(57)【要約】【課題】構造面及び制御面の両方の面で簡易な装置構成であり、搬送効率が良く、耐久性にも優れる物品搬送装置を提供する。【解決手段】物品搬送装置（１）は、複数の支持体（２０）と、複数の位置で支持体（２０）をそれぞれ回転可能に支持する支持回転体（３０）と、支持回転体（３０）を回転駆動する駆動部（５０）と、支持回転体（３０）の位相によらずに複数の支持体（２０）をそれぞれ一定姿勢に維持させる姿勢維持機構（６０）と、第一位置に位置する支持体（２０）に物品を搬入する物品搬入部（７０）と、第二位置に位置する支持体（２０）から物品を搬出する物品搬出部（８０）とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を支持する複数の支持体と、
単一の主軸周りに回転可能であり、前記主軸から径方向に等間隔かつ互いに周方向に等間隔となる複数の位置で前記支持体をそれぞれ回転可能に支持する支持回転体と、
前記支持回転体を回転駆動する駆動部と、
前記支持回転体の位相によらずに複数の前記支持体をそれぞれ一定姿勢に維持させる姿勢維持機構と、
前記周方向における第一位置に位置する前記支持体に物品を搬入する物品搬入部と、
前記周方向における前記第一位置とは異なる第二位置に位置する前記支持体から物品を搬出する物品搬出部と、
を備える物品搬送装置。
【請求項２】
前記支持体が少なくとも３つ備えられ、
前記周方向における前記第一位置及び前記第二位置とは異なる第三位置に位置する前記支持体に支持された物品に対する操作を行う物品操作部をさらに備え、
前記第一位置、前記第二位置、及び前記第三位置が、前記支持回転体が特定位相にある状態での３つの前記支持体の配設位置に対応するように設けられている請求項１に記載の物品搬送装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記支持回転体の回転駆動と前記特定位相での一時停止とを繰り返す間欠動作を行う請求項２に記載の物品搬送装置。
【請求項４】
前記支持回転体の回転方向に沿って、上流側から下流側に向かって前記第一位置、前記第三位置、及び前記第二位置の順に配置されている請求項２又は３に記載の物品搬送装置。
【請求項５】
前記支持体が、櫛歯状の底部と、前記底部における櫛歯の開放端以外の連結部から立設された側壁部とを有する一端開放型の籠状体で構成され、
前記物品搬入部及び前記物品搬出部は、前記支持体との間で物品の受け渡しを行う箇所に、櫛歯状の受渡部を有し、
前記主軸の軸方向における、前記支持体の前記底部の櫛歯の複数の間隙に対応する位置に、前記物品搬入部及び前記物品搬出部のそれぞれの前記受渡部の櫛歯が配置されている請求項１から４のいずれか一項に記載の物品搬送装置。
【請求項６】
前記物品搬入部と前記物品搬出部とが上下方向に分かれて配置され、
前記物品搬入部及び前記物品搬出部のうち下方に位置する方の前記受渡部が、下方に向けて傾動可能に構成されている請求項５に記載の物品搬送装置。
【請求項７】
前記姿勢維持機構が、
前記支持回転体を回転可能に支持する非回転部材に前記主軸と同軸となるように固定された固定ギヤと、
前記固定ギヤに噛み合う状態で前記支持回転体に自転可能に支持されつつ前記支持回転体と共に公転する可動ギヤと、
前記可動ギヤと一体的に自転するように当該可動ギヤに連結された駆動部材と、
複数の前記支持体のそれぞれの回転軸に連結された被駆動部材と、
前記駆動部材と複数の前記被駆動部材とに亘って巻回された駆動伝達部材と、
を有する請求項１から６のいずれか一項に記載の物品搬送装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の物品搬送装置を２つ横並び状態で備え、
それぞれの前記物品搬送装置において、並び方向における他の前記物品搬送装置の側とは反対側に前記姿勢維持機構が設けられている物品搬送設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品搬送装置及び物品搬送設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば物品のピッキングを行うピッキングステーション等において、物品を搬送する物品搬送装置が利用されている。例えば米国特許第８７１３８９９号明細書（特許文献１）には、ピッキング用に用いられる、昇降機構〔elevator assembly 26〕を備えた物品搬送装置〔container-handling mechanism 22〕が開示されている。特許文献１の物品搬送装置では、装置下方に供給される商品収納容器〔container T〕が昇降機構で装置上方に上昇され、その上昇位置で必用な商品のピッキングが行われ、その後、残った商品収納容器が物品搬出部（extractor mechanism 32）から搬出されるように構成されている。
【０００３】
しかし、特許文献１の物品搬送装置では、商品収納容器を昇降機構で一旦上昇させると、ピッキング及び商品収納容器の搬出の後、昇降機構を再度降下させるのを待ってからでないと、次の商品収納容器を受け取ることができない。このため、搬送効率が悪いという欠点があった。また、昇降機構の昇降駆動時には、当該昇降機構と干渉しないように物品搬出部の受渡部〔extractor assembly 32〕をタイミング良くピッキング位置〔pick area 23〕から引退させなければならず、構造面及び制御面の両方の面で複雑な装置構成となっていた。
【０００４】
