JP2019202890A - カートへのトレイの自動積載 - Google Patents

Abstract

【課題】カートにトレイを自動で積載するための、簡単な構造、高い信頼性及び高い動作速度を有する方法及び装置を提供すること。【解決手段】本発明によれば、さまざまな垂直トレイレベルでトレイを受け取るカートにトレイを自動で積載する方法が提供され、この方法は、トレイレベルセンサでトレイレベルを検出する工程と、カートのトレイレベルがコンベヤ設備の積載面と同じ垂直レベルになるようにカートをリフトデバイスで床からさまざまな垂直位置まで持ち上げる工程とを含む。この方法は、トレイストッパを作動させてカートが正しい垂直位置になるまで積載面上のトレイの移動を停止させる工程と、カートが正しい位置にある場合にトレイストッパを解除して、トレイがカートに積載されることを可能にする工程とを含む。カートの持ち上げと積載は、すべてのトレイレベルが満たされるまで行われ、その後、カートは再び床まで降ろされる。【選択図】図１

Description

本発明は、概して、トレイを保持するためのカート／トロリー（台車）に関し、特に、そのようなカートにトレイを自動で積載するための方法及び装置に関するものである。

航空会社の食事、航空会社の食品、飛行機の食事、機内食は、民間旅客機に搭乗している乗客に提供される食事である。これらの食事は専門航空会社のケータリングサービスによって準備され、通常は航空機内にトレイを搬送するための航空会社のサービストロリー／カートを使用して乗客に提供される。食事は、通常、離陸前に地上で準備する必要がある。食事の構成要素は食事用トレイ上に配置され、食事用トレイはサービストロリー／カートに積載された後、航空機に積載される。食事用トレイは、自動化なしでは、手作業でサービスカートに積み込まなければならず、これは時間がかかり、職員に負担のかかる作業となる。この作業を自動化することで時間と労力を節約することが可能となり、航空会社の厳しい出発スケジュールを考慮した場合に望ましいことである。従って、トレイを自動で積載するための装置は、動作速度が速く、機能の信頼性が高く、構造が簡単である必要がある。また、このような構成は、空港で利用可能な限られたスペースをそれほど占有しないことが望ましい。

カート／トロリーへトレイを自動で積載するための装置及び方法を提供することが目的である。特に、簡単な構造、信頼性の高い機能及び高い動作速度を有する装置を提供することが目的である。また、特に、従来の航空産業用のサービスカートと共に使用可能な装置を提供することも目的である。

これら及び他の目的は、提案された技術の実施形態によって達成される。

第１の観点によれば、さまざまな垂直トレイレベルでトレイを受け取るよう構成されたカートにトレイを自動で積載するための装置が提供される。この装置は、カートを床からさまざまな垂直位置に持ち上げ、カートを下げて床に戻すよう構成されたリフトデバイスと、このリフトデバイスに隣接して配置され、トレイをカートに搬送するよう構成されたコンベヤ設備とを備える。このコンベヤ設備は、コンベヤ設備上を搬送されるトレイを支持するよう構成された積載面と、コンベヤ設備の第１端部から第２端部までその積載面上でトレイを搬送するよう構成された搬送ベルトとを備える。この第２端部は、リフトデバイスに対向している。コンベヤ設備は、作動時、第１のトレイ待機位置と第２のトレイ待機位置でそれぞれ積載面上のトレイの移動を停止し、第２のトレイ待機位置が第１のトレイ待機位置よりもコンベヤ設備の第２端部に近い位置にある場合、動作停止時に、トレイを各トレイ待機位置で通過させるよう構成された少なくとも１つの第１トレイストッパと少なくとも１つの第２トレイストッパをさらに備える。また、コンベヤ設備は、トレイセンサを通過するトレイを検出するよう構成された第１のトレイセンサと第２のトレイセンサを備え、この第１のトレイセンサは、コンベヤ設備の第１端部と第１のトレイ待機位置との間に位置し、第２のトレイセンサは、第１のトレイ待機位置と第２のトレイ待機位置との間に位置する。さらに、コンベヤ設備は、カート内のトレイレベルを検出するよう構成された少なくとも１つのトレイレベルセンサと、カートとコンベヤ設備の第２端部との間の水平距離を測定するよう構成された距離センサとを備える。

第２の観点によれば、さまざまな垂直トレイレベルでトレイを受け取るよう構成されたカートにトレイを自動で積載する方法が提供される。この方法は、カートを床からさまざまな垂直位置に持ち上げ、カートを下げて床に戻すよう構成されたリフトデバイスにカートを移動させる工程を備える。また、この方法は、距離センサを用いて、カートとトレイをカートに搬送するように構成されたコンベヤ設備の第２の端部との間の水平距離を測定する工程を備え、このコンベヤ設備は、リフトデバイスに隣接して配置され、積載面と、積載面上のトレイをコンベヤ設備の第１端部から第２端部まで搬送する搬送ベルトとを備え、この第２端部はリフトデバイスに対向している。上記方法によれば、カートがコンベヤ設備の第２端部から所定の水平距離内にある場合、トレイレベルセンサでカート内の次のトレイレベルを検出する工程と、カート内の次のトレイレベルがコンベヤ設備の積載面と同じ垂直レベルにある正しい垂直位置までリフトデバイスでカートを持ち上げる工程に進む。上記方法によれば、カートが正しい垂直位置にある場合、上記コンベヤ設備の第１端部と、トレイが積載面上で停止する第１のトレイ待機位置との間に位置する第１のトレイセンサを各トレイが別々に通過することを検出する工程に進む。上記方法によれば、所定数のトレイが第１のトレイセンサを通過した場合、第１トレイストッパを解除して所定数のトレイが第１のトレイ待機位置を通過できるようにする工程と、上記第１のトレイ待機位置と、トレイが積載面上で停止する第２のトレイ待機位置との間に配置された第２のトレイセンサを上記所定数のトレイが通過することを検出する工程に進む。この第２のトレイ待機位置は、第１のトレイ待機位置よりもコンベヤ設備の第２端部に近い位置にある。上記方法によれば、所定数のトレイが第２のトレイセンサを通過した場合、第１トレイストッパを作動させて、第１のトレイ待機位置で後続のトレイを停止させる工程と、第２トレイストッパを解除して、上記所定数のトレイを積載面上の第２のトレイ待機位置に通過させる工程と、この時点でコンベヤ設備の積載面と同じ垂直レベルにある現トレイレベルに所定数のトレイを積載する工程と、第２トレイストッパを作動させて、第２のトレイ待機位置で後続のトレイを停止させる工程に進む。上記方法によれば、カートのすべてのトレイレベルが積み込まれると、リフトデバイスによりカートを床まで降下させる工程を行って処理を終了する。上記方法によれば、カートのすべてのトレイレベルが積み込まれていない場合、カート内の次のトレイレベルを検出する工程に戻る。

