(57)【要約】【課題】  大型移動槽の搬送を可能としながら、設備配置の自由度を向上させて効率的な生産環境を実現する移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供すること。【解決手段】  エアー浮上式移載装置２００上に載置された移動槽１００を、複数のステーション１〜９でステーション架台１０・１１に移載・復帰しながら所定の作業を行う一方、ステーション間の搬送時には該エアー浮上式移載装置の下部に搬送台車３００が連結して自在に走行可能になる移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供する。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアー浮上式の移載装置上に載置された移動槽を、複数のステーションでステーション架台に移載・復帰しながら所定の作業を行う一方、ステーション間の搬送時には該エアー浮上式移載装置の下部に搬送台車が連結して自在に走行可能になる移動槽のエアー浮上式搬送システムであって、
ベース部を備えた移動槽と、
該移動槽を載置した状態で所定の作業を行うための複数のステーション架台と、
該移動槽を積載可能な積載手段、床面に向けてエアーを噴射して浮上するエアー浮上手段、該移動槽ベース部を昇降可能なリフト手段の各手段を備えたエアー浮上式移載装置と、
該エアー浮上式移載装置の下部に嵌入した状態で連結する連結手段、現在位置を検出する位置検出手段、自走可能な走行駆動手段の各手段を備えた搬送台車と
を少なくとも有し、
該エアー浮上式移載装置及び該搬送台車との間には、該搬送台車から該エアー浮上式移載装置を摺動変位させてステーション架台内の所定位置に移動する移載復帰時変位手段を備えた
ことを特徴とする移動槽のエアー浮上式搬送システム。
【請求項２】
前記ステーション架台又は前記エアー浮上式移載装置の少なくともいずれかに、ステーション架台上における移動槽の載置位置決めを行うと共に該位置において固定可能な位置決め固定手段を備える
請求項１に記載の移動槽のエアー浮上式搬送システム。
【請求項３】
前記エアー浮上式移載装置において、
前記ステーション架台と滑動可能な補助車輪を備える
請求項１又は２に記載の移動槽のエアー浮上式搬送システム。
【請求項４】
前記移載復帰時変位手段の駆動機構が、
エアー浮上式移載装置又は、搬送台車に備えられる
請求項１ないし３に記載の移動槽のエアー浮上式搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアー浮上式の移載装置及び搬送台車を用いて移動槽を搬送・移載・復帰させながら、複数のステーションで順次所定の作業を行わせるエアー浮上式搬送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来主流であった少品種多量生産においては、槽と槽とをそれぞれ配管で接続するのが一般的であり、多くの複雑な配管の敷設、配管の洗浄、コンタミネーションの排除といった問題点があったが、継続的に多量の生産を行う際には定期的なメンテナンスにより解決可能なこと、及び連続生産により効率性向上が図られることなどにより、大きな改善が図られてこなかった。
しかしながら、産業構造の変化に伴い、近年ではより高付加価値な製品の生産が必要であり、多品種少量生産・多品種変量生産が主流となっている。すなわち、原料・副原料として多くの種類、組合せにより多品種でより個性化、高機能化、高級化を図った製品を生産する必要があり、更に一段と省力化・効率化・自動化を進める必要がある。
【０００３】
このような要求に応えるため、本件出願人らによって特許文献１に開示されるような「移動槽方式による多目的バッチ生産システム」、特許文献２に開示されるような「移動槽による多品種少量生産方式」、特許文献３に開示されるような「移動槽の移載・復帰装置」が提供されている。
【特許文献１】ＰＣＴ出願ＪＰ９１−５３１号
【特許文献２】特許第３０５９５７６号
【特許文献３】特許第３０１２１０７号
【０００４】
各技術を簡単に説述すると、特許文献１では槽を載置した移動槽台車を自動搬送車に積載し、該自動搬送車は搬送路に沿って配設された多数のステーションのうち目的のステーションまで移動して移動槽台車を自動搬送車からステーション架台へ移載する。そして、各ステーションでは所定の作業が効率よく行われるように固定機器が集約して設置されているので、ステーション架台に移載された移動槽台車及び該移動槽台車に載置の移動槽は、前記した固定機器と自動接続装置で接続されて所定の作業を行い、作業が終了すると別のステーションへ移動して順次作業を継続していくものである。
したがって、反応・攪拌などの各工程の作業が同一の槽内で完結するので、コンタミネーションの恐れはなく、多品種少量生産が可能となり、そのうえ、コンピュータ制御で生産が行われるので自動化・効率化の面でも著しい効果が期待されるものである。
【０００５】
