JP6540008B2

JP6540008B2 - 台車

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Publication number: JP6540008B2
Application number: JP2014255471A
Authority: JP
Inventors: 絵利大本; 暁土井; 浜田　耕史; 耕史浜田; 理史鈴木
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2034-12-17
Also published as: JP2016113283A

Description

本発明は、建設現場等において搬送物を搬送するための台車に関する。

建設現場においては、資機材を搬送するために、ジャッキを備えた搬送装置を用いることがある。通常、資機材は、間隔をおいて配置された２つの厘木の上に配置されている。そして、搬送装置は、厘木の間に潜り込んで、資機材を厘木から持ち上げて搬送を行なう（例えば、非特許文献１参照）。この文献に記載の技術においては、台の上に載置された資機材を、潜り込み式の台車に積み替える。そして、この台車を、地面に貼付された磁気テープ上を自走させて、目的地まで搬送する。

大林組、「建設現場の資機材の運搬を省力化する「自動搬送システム」を開発・適用」、［online］、［平成２６年１１月５日検索］、インターネット、＜ＵＲＬ：http://www.obayashi.co.jp/news/news_20130626_1＞

また、資機材を他のフロアにおいて用いることもある。この場合には、資機材を、搬送装置を用いてエレベータの昇降ロビーまで搬送する。そして、エレベータで目的フロアまで昇降し、目的フロアの昇降ロビーから、目的地まで、搬送装置を用いて搬送する。
しかしながら、エレベータの昇降ロビーが狭いと、搬送装置の方向転換が困難な場合がある。このため、効率的な搬送が難しかった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、搬送物を効率的に搬送することのできる台車を提供することにある。

上記課題を解決する台車は、回転方向及び速度を個別に制御可能な複数の駆動車輪と、直進移動と中心軸回りの旋回とを行なうために、前記複数の駆動車輪の駆動を制御する制御部と、搬送物を載置するための載置台と、前記複数の駆動車輪に囲まれた領域に配置され、前記載置台を昇降させるためのジャッキとを備えている。これにより、駆動車輪の回転方向と速度を個別に制御することにより、その場において、台車の中心を軸とした旋回を行ない、台車の走行方向の変更を行なうことができる。また、複数の駆動車輪に囲まれた領域に配置されたジャッキによって載置台を昇降させることにより、その場において、搬送物の積載や荷下ろしができる。従って、狭い空間においても、効率的に搬送することができる。

上記台車においては、前記載置台を介して加わる荷重を支持するための前記駆動車輪とは異なる補助車輪を備えていることが好ましい。これにより、補助車輪を用いて、駆動車輪への荷重分散を図ることができる。

上記台車においては、前記補助車輪は、前記駆動車輪よりも内側に配置されていることが好ましい。これにより、補助車輪を駆動車輪よりも中心近くに配置することができるので、台車をコンパクトにすることができる。

上記台車においては、前記ジャッキは、複数、設けられており、前記制御部は、前記載置台が水平となるように、前記ジャッキを個別に制御することが好ましい。これにより、台車が走行する路面の凹凸等によって台車が傾斜しても、載置台を水平に保つことができる。

上記台車においては、前記制御部に接続される操作部を更に備え、前記制御部は、前記操作部から搬送開始地点と搬送終了地点とを含む搬送指示を取得した場合には、路面に貼付されたガイド部材を検出しながら、前記ガイド部材に従って自走するように、前記駆動車輪の駆動を制御することが好ましい。これにより、搬送開始地点から搬送終了地点まで、搬送物を効率的に搬送することができる。

本発明によれば、搬送物を効率的に搬送することができる。

実施形態における台車の外観斜視図。実施形態における台車の図面であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。実施形態における台車の構成を示すブロック図。実施形態における台車を用いた搬送処理の処理手順を説明する流れ図。実施形態における台車を用いた搬送が行なわれる場所を説明する説明図。

以下、図１〜図５を用いて、台車を具体化した実施形態について説明する。
図１に示すように、台車１０は、水平断面が略四角形状をした本体部１１を備えている。本体部１１は、固定筐体部と可動筐体部とから構成されている。固定筐体部は、台車１０の後述するホイールやキャスタによって移動可能に支持されており、ジャッキ等が取り付けられている。可動筐体部には、板形状の載置台１５が設けられている。載置台１５は、固定筐体部に対して昇降可能になっている。

また、本体部１１の下方には、ダンパセンサ１７が、本体部１１の外周を囲むように取り付けられている。ダンパセンサ１７は、壁等に接触したことを検知する接触センサである。