本開示に係る自動トレイ積載装置によれば、航空産業における食事用カートへの食事用トレイの積載を、手動での積載と比べて、大幅に速く行うことができる。

その他の利点については、以下の詳細な説明を考察すれば明らかになるであろう。

本発明は、そのさらなる目的及び利点と共に、添付の図面と併せて以下の説明を参照することによって最もよく理解されるであろう。

本開示の一実施形態に係るカートへのトレイの自動積載装置と、カートを示す概略図である。 本開示の一実施形態に係るカートへのトレイの自動積載装置と、カートを示す概略図である。 図１及び図２の装置のトレイコンベヤ設備の一実施形態を示す概略図である。 サイドカバーが取り外された状態の図３のトレイコンベヤ設備の一部を示す概略図である。 サイドカバーが取り外された状態の図３のトレイコンベヤ設備の部分をさらに詳細に示す図である。 サイドカバーが取り外された状態の図３のトレイコンベヤ設備の他の部分をさらに詳細に示す図である。 図３のトレイコンベヤ設備の一部であるトレイ押込ユニットの一実施形態を示す詳細図である。 図３のトレイコンベヤ設備の一部であるトレイ押込ユニットの一実施形態を示す詳細図である。 図３のトレイコンベヤ設備の一部であるトレイ押込ユニットの一実施形態を示す詳細図である。 図３のトレイコンベヤ設備の一部であるトレイ押込ユニットの一実施形態を示す詳細図である。 本開示の一実施形態に係るカートにトレイを自動で積載する方法の一例を示す概略フロー図である。

本発明は、概して、トレイを保持するためのカート／トロリーに関し、特にそのようなカートにトレイを自動で積載するための方法及び装置に関するものである。本発明は、主に航空産業における食事用トレイ及びサービスカートに関して説明がなされるが、提案された技術は適宜、他の技術分野において、その他の種類のトレイをカートに積載する際にも適用可能である。

図面全体を通して、類似又は対応する要素については同じ参照符号を使用する。

背景技術の項で説明したように、カートへのトレイの自動積載を実施することは、時間と労力を節約することができるので望ましい。従って、トレイを自動で積載するための装置は、高い動作速度、信頼性の高い機能、そして簡単な構造を有していなければならない。特に、航空業界を考慮すると、この装置は、空港で利用可能な限られたスペースをそれほど占有しないこと、そして、従来の航空サービスカートと併用可能であることも望ましい。

これら及び他の目的は、提案された技術の実施形態によって達成される。図１は、本開示の実施形態に係るトレイをカートに自動積載するための装置１をカート３と共に示す概略図である。カート３とトレイ５は、もちろん、装置１の一部ではないが、カート及びトレイと共に装置の使用を説明するために図示されている。装置１は、カート３を床からさまざまな垂直位置まで搬送／持ち上げ／運搬するよう構成されたリフトデバイス２と、トレイ５をカート３に搬送するよう構成されたコンベヤ設備（ｃｏｎｖｅｙｅｒ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）４とを備えている。このコンベヤ設備４は、リフトデバイス２に隣接して配置されている。またリフトデバイス２はカートを降下させて床に戻すよう構成され、一実施形態では、例えばボールねじ２３を用いてカート３を基本的に垂直方向に上下に移動させるためのモータ２１とギアボックス２２を備えていてもよい。別の実施形態では、リフトデバイスは、例えばフォークリフトなどを含んでいてもよい。コンベヤ設備４は、コンベヤ設備４上を搬送されるトレイを支持する、基本的に水平な積載面４８を備えている。この積載面４８は、一実施形態では、それらの間にギャップ／スペースを有する２つの平行面からなり、それによって、図１に示すようにトレイの縁部を支持している。またコンベヤ設備は、積載面４８上のトレイ５をコンベヤ設備４の第１端部４ａから第２端部４ｂまでリフトデバイス２及びカート３に向かって搬送する搬送ベルト４２ａを備えている。ここで、第２端部４ｂはリフトデバイス２とカート３に対向して（面して）いる。

規格によるカートは、さまざまな垂直トレイレベル３１でトレイを受け取るよう構成され、通常、トレイを支持するために内側にトレイガイドレール／ランナーを備えている。一般に、各トレイレベルにはカートの両側に１本ずつ一対のガイドレールがあり、トレイはその端部にあるレールで支えられている。他の種類のカートは、例えばトレイレベルに棚などを備えていてもよい。

