JP2013052965A - Carrier vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ワークを搬送する搬送車両に関する。 The present invention relates to a transport vehicle that transports a workpiece.
従来、物流倉庫などでは搬送車両により搬送元から搬送先へワークが搬送されている。ワークの搬送の際には、ワークを搬送車両から落下させること無く、またワークを損傷させること無く搬送することが求められ、搬送中の車両の高い走行安定性が必要である。安定性の向上として特許文献1では、荷役車両(搬送車両)が横方向に移動する時に車体が旋回することを抑えるものがある。詳しくは、ドライブホイールによる駆動力とロードホイールに加わる走行抵抗により重心の回りに車体を旋回させるモーメントに対し、輪重および積載荷重から重心位置を求め、ドライブホイールの駆動力を基に算出した駆動力でロードホイールを駆動させて荷役車両の旋回を抑えている。
Conventionally, in a distribution warehouse or the like, a workpiece is transferred from a transfer source to a transfer destination by a transfer vehicle. When conveying a workpiece, it is required to convey the workpiece without dropping it from the conveyance vehicle and without damaging the workpiece, and high traveling stability of the vehicle being conveyed is required. In
また、特許文献2では、下りの坂道等においても車両を安定させるため、車両の安定度を作業者に報知している。詳しくは、フォークリフトのマストに車両傾斜角検出センサを設け、車両傾斜角度検出センサによる検出値から前後左右の傾斜に合わせてフォークを昇降させ、さらにマストを前後傾させて積載した荷を移動させフォークリフトが安定するように制御している。さらに、フォークリフトが安定しているかマップを用いて判断し作業者に報知している。
Moreover, in
ところで、搬送車両は、パレットや棚などの上に載置されたワークを搬送する場合がある。このとき、搬送車両は前方に延びる脚部を棚などの下方に進めてワークを荷役することがある。そのため、搬送車両の脚部に設けられる前輪は後輪よりも小さい径とすることが多い。そして、搬送車両でワークを荷役すると、ワークの荷重により車両全体の重心位置が変わり、前輪および後輪には、異なる荷重が作用する。その状態で搬送車両が走行すると、各前輪および後輪に生じる転がり摩擦力が異なって走行安定性が若干低下する虞があった。さらに、荷役するワークの荷重が車体の左右方向で均等に車輪に加わらない場合がある。左右の車輪に加わる荷重が異なると、荷重が大きく加わる車輪の走行抵抗が大きくなり、搬送車両のバランスが崩れるとともに、走行駆動のために大きな動力が必要となる。 By the way, a conveyance vehicle may convey the workpiece | work mounted on the pallet or the shelf. At this time, a conveyance vehicle may advance a leg part extended ahead to the downward direction, such as a shelf, and may handle a workpiece. For this reason, the front wheels provided on the legs of the transport vehicle often have a smaller diameter than the rear wheels. When the work is handled by the transport vehicle, the position of the center of gravity of the entire vehicle changes depending on the load of the work, and different loads act on the front wheels and the rear wheels. When the transport vehicle travels in this state, the rolling friction force generated on each front wheel and the rear wheel may be different, and the traveling stability may be slightly reduced. Furthermore, the load of the workpiece to be handled may not be applied to the wheels evenly in the left-right direction of the vehicle body. If the loads applied to the left and right wheels are different, the running resistance of the wheels to which a large load is applied increases, and the balance of the transport vehicle is lost, and a large amount of power is required for driving.
これに対し、特許文献1では、荷役車両が横方向に移動するときにはロードホイールを駆動させて安定させているが、前後方向に移動するときには制御していない。また、前輪後輪の転がり摩擦力を等しくすることや、前輪後輪の径が異なる場合について考慮されていない。一方、特許文献2では、荷を移動させて車両を安定させているが、前輪および後輪の径を考慮した転がり摩擦力について検討されていない。
On the other hand, in
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、より高い走行安定性の搬送車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a transport vehicle with higher traveling stability.
上記の課題を解決するために、本発明は、荷役手段でワークを荷役し搬送する搬送車両において、鉛直方向に設けられるマストと、搬送車両に設けた複数の車輪と、車輪に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、車輪に加わる荷重を調整する荷重調整手段とを備え、荷重調整手段は、複数の車輪に加わる荷重を、それぞれの車輪の径に応じた荷重となるように調整することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention detects a mast provided in a vertical direction, a plurality of wheels provided in a conveyance vehicle, and a load applied to the wheels in a conveyance vehicle that loads and conveys a workpiece by a loading means. Load detecting means for adjusting the load applied to the wheels, and the load adjusting means adjusts the load applied to the plurality of wheels so as to be a load corresponding to the diameter of each wheel. Features.
本発明により、荷重調節手段により車輪に加わる荷重を車輪の径に応じた荷重にするので、各車輪の走行抵抗を等しくできて走行安定性を向上させることができる。 According to the present invention, since the load applied to the wheel by the load adjusting means is set to a load according to the diameter of the wheel, the running resistance of each wheel can be made equal and the running stability can be improved.
また、上記搬送車両において、荷重調整手段は、荷役手段を移動させる荷重移動手段を有することを特徴とする。 In the transport vehicle, the load adjusting means includes load moving means for moving the cargo handling means.
さらに、上記搬送車両は、車輪として前輪および後輪を有し、荷重移動手段は、荷役手段が設けられるマストを搬送車両の後方に傾けるティルト手段と、荷役手段をマストに沿って昇降させるリフト手段とを有することが好ましい。 Further, the transport vehicle has front wheels and rear wheels as wheels, the load moving means includes a tilt means for tilting a mast provided with the load handling means to the rear of the transport vehicle, and a lift means for moving the load handling means up and down along the mast. It is preferable to have.
また、上記荷重移動手段は、ワークを支持する支持部材を搬送車両の左右方向に移動させるサイドシフト手段を有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said load moving means has a side shift means to move the support member which supports a workpiece | work to the left-right direction of a conveyance vehicle.
また、上記搬送車両は、車輪を3つ以上有し、搬送車両は、ワークの重量に対し重量バランスを取るカウンタウエイトと、カウンタウエイトを搬送車両において前後及び左右方向に移動させるXYステージとを有し、荷重調整手段は、XYステージにてカウンタウエイトを移動させることで荷重検出手段によって検出した荷重を調整することが好ましい。 The transport vehicle has three or more wheels, and the transport vehicle has a counterweight that balances the weight of the workpiece, and an XY stage that moves the counterweight in the front-rear and left-right directions in the transport vehicle. The load adjusting means preferably adjusts the load detected by the load detecting means by moving the counterweight on the XY stage.
また、上記荷重検出手段は、ポテンショメータもしくはロードセルであることが好ましい。 The load detecting means is preferably a potentiometer or a load cell.
また、上記搬送車両において、搬送車両は、前方へ延出する脚部と、脚部の先端部に設けた前輪と、搬送車両に設けた後輪とを有し、荷重調整手段は、搬送車両に対し脚部の先端部に設けた前輪及び/もしくは脚部の位置を移動させる前輪移動手段を有するが好ましい。 In the transport vehicle, the transport vehicle includes a leg portion extending forward, a front wheel provided at a tip portion of the leg portion, and a rear wheel provided in the transport vehicle. On the other hand, it is preferable to have a front wheel moving means for moving the position of the front wheel and / or the leg provided at the tip of the leg.
また、上記搬送車両において、脚部は、搬送車両の前方へ延出し搬送車両に設けられた電動モータにより前端部を昇降させるように回転する第一脚部と、脚部の先端部を有し第一脚部の前端部に回転軸を介して連結される第二脚部とを備え、第二脚部は、電動モータから回転駆動力を受けるリンク機構を有し、前輪移動手段は、電動モータの回転により第二脚部を第一脚部に対し、第一脚部の回転方向と逆方向にかつ前輪が搬送車両の走行する地面に接触させる回転量で回転させることが好ましい。 Further, in the transport vehicle, the leg portion includes a first leg portion that extends forward of the transport vehicle and rotates so as to move the front end portion up and down by an electric motor provided in the transport vehicle, and a distal end portion of the leg portion. A second leg connected to the front end of the first leg via a rotating shaft, the second leg has a link mechanism that receives a rotational driving force from the electric motor, and the front wheel moving means is electrically It is preferable to rotate the second leg with respect to the first leg by the rotation of the motor in a direction opposite to the rotation direction of the first leg and with a rotation amount that causes the front wheels to contact the ground on which the transport vehicle travels.
