JP2009298223A

JP2009298223A - 無人搬送車

Info

Publication number: JP2009298223A
Application number: JP2008152901A
Authority: JP
Inventors: Kensuke Hirata; 賢輔平田
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2009-12-24

Abstract

【課題】搬送物の移載時に各移載先の載置高さが異なる場合でも搬送物を安定した状態で移載することができる無人搬送車を提供する。
【解決手段】搬送物２を載置し移載先５に受け渡す移載部４を備え、誘導路ＭＴに沿って走行面Ｆ上を運行制御される無人搬送車１であって、無人搬送車１は、移載先５における搬送物移載高さに応じて、移載部４における搬送物載置高さを調整する載置高さ調整部１４を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、搬送物を載置して移載先に受け渡す載置部を備え、誘導路に沿って走行面上を運行する無人搬送車に関する。

従来より、無人搬送車（ＡＧＶ；Automated Guided Vehicle）として、複数（少なくとも３個以上）の車輪に支持されて、例えば工場内や倉庫内の床面に設けられた誘導路に沿って複数の移載先に移動し、載置した搬送物を夫々の移載先に受け渡す無人搬送車が使用されている。

この種の無人搬送車は、床面を安定走行するため全ての車輪の接地が確実になされて安定走行できると共に、偏った位置に荷重が作用しても本体フレームが傾いたりすることのないようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に開示される無人搬送車は、図８に示すように走行機構３０３が無人搬送車３０１の本体フレーム３０２底部の四隅部に４個の車輪３０４〜３０７を設けて構成され、そのうちの一方の対角に位置する二輪を駆動輪３０４、３０５とし、他方の対角に位置する二輪をキャスター３０６、３０７とする。
駆動輪の内の一駆動輪３０５を本体フレーム３０２の底部に取付けると共に、残りの駆動輪３０４及並びにキャスター３０６、３０７を本体フレームの下部にシャフト（揺動軸Ａ）を中心に上下に揺動可能に設けた揺動フレーム３０８に取付け、キャスター３０７が取付けられる揺動フレームの後端側と本体フレーム３０２との間にはスプリング（図示せず）が介設されている。
このように、揺動フレーム３０８に取付けられた３輪を常に接地させた状態にすると共に、残りの駆動輪３０５を、揺動フレーム３０８に対して相対的に揺動する本体フレーム３０２に設けた構成とすることで、他の３輪に追従させて設置することができる利点を有している。

特許文献２に示される無人搬送車（図９参照）は、特許文献１のスプリングに代えて略同一箇所に油圧を使用したシリンダ装置３１５が設けられている。そこで、無人搬送車３１０の走行時に凹凸部を通過する場合には、特許文献１と同一構成の揺動フレーム３１２がシャフト３１４を中心として上下に揺動する。例えば、揺動フレーム３１２が上方に揺動する場合は、揺動フレーム３１２の揺動に伴ってシリンダチューブ３１６が上下に揺動するため、ピストン（図示せず）が相対的に下方に移動し、ピストン下方の油が押されて開放状態の図示しない電磁開閉弁を介してタンク内に流出する。
また、揺動フレーム３１２が下方に揺動する場合は、ピストンの上側室の油がタンク内に流出し、下方の室にタンク内の油が電磁開閉弁を介して流入するようになっているので、駆動輪（図示せず）を他の３輪に追従させて接地させることができる。従って、従来のようにサスペンション機構を設けなくても、常にすべての車輪（４個の車輪）を接地させて安定して走行、停止させることができる利点を有している。
特開２０００−３２６８８０号公報特開２００１−１５１１１５号公報

しかしながら、特許文献１の無人搬送車は、駆動輪３０５またはキャスター３０７が床面の凹凸部（又は高低うねり部）を通過した場合は、スプリングの作用により全車輪が影響を受けずに各車輪の接地圧が確保されるものの、駆動輪３０４またはキャスター３０６が凹凸部を通過した場合は、本体フレームが傾斜したり移載高さが変化したりすることから搬送物を夫々の移載先に受け渡す際に不具合が生ずる問題を有している。

