JP7412034B1 - 搬送システム - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く複数の階をまたぐ搬送を行える搬送システムを提供する。【解決手段】搬送システム１は、複数階の間でワークを搬送する垂直搬送機１０と、各階においてワークを搬送する第１のＡＧＶ３０ａと、垂直搬送機１０に乗って階を跨いでワークを搬送する第２のＡＧＶ３０ｂとを備え、第１のＡＧＶ３０ａは、垂直搬送機１０の前の待機スペースにあるワークＷを検知し、検知したワークＷを、待機スペース内で垂直搬送機１０の側に搬送し、第２のＡＧＶ３０ｂは、待機スペースにあるワークＷを検知し、待機スペースの先頭にあるワークＷを垂直搬送機１０に搬送する。【選択図】図１

Description

本発明は、垂直搬送機と無人搬送車を組み合わせた搬送システムに関する。

近年、自律走行を行う無人搬送車が開発され、物流の倉庫等においても無人搬送車が利用されている。特許文献１は、倉庫において、貨物を積載した台車を牽引して搬送する無人搬送車の自動走行システムを開示している。特許文献１に記載された自動走行システムは、ある棚から別の棚への搬送要求があると、管理サーバが走行ルートを決定し、無人搬送車は管理サーバからの指示にしたがって走行する。

特開２０２２－４５４５４号公報 特開２０２０－１２３０７９号公報

特許文献１に記載された自動走行システムは、フロア内における貨物の搬送について記載しているが、複数の階をまたいでの搬送については考慮していない。物流の分野ではないが、工事現場において、自律走行する自動搬送手段を用いて資機材を運ぶ自動搬送システムとして特許文献２がある。特許文献２では、資機材を保持した自律搬送手段を工事用エレベータや工事用リフトに乗せ、目的階へ運ぶことにより、異なる階にある目的地へと資機材を搬送する。

物流の分野においては、多くの貨物（以下「ワーク」ともいう）を効率良く運ぶことが求められるが、特許文献２に記載された発明は、搬送効率の点で物足りない。
本発明は、上記背景に鑑み、効率良く複数の階を跨ぐ搬送を行える搬送システムを提供することを目的とする。

本発明の搬送システムは、複数階の間でワークを搬送する垂直搬送機と、各階においてワークを搬送する第１の無人搬送車と、前記垂直搬送機に乗って階を跨いでワークを搬送する第２の無人搬送車とを備え、前記第１の無人搬送車は、前記垂直搬送機の前の待機スペースにあるワークを検知し、検知したワークを、前記待機スペース内で前記垂直搬送機の側に搬送し、前記第２の無人搬送車は、待機スペースにあるワークを検知し、前記待機スペースの先頭にあるワークを前記垂直搬送機に搬入する。

このように第１の無人搬送車が待機スペース内でワークを垂直搬送機の側に搬送しておく構成により、第２の無人搬送車はワークを速やかに垂直搬送機に乗せて搬送することができる。垂直搬送機の稼働率を高めて階を跨いだ搬送を効率良く行える。

なお、無人搬送車は、人間が運転操作を行わなくとも自動で走行できる搬送車である。無人搬送車には、磁気テープなどの誘導体によって誘導されるＡＧＶ（automatic guides vehicle）も、誘導体なしで自律走行が可能なＡＭＲ（autonomous mobile robot）のいずれも含む。

本発明の搬送システムにおいて、前記第１の無人搬送車は、先頭にあるワークを前記垂直搬送機の側に搬送した後、２番目以降のワークを順次、前記垂直搬送機の側に搬送してもよい。このように、２番目以降のワークを順次垂直搬送機の側に詰めておくことにより、先頭のワークが垂直搬送機に搬入された後に、速やかに前詰めを行って効率良くワークを搬送できる。

本発明の搬送システムは、前記第２の無人搬送車が前記垂直搬送機から搬出して垂直搬送機の前においたワークを、所定の収納スペースへと搬送する第３の無人搬送車を備えてもよい。このように垂直搬送機から搬出したワークを所定の収納スペースへと搬送することにより、垂直搬送機の前にワークが渋滞することがないので、垂直搬送機を使った搬送の効率化につながる。

本発明の搬送システムにおいて、前記第２の無人搬送車は、割込みスペースにあるワークを検知すると、前記待機スペースにあるワークより先に前記割込みスペースにあるワークを前記垂直搬送機に搬入してもよい。この構成により、優先して搬送したいワークがある場合に対応が可能である。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、前記無人搬送車が出入りする出入口に扉を備え、前記第２の無人搬送車は、前記垂直搬送機から出たとき、前記扉が閉まるまで前記垂直搬送機の前で停止し、前記垂直搬送機は、前記第２の無人搬送車が前記垂直搬送機に入るときに前記垂直搬送機の前で停止してから、前記扉を開いてもよい。この構成により、扉が開けっ放しにしたまま無人搬送車が垂直搬送機から離れることがないので、誤って、人が垂直搬送機に乗るリスクを低減できる。

本発明の搬送システムは、前記垂直搬送機の周辺の人を検知する検知手段を備え、前記垂直搬送機は、前記検知手段にて人が検知されたときには、前記扉を開かない構成としてもよい。この構成により、誤って、人が垂直搬送機に入ってしまうリスクを低減できる。

