JP6289387B2 - 伝票箱を備えた台車の駐車システム - Google Patents

Description

本発明は、製造工場や物流拠点において例えば物品を処理するロボットの作業エリアなどに設定された駐車スポットへの伝票箱を備えた台車の駐車システムに関する。

従来、ロボットにより物品を処理するロボット処理システムとして、例えば特開２００４−３５３８４７号公報に提案されたものがある。
このロボット処理システムでは、製造工場において容器を移送するコンベアの終端とケースを運ぶ台車の駐車スポットとの間にロボットを配置し、ロボットにより駐車スポットに位置させた台車上のケースをピックアップし、コンベアからの容器をケースに箱詰めして、再びこのケースを駐車スポットの台車に載せるようにしている。

ここで、台車の駐車スポットはロボットの作業エリアとなるので、台車搬出入の際に作業者あるいは物品がロボットと衝突するのを防止する必要がある。
このため、台車をカバーするとともに駐車スポットとその外部とに移動可能な覆い部材を駐車スポットの搬出入口に設けて、台車を搬入する場合には、覆い部材を駐車スポット内に位置させてその覆い部材内に台車を搬入し、その後に覆い部材を外部に引き戻す構造が提案されている。
そして、作業中のロボットが覆い部材内に進入すると、ロボットの作動が緊急停止するように設定することにより安全の確保が期待される。

しかしながら、上記特開２００４−３５３８４７号公報のものでは搬出入口において台車をカバーする覆い部材を駐車スポットの内外に移動させる構造を必要とし、ロボットの作動中はほぼ台車の長さに相当する覆い部材が外部に突出することになり、安全対策としての装置が大掛かりで高いコストを必要とするとともに、工場内の通路スペースをも覆い部材により狭めてしまう。
そこで、近時は台車の搬出入口の左右の一方から当該搬出入口を横切る赤外線等を出射する発光器と搬出入口の左右の他方で出射光を受光する受光器とからなるエリアセンサを設置して、エリアセンサによって作業者等が侵入したことを検知した場合にロボットの作動を停止させる方式が見られ、覆い部材が不要のため自動搬送車により台車を搬送する場合にも人手で覆い部材を受け入れ部内へ移動させる必要がない点で本方式が普及しつつある。

特開２００４−３５３８４７号公報

ところで、台車は、搬送する物品の数量や部品番号等が記載された伝票を収容する伝票箱を備え、作業者が必要に応じて伝票を回収・確認する場合がある。このため駐車スポット内に搬入されて駐車している台車から伝票を取り出す場合には、エリアセンサを作動停止させることによりロボットを停止させるなどの緊急安全措置が必要があり、作業性が低下することになる。また、エリアセンサが作動のままで伝票箱に手を伸ばしても駐車スポット内への侵入が検知されて、いずれにしても緊急安全措置が実行されて作業性が低下する。

したがって本発明は、上記の問題点に鑑み、駐車スポットに台車が駐車している状態でも、緊急安全措置を実行させることなく台車の伝票箱から伝票を取り出すことを可能とした伝票箱を備えた台車の駐車システムを提供することを目的とする。

このため本発明は、エリアセンサが設けられた駐車スポットに対して物品を運搬するとともに伝票を収容する伝票箱を備えた台車の駐車システムであって、台車がその進行方向に沿って台車本体に対し移動可能なロッドを備えて、該ロッドの駐車スポット内への進行方向後端に伝票箱を有し、ロッドの移動範囲のうち伝票箱が前方端にある位置を当該ロッドの格納位置とし、駐車スポットには、台車本体が規定位置に達する前に格納位置にあるロッドの前端と当接するプッシャが設置されて、台車本体が駐車スポットの規定位置に停止した状態で、ロッドがエリアセンサをエリアセンサの検知領域外にて横切ると共に、伝票箱が駐車スポット外側に止まるものとした。