本発明により、より高い走行安定性の搬送車両を提供できる。 The present invention can provide a transport vehicle with higher traveling stability.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態に係る搬送車両について図に基づいて説明する。なお、上下方向とは、図1における上下方向であり、重力の方向に対応する。前後方向は、クランプリフト1の走行方向に対応し、前方が図1右方向、後方が図1左方向である。左右方向は、クランプリフト1の走行方向に対して直交かつ水平方向に対応する。
図1に示すクランプリフト1は、棚Tに載置されたワークWを搬送する搬送車両である。クランプリフト1は、車体2の内部に制御装置4を備えている。制御装置4は、クランプリフト1全体を制御する制御装置である。クランプリフト1は、図1および図2に示すように車体2の下部に左右一対の走行用の車輪である後輪6を備えている。後輪6には、図3(a)に示すように、回転軸6Aが接続されている。そして、回転軸6Aには、回転軸6Aを支持するU字型のブラケット6Bが設けられている。ブラケット6Bの上面には、接続ピン6Cが鉛直上方に突出し設けられている。
(First embodiment)
Hereinafter, the conveyance vehicle concerning a 1st embodiment of the present invention is explained based on figures. Note that the vertical direction is the vertical direction in FIG. 1 and corresponds to the direction of gravity. The front-rear direction corresponds to the traveling direction of the
A
車体2には、後輪6に加わる重量を検出する荷重検出手段として荷重検出器7が設けられている。車体2には、後輪6を部分的に収容するタイヤハウス2Aがあり、さらにタイヤハウス2Aの上面に設けた凹み部2Bに荷重検出器7が配置されている。図3に示すように、荷重検出器7は上下の支持板7A、7Bと、複数の弾性減衰部材7Cと、変位検出部材7Dから構成されている。上側の支持板7Aは、車体2に固定されている。支持板7Aの下面には、前後左右に等間隔に弾性減衰部材7Cとして本実施形態では4つのコイルバネが配置されている。弾性減衰部材7Cで囲まれる中央の位置には、変位検出部材7Dとして本実施形態ではポテンショメータが配置されている。複数の弾性減衰部材7Cおよび変位検出部材7Dの下端は、上側の支持板7Aから鉛直方向に同じ高さとなるよう設定されており、下側の支持板7Bの上面に接触する位置となっている。
The
支持板7Bの下面の中央位置には、接続ピン6Cが固定されている。支持板7A、7Bは、後輪6に荷重が加わると、荷重に応じて支持板7A、7Bの間隔を変える構成である。支持板7Aは凹み部2Bに固定されているが、支持板7Bは弾性減衰部材7Cにより上下に変位可能である。また、支持板7Bは弾性減衰部材7Cの上下の弾性力により支持板7Aに対し距離を保つように保持されている。そして、変位検出部材7Dは、支持板7A、7Bの間隔が変化したことを検出し、図示しないハーネスを介して制御装置4へ検出結果を送信する構成である。
A
なお、本実施形態における後輪6は、インホイルモータを用いて駆動される走行輪である。さらに、図示しない回転駆動機構が接続ピン6Cに設けられており、後輪6を操舵することができる構成である。
In addition, the
図1および図4に示すように車体2の前部には、左右一対の連結部8Aが設けられ、さらに連結部8Aを介して車体2の前部から前方へ延出する左右一対の脚部8が設けられている。右側の脚部8の先端部には、図3(b)に示すように、脚部8の下面に設けられた凹み部8Bに荷重検出手段としての荷重検出器9が収まるように設けられている。荷重検出器9の下方には、車輪として前輪10が設けられている。前輪10には、回転軸10Aが接続されている。そして、回転軸10Aには、回転軸10Aを支持するU字型のブラケット10Bが設けられている。ブラケット10Bの上面には、接続ピン10Cが鉛直上方に突出し設けられている。なお、左右一対の前輪10は、それぞれの後輪6の前方に位置するよう配置されている。つまり、3つ以上有する(本実施形態では4つ)車輪がクランプリフト1の平面視で前後左右の四隅に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 4, a pair of left and right connecting
荷重検出器9は上下の支持板9A、9Bと、複数の弾性減衰部材9Cと、変位検出部材9Dから構成されている。上側の支持板9Aは、脚部8の凹み部8Bに固定されている。支持板9Aの下面には、前後左右に等間隔に弾性減衰部材9Cとして本実施形態では4つのコイルバネが配置されている。弾性減衰部材9Cで囲まれる中央の位置には、変位検出部材9Dとして本実施形態ではポテンショメータが配置されている。複数の弾性減衰部材9Cおよび変位検出部材9Dの下端は、上側の支持板9Aから鉛直方向に同じ高さとなるよう設定されており、下側の支持板9Bの上面に接触する位置となっている。
The
支持板9Bの下面の中央位置には、接続ピン10Cが固定されている。支持板9A、9Bは、前輪10に荷重が加わると、荷重に応じて支持板9A、9Bの間隔を変える構成である。支持板9Aは凹み部8Bに固定されているが、支持板9Bは弾性減衰部材9Cにより上下に変位可能である。また、支持板9Bは弾性減衰部材9Cの上下の弾性力により支持板9Aに対し距離を保つように保持されている。そして、変位検出部材9Dは、支持板9A、9Bの間隔が変化したことを検出し、図示しないハーネスを介して制御装置4へ検出結果を送信する構成である。
A connection pin 10C is fixed at the center position of the lower surface of the
なお、本実施形態における前輪10は、従動輪であり、接続ピン10Cは支持板9Bに軸受けを介して設けられている。そのため、前輪10はクランプリフト1の走行に合わせて向きを自在に変更できる構成である。なお、本実施形態における左側の脚部8には、凹み部8Bおよび荷重検出器9は設けておらず、右側の脚部8にのみ凹み部8Bおよび荷重検出器9が設けられている。
In this embodiment, the
図4、図5に示すように、連結部8Aには、回転支持軸15を介して左右一対のマスト16が車体2に対して鉛直方向に支持されており、マスト16は車体2の前面に立設されている。図4に示すように、左右一対のマスト16は、その上端付近を連結する連結部材16Aにより枠体を形成している。連結部材16Aの下面における左右方向の中央には、回転支持軸15に向かい鉛直に回転ねじ軸17が設けられている。回転ねじ軸17は、上端を連結部材16Aに回転可能に軸受けを介して接続されており、下端を昇降モータ18に接続されている。昇降モータ18は、回転支持軸15の上面に固定されている。さらに昇降モータ18は、制御装置4に接続されており、その駆動が制御されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a pair of left and
回転ねじ軸17には、回転ねじ軸17に沿って昇降可能な昇降部17Aが設けられている。昇降部17Aは、回転ねじ軸17に設けられているねじ溝に合わせて昇降するボール構造である。本実施形態では、回転ねじ軸17、昇降部17A、昇降モータ18および制御装置4により、リフト手段が構成されている。
The
昇降部17Aの前面側には、ワークWのサイドシフトを行うためのサイドシフトモータ20が固定されている。サイドシフトモータ20は、昇降部17Aとともに昇降自在であり、制御装置4により制御される。サイドシフトモータ20の出力軸は、サイドシフト回転軸21として車体2の左右方向に水平に設けられている。サイドシフト回転軸21には、両側端部に内接板22がそれぞれ連結されている。内接板22は、マスト16の左右で対向する内側面に設けられた突条16Bを前後から当接する図示しないローラで把持している。サイドシフト回転軸21は、内接板22に図示しない軸受けを介して支持されている。サイドシフト回転軸21がサイドシフトモータ20の駆動により回転しても、内接板22は回転することはない。
A
左右の内接板22には、サイドシフト回転軸21の下方に連結棒23が設けられている。連結棒23は、両側の内接板22がマスト16の内側面に当接するよう間隔を保持するものである。サイドシフト回転軸21および連結棒23には、サイドシフトモータ20を挟んで両側に一対のサイドシフト板24が設けられている。サイドシフト回転軸21には、ねじ溝が設けられており、サイドシフト板24は、ボールねじ機構によりサイドシフト回転軸21の回転にともない左右へ移動する。サイドシフト回転軸21のねじ溝は、全て同じ向きに溝が形成されている。そのため、一対のサイドシフト板24は、常に同じ間隔を保って左右に移動する。なお、サイドシフト板24は、連結棒23を挿通する孔が設けられており、左右に移動する際も連結棒23に沿って姿勢を維持しつつ移動するものである。本実施形態では、サイドシフトモータ20、サイドシフト回転軸21、内接板22、サイドシフト板24、制御装置4によりサイドシフト手段が構成されている。
The left and right inscribed
一対のサイドシフト板24には、図5に示すようにクランプブラケット25が設けられている。クランプブラケット25は、平面視において断面U字型である。クランプブラケット25の左右両端の側板25Aは、車体2の前方に突出するように設けられている。クランプブラケット25の左右両端の側板25Aには、クランプ回転軸26と連結棒27が水平に上下に並んで設けられている。クランプ回転軸26は、側板25Aに図示しない軸受けを介して回転自在である。クランプ回転軸26の左右方向中央には、クランプ回転軸26を回転させるためのクランプモータ28が設けられている。クランプモータ28は、クランプブラケット25に固定されている。クランプモータ28の出力軸は、クランプ回転軸26に同軸に連結されている。クランプ回転軸26の表面には、ねじ溝が設けられており、クランプモータ28を挟んだ両側で逆向きのねじ溝となっている。連結棒27は、側板25Aに固定されている。
