WO2019167526A1 - 搬送装置、および搬送システム - Google Patents

搬送装置、および搬送システム Download PDF

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WO2019167526A1
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stator
transfer
article
transfer mechanism
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謙治 角口
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村田機械株式会社
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    • B65G23/23—Arrangements or mountings of driving motors of electric linear motors

Definitions

  • the present invention relates to a transport device in which a carriage including a transfer mechanism travels along a transport path, and a transport system.
  • Patent Document 1 it is unclear how an article is transferred to a carriage. In general, it is conceivable that after the carriage is stopped in the transfer space, the article is carried into the carriage by operating the transfer device.
  • the present invention has been made in view of the prior art, and an object of the present invention is to provide a transport device and a transport system that efficiently transfer articles from a carry-in device to a carriage.
  • a transport apparatus includes a cart that travels along a predetermined traveling path, and an article in a transfer space that is provided in the cart and set in the traveling path.
  • the first movable element is moved by a magnetic action.
  • a first stator to be operated.
  • the above situation is the first situation before the carriage is placed in the transfer space before the article is transferred to the carriage, or the first situation before the carriage leaves the transfer space after the article is transferred to the carriage.
  • This is the second situation.
  • the first stator can operate the first mover to control the speed of the transfer mechanism. Accordingly, at least one of the operations is realized, that is, the transfer mechanism is accelerated in the first situation or the transfer mechanism is decelerated in the second situation.
  • the transfer mechanism can be in a state of accepting the article, and the article can be transferred early.
  • the transfer mechanism can be decelerated while the carriage on which the article is transferred leaves the transfer space. That is, the carriage can leave the transfer space at an early stage after transferring the article. Accordingly, it is possible to improve the conveyance efficiency of the conveyance device.
  • the first stator may be capable of operating the first mover by a magnetic action.
  • the first stator may be disposed at least one of the one end and the other end in the transfer space in the traveling direction.
  • the first stator when the first stator is arranged at the end of the transfer space where the carriage first passes, the first stator is movable from the initial stage when the carriage enters the transfer space.
  • the child can be operated, and the preparation of the transfer mechanism can be started at an early stage.
  • the first stator in the case where the first stator is arranged at the end where the carriage passes through the end of the transfer space, the first stator is movable first until immediately before the carriage is completely separated from the transfer space.
  • the child can be operated. Accordingly, the carriage can leave the transfer space at an early stage after the transfer of the article is completed.
  • annular member fixedly arranged with respect to the traveling path is an annular member, and an additional first stator for operating the first movable element by a magnetic action is provided in the transfer space.
  • the first stator may be disposed in at least one of the vicinity of the outside of the one end of the transfer space and the vicinity of the outside of the other end in the traveling direction.
  • a second stator that is arranged continuously or discretely along the travel path; and a second stator that is attached to the carriage and operates by a magnetic action from the second stator to move the carriage to the travel path. You may provide the 2nd needle
  • the absolute value of the acceleration of the transfer mechanism by the first mover operated by receiving a magnetic action from the first stator is The absolute value of the deceleration at which the transfer mechanism decelerates after receiving the article may be set larger.
  • the operation preparation of the transfer mechanism can be completed at an early stage, and the article received by the transfer mechanism can be transferred to the holding position in a stable state.
  • a transport system includes the transport device and a transport device that transports an article into the transfer space in a direction intersecting the travel path.
  • the transfer mechanism can be in a state of accepting the article, and the article can be loaded using the loading device and transferred to the carriage at an early stage. Therefore, it is possible to improve the conveyance efficiency of the conveyance system. Further, since the transfer mechanism can be decelerated when the carriage is detached from the transfer space, it may be possible to further improve the conveyance efficiency.
  • the carry-in device may be arranged such that a carry-in direction is orthogonal to the travel path, and the transfer mechanism may be a conveyor that moves articles in a direction perpendicular to the travel direction of the carriage.
  • the transport apparatus and the transport system of the present invention it is possible to improve the transport efficiency of articles.
  • drawings are schematic diagrams in which emphasis, omission, and ratio adjustment are performed as appropriate to show the present invention, and may differ from actual shapes, positional relationships, and ratios.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a transport system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the carriage of the transfer device from the traveling direction.
  • the transport system 100 transports the held article 200 along a transport path (for example, a part of an oval-shaped transport path in FIG. 1), and in a predetermined transfer space 110.
  • This is a system for transferring an article 200, and is a system that includes a transport apparatus 101 having a carriage 111 and a carry-in apparatus 102 for carrying the article 200 into a predetermined transfer space 110.
  • the transfer space 110 is a virtual space that indicates a position where the carriage 111 stops in order to receive the article 200 from the carry-in device 102, and includes the carriage 111 and all the members that move as the carriage 111 travels. This is a virtual region of a volume cuboid.
  • the carry-in device 102 is a device that carries the article 200 into the carriage 111 arranged in the transfer space 110 in the direction intersecting the travel path.
  • the kind of carrying-in apparatus 102 is not specifically limited, In the case of this Embodiment, the belt conveyor is employ
  • the carry-in device 102 is arranged so that the carry-in direction is orthogonal to the traveling path of the transfer device 101, and the installation space of the entire transfer system 100 is reduced.
  • the transport device 101 is a device that causes a plurality of carts 111 to travel along a travel rail 117 that forms a transport path using a linear motor, and the cart 111 and a transfer mechanism 112 that is attached to the cart 111. And a second stator 115, a first stator 114 disposed in the transport path, and a second stator 116.
  • the traveling rail 117 is a member for forming a conveyance path on which the carriage 111 travels.
