(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔をおいて一対の円開口を形成させ、両側壁部に係合孔を形成させた物品を、所定の取付位置に前記所定の間隔と同じ間隔で立設させた挿通ピンを、前記円開口に挿通させることにより取り付けるようにし、該物品を前記取付位置から取り外す場合には物品着脱機構の一対の係合ピンを前記係合孔に係合させた上、該係合ピンを上方に移動させて、該物品を前記挿通ピンから抜き出すようにした物品の着脱装置において、前記挿通ピン及び前記係合ピンはそれぞれ先端から、小径部、テーパ部及び大径部から成り、前記大径部はそれぞれ、前記円開口及び係合孔に密嵌する径に形成され、前記物品を前記取付位置に取り付ける場合には前記係合ピンを前記係合孔に密嵌させて、該物品を前記挿通ピンの直上方に持ち来たし、前記円開口を前記挿通ピンの小径部を挿入させる位置にまで下動させ、次いで前記係合ピンを前記係合孔からその小径部まで抜き出すことにより、前記物品を自然落下させて、次いで前記係合ピンを更に所定距離下動させて、前記挿通ピンを前記円開口に密嵌させ、この後、該係合ピン全体を前記係合孔から抜き出すようにし、前記物品を前記取付位置から取り外す場合には前記係合ピンの小径部のみを前記係合孔に挿入し、該物品を所定距離上動させた後、該係合ピンを前記係合孔に密嵌すべく挿入し、該物品を更に上動させて前記円開口から前記挿通ピンを抜き出すようにした事を特徴とする物品の着脱方法。
【請求項２】
前記挿通ピンにそれぞれ位置検出部材及び前記係合ピン又は該係合ピンを取り付ける部材に前記位置検出部材を検出するセンサを設け、該センサの検出により前記係合ピンの小径部のみを前記係合孔に挿入するか、該小径部のみを残して前記係合孔から抜き出すための係合ピンの位置を決めるようにした請求項１に記載の物品の着脱方法。
【請求項３】
前記位置検出部材は遮光板であり前記センサは発光素子と受光素子の対で成る請求項２に記載の物品の着脱方法。
【請求項４】
前記位置検出部材はＴ字形状の遮光板であり、前記センサは該遮光板の中央突出アーム部の延在方向には略平行な方向に並ぶ第１、第２発光素子及びこれらに対向する第１、第２受光素子であり、前記遮光板の水平アーム部が前記第１発光素子からの光線を遮光することにより、前記物品の取付位置の直上方への持ち来たしを検知し、前記第２発光素子からの光線を前記遮光板の中央突出アーム部が遮光することにより、前記係合ピンの小径部の前記係合孔への挿入位置及び小径部までの抜き出し位置を検知するようにした請求項１に記載の物品の着脱方法。
【請求項５】
前記物品の両側に一対の突出板部が形成され、該突出板部に前記円開口が形成され、かつ該突出板部の側壁部に前記係合孔が形成されている請求項１に記載の物品の着脱方法。
【請求項６】
前記物品着脱機構は前記係合ピンを前記挿通ピンと垂直になる位置に回動させる第１駆動手段、前記係合ピンを前記挿通ピンと平行に上下動させる第２駆動手段及び前記係合ピンを前記係合孔に対し挿入する方向及び抜き出す方向に駆動させる第３駆動手段を備えている請求項１〜請求項５の何れかに記載の物品の着脱方法。
【請求項７】
前記物品着脱機構は前記取付位置を検出する位置検出手段を設けている請求項１〜６の何れかに記載の物品の着脱方法。
【請求項８】
前記係合孔内に前記挿通ピンの前記物品の円開口からの抜け止め機構を設け、前記係合ピンが前記係合孔内に挿入すると前記抜け止め機構を解除するようにした請求項７に記載の物品の着脱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は物品の着脱方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、管廊の側壁に斜めに等間隔で多数取り付けられたランプのうち、故障したものや不良となったものを新しいランプと取り替えるのに人手で行っていた。然るに、このような場所は自由に作業するには狭く、また環境は余りよくない。従って、ロボットにより自動的に取替作業を行なうことが検討されている。この場合、所定の間隔をおいて一対の円開口を形成させ、両側壁部に係合孔を形成させたランプを、所定の取付位置に前記所定の間隔と同じ間隔で立設させた挿通ピンを、前記円開口に挿通させることにより取り付けるようにし、該物品を前記取付位置から取り外す場合には物品着脱機構の一対の係合ピンを前記係合孔に係合させた上、該係合ピンを上方に移動させて、該物品を前記挿通ピンから抜き出すようにした物品の着脱装置が考えられる。然しながら、これだけでは自動化が出来ない。例えば、正しくランプを取り付けるための位置決めができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、上述のような場所でも自動的に斜めに取り付けられているランプでも取り替えを行なうことができ、人手が不要な物品の着脱方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
以上の課題は、所定の間隔をおいて一対の円開口を形成させ、両側壁部に係合孔を形成させた物品を、所定の取付位置に前記所定の間隔と同じ間隔で立設させた挿通ピンを、前記円開口に挿通させることにより取り付けるようにし、該物品を前記取付位置から取り外す場合には物品着脱機構の一対の係合ピンを前記係合孔に係合させた上、該係合ピンを上方に移動させて、該物品を前記挿通ピンから抜き出すようにした物品の着脱装置において、前記挿通ピン及び前記係合ピンはそれぞれ先端から、小径部、テーパ部及び大径部から成り、前記大径部はそれぞれ、前記円開口及び係合孔に密嵌する径に形成され、前記物品を前記取付位置に取り付ける場合には前記係合ピンを前記係合孔に密嵌させて、該物品を前記挿通ピンの直上方に持ち来たし、前記円開口を前記挿通ピンの小径部を挿入させる位置にまで下動させ、次いで前記係合ピンを前記係合孔からその小径部まで抜き出すことにより、前記物品を自然落下させて、次いで前記係合ピンを更に所定距離下動させて、前記挿通ピンを前記円開口に密嵌させ、この後、該係合ピン全体を前記係合孔から抜き出すようにし、前記物品を前記取付位置から取り外す場合には前記係合ピンの小径部のみを前記係合孔に挿入し、該物品を所定距離上動させた後、該係合ピンを前記係合孔に密嵌すべく挿入し、該物品を更に上動させて前記円開口から前記挿通ピンを抜き出すようにしたことを特徴とする物品の着脱方法、によって解決される。
