JP3562439B2 - 荷積みシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンベヤ等に貯留された物品をトラックの荷台に並べて積み込む荷積みシステムに関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】
従来、工場等において、出荷する物品をコンベヤ等の貯留ステーションに並べて準備し、貯留ステーション上の物品をフォークリフト等でトラックの荷台に奥側から順次積み込むことが行われている。各物品はパレットに載せられ、パレットごとトラックに積まれる。
このような作業を自動化するため、レール上を走行する作業台車にフォークを設け、作業台車をトラックの荷台に沿って走行自在に設置したものを試みた。
しかし、トラックの荷台は、積載重量、車種、荷台タイプにより、高さや幅が異なる。また、トラックの進入位置が毎回ずれを伴う。これらのため、荷台の適正位置に物品を効率良く積み込めるように自動化することが困難であった。
【0003】
そこで、作業台車に、トラックの荷台の上面位置を検出する手段と、この手段で上面位置が検出されてからフォークを所定量上昇させ、フォークを前進させる手段とを備えた荷積みシステムを試みた。上面位置の検出手段は、フォークの先端に設ける。サイクルタイムの短縮のため、トラックの荷台が検出されると、走行中にフォークの上昇を行うようにした。
しかし、トラックの荷台は、前部より後部の方が高くなっている場合がある。そのため、フォークの上昇動作が完了する位置と積み込み位置とが荷台前後に離れている場合に、積み込み位置の荷台上面よりもかなり高い位置でフォークの前進動作が開始することになる。このため、物品を荷台に降ろすときに、下降距離が長くなる。下降動作は物品の荷重による衝撃緩和のために低速で行う必要があり、上記のように下降距離が長いと時間がかかり、サイクルタイムが長くなる。
【0004】
この発明の目的は、サイクルタイムが短縮できる荷積みシステムを提供することである。
この発明の他の目的は、複数積み込まれる物品の積み込み作業を繰り返して順次行う1サイクル目において、積み込み作業を迅速に行えるようにすることである。
この発明のさらに他の目的は、2サイクル目以降において、積み込み作業が迅速に行えるようにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明を実施形態に対応する図7と共に説明する。この荷積みシステムは、フォーク(19)を有しトラック(3)の荷台(3a)に沿って走行自在な作業台車(6)により、前記荷台(3a)に台車走行方向に並べて物品(W)を積み込む荷積みシステムにおいて、前記作業台車(6)に、トラック(3)への積み込み位置に接近したことを検出する積み込み位置接近検出手段(75)と、この接近の検出により荷台(3a)の高さを検出しながらフォーク(19)を上昇させるフォーク昇降制御手段(63)とを設けたことを特徴とする。
この構成よると、物品(W)を載せた作業台車(6)がトラック(3)の荷台(3a)に沿って走行するときに、その物品(W)を荷台(3a)に積み込むべき位置である積み込み位置に接近すると、積み込み位置接近検出手段(75)が、その接近の事実を検出する。フォーク昇降制御手段(63)は、この接近の検出により荷台(3a)の高さを検出しながらフォーク(19)を上昇させる。この後、その検出された荷台高さに応じた高さで、フォーク(19)の荷台(3a)への前進が行われることになる。
この場合に、作業台車(6)の走行中にフォーク(19)を上昇させることができるので、フォーク上昇のための時間を走行時間と別に取ることが不要になる。走行中に荷台高さを検出してフォーク(19)を上昇させると、荷台(3a)に前傾がある場合、フォーク(19)は検出場所の荷台高さに応じた高さまで上昇を完了してその高さでに移動するのに対して、荷台上面は次第に低くなるため、積み込み位置では、フォーク(19)が高い位置となる。しかし、この発明では、作業台車(6)が積み込み位置に接近したことを検出してフォーク(19)を上昇させるため、フォーク上昇動作の完了位置をできるだけ積み込み位置に近づけることができる。そのため、荷台(3a)に傾斜があっても、積み込み位置でフォーク高さが高くなりすぎることが抑えられ、荷降ろしのためのフォーク下降高さが短くできて下降時間が短縮される。
このような走行中のフォーク(19)の上昇と、フォーク下降時間の短縮とで、荷積み作業のサイクルタイムを短縮することができる。
【0006】
この発明において、前記積み込み位置接近検出手段(75)は、前方台車(6),(7)に近づいたことの検出、および作業台車(6)の走行距離が所定距離に達したことの検出によって、積み込み位置へ接近したと判断する機能を有するものとしても良い。
