JP2015069409A - 搬送据付装置 - Google Patents

Abstract

【課題】台車を自走させるための作業者の負担を軽減することでより安全且つ確実なコンクリート製品の据付作業を実現できる搬送据付装置を提供する。【解決手段】本発明に係る搬送据付装置は、台車１と、この台車に設置され所定箇所に据付けるべきコンクリート製品を荷役するための荷役装置と、この荷役装置により担持された前記コンクリート製品を据付けるべき箇所にまで搬送すべく前記台車を自走させる搬送装置と、前記台車の周囲の環境から前記台車を自走させるべき所定方向を特定し前記台車が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置を制御する自動誘導装置１００とを具備している。【選択図】図１１

Description

本発明は、コンクリート製品を所定の位置まで搬送し、据付けるために好適に利用される搬送据付装置に関する。

従来、下水道、水路及び地下道等を構築するコンクリート製品の施工方法において、橋梁下、高架下で交通量が多い等開削工法を行うことができない場合、高圧線など上空に制約がある場合、道路幅員が狭く重機設置場所が限定されている場合、両側の矢板との間隔が狭い場合及び老朽化した下水道を更生するため管路内に施工する場合など、移動式クレーン（重機）により直接吊り降ろして据付けることができない場合に、ボックスカルバートなどのコンクリート製品を所定の位置まで搬送し、据付ける搬送据付装置を利用することが知られている。

上記のような施工条件の場合、次の３つの態様をなす搬送据付装置を利用した施工方法がこれまで知られている。

まず挙げられるのは搬送据付装置として圧縮空気を噴射する台、すなわちエアーキャスターを用いる施工方法である（例えば、特許文献１参照）。

次に挙げられるのは搬送据付装置としてコンクリート製品を油圧ジャッキで昇降させる昇降機構並びに水平方向へのスライド機構を有するモータ付き台車を用いる施工方法である（例えば、特許文献２参照）。

さらに挙げられるのは、搬送据付装置としてコンクリート製品を吊り上げ可能なシャーシに後輪、前輪及び前輪を補助する補助輪を設けた搬送台車を用いる施工方法である（例えば、特許文献３参照）。

しかしながら、上述した施工方法を行う場合には実際にコンクリート製品を順次施工していく作業のみならず、コンクリート製品を施工すべく基礎コンクリート上を往復走行する作業時での作業者の負担が大きいのが現状である。特に先のコンクリート製品を施工した後に次のコンクリート製品を施工するとき、また施工作業終了後に帰還したりするときに作業者は後進による移動を強いられる。斯かる後進による移動は作業者にとって特に負担が大きいのが現状である。特に基礎コンクリートにより築かれた行程が直進のみならずカーブを多く含む行程である場合には作業者の前記負担はさらに増長される。

また上記各特許文献記載の技術では何れも、平坦な路面、基礎面の搬送が基本と考えられ、想定されていると考えられる基礎コンクリート上の起伏は進行方向に沿った勾配のみである。そして実際の基礎コンクリート上の作業現場では、円形トンネル内や円形管渠内、或いはインバート型の底版上である等、底面が巾方向に例えば湾曲して起伏したり、巾方向に傾斜したりしている現場上を作業する頻度が高いのが現状である。そうなると上記特許文献に係る装置が巾方向の勾配に適応できず、所望の方向への正確な移動ができなかったり、場合によっては巾方向へ転倒してしまったりする可能性も招来してしまう。すなわち、路面の左右に高低差があっても、装置が傾かないように走行時の安全性を確保しなければならない。

特開２００８−２２８８８１号公報 特開２０００−３２８６３６号公報 特開２００３−１８２９８７号公報

本発明は、上述したような不具合うち、特に作業者に掛かる負担の軽減に着目したものであり、作業中の移動による作業者の負担を軽減することができる搬送据付装置を提供することを目的としている。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。

すなわち本発明に係る搬送据付装置は、台車と、この台車に設置され所定箇所に据付けるべきコンクリート製品を荷役するための荷役装置と、この荷役装置により担持された前記コンクリート製品を据付けるべき箇所にまで搬送すべく前記台車を自走させる搬送装置と、前記台車の周囲の環境から前記台車を自走させるべき所定方向を特定し前記台車が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置を制御する自動誘導装置とを具備していることを特徴とする。

ここで、「前記台車の周囲の環境から前記台車を自走させるべき所定方向を特定」するとは、前記台車の周囲に接触しているか否かを問わない。また前記台車の周囲の環境を特定するための手段としては、磁気や電波を利用する態様や光学的な手段を利用する等、種々の手段を利用することができる。

このようなものであれば、作業者の作業によらずとも自動誘導装置が台車の周囲の環境から台車を自走させるべき所望の方向へ自走させるよう搬送装置を誘導するので、作業者の搬送据付装置の操縦に掛かる負担を軽減することができる。その結果、作業者は台車を自走させる負担が軽減される分、作業中の安全面の確保や荷役装置によるコンクリート製品の荷役作業といった他の作業へ集中し易くなり、より安全且つ確実な作業を実現できる。

自動誘導装置がより正確に搬送装置を制御し得るようにするためには前記自動誘導装置を、前記台車の進行すべき方向に設置された誘導目標物を検知する誘導センサを有したものとすることが望ましい。