【０００５】
以上のような構成により、物品がどのような姿勢で所定の位置に取り付けられていたとしても、自動的に、ここに取り付けられているこの物品を確実に取り出すことが出来、また新しい物品をこの取付位置に自動的に取り付けることが出来る。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。
【０００７】
図１は、本実施の形態の物品、すなわちランプＭの着脱装置の全体を示すが、全体において１で示され、また図２はその全体を図１における矢印Ａ方向から見た側面図である。図において直線的に延びる第１レール２及び第２レール３には、後述するように、駆動車両４、第１交換車両５及び第２交換車両６が懸吊されており、これら車両は連結機７、８により連結されている。図２に明示されるように、本実施の形態は管廊に等間隔で取り付けられているランプＭを着脱するために用いられるが、直立した支柱９にやはり後述するような機構でランプＭが取り付けられており、上述の第１レール２及び第２レール３は、この垂直支柱９に直角に取り付けられた横材１０に固定されている。
【０００８】
図１に明示されるように、第１交換車両５はランプＭを保持しており、第２交換車両６は保持していないが、このランプＭは古いランプＭで所定の位置から取り外して保持している状態を示し、また第２交換車両６は新しいランプＭを所定の取り付け位置に取り付けた後の状態を示し、駆動車両４は矢印Ｂ方向に更に次のランプの取り替えのために走行している状態を示す。
【０００９】
図３に明示されるように、垂直支柱９にはランプ取付フレーム１１が斜めに固定されており、これに電力供給装置１２が固定され、これに後述する方法でランプＭが取り付けられている。図４に明示されるように、第１の交換車両５（第２交換車両６は同様の構成であるので、以下、これについてのみ説明する）には、一対のマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂが取付られており、また、第１レール２の上壁部には台形状のカム板１４、１５が第１交換車両５の走行方向Ｂの垂直方向に大部分を重ね合わせて固定されており、マイクロスイッチ１３ａ、１３ｂの作動子１３ａａ、１３ｂａは、このカム板１４、１５によりオン／オフされる。
【００１０】
本実施の形態では、今、走行方向において前方にあるマイクロスイッチ１３ｂの作動子１３ｂａが一方のカム板１５の斜面１５ａに乗り上げ、オンとなると駆動車両４が搭載する電動機の駆動を低速にして低速又は微速走行に切り換えられ、後方のマイクロスイッチ１３ａの作動子１３ａａが他方のカム１４板の斜面１４ａに乗り上げてオンとなると停止指令を発し駆動車両４を停止させる。これにより第１交換車両５をランプＭの取付位置に対向する位置に停止させるようにしている。なお、第１の交換車両５は第１レール２にはローラ１６によりレール２に沿って走行自在に懸吊されており、また図３に明示されるように、第２レール３は断面がＬ字形状であるが、この水平アーム部に一対のローラ１７により、この第２レール３に沿って走行自在に懸吊されている。すなわち、この第２レール３及びローラ１７により第１交換車両５は、図３に明示されるように、図において右方へ重心が偏在しているが、これによる回転モーメントにより全体が偏倚するのを防止させる働きをしている。
【００１１】
次に、第１交換車両５の内部構造について詳細を説明する。なお、第２交換車両６も同様な構成である。
【００１２】
図３乃至図５において、側面がほゞ三角形状のフレーム２０は左右一対の側板２１ａ、２１ｂ、この上壁部に固定された上壁板２２から成っており、後述する各種部材を内蔵している。側板２１ａ、２１ｂには懸吊部材２３ａ、２３ｂを取り付けており、この上端部に上述のローラ１６を回動自在に支承している。これは図３及び図４に示すように、第１レール２に圧接した状態で回動自在になっている。更に側板２１ａ、２１ｂは、図３、図５に明示されるように、前後で一対の斜めアーム部材２４ａ、２４ｂを固定させており、これは図３に示すように、斜め上方に向かって延在しているが、その上端部に第２レール３に回転自在な一対のローラ１７、１７を支承している。
【００１３】
次にフレーム２０内に内蔵される各部材について説明する。フレーム２０内において、先ずランプＭを取り付け、または交換する際の、ランプＭを回動させる駆動機構について説明する。これに主として関与する回動板２５ａ、２５ｂは、図６乃至図９に明示されるような多角形状を呈し、その上端部において回動軸２７により連結されており、その両端部は軸受２６ａ、２６ｂにより回動可能に支承されている。この一方の軸受２６ｂから更に外方へ突出する軸端側の側板２１ｂには第１のモータ２８が固定されており、この回転軸の軸端に取り付けられたギヤ２９は上述の回動軸２７の軸端に固定されたギヤ３０とチェーン３１を介して連結されている。すなわちモータ２８の駆動によりギヤ２９、３０、チェーン３１を介して回動板２５ａ、２５ｂは回動軸２７の軸心の周りに回動可能とされている。回動板２５ａ、２５ｂは回動軸２７によって上端部で一体化されているが、更にこれを補強するために連結板３２によっても一体化されている。
【００１４】
以上により、ランプＭを回動させる機構を説明したが、次に、ランプＭの取付時又は取り外し時のランプ取付位置に対して上下動させるための機構について説明する。
【００１５】