通常、カートの下には車輪が設けられているため、地面／床に沿って容易に転がすことができる。トレイ５の積載を開始するには、カート３をリフトデバイス２に向かって床上で転がし、コンベヤ設備４に向かってリフトデバイス２へと移動／押込を行う。これは、一実施形態では手動で、別の実施形態では自動で行われ得る。カート３が正しい水平位置にある場合、すなわちカート３がコンベヤ設備４の第２端部４ｂから所定の水平距離に位置する場合、リフトデバイス２は、搬送ベルト４２ａからカート３のトレイレベル３１内に、すなわちカート３内のトレイレベル３１がコンベヤ設備４の積載面４８と同じ垂直レベルにある場合にトレイ５の積載を行うことができるよう、カート３をさまざまな垂直位置に持ち上げることができる。一実施形態では、トレイ５は、積載面４８及び搬送ベルト４２ａと平行に移動するトレイ押込ユニット４１によりカート３内へと押し込まれる。特定の実施形態では、リフトデバイス２がまず地面／床の真上にカート３を持ち上げるので、車輪は床と接触していない。そして、カート３は、持ち上げを続ける前に、１つ又は複数のラッチデバイス３２を用いてリフトデバイス２に固定することができる。これにより、継続的な持ち上げを安定して行い、さまざまな垂直レベルにおいて、垂直方向でのカート３の正確な位置決めを確実に行うことができる。ラッチデバイス３２の操作は、一実施形態では手動で、他の実施形態では自動で行ってもよい。

図２は、カート３がその最上位置、すなわちカート３の最も低いトレイレベルの積載が行える位置まで持ち上げられた場合の自動トレイ積載装置１とカート３を示す。カート３の積載が完了すると、すなわちカート３内のすべてのトレイレベル３１に少なくとも１つのトレイ５が含まれる場合、カート３はリフトデバイス２によって床に戻される。

図３は、図１及び図２の装置１のトレイコンベヤ設備４の一実施形態を示す概略図である。上述のように、搬送ベルト４２ａは、トレイ（この図には示されていない）を積載面４８に沿って前方に、すなわちリフトデバイス（図示せず）に対向するコンベヤ設備４の第２端部４ｂに向かって搬送する。この図では、前方向とは、見る人に向かって斜めになっている。一実施形態では、搬送ベルト４２ａは、ベルトモータ（図示せず）によって駆動され、コンベヤ設備４の各端部で車輪／ローラ４２ｂの周りを巻回する。一実施形態では、搬送ベルト４２ａは円形断面を有し、コンベヤ設備４の積載面４８に設けられた凹状トラック内を走行してもよい。一実施形態では、コンベヤ設備４には、安定性／信頼性を向上させるために２つの平行な搬送ベルト４２ａと、そしてもちろんさらに２つの車輪４２ｂとが備えられている。２つの搬送ベルト４２ａ間の横方向距離は、この場合、トレイの縁部がベルト上に載置されるように設定されている。

またコンベヤ設備４には、積載面４８上のトレイの移動を第１のトレイ待機位置４９ａと第２のトレイ待機位置４９ｂとでそれぞれ停止させるための１つ又は複数の第１トレイストッパ４３ａ及び第２トレイストッパ４３ｂが備えられている。第２のトレイ待機位置４９ｂは、第１のトレイ待機位置４９ａよりもコンベヤ設備４の第２端部４ｂの近くに位置している。すなわち、第２のトレイ待機位置４９ｂは、搬送ベルト４２ａの搬送方向に対して第１のトレイ待機位置４９ａの前方に位置している。搬送ベルト４２ａは通常、トレイ積載装置の動作中にわたって連続的に移動し、トレイが積載面４８に積載されると、搬送ベルト４２ａはトレイを前方に搬送する。トレイストッパを作動させると、トレイストッパが解除されてトレイが再び搬送ベルト４２ａによって搬送されるまで、トレイの移動はトレイ待機位置で停止され、ベルト４２ａはトレイの底面の下をスライドする。一実施形態では、トレイストッパ４３ａ、４３ｂは、トレイの移動経路に配置されたロッド／バーの形態で実装することができる。このロッド／バーは、作動時、積載面４８の上方に持ち上げられてトレイの経路を遮り、そして作動が解除されると、ロッド／バーは積載面４８の下に降下してトレイを通過させる。この場合、第１のトレイ待機位置４９ａと第２のトレイ待機位置４９ｂとは、第１トレイストッパ４３ａと第２トレイストッパ４３ｂの位置とそれぞれ一致する。一実施形態では、第１及び第２トレイストッパ４３ａ、４３ｂは、ステップモータによって作動させてもよいし、圧縮空気や他の何らかの適切な作動手段によって作動させてもよい。ステップモータは、圧縮空気よりも静かであるという利点がある。

またコンベヤ設備４は、第１のトレイセンサ４４ａと第２のトレイセンサ４４ｂを備え、第２のトレイセンサ４４ｂは、第１のトレイセンサ４４ａよりもコンベヤ設備４の第２端部４ｂの近くに位置し、すなわち第２のトレイセンサ４４ｂは、搬送ベルト４２ａの搬送方向に対して第１トレイセンサ４４ａの前方に位置している。図３で見られるように、第１トレイセンサ４４ａは、コンベヤ設備４の第１端部４ａと第１のトレイ待機位置４９ａとの間に配置され、第２トレイセンサ４４ｂは、第１のトレイ待機位置４９ａと第２のトレイ待機位置４９ｂとの間に配置される。これらのトレイセンサ４４ａ、４４ｂは、センサを通過するトレイを検出するよう構成されている。一実施形態では、例えば、通常ある種のプラスチックでできているトレイと、それらの間に空間がある場合、空気との間の導電性の差を感知する導電性センサを用いることで、トレイ間の空間を検出することによって達成してもよい。一実施形態では、導電性センサをコンベヤ設備４の積載面４８に設けてもよい。トレイの検出は、トレイストッパ４３ａ、４３ｂの動作を制御するのに用いられる。

