(57)【要約】【課題】  製品棚上に集積された多数の箱のうちで必要なものを必要な数だけ任意に取り出す（切り出す）ことができると共に作業時間を短縮でき、駆動装置の数を減らして機構を簡素化することにより設備コストも安価にした箱切り出し装置を提供する。【解決手段】  傾斜している製品棚１１の各段の低い方の端部にストッパを兼ねる切り出し部１２を設けて、コイルばね１６によって上方に向かって付勢する。出庫台車２０上のベルトコンベア２２の後端部には、回転することによって切り出し部１２を押し下げることができるアーム１８を設ける。また、コンベア２２の移動方向に沿って前後に移動することができると共に、上下方向に出没することができる可動ストッパ２３を設ける。アーム１８を回転させて切り出し部１２を押し下げると、箱２は自重によってコンベア２２上へ移動するので、そこで切り出し部１２を上昇させると後続の箱２を停止させ得る。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出庫台車上に設けられたコンベアと、前記コンベアの移動方向に沿って前後に移動して位置決めされることができると共に前記コンベアの上面から上下方向に出没することができる可動ストッパと、前記コンベアの後端部において前記出庫台車に設けられて正逆方向に回転することができるアームと、若干傾斜している製品棚の低い方の端部に設けられて前記製品棚上に集積された箱が自重によって前記端部から滑り落ちるのを阻止するために弾性手段によって付勢されて上昇することができる切り出し部と、前記弾性手段の付勢力に抗して前記切り出し部を降下させるために前記切り出し部の一部に設けられて前記アームの端部と係合した時に下方へ押し下げられる係合部分とを備えている箱切り出し装置。
【請求項２】
請求項１において、前記製品棚が多段に積層されていると共に同じ方向に傾斜している箱切り出し装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記製品棚が横方向に複数列並行して設けられている箱切り出し装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、少なくとも前記コンベアと前記可動ストッパと前記アームを支持する前記出庫台車の基台が、昇降装置によって任意の高さまで昇降することができるように構成された箱切り出し装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記出庫台車が自走のための車輪を備えていると共に、該車輪によって前記製品棚の任意の列の端部に対向する位置へ移動することができる箱切り出し装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、可動の部分を自動的に操作するための駆動装置と制御装置とを備えている箱切り出し装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記製品棚の上面と、前記切り出し部の上部と、前記アームの先端部との少なくとも一部に減摩用のローラが設けられている箱切り出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、製品等が収納された箱（一般的には個体）を多数個集積している棚から目的の箱を必要な数だけ取り出すための所謂「箱切り出し装置」に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図８に示す製品棚１のように、製品を収納した多数の箱２等を可及的に狭いスペースに集中的に保管すると共に、必要な種類の製品が収納されている箱２を必要な個数だけ迅速に取り出す（これを「切り出す」という）ことができるように、従来から多段の製品棚１が使用されている。製品棚１の各段には大きさや内容製品の異なる複数個の箱２が混在して集積される。製品棚１の各段は同じ方向に傾斜していると共に、それらの上面には回転可能な多数の減摩用ローラ３が設けられている。従って、矢印ｃのように後方から入庫した箱２は、自重によって自動的にローラ３上を滑って製品棚１の比較的に低い方の端部に向かって移動すると共に、隣接する箱２と隙間なく接触した状態になる。従来は製品棚１の段数が３段程度以下であったから、製品棚１の端部へ来た箱２を人手によって取り出して、そのまま出庫台車８等へ積み替えるのが普通であった。
