JP2007217076A - 搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】移載場所（ステーション）と搬送車との間で、物品の移載を搬送台車を利用して行う搬送システムにおいて、移載に際して物品を旋回させる場合に、短時間で移載することができる搬送システムを提供することが課題である。
【解決手段】ステーション１１に乗り込むことで物品５５を移載する台車８を搭載した搬送車１であって、前記台車８は物品５５を載置する支持台として利用される上部フレーム２１と、前記支持台（上部フレーム２１）を旋回させる旋回部１７と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、移載場所と搬送車との間において、物品を搬送する為に走行機能を有した台車と、前記搬送車と、を備えた搬送システムの技術に関する。

物品の移載場所と、この移載場所に物品を搬送する搬送車と、を備える搬送システムにおいて、移載場所と搬送車との間で物品を移載する移載装置には、スライドフォークやコンベアが利用されている。具体的には例えば、移載場所は床面上に配置された物品の処理装置であって、搬送車はその床面上を走行する。また、自動倉庫の場合は、スタッカークレーンが搬送車であり、棚が移載場所である。
しかし、スライドフォークやコンベアでは、重量のある物品の移載には、強度的、防振性等、問題があって、限界がある。
そこで、従来より、移載場所と搬送車との間で移載するために、搬送車が物品の搬送台車ごと収容して搬送し、移載に際しては、この搬送台車を搬送車より移動させて移載場所に入り込ませることで、移載場所に物品を受け渡すようにした構成のものがある。（特許文献１を参照。）
特開平１１−１９７２１号公報

前述した搬送システムにおいて、自動倉庫のように、搬送車（スタッカークレーン）の移動経路の両側方に移載場所（棚）が配置される構成の場合、物品の向きを変える必要がある。このため、この搬送システムを自動倉庫に適用した場合には、スタッカークレーンにターンテーブルを設け、スタッカークレーン上で、搬送台車ごと旋回させるようにしていた。
そうすると、移載に際して、スタッカークレーンを棚の前で停止させた後、ターンテーブルを旋回させ、それからスタッカークレーンより、このスタッカークレーンに収納していた搬送台車を移動させる、という手順を踏む必要があり、移載時間が長くかかるという問題があった。

つまり、移載場所と搬送車との間で、物品の移載を搬送台車を利用して行う搬送システムにおいて、移載に際して物品を旋回させる場合に、短時間で移載することができる搬送システムを提供することが課題である。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、ステーションに乗り込むことで物品を移載する台車を搭載した搬送車であって、前記台車は物品を載置する支持台と、前記支持台を旋回させる旋回手段と、を備えたことを特徴としたものである。

請求項２においては、前記旋回手段は物品の旋回軌跡が搬送車本体の、ステーション側との対峙する側より突出しない位置まで台車がステーション側へ走行し、且つ、台車の全ての車輪が搬送車上に位置している時に、前記支持台を旋回させる、ことを特徴としたものである。

請求項３においては、請求項２に記載の搬送車において、台車の走行位置を認識する位置認識手段を設けたことを特徴としたものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１については、ステーションに乗り込むことで物品を移載する台車を搭載した搬送車であって、前記台車は物品を載置する支持台と、前記支持台を旋回させる旋回手段と、を備えたことにより、物品を移載する際に台車がステーションへ乗り込む為、物品移載時に搬送車でステーションに位置する物品の全荷重をスライドフォーク等の移載手段により片持ち支持する必要が無く、搬送車の転倒を防止する為に錘等を乗せる必要が無い。又、台車に旋回手段が設けられている為、物品の旋回が可能な位置であれば、台車は走行中でも停止中でも任意の位置で物品を旋回させることができる。

請求項２については、前記旋回手段は物品の旋回軌跡が搬送車本体の、ステーション側との対峙する側より突出しない位置まで台車がステーション側へ走行し、且つ、台車の全ての車輪が搬送車上に位置している時に、前記支持台を旋回させることにより、台車をステーション側へ走行させることで、物品の旋回軌跡をステーション側に移動させ、ステーションを旋回スペースの一部に利用して物品を旋回させることができる。この結果、搬送車上に旋回スペースを全て設けた場合に比べ、搬送車の機体幅を狭くすることができる。又、台車の全ての車輪が搬送車上に位置している状態にて旋回させる為、台車を安定させた状態で物品を旋回させることができる。