  • the shape of the traveling rail 117 is not particularly limited, but in the case of the present embodiment, it is two long members, and is made of a metal such as aluminum or aluminum alloy, for example. In addition, you may comprise the traveling rail 117 with another metal and resin. In the present embodiment, a part of the traveling rail 117 is omitted in FIG. 1, but the traveling rail 117 is composed of two parallel members having an oval shape and a rectangular cross section.
  • the carriage 111 travels along a travel path formed by the travel rail 117.
  • the driving source for running the carriage 111 is not particularly limited.
  • the carriage 111 does not include a battery or an electric motor, and obtains a driving force in the running direction by an external magnetic action.
  • a linear motor is used.
  • the carriage 111 includes a second movable element 115 having a permanent magnet, and the second is obtained by a magnetic action from the second stator 116 arranged continuously or discretely along the traveling path of the carriage 111.
  • the mover 115 generates a force in the traveling direction to cause the carriage 111 to travel along the traveling path.
  • the second stator 116 is arranged over the entire predetermined conveyance path.
  • the second stator 116 is a plurality of coils arranged side by side on a long plate member provided along a predetermined conveyance path. That is, the plurality of coils substantially function as the second stator 116.
  • the plurality of coils constituting the second stator 116 are individually controlled by a controller (not shown), so that each independently generates a magnetic field.
  • the second stator 116 is individually controlled by the controller, so that the plurality of carriages 111 can travel on the travel rail 117.
  • the second mover 115 is composed of a plurality of permanent magnets, for example.
  • the plurality of permanent magnets constituting the second mover 115 are arranged side by side with respect to the carriage 111 in the traveling direction.
  • the plurality of permanent magnets of the second mover 115 are arranged so as to sandwich the second stator 116 (see FIG. 2).
  • the permanent magnets of the second mover 115 are arranged with a plurality of permanent magnets arranged in the traveling direction on both sides of the second stator 116.
  • the plurality of permanent magnets arranged on one side of the second stator 116 are arranged on the side facing the second stator 116 so that the N poles and the S poles are alternately oriented, and are arranged on the other side.
  • the second movable element 115 is not limited to two rows of permanent magnets, and may be constituted by one row of permanent magnets.
  • the carriage 111 includes a base 119 serving as a structural basis. In addition to the second movable element 115, the transfer mechanism 112 and the first movable element 113 are attached to the base 119.
  • a wheel 118 that is mounted on the traveling rail 117 and rolls is attached to the lower portion of the base 119 of the carriage 111.
  • the transfer mechanism 112 is provided on the carriage 111, receives the article 200 from the carry-in device 102 in the transfer space 110 set in the traveling path, moves the article to a predetermined location in the carriage 111, and the carriage 111. Is a mechanism for moving the article 200 conveyed to a carry-out device (not shown).
  • the type of the transfer mechanism 112 is not particularly limited, but in the case of the present embodiment, the transfer mechanism 112 is a so-called conveyor that can move an article in a direction orthogonal to the traveling direction of the carriage 111. is there.
  • the transfer mechanism 112 includes an endless annular member 121 that moves in a state where the article 200 is placed, a pair of rollers 122 that circulate the endless annular member 121 along a predetermined path, and one roller from the first movable element 113.
  • 122 includes a transmission member 123 that transmits a driving force.
  • the endless annular member 121 can be exemplified by an annular rubber belt or a plate-like member connected in an annular shape.
  • the endless annular member 121 is a member that is stretched by a pair of rollers 122 and can circulate a predetermined track in the forward direction or the reverse direction by rotating the rollers 122.
  • the roller 122 is a cylindrical or columnar member that is attached to the base 119 and can rotate about its own axis, and holds the endless annular member 121 in a circulatory manner.
  • the transmission member 123 is a member that transmits the driving force generated by the first movable element 113 as the rotation of the roller 122.
  • the type of the transmission member 123 is not particularly limited, and a gear, a shaft, a combination thereof, and the like can be exemplified, but in the case of the present embodiment, a belt is employed.
  • the transfer mechanism 112 is not limited to the above, and may be a roller conveyor that does not include the endless annular member 121, for example.
  • 3 and 4 are perspective views showing the first movable element and the first stator with the transfer mechanism, the base, etc. omitted.
  • the first movable element 113 is a round bar-like member attached to the base 119 of the carriage 111 in a state of extending in the traveling direction of the carriage 111, and is moved by the magnetic action. It is a member that drives the mechanism 112.
  • the first movable element 113 is a member that rotates by receiving a magnetic force from the first stator 114, and a plurality of permanent magnets are arranged so that N poles and S poles are alternately arranged in the circumferential direction. It is attached in the direction.
  • the first movable element 113 has the same structure and function as the rotor of the brushless motor.
  • the length of the first movable element 113 in the traveling direction of the carriage 111 is longer than the length necessary for acquiring from the first stator 114 power that is large enough to drive the transfer mechanism 112 that holds the article 200. Is also long.
  • the first movable element 113 has a length substantially the same as the length of the base 119 in the traveling direction of the carriage 111.
  • the substantially same length is a length obtained by subtracting, from the length of the base 119, a length of a bearing for rotatably holding the first movable element 113 with respect to the base 119.
  • the length of the carriage 111 in the traveling direction means the length of the entire member that moves together with the base 119, and when the first movable element 113 protrudes from the base 119, the length of the first movable element 113. May be the length of the carriage 111.
  • the permanent magnet provided on the outer periphery of the first mover 113 has a plurality of permanent magnets arranged and fixed over the entire length of the first mover 113 in the axial direction. Even if magnetism is applied to the magnet, it can rotate. That is, as shown in FIG.
