣接する搬送台車２２間の間隙には、連結部２７を覆うようにカバー２５が設けられている。カバー２５は、上記隣接する搬送台車２２間の間隙を塞ぐような板状の部材により構成される。カバー２５は、搬送台車２２の後側端部（搬送台車２２の走行方向に対して後側の端部）に固定されている。

連結部２７には、車輪２３Ａが軸支されている。すなわち、車輪２３Ａは、隣接する搬送台車２２間の間隙に設けられている。具体的には、搬送台車２２の後端部の連結凹部２７Ｂにおける左右方向（搬送台車２２の走行方向Ｈに水平に直交する方向）の両端端部に車輪２３Ａが軸支されている。

図１から図３に示すように、搬送台車２２間毎に設けられる連結部２７のうちのいずれか２つの連結部２７には、連結部２７によって連結される搬送台車２２間にかかる力を計測するロードセル３１（「計測部」の一例）が設けられている。すなわち、ロードセル３１は、予め設定された所定の２つの連結部２７に設けられる。ここで、所定の２つの連結部２７とは、特に限定された２つ（２か所）の連結部２７ではなく、互いに近接する２つの連結部２７であっても、互いに離れた２つの連結部２７であっても構わない。具体的には、所定の２台の搬送台車２２の前端部に形成される連結凸部２７Ａの中央部にロードセル３１が設けられている。ロードセル３１は、一方の連結部２７に設けられるものをメインとして用い、他方の連結部２７に設けられるものをサブとして用いる。連結部２７に設けられるメイン及びサブのロードセル３１は、搬送台車２２の走行時に、それぞれ同時に搬送台車２２間にかかる力を計測する。そのため、メインのロードセル３１が故障等により当該力の計測が不可となった場合には、サブのロードセル３１により計測される当該力のデータにより張力Ｔの算出を行う。

次に、主コンベヤ装置２０における搬送台車２２の張力の監視システムについて説明する。
主コンベヤ装置２０においては、隣接する搬送台車２２間にかかる力を計測し、その計測値に基づいて搬送台車２２間の張力Ｔを算出する。これにより、搬送台車２２間の張力Ｔが検出される。さらに、算出される搬送台車２２間の張力Ｔに基づいて搬送台車２２間に設けられる車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出し、算出した結果に基づいて車輪２３Ａのレール２１に対する浮き上がりを未然に判断する。すなわち、車輪２３Ａにかかる力Ｆから、レール２１に対する車輪２３Ａの接地状態を判断する。車輪２３Ａにかかる力Ｆがゼロより小さくなる（負の値になる）と、車輪２３Ａがレール２１から浮き上がっていると判断できる。

図４に示すように、搬送台車２２間に設けられる車輪２３Ａにかかる力Ｆは、搬送台車２２の重量Ｍｇ［Ｎ］と、ロードセル３１により計測された搬送台車２２間にかかる力に基づいて算出された搬送台車２２間の張力Ｔ［Ｎ］と、レール２１の傾斜角度θと、から算出される。具体的には、車輪２３Ａにかかる力Ｆは、以下の式（１）により算出される。
Ｆ＝Ｍｇ＋ＴＳｉｎθ （１）
ここで、レール２１の傾斜角度θは、搬送経路Ｋ毎に予め設定された角度である。なお、レール２１の傾斜角度θは、搬送台車２２間の張力Ｔの検出と合わせて、随時測定した角度を用いても構わない。
車輪２３Ａにかかる力Ｆは、搬送台車２２間の張力Ｔが大きい場合にはその値が大きくなり、搬送台車２２間の張力Ｔが小さい場合にはその値が小さくなる。そして、車輪２３Ａにかかる力Ｆがゼロより小さい（負の値となる）場合、すなわち、搬送台車２２間の張力Ｔが緩んで、搬送台車２２間に圧縮力がかかる場合には、車輪２３Ａはレール２１に対して浮き上がる。一方、車輪２３Ａにかかる力Ｆが大きい場合、すなわち、搬送台車２２間の張力が引っ張りである場合には、車輪２３Ａはレール２１に対して浮き上がらない。
このように、搬送台車２２間の張力Ｔから、搬送台車２２間に設けられる車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出することで、車輪２３Ａがレール２１に対して浮き上がっているか否かを判断することができる。そのため、搬送台車２２の走行時に、ロードセル３１により計測される搬送台車２２間の張力Ｔを定期的に監視しつつ、搬送台車２２間の張力Ｔに基づいて算出された車輪２３Ａにかかる力Ｆがゼロになった時点で、搬送台車２２の走行を停止させることで、未然に車輪２３Ａの浮き上がりを防止することができる。

