KR20230111239A - 타이어 반송 장치 - Google Patents

Abstract

타이어 반송 장치(1)에 있어서, 3개의 암(23)은 하단부에 외측으로 돌출되는 훅(25)을 갖는다. 암 확축 장치(77)는 암(23)을 수평 확축 방향으로 이동시킨다. Z축 구동 장치(75)는 암(23)을 승강시킨다. 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 암(23)이 타이어(T)의 상방에 있고 또한 축경 상태에 있어서 훅(25)의 선단을 포함하는 제 1 원(C1)의 외측에 배치되어 있고, 하방에 있는 물체를 검출한다. 컨트롤러(51)는 레이저 거리 센서(31A~31C)의 적어도 1개에 의해 타이어(T)가 검출되면 암(23)의 위치가 부적절하다고 판단한다.

Description

타이어 반송 장치

본 발명은 타이어 반송 장치, 특히 횡도(橫倒) 자세의 타이어의 중심 구멍의 상면 개구 가장자리에 상방으로부터 복수의 암을 삽입하고 암의 훅으로 상면 개구 가장자리를 하방으로부터 지지함으로써 타이어를 들어올리는 장치에 관한 것이다.

타이어 반송 장치는 선단에 훅이 형성된 복수의 암과, 암을 수평 확축 방향으로 이동시키는 암 확축 기구와, 암 및 암 확축 기구를 승강시키는 승강 기구를 갖고 있다.

타이어 반송 장치는 횡도 자세의 타이어의 중심 구멍의 상면 개구의 상방으로부터 복수의 암을 하강시켜서 상면 개구 내에 삽입하고, 다음에 암을 확장하는 방향으로 이동시킴으로써 훅을 상면 개구 가장자리의 하방으로 이동시킨다. 타이어 반송 장치는 마지막으로 암을 상방으로 이동시키고, 훅에 타이어의 상면 개구 가장자리를 하방으로부터 지지시킴으로써, 타이어를 들어올린다.

예를 들면, 4개의 암을 타이어의 내경에 끼워넣어서 이송하는 물품 이송 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1을 참조).

일본 특허공개 2008-162733호 공보

타이어는 일반적으로 스태킹 보관되어 있다. 그리고, 스태킹된 타이어는, 시간 경과와 함께 변형되어 기우는 경우가 있다. 타이어는 유연하고 점착성이 있기 때문이다.

한편, 타이어 반송 장치는 정해진 좌표에서의 정지 제어가 행하여지고 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 스태킹된 타이어가 기울어 있으면, 암을 하강시킬 때에, 훅을 기운 타이어에 맞혀 버리는 경우가 있다. 이 경우, 타이어를 반송할 수 없게 될 뿐만 아니라, 타이어를 파손시킬 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 타이어 반송 장치가 타이어를 유지할 때에 암이 타이어를 파손하기 어렵게 하는 것에 있다.

이하에, 과제를 해결하기 위한 수단으로서 복수의 형태를 설명한다. 이들 형태는, 필요에 따라서 임의로 조합할 수 있다.

본 발명의 일 견지에 의한 타이어 반송 장치는 타이어를 들어올려서 반송하는 장치로서, 적어도 3개의 암과, 암 확축 기구와, 승강 기구와, 적어도 3개의 광반사 센서와, 컨트롤러를 구비하고 있다.

적어도 3개의 암은 암 본체와, 암 본체의 하부에 외측으로 돌출되도록 형성되어 있고 타이어를 들어올리기 위한 돌출부를 갖는다.

암 확축 기구는 암을 수평 확축 방향으로 이동시킨다.

승강 기구는 암을 승강시킨다.

적어도 3개의 광반사 센서는, 암이 타이어의 상방에 있고 또한 축경 상태에 있어서 돌출부의 선단을 포함하는 원의 외측에 배치되어 있고, 하방에 있는 물체를 검출한다. 또한, 광반사 센서는, 광을 하방으로 조사해서 얻어진 반사를 검출 가능한 센서이다. 또한, 하방이란, 광반사 센서의 연직 아래의 영역, 또는 연직 아래와 연직 아래 근방을 포함하는 영역을 의미한다. 후술하는 바와 같이, 광반사 센서는 하방에 있는 물체까지의 거리를 검출하는 거리 센서여도 좋다. 광반사 센서는 거리 센서가 아니고, 단순히 하방에 있는 물체의 유무를 검출하는 센서여도 좋다.

컨트롤러는, 광반사 센서의 적어도 1개에 의해 타이어가 검출되면, 암의 위치가 부적절하다고 판단한다.

이 장치에서는, 기본 반송 동작으로서, 승강 기구가 암을 하강시켜서 타이어의 내측에 배치시키고, 계속해서 암 확축 기구가 3개의 암의 암 본체를 수평 방향 외측으로 확장하고, 마지막으로 승강기 장치가 암을 상승시켜서 암의 돌출부에 의해 타이어를 들어올린다.

이 장치에서는, 광반사 센서가 타이어를 검출하면, 평면으로 볼 때 돌출부에 겹치는 위치에 타이어가 배치되어 있는 것이 된다. 이 경우에는, 예를 들면 승강 기구는 암을 하강시키지 않으므로, 타이어가 기울거나 위치가 상이하거나 해도, 돌출부가 타이어에 접촉하지 않는다.

