【解決手段】荷物200の被係合部201と第一面部291との間に挿入される移載部材122と、移載部材122を回動揺動させる回動駆動装置103と、移載部材122を移載方向に往復動させる移載駆動装置104と、移載駆動装置104を制御して、荷物200に対して第一面部291から離れた位置に移載部材122を配置し、回動駆動装置103を制御して、被係合部201と係合しない位置にまで移載部材122を突出させ、移載駆動装置104を制御して、移載部材122を第一面部291に当接させる制御装置とを備える移載装置。
第一保持部との間で滑らせて移載する荷物を保持する第二保持部と、前記荷物の移載方向と交差する面にある第一面部から移載方向外側に向かって所定距離離れた状態で前記荷物に設けられる被係合部と前記第一面部との間に、移載方向に沿った回動軸を中心に回動することにより挿入される移載部材と、前記移載部材を回動揺動させる回動駆動装置と、前記移載部材を移載方向に往復動させる移載駆動装置とを備える移載装置の制御方法であって、
前記第二保持部に保持される荷物を前記第一保持部に移載するに際し、
前記移載駆動装置を制御して、前記荷物に対して前記第一面部から前記第一保持部と反対側に離れた位置に前記移載部材を配置し、
前記回動駆動装置を制御して、前記被係合部と係合しない位置にまで前記移載部材を突出させ、
前記移載駆動装置を制御して、前記移載部材を前記第一面部に当接させる
移載装置の制御方法。
【発明を実施するための形態】
【0019】
次に、本願発明に係る移載装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る移載装置の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。
【0020】
また、図面は、本願発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。
【0021】
図1は、移載装置を荷物、および、第一保持部、第三保持部と共に示す斜視図である。
【0023】
まず、移載装置100の移載対象である荷物200を説明する。
【0024】
荷物200は、第一保持部300や第三保持部303に保持され、移載装置100との間で移載される対象であり、移載装置100に適合した部分を備えている。この移載装置100に適合した部分とは、被係合部201である。また本実施の形態の場合、荷物200は、移載装置100に適合した部分として、顎部211、壁部221、規制部231を備えている。さらに、荷物200は、被係合部201、および、顎部211、壁部221、規制部231を面対称となるように複数箇所に備えている。
【0025】
被係合部201は、荷物200の移載方向(図中Y軸方向)と交差する面にある第一面部291から移載方向の外側(図中Y軸方向負の向き)に向かって所定距離離れた状態で荷物200に設けられる部分であり、移載装置100に備わる後述の移載部材122と移載方向に係合し移載部材122から荷物200を移載するための力が付与される部分である。本実施の形態の場合、被係合部201は、顎部211を介して荷物200の第一面部291に一体に取り付けられている。
【0026】
顎部211は、荷物200の第一面部291から外側に向かって突出状態で荷物200に設けられる部分であり、係合部材121の押上部141(後述)と上下方向(図中Z軸方向)に係合し係合部材121から荷物200の第一面部291を押し上げるための力が付与される部分である。顎部211は、第一面部291に対し垂直に突出し荷物200の幅方向(図中X軸方向)に延在する板状の部分となっている。また、顎部211の下端部は、水平面に沿って拡がる下端面を備えている。
【0027】
壁部221は、荷物200の第一面部291から外側に向かって突出状態で荷物200に設けられる部分であり、後述の係合部材121の押圧部151が荷物200の幅方向(図中X軸方向)に押し当てられる部分である。壁部221は、第一面部291に対し垂直に突出し上下方向(図中Z軸方向)に延在する板状の部分となっている。また、壁部221の側端部は、第一面部291に垂直かつ鉛直軸を含む平面に沿って拡がる側端面を備えている。
【0028】
本実施の形態の荷物200は、第一面部291に面対称に配置された二つの壁部221を備えており、二つの壁部221の側端面は対向している。この二つの壁部221は、それぞれ係合部材121の押圧部151が押し付けられる部分であり、それぞれの係合部材121からの力をそれぞれの壁部221が受けることにより荷物200をセンタリングすることができるものとなっている。
