JPH10275506A - 物品の着脱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 管廊の側壁に等間隔で取り付けられたランプ
を自動的に、かつ正確に着脱すること。 【解決手段】 所定位置の一対の挿通ピン６０ａ、６０
ｂに一対の円開口を挿通させてランプＭを取りつけ、こ
のピンから抜き出して取り外す着脱装置１において、小
径部Ｌ、テーパ部Ｋ及び大径部Ｊから成る左右で一対の
係合ピン５１ａ、５１ｂがランプ両側壁部の係合孔に密
嵌されることによりピン６０ａ、６０ｂの上方に持ち来
し、同様に小径部Ｈ、テーパ部Ｇ、中径部Ｆからなるピ
ン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈのみ挿通させるべく上下動
及びピン５１ａ、５１ｂを相近接又は相離隔方向に移動
し、ピン６０ａ、６０ｂに対する位置決めを行い、移動
時にピン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈと円開口をピン６０
ａ、６０ｂに自動的に調心して嵌めこみかつ抜き出し可
能とする。よってピン６０ａ、６０ｂにランプＭを正確
に着脱出きる。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は物品の着脱装置に関
する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、管廊の側壁に斜めに等間隔で多
数取り付けられたランプのうち、故障したものや不良と
なったものを新しいランプと取り替えるのに人手で行っ
ていた。然るに、このような場所は自由に作業するには
狭く、また環境は余りよくない。従って、ロボットによ
り自動的に取替作業を行なうことが検討されている。こ
の場合、所定の間隔をおいて一対の円開口を形成させ、
両側壁部に係合孔を形成させたランプを、所定の取付位
置に前記所定の間隔と同じ間隔で立設させた挿通ピン
を、前記円開口に挿通させることにより取り付けるよう
にし、該物品を前記取付位置から取り外す場合には物品
着脱機構の一対の係合ピンを前記係合孔に係合させた
上、該係合ピンを上方に移動させて、該物品を前記挿通
ピンから抜き出すようにした物品の着脱装置が考えられ
る。然しながら、これだけでは自動化が出来ない。例え
ば、正しくランプを取り付けるための位置決めができな
い。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の問題に
鑑みてなされ、上述のような場所でも自動的に斜めに取
り付けられているランプでも取り替えを行なうことがで
き、人手が不要な物品の着脱装置を提供することを課題
とする。 【０００４】 【課題を解決するための手段】以上の課題は、所定の間
隔をおいて一対の円開口を形成させ、両側壁部に係合孔
を形成させた物品を、所定の取付位置に前記所定の間隔
と同じ間隔で立設させた挿通ピンを、前記円開口に挿通
させることにより取り付けるようにし、該物品を前記取
付位置から取り外す場合には物品着脱機構の一対の係合
ピンを前記係合孔に係合させた上、該係合ピンを上方に
移動させて、該物品を前記挿通ピンから抜き出すように
した物品の着脱装置において、前記挿通ピン及び前記係
合ピンはそれぞれ先端から、小径部、テーパ部及び大径
部から成り、前記大径部はそれぞれ、前記円開口及び係
合孔に密嵌する径に形成され、前記物品を前記取付位置
に取り付ける場合には前記係合ピンを前記係合孔に密嵌
させて、該物品を前記挿通ピンの直上方に持ち来たし、
前記円開口を前記挿通ピンの小径部を挿入させる位置に
まで下動させ、次いで前記係合ピンを前記係合孔からそ
の小径部まで抜き出すことにより、前記物品を自然落下
させて、次いで前記係合ピンを更に所定距離下動させ
て、前記挿通ピンを前記円開口に密嵌させ、この後、該
係合ピン全体を前記係合孔から抜き出すようにし、前記
物品を前記取付位置から取り外す場合には前記係合ピン
の小径部のみを前記係合孔に挿入し、該物品を所定距離
上動させた後、該係合ピンを前記係合孔に密嵌すべく挿
入し、該物品を更に上動させて前記円開口から前記挿通
ピンを抜き出すようにしたことを特徴とする物品の着脱
装置、によって解決される。 【０００５】以上のような構成により、物品がどのよう
な姿勢で所定の位置に取り付けられていたとしても、自
動的に、ここに取り付けられているこの物品を確実に取
り出すことが出来、また新しい物品をこの取付位置に自
動的に取り付けることが出来る。 【０００６】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき
図面を参照して説明する。 【０００７】図１は、本実施の形態の物品、すなわちラ
ンプＭの着脱装置の全体を示すが、全体において１で示
され、また図２はその全体を図１における矢印Ａ方向か
ら見た側面図である。図において直線的に延びる第１レ
ール２及び第２レール３には、後述するように、駆動車
両４、第１交換車両５及び第２交換車両６が懸吊されて
おり、これら車両は連結機７、８により連結されてい
る。図２に明示されるように、本実施の形態は管廊に等
間隔で取り付けられているランプＭを着脱するために用
いられるが、直立した支柱９にやはり後述するような機
構でランプＭが取り付けられており、上述の第１レール
２及び第２レール３は、この垂直支柱９に直角に取り付
けられた横材１０に固定されている。 【０００８】図１に明示されるように、第１交換車両５
はランプＭを保持しており、第２交換車両６は保持して
いないが、このランプＭは古いランプＭで所定の位置か
ら取り外して保持している状態を示し、また第２交換車
両６は新しいランプＭを所定の取り付け位置に取り付け
た後の状態を示し、駆動車両４は矢印Ｂ方向に更に次の