複数台の作業台車(6)を用いる場合、あるいは積み込み位置の指示台車(7)を用いる場合、第1回目の積み込みサイクルでは、作業台車(6)は、例えば前方台車(6),(7)を検出することによって減速させ、停止させることとされる。これにより、積み込み位置の正確な数値データを有していなくても、積み込み位置で停止させることができる。このような制御を行う場合、第1回目のサイクルでは、積み込み位置の正確なデータは不明であるが、前方台車(6),(7)に近づいたことを検出することで、積み込み位置への接近検出が行える。前方台車(6),(7)の検出だけでは、誤検出の恐れがあるが、作業台車(6)の走行距離が所定距離に達したことを検出し、前方台車検出と走行距離との両方が満たされることで積み込み位置へ接近したと判断するため、誤検出が防止される。
このように、第1回目の積み込みサイクルにおいて、適切な接近検出により、積み込み作業を迅速に行うことができる。
【0007】
この発明において、前記積み込み位置接近検出手段(75)は、作業台車(6)がトラック(3)に対して複数回往復して物品を積み込む場合に、積み込み位置への接近を前回の積み込み位置から判断する機能を有するものとしても良い。一度に積み込みを行うと、そのときの位置を記憶しておくことで、次回の積み込み位置は、物品(W)の幅、次回までの並び個数,物品(W)間の隙間等から正確に求められる。そのため、2サイクル目以降においては、前回の積み込み位置から、積み込み位置への接近を容易にかつ正確に検出することができる。これにより、2サイクル目以降の積み込み作業を迅速に行うことができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図1ないし図28と共に説明する。図1にレイアウト図を示すように、物品Wの貯留ステーション1に隣合って、トラック3の停止ステーション2が設けられている。貯留ステーション1は、2列のコンベヤ4で構成され、各コンベヤ4に、パレット積みの物品Wが一列に並んで貯留される。コンベヤ4にはチェーンコンベヤ等が用いられる。貯留ステーション1には、基本的にはトラック3の1台分の物品Wが貯留可能とされる。
停止ステーション2は、トラック3が進入する床面または地面上の所定領域であり、貯留ステーション1のコンベヤ延長方向に続いて設けられている。停止ステーション2は、トラック3がコンベヤ4の進行方向と同じ方向に向いて位置するように設けられ、貯留ステーション1から遠い方の端部が、トラック出入り口2aとなる。なお、停止ステーション2は、トラック出入り口2a側が下降するように、僅かな勾配が設けられている(図2参照)。
【0009】
これら貯留ステーション1および停止ステーション2の並びの両側に沿って、レール5が敷設され、各レール5に、複数台(図示の例では2台)の作業台車6と、1台の作業位置指示台車7とが設置されている。レール5は、各々内側レール5aと外側レール5bとの組として設けられている。各作業台車6は、内外のレール5a,5bに跨がって設置され、作業位置指示台車7は内側レール5aに設置される。
作業台車6は、荷積み装置となるものであり、貯留ステーション1から物品Wを取り出してトラック3の荷台3aに積み込む作業を行う。
作業位置指示台車7は、作業台車6に対して、トラック3への最初の積み込み位置である作業位置を指示するものであり、作業台車6よりもトラック前方へ先行する位置に設置される。作業位置指示台車7は手押し式の台車とされている。
【0010】
作業台車6の走行経路の上方には、作業台車6に給電するトロリー線8が、支持フレーム9によって架設されている。トロリー線8は、図1ではレール5の真上に重なるため、中間を省略して両端のみを図示してある。図2に示すように、各作業台車6には、トロリー線8に摺接する集電子10が、ポール11を介して設置されている。
なお、貯留ステーション1およびトラック停止ステーション2の上方にわたって、図3および図4に示すように天井走行クレーン12が設置されている。天井走行クレーン12は、建物躯体13の天井部に設けられたレール14上を走行する。トラック3は、図3に示すように、あおり3bを下方に、荷台上部扉3cを上方に各々開くようにした荷台3aを有するものである。
また、図1に示すように、貯留ステーション1またはトラック停止ステーション2の近傍には、このシステム全体を制御する制御盤15および操作盤17が設置されている。
【0011】
図5および図6に示すように、作業台車6は、フォーク台車であって、台車本体6a上に、マスト18が台車進退方向と直交する方向に進退自在に設置され、マスト18の正面に、フォーク19が昇降可能に設置されている。したがって、フォーク19は、進退(リーチ動作)および昇降が可能である。マスト18の進退、およびフォーク19の昇降の駆動は、それぞれマスト進退機構20およびフォーク昇降機構21により行われる。これらマスト進退機構20およびフォーク昇降機構21の駆動モータ、および作業台車6の走行用モータ22には、トロリー線8から給電される。フォーク19は、物品Wを積載するパレットP(図27,図28)の上面板と下面板間の隙間に挿入可能な形状とされている。
フォーク19は、マスト18に昇降自在に設置されたフォーク支持昇降体51に設置することで、マスト18に対して昇降可能とされている。フォーク昇降機構21は、このフォーク支持昇降体51を昇降させる。
【0012】
