特許 7580314 搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-31

(45)【発行日】2024-11-11

(54)【発明の名称】搬送システム

(51)【国際特許分類】

   B65G 1/04 20060101AFI20241101BHJP

【ＦＩ】

B65G1/04 555A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021045344

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022144372

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2024-01-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003166

【氏名又は名称】弁理士法人山王内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】秋山 朝子

(72)【発明者】

【氏名】橘 温希

(72)【発明者】

【氏名】加藤 伸一

【審査官】三宅 達

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０４９５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１５１７０４８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特表２０１９－５２９２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｇ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

搬送物を載せて移動可能な自走台車と、
前記自走台車に設けられた孔部に挿入されて当該自走台車を支持する支持棒と、
上下左右に並んで設けられ、前記自走台車に載せられる前記搬送物が配置される複数の棚部と、
左右に隣り合った前記棚部間の壁部に設けられて、前記支持棒を上下に移動可能に保持する複数の縦溝部と、
上下の前記棚部間の壁部に設けられて、前記支持棒を左右に移動可能に保持する複数の横溝部と、
前記棚部間の壁部に設けられて、前記縦溝部および前記横溝部から突出した状態の前記支持棒を、前記縦溝部および前記横溝部に沿って移動させる複数のベルトコンベアと、
複数の前記ベルトコンベアを制御することで、前記支持棒に支持された前記自走台車を前記縦溝部および前記横溝部に沿って移動させる制御部と、
を備えたことを特徴とする搬送システム。

【請求項2】

前記支持棒を、前記縦溝部および前記横溝部から突出する方向と前記縦溝部および前記横溝部に収納される方向とに移動させる支持棒駆動部を備え、
前記制御部は、前記支持棒駆動部および前記ベルトコンベアを制御することにより、前記縦溝部および前記横溝部から突出しない状態の前記支持棒を前記縦溝部および前記横溝部に沿って移動させ、前記自走台車の装着位置で前記支持棒を突出させること
を特徴とする請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記棚部の側壁ごとに２つの前記縦溝部が隣接して設けられていること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載の搬送システム。

【請求項4】

前記制御部は、複数の前記ベルトコンベアによる前記支持棒の移動を制御することで、前記支持棒に支持され複数台が連結された前記自走台車を、前記縦溝部および前記横溝部に沿って移動させること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、工場または倉庫の棚に収納された物品を自動で搬送する技術が提案されている。例えば、特許文献１には、アイテムの搬送に使用可能なロボット駆動ユニットを、フロアを跨いで自動で移動させるリフト機構が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１９－５２９２８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実環境における物品の搬送は、上下方向の搬送だけでなく左右方向の搬送もあり得る。しかしながら、特許文献１に記載されたリフト機構は、左右方向の搬送ができないという課題があった。

【0005】

本開示は上記課題を解決するものであり、搬送物を上下方向および左右方向に搬送することができる搬送システムを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る搬送システムは、搬送物を載せて移動可能な自走台車と、自走台車に設けられた孔部に挿入されて当該自走台車を支持する支持棒と、上下左右に並んで設けられ、それぞれに搬送物が収納される複数の棚部と、左右に隣り合った棚部間の壁部に設けられて、支持棒を上下に移動可能に保持する複数の縦溝部と、上下の棚部間の壁部に設けられて、支持棒を左右に移動可能に保持する複数の横溝部と、棚部間の壁部に設けられて、縦溝部および横溝部から突出した状態の支持棒を、縦溝部および横溝部に沿って移動させる複数のベルトコンベアと、複数のベルトコンベアを制御することで、支持棒に支持された自走台車を縦溝部および横溝部に沿って移動させる制御部を備える。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、搬送物が収納される複数の棚部と、左右に隣り合った棚部間の壁部に設けられて、支持棒を上下に移動可能に保持する複数の縦溝部と、上下の棚部間の壁部に設けられて、支持棒を左右に移動可能に保持する複数の横溝部と、棚部間の壁部に設けられて、縦溝部および横溝部から突出した状態の支持棒を縦溝部および横溝部に沿って移動させる複数のベルトコンベアと、複数のベルトコンベアによる支持棒の移動を制御することにより、支持棒に支持され搬送物を載せて移動可能な自走台車を、縦溝部および横溝部に沿って移動させる。これにより、本開示に係る搬送システムは、搬送物を上下方向および左右方向に搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１に係る搬送システムを示す斜視図である。

