JP2022544794A - 車両の積み荷受入れ部から積み荷を引き渡す方法及び当該方法を実行する車両 - Google Patents

Abstract

【課題】積み荷引渡しステーション及び車両におけるアクティブに駆動される要素を必要とすることなく、車両自体によって積み荷引渡しが行われる、運転者なしの車両による解決手段を得る。【解決手段】車両１の積み荷受入れ部から積み荷引渡しステーション１１へ積み荷２を引き渡す方法において、車両１の速度のベクトルが積み荷引渡しステーション１１への到達直前又は到達時に変更されるように車両１が車両制御部によって制御され、速度ベクトルの変更により積み荷受入れ部から離れるように移動する積み荷２の移動経路が積み荷引渡しステーション１１の受入れ範囲１４において終わるように、車両１が、車両制御部によって、及び／又は積み荷引渡しステーション１１の範囲に配置された少なくとも１つのガイド装置によって、積み荷引渡しステーション１１への到達前に向き調整される。

Description

本発明は、車両の積み荷受入れ部から積み荷を積み荷引渡しステーションへ引き渡す方法に関するものである。

また、本発明は、シャシに配置された積み荷受入れ部を有する、このような方法を実行する車両であって、積み荷受入れ部が、少なくとも側縁部において開放されているか、又は開放可能に形成されている、前記車両に関するものである。

搬送システム、特に仕分けシステムでは、少なくとも１つの送出ステーションから少なくとも１つの積み荷引渡しステーションへ積み荷が搬送され、仕分けされる。高い処理能力を有する、個別の車両で形成される高度に動的な仕分けシステムにおいては、処理能力が高い、すなわち車両から積み荷引渡しステーション（最終箇所）への積み荷のできる限り迅速な引渡しが必要である。このとき、積み荷引渡しは、コスト上の理由から理想的には完全に車両自体によってなされることができるべきであり、引渡しにのみ必要な、積み荷引渡しステーションにおけるアクティブに駆動される要素及び車両における追加的なアクティブな要素は、必要ではなく、コスト上の理由からできる限り避けられるべきである。

従来技術では、運転者なしの（無人の）搬送車両のための、また従来の仕分け技術の分野からの多数の引渡し原理が知られている。運転者なしの搬送車両は、多くの場合アクティブな積み荷受入れ手段（通常は水平に、及び／又は部分的に垂直に可動）を有している。

これには、ローラ軌道、ベルトコンベヤ、フォークアーム、ジャッキアッププラットフォーム、多関節ロボット、特有のグリッパ、傾動トレイ及びこれらに類するものが含まれる。そのため、このような運転者なしの搬送車両は非常に手間がかかる。

運転者なしの搬送車両の中には、パッシブなプラットフォームを有しているものがあり、当該プラットフォームから人又は静的でアクティブな技術が何かを取り出す。

運転者なしの各搬送車両も、また積み荷引渡しステーションもパッシブである２つの解決手段も知られている。特許文献１から、運転者なしの搬送車両がステーションを通って走行する間に搬送物をくし状にはじく装置が知られており、積み荷は、ステーションの静的なストッパにおいて抑止される。しかし、当該措置は、大きな速度の場合には積み荷の損傷につながることがある。

特許文献２から、保管及びピッキング設備における運転者なしの搬送システムが知られており、当該搬送システムでは、（人により取り出すか、又はアクティブなステーションを用いて搬出する）アクティブな介入があらかじめなされることなしに、連続して搬出される複数の搬送物の収集が不可能である。

特許文献３から、積み荷ケースを有する車両のための傾動装置が知られている。車両は、傾動装置のプラットフォームへ走行し、停止する。つづいて、プラットフォームが傾動する。積み荷をくぼみへすべるように解放するために、車両があるプラットフォームが傾動された位置へ揺動（水平な往復運動）する。したがって、くぼみへの積み荷引渡しのために、手間のかかる揺動装置を備えた積み荷引渡しステーションにおける傾動装置が必要である。

