(57)【要約】【課題】垂直循環軌道を有する搬送用レールに沿って物品搬送用のトレイが走行する垂直循環型トレイ式仕分け装置において、簡単な構成で確実にトレイの水平状態を維持でき、且つ、リニアモータ駆動の仕分け装置に対しても適用することのできる、トレイ水平維持機構を提供すること。【解決手段】キャリッジ１１０Ｕ、１１０Ｄに、回転及び進退自在に取り付けられた前記トレイを支持する円筒カム２２０と、円筒カム表面上に半周以上に亘り凹設された螺旋状の２つのカム溝２４０と、進退移動により２つのカム溝のそれぞれに対し、独立して係合可能な２つのローラシャフト２６０と、２つのローラシャフトのそれぞれを独立して進退移動させる２つの回転方向規制用ガイドレール２８０と、円筒カムを走行方向に対して垂直な水平方向に進退誘導する円筒カム誘導用ガイドレール３００を有する機構とする。【選択図】　　図３
2004067332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品搬送用のトレイを有する複数のキャリッジが垂直循環する搬送用レールに沿って走行する垂直循環型トレイ式仕分け装置に用いられるトレイ水平維持機構において、
前記キャリッジに回転及び進退自在に取り付けられ、前記トレイを支持する円筒カムと、
該円筒カム表面上に半周以上に亘り凹設された螺旋状の２つのカム溝と、
進退移動により該２つのカム溝のそれぞれに対し、独立して係合可能な２つのローラシャフトと、
該２つのローラシャフトのそれぞれを独立して進退移動させる２つの回転方向規制用ガイドレールと、
前記円筒カムを走行方向に対して垂直な水平方向に進退誘導する円筒カム誘導用ガイドレールを有することを特徴とするトレイ水平維持機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂直面内で循環移動するトレイを水平保持しながらトレイ上の物品を搬送するものであって、物流センター、配送センター、倉庫内等において行われる物品の仕分け搬送に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、物流・配送センターや工場内において物品を搬送・仕分けをする自動仕分け装置として、垂直面内を循環する搬送用レールに沿って走行する複数のトレイを有する垂直循環型トレイ式仕分け装置が知られている。このような垂直循環型トレイ式仕分け装置には、トレイを垂直循環軌道の往路側においても、復路側においても、旋回部分においても、常に水平状態を保持して搬送するためのトレイ水平維持機構が必要とされる。
【０００３】
これまでに提案されているトレイ水平維持機構としては、例えば、垂直循環軌道に平行な立面内に内外２本のガイドレールを並設し、この２本のガイドレールによりトレイに付けられた案内板の２点を水平に支持することによりトレイの水平状態を保持するガイドレール方式水平維持機構が知られている（実開平５−４４９０６号公報、実開平６−５９３２２号公報参照）。また、各トレイに延設されたクランクの長さ分だけずらして平行に設置した２本の無端チェーン間にトレイを支持することにより、トレイの水平状態を保持する位相差方式水平維持機構も知られている（特公平７−４１９７８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような従来のトレイ水平維持機構には、次のような課題が指摘されていた。まず、ガイドレール方式水平維持機構では、ガイドレールの構造が複雑であり、設置費用も高額であった。また、チェーンが１本であるためトレイの進行方向に対する動きが不安定であり、チェーン寿命も短かった。さらに、旋回部分におけるガイドレールの乗り継ぎ部で水平維持が不安定になっていた。
【０００５】
