JP2011131694A - 無人搬送車における荷台支持装置及び荷台支持方法 - Google Patents

無人搬送車における荷台支持装置及び荷台支持方法 Download PDF

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Abstract

【課題】荷台に荷が移載された後に荷台を上昇させることなく走行高さで走行させることができるとともに、無人搬送車のコストを低減することができる無人搬送車の荷台支持装置及び荷台支持方法を提供する。
【解決手段】無人搬送車の荷台支持装置は、ポンプモータ22により駆動され、圧油をサスペンションシリンダ18に供給するオイルポンプ21を備えるとともに、サスペンションシリンダ18から圧油が排圧される排圧タンク26を備える。さらに、荷台支持装置は、サスペンションシリンダ18との間で圧油の給排が行われるアキュムレータ23を備えている。アキュムレータ23は、荷台へのコンテナの移載に伴いサスペンションシリンダ18から圧油が供給されたとき、荷台を走行高さより高い位置で停止させるように、容量が設定されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、荷台高さが走行高さに設定されて走行する無人搬送車における荷台支持装置及び荷台支持方法に関する。
例えば、港での船からの大型のコンテナ(荷)は、無人搬送車へ移載され、無人搬送車によって所望する位置まで搬送される。特許文献1に示すように、無人搬送車において、荷台の四隅にはターンテーブルが旋回可能に設けられるとともに、各ターンテーブルの下面にはサスペンションブラケットが固定されている。各サスペンションブラケットのアームにはスイングアームが連結されるとともに、各スイングアームは上下方向へ揺動可能に設けられている。各スイングアームには、アクスルケースが支持されるとともに、各アクスルケースに回転可能に支承された車軸の両端にタイヤが固定されている。各スイングアームとサスペンションブラケットの間には油圧式のサスペンションシリンダ(荷台支持装置)が介装され、このサスペンションシリンダによって荷台が上下動可能に支持されている。
また、近年では、荷を荷台に移載した時、サスペンションシリンダの圧油が急激に排出されて、サスペンションシリンダが急激に下降してしまい荷が衝撃を受けることを防止するため、サスペンションシリンダにアキュムレータを接続してなる荷台支持装置がある。この荷台支持装置は、サスペンションシリンダに圧油を供給するためのオイルポンプと、このオイルポンプを駆動させるモータを備える。
そして、荷台支持装置を備えた無人搬送車では、荷を搬送する場合、オイルポンプをモータによって駆動させてサスペンションシリンダに圧油を供給する。すると、図4(a)に示すように、荷台90の荷台高さが最上昇される。そして、図4(b)に示すように、最上昇させた荷台90に荷91が移載されると、サスペンションシリンダからアキュムレータに圧油が排出され、アキュムレータとサスペンションシリンダとで圧力が均衡した位置でサスペンションシリンダが停止するとともに、荷の移載時の衝撃が緩和される。このとき、サスペンションシリンダは荷重により最下降し荷台90も最下降する。
その後、図4(c)に示すように、無人搬送車に設けられたガイドセンサが、路面に埋設されたガイドレールを探知できるように、荷台90の荷台高さを所定の走行高さまで上昇させる。すなわち、オイルポンプを駆動させてサスペンションシリンダに圧油を供給し、最下降した荷台90をサスペンションシリンダによって走行高さまで上昇させる。そして、無人搬送車は走行高さで、荷91を降ろす場所まで走行する。
特開2000−10631号公報
ところが、上記従来の無人搬送車においては、走行高さで走行させるために最下降した荷台を走行高さまで上昇させている。荷は大型のコンテナのように重量が大きいものであり、さらに、荷によっては荷台に偏荷重が加わる場合がある。このような状態で荷台を上昇させるには、オイルポンプとして高い圧力を発生し得るものを用いたり、モータとして出力の大きいものを用いたりしなければならず、荷台支持装置が大型化して無人搬送車のコストで嵩んでしまっていた。加えて、荷台の上昇スピードを上げようとすれば、オイルポンプとして高価な可変容量型のものを用いたり、モータとして出力の大きなものを用いたりしなければならず、無人搬送車のコストで嵩んでしまっていた。
