把持ユニットおよびリフター

【課題】重量物の取り扱いに用いる把持ユニットに関し、より詳細には重量物の被梱包物を梱包箱に収納または取り出しの際に被梱包物と梱包箱の隙間にアームを差し込んで重量物の出し入れを行う把持ユニットおよびリフターに関する。
【解決手段】把持ユニット１００は、ベース部１１０と、ベース部の下面に配置されて対象物の上面の第１方向の長さよりも大きな間隔で配置され、ベース部より垂直に突出する１対のアーム部１２０と、アーム部の各々に設けられて対象物の高さ以上にベース部から離間し、対象物を保持して第１の位置および第２の位置に可動する１対のハンド部１３０とを備え、ハンド部が第１の位置にあるときは、１対のハンド部の相互の距離が第１方向の長さよりも長く、第２の位置にあるときは、１対のハンド部の相互の距離が第１方向の長さよりも短い、よう構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は重量物の取り扱いに用いる把持ユニットに関し、より詳細には重量物の被梱包物を梱包箱に収納または取り出しの際に被梱包物と梱包箱の隙間にアームを差し込んで重量物の出し入れを行う把持ユニットおよびリフターに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ製品や家電製品などの機器は、ダンボール等の梱包箱に梱包されて出荷される。梱包箱には輸送中に外力が加わったとき、その外力の衝撃を吸収して緩衝するための緩衝材が製品と共に入れられるのが一般的である。緩衝材には種々のものがあるが、発泡スチロール等の発泡樹脂を成型した緩衝材が多く用いられる。
【０００３】
発泡樹脂を成型した緩衝材を用いた梱包作業は、まず梱包箱内の底部にこの緩衝材を配置してその上に被梱包物を置き、更に被梱包物の上から緩衝材を被せ、梱包箱の蓋を締めて梱包作業は完了する。一般に被梱包物の外形が大きい場合は、成型した緩衝材を梱包箱の四隅または四隅と辺の位置に配置し、被梱包物は四隅の緩衝材に被梱包物の角部が納まるよう置かれる。緩衝材を梱包箱と被梱包物との隙間に充填しないのは、緩衝材の使用量を抑えることで、コスト低減と環境への配慮による。このような緩衝材の配置は梱包箱と被梱包物の間に空間（スペース）を形成することになるが、梱包作業においてはこの空間が利用される。即ち、梱包作業において被梱包物の底部を手で支えながら腕ごと梱包箱に差し入れ、被梱包物の角部が緩衝材に置かれたことを確認して底部から手を離し、この空間から手を引き抜くという動作がなされる。空間がないと被梱包物を支えた状態で梱包箱に収納することはできない。
【０００４】
近年ではＴＶ受像機の大型化に見られるように、機器の重量が増大し数十ｋｇになることも珍しくなく、上述した手作業での梱包作業は難しくなってきている。このような重量物に対しては、一般には被梱包物にＩボルトを取り付けてクレーンを用いて被梱包物を吊り下げ、梱包箱に収納することが行われている。
【０００５】
また、重量物に対する昇降、移動にリフターが多く使用されるが、梱包箱に被梱包物を収容したり、梱包箱から被梱包物を取り出したりする場合にリフターの使用は不適である。図８はよく用いられる手動式のリフターの一例を示すもので、図８（ａ）に示すリフター１０は昇降ハンドル１２を操作してワイヤロープ１３を巻き取り、フォーク１１を昇降する。リフター１０にはキャスター１４、１５や把手１６を備えており、重量物をこのフォーク１１に乗せて昇降、あるいは移動が可能である（図８（ｂ））。しかしながら、この状態で被梱包物２０を梱包箱に収容しようとすると、被梱包物２０を乗せたフォーク１１を含めて梱包箱に入れる必要があり、仮にフォーク１１ごと梱包箱に入ったとしてもフォーク１１を引き抜くことができないためリフターの使用は困難である。リフターを使用する場合は、リフターまたは梱包箱に何らかの工夫が必要である。
【０００６】
被梱包物を梱包箱からの取り出し作業にリフターを使用する方法として、リフターにリフターアームとリフターアタッチメントを取り付け、被梱包物の底にもっこ状の吊り具をまわして吊り下げ、梱包箱への出し入れを行う方法が知られている。この方法ではＩボトルを使用せずに被梱包物を吊り下げることができる（特許文献１）。
【０００７】
また、リフターの使用と梱包作業とを考慮した梱包箱が知られている。この梱包箱は上箱と下箱に分け、下箱はリフターのフォークの挿入を可能とし、下箱に被梱包物を載置してから上箱を被せるものである。下箱に被梱包物を載置する際に緩衝材を容易に被梱包物の周りに配置でき、梱包の作業性は高いものと考えられる（特許文献２）。
【特許文献１】特開平０６−３２５９４号公報