特許文献４から、車両が停止した後に荷台を有する車両に設けられることができる、荷台を有する車両用の荷下ろし装置が知られている。装置は、機台に結合される、荷台における積み荷を包囲するフレームを備えている。つづいて、車両は移行延長部において走行し、これにより、荷台がフレームの下方で引き離され、積み荷が下ろされる。したがって、積み荷引渡しステーションにおける積み荷の搬出は、部分的に手動で操作され得る追加的な荷下ろし装置によってのみ可能である。

独国特許発明第１０２００８０３９７６４号明細書 独国特許発明第１０２０１５１１４３７０号明細書 独国特許発明第６９４９４６４９号明細書 独国特許出願公開第１０２０１５１１８３１３号明細書

本発明の課題は、積み荷引渡しステーション及び車両におけるアクティブに駆動される要素を必要とすることなく、車両自体によって積み荷引渡しが行われる、運転者なしの車両による解決手段を得ることにある。

当該課題は、冒頭で挙げた種類の方法において、本発明により、車両の速度のベクトルが積み荷引渡しステーションへの到達直前又は到達時に変更されるように車両が車両制御部によって制御され、速度ベクトルの変更により積み荷受入れ部から離れるように移動する積み荷の移動経路が積み荷引渡しステーションの受入れ範囲において終わるように、車両が、車両制御部によって、及び／又は積み荷引渡しステーションの範囲に配置された少なくとも１つのガイド装置によって、積み荷引渡しステーションへの到達前に向き調整されることによって解決される。

したがって、本発明によれば、車両から積み荷引渡しステーションへの積み荷の引渡しは、追加的な要素なしに、積み荷の慣性のみによってなされる。このとき、車両の速度のベクトルは、積み荷引渡しステーションへの到達直前に、又は到達時に変更され、すなわち、速度値は、制動又はこれに類することによりそれなりに大きく低減され、及び／又は速度の方向が変更され、その結果、積み荷自体が、その慣性によって元々の速度ベクトルで（摩擦減速だけ低減されて）更に移動し、積み荷受入れ部から積み荷引渡しステーションへ至る。このために、車両は、事前に車両制御部及び／又は積み荷引渡しステーションの範囲に配置された少なくとも１つのガイド装置によって、積み荷が積み荷引渡しステーションの受入れ範囲に着地することが保証されるように向き調整される。

このとき、第１の構成によれば、車両が、積み荷引渡しステーションへの到達時に車両制御部によって制動されるように構成されることが可能である。車両の元々の速度と低減された速度の間の速度差は、適切な制動によって、積み荷がその慣性により積み荷引渡しステーションへ移動するほど大きいものであり得る。

加えて、車両が車両制御部によって積み荷引渡しステーションに対して走行するように構成されることができ、その結果、積み荷引渡しステーションとの衝突がなされる。このとき、積み荷引渡しステーションは、ショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素（緩衝器）を備えることができ、当該要素は、衝突過程を緩衝し、場合によっては受け取った運動エネルギーを車両へ与え、当該車両は、大きな加速度で他の方向へ反発される。

これに代えて、車両は、積み荷引渡しステーションに対して制動されずに車両制御部によって走行されるように構成されることも可能である。

上述の両実施形態では、車両は、積み荷引渡しステーションとの接触後、大きな加速度で他の方向へ反発され得るため、積み荷引渡しステーションにおける車両の滞留時間が非常にわずかである。これにより、多数の積み荷を矢継ぎ早に搬出し、車両の休止時間を短縮することが可能である。

さらに、車両が、積み荷引渡しステーションに対して鋭角に車両制御部によって走行されれば合目的である。

有利には、積み荷引渡しステーションへの到達前に積み荷受入れ部の表面の摩擦係数が低減されるように構成されている。摩擦係数は、積み荷搬出のために低減されることができ、走行中には摩擦係数が高められ、これにより、積み荷は不意に積み荷受入れ部を離れることがないことが保証される。

本発明は、上述の方法を実施するために、積み荷との接触表面における摩擦係数を変化させることができるように積み荷受入れ部の表面が形成されていることを特徴とする車両も提供する。

