(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項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、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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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