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。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
図1及び図2に示されるように、搬送車1は、台車本体2と、一対の第1ベースマスト(昇降案内レール)3と、一対の第2ベースマスト(昇降案内レール)4と、一対の第1ミドルマスト(昇降マスト)5と、一対の第2ミドルマスト(昇降マスト)6と、一対の第1トップマスト(昇降マスト)7と、一対の第2トップマスト(昇降マスト)8と、昇降台9と、移載装置10と、を備えている。搬送車1は、例えば自動倉庫の床面Fにおいて旋回可能且つ走行可能なAGV(Automated Guided Vehicle)である。なお、床面Fに平行な一方向をX軸とし、当該一方向に垂直且つ床面Fに平行な方向をY軸とし、床面Fに垂直な方向をZ軸とする。
図3に示されるように、台車本体2は、第1駆動車輪ユニット11と、第2駆動車輪ユニット12と、複数の従動車輪13と、を有している。第1駆動車輪ユニット11と第2駆動車輪ユニット12とは、X軸方向において互いに対向している。第1駆動車輪ユニット11は、Z軸方向に平行な軸線L1回りに旋回可能である。第1駆動車輪ユニット11を構成する一対の駆動車輪11a,11bは、軸線L1を挟んで互いに対向しており、それぞれ独立の駆動車輪として正転及び逆転可能である。第2駆動車輪ユニット12は、Z軸方向に平行な軸線L2回りに旋回可能である。第2駆動車輪ユニット12を構成する一対の駆動車輪12a,12bは、軸線L2を挟んで互いに対向しており、それぞれ独立の駆動車輪として正転及び逆転可能である。これにより、台車本体2は、X軸方向を主な走行方向(つまり、直進時に走行する方向)として、床面Fにおいて旋回可能且つ走行可能である。なお、各従動車輪13は、例えばキャスタ車輪であり、床面Fにおける台車本体2の旋回及び走行を安定化させる位置に配置されている。
図1及び図2に示されるように、一対の第1ベースマスト3は、台車本体2から上方に延在しており、X軸方向において互いに対向している。一方の第1ベースマスト3の上端部3aと他方の第1ベースマスト3の上端部3aとの間には、長尺状の連結部材14が掛け渡されている。連結部材14の一端部及び他端部は、各第1ベースマスト3の上端部3aに例えばボルトによって固定されている。このように、一対の第1ベースマスト3は、上端部3aにおいて互いに連結されている。各第1ベースマスト3は、Y軸方向に延在する軸15を介して台車本体2に取り付けられている。つまり、各第1ベースマスト3は、台車本体2において軸支されている。
一対の第2ベースマスト4は、台車本体2から上方に延在しており、X軸方向において互いに対向している。一方の第2ベースマスト4の上端部4aと他方の第2ベースマスト4の上端部4aとの間には、長尺状の連結部材14が掛け渡されている。連結部材14の一端部及び他端部は、各第2ベースマスト4の上端部4aに例えばボルトによって固定されている。このように、一対の第2ベースマスト4は、上端部4aにおいて互いに連結されている。各第2ベースマスト4は、Y軸方向に延在する軸15を介して台車本体2に取り付けられている。つまり、各第2ベースマスト4は、台車本体2において軸支されている。なお、Y軸方向において互いに対向する第1ベースマスト3と第2ベースマスト4とは、上端部3aと上端部4aとの間に掛け渡された連結部材26によって互いに連結されている。
一対の第1ミドルマスト5は、一対の第1ベースマスト3に沿って昇降する。一方の第1ミドルマスト5は、昇降案内レールとして機能する一方の第1ベースマスト3に取り付けられており、当該第1ベースマスト3によってZ軸方向に沿って案内される。他方の第1ミドルマスト5は、昇降案内レールとして機能する他方の第1ベースマスト3に取り付けられており、当該第1ベースマスト3によってZ軸方向に沿って案内される。各第1ミドルマスト5は、台車本体2に取り付けられた電動シリンダ16によって昇降させられる。
