JP2017503732A - 可動センサアセンブリを有する自動誘導式コンテナストラドルキャリア装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、ガントリ昇降装置（１）をナビゲートするためのセンサアセンブリ（１２）を含み、かつガントリ昇降装置（１）によって運搬されるコンテナ（８）のための空間（１７）を含む、コンテナ（８）、特にＩＳＯコンテナを移送するための、ガントリ昇降装置（１） に関する。改善された無人ガントリ昇降装置（１）を作製するために、本発明に係るセンサアセンブリ（１２）は作動位置では、運搬されたコンテナ（８）のための空間（１７）の下でガントリ昇降装置（１）に配設され、作動位置から、センサアセンブリ（１２）が運搬されるコンテナ（８）の荷取りおよび／または荷下ろしを可能にするアイドル位置に移動することができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、ストラドルキャリア装置のナビゲーションのためのセンサアセンブリを有し、かつストラドルキャリア装置によって運搬されるコンテナ用の空間を有する、コンテナ、特にＩＳＯコンテナを荷役するためのストラドルキャリア装置に関する。

このタイプのストラドルキャリア装置は、ストラドルキャリアスタッキングワゴン、ガントリスタッキングワゴン、ストラドルキャリア、バンキャリア、シャトルキャリア、またはランナーとも呼ばれており、一般的に知られている。それらは、ターミナル、特に港湾ターミナルまたは道路と鉄道との間の複合輸送用ターミナルにおけるＩＳＯ規格コンテナ用の専用荷役装置である。スプレッダと呼ばれる昇降装置および荷受け手段の助けを借りて、ストラドルキャリア装置はコンテナを吊り上げ、かつ移送後に目標位置にコンテナを降ろすことができる。ゴムタイヤを備えた床拘束ストラドルキャリア装置はクモ脚構造を含むので、地面にまたは別のコンテナの上に載置されているコンテナの上を走行することができ、加えて、施工によっては、その際に、吊り上げられたコンテナを移送することもできる。施工高さに応じて、ストラドルキャリア装置は例えば四段積み（1 over 3）装置、三段積み（1 over 2）装置等と呼ばれる。四段積み装置は、三段に積み重ねられたコンテナ上にコンテナを降ろし、三段に積み重ねられたコンテナの一つを荷取りし、あるいは荷取りされたコンテナと共に三段に積み重ねられたコンテナ上を走行することができる。これに関連して、ＩＳＯコンテナは、物品の国際輸送に使用される規格化された大容量または海上貨物コンテナと理解される。最も幅広く使用されているのは、幅が８フィート、長さが２０、４０、または４５フィートのＩＳＯコンテナである。ストラドルキャリア装置は自由に走行することができ、通常、ディーゼル電気駆動装置、流体式ディーゼル駆動装置、または全電気駆動装置を有する。現在使用されているストラドルキャリア装置は主に手動で制御されており、この目的のために運転室が適宜設けられる。

自動制御されるストラドルキャリア装置も知られている。欧州特許第2096074号明細書には、ナビゲーションのために、衛星ナビゲーションと経路測定によってサポートされる局所的無線測位法との組合せを使用する、ストラドルキャリア装置が記載されている。コンテナまたはコンテナスタックの上を走行する領域では、ストラドルキャリア装置を自動的に操縦するためのレーザスキャナが追加的に使用される。このタイプのナビゲーションは、ストラドルキャリア装置が走行する地面にトランスポンダまたは磁石の形のマーキング要素が埋め込まれないので、いわゆるトランスポンダまたはグリッドポイントナビゲーションより有利なはずである。マーキング要素は大抵の場合、受動トランスポンダまたは磁石である。マーキング要素は港湾およびターミナル地域全域の走行経路領域の地表面全体に分配される。このトランスポンダまたはグリッドポイントナビゲーションは、ＦＲＯＧ（Ｆｒｅｅ Ｒａｎｇｉｎｇ Ｏｎ Ｇｒｉｄ）法とも呼ばれる。このＦＲＯＧ法は、自動化床拘束型ゴムタイヤ付き誘導車両に関連してドイツ特許出願公開第102006044645号に詳細に記載されている。マーキング要素に沿って誘導車両をナビゲートするために、アンテナおよび／または磁界センサの形のセンサアセンブリが誘導車両に配置される。センサアセンブリを用いて、走行車線に埋め込まれたマーキング要素は、通過時にそれらの設計に応じて認識されまたは読み取られる。この目的のために、誘導車両には広幅の平板状センサアセンブリが装着され、それらは誘導車両の前部および後部で地面の真上にそれと平行に取り付けられる。センサアセンブリは走行方向に対し直角に、誘導車両の車幅全体にわたって延び、したがって二つ以上のマーキング要素を同時に検知する。センサアセンブリを介して得られた情報は次いで、車両をナビゲートするために使用される。マーキング要素は一定のグリッドパターンで地面に埋め込まれるので、このナビゲーション方法は、グリッドポイントナビゲーションとも呼ばれる。