  • the first stator 114 is a member that is fixedly arranged with respect to the travel path, and is an annular member that is partially cut away. Even in a situation where a part of the carriage 111 is located outside the transfer space 110, the first stator 114 is magnetically actuated by the first mover 113 if the first mover 113 is inserted for a predetermined length. Can be operated.
  • the first stator 114 has an annular shape (C-shaped cross section) with a part cut away so that the first movable element 113 attached to the carriage 111 can pass through when the carriage 111 travels. ).
  • the first stator 114 includes a plurality of coils arranged in the circumferential direction so as to face the peripheral surface of the inserted first movable element 113, and is generated by each coil of the first stator 114. By controlling the magnetic field to be generated, it is possible to cause magnetism to act on the inserted first movable element 113 and rotate it in an arbitrary direction.
  • the first stator 114 enters the transfer space 110 by being disposed in at least one of the one end and the other end in the transfer space 110 in the traveling direction of the cart 111, and Even when a part is outside the transfer space 110, the inserted first stator 114 can be rotated.
  • the first stators 114 are respectively disposed at both ends in the travel direction. Yes.
  • the first stator 114 can brake the operating first movable element 113 by a magnetic action, and further against the first movable element 113 of the carriage 111 that is retreating from the transfer space 110. However, the brake can be applied by the magnetic action.
  • a magnetic force capable of driving the transfer mechanism 112 on which the article 200 is placed can be generated by one first stator 114. That is, as shown in FIG. 4, in the situation where the entire carriage 111 is located in the transfer space 110, one first movable element 113 is inserted into each of the two first stators 114.
  • the transfer mechanism 112 that has received the article 200 from the carry-in device 102 can drive the transfer mechanism 112 by operating the first movable element 113 by the magnetic action of one of the first stators 114.
  • FIG. 5 is a timing chart showing operations of the carriage and the transfer mechanism.
  • the carriage 111 that does not hold the article 200 receives the article 200 in the transfer space 110
  • the carriage 111 is traveling toward the transfer space 110 at a predetermined speed (301).
  • the magnetic force generated in the second stator 116 is controlled to decelerate the carriage 111 at a predetermined deceleration (302).
  • a magnetic force is generated in the first stator 114 at a timing when the first movable element 113 included in the carriage 111 is inserted into the first stator 114 on the near side of the carriage 111.
  • the first mover 113 is rotated to accelerate the transfer mechanism 112 (303).
  • the acceleration of the transfer mechanism 112 is adjusted to a speed at which the article 200 can be received from the carry-in device 102 when the carriage 111 stops in the transfer space 110.
  • the carry-in device 102 is set so as to have a speed at which the article 200 can be delivered at the timing when the carriage 111 stops in the transfer space 110.
  • the speeds of the transfer mechanism 112 and the carry-in device 102 coincide.
  • the transfer mechanism 112 has reached a predetermined speed, and the preparation for receiving the article 200 is completed, and the carry-in device 102.
  • the first stator 114 brakes the rotation of the first movable element 113 by the magnetic action, and the transfer mechanism 112 decelerates (304). At this time, one first mover 113 is inserted into each of the two first stators 114, but the first mover 113 is at least one of the two first stators 114. Rotating due to magnetic action.
  • the carriage 111 starts running (305).
  • the transfer mechanism 112 continues to decelerate while moving the article 200 to a predetermined position in the transfer mechanism 112.
  • the transfer device 101 is operated by receiving a magnetic action from the first stator 114 before the transfer mechanism 112 receives the article 200 from the carry-in device 102 in the transfer space 110.
  • the absolute value of the acceleration of the transfer mechanism 112 by the child 113 is set to be larger than the absolute value of the deceleration that decelerates after the transfer mechanism 112 receives the article 200. This makes it possible to complete the preparation for receiving the transfer mechanism 112 at an early stage.
  • the first stator 114 applies a brake to the first movable element 113 to decelerate the transfer mechanism 112. This is because the first movable element 113 is also arranged at the end portion in the direction in which the carriage 111 retreats from the transfer space 110. Therefore, as in the case of the present embodiment, when the carriage 111 enters the transfer space 110 from any direction and the carriage 111 exits in any direction, the transfer space in the traveling direction of the carriage 111. It is desirable to arrange the first stator 114 at both ends of 110.
  • the transfer mechanism 112 can be operated before the carriage 111 that does not have a drive source for driving the transfer mechanism 112 stops in the transfer space 110. . That is, after the carriage 111 is stopped, the transfer mechanism 112 can be brought into the article 200 receiving state earlier than when the transfer mechanism 112 is operated by receiving the supply of driving force. Therefore, the transfer of the article 200 can be started immediately after the carriage 111 is stopped, and the stop time of the carriage 111 can be shortened and the conveyance efficiency can be improved.
  • the first stator 114 can brake the transfer mechanism 112 while the carriage 111 is withdrawn from the transfer space 110, the transfer mechanism 112 receives the article 200, and the article 200 is transferred to the carriage 111. It is possible to start the carriage 111 while decelerating. Therefore, even when the carriage 111 is withdrawn from the transfer space 110, the stop time of the carriage 111 can be shortened and the conveyance efficiency of the conveyance apparatus 101 can be improved.
  • the present invention is not limited to the above embodiment.
  • another embodiment realized by arbitrarily combining the components described in this specification and excluding some of the components may be used as an embodiment of the present invention.
  • the present invention includes modifications obtained by making various modifications conceivable by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention, that is, the meaning of the words described in the claims. It is.
  • the first stator 114 is not only located at both ends of the transfer space 110 but also extends from one end of the transfer space 110 to the other end. It may extend beyond.
