JP7145725B2 - パレット保管システム - Google Patents

Description

本発明は、パレット保管システムに関するものである。

従来より、大型鋼材などの重量物の搬送は、該重量物をパレットに載せ、そのパレットを搬送車によって搬送することにより行われる。特許文献１，２に記載されるように、パレットは、台部とその台部の両側に設けられる脚部とを有する門形に形成される。搬送車は、その門形パレットの脚部間に進入した後、パレットを持ち上げ、目的の搬送先まで搬送する。搬送車は、目的の搬送先へ到達すると、持ち上げているパレットを下降して、パレットの脚部を地面に接地し、パレットを自立させる。搬送車は、その後、脚部間から退出して、重量物の搬送を完了する。

特開２０１２－４６０７９号公報 特開２０１３－７１８４３号公報

しかしながら、複数のパレットを所定の保管領域へまとめて保管しようとした場合、門形パレットは脚部を有するので、その脚部の分、広い保管領域が必要であった。即ち、パレットの保管に際しては、各パレットの脚部間に隙間を設ける必要があるので、脚部の幅およびその隙間分、広い保管領域が必要であった。しかも、搬送車の進入方向や退出方向も限定されていた。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、搬送車を縦横に進入或いは退出させることができると共に、小さな（狭い）保管領域に多くのパレットを保管することができるパレット保管システムを提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明のパレット保管システムは、ワークを積載可能なパレットを保管する保管領域と、前記パレットを載置した状態で搬送可能な搬送車とを有し、その搬送車を前記保管領域へ進入又は退出させて前記保管領域へのパレットの保管と搬出とを行うものであり、前記保管領域には、同じ高さの複数本の支柱が縦横に立設されており、その縦方向の間隔は前記搬送車の車長より長く前記パレットの長さより短かい等間隔で構成され、横方向の間隔は前記搬送車の幅より長く前記パレットの幅より短かい等間隔で構成されており、前記搬送車は、上面視において矩形状の車体と、前記搬送車を走行させる走行装置と、載置したパレットを前記支柱より高い位置へ持ち上げて支持し或いはその持ち上げたパレットを前記支柱より低い位置へ下降可能なリフタを有する昇降装置とを有し、前記走行装置は、前記車体の四隅における下部に設けられる車輪を有し、前記昇降装置のリフタは、前記車体の四隅における上部であって、前記車体の上面視において、前記車体の角部と当該角部の下方の近傍に位置する前記走行装置の車輪との間に設けられるものであり、前記搬送車に載置されたパレットを前記支柱より高い位置で支持した状態で、前記搬送車を前記保管領域の前記支柱間へ進入させた後、前記搬送車の昇降装置を下降させて、前記搬送車に載置されたパレットを前記支柱上に載置し、その後前記搬送車を前記支柱間から退出させることにより前記パレットを前記保管領域へ保管するものである。

また本発明のパレット保管システムは、前記昇降装置を前記支柱より低い位置へ下降させた状態で、前記搬送車を前記保管領域の前記支柱間へ進入させた後、前記搬送車の昇降装置を上昇させて前記支柱上に載置されたパレットを前記支柱から持ち上げ、そのパレットを持ち上げた状態で前記搬送車を前記支柱間から退出させることにより、前記パレットを前記保管領域から搬出するものである。

本発明のパレット保管システムによれば、パレットの保管領域には、同じ高さの複数本の支柱が縦横に立設されており、その縦方向の間隔は搬送車の車長より長くパレットの長さより短かい等間隔で構成され、横方向の間隔は搬送車の幅より長くパレットの幅より短かい等間隔で構成されている。よって、縦横に立設された支柱間に、搬送車を縦横に進入させ或いは退出させることができる。またパレットは保管領域の支柱上に載置され保管されるので、パレットの脚部が不要となる。よって、脚部を省略することにより、その分の保管スペースを小さく（狭く）できる。また、昇降装置のリフタは、搬送車の車体の四隅における上部であって、車体の上面視において、車体の角部と当該角部の下方の近傍に位置する走行装置の車輪との間に設けられる。これにより、リフタ上にパレットを載置した場合に、リフタからの荷重による応力がリフタ下方の近傍に設けられる車輪に伝達されるので、該応力により車体が変形してしまうのを抑制できる。