ランプの取り替えのために走行している状態を示す。 【０００９】図３に明示されるように、垂直支柱９には
ランプ取付フレーム１１が斜めに固定されており、これ
に電力供給装置１２が固定され、これに後述する方法で
ランプＭが取り付けられている。図４に明示されるよう
に、第１の交換車両５（第２交換車両６は同様の構成で
あるので、以下、これについてのみ説明する）には、一
対のマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂが取付られてお
り、また、第１レール２の上壁部には台形状のカム板１
４、１５が第１交換車両５の走行方向Ｂの垂直方向に大
部分を重ね合わせて固定されており、マイクロスイッチ
１３ａ、１３ｂの作動子１３ａａ、１３ｂａは、このカ
ム板１４、１５によりオン／オフされる。 【００１０】本実施の形態では、今、走行方向において
前方にあるマイクロスイッチ１３ｂの作動子１３ｂａが
一方のカム板１５の斜面１５ａに乗り上げ、オンとなる
と駆動車両４が搭載する電動機の駆動を低速にして低速
又は微速走行に切り換えられ、後方のマイクロスイッチ
１３ａの作動子１３ａａが他方のカム１４板の斜面１４
ａに乗り上げてオンとなると停止指令を発し駆動車両４
を停止させる。これにより第１交換車両５をランプＭの
取付位置に対向する位置に停止させるようにしている。
なお、第１の交換車両５は第１レール２にはローラ１６
によりレール２に沿って走行自在に懸吊されており、ま
た図３に明示されるように、第２レール３は断面がＬ字
形状であるが、この水平アーム部に一対のローラ１７に
より、この第２レール３に沿って走行自在に懸吊されて
いる。すなわち、この第２レール３及びローラ１７によ
り第１交換車両５は、図３に明示されるように、図にお
いて右方へ重心が偏在しているが、これによる回転モー
メントにより全体が偏倚するのを防止させる働きをして
いる。 【００１１】次に、第１交換車両５の内部構造について
詳細を説明する。なお、第２交換車両６も同様な構成で
ある。 【００１２】図３乃至図５において、側面がほゞ三角形
状のフレーム２０は左右一対の側板２１ａ、２１ｂ、こ
の上壁部に固定された上壁板２２から成っており、後述
する各種部材を内蔵している。側板２１ａ、２１ｂには
懸吊部材２３ａ、２３ｂを取り付けており、この上端部
に上述のローラ１６を回動自在に支承している。これは
図３及び図４に示すように、第１レール２に圧接した状
態で回動自在になっている。更に側板２１ａ、２１ｂ
は、図３、図５に明示されるように、前後で一対の斜め
アーム部材２４ａ、２４ｂを固定させており、これは図
３に示すように、斜め上方に向かって延在しているが、
その上端部に第２レール３に回転自在な一対のローラ１
７、１７を支承している。 【００１３】次にフレーム２０内に内蔵される各部材に
ついて説明する。フレーム２０内において、先ずランプ
Ｍを取り付け、または交換する際の、ランプＭを回動さ
せる駆動機構について説明する。これに主として関与す
る回動板２５ａ、２５ｂは、図６乃至図９に明示される
ような多角形状を呈し、その上端部において回動軸２７
により連結されており、その両端部は軸受２６ａ、２６
ｂにより回動可能に支承されている。この一方の軸受２
６ｂから更に外方へ突出する軸端側の側板２１ｂには第
１のモータ２８が固定されており、この回転軸の軸端に
取り付けられたギヤ２９は上述の回動軸２７の軸端に固
定されたギヤ３０とチェーン３１を介して連結されてい
る。すなわちモータ２８の駆動によりギヤ２９、３０、
チェーン３１を介して回動板２５ａ、２５ｂは回動軸２
７の軸心の周りに回動可能とされている。回動板２５
ａ、２５ｂは回動軸２７によって上端部で一体化されて
いるが、更にこれを補強するために連結板３２によって
も一体化されている。 【００１４】以上により、ランプＭを回動させる機構を
説明したが、次に、ランプＭの取付時又は取り外し時の
ランプ取付位置に対して上下動させるための機構につい
て説明する。 【００１５】やはりフレーム２０内において、その中央
部には第２のモータ３３が、図７に明示されるように連
結板３２に取り付けられており、これは取付板３６も介
して回動板２５ａ、２５ｂに対して固定されているので
あるが、このモータ３３の軸端に取り付けられたギヤ３
４と、噛合する従動ギヤ３５には、ねじロッド３８が固
定されており、これは可動フレーム３９のねじ係合アー
ム部４１に固定されたねじ部材４２に螺合している。そ
の下端部は可動フレーム３９の水平アーム部４０の丸孔
４０ａを遊嵌している。可動フレーム３９の全体は図４
に明示されているが、左右一対として形成されており、
図４において下方の水平アーム部４０が両側の回動板２
５ａ、２５ｂの近くまで延びており、この両端部に直角
に外アーム部４３ａ、４３ｂが固定され、内側には内ア
ーム部４４ａ、４４ｂが固定されている。これら外アー
ム部４３ａ、４３ｂと内アーム部４４ａ、４４ｂとの間
にガイドロッド４５ａ、４５ｂが固定されており、この
下方には送りねじ４６ａ、４６ｂがこれらアーム部４３
ａ、４３ｂ及び４４ａ、４４ｂにより回転自在に支承さ
れている。 【００１６】送りねじ４６ａ、４６ｂの内アーム部４４
ａ、４４ｂから突出する軸端にはギヤ４７ａ、４７ｂが
固定されており、これは図１０に明示されるように、回
動板２５ａ、２５ｂに対して固定された左右で一対の第
３のモータ４９ａ、４９ｂの回転軸の軸端に固定された
ギヤ４８ａ、４８ｂに噛合している。ピン取付係合板５
０ａ、５０ｂはねじロッド４６ａ、４６ｂに螺合してい
る。更にその水平アーム部５０ａａ、５０ｂａには、図
１０に明示されるような係合ピン５１ａ、５１ａ、５１
ｂ、５１ｂを横方向に突出して固定させている。更に可
動フレーム３９の外アーム部４３ａ、４３ｂの外壁部に
はガイド部材５１ａ、５１ｂを固定させており、これ
は、やはり図１０に明示されるように、直線的なガイド