そして、車両は、積み荷引渡しステーションへの到達直前に、積み荷受入れ部が側縁部において開放されるように向き調整され、当該側縁部は積み荷引渡しステーションの方向へ向けられており、その結果、積み荷は、車両の速度ベクトルの変更により積み荷引渡しステーションに到達することが可能である。そして、車両の通常走行中には、接触面は、積み荷が積み荷受入れ部に確実にとどまるように構成されている。積み荷搬出前には摩擦係数が低減されるため、積み荷はその慣性により積み荷受入れ部を容易に離れることが可能である。

第１の構成によれば、制御部が、積み荷搬出のために摩擦係数を低減させる制御信号を生成するように構成されていることが可能である。

これに代えて、接触表面の摩擦係数を低減するために、積み荷引渡しステーションとの接触によって操作可能な少なくとも１つの機械的な作動要素、例えばレバーが設けられていることも可能である。作動要素が積み荷引渡しステーションとの車両の接触によって強制的に機械的に操作されれば、機械的なレバーギヤ又はこれに類するものを介して接触表面が変更される。

接触表面の摩擦係数を変更するために、有利には、積み荷受入れ部が、複数の開口部を有する少なくとも１つの載置面を備えており、開口部の範囲に支持要素が配置されており、載置面が、支持要素に対して少なくとも垂直方向に相対的に移動可能に形成されているように構成されることが可能である。

第１の構成によれば、当該支持要素は、回転可能に支持されたローラ又はボールとして形成されることが可能である。

これに代えて、支持要素は、こぶ状又はウェブ状に形成されることも可能である。

支持要素は、回転可能に支持されたローラ又はボールとして形成されていれば、好ましくは載置面とは異なる摩擦係数を有することができるが、これは必ずしも必要ではない。

最後に、積み荷受入れ部が、少なくとも１つの側縁部において縁画定部を備えており、該縁画定部の上側の縁部が、積み荷受入れ部の表面に対する相対運動によって、積み荷受入れ部の表面のレベルで、又は積み荷受入れ部の表面のレベルの下方で位置決め可能であるように構成されることが可能である。このために、縁画定部は、例えば旋回可能に、又は垂直に移動可能に形成されることが可能である。

以下に、本発明を図面に基づいて例示的に詳細に説明する。

第１の構成による、方法を実行するのに適した車両の概略的な斜視図である。 第２の構成による車両の概略的な斜視図である。 第３の構成による車両の概略的な斜視図である。 第４の構成による車両の概略的な斜視図である。 積み荷受入れ部の他の位置における図４による車両の斜視図である。 第５の構成による車両の概略的な斜視図である。 第６の構成による車両の概略的な斜視図である。 第７の構成による車両の概略的な斜視図である。 第１の構成による積み荷引渡しステーションの概略的な斜視図である。 第２の構成による積み荷引渡しステーションの概略的な斜視図である。 積み荷引渡しステーションへの到達前の積み荷を有する図３による車両を示す斜視図である。 積み荷引渡しステーションへの到達直前の車両を示す斜視図である。 積み荷搬出中の車両を示す斜視図である。 出発中の車両を引き渡された積み荷と共に示す斜視図である。

図１１～図１４を参照して以下で説明する方法の実行に適した車両が各図において一般に符号１で示されている。積み荷２を搬送し、引き渡すか、あるいは搬出する、好ましくは運転者なしの（無人の）車両１は、図１による実施例では平坦な積み荷受入れ部３を備えており、当該積み荷受入れ部には、積み荷２が搬送のために配置されている。積み荷受入れ部３は、例えば金属又は合成樹脂から成り、その表面３ａは、本実施例では平坦である。さらに、車両１は、一般に符号４で示されるシャシを備えており、当該シャシの下側には、不図示の走行ローラあるいは走行輪が配置されている。

図示の実施例では、積み荷受入れ部３はシャシ４に直接配置されておらず、シャシ４の上側と積み荷受入れ部３の下側の間に中間体５が配置されている。搬送中に積み荷受入れ部３における積み荷１を保護するために縁画定部６が設けられており、当該縁画定部は、積み荷受入れ部３の周囲の部分範囲にわたってのみ延在しており、その結果、車両１は、側縁部では完全に開放されている。

