JP6731813B2 - 搬送設備 - Google Patents

Description

本発明は、物品を複数収容できる収容部を有する収容棚と、収容部内で物品を載置搬送する搬送台車とを備えた搬送設備に関する。

大型の倉庫等には、物品を複数収容できる収容部を複数備えた多段式の収容棚が配置されており、各収容部に対して走行レールを敷設するとともに、この走行レール上を自走可能な搬送台車を利用することで、指定された物品の搬出入を自動化し、作業の効率化を図った搬送設備が知られている。

例えば、特許文献１のような搬送設備は、物品を載置支持する自走可能な搬送台車を備えており、収容棚は各収容部に敷設された搬送台車の車輪がその上を走行するようになっている。また、搬送台車を異なる収容部のレール上に移載する際には昇降装置を用いるようになっている。昇降装置は搬送台車が走行可能なレールを備え、この昇降装置側のレールと収容部側のレールとは、その端部同士が突き合わせられ、これら突き合わされた端部のレール上を搬送台車が連続して走行して移載が行われる。

特開平１０−８７０２０号公報（第３頁、第４図）

上記したような特許文献１の搬送設備にあっては、収容部側のレールの端部と昇降装置側のレールの端部とが突き合わされる構造であるため、搬送台車を昇降装置に移載する際に、搬送台車の荷重が収容部側のレールから昇降装置側のレールに急激に移動することになり、昇降装置への負荷が高く、昇降装置の故障の原因となる虞があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、搬送台車が収容棚から移載される際の昇降装置への負荷を軽減可能な搬送設備を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明の搬送設備は、
収容棚の上下に複数設けられた収容部のうち所定の収容部に昇降装置の高さを合わせ、物品を載置搬送可能な搬送台車を当該所定の収容部に対して搬入あるいは搬出する搬送設備であって、
前記搬送台車の車輪は、前記昇降装置に左右に平行して設けられた昇降側走行レールと各収容部にそれぞれ左右に平行して設けられた収容側走行レールを連続して走行可能となっており、
前記昇降側走行レールの端部と前記収容側走行レールの端部とは、互いに入れ子状に突き合わせられる凹凸形状を成すことを特徴としている。
この特徴によれば、搬送台車が収容側走行レールから昇降側走行レールへ移載される際、搬送台車の車輪は互いに入れ子状に突き合わせられた収容側走行レールと昇降側走行レールとの突き合わせられた端部を走行するため、搬送台車は収容側走行レールと昇降側走行レールとにそれぞれに荷重を分散させた状態を経た後、昇降側走行レールへの移載を完了することになる。そのため、昇降側走行レールへの瞬間的な荷重の移動が軽減されることで昇降装置への負荷を軽減できる。

前記収容棚に上下に複数設けられた収容部の各前記収容側走行レールの端部は、それぞれ同形状となっていることを特徴としている。
この特徴によれば、昇降側走行レールは昇降移動時において昇降側走行レールの端部が収容側走行レールの端部に干渉することがない。

前記昇降側走行レールの端部と前記収容側走行レールの端部との突き合わせ状態において、前記昇降装置の昇降側走行レールの走行面は、無荷重状態では前記収容側走行レールの走行面より上方に位置するように設定され、前記搬送台車の荷重により前記収容側走行レールの走行面と略同高さとなることを特徴としている。
この特徴によれば、荷重が掛かっていない状態の昇降側走行レールを予め収容側走行レールより上方に位置させておくことで、搬送台車は昇降側走行レールの突き合わせられた端部における走行面上に確実に乗り上がることになるため、搬送台車の荷重を収容側走行レールと昇降側走行レールとのそれぞれに確実に分散させることができる。

左右に平行して設けられた前記昇降側走行レール及び前記収容側走行レールの突き合わせられた端部は、それぞれ左右対称形状であることを特徴としている。
この特徴によれば、収容側走行レールと昇降側走行レールとの突き合わせられた端部上を走行する搬送台車が左右で一方に偏荷重状態となることを防止できる。