ドイツ特許出願公開第10323641号からフォークリフト車は知られており、そのセンサは、荷受け手段の荷物の下の領域に移動可能に配置される。

欧州特許第2096074号 ドイツ特許出願公開第102006044645号 ドイツ特許出願公開第10323641号

したがって、本発明の目的は、グリッドポイントナビゲーション用の改善された無人ストラドルキャリア装置を作製することである。

この目的は、請求項１の特徴を有する無人ストラドルキャリア装置により達成される。本発明の有利な実施形態は、請求項２ないし１０に記載される。

本発明によれば、ストラドルキャリア装置のナビゲーション用のセンサアセンブリを有し、かつストラドルキャリア装置によって運搬されるコンテナ用の空間を有する、コンテナ、特にＩＳＯコンテナを荷役するためのストラドルキャリア装置の場合、センサアセンブリは、作動位置ではストラドルキャリア装置の運搬されるコンテナ用の空間の下に配置され、かつ作動位置から、センサアセンブリが運搬されるコンテナの荷取りおよび／または荷降ろしを可能にする非作動位置へ移動することができるので、改善が達成される。

ストラドルキャリア装置の荷役動作は、センサアセンブリがストラドルキャリア装置内の運搬されるコンテナの下の空間から非作動位置に移動することによって妨害されない。コンテナの荷取りまたは荷下ろしの後に、センサアセンブリが地面に埋め込まれたマーキング要素の真上の作動位置に移動すると、グリッドポイントナビゲーションによるストラドルキャリア装置の自動ナビゲーションが可能になる。

本発明によって、コンテナターミナルですでにグリッドポイントナビゲーションを用いてナビゲートされている自動誘導車両と共に、統合ネットワークで自動ストラドルキャリア装置を使用することも容易に可能になる。これは、ストラドルキャリア装置に対し対応する適応を施すことによって、かつターミナルの地面に対する変更無く、達成することができる。本発明に係るセンサアセンブリは単独で、ストラドルキャリア装置が、地面に近接した車両幅のセンサ装置にも拘わらず妨害されずに、コンテナ上を走行することを可能にする。本発明に係る車両幅のセンサアセンブリは、それ無しではマーキング要素のグリッドパターン密度を増大させることが必要になるという問題を解決する。

構造的に単純な方法で、ストラドルキャリア装置は、ストラドルキャリア装置がコンテナ上を走行できるように設計された構造隙間を含むように構成され、かつセンサアセンブリは、非作動位置でセンサアセンブリが構造隙間の外に配置されるように設計される。構造隙間は、地面に置かれ、まだ荷取りされていないか、あるいはすでに荷下ろしされたコンテナ上をストラドルキャリア装置が長さ方向に衝突が起きないように移動できるようにするために必要な空間を包囲し、コンテナは構造隙間内に配置され、構造隙間を通り抜ける。

ストラドルキャリア装置は自動的にナビゲートされ、センサアセンブリはグリッドポイントナビゲーションの原理に従って動作し、かつセンサアセンブリは作動位置で、ストラドルキャリア装置がその上を走行する地面に近接して、ストラドルキャリア装置に配置されるように、有利に構成される。地面に対して１０から４０ｃｍの読取り距離を維持することが好ましい。

グリッドパターンに配置された利用可能なマーキング要素を使用し、かつマーキング要素のグリッドパターン密度の増大を回避することを可能にするために、センサアセンブリは作動位置で、ストラドルキャリア装置の走行方向に対し直角に配置されるようになっている。

