説明

二自由度搬送機

【課題】簡易な構成で搬送方向の変更及び設定が可能な二自由度搬送機を提供する。
【解決手段】 第1の向きの回転軸を有し、それぞれ1つおきに一体となって駆動される2種類のローラに分けられる第1のローラ11と、第1の向きと直交する第2の向きに回転軸を有する第2のローラ12と、ローラ11、12間を橋渡しして段差を緩和する橋渡し部材13と、ローラ11、12、橋渡し部材13等を搭載して支持又は収納する搭載台14と、を備え、第1のローラ11及び第2のローラ12と搬送される物品との間の動摩擦係数及び静摩擦係数を含む摩擦係数をローラの回転軸の向き毎に相違させて搬送方向を設定することが可能な構成を有している。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ローラによって構成される搬送路を有し、搬送方向の変更及び設定が可能な二自由度搬送機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、搬送方向の変更及び設定が可能な二自由度搬送機として、搬送路をなす構成要素がそれぞれ回転軸の方向を調節可能になっているものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1に示す二自由度搬送機は、搬送面に設けられた円形の開口面から出た各構成要素が回転軸の方向を変更可能に構成され、回転軸の方向を調節することによって搬送経路の変更及び設定ができるようになっている。このように構成することによって、物品に衝撃を与えることなく仕分けることができる。
【0003】
また、搬送路をなす構成要素がそれぞれ回転等の運動に関して2自由度を有するものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。特許文献2に示す二自由度搬送機は、搬送面に設けられた各構成要素が回転可能であると共に回転方向に直交する方向にベルト等を有し、回転速度及びベルトの移動速度等のうちのいずれか1つ以上を調節することによって、搬送経路の変更及び設定ができるようになっている。
【特許文献1】特開2004−075387号公報
【特許文献2】国際公開WO0155012号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の二自由度搬送機では、回転軸の方向の調節、運動方向の自由度の増加等を必要とするため、構成が複雑になるという問題を有していた。その結果、製造負担、装置の規模、故障率、保守負担、使用エネルギー等の増大等の種々の問題を招来していた。
【0005】
以上の現状に鑑み、本発明の目的は、簡易な構成で搬送方向の変更及び設定が可能な二自由度搬送機を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決すべく、本発明は以下の構成を提供する。
請求項1に係る発明は、回転駆動手段によって回転され回転軸の向きが異なる2種類のローラが同一搬送路を形成するようにそれぞれ複数入り混ざって配置され、前記ローラと搬送される物品との間の動摩擦係数及び静摩擦係数を含む摩擦係数を前記ローラの回転軸の向き毎に相違させて搬送方向を設定することが可能なことを特徴とする。
【0007】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の二自由度搬送機において、少なくとも一方の前記回転軸を有する前記ローラが、複数の線上にそれぞれ複数個、相互に隣り合って配置される、ことを特徴とする。
【0008】
請求項3に係る発明は、請求項2に記載の二自由度搬送機において、前記線上に配置されたローラが、前記回転駆動手段によって隣り合う前記線毎に相互に逆方向に回転させられる、ことを特徴とする。
【0009】
請求項4に係る発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の二自由度搬送機において、前記ローラ間の段差を緩和するように橋渡しする、橋渡し部材を備える、ことを特徴とする。
【0010】
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の二自由度搬送機において、前記回転軸の向きが異なる2種類のローラの回転軸の向きが相互に直交する、ことを特徴とする。
【0011】
請求項6に係る発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の二自由度搬送機において、前記搬送路の所定の位置に配置され搬送される物品の位置を検出する位置検出センサと、前記位置検出センサが検出した前記物品の位置に応じて前記各ローラの回転速度を制御し前記物品を振り分ける回転制御部とを備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に係る発明によれば、回転駆動手段によって回転され回転軸の向きが異なる2種類のローラが同一搬送路を形成するようにそれぞれ複数入り混ざって配置され、ローラと搬送される物品との間の動摩擦係数及び静摩擦係数を含む摩擦係数をローラの回転軸の向き毎に相違させて搬送方向を設定するため、簡易な構成で搬送方向の変更及び設定が可能な二自由度搬送機を実現することができる。