レール５２ａ、５２ｂに係合している。これは図８及び
図９にも明示されるが、これにより上述のランプＭを上
下動させる駆動機構により、回動板２５ａ、２５ｂに対
し正確に所定方向にガイドさせて上下動すべく構成され
ている。 【００１７】ピン取付係合板５０ａ、５０ｂの端部に
は、図６及び図７に明示されるように、コ字形状のセン
サ取付部材５３ａ、５３ｂが固定されており、その上下
の水平アーム部にはそれぞれ一対の発光素子５４ａ、５
４ｂ（ランプ）及びこれに対向して受光素子としてのフ
ォトトランジスタ５５ａ、５５ｂが固定されている。 【００１８】次に、所定の位置にランプＭを取り付ける
ための構成について、特に図５及び図１１を参照して説
明するが、本実施の形態における物品としてのランプＭ
は、全体としてほゞ直方形状であるが、その本体６２内
に発光源を内蔵しており、その下壁部には電力供給装置
１２の電力供給口１２ａに挿通される差し込みプラグ６
３を形成させており、また両側壁部には突出板部６４
ａ、６４ｂが形成され、これに上下に貫通して円開口６
５ａ、６５ｂが形成されている。更に図３に明示される
ように、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部に
は円形の開口６６及びトラック形状の開口６７が形成さ
れている。これらの径及び幅は係合ピン５１ａ、５１ｂ
の大径部に密嵌する大きさとなっている。 【００１９】更に電力供給装置１２の上面の両側には、
取付ピン６０ａ、６０ｂが直立固定されており、これは
下方から基部Ｄ、大径部Ｅ、中径部Ｆ、テーパ部Ｇ、最
も先端の小径部Ｈからなっているが、大径部Ｅに平面的
形状がＴ字形状の遮光板６１ａ、６１ｂが固定されてい
る。この取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが、ランプ
Ｍの突出板部６４ａ、６４ｂに形成される円開口６５
ａ、６５ｂに密嵌する大きさの径となっている。更にピ
ン取付係合板５０ａ、５０ｂに横方向に突出して固定さ
れた係合ピン５１ａ、５１ｂは、図１１に明示されるよ
うに、基部側から大径部Ｊ、テーパ部Ｋ及び最先端の小
径部Ｌからなっており、この大径部ＪがランプＭの突出
板部６４ａ、６４ｂの側壁部に形成された円形の開口６
６及びトラック形状の開口６７の径及び幅に密嵌する大
きさとなっている。 【００２０】図３１及び図３２には、突出板部６４ａ、
６４ｂの部分的拡大断面図が示されているが、これに上
述の挿入孔６６、６７が示されており、これに対向して
係合ピン５１ａ、５１ａが示されているが、後述するよ
うに、図３１、図３２に示される抜け止め防止機構Ｑに
よりランプＭの抜け止めを防止し、係合ピン５１ａ、５
１ａの挿入により抜け止めを解除するようにしている。
すなわち上述の取付ピン６０ａ、６０ｂの大径部には円
弧状の切欠き７２が形成されており、これに抜け止め板
６８の縁部が、図３１に示すように係合可能となってお
り、これはピン６８に回動自在に軸支されているが、ピ
ン６８には巻きばね７０が巻装されており、これにより
常時係合ピン５１ａの小径部Ｌが孔６６、６７内に挿入
されると、係合片７１の一端部を巻きばね７０のばね力
に抗して、図３２に示すように、ピン６８の周りに回動
させる。これによりこの抜け止め防止機構Ｑを取付ピン
６０ａ、６０ｂの切欠き７２から開放するように構成さ
れている。 【００２１】以上、本発明の実施の形態によるランプの
着脱装置１の構成について説明したが、次にこの作用に
ついて説明する。 【００２２】上述したように、第１、第２交換車両５、
６の一方に新しいランプＭを搭載してランプの取付位置
に至るが、他方は空であり、交換されたランプを搭載し
て基地に戻る。図１及び図２に明示されるように、今、
駆動車両４により矢印Ｂ方向に、第１、第２レール２、
３に沿って駆動車両４は第１、第２交換車両５、６を牽
引して取付位置に至るのであるが、図４に示されるよう
に、レール２に沿ってローラ１６が転動するが、第１交
換車両５に固定されたマイクロスイッチ１３ａ、１３ｂ
の作動子１３ａａ、１３ｂａのうち、走行方向に関して
先行するマイクロスイッチ１３ｂの作動子１３ｂａが、
先ず一方のカム板１５の斜面部１５ａａに乗り上げるこ
とによりオンとなる。その後、低速走行し、カム板１５
の水平部を転動し、このカム板１５の他方の斜面部１５
ａ’に至るとオフとなるのであるが、このオフとなる直
前に、後行するマイクロスイッチ１３ａの作動子１３ａ
ａが、他方のカム板１４の斜面１４ａに乗り上げてオン
となる。この両マイクロスイッチ１３ａ、１３ｂが両者
ともオンとなった時点で駆動車両４が搭載するモータに
駆動停止指令を出して、第１交換車両４は取り換えるべ
きランプの直前に正確に位置決めして停止する。 【００２３】図３は取り換えられるべきランプＭが、こ
の停止位置に取り付けられていて、第１交換車両５によ
り、これを電力供給装置１２から取り外さんとしている
状況を示している。図４において、第１の駆動モータ２
８が駆動される。ギヤ２９、チェーン３１、他ギヤ３０
により、回動軸２７が軸受２６ａ、２６ｂにより支承さ
れているが、この周りに回動板２５ａ、２５ｂが所定角
度回動する。やはりこれに固定されたピン取付係合板５
０ａ、５０ｂ及びセンサ取付部材５３ａ、５３ｂも共に
同角度回動するのであるが、図１１は回動直前の位置を
示し、図１３は図１１の各部材を上方から見た図である
が、実線で回動前、一点鎖線で回動直後を示す。 【００２４】センサ取付部材５３ａ、５３ｂを取り付け
たピン取付係合板５０ａ、５０ｂは、図１１で示すよう
に矢印Ｒに沿って回動する。すなわち、回動軸２７の軸
心の周りに回動し、図１１では図を分かり易くするため
に取り換えられるべきランプＭは一点鎖線で示している
が、図１２で示すように、所定の角度回動させると一点
鎖線で示す位置を取る。この位置から実線で示す位置
