JP2020001844A

JP2020001844A - 搬送車両、及び荷役装置

Info

Publication number: JP2020001844A
Application number: JP2018120116A
Authority: JP
Inventors: 亮太堀; Ryota Hori; 茂広野畑; Shigehiro Nobata
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2020-01-09

Abstract

【課題】荷物の積み降ろしの作業性を向上できる搬送車両、及び荷役装置を提供する。【解決手段】搬送車両１では、保持部６は、アーム部７に対する吸着部１０の角度を調整する角度調整機構１３を備える。この場合、荷物Ｗが置かれている位置に応じて、角度調整機構１３が吸着部１０の角度を調整することができる。例えば、角度調整機構１３は、吸着部１０を後側へ傾くように角度調整を行うことで、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面と平行をなすように調整することができる。すなわち、吸着部１０は、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面に対向させた状態で、荷物Ｗへアプローチすることができる。これにより、吸着部１０による吸着作業が行いやすくなる。【選択図】図７

Description

本発明は、搬送車両、及び荷役装置に関する。

従来の搬送車両として、特許文献１に記載されたものが知られている。この搬送車両は、トラックのコンテナなどの収容体の内部で荷物の積み降ろしを行う自走式の搬送車両である。搬送車両は、荷物の積み降ろしを行う荷役装置を備えている。この荷役装置の保持部は、荷物の上面を吸着している。

特開平７−１０１５５４号公報

上述の搬送車両では、保持部が上面側から荷物へアプローチを行うため、当該アプローチのためのスペースが必要となる。すなわち、最上段の荷物の上面と収容体の天井との間にスペースを設ける必要がある。この場合、収容体の容積に対する荷物の個数が減少する。これに対し、保持部が荷物の側面を吸着する構成を採用した場合、前述のようなスペースを設ける必要がなくなる。その一方、保持部が荷物の側面を吸着する構成を採用した場合、例えば床面に置かれた荷物を吸着する際などに、吸着面を荷物の側面に対向させにくくなる。従って、吸着作業が行いにくくなり、作業性が低下する場合がある。

従って、本発明は、荷物の積み降ろしの作業性を向上できる搬送車両、及び荷役装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る搬送車両は、走行を行う車体と、荷物の積み降ろしを行う荷役装置と、を備える搬送車両であって、荷役装置は、荷物を保持する保持部と、車体に設けられ、保持部を移動させるアーム部と、を備え、保持部は、荷物の側面を吸着することで荷物を保持する吸着部と、アーム部に対する吸着部の角度を調整する角度調整機構と、を備える。

本発明の一態様に係る搬送車両において、荷役装置の保持部は、荷物の側面を吸着することで荷物を保持する吸着部を備える。この場合、保持部は、荷物に対して横からアプローチを行うことができるため、最上段の荷物の上面側に、保持部がアプローチするためのスペースを設ける必要がない。従って、作業現場での荷物の積載量を増やすことができる。また、保持部は、アーム部に対する吸着部の角度を調整する角度調整機構を備える。この場合、荷物が置かれている位置に応じて、角度調整機構が吸着部の角度を調整することができる。すなわち、吸着部は、吸着面を荷物の側面に対向させた状態で、荷物へアプローチすることができる。これにより、吸着部による吸着作業が行いやすくなる。以上により、荷物の積み降ろしの作業性を向上できる。

搬送車両において、角度調整機構は、吸着部が荷物を保持するときに、上下方向に対する吸着部の角度を調整してよい。例えば、床面近くに配置されている荷物を保持する場合、床面と保持部周辺の構造物とが干渉することを避けるために、保持部が斜め上方に傾いた状態で、荷物へアプローチすることがある。この場合、角度調整機構が上下方向に対して吸着部の角度を調整することで、吸着部は、吸着面を荷物の側面に対向させた状態で荷物にアプロートすることができる。

搬送車両において、保持部は、吸着部で吸着した荷物を載置させる載置部を備えてよい。この場合、載置部は、荷物が吸着部から剥離することを抑制することができる。

搬送車両において、吸着部は、アーム部に対して進退移動を行ってよい。この場合、アーム部を停止させた状態で、吸着部が荷物へアプローチし、且つ、吸着後に荷物を引き出すことができる。

本発明の一形態に係る荷役装置は、荷物を保持する保持部と、保持部を移動させるアーム部と、を備え、保持部は、荷物の側面を吸着部で吸着することで荷物を保持し、アーム部に対する吸着部の角度を調整する角度調整機構を備える。