  • the first movable element 113 may be short in the traveling direction.
  • the transfer space 110 further includes a second stator 120 that operates the first movable element 113 by a magnetic action, and the first stator 114 is arranged in the traveling direction of the carriage 111. It may be arranged in the vicinity of the outer side of one end of the transfer space 110 and in the vicinity of the outer side of the other end. According to this, it becomes possible to start operation
  • the length of the first stator 114 in the traveling direction is longer than the length necessary for supplying the first movable element 113 with power that can drive the transfer mechanism 112 that holds the article 200. It may be short. This is because the second stator 120 drives the transfer mechanism 112 after receiving the article 200. Further, the first movable element 113 does not extend over the entire carriage 111 in the traveling direction, and may be of a length that overlaps the second stator 120 as a whole.
  • the first stator 114 may be provided only at one end of the transfer space 110. Regardless of the direction in which the carriage travels, the stoppage time of the carriage can be shortened either when the transfer space arrives or when the carriage exits.
  • the carrying-in direction of the article 200 and the traveling path of the carriage 111 may not be orthogonal to each other, and may intersect at an angle other than a right angle.
  • the absolute value of the acceleration of the transfer mechanism 112 may not be larger than the absolute value of the deceleration. For example, these absolute values may match.
  • the speeds of the carry-in device 102 and the transfer mechanism 112 do not have to coincide completely when the article 200 is transferred. These speeds should just be a value close
  • the structure for causing the carriage 111 to travel is not limited to a linear motor, and a structure that can mechanically apply a driving force for traveling from the outside may be used.
  • transfer spaces 110 there may be a plurality of transfer spaces 110 in the travel path, and a transfer space 110 for carrying out the article 200 may be arranged on the travel path.
  • the present invention can be used for distribution bases and factories that need to efficiently transport articles.

Abstract

所定の走行路に沿って走行する台車（１１１）と、台車（１１１）に設けられ、走行路中に設定される移載スペース（１１０）において物品を移載する移載機構（１１２）と、走行方向に延在する状態で台車（１１１）に取り付けられる棒状の部材であり、磁気作用により動作して移載機構（１１２）を駆動する第一可動子（１１３）と、走行路に対し固定的に配置される一部が切り欠かれた環状の部材であり、台車（１１１）の一部が移載スペース（１１０）外に位置する状況において、磁気作用により第一可動子（１１３）を動作させる第一固定子（１１４）とを備える搬送装置（１０１）。

Description

搬送装置、および搬送システム
　本発明は、移載機構を備える台車が搬送路に沿って走行する搬送装置、および搬送システムに関する。
　従来、地上一次リニアモータを利用して、スラットやパレットなどと称される台車を複数台走行路に沿って個別に循環走行させ、台車に移載された物品を搬送する搬送装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平５－３２８５３５号公報
　特許文献１では、物品を台車にどのように移載するかが不明である。また、一般的には、台車を移載スペース内に停車させた後、移載装置を動作させて物品を台車に搬入することが考えられる。
