荷役作業支援装置
【課題】大きさが制限される空間内で作業員による荷役作業を機械化により支援し、作業員の負担を軽減するとともに作業時間の短縮化を図る荷役作業支援装置を提供すること。
【解決手段】走行台車９に支持された荷役作業補助手段３とアウトリガー５を備え、走行台車９は走行する台車９上に回転可能に支持された運転台１１を備える。荷役作業補助手段３は運転台に鉛直に支持された支軸１９の周りに回転自在に支持された第１のアーム２１、該アームの先端部に支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアーム２３、第２のアームの先に取り付けられたホイスト２５の巻取部からワイヤ２７で吊り下げて荷物を吸着する吸着具２９、ホイストの巻取部を回転させて荷物を任意高さに保持する制御手段を備える。アウトリガー５は鉛直方向に移動可能な軸部３９が運転台の回転軸中心から走行台車の外側縁よりも外側に取り付けられる。
【解決手段】走行台車９に支持された荷役作業補助手段３とアウトリガー５を備え、走行台車９は走行する台車９上に回転可能に支持された運転台１１を備える。荷役作業補助手段３は運転台に鉛直に支持された支軸１９の周りに回転自在に支持された第１のアーム２１、該アームの先端部に支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアーム２３、第２のアームの先に取り付けられたホイスト２５の巻取部からワイヤ２７で吊り下げて荷物を吸着する吸着具２９、ホイストの巻取部を回転させて荷物を任意高さに保持する制御手段を備える。アウトリガー５は鉛直方向に移動可能な軸部３９が運転台の回転軸中心から走行台車の外側縁よりも外側に取り付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役作業支援装置に関し、特に、コンテナやトラックの荷台或いは倉庫等のように高さや幅が制限された空間内において、多数の物品の積み下ろしと、積み下ろした物品を所定の位置に積み付けるのに好適な荷役作業支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物流業界等では、コンテナ等に積み込まれた物品の積み出し作業の多くが人力に依存しているという実態がある。例えば、コンテナ内に山積みされた物品は、作業員の手で順次積み下ろされ、車輪付きのパレットの上に積み付けられた後、コンテナの入口付近まで押し出され、フォークリフトによってパレットごとコンテナから積み下ろされる。
【０００３】
ところで、海外等から移送されるコンテナの中には、例えば１体が数十ｋｇにも達する包装体が山積みされていることがある。このような高重量の包装体を人力で積み下ろす作業は過酷な重労働となる。特に夏場のコンテナ内は高温多湿となり作業員にとって厳しい作業環境となるため、作業が敬遠される傾向にある。
【０００４】
このため、物品の積み出し作業の一部を機械的に行うことについて検討がなされている。例えば、特許文献１には、平行な無限軌道輪を有する走行台車と、走行台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持された運転台と、運転台に支持されたアームを備え、アームの先に設けたバキュームパットに物品を吸着させた状態でアームを持ち上げ、所望の位置まで物品を移動させる自走式の運搬機が開示されている。このような運搬機をコンテナ内に搬入し、物品をバキュームパットに吸着させた状態でアームを操作することにより、物品の機械的な移送が可能となるため、作業員の負担を軽くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１３４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の運搬機は、コンテナ内の物品を吸着するため、鉛直方向にくの字に折れ曲がった２本のアームを折り曲げて、山積みされた物品の高さに応じてバキュームパットの高さを毎回調整しなければならない。そのため、例えば、山積みされた物品を順次積み下ろし、パレット等の上に順次積み上げていく作業の場合、アームを操作している時間が長くなり、作業時間の短縮化が難しくなる。
【０００７】
また、この種の運搬機の場合、作業範囲が狭いコンテナ内でアームを旋回させて物品を移送させるためには、アームの旋回半径を小さくしなければならず、そのためにアームをくの字に大きく折り曲げなければならない。しかし、このようにアームを大きく折り曲げると、アームの折り曲げ部が立ち上がり、コンテナの天井に衝突するおそれがある。反対に、アームの旋回半径を大きくすれば、アームの折り曲げ部の位置は低くなるが、アームの先端部がコンテナの内壁に衝突しやすくなる。
【０００８】
一方、コンテナのような狭い空間内で使用する運搬機は、操作性や作業性の観点から、できるだけコンパクトであることが望ましいが、その分、運搬機自体の重量が軽くなるため、高荷重の物品をアームで移送させた場合、運搬機の重心が移動して転倒するおそれがある。
【０００９】
本発明は、大きさが制限された空間内での作業員による荷役作業を機械化により支援し、作業員の負担を軽減するとともに、作業時間の短縮化を図ることができる荷役作業支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の荷役作業支援装置は、走行台車と、走行台車に支持された荷役作業補助手段と、走行台車に取り付けられたアウトリガーとを備えた荷役作業支援装置であって、走行台車は、平行に設けられた二条の無限軌道輪を有する台車と、該台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持され無限軌道輪を操作する運転台とを備え、荷役作業補助手段は、運転台に鉛直に支持された支軸と、該支軸周りに回転自在に支持された第１のアームと、該第１のアームの先端部に前記支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアームと、該第２のアームの先端部に回転自在に取り付けられた巻取部を回転駆動する駆動機を有するホイストと、巻取部に巻き付けられたワイヤの先端に取り付けられ荷物を吸着する吸着部を有する吸着具と、吸着部の空気を吸引して吸着力を発生する空気吸引手段と、吸着具に吸着された荷物及び荷物に加えられる荷重に応じてホイストの巻取部を回転駆動して前記荷物を任意の高さ位置に保持する制御手段とを備え、アウトリガーは、鉛直方向に進退可能に運転台に支持された軸部を有し、該軸部は、運転台の回転軸中心から走行台車の外側縁よりも外側に位置するように運転台に取り付けられてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の荷役作業支援装置は、走行台車を自走させることにより、コンテナ内部或いは倉庫内の狭い作業空間に設置する。その際に、走行台車の一方の側面をコンテナの内壁或いは倉庫内の壁又は物品に近接させて設置する。また、走行台車の他の側面、前方及び後方に荷役作業に必要な荷役領域を確保する。そして、運転台を回転してアウトリガーの軸部を台車の荷役領域側の側面（望ましくは、真横）に移動させ、アウトリガーを進出させてコンテナ等の床面にしっかりと当接させる。このとき、運転台に支持された荷役作業補助手段の支軸も荷役領域側に回動される。つまり、運転台を台車に対して所定の角度で回動させることにより、例えば、運転台の回転軸を中心として、台車の進行方向と直交する方向で、かつ、アームの旋回領域の範囲内に、アウトリガーを接地させることができる。これにより、アームを旋回させて物品を移送する際の装置の転倒を効果的に抑制することができる。
【００１２】
このようにして、荷役作業支援装置を荷役場所に設置した後、作業員は荷役作業補助手段の第１と第２のアームを回転ないし屈曲させながら、ホイストのワイヤを適宜巻き出して、吸着具を荷役対象の荷物の位置に移動して、吸着具に荷物を吸着させる。そして、作業員は吸着具に吸着された荷物を、搬出場所ないし搬出具（例えば、パレット等）に積み上げて、吸着具を開放する。
【００１３】
ここで、本発明によれば、第１のアームと第２のアームを水平方向に自在に折り曲げることができるため、第２のアームの先端部を、移送対象の荷物の上まで手動で動かすことができる。また、吸着具は、ホイストの巻取部に巻き付けられたワイヤに吊り下げられ、巻取部の回転は制御手段により制御されるため、吸着具を上下方向に手動で動かすことにより、その動きに追従するように吸着具が所定の高さまで昇降する。つまり、荷役作業補助手段は、いわゆるバランスアームとして周知の手段である。例えば、ワイヤの巻取部の回転を制御する制御手段は、荷物の重量に相当するトルクを巻取部に発生させるように制御し、作業員により荷物に正又は負の力が加えられたときは、その力を吸収するトルクを発生するように制御する。これにより、吸着部の位置出し操作が手動で簡単にできるため、作業員の負担を軽減し、かつ作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１４】
