JP2019028974A - 資機材の自動水平・垂直搬送方法、とその自動水平・垂直搬送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自動水平搬送装置の自動水平搬送における労働生産性を更に向上させる。【解決手段】資機材の積み下ろしが可能な水平搬送手段１ｈをＡＧＶ本体１ａに有するとともに、該ＡＧＶ本体にＡＧＶ本体用の制御装置１ｉと、該制御装置１ｉに接続された移動計測用センサおよびマッピング用計測手段と、走行手段を駆動させる駆動手段とを少なくとも有してなり、前記荷卸階の環境地図を作成して、その環境地図にかかるデータファイルを前記制御装置１ｉから管理用制御装置に送信し、指令された主走行ルートに沿って指定のストックヤードまで資機材３を搬送し、前記指定のストックヤードに至ると前記管理用制御装置で設定したヤード内走行ルートに従って前記移動用計測センサで移動量を計測しながらＡＧＶ本体１ａを誘導し、当該資機材３を指定の場所に載置する自動水平搬送装置１であり、平台車２にはストッパー機構（ブレーキ）を設けた。【選択図】図１−Ａ

Description

本発明は、建設現場の資材等の搬送現場における自動水平搬送方法と自動垂直・水平搬送、その方法に使用する自動垂直搬送装置と自動水平搬送装置に関するものである。

近年、建設作業員の高齢化・就業労働者の減少などで労務事情が悪化している。労働生産性の向上の対策の一つとして、単純・重筋作業の工事機械への代替えが求められている。特に、資機材の運搬作業は建設工事全体の中でも多くの時間を占め、単純繰り返し作業であるため、機械化による生産性向上に寄与できる。

例えば、建設現場での水平搬送は、人力で資材を台車に載せ、作業場所まで台車を押して運び、端太角の上に資材を下ろしていた。また、台車には１ｔ程度の資材を載せて運ぶ為、超高層ビル等の場合、資材を運ぶ専門の作業員は１０人ほどにのぼる。ボードの搬送量は搬入量の約６割で、仕上げ工事が６ヶ月程度の現場の場合、１０人工×６割×２５日×仕上げ６ヶ月＝９００人工の作業員が搬送作業に従事することになる。

このような、多数の作業員による資機材を搬送する労働生産性を向上させるために、特許文献１，２に記載された、被搬送物の取り扱い方法に係るものや台車にかかる提案が知られている。

特開２０１４−１６２５７８号公報 特開２０１６−１１３２８３号公報

前記特許文献１に係る発明は、台車の空き時間を利用して、ストックエリアから搬出エリアへの被搬送物の搬出を行うことができる、被搬送物の取り扱い方法とそのシステムである。例えば、高層ビルの建設現場において、壁パネルや床パネル等の建築資材よりなる被搬送物を搬送する場合に用いられる被搬送物の取り扱い方法である。マークと床の誘導ラインに沿って、台車が自動自走するものである。

前記特許文献２では、台車に係る発明であり、台車の制御部が駆動車輪およびホイールとジャッキとを制御して、載置台の昇降、台車を前後左右斜め方向に、走行若しくは旋回させるものである。建設現場において搬送物を搬送する。

しかし、従来の自動水平搬送方法と自動水平搬送装置においては、労働生産性の点で更なる向上が要望されている。本発明に係る資機材の自動水平搬送方法と自動垂直・水平搬送方法、それに使用する自動垂直搬送装置と自動水平搬送装置とは、このような労働生産性の向上にかかる課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る自動水平搬送装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、資機材の積み下ろしが可能な水平搬送手段をＡＧＶ本体に有するとともに、該ＡＧＶ本体にＡＧＶ本体用の制御装置と、該制御装置に接続された移動計測用センサおよびマッピング用計測手段と、前記ＡＧＶ本体を移動させるための走行手段と、該走行手段を駆動させる駆動手段とを少なくとも有してなり、前記ＡＧＶ本体が所定の荷卸階を１回走行し、前記ＡＧＶ本体用の制御装置が前記マッピング用の測定装置で前記荷卸階の環境地図を作成して、その環境地図にかかるデータファイルを前記ＡＧＶ本体用の制御装置から管理用制御装置に送信し、前記管理用制御装置から指令された主走行ルートに沿って指定のストックヤードまで資機材を搬送し、前記指定のストックヤードに至ると前記管理用制御装置で設定したヤード内走行ルートに従って前記移動用計測センサで移動量を計測しながら前記ＡＧＶ本体用の制御装置で該ＡＧＶ本体を誘導し、前記資機材と水平搬送手段との係合を解除して当該資機材を指定の場所に載置することである。

前記水平搬送手段は、資機材載置用で床上移動可能な平台車の底面に設けた箱形の受け板に係合して水平方向に牽引する昇降台、資機材載置用で床上移動不可能な平台車を直接持ち上げて水平移動する昇降台、資機材載置用で床上移動可能な平台車の底面に垂設した係合板に係合ピンが係合して牽引する牽引装置、資機材を直爪で持ち上げて水平搬送する手段のうちのいずれか一つであること、及び平台車は、水平搬送手段との係合・離脱によって不作用・作用の機能を果たすストッパー機構を設けたことである。