本発明の搬送システムにおいて、前記第２の無人搬送車は、前記待機スペースにワークがないときには、前記垂直搬送機の中で待機し、前記垂直搬送機の扉を閉じておいてもよい。この構成により、搬送を行わないときに、第２の無人搬送車が邪魔にならない。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、搬器内の人を検知する検知手段を備え、前記垂直搬送機は、前記検知手段にて人が検知されたときには、前記搬器を移動させない構成としてもよい。この構成により、誤って人が垂直搬送機に乗ってしまった場合には、搬器を移動させないことで安全性を担保できる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機の搬器は、ターンテーブルを備えてもよい。この構成により、無人搬送車が移動しやすい方向と搬出方向を合わせることができる。一例を挙げると、無人搬送車がワークを牽引して搬送する場合には、無人搬送車がワークを先導する形となるので入った方向と同じ方向に出ることは難しい。ターンテーブルによって向きを変えることにより、入った方向と同じ方向へワークを牽引することができる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機の搬器内に、前記無人搬送車の充電を行う充電装置を備えてもよい。この構成により、ワークの搬送中に、第２の無人搬送車を充電できる。

本発明の搬送システムにおいて、前記第１の無人搬送車と前記第２の無人搬送車は、所定のタイミングで役割を交代して、前記垂直搬送機に乗って階を跨いでワークを搬送するときに前記搬器内で充電を行ってもよい。ここで役割の交代について説明する。「第１の無人搬送車」と「第２の無人搬送車」は、無人搬送車の役割によって名称を付したものである。役割の交代とは、第１の無人搬送車の役割を担っていた無人搬送車に第２の無人搬送車の役割を担わせ、第２の無人搬送車の役割を担っていた無人搬送車に第１の無人搬送車の役割を担わせることである。搬送作業中に、搬器内の充電装置によって第１の無人搬送車と第２の無人搬送車の両方を充電することで、全体として、長時間の連続稼働が可能となる。なお、所定のタイミングは、例えば１時間ごとに交代するといったように時間で規定してもよいし、例えば、残り充電量が３０％になったら交代するといったように残り充電量によって規定してもよい。

本発明の搬送システムにおいて、前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は、地震検知センサから地震検知信号を受信する手段を備え、前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は前記地震検知信号を受信したときに停止してもよい。

本発明の搬送システムにおいて、前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は、ワークを持ち上げて搬送する無人搬送車であり、前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は前記地震検知信号を受信したときに、持ち上げているワークを下ろしてもよい。この構成により、地震によってワークが転倒するリスクを低減できる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、垂直方向に延びる枠状のフレームと、前記フレーム内を昇降可能な搬器と、前記搬器に設けられたガイドピンと、前記フレームの上端に設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部とを備え、前記搬器がフレームの上端に到達したときに前記ガイドピンが前記受け部に係合する。この構成により、搬器が上端に停止したときの搬器の位置決めを精度良く行うことができ、無人搬送車がスムーズに搬器に出入りすることができる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、垂直方向に延びる枠状のフレームと、前記フレーム内を昇降可能な搬器と、前記搬器に設けられたガイドピンと、前記フレームの下端に設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部とを備え、前記搬器がフレームの下端に到達したときに前記ガイドピンが前記受け部に係合する。この構成により、搬器が下端に停止したときの搬器の位置決めを精度良く行うことができ、無人搬送車がスムーズに搬器に出入りすることができる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、垂直方向に延びる枠状のフレームと、前記フレーム内を昇降可能な搬器と、前記搬器の側面に設けられ、水平方向に駆動するガイドピンと、前記フレームに設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部とを備え、前記搬器が所定の階で停止したときに、前記ガイドピンを前記フレーム側に延出させて前記ガイドピンを前記受け部に係合させてもよい。この構成により、搬器の位置決めを精度良く行うことができ、無人搬送車がスムーズに搬器に出入りすることができる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、垂直方向に延びる枠状のフレームと、前記フレーム内を昇降可能な搬器と、前記搬器の底部に収納された渡り板と、前記搬器が所定の階で停止したときに、前記渡り板を前記フレームの外側にスライドさせ、前記搬器と前記所定の階のフロアとの間にかけ渡してもよい。この構成により、搬器とフロアとにかけ渡された渡り板の上を無人搬送車が走行できる。

本発明の搬送システムにおいて、前記垂直搬送機は、垂直方向に延びる枠状のフレームと、前記フレーム内を昇降可能な搬器と、前記搬器の出入口に回動可能に取り付けられた渡り板と、前記搬器が所定の階で停止したときに、前記渡り板をフロアに向けて倒して、前記搬器と前記所定の階のフロアとの間にかけ渡してもよい。この構成により、搬器とフロアとにかけ渡された渡り板の上を無人搬送車が走行できる。

本発明によれば、垂直搬送機と無人搬送車を用いて、効率的にワークを搬送することができる。

本実施の形態の搬送システムの構成を示す図である。 ワークの搬出階を示す平面図である。 ワークの搬入階を示す平面図である。 垂直搬送機の外観を示す図である。 （ａ）ＡＧＶの構成を示す図である。（ｂ）ワークを持ち上げる状態のＡＧＶを示す図である。 （ａ）搬器の底板の平面図である。（ｂ）搬器の底板の断面図である。 （ａ）搬器が上端に停止したときの状態を搬器の横方向から見た図である。（ｂ）搬器が上端に停止したときの状態を搬器の出入口から見た図である。 （ａ）搬器が下端に停止したときの状態を搬器の横方向から見た図である。（ｂ）搬器が下端に停止したときの状態を搬器の出入口から見た図である。 （ａ）スライド式の渡り板の構成を説明するための図である。（ｂ）渡り板の収納状態から使用状態までの動きを示す図である。 （ａ）回転式の渡り板の構成を示す図である。（ｂ）渡り板の収納状態から使用状態までの動きを示す図である。 （ａ）中間階での停止精度を高めるための構成を備えた垂直搬送機の例を示す図である。（ｂ）ガイドピンが延出した状態を示す図である。 ガイドピンの駆動機構の一例を示す図である。