The pair of
クランプ回転軸26と連結棒27には、左右一対のクランププレート29が設けられている。クランププレート29はクランプ面を対向させるように配置されている。クランププレート29には、クランプ回転軸26と連結棒27が挿通されている。クランププレート29は、クランプ回転軸26のねじ溝に対応して、ボールねじ構造が設けられており、クランプ回転軸26の回転により車体2の左右方向に移動可能である。なお、クランプ回転軸26には、クランプモータ28を挟んだ両側で逆向きのねじ溝が設けられているので、クランプ回転軸26が回転すると、左右一対のクランププレート29は、近接もしくは離間するように移動する。なお、連結棒27は、クランププレート29にスライド自在に挿通されており、クランププレート29の姿勢を保つものである。また、本実施形態では、クランプブラケット25、クランプ回転軸26、連結棒27、クランプモータ28、クランププレート29によりワークを支持する支持部材が構成されている。
The
マスト16設けられたリフト手段およびサイドシフト手段は、車体2に対して前後に傾動可能である。マスト16は、回転支持軸15に支持されている。回転支持軸15が回転すると、マスト16は、回転支持軸15を回転中心として前後に傾動する。連結部8Aには、内部に図示しない減速機が設けられている。減速機には、連結部8Aの横に設けられたティルトモータ30の出力軸が連結されている。ティルトモータ30を駆動させると、出力軸および減速機を介してマスト16が傾動する構成である。なお、ティルトモータ30は、制御装置4に接続されており、その駆動が制御装置4により制御されている。本実施形態では、回転支持軸15、ティルトモータ30、制御装置4によりティルト手段が構成されている。また、荷重調整手段は、リフト手段、サイドシフト手段およびティルト手段より構成されている。なお、荷重移動手段は、リフト手段、サイドシフト手段およびティルト手段により構成されている。そして、荷役手段は、クランププレート29、リフト手段、サイドシフト手段およびティルト手段等により構成されている。
The lift means and the side shift means provided on the
次に、本実施形態における前輪10、後輪6に加わる荷重を夫々の径に応じたものとするための調整について作用を説明する。
本実施形態では、前輪10、後輪6に加わる荷重の調整は、ワークWを荷役した後に行われる。以下、図6に基づいて詳細を説明する。
図6のステップ1では、まずワークWを荷役する。クランプリフト1にて棚T上に載置されたワークWを搬送する場合、まず図1に示すようにクランプリフト1を棚Tに対向する位置まで走行させる。そして、クランプリフト1を棚Tに向かい微速前進させる。ここで、制御装置4は、クランププレート29がワークWや棚Tに接触しないよう、昇降モータ18を駆動させて十分な高さに昇降させておく。さらに、サイドシフトモータ20やクランプモータ28を駆動させて、クランププレート29の間隔を広げ、ワークWの左右の側面に対向する位置へと移動させておく。そして、左右一対のクランププレート29によりワークWの側面をクランプする。そして、昇降モータ18を駆動させて、ワークWを持上げて、クランプリフト1は微速後進にて棚Tに対向し、所定距離離れた位置へ移動する。
Next, an effect | action is demonstrated about the adjustment for making the load added to the
In the present embodiment, the adjustment of the load applied to the
In
図6のステップ1(S1)におけるワークWの荷役終了は、クランププレート29にてワークWをクランプし、クランプリフト1が棚Tに対向する位置へ後進したときである。なお、このときにマスト16は鉛直状態である。そしてステップ2(S2)に進み、前輪10および後輪6の各車輪に加わる荷重を検出する。荷重は、荷重検出器7、9により検出され、その検出値は制御装置4にて把握される。制御装置4では、荷重検出器7、9の検出値が弾性減衰部材9Cにより変動する値をローパスフィルタを通して検出値を認識している。なお、本実施形態では、左右一対の前輪10は、右側の前輪10のみに荷重検出器9が設けられているため、前輪10における検出値は、右側の前輪10の値だけである。
The end of cargo handling of the workpiece W in step 1 (S1) in FIG. 6 is when the workpiece W is clamped by the
ステップ2で前輪10および後輪6に加わる荷重を検出し終わると、ステップ3(S3)にて制御装置4は、前輪10の目標荷重N1と後輪6の目標荷重N2を計算する。ここで目標荷重N1、N2について説明する。クランプリフト1は、ワークWを把持すると、ワークWの荷重が加わることで前輪10、後輪6に加わる荷重が変化する。このとき、ワークWは、車体2の左右方向の中央に重心があるとは限らず、ワークWの種類によっては、大きな偏りが発生する。これにより、前後左右の荷重バランスが崩れ、前輪10および後輪6に加わる荷重が均等ではなくなる。特にワークWは車体2の前方にてクランプされるため、ワークWの荷重が車体2の前後方向の前側に加わる。そのため、前輪10および後輪6に加わる荷重のバランスが崩れてしまう。
When detection of the load applied to the
4つの各車輪(前輪10および後輪6)に加わる荷重のバランスが崩れると、クランプリフト1は各車輪の走行抵抗が異なるため、走行安定性が低下する。また、各車輪の走行抵抗が異なると、各駆動部において大きな駆動力が必要になる。本実施形態では、各部のモータにおいて消費電力が増える場合がある。そのため、4つの各車輪では、加わる荷重がバランスすることが理想であり、制御装置4は、各車輪に加わる荷重を調整するための目標荷重N1、N2を計算する。なお、本実施形態においては、車体2の右側の前輪10、後輪6について前後の荷重バランスを調整する。目標荷重N1、N2も右側の前輪10、後輪6についての値である。
If the balance of the load applied to each of the four wheels (
目標荷重N1、N2は、各車輪の走行抵抗を考慮して設定されるものであり、前輪10の目標荷重をN1、後輪6の目標荷重をN2とする。ここで、車輪の走行抵抗について説明する。地面G上を走行する車輪の走行抵抗は以下の式となる。
F=C・N/R ・・・(式1)
ここで、Fは、走行抵抗である転がり摩擦力であり、Cは転がり摩擦係数(定数)である。そして、Nは車輪に加わる荷重であり、Rは車輪半径である。
The target loads N1 and N2 are set in consideration of the running resistance of each wheel, and the target load of the
F = C · N / R (Formula 1)
Here, F is a rolling friction force that is a running resistance, and C is a rolling friction coefficient (constant). N is a load applied to the wheel, and R is a wheel radius.
クランプリフト1において、各車輪の走行抵抗を等しくバランスさせるためには、各車輪において上記(式1)の値が等しくなれば良い。ここで、車体2の前後における荷重バランスについて詳しく説明する。車体2の前後は、車輪として前輪10と後輪6が配置されている。前輪10に加わる荷重は、荷重検出器9から検出される値であり、ここでは、Nfとすると、前輪10における走行抵抗Ffは、次の(式2)となる。
Ff=Cf・Nf/Rf ・・・(式2)
ここで、Cfは前輪10と地面Gとの転がり摩擦係数(定数)であり、Rfは前輪10の半径である。
In the
Ff = Cf · Nf / Rf (Formula 2)
Here, Cf is a rolling friction coefficient (constant) between the
そして、後輪6に加わる荷重は、荷重検出器7から検出される値であり、ここでは、Nrとすると、後輪6における走行抵抗Frは、次の(式3)となる。
Fr=Cr・Nr/Rr ・・・(式3)
ここで、Crは後輪6と地面Gとの転がり摩擦係数(定数)である。Rrは後輪6の半径である。
The load applied to the
Fr = Cr · Nr / Rr (Formula 3)
Here, Cr is a rolling friction coefficient (constant) between the
目標荷重N1、N2は、車体2の前後において走行抵抗が等しくなるときである。よって、上記の(式2)と(式3)が同じ値となれば良い。
Cf・N1/Rf=Cr・N2/Rr ・・・(式4)
ここで、クランプリフト1は、地面Gと前輪10との転がり摩擦抵抗Cfと地面Gと後輪6との転がり摩擦抵抗Crは、同じ値であると想定できる。そのため、
N1/Rf=N2/Rr ・・・(式5)
となる。
The target loads N1 and N2 are when the running resistance is equal before and after the
Cf · N1 / Rf = Cr · N2 / Rr (Formula 4)
Here, in the
N1 / Rf = N2 / Rr (Formula 5)
It becomes.