正確に台車を走行させ得る自動誘導装置の具体的な態様としては、前記誘導目標物が、前記台車が走行する路面に設置された磁気テープであり、前記誘導センサが前記磁気テープの位置を検出し得る磁気センサである態様を挙げることができる。

また、自動誘導装置を利用する態様を、より汎用性が高いものとするためには、前記磁気テープを、前記路面に対し着脱可能に設置できるようにしておくことが好ましい。これにより、磁気テープを所望の箇所へ移動させたり、使用後に使い回したりすることができ、自動誘導装置がより利用し易いものとなる。

前記誘導センサにより台車の進行方向のみならず、台車の正確な向きをも有効に制御し得るようにするためには、前記誘導センサを、前記台車の走行方向に沿って複数設けておくことが好ましい。

また、走行中の台車が障害物に衝突することを有効に回避するためには、前記自動誘導装置が、前記台車に近接する障害物を検知し得る障害物センサを有していることが望ましい。

また、荷役装置により荷役しているコンクリート製品の存在に干渉されることなく障害物センサが障害物を検知し易いものとするためには、前記障害物センサとして、前記台車の前方にある障害物を検知し得る前方障害物センサと、前記台車の後方にある障害物を検知し得る後方障害物センサとを設けることが望ましい。

自動誘導装置が障害物への衝突をより有効に回避し得る一態様として、前記自動誘導装置が、前記台車が所定速度で走行する通常走行時に前記障害物センサが当該障害物センサから一定寸法離間した第一の領域にある障害物を検知したときは前記所定速度から台車を減速させるとともに、前記第一の領域と当該障害物センサとの間に位置する第二の領域にある障害物を検知したときは前記台車を停止させる態様を挙げることができる。

障害物への衝突の回避と速やかな台車の走行を両立させることにより台車走行中の作業者の負担をより軽減するための態様として、前記自動誘導装置が、前記障害物センサによる障害物の検知が解除されたときに通常走行へ復帰するように搬送装置を制御する態様を挙げることができる。

そして、台車が走行する路面の不陸や傾斜に拘わらず安定して台車を走行させ得るようにするためには、前記台車が走行する路面における進行方向に直交する方向の傾斜を検知する傾斜検知センサと、この傾斜検知センサが前記傾斜を検知したときに前記台車の姿勢を前記路面が水平であるときの水平姿勢に維持すべく前記台車を動作させる傾斜是正手段とを具備する自動水平装置とを有していることが望ましい。

前記自動水平装置を簡素に構成しつつ確実な動作を担保するためには、前記傾斜是正手段を、前記台車が有している車輪を傾斜させる車輪傾斜装置を有するものとすることが好ましい。

そして前記台車をより正確に走行させるための具体的な一態様として、前記台車が、前輪と後輪と補助輪とを備えたものであり、前記搬送装置が前輪及び後輪の少なくとも一方を回転駆動する自走手段と、前記前輪及び補助輪を選択使用して障害物を乗り越えさせる乗り越え手段とを備えたものであり、前記自走手段が、前記後輪を回転駆動するためのモータと、前記前輪及び後輪の向き変更するためのステアリング機構とを備えた態様を挙げることができる。

本発明によれば、台車を自走させるための作業者の負担を軽減することでより安全且つ確実なコンクリート製品の据付作業を実現できる搬送据付装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る側面図。 同平面図。 同実施形態に係る駆動系を示す機能ブロック図。 同実施形態に係る制御系を示す機能ブロック図。 同実施形態に係る前輪昇降機構周辺を示す説明図。 同実施形態に係る荷役装置の説明図。 同荷役装置の分解斜視図。 同実施形態に係る補助輪昇降機構の説明図。 同実施形態に係る自動水平装置の説明図。 図９に係る動作説明図。 同実施形態に係る作用説明図。

以下、本発明の一実施の形態について図１〜図１１を参照して説明する。

本実施形態に係る搬送据付装置は、現場において移動式クレーン（重機）により直接降ろして据付けることができない場合等に用いられ、例えばコンクリート製品である図示しないボックスカルバートを基礎コンクリートＫの路面Ｌ（図１０、図１１）上における所定の位置まで搬送し、据付けるためのものである。

＜全体構成説明＞
ここで、本実施形態に係る搬送据付装置は、台車１と、この台車１に設置され所定箇所に据付けるべきコンクリート製品のひとつである暗きょ製品としてのボックスカルバートを主に荷役するための荷役装置７０と、この荷役装置７０により担持されたボックスカルバートを据付けるべき箇所にまで搬送すべく前記台車１を自走させる搬送装置たるモータ５０と、前記台車１の周囲の環境から前記台車１を自走させるべき所定方向を特定し前記台車１が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置たるモータ５０を制御する自動誘導装置１００とを具備してなる。

以下、斯かる搬送据付装置の構成について、図１〜図１１を用いて説明する。この搬送据付装置は、上述の台車１、この台車１に搭載した荷役装置７０、モータ５０、バッテリ８の他、後述する前輪昇降機構３０及び補助輪昇降機構４０、自動水平装置９、及び自動誘導装置１００を搭載したものである。