請求項３においては、請求項２に記載の搬送車において、台車の走行位置を認識する位置認識手段を設けたことにより、台車の走行位置を認識することで、容易に物品がステーションや搬送車のフレーム等に接触しない位置で支持台を旋回させることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る、搬送システムの全体的な構成を示した側面図、図２は本発明の一実施例に係る、台車の全体的な構成を示した正面図、図３は図２に示した台車の側面図である。図４は図２に示した台車の平面図、図５は台車が搬送車上に車載された状態での、搬送システムの平面断面図、図６は台車が旋回位置にある状態での、搬送システムの平面断面図、図７は台車が移載場所に移動完了した状態での、搬送システムの平面断面図である。

［無人搬送車全体構成］
まず、本発明に係る無人搬送車１の全体構成について、図１を用いて概説する。（尚、図１に示す矢印方向を無人搬送車１の進行方向前方とする。）
無人搬送車１は、駆動機能を有した走行台車２と、複数の部材から構築される収納室３と、により構成される。そして、前記収納室３には、自走機能を具備された台車８が車載される。

図５から図７に示すように、この無人搬送車１は、物品５５の移載元、或いは移載先となる移載場所（以下「ステーション」という。）１１との間で、物品５５の移載を行う搬送車である。このステーション１１には、例えば、物品５５の加工処理を行う処理装置（図示せず。）が設けられている。そして、無人搬送車１とステーション１１との間で行われる物品５５の移載は、無人搬送車１に車載された、台車８をステーション１１に乗り込ませることで行われる。（尚、台車８の詳細については、後述する。）

図１に示すように、走行台車２には、メインフレーム１２の前後方向に駆動輪４・４及び従動輪５・５が、それぞれ回動自在に配設され、メインフレーム１２の外周部に、樹脂製部材からなるバンパー１０が設けられている。

駆動輪４・４には駆動源としての電動モータ（図示せず。）が各々直結されている。ここで、駆動輪４・４と電動モータ（図示せず。）との連結手段については、直結方式に限定されるものではなく、例えば、タイミングベルト及びプーリ等を用いた減速機構を介して、構成してもよい。
駆動輪４・４の駆動源である、前記電動モータ（図示せず。）への電力供給は、公知の手段で行われる。本実施例においては、バッテリー１５を積載して、電力供給源としているが、これに限定されるものでは無く、例えば、走行台車２の走行経路に沿って設けられた給電線から、走行台車２に設けられた受電装置により、電磁誘導を利用して非接触で行われる方式であってもよい。

従動輪５・５は、自由回転機能を有したキャスターにて構成され、車輪の向きを進行方向に沿って変更自在に軸支されている。これにより、走行台車２の旋回半径を最小限に抑えることができる。

バンパー１０は、メインフレーム１２の外周部において、支持部材１２ａを介して走行台車２の本体に支持され、無人搬送車１の水平方向外側で、最も突出した位置に配設される。その為、無人搬送車１の走行中においては、干渉物との接触があった場合、前記バンパー１０が最も先に衝突し、その際の衝撃を吸収する役目を担っている。

収納室３は、前記走行台車２の上方に配設され、複数の骨格部材（図示せず）より、略直方体形状に形成される。前記収納室３は、その内部を物品収納部６とし、台車進行方向に対して左右両側において、物品５５の受渡し用開口部６ａが設けられている。又、左右の前記開口部６ａ・６ａには、それぞれ開閉可能とするシャッター７・７がそれぞれ前後で対に並設されている。
物品収納部６の下方には、走行台車２の制御機器及びプログラム記憶装置等を収納する、制御盤１６・１６が台車進行方向に対峙して配設され、その上方、且つ、物品収納部６の略中央には、フィルター・ファン・ユニット５９・５９が配設される。
フィルター・ファン・ユニット５９は、清浄なエアーを物品収納部６内へ吹き出す機器であり、前記物品収納部６の下方には、吹き出したエアーを外に排出する為の排出口（図示せず。）が設けられている。これにより、前記物品収納部６内に存在する粉塵等を外部に排出し、クリーンな環境を保持することができる。

物品収納部６には、物品５５の移載作業を行う台車８が車載される。前記台車８は、物品収納部６の下方において、進行方向直角、且つ並列に敷設されたレール９・９の上面に配備され、無人搬送車１とステーション１１との間において自由走行を可能とする、独自の駆動力（電動モータ。図示せず。）を有する。
物品収納部６には、物品５５の移載作業を行う台車８が車載される。即ち無人搬送車１には、物品収納部６の下方において、進行方向直角、且つ並列にレール９・９が敷設されており、台車８は、前記レール９・９に沿って走行自在に配備されている。そして、ステーション１１に無人搬送車１が停止した場合、前記レール９・９と、ステーション１１に敷設されるレール５１・５１とは、互いに延長線上に位置することになる。その結果、台車８は、これらレール９・５１上を自由に走行可能となり、無人搬送車１と、ステーション１１と、の間において、物品５５の受渡を実行する。