(式5)からN2の値を導くと、N1・Rr/Rfとなる。ここで、前輪10および後輪6に加わる荷重の和は、次の(式6)で表される。
N1+N2=N1・(1+Rr/Rf)
N1+N2=N1・(Rf+Rr)/Rf ・・・(式6)
ここで、目標荷重N1、N2の和は、荷重検出器7、9により検出された検出値の和と変わることはなく、等しい値である。つまり、NfとNrの和は、N1とN2の和と同じである。よって(式6)から目標荷重N1について求めると次の(式7)となる。
Nf+Nr=N1+N2=N1・(Rf+Rr)/Rf
N1=(Nf+Nr)・Rf/(Rf+Rr) ・・・(式7)
When the value of N2 is derived from (Expression 5), N1 · Rr / Rf is obtained. Here, the sum of the loads applied to the
N1 + N2 = N1 · (1 + Rr / Rf)
N1 + N2 = N1. (Rf + Rr) / Rf (Formula 6)
Here, the sum of the target loads N1 and N2 does not change from the sum of the detected values detected by the
Nf + Nr = N1 + N2 = N1. (Rf + Rr) / Rf
N1 = (Nf + Nr) .Rf / (Rf + Rr) (Expression 7)
また、(式6)と(式7)から目標荷重N2を求めると次の(式8)となる。
N2=(Nf+Nr)・Rr/(Rf+Rr) ・・・(式8)
ステップ3において、制御装置4は、上記(式7)、(式8)から目標荷重N1、N2を計算する。なお、制御装置4には、前輪10の半径Rf、後輪6の半径Rrが予め登録されている。
Further, when the target load N2 is obtained from (Expression 6) and (Expression 7), the following (Expression 8) is obtained.
N2 = (Nf + Nr) .Rr / (Rf + Rr) (Formula 8)
In step 3, the
ステップ3で目標荷重N1、N2の計算が終わると、ステップ4(S4)に進む。ステップ4では、前輪10に加わる荷重Nfと目標荷重N1とを比較する。そして、後輪6に加わる荷重Nrと目標荷重N2とを比較する。それぞれの荷重が等しい場合(Nf=N1、Nr=N2)には、クランプリフト1において前後方向の荷重のバランスが取れているので、ステップ5(S5)を飛ばしてステップ6(S6)に進む。それぞれの荷重が等しくない場合(Nf≠N1、Nr=N2)には、ステップ5にてワークWを前後に位置調整を行い、荷重バランスを調整する。
When the calculation of the target loads N1 and N2 is completed in step 3, the process proceeds to step 4 (S4). In
ここで、前後方向の荷重バランスの調整について詳しく説明する。
図7は、ワークWをクランプしてからワークWを移動させた場合を示すグラフである。横軸はマスト16の位置であり、ティルト手段により前方に傾いているか、後方に傾いているかを示している。縦軸は、クランプブラケット25の位置であり、マスト16における中間の位置より上昇位置か下降位置かを示している。なお、破線Lで示す矩形領域は、マスト16およびクランプブラケット25の機械的に可動な領域を示している。本実施形態では、マスト16は、後傾角度より前傾角度を小さく設定している。
Here, the adjustment of the load balance in the front-rear direction will be described in detail.
FIG. 7 is a graph showing a case where the workpiece W is moved after the workpiece W is clamped. The horizontal axis is the position of the
図7における点Aは、ステップ1にてワークWを把持したときを示している。ワークWを把持するときは、マスト16は前後に傾いておらず、鉛直である。そして、クランプブラケット25は、ワークWが載置された棚Tに合わせて昇降されており、点Aではやや上昇位置となっている。制御装置4は、点Aから前輪10および後輪6に加わる荷重が目標荷重N1、N2となるようにマスト16を前後に傾け、さらにクランプブラケット25を昇降させる。例えば、点Bにおいて目標荷重N1、N2になる場合、制御装置4は、マスト16およびクランプブラケット25をゆっくりと移動させてワークWの位置を移動させる。そして、図6におけるステップ5で前後の位置調整を行った後、再びステップ4にて前輪10、後輪6に加わる重量が目標荷重N1、N2と等しいか判断する。ここで図7の点Bにおいて、荷重検出器7、9により検出される荷重Nr、Nfが目標荷重N1、N2と等しくなっていれば、ワークWの前後の位置調整を終了して図6のステップ6へと進む。
A point A in FIG. 7 indicates the time when the workpiece W is gripped in
本実施形態では、ワークWの位置調整において、マスト16を前傾方向に移動させることはないよう制御装置4が制御している。さらに、制御装置4によりワークWの位置を調整する際に、図7の破線Lの領域内で目標荷重N1、N2に調整できない場合がある。そのとき制御装置4は、点Cもしくは点Dの機械的最大可動位置までワークWを移動させる調整を行う。点Cもしくは点Dに到達した場合、制御装置4は、ワークWの位置調整が終了したとしてステップ6に進む。
In the present embodiment, the
次にステップ6では、左右の後輪6に加わる荷重が等しいかどうかを判断する。ここでは、ワークWをクランプしたことで、車体2の左右方向に荷重のバランスが崩れていないかをチェックする。ここでも、左右一対の後輪6の走行抵抗を考慮し、上記(式7)、(式8)を導くことができる。しかし、本実施形態では、後輪6は左右で同じ半径の車輪を使用している。そのため、単純に左右の荷重検出器7により検出される左右の後輪6に加わる荷重が等しいかを判断すれば良い。
Next, in
ステップ6で左右の後輪6に加わる荷重が等しいと判断された場合は、ステップ7(S7)を省略してフローの終了へと進む。左右の後輪6に加わる荷重が等しくない場合には、ステップ7にてワークWの左右の位置調整を行う。ワークWの左右の位置調整は、図8に基づき行われる。図8において、縦軸は左右の後輪6に加わる荷重の差であり、横軸はクランプブラケット25の左右方向の位置である。本実施形態では、左側の後輪6に加わる荷重から右側の後輪6に加わる荷重を引いた差を荷重差としている。クランプブラケット25の左右位置は、クランプブラケット25がサイドシフト板24とともにサイドシフト回転軸21により移動する位置である。クランプリフト1は、初期状態としてサイドシフト板24およびクランプブラケット25は、その左右方向の中央位置が車体2の左右方向の中央位置と一致するよう設定されている。
If it is determined in
図8において、ワークWをクランプしたときに、例えば点Eの位置の状態である場合を説明する。点Eの状態では、左側の後輪6の荷重が右側の後輪6の荷重より大きくなっている。またクランプブラケット25は、ワークWをクランプした時点では、左右方向の中央位置である。制御装置4は、左側の後輪6の荷重が大きいと判断すると、サイドシフトモータ20を駆動しサイドシフト回転軸21を回転させる。すると、左右一対のサイドシフト板24が車体2の右側に移動する。サイドシフト板24が右側に移動すると、クランプブラケット25およびクランププレート29も右側に移動し、ワークWがクランプリフト1の右側に移動する。そして、図6のステップ7におけるワークWの左右位置調整後、再びステップ6にて左右の後輪6に加わる荷重が等しいか判断する。ここで、図8の点Fの位置まで移動して左右の後輪6に加わる荷重が同じになっていたら、サイドシフトモータ20の駆動を停止し、ワークWの左右方向の位置調整を終了して、図6のフローを終える。
In FIG. 8, the case where the workpiece W is in the state of the position of the point E when the workpiece W is clamped will be described. In the state of point E, the load on the left
また、図8において、ワークWをクランプしたときに点Gの状態であった場合には、制御装置4は、右側の後輪6に加わる荷重が大きいと判断してワークWの位置調整を行う。制御装置4は、サイドシフトモータ20を駆動し、サイドシフト回転軸21を逆方向に回転させてサイドシフト板24を左側に移動させる。これにより、クランプブラケット25およびクランププレート29が左側に移動する。そしてワークWを左方向へ移動させて点Hの状態、つまり後輪6において左右で荷重差がなくなる状態となったらワークWの位置調整を終了する。
In FIG. 8, when the workpiece W is in the state of point G when the workpiece W is clamped, the
以上のように図6のフローの全てが終了すると、クランプリフト1の制御装置4は、後輪6のインホイルモータを駆動してワークWを指定の搬送先に搬送する。
As described above, when all of the flow of FIG. 6 is completed, the
本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
(1)前輪10に荷重検出器9を設け、後輪6に荷重検出器7を設けて、前後左右の荷重バランスを検出し、ワークWをマスト16、昇降ボールねじで移動させ、位置を調整することにより、各車輪の走行抵抗が均等となり、駆動力の偏りを無くすことができるため、高い走行安定性を達成できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)クランプリフト1は、各駆動部をモータにより構成し、ワークWの位置を調整して各車輪の走行抵抗を均等化し、駆動力の偏りを無くすことで、大きな駆動力が必要となる車輪の抵抗を他の車輪に分散することができ、さらにはリフト全体の駆動力を低減することができるため、走行に関する電費を向上させることができる。