図２（ａ）は、台車１０の載置台１５を取り外した上面図（平面）であり、図２（ｂ）は、この台車１０の正面図である。
図２（ａ）に示すように、台車１０は、４つの駆動車輪としてのホイール２１，２２，２３，２４と、各ホイール２１〜２４をそれぞれ個別に駆動するモータ２６，２７，２８，２９とを備えている。これらホイール２１〜２４及びモータ２６〜２９は、本体部１１の固定筐体部に固定されており、載置台１５の下方に配置されている。ホイール２１とホイール２２、ホイール２３とホイール２４とは、それぞれ対向する位置に離間して配置されている。本実施形態では、ホイール２１〜２４として、メカナムホイールを用いる。また、モータ２６〜２９として、速度及び回転方向を変更できるスピードコントロールモータを用いる。メカナムホイールを用いることにより、台車１０を、任意のスピードにおいて、前後進、横移動、旋回、斜め移動させることができる。

更に、台車１０は、４つのジャッキ３１，３２，３３，３４と、ポンプ３６，３７，３８，３９とを備えている。これらジャッキ３１〜３４及びポンプ３６〜３９は、本体部１１の固定筐体部に固定されており、載置台１５の下方に配置されている。ジャッキ３１〜３４は、それぞれホイール２１〜２４の間に、一つずつ配置されている。本実施形態では、ジャッキ３１〜３４は、それぞれ等間隔で、台車１０の中心軸に対して対称の位置に配置される。本実施形態では、ジャッキ３１〜３４として、油圧ジャッキを用いる。ジャッキ３１〜３４のラムの先端には、載置台１５が固定されている。ジャッキ３１〜３４が、ラムを昇降することにより、載置台１５を昇降させる。各ジャッキ３１〜３４には、配管（図示せず）を介して、それぞれポンプ３６〜３９に接続されている。ポンプ３６〜３９は、ジャッキ３１〜３４のラムを昇降させる油圧ポンプである。

更に、台車１０の本体部１１には、補助車輪としてのキャスタ３０が取り付けられている。本実施形態では、４つのキャスタ３０を設ける。具体的には、ホイール２４とジャッキ３４との間、ホイール２１とジャッキ３４との間、ホイール２３とジャッキ３２との間、ホイール２２とジャッキ３２との間に、キャスタ３０がそれぞれ配置されている。

図２（ｂ）に示すように、ホイール２２、２３（２１，２４）の接地面と、各キャスタの接地面とは面一となっている。各キャスタ３０として、鉛直方向の軸（鉛直軸）を中心として３６０度回転可能な自在キャスタを用いる。
また、台車１０の本体部１１の内部には、制御装置４０が取り付けられている。

次に、図３を用いて、台車１０のブロック構成を説明する。
制御装置４０は、制御部４１及び記憶部４２を備えている。制御装置４０は、モータ２６〜２９及びポンプ３６〜３９に接続されている。更に、制御装置４０は、路面マーク検出部４５及び操作部４６に接続されている。この路面マーク検出部４５は、床面に貼付されたガイド部材としての磁気テープの位置及び形状を検出する。操作部４６には、搬送開始地点、搬送終了地点及び搬送開始の指示が入力される。

制御装置４０の制御部４１は、台車１０の走行制御を行なう。具体的には、制御部４１は、操作部４６に接続され、この操作部４６を介して、搬送開始地点、搬送終了地点及び搬送開始の指示の入力を取得する。制御部４１は、路面マーク検出部４５からの信号に基づいて、磁気テープの位置及びマークを特定する。制御部４１は、台車１０を、磁気テープ上で走行させ、停止を示すマーク上で停止させる。

この場合、記憶部４２には、台車１０の動きを制御させるために、ホイール２１〜２４の回転方向及び相対速度に関するホイール制御データが記録されている。
制御部４１は、ホイール制御データ用いて、モータ２６〜２９を駆動し、ホイール２１〜２４を制御する。ホイール２１〜２４の回転方向及び相対速度を制御することにより、台車１０を、所定方向（前後方向、左右方向、斜め方向）に走行させ又は旋回させる。

また、制御装置４０の制御部４１は、載置台１５の昇降制御を行なう。具体的には、制御部４１は、ポンプ３６〜３９を制御することにより、ジャッキ３１〜３４のラムを昇降させて、載置台１５の昇降（最下位置〜最上位置）を制御する。この場合、制御部４１は、載置台１５の上面の水平を維持したまま、載置台１５を昇降させる。本実施形態では、制御部４１は、搬送物６０の積載や荷下ろしのために、搬送物６０の搬送開始地点において載置台１５を上昇させ、搬送物６０の搬送終了地点において載置台１５を下降させる。