【0029】
規制部231は、第一面部291から外側に向かって突出状態で荷物200に設けられる部分であり、後述の係合部材121の被規制部161と上下方向(図中Z軸方向)に係合する部分である。規制部231は、第一面部291に対し垂直に突出し荷物200の幅方向(図中X軸方向)に延在する板状の部分となっている。また、顎部211よりも幅方向において短くなっている。また、規制部231の上端部は、水平面に沿って拡がる上端面を備えている。なお、規制部231は被規制部161から下方向に向かう力が付与されてもかまわない。
【0030】
図3は、第一保持部を示す斜視図である。
【0031】
同図に示すように、第一保持部300は、荷物200を保持する部分である。本実施の形態の場合、第一保持部300は、荷物200を載置状態で保持する板状の部分であり、荷物200の幅方向の両端部を下方から保持するものとなっている。また、第一保持部300は、移載装置100側の端縁部に地震などの震動によって荷物200が第一保持部300から落下することを抑制するストッパ301が上方突出状態で設けられている。
【0032】
また、第一保持部300は、保管棚(図示せず)の一部であり、保管棚は、第一保持部300を上下方向に複数段備え、さらに、荷物200の幅方向にも複数列にわたって並べて保持している。
【0033】
なお、第三保持部303は、移載装置100を挟んで第一保持部300と面対称に配置されており、ストッパ301も備えている。
【0034】
次に、移載装置100について説明する。
【0035】
図1に示すように、移載装置100は、第一保持部300、または、第三保持部303に対し荷物200を滑らせながら移載する装置であり、例えば、スタッカクレーンや走行車など荷物200を搬送することができる搬送装置(図示せず)などに取り付けられる装置である。また、移載装置100は、搬送装置によって第一保持部300、または、第三保持部303に対応する位置に移動することが可能となっている。移載装置100は、第二保持部101と移載部材122と、停止手段106とを備えている。本実施の形態の場合、移載装置100はさらに、係合部材121と当接部材102とを複数備え、さらに、回動駆動装置103と、移載駆動装置104と、付勢部材107と、弾性部材108と、制御装置109(後述)を備えている。
【0036】
第二保持部101は、荷物200を保持する部分である。本実施の形態の場合、第二保持部101は、基体105の上方であって基体105の幅方向(図中X軸方向)の両端に取り付けられている。また、第二保持部101は、第一保持部300に対応し、荷物200を載置状態で保持する板状の部分であり、荷物200の幅方向の両端部を下方から保持するものとなっている。
【0037】
図4は、移載部材などを示す斜視図である。
【0038】
図5は、移載部材と移載装置に適合した荷物の部分との関係を被係合部を省略して示す平面図である。
【0039】
これらの図に示すように本実施の形態の移載部材122は、係合部材121と当接部材102とを備えている。
【0040】
係合部材121は、移載方向(図中Y軸方向)に沿った回動軸131を中心に回動することにより荷物200の第一面部291と被係合部201との間に挿入され、被係合部201に対し荷物200を移載するための力を付与する部材である。本実施の形態の場合、係合部材121はさらに、顎部211を押し上げる押上部141と、押圧部151と、被規制部161と、傾斜部171とを備えている。
【0041】
押上部141は、荷物200に設けられた顎部211に対し上方向の力を付与する部分であり、荷物200が第一保持部300に保持され、移載装置100が第一保持部300との間で荷物200を移載することができる位置に配置された状態において、荷物200の顎部211の下端部と回動軸131との距離H(
図7参照)よりも長い回転半径Rとなる位置に設けられる部分である。
【0042】
本実施の形態の場合、押上部141は、顎部211と面接触するように平面となっている。また、押上部141は、板状の係合部材121の周縁部の一部である。
【0043】
押圧部151は、壁部221の側端部に対し係合部材121の回動により荷物200の幅方向に押し付けられる部分である。押圧部151は、押上部141が顎部211と接触し第一面部291を持ち上げた状態において、壁部221の側端面と接触し荷物200の幅方向に力を付与する部分となっている。従って、荷物200が幅方向において所定の位置に配置されていなかった場合、押圧部151からの力により荷物200は幅方向に移動させることが可能となっている。
