JP2008519742A - 積層された荷物を取扱う方法および装置 - Google Patents

Abstract

フォークリフト、リーチトラック、ストックピッカーあるいはスタッカー用の、積層された荷物を取扱う装置であって、当該装置はヘッド（１４）を備え、当該ヘッドは、共通の真空チャンバ（２０）による真空供給を受ける、平らに配置された、一連の近接して配置された吸引装置（５２）を備え、当該ヘッドは、フォーク（１０）によって運搬されることができ、真空は、フォークリフトに搭載された分離されたユニットによって供給される、装置。変形例においては、ヘッドはサブアセンブリに搭載される。サブアセンブリは、フォークリフト等の一側面側へのヘッドの移動を可能にする。

Description

発明の詳細な説明

［発明の分野］
本発明は、積層されパッケージ化された物品を取扱う方法および装置に関する。具体的には、通常のカートンの層に関連するが、これに限定されない。
［発明の背景］
カートン化された物品は、パレットに載せられた状態で工場から運び出され、スーパーマーケットあるいは流通業者に購入されるまで保管所に保管される。このようなパレットは、ロボットセレクタ、あるいは、フォークリフトを用いる人によって保管所の棚から取り出され、小売店舗への運送のためにトラックに積載される。従って、工場から、保管所を通して、トラック上、そして、スーパーマーケット内に至るまで、物品はパレット上に置かれた状態を維持される。パレットは、標準的なサイズのもので１２００ｍｍ×１２００ｍｍで、パレット貨物は、幾つかの重ね合わされたカートンの層を有していても良い。スーパーマーケットは、通常、複数のパレット層を注文する。従来、パレットは、１つのタイプの物品だけ、例えば、満載状態のバッファだけが積載される。

スーパーマーケットからの注文が２パレット層分のマーガリンである場合、マーガリンのパレットが２層だけ積載された状態で保管所から運び出される。運送車両の調整を管理する積載担当者は、運送車両による運送量を最大限にしなければならない。しかし、現在のところ、３５トンの積載量のうち６トンが木製のパレットの重さとなっている。これが非経済的な、保管所における顧客注文のカートンごとの積載の結果となっている。流通ビジネスのシステム設計者は、記録、発注プログラムおよびソフトウェアにおいて節約を模索してきた。しかし、個々の注文を構成するカートンの物理的取扱い方法に関しては、長年に亘って変化なく維持されてきた。

航空貨物便で使用される国際的なパレットは、オーストラリアにおける標準的なパレットと一致しない。どんな物品でも一方のパレットから他方のパレットに移動しなければならない。この移動は全て手作業で行われ、空港や保管所でのこのような仕事の量が、結果的に、反復運動（過多）損傷（repetitive strain injury (RSI)）などの多くの負傷を引き起こす。

産業界のアプローチは、スタッカークレーンシステム（stacker crane system）を用いることだった。スタッカークレーンシステムは、棚に沿って移動し、時には、バキュームヘッド（vacuum heads）を用いながら物品が積載されたパレット全体を引き出す。バキュームヘッドは、バキュームヘッドの動きをガイドするためのフレームや他の構造によって保持されている。このようなシステムは、米国特許第3,782,564号や米国特許第5,102,283号に開示されている。これらのシステムは、バルク移動には効率的であるが、部分的なパレット荷物用の装備とは言えない。

フォークリフトの用途は広いが、バキュームハンドリングのフォークリフトへの適用については、米国特許第4,725,186号に例示されている。この米国特許では、継続的に機能するべく搭載されたバキューム装備が新聞用紙ロールを取扱うために使用される。ＷＯ97/13718では、更に、パレット状の構造を有する前部にバキュームパッドを取り付けてなるハンドリング構造を採用している。このパレット状の構造に関しては、標準的なフォークリフトによって、持ち上げることが可能である。フォークリフトが通常の用途に供される状態に戻される際には、この特別なハンドリングアクセサリは、取り外し可能であり、再び必要とされるまで置いておくことが可能である。このような特別の目的のための装備は、アクセサリ（付属品）として販売され、有用であるが、多層問題（layer-by-layer problem）には適していない。多層問題は、卸売り食料品にパレット荷重が分配される際に発生する。

ＷＯ01/30675は、当該公報において、吸引装置が一層のカートンを取扱うことができる点で関連がある。しかし、当該装置の利用法については議論されていない。
しかしながら、産業界における他の課題は、秩序立った持ち上げを実現するための連結分離の必要性である。

連結分離に関しては、満載状態のパレットから１以上の製品の層を取り去る動作として表現することが最適である。業界内では、このようにすることが、広く広まった実務である。運送輸送費を節約し、積み込みスペースを十分に利用することになるからである。輸送コンテナを満載状態にするため、製品パレットを最適な高さまで積み重ねることが、製造業者にとっては、業界の定型的なやり方である。多くの場合、満載のパレットの夫々の上に、更に、追加の層を手作業で積み重ねること、すなわち、「ブットパレット（Butt pallets）」、が行われる。これにより、利用可能なスペース全体が利用される。到着して、目的地において積み下ろし作業を行う際には、これらの層を取り除くことが必要になる。この取り除きの作業を手作業で行うことも、業界の典型的なやり方である。

また、製造工程において、１つのパレットから他のパレットに製品を積み直すことが製造業者によって必要とされることについても、上記と同様に分類することができる。この工程の一例として、冷凍食品の製造工程において、処理された後の製品が、急速冷凍機を通されなければならないことが挙げられる。このように通されることで、製品温度を、安全な保管温度にまですることができる。この工程においては、各層の製品をプラスチックセパレータ（plastic separator）によって分離し、その結果、効率的な冷凍が可能になるようにすることが業界の典型的なやり方である。このような効率的冷凍が実現されると、今度は、販売に出される前にシートを取り除くため、これらのパレットは再び積み重ねられる必要がある。