【0013】
請求項2に係る発明によれば、上記請求項1の効果に加えて、少なくとも一方の回転軸を有するローラが、複数の線上にそれぞれ複数個、相互に隣り合って配置されるため、回転駆動手段の低減が図れ、もって構成をより簡易にすることができる。
【0014】
請求項3に係る発明によれば、上記請求項2の効果に加えて、線上に配置されたローラが、回転駆動手段によって隣り合う線毎に相互に逆方向に回転させられるため、摩擦力を相殺し搬送される物品を効率的に滑らせることができる。
【0015】
請求項4に係る発明によれば、上記請求項1乃至請求項3のいずれか一項の効果に加えて、ローラ間の段差を緩和するように橋渡しする、橋渡し部材を備えるため、ローラ間の段差の影響を抑えて物品を搬送することができる。
【0016】
請求項5に係る発明によれば、上記請求項1乃至請求項4のいずれか一項の効果に加えて、回転軸の向きが異なる2種類のローラの回転軸の向きが相互に直交するため、搬送路の設定、制御等を容易にすることができる。
【0017】
請求項6に係る発明によれば、上記請求項1乃至請求項5のいずれか一項の効果に加えて、搬送路の所定の位置に配置され搬送される物品の位置を検出する位置検出センサと、位置検出センサが検出した物品の位置に応じて各ローラの回転速度を制御し物品を振り分ける回転制御部とを備えるため、物品に応じた木目細かい搬送を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明による二自由度搬送機の一実施例を示す斜視図である。二自由度搬送機は、図1に示すように、第1の向きの回転軸を有する第1のローラ11と、第2の向きの回転軸を有する第2のローラ12と、ローラ11、12間を橋渡しする橋渡し部材13と、搭載台14と、を備える。
【0019】
図2は、第1のローラを駆動する機構の一実施例を示す部分斜視図である。第1のローラは、図2に示すように、それぞれ1つおきに一体となって駆動される2種類のローラ11a、11bに分けられる。一方の第1のローラ11aは、歯車21a〜26aとベアリングを有する支持31a〜34aとを介して図示しないモータに接続される。同様に、他方の第1のローラ11bは、歯車21b〜26bとベアリングを有する支持31b〜34b(支持32b〜34bは支持32a〜34aに対応するものとする。)とを介して図示しないモータに接続される。これによって、第1のローラ11aと第1のローラ11bとは回転方向と回転速度を相互に独立に変更し、設定することができるようになっている。ただし、回転方向のみを相互に異なるように変更し設定できる構成であってもよい。
【0020】
第2のローラ12は、それぞれ図示しないモータによって回転され、例えば、図1に示すように、第1の向きと直交する第2の向きに回転軸が設定される。ただし、第2のローラ12は、図2に示すローラに動力を伝達する機構と同様の動力伝達機構が設けられ、それぞれ1つおきに一体となって駆動される2種類のローラから構成されるのでもよい。
【0021】
橋渡し部材13は、図1に示す例では、第1のローラ11と第2のローラ12との間の段差を緩和し、小さい物品でもこれらの段差に影響されることなく搬送できるように配置される。ただし、搬送対象の物品の搬送がこの段差に影響されるものでない場合、橋渡し部材13は省略可能である。
【0022】
搭載台14は、ローラ11、12、ローラに動力を伝達する動力伝達機構、橋渡し部材13等を搭載して支持又は収納する。搭載台14は、また、上記の図示しないモータ、操作パネル、制御装置等が搭載又は設けられるのでもよい。
【0023】
図3は、本発明による二自由度搬送機の搬送動作の説明図である。図3に示す白抜き矢印の方向(以下、x方向とする。)へ搬送されてくる物品Wは、搬送方向に回転する第2のローラ12によって牽引され、搬送方向に直交する方向(以下、y方向とする。)であって相互に逆方向に回転する第1のローラ11a、11bの上を滑る。ここで、各ローラ11、12と物品Wとが接触するときの相対速度は搬送速度が同一であっても第2のローラ12に対する相対速度が第1のローラ11に対する相対速度よりも小さいため、これに応じて第2のローラ12に対する摩擦係数は第1のローラ11に対する動摩擦係数より大きく、物品Wは第2のローラ12によって搬送方向に牽引され、第1のローラ11上を滑る。
【0024】
一般に、第2のローラ12は、摩擦力を介して物品Wを搬送方向に牽引するため、物品Wとの相対速度は0又は他の回転軸の方向のものに比較して非常に小さい。そのため、第2のローラ12は、物品Wを、実質的に静摩擦係数又は静摩擦係数に近い値の摩擦係数によって生ずる摩擦力で牽引する。一方、第1のローラ11は、実質的に搬送速度に近い又はそれ以上の相対速度で物品Wに接触するため、静摩擦係数に比較して非常に小さい動摩擦係数で物品Wを滑らせるように支持する。なお、第1のローラ11を隣り合うローラ間で逆方向に同一速度で回転させることによって、搬送経路への影響をより確実に相殺するように構成するのでもよい。図3には、第2のローラ12のx方向への摩擦力Fxと、第1のローラ11のy方向への摩擦力Fyとを模式的に示す。
【0025】
