JP2005298155A - 物品昇降装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 一方の昇降手段の駆動源を他方の昇降手段の駆動源として利用し、駆動手段を共用することによりスペースの狭小化を図ると共に装置コストの低減を実現する物品昇降装置を提供する。
【解決手段】 第１の位置と第２の位置との間を昇降動する搬出用リフター４と、この搬出用リフター４によって第２の位置に設けられたワーク１を受け取り、この第２の位置と第３の位置との間を昇降動するドロップリフター５と、搬出用リフター４を駆動させる駆動力を、ドロップリフター５のフォーク１１を昇降動させる駆動力として伝達させる伝達機構部２０を備える。伝達機構部２０は、第１のワイヤー２１と、第２のワイヤー２２と、第３のワイヤー２３と、これらのワイヤーの巻取りと繰り出しを行う第１の巻取り部材２４と、第２の巻取り部材２６とにより構成する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、一方の昇降手段から物品を受け取り他方の昇降手段で任意の位置へと物品を昇降させる物品昇降装置に関し、詳細には、二つの昇降手段の駆動手段を共用する技術に関する。

例えば、製品を製造するラインには、ワークをそれぞれの工程に搬送するための搬送装置が設けられている。それら搬送装置のうち、ワークをある位置から任意の高さまで持ち上げる昇降装置には、例えば、油圧シリンダまたはエアーシリンダなどの駆動手段を駆動源として使用することが多い（例えば、特許文献１など参照）。
特開平８−２５７８６７号公報（第３頁、第４図及び第５図）

昇降装置を使用して台車回送ストレージからワークを高い位置へと抜き出す場合、油圧シリンダまたはエアーシリンダなどの如き駆動シリンダを使用したドロップリフターを使用すると、駆動源としてのシリンダを設置するスペースが必要となり、装置全体が大型化する。また、台車回送ストレージ用の駆動源とは別に、ドロップリフターの駆動源が必要となるため、コストもアップする。

そこで、本発明は、一方の昇降手段の駆動源を他方の昇降手段の駆動源として利用し、駆動手段を共用することによりスペースの狭小化を図ると共に装置コストの低減を実現する物品昇降装置を提供することを目的とする。

本発明の物品昇降装置は、第１の位置と第２の位置との間を昇降動する第１の昇降手段と、第１の昇降手段によって第２の位置に設けられた物品を受け取り、第２の位置と第３の位置との間を昇降動する第２の昇降手段とを備え、さらに、第１の昇降手段と第２の昇降手段の何れかの駆動手段による駆動力を、他方の昇降手段の駆動力として伝達させる伝達手段とを備える。

本発明の物品昇降装置によれば、第１の昇降手段と第２の昇降手段の何れかの駆動手段による駆動力を、他方の昇降手段の駆動力として伝達させる伝達手段を備えるので、駆動手段を共用することができ、装置スペースの狭小化及び装置コストの低減を実現することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、ワークを投入部から搬送部へと搬送させ、搬出部でワークを所定高さまで持ち上げて次の工程へとワークを受け渡す搬送システムに、本発明を適用した例である。

「搬送システムの構成」
図１は搬送システム全体を示す平面図、図２は搬送システム全体を示す正面図、図３は伝達機構部を利用してフォークを上昇位置まで上げた状態を示す図、図４は伝達機構部を利用してフォークを下降位置まで下げた状態を示す図である。

搬送システムは、図１及び図２に示すように、物品であるワーク１が投入されるワーク投入部に設けられた昇降手段である投入用リフター２と、この投入用リフター２からワーク１を搬出部へと搬送させる搬送手段である搬送コンベア３と、この搬送コンベア３からワーク１を搬出部へと搬送させると共に空になったパレットを再び搬送コンベア３へ搬送させる第１の昇降手段である搬出用リフター４と、この搬出用リフター４からワーク１を受け取って所定高さ位置まで持ち上げる第２の昇降手段であるドロップリフター５とを備えている。

この搬送システムでは、ワーク１をパレット６の上に載せて投入部から搬出部まで移送し、搬出部でワーク１のみをドロップリフター５で持ち上げ、空になったパレット６は搬送コンベア３にて元の投入部へと戻す動作を繰り返し行うように構成されている。

