WO2013001906A1 - フォークリフトと、このフォークリフトを用いた自動倉庫、及びフォークリフトによる荷役方法 - Google Patents

フォークリフトと、このフォークリフトを用いた自動倉庫、及びフォークリフトによる荷役方法 Download PDF

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幸博 赤堀
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Definitions

  • the present invention relates to a forklift capable of spin-turning, an automatic warehouse using the forklift, and a cargo handling method.
  • Forklifts are used for cargo handling in warehouses.
  • the applicant has proposed a forklift having one wheel unit including a steering motor, a traveling motor, and a driving wheel, one caster wheel, and two driven wheels (Patent Document 1: JP2008-175674A). ).
  • Patent Document 1 JP2008-175674A
  • JP2008-175674A Since such a forklift has a large turning radius, a wide passage is required in the warehouse.
  • An object of the present invention is to provide a small forklift capable of performing a spin turn, and thereby to enable cargo handling even if the passage width of an automatic warehouse is narrowed.
  • the present invention includes a pair of left and right side frames, a rear frame that connects the rear ends of the side frames, and a fork member that is disposed in a space between the pair of side frames in a plan view and that can freely move up and down.
  • a forklift, A wheel unit including a steering motor, a travel motor, and a drive wheel is provided at the front end of each side frame and the center of the rear frame, and a battery is provided at the center of each side frame.
  • the present invention also includes a pair of left and right racks for storing articles with support columns and shelf supports, a path between the racks, and the forklift described above.
  • the rack column is disposed at a position retracted from the passage from the tip of the shelf support, And in a state where the forklift is inside the rack rather than the front end of the shelf holder, it is in an automatic warehouse that is made to spin-turn using a space of a passage and a part of the rack.
  • the present invention also includes a pair of left and right racks for storing articles provided with struts and shelf supports, a path between the racks, and the forklift.
  • the forklift In the automated warehouse located at In a state where the forklift is located inside the rack with respect to the front end of the shelf holder, the forklift is spin-turned using a space of a passage and a part of the rack, thereby transferring an article between the front edge of the rack. In the handling method by forklift.
  • the three-wheel unit is equipped with a steering motor, a spin-turn can be made, and a battery is provided at the center of the side unit, so that a small forklift can be obtained as compared with the case where it is provided on the rear frame. .
  • the forklift can be spin-turned using a part of the space in the rack, so that an automatic warehouse capable of entering and leaving in a narrow passage can be obtained.
  • the description related to the forklift is also applied to the automatic warehouse and the cargo handling method as it is, and the description related to the automatic warehouse is also applied to the cargo handling method as it is.
  • the inner side of the steering motor is fixed, the outer side is provided so as to be rotatable with respect to the inner side, and the pair of support members attached to the outer side are fixed.
  • the inner side of the travel motor is attached to the shaft, the outer side of the travel motor and the drive wheel are attached to the support member so as to be rotatable, and a part of the drive wheel is housed in the hollow portion on the inner side of the steering motor. ing. If it does in this way, since a part of drive wheel can be stored in the space of the height direction of a steering motor, the height of a wheel unit can be held down. As a result, the floor of the side frame can be lowered, and the height of the rack support for the rack in which the forklift is loaded and unloaded can be lowered.
  • a vehicle body length of the forklift is longer than a width of a passage determined by a distance between the pair of left and right racks,
  • the side frame and the rear frame of the forklift the upper surface is lower than the bottom surface of the shelf holder,
  • a panel standing upright from the rear frame is provided at a position near the fork member of the rear frame,
  • the spin turn of the forklift is deviated from the center of the passage to the rack side on the side where the articles are transferred, the swivel center of the forklift being submerged in the lower part of the shelf holder with the side frame and the rear frame. Do it.
  • the rack and the column can be prevented from interfering with each other by retracting the rack column from the tip of the shelf support so as to be out of the spin turn range of the forklift. Since the upper surface of the panel is higher than the bottom surface of the shelf holder, the pivot center is biased from the center of the passage toward the rack side on the side where the article is transferred, and the forklift is spin-turned, so that the panel is It can be prevented from entering the inside of the rack from the tip.