【図2】実施の形態１における自走台車を示す斜視図である。

【図3】実施の形態１に係る搬送システムの機能構成を示すブロック図である。

【図4】自走台車を支持棒に装着する処理の概要を示す説明図である。

【図5】スライド用タイヤおよびベルトコンベアによる支持棒の駆動処理の概要を示す説明図である。

【図6】実施の形態１に係る搬送システムの搬送処理の概要を示す説明図である。

【図7】図６の符号Ｅを箇所の内部構成を示す拡大図である。

【図8】接続された２台の自走台車による搬送処理の概要を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る搬送システム１を示す斜視図である。図２は、自走台車２を示す斜視図である。図１において、搬送システム１は、自走台車２を用いて、棚部３Ａ～３Ｈに収納された搬送物１００を搬送するシステムである。自走台車２は、図２に示すように、例えば、板状の外観を有した、自律走行搬送ロボット（Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｏｂｏｔ；ＡＭＲ）である。また、自走台車２は、搬送物１００を載せる荷台部２Ｂを有し、床面上を移動するための車輪２Ｃを有し、２台の自走台車２を結合するための結合部２Ｄを有する。自走台車２は、結合部２Ｄを介して複数台接続することができる。

【0010】

棚部３Ａ～３Ｈは、図１に示すように、上下左右に並んで設けられ、自走台車２に載せられる搬送物１００が配置される。左右に隣り合った棚部間には壁部４Ａ～４Ｃが設けられており、上下の棚部間には壁部５が設けられている。壁部４Ａ～４Ｃには、２つの縦溝部６が隣接して設けられている。また、壁部５には、横溝部７が設けられている。縦溝部６は、支持棒８を上下に移動可能に保持する。横溝部７は、支持棒８を左右に移動可能に保持する。支持棒８は、図２に示す自走台車２に設けられた孔部２Ａに挿入されて、自走台車２を支持する棒状の部材である。ベルトコンベア９は、棚部３Ａ～３Ｈに設けられ、搬送物１００を棚部の外部に移動させる。

【0011】

図３は、搬送システム１の機能構成を示すブロック図である。図３に示すように、搬送システム１は、制御部１０、支持棒駆動部１１、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａ、第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂ、第３のベルトコンベア駆動部１３および台車制御部１４を備える。

【0012】

制御部１０は、支持棒駆動部１１、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａ、第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂ、第３のベルトコンベア駆動部１３および台車制御部１４を制御する。例えば、図４は、自走台車２を支持棒８に装着する処理の概要を示す説明図である。図４に示すように、制御部１０は、台車制御部１４を制御して縦溝部６へ向けて自走台車２を移動させることにより、自走台車２の孔部２Ａに支持棒８を挿入させる。

【0013】

台車制御部１４は、例えば、無線により、制御信号を自走台車２に送信する。自走台車２は、台車制御部１４からの制御信号に従って、車輪２Ｃを駆動させて移動する。なお、自走台車２は、周辺の障害物を検出するセンサを備えており、センサによって検出された障害物を回避するために移動経路を自動で変更する自律走行を行う。また、自走台車２の荷台部２Ｂには、搬送物１００を載せることが可能であり、自走台車２は、荷台部２Ｂに搬送物１００を載せた状態で移動することができる。