ストラドルキャリア装置を両走行方向に容易に自動誘導することができるようにするために、少なくとも二つのセンサアセンブリがストラドルキャリア装置に配置され、そのうちの一つのセンサアセンブリは、走行方向に見て、ストラドルキャリア装置の前部に配置され、一つのセンサアセンブリはストラドルキャリア装置の後部に配置される。

さらに、ストラドルキャリア装置は、運搬されるコンテナ用の空間に隣接し、かつストラドルキャリア装置の走行方向に向けられた、二つの相互に平行な駆動歯車支持体を有し、かつセンサアセンブリが作動位置で、地面に近接する二つの駆動歯車支持体の間の領域にまたがるようにすることが、構造的に有利である。

センサアセンブリは、駆動歯車支持体に配置されたスピンドルを中心に、作動位置から非作動位置へ枢動できるようにすることが構造的に有利である。これに関連して、地面と平行に枢動することのできる側方センサアセンブリ、および上方に枢動できるセンサアセンブリの可能性が存在する。それに対応して、スピンドルは垂直方向にまたは走行方向に向けられ、センサアセンブリは非作動位置で垂直方向に、または駆動歯車支持体の長手方向に向けられる。それはまた、スピンドルが垂直方向に、または走行方向に向けられ、センサアセンブリが非作動位置で垂直方向に、または駆動歯車支持体の長手方向に向けられるという有利な結果をもたらす。

センサアセンブリはいずれの場合も全体として短くなるので、非作動位置に枢動するかまたは折り畳まれるプロセスを簡単にすることができるように、有利な方法で、センサアセンブリは真ん中で二つの別個の部品に分割される。その場合、センサアセンブリの部品のための受容空間は、それに対応して小さくなるように選択することもできる。

センサアセンブリは、作動駆動装置を介して自動制御により移動することができるように構成することが有利である。

本発明の二つの例示的実施形態について、以下の図面を用いて説明する。

ストラドルキャリア装置の第一実施形態を示す。 図１を下から見た底面図を示す。 図１を横から見た側面図である。 ストラドルキャリア装置の第二実施形態を示す。

図１は、コンテナ荷役作業でグリッドポイントナビゲーションの助けを借りて自動的に誘導されるストラドルキャリア装置１に適用される第一実施形態を用いて、本発明の原理の概略図を示す。図２および図３は、図１を下および横から見た図を示す。ストラドルキャリア装置１の第一実施形態について、以下で図１ないし図３の助けを借りて説明する。

ストラドルキャリア装置１は、ストラドルキャリア装置１の長手方向に向けられた、相互に平行な二つの駆動歯車支持体２を有し、そこに操舵自在車輪３が取り付けられるが、そのうちの前輪３だけが示されている。駆動歯車支持体２の片側にそれぞれ二つずつ配置される車輪３はゴムタイヤ付きであり、好ましくは港湾のコンテナターミナルの地面４上を走行する。車輪３は、従来の方法で仮想的矩形の隅に配置される。基本的に、技術上の理由から必要ならば、五つ以上のゴムタイヤ付き車輪３を設けることも可能である。しかし、これは次いでストラドルキャリア装置１全体の複雑さの増大を伴い、したがって駆動および操舵の領域でより複雑な技術を使用しなければならない。自動誘導式ストラドルキャリア装置１の場合、操舵される車輪３の数が増加するため、ナビゲーションもより複雑になる。支柱５は二つの駆動歯車支持体２の各々の前部および後部から延び、したがって全部で四つの支柱５が垂直方向上方に延びてガントリ７を形成し、その上に機械プラットホーム６が配置され、支柱５を接続する。コンテナ８用の昇降装置９はガントリ７の機械プラットホーム６上に配置され、この昇降装置に対し、スプレッダ１０と呼ばれるコンテナ８用の荷取り手段が、コンテナを昇降させることができるように接続される。荷物をピックアップするために、スプレッダ１０はコンテナ８の四隅の金具１１に係止することができる。空間１７はガントリ７および駆動歯車支持体２によって囲まれ、この空間内に、ストラドルキャリア装置１によって運搬されたコンテナ８は、スプレッダ１０によって荷取りされた後、かつ昇降装置９によって搬送位置内に持ち上げられた後で、すなわち依然として運搬中に、配置される。