図7は、この荷積みシステムの制御系の概念構成を示す。各作業台車6は、それぞれコンピュータ等で構成される台車制御手段60を車体に搭載しており、この手段60の制御に従って動作する。各作業台車6の台車制御手段60は、共通の上位制御手段61の指令に従う。上位制御手段61は、上記操作盤17で構成される。
【0013】
台車制御手段60は、走行制御手段62、フォーク昇降制御手段63、およびフォーク進退制御手段64を有し、さらに積み込み位置接近検出手段75および前回積み込み位置記憶手段80を有している。走行制御手段62は、台車走行モータ22の制御を行う。フォーク昇降制御手段63は、フォーク19の昇降の制御を行う手段であり、フォーク昇降機構21の制御、詳しくはその駆動モータの制御を行う。フォーク進退制御手段64は、フォーク19を進退させる機構を制御する手段であり、この例ではマスト進退機構20の制御、詳しくはその駆動モータの制御を行う。
【0014】
積み込み位置接近検出手段75は、作業台車6がトラック3への積み込み位置に接近したことを検出する手段であり、上記フォーク昇降制御手段63は、上記手段75による接近の検出により荷台3aの高さを検出しながらフォーク19を上昇させるものとしてある。また、上記走行制御手段62は、上記手段75による接近の検出により減速を開始させる。積み込み位置接近検出手段75は、初回接近検出部76および次回以降接近検出部77を有する。
【0015】
初回接近検出部76は、前方台車6,7に近づいたことの検出、および作業台車6の走行距離が所定距離に達したことの検出によって、つまり両検出が共になされたことで、積み込み位置へ接近したと判断する手段である。前方台車6,7に近づいたことの検出は、前方台車接近検出手段78で行われる。前方台車6,7に近づいたことの検出は、前方台車となる作業台車6または作業位置指示台車7の所定部分を、作業台車6に設けられた検出器36で検出することにより行われる。検出器36は、所定距離まで近づくとオンするものである。作業台車6の走行距離が所定距離に達したことの検出は、走行距離確認手段79により行われる。走行距離確認手段79は、台車走行モータ22のエンコーダ等からなる走行量検出手段44の値が、所定距離を超えたことで検出する。この所定距離は、例えば、使用する各種のトラック3のうちで、荷台3aが最短のものの荷台長さの1/2程度とされる。この所定距離は、台車制御手段60のパラメータ設定部(図示せず)に設定される。なお、上記の所定距離および走行量の原点位置は、トラック3の荷台3aを合わせるべき位置として台車走行経路上に設定される絶対位置の原点位置である。
【0016】
次回以降接近検出部77は、作業台車6がトラック3に対して複数回往復して物品Wを積み込む場合に、積み込み位置への接近を前回の積み込み位置から判断するものである。前回の積み込み位置は、前回の積み込み時に、前回積み込み位置記憶手段80に記憶される。この記憶データは、積み込み時における作業台車6の走行量検出手段44から得られる。上記の前回の積み込み位置からの判断は、前回の積み込み位置から計算される今回の積み込み位置に対して、所定距離を加えた位置に達したか否かの判断とされる。具体例は、後に全体動作と共に説明する。
【0017】
図8に示すように、フォーク昇降制御手段63は、上面位置検出部66および荷台対応フォーク上昇制御手段67を有する。上面位置検出部66は、作業台車6に設けられた荷台高さ検出用センサ70とで、上面位置検出手段65を構成する。上面位置検出手段65は、トラック3の荷台3aの上面位置を検出する手段である。荷台高さ検出用センサ70は、トラック3の荷台3aのあおり3bを検出するセンサであり、光電センサ等が用いられている。荷台高さ検出用センサ70は、左右のフォーク19の先端に設けられている(図10,図11参照)。上面位置検出部66は、図7の積み込み位置接近検出手段75により接近が検出されると、フォーク19の上昇を開始させ、高さ検出用センサ70が荷台あおり3bを非検出となることで荷台3aの高さHを検出する手段である。なお、この荷台高さHの検出は、必ずしも数値として高さデータを有しなくても良く、フォーク19の上昇制御を行うにつき、荷台3aの上面位置が検出できれば良い。
【0018】
荷台対応フォーク上昇量制御手段67は、上面位置検出手段65で荷台上面位置が検出されてから、フォーク19を所定量hだけ上昇させて停止させる手段である。所定量hは、例えば荷台高さHよりもその所定量hだけ上昇させた高さ位置でフォーク19を前進させることにより、フォーク19による持ち上げ状態のパレットPが、フォーク19の前進時に荷台3aに干渉しない程度の高さとされる。上記所定量は、台車制御手段60におけるパラメータ設定部(図示せず)に設定される。
なお、フォーク上昇制御手段63は、荷積みのための上昇時に、図15(A)に流れ図で示す処理を行う制御手段であり、同流れ図中のステップR2,R3の処理を行う手段が上面位置検出部66であり、ステップR4の処理を行う手段が荷台対応フォーク上昇量制御手段67である。
【0019】
