(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラックの荷台の左右両側に沿ってそれぞれ走行自在な両側の作業台車と、これら作業台車を制御する台車制御手段とを備え、前記荷台に左右２列で前後方向に沿って物品が並ぶように、両側から対応する作業台車により物品を積み込む荷積みシステムであって、前記各作業台車は、昇降および進退するフォークに物品を載せて物品の積み込みを行うものであり、前記台車制御手段は、荷台上に左右に並べる物品のうち、いずれか一方の物品を荷台上方の所定位置に位置決めした後、もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて左右方向の位置決めをするように、前記各作業台車を制御するものとし、かつ前記台車制御手段は、前記もう一方の物品が、先に位置決めされた物品に対して当接したことが、作業台車に設けられた当接検出センサで検出されると、この当接検出センサの検出信号に応答してフォークの前進を停止させ、次に一定量だけフォークを後退させるものとした荷積みシステム。
【請求項２】
前記台車制御手段は、前記もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて位置決めするときに、前記一方の物品が作業台車によって支持されている状態で当接させるように各作業台車を制御するものとした請求項１記載の荷済みシステム。
【請求項３】
前記当接検出センサは、前記フォークに設けられてこのフォークに対して物品が後退したことを検出するものであり、前記物品は、パレットに積まれた物品であり、前記フォークは、前記パレットの上面板と下面板間の隙間に挿入させるものである請求項１または請求項２記載の荷積みシステム。
【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】
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、図１４に示すように、トラック８３の荷台８３ａの左右両側に沿ってレール８５上を走行自在な作業台車８６を設けたものを試みた。これらの作業台車８６に設けたフォーク８９により荷台８３ａの両側から物品Ｗを荷台幅方向に一定量だけ送り込むことによって、荷台８３ａに左右２列で前後方向に並ぶように物品Ｗを積み込む。この場合トラック８３の荷台幅Ｂが、積載重量、車種、荷台タイプにより異なるので、上記フォーク８９による物品Ｗの荷台幅方向への送り込み量は最小の荷台幅Ｂに合わせて設定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この構成の荷積みシステムでは、荷台８３ａの幅Ｂに関係なく、フォーク８９による荷台幅方向への物品の送り込み量が一定とされているため、荷台８３ａに左右に並ぶ物品Ｗの間に隙間ｄができる。そのため、トラック輸送中に荷崩れを起こす可能性が高くなる。これを防止するために、荷台幅Ｂに応じて送り込み量を調整するのは、トラック８３の進入位置が一定しないため、複雑な測定手段や制御が必要になる。
【０００４】
この発明の目的は、荷台幅の異なる種々トラックに対しても、荷台上に前後方向に並べて荷積みされる左右２列の物品の間に隙間を生じさせることがなく、トラック輸送中の荷崩れを防止できる荷積みシステムを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明の荷積みシステムは、トラックの荷台の左右両側に沿って走行自在な両側の作業台車と、これら作業台車を制御する台車制御手段とを備え、前記荷台に左右２列で前後方向に沿って物品が並ぶように、両側から対応する作業台車により物品を積み込む荷積みシステムである。前記各作業台車は、昇降および進退するフォークに物品を載せて物品の積み込みを行うものである。前記台車制御手段は、荷台上に左右に並べる物品のうち、いずれか一方の物品を荷台上方の所定位置に位置決めした後、もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて左右方向の位置決めをするように、前記各作業台車を制御するものとしている。
この構成によると、左右に並べる物品のいずれか一方を先に位置決めし、もう一方の物品は、先に位置決めされた物品に当接させて位置決めする。そのため、荷台幅が異なる種々のトラックに対しても、荷台上の左右の物品の間に隙間が生じることがない。このため、トラック輸送中の荷崩れが防止できる。
【０００６】