本発明に係る自動垂直搬送装置の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、資機材を搬入する積込み階における揚重装置の出入り口前に設置され前記資機材に添付されたＲＦＩＤタグの情報を読み取る読取装置および前記ＲＦＩＤタグの情報を発信する発信装置を備えてなるタグゲートと、前記発信装置で発信されたＲＦＩＤタグの情報を受信する受信装置を備え前記ＲＦＩＤタグ情報に基づいて所定の荷卸階に自動揚重するように指令する管理用制御装置の指令で前記荷卸階に自動昇降する籠および籠制御盤とでなる自動揚重装置と、各々荷卸階の揚重装置の出入り口前に設けられる荷卸階用ゲートとでなることである。

本発明に係る自動水平搬送方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、前記自動水平搬送装置が形成され、前記自動水平搬送装置のＡＧＶ本体用の制御装置に通信手段で接続されるとともに資機材の垂直・水平搬送を管理する管理用制御装置が設けられ、前記管理用制御装置に接続される記憶装置が設けられ、前記資機材を搬送する先の荷卸階のマッピングは、荷卸階に存する少なくとも柱，壁までの距離を前記自動水平搬送装置のＡＧＶ本体を走行させてそのマッピング用の測定装置で計測して、当該荷卸階の現況を示す地図である環境地図を作成して、該環境地図に係るデータファイルを前記記憶装置に記憶させて行われ、資機材用の荷取場所位置とストックヤード位置との間の走行ルートである主走行ルートのティーチングは、前記荷卸階の図面を前記管理用制御装置に取り込むとともに、前記環境地図と縮尺を合わせてルート図面とし、その後、前記管理用制御装置において前記ルート図面と前記環境地図とを重ね合わせて、その重ね合わせたルート図面上において、前記管理制御装置に接続された入力装置から走行すべき主走行ルートが指定され、前記主走行ルートにかかるデータファイルが前記記憶装置に記憶され、前記管理用制御装置の指令により前記ＡＧＶ本体用の制御装置によって前記自動水平搬送装置が前記主走行ルートに沿って誘導されて前記資機材がストックヤード位置に搬送されることである。

前記管理用制御装置のルート図面上で主走行ルートが指定される際に、ストックヤードの位置と範囲が指定され、前記管理用制御装置が、前記ストックヤードの搬送入口側から一番遠い位置で、資機材の隙間が等間隔になるようにするストックヤード内の走行ルートであるヤード内走行ルートを自動設定し、該ヤード内走行ルートにかかるデータファイルが記憶装置に記憶され、前記自動水平搬送装置が前記所定のストックヤードに至ると、前記管理用制御装置が当該ストックヤードにかかるヤード内走行モードに切り替わり、前記管理用制御装置により前記ヤード内走行ルートを前記記憶装置から呼び出して前記ＡＧＶ本体用の制御装置に指令して、自動で前記資機材と共に自動水平搬送装置が所定の位置に移動することである。

前記ストックヤードは、荷卸階において複数箇所が流動的に存在し、そのうちの一つが資機材毎に当該資機材のＲＦＩＤ情報の基づいて選択されることである。

本発明に係る資機材の自動垂直・水平搬送方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、前記本発明に係る自動水平搬送装置が形成されるとともに、前記本発明に係る自動垂直搬送装置が形成され、積込み階のタグゲートで資機材のＲＦＩＤタグ情報が読み取られて、管理用制御装置の指令により前記資機材を自動揚重装置の籠に積み込み、該籠が所定の荷卸階に行き、前記籠が所定の階に到達した後に当該荷卸階の自動水平搬送装置に籠の扉が開いたことを知らせる信号を、前記管理用制御装置が送信し、前記信号を受けた前記自動水平搬送装置におけるＡＧＶ本体用の制御装置によって、前記自動水平搬送装置で前記籠で垂直搬送された資機材を待機場所から取りに行き、水平搬送手段により所定のストックヤードの所定の位置に前記ＡＧＶ本体が前記資機材を移動させることで、前記資機材の垂直搬送・水平搬送の一連の搬送作業を行うことである。

本発明の資機材の自動水平搬送方法と自動垂直・水平搬送方法、それに使用する自動垂直搬送装置、自動水平搬送装置とによれば、資機材の垂直・水平搬送作業が無人で行えるようになる。荷卸階のストックヤードの位置が変更になった場合、その都度、管理用制御装置のルート図面上にて入力装置から主走行ルートを指定するティーチングが可能であり、その荷卸階のマッピング作業を繰り返し行う必要が無い。よって、搬送作業の効率化が進むものである。

管理用制御装置によって、自動揚重装置の籠とストックヤードとの間の走行ルートの地図を作成させて、資機材のＲＦＩＤタグ情報に基づいて「主走行ルート」を走行するとともに、ストックヤード内の「ヤード内走行ルート」に沿って走行する自動水平搬送装置によって、無駄な移動が減少し作業効率が向上すると言う優れた効果を奏するものである。

更に、指定の荷卸階において複数で流動的に指定されるストックヤードに対して、管理用制御装置に読み込んだルート図面上で、資機材のＲＦＩＤタグ情報により、主走行ルート、ストックヤードを設定する。前記ストックヤードが設定されると、前記管理用制御装置により前記ルート図面上で、「ヤード内走行ルート」が自動設定されて、平台車若しくは枕木の上に載せた資機材を、自動で且つ効率的に前記資機材を水平搬送することができる。