前記搬送台車は、前記昇降側走行レールと前記収容側走行レールの側方に立ち上がる側壁部に案内される水平方向に回転可能なローラをそれぞれ左右に複数個備えることを特徴としている。
この特徴によれば、搬送台車は側壁部により左右方向の位置が規制されるため、昇降側走行レールと収容側走行レールとの同士の突き合わせられた端部上の左右方向の所定位置を走行可能であり、搬送台車の荷重を昇降側走行レールと収容側走行レールとに適正に分散させることができる。

実施例における搬送設備の収容棚と昇降装置を示す斜視図である。 搬送台車が収容棚の走行レールを走行する状態を示す側面図である。 搬送台車の構造を示す斜視図である。 収容部の構造を示す正面図である。 昇降側走行レールと収容側走行レールとの突き合わせ構造を示す一部拡大斜視図である。 収容棚による昇降台の支持構造を示す図であり、（ａ）は、支持前を（ｂ）は支持状態を表す図である。 （ａ）は、昇降側走行レールと収容側走行レールとの突き合わせ構造を説明するために、これらのレールを離間させて示した概念図であり、（ｂ）は、昇降側走行レールと収容側走行レールとが突き合わせられた状態を示す図である。 昇降側走行レールが無荷重状態である状態を示す図である。 （ａ）は、昇降側走行レール側の凸部に搬送台車の車輪が載った瞬間状態を示す図であり、（ｂ）は、搬送台車の荷重により昇降側走行レールが僅かに沈んだ状態を示す図である。 変形例１における昇降側走行レールと収容側走行レールとの突き合わせ構造を示す図である。 変形例２における昇降側走行レールと収容側走行レールとの突き合わせ構造を示す図である。

本発明に係る搬送設備を実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。

実施例に係る搬送設備につき、図１から図１１を参照して説明する。以下、図２の紙面左側を搬送設備の正面側（前方側）とし、正面側から見て左右側を搬送設備の左右側として説明する。

図１及び図２に示されるように、搬送設備Ｓは、複数の収容部２ａ，２ａ，…を上下に備え床に固定されて立設された収容棚２と、収容棚２において物品の移動を行う搬送台車１と、搬送台車１を所定の段の収容部２ａに対して移載させる際に搬送台車を上下に移動させる昇降装置２０を備えている。収容棚２の各収容部２ａ，２ａ，…には、正面視Ｌ字状、逆Ｌ字状で一対に対向する収容側走行レール４，４，…が敷設されており、収容側走行レール４，４，…の上端である載置部４ａ，４ａ，…には、物品３が載置された複数のパレット５，５，…が支持されている。

図３及び図４に示されるように、搬送台車１は、収容側走行レール４の下端に設けられた走行面４ｂを走行可能な車体６と、物品３を載置支持し車体６に対し昇降可能に設けられた載置台７と、該載置台７を昇降させる昇降駆動部（図示せず）と、搬送台車１を収容側走行レール４上で走行可能とする走行装置１２と、を備えており、載置台７がパレット５の下面から離間する最下降状態で収容側走行レール４の走行面４ｂを走行してパレット５の下方に進入した後、載置台７を上昇させることでパレット５ごと物品３を持ち上げ、パレット５及び物品３を収容側走行レール４の載置部４ａから所定高さ浮かせて運搬するようになっている。

図３に示されるように、搬送台車１における走行装置１２は、駆動モータ（図示せず）、駆動車輪１３（車輪）及び従動輪１４（車輪）により主に構成され、駆動モータが図示しないケーブルによりシーケンサ等の制御部（図示せず）と接続されており、制御部から送信される回転方向や回転数等の情報に基づき回転駆動するようになっている。これら制御部、走行装置１２及び昇降駆動部は、車体６内に内蔵されたバッテリー（図示せず）から供給される電力によりそれぞれ稼働可能となっている。