台車１は、図１及び図２に示すように、前後方向に連結されたシャーシ前半部１ａ及びシャーシ後半部１ｂを主に有しているものである。

シャーシ前半部１ａは、その先端のコーナーを切り落とすことにより前端部を平面視凸状に形成した尖端部１ｃを形成するとともに、この尖端部１ｃに位置付けた先端補助輪２から後方に順に、図示しないボックスカルバートを検出するための底版センサＳ、前輪３、荷役装置７０を搭載するための前側荷役部７ａ、補助輪４、後側荷役部７ｂ、及びバッテリ８を載置するためのバッテリ載置部８ａを配している。先端補助輪２は、ボックスカルバートの底版の上面に略等しい高さ位置に設定されて配されている。底版センサＳは、ボックスカルバートの底版が近接した際にこれを検出するとともに、シャーシ後半部１ｂ側に配された電磁ブレーキＥＢ（図３、図４）を作動させて台車１を停止させることによりボックスカルバートと台車１との衝突を回避することで、後述の通りボックスカルバートの正確な搬送・据付に供するためのものである。

またシャーシ前半部１ａは上述の構成に加え、図１、図２、図５及び図９に示すように、自動誘導装置１００を構成する誘導センサたる前方磁気センサ１０３及び前方障害物センサ１０７、前輪３を水平旋回可能とする前ステアリング機構ＦＳ、前輪３を進行方向に直行する方向に傾斜可能に構成する自動水平装置９の一要素である前側傾斜部前側傾斜部９３を配している。前方磁気センサ１０３は、路面Ｋ上に設置された磁気テープＭＴ（図１１）からの磁気の有無及び磁気の強さを検知するものである。また当該前方磁気センサ１０３については図１に示すように使用の際にのみ路面Ｋ上の磁気テープＭＴに近接させた動作下端位置に位置付けられるよう昇降可能に構成されているが、斯かる構成は既存のものであるため説明は省略する。前方障害物センサ１０７は図２に示すように、走行中、停車中に拘わらず、当該前方障害物センサ１０７から平面視所定距離離間した第一の領域α及び第二の領域β内に障害物を検知し得るように設定されている。具体的に説明すると本実施形態では、当該前方障害物センサ１０７から前方に０．５〜２．５ｍ離間した領域を第一の領域αに設定し、当該第一の領域αと前方障害物センサ１０７との間に介在する領域を第二の領域βに設定している。これは自動誘導装置１００が、前記台車１が所定速度で走行する通常走行時に前方障害物センサ１０７が第一の領域α内にある障害物を検知したときは前記所定速度から台車１を減速させるとともに、第二の領域β内に障害物を検知したときは前記台車１を停止させるように設定されているためである。

シャーシ後半部１ｂは、本発明の自走手段にあたるモータ５０と、このモータ５０により回転駆動される後輪５と、この後輪５に換向性を付与するための後ステアリング機構ＲＳと、これらモータ５０、後ステアリング機構ＲＳのみならず、搬送据付装置全体を操作するための操作パネル６ｓを備えた運転台６と、前記底版センサＳがボックスカルバートを検出した際に後輪５の駆動を停止させる停止手段である電磁ブレーキＥＢ（図３、図４）とを具備するものである。

またシャーシ後半部１ｂは上述の構成に加え、図１、図２、及び図９に示すように、自動誘導装置１００を構成する誘導センサたる後方磁気センサ１０５及び後方障害物センサ１０９、そして傾斜シリンダＳＬの動作により後輪５を進行方向に直行する巾方向に傾斜可能に構成する自動水平装置９の一要素である後側傾斜部９１を取り付けている。後方磁気センサ１０５は前方磁気センサ１０３同様、路面Ｋ上に設置された磁気テープＭＴ（図１１）からの磁気の有無及び磁気の強さを検知するものである。また後方磁気センサ１０５については図１に示すように使用の際にのみ路面Ｋ上の磁気テープＭＴに近接させた動作下端位置に位置付けられるよう昇降可能に構成されているが、斯かる構成は既存のものであるため説明は省略する。後方障害物センサ１０９は前方障害物センサ１０７同様、走行中、停車中に拘わらず、当該後方障害物センサ１０９から平面視所定距離離間した第一の領域α及び第二の領域β内に障害物を検知し得るように設定されている。具体的に説明すると本実施形態では、当該後方障害物センサ１０９から０．５〜２．５ｍ後方に離間した領域を第一の領域αに設定し、当該第一の領域αと前方障害物センサ１０９との間に介在する領域を第二の領域βに設定している。これは自動誘導装置１００が、前記台車１が所定速度で走行する通常走行時に後方障害物センサ１０９が第一の領域α内にある障害物を検知したときは前記所定速度から台車１を減速させるとともに、第二の領域β内に障害物を検知したときは前記台車１を停止させるように設定されているためである。

