JP2631909B2 - 荷物移載装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、荷物の搬入及び搬出を自動的に行なうこと
ができる自動倉庫において荷物保管棚に対する荷物の出
し入れや、物流ラインにおける複数のコンベア間の荷物
の受け渡しを行なう荷物移載装置に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の荷物移載装置として第10図に示すもの
がある。

図示のように、当該荷物移載装置１は、これを挾むよ
うに両側に位置する荷物保管棚２及び３に対して荷物４
の出し入れを行なう。なお、両荷物保管棚２及び３は、
多数の荷物４を、鉛直な平面に沿うが如く収容保持す
る。また、荷物移載装置は可動ベース６上に設けられて
おり、２次元的アドレスデータに基づき作動する図示せ
ぬ位置決め手段によって該可動スペース６と共に鉛直面
内において移動させられて両荷物保管棚２及び３の各荷
物収納位置のいずれかに対応して適宜位置決めされる。

この荷物移載装置１は、可動ベース６上に水平面内に
おいて回転自在に設けられたロータ８と、該ロータ８を
回転駆動するロータ駆動手段（図示せず）と、ロータ８
の上端部に一端部にて鉛直面内において揺動自在に取り
付けられた第１アーム９と、この第１アーム９の揺動面
と平行に枢動すべく第１アーム９の他端部に枢支された
第２アーム10と、この第２アーム10の他端部に鉛直面内
において揺動可能に取り付けられて荷物４を搭載し得る
荷物搭載板11と、この荷物搭載板11が平面状態を維持す
るように第１アーム９、第２アーム10及び該荷物搭載板
11を作動させるアーム駆動手段とを有している。即ち、
いわゆる多関節型ロボットであり、両アーム９及び10並
びに荷物搭載板11は、人間の腕を鉛直面において曲げ伸
ばしするのと同様の動作を行う。

上記構成よりなる装置の動作を説明する。

まず、可動ベース６が鉛直面に沿って２次元的に移動
せられ、荷物移載装置１が、例えば荷物保管棚３におけ
る所望の荷物収納位置に対応して位置決めされる。そし
て、第１アーム９、第２アーム10及び荷物搭載板11が作
動せられ、荷物搭載板11上に荷物４が搭載されている場
合にはこれが荷物収納部に収納され、また、逆に荷物収
納部から荷物４が取り出される。また、荷物４の出し入
れが他方の荷物保管棚２に対して行なわれる場合には、
荷物移載装置１のロータ８が180゜反転させられて、上
記と同様の動作が行なわれる。

上述の荷物移載装置１は、荷物保管棚２及び３を多数
具備してこれに対する荷物４の搬入及び搬出を自動的に
行なう自動倉庫において使用されるものである。

一方、複数のベルトコンベアあるいはローラコンベア
によって荷物の搬送及び分別を行なう物流ラインにおい
ては、上記構成の荷物移載装置とは異なる形態のものが
使用されている。図示しないが、当該荷物移載装置は、
物流ラインの前段コンベアの後端部分の側方に後段コン
ベアの先端部分を位置させてこの両者の間に配置され、
該両コンベア上を跨ぐように設けられた門型フレーム
と、このフレームの水平部分に沿って往復動すべく設け
られて荷物を保持し得る荷物保持部と、該荷物保持部を
往復動させる駆動手段とを具備している。

かかる構成の荷物移載装置においては、前段コンベア
上に荷物保持部を移動させて荷物を保持させた後、これ
を後段コンベア上に持ち来して荷物保持状態を解除させ
ることにより前段コンベアから後段コンベアへの移送を
行なう。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の自動倉庫における荷物移載装置
では、各アーム９及び10を鉛直面内において曲げ伸ばし
する形式であるので第10図に示すように第２アーム10が
枢動しつつ挿通し得る大きなスペースを上下の荷物４の
間に設ける必要がある。したがって、荷物保管棚２及び
３における各荷物収納部の間隔H₁を大きく設定しなけれ
ばならず、該荷物保管棚が大型となって積載効率の向上
を図ることが困難であるという欠点がある。

また、他の従来例として説明した物流ラインにおける
荷物移載装置は大きな門型であるため大なる設置スペー
スが必要となるため、これを挾むように配置されるコン
ベアの間隔を広くせざるを得ず、ライン全体としての占
有スペースの縮小化を図る上で解決されるべき問題とな
っている。