本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、荷台に荷が移載された後に荷台を上昇させることなく走行高さで走行させることができるとともに、無人搬送車のコストを低減することができる無人搬送車の荷台支持装置を提供することにある。
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、荷台の下部にサスペンションシリンダが配設され、該サスペンションシリンダが上下動することにより荷台高さが変更されるとともに、前記荷台高さが予め設定された走行高さに変更されて走行する無人搬送車における荷台支持装置であって、ポンプモータにより駆動され、圧油を前記サスペンションシリンダに供給するオイルポンプを備えるとともに、前記サスペンションシリンダから圧油が排圧される排圧タンクを備え、さらに、前記サスペンションシリンダとの間で圧油の給排が行われるアキュムレータを備えており、前記荷台への荷の移載に伴い前記サスペンションシリンダから前記アキュムレータに圧油が供給されたとき、前記荷台を前記走行高さより高い位置で停止させるように、前記アキュムレータの容量が設定されている。
また、請求項3に記載の発明は、荷台の下部にサスペンションシリンダが配設され、該サスペンションシリンダが上下動することにより荷台高さが変更されるとともに、前記荷台高さが予め設定された走行高さに変更されて走行する無人搬送車における荷台支持方法であって、前記無人搬送車が、ポンプモータにより駆動され、圧油を前記サスペンションシリンダに供給するオイルポンプを備えるとともに、前記サスペンションシリンダから圧油が排圧される排圧タンクを備え、さらに、前記サスペンションシリンダとの間で圧油の給排が行われるアキュムレータを備えており、前記オイルポンプにより前記サスペンションシリンダに圧油を供給し、前記荷台を最も高い位置へ上昇させた後、前記荷台へ荷を移載し、その荷の荷重により前記サスペンションシリンダから前記アキュムレータに圧油が供給されることで、前記アキュムレータにより前記荷台高さを前記走行高さより高い位置で停止させる。
これによれば、荷台に荷が載せられると、荷台が走行高さより高い位置で停止するため、その停止位置から荷台を走行高さに変更する場合は、荷台を停止位置から下降させるだけでよくなる。したがって、荷台を走行高さに変更する場合、荷を載せた荷台を再上昇させる必要がない。その結果として、重量が大きな荷を載せた荷台を再上昇させるために、オイルポンプとして高い圧力を発生し得るものを用いたり、ポンプモータとして出力の大きいものを用いたりする必要がない。加えて、荷台の上昇スピードを上げるために、オイルポンプとして高価な可変容量型のものを用いたり、ポンプモータとして出力の大きなものを用いたりする必要がない。その結果として、無人搬送車における荷台支持装置及び荷台支持方法によれば、その大型化を抑制して、無人搬送車のコストを低減することができる。
また、無人搬送車における荷台支持装置において、前記荷台が前記走行高さより高い位置で停止した状態から前記サスペンションシリンダの圧油を前記排圧タンクへ排圧させ、前記荷台を前記走行高さに位置させる制御を行う高さ調節手段を備えていてもよい。これによれば、高さ調節手段により、サスペンションシリンダの圧油を排圧タンクへ簡単に排圧させ、荷台を走行高さに容易に位置させることができる。
また、無人搬送車における荷台支持方法において、前記荷台を前記走行高さより高い位置で停止させた状態から、前記荷台高さを前記走行高さとなるように前記荷台を下降させつつ走行を開始させてもよい。
これによれば、荷台を走行高さより高い位置で停止させ、さらに、荷台を走行高さに位置させた後に無人搬送車の走行を開始させる場合と比べると、荷が荷台に移載されてから無人搬送車が走行開始するまでの時間を短縮することができる。
本発明によれば、荷台に荷が移載された後に荷台を上昇させることなく走行高さで走行させることができるとともに、無人搬送車のコストを低減することができる。