なお、例えば独国特許発明第１０２０１３１０４４２３号明細書（特許文献２）に開示されるように、回転バケット式の物品搬送装置も知られている。しかし、特許文献２の物品搬送装置では、複数の支持体〔Zinkenaufnahmen 16〕のそれぞれが、異軸配置された一対の支持回転体〔Rotoren 14〕によって回転軸をずらした状態で回転可能に支持されている。このため、各支持体にガタツキが生じやすく、耐久性に劣るという欠点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第８７１３８９９号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１０２０１３１０４４２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
構造面及び制御面の両方の面で簡易な装置構成であり、搬送効率が良く、耐久性にも優れる物品搬送装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示に係る物品搬送装置は、
物品を支持する複数の支持体と、
単一の主軸周りに回転可能であり、前記主軸から径方向に等間隔かつ互いに周方向に等間隔となる複数の位置で前記支持体をそれぞれ回転可能に支持する支持回転体と、
前記支持回転体を回転駆動する駆動部と、
前記支持回転体の位相によらずに複数の前記支持体をそれぞれ一定姿勢に維持させる姿勢維持機構と、
前記周方向における第一位置に位置する前記支持体に物品を搬入する物品搬入部と、
前記周方向における前記第一位置とは異なる第二位置に位置する前記支持体から物品を搬出する物品搬出部と、
を備える。
【０００８】
この構成によれば、駆動部で支持回転体を回転駆動するだけで、支持回転体に支持された複数の支持体の周方向の位置を変更して、各支持体に支持されている物品を搬送することができる。よって、例えば昇降機構を備えて構成される物品搬送装置に比べて、構造の簡素化を図ることができるとともに、制御の簡易化を図ることができる。また、第一位置での物品搬入部から支持体への物品の搬入と、第二位置での支持体から物品搬出部への物品の搬出とを同じ支持回転体の回転駆動によって行うことができるので、搬送効率を向上させることができる。複数の支持体は、単一の主軸周りに回転する一対の支持回転体によって支持され、それぞれ単一の副軸回りに回転可能なので、ガタツキが生じにくく耐久性が良い。従って、構造面及び制御面の両方の面で簡易な装置構成であり、搬送効率が良く、耐久性にも優れる物品搬送装置を実現することができる。
【０００９】
本開示に係る技術のさらなる特徴と利点は、図面を参照して記述する以下の例示的かつ非限定的な実施形態の説明によってより明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の物品搬送設備の外観構造を示す斜視図
【図２】物品搬送設備の内部構造を示す斜視図
【図３】物品搬送装置の主要部の構造を示す斜視図
【図４】姿勢維持機構の斜視図
【図５】姿勢維持機構の正面図
【図６】姿勢維持機構の動作を示す模式図
【図７】物品搬送装置の動作を示す模式図
【図８】別態様の姿勢維持機構の正面図
【図９】別態様の物品搬送設備の外観構造を示す斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
物品搬送装置及び物品搬送設備の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態では、ピッキング設備に組み込まれた物品搬送装置１及び物品搬送設備１００を例として説明する。ピッキング設備は、出荷すべき商品Ｇの種別及び数量を指定するピッキングオーダーに基づき、保管用の容器Ｃに収納された状態で自動倉庫から出庫されてくる特定種別の商品Ｇの中から指定数量を順次取り出し、出荷用の容器Ｃに投入するための設備である。物品搬送装置１及び物品搬送設備１００は、物品としての容器Ｃ（空容器又は商品Ｇが収納されている容器であって、保管用容器Ｃｓと出荷用容器Ｃｏとを含む）を搬送する。
【００１２】
図１及び図２に示すように、物品搬送設備１００は、物品搬送装置１を２つ横並び状態で備えている。第１の物品搬送装置１は保管用容器Ｃｓを搬送し、第２の物品搬送装置１は出荷用容器Ｃｏを搬送する。これらの物品搬送装置１は、複数の支持体２０と、支持回転体３０と、基台４０と、駆動部５０と、姿勢維持機構６０と、物品搬入部７０と、物品搬出部８０と、物品操作部９０とをそれぞれ備えている。支持体２０、支持回転体３０、基台４０、及び姿勢維持機構６０は、躯体ケース１１内に収納されている。駆動部５０及び物品操作部９０は、躯体ケース１１の外に設けられている。物品搬入部７０及び物品搬出部８０は、躯体ケース１１の内外に亘って設置されている。躯体ケース１１には、上部開口を覆うようにカバー１５が取り付けられている。作業者は、カバー１５の開口部１６を介して、支持体２０に支持されている容器Ｃにアクセス可能となっている。
【００１３】
図３に示すように、物品搬送装置１は複数（本例では３つ）の支持体２０をそれぞれ備えている。支持体２０は、容器Ｃを下方から支持するものであり、一端開放型の籠状体（バケット）２１で構成されている。支持体２０は、平面視で全体として矩形状を呈する底部２２と、底部２２の三方を覆うように設けられた側壁部２４とを有する。底部２２は、櫛歯状に形成されている。底部２２は、後述する支持回転体３０の回転軸である主軸Ａの軸方向（以下、単に「軸方向」と言う。）に所定間隔で配列された複数の櫛歯２３で構成されている。側壁部２４は、底部２２における櫛歯２３の開放端２３ａ以外の連結部から立設された部分（背板部）を有している。また、側壁部２４は、背板部の両端から櫛歯２３と平行に延びるように屈曲されて互いに対向する部分（一対の側板部）を有している。側壁部２４は、平面視でコの字状（角張ったＵ字状）に形成されている。側壁部２４における一対の側板部には、回転軸２５がそれぞれ固定されている。支持体２０は、両側の回転軸２５で、支持回転体３０によって回転可能（自転可能）に支持されている。