  • Plan view of the forklift of the embodiment Side view of main parts of forklift and automatic warehouse
  • Vertical sectional view of the wheel unit used in the example The figure which shows typically operation
  • the forklift 2 includes a pair of left and right side frames 4 and 6 and a rear frame 8 connecting the rear ends of the side frames 4 and 6.
  • the forklift 2 is provided with wheel units 10 and 10 at the front ends of the side frames 4 and 6, and a similar wheel unit 11 is also provided at the center of the rear frame 8.
  • the wheel units 10 and 11 are provided with a travel motor and a steering motor, and 12 and 13 are drive wheels.
  • the side frames 4 and 6 are provided with batteries 14 and 14 at the center thereof.
  • the rear frame 8 is provided with a panel unit 15 that stands upright, and is provided with a control unit 16 at the top thereof.
  • the surrounding area is imaged by a CCD camera (not shown), and the current position is obtained by image recognition. It communicates with the controller 52 on the ground side and automatically performs loading / unloading work in the automatic warehouse 20.
  • the current position may be recognized by measuring the distance from the reference point with a rotatable laser distance meter, or the vehicle may travel according to a guide line provided in the passage.
  • an RFID reader may be provided on the panel 15 so as to read the RFID attached to the tip of the rack shelf.
  • Reference numeral 17 denotes a fork which is moved up and down by an elevating drive 18 arranged so as to span the side frames 4 and 6, and the fork 17 is arranged so as to fit in a space between the side frames 4 and 6 in a plan view. Is transferred to and from the rack 22 of the automatic warehouse 20 of FIG.
  • the forklift 2 has three drive wheels 12 and 13 and can steer each drive wheel 12 and 13 so that it can spin-turn, traverse and skew, and spin-turn and traverse, spin-turn and skew, or You can also perform a spin turn and a forward / backward movement.
  • an operation amount for spin turn and an operation amount for traversing or the like may be added to the wheel units 10, 10, 11.
  • the chain line in FIG. 1 shows the turning range when the forklift 2 spin-turns, and O is the turning center.
  • the figure of the forklift 2 that enters and exits the passage 28 of the automatic warehouse 20 is shown in FIG.
  • the current position is recognized by taking a surrounding image with the control unit 16, and the wheel units 10, 10, 11 and the lift drive 18 are controlled.
  • the automatic warehouse 20 includes a pair of left and right racks 22 and 22, 24 is a support, supports the rack 22, and 26 is a shelf holder for storing the pallet 19.
  • the space between the tips of the shelf supports 26, 26 is a passage 28, the side frames 4, 6 and the rear frame 8 are located at a position lower than the bottom surface of the shelf support 26, and the column 24 is inside the rack 22 rather than the shelf support 26. Therefore, the side frames 4 and 6 and the rear frame 8 can enter the inside of the rack 22.
  • the fork 17 when unloading, the fork 17 is located at a position higher than the upper surface of the shelf holder 26, and when loading, the fork 17 is located at a position lower than the bottom surface of the shelf receiver 26.
  • the upper surface of the rear frame 8 may be higher than the shelf holder 26, the rack 22 may be one or more openings high, and the forklift 2 may be a station, a conveyor, or the like other than the rack 22. You may deliver the pallet 19 between.
  • Fig. 3 shows the structure of the wheel unit 10.
  • the structure of the wheel unit 11 is the same, but since it is not so important to reduce the floor in the wheel unit 11, the wheel unit 11 does not have to store a part of the drive wheel 13 in the steering motor 30.
  • a steering motor 30 includes a fixed inner side 32 and a movable outer side 34.
  • the steering motor 30 has a hollow cylindrical shape and includes a hollow portion 36 inside the inner side 32.
  • the inner side 32 and the outer side 34 are connected via a bearing 38, and a pair of left and right support members 39, 39 are attached to the outer side 34, and the fixed shaft 42 is spanned between the support members 39, 39. Is provided.
  • An inner side 46 of the traveling motor 44 is attached to the fixed shaft 42, and an outer side 48 is rotatably supported by the fixed shaft 42 via a bearing 40.
  • the drive wheel 12 is attached to the outer side 48, both rotate integrally, 50 is a brake.
  • a part of the driving wheel 12 in the height direction is housed in the hollow portion 36 on the inner side 32, and the wheel unit 10 is only as high as the hollow portion 36 and the driving wheel 12 overlap. Can be lowered. Accordingly, the side frames 4 and 6 and the rear frame 8 can be lowered, and the shelf holder 26 can be arranged at a low position.