実施形態の無人搬送車を模式的に示す図。 荷台支持装置の油圧回路を示す図。 (a)は荷台を最上昇高さに位置させたときの無人搬送車を示す模式図、(b)は荷台を最上昇高さに位置させたときの油圧回路の一部を示す図、(c)は荷台を停止高さに位置させたときの無人搬送車を示す模式図、(d)は荷台を停止高さに位置させたときの油圧回路の一部を示す図、(e)は荷台を走行高さまで下降させたときの無人搬送車を示す模式図、(f)は荷台を走行高さまで下降させたときの油圧回路の一部を示す図。 (a)は荷台を最上昇させたときの無人搬送車を示す模式図、(b)は荷台に荷が移載されたときの無人搬送車を示す模式図、(c)は荷台を走行高さまで再上昇させたときの無人搬送車を示す模式図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1に示すように、無人搬送車10は車体10aの上部に荷台11を備える。荷台11の下部において、四隅にはターンテーブル13が旋回可能に設けられるとともに、各ターンテーブル13の下面にはサスペンションブラケット14が固定されている。各サスペンションブラケット14のアーム14aにはスイングアーム15がピン15aにより連結されるとともに、各スイングアーム15はピン15aを中心として上下方向へ揺動可能に設けられている。各スイングアーム15には、アクスルケース16が支持されるとともに、各アクスルケース16に回転可能に支承された車軸17の両端にタイヤ12aが固定されている。そして、荷台11の下部の四隅には走行車輪12が設けられている。各アクスルケース16には駆動モータ19が支持されるとともに、各駆動モータ19により走行車輪12それぞれが駆動されるようになっている。
また、荷台11の最前部及び最後部には、図示しない支持部材によってガイドセンサGが支持されている。このガイドセンサGは、走行路面に埋設されたガイドライン(図示せず)を探知して無人搬送車10を走行させるために設けられている。そして、無人搬送車10は、ガイドセンサGからの信号により、駆動モータ19を駆動させてガイドラインに沿って所定のコースを走行するようになっている。また、無人搬送車10は、ガイドセンサGによってガイドラインを探知するのに適した高さで走行するようになっており、この走行時の荷台11の高さを走行高さH1とする。なお、無人搬送車10の走行高さH1は予め設定されており、本実施形態では、ガイドセンサGとガイドラインとの位置関係で設定したが、走行路面の凹凸等を加味して走行高さH1を適宜設定してもよい。
次に、無人搬送車10における荷台支持装置について説明する。
各走行車輪12において、各スイングアーム15には油圧式のサスペンションシリンダ18のロッド18aの先端(下端)が連結されるとともに、各サスペンションシリンダ18のシリンダ18bの上端はサスペンションブラケット14の下面に連結されている。そして、4つのアクスルケース16の上下動によるスイングアーム15の上下動がサスペンションシリンダ18によって支承されるようになっている。また、荷としてのコンテナWの荷台11への積み降ろしに伴うサスペンションシリンダ18の上下動により荷台11が上下動し、荷台11の高さが変更するようになっている。
次に、荷台支持装置の油圧回路について説明する。図2に示すように、本実施形態の荷台支持装置は、オイルタンクTからサスペンションシリンダ18のボトム室18cに圧油を供給するオイルポンプ21を備える。このオイルポンプ21は、図示しない駆動源を電源とするポンプモータ22により駆動される。
ポンプモータ22にはコントローラCが信号接続され、コントローラCにより駆動が制御されるようになっている。オイルポンプ21には流路30aを介してコントロールバルブCVが接続されるとともに、このコントロールバルブCVにはコントローラCが信号接続されている。そして、コントロールバルブCVは、コントローラCによって開閉が制御されるようになっている。さらに、コントロールバルブCVには流路30dを介して排圧タンク26が接続されている。また、流路30aにおけるコントロールバルブCVより上流側にはチェック弁27が設けられ、このチェック弁27はコントロールバルブCV側からオイルポンプ21側に圧油が流れることを阻止する。
コントロールバルブCVには、流路30bを介してサスペンションシリンダ18のボトム室18cが接続されている。また、サスペンションシリンダ18のボトム室18cには圧力センサS1が接続されるとともに、この圧力センサS1によりボトム室18cの圧力が監視されている。この圧力センサS1はコントローラCに信号接続されている。また、サスペンションシリンダ18には、ストロークセンサS2が接続されるとともに、このストロークセンサS2によりロッド18aのストローク量が検出されるようになっている。このストロークセンサS2はコントローラCに信号接続されている。油圧回路において、流路30bには分岐流路30cを介してアキュムレータ23が接続されている。アキュムレータ23は気体式のタイプが用いられ、アキュムレータ23とサスペンションシリンダ18(ボトム室18c)との間で圧油が給排可能になっている。流路30bにおけるコントロールバルブCVより下流側であり、アキュムレータ23より上流側にはパイロットチェック弁31が設けられている。