以下、本実施の形態の搬送システムについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明はあくまでも好ましい態様の一例を示したものであり、特許請求の範囲に記載された発明を限定する意図ではない。

（全体構成）
図１は、本実施の形態の搬送システム１の構成を示す図である。本実施の形態の搬送システム１は、階を跨いでワークＷを搬送する搬送システム１である。図１では、ワークＷを垂直搬送機１０に搬入する階を「搬入階」、ワークＷを垂直搬送機１０から搬出する階を「搬出階」と記載している。ワークＷは、搬入階から搬出階へと搬送され、搬出階の収納スペース（図３参照）に収納される。搬送システム１が搬送するワークＷは、例えば、カゴ台車や貨物であるが、これらに限定されるものではない。図１では、ワークＷとしてカゴ台車を記載している。なお、カゴ台車は、キャスターを備えているが、搬送システム１で搬送する際には、キャスターにストッパーをかけて移動しないようにしておいてもよい。

搬送システム１は、搬入階と搬出階との間で垂直方向にワークＷを搬送する垂直搬送機１０と、ワークＷを載せて搬送するＡＧＶとを備えている。本実施の形態の搬送システム１は、無人搬送車としてＡＧＶ（automatic guides vehicle）を用いているが、無人搬送車はＡＧＶに限らず、例えば、ＡＭＲ（autonomous mobile robot）を用いることができる。

本実施の形態の搬送システム１は、３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃを備えている。すなわち、搬入階のフロア内においてワークＷを搬送する第１のＡＧＶ３０ａと、垂直搬送機１０に乗って搬入階と搬出階との間を行き来する第２のＡＧＶ３０ｂと、搬出階のフロア内においてワークＷを搬送するＡＧＶ３０ｃである。３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃは同じ構成を有している。３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃを総称して「ＡＧＶ３０」という。

図２は、ワークＷの搬入階を示す平面図である。搬入階のフロアには、待機スペース４０と割込みスペース４１が用意されている。待機スペース４０は、搬入階から運び出すワークＷを置くスペースであり、搬送システム１は、待機スペース４０に置かれたワークＷを検知すると、そのワークＷを搬出階へと搬送する。

待機スペース４０に置かれたワークＷを検知する方法としては、例えば、ワークＷにＲＦＩＤのタグをつけておき、待機スペース４０内にあるワークＷを検知してもよいし、待機スペース４０をカメラで撮影し、撮影した映像を解析してワークＷを検知してもよい。待機スペース４０に複数のワークＷが置かれた場合には、垂直搬送機１０に近い方のワークＷから順番に搬入される。

割込みスペース４１は、待機スペース４０に置かれたワークＷよりも優先して搬入するワークＷを置くスペースである。搬送システム１は、割込みスペース４１に置かれたワークＷを検知すると、待機スペース４０にあるワークＷよりも先に垂直搬送機１０に搬入し搬出階へと搬送する。図２では、割込みスペース４１を垂直搬送機１０から待機スペース４０に向かって右手に設けた例を挙げているが、割込みスペース４１を設ける位置は限定されない。例えば、割込みスペース４１は、待機スペース４０に隣接した位置に設けてもよい。

垂直搬送機１０から待機スペース４０と割込みスペース４１への床面には、磁気テープ５０が貼られている。磁気テープ５０は、ＡＧＶ３０を目的地まで誘導するためのテープであり、これによりＡＧＶ３０の走行ルートを設定している。

図３は、ワークＷの搬出階を示す平面図である。搬出階のフロアには、ワークＷの収納スペース４３が用意されている。収納スペース４３は、運びこまれたワークＷを収納するスペースである。

搬送システム１が備える３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃのそれぞれは、次の役割を担っている。第１のＡＧＶ３０ａは、待機スペース４０に置かれたワークＷを垂直搬送機１０の側に前詰めする役割を有する。第２のＡＧＶ３０ｂは、待機スペース４０の先頭にあるワークＷまたは割込みスペース４１にあるワークＷを垂直搬送機１０に乗せて搬出階に搬送する役割を有する。第３のＡＧＶ３０ｃは、垂直搬送機１０で搬送されてきたワークＷを収納スペース４３へと搬送し、収納スペース４３で奥詰めする役割を有する。

このように３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃが連携してワークＷを搬送することにより、垂直搬送機１０を効率良く使って、短時間で多くのワークＷを運ぶことができる。なお、３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃと垂直搬送機１０との連携は、図示しないコントロールセンターが行うこととしてもよいし、３台のＡＧＶ３０ａ～３０ｃの相互間およびＡＧＶ３０ａ～３０ｃと垂直搬送機１０との間で通信をすることで連携をとってもよい。

（垂直搬送機）
図４は、垂直搬送機１０の外観を示す図である。垂直搬送機１０は、垂直方向に延びる枠状のフレーム１１を有している。垂直搬送機１０には、フレーム１１は搬入階と搬出階の間の床を貫通して設置される。垂直搬送機１０は、フレーム１１の内部を上下に移動する搬器を有する。搬器は、搬入階と搬出階との間でワークＷを搬送する箱型のカゴである。搬器の側面は、出入口１２の側は開放されており、出入口１２に面しない側には柵を有している。搬器は、昇降機構１５によってフレーム１１内を昇降する。

