JP7242976B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、空港などで搭乗顧客の手荷物を搬送用通い箱（以下「トレイ」と称する。）に載せて搬送する為の搬送システムに関する。

一般的に空港などでは搭乗顧客の手荷物などは、搭乗前に顧客より運搬を委託された後、手荷物識別子ＩＤを付与され、コンベヤベルトに乗せられて指定航空機まで出発時間に合わせて自動搬送される。その後、航空機によって目的地まで空輸された手荷物は、手荷物を受け取り場所にいる顧客まで指定時間に合わせて自動搬送される。

これら全ての手荷物は、航空機便名・目的地等によって搬送システムによって振り分けられ搬送されている。手荷物は、搬送機構内の荷物識別子ＩＤ読み取り装置によって判読され、搭乗機まで指定時間内に自動搬送され、航空機輸送後は、到着空港の指定場所まで指定時間に搬送到達するようコンベヤベルト等による搬送ルートを各々分岐して搬送される。

このような搭乗顧客の手荷物搬送システムでは、従来幅広のコンベヤベルトを使ったものが使用されてきたが、幅広で長いゴム製などのベルトを用いた搬送システムでは、駆動するモーターなどによる電力が大きいだけでなく、メンテナンス（点検・修理）面でも大変であった。

近年では空港での手荷物搬送において、トレイに搬送する手荷物を載せ、搬送路面の両側に比較的幅が狭くかつトレイに載った手荷物を移送できるモーターで駆動するコンベヤベルトやローラー、及び無駆動のローラーなどで構成された搬送路を使って移動させたり、自走式台車に荷物を載せ搬送路面を移動させる手荷物搬送システムなどが用いられている。

搭乗顧客の手荷物搬送システムでは、大事な顧客手荷物に搬送時の事故によって損傷を起こしてはならない。また、手荷物外形への損傷ばかりでなく、搬送中の振動や衝撃によって手荷物中の荷物への損傷を与えてはならず、手荷物にやさしい搬送、即ちソフトタッチ搬送とすることは手荷物搬送システムの絶対的な課題である。

前記のようなトレイを用いた手荷物搬送システムでは、搬送路の方向が略曲線状になる曲線路の部分ではコンベヤベルトが使えないので、モーターで駆動するローラーによってトレイを移動させるが、曲線路の距離が長くなる外周側のローラーのみを駆動することが一般的である。

その理由は、省エネの為に駆動ローラーを駆動ベルトで連結させ少ない駆動モーター数で駆動する場合に、外周側のみを駆動し内周側は非駆動とすることが省エネとなり、また故障時等のメンテナンスがしやすいということが主な理由となっていた。しかし曲線路におけるトレイ搬送は意外とデリケートで、曲線路の外周側のみを駆動する場合にはトレイ搬送がスムースに行われず、時々トレイ詰まりを起こす場合があることが課題であった。

上記のような課題に加えて、曲線部でのトレイ移動は直線部の平坦なベルト搬送に比べて間欠的なローラー搬送となるため振動や衝撃が増加してしまう恐れがある。

本発明はこのような課題を解決する為に考案されたものであり、搬送路の曲線路部分を幾つか（具体的には１から３つ程度）の略曲線状の搬送装置で構成し、この略曲線状の搬送装置で外周部だけでなく内周側に設置するローラーも駆動するようにした。このような構成にすれば、トレイ底面で進行方向の両側に移動する力が働くので、片側に移動する力が働く場合よりもトレイの移動がよりスムースになり、搬送路での振動や衝撃を減少させることができる。更にトレイを駆動するローラーのテーパー形状を変更して、トレイ底面に密着させることにより更にトレイ搬送時の振動や衝撃を減少させることができる。

このように物品をトレイを用いて搬送するシステムにおいて、曲線搬送路における搬送方法に関して先行技術を調査すべく、「搬送、曲線、トレイ」や「曲線搬送路」などをキーワードとして調査したところ、下記のような先行技術文献による提案が見られた。

特開２００４－１６８５１２号公報 特開平６－１０７３１２号公報

特許文献１は、直線搬送路と曲線搬送路からなる搬送路の図が示されているが、低温でのリニアモーターを使用する技術に関する特許であり、一般的な搬送路の課題には関連がなく、本願の課題を解決できるものではない。

特許文献２は、カーブコンベヤにおいて曲率半径を抑えてコンパクトにする提案に関する提案であり、トレイ搬送での課題解決とは関連がなく、やはり本願の課題を解決できない。