しかしながら、本技術は、機構がやや複雑化し、その操作においても難しい移載装置を採用して槽を載置した移動槽台車を自動搬送車からステーション架台へ移載・復帰せしめるので概して設備が巨大化しコスト的にも割高になる問題点（問題点１）を抱えていた。
また、自動搬送車が移動する搬送路を敷設し、該搬送路に沿って各ステーション架台を配設しなければならないので広い設備面積が必要となる問題点（問題点２）、該搬送路に合わせて設備配置を行うために直線配置とせざるを得ず、配置の自由度が小さい問題点（問題点３）などがあった。
【０００６】
そこで、本件出願人らは特許文献２において、上記の問題点を図るために搬送路上において複数の原料を計量のうえ移動槽に受け入れることを可能とし、その移動槽を各ステーションへ移載あるいは復帰せしめるのにプッシュプル方式によって行うようにした移動槽による多品種少量生産方式を提案した。
本技術は、移動槽を積載したロードセル台を載置したエアー浮上式台車を搬送路に沿って配設された各ステーションに案内移動する構成をとることで、小さな力で移動ができるなど、上記の問題点１の解決を図ることに大きく寄与するものであった。
【０００７】
また、特許文献３においては、上記の問題点を図るために移動槽をエアー浮上式台車に積載し、該台車をターンテーブル上に載せ、ターンテーブルによって目的のステーションの方向に旋回せしめ、エアー浮上式台車を作動しながら僅かな力で目的のステーションへ自在に移載・復帰を可能とした移動槽の移載・復帰装置を提供した。
本技術は、特に、エアー浮上式台車の旋回・移動するスペースが最小限の面積で済むので工場用地の有効活用にも大いに貢献し、更に、製品の銘柄の変更、生産量の増減などにも速やかに追随することが可能となるので、将来予想される多品種変量生産にも充分対応できる点で優れた効果を有し、上記問題点２の解決に寄与するものであった。
【０００８】
しかしながら、いずれの技術においても、上記全ての問題点を同時に解決しうるものではなく、特に移動槽の動線が予め決められているために問題点３に挙げた設備配置の自由度を高めることができない問題が残っている。
また、ある一定規模以上の生産槽の搬送に関しては、上記のように有軌道による搬送が一般的であるが、該軌道は生産エリアにおける障害物となり、特に高純度製品の生産など、クリーン環境が要求されるエリアでは埃溜まりや、雑菌の繁殖など不要な凹凸を極力抑制する必要がある。
また、有軌道の場合には、将来の拡張性を考慮して事前に基礎工事等を行う必要があり、建設コストの上昇を招き、省資源を図りにくい問題がある。
【０００９】
さらに、特許文献２、３等で開示されているエアー浮上を組み合わせた搬送方式は重量物の搬送に寄与するものであるが、重量物の搬送の場合、更に大きな搬送台車が必要とされ、現実的には１０トン位までの搬送に留めざるを得なかった。特に、周囲空間とも併せて考慮する必要があり、より大規模な生産槽を搬送する場合には機材が大型化するため、生産スペースの問題と併せて解決しなければならない。
これに対し、実際には２０トン〜３０トン程度の容量を持つ生産槽の搬送がニーズとしてあり、上記エアー浮上式を用いて更なる技術開発が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて創出されたものであり、その目的は、大型生産槽の搬送を可能としながら、設備配置の自由度を向上させて効率的な生産環境を実現する移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明による移動槽のエアー浮上式搬送システムは次の特徴を備える。
すなわち、請求項１に記載の発明によると、エアー浮上式の移載装置上に載置された移動槽を、複数のステーションでステーション架台に移載・復帰しながら所定の作業を行う一方、ステーション間の搬送時には該エアー浮上式移載装置の下部に搬送台車が連結して自在に走行可能になる移動槽のエアー浮上式搬送システムであって、ベース部を備えた移動槽と、該移動槽を載置した状態で所定の作業を行うための複数のステーション架台と、該移動槽を積載可能な積載手段、床面に向けてエアーを噴射して浮上するエアー浮上手段、該移動槽ベース部を昇降可能なリフト手段の各手段を備えたエアー浮上式移載装置と、該エアー浮上式移載装置の下部に嵌入した状態で連結する連結手段、現在位置を検出する位置検出手段、自走可能な走行駆動手段の各手段を備えた搬送台車とを少なくとも有する。
さらに、該エアー浮上式移載装置及び該搬送台車との間には、該搬送台車から該エアー浮上式移載装置を摺動変位させてステーション架台内の所定位置に移動する移載復帰時変位手段を備えたことを特徴とする移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供する。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明によると、前記ステーション架台又は前記エアー浮上式移載装置の少なくともいずれかに、ステーション架台上における移動槽の載置位置決めを行うと共に該位置において固定可能な位置決め固定手段を備える移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供する。