【００１４】
支持回転体３０は、複数の位置（本例では３箇所）で支持体２０をそれぞれ回転可能に支持しており、単一の主軸Ａ周りに回転可能に設けられている。支持回転体３０における各支持体２０の支持位置は、主軸Ａから径方向に等間隔かつ互いに周方向に等間隔となるように設定されている。支持回転体３０は、主軸Ａに対して直交する円形状の中央板部３１と、周方向に均等となる位置において中央板部３１から放射状に延びる複数（本例では３つ）のアーム部３２とを有する。そして、支持回転体３０は、各アーム部３２の先端部付近で、対応する支持体２０を回転可能に支持している。なお、支持回転体３０は、中央板部３１及びアーム部３２からなるユニットを２つ一組で備えており、軸方向の両側から支持体２０を支持している。一対の中央板部３１は、それぞれの中心部にて、軸方向に沿って配置された連結軸３３によって一体回転するように連結されている。連結軸３３は、一対の中央板部３１を貫通して両外側に延出している。
【００１５】
基台４０は、支持回転体３０を回転可能に支持している。基台４０は、フレーム材を組み合わせて構成されており、足場部４１と、この足場部４１から立設された一対の支持枠体４２とを有する。一対の支持枠体４２は、一対の中央板部３１に対して軸方向における両外側に位置するように配置されている。各支持枠体４２の上面には、軸受部４３が固定されている。軸受部４３は、一対の中央板部３１の両外側で連結軸３３の端部を支持している。本実施形態では、基台４０が「非回転部材」に相当する。
【００１６】
駆動部５０は、支持回転体３０を回転駆動する。図１及び図２に示すように、駆動部５０は、駆動力源としての駆動モータ５１を主体として構成されている。また、駆動部５０は、駆動モータ５１の回転を変速（例えば減速）して連結軸３３に伝達させるための変速機５２をさらに有している。但し、変速機５２を有することは必須ではなく、駆動モータ５１の回転が直接（同速のまま）連結軸３３に伝達される構成であっても良い。駆動部５０は、支持回転体３０の回転駆動と一時停止とを繰り返す間欠動作を行うように構成されている。この場合において、支持回転体３０は、特定位相でのみ一時停止し、それ以外の位相では継続的に回転するように構成されている。
【００１７】
ここで、特定位相は、支持回転体３０に支持された３つの支持体２０のうちの１つが物品搬入部７０の下流側端部に対向し、他の１つが物品搬出部８０の上流側端部に対向し、残余の１つが物品操作部９０（具体的には、例えばカバー１５の開口部１６；図１を参照）に臨む状態となる位相（回転位置）である。本例のように３つの支持体２０が周方向に等間隔で支持された構成では、１２０°（＝３６０°／３）毎の回転によって特定位相が現れることになり、この場合、駆動部５０は、１２０°の回転駆動とその後の一時停止とを繰り返す。
【００１８】
本実施形態の物品搬送装置１は回転式なので、支持回転体３０に複数の支持体２０を固定支持した場合には、支持回転体３０の回転に伴って支持体２０の向きが反転し、容器Ｃ（及び商品Ｇ）が落下してしまう。このため、物品搬送装置１には、支持回転体３０の位相によらずに複数の支持体２０をそれぞれ一定姿勢に維持させる姿勢維持機構６０が具備されている。姿勢維持機構６０は、非回転部材である基台４０に対して（別の言い方をすれば、鉛直方向に対して）、複数の支持体２０をそれぞれ一定姿勢に維持させる。姿勢維持機構６０は、支持回転体３０の回転を外部に取り出し、その取り出した回転を元手として、支持回転体３０の回転方向とは逆方向に各支持体２０を積極的に回転（自転）させることで、各支持体２０を一定姿勢に維持させる。なお、「一定姿勢」とは、物品搬送装置１の外部から見た場合の向き及び傾きが常に同一であることを意味する。
【００１９】
図４及び図５に示すように、姿勢維持機構６０は、固定ギヤ６１と、可動ギヤ６２と、駆動プーリー６３と、被駆動プーリー６４と、第一遊転プーリー６５と、第二遊転プーリー６６と、伝動ベルト６７とを有している。固定ギヤ６１は、主軸Ａと同軸となるように基台４０に固定されている。固定ギヤ６１は、例えば筒状の連結部材を介して、基台４０を構成する支持枠体４２の上面に固定された軸受部４３の支持回転体３０の中央板部３１側に固定されている。固定ギヤ６１は、軸方向に沿って延びる中心孔を有しており、この中心孔を貫通する状態で支持回転体３０の連結軸３３が配置されている。このように、固定ギヤ６１と支持回転体３０とは別体であり、支持回転体３０が回転しても、非回転部材である基台４０に固定された固定ギヤ６１は回転しない。
【００２０】
可動ギヤ６２は、支持回転体３０（具体的には中央板部３１）に回転可能に支持されている。このため、可動ギヤ６２は、外部から見て回転する支持回転体３０と共に回転（公転）するとともに、支持回転体３０から見て回転（自転）することが可能となっている。また、可動ギヤ６２は、基台４０に固定された固定ギヤ６１と噛み合うように、中央板部３１における主軸Ａの位置から径方向にオフセットした位置に支持されている。可動ギヤ６２は、いずれか１つのアーム部３２と同じ周方向の位置に支持されている。可動ギヤ６２は、当該アーム部３２の根元付近に支持されている。可動ギヤ６２の歯数は固定ギヤ６１の歯数と同数に設定されている。このため、支持回転体３０が回転すると、固定ギヤ６１に噛み合っている可動ギヤ６２は、支持回転体３０の回転方向と同じ方向に、支持回転体３０の回転角度と同じ角度だけ自転する。