ストラドルキャリア装置１の下方領域には、センサアセンブリ１２が駆動歯車支持体２上に配置され、水平方向にまたは地面４と平行に向けられ、その長手方向の広がりはストラドルキャリア装置１の走行方向Ｆに対して直角に、ほぼその全幅にわたって延びる。センサアセンブリ１２は、二つの駆動歯車支持体２の間で少なくとも空間１７の幅を網羅する。これは、コンテナ８が空間１７内に位置している場合、すなわちもはや地面４に降ろされていない場合であり、センサアセンブリ１２は空間１７の下の図１に示す作動位置内にある。換言すると、センサアセンブリ１２は、センサアセンブリ１２が作動位置に着いているときに空間１７の底部を画定する。センサアセンブリ１２は、ストラドルキャリア装置１がコンテナ８無しで空で走行しているときでも、作動位置にある。

ストラドルキャリア装置１がコンテナ８の荷取りおよび／または荷下ろしを行うことができるようにするために、センサアセンブリ１２は作動位置から、運搬されるコンテナ８の荷取りおよび／または荷下ろしのために必要なコンテナ８の移動をセンサアセンブリ１２が可能にする非作動位置へ移動される。図１で、破線は、非作動位置のときにセンサアセンブリ１２がそこに入らないように維持される、構造隙間１５を示す。この構造隙間１５はその結果、コンテナ８の荷取りまたは荷下ろしのために必要な空間を、ストラドルキャリア装置１によって好ましくは長さ方向に包囲し、かつこの目的のために、このコンテナを−図面の平面に対して直角に移動させる。したがって、コンテナ８はコンテナ８の荷取り中、荷下ろし中、および運搬中にも構造隙間１５内に配置され、それを通過する。図１に示す作動位置で、センサアセンブリ１２は、スプレッダ１０に懸吊され、したがって空間１７内に配置されたコンテナ８の下の構造隙間１５を遮断する。

コンテナ８の上昇、下降、荷下ろし、および荷取りのために空間１７、特に構造隙間１５を解放することができるようにするために、センサアセンブリ１２は一部品の要素ではなく、略真ん中で二つの部品１２ａ、１２ｂに分割される（図２も参照されたい）。これに関連して、部品１２ａ、１２ｂは各々両端部の片方が、垂直方向にまたは地面４に対して直角に向けられたスピンドル１３を中心に関着される（図２も参照されたい）。部品１２ａ、１２ｂは各々、作動駆動装置（図示せず）によって、ストラドルキャリア装置１の走行方向Ｆに対して直角に向けられた水平作動位置から走行方向Ｆに沿って向けられた水平非作動位置へ、スピンドル１３を中心に枢動する。ストラドルキャリア装置１の駆動装置の設計に応じて、油圧または電気作動駆動装置が可能である。これに関連して、部品１２ａ、１２ｂは、円のセグメントの形をした枢動領域１４に沿って非作動位置と作動位置との間を移動する。ストラドルキャリア装置１の走行方向Ｆは、駆動歯車支持体２の長手方向の広がりと平行に延びる。

センサアセンブリ１２はアンテナおよび／または磁界センサを含み、それにより、コンテナターミナルの地面４に配置されたトランスポンダまたは磁石の形のマーキング要素１６を検知し、または読み取ることができる。ストラドルキャリア装置１の走行動作中に、センサアセンブリ１２は、その下の地面４に位置するマーキング要素１６を検知することができ、かつ対応する測定信号がストラドルキャリア装置１の自動ナビゲーション内に流入することができるように、地面に近接した領域のその水平作動位置内に枢動する。好ましくは、センサアセンブリ１２と地面４またはそこに配置されたマーキング要素１６との間の空間は、地面４に配置されたマーキング要素１６までの対応する読取り距離が必要なので、約１０から４０ｃｍになる。ストラドルキャリア装置１によって運搬されるコンテナ８はこうして、スプレッダ１０で空間１７内のセンサアセンブリ１２より上の距離に懸吊される。

