JP6499244B2

JP6499244B2 - 搬送台車

Info

Publication number: JP6499244B2
Application number: JP2017164363A
Authority: JP
Inventors: 賢一郎倉井; 森　拓也; 森　　拓也
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-08-29
Filing date: 2017-08-29
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2037-08-29
Also published as: US20190061456A1; JP2019038505A; US10661625B2; CN109421576A; CN109421576B

Description

本発明は、自律走行部と、該自律走行部の上方に着脱可能に支持されてワークを積載可能なワーク積載部とを有する搬送台車に関する。

自動搬送台車（ＡＧＶ）は、工場内等で貨物（ワーク）を自動的に搬送する搬送手段として広汎に用いられている。この種のＡＧＶとして、特許文献１、２に記載されるような自律走行部の前又は後にワーク積載部を連結する牽引式のものや、特許文献３に記載されるような搬送台車部の上方にワーク積載部を設ける低床式のものが周知である。

一般的な低床式ＡＧＶでは、自律走行部がワーク積載部の下方に進入した後、自律走行部に設けられた所定の昇降機構でワーク積載部を上昇させるようにしている。これに対し、特許文献３には、自律走行部に設けたピンをワーク積載部に形成された係合孔に係合し、自律走行部とワーク積載部を連結する構成が提案されている。

特許第５４４８０５８号公報特許第４５６１００４号公報特許第４２６４８２４号公報

牽引式ＡＧＶには、自律走行部とワーク積載部が前後に連なる。このため、広大な移動スペースが必要である。また、自律走行部の車輪に不具合が生じた場合、ワーク積載部が自律走行部に対して傾斜した状態で牽引されるようにしなければならない。このような状況を想定して、走行スペースの側方に余裕代を設けたり、ガイドを設置したりする必要がある。加えて、この場合、ワーク積載部が自律走行部に対して比較的自由に揺動するため、ワーク積載部と自律走行部との位置合わせが容易ではないという不都合がある。さらに、ＡＧＶが後方へ移動することは困難であり、側方へ移動することは不可能である。すなわち、移動方向が実質的に前方に制限される。

一方、特許文献３に記載された構成では、ワーク積載部及びワークの重量負荷に対応するべく、ピン径を大きくする必要がある。また、自律走行部とワーク積載部との相対的な位置ズレを許容するべく、ワーク積載部に形成する係合孔の直径を大きくせざるを得ない。ワーク積載部はワークを積載することから、係合孔の直径を大きくしてもなお剛性を確保するべく、ワーク積載部を大型化する必要が生じる。通常、ワーク積載部の個数は自律走行部よりも多いので、大型なワーク積載部を多数個用意することはコストの高騰を招く。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、自律走行部とワーク積載部の位置合わせ、及び連結を行うことが容易であり、しかも、ワーク積載部の小型化を図り得る搬送台車を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、自律走行部と、前記自律走行部の上方に着脱可能に支持されるワーク積載部とを有する搬送台車であって、
前記自律走行部に設けられ、互いに同期して変位するスライダを含む１対以上のトグル機構と、
前記スライダの各々に互いに対向するように設けられ、互いに離間又は接近するカムフォロアと、
前記ワーク積載部に設けられ、前記カムフォロアが進入する被クランプ部と、
を備え、
前記被クランプ部は、２辺が所定の角度で交差することで形成された２個の交差部を有し、
前記カムフォロアが、互いに離間する方向に変位することに伴って前記２個の交差部にそれぞれ進入して前記被クランプ部に当接することで、前記ワーク積載部が前記自律走行部に拘束され、
前記カムフォロアが、互いに接近する方向に変位することに伴って前記２個の交差部からそれぞれ退避することで、前記ワーク積載部が前記自律走行部の拘束から解放されることを特徴とする。

先ず、本発明においては、自律走行部とワーク積載部の位置決め、及び両者の連結を、トグル機構を構成するスライダに設けられたカムフォロアと、被クランプ部とで行うようにしている。すなわち、ピンや係合孔による位置決め及び連結がなされない。従って、ワーク積載部に係合孔を形成する必要がなく、必然的に、ワーク積載部の剛性を確保するべく該ワーク積載部を大型なものとして構成する必要もない。