모든 광반사 센서가 타이어를 검출하지 않을 때는, 컨트롤러는 암의 위치가 적절하다고 판단한다. 그리고, 컨트롤러는 타이어의 들어올림 동작을 행한다. 구체적으로는, 컨트롤러는 암을 하강시키고, 암 본체를 수평 방향 외측으로 확장하고, 암을 상승시켜서 암의 돌출부에 의해 타이어를 들어올린다.

컨트롤러는, 광반사 센서의 적어도 1개에 의해 타이어가 검출되면, 타이어를 검출한 레이저 거리 센서로부터 원둘레 중심을 향하는 방향으로 적어도 3개의 암을 이동시켜도 좋다. 암을 이동시킴으로써, 암의 위치가 보정된다.

광반사 센서는 레이저 거리 센서여도 좋다.

컨트롤러는 레이저 거리 센서에 의해 계측하는 거리를 감시하고, 복수의 레이저 거리 센서에 의해 계측한 거리끼리에 차이가 생기면 광반사 센서에 의해 타이어가 검출되고 있다고 판단해도 좋다. 또한, 레이저 거리 센서에 의해 계측하는 거리란, 레이저 거리 센서와, 레이저 거리 센서의 연직 아래에 있는 물체(타이어 또는 바닥면 등) 간의 거리이다.

이 장치에서는, 레이저 거리 센서를 사용함으로써, 타이어의 유무를 정확하게 검출할 수 있다. 구체적으로는, 짧은 거리를 검출한 센서의 바로 아래에 타이어가 존재하게 된다.

또한, 본 명세서에 있어서, 광반사 센서가 타이어를 검출하고 있지 않는 경우란, 레이저 거리 센서가 거리를 검출하고 있지만, 타이어 이외의 물체와의 거리를 검출하고 있는 경우를 포함한다. 또한, 광반사 센서가 타이어를 검출하고 있는 경우란, 레이저 거리 센서가 거리를 검출하고 있고, 또한 타이어와의 거리를 검출하고 있는 경우를 포함한다.

컨트롤러는 짧은 거리를 검출한 레이저 거리 센서로부터 원둘레 중심을 향하는 방향으로 암을 이동시키고, 그 후에 레이저 거리 센서에 의해 계측하는 거리를 감시해도 좋다.

이 장치에서는, 타이어의 바로 위에 있던 레이저 거리 센서가 타이어로부터 멀어지는 방향으로 암을 이동시킴으로써, 암의 위치가 보정된다. 이 결과, 돌출부가 타이어에 접촉하기 어려워지고, 따라서 타이어의 반송을 계속할 수 있다.

컨트롤러는 복수의 레이저 거리 센서에 의해 계측한 거리끼리의 차이로부터 반송 가능한 타이어의 수를 판단해도 좋다.

이 장치에서는, 복수의 레이저 거리 센서에 의해 계측한 거리끼리의 차이가 있던 경우에도, 반송 가능한 수의 타이어만을 반송할 수 있다. 따라서, 타이어의 반송 효율이 좋아진다.

타이어 반송 장치는 돌출부의 하면에 설치되고, 돌출부의 선단측이 하방의 물체와 접촉한 것을 검출하는 접촉 센서를 추가로 구비하고 있어도 좋다.

컨트롤러는 암의 하강 중에 접촉 센서가 타이어를 검출하면, 승강 기구에 암의 추가적인 하강을 정지시켜도 좋다.

이 장치에서는, 암 하단(下端)의 접촉 센서가 타이어에 접촉하면, 암의 하강이 정지된다. 이것에 의해, 타이어의 파손이 방지된다. 이와 같이 접촉 센서가 타이어를 검출한다는 것은 광반사 센서가 검출할 수 없었지만 돌출부에 간섭하는 위치에 타이어가 있던 것을 의미한다.

본 발명에 의한 타이어 반송 장치에서는, 타이어를 유지할 때에 타이어 반송 장치의 암이 타이어를 파손하기 어렵다.

도 1은 타이어 반송 장치의 모식적 정면도이다.
도 2는 타이어 반송 장치의 암, 레이저 거리 센서, 타이어의 위치 관계를 나타내는 모식적 사시도이다.
도 3은 훅과 레이저 거리 센서의 위치 관계를 나타내는 평면도이다.
도 4는 암 하부, 훅, 접촉 센서를 나타내는 부분 측면도이다.
도 5는 타이어 들어올림 동작의 일 상태를 나타내는 모식도이다.
도 6은 타이어 들어올림 동작의 일 상태를 나타내는 모식도이다.
도 7은 타이어 들어올림 동작의 일 상태를 나타내는 모식도이다.
도 8은 타이어 들어올림 동작의 일 상태를 나타내는 모식도이다.
도 9는 타이어 반송 장치의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 10은 타이어 반송 장치의 타이어 들어올림 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 11은 타이어 반송 장치의 타이어 들어올림 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다.
도 12는 타이어와 레이저 거리 센서의 위치 관계의 일 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 13은 타이어와 레이저 거리 센서의 위치 관계의 일 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.
도 14는 타이어와 레이저 거리 센서의 위치 관계의 일 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.

1. 제１실시형태

(1) 타이어 반송 장치의 기본 구성

도 1을 이용하여, 타이어 반송 장치(1)를 설명한다. 도 1은 타이어 반송 장치의 모식적 정면도이다.