投入用リフター２は、図２中矢印Ｘで示す上下方向に昇降動し、空になったパレット６を回収する第１の位置と、搬送コンベア３へワーク１を受け渡す第２の位置との間を上下動（昇降動）する。この投入用リフター２の駆動手段としては、一般的に使用されているモーターを駆動源とする。この投入用リフター２の上部には、ワーク１を載せたパレット６を搬送コンベア３へと受け渡し、また、空になったパレット６を搬送コンベア３から受け取るための投入用コンベア７が設けられている。この投入用コンベア７は、ワーク１を載せたパレット６を搬送コンベア３へと搬送させるときと、搬送コンベア３から空になったパレット６を受け取るときに自動的に駆動するように制御装置によって制御されている。

搬送コンベア３は、図２に示すように、第２の位置まで上昇した投入用リフター２からワーク１が載せられたパレット６を受け取り搬出部まで搬送させる第１コンベア８と、空になったパレット６を搬出用リフター４から受け取り投入部まで搬送させる第２コンベア９とを有した、２段構成のコンベアとされている。第１コンベア８は、同時に複数個のパレット６を載せてストックし、ワーク１を搬出用リフター４に受け渡すと新たなワーク１を載せたパレット６をこのコンベア上に載せるように駆動制御される。第２コンベア９は、空になったパレット６を受け取ると、このパレット６を一気に投入部まで搬送させて当該パレット６を回収させるように駆動制御される。

なお、第１コンベア８には、各パレット６がこの第１コンベア８から脱落しないように係止させるストッパー（図示は省略する）が設けられている。

搬出用リフター４は、図２中矢印Ｘで示す上下方向に昇降動し、第１コンベア８によって搬送されてきたワーク１を受け取る第２の位置と、空になったパレット６を第２コンベア９へと搬出させる第１の位置との間を上下動（昇降動）する。この搬出用リフター４の上部には、ワーク１を載せたパレット６を第１コンベア８から受け取り、また、空になったパレット６を第２コンベア９へ受け渡す搬出用コンベア１０が設けられている。この搬出用コンベア１０は、第１コンベア８からワーク１を載せたパレット６を受け取るときと、空になったパレット６を第２コンベア９へ受け渡すときに自動的に駆動するように制御装置によって制御されている。この搬出用リフター４の駆動手段としては、先の投入用リフター２と同じくモーターを駆動源とする。

ドロップリフター５は、図２に示すように、第２の位置に上昇した搬出用リフター４からワーク１を受け取るフォーク１１と、受け取ったワーク１を所定高さ位置（第３の位置）まで持ち上げる昇降機構部１２を備える。

昇降機構部１２は、２本の柱１３、１４の上下部分を連結部材１５、１６で連結した本体部１７と、この本体部１７の一方の柱１３の両側面に高さ方向に沿って設けられたガイドレール１８と、このガイドレール１８に摺接係合してスライド自在とされるスライド部材１９と、搬出用リフター４を昇降動させるモーターによる駆動力を前記フォーク１１を上昇させる駆動力として伝達させる伝達手段としての伝達機構部２０とからなる。

スライド部材１９は、前記したフォーク１１を固定させ、ガイドレール１８に沿って支柱１３の高さ方向にスライド自在とされる。このスライド部材１９は、その上昇端位置（第３の位置）よりさらに上方まで行かないように、図示を省略するストッパーによってその高さ位置が規制されている。また、スライド部材１９は、やはり図示を省略するストッパーによって空になったパレット６を第２コンベア９へと搬送させる第１の位置より下方へさらに下降しないようにその下限位置が規制されている。

伝達機構部２０は、図３及び図４に示すように、第１のワイヤー２１と、第２のワイヤー２２と、第３のワイヤー２３と、搬出用リフター４に対して一端を固定させた前記第１のワイヤー２１を巻回させる第１の巻取り部材２４と、ドロップリフター５のスライド部材１９に対して一端を固定させた第２のワイヤー２２を滑車２５を介して巻回させると共に、第１の巻取り部材２４との間に掛けられた前記第３のワイヤー２３を巻回させる第２の巻取り部材２６とからなる。