この発明において、前記台車制御手段は、前記もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて位置決めするときに、前記一方の物品が作業台車によって支持されている状態で当接させるように各作業台車を制御するものとしても良い。
このように制御する場合、先に位置決めされた物品が、もう一方の物品を当接させたときに、その押し付け力によってずれることが、作業台車による支持のために防止される。
【０００７】
また、この発明において、前記台車制御手段は、前記もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて位置決めした後、その物品を若干後退させるものとする。具体的には、前記台車制御手段は、前記もう一方の物品が、先に位置決めされた物品に対して当接したことが、作業台車に設けられた当接検出センサで検出されると、この当接検出センサの検出信号に応答してフォークの前進を停止させ、次に一定量だけフォークを後退させるものとする。
この構成の場合、先に位置決めされた物品、例えばそのパレット等の上に、この物品に当接させる物品が乗り上げることがない。当接時に乗り上げが生じても、若干後退させたときに、乗り上げが解消される。そのため、物品の破損や、トラック搬送中の荷崩れを防止できる。
前記当接検出センサは、例えば、前記フォークに設けられてこのフォークに対して物品が後退したことを検出するものである。前記物品が、パレットに積まれた物品であって、前記フォークはパレットの上面板と下面板間の隙間に挿入させるものであっても良い。
【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１３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。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。
【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、荷台囲み枠（荷台あおり）３ｂを下方に、荷台上部蓋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１２，図１３）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および図８と共に、この荷積みシステムの制御系の概念構成を説明する。図７において、台車制御手段６０は、左右両側の各作業台車６を制御する手段を概念的に総合した手段である。台車制御手段６０は、各作業台車６に、次の荷積み方法▲１▼〜▲３▼を行わせる制御手段とする。なお、台車制御手段６０において、トラック３の荷台３ａに対する左右の各作業台車６の系列に対して、基準側と従属側の定義を決定しておく。図７では、トラック３の正面側から見て左側（図７の下側）が基準側とされる。
▲１▼．台車制御手段６０は、荷台３ａ上に左右に並べる物品Ｗのうち、基準側の物品Ｗを荷台３ａの上方の所定位置に位置決めした後、従属側の物品Ｗを、先に位置決めされた基準側の物品Ｗに対して当接させて左右方向の位置決めをするように、各作業台車６を制御する。
▲２▼．台車制御手段６０は、従属側の物品Ｗを、先に位置決めされた基準側の物品Ｗに対して当接させて位置決めするときに、基準側の物品Ｗが作業台車６のフォーク１９によって支持されている状態で当接させるように、各作業台車６を制御する。
▲３▼．台車制御手段６０は、従属側の物品Ｗを、先に位置決めされた基準側の物品Ｗに対して当接させて位置決めした後、その物品Ｗを若干後退させるように作業台車６を制御する。
上記各荷積み方法▲１▼〜▲３▼の詳細は、後に説明する。
【００１３】
台車制御手段６０は、上記の制御が行えるものであれば良く、個々の作業台車６を自立させて分散制御するものであっても、一つの制御手段で全ての作業台車６を統括して制御するものであっても良いが、この実施形態では、図８に示すように、分散制御するものとしてある。
同図の台車制御手段６０は、各作業台車６に搭載されて個々の作業台車６を自立的に制御する基準側または従属側の台車制御手段６０Ａ，６０Ｂと、これら台車搭載の制御手段６０Ａ，６０Ｂに対して指令を与えて全ての作業台車６を統括して制御する上位制御手段６１とで構成される。基準側台車制御手段６０Ａは基準側（図８の右側）の作業台車６に搭載され、従属側台車制御手段６０Ｂは従属側（図８の左側）の作業台車６に搭載される。各台車搭載の台車制御手段６０Ａ，６０Ｂおよび上位制御手段６１は、それぞれコンピュータ等で構成される。上位制御手段６１は、上記操作盤１７（図１）に設けられている。
【００１４】