【0044】
被規制部161は、規制部231の上端部に係合し第一面部291の上方向への移動を規制する部分である。被規制部161は、押上部141が顎部211と接触し第一面部291を持ち上げた状態において、顎部211と規制部231との間に挿入される部分となっている。従って、係合部材121が第一面部291を持ち上げる以上に上昇しようとした場合、被規制部161と規制部231とが係合し、それ以上第一面部291が上昇することを被規制部161が抑制している。また、被規制部161が規制部231に当接した状態を維持することにより、係合部材121が荷物200の第一面部291を固定状態で保持することが可能となる。
【0045】
傾斜部171は、押上部141から周方向に沿って徐々に回転半径が短くなる部分であり、荷物200が第一保持部300に保持され、移載装置100が第一保持部300との間で荷物200を移載することができる位置に配置された状態において、荷物200の顎部211の下端部と回動軸131との距離よりも短い回転半径となる部分を備えている。
【0046】
傾斜部171は、荷物200の第一面部291を持ち上げるに際し、押上部141も先に顎部211に当接し、係合部材121の回動に従い徐々に第一面部291を持ち上げる部分である。具体的に傾斜部171は、回動軸131とは異なる位置に中心を備えた円弧形状となっている。
【0047】
当接部材102は、係合部材121の荷物200側に配置され、回動軸131を中心に係合部材121の動作に連動して回動する部材である。また、当接部材102は、停止手段106により回動が止められた状態において、荷物200の第一面部291と当接する部材であり、荷物200を第二保持部101から第一保持部300に移載する際に荷物200を押し出す力を付与する部材である。本実施の形態の場合、当接部材102は、停止手段106により回動が止められた状態において、上端縁が水平となる水平部120を備えている。
【0048】
当接部材102は、係合部材121と同じ軸体に取り付けられているが当該軸体には固定されておらず、軸体に対して自由に回動できるように取り付けられている。本実施の形態の場合、当接部材102は、突出方向への回動については弾性部材108により係合部材121と連動している。
【0049】
弾性部材108は、係合部材121と当接部材102とを連結する伸縮可能な部材である。本実施の形態の場合、弾性部材108はバネであり、係合部材121が突出方向へ回動すると当該回動力を当接部材102に伝達して当接部材102を回動させる。また、当接部材102が停止手段106により停止すると、係合部材121によって弾性部材108が係合部材121が停止するまで伸びる。弾性部材108により、当接部材102は所定の位置まで係合部材121に連動して回動し、当接部材102が所定の位置で停止した後は係合部材121のみが回動することが可能となる。また、係合部材121が没入方向に回動した場合、弾性部材108が当接部材102を押すことにより当接部材102を没入方向に連動して回動させてもかまわない。
【0050】
なお、係合部材121と当接部材102の連動は、弾性部材108を用いる場合ばかりでなく、クラッチのように摩擦を利用するものなど他の方法により実現されるものでもかまわない。
【0051】
停止手段106は、荷物200の下方位置である没入状態から係合部材121が被係合部201と第一面部291との間に挿入される位置である突出状態までの間で当接部材102の回動を止める手段である。本実施の形態の場合、停止手段106は、回動駆動装置103から突出状態で取り付けられる棒状の部材であり、当接部材102に設けられた停止部129に当接することで、当接部材102の突出方向の回動を止めている。また、停止手段106は、当接部材102の上端縁に配置される水平部120が水平に沿う位置で当接部材102の回動を止めるものとなっている。
【0052】
なお、停止手段106は、機械的に当接部材102の回動を止めるものばかりでなく、電磁的に止めるなどの他の方法を採用してもかまわない。
【0053】
また、停止手段106は、荷物200側に設けられてもかまわない。
【0054】
付勢部材107は、回動軸131に沿い移載装置100側から荷物200側に向かって係合部材121と当接部材102とを共に付勢する部材である。本実施の形態の場合、付勢部材107は、弦巻バネであり、係合部材121を回動させる軸体が挿入された状態で配置され、回動駆動装置103に対して係合部材121、および、当接部材102を外方に向けて付勢している。