【００１３】
請求項３に記載の発明によると、前記エアー浮上式移載装置において、前記ステーション架台と滑動可能な補助車輪を備える移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供する。
【００１４】
さらに、請求項４に記載の発明によると、前記移載復帰時変位手段の駆動機構が、エアー浮上式移載装置又は、搬送台車に備えられる移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は以上の構成を備えるものであり、次の効果を奏する。すなわち、請求項１に発明によると、エアー浮上式の移載装置上に載置された移動槽を、複数のステーションでステーション架台に移載・復帰しながら所定の作業を行う一方、ステーション間の搬送時には該エアー浮上式移載装置の下部に搬送台車が連結して自在に走行可能になる移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供することができる。
これにより、生産設備の機構をシンプルなものとし、移載・復帰装置と搬送車とを別体で構成して設備の小型化、コストの抑制に寄与することができる。
また、搬送路を敷設する必要がないため、生産設備の配置の自由度が飛躍的に向上し、省スペース化を図れるばかりでなく、生産設備の拡張縮小にも柔軟に対応することができる。
【００１６】
特に、請求項２に記載の発明では、ステーション架台又はエアー浮上式移載装置の少なくともいずれかに、ステーション架台上における移動槽の載置位置決めを行うと共に該位置において固定可能な位置決め固定手段を備えるので、簡便に高精度な位置決めが容易である。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明では、エアー浮上式移載装置において、ステーション架台と滑動可能な補助車輪を備えるので、ステーション架台への進入時に位置決め精度が良くなる。
【００１８】
請求項４に記載の発明では、移載復帰時変位手段の駆動機構が、エアー浮上式移載装置に備えられるので、駆動機構の重量をエアー浮上によりキャンセルすることができ、搬送台車の省力化、小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の最良と考えられる実施形態を、図面に示す実施例を基に説明する。なお、実施形態は下記に限定されるものではない。
本発明は、エアー浮上式移載装置上に載置された移動槽を、複数のステーションにおけるステーション架台に移載・復帰しながら所定の作業を行う一方、ステーション間の搬送時にはエアー浮上式移載装置の下部に搬送台車が連結して自在に走行可能になる移動槽のエアー浮上式搬送システムを提供するものである。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明に係るエアー浮上式搬送システムを用いた生産設備の平面図であり、複数のステーション（１）（２）・・（９）と、移動槽（１００）を積載して床面に向けてエアーを噴射し浮上するエアー浮上式移載装置（以下、移載装置と呼ぶ）（２００）と、移載装置（２００）の腹部に嵌入して自走する搬送台車（３００）とから構成される。
本発明は、前記特許文献２に開示されているように搬送路や外部からの牽引が必要なく、図１のように各ステーションを自由に配置することができる。
【００２１】
次に、図２に示す斜視図を用いて各機器の構成を詳述する。ステーション（１）・・には左右一組の段差部（１０）（１１）から構成されるステーション架台が配設されている。該ステーション架台の段差部内幅と略同一かそれよりも小さな幅の移載装置（２００）は、移載時・復帰時には該段差部（１０）（１１）に図のように進入する。
移載装置（２００）上には移動槽（１００）が載置される。移動槽（１００）は略平板状のベース部（１０１）上に移動槽本体（１０２）が固設された構成であり、ベース部（１０１）の幅は、上記段差部（１０）（１１）の内幅よりも大きいので、該段差部（１０）（１１）上に横架載置することができる。
【００２２】
また、移載装置（２００）は門状構造で左右に浮上用エアーダイアフラムを内設したエアー浮上部（２０１）（２０２）を備え、該エアー浮上部（２０１）（２０２）上には積載部（２０３）を配架して、上記ベース部（１０１）を積載可能にしている。
【００２３】
エアー浮上部（２０１）（２０２）の下面にはそれぞれ３組の浮上用エアーダイアフラム（２０４）（２０４）（２０４）が配設され、床面に向けて圧縮エアーを噴射し、本発明の特徴の一つである移載装置（２００）のエアー浮上を行う。本実施例で浮上高は０．１ｍｍ程度であり、床面は高精度な平面で建設される。