上記構成の荷台支持装置では、荷台11にコンテナWが載せられるとき、コントローラCによりポンプモータ22が駆動されるとともにコントロールバルブCVが開状態とされる。すると、オイルポンプ21によりオイルタンクTから、チェック弁27、パイロットチェック弁31を介してボトム室18cに圧油が供給されるようになっている。このとき、サスペンションシリンダ18は、ロッド18aがスイングアーム15に連結されているため、ボトム室18cに圧油が供給されるとシリンダ18bが上昇し、そのシリンダ18bによって荷台11が上昇するようになっている。
図3(b)に示すように、ボトム室18cの容量最大まで圧油が供給され、ボトム室18cの圧力が予め設定された圧力に達すると、圧力センサS1からの検出信号により、コントロールバルブCVが閉状態に制御されるとともに、ポンプモータ22が停止され、オイルポンプ21による圧油の供給が停止される。ボトム室18cの容量最大まで圧油が供給された状態では、図3(a)に示すように、荷台11が最も高い位置まで上昇しており、このときの高さを、荷台11の最上昇高さH2とする。そして、無人搬送車10では、荷台11を最上昇高さH2に位置させた状態で荷台11にコンテナWが移載されるようになっている。
荷台11が最上昇高さH2にある状態で、荷台11にコンテナWが載せられると、荷重によりボトム室18cに蓄圧された圧油がアキュムレータ23へ供給され、アキュムレータ23の容積分だけの圧油がアキュムレータ23に蓄圧される。すると、図3(d)に示すように、ボトム室18cから供給された圧油分だけ(アキュムレータ23の容積分だけ)シリンダ18bが緩やかに下降するとともに荷台11が下降するようになっている。そして、アキュムレータ23とボトム室18cの圧力が均衡したときにシリンダ18bの下降が停止するようになっており、図3(c)に示すように、このときの高さを、荷台11の停止高さH3とする。
本実施形態では、アキュムレータ23の容積は、コンテナWが荷台11に載せられてシリンダ18bが下降したとき、荷台11が走行高さH1より高い位置までしか下降しないように設定されている。すなわち、アキュムレータ23の容積は、最上昇高さH2と走行高さH1の差の距離より小さい距離だけ荷台11が下降するように設定されている。
また、荷台支持装置において、荷台11が停止高さH3にある状態において、コントローラCによりコントロールバルブCVが開状態に制御されるとともに、コントロールバルブCVからパイロットチェック弁31に圧力信号が入力され開状態に制御される。すると、ボトム室18cの圧油がパイロットチェック弁31及びコントロールバルブCVを介して排圧タンク26へ排圧されるようになっている。図3(e)及び図3(f)に示すように、ボトム室18cの圧油が排圧タンク26へ排圧されると、シリンダ18bが下降して、このシリンダ18bに連結された荷台11が下降するようになっている。
そして、ストロークセンサS2により、ロッド18aのストローク量が検出され、その検出信号に基づきコントローラCが荷台11の高さが走行高さH1に位置したと判断すると、コントローラCはコントロールバルブCVを閉状態に切り換えるとともに、パイロットチェック弁31を閉状態に切り換える。すると、荷台11の下降が停止され、荷台11が走行高さH1に高さ変更される。したがって、本実施形態では、コントローラC、コントロールバルブCV、パイロットチェック弁31、及びストロークセンサS2により高さ調節手段が構成されている。
さて、上記構成の荷台支持装置を備えた無人搬送車10により、コンテナWを搬送する場合、まず、図3(a)及び図3(b)に示すように、荷台高さを最上昇高さH2まで最上昇させる。そして、図3(c)及び図3(d)に示すように、最上昇させた荷台11にコンテナWが移載されると、コンテナWの荷重により、圧油がサスペンションシリンダ18からアキュムレータ23へ供給されることにより、荷台11が緩やかに下降する。そして、アキュムレータ23の容積が、所定の容積に設定されているため、荷台11は停止高さH3で停止する。