本発明に係る自動水平搬送装置１が、車輪付きタイプの平台車２の下に潜り込んで、水平搬送手段１ｈである昇降台１ｂで係合させ牽引して搬送しようとする、当該装置１の使用状態を示す全体斜視図である。 同自動水平搬送装置１が、枕木２ｉに載置した資機材３の下に潜り込んで、水平搬送手段１ｈである昇降台１ｂで持ち上げて搬送しようとする、当該自動垂直搬送装置１の使用状態を示す全体斜視図である。 同自動水平搬送装置１が、係合ピンで係合させて牽引するタイプの平台車２の下に潜り込んで、水平搬送手段１ｈである係合ピン１ｇで牽引して搬送しようとする、当該装置１の使用状態を示す全体斜視図である。 同自動水平搬送装置１が資機材３の下に潜り込めない平台車２である場合に、水平搬送手段１ｈである爪１ｆを差し込んで持ち上げて搬送しようとする、当該自動垂直搬送装置１の使用状態を示す全体斜視図である。 平台車２を自動水平搬送装置１の昇降台１ｂで牽引して水平搬送する側面図（Ａ）、同正面図（Ｂ）、平台車２の筐体（基台２ａ、リフタープレート受け板２ｄ）を示す平面図（Ｃ）である。 同脚部２ｂの高さが背の低いタイプで自動垂直搬送装置１が潜り込めない脚部２ｂである場合の、平台車２の側面図である。 同牽引タイプの平台車２における、牽引装置１ｄの平面図（Ａ）、同側面図（Ｂ）である。 同牽引タイプの平台車２の側面図（Ａ），正面図（Ａ）である。 同牽引タイプの平台車２にストッパー機構を設けた構成を示す側面図（Ａ）、同正面図（Ｂ）、自動搬送装置１を作用させた状態を示す側面図（Ｃ）である。 自動垂直搬送装置４における自動揚重装置４ａの正面図（Ａ）、平面図（Ｂ）、側面図（Ｃ）である。 自動揚重装置４ａの前位置に設置される、積込み階および荷卸階用ゲート６の正面図（Ａ）、平面図（Ｂ）、ゲートの扉部分の一部正面図（Ｃ）である。 積込み階におけるタグゲート５による資機材３のＲＦＩＤタグの読み取り作用と、管理用制御装置７を介して自動揚重装置４ａに有線（図示していない無線の場合も有り）によって伝達される様子とを説明する説明図（Ａ），（Ｂ）である。 資機材３のＲＦＩＤタグ情報により、該資機材３を籠４ｃに載せて所定の階まで垂直搬送する様子を示す説明図である。 自動水平搬送装置１で、自動垂直搬送装置４で搬送された資機材３を全部取りに行く様子を示す説明用斜視図である。 管理用ＰＣ７の指令により、資機材３のＲＦＩＤタグ３ａの情報により、指定の荷卸階に垂直搬送された資機材３を、自動水平搬送装置１で取りに行く様子を示す説明用斜視図である。 管理用ＰＣ７で指令された主ルート１３に沿って指定のストックヤード１１に資機材３を搬送し、前記管理用ＰＣ７でヤード内走行ルート１４を自動作成して、例えば、ヤード内走行ルート１４ａに沿って移動し自動水平搬送装置１で指定の場所に資機材３を設置する様子を示す説明用斜視図である。 荷卸階におけるマッピングとティーチングの流れを示すフローチャートである。 指定の荷卸階における、複数で流動的なストックヤード１１への主走行ルート１３とヤード内走行ルート１４とを、管理用制御装置のルート図面上で作成する説明図である。 本発明に係る自動垂直搬送装置４による、垂直搬送システムのＳＴ１〜ＳＴ７までのフローチャート図である。 同本発明に係る自動垂直搬送装置４による、垂直搬送システムのＳＴ８〜ＳＴ１１までのフローチャート図である。 同本発明に係る自動水平搬送装置１による、水平搬送システムのＳＴ１２〜ＳＴ１５までのフローチャート図である。

本発明に係る自動水平搬送装置１と自動垂直搬送装置４とにより、資機材３の自動垂直・水平搬送を実現する。これにより、搬送作業に関わる人員が省略され，且つ、無駄な移動をすること無く、効率的な自動垂直・水平搬送方法となるものである。以下、本発明に係る自動水平搬送装置１、自動垂直搬送装置４についてこれらの構造を説明し、その後、これらを使用した自動垂直搬送方法と、自動水平搬送方法について順に説明する。

本発明に係る自動水平搬送装置（ＡＧＶ：無人搬送車、以下同じ）１の構成を説明する。図１−Ａに示すように、自動水平搬送装置１は、資機材３の積み下ろしが可能な水平搬送手段１ｈを、ＡＧＶ本体１ａに有するとともに、該ＡＧＶ本体１ａを走行ルートに従って誘導する制御装置１ｉと、該制御装置１ｉに接続された走行上の安全を図るための移動計測用各種センサ（図示せず）およびマッピング用計測手段（図示せず）と、電動モータ等の駆動手段（図示せず）と、該駆動手段で走行駆動される走行手段（車輪１ｃ）とを少なくとも有してなる。