また、車体６の前後の側板部には、それぞれの左右端部から外側に張り出す水平ローラ１５，１５，…が設けられている。さらに、左右の側板部には、その前後方向の中央部近傍に水平ローラ１６，１６がそれぞれ設けられている。これら水平ローラ１５，１５，…及び水平ローラ１６，１６が収容側走行レール４の側壁部４ｄ，４ｄ（図４参照）に当接することにより、車体６が収容側走行レール４に沿って走行するようになっている。

また搬送台車１は、収容棚２内での異なる高さの収容部２ａへの移載は、昇降装置２０により行われるようになっている。図１に示されるように、昇降装置２０は、床面状に配置される基台部２１と、この基台部２１から上下方向に２本起立するマスト２２，２２と、これらマスト２２，２２の上端を結ぶ横杆部２３と、マスト２２，２２に上下方向に移動可能に支持される昇降台２４と、昇降台２４を上下方向に移動させる詳述しない昇降駆動部２６と、から主に構成されている。

昇降台２４は、収容側走行レール４と略同一構造の昇降側走行レール２５，２５を備えており、昇降台２４の上下移動時において搬送台車１は昇降側走行レール２５，２５上に支持され、搬送台車１が収容部２ａから昇降装置２０に移載される際、もしくは昇降装置２０から収容部２ａに移載される際には、これら昇降側走行レール２５，２５の走行面４ｂ上を走行するようになっている。

図５及び図７に示されるように、収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１とは、互いに入れ子状に突き合わせられる凹凸形状を成している。尚、ここでいう収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１とは、それぞれ走行面４ｂ，２５ｂの長手方向の端部のことである。

続いて収容棚２による昇降台２４の支持構造を説明する。図６（ａ）に示されるように、昇降台２４の昇降側走行レール２５，２５の下方には、直動式のアクチュエータであるピン装置４０が固定されており、レールの長手方向に向けて円筒状のピン４１が進退するようになっている。このピン４１は、その先端部４１ａが、対向する収容側走行レール４の下方に位置するように収容棚２に固定された受部材４２上まで進出した状態と、収容側走行レール４と上下に重ならない位置まで退行した状態とで切替えが可能となっている。

昇降台２４が昇降動作する際、ピン４１は退行させた状態となっている。そして、図６（ａ）に示されるように、ピン４１は受部材４２と収容側走行レール４との間、即ち受部材４２の支持面４２ａより所定高さΔＨ上方の当接しない位置で進出された後、図６（ｂ）に示すように、昇降台２４を所定高さΔＨ下降させ、受部材４２上にピン４１の先端部４１ａが支持される。

このように、ピン４１が受部材４２に支持されることで、突き合わせられた収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１との間を連結し、撓みを防止でき、これら突き合わせられた端部間を搬送台車１が滑らかに走行可能となっている。

また進出時と反対に、ピン４１は受部材４２の支持面４２ａより所定高さΔＨ上方の当接しない位置まで昇降台２４を上昇させた状態で退行が行われる。このように、ピン４１は受部材４２の支持面４２ａより所定高さΔＨ上方で進退されるため、搬送台車１の走行時にはピン４１と受部材４２とを隙間なく当接させられるとともに、進退動作時におけるピン４１と受部材４２との摩擦の発生を防止し、滑らかに進退させることができる。

また、受部材４２は、支持面４２ａの左右に立ち上がりピン４１の落下を防止するリブ４２ｂを有している。

図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、収容側走行レール４の端部３０は、レールの外側かつ長手方向に延設された凸部３０ａと、レールの内側に設けられた凹部３０ｂとを備え、同様に昇降側走行レール２５の端部３１は、収容側走行レール４側の凸部３０ａと互い違いに平行に突出する凸部３１ａと、凹部３１ｂとを備えている。そして、昇降台２４が所定の段の収容部２ａに対応する位置に移動された際に、収容側走行レール４側の凸部３０ａが昇降側走行レール２５側の凹部３１ｂに、昇降側走行レール２５側の凸部３１ａが収容側走行レール４側の凹部３０ｂに、互いに入れ子状に突き合わせられるようになっている。尚、図６における斜線部は車輪１３，１４の移動軌跡を示している。