トレイ積載装置が動作を開始し、搬送ベルト４２ａにトレイがない場合、両方のトレイストッパ４３ａ、４３ｂが作動する。コンベヤ設備４の積載面４８に積載されたトレイは、搬送ベルト４２ａによって前方に搬送されるが、第１のトレイ待機位置４９ａで第１トレイストッパ４３ａによって停止される。各トレイは、第１のトレイ待機位置４９ａに向かって移動している間、第１のトレイセンサ４４ａによってそのセンサを通過する際に別々に検出される。トレイ積載装置は、第１のトレイセンサ４４ａを通過するトレイの数をカウントするよう構成され、所定数のトレイが第１のトレイセンサ４４ａを通過すると、第１のストッパ４３ａの作動を解除して、トレイが第１のトレイ待機位置４９ａを通過するようにする。第１のトレイセンサ４４ａが各トレイを別々に検出できるようにするためには、上述のように、トレイ間に空間がなければならない。従って、トレイが、例えば、先行するコンベヤ又は搬送ベルトから積載された場合、搬送ベルト４２ａの速度は、この先行するベルトの速度を上回る必要がある。そのため、一実施形態では、搬送ベルト４２ａの速度が調整可能となっている。所定のトレイ数は、カート内の垂直トレイレベルに収まるトレイの数であり、トレイのサイズやカートの構成方法によって異なる。航空業界用の標準的なカートには、通常、トレイのサイズに応じて、各トレイレベルに２つ又は３つのトレイが収まるスペースがある。従って、一実施形態ではこの数を設定することができる。

トレイは、第１のトレイ待機位置４９ａを通過した後、再び搬送ベルト４２ａによって前方に搬送されるが、第２のトレイ待機位置４９ｂで第２トレイストッパ４３ｂによって停止される。トレイは、第２のトレイ待機位置４９ｂに向かって移動している間、第２のトレイセンサ４４ｂによってそのセンサを通過する際に検出される。トレイは、第１のトレイ待機位置４９ａで停止している際、搬送ベルト４２ａによって一緒に押されているため、それらの間に隙間なく移動しているので、第２のトレイセンサ４４ｂにはユニットとして検出される。これらのトレイが第２のトレイセンサ４４ｂを通過すると、第１トレイストッパ４３ａが再び作動されて、第１のトレイ待機位置４９ａに到達する次のトレイ群を停止させることができる。

これらのトレイは、次に、第２のトレイ待機位置４９ｂでカートに積み込まれるのを待機する。それらのカートへの進入が可能になる前に、搬送ベルト４２ａからカートのトレイレベル３１へとトレイの積載が行えるように、すなわち、カートのトレイレベルがコンベヤ設備４の積載面４８と同じ垂直レベルであるように、カートが正しい垂直位置になければならない。そのため、トレイ積載装置には、カート内のトレイレベルを検出するよう構成された１つ又は複数のレベルセンサも備えられている。トレイレベルが積載面４８と同じ垂直レベルにある場合、カートは正しい垂直位置にあり、第２トレイストッパ４３ｂは作動停止させて、トレイをカートに積載することができる。積載面４８と同じ垂直レベルにトレイレベルがない場合、リフトデバイスはカートを継続して持ち上げる。このレベルセンサは、一実施形態では、レーザセンサであってもよい。そのような実施形態では、１つ又は複数のレーザセンサは、カートが正しい垂直位置にある場合に、レーザビームが、例えば、カートのトレイレベルにあるトレイガイドレールや棚などに当たるように配置してもよい。カートが正しい垂直位置にない場合、レーザビームは一定の距離内では何にも当たらない。図３に示す実施形態では、レーザセンサの形態をとる１つ又は複数のレベルセンサ４５ａを、１つ又は複数のレーザビームをカートに向けた状態で、コンベヤ設備４の第２端部４ｂに設けてもよい。この１つ又は複数のレベルセンサ４５ａは、積載面４８の近く又は積載面４８と同じレベルの垂直位置に配置してもよく、１つ又は複数のレーザビームは、一実施形態では、ほぼ水平に向けてもよいし、例えば、センサが積載面４８の下方に配置されている場合、センサの垂直位置に応じた角度で垂直に傾斜していてもよい。トレイレベルを検出するためには、ビームをわずかに上方に傾ける必要がある場合もある。一実施形態では、特に、ガイドレールによりカートの積載を行うには、２つのレベルセンサ４５ａを積載面４８の外縁部近くの水平位置に配置し、水平間隔をカートのトレイガイドレール間の間隔とほぼ同じにしてもよい。レーザビームは、水平方向において積載面４８とほぼ平行に向けられてもよいし、センサの正確な水平位置に応じた角度で水平に傾斜していてもよい。

カートは、積載を行う前に完全に空であることが好ましい。しかしながら、場合によっては、まれな状況のため、カートに１つ以上のトレイが残っていることもある。そのため、トレイ積載装置は、いくつかの実施形態では、カート内のトレイレベルが空かどうかをそのレベルにトレイを積載する前に検出するよう構成されたトレイ検出器を備えていてもよい。トレイレベルが空の場合、第２トレイストッパ４３ｂを解除して、そのレベルにトレイが積載されるようにするが、トレイレベルにすでに１つ以上のトレイが存在する場合、カートは代わりに次のトレイレベルに持ち上げられて、そのレベルのトレイの存否がチェックされる。このように、上記実施形態では、カートが正しい垂直位置に達したことを検出するよう構成された１つ又は複数のレベルセンサと、カート内のトレイレベルが空かどうかを検出するよう構成されたトレイ検出器との両方を備えている。このトレイ検出器は、一実施形態では、レーザセンサであってもよい。このような実施形態では、レーザセンサは、レーザビームがトレイレベルに存在するトレイに当たるよう配置されていてもよい。トレイがない場合は、レーザビームは一定の距離内では何にも当たらない。図３に示す実施形態では、レーザセンサの形態をとるトレイ検出器４５ｂを、レーザビームをカートに向けた状態で、コンベヤ設備４の第２端部４ｂに設けてもよい。トレイ検出器４５ｂは、積載面４８の近く又は積載面４８と同じレベルの垂直位置に配置してもよく、レーザビームは、一実施形態では、ほぼ水平に向けてもよいし、例えば、センサが積載面４８の下方に配置されている場合、センサの垂直位置に応じた角度で垂直に傾斜していてもよい。トレイレベルに存在するトレイを検出するために、ビームをわずかに上方に傾ける必要がある場合もある。