上記場合の夫々において、上記の作業課題は、未熟なスタッフによって請け負われる。この種の作業を継続的に行うことは、しばしば、作業場における高い負傷率を生み出すことになる。連結分離の作業に関連した現状の非効率が、輸送部門と、延いては、小売業界での大きなコスト低減を阻害している。

低減対象は、作業量および作業場での負傷だけに限られない。以下のシナリオにおいて概略説明されるように、夫々の取扱製品（product line）を当該製品自体のパレット上で分離する業界のやり方の必要性を否定するシステムを用いることで、輸送コストも劇的に低減することが可能である。

多くの長距離配送においては、セミトレーラ（semi trailers）、すなわち、「ビーダブル（B-Double）」コンビネーションが用いられる。ビーダブルコンビネーションを用いる場合、車両は、最大法定キャパシティとして６８，５００ｋｇ、あるいは、床面積キャパシティとして３４個のパレット分のスペースという制限を受ける。「最悪状況」のシナリオの場合、荷物は、積荷対象である個々の取扱製品（product lines）が多数であるがゆえに、最大１５０個の個々のパレットを含み得る。低減は、単に、「３４レインボーパレット（34 rainbow pallets）」（複数ライン（multiple lines））を車両に積載することで、実現されうる。夫々５２ｋｇ（概算）のパレット１２０個の低減によって、概ね６，２００ｋｇの運搬総重量の低減となる。セミトレーラ等の平均的な高さは、空のパレット１５個分相当であるから、これと同様の低減は、パレット８個分のスペース、すなわち、車両のキャパシティの２３．５％分、利用可能な床面積を増加させる。このようなシナリオに基づけば、車両をより活用することで長距離にわたる州間牽引を行うことで最大１８％ものコスト低減を実現できる。また、パレット賃料の削減を通して更なるコスト低減を行うこともできる。このようなコスト低減の可能性については周知であるが、荷物の分解、あるいは連結分離に関連した作業コストが、このコスト低減の実現を阻んできた。

典型的なスーパーマーケットにおいては、２８，０００以上の取扱製品を一度に販売用に展示することが通常である。また、売れ行きの鈍い、あるいは、日によって変動する取扱製品を層満載の量で、しかし、在庫保持量の低減と必要時だけの在庫保持のためパレット満載時の量未満で発注を行う顧客の性向によって、製造業者と、主たる食品チェーン店への供給業者は、共に、管理・左右される。今日に至るまで、供給業者にとっては、選別取り出し工程を手作業で行うことに頼る他に、経済的に有効で利用可能な他の選択肢はなかった。レイアウトや作業環境に応じて、この手作業による選別取り出し作業の業界における標準的な取り出し速度は、マン・アワー（man hour）あたり１００〜１７０カートンの範囲で変動する。この速度の平均は、この作業の継続性という性質に起因して、概ね１３５カートンである。この作業は、作業場における負傷のリスクが高い作業として分類されている。

従って、本発明の目的は、改良された効率性を輸送取扱い業界にもたらす、改良された荷物取扱手段とシステムとを提供することである。
［発明の概要］
本発明の方法的側面は、保管所発注を集める方法を提供する。この方法は、複数のカートン分あるいはその部分相当のパレット層を１グループとしてパレットからパレットに移動させることを含む。

好ましくは、パレットのサイズは、１２００ｍｍ×１２００ｍｍである。１層は、１〜２４カートン分に相当する。上記移動は、保管所の棚からパレットへの移動であってもよい。真空発生装置を装備したフォークリフト車が、この移動を有利にしうる。

本発明の装置的側面は、カートン化された物品用の持ち上げアセンブリを提供する。この持ち上げアセンブリは、カートン化された物品層の上に配置される一群の持ち上げ手段と、一群の持ち上げ手段と全層を持ち上げ対象とされた複数のカートンとの間に配置された部分的な真空を引くための手段と、持ち上げアセンブリをフォークリフトに搭載可能にする手段と、を備える。

上記持ち上げ手段は、実質的にパレットと同様の領域である水平方向に延びるヘッドであってもよい。このヘッドは、取り付け箇所から下方に突出する複数の吸引装置の配列であって、一群の複数のカートンの上面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列を備えていてもよい。

上記取り付け箇所は、上記配列に共通の真空チャンバを有していてもよい。また、この真空チャンバは、フォークリフト車に設けられた真空ポンプに連結可能であってもよい。
チューブの端部は、カートンの表面に対するシール状態を形成するための弾性ベローズであってもよい。持ち上げアセンブリ全体がフォークによって下げられ、真空源への連結を引き起こすべくチューブを変位させるまで、吸引装置は、通常、閉鎖されていてもよい。チューブは、上記取り付け箇所から延びた突出部に対して伸縮自在に配置されていてもよい。個々のチューブと共通のチャンバとの間に配置されたボールバルブ（ボール弁）に開閉動作をさせるために、昇降動作が用いられてもよい。この構成は、部品の有利な配置によるものといえるが、ロストモーション（lost motion）を提供しうるあらゆる配置が有用であることは明らかである。