【０００３】
しかしながら、スペース効率を高めるために製品棚１の段数を増加させるとか、製品棚１を横方向に並列に複数列設けることにより取り出し間口の数を増加させると、人手によって切り出し作業を行うことが困難になる。そこで対策として考えられるのは自動化された箱切り出し装置を使用することである。自動化された箱切り出し装置の構想は従来技術の範囲内でも或る程度まで考えることができる。図８はそのようにして想定される自動化された箱切り出し装置の構成と作動を参考例として示したものである。
【０００４】
図８に示した参考例では、製品棚１の各段の低い方の端部に昇降可能な第１ストッパ４を設けて、それぞれ空圧シリンダ５のようなアクチュエータによって矢印ａのように昇降することができるようにする。更に、製品棚１の各段の低い方の端部において取り出すべき箱２を、それに後続している他の箱２から引き離して取り出す（切り出す）ために、低い方の端部に近い幾つかのローラに図示しない回転駆動装置を設けて、それらを駆動ローラ６とすると共に、駆動ローラ６よりも後方の位置に、やはり空圧シリンダ５のようなアクチュエータによって矢印ｂのように昇降する第２ストッパ７を設ける。
【０００５】
従来技術によって構成された図８に示すような箱切り出し装置（参考例）においては、製品棚１の各段の中で、出庫台車８が接近しているいずれか１つの段の端部に設けられた第１ストッパ４を降下させると共に、駆動ローラ６を図示しない駆動装置によって回転させることにより、第１ストッパ４に接触していた１個の箱２だけを加速して、出庫台車８に設けられたベルトコンベア９上へ移動させる。この時に後続の２個目以降の箱２も自重によってローラ３上を緩やかに移動しようとするが、両者の移動速度の差によって生じるそれらの間の隙間へ第２ストッパ７を上昇させて挿入することによって、２個目以降の箱２の移動を阻止する。このようにして、製品棚１の端部にあった１個の箱２と、それに隣接していたものを含む後方の全ての箱２とを切り離すことができ、切り離した１個の箱２だけを出庫台車８上へ移すことができる。その後に第１ストッパ４を上昇させると共に、第２ストッパ７を降下させることによって、次の箱２を製品棚１の端部へ移動させることができる。出庫台車８は自走することができるので、製品棚１からベルトコンベア９上へ移された箱２を目的の場所へ搬送する。
【０００６】
しかしながら、このような構成の箱切り出し装置においては、製品棚１の各段毎に空圧シリンダ５のようなアクチュエータによってそれぞれ操作される第１ストッパ４及び第２ストッパ７と、図示しない駆動装置によって回転駆動される駆動ローラ６を設ける必要があると共に、それらの作動を集中的に管理する制御装置を設ける必要があることから、設備が高価なものになるだけでなく、製品棚１上に長さＬが異なる複数種類の箱２が混在している場合には、第１ストッパ４と第２ストッパ７の間隔が一定であるために箱２を１個ずつ切り出す他はなく、必要があっても複数個の箱２をまとめて切り出すことができないので、箱２を出庫台車８上へ積み替える作業に時間がかかるという問題がある。
【０００７】
更に、目的の１個の箱２を後続の箱２群から切り離すために、駆動ローラ６の作動によって両者の間に隙間を形成すると共に、その隙間が第２ストッパ７の位置を通過する時期を狙って瞬間的に第２ストッパ７を上昇させる必要があるが、製品棚１のいずれかの段の後端に新しい箱２が矢印ｃのように入庫すると、その衝撃或いは振動によって箱２の間に隙間ができる時期や位置が変化するので、第２ストッパ７を上昇させても箱２の間の隙間に合致しないために後続の箱２群を停止させることができないとか、後続の箱２が正常なコースから外れて移動できなくなる（詰まる）恐れがあるとか、底面が変形している箱２や重心が後方に偏っている箱２を取り扱う場合には、製品棚１の端部へ来た箱２でも、それを切り出すことが困難になる場合があるので、箱２を正常なものと交換する必要があるとか、箱２の前後方向を振り替える必要が生じるというように、様々な問題が起こってくる可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような従来技術の問題点と、その改良技術として考えられる参考例において予想される様々な問題点に鑑み、駆動装置を設ける必要がある部分を減らして箱切り出し装置の機構を簡素化することにより設備コストを安価なものにすると共に、大きさの異なる複数種類の箱が混在している時でも、複数個の箱をまとめて一挙に切り出すことができるようにして作業時間を短縮し、隣接する箱の間に隙間を形成してそれにストッパを挿入するというような難しい操作の必要をなくすことにより、多少の衝撃が加わった時でも製品棚の端部へ来た必要個数の箱を確実に切り出すことができるような、更に、底面が変形している箱や、重心が後方に偏っている箱を取り扱う場合にも何らの問題も生じないような、新規な構成の箱切り出し装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記の課題を解決するために、請求項１に記載された通りの箱切り出し装置を提供するものである。
【００１０】
本発明の箱切り出し装置においては、出庫台車の側に、コンベアの移動方向に沿って前後に移動することができると共にコンベアの上面から上下方向に出没することができる可動ストッパと、コンベアの後端部において正逆方向に回転することができるアームとを設ける。製品棚の側には、棚上に集積された箱が自重によって滑り落ちるのを阻止するために、弾性手段によって付勢されて上昇する簡単な構成の切り出し部を設ける。アームが切り出し部に対して非係合の位置にある時は、切り出し部は棚上の箱を停止させるストッパとして作用するが、アームが回転して切り出し部の一部に設けられた係合部分を押し下げると切り出し部が降下するので、箱２は自重によって棚の上から出庫台車へ移動することができる。コンベアはその移動を助ける。出庫台車上へ積載すべき箱の大きさや数等は、可動ストッパの位置を変化させることによって任意に設定することができる。
【００１１】
本発明の箱切り出し装置においては、製品棚を多段に積層するとか、製品棚を横方向に複数列並行して設けることによって、製品棚に集積し得る箱の数を増加させてスペース効率を高めながら、単一の出庫台車によって、多数の間口から任意の箱を任意の数だけ切り出すことができる。この場合は、少なくともコンベアと可動ストッパとアームを支持する出庫台車の基台が、昇降装置によって任意の高さまで昇降することができるように構成すると共に、出庫台車が自走のための車輪を備えていて、車輪によって製品棚の任意の列の端部に対向する位置へ移動することができるようにする。
【００１２】
本発明の箱切り出し装置は、コンベア、可動ストッパ及びアームのような可動の部分を自動的に操作するための駆動装置と制御装置とを設けることによって全体を自動化することができる。なお、少なくとも製品棚の上面と、切り出し部の上部と、アームの先端部の一部に減摩用のローラを設けることによって箱の移動を円滑にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１及び図２を参照しながら本発明の好適な実施例である箱切り出し装置１０の構成について説明する。図示実施例の箱切り出し装置１０は多段の製品棚１１と出庫台車２０の両者に分かれて構成される。多段の製品棚１１は並列に複数列設けることができ、それによって製品棚１１周辺のスペース効率を高めることができると共に、それらの製品棚１１の多数の間口から単一の出庫台車２０によって箱２の必要個数を切り出すことができる。各列の製品棚１１の各段には内容製品や大きさの異なる複数個の箱２がランダムに混在状態で集積されている。製品棚１１の各段は同じ方向に傾斜していると共に、それらの上面には多数の回転可能な減摩用ローラ３が設けられている。
【００１４】