以上のような理由から、搬送台車、特に自律走行部の構成が簡素となるとともに、ワーク積載部の小型化を図ることができる。この分、コストの低廉化を図ることができる。

さらに、スライダを被クランプ部の頂点に接近するように変位させることで、カムフォロアが被クランプ部を押圧して位置合わせ及び連結がなされる。このように、本発明によれば、自律走行部とワーク積載部の位置決め、及び両者の連結が容易となる。

加えて、カムフォロアと被クランプ部とが位置ズレを起こしていた場合であっても、スライダの推進力が被クランプ部に作用することにより、該被クランプ部がカムフォロア側に押圧される。その結果、被クランプ部とカムフォロアの位置が精度よく合う。このため、カムフォロアと被クランプ部の初期位置合わせは大まかであっても差し支えがない。すなわち上記の構成によれば、位置ズレの許容範囲が大きくなるとともに、位置合わせの精度が良好となる。

しかも、上記の位置合わせの際、自律走行部又はワーク積載部の移動量は僅かである。このため、位置合わせに要する電力等のエネルギの損失を低減することができる。

加えて、自律走行部とワーク積載部を、トグル機構による高いクランプ力で連結することができるとともに、移動に対する応答性を向上させることができる。しかも、トグル機構によれば、連結を維持するためのエネルギが不要であるので省エネルギ化及びランニングコストの低廉化を図ることもできる。

また、本発明では、自律走行部がワーク積載部を牽引することがない。このため、移動スペースが広大になることがなく、自律走行部に不具合が生じたときにも余裕代が必要となることがない。このため、搬送台車を用いる工場や保管倉庫等の省スペース化を図ることができる。その上、移動方向が前方に制限されることもない。

トグル機構は、例えば、昇降する昇降部材と、一端が昇降部材に連結されたトグルアームとを有するものとして構成することができる。この場合、前記スライダをトグルアームの他端に連結すればよい。

なお、被クランプ部の好適な例としては、四辺形形状をなす枠体が挙げられる。この場合、例えば、角柱形状パイプを切り出して接合することで被クランプ部を容易に作製することができる。

本発明によれば、自律走行部に設けたトグル機構を構成するスライダに設けられたカムフォロアと、ワーク積載部に設けた被クランプ部とを用い、自律走行部とワーク積載部の位置決め、及び両者の連結を行うようにしている。このため、搬送台車、特に自律走行部の構成が簡素となるとともに、ワーク積載部の小型化を図ることができる。従って、コストの低廉化を図ることができる。また、カムフォロアと被クランプ部の位置ズレの許容範囲が大きくなるとともに、位置合わせの精度が良好となる。

さらに、上記の構成とすることにより、自律走行部とワーク積載部の位置決め、及び両者の連結が容易となる。しかも、位置合わせ及び連結に際して自律走行部又はワーク積載部の移動量が僅かであるので、位置合わせに要する電力等のエネルギの損失を低減することができる。

加えて、自律走行部とワーク積載部を、トグル機構による高いクランプ力で連結することができるとともに、移動に対する応答性を向上させることができる。しかも、トグル機構を採用したことで、省エネルギ化及びランニングコストの低廉化を図ることもできる。

本発明の実施の形態に係る搬送台車の要部概略斜視図である。図１に示す自律走行部の要部拡大斜視図である。図１の搬送台車を構成するクランプ機構が上昇した状態を示す要部拡大側面図である。被クランプ部の頂点に向かって第１カムフォロア、第２カムフォロアが進行した状態を模式的に示す要部概略平面図である。図３に続いてクランプ機構が上昇し、トグル機構が動作して第１スライダ及び第２スライダが互いに離間した状態を示す要部拡大側面図である。

以下、本発明に係る搬送台車につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る搬送台車１０の要部概略斜視図である。この搬送台車１０は、自律走行部１２と、該自律走行部１２の上方に配置されて該自律走行部１２に連結されるワーク積載部１４とを有する。すなわち、搬送台車１０は、いわゆるＡＧＶである。

自律走行部１２は、車輪１６を含む基部１８と、該基部１８上に設けられたクランプ機構２０とを有する。クランプ機構２０は、支持盤２２を介して基部１８に支持される。

支持盤２２には、水平方向断面が略Ｌ字形状の第１支柱２４ａ、第２支柱２４ｂが立設されるとともに、該第１支柱２４ａ、第２支柱２４ｂに昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂがそれぞれ支持される。昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂの延在方向は、第１支柱２４ａ、第２支柱２４ｂと同じく上下方向である。