収容側走行レール４の凹部３０ｂは、側壁部４ｄの長手方向の端部と同じ位置まで延びる横辺３０ｃと、この横辺３０ｃと直交して延びる縦辺３０ｄとから構成され、同様に、昇降側走行レール２５の凹部３１ｂは、側壁部２５ｄの長手方向の端部と同じ位置まで延びる横辺３１ｃと、この横辺３１ｃと直交して延びる縦辺３１ｄとから構成されている。尚、縦辺３０ｄと縦辺３１ｄとは、それぞれ凸部３０ａと凸部３１ａの一部を構成している。

また、図５及び図８に示されるように、収容側走行レール４の凸部３０ａの先端には、下方にラウンドした傾斜部３０ｅを設けられ、同様に昇降側走行レール２５側の凸部３１ａの先端には、下方にラウンドした傾斜部３１ｅが設けられている。

上記したように、収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１とが凹凸形状であり、互いに入れ子状に突き合わせられる構成となっているため、収容部２ａから昇降台２４に移載される搬送台車１は、その車輪１３，１４，…が、平面視で左右方向に重なった収容側走行レール４側の凸部３０ａと昇降側走行レール２５側の凸部３１ａとの上に跨って走行することになる。

これによれば、搬送台車１が収容側走行レール４から昇降側走行レール２５へ移載される際に、搬送台車１とその上に載置されたパレット５及び物品３の荷重は、収容側走行レール４側の凸部３０ａと昇降側走行レール２５側の凸部３１ａとにそれぞれに分散された状態を経た後に、走行方向側の車輪１３，１３（１４，１４）が収容側走行レール４側の凸部３０ａから離れ、昇降側走行レール２５の走行面２５ｂの本体部（凸部３１ａを除く部分）上に移動した時点で、この車輪１３，１３（１４，１４）から掛かる荷重が収容側走行レール４上から昇降側走行レール２５上に完全に移動した状態となる。

このように、搬送台車１とその上に載置されたパレット５及び物品３の荷重が、一旦、収容側走行レール４と昇降側走行レール２５とにそれぞれに分散された状態を経た後に、昇降側走行レール２５への移載を完了することになるため、昇降側走行レール２５への瞬間的な荷重の移動が軽減されることで、昇降装置２０への負荷を軽減でき、ひいては昇降装置２０の故障を防止することができる。

また、図７（ｂ）に示されるように、左右に平行して設けられた昇降側走行レール２５の端部３１，３１及び収容側走行レール４の端部３０，３０は、それぞれ左右対称形状となっているため、収容側走行レール４と昇降側走行レール２５との突き合わせた端部３０，３１上を走行する搬送台車１が左右で一方に偏荷重状態となることが防止される。これによれば、昇降側走行レール２５の左右方向の傾斜を防止でき、搬送台車１のスムーズな走行を可能とすることに加え、この左右方向の傾斜に起因する突き合わせた端部３０と端部３１間の段差の発生を防止できる。

また、上記したように、搬送台車１は水平ローラ１５，１５，…及び水平ローラ１６，１６が収容側走行レール４の側壁部４ｄ，４ｄ（図４参照）に当接して左右方向に規制されることにより、車体６が収容側走行レール４に沿って走行するようになっているため、搬送台車１の車輪１３，１４，…が収容側走行レール４と昇降側走行レール２５との突き合わせた端部３０，３１上の左右方向の所定位置を常時走行可能であり、偏荷重が防止されスムーズな移載を行うことができる。