　本発明は、従来技術に鑑みなされたものであり、搬入装置から台車への物品の移載を効率的に行う搬送装置、および搬送システムの提供を目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明の１つである搬送装置は、所定の走行路に沿って走行する台車と、前記台車に設けられ、前記走行路中に設定される移載スペースにおいて物品を移載する移載機構と、前記台車の走行方向に延在する状態で前記台車に取り付けられる棒状の部材であり、磁気作用により動作して前記移載機構を駆動する第一可動子と、前記走行路に対し固定的に配置される一部が切り欠かれた環状の部材であり、前記台車の一部が前記移載スペース外に位置する状況において、磁気作用により前記第一可動子を動作させる第一固定子とを備える。
　上記状況とは、台車に物品が移載される前に台車が移載スペースに収まる前の第１の状況、または、台車に物品が移載された後に台車が移載スペースから離れる前の第２の状況である。第１の状況および／または第２の状況において第一固定子は、第一可動子を動作して、移載機構の速度を制御することができる。これにより、第１の状況において移載機構が加速するか、第２の状況において移載機構が減速するか、少なくともいずれかの動作が実現される。前者の動作によると、台車が移載スペースに到達した時点で、又は到着してから早期に移載機構を物品を受け入れる状態にしておくことができ、物品を早期に移載することができる。後者の動作によると、物品が移載された台車が移載スペースを退出しながら、移載機構を減速させることができる。すなわち、台車は物品を移載した後に移載スペースを早期に退出することができる。従って、搬送装置の搬送効率の向上を図ることが可能となる。
　また、前記台車の全部が前記移載スペース内に位置した状況において、前記第一固定子は、磁気作用により前記第一可動子を動作させることができるものでもよい。
　これにより、移載機構の準備段階ばかりでなく、物品を移載する段階においても第一固定子が第一可動子を動作させて移載機構を駆動して物品を受け取ることが可能となる。
　また、前記第一固定子は、前記走行方向において、前記移載スペース内の一方端部、および他方端部の少なくとも一方に配置されてもよい。
　上記構成において台車が移載スペース内の最初に通過する側の端部に第一固定子が配置されている場合では、台車が移載スペースに突入した初期段階から第一固定子が第一可動子を動作させることができ、早期に移載機構の準備を開始することができる。一方、台車が移載スペース内の最後に通過する側の端部に第一固定子が配置されている場合では、台車は移載スペースから完全に離れきる直前まで第一固定子が第一可動子を動作させることができる。これにより、台車は、物品の移載が完了してから早期に移載スペースを退出することができる。
　また、前記走行路に対し固定的に配置される一部が切り欠かれた環状の部材であり、前記第一可動子を磁気作用により動作させる追加の第一固定子を前記移載スペース内にさらに備え、前記第一固定子は、前記走行方向において、前記移載スペースの一方端部の外側近傍、および他方端部の外側近傍の少なくとも一方に配置されてもよい。
　これにより、台車全体が移載スペースの外側にある段階で、移載機構の動作準備を開始することが可能となり、より搬送効率を高めることが可能となる。
　また、前記走行路に沿って連続的に、または離散的に配置される第二固定子と、前記台車に取り付けられ、前記第二固定子からの磁気作用により動作して前記台車を前記走行路に沿って走行させる第二可動子とを備えてもかまわない。
　これにより、台車がスムーズに走行することができるため、台車に移載されている物品の振動を抑制することができる。
　また、前記移載機構が前記移載スペースにおいて物品を受け取る前に、前記第一固定子からの磁気作用を受けて動作した前記第一可動子による前記移載機構の加速度の絶対値は、前記移載機構が物品を受け取った後に減速する減速度の絶対値よりも大きくしてもよい。
　これにより、移載機構の動作準備を早期に完了させ、また移載機構が受け入れた物品を安定した状態で保持位置まで移載することができる。
　上記目的を達成するために、本発明の他の１つである搬送システムは、前記搬送装置と、前記走行路と交差する方向に物品を前記移載スペース内に搬入する搬入装置とを備える。
　これにより、台車が移載スペースに到達する前に移載機構の動作準備を開始し得る。台車が移載スペースに到達した時点で移載機構を物品を受け入れる状態にしておくことができ、搬入装置を用いて物品を搬入し台車に早期に移載し得る。従って、搬送システムの搬送効率の向上を図ることが可能となる。また、台車が移載スペースから離脱する段階で、移載機構を減速させることも可能となるため、さらに搬送効率の向上を図ることが可能となる場合もある。
　また、前記搬入装置は、搬入方向が前記走行路に直交するように配置され、前記移載機構は、前記台車の走行方向と直交する方向に物品を移動させるコンベアであってもよい。
　これにより搬送システム全体の設置面積をコンパクト化することが可能となる。
　本発明の搬送装置、および搬送システムによれば、物品の搬送効率の向上を図ることが可能となる。
実施の形態に係る搬送システムを示す斜視図である。 実施の形態に係る搬送装置の台車を走行方向から示す図である。 台車が移載スペースに進入している状態の第一可動子、第一固定子を移載機構、基台などを省略して示す斜視図である。 台車が移載スペースに停止している状態の第一可動子、第一固定子を移載機構、基台などを省略して示す斜視図である。 台車、移載機構の動作を示すタイミングチャートである。 他の実施の形態に係る第一可動子、第一固定子を移載機構、基台などを省略して示す斜視図である。 他の実施の形態に係る第一可動子、第一固定子を移載機構、基台などを省略して示す斜視図である。
　次に、本発明に係る搬送装置、および搬送システムの実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
　また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
　図１は、搬送システムを示す斜視図である。図２は、搬送装置の台車を走行方向から示す図である。
　これらの図に示すように、搬送システム１００は、保持した物品２００を搬送路（例えば図１中はオーバル形状の搬送路の一部を示す）に沿って搬送し、所定の移載スペース１１０において物品２００を移載するシステムであり、台車１１１を有する搬送装置１０１と、所定の移載スペース１１０に物品２００を搬入する搬入装置１０２とを備えるシステムである。なお、移載スペース１１０とは、搬入装置１０２から物品２００を受け取るために台車１１１が停止する位置を示す仮想的な空間であり、台車１１１および台車１１１の走行と共に移動する部材全てを包含する最小体積の直方体の仮想領域である。