(2) The
(3)荷重検出器7を左右の後輪6に設け、荷重検出器9は、右側の前輪10の片側のみに設けたので、3つの荷重検出器7、9により前後方向および左右方向の荷重バランスを把握することができる。また、荷重検出器9が一つで済むのでコストの増加を抑えられる。
(3) Since the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図9から図10に基づき以下に説明する。
本実施形態の搬送車両であるクランプリフト201は、第1の実施形態の構成に加え、車体2の内部にワークの重量と重量バランスを取るカウンタウエイト34を備えている。第1の実施形態と異なる箇所を中心に説明する。なお、第1の実施形態と共通する構成については、共通の符号を用いる。
車体2の内部には、カウンタウエイト34が設けられている。カウンタウエイト34は、車体2の内部の空間に設けられたXYステージ35により吊り下げて保持されている。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
In addition to the configuration of the first embodiment, a
A
XYステージ35は、カウンタウエイト34を車体2の前後方向に移動させる前後移動部35Aと、左右方向に移動させるための左右移動部35Bとから構成されている。前後移動部35Aが車体2の空間内の上面に固定されており、前後移動部35Aの下面に左右移動部35Bが接続されている。カウンタウエイト34は、左右移動部35Bに接続されている。カウンタウエイト34は、初期状態として、XYステージ35の前後左右の中央位置に保持されている。XYステージ35は、図示しない電動モータにより駆動されるものであり、電動モータは制御装置4により駆動制御される構成である。
The
次に本実施形態におけるカウンタウエイト34の位置調整について図10に示すフローを説明する。
本実施形態では、第1の実施形態と同様に棚Tに載置されたワークWをステップ1(S1)にて荷役する。ワークWの荷役は、クランププレート29でワークWをクランプして持上げた後、クランプリフト201が後退し、棚Tから所定距離離れた状態である。ワークWの荷役が完了したらステップ2(S2)で前輪10、後輪6に加わる荷重を荷重検出器9、7により検出する。検出された荷重は制御装置4にてローパスフィルタを介して荷重を把握する。次に、第1の実施形態と同様にステップ3(S3)で前輪10および後輪6に加わる荷重の目標荷重N1、N2を計算する。そしてステップ4(S4)で前輪10、後輪6に加わる荷重が、目標荷重N1、N2と等しいか判断する。等しい場合には、ステップ5(S5)を省略してステップ6(S6)へと進む。
Next, the flow shown in FIG. 10 regarding the position adjustment of the
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the work W placed on the shelf T is unloaded at Step 1 (S1). The loading of the workpiece W is a state in which the
ステップ5では、カウンタウエイト34の前後の位置を調整する。具体的には、XYステージ35の前後移動部35Aにてカウンタウエイト34を前後方向に移動させる。例えば前輪10に加わる荷重が、目標荷重N1よりも大きい場合には、カウンタウエイト34を後側へ移動させる。逆に前輪10に加わる荷重が、目標荷重N1より小さい場合には、カウンタウエイト34を前側へ移動させる。そして、前輪10および後輪6が目標荷重と等しくなる位置でカウンタウエイト34の前後の位置調整を終了する。そしてステップ6へと進む。
In
ステップ6では、後輪6に加わる荷重が左右で等しいかを判断する。そして左右で等しい場合には、ステップ7(S7)を省略しフローを終了する。左右で荷重が等しくない場合には、ステップ7にてカウンタウエイト34を左右に位置調整する。例えば、左側の後輪6に加わる荷重が大きい場合には、カウンタウエイト34をXYステージ35の左右移動部35Bにて右側へ移動させる。逆に左側の後輪6に加わる荷重が小さい場合には、カウンタウエイト34を左側に移動させる。そして、左右の後輪6に加わる荷重が等しくなる位置までカウンタウエイト34を移動させて位置調整を終了する。図10のフローが終了すると、クランプリフト201は、ワークWを搬送先へと搬送する。
In
本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(4)カウンタウエイト34をXYステージ35にて前後左右に移動させることで、各車輪に加わる荷重を調整することができる。したがって、走行抵抗均等化のためにワークを動かす必要がないため、安全性の悪化および作業効率の低下を防ぐことができる。
(5)XYステージ35で、前後左右の荷重バランスを調整でき、第1の実施形態に比べアクチュエータの数を3つから2つに減らすことができ、制御が容易になる。また、第1の実施形態に比べてコスト低減が期待できる。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(4) The load applied to each wheel can be adjusted by moving the
(5) With the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について図11から図13に基づき以下に説明する。
本実施形態の搬送車両であるクランプリフト301は、第1の実施形態における脚部8を変更した構成である。なお、クランプリフト301は左右対称の構成であるので、ここではクランプリフト301の左側の構成を説明する。
クランプリフト301においてマスト16の下端には、図11および図12に示すように矩形板の脚部ブラケット40が設けられている。また、車体2の前端下面には、脚部屈伸モータ41が設けられている。さらに、図13に示すように、脚部屈伸モータ41の隣には、矩形板のプーリブラケット42が設けられている。プーリブラケット42は、車体2の前端下面に一部が固定されており、残りの部分は、車体2の前端面から突出するように配置されている。また、プーリブラケット42の突出した部分は、脚部ブラケット40と板面同士が対向するように配置されている。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
A
As shown in FIGS. 11 and 12, a rectangular
脚部ブラケット40には、プーリブラケット42に向かい突出する脚部回転軸43が図示しない軸受けを介して設けられている。脚部回転軸43の突出する端部には、脚部歯車44が接続されており、脚部回転軸43と脚部歯車44は一体的に回転自在である。プーリブラケット42には、脚部ブラケット40に向かって突出するプーリ回転軸45が図示しない軸受けを介して設けられている。プーリ回転軸45の突出する端部には、プーリ歯車46が接続されており、プーリ回転軸45とプーリ歯車46は一体的に回転自在である。なお、脚部回転軸43とプーリ回転軸45は、同軸となるよう配置されており、脚部歯車44とプーリ歯車46も同軸である。そして、脚部歯車44とプーリ歯車46は後述の駆動歯車48と夫々噛み合うことが可能なように間隔を空けて配置されている。
The
脚部屈伸モータ41には、車体2の前方へ向かい水平に突出する出力軸47が設けられている。出力軸47の前端には、駆動歯車48が設けられている。脚部歯車44、プーリ歯車46、駆動歯車48は、それぞれ傘歯歯車であり、駆動歯車48は、脚部歯車44とプーリ歯車46とそれぞれ噛み合っている。脚部屈伸モータ41を駆動させて出力軸47を回転させると、脚部屈伸モータ41の回転駆動力が脚部歯車44を回転させるとともに、プーリ歯車46も回転させるよう配置されている。なお、本実施形態では、駆動歯車48と脚部歯車44のギア比は、1対1であり、駆動歯車48とプーリ歯車46とのギア比は1対2である。つまり、出力軸47が1回転すると、脚部歯車44および脚部回転軸43も同じ回転量で回転し、プーリ歯車46とプーリ回転軸45は、前輪55が、車体2が走行する地面Gに接触するように、出力軸47の2倍の回転量で回転するよう設定されている。
The
脚部回転軸43には、脚部ブラケット40と脚部歯車44との間に、2つの第一脚部51が設けられている。第一脚部51は、一端を脚部回転軸43に固定されており、脚部回転軸43が回転すると、第一脚部51も脚部回転軸43を軸心に同じ回転量だけ回転する。2つの第一脚部51は、わずかな隙間を有して脚部回転軸43に設けられており、それぞれ板面を対向させて平行に並んでいる。第一脚部51の他端には、連結軸52が脚部回転軸43と平行となるよう設けられている。連結軸52は、2つの第一脚部51に図示しない軸受けを介して接続されている。また、連結軸52は、2つの第一脚部51を貫通して突出するよう設けられている。連結軸52の突出部分には、2つの第一脚部51を両側から挟むように第一脚部51と同じ形状の2つの第二脚部53が固定されている。そして第二脚部53は、連結軸52を軸心として連結軸52と同じ回転量だけ回転する構成である。
Two
第二脚部53において連結軸52が設けられた側と反対側の端部には、2つの第二脚部53を連結する前輪軸54が設けられている。前輪軸54は、2つの第二脚部53が連結軸52に固定されている間隔と同じ間隔で2つの第二脚部53に固定されている。そのため、2つの第二脚部53は、板面を対向させて平行に保持されている。そして、前輪軸54には、2つの第二脚部53の間に前輪55を図示しない軸受けを介して回転自在に設けられている。なお、本実施形態においては、脚部回転軸43とプーリ回転軸45が同軸で同じ高さの水平状態に設けられており、さらに、前輪軸54は、図12に示すように脚部回転軸43およびプーリ回転軸45と同じ高さとなるように設けられている。つまり、前輪55の半径は、前輪軸54の高さに合わせて設定されている。
A