【００２１】
駆動プーリー６３は、可動ギヤ６２と一体的に自転するように当該可動ギヤ６２に連結されている。駆動プーリー６３は、可動ギヤ６２と同軸に、当該可動ギヤ６２の中央板部３１側の面に固定されている。支持回転体３０が回転すると、可動ギヤ６２に一体的に連結されている駆動プーリー６３は、支持回転体３０の回転方向と同じ方向に、支持回転体３０の回転角度と同じ角度だけ自転する。本実施形態の駆動プーリー６３は、外周面に凹凸（周方向に沿って交互に配列された凹部と凸部）を有している。本実施形態では、駆動プーリー６３が「駆動部材」に相当する。
【００２２】
被駆動プーリー６４は、各支持体２０に対応させて３つ設けられている。被駆動プーリー６４は、それぞれ、支持回転体３０（具体的には各アーム部３２の先端部付近）に自転可能に支持されている。被駆動プーリー６４の外径は駆動プーリー６３の外径と同一に設定されている。被駆動プーリー６４は、対応する支持体２０の回転軸２５に連結されている。被駆動プーリー６４が回転（自転）すると、対応する支持体２０も、被駆動プーリー６４と共に回転（自転）する。本実施形態の被駆動プーリー６４は、外周面に凹凸（周方向に沿って交互に配列された凹部と凸部）を有している。本実施形態では、被駆動プーリー６４が「被駆動部材」に相当する。
【００２３】
遊転プーリー６５，６６は、それぞれ２つずつ設けられている。遊転プーリー６５，６６は、それぞれ、支持回転体３０（具体的には中央板部３１）に自転可能に支持されている。第一遊転プーリー６５のそれぞれは、可動ギヤ６２と同じ周方向の位置にあるアーム部３２以外の残余の２つのアーム部３２の根元付近に支持されている。第二遊転プーリー６６のそれぞれは、可動ギヤ６２と同じ周方向の位置にあるアーム部３２と、残余の２つのアーム部３２のそれぞれとの間となる周方向の位置に支持されている。本実施形態の遊転プーリー６５，６６は、外周面に凹凸（周方向に沿って交互に配列された凹部と凸部）を有している。
【００２４】
伝動ベルト６７は、駆動プーリー６３と複数の被駆動プーリー６４とに亘って巻回されている。また、伝動ベルト６７は、複数の第一遊転プーリー６５と複数の第二遊転プーリー６６とにも亘って巻回されている。本実施形態の伝動ベルト６７は、両面に凹凸（延在方向に沿って交互に配列された凹部と凸部）を有している。伝動ベルト６７は、一方側の面で各被駆動プーリー６４及び各第一遊転プーリー６５に巻回されているとともに、他方側の面で駆動プーリー６３及び各第二遊転プーリー６６に巻回されている。伝動ベルト６７は、駆動プーリー６３と複数の被駆動プーリー６４とに亘って巻回されつつ、遊転プーリー６５，６６によって方向転換されて概ね各アーム部３２の形状に沿うように配設されている。遊転プーリー６５，６６は、伝動ベルト６７に張力を付与するという機能も果たしている。本実施形態では、伝動ベルト６７が「駆動伝達部材」に相当する。
【００２５】
なお、本実施形態では、各第一遊転プーリー６５で方向転換された伝動ベルト６７は、主軸Ａ（連結軸３３）に対して各第一遊転プーリー６５とは反対側で駆動プーリー６３に巻回されている。このため、駆動プーリー６３と伝動ベルト６７との実際の係合範囲が広く確保されており（図５の例において、駆動プーリー６３における中心角１８０°の範囲で係合）、伝動ベルト６７の歯飛びが生じにくくなっている。また、伝動ベルト６７が摩耗した際には、主軸Ａの外側から（駆動軸を取り外すことなく）伝動ベルト６７を交換することができ、メンテナンス性が良い。
【００２６】
上述したように、支持回転体３０が回転すると、可動ギヤ６２及びそれに一体的に連結された駆動プーリー６３は、支持回転体３０の回転方向と同じ方向に、支持回転体３０の回転角度と同じ角度だけ自転する。すると、駆動プーリー６３に巻回された伝動ベルト６７を介して、各被駆動プーリー６４は支持回転体３０の回転方向とは反対方向に自転する。このとき、駆動プーリー６３の外径と被駆動プーリー６４の外径とが同一に設定されているので、各被駆動プーリー６４に一体的に連結された各支持体２０は、支持回転体３０の回転方向とは反対方向に、支持回転体３０の回転角度と同じ角度だけ自転することになる。こうして、姿勢維持機構６０は、図６に示すように、支持回転体３０の位相によらずに複数の支持体２０をそれぞれ一定姿勢に維持させる。
【００２７】
なお、各被駆動プーリー６４と、それぞれに対応する支持体２０の回転軸２５とは、摩擦式の締結要素（例えば、株式会社椿本チエイン製「パワーロック（登録商標）」）を介して連結することができる。このようにすれば、各支持体２０の姿勢（水平方向に対する傾き）を容易に調整することができ、姿勢維持機構６０によってその姿勢を維持させることができる。各支持体２０の姿勢は、後述するピッキング作業の効率を考慮して適宜設定することができる。各支持体２０の水平方向に対する傾きは、例えば１°〜４５°であって良く、その中でも１０°〜１５°程度に設定することができる。もちろん、各支持体２０は、傾斜することなく水平姿勢に維持されても良い。
【００２８】
本実施形態のように２つの物品搬送装置１を横並び状態で備える場合には、図２に示すように、それぞれの物品搬送装置１において、駆動部５０及び姿勢維持機構６０を、並び方向における他の物品搬送装置１の側とは反対側に設けることが好ましい。また、それぞれの物品搬送装置１における基台４０を構成する一対の支持枠体４２のうちの一方（並び方向における他の物品搬送装置１の側に位置する支持枠体４２）どうしが共用されることが好ましい。
【００２９】