上述のように、リフトデバイス２がカートを持ち上げ始める前に、カート３は正しい水平位置にある、すなわち、コンベヤ設備４から所定の距離にある必要がある。この距離は、トレイがカートに積載され、コンベヤ設備４とカートの間で落下しないように十分小さくなければならない、すなわち、少なくともトレイの長さよりも小さい、好ましくは、はるかに小さい距離でなければならない。従って、トレイ積載装置は、カートがコンベヤ設備４の第２端部（４ｂ）から所定の距離内にあることを検出するよう構成された少なくとも１つの距離センサも備えている。この距離センサは、一実施形態では、レーザセンサであってもよい。図３に示す実施形態では、レーザセンサの形態をとる距離センサ４５ｃを、レーザビームをカート３に向けた状態で、コンベヤ設備４の第２端部４ｂに設けてコンベヤ設備とカート３との間の距離を測定してもよい。この距離が所定の距離より小さい場合に、リフトデバイスはカートの持ち上げを開始することができる。

図３では、センサ４５ａ、４５ｂ、４５ｃがコンベヤ設備４の第２端部４ｂの端面に設けられて示されているが、上記のセンサの機能に適した配置が行われる限り、トレイ積載装置の他の場所に配置されていてもよい。

図４は、サイドカバーを取り外した状態の図３のトレイコンベヤ設備の一部を示す概略図である。上述のように、一実施形態では、積載面４８及び搬送ベルト４２ａと平行に移動するトレイ押込ユニット４１を用いて、トレイをカートの内側に押し込んでもよい。サイドカバーが取り外された状態のトレイコンベヤ設備４の部分をさらに詳細に示す図である図５にも示すように、トレイ押込ユニット４１は、一実施形態では、ベルトモータ４６によって駆動され、車輪／ローラ４７ｂの周りを巻回する駆動ベルト４７ａを用いて移動する。トレイ押込ユニット４１は、第１の端部位置５０ａと第２の端部位置５０ｂとの間で移動することができ、第２の端部位置５０ｂは、第１の端部位置５０ａよりもコンベヤ設備４の第２端部４ｂの近くに位置している。すなわち、第１の端部位置５０ａは、搬送ベルト４２ａの搬送方向に対して後方／後部の位置であり、第２の端部位置５０ｂは、搬送ベルト４２ａの搬送方向に対して前方の位置である。また、第１の端部位置５０ａは、図３及び図４に示すように、トレイの第１のトレイ待機位置４９ａよりも前方に位置しているが、トレイの後方に到達してトレイをカート３内に押し込むことができるようにするには、コンベヤ設備４の第２端部４ｂから所定数のトレイの合計幅／総幅よりも離れて配置しなければならない。図３〜図５に示すように、トレイ押込ユニット４１は、図５では、コンベヤ設備４の第２端部４ｂに位置する第２の端部位置５０ｂに示されている。図６は、サイドカバーが取り外された状態のトレイコンベヤ設備４の他の部分をさらに詳細に示す図であり、トレイ押込ユニット４１は代わりにその第１の端部位置５０ａで示されている。また、図３及び図４は、その第１の端部位置にあるトレイ押込ユニット４１を示す。

図３〜図６に示すように、トレイ押込ユニット４１は、アーム４１１が引っ込められるとアーム４１１、ひいてはトレイ押込ユニット４１全体が積載面４８の下方に位置し、アーム４１１が伸びると積載面４８の上方に到達するよう構成された折り畳み式／格納式の突起又はアーム４１１を備えている。このように、トレイ押込ユニット４１のアーム４１１が伸びると、トレイ押込ユニット４１がトレイをカートに押し込むことができるよう積載面４８上にあるトレイの縁部に到達することができるようになる。図７ａ〜図７ｄは、トレイコンベヤ設備４の一部であるトレイ押込ユニット４１の一実施形態をさらに詳細に示す図である。図７ａ及び図７ｃは、それぞれ前方と後方から見て、アーム４１１が伸張した状態のトレイ押込ユニット４１を示し、図７ｂ及び図７ｄは、それぞれ前方と後方から見て、アーム４１１を格納した状態のトレイ押込ユニット４１を示す。

トレイが第１のトレイ待機位置４９ａと第２のトレイ待機位置４９ｂとの間で積載面４８上の搬送ベルト４２ａによって前方に搬送される間、トレイ押込ユニットはそのアーム４１１を格納した状態で第１の端部位置５０ａで待機する。このため、トレイは邪魔されずにトレイ押圧ユニット４１を通過することができる。カートが積載の準備ができている場合、すなわち、１つ又は複数のレベルセンサ４５ａによりカートが正しい垂直位置にあることを検出した場合、且つ、必要に応じて、トレイ検出器４５ｂにより現在のトレイレベルにトレイがないことを検出した場合、第２トレイストッパ４３ｂが解除され、トレイ押込ユニット４１がそのアーム４１１を伸ばして前方に移動し、アーム４１１がトレイを現在のトレイレベルでカートに押し込む。トレイ押込ユニット４１は、第２の端部位置５０ｂに到達すると、そのアーム４１１を格納して、第１の端部位置５０ａに後退し、第２トレイストッパ４３ｂを再び作動させて、第２のトレイ待機位置４９ｂに向かって移動する次のトレイ群を停止することができる。アームが格納されているので、第１のトレイ待機位置４９ａと第２のトレイ待機位置４９ｂとの間で積載面４８上を搬送されるトレイは、後退するトレイ押込ユニット４１によって邪魔されることはない。

