(57)【要約】【課題】円筒または円柱状の荷物を所定の位置に高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷降ろしを行えるようにした荷物保持装置を提供する。【解決手段】無人搬送車１が所定の搬送位置まで走行すると、無人搬送車１側の２個の当接部材３１ａ、及び、荷取り位置側に配設された２個の当接部材が荷物２５の外周面に当接されて各当接部材３１ａにより荷物２５が挟持され、その中心軸が鉛直方向に平行の状態で保持され、駆動モータ３３ｄが駆動されてその回転が伝達機構３３ｅにより直線運動に変換されて右側の台座３３２に伝達され、これにより右側の台座３３２が移動して支軸３３１を中心にして揺動機構３３ａが揺動（回転）し、連結機構３３ｃ及び揺動機構３３ａを介して左側の台座３３２が右側の台座３３２と反対方向に移動し、中心軸を中心にして荷物２５が回転する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マストに上下動可能に配設されたリフトブラケットに一対のフォークを支持し、前記両フォークにより円筒または円柱状の荷物の積み降ろしを行う荷役車両であって、
前記フォークに装着され前記荷物の中心軸をぶれないように保持する中心保持手段と、
前記中心保持手段により保持された中心軸を中心として前記荷物を前記フォーク上で回転させる回転手段と、
を備えていることを特徴とする荷役車両の荷物保持装置。
【請求項２】
前記回転手段が、
ほぼ中央の支軸が前記ブラケットに回転自在に支持されて両端部が揺動する揺動機構と、
前記両フォークそれぞれに前記両フォークに沿って移動自在に設けられ前記荷物の外周面の対向位置を保持する一対の保持機構と、
前記揺動機構の両端部にそれぞれ一端が回転自在に連結されると共に他端が前記両保持機構にそれぞれ連結された一対の連結機構と、
一方の前記フォークの近辺に設けられた駆動モータと、
前記駆動モータの回転を前記フォークに沿った直線運動に変換して前記一方のフォーク側の前記保持機構に伝達する伝達機構と
を備えていることを特徴とする請求項１に記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項３】
前記中心保持手段が、
前記荷物の外周面に摺動可能に当接する少なくとも３個の当接部材を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項４】
前記各当接部材のうち２個の前記当接部材が、前記ブラケットに固定され、残りの前記当接部材が、前記荷物の荷取り位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項５】
前記当接部材の全てが、前記荷物の外周面に接離自在に前記ブラケットに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項６】
前記各当接部材が、前記荷物の外周面を転動するローラから成ることを特徴とする請求項４または５に記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項７】
前記ブラケットに形成されたガイド溝と、前記両フォークにそれぞれ設けられ前記ガイド溝に嵌挿する嵌挿体とを有し、前記両フォークを互いに接近・離間する方向に移動自在に前記ブラケットに支持する支持手段を更に備えていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項８】
前記中心保持手段及び前記回転手段が、着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の荷役車両の荷物保持装置。
【請求項９】
前記荷役車両が、無人搬送車であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の荷役車両の荷物保持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、マストに上下動可能に配設されたリフトブラケット一対のフォークを支持し、両フォークにより円筒または円柱状の荷物の積み降ろしを行う荷役車両の荷物保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、荷物を積み降ろしするフォークリフト等の荷役車両において、円筒又は円柱状の容器を荷取りするために、特殊な把持装置を用いる必要があり、例えば、ドラム缶等の円筒容器の耳部或いはリング状リブに引っ掛ける構造で、容器を半周する支持枠体の両端に、容器を引っ掛けて持ち上げる一対の爪板を配備して構成した把持装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平２−８０６９８号公報（第１頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような把持装置では、円筒容器を持ち上げて移送することは可能であるが、移送先において容器の外周面における特定部位が予め定められた許容範囲（例えば、許容範囲として±５ｍｍ）のずれで位置合わせをしつつ荷降ろしする必要がある場合には、従来の装置では、荷降ろしの際に荷物の位置を微調整することができないため、容器の特定部位が許容範囲を越えてずれたまま荷降ろしされてしまい、その後作業者が位置調整作業を行うしかなく、非常に煩雑であった。