好ましくは、アセンブリ自身のモータが真空ポンプを駆動する。このようにすれば、真空ポンプとモータは、１ユニットとして、防音効果を奏するボックス内に配置されうる。
上記ボックスは、フォークリフト上に取り付け可能であってもよい。上記ボックスは、例えば、操縦者の上のルーフ上に取り付け可能であってもよい。ホース巻きから繰り出される真空（バキューム）ホースは、真空ポンプと一群の持ち上げ手段とを連結するものであってもよい。ホース巻きは、フォークの昇降動作を利用するものであってもよい。この場合、持ち上げアセンブリは、標準的なフォークリフト車に対して、後からの取り付けが可能な装備としての当該アセンブリ自体の真空発生装置ユニットを設けられたものであってもよい。（２つの）フォークリフト間には標準規格の間隔が設けられていることから、平面的な長方形の一群の持ち上げ手段には、好ましくは、一組のシューが設けられ、当該シュー内にフォークがスライド可能にされていてもよい。

また、本発明の１実施形態としては、フォークリフトにおけるキャリッジ用の持ち上げアセンブリであって、水平方向に延びるヘッドを備え、前記ヘッドが、前記ヘッドから下方に突出する複数の吸引装置の配列であって、荷物の表面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列と、前記ヘッドを真空源に連結させる前記ヘッドにおける部分と、前記持ち上げアセンブリをフォークリフトに取り付け可能にする手段と、を有する、持ち上げアセンブリが提供されてもよい。この持ち上げアセンブリでは、前記持ち上げアセンブリをフォークリフトに取り付け可能にする手段が、サブアセンブリを有してもよく、当該サブアセンブリは、前記ヘッドをフォークの方向の横方向に移動させることができ、その移動により、前記ヘッドを通路に置かれたラック内にリーチさせることができるようにするものであってもよい。

従って、このシステム構成によれば、フォークの方向に対するヘッドの角度変位（移動）を変化させることで、様々なパレットや積み重ね（スタック）から当該構成自体のパレットへの、選択された層の発注に基づく持ち上げ（order picking）を実行することが可能になる。

持ち上げアセンブリは、ワックスが塗られた板紙、プラスチックフィルムで覆われた品物、セロファンで覆われたボックスからなるカートンを持ち上げることが可能である。目的とするところは、保管所のスタッフに標準的なフォークリフト用の処方線的装備品をもたらす改造キットを提供することである。吸引装置は、高さに若干の違いがあるカートンなどの物品を持ち上げうる。伸縮動作における２０ｍｍ程度のロストモーション（lost motion）が多少の不ぞろいに対応できるからである。パレットのサイズとしては１２００ｍｍ×１２００ｍｍがヘッドに対応した有利なサイズではあるものの、空港での作業には、更に大きなサイズのものを使用できる。更に大きなサイズのものは、ガラスｍｄｆ、合板、石こうボードその他の建材パネル、シート状金属、などの平面状の品物に対して有利である。大きめのヘッド用の吸引装置は、あまり高密度には配置されない。

一側面あるいは両側面に配置された棚を備えた保管所の通路を行ったり来たりするフォークリフトに対して持ち上げアセンブリが適用される際には、持ち上げアセンブリは、棚内に突出して、物品を上げ下ろしできるヘッドを備えるものに変更されてもよい。

本発明のシステム構成によれば、高度に効率化された完全統合の発注に基づく選別持ち上げ（order picking）システムの実現が可能になる。このシステムは、現行の業界における標準的なやり方の場合よりも選別の生産性を概ね５倍に高めることができると共に、棚入れされた、あらゆる場所、あらゆる高さからの持ち上げ、取り出しを可能とする。そして、このようにシステムを用いることで、上記作業のプロセスにおいて多くの手作業を省くことができる。このような手作業のコストは、保管庫入れ出しの作業コストの７５％以上を占める。このようなコストを抑える必要性は、歴史的に厳しい利益幅で事業を行なってきた契約物流サービス提供者にとっては特に大きい。ＯＨ＆Ｓの法的要件に関する最近の変化は、可能であればどのような手作業業務でも、工学的な代替手法に置き換えることを要求していることである。本システムは、このような骨折りの業務に対する唯一の代替手法を提供するものであり、この代替手法によれば、生産性の向上と、コスト効率の向上の両方が提供される。
［図面に関する詳細な説明］
ここで、本発明の更なる理解を図るため、付随する図面を参照しつつ、本発明の実施形態につき説明する。

図１〜８に示すように、フォークリフト車２は、シャーシに対して回転し、フォークリフト車の長手軸に対して９０°の方向にシャーシを旋回させることができるマスト４を備えるタイプのものである。バー６は、ルーフプラットフォーム８を設けさせる。マストは、従来からの昇降フォーク１０を備えている。マストの最上部には、バキュームホース巻き１２が備えられている。

１２７３ｍｍ×１２７３ｍｍの持ち上げアセンブリ１４が、フォークからつるされており、ホース巻きから繰り出されたホース１８に、セルフシールの連結器１６によって、連結されている。ホースの反対側の端部は、ルーフプラットフォーム上に搭載された防音箱２２内に収納された真空発生装置２０に連結されている。真空ポンプ２４は、独自開発の装備であり、標準的な２４馬力ＬＰＧエンジンによるベルト駆動式のものである。真空排気装置２６とエンジン排気装置２８は、共に、保管所内への排気を行う。
（持ち上げアセンブリ）
図２〜６に示すように、合金頂板３０と、合金底板３２とは、これらの周辺部ではボルト固定されているが、ガスケット３４で分離されてもいる。頂板３０は、最上層の部分に一組の長手方向に延びるシュー（shoes）を備えている。これらのシューは、当該アセンブリをフォークによって持ち上げることを可能にしたり、または、必要でないときに置いておくことを可能にする。頂板３０と底板３２との間のスペースは、真空チャンバである。頂板中の開口３８は、シューに平行な一組のプレナム４０内への排気をさせる。プレナム４０は、セルフシールの連結器１６に連結されたダクト４２によって空にされる。

