JPH0632227A - 無人搬送台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォーク載荷時の転倒を防止する。 【構成】 フォーク５はその根元が昇降ガイドポスト９
で支持されている。フォーク５は、昇降ガイドポスト９
が台車本体１上でスライドすることに応じて台車本体１
に対し出没するとともに、昇降ガイドポスト９に沿い昇
降する。フォーク５の下面側にはフレーム材６ａ，６ｂ
でなるＸ型の台車転倒防止フレーム６が備えられ、フレ
ーム６はフォーク５の昇降とともに伸縮しつつフォーク
５を下から支える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械工場，組立工場等
の床面に敷設された磁気ケーブル，磁気テープ，光反射
テープ等を追尾して走行する無人搬送台車や、他の誘導
法（例えばレーザ）で無軌道で走行する無人搬送台車に
おいて、フォークを備えたものに適用して有効なもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、機械工場，組立工場等では、資
材，部品，完成した製品等をコンベア等の搬送手段によ
り搬送しているが、近年工場のＦＭＳ化，ＦＡ化に伴っ
て無人搬送台車を採用する傾向にある。無人搬送台車
は、床面に走行経路（軌道）として敷設した電磁ケーブ
ル，磁気テープ，光反射テープ等を、車体本体上に設置
した磁気検知器，光学式検知器により検出して自動的に
走行する。また、無軌道で自立走行する無人搬送台車も
ある。

【０００３】無人搬送台車は、バッテリーを内蔵してお
り、これをエネルギー源としてモータを駆動して車輪を
回転させるようにしている。

【０００４】図６（ａ）は無人搬送台車で搬送する搬送
対象物の一例として木製あるいは合成樹脂製パレット２
１を示している。このパレット２１の高さｈは１００ｍ
ｍ以下である。図６（ｂ）は無人搬送台車で搬送する搬
送対象物の一例として縦・横比（Ｌ／Ｗ）の大きなコン
テナ車２２を示している。このコンテナ車２２のＬ／Ｗ
比は２〜４以上、床面からコンテナ車底部までの高さｈ
は１００〜３５０ｍｍである。

【０００５】図６に示す搬送対象物を搬送する台車とし
ては、人が運転するフォークリフトあるいはフォークリ
フト形式の無人搬送台車がある。これらは、フォーク
（爪）により搬送対象物を掬い上げるため、搬送対象物
重量と搬送台車自重のモーメントの関係で掬い上げ時の
搬送台車の転倒防止を考慮して、搬送台車の自重は搬送
対象物重量の約２倍程度と重くしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】無人搬送台車のフォー
ク（爪）によりパレット２１やコンテナ車２２を持ち上
げる時、無人搬送台車を転倒させないようにするため
に、従来では無人搬送台車の自重を搬送対象物の２倍程
度に重くする必要がある。このため無人搬送台車と搬送
対象物との合計重量が相当重くなり、工場内または屋内
（２階以上の高層階も含む）で無人搬送台車を使用する
場合には、床面の耐荷重を大きくする必要があり、床面
の許容荷重を大きくできない場合には使用できないとい
う問題点があった。

【０００７】本発明は、前記の問題点に鑑み提案するも
のであり、その目的とするところは、車体本体の自重を
軽減できて、床面の耐荷重を大きくできない場合でも使
用できる無人搬送台車を提案するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、台車本体上をスライドする昇降ガイドポス
トに根元が支持されるとともに、前記昇降ガイドポスト
のスライドに応じて台車本体に対しほぼ水平方向に出没
可能であり、且つ台車本体から突出した状態で前記昇降
ガイドポストに沿い上昇・下降するフォークを備えた無
人搬送台車において、基端部が回転可能に前記昇降ガイ
ドポストの下端部に取り付けられて先端部が前記フォー
クの下面に接する第１のフレーム材と、基端部が回転可
能に前記フォークの根元に取り付けられるとともに中央
部が回転可能に第１のフレーム材の中央部に枢着されて
先端部が床面に接する第２のフレーム材と、でなる台車
転倒防止フレームを備えたことを特徴とする。