また、第１のアームと第２のアームは水平方向に折り曲げて使用されるため、これらのアームの旋回半径と関係なく、アームの高さを一定に保つことができる。つまり、荷役領域の高さは、第１アームと第２のアームが回動可能な高さが有ればよい。さらに、第１のアームと第２のアームを適宜折り曲げることにより、旋回半径を小さくして物品を移送させることができる。このため、作業空間の天井や側壁にアームを衝突させることなく、狭い空間においても高い安全性と作業性を確保することができる。つまり、走行台車の側面の作業領域は、少なくとも第１のアームの旋回半径を確保できれば、第１のアームに対して第２のアームを折り曲げることにより、狭い領域でも荷役作業を行うことができる。なお、走行台車の前後方向は、第１のアームに対して第２のアームを伸ばした領域まで、荷役範囲を広げることができる。
【００１５】
本発明において、アウトリガーは、軸部の下端に車輪が設けられてなるものとすることが好ましい。つまり、荷役作業支援装置は、コンテナ等に積み上げられた荷物の手前側から奥側に向かって積み下ろし作業が進行するため、作業の進行に応じて奥側に前進する。そのため、軸部の下端に車輪を設けることにより、アウトリガーを接地させたままの状態で移動させることが可能となるため、移動の度にアウトリガーの軸部を昇降させなくてもよく、作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
また、第１のアームの軸方向の長さは、第２のアームの軸方向の長さよりも短く形成されてなるものとする。これによれば、第１のアームと第２のアームとの折り曲げ部が作業空間の側壁に衝突するのを回避しつつ、物品の移送範囲を広く確保することができる。また、第１のアームに対する第２のアームの折り曲げ角度は、機械的に１８０°以下に規制されてなるものとする。これによれば、第１のアームと第２のアームとの折り曲げ方向が逆転することがないため、狭い空間におけるアームの操作性を高めることができる。
【００１７】
また、ホイストは、荷役作業支援装置から離れた位置に配設されたコンプレッサの吐出口から駆動用の高圧空気が供給されてなるものとする。すなわち、荷役作業支援装置には、コンプレッサから高圧空気が供給されるため、電力さえ供給されていれば、例えば荷役作業支援装置のエンジンを停止させた状態でもホイストを作動させることができる。これにより、作業中は荷役作業支援装置のエンジンを停止させることができるため、コンテナ内にエンジンの排気ガスが充満するのを防ぐことができ、作業環境の悪化を抑制することができる。また、コンプレッサからの吐出空気でコンテナ内の温度が上がることもない。この場合、荷役作業支援装置は、コンプレッサとともに、該装置と離間した位置に配設された発電機から給電されるようになっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大きさが制限された空間内での物品の作業員による荷役を機械化により支援し、作業員の負担を軽減するとともに、作業時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の作業時の外観を示す正面図である。
【図２】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の外観を示す上面図である。
【図３】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の作業時における外観を示す上面図である。
【図４】本発明を適用してなる荷役作業支援装置のアウトリガーの外観を示す拡大図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ接地前の正面図及び側面図、（ｃ）は接地状態の側面図である。
【図５】本発明を適用してなる荷役作業支援装置において、第１のアームと第２のアームを折り曲げる折り曲げ部の構造を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の動作を説明する図である。
【図７】本発明を適用してなる荷役作業支援装置を用いた物品の積み出し作業の全動作を示す上面図である。
【図８】図７の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を適用してなる荷役作業支援装置の一実施形態について説明する。本実施形態では、荷役作業支援装置を用いる場面として、コンテナ船などにより輸送されてきたコンテナに積み込まれた物品を積み下ろすとともに、その積み下ろした物品をコンテナの上の所定位置に積み付けるまでの作業を例に説明するが、荷役作業支援装置を用いる場面としては、これに限定されるものではない。例えば、トラックの荷台や倉庫等のように狭い空間内に積み込まれた物品を積み下ろす作業等にも使用することができる。ここで、物品としては、海藻品等が封入された１体約５０ｋｇの袋状の包装体を想定して説明するが、これ以外にも定型や不定形をなす物品が入れられた包装体、箱体等を物品として扱うこともできる。
【００２１】
本実施形態の荷役作業支援装置１００は、図１、２に示すように、走行台車１と、荷役作業補助手段３と、アウトリガー５を備えて構成される。走行台車１は、平行に設けられた二条の無限軌道輪７を駆動させて走行する台車９と、この台車９の上の鉛直軸１０の周りに回転可能に支持された運転台１１を備えている。運転台１１には一人用の操縦席１３が設けられ、この操縦席１３からは台車９の進行方向と台車９に対する運転台１１の回転角度等が操作されるようになっている。操縦席１３から正面を見たときの左側（図１の右側）には、冷風扇１５と、ブロア１７が設けられている。冷風扇１５は、小型のエアコンに相当するものであり、例えば冷媒を循環させる周知の冷凍サイクルを備え、冷媒と周囲の空気を熱交換することにより冷風を発生させるようになっている。
【００２２】
荷役作業補助手段３は、運転台１１に鉛直に支持された支軸１９と、この支軸１９の上部に一端部が回転自在に支持された第１のアーム２１と、第１のアーム２１の他端部に支軸１９と平行な軸周りで一端部が回転自在に支持された第２のアーム２３を備えている。第１のアーム２１と第２のアーム２３はいずれも直状に形成され、互いに水平方向に手動で折れ曲がるようになっている。第２のアーム２３は、第１のアーム２１よりも全長が長く形成されている。
【００２３】
第２のアーム２３の他端部にはホイスト２５が取り付けられている。ホイスト２５は、第２のアーム２３の他端部に回転自在に取り付けられた巻取ドラム（図示せず）と、巻取ドラムに巻き回されたワイヤ２７と、巻取ドラムを回転させるモータ（図示せず）を有しており、ワイヤ２７の先端には、包装体を吸着する吸着具２９が取り付けられている。ホイスト２５は、制御ボックス３１を介してエアホース３３（図２）から供給される高圧空気の供給量を図示しない制御手段で制御することにより、モータの駆動が制御されるようになっている。制御手段としては、例えば、高圧空気の供給量を調整する調整弁と、巻取ドラムにかかる回転トルク等の検出結果に応じて調整弁の開度を制御する回路等から構成される。具体的には、吸着具２９に吸着された包装体及び包装体に加えられた荷重が変化することにより巻取ドラムの回転トルク等に変化が生じると、この変化を検出した回路からの信号により高圧空気の供給量が調整され、モータ及び巻取ドラムが回転する。その結果、ワイヤ２７に吊り下げられた包装体が任意の高さ位置に保持されるようになっている。
【００２４】
吸着具２９は、ワイヤ２７が連結された上面と反対側の下面に、包装体を吸着する吸着部２９ａが設けられている。この吸着部２９ａは、包装体との密着性を高めるため、吸引口の周囲を弾性部材等で包囲して形成される。吸着具２９の上面には、吸引ホース３５の一端が接続されるとともに、吸着を開始するとき又は開放するときに用いる切替スイッチ３７、吸引口の圧力を表示する圧力計等が設けられている。
【００２５】
図３に示すように、吸引ホース３５は、吸着具２９の上面に一端が接続され、第２のアーム２３及び第１のアーム２１に沿って配設された後、ブロア１７の吸引口１７ａに他端が接続されている。また、エアホース３３は、ホイスト２５のモータに一端が接続され、制御ボックス３１を経由して吸引ホース３５に沿って配設された後、コンテナの外に設置されたコンプレッサ（後述）の吐出口から延びるエアホースとコネクタ等を介して接続されている。なお、エアホース３３の他端は、運転台１１を介してコンプレッサ側のエアホースと接続されるようになっていてもよい。
【００２６】
アウトリガー５は、円柱状又は円筒状の軸部３９の下端に車輪４１が取り付けられて構成される。軸部３９は、運転台１１の前方に配置され、台車９に対する運転台１１の回転する位置に関係なく、回転中心から台車９の外側縁よりも外側に位置するように配置されている。また、軸部３９は、その長手方向の一部の外周面に螺旋状の溝又は突起が形成され、これが軸部３９の外周面を包囲する支持部材４３の内周面に形成された螺旋状の突起又は溝と螺合することにより、支持部材４３に保持されながら鉛直方向に移動するようになっている。
【００２７】