（ａ）は、無人搬送車の側面図であり、（ｂ）は、その上面図である。 （ａ）は、パレットの底面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、リフタにパレットを載置する場合を示すＩＩｂ－ＩＩｂ断面線における断面図であり、（ｄ）は、リフタの頂部とパレットの凹部とがズレた状態で、リフタを持ち上げた場合を示す断面図である。 （ａ）は、パレット保管場所の上面図であり、（ｂ）は、その側面図である。 （ａ）は、変形例における支柱の上面図であり、（ｂ）は、その側面図であり、（ｃ）は、変形例におけるパレットの底面図であり、（ｄ）は、変形例におけるパレットを支柱に載置した場合の側面図であり、（ｅ）は、別の変形例における支柱の上面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。本実施形態のパレット保管システムＳは、ワークＷを積載可能なパレットＰを保管するパレット保管場所１０（図３参照）と、パレットＰを載置した状態で搬送可能な無人搬送車１（図１参照）とで構成され、無人搬送車１をパレット保管場所１０に進入または退出させて、パレット保管場所１０へのパレットＰの保管と搬出とを行うものである。まず、図１，図２を参照して、無人搬送車１を説明する。

図１（ａ）は、無人搬送車１の側面図であり、図１（ｂ）は、その上面図である。無人搬送車１は、ワークＷを積載した板状のパレットＰを搬送するための車両であり、車体２と、走行装置３と、リフタ４と、路面に設置された誘導路１２（図３参照）を検知するガイドセンサ５とを備える。

走行装置３は、無人搬送車１を走行させる装置であり、車体２の下部であって、車体２の上面視における四隅にそれぞれ配設される。各走行装置３には、車軸（図示せず）周りに回転可能な左右一対（双輪）の車輪３ａが設けられ、その車輪３ａの操舵角も変更可能に構成される。

リフタ４は、パレットＰを無人搬送車１に載置して昇降するための昇降装置であり、車体２の上部であって、車体２の上面視における四隅にそれぞれ配設される。リフタ４は、それぞれ上下方向に伸縮可能とされ、各リフタ４を上昇させてパレットＰの四隅を持ち上げて支持することで、パレットＰを無人搬送車１上に載置できる。

リフタ４と走行装置３とは、共に車体２の上面視における四隅に対して配設される。即ち、走行装置３とリフタ４とが近傍となるように、具体的には、無人搬送車１上にパレットＰを載置する場合に、そのパレットＰを支持するリフタ４が、走行装置３とパレットＰの隅の角部との間となるように、それぞれ配設される。従って、リフタ４上にパレットＰを載置した場合に、リフタ４からの荷重による応力は、近傍の車輪３ａに伝達されるので、該応力が車体２の車幅方向または車長方向に伝達されるのを最小限に抑えることができる。これにより、該応力によって車体２が変形してしまうのを抑制できる。

このように、無人搬送車１はリフタ４上にパレットＰを載置して搬送するが、リフタ４上にパレットＰが容易に載置できるように、リフタ４及びパレットＰの底面が形成される。図２を参照して、リフタ４及びパレットＰの形状について説明する。

図２（ａ）は、パレットＰの底面図であり、図２（ｂ）および図２（ｃ）は、リフタ４にパレットＰを載置する場合を示すＩＩｂ－ＩＩｂ断面線における断面図であり、図２（ｄ）は、リフタ４の頂部４ａとパレットの凹部Ｐｈとがズレた状態で、リフタ４を持ち上げた場合を示す断面図である。図２（ａ），図２（ｂ）に示すように、パレットＰの底面における四隅であって、パレットＰをリフタ４に載置する場合にリフタ４の頂部４ａが当接する位置には、円錐台状の凹部Ｐｈが形成される。図２（ｂ）に示すように、凹部Ｐｈは、凹部Ｐｈの上面からパレットＰの底面に向けて幅広に形成される。一方で、リフタ４の頂部４ａも円錐台状に形成され、なおかつリフタ４の頂部４ａが凹部Ｐｈに嵌合できるように形成される。

