JPH0840567A - 車輛への荷物の自動積込み装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輛の厳格な停止位置を要求せず、しかも車
輛の一部に既に荷物が積み込まれているか否かに係わら
ず、その車輛への荷物の自動積込みが可能な装置を提供
すること。 【構成】 所定の範囲Ａ内に停車した車輛２の上方にお
いて、高さ変化を検知する距離センサー１を上記所定の
範囲Ａ内においてジグザグ状にＸ−Ｙ方向に移動させ、
上記車輛２の正確な停止位置及びその荷台の状況をコン
ピュータにて検知し、この検知情報及び車輛への荷物の
積込み要求情報を基に、コンピュータに予め記憶されて
いる荷物の積込み情報を修正し、この修正した荷物の積
込み情報によって上記車輛２への荷物の積込みを行なう
荷役装置のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動を制御するように構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車輛への荷物の自動積
込み装置に関し、特に車輛の厳格な停止位置を要求せ
ず、しかも車輛の一部に既に荷物が積み込まれているか
否かに係わらず、その車輛への荷物の自動積込みが可能
な装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】従来、例えばセメントの出
荷業務においては、セメントの輸送用フレキシブルコン
テナ（以下、「フレコン」と略す）への詰め込み、セメ
ントが詰め込まれた上記フレコン（重量1,000kg 或いは
500kg）のパレットへの積み込み迄は、自動化された技
術が確立され、無人で行なわれているが、その後の車輛
への積み込みに関しては、依然として人手を必要とする
フォークリフト等での作業が行なわれ、完全無人化には
至っていなかった。

【０００３】自動倉庫、生産ライン、或いは上記したパ
レットへの積み込み等において使用されているコンピュ
ータ制御された自動荷役装置が存在する現在において
も、車輛への荷物の自動積込みの実施化を困難としてい
る事柄は、先ず運転手の操作により車輛の停止位置がバ
ラツクことにある。

【０００４】即ち、自動倉庫等においてはその荷物の搬
送位置となる空間、或いはパレットが、自動荷役装置の
意に反して勝手にズレることはないため、要求された積
込み情報（積み込む荷物の種類及び数量等）に基づき自
動荷役装置が確定している搬送位置に正確に荷物を運べ
ばその目的は達成されるが、停止位置が運転手の操作に
より自動荷役装置とは全く無関係にバラツク車輛を荷物
の搬送位置とする場合においては、その停止位置のズレ
を考慮しない自動荷役装置の画一的な動きでは、車輛へ
の片寄った荷物の積み込み、或いは車輛の停止位置によ
っては全く荷物が積み込めない場合も発生するためであ
る。

【０００５】上記した問題点を解決するために、特開昭
５２−１１８７７４には、車輛の停止位置を厳格に規定
し、車輛がその位置に停車していない場合には自動運転
される荷役装置が作動しないように構成した荷役システ
ムが開示されているが、このような自動荷役システムに
あっては、車輛の運転手に過度の運転技術を要求するこ
ととなると共に、過度の負担もかけることとなり、その
採用には課題が残る技術であった。

【０００６】また、車輛への荷物の自動積込みの実施化
を妨げている他の要因としては、積み込みを要求する車
輛の中には他の個所を回り、既にその荷台の一部に荷物
が積載された状態で到着する車輛も多くあり、このよう
な車輛に対しては、その荷物がある部分を避けて次の荷
物を積載する必要が生じるが、このような荷物の積載状
況を判断してその動きを修正できる自動荷役装置が、現
在の時点においてはまだ存在しないことにもよる。