一対の第2ミドルマスト6は、一対の第2ベースマスト4に沿って昇降する。一方の第2ミドルマスト6は、昇降案内レールとして機能する一方の第2ベースマスト4に取り付けられており、当該第2ベースマスト4によってZ軸方向に沿って案内される。他方の第2ミドルマスト6は、昇降案内レールとして機能する他方の第2ベースマスト4に取り付けられており、当該第2ベースマスト4によってZ軸方向に沿って案内される。各第2ミドルマスト6は、台車本体2に取り付けられた電動シリンダ16によって昇降させられる。なお、Y軸方向において互いに対向する第1ミドルマスト5と第2ミドルマスト6とは、上端部5aと上端部6aとの間に掛け渡された連結部材27によって互いに連結されている。
一対の第1トップマスト7は、一対の第1ミドルマスト5に沿って昇降する。一方の第1トップマスト7は、昇降案内レールとして機能する一方の第1ミドルマスト5に取り付けられており、当該第1ミドルマスト5によってZ軸方向に沿って案内される。他方の第1トップマスト7は、昇降案内レールとして機能する他方の第1ミドルマスト5に取り付けられており、当該第1ミドルマスト5によってZ軸方向に沿って案内される。一方の第1ベースマスト3の上端部3aと一方の第1トップマスト7の下端部7bとの間には、一方の第1ミドルマスト5の上端部5aに取り付けられたプーリ17を介して、チェーン18が掛け渡されている。他方の第1ベースマスト3の上端部3aと他方の第1トップマスト7の下端部7bとの間には、他方の第1ミドルマスト5の上端部5aに取り付けられたプーリ17を介して、チェーン18が掛け渡されている。これにより、一対の第1トップマスト7は、電動シリンダ16による一対の第1ミドルマスト5の昇降に伴って昇降可能である。
一対の第2トップマスト8は、一対の第2ミドルマスト6に沿って昇降する。一方の第2トップマスト8は、昇降案内レールとして機能する一方の第2ミドルマスト6に取り付けられており、当該第2ミドルマスト6によってZ軸方向に沿って案内される。他方の第2トップマスト8は、昇降案内レールとして機能する他方の第2ミドルマスト6に取り付けられており、当該第2ミドルマスト6によってZ軸方向に沿って案内される。一方の第2ベースマスト4の上端部4aと一方の第2トップマスト8の下端部8bとの間には、一方の第2ミドルマスト6の上端部6aに取り付けられたプーリ17を介して、チェーン18が掛け渡されている。他方の第2ベースマスト4の上端部4aと他方の第2トップマスト8の下端部8bとの間には、他方の第2ミドルマスト6の上端部6aに取り付けられたプーリ17を介して、チェーン18が掛け渡されている。これにより、一対の第2トップマスト8は、電動シリンダ16による一対の第2ミドルマスト6の昇降に伴って昇降可能である。なお、Y軸方向において互いに対向する第1トップマスト7と第2トップマスト8とは、上端部7aと上端部8aとの間に掛け渡された連結部材28、及び下端部7bと下端部8bとの間に掛け渡された連結部材29によって、互いに連結されている。
昇降台9は、一対の第1トップマスト7及び一対の第2トップマスト8に沿って昇降する。昇降台9は、昇降案内レールとして機能する各第1トップマスト7及び各第2トップマスト8に取り付けられており、各第1トップマスト7及び各第2トップマスト8によってZ軸方向に案内される。一方の第1ミドルマスト5の上端部5aと昇降台9との間には、一方の第1トップマスト7の上端部7aに取り付けられたプーリ21を介して、チェーン22が掛け渡されている。他方の第1ミドルマスト5の上端部5aと昇降台9との間には、他方の第1トップマスト7の上端部7aに取り付けられたプーリ21を介して、チェーン22が掛け渡されている。一方の第2ミドルマスト6の上端部6aと昇降台9との間には、一方の第2トップマスト8の上端部8aに取り付けられたプーリ21を介して、チェーン22が掛け渡されている。他方の第2ミドルマスト6の上端部6aと昇降台9との間には、他方の第2トップマスト8の上端部8aに取り付けられたプーリ21を介して、チェーン22が掛け渡されている。これにより、昇降台9は、一対の第1トップマスト7及び一対の第2トップマスト8の昇降に伴って(つまり、電動シリンダ16による一対の第1ミドルマスト5及び一対の第2ミドルマスト6の昇降に伴って)昇降可能である。
