JP6722432B2 - 移動装置および移動システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、移動装置および移動システムに関する。

従来、工場等の建屋内で制御盤等の重量物を移動させる場合、建屋にクレーン設備がある場合には、このクレーン設備を用いて重量物を移動させることが一般的である。一方、建屋にクレーン設備の無い場合には、ハンドリフター等を用いて作業者が重量物を移動させている。

特開２００５−３５３２０号公報

しかしながら、クレーン設備の無い場所で、ハンドリフター等を用いて重量物を移動する作業は重労働であり、また、重量物を移動する際に重量物が倒れる可能性があるなど危険を伴う。さらに、重量物を移動するための通路が狭い場合、作業者がハンドリフター等を方向転換又は転回するスペースが十分に確保できず、重量物の移動が困難になるおそれもある。

本実施形態は、このような事情に鑑みてなされたものであり、自動かつ安全に重量物を移動させることが可能な、移動装置および移動システムを提供することを目的とする。

本実施形態による移動装置は、移動対象物を床面上で移動する移動装置であって、本体部と、前記本体部上に配置され、前記移動対象物に取付可能な磁石部と、前記本体部に設けられ、前記本体部に対して前記磁石部を昇降させる昇降部と、前記本体部に設けられ、前記本体部を前記床面に対して移動させる駆動部と、少なくとも前記駆動部を制御する制御部とを備えている。

実施形態による移動システムは、移動対象物を床面上で移動する移動装置と、前記移動装置の外部に設けられた遠隔制御装置とを備え、前記移動装置は、本体部と、前記本体部上に配置され、前記移動対象物に取付可能な磁石部と、前記本体部に設けられ、前記本体部に対して前記磁石部を昇降させる昇降部と、前記本体部に設けられ、前記本体部を前記床面に対して移動させる駆動部と、少なくとも前記駆動部を制御する制御部と、前記本体部に設けられ、前記遠隔制御装置と通信可能な通信部とを有し、前記制御部は、前記遠隔制御装置から前記通信部に送信された信号に基づいて、前記駆動部を制御する。

図１は、第１の実施形態による移動装置を示す概略斜視図であって、磁石部が上昇位置にある状態を示す図である。 図２は、第１の実施形態による移動装置を示す概略斜視図であって、磁石部が下降位置にある状態を示す図である。 図３は、第１の実施形態による移動装置を示す底面図である。 図４は、第１の実施形態による移動システムを示す概略平面図である。 図５は、第１の実施形態による移動装置が制御盤（移動対象物）を移動する状態を示す斜視図である。 図６は、第１の実施形態による移動装置が機械装置（移動対象物）を移動する状態を示す正面図である。 図７は、第２の実施形態による移動システムを示す概略平面図である。

以下に、添付の図面を参照して、実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、図１乃至図３により、第１の実施形態による移動装置の構成について説明する。図１乃至図３は、本実施形態による移動装置１０を示す図である。

図１乃至図３に示す移動装置１０は、クレーンを用いることなく例えば制御盤等の移動対象物（重量物）５０（図４参照）を床面６１上で移動するものである。このような移動装置１０は、本体部１１と、本体部１１上に設けられた磁石部１２と、本体部１１および磁石部１２に取り付けられた昇降部１３とを備えている。本体部１１の下面には、本体部１１を床面６１に対して移動させる駆動部１４が設けられている。また、本体部１１の下面には、本体部の周囲に存在する物体を検知するセンサ部１５と、昇降部１３および駆動部１４を制御する制御部１６と、が取り付けられている。

このうち本体部１１は、全体として略円板状であり、平坦な上面および下面を有している。本体部１１の直径は、搬送する移動対象物５０の形状や重量等や、本体部１１に取り付けられる駆動部１４等の構造によって適宜設定することができるが、例えば１０ｃｍ〜１００ｃｍ（１０ｃｍ以上１００ｃｍ以下をいう。以下同様）としても良い。本体部１１の平面形状は、円形形状に限らず、矩形等の多角形形状、楕円形状等としても良い。