ここで、搬送台車２２の張力の監視システムにおける制御構成について説明する。
図１から図３及び図５に示すように、主コンベヤ装置２０は、搬送台車２２に、搬送台車２２間にかかる力を計測するロードセル３１（「計測部」の一例）と、ロードセル３１によって計測される搬送台車２２間にかかる力の計測値を後述する受信機３６に送信するための送信機３２と、を備える。
送信機３２は、ロードセル３１が設けられる搬送台車２２の台車本体２３（フレーム２３Ｂ）に設けられ、ロードセル３１と接続されている。送信機３２は、ロードセル３１からの信号を受信機３６に送信する。
また、主コンベヤ装置２０は、搬送台車２２が走行する地上側（搬送台車２２以外の位置）に、送信機３２から送信される信号（搬送台車２２間にかかる力の計測値）を受信する受信機３６と、ロードセル３１によって計測される搬送台車２２間にかかる力の計測値に基づいて、搬送台車２２間の張力Ｔを算出し、算出した搬送台車２２間の張力Ｔに基づいて、搬送台車２２の車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出するコントローラ３７（「張力算出部」「算出部」の一例）と、を備える。
主コンベヤ装置２０は、搬送台車２２間の張力Ｔの検出における搬送台車２２間にかかる力の計測を搬送台車２２上で行い、搬送台車２２間にかかる力に基づく搬送台車２２間の張力Ｔの算出を搬送台車２２が走行する地上側（搬送台車２２以外の位置）において行う。
受信機３６は、搬送台車２２の走行を妨げない搬送経路Ｋの側方の所定位置に、送信機３２からの信号を無線で受信可能に設けられる。受信機３６は、送信機３２を備えた搬送台車２２が受信機３６の受信範囲内を走行する際に、送信機３２からの信号を受信する。すなわち、搬送台車２２間にかかる力の計測、つまり、搬送台車２２間の張力Ｔの検出は、送信機３２を備えた搬送台車２２が搬送経路Ｋを１周する毎（送信機３２を備えた搬送台車２２が受信機３６の受信範囲内を走行する毎）に行われる。

コントローラ３７は、主コンベヤ装置２０全体を制御するものであり、受信機３６をはじめとする主コンベヤ装置２０内の各部と接続されている。コントローラ３７は、受信機３６によって受信される搬送台車２２間にかかる力の計測値に基づいて、搬送台車２２間の張力Ｔを算出する。さらに、コントローラ３７は、搬送台車２２間の張力Ｔの算出結果に基づいて、搬送台車２２間に設けられる車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出する。さらにまた、コントローラ３７は、車輪２３Ａにかかる力Ｆの算出結果に基づいて、車輪２３Ａがレール２１に対して浮き上がっているか否かを判断する。具体的には、コントローラ３７は、上記式（１）に基づいて車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出し、算出した結果、車輪２３Ａにかかる力Ｆがゼロである場合には、その時点で、搬送台車２２の走行を停止させる。すわなち、コントローラ３７は、搬送台車２２間の張力Ｔに基づいて算出される車輪２３Ａにかかる力Ｆに基づいて、搬送台車２２の走行を制御する。なお、コントローラ３７が、車輪２３Ａにかかる力Ｆがゼロであると算出した場合には、搬送台車２２の走行を停止する他、その旨を警告灯、警告音等によって報知するように構成しても構わない。
コントローラ３７は、メインのロードセル３１を備えた搬送台車２２の送信機３２から送信される信号（搬送台車２２間にかかる力の計測値）に基づいて搬送台車２２間の張力Ｔを算出して車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出する。一方で、コントローラ３７は、メインのロードセル３１が故障等により搬送台車２２間にかかる力の計測が不可となった場合には、サブのロードセル３１を備えた搬送台車２２の送信機３２から送信される信号（搬送台車２２間にかかる力の計測値）に基づいて搬送台車２２間の張力Ｔを算出して車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出する。