【０００９】また上記課題を解決する本発明の構成は、
フォークを上昇させた状態でフォークを台車本体に収納
した際にフォークの先端部を支持する上部フォーク支持
板と、フォークを下降させた状態でフォークを台車本体
に収納した際にフォークの先端部を支持する下部フォー
ク支持板とを備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明ではＸ型の台車転倒防止フレームを内蔵
した状態でフォークを搬送対象物の下に潜り込ませ、次
いで油圧シリンダ等によりフォークを上昇させた時、Ｘ
型の台車転倒防止フレームも同時に伸び、搬送対象物の
重量をシリンダ等のフォーク上昇機構部とＸ型の台車転
倒防止フレームとで持ち、台車本体が転倒することを防
止する。

【００１１】また載荷したフォーク（上昇させたフォー
ク）を台車本体に収納した時、フォーク先端部を上部フ
ォーク支持板で支持することにより、同様に搬送対象物
の重量をシリンダ等のフォーク上昇機構部とフォーク支
持板とで受け持つ。これらは搬送対象物の重量によりフ
ォーク先端が大きく撓むことを防止する効果もある。ま
た載荷していないフォーク（下降させたフォーク）を車
体本体に収納した時、下部フォーク支持板でフォーク先
端が支持される。

【００１２】

【実施例】次に本発明の実施例を図１〜図５を参照して
説明する。先ず図１で説明すると、無人搬送台車の台車
本体１は走行用車輪２を有し、床面に敷設された走行テ
ープ３を走行軌跡追尾センサ４で検知しながら走行す
る。また走行用車輪２は図示しないステアリングモータ
で走行方向（Ａ方向）に直角に向けられ横行走行（Ｂ方
向走行）もできる。

【００１３】この無人搬送台車には台車本体１から出没
可能なフォーク５が設けられ、図示しない出没用モータ
で台車本体１から出没できる。つまり、フォーク５はそ
の根元が昇降ガイドポスト９で支持されており、昇降ガ
イドポスト９が台車本体１上でスライドすることにより
フォーク５が出没し、このフォーク５は昇降ガイドポス
ト９に沿い昇降する。

【００１４】フォーク５内（フォークの下面側）にはフ
ォークの上昇・下降に応じて伸縮可能なＸ型の台車転倒
防止フレーム６を内蔵しており、フォーク上昇用油圧シ
リンダ７でフォーク５を上昇させると、図１に破線で示
すようにフォーク５の上昇に応じてＸ型の台車転倒防止
フレーム６が伸びる。この状態で、図示していないがフ
ォーク５の上に搬送対象物があると、台車転倒防止フレ
ーム６も搬送対象物の自重をうけ持ち、台車本体１の自
重が軽くても台車本体１が転倒しなくてすむ。

【００１５】Ｘ型の台車転倒防止フレーム６の具体的構
成及び動きを図２で説明する。台車転倒防止フレーム６
では、フレーム材６ａの基端部がピン８ａにより昇降ガ
イドポスト９の下端部に回転可能に取付けられ、フレー
ム材６ｂの基端部がピン８ｂによりフォーク５の根元に
回転可能に取り付けられ、フレーム材６ａ，６ｂ相互は
中央部でピン８ｃにより回転可能に枢着されている。ま
たフレーム材６ａの先端部はコロ１１を備えフォーク５
内（下面）を案内移動でき、フレーム材６ｂの先端部は
コロ１０を備え床面に接地・移動ができる。

【００１６】このような状態で台車転倒防止フレーム６
はフォーク５内に内蔵されているが、フォーク上昇用油
圧シリンダ７でスプロケット１２，チェーン１３を介し
てフォーク５を上昇させると、フレーム材６ａのコロ１
１が図示されたように弧をえがくような軌跡で移動し、
台車転倒防止フレーム６は伸びる。この状態で図示して
いないがフォーク５上に搬送対象物があると、台車転倒
防止フレーム６はコロ１０の部分でその重量をうけ持
ち、台車の転倒を防止できる。またフォーク５を下降さ
せる時も上記と逆の動きでＸ型の台車転倒防止フレーム
６はフォーク５内に内蔵される。