ここで、アウトリガー５が昇降する構造について図面を参照して説明する。図４に示すように、支持部材４３は、運転台１１の一部となる取付部材４５に連結されている。支持部材４３の上には４方向に回転操作用の穴４６が開けられたロックナット４７が軸部３９に螺合して取り付けられている。取付部材４５には、軸部３９の下降確認用のリミットスイッチ４９が取り付けられている。軸部３９の上端には折り畳み可能なハンドル５１が取り付けられており、このハンドル５１を起こし（図４（ｂ））、軸部３９を軸芯周りに矢印（図４（ｃ））の方向に回すことにより、軸部３９を下方に移動させることができる。また、軸部３９の外周面には周状に突出する鍔部５３が形成されており、この鍔部５３がリミットスイッチ４９に当接してスイッチが作動することにより、車輪４１が適正な位置まで下降したことを検知できるようになっている。さらに、車輪４１が適正な位置まで下降したときには、ロックナット４７を回転させて締め付けることにより、軸部３９を鉛直方向で固定することができる。
【００２８】
ところで、荷役作業支援装置１００が目的位置に到達する前は、図２に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３が折り曲げられて、互いに固定された状態となっているのに対し、荷役作業支援装置１００が目的位置に到着し、包装体の移送作業を開始するときには、図１に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３が互いに固定された状態から解放される。また、このように固定された状態から解放されたとしても、第２のアーム２３の回動範囲は、第１のアーム２１に対して設定範囲に制限されている。
【００２９】
図５に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３を固定するときには、固定用治具５５が用いられる。固定用治具５５は、略矩形の金属板材で形成されており、長手方向が第１のアーム２１の延在方向と直交するように第１のアーム２１の上に固定されるとともに、その両端部にそれぞれ貫通穴５７が形成されている。固定用治具５５の下面には、固定用ピン５９が収納されるピンホルダ６１が取り付けられている。第２のアーム２３の下面部には固定用ピン５９が挿入される穴６３が形成されており、第２のアーム２３を折り曲げた状態で、固定用治具５５の下方から固定用ピン５９が貫通穴５７に差し込まれ、その差し込まれた固定用ピン５９の先が第２のアーム２３の穴６３に差し込まれた状態で周知の方法により固定用ピン５９の抜け止めが施される。このような構造により、第１のアーム２１と第２のアーム２３は固定された状態となる。なお、固定用ピン５９は、第１のアーム２１と第２のアーム２３が固定状態から解放されているときには、ピンホルダ６１に収納された状態となっている。
【００３０】
次に、第１のアーム２１と第２のアーム２３の回転角度を規制する構造について説明する。図５に示すように、第１のアーム２１の他端部には、鉛直方向の上向きに延在する支軸６５が取り付けられ、この支軸６５には、軸受６７を介して第２のアーム２３が回転自在に支持されている。支軸６５を軸中心とする第１のアーム２１と第２のアーム２３の隙間の位置には、支軸６５と同軸で円盤状の回転規制部材６９が、第１のアーム２１の上にボルトで固定された状態で設けられている。回転規制部材６９は、周方向に等間隔で複数のねじ穴を有しており、第２のアーム２３の回転規制角度に応じた２箇所のねじ穴にブロック状又はピン状のストッパ７１がねじで固定されている。一方、第２のアーム２３の回転規制部材６９と対向する面には、回転規制部材６９に固定された２箇所のストッパ７１の間を回動する突起部７３が設けられている。このように突起部７３が回動する領域を２つのストッパ７１で挟むことにより、第２のアーム２３の回転角度が調整可能となる。第１のアーム２１と支軸１９との間にも同様の構造を適用して回転規制することができるが、本実施形態では、第１のアーム２１の回転角度については特に規制を設けていない。また、第１のアーム２１と第２のアーム２３の回転角度を規制できる構造であれば、本実施形態の構造に限られるものではない。
【００３１】
次に、荷役作業支援装置１００に係るその他の構成について説明する。荷役作業支援装置１００が接地される床面は常に水平面とは限らず、水平面から所定の角度だけ傾いていることがある。このような場合、床面と鉛直方向に延在する支軸１９に支持されて回動する第１のアーム２１と第２のアーム２３は、床面に対して傾斜して回動することになる。本実施形態では、このような床面の傾斜の影響を受けることなく、第１のアーム２１と第２のアーム２３を水平方向に回動させるため、支軸１９の傾きを調整する機構を備えている。
【００３２】
図１に示すように、支軸１９は、その下端面の中央を支点として、円筒状の壁７５の内側に傾動可能に収容されており、壁７５の周方向に等間隔で配置された４本の棒材７７が壁７５を貫いて四方から支軸１９を押し付けるようになっている。棒材７７は、壁７５の外側からハンドル７９を回すことにより、壁７５の内側に延出する長さが調整される。このような機構によれば、壁７５の内側に延出する各棒材７７の長さをハンドル７９の回転で調整することにより、支軸１９の傾きを手動で自在に調整することができる。
【００３３】
冷風扇１５には、冷風が吹き出される排気口に略Ｌ字状のダクトが接続されている。ダクト８１は、作業環境に応じて冷風の吹き出し方向が変えられるように方向が調整可能になっている。また、ブロア１７の排気口には略Ｌ字状のダクト８３が接続されており、排気される空気の吹き出し方向が例えばコンテナの外に向くように吹き出し方向が調整可能になっている。
【００３４】
また、制御ボックス３１の下面付近には、照明用ランプ８５が取り付けられており、例えば吸着具２９の周辺等をスポット的に照明できるようになっている。なお、照明用ランプ８５は、この１箇所に限らず、所定の位置に複数設けることが可能である。また、本実施形態では、荷役作業支援装置１００のエンジンを停止させた状態で、ホイスト２５、冷風扇１５、ブロア１７、照明用ランプ８５等を作動させるため、コンテナの外に設置された発電機（後述）から給電するようになっている。
【００３５】
次に、このようにして構成される荷役作業支援装置１００を用いたときの動作及び作業手順について説明する。図７、８に、荷役作業支援装置１００をコンテナ８７内に導いて作業する様子を示す。コンテナ８７の中には、荷役作業支援装置１００が配設されている。コンテナ８７の開口する入口には、コンテナ８７の床面と同じ高さの作業台８９及び傾斜面を備えたバンニングスロープ９１が設置されている。バンニングスロープ９１の近傍には、発電機９３とコンプレッサ９５が設置され、発電機９３から延びる電源ケーブル９３ａは、作業台８９よりも高所に立設する中継部９６を経由して荷役作業支援装置１００の専用コンセントに接続されている。コンプレッサ９５から延びるエアホース９５ａは、荷役作業支援装置１００側のエアホース３３とコネクタを介して接続されている。
【００３６】
コンテナ８７内において、荷役作業支援装置１００の前方（図７の左側）には、包装体Ａが７段積み上げられた山がコンテナ８７の幅方向（図７の縦方向）に５つ並べて列をなし、この列が奥行方向に向かって複数設けられている。一方、荷役作業支援装置１００の後方にはパレット９７が配置されており、このパレット９７の上には包装体Ａが俵状に積み上げられている。包装体Ａが積み上げられたパレット９７は、待機していたフォークリフト９９によって後方に搬送される。
【００３７】
次に、荷役作業支援装置１００にかかわる動作について詳細に説明する。荷役作業支援装置１００は、図２に示すように、進行方向に対して左側に向けられた第１のアーム２１と進行方向に折り曲げられた第２のアーム２３とが固定用治具５５を介して固定されている。荷役作業支援装置１００の専用コンセントには、発電機９３から延びる電源ケーブル９３ａが接続されており、ホイスト２５に接続されたエアホース３３のコネクタには、コンプレッサ９５から延びるエアホース９５ａの一端が接続されている。コンテナ８７の中まで走行した荷役作業支援装置１００は、積み上げられた包装体Ａから所定距離だけ離れた位置で走行を停止する。本実施形態では、図７に示すように、荷役作業支援装置１００の停止位置をコンテナ８７内の幅方向に対して右寄りに停止する。
【００３８】
次に、荷役作業支援装置１００は、運転台１１を台車９の進行方向に対して９０°回動させて、操縦席１３の正面がコンテナ８７の幅方向に対して内側（図７の下側）を向くように配置する。その後、エンジンを停止させる。
【００３９】
続いて、アウトリガー５を接地させるため、作業員がハンドル５１を回して軸部３９を下方に移動させ、車輪４１を床面に接地させた状態でロックナット４７を手で回し固定する。ロックナット４７には側面の４方向に穴が開いており、緩められなくなったときなど、手回しよりも大きな力で回転させることが必要となった場合には、その穴に棒状の治具を差し込むことにより回転させることができる。
【００４０】
次に、冷風扇１５とブロア１７を稼働させ、照明用ランプ８５を点灯させる。このとき、荷役作業支援装置１００は、発電機９３から給電される状態となっているため、エンジンが停止した後でも、冷風扇１５やブロア１７、照明用ランプ８５、ホイスト２５等が作動する。冷風扇１５のダクト８１は、操縦席１３の前方、つまり作業員の通路側に向けられており、ブロア１７のダクト８３は、空気の循環を目的としコンテナ８７の出口側又は操縦席１３の後方の壁面側に向けられている。なお、冷風扇１５とブロア１７を作動させるタイミングは、この例に限られるものではない。
【００４１】