第２支柱２４ｂには、駆動用モータ２８が支持される。また、昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂには、昇降盤３０（昇降部材）が変位可能に支持される。すなわち、昇降盤３０には２個の挿通孔３１ａ、３１ｂが形成されており、これら挿通孔３１ａ、３１ｂに昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂがそれぞれ挿通されている。

昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂには、摺動盤３２が昇降可能に設けられる。図２に詳細を示すように、摺動盤３２には２個のタブ部３４ａがそれぞれ突出形成され、これらタブ部３４ａの各々に挿層孔３６が形成される。これら挿層孔３６に、昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂが通されている。

昇降盤３０には、トグル機構４０を構成する第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂがリンク部材４４を介して連結される。第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂは鉛直方向に対して所定角度で傾斜するように延在し、摺動盤３２に形成された長尺なスリット４６に通されている。

摺動盤３２の長手方向両端には、平板形状のバー支持盤４８ａ、４８ｂが立設される。バー支持盤４８ａ、４８ｂの間には、１対の摺動用案内バー５０が橋架される。なお、摺動盤３２の長手方向略中間には、略逆Ｕ字形状のゲート部材５１が位置決め固定されており、摺動用案内バー５０は該ゲート部材５１を通っている。ゲート部材５１には、ボール部５３が設けられる。

摺動盤３２上には、仮想線で示した第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂが摺動する。第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂは、第１連結軸５４ａ、第２連結軸５４ｂを介して前記第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂにそれぞれ連結される。また、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂには図示しない案内孔が形成されるとともに、案内孔に摺動用案内バー５０が通されている。

第１連結軸５４ａ、第２連結軸５４ｂには、第１コイルスプリング５１ａ、第２コイルスプリング５１ｂの各端に設けられたフック部が掛止される。これら第１コイルスプリング５１ａ、第２コイルスプリング５１ｂの張力により、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂが互いに接近する方向に引き寄せられる。なお、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂの内部に第１連結軸５４ａ、第２連結軸５４ｂと平行に延在する掛止軸をそれぞれ設け、これら２本の掛止軸に１個のコイルスプリングを掛止するようにしてもよい。

また、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂの上端面には、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂがそれぞれ設けられる。第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂは、ゲート部材５１を間に挟んで対向する位置にある。

前記駆動用モータ２８は、第１ワイヤ６０ａ、第２ワイヤ６０ｂを有する。第１ワイヤ６０ａは、第１支柱２４ａの長手方向中間部より若干下方に設けられた第１プーリ６２ａ、第１支柱２４ａの上端部に設けられた第２プーリ６２ｂに架け渡され、さらに、昇降盤３０の上端面に形成された第１ワイヤ掛止部６４ａに掛止される。一方、第２ワイヤ６０ｂは、支持盤２２側に向かって一旦下降して該支持盤２２に設けられた第３プーリ６２ｃに架け渡され、その後は昇降盤３０に向かって上昇し、該昇降盤３０の下端面に設けられた第２ワイヤ掛止部６４ｂに掛止される。

以上のように構成される自律走行部１２は、例えば、磁気や信号等の適宜の誘導手段によって自律走行する。

ワーク積載部１４は、図示しない貨物（ワーク）を積載するためのものであり、その底部に被クランプ部７０が設けられる。該被クランプ部７０は、例えば、１本又は複数本の角パイプが必要に応じて折曲されるとともに適宜接合されることで、正方形形状として構成される。すなわち、被クランプ部７０は、４個の頂点を有し且つ４辺の長さが略同等である枠体をなす。以下、説明の便宜上、第１カムフォロア５８ａに臨む頂点（交差部）を第１頂点７２ａ、第２カムフォロア５８ｂに臨む頂点（交差部）を第２頂点７２ｂと表記する。

本実施の形態に係る搬送台車１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

搬送台車１０を用いてワークを搬送するに際しては、先ず、作業者がワーク積載部１４にワークを積載する作業を行う。次に、このワーク積載部１４の下方に自律走行部１２が進入し、図１に示す状態となる。このとき、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂは互いに最も接近した位置にあり、トグル機構４０は被クランプ部７０をクランプしていない。換言すれば、ワーク積載部１４は自律走行部１２に拘束されていない。