従って、製品棚１１へ入庫した箱２は自重によって自動的にローラ３上を滑り、隣接する箱２と隙間なく接触すると共に、製品棚１１の比較的に低い方の端部に向かって移動しようとする。各段の低い方の端部には昇降可能な切り出し部１２が設けられている。切り出し部１２は、製品棚１１の端部から目的の数の箱２だけを「切り出す」ために設けられたものであるが、同時に後続の箱２の移動を阻止するためのストッパをも兼ねるものである。しかしながら、切り出し部１２の本体は横棒だけの簡単なものであって、それの移動を案内する目的等のために関連する部材は幾つか設けられるものの、切り出し部１２を操作して昇降させるためのアクチュエータ等は製品棚１１側には何も設けられていない。
【００１５】
切り出し部１２とそれに関連する部分の詳細な構造を図２に拡大して示す。横棒状の切り出し部１２の上部には、それが所定の位置まで降下した時に多数のローラ３と共通の面を形成するように、ローラ３と同様な構造のストッパローラ１３が軸によって回転可能に支持されている。切り出し部１２を支持して昇降を可能とするために、左右の固定ホルダ１４と、それに取り付けられた上下方向の丸棒等からなる何本かの縦部材１５が、製品棚１１の外側に形成されるフレームの一部となるように設けられる。縦部材１５のうち左右の特定の２本は、横棒状の切り出し部１２に形成された穴に対して摺動可能に嵌合していているので、切り出し部１２は縦部材１５に案内されて昇降することができる。
【００１６】
また、切り出し部１２の下方において縦部材１５に圧縮ばねからなるコイルばね１６が装着されているので、コイルばね１６は切り出し部１２を固定ホルダ１４に接触する位置に向かって押し上げるように常に上方へ付勢している。切り出し部１２の中央部分にはＬ形の金具であるアーム受け１７が溶接等の方法で取り付けられる。アーム受け１７の概ね水平な面１７ａは、その上に後述の出庫台車２０側のアーム１８の先端に設けられたローラ１９が接触して切り出し部１２を押し下げ得るように形成されている。
【００１７】
出庫台車２０はいずれかの列の製品棚１１のいずれかの段から所定の１個又は数個の箱２を一挙に切り出すと共に、切り出した１個以上の箱２を載せて目的の位置まで搬送するためのもので、走行用の車輪２１を複数個備えている。車輪２１の方向は図示のような方向に限らず、目的位置に応じて任意に変更することができる。それによって出庫台車２０が製品棚１１に対して近づいたり離れたりすることができるだけでなく、製品棚１１の各列の前面を横方向に移動して、図示されているもの以外の製品棚１１の列に対向することもできるようになっている。
【００１８】
更に、図示していないが出庫台車２０の上には上下方向に高い櫓状のフレームが搭載されていて、その中にモータ、チェイン及びスプロケット等からなる昇降装置が組み込まれており、それによって図示しない基台を製品棚１１の任意の段の高さまで昇降させることができるようになっている。この基台上に図１等に略示したようなベルトコンベア２２が設けられている。ベルトコンベア２２は単一のものを設けるよりも、図示したように前後の部分に２分割したものを直列に接続させる方がよい。また、ベルトコンベア２２は箱２の横幅と同等の幅の広いのものを１列だけ使用する代りに、箱２の左右の部分等を支持する幅の狭いものを互いに平行となるように２列以上設けることができる。このように、ベルトコンベア２２が複数個ある場合には、図示しない１個或いは複数個のモータによって同時に或いは個別に回転駆動される。
【００１９】
出庫台車２０上には任意に操作して移動させることができる板状の可動ストッパ２３が設けられる。可動ストッパ２３は、まず、ベルトコンベア２２の上面を基準として矢印ｖのように上下方向に昇降（出没）することができる。可動ストッパ２３はまた矢印ｈのようにベルトコンベア２２の移動方向に沿って前後の方向に移動することができる。可動ストッパ２３を出庫台車２０の基台の中央部分に１個だけ設ける場合には、ベルトコンベア２２は前述のようにして、箱２の幅方向において左右２つの部分に分かれている必要がある。しかしながら、ベルトコンベア２２が単一のもので左右２つの部分に分かれていない場合には、可動ストッパ２３を左右２つの部分に分割すると共に、それら２つの部分がベルトコンベア２２の両側においてコンベア２２の移動方向の前後方向及び上下方向に同時に移動するように構成すればよい。可動ストッパ２３もまた、図示しないモータやソレノイドのようなアクチュエータによって操作される。
【００２０】
