(57)【要約】【課題】近年、移載装置が取り扱う物品の量の増加等によってラックの高層化が進んでいる。これに伴って移載装置が設けられる昇降台が昇降するためのマストを高くする必要があった。しかしながら、マストが高くなると走行台車上で直接マストを旋回させる挙動を実行するための駆動力が不足したり、旋回挙動において発生するマストの振動等の不安定性が顕著になる等の問題がある。【解決手段】走行台車３に立設するマスト２に沿って昇降する昇降台１０と、昇降台に設けられる水平多関節アームを具備する移載装置１と、を具備する搬送装置にであって、昇降台１０から突設された支持部１２に、揺動部材２０を自在に支持させ該揺動部材２０移載装置１を搭載したことを特徴とする搬送装置。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台車から立設するマストに沿って昇降する昇降台と、上記昇降台に搭載される水平多関節式の移載装置とを備えた搬送装置であって、
上記昇降台から突設された支持部に、揺動部材を揺動自在に支持させ、揺動部材に移載装置を搭載したことを特徴とする搬送装置。
【請求項２】
前記揺動部材に前記移載装置を作動させるための駆動源を配設し、該駆動源を前記移載装置の旋回中心よりも昇降台の反支持部側に配置したことを特徴とする請求項１記載の搬送装置。
【請求項３】
前記支持部の揺動部材を支持する部位を下方に突設させ、該揺動部材を揺動させるための駆動源を配設し、前記走行台車のフレーム間の寸法よりも前記支持部の下端部の幅寸法を小さくしたことを特徴とする請求項１、又は請求項２のいずれかに記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行台車に立設するマストに沿って昇降する昇降台と、該昇降台に設けられる水平多関節式の移載装置と、を具備する搬送装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば自動倉庫内において、複数の棚が設けられるラックに沿って走行する走行台車から立設するマストに沿って昇降する昇降台と、その昇降台に搭載される水平多関節式の移載装置とを備えた搬送装置が知られている。
このような水平多関節式の移載装置の一例としては、水平多関節アームを具備するものがある。
具体的には、具備する水平多関節アームを伸縮することで、上記載置台を上記ラックの棚にアクセスさせることが可能となるので、ラックの棚から物品を取り出したり、逆に、ラックの棚に物品を収納するような移載作業を実行するものである。
尚、水平多関節アームとは、スカラ式アームとも称されるものであって、アームの構成要素が複数のアーム部材からなり、上記アームの先端部分の軌跡が予め定められた直線若しくは曲線等の軌跡を描いて伸縮するように設計されるものである。
【０００３】
上述の物品の移載作業において、載置台を棚にアクセスさせる具体的な手法としては、従来より、上記マストを旋回させることで、水平多関節アームの伸縮方向をアクセスしようとする棚の方向に向け、更に、水平多関節アームの伸縮を行うことで載置台を棚にアクセスさせる手法がある。
即ち、移載装置の載置台を所望の棚にアクセスさせるには、上記マストを旋回する挙動と、水平多関節アームの伸縮の挙動との２つの挙動を少なくとも実行させる必要があった。
また、水平多関節アームの軸心と、水平多関節アームの伸長方向を変化させるためのターンテーブルの軸心とが異なる搬送装置もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、前記移載装置が取り扱う物品の量の増加等によって、ラックの棚の数が増加すると共にラックの高層化が進んでいる。これに伴って移載装置が設けられる昇降台が昇降するためのマストを高くする必要があった。
即ち、近年においては、取り扱う物品の量の増加と、マストの長大化の傾向がある。
しかしながら、上述のような傾向によって、移載装置を所望の棚にアクセスさせるための上記２つの挙動の中で、特にマストを旋回させることの困難性が顕著になってきた。
例えば、マストが高くなると（長大化すると）、走行台車上で直接マストを旋回させる挙動を実行するための駆動力が不足したり、旋回挙動において発生するマストの振動等の不安定性が顕著になる等の問題がある。
そのため、従来の搬送装置では取り扱い物品量の増加に対応することが困難になってきた。
また、水平多関節アームの軸心と、水平多関節アームの伸長方向を変化させるためのターンテーブルの軸心とが異なるので、移載装置本体の形状が大きくなる欠点がある。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、走行台車上で直接マストを旋回させることなく移載装置の方向を変化させることを可能にすると共に、搬送装置自体の大きさを従来に比べて小型化することによって、ラックのスペースを従来以上に確保して取り扱い物品の増加等に対応できる搬送装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、走行台車から立設するマストに沿って昇降する昇降台と、上記昇降台に搭載される水平多関節式の移載装置とを備えた搬送装置であって、上記昇降台から突設された支持部に、揺動部材を揺動自在に支持させ、揺動部材に移載装置を搭載したことを特徴とする搬送装置として構成されている。