このように、トレイを用いた搬送路における曲線搬送路部分に関する課題に関して、先行技術を調査した範囲では余り関連性のあるものは見られなかった。本発明は、前述のように曲線搬送路部分におけるトレイ詰まり及び省エネという課題を解決するものである。

発明の実施態様

これらの課題を解決するために本発明の第１の態様として、搬送路の略曲線部分を構成する搬送装置において、搬送路の外周側に配置されたローラーだけでなく内周側に配置されたローラーおいてもモーターと駆動用ベルトによりローラーを駆動する態様とした。ただ同じ回転軸を持つ外周側ローラーと内周側ローラーを同時に駆動する場合には、駆動回転速度差により回転軸（シャフト）部分に回転方向のストレスが掛かるので、回転軸は片方あるいは両方のローラーとはしっかりとした連結を避けフリーに回転できるようにしておく。

このような駆動ローラーの配置により、搬送路の略曲線部分において、外周部側だけでなく内周部側においても駆動ローラーを配置することにより、搬送路上のトレイ底面が駆動力を受けることから、トレイ詰まりを起こすことがより少なくなりスムースなトレイ搬送が実現される。

本発明の第２の態様として、搬送路の略曲線部分を構成する搬送装置において、搬送路の曲線部外周側だけでなく内周側においてもモーターと駆動用ベルトによる駆動ローラーを配置するが、外周側ローラーが駆動ローラーの場合にシャフトで連結される内周側ローラーは非駆動ローラーとする。従って外周側ローラーは駆動と非駆動とが交互に配置されるようにし、外周側ローラーが非駆動の場合には内周側ローラーを駆動ローラーとする態様とした。すなわち外周側が駆動ローラーで内周側が非駆動のローラーと、内周側が駆動ローラーで外周側が非駆動のローラーとが、略曲線の搬送路上で交互に配置される態様とした。

このような駆動ローラーの配置により、トレイ底面には常に外周側と内周側に少なくとも一つは駆動ローラーが接してトレイ底面に駆動力を与えることになるので、第１の態様と比べ電力的に省エネが実現される。この第２の態様を実現する為には、搬送される最小サイズのトレイ底面の大きさと配置されるローラー間距離を最適に設計する必要があることは言うまでもない。

第１の態様及び第２の態様２おいて、駆動モーターを外周側と内周側に１つずつ設置し、駆動ローラー間を駆動ベルトで連動させるようにしたり、外周側と内周側の駆動ローラーを１台の駆動モーターとの連動で駆動するようにしても良く、これらは省電力的に好ましい。１台の駆動モーターで外周側と内周側の駆動ローラーを連動して駆動する方式では、駆動モーターが故障等で停止した場合に略曲線状の搬送路が停止し搬送路全体が停止するリスクを伴うことを考慮すべきである。

本発明の第３の態様として、前記外周側と内周側の駆動ローラーのテーパーを変えてトレイ底面に密着させることにより、トレイ搬送時の振動や衝撃を更に減少させ、ソフトタッチ搬送を達成させることができる。

本発明の一実施形態に係る略曲線状の搬送装置で、外周部と内周部の両方に駆動ローラーを配置した搬送装置を上面から見た概念図である。 本発明の別の実施形態に係る略曲線状の搬送装置で、外周部と内周部の駆動ローラーが１つおき、かつ交互に配置された搬送装置を上面から見た概念図である。 本発明の一実施形態に係る略曲線状の搬送装置で、配置された駆動ローラーを駆動ベルト連動させた場合の例を示す図である。 搬送路用ローラーとサブローラーにおける駆動ローラーの連結例である。 内周側及び外周側ローラーによるバンク（ローラー径による傾斜）の例である。 内周側及び外周側ローラーによるバンク（回転軸とローラー径による傾斜）の例である。 本発明の一実施形態に係る略曲線状搬送装置の台形円筒状ローラーを用いた側面拡大図である。 本発明の一実施形態に係る略曲線状搬送装置の台形円筒状ローラーの形状の拡大図である。

以下に図面を参照して、本発明の一実施形態に係る略曲線状の搬送装置について説明する。図面に示される構成や形状などは本発明の実施形態の例であるので、本発明は図面において図示されたものに限定されない。

図１は本発明の第１の実施形態の上面図であり、搬送路の略曲線部分を構成し搬送方向が略９０度曲がった場合の搬送装置１００におけるローラーの配置を示した図である。外周側の駆動ローラー１０と内周側の駆動ローラー２０とは、回転軸シャフト３０によって連結されているが、搬送路上を移動するトレイ４０の底面にそれぞれ接し回転駆動力を与える作用によってトレイ及びトレイに積載された荷物を移送する。移送方向は図１の左上から右下であっても、その逆であっても構わないので図示していない。