　搬入装置１０２は、走行路と交差する方向において、移載スペース１１０内に配置されている台車１１１に対して物品２００を搬入する装置である。搬入装置１０２の種類は、特に限定されるものでは無く、本実施の形態の場合、ベルトコンベアが採用されている。また、搬入装置１０２は、物品２００の流れの上流の位置において物品２００を待機させておき、移載スペース１１０に台車１１１が到着する情報に基づき物品２００を所定の速度になるまで加速して、移載スペース１１０内の台車１１１に物品２００を搬入することができるものとなっている。
　本実施の形態の場合、搬入装置１０２は、搬入方向が搬送装置１０１の走行路に直交するように配置されており、搬送システム１００全体の設置スペースの小型化を図っている。
　本実施の形態の場合、搬送装置１０１は、搬送路を形成する走行レール１１７に沿って複数の台車１１１をリニアモータによって走行させる装置であり、台車１１１と、台車１１１に取り付けられる移載機構１１２と、第二可動子１１５、および搬送路に配置される第一固定子１１４と、第二固定子１１６とを備えている。
　走行レール１１７は、台車１１１が走行する搬送路を形成するための部材である。走行レール１１７の形状などは特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、長尺状の２本の部材であり、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属により構成される。なお、走行レール１１７は、その他の金属、樹脂により構成してもよい。本実施の形態では、図１に一部省略して示しているが、走行レール１１７は、長円環状で断面が矩形の２本の平行な部材で構成されている。
　台車１１１は、走行レール１１７によって形成される走行路に沿って走行する。台車１１１を走行させるための駆動源は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、台車１１１がバッテリーや電動モータを備えず、外部からの磁気作用によって走行方向の駆動力を得るリニアモータが採用されている。具体的に台車１１１は、永久磁石を有する第二可動子１１５を備え、台車１１１の走行路に沿って連続的に、または離散的に配置される第二固定子１１６からの磁気作用により第二可動子１１５が走行方向の力を発生させて台車１１１を走行路に沿って走行させている。
　第二固定子１１６は、所定の搬送路全体にわたって配置される。第二固定子１１６は、具体的には、所定の搬送路に沿って設けられた長尺の板部材に並んで配置される複数のコイルである。つまり、実質的には、複数のコイルが第二固定子１１６として機能する。第二固定子１１６を構成する複数のコイルは、図示しないコントローラにより個別に制御されることで、それぞれが独立して磁界を発生する。このように、第二固定子１１６は、コントローラにより個別に制御されることで、複数台の台車１１１を走行レール１１７上で走行させることができる。
　第二可動子１１５は、例えば、複数の永久磁石により構成される。第二可動子１１５を構成する複数の永久磁石は、台車１１１に対し走行方向に並んで配置される。第二可動子１１５の複数の永久磁石は、第二固定子１１６を挟むように配置される（図２参照）。つまり、第二可動子１１５の永久磁石は、第二固定子１１６の両側において、複数の永久磁石が走行方向に並んで配置されている。第二固定子１１６の一方側に並ぶ複数の永久磁石は、第二固定子１１６に対向する側にＮ極と、Ｓ極とが交互に向いているように配置され、他方側に並ぶ永久磁石は、Ｎ極とＳ極との並びが一方側と異なるように配置される。なお、第二可動子１１５は、２列の永久磁石に限らずに、１列の永久磁石により構成されていてもよい。台車１１１は、構造的基礎となる基台１１９を備える。基台１１９には、第二可動子１１５の他、移載機構１１２と、第一可動子１１３とが取り付けられている。また、台車１１１の基台１１９の下部には、走行レール１１７上に載置されて転がる車輪１１８が取り付けられている。
　移載機構１１２は、台車１１１に設けられ、走行路中に設定される移載スペース１１０において搬入装置１０２から物品２００を受け取って物品を台車１１１内の所定の場所まで移動させ、また、台車１１１が搬送した物品２００を搬出装置（図示せず）まで移動させる機構である。移載機構１１２の種類は、特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、移載機構１１２は、台車１１１の走行方向と直交する方向に物品を移動させることができるいわゆるコンベアである。移載機構１１２は、物品２００を載置した状態で移動させる無端環状部材１２１と、無端環状部材１２１を所定の軌道に沿って循環させる一対のローラ１２２と、第一可動子１１３から片方のローラ１２２に駆動力を伝達する伝達部材１２３とを備えている。
　無端環状部材１２１は、環状のゴム製ベルトや、板状部材を環状に連結したものなどを例示することができる。無端環状部材１２１は一対のローラ１２２により張り渡され、ローラ１２２を回転させることにより所定の軌道を順方向や逆方向に循環させることができる部材である。
　ローラ１２２は、基台１１９に取り付けられ、自身が軸周りに回転することができる円筒状、または円柱状の部材であり、無端環状部材１２１を循環可能に保持している。
　伝達部材１２３は、第一可動子１１３が発生させた駆動力をローラ１２２の回転として伝達する部材である。伝達部材１２３の種類は特に限定されるものではなく、歯車、シャフト、これらの組み合わせなどを例示できるが、本実施の形態の場合は、ベルトが採用されている。
　なお、移載機構１１２は上記に限定されるものでは無く、例えば無端環状部材１２１を備えない、ローラコンベヤなどでもかまわない。
　図３、および図４は、第一可動子、第一固定子を移載機構、基台などを省略して示す斜視図である。
　これらの図に示すように、第一可動子１１３は、台車１１１の走行方向に延在する状態で台車１１１の基台１１９に取り付けられる丸棒状の部材であり、磁気作用により動作して移載機構１１２を駆動する部材である。第一可動子１１３は、第一固定子１１４からの磁気作用による磁力を受けることで回転動作する部材であり、周方向にＮ極とＳ極とが交互に並ぶように複数の永久磁石が周方向に取り付けられている。具体的に例えると、第一可動子１１３は、ブラシレスモータのロータと同様の構造、機能を有している。