【0014】

図４において、符号１５を付した壁部の内部には、スライド用タイヤ１１Ａ、スライド用タイヤ１１Ｂおよびベルトコンベア１６が設けられている。図５は、スライド用タイヤ１１Ａ、スライド用タイヤ１１Ｂおよびベルトコンベア１６による支持棒８の駆動処理の概要を示す説明図である。図５に示すように、支持棒８は、ベルトコンベア１６と接触させる部分に歯が付いている。

【0015】

支持棒駆動部１１は、対向した位置に設けられたスライド用タイヤ１１Ａおよびスライド用タイヤ１１Ｂを回転駆動させる。スライド用タイヤ１１Ａおよびスライド用タイヤ１１Ｂが、図５に示すように、上下方向から支持棒８の端部を挟み込んだ状態で矢印ＡおよびＢが指す方向に回転すると、スライド用タイヤと支持棒８との接触部分における摩擦力により、支持棒８は、縦溝部６から突出する方向に駆動する。

【0016】

また、スライド用タイヤ１１Ａおよびスライド用タイヤ１１Ｂが、上下方向から支持棒８の端部を挟み込んだ状態で矢印ＡおよびＢが指す方向とは逆方向に回転すると、スライド用タイヤと支持棒８との接触部分における摩擦力により、支持棒８は、縦溝部６に収容される方向に駆動する。支持棒駆動部１１は、制御部１０の制御に従って、スライド用タイヤ１１Ａおよび１１Ｂを回転させる。

【0017】

例えば、支持棒駆動部１１により駆動されるスライド用タイヤ１１Ａおよびスライド用タイヤ１１Ｂは、壁部４Ａ～４Ｃの内部の床面に近い位置、すなわち、図４に示したように、自走台車２を支持棒８に装着する装着位置に設けられる。また、スライド用タイヤ１１Ａおよびスライド用タイヤ１１Ｂは、縦溝部６と横溝部７とが交差する交差位置に設けてもよい。

【0018】

制御部１０は、支持棒駆動部１１を制御することにより、自走台車２を支持棒８に装着しない場合、支持棒８が縦溝部６に収容される方向に駆動させ、自走台車２を支持棒８に装着する場合には、支持棒８が縦溝部６から突出する方向に駆動させる。制御部１０が、支持棒駆動部１１を制御して、自走台車２を支持棒８に装着しない場合、支持棒８を縦溝部６に収容させることにより、自走台車２などが走行する床側に支持棒８が突出しないので、床側のスペースを有効に利用することが可能である。

【0019】

ベルトコンベア１６は、図５に示すように、支持棒８に設けた歯に係合する歯が付いたベルトを有している。ベルトコンベア１６は、一つの縦溝部６に対して２台設けられ、壁部４Ａ～４Ｃの内部で対向して配置されている。支持棒８が、対向する２台のベルトコンベア１６との接触した部分において、支持棒８とベルトコンベア１６の互いの歯は係合する。これにより、ベルトコンベア１６が図５に示す矢印Ｃが指す方向に動くと、支持棒８は、矢印Ｄが指す方向に回転しながら、矢印Ｃが指す方向、すなわち上方向に移動する。

【0020】

また、ベルトコンベア１６が、図５に示す矢印Ｃが指す方向とは逆方向に動くことにより、支持棒８は、矢印Ｄが指す方向とは逆方向に回転しながら、矢印Ｃが指す方向とは逆方向、すなわち、下方向に移動する。第１のベルトコンベア駆動部１２Ａは、制御部１０の制御に従って、一つの縦溝部６において対向して配置されている２台のベルトコンベア１６を同じ方向に駆動させる。これにより、支持棒８を、縦溝部６において上下方向に移動させることが可能である。支持棒８に自走台車２が装着されていれば、自走台車２は、縦溝部６に沿って上下方向に移動する。

【0021】

図６は、搬送システム１の搬送処理の概要を示す説明図である。図７は、図６の符号Ｅを箇所の内部構成を示す拡大図である。図６において符号Ｅを付した箇所は、縦溝部６と横溝部７とが交差する箇所である。上下の棚部の間にある壁部５の内部には、図７に示すように、２台のベルトコンベア１７が対向して配置されている。ベルトコンベア１７は、支持棒８に設けた歯に係合する歯が付いたベルトを有している。