フレーム１１には、フレーム１１の下部と上部の２箇所に、ＡＧＶ３０が搬器に出入りするための出入口１２が形成されている。本実施の形態においては図１に示すように下の階から上の階にワークＷを搬送する例を挙げているので、下部の出入口１２は搬入階に対応し、上部の出入口１２は搬出階に対応している。上の階でワークＷを搬入し、下の階でワークを搬出する態様では、上部の出入口１２が搬入階に対応し、下部の出入口１２が搬出階に対応する。また、ここでは、出入口１２が２つの例を挙げているが、搬入階や搬出階が複数ある場合には３つ以上の出入口１２があってもよい。

本実施の形態では、垂直搬送機１０の出入口１２は同じ側に設けられている。このようなタイプを「Ｃ型」と呼ぶ。２つの出入口１２が反対に設けられているタイプもあり、これを「Ｚ型」と呼ぶ。図１は、Ｃ型の垂直搬送機１０を例としているが、本発明の搬送システム１で用いる垂直搬送機１０は、Ｚ型にも適用することができる。

垂直搬送機１０の出入口１２にはシャッター式の扉１３が設けられている。扉１３が開くときには、扉１３は上部のケース１４に収容される。扉１３は、誤って人が搬器に乗り込んだり、搬器がないときにフレーム１１に侵入しないようにＡＧＶ３０が出入りするとき以外は閉じられている。なお、ここでは扉１３の例として上下に開閉するシャッター式の扉の例を挙げたが、扉１３はシャッター式に限られない。扉１３は、横方向に開閉する方式でもよいし、フロア側に開く外開き式または観音開き式でもよい。

（ＡＧＶ）
図５（ａ）は、ＡＧＶ３０の構成を示す図である。図５（ｂ）はワークＷを持ち上げる状態のＡＧＶ３０を示す図である。ＡＧＶ３０は、前後に長い略直方体の本体３１を有している。図５（ａ）において左側を前、右側を後ろとして説明する。

図５（ｂ）に示すように、ＡＧＶ３０は、上面に、前後方向に延びる２本のバー３２を備えている。図５（ａ）では２本のバー３２が下がった状態を示し、図５（ｂ）では２本のバー３２が上がった状態を示している。なお、図５では、ワークＷを持ち上げる２本のバー３２を有するＡＧＶ３０を例としているが、ワークＷを持ち上げる構成は２本のバー３２に限定されることはなく、例えば、ＡＧＶの上面に上下に移動可能な１枚のプレートを設けることとしてもよい。

ＡＧＶ３０はワークＷの下に潜り込んで、図５（ｂ）に示すようにバー３２を上に上げることで、ワークＷを地面から持ち上げる。ＡＧＶ３０はワークＷを持ち上げた状態で搬送する。ＡＧＶ３０が持ち上げることができるワークＷの重量は、一例として３００～５００Ｋｇである。

ＡＧＶ３０は前後方向の中央に左右２つの駆動輪３３を有しており（図では、一方だけが見えている）、前方に２つ、後方に２つの自在キャスターを備えている。なお、自在キャスターの個数は限定されず、例えば、前方および後方に１つずつでもよい。また、ＡＧＶ３０は前方に無線ＬＡＮ通信部３４を備え、側面に光通信部３５を備えている。無線ＬＡＮ通信部３４および光通信部３５はいずれも垂直搬送機１０との通信を行う機能を有する。ＡＧＶ３０は、基本的には無線ＬＡＮ通信部３４を使って垂直搬送機１０と通信を行うが、搬器内にいるときには、光通信部３５も併用して垂直搬送機１０との通信を行う。

ＡＧＶ３０の底面中央には、ワイヤレス充電のための受電ヘッドを有している。受電ヘッドをワイヤレス充電の給電部と近接して対向させることで、ＡＧＶ３０の充電を行うことができる。

次に、ＡＧＶ３０を充電する機構について説明する。ＡＧＶ３０の充電は、ＡＧＶ３０の底面中央に設けられた受電ヘッドに、充電装置の給電ヘッド１７を対向させることにより、非接触で充電を行う。本実施の形態では、垂直搬送機１０の搬器の中で、ＡＧＶ３０の充電を行う。

図６（ａ）は搬器の底板１６の平面図、図６（ｂ）は搬器の底板１６の周辺の断面図である。ＡＧＶ充電用の給電ヘッド１７は、図６（ｂ）に示すように、底板１６と面一の状態（すなわち、底板１６と給電ヘッド１７の面が同じ高さの状態）で底板１６に埋め込まれている。給電ヘッド１７の近傍には、ＡＧＶ３０の位置決めに用いられるＲＦＩＤ１８が埋め込まれている。

通常、底板１６の下には、搬器に乗せられるワークＷの荷重を支持するために金属製の角材１９を有するが、本実施の形態では、この角材１９を設けない空間を形成している。給電ヘッド１７は、この空間内で、底板１６に取り付けられた支持板２０の上に載置されている。給電ヘッド１７と金属製の角材１９との間には所定の隙間（一例として１０ｍｍ以上）を設けている。これは、給電ヘッド１７から出力される電気力線が金属の影響を受けないようにするためである。

通常、充電装置の給電ヘッド１７は、取付面から出っ張った状態で配置されるが、本実施の形態の搬送システム１では、ＡＧＶ３０が走行する底板１６に給電ヘッド１７を取り付ける関係上、給電ヘッド１７と搬器の底板１６との間に段差のないように取り付けるために、このような工夫をしている。なお、本実施の形態では、底板１６に対して面一の状態で給電ヘッド１７を取り付ける例を説明しているが、搬器内におけるＡＧＶ３０の走行軌道が予め決まっていて、その軌道と干渉しない位置に給電ヘッド１７を取り付ける場合には、給電ヘッド１７は底板１６より上に出っ張っていてもよい。ただし、給電ヘッド１７は、ＡＧＶ３０の本体３１の下面の受電部と対向する必要があるから、給電ヘッド１７の高さが本体３１の下面の高さより低いことは言うまでもない。