図７に示すように、支持回転体３０が回転したときの各支持体２０の回転軌跡において、第一位置Ｐ１、第二位置Ｐ２、及び第三位置Ｐ３の３つの設定位置が規定されている。第一位置Ｐ１、第二位置Ｐ２、及び第三位置Ｐ３は、互いに周方向に等間隔（中心角が１２０°）となるとともに、支持回転体３０が特定位相にある状態での３つの支持体２０の配設位置に対応するように設けられている。そして、これらは、支持回転体３０の回転方向に沿って、上流側から下流側に向かって第一位置Ｐ１、第三位置Ｐ３、及び第二位置Ｐ２の順に配置されている。
【００３０】
本実施形態では、図７に示すように、第二位置Ｐ２と第三位置Ｐ３とが上下方向において同程度の位置に配置され、第一位置Ｐ１は、それら第二位置Ｐ２及び第三位置Ｐ３よりも下側に配置されている。また、水平方向において、第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２とが同程度の位置に配置され、第三位置Ｐ３は、それら第一位置Ｐ１及び第二位置Ｐ２よりも躯体ケース１１の前板１２（図１を参照）側に位置するように配置されている。
【００３１】
物品搬入部７０は、第一位置Ｐ１に位置する支持体２０に容器Ｃを搬入する。図２及び図７に示すように、物品搬入部７０は、自動倉庫（図示せず）から延びる搬入コンベヤ７１と、その搬入コンベヤ７１の下流側の端部であって第一位置Ｐ１にある支持体２０との間で容器Ｃの受け渡しを行う箇所に設けられた引渡コンベヤ７２とを有する。搬入コンベヤ７１は、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤ、及びチェーンコンベヤ等で構成することができる。引渡コンベヤ７２は、主軸Ａの軸方向の複数位置に分かれて設けられた複数列のベルトコンベヤで構成することができる。これら複数列のベルトコンベヤのそれぞれは“櫛歯”と見ることができ、この意味で、引渡コンベヤ７２は櫛歯状に形成されている。
【００３２】
引渡コンベヤ７２を構成する各列は、軸方向における支持体２０の底部２２の櫛歯２３の複数の間隙に対応する位置に配置されている。引渡コンベヤ７２を構成する１つのベルトコンベヤと、支持体２０の底部２２の１つの櫛歯２３とが、軸方向において交互に配置されている。こうして、支持体２０と引渡コンベヤ７２とが全体として軸方向における同じ領域に設けられつつ、支持体２０の櫛歯２３と引渡コンベヤ７２を構成する各列との設置位置が互いにずれている。このため、支持回転体３０が回転したときに、支持体２０と引渡コンベヤ７２とが干渉しないようになっている。本実施形態では、引渡コンベヤ７２が物品搬入部７０の「受渡部」に相当する。
【００３３】
引渡コンベヤ７２は、定常状態において、搬入コンベヤ７１側の端部から支持体２０側の端部へと向かうに従って次第に下方となるように傾斜する状態に設置されている。引渡コンベヤ７２は、支持体２０の底部２２と同程度の傾きで傾斜する状態に設置されている。また、引渡コンベヤ７２は、その定常状態から、搬入コンベヤ７１との境界部付近に設けられたチルト軸７３を支点として、下方に向けて傾動可能に構成されている。物品搬入部７０から容器Ｃが搬入されて支持体２０に移載されると、支持回転体３０が回転したときに、支持体２０上に支持された容器Ｃと引渡コンベヤ７２とが干渉してしまう。引渡コンベヤ７２を下方に向けて一時的に傾動させることで（図７の中段を参照）、そのような干渉を回避して、支持回転体３０の回転に伴って容器Ｃを円滑に移動させることができる。引渡コンベヤ７２は、容器Ｃが通過した後、再度定常状態に戻される。
【００３４】
物品搬出部８０は、物品搬入部７０よりも上方に配置されている。本実施形態では、物品搬出部８０は、平面視で物品搬入部７０と重なるように配置されている。物品搬出部８０は、第二位置Ｐ２に位置する支持体２０から容器Ｃを搬出する。物品搬出部８０は、自動倉庫（図示せず）まで延びる搬出コンベヤ８１と、その搬出コンベヤ８１の上流側の端部であって第二位置Ｐ２にある支持体２０との間で容器Ｃの受け渡しを行う箇所に設けられた受取コンベヤ８２とを有する。搬出コンベヤ８１は、搬入コンベヤ７１と同様に、ローラコンベヤ、ベルトコンベヤ、及びチェーンコンベヤ等で構成することができる。受取コンベヤ８２は、引渡コンベヤ７２と同様に、主軸Ａの軸方向の複数位置に分かれて設けられた複数列のベルトコンベヤで構成することができる。これら複数列のベルトコンベヤのそれぞれは“櫛歯”と見ることができ、この意味で、受取コンベヤ８２も櫛歯状に形成されている。
【００３５】
受取コンベヤ８２を構成する各列は、軸方向における支持体２０の底部２２の櫛歯２３の複数の間隙に対応する位置に配置されている。受取コンベヤ８２を構成する１つのベルトコンベヤと、支持体２０の底部２２の１つの櫛歯２３とが、軸方向において交互に配置されている。こうして、支持体２０と受取コンベヤ８２とが全体として軸方向における同じ領域に設けられつつ、支持体２０の櫛歯２３と受取コンベヤ８２を構成する各列との設置位置が互いにずれている。このため、支持回転体３０が回転したときに、支持体２０と受取コンベヤ８２とが干渉しないようになっている。本実施形態では、受取コンベヤ８２が物品搬出部８０の「受渡部」に相当する。
【００３６】
受取コンベヤ８２も、搬出コンベヤ８１側の端部から支持体２０側の端部へと向かうに従って次第に下方となるように傾斜する状態で設置されている。受取コンベヤ８２は、支持体２０の底部２２や引渡コンベヤ７２の傾きよりも小さい傾きで傾斜する状態に設置されている。受取コンベヤ８２を緩傾斜状態で設置することで、支持回転体３０の回転に伴って容器Ｃを受取コンベヤ８２に自動的に移載する際に、受取コンベヤ８２に対して容器Ｃを軟着陸させることができる（図７の下段を参照）。
【００３７】