前記水平搬送手段１ｈは、各種の搬送タイプが有り、例えば、図１−Ａに示すように、ＡＧＶ本体１ａの上面に上下方向に昇降する昇降装置に支持された昇降台１ｂによって係合させて、床上移動可能な平台車２を水平方向に牽引して水平搬送する手段、図１−Ｂに示すように、枕木２ｉに載置された資機材３を、直接的に下から昇降台１ｂで持ち上げて水平搬送する手段、図１−Ｃに示すように、ＡＧＶ本体１ａの上面に牽引手段を具備して、前記平台車２の係合手段と係合させて水平に牽引する手段、図１−Ｄに示すように、資機材３を板状で複数個の爪１ｆで直接持ち上げて水平搬送する手段、等が採用されるものである。

前記昇降台１ｂ用の昇降装置は、図示していないが、例えば、電動モータ、回転ギアとウォームホイールなどで直線運動に変換して昇降させる機械構成である。勿論、他の既知の昇降装置であっても良い。

前記ＡＧＶ本体１ａの車輪１ｃは、例えば、上下方向の支持軸回りに３６０度回転して、自動水平搬送装置１を前後左右に走行させるものであるが、これに限らず、例えば、メカナムホイール若しくはオムニホイール（登録商標）などを採用して全方向移動車とすることもできる。図２−Ａ（Ａ）に示す大径（一例としてφ１２０ｍｍ程度）の車輪１ｃが駆動車輪となり、その回転数を内界センサ（例えば、モータエンコーダ、ジャイロ等）により検出して、そのデータがフィードバックされる制御装置１ｉで、自動水平搬送装置１の速度・移動距離を算出し、制御ドライバを介して適宜速度制御するものである。

前記ＡＧＶ本体１ａに設けられる各種センサ（図示せず）としては、例えば、走行先の周囲の障害物を検知する障害物検知センサ、ＬＥＤ表示灯、内界センサ、外界センサ等が設けられている。前記外界センサは、対象物となり得るものまでの距離と角度とを、赤外線レーザーを照射してその反射の度合いで距離を一瞬で測定する光学機器であるレーザーレンジファインダー、若しくは、スキャナーから照射されたレーザーによって対象物の空間位置情報を取得するレーザースキャナー等が採用される。

前記自動水平搬送装置１用の制御装置１ｉは、管理用制御装置（一例として管理用ＰＣ，以下同じ、図４−Ａ（Ｂ）、図４−Ｂ参照）７の指令により、図６−Ａ、図６−Ｂに示すように、各荷卸階の待機場所１０から所定のストックヤード１１迄の走行ルートを、「主走行ルート」１３と定義して、その主走行ルート１３のファイルに従って待機場所１０から指定のストックヤード１１まで、当該自動水平搬送装置１を誘導するものである。

更に、前記指定のストックヤード１１に自動水平搬送装置１が至ると、図７−Ａ、図７−Ｂに示すように、前記管理用制御装置７が主走行モードからヤード内走行モードに切り替わる。前記指定のストックヤード１１の搬送入り口側から一番遠い位置で、資機材３のＲＦＩＤ情報により該資機材３を前記ストックヤード１１内に置いていくと、前記資機材３の隙間が等間隔になるように、前記管理用制御装置７で改めて設定した走行ルートを「ヤード内走行ルート」１４と定義する。このヤード内走行ルート１４に従って、前記管理用制御装置７の指令で、前記自動水平搬送装置１用の制御装置１ｉがＡＧＶ本体１ａを移動制御して、資機材３をストックヤード１１内の指定の場所に誘導する。

なお、この自動水平搬送装置１は、牽引機構の牽引可能な積載荷重が約１ｔ程度である。また、前記非接触給電部は、建物側の給電部に対して、待機場所１０に自動水平搬送装置１が戻った際に、自動的に給電されるようにしてある。このほか、コンセントを差し込んで給電するタイプでも良い。

前記自動水平搬送装置１によって水平搬送される、資機材３搭載用の平台車２の構成は、図２−Ａ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、金属製筐体で形成する平らな荷台となる基台２ａと、その基台２ａの４隅から垂設された脚部２ｂと、該脚部２ｂに対して上下軸回りに回転自在で転動自在である車輪２ｃと、前記基台２ａの前後方向の中央部において、筐体にボルト等で固定され、矩形状（箱形）にして垂設されたリフタープレート受け板２ｄとで構成されている。該リフタープレート受け板２ｄの開口部側は拡径されていてリフタープレート１ｂの受け入れを容易にし、垂直方向の板で水平力を受け、その水平力により前記平台車２を水平方向に移動させるものである。

尚、図２−Ｂに示すように、前記基台２ａの前記脚部２ｂが、自動垂直搬送装置１が基台２ａの下に潜り込めない場合には、図１−Ｄに示すように、爪１ｆを有した搬送手段１ｈの自動垂直搬送装置１を使用する。

更に、図２−Ｃ、図２−Ｄに示すように、自動垂直搬送装置１の牽引手段における係合ピン１ｇを平台車２側の係合手段に係合させて、当該平台車２を牽引する場合には、基台２ａの下に、牽引用係合板２ｅが垂設される。該牽引用係合板２ｅに、前記係合ピン１ｇが貫通して挿入される係合孔２ｆが穿設されている。

前記牽引用係合板２ｅは、図２−Ｃに示すように、自動水平搬送装置１との牽引用係合のため、係合作用の際のガイド板の役目も兼用しており、前後の両端部２ｈは、係合物（ガイド板１ｅ）が導入されやすいように、テーパ形の尖塔形状に形成されている。