この荷役装置によれば、上述の搬送車両と同様な作用・効果を得ることができる。

本発明によれば、荷物の積み降ろしの作業性を向上できる搬送車両、及び荷役装置を提供することができる。

本実施形態に係る搬送車両が荷物の積み降ろしを行っている様子を示す概略図である。搬送車両の保持部の側面図である。保持部の一部の部材の分解斜視図である。保持部の一部を示す平面図である。角度調整機構の側面図である。図６（ａ）は本実施形態に係る搬送車両の保持部が荷物へアプローチする様子を示す概略図であり、図６（ｂ）は比較例に係る搬送車両の保持部が荷物へアプローチする様子を示す概略図である。図７（ａ）は比較例に係る搬送車両の吸着部が床面に載置された荷物を吸着する時の様子を示す概略図であり、図７（ｂ）は本実施形態に係る搬送車両の吸着部が床面に載置された荷物を吸着する時の様子を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る搬送車両１が荷物Ｗの積み降ろしを行っている様子を示す概略図である。搬送車両１は、トラックＴの荷台やコンテナなどの収容体Ｃの内部で荷物Ｗの積み降ろしを行う。図１に示す例においては、搬送車両１は、収容体Ｃとして、トラックＴの荷台の内部で作業を行っている。トラックＴは、駐車スペースＰにて停車している。駐車スペースＰの後側（建屋側）には、当該駐車スペースＰから上方へ立ち上がった段差部Ｓが形成されている。トラックＴは、段差部Ｓに対して収容体Ｃの後端部の扉を開いた状態で、停車する。搬送車両１は、段差部Ｓから収容体Ｃの内部へ進入するように走行を行う。また、搬送車両１は、収容体Ｃの内部から外部へ出て、段差部Ｓへ戻るように走行を行う。

搬送車両１は、自動的に走行を行うと共に、自動的に荷物Ｗの積み降ろしを行う自走式の車両である。搬送車両１は、走行を行う車体２と、荷物Ｗの積み降ろしを行う荷役装置３と、を備える。車体２は、複数の車輪を備え、当該車輪を駆動させることで、前後方向への走行を行う。荷役装置３は、荷物Ｗを保持する保持部６と、保持部６を移動させるアーム部７と、を備える。アーム部７の一方の端部は車体２に固定され、他方の端部には保持部６が固定されている。アーム部７は複数の関節部及び複数のリンク部によって構成されている。

次に、図２〜図５を参照して、荷役装置３の保持部６の構成について更に詳細に説明する。図２は、保持部６の側面図である。図３は、保持部６の一部の部材の分解斜視図である。図４は、保持部６の一部を示す平面図である。図５は、角度調整機構の側面図である。なお、以降の説明においては、保持部６が荷物Ｗを保持しているときの姿勢（図１参照）を基準として、「上下方向」、「前後方向」、「幅方向」という語を用いて説明を行う。前後方向Ｄ１のうち、荷物Ｗ側が前側に該当し、アーム部７側が後側に該当する。幅方向Ｄ２は、上下方向及び前後方向Ｄ１と直交する方向である。

図２に示すように、保持部６は、吸着部１０と、載置部１１と、移動機構１２と、角度調整機構１３と、を備える。

図２及び図３に示すように、吸着部１０は、荷物Ｗの側面を吸着（図２参照）することで荷物Ｗを保持する。吸着部１０は、複数の吸着パッド２１と、当該複数の吸着パッド２１を支持する支持部材２２と、を備える。支持部材２２は、上下方向及び幅方向Ｄ２に平面状に広がる部材である。支持部材２２は、上下方向及び幅方向Ｄ２に複数個配列された状態の吸着パッド２１を支持する。また、支持部材２２は、吸着面２１ａが前側を向くように吸着パッド２１を支持する。吸着パッド２１は、吸着面２１ａが前側を向くように配置されるため、荷物Ｗの側面を吸着することができる。支持部材２２の下端部には、取付部材２３が設けられている。取付部材２３は、吸着部１０を移動機構１２に取り付けるための部材である。取付部材２３は、支持部材２２の下端部から後側へ延び、且つ幅方向Ｄ２に広がる板状の部材である。

載置部１１は、吸着部１０で吸着した荷物Ｗを載置させる。載置部１１は、前後方向Ｄ１に延び、且つ、幅方向Ｄ２に広がる板状の部材によって構成される。荷物Ｗが前進位置Ｐ１で吸着部１０に吸着され、後退位置Ｐ２（図２において吸着部１０が仮想線で示された位置）まで吸着部１０に引き込まれたとき、載置部１１は、当該荷物Ｗを上面に載置させる。図３に示すように、載置部１１には、吸着部１０を前後方向に進退移動させるための一対のスリット２７，２７が形成される。スリット２７，２７は、幅方向Ｄ２に互いに離間した状態で、前後方向Ｄ１に真っ直ぐ延びる。