やはりフレーム２０内において、その中央部には第２のモータ３３が、図７に明示されるように連結板３２に取り付けられており、これは取付板３６も介して回動板２５ａ、２５ｂに対して固定されているのであるが、このモータ３３の軸端に取り付けられたギヤ３４と、噛合する従動ギヤ３５には、ねじロッド３８が固定されており、これは可動フレーム３９のねじ係合アーム部４１に固定されたねじ部材４２に螺合している。その下端部は可動フレーム３９の水平アーム部４０の丸孔４０ａを遊嵌している。可動フレーム３９の全体は図４に明示されているが、左右一対として形成されており、図４において下方の水平アーム部４０が両側の回動板２５ａ、２５ｂの近くまで延びており、この両端部に直角に外アーム部４３ａ、４３ｂが固定され、内側には内アーム部４４ａ、４４ｂが固定されている。これら外アーム部４３ａ、４３ｂと内アーム部４４ａ、４４ｂとの間にガイドロッド４５ａ、４５ｂが固定されており、この下方には送りねじ４６ａ、４６ｂがこれらアーム部４３ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂにより回転自在に支承されている。
【００１６】
送りねじ４６ａ、４６ｂの内アーム部４４ａ、４４ｂから突出する軸端にはギヤ４７ａ、４７ｂが固定されており、これは図１０に明示されるように、回動板２５ａ、２５ｂに対して固定された左右で一対の第３のモータ４９ａ、４９ｂの回転軸の軸端に固定されたギヤ４８ａ、４８ｂに噛合している。ピン取付係合板５０ａ、５０ｂはねじロッド４６ａ、４６ｂに螺合している。更にその水平アーム部５０ａａ、５０ｂａには、図１０に明示されるような係合ピン５１ａ、５１ａ、５１ｂ、５１ｂを横方向に突出して固定させている。更に可動フレーム３９の外アーム部４３ａ、４３ｂの外壁部にはガイド部材５１ａ、５１ｂを固定させており、これは、やはり図１０に明示されるように、直線的なガイドレール５２ａ、５２ｂに係合している。これは図８及び図９にも明示されるが、これにより上述のランプＭを上下動させる駆動機構により、回動板２５ａ、２５ｂに対し正確に所定方向にガイドさせて上下動すべく構成されている。
【００１７】
ピン取付係合板５０ａ、５０ｂの端部には、図６及び図７に明示されるように、コ字形状のセンサ取付部材５３ａ、５３ｂが固定されており、その上下の水平アーム部にはそれぞれ一対の発光素子５４ａ、５４ｂ（ランプ）及びこれに対向して受光素子としてのフォトトランジスタ５５ａ、５５ｂが固定されている。
【００１８】
次に、所定の位置にランプＭを取り付けるための構成について、特に図５及び図１１を参照して説明するが、本実施の形態における物品としてのランプＭは、全体としてほゞ直方形状であるが、その本体６２内に発光源を内蔵しており、その下壁部には電力供給装置１２の電力供給口１２ａに挿通される差し込みプラグ６３を形成させており、また両側壁部には突出板部６４ａ、６４ｂが形成され、これに上下に貫通して円開口６５ａ、６５ｂが形成されている。更に図３に明示されるように、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部には円形の開口６６及びトラック形状の開口６７が形成されている。これらの径及び幅は係合ピン５１ａ、５１ｂの大径部に密嵌する大きさとなっている。
【００１９】
更に電力供給装置１２の上面の両側には、取付ピン６０ａ、６０ｂが直立固定されており、これは下方から基部Ｄ、大径部Ｅ、中径部Ｆ、テーパ部Ｇ、最も先端の小径部Ｈからなっているが、大径部Ｅに平面的形状がＴ字形状の遮光板６１ａ、６１ｂが固定されている。この取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂに形成される円開口６５ａ、６５ｂに密嵌する大きさの径となっている。更にピン取付係合板５０ａ、５０ｂに横方向に突出して固定された係合ピン５１ａ、５１ｂは、図１１に明示されるように、基部側から大径部Ｊ、テーパ部Ｋ及び最先端の小径部Ｌからなっており、この大径部ＪがランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部に形成された円形の開口６６及びトラック形状の開口６７の径及び幅に密嵌する大きさとなっている。
【００２０】
図３１及び図３２には、突出板部６４ａ、６４ｂの部分的拡大断面図が示されているが、これに上述の挿入孔６６、６７が示されており、これに対向して係合ピン５１ａ、５１ａが示されているが、後述するように、図３１、図３２に示される抜け止め防止機構ＱによりランプＭの抜け止めを防止し、係合ピン５１ａ、５１ａの挿入により抜け止めを解除するようにしている。すなわち上述の取付ピン６０ａ、６０ｂの大径部には円弧状の切欠き７２が形成されており、これに抜け止め板６８の縁部が、図３１に示すように係合可能となっており、これはピン６８に回動自在に軸支されているが、ピン６８には巻きばね７０が巻装されており、これにより常時係合ピン５１ａの小径部Ｌが孔６６、６７内に挿入されると、係合片７１の一端部を巻きばね７０のばね力に抗して、図３２に示すように、ピン６８の周りに回動させる。これによりこの抜け止め防止機構Ｑを取付ピン６０ａ、６０ｂの切欠き７２から開放するように構成されている。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態によるランプの着脱装置１の構成について説明したが、次にこの作用について説明する。
【００２２】
上述したように、第１、第２交換車両５、６の一方に新しいランプＭを搭載してランプの取付位置に至るが、他方は空であり、交換されたランプを搭載して基地に戻る。図１及び図２に明示されるように、今、駆動車両４により矢印Ｂ方向に、第１、第２レール２、３に沿って駆動車両４は第１、第２交換車両５、６を牽引して取付位置に至るのであるが、図４に示されるように、レール２に沿ってローラ１６が転動するが、第１交換車両５に固定されたマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂの作動子１３ａａ、１３ｂａのうち、走行方向に関して先行するマイクロスイッチ１３ｂの作動子１３ｂａが、先ず一方のカム板１５の斜面部１５ａａに乗り上げることによりオンとなる。その後、低速走行し、カム板１５の水平部を転動し、このカム板１５の他方の斜面部１５ａ’に至るとオフとなるのであるが、このオフとなる直前に、後行するマイクロスイッチ１３ａの作動子１３ａａが、他方のカム板１４の斜面１４ａに乗り上げてオンとなる。この両マイクロスイッチ１３ａ、１３ｂが両者ともオンとなった時点で駆動車両４が搭載するモータに駆動停止指令を出して、第１交換車両４は取り換えるべきランプの直前に正確に位置決めして停止する。