図8,図10,図11に示すように、作業台車6には、トラック3の荷台3aの縁部3aaを検出する荷台縁部検出手段71が設けられている。荷台縁部検出手段71は光電スイッチ等からなり、左右のフォーク19の基端に下向きに設けられている。荷台縁部検出手段71および荷台高さ検出用センサ70は、フォーク支持台51に設けられた端子ボックス72(図10(B))に配線接続され、この端子ボックス72から台車制御手段60に配線接続されている。
図8のフォーク進退制御手段64は、荷台対応フォーク前進量制御手段68を有しており、この手段68は、荷台縁部検出手段71で荷台縁部3aaが検出されてからフォーク19を所定量突出させて停止させる。この所定量は、台車制御手段60に設けられたパラメータ設定部(図示せず)に設定される。なお、フォーク進退制御手段64は、流れ図で示すと、図15(B)に示す処理を行う。
【0020】
上記構成の動作を説明する。図1の貯留ステーション1には、トラック3の1台分の物品Wが並べて貯留される。このとき、貯留ステーション1の2列に設けられた各コンベヤ4,4には、トラック3の荷台3aに2列に積載される各列に対応した物品Wが一列に並べて貯留される。トラック3は、トラック停止ステーション2にトラック出入り口2aからバックして所定位置まで進入させ、そのあおり3b(図3)および荷台上部扉3cを開ける。
【0021】
このように準備された状態で、貯留ステーション1の付近に待機していた作業位置指示台車7を、トラック3の荷台3aの前端位置まで手で押して移動させる。作業位置指示台車7を位置決めした後は、操作盤17の制御、および作業台車6に搭載された台車制御手段60の制御による自動運転で、各作業台車6により、貯留ステーション1の物品Wを1個ずつ取り出して、トラック3の荷台3aに前端から後方へ順次並べて積み込む作業が行われる。この自動運転において、作業台車6のトラック3に対する最初の積み込み位置(作業位置)は、作業台車6が作業位置指示台車7を検出することによって定められる。すなわち、作業台車6が前進して、その走行位置決め検出手段35で作業位置指示台車7の被検出具27を検出することで停止する。
【0022】
次回からの作業台車6の積み込み位置は、最初の積み込み位置を基準として、作業台車6の走行量検出手段44で検出される走行量から、台車制御手段60により定められる。同じレール5上に設置された後方の作業台車6についても、前方の作業台車6の最初の積み込み位置を基準として、各回の積み込み位置が、走行量検出手段44で検出される走行量に従って、台車制御手段60により定められる。
作業台車6が同じ経路に複数台ある場合、複数台の作業台車6を共にトラック3へ走行させて積み込みを行い、これら複数台を貯留ステーション1に戻すという積み込みサイクルを繰り返す。
【0023】
このような荷積み動作において、貯留ステーション1で物品Wを持ち上げた作業台車6がトラック3の荷台3aに走行して荷積みを行うときに、フォーク19の上昇および前進動作は、次のように制御される。
まず、概略を説明する。図9は、1サイクル目の2台目の作業台車6が物品Wを搬送して積み込みを行う様子を示す。作業台車6が位置X1にまで進むと、積み込み位置X3に接近したと判断されて作業台車6が減速を開始し、かつフォーク19の上昇が開始される。この上昇の間、荷台3aの上面位置を監視し、位置X2で荷台上面位置が検出されると、上面位置より所定高さだけフォーク19が上昇した後、フォーク19が前進する。この後、作業台車6の減速走行が続き、作業台車6が積み込み位置X3に達すると、フォーク19を下降させて物品Wを荷台3aに積み込む。
【0024】
詳しくは、次のような動作となる。まず、第1回目の積み込みサイクルの場合を説明する。1台目の作業台車6がトラック3の側方まで走行し、作業位置指示台車7に所定距離まで接近すると、前方台車接近検出手段78で接近が検出される。この走行時に、走行距離が所定距離に達したか否かが走行距離確認手段79で監視される。各動作が正常であれば、前方台車7の接近の検出時は既に走行距離確認手段79が所定距離の走行を検出している。この両方の検出結果により、初回接近検出部76は、積み込み位置に接近したことの検出信号を出力する(図15(A)のステップR1)。
この接近検出に応答して、フォーク19の上昇動作が開始され(R2)、かつ走行制御手段62は作業台車6を減速させる。フォーク19の左右の荷台高さ検出用センサ70が、荷台あおり3bを共に非検出となるまでフォーク19が上昇すると、その後、荷台対応フォーク上昇量制御手段67(図8)は、パラメータに設定された所定量(上昇補正分)hだけ上昇動作を継続させた後、上昇を停止させる。
【0025】
このように上昇動作が完了すると(図15(B)のステップS1)、フォーク19の前進動作が開始される。この前進により、図10,図12のように、フォーク19の基端にある左右いずれかの荷台縁部検出手段71が荷台3aを検出すると(S3)、パラメータに設定された補正量分(所定量)だけ、フォーク19の前進動作を継続させ(S4)、フォーク19の前進を停止させる。上記のフォーク19の上昇および前進は、作業台車6の前進中に行われる。この後、作業台車6が積み込み位置に達すると、フォーク19を若干下降させ、フォーク19上の物品Wを荷台3aに降ろす。このときの作業台車6の位置は、作業位置指示台車7の位置を基準として、前回積み込み位置記憶手段80に記憶される。