  • FIG. 4 shows the work of the forklift 2 in the automatic warehouse 20, where O is the turning center, and the chain line shows the turning range of the pallet 19, the rear frame 8, and the panel portion 15.
  • the width of the passage 28 is shorter than the vehicle body length of the forklift 2.
  • C1 and C2 are facing frontage, and here, the pallet 19 is unloaded from the frontage C1, but the same applies to loading.
  • the frames 4, 6, and 8 are at a position lower than the shelf holder 26, and the other pallet and the support post 24 interfere with each other.
  • the panel unit 15 also interferes with the shelf holder 26. Therefore, when a spin turn is performed around the turning center O in FIG. 4, the entry / exit can be performed using the passage 28 narrower than the vehicle body length of the forklift 2. However, in the locus of FIG. 4, the panel portion 15 partially enters the frontage C2. In order to avoid this, using the fact that the frames 4, 6 and 8 are low in floor and do not interfere with the shelf receiver 26, the transfer may be started from a state where the forklift 2 is further moved closer to the frontage C1 side. Alternatively, when the spin turn is started from the turning center O of FIG.
  • the position at which the panel unit 15 enters the most front C2 side is shown in FIG. It can be moved from B (in frontage C2) to B (outside frontage C2 and in passage 28).
  • the turning center of the forklift 2 passes through a position biased to the front opening C1 for transfer, for example, the position O ′ when viewed from the center line of the passage 28 in the traveling direction.
  • a small and low-floor forklift 2 with a free spin turn can be obtained.
  • the racks 22 and 22 can be loaded and unloaded using the narrow passage 28.

Abstract

フォークリフト(2)は、左右一対の側部フレーム(4,6)と、側部フレーム(4,6)の後端部を連結する後部フレーム(8)と、平面視で一対の側部フレーム(4,6)間のスペースに配置されて昇降自在なフォーク部材(17)とを有する。各側部フレーム(4,6)の先端部と後部フレーム(8)の中央部とに、ステアリングモータ(30)と走行モータ(44)と駆動車輪(12,13)とを備えた車輪ユニット(10,11)を備え、かつ各側部フレーム(4,6)の中央部にバッテリー(14)を備えている。

Description

フォークリフトと、このフォークリフトを用いた自動倉庫、及びフォークリフトによる荷役方法
 この発明はスピンターンのできるフォークリフトと、それを用いた自動倉庫、及び荷役方法に関する。