【００２３】
図３は取り換えられるべきランプＭが、この停止位置に取り付けられていて、第１交換車両５により、これを電力供給装置１２から取り外さんとしている状況を示している。図４において、第１の駆動モータ２８が駆動される。ギヤ２９、チェーン３１、他ギヤ３０により、回動軸２７が軸受２６ａ、２６ｂにより支承されているが、この周りに回動板２５ａ、２５ｂが所定角度回動する。やはりこれに固定されたピン取付係合板５０ａ、５０ｂ及びセンサ取付部材５３ａ、５３ｂも共に同角度回動するのであるが、図１１は回動直前の位置を示し、図１３は図１１の各部材を上方から見た図であるが、実線で回動前、一点鎖線で回動直後を示す。
【００２４】
センサ取付部材５３ａ、５３ｂを取り付けたピン取付係合板５０ａ、５０ｂは、図１１で示すように矢印Ｒに沿って回動する。すなわち、回動軸２７の軸心の周りに回動し、図１１では図を分かり易くするために取り換えられるべきランプＭは一点鎖線で示しているが、図１２で示すように、所定の角度回動させると一点鎖線で示す位置を取る。この位置から実線で示す位置に、図７に示す第２の電動機３３の駆動によりギヤ３４、３５の噛合によりねじロッド３８に螺合しているねじ部材４２が可動フレーム３９と共に図７において下動する。下動にあたってはガイド部材５１ａ、５１ｂがガイドレール５２ａ、５２ｂにガイドされ、正確に直線的に下動する。なお、この下動距離は下動始点から第２電動機３３の回転数に比例するパルスをカウントして、所定値に達すると停止させるようにしてもよく、センサを適宜取り付けて所定距離を検知すると第２電動機３３を停止させるようにしてもよい。すなわち、図１２においてピン取付係合板５０ａ、５０ｂが下動するが、この前に、図１３に示されるように、センサ取付部材５３ａ、５３ｂの上方水平アーム部に取り付けられた第１ランプ５４ａが遮光板６１ａ、６１ｂの外方水平アーム部ｎにより、下方のフォトトランジスタ５４ｂに対してその光線が遮光されることにより、確かに所定角度回動したことを検知している。なお、この検知と共に第１モータ２８の駆動を停止させるようにしてもよい。この検知の後、上述したように第２駆動装置の第２モータ３３の駆動により所定距離下動するが、この位置は図１２で実線で示され、図１４で一点鎖線で示されている。
【００２５】
この位置から第３の駆動装置、すなわち、図１０に明示される第３のモータ４９ａ、４９ｂの駆動により、かつ、またギヤ４８ａ、４８ｂ及び４７ａ、４７ｂの噛合によりねじロッド４６ａ、４６ｂが回動する。これにより、これに螺合しているピン取付係合板５０ａ、５０ｂがガイドロッド４５ａ、４５ｂに案内されて、図４において相近接する方向に移動する。その結果、図１４で実線で示す位置で停止するのであるが、この時には、第２のランプ５４ｂ、５４ｂが遮光板６１ａ、６１ｂの垂直突出アーム部ｐにより遮光され、これにより所定距離移動したことを検知するのであるが、この検知で第３モータ４９ａ、４９ｂの駆動は停止する。この時には、図１４に明示されるように、係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌが孔６６、６７に、図３２に明示されるように挿入されている。この状態で再び第２のモータ３３の駆動によりピン取付係合板５０ａ、５０ｂを所定距離（上述と同様に所定のパルス数分）上方移動させる。
【００２６】
係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌは最初は孔６６、６７に、あるクリアランスをもって挿入されていたのであるが、この孔６６、６７内で移動し、この孔６６、６７の上壁部と当接させると、このランプＭをこの後、上方移動させる。これによりランプＭの両側の突出板部６４ａ、６４ｂの円開口６５ａ、６５ｂに密嵌している取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが若干抜き出され、この時、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂが取付ピン６０ａ、６０ｂに対し正確にセンタリングされておらずとも、係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌに連接してテーパ部Ｋが形成されているおり、また小径部Ｌと孔６６と６７との間にはクリアランスがあるので、この部分と小径部Ｌとの間で図において左右の移動が可能である。従って取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが円形開口６５ａ、６５ｂから抜け出す時に、無理な力が加わることなく、いわば自動調心を受けながら抜き出されるので、ランプＭには無理な力が加わることなく引き出される。この後、図１５に明示されるように、モータ４９ａ、４９ｂの駆動により、ねじロッド４６ａ、４６ｂに螺合するピン取付係合板５０ａ、５０ｂが更に相近接する方向に移動する。よって、図１５で実線で示すように係合ピン５１ａ、５１ｂは孔６６、６７に密嵌する。なお、モータ４９ａ、４９ｂの停止時点は図示せずとも近接スイッチが、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの孔６６、６７の近傍に設けられおり、これにピン取付係合板５０ａ、５０ｂが近接したことを検知すると、この検知信号によりモータ４９ａ、４９ｂの駆動を停止するようにしている。この後、モータ３３の駆動によりピン取付係合板５０ａ、５０ｂは更に上昇する。よって、ランプＭは取付ピン６０ａ、６０ｂから完全に抜き出され、図１１に示すＲの方向とは逆方向に回動すべく、第１のモータ２８を駆動することにより、図１１の実線で示す位置をとる。なお、この時には取り換えるべきランプＭを保持している（図１１では図示されていない）。この状態で、図１及び図２で示す第１交換車両５内の所定位置にこの取り替えたランプＭを積載する。