プーリ回転軸45には、プーリブラケット42とプーリ歯車46との間に第一プーリ57が設けられている。第一プーリ57はプーリ回転軸45に固定されており、プーリ回転軸45とともに回転する。一方、連結軸52におけるプーリブラケット42側の突出端部には、図13に示すように第二プーリ58が設けられている。第二プーリ58は、連結軸52に固定されており、連結軸52とともに回転する。第一プーリ57と第二プーリ58は、左右方向の同じ位置となるよう配置されている。つまり、図13に示す平面図において、第一プーリ57の前方に第二プーリ58が配置されている。そして、第一プーリ57と第二プーリ58を連結するプーリベルト59が設けられている。プーリベルト59により、第一プーリ57の回転を第二プーリ58へ伝えることができる。なお、本実施形態において、第一プーリ57と第二プーリ58は同じ直径であり、第一プーリ57の回転量と第二プーリ58の回転量は常に同じとなるよう設定されている。なお、本実施形態では、プーリ回転軸45、プーリ歯車46、連結軸52、第一プーリ57、第二プーリ58、プーリベルト59により、脚部屈伸モータ41の回転駆動力を第二脚部53へ伝達するリンク機構が構成されている。
The
図12および図13に示すように、脚部ブラケット40の前端部の下端には、左右の脚部ブラケット40を連結する脚部規制部材60が設けられている。脚部規制部材60は、断面直角三角形の棒状部材であり、断面における直角部分が脚部ブラケット40の前端下部に位置するよう設けられている。脚部規制部材60は、ストッパとしての設けられており、第一脚部51が脚部回転軸43を軸心に回転した際に、水平より下方へ回転しないよう規制するものである。また、脚部規制部材60は、左右一対の脚部ブラケット40を連結し剛性を高めるものである。本実施形態では、第一脚部51および第二脚部53等により前輪移動手段が構成されている。
As shown in FIGS. 12 and 13, a
次に本実施形態における荷重の調整について説明する。
クランプリフト301は、ワークWをクランプしていない状態で図11に示すように第一脚部51はやや斜め上方に向かい傾斜した状態である。そして第二脚部53は連結軸52から前方の斜め下方に向かい傾斜した状態である。クランプリフト301の制御装置4は、脚部屈伸モータ41を駆動して図11の状態に第一脚部51、第二脚部53を維持している。そして、第1の実施形態および第2の実施形態と同様に、棚T上に載置されているワークWをクランプする。そしてワークWを持上げた後、棚Tから所定距離離れた位置まで後退する。
Next, load adjustment in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 11, the
クランプリフト301は、ワークWを荷役した後、前輪55および後輪6に加わる荷重を検出する。後輪6に加わる荷重は、荷重検出器7により検出されて制御装置4でローパスフィルタを介して検出値が把握される。そして、前輪55に加わる荷重は、脚部屈伸モータ41の出力より把握する。具体的には、制御装置4にて第一脚部51および第二脚部53の姿勢位置を保持するために常に脚部屈伸モータ41に出力の制御を行っている。そして、脚部屈伸モータ41の出力と前輪55に加わる荷重とのマップを事前に登録しておき、荷重を把握する。脚部屈伸モータ41は、前輪55の重量が大きくなると垂直抗力も大きくなり大きなモータトルクが必要となる。つまりモータトルクから垂直抗力として前輪55に加わる荷重を検出できる。
The
次に、前輪55および後輪6に加わる荷重を検出したら、第1の実施形態と同様に(式7)、(式8)から目標荷重N1、N2を算出する。そして目標荷重N1、N2との差を計算して、前後方向における荷重バランスを調整する。具体的には、制御装置4から脚部屈伸モータ41に指令を出して、前輪55を車体2に対して前後に移動させる。まず、目標荷重N1、N2との差から前輪55を前方もしくは後方のどちらに移動させるかを判断する。例えば前方に移動させる場合、制御装置4から脚部屈伸モータ41を駆動させて出力軸47を回転させる。すると、出力軸47に設けられた駆動歯車48が回転して脚部歯車44とプーリ歯車46を回転させる。脚部歯車44が回転すると脚部回転軸43と2つの第一脚部51も一体的に回転する。このとき第一脚部51は、連結軸52を地面Gに近付ける方向に回転させる。
Next, when the loads applied to the
一方、プーリ歯車46が回転すると、プーリ回転軸45と第一プーリ57が回転する。このとき、プーリ回転軸45と第一プーリ57は、脚部回転軸43と第一脚部51の回転方向と逆方向に回転する。そしてプーリ回転軸45と第一プーリ57の回転量は、脚部回転軸43と第一脚部51の回転量の2倍である。第一プーリ57が回転すると、プーリベルト59が第一プーリ57と同じだけ回転し、その回転量を第二プーリ58へと伝達する。第二プーリ58は、連結軸52と固定されており、さらに連結軸52に固定された第二脚部53とも連動する構成である。よって、第一プーリ57の回転は、プーリベルト59および第二プーリ58を介して第二脚部53へと伝わっていく。
On the other hand, when the
第一脚部51が脚部回転軸43を軸心にして連結軸52を地面Gに近付けるよう回転すると、連結軸52の地面Gからの高さは低くなる。これに対し、第二脚部53は、第一プーリ57からの回転を受けて、第一脚部51とは逆方向に2倍の回転量で回転する。つまり、前輪軸54を常に同じ高さに維持するとともに、前輪55を地面Gに接触する位置に維持する。そして、第一脚部51および第二脚部53が水平に近付くに連れて、前輪55の位置は、車体2の前方へ向かい離れて行く。制御装置4は、前輪55に加わる荷重の反力として脚部屈伸モータ41の出力をモニタしており、事前に登録されているマップから前輪55に加わる荷重を判断する。そして、前輪55に加わる荷重が目標荷重N1と等しくなるところで、脚部屈伸モータ41を停止させる。このとき、制御装置4は、後輪6に加わる荷重についても、荷重検出器7により検出して目標荷重N2と等しくなっているか判断する。そして、前後方向の荷重バランスが取れたところで、前輪55の位置調整を終了する。
When the
制御装置4は、前輪55の前後方向の位置調整を終了すると、左右一対の後輪6に設けた荷重検出器7により左右の荷重バランスを調整する。左右の荷重バランスの調整は、第1の実施形態と同様にサイドシフトモータ20およびサイドシフト回転軸21によりサイドシフト板24を左右に移動させることで調整する。そして、前後方向および左右方向の荷重バランスの調整が終わると、制御装置4は、後輪6のインホイルモータを駆動してワークWを搬送先に搬送する。
When the
本実施形態によれば、第1の実施形態の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
(8)前輪55を車体2に対し前後に移動可能としたので、前輪55を前後に移動させて前後方向の荷重バランスを調整して走行安定性を高めることができる。
(9)前輪55に加わる荷重は、脚部屈伸モータ41のモータトルクを検出することで把握することができ、ポテンショメータなどを用いる必要が無い。
According to this embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained.
(8) Since the
(9) The load applied to the
(10)前輪55は、脚部屈伸モータ41の駆動により前後に移動されるので、脚部屈伸モータ41を細かく制御でき、高い精度で前輪55を位置調整できる。
(11)前輪55は、第一プーリ57、第二プーリ58、プーリベルト59により第二脚部53を回転させて常に地面Gに接触するよう保持する構成としたので、クランプリフト301を確実に支持することができる。
(10) Since the
(11) Since the
(第4の実施形態)
本発明の第4の実施形態について図14および図15に基づき以下に説明する。
本実施形態では、第1の実施形態の脚部8に係る構成を変更している。以下変更点について説明する。
クランプリフト401は、左右一対のマスト16の下部に設けられた連結部8Aに前方に向かい突出する脚部支持部65が設けられている。脚部支持部65の前端部には、図示しない軸受けを介して上下方向に脚部回転ピン66が貫通されている。脚部回転ピン66の上端には、回転モータ67がその出力軸を脚部回転ピン66と一体にして配置されている。回転モータ67はその本体が連結部8Aに固定されている。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
In this embodiment, the structure which concerns on the
The
脚部回転ピン66には、脚部支持部65の上下を挟み込むように二股部が形成された脚部68が接続されている。脚部68の先端部には、荷重検出器9と前輪10が設けられている。回転モータ67が駆動されると脚部回転ピン66と脚部68がともに水平方向に回転する構成である。なお、脚部支持部65、脚部回転ピン66、回転モータ67、脚部68、荷重検出器9、前輪10は、左右対称に設けられている。回転モータ67は、制御装置4により制御されている。そして、回転モータ67の駆動により、左右の脚部回転ピン66を中心に一対の脚部68は、開閉するように近接したり離れたりできる構成である。なお、制御装置4は、左右の回転モータ67をそれぞれ独立で制御可能である。しかし、できるだけ同期させて脚部68を対称とするよう優先制御を行うものである。
A
本実施形態における荷重バランスの調整について説明する。
本実施形態では、第1の実施形態と同様にクランププレート29でワークWをクランプしてワークWの荷役を行う。その後、前輪10、後輪6のそれぞれに加わる荷重を荷重検出器9、7にて検出する。そして、制御装置4は、左右一対の前輪10、後輪6の4つの車輪に加わる荷重から荷重バランスを判定する。制御装置4は、左右の脚部68を水平方向に回転させて、前輪10をどの位置に移動させると4つの車輪に加わる荷重が等しくなるかを計算する。そして、目標位置を決定したら、左右の回転モータ67を所定量駆動させて左右の脚部68を水平方向に回転させる。そして、前輪10が目標位置に到達したら、4つの車輪に加わる荷重を確認し、荷重バランスの調整を終了する。そして、制御装置4は、後輪6のインホイルモータを駆動させてワークWを指示された搬送先へ搬送する。
The adjustment of the load balance in this embodiment will be described.