＜駆動系の構成説明＞
そして図３に示すようにこの搬送据付装置は、シャーシ前半部１ａに備えたバッテリ８の電力により、シャーシ後半部１ｂのモータ５０を作動させるためのモータ、そして上述の電磁ブレーキＥＢを作動させるための電力を供給している。また当該バッテリ８は、シャーシ前半部１ａには、後述する荷役装置７０、前輪昇降機構３０及び補助輪昇降機構４０を作動させるための、後述する前輪昇降用シリンダ３１、補助輪昇降用シリンダ４１、荷役装置７０のスライドシリンダ７３並びに昇降シリンダ７６、そして前ステアリング機構ＦＳ、及びシャーシ後半部１ｂ側の後ステアリング機構ＲＳ、傾斜シリンダＳＬを作動するための油圧ポンプを作動させるためのモータに電力を供給しているものである。

＜制御系の構成説明＞
図４に示すようにこの搬送据付装置は、通常時の搭乗者による運転操作を受け付ける第一走行コントローラ２０１、第二走行コントローラ２０２に加え、制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０１を備えている。このＥＣＵ１０１は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。制御用のプログラムは予め格納されており、その実行の際メモリに読み込まれ、プロセッサで解読される。本実施形態では、少なくとも前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳ及び電磁ブレーキＥＢ及び傾斜シリンダは、ＥＣＵ１０１によって制御される。そして当該ＥＣＵ１０１は、本発明に係る自動誘導装置１００並びに自動水平装置９を構成している。

入力インタフェースには、誘導センサたる前方磁気センサ１０３、後方磁気センサ１０５から出力される誘導信号ａ、ｂ、前方障害物センサ１０７及び後方障害物センサ１０９から出力される障害物信号ｃ、ｄ、傾斜検知センサ１１１から出力される傾斜信号ｅ等が入力される。なお傾斜検知センサ１１１は台車１における適宜の位置に取り付けられるものであるため、図４以外の図示を省略している。

出力インタフェースからは、後輪５の向きを調整すべく後ステアリング機構ＲＳを制御するための後輪制御信号ｊ、前輪３の向きを制御すべく前ステアリング機構ＦＳを制御するための前輪制御信号ｋ、電磁ブレーキＥＢを制御するためのブレーキ信号ｌ、傾斜シリンダＳＬを制御するための水平制御信号ｍ等を出力する。また当該出力インタフェースからは、第一走行コントローラ２０１、第二走行コントローラ２０２を介してモータ５０を所定速度及び回転方向で駆動させるモータ駆動信号ｈ、ｉを出力する。

ＥＣＵ１０１のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、パラメータを演算して搬送据付装置の自走を制御する。ＥＣＵ１０１は、搬送据付装置の自走に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅを入力インタフェースを介して取得し、磁気テープＭＴ及び障害物の位置及び台車１の傾きを知得するとともに搬送据付装置が自走すべき方向及び速度、そして台車１の傾きに対する修正度合いを試算する。そして、それら情報に基づき、要求されるモータ５０の回転数、前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳの調整量、傾斜シリンダＳＬによる台車１の傾き調整を行うか否か或いは調整量といった各種自走パラメータを決定する。自走パラメータの決定手法自体は、既知のものを採用することが可能である。ＥＣＵ１０１は、自走パラメータに対応した各種制御信号ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌ及びｍを、出力インタフェースを介して印加する。

すなわち上述したような制御により、本実施形態に係る搬送据付装置は、前記台車１の周囲の環境から前記台車１を自走させるべき所定方向を特定し前記台車１が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置たるモータ５０、前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳ及び電磁ブレーキＥＢを制御する自動誘導装置１００と、台車１の姿勢を前記路面Ｌが水平であるときの水平姿勢に維持すべく前記台車１を動作させる傾斜是正手段たる傾斜シリンダＳＬを有する自動水平装置９とを具備することを実現している。斯かる自動誘導装置１００及び自動水平装置９の動作については後に説明する。

＜各部の構成説明＞
また、この本実施形態に係る搬送据付装置は、先端補助輪２と、前輪３、補助輪４とを作業者が選択使用することでボックスカルバートの底版を好適に乗り越えさせる乗り越え手段を構成する。これにより、上述の荷役装置７０とともに、正確且つ迅速なボックスカルバートの搬送を実現しているものである。特に本実施形態ではその乗り越え手段として、前輪３を昇降させるための前輪昇降機構３０と、前記補助輪４を昇降させるための補助輪昇降機構４０とを備えている。

以下図５〜図８を用いて、この乗り越え手段と荷役装置７０について、換言すれば、台車１の前方に位置する前輪昇降機構３０、荷役装置７０そして補助輪昇降機構４０の順に説明する。

前輪昇降機構３０は、図５に示すように、対をなす前輪３と、前輪３を昇降させるためにシャーシ前半部１ａに確実に取り付けられた前輪昇降用シリンダ３１と、前輪３をシャーシ前半部１ａに対して支持するとともに、シャーシ前半部１ａに対してスライダ３３を介して前輪３を昇降可能に支持するための前輪保持部材３２と、シャーシ前半部１ａに取り付けられて前輪保持部材３２を摺動可能に支持するための前輪保持レール３４とを有している。そして前輪昇降用シリンダ３１は、シャーシ前半部１ａに固定されたシリンダ本体３１ａと、このシリンダ本体３１ａから下方に突没するとともに車軸３ａに接続部３１ｃを介して接続するシャフト３１ｂとを有している。