【０００７】本発明は、上述した従来の自動荷役技術が
有する課題に鑑みなされたものであって、その目的は、
車輛の厳格な停止位置を要求せず、しかも車輛の一部に
既に荷物が積み込まれているか否かに係わらず、その車
輛への荷物の自動積込みが可能な装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するために、車輛の正確な停止位置、及び車輛の
荷台の状況を検知し、その検知情報を基に荷役装置の移
動を制御することとした。即ち、本発明は、所定の範囲
内に停車した車輛の上方において、高さ変化を検知する
距離センサーを上記所定の範囲内においてＸ−Ｙ方向に
移動させ、少なくとも上記車輛の停止位置及びその荷台
の状況を検知し、この検知情報及び車輛への荷物の積込
み要求情報を基に、上記車輛への荷物の積込みを行なう
荷役装置のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動を制御するように構成
した車輛への荷物の自動積込み装置とした。

【０００９】

【作用】上記した本発明にかかる車輛への荷物の自動積
込み装置によれば、車輛が所定の範囲内、即ち高さ変化
を検知する距離センサーの走査範囲内に停車しておれ
ば、距離センサーが車輛と地面との間の高さの違い、及
びその高さの違いが生じた位置から正確な車輛の停止位
置を検知し、その検知情報、及び運転手又は出荷係が入
力した車輛への荷物の積込み要求情報を基に、車輛への
荷物の積込みを行なう荷役装置の移動が制御されるよう
に構成されているため、運転手に車輛の厳格な停止位置
を要求することなく、また運転手又は出荷係が荷物の積
込み要求情報を入力するという軽作業のみで、車輛への
荷物の自動積み込みが可能な装置となる作用が生じる。

【００１０】また、上記した本発明によれば、車輛の上
方においてＸ−Ｙ方向に移動する距離センサーによっ
て、車輛の荷台に荷物が既に積載されている場合には、
その積載された荷物の上端と荷台との間の高さの違い、
及びその高さの違いが生じた位置から荷物の積載状況を
検知し、その検知情報に基づいても荷役装置の移動が制
御されるように構成されているため、車輛の一部に既に
荷物が積み込まれているか否かに係わらず、その車輛へ
の荷物の自動積込みが可能な装置となる作用が生じる。

【００１１】さらに、上記した本発明にかかる装置によ
れば、車輛の荷台の状況、即ち荷台の幅及び長さ、既に
積載された荷物がある場合にはその積載状況が検知でき
る機構を備えたものであるため、該機構の検知情報に基
づいてコンピュータにて該車輛への荷物の積込み要求が
実現できるものであるか否かを判断する機構、更には荷
台のスペースに応じた最適な積込み形態を判断する機構
等を、容易に構築できる装置となる作用が生じる。

【００１２】

【実施例】以下、上記した本発明の実施例を、添付図面
に従って詳細に説明する。

【００１３】ここで、先ず図１は、本発明にかかる車輛
の停止位置及びその荷台の状況を検知する距離センサー
の走査方法（移動方法）の一例を示した概念的な平面
図、図２及び図３は、前記距離センサーの走査方法を実
現する装置の一例を示した概念的な平面図、及び正面図
である。

【００１４】図１において斜線を施したエリアＡは、距
離センサー１の走査範囲を示したものであり、該エリア
Ａ内に車輛２が停車される。距離センサー１、例えば超
音波センサー、レーザーセンサー等は、上記エリアＡ内
に停車された車輛２の上方において、図１に示したよう
にジグザグ状にＸ−Ｙ方向に移動し、距離センサー１が
感知する高さ方向の距離の変化、及びその高さ方向の距
離の変化が生じた位置から、エリアＡ内における車輛２
の正確な停止位置、及び車輛２の荷台の状況を検知す
る。

【００１５】距離センサー１を、上記したＸ−Ｙ方向に
移動させる装置としては、例えば図２及び図３に示した
装置が考えられる。ここで、図２及び図３において３
は、直方体形状に組み立てられたフレームであり、該フ
レーム３の寸法は、最大幅及び長さの車輛も余裕を持っ
てその内部に停車できるように、長さ11,500mm、幅5,00
0mm 、高さ6,000mm 程度形成されている。