 倉庫での荷役用にフォークリフトが用いられている。例えば出願人は、ステアリングモータと走行モータと駆動輪とを備えた車輪ユニットを1個と、キャスター車輪を1個と、従動車輪を2個備えたフォークリフトを提案した(特許文献1:JP2008-175674A)。しかしこのようなフォークリフトは旋回半径が大きいため、倉庫内に幅が広い通路が必要になる。
JP2008-175674A
 この発明の課題は、スピンターンができかつ小型なフォークリフトを提供することと、それによって自動倉庫の通路幅を狭くしても物品の荷役ができるようにすることにある。
 この発明は、左右一対の側部フレームと、前記側部フレームの後端部を連結する後部フレームと、平面視で一対の側部フレーム間のスペースに配置されて昇降自在なフォーク部材とを有するフォークリフトであって、
 各側部フレームの先端部と後部フレームの中央部とに、ステアリングモータと走行モータと駆動車輪とを備えた車輪ユニットを備え、かつ各側部フレームの中央部にバッテリーを備えていることを特徴とする。
 またこの発明は、支柱と棚受けとを備えて物品を保管する左右一対のラックと、ラック間の通路と、前記のフォークリフトとを備え、
 前記ラックの支柱が、棚受けの先端よりも通路から後退した位置に配置され、
 かつフォークリフトが棚受けの先端よりもラックの内側に入った状態で、通路とラックの一部のスペースを用いてスピンターンするようにされた、自動倉庫にある。
 またこの発明は、支柱と棚受けとを備えて物品を保管する左右一対のラックと、ラック間の通路と、前記のフォークリフトとを備え、前記ラックの支柱が棚受けの先端よりも通路から後退した位置に配置されている自動倉庫内で、
 前記フォークリフトが棚受けの先端よりもラックの内側に入った状態で、通路とラックの一部のスペースを用いて前記フォークリフトをスピンターンさせることにより、ラックの間口との間で物品を移載する、フォークリフトによる荷役方法にある。
 この発明では、3輪の車輪ユニットは何れもステアリングモータを備えるため、スピンターンができ、かつバッテリーを側部ユニットの中央部に備えるため、後部フレームに設ける場合に比べて小型のフォークリフトが得られる。そしてこのフォークリフトを用いると、ラック内のスペースの一部を利用してフォークリフトがスピンターンできるので、狭い通路で入出庫ができる自動倉庫が得られる。この明細書において、フォークリフトに関する記載はそのまま自動倉庫及び荷役方法にも当てはまり、自動倉庫に関する記載はそのまま荷役方法にも当てはまる。
 好ましくは、側部フレームの各車輪ユニットでは、ステアリングモータのインナー側が固定で、アウター側がインナー側に対して回動自在に設けられ、かつアウター側に取り付けられた一対の支持部材を掛け渡す固定の軸に走行モータのインナー側が取り付けられ、支持部材に対して回動自在に走行モータのアウター側と駆動車輪とが取り付けられ、さらに駆動車輪の一部がステアリングモータのインナー側の中空部に収納されている。このようにすると、ステアリングモータの高さ方向のスペース内に駆動車輪の一部を収納できるので、車輪ユニットの高さを抑えることができる。このため側部フレームを低床化でき、フォークリフトが入出庫するラックの棚受けの高さを下げることができる。
 好ましくは、前記フォークリフトの車体長は、前記左右一対のラックの間隔で定まる通路の幅よりも長く、
 前記フォークリフトの側部フレームと後部フレームは、上面が前記棚受けの底面よりも低く、
 前記後部フレームのフォーク部材寄りの位置に、後部フレームから直立するパネルが設けられ、
 フォークリフトのスピンターンを、前記側部フレームと前記後部フレームとが前記棚受けの下部に潜り込み、かつ前記フォークリフトの旋回中心を、物品を移載する側のラック側に前記通路の中心よりも偏らせて行う。
 フォークリフトの側部フレームと後部フレームの上面を前記棚受けの底面よりも低くすることにより、これらのフレームと棚受けとの干渉を防止できる。またラックの支柱を、フォークリフトのスピンターン範囲から外れるように、棚受けの先端よりも後退させることにより、フレームと支柱の干渉を防止できる。パネルの上面は棚受けの底面よりも高くなるので、旋回中心を物品を移載する側のラック側に前記通路の中心よりも偏らせて、フォークリフトをスピンターンさせることにより、パネルが棚受けの先端よりもラックの内側へ入らないようにできる。
実施例のフォークリフトの平面図 フォークリフトと自動倉庫との要部側面図 実施例で用いた車輪ユニットの鉛直方向断面図 自動倉庫内での実施例のフォークリフトの動作を模式的に示す図
 以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。この発明の範囲は、特許請求の範囲の記載に基づき、明細書の記載とこの分野での周知技術とを参酌し、当業者の理解に従って定められるべきである。