底板は、下方に突出した２３×２３列のスリーブ４４を備えている。夫々のスリーブは、２つの同軸上に重ねられたねじ込み部から構成される。ねじ込み部は、鋼球４６を入れるために、回して外せる。鋼球の直径は、スリーブが有する孔よりも直径にして２ｍｍ小さい。スリーブの両端は半球型になるよう部分的に閉じられ、上方座部４８と、下方座部５０とを成している。スリーブの下端部には、カートン５４の頂部への接触をなすべくゴム製のベローズ（rubber bellows）５２が設けられている。

真空モータは、継続的に駆動するが、操縦者によって真空チャンバに断続的に接続される。操縦者がカートンの一層にヘッドを下降させ、ベローズを２０ｍｍ圧縮させると、シールが形成される。真空が引かれると、鋼球が下方座部から持ち上げられる。下方座部は、重力の作用による鋼球のレスト位置（rest position）である。ベローズの内部からは素早くエア排出がされ、安定した真空度によりカートの持ち上げが可能になる。エアが鋼球の周囲を流れてチャンバに流入している際に、鋼球は浮き上がる。モータのスイッチが切られると、真空状態は崩され、重力によって鋼球は下方座部に移動させられて、カートンは離される。

使用時には、操縦者は、空のパレットから始める。発注書に基づき、例えば、操縦者は、必要とされる果物のカートンを保持するラックを訪れ、２層分のカートンを待機しているパレットに移動させる。次に、操縦者は、洗濯パウダーのカートンを保持しているラックを訪れ、そのうちの２層分を同じパレットに移動させる。パレットは満載状態になり、通常のフォークリフトは、その満載状態のパレットを待機しているロードトラックに移動させる。持ち上げアセンブリが、１層からの前回の部分的な物の移動により段のある状態になっている荷物に対して下降され、いくつかの吸引装置だけが荷物に対してシールされると、シール状態にされない吸引装置においては、鋼球は上方座部に上昇され、それにより、モータのスイッチが切られるまで真空チャンバへのエア流入が抑制される。
（サブアセンブリ）
図７および８に示すように、シュー３６は、一組のクロススライド５６を保持している。これらのクロススライド５６は、延長レール５８を備えている。ヘッドは、中央ラム６０によって、フォークリフト車の駆動軸に対して９０°移動される。ホースは、チューブガイド６２から繰り出される。チューブガイド６２は、ホースを、図１に示されたホース巻きに向かわせる。釣り合いおもり６４がヘッドのバランスを取る。

図示しない実施形態においては、サブアセンブリは、クロススライドの代わりに、放射状アーム（radius arm）を備える。
図９に示された第２実施形態は、リーチトラックあるいはリフトトラック用の持ち上げアセンブリを備えた形態である。図示された持ち上げアセンブリ１４は、前方に向かう複数のフォーク６６に搭載されている。トラックは、下方に位置する一組の第２のフォーク６８を備えている。第２のフォークは、持ち上げアセンブリの下方に位置する。この配置によれば、作業を、時間を節約した順序にて実行可能になる。操縦者が持っているリスト中の発注の取りまとめを行いながら、操縦者は、積み重ねられた物品（スタック）を順番に訪れる。夫々の持ち上げ（ピックアップ）の後には、その直下で待機しているパレットに充填していく。充填用のパレットが満載状態になるまで、充填用のパレットは操縦者に同伴する。充填用のパレットが満載状態になると、操縦者は、満載状態のパレットを通路の端に運ぶ。このように運ばれた場所から、積み込み用のフォークリフトが、満載状態のパレットを集めて、待機しているトラックあるいは積み込み場所まで運ぶ。手作業でパレットの充填作業を行う作業者の通常の作業能力は、１時間あたり１３０カートンである。図９に示された、本発明の持ち上げアセンブリを備えたリーチトラックは、手作業による作業速度の４倍を実現できる。

保管所あるいは冷蔵保管所におけるカートンの積み重ね（スタック）は、おそらく、異なるフォークリフト、あるいは、異なる作業者によって荷下ろしされる。リーチトラックが作るパレットの積み重ね（スタック）に関しては、秩序だった、きちんとした立方体状のものでなければならない。これらの立方体状のものの頂部には、積み込み作業時の位置ずれを抑制するためにプラスチックシートによる覆いがされる。このことは、パレットを作る際に、作業者が整頓させる移動を実行する必要があることを意味する。本実施形態には、フォークを前方に３００ｍｍ突き出させるリーチ装備と、作業者が、前方軸に関して両方向に１５°ずつ持ち上げアセンブリを回転させることができる回転装備と、が設けられている。

