JP3137782B2 - 搬送装置におけるハンドリング装置の水平維持機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レールに沿って走行す
る走行体とこれに吊持されたハンドリング装置とを備え
た搬送装置においてハンドリング装置の水平状態を維持
する機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工場の組立ラインにおいては、荷物を保
持するハンドリング装置を具備した走行体がモノレール
に沿って移動するようにした搬送システムにより、部品
等を搬送することが行われている。また、このような搬
送システムにおいて、モノレールに坂部分（登坂部、降
坂部）が設けられて三次元的にモノレールが配置される
ことがある。このようなモノレール上を走行体が移動す
る場合、上記坂部分において走行体が傾くが、このとき
にもハンドリング装置の荷物保持部が傾かないようにし
て安定性を確保するため、常に上記ハンドリング装置を
水平に保つ水平維持機構が必要となる。

【０００３】従来、このような水平維持機構としては、
例えば図７（ａ）（ｂ）に示されるようなものがある。
図７（ａ）に示す搬送装置は、モノレール１に沿って走
行する走行体３と、この走行体３に吊持されたハンドリ
ング装置１０とを備え、ハンドリング装置１０は、走行
体３に枢軸１５を介して傾動可能に連結され、かつ、重
力で水平状態が維持されるように構成されている。つま
り、水平状態でのハンドリング装置１０の重心が枢軸１
５を通る鉛直線上にあるように設定されることにより、
図７（ａ）中に実線で示すように水平状態が維持される
ようになっている。さらに、走行体３がモノレール１の
水平直線路１ａ上にあるときと坂部分の傾斜直線路１ｂ
にあるときとにおいてハンドリング装置１０が揺れ動か
ないようにするため、図７（ｂ）に示すように、枢軸１
５の近傍においてハンドリング装置１０側に配置された
複数個の係合溝１０１，１０２，１０３と、走行体側に
設けられた係止部材１０４とで係止機構が構成され、モ
ノレール１の水平直線路１ａにあるときは上記係止部材
１０４が１つの係合溝１０１に係合し、モノレール１の
傾斜直線路１ｂにあるときは上記係止部材１０４が別の
係合溝１０２（または１０３）に係合して、それぞれハ
ンドリング装置１０の水平状態が保持されるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の水
平維持機構においては、ハンドリング装置自体は重力で
水平状態を維持することができるように設定されていて
も、荷物からの荷重Ｗが偏った位置に加わることによ
り、ハンドリング装置１０にこれを傾斜させようとする
力が作用する場合がある。この場合に、上記係止機構が
設けられていても、モノレール１の水平直線路１ａと傾
斜直線路１ｂとの間に存在する曲線路１ｃでは、係止部
材１０４と係合溝１０１〜１０３との係止状態が解除さ
れてハンドリング装置１０の傾動が自由になり、この状
態で上記偏荷重Ｗにより、図７（ａ）中に二点鎖線で示
すようにハンドリング装置１０が水平状態から傾いてし
まう。そして、その後は、偏荷重Ｗが除去されないかぎ
り、傾斜直線路１ｂや水平直線路１ａにおいてもハンド
リング装置１０の傾きが解消されず、搬送の安定性が悪
くなる。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、偏荷重が加
わっているような場合にも確実にハンドリング装置の水
平状態を維持することができるハンドリング装置の水平
維持機構を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、坂部分を有する搬送経路を構成するレー
ルと、このレールに沿って走行する走行体と、積荷保持
部を有して上記走行体に吊持されたハンドリング装置と
を備えた搬送装置において、上記走行体の下部において
上記ハンドリング装置を、枢軸を介し、走行体の下方に
吊り下げた状態で走行体に対して枢軸回りに傾動可能に
連結するとともに、このハンドリング装置を傾動させる
駆動機構を装備し、この駆動機構は、上記枢軸を挟んで
前後方向となるハンドリング装置の２個所に可撓体の両
端を連結して、この可撓体を上記２個所のうちの一方か
ら枢軸の上方を通って他方に至るように配置し、かつ、
走行体に設けた可撓体駆動手段で上記可撓体の中間部を
前後に移動させることによりハンドリング機構を傾動さ
せるように構成し、 さらに、上記走行体の走行位置にお
ける上記レールの傾斜角度を判別する判別手段と、この
判別手段の判別に基づいてハンドリング装置の積荷保持
部が水平状態となるようにレールの傾斜角度に見合うだ
け上記駆動機構によるハンドリング装置の傾動を行なわ
せる制御手段とを設けたものである。