図示する通り、設けられたマーキング要素の最適検知が可能になるように、駆動歯車支持体２間の地面４の領域全体が作動位置のセンサアセンブリ１２によってカバーされ、したがってストラドルキャリア装置１の略全幅がカバーされる。対応するように、二つの部品１２ａ、１２ｂを持つ各センサアセンブリ１２は作動位置で構造隙間１５と交差する。スプレッダ１０に懸吊されたコンテナ８を荷下ろしのために下降させることができるようにするため、かつ地面４に置かれており、まだ荷取りされていないか、あるいはすでに荷下ろしされたコンテナ８の上を走行できるようにするために、センサアセンブリ１２を最初に、センサアセンブリ１２が構造隙間１５の外に配置され、もはやそれと交差しなくなる非作動位置に移動させなければならない。

二つのセンサアセンブリ１２またはそのそれぞれの部品１２ａ、１２ｂは、長手方向の広がりより小さい幅を有する扁平筐体に収容されることが好ましい。同等に自動的な前方および後方の走行が可能になるように、二つのセンサアセンブリ１２の一つは、走行方向Ｆに見て、ストラドルキャリア装置１の前部領域に設けられ、一つのセンサアセンブリ１２は後部領域に設けられる（図２および図３を参照されたい）。

図１は、各々作動位置にある部品１２ａ、１２ｂを示す。図２は、枢動領域１４、非作動位置にある二つのセンサアセンブリ１２の左側の部品１２ａ、および作動位置にある二つのセンサアセンブリ１２の右側の部品１２ｂを示す。実際の作動中の状態は示されていない。

図４は、ストラドルキャリア装置１の第二実施形態の概略図を示す。このストラドルキャリア装置１は、上述したストラドルキャリア装置１に実質的に匹敵する。したがって上記の説明を参照する。これらの二つのストラドルキャリア装置１は、部品１２ａ、１２ｂの枢動領域１４の位置、ならびにしたがってスピンドル１３の配置および向きが異なる。実線で示されたセンサアセンブリ１２の左側の部品１２ａは、垂直非作動位置で示される一方、破線はセンサアセンブリ１２の部品１２ａの作動位置を示す。逆に、センサアセンブリ１２の第二部品１２ｂは、右側に作動位置で実線で示される一方、破線は部品１２ｂの非作動位置を示す。この目的のために、部品１２ａ、１２ｂは各々両端の片方が、水平方向にまたは地面４に対して水平方向にかつストラドルキャリア装置１の走行方向Ｆに向けられたスピンドル１３を中心に関着される。部品１２ａ、１２ｂは各々、作動駆動装置（図示せず）によって、いずれの場合もスピンドル１３を中心に、ストラドルキャリア装置１の走行方向Ｆに対して直角に向けられた水平作動位置から、走行方向Ｆに対して直角に向けられた垂直非作動位置へ枢動することができる。この図は、走行動作中にはセンサアセンブリ１２の両部品１２ａおよび１２ｂが水平作動位置にあり続けるが、荷役動作中にはセンサアセンブリ１２の両部品１２ａおよび１２ｂが非作動位置にあるという機能を理解する目的に役立つ。

例示的実施形態は単に、センサアセンブリ１２を移動させるための一つの可能な変形例を示すだけである。センサアセンブリ１２が作動位置と非作動位置との間で移動できるようにするために、他の枢結、折畳み固定、または回転固定が可能である。センサアセンブリ１２の複合移動手順を可能にするために、空間的に移動可能な機構を設けることもできる。当然、構造隙間１５の外に非作動位置用の空間が利用可能であることを前提として、非分割センサアセンブリ１２も使用することができる。

まだ荷取りされていないか、あるいはすでに荷下ろしされたコンテナ８上をストラドルキャリア装置１が走行しており、かつセンサアセンブリ１２が非作動位置にあるときでも、ストラドルキャリア装置１が自動的に制御可能かつ操舵可能であるために、ストラドルキャリア装置１は、例えばレーザスキャナの形の追加センサを備えることができる。コンテナ８上の走行がある程度完了して、センサアセンブリ１２を作動位置に、かつしたがって構造隙間１５内に移動できるようになるまで、これらの追加センサによって、コンテナ８に対するストラドルキャリア装置１の位置を決定し、ストラドルキャリア装置１のナビゲーションのために使用することができる。