第１の巻取り部材２４は、径の異なる二つの小径巻取り部２７と大径巻取り部２８とを一体化させたローラからなり、前記支柱１３の下端側に固定された第１支持部材２９に取り付けられている。第２の巻取り部材２６も同様に、径の異なる二つの小径巻取り部３０と大径巻取り部３１とを一体化させたローラからなり、前記支柱１３の下端側に固定された第２支持部材３２に取り付けられている。

なお、本実施の形態では、小径巻取り部２７、３０の直径をＲとしたときに、大径巻取り部２８、３１の直径を倍の２Ｒとして、前記伝達機構部２０を４倍速機構としている。

第１のワイヤー２１は、搬出用リフター４の昇降部側面下端に設けたワイヤー固定部３３に一端を固定させ、第１の巻取り部材２４の小径巻取り部２７に他端を巻回させている。第３のワイヤー２３は、第２の巻取り部材２６の小径巻取り部３０に固定させ、第１の巻取り部材２４の大径巻取り部２８に他端を巻回させている。第２のワイヤー２２は、スライド部材１９に一端を固定させ、支柱１３の先端側に固定した滑車取付部材３４に回転自在に設けられた滑車２５を介して第２の巻取り部材２６の大径巻取り部３１に巻回させている。

この伝達機構部２０では、搬送コンベア３からワーク１が載せられたパレット６を受け取る第２の位置にフォーク１１が待機する図４に示す状態から搬出用リフター４が図３に示すように下降すると、この搬出用リフター４の下降に伴ってワイヤー固定部３３が下降する。すると、ワイヤー固定部３３に一端を固定させた第１のワイヤー２１は、第１の巻取り部材２４の小径巻取り部２７に巻き取られていた状態から下方へと引っ張られ、次第にその小径巻取り部２７から繰り出されて行く。これに伴って、第１の巻取り部材２４が回転し、第２の巻取り部材２６の小径巻取り部３０に巻き付けられていた第３のワイヤー２３を引っ張り、当該第３のワイヤー２３を、第１の巻取り部材２４の大径巻取り部２８へと巻き付ける。

そして、この第３のワイヤー２３が第１の巻取り部材２４に巻き取られて行くことにより、第２の巻取り部材２６が回転する。この第２の巻取り部材２６が回転するのに伴って、第２のワイヤー２２を引っ張り、その第２のワイヤー２２の他端に固定したスライド部材１９を、支柱１３の上方へとスライド上昇させる。その結果、フォーク１１は、ワーク１を次の工程に搬送させる第３の位置へと上昇せしめられる。

この一方、第１の位置に待機する図３に示す状態から搬出用リフター４を図４に示すように上昇させると、第１のワイヤー２１が第１の巻取り部材２４の小径巻取り部２７に巻き取られて行く。そして、第１の巻取り部材２４が回転することによって大径巻取り部２８に巻かれていた第３のワイヤー２３が次第に繰り出され、この第３のワイヤー２３は、第２の巻取り部材２６の小径巻取り部３０に巻き取られて行く。また、第２の巻取り部材２６が回転することにより、この第２の巻取り部材２６の大径巻取り部３１に巻かれた第２のワイヤー２２が次第に繰り出されて行き、第３のワイヤー２３の他端に固定したスライド部材１９を支柱１３の下方へとスライド下降させる。その結果、フォーク１１は、搬送コンベア３からワーク１を受け取る第２の位置へと下降せしめられる。

このように、フォーク１１の上昇下降動作は、搬出用リフター４の昇降動を行う駆動モータの駆動力を利用するが、フォーク１１の上昇時には搬出用リフター４の自重下降の力が使用でき、また、搬出用リフター４の上昇時にはフォーク１１の自重下降の力を使用することができる。そのため、フォーク１１と搬出用リフター４は、お互いにバランスウェイトとしての役割を兼ねるので、搬出用リフター４を昇降動させる駆動モータサイズを小さくすることができる。すなわち、小型の駆動モータを使用してもフォーク１１を充分に昇降動させることができる。