【0022】

支持棒８が、対向する２台のベルトコンベア１７との接触した部分において、支持棒８とベルトコンベア１７の互いの歯は係合する。支持棒８と接触する側において、対向する２台のベルトコンベア１７が同じ方向に動くことにより、支持棒８は、ベルトコンベア１７が動く方向に移動する。第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂは、制御部１０の制御に従って、一つの横溝部７において対向して配置されている２台のベルトコンベア１７を同じ方向に駆動させる。これにより、支持棒８を、横溝部７において左右方向に移動させることが可能である。

【0023】

例えば、図７に示すように、縦溝部６から横溝部７へ支持棒８を移動させる場合、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａは、縦溝部６において対向する２台のベルトコンベア１６を矢印が示す同じ方向に駆動させる。さらに、第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂが、横溝部７において対向する２台のベルトコンベア１７を矢印が示す同じ方向に駆動させる。これにより、支持棒８は、縦溝部６から横溝部７へ移動する。支持棒８に自走台車２が装着されていれば、自走台車２が、縦溝部６から横溝部７へ移動する。

【0024】

制御部１０は、支持棒駆動部１１、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａおよび第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂを制御することにより、縦溝部６および横溝部７から突出しない状態の支持棒８を縦溝部６および横溝部７に沿って移動させ、自走台車２の装着位置で支持棒８を突出させてもよい。これにより、支持棒８を、自走台車２が装着されていない状態で移動させている間は、突出させず、自走台車２の装着位置でのみ突出させることができる。

【0025】

第３のベルトコンベア駆動部１３は、制御部１０の制御に従い、図１に示した棚部３Ａ～３Ｈの内部にそれぞれ設けたベルトコンベア９を駆動させる。例えば、棚部３Ａ～３Ｈの内部には、搬送物１００が配置されたことを検出するセンサが設けられており、センサによって検出された搬送物１００の検出情報は、制御部１０に出力される。搬送物１００の検出情報は、搬送物１００の大きさ、数量および配置された棚部を識別する識別情報が含まれている。

【0026】

制御部１０は、搬送物１００の検出情報に含まれる識別情報を用いて、棚部３Ａ～３Ｈから、搬送物１００が配置された棚部を判別する。制御部１０は、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａおよび第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂを制御することにより、縦溝部６および横溝部７に沿って、判別した棚部の出口開口に、支持棒８に装着された自走台車２を移動させる。そして、制御部１０は、第３のベルトコンベア駆動部１３を制御することにより、ベルトコンベア９を駆動させて、搬送物１００を自走台車２の荷台部２Ｂに移動させる。

【0027】

この後、制御部１０は、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａおよび第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂを制御することによって、荷台部２Ｂに搬送物１００を載せた自走台車２を、床面に車輪２Ｃが接触する位置に移動させる。次に、制御部１０は、台車制御部１４を制御して、支持棒８が孔部２Ａから抜ける方向に自走台車２を移動させることにより、支持棒８に対する自走台車２の装着を解除する。これにより、自走台車２は、荷台部２Ｂに搬送物１００を載せた状態で床面を走行し、搬送物１００の作業位置に移動する。
なお、自走台車２は、荷台部２Ｂを作業台として搬送物１００の加工などを行うことができる。

【0028】

また、壁部４Ａ～４Ｃには、図４に示すように、２つの縦溝部６が隣接して設けられ、個々の縦溝部６には２台のベルトコンベア１６が対向して設けられている。２つの縦溝部６が隣接しているので、搬送システム１は、隣り合った２台の自走台車２を、上下に同時にまたはすれ違って移動させることができる。これにより、複数の棚部で構成された構造体の大きさを、２つの縦溝部６を隣接させた分だけ小さくすることができる。