In the present embodiment, similarly to the first embodiment, the workpiece W is clamped by the
本実施形態では、以下の効果を奏する。
(12)脚部68は、脚部回転ピン66を中心に回転モータ67の駆動により水平方向に回転自在に設けたので、前輪10を車体2に対し斜めに移動させることができ、荷重バランスの調整が容易である。
(13)左右一対の脚部68は、左右独立の回転モータ67により回転され、左右一対の前輪10は、それぞれ位置調整可能に移動できる。そのため、ワークWをクランプするサイドシフト板24を移動させることなく荷重バランスの調整ができる。
In this embodiment, the following effects are produced.
(12) Since the
(13) The pair of left and
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下に本発明の変更例について説明する。
○第3の実施形態において、前輪55は、第一脚部51および第二脚部53の屈伸により前後に移動する構成としたが、屈伸しない構成で前輪55を前後に移動させても良い。
変更例1として例えば、図16および図17に示すようにシリンダ70を用いた構成とすれば良い。図16および図17のクランプリフト501では、マスト16の前面のやや上方位置にはシリンダロッド70Aを下方に伸縮自在にシリンダ70を設けている。ここでは、シリンダ70の駆動源として油圧装置71を車体2内に備えている。シリンダロッド70Aの下端には、図18に示すように左右に貫通する孔を有する下端部70Bが設けられ、下端部70Bは軸受け70Cを介して左右に延びる連結ピン72が回転自在に挿通されている。そして、シリンダ70の下方には、シリンダロッド70Aを左右から挟む位置にロッドブラケット73がマスト16の前面に設けられている。
The present invention is not limited to the above embodiment, and modifications of the present invention will be described below.
In the third embodiment, the
For example, the
ロッドブラケット73には、縦長の長孔73Aが設けられ、連結ピン72が挿通されている。連結ピン72の両端には、連結ピン72よりも径の大きな拡径部75が設けられており、連結ピン72は長孔73Aから外れることがないよう構成されている。連結ピン72には、左右のロッドブラケット73との間に平行に対向する矩形板状の脚部76が接続されている。脚部76は、一方の端部が連結ピン72と接続されており、他方の端部は、前輪軸79と接続されている。前輪軸79は、対向する2つ板である脚部76を連結ピン72と同様に接続している。そして、前輪軸79には、脚部76の板の間に前輪80が設けられている。前輪80は、前輪軸79に図示しない軸受けを介して支持されている。
The
シリンダロッド70Aの下端部70Bには、図18に示すように前方に突出するシリンダブラケット81が固定されている。シリンダブラケット81には、左右に貫通する孔が設けられており、その孔にストッパシリンダ82が挿通されている。ストッパシリンダ82は、左右方向の両側に2つの油室を有しており、2つの油室から左右に伸縮自在のストッパロッド82Aがそれぞれ設けられている。ストッパロッド82Aの先端には、矩形状のストッパ84が設けられている。ストッパ84は、脚部76に近接して配置されており、ストッパシリンダ82に油圧装置71から作動油が供給されると脚部76に当接して脚部76を支持して位置を固定するものである。
A
本変更例では、シリンダ70の油圧から前輪80に加わる重力である垂直抗力を推定することができ、第3の実施形態と同様に荷重バランスを判断することができる。そして、制御装置4は、荷重バランスに合わせて油圧装置71を駆動して、ストッパシリンダ82においてストッパロッド82Aをわずかにストッパシリンダ82内に収容するように移動させてストッパ84を脚部76から離す。そして、シリンダ70に作動油を供給したり排出したりして、シリンダロッド70Aを伸縮させてシリンダロッド70Aの下端部70Bをロッドブラケット73の長孔73Aに沿って昇降させる。下端部70Bが長孔73Aに沿って昇降することで脚部76は、地面Gに対し傾きを変えて前輪80が前後に移動する。制御装置4は、前輪80を目標の荷重バランスとなる位置に移動させた後、ストッパシリンダ82に油圧装置71から作動油を供給し、ストッパ84を脚部76に当接させて位置を固定する。このようにシリンダ70により前輪80を前後に移動させても良い。
In this modified example, it is possible to estimate the vertical drag that is the gravity applied to the
また、変更例2として例えば、図19に示すようにクランプリフト601の前輪10を前後に移動させても良い。図19では、車体2の下部に空間2Cを設けている。そして、マスト16の下部には、空間2Cから進退自在な脚部91を設けている。脚部91には、上面にラック91Aが形成されている。そしてマスト16の前面における脚部91の上側には、駆動モータ92が設けられている。駆動モータ92には、出力軸にピニオン93が設けられており、ピニオン93はラック91Aを噛み合う位置に配置されている。図19におけるクランプリフト601において、制御装置4は駆動モータ92を駆動させて脚部91を前後に空間2Cから進退させて前輪10の位置を移動させる。このようにラックアンドピニオン構造により前輪10を前後に移動させても良い。
Further, as a second modification, for example, the
○変更例3としてクランプリフト701は、ワークWをクランプするクランププレート29を前後に移動させる構造として、図20に示すように、クランププレート29をシリンダ95により前後に移動させても良い。クランプブラケット25に一対のシリンダ95を前方に突出するよう設け、シリンダ95のシリンダロッド95Aの先端にクランププレート29を固定した構造としても良い。なお、シリンダ95は、油圧シリンダに限らず電動シリンダでも良い。
○図19のクランプリフト601において、クランププレート29をシリンダ90により前後に移動させるとともに、第3の実施形態のように脚部8も屈曲可能にして前輪10を前後に移動させても良い。また、第4の実施形態のように脚部8を左右に回転自在にして変位させても良い。複数の可動部によりワークWや車輪の位置を変更自在とすることで荷重バランスの変更が容易である。
As a third modification, the
In the
○各実施形態におけるクランプリフトの走行中にワークWやカウンタウエイト34の位置調整を行っても良い。また、走行中の位置調整は、各駆動用のモータの調整速度を遅く設定し、緩やかに調整させると良い。
○荷重検出器7、9は、各車輪に加わる荷重を常時検出し続けても良い。そして、常時検出した検出値により常にワークWやカウンタウエイト34の位置調整を行っても良い。
○車輪と地面Gとの転がり摩擦抵抗Cを各車輪毎に考慮して目標荷重N1、N2を計算しても良い。各実施形態のクランプリフトの走行位置により一部の車輪のみ地面Gの状況が変わる場合でも正確に目標荷重N1、N2を計算できる。なお、転がり摩擦抵抗Cは、予め制御装置4に登録しておくと良い。
In the embodiments, the position of the workpiece W or the
The
The target loads N1 and N2 may be calculated in consideration of the rolling friction resistance C between the wheels and the ground G for each wheel. The target loads N1 and N2 can be accurately calculated even when the state of the ground G changes only for some of the wheels depending on the travel position of the clamp lift of each embodiment. The rolling friction resistance C is preferably registered in the
○荷重検出器7、9はポテンショメータに限らずロードセルなどを使用しても良い。
○各実施形態のクランプリフトにおいて、車輪は左右一対でなくても良い。左右で異なる径の車輪を用いても良く、その場合には、第1の実施形態において説明した(式7)(式8)を用いて左右方向の目標荷重を算出して位置調整を行えば良い。そうすると、左右の車輪の径を考慮しつつ走行抵抗を等しくすることができ走行安定性を向上することができる。
The
In the clamp lift of each embodiment, the wheels do not have to be a pair of left and right. Wheels with different diameters may be used on the left and right. In that case, if the position is adjusted by calculating the target load in the left-right direction using (Equation 7) and (Equation 8) described in the first embodiment. good. If it does so, running resistance can be made equal, considering the diameter of a wheel on either side, and running stability can be improved.