本実施の形態の垂直搬送機１０は、給電ヘッド１７を搬器の底板１６に設けることにより、ワークＷを搬送するためにＡＧＶ３０が搬器に乗り込んだときに、ワイヤレス充電することができるので、別途、充電するためだけの時間を取らなくても連続してＡＧＶ３０を駆動することができる。

以上では、搬器に乗る第２のＡＧＶ３０ｂの充電について説明したが、フロア内を走行する第１のＡＧＶ３０ａ及び第３のＡＧＶ３０ｃはフロアに用意した別の充電装置によって充電することとしてもよい。

また、第１のＡＧＶ３０ａ～第３のＡＧＶ３０ｃの役割を交代して、搬器内で充電を行うこととしてもよい。例えば、所定のタイミングで第１のＡＧＶ３０ａと第２のＡＧＶ３０ｂの配置を変え、第１のＡＧＶ３０ａの役割を担っていたＡＧＶに第２のＡＧＶ３０ｂの役割を担わせ、第２のＡＧＶ３０ｂの役割を担っていたＡＧＶに第１のＡＧＶ３０ａの役割を担わせる。このように役割を交代することで、搬送作業中に、第２のＡＧＶ３０ｂとして配置されたＡＧＶを充電することができる。

一例として、搬器内の充電装置で充電をしつつ搬送する場合には充電率１００％を保つことができ、充電をせずに稼働すると半日で１００％→４０％の充電率になると仮定する。この仮想例では、１回の充電では、第１のＡＧＶ３０ａ、第３のＡＧＶ３０ｃは一日の連続稼働を行うことはできない。

第１のＡＧＶ３０ａと第２のＡＧＶ３０ｂと第３のＡＧＶ３０ｃが交代で３分の１ずつ搬器に乗って搬送を行うように制御することにより、搬器に乗って搬送をしている３分の１の時間は充電率が減らないので、第１のＡＧＶ３０ａ～第３のＡＧＶ３０ｃの電力消費は２／３ずつになる。そうすると、充電率は半日で１００％→６０％、一日で１００％→２０％となるので、第１のＡＧＶ３０ａ～第３のＡＧＶ３０ｃは一日の連続可能が可能となる。すなわち、第１のＡＧＶ３０ａ～第３のＡＧＶ３０ｃのいずれも、充電のための休止時間を要せずに、一日中稼働させることができる。

（搬器の停止精度について）
垂直搬送機１０の搬器にＡＧＶ３０を出入りさせるために、搬器の底板１６とフロアとの隙間、および、搬器とフロアとの段差を小さくする必要がある。例えば、人が搬器にワークＷを積み込んだり、コンベアでワークＷの搬出入を行う場合には多少の隙間や段差は許容できるが、ＡＧＶ３０の場合には隙間や段差があると引っかかってしまうおそれがある。したがって、垂直搬送機１０は、所定の位置に精度良く停止する必要がある。また、搬器内のワークＷの搬出入による重量変化によって、搬器の停止位置が上下することも好ましくない。このような停止精度の向上は、ＡＧＶ３０と垂直搬送機１０を連携させる新しい搬送システム１で生じた課題である。本実施の形態の搬送システム１は、搬器の停止精度を高めるために次の構成を備えている。

図７は、搬器２１が上端に停止したときの状態を説明するための図である。図７（ａ）は搬器２１を横方向から見た図、図７（ｂ）は搬器２１を出入口１２から見た図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、搬器２１の上には、４つの位置決め用のガイドピン２２が設けられている。ガイドピン２２は上方に延びるピンであり、先端にテーパが形成されて細くなっている。

垂直搬送機１０の上端位置には、ガイドピン２２を受ける受け部２３が設けられている。受け部２３は、ガイドピン２２が嵌る筒状の形状を有しており、内面は樹脂で形成されている。搬器２１が上端に停止するときには、ガイドピン２２と受け部２３とが係合することにより、搬器２１の水平方向の位置を正確に決めることができる。また、搬器２１が上端に到達したら、搬器２１を吊っている吊り索をさらに締めることにより、搬器２１を上端に押し付ける。なお、吊り索の種類は限定されず、例えば、チェーン、ロープ、ワイヤ等である。

これにより、ガイドピン２２と受け部２３とがしっかりと係合し、垂直方向の位置も正確に決めることができる。吊り索を締めることで、搬器２１にワークＷが搬入されても搬器２１が下がってしまうことがないので、フロアと搬器２１の底板１６とを同じ高さに保つことができる。

図８は、搬器２１が下端に停止したときの状態を説明するための図である。図８（ａ）は搬器２１を横方向から見た図、図８（ｂ）は搬器２１を出入口１２から見た図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、垂直搬送機１０は、床面より下に掘り下げて形成されたピット２４に設置されている。図８では、ピット２４の深さはｈであり、床面よりも距離ｈだけ下の位置に垂直搬送機１０が設置される。図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、搬器２１の下には、４つの位置決め用のガイドピン２２が設けられている。ガイドピン２２は下方に延びるピンであり、先端にテーパが形成されて細くなっている。

垂直搬送機１０の下端位置には、ガイドピン２２を受ける受け部２３が設けられている。受け部２３は、ガイドピン２２が嵌る筒状の形状を有しており、内面は樹脂で形成されている。搬器２１が下端に停止するときには、ガイドピン２２と受け部２３とが係合することにより、搬器２１の水平方向の位置を正確に決めることができる。また、搬器２１が下端に到達したら、搬器２１を吊っている吊り索を緩めることにより、搬器２１の自重でピット２４内に収まる。これにより、ガイドピン２２と受け部２３とがしっかりと係合し、垂直方向の位置も正確に決めることができる。また、吊り索を緩めるので、搬器２１に乗っているワークＷを搬出されても搬器２１が上がってしまうことがなくフロアと搬器２１の底板１６とを同じ高さに保つことができる。