【0029】

図８は、接続された２台の自走台車２による搬送処理の概要を示す説明図である。図８に示すように、結合部２Ｄにより連結された２台の自走台車２を同時に上下方向および左右方向に移動させることが可能である。これにより、一台の自走台車２では２つの搬送物１００を搬送することができない場合であっても、複数台を連結した自走台車２によって複数の搬送物１００を一度に搬送することができる。

【0030】

なお、搬送システム１が備える制御部１０、支持棒駆動部１１、第１のベルトコンベア駆動部１２Ａ、第２のベルトコンベア駆動部１２Ｂ、第３のベルトコンベア駆動部１３および台車制御部１４は、処理回路によって実現される。すなわち、搬送システム１は、前述した各構成要素による処理を実行するための処理回路を備えている。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいが、メモリに記憶されたプログラムを実行するＣＰＵであってもよい。

【0031】

以上のように、実施の形態１に係る搬送システム１は、搬送物１００が収納される棚部３Ａ～３Ｈと、左右に隣り合った棚部間の壁部に設けられて、支持棒８を上下に移動可能に保持する縦溝部６と、上下の棚部間の壁部に設けられて、支持棒８を左右に移動可能に保持する横溝部７と、棚部間の壁部に設けられて、縦溝部６および横溝部７から突出した状態の支持棒８を縦溝部６および横溝部７に沿って移動させるベルトコンベア１６および１７と、ベルトコンベア１６および１７による支持棒８の移動を制御することによって、支持棒８に支持され搬送物１００を載せて移動可能な自走台車２を、縦溝部６および横溝部７に沿って移動させる。これにより、搬送システム１は、搬送物１００を上下方向および左右方向に搬送することができる。

【0032】

実施の形態１に係る搬送システム１は、支持棒８を、縦溝部６および横溝部７から突出する方向と縦溝部６および横溝部７に収納される方向とに移動させる支持棒駆動部１１を備える。制御部１０は、支持棒駆動部１１、ベルトコンベア１６およびベルトコンベア１７を制御することにより、縦溝部６および横溝部７から突出しない状態の支持棒８を縦溝部６および横溝部７に沿って移動させ、自走台車２の装着位置で支持棒８を突出させる。これにより、搬送システム１は、支持棒８を、自走台車２が装着されていない状態で移動させている間は、突出させず、自走台車２の装着位置でのみ突出させることができる。

【0033】

実施の形態１に係る搬送システム１において、棚部の側壁ごとに２つの縦溝部６が隣接して設けられている。これにより、搬送システム１は、隣り合った自走台車２を、同時に上下に移動させることができ、上下にすれ違って移動させることも可能である。また、複数の棚部で構成された構造体の大きさを、２つの縦溝部６を隣接させた分だけ小さくすることができる。

【0034】

実施の形態１に係る搬送システム１において、制御部１０は、ベルトコンベア１６およびベルトコンベア１７による支持棒８の移動を制御することにより、支持棒８に支持され複数台が連結された自走台車２を、縦溝部６および横溝部７に沿って移動させる。これにより、搬送システム１は、一度に搬送可能な物品の量を増やすことができ、効率的な搬送が可能である。

【0035】

なお、実施の形態の任意の構成要素の変形もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

【符号の説明】

【0036】

１ 搬送システム、２ 自走台車、２Ａ 孔部、２Ｂ 荷台部、２Ｃ 車輪、２Ｄ 結合部、３Ａ～３Ｈ 棚部、４Ａ～４Ｃ，５ 壁部、６ 縦溝部、７ 横溝部、８ 支持棒、９ ベルトコンベア、１０ 制御部、１１ 支持棒駆動部、１１Ａ スライド用タイヤ、１１Ｂ スライド用タイヤ、１２Ａ 第１のベルトコンベア駆動部、１２Ｂ 第２のベルトコンベア駆動部、１３ 第３のベルトコンベア駆動部、１４ 台車制御部、１６ ベルトコンベア、１７ ベルトコンベア、１００ 搬送物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】