JP7424217B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

本発明は、無人搬送車に関する。

従来より、駆動機構をもたないボックスパレット等のかご台車の下部に潜り込み、かご台車と接続機構により連結し、あるいはリフト機構によりかご台車を持ち上げ、かご台車を所定の場所まで搬送する無人搬送車が工場や物流の現場で利用されている。このような無人搬送を実現するにあたっては、被搬送台車との連結が簡便で、連結のための構造の規模も小さく、その制御も容易となることが求められている。

特許文献１には、台車本体に取り付けられた車輪、および台車本体の下面に設けられた被連結部を有する台車を移動させる無人搬送車が開示されている。この無人搬送車は、駆動車輪と、台車に連結される連結機構と、を備えている。この連結機構は、車体の上面の上側において水平方向のうちの第１方向に移動可能に配置された連結部と、この連結部を第１方向に移動させて被連結部に連結させる駆動装置と、を有する。

特許文献２には、台車等を持ち上げるための無人搬送車のリフター装置が開示されている。このリフター装置は、雄ネジ軸の回転に伴って直線移動するナット部材に一端が回動可能に支持されると共に、他端がそれぞれリフターバーおよび車体の本体部に回動可能に支持されたリフターアームを、ナット部材の直線移動に伴って起立方向および傾倒方向に回動することによってリフターバーを昇降する。

特許文献３には、ロールボックスのかごと走行面との間に潜り込んでロールボックスを搬送する搬送車が開示されている。この搬送車は、略矩形の搬送車ケーシングの少なくとも１組の対角部にそれぞれ配置された荷物昇降装置を備えている。この荷物昇降装置は、搬送車ケーシングに配置された昇降用駆動装置と、昇降用駆動装置により昇降可能な荷物支持台とを備える。

特開２０１８－２４４１５号公報 特開２０１７－４７９９６号公報 特開２０１８－３４９３２号公報

特許文献１では、搬送対象物に連結装置を取り付ける必要がある為、実施するために特殊な構造が必要となり、簡単な構造で実現できない恐れがある。また、特殊な連結装置で、台車と搬送車を連結するため、相互の位置決めなどの制御も複雑となる恐れがある。
特許文献２では、雄ネジ軸、ナット部材、リフターバーおよびリフターアーム等の複数の部材の組み合わせでリフト機構を構成し、複数の部材の相互の動作を利用してリフト動作をおこなうため、簡便な構成とはいえず、その構造の規模も増大する恐れがある。また、その制御も容易とならない恐れがある。
特許文献３では、４つの昇降部がこれらを相互に連結する部材を介さず独立して昇降を行う為、均等に上昇を行うための制御が複雑となってしまう恐れがある。また、均等に上昇が行えない場合、台車の昇降が不安定となってしまう恐れがある。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、制御が容易で安定したリフト動作が可能であり、簡便な構造で規模も小さいリフト機構を備えた無人搬送車を提供することを課題とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の無人搬送車は、搬送台車にリフト機構を設けた無人搬送車であって、前記リフト機構は、昇降板と該昇降板を昇降させる昇降機構と、を備え、該昇降機構は、前記昇降板の下方位置を支点として該昇降板を揺動自在に支持する揺動部材を備えている。
このような発明によれば、昇降機構が、昇降板を揺動自在に支持するので、昇降板を安定して昇降できる。

本発明の一態様においては、前記昇降板は、長尺の板体であり、前記揺動部材は、前記昇降板の長さ方向に間隔をおいて設けられた第１、第２の揺動部材を備え、前記昇降機構は、前記第１、第２の揺動部材を介して前記昇降板を昇降させる。
このような構成によれば、長尺の板体の昇降板が、長さ方向に間隔をおいて設けられた第１、第２の揺動部材により支持されるので、さらに安定的な昇降動作を実現できる。

本発明の一態様においては、前記昇降板は、互いに平行に配置された第１の昇降板と第２の昇降板を備える。
このような構成によれば、２つの昇降板によりリフト機構を構成するので、被搬送物の昇降が安定化する。

本発明の一態様においては、前記昇降機構は、前記第１の昇降板と前記第２の昇降板とのそれぞれの一方の端部側に設けられた第１の昇降機構と、同他方の端部側に設けられた第２の昇降機構とを備え、前記第１、第２の昇降機構は、それぞれ、シャフトと、該シャフトに連結されるピニオンギヤと、該ピニオンギヤに噛合し、該ピニオンギヤの回転によって昇降するラックギヤと、前記シャフトを駆動する駆動源と、を備え、前記ラックギヤは、前記第１、または第２の揺動部材を介して前記第１、または第２の昇降板を昇降させる。
このような構成によれば、ピニオンギヤとラックとを含む簡便かつ規模の小さな構造を採用し、容易に制御することが可能なリフト機構を実施することができる。