に、図７に示す第２の電動機３３の駆動によりギヤ３
４、３５の噛合によりねじロッド３８に螺合しているね
じ部材４２が可動フレーム３９と共に図７において下動
する。下動にあたってはガイド部材５１ａ、５１ｂがガ
イドレール５２ａ、５２ｂにガイドされ、正確に直線的
に下動する。なお、この下動距離は下動始点から第２電
動機３３の回転数に比例するパルスをカウントして、所
定値に達すると停止させるようにしてもよく、センサを
適宜取り付けて所定距離を検知すると第２電動機３３を
停止させるようにしてもよい。すなわち、図１２におい
てピン取付係合板５０ａ、５０ｂが下動するが、この前
に、図１３に示されるように、センサ取付部材５３ａ、
５３ｂの上方水平アーム部に取り付けられた第１ランプ
５４ａが遮光板６１ａ、６１ｂの外方水平アーム部ｎに
より、下方のフォトトランジスタ５４ｂに対してその光
線が遮光されることにより、確かに所定角度回動したこ
とを検知している。なお、この検知と共に第１モータ２
８の駆動を停止させるようにしてもよい。この検知の
後、上述したように第２駆動装置の第２モータ３３の駆
動により所定距離下動するが、この位置は図１２で実線
で示され、図１４で一点鎖線で示されている。 【００２５】この位置から第３の駆動装置、すなわち、
図１０に明示される第３のモータ４９ａ、４９ｂの駆動
により、かつ、またギヤ４８ａ、４８ｂ及び４７ａ、４
７ｂの噛合によりねじロッド４６ａ、４６ｂが回動す
る。これにより、これに螺合しているピン取付係合板５
０ａ、５０ｂがガイドロッド４５ａ、４５ｂに案内され
て、図４において相近接する方向に移動する。その結
果、図１４で実線で示す位置で停止するのであるが、こ
の時には、第２のランプ５４ｂ、５４ｂが遮光板６１
ａ、６１ｂの垂直突出アーム部ｐにより遮光され、これ
により所定距離移動したことを検知するのであるが、こ
の検知で第３モータ４９ａ、４９ｂの駆動は停止する。
この時には、図１４に明示されるように、係合ピン５１
ａ、５１ｂの小径部Ｌが孔６６、６７に、図３２に明示
されるように挿入されている。この状態で再び第２のモ
ータ３３の駆動によりピン取付係合板５０ａ、５０ｂを
所定距離（上述と同様に所定のパルス数分）上方移動さ
せる。 【００２６】係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌは最初
は孔６６、６７に、あるクリアランスをもって挿入され
ていたのであるが、この孔６６、６７内で移動し、この
孔６６、６７の上壁部と当接させると、このランプＭを
この後、上方移動させる。これによりランプＭの両側の
突出板部６４ａ、６４ｂの円開口６５ａ、６５ｂに密嵌
している取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが若干抜き
出され、この時、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂが取付
ピン６０ａ、６０ｂに対し正確にセンタリングされてお
らずとも、係合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌに連接し
てテーパ部Ｋが形成されているおり、また小径部Ｌと孔
６６と６７との間にはクリアランスがあるので、この部
分と小径部Ｌとの間で図において左右の移動が可能であ
る。従って取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆが円形開
口６５ａ、６５ｂから抜け出す時に、無理な力が加わる
ことなく、いわば自動調心を受けながら抜き出されるの
で、ランプＭには無理な力が加わることなく引き出され
る。この後、図１５に明示されるように、モータ４９
ａ、４９ｂの駆動により、ねじロッド４６ａ、４６ｂに
螺合するピン取付係合板５０ａ、５０ｂが更に相近接す
る方向に移動する。よって、図１５で実線で示すように
係合ピン５１ａ、５１ｂは孔６６、６７に密嵌する。な
お、モータ４９ａ、４９ｂの停止時点は図示せずとも近
接スイッチが、ランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの孔
６６、６７の近傍に設けられおり、これにピン取付係合
板５０ａ、５０ｂが近接したことを検知すると、この検
知信号によりモータ４９ａ、４９ｂの駆動を停止するよ
うにしている。この後、モータ３３の駆動によりピン取
付係合板５０ａ、５０ｂは更に上昇する。よって、ラン
プＭは取付ピン６０ａ、６０ｂから完全に抜き出され、
図１１に示すＲの方向とは逆方向に回動すべく、第１の
モータ２８を駆動することにより、図１１の実線で示す
位置をとる。なお、この時には取り換えるべきランプＭ
を保持している（図１１では図示されていない）。この
状態で、図１及び図２で示す第１交換車両５内の所定位
置にこの取り替えたランプＭを積載する。 【００２７】以上においては、古いランプの取り外しに
ついて、特に図１３乃至図１５を参照して説明したが、
更に他の図を参照し敷衍して説明すると以下の通りであ
る。 【００２８】すなわち上述したように、図１１及び図１
２では一点鎖線で示されているが、古いランプＭが電力
供給装置１２に取り付けられている状況を示し、図５及
び図１７においては、それぞれ平面図及び正面図におい
てやはりランプＭが電力供給装置１２に取り付けられて
いる状況を示している。このような状況において上述し
たように係合ピン５１ａ、５１ｂがランプＭの側壁部に
形成した突出板部６４ａ、６４ｂの側壁に形成した孔６
６、６７に先ずその小径部Ｌを挿入することにより、本
発明に係る作用である自動調心作用を行って、取付ピン
６０ａ、６０ｂからの取り外しを始めるのであるが、図
１６においては、この古いランプＭに対してセンサ取付
部材５３ａ、５３ｂが所定の回動を行なった直後を示し