図１による実施例では、縁画定部６は、断面においてウェブ状に形成されているとともに、積み荷受入れ部３の一方側においてのみ延在している。

これに代えて、図２によれば、同様に符号６で示された縁画定部が断面においてＣ字状に形成されるように構成されることもでき、すなわち、図１による保持要素６に比べて、コーナ範囲において弓状又は角状に延長されているとともに、これにより、積み荷受入れ部３の隣接する側縁部へ部分的に延在している。

図３による実施形態では、縁画定部６は、同様にＣ字状に形成されているが、２つの側方の凹部７を備えている。当該凹部７により、縁画定部６がある側からも積み荷受入れ部３へのアクセスが可能となっている。

縁画定部６の上側の縁部６ａは、積み荷受入れ部３の表面３ａに対する相対運動によって、積み荷受入れ部３の表面３ａのレベルで、又は積み荷受入れ部３の表面３ａのレベルの下方で位置決め可能に形成されることが可能である。このために、縁画定部６は、積み荷受入れ部３において旋回可能に配置されることが可能である。これに代えて、垂直方向の調整も設定されることが可能である。

図４及び図５には車両１が図示されており、当該車両では、積み荷受入れ部３が、多数の開口部９を有する少なくとも１つの載置面８を備えており、開口部９の範囲には支持要素１０が配置されている。当該支持要素１０は、図４及び図５による実施例では、こぶ状に形成されているとともに、例えばゴムで構成されている。本実施形態では、当該支持要素は、載置面８の表面よりも大きな摩擦係数を有している。載置面８は、こぶ状の支持要素１０に対して少なくとも垂直方向において相対的に移動可能に形成されている。これにより、こぶ状の支持要素１０が載置面８の表面のレベルの下方にある図４に図示された位置から、垂直方向の相対運動によって、こぶ状の支持要素１０が載置面８の表面のレベルの上方の位置へ至ることが可能であり、その結果、積み荷２は、もはや載置面８ではなくこぶ状の支持要素１０に載置される。

したがって、図４に図示された位置では、支持要素１０は載置面８の表面のレベルの下方にあり、すなわち、支持要素は有効となっていない。車両１は、積み荷引渡し中に当該位置にある。

これに対して、図５には車両１の搬送位置が示されている。当該位置では、こぶ状の支持要素１０は、開口部９を貫通して上方へ入り込むため、こぶ状の支持要素１０は、載置面８の表面のレベルの上方にあり、有効となっている。当該位置では、積み荷受入れ部３の表面は、図４による位置におけるよりも大きな摩擦係数を有している。

これに代えて、こぶ状の支持要素１０は、載置面８の表面よりも小さな摩擦係数を有することも可能である。この場合、図４が搬送位置を示し、図５が積み荷引渡し位置を示す。

図６には、支持要素１０が長細いローラとして形成された車両が図示されている。載置面８は、ここでも、支持要素１０に対して少なくとも垂直方向において相対的に移動可能に形成されている。これにより、ローラとして形成された支持要素１０が上方へ載置面８の表面を越えて突出する図６に図示された位置から支持要素１０が垂直方向の相対運動によって載置面８の表面のレベルの下方へもたらされることが可能であり、その結果、積み荷２は、もはや支持要素１０ではなく載置面８に載置される。

載置面８の表面及び支持要素１０の表面が他の摩擦係数を有していれば、これにより、積み荷２が搬送されるべきか、又は搬出されるべきかに応じて、積み荷受入れ部３の表面の摩擦係数を変更することが可能である。しかし、表面の摩擦係数は、ローラとして形成される支持要素１０と同一であってもよい。積み荷の搬出あるいは引渡しのために支持要素１０が載置面８の表面のレベルを越えて持ち上げられており、積み荷２の移動経路がローラとして形成された支持要素１０の転回方向と一致するように車両１が向けられていれば、転回摩擦のみが有効であるため、積み荷の搬出が容易となる。

これに代えて、ローラ状の支持要素１０は制動されることもでき、積み荷の搬出のために制動作用を解除することが可能である。

図７には図６にほぼ対応する車両１が図示されているが、唯一の差異は、支持要素１０が回転可能に支持された細長いローラではなく回転可能に支持されたローラ部分として形成されていることである。