昇降台9は、ベース9aと、枠体9bと、を有している。枠体9bは、Y軸方向において両側に開口するようにベース9a上に構成されている。昇降台9では、ベース9a上において枠体9bに囲まれた領域が、荷物Aが載置される荷物載置領域Rとなっている。昇降台9は、荷物載置領域Rの上端が各第1トップマスト7及び各第2トップマスト8の上端よりも高くなる位置まで上昇する。
移載装置10は、昇降台9のベース9a上に配置されている。移載装置10は、荷物Aが載置された状態でY軸方向に自走可能である。移載装置10は、Y軸方向において両側に開口する枠体9bの開口部を介して、例えばベース9aからラックに乗り移ることができる。つまり、移載装置10は、昇降台9とラックとの間で自走可能である。
搬送車1は、一対の第1斜材23と、一対の第2斜材24と、複数の位置調整機構30と、を更に備えている。
一方の第1斜材23は、一方の第1ベースマスト3から外側(すなわち、他方の第1ベースマスト3とは反対側)且つ台車本体2側に延在している。他方の第1斜材23は、他方の第1ベースマスト3から外側(すなわち、一方の第1ベースマスト3とは反対側)且つ台車本体2側に延在している。各第1斜材23における台車本体2側の基端部23aは、位置調整機構30に取り付けられており、各第1斜材23における台車本体2とは反対側の先端部23bは、軸25を介して各第1ベースマスト3の中間部に取り付けられている。つまり、各第1斜材23の先端部23bは、各第1ベースマスト3の中間部において軸支されている。
一方の第2斜材24は、一方の第2ベースマスト4から外側(すなわち、他方の第2ベースマスト4とは反対側)且つ台車本体2側に延在している。他方の第2斜材24は、他方の第2ベースマスト4から外側(すなわち、一方の第2ベースマスト4とは反対側)且つ台車本体2側に延在している。各第2斜材24における台車本体2側の基端部(端部)24aは、位置調整機構30に取り付けられており、各第2斜材24における台車本体2とは反対側の先端部24bは、軸25を介して各第2ベースマスト4の中間部に取り付けられている。つまり、各第2斜材24の先端部24bは、各第2ベースマスト4の中間部において軸支されている。
図4に示されるように、位置調整機構30において、第1斜材23の基端部23aは、軸31を介して第1調整部材32に取り付けられている。つまり、第1斜材23の基端部23aは、第1調整部材32において軸支されている。第1調整部材32には、X軸方向に延在する長穴32aが設けられている。第1調整部材32は、長穴32aに挿通された複数のボルト33によって台車本体2に固定されている。第1調整部材32には、ネジ穴32bが設けられている。ネジ穴32bは、第2調整部材34に設けられたネジ穴34aとX軸方向において対向している。第2調整部材34は、台車本体2に例えば溶接によって固定されている。第1調整部材32のネジ穴32b及び第2調整部材34のネジ穴34aには、ボルト35が螺合されている。ネジ穴32b,34aに対するボルト35の螺合位置は、複数のナット36によって固定されている。なお、第2斜材24の基端部24aと位置調整機構30との取付関係は、第1斜材23の基端部23aと位置調整機構30との取付関係と同様である。
位置調整機構30においては、複数のボルト33及び複数のナット36が緩められた状態で、ネジ穴32b,34aに対するボルト35の螺合位置が調整される。そして、当該螺合位置が調整された状態で、複数のボルト33及び複数のナット36が締められ、第1調整部材32が台車本体2に固定されると共に、ネジ穴32b,34aに対するボルト35の螺合位置が固定される。このようにして、位置調整機構30は、各第1斜材23の基端部23aの位置及び各第2斜材24の基端部24aの位置をX軸方向において調整する。搬送車1では、各第1斜材23及び各第2斜材24によって、一対の第1ベースマスト3による支持の安定性及び一対の第2ベースマスト4による支持の安定性を向上させることができる。更に、位置調整機構30によって、一対の第1ベースマスト3の倒れ角(ZX平面内での倒れ角)及び一対の第2ベースマスト4の倒れ角(ZX平面内での倒れ角)等を調整することができる。