【０００７】

【作用】上記構成によると、レールの水平部分から坂部
分への移行時、あるいは坂部分から水平部分への移行時
に、荷重のかかり具合に関係なく、レールの角度の変化
に見合うだけハンドリング装置が強制的に作動されるこ
とにより、確実に水平状態が維持される。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１および図２は本発明の一実施例による水平維持機構
を備えた搬送装置全体を示している。これらの図におい
て、１は搬送経路を構成するレール（モノレール）であ
り、図外の支持アームを介して工場の組立ラインの天井
に吊り下げられている。工場の組立ラインは、例えば１
階部分と中２階部分というように場所によって高低差を
有し、モノレール１は各部分にわたって三次元的に配置
されている。従ってこのモノレール１は、水平直線路１
ａと、一定傾斜角度の傾斜直線路１ｂを含む坂部分とを
有し、かつ、上記水平直線路１ａと傾斜直線路１ｂとの
間には、滑らかにこれらをつなぐ曲線路１ｃを有してい
る（図５参照）。

【０００９】上記モノレール１には、電流供給用および
通信用のトロリー線２が具備されている。

【００１０】３は上記モノレール１に沿って走行する走
行体であり、図示の例では、本体４と、補助走行部材５
と、これら本体４および補助走行部材５の下方に配置さ
れてこれらに結合されたフレーム部材６とからなってい
る。上記本体４は、走行用モーター（図示せず）を内蔵
するとともに、モノレール１上に載置される駆動輪７
と、下方および側方からモノレール１に当接する適宜数
の補助輪８とを備え、駆動輪７が上記モーターで駆動さ
れることによりモノレール１に沿って走行し、モノレー
ル１の坂部分も自力で走行することができるようになっ
ている。さらに本体４には、走行用モーターを制御する
制御ユニット（図示せず）等が具備されている。

【００１１】上記補助走行部材５は、従動輪（図示せ
ず）等によりモノレール１に係合し、本体４の走行に伴
って移動するようになっている。

【００１２】また、上記フレーム部材６は、扁平な枠状
に形成され、その上面側の所定間隔をおいた２箇所が上
記本体４および補助走行部材５にそれぞれ連結され、モ
ノレール１と平行な状態に保たれている。このフレーム
部材６にハンドリング装置１０が吊持されている。

【００１３】上記ハンドリング装置１０は、矩形のパイ
プ枠構造をなすハウジング１１の下部に積荷保持部を備
え、図示の実施例では積荷保持部としてベルトコンベア
等からなる移載機構１２が設けられ、この移載機構１２
は外部との間の積荷の移載および積荷の保持が可能な構
造となっている。上記ハウジング１１の上端部の長さ方
向中央部にはブラケット１３が設けられ、このブラケッ
ト１３と、上記フレーム部材６の下面側に設けられたブ
ラケット１４とが、モノレール１と直交する方向の枢軸
１５を介して連結されることにより、ハンドリング装置
１０が走行体３の下方に吊り下げた状態でフレーム部材
６に対して上記枢軸１５を中心に傾動可能に吊持されて
いる。

【００１４】図３および図４は水平維持機構を構成する
部分の詳細を示している。これらの図に示すように、上
記フレーム部材６には、ハンドリング装置１０を傾動さ
せる駆動機構２０が設けられている。この駆動機構２０
は、可撓体駆動手段としての傾動用モーター２１と、こ
のモーター２１によって駆動される駆動プーリ２２と、
この駆動プーリ２２の両側に位置するテンションプーリ
２３，２４と、フレーム部材６の両端部に位置するプー
リ２５，２６と、これらのプーリ２２〜２６に掛け渡さ
れたタイミングベルト２７（可撓体）とを有している。
上記タイミングベルト２７は有端であって、その両端部
がプーリ２５，２６から下方に垂下し、その各先端が、
上記ハンドリング装置１０のハウジング１１の両端部に
それぞれ連結され、枢軸１５の上方において走行体３に
設けられた上記モーター２１により駆動プーリ２２を介
してベルト２７中間部が前後に移動させられるようにな
っている。そして、両側のプーリ２５，２６からのベル
ト導出量が等しいときにはフレーム部材６に対してハン
ドリング装置１０が傾いていない基本状態となり、この
状態からモーター２１が駆動されると、駆動プーリ２２
の回転に伴うベルト２７の移動により、プーリ２５，２
６からのベルト導出量が変化し、強制的にハンドリング
装置１０がフレーム部材６に対して傾動されるようにな
っている。