磁石部１２は、例えば電磁石からなり、全体として略円形状を有している。磁石部１２は、図示しない電源からの電流が供給されることにより、磁力を発生する（入状態となる）。また、磁石部１２への電流の供給が遮断されることにより、磁力の発生が解除される（切状態となる）。磁石部１２は、鉄等の磁性体からなる移動対象物５０に対して取付可能となっている。すなわち、電源からの電流によって磁石部１２が入状態となった場合、磁石部１２は、磁力により移動対象物５０に引き付けられ、移動対象物５０の下面に固定される。一方、磁石部１２が切状態となった場合、磁石部１２の磁力が消失し、移動対象物５０への固定が解除される。磁石部１２は、制御部１６に接続されており、制御部１６からの信号によって制御されるようになっている。

昇降部１３は、本体部１１と磁石部１２との間に連結されている。この昇降部１３は、本体部１１に対して磁石部１２を昇降させるものである。この場合、昇降部１３は複数（４個）設けられており、複数の昇降部１３が連動して磁石部１２を昇降させるようになっている。昇降部１３は、磁石部１２を本体部１１に対して上昇させる上昇位置（図１）と、磁石部１２を本体部１１に対して下降させる下降位置（図２）とをとることができる。昇降部１３は制御部１６に接続されており、制御部１６からの信号によって制御される。このような昇降部１３としては、エアや油等の流体を利用した空気バネや油圧バネを挙げることができる。昇降部１３として空気バネや油圧バネを用いた場合、本体部１１を円滑に昇降させることができ、かつ移動対象物５０を移動装置１０に載せる際の衝撃を吸収することができる。

駆動部１４は、例えば車輪等の駆動輪を有しており、床面６１上で回転することにより移動装置１０を床面６１に対して移動させるものである。駆動部１４は、複数（４個）設けられており、複数の駆動部１４が連動して移動装置１０を移動させるようになっている。なお、駆動部１４の全てが駆動輪でなくても良く、１つ又は複数の駆動部１４が駆動輪であり、他の駆動部１４が非駆動輪であっても良い。また、駆動部１４の１つ又は複数が操舵輪となっており、これにより本体部１１を転回できるようになっている。この操舵輪は、鉛直軸周りに例えば９０°〜１８０°回動可能となっていても良い。駆動部１４は、制御部１６に接続されており、制御部１６からの信号によって制御される。具体的には、駆動部１４には、駆動輪の回転および操舵を行う図示しないモータ等の駆動機構が設けられており、制御部１６がこの駆動機構を制御することにより、駆動部１４の回転および操舵を行う。また、駆動部１４は、移動装置１０が移動した距離を計測可能となっていても良い。この場合、移動装置１０の現在位置をより正確に把握することができる。

センサ部１５は、例えば距離センサであり、本体部１１の周囲に存在する物体（例えば障害物又は人）６２（図４参照）を検知する機能を有する。センサ部１５は、所定距離の範囲内に障害物又は人を検知した場合に、制御部１６に信号を送信する。センサ部１５が障害物又は人を検知したとき、制御部１６は駆動部１４を停止させ、必要に応じて本体部１１を旋回又は転回させる。これにより、移動装置１０が障害物又は人等に衝突する不具合を防止することができる。本実施形態において、センサ部１５は、移動装置１０の進行方向前方に位置する物体を検出するようになっているが、これに限らず、移動装置１０の進行方向側方又は後方の物体を検出するようになっていても良い。

制御部１６は、例えばコンピュータからなり、移動装置１０全般、とりわけ磁石部１２、昇降部１３および駆動部１４を制御する機能を有している。具体的には、制御部１６は、例えば、磁石部１２のオンおよびオフと、昇降部１３の上昇および下降と、駆動部１４の駆動、停止および方向転換とを制御する。また制御部１６は、昇降部１３、駆動部１４およびセンサ部１５とそれぞれ接続されており、制御部１６と、昇降部１３、駆動部１４およびセンサ部１５との間で信号をやり取り可能となっている。

制御部１６には、移動装置１０の外部に位置する遠隔制御装置２１（図４参照）と通信可能な通信部１７が設けられている。通信部１７は、制御部１６に接続されており、遠隔制御装置２１から受信した信号を制御部１６に送信するようになっている。このとき、制御部１６は、遠隔制御装置２１から通信部１７に送信された信号に基づいて、駆動部１４を制御する。また、通信部１７は、例えばセンサ部１５が物体を検知したという情報や、駆動部１４の移動距離に関する情報等、制御部１６に送られた情報を遠隔制御装置２１に送信可能となっている。通信部１７と遠隔制御装置２１との通信は、例えばBluetooth（登録商標）等の無線通信を用いても良い。なお、通信部１７は、必ずしも制御部１６に設けられていなくても良く、本体部１１に設けられていても良い。