外周側の駆動ローラー１０と内周側の駆動ローラー２０とでは、内周と外周の移動距離が搬送路の回転半径の差によって外周側が長くなることから、駆動ローラーの回転数は駆動ローラーの半径にもよるが駆動ローラーの半径が同じであれば外周側の駆動ローラーの回転数を移動距離に比例して最適化（多少速く設定）する。内周側と外周側が両方とも駆動ローラーの場合で回転数が異なる場合は少なくとも片方のローラーは回転軸シャフト３０から自由に回転できるようにしておく。内周側と外周側のローラーが両方とも駆動ローラーの場合で回転数を同じにするには、移動距離に比例して外周側の駆動ローラーの半径を最適化（少し大きめに設計）しておけばよい。

図１におけるローラーの間隔は、搬送路の回転半径や搬送するトレイ４０の底面のサイズなどによるが、トレイの底面に常に駆動ローラーが外周側に１点と内周側に１点少なくとも計２点は接するように設計することがスムースなトレイ搬送の為に好ましい。

駆動ローラーの駆動は、個々の駆動ローラーを専用の駆動モーターと駆動ベルトによって駆動してもよいが、駆動モーターの消費電力が大きい場合には、外周側ローラー同士を図３のように駆動ローラー１０と一体化した駆動ホイール１２と駆動ベルト１３によって連動させ１台の駆動モーター１５で駆動すれば省エネルギーを実現できる。同様に内周側ローラー同士も連動させ、１台の駆動モーターによって駆動すれば省エネルギーにつながる。更に、図３のようにベルトをプーリーに掛け渡す時、千鳥状に配置することによりベルトが短くて済み、ベルト交換が大変容易になるというメリットを生ずる。また、従来は曲線状の搬送路の駆動ベルトとして六角ベルトを用いていたが、屈曲により寿命が短くなるという欠点があった。本発明においては丸型ベルトを用い、さらに前記千鳥状配置とするため屈曲によるストレスが少なくベルト寿命を延長させることができる。

図２は本発明の第２の実施形態の上面図であり、搬送路の略曲線部分を構成し搬送方向が略９０度曲がった場合の搬送装置１０１において、駆動ローラーの配置を示した図である。

第２の実施形態においては、外周側と内周側の駆動ローラーはトレイ４０進行方向に対して１つ置きに配置され、かつ外周側が駆動ローラー１０の場合には内周側は非駆動ローラー２１が回転軸シャフト３０によって連結され、逆に内周側が駆動ローラー２０の場合には外周側は非駆動ローラー１１が回転軸シャフトにより連結される構成となっている。

このようにトレイ底面に接する駆動ローラー数を少なくすることで、個々の駆動ローラーを専用の駆動モーターと駆動ベルトによって駆動する場合には、駆動モーター数を減らすことができ省エネルギーが実現されるだけでなく、トレイ底面に過剰な駆動力が掛かることを抑えられることで、よりスムースなトレイ搬送が実現される。

第２の実施形態のように、駆動ローラーを外周側あるいは内周側で１つおきにする（駆動ローラーと非駆動ローラーとを交互に配置する）場合において、例えば外周側駆動ローラーを一つの駆動モーターで連動させ駆動させる方法の例を図４に示す。外周側の搬送路面５０の上をトレイ４０が搬送する場合、モーター部駆動ホイール１６の回転駆動力は駆動ベルト１３により外周側駆動ローラー１０に伝えられ、非駆動ローラー１１の下にある非駆動サブホイール１４を経由して１つ先の駆動ローラーが駆動される。外周側の非駆動サブホイールが連結シャフト部によって内周側非駆動サブホイール（図示しない）を駆動し、この駆動力が駆動ベルトによって内周側駆動ローラーを駆動するようにすれば、１台の駆動モーターによって内周側と外周側とを駆動することができる。内周側の回転数は、サブホイールと内周側駆動ローラーと一体化された駆動ホイールの径を調整して最適化すればよい。

よりきめ細かく駆動ローラーの回転数を制御するには、例えば各駆動ローラーが専用の駆動モーターで駆動される場合には、各駆動ローラーの回転数を近傍に設置した測定センサー（図示しない）で測定し、収集された各駆動ローラーの回転数を最適化（あるいは同一化）するように、各駆動モーターを制御部（図示しない）により常にフィードバック制御すれば良い。各駆動ローラーが連動している場合には、得られた回転数データを基に駆動モーターをフィードバック制御したり、駆動ホイール径などを微調整してスムースなトレイ搬送を実現できるよう駆動ローラーの回転数を最適化することが望ましい。