타이어 반송 장치(1)는 타이어(T)를 수평(타이어의 자오선 단면이 대략 수평이 되는 상태)으로 매달아 유지한 상태에서 반송하는 장치 또는 시설이며, 구체적으로는, 타이어(T)를 이동시키거나, 스태킹이나 언스태킹하거나 한다. 또한, 도 1의 지면 직교 방향이 제 1 방향(화살표 X)이며, 도 1의 지면 좌우 방향이 제 2 방향(화살표 Y)이다. 연직 방향은 화살표 Z로 나타내어져 있다.

또한, 타이어(T)는 중심 구멍(4)(도 2)이 형성된 고무제의 중공 부재이다.

타이어 반송 장치(1)는 갠트리 크레인이라고도 불리는 구조이며, 1쌍의 제 1 레일(3)과, 제 2 레일(5)과, 이동 유닛(7)을 갖고 있다.

1쌍의 제 1 레일(3)은 지상으로부터 상측으로 떨어진 위치에 있어서, 제 1 방향에 평행하게 연장되어 있고, 제 2 방향으로 서로 떨어져 있다.

제 2 레일(5)은 1쌍의 제 1 레일(3)에 가설되도록 제 2 방향으로 연장되어 있고, X축 구동 장치(71)(도 9)에 의해 구동됨으로써 1쌍의 제 1 레일(3)을 따라 제 1 방향으로 이동 가능하다.

이동 유닛(7)은 제 2 레일(5)에 지지되어 있고, Y축 구동 장치(73)(도 9)에 의해 구동됨으로써 제 2 레일(5)을 따라 제 2 방향으로 이동 가능하다.

타이어 반송 장치(1)는 그리퍼 장치(9)를 갖고 있다. 그리퍼 장치(9)는 이동 유닛(7)에 승강 가능하게 장착되고, 타이어(T)를 파지해서 이송하는 장치이다. 구체적으로는, 그리퍼 장치(9)는 타이어(T)를 내측으로부터 파지해서 상방으로 들어올린 후, 수평 이동해서 이송한다.

타이어 반송 장치(1)는 Z축 구동 장치(75)를 갖고 있다. Z축 구동 장치(75)는 그 하부에 부착한 그리퍼 장치(9)를 승강시키는 기구이다. Z축 구동 장치(75)는 공지된 기술이며, 예를 들면 그리퍼 장치(9)를 매달아 지지하는 벨트(도시 생략), 그것을 감음/풀음으로써 그리퍼 장치(9)를 승강시키는 권상 장치 등을 갖고 있다.

(2) 그리퍼 장치의 상세 구성

그리퍼 장치(9)는 Z축 구동 장치(75)에 고정된 베이스(21)와, 베이스(21)로부터 연직 방향 하측으로 연장되는 3개의 암(23)을 갖고 있다.

베이스(21)는 승강대이며, Z축 구동 장치(75)의 벨트(도시 생략)에 의해, 이동 유닛(7)으로부터 상하 방향으로 매달려 있다.

3개의 암(23)은 소정의 원둘레 상에서 120°의 각도를 두고 둘레 방향 등간격으로 배치되어 있다.

각 암(23)의 암 본체(24)의 하단에는, 수평 방향 외측으로 돌출되어 연장되는 훅(25)이 설치되어 있다. 훅(25)은 타이어(T)의 상측의 비드부에 하방으로부터 록킹한다. 3개의 암(23)의 3개의 훅(25)에 의해, 1개의 타이어(T)의 상측의 비드부에 하방으로부터 록킹한 상태에서, 3개의 암(23)을 상승시켜서, 타이어를 들어올리는 것이 가능하게 된다.

암(23)의 외측 방향 측면에는 터치 센서(도시 생략)가 부착되어 있어도 좋다. 이 터치 센서는 암(23)을 외측 방향으로 이동시켜 갔을 때에 암(23)의 본체가 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 상면 개구 가장자리에 접촉한 것을 검지하기 위한 것이다.

그리퍼 장치(9)는 암 확축 장치(77)(도 9)를 갖고 있다. 암 확축 장치(77)는 3개의 암(23)을 수평 방향으로 지름 방향으로 확축하는(확경 상태와 축경 상태를 전환하는) 척 장치이다. 암 확축 장치(77)는 베이스(21)에 설치되어 있다.

암 확축 장치(77)는 주지의 기술이며, 예를 들면 척용 실린더(도시 생략)와 각 암(23)을 연동해서 작동시키는 연동 기구(도시 생략)를 갖고 있다.

또한, 암(23)은 확경 위치에 있어서 인접하는 암(23)과 원둘레 방향으로 가장 떨어져 있고, 축경 위치에 있어서 인접하는 암(23)과 원둘레 방향으로 가장 근접해 있다.

그리퍼 장치(9)는 제 1 레이저 거리 센서(31A), 제 2 레이저 거리 센서(31B), 제 3 레이저 거리 센서(31C)를 갖고 있다. 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 하방의 물체와 그리퍼 장치(9)의 베이스(21)의 높이 방향의 거리를 검출하기 위한 것이다. 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 베이스(21)의 하부에 설치되고, 바로 아래로 즉 연직 방향 하측으로 레이저를 발사하도록 되어 있다.

제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 훅(25)의 원둘레 방향 사이에 배치되어 있고, 구체적으로는 소정의 원둘레 상에서 120°의 각도를 두고 배치되어 있다. 더욱 구체적으로는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 암(23)을 가장 축소시켰을 때(축경 상태의 일례)의 훅(25)의 선단을 포함하는 제 1 원(C1)의 외측에 배치되어 있다.