これにより、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように、リフタ４上にパレットＰを載置した場合に、リフタ４の頂部４ａがパレットＰの凹部Ｐｈに嵌合する。その際、パレットＰの凹部Ｐｈとリフタ４の頂部４ａとは、それぞれ円錐台状に形成されるので、リフタ４の頂部４ａの上面とパレットＰの凹部Ｐｈの上面とが当接するだけでなく、リフタ４の頂部４ａの側面とパレットＰの凹部Ｐｈの側面とも当接する。これによって、リフタ４上にパレットＰを載置する場合のパレットＰの位置の微調整もできる。

特に、図２（ｄ）に示すように、リフタ４の頂部４ａとパレットＰの凹部Ｐｈとがズレた状態でリフタ４を持ち上げた場合にも、パレットＰの自重によって、リフタ４の頂部４ａの側面と、凹部Ｐｈの側面とが摺動し、やがて図２（ｃ）に示すように、リフタ４の上面と凹部Ｐｈの上面とが当接する。即ちパレットＰをリフタ４上に載置する場合に、パレットＰの自重と凹部Ｐｈ及びリフタ４の頂部４ａの形状とによって、パレットＰの位置が微調整できる。従って、無人搬送車１をパレットＰに対して移動させる場合に、精密な走行制御が不要となるので、無人搬送車１の運用効率を向上させることができる。

図１に戻る。ガイドセンサ５は、後述のパレット保管場所１０（図３参照）の走行路に設置された磁気テープで示される誘導路１２を検知するセンサであり、車体２の下部であって、車幅側の両端の中央部および車長側の両端の中央部にそれぞれ配設される。本実施形態において、無人搬送車１の走行路は隣り合う支柱１１（図３参照）の間に設けられるので、誘導路１２はその無人搬送車１の走行路の中央に沿って格子状に設置される。

従って、無人搬送車１が前後進、即ち車長方向に進行している場合は、車長側に配設されたガイドセンサ５によって誘導路１２が検知され、無人搬送車１が横行、即ち車幅方向に進行している場合は、車幅側に配設されたガイドセンサ５によって誘導路１２が検知される。そして、ガイドセンサ５によって検知された誘導路１２の検知位置に応じて走行装置３を駆動させることで、無人搬送車１は誘導路１２に沿って走行できる。なお、無人搬送車１のその他の構造は公知なので、その説明は省略する。

本実施形態のパレット保管システムＳでは、このように構成された無人搬送車１をパレット保管場所１０に進入または退出させることで、パレット保管場所１０へのパレットＰの保管と搬出とを行う。次に図３，図４を参照して、パレット保管場所１０について説明する。

図３（ａ）は、パレット保管場所１０の上面図であり、図３（ｂ）は、その側面図である。パレット保管場所１０は、工場等において、パレットＰへのワークＷの積み降ろしや、ワークＷをパレットＰに載置した状態で一時的に保管する保管領域であり、複数本の支柱１１と、上述した誘導路１２とが設けられる。支柱１１は、パレットＰを載置するための四角柱状の部材である。パレット保管場所１０に配設される支柱１１は略同じ高さに形成され、なおかつパレットＰを支柱１１上に載置した場合に、パレットＰの底面が無人搬送車１の車高よりも高くなるように形成される。

また支柱１１は、パレット保管場所１０の上面視における上下および左右方向のそれぞれに対して３列以上の碁盤目状に、等間隔に立設される。具体的には、隣り合う２の支柱１１の上面視における上下方向（即ち縦方向）における間隔Ｄａは、無人搬送車１の車幅よりも長く、パレットＰの上面視短手方向の長さ（即ちパレットＰの幅）よりも短かくなるように設定され、一方で、隣り合う２の支柱１１の上面視の左右方向（即ち横方向）における間隔Ｄｂは、無人搬送車１の車長よりも長く、パレットＰの上面視長手方向の長さ（即ちパレットＰの長さ）よりも短かくなるように設定される。なお、支柱１１の形状は四角柱状に限られるものではなく、三角柱や五角柱等の他の角柱状に形成しても良いし、円柱状に形成しても良い。