一方、位相差方式水平維持機構では、２本のチェーンを同期して運転しなければならないので、スプロケット部の構造が複雑であり、その製造費用も高額であった。さらに、従来のトレイ水平維持機構は、いずれもチェーン駆動式の仕分け装置を前提とした技術であって、リニアモータ駆動の仕分け装置に適用することについては、考慮されていなかった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、前述したような従来技術の問題を解決し、垂直循環軌道を有する搬送用レールに沿って物品搬送用のトレイが走行する垂直循環型トレイ式仕分け装置において、簡単な構成で確実にトレイの水平状態を維持でき、且つ、リニアモータ駆動の仕分け装置に対しても適用することのできる、トレイ水平維持機構を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に係る発明は、物品搬送用のトレイを有する複数のキャリッジが垂直循環する搬送用レールに沿って走行する垂直循環型トレイ式仕分け装置に用いられるトレイ水平維持機構において、前記キャリッジに、回転及び進退自在に取り付けられた前記トレイを支持する円筒カムと、該円筒カム表面上に半周以上に亘り凹設された螺旋状の２つのカム溝と、進退移動により該２つのカム溝のそれぞれに対し、独立して係合可能な２つのローラシャフトと、該２つのローラシャフトのそれぞれを独立して進退移動させる２つの回転方向規制用ガイドレールと、前記円筒カムを走行方向に対して垂直な水平方向に進退誘導する円筒カム誘導用ガイドレールを有する機構にしたことによって、前記課題を解決するものである。
【０００８】
本発明の垂直循環型トレイ式仕分け装置において、搬送レールに沿って物品搬送用のトレイを走行させる走行駆動方式としては、搬送経路に沿って配置したリニアモータの一次コイルから搬送方向の走行駆動力を受けるリニア駆動方式や搬送経路に沿って配置した搬送チェーンの牽引力から走行駆動力を受けるトロリー駆動方式等、いずれの駆動方式を採用しても差し支えないが、低騒音・低振動化の点からリニア駆動方式を用いることが、特に好ましい。
【０００９】
また、本発明における物品搬送用のトレイには、搬送経路のそれぞれの仕分け位置でトレイを傾動させ、積載された物品を排出する傾動機構、いわゆるチルト機構を設けることが望ましいが、その機構については、トレイを確実に傾動できるものであれば、その手段については、特に限定されるものではない。
【００１０】
【作用】
本発明のトレイ水平維持機構は、上述のような構成を備えているため、以下のような本発明に特有の作用を呈する。
【００１１】
請求項１に係る垂直循環型仕分け装置のトレイ水平維持機構によればキャリッジに回転及び進退自在に取り付けられたトレイを支持する円筒カムと、この円筒カム表面上に半周以上に亘り凹設された螺旋状の２つのカム溝と、進退移動により該２つのカム溝のそれぞれに対し、独立して係合可能な２つのローラシャフトと、該２つのローラシャフトのそれぞれを独立して進退移動させる２つの回転方向規制用ガイドレールと、前記円筒カムを走行方向に対して垂直な水平方向に進退誘導する円筒カム誘導用ガイドレールを有する機構としたことにより、円柱カムの進退運動が、２つのローラシャフトにより規制された方向の回転運動に変換されトレイの水平状態が確実に維持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明のトレイ水平維持機構を搭載した垂直循環型トレイ式仕分け装置１００の全体を表す斜視図を示している。図示はされていないが、垂直に循環する搬送用レールに沿って、複数のキャリッジ１１０が、図示はされていない連結ピン等の連結機構により連結されている。そして、各キャリッジ１１０に回転自在に結合されたトレイ支持手段１４０に物品搬送用のトレイ１２０が支持されている。この物品搬送用のトレイ１２０は、各トレイ毎に付設された傾動機構により、搬送方向に対して側方に傾動可能となっており、搬送経路の所定の仕分け位置において、当該トレイ１２０を傾動させることにより、当該トレイ１２０上に載置した搬送物をシュート１３０に放下させることが可能になっている。
【００１３】