図５は本発明の第３の実施形態の測面図であり、外周側駆動ローラー１０と内周側駆動ローラー２０とが回転軸シャフト３０で連結されているが、段落００２０で記述したように内周と外周の移動距離が搬送路の回転半径の差によって外周側が長くなることから、移動距離に比例して外周側の駆動ローラーの半径を少し大きめに設計した図である。このように外周側の駆動ローラー（あるいは非駆動ローラー）の径は、駆動・非駆動にかかわらず内周側のローラー径よりも大きくなるので、その上を搬送されるトレイ４０は水平面６０に対してやや傾斜する。この傾斜（バンク）により、トレイが略曲線路を搬送する時にトレイ及びトレイに積載された荷物に働く遠心力が、傾斜によってトレイや荷物に働く重力の内向きの分力により軽減されて、よりスムースな搬送が実現される。

図６は本発明の第４の実施形態の測面図であり、外周側駆動ローラー１０と内周側駆動ローラー２０とが回転軸シャフト３０で連結されているが、前段落に記述したように搬送時に働く遠心力をより良く軽減させるべく回転軸シャフト３０を水平面６０に対して意図的に傾斜させた図である。この傾斜角度は、搬送されるトレイ及び荷物の搬送速度により最適な角度に設定されることが望ましいが、一定の速度によって搬送される場合だけでなく異常等で搬送停止が生じた場合でも荷物が傾斜によって搬送路から転落しないことを考慮して決定する必要があることは言うまでもない。

前述のように略曲線状の搬送装置においては、一定の速度での搬送時にトレイ及び荷物に遠心力が働いたり、搬送停止時に傾斜による荷物の転落等を防ぐために外周側及び内周側の側面部には、搬送路面５０よりも必要十分な高さのトレイガイド（図示しない）を配置することが望ましい。

この略曲線状の搬送装置の技術思想を踏襲し、搬送方向が略１８０度に曲がるような略半円状の搬送装置としたり、搬送方向が略６０度曲がるような略曲線状の搬送装置としたりしても、これらを適宜接続させても良い。

図７Ａは本発明の第４の実施形態の測面拡大図であり、図7Ｂはローラー１０あるいはローラー２０に代わるローラー７０の拡大概略図である。ローラー１０あるいは２０は台形型円筒状で、ローラーの側面７３とトレイ４０の底面が密着するよう略曲線状搬送路の曲率に従ってローラーの内側直径７１と外側直径７２を定めた円筒状のローラー７０である。ローラーの側面とトレイの底面を密着させ、滑りを生ずることなく動力伝達ができるため、振動や衝撃が少なくなるばかりでなく、搬送のための動力伝達損失が少ないエコ搬送と前記ソフト搬送の両課題を解決することができる。

以上述べてきたように、略曲線状の搬送路において外周側だけでなく内周側にも駆動ローラーを配置して荷物搬送用トレイを搬送するようにしたので、トレイ詰まりが起こりにくい搬送装置を提供することが可能となる。このような構成にすることで、駆動モーターの１つが故障しても搬送を継続可能というメリットも得られる。

各々のトレイにはトレイ識別情報が付され、トレイ識別情報と荷物識別情報が１対１で紐付けされて搬送システム全体が全荷物情報を認識したり、全荷物情報が空港内の全情報システムと連動されているようにしても良い。

なお本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更した形態においても実施することが可能である。これらはすべて、本技術思想の範囲内のものである。

上述したように本願に係る発明によれば、顧客の手荷物である物品を顧客の指定する航空便又はその到着場所に安全にかつ正確に届けることができる搬送路を形成することができ、かつ略曲線路部分を構成してスムースなトレイ搬送が可能となるトレイ搬送システムを実現できる。

さらに本願に係る発明によれば空港における手荷物物品に限定されず、様々な物品のトレイ搬送システムにおいても、略曲線路部分を構成してスムースなトレイ搬送が可能となるトレイ搬送システムを提供できる。

よって本願発明は、空港物流システムの他、倉庫などの物品輸送システムをはじめ、製造業、建設業など、あらゆる産業における物品搬送システムに対して大きな有益性をもたらすことができるから、産業上の利用性があると言うことができる。