【0055】
なお、本実施の形態の場合、移載装置100は、係合部材121と当接部材102と移載方向と直交する幅方向に並んで二つ備え、また、移載方向に並んで二つ備えている。これにより、移載装置100の全体の厚み(図中Z軸方向の長さ)を薄くすることができる。
【0056】
回動駆動装置103は、回動軸131を中心に係合部材121を回動揺動させることができる装置である。本実施の形態の場合、回動駆動装置103は、複数の係合部材121を同時に回動軸131を中心に回動揺動させることができるものとなっている。さらに、回動駆動装置103は、平行に配置される二つの回動軸131の中央に拡がる面において、係合部材121の動きが対称となるように係合部材121を駆動している。また、回動駆動装置103は当接部材102を直接駆動するのではなく、係合部材121を介して当接部材102を駆動している。具体的に回動駆動装置103は、回動軸131、および、回動軸131に交差方向に回動軸が配置されるモータとモータの駆動力を伝達するシャフトや継手とを備え、モータを移載方向と交差する方向に並ぶ二つの係合部材121の間に配置することで、前記対称の動作を実現している。
【0057】
移載駆動装置104は、係合部材121、および、当接部材102を移載方向に往復動させる装置であり、被係合部201と係合する係合部材121、または、第一面部291と係合する当接部材102を介して荷物200を移載方向に往復動させることができる装置である。本実施の形態の場合、移載駆動装置104は、係合部材121と当接部材102を移載方向に往復動させ、またこれに伴って回動駆動装置103も往復動させている。具体的に例えば移載駆動装置104は、係合部材121、当接部材102、および、回動駆動装置103を移載方向に案内するレールやこれらを往復動させる直動ユニットを備えている。
【0058】
図6は、制御装置の機能を示すブロック図である。
【0059】
同図に示すように、制御装置109は、回動駆動装置103と移載駆動装置104とを制御する装置であって、回動駆動制御部191と、移載駆動制御部192と、連動管理部193とを備えている。制御装置109は、一般的には、CPU(Central Processing Unit)と記憶部とを備え、CPUが記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより各機能部を実現するものである。
【0060】
回動駆動制御部191は、回動軸131を中心に移載部材122を回動させ、荷物200と干渉しない位置である格納位置、第一面部291とは干渉するが被係合部201とは干渉しない位置である当接位置、被係合部201と係合する係合位置の少なくとも三つの位置に移載部材122が移動するように回動駆動装置103を制御する処理部である。本実施の形態の場合、一つの回動駆動装置103に複数(四つ)の移載部材122が接続されており、回動駆動制御部191は、回動駆動装置103に接続される全移載部材122の移動を同時に制御するものとなっている。
【0061】
なお、回動駆動制御部191は、回動駆動装置103に設けられたエンコーダなどの回動位置検出手段から送信される回動位置情報に基づいて回動駆動装置103を制御してもかまわない。
【0062】
移載駆動制御部192は、移載部材122が移載方向に沿って直線的に移動し、所定の位置で停止するように回動駆動装置103を制御する処理部である。本実施の形態の場合例えば、第一保持部300に保持されている荷物200の被係合部201に移載部材122を係合させる位置、第一保持部300から移載される荷物200を第二保持部101に保持させる位置、第二保持部101に保持される荷物200を第三保持部303に移載するために移載部材122を配置する準備位置、第二保持部101に保持される荷物200を第三保持部303に移載するために移載部材122を被係合部201に係合させる位置、第二保持部101から移載される荷物200を第三保持部303に保持させる位置のそれぞれで移載部材122が停止できるように移載駆動制御部192は、移載駆動装置104を制御する。
【0063】
また本実施の形態においては、移載方向に離れていた状態で複数(二つ)の移載部材122が回動駆動装置103に接続され、これらが回動駆動装置103と共に一体に移載駆動装置104によって移動するため、移載駆動制御部192は、これらの移載部材122の位置関係を考慮して停止位置の制御をするものとなっている。
【0064】