また、本実施の形態では、フォーク１１を昇降動させるために搬出用リフター４の駆動モータの駆動力を利用するため、従来のようなフォーク１１を昇降動させる駆動シリンダーを使用しなくて済むことから、ドロップリフター５を小型することができる。図１には、本発明のドロップリフター５に対応して、同図中に二点鎖線で示すように、駆動シリンダーを使用してフォーク１１を昇降動させたときの従来サイズを示してある。

［搬送システムによるワーク搬送動作］
先ず、図５に示すように、ワーク投入部に設けられた投入用リフター２の投入用コンベア７上にパレット６を載せた後、この投入用リフター２を下降位置から上昇させる。次に、ワーク１を搬送コンベア３に受け渡すことのできる位置まで前記投入用リフター２を上昇させる。

そして次に、図６に示すように、ワーク投入部にワーク１を投入し、該ワーク１をパレット６上に載せる。ワーク１は、パレット６に載せられることで位置決めがなされる。次いで、図７に示すように、投入用コンベア７を駆動し、ワーク１を載せたパレット６を搬送コンベア３の上段に設けられた第１コンベア８へと搬出させる。この第１コンベア８には、前記した工程を経て順次載せられた複数個のワーク１がストックされる。そして、この第１コンベア８に載せられたワーク１は、搬出用リフター４が設けられた搬出部へと順次送られて行く。

搬出部では、図８に示すように、搬出用リフター４が第１コンベア８上のワーク１を受け取る第２の位置に上昇して待機しており、同じくフォーク１１もこの第２の位置に待機している。そして、第１コンベア８上に設けられたワーク１を載せたパレット６は、この第１コンベア８によって前記搬出用リフター４へと搬出される。このとき、図９に示すように、ワーク１とパレット６間のスペースにフォーク１１が進入する。

そして、パレット６が搬出用リフター４に完全に載った段階で、図１０に示すように、搬出用リフター４が下降し始める。すると、前記したように、搬出用リフター４に設けたワイヤー固定部３３と連結された第１のワイヤー２１が引っ張られることによって第１の巻取り部材２４が回転すると共に、この第１の巻取り部材２４が回転することによって第３のワイヤー２３で連結された第２の巻取り部材２６が回転し、さらにこの第２の巻取り部材２６の回転によってスライド部材１９に一端を固定させた第２のワイヤー２２が引っ張られて前記スライド部材１９を上昇させる。これにより、スライド部材１９に固定されたフォーク１１が上昇し、パレット６からワーク１を持ち上げる。そして最終的に、フォーク１１は、ワーク１を次の工程へと受け渡す第３の位置まで持ち上げられる。

次に、第３の位置までワーク１が持ち上げられると、第３の位置に待機していたワーク搬出ロボット３４がフォーク１１上のワーク１をクランプアーム３５によってクランプする。そして、このワーク搬出ロボット３４は、ワーク１を次工程に搬送させる。フォーク１１からワーク１が取り出される作業が行われている間、第１の位置に下降した搬出用リフター４上の空になったパレット６は、この搬出用リフター４上に設けられた搬出用コンベア１０にて前記した搬送コンベア３の下段である第２コンベア９へと搬出される。この第２コンベア９に搬出されたパレット６は、この第２コンベア９によって元のワーク投入部へと運ばれ、投入用リフター２の上に載せられる。

そして、フォーク１１からワーク１が取り出され且つ空になったパレット６が第２コンベア９に搬出されると、今度は、図１２に示すように、搬出用リフター４が第１コンベア８からワーク１を受け取る第２の位置へと上昇する。これに伴い、前記した伝達機構部２０によってフォーク１１も同様に、第２の位置まで下降して待機する。

以上のように、本実施の形態では、場所を取る従来の駆動手段である駆動シリンダーを使用せずに、搬出用リフター４を昇降動させる駆動モータの駆動力を、フォーク１１を上下動させる駆動力として利用しているので、装置スペースを狭小化することができると共に装置全体を小型化でき、さらには装置コストも低減させることができる。

また、本実施の形態では、搬出用リフター４の駆動力をフォーク１１を昇降動させる駆動力とするための伝達手段として、第１のワイヤー２１、第２のワイヤー２２、第３のワイヤー２３、第１の巻取り部材２４及び第２の巻取り部材２６とから構成しているので、簡単な構造にて伝達機構部２０を構成することができ、駆動モータを利用するよりは遙かにコストを抑えることができる。