カートへのトレイの積載は、カート内のすべてのトレイレベルが少なくとも１つのトレイを含むまで継続して行われ、その後、リフトデバイスによりカートを床まで降下させる。一実施形態では、トレイレベル数を事前に設定可能であり、別の実施形態では、トレイ積載装置によってトレイレベル数を自動的に決定可能である。一例として、トレイ積載装置は、トレイレベル間の間隔を測定し、トレイ積載装置が次のトレイレベルを検出することなくカートがこの間隔を超える距離だけ持ち上げられた場合に積載を中止することができる。

図８は、本開示の実施形態に係る、さまざまな垂直トレイレベルでトレイを受け取るよう構成されたカートにトレイを自動で積載する方法の一例を示す概略フロー図である。上述のように、この方法は、カートをリフトデバイスへと移動させるステップＳ１から開始する。これは、手動又は自動で実行することができる。そして、この方法は、距離センサを用いてカートとコンベヤ設備の第２端部との間の水平距離を測定するステップＳ５に続く。カートがコンベヤ設備の第２端部から所定の水平距離内にあると、上記方法は、トレイレベルセンサによりカート内の次のトレイレベルを検出するステップＳ２０、カート内の次のトレイレベルがコンベヤ設備の積載面と同じ垂直レベルにある正しい垂直位置までカートをリフトデバイスで持ち上げるステップＳ２５へと続く。カートが正しい垂直位置にあると、上記方法は、コンベヤ設備の第１端部と、トレイが積載面上で停止する、つまり、トレイが別々のユニットとしてカウントされる第１のトレイ待機位置との間に配置された第１のトレイセンサを別々に通過する各トレイを検出するステップＳ３５へと続く。所定数のトレイが第１のトレイセンサを通過すると、上記方法は、第１トレイストッパを解除して、トレイが第１のトレイ待機位置を通過するようにするステップＳ４０へと進む。上記方法は、トレイが積載面上で停止する第１のトレイ待機位置と第２のトレイ待機位置との間に位置する第２のトレイセンサを所定数のトレイが通過するのを検出するステップＳ４５へと進む。第２のトレイ待機位置は、第１のトレイ待機位置よりもコンベヤ設備の第２端部に近い位置にある。上述したように、トレイは個別のユニットとして第１のトレイ待機位置に向かって移動するが、第１のトレイ待機位置で待機する際に搬送ベルトによって一緒に押し込まれるので、１つのバッチ／ユニットとして第１のトレイ待機位置の後に続く。従って、一実施形態では、それらは第２のトレイセンサによって１つのユニットとして検出される。所定数のトレイが第２のトレイセンサを通過すると、上記方法は、第１トレイストッパを作動させて、後続のトレイを第１のトレイ待機位置で停止させるステップＳ５０、第２トレイストッパを解除して、所定数のトレイが積載面上の第２のトレイ待機位置を通過するようにするステップＳ６０、所定数のトレイを現在のトレイレベル、すなわち、現時点でコンベヤ設備の積載面と同じ垂直レベルにあるトレイレベルに積載するステップＳ７０、第２トレイストッパを作動させて、後続のトレイを第２のトレイ待機位置に停止させるステップＳ８０へと進む。そして、カートのすべてのトレイレベルが積み込まれると、上記方法は、リフトデバイスによりカートを床まで降下させるステップＳ９０を行って処理を終了し、そうでなければ、カート内の次のトレイレベルを検出するステップＳ２０に戻る。

図８に破線で示すように、上記方法は、一実施形態では、カート内の次のトレイレベルを検出するステップＳ２０に進む前に、リフトデバイスによりカートを床の真上に持ち上げるステップＳ１０と、それに続いて、カートをリフトデバイスにロックするステップＳ１５とをさらに備えていてもよい。カートをリフトデバイスにロックするステップＳ１５は、手動でも自動でも行うことができる。

図８にさらに破線で示すように、一実施形態では、上記方法は、トレイ検出器により現在のトレイレベルにトレイがないかどうかを検出するステップＳ３０をさらに備えていてもよい。現在のトレイレベルにトレイがない場合、上記方法は、各トレイが別々に第１のトレイセンサを通過することを検出するステップＳ３５に進み、そこから処理を継続する。現在のトレイレベルにトレイがある場合、上記方法は、カート内の次のトレイレベルを検出するステップＳ２０に戻り、そこから処理を継続する。

上記ステップのうちのいくつかのステップは同時に実行されてもよく、適切な場合には、上述したものとは異なる順序で実行されてもよいが、もちろん、ステップを実行するための各前提条件を満たす必要がある。

本実施形態に係るトレイ積載装置は、航空産業用の従来のサービスカートと併用が可能である。この装置は、信頼性の高い機能をもたらす比較的単純な構造と単純な構成要素を備えている。コンベヤ設備全体を持ち上げる代わりに、カートだけを持ち上げる作業ははるかに簡単な作業であり、トレイが「そのまま」コンベヤ上を移動するので、トレイ用の特別な固定具を必要としない。また、トレイ積載装置は、その作動速度も速い。航空産業用の標準的な食事用カートは１３段のトレイレベルを含み、本実施形態に係るトレイ積載装置を用いれば２分以内に積載することができる。これは、航空産業における食事用カートに食事用トレイを手動で積載することと比較しても大幅な改善である。