（安全システム）
本実施の形態の搬送システム１は、ワークＷを搬送するＡＧＶ３０を垂直搬送機１０によって運び、上下階の間での搬送を可能にするシステムである。垂直搬送機１０はＡＧＶ３０またはワークＷを搬送するが、人が乗ることは予定されていない。本実施の形態の搬送システム１は、垂直搬送機１０に人が立ち入らないようにするために、各種の安全システムを有している。

まず、垂直搬送機１０の扉１３の制御について述べる。上述したとおり、垂直搬送機１０の扉１３は安全性確保のため、ＡＧＶ３０が出入りするとき以外は閉じておく。搬送すべきワークＷがないときには、ＡＧＶ３０を搬器の中に入れて、搬器の扉１３を閉じたままにしておく。

垂直搬送機１０の扉の開閉制御は、ＡＧＶ３０の動きと連動している。具体的には、ワークＷを搬送するために、第２のＡＧＶ３０ｂが搬器から搬出階または搬入階に出たときには、扉１３が閉じるまで第２のＡＧＶ３０ｂは垂直搬送機１０の前で停止する。第２のＡＧＶ３０ｂは、垂直搬送機１０の前の一旦停止スペース４２（図２及び図３参照）で扉１３が閉じるまで停止する。また、第２のＡＧＶ３０ｂが搬器内に入るときも同様に、第２のＡＧＶ３０ｂが垂直搬送機１０の前の一旦停止スペース４２に停止してから、垂直搬送機１０の扉１３を開くこととする。

これにより、第２のＡＧＶ３０ｂがワークＷを取りに行く、あるいはワークＷを置きに行く間に扉１３が開放された状態にはならないので、間違って人が搬器に乗り込むリスクを低減できる。なお、第２のＡＧＶ３０ｂは扉１３が完全に閉じるまで移動を開始しないことが望ましいが、扉１３が半分以上閉まり、実質的に人が搬器内に入れない状態になったタイミングで移動を開始することとしてもよい。

また、垂直搬送機１０は、垂直搬送機１０の周辺の人を検知するセンサを備え、センサで人が検知されたときには、扉１３を開かない構成としている。これにより、人が近くにいるときには扉１３が開かないので、搬器内に人が誤って入ってしまうことを防止できる。

また、垂直搬送機１０は、搬器内の人を検知するセンサを備え、センサで人が検知されたときには、搬器を移動させない。この構成により、もし間違って人が搬器に入ってしまった場合には、搬器を移動させないことで安全性を担保できる。

以上、本実施の形態の搬送システム１について説明した。本実施の形態の搬送システム１は、垂直搬送機１０と、第１のＡＧＶ３０ａと、第２のＡＧＶ３０ｂと、第３のＡＧＶ３０ｃとが連携することにより、垂直搬送機１０の稼働率を高めて効率良くワークＷを搬送することができる。

（変形例）
以上、本発明の搬送システムについて実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明の搬送システムは上記した実施の形態に限定されるものではない。
搬送システムは、搬器内にターンテーブルを備えてもよい。ターンテーブルを備えることにより搬器に入ったＡＧＶ３０の方向を変更することができる。本実施の形態では、ＡＧＶ３０がワークＷを持ち上げて搬送するので、前後左右いずれにも移動することができるが、例えば、ワークＷを牽引するＡＧＶ３０の場合には、ＡＧＶ３０がワークＷを先導する形になる。しかしながら、本実施の形態で説明したＣ型の垂直搬送機１０のように搬器に入るときと搬器から出るときの方向が同じである場合、牽引して入れたワークＷを牽引して出すことが難しい。そのような場合に、ターンテーブルによって向きを変えることにより、ＡＧＶ３０がワークＷを牽引して搬器の外に出すことができる。

上記した実施の形態では、停止位置精度を向上させる構成として、ガイドピン２２と受受け部２３を係合させる構成について説明したが（図７，図８）、上記構成に代えて、あるいは上記構成に加えて、ＡＧＶ３０をスムーズに出入りさせるために、搬器の底板１６と停止階のフロアとにかけ渡す渡り板を用いることとしてもよい。

図９は、スライド式の渡り板２５の構成を説明するための図である。図９（ａ）に示すように、搬器の底板１６の下に渡り板２５の収納部２６を設け、ワークＷの搬入搬出を行わないときには、渡り板２５を収納部２６に収納しておく。図９（ｂ）は、渡り板２５の収納状態から使用状態までの動きを示す図である。搬器が搬入階または搬出階で停止して、ワークＷの搬出または搬入を行う際には、図９（ｂ）に示すように渡り板２５をスライドさせて、搬器の底板１６とフロアとを渡り板２５で接続する。これにより、ＡＧＶ３０をスムーズに出入りさせることができる。

図１０（ａ）は、回転式の渡り板２７の構成を示す図である。渡り板２７は、搬器１６の出入口付近において、底板１６に取り付けられている。渡り板２７は、固定部２８によって回動可能に取り付けられており、図１０（ｂ）に示すように上方向を向けた状態（これを「収納状態」という）から、フロアの床面に倒した状態（これを「使用状態」という）へと回動することができる。なお、収納状態では、渡り板２７が搬器の上下移動の邪魔にならない程度に上向きにされていればよい。