出庫台車２０の図示しない基台の後端には前述のアーム１８の基端部が図示しない軸によって回転可能に取り付けられている。この軸は図示しない減速機付きモータによって正回転と逆回転をすることができる。このモータを制御することによってアーム１８を図１及び図２において左回転させた場合には、アーム１８が図１に示したような直立位置へ移動するから、アーム１８は製品棚１１の側に設けられた切り出し部１２に対して非係合となる。従って、この場合は切り出し部１２がコイルばね１６の付勢力によって上昇して、切り出し部１２の上に設けられたストッパローラ１３がローラ３群よりも上方へ突出することにより箱２の自重による移動を阻止する。また、アーム１８を図１及び図２において右回転させた場合には、アーム１８の先端部のローラ１９が図２に示したように切り出し部１２に取り付けられたアーム受け１７の面１７ａに係合して、コイルばね１６の付勢力に抗して面１７ａを押し下げるので、ストッパローラ１３が切り出し部１２と共にローラ３群と同じレベルまで降下して箱２のストッパとして作用しなくなる。従って、この場合は箱２が自重によってローラ３とストッパローラ１３の上を移動することができる。
【００２１】
図示実施例の箱切り出し装置１０は、切り出し部１２のように製品棚１１側に設けられた部分と、切り出し部１２を作動させるアーム１８や可動ストッパ２３のように出庫台車２０の側に設けられた部分との双方の組み合わせ機構として構成されている。次に、この箱切り出し装置１０の作動を図３ないし図７を参照して詳細に説明する。これら５つの図面はそれらの順序に従って、製品棚１１上に集積されている多数の箱２の中から、目的の製品を収納している特定の２個の箱２を一挙に切り出すように操作される場合における、箱切り出し装置１０の状態変化を経時的に示している。
【００２２】
図３は、多数の列と段を備えている製品棚１１の中でも、目的の製品を収納している長さＬの箱２が２個連続して端部へ来ている特定の列の特定の段を探し出して、その段の高さに合わせて、図示しない昇降装置によって出庫台車２０の基台の高さを調整した後に、例えば矢印ｎのように出庫台車２０を走行、移動させて、それが特定の列の特定の段の端部に対向するように位置決めすると共に、直ちにアーム１８を右回転させることにより、アーム１８の先端のストッパローラ１３が係合するアーム受け１７を介して、対向する段の切り出し部１２及びストッパローラ１３を、コイルばね１６の付勢に抗してローラ３群のレベルまで降下させた状態を示している。なお、この操作の途中又はそれに先立って、可動ストッパ２３をベルトコンベア２２に沿って矢印ｈの方向に移動させて、この場合に目的とする長さＬの箱２の２個分の長さ２Ｌよりも若干短い長さをベルトコンベア２２上に形成するように位置決めし、その位置において可動ストッパ２３を上昇させてベルトコンベア２２の上面よりも上方まで突出させておく。
【００２３】
図３に示したようにストッパローラ１３を降下させたことによって、箱２の歯止めがなくなるで、一連の箱２は図４に示したように自重によってローラ３群の上を滑動し、端部にある１個目の箱２が出庫台車２０上へ載る。この時期にベルトコンベア２２を作動させていると、１個目の箱２は可動ストッパ２３に接触する位置まで出庫台車２０上を移動する。それに続いて２個目の箱２も１個目の箱２との接触状態を維持しながら追従して移動するが、可動ストッパ２３は、２個目の箱２が完全に出庫台車２０上へ乗り移ることができないような位置に位置決めされているので、図４に示したように２個目の箱２が長さＬの半分程度だけ出庫台車２０上へ移った状態で、自重とベルトコンベア２２の作動によって移動する一連の箱２の１個目が可動ストッパ２３に抵触して、後続のものと共に停止する。
【００２４】