上述した実施形態は一例にすぎず、提案された技術はそれらに限定されないことを理解されたい。添付の特許請求の範囲に記載の本発明の範囲から逸脱することなく、上記実施形態に対してさまざまな修正、組合せ、変更がなされ得ることは、当業者であれば理解するであろう。特に、技術的に可能であれば、異なる実施形態における異なる部分の解決策を他の構成に組み合わせることが可能である。

Claims (16)

1. カート（３）にトレイ（５）を自動で積載するための装置（１）であって、前記カート（３）はさまざまな垂直トレイレベル（３１）で前記トレイ（５）を受け取るようになされている、装置（１）において、
   前記装置（１）は、
   前記カート（３）をさまざまな垂直位置に床から持ち上げ且つ前記カート（３）を下げて前記床に戻すように構成されたリフトデバイス（２）と、
   前記リフトデバイス（２）に隣接して配置され、前記トレイ（５）を前記カート（３）に搬送するように構成されたコンベヤ設備（４）と
   を有し、また
   前記コンベヤ設備（４）は、
   前記コンベヤ設備（４）上を搬送される前記トレイ（５）を支持するように構成された積載面（４８）と、
   前記コンベヤ設備（４）の第１端部（４ａ）から第２端部（４ｂ）まで、前記積載面（４８）上の前記トレイ（５）を搬送するように構成された搬送ベルト（４２ａ）であって、前記第２端部（４ｂ）は前記リフトデバイス（２）に面している、搬送ベルト（４２ａ）と、
   作動されたときに前記積載面（４８）上の前記トレイの移動を第１のトレイ待機位置（４９ａ）及び第２のトレイ待機位置（４９ｂ）でそれぞれ停止するように、また作動されていないときに前記トレイがそれぞれの前記トレイ待機位置（４９ａ、４９ｂ）を通過できるように構成された少なくとも１つの第１トレイストッパ（４３ａ）及び少なくとも１つの第２トレイストッパ（４３ｂ）であって、前記第２のトレイ待機位置（４９ｂ）は前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）よりも前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）に近くに位置している、少なくとも１つの第１トレイストッパ（４３ａ）及び少なくとも１つの第２トレイストッパ（４３ｂ）と、
   第１のトレイセンサ（４４ａ）及び第２のトレイセンサ（４４ｂ）であって、前記トレイセンサ（４４ａ，４４ｂ）を通過する前記トレイ（５）を検出するように構成されており、また前記第１のトレイセンサ（４４ａ）は、前記コンベヤ設備（４）の前記第１端部（４ａ）と前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）との間に位置し、前記第２のトレイセンサ（４４ｂ）は、前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）と前記第２のトレイ待機位置（４９ｂ）との間に位置している、第１のトレイセンサ（４４ａ）及び第２のトレイセンサ（４４ｂ）と、
   前記カート（３）の前記トレイレベル（３１）を検出するように構成された少なくとも１つのトレイレベルセンサ（４５ａ）と、
   前記カート（３）と前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）との間の水平距離を測定するように構成された距離センサ（４５ｃ）と、
   前記トレイ（５）を前記カート（３）内に押し込むように構成されたトレイ押込ユニット（４１）と
   を有している、装置（１）。
2. 前記トレイ押込ユニット（４１）は、第１の端部位置（５０ａ）と第２の端部位置（５０ｂ）との間で前記積載面（４８）及び前記搬送ベルト（４２ａ）と平行に動くように構成され、前記第２の端部位置（５０ｂ）は前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）に位置し、前記第１の端部位置（５０ａ）は前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）と前記第２端部（５０ｂ）との間に位置し、且つ所定の数の前記トレイ（５）の合計幅よりも前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）から離れており、また
   前記トレイ押込ユニット（４１）は格納式アーム（４１１）を有し、前記格納式アーム（４１１）は、前記アーム（４１１）が格納されたときに前記積載面（４８）の下方に位置するように、また前記アーム（４１１）が展開されたときに前記積載面（４８）の上に到達して、前記アーム（４１１）が前記積載面（４８）上の前記トレイ（５）の縁部に到達すること、及び前記トレイ押込ユニット（４１）が前記トレイ（５）を前記カート（３）内に押し込むことを可能とするように構成されている、請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記レベルセンサ（４５ａ）はレーザセンサである、請求項１又は２に記載の装置（１）。
4. 前記距離センサ（４５ｃ）はレーザセンサである、請求項１から３までのいずれか一項に記載の装置（１）。
5. 前記カート（３）内のトレイレベル（３１）が空であるかどうかを検出するように構成されたトレイ検出器（４５ｂ）をさらに有する、請求項１から４までのいずれか一項に記載の装置（１）。
6. 前記トレイ検出器（４５ｂ）はレーザセンサである、請求項５に記載の装置（１）。
7. 所定の数の前記トレイ（５）が構成され得る、請求項１から６までのいずれか一項に記載の装置（１）。
8. 前記トレイセンサ（４４ａ、４４ｂ）は導電性センサである、請求項１から７までのいずれか一項に記載の装置（１）。
9. 前記第１トレイストッパ（４３ａ）及び第２トレイストッパ（４３ｂ）のそれぞれが、前記トレイ（５）の移動経路内に配置されたロッドを有し、前記ロッドは、それぞれのトレイストッパ（４３ａ、４３ｂ）が作動されたときに前記積載面（４８）の上方に持ち上げられてそれぞれの前記待機位置（４９ａ、４９ｂ）で前記トレイ（５）の経路を塞ぎ、またそれぞれのトレイストッパ（４３ａ、４３ｂ）が作動されていないときに前記積載面（４８）の下に降下して前記トレイ（５）がそれぞれの前記待機位置（４９ａ、４９ｂ）を通過することを可能にする、請求項１から８までのいずれか一項に記載の装置（１）。