【００２７】
以上においては、古いランプの取り外しについて、特に図１３乃至図１５を参照して説明したが、更に他の図を参照し敷衍して説明すると以下の通りである。
【００２８】
すなわち上述したように、図１１及び図１２では一点鎖線で示されているが、古いランプＭが電力供給装置１２に取り付けられている状況を示し、図５及び図１７においては、それぞれ平面図及び正面図においてやはりランプＭが電力供給装置１２に取り付けられている状況を示している。このような状況において上述したように係合ピン５１ａ、５１ｂがランプＭの側壁部に形成した突出板部６４ａ、６４ｂの側壁に形成した孔６６、６７に先ずその小径部Ｌを挿入することにより、本発明に係る作用である自動調心作用を行って、取付ピン６０ａ、６０ｂからの取り外しを始めるのであるが、図１６においては、この古いランプＭに対してセンサ取付部材５３ａ、５３ｂが所定の回動を行なった直後を示しており、図１２における一点鎖線の位置を示している。
【００２９】
これはまた図１７では正面図で示されているが、ランプＭは電力供給装置１２の取付ピン６０ａ、６０ｂに、その突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円開口６５ａ、６５ｂにその中径部Ｆが密嵌した状態で確実に取り付けられているが、これに対して直上方に持ち来たらされたセンサ取付部材５３ａ、５３ｂに固定された係合ピン取付板５０ａ、５０ｂが直上方にあるのを示しており、この位置では上述したように、図１３で一点鎖線で示す位置であり、遮光板６１ａ、６１ｂの外側水平アーム部ｎにより一方のランプ５４ａ、５４ａが遮光されている。図１６においては、第１のランプ５４ａがこれに対向するフォトトランジスタ５５ａから遮光板６１ａ、６１ｄで遮光されている状況を明示している。また、この後、センサ取付部材５３ａ、５３ｂは下降するのであるが、この位置での係合ピン５１ａ、５１ｂとランプＭの側壁部に形成した突出板部６４ａ、６４ｂとの水平方向における距離の隔たりも明示している。
【００３０】
図１８は、図１７の位置からセンサ取付部材５３ａ、５３ｂ、すなわち、係合ピン取付板５０ａ、５０ｂを所定距離低下させた状況を示しており、図１８において一点鎖線で示す位置が図１６における一点鎖線で示す位置と同じである。これは図１４において、係合ピン取付板５４ａ、５４ｂが相近接する方向に移動する直前を示しており、図１４では一点鎖線で示している。
【００３１】
図１９は、図１８における［１９］−［１９］線方向で見た正面図であるが、ランプＭの側壁に形成された突出板部６４ａ、６４ｂの高さまで係合ピン５１ａ、５１ｂを低下させた状況を示しており、この状態では突出板部６４ａ、６４ｂの側壁に形成した孔６６、６７と対向している。
【００３２】
図１９で示すように（これは図１４に対応するが）、係合ピン５１ａ、５１ｂが相近接する方向に移動して一点鎖線で示す位置をとる。すなわち、この係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌのみが孔６６、６７に、図３２に示すように挿入された状況を示している。この状態で、やはり上述したように、係合ピン取付板５０ａ、５０ｂを所定距離上動させると小径部Ｌと孔６６、６７との間の大きな遊度の範囲内でランプＭは挿通ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆを滑らかに円開口６５ａ、６５ｂから所定距離移動分抜き出す。
【００３３】
この後、図１５で示すように、係合ピン５１ａ、５１ｂが孔６６、６７に挿入され、その大径部Ｊが密嵌状態になり、この後、更に上動させて完全に挿通ピン６０ａ、６０ｂから抜き出す。この後、図１１で示すＲの方向とは逆方向に回動させて図２０で示す位置をとる。すなわち、ランプ着脱機構２０内に配置する。この後、駆動車両４を駆動して新しいランプＭを搭載した交換車両５を上述のカム板１４、１５により取付位置の直前に位置決めして停止させる。
【００３４】
次に、新しいランプＭを所定の位置に取り付ける場合について説明する。図１において、第２の交換車６が、やはり図４に示すマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂを設けているので、この所定の位置に対応して第１レール２に設けられたカム板１４、１５により上述と同様にして位置決めされて停止する。図２１に示されるように、回動板２５ａ、２５ｂ内では、既に新しいランプＭを、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂの係合ピン５１ａ、５１ｂにより保持されており、図示した実線で示す位置をとっているのであるが、図４に示す第１のモータ２８の駆動により回動軸２７の周りに所定角度回動し、図２２で示す位置を取る。図２３はこれを平面的に見た図であるが、最初は実線で示す位置から上述の所定の角度回動して一点鎖線で示す位置を取るのであるが、図２３では、この回動する前の位置を実線で示している。なお、図を分かり易くするために取付位置に対してセンターを大きくずらして示している。従って、所定角度回動した時には一方のセンサ取付部材５３ｂに取り付いている第１のランプ５４ａは一方の遮光板６１ｂの垂直アーム突出部ｐにより遮光されているが、他方のセンサ取付部材５３ａに取り付けられている第１ランプ５４ａ’（５３ｂ側と区別するためにダッシュ（’）をつける）は遮光板６１ａの内方水平アーム部ｍで遮光されている。これによっても所定角度回動したことが検出されているが、ランプ取付位置に対しては、図２３、図２４に示されるようにａの距離だけずれている。
【００３５】