이 실시형태에서는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 제 1 원(C1)에 근접해서 배치되어 있다. 그러나, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 제 1 원(C1)과, 암(23)을 가장 확장했을 때(확경 상태의 일례)의 훅(25)의 선단을 포함하는 제 2 원(C2) 사이에 배치되어 있으면 좋다. 즉, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 제 1 원(C1)보다 외측이고 또한 제 2 원(C2)보다 내측의 범위에 배치되어 있다. 또한, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 제 1 원(C1)으로부터 반경 방향 외측으로 떨어져 설치되어 있어도 좋다. 또한, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 서로 원둘레 방향으로 배열되어 있지 않아도 좋다. 즉, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 중심으로부터의 거리를 상이하게 해서 배치해도 좋다.

이상에 서술한 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 암(23)이 타이어(T)의 상방에 있고 또한 축경 상태에 있어서, 훅(25)의 선단을 포함하는 제 1 원(C1)의 외측에 배치되고 하방에 있는 물체를 검출한다.

그리퍼 장치(9)는, 훅(25)의 하면에 설치되고, 훅(25)의 선단측과 함께 상하동하는 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)(도 9)를 갖고 있다. 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)는 암(23)의 하강 중에 훅(25)의 저면이 타이어(T)의 상면에 충돌한 것을 검출하기 위한 센서이다.

도 4를 이용하여, 접촉 센서의 일례로서, 제 1 접촉 센서(33A)를 설명한다. 도 4는 암 하부, 훅, 접촉 센서를 나타내는 부분 측면도이다.

제 1 접촉 센서(33A)는 상하 회동식의 판(81)을 갖고 있다. 판(81)은 기부측이 수평 방향으로 연장되는 회동축(81a)에 의해 암(23)의 하부에 지지되어 있다. 판(81)은 훅(25)의 본체(25a)에 접촉하는 수평 위치와, 선단부가 하방으로 멀어진 경사 위치 사이에서 이동 가능하다.

제 1 접촉 센서(33A)는 판(81)을 회동 방향 하측으로 탄성적으로 바이어싱하는 스프링(도시 생략, 예를 들면 코일 스프링)을 갖고 있다. 따라서, 판(81)은 통상은 경사 위치에 있다.

제 1 접촉 센서(33A)는 하중 센서(도시 생략)를 갖고 있다. 하중 센서는, 판(81)이 하방의 물체에 접촉해 상방으로 회동해서 수평 위치로 이동하면, 판(81)과 훅(25)의 다른 부재 사이에서 압축되는 위치에 설치되어 있다.

(3) 타이어 들어올림 기본 동작

도 5~도8 을 이용하여, 타이어 반송 장치(1)가 횡도 자세에 있는 타이어(T)를 들어올릴 때의 기본 동작을 설명한다. 도 5~도 8은 타이어 들어올림 동작의 일 상태를 나타내는 모식도이다.

먼저, 도 5에 나타내는 바와 같이, 그리퍼 장치(9)를 타이어(T)의 바로 위(즉, 중심 구멍의 바로 위)에 배치한다.

다음에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 3개의 암(23)을 축소시킨 상태에서 하강시켜서 상면 개구 가장자리(6) 내측에 삽입하여, 훅(25)의 선단을 타이어(T)의 상하 방향 중심 부근에 위치시킨다.

다음에, 도 7에 나타내는 바와 같이, 3개의 암(23)을 타이어 지름 방향으로 확대해서 훅(25)이 평면으로 볼 때 타이어(T)의 상면 개구 가장자리(6)(비드부)에 걸리는 위치까지 이동시킨다.

마지막으로, 도 8에 나타내는 바와 같이, 암(23)을 상승시켜, 훅(25)으로 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 상면 개구 가장자리(6)를 아래로부터 지지해서 들어올린다.

(4) 타이어 반송 장치의 제어 구성

도 9를 이용하여, 타이어 반송 장치(1)의 제어 구성을 설명한다. 도 9는 타이어 반송 장치의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.

타이어 반송 장치(1)는 컨트롤러(51)를 갖고 있다.

컨트롤러(51)는 프로세서(예를 들면, CPU)와, 기억 장치(예를 들면, ROM, RAM, HDD, SSD 등)와, 각종 인터페이스(예를 들면, A/D 컨버터, D/A 컨버터, 통신 인터페이스 등)를 갖는 컴퓨터 시스템이다. 컨트롤러(51)는 기억부(기억 장치의 기억 영역의 일부 또는 전부에 대응)에 보존된 프로그램을 실행함으로써, 각종 제어 동작을 행한다.

컨트롤러(51)는 단일의 프로세서로 구성되어 있어도 좋지만, 각 제어를 위하여 독립된 복수의 프로세서로 구성되어 있어도 좋다.

컨트롤러(51)의 각 요소의 기능은, 일부 또는 전부가 컨트롤러(51)를 구성하는 컴퓨터 시스템에서 실행 가능한 프로그램으로서 실현되어도 좋다. 그 외, 컨트롤러(51)의 각 요소의 기능의 일부는 커스텀 IC에 의해 구성되어 있어도 좋다.

컨트롤러(51)에는 X축 구동 장치(71), Y축 구동 장치(73), Z축 구동 장치(75), 암 확축 장치(77)가 접속되어 있다. 컨트롤러(51)는 이들 장치를 제어 가능하다.