そして、斯かる前輪昇降機構３０は前輪昇降用シリンダ３１が操作されると、シャフト３１ｂの昇降に応じて接続部３１ｃ、車軸３ａを介して前輪３及び前輪保持部材３２が昇降する。その際、前輪保持部材３２に設けたスライダ３３が前輪保持レール３４内を正確に上下に摺動することにより、正確な前輪３の昇降が実現される。なお同図では自動水平装置９に係る構成も図示されているが、当該自動水平装置９の構成については後に説明する。

荷役装置７０は、図１及び図２に示すように、シャーシ前半部１ａにおける前側荷役部７ａと後側荷役部７ｂとの２箇所に前後対象にそれぞれ配置されているものである。そしてこの荷役装置７０は、図６及び図７に示すように、当接体たる荷役台７をボックスカルバートの頂版の下面に接しさせてボックスカルバートを持ち上げるための荷役用昇降機構７０ｂと、当接体を左右方向に移動させるための荷役用スライド機構７０ａとを主に備えている。そして本実施形態では、前方の荷役装置７０の荷役用スライド機構７０ａと後方の荷役装置７０の荷役用スライド機構７０ａとを相互に独立して作動させ得るように構成している。

荷役用スライド機構７０ａは、荷役台７と、荷役台７を直接下方から支持する基台部７１と、基台部７１に設けられたスライドレール７２と、基台部７１の下方に取り付けられたスライドシリンダ７３とを主に有している。そしてスライドシリンダ７３は、基台部７１の下側に取り付けられたシリンダ本体７３ａと、このシリンダ本体７３ａから左右に延びるとともに左右に動作するシャフト７３ｂと、このシャフト７３ｂの先端に位置付けられ、基台部７１の開口を介して荷役台７に取り付けられる取付部７３ｃとを有している。そしてこのスライドシリンダ７３が操作されると、シャフト７３ｂの動作とともに取付部７３ｃが荷役台７を左右に動作させ得るものとなっている。

荷役用昇降機構７０ｂは、上述した荷役用スライド機構７０ａごと上下に昇降させるものである。そしてこの荷役用昇降機構７０ｂは、基台部７１を支持するとともにシャーシ前半部１ａに対してスライダ７５を介して図示しないレールに対して昇降可能に動作し得る保持部材７４と、この保持部材７４を昇降させるための昇降シリンダ７６と、この昇降シリンダ７６によって直接昇降動作される昇降部材７７と、この昇降部材７７の両側に取り付けられた対をなす昇降プーリ７８と、基端側をシャーシ前半部１ａに固定されるとともに昇降プーリ７８に架け渡され、先端が保持部材７４の吊り下げ部７４ａに固定されたチェーン７９とを有している。そして昇降シリンダ７６は、シャーシ前半部１ａに固定されたシリンダ本体７６ａと、昇降部材７７を持ち上げるためのシャフト７６ｂとを有している。

そして昇降シリンダ７６が操作されることにより昇降部材７７が昇降プーリとともに一定寸法上昇すると、昇降プーリ７８から掛け回されたチェーン７９に吊り下げ部７４ａで吊り下げられた保持部材７４は前記一定寸法の２倍の寸法上昇だけ、チェーン７９に引っ張られて上昇することになる。すなわち本実施形態では、荷役用昇降機構７０ｂにおいて昇降プーリ７８及びチェーン７９による動滑車の原理を適用することにより、昇降シリンダ７６の２倍のストロークで荷役台７を昇降させることで、シャーシ前半部１ａのスペースの有効利用を成し得たものとなっている。

補助輪昇降機構４０は、図８に示すように、車軸４ａにより接続された対をなす補助輪４と、シャーシ前半部１ａに強固に保持されながら補助輪４を昇降させるための補助輪昇降用シリンダ４１と、シャーシ前半部１ａに対して補助輪４をスライダ４３を介して昇降可能に支持するとともに、補助輪昇降用シリンダ４１に接続支持されている被支持板４５を有する補助輪保持部材４２と、シャーシ前半部１ａに取り付けられて補助輪保持部材４２を摺動可能に支持するための補助輪保持レール４４とを有している。そして補助輪昇降用シリンダ４１は、シャーシ前半部１ａに強固に保持されたシリンダ本体４１ａと、このシリンダ本体から下方に突没して被支持板４５に例えば剛結されるシャフト４１ｂとを有している。

そして、斯かる補助輪昇降機構４０は補助輪昇降用シリンダ４１が操作されると、シャフト４１ｂの昇降に応じて被支持板４５を介して補助輪４及び補助輪保持部材４２が昇降する。その際、補助輪保持部材４２に設けたスライダ４３が補助輪保持レール４４内を正確に上下に摺動することにより、正確な補助輪４の昇降が実現される。