図４は、建屋６０内に配置された本実施形態による移動システム２０を示す概略平面図である。図４に示すように、移動システム２０は、制御盤等の移動対象物５０を床面６１上で移動する移動装置１０と、移動装置１０の外部に設けられた遠隔制御装置２１とを備えている。遠隔制御装置２１は、移動装置１０を遠隔制御するものであり、例えばコンピュータ等からなっている。遠隔制御装置２１は、建屋６０内に限らず、建屋６０の外部であって、移動装置１０と無線通信可能な範囲に配置されていても良い。

遠隔制御装置２１には、建屋６０内に配置された障害物等の物体６２の位置と、移動装置１０の出発地点Ｓおよび目標地点Ｇとを含む建屋６０内のレイアウトが予め記憶されている。遠隔制御装置２１は、このレイアウトに基づいて、予め設定された移動ルートに従って、移動装置１０を出発地点Ｓから目標地点Ｇまで移動させるようになっている。具体的には、遠隔制御装置２１から移動装置１０の通信部１７に信号を送信し、移動装置１０の制御部１６が駆動部１４を駆動させることにより、移動装置１０が移動する。

あるいは、遠隔制御装置２１に移動ルートを予め記憶させることなく、移動装置１０を移動させながら、センサ部１５が障害物等を検知するたびに移動装置１０の方向を適宜転換しつつ、移動装置１０を出発地点Ｓから目標地点Ｇまで移動させるようにしても良い。また、遠隔制御装置２１に移動ルートを予め記憶させることなく、作業者が遠隔制御装置２１の操作レバー等を実際に操作しながら、移動装置１０を移動させるようにしても良い。

次に、このような構成からなる本実施形態の作用について説明する。

以下において、図５に示すように、１つの移動対象物５０を複数（４つ）の移動装置１０を用いて移動する場合を例にとって説明する。この場合、遠隔制御装置２１が複数（４つ）の移動装置１０を連動して制御することにより、移動対象物５０を移動させる。なお、これに限らず、１つの移動対象物５０を１つの移動装置１０によって移動しても良い。

まず、制御盤等の移動対象物（重量物）５０を複数の移動装置１０に載置する。この場合、各移動装置１０の昇降部１３は、制御部１６によって制御され、磁石部１２が本体部１１に対して下降した下降位置（図２）をとる。次に、各移動装置１０の制御部１６は、駆動部１４を駆動させる。これにより各移動装置１０が、建屋６０の出発地点Ｓにある制御盤等の移動対象物５０の下方に進入する。なお、移動対象物５０は、出発地点Ｓにおいて、床面６１上に設置された図示しない架台（チャンネルベース）上に配置されている。

続いて、各移動装置１０の昇降部１３は、制御部１６によって制御され、磁石部１２が本体部１１に対して上昇した上昇位置（図１）となる。また、磁石部１２は、制御部１６によって制御され、入状態となって磁力を発生する。このとき磁石部１２は、磁力によって移動対象物５０の下面に固定される。また、磁石部１２が上昇することにより、移動対象物５０は、上昇して架台から離間する。

なお、建屋６０内にクレーン設備が設けられている場合、クレーン設備を用いて移動対象物５０を各移動装置１０に載置しても良い。

次に、遠隔制御装置２１から各移動装置１０の通信部１７に対して移動装置１０を移動させる信号が送信され、移動装置１０の移動が開始される。このとき、制御部１６は駆動部１４を制御し、遠隔制御装置２１からの指令に従って、移動装置１０を出発地点Ｓから目標地点Ｇまで移動させる（図４の矢印参照）。

なお、各移動装置１０が移動している間、センサ部１５は、本体部１１の周囲に存在する障害物等の物体６２の有無を検知する。そして仮に、センサ部１５が所定距離の範囲内に障害物等の物体６２を検知した場合、制御部１６は、駆動部１４を停止させ、必要に応じて本体部１１を旋回又は転回させる。