컨트롤러(51)에는 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C), 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)가 접속되어 있다. 컨트롤러(51)에는 이들 센서로부터 검출 신호가 입력된다.

컨트롤러(51)에는, 도시하지 않지만, 각 장치의 상태를 검출하기 위한 센서 및 스위치, 및 정보 입력 장치가 접속되어 있다.

(5) 타이어 들어올림 제어 동작의 상세

도 10~도 14를 이용하여, 타이어 들어올림 제어 동작의 상세를 설명한다. 도 10 및 도 11은 타이어 반송 장치의 타이어 들어올림 제어 동작을 나타내는 플로우차트이다. 도 12~도 14는 타이어와 레이저 거리 센서의 위치 관계의 일 상태를 나타내는 모식적 평면도이다.

이하에 설명하는 제어 플로우차트는 예시이며, 각 스텝은 필요에 따라서 생략 및 교체 가능하다. 또한, 복수의 스텝이 동시에 실행되거나, 일부 또는 전부가 중복되어 실행되거나 해도 좋다.

또한, 제어 플로우차트의 각 블록은 단일의 제어 동작으로는 한정되지 않고, 복수의 블록으로 표현되는 복수의 제어 동작으로 치환할 수 있다.

또한, 각 장치의 동작은 제어부로부터 각 장치에의 지령의 결과이며, 이들은 소프트웨어 어플리케이션의 각 스텝에 의해 표현된다.

스텝 S1에서는, 이동 유닛(7)이, 타이어(T)가 놓인 위치의 바로 위로 이동시켜져 정지된다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 X축 구동 장치(71) 및 Y축 구동 장치(73)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다. 또한, 타이어(T)의 위치는 미리 컨트롤러(51)의 기억부에 기억되어 있다.

스텝 S2에서는, 각 암(23)이 최내측 방향 위치로 이동된다(즉, 축경 상태가 된다). 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 암 확축 장치(77)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다. 또한, 각 암(23)이 처음부터 축경 상태에 있는 경우는, 상기 동작은 생략된다.

스텝 S3에서는, 그리퍼 장치(9)가 소정 높이까지 하강된다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)는 Z축 구동 장치(75)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다. 상기 소정 높이는, 예를 들면 암(23)의 하부 저면과 타이어(T)의 최상면의 높이 방향 거리가 소정의 값(예를 들면, 300mm)이 되는 높이이다. 또한, 타이어(T)의 최상면의 높이는, 미리 컨트롤러(51)의 기억부에 기억되어 있다.

스텝 S4에서는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)가 하방으로 레이저를 조사하고, 반사되어 온 레이저를 수광해서 하방의 물체와의 거리를 검출한다. 이때, 상기한 바와 같이 그리퍼 장치(9)가 하강되어 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)와 타이어(T)의 거리가 근접하고 있으므로, 검출 정밀도가 높아진다.

스텝 S5에서는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 하방에 있는 물체와의 거리가 서로 상이한지 여부가 판단된다. Yes이면 프로세스는 스텝 S6으로 이행하고, No이면 프로세스는 스텝 S9로 이행한다.

스텝 S5에 있어서 Yes인 경우란, 예를 들면 도 12에 나타내는 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중 2개가 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 바로 위에 있지만, 1개가 타이어(T)의 바로 위에 있어 다른 2개에 비해 계측 거리가 짧아지는 경우이다. 이것은, 암(23)의 위치가 부적절한 경우이며, 암(23)을 하강시키면 1개의 훅(25)이 타이어(T)에 부딪쳐 버린다.

스텝 S5에 있어서 No인 경우란, 도 13에 나타내는 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 전부가 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 바로 위에 있는 경우이다.

스텝 S6에서는, 상기 판단이 소정 횟수를 초과했는지 여부가 판단된다. Yes이면 프로세스는 스텝 S8로 이행한다. No이면 프로세스는 S7로 이행한다.

스텝 S7에서는, 그리퍼 장치(9)가 수평 방향으로 이동된다. 또한, 이동 거리는 예를 들면 5~10mm이다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)는 도 12의 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중 짧은 거리를 검출한 것이 평면으로 볼 때 타이어(T)의 중심 구멍(4) 안에 들어가도록(예를 들면, 원둘레 중심을 향하는 방향으로) 그리퍼 장치(9) 즉 암(23)도 이동시키고, 그 후에 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)에 의해 계측하는 거리를 감시한다. 따라서, 암(23)의 위치가 보정된다. 이 결과, 암(23)이 타이어(T)에 접촉하기 어려워진다. 스텝 S7이 종료하면, 프로세스는 스텝 S4로 돌아간다.

또한, 도 14에 나타내는 바와 같이 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중 2개가 타이어(T)의 바로 위에 있어 다른 1개에 비해 계측 거리가 짧아진 경우는, 컨트롤러(51)는 도 14의 흰색 화살표로 나타내는 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중 짧은 거리를 검출한 2개의 것이 평면으로 볼 때 타이어(T)의 중심 구멍(4) 안에 들어가도록 그리퍼 장치(9) 즉 암(23)도 이동시킨다.

스텝 S8에서는 이상 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 이상 경보가 발신된다. 이후, 작업자가 수동 조작, 수작업 등으로 이상 상태를 해소하는 처치를 행한다.

스텝 S9에서는, 타이어 유지·들어올림 동작이 행하여진다(후술).