従って、第２のランプ５４ｂは遮光板６１ｂ側では遮光されているが、他方の遮光板６１ａ側では遮光されておらず、これによりセンターずれが生じていることが検知される。この検知出力によりモータ４９ａ、４９ｂが同じ角度だけ回転される。よって、係合ピン取付板５０ａ、５０ｂは図２４において、同時に左方へと移動され、第２のランプ５４ｂはそれぞれ遮光板６１ａ、６１ｂの垂直アーム突出部ｐの内縁部で遮光され、これによりセンター決めされたと検知し、第３のモータ４９ａ、４９ｂの駆動は停止される。次いで、第２のモータ３３の駆動により所定距離下動する。
【００３６】
図２４に示されるように取付ピン６０ａ、６０ｂの先端部Ｈは、若干、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂに形成されている円開口６５ａ、６５ｂに挿入される。この状態で、図２５に示されるように、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂを相離隔する方向に駆動する。係合ピン５１ａ、５１ｂは大径部Ｊで密嵌していたのが、図示するように大径部Ｊ及びテーパ部Ｋ及び小径部Ｌの一部が孔６６、６７から抜け出す。これにより大径部Ｊからテーパ部Ｋを介して順次、小径部Ｌに至るので、ランプＭは徐々に自然落下する。この時、既に取付ピン６０ａ、６０ｂに対してはセンター決めされているのであるが、仮に取付ピン６０ａ、６０ｂに対して偏心されていたとしても、この小径部Ｈだけが円形開口６５ａ、６５ｂに挿通しているので、この自然落下と共に自動調心作用を受けて正確にこの取付ピン６０ａ、６０ｂの中心軸に沿ってランプＭが落下する。
【００３７】
図２９はこのような状態を示すものである。係合ピン５１ａ、５１ｂが、図２９で示したような相離隔した位置に至ると、第２のモータ４９ａ、４９ｂの駆動が停止される。次いで、第３のモータ３３が駆動され、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂは、図２９において下方へ移動する。これによりランプＭも追随して下動するが、この時にも係合ピン５１ａ、５１ｂは突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部に形成した孔６６、６７に遊嵌状態にあるので、取付ピン６０ａ、６０ｂに対して更に自動調心作用を行い、この中心軸に正確に沿ってランプＭは下動し、結局、取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆに対しランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの円形開口６５ａ、６５ｂに正確に整列して嵌入される。この後、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂは、第２のモータ４９ａ、４９ｂにより、更に相離隔する位置へと移動され、図２５で一点鎖線で示す位置に至り、図３０では実線で示す位置に至り、ランプＭからは完全に離脱する。この後、第１のモータ２８の駆動により、上述の方向Ｒとは逆方向に回動する。よって、新しいランプＭの取り付け作業を終了する。
【００３８】
なお以上では、新しいランプＭの取付方法につき、特に図２３乃至図２５を参照して説明したが、更に他の図を参照してより詳しく説明すると、以下の通りである。すなわち、第２の交換車両５内においては新しいランプＭを内蔵しているのであるが、この状況は図２６及び図２７に示されており、新しいランプＭは係合板５０ａ、５０が最も相近接する位置、すなわち、その係合ピン５１ａ、５１ｂをランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部の孔６６、６７に密嵌させていて新しいランプＭを保持している。この状態から上述したように回動軸２７の周りに所定角度回動させる。図２６はこの回動させた直後を示しており、図２３における一点鎖線で示す位置に対応する。次いで、図２８で示すように、遮光板６１ａ、６１ｂの中央突出アーム部ｐの縁部で第１、第２ランプ５４ａ、５４ｂ共に遮光されるようにセンター位置決めされる。すなわち、図２３及び図２４に示すように、ａの距離だけ挿通取付ピン６０ａ、６０ｂの軸心に対しランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの円開口６５ａ、６５ｂの中心とが隔たっている。これを補償するために、図２８で示すように、実線で示す位置から一点鎖線で示す位置にランプＭを移動させる。これにより、突出板部６４ａ、６４ｂに開口した円開口６５ａ、６５ｂは取付ピン６０ａ、６０ｂの軸心の真上に来る。この後、係合板５０ａ、５０ｂを所定距離下動させる。この時には、やはり上述したように、ガイドレール５２ａ、５２ｂとガイド部材８１ａ、８１ｂとの係合により正確に所定の距離下動する。よって、図２７で一点鎖線で示す位置にランプＭが下方位置をとり、取付ピン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈのみが突出板部６４ａ、６４ｂの円開口６５ａ、６５ｂ内に挿入される。すなわち、図２９がこの状況を示しているが、相離隔方向に移動して小径部Ｌを残して抜き出されるのであるが、この係合ピン５１ａ、５１ｂの大径部が孔６６、６７密嵌した状態から抜き出すために、テーパ部Ｋから小径部Ｌに移る時に孔６６、６７の上壁部を摺動しながら抜き出されるのでランプＭは自然落下する。
【００３９】