本発明によれば、伝票を伝票箱から取り出すに際してはエリアセンサに検知されず、したがって伝票取り出しの都度緊急安全措置を招いて作業性を低下させることがない。

実施の形態にかかる台車とその駐車スポットを示す上面図である。 駐車スポットと通路上の台車を示す側面図である。 駐車スポットと通路上の台車を示す上面図である。 エリアセンサを示す正面図である。 台車が駐車スポットに搬入された状態を示す説明図である。 駐車スポットから台車を搬出途中の状態を示す説明図である。 駐車スポットから台車を搬出途中の状態を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態における工場の台車駐車スポットの配置例を示す上面図である。
加工ライン１の端部近傍に物品を運搬する台車２０（２０ａ、２０ｂ）の駐車スポット５（個別駐車スポット５ａ、個別駐車スポット５ｂ）が設けられ、ロボット２により、駐車スポット５に駐車している台車２０ａから物品をピッキングし、加工ライン１に投入する作業が行われる。すなわち、駐車スポット５はロボット２と所定の位置関係で設定され、ロボット２の作業エリアとなっており、駐車スポット５（個別駐車スポット５ａ、個別駐車スポット５ｂ）には、加工ライン１に投入される物品を搬入する台車２０（２０ａ、２０ｂ）がそれぞれ駐車する。

駐車スポット５は台車２０の搬出入口７を除き囲い壁６ａで区画されるとともに、個別駐車スポット５ａ、５ｂの間も隔壁６ｂで区切られている。
搬出入口７にはエリアセンサ１０を設けてある。
エリアセンサ１０は２つの個別駐車スポット５ａ、５ｂをカバーする検知領域を有して、いずれかの個別駐車スポットへの作業者や異物の侵入があるとその侵入を検知する。
すなわち、エリアセンサ１０は、搬出入口７を画する左右の囲い壁６ａの端縁にコラム１１、１２を設置し、一方のコラム１１に発光器１３を取り付け、他方のコラム１２に受光器１６を取り付けて構成され、発光器１３から受光器１６へ向かう出射光（破線）が遮断されることにより、搬出入口７を越えて作業者や異物が駐車スポット５内に侵入したことが検知される。
なお、個別駐車スポット５ａ、５ｂ間を区切る隔壁６ｂは出射光の経路を横切らないように所定量だけ奥側に退避させてある。
以下では、個別駐車スポット５ａ、５ｂに関しては共通のため、とくに明記を要しない限り単に駐車スポット５として説明する。

図２は駐車スポット５と当該駐車スポット５外の工場内通路３に位置した状態の台車２０を拡大して示す側面図、図３はその上面図である。なお、図２以降では囲い壁６ａや隔壁６ｂは省略している。
駐車スポット５は通路３と連なる同一面上に設定されている。
台車２０は、物品を収容積載する上端開口の貨物箱を台車本体２１とし、前後各２輪の車輪（前車輪２４ａ、後車輪２４ｂ）を備えて移動可能で、図示しない自動搬送車により牽引あるいは推進されてきて搬出入口７から駐車スポット５内へ搬入される。ここでは、進行方向駐車スポット５に向かう側を前方、反対側を後方とする。

台車２０はさらに台車本体２１に対して前後方向に移動可能な長尺のロッド３０を備えている。すなわち、台車本体２１の側壁２２の外面前半に前後方向に延びるレール２５が設けられ、ロッド３０は先端にレール２５に沿ってスライド可能のスライダ３１を有している。
なお、ロッド３０は棒材のほか長尺の板材でもよく、その形状は問わない。そしてスライダ３１もロッド３０の先端から一体成型することもでき、スライダ３１はロッド３０の前端を形成する。

側壁２２の後端部にはロッド３０の後部を支持するガイド２７が設けられ、これによりロッド３０がレール２５に沿って前後方向にスライド可能となっている。
とくに図３に示すように、ロッド３０のスライダ３１は好ましくは一体成型の耳部３２を台車２０の幅方向外方に延ばし、前端を所定面積の平坦面としている。一体成型でない場合は、少なくとも耳部３２は磁性体の金属製とする。