【０００６】
即ち、請求項２では、前記揺動部材に前記移載装置を作動させるための駆動源を配設し、該駆動源を前記移載装置の旋回中心よりも昇降台の反支持部側に配置する構成となっている。
【０００７】
即ち、請求項３では、前記支持部の揺動部材を支持する部位を下方に突設させ、該揺動部材を揺動させるための駆動源を配設し、前記走行台車のフレーム間の寸法よりも前記支持部の下端部の幅寸法を小さくする構成となっている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに、図１は本発明の実施の形態に係る搬送装置５の利用例図、図２は移載装置１の概略構成図（縮小時）、図３は移載装置１の概略構成図（伸長時）、図４はマスト２の概略構成図、図５は走行台車３内部の概略構成図である。
【０００９】
先ず、図１を用いて、本発明の実施の形態に係る搬送装置５（別称；スタッカクレーン）の具体的な利用例について説明する。
尚、図１（ａ）は、搬送装置５の走行方向からみた正面図であり、ラック１３００が具備する複数の棚１１００全てに物品１２００が収納されている状態の一例を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の搬送装置５を矢印Ｂの方向から見た側面図であり、移載装置１が物品１２００を載置している状態の一例を示している。
【００１０】
先ず、搬送装置５は、具体的には、図１に示されるような自動倉庫１０００に設けられるものであって、物品１２００を収納するための複数の棚１１００を具備するラック１３００に沿って設けられるレール４上を走行する走行台車３と、該走行台車３に立設されるマスト２と、該マスト２に沿って昇降する移載装置１とを具備して概略構成されている。
また、図１（ｂ）に示されるように、搬送装置５の前面側には梯子６が設けられている。
この梯子６は、マスト２と同様に走行台車３に各々立設され、マスト２と上端にてフレーム等によって橋架されることで搬送装置５全体の剛性を高める構成となっている
【００１１】
ここで、上記マスト２の概略構成について図４を用いて詳しく説明する。
上記マスト２は、具体的には、第１マスト１４５と左右の第２マスト１４６・１４６との２種類のマストよりなり、上記第１マスト１４５と上記第２マスト１４６の各々は、互いに連結部材１５６により連結されている。
また、連結部材１５６は、マスト２の長手方向に沿って所定の間隔ごとに設けられており、第１マスト１４５と第２マスト１４６とを連結支持する。これによりマスト２全体の剛性を高めて安定性を高めている。
【００１２】
上述したマスト２に沿って昇降する移載装置１は、具体的には昇降台１０及び連結部材１０ａを介して、第１マスト１４５に対して摺動する摺動部材１４８に連結される。
該摺動部材１４８は、４つのガイドローラ１６１・１６１・１６２・１６２を具備すると共にベルト１５４に接続されている。（点線で示したローラも含めると合計６つのガイドローラがある。）
また、上記ガイドローラは第１マスト１４５の側面に接触しており、ベルト１５４を駆動することで、摺動部材１４８が第１マスト１４５に対して摺動するので、該摺動部材１４８に連結される上記移載装置１がマスト２を昇降することが可能となっている。
また、第１マスト１４５と第２マスト１４６とは離間して設けられているので、その離間した空間は電装品等の配置スペースとされている。
上記配置スペースには、具体的には、走行台車３と昇降台１０とを接続する給電線等を収納する給電線ダクト１５７等が配置される構成となっている。
更に、上記配置スペースと外部とを区別するためのカバー１５８、１５９（点線にて図示）が、図４に示されるように、第１マスト１４５と第２マスト１４６との間の離間空間部分を覆うように設けられている。
このような構成であるので、上記６つのガイドローラと、第１マスト１４５との接触等によって発生する塵挨が外部に飛散することを防止することが可能となる。
また、図４に示される物品１２００の旋回範囲は、点線円１２００ａ内で示される範囲で旋回することを示しており、この点線円１２００ａ内に、載置台６０、及び、アーム部材３０、４０で構成される水平多関節アームの旋回範囲と、揺動部材２０の揺動範囲とが収まる構成となっている。
これは、揺動部材２０に移載装置１を作動させるための駆動源２１を配設し、該駆動源２１を移載装置１の旋回中心よりも昇降台１０の反支持部側（支持部１２と反対側）に配置する構成となっているからである。
また、これにより、揺動部材２０が摺動部材１４８側へは揺動しないので、水平多関節アームの旋回中心１００と、摺動部材１４８との間の距離を小さくできる。