１ ストラドルキャリア装置
２ 駆動歯車支持体
３ 車輪
４ 地面
５ 支柱
６ 機械プラットホーム
７ ガントリ
８ コンテナ
９ 昇降装置
１０ スプレッダ
１１ 隅金具
１２ センサアセンブリ
１２ａ センサアセンブリの部品
１２ｂ センサアセンブリの部品
１３ スピンドル
１４ 枢動経路
１５ 構造隙間
１６ マーキング要素
１７ 空間
Ｆ 走行方向

Claims (10)

1. ストラドルキャリア装置（１）のナビゲーションのためのセンサアセンブリ（１２）を有し、かつストラドルキャリア装置（１）によって運搬されるコンテナ（８）用の空間（１７）を有する、コンテナ（８）、特にＩＳＯコンテナを荷役するためのストラドルキャリア装置（１）であって、前記センサアセンブリ（１２）は作動位置で、運搬されるコンテナ（８）用の空間（１７）の下で前記ストラドルキャリア装置（１）に配置され、かつ前記作動位置から、前記センサアセンブリ（１２）が運搬される前記コンテナ（８）の荷取りおよび／または荷下ろしを可能にする非作動位置へ移動させることができることを特徴とする、ストラドルキャリア装置（１）。
2. 前記ストラドルキャリア装置（１）は、前記ストラドルキャリア装置（１）がコンテナ（８）上を移動することができるように設計された構造隙間（１５）を含み、かつ前記センサアセンブリ（１２）は、前記センサアセンブリ（１２）が非作動位置で前記構造隙間（１５）の外に配置されるように設計されることを特徴とする、請求項１に記載のストラドルキャリア装置（１）。
3. 前記ストラドルキャリア装置（１）は自動的にナビゲートされ、前記センサアセンブリ（１２）はグリッドポイントナビゲーションの原理に従って動作し、かつ前記センサアセンブリ（１２）は作動位置で、前記ストラドルキャリア装置（１）がその上を移動する地面（４）に近接して前記ストラドルキャリア装置（１）に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載のストラドルキャリア装置（１）。
4. 前記センサアセンブリ（１２）は作動位置で、前記ストラドルキャリア装置（１）の走行方向（Ｆ）に対して直角に配置されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のストラドルキャリア装置（１）。
5. 少なくとも二つのセンサアセンブリ（１２）が前記ストラドルキャリア装置（１）に配置され、そのうちの一つのセンサアセンブリ（１２）は、走行方向（Ｆ）に見て、前記ストラドルキャリア装置（１）の前部に配置され、かつ一つのセンサアセンブリ（１２）は前記ストラドルキャリア装置（１）の後部に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のストラドルキャリア装置（１）。
6. 前記ストラドルキャリア装置（１）は、運搬されるコンテナ（８）用の前記空間（１７）に隣接しかつ前記ストラドルキャリア装置（１）の走行方向（Ｆ）に向けられる二つの相互に平行な駆動歯車支持体（２）を有し、かつ前記センサアセンブリ（１２）は作動位置で、地面に近接して前記二つの駆動歯車支持体（２）の間の領域にまたがることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のストラドルキャリア装置（１）。
7. 前記センサアセンブリ（１２）は、前記駆動歯車支持体（２）に配置されたスピンドル（１３）を中心に前記作動位置から前記非作動位置へ枢動することができることを特徴とする、請求項６に記載のストラドルキャリア装置（１）。
8. 前記スピンドル（１３）は垂直方向にまたは走行方向（Ｆ）に向けられ、かつ前記センサアセンブリ（１２）は前記非作動位置で、垂直方向にまたは前記駆動歯車支持体（２）の長手方向に向けられることを特徴とする、請求項７に記載のストラドルキャリア装置（１）。
9. 前記センサアセンブリ（１２）は真ん中で二つの別個の部品（１２ａ、 １２ｂ）に分割されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載のストラドルキャリア装置（１）。
10. 前記センサアセンブリ（１２）は作動駆動装置を介して自動制御により移動させることができることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載のストラドルキャリア装置（１）。

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