［発明の目的］ 本発明は上記従来技術の欠点に鑑みてなされたもので
あって、例えば自動倉庫にあっては荷物保管棚の小型化
を可能とし、物流ラインにおいてはコンベア配置間隔の
縮小化、延いてはライン全体の占有スペース縮小化に寄
与する荷物移載装置を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、所定方向において延在する案内部材を含む
基体部と、前記案内部材により案内されるスライダと、
夫々前記スライダ上に前記所定方向に平行な面内におい
て揺動自在に設けられ且つ互いに略平行な一対のリンク
部材と、前記リンク部材各々の揺動端部に主面にて枢着
されて荷物を搭載し得る荷物搭載板と、前記スライダを
前記基体部に対して移動させると同時に前記リンク部材
を揺動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段は前記リ
ンク部材の揺動に伴う前記荷物搭載板の前記所定方向に
おける移動量だけ前記スライダを前記荷物搭載板の移動
方向とは逆方向に移動させるようにしたものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明
する。

第１図は本発明の実施例としての荷物移載装置を含む
自動倉庫を示す。

図において、自動倉庫は、対向する荷物保管棚21及び
22と、該各荷物保管棚の間に配設されてこれらに対する
荷物（図示せず）の搬入及び搬出を自動的に行なう荷物
移載装置23とを有している。

両荷物保管棚21及び22は、夫々が荷物を担持し得る担
持板21a,22aを有し、多数の荷物を鉛直な平面に沿うよ
うに配列して収納することが出来る。そして、荷物移載
装置23はこれら両荷物保管棚21及び22により挾まれるよ
うに配設されている。

荷物移載装置23は、エレベータ装置25の昇降台25aに
取り付けられている。また、このエレベータ装置25は、
両荷物保管棚21及び22の間において水平方向に平行に延
在する２本のレール26により案内される走行台車27上に
設けられている。なお、走行台車27は図示せぬ走行台車
駆動装置によって移動させられる。即ち、荷物移載装置
23は、２次元的アドレスデータに基づいてエレベータ装
置25の昇降台25aと走行台車27を作動させることによ
り、両荷物保管棚21及び22の各荷物収納位置のいずれか
に対応すべく鉛直面内において位置決めされるのであ
る。

第２図乃至第５図に示すように、荷物移載装置23は、
コ字状に形成されてエレベータ装置25の昇降台25aに固
着されるフレーム31と、フレーム31の対向する壁面間に
水平方向において互いに平行に伸長すべく架設された案
内部材としての２本のガイドロッド32と、このガイドロ
ット32により案内される直方体状のスライダ33とを有し
ている。なお、可動側であるスライダ33に対して固定側
となっているフレーム31及びガイドロット32を基体部と
総称する。また、第６図から明らかなように、スライダ
33は、リニアベアリング33aを介してガイドロッド32に
摺接している。

スライダ33の上面には、一対の板状のリンク部材35及
び36が互いに平行に配置され、且つ水平面内において揺
動するように夫々その一端部にて駆動軸37及び従動軸38
を介してスライダ33に取り付けられてい。なお、第６図
から明らかな如く、駆動軸37及び従動軸38は各々、ボー
ルベアリング35a及び36aを介してスライダ33により枢支
されている。これら両リンク部材35及び36の誘導端部
に、荷物（図示せず）を搭載することができる薄い矩形
状の荷物搭載板40がその下面にて枢着されている。すな
わち、第７図に示すように両リンク部材35及び36の揺動
端部には各々支持軸35b及び36bが嵌着されており、該両
支持軸の上端部にボールベアリング35c及び36c並びに軸
受押え35d及び36dを介して矩形状の軸受ブロック41が枢
着されており、この軸受ブロック41の上面に荷物搭載板
40が固着されている。

第２乃至第６図並びに第８図に示すように、一対のリ
ンク部材35及び36の一方、この場合、リンク部材35が一
端部に嵌着された駆動軸37の他端部には、これら両リン
ク部材35、36を第１のものとすると第２のリンク部材と
なる１本のリンク部材45がその一端部にて嵌着されてい
る。すなわち、リンク部材35及び45は駆動軸37を介して
互いに堅固に結合されているのであり、両者一体となっ
てスライダ33に対して揺動するのである。

第２図、第４図及び第５図並びに第８図に示す如く、
フレーム31の下面所定位置にはトルク付与手段としての
モータ47が取り付けられており、このモータ47の出力軸
47aには第３のリンク部材であるリンク部材48がその一
端部にて嵌着されている。そして、このリンク部材48の
他端部は上記リンク部材45の他端部に連結ピン49によっ
て枢着されている。

上記リンク部材45及び48に対してトルクを付与するモ
ータ47とによって、前述のスライダ33をガイドロッド32
に沿って移動させると同時に該スライダ33上のリンク部
材35及び36を揺動させる駆動手段が構成されている。こ
の駆動手段は、スライダ33上のリンク部材35及び36の揺
動に伴う荷物搭載板40に水平方向における移動量だけス
ライダ33を荷物搭載板40の移動方向とは逆方向に移動さ
せる。すなわち、荷物搭載板40の往復動作が、固定側と
してのフレーム31及びガイドロッド32に対しては直線的
に行なわれるように構成されている。