図4は、図3に対応し搬送方向に直交する方向に搬送するときの搬送動作の説明図である。図3と同様の方向から搬送されてくる物品Wは、隣り合う第2のローラ12a、12b間の回転方向が逆であって第1のローラ11の回転方向が同一の搬送路上の領域に入ると、第2のローラ12a、12bによる牽引力が相殺されて第2のローラ12a、12b上を滑りだしやがてx方向への移動を停止し、遂には第1のローラ11による牽引力を受けてその回転方向(図4のy軸方向)に搬送される。
【0026】
本発明による二自由度搬送機は、図3に示す搬送動作と図4に示す搬送動作とを組み合わせることによって、ローラ11、12の寸法、間隔等の構成に応じた搬送経路を設定できる。また、二自由度搬送機が、搬送路の所定の位置に配置され搬送される物品の位置を検出する位置検出センサと、位置検出センサが検出した物品の位置に応じて各ローラの回転速度を制御し物品を振り分ける回転制御部とを備えるのでもよい。
【0027】
図5は、本発明による二自由度搬送機の利用例を示す概念図であり、図5(a)は例えば同一箇所に物品を搬送する場合の実施例であり、図5(b)は物品の搬送先を分別する場合の実施例である。図5(a)において、搬送路は、搬送方向を搬出ターミナルO1側に変更する複数の二自由度搬送機1と、各二自由度搬送機1に通じる搬送路をなす一自由度搬送機1L、1Tによって構成される。図5(a)に示す例では、物品を搬入する2台の車両Tr等によって搬入ターミナルI3、J8で降ろされた各物品は、一自由度搬送機1Lを介して矢印の方向に二自由度搬送機1まで搬送され、二自由度搬送機1によって搬出ターミナルO1の方向に搬送方向が変更され、再び一自由度搬送機1Tを介して搬出ターミナルO1に搬送されるようになっている。また、図5(b)に示す例では、車両Trから荷降ろしされた物品が一自由度搬送機1L、1Tと二自由度搬送機1を介して搬入ターミナルI8から搬出ターミナルO13に搬送される例が示されている。この場合、二自由度搬送機1の搬送方向は、例えば、センサ等を介して検出された物品に応じて制御されるのでもよい。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明による二自由度搬送機の一実施例を示す斜視図である。
【図2】第1のローラを駆動する機構の一実施例を示す部分斜視図である。
【図3】本発明による二自由度搬送機の搬送動作の説明図である。
【図4】図3に対応し搬送方向に直交する方向に搬送するときの搬送動作の説明図である。
【図5】本発明による二自由度搬送機の利用例を示す概念図であり、図5(a)は例えば同一箇所に物品を搬送する場合の実施例であり、図5(b)は物品の搬送先を分別する場合の実施例である。
【符号の説明】
【0029】
1 二自由度搬送機
1L、1T 一自由度搬送機
11、11a、11b、12、12a、12b ローラ
13 橋渡し部材
14 搭載台
21a〜26a、21b〜26b 歯車
31a〜34a、31b ベアリングを有する支持
I1〜I9、J1〜J9 搬入ターミナル
O1、O11〜O14 搬出ターミナル
Tr 車両
W 物品

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転駆動手段によって回転され回転軸の向きが異なる2種類のローラが同一搬送路を形成するようにそれぞれ複数入り混ざって配置され、前記ローラと搬送される物品との間の動摩擦係数及び静摩擦係数を含む摩擦係数を前記ローラの回転軸の向き毎に相違させて搬送方向を設定することが可能なことを特徴とする二自由度搬送機。
【請求項2】
少なくとも一方の前記回転軸を有する前記ローラが、複数の線上にそれぞれ複数個、相互に隣り合って配置される、ことを特徴とする請求項1に記載の二自由度搬送機。
【請求項3】
前記線上に配置されたローラが、前記回転駆動手段によって隣り合う前記線毎に相互に逆方向に回転させられる、ことを特徴とする請求項2に記載の二自由度搬送機。
【請求項4】
前記ローラ間の段差を緩和するように橋渡しする、橋渡し部材を備える、ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の二自由度搬送機。
【請求項5】
前記回転軸の向きが異なる2種類のローラの回転軸の向きが相互に直交する、ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の二自由度搬送機。
【請求項6】
前記搬送路の所定の位置に配置され搬送される物品の位置を検出する位置検出センサと、前記位置検出センサが検出した前記物品の位置に応じて前記各ローラの回転速度を制御し前記物品を振り分ける回転制御部とを備える、ことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の二自由度搬送機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2008−168956(P2008−168956A)
【公開日】平成20年7月24日(2008.7.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−956(P2007−956)
【出願日】平成19年1月9日(2007.1.9)
【出願人】(506189814)株式会社エイピィエム (5)
【Fターム(参考)】