［台車構成］
次に、本発明に係る台車８の詳細について、図２乃至図４を用いて説明する。（尚、図２乃至図４に示す、矢印Ａの方向を無人搬送車１の進行方向前方とし、矢印Ｂの方向を台車８の進行方向前方とする。）

台車８は、物品の支持台として利用される上部フレーム２１と、旋回機能を有する旋回部１７と、昇降機能を有する昇降部１８と、により構成される。

旋回部１７は、その上面において、物品５５を積載する為の受け具２０を配設した、上部フレーム２１と、中間フレーム２２と、を有し、両フレーム２１・２２の中心部には、旋回シャフト２４が垂設されている。ここで旋回シャフト２４は、その上端部において、上部フレーム２１と固設され、その略中間部において、中間フレーム２２に配設された軸受け２５により軸支される。そして、その下端部には、プーリ２６が固設され、前記中間フレーム２２に配設された電動モータ２７とタイミングベルト２８を介して連結されている。これにより、前記上部フレーム２１は、前記中間フレーム２２に対して、旋回可能となり、物品５５の積載方向を自在に変更することができる。即ち旋回部１７は、支持台として利用される上部フレーム２１の、旋回手段として機能する。

昇降部１８は、シザーリフト方式の昇降リフト２９から構成され、前記昇降リフト２９の下面にはベースフレーム２３が、その上面には上述した中間フレーム２２が、それぞれ固設されている。また、ベースフレーム２３の内部には、前記昇降リフト２９を駆動する為の電動モータ（図示せず。）が配設されており、これらによって、前記中間フレーム２２、即ち、前記旋回部１７が、自在に昇降される。即ち昇降部１８は、支持台として利用される上部フレーム２１の、昇降手段として機能する。

又、ベースフレーム２３には、台車８進行方向（矢印Ｂ）に対して、両側面部に駆動輪３０・３１が軸支されており、電動モータ（図示せず。）により、各々独立に駆動される。これにより、台車８本体は、前進・後退を可能とする走行機能を具備する。

駆動輪３０・３１は一方の側に配設される駆動輪（本実施例においては、駆動輪３１）において、その表裏両面にフランジ部３１ａ・３１ａが設けられており、台車８がレール９・９上を走行する際の横振れによる脱輪防止を図っている。

尚、図３に示すように、駆動輪３０（もしくは駆動輪３１）の配置に関しては、走行方向に並設された前記駆動輪３０・３０における軸心間距離の最短寸法（図３に示す寸法ａ）及び各駆動輪３０の外径は、無人搬送車１に具備されるレール９と、ステーション１１におけるレール５１との隙間寸法（図３に示す寸法ｂ）に比べて大きくとってある。その結果、台車８がレール５１に乗り移る際、隙間部（レール９・５１の隙間）において駆動輪３０の内の１個が空転しても、残りの駆動輪３０は、常にレール９・５１のいずれかに接地し、安定した駆動伝達を行うことができる。ここで、台車８と物品５５の重心位置は、ほぼ同じ位置であり、台車８単体が隙間部を安定して走行できる場合は、物品５５を搭載した台車８も、隙間部を安定して走行できる。
尚、隙間部を安定して台車８を走行させる為には、台車８（物品５５を含む）の重心を支持するのに必要な位置・数の駆動輪３０が、常にレール９・５１のいずれかに載っていればよい。従って、隙間部の寸法（図３に示す寸法ｂ）と、台車８に備える駆動輪３０の位置関係や配設数との関係は、本実施の形態に限定されない。

以上のように、台車８には、旋回機能、昇降機能、走行機能が設けられ、その各々には、駆動源としての電動モータ群（図示せず。）が具備されている。前記電動モータ群の電力供給は、走行台車２と共有化され、台車８の小型化を図っている。即ち、台車８と走行台車２との間には、屈曲自在なケーブル保持材１９により保護された電力ケーブルが設けられ、その両側末端において、前記電動モータ群とバッテリー１５が接続されている。尚、本実施例においては、バッテリー１５を積載して、電力供給源としているが、これに限定されるものでは無く、例えば、上述のとおり、走行台車２の走行経路に沿って設けられた給電線から、走行台車２に設けられた受電装置により、電磁誘導を利用して非接触で行われる方式を採用するのであれば、前記電力ケーブルの片側末端部は、バッテリー１５に変わり、受電装置と接続されることになる。