基準側および従属側の各台車制御手段６０Ａ，６０Ｂは、制御の設定内容が互いに異なる他は、互いに同じ構成のものである。これら基準側および従属側の台車制御手段６０Ａ，６０Ｂは、共に走行制御手段６２、フォーク昇降制御手段６３、フォーク進退制御手段６４、および荷積み設定手段６９Ａ（６９Ｂ）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。荷積み設定手段６９Ａ，６９Ｂ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に行わせる制御手順等の制御内容を設定した手段である。
【００１５】
上記構成による荷積み方法を説明する。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、その荷台囲み枠（荷台あおり）３ｂ（図３）、および荷台上部扉３ｃを開ける。
【００１６】
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、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、この作業台車６に搭載された走行位置決め検出手段３５（図１）で作業位置指示台車７の被検出具（図示せず）を検出することで停止する。
【００１７】
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（図１）で検出される走行量から、台車制御手段６０（６０Ａ，６０Ｂ）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。
【００１８】
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。
基準側および従属側の各作業台車６がトラック３の側方まで走行すると、各台車制御手段６０Ａ，６０Ｂにおけるフォーク昇降制御手段６３の制御により、各作業台車６のフォーク１９は、パレット積み物品ＷのパレットＰの下端がトラック荷台３ａの上面より所定量だけ高くなる位置まで上昇する。次に、図９（Ａ）に示すように、基準側の作業台車６のフォーク１９が、その台車制御手段６０Ａにおけるフォーク進退制御手段６４および荷積み設定手段６９Ａの制御により、荷台３ａの縁部から荷台幅方向に所定量だけ前進して、物品Ｗを荷台３ａ上に載置する。
【００１９】
次に、図９（Ｂ）に示すように、従属側の作業台車６のフォーク１９が、その台車制御手段６０Ｂにおけるフォーク進退制御手段６４および荷積み設定手段６９Ｂの制御により、荷台幅方向に向かって前進する。前進するパレット積み物品ＷのパレットＰが、先に位置決めされたパレット積み物品ＷのパレットＰに当接してから、さらにフォーク１９が前進すると、そのフォーク１９に対して荷積み物品Ｗが相対的に若干後退し、その後退をフォーク１９の基部に設けられたリミットスイッチ等からなる当接検出センサ７０が検出する。その検出信号に応答して、荷積み設定手段６９Ｂがフォーク１９の前進を停止させる。このようにして、従属側の物品Ｗの位置決めがなされる。
【００２０】
従属側の物品Ｗを基準側の物品Ｗを当接させるときに、基準側の物品Ｗは、基準側の作業台車６のフォーク１９によっても支持されたままの状態であるため、基準側の物品Ｗが、上記の当接によって位置ずれすることがない。位置ずれを生じるとしても、作業台車６におけるフォーク基端の立ち上がり部（バックレスト）で規制された範囲内で済む。そのため、例えば、基準側の物品Ｗを荷台３ａに既に積んだ非支持状態で当接させる場合のように、従属側の物品Ｗの当接によって、基準側の物品Ｗが位置ずれして荷台３ａからはみ出すような問題がない。
【００２１】
次に、従属側の作業台車６のフォーク１９は、その台車制御手段６０Ｂにおけるフォーク進退制御手段６４および荷積み設定手段６９Ｂの制御により、荷台幅方向に向け一定量（例えば５ｍｍ）だけ後退する。これにより、先に位置決めされたパレット積み物品ＷのパレットＰと、後に位置決めされたパレット積み物品ＷのパレットＰとの間には、荷台幅方向に上記の一定量の隙間が設けられる。
【００２２】
この後、各台車制御手段６０Ａ，６０Ｂにおけるフォーク昇降制御手段６３の制御により、各作業台車６のフォーク１９が下降して、パレット積み物品Ｗが荷台３ａの上に載置される。このように、先に位置決めされた物品Ｗに対して後の物品Ｗを当接させてから、後に位置決めさせた物品Ｗを荷台３ａの幅方向に若干量だけ後退させ、荷台３ａの上に載置するため、両物品Ｗの間で、図１１に示すように一方のパレットＰの端部が他方のパレットＰの上に乗り上げるような不具合を防止できる。すなわち、パレットＰはその製作精度のバラツキにより、図１１（Ａ）のようにパレット端部に突出部ａを有するものがある。その場合、先に位置決めされた物品Ｗに対して後の物品Ｗを当接させてから、そのまま物品Ｗを荷台３ａの上に載置すると、同図（Ｂ）のように一方のパレットＰの端部の突出部ａが他方のパレットＰの上に乗り上げてしまって、パレットＰが破損したりトラック輸送中の荷崩れの原因になる場合がある。これに対して、上記のように先に位置決めされた物品Ｗに後の物品Ｗを当接させてから、その物品Ｗを若干量だけ後退させて荷台３ａの上に載置する場合には、パレットＰ同士が重なり合う上記弊害を防止できる。