以上より、無人搬送車１は誘導路１２に沿って走行することで、隣り合う２の支柱１１の上面視における上下方向の間へ、無人搬送車１の車長側から進入または退出でき、隣り合う２の支柱１１の上面視における左右方向の間へは、無人搬送車１の車幅側から進入または退出できる。即ち、隣り合う２の支柱１１のいずれの方向からも無人搬送車１は進入または退出できる。従って、パレットＰをパレット保管場所１０の所望の位置へ載置するために、無人搬送車１を回り込ませたり、方向転換させたりするのを必要最小限に抑えられるので、無人搬送車１の運用効率を向上させることができる。

また、図１，図２で説明したように、パレットＰの底面の四隅に形成された凹部Ｐｈに無人搬送車１のリフタ４の頂部４ａを嵌合させることで、パレットＰがリフタ４に載置される。即ちパレットＰを支柱１１に載置する場合でも、パレットＰをリフタ４に載置する場合でも、パレットＰは、その四隅付近がリフタ４又は支柱１１によって支持される。よって、パレットＰを支柱１１からリフタ４へ積み替えた場合、またはパレットＰをリフタ４から支柱１１へ積み替えた場合のいずれの場合でも、パレットＰやパレットＰ上に積載されるワークＷのバランスを維持できる。従って、パレットＰのリフタ４又は支柱１１への積み替えによって、パレットＰ上のワークＷが荷崩れしてしまうのを抑制できる。

次に、パレットＰが載置される支柱１１の上面の形状について説明する。支柱１１の上面における四隅には、パレットＰの隅と嵌合するための窪みである凹部１１ａがそれぞれ形成される。凹部１１ａの上面視における形状は矩形状に形成される。よって、パレットＰを支柱１１上に載置した場合に、パレットＰの底面と凹部１１ａの上面とが当接するだけでなく、パレットＰの隅と凹部１１ａの側面とも当接するので、パレットＰを支柱１１上に安定して載置できる。なお、凹部１１ａは支柱１１の上面の四隅に形成されるものに限られるものではなく、支柱１１上に載置するパレットＰの隅の数等に応じて、支柱１１の上面に形成される凹部１１ａの数を３以下としても良い。

また、１の支柱１１の上面には４の凹部１１ａが隣設され、その凹部１１ａにパレットＰの隅が嵌合される。即ち、１の支柱１１上に形成される凹部１１ａ同士の間隔がそのまま、その支柱１１上に載置されるパレットＰ同士の間隔となる。従って、支柱１１上に形成される凹部１１ａの間隔を小さくするほど、隣接するパレットＰ同士の間隔を小さくできるので、パレット保管場所１０を省スペース化できる。

このように構成されたパレット保管システムＳの作用および効果を説明する。パレット保管場所１０に保管されたパレットＰを無人搬送車１によって搬出させる場合は、まずリフタ４の頂部４ａをパレットＰの底面よりも低くした状態で、無人搬送車１を誘導路１２に沿って走行させる。無人搬送車１が所望のパレットＰの下方に完全に進入した後に、これを停止させる。リフタ４を上昇させて、リフタ４の頂部４ａをパレットＰの凹部Ｐｈに嵌合させ、更にリフタ４をパレットＰの底面が支柱１１の上面よりも高くなるまで上昇させる（持ち上げる）。これにより、パレットＰが無人搬送車１に載置される。かかるパレットＰが載置された無人搬送車１を誘導路１２に沿って走行させ、パレットＰが載置されていた支柱１１間から退出させることで、パレットＰを搬出できる。

一方、無人搬送車１に載置されたパレットＰをパレット保管場所１０に保管する場合は、まずリフタ４上のパレットＰの底面が支柱１１の上面よりも高くなるまでリフタ４を上昇させた状態で、無人搬送車１を誘導路１２に沿って走行させる。無人搬送車１が所望の支柱１１間に完全に進入した後に、これを停止させる。リフタ４を下降させ、パレットＰの四隅を支柱１１の凹部１１ａに嵌合させることで、パレットＰが支柱１１上に載置される。これによって、無人搬送車１に載置されていたパレットＰをパレット保管場所１０へ保管できる。