【0026】
第1回目の積み込みサイクルにおける2台目の作業台車6は、1台目の作業台車6に接近したことが積み込み位置接近検出手段75で検出されることにより、フォーク19の上昇の開始、および作業台車6の減速の開始を行う。その後の動作は、1台目の作業台車6と同じである。
2台の作業台車6で積み込みを行う場合、2台目の作業台車6による積み込みが終了すると、両作業台車6を貯留ステーション1に戻し、第2回目の積み込みサイクルを行う。
【0027】
2回目以降の積み込みサイクルでは、作業台車6の積み込み位置への接近の検出は、次回以降接近検出部77により、前回の積み込み位置から判断される。すなわち、今回の積み込み位置は、前回の積み込み位置から、物品の幅、次回までの並び個数、物品間の隙間によって分かる。この積み込み位置から所定距離だけ手前の位置に作業台車6が達すると、次回以降接近検出部77は積み込み位置に接近したと判断する。
具体例を挙げると、接近判断の基準となる距離Lは、前回の積み込み位置から次の計算式▲1▼または▲2▼で得られる距離Lとされる。
計算式例▲1▼
L=(サイクル数×台数−0.5)×物品幅+(サイクル数×台数−1)×物品間隔+1/3 (物品幅)
上の式▲1▼において、「台数」は、1サイクルで移動させる作業台車6の台数である。物品幅は、パレット幅であっても良い。
計算式例▲2▼
L=(物品幅+物品間隔)×物品並び数−1/2 (物品幅)±α−減速開始幅
上式▲2▼のαは微調整幅である。物品幅は、パレット幅であっても良い。この計算式例の場合は、サイクル毎の台車台車に依存せずに計算できる。
これらの式▲1▼,▲2▼の計算は、次回以降接近検出部77で行っても良く、また台車制御装置60または上位制御手段61で計算して次回以降接近検出部77に設定するようにしても良い。
【0028】
この荷積みシステムによると、このように、作業台車6が積み込み位置に接近したことを検出してフォーク19を上昇させるため、フォーク上昇動作の完了位置をできるだけ積み込み位置に近づけることができる。そのため、例えば図9に示すように荷台3aに傾斜があっても、積み込み位置X3でフォーク高さが高くなりすぎることが抑えられ、荷降ろしのためのフォーク下降高さが短くできて下降時間が短縮される。また、作業台車6の走行中にフォーク19の上昇および前進を行うため、フォーク19の動作時間を台車走行時間と別に必要としない。これらのため、荷積み作業のサイクルタイムが短縮される。
1回目の積み込みサイクルでは、前方台車の検出と、走行距離が所定距離に達したか否かとの両方で検出するため、積み込み位置への接近を正確に検出することができる。
2回目以降の積み込みサイクルでは、前回の積み込み位置から今回の積み込み位置への接近を判断するため、走行量の監視だけで容易に接近の近接が正確に行える。
【0029】
また、この荷積みシステムによると、荷台3aの高さ位置に応じてフォーク19の上昇を停止させることができるため、荷台高さ位置が種々異なるトラック3に対しても、上昇不足で物品WやパレットPがフォーク前進時に荷台3aに干渉したり、あるいは上昇し過ぎて下降動作に余分な時間が費やされることなく、良好に物品を積み込むことができる。また、フォーク19の前進過程では、荷台縁部検出手段71が荷台3aの縁部3aaを検出すると、フォーク19を所定量突出させて停止させるため、荷台3aの幅が種々異なったり、あるいはトラック3の停止位置が各回で若干異なっても、荷台3aの縁部3aaに合わせて適切な位置に物品Wを積み込むことができる。また、荷台3aの幅等の入力操作を必要とせずに、種々の幅の荷台に自動的に積み込むことができ、効率の良い積み込みが行える。
【0030】
荷台縁部検出手段71は、左右のフォーク19にそれぞれ設けてあるため、荷台3aの縁部3aaに局部的に途切れ部分がある場合、例えば図14に示すように、あおり部3b,3b間に立てられる柱(図示せず)の差し込み用孔74等で荷台縁部3aaが局部的に凹んでいても、左右いずれかのフォーク19の荷台縁部検出手段71で荷台縁部3aaを検出できる。そのため誤検出が防止され、縁部3aaを確実に検出することができる。
また、荷台高さ検出用センサ70は、左右のフォーク19にそれぞれ設けてあり、両方の荷台高さ検出用センサ70が共に荷台あおり3bを非検出となったことで荷台高さHを検出するので、作業台車6の走行中に荷台あおり3b間の隙間に荷台高さ検出用センサ70が来たときに、荷台高さに達したと誤って検出することが防止される。
【0031】
次に、この荷積みシステムの各部の詳細を説明する。図21〜図26と共に、作業位置指示台車7を説明する。作業位置指示台車7は、図23に示すように、トラック3の荷台3aの端部に対して位置決めする荷台対応位置決め手段26と、後続の作業台車6(図1,図22)に対して停止位置を示す被検出具27とを備えたものである。