図１０，１１，１２には、連結分離だけでなく、発注に基づく持ち上げ（picking）にも使用可能な、特に有利な実施形態が示されている。シュー３６は、頂板７０に溶接されている。ベアリングディスク７２は、頂板７０の中央にボルト固定されている。ベアリング７４は、直径２４０ｍｍを有しており、頂板の下方に７５ｍｍ突出している。この突出箇所において、ベアリング７４は、長方形のターンテーブル７６に連結される。頂板の下面上のブラケット７８と、ターンテーブルの上面上のブラケット８０は、短ストローク液圧ラム８２を支持する。このラムは、左方向１５°あるいは右方向１５°のターンテーブル位置調整を操縦者が行うことを可能にする。長方形のターンテーブルの下面であって当該ターンテーブルの端部近傍の箇所と、真空チャンバのハウジング８６の上面には、一組のリニアベアリング８４が溶接されている。これらのリニアベアリングは標準的なタイプのものである。保管所に関する規則上、最大限度（capacity）は、たったの２５０ｋｇである必要がある。当該ベアリングが設けられたリーチ装備は、３００ｍｍであるが、この装備は、持ち上げ（pick up）および分離（release）の際にカートンの位置を前方や後方に位置調整する上で有用である。位置調整は、液圧ラム８８によって可能となる。液圧ラム８８は、ターンテーブルの下面とハウジング８６の上面との間で機能する。吸引装置はハウジングの下方に突出している。Ｌ字型断面を有するよう構成された折り畳み式の脚部９０は、ヒンジにより、ハウジング８６に関して両方向に手動で動かせるようにされている。これにより、アセンブリを、移動、交換、あるいはメンテナンスのために床面に置く必要がある際には、脚部９０によりアセンブリの重量を支えることができる。使用時においては、荷物の部分に対してシールを提供しない吸引装置がエアの流入を許容することにより真空度を下げることはない。シールを提供しない装置それぞれの内部にある球（ball）が上昇して装置を閉鎖する。ハウジング８６からは、フレキシブルホース９２を介してエア排出がなされる。これらのフレキシブルホース９２は、供給フレキシブルホース９４に連結されている。供給フレキシブルホース９４の終端には、フォークリフトのフォークキャリッジに固定されるＫＡＭＬＯＫ（商標）ユニオン９６がある。

図１３および１４においては、トラックの右側面部にコンパートメント１１０が設けられている。コンパートメント１１０には、３６ボルト直流フォークリフトバッテリ（図示省略）が収容されている。このバッテリは、７．５キロワットの電力定格を有する電動ブロワー（blower）１１２に電流を供給する。このブロワーは、プール設備を清掃するのに使用されるタイプの７５ｍｍプラスチックベローズホース１１４によって、ＫＡＭＬＯＫ（商標）ユニオン９６に連結される。これにより、ブロワーが生み出す−０．３７ｂａｒ未満の状態が維持される。エアフローは、４９０ｍ³／分である。複数層のカートンが持ち上げられたり離されたりするという操縦者による必要性に応じて、ブロワーのスイッチがオンされたりオフされたりする。カートンにおける段ボール（cardboard）は、多孔性であり、真空度を下げる傾向を持つ。しかし、吸引装置の構成は、１２００ｍｍ×１２００ｍｍの荷物に対する十分な持ち上げ力を発揮する。ブロワーからの排気エアは、排気口１１６を通じて上方に向かう。
（パレットアセンブリ）
図１４においては、スチール板スカート１１８がトラックの側面にボルト固定されている。２組のダブルヒンジブラケット１２０が、直立（アップライト）スチール旋回フレーム１２２を支持している。旋回フレームは、取り付け具１２４を備えている。取り付け具１２４は、直径１００ｍｍの旋回ポスト１２６や、旋回フレームを弧を描くように移動させるためトラックと旋回フレームとの間に連結された旋回ラム１２８を備えている。旋回フレームは、サスペンションポイント１３０を備えている。サスペンションポイント１３０は、パレットバー１３２の直上に配置されている。

パレットバー１３２は、１６００ｍｍの長さを有しており、一組のパレットタイン１３４を支持している。パレットタインは、空のパレットを持ち上げる。パレットアセンブリの目的は、パレットを上げることで、トラックの車輪１３６の障害物を除去すると共に、持ち上げアセンブリの真下にパレットを配置させることである。この手順は、図１５〜１７に示されている。

パレットバーは、Ｌ字状の形状を有しており、一組の旋回アーム１３８，１４０（図１９参照）を有している。これらの旋回アームは、旋回ポストに係合しており、パレットバーが旋回して図１３に示された動作を実行する間においても、トラックの車輪の障害物が除去されるよう、パレットバーが昇降できるようにする。この動作のためには、旋回フレームとパレットバーの後部との間に連結された別の旋回ラム１４２の作動が必要である。旋回ラム１２８，１４２には、プロポーショニングバルブ（図示省略）を通して液圧用オイルが供給される。タイン１３４によって描かれる弧が保管所の通路内での安全な作動を実現するために最小の大きさになるよう、プロポーショニングバルブは、スラスト力の分配を行う。旋回ラム１２８（図１９）を旋回ラム１４２よりも大きく駆動させることで、トラックによって必要とされる作業スペースは低減される。

パレットバーは、サスペンションポイント１３０とリフター１４６との間に取り付けられたラム１４４によって、昇降される。リフター１４６は、旋回アーム１３８，１４０間に通されており、上方のアーム１３８に対して作用する。リフター１４６の一端は、ラム１４４に連結されており、他端は、分岐部１４８を備えている。分岐部１４８は、上方と下方の取り付け具１２４間で旋回フレームから突出している黄銅製のウェアストリップ１５０上で昇降する。リフターは、旋回ポスト１２６の周りで湾曲している。従って、リフターは、パレットバーが図１５〜１７に示された動作円弧内で旋回自由である間に、直線的な動作を実行する。オプションで旋回フレームの下に車輪を取り付ければ、２つのヒンジブラケット１２０にかかる機械的な負荷を低減できる。