【００１７】次にフォーク５を台車本体１に出没させる
時の動きと作用を図１，図３，図４，図５で説明する。
ここでは台車本体１にフォーク５を引き込む時の動きを
説明するが、フォーク５を押し出す時はその逆の動きと
作用になる。

【００１８】図３は説明を容易にするためにフォーク５
を消去した状態での台車本体の状況図、図４はフォーク
５を下降させた状態でフォーク５を台車本体１に引込ん
だ時の正面図、図５はフォーク５を上昇させた状態でフ
ォーク５を台車本体１に引込んだ時の正面図である。

【００１９】先ずフォーク５を上昇させた状態でフォー
ク５を台車本体１に引込む時の状況を説明する。フォー
ク５は、図示しないフォーク出没用モータで、昇降ガイ
ドポスト９とともに台車本体１に引込まれるがその時、
昇降ガイドポスト９の下部に設けた出没用コロ１４が案
内レール１５上を回転移動するとともに、台車転倒防止
フレーム６の先端に設けたコロ１０が床上を回転移動す
る。この時フォーク５上に載荷された搬送物の重量は出
没用コロ１４とコロ１０で受けもつ。

【００２０】フォーク５が台車本体１の引込み終端に近
づくと案内レール１５は傾斜を有しており出没用コロ１
４はこの傾斜を上昇移動する。同時にフォーク先端部に
はフォーク支持コロ１６を有し、また台車本体１には上
部フォーク支持板１７が設けてあり案内レール１５と同
様に傾斜を有している。このフォーク支持板１７，案内
レール１５の傾斜と出没用コロ１４，フォーク支持コロ
１６はそれぞれ相対位置にあり、部材１７，１５の傾斜
部を出没用コロ１４，支持コロ１６が同時に回転上昇
し、フォーク５が引込まれる。このことにより先述した
これまで搬送物の重量を受けもっていたコロ１０は床か
ら離れ、搬送物の重量支持はコロ１０からフォーク支持
コロ１６へと移り変わる。出没用コロ１４とフォーク支
持コロ１６が、案内レール１５およびフォーク支持板１
７の傾斜部を乗り越え水平部に移動すると、フォーク５
の引込み完了となり、無人搬送台車は車輪２を駆動させ
て所定の場所に搬送できる。

【００２１】次にフォーク５を下げた状態で台車本体１
にフォークを引込む時の状況を説明する。なお、この時
はフォーク５上には搬送物はない。

【００２２】昇降ガイドポスト９の下部に設けた出没用
コロ１４が案内レール１５の上を回転するとともにフォ
ーク５に内蔵された台車転倒防止フレーム６の先端に設
けられたコロ１０が床上を回転移動しながら台車本体１
に引込まれる。引込み終了近辺の案内レール１５の傾斜
と出没用コロ１４の動きは前述と同じであるが、台車本
体１に設けた下部フォーク支持板１８は上部フォーク支
持板１７より少し後側に設けてあり傾斜も大きくしてい
る。すなわち出没用コロ１４が案内レール１５の傾斜部
を回転・上昇している途中でフォーク支持コロ１６が下
部フォーク支持板１８の急傾斜部を回転上昇しはじめ両
者が傾斜を乗り越え水平部に移動するとフォークの引込
み完了となる。

【００２３】この下部フォーク支持板１８のとりつけ位
置が少し後側に設け傾斜も急にしてあるのは、フォーク
を押し出す時の動作として、出没用コロ１４が案内レー
ル１５の傾斜部に位置する状態でフォーク支持コロ１６
が下部フォーク支持板１８から離れ、フォークに内蔵さ
れた台車転倒防止フレーム６のコロ１０が着床しフォー
ク５が少し前傾姿勢となり、搬送物の荷とり動作がスム
ーズとなるためである。