ロッド３０の後端に伝票箱３４が取り付けられている。伝票箱３４は台車本体２１から幅方向外方への突出量がスライダ３１の耳部３２の突出量を越えない範囲に抑え、内方側に延びて台車本体の後壁２３に対向するように取り付けるのが好ましい。
図２、図３に示すように、レール２５の前端にはストッパ２６があり、ロッド３０のスライダ３１がストッパ２６に当接して前方端にあるとき、伝票箱３４は後壁２３の至近距離に位置する。この状態をロッド３０および伝票箱３４の格納位置とする。
台車２０が駐車スポット５外の通路３上などにあるとき、ロッド３０および伝票箱３４はこの格納位置にある。

図４はエリアセンサ１０をさらに拡大して示す正面図であり、仮想線で駐車スポット５に搬入される台車２０を示している。
エリアセンサ１０における一方のコラム１１に取り付けられた発光器１３は、発光素子列１４ａ、１４ｂからなり、他方のコラム１２に取り付けられた受光器１６は発光器１３の各発光素子１５に対応させて受光素子１８を並べた受光素子列１７ａ、１７ｂからなっている。
エリアセンサ１０は発光素子列１４ａ、１４ｂと受光素子列１７ａ、１７ｂの間に形成されて搬出入口７と重なる平面を検知領域としている。発光素子１５から対応する受光素子１８への破線で示す出射光が遮断されることにより、前述のように、搬出入口７を越えて作業者や異物が駐車スポット５内に侵入したことが検知される。
コラム１１の発光器１３は発光素子１５からコラム１２の受光器１６の受光素子１８への出射光が台車２０のロッド３０を横切らないように、余裕をみて伝票箱３４の高さ方向幅を避けて上下に２分した発光素子列１４ａ、１４ｂで構成してあり、これに対応して受光器１６も上下に２分した受光素子列１７ａ、１７ｂで構成してある。

つぎに、駐車スポット５には、図２、図３に示すように、台車２０の前後方向停止位置（規定位置）を定めるための車輪止め８を設けてある。前車輪２４ａをこの車輪止め８に当接させて台車２０を停止させることにより、ロボット２が台車２０上の物品をピッキングするために必要な台車２０とロボット２間の所定の位置関係が確保される。なお、左右方向の位置決めのために車輪に対する図示省略の誘導ガイドも設置され得る。
駐車スポット５にはさらに、柱部材４１にマグネット４２を備えたプッシャ４０が設置されている。プッシャ４０は各個別駐車スポット５ａ、５ｂごとに設けられる。
マグネット４２は台車２０のスライダ３１の耳部３２に当接する高さ位置に、耳部３２に対向して柱部材４１に取り付けてある。なお、柱部材４１は駐車スポット５への台車２０の進入の障害とならないように、台車２０の耳部３２以外とは干渉しないように配置してある。

プッシャ４０は車輪止め８と搬出入口７すなわちエリアセンサ１０との間に位置しており、台車２０が駐車スポット５へ進入時、前車輪２４ａが車輪止め８に達する前にマグネット４２が台車２０の格納位置にあるロッド３０（スライダ３１）の耳部３２に当接する。この時点で、ロッド３０の後端にある伝票箱３４が搬出入口７より所定距離だけ外側に位置するように、台車２０および駐車スポット５の前後方向長さ、車輪止め８およびプッシャ４０の位置の相互関係が設定されている。
これにより、台車２０がさらに前進するにしたがって、スライダ３１はプッシャ４０に止められて相対的に台車側壁２２のレール２５に沿って後方へスライドし、ロッド３０に取り付けられた伝票箱３４は搬出入口７より外側所定距離に止まることになる。

こうして、図５に示すように、台車２０が前車輪２４ａを車輪止め８に当接させて駐車スポット５の規定位置に停止した駐車状態において、伝票箱３４は搬出入口７の外側に保持される。
伝票箱３４の位置は、当該伝票箱３４から伝票を取り出す際に作業者の腕などがエリアセンサ１０に捕捉されなければよいので、搬出入口７からの所定距離を最小限に設定でき、従来の覆い部材に比して通路を狭めることはない。
なお、台車２０のレール２５は前車輪２４ａが車輪止め８に当接した位置においても、図示のようにスライダ３１を保持する長さに設定されている。
また、台車２０を駐車スポット５に対して搬出入する際には、例えば不図示の自動搬送車からの信号等によりエリアセンサ１０が動作を中止し、ロボット２は作動停止される。