このような平台車２は、資機材３を載せるとともに、牽引されて床面を前後左右に移動可能にして牽引されるものである。しかしながら、自動水平搬送装置１がストックヤード等の目的位置に荷を乗せた平台車２を運んだ後に、その平台車２を残して次の作業を行うために待機場所、例えば、エレベータ前まで戻ると、荷を乗せた平台車２が移動してしまうという恐れがある。

そこで、平台車２には、図２−Ｅに示したように、自動水平搬送装置１の係合・離脱によって不作用・作用の機能を果たすストッパー機構（ブレーキ）を設けたのである。この場合には、平台車２としては、ブレーキシュウを備えた車輪２ｃが適用される。ストッパー機構としては、平台車２の下面側に、同図（Ａ）（Ｂ）に示したように、例えば、車輪２ｃのブレーキシュウを締め付けたり緩めたりする駆動軸２ｊを設けると共に、該駆動軸２ｊを作動させるアーム部材２ｋを、例えば、駆動軸を回転または摺動できるようにギア機構等を介して作用するように起伏自在に軸受して設け、該アーム部材２ｋはスプリング２ｍにより常時開く方向（斜めに起立する方向）に付勢されており、この状態で常に車輪２ｃにはブレーキ、即ち、ストッパーが掛かった（作用）状態になっている。

このようにストッパー機構を設けたことにより、同図（Ｃ）に示したように、自動水平搬送装置１が平台車２の下に入り、昇降台１ｂを上昇させて係合する作用によってアーム部材２ｋを伏倒して駆動軸２ｊを回転または摺動させることにより、ストッパー機構（ブレーキ）が不作用の状態になり、車輪２ｃがフリーの状態になるのである。いずれにしても、平台車２に自動水平搬送装置１が係合しない状態では、平台車２の車輪２はブレーキが掛かった状態を維持し、平台車２に自動水平搬送装置１が係合した状態では、平台車２の車輪２はブレーキが外れた状態になるのであり、自動水平搬送装置１がストックヤード等の目的位置に荷を乗せた平台車２を運んだ後に、その荷積み平台車２を残してその場を離れても、平台車２は移動しないのである。

次に、前記自動垂直搬送装置４について説明する。自動垂直搬送装置４は、図３−Ａに示す、中央部から上下に開口する搬機ゲート４ｂを有する籠４ｃおよび籠制御盤４ｄ（図４−Ｂ参照）とでなる自動揚重装置４ａと、図３−Ｂに示す各階の荷卸階用ゲート６と、図４−Ａに示す、資機材３が外部から建物内部に搬入される積込み階において、前記籠４ｃの出入り口前に設置されるタグゲート５とで構成されている。

前記自動揚重装置４ａは、図３−Ａに示すように、矩形状の籠４ｃの前面に、上下に中央部から開く搬機ゲート４ｂが設けられ、昇降用の支柱４ｅはトラス状に組まれた１本のマストである。

前記タグゲート５には、図４−Ａに示すように、タグゲートアンテナ５ａ、読取装置５ｂ等が具備されている。これにより、例えば、搬送装置としてのフォークリフト１２などで資機材３が前記タグゲート５を通過すると、平台車２に載せられた資機材３に貼付されているＲＦＩＤタグ３ａの情報を、前記タグゲート５に具備された読取装置５ｂで読み取れる。

前記読み取られたデータをタグゲートアンテナ５ａを介して管理用制御装置７、一例としてのパーソナルコンピュータに有線（ＬＡＮ）若しくは図示していない無線等で送信されて、受信装置で受信されたデータが前記管理用制御装置７に入力される。

前記ＲＦＩＤタグ３ａには、資機材３に関する荷卸階、ストック場所などの情報が登録されている。また、このＲＦＩＤタグ３ａは、電子ペーパー等の表示機能が付属していて、タグの情報を表示し続けるので工程管理に便宜である。

自動垂直搬送装置４における籠４ｃは、図４−Ａに示すように、自動揚重装置４ａ、籠制御盤４ｄによって昇降され、その昇降・停止の昇降制御は、前記管理用制御装置（管理用ＰＣ）７によって行われる。該籠４ｃには、資機材３の情報読み取り、若しくは、資機材３の出入りを監視する積荷センサ、人感センサなどが設けられている。

また、図４−Ｂに示すように、各荷卸階においては、籠４ｃの出入り口に、荷卸階揚ゲート６が設けられている。この荷卸階揚ゲート６は、籠４ｃの搬機ゲート４ｂよりも先に開き、それが確認された後で前記搬機ゲート４ｂが開くように、エレベータの地上盤８で制御される。安全性の確保のためである。

以上のように、本発明に係る自動水平搬送装置１、自動垂直搬送装置４が形成され、これらを使用して、資機材３の自動垂直・水平搬送方法について説明する。まず、先に、垂直搬送システムを、図４−Ａおよび図４−Ｂと、図８−Ａとを参照しながら説明する。

図４−Ａは、建物（倉庫等含む）外部から建物内に資機材３を搬入して、自動垂直搬送装置４に積み込む様子を示す図である。この図４−Ａに示す積込み階において、図８−Ａに示すように、ステップ（以下、ＳＴと略記する）１：搬入車両から平台車２に降ろされた資機材３に、ＲＦＩＤタグ３ａを読み取り（検出し）易い位置（例えば、上面）に貼付する。搬送装置（フォークリフト１２）で資機材３を持ち上げて自動垂直搬送装置４における自動揚重装置４ａに向かって移動する。