従来からの釣り合いおもり型（カウンターバランス型）フォークリフトあるいは電動リーチトラックに適合した２つの基本モデルがあることがわかる。
利用可能な第１のモデルは、従来からある任意のカウンターバランス型フォークリフトに簡易離脱取り付け具によって取り付けられうる極めて単純なシステムである。このユニットは、主として、パレットの連結分離、または、シート選択のため、あるいは、対象製品が１つの場所から他の場所に移動可能で、作業スペースの問題がない場所において、使用される。フォークリフトの大きさや作業環境に応じて、このシステムは、液圧、あるいは、フォークの駆動力に応じた追加的な直流電源を動力源としうる。

第２のモデルは、スペースが限られており、発注に基づく持ち上げ（picking）あるいは連結分離（deconsolidation）のためにスペースが使用されうる場面において機能するよう、特に、構成されるものである。この場合のシステムは、多くの電動リーチトラックに搭載されるよう構成されており、電動リーチトラックがバッテリ電源を原動力とするものであることから、冷凍庫／冷蔵室を含むあらゆる環境下で動作可能である。

必要に応じて、追加的なオプション部品がリフトヘッドに対して利用可能である。このようなオプション部品としては次のものがある。
１．液圧駆動と、右方向、左方向への２０°旋回とを可能にすることで、操縦者の操作性を向上させる、旋回リングに搭載されたリフト板
２．追加的な前方への６００ｍｍの突出動作を可能にするため液圧駆動リニアベアリングシステムに搭載されたリフト板
３．液圧駆動による空パレットクランプ
このシステムは、掌握された配置を含むあらゆる場所から製品を選択することを可能にすると共に、最小２，９００ｍｍ幅の通路で動作可能に構成される。

フォークの左側面に取り付けられる、追加的なパレットキャレッジと回転システムは、別のオプション部品であり、主として、このユニットが発注に基づく選別を行うもの（order picker）として使用される際に、複数の発注に基づく選択を行うために使用される。

本発明のシステムは、広範な材料の取扱いを可能にすると共に、複数の製品タイプおよび材料の取扱い機能を実現するための専用のものとして作られた。多くのモデルのフォークリフト車に適合するよう構成され、カウンターバランス型フォークリフトあるいは電動リーチトラック向けの２つの基本モデル用に開発された。カウンターバランス型フォークリフト用の簡易離脱「差し込み（slip on）」システムとして利用可能であることにより、このシステムは、様々な製品の連結分離作業に対して理想的なものである。大量の専用の発注に基づく選別（picking）機能を実現するためのものとしては、完全に一体化された多機能の、発注に基づく選別を行うシステムを構成するため、「ボルト締め（Bolt on）」のアタッチメントが開発された。

鍵となる構成要素であり、両モデルに共通であるのは、独自のリフトヘッドである。このリフトヘッドは、複数の吸引バルブシステムを有している。この複数の吸引バルブシステムは、真空度の最小限のロスと、あらゆる積み重ね（スタック）の構成に対しても適合する能力との両方を確保すべく注意深く構成された。簡単に言えば、どのようなサイズ、あるいは、どのような面形状（footprint）にて、製品が層状にされていても、当該製品を、容易かつ効率的に持ち上げることができる。定格荷重（ＳＷＬ）である２５０となるよう製造され、標準的なパレットに適合するよう構成されることで、リフト板の高さは、２８０ｍｍに制限され、掌握された配置を含む保管所内のあらゆる場所からの発注に基づく選別に適合する。追加的な機能性オプションは、リフトヘッドに組み込まれる。このオプションは次のものを含む。

・液圧駆動による２０°の回転機能
・追加的な前方への６００ｍｍの突出
・液圧駆動による空パレットクランプ
複数の発注に基づく選別を実現するため完全に一体化された発注に基づく選別を行う（order-picking）モデルとして、第２のパレットリフトと回転アセンブリが電動リーチトラックモデル用に開発された。このアセンブリは、地表面からのパレットの持ち上げ保持を行うことを操縦者にとって可能にすると共に、必要時には、利用可能な通路幅を侵すことなく、リフト板の下で、荷物の移動先位置に向かってパレットを９０°回転させることをも操縦者にとって可能にする。

本システムを独自のものにしている点は次の点である。
・本システムは、あらゆる環境下、特に、冷凍庫と冷蔵室の両方で作動可能である。
・本システムによれば、多くのパッケージ化された製品を層全体として素早くかつ効率的に持ち上げることができる。

・本システムは、ガラス、プラスチック、金属、建材などのシート状材料に適切である。
・本システムによれば、生産性（productivity rate）を手作業の場合の５倍以上高めることができる。

・本システムによれば、歴史的に高リスクな工程であったものから、多くの手作業工程を省くことができる。
・本システムには、他に比較できる競合品はない。

上述の実施形態の利点は、明らかに次のものを含む。
１．手作業によるカートンの取扱いが不要となり、その結果、負傷の問題の低減が図れる。

２．部分的にしか物が充填されていないパレットをロードトラックに積む可能性が低減されうる。
上記の説明は、好ましい実施形態に関するものであり、説明のために盛り込まれたものに過ぎないことが理解されなければならない。上記の説明は、本発明を限定するものではない。いかなる創作力の発揮も伴わない、積層されパッケージ化された物品を取扱う方法および装置の変更は、明らかに、請求項に明示された本発明の技術的範囲に含まれるものとして当業者に理解されるであろう。