渡り板２７の回動は、図示しない制御部によって制御され、搬器が上下に移動するときには収納状態とされ、搬器が所定の階に停止したときに床面に対して倒して使用状態とされる。使用状態においては、渡り板２７は搬器の底板１６とフロアの床面との間にかけ渡される。この構成により、搬器が所定の階に停止したときには、渡り板２７によりＡＧＶ３０をスムーズに出入りさせることができる。

上記した実施の形態では、垂直搬送機１０の上端と下端で搬器が停止する例を挙げたが、上端と下端以外の中間階で搬器が停止する垂直搬送機１０を備えた搬送システム１を構成することも可能である。ただし中間階の場合には、停止位置精度を高めるために、上記した実施の形態の方法を用いることができない。ここで、中間階における停止精度を高める構成を説明する。

図１１は、中間階での停止精度を高めるための構成を備えた垂直搬送機１０の例を示す図である。搬器２１の上部に、水平方向に延びるガイドピン２２とその駆動機構を設け、フレーム１１側にガイドピン２２の受け部２３を設ける。

図１２は、ガイドピン２２の駆動機構の一例を示す図である。ガイドピンの可動部６０には雄ネジ６２が形成され、ブロック６３に雌ネジが形成されている。この構成により、駆動機構６１によってガイドピンの可動部６０が回転させられると、ガイドピンの可動部６０は矢印の方向に駆動する。回転方向を変えることで、ガイドピンの可動部６０を、フレーム１１側に延出させたり、元に戻したりできる。

図１１（ａ）は、ガイドピン２２が引っ込んで搬器２１が移動可能な状態を示している。中間階に停止したときには、図１１（ｂ）に示すように、搬器２１に設けられたガイドピン２２を延出することにより、ガイドピン２２と受け部２３とを係合させる。これにより、搬器２１の水平方向及び垂直方向の位置決めを行い、搬器２１とフロアとの隙間および搬器２１の底板１６とフロアとの段差を小さくすることができる。また、搬器２１からワークＷを搬出したり、搬器２１へワークＷを搬入したりして、搬器２１にかかる荷重が変化しても、搬器２１の上下位置が固定されているので、搬器２１の底板１６とフロアとの段差が生じることがない。

なお、図１１では、搬器２１にガイドピン２２を設け、フレーム１１に受け部２３を設ける例を示したが、これとは逆にフレーム１１にガイドピン２２を設け、搬器２１に受け部２３を設けることとしてもよい。ただし、中間階が複数ある場合には、駆動機構を持つガイドピン２２を搬器２１に設ける方がコストの上でメリットがある。

上記した実施の形態では、非接触のワイヤレス充電方式によってＡＧＶ３０の充電を行う例を挙げたが、ＡＧＶ３０の充電には接触式の充電方式を用いてもよい。接触式の充電方式を用いる場合には、搬器に設けた給電部とＡＧＶ３０の受電部とが適切に接触する必要があるので、垂直方向の位置決めが重要である。

本実施の形態で説明したＡＧＶ３０の駆動輪３３は、ワークＷを搬送する際に床面とのグリップを良くするために、バネにより床面に向けて付勢されている。したがって、ＡＧＶ３０がワークＷを保持していない状態では、駆動輪３３は前後のキャスターより床面側に押し出された形となるので、ＡＧＶ３０は駆動輪３３を支点として、シーソーのように若干前傾または後傾する。この状態だと、前傾するか後傾するかが不定なので、車体の下部にある受電部と底板にある給電部との位置決めを行うことが難しいという事情がある。

本実施の形態のＡＧＶ３０に対し、ワークＷの有無にかかわらず、接触式で充電を行うための工夫として、ＡＧＶ３０の前あるいは後ろの自在キャスターに所定の荷重をかける。これにより、ＡＧＶ３０は荷重のかかった方が下になるように傾くので、ＡＧＶ３０の受電部の床からの高さを一定にすることができる。ここで自在キャスターにかける荷重は、例えば１０Ｋｇ程度である。

本実施の形態の搬送システム１では、ＡＧＶ３０がワークＷを持ち上げて搬送するので、地震のときにはワークＷが転倒する恐れがある。そこで、搬送システム１は、地震検知センサからの地震検知の信号を受信する受信部を備えてもよい。この受信部にて地震検知の信号を受信した場合には、ＡＧＶ３０は直ちに停止し、ワークＷを床面に下ろす。これにより、ワークＷが安定するので、地震によるワークＷの転倒リスクを低減できる。なお、ワークＷを牽引して搬送するタイプのＡＧＶ等、ワークを持ち上げるタイプでないＡＧＶの場合には、地震検知信号を受信したら、ＡＧＶは直ちに停止する。

上記した実施の形態では、ＡＧＶ３０と垂直搬送機１０を連携した搬送システム１について説明したが、上記した説明の中で垂直搬送機１０に関する構成については、ＡＧＶ３０と連携していない垂直搬送機単体にも適用することができる。具体的には、停止位置精度を向上させるガイドピンおよび受け部の構成、搬器とフロアの床面の間をかけ渡す渡り板の構成を備えた垂直搬送機は、本発明の範囲に含まれる。

１ 搬送システム
１０ 垂直搬送機
１１ フレーム
１２ 出入口
１３ 扉
１４ ケース
１５ 昇降機構
１６ 底板
１７ 給電ヘッド
１８ ＲＦＩＤ
１９ 角材
２０ 支持板
２１ 搬器
２２ ガイドピン
２３ 受け部
２４ ピット
２５ 渡り板
２６ 収納部
２７ 渡り板
２８ 固定部
２９ 吊り索
３０ ＡＧＶ
３１ 本体
３２ バー
３３ 駆動輪
４０ 待機スペース
４１ 割込みスペース
４２ 一旦停止スペース
４３ 収納スペース
５０ 磁気テープ
６０ ガイドピンの可動部
６１ 駆動機構
６２ 雄ネジ
６３ ブロック
Ｗ カゴ台車（ワーク）