○第1の実施形態において、左右一対の前輪10の両側に荷重検出器9を設けても良い。2つの前輪10および2つの後輪6のそれぞれに加わる荷重を検出することで荷重バランスをより正確に把握できる。
○各実施形態において、荷重バランス修正のための位置調整は、前後方向の位置調整の後に左右方向の位置調整を行う場合に限らない。左右方向の位置調整を行った後、前後方向の位置調整を行っても良い。
In the first embodiment,
In each embodiment, the position adjustment for correcting the load balance is not limited to the case where the position adjustment in the left-right direction is performed after the position adjustment in the front-rear direction. After the position adjustment in the left-right direction, the position adjustment in the front-rear direction may be performed.
○第3の実施形態において、脚部歯車44とプーリ歯車46のギア比は1対2に限らない。第一脚部51と第二脚部53の回転量が1対2になれば良く、第一プーリ57と第二プーリ58の径を異ならせることで回転量の比を設定しても良い。
○第3の実施形態において、第一脚部51と第二脚部53の回転量の比は、1対2に限らない。前輪55が地面Gに接触するまで回転させれば良い。
○第3の実施形態において、第一プーリ57と第二プーリ58、プーリベルト59は、プーリ構造に限らない。チェーンスプロケット機構を採用しても良い。またギアおよびシャフトを用いて回転を伝える構成としても良い。
○ティルト手段、リフト手段、サイドシフト手段には、ボールねじ機構に限らない。油圧や電動のシリンダを用いても良い。
In the third embodiment, the gear ratio between the
In the third embodiment, the ratio of the rotation amounts of the
In the third embodiment, the
○ The tilt means, lift means, and side shift means are not limited to the ball screw mechanism. A hydraulic or electric cylinder may be used.
○第一の実施形態における荷重バランスの調整において、制御装置4は、各車輪に加わる荷重が目標荷重と近い値になったときに調整を終了しても良い。このとき、目標荷重のプラスマイナス5パーセントを許容値と設定すると良い。
○荷重位置調整手段として、前後方向の位置調整のため、リーチフォークリフトを採用し前輪をリーチさせても良い。
○本発明は、クランプリフト以外にも適用可能である。フォークやバケットなどのアタッチメントの車両に適用しても良い。
In the adjustment of the load balance in the first embodiment, the
As a load position adjusting means, a forklift may be used to reach the front wheels to adjust the position in the front-rear direction.
The present invention can be applied to other than the clamp lift. You may apply to the vehicle of attachments, such as a fork and a bucket.
1 クランプリフト
2 車体
2A タイヤハウス
4 制御装置
6 後輪
6A 回転軸
6B ブラケット
6C 接続ピン
7、9 荷重検出器
7A、7B、9A、9B 支持板
7C、9C 弾性減衰部材
7D、9D 変位検出部材
8 脚部
8A 連結部
8B 凹み部
10 前輪
10A 回転軸
10B ブラケット
10C 接続ピン
15 回転支持軸
16 マスト
16A 連結部材
16B 突条
17 回転ねじ軸
17A 昇降部
18 昇降モータ
20 サイドシフトモータ
21 サイドシフト回転軸
22 内接板
23 連結棒
24 サイドシフト板
25 クランプブラケット
25A 側板
26 クランプ回転軸
27 連結棒
28 クランプモータ
29 クランププレート
30 ティルトモータ
34 カウンタウエイト
35 XYステージ
35A 前後移動部
35B 左右移動部
40 脚部ブラケット
41 脚部屈伸モータ
42 プーリブラケット
43 脚部回転軸
44 脚部歯車
45 プーリ回転軸
46 プーリ歯車
47 出力軸
48 駆動歯車
51 第一脚部
52 連結軸
53 第二脚部
54 前輪軸
55 前輪
57 第一プーリ
58 第二プーリ
59 プーリベルト
60 脚部規制部材
G 地面
N1 目標荷重(前輪10)
N2 目標荷重(後輪6)
T 棚
W ワーク
DESCRIPTION OF
N2 target load (rear wheel 6)
T shelf W work
Claims (8)
鉛直方向に設けられるマストと、
前記搬送車両に設けた複数の車輪と、
前記車輪に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
前記車輪に加わる荷重を調整する荷重調整手段とを備え、
前記荷重調整手段は、前記複数の車輪に加わる荷重を、それぞれの前記車輪の径に応じた荷重となるように調整することを特徴とする搬送車両。 In a transport vehicle that unloads and transports workpieces with the handling means,
A mast provided in a vertical direction;
A plurality of wheels provided on the transport vehicle;
Load detecting means for detecting a load applied to the wheel;
Load adjusting means for adjusting the load applied to the wheel,
The said load adjustment means adjusts the load added to these wheels so that it may become a load according to the diameter of each said wheel.
前記荷役手段を移動させる荷重移動手段を有することを特徴とする請求項1に記載の搬送車両。 The load adjusting means is
The conveyance vehicle according to claim 1, further comprising load moving means for moving the cargo handling means.
前記荷重移動手段は、前記荷役手段が設けられるマストを前記搬送車両の後方に傾けるティルト手段と、前記荷役手段を前記マストに沿って昇降させるリフト手段とを有することを特徴とする請求項2に記載の搬送車両。 The transport vehicle has front wheels and rear wheels as the wheels,
3. The load moving means comprises tilt means for tilting a mast provided with the cargo handling means to the rear of the transport vehicle, and lift means for raising and lowering the cargo handling means along the mast. The transport vehicle described.
前記搬送車両は、ワークの重量に対し重量バランスを取るカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトを前記搬送車両において前後及び左右方向に移動させるXYステージとを有し、
前記荷重調整手段は、前記XYステージにて前記カウンタウエイトを移動させることで前記荷重検出手段によって検出した荷重を調整することを特徴とする請求項1に記載の搬送車両。 The transport vehicle has three or more wheels.
The transport vehicle has a counterweight that balances the weight of the workpiece, and an XY stage that moves the counterweight in the front-rear and left-right directions in the transport vehicle,
The transport vehicle according to claim 1, wherein the load adjusting unit adjusts the load detected by the load detecting unit by moving the counterweight on the XY stage.
前記荷重調整手段は、前記搬送車両に対し前記脚部の先端部に設けた前記前輪及び/もしくは前記脚部の位置を移動させる前輪移動手段を有することを特徴とする請求項1に記載の搬送車両。 The transport vehicle includes a leg portion extending forward, the front wheel provided at a tip portion of the leg portion, and the rear wheel provided in the transport vehicle.
2. The transport according to claim 1, wherein the load adjusting unit includes a front wheel moving unit configured to move a position of the front wheel and / or the leg portion provided at a tip portion of the leg portion with respect to the transport vehicle. vehicle.
前記第二脚部は、前記電動モータから回転駆動力を受けるリンク機構を有し、
前記前輪移動手段は、前記電動モータの回転により前記第二脚部を前記第一脚部に対し、前記第一脚部の回転方向と逆方向にかつ前記前輪が前記搬送車両の走行する地面に接触させる回転量で回転させることを特徴とする請求項7に記載の搬送車両。 The leg portion includes a first leg portion that extends forward of the conveyance vehicle and rotates so as to raise and lower a front end portion by an electric motor provided in the conveyance vehicle, and a tip portion of the leg portion. A second leg connected to the front end of the leg via a rotating shaft,
The second leg has a link mechanism that receives a rotational driving force from the electric motor,
The front wheel moving means is configured to rotate the electric motor so that the second leg portion is opposite to the first leg portion in a direction opposite to the rotation direction of the first leg portion, and the front wheel is on the ground on which the transport vehicle travels. The conveyance vehicle according to claim 7, wherein the conveyance vehicle is rotated by a rotation amount to be contacted.
Priority Applications (1)
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JP2011192201A JP2013052965A (en) | 2011-09-04 | 2011-09-04 | Carrier vehicle |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018062405A (en) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 株式会社タダノ | Speed adjusting device of work implement |
CN112061053A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 三菱重工业株式会社 | Automated guided vehicle, control device, and storage medium |
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2011
- 2011-09-04 JP JP2011192201A patent/JP2013052965A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
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CN112061053A (en) * | 2019-06-11 | 2020-12-11 | 三菱重工业株式会社 | Automated guided vehicle, control device, and storage medium |
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JP7220124B2 (en) | 2019-06-11 | 2023-02-09 | 三菱重工業株式会社 | Automatic guided vehicle, control device and program |
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