適切な位置に持ち上げアセンブリを備えたフォークリフト車の側面図である。 図１に示された装置の平面図である。 持ち上げアセンブリの平面図である。 図３に示されたアセンブリの端面図である。 図３に示されたアセンブリの側面図である。 持ち上げアセンブリにおける２つの吸引装置の側断面図である。 サブアセンブリに搭載されたヘッドの平面図である。サブアセンブリは、フォークリフトの一側方にヘッドが移動することを許容する。 図７に示されたヘッドであって、持ち上げ／下ろし位置に延びたヘッドの平面図である。 持ち上げアセンブリを電動リーチトラックに運搬させる第２実施形態を示す。この電動リーチトラックには、保管所に積み重ねられた物品間の２９００ｍｍ幅の通路に沿って横方向に移動でき、積み重ねられた物品内へリーチできる能力がある。 回転機能が備えられたヘッドの正面図である。 図９に示されたヘッドの側面図である。 図１に示された持ち上げアセンブリの斜視図である。 ＬＨＳに取り付けられた回転式パレット供給機を備えた電動リーチトラックの平面図である。 電動リーチトラックにおけるパレット交換部の斜視図である。 パレット供給機が持ち上げアセンブリと如何に協働するかを示した、電動リーチトラックの平面図である。 共に、パレットタインの昇降を示した、パレットアセンブリの詳細を示す図である。

Claims (29)