作業位置指示台車7は、走行用の車輪として、レール5に案内されるガイドローラ23と、レール5の付近に接地するキャスタ24とが台車本体7aに設けられ、またレール5の上面に摺接するブラシ25を有している。作業位置指示台車7のトラック対向側の側面の位置、つまりレール5からの突出量B1は、作業台車6の突出量B2(図5)と略同じとされている。作業台車6の突出量B2は、フォーク後退時の突出量である。
【0032】
荷台対応位置決め手段26は、荷台当接部材28を作業位置指示台車7から側方へ出入り自在に設けたものである。荷台当接部材28は、突出状態で、トラック3の荷台3aの前端面に当接させるものであり、詳しくは、倒し状態のあおり3bの前端面に当接させるように設けられる。荷台当接部材28は、台車本体7aに設けられた支持部材29に、支持ピン30回りに上下回動自在に支持することで、台車側方への出入りが自在とされている。荷台当接部材28の支持ピン30を挿通した孔は長孔31に形成され、この長孔31内で支持ピン30が相対的に移動可能な範囲で、荷台当接部材28の出入り量の調整が自在とされている。
【0033】
荷台当接部材28は、先端部28aが矢印形状に形成され、後端に重り部28bを有していて、不使用時は、図24(A)に示すように先端部28aが真下を向く姿勢で収容される。このとき、荷台当接部材28は、支持ピン30に、長孔31の端部が当たる状態で吊り下げられる。荷台当接部材28の使用時は、荷台当接部材28を少し持ち上げて回動させる。これにより、後端の重り部28bの重量によって、先端部28aが上を向く回動力が生じ、この状態で、支持部材29に設けられた回動位置規制用のストッパ32,33に当たることで、荷台当接部材28は水平姿勢に保持される。この水平姿勢において、長孔31内で荷台当接部材28の出入り調整が行われる。
【0034】
図23に示した被検出具27は、図21に示すように、台車走行方向に延びる棒または板状のドグであり、先端に反射板27aを有していて、ブラケット34により台車本体7aに取付けられている。
この被検出具27は、図22に示すように、作業台車6に設けられた走行位置決め用の検出手段35により検出される。
【0035】
作業台車6の走行位置決め検出手段35は、被検出具27の反射板27aを検出する第1の減速用検出器36と、被検出具27を各々検出する第2の減速用検出器37および停止用検出器38とで構成される。第1の減速用検出器36は、赤外線光を照射し、反射板27aの反射光を検出することで、反射板27aが所定距離まで近接したことを検出して、その検出信号により作業台車6を減速させる。第2の減速用検出器37はフォトセンサまたは近接スイッチ等からなり、被検出具27を検出することで、その検出信号により作業台車6を微速に減速させる。停止用検出器38は、同じくフォトセンサまたは近接スイッチ等からなり、被検出具27を検出することで、その検出信号により作業台車6を停止させる。各検出器36〜38は、作業台車6にその進退方向に突出して設けられた検出器類取付フレーム39に取付けられている。この検出器類取付フレーム39には、さらに走行端検出器40が取付けられている。走行端検出器40は、リミットスイッチ等からなり、作業台車6の走行経路の両端に設けられたドグ(図示せず)を検出することで、作業台車6を停止させるものである。
【0036】
図16に概略平面図で作業台車6の検出器類の配置を示すように、走行位置決め検出手段35は、各作業台車6に設けられていて、作業位置指示台車7に対する作業台車6の停止制御に用いる他に、隣合う作業台車6が相互に近接した場合の停止制御に兼用される。このため、各作業台車6には、走行位置決め検出手段35に対する被検出具27が設けられている。この被検出具27は、図21と共に前述した作業位置指示台車7の被検出具27と同じ構成のものであり、先端に反射板27aを有している。
走行位置決め検出手段35は、作業台車6の前部に突出して設けたものであるが、各作業台車6には、後退衝突防止検出手段35Aが後部に突出して設けられ、かつ後退用の被検出具27Aが、後退衝突防止検出手段35Aに対応して設けられている。前進用の走行位置決め検出手段35と、後退衝突防止検出手段35Aとは、互いに作業台車6の進行方向に直交する方向に離れて設けられている。後退衝突防止検出手段35Aおよび被検出具27Aは、前進用の走行位置決め検出手段35および被検出具27とは、向きが異なるだけで互いに同じ構成のものである。
【0037】
各作業台車6の前進用の走行位置決め検出手段35を設置した検出器類取付フレーム39には、前方台車載荷検出手段41が取付けられている。前方台車載荷検出手段41は、前方の作業台車6にパレットPが載せられていることを検出する手段であり、図17に2台の作業台車6の隣接部を正面側から示すように、光電式の検出器が用いられている。
【0038】
図16に示すように、各作業台車6は光伝送装置42を備えていて、これら光伝送装置42は、その光線が互いに干渉しないように配置される。図示の例では、これら光伝送装置42は、前方の作業台車6については、後退衝突防止検出手段35Aを設置した検出器類取付フレーム39に設置され、後方の作業台車6については、前進用の走行位置決め検出手段35を設置した検出器類取付フレーム39に設置されている。