ており、図１２における一点鎖線の位置を示している。 【００２９】これはまた図１７では正面図で示されてい
るが、ランプＭは電力供給装置１２の取付ピン６０ａ、
６０ｂに、その突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円開
口６５ａ、６５ｂにその中径部Ｆが密嵌した状態で確実
に取り付けられているが、これに対して直上方に持ち来
たらされたセンサ取付部材５３ａ、５３ｂに固定された
係合ピン取付板５０ａ、５０ｂが直上方にあるのを示し
ており、この位置では上述したように、図１３で一点鎖
線で示す位置であり、遮光板６１ａ、６１ｂの外側水平
アーム部ｎにより一方のランプ５４ａ、５４ａが遮光さ
れている。図１６においては、第１のランプ５４ａがこ
れに対向するフォトトランジスタ５５ａから遮光板６１
ａ、６１ｄで遮光されている状況を明示している。ま
た、この後、センサ取付部材５３ａ、５３ｂは下降する
のであるが、この位置での係合ピン５１ａ、５１ｂとラ
ンプＭの側壁部に形成した突出板部６４ａ、６４ｂとの
水平方向における距離の隔たりも明示している。 【００３０】図１８は、図１７の位置からセンサ取付部
材５３ａ、５３ｂ、すなわち、係合ピン取付板５０ａ、
５０ｂを所定距離低下させた状況を示しており、図１８
において一点鎖線で示す位置が図１６における一点鎖線
で示す位置と同じである。これは図１４において、係合
ピン取付板５４ａ、５４ｂが相近接する方向に移動する
直前を示しており、図１４では一点鎖線で示している。 【００３１】図１９は、図１８における［１９］−［１
９］線方向で見た正面図であるが、ランプＭの側壁に形
成された突出板部６４ａ、６４ｂの高さまで係合ピン５
１ａ、５１ｂを低下させた状況を示しており、この状態
では突出板部６４ａ、６４ｂの側壁に形成した孔６６、
６７と対向している。 【００３２】図１９で示すように（これは図１４に対応
するが）、係合ピン５１ａ、５１ｂが相近接する方向に
移動して一点鎖線で示す位置をとる。すなわち、この係
合ピン５１ａ、５１ｂの小径部Ｌのみが孔６６、６７
に、図３２に示すように挿入された状況を示している。
この状態で、やはり上述したように、係合ピン取付板５
０ａ、５０ｂを所定距離上動させると小径部Ｌと孔６
６、６７との間の大きな遊度の範囲内でランプＭは挿通
ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆを滑らかに円開口６５
ａ、６５ｂから所定距離移動分抜き出す。 【００３３】この後、図１５で示すように、係合ピン５
１ａ、５１ｂが孔６６、６７に挿入され、その大径部Ｊ
が密嵌状態になり、この後、更に上動させて完全に挿通
ピン６０ａ、６０ｂから抜き出す。この後、図１１で示
すＲの方向とは逆方向に回動させて図２０で示す位置を
とる。すなわち、ランプ着脱機構２０内に配置する。こ
の後、駆動車両４を駆動して新しいランプＭを搭載した
交換車両５を上述のカム板１４、１５により取付位置の
直前に位置決めして停止させる。 【００３４】次に、新しいランプＭを所定の位置に取り
付ける場合について説明する。図１において、第２の交
換車６が、やはり図４に示すマイクロスイッチ１３ａ、
１３ｂを設けているので、この所定の位置に対応して第
１レール２に設けられたカム板１４、１５により上述と
同様にして位置決めされて停止する。図２１に示される
ように、回動板２５ａ、２５ｂ内では、既に新しいラン
プＭを、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂの係合ピン５１
ａ、５１ｂにより保持されており、図示した実線で示す
位置をとっているのであるが、図４に示す第１のモータ
２８の駆動により回動軸２７の周りに所定角度回動し、
図２２で示す位置を取る。図２３はこれを平面的に見た
図であるが、最初は実線で示す位置から上述の所定の角
度回動して一点鎖線で示す位置を取るのであるが、図２
３では、この回動する前の位置を実線で示している。な
お、図を分かり易くするために取付位置に対してセンタ
ーを大きくずらして示している。従って、所定角度回動
した時には一方のセンサ取付部材５３ｂに取り付いてい
る第１のランプ５４ａは一方の遮光板６１ｂの垂直アー
ム突出部ｐにより遮光されているが、他方のセンサ取付
部材５３ａに取り付けられている第１ランプ５４ａ’
（５３ｂ側と区別するためにダッシュ（’）をつける）
は遮光板６１ａの内方水平アーム部ｍで遮光されてい
る。これによっても所定角度回動したことが検出されて
いるが、ランプ取付位置に対しては、図２３、図２４に
示されるようにａの距離だけずれている。 【００３５】従って、第２のランプ５４ｂは遮光板６１
ｂ側では遮光されているが、他方の遮光板６１ａ側では
遮光されておらず、これによりセンターずれが生じてい
ることが検知される。この検知出力によりモータ４９
ａ、４９ｂが同じ角度だけ回転される。よって、係合ピ
ン取付板５０ａ、５０ｂは図２４において、同時に左方
へと移動され、第２のランプ５４ｂはそれぞれ遮光板６
１ａ、６１ｂの垂直アーム突出部ｐの内縁部で遮光さ
れ、これによりセンター決めされたと検知し、第３のモ
ータ４９ａ、４９ｂの駆動は停止される。次いで、第２
のモータ３３の駆動により所定距離下動する。 【００３６】図２４に示されるように取付ピン６０ａ、
６０ｂの先端部Ｈは、若干、ランプＭの突出板部６４
ａ、６４ｂに形成されている円開口６５ａ、６５ｂに挿
入される。この状態で、図２５に示されるように、ピン
取付係合板５０ａ、５０ｂを相離隔する方向に駆動す
る。係合ピン５１ａ、５１ｂは大径部Ｊで密嵌していた
のが、図示するように大径部Ｊ及びテーパ部Ｋ及び小径
部Ｌの一部が孔６６、６７から抜け出す。これにより大
径部Ｊからテーパ部Ｋを介して順次、小径部Ｌに至るの
で、ランプＭは徐々に自然落下する。この時、既に取付
ピン６０ａ、６０ｂに対してはセンター決めされている