ここで、かかる動作を行なわせるために必要な各リン
ク部材の長さ（比）設定につき説明する。

今、第２図に示すようにスライダ33上のリンク部材35
及び36の節としての長さを共にL₁とし、第８図に示すモ
ータ47によりトルクを付与される２本のリンク部材45及
び48の節としての長さを共にL₂とする。すると、上記動
作を行うためには下記の式を満足する必要がある。

L₁−L₁cosθ ＝２（L₂−L₂cosθ） 但し、θは、モータ47の作動による各リンクの揺動角
度である。

よって、L₁:L₂＝2:1と設定すればよいわけである。

次に、上記構成を有する荷物移載装置23を始めとする
自動倉庫の動作について説明する。

まず、走行台車27がレール26上を移動し、且つ、エレ
ベータ装置25が作動することによって、荷物移載装置23
が鉛直面に沿って２次元的に移動させられ、両荷物保管
棚21及び22における所望の荷物収容位置に対応すべく位
置決めされる。この後、モータ47が正転又は逆転させら
れる。すると、スライダ33上の一対のリンク部材35及び
36が揺動させられて荷物搭載板40が水平面内において孤
を描くように移動する。これと同期してスライダ33の下
方に設けられたリンク部材45及び48が互いにくの字状に
屈曲するが如く枢動され、スライダ33を上記のリンク部
材35、36の揺動に伴う荷物搭載板40の移動量だけ荷物搭
載板40の移動方向とは逆の方向に移動させる。よって、
第３図に示すように荷物搭載板40の見掛け上の往復動作
は、固定側としてのフレーム31に対しては左右方向にお
いて直線的に行なわれる。

このようにして荷物搭載板40は荷物保管棚21及び22の
各担持板21a,22a上に滑り込む状態となり、荷物搭載板4
0の上に荷物が搭載されている場合にはこれが荷物保管
棚内に収納され、又、逆に荷物搭載板40上に未だ荷物が
搭載されていない場合には荷物保管棚内の荷物がこれに
搭載される。このようにして、各荷物保管棚21及び22に
対する荷物の搬入及び搬出が自動的に行なわれる。

上記のように、荷物搭載板40を含む可動部分を薄型に
した構成であることから、各荷物保管棚21及び22におい
て該可動部分を挿入させるために上下の荷物収納部の間
に設けるべきスペースを小さくすることが出来る。故
に、荷物保管棚21及び22における各荷物収納部の間隔H₂
を小さくすることが可能となり、荷物保管棚21及び22の
小型化が達成されて単位積載容積当りの積載効率が高く
なる。

第９図に、本発明の実施例としての荷物移載装置23
を、荷物55の搬送及び分別を行なう物流ラインに適用し
た状態を示す。なお、荷物移載装置23自体の構成及び動
作については第１図乃至第８図に示したものと同様であ
るので、ここではその説明を省略する。

第９図に示すように、当該物流ラインにおいては、夫
々荷物55を搬送することのできる前段ベルトコンベア56
及び後段ベルトコンベア57とを有しており、前段ベルト
コンベア56の後端部分の側方に後段ベルトコンベア57の
先端部分が位置するように互いに略平行に配設されてい
る。荷物移載装置23はこれら両ベルトコンベアに挾まれ
るように配設され、且つ、固定ベース59に取り付けられ
ている。

前述したように、荷物移載装置23においては、その基
体部をなすフレーム31及びガイドロッド32や、各リンク
部材35、36、45及び48並びにスライダ33などの各構成部
材が、荷物搭載板40の幅寸法内にコンパクトに収納さ
れ、該荷物移載装置全体が幅が狭く形成される。したが
って、この荷物移載装置23を挾んで位置する前段ベルト
コンベア56及び後段ベルトコンベア57の間隔を小さく設
定することができ、延いては物流ライン全体の占有スペ
ースの縮小化が達成される。

尚、上記各実施例に示された荷物移載装置23において
は、荷物搭載板40が、これを枢支した一対のリンク部材
35及び36と共に四節平行リンク機構を構成するもう１本
のリンク部材として兼用されている。よって、リンク機
構自体としての部品点数が少なく押えられ、構造の簡略
化及び製作コストの低減が達成されている。

また、上記した各実施例における荷物移載装置23にお
いては、トルク付与手段としてのモータ47が基体部すな
わち固定側としてのフレーム31に取り付けられている
が、かかる構成に限定するものでなく、モータ47を可動
側であるスライダ33に取り付ける構成としてもよいこと
は言及するまでもない。なお、この場合、リンク部材45
の一端部はフレーム31に枢着させられる。