【００１５】フレーム部材６の両端近傍部には、ハンド
リング装置１０の傾動角を規制する第１，第２ストッパ
ー２８，２９が設けられ、ハンドリング装置１０が上記
基準状態から正方向（図１および図３で反時計方向）に
所定角度αだけ傾動したときにはハウジング１１の上端
部が第１ストッパー２８に当接し、ハンドリング装置１
０が基準状態から負方向（図１および図３で時計方向）
に所定角度αだけ傾動したときにはハウジング１１の上
端部が第２ストッパー２９に当接するようになってい
る。上記ストッパー２８，２９によって決まる所定角度
αは、モノレール１の傾斜直線路１ｂの角度に対応する
ように予め設定されており、図示の実施例では約１５°
となっている。上記ストッパー２８，２９は緩衝作用を
持たせるためにゴム等の適度の弾性を有する材料で形成
されている。

【００１６】また、上記フレーム部材６には駆動機構２
０に対する制御手段としての制御ユニット３１が装備さ
れている。一方、組立ラインにおけるモノレール配設箇
所には、図５中に示すように、モノレール１の水平直線
路１ａと傾斜直線路１ｂとの間の曲線路１ｃの前後両側
に、モノレール１の角度変化の情報を送信するＩＤプレ
ート３２（３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄ）が、モノ
レール１に臨むように設置されている。そして、走行体
３がＩＤプレート３２に対応する位置を通過するとき
に、走行体３に設けられている受信部（図示せず）がＩ
Ｄプレート３２からの情報を受信するようになってい
る。これらＩＤプレート３２および受信部によりモノレ
ール１の傾斜角度を判別する判別手段が構成され、その
判別に基づいて上記制御ユニット３１が、ハンドリング
装置１０を水平状態とするように、上記駆動機構２０の
モーター２１を制御している。

【００１７】さらに、フレーム部材６に対してハンドリ
ング装置１０の角度のずれが生じていないかどうかを判
別するために、上記駆動機構２０におけるタイミングベ
ルト２７の所定箇所に、鉄片からなる被検出子３３が設
けられる一方、フレーム部材６には、基準状態判別用の
３つの近接スイッチ３４，３５，３６と、正方向傾斜状
態判別用の近接スイッチ３７と、負方向傾斜状態判別用
の近接スイッチ３８とが配設されている。上記基準状態
判別用の３つの近接スイッチ３４〜３６は、フレーム部
材６に対してハンドリング装置１０が上記基準状態とさ
れている場合に、正常時には中央のスイッチ３４が被検
出子３３に対応し、フレーム部材６が少し傾いたときは
両側のスイッチ３５，３６のいずれかが被検出子３３に
対応するように、配置が設定されている。また、正方向
傾斜状態判別用の近接スイッチ３７および負方向傾斜状
態判別用の近接スイッチ３８はそれぞれ、フレーム部材
６に対してハンドリング装置１０が正方向または負方向
に所定角度傾斜した状態とされている場合に、ハンドリ
ング装置１０がストッパー２８，２９から離れる方向に
一定量だけ角度変化したとき被検出子３３に対応するよ
うに、配置が設定されている。

【００１８】上記制御ユニット３１による駆動機構２０
の制御を図６のフローチャートによって説明する。この
制御がスタートすると、先ずステップＳ１で各種パラメ
ータの初期状態が設定される。この場合、モノレール１
上の走行体３の位置やハンドリング装置１０の状態等に
ついては前回の作業の終了時の状態が作業停止中も記憶
され、これがスタート時に読み出されて、その状態の確
認、設定が行われる。