 図1~図4に、実施例のフォークリフト2と自動倉庫20とを示す。フォークリフト2は左右一対の側部フレーム4,6と、側部フレーム4,6の後端部を連結する後部フレーム8を備えている。フォークリフト2は、側部フレーム4,6の先端に車輪ユニット10,10が設けられ、後部フレーム8の中央部にも同様の車輪ユニット11が設けられている。車輪ユニット10,11は走行モータとステアリングモータとを備えたもので、12,13は駆動車輪である。また側部フレーム4,6はその中央部にバッテリー14,14を備えている。
 後部フレーム8には上方へ直立したパネル部15が設けられ、その上部に制御ユニット16が備えられ、図示しないCCDカメラなどにより周囲を撮像して、画像認識により現在位置を求めると共に、図4の地上側のコントローラ52と通信して、自動倉庫20内で自動的に入出庫作業を行う。画像認識に代えて回転自在なレーザ距離計により基準点からの距離を測定して現在位置を認識しても良く、あるいは通路に設けた誘導線に従って走行しても良い。さらにパネル15にRFIDリーダを設けて、ラックの棚受け先端等に貼り付けたRFID等を読み取っても良い。17はフォークで、側部フレーム4,6を掛け渡すように配置された昇降ドライブ18により昇降し、フォーク17は平面視で側部フレーム4,6間のスペースに納まるように配置され、パレット19を昇降させて図2の自動倉庫20のラック22との間で受け渡しする。
 フォークリフト2は3輪の駆動車輪12,13を備え、各駆動車輪12,13をステアリングできるので、スピンターンできると共に,横行,斜行ができ、かつスピンターンと横行、スピンターンと斜行、あるいはスピンターンと前後進とを同時に行う運動もできる。このためには例えば、スピンターン用の操作量と横行等のための操作量とを重ね合わせるように、車輪ユニット10,10,11に加えると良い。図1の鎖線はフォークリフト2がスピンターンした際の旋回範囲を示し、Oは旋回中心である。
 自動倉庫20の通路28で入出庫を行うフォークリフト2の姿を図2に示す。制御ユニット16により周囲の画像を撮像することにより現在位置を認識し、車輪ユニット10,10,11と昇降ドライブ18とを制御する。自動倉庫20は左右一対のラック22,22を備え、24は支柱で、ラック22を支持し、26は棚受けで、パレット19を保管する。棚受け26,26の先端間のスペースが通路28で、側部フレーム4,6及び後部フレーム8は棚受け26の底面よりも低い位置にあり、支柱24は棚受け26よりもラック22の内側に配置されているため、側部フレーム4,6及び後部フレーム8はラック22の内部側に進入できる。また荷下ろしを行う場合、フォーク17は棚受け26の上面よりも高い位置にあり、荷積みを行う場合、フォーク17は棚受け26の底面よりも低い位置にある。なお後部フレーム8の上面を棚受け26よりも高くしてもよく、ラック22は1間口分の高さでも複数間口分の高さでも良く、またフォークリフト2はラック22以外にステーション及びコンベヤ等との間でパレット19を受け渡ししても良い。
 図3に車輪ユニット10の構造を示す。車輪ユニット11の構造も同様であるが、車輪ユニット11では低床化があまり重要ではないので、車輪ユニット11では、ステアリングモータ30内に駆動車輪13の一部を収納しなくても良い。30はステアリングモータで、固定のインナー側32と可動のアウター側34とから成り、ステアリングモータ30は中空の筒状で、インナー側32の内側に中空部36を備えている。そしてインナー側32とアウター側34とは軸受38を介して接続され、アウター側34に例えば左右一対の支持部材39,39が取り付けられ、支持部材39,39間を掛け渡すように固定軸42が設けられている。走行モータ44のインナー側46が固定軸42に取り付けられ、アウター側48は軸受40を介して固定軸42により回転自在に支持されている。そしてアウター側48に駆動車輪12が取り付けられて両者は一体に回転し、50はブレーキである。図3に示すように、駆動車輪12の高さ方向の一部がインナー側32の中空部36に収納されており、中空部36と駆動車輪12とが重なる高さの分だけ、車輪ユニット10を低床化できる。従って側部フレーム4,6と後部フレーム8とを低床化でき、棚受け26を低い位置に配置できる。
 図4に自動倉庫20内でのフォークリフト2の作業を示し、Oは旋回中心で、鎖線はパレット19,後部フレーム8,パネル部15の旋回範囲を示す。通路28の幅はフォークリフト2の車体長よりも短い。またC1,C2は対向する間口で、ここでは間口C1に対しパレット19を荷下ろしするものとするが、荷積みする場合も同様に実施する。