本発明の一態様においては、前記昇降機構は、前記昇降板の上限位置と下限位置を検知するセンサを備える。
このような構成によれば、昇降板の上限位置と下限位置を検知するセンサを備えるので、昇降位置の限界点を確実に検知して安全な昇降動作を実施できる。

本発明によれば、制御が容易で安定したリフト動作が可能であり、簡便な構造で規模も小さいリフト機構を備えた無人搬送車を提供することができる。

本発明の実施形態に係る無人搬送車の平面図である。 本発明の実施形態に係る無人搬送車の側面図である。 本発明の実施形態に係る昇降機構の拡大平面図である。 図３のＡ－Ａ線矢視図である。 図４の矢印Ｂ方向からみた要部の拡大図である。 図３のＣ－Ｃ線拡大断面矢視図である。 図６の上部の拡大図である。 図３の矢印Ｄ方向からみた正面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係る無人搬送車１の構成を説明するための平面図である。図２はその側面図である。図１、図２に示すように、本実施形態に係る無人搬送車１は、搬送台車２にリフト機構３を備えている。搬送台車２は、車体２ａに４つの車輪２ｂが設けられ、そのうちの２つの車輪２ｂを駆動する車輪駆動機構２ｃが設けられている。

リフト機構３は、搬送台車２の車体２ａに一体に組み込まれている。リフト機構３は、昇降板４とこの昇降板４を昇降させる昇降機構５を備えている。昇降板４は、長尺の板体であり、昇降板４の下方位置を支点としてこの昇降板４を揺動自在に支持する揺動部材６を備えている。

本実施形態におけるリフト機構３は、互いに平行に配置された第１の昇降板４ａと第２の昇降板４ｂと第１昇降機構５ａと第２の昇降機構５ｂとを備えている。それぞれの昇降板４ａ、４ｂは、長さ方向に間隔をおいて設けられた第１、第２の揺動部材６ａ、６ｂを介して第１と第２の昇降機構５ａ、５ｂにより昇降される。

図３は、本実施形態に係る昇降機構５の拡大平面図である。図４は、図３のＡ－Ａ線矢視図であり、図５は、図４の矢印Ｂ方向からみた要部の拡大図である。図６は、図３のＣ－Ｃ線拡大断面矢視図である。図３に示すように、昇降機構５は、車体２ａに固定されるベース８ａ上に、設けられている。昇降機構５は、シャフト７ａと、ピニオンギヤ７ｂと、このピニオンギヤ７ｂに噛合し、このピニオンギヤ７ｂの回転によって昇降する、図６に示すギヤボックス９内に設けられたラックギヤ７ｃと、シャフト７ａを駆動する駆動源１０とを備えている。シャフト７ａは、ピニオンギヤ７ｂに連結されている。

駆動源１０は、ケーシング１０ｄ内にモータ１０ａと減速機１０ｂとを備えている。モータ１０ａの回転は、減速機１０ｂを介してシャフト７ａに伝達される。シャフト７ａに伝達された回転は、シャフト７ａに連結されているピニオンギヤ７ｂを回転させ、この回転を受けたラックギヤ７ｃは、第１、または第２の揺動部材６ａ、６ｂ（揺動部材６）を介して第１、または第２の昇降板４ａ、４ｂ（昇降板４）を昇降させる。

図４、図５に示すように、駆動源１０は、ベース８ａに固定された支持部材８ｂと、その一端をボルト等により駆動源１０のケーシング１０ｄに固定された板体の形状を有するトルクアーム８ｃを介してショルダーボルト８ｄで固定される。このトルクアーム８ｃとショルダーボルト８ｄは、シャフト７ａが回転駆動されたときに、シャフト７ａの軸中心に駆動源１０が回転しないように回り止めを施している。駆動源１０からは、駆動源１０の制御のためのモータ配線１０ｃが搬送台車２の車体２ａに搭載される制御部（図示せず）と接続するためにケーシング１０ｄの外に延びている。