【００１６】距離センサー１は、上記フレーム３の上方
から1,500mm 程度離れた位置に長手方向に添って差し渡
された左右２本のレール４ａ，４ｂ（このレール４ａ，
４ｂは、後記する荷役装置の移動用レールともなる）に
添って、長手方向8,000mm 、幅方向3,000mm 程度の範囲
内（これは上記エリアＡに相当する）を移動し得るよう
に構成され、長手方向（Ｘ方向）の移動は、レール４
ａ，４ｂに載置された車輪５ａ，５ｂの一方の車輪５ａ
にその回転軸６が固定された第１のサーボモータ７によ
り行なわれ、幅方向（Ｙ方向）の移動は、該距離センサ
ー１に形成された雌ねじに螺合する雄ねじが刻設された
シャフト８を、第２のサーボモータ９により回転させる
ことにより行なう。

【００１７】距離センサー１は、上記第１及び第２のサ
ーボモータ７，９が回転することにより図１に示したジ
グザグ移動を行い、その移動途中における高さ方向の距
離の変化を検知し、その検知情報をコンピュータ（図示
せず）に伝達し続ける。一方、サーボモータ７，９は、
その自己の回転数から上記距離センサー１の位置を判断
し、その距離センサー１の位置情報をコンピュータに伝
達し続ける。コンピュータは、距離センサー１、及びサ
ーボモータ７，９からの情報、即ち距離センサー１から
得られる高さ方向の距離の変化情報と、サーボモータ
７，９から得られるその高さ方向の変化が発生した位置
情報とから車輛２の正確な停止位置、及び車輛２の荷台
の状況を判断する。

【００１８】上記の構成により、車輛２がエリアＡ内に
停車さえしておれば、その車輛２のエリアＡ内における
正確な停止位置、及び車輛２の荷台の状況、即ち荷台の
幅及び長さ、既に荷台上に積載された荷物がある場合に
は、その荷物の積載状況が検知できる。この荷物の積載
状況は、高さ方向の変化を検知する距離センサー１によ
り得られた情報であるため、単に荷台上の荷物の占有面
積ではなく、占有体積として検知できる。

【００１９】上記検知情報は、後記する荷役装置に伝達
され、その荷役装置のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動が制御され
る。荷役装置は、例えば図４及び図５に示した構造とな
っている。

【００２０】ここで、図４及び図５において１０は、上
記フレーム３の長手方向に添って差し渡された左右２本
のレール４ａ，４ｂ上を移動する荷役装置の全体を示
し、該荷役装置１０は、荷物をＸ−Ｙ−Ｚの３方向、即
ちフレーム３の長手方向、幅方向及び高さ方向に搬送し
得るように構成され、その各々の移動距離は、長手方向
8,000mm 、幅方向3,000mm 、高さ方向1,500mm 程度に設
計されている。

【００２１】上記荷役装置１０の長手方向（Ｘ方向）の
移動は、上記レール４ａ，４ｂ上に載置された車輪１１
ａ，１１ｂ及び１２ａ，１２ｂの何れかに回転を伝える
第３のサーボモータ１３により行なわれ、幅方向（Ｙ方
向）の移動は、上記車輪１１ａ，１１ｂ及び１２ａ，１
２ｂが取付けられてＸ方向の移動が可能となった盤体１
４上に設けられた幅方向に延びる２本のレール１５ａ，
１５ｂ上に載置された車輪１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，
１７ｂの何れかに回転を伝える第４のサーボモータ１８
により行なわれる。

【００２２】また、荷役装置１０の高さ方向（Ｚ方向）
の移動は、上記車輪１６ａ，１６ｂ及び１７ａ，１７ｂ
が取付けられてＸ−Ｙ方向の移動が可能となった盤体１
９にワイヤーによって吊り下げられたハンドキャリヤ２
０を、昇降する第５のサーボモータ２１により行なわれ
る。