 フレーム4,6,8は、棚受け26よりも低い位置にあり、干渉するのは他のパレットと支柱24である。パネル部15は棚受け26とも干渉する。そこで図4の旋回中心Oを中心にスピンターンすると、フォークリフト2の車体長よりも幅の狭い通路28を用いて入出庫ができる。ただし図4の軌跡では、パネル部15が間口C2に部分的に入り込んでいる。このことを避ける場合、フレーム4,6,8は低床で棚受け26と干渉しないことを利用し、フォークリフト2を間口C1側にさらに寄せた状態から移載を開始すれば良い。あるいはまた図4の旋回中心Oからスピンターンを開始し、スピンターンと同時に旋回中心O'側へフォークリフト2を後行させると、パネル部15が最も間口C2側へ入り込む位置を図4のA(間口C2内)からB(間口C2外で通路28内)へと移動させることができる。いずれの場合も、フォークリフト2の旋回中心は通路28の走行方向中心線から見て、移載を行う間口C1に偏った位置、例えば位置O'を通過する。
 実施例では以下の効果が得られる。
(1) スピンターンが自在で、小型かつ低床のフォークリフト2が得られる。
(2) このフォークリフト2を用いることにより、狭い幅の通路28を用いて、ラック22,22への入出庫ができる。
2 フォークリフト  4,6 側部フレーム  8 後部フレーム
10,11 車輪ユニット  12,13 駆動車輪
14 バッテリー  15 パネル部  16 制御ユニット
17 フォーク  18 昇降ドライブ  19 パレット
20 自動倉庫  22 ラック  24 支柱  26 棚受け
28 通路  30 ステアリングモータ  32 インナー側
34 アウター側  36 中空部  38,40 軸受
39 支持部材  42 固定軸  44 走行モータ
46 インナー側  48 アウター側  50 ブレーキ
52 コントローラ
O 旋回中心  C1,C2 間口

Claims (6)

  1.  左右一対の側部フレームと、前記側部フレームの後端部を連結する後部フレームと、平面視で一対の側部フレーム間のスペースに配置されて昇降自在なフォーク部材とを有するフォークリフトであって、
     各側部フレームの先端部と後部フレームの中央部とに、ステアリングモータと走行モータと駆動車輪とを備えた車輪ユニットを備え、かつ各側部フレームの中央部にバッテリーを備えていることを特徴とする、フォークリフト。
  2.  側部フレームの各車輪ユニットでは、ステアリングモータのインナー側が固定で、アウター側がインナー側に対して回動自在に設けられ、かつアウター側に取り付けられた一対の支持部材を掛け渡す固定の軸に走行モータのインナー側が取り付けられ、支持部材に対して回動自在に走行モータのアウター側と駆動車輪とが取り付けられ、さらに駆動車輪の一部がステアリングモータのインナー側の中空部に収納されていることを特徴とする、請求項1のフォークリフト。
  3.  支柱と棚受けとを備えて物品を保管する左右一対のラックと、ラック間の通路と、請求項1または2のフォークリフトとを備え、
     前記ラックの支柱が、棚受けの先端よりも通路から後退した位置に配置され、
     かつフォークリフトが棚受けの先端よりもラックの内側に入った状態で、通路とラックの一部のスペースを用いてスピンターンするようにされた、自動倉庫。
  4.  前記フォークリフトの車体長は、前記左右一対のラックの間隔で定まる通路の幅よりも長く、
     前記フォークリフトの側部フレームと後部フレームは、上面が前記棚受けの底面よりも低く、
     前記後部フレームのフォーク部材寄りの位置に、後部フレームから直立するパネルが設けられ、
     フォークリフトのスピンターンを、前記側部フレームと前記後部フレームとが前記棚受けの下部に潜り込み、かつ前記フォークリフトの旋回中心を、物品を移載する側のラック側に前記通路の中心よりも偏らせて行う、ことを特徴とする請求項3の自動倉庫。
  5.  支柱と棚受けとを備えて物品を保管する左右一対のラックと、ラック間の通路と、請求項1または2のフォークリフトとを備え、前記ラックの支柱が棚受けの先端よりも通路から後退した位置に配置されている自動倉庫内で、
     前記フォークリフトが棚受けの先端よりもラックの内側に入った状態で、通路とラックの一部のスペースを用いて前記フォークリフトをスピンターンさせることにより、ラックの間口との間で物品を移載する、フォークリフトによる荷役方法。
  6.  前記フォークリフトの車体長は、前記左右一対のラックの間隔で定まる通路の幅よりも長く、
     前記フォークリフトの側部フレームと後部フレームは、上面が前記棚受けの底面よりも低く、
     前記後部フレームのフォーク部材寄りの位置に、後部フレームから直立するパネルが設けられ、
     フォークリフトのスピンターンを、前記側部フレームと前記後部フレームとが前記棚受けの下部に潜り込み、かつ前記フォークリフトの旋回中心を、物品を移載する側のラック側に前記通路の中心よりも偏らせて行う、ことを特徴とする請求項5のフォークリフトによる荷役方法。
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