自動水平装置９は、図５及び図９に示すように、前傾斜軸９３ａを中心として前輪３を傾斜させる車輪傾斜装置である前側傾斜部９３と、後傾斜軸９１ａを中心として後輪５を傾斜させる車輪傾斜装置である後側傾斜部９１と、この後側傾斜部に動力を伝達する傾斜シリンダＳＬと、この傾斜シリンダＳＬを直接又は間接的に制御するための傾斜検知センサ１１１（図４）とを有している。傾斜検知センサ１１１は、台車１が走行する路面における進行方向に直交する方向の傾斜を検知するものである。本実施形態では上述の通り、傾斜検知センサ１１１はＥＣＵ１０１を介して間接的に傾斜シリンダＳＬを制御している。図５に示すように前輪３は前輪昇降機構３０により昇降を実現されつつ、前ステアリング機構による水平旋回動作、前傾斜軸９３ａによる台車に対する傾斜動作が可能となっている。一方図９に示すように、後輪５は後側傾斜部９１により傾斜動作、換言すれば正面視シーソー動作可能に支持されている。そして後傾斜軸９１ａを中心とした後輪５の傾斜動作は、接続部９１ｂを介して接続された傾斜シリンダＳＬの伸縮動作によって適宜制御される。なお図９については後ろ側傾斜部９１の図示の便宜上、後ステアリング機構ＲＳやモータ５０等の図示を省略している。

＜動作説明＞
続いて、上述した構成をなす搬送据付装置によって実際の施工現場である基礎コンクリートＫの路面Ｌ上でボックスカルバートを据付ける手順について説明する。すなわち本実施形態では斯かる搬送据付装置を用いることにより、台車１に搭載されたバッテリ８から電力が供給された搬送装置すなわちモータ５０により台車１をボックスカルバートが載置された位置まで自走させ、バッテリ８から電力が供給された荷役装置７０によりボックスカルバートを荷役し、荷役装置７０により担持されたボックスカルバートを据え付けるべき箇所まで搬送すべく台車１をモータ５０により自走させ、荷役装置７０によりボックスカルバートを据え付けるべき箇所に据え付けることによって、コンクリート製品たるボックスカルバートを効率よく且つ正確に据え付け得る。

そして図５、図９及び図１０に示すように本実施形態に係る搬送据付装置は、上記のような据え付け作業の際、基礎コンクリートの路面に傾斜があったとしても、台車を常に水平姿勢に維持し得る。すなわち図１０に示すように路面に傾斜が有った場合傾斜検知センサ１１１が斯かる傾斜を検知すると、例えばＥＣＵ１０１が傾斜シリンダＳＬをフィードバック制御することにより後輪５が後側傾斜部９１を介して台車１に対し相対的に傾斜した姿勢とする。このとき前輪３も前側傾斜部９３により後輪５の傾斜に伴ってシャーシ前半部１ａに対して相対的に傾斜する。これにより、台車１は速やかに姿勢変更して水平姿勢に安定して維持され、前記フィードバック制御が継続することにより台車１は、当該水平姿勢が維持されながらコンクリート製品の据付作業や移動を行い得る。

しかして本実施形態に係る搬送据付装置は、図１１に示すように、自動誘導装置１００を作動させることにより、基礎コンクリートＫ上の路面Ｌが平面的に曲線形状をなしている場合であっても無人での自走を可能としているが、勿論作業者が運転台６に搭乗した場合であっても、作業者の操縦によらずに自走し得る。

基礎コンクリートＫ側について説明すると、路面Ｌ上には例えば巾５ｃｍ、長さ１ｍの磁気テープＭＴが台車１の進行方向に、ほぼ連続するように並べられている。この磁気テープＭＴは路面Ｌ上に固定されているものではなく、載置されているのみであるため、使用後は回収し、再利用することができる。また磁気テープは帯状をなしているので、路面Ｌに多少の凹凸があったとしても正しく載置することができるので、前後の磁気センサ１０３、１０５に正しく検知され得る。

自動誘導装置作動時では、前後の磁気センサ１０３、１０５がそれぞれ独立して作動しながら、磁気テープＭＴの位置を検知する。そしてこれら前後の磁気センサ１０３、１０５による情報により、モータ５０及び前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳ及び電磁ブレーキＥＢが適宜制御され、前後のセンサ１０３、１０５が、より磁気テープＭＴに近接するよう制御されながら自走する。これにより、磁気テープＭＴさえ所要の方向に並べられていれば、台車１は磁気テープＭＴに沿って正しく自走し得る。また同図では図示していないが勿論、搬送据付装置は自動誘導装置１００作動時には荷役装置７０がボックスカルバートを搬送している場合でも同様に自走し得る。

しかして本実施形態では、上記前後の磁気センサ１０３、１０５の作動と同時に前後の障害物センサ１０７、１０９も作動しているこれにより通常の走行中においては、２．５ｍ先で障害物を検知するとすなわち障害物は第一の領域αの範囲内に入るため台車１は徐々に減速し、しかる後に障害物が０．５ｍ先に位置付けられれば当該障害物は第二の領域β内に入るため、その時点で台車１は完全に停止する。そして本実施形態では、作業者が障害物を取り除く等により前後何れかの障害物センサ１０７、１０９による障害物の検知が解除されたときには、再び通常走行へ復帰するようにしている。これにより、搬送据付装置は作業者によらない安全な自走が可能となる。また勿論、前後の障害物センサ１０７、１０９は障害物として人間をも検知し得るため、自動誘導装置１００は無人走行中の作業者等の作業スタッフに対する安全性も有効に担保している。そして上述したとおり、自動誘導装置１００とともに自動水平装置９も作動させれば、路面Ｌの傾斜に拘わらず台車１は水平姿勢に維持されながら、台車１も、搬送されているボックスカルバートも水平に保たれ、より安全に自走し得る。

