JP5978049B2 - 搬送装置、並びに、物品保管装置 - Google Patents
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Description
そこで、このような問題の対策として、特許文献1に開示されたような物品保管設備を用いることが考えられる。
これについて以下に説明する。
一般的に、コンベアには、駆動源としてはモータが採用される。そして、この駆動源たるモータは、搬送対象たる物品に応じた最適な容量を備えたものが決定される。特に、ローラコンベアの場合であれば、モータを備えたローラが、搬送対象たる物品を搬送するのに必要な力(接線力F)が算出され、その接線力Fがモータ選定の重要な条件の1つとされている。
F=μ*g*W・・・(1)
μ:物品あるいはパレットの底面の転がり摩擦係数
g:重力加速度[m/s2]
W:物品(パレットに載置する場合はパレットの質量含む)の質量[kg]
ここで、本発明の搬送装置では、複数の制御ゾーンが直列的に並べられており、それぞれの制御ゾーンに少なくとの1つの駆動源が設けられている。また、各制御ゾーンがローラコンベアであるとすると、一般的に、各制御ゾーンには、駆動源によって直接駆動する駆動ローラと、その駆動ローラから間接的に得た動力で駆動する従動ローラとが備えられている。つまり、制御ゾーンがこのような構成であれば、従動ローラが何らかの外力で駆動した場合でも、駆動ローラを含めた全体が駆動することとなる。
したがって、本発明のように、自己の制御ゾーンに向けて物品が搬送され、その物品が上流側の駆動源によって搬送された場合、その物品を介して、上流側の駆動力が自己の制御ゾーンに伝道されることとなる。この結果、上流側の駆動力が、自己の制御ゾーンの駆動源の駆動力に加担され、一時的に自己の制御ゾーンの駆動力が補強される。そして、これに伴い、物品を搬送する接線力の上昇を図ることができる。つまり、上流側からの物品の搬送により、自己の制御ゾーンが有する接線力以上の力を一時的に発揮させることができる。
なお、駆動源に過負荷等が発生する場合としては、先にも説明したが、搬送する際に物品を載せるパレット等の底部の歪みによる荷重の偏り等が挙げられる。
本実施形態の物品保管装置1は、図1に示すように、ラックを構成する上下2段の保管棚2と、その上下の保管棚2にそれぞれ設けられた搬送装置3とで構成されている。
ここで、以下においては、理解を容易にするため、まず簡素なコンベアモデルを用いて説明し、本実施形態の搬送装置3の具体的な機械構成等については後述することとする。
CPU124は制御プログラムや命令等を実行可能な中央処理装置であり、いわゆるプロセッサである。
ROM125は、EEPROMやフラッシュメモリ等で構成される保存装置であり、制御プログラム等を保存可能である。
RAM126は、SRAMやDRAM等で構成される記憶装置であり、いわゆるメインメモリである。RAM126には、前述の「在荷情報」等が記憶される。詳細には、RAM126は、自己の又は他の制御ゾーンに物品が存在するか否かの情報を記憶可能である。
本実施形態の搬送装置3は、基本搬送動作として、物品等Wpを搬入ゾーンAから搬出ゾーンEに向けて前詰めする「前詰め保管動作」が実行される。すなわち、前詰め保管動作では、図9(a)に示すように、物品等Wpが搬入ゾーンAに搬入されると、図6〜8のフローチャートに従って、当該物品等Wpが搬出ゾーンEに向けて搬送される。
なお、以下の基本搬送動作の説明においては、後述する在荷判定機能によって、予め、各保管ゾーンB〜D上に物品等Wpが無いものと判定されているものとする。
なお、本実施形態では、「物品等Wpの搬送に関連する情報」として、モータ21の駆動信号や、モータ21の回転方向等、駆動源たるモータ21の駆動に関する情報を採用している。
なお、本実施形態では、前記したRAM126にその情報を記憶させることによって、「在荷情報」を制御装置102に保持させている。また、前記した在荷情報を検知するその他の方法として、モータ21が回転力を受けた際に生じる逆起電力(負荷に起因した変化)を利用しても構わない。
また、本実施形態では、ステップ25において、赤外線センサ112が物品等Wpを検知すれば、ステップ26に移行して、搬出ゾーンEのモータ21の駆動を強制的に停止することができる。そのため、物品等Wpが搬出ゾーンEを通り過ぎて、搬送装置3から脱落してしまうような不具合が起き得ない。