【００２３】上記ハンドキャリヤ２０には、ハンド２２
の幅を調整するシリンダー２３が設けられ、該シリンダ
ー２３を作動させることにより積込みを行なう荷物に最
適なハンド幅となるように構成され、またハンド２２の
下端には爪２４が設けられ、該爪２４を開閉するシリン
ダー２５によって荷物の掴み、或いは放しが行なわれる
ように構成されている。

【００２４】また、車輛２の荷台は、荷物が積まれるこ
とによって僅かづつ降下していくため、その降下量を考
慮してハンドキャリヤ２０を常に僅かだけ余分に降下さ
せ、その余分な降下量は、ハンドキャリヤ２０を吊り下
げているワイヤーの途中に吊り下げられた重り（図示せ
ず）の降下によって吸収するように構成されている。

【００２５】上記のように構成された荷役装置１０は、
運転手又は出荷係が入力する荷物の積込み要求情報と、
上記距離センサー１、サーボモータ７，９の検知情報と
が伝達されるコンピュータ（図示せず）によってＸ−Ｙ
−Ｚ方向の移動が決定され、コンベヤー２６によって常
に定位置に搬送されてくる荷物Ｗを、車輛２の荷台上に
自動的に積込む。

【００２６】次ぎに、上記した本発明にかかる車輛への
荷物の自動積込み装置の動作手順の一例を説明する。

【００２７】先ず運転手は、車輛２をフレーム３内に存
在するエリアＡ内に停車させ、キーボード等の入力手段
を使用して上記荷役装置１０の移動を制御するコンピュ
ータに積載する荷物Ｗの数量、及びその積込み形態等の
荷物の積込み要求情報を入力し、“実行キー”を押す。

【００２８】コンピュータは、上記荷物の積込み要求情
報を記憶すると共に、予め組み込まれているプログラム
に従って上記距離センサー１を車輛２の上方においてＸ
−Ｙ方向に移動させる。

【００２９】距離センサー１は、その移動途中における
高さ方向の距離の変化を検知し、その検知情報をコンピ
ュータに伝達し続け、該距離センサー１を移動させるサ
ーボモータ７，９は、その自己の回転数から上記距離セ
ンサー１の位置を判断し、その距離センサー１の位置情
報をコンピュータに伝達し続ける。

【００３０】コンピュータは、上記距離センサー１、及
びサーボモータ７，９からの情報、即ち距離センサー１
から得られる高さ方向の距離の変化情報と、サーボモー
タ７，９から得られるその高さ方向の変化が発生した位
置情報とから、車輛２の正確な停止位置、及び車輛２の
荷台の状況を判断し、その情報を記憶する。

【００３１】コンピュータは、記憶した上記荷物の積込
み要求情報、及び車輛２の荷台の状況を基に、入力され
た上記荷物の積込み要求情報が実行可能であるか否かを
予め記憶されている車輛別の種々の荷物の積込み可能形
態と照らして判断し、実行可能であれば、荷物の積込み
要求情報、及び車輛２の正確な停止位置、車輛２の荷台
の状況を基に、予め記憶されている荷物の積込み情報、
即ち、いくつかの配置パターンから選択、計算される荷
役装置１０のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動距離、及びハンド２
２の幅、爪２４の開閉位置等を修正し、この修正した荷
物の積込み情報を荷役装置１０に伝達する。一方、入力
された上記荷物の積込み要求情報が実行不可能である場
合には、警報を出し、運転手に新たな積込み要求情報を
入力することを要求する。

【００３２】荷役装置１０は、コンピュータによって荷
物の積込み要求情報、及び車輛２の正確な停止位置、車
輛２の荷台の状況を考慮して決定されたＸ−Ｙ−Ｚ方向
の移動情報に従って、コンベヤー２６によって常に定位
置に搬送されてくる荷物Ｗを、車輛２の荷台上に自動的
に積み込む。