また、本発明の特徴であるソフトタッチ搬送により、今まで搬送時の損傷が心配で自動搬送が難しかった物品の搬送を、ソフトタッチ搬送することにより自動搬送することができ、産業上の広い応用が期待できる。

１０ 外周側駆動ローラー
１１ 外周側非駆動ローラー
１２ 駆動ホイール
１３ 駆動ベルト
１４ 非駆動サブホイール
１５ 駆動モーター
１６ モーター部駆動ホイール
２０ 内周側駆動ローラー
２１ 内周側非駆動ローラー
３０ 回転軸シャフト
４０ トレイ
５０ 搬送路面
６０ 水平面
７０ トレイ
１００ 曲線路搬送装置
１０１ 曲線路搬送装置（駆動ローラー半減タイプ）

Claims (9)

1. 物品を載置する通い箱と、
   所定の方向に湾曲する曲線状搬送路を形成する搬送路面と、
   前記搬送路の外周側に配置されて前記搬送路の方向に配列された複数の第１の駆動ローラーと、
   前記搬送路の内周側に配置されて前記搬送路の方向に配列された複数の第２の駆動ローラーと、
   前記第１及び第２の駆動ローラーを駆動する少なくとも一つの駆動モーターと、
   前記駆動モーターを制御する制御部と、
   搬送される前記通い箱及び／もしくは前記物品をガイドするトレイガイドと、
   前記複数の第１の駆動ローラー同士の間または前記複数の第２の駆動ローラー同士の間の少なくとも一方に配置された少なくとも一つの非駆動ローラーと、
   前記少なくとも一つの非駆動ローラーの下方に配置された少なくとも一つの非駆動サブホイールと、
   を具備したトレイ搬送装置であって、
   前記複数の第１の駆動ローラーの少なくとも二つまたは前記複数の第２の駆動ローラーの少なくとも二つが互いに前記非駆動サブホイールを介して前記駆動モーターと連動するように構成されていることを特徴とするトレイ搬送装置。
2. 前記少なくとも一つの非駆動ローラーは、
   前記搬送路の内周側に配置されて、前記複数の第１の駆動ローラーとそれぞれの第１の回転軸シャフトで結合された、複数の第１の非駆動ローラーと、
   前記搬送路の外周側に配置されて、前記複数の第２の駆動ローラーとそれぞれの第２の回転軸シャフトで結合された、複数の第２の非駆動ローラーと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のトレイ搬送装置。
3. 前記少なくとも一つの駆動モーターは、
   前記複数の第１の駆動ローラーを駆動する第１の駆動モーターと、
   前記複数の第２の駆動ローラーを駆動する第２の駆動モーターと、
   を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のトレイ搬送装置。
4. 前記少なくとも一つの非駆動ローラーは、前記複数の第１の駆動ローラー同士の間に配置された少なくとも一つの第１の非駆動ローラーと、前記複数の第２の駆動ローラー同士の間に配置された少なくとも一つの第２の非駆動ローラーとを含み、
   前記少なくとも一つの非駆動サブホイールは、前記第１の非駆動ローラーの下方に配置された第１の非駆動サブホイールと、前記第２の非駆動ローラーの下方に配置された第２の非駆動サブホイールとを含み、
   前記第１の非駆動サブホイールと前記第２の非駆動サブホイールとが前記少なくとも一つの駆動モーターと連動するように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトレイ搬送装置。
5. 前記第１の駆動ローラー及び前記第２の非駆動ローラーの径が、前記第２の駆動ローラー及び前記第１の非駆動ローラーの径よりも大きく、前記搬送路面がそれらのローラー径の差によって内周側に傾斜していることを特徴とする請求項２に記載のトレイ搬送装置。
6. 前記第１及び前記第２の回転軸シャフトが内周側に傾斜していることを特徴とする請求項２または５に記載のトレイ搬送装置。
7. 前記第１及び前記第２の回転軸シャフトの水平面に対する傾斜角が略１度から略１５度の範囲内にあることを特徴とする請求項６に記載のトレイ搬送装置。
8. 前記第１及び第２の駆動ローラー並びに前記非駆動ローラーのうちの少なくともいずれか一つが台形断面を有し、前記略曲線状搬送路の曲率に適合するよう前記台形断面の上底半径と下底半径が定められることを特徴とする請求項１～７のうちのいずれか１項記載のトレイ搬送装置。
9. 前記第１及び第２の駆動ローラーの少なくとも一部が、断面が略丸型のベルトを用いて前記駆動モーターによって駆動されるように構成されていることを特徴とする請求項１～８のうちのいずれか１項記載のトレイ搬送装置。
   
   

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