　台車１１１の走行方向における第一可動子１１３の長さは、物品２００を保持した移載機構１１２を駆動することができる大きさの動力を第一固定子１１４から取得するために必要な長さよりも長いものとなっている。本実施の形態の場合、第一可動子１１３は、台車１１１の走行方向において、基台１１９の長さとほぼ同程度の長さを有している。ここで、ほぼ同程度の長さとは、基台１１９に対し第一可動子１１３を回転可能に保持するための軸受の長さなどを基台１１９の長さから差し引いた長さである。なお、走行方向における台車１１１の長さは、基台１１９と共に移動する部材全体の長さを意味し、基台１１９から第一可動子１１３が突出している場合、第一可動子１１３の長さが台車１１１の長さになる場合もある。第一可動子１１３の外周に備えられる永久磁石は、複数の永久磁石が第一可動子１１３の軸方向全長にわたって並んで固定されており、第一可動子１１３は、軸方向のどの部分の永久磁石に磁気を作用させても回転することができるものとなっている。つまり、図３に示すように台車１１１の一部が移載スペース１１０の外に位置し、第一可動子１１３の一部が移載スペース１１０に位置した状態でも、第一固定子１１４と所定の長さ重なれば、第一固定子１１４からの磁気作用によって第一可動子１１３が回転し、移載機構１１２を動作させることができる。なお、図中において軸方向に並んだ複数の磁石は一体的に記載している。
　第一固定子１１４は、走行路に対し固定的に配置される部材であり、一部が切り欠かれた環状の部材である。第一固定子１１４は、台車１１１の一部が移載スペース１１０の外に位置する状況においても、第一可動子１１３が所定の長さ挿入されていれば、磁気作用により第一可動子１１３を動作させることができる。
　第一固定子１１４は、台車１１１の走行時において、台車１１１に取り付けられている第一可動子１１３を通過させることができるように断面の一部が切り欠かれた円環状（断面Ｃ字状）の部材である。第一固定子１１４は、挿入された第一可動子１１３の周面に対向するように端面が配置された複数のコイルを周方向に並べて備えており、第一固定子１１４の各コイルで発生させる磁界を制御することにより、挿入された第一可動子１１３に磁気を作用させ任意の方向に回転させることが可能となっている。
　第一固定子１１４は、台車１１１の走行方向において、移載スペース１１０内の一方端部、および他方端部の少なくとも一方に配置されることにより、移載スペース１１０に進入し、また台車１１１の一部が移載スペース１１０の外にある場合でも挿入された第一固定子１１４を回転させることができる。本実施の形態の場合、台車１１１は、往復動（順方向および逆方向の走行）のいずれにも走行できるものであるため、第一固定子１１４は、走行方向の両端部にそれぞれ配置されている。なお、第一固定子１１４は、動作している第一可動子１１３に磁気作用によりブレーキをかけることができ、さらに、移載スペース１１０から退出しつつある台車１１１の第一可動子１１３に対しても磁気作用によりブレーキをかけることができるものとなっている。
　また、一つの第一固定子１１４により、物品２００が載置された移載機構１１２を駆動することができる磁力を発生させることができる。つまり、図４に示すように、台車１１１の全部が移載スペース１１０内に位置した状況において、二つの第一固定子１１４のそれぞれに一つの第一可動子１１３が挿入された状態になるが、搬入装置１０２から物品２００を受け取った移載機構１１２を一方の第一固定子１１４の磁気作用により第一可動子１１３を動作させて移載機構１１２を駆動することができる。
　次に、搬送システム１００の動作について説明する。図５は、台車、移載機構の動作を示すタイミングチャートである。
　物品２００を保持していない台車１１１が移載スペース１１０において物品２００を受け取る場合、台車１１１は所定の速度で移載スペース１１０に向かって走行している（３０１）。次に、移載スペース１１０内に台車１１１を停止させるため、第二固定子１１６に発生させる磁力を制御して台車１１１を所定の減速度で減速させる（３０２）。
　次に、図３に示すように、台車１１１が備える第一可動子１１３が、台車１１１に対し手前側にある第一固定子１１４に挿入されるタイミングで第一固定子１１４に磁力を発生させて第一可動子１１３を回転させ、移載機構１１２を加速させる（３０３）。移載機構１１２の加速度は、台車１１１が移載スペース１１０内にて停止するタイミングで物品２００を搬入装置１０２から受け取ることができる速度になるように調整されている。また、搬入装置１０２は、台車１１１が移載スペース１１０内にて停止するタイミングで物品２００を受け渡すことができる速度になるように設定されている。台車１１１が移載スペース１１０内にて停止するタイミングにおいて、移載機構１１２および搬入装置１０２の速度は一致する。以上により、図４に示すように、台車１１１が移載スペース１１０内で停止したタイミングにおいて、移載機構１１２は、所定の速度に達しており、物品２００を受け取る準備が完了し、搬入装置１０２は、移載スペース１１０に停止している台車１１１の移載機構１１２に対しすぐに受け渡すことができる位置に物品を移動させ、当該所定の速度で物品２００を送り出している。
　次に、物品２００の前端部が載置されると、第一固定子１１４は、磁気作用により第一可動子１１３の回転にブレーキをかけ、移載機構１１２は減速していく（３０４）。この際、一つの第一可動子１１３は、二つの第一固定子１１４のそれぞれに挿入された状態になっているが、第一可動子１１３は、二つの第一固定子１１４の少なくとも一方の磁気作用により回転している。
　次に、物品２００の搬入方向の後端部が搬入装置１０２から離れ、物品２００が移載機構１１２に載置されると、台車１１１は走行を開始する（３０５）。一方、物品２００を移載機構１１２内の所定の位置に移動させながら移載機構１１２の減速は続行している。本実施の形態の場合、搬送装置１０１は、移載機構１１２が移載スペース１１０において搬入装置１０２から物品２００を受け取る前に、第一固定子１１４からの磁気作用を受けて動作した第一可動子１１３による移載機構１１２の加速度の絶対値は、移載機構１１２が物品２００を受け取った後に減速する減速度の絶対値よりも大きくなるように設定されている。これにより、移載機構１１２の受け取り準備を早期に完了させることが可能となる。
　また、台車１１１が加速している段階においも、第一固定子１１４は、第一可動子１１３にブレーキをかけ移載機構１１２を減速させている。これは、台車１１１が移載スペース１１０から退出する方向の端部にも第一可動子１１３が配置されているからである。従って本実施の形態の場合のように、移載スペース１１０に対していずれの方向からも台車１１１が進入し、いずれの方向にも台車１１１が退出する場合、台車１１１の走行方向において移載スペース１１０の両端部に第一固定子１１４を配置することが望ましい。