図６に示すように、ピニオンギヤ７ｂと噛合するラックギヤ７ｃは、ギヤボックス９内に、中空軸メタルブッシュ９ａと９ｂを介して保持されており、ピニオンギヤ７ｂの回転に伴ってスムーズに上下動するようになっている。ラックギヤ７ｃの上部には、揺動部材６が設けられており、揺動部材６は、ピン６ｇを軸に図６紙面上左右に揺動するようになっている。

図７は、図６の揺動部材６の部分を拡大した図である。揺動部材６には、止めネジ（図示せず）用のタップ６ｆが形成されており、ピン６ｇは、このタップ６ｆの部分で止めネジにより揺動部材に固定される。ピン６ｇは、ラックギヤ７ｃの側で摺動するように構成されている。図７に示すように、荷台４ｅには、孔４ｆが形成されている。ボルト６ｃは、孔４ｆに挿入され、そして揺動部材６に螺合している。この場合、ボルト６ｃの頭部と揺動部材６との間にはワッシャ６ｄ、カラー６ｅが設けられている。ワッシャ６ｄは、昇降版４がボルト６ｃから離脱しないように取り付けられている。この構成の下に、昇降板４は、このボルト６ｃによって、揺動部材６に取り付けられている。カラー６ｅ、ワッシャ６ｄと荷台４ｅの間には、十分な間隙が設けられている。

図８は、図３の矢印Ｄ方向からみた昇降機構５の正面図である。昇降機構５は、昇降板４の上限位置と下限位置を検知するセンサ１１を備えている。センサ１１は、ドグ１１ｃの位置によって、光の遮蔽と通過を感知するフォトマイクロセンサであり、上限位置センサ１１ａと下限位置センサ１１ｂがそれぞれ設けられている。センサ１１ａ、１１ｂは、ベース８ａ上にねじ止めされた、センサ保持部材１１ｅを介して保持されている。

ドグ１１ｃは、揺動部材６の上部に取り付けられて、昇降板４の上下動に連動する。センサ１１ａ、１１ｂはそれぞれ、１１ｄの位置で紙面に垂直な方向に光を通過させるフォトマイクロセンサである。ドグ１１ｃの位置により、この光が、遮蔽されるあるいは通過することを検知し、昇降板４の上限位置と下限位置を検知している。

図面上実線で示された位置にドグ１１ｃ、１１ｃがあるときは、センサ１１ａ、１１ｂは、光が遮蔽されている。この状態のとき昇降板４が下限位置にあると判断する。２点鎖線の位置にドグ１１ｃ、１１ｃがあるときは、センサ１１ｂは、光の通過を感知し、センサ１１ａは、光の遮蔽を感知している。２点鎖線の位置よりさらに昇降板４の上昇に伴ってドグ１１ｃが上昇すると、センサ１１ａのドグ１１ｃは、光を遮蔽しなくなり、センサ１１ａは、光の透過を検知し、この位置を昇降板の上限位置と判断する。

次にこのように構成された無人搬送車１の動作について説明する。まず無人搬送車１を図２で示すように、搬送対象のかご台車１２の下部に移動させる。この位置で、上述の昇降機構５ａ、５ｂにより昇降板４を上昇させかご台車１２を上方に保持する。その後、かご台車を保持したまま無人搬送車１を、かご台車１２の目標の移動先まで移動させる。目標位置に到着すると、再び昇降機構５ａ、５ｂを駆動し昇降板４を下降させ、１台のかご台車の搬送工程が終了する。無人搬送車１は、この後、次の搬送対象の位置まで移動し、これらの搬送工程を繰り返す。

上記構成では、モータ１０ａを回転させることにより、左右のピニオンギヤ７ｂが回転しラックギヤ７ｃと歯が噛み合うことで回転運動を直線運動に変換し、昇降板４を昇降させる。ラックギヤ７ｃと昇降板４の間には、ピン６ｇを軸として、揺動する揺動部材６が設けられている。その上に昇降板４が、完全に固定されずに遊びを持って置かれた状態となっている。

したがって、第１と第２の昇降機構５ａ、５ｂの同期が取れず、別々に動作した場合でも揺動部材６がピン６ｇを中心として揺動し、第１と第２の昇降機構５ａ、５ｂ間でこじれを起こすことなく昇降板４を昇降させることができる。

昇降板４の落下を防止する為に、揺動部材６に対しカラー６ｅとワッシャ６ｄをボルト６ｃで固定し抜け止めとしている。昇降機構５のこじれを防止する為にカラー６ｅ、ワッシャ６ｃと昇降板４の間には十分な隙間が設けられている。