次に、図６に示すように、第２のアーム２３を固定用治具５５から外してフリーとした後、第２のアーム２３の先端、つまりホイスト２５の部分を、移送対象となる最初の包装体Ａの上まで手動で水平に移動させる。このとき、第２のアーム２３の動きに追従するように、第１のアーム２１が支軸１９の周りを回動する。
【００４２】
続いて、ホイスト２５から吊り下げられた吸着具２９を手動で引き下ろし、吸着部２９ａを包装体Ａに押し付けた状態で、切替スイッチ３７をオンにする。これにより、吸引口から空気が吸い込まれ、包装体Ａと吸着部２９ａとの間の空間が減圧されるため、包装体Ａは吸着部２９ａに吸着された状態となる。ここで、吸着具２９を引き上げるタイミングは、減圧状態が設定レベルに達したときに報知するランプや圧力計等で検知することができる。
【００４３】
ランプ等が点灯して真空状態が設定レベルに達したことが確認されると、吸着具２９を引き上げる。このとき、ワイヤ２７は、吸着具２９を巻取ドラム側に引っ張る状態となっているため、作業員が吸着具２９を持ち上げようとすると、巻取ドラムに係る回転トルクが変化する。この回転トルクの変化を制御手段が検知すると、ホイスト２５に所定量の高圧空気が供給され、モータと巻取ドラムが回転する。これにより、作業員が吸着具２９を引き上げる力に追従するようにして包装体Ａが任意の高さ位置まで持ち上げられる。包装体Ａが持ち上げられると、作業員は、第２のアーム２３を手動で動かし、吸着部２９ａに吸着させた状態の包装体Ａをパレット９７の上の所定位置まで移送する。ここで、第１のアーム２１に対する第２のアーム２３の折り曲げ角度は、最大１８０°以下の所定の角度範囲に規制されているため、図６に示すように、第２のアーム２３は、第１のアーム２１に対して常に同じ方向に折れ曲がった状態で移動する。
【００４４】
包装体Ａがパレット９７の上の所定位置まで移送されると、作業員は吸着具２９を手動で引き下ろす。このとき、巻取ドラムに係る回転トルクが変化するため、制御手段がこれを検知することにより、モータと巻取ドラムを回転させる。これにより、作業員が吸着具２９を引き下げる力に追従するようにして包装体Ａが任意の高さ位置まで下ろされる。包装体Ａが所定の位置に載置されると、切替スイッチ３７をオフにする。これにより、吸着具２９による吸引状態が解放されるため、吸着部２９ａから包装体Ａが積み下ろされ、移送が完了する。その後、必要であれば、吸着具２９を手動で持ち上げて上方に移動させ、第２のアーム２３を再び山積みされた次の包装体Ａの位置まで移動させる。
【００４５】
ここで、荷役作業支援装置１００は、図６に示すように、第２のアーム２３の先端の旋回領域に前方の１列分の山積みされた包装体Ａのすべてが含まれているため、この１列分の山の包装体Ａが移送される間は停止した状態であるが、その後方の列には第２のアーム２３の先端の旋回領域から外れる山が存在する。このため、荷役作業支援装置１００は、前方の１列分の山の包装体Ａの移動が完了すると、エンジンを始動させて台車９を走行させ、前方、つまりコンテナ８７の奥側へ移動させる必要がある。このとき、アウトリガー５は接地されているが、車輪４１が接地する構造であるため、アウトリガー５を接地させたままの状態で移動することができる。これにより、移動の度にアウトリガー５の軸部３９を昇降させる必要がなく、作業時間の短縮を図ることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、台車９の進行方向に対して運転台１１を９０°回転させることにより、運転台１１の鉛直軸１０を中心として、台車９の進行方向と直交する方向にアウトリガー５を接地させることができる。このようにアウトリガー５を第１のアーム２１と第２のアーム２３の旋回領域に配置することにより、高荷重の包装体Ａを移送する際の装置の転倒を効果的に抑制することができる。ここで、アウトリガー５は、軸部３９が、鉛直軸１０の回転中心から台車９の外側縁よりも外側に位置させるように配置されるため、台車９に対する運転台１１の回転位置に関係なく、接地することができる。このため、アウトリガー５の接地位置は、荷役領域、つまりアームの旋回領域等に応じて、適宜設定することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態では、第１のアーム２１の軸方向の全長は、第２のアーム２３の軸方向の全長よりも短く形成されている。第１のアーム２１は、図６に示すように、台車９に対して運転台１１を９０°回転させてコンテナ８７内の幅方向（図６の上下方向）の略中央に支軸１９を位置させたとき、第１のアーム２１の先端部、つまり第２のアーム２３との折り曲げ部がコンテナ８７の内壁に衝突しない範囲の長さに設定されていればよい。一方、第２のアーム２３は、短すぎると作業領域の幅（図６の左右方向）が小さくなり、長すぎると大きく折り曲げた状態で作業しなければならなくなるため、いずれも作業性が低下する。このため、本実施形態において、第２のアーム２３は、作業性を考慮して、第１のアーム２１よりも長い所定の長さに設定される。これにより、第１のアーム２１と第２のアーム２３との折り曲げ部がコンテナ８７の側壁に衝突するのを回避しつつ、包装体Ａの移送領域を広く確保することができる。なお、第２のアーム２３の長さの目安としては、荷役作業支援装置１００が停止した状態で、少なくとも、前方の１列分の包装体Ａの山のすべてに第２のアーム２３の先端が届く程度の長さを備えていることが好ましい。
【００４８】
本実施形態では、第１のアーム２１に対する第２のアーム２３の折り曲げ角度が、最大１８０°以下の所定の角度範囲に規制されている。したがって、作業員は、第２のアーム２３を第１のアーム２１に対して、常に同じ方向に折り曲げた状態で動かすことができるため、作業性を向上させることができる。加えて、本実施形態では、第１のアーム２１と第２のアーム２３が水平方向に回動し、上下方向には回動しないため、コンテナ８７内の天井に第２のアーム２３が衝突することがない。したがって、本実施形態の構成によれば、特に狭い空間内において高い安全性と作業性を確保することができる。
【００４９】
加えて、本実施形態では、第１のアーム２１と第２のアーム２３をそれぞれ手動で動かすとともに、包装体Ａの吸着の有無にかかわらず、吸着具２９を手動で昇降させることができるため、一人の作業員がすべての作業を行うことができ、作業員の負担を軽減することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、コンテナ８７の外部にコンプレッサ９５と発電機９３を配置し、コンプレッサ９５から供給される高圧空気を用いてホイスト２５を駆動させるとともに、発電機９３からの給電により、冷風扇１５、ブロア１７、ホイスト２５等を駆動させるようにしている。このため、作業中は、荷役作業支援装置１００のエンジンを停止させることができるため、コンテナ８７内にエンジンの排気ガスが充満するのを防ぐことができる。さらに、冷風扇１５のダクト８１からは適当な方向に冷風が吹き出され、ブロア１７のダクト８３からは荷役領域と反対側等に空気が吹き出されるため、コンテナ８７内で冷風が循環するとともに換気が施される。したがって、作業員の作業環境の悪化を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 走行台車
３ 荷役作業補助手段
５ アウトリガー
７ 無限軌道輪
９ 台車
１１ 運転台
１５ 冷風扇
１７ ブロア
１９，６５ 支軸
２１ 第１のアーム
２３ 第２のアーム
２５ ホイスト
２７ ワイヤ
２９ 吸着具
３９ 軸部
４１ 車輪
６９ 回転規制部材
９３ 発電機
９５ コンプレッサ
１００ 荷役作業支援装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷役作業支援装置に関し、特に、コンテナやトラックの荷台或いは倉庫等のように高さや幅が制限された空間内において、多数の物品の積み下ろしと、積み下ろした物品を所定の位置に積み付けるのに好適な荷役作業支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物流業界等では、コンテナ等に積み込まれた物品の積み出し作業の多くが人力に依存しているという実態がある。例えば、コンテナ内に山積みされた物品は、作業員の手で順次積み下ろされ、車輪付きのパレットの上に積み付けられた後、コンテナの入口付近まで押し出され、フォークリフトによってパレットごとコンテナから積み下ろされる。
【０００３】
ところで、海外等から移送されるコンテナの中には、例えば１体が数十ｋｇにも達する包装体が山積みされていることがある。このような高重量の包装体を人力で積み下ろす作業は過酷な重労働となる。特に夏場のコンテナ内は高温多湿となり作業員にとって厳しい作業環境となるため、作業が敬遠される傾向にある。
【０００４】