のであるが、仮に取付ピン６０ａ、６０ｂに対して偏心
されていたとしても、この小径部Ｈだけが円形開口６５
ａ、６５ｂに挿通しているので、この自然落下と共に自
動調心作用を受けて正確にこの取付ピン６０ａ、６０ｂ
の中心軸に沿ってランプＭが落下する。 【００３７】図２９はこのような状態を示すものであ
る。係合ピン５１ａ、５１ｂが、図２９で示したような
相離隔した位置に至ると、第２のモータ４９ａ、４９ｂ
の駆動が停止される。次いで、第３のモータ３３が駆動
され、ピン取付係合板５０ａ、５０ｂは、図２９におい
て下方へ移動する。これによりランプＭも追随して下動
するが、この時にも係合ピン５１ａ、５１ｂは突出板部
６４ａ、６４ｂの側壁部に形成した孔６６、６７に遊嵌
状態にあるので、取付ピン６０ａ、６０ｂに対して更に
自動調心作用を行い、この中心軸に正確に沿ってランプ
Ｍは下動し、結局、取付ピン６０ａ、６０ｂの中径部Ｆ
に対しランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの円形開口６
５ａ、６５ｂに正確に整列して嵌入される。この後、ピ
ン取付係合板５０ａ、５０ｂは、第２のモータ４９ａ、
４９ｂにより、更に相離隔する位置へと移動され、図２
５で一点鎖線で示す位置に至り、図３０では実線で示す
位置に至り、ランプＭからは完全に離脱する。この後、
第１のモータ２８の駆動により、上述の方向Ｒとは逆方
向に回動する。よって、新しいランプＭの取り付け作業
を終了する。 【００３８】なお以上では、新しいランプＭの取付方法
につき、特に図２３乃至図２５を参照して説明したが、
更に他の図を参照してより詳しく説明すると、以下の通
りである。すなわち、第２の交換車両５内においては新
しいランプＭを内蔵しているのであるが、この状況は図
２６及び図２７に示されており、新しいランプＭは係合
板５０ａ、５０が最も相近接する位置、すなわち、その
係合ピン５１ａ、５１ｂをランプＭの突出板部６４ａ、
６４ｂの側壁部の孔６６、６７に密嵌させていて新しい
ランプＭを保持している。この状態から上述したように
回動軸２７の周りに所定角度回動させる。図２６はこの
回動させた直後を示しており、図２３における一点鎖線
で示す位置に対応する。次いで、図２８で示すように、
遮光板６１ａ、６１ｂの中央突出アーム部ｐの縁部で第
１、第２ランプ５４ａ、５４ｂ共に遮光されるようにセ
ンター位置決めされる。すなわち、図２３及び図２４に
示すように、ａの距離だけ挿通取付ピン６０ａ、６０ｂ
の軸心に対しランプＭの突出板部６４ａ、６４ｂの円開
口６５ａ、６５ｂの中心とが隔たっている。これを補償
するために、図２８で示すように、実線で示す位置から
一点鎖線で示す位置にランプＭを移動させる。これによ
り、突出板部６４ａ、６４ｂに開口した円開口６５ａ、
６５ｂは取付ピン６０ａ、６０ｂの軸心の真上に来る。
この後、係合板５０ａ、５０ｂを所定距離下動させる。
この時には、やはり上述したように、ガイドレール５２
ａ、５２ｂとガイド部材８１ａ、８１ｂとの係合により
正確に所定の距離下動する。よって、図２７で一点鎖線
で示す位置にランプＭが下方位置をとり、取付ピン６０
ａ、６０ｂの小径部Ｈのみが突出板部６４ａ、６４ｂの
円開口６５ａ、６５ｂ内に挿入される。すなわち、図２
９がこの状況を示しているが、相離隔方向に移動して小
径部Ｌを残して抜き出されるのであるが、この係合ピン
５１ａ、５１ｂの大径部が孔６６、６７密嵌した状態か
ら抜き出すために、テーパ部Ｋから小径部Ｌに移る時に
孔６６、６７の上壁部を摺動しながら抜き出されるので
ランプＭは自然落下する。 【００３９】この途中で取付ピン６０ａ、６０ｂの小径
部Ｈが突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円開口６５
ａ、６５ｂに挿入される。図２９はこの状況を示してい
る。すなわちこの図から明らかなように、係合ピン５１
ａ、５１ｂの小径部Ｌと孔６６、６７との間には所定の
遊度があり、また挿通ピン６０ａ、６０ｂの小径部Ｈと
円開口６５ａ、６５ｂとの間に遊度がある。従って、上
述の自然落下中において既にセンター位置決めされてい
るのであるが、なおかつ、円開口６５ａ、６５ｂの取付
ピン６０ａ、６０ｂの軸心に正確に整列していなけれ
ば、この時に完全に整列状態とさせながら、その小径部
Ｈを円開口６５ａ、６５ｂに挿通させる。いわば自動調
心を行って挿通させる。この後、更に係合ピン取付板５
０ａ、５０ｂを所定距離低下させることにより、ランプ
Ｍは係合ピン５１ａ、５１ｂに、図２９に示すように、
その上壁部で当接させているので追随して低下し、円開
口６５ａ、６５ｂにその中径部Ｆを密嵌させた状態とな
り下動を停止する。よって、新しいランプＭは電力供給
装置１２に正確に位置決めして取り付けたこととなる。
勿論、上述の下動と共に、ランプＭの底壁部に形成した
プラグ６３は電力供給装置１２の中央部に形成した電力
供給口１２ａに整列して下動して、図３０で示すように
係合する。よって、ランプＭが内蔵する発光源は発光す
る。図３０に示す状態から、係合ピン取付板５０ａ、５
０ｂは、図１１に示す矢印Ｒ方向とは逆方向に回動して
第２交換車両５内に戻る。 【００４０】なお、上述のランプ取り外し作業の説明で
は、ランプＭの取り付けピン６０ａ、６０ｂに対する抜
け止めの作用については説明しなかったが、図３１に示
すように、係合ピン５１ａ、５１ｂが突出板部６４ａ、
６４ｂの孔６６、６７に挿入される時に、小径部Ｌが係
合片７１を巻きばね７０のばね力に抗して、ピン６９の
周りに、図において反時計方向に回動させる。これによ
り、取り付けピン６０ａ、６０ｂに形成した切欠き７２
から抜け止め板６８が離脱する。この後、更に係合ピン
５１ａ、５１ｂを孔６６、６７に嵌入することにより取
り換えるべきランプＭを保持して、所定の位置から上述