なお、移載駆動制御部192は、移載駆動装置104に設けられたエンコーダなどの移載位置検出手段から送信される移載位置情報に基づいて移載駆動装置104を制御してもかまわない。
【0065】
連動管理部193は、移載部材122の回動と移載方向の移動との関係を回動駆動制御部191と移載駆動制御部192とを調整することにより管理する処理部である。連動管理部193は、例えば、移載部材122が格納位置に在る場合は、移載方向における移載装置の一端部から他端部にまで移載部材122を移動させるなどの管理を行う。
【0066】
次に、第三保持部303にある荷物200を第二保持部101に移載し、さらに第一保持部300に移載する際の移載装置100の動作について説明する。
【0067】
図7は、移載部材の回動動作を段階的に示す図である。
【0068】
図8は、移載部材の移載方向における移動を段階的に示す図である。
【0069】
まず、
図8の最上段に示すように、第三保持部303に保持される荷物200に対し、移載装置100の連動管理部193は、移載駆動制御部192を介して移載駆動装置104を制御して、第二面部292と被係合部201との隙間に挿入できる位置に移載部材122を配置し、回動駆動制御部191を介して回動駆動装置103を制御し、移載部材122を回動させて移載部材を前記隙間に挿入する。この状態で
図7の下段に示す状態と同様の状態となっている。
【0070】
なお、
図8において移載部材122の記載が小さいため、移載部材122および回動駆動装置103の全体に122の符合を付して説明している。
【0071】
次に、
図8の上から二段目に示すように、制御装置109は、移載部材122を移動させて第二保持部101に荷物200を移載する。
【0072】
次に、制御装置109は、
図7の上段に示すように、移載部材122を格納位置に回動させる。この状態で、移載部材122と荷物200とは干渉しないため、移載部材122が荷物200の下方を通過することが可能となる。
【0073】
次に、
図8の3段目に示すように、制御装置109は、格納状態の移載部材122を荷物200下方空間を通過させ、第二保持部101に保持される荷物200に対して第一面部291から外側に離れた位置である準備位置に移載部材122を配置する。
【0074】
例えば、この段階で、移載装置100が搬送装置(図示せず)などによって、移動する場合があり、当該移動時の振動などにより第二保持部101における荷物200の位置がずれる場合がある。制御装置109には当該ずれを考慮した準備位置が設定されている。
【0075】
次に、制御装置109は、回動駆動制御部191を介して回動駆動装置103を制御し、
図7の中段に示すような第一面部291とは当接可能で被係合部201と係合しない位置である当接位置にまで移載部材122を突出させる。本実施の形態の場合、移載部材122は、係合部材121と当接部材102を備えており、停止手段106は、当接部材102の水平部120が水平となる突出状態で当接部材102の回動を停止する。この状態で、当接部材102は、荷物200の第一面部291と当接することができる状態となっている。
【0076】
その後、
図8の4段目に示すように、移載駆動装置104を制御して、移載部材122を第一面部291に当接させる。本実施の形態の場合、移載部材122の当接部材102が第一面部291と当接する。
【0077】
この際、制御装置109は、第一保持部300に保持される荷物200のずれを考慮し、想定される最大のずれが荷物200に発生しても当接部材102が第一面部291に当接するような当接部材102の移動量が設定されている。これにより、当接部材102が確実に第一面部291に当接する。また、荷物200があまりずれていない場合は、当接部材102が第一面部291と早期に当接するが、付勢部材107が衝撃を吸収し、当接以降の移載駆動装置104の駆動を付勢部材107が吸収する。
【0078】
以上により、係合部材121と荷物200の被係合部201との位置決めを確実に行うことができる。
【0079】
次に、移載部材122が第一面部291に当接した状態で制御装置109は、回動駆動装置103を制御して、移載部材122を第一面部291と被係合部201との間に挿入させる。本実施の形態の場合、制御装置109は、回動駆動装置103が係合部材121を突出方向に回動するように制御する。この状態において、係合部材121と第一面部291との間には当接部材102が存在するため、係合部材121が第一面部291に擦れることはなく、発塵や第一面部291の損傷を防止することができる。