このため、物品の積み出し作業の一部を機械的に行うことについて検討がなされている。例えば、特許文献１には、平行な無限軌道輪を有する走行台車と、走行台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持された運転台と、運転台に支持されたアームを備え、アームの先に設けたバキュームパットに物品を吸着させた状態でアームを持ち上げ、所望の位置まで物品を移動させる自走式の運搬機が開示されている。このような運搬機をコンテナ内に搬入し、物品をバキュームパットに吸着させた状態でアームを操作することにより、物品の機械的な移送が可能となるため、作業員の負担を軽くすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１３４０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の運搬機は、コンテナ内の物品を吸着するため、鉛直方向にくの字に折れ曲がった２本のアームを折り曲げて、山積みされた物品の高さに応じてバキュームパットの高さを毎回調整しなければならない。そのため、例えば、山積みされた物品を順次積み下ろし、パレット等の上に順次積み上げていく作業の場合、アームを操作している時間が長くなり、作業時間の短縮化が難しくなる。
【０００７】
また、この種の運搬機の場合、作業範囲が狭いコンテナ内でアームを旋回させて物品を移送させるためには、アームの旋回半径を小さくしなければならず、そのためにアームをくの字に大きく折り曲げなければならない。しかし、このようにアームを大きく折り曲げると、アームの折り曲げ部が立ち上がり、コンテナの天井に衝突するおそれがある。反対に、アームの旋回半径を大きくすれば、アームの折り曲げ部の位置は低くなるが、アームの先端部がコンテナの内壁に衝突しやすくなる。
【０００８】
一方、コンテナのような狭い空間内で使用する運搬機は、操作性や作業性の観点から、できるだけコンパクトであることが望ましいが、その分、運搬機自体の重量が軽くなるため、高荷重の物品をアームで移送させた場合、運搬機の重心が移動して転倒するおそれがある。
【０００９】
本発明は、大きさが制限された空間内での作業員による荷役作業を機械化により支援し、作業員の負担を軽減するとともに、作業時間の短縮化を図ることができる荷役作業支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明の荷役作業支援装置は、走行台車と、走行台車に支持された荷役作業補助手段と、走行台車に取り付けられたアウトリガーとを備えた荷役作業支援装置であって、走行台車は、平行に設けられた二条の無限軌道輪を有する台車と、該台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持され無限軌道輪を操作する運転台とを備え、荷役作業補助手段は、運転台に鉛直に支持された支軸と、該支軸周りに回転自在に支持された第１のアームと、該第１のアームの先端部に前記支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアームと、該第２のアームの先端部に回転自在に取り付けられた巻取部を回転駆動する駆動機を有するホイストと、巻取部に巻き付けられたワイヤの先端に取り付けられ荷物を吸着する吸着部を有する吸着具と、吸着部の空気を吸引して吸着力を発生する空気吸引手段と、吸着具に吸着された荷物及び荷物に加えられる荷重に応じてホイストの巻取部を回転駆動して前記荷物を任意の高さ位置に保持する制御手段とを備え、アウトリガーは、鉛直方向に進退可能に運転台に支持された軸部を有し、該軸部は、運転台の回転軸中心から走行台車の外側縁よりも外側に位置するように運転台に取り付けられてなることを特徴とする。
【００１１】
本発明の荷役作業支援装置は、走行台車を自走させることにより、コンテナ内部或いは倉庫内の狭い作業空間に設置する。その際に、走行台車の一方の側面をコンテナの内壁或いは倉庫内の壁又は物品に近接させて設置する。また、走行台車の他の側面、前方及び後方に荷役作業に必要な荷役領域を確保する。そして、運転台を回転してアウトリガーの軸部を台車の荷役領域側の側面（望ましくは、真横）に移動させ、アウトリガーを進出させてコンテナ等の床面にしっかりと当接させる。このとき、運転台に支持された荷役作業補助手段の支軸も荷役領域側に回動される。つまり、運転台を台車に対して所定の角度で回動させることにより、例えば、運転台の回転軸を中心として、台車の進行方向と直交する方向で、かつ、アームの旋回領域の範囲内に、アウトリガーを接地させることができる。これにより、アームを旋回させて物品を移送する際の装置の転倒を効果的に抑制することができる。
【００１２】
このようにして、荷役作業支援装置を荷役場所に設置した後、作業員は荷役作業補助手段の第１と第２のアームを回転ないし屈曲させながら、ホイストのワイヤを適宜巻き出して、吸着具を荷役対象の荷物の位置に移動して、吸着具に荷物を吸着させる。そして、作業員は吸着具に吸着された荷物を、搬出場所ないし搬出具（例えば、パレット等）に積み上げて、吸着具を開放する。
【００１３】
ここで、本発明によれば、第１のアームと第２のアームを水平方向に自在に折り曲げることができるため、第２のアームの先端部を、移送対象の荷物の上まで手動で動かすことができる。また、吸着具は、ホイストの巻取部に巻き付けられたワイヤに吊り下げられ、巻取部の回転は制御手段により制御されるため、吸着具を上下方向に手動で動かすことにより、その動きに追従するように吸着具が所定の高さまで昇降する。つまり、荷役作業補助手段は、いわゆるバランスアームとして周知の手段である。例えば、ワイヤの巻取部の回転を制御する制御手段は、荷物の重量に相当するトルクを巻取部に発生させるように制御し、作業員により荷物に正又は負の力が加えられたときは、その力を吸収するトルクを発生するように制御する。これにより、吸着部の位置出し操作が手動で簡単にできるため、作業員の負担を軽減し、かつ作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１４】
また、第１のアームと第２のアームは水平方向に折り曲げて使用されるため、これらのアームの旋回半径と関係なく、アームの高さを一定に保つことができる。つまり、荷役領域の高さは、第１アームと第２のアームが回動可能な高さが有ればよい。さらに、第１のアームと第２のアームを適宜折り曲げることにより、旋回半径を小さくして物品を移送させることができる。このため、作業空間の天井や側壁にアームを衝突させることなく、狭い空間においても高い安全性と作業性を確保することができる。つまり、走行台車の側面の作業領域は、少なくとも第１のアームの旋回半径を確保できれば、第１のアームに対して第２のアームを折り曲げることにより、狭い領域でも荷役作業を行うことができる。なお、走行台車の前後方向は、第１のアームに対して第２のアームを伸ばした領域まで、荷役範囲を広げることができる。
【００１５】
本発明において、アウトリガーは、軸部の下端に車輪が設けられてなるものとすることが好ましい。つまり、荷役作業支援装置は、コンテナ等に積み上げられた荷物の手前側から奥側に向かって積み下ろし作業が進行するため、作業の進行に応じて奥側に前進する。そのため、軸部の下端に車輪を設けることにより、アウトリガーを接地させたままの状態で移動させることが可能となるため、移動の度にアウトリガーの軸部を昇降させなくてもよく、作業時間の短縮化を図ることができる。
【００１６】
また、第１のアームの軸方向の長さは、第２のアームの軸方向の長さよりも短く形成されてなるものとする。これによれば、第１のアームと第２のアームとの折り曲げ部が作業空間の側壁に衝突するのを回避しつつ、物品の移送範囲を広く確保することができる。また、第１のアームに対する第２のアームの折り曲げ角度は、機械的に１８０°以下に規制されてなるものとする。これによれば、第１のアームと第２のアームとの折り曲げ方向が逆転することがないため、狭い空間におけるアームの操作性を高めることができる。
【００１７】
また、ホイストは、荷役作業支援装置から離れた位置に配設されたコンプレッサの吐出口から駆動用の高圧空気が供給されてなるものとする。すなわち、荷役作業支援装置には、コンプレッサから高圧空気が供給されるため、電力さえ供給されていれば、例えば荷役作業支援装置のエンジンを停止させた状態でもホイストを作動させることができる。これにより、作業中は荷役作業支援装置のエンジンを停止させることができるため、コンテナ内にエンジンの排気ガスが充満するのを防ぐことができ、作業環境の悪化を抑制することができる。また、コンプレッサからの吐出空気でコンテナ内の温度が上がることもない。この場合、荷役作業支援装置は、コンプレッサとともに、該装置と離間した位置に配設された発電機から給電されるようになっていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、大きさが制限された空間内での物品の作業員による荷役を機械化により支援し、作業員の負担を軽減するとともに、作業時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の作業時の外観を示す正面図である。
【図２】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の外観を示す上面図である。
【図３】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の作業時における外観を示す上面図である。
【図４】本発明を適用してなる荷役作業支援装置のアウトリガーの外観を示す拡大図であり、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ接地前の正面図及び側面図、（ｃ）は接地状態の側面図である。