この途中で取付ピン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈが突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円開口６５ａ、６５ｂに挿入される。図２９はこの状況を示している。すなわちこの図から明らかなように、係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌと孔６６、６７との間には所定の遊度があり、また挿通ピン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈと円開口６５ａ、６５ｂとの間に遊度がある。従って、上述の自然落下中において既にセンター位置決めされているのであるが、なおかつ、円開口６５ａ、６５ｂの取付ピン６０ａ、６０ｂの軸心に正確に整列していなければ、この時に完全に整列状態とさせながら、その小径部Ｈを円開口６５ａ、６５ｂに挿通させる。いわば自動調心を行って挿通させる。この後、更に係合ピン取付板５０ａ、５０ｂを所定距離低下させることにより、ランプＭは係合ピン５１ａ、５１ｂに、図２９に示すように、その上壁部で当接させているので追随して低下し、円開口６５ａ、６５ｂにその中径部Ｆを密嵌させた状態となり下動を停止する。よって、新しいランプＭは電力供給装置１２に正確に位置決めして取り付けたこととなる。勿論、上述の下動と共に、ランプＭの底壁部に形成したプラグ６３は電力供給装置１２の中央部に形成した電力供給口１２ａに整列して下動して、図３０で示すように係合する。よって、ランプＭが内蔵する発光源は発光する。図３０に示す状態から、係合ピン取付板５０ａ、５０ｂは、図１１に示す矢印Ｒ方向とは逆方向に回動して第２交換車両５内に戻る。
【００４０】
なお、上述のランプ取り外し作業の説明では、ランプＭの取り付けピン６０ａ、６０ｂに対する抜け止めの作用については説明しなかったが、図３１に示すように、係合ピン５１ａ、５１ｂが突出板部６４ａ、６４ｂの孔６６、６７に挿入される時に、小径部Ｌが係合片７１を巻きばね７０のばね力に抗して、ピン６９の周りに、図において反時計方向に回動させる。これにより、取り付けピン６０ａ、６０ｂに形成した切欠き７２から抜け止め板６８が離脱する。この後、更に係合ピン５１ａ、５１ｂを孔６６、６７に嵌入することにより取り換えるべきランプＭを保持して、所定の位置から上述のようにして確実に抜き出すことが出来る。また、このような抜け止め機構Ｑにより、一旦、所定の位置に取り付けたランプＭは容易には上方に抜き出せないことは明らかである。
【００４１】
なお、以上の実施の形態においては説明しなかったが、図３乃至図４においては特に明示されるように、第１レール２の垂直壁部２ａの両側には、シリンダピストン１００ａ、１００ｂ、また、レール２に沿って前後して同様な構成のシリンダピストン１０１ａ、１０１ｂが相対向して配設されており、第１、第２交換車両４、５はカム板１４、１５とマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂの機能で所定の位置に停止されるのであるが、この停止位置でこれらシリンダピストン１００ａ、１００ｂ及び１０１ａ、１０１ｂが、図示しない圧縮空気源より圧縮空気を供給され、そのピストンをレール２の垂直壁部に２ａに向かって突出させ、内蔵するピストンに固定されたロッドがレール２の垂直アーム部２ａを挟圧する。よって駆動車両３はモータを内蔵し、この駆動が停止されるとモータブレーキをかけられ、レール２の延在方向に対してはブレーキがかけられその位置で停止するのであるが、上述したように、ランプ着脱機構２０は第１、第２、第３モータ以外に各種部材を内蔵しており、図３において重心が右方に偏在している。これによりランプ着脱機構２０が回転モーメントを受けてローラ１６、１７を支点として回動せんとする。第２レール３の水平アーム部をローラ１７で挟圧しているので、若干の回動防止を行なうが、なおこれでも不充分であるのでシリンダピストン１００ａ、１００ｂ及び１０１ａ、１０１ｂで第１レール２の垂直アーム部２ａを挟圧することによ回動を完全に防止している。上述のような遮光板６１ａ、６１ｂとセンサ５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５５ｂとの検出・被検出を確実に行い、また係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部ＬのランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂに形成した孔との係合及び取付ピン６０ａ、６０ｂの小径部と突出板部６４ａ、６４ｂの円形開口６５ａ、６５ｂとの整列作用を確実に行わせることが出来る。勿論、ランプ着脱機構２０における上記各種部材の配設によっては、あるいは第２レール３の水平アーム部を挟圧しているローラ１７の挟圧力や第２レール３の位置によっては、このシリンダピストン１００ａ、１００ｂ及び１０１ａ、１０１ｂを省略することが出来る。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明これに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００４３】
例えば以上の実施の形態では、駆動車両４は矢印Ｂ方向に走行する場合について説明したが、交換車両５、６を押動させるべく、矢印Ｂと反対方向に走行する場合についても同様にランプＭの取り換え作業は行える。
【００４４】
また、以上の実施の形態では、取付ピン６０ａ、６０ｂにＴ字型の遮光板６１ａ、６１ｂが取り付けられ、ランプＭの回動角やセンターに対するずれの検出を行なうようにしたが、上述のように、第１、第２の交換車両５、６をランプを付けている所定の位置に正確に位置決めして停止させる場合には不要とすることが出来る。すなわち、コ字形状のセンサ取付部材５３ａ、５３ｂを省略しても、係合ピン５１ａ、５１ｂとランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部に形成した孔６６、６７とに大きな遊合度があり、また取付ピン６０ａ、６０ｂと突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円形開口６５ａ、６５ｂとの間にも大きな遊度があれば、上述のような係合ピン取付板５０ａ、５０ｂの移動により確実に円形開口６５ａ、６５ｂに整列して取付ピン６０ａ、６０ｂを嵌入させ得ることは明らかである。取り外しの場合も同様である。
【００４５】