物品操作部９０は、第三位置Ｐ３に位置する支持体２０に支持された容器Ｃに対する操作を行うための箇所である。ここで、「容器Ｃに対する操作」は、例えば、容器Ｃが保管用容器Ｃｓである場合にあっては当該保管用容器Ｃｓからの商品Ｇの取り出しであり、容器Ｃが出荷用容器Ｃｏである場合にあっては当該出荷用容器Ｃｏへの商品Ｇの積み込みである。本実施形態のように横並び状態の２つの物品搬送装置１のうちの一方が保管用容器Ｃｓを搬送し、他方が出荷用容器Ｃｏを搬送する場合には、物品操作部９０において、保管用容器Ｃｓから取り出した商品Ｇを出荷用容器Ｃｏに積み込むことができる。このようなピッキング作業は、作業者が行うものとされても良いし、ロボットアーム等によって自動化されても良い。
【００３８】
本実施形態では、作業者が人手でピッキング作業を行うものとされており、図１に示すように、物品操作部９０には、作業台９１と、モニタ９２とが設けられている。作業台９１は、ピッキング作業を行う作業者が搭乗する台であり、天板が上下動することで高さ調節可能に構成されている。モニタ９２は、出荷すべき商品Ｇの種別及び数量を指定するピッキングオーダーを表示する。モニタ９２は、例えばタッチパネルで構成することができる。作業者は、各保管用容器Ｃｓから必要な個数の商品Ｇを取り出した後にモニタ９２（タッチパネル）に表示された投入完了ボタンをタッチ操作することで、支持回転体３０を１２０°だけ回転させ、別種別の商品Ｇを収納した新たな保管用容器Ｃｓを物品操作部９０に供給させることができる。
【００３９】
本実施形態の物品搬送設備１００では、第一位置Ｐ１での物品搬入部７０から支持体２０への保管用容器Ｃｓの搬入と、第三位置Ｐ３でのピッキング作業と、第二位置Ｐ２での支持体２０から物品搬出部８０への保管用容器Ｃｓの搬出とを同時に行うことができる（図７の上段を参照）。すなわち、各位置Ｐ１〜Ｐ３に支持体２０が位置している特定位相で、第三位置Ｐ３にある支持体２０上に支持された保管用容器Ｃｓからのピッキング作業が行われ、それと同じタイミングで、第一位置Ｐ１にある支持体２０に物品搬入部７０から保管用容器Ｃｓが搬入されるとともに、第二位置Ｐ２にある支持体２０から物品搬出部８０へと保管用容器Ｃｓが搬出されていく。
【００４０】
その種別の商品Ｇのピッキング作業が完了してモニタ９２（タッチパネル）をタッチ操作すると、物品搬入部７０の引渡コンベヤ７２が下方に傾動するとともに、その状態で支持回転体３０が１２０°回転し、その後停止する。すると、別種別の商品Ｇを収納した新たな保管用容器Ｃｓが物品操作部９０に供給されて、当該種別の商品Ｇのピッキング作業が可能な状態となる。それと同じタイミングで、前工程でのピッキング作業によって残った商品Ｇを収納した保管用容器Ｃｓが物品搬出部８０の受取コンベヤ８２に受け渡され、その後搬出されていく。第一位置Ｐ１にある支持体２０は空の状態となっているので、そこに新たな保管用容器Ｃｓが物品搬入部７０から搬入される。
【００４１】
これを順次繰り返すことで、複数種別の商品Ｇをそれぞれ必要な個数ずつ取り出して出荷用容器Ｃｏに混載することができる。特定の出荷先への商品Ｇの詰め込みが完了すると、出荷用容器Ｃｏ用の物品搬送装置１の支持回転体３０を１２０°回転させ、詰込済の出荷用容器Ｃｏを物品搬出部８０から搬出させるとともに、物品搬入部７０から新たな出荷用容器Ｃｏを搬入すれば良い。
【００４２】
〔その他の実施形態〕
（１）上記の実施形態では、物品搬入部７０が物品搬出部８０よりも下方に配置されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば物品搬出部８０が物品搬入部７０よりも下方に配置されても良い。この場合、支持回転体３０の回転方向は、上記の実施形態とは逆向きとすれば良い。このような構成においては、下方に位置する物品搬出部８０の受取コンベヤ８２が、下方に向けて傾動可能に構成されると好適である。
【００４３】
（２）上記の実施形態では、支持体２０を構成する籠状体２１の底部２２が櫛歯状に形成されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば籠状体２１の底部２２が、平板状に形成されても良い。この場合、物品搬入部７０の引渡コンベヤ７２や物品搬出部８０の受取コンベヤ８２は、いずれも、支持回転体３０が回転した際の支持体２０との干渉を回避できるように、傾動可能又はスライド可能に構成されると良い。
【００４４】
（３）上記の実施形態では、姿勢維持機構６０が、伝動ベルト６７の一方側の面が巻回される第一遊転プーリー６５と伝動ベルト６７の他方側の面が巻回される第二遊転プーリー６６とを備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図８に示すように、姿勢維持機構６０が、上記の実施形態における第二遊転プーリー６６に相当するものだけを有して構成されても良い。この場合、可動ギヤ６２及び駆動プーリー６３は、２つのアーム部３２の間となる周方向の位置に支持され、駆動プーリー６３、２つの第二遊転プーリー６６、及び３つのアーム部３２の計６つの要素が、周方向に（好ましくは均等に）分散して配置される。
【００４５】
（４）上記の実施形態では、姿勢維持機構６０が、固定ギヤ６１に噛み合う可動ギヤ６２と一体回転する駆動プーリー６３と、被駆動プーリー６４と、それらに巻回された伝動ベルト６７とを有する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば固定ギヤ６１に噛み合う可動ギヤ６２と一体回転する駆動スプロケットと、被駆動スプロケットと、それらに巻回された伝動チェーンとを有して姿勢維持機構６０が構成されても良い。この場合、駆動スプロケットが「駆動部材」に相当し、被駆動スプロケットが「被駆動部材」に相当し、伝動チェーンが「駆動伝達部材」に相当する。また、姿勢維持機構６０は、支持回転体３０の位相によらずに複数の支持体２０をそれぞれ一定姿勢に維持させることができれば、例えば重力を利用した機構等、いかなる構造のものを用いても良い。