10. 前記トレイストッパ（４３ａ、４３ｂ）はステップモータによって駆動される、請求項１から９までのいずれか一項に記載の装置（１）。
11. 前記搬送ベルト（４２ａ）は円形の断面を有する、請求項１から１０までのいずれか一項に記載の装置（１）。
12. 前記搬送ベルト（４２ａ）は速度調整が可能である、請求項１から１１までのいずれか一項に記載の装置（１）。
13. 前記カート（３）をリフトデバイス（２）にロックするように構成されたラッチデバイスをさらに有する、請求項１から１２までのいずれか一項に記載の装置（１）。
14. カート（３）にトレイを自動で積載する方法であって、前記カート（３）はさまざまな垂直トレイレベル（３１）で前記トレイ（５）を受け取るようになされている、方法において、
    前記カート（３）を床からさまざまな垂直位置に持ち上げるように、また前記カート（３）を下げて前記床まで戻すように構成されたリフトデバイス（２）内に前記カート（３）を移動させるステップ（Ｓ１）と、
    前記カート（３）と、前記トレイ（５）を前記カートに搬送するよう構成されたコンベヤ設備（４）の第２端部（４ｂ）との間の水平距離を距離センサにより測定するステップ（Ｓ５）であって、前記コンベヤ設備（４）は前記リフトデバイス（２）に隣接して配置され、且つ積載面（４８）と搬送ベルト（４２ａ）とを有し、前記搬送ベルト（４２ａ）は、前記積載面（４８）上の前記トレイ（５）を前記コンベヤ設備（４）の第１端部（４ａ）から第２端部（４ｂ）まで搬送し、前記第２端部（４ｂ）は前記リフトデバイス（２）に面している、ステップ（Ｓ５）と、
    前記カート（３）が前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）から所定の水平距離内にあるときに、
    トレイレベルセンサ（４５ａ）によって前記カート（３）内の次のトレイレベル（３１）を検出するステップ（Ｓ２０）と、
    前記カート（３）内の前記次のトレイレベル（３１）が前記コンベヤ設備（４）の前記積載面（４８）と同じ垂直レベルにある正しい垂直位置まで前記カート（３）を前記リフトデバイス（２）により持ち上げるステップ（Ｓ２５）と、
    前記カート（３）が正しい垂直位置にあるときに、
    前記コンベヤ設備（４）の前記第１端部（４ａ）と、前記トレイ（５）が前記積載面（４８）上で停止される第１のトレイ待機位置（４９ａ）との間に位置する第１のトレイセンサ（４４ａ）によって、第１のトレイセンサ（４４ａ）を別々に通過する各トレイ（５）を検出するステップ（Ｓ３５）と、
    所定の数のトレイ（５）が前記第１のトレイセンサ（４４ａ）を通過したときに、
    前記第１トレイストッパ（４３ａ）の作動を解除して、前記所定の数のトレイ（５）が前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）を通過することを可能にするステップ（Ｓ４０）と、
    前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）と、前記トレイ（５）が前記積載面（４８）上で停止する第２のトレイ待機位置（４９ｂ）との間に配置された第２のトレイセンサ（４４ｂ）によって、第２のトレイセンサ（４４ｂ）を通過する前記所定の数のトレイ（５）を検出するステップ（Ｓ４５）であって、前記第２のトレイ待機位置は前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）よりも前記コンベヤ設備（４）の前記第２端部（４ｂ）の近くに位置している、ステップ（Ｓ４５）と、
    前記所定の数のトレイ（５）が前記第２のトレイセンサ（４４ｂ）を通過したときに、
    前記第１トレイストッパ（４３ａ）を作動させて、後続のトレイを前記第１のトレイ待機位置（４９ａ）で停止させるステップ（Ｓ５０）と、
    前記第２トレイストッパ（４３ｂ）の作動を解除して、前記所定の数のトレイ（５）が前記積載面（４８）上の第２のトレイ待機位置（４９ｂ）を通過することを可能にするステップ（Ｓ６０）と、
    前記コンベヤ設備（４）の前記積載面（４８）と現在同じ垂直レベルである現在のトレイレベル（３１）に前記所定の数のトレイ（５）を積載するステップ（Ｓ７０）と、
    前記第２トレイストッパ（４３ｂ）を作動させて、後続のトレイを前記第２のトレイ待機位置（４９ｂ）で停止させるステップ（Ｓ８０）と、
    前記カート（３）のすべてのトレイレベル（３１）に積載されたときに、
    前記リフトデバイス（２）により前記カート（３）を前記床まで降下させるステップ（Ｓ９０）と、
    もし前記カート（３）のすべてのトレイレベル（３１）が積載されていなければ、前記カート（３）の次のトレイレベル（３１）を検出するステップ（Ｓ２０）に戻るステップと
    を含む方法。
15. 前記カート（３）が前記コンベヤ設備（４）の第２の端部（４ａ）から所定の距離内にあるときに、
    前記リフトデバイス（２）によって前記カート（３）を前記床の上に上昇させるステップ（Ｓ１０）と、
    前記カート（３）を前記リフトデバイス（２）にロックするステップ（Ｓ１５）と、
    その後、前記カート（３）内の次のトレイレベル（３１）を検出するステップ（Ｓ２０）に進むステップと
    をさらに含む、請求項１４に記載の方法。
16. 前記現在のトレイレベル（３１）にトレイ（５）がないかどうかをトレイ検出器（４５ｂ）によって検出するステップ（Ｓ３０）をさらに含み、
    もし前記現在のトレイレベル（３１）にトレイ（５）がなければ、前記第１のトレイセンサ（４４ａ）を別々に通過する各トレイ（５）を検出するステップ（Ｓ３５）に進み、
    もし前記現在のトレイレベル（３１）にトレイ（５）があれば、前記カート（３）内の次のトレイレベル（３１）を検出するステップ（Ｓ２０）に戻る、請求項１４又は１５に記載の方法。