図1及び図2に示されるように、搬送車1は、複数の揺れ抑制機構40を更に備えている。複数の揺れ抑制機構40は、各第1ベースマスト3の上端部3a及び各第2ベースマスト4の上端部4aにそれぞれ設けられている。以下、一方の第1ベースマスト3の上端部3aに設けられた揺れ抑制機構40について、より詳細に説明する。
図5及び図6に示されるように、揺れ抑制機構40は、モータ(保持機構)41と、減速機42と、シャフト43と、一対の軸受44と、アーム45と、揺れ抑制部材46と、を有している。モータ41及び減速機42は、一体化されており、ブラケット3bを介して第1ベースマスト3の上端部3aに取り付けられている。モータ41は、その駆動軸を回転停止位置で保持することができるブレーキ付モータである。シャフト43は、X軸方向に沿って減速機42から内側(すなわち、他方の第1ベースマスト3の上端部3a側)に延在しており、一対の軸受44によって支持されている。一対の軸受44は、ブラケット3bに取り付けられている。アーム45は、クランク状に屈曲した形状を有している。アーム45の基端部は、一対の軸受44の間においてシャフト43に固定されている。揺れ抑制部材46は、アーム45の先端部における外側の表面に取り付けられている。揺れ抑制部材46は、ゴム等の弾性材料からなる。
揺れ抑制機構40においては、モータ41の動力が減速機42を介してシャフト43及びアーム45に伝達されることで、揺れ抑制部材46が揺れ抑制位置と待機位置との間で回動する。揺れ抑制位置は、揺れ抑制部材46がラック50の受け面55に上方から当接する位置であり(図6の二点鎖線参照)、待機位置は、揺れ抑制部材46が揺れ抑制位置から上方に回動した位置である(図6における実線参照)。つまり、揺れ抑制部材46は、ラック50の受け面55に上方から当接可能である。なお、モータ41の動作は、揺れ抑制位置及び待機位置のそれぞれにおけるアーム45の位置をフォトインタラプタ等のセンサで検出することにより制御される。モータ41は、揺れ抑制部材46が揺れ抑制位置及び待機位置のそれぞれに位置した際にブレーキをかけ、それぞれの状態を保持する。
以上のように構成された搬送車1は、図7に示されるように、例えば自動倉庫の床面Fに設置されたラック50と共に搬送車システム100を構成する。ラック50には、荷物Aが載置される複数の棚51が設けられている。また、ラック50には、一定高さに位置するように複数の受け面55が設けられている。各受け面55は、上方に向いた水平面であり、X軸方向において互いに隣り合う棚51の間に設けられている。
搬送車システム100においては、搬送車1は、Y軸方向において互いに対向するラック50の間の通路を走行し、荷物Aを移載すべき棚51に対応する位置で停止する。そして、ラック50の高い棚51に対して荷物Aを移載する場合には、搬送車1は、各揺れ抑制機構40を動作させて、各揺れ抑制部材46を揺れ抑制位置に位置させる。このとき、搬送車1は、各モータ41の回転を停止させると共に各モータ41のブレーキをかけることで、揺れ抑制部材46が受け面55に上方から押し付けられた状態を保持する。
なお、搬送車1は、走行する際には、一対の第1ミドルマスト5及び一対の第2ミドルマスト6、並びに一対の第1トップマスト7及び一対の第2トップマスト8を下降させ、昇降台9を台車本体2に載置し(図1の二点鎖線参照)、その状態で走行する。このとき、各揺れ抑制部材46は、待機位置に位置させられる。