ここで、前記トレイ１２０は、走行方向に対して垂直な平面上を移動可能に支持する移動機構４００により、各キャリッジに回転自在に結合されたトレイ支持手段１４０に支持されている。そのため、キャリッジが垂直循環軌道を形成している搬送用レールの旋回部分１６０を通過する際に、トレイ１２０を垂直循環軌道の一側方へ移動させることにより、搬送用レールとトレイ１２０が接触することなく、キャリッジが垂直循環軌道を走行することが可能になる。また、各キャリッジ１１０には、垂直循環軌道の往路側においても、復路側においても、旋回部分においても、常にトレイ１２０を水平に保持して搬送するためのトレイ水平維持機構が組み込まれている。
【００１４】
次に、本発明の最も特徴的な構成であるトレイ水平維持機構について、図２乃至図５に基づき詳述する。図２は、本発明のトレイ水平維持機構が組み込まれた垂直循環型トレイ式仕分け装置の連結された複数のキャリッジ１１０の全体を示す側面図である。図２から分かるように各キャリッジ１１０は、無端コンベヤの１リンクを構成しており、各キャリッジ１１０が連結されることにより、垂直循環軌道が構成される。そして、各キャリッジの中心あるいは、図示はされていないが、各キャリッジの連結部にトレイを水平に保持して搬送するためのトレイ水平維持機構が組み込まれている。このようにして構成された無端コンベヤは、垂直循環軌道の少なくとも１箇所に設置されたリニアモータ１５０から搬送方向の推進力を受け、循環走行する。
【００１５】
図３乃至図５は、それぞれ、図２に示した垂直循環軌道をＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線で切断したときの断面図を示している。図３に示すように、キャリッジ１１０には、回転及び進退自在に円筒カム２２０が設けられており、この円筒カムが（図示はされていないが）物品搬送用のトレイを支持している。
【００１６】
前記円筒カム２２０の表面には、半周以上に亘り、螺旋状の２つのカム溝２４０が凹設されている。また、キャリッジ１１０には、前記円筒カム２２０の２つのカム溝２４０のそれぞれに対し、独立して係合することができるようにローラシャフト２６０が設けられている。このローラシャフト２６０の端部には、ローラ２６０ａが設けられており、このローラ２６０ａが、回転方向規制用ガイドレール２８０に摺接することにより、ローラシャフト２６０の進退移動が制御される。図３に示した状態では、回転方向規制用ガイドレール２８０が２つとも垂直循環軌道に接近して設置されている。そのため、ローラシャフト２６０が２つとも前進してカム溝２４０に係合している。それにより、円筒カム２２０の回転が抑止され、垂直循環軌道の水平部分を円筒カム２２０が回転することなく移動する。
【００１７】
図４は、図２をＢ−Ｂ線で切ったときの断面図を示している。図４において、上側のキャリッジ１１０Ｕは、垂直循環軌道の旋回部分に入る直前のキャリッジに相当し、下側のキャリッジ１１０Ｄは、直循環軌道の旋回部分から出てきた直後のキャリッジに相当する。キャリッジ１１０が、垂直循環軌道の旋回部分を通過する際に、円筒カム２２０が、円筒カム誘導用ガイドレール３００に引っ張られて後退する。その時、回転方向規制用ガイドレール２８０の１つが、垂直循環軌道から後退して設置されているため、ローラシャフト２６０の１つも後退してカム溝２４０との係合が解放される。それにより、円筒カム２２０は、円筒カム誘導用ガイドレール３００に引っ張られて後退するにつれて回動し、キャリッジが旋回部分を通過した時点でちょうど半周回転して静止する。
【００１８】
したがって、キャリッジ１１０が旋回部分を通過して天地が逆転した状態になっているのに対して、円筒カム２２０は、キャリッジ１１０に対して半周回転しているので、結局、円筒カム２２０は、常に水平が維持された状態で旋回部分を通過している。旋回部分を通過したキャリッジ１１０は、再び、図３に示した状態となり、２つのローラシャフト２６０が２つのカム溝２４０に係合し、円筒カム２２０は、回転が抑止された状態で垂直循環軌道の水平部分を走行する。
【００１９】