이상에 서술한 바와 같이, 컨트롤러(51)는 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)에 의해 계측하는 거리를 감시하고, 타이어(T)가 검출되지 않으면, Z축 구동 장치(75)에 암(23)을 하강시켜서 상기 타이어(T)를 유지한다.

한편, 컨트롤러(51)는 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)에 의해 계측한 거리끼리에 차이가 생기면(즉, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중 어느 하나가 타이어(T)를 검출하면), Z축 구동 장치(75)에 암(23)을 하강시키지 않는다. 이것은, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 적어도 1개가 타이어(T)를 검출하면 그 센서의 계측 거리가 가장 짧아지고, 그 바로 아래에 타이어(T)가 존재하는 것을 의미한다. 즉, 평면으로 볼 때 훅(25)에 겹치는 위치에 타이어(T)가 배치되어 있다(예를 들면, 타이어(T)가 기울거나, 위치가 상이하거나 한다). 즉, 컨트롤러(51)는 암(23)의 위치가 부적절하다고 판단한다.

또한, 상기한 바와 같이, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 적어도 1개가 평면으로 볼 때 타이어(T)의 중심 구멍(4) 안에 들어가 있지 않은 경우는, 그리퍼 장치(9)의 평면 위치의 보정과 하방 거리의 재계측이 반복해 행하여진다. 즉, 계측 거리끼리가 상위한 경우(스텝 S5에서 Yes)는 스텝 S7에 있어서 그리퍼 장치(9)는 소정 거리(예를 들면, 수mm)만큼 이동되고, 스텝 S5에 있어서 타이어(T)와의 거리가 재계측된다. 또한, 계측 거리끼리가 상위하다란, 예를 들면 30~50mm와 같은 소정의 값을 초과한 경우이다.

도 11을 이용하여, 도 10의 스텝 S9를 상세하게 설명한다.

스텝 S11에서는, 예를 들면 도 5의 상태로부터 그리퍼 장치(9)의 하강이 개시된다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 Z축 구동 장치(75)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다.

스텝 S12에서는, 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)의 적어도 1개가 ON했는지 여부가 판단된다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)로부터의 검출 신호에 의거해서 상기 판단을 행한다. Yes이면 프로세스는 스텝 S17로 이행하고, No이면 프로세스는 스텝 S13으로 이행한다.

스텝 S13에서는 그리퍼 장치(9)가 소정 높이 위치에 도달했는지 여부가 판단된다. 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 센서(도시 생략)로부터의 검출 신호에 의거해서 상기 판단을 행한다. Yes이면 프로세스는 스텝 S14로 이행하고, No이면 프로세스는 스텝 S12로 돌아간다.

스텝 S14에서는, 그리퍼 장치(9)의 하강이 정지된다(예를 들면, 도 6의 상태). 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 Z축 구동 장치(75)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다.

스텝 S15에서는, 3개의 암(23)이 반경 방향 외측으로 이동된다(예를 들면, 도 7의 상태). 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 암 확축 장치(77)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다. 이것에 의해, 훅(25)이 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 상면 개구 가장자리(6)의 하방에 위치한다. 또한, 3개의 암(23)의 이동은, 암(23)의 본체부가 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 상면 개구 가장자리에 접촉하면, 터치 센서 등의 검출 신호에 따라서 정지된다.

스텝 S16에서는, 그리퍼 장치(9)는 상승된다(예를 들면, 도 8의 상태). 구체적으로는, 컨트롤러(51)가 Z축 구동 장치(75)를 제어함으로써 상기 동작을 실행시킨다. 이것에 의해, 각 암(23)이 상승하고, 각 암(23)의 훅(25)이 타이어(T)의 중심 구멍(4)의 상면 개구 가장자리를 하측으로부터 지지하여, 타이어(T) 전체를 들어 올린다.

스텝 S17에서는, 이상 처리가 행하여진다. 구체적으로는, 암(23)의 추가적인 하강이 정지된다. 또한, 이상 경보가 발신되고, 이후 작업자가 수동 조작, 수작업 등으로 이상 상태를 해소하는 처치를 행한다. 이와 같이 제 1~제 3 접촉 센서(33A~33C)의 적어도 1개가 타이어(T)를 검출한 경우는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 적어도 1개가 타이어(T)를 검출한 경우와는 상이하고, 위치 보정을 행하지 않고 즉시 이상 처리를 행한다. 이것은, 상기 경우는 타이어(T)가 위치 보정 등의 조정에 의해서도 대응 불가능한 상태에 있다고 생각되기 때문이다.

2. 제 2 실시형태

제１실시형태에서는, 도 10의 스텝 S7의 복수회의 보정 동작으로 보정할 수 없었던 경우, 스텝 S8에 있어서 이상 처리를 행하고 있었다.

상기 동작의 변형예로서, 제 2 실시형태를 설명한다. 또한, 제 2 실시형태의 기본 구성 및 동작은 제 1 실시형태와 동일하다.

컨트롤러(51)는, 도 10의 스텝 S5와 스텝 S6 사이에서, 새로운 스텝으로서, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 검출 결과에 의거하여, 위로부터 몇 단째까지라면 타이어(T)를 반송 가능한지 판단한다. 그리고, 반송할 수 있는 타이어(T)가 있으면, 프로세스는 스텝 S9로 이행하여, 타이어 유지·들어올림 동작이 실행된다. 또한, 상기 타이어 유지·들어올림 동작에서는, 타이어(T)의 반송 가능분을 합쳐서 반송해도 좋고, 타이어(T)를 1개씩 반송해도 좋다.