【０００５】
特に、容器が数１００ｋｇなどの非常に重いものである場合には、作業者による位置調整作業は困難を極めるという問題があった。更に、容器をクリーンルームのように非常に高い清浄度が要求される環境下で使用する場合には、作業者による位置調整作業を極力省いて粉塵を発生しないようにする必要があるが、従来の把持装置では、上記したように作業者による事後の調整作業が必要であり、この位置調整作業の際に容器を引きずるなどして粉塵が発生し、要求される清浄度を満足することができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明は、円筒または円柱状の荷物を所定の位置に高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷降ろしを行えるようにし、粉塵の発生を抑制できる荷物保持装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、マストに上下動可能に配設されたリフトブラケットに一対のフォークを支持し、前記両フォークにより円筒または円柱状の荷物の積み降ろしを行う荷役車両であって、前記フォークに装着され前記荷物の中心軸をぶれないように保持する中心保持手段と、前記中心保持手段により保持された中心軸を中心として前記荷物を前記フォーク上で回転させる回転手段とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【０００８】
このような構成によれば、回転手段により、フォーク上において円筒または円柱状の荷物が、中心保持手段によりその中心軸をぶれることなく保持されつつ回転されるため、例えば荷物の外周面における特定部位を予め定められた許容範囲のずれで所定の荷取り位置に位置合わせして荷降ろしする場合であっても、高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷物の荷降ろしを行うことができ、従来のような事後の位置調整作業が不要となり、この位置調整作業に伴う粉塵の発生を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記回転手段が、ほぼ中央の支軸が前記ブラケットに回転自在に支持されて両端部が揺動する揺動機構と、前記両フォークそれぞれに前記両フォークに沿って移動自在に設けられ前記荷物の外周面の対向位置を保持する一対の保持機構と、前記揺動機構の両端部にそれぞれ一端が回転自在に連結されると共に他端が前記両保持機構にそれぞれ連結された一対の連結機構と、一方の前記フォークの近辺に設けられた駆動モータと、前記駆動モータの回転を前記フォークに沿った直線運動に変換して前記一方のフォーク側の前記保持機構に伝達する伝達機構とを備えていることを特徴としている（請求項２）。
【００１０】
このような構成によれば、駆動モータの回転が伝達機構により直線運動に変換されて一方の保持機構に伝達され、この一方の保持機構の直線運動により、連結機構を介して揺動機構の両端がその支軸を中心に揺動する。
【００１１】
そのため、揺動機構の両端の揺動により、中心保持手段により中心軸がずれないように保持された荷物を、その中心軸を中心にして回転させることができる。
【００１２】
また、本発明は、前記中心保持手段が、前記荷物の外周面に摺動可能に当接する少なくとも３個の当接部材を備えていることを特徴としている（請求項３）。このような構成によれば、円筒または円柱状の荷物の外周面に、少なくとも３個の当接部材を摺動可能に当接させるため、荷物のフォーク上での回転時に中心保持手段による中心軸のずれない荷物の保持を実現することができる。
【００１３】
このとき、請求項４に記載のように、前記各当接部材のうち２個の前記当接部材が、前記ブラケットに固定され、残りの前記当接部材が、前記荷物の荷取り位置に配設されていてもよく、更に請求項５に記載のように、前記当接部材の全てが、前記荷物の外周面に接離自在に前記ブラケットに取り付けられていてもよい。
【００１４】
また、本発明は、前記各当接部材が、前記荷物の外周面を転動するローラから成ることを特徴としている（請求項６）。このような構成によれば、各当接部材は荷物の外周面を容易に摺動するため、例えば摩擦によって粉塵が発生するおそれもない。
【００１５】
また、本発明は、前記ブラケットに形成されたガイド溝と、前記両フォークにそれぞれ設けられ前記ガイド溝に嵌挿する嵌挿体とを有し、前記両フォークを互いに接近・離間する方向に移動自在に前記ブラケットに支持する支持手段を更に備えていることを特徴としている（請求項７）。
【００１６】