更に、図２（ａ）に示すように、台車１０には、バッテリ４８が取り付けられている。このバッテリ４８は、制御装置４０とジャッキ３２との間に配置されている。バッテリ４８は、各モータ２６〜２９、各ポンプ３６〜３９及び制御装置４０等に電力を供給する。

次に、図４及び図５を用いて、上述した台車１０における搬送処理について説明する。本実施形態においては、図５に示すエレベータのかご５０に、台車１０を用いて、昇降ロビーに設置された搬送物６０を搬送する。この場合、搬送物６０が置かれている場所（搬送開始地点）から、エレベータのかご５０（搬送終了地点）までの経路上に、磁気テープを貼付しておく。

また、搬送物６０を載置させる場所（搬送開始地点、搬送終了地点）には、間隔をおいて２つの厘木６１が設置されている。この厘木６１の高さは、台車１０の載置台１５の最下位置よりも高く、載置台１５の最上位置よりも低くなっている。また、厘木６１の間には、停止位置を示すマークが設けられている。
そして、台車１０を、磁気テープ上に設けられた所定位置（待機位置）に設置する。

まず、台車１０の制御装置４０は、搬送情報の取得処理を実行する（ステップＳ１）。具体的には、作業担当者は、制御装置４０の操作部４６を用いて、搬送開始地点及び搬送終了地点に関する情報を入力する。ここで、搬送開始地点としては、搬送物６０が配置された厘木６１の位置を指定する。また、搬送終了地点としては、搬送先（ここではエレベータのかご５０内）の厘木６１の位置を指定する。そして、搬送開始指示が入力された場合、制御装置４０の制御部４１は、操作部４６を介して、搬送開始地点及び搬送終了地点に関する情報を取得する。

次に、台車１０の制御装置４０は、搬送開始位置までの移動処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、モータ２６〜２９を介してホイール２１〜２４を駆動し、台車１０を待機位置（現在地点）から搬送開始地点まで移動させる。この場合、制御部４１は、路面マーク検出部４５によって磁気テープを検出しながら、台車１０を磁気テープに沿って移動させる。

磁気テープにより、搬送開始位置（停止位置）に到着したことを検知した場合、台車１０の制御装置４０は、台車への積載処理を実行する（ステップＳ３）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、ポンプ３６〜３９を駆動させることにより、ジャッキ３１〜３４のラムを同時に上昇させて、載置台１５を上昇させる。更に、制御部４１は、載置台１５を厘木６１よりも高くすることにより、搬送物６０を載置台１５に積載させる。

次に、台車１０の制御装置４０は、ガイドに従った走行処理を実行する（ステップＳ４）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、載置台１５上に搬送物６０を積載した状態で、現在地点（搬送開始地点）から目的地（搬送終了地点）まで台車１０を移動させる。ここでは、制御部４１は、路面マーク検出部４５によって磁気テープを検出しながら、台車１０を磁気テープ上に沿って移動させるように、モータ２６〜２９の回転方向及び速度を制御し、ホイール２１〜２４を駆動させる。

そして、台車１０の制御装置４０は、目的地に到着したか否かの判定処理を実行する（ステップＳ５）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、磁気テープ上で停止位置を示すマークを検出した場合、目的地に到着したと判断する。

ここで、目的地に到着していないと判断した場合（ステップＳ５において「ＮＯ」の場合）、制御装置４０の制御部４１は、ガイドに従った走行処理（ステップＳ４）を継続する。

一方、停止位置を示すマークを検出し、目的地に到着したと判断した場合（ステップＳ５において「ＹＥＳ」の場合）、台車１０の制御装置４０は、移動停止処理を実行する（ステップＳ６）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、モータ２６〜２９を制御して、走行を停止させる。この場合、目的地（エレベータのかご５０内）に移動した台車１０は、厘木６１の間に位置する。

次に、台車１０の制御装置４０は、台車からの荷下ろし処理を実行する（ステップＳ７）。具体的には、制御装置４０の制御部４１は、ポンプ３６〜３９を駆動させることにより、ジャッキ３１〜３４のラムを同時に降下させて、載置台１５を降下させる。載置台１５が厘木６１よりも低くなると、搬送物６０は、厘木６１に積み替えられる。

以上により、台車１０の搬送処理が完了する。なお、台車１０を待機させる場合、厘木６１の設置場所以外に移動させるようにしてもよい。この場合には、台車１０の制御装置４０は、モータ２６〜２９を駆動して、台車１０を、磁気テープに沿って移動させて、待機場所に移動させる。