光伝送装置42は、図1の操作盤17との間の信号の受信または送受を行う手段であり、作業台車6の走行経路の端部に設置された操作盤側光伝送装置43との間で、赤外線光の送受を行う。
【0039】
各作業台車6は、走行量を検出する走行量検出手段44を有しており、この走行量検出手段44で検出された走行量を用いて作業位置を決定する。走行量検出手段44は、走行量そのものを検出する手段であっても良く、作業台車6の走行位置を検出する手段であっても良い。この例では、作業台車6の走行用モータ22の回転数から走行量を検出するものとしてある。
台車制御手段60は、具体的には、作業位置指示台車7を検出することによって最初の作業位置を認識し、かつその最初の作業位置を基準として、走行量検出手段44で得られる走行量から以後の作業位置を定めるものとしてある。作業位置は、トラック3の荷台3aに対して荷積み作業を行う作業台車停止位置のことであり、以後の各回の作業位置は、物品Wの略1個分だけ順次離れた位置とされる。
なお、各作業台車6は、光伝送装置42の配置を除いて、互いに同じ構成のものであり、光伝送装置42の取付位置を変更するだけで、互換使用ができるものとしてある。そのため、作業台車6の配置によっては不要となる検出器類があるが、その不要な検出器類は、使用しないだけで、そのまま残される。
【0040】
上記具体構成の場合の動作を説明する。トラック3への荷積みの開始時に、上記のように、作業位置指示台車7を、トラック3の荷台3aの前端位置まで手で押して移動させる。このとき、停止ステーション2内で、トラック3の進入位置が左右に偏り過ぎていたり、斜めに進入していた場合は、両側の経路のいずれかの作業台車6が、トラック3に干渉するか、または干渉しそうになる。これにより、後に作業台車6が移動するときに、トラック3と干渉するか否かの確認が行える。すなわち、作業位置指示台車7のトラック側への突出量B1(図23)は、作業台車6の突出量B2(図5)と略同じであるため、上記の干渉確認が行える。干渉するか、干渉の恐れがある場合は、トラック3を停止ステーション2に入れ直して許容範囲の進入位置とする。なお、作業位置指示台車7は、手押し台車であるため、トラック3に干渉しても損傷の問題がない。
【0041】
荷台3aの略前端よりも若干行き過ぎた位置まで作業位置指示台車7を移動させた後、図23のように、作業位置指示台車7の荷台対応位置決め手段26の荷台当接部材28を水平姿勢として突出させ、荷台当接部材28が荷台3aのあおり3bの端面に当たるまで作業位置指示台車7を戻す。これにより、トラック停止ステーション2への進入位置が毎回ばらついても、その荷台3aの前端位置に対して、作業位置指示台車7が正しく位置決めされる。
【0042】
このように、作業位置指示台車7を位置決めした後は、台車制御手段60の制御による自動運転で、各作業台車6により、貯留ステーション1の物品Wを1個ずつ取り出して、トラック3の荷台3aに前端から後方へ順次並べて積み込む作業が行われる。この自動運転において、作業台車6のトラック3に対する最初の作業位置(荷積み作業のための停止位置)は、作業台車6が作業位置指示台車7を検出することによって定められる。すなわち、作業台車6が前進して、その走行位置決め検出手段35で作業位置指示台車7の被検出具27を検出することで停止する。このとき、前述のように、被検出具27の反射板27aを第1の減速用検出器36で検出することで、走行を減速させ、第2の減速用検出器37で被検出具27を検出することで微速状態まで減速させ、停止用検出器38で被検出具27を検出することにより停止させる。
【0043】
次回からの作業台車6の作業位置は、最初の作業位置を基準として、作業台車6の走行量検出手段44で検出される走行量から、台車制御手段60により定められる。同じレール5上に設置された後方の作業台車6についても、前方の作業台車6の最初の作業位置を基準として、各回の作業位置が、走行量検出手段44で検出される走行量に従って、台車制御手段60により定められる。
【0044】
同じレール5上で2台の作業台車6を走行させるが、後方の作業台車6が前進するときの作業台車相互の衝突は、前方の作業台車6に設けられた被検出具27を後方の作業台車6に設けられた走行位置決め検出手段35で検出して停止させることで防止される。この検出による停止は、衝突回避だけでなく、後方の作業台車6を前方の作業台車6の隣の作業位置に停止させる場合の位置決め制御として使用しても良い。
また、前方向の作業台車6が後退するときに、後方の作業台車6に衝突することについては、後方の作業台車6に設けられた被検出具27を前方の作業台車6の後退衝突防止検出手段35Aで検出することで回避される。
貯留ステーション1の両側の系列の荷積み作業は、互いに独立して並行に進められる。
【0045】
【発明の効果】
この発明の荷積みシステムは、フォークを有しトラックの荷台に沿って走行自在な作業台車により、前記荷台に台車走行方向に並べて物品を積み込む荷積みシステムにおいて、前記作業台車に、トラックへの積み込み位置に接近したことを検出する積み込み位置接近検出手段と、この接近の検出により荷台の高さを検出しながらフォークを上昇させるフォーク昇降制御手段とを設けたため、積み込み作業のサイクルタイムが短縮できる。