상기 경우, 예를 들면 상측의 타이어(T)가 기움으로써 검출 거리끼리에 차이가 생겨 있었다고 하면, 상기한 바와 같이 먼저 상측의 기울어 있는 타이어(T)를 반송함으로써, 다음에 하측의 타이어(T)도 반송 가능하게 된다.

이상의 결과, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)에 의해 계측한 거리끼리의 차이가 있던 경우에, 반송 가능한 수의 타이어(T)만큼을 반송할 수 있다. 따라서, 타이어(T)의 반송 효율이 좋아진다.

구체예를 설명한다. 도 1에 나타내는 바와 같이 타이어(T)가 3단이며, 타이어폭이 200mm, 3단의 전체 높이가 600mm라고 한다. 또한, 컨트롤러(51)는 재고 데이터에 의거하여, 타이어(T)가 3단 쌓여 있는 것을 파악하고 있다.

먼저, 도 10의 스텝 S4 및 S5와 같이, 타이어(T)의 상방 300mm에 있어서, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)에 의해 타이어(T)와의 거리가 검출된다.

이 실시형태에서는, 도 10에 있어서의 스텝 S7의 보정 동작을 한 번 행하고, 그러나 거리의 차이를 해소할 수 없어 그 후에 스텝 S5에 있어서 다시 거리끼리에 차이 있음(스텝 S5에서 Yes)이 된 경우에, 컨트롤러(51)는 새로운 스텝으로서, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 검출 결과에 의거하여, 위로부터 몇 단째까지라면 타이어(T)를 반송 가능한지 판단한다.

예를 들면, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C) 중, 2개의 센서의 검출 결과가 900mm(타이어(T)를 검출하지 않음), 1개의 센서의 검출 결과가 700mm(최하단의 타이어(T)를 검출했음)라고 한다. 이 예에서는, 컨트롤러(51)는, 예를 들면 위로부터 2단의 타이어(T)는 이송 가능이라고 판단한다. 이것은, 예를 들면 최하단의 타이어(T)는 바른 위치에 있지만, 상측의 타이어(T)가 기울어서 상기와 같은 검출 거리의 차이가 생긴 경우이다.

그리고, 이어서 도 10의 스텝 S9에 있어서, 상측 2단분의 타이어(T)가 반송된다.

다음에, 이동 유닛(7)이 최하단의 타이어(T)가 놓인 위치의 바로 위로 돌아온다.

마지막으로, 타이어 반송 장치(1)는 최하단의 타이어(T)를 검출하고, 다음에 상기 타이어(T)를 반송한다.

3. 실시형태의 특징

상기 실시형태는, 하기와 같이도 설명할 수 있다.

타이어 반송 장치(1)(타이어 반송 장치의 일례)는 타이어(T)를 들어올려서 반송하는 장치이며, 적어도 3개의 암(23)과, 암 확축 장치(77)와, Z축 구동 장치(75)와, 컨트롤러(51)를 구비하고 있다.

3개의 암(23)(암의 일례)은 암 본체(24)(암 본체의 일례)와, 암 본체(24)의 하부에 외측으로 돌출되도록 설치되어 있고 타이어(T)를 들어올리기 위한 훅(25)(돌출부의 일례)을 갖는다.

암 확축 장치(77)(암 확축 기구의 일례)는 암(23)을 수평 확축 방향으로 이동시킨다.

Z축 구동 장치(75)(승강 기구의 일례)는 암(23)을 승강시킨다.

제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)는 암(23)이 타이어(T)의 상방에 있고 또한 축경 상태에 있어서 훅(25)의 선단을 포함하는 제 1 원(C1)(원의 일례)의 외측에 배치되어 있고, 하방에 있는 물체를 검출한다.

컨트롤러(51)는 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)의 적어도 1개에 의해 타이어(T)가 검출되면, 암(23)의 위치가 부적절하다고 판단한다.

이 장치에서는, 제 1~제 3 레이저 거리 센서(31A~31C)가 타이어(T)를 검출하면, 평면으로 볼 때 훅(25)에 겹치는 위치에 타이어(T)가 배치되어 있게 된다. 이 경우에는, 예를 들면 Z축 구동 장치는 암(23)을 하강시키지 않으므로, 타이어(T)가 기울거나 위치가 상이하거나 하여도, 훅(25)이 타이어(T)에 접촉하지 않는다.

4. 다른 실시형태

이상, 본 발명의 복수의 실시형태에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다. 특히, 본 명세서에 기재된 복수의 실시형태 및 변형예는 필요에 따라서 임의로 조합 가능하다.

(1) 암의 변형예

암의 수는 4개 이상, 예를 들면 4개, 5개여도 좋다.

(2) 암 수평 이동 동작의 변형예

제 1 실시형태에서 암의 위치 조정을 위하여, 암을 소정 거리(수mm) 이동시키고 나서, 레이저 거리 센서에 의해 하방의 물체의 재검출을 행하고 있었다. 그러나, 변형예로서, 하방의 물체까지의 거리를 계측하면서 암을 계속해서 이동시켜도 좋다. 이 경우, 암은 타이어(T)를 검출하지 않게 될 때까지 이동된다.

암의 위치 조정은 생략되어도 좋다.