浮上用のエアーは外部からエアホースにより圧縮エアーを供給してもよいし、移載装置（２００）内にコンプレッサや圧縮エアータンクを配設して圧縮エアーを供給してもよいが、防爆性を高める必要のある生産現場においては、エアホースにより供給する構成が望ましい。
【００２４】
また、各エアーダイアフラム（２０４）（２０４）（２０４）間には、拘束輪（図示しない）が回転自在に設けられており、床に凹凸があった時などにエアー浮上部（２０１）（２０２）下面と床が擦れるのを防止したり、エアーダイア府ラム非作動時に着地するように構成している。
さらに、移載装置（２００）の両側面には垂直方向の回転軸を有する方向規制補助輪（２０５）（２０５）が左右に２輪ずつ回動自在に配設されている。該補助輪（２０５）（２０５）はステーション架台への進入時及び退出時に段差部（１０）（１１）内側と接しながら回転し、移載装置（２００）が簡便に、かつ高精度に段差部（１０）（１１）間に入出できるようになっている。
【００２５】
移載装置（２００）の積載部（２０３）上面には、左右１対のリフト機構（２０６）（２０６）を付設している。このようなリフト機構（２０６）は公知のものであり、下蓋に上蓋が遊嵌された箱状で、その箱内にエアーバックが内蔵されている。該エアーバッグにエアーを注入して膨張させると上蓋が上昇し、エアーを排出すると下降するものである。
【００２６】
積載部（２０３）上面には移動槽（１００）を積載する際に位置決め及び固定を行うチャッキング機構（２０７）（２０７）を、移動槽（１００）の対角位置に２個付設している。
該機構（２０７）（２０７）は、公知のピンと案内孔からなる位置決め装置と、ロック装置から構成するものであり、移動槽（１００）をリフト機構（２０６）（２０６）により下降させる際に、積載部（２０３）上での正確な位置決めと、搬送時のロックを同時に行う機能を有している。
移動槽（１００）のベース部（１０１）には該機構（２０７）に対応する図示しない案内孔や係合部材が設けられている。
【００２７】
一方、前記ステーション段差部（１０）（１１）にもそれぞれ２基の位置決め固定機構（２０）（２０）（２０）（２０）が付設されており、ベース部（１０１）がリフト機構（２０６）（２０６）により下降するときに、該ベース部（１０１）が所定の位置に正確に載置されるように作用している。
該位置決め固定機構（２０６）の構成も上記チャッキング機構（２０７）と同様である。
【００２８】
本発明において、前記積載部（２０３）下方でエアー浮上部（２０１）（２０２）間の腹部には、搬送台車（３００）が嵌入可能になっている。
搬送台車（３００）には、ＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）方式の自走走行機能を備えており、４個の駆動輪（３０１）（３０１）（３０１）（３０１）によって床上を方向自在に走行することができる。
また、現在位置を位置検出デバイス（３０２）により検出することが可能であり、これらはＡＧＶ方式として公知技術である。位置を検出しながらの走行の方法としては、光誘導・磁気マーカ方式や、磁気誘導・磁気マーカ方式などがある。
走行駆動には、バッテリを用いてモータ駆動を行うが、本発明では任意の駆動方式を採用することができる。
【００２９】
また、移載・復帰時などに搬送台車（３００）が反力により移動しないような機構として、位置固定機構（３０３）を備えている。該機構（３０３）はステーション近傍の所定位置において搬送台車（３００）を固定するものであり、例えば位置検出デバイス（３０２）で検出された位置が予め設定された位置になった時に、駆動輪（３０１）・・をロックするロック手段で構成することができる。
【００３０】
以上のように、本発明では移動槽（１００）を積載し、各ステーションにおいて移載・復帰を行う移載装置（２００）がエアー浮上することで、大きな重量の移動槽（１００）でも移動させることができるようになる。また、移載装置（２００）の腹部に嵌入して一体的に搬送する搬送台車（３００）はそれほど大きな駆動力を要さずに上記移載装置（２００）・移動槽（１００）を搬送することができるため、従来のように大型の移動槽（１００）を用いる生産設備においても、小型化することができると共に、高精度な位置決めが可能になる。
【００３１】
本発明では、ステーション近傍において搬送台車（１００）から移載装置（２００）を摺動変位させてステーション内の所定位置に移動するプッシュプル機構（２０８）を移載装置側に配設している。以下、該機構（２０８）の動作を含め、図３ないし図８に示した本発明による移動槽のエアー浮上式搬送システムの搬送、移動槽の移載、復帰動作を説述する。
【００３２】
図３において、ステーション段差部（１０）（１１）上に載置された移動槽（１００）に向けて、搬送台車（１００）と移載装置（２００）が走行する。図はステーションにおいて、生産に必要な反応・攪拌・加熱・冷却・払出・洗浄などの諸作業を行ったのち、移動槽（１００）を他のステーションに搬送開始する工程を表している。
【００３３】