また、以上の実施の形態ではセンサ取付部材５３ａ、５３ｂの上下水平アーム部にランプ５４ａ、５４ｂ及びフォトトランジスタ５５ａ、５５ｂを取り付けたが、これに代えて、レーザ発射体及びレーザ感知体を設けてもよい。
【００４６】
なお、以上の実施例では、取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが円開口６５ａ、６５ｂに密嵌するのであるが、請求項ではこの中径部Ｆを大径部と定義している。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の物品の着脱方法によれば、物品が如何なる位置に如何なる姿勢で所定の位置に取り付けられていたとしても、或はこの位置に取り付けるにしても、自動的に確実に、かつ正確に物品に対して損傷を与えることなく取り付けることができる。或は取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を表すランプの着脱装置の全体を示す斜視図である。
【図２】図１における矢印Ａ方向から見た側面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】図３における［４］−［４］線方向の側面図である。
【図５】図４における［５］−［５］線方向の断面図である。
【図６】図４における［６］−［６］線方向の断面図である。
【図７】図４における［７］−［７］線方向の断面図である。
【図８】図４における［８］−［８］線方向の断面図である。
【図９】図４における［９］−［９］線方向の断面図である。
【図１０】図４における［１０］−［１０］線方向の断面図である。
【図１１】同実施の形態における要部の作用を示す拡大斜視図である。
【図１２】同作用を示す拡大斜視図である。
【図１３】同作用を示す拡大平面図である。
【図１４】同作用を示す拡大平面図である。
【図１５】同作用を示す拡大平面図である。
【図１６】同作用を示す着脱装置の正面図である。
【図１７】図１６における［１７］−［１７］線方向の断面図ある。
【図１８】同作用を示す着脱装置の正面図である。
【図１９】図１８における［１９］−［１９］線方向の断面図である。
【図２０】更に同作用を説明するための着脱装置の部分破断正面図である。
【図２１】新しいランプを取り付ける場合の着脱装置の平面図である。
【図２２】新しいランプを所定の位置に取り付けられる途中を示す斜視図である。
【図２３】新しいランプを所定の位置に取り付ける第１段階の拡大平面図である。
【図２４】同第２段階の平面図である。
【図２５】同第３段階の平面図である。
【図２６】新しいランプを取り付ける上記第１段階における着脱装置の部分破断正面図である。
【図２７】図２６における［２７］−［２７］線方向の断面図である。
【図２８】上記第２段階における図２７と同様な側面図である。
【図２９】同作用の第３段階の図２８と同様な部分破断側面図である。
【図３０】新しいランプを所定の位置に取り付け完了した状況を示す側面図である。
【図３１】同装置における抜け止め機構を示す拡大断面図である。
【図３２】同作用を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１      ランプ着脱装置
４      駆動車両
５      第１交換車両
６      第２交換車両
２５ａ  回動板
２５ｂ  回動板
２６ａ  軸受
２６ｂ  軸受
２７    回動軸
２８    第１のモータ
３３    第２のモータ
３７    駆動軸
３８    ねじロッド
３９    可動フレーム
４５ａ  ガイドロッド
４５ｂ  ガイドロッド
４６ａ  送りねじ
４６ｂ  送りねじ
４９ａ  第３のモータ
４９ｂ  第３のモータ
５０ａ  ピン取付係合板
５０ｂ  ピン取付係合板
５３ａ  センサ取付部材
５３ｂ  センサ取付部材
５４ａ  ランプ
５４ｂ  ランプ
５５ａ  フォトトランジスタ
５５ｂ  フォトトランジスタ
Ｍ      ランプ
【図１】
0003887847.tif 000002
【図２】
0003887847.tif 000003
【図３】
0003887847.tif 000004
【図４】
0003887847.tif 000005
【図５】
0003887847.tif 000006
【図６】
0003887847.tif 000007
【図７】
0003887847.tif 000008
【図８】
0003887847.tif 000009
【図９】
0003887847.tif 000010
【図１０】
0003887847.tif 000011
【図１１】
0003887847.tif 000012
【図１２】
0003887847.tif 000013
【図１３】
0003887847.tif 000014
【図１４】
0003887847.tif 000015
【図１５】
0003887847.tif 000016
【図１６】
0003887847.tif 000017
【図１７】
0003887847.tif 000018
【図１８】
0003887847.tif 000019
【図１９】
0003887847.tif 000020
【図２０】
0003887847.tif 000021
【図２１】
0003887847.tif 000022
【図２２】
0003887847.tif 000023
【図２３】
0003887847.tif 000024
【図２４】
0003887847.tif 000025
【図２５】
0003887847.tif 000026
【図２６】
0003887847.tif 000027
【図２７】
0003887847.tif 000028
【図２８】
0003887847.tif 000029
【図２９】
0003887847.tif 000030
【図３０】
0003887847.tif 000031
【図３１】
0003887847.tif 000032
【図３２】
0003887847.tif 000033