【００４６】
（５）上記の実施形態では、固定ギヤ６１の歯数と可動ギヤ６２の歯数とが同数に設定されているとともに、駆動プーリー６３の外径と被駆動プーリー６４の外径とが同一に設定されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、ギヤ比（固定ギヤ６１の歯数に対する可動ギヤ６２の歯数の比）とプーリー比（駆動プーリー６３の外径に対する被駆動プーリー６４の外径の比）との積が「１」となるという制約条件の下、各ギヤ６１，６２の歯数や各プーリー６３，６４の外径は、適宜設定することができる。
【００４７】
（６）上記の実施形態では、ピッキング作業によって１つの出荷用容器Ｃｏへの商品Ｇの詰め込みを行うシングルピッキングシステムを主に想定して説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、例えば図９に示すように、ピッキング作業によって複数個の出荷用容器Ｃｏへの商品Ｇの詰め込みを並行して行うことが可能なマルチピッキングシステムにも、本実施形態の物品搬送装置１を適用することができる。このようなマルチピッキングシステムでは、物品搬送装置１の両隣に、出荷用容器Ｃｏを支持する出荷用容器支持部９６が設けられる。物品搬送装置１によって搬送されてきた保管用容器Ｃｓから商品Ｇが取り出され、出荷用容器支持部９６に支持された複数の出荷用容器Ｃｏのそれぞれに、必要個数の商品Ｇが積み込まれる。詰込済の出荷用容器Ｃｏは、自動で又は作業者の手動で出荷用コンベヤ９８に載置された後、当該出荷用コンベヤ９８によって出荷場に搬送されていく。なお、ピッキング設備において、シングルピッキングシステムとマルチピッキングシステムとが併用されても良い。
【００４８】
（７）上記の実施形態では、第一位置Ｐ１での物品搬入部７０から支持体２０への保管用容器Ｃｓの搬入と、第三位置Ｐ３でのピッキング作業と、第二位置Ｐ２での支持体２０から物品搬出部８０への保管用容器Ｃｓの搬出とが行われる構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、物品搬送装置１は、例えば第一位置Ｐ１での物品搬入部７０から支持体２０への保管用容器Ｃｓの搬入と、第二位置Ｐ２での支持体２０から物品搬出部８０への保管用容器Ｃｓの搬出とだけが繰り返し行われる、回転式の単なる移載装置であっても良い。或いは、支持体２０を４つ備え、第四位置において例えば商品種別（バーコードやＩＣタグ等）の読み取り等の別の工程を行う構成としても良い。
【００４９】
（８）上述した各実施形態（上記の実施形態及びその他の実施形態を含む；以下同様）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【００５０】
〔実施形態の概要〕
以上をまとめると、本開示に係る物品搬送装置は、好適には、以下の各構成を備える。
【００５１】
物品搬送装置であって、
物品を支持する複数の支持体と、
単一の主軸周りに回転可能であり、前記主軸から径方向に等間隔かつ互いに周方向に等間隔となる複数の位置で前記支持体をそれぞれ回転可能に支持する支持回転体と、
前記支持回転体を回転駆動する駆動部と、
前記支持回転体の位相によらずに複数の前記支持体をそれぞれ一定姿勢に維持させる姿勢維持機構と、
前記周方向における第一位置に位置する前記支持体に物品を搬入する物品搬入部と、
前記周方向における前記第一位置とは異なる第二位置に位置する前記支持体から物品を搬出する物品搬出部と、
を備える。
【００５２】
この構成によれば、駆動部で支持回転体を回転駆動するだけで、支持回転体に支持された複数の支持体の周方向の位置を変更して、各支持体に支持されている物品を搬送することができる。よって、例えば昇降機構を備えて構成される物品搬送装置に比べて、構造の簡素化を図ることができるとともに、制御の簡易化を図ることができる。また、第一位置での物品搬入部から支持体への物品の搬入と、第二位置での支持体から物品搬出部への物品の搬出とを同じ支持回転体の回転駆動によって行うことができるので、搬送効率を向上させることができる。複数の支持体は、単一の主軸周りに回転する一対の支持回転体によって支持され、それぞれ単一の副軸回りに回転可能なので、ガタツキが生じにくく耐久性が良い。従って、構造面及び制御面の両方の面で簡易な装置構成であり、搬送効率が良く、耐久性にも優れる物品搬送装置を実現することができる。
【００５３】
一態様として、
前記支持体が少なくとも３つ備えられ、
前記周方向における前記第一位置及び前記第二位置とは異なる第三位置に位置する前記支持体に支持された物品に対する操作を行う物品操作部をさらに備え、
前記第一位置、前記第二位置、及び前記第三位置が、前記支持回転体が特定位相にある状態での３つの前記支持体の配設位置に対応するように設けられていることが好ましい。
【００５４】
この構成によれば、第一位置での物品搬入部から支持体への物品の搬入と、第二位置での支持体から物品搬出部への物品の搬出と、第三位置での物品に対する操作とを、時期的に重複して行うことができる。よって、搬送効率に加え、物品の操作効率を向上させることができる。なお、「物品に対する操作」としては、例えば複数の商品が収納された容器から必要個数の商品を取り出す“ピッキング操作”を例示することができ、この場合、ピッキング効率を高めることができる。
【００５５】
一態様として、