このようにして、搬入ゾーンAに搬入された物品等Wpは、各制御ゾーンA〜Eにおける制御を経て、搬出ゾーンEに搬送されて保管される。
本実施形態の搬送装置3は、特徴的動作として、赤外線センサ112によることなく、各制御ゾーンにおける物品の在荷情報を得ることができる在荷判定機能と、各制御ゾーンのモータ21が過負荷等が起因して搬送不良状態となった場合に、作業者等に依らずとも自動復帰を可能とする搬送補助機能とが備えられている。
なお、本発明では、各制御ゾーンA〜Eにおけるモータ21のデューティを、前記した6%に限ったものではなく、5〜10%や、5〜15%等の一定の範囲に制限されるようにしても、6%以外の数値を固定デューティとして制限して用いても構わない。ただし、いずれにしても、在荷判定動作を行うにあたっては、モータ21のデューティが一定値(例えば20%)よりも高くならないようにすることが望ましい。
また同様に、各制御ゾーンA〜Eにおいては、モータ21の回転方向をそれぞれ前記した方向と逆方向にしても構わない。
なお、本実施形態では、搬入ゾーンAに赤外線センサ112が設けられているため、範有ゾーンAに関しては、通常在荷判定動作の結果に関わらず、赤外線センサ112で検知された検知情報を採用することができる。
そして、このようにして在荷情報が取得されると、上記した基本搬送動作に移行する。
なお、物品等Wpが、保管ゾーンCと保管ゾーンDに跨って載置されて、各制御ゾーンのモータ21の駆動力によって、押し付け合うような力を受けた場合であっても、前記同様の作用が各モータ21に働くため、一方の場合についてのみ説明する。
また、ステップ33では、物品位置確認動作によって、保管ゾーンBのモータ21も同様に制御されて、パルス電圧の発生の有無が確認される。
そして、このようにして在荷情報が取得されると、上記した基本搬送動作に移行する。
本実施形態における搬送補助機能は、前記基本搬送動作の最中に実施される補助的な運転であり、所定の条件が満足されて、搬送すべき物品が搬送されない場合に実施される動作(以下、搬送補助動作という)である。より具体的には、搬送補助動作は、物品等Wpを搬出ゾーンEに向けて搬送するべく、基本搬送動作である前詰め保管動作が実行されているにも関わらず、物品等Wpが載置された制御ゾーンのモータ21が過負荷等によって作動せず、物品等Wpが正常に搬送されない場合に実施される動作である。
以下においては、図13の搬送状況を示す図と、図14のフローチャートを用いて、搬送補助動作について説明する。
搬送補助動作では、図14のフローチャートに示すように、まず、モータロック等を生じた制御ゾーン(自己の制御ゾーン)Dのモータ21の駆動を一旦停止する(ステップ41)。そして、ステップ42に移行し、自己の制御ゾーンDの上流側に隣接した制御ゾーン(以下、上流制御ゾーンともいう)Cに物品等Wpが載置されているか否かが確認される。そして、上流制御ゾーンCに物品等Wpが載置されているならば、ステップ43において上流制御ゾーンCのモータ21を駆動する。一方、ステップ42において、上流制御ゾーンCに物品等Wpが載置されていなければ、ステップ49に移行して、さらに上流の制御ゾーンA、Bから物品等Wpを上流制御ゾーンCに向けて搬送し、ステップ43に移行する。
このようにして、本実施形態の搬送装置3によれば、過負荷等によって、制御ゾーンのモータ21がモータロック等生じて搬送不良を発生させた場合であっても、作業者等が介在することなく、自動制御によって搬送動作を継続することができるため、高い搬送効率を確保することができる。
搬送装置3は、図15に示すように、複数(本実施形態では5つ)のコンベアユニット5が直列に連結されて形成されている。なお、本実施形態では、1つのコンベアユニット5が、上記した1つの制御ゾーンを構成する。
また、ローラ本体20は、中空のローラであるが、表面にベルト53を係合させるための溝35が環状に2条設けられている。
また、従動ローラのローラ本体20の構造は、モータ内蔵ローラ7と同一であり、表面にベルトを係合させるための溝35が環状に2条設けられている。
したがって、フリーローラ群8、10は、各ローラ13が独立して回転する構成であり、いずれか1つのローラ13が回転しても、他のローラ13が連動して回転することはない。
搬送装置3は、製品や部品等の物品Wを、大型で四角形のパレットPに載せて搬送する装置である。そして、その物品等Wpを搬送する場合には、コンベアユニット5のほぼ中央に位置する駆動ローラ群9のモータ内蔵ローラ7を駆動させる。モータ内蔵ローラ7は、前記したように、同一のコンベアユニット5内、つまり同一の制御ゾーン内で、従動ローラ12とベルトで連結されているため、モータ内蔵ローラ7が回転すると、同一の制御ゾーン内の従動ローラ12も連動して回転する。
簡単に、搬送装置51について説明すると、2列のローラ群56、57のうちの、一方のローラ群56にモータ内蔵ローラ7を設け、その他の従動ローラ12とベルトで連結する。また、他方のローラ群57には、モータ内蔵ローラ7を設けることなく、各従動ローラ12をベルトで連結する。そして、双方のローラ群56、57を、モータ内蔵ローラ7の動力が伝動するように、適当な長さのシャフト55等で接続する。これにより、上記実施形態と同様の搬送作用を得ることができる。
3、51 搬送装置
7 モータ内蔵ローラ(駆動源)
21 モータ(駆動源)
101〜105 制御装置
112 赤外線センサ
A〜E 保管区間(制御ゾーン)
P パレット
W 物品
X 搬送方向
Claims (5)
- 少なくとも物品搬入側から物品搬出側に向けて物品を搬送する基本搬送動作の実施が可能な搬送装置であって、
直列的に並んだ複数の制御ゾーンに分割されており、各制御ゾーン上に物品が載置されているか否かを検出する在荷判定機能を備え、
各制御ゾーンには、物品の搬送に寄与する少なくとも1つの駆動源と、制御装置が設けられ、
前記基本搬送動作によって、自己の制御ゾーンに載置された物品を搬送方向下流側の制御ゾーンに搬送する場合は、自己の制御ゾーンの搬送方向下流側に隣接する制御ゾーンに物品が載置されていないことを条件の一つとして、当該自己の制御ゾーンの駆動源を駆動制御するものであり、
自己の制御ゾーンの駆動源を駆動制御したにも関わらず、当該自己の制御ゾーンの駆動源が殆ど作動しない場合は、当該自己の制御ゾーンよりも搬送方向上流側から当該自己の制御ゾーンに対して別の物品を搬送する搬送補助動作を実行することを特徴とする搬送装置。 - 前記搬送補助動作では、自己の制御ゾーンの駆動源が殆ど作動しない場合、当該自己の制御ゾーンの駆動源は、動作が一旦停止され、上流側から自己の制御ゾーンに物品が搬送される所定のタイミングで再開されることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記搬送補助動作において、自己の制御ゾーンの駆動源の動作の再開時期は、当該自己の制御ゾーンの搬送方向上流側に隣接する制御ゾーンの駆動源が駆動されたタイミングとほぼ同時であることを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。
- 前記搬送補助動作において、自己の制御ゾーンの搬送方向上流側に隣接する制御ゾーンから当該自己の制御ゾーンに物品が搬送されたにも関わらず、当該自己の制御ゾーンの駆動源が殆ど作動しない場合は、当該搬送方向上流側に隣接する制御ゾーンのさらに上流側の制御ゾーンから当該搬送方向上流側に隣接する制御ゾーンに別の物品を搬送することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の搬送装置。
- 直列的に並んだ複数の保管区画を有し、複数の物品を一時的に保管する物品保管装置において、
少なくとも物品搬入側から物品搬出側に向けて物品を搬送する基本搬送動作の実施が可能な搬送装置を有し、
搬送装置は、保管区画に跨がって設置され、且つ、保管区画ごとに制御ゾーンが分割されており、さらに当該各制御ゾーンに、物品の搬送に寄与する少なくとも1つの駆動源が設けられたものであり、
前記基本搬送動作によって、自己の制御ゾーンに載置された物品を搬送方向下流側の制御ゾーンに搬送する場合は、自己の制御ゾーンの搬送方向下流側に隣接する制御ゾーンに物品が載置されていないことを条件の一つとして、当該自己の制御ゾーンの駆動源を駆動制御するものであり、
自己の制御ゾーンの駆動源を駆動制御したにも関わらず、当該自己の制御ゾーンの駆動源が殆ど作動しない場合は、当該自己の制御ゾーンよりも搬送方向上流側から当該自己の制御ゾーンに対して別の物品を搬送する搬送補助動作を実行することを特徴とする物品保管装置。
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