また、搬出用リフター４の上昇時にはフォーク１１の自重を利用でき、フォーク１１の上昇時には搬出用リフター４の自重を利用することができるため、当該搬出用リフター４を昇降動させる駆動モータサイズを小さなものとすることができる。

以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。

前記した実施の形態では、搬出用リフター４の駆動源をドロップリフター５の駆動源として利用したが、逆に、ドロップリフター５側にフォーク１１を昇降動させる駆動源を持たせ、その駆動源を搬出用リフター４を昇降動させる駆動源に利用することも可能である。

搬送システム全体を示す平面図である。 搬送システム全体を示す正面図である。 伝達機構部を利用してフォークを上昇位置まで上げた状態を示す図である。 伝達機構部を利用してフォークを下降位置まで下げた状態を示す図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、投入用リフターを上昇させる前の状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、投入用リフター上のパレットにワークを投入させる状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、ワークを搬送コンベアの第１コンベア上に搬出させる状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、ワークを搬出用リフター上に搬出させる前の待機状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、ワークを搬出用リフター上に載せた状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、ワークをドロップリフターによって上昇させる状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、上昇限に持ち上げられたワークを搬出ロボットにてフォークから搬出させる状態を示す工程図である。 ワーク搬送動作を示す一工程であり、ドロップリフターのフォークを搬送コンベアからワークを受け取る受け取り位置まで下降させた状態を示す工程図である。

符号の説明

１…ワーク（物品）
２…投入用リフター
３…搬送コンベア
４…搬出用リフター（第１の昇降手段）
５…ドロップリフター（第２の昇降手段）
６…パレット
８…第１コンベア
９…第２コンベア
１１…フォーク
１２…昇降機構部
１９…スライド部材
２０…伝達機構部（伝達手段）
２１…第１のワイヤー
２２…第２のワイヤー
２３…第３のワイヤー
２４…第１の巻取り部材
２５…滑車
２６…第２の巻取り部材
３３…ワイヤー固定部

Claims (5)

1. 第１の位置と第２の位置との間を昇降動する第１の昇降手段と、
   前記第１の昇降手段によって前記第２の位置に設けられた物品を受け取り、前記第２の位置と第３の位置との間を昇降動する第２の昇降手段と、
   前記第１の昇降手段と前記第２の昇降手段の何れかの駆動手段による駆動力を、他方の昇降手段の駆動力として伝達させる伝達手段とを備えた
   ことを特徴とする物品昇降装置。
2. 請求項１に記載の物品昇降装置であって、
   前記伝達手段は、
   前記第１の昇降手段と前記第２の昇降手段に対して一端を固定させるそれぞれのワイヤーと、
   前記ワイヤーの巻き取り及び繰り出しを行う巻取り部材とからなる
   ことを特徴とする物品昇降装置。
3. 請求項１に記載の物品昇降装置であって、
   前記伝達手段は、
   第１のワイヤーと、
   第２のワイヤーと、
   第３のワイヤーと、
   前記第１の昇降手段に対して一端を固定させた前記第１のワイヤーを巻回させる第１の巻取り部材と、
   前記第２の昇降手段に対して一端を固定させた前記第２のワイヤーを滑車を介して巻回させると共に、前記第１の巻取り部材との間に掛けられた前記第３のワイヤーを巻回させる第２の巻取り部材とからなる
   ことを特徴とする物品昇降装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載の物品昇降装置であって、
   前記第１の昇降手段又は第２の昇降手段の何れかを上昇させたときに、他方の昇降手段の昇降部材をそれ自身の自重により下降させる構成とした
   ことを特徴とする物品昇降装置。
5. 少なくとも請求項１から請求項４の何れか一つに記載の物品昇降装置であって、
   前記第１の昇降手段が前記物品であるワークを載置させるパレットを少なくとも下降させるリフターであり、前記第２の昇降手段が前記第１の昇降手段に載せられたパレットからワークのみを受け取るフォークを昇降動させるドロップリフターからなる
   ことを特徴とする物品昇降装置。

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