その後、エレベータのかご５０が昇降し、他の目的階に到着した場合、かご５０内から搬送物６０を昇降ロビーに搬送する。この場合には、かご５０内の搬送物６０が載置された場所を搬送開始地点とし、その目的階の昇降ロビーを搬送終了地点として、搬送物６０を台車１０で搬送する。そして、昇降ロビーに搬送された搬送物６０は、その目的階における最終目的地に搬送される。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、台車１０は、ホイール２１〜２４と、ホイール２１〜２４の間に配置されたジャッキ３１〜３４とを備えている。台車１０の制御部４１は、ホイール２１〜２４がそれぞれ取り付けられたモータ２６〜２９の回転方向及び速度を制御することにより、台車１０を、所定方向（前後方向、左右方向、斜め方向）に走行させ又は旋回させる。制御部４１は、ポンプ３６〜３９を駆動制御し、各ポンプ３６〜３９に接続されているジャッキ３１〜３４のラムを昇降させて、載置台１５を昇降させる。これにより、ホイール２１〜２４の回転方向と速度とを個別に制御することにより、その場において、台車１０の走行方向の変更や台車１０の中心を軸とした旋回を行なうことができる。また、複数のジャッキ３１〜３４によって載置台１５を昇降させることにより、その場において、搬送物６０の積載や荷下ろしができる。従って、例えばエレベータの昇降ロビー等の狭い空間においても、効率的に搬送することができる。

（２）本実施形態では、台車１０は、ホイール２１〜２４とともに、複数のキャスタ３０を設けている。台車１０の車高を低くするためには、台車１０を支持するホイール２１〜２４を小さくする必要がある。この場合においても、キャスタ３０を用いてホイール２１〜２４への荷重分散を図ることができる。

（３）本実施形態では、台車１０は、ホイール２１〜２４よりも内側にキャスタ３０を設けている。これにより、キャスタ３０をホイール２１〜２４よりも中心近くに配置することができるので、台車１０をコンパクトにすることができる。
（４）本実施形態では、キャスタ３０が鉛直軸に対して３６０度回動可能である。これにより、台車１０の方向転換をスムーズに行なうことができる。

（５）本実施形態では、台車１０の制御装置４０は、路面マーク検出部４５及び操作部４６に接続されている。制御装置４０の制御部４１は、操作部４６から搬送開始地点と搬送終了地点とを含む搬送指示を取得した場合には、路面マーク検出部４５を用いて、路面に貼付された磁気テープを検出しながら、磁気テープに従って走行するようにホイール２１〜２４を制御する。これにより、搬送開始地点から搬送終了地点まで、搬送物６０を効率的に搬送することができる。

また、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、台車１０の制御部４１は、操作部４６から、搬送開始地点と搬送終了地点とを含む搬送指示を取得した場合には、路面に貼付された磁気テープに沿って、搬送開始地点から搬送終了地点まで自走するように制御する。これに代えて、遠隔操作によって、台車１０の制御部４１を制御してもよい。この場合には、遠隔操作装置と制御装置４０とを、有線又は無線により接続する。そして、遠隔操作装置を用いて、進行方向や旋回方向を指示しながら、台車１０を移動させる。

・上記実施形態においては、台車１０に取り付けられた複数のジャッキ３１〜３４を、同時に昇降させる。これに加えて、各ジャッキ３１〜３４を、個別に制御してもよい。例えば、台車１０が走行する路面に凹凸形状があって、載置台１５に積載された搬送物６０が傾斜する場合には、載置台１５の上面が水平となるように、ジャッキ３１〜３４を制御する。この場合、台車１０には、載置台１５の傾斜（角度及び傾斜方向）を検出する傾斜検出部を設ける。そして、この傾斜検出部を制御装置４０に接続する。更に、制御装置４０の記憶部４２には、傾斜（角度及び傾斜方向）に応じて各ジャッキ３１〜３４を制御する傾斜制御データを記憶させる。そして、制御部４１は、傾斜検出部が検出した傾斜（角度及び傾斜方向）に応じて、傾斜制御データを用いて、載置台１５の上面が水平となるように、ジャッキ３１〜３４を制御する。これにより、台車１０が走行する路面の凹凸等によって、台車１０が傾斜しても、搬送物６０を載置する載置台１５を水平に保つことができるので、搬送物６０をスムーズに搬送することができる。