無人搬送車10を走行させるには、コントローラCによるコントロールバルブCV及びパイロットチェック弁31の制御により、サスペンションシリンダ18の圧油が排圧タンク26へ排圧される。すると、図3(e)及び図3(f)に示すように、荷台11が走行高さH1に高さ変更される。走行高さH1に高さ変更された後、無人搬送車10の走行を開始させると、無人搬送車10がガイドレールに沿って走行する。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)荷台支持装置の油圧回路において、サスペンションシリンダ18にアキュムレータ23を接続した。そして、アキュムレータ23の容積を、最上昇高さH2にある荷台11にコンテナWが載せられ、荷台11が下降したとき、荷台11を走行高さH1より高い停止高さH3で停止させるように設定した。このため、荷台11を走行高さH1に変更する場合は、荷台11を停止高さH3から下降させるだけでよくなる。したがって、本実施形態の荷台支持装置によれば、荷台11を走行高さH1に変更する場合、コンテナWを載せた荷台11を再上昇させる必要がない。その結果として、重量が大きなコンテナWを載せた荷台11を再上昇させるために、オイルポンプ21として高い圧力を発生し得るものを用いたり、ポンプモータ22として出力の大きいものを用いたりする必要がない。加えて、荷台11の上昇スピードを上げるために、オイルポンプ21として高価な可変容量型のものを用いたり、ポンプモータ22として出力の大きなものを用いたりする必要がない。その結果として、本実施形態の荷台支持装置及び荷台支持方法によれば、荷台支持装置の大型化を抑制して、無人搬送車10のコストを低減することができる。
(2)無人搬送車10のサスペンション用のサスペンションシリンダ18に圧油を給排可能にアキュムレータ23を接続した。そして、アキュムレータ23の容積を、最上昇高さH2にある荷台11にコンテナWが載せられ、荷台11が下降したとき、荷台11を走行高さH1より高い停止高さH3で停止させるように設定した。このため、荷台11を停止高さH3から走行高さH1に変更する場合は、荷台11を停止高さH3から下降させるだけでよくなる。よって、アキュムレータ23の容積を変更するだけで、オイルポンプ21やポンプモータ22の設計を変更することなく、本実施形態の荷台支持装置を実現することができる。
(3)荷台11を最上昇高さH2まで上昇させる場合が、荷台11にコンテナWが載っていないときだけに行われると限定すれば、サスペンションシリンダ18のシリンダ18bを上昇させるために供給される圧油の圧力を低く設定することができる。したがって、出力の小さなポンプモータ22にて大きな吐出量のオイルポンプ21を無人搬送車10に搭載することができ、荷台11の上昇速度を上げることができる。
(4)荷台支持装置は、荷台11が走行高さH1で停止した状態からサスペンションシリンダ18の圧油を排圧タンク26へ排圧させる制御を行う高さ調節手段(コントローラC、パイロットチェック弁31、ストロークセンサS2及びコントロールバルブCV)を備える。よって、高さ調節手段により、サスペンションシリンダ18から圧油を排圧させることで、荷台11を停止高さH3から走行高さH1へ容易に下降させることができる。
(5)荷台11がサスペンションシリンダ18によって上下動可能に支持された無人搬送車10において、サスペンションシリンダ18にアキュムレータ23を接続した。そして、この無人搬送車10でコンテナWを所望位置まで搬送する場合、荷台11を最上昇高さH2まで上昇させた後、その荷台11にコンテナWを載せるようにした。このとき、所定の容量に設定されたアキュムレータ23により、荷台11を走行高さH1より高い停止高さH3で停止させることができ、走行高さH1へは荷台11を下降させるだけでよく、コンテナWを載せた荷台11を上昇させる必要がない。したがって、本実施形態の荷台支持方法によれば、無人搬送車10を走行高さH1で走行させるために、コンテナWが載せられたときに最下降した荷台11を走行高さH1まで上昇させる場合と比べて、コンテナWを搬送するための消費エネルギーを減らすことができる。