荷物Aを移載すべき棚51に対応する位置で停止した搬送車1は、当該棚51に対応する高さまで昇降台9を上昇させ、当該高さで昇降台9を停止させる。そして、搬送車1から棚51に荷物Aを移載する場合には、図8に示されるように、荷物Aが載置された移載装置10が昇降台9から棚51に乗り移る。このとき、移載装置10は、一対の支持部材52よりも高い位置に荷物Aをリフトアップさせた状態で、一対の走行レール53上を走行する。そして、棚51に乗り移った移載装置10が荷物Aをリフトダウンさせて一対の支持部材52上に荷物Aを載置し、空の移載装置10(すなわち、荷物Aが載置されていない移載装置10)が棚51から昇降台9に乗り移る。一方、棚51から搬送車1に荷物Aを移載する場合には、空の移載装置10が昇降台9から棚51に乗り移る。そして、棚51に乗り移った移載装置10が荷物Aをリフトアップさせて自装置上に荷物Aを載置し、荷物Aが載置された移載装置10が棚51から昇降台9に乗り移る。
なお、一対の支持部材52は、X軸方向において互いに対向するように棚51に設けられている。一対の走行レール53は、X軸方向において互いに対向するように棚51に設けられている。一対の走行レール53は、一対の支持部材52よりも低い位置に配置されている。一対の支持部材52及び一対の走行レール53は、1つのラック50においてY軸方向に並んだ複数の棚51に渡って設けられているため、移載装置10は、当該複数の棚51のそれぞれに対して荷物Aを移載することができる。
以上説明したように、搬送車システム100では、ラック50の高い棚51に対して荷物Aを移載する場合、搬送車1は、一対の第1ベースマスト3に沿って一対の第1ミドルマスト5及び一対の第1トップマスト7を昇降させると共に、一対の第1ミドルマスト5及び一対の第1トップマスト7に沿って昇降台9を昇降させる。同様に、搬送車1は、一対の第2ベースマスト4に沿って一対の第2ミドルマスト6及び一対の第2トップマスト8を昇降させると共に、一対の第2ミドルマスト6及び一対の第2トップマスト8に沿って昇降台9を昇降させる。このとき、搬送車1は、揺れ抑制部材46をラック50の受け面55に当接させる。これにより、一対の第1ミドルマスト5、一対の第2ミドルマスト6、一対の第1トップマスト7、一対の第2トップマスト8、及び昇降台9を昇降させる際、並びに、ラック50に対して荷物Aを移載する際における昇降台9の揺れが抑制され、また、当該揺れの収束時間が短縮される。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。
また、搬送車システム100では、昇降台9とラック50の棚51との間で自走可能な移載装置10を更に有している。このような移載装置10が用いられると、移載装置10が昇降台9からラック50に乗り移った際、及び、移載装置10がラック50から昇降台9に乗り移った際に、昇降台9に大きな揺れが生じ易い。このような場合であっても、揺れ抑制部材46がラック50に当接させられることで、昇降台9の揺れが抑制され、また、当該揺れの収束時間が短縮される。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。
また、搬送車システム100では、揺れ抑制部材46は、一対の第1ベースマスト3と、一対の第2ベースマスト4と、に設けられている。これにより、搬送車1は、揺れ抑制部材46をラック50の受け面55に当接させた状態で、一対の第1ミドルマスト5、一対の第2ミドルマスト6、一対の第1トップマスト7、一対の第2トップマスト8及び昇降台9を昇降させることができる。このため、一対の第1ミドルマスト5、一対の第2ミドルマスト6、一対の第1トップマスト7、一対の第2トップマスト8及び昇降台9を昇降させる際における昇降台9の揺れが抑制され、また、当該揺れの収束時間が短縮される。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。更に、揺れ抑制部材46が取り付けられている各第1ベースマスト3及び各第2ベースマスト4は昇降しないため、各受け面55を一定高さに位置するようにラック50に設けることができる。