【００１３】
次に、移載装置１を昇降させるためにベルト１５４を駆動する昇降駆動ユニット１４０が設けられる走行台車３内部の概略構成について図５を用いて説明する。
昇降駆動ユニット１４０は、移載装置１を昇降するためのベルト１５４が巻回されるプーリ１３４と、該プーリ１３４を回転駆動させる昇降駆動手段１３５とを備えている。昇降駆動手段１３５は、駆動モータ１３５ａとハイポイドギヤ式減速機１３５ｂとを連結した構成である。
このような構成であるので、駆動モータ１３５ａを駆動させることによって、プーリ１３４を回転し、この回転によってベルト１５４が駆動されて上記移載装置１を昇降することが可能となる。
上記プーリ１３４は、昇降駆動手段１３５の出力軸１３６に固設されている。該出力軸１３６は軸受１３７・１３７に軸支され、該軸受１３７・１３７は各々フレーム１１７に形成される取付孔１１７ｂ・１１７ｂに設けられる軸受支持部材１３８・１３８に支持される構成となっている。
また、フレーム１１７の外部には昇降駆動手段１３５や走行台車３を制御駆動するための制御基板等が設けられている。
【００１４】
次に、上記移載装置１と昇降台１０について、具体的に図２及び図３を用いて説明する。
尚、図２は、移載装置１の水平多関節アームを縮小させた場合の外観の概略構成図である。図３（ａ）は、移載装置１の水平多関節アームを伸長させた場合の外観の概略構成図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の移載装置１を矢印Ａの方向から見た平面図である。
先ず、昇降台１０は、水平多関節アームを具備する移載装置１を支持するものであって、更に上記摺動部材１４８と接続するための連結部材１０ａに連結されてなり、該連結部材１０ａを介してマスト２を昇降するものである。
移載装置１は、上記昇降台１０と該昇降台１０から下方に突設された支持部１２に揺動自在に設けられる揺動部材２０とに連結され、該揺動部材２０と連結されるアーム部材３０と、該アーム部材３０と連結されるアーム部材４０と、該アーム部材４０に設けられ、物品を載置するための載置台６０と、を具備して概略構成されている。
即ち、揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とで構成される水平多関節アームの一端（揺動部材２０側）が昇降台１０に揺動自在に設けられ、他端（アーム部材４０側）に載置台６０が設けられる構成となっている。
また、上記揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とは、互いに軸や遊星歯車等の伝達機構２６、３５、３６、４５、４６を介して連結されるものであり、該伝達機構が、揺動部材２０に設けられる単一のモータ等の駆動源２１によって駆動される構成となっている。
また、駆動源２１は、揺動部材２０内における、水平多関節アームの旋回中心１００（図３図示）に対する反摺動部材１４８側に配置されており、該駆動源２１の軸心と伝達機構２６とは、ベルト２７によって巻回される構成となっている。このように構成するのは、例えば、駆動源２１の軸心と伝達機構２６の軸心とを同一とすると、駆動源２１を収めるために揺動部材２０の厚みが厚くなってしまうためであり、これを回避するために駆動源２１の軸心と伝達機構２６の軸心が異なる位置となるように構成し、互いにベルト２７を巻回する構成としている。また、駆動源２１を反摺動部材１４８側に配置することで、摺動部材１４８から前記旋回中心１００までの寸法を小さくすることができて、前述の如く水平多関節アームの旋回範囲を点線円１２００ａ内に収めることが可能となっている。したがって、上記駆動源２１を作動させることによって、揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とより構成される水平多関節アームを、図２（縮小時）の状態から図３（伸長時）の状態に変化することが可能となる。
もちろん、上記駆動源２１を作動させることによって、水平多関節アームを図３（伸長時）の状態から図２（縮小時）の状態に変化することも可能である。
また、このような水平多関節アームの伸縮変化において、載置台６０の先端部６６の動作軌跡は直線５００を描くように設計されるものであっても良く、この場合に、上記直線５００が上記水平多関節アームの伸縮方向となる。この場合、例えば、水平多関節アームの伸長時等において、アーム部材３０が直線５００に対してある角度θで傾いているならば、逆にアーム部材４０は上記直線５００に対して角度−２θ傾けると共に、載置台６０は上記直線に対して角度θ傾けることで、載置台６０の向きを変化させることなく水平多関節アームを伸長することが可能となる。
また、載置台６０上に設けられる３つの突起は、該載置台６０に載置する物品の底面に設けられる凹部と係合するものであって、載置台６０に載置された物品のすべり等による落下を防止するものである。
【００１５】