【００１９】次にステップＳ２で、ハンドリング装置１
０の傾動方向の現在位置が正常か否かが調べられ、この
判定がＮＯのときはステップＳ３でハンドリング装置１
０の傾きが修正される。つまり、モノレール１の水平直
線路１ａを走行している場合は、ハンドリング装置１０
が前記基準状態での正常位置にあるか否かが近接スイッ
チ３４〜３６からの信号によって調べられ、近接スイッ
チ３５または３６がＯＮとなれば近接スイッチ３４がＯ
Ｎとなる状態にまで駆動機構２０が制御される。またモ
ノレール１の傾斜直線路１ｂを走行しているときは、ハ
ンドリング装置１０がフレーム部材６に対して所定角度
αだけ傾斜した状態を正常位置として、正常か否かが近
接スイッチ３７または３８からの信号によって調べら
れ、近接スイッチ３７または３８がＯＮとなればハンド
リング装置１０がストッパー２８または２９に当接する
ように駆動機構２０が制御される。

【００２０】ハンドリング装置１０の現在位置が正常で
あるときは、ステップＳ４で、ＩＤ入力（ＩＤプレート
３２からの信号）が調べられ、ＩＤ入力があったとき
は、このＩＤ入力によって判別されるモノレール１の経
路状態の変化に応じ、ハンドリング装置１０の傾動の目
標位置およびモーター２１の回転方向が設定される（ス
テップＳ５，Ｓ６）。つまり、モノレール１の水平部分
から登坂部へ変る場合と、登坂部から水平部分へ変る場
合と、水平部分から降坂部へ変る場合と、降坂部から水
平部分へ変る場合とのうちのいずれであるがＩＤ入力に
よって判別され、それに基づき、それぞれの場合の走行
体３の角度変化に見合うだけ、その角度変化を打ち消す
方向にハンドリング装置１０が作動されるように、上記
目標位置およびモーター回転方向が設定される。

【００２１】そして、上記目標位置が達成されるまでモ
ーター２１が駆動される（ステップＳ７，Ｓ８）。目標
位置が達成された後は、ステップＳ２に戻ってそれ以下
の処理が繰り返される。

【００２２】以上のような当実施例の装置の作用を、図
５を参照しつつ説明する。

【００２３】上記走行体３が例えばモノレール１の水平
直線路１ａを走行しているときは、ハンドリング装置１
０が基本状態とされることにより、その水平状態が維持
される。この状態から、走行体３が図５中の実線矢印方
向に移動してモノレール１の登坂部に移行するときは、
登坂部の直前に位置するＩＤプレート３２ＡからのＩＤ
入力に基づき、上記フローチャート中のステップＳ５〜
Ｓ８の処理で駆動機構２０が駆動され、登坂部への移行
に伴う傾斜を打ち消す方向にハンドリング装置１０が強
制的に傾動される。そして、上記登坂部における傾斜直
線路１ｂまで走行体３が移動したときは、走行体３に対
するハンドリング装置１０の角度が上記傾斜直線路１ｂ
の角度に対応する状態となることにより、この傾斜直線
路１ｂでもハンドリング装置１０の水平状態が維持され
る。

【００２４】また、上記水平直線路１ａと傾斜直線路１
ｂとの間の曲線路１ｃにおいても、走行体３がこの部分
を通過する間に、ハンドリング装置１０が次第に傾動さ
れることにより、ほぼ水平状態が維持される。とくにこ
の曲線路１ｃでの水平維持を良好にするには、上記ＩＤ
入力を受けてからモーター２１の駆動開始までの応答時
間と、ＩＤプレート３２の位置から曲線路１ｃの始端位
置までの走行体移動時間とを対応させるとともに、モー
ター２１の駆動開始からハンドリング装置１０の傾動完
了までの時間と、走行体３が上記曲線路１ｃを通過する
のに要する時間とを対応させるように、上記走行体３の
移動速度、ＩＤプレート３２の位置、曲線路１ｃの曲
率、モーター２１の駆動速度等の関係を予め設定してお
けばよい。