このような構成によれば、支持手段により両フォークを互いに接近・離間する方向に移動自在にブラケットに支持できるため、回転手段により、荷物がフォーク上で回転する際に、フォークが邪魔になって荷物の中心軸のずれを防止できなくなることがなく、荷物がフォーク上で回転する際に、中心保持手段によって荷物の中心軸をずれることなく保持することができる。
【００１７】
また、本発明は、前記中心保持手段及び前記回転手段が、着脱可能に構成されていることを特徴としている（請求項８）。このような構成によれば、円筒または円柱状の荷物以外の荷物を積み降ろしする場合に、中心保持手段及び回転手段を取り外すことでこれらが邪魔になることがない。
【００１８】
また、本発明は、前記荷役車両が、無人搬送車であることを特徴としている（請求項９）。このような構成によれば、円筒または円柱状の荷物を所定の位置に高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷降ろしを行える高機能の無人搬送車を提供することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
この発明を荷役車両である無人搬送車に適用した場合の一実施形態について図１ないし図９を参照して説明する。但し、図１ないし図３はそれぞれ無人搬送車の平面図、右側面図、正面図、図４及び図５は荷物の平面図及び側面図、図６は荷物の一部の拡大図、図７は無人搬送車の一部の斜視図、図８及び図９は動作説明図である。
【００２０】
本実施形態における無人搬送車は、図１ないし図３に示すように構成されている。即ち、図１ないし図３に示すように、無人搬送車１における車体３の下面前部の中央には、図示しない走行モータにより駆動される１個の前輪５が設けられると共に、車体３の下面前部の左右端部に一対の後輪７が設けられている。そして車体３の両後輪７間の上面位置には、リフトシリンダ（図示せず）により昇降される左右一対のフォーク９を案内するマスト１１が立設されている。ここで、両フォーク９はリフトブラケット１３を介してマスト１１に支持されている。
【００２１】
そして、車体３の前部には収容部１５が設けられ、この収容部１５内には各部の制御を司る制御装置が収容されると共に、収容部１５の後端部には右側から収容部１５内に入出可能にバッテリ（図示せず）が収容されている。更に、車体３の左右の側面には無人搬送車１を手動で非常停止させるための非常停止ボタン１７が配設され、収容部１５の上面には、無人搬送車１の動作を管理するコンピュータ等から成る管理センタとの間で無線信号を送受信するアンテナ１９が配設されている。
【００２２】
また、車体３の下部後端面には、超音波センサ等から成る左右一対の障害物検出センサ２１が配設され、これと同様に両フォーク９の先端にも検出センサが埋設され、車体３やフォーク９が壁面その他の障害物に所定距離範囲内まで接近すると、その障害物の存在を検出して検出信号を出力し、この検出信号に基づき制御装置が車体３を停止すべく走行モータの動作が停止される。尚、収容部１５の後側面左端部には、手動操作可能な各種の操作キーを有するタッチパネル２３が配設されている。
【００２３】
ところで、本実施形態における無人搬送車１には、円筒タンク等の円筒状荷物２５の積み降ろしを行うために荷物保持装置２７が設けられている。
【００２４】
この荷物２５は、例えば半導体装置の製造等、高い清浄度の要求される環境下において使用されるもので、図４，５に示すように、有底円筒状の本体２５ａの外周面前下部に排出口２５ｂが形成され、本体２５ａの外周面下部の対向位置には位置決めフィン２５ｃが設けられると共に、本体２５ａの外周面であって両位置決めフィン２５ｃの上方位置それぞれには、後述する保持機構により保持される保持体２５ｄが設けられている。この保持体２５ｄは、図６に示すように、断面コ字状を成し、後述する保持機構の円錐状の位置決め突起３３３が嵌挿する透孔２５ｅが形成されている。
【００２５】
そして、荷物保持装置２７は、両フォーク９を互いに接近・離間する方向に移動自在にリフトブラケット１３に支持する支持手段２９と、フォーク９に装着され荷物２５の中心軸を鉛直方向に平行でぶれないように保持する中心保持手段３１と、中心保持手段３１により固定された中心軸を中心として荷物２５をフォーク９上で回転させる回転手段３３とを備えている。
【００２６】
ここで、支持手段２９は、図７に示すように、リフトブラケット１３に左半部及び右半部に上下一対ずつ形成されたガイド溝２９ａと、両フォーク９にそれぞれ取り付けられ両ガイド溝２９ａに嵌挿して脱離しないように摺動する嵌挿体（図示せず）とを備えている。
【００２７】
また、中心保持手段３１は、荷物２５の外周面に転動自在に当接するローラ状の４個の当接部材３１ａ，３１ｂを備え、このうち２個の当接部材３１ａは、リフトブラケット１３に固定されて固定部材３１ｃの後端左右にそれぞれ取り付けられ、残りの２個の当接部材３１ｂは、荷物２５の外周面に転動自在に荷物２５の荷取り位置に配設されている。
【００２８】
更に、回転手段３３は、揺動機構３３ａと、一対の保持機構３３ｂと、一対の連結機構３３ｃと、駆動モータ３３ｄと、伝達機構３３ｅとを備えている。
【００２９】