・上記実施形態の台車１０の本体部１１は、固定筐体部に対して昇降する可動筐体部を備えている。これに加えて、本体部１１を水平方向に伸縮（形態変更）できるようにしてもよい。この場合には、例えば、台車１０の本体部１１に、搬送物６０の大きさを特定するための計測部を設ける。この計測部は、カメラ等の光学センサを用いることができる。また、制御装置４０の制御部４１は、操作部において作業担当者が入力した搬送物６０の大きさを取得して、特定するようにしてもよい。そして、台車１０の制御部４１に、搬送物６０の大きさに対応して、台車１０の長さを決定するための調整データを記憶させる。この場合、搬送物６０が大きくなるに従って台車１０も大きくさせる。そして、台車１０は、計測部を用いて搬送物６０の大きさを特定し、これに応じた台車１０の大きさを、調整データを用いて特定する。制御部４１は、特定した台車１０の大きさとなるように、台車１０を伸縮させる。これにより、搬送物６０の大きさに対応する大きさの台車１０にして搬送物６０を搬送することができ、不使用時には、小さくして保管することができる。

・上記実施形態の台車１０は、載置台１５を介して加わる荷重を支持するためのホイール２１〜２４とは異なる補助車輪として、鉛直方向の軸（鉛直軸）を中心として３６０度回転可能な自在キャスタを用いる。補助車輪は、この自在キャスタに限定されない。例えば、鉛直軸に対して３６０度回転可能な補助車輪が好ましく、例えば球形状のタイヤを用いてもよい。

・上記実施形態の台車１０は、駆動車輪としてメカナムホイールを用いる。台車１０の駆動車輪としては、回転方向及び速度の制御により、少なくとも直進移動及び中心軸回りの旋回が可能なホイールであれば、メカナムホイールに限定されず、オムニホイール（登録商標）を用いてもよい。ここで、回転方向及び速度の制御により、少なくとも直進移動及び中心軸回りの旋回ができれば、台車に取り付けるホイールの数は、４つに限定されず、例えばオムニホイールの場合は３つ等であってもよい。

・上記実施形態の台車１０は、ジャッキ３１〜３４を、駆動車輪としてのホイール２１〜２４のそれぞれの間に配置する。台車のジャッキは、駆動車輪の間（駆動車輪よりも内側）に配置されていればよく、駆動車輪の数と同じ数に限られず、例えば台車１０の中央に１つだけあってもよい。この場合、複数のジャッキは載置台１５に対して均等に配置していることが望ましい。これにより、載置台１５の上面を水平に昇降でき、載置台１５からの荷重を均等に分散することができる。

１０…台車、１１…本体部、１５…載置台、１７…ダンパセンサ、２１，２２，２３，２４…ホイール、２６，２７，２８，２９…モータ、３０…キャスタ、３１，３２，３３，３４…ジャッキ、３６，３７，３８，３９…ポンプ、４０…制御装置、４１…制御部、４２…ホイール制御データ、４５…路面マーク検出部、４６…操作部、４８…バッテリ、６０…搬送物、６１…厘木。

Claims

回転方向及び速度を個別に制御可能な複数の駆動車輪と、
前後進、横移動及び斜め移動の直進移動と中心軸回りの旋回とを行なうために、前記複数の駆動車輪の駆動を制御する制御部と、
搬送物を載置するための載置台と、
前記複数の駆動車輪に囲まれた領域に配置され、前記載置台を昇降させるためのジャッキと、
前記制御部に接続される操作部とを備え、
前記駆動車輪のそれぞれは、前記載置台の外周部に配置され、
前記ジャッキは、前記載置台の外周部において、前記駆動車輪の間に設けられ、
前記制御部は、
路面に貼付されたガイド部材に沿っての走行時に停止位置を示すために予め設けられた複数のマークの内で搬送開始地点及び搬送終了地点の指定を含む搬送指示を操作部から取得し、
待機位置から、前記ガイド部材を検出しながら、前記ガイド部材に従って自走するように、前記駆動車輪の駆動を制御し、前記搬送開始地点と指定された前記マークに到達した場合には、前記駆動車輪を停止した後、前記ジャッキを制御して、前記搬送物を前記載置台に積載する積載処理を実行し、
前記搬送開始地点から前記搬送終了地点まで、前記ガイド部材を検出しながら、前記ガイド部材に従って自走するように、前記駆動車輪の駆動を制御し、
前記搬送終了地点と指定された前記マークに到達した場合には、前記駆動車輪を停止した後、前記ジャッキを制御して、前記搬送物を前記載置台から降ろす荷下ろし処理を実行することを特徴とする台車。
前記載置台を介して加わる荷重を支持するための前記駆動車輪とは異なる補助車輪を備えていることを特徴とする請求項１に記載の台車。
前記補助車輪は、前記駆動車輪よりも内側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の台車。
前記ジャッキは、複数、設けられており、
前記制御部は、前記載置台が水平となるように、前記ジャッキを個別に制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の台車。