【特許文献２】特開２００５−２８９４９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記したように製品重量が重くなると人手による梱包作業は複数人の作業となる。また、同じ重量でも製品の形状が大きくなるとその作業は困難を伴い、多大の時間を要すると共に災害の恐れもある。クレーンを用いる方法はこのような梱包作業に適しているが、上述したように製品にＩボルトを装着する構造を設ける必要があり問題である。また、特許文献１に提案されたリフターを用いる方法は、簡便ではあるものの梱包物の底に吊り具をまわすことが容易でない場合の考慮がなされていない。例えば、梱包箱から被梱包物を取り出す場合において、被梱包物の底部に吊り具をまわす必要があるが、被梱包物の底部と梱包箱との間のスペースがあったとしても吊り具を底部にまわすことは困難を伴う。最近ではコストダウン、あるいは保管スペースの観点から、製品サイズに極力近い梱包箱を使用することが求められ、梱包箱と被梱包物の間のスペースが充分得られない状況にある。
【０００９】
本発明は、梱包箱と被梱包物の間のスペースが少ない場合であっても、被梱包物を梱包箱に容易に収納できる把持ユニットおよびリフターを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の把持ユニットは、ベース部とアーム部およびハンド部とを備え、アーム部はベース部の下面に配置され、対象物の上面の第１方向の長さよりも大きな間隔で配置され、ベース部より垂直に突出し１対で構成する。ハンド部は、アーム部の各々に設けられ、対象物の高さ以上にベース部から離間し、対象物を保持し、第１の位置および第２の位置に可動し１対で構成する。そして、ハンド部が第１の位置にあるときは、１対のハンド部の相互の距離が第１方向の長さよりも長く、第２の位置にあるときは、１対のハンド部の相互の距離が第１方向の長さよりも短いことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明により、対象物である被梱包物の梱包箱への収納においては、ハンド部を被梱包物の底部を支える位置に可動させ、被梱包物をハンド部とベース部の間に抱えた状態でアーム部ごと梱包箱に差し入れ、被梱包物を梱包箱に配置した後にハンド部を可動して被梱包物の底部から外し、昇降部によりアーム部を被梱包物と梱包箱の間から引き抜くことで収納ができる。また、逆の手順で梱包箱から被梱包物を取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
１対のアーム部に可動するハンド部を備えるようにしたので、ハンド部を可動させて対象物（被梱包物）を抱えた状態でアーム部ごと梱包箱に差し入れができ、またハンド部を可動させてアーム部の引き抜きができ、対象物が重量物であっても一人の作業者で安全に梱包箱への収納および取り出しの作業が可能となる。
【００１３】
また、アーム部とハンド部の出し入れができる梱包箱と対象物との最小の空間（スペース）を確保するだけで、対象物より僅か大きな梱包箱の使用ができる。
【００１４】
また、梱包作業において吊り下げ用のＩボルトを不要にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図１〜図７を用いて説明する。
【００１６】
まず、図１から図４を用いて本発明の把持ユニット１００の構成とハンド１３０の動きを説明する。図１に示すように、把持ユニット１００はベース１１０とアーム１２０、ハンド１３０および回転機構１４０〜１６４から構成する。
【００１７】
図１では４本のアーム１２０の例を示しており、その４本のアーム１２０（図１では１本のアーム１２０がベース１１０に隠れて見えない）はベース１１０の下面に上端を固定し、吊り下げらるように設ける。ハンド１３０はアーム１２０の最下部に設けられ、水平に回転可能である。この回転は後述する回転機構１４０〜１６４により回転し、図１のハンド１３０の実線で示される位置は被梱包物２０を支持しない状態における回転位置である。被梱包物２０を支持するときは実線の位置から矢印に示す方向に９０°回転させる。この回転によって被梱包物２０は底部を複数のハンド１３０で支えられ、ハンド１３０とベース１１０の間に抱き抱えられることになる。
【００１８】
アーム１２０は中空をなし（即ち、パイプ状）、その中空の中をハンド１３０の回転軸１３１が通っている。その回転軸１３１は下部においてハンド１３０と、上部においてピニオン１６０と繋がっている（図２参照）。
【００１９】
次に回転機構１４０〜１６４について説明する。レバー１４０はオペレータによって操作され、レバー１４０を図１に示す矢印の直線方向に動かすことが可能である。レバー１４０はレバー台座１４１と繋がっており、レバー台座１４１はレバー滑り台座１４２上を滑りレバー１４０の直線移動を可能にしている。