のようにして確実に抜き出すことが出来る。また、この
ような抜け止め機構Ｑにより、一旦、所定の位置に取り
付けたランプＭは容易には上方に抜き出せないことは明
らかである。 【００４１】なお、以上の実施の形態においては説明し
なかったが、図３乃至図４においては特に明示されるよ
うに、第１レール２の垂直壁部２ａの両側には、シリン
ダピストン１００ａ、１００ｂ、また、レール２に沿っ
て前後して同様な構成のシリンダピストン１０１ａ、１
０１ｂが相対向して配設されており、第１、第２交換車
両４、５はカム板１４、１５とマイクロスイッチ１３
ａ、１３ｂの機能で所定の位置に停止されるのである
が、この停止位置でこれらシリンダピストン１００ａ、
１００ｂ及び１０１ａ、１０１ｂが、図示しない圧縮空
気源より圧縮空気を供給され、そのピストンをレール２
の垂直壁部に２ａに向かって突出させ、内蔵するピスト
ンに固定されたロッドがレール２の垂直アーム部２ａを
挟圧する。よって駆動車両３はモータを内蔵し、この駆
動が停止されるとモータブレーキをかけられ、レール２
の延在方向に対してはブレーキがかけられその位置で停
止するのであるが、上述したように、ランプ着脱機構２
０は第１、第２、第３モータ以外に各種部材を内蔵して
おり、図３において重心が右方に偏在している。これに
よりランプ着脱機構２０が回転モーメントを受けてロー
ラ１６、１７を支点として回動せんとする。第２レール
３の水平アーム部をローラ１７で挟圧しているので、若
干の回動防止を行なうが、なおこれでも不充分であるの
でシリンダピストン１００ａ、１００ｂ及び１０１ａ、
１０１ｂで第１レール２の垂直アーム部２ａを挟圧する
ことによ回動を完全に防止している。上述のような遮光
板６１ａ、６１ｂとセンサ５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５
５ｂとの検出・被検出を確実に行い、また係合ピン５１
ａ、５１ｂの小径部ＬのランプＭの突出板部６４ａ、６
４ｂに形成した孔との係合及び取付ピン６０ａ、６０ｂ
の小径部と突出板部６４ａ、６４ｂの円形開口６５ａ、
６５ｂとの整列作用を確実に行わせることが出来る。勿
論、ランプ着脱機構２０における上記各種部材の配設に
よっては、あるいは第２レール３の水平アーム部を挟圧
しているローラ１７の挟圧力や第２レール３の位置によ
っては、このシリンダピストン１００ａ、１００ｂ及び
１０１ａ、１０１ｂを省略することが出来る。 【００４２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明これに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。 【００４３】例えば以上の実施の形態では、駆動車両４
は矢印Ｂ方向に走行する場合について説明したが、交換
車両５、６を押動させるべく、矢印Ｂと反対方向に走行
する場合についても同様にランプＭの取り換え作業は行
える。 【００４４】また、以上の実施の形態では、取付ピン６
０ａ、６０ｂにＴ字型の遮光板６１ａ、６１ｂが取り付
けられ、ランプＭの回動角やセンターに対するずれの検
出を行なうようにしたが、上述のように、第１、第２の
交換車両５、６をランプを付けている所定の位置に正確
に位置決めして停止させる場合には不要とすることが出
来る。すなわち、コ字形状のセンサ取付部材５３ａ、５
３ｂを省略しても、係合ピン５１ａ、５１ｂとランプＭ
の突出板部６４ａ、６４ｂの側壁部に形成した孔６６、
６７とに大きな遊合度があり、また取付ピン６０ａ、６
０ｂと突出板部６４ａ、６４ｂに形成した円形開口６５
ａ、６５ｂとの間にも大きな遊度があれば、上述のよう
な係合ピン取付板５０ａ、５０ｂの移動により確実に円
形開口６５ａ、６５ｂに整列して取付ピン６０ａ、６０
ｂを嵌入させ得ることは明らかである。取り外しの場合
も同様である。 【００４５】また、以上の実施の形態ではセンサ取付部
材５３ａ、５３ｂの上下水平アーム部にランプ５４ａ、
５４ｂ及びフォトトランジスタ５５ａ、５５ｂを取り付
けたが、これに代えて、レーザ発射体及びレーザ感知体
を設けてもよい。 【００４６】なお、以上の実施例では、取付ピン６０
ａ、６０ｂの中径部Ｆが円開口６５ａ、６５ｂに密嵌す
るのであるが、請求項ではこの中径部Ｆを大径部と定義
している。 【００４７】 【発明の効果】以上述べたように本発明の物品の着脱装
置によれば、物品が如何なる位置に如何なる姿勢で所定
の位置に取り付けられていたとしても、或はこの位置に
取り付けるにしても、自動的に確実に、かつ正確に物品
に対して損傷を与えることなく取り付けることができ
る。或は取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態を表すランプの着脱装置の
全体を示す斜視図である。 【図２】図１における矢印Ａ方向から見た側面図であ
る。 【図３】同正面図である。 【図４】図３における［４］−［４］線方向の側面図で
ある。 【図５】図４における［５］−［５］線方向の断面図で
ある。 【図６】図４における［６］−［６］線方向の断面図で
ある。 【図７】図４における［７］−［７］線方向の断面図で
ある。 【図８】図４における［８］−［８］線方向の断面図で
ある。 【図９】図４における［９］−［９］線方向の断面図で
ある。 【図１０】図４における［１０］−［１０］線方向の断
面図である。 【図１１】同実施の形態における要部の作用を示す拡大
斜視図である。 【図１２】同作用を示す拡大斜視図である。 【図１３】同作用を示す拡大平面図である。 【図１４】同作用を示す拡大平面図である。 【図１５】同作用を示す拡大平面図である。 【図１６】同作用を示す着脱装置の正面図である。 【図１７】図１６における［１７］−［１７］線方向の
断面図ある。 【図１８】同作用を示す着脱装置の正面図である。 【図１９】図１８における［１９］−［１９］線方向の