可動ストッパ２３によって箱２の移動が停止した時に、図５に示したようにアーム１８を左回転させる。それによって切り出し部１２とストッパローラ１３はコイルばね１６の付勢力によって押し上げられ、２個目の箱２の後端を少し押し上げるようになる。この時に図６に示したように可動ストッパ２３を下降させると、ベルトコンベア２２は作動を継続しているから、２個目の箱２は１個目の箱２と接触したまま出庫台車２０上を移動し、ベルトコンベア２２を停止させた時にその位置で停止する。他方において３個目以降の箱２は上昇位置にある切り出し部１２のストッパローラ１３によって歯止めを受けるので、自重によって移動することができなくなるために製品棚１１の上に残される。このようにして、目的の２個の箱２だけを、きわめて円滑、迅速にそれ以外の箱２から切り離して取り出す（切り出す）ことができるし、その際に簡単な逐次操作を行うだけで、難しい操作をする必要がないので、これらの操作を自動化した時の制御装置も簡単なものになる。
【００２５】
なお、切り出すべき目的の２個の箱２が出庫台車２０上へ移動した後に、図７に示したようにアーム１８を直立位置まで回転させると、アーム１８が、出庫台車２０のベルトコンベア２２上に積載された箱２の後方への移動を阻止するストッパとしての作用をするようになるので、出庫台車２０が走行して目的の場所へ移動する時に箱２が慣性によって出庫台車２０から後方へ滑り落ちる恐れがあっても、それを未然に防止することができる。従って、出庫台車２０の後端に上下方向に出没する柵のような特別のストッパを設けるような必要がなくなるし、それを出没させるための操作も不要になる。
【００２６】
図３から図７を使用して説明した図示実施例の箱切り出し装置１０の作動においては、２個の箱２をまとめて切り出す場合を取り上げているが、箱２を１個だけ切り出す場合とか、３個以上まとめて切り出す場合にも、実施例の箱切り出し装置１０を利用可能であることは説明を要しないものと思われる。切り出す箱２の個数や長さＬに応じて変化させる必要がものは、図３や図４に示すように、主としてベルトコンベア２２の移動方向における可動ストッパ２３の位置だけである。従って、可動ストッパ２３の位置決めを変更することにより前述のような場合にも直ちに対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
適当な呼び名がないために本発明は箱切り出し装置として表現されているが、本発明の装置が取り扱うべき対象が製品等を収納した箱である必要はなく、対象物は何らかの個体であればよいので、本発明に言う「箱」は一般的に「個体」を意味するものとして、また「製品棚」は一般的に「個体の集積棚」を意味するものとして解釈されるべきである。従って、本発明の「箱切り出し装置」は、箱を含む何らかの個別の物体を複数個集積している棚から、それらの物体の一部だけを取り出す手段として使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例の箱切り出し装置の側面を示すシステム構成図である。
【図２】実施例の要部を示す斜視図である。
【図３】実施例の作動における第１の状態を示す側面図である。
【図４】実施例の作動における第２の状態を示す側面図である。
【図５】実施例の作動における第３の状態を示す側面図である。
【図６】実施例の作動における第４の状態を示す側面図である。
【図７】実施例の作動における第５の状態を示す側面図である。
【図８】参考例の箱切り出し装置の側面を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…製品棚（参考例）
２…箱（個体）
３…ローラ
４…第１ストッパ
５…空圧シリンダ
６…駆動ローラ
７…第２ストッパ
８…出庫台車（参考例）
９…ベルトコンベア
１０…箱切り出し装置（本発明の実施例）
１１…製品棚
１２…切り出し部
１３…ストッパローラ
１４…固定ホルダ
１５…縦部材
１６…コイルばね
１７…アーム受け
１７ａ…概ね水平な面（係合部分）
１８…アーム
１９…ローラ
２０…出庫台車
２１…車輪２１
２２…ベルトコンベア
２３…可動ストッパ
【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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【図６】
2005112538.tif 000008
【図７】
2005112538.tif 000009
【図８】
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