【００２０】
レバー台座１４１はパンタグラフ形状をなすリンク１５０と係合ピン１４３により係合（リンク１５０に形成したガイド穴１５２と係合ピン１４３が係合）しており、レバー台座１４１の動きに対応してリンク１５０はリンク支軸１５１を中心にして可動する。リンク１５０は端部にもガイド穴１５３を形成しており、このガイド穴１５３はラック台座１６２に立設した係合ピン１６３により係合している。ラック台座１６２はラック１６１を搭載し、ラック滑り台座１６４上を直線方向に可動する。そして、ラック１６１は図２に示すようにピニオン１６０と噛合して、ラック１６１の直線運動はピニオン１６０の回転運動に変換される。前述のようにピニオン１６０は回転軸１３１を介してハンド１３０に繋がっており、ハンド１３０はピニオン１６０の回転がそのままハンド１３０の回転になる。結局、オペレータがレバー１４０を動かすと（引っ張ると）それにつれてハンド１３０は回転することになる。なお、図２に示す矢印は、ハンド１３０を実線で示す回転位置から点線で示す回転位置に回転させるときの、ラック１６１とピニオン１６０およびハンド１３０の可動方向を示している。
【００２１】
レバー台座１４１に係合されるリンク１５０の端部には４箇所のラック台座１６２と係合しており、４個のハンド１３０が同時に回転する。しかも、それぞれの回転方向は図１の実線で示される位置から点線に示される回転位置に、あるいは点線に示される回転位置から実線で示される回転位置に回転する。
【００２２】
上記に示した動きを模式的に示したのが図３である。図３（ａ）はレバー１４０をオペレータが引く前の状態を示し、図３（ｂ）はオペレータがレバー１４０を引いた後の状態を示している。オペレータがハンド１４０を右方向に引っ張るとレバー１４０は図３（ｂ）の（１）の矢印に方向に動き、それにつれてレバー台座１４１上の係合ピン１４３がガイド穴１５２を動くためリンク１５０は図３（ａ）から図３（ｂ）に拡がる。リンク１５０の拡がりによりガイド穴１５３と係合する係合ピン１６３によって４つのラック１６１はそれぞれ図３（ｂ）の（２）の矢印の方向に動く。このため、ラック１６１に噛合するピニオン１６０は図３（ｂ）の（３）の矢印の方向に回転し、結局ハンド１３０は縦方向から横方向に回転することになる。
【００２３】
ベース１１０上に設けた回転機構１４０〜１６４を保護するためにカバー１１１をかけた状態を図４に示す。また、昇降機構に本把持ユニット１００を取り付け、リフター２００として一体構成した例を図５に示す。図５では、被梱包物２０を持ち抱えた状態を示している。オペレータは図５に示す状態で、被梱包物２０を移動したり昇降させたりすることができる。
【００２４】
本実施形態におけるアーム１２０の長さは６００ｍｍ、外径寸法は３５ｍｍφで材質はＳＵＳである。ハンド１３０の外形寸法は２００×５０×７ｍｍで材質は同様にＳＵＳである。また、アーム１２０間の間隔は長手方向で５００ｍｍ、短手方向で３００ｍｍである。このリフター２００を用いて、外形寸法７００×４５０×２００ｍｍ、重量２０ｋｇの被梱包物２０を持ち抱え、梱包箱に収納、あるいは梱包箱からの取り出しが可能である。
【００２５】
次に、本発明のリフター２００を用いて、梱包箱３０に被梱包物２０を収納する例を図６と図７を用いて説明する。
【００２６】
図６（ａ）は、既にリフター２００が被梱包物２０を持ち抱え梱包箱３０の真上まで移動してきており、オペレータの昇降機構の操作によって把持ユニット１０１を下降している状態を示している。なお、ここでは把持ユニット１０１を、市販のリフター１０のフォーク１１に取り付けた例を示している（把持ユニットはフォーク取り付け用の機構（図示せず）を備えているので、符号を１００から１０１に変えている）。
【００２７】
梱包箱３０には緩衝材４０が予め配設されているものとする。緩衝材４０には被梱包物２０の角部が来る位置に段差が形成されており、被梱包物２０が緩衝材４０上に置かれたとき、被梱包物２０の底部と梱包箱３０の底面との間にスペースが形成されるようになっている。
【００２８】
図６（ｂ）は、把持ユニット１０１の下降がさらに進んで把持ユニット１０１のアーム１２０ごと梱包箱３０に差し込まれ、被梱包物２０の角の底部は緩衝材４０の段差上にある状態を示している。図に示すように、被梱包物２０と梱包箱３０の内壁側面との間は少なくともハンド１３０を備えたアーム１２０が差し込まれるスペースを備えている（このスペースができるように梱包箱３０と緩衝材４０が設計されている）。この状態で、オペレータはレバー１４０を操作してハンド１３０を回転させ、被梱包物２０の底部からハンド１３０を外してハンド１３０に近い梱包箱３０の側面と並行になるようにする。