　上記実施の形態にかかる搬送システム１００によれば、移載機構１１２を駆動させるための駆動源を有さない台車１１１が移載スペース１１０で停止する前に移載機構１１２を動作させることができる。つまり、台車１１１を停止させた後、駆動力の供給を受けて移載機構１１２を動作させる場合に比べて、早期に移載機構１１２を物品２００受け入れ状態にすることができる。従って、台車１１１の停止直後から物品２００の移載を開始することができ、台車１１１の停止時間を短縮し搬送効率を向上させることが可能となる。
　また、台車１１１を移載スペース１１０から退出させながら第一固定子１１４が移載機構１１２にブレーキをかけることができるため、移載機構１１２が物品２００を受け取り、物品２００を台車１１１に対して減速させている間に台車１１１を発車させることが可能となる。従って、移載スペース１１０から台車１１１を退出させる際においても、台車１１１の停止時間を短縮し、搬送装置１０１の搬送効率を向上させることが可能となる。
　なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。
　例えば、図６に示すように、第一固定子１１４は移載スペース１１０の両端にある場合ばかりでなく移載スペース１１０の一方端から他方端にまで延在するものでも、さらに移載スペースを越えて延在するものでもよい。この場合、第一可動子１１３は走行方向に短くても構わない。
　また、図７に示すように、移載スペース１１０内に、第一可動子１１３を磁気作用により動作させる第二固定子１２０をさらに備え、第一固定子１１４は、台車１１１の走行方向において、移載スペース１１０の一方端部の外側近傍、および他方端部の外側近傍の少なくとも一方に配置されるものでもかまわない。これによれば、上記実施の形態よりもさらに早く移載機構１１２の動作を開始させることが可能となる。
　またこの場合、走行方向における第一固定子１１４の長さは、物品２００を保持した移載機構１１２を駆動可能な大きさの動力を第一可動子１１３に供給するために必要な長さよりも短くてもよい。物品２００を受け取った後の移載機構１１２の駆動は第二固定子１２０が行うからである。また、第一可動子１１３は、走行方向において台車１１１全体にわたって延在するものでは無く、第二固定子１２０に全体が重なる程度の長さであってもよい。
　また、第一固定子１１４は、移載スペース１１０の一方の端部のみに設けられていてもよい。台車がいずれの方向に走行する場合であっても、移載スペース到着時、退出時のいずれかで台車の停止時間を短縮させることができる。
　また、物品２００の搬入方向と台車１１１の走行路とは直交していなくてもよく、直角以外の角度で交わっていてもよい。
　また、移載機構１１２の加速度の絶対値は減速度の絶対値よりも大きくなくてもよい。例えばこれらの絶対値が一致していてもよい。
　また、物品２００の移載時に搬入装置１０２及び移載機構１１２の速度が完全に一致しなくてもよい。これらの速度は、物品が横転しない程度に近い値であればよい。
　また、台車１１１を走行させる構造は、リニアモータに限定されるものでは無く、外部から機械的に走行用の駆動力を与えられるものでもかまわない。
　また、走行路において移載スペース１１０は複数箇所にあってもよく、走行路には物品２００を搬出するための移載スペース１１０が配置されていても良い。
　本発明は、物品を効率的に搬送する必要のある物流拠点や工場などに利用可能である。
１００　搬送システム
１０１　搬送装置
１０２　搬入装置
１１０　移載スペース
１１１　台車
１１２　移載機構
１１３　第一可動子
１１４　第一固定子
１１５　第二可動子
１１６　第二固定子
１１７　走行レール
１１８　車輪
１１９　基台
１２０　第二固定子
１２１　無端環状部材
１２２　ローラ
１２３　伝達部材
２００　物品

Claims (8)

  1. 　所定の走行路に沿って走行する台車と、
    　前記台車に設けられ、前記走行路中に設定される移載スペースにおいて物品を移載する移載機構と、
    　前記台車の走行方向に延在する状態で前記台車に取り付けられる棒状の部材であり、磁気作用により動作して前記移載機構を駆動する第一可動子と、
    　前記走行路に対し固定的に配置される一部が切り欠かれた環状の部材であり、前記台車の一部が前記移載スペース外に位置する状況において、磁気作用により前記第一可動子を動作させる第一固定子と
    を備える搬送装置。
  2. 　前記台車の全部が前記移載スペース内に位置した状況において、前記第一固定子は、磁気作用により前記第一可動子を動作させる
    請求項１に記載の搬送装置。
  3. 　前記第一固定子は、前記走行方向において、前記移載スペース内の一方端部、および他方端部の少なくとも一方に配置される
    請求項１または２に記載の搬送装置。
  4. 　前記走行路に対し固定的に配置される一部が切り欠かれた環状の部材であり、前記第一可動子を磁気作用により動作させる追加の第一固定子を前記移載スペース内にさらに備え、
    　前記第一固定子は、前記走行方向において、前記移載スペースの一方端部の外側近傍、および他方端部の外側近傍の少なくとも一方に配置される、
    請求項１または２に記載の搬送装置。
  5. 　前記走行路に沿って連続的に、または離散的に配置される第二固定子と、
    　前記台車に取り付けられ、前記第二固定子からの磁気作用により動作して前記台車を前記走行路に沿って走行させる第二可動子と
    を備える請求項１から４のいずれか一項に記載の搬送装置。
  6. 　前記移載機構が前記移載スペースにおいて物品を受け取る前に、前記第一固定子からの磁気作用を受けて動作した前記第一可動子による前記移載機構の加速度の絶対値は、前記移載機構が物品を受け取った後に減速する減速度の絶対値よりも大きい
    請求項１から５のいずれか一項に記載の搬送装置。
  7. 　請求項１から６のいずれか一項に記載の搬送装置と、
    　前記走行路と交差する方向に物品を前記移載スペース内に搬入する搬入装置と
    を備える搬送システム。
  8. 　前記搬入装置は、搬入方向が前記走行路に直交するように配置され、
    　前記移載機構は、前記台車の走行方向と直交する方向に物品を移動させるコンベアである
    請求項７に記載の搬送システム。
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