また、特許文献２の無人搬送車は油圧を利用しているため、スプリングを使用したサスペンション機構に比し応答性が遅く、油圧タンクや油圧機器類が装備されることから搬送車が大型化するだけでなく、油圧機器類の定期的なメンテナンス作業が必要となる問題を有している。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、搬送物の移載時に各移載先の載置高さが異なる場合でも搬送物を安定した状態で移載することができる無人搬送車を提供することを目的とする。

本発明に係る無人搬送車では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
本発明は、搬送物を載置し移載先に受け渡す移載部を備え、誘導路に沿って走行面上を運行制御される無人搬送車であって、前記無人搬送車は、移載先における搬送物移載高さに応じて、前記移載部における搬送物載置高さを調整する載置高さ調整部を備えることを特徴とする。
これにより、無人搬送車の運行時において、搬送物の移載時において、各移載先の載置高さが異なる場合は、載置高さ調整部により移載部の高さが移載先における搬送物移載高さに対応して調整されるので、安定した状態で搬送物を移載先に移載することができる。

また、前記移載先における搬送物移載高さを検出する検出部を備えることを特徴とする。
これにより、各移載先の載置高さが異なる場合は、検出部により載置高さを夫々検出することで移載先における搬送物移載高さ信号をフィードバックしながらクローズド制御により移載部の高さが調整される。したがって、移載高さが異なる移載先毎に搬送物を安定した状態で移載することができる。

また、前記無人搬送車は、運行制御装置からの指令で複数の移載先に搬送物を順次移載する運行データに基づいて走行制御され、且つ前記運行制御装置の記憶部に記憶された前記移載先毎の搬送物載置面の高さデータに基づいて前記移載部における搬送物載置面の高さ又は傾斜を制御する制御部を備えていることを特徴とする。
これにより、無人搬送車が予めプログラミングされた運行データに基づいて運行する際に、運行制御装置の記憶部に記憶された移載先毎の搬送物載置面の高さデータに基づいて搬送物載置面の載置高さ調整部の高さが予め昇降制御されるので、各移載先の搬送物載置面が高低差を有していても搬送物の受け渡しを円滑に行うことができる。

また、前記無人搬送車の移載部における搬送物載置面を移載先における搬送物載置面に対して略同一面となるよう高さ調整することを特徴とする。
これにより、搬送物の搬出入時において、移載先における搬送物載置面に対して、無人搬送車の移載部の構造として、例えば傾斜構造またはフォーク構造に応じて搬送物載置面の高さが移載可能な高さになるよう設定された運行プログラムによりオープン制御される。したがって、移載部の構造が異なる構造でも移載先における搬送物載置面に対して搬送物を安定した状態で搬出入することができる。

また、前記無人搬送車の移載部における搬送物載置面を移載先における搬送物載置面に対して移載方向に傾斜させることを特徴とする。
これにより、搬送物を移載先に移載する際は、移載部の先端を移載先における搬送物載置面に対し上昇させて下り傾斜とし、搬送物を移載先から載置する際は、移載部の先端を移載先における搬送物載置面に対し下降させて後方に向けて下り傾斜とする。したがって、無人搬送車の移載部がローラコンベアタイプの場合では、駆動源無しでも搬送物の自重で移載が可能となる。

本発明に係る無人搬送車によれば、移載先における搬送物移載高さに応じて、移載部における搬送物載置高さを調整する載置高さ調整部を備えているので、各移載先の載置高さが異なる場合でも搬送物の受け渡しを円滑に行うことができる。

以下、本発明に係る無人搬送車の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車の外観斜視図、図２は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車の平面図、図３は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車の後方から視た側面図である。

図１において、無軌道型の無人搬送車１（以下ＡＧＶと称する）は、複数（本実施例では４輪）の車輪Ｗ１〜Ｗ４に支持されている。そして、例えば工場内や倉庫内の走行面となる床面Ｆに敷設された磁気テープで構成する誘導路ＭＴの磁気を、例えば磁気センサーＧＳで検出しつつ誘導され、誘導路ＭＴに沿って複数の移載先（ステーション）に向けて運行する。更に、後述する運行制御装置からの指令で運行され、載置した搬送物２を夫々の移載先５に受け渡すようになっている。