【００２３】
この荷積みシステムによると、このようにして、トラック３の荷台３ａへの荷積み時に、基準側の物品Ｗに従属側の物品Ｗを当接させて位置決めするため、荷台幅の異なる種々のトラック３に対して、図１０に示すように、左右２列の物品Ｗの間にほとんど隙間を生じさせることなく積載することができる。そのため、トラック輸送中に荷崩れが起きるのを防止できる。なお、荷台３ａ上の２列の物品Ｗは、荷台３ａの幅方向の中心に対して左右いずれかにずれて積まれることがあるが、２列の物品Ｗ間の隙間と異なり、このような物品全体の多少のずれは、トラック輸送において、支障とならない。
【００２４】
この実施形態では、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（図示せず）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（図示せず）を前方の作業台車６の後退衝突防止検出手段３５Ａ（図１）で検出することで回避される。また、各作業台車６と図８の上位制御手段６１との間の信号の送受信は、台車走行経路の端部に設置された光伝送装置４３（図１）を用い、赤外線等により行われる。
【００２５】
【発明の効果】
この発明の荷積みシステムは、トラックの荷台の左右両側に沿って走行自在な両側の作業台車と、これら作業台車を制御する台車制御手段とを備え、前記荷台に左右２列で前後方向に沿って物品が並ぶように、両側から対応する作業台車により物品を積み込む荷積みシステムであって、前記各作業台車は、昇降および進退するフォークに物品を載せて物品の積み込みを行うものであり、前記台車制御手段は、荷台上に左右に並べる物品のうち、いずれか一方の物品を荷台上方の所定位置に位置決めした後、もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて左右方向の位置決めをするように、前記各作業台車を制御するものとしたため、荷台幅が異なる種々のトラックに対しても、荷台上に前後方向に並べて荷積みされる左右２列の物品の間に隙間が生じることがなく、トラック輸送中の荷崩れを防止できる。
前記台車制御手段が、前記もう一方の物品を、先に位置決めされた物品に対して当接させて位置決めするときに、前記一方の物品が作業台車によって支持されている状態で当接させるように各作業台車を制御するものとした場合は、もう一方の物品を当接させるときに、先に位置決めされた物品がずれることが防止される。
前記台車制御手段は、前記もう一方の物品が、先に位置決めされた物品に対して当接したことが、作業台車に設けられた当接検出センサで検出されると、この当接検出センサの検出信号に応答してフォークの前進を停止させ、次に一定量だけフォークを後退させるものとしたため、先に位置決めされた物品やそのパレットの上に、この物品に当接させる物品が乗り上げることがなく、物品の破損や、トラック搬送中の荷崩れを防止できる。
【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略平面図と制御系のブロック図とを組み合わせた説明図である。
【図８】同荷積みシステムの概念構成のブロック図である。
【図９】同荷積みシステムによる荷積み動作説明図である。
【図１０】同荷積みシステムによる荷積み完了状態を示す概略平面図である。
【図１１】荷積み時のパレット重なり原因の説明図である。
【図１２】（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１３】同パレットの平面図である。
【図１４】荷積みシステムの提案例の説明図である。
【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
６０…台車制御手段
６０Ａ…基準側台車制御手段
６０Ｂ…従属側台車制御手段
７０…当接検出センサ
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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