【図５】本発明を適用してなる荷役作業支援装置において、第１のアームと第２のアームを折り曲げる折り曲げ部の構造を説明する図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】本発明を適用してなる荷役作業支援装置の動作を説明する図である。
【図７】本発明を適用してなる荷役作業支援装置を用いた物品の積み出し作業の全動作を示す上面図である。
【図８】図７の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を適用してなる荷役作業支援装置の一実施形態について説明する。本実施形態では、荷役作業支援装置を用いる場面として、コンテナ船などにより輸送されてきたコンテナに積み込まれた物品を積み下ろすとともに、その積み下ろした物品をコンテナの上の所定位置に積み付けるまでの作業を例に説明するが、荷役作業支援装置を用いる場面としては、これに限定されるものではない。例えば、トラックの荷台や倉庫等のように狭い空間内に積み込まれた物品を積み下ろす作業等にも使用することができる。ここで、物品としては、海藻品等が封入された１体約５０ｋｇの袋状の包装体を想定して説明するが、これ以外にも定型や不定形をなす物品が入れられた包装体、箱体等を物品として扱うこともできる。
【００２１】
本実施形態の荷役作業支援装置１００は、図１、２に示すように、走行台車１と、荷役作業補助手段３と、アウトリガー５を備えて構成される。走行台車１は、平行に設けられた二条の無限軌道輪７を駆動させて走行する台車９と、この台車９の上の鉛直軸１０の周りに回転可能に支持された運転台１１を備えている。運転台１１には一人用の操縦席１３が設けられ、この操縦席１３からは台車９の進行方向と台車９に対する運転台１１の回転角度等が操作されるようになっている。操縦席１３から正面を見たときの左側（図１の右側）には、冷風扇１５と、ブロア１７が設けられている。冷風扇１５は、小型のエアコンに相当するものであり、例えば冷媒を循環させる周知の冷凍サイクルを備え、冷媒と周囲の空気を熱交換することにより冷風を発生させるようになっている。
【００２２】
荷役作業補助手段３は、運転台１１に鉛直に支持された支軸１９と、この支軸１９の上部に一端部が回転自在に支持された第１のアーム２１と、第１のアーム２１の他端部に支軸１９と平行な軸周りで一端部が回転自在に支持された第２のアーム２３を備えている。第１のアーム２１と第２のアーム２３はいずれも直状に形成され、互いに水平方向に手動で折れ曲がるようになっている。第２のアーム２３は、第１のアーム２１よりも全長が長く形成されている。
【００２３】
第２のアーム２３の他端部にはホイスト２５が取り付けられている。ホイスト２５は、第２のアーム２３の他端部に回転自在に取り付けられた巻取ドラム（図示せず）と、巻取ドラムに巻き回されたワイヤ２７と、巻取ドラムを回転させるモータ（図示せず）を有しており、ワイヤ２７の先端には、包装体を吸着する吸着具２９が取り付けられている。ホイスト２５は、制御ボックス３１を介してエアホース３３（図２）から供給される高圧空気の供給量を図示しない制御手段で制御することにより、モータの駆動が制御されるようになっている。制御手段としては、例えば、高圧空気の供給量を調整する調整弁と、巻取ドラムにかかる回転トルク等の検出結果に応じて調整弁の開度を制御する回路等から構成される。具体的には、吸着具２９に吸着された包装体及び包装体に加えられた荷重が変化することにより巻取ドラムの回転トルク等に変化が生じると、この変化を検出した回路からの信号により高圧空気の供給量が調整され、モータ及び巻取ドラムが回転する。その結果、ワイヤ２７に吊り下げられた包装体が任意の高さ位置に保持されるようになっている。
【００２４】
吸着具２９は、ワイヤ２７が連結された上面と反対側の下面に、包装体を吸着する吸着部２９ａが設けられている。この吸着部２９ａは、包装体との密着性を高めるため、吸引口の周囲を弾性部材等で包囲して形成される。吸着具２９の上面には、吸引ホース３５の一端が接続されるとともに、吸着を開始するとき又は開放するときに用いる切替スイッチ３７、吸引口の圧力を表示する圧力計等が設けられている。
【００２５】
図３に示すように、吸引ホース３５は、吸着具２９の上面に一端が接続され、第２のアーム２３及び第１のアーム２１に沿って配設された後、ブロア１７の吸引口１７ａに他端が接続されている。また、エアホース３３は、ホイスト２５のモータに一端が接続され、制御ボックス３１を経由して吸引ホース３５に沿って配設された後、コンテナの外に設置されたコンプレッサ（後述）の吐出口から延びるエアホースとコネクタ等を介して接続されている。なお、エアホース３３の他端は、運転台１１を介してコンプレッサ側のエアホースと接続されるようになっていてもよい。
【００２６】
アウトリガー５は、円柱状又は円筒状の軸部３９の下端に車輪４１が取り付けられて構成される。軸部３９は、運転台１１の前方に配置され、台車９に対する運転台１１の回転する位置に関係なく、回転中心から台車９の外側縁よりも外側に位置するように配置されている。また、軸部３９は、その長手方向の一部の外周面に螺旋状の溝又は突起が形成され、これが軸部３９の外周面を包囲する支持部材４３の内周面に形成された螺旋状の突起又は溝と螺合することにより、支持部材４３に保持されながら鉛直方向に移動するようになっている。
【００２７】
ここで、アウトリガー５が昇降する構造について図面を参照して説明する。図４に示すように、支持部材４３は、運転台１１の一部となる取付部材４５に連結されている。支持部材４３の上には４方向に回転操作用の穴４６が開けられたロックナット４７が軸部３９に螺合して取り付けられている。取付部材４５には、軸部３９の下降確認用のリミットスイッチ４９が取り付けられている。軸部３９の上端には折り畳み可能なハンドル５１が取り付けられており、このハンドル５１を起こし（図４（ｂ））、軸部３９を軸芯周りに矢印（図４（ｃ））の方向に回すことにより、軸部３９を下方に移動させることができる。また、軸部３９の外周面には周状に突出する鍔部５３が形成されており、この鍔部５３がリミットスイッチ４９に当接してスイッチが作動することにより、車輪４１が適正な位置まで下降したことを検知できるようになっている。さらに、車輪４１が適正な位置まで下降したときには、ロックナット４７を回転させて締め付けることにより、軸部３９を鉛直方向で固定することができる。
【００２８】
ところで、荷役作業支援装置１００が目的位置に到達する前は、図２に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３が折り曲げられて、互いに固定された状態となっているのに対し、荷役作業支援装置１００が目的位置に到着し、包装体の移送作業を開始するときには、図１に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３が互いに固定された状態から解放される。また、このように固定された状態から解放されたとしても、第２のアーム２３の回動範囲は、第１のアーム２１に対して設定範囲に制限されている。
【００２９】
図５に示すように、第１のアーム２１と第２のアーム２３を固定するときには、固定用治具５５が用いられる。固定用治具５５は、略矩形の金属板材で形成されており、長手方向が第１のアーム２１の延在方向と直交するように第１のアーム２１の上に固定されるとともに、その両端部にそれぞれ貫通穴５７が形成されている。固定用治具５５の下面には、固定用ピン５９が収納されるピンホルダ６１が取り付けられている。第２のアーム２３の下面部には固定用ピン５９が挿入される穴６３が形成されており、第２のアーム２３を折り曲げた状態で、固定用治具５５の下方から固定用ピン５９が貫通穴５７に差し込まれ、その差し込まれた固定用ピン５９の先が第２のアーム２３の穴６３に差し込まれた状態で周知の方法により固定用ピン５９の抜け止めが施される。このような構造により、第１のアーム２１と第２のアーム２３は固定された状態となる。なお、固定用ピン５９は、第１のアーム２１と第２のアーム２３が固定状態から解放されているときには、ピンホルダ６１に収納された状態となっている。
【００３０】
次に、第１のアーム２１と第２のアーム２３の回転角度を規制する構造について説明する。図５に示すように、第１のアーム２１の他端部には、鉛直方向の上向きに延在する支軸６５が取り付けられ、この支軸６５には、軸受６７を介して第２のアーム２３が回転自在に支持されている。支軸６５を軸中心とする第１のアーム２１と第２のアーム２３の隙間の位置には、支軸６５と同軸で円盤状の回転規制部材６９が、第１のアーム２１の上にボルトで固定された状態で設けられている。回転規制部材６９は、周方向に等間隔で複数のねじ穴を有しており、第２のアーム２３の回転規制角度に応じた２箇所のねじ穴にブロック状又はピン状のストッパ７１がねじで固定されている。一方、第２のアーム２３の回転規制部材６９と対向する面には、回転規制部材６９に固定された２箇所のストッパ７１の間を回動する突起部７３が設けられている。このように突起部７３が回動する領域を２つのストッパ７１で挟むことにより、第２のアーム２３の回転角度が調整可能となる。第１のアーム２１と支軸１９との間にも同様の構造を適用して回転規制することができるが、本実施形態では、第１のアーム２１の回転角度については特に規制を設けていない。また、第１のアーム２１と第２のアーム２３の回転角度を規制できる構造であれば、本実施形態の構造に限られるものではない。