＜作用説明＞
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る搬送据付装置は、作業者の作業によらずとも自動誘導装置１００が台車１の周囲の環境、つまり路面Ｌ上の磁気テープＭＴから台車１を自走させるべき所望の方向へ自走させるようモータ５０や前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳ、電磁ブレーキＥＢを制御誘導するので、作業者の搬送据付装置の操縦に掛かる負担を軽減することができる。その結果、作業者は台車１を自走させる負担が軽減される分、作業中の安全面の確保や荷役装置７０によるボックスカルバートの荷役作業、さらには他の作業へ集中し易くなり、より安全且つ確実な作業を実現している。

そしてより正確にモータ５０や前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳ、電磁ブレーキＥＢを制御し得るようにするために本実施形態では、前記自動誘導装置１００を、前記台車１の進行すべき方向に予め誘導目標物として設置された磁気テープＭＴを検知する前後の磁気センサ１０３、１０５を適用している。

また、自動誘導装置１００を利用する態様を、より汎用性が高いものとするために本実施形態では、前記磁気テープＭＴを、前記路面Ｌに対し着脱可能に設置できるようにしている。これにより、磁気テープＭＴを所望の箇所へ移動させたり、使用後に使い回したりすることができ、自動誘導装置１００がより広汎に利用し易いものとなる。また磁気テープＭＴは帯状をなし、可撓性を有するので、路面Ｌに固定する必要が無く、多少の凹凸がある路面Ｌでも前後の磁気センサ１０３、１０５に好適に検知され得る。

そして本実施形態では、台車１の進行方向の確定のみならず、台車１の正確な向きをも有効に制御し得るようにするために、前記誘導センサとして、前記台車１の走行方向に沿って前後にそれぞれ磁気センサ１０３、１０５を設けたものとしている。

特に本実施形態では、走行中の台車１が障害物に衝突することを有効に回避すべく、前記台車１に近接する障害物を検知し得る前後の障害物センサ１０７、１０９を設けている。これにより、自動誘導装置１００の利用による搬送据付装置の無人走行も実現でき、一連の作業に要する人数の省人化に寄与している。換言すれば、同じ人員による作業であっても、搬送据付装置の走行以外の作業へ集中できる労力を有効に確保し得る。また前後にそれぞれ障害物センサ１０７、１０９を設けているので、荷役装置７０により荷役しているボックスカルバートの存在に干渉されることなく障害物を検知し易いものとし、搬送据付装置が障害物へ衝突するリスクを有効に低減せしめている。

自動誘導装置１００が障害物への衝突をより有効に回避し得るように本実施形態では、前記台車１が所定速度で走行する通常走行時に何れかの障害物センサ１０７、１０９が当該障害物センサ１０７、１０９から一定寸法離間した第一の領域αにある障害物を検知したときは前記所定速度から台車１を減速させるとともに、前記第一の領域αと当該前後何れかの障害物センサ１０７、１０９との間に位置する第二の領域βにある障害物を検知したときは前記台車１を停止させる態様を適用している。

加えて、障害物への衝突の回避と速やかな台車１の走行による作業の進行を両立させて作業者の負担をより軽減するために本実施形態では、前記自動誘導装置１００が、前記何れかの障害物センサ１０７、１０９による障害物の検知が解除されたときに通常走行へ復帰するようにモータ５０、前後のステアリング機構ＦＳ、ＲＳを制御するようにしている。

そして、台車１が走行する路面Ｌの不陸や傾斜に拘わらず安定して台車１を走行させ得るようにするために本実施形態では、前記台車１が走行する路面Ｌにおける進行方向に直交する方向の傾斜を検知する傾斜検知センサ１１１と、この傾斜検知センサ１１１が前記傾斜を検知したときに前記台車１の姿勢を前記路面Ｌが水平であるときの水平姿勢に維持すべく前記台車１を動作させる傾斜是正手段たる傾斜シリンダＳＬとを具備する自動水平装置９を有している。これにより、台車１やボックスカルバートを安定して移動させ得る。

前記自動水平装置９を簡素に構成しつつ確実な動作を担保するためには、前記自動水平装置９を、前記台車１が有している車輪である前輪３、後輪５を傾斜させる車輪傾斜装置たる前後の傾斜部９１、９３を有するものとしている。

加えて本実施形態では、前輪３及び後輪５ともに向き変更するためのステアリング機構ＦＳ、ＲＳを備えたことにより、台車１は後ステアリング機構ＲＳのみを搭載した場合よりもより小さな半径で旋回し得る。

以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

例えば、上記実施形態では磁気テープ及び磁気センサにより進行方向を特定する態様を開示したが、勿論、光学センサを初め、既存の種々のセンサを適用したものであってもよい。また荷役装置や乗り越え手段の具体的な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。

その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明はコンクリート製品を所定の位置まで搬送し、据付けるために好適に利用される搬送据付装置として利用することができる。