このようにして、遠隔制御装置２１からの指令に基づいて各移動装置１０を目標地点Ｇまで移動させた後、駆動部１４の駆動を停止する。次に、移動装置１０の昇降部１３は、制御部１６によって制御され、磁石部１２が本体部１１に対して下降し、下降位置（図２）となる。このように、磁石部１２の磁力によって移動対象物５０を固定し、移動装置１０が自動で移動対象物５０を移動するので、移動時に移動対象物５０が倒れる危険を低減し、移動対象物５０を安全に移動させることができる。

目標地点Ｇに到達した後、移動対象物５０が各移動装置１０上に載置された状態で静置されても良い。この場合、再度、移動装置１０を用いて移動対象物５０を他の場所に移動することができる。あるいは、目標地点Ｇに到達した後、磁石部１２が本体部１１に対して下降することにより、移動対象物５０が架台（チャンネルベース）上に設置され、その後、移動装置１０を移動対象物５０から取り除いても良い。

以上のように、本実施形態によれば、移動装置１０は、制御盤等の移動対象物（重量物）５０を床面６１上で自動で移動させる。これにより、作業者がハンドリフター等を用いて手動で移動対象物５０を移動させる場合と比較して、移動対象物５０が転倒する等のリスクを低減し、移動対象物５０を自動で安全に移動することができる。また、移動対象物５０を移動させる空間が狭く、作業者がハンドリフター等を方向転換又は転回するスペースが確保できない場合であっても、移動対象物５０を容易に移動することができる。

また、本実施形態によれば、本体部１１の周囲に存在する物体６２（例えば障害物又は人等）を検知するセンサ部１５を設けている。制御部１６は、センサ部１５が物体６２を検知した場合に、駆動部１４を制御して物体６２を非常停止させる。これにより、移動装置１０が、走行中に周囲に存在する物体６２に衝突する不具合を防止することができる。あるいは、移動装置１０の移動ルートが予め定められていない場合であっても、センサ部１５が障害物等を検知しながら移動装置１０の方向転換を適宜行い、移動装置１０を目標地点Ｇに向けて移動させることができる。

また、本実施形態によれば、制御部１６は、遠隔制御装置２１から通信部１７に送信された信号に基づいて駆動部１４を制御する。これにより、遠隔制御装置２１が移動装置１０に関する情報、例えば、建屋６０内のエリアの構成、移動ルート、目標地点Ｇ、現在地、走行している状態か停止している状態か等の情報に基づいて、移動装置１０を適切に管理し、制御することができる。さらに、遠隔制御装置２１は、複数の移動装置１０を連動して制御するので、大型の移動対象物５０であっても安全に移動することができる。

本実施形態においては、移動装置１０が制御盤等の移動対象物５０を移動する場合を例にとって説明したが、移動対象物５１としては、図６に示すように大型の機械装置であってもよい。このように、移動装置１０が、特定の移動対象物を搬送するための専用の構造を有していないので、共通の移動装置１０を用いて、例えば制御盤（図５）や大型の機械装置（図６）等、様々な移動対象物を移動することができる。

（第２の実施形態）
次に、図７を参照して第２の実施形態について説明する。図７は第２の実施形態による移動システムを示す図である。図７において、第１の実施形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

図７において、建屋６０の床面６１に、例えばＩＣタグからなる被検出体２５Ａ〜２５Ｃが設けられている。この被検出体２５Ａ〜２５Ｃは、床面６１の所定位置に互いに間隔を空けて配置されている。この場合、移動装置１０のセンサ部１５は、周囲に存在する障害物等に加え、又はそれに代えて、床面６１に設けられた被検出体２５Ａ〜２５Ｃを検出する。なお、障害物等を検出するセンサ部と、被検出体２５Ａ〜２５Ｃを検出するセンサ部とが別個に設けられていても良い。制御部１６は、センサ部１５が被検出体２５Ａ〜２５Ｃを検知した場合に、駆動部１４を所定の進行方向に移動させるようになっている。また、駆動部１４は、移動装置１０が移動した距離を計測可能となっている。