前記駆動部は、前記支持回転体の回転駆動と前記特定位相での一時停止とを繰り返す間欠動作を行うことが好ましい。
【００５６】
この構成によれば、支持回転体の回転を特定位相で一時停止させている間に、第一位置での物品搬入部から支持体への物品の搬入、第二位置での支持体から物品搬出部への物品の搬出、及び第三位置での物品に対する操作を適切に行うことができる。
【００５７】
一態様として、
前記支持回転体の回転方向に沿って、上流側から下流側に向かって前記第一位置、前記第三位置、及び前記第二位置の順に配置されていることが好ましい。
【００５８】
この構成によれば、物品搬入部から搬入されてきた物品を支持体で受け取り、支持回転体を回転させて物品の操作に供し、さらに支持回転体を回転させて操作後の物品を支持体から物品搬出部へと搬出するというサイクルを好適に実現できる。よって、搬送効率及び物品操作効率を向上させることができる。
【００５９】
一態様として、
前記支持体が、櫛歯状の底部と、前記底部における櫛歯の開放端以外の連結部から立設された側壁部とを有する一端開放型の籠状体で構成され、
前記物品搬入部及び前記物品搬出部は、前記支持体との間で物品の受け渡しを行う箇所に、櫛歯状の受渡部を有し、
前記主軸の軸方向における、前記支持体の前記底部の櫛歯の複数の間隙に対応する位置に、前記物品搬入部及び前記物品搬出部のそれぞれの前記受渡部の櫛歯が配置されていることが好ましい。
【００６０】
この構成によれば、支持回転体が回転したときに支持体の底部の櫛歯と物品搬入部及び物品搬出部のそれぞれの受渡部の櫛歯とが干渉しない。このため、支持回転体の回転に伴い、支持体と回転方向に応じた物品搬入部及び物品搬出部のいずれかの受渡部との間で、櫛歯のすれ違いを利用して、物品の受け渡しを自動的に行うことができる。よって、この点からも装置構造の簡素化を図ることができる。
【００６１】
一態様として、
前記物品搬入部と前記物品搬出部とが上下方向に分かれて配置され、
前記物品搬入部及び前記物品搬出部のうち下方に位置する方の前記受渡部が、下方に向けて傾動可能に構成されていることが好ましい。
【００６２】
この構成によれば、支持体に物品が支持されている状態で支持回転体が回転したときに、物品搬入部及び物品搬出部のうち下方に位置する方の受渡部が傾動することで、当該受渡部と物品との干渉を避けることができる。よって、物品搬送装置の内部での物品の搬送を円滑に行うことができる。また、装置下方に元々存在する空間の一部を利用して下方側の受渡部を傾動させることで、装置全体の大型化を抑制することができる。
【００６３】
一態様として、
前記姿勢維持機構が、
前記支持回転体を回転可能に支持する非回転部材に前記主軸と同軸となるように固定された固定ギヤと、
前記固定ギヤに噛み合う状態で前記支持回転体に自転可能に支持されつつ前記支持回転体と共に公転する可動ギヤと、
前記可動ギヤと一体的に自転するように当該可動ギヤに連結された駆動部材と、
複数の前記支持体のそれぞれの回転軸に連結された被駆動部材と、
前記駆動部材と複数の前記被駆動部材とに亘って巻回された駆動伝達部材と、
を有することが好ましい。
【００６４】
この構成によれば、支持回転体がある方向に回転したとき、それに連動して、複数の支持体のそれぞれを支持回転体の回転方向とは逆方向に自転させることができる。各支持体の逆方向への自転によって支持回転体の回転を打ち消して、装置の外部から見た場合の各支持体の姿勢を、支持回転体の位相によらずにそれぞれ一定姿勢に維持させることができる。
【００６５】
また、本開示に係る物品搬送設備は、好適には、以下の構成を備える。
【００６６】
物品搬送設備であって、
上述した各構成の物品搬送装置を２つ横並び状態で備え、
それぞれの物品搬送装置において、並び方向における他の物品搬送装置の側とは反対側に姿勢維持機構が設けられている。
【００６７】
この構成によれば、２つの物品搬送装置を近づけてコンパクトに配置することができる。よって、物品搬送設備において２つの物品搬送装置を並列配置する場合に、設備の設置スペースを小さくすることができる。
【００６８】
本開示に係る物品搬送装置及び物品搬送設備は、上述した各効果のうち、少なくとも１つを奏することができれば良い。
【符号の説明】
【００６９】
１        物品搬送装置
２０      支持体
２１      籠状体
２２      底部
２３      櫛歯
２４      側壁部
２５      回転軸
３０      支持回転体
４０      基台（非回転部材）
５０      駆動部
６０      姿勢維持機構
６１      固定ギヤ
６２      可動ギヤ
６３      駆動プーリー（駆動部材）
６４      被駆動プーリー（被駆動部材）
６７      伝動ベルト（駆動伝達部材）
７０      物品搬入部
７２      引渡コンベヤ（受渡部）
８０      物品搬出部
８２      受取コンベヤ（受渡部）
９０      物品操作部
１００    物品搬送設備
Ｃ        容器（物品）
Ｃｓ      保管用容器
Ｃｏ      出荷用容器
Ｐ１      第一位置
Ｐ２      第二位置
Ｐ３      第三位置
Ａ        主軸
【図１】
2018203392.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2018203392.tif 000007
【図６】
2018203392.tif 000008
【図７】
2018203392.tif 000009
【図８】
2018203392.tif 000010
【図９】
2018203392.tif 000011