駐車スポット５への台車搬入が完了し、エリアセンサ１０の作動再開とともにロボット２が作動中は、作業者等が誤って搬出入口７から駐車スポット５内へ腕を差し入れたりするとエリアセンサ１０により直ちに検知されてロボット２が緊急停止される。
一方、駐車スポット５内の台車２０に付された伝票が必要になった場合は、伝票は搬出入口７の外側に位置する伝票箱３４から取り出せばよいので、エリアセンサ１０に検知されることがなく、ロボット２の作動停止を招くことがない。
またエリアセンサ１０は、図３に示したように、上下に２分された発光素子列１４ａ、１４ｂ（および受光素子列１７ａ、１７ｂ）でロッド３０を避けているので、伝票箱３４を支持するロッド３０が搬出入口７を前後に横切っていてもこれによりロボット２を停止させることはない。

駐車スポット５からの台車２０の搬出は、搬入の際と同様にロボット２を作動停止させて行われる。
前車輪２４ａが車輪止め８に当接している位置から台車２０が後進を開始しても、当初はスライダ３１（耳部３２）がマグネット４２に吸引されてプッシャ４０と連結状態となっているため、図６に示すように、ロッド３０および伝票箱３４もその位置が保持される。その結果、ロッド３０および伝票箱３４は、台車本体２１に対して前方へ相対的に移動する。

スライダ３１がレール２５のストッパ２６に当接した後は、ストッパ２６に押されてスライダ３１がマグネット４２から引き離されるので、ロッド３０および伝票箱３４は台車本体２１と一体に駐車スポット５外へ向かって後進する。
プッシャ４０との連結状態から離脱後の台車２０は、図７に示すように、ロッド３０および伝票箱３４が格納位置に戻っている。

本実施の形態では、ロッド３０前端のスライダ３１（耳部３２）とプッシャ４０のマグネット４２とが当接したあと磁力により連結状態となって、台車本体２１の後進時にロッド３０を格納位置方向へ相対移動させる構成が発明における付勢手段を形成している。
また、ストッパ２６に当接しマグネット４２に当接するスライダ３１はロッドの前端に含まれる。

実施の形態は以上のように構成され、まずロボット２の作業エリアに設定された駐車スポット５にエリアセンサ１０が設けられているので、駐車スポット内への作業者や異物が侵入すると検知されて、ロボットが緊急停止されるので、安全が確保される。（請求項４に対応する効果）
そして、台車２０がその進行方向に沿って台車本体２１に対し移動可能なロッド３０を備えて、ロッド３０の駐車スポット５内への進行方向後端に伝票箱３４を有し、ロッド３０の移動範囲のうち伝票箱３４が前方端にある位置をロッドの格納位置とし、駐車スポット５には台車本体２１が規定位置に達する前に格納位置にあるロッド前端（スライダ３１）と当接するプッシャ４０が設置されて、台車本体２１が駐車スポット５の規定位置に停止した状態で、ロッド３０がエリアセンサ１０の検知領域外を通って横切ると共に、伝票箱３４が駐車スポット５外側に止まるものとしたので、伝票を伝票箱３４から取り出すに際してはエリアセンサ１０に検知されず、したがって伝票取り出しの都度ロボット２の作動停止を招いて作業性を低下させることがない。（請求項１および請求項５に対応する効果）

プッシャ４０にはロッド３０の前端（スライダ３１）との当接部位にマグネット４２を設けて、ロッド３０とプッシャ４０が互の当接後に磁力による連結状態となるので、駐車スポット５からの台車２０を搬出する際には、台車本体２１が後進してもロッド３０の位置が保持されるから、相対的にロッド３０が前方へ移動して自動的に格納位置へ向かって戻される。（請求項２、３および請求項６に対応する効果）