次に、駆動用モータ２８が付勢される。これに伴って第１ワイヤ６０ａが駆動用モータ２８に巻き取られる一方、該駆動用モータ２８から第２ワイヤ６０ｂが繰り出される。その結果、図３に示すように、昇降盤３０及び摺動盤３２（クランプ機構２０）が上昇する。この際、昇降盤３０及び摺動盤３２は、昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂに案内される。

この時点では、第１コイルスプリング５１ａ、第２コイルスプリング５１ｂの張力により、第１スライダ５２ａ及び第２スライダ５２ｂが最接近位置に保たれる。すなわち、第１スライダ５２ａ及び第２スライダ５２ｂが変位することはなく、第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂが回動することもない。

昇降盤３０及び摺動盤３２が上昇することに伴い、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂが被クランプ部７０に当接するとともに、ボール部５３がワーク積載部１４の底面に当接する。このため、摺動盤３２の上昇が停止する。

その一方で、昇降盤３０がさらに上昇する。この上昇に伴い、リンク部材４４を介して連結された第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂが、第１コイルスプリング５１ａ、第２コイルスプリング５１ｂの張力に抗いながら、リンク部材４４を回動中心として互いに離間するように回動する。これに追従し、第１連結軸５４ａ、第２連結軸５４ｂを介して第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂにそれぞれ連結された第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂが、互いに離間する方向に摺動盤３２上を摺動する。この際、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂは、摺動用案内バー５０に案内される。

これにより、図４及び図５に示すように、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂが第１頂点７２ａ、第２頂点７２ｂに指向して変位する。第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂが第１頂点７２ａ、第２頂点７２ｂから位置ズレを起こしている場合、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂは、被クランプ部７０の所定の辺に当接する。

この状態で第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂがさらに離間するように後退すると、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂが被クランプ部７０を押圧する。この押圧を受けてワーク積載部１４の姿勢が変更され、その結果、自律走行部１２とワーク積載部１４の位置合わせがなされる。従って、図４に実線で示すように、第１カムフォロア５８ａが第１頂点７２ａに到達し、且つ第２カムフォロア５８ｂが第２頂点７２ｂに到達する。このとき、第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂは、全体がスリット４６を通り、摺動盤３２の底部と摺動用案内バー５０の間に位置する。

これにより、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂの推進力によって、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂが被クランプ部７０を外方に向かって押圧する。この押圧により被クランプ部７０が第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂによって堅牢にクランプされる。すなわち、ワーク積載部１４が自律走行部１２に拘束される。換言すれば、ワーク積載部１４が自律走行部１２に連結されて搬送台車１０が構成される。

このように、本実施の形態においては、被クランプ部７０をカム構造とし、第１カムフォロア５８ａ及び第２カムフォロア５８ｂによって被クランプ部７０を押圧するようにしている。このため、自律走行部１２とワーク積載部１４との位置合わせ及び連結を行うことが容易となる。しかも、位置合わせの精度が良好となる。

また、位置合わせないし連結に際し、自律走行部１２又はワーク積載部１４の相対的な移動量は僅かである。このため、位置合わせないし連結に要する電力等のエネルギの損失を低減することができる。

自律走行部１２は、この状態で自律走行する。すなわち、ワークがワーク積載部１４ごと自律走行部１２により所定の移送先へ搬送される。この間、自律走行部１２とワーク積載部１４がトグル機構４０を介して高いクランプ力で堅牢に連結されているので、移動に対する応答性を向上させることができる。また、トグル機構４０によれば、自律走行部１２とワーク積載部１４の連結（第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂによる被クランプ部７０のクランプ）を維持するためのエネルギが不要である。このため、省エネルギ化及びランニングコストの低廉化を図ることもできる。

その後、ワークが降ろされ、ワーク積載部１４が自律走行部１２から解放される。この際には、駆動用モータ２８を付勢し、上記とは逆に、第１ワイヤ６０ａを駆動用モータ２８から繰り出すとともに、第２ワイヤ６０ｂを駆動用モータ２８で巻き取る。その結果、昇降盤３０が昇降用第１案内バー２６ａ、昇降用第２案内バー２６ｂに案内されながら下降する。