【0080】
次に、係合部材121を突出方向に回動させていくと、係合部材121の傾斜部171が顎部211と当接し、傾斜部171が顎部211を徐々に押し上げる。
【0081】
以上により、荷物200の第一面部291側は、徐々に持ち上げられる。また、二つの係合部材121が逆方向に回転しながら顎部211と擦れるため、第一面部291側を幅方向にあまりずらすことなく持ち上げることが可能となる。
【0082】
次に、回動駆動装置103が係合部材121、および、係合部材121をさらに回動させることにより、同図下段に示すように、押上部141と顎部211が当接する状態となる。
【0083】
この状態で、荷物200の第一面部291側は、ストッパ301(
図8には図示せず)よりも高い位置に持ち上げられる。
【0084】
また、二つの押圧部151がそれぞれの壁部221を荷物200の幅方向外向きにそれぞれ押圧する。これにより、荷物200がセンタリングされ、幅方向のずれが解消される。
【0085】
また、被規制部161が規制部231と当接、または、ほぼ当接状態となるため、荷物200の第一面部291側がこれ以上上昇することがなく、荷物200を移載する場合の上下方向のがたつきを抑制することができる。
【0086】
また、係合部材121と係合部材121とにより荷物200の第一面部291側を固定状態で保持するため、係合部材121および係合部材121から荷物200が脱落することを防止できる。
【0087】
なお、上記係合部材121と顎部211、壁部221、規制部231との関係は、第三保持部303に保持される荷物200に対しても同様の関係となっている。
【0088】
以上の状態で、制御装置109は、移載駆動装置104を制御して、移載部材122を第一保持部300の方向に移動させることにより、
図8の最下段に示すように、荷物200を第二保持部101から第一保持部300に移載する。
【0089】
以上のように、第二保持部101に保持される荷物200に対し、移載部材122を準備位置に配置した後に第一面部291側に移載部材122を当接させる制御を行うことで、移載駆動装置104の位置制御を細かく制御しなくても確実に移載部材122を被係合部201に係合させることが可能となる。従って、荷物200のぶれの発生を抑制しながら荷物200を第一保持部300に移載することが可能となる。また、第二保持部101に保持される荷物200を第三保持部303に移載する場合も、同様の制御を行うことにより、同様の作用効果を得ることが可能となる。
【0090】
また、荷物200を移載する際に、荷物200の第一面部291側がストッパ301よりも高い位置に維持されるため、ストッパ301を通過した直後に荷物200がストッパ301の高さ分落下する様な状況が発生しない。また、荷物200全体が傾くため第一保持部300と荷物200との接触面積が少なくなり、荷物200を移載する際の摩擦抵抗を低減させることが可能となる。
【0091】
なお、第二保持部101から第一保持部300、または、第三保持部303に荷物200を移載する際は、第一保持部300、または、第三保持部303よりも第二保持部101をストッパ301の高さ程度上に配置することで、ストッパ301に邪魔されることなく荷物200を移載することができる。
【0092】
次に、荷物200の移動終了後、係合部材121、および、当接部材を
図7の上段に示す没入位置にまで回動させることで、荷物200の第一面部291側をゆっくりと第二保持部101に降ろすことができ、不本意な衝撃を荷物200に与えることを回避できる。
【0093】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
【0094】
例えば、移載部材122は、係合部材121と当接部材102とを備えるものとして説明したが、当接部材102を備えなくてもよい。
【0095】
また、第一面部291に同時に当接する二つの移載部材122を例示したが、当該移載部材122は一つでもかまわない。
【0096】
また、移載部材122は、移載方向において、一つの係合部材121の両側方にそれぞれ当接部材102を備えてもかまわない。
【0097】
また、荷物200は、載置状態で保持するばかりでなく、吊り下げた状態で保持するなど任意の保持状態の荷物200に適用可能である。
【0098】
また、第一面部291に係合部材121、顎部211などを備える荷物200を例示したが、荷物200は、移載方向と交差する面の第一面部291と異なる面である第二面部にも係合部材121、顎部211などを備えてもかまわない。