【００３１】
次に、荷役作業支援装置１００に係るその他の構成について説明する。荷役作業支援装置１００が接地される床面は常に水平面とは限らず、水平面から所定の角度だけ傾いていることがある。このような場合、床面と鉛直方向に延在する支軸１９に支持されて回動する第１のアーム２１と第２のアーム２３は、床面に対して傾斜して回動することになる。本実施形態では、このような床面の傾斜の影響を受けることなく、第１のアーム２１と第２のアーム２３を水平方向に回動させるため、支軸１９の傾きを調整する機構を備えている。
【００３２】
図１に示すように、支軸１９は、その下端面の中央を支点として、円筒状の壁７５の内側に傾動可能に収容されており、壁７５の周方向に等間隔で配置された４本の棒材７７が壁７５を貫いて四方から支軸１９を押し付けるようになっている。棒材７７は、壁７５の外側からハンドル７９を回すことにより、壁７５の内側に延出する長さが調整される。このような機構によれば、壁７５の内側に延出する各棒材７７の長さをハンドル７９の回転で調整することにより、支軸１９の傾きを手動で自在に調整することができる。
【００３３】
冷風扇１５には、冷風が吹き出される排気口に略Ｌ字状のダクトが接続されている。ダクト８１は、作業環境に応じて冷風の吹き出し方向が変えられるように方向が調整可能になっている。また、ブロア１７の排気口には略Ｌ字状のダクト８３が接続されており、排気される空気の吹き出し方向が例えばコンテナの外に向くように吹き出し方向が調整可能になっている。
【００３４】
また、制御ボックス３１の下面付近には、照明用ランプ８５が取り付けられており、例えば吸着具２９の周辺等をスポット的に照明できるようになっている。なお、照明用ランプ８５は、この１箇所に限らず、所定の位置に複数設けることが可能である。また、本実施形態では、荷役作業支援装置１００のエンジンを停止させた状態で、ホイスト２５、冷風扇１５、ブロア１７、照明用ランプ８５等を作動させるため、コンテナの外に設置された発電機（後述）から給電するようになっている。
【００３５】
次に、このようにして構成される荷役作業支援装置１００を用いたときの動作及び作業手順について説明する。図７、８に、荷役作業支援装置１００をコンテナ８７内に導いて作業する様子を示す。コンテナ８７の中には、荷役作業支援装置１００が配設されている。コンテナ８７の開口する入口には、コンテナ８７の床面と同じ高さの作業台８９及び傾斜面を備えたバンニングスロープ９１が設置されている。バンニングスロープ９１の近傍には、発電機９３とコンプレッサ９５が設置され、発電機９３から延びる電源ケーブル９３ａは、作業台８９よりも高所に立設する中継部９６を経由して荷役作業支援装置１００の専用コンセントに接続されている。コンプレッサ９５から延びるエアホース９５ａは、荷役作業支援装置１００側のエアホース３３とコネクタを介して接続されている。
【００３６】
コンテナ８７内において、荷役作業支援装置１００の前方（図７の左側）には、包装体Ａが７段積み上げられた山がコンテナ８７の幅方向（図７の縦方向）に５つ並べて列をなし、この列が奥行方向に向かって複数設けられている。一方、荷役作業支援装置１００の後方にはパレット９７が配置されており、このパレット９７の上には包装体Ａが俵状に積み上げられている。包装体Ａが積み上げられたパレット９７は、待機していたフォークリフト９９によって後方に搬送される。
【００３７】
次に、荷役作業支援装置１００にかかわる動作について詳細に説明する。荷役作業支援装置１００は、図２に示すように、進行方向に対して左側に向けられた第１のアーム２１と進行方向に折り曲げられた第２のアーム２３とが固定用治具５５を介して固定されている。荷役作業支援装置１００の専用コンセントには、発電機９３から延びる電源ケーブル９３ａが接続されており、ホイスト２５に接続されたエアホース３３のコネクタには、コンプレッサ９５から延びるエアホース９５ａの一端が接続されている。コンテナ８７の中まで走行した荷役作業支援装置１００は、積み上げられた包装体Ａから所定距離だけ離れた位置で走行を停止する。本実施形態では、図７に示すように、荷役作業支援装置１００の停止位置をコンテナ８７内の幅方向に対して右寄りに停止する。
【００３８】
次に、荷役作業支援装置１００は、運転台１１を台車９の進行方向に対して９０°回動させて、操縦席１３の正面がコンテナ８７の幅方向に対して内側（図７の下側）を向くように配置する。その後、エンジンを停止させる。
【００３９】
続いて、アウトリガー５を接地させるため、作業員がハンドル５１を回して軸部３９を下方に移動させ、車輪４１を床面に接地させた状態でロックナット４７を手で回し固定する。ロックナット４７には側面の４方向に穴が開いており、緩められなくなったときなど、手回しよりも大きな力で回転させることが必要となった場合には、その穴に棒状の治具を差し込むことにより回転させることができる。
【００４０】
次に、冷風扇１５とブロア１７を稼働させ、照明用ランプ８５を点灯させる。このとき、荷役作業支援装置１００は、発電機９３から給電される状態となっているため、エンジンが停止した後でも、冷風扇１５やブロア１７、照明用ランプ８５、ホイスト２５等が作動する。冷風扇１５のダクト８１は、操縦席１３の前方、つまり作業員の通路側に向けられており、ブロア１７のダクト８３は、空気の循環を目的としコンテナ８７の出口側又は操縦席１３の後方の壁面側に向けられている。なお、冷風扇１５とブロア１７を作動させるタイミングは、この例に限られるものではない。
【００４１】
次に、図６に示すように、第２のアーム２３を固定用治具５５から外してフリーとした後、第２のアーム２３の先端、つまりホイスト２５の部分を、移送対象となる最初の包装体Ａの上まで手動で水平に移動させる。このとき、第２のアーム２３の動きに追従するように、第１のアーム２１が支軸１９の周りを回動する。
【００４２】
続いて、ホイスト２５から吊り下げられた吸着具２９を手動で引き下ろし、吸着部２９ａを包装体Ａに押し付けた状態で、切替スイッチ３７をオンにする。これにより、吸引口から空気が吸い込まれ、包装体Ａと吸着部２９ａとの間の空間が減圧されるため、包装体Ａは吸着部２９ａに吸着された状態となる。ここで、吸着具２９を引き上げるタイミングは、減圧状態が設定レベルに達したときに報知するランプや圧力計等で検知することができる。
【００４３】
ランプ等が点灯して真空状態が設定レベルに達したことが確認されると、吸着具２９を引き上げる。このとき、ワイヤ２７は、吸着具２９を巻取ドラム側に引っ張る状態となっているため、作業員が吸着具２９を持ち上げようとすると、巻取ドラムに係る回転トルクが変化する。この回転トルクの変化を制御手段が検知すると、ホイスト２５に所定量の高圧空気が供給され、モータと巻取ドラムが回転する。これにより、作業員が吸着具２９を引き上げる力に追従するようにして包装体Ａが任意の高さ位置まで持ち上げられる。包装体Ａが持ち上げられると、作業員は、第２のアーム２３を手動で動かし、吸着部２９ａに吸着させた状態の包装体Ａをパレット９７の上の所定位置まで移送する。ここで、第１のアーム２１に対する第２のアーム２３の折り曲げ角度は、最大１８０°以下の所定の角度範囲に規制されているため、図６に示すように、第２のアーム２３は、第１のアーム２１に対して常に同じ方向に折れ曲がった状態で移動する。
【００４４】
包装体Ａがパレット９７の上の所定位置まで移送されると、作業員は吸着具２９を手動で引き下ろす。このとき、巻取ドラムに係る回転トルクが変化するため、制御手段がこれを検知することにより、モータと巻取ドラムを回転させる。これにより、作業員が吸着具２９を引き下げる力に追従するようにして包装体Ａが任意の高さ位置まで下ろされる。包装体Ａが所定の位置に載置されると、切替スイッチ３７をオフにする。これにより、吸着具２９による吸引状態が解放されるため、吸着部２９ａから包装体Ａが積み下ろされ、移送が完了する。その後、必要であれば、吸着具２９を手動で持ち上げて上方に移動させ、第２のアーム２３を再び山積みされた次の包装体Ａの位置まで移動させる。
【００４５】
ここで、荷役作業支援装置１００は、図６に示すように、第２のアーム２３の先端の旋回領域に前方の１列分の山積みされた包装体Ａのすべてが含まれているため、この１列分の山の包装体Ａが移送される間は停止した状態であるが、その後方の列には第２のアーム２３の先端の旋回領域から外れる山が存在する。このため、荷役作業支援装置１００は、前方の１列分の山の包装体Ａの移動が完了すると、エンジンを始動させて台車９を走行させ、前方、つまりコンテナ８７の奥側へ移動させる必要がある。このとき、アウトリガー５は接地されているが、車輪４１が接地する構造であるため、アウトリガー５を接地させたままの状態で移動することができる。これにより、移動の度にアウトリガー５の軸部３９を昇降させる必要がなく、作業時間の短縮を図ることができる。
【００４６】