かご台車１２を持ち上げた際にラックギヤ７ｃから伝わる推力は駆動源１０のケーシング１０ｄに取り付けられているトルクアーム８ｃが反力受けとして作用し、駆動源１０を固定する。モータ１０ａと減速機１０ｂを含む駆動源１０を斜めに取り付けることでピニオンギヤ７ｂを高い位置に配置し、ラックギヤ７ｃのストロークを長くし、かつ、モータ配線１０ｃ用のスペースをより多く確保している。

固定側のベース８ａにセンサ保持部材１１ｅにより保持されたフォトマイクロセンサ１１により昇降板４の上限位置と下限位置を検知する。上昇時はドグ１１ｃが上限用フォトマイクロセンサ１１ａから外れ、センサ１１ａ自体が投受光することにより上限位置を検知、下降時はドグが下限用フォトマイクロセンサ１１ｂを遮光することで下限位置を検知する。

以上述べたように、本実施形態の無人搬送車１は、昇降板４で、被搬送物をリフトして搬送するリフト機構３を備えているので、搬送対象を限定することなく利用できる。左右のピニオンギヤ７ｂをシャフト７ａで結合して駆動することで、モータ１０ａを含む駆動源１０の数を少なくすることができる。前後の第１と第２の昇降機構５ａ、５ｂの昇降状態にズレが生じてもこじりが発生しない為、精密な同期は不要になる。また、ズレが生じた場合は昇降板４全体が傾く為、搬送対象物を安定して昇降板４に接地させることができる。したがって、制御が容易で安定したリフト動作が可能であり、簡便な構造で規模も小さいリフト機構３を備えた無人搬送車１を提供することができる。

本実施形態では、２枚の平行に配置された昇降板４を採用したが、これに限定されず、昇降板として、１枚で連結されていてもよい。また、シャフト７ａに連結されるピニオンギヤ７ｂとラックギヤ７ｃを含む昇降動作に寄与するギヤボックス９は、左右に２つ配置されていたが、これに限定されずシャフト７ａを延長し、ギヤボックス９の数を増やしてもよい。その場合ギヤボックス９対応する昇降板４の枚数を増やしてよい。

１ 無人搬送車
２ 搬送台車
３ リフト機構
４ 昇降板
４ａ 第１の昇降板
４ｂ 第２の昇降板
５ 昇降機構
５ａ 第１の昇降機構
５ｂ 第２の昇降機構
６ 揺動部材
６ａ 第１の揺動部材
６ｂ 第２の揺動部材
７ａ シャフト
７ｂ ピニオンギヤ
７ｃ ラックギヤ
１０ 駆動源

Claims (3)

1. 搬送台車にリフト機構を設けた無人搬送車であって、
   前記リフト機構は、
   昇降板と
   該昇降板を昇降させる昇降機構と、を備え、
   該昇降機構は、前記昇降板の下方位置を支点として該昇降板を揺動自在に支持する揺動部材を備え、
   前記昇降板は、長尺の板体であり、
   前記揺動部材は、前記昇降板の長さ方向に間隔をおいて設けられた第１、第２の揺動部材を備え、
   前記昇降機構は、前記第１、第２の揺動部材を介して前記昇降板を昇降させ、
   前記昇降板は、互いに平行に配置された第１の昇降板と第２の昇降板を備え、
   前記昇降機構は、前記第１の昇降板と前記第２の昇降板とのそれぞれの一方の端部側に設けられた第１の昇降機構と、同他方の端部側に設けられた第２の昇降機構とを備え、
   前記第１、第２の揺動部材は、その下端部が水平方向の軸線をもって、前記第１、第２の昇降機構に揺動自在に支持され、
   前記第１、第２の昇降板は、前記第１、第２の揺動部材の上端に遊びをもって取り付けられている、無人搬送車。
2. 前記第１、第２の昇降機構は、それぞれ、
   モータおよび減速機を含む駆動源と、
   前記減速機の出力軸であるシャフトに連結されるピニオンギヤと、
   該ピニオンギヤに噛合し、該ピニオンギヤの回転によって昇降するラックギヤと、を備え、
   前記ラックギヤは、前記第１、または第２の揺動部材を介して前記第１、または第２の昇降板を昇降させる請求項１に記載の無人搬送車。
3. 前記昇降機構は、前記昇降板の上限位置と下限位置を検知するセンサを備える請求項１または２に記載の無人搬送車。

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