［物品移載動作］
次に、本発明の台車８に関する、物品５５の移載動作の詳細について、図５乃至図７を用いて説明する。（尚、図５乃至図７に示す、矢印Ａの方向を無人搬送車１の進行方向前方とし、矢印Ｂの方向を台車８の進行方向前方とする。）

ステーション１１へ物品５５を搬送してきた無人搬送車１は、予め設定された停止位置において、自動的に停止する。具体的に言えば例えば、ステーション１１には、停止位置に対応して、無人搬送車１に検出させるための被検出部材が配置されると共に、前記無人搬送車１には、その被検出部材を検出するセンサが設けられる構成となっている。そして、無人搬送車１のセンサが停止位置に対応する被検出部材を検出すると、前記無人搬送車１が走行を停止して、その検出位置に停止する。その後、台車８のステーション１１側のシャッター７・７が開口し、台車８が走行可能な状態となる（図５にて示す状態。）。ここで、ステーション１１と対向する側のシャッター７・７が開口しないのは、収納室３内部のクリーン度を保持するべく、必要最小限の開口面積とする為である。

無人搬送車１が、物品５５を搬送する場合、台車８は、前記無人搬送車１の略中心部に位置する車載時停止場所に配備される。又この時、前記台車８の昇降部１８は、最下限位置まで下降された状態にある。即ち物品５５は、無人搬送車１に固設された受け具１４に保持された状態にあり、台車８の上部フレーム２１に配設される受け具２０とは、高さ方向に関して、完全に離隔する。

無人搬送車１が停止し、ステーション１１側のシャッター７・７が開口すると、台車８は、前記車載時停止場所にて、上部フレーム２１を一旦上昇させる。その結果、物品５５は、無人搬送車１側の受け具１４から、台車８側の受け具２０へと受け渡される。物品５５を受け取った台車８は、その後更に、上昇フレーム２１を上昇させ、予め設定した上昇端にて停止した後、ステーション１１へ向けて走行を開始する。尚、前記上昇端の設定位置は、台車８の走行時及び旋回時（後述を参照。）等における軌跡に関して、周囲の固定部材等干渉物を避けた位置にて設定される。

ここで台車８には上述のとおり、支持台（上部フレーム２１）の旋回手段（旋回部１７）が設けられている。これは、各ステーションにおける物品の積載姿勢の違い、及び物品搬送中における、前記無人搬送車上での搭載姿勢の制約から、物品の旋回手段を併せ持つ必要がある為である。
本実施の形態では、物品５５は平面視矩形であって、無人搬送車１には、この物品５５は、その長手方向が前後方向を向いた姿勢で収容される。また、ステーション１１には、この物品５５は、その長手方向が左右方向を向いた姿勢で収容される。

ステーション１１へ向けて走行を開始した台車８は、その後、所定の走行位置を通過し、上部フレーム２１を、物品５５の積載した状態にて、且つ、走行状態を維持しつつ９０度回転させる（図６にて示す状態。）。つまり台車８に搬送される物品５５の姿勢は、所定の走行位置までは、物品５５の長手が前後方向を向いた姿勢であり、所定の走行位置を越えると、物品５５の長手が左右方向を向いた姿勢に変更される。

尚、台車８の走行位置を認識する制御手段としては、例えば、エンコーダ１３及び制御盤１６から構成される位置認識手段が設けられている。そして、前記エンコーダ１３は、台車８に軸支された駆動輪３０・３１の何れか１つに設けられ、前記駆動輪３０・３１の回転に連動してパルス信号を出力する。出力されたパルス信号は、制御盤１６に入力され、該制御盤１６において、パルス信号の数がカウントされる。その結果、車載時停止場所からの、台車８が走行した距離が算出され、台車８のレール９上における走行位置を、制御盤１６が認識する。

又、同時に台車８は、前記認識手段が認識する走行位置が、所定の走行位置になると、前記支持台の旋回を開始させる制御手段が、制御盤１６により構成される。この制御盤１６は、上述の方法により認識された走行位置に基づいて、上部フレーム２１を９０度旋回させるプログラムを併せ持つ。即ち、前記制御手段は、認識された走行位置と、（旋回タイミングに対応する）所定の走行位置と、を比較し、「認識された走行位置」と「所定の走行位置」とが等しくなると、支持台（上部フレーム２１）の旋回を開始する。