【００２５】上記モノレール１の登坂部から水平部分へ
走行体３が移行するときには、登坂部上端側の曲線路１
ｃの直前に位置するＩＤプレート３２ＣからのＩＤ入力
に基づき、駆動機構２０により、ハンドリング装置１０
が走行体３に対して所定角度の傾斜状態から基本状態に
戻される。従って、この場合もハンドリング装置１０の
水平状態が維持される。さらに、図には示さないが、走
行体３がモノレール１の水平部分から降坂部へ移行する
場合や、降坂部から水平部分へ移行する場合にも、ＩＤ
入力に基づいて駆動機構２０によるハンドリング装置１
０の傾動方向の作動が制御されることにより、ハンドリ
ング装置１０の水平状態が維持される。

【００２６】また、図５中に示すようにモノレール１の
曲線路１ｃの前後両側にＩＤプレート３２を配設してお
くと、走行体が実線矢印で示す順方向に移動する場合に
はＩＤプレート３２Ａ，３２Ｃからの入力に基づいて上
記のような制御を行なうが、走行体３が破線矢印で示す
逆方向に移動する場合にはＩＤプレート３２Ｂ，３２Ｄ
からの入力に基づいて制御を行なうようにすることがで
きる。

【００２７】なお、本発明の装置の具体的構造は上記実
施例に限定されず、種々変更可能である。

【００２８】例えば、近接スイッチ３４〜３８を省略
し、その代りに、モーター２１にサーボモーターを用い
て、その駆動量の制御により、ハンドリング装置１０の
傾斜状態を調整するようにしてもよい。

【００２９】また、上記実施例ではフレーム部材６に対
してハンドリング装置１０を基準状態と正負それぞれ所
定角度αの傾斜状態とに変更するようになっているが、
モノレール１が各種角度の坂部分を有する場合は、それ
に対応して、上記ハンドリング装置１０の角度を多段階
に変えることができるようにしておいてもよい。

【００３０】ハンドリング装置１０を傾動させる駆動機
構２０は、タイミングベルト２７の代りにチェーン、ギ
ヤ等を用いて構成することもできる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明は、走行体に対して
ハンドリング装置を傾動させる駆動機構と、レールの傾
斜角度の判別に基づいて駆動機構を制御することにより
ハンドリング装置を水平状態とする制御手段とを備えて
いるため、レールの坂部分に移行したときは駆動手段に
よりハンドリング装置を強制的に水平状態となるように
作動させることができる。従って、荷物から偏荷重が加
わっているようなときにも、ハンドリング装置の水平状
態を正しく維持することができ、搬送の安定性を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による水平維持機構を備えた
搬送装置の正面図である。

【図２】同搬送装置の側面図である。

【図３】主要部分の一部断面拡大正面図である。

【図４】主要部分の拡大平面図である。

【図５】水平維持機構の動作説明図である。

【図６】水平維持のための制御のフローチャートであ
る。

【図７】（ａ）は従来の水平維持機構の動作説明図であ
る。（ｂ）は従来の水平維持機構の一部分の拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ レール ３ 走行体 ６ フレーム部材 １０ ハンドリング装置 ２０ 駆動機構 ３１ 制御ユニット ３２ ＩＤプレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 平４−49106（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−68165（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−79886（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 13/08 B61B 13/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 坂部分を有する搬送経路を構成するレー
   ルと、このレールに沿って走行する走行体と、積荷保持
   部を有して上記走行体に吊持されたハンドリング装置と
   を備えた搬送装置において、 上記走行体の下部において上記ハンドリング装置を、枢
   軸を介し、走行体の下方に吊り下げた状態で走行体に対
   して枢軸回りに傾動可能に連結するとともに、 このハンドリング装置を傾動させる駆動機構を装備し、
   この駆動機構は、上記枢軸を挟んで前後方向となるハン
   ドリング装置の２個所に可撓体の両端を連結して、この
   可撓体を上記２個所のうちの一方から枢軸の上方を通っ
   て他方に至るように配置し、かつ、走行体に設けた可撓
   体駆動手段で上記可撓体の中間部を前後に移動させるこ
   とによりハンドリング機構を傾動させるように構成し、 さらに、 上記走行体の走行位置における上記レールの傾
   斜角度を判別する判別手段と、この判別手段の判別に基
   づいてハンドリング装置の積荷保持部が水平状態となる
   ようにレールの傾斜角度に見合うだけ上記駆動機構によ
   るハンドリング装置の傾動を行なわせる制御手段とを設
   けたことを特徴とする搬送装置におけるハンドリング装
   置の水平維持機構。