図５は、図２をＣ−Ｃ線で切ったときの断面図を示している。図５において、上側のキャリッジ１１０Ｕは、垂直循環軌道の旋回部分から出てきた直後のキャリッジに相当し、下側のキャリッジ１１０Ｄは、直循環軌道の旋回部分に入る直前のキャリッジに相当する。キャリッジ１１０Ｄが、垂直循環軌道の旋回部分を通過する際に、円筒カム２２０が、円筒カム誘導用ガイドレール３００に引っ張られて前進する。その時、回転方向規制用ガイドレール２８０の１つ（図４に示したものとは反対のガイドレール）が、垂直循環軌道から後退して設置されているため、ローラシャフト２６０の１つも後退してカム溝２４０との係合が解放される。それにより、円筒カム２２０は、円筒カム誘導用ガイドレール３００に引っ張られて前進するにつれて回動し、キャリッジが旋回部分を通過した時点でちょうど半周回転して静止する。
【００２０】
したがって、キャリッジが旋回部分を通過して天地が逆転した状態になっているのに対して、円筒カムは、キャリッジに対して半周回転しているので、結局、円筒カム２２０は、常に水平が維持された状態で旋回部分を通過している。旋回部分を通過したキャリッジは、再び、図３に示した状態となり、２つのローラシャフト２６０が２つのカム溝２４０に係合し、円筒カム２２０は、回転が抑止された状態で垂直循環軌道の水平部分を走行する。
【００２１】
このように本発明のトレイ水平維持機構は、キャリッジが垂直循環軌道の旋回部分を通過する際に、キャリッジに搭載された円筒カムを円筒カム誘導用ガイドレールにより、前進又は後退させ、それに協働して、２つのローラシャフトが回転方向規制用ガードレールに導かれて２つのカム溝のそれぞれに対して独立に係合する。その結果、円筒カムの前進又は後退運動が、円筒カムの右半周回転又は左半周回転に変換され、円筒カムの水平状態が維持される。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本請求項１に係る垂直循環型仕分け装置のトレイ水平維持機構によればキャリッジに回転及び進退自在に取り付けられたトレイを支持する円筒カムと、この円筒カム表面上に半周以上に亘り凹設された螺旋状の２つのカム溝と、進退移動により前記２つのカム溝のそれぞれに対し、独立して係合可能な２つのローラシャフトと、前記２つのローラシャフトのそれぞれを独立して進退移動させる２つの回転方向規制用ガイドレールと、前記円筒カムを走行方向に対して垂直な水平方向に進退誘導する円筒カム誘導用ガイドレールを有する機構としたことにより、円柱カムの進退運動を２つのローラシャフトにより規制された方向の回転運動に変換することができ、トレイの水平状態を確実に維持することができる。
【００２３】
しかも、垂直循環軌道と所定の間隔を保ち、２つの回転方向規制用ガイドレール及び１つの円筒カム誘導用ガイドレールを設置するという簡単な構成により、トレイの水平状態が維持されるため保守等の手間が省け、運転操作もきわめて簡単であり、信頼性も高い。さらに、リニアモータ駆動方式やトロリー駆動方式等、いずれの駆動方式を用いた仕分け装置にも適用可能であり、汎用性がきわめて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される垂直循環型トレイ式仕分け装置の全体を示す斜視図。
【図２】本発明のトレイ水平維持機構が搭載されたキャリッジの全体を示す側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線における断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線における断面図。
【図５】図２のＣ−Ｃ線における断面図。
【符号の説明】
１００・・・垂直循環型トレイ式仕分け装置
１１０・・・キャリッジ
１２０・・・トレイ
１３０・・・シュート
１４０・・・トレイ支持手段
１５０・・・リニア・モータ
１６０・・・旋回部分
２００・・・トレイ水平維持機構
２２０・・・円筒カム
２４０・・・カム溝
２６０・・・ローラシャフト
２６０ａ・・・ローラ
２８０・・・回転方向規制用ガイドレール
３００・・・円筒カム誘導用ガイドレール
４００・・・移動機構
【図１】
2004067332.tif 000003
【図２】
2004067332.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004067332.tif 000006
【図５】
2004067332.tif 000007