図２に示すように、載置部１１には、上方へ立ち上がる接続部材２４が設けられている。接続部材２４は、アーム部７のリンク部のうち、最も先端側のリンク部７Ａに接続される。これにより、保持部６は接続部材２４を介してアーム部７に接続される。なお、接続部材２４は、吸着部１０の前後方向の進退移動を阻害しないように、前後方向Ｄ１から見た時に、取付部材２３を通過させるための貫通部を有している。また、接続部材２４には、撮像部２８が設けられている。撮像部２８は、荷役装置３が自動的に荷物Ｗの積み降ろしを行うため、荷物Ｗの位置や形状等を把握するための装置である。撮像部２８は、例えば、３Ｄカメラや２Ｄカメラ、及び撮像のための照明などによって構成される。

移動機構１２は、アーム部７に対して吸着部１０を進退移動させるための機構である。図２に示すように、移動機構１２は、ストロークの前端の位置である前進位置Ｐ１と、ストロークの後端の位置である後退位置Ｐ２と、の間で吸着部１０を往復させることができる。すなわち、移動機構１２は、吸着部１０が荷物Ｗを吸着するときは、当該吸着部１０を前進位置Ｐ１まで移動させる。また、移動機構１２は、吸着部１０が荷物Ｗを吸着した後は、荷物Ｗごと吸着部１０を後退位置Ｐ２まで移動させる。図２に示すように、移動機構１２は、駆動部３０と、ガイド部３１と、スライド部３２と、を備える。

駆動部３０は、吸着部１０が進退移動を行うための駆動力を発生する。駆動部３０は、ボールねじ３３と、ボールねじ３３を回転させるモータ３４と、を備える。ボールねじ３３は、載置部１１の下面側において、前後方向Ｄ１に延びるように配置されている。ボールねじ３３は、幅方向Ｄ２における載置部１１の略中央位置に配置される（図４参照）。モータ３４は、ボールねじ３３の後端に設けられる。モータ３４は、載置部１１の後縁部に固定される（図３参照）。

ガイド部３１は、スライド部３２を介した吸着部１０の進退移動をガイドするための部材である。ガイド部３１は、ボールねじ３３の幅方向Ｄ２における両側において、前後方向Ｄ１に延びるように設けられる（図４参照）。ガイド部３１は、載置部１１の下面側に設けられる。

スライド部３２は、駆動部３０からの駆動力を吸着部１０へ伝達するための部材である。スライド部３２は、ボールねじ３３と接続され、当該ボールねじ３３の回転を前後方向Ｄ１への推進力へ変換する機構を有している。また、スライド部３２は、ガイド部３１と接続され（図４参照）、ガイド部３１にガイドされながら前後方向Ｄ１へ移動する。スライド部３２は、載置部１１の下面側に設けられる。スライド部３２は、取付部材２３を連結するための連結部３２ａを有している。連結部３２ａは、載置部１１のスリット２７，２７を介して載置部１１よりも上方へ突出し、取付部材２３に連結される（図３参照）。このような構成により、スライド部３２が前後方向Ｄ１へ移動すると、吸着部１０は、当該スライド部３２及び取付部材２３と共に前後方向Ｄ１へ移動する。

角度調整機構１３は、アーム部７に対する吸着部１０の角度を調整する機構である。角度調整機構１３は、吸着部１０が荷物Ｗを保持するときに、上下方向に対する吸着部１０の角度を調整する。具体的には、図４及び図５に示すように、角度調整機構１３は、支持部材２２と取付部材２３とを回動可能に連結するヒンジ部４１と、支持部材２２を回動させるシリンダ４２と、を備える。

ヒンジ部４１は、取付部材２３の前縁部における幅方向Ｄ２の両端部に一対設けられる（図４参照）。ヒンジ部４１は、取付部材２３に固定されたブラケット４３と、支持部材２２に固定されたブラケット４４と、ブラケット４３，４４同士を連結するピン４６と、を備える。ブラケット４３は、取付部材２３の前縁部から前方へ突出する。ブラケット４４は、支持部材２２の後面の下端付近から後側へ突出する。ブラケット４３，４４はそれぞれ先端側に貫通孔を有している。これらの貫通孔が重ね合わせられた状態で、当該貫通孔にピン４６が挿入される。ピン４６は幅方向Ｄ２に延びる状態で、ブラケット４３，４４を連結する。従って、吸着部１０は、幅方向Ｄ２に延びるピン４６を中心として回動する。