図４のように、ステーション近傍まで搬送台車（３００）・移載装置（２００）が接近し、搬送台車（３００）の位置検出デバイス（３０２）でステーション段差部（１０）（１１）間の延長上に移載装置（２００）が位置するように調整して、位置固定機構（３０３）により固定する。
【００３４】
この状態から、図５のように、移載装置（２００）の上記プッシュプル機構（２０８）が作動し、搬送台車（３００）の係合部に一端を係止したまま延伸する。これにより、搬送台車（３００）から移載装置（２００）が離脱して段差部（１０）（１１）間に進入する。段差部（１０）（１１）内では移載装置（２００）の方向規制補助輪（２０５）（２０５）により所定位置まで進入する。
さらに図６のようにリフト機構（２０６）（２０６）が作動しながら積載部（２０３）が上昇する一方、チャッキング機構（２０７）（２０７）によって積載部上に移動槽（１００）を固定する。
該上昇によって段差部（１０）（１１）上の移動槽（１００）は移載装置（２００）積載部（２０３）上に移る。
【００３５】
さらに、図７のように再びプッシュプル機構（２０８）が作動し、搬送台車（３００）の係合部に一端を係止したまま収縮する。これにより、搬送台車（３００）上方に移載装置（２００）が戻り、所定の位置、例えばプッシュプル機構（２０８）の収縮側端において一体的に連結した状態になる。（図８の状態）
以上により移動槽（１００）の復帰工程が終了する。なお、移載工程については上記の逆工程であり、ベース部（１０１）がリフト機構（２０６）（２０６）により段差部（１０）（１１）上に下降するときには、ステーション段差部（１０）（１１）の位置決め固定機構（２０）（２０）（２０）（２０）が作用してベース部（１０１）を所定の位置に正確に載置する。
【００３６】
ところで、上記実施例で使用するプッシュプル機構は、既に公知の技術が存在するのでそれらを採用すればよく、特に限定するものではない。また、プッシュプル機構（２０８）は搬送台車（３００）上に設け、移載装置（２００）に設ける係合部にその先端を係止させた上で、移載装置（２００）を変位させても良い。
プッシュプル機構（２０８）の駆動機構を移載装置（２００）上に設ける構成では、その重量をエアー浮上により支持することができるため、搬送台車（３００）に負担がかからず特に好適である。
【００３７】
図１に示すように、図８の移動槽（１００）を積載した移載装置（２００）・搬送台車（３００）はまた別のステーションに搬送することができる。搬送台車（３００）が上述のように方向自在に走行可能なため、従来はステーションを１列に配列しなければならなかったが、本発明では、ステーション（５）のように、生産ラインを取り囲むような配列も可能である。また、環状に配列してその内側から放射状にステーションに移載・復帰させるような生産ラインも設計可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施例に係る移動槽のエアー浮上式搬送システムの平面配置図である。
【図２】本発明に係る移動槽のエアー浮上式搬送システムの斜視図である。
【図３】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（作業終了段階）を説明する斜視説明図である。
【図４】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（搬送台車停止段階）を説明する斜視説明図である。
【図５】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（移載装置進入段階）を説明する斜視説明図である。
【図６】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（移動槽復帰段階）を説明する斜視説明図である。
【図７】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（移載装置退出段階）を説明する斜視説明図である。
【図８】本発明に係るエアー浮上式搬送システムの工程（復帰終了段階）を説明する斜視説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１〜９  ステーション
１０    ステーション架台の段差部
１１    ステーション架台の段差部
１００    移動槽
２００    エアー浮上式移載装置
３００    搬送台車
【図１】
2005059998.tif 000003
【図２】
2005059998.tif 000004
【図３】
2005059998.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005059998.tif 000007
【図６】
2005059998.tif 000008
【図７】
2005059998.tif 000009
【図８】
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