尚、本実施例において左右方向の所定位置を走行する状態とは、搬送台車１の車輪１３，１４，…の左右方向の略中心が、前述した縦辺３０ｄと縦辺３１ｄとの間のほぼ左右方向中心を通るように走行する状態を指す。これによれば、搬送台車１とその上に載置されたパレット５及び物品３の荷重を収容側走行レール４と昇降側走行レール２５とにそれぞれにほぼ均等に分散することができる。

尚、昇降装置２０は、昇降台２４を上下に移動させる構成であるため、昇降台２４の支持構造に僅かにクリアランスが生じる場合があり、搬送台車１の荷重によりこのクリアランス分だけ昇降台２４が僅かに沈み込むことになる。そのため、昇降装置２０は、昇降台２４をいずれかの収容部２ａに位置させた状態では、図８に示されるように、搬送台車１が積載されていない無荷重状態では昇降側走行レール２５の走行面２５ｂが収容側走行レール４の走行面４ｂより僅かに上方に位置するような高さΔｈとなる設定としてもよい。

これによれば、図９（ａ）に示されるように、搬送台車１の走行方向側の車輪１３，１３（１４，１４）が昇降側走行レール２５側の凸部３１ａ上に乗り上がることにより、図９（ｂ）に示されるように、搬送台車１の荷重で昇降側走行レール２５の走行面２５ｂが沈み込み、収容側走行レール４の走行面４ｂと略同高さに位置することになる。そのため、搬送台車１は昇降側走行レール２５側の凸部３１ａに確実に乗り上がり、搬送台車１の荷重を収容側走行レール４と昇降側走行レール２５とにそれぞれ確実に分散させることができる。また、仮に搬送台車１の荷重により、収容側走行レール４の走行面４ｂより昇降側走行レール２５の走行面２５ｂが下がってしまう場合、重力加速の作用で大きな衝撃が昇降台に掛かってしまうが、このような事態も防止できるため、昇降装置２０への負荷が軽減することができる。

このとき、前述したように、収容側走行レール４の凸部３０ａの先端と昇降側走行レール２５側の凸部３１ａの先端とには、下方にラウンドした傾斜部３０ｅと傾斜部３１ｅとがそれぞれ設けられているため、搬送台車１の走行方向側の車輪１３，１３（１４，１４）が、無荷重状態で僅かに上方に位置する昇降側走行レール２５の走行面２５ｂにおける凸部３１ａ上に乗り上がり易くなっている。

また、収容側走行レール４の凸部３０ａの先端と昇降側走行レール２５側の凸部３１ａの先端とに形成された下方にラウンドする傾斜部３０ｅ，傾斜部３１ｅにより、収容側走行レール４と昇降側走行レール２５の先端が車輪１３，１３（１４，１４）にエッジ当たりせず、車輪を傷つけない構造となっている。

また、図７に示されるように、昇降側走行レール２５側の凸部３１ａに比べ収容側走行レール４側の凸部３０ａの幅が広く形成されており強度が高く、収容棚２が床に固定されて立設されている構成と合わせて収容側走行レール４側の凸部３０ａの安定性が高くなっている。

また、昇降側走行レール２５と収容側走行レール４との突き合わせ状態においては、収容側走行レール４側の凸部３０ａ，３０ａが左右端に位置する構成となっており、搬送台車１の移載時には、上述した通り昇降側走行レール２５側の凸部３１ａ，３１ａに比べ安定した凸部３０ａ，３０ａにより搬送台車１の荷重を安定して支持することができる。

また、収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１との突き合わせ構造は、収容側走行レール４側の縦辺３０ｄと昇降側走行レール２５側の縦辺３１ｄとがレールの長手方向と平行であることから、その上を走行する搬送台車１の車輪１３，１４，…の回転方向に逆らわず、車輪表面の摩耗が少ない。