昇降盤３０が下降すると、リンク部材４４を介して連結された第１トグルアーム４２ａ、第２トグルアーム４２ｂがリンク部材４４を回動中心として互いに接近するように回動する。従って、第１スライダ５２ａ、第２スライダ５２ｂが、摺動用案内バー５０に案内されながら互いに摺動盤３２上を摺動して互いに接近する。同時に、第１コイルスプリング５１ａ、第２コイルスプリング５１ｂが収縮する。

これにより、第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂが第１頂点７２ａ、第２頂点７２ｂから離脱して互いに最も接近する位置に前進する。従って、被クランプ部７０が第１カムフォロア５８ａ、第２カムフォロア５８ｂの拘束から解放され、ワーク積載部１４が自律走行部１２から離脱可能となる。

このように、本実施の形態によれば、自律走行部１２とワーク積載部１４の位置決めを、ピンや係合孔によって行う必要がない。このため、ワーク積載部１４の剛性を確保するべく該ワーク積載部１４を大型なものとして構成する必要がない。従って、ワーク積載部１４を多数個用意しても、コストが高騰することを回避することができる。

さらに、被クランプ部７０は、角パイプを矩形状（枠体状）に折曲し、その後に各々を接合することで得られる。すなわち、被クランプ部７０を容易に作製することができる。しかも、角パイプが安価であることから、コストの低廉化に寄与する。

加えて、本実施の形態では、自律走行部１２がワーク積載部１４を牽引することがない。このため、自律走行部１２の車輪１６に不具合が生じたときの余裕代が必要となることはなく、移動スペースが広大になることもない。すなわち、搬送台車１０を用いる工場や保管倉庫等の省スペース化を図ることができる。しかも、移動方向が前方に制限されることがないという利点も得られる。

本発明は、上記した実施の形態に特に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、第１頂点７２ａ、第２頂点７２ｂを除く残余の２個の頂点のそれぞれに進入するカムフォロアと、カムフォロアを設けたスライダを変位させるための別のトグル機構をさらに設けるようにしてもよい。

また、被クランプ部７０を正方形形状とする必要は特になく、例えば、９０°に折曲されて略Ｖ字形状をなす１本の角柱部材（又は、交差角度が９０°となるように接合されて略Ｖ字形状をなす２本の角柱部材）を、互いに離間するようにして２個設けるようにしてもよい。

１０…搬送台車１２…自律走行部
１４…ワーク積載部２０…クランプ機構
２４ａ、２４ｂ…支柱２８…駆動用モータ
３０…昇降盤３２…摺動盤
４０…トグル機構４２ａ、４２ｂ…トグルアーム
４４…リンク部材５１ａ、５１ｂ…コイルスプリング
５２ａ、５２ｂ…スライダ５４ａ、５４ｂ…連結軸
５８ａ、５８ｂ…カムフォロア６０ａ、６０ｂ…ワイヤ
７０…被クランプ部７２ａ、７２ｂ…頂点

Claims

自律走行部と、前記自律走行部の上方に着脱可能に支持されるワーク積載部とを有する搬送台車であって、
前記自律走行部に設けられ、互いに同期して変位するスライダを含む１対以上のトグル機構と、
前記スライダの各々に互いに対向するように設けられ、互いに離間又は接近するカムフォロアと、
前記ワーク積載部に設けられ、前記カムフォロアが進入する被クランプ部と、
を備え、
前記被クランプ部は、２辺が所定の角度で交差することで形成された２個の交差部を有し、
前記カムフォロアが、互いに離間する方向に変位することに伴って前記２個の交差部にそれぞれ進入して前記被クランプ部に当接することで、前記ワーク積載部が前記自律走行部に拘束され、
前記カムフォロアが、互いに接近する方向に変位することに伴って前記２個の交差部からそれぞれ退避することで、前記ワーク積載部が前記自律走行部の拘束から解放されることを特徴とする搬送台車。
請求項１記載の搬送台車において、前記トグル機構は、昇降する昇降部材と、一端が前記昇降部材に連結されたトグルアームとを有し、前記スライダが、前記トグルアームの他端に連結されていることを特徴とする搬送台車。
請求項１又は２記載の搬送台車において、前記被クランプ部は、四辺形形状の枠体からなることを特徴とする搬送台車。