ここで、揺動機構３３ａは、特に図１，７に示されるように、左右一対の揺動板３３０の一端が支軸３３１により固定部材３１ｃに回転自在に支持されて両揺動板３３０の他端が支軸３３１を中心に揺動するようになっている。
【００３０】
また、両保持機構３３ｂは、特に図１，２，７に示されるように、リニアベアリング（図示せず）により両フォーク９それぞれに両フォーク９に沿って移動自在に設けられた台座３３２それぞれと、両台座３３２の上面に固着され荷物２５の外周面の両保持体２５ｄの透孔２５ｅに嵌挿して荷物２５を保持する円錐状の位置決め突起３３３それぞれとを備えている。
【００３１】
更に、両連結機構３３ｃは、特に図１，２に示されるように、揺動機構３３ａの両揺動板３３０の他端にそれぞれ前端が回転自在に連結されると共に後端が両台座３３２にそれぞれ連結された一対の連結棒３３４を備えている。
【００３２】
そして、特に図１，２に示されるように、駆動モータ３３ｄは、右側のフォーク９の下面前寄りの位置に固定して取り付けられており、右側のフォーク９の下面に回転可能に取り付けられて伝達機構３３ｅを構成するボールねじ３３５により、駆動モータ３３ｄの回転が直線運動に変換されて右側の台座３３２に伝達され、右側の台座３３２がフォーク９に沿って前後方向に移動するようになっている。
【００３３】
このような構成の荷物保持装置２７を備えた無人搬送車１により、図８，９に示すように、ラックＲに上下２段で左右に数個ずつ載置された複数個の荷物２５の中から、いずれかの荷物２５をラックＲから所定の荷取り位置まで搬送する場合、図１に示すように、両フォーク９を両保持体２５ｄの下方に差し込み、両保持体２５ｄの透孔２５ｅに円錐状の位置決め突起３３３が嵌挿した状態にしてフォーク９を上動させて荷物をラックＲから持ち上げ、所定の荷取り位置まで搬送する。
【００３４】
そして、無人搬送車１が所定の搬送位置まで走行すると、無人搬送車１側の２個の当接部材３１ａ、及び、荷取り位置側に配設された２個の当接部材３１ｂを荷物２５の外周面に当接させて各当接部材３１ａ，３１ｂにより荷物２５を挟持して荷物２５の中心軸を鉛直方向に平行にした状態で保持する。
【００３５】
続いて、荷物２５の中心軸をぶれないように保持しつつ駆動モータ３３ｄを駆動する。すると、駆動モータ３３ｄの回転が伝達機構３３ｅにより直線運動に変換されて一方の保持機構３３ｂである右側の台座３３２に伝達され、右側の台座３３２が前方または後方に移動し、これにより支軸３３１を中心にして揺動機構３３ａが揺動（回転）して、連結機構３３ｃ及び揺動機構３３ａを介して左側の台座３３２が右側の台座３３２と反対方向（後方または前方）に移動し、荷物２５が中心軸を中心にして回転する。
【００３６】
このとき、各当接部材３１ａ，３１ｂが荷物２５の外周面に当接する際、支持手段２９により両フォーク９がリフトブラケット１３に対して左右方向に移動可能に支持されていることから、荷物２５が中心軸を中心にして回転する際の変位を両フォーク９の左右方向への移動により吸収することができる。
【００３７】
その結果、例えば荷物２５の排出口２５ｂを予め定められた許容範囲（±５ｍｍのずれ量）のずれで所定の位置に位置合わせして荷降ろしする必要がある場合であっても、高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷物２５の荷降ろしが行われ、その後、従来のような作業者による位置調整を行う必要がない。
【００３８】
従って、上記した実施形態によれば、揺動機構３３ａの揺動により、中心保持手段３１により中心軸がずれないように荷物２５を保持することができ、その中心軸を中心にして荷物２５を必要量だけ回転させることができ、例えば荷物２５の排出口２５ｂを予め定められた許容範囲のずれで所定の位置に、高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷物２５の荷降ろしを行うことができる。
【００３９】
その結果、従来のような作業者による位置調整を省略することができ、位置調整作業時の摩擦等による粉塵の発生を防止することができ、高い清浄度が要求される環境下であっても、その清浄度の低下を招くことなく荷物２５を設置することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
【００４１】
例えば、上記した実施形態では、２個の当接部材３１ａが無人搬送車１側に取り付けられ、２個の当接部材３１ｂが荷取り位置側に配設されている場合について説明したが、当接部材の全てが、荷物の外周面に接離自在にリフトブラケット１３等、無人搬送車側に取り付けられていても構わないのは勿論である。
【００４２】
また、上記した実施形態では、中心保持手段３１及び回転手段３３が固定的に設けられている場合を例としているが、中心保持手段３１及び回転手段３３は着脱可能に構成されていてもよく、このように着脱自在にすることで、円筒または円柱状の荷物以外の荷物を積み降ろしする場合に、中心保持手段３１及び回転手段３３を取り外すことでこれらが邪魔になることがなくより円滑な荷物の積み降ろしが可能になるという利点がある。