更に、「所定の走行位置」とは、上部フレーム２１を旋回した時（旋回の開始から完了まで）、その上面に積載された物品５５の旋回軌跡が、搬送車１の本体より反ステーション１１側に突出することがなく、かつ、台車８の駆動輪３０・３１の全体がレール９・９上（搬送車１上）に位置しているような、台車８の走行位置を指す。また、この「所定の走行位置」における物品５５の旋回軌跡は、無人搬送車１と干渉しない範囲内にて設定された位置でもある。台車８は、物品出入庫時間の短縮化を図るべく、走行動作と同調し旋回動作を行うものである。
ここで前述の「無人搬送車１と干渉しない範囲内」とは、本実施例のようにシャッター７・７が設けられている場合は、該シャッター７・７及び車体内部の骨格部材（フレーム）等と干渉しない範囲であり、シャッター７・７が設けられていない場合は、車体の移載方向と対峙側の側面から突出せず、車体内部の骨格部材（フレーム）等と干渉しない範囲を示す。

上部フレーム２１の旋回動作を終えた台車８は、更にステーション１１への走行を続ける。そして前記台車８は、無人搬送車１の収納部６の下方に敷設されたレール９・９から、ステーション側に敷設されたレール５１・５１に完全に乗り移り、前記ステーション１１における停止位置にて自動的に停止する（図７にて示す状態。）。

ステーション１１内に停止した台車８は、上部フレーム２１を下降させ、物品５５を前記ステーション１１に設置した、物品受取台（図示せず。）に移載する。

その後、台車８は、無人搬送車１へ向かって逆走を開始し、途中上部フレーム２１を９０度回転させて、無人搬送車１の台車８の車載時停止場所に到達後、自動的に停止する（図５にて示す状態。）。
つまり、無人搬送車１からステーション１１への物品５５の移載は、台車８をステーション１１に乗り込ませることで行われる。

尚ここで、上部フレーム２１の旋回動作を開始する為の、台車８の走行位置を認識する制御手段としては、上述した、エンコーダ１３及び制御盤１６から構成される位置認識手段を用いても良いし、例えば、エンコーダ１３に替えて、外部に設置した近接スイッチ等を用いた、位置認識手段であっても良い。
この場合、通過する台車８を認識した近接スイッチ等は、制御盤１６に出力信号を送り、該制御盤１６は、その入力された信号を、予め設定されたプログラムを介して判定し、前記上部フレーム２１の旋回指示を、対応するアクチュエータに送ることになる。

更に、上部フレーム２１の旋回するタイミングについては、物品移載時間の短縮化が図れるよう、走行動作と併用しておこなっているが、例えば、台車８を一旦停止させて、前記上部フレーム２１を旋回し、不慮の干渉事故を防止するべく、安全性を重視した運転を行ってもよい。

本発明の一実施例に係る、搬送システムの全体的な構成を示した側面図。 本発明の一実施例に係る、台車の全体的な構成を示した正面図。 図２に示した台車の側面図。 図２に示した台車の平面図。 台車が搬送車上に車載された状態での、搬送システムの平面断面図。 台車が旋回位置にある状態での、搬送システムの平面断面図。 台車がステーションに移動完了した状態での、搬送システムの平面断面図。

符号の説明

１ 無人搬送車
２ 走行台車
３ 収納室
４ 駆動輪
５ 従動輪
６ 物品収納部
７ シャッター
８ 台車
９ レール
１０ バンパー
１２ メインフレーム
１４ 受け具
１５ バッテリー
１６ 制御盤
１９ ケーブル保持材
２０ 受け具
２１ 上部フレーム
２２ 中間フレーム
２３ ベースフレーム
２４ 旋回シャフト
２５ 軸受け
３０ 駆動輪
３１ 駆動輪

Claims (3)

1. ステーションに乗り込むことで物品を移載する台車を搭載した搬送車であって、前記台車は物品を載置する支持台と、前記支持台を旋回させる旋回手段と、を備えたことを特徴とする搬送車。
2. 前記旋回手段は物品の旋回軌跡が搬送車本体の、ステーション側との対峙する側より突出しない位置まで台車がステーション側へ走行し、且つ、台車の全ての車輪が搬送車上に位置している時に、前記支持台を旋回させることを特徴とする搬送車。
3. 台車の走行位置を認識する位置認識手段を設けた請求項２に記載の搬送車。
   

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