続いて、移載装置１における揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とよりなる水平多関節アームを昇降台１０に対して揺動自在に連結する構成について説明する。
図２に示す昇降台１０の下方に突設された支持部１２の下部には、図３（ａ）に示すように、モータ等の駆動源１１が設けられている。そして、支持部１２の駆動源１１が収納されている部分の左右幅は、走行台車３における一対のフレーム１１７間の寸法よりも小さく構成されているので、支持部１２の下部が、走行台車３における一対のフレーム１１７の間に収まることが可能となり、例えば、図１（ｂ）における移載装置１を、点線で示す１ａの位置（最下部）まで下降させることが可能となる。
この駆動源１１の駆動軸１６と揺動部材２０とは互いに固設される構成となっているので、駆動源１１で駆動軸１６を回動させることで、揺動部材２０を図３（ｂ）の矢印方向に揺動することが可能となる。
したがって、揺動部材２０に連結されるアーム部材３０及び４０も一体となって揺動されることになるので、揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とよりなる水平多関節アームの伸縮方向（例えば、直線５００）を変化させることが可能となる。
つまり、昇降台１０の下方に突設された支持部の下部に設けられる上記駆動源１１が、上記昇降台１０に対して揺動部材２０と、アーム部材３０、４０とよりなる水平多関節アームの伸長方向を変化させるものである。
【００１６】
搬送装置５が上述のように構成されているので、載置台６０をラック１３００の棚１１００にアクセスさせる際に、従来のようにマストを直接回転させることなく、昇降台１０に設けられる水平多関節アームの揺動部材２０を揺動させることで、水平多関節アームの伸縮方向を揺動させることが可能になる。
つまり、本発明の搬送装置５の場合は、マストを回転することなく水平多関節アームを揺動させることが可能となるので、マストの安定性と剛性は従来と比較して向上し、マストを回転駆動するための駆動力を気にする必要もなくなる。
したがって、本発明を用いることで、従来の技術における水平多関節アームの伸縮方向を変化させる等の揺動に関する挙動の困難性を解消することが可能となる。
また、駆動源１１や駆動源２１が、昇降台１０から突設した支持部１２の下部や、揺動部材２０の内部に設けられる構成であるので、モータ等で発生する塵挨の飛散を防止することが可能となる。
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示すような効果を奏する。
【００１７】
即ち、請求項１に示す如く、走行台車から立設するマストに沿って昇降する昇降台と、上記昇降台に搭載される水平多関節式の移載装置とを備えた搬送装置であって、上記昇降台から突設された支持部に、揺動部材を揺動自在に支持させ、揺動部材に移載装置を搭載したことを特徴とする搬送装置として構成したので、移載装置の載置台をラック等の棚にアクセスさせる際に、従来のようにマストを直接回転させることなく、昇降台に設けられる水平多関節式の移載装置を揺動させることで、該載置台を容易に上記棚にアクセスさせることが可能となる。
更に、マストを回転することなく水平多関節式の移載装置を揺動させることが可能となるので、マストの安定性と剛性は従来と比較して向上する。
【００１８】
請求項２に示す如く、前記揺動部材に前記移載装置を作動させるための駆動源を配設し、該駆動源を前記移載装置の旋回中心よりも昇降台の反支持部側に配置する構成であるので、摺動部材から移載装置の旋回中心までの寸法を小さくすることができて、水平多関節アームの旋回範囲を物品の旋回範囲内に収めることが可能となり、搬送装置を小型化することができる。
【００１９】
請求項３に示す如く、前記支持部の揺動部材を支持する部位を下方に突設させ、該揺動部材を揺動させるための駆動源を配設し、前記走行台車のフレーム間の寸法よりも前記支持部の下端部の幅寸法を小さくする構成となっているので、該昇降台を最下部まで降下させた場合に、走行台車の空きスペースに上記支持部を収めることが可能となるので、搬送装置全体の小型化が可能となり、省スペース設計を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る搬送装置５の利用例図。
【図２】移載装置１の概略構成図（縮小時）。
【図３】移載装置１の概略構成図（伸長時）。
【図４】マスト２の概略構成図。
【図５】走行台車３内部の概略構成図。
【符号の説明】
１…移載装置
３…走行台車
５…搬送装置
２０、３０、４０…アーム部材
６０…載置台
１４５…第１マスト
１４６…第２マスト
１４８…摺動部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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