シリンダ４２は、ピストン部５１及びロッド部５２を有するエアシリンダによって構成される。シリンダ４２の一端側は取付部材２３に取り付けられ、他端側は支持部材２２に取り付けられる。シリンダ４２は、吸着部１０の幅方向Ｄ２における略中央位置に配置される（図４参照）。ピストン部５１は、ヒンジ部５３を介して取付部材２３に取り付けられる。ロッド部５２は、ヒンジ部５４を介して支持部材２２の上端側に取り付けられる。このような構成により、ロッド部５２がピストン部５１に引き込まれるように移動すると、支持部材２２の上端側が後側へ移動する。また、ロッド部５２がピストン部５１から押し出されるように移動すると、支持部材２２の上端側が前側へ移動する。

上述のように構成された角度調整機構１３による角度調整について説明する。ここでは、吸着部１０の姿勢の基準位置として基準線ＳＬを設定する。基準線ＳＬは、アーム部７の先端側のリンク部７Ａの中心軸線であり、前後方向Ｄ１に真っ直ぐに延びる線である（図２参照）。ただし、基準線ＳＬの方向は、アーム部７の挙動に伴って適宜変更される。保持部６の構成要素のうち、吸着部１０以外の構成要素は、基準線ＳＬに対する角度が固定された状態でリンク部７Ａに支持されている。すなわち、取付部材２３は、基準線ＳＬに対する角度が固定されている。従って、取付部材２３に対する吸着部１０の角度が変更された場合、基準線ＳＬ、すなわちアーム部７に対する吸着部１０の角度が変更される。

図５（ａ）に示す状態では、吸着部１０は、取付部材２３に対して垂直に立ち上がるように配置されている。この状態では、吸着部１０は、吸着面２１ａが基準線ＳＬに対して垂直をなすような姿勢となる。当該状態から、シリンダ４２のロッド部５２がピストン部５１に引き込まれると、図５（ｂ）に示す状態となる。このとき、ロッド部５２が支持部材２２の上端部付近を後側へ引っ張るような力を発生する。これにより、吸着部１０は、ヒンジ部４１のピン４６を中心軸として、後側へ回動する。従って、吸着部１０は、取付部材２３に対して鋭角をなすように傾斜する。この状態では、吸着部１０は、吸着面２１ａが基準線ＳＬに対して傾斜するような姿勢となる。なお、角度調整機構１３は、シリンダ４２を制御することで、吸着部１０の傾斜角を適宜調整することができる。

次に、本実施形態に係る搬送車両１及び荷役装置３の作用・効果について説明する。

まず、図６（ｂ）を参照して、比較例に係る搬送車両について説明する。比較例に係る搬送車両の保持部１００は、荷物Ｗの上面を吸着することで荷物Ｗを保持する。この場合、保持部１００が上面側から荷物Ｗへアプローチを行うため、当該アプローチのためのスペースＳＰが必要となる。すなわち、最上段の荷物Ｗの上面と収容体Ｃの天井との間にスペースＳＰを設ける必要がある。この場合、収容体Ｃの容積に対する荷物Ｗの個数が減少する。

これに対し、本実施形態に係る搬送車両１では、荷役装置３の保持部６は、荷物Ｗの側面を吸着することで荷物Ｗを保持する吸着部１０を備える。この場合、図６（ａ）に示すように、保持部６は、荷物Ｗに対して横からアプローチを行うことができるため、最上段の荷物Ｗの上面側に、保持部６がアプローチするためのスペースを設ける必要がない。従って、収容体Ｃ内部での荷物Ｗの積載量を増やすことができる。このように、本実施形態に係る搬送車両１を用いれば、比較例に係る搬送車両を用いるよりも、収容体Ｃ内の荷物の積載量を増やすことができる。

ここで、吸着部１０が荷物Ｗの側面を吸着する構成を採用した場合、次のような問題が生じる。例えば、図７（ａ）に示すように、比較例に係る搬送車両の保持部１０６は、本実施形態のような角度調整機構を有していない。このような搬送車両では、床面近くに配置されている荷物Ｗを保持する場合、床面と保持部１０６周辺の構造物Ｍとが干渉することを避けるために、保持部１０６が斜め上方に傾いた状態で、荷物Ｗへアプローチすることがある。このとき、吸着部１０は、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面に対して傾斜させた状態で、荷物Ｗを吸着する必要がある。この状態で吸着を行うと、一部の吸着パッドのみで荷物Ｗの吸着を行うこととなるため、吸着作業が行いにくくなり、作業性が低下する場合がある。