【００４３】
更に、支持手段２９、中心保持手段３１、回転手段３３の構成は上記したものに限定されるものではなく、要するに支持手段は、両フォーク９を互いに接近・離間する方向に移動自在にリフトブラケット１３に支持できる構成であればよく、中心保持手段は、荷物２５の中心軸を鉛直方向に平行でぶれないように保持できる構成であればよく、回転手段は、中心保持手段により保持された中心軸を中心として荷物２５をフォーク９上で回転できる構成であればよい。
【００４４】
また、上記した実施形態では、本発明を荷役車両である無人搬送車１に適用した場合について説明したが、本発明は無人搬送車１以外の荷役車両にも適用できるのはいうまでもなく、この場合にも上記した実施形態と同等の効果を得ることができるのは勿論である。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、フォーク上において円筒または円柱状の荷物が、中心保持手段によりその中心軸をぶれることなく保持されつつ回転されるため、例えば荷物の外周面における特定部位を予め定められた許容範囲のずれで所定の荷取り位置に位置合わせして荷降ろしする場合であっても、高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷物の荷降ろしを行うことができ、従来のような事後の位置調整作業が不要となり、この位置調整作業に伴う粉塵の発生を抑制することが可能になる。
【００４６】
また、請求項２に記載の発明によれば、駆動モータの回転が伝達機構により直線運動に変換されて一方の保持機構に伝達され、この一方の保持機構の直線運動により、連結機構を介して揺動機構の両端がその支軸を中心に揺動するため、揺動機構の両端の揺動により、中心保持手段により中心軸がずれないように保持された荷物を、その中心軸を中心にして回転させることが可能になる。
【００４７】
また、請求項３，４，５に記載の発明によれば、円筒または円柱状の荷物の外周面に、少なくとも３個の当接部材を摺動可能に当接させるため、荷物のフォーク上での回転時に中心保持手段による中心軸のずれない荷物の保持を実現することが可能になる。
【００４８】
また、請求項６に記載の発明によれば、各当接部材は荷物の外周面を容易に摺動するため、例えば摩擦によって粉塵が発生するおそれもなく、高い清浄度が要求される環境での荷役作業が可能になる。
【００４９】
また、請求項７に記載の発明によれば、支持手段により両フォークを互いに接近・離間する方向に移動自在にブラケットに支持するため、回転手段により、荷物がフォーク上で回転する際に、フォークが邪魔になって荷物の中心軸のずれを防止できなくなることがなく、荷物がフォーク上で回転する際に、中心保持手段によって荷物の中心軸をずれることなく保持することが可能になる。
【００５０】
また、請求項８に記載の発明によれば、円筒または円柱状の荷物以外の荷物を積み降ろしする場合に、中心保持手段及び回転手段を取り外すことでこれらが邪魔になることがなく、汎用性の向上を図ることが可能になる。
【００５１】
また、請求項９に記載の発明によれば、円筒または円柱状の荷物を所定の位置に高精度かつ容易に位置合わせしつつ荷降ろしを行える高機能の無人搬送車を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態における無人搬送車の平面図である。
【図２】この発明の一実施形態における無人搬送車の右側面図である。
【図３】この発明の一実施形態における無人搬送車の正面図である。
【図４】この発明の一実施形態における荷物の平面図である。
【図５】この発明の一実施形態における荷物の側面図である。
【図６】この発明の一実施形態における荷物の一部の拡大図である。
【図７】この発明の一実施形態における無人搬送車の一部の斜視図である。
【図８】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【図９】この発明の一実施形態における動作説明図である。
【符号の説明】
１    無人搬送車（荷役車両）
３    車体
９    フォーク
１１  マスト
１３  リフトブラケット
２５  荷物
２７  荷物保持装置
２９  支持手段
２９ａ  ガイド溝
３１  中心保持手段
３１ａ，３１ｂ  当接部材
３１ｃ  固定部材
３３  回転手段
３３ａ  揺動機構
３３ｂ  保持機構
３３ｃ  連結機構
３３ｄ  駆動モータ
３３ｅ  伝達機構
３３０  揺動板
３３１  支軸
３３２  台座
３３３  位置決め突起
３３４  連結棒
３３５  ボールねじ
【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】
2004262616.tif 000009
【図８】
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【図９】
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