図１、図２において、ＡＧＶ１は、本体フレーム６底面の四隅に４個の車輪Ｗ１〜Ｗ４が取付けられており、これら４個の車輪Ｗ１〜Ｗ４は、それぞれ駆動モータＭ１〜Ｍ４で駆動されるようになっている。これら駆動モータＭ１〜Ｍ４は、サスペンション機構８（独立懸架装置）を介して本体フレーム６の底面に支持されている。これにより、床面Ｆ上の凹凸部（又は高低うねり部）を通過した場合に全車輪が影響を受けずに各車輪の接地圧並びに、本体フレーム６の平面度が確保される。

本体フレーム６の上面には、搬送物２を載置する移載部４を備えており、この移載部４は、昇降フレーム１０と、この昇降フレーム１０の中央上面に設置された駆動ローラコンベア１２とから構成されている。昇降フレーム１０は、搬送物２の載置高さ調整部として後述する昇降機構１４により昇降可能に構成されている。

昇降フレーム１０の両側面には搬送物移載高さを検出する検出部となる高さセンサーＳＥが取付けられており、この高さセンサーＳＥは、移載先５の対向する垂直壁面に取付けた反射ミラーＭに対して出力したレーザ光線の反射光を受光することで高さの一致を検出できるようになっている。
なお、この高さセンサーＳＥは、反射型センサーを用いた例で説明したが、これに限らず、近接スイッチやリミットスイッチを用いることも可能である。

高さセンサーＳＥの検知により、移載先５の搬送物載置高さとの一致が検出されると、駆動ローラコンベア１２の駆動モータが駆動されて駆動ローラコンベア１２上の搬送物２が移載先５に移載される。駆動ローラコンベア１２は、図示しない駆動モータにより複数のローラが正または逆方向に回転駆動されてＡＧＶ１の移送方向と直交する本体フレーム６の左右側面の何れからでも搬送物２の受け渡しが出来るようになっている。

次に、ＡＧＶ並びにこのＡＧＶの運行制御を行う制御装置、並びにＡＧＶの運行制御に付き図４、図５を参照して更に詳しく説明する。
図４は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車及びこの運行制御を行う制御装置の説明図、図５は、本発明の一実施形態に係る無人搬送車を運行制御装置の運行プログラムに基づいて運行制御される説明図である。

図４において、運行制御装置２６は、中央処理装置（ＣＰＵ）２８にデータの入出力を行う入出力部３０、ＡＧＶ１の運行プログラムを記憶する記憶部３２、ＡＧＶ１の運行位置を表示する表示部３４、記憶部３２から取り出された運行プログラムのデータをアンテナＮＴ１からＡＧＶ１側に送信する送・受信部３６等が接続されている。

ＡＧＶ１は、制御装置２２、例えばパンタグラフ機構で構成されるジャッキ型の昇降機構１４を昇降する昇降駆動モータ１８及び蓄電器（バッテリー）ＢＴが搭載されており、制御装置２２は、アンテナＮＴ２を介して受信した運行制御装置２６の運行プログラムに基づき駆動モータＭ１〜Ｍ４を介して４個の車輪Ｗ１〜Ｗ４が駆動制御されて誘導路ＭＴに沿って運行される。

そこで、例えば図４に示す移載先５となるステーションＳＴ１にＡＧＶ１が到達すると、このＡＧＶ１の高さセンサーＳＥにより移載先５の搬送物載置高さ検出が行われる。この高さセンサーＳＥでは、ステーションＳＴ１の反射ミラーＭに対してレーザ光が出力され、その反射光が検出されるまで昇降機構１４により昇降フレーム１０を昇降移動する。

パンタグラフ型の昇降機構１４は、対向する中間両関節部に一対の逆向きのナット（不図示）が取着されており、両ナット（不図示）には、左右両端に逆ネジを螺設したボールネジ２０が螺挿している。ボールネジ２０の一端は、不図示の自在継ぎ手（フレキシブルジョイント）を介して上記昇降駆動モータ１８の出力軸に接続されている。そこで、昇降駆動モータ１８が駆動されて上記ボールネジ２０が回転すると、ボールネジ２０の作用でパンタグラフ機構の中間両関節部に設けたナット（不図示）の間隔が接近、離間し昇降フレーム１０が昇降移動する。