【００２４】また、案内レール１５の傾斜終端部に突起
を設けることにより、これを乗りこえて引込まれた出没
用コロ１４は台車の無人搬送時に突起を自由に乗り越え
られないため安定して搬送物を搬送することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上実施例とともに具体的に説明したよ
うに本発明によれば、フォークが突出したときにフォー
クを下面側から支持する台車転倒防止フレームを備えた
ので、台車本体が転倒することを防止でき、安全な作業
ができまた、無人搬送台車を軽量化できる。

【００２６】更にフォークを台車本体に収納したとき
に、フォークの先端部をフォーク支持板で支持するよう
にしたのでフォークの大きな撓みは生じない。

【００２７】ところでバッテリーを電源とする機械で
は、バッテリー容量の耐久性が問題となる。つまり、機
械を使用中に、バッテリー容量が低下してパワー不足に
なり動作途中で停止が生じると、それまでの作業がスト
ップし作業計画に支障をきたすことになる。したがって
使用しているバッテリー容量をいかに節約して使用して
くかが問題となる。

【００２８】電源としてバッテリーを使用している自動
搬送の無人搬送台車も同様のことが言える。自動搬送の
無人搬送台車の電源は、台車に設置してあるスイッチに
よって投入する。スイッチの投入は、オペレータが、現
場作業開始前に無人搬送台車の点検と共に行う。

【００２９】バッテリー容量節約のために、搬送作業終
了後に電源を落とすとすると、使用するたびにオペレー
タが無人搬送台車まで行って電源を投入し、コンピュー
タと台車の通信を復旧させなければならない。このよう
な煩わしさを避けるため、自動搬送での搬送作業がない
場合でも電源をＯＮにしたままとしている。また、自動
搬送で使用中でも、搬送命令を受けるため待機している
場合には、同様な事情から、電源をＯＮにしたままとし
ている。このように電源をＯＮにしたままとしている
と、バッテリー電力の消耗が大きい。

【００３０】これら問題を解決するには、無人搬送台車
自身が搬送命令の有無を判断し、搬送命令がない場合は
自動的に電源をＯＦＦにし、かつ、搬送命令が送られて
きた場合は電源をＯＮにする機能が要望される。

【００３１】そこで電力節約のため、不要時には電源を
ＯＦＦにすると共に搬送時等の必要時に電源をＯＮにす
る、無人搬送台車の省エネ制御方法を開発した。その具
体的手法を、無人搬送台車の制御系を示す図９を参照し
て、次に説明する。

【００３２】無人搬送台車１００の電源の自動遮断方法
は、次のようにして行う。即ち、電源のＯＦＦは１つの
搬送作業が終了した後、次の命令を受信するかしないか
で判断する。つまり搬送作業終了後に制御装置１０１に
おけるシーケンス内のタイマーを設定間隔ｘ秒間動作さ
せる。タイマー動作中に、無線モデム１０２へ搬送命令
１０３が送信されなかった場合、制御装置１０１の指令
によりスイッチ１０４がＯＦＦとなりバッテリー１０５
による給電は自動的に遮断される。設定間隔ｘの値は自
由に設定できる。

【００３３】この場合、無人搬送台車１００内でＯＦＦ
になる電源は、制御装置１０１内の搬送命令を受信する
ための通信機能部と、台車の現在位置などを記憶してい
るメモリー部を除くその他の電気系１０６である。

【００３４】一方、無人搬送台車１００が電源をＯＦＦ
にし、搬送命令入力待機状態から搬送を開始する判断
も、無線モデム１０２に搬送命令が送信されるかで判断
する。無線モデム１０２が搬送命令を受信するとＯＦＦ
になっていたスイッチ１０４がＯＮとなり搬送作業を開
始する。

【００３５】ここで図７を参照して、システム起動後の
自動遮断の手順を説明する。システムが起動することに
より無人搬送台車の電源が投入され（ステップ１）、更
にコンピュータの電源が投入される（ステップ２）。こ
れにより台車とコンピュータ間の通信が復旧し（ステッ
プ３）、これに続いてシーケンスのタイマーが作動する
（ステップ４）。タイマー動作中に無線モデムへ搬送命
令が送信されず、ｘ秒間経過すると、台車の電源が自動
的にＯＦＦされる（ステップ５）。そして搬送命令入力
待機状態となる（ステップ６）。