更に、上記各実施例においては荷物移載装置23は荷物
の移載のみを行なうが如く説明しているが、荷物の代わ
りに荷物搭載板40上に例えば多間接型ロボットなどを搭
載させれば、該ロボットを自在に平行移動させてその作
業範囲を広げることが出来ると共に、従来用いられてい
たロボット移動用の軌道部が不要となり、該ロボットを
含む作業装置全体の小型化が達成される。

［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明による荷物移載装置におい
ては、薄型の荷物搭載板を一対の平行なリンク部材の作
動により水平面内において弧を描くが如く往復動させる
一方、該両リンク部材を枢支したスライダを該両リンク
部材の揺動に伴う荷物搭載板の移動量だけ荷物搭載板の
移動方向とは逆方向に移動させて、以て、荷物搭載板の
往復動作が固定側としての基体部に対しては直線的に行
なわれるように構成されている。

このように、荷物搭載板を含む可動部分を薄型に構成
したので、自動倉庫の荷物保管棚において該可動部分を
挿入せしめるために上下の荷物収納部の間に設けるべき
スペースを小とすることが出来、荷物保管棚の小型化が
可能となって単位積載容積当たりの積載効率が向上する
のである。

また、かかる構成の荷物移載装置においては、上記基
体部、リンク部材及びスライダなど、荷物搭載板以外の
構成部材が実質的に該荷物搭載板の幅寸法内にコンパク
トに収納され、当該装置全体の幅が狭くなっている。そ
れ故、該荷物移載装置を物流ラインに組み入れることに
より、この荷物移載装置を挾むように配設される前段コ
ンベア及び後段コンベアの間隔を小とすることができ、
延いては物流ライン全体としての占有スペースの縮小化
が達成されるのである。

更に、本発明による荷物移載装置においては、上記構
成の故、上記荷物搭載板が、上記一対のリンク部材と共
に四節平行リンク機構を形成するもう１本のリンク部材
として兼用されており、故にリンク機構自体としての部
品点数が少なくなり、製造の簡略化と共に製作コストの
低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例としての荷物移載装置を具備し
た自動倉庫の一部断面を含む斜視図、第２図乃至第５図
は第１図に示した荷物移載装置の各々斜視図、一部断面
を含む平面図、一部断面を含む側面図及び正面図、第６
図乃至第８図は第５図に関する各々VI−VI断面図、VII
−VII断面図及びVIII−VIII断面図、第９図は本発明の
実施例としての荷物移載装置を含む物流ラインの斜視
図、第10図は従来の荷物移載装置を具備した自動倉庫の
概略線図である。 21、22……荷物保管棚、21a,22a……担持板、23……荷
物移載装置、25……エレベータ装置、25a……昇降台、2
6……レール、27……走行台車、31……フレーム、32…
…ガイドロット、33……スライダ、35,36……リンク部
材、35a36a……ボールベアリング、35b,36b……支持
軸、35c,36c……ボールベアリング、35d,36d……軸受押
え、37……駆動軸、38……従動軸、40……荷物搭載板、
41……軸受ブロック、45……（第２の）リンク部材、47
……モータ、47a……出力軸、48……（第３の）リンク
部材、49……連結ピン、55……荷物、56……前段ベルト
コンベア、57……後段ベルトコンベア、59……固定ベー
ス

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定方向において延在する案内部材を含む
   基体部と、前記案内部材により案内されるスライダと、
   夫々前記スライダ上に前記所定方向に平行な面内におい
   て揺動自在に設けられ且つ互いに略平行な一対のリンク
   部材と、前記リンク部材各々の揺動端部に主面にて枢着
   されて荷物を搭載し得る荷物搭載板と、前記スライダを
   前記基体部に対して移動させると同時に前記リンク部材
   を揺動させる駆動手段とを有し、前記駆動手段は前記リ
   ンク部材の揺動に伴う前記荷物搭載板の前記所定方向に
   おける移動量だけ前記スライダを前記荷物搭載板の移動
   方向とは逆方向に移動させるようにしたことを特徴とす
   る荷物移載装置。
2. 【請求項２】前記駆動手段は前記リンク部材各々のいず
   れか一方と一体に揺動すべく前記スライダに対して一端
   部にて枢着された第２のリンク部材と、前記基体部に対
   して一端部にて枢着され且つ他端部が前記第２のリンク
   部材の他端部に枢着された第３のリンク部材と、前記第
   ２及び第３のリンクにトルクを付与するトルク付与手段
   とを有することを特徴とする請求項１記載の荷物移載装
   置。