図８には図６にほぼ対応する車両１が図示されているが、唯一の差異は、支持要素１０が回転可能に支持された細長いローラではなく回転可能に支持されたボールとして形成されていることである。

図９には、積み荷引渡しステーション１１の第１の実施形態が図示されている。当該積み荷引渡しステーション１１は前側１２ａを有する基礎部１２を備えており、当該基礎部には、好ましくはショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素１３（緩衝器）が配置されている。

積み荷引渡しステーション１１の、角成形物で形成された基礎部１２には受入れ範囲１４が配置されており、該受入れ範囲は、基礎部１２の前側１２ａにおいて開放されており、そのほかは、好ましくは側縁部１５を備えている。図示の実施例では、受入れ範囲１４の床面は、まずは斜めに下降するようになっていて、当該範囲が符号１４ａで示されており、後ろの範囲は、例えば水平であるとともに符号１４ｂで示されている。

図１０には代替的な積み荷引渡しステーション１１が図示されており、当該積み荷引渡しステーションは、ショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素１３が設けられていない点で図９によるものとは異なっている。

図１１～図１４には、本発明による方法経過が例示的に図示されている：

図１１には積み荷受入れ部１１が図示されており、当該積み荷受入れ部にはまだ積み荷がない。その代わりに、積み荷２は車両１に配置されており、当該車両は、通常走行するとともに、積み荷２を積み荷引渡しステーション１１へ搬出するようになっている。このとき、車両１は、走行方向に見て縁画定部６が後ろにあるように既に向き調整されており、その結果、積み荷受入れ部３は、走行方向に見て前方で開放されているとともに、これに合わせて積み荷２を前方へ搬出することができる。

図１２には、車両１が積み荷引渡しステーション１１の直前にある状況が図示されている。車両１の速度ベクトルは、車両１がその方向を変更し、及び／又は車両制御部によって制動されたことにより、あらかじめ変更されることがあり得る。しかし、車両１は、一定の速度で走行することも可能である。積み荷２は、まだ車両１にある。

図１３には、積み荷２が車両１あるいは積み荷受入れ部３から積み荷引渡しステーション１１へ移動し、その後車両１が積み荷引渡しステーション１１に到達した位置が示されており、車両は、制動されずに、又は速度を落としてショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素１３に対して走行する。車両１の速度ベクトルの変化により、積み荷２は、その慣性により、もともとの方向において、積み荷受入れ部３から積み荷引渡しステーション１１の受入れ範囲１４へ移動する。

積み荷受入れ部３の表面３ａの摩擦係数が低減され得るように車両１が形成されていれば（図４～図８の実施形態）、積み荷２の搬出を容易にするために、摩擦係数が相応に低減され、このことは、車両制御部の制御信号によって行われることができるか、又はこれに代えて、積み荷引渡しステーション１１への衝突時に操作可能であり運動機構（レバーギヤ又はこれに類するもの）を介して変更を生じさせる車両１における作動要素によっても行われることが可能である。

図１４には最終位置が図示されている。積み荷２は積み荷引渡しステーション１１にあり、車両１は、既に積み荷引渡しステーション１１から離れ、その積み荷受入れ部３にはもはや積み荷はない。車両１は、ショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素１３での衝突により再び加速されることができるか、あるいは更に走行するために、追加的に、あるいは代替的に車両制御部によって、増大する速度で移動することが可能である。

当然、本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。基礎的な概念を逸脱することなく、別の形態も可能である。したがって、積み荷引渡しステーション１１の範囲に配置された少なくとも１つのガイド装置を設けることができ、当該ガイド装置を用いて、車両１は、積み荷引渡しステーション１１への到達前に、速度ベクトルの変化により積み荷受入れ部３から離れるように移動する積み荷２の移動経路が積み荷引渡しステーション１１の受入れ範囲１４で終わるように向き調整される。

後者は、積み荷引渡しステーション１１が、積み荷搬出前に車両が登る傾斜路を有していることによって実現されることが可能である。傾斜路の最後では、速度ベクトルの変化によって、積み荷が搬出されるとともに、いわば、積み荷引渡しステーション１１の受入れ範囲１４へ曲線において飛ぶ。このとき、必然的に作用する力を低減するために、例えば着陸範囲に別の傾斜路を設けることが可能である。そして、積み荷２は、ソフトに着陸するとともに、積み荷引渡しステーション１１の収集範囲へ進路を下方へすべる（スキージャンプの滑走路（ジャンプ台）に相当）。このために、これに代えて、傾斜路への斜めの走行も可能である。