(6)荷台11を最上昇高さH2に変更し、下降する荷台11を停止高さH3で停止させ、荷台11を走行高さH1に位置させた後、無人搬送車10を走行させるようにした。このため、コンテナWを安定した状態で搬送することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、荷台11を最上昇高さH2に変更し、荷台11にコンテナWを載せて下降する荷台11を停止高さH3で停止させ、荷台11を走行高さH1に位置させた後、無人搬送車10を走行させるようにした。しかし、荷台11を停止高さH3で停止させた後、荷台11を走行高さH1に向けて下降させると同時に、無人搬送車10の走行を開始させてもよい。これによれば、荷台11を停止高さH3で停止させ、荷台11を走行高さH1で停止させた後に、無人搬送車10の走行を開始させる場合と比べると、コンテナWが荷台11に移載されてから無人搬送車10が走行開始するまでの時間を短縮することができる。
○ アキュムレータ23の容積は、最上昇高さH2の荷台11にコンテナWを載せて下降させたとき、荷台11が走行高さH1より高い位置で停止すれば適宜変更してもよく、アキュムレータ23の容積変更に合わせて停止高さH3も変更してもよい。
○ アキュムレータ23はばね式やおもり式に変更してもよい。
○ 荷台11を走行高さH1に位置させるためにロッド18aのストローク量をストロークセンサS2で検出するようにしたが、その他の検出方法としてもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。
(1)前記荷台を前記走行高さより高い位置で停止させた状態から、前記荷台高さを前記走行高さとなるように前記荷台を下降させた後、走行を開始させることを特徴とする請求項3に記載の無人搬送車における荷台支持方法。
C…高さ調節手段としてのコントローラ、CV…高さ調節手段としてのコントロールバルブ、S2…高さ調節手段としてのストロークセンサ、W…荷、H1…走行高さ、10…無人搬送車、11…荷台、18…サスペンションシリンダ、21…オイルポンプ、22…ポンプモータ、23…アキュムレータ、26…排圧タンク、31…高さ調節手段としてのパイロットチェック弁。

Claims (4)

  1. 荷台の下部にサスペンションシリンダが配設され、該サスペンションシリンダが上下動することにより荷台高さが変更されるとともに、前記荷台高さが予め設定された走行高さに変更されて走行する無人搬送車における荷台支持装置であって、
    ポンプモータにより駆動され、圧油を前記サスペンションシリンダに供給するオイルポンプを備えるとともに、前記サスペンションシリンダから圧油が排圧される排圧タンクを備え、さらに、前記サスペンションシリンダとの間で圧油の給排が行われるアキュムレータを備えており、
    前記荷台への荷の移載に伴い前記サスペンションシリンダから前記アキュムレータに圧油が供給されたとき、前記荷台を前記走行高さより高い位置で停止させるように、前記アキュムレータの容量が設定されていることを特徴とする無人搬送車における荷台支持装置。
  2. 前記荷台が前記走行高さより高い位置で停止した状態から前記サスペンションシリンダの圧油を前記排圧タンクへ排圧させ、前記荷台を前記走行高さに位置させる制御を行う高さ調節手段を備える請求項1に記載の無人搬送車における荷台支持装置。
  3. 荷台の下部にサスペンションシリンダが配設され、該サスペンションシリンダが上下動することにより荷台高さが変更されるとともに、前記荷台高さが予め設定された走行高さに変更されて走行する無人搬送車における荷台支持方法であって、
    前記無人搬送車が、ポンプモータにより駆動され、圧油を前記サスペンションシリンダに供給するオイルポンプを備えるとともに、前記サスペンションシリンダから圧油が排圧される排圧タンクを備え、さらに、前記サスペンションシリンダとの間で圧油の給排が行われるアキュムレータを備えており、
    前記オイルポンプにより前記サスペンションシリンダに圧油を供給し、前記荷台を最も高い位置へ上昇させた後、前記荷台へ荷を移載し、その荷の荷重により前記サスペンションシリンダから前記アキュムレータに圧油が供給されることで、前記アキュムレータにより前記荷台高さを前記走行高さより高い位置で停止させることを特徴とする無人搬送車における荷台支持方法。
  4. 前記荷台を前記走行高さより高い位置で停止させた状態から、前記荷台高さを前記走行高さとなるように前記荷台を下降させつつ走行を開始させることを特徴とする請求項3に記載の無人搬送車における荷台支持方法。
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