【００３３】以上、本発明の一実施例につき説明した
が、本発明は既述の実施例に限定されるものではなく、
本発明の技術的思想に基いて、各種の変形及び変更が可
能であることは当然である。

【００３４】

【発明の効果】本発明は、所定の範囲内に停車した車輛
の上方において、高さ変化を検知する距離センサーを上
記所定の範囲内においてＸ−Ｙ方向に移動させ、少なく
とも上記車輛の停止位置及びその荷台の状況を検知し、
この検知情報及び車輛への荷物の積込み要求情報を基
に、上記車輛への荷物の積込みを行なう荷役装置のＸ−
Ｙ−Ｚ方向の移動を制御するように構成したことを特徴
とするものであり、これにより、運転手に車輛の厳格な
停止位置を要求することなく、また車輛の一部に既に荷
物が積み込まれているか否かに係わらず、その車輛への
荷物の自動積込みが可能となる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる車輛の停止位置及びその荷台の
状況を検知する距離センサーの走査方法（移動方法）の
一例を示した概念的な平面図である。

【図２】図１に示した距離センサーの走査方法を実現す
る装置の一例を示した平面図である。

【図３】図１に示した距離センサーの走査方法を実現す
る装置の一例を示した正面図である。

【図４】Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能な荷役装置の一例を
示した平面図である。

【図５】Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能な荷役装置の一例を
示した側面図である。

【符号の説明】

１ 距離センサー ２ 車輛 ３ 直方体形状に組み立てられたフレーム ４ａ，４ｂ レール ５ａ，５ｂ 車輪 ６ 第１のサーボモータの回転軸 ７ 第１のサーボモータ ８ 雄ねじが刻設されたシャフト ９ 第２のサーボモータ １０ Ｘ−Ｙ−Ｚ方向に移動可能な荷役装置 １１ａ，１１ｂ 車輪 １２ａ，１２ｂ 車輪 １３ 第３のサーボモータ １４ Ｘ方向の移動が可能な盤体 １５ａ，１５ｂ レール １６ａ，１６ｂ 車輪 １７ａ，１７ｂ 車輪 １８ 第４のサーボモータ １９ Ｘ−Ｙ方向の移動が可能な盤体 ２０ ハンドキャリヤ ２１ 第５のサーボモータ ２２ ハンドキャリヤのハンド ２３ ハンドの幅を調整するシリンダー ２４ ハンドの下端に設けられた爪 ２５ 爪を開閉するシリンダー ２６ コンベヤー Ａ 距離センサーの走査範囲 Ｂ 荷役装置の移動範囲 Ｗ 荷物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の範囲内に停車した車輛の上方にお
   いて、高さ変化を検知する距離センサーを上記所定の範
   囲内においてＸ−Ｙ方向に移動させ、少なくとも上記車
   輛の停止位置及びその荷台の状況を検知し、この検知情
   報及び車輛への荷物の積込み要求情報を基に、上記車輛
   への荷物の積込みを行なう荷役装置のＸ−Ｙ−Ｚ方向の
   移動を制御するように構成したことを特徴とする、車輛
   への荷物の自動積込み装置。
2. 【請求項２】 サーボモータによって上記距離センサー
   をＸ−Ｙ方向に移動させ、距離センサーが検知する移動
   途中における高さ方向の距離の変化情報と、サーボモー
   タが自己の回転数から判断する上記距離センサーの位置
   情報とから、コンピュータによって少なくとも車輛の正
   確な停止位置及び車輛の荷台の状況を検知するように構
   成したことを特徴とする、請求項１記載の車輛への荷物
   の自動積込み装置。
3. 【請求項３】 上記検知情報及び車輛への荷物の積込み
   要求情報を基に、コンピュータに予め記憶されている荷
   物の積込み情報を修正し、その修正した荷物の積込み情
   報によって荷役装置のＸ−Ｙ−Ｚ方向の移動を制御する
   ように構成したことを特徴とする、請求項１、又は２記
   載の車輛への荷物の自動積込み装置。