(3) 레이저 거리 센서의 변형예

레이저 거리 센서는 3개 이상, 예를 들면 4개, 5개, 6개여도 좋다. 또한, 레이저 거리 센서는 암끼리의 사이에 1개씩 배치되는 것이 바람직하다.

레이저 거리 센서가 아니고, 반사물의 유무를 검출하는 반사형 광전 센서를 사용해도 좋다. 이 경우, 센서의 바로 아래의 타이어(T)의 유무를 검출할 수 있고, 컨트롤러는 타이어(T)가 있는 경우와 없는 경우를 구별할 수 있다.

레이저 거리 센서에 의한 검출 전에 그리퍼 장치를 하강시키지 않아도 좋다. 또한, 그리퍼 장치를 하강시키면서 레이저 거리 센서에 의한 검출을 행해도 좋다.

(4) 접촉 센서의 변형예

접촉 센서는 훅의 저면이 하방의 부재에 접촉한 것을 검출할 수 있으면 좋고, 종류, 구조, 수 등은 한정되지 않는다. 예를 들면, 접촉 센서는 상하동하는 접촉 부재와, 접촉 부재를 상하 방향으로 안내하는 직동 가이드와, 접촉 부재를 하방으로 바이어싱하는 스프링과, 접촉 부재가 하방의 부재에 접촉해서 상방으로 이동하면 접촉 부재와 훅의 다른 부재 사이에서 압축되는 하중 센서를 갖고 있어도 좋다.

접촉 센서는 생략되어도 좋다.

(5) 타이어 반송 장치 전체의 변형예

타이어 반송 장치는 갠트리 크레인에 한정되지 않고, 소정의 높이 위치를 주행하는 천장 반송차에 설치되어도 좋다.

본 발명은, 횡도 자세의 타이어의 중심 구멍의 상면 개구 가장자리에 상방으로부터 복수의 암을 삽입해서 암의 훅으로 상면 개구 가장자리를 하방으로부터 지지함으로써 타이어를 들어올리는 장치에 널리 적용할 수 있다.

1: 타이어 반송 장치 3: 제 1 레일
5: 제 2 레일 7: 이동 유닛
9: 그리퍼 장치 21: 베이스
23: 암 25: 훅
31A: 제 1 레이저 거리 센서 31B: 제 2 레이저 거리 센서
31C: 제 3 레이저 거리 센서 33A: 제 1 접촉 센서
33B: 제 2 접촉 센서 33C: 제 3 접촉 센서
51: 컨트롤러 71: X축 구동 장치
73: Y축 구동 장치 75: Z축 구동 장치
77: 암 확축 장치

Claims (7)

1. 암 본체와, 상기 암 본체의 하부에 외측으로 돌출되도록 설치되어 있고 타이어를 들어올리기 위한 돌출부를 갖는 적어도 3개의 암과,
   상기 적어도 3개의 암을 수평 확축 방향으로 이동시키는 암 확축 기구와,
   상기 적어도 3개의 암을 승강시키는 승강 기구와,
   상기 적어도 3개의 암이 상기 타이어의 상방에 있고 또한 축경 상태에 있어서 상기 돌출부의 선단을 포함하는 원의 외측에 배치되어 있고, 하방에 있는 물체를 검출하기 위한 적어도 3개의 광반사 센서와,
   상기 적어도 3개의 광반사 센서 중 1 이상의 광반사 센서에 의해 상기 타이어가 검출되면, 상기 적어도 3개의 암 중 1 이상의 암의 위치가 부적절하다고 판단하는 컨트롤러를 구비하는, 타이어 반송 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 적어도 3개의 광반사 센서 전부에 있어서 상기 타이어가 검출되지 않을 때는, 상기 타이어의 들어올림 동작을 행하는, 타이어 반송 장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 적어도 3개의 광반사 센서 중 1 이상의 광반사 센서에 의해 상기 타이어가 검출되면, 상기 타이어를 검출한 광반사 센서로부터 상기 3개의 광반사 센서를 연결하는 원둘레 중심을 향하는 방향으로 상기 적어도 3개의 암을 이동시키는, 타이어 반송 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 광반사 센서는 레이저 거리 센서이며,
   상기 컨트롤러는 상기 레이저 거리 센서에 의해 계측하는 거리를 감시하고, 상기 복수의 레이저 거리 센서에 의해 계측한 거리끼리에 차이가 생기면 상기 광반사 센서에 의해 상기 타이어가 검출되고 있다고 판단하는, 타이어 반송 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 짧은 거리를 검출한 레이저 거리 센서로부터 3개의 레이저 거리 센서를 연결하는 원둘레 중심을 향하는 방향으로 상기 적어도 3개의 암을 이동시키고, 그 후에 상기 레이저 거리 센서에 의해 계측하는 거리를 감시하는, 타이어 반송 장치.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 돌출부의 하면에 설치되고, 상기 돌출부의 선단측이 하방의 물체와 접촉한 것을 검출하는 접촉 센서를 추가로 구비하고,
   상기 컨트롤러는 상기 암의 하강 중에 상기 접촉 센서가 상기 타이어를 검출하면, 상기 승강 기구에 상기 적어도 3개의 암의 추가적인 하강을 정지시키는, 타이어 반송 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 컨트롤러는 상기 복수의 레이저 거리 센서에 의해 계측한 거리끼리의 차이로부터 반송 가능한 상기 타이어의 수를 판단하는, 타이어 반송 장치.