ＳＴ２：自動揚重装置４ａ前のタグゲート５を搬送装置が通過する。リーダライタ（読取装置５ｂ）で読み取ったＲＦＩＤ情報１５の信号１が管理用制御装置７に送信される。

ＳＴ３：前記搬送装置であるフォークリフト１２で平台車２及び資機材３を持ち上げ、タグゲート５を通過して、籠４ｃに積み込む。そして、搬送装置のフォークリフト１２が籠４ｃから退出する。当該搬送装置が籠４ｃから侵入・退出したことを自動でセンサで検知する。

ＳＴ４：図４−Ｂに示すように、資機材３の籠４ｃへの積み込みが完了すると、スタートボタンが自動（手動の場合もある）で「ＯＮ」となる。管理用制御装置７から、「ＲＦＩＤ情報の〇階へ行く、そして、扉を閉める」の信号２を、地上盤８を介して自動揚重装置４ａの籠制御盤４ｄに送信する。

ＳＴ５：搬入階用ゲートで難燃材の扉６ａが閉まり、籠４ｃが所定の荷卸階に行き、その荷卸階で荷卸階用ゲート６の扉６ａが開く。その後に籠４ｃの搬機ゲート４ｂが開く。管理用制御装置７へ、前記扉（扉６ａ、搬機ゲート４ｂ）が開いた信号３が地上盤の子機８ａ，８ｂから送られる。

ＳＴ６：図５に示すように、管理用制御装置７から前記所定の荷卸階における自動水平搬送装置１へ、前記扉６ａ，搬機ゲート４ｂが開いた信号４を送信する。

ＳＴ７：図５および図６−Ａに示すように、一例として、図１−Ａ、図２−Ａに示すタイプの自動水平搬送装置１が待機場所１０から自動揚重装置４ａに移動し、籠４ｃに積み込まれた資機材３を籠４ｃの外に出す。同時に、ＳＴ１１の水平搬送システムに移行する。

ＳＴ８：地上盤の子機８ａ，８ｂから管理用制御装置７へ、「積荷取出完了、扉（扉６ａ、搬機ゲート４ｂ）閉め、積込み階（例えば１階）へ降り、扉開ける」信号５を送信する。

ＳＴ９：図８−Ｂに示す管理用制御装置７から自動垂直装置４へ、信号６として前記信号５を送信する。

ＳＴ１０：籠制御盤４ｄにより、籠４ｃが積込み階である一例としての１階へ降り、扉（扉６ａ、搬機ゲート４ｂ）が開く。

以上が、図８−Ａ、図８−Ｂに示すように、自動垂直搬送システムの流れであり、次に、図６−Ｂおよび図９を参照して、自動水平搬送システムについて説明する。

ＳＴ１１：本発明に係る自動水平搬送システムでは、最初に、自動水平搬送装置１を走行させる所定の走行ルートとして、予め主走行ルート１３をマッピングし更に学習させる（ティーチング）ことが必要である。

図７−Ａ、図７−Ｂに示すように、管理用制御装置７に、荷卸階の図面（これをルート図面と称する、以下同じ）を取り込む。このルート図面を、自動水平搬送台車１でマッピング時に作成する環境地図と同じ縮尺にする。

次に、前記自動水平搬送台車１におけるＡＧＶ本体１ａを荷卸階に走行させてマッピングを行う。例えば、荷卸階の全床面積における走行データを、予め１回、自動水平搬送台車１を走行させて取得する。建物内の柱１６、障害物、臨時の置物等の位置や、距離および角度などの２次元または３次元の走行データを、一例としてレーザーレンジファインダーなどで取得して、図示しない記憶装置に環境地図としてのファイル名を付けて保存する。

前記ルート図面と前記環境地図とを重ね合わせる。その重ね合わせの方法としては、基準点と角度で一致させる方法、若しくは、２点基準点を用いる方法があり、実空間（現況の平面図）と図面（設計上の図面）とを重ね合わせる。そして、ティーチングでは、管理用制御装置７における前記重ね合わせたルート図面上において、入力装置から主走行ルート１３を指定し、荷卸階における一のストックヤード１１の位置および範囲を指定する。

前記ストックヤード１１は、荷卸階においてその数および位置が流動的であるので、入力装置から管理用制御装置７のルート図面上に前記ストックヤード１１の位置を指定して、その上で、主走行ルート１３を指定できるので、効率的に主走行ルート１３を指定することができる。この点、従来では、荷卸階のストックヤード１１の数および位置が変わる毎に、マッピング作業をＡＧＶでやり直しを行っており、効率的作業とは言えない。

前記主走行ルート１３は、走行禁止箇所や最短走行距離などを総合的に考慮して指定する。なお、前記走行禁止箇所などを入力装置から予め管理用制御装置７に指定して、それによりプログラムで自動的に最適・最短距離を自動設定することもできる。

また、前記ストックヤード１１のヤード内走行ルート１４を、資機材３のＲＦＩＤ情報１５によって、管理用制御装置７で自動設定する。このヤード内走行ルート１４は、前記ストックヤード１１の搬送入り口から一番遠い位置で、資機材３の間隔が等間隔になるようにルート（第１ヤード内走行ルート１４ａ、…、第３ヤード内走行ルート１４ｃなど）を、自動設定するものである。