図７において、移動装置１０は、建屋６０内で出発地点ＳからＹ方向に移動を開始する。出発地点ＳからＹ方向にＬ１だけ移動した時、移動装置１０のセンサ部１５は、被検出体２５Ａに接近し、被検出体２５Ａを検出する。当該被検出体２５Ａを検出したとき、制御部１６は、通信部１７を介して、遠隔制御装置２１に被検出体２５Ａを検出したという情報を送信する。このとき、遠隔制御装置２１は、移動装置１０に対してＸ方向に移動するよう指令を送信する。

続いて、移動装置１０はＸ方向にＬ２だけ移動する。このとき、移動装置１０のセンサ部１５は、次の被検出体２５Ｂに接近し、被検出体２５Ｂを検出する。当該被検出体２５Ｂを検出したとき、制御部１６は、通信部１７を介して、遠隔制御装置２１に被検出体２５Ｂを検出したという情報を送信する。このような作業を繰り返すことにより、移動装置１０は、被検出体２５Ａ〜２５Ｃを順次辿りながら目標地点Ｇに到達する。

なお、各被検出体２５Ａ〜２５Ｃに、それぞれ移動装置１０の次の進行方向を予め記憶させておき、センサ部１５が各被検出体２５Ａ〜２５Ｃを検出したとき、遠隔制御装置２１を介在させることなく、制御部１６が、駆動部１４を次の進行方向に向けて進行させても良い。

本実施形態によれば、センサ部１５が被検出体２５Ａ〜２５Ｃを検知したとき、制御部１６は、被検出体２５Ａ〜２５Ｃからの情報に基づいて駆動部１４を所定の方向に移動させるようになっている。これにより、建屋６０内での移動装置１０の位置を認識することができ、移動装置１０を目標地点Ｇまで確実に移動させることができる。

以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ 移動装置 １１ 本体部 １２ 磁石部 １３ 昇降部 １４ 駆動部 １５ センサ部 １６ 制御部 １７ 通信部 ２０ 移動システム ２１ 遠隔制御装置 ２５Ａ〜２５Ｃ 被検出体 ５０ 移動対象物 ５１ 移動対象物 ６０ 建屋 ６１ 床面 ６２ 物体

Claims (7)

1. 移動対象物を床面上で移動する移動装置であって、
   本体部と、
   前記本体部上に配置され、前記移動対象物の下面の端部に取付可能な、平坦な上面を有する電磁石である磁石部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部に対して前記磁石部を昇降させる空気バネ又は油圧バネである昇降部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部を前記床面に対して移動させる駆動部と、
   少なくとも前記磁石部、前記昇降部及び前記駆動部を制御する制御部とを備えた、移動装置。
2. 前記本体部に設けられ、前記本体部の周囲に存在する物体を検知するセンサ部を更に備えた、請求項１記載の移動装置。
3. 前記センサ部は、前記本体部の周囲に存在する障害物又は人を検知し、前記制御部は、前記センサ部が前記障害物又は人を検知した場合に、前記駆動部を停止させる、請求項２記載の移動装置。
4. 前記センサ部は、前記床面に設けられた被検出体を検知し、前記制御部は、前記センサ部が前記被検出体を検知した場合に、前記駆動部を所定の進行方向に移動させる、請求項２又は３記載の移動装置。
5. 前記本体部に設けられ、外部に位置する遠隔制御装置と通信可能な通信部を更に備え、前記制御部は、前記遠隔制御装置から前記通信部に送信された信号に基づいて、前記駆動部を制御する、請求項１乃至４のいずれか一項記載の移動装置。
6. 移動対象物を床面上で移動する移動装置と、
   前記移動装置の外部に設けられた遠隔制御装置とを備え、
   前記移動装置は、
   本体部と、
   前記本体部上に配置され、前記移動対象物の下面の端部に取付可能な、平坦な上面を有する電磁石である磁石部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部に対して前記磁石部を昇降させる空気バネ又は油圧バネである昇降部と、
   前記本体部に設けられ、前記本体部を前記床面に対して移動させる駆動部と、
   少なくとも前記磁石部、前記昇降部及び前記駆動部を制御する制御部と、
   前記本体部に設けられ、前記遠隔制御装置と通信可能な通信部とを有し、
   前記制御部は、前記遠隔制御装置から前記通信部に送信された信号に基づいて、前記駆動部を制御する、移動システム。
7. 前記移動装置は複数設けられ、前記遠隔制御装置は、複数の前記移動装置を連動して制御する、請求項６記載の移動システム。

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