１…台車
５０…搬送装置（モータ）
７０…荷役装置
１００…自動誘導装置
１０３…誘導センサ（前方磁気センサ）
１０５…誘導センサ（後方磁気センサ）
１０７…障害物センサ（前方障害物センサ）
１０９…障害物センサ（後方障害物センサ）
ＭＴ…誘導目標物（磁気テープ）

すなわち本発明に係る搬送据付装置は、台車と、この台車に設置され所定箇所に据付けるべきコンクリート製品を荷役するための荷役装置と、この荷役装置により担持された前記コンクリート製品を据付けるべき箇所にまで搬送すべく前記台車を自走させる搬送装置と、前記台車の周囲の環境から前記台車を自走させるべき所定方向を特定し前記台車が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置を制御する自動誘導装置とを具備している。

自動誘導装置がより正確に搬送装置を制御し得るようにするために本発明は、前記自動誘導装置が、前記台車の進行すべき方向に設置された誘導目標物を検知する誘導センサを有し、前記台車が、前輪と後輪と補助輪とを備えたものであり、前記搬送装置が前記前輪及び補助輪を上下昇降させることにより選択使用して障害物を乗り越えさせる乗り越え手段を備えるとともに、前記誘導センサを、使用の際にのみ路面上の前記誘導目標物に近接させた動作下端位置に位置付けられるよう上下昇降可能に構成していることを特徴とする。

自動誘導装置がより正確に搬送装置を制御し得るようにするために本発明は、前記自動誘導装置が、前記台車の進行すべき方向に設置された誘導目標物を検知する誘導センサを有し、前記台車が、前輪と後輪と補助輪と当該台車の前端部に設けられ前記コンクリート製品の底版の上面に等しい高さ位置に設定された先端補助輪とを備えたものであり、前記搬送装置が前記前輪及び補助輪を上下昇降させることにより前記前輪と前記補助輪と前記先端補助輪とを選択使用して障害物及び前記コンクリート製品の底版を乗り越えさせる乗り越え手段を備えるとともに、前記誘導センサを前記先端補助輪近傍に設けたものとし、使用の際にのみ路面上の前記誘導目標物に近接させた動作下端位置に位置付けられるとともに不使用時に前記コンクリート製品の底版よりも上方に退避し得るよう上下昇降可能に構成していることを特徴とする。

Claims (12)

1. 台車と、この台車に設置され所定箇所に据付けるべきコンクリート製品を荷役するための荷役装置と、この荷役装置により担持された前記コンクリート製品を据付けるべき箇所にまで搬送すべく前記台車を自走させる搬送装置と、前記台車の周囲の環境から前記台車を自走させるべき所定方向を特定し前記台車が前記所定方向へ自走するよう前記搬送装置を制御する自動誘導装置とを具備していることを特徴とする搬送据付装置。
2. 前記自動誘導装置が、前記台車の進行すべき方向に設置された誘導目標物を検知する誘導センサを有している請求項１記載の搬送据付装置。
3. 前記誘導目標物が、前記台車が走行する路面に設置された磁気テープであり、前記誘導センサが前記磁気テープの位置を検出し得る磁気センサである請求項２記載の搬送据付装置。
4. 前記磁気テープが、前記路面に対し着脱可能に設置される請求項３記載の搬送据付装置。
5. 前記誘導センサが、前記台車の走行方向に沿って複数設けられている請求項２、３又は４記載の搬送据付装置。
6. 前記自動誘導装置が、前記台車に近接する障害物を検知し得る障害物センサを有している請求項１、２、３、４又は５記載の搬送据付装置。
7. 前記障害物センサが、前記台車の前方にある障害物を検知し得る前方障害物センサ及び、前記台車の後方にある障害物を検知し得る後方障害物センサである請求項６記載の搬送据付装置。
8. 前記自動誘導装置が、前記台車が所定速度で走行する通常走行時に前記障害物センサが当該障害物センサから一定寸法離間した第一の領域にある障害物を検知したときは前記所定速度から前記台車を減速させるとともに、前記第一の領域と当該障害物センサとの間に位置する第二の領域にある障害物を検知したときは前記台車を停止させる請求項６又は７記載の搬送据付装置。
9. 前記自動誘導装置が、前記障害物センサによる障害物の検知が解除されたときに前記通常走行へ復帰する請求項８記載の搬送据付装置。
10. 前記台車が走行する路面における進行方向に直交する方向の傾斜を検知する傾斜検知センサと、この傾斜検知センサが前記傾斜を検知したときに前記台車の姿勢を前記路面が水平であるときの水平姿勢に維持すべく前記台車を動作させる傾斜是正手段とを具備する自動水平装置とを有している請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載の搬送据付装置。
11. 前記自動水平装置が、前記台車が有している車輪を傾斜させる車輪傾斜装置を有している請求項１０記載の搬送据付装置。
12. 前記台車が、前輪と後輪と補助輪とを備えたものであり、前記搬送装置が前輪及び後輪の少なくとも一方を回転駆動する自走手段と、前記前輪及び補助輪を選択使用して障害物を乗り越えさせる乗り越え手段とを備えたものであり、前記自走手段が、前記後輪を回転駆動するためのモータと、前記前輪及び後輪の向き変更するためのステアリング機構とを備えたものである請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１記載の搬送据付装置。

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