ＳＴ１２：図６−Ｂと図９とに示すように、自動水平搬送装置１が、荷卸階用ゲート６の前から、資機材３のＰＦＩＤ情報１５に基づき、ストックヤード１１に至る最適な走行ルートとして指定された主走行ルート１３を管理用制御装置７から指令され、前記主走行ルート１３に沿って、指定のストックヤード１１まで資機材３および平台車２を牽引若しくは持ち上げて、自動走行する。

ＳＴ１３：荷卸指定場所のストックヤード１１で自動水平搬送装置１が到達後、管理用制御装置７において、主走行モードからヤード内走行モードに切り替わる。

前記自動水平搬送装置１は、ヤード内走行ルート１４により、指定の荷卸場に至り、水平搬送手段１ｈが平台車２に対する係合作用を解除され、資機材３を指定場所に載置する。なお、ヤード内走行ルート１４内での、分岐点（終点）から他の分岐点へは、自動水平搬送装置１の回転駆動される車輪１ｃの回転数を、内界センサなどで検出して、前記回転数と車輪１ｃの径から前記分岐点までの位置を割り出して停止するものである。

また、各分岐点から各列のストック位置までの移動も、前記車輪１ｃの回転数を前記内界センサなどで検出して、移動距離を割り出して行うものである。その場合、例えば、先に所定箇所に平台車２と資機材３が有れば、それを障害物検知センサ等で検知して、所定の間隔を保持して他の場所に停止するものである。

ＳＴ１４：自動水平搬送装置１は、自動揚重装置４ａの籠４ｃに戻り、資機材３の搬送を最後まで完了させる。
ＳＴ１５：その後、垂直・水平搬送が全て完了後、自動水平搬送装置１は、待機場所１０に戻る。そこで、バッテリ等の給電を自動で行う。

また、主走行ルート１３上で自動水平搬送装置１同士が出会った際には、牽引作用していない自動水平搬送装置１がその制御装置１ｊの指令により、一旦、主走行ルート１３から横に移動して退避し、資機材３および平台車２を牽引する自動水平搬送装置１が通過後に、再び主走行ルート１３に復帰し、その後、待機場所１０に戻るものである。こうして、水平搬送システムによる自動水平搬送が行われる。

このようにして、自動垂直搬送装置４により、ＲＦＩＤタグ３ａに登録された情報にしたがって、資機材３を積載した平台車２が所定の階まで自動揚重され、更に、自動水平搬送装置１が管理用制御装置７によって制御され、前記平台車２を管理用制御装置７で指令された資機材３のストック指定場所へと自動走行して水平搬送するものである。

本発明に係る自動垂直搬送方法と自動水平・垂直搬送方法によれば、自動垂直搬送装置と自動水平搬送装置とによって自動でストック指定場所に資機材が搬送されるので、大規模な倉庫等において広く適用できるものである。

１ 自動水平搬送装置、 １ａ ＡＧＶ本体、
１ｂ 昇降台、 １ｃ 車輪、
１ｄ 牽引装置、 １ｅ ガイド板、
１ｆ 爪（フォーク）、 １ｇ 係合ピン、
１ｈ 水平搬送手段、
１ｉ ＡＧＶ本体用の制御装置、
２ 平台車、 ２ａ 基台、
２ｂ 脚部、 ２ｃ 車輪、
２ｄ リフタープレート受け板、 ２ｅ 牽引用係合板、
２ｆ 係合孔、 ２ｈ 端部、
２ｉ 枕木、 ２ｊ 駆動軸、
２ｋ アーム部材、 ２ｍ スプリング、
３ 資機材、 ３ａ ＲＦＩＤタグ、
４ 自動垂直搬送装置、 ４ａ 自動揚重装置、
４ｂ 搬機ゲート、 ４ｃ 籠、
４ｄ 籠制御盤、 ４ｅ 支柱、
５ タグゲート、 ５ａ タグゲートアンテナ、
５ｂ 読取装置、
６ 荷卸階用ゲート、 ６ａ 扉、
７ 管理用制御装置としての管理用パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、
８ 地上盤、 ８ａ，８ｂ 地上盤の子機、
９ 枕木、
１０ 待機場所、
１１ ストックヤード、
１２ フォークリフト、
１３ 主走行ルート、
１４ ヤード内走行ルート、 １４ａ 第１ヤード内走行ルート、
１４ｂ 第２ヤード内走行ルート、 １４ｃ 第３ヤード内走行ルート、
１５ ＲＦＩＤ情報、
１６ 柱。

Claims (8)