以上の通り、パレットＰは支柱１１上に載置されることでパレット保管場所１０に保管されるので、パレットＰに対して、パレットＰを下方から支持する脚部が不要となる。よって、パレットＰから脚部を省略することにより、その分の保管スペースを小さく（狭く）できる。従って、小さな（狭い）パレット保管場所１０に多くのパレットＰを保管できる。また、パレットＰから脚部を省略することで、パレットＰの製造コスト及び質量を低減でき、更にパレットＰの質量が低減されることで、パレットＰを載置して搬送する無人搬送車１のエネルギーコストも低減できる。

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施形態では、搬送車の例として、無人搬送車１を用いて説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば本発明をユニットキャリアなどに適用しても良い。

上記実施形態では、無人搬送車１に、走行装置３及びリフタ４を車体２の四隅に配設する構成とした。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、無人搬送車１に載置するパレットＰやワークＷの質量に応じて、走行装置３及びリフタ４を５以上配設する構成としても良い。この場合、走行装置３及びリフタ４を車体２の上面視において隣設し、パレットＰの凹部Ｐｈも、無人搬送車１のリフタ４の配設位置に応じて形成すれば良い。

上記実施形態では、リフタ４の頂部４ａを円錐台状に形成し、凹部Ｐｈの形状もリフタ４の頂部４ａの形状と略同一となるように、円錐台状に形成した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、リフタ４の頂部４ａを円錐状、角錐状、円柱状あるいは角柱状等、任意の立体形状とし、凹部Ｐｈの形状もリフタ４の頂部４ａの形状と略同一となるように形成すれば良い。

また、リフタ４の頂部４ａに円錐台状の凹部を形成し、パレットＰの底面に凹部Ｐｈの代わりに円錐台状の凸部を形成し、リフタ４上にパレットＰを載置した場合に、リフタ４の頂部４ａの凹部にパレットＰの凸部が嵌合するように構成しても良い。

上記実施形態では、パレット保管場所１０に配設される支柱１１を略同じ高さに形成した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、パレット保管場所１０が設けられる工場等の環境に合わせて、一部の支柱１１の高さを高くしても良いし、低くしても良い。その際、支柱１１上に四隅が載置されたパレットＰが水平を維持できるように、それぞれの支柱１１に対して凹部１１ａを形成するのが好ましい。

上記実施形態では、パレットＰの隅を支柱１１の上面の四隅に形成された凹部１１ａに載置した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、図４（ａ），図４（ｂ）に示すように、凹部１１ａの代わりに支柱２１の上面の四隅に円錐台状の凸部２１ａを形成し、一方でパレットＰ’の底面における四隅の端部であって、凹部Ｐｈよりも外側には、図４（ｃ）に示すように該凸部２１ａと略同一の円錐台状の窪みである凹部Ｐｉを形成し、図４（ｄ）に示すように、パレットＰ’を支柱２１に載置した場合に、凸部２１ａと凹部Ｐｉとが嵌合するようにしても良い。

これにより、パレットＰ’を支柱２１に載置する場合に、パレットＰ’の凹部Ｐｉと支柱２１の凸部２１ａとが部分的にズレていても、図２で説明したリフタ４の上面および凹部Ｐｈと同様に、支柱２１上に載置されたパレットＰ’の自重によって、凹部Ｐｉに凸部２１ａを嵌合できる。従って、無人搬送車１に精密な走行制御をさせることなく、パレットＰ’を支柱２１上に載置できる。なお、凸部２１ａ及び凹部Ｐｉの形状は、円錐台状に限られるものではなく、円錐状、角錐状、円柱状あるいは角柱状等、任意の立体形状に形成しても良い。