１ 車両
２ 積み荷
３ 積み荷受入れ部
３ａ 表面
４ シャシ
５ 中間体
６ 縁画定部
６ａ 上側の縁部
７ 凹部
８ 載置面
９ 開口部
１０ 支持要素
１１ 積み荷引渡しステーション
１２ 基礎部
１２ａ 前側
１３ ショックアブソーバ要素及び／又はバネ要素
１４ 受入れ範囲
１４ａ 範囲
１４ｂ 範囲

Claims (14)

1. 車両（１）の積み荷受入れ部（３）から積み荷引渡しステーション（１１）へ積み荷（２）を引き渡す方法において、
   車両（１）の速度のベクトルが積み荷引渡しステーション（１１）への到達直前又は到達時に変更されるように車両（１）が車両制御部によって制御され、速度ベクトルの変更により積み荷受入れ部（３）から離れるように移動する積み荷（２）の移動経路が積み荷引渡しステーション（１１）の受入れ範囲（１４）において終わるように、車両（１）が、車両制御部によって、及び／又は積み荷引渡しステーション（１１）の範囲に配置された少なくとも１つのガイド装置によって、積み荷引渡しステーション（１１）への到達前に向き調整されることを特徴とする方法。
2. 車両（１）が、積み荷引渡しステーション（１１）への到達時に車両制御部によって制動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 車両（１）が、積み荷引渡しステーション（１１）に対して車両制御部によって走行されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 車両（１）が、積み荷引渡しステーション（１１）に対して制動されずに車両制御部によって走行されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 車両（１）が、積み荷引渡しステーション（１１）に対して鋭角に車両制御部によって走行されることを特徴とする請求項３又は４に記載の方法。
6. 積み荷引渡しステーション（１１）への到達前に、積み荷受入れ部（３）の表面（３ａ）の摩擦係数が低減されることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。
7. シャシ（４）に配置された積み荷受入れ部（３）を有する、請求項６に記載の方法を実行する車両であって、積み荷受入れ部（３）が、少なくとも側縁部において開放されているか、又は開放可能に形成されている、前記車両において、
   車両が車両制御部を備えていること、及び積み荷受入れ部（３）の表面（３ａ）が、積み荷（２）との接触表面におけるその摩擦係数が変更可能であるように形成されていることを特徴とする車両。
8. 制御部が、積み荷搬出のために摩擦係数を低減させる制御信号を生成するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の車両。
9. 接触表面の摩擦係数を低減するために、積み荷引渡しステーション（１１）との接触によって操作可能な少なくとも１つの機械的な作動要素が設けられていることを特徴とする請求項７に記載の車両。
10. 積み荷受入れ部（３）が、複数の開口部（９）を有する少なくとも１つの載置面（８）を備えていること、及び開口部（９）の範囲に支持要素（１０）が配置されており、載置面（８）が、支持要素（１０）に対して少なくとも垂直方向に相対的に移動可能に形成されていることを特徴とする請求項７～９のいずれか１項に記載の車両。
11. 支持要素（１０）が、回転可能に支持されたローラ又はボールとして形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両。
12. 支持要素（１０）が、こぶ状又はウェブ状に形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両。
13. 支持要素（１０）が、載置面（８）とは異なる摩擦係数を有していることを特徴とする請求項１０～１２のいずれか１項に記載の車両。
14. 積み荷受入れ部（３）が、少なくとも１つの側縁部において縁画定部（６）を備えており、該縁画定部の上側の縁部（６ａ）が、積み荷受入れ部（３）の表面（３ａ）に対する相対運動によって、積み荷受入れ部（３）の表面（３ａ）のレベルで、又は積み荷受入れ部（３）の表面（３ａ）のレベルの下方で位置決め可能であることを特徴とする請求項７～１３のいずれか１項に記載の車両。

Images