これに対し、本実施形態に係る搬送車両１では、保持部６は、アーム部７に対する吸着部１０の角度を調整する角度調整機構１３を備える。この場合、荷物Ｗが置かれている位置に応じて、角度調整機構１３が吸着部１０の角度を調整することができる。例えば、図７（ｂ）に示すように、角度調整機構１３は、吸着部１０を後側へ傾くように角度調整を行うことで、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面と平行をなすように調整することができる。すなわち、吸着部１０は、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面に対向させた状態で、荷物Ｗへアプローチすることができる。これにより、吸着部１０による吸着作業が行いやすくなる。以上により、荷物の積み降ろしの作業性を向上できる。

搬送車両１において、角度調整機構１３は、吸着部１０が荷物Ｗを保持するときに、上下方向に対する吸着部１０の角度を調整する。図７（ｂ）に示すような床面上の荷物Ｗを保持する際に、角度調整機構１３が上下方向に対して吸着部１０の角度を調整することで、吸着部１０は、吸着面２１ａを荷物Ｗの側面に対向させた状態で荷物Ｗにアプローチすることができる。

搬送車両１において、保持部６は、吸着部１０で吸着した荷物Ｗを載置させる載置部１１を備える。この場合、載置部１１は、荷物Ｗが吸着部１０から剥離することを抑制することができる。例えば、吸着部１０は、側面に対する吸着力のみで荷物Ｗを支持することができるが、載置部１１を用いることで下面からも荷物を保持することができる。

搬送車両１において、吸着部１０は、アーム部７に対して進退移動を行う。この場合、アーム部７を停止させた状態で、吸着部１０が荷物Ｗへアプローチし、且つ、吸着後に荷物Ｗを引き出すことができる。

本実施形態に係る荷役装置３は、荷物Ｗを保持する保持部６と、保持部６を移動させるアーム部７と、を備え、保持部６は、荷物Ｗの側面を吸着部１０で吸着することで荷物Ｗを保持し、アーム部７に対する吸着部１０の角度を調整する角度調整機構１３を備える。

この荷役装置３によれば、上述の搬送車両１と同様な作用・効果を得ることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

角度調整機構１３に用いられたシリンダの種類は限定されず、エアシリンダの他、油圧シリンダや、電動シリンダなどが用いられてもよい。また、角度調整機構は、シリンダを用いて吸着部１０の角度調整を行う機構に限定されない。例えば、ギア機構やリンク機構などを用いてモータの駆動力によって吸着部１０の角度調整が行われてもよい。

角度調整機構１３は、上下方向に対する吸着部１０の角度を調整していた。これに代えて、またはこれに加えて、角度調整機構は、吸着部１０が荷物Ｗを保持するときに、水平方向に対する吸着部１０の角度を調整してもよい。

また、上述の実施形態では、吸着部１０がアーム部７に対して進退移動を行っていた。これに代えて、吸着部１０のアーム部７に対する前後方向の位置は不動とされ、載置部１１がアーム部に対して進退移動を行ってもよい。

１…搬送車両、２…車体、３…荷役装置、６…保持部、７…アーム部、１０…吸着部、１１…載置部、１３…角度調整機構。

Claims

走行を行う車体と、
荷物の積み降ろしを行う荷役装置と、を備える搬送車両であって、
前記荷役装置は、
前記荷物を保持する保持部と、
前記車体に設けられ、前記保持部を移動させるアーム部と、を備え、
前記保持部は、
前記荷物の側面を吸着することで前記荷物を保持する吸着部と、
前記アーム部に対する前記吸着部の角度を調整する角度調整機構と、を備える、搬送車両。
前記角度調整機構は、前記吸着部が前記荷物を保持するときに、上下方向に対する前記吸着部の角度を調整する、請求項１に記載の搬送車両。
前記保持部は、前記吸着部で吸着した前記荷物を載置させる載置部を備える、請求項１又は２に記載の搬送車両。
前記吸着部は、前記アーム部に対して進退移動を行う、請求項１〜３の何れか一項に記載の搬送車両。
荷物を保持する保持部と、
前記保持部を移動させるアーム部と、を備え、
前記保持部は、前記荷物の側面を吸着部で吸着することで前記荷物を保持し、前記アーム部に対する前記吸着部の角度を調整する角度調整機構を備える、荷役装置。