1. 資機材の積み下ろしが可能な水平搬送手段をＡＧＶ本体に有するとともに、該ＡＧＶ本体にＡＧＶ本体用の制御装置と、該制御装置に接続された移動計測用センサおよびマッピング用計測手段と、前記ＡＧＶ本体を移動させるための走行手段と、該走行手段を駆動させる駆動手段とを少なくとも有してなり、
   前記ＡＧＶ本体が所定の荷卸階を１回走行し、前記ＡＧＶ本体用の制御装置が前記マッピング用の測定装置で前記荷卸階の環境地図を作成して、その環境地図にかかるデータファイルを前記ＡＧＶ本体用の制御装置から管理用制御装置に送信し、
   前記管理用制御装置から指令された主走行ルートに沿って指定のストックヤードまで資機材を搬送し、
   前記指定のストックヤードに至ると前記管理用制御装置で設定したヤード内走行ルートに従って前記移動用計測センサで移動量を計測しながら前記ＡＧＶ本体用の制御装置で該ＡＧＶ本体を誘導し、前記資機材と水平搬送手段との係合を解除して当該資機材を指定の場所に載置すること、
   を特徴とする自動水平搬送装置。
2. 水平搬送手段は、資機材載置用で床上移動可能な平台車の底面に設けた箱形の受け板に係合して水平方向に牽引する昇降台、資機材載置用で床上移動不可能な平台車を直接持ち上げて水平移動する昇降台、資機材載置用で床上移動可能な平台車の底面に垂設した係合板に係合ピンが係合して牽引する牽引装置、資機材を直爪で持ち上げて水平搬送する手段のうちのいずれか一つであること、
   を特徴とする請求項１に記載の自動水平搬送装置。
3. 平台車は、水平搬送手段との係合・離脱によって不作用・作用の機能を果たすストッパー機構を設けたこと、
   を特徴とする請求項１乃至２に記載の自動水平搬送装置。
4. 資機材を搬入する積込み階における揚重装置の出入り口前に設置され前記資機材に添付されたＲＦＩＤタグの情報を読み取る読取装置および前記ＲＦＩＤタグの情報を発信する発信装置を備えてなるタグゲートと、前記発信装置で発信されたＲＦＩＤタグの情報を受信する受信装置を備え前記ＲＦＩＤタグ情報に基づいて所定の荷卸階に自動揚重するように指令する管理用制御装置の指令で前記荷卸階に自動昇降する籠および籠制御盤とでなる自動揚重装置と、各々荷卸階の揚重装置の出入り口前に設けられる荷卸階用ゲートとでなること、
   を特徴とする自動垂直搬送装置。
5. 請求項１または２に記載の自動水平搬送装置が形成され、
   前記自動水平搬送装置のＡＧＶ本体用の制御装置に通信手段で接続されるとともに資機材の垂直・水平搬送を管理する管理用制御装置が設けられ、
   前記管理用制御装置に接続される記憶装置が設けられ、
   前記資機材を搬送する先の荷卸階のマッピングは、荷卸階に存する少なくとも柱，壁までの距離を前記自動水平搬送装置のＡＧＶ本体を走行させてそのマッピング用の測定装置で計測して、当該荷卸階の現況を示す地図である環境地図を作成して、該環境地図に係るデータファイルを前記記憶装置に記憶させて行われ、
   資機材用の荷取場所位置とストックヤード位置との間の走行ルートである主走行ルートのティーチングは、前記荷卸階の図面を前記管理用制御装置に取り込むとともに、前記環境地図と縮尺を合わせてルート図面とし、その後、前記管理用制御装置において前記ルート図面と前記環境地図とを重ね合わせて、その重ね合わせたルート図面上において、前記管理制御装置に接続された入力装置から走行すべき主走行ルートが指定され、
   前記主走行ルートにかかるデータファイルが前記記憶装置に記憶され、
   前記管理用制御装置の指令により前記ＡＧＶ本体用の制御装置によって前記自動水平搬送装置が前記主走行ルートに沿って誘導されて前記資機材がストックヤード位置に搬送されること、
   を特徴とする資機材の自動水平搬送方法。
6. 管理用制御装置のルート図面上で主走行ルートが指定される際に、ストックヤードの位置と範囲が指定され、
   前記管理用制御装置が、前記ストックヤードの搬送入口側から一番遠い位置で、資機材の隙間が等間隔になるようにするストックヤード内の走行ルートであるヤード内走行ルートを自動設定し、該ヤード内走行ルートにかかるデータファイルが記憶装置に記憶され、
   前記自動水平搬送装置が前記所定のストックヤードに至ると、前記管理用制御装置が当該ストックヤードにかかるヤード内走行モードに切り替わり、
   前記管理用制御装置により前記ヤード内走行ルートを前記記憶装置から呼び出して前記ＡＧＶ本体用の制御装置に指令して、自動で前記資機材と共に自動水平搬送装置が所定の位置に移動すること、
   を特徴とする請求項５に記載の資機材の自動水平搬送方法。
7. ストックヤードは、荷卸階において複数箇所が流動的に存在し、そのうちの一つが資機材毎に当該資機材のＲＦＩＤ情報に基づいて選択されること、
   を特徴とする請求項５または６に記載の資機材の自動水平搬送方法。
8. 請求項１乃至３に記載の自動水平搬送装置が形成されるとともに、請求項４に記載の自動垂直搬送装置が形成され、
   積込み階のタグゲートで資機材のＲＦＩＤタグ情報が読み取られて、管理用制御装置の指令により前記資機材を自動揚重装置の籠に積み込み、該籠が所定の荷卸階に行き、前記籠が所定の階に到達した後に当該荷卸階の自動水平搬送装置に籠の扉が開いたことを知らせる信号を、前記管理用制御装置が送信し、前記信号を受けた前記自動水平搬送装置におけるＡＧＶ本体用の制御装置によって、前記自動水平搬送装置で前記籠で垂直搬送された資機材を待機場所から取りに行き、水平搬送手段により所定のストックヤードの所定の位置に前記ＡＧＶ本体が前記資機材を移動させることで、前記資機材の垂直搬送・水平搬送の一連の搬送作業を行うこと、
   を特徴とする資機材の自動垂直・水平搬送方法。

Images