Claims (18)

1. 複数階の間でワークを搬送する垂直搬送機と、
   各階においてワークを搬送する第１の無人搬送車と、
   前記垂直搬送機に乗って階を跨いでワークを搬送する第２の無人搬送車と、
   を備え、
   前記第１の無人搬送車は、前記垂直搬送機の前の待機スペースにあるワークを検知し、検知したワークを、前記待機スペース内で前記垂直搬送機の側に搬送し、
   前記第２の無人搬送車は、前記待機スペースにあるワークを検知し、前記待機スペースの先頭にあるワークを前記垂直搬送機に搬入する搬送システム。
2. 前記第１の無人搬送車は、先頭にあるワークを前記垂直搬送機の側に搬送した後、２番目以降のワークを順次、前記垂直搬送機の側に搬送する請求項１に記載の搬送システム。
3. 前記第２の無人搬送車が前記垂直搬送機から搬出して垂直搬送機の前においたワークを、所定の収納スペースへと搬送する第３の無人搬送車を備える請求項１に記載の搬送システム。
4. 前記第２の無人搬送車は、割込みスペースにあるワークを検知すると、前記待機スペースにあるワークより先に前記割込みスペースにあるワークを前記垂直搬送機に搬入する請求項１に記載の搬送システム。
5. 前記垂直搬送機は、前記無人搬送車が出入りする出入口に扉を備え、
   前記第２の無人搬送車は、前記垂直搬送機から出たとき、前記扉が閉まるまで前記垂直搬送機の前で停止し、
   前記垂直搬送機は、前記第２の無人搬送車が前記垂直搬送機に入るときに前記垂直搬送機の前で停止してから、前記扉を開く請求項１に記載の搬送システム。
6. 前記垂直搬送機の周辺の人を検知する検知手段を備え、
   前記垂直搬送機は、前記検知手段にて人が検知されたときには、前記扉を開かない請求項５に記載の搬送システム。
7. 前記第２の無人搬送車は、前記待機スペースにワークがないときには、前記垂直搬送機の中で待機し、前記垂直搬送機の扉を閉じておく請求項５に記載の搬送システム。
8. 前記垂直搬送機は、搬器内の人を検知する検知手段を備え、
   前記垂直搬送機は、前記検知手段にて人が検知されたときには、前記搬器を移動させない請求項１に記載の搬送システム。
9. 前記垂直搬送機の搬器は、ターンテーブルを備える請求項１に記載の搬送システム。
10. 前記垂直搬送機の搬器内に、前記無人搬送車の充電を行う充電装置を備える請求項１に記載の搬送システム。
11. 前記第１の無人搬送車と前記第２の無人搬送車は、所定のタイミングで役割を交代して、前記垂直搬送機に乗って階を跨いでワークを搬送するときに前記搬器内で充電を行う請求項１０に記載の搬送システム。
12. 前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は、地震検知センサから地震検知信号を受信する手段を備え、
    前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は前記地震検知信号を受信したときに停止する請求項１に記載の搬送システム。
13. 前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は、ワークを持ち上げて搬送する無人搬送車であり、
    前記第１の無人搬送車及び前記第２の無人搬送車は前記地震検知信号を受信したときに、持ち上げているワークを下ろす請求項１２に記載の搬送システム。
14. 前記垂直搬送機は、
    垂直方向に延びる枠状のフレームと、
    前記フレーム内を昇降可能な搬器と、
    前記搬器に設けられたガイドピンと、
    前記フレームの上端に設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部と、
    を備え、
    前記搬器がフレームの上端に到達したときに前記ガイドピンが前記受け部に係合する請求項１に記載の搬送システム。
15. 前記垂直搬送機は、
    垂直方向に延びる枠状のフレームと、
    前記フレーム内を昇降可能な搬器と、
    前記搬器に設けられたガイドピンと、
    前記フレームの下端に設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部と、
    を備え、
    前記搬器がフレームの下端に到達したときに前記ガイドピンが前記受け部に係合する請求項１に記載の搬送システム。
16. 前記垂直搬送機は、
    垂直方向に延びる枠状のフレームと、
    前記フレーム内を昇降可能な搬器と、
    前記搬器の側面に設けられ、水平方向に駆動するガイドピンと、
    前記フレームに設けられ、前記ガイドピンと係合する受け部と、
    を備え、
    前記搬器が所定の階で停止したときに、前記ガイドピンを前記フレーム側に延出させて前記ガイドピンを前記受け部に係合させる請求項１に記載の搬送システム。
17. 前記垂直搬送機は、
    垂直方向に延びる枠状のフレームと、
    前記フレーム内を昇降可能な搬器と、
    前記搬器の底部に収納された渡り板と、
    前記搬器が所定の階で停止したときに、前記渡り板を前記フレームの外側にスライドさせ、前記搬器と前記所定の階のフロアとの間にかけ渡す請求項１に記載の搬送システム。
18. 前記垂直搬送機は、
    垂直方向に延びる枠状のフレームと、
    前記フレーム内を昇降可能な搬器と、
    前記搬器の出入口に回動可能に取り付けられた渡り板と、
    前記搬器が所定の階で停止したときに、前記渡り板をフロアに向けて倒して、前記搬器と前記所定の階のフロアとの間にかけ渡す請求項１に記載の搬送システム。

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