前記積み込み位置接近検出手段が、前方台車に近づいたことの検出、および作業台車の走行距離が所定距離に達したことの検出によって、積み込み位置へ接近したと判断する機能を有する場合は、1サイクル目において、積み込み作業を迅速に行うことができる。
前記積み込み位置接近検出手段が、作業台車がトラックに対して複数回往復して物品を積み込む場合に、積み込み位置への接近を前回の積み込み位置から判断する機能を有するものである場合は、2サイクル目以降において、積み込み作業を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる荷積みシステムのレイアウト図である。
【図2】同システムの側面図である。
【図3】同システムのトラック停止ステーションにおける破断正面図である。
【図4】同システムの貯留ステーションにおける破断正面図である。
【図5】その作業台車の側面図である。
【図6】(A),(B)は各々同作業台車の正面図および平面図である。
【図7】同荷積みシステムの概念構成のブロック図である。
【図8】同荷積みシステムの概念構成の一部を詳細に示すブロック図である。
【図9】同荷積みシステムのフォーク上昇動作のタイミングを示す動作説明図である。
【図10】(A)はフォークの側面図、(B)は同正面図である。
【図11】あおり検出手段によるあおり検出動作の説明図である。
【図12】荷台側面位置検出手段の検出動作説明図である。
【図13】フォーク前進による荷台縁部検出の動作説明図である。
【図14】荷台あおり間の隙間と検出手段の関係を示す動作説明図である。
【図15】(A)はフォーク上昇動作の流れ図、(B)はフォーク前進動作の流れ図である。
【図16】同作業台車の検出器類の配置を平面図で示す説明図である。
【図17】同作業台車における前方荷積み検出器の付近を示す正面図である。
【図18】走行位置決め検出手段および被検出具を作業台車の略図と共に示す背面図である。
【図19】同走行位置決め検出手段による被検出具の検出状態を示す背面図である。
【図20】(A)は被検出具を作業台車の略図と共に示す背面図、(B)は走行位置決め検出手段を作業台車の略図と共に示す右側面図である。
【図21】作業位置指示台車の側面図である。
【図22】作業位置指示台車と作業台車の走行位置決め検出手段との関係を示す背面図である。
【図23】作業位置指示台車の側面図である。
【図24】荷台対応位置決め手段の動作説明図である。
【図25】作業位置指示台車の平面図である。
【図26】作業位置指示台車を図23と逆方向から見た側面図である。
【図27】(A),(B)は各々パレットのフォーク非挿入状態および挿入状態を各々示す正面図である。
【図28】同パレットの平面図である。
【符号の説明】
1…貯留ステーション
2…停止ステーション
3…トラック
3a…荷台
4…コンベヤ
5…レール
6…作業台車
7…作業位置指示台車
19…フォーク
22…台車走行モータ 60…台車制御手段
61…上位制御手段
63…フォーク昇降制御手段
64…フォーク進退制御手段
65…上面位置検出手段
67…荷台対応フォーク上昇量制御手段
68…荷台対応フォーク前進量制御手段
70…荷台高さ検出用センサ
75…積み込み位置接近検出手段
76…初回接近検出部
77…次回以降接近検出部
78…前方台車接近検出手段
79…走行距離確認手段
80…前回積み込み位置記憶手段
P…パレット
W…物品
Claims (3)
- フォークを有しトラックの荷台に沿って走行自在な作業台車により、前記荷台に台車走行方向に並べて物品を積み込む荷積みシステムにおいて、前記作業台車に、トラックへの積み込み位置に接近したことを検出する積み込み位置接近検出手段と、この接近の検出により荷台の高さを検出しながらフォークを上昇させるフォーク昇降制御手段とを設け、前記積み込み位置接近検出手段は、前方台車に近づいたことの検出、および作業台車の走行距離が所定距離に達したことの検出によって、積み込み位置へ接近したと判断する機能を有することを特徴とする荷積みシステム。
- 前記積み込み位置接近検出手段は、作業台車がトラックに対して複数回往復して物品を積み込む場合に、積み込み位置への接近を前回の積み込み位置から判断する機能を有するものとした請求項1記載の荷積みシステム。
- フォークを有しトラックの荷台に沿って走行自在な作業台車により、前記荷台に台車走行方向に並べて物品を積み込む荷積みシステムにおいて、前記作業台車に、トラックへの積み込み位置に接近したことを検出する積み込み位置接近検出手段と、この接近の検出により荷台の高さを検出しながらフォークを上昇させるフォーク昇降制御手段とを設け、前記積み込み位置接近検出手段は、作業台車がトラックに対して複数回往復して物品を積み込む場合に、積み込み位置への接近を前回の積み込み位置から判断する機能を有するものとしたことを特徴とする荷積みシステム。
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