台車２０は、台車本体２１にレール２５が設けられ、ロッド３０の前端がレール２５に沿ってスライドするスライダ３１を有し、該スライダ３１がプッシャ４０と当接するものとしているので、先ずロッド３０の滑らかな移動特性が得られ、さらに、例えばスライダ３１に耳部３２を備えるなどしてマグネット４２との対向面積を増大させることができる。（請求項７に対応する効果）

レール２５は台車本体２１の前方寄りに配置され、台車本体２１の後方寄りにロッド３０を支持するガイド２７が配置されているので、より確実にロッド３０を支持できる。（請求項８に対応する効果）
レール２５が台車本体２１の側壁２２に設けてあるので、ロッド３０も側壁２２に沿って配置され、レール２５、ロッド３０およびそのスライダ３１等のメインテナンスが容易である。（請求項９に対応する効果）

ロッド３０の格納位置が、レール２５の前端に設置したストッパ２６にロッド３０の前端（スライダ３１）が当接することにより規定されるので、駐車スポット５から台車２０を搬出する際にマグネット４２によりロッド３０が格納位置まで戻されたあとは、当該マグネットによる連結状態が強制解除され、ロッド３０は格納位置に保持される。（請求項１０に対応する効果）

なお、実施の形態は、マグネットによる磁力でプッシャとロッドを連結状態とすることにより、ロッドおよび伝票箱を格納位置へ戻すものとしたが、このほか、ばねにより、あるいはレールを傾斜させて重力により、ロッドを格納方向に付勢してもよい。
しかし、実施の形態のように磁力のよる連結状態で格納位置へ戻すのが駐車スポットに停止している台車の姿勢に与える影響が少なく、ロボットのピッキング等の失敗を招くおそれがない点で最も好ましい。

実施の形態では、レール２５を台車本体２１の前方よりに配置し、台車本体２１の後方よりにガイドを２７を配置するものとしたが、ガイド２７を廃しても良い。

実施の形態では、レール２５を台車本体２１の側壁２２に設け、ロッド３０も側壁２２に沿って配置したが、これに限定されず、レール２５やロッド３０は台車本体２１の床壁下面に配置することもできる。これにより、台車における側方への出っ張りがなくなるとともに、駐車スポット５におけるプッシャ４０も高さ方向サイズを短縮することができる。

また、ロッド３０の格納位置は、ロッド３０の前端（スライダ３１）がストッパ２６に当接した位置とし、このときロッド３０の後端に取り付けられた伝票箱３４は後壁２３に対して小間隙をもった至近距離にあるものとしたが、伝票箱３４が後壁２３など台車本体２１の後端部所定部位に当接した状態を格納位置としてもよく、この場合にはストッパ２６を廃することができる。
駐車スポット５から台車２０を搬出する際には、後進にしたがって伝票箱３４（およびロッド３０）が格納位置まで戻ったとき、伝票箱３４の台車本体２１に対する相対移動が台車本体２１の後端部所定部位に阻止されることにより、それ位後ロッド３０が台車本体２１と一体に移動してマグネット４２による連結が解除される。
ストッパ２６の廃止によりコストダウンとなる。（請求項１１に対応する効果）

実施の形態では台車は自動搬送車等による被牽引あるいは被推進型として図示したが、本発明は台車の形式によらず、フォークリフトなど自走型の台車にも適用されるものである。
また、駐車スポット５が２つの個別駐車スポット５ａ、５ｂからなり２台の台車が駐車可能なものとしたが、本発明はこれに限定されず、１台だけが駐車可能な駐車スポットや３台以上が駐車可能な駐車スポットに関しても適用される。

１ 加工ライン
２ ロボット
３ 通路
５ 駐車スポット
５ａ、５ｂ 個別駐車スポット
６ａ 囲い壁
６ｂ 隔壁
７ 搬出入口
８ 車輪止め
１０ エリアセンサ
１１、１２ コラム
１３ 発光器
１４ａ、１４ｂ 発光素子列
１５ 発光素子
１６ 受光器
１７ａ、１７ｂ 受光素子列
１８ 受光素子
２０、２０ａ、２０ｂ 台車
２１ 台車本体
２２ 側壁
２３ 後壁
２４ａ 前車輪
２４ｂ 後車輪
２５ レール
２６ ストッパ
２７ ガイド
３０ ロッド
３１ スライダ
３２ 耳部
３４ 伝票箱
４０ プッシャ
４１ 柱部材
４２ マグネット