1. フォークリフトあるいはリーチトラックにおけるキャリッジ用の持ち上げアセンブリであって、
   水平方向に延びるヘッドを備え、
   前記ヘッドは、
   前記ヘッドから下方に突出する複数の吸引装置の配列であって、荷物の表面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列と、
   前記ヘッドを真空源に連結させる前記ヘッドにおける部分と、
   前記持ち上げアセンブリをフォークリフトあるいはリーチトラックに取り付け可能にする手段と、
   を有する、持ち上げアセンブリ。
2. 請求項１に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記ヘッドは、前記配列に共通の真空チャンバを備え、
   前記真空チャンバは、前記フォークリフトあるいはリーチトラックにおける真空源に取り付け可能とされた、持ち上げアセンブリ。
3. 請求項２に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記吸引装置の夫々の端部は、物品に対するシール状態を形成するための弾性ベローズとされた、持ち上げアセンブリ。
4. 請求項３に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記吸引装置の夫々は、
   前記ヘッドと流体流れの連結がされたベローズと、
   前記ベローズと前記ヘッドとの間に介在する流路と、
   前記流路内の上方弁座と、
   前記流路内の下方弁座と、
   一方の弁座から他方の弁座への移動が可能となるよう前記流路内に配置されたバルブ部材と、
   を備えた、持ち上げアセンブリ。
5. 請求項４に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記ベローズが物品に対してシール状態を形成して真空が引かれるときには、前記バルブ部材が前記弁座間で浮き上がり、そして、前記ベローズが動かなくなるときには、前記バルブ部材が上昇して前記上方弁座を閉鎖することで、エアが前記ヘッド内に流れることを抑制できるよう、前記流路の横断面の幅は、前記バルブ部材の横断面の幅よりも大きい、持ち上げアセンブリ。
6. 請求項５に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記ヘッドは脚部を有し、前記ヘッドが使用されないときに、前記吸引装置が地面から離れた状態で前記吸引装置を前記脚部が支持できる、持ち上げアセンブリ。
7. 請求項２に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記ヘッドが、前記フォークリフトのフォークと係合したり非係合の状態になったりする係合手段を備えた、持ち上げアセンブリ。
8. 請求項７に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記係合手段が、一組のシューであり、当該シュー内に前記フォークをスライド可能である、持ち上げアセンブリ。
9. 請求項１に記載の持ち上げアセンブリであって、
   前記取り付け可能にする手段が、前記持ち上げアセンブリを前記フォークリフトのマストに固定させることが可能な、１つ以上のコネクタである、持ち上げアセンブリ。
10. 請求項３に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドが、フォークリフトパレットと実質的に同様の表面積を有している、持ち上げアセンブリ。
11. 請求項１に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記持ち上げアセンブリをフォークリフトに取り付け可能にする前記手段が、サブアセンブリを有し、当該サブアセンブリは、前記ヘッドをフォークの方向の横方向に移動させることができ、その移動により、前記ヘッドを通路に置かれたラック内にリーチさせることができるようにする、持ち上げアセンブリ。
12. 請求項１１に記載の持ち上げアセンブリであって、
    伸縮できる支持手段が、引き込まれた運搬用位置と、伸ばされた持ち上げ／下ろし用位置との間で、前記ヘッドを地面と平行に移動させ、
    ラムが、前記ヘッドを２つの前記位置間で移動させる、持ち上げアセンブリ。
13. 請求項１１に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドは、前記持ち上げアセンブリを鉛直軸を通して旋回させることが可能となるよう、フォークリフトに取り付けられた放射状アームのためのコネクタを備えた、持ち上げアセンブリ。
14. 請求項１１に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドは、フォークリフトのキャリッジ用の自動巻取りを行うホース巻きにつながるホースに連結された、持ち上げアセンブリ。
15. 請求項１１に記載の持ち上げアセンブリを備えたフォークリフトであって、
    前記ヘッドは、自動巻取りを行うホース巻きを介して真空源に向かうホースに連結された、フォークリフト。
16. フォークリフトのための持ち上げアセンブリであって、
    下方に向いた複数の吸引装置の配列であって、物品の上面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列、を備えたヘッドと、
    部分的な真空状態を生じさせるため前記ヘッドに連結可能な手段と、
    前記ヘッドをフォークリフトのマストに取り付けることで、前記ヘッドを昇降可能にする手段と、
    を有する、持ち上げアセンブリ。
17. 請求項１６に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記部分的な真空状態を生じさせるための前記手段は、フォークリフトのマストに隣接した箇所に支持され、当該手段は、フレキシブルホースによって前記ヘッドに連結された、持ち上げアセンブリ。
18. 請求項１７に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記部分的な真空状態を生じさせるための前記手段は、バッテリ駆動のブロワーである、持ち上げアセンブリ。
19. 請求項１８に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドをフォークリフトのマストに取り付ける前記手段は、前記取り付ける前記手段と前記ヘッドとの間で作動する流体駆動アジャスタを備えることで、持ち上げ対象の物品との関係で少量の前後方向の登録された移動を実行する、持ち上げアセンブリ。
20. 請求項１９に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドをフォークリフトのマストに取り付ける前記手段は、前記取り付ける前記手段と前記ヘッドとの間に配置されたコネクタを備えることで、直立軸周りの前記ヘッドの回転を可能にすると共に、前記取り付ける前記手段と前記ヘッドとの間で作動する流体駆動アジャスタを備えることで、持ち上げ対象の物品との関係で少量の回転移動を実行する、持ち上げアセンブリ。
21. 請求項２０に記載の持ち上げアセンブリであって、
    前記ヘッドを取り付ける前記手段は、前記ヘッドと前記ブロワーとが相互に隣接することを許容するよう、前記バッテリ駆動のブロワーを支持する受け台である、持ち上げアセンブリ。
22. 請求項１６に記載の持ち上げアセンブリと、前記マストに隣接したフォークリフトの部分の取り付け具上にヒンジにより動くように取り付けられたパレットフォークアセンブリとの組合せを備えた、フォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記パレットフォークアセンブリは、前記持ち上げアセンブリの下であってそれとともに登録された積み込み位置と、前記積み込み位置に対して実質的に９０°傾いた箇所に位置する開始／終了位置との間で、直立軸周りに傾くことが可能にされた、フォークリフトあるいはリーチトラック。
23. 請求項２２に記載のフォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記パレットフォークアセンブリは、前記パレットフォークアセンブリを前記開始／終了位置間で弧を描くような経路で移動させるため、フォークと前記取り付け具との間に連結されたラムを備えた、フォークリフトあるいはリーチトラック。
24. 請求項２２に記載のフォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記パレットフォークアセンブリは、弧を描くような経路で前記パレットフォークアセンブリを支持することが可能な放射状アームによってフォークリフトに連結された、フォークリフトあるいはリーチトラック。
25. 請求項２２に記載のフォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記パレットフォークアセンブリは、
    前記取り付け具をフォークリフトの側面に連結させることが可能な第１ヒンジ構成と、前記パレットフォークアセンブリのパレットフォークを支持することが可能な第２ヒンジ構成とを備えた旋回取り付け具と、
    前記旋回取り付け具と前記フォークリフトの側面との間に連結された第１のラムと、
    旋回フレームと前記パレットフォークとの間に連結された第２のラムと、
    を備えた、フォークリフトあるいはリーチトラック。
26. 請求項２５に記載のフォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記第２ヒンジ構成は、直立旋回ポストを有し、
    前記パレットフォークは、スライドするように前記旋回ポストに係合し、
    前記旋回取り付け具と前記パレットフォークとの間に連結されたリフトアームが、前記パレットフォークを昇降させる、フォークリフトあるいはリーチトラック。
27. 請求項２６に記載のフォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    前記パレットフォークとラムとの間にリフターが配置され、
    前記リフターは、
    リフト用のラムに連結された端部と、
    前記旋回取り付け具に固定されたスライドに係合する反対側の端部と、
    を有し、
    これにより、前記パレットに弧を描く移動が許容されている間に前記リフターが直線的な動作を実行できる、フォークリフトあるいはリーチトラック。
28. 持ち上げアセンブリを備えた４方向型フォークリフトであって、
    前記持ち上げアセンブリは、
    下方に向いた複数の吸引装置の配列であって、物品の上面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列、を備えたヘッドと、
    部分的な真空状態を生じさせるため前記ヘッドに連結可能な手段と、
    前記ヘッドをフォークリフトのマストに取り付けることで、前記ヘッドを昇降可能にする手段と、
    を有し、
    前記部分的な真空状態を生じさせるための前記手段は、前記フォークリフトのマストに隣接する箇所に支持されると共に、フレキシブルホースによって前記ヘッドに連結された、４方向型フォークリフト。
29. ４方向型フォークリフトあるいはリーチトラックであって、
    下方に向いた複数の吸引装置の配列であって、物品の上面に接触させるための、実質的に共通の平面内に配置された複数の端部を有する、複数の吸引装置の配列、を備えたヘッドと、
    部分的な真空状態を生じさせるため前記ヘッドに連結可能な手段と、
    前記ヘッドをマストに取り付けることで、前記ヘッドを昇降可能にする手段と、
    を有する持ち上げアセンブリと、
    前記マストに隣接したフォークリフトあるいはリーチトラックの部分の取り付け具上にヒンジにより動くように取り付けられ、前記持ち上げアセンブリの下であってそれとともに登録された積み込み位置と、前記積み込み位置に対して実質的に９０°傾いた箇所に位置する開始／終了位置との間で、直立軸周りに傾くことが可能にされた、パレットフォークアセンブリと、
    を備え、
    前記パレットフォークアセンブリは、
    前記取り付け具をフォークリフトの側面に連結させることが可能な第１ヒンジ構成と、前記パレットフォークアセンブリのパレットフォークを支持することが可能な第２ヒンジ構成とを備えた旋回取り付け具と、
    前記旋回取り付け具と前記フォークリフトあるいはリーチトラックの側面との間に連結された第１のラムと、
    旋回フレームと前記パレットフォークとの間に連結された第２のラムと、
    を備えた、４方向型フォークリフトあるいはリーチトラック。

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