【００２９】
ハンド１３０が被梱包物２０の底部で梱包箱３０の側面と並行になったところで、昇降機構を上昇させる。図７（ｃ）は、昇降機構によって上昇したアーム１２０が梱包箱３０から引き抜かれた状態を示している。ハンド１３０の向きは回転により図に示す向きにある。
図７（ｄ）は、被梱包物２０が梱包箱３０に収納された状態を示している。この後、被梱包物２０の上から緩衝材を被せ、梱包箱３０の蓋（図示せず）をして梱包終了となる。ここまで示した方法は、一人の作業者で充分梱包作業を行うことができる。また、図６、図７に示した方法と逆の手順で、梱包箱３０から被梱包物２０を取り出すことができる。
【００３０】
種々の外形寸法の被梱包物２０に対応するためは、アーム１２０の間隔を変えれるようにすればよい。例えば、ベース１１０に２〜３種類のアーム１２０の間隔に対応した取り付けネジ穴を形成しておき、被梱包物２０の大きさによって取り付けネジ穴を選択してアーム１２０を装着する。
【００３１】
また、ハンド１３０を回転させるタイミングをオペレータが知ることは重要である。このために、把持ユニット１００、１０１あるいはリフター２００はハンド１３０と床面、あるいはハンド１３０と梱包箱の底面からの高さを検知してオペレータに報知する検知装置を備えてもよい。例えば、ハンド１３０の底部に近接センサやマイクロスイッチを装着し、パトライト等を用いて検知したことをオペレータに報知する。
【００３２】
なお、リフター２００の昇降機構はワイヤロープを巻き取る手動式の例を示したが、電動式であってもよい（油圧式は手動式に含むものとする）。リフター２００は上述した把持ユニット１００と昇降機構とが一体として構成されるところに特徴がある。
【００３３】
本実施形態における梱包箱内壁側面と被梱包物との間のスペースはアーム１２０の径およびハンド１３０の幅寸法を考慮して５０数ｍｍ程度、梱包箱内壁底面と被梱包物底部との間のスペースは１０ｍｍ程度あればよく、被梱包物に近いサイズの梱包箱３０の使用ができる。
【００３４】
なお、本実施形態では４本のアームの例を示したが、アームは少なくとも２本あることが必要である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の把持ユニット例（その１）である。
【図２】本発明の把持ユニット例（その２）である。
【図３】本発明の把持ユニット例（その３）である。
【図４】本発明の把持ユニット例（その４）である。
【図５】本発明の把持ユニットを昇降機構に取り付けた例である。
【図６】本発明のリフターを用いた被梱包物の梱包箱への収納例（その１）である。
【図７】本発明のリフターを用いた被梱包物の梱包箱への収納例（その２）である。
【図８】従来の手動リフタと被梱包物の載置の例である。
【符号の説明】
【００３６】
１０リフター
１１フォーク
１２昇降ハンドル
１３ワイヤロープ
１４キャスター
１５キャスター
１６把手
２０被梱包物
３０梱包箱
４０緩衝材
１００把持ユニット
１０１把持ユニット
１１０ベース
１１１カバー
１２０アーム
１３０ハンド
１３１回転軸
１４０レバー
１４１レバー台座
１４２レバー滑り台座
１４３係合ピン
１５０リンク
１５１リンク支軸
１５２ガイド穴
１５３ガイド穴
１６０ピニオン
１６１ラック
１６２ラック台座
１６３係合ピン
１６４ラック滑り台座
２００リフター
３００フォーク

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部と、
前記ベース部の下面に配置され、対象物の上面の第１方向の長さよりも大きな間隔で配置され、前記ベース部より垂直に突出する１対のアーム部と、
前記アーム部の各々に設けられ、前記対象物の高さ以上に前記ベース部から離間し、前記対象物を保持し、第１の位置および第２の位置に可動する１対のハンド部とを備え、
前記第１の位置にあるときは、１対の前記ハンド部の相互の距離が前記第１方向の長さよりも長く、前記第２の位置にあるときは、１対の前記ハンド部の相互の距離が前記第１方向の長さよりも短いこと
を特徴とする把持ユニット。
【請求項２】
１対の前記アーム部の外寸幅は、前記対象物の梱包部材内の前記第１方向の内寸幅より小さい
ことを特徴とする請求項１記載の把持ユニット。
【請求項３】
前記ベース部の下面以外に設けられ、１対の前記ハンド部の前記第１の位置および前記第２の位置への可動を操作する操作部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の把持ユニット。
【請求項４】
本体と、
前記本体に対して上下方向に移動し、請求項１乃至３いずれか１項に記載の把持ユニットが設けられた昇降部と
を備えることを特徴とするリフター。

【図１】