Claims (11)

1. エリアセンサが設けられた駐車スポットに対して物品を運搬するとともに伝票を収容する伝票箱を備えた台車の駐車システムであって、
   前記台車がその進行方向に沿って台車本体に対し移動可能なロッドを備えて、該ロッドの前記駐車スポット内への進行方向後端に前記伝票箱を有し、
   前記ロッドの移動範囲のうち前記伝票箱が前方端にある位置を当該ロッドの格納位置とし、
   前記駐車スポットには、前記台車本体が規定位置に達する前に格納位置にある前記ロッドの前端と当接するプッシャが設置されて、
   前記台車本体が前記駐車スポットの規定位置に停止した状態で、前記ロッドが前記エリアセンサを前記エリアセンサの検知領域外にて横切ると共に、前記伝票箱が前記駐車スポット外側に止まることを特徴とする伝票箱を備えた台車の駐車システム。
2. さらに前記台車本体の前記駐車スポットの規定位置からの後進時に、前記台車本体に対して前記ロッドを格納位置へ付勢する付勢手段を有することを特徴とする請求項１に記載の伝票箱を備えた台車の駐車システム。
3. 前記付勢手段が、前記ロッドの前端または前記プッシャの前記ロッドの前端との当接部位にマグネットを設けて、前記ロッドと前記プッシャが互の当接後に磁力による連結状態となって、前記台車本体の後進時に前記ロッドを格納位置方向へ相対移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載の伝票箱を備えた台車の駐車システム。
4. 前記駐車スポットがロボットの作業エリアに設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１に記載の伝票箱を備えた台車の駐車システム。
5. 物品を運搬するとともに伝票を収容する伝票箱を備えてエリアセンサが設けられた駐車スポットに搬出入される台車であって、
   前記駐車スポット内への進行方向に沿って台車本体に対し移動可能で、前記駐車スポット内への進行方向後端に前記伝票箱を有するロッドを備え、
   前記ロッドの移動範囲のうち前記伝票箱が前方端にある位置をロッドの格納位置とし、
   前記台車本体が前記駐車スポットの規定位置に達する前に格納位置にある前記ロッドの前端が前記駐車スポットに設置されたプッシャと当接するように設定されて、
   前記台車本体が前記規定位置に停止した状態で、前記ロッドが前記エリアセンサを前記エリアセンサの検知領域外にて横切ると共に、前記伝票箱が前記駐車スポット外側に止まることを特徴とする伝票箱を備えた台車。
6. 前記ロッドの前端が、前記プッシャと磁力により連結する部材を有し、
   前記ロッドが前記プッシャと当接後に該プッシャと連結状態となって、前記台車本体の後進時に前記ロッドが格納位置方向へ相対移動することを特徴とする請求項５に記載の伝票箱を備えた台車。
7. 前記台車本体にレールが設けられ、
   前記ロッドの前端が前記レールに沿ってスライドするスライダを有し、該スライダが前記プッシャと当接するものであることを特徴とする請求項５または６に記載の伝票箱を備えた台車。
8. 前記レールは前記台車本体の前方寄りに配置され、前記台車本体の後方寄りに前記ロッドを支持するガイドが配置されていることを特徴とする請求項７に記載の伝票箱を備えた台車。
9. 前記レールが前記台車本体の側壁に設けてあることを特徴とする請求項７または８に記載の伝票箱を備えた台車。
10. 前記ロッドの格納位置は、前記レールの前端に設置したストッパに前記ロッドの前端が当接することにより規定されることを特徴とする請求項７から９のいずれか１に記載の伝票箱を備えた台車。
11. 前記ロッドの格納位置は、前記伝票箱が前記台車本体の後端部所定部位に当接することにより規定されることを特徴とする請求項５から９のいずれか１に記載の伝票箱を備えた台車。

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