また、搬送車システム100では、揺れ抑制部材46は、ラック50の受け面55に上方から当接可能である。これにより、揺れ抑制部材46をラック50に迅速に当接させることができる。また、搬送車1が荷物Aを移載すべき棚51に対応する位置からずれた位置に停止した場合であっても、揺れ抑制部材46が受け面55に対応する位置の範囲内にある限り、揺れ抑制部材46をラック50に確実に当接させることができる。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。
また、搬送車システム100では、揺れ抑制部材46は、弾性材料からなる。これにより、一対の第1ミドルマスト5、一対の第2ミドルマスト6、一対の第1トップマスト7、一対の第2トップマスト8及び昇降台9に揺れが生じた際に、揺れ抑制部材46と受け面55との間に充分な摩擦力が生じることになり、一対の第1ミドルマスト5、一対の第2ミドルマスト6、一対の第1トップマスト7、一対の第2トップマスト8及び昇降台9を昇降させる際、並びに、ラック50に対して荷物Aを移載する際における昇降台9の揺れが抑制され、また、当該揺れの収束時間が短縮される。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。
また、搬送車システム100では、搬送車1は、揺れ抑制部材46が受け面55に上方から当接した状態を保持する保持機構として、ブレーキ付きのモータ41を更に有する。これにより、揺れ抑制部材46がラック50に上方から当接した状態を容易に且つ確実に保持することができる。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。また、モータ41の回転を停止させることで、モータ41を駆動し続けるための給電を続ける必要がなく、使用する電力を削減することができる。
また、搬送車1では、ブレーキ付きのモータ41は、揺れ抑制部材46が受け面55に上方から押し付けられた状態を保持する。これにより、揺れ抑制部材46がラック50に当接した状態をより容易に且つより確実に保持することができる。よって、ラック50の高い棚51に対する荷物Aの移載を迅速に完了させることができる。また、モータ41にブレーキをかけることにより、モータ41を駆動し続けるための給電を続ける必要がなく、使用する電力を削減することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、保持機構は、その駆動軸を回転停止位置で保持するブレーキ付きのモータ41に限定されず、その駆動軸が回転停止位置に到達した状態から、更に当該駆動軸に対して動力を伝達し続けることで、揺れ抑制部材46が受け面55に上方から押し付けられた状態を保持するモータ41であってもよい。この場合、モータ41はブレーキ付モータでなくてもよい。
また、実施形態において、保持機構は、モータ41の動力により揺れ抑制部材46が受け面55に上方から押し付けられた状態とし、モータ41にブレーキをかけることで、この状態を保持するが、このような構成に限定されない。例えば、保持機構は、単に揺れ抑制部材46が受け面55に上方から当接した状態においてモータ41にブレーキをかけることで、この状態を保持する構成であってもよい。
また、揺れ抑制機構40は、第1ベースマスト3の上端部3a及び第2ベースマスト4の上端部4aにそれぞれ設けられていなくてもよく、ラック50に当接可能であり且つ昇降台9の揺れを十分に抑制できる高さである限り、搬送車1において設けられる位置は限定されない。例えば、揺れ抑制機構40は、第1ミドルマスト5及び第2ミドルマスト6にそれぞれ設けられていてもよく、第1トップマスト7及び第2トップマスト8にそれぞれ設けられていてもよく、揺れ抑制機構40を配置するためのマスト等の構造を搬送車1に別途設けてもよい。
また、一対の第1トップマスト7及び一対の第2トップマスト8が省略されて、一対の第1ミドルマスト5及び一対の第2ミドルマスト6に沿って昇降台9が昇降してもよい。また、一対の第1トップマスト7及び一対の第2トップマスト8に沿って昇降する昇降マストが更に設けられ、更に設けられた昇降マストに沿って昇降台9が昇降してもよい。