【００３６】次に図８を参照して、オンライン自動運転
中での自動遮断の手順を説明する。無人搬送台車に向け
て搬送命令を送信すると（ステップ１１）、無人搬送台
車が搬送命令を受信し（ステップ１２）、台車の電源が
ＯＮになる（ステップ１３）。これにより搬送作業が開
始する（ステップ１４）。搬送作業が終了すると（ステ
ップ１５）、シーケンスのタイマーが作動する（ステッ
プ１６）。タイマー動作中に無線モデムへの搬送命令が
送信されず、ｘ秒間経過すると、台車の電源が自動的に
ＯＦＦされる（ステップ１７）。そして搬送命令入力待
機状態となる（ステップ１８）。

【００３７】上述したような無人搬送台車の省エネ制御
方法を用いれば、次の（１）（２）に示すような効果が
得られる。 （１）無人搬送台車の起動は台車までオペレータが行き
おこなうが、作業終了のたびに起動を行うのは手間がか
かる。電源を自動遮断にすることにより、電源は自動的
に切れ、また作業開始の時には自動的にＯＮするので、
オペレータ自身は現場作業開始時に行う台車の点検の際
に電源をＯＮにすれば、手間のかかることなく電源を効
率よく使用できる。 （２）搬送作業中、命令待機をしている時も自動遮断す
るので、実質的に搬送作業を行っている時だけ電源を使
用していることになるので、無駄なくバッテリーを使用
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る無人搬送台車を示す全体
構成図。

【図２】フォーク部の詳細を示す構成図。

【図３】台車本体を他の部分を省略した状態で示す構成
図。

【図４】台車本体及びフォークを示す正面図。

【図５】台車本体及びフォークを示す正面図。

【図６】搬送対象物を示す斜視図。

【図７】システム起動後の電源自動遮断の手順を示すフ
ロー図。

【図８】オンライン自動運転中での電源自動遮断の手順
を示すフロー図。

【図９】無人搬送台車の制御系を示すブロック図。

【符号の説明】

１ 台車本体 ２ 走行用車輪 ３ 走行テープ ４ 走行軌跡追尾センサ ５ フォーク ６ 台車転倒防止フレーム ６ａ，６ｂ フレーム材 ７ フォーク上昇用油圧シリンダ ８ａ，８ｂ，８ｃ ピン ９ 昇降ガイドポスト １０、１１ コロ １２ スプロケット １３ チェーン １４ 出没用コロ １５ 案内レール １６ フォーク支持コロ １７ 上部フォーク支持板 １８ 下部フォーク支持板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 南 渚夫 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 小山田 昇 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 安田 勝 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 野村 肇 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 西村 淳 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 加藤 勉 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 岡野 正 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台車本体上をスライドする昇降ガイドポ
   ストに根元が支持されるとともに、前記昇降ガイドポス
   トのスライドに応じて台車本体に対しほぼ水平方向に出
   没可能であり、且つ台車本体から突出した状態で前記昇
   降ガイドポストに沿い上昇・下降するフォークを備えた
   無人搬送台車において、 基端部が回転可能に前記昇降ガイドポストの下端部に取
   り付けられて先端部が前記フォークの下面に接する第１
   のフレーム材と、基端部が回転可能に前記フォークの根
   元に取り付けられるとともに中央部が回転可能に第１の
   フレーム材の中央部に枢着されて先端部が床面に接する
   第２のフレーム材と、でなる台車転倒防止フレームを備
   えたことを特徴とする無人搬送台車。
2. 【請求項２】 請求項１において、フォークを上昇させ
   た状態でフォークを台車本体に収納した際にフォークの
   先端部を支持する上部フォーク支持板と、フォークを下
   降させた状態でフォークを台車本体に収納した際にフォ
   ークの先端部を支持する下部フォーク支持板とを備えた
   ことを特徴とする無人搬送台車。