断面図である。 【図２０】更に同作用を説明するための着脱装置の部分
破断正面図である。 【図２１】新しいランプを取り付ける場合の着脱装置の
平面図である。 【図２２】新しいランプを所定の位置に取り付けられる
途中を示す斜視図である。 【図２３】新しいランプを所定の位置に取り付ける第１
段階の拡大平面図である。 【図２４】同第２段階の平面図である。 【図２５】同第３段階の平面図である。 【図２６】新しいランプを取り付ける上記第１段階にお
ける着脱装置の部分破断正面図である。 【図２７】図２６における［２７］−［２７］線方向の
断面図である。 【図２８】上記第２段階における図２７と同様な側面図
である。 【図２９】同作用の第３段階の図２８と同様な部分破断
側面図である。 【図３０】新しいランプを所定の位置に取り付け完了し
た状況を示す側面図である。 【図３１】同装置における抜け止め機構を示す拡大断面
図である。 【図３２】同作用を示す拡大断面図である。 【符号の説明】 １ ランプ着脱装置 ４ 駆動車両 ５ 第１交換車両 ６ 第２交換車両 ２５ａ 回動板 ２５ｂ 回動板 ２６ａ 軸受 ２６ｂ 軸受 ２７ 回動軸 ２８ 第１のモータ ３３ 第２のモータ ３７ 駆動軸 ３８ ねじロッド ３９ 可動フレーム ４５ａ ガイドロッド ４５ｂ ガイドロッド ４６ａ 送りねじ ４６ｂ 送りねじ ４９ａ 第３のモータ ４９ｂ 第３のモータ ５０ａ ピン取付係合板 ５０ｂ ピン取付係合板 ５３ａ センサ取付部材 ５３ｂ センサ取付部材 ５４ａ ランプ ５４ｂ ランプ ５５ａ フォトトランジスタ ５５ｂ フォトトランジスタ Ｍ ランプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 爪 光男 愛知県豊橋市三弥町字元屋敷150 神鋼電 機株式会社豊橋製作所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定の間隔をおいて一対の円開口を形成
   させ、両側壁部に係合孔を形成させた物品を、所定の取
   付位置に前記所定の間隔と同じ間隔で立設させた挿通ピ
   ンを、前記円開口に挿通させることにより取り付けるよ
   うにし、該物品を前記取付位置から取り外す場合には物
   品着脱機構の一対の係合ピンを前記係合孔に係合させた
   上、該係合ピンを上方に移動させて、該物品を前記挿通
   ピンから抜き出すようにした物品の着脱装置において、
   前記挿通ピン及び前記係合ピンはそれぞれ先端から、小
   径部、テーパ部及び大径部から成り、前記大径部はそれ
   ぞれ、前記円開口及び係合孔に密嵌する径に形成され、
   前記物品を前記取付位置に取り付ける場合には前記係合
   ピンを前記係合孔に密嵌させて、該物品を前記挿通ピン
   の直上方に持ち来たし、前記円開口を前記挿通ピンの小
   径部を挿入させる位置にまで下動させ、次いで前記係合
   ピンを前記係合孔からその小径部まで抜き出すことによ
   り、前記物品を自然落下させて、次いで前記係合ピンを
   更に所定距離下動させて、前記挿通ピンを前記円開口に
   密嵌させ、この後、該係合ピン全体を前記係合孔から抜
   き出すようにし、前記物品を前記取付位置から取り外す
   場合には前記係合ピンの小径部のみを前記係合孔に挿入
   し、該物品を所定距離上動させた後、該係合ピンを前記
   係合孔に密嵌すべく挿入し、該物品を更に上動させて前
   記円開口から前記挿通ピンを抜き出すようにしたことを
   特徴とする物品の着脱装置。 【請求項２】 前記挿通ピンにそれぞれ位置検出部材及
   び前記係合ピン又は該係合ピンを取り付ける部材に前記
   位置検出部材を検出するセンサを設け、該センサの検出
   により前記係合ピンの小径部のみを前記係合孔に挿入す
   るか、該小径部のみを残して前記係合孔から抜き出すた
   めの係合ピンの位置を決めるようにした請求項１に記載
   の物品の着脱装置。 【請求項３】 前記位置検出部材は遮光板であり前記セ
   ンサは発光素子と受光素子の対で成る請求項２に記載の
   物品の着脱装置。 【制御項４】 前記位置検出部材はＴ字形状の遮光板で
   あり、前記センサは該遮光板の中央突出アーム部の延在
   方向には略平行な方向に並ぶ第１、第２発光素子及びこ
   れらに対向する第１、第２受光素子であり、前記遮光板
   の水平アーム部が前記第１発光素子からの光線を遮光す
   ることにより、前記物品の取付位置の直上方への持ち来
   たしを検知し、前記第２発光素子からの光線を前記遮光
   板の中央突出アーム部が遮光することにより、前記係合
   ピンの小径部の前記係合孔への挿入位置及び小径部まで
   の抜き出し位置を検知するようにした請求項１に記載の
   物品の着脱装置。 【請求項５】 前記物品の両側に一対の突出板部が形成
   され、該突出板部に前記円開口が形成され、かつ該突出
   板部の側壁部に前記係合孔が形成されている請求項１に
   記載の物品の着脱装置。 【請求項６】 前記物品着脱機構は前記係合ピンを前記
   挿通ピンと垂直になる位置に回動させる第１駆動手段、
   前記係合ピンを前記挿通ピンと平行に上下動させる第２
   駆動手段及び前記係合ピンを前記係合孔に対し挿入する
   方向及び抜き出す方向に駆動させる第３駆動手段を備え
   ている請求項１〜請求項５の何れかに記載の物品の着脱
   装置。 【請求項７】 前記物品着脱機構は前記取付位置を検出
   する位置検出手段を設けている請求項１〜６の何れかに
   記載の物品の着脱装置。 【請求項８】 前記係合孔内に前記挿通ピンの前記物品
   の円開口からの抜け止め機構を設け、前記係合ピンが前
   記係合孔内に挿入すると前記抜け止め機構を解除するよ
   うにした請求項７に記載の物品の着脱装置。