以上のように、本実施の形態によると、搬送台車２２に設けられるロードセル３１によって搬送台車２２間にかかる力を計測して搬送台車２２間の張力Ｔを算出することから、搬送台車２２の走行時に搬送台車２２間の張力Ｔを検出することができ、当該検出を行う毎に搬送台車２２全体を停止させる必要がないため作業効率が向上する。
また、搬送台車２２の走行時に車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出するため、搬送台車２２の走行時に、車輪２３Ａのレール２１に対する浮き上がりを予め予測することができ、未然に車輪２３Ａのレール２１に対する浮き上がりを防止することができる。
本実施の形態によると、ロードセル３１が、搬送台車２２間毎に設けられる連結部２７のうちのいずれか２つの連結部２７に設けられることから、少ない部品点数により搬送台車２２間にかかる力を計測することができる。また、一方の連結部２７に設けられるロードセル３１が故障等により搬送台車２２間にかかる力の計測が不可となった場合であっても、他方の連結部２７に設けられるロードセル３１によって当該力の計測が可能であるため、搬送台車２２間の張力Ｔの検出を確実に行うことができる。
本実施の形態によると、主コンベヤ装置２０における搬送台車２２の張力の監視システムでは、搬送台車２２間にかかる力を計測するロードセル３１を搬送台車２２に搭載し、搬送台車２２間の張力Ｔ及び車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出するコントローラ３７を搬送台車２２以外の地上側に設置することで、搬送台車２２の走行を停止させることなく、搬送台車２２の走行中に搬送台車２２間にかかる力を計測し、搬送台車２２間の張力Ｔ及び車輪２３Ａにかかる力Ｆを算出することができる。

なお、本実施の形態においては、主コンベヤ装置２０（搬送台車２２）における物品支持体をベルト２４（自身駆動のクロスベルト式）により構成しているが、これに限定されるものではなく、物品９０を載置して支持可能な構成であれば、例えば、トレー（自身非駆動のチルトトレー式）により構成しても構わない。
本実施の形態においては、ロードセル３１が、搬送台車２２間毎に設けられる連結部２７のうちのいずれか２つの連結部２７に設けられているが、これに限定されるものではなく、搬送台車２２間にかかる力を計測可能な構成であれば、ロードセル３１を、搬送台車２２間毎に設けられる連結部２７のうちのいずれか１つの連結部２７、又は３つ以上の連結部２７に設けても構わない。
本実施の形態においては、搬送台車２２間にかかる力を計測する計測部をロードセル３１としているが、これに限定されるものではなく、搬送台車２２間にかかる力を計測可能な手段であれば構わない。
本実施の形態においては、搬送台車２２間の張力Ｔの算出と、搬送台車２２の車輪２３Ａにかかる力Ｆの算出と、を同一のコントローラ３７によって行っているが、これに限定されるものではなく、搬送台車２２間の張力Ｔの算出と、搬送台車２２の車輪２３Ａにかかる力Ｆの算出と、を異なるコントローラで行っても構わない。すなわち、張力算出部と算出部とを別々のコントローラによって構成しても構わない。
本実施の形態においては、搬送台車２２間の張力Ｔの算出を、搬送台車２２が走行する地上側（搬送台車２２以外の位置）に設けられるコントローラ３７により行っているが、これに限定されるものではなく、搬送台車２２間の張力Ｔの算出するコントローラを搬送台車２２に設け、搬送台車２２上で搬送台車２２間の張力Ｔの算出を行っても構わない。すなわち、搬送台車２２上で搬送台車２２間の張力Ｔの検出を行う構成としても構わない。

１０物品搬送設備
２２搬送台車
２３Ａ車輪
２７連結部
３１ロードセル（計測部）
３７コントローラ（張力算出部、算出部）
９０物品
Ｆ車輪にかかる力
Ｋ搬送経路
Ｈ走行方向
Ｔ搬送台車間の張力

Claims

物品を搬送する搬送台車を複数連結し、連結した複数の前記搬送台車を搬送経路に沿って走行させる物品搬送設備であって、
前記搬送台車は、その走行方向に対して前後方向の他の搬送台車と連結部により連結され、
前記連結部に設けられて前記搬送台車間にかかる力を計測する計測部と、
前記計測部によって計測される前記搬送台車間にかかる力に基づいて、前記搬送台車間の張力を算出する張力算出部と、
前記張力算出部によって算出される前記搬送台車間の張力に基づいて、前記搬送台車の車輪にかかる力を算出する算出部と、
を備えること
を特徴とする物品搬送設備。
前記計測部は、前記搬送台車間毎に設けられる前記連結部のうちのいずれか２つ以上の前記連結部に設けられること
を特徴とする請求項１に記載の物品搬送設備。
前記計測部は、ロードセルにより構成されること
を特徴とする請求項２に記載の物品搬送設備。
前記計測部が、前記搬送台車に設けられ、
前記張力算出部及び前記算出部が、前記搬送台車が走行する地上側に設けられること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の物品搬送設備。