更に図４（ｅ）に示す支柱３１のように、凹部１１ａを形成した上で、その凹部１１ａの上面に凸部２１ａを形成しても良い。このように構成することで、パレットＰ’を支柱３１上に載置した場合に、凹部Ｐｉと凸部２１ａとの嵌合と、凹部１１ａの側面および底面と、パレットＰ’の隅における側面および底面との当接とによって、パレットＰ’を支柱３１上により安定して載置できる。また、凹部Ｐｉと凸部２１ａとがパレットＰ’の自重によって容易に嵌合されるので、無人搬送車１に精密な走行制御をさせることなく、パレットＰ’を支柱３１上に載置できる。

上記実施形態では、支柱１１を、パレット保管場所１０の上面視における上下および左右方向のそれぞれに対して３列以上の碁盤目状に立設した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、支柱１１を、パレット保管場所１０の上面視における上下および左右方向のそれぞれに対して、２列以上に立設しても良い。

上記実施形態では、誘導路１２は、無人搬送車１の走行路の中央に沿って格子状に配設した。しかし、必ずしもこれに限られるものではなく、誘導路１２を無人搬送車１におけるガイドセンサ５の配設位置に応じて、走行路の中央からズレた位置に配設しても良い。

Ｓ パレット保管システム
１ 無人搬送車（搬送車）
３ 走行装置
４ 昇降装置、リフタ
４ａ 頂部
１０ パレット保管場所（保管領域）
１１，２１，３１ 支柱
１２ 誘導路
２１ａ 凸部
Ｐ，Ｐ’ パレット
Ｐｈ 凹部
Ｐｉ 凹部

Claims (6)

1. ワークを積載可能なパレットを保管する保管領域と、前記パレットを載置した状態で搬送可能な搬送車とを有し、その搬送車を前記保管領域へ進入又は退出させて前記保管領域へのパレットの保管と搬出とを行うパレット保管システムにおいて、
   前記保管領域には、同じ高さの複数本の支柱が縦横に立設されており、その縦方向の間隔は前記搬送車の車長より長く前記パレットの長さより短かい等間隔で構成され、横方向の間隔は前記搬送車の幅より長く前記パレットの幅より短かい等間隔で構成されており、
   前記搬送車は、上面視において矩形状の車体と、前記搬送車を走行させる走行装置と、載置したパレットを前記支柱より高い位置へ持ち上げて支持し或いはその持ち上げたパレットを前記支柱より低い位置へ下降可能なリフタを有する昇降装置とを有し、
   前記走行装置は、前記車体の四隅における下部に設けられる車輪を有し、
   前記昇降装置のリフタは、前記車体の四隅における上部であって、前記車体の上面視において、前記車体の角部と当該角部の下方の近傍に位置する前記走行装置の車輪との間に設けられるものであり、
   前記搬送車に載置されたパレットを前記支柱より高い位置で支持した状態で、前記搬送車を前記保管領域の前記支柱間へ進入させた後、前記搬送車の昇降装置を下降させて、前記搬送車に載置されたパレットを前記支柱上に載置し、その後前記搬送車を前記支柱間から退出させることにより、前記パレットを前記保管領域へ保管することを特徴とするパレット保管システム。
2. 前記リフタの頂部は、それぞれ円錐台状に形成され、
   その円錐台状の頂部に支えられる前記パレットの底面には、それぞれ円錐台状の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載のパレット保管システム。
3. 前記支柱の頂部には、その四隅に円錐台状の凸部が形成され、
   前記パレットの四隅の端部には、その円錐台状の凸部が嵌合する円錐台状の凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のパレット保管システム。
4. 前記昇降装置を前記支柱より低い位置へ下降させた状態で、前記搬送車を前記保管領域の前記支柱間へ進入させた後、前記搬送車の昇降装置を上昇させて前記支柱上に載置されたパレットを前記支柱から持ち上げ、そのパレットを持ち上げた状態で前記搬送車を前記支柱間から退出させることにより、前記パレットを前記保管領域から搬出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のパレット保管システム。
5. 前記保管領域に立設される複数本の支柱は、縦方向または横方向に２列以上の碁盤目状に配設されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のパレット保管システム。
6. 前記複数本の支柱間には、前記搬送車の走行を誘導する誘導路が設けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のパレット保管システム。
   

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