また、収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１とが入れ子状の凹凸形状であることから、収容側走行レール４の端部３０の横辺３０ｃと、昇降側走行レール２５の端部３１の横辺３１ｃとがレールの長手方向にずれた位置となる、即ち収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１との継ぎ目がレールの長手方向と直行する一直線形状とはならないため、搬送台車１の車輪１３，１４，…が収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１との継ぎ目上を滑らかに走行することができ、移載時の昇降装置２０への負荷を軽減することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば、前記実施例では、昇降側走行レール２５と収容側走行レール４との突き合わせる端部３０，３１は、それぞれ互い違いに平行に突出する凸部３０ａ，３１ａと、凹部３０ｂ，３１ｂとを備えた構成で説明したが、突き合わせる端部の形状が、互いに入れ子状に突き合わせられる凹凸形状となっていれば、この構成に限定されない。ここで、互いに入れ子状に突き合わせられる凹凸形状は、左右方向から見て少なくとも収容側走行レール４の端部３０と昇降側走行レール２５の端部３１とが重なる位置関係の形状を意味する。

例えば、図１０の変形例１のように、収容側走行レール４側の端部３００を凹形状とし、昇降側走行レール２５側の端部３１０を対応する凸形状としてもよい。

また、図１１の変形例２のように、収容側走行レール４側の端部３００’と昇降側走行レール２５側の突き合わせ端部３１０’をそれぞれ対応する鋭角形状としてもよく、これによれば搬送台車１とその上に載置されたパレット５及び物品３の荷重が、搬送台車１の走行移動に伴い収容側走行レール４から昇降側走行レール２５へ徐々に分散されていき、最終的に昇降側走行レール２５側に全荷重を支持させることになるため、昇降側走行レール２５への瞬間的な荷重の移動を限りなく少なくすることができる。

１ 搬送台車
２ 収容棚
２ａ，２ａ，… 収容部
３ 物品
４ａ 載置部
４ 収容側走行レール
４ｂ 走行面
４ｄ 側壁部
５ パレット
１３，１４ 車輪
１５，１６ 水平ローラ
２０ 昇降装置
２１ 基台部
２２，２２ マスト
２４ 昇降台
２５ 昇降側走行レール
２６ 昇降駆動部
２５ｂ 走行面
２５ｄ 側壁部
３０ 端部
３０ａ 凸部
３０ｂ 凹部
３０ｄ 縦辺
３０ｅ 傾斜部
３１ 端部
３１ａ 凸部
３１ｂ 凹部
３１ｄ 縦辺
３１ｅ 傾斜部
Ｓ 搬送設備

Claims (5)

1. 収容棚の上下に複数設けられた収容部のうち所定の収容部に昇降装置の高さを合わせ、物品を載置搬送可能な搬送台車を当該所定の収容部に対して搬入あるいは搬出する搬送設備であって、
   前記搬送台車の車輪は、前記昇降装置に左右に平行して設けられた昇降側走行レールと各収容部にそれぞれ左右に平行して設けられた収容側走行レールを連続して走行可能となっており、
   前記昇降側走行レールの端部と前記収容側走行レールの端部とは、互いに入れ子状に突き合わせられる凹凸形状を成すことを特徴とする搬送設備。
2. 前記収容棚に上下に複数設けられた収容部の各前記収容側走行レールの端部は、それぞれ同形状となっていることを特徴とする請求項１に記載の搬送設備。
3. 前記昇降側走行レールの端部と前記収容側走行レールの端部との突き合わせ状態において、前記昇降装置の昇降側走行レールの走行面は、無荷重状態では前記収容側走行レールの走行面より上方に位置するように設定され、前記搬送台車の荷重により前記収容側走行レールの走行面と略同高さとなることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送設備。
4. 左右に平行して設けられた前記昇降側走行レール及び前記収容側走行レールの突き合わせられた端部は、それぞれ左右対称形状であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の搬送設備。
5. 前記搬送台車は、前記昇降側走行レールと前記収容側走行レールの側方に立ち上がる側壁部に案内される水平方向に回転可能なローラをそれぞれ左右に複数個備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の搬送設備。

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