本実施形態によれば、台車９の進行方向に対して運転台１１を９０°回転させることにより、運転台１１の鉛直軸１０を中心として、台車９の進行方向と直交する方向にアウトリガー５を接地させることができる。このようにアウトリガー５を第１のアーム２１と第２のアーム２３の旋回領域に配置することにより、高荷重の包装体Ａを移送する際の装置の転倒を効果的に抑制することができる。ここで、アウトリガー５は、軸部３９が、鉛直軸１０の回転中心から台車９の外側縁よりも外側に位置させるように配置されるため、台車９に対する運転台１１の回転位置に関係なく、接地することができる。このため、アウトリガー５の接地位置は、荷役領域、つまりアームの旋回領域等に応じて、適宜設定することが可能である。
【００４７】
また、本実施形態では、第１のアーム２１の軸方向の全長は、第２のアーム２３の軸方向の全長よりも短く形成されている。第１のアーム２１は、図６に示すように、台車９に対して運転台１１を９０°回転させてコンテナ８７内の幅方向（図６の上下方向）の略中央に支軸１９を位置させたとき、第１のアーム２１の先端部、つまり第２のアーム２３との折り曲げ部がコンテナ８７の内壁に衝突しない範囲の長さに設定されていればよい。一方、第２のアーム２３は、短すぎると作業領域の幅（図６の左右方向）が小さくなり、長すぎると大きく折り曲げた状態で作業しなければならなくなるため、いずれも作業性が低下する。このため、本実施形態において、第２のアーム２３は、作業性を考慮して、第１のアーム２１よりも長い所定の長さに設定される。これにより、第１のアーム２１と第２のアーム２３との折り曲げ部がコンテナ８７の側壁に衝突するのを回避しつつ、包装体Ａの移送領域を広く確保することができる。なお、第２のアーム２３の長さの目安としては、荷役作業支援装置１００が停止した状態で、少なくとも、前方の１列分の包装体Ａの山のすべてに第２のアーム２３の先端が届く程度の長さを備えていることが好ましい。
【００４８】
本実施形態では、第１のアーム２１に対する第２のアーム２３の折り曲げ角度が、最大１８０°以下の所定の角度範囲に規制されている。したがって、作業員は、第２のアーム２３を第１のアーム２１に対して、常に同じ方向に折り曲げた状態で動かすことができるため、作業性を向上させることができる。加えて、本実施形態では、第１のアーム２１と第２のアーム２３が水平方向に回動し、上下方向には回動しないため、コンテナ８７内の天井に第２のアーム２３が衝突することがない。したがって、本実施形態の構成によれば、特に狭い空間内において高い安全性と作業性を確保することができる。
【００４９】
加えて、本実施形態では、第１のアーム２１と第２のアーム２３をそれぞれ手動で動かすとともに、包装体Ａの吸着の有無にかかわらず、吸着具２９を手動で昇降させることができるため、一人の作業員がすべての作業を行うことができ、作業員の負担を軽減することができる。
【００５０】
また、本実施形態では、コンテナ８７の外部にコンプレッサ９５と発電機９３を配置し、コンプレッサ９５から供給される高圧空気を用いてホイスト２５を駆動させるとともに、発電機９３からの給電により、冷風扇１５、ブロア１７、ホイスト２５等を駆動させるようにしている。このため、作業中は、荷役作業支援装置１００のエンジンを停止させることができるため、コンテナ８７内にエンジンの排気ガスが充満するのを防ぐことができる。さらに、冷風扇１５のダクト８１からは適当な方向に冷風が吹き出され、ブロア１７のダクト８３からは荷役領域と反対側等に空気が吹き出されるため、コンテナ８７内で冷風が循環するとともに換気が施される。したがって、作業員の作業環境の悪化を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００５１】
１ 走行台車
３ 荷役作業補助手段
５ アウトリガー
７ 無限軌道輪
９ 台車
１１ 運転台
１５ 冷風扇
１７ ブロア
１９，６５ 支軸
２１ 第１のアーム
２３ 第２のアーム
２５ ホイスト
２７ ワイヤ
２９ 吸着具
３９ 軸部
４１ 車輪
６９ 回転規制部材
９３ 発電機
９５ コンプレッサ
１００ 荷役作業支援装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台車と、該走行台車に支持された荷役作業補助手段と、前記走行台車に取り付けられたアウトリガーとを備えた荷役作業支援装置であって、
前記走行台車は、平行に設けられた二条の無限軌道輪を有する台車と、該台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持され前記無限軌道輪を操作する運転台とを備え、
前記荷役作業補助手段は、前記運転台に鉛直に支持された支軸と、該支軸周りに回転自在に支持された第１のアームと、該第１のアームの先端部に前記支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアームと、該第２のアームの先端部に回転自在に取り付けられた巻取部を回転駆動する駆動機を有するホイストと、前記巻取部に巻き付けられたワイヤの先端に取り付けられ荷物を吸着する吸着部を有する吸着具と、前記吸着部の空気を吸引して吸着力を発生する空気吸引手段と、前記吸着具に吸着された荷物及び荷物に加えられる荷重に応じて前記ホイストの巻取部を回転駆動して前記荷物を任意の高さ位置に保持する制御手段とを備え、
前記アウトリガーは、鉛直方向に移動可能に前記運転台に支持された軸部を有し、該軸部は、前記運転台の回転軸中心から前記走行台車の外側縁よりも外側に位置するように前記運転台に取り付けられてなる荷役作業支援装置。
【請求項２】
前記アウトリガーは、前記軸部の下端に車輪が設けられてなる請求項１に記載の荷役作業支援装置。
【請求項３】
前記第１のアームの軸方向の長さは、前記第２のアームの軸方向の長さよりも短く形成されてなる請求項１又は２に記載の荷役作業支援装置。
【請求項４】
前記第１のアームに対する前記第２のアームの折り曲げ角度は、機械的に１８０°以下に規制されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の荷役作業支援装置。
【請求項５】
前記ホイストは、前記荷役作業支援装置から離れた位置に配設されたコンプレッサの吐出口から駆動用の高圧空気が供給されてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の荷役作業支援装置。
【請求項１】
走行台車と、該走行台車に支持された荷役作業補助手段と、前記走行台車に取り付けられたアウトリガーとを備えた荷役作業支援装置であって、
前記走行台車は、平行に設けられた二条の無限軌道輪を有する台車と、該台車上の鉛直軸周りに回転可能に支持され前記無限軌道輪を操作する運転台とを備え、
前記荷役作業補助手段は、前記運転台に鉛直に支持された支軸と、該支軸周りに回転自在に支持された第１のアームと、該第１のアームの先端部に前記支軸と平行な軸周りに回転自在に支持された第２のアームと、該第２のアームの先端部に回転自在に取り付けられた巻取部を回転駆動する駆動機を有するホイストと、前記巻取部に巻き付けられたワイヤの先端に取り付けられ荷物を吸着する吸着部を有する吸着具と、前記吸着部の空気を吸引して吸着力を発生する空気吸引手段と、前記吸着具に吸着された荷物及び荷物に加えられる荷重に応じて前記ホイストの巻取部を回転駆動して前記荷物を任意の高さ位置に保持する制御手段とを備え、
前記アウトリガーは、鉛直方向に移動可能に前記運転台に支持された軸部を有し、該軸部は、前記運転台の回転軸中心から前記走行台車の外側縁よりも外側に位置するように前記運転台に取り付けられてなる荷役作業支援装置。
【請求項２】
前記アウトリガーは、前記軸部の下端に車輪が設けられてなる請求項１に記載の荷役作業支援装置。
【請求項３】
前記第１のアームの軸方向の長さは、前記第２のアームの軸方向の長さよりも短く形成されてなる請求項１又は２に記載の荷役作業支援装置。
【請求項４】
前記第１のアームに対する前記第２のアームの折り曲げ角度は、機械的に１８０°以下に規制されてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の荷役作業支援装置。
【請求項５】
前記ホイストは、前記荷役作業支援装置から離れた位置に配設されたコンプレッサの吐出口から駆動用の高圧空気が供給されてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の荷役作業支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７２０６（Ｐ２０１２−１７２０６Ａ）
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５７３２９（Ｐ２０１０−１５７３２９）
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【出願人】（０００１１００２２）トーヨーコーケン株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月２６日（２０１２．１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月９日（２０１０．７．９）
【出願人】（０００１７８０１１）山九株式会社 (48)
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【出願人】（０００１１００２２）トーヨーコーケン株式会社 (19)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]