これにより、運行制御装置２６は、ＡＧＶ１の搬送物載置面の高さが移載先５のステーションＳＴ１における搬送物移載高さが一致するまでＡＧＶ１の移載部４の高さが調整されて一致する搬送物移載高さ信号（検出信号）が検出されると、これがフィードバックされるクローズド制御が行われる。

高さセンサーＳＥによる反射光の検出により、ＡＧＶ１の移載部４の高さとステーションＳＴ１における搬送物移載高さが一致すると、駆動ローラコンベア１２が駆動されてこのローラコンベア１２上の搬送物２がステーションＳＴ１の搬送物載置面に移載される。

一方、運行制御装置２６は、図５に示すように複数の移載先となる各ステーションＳＴ１〜ＳＴ７の搬送物移載高さデータを運行プログラムに組み込むことで、各ステーション毎に高さを検出せずに全てのステーションに対する運行をオープン制御により実行することができる。

これにより、ＡＧＶ１の移載部４となる駆動ローラコンベア１２の載置面高さは、ＡＧＶ１が予め各ステーションに到達する前に昇降駆動モータ１８により設定されるので、各移載先となる各ステーションＳＴ１〜ＳＴ７の搬送物載置面が高低差を有していても搬送物２の受け渡しを迅速、且つ円滑に行うことができる。

なお、上記実施形態では、ＡＧＶ１の移載部としてコンベアフレームの昇降ないし傾斜機構により載置面の調整を行う点に付いて説明したが、受け渡し時において、コンベアフレームとこのコンベアフレームとの間に少なくとも３個の独立した駆動機構（ボールネジ等）を設け、これを単独に高さ制御して、例えばジャイロセンサーなどにより検出された水平面に対して移載先の載置面に一致するよう補正するように調整することもできる。

また、ＡＧＶ１の移載部は、搬送物２の受け渡しを円滑に行うために駆動ローラコンベア１２を採用した例に付き説明したがこれに限定されるものではなく、各種変形例が挙げられる。

以下、ＡＧＶ１の移載部の変形例に付き図６．図７を参照して説明する。
図６は、無人搬送車の移載部を搬出入方向に対し傾斜可能な構造とした第１変形例を示す説明図、図７は、無人搬送車の移載部を搬出入方向に対し進退且つ上下移動可能に設けたフォーク構造とした第２変形例を示す説明図である。
なお、上述したＡＧＶ１の構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図６に示す第１変形例において、ＡＧＶ４１は、傾斜タイプの移載部４２を搭載し、昇降フレーム４３の左端上面に立設した支持体４５の支軸４６にローラコンベア４４の左端側が揺動自在に軸支されており、ローラコンベア４４には複数のローラが回転自在に支持されている。

ローラコンベア４４のフレーム外側の右端側には、ボールナット４８が長手方向移動可
能で且つ揺動自在に装着され、このボールナット４８には、昇降フレーム４３の右端側に取付けた揺動用モータ４７に接続されたボールネジ４９が螺挿しており、ローラコンベア４２の右端側上面にはストッパ５０が取付けられている。
従って、ローラコンベア４２上に載置された搬送物２は、下り傾斜方向に自重により移動可能となっている。

そこで、上述のように構成された傾斜タイプの移載部４２となるローラコンベア４４上の搬送物２を移載先の搬送物載置面に移載する際は、先ず、昇降機構１４により昇降フレーム４３を水平のまま高さＨまで上昇させた状態で、揺動用モータ４７によりボールネジ４９を駆動し、支軸４６を中心としてローラコンベア４２の右端側を移載先に対し同一レベルとなる両載置面を基準として搬送方向にα度上昇傾斜させる。

また、移載先５の搬送物載置面上に載置されている搬送物２を、ＡＧＶ４１の移載部となるローラコンベア４２上に移載する際は、昇降フレーム４３を水平状態から揺動用モータ４７によりボールネジ４９を駆動して、支軸４６を中心としてローラコンベア４２の右端側を移載先に対し搬送方向に同一レベルとなる両載置面を基準としてβ度下り傾斜させる。
これにより、ＡＧＶ４１のローラコンベア４４が駆動源を持たないローラコンベアの場合でも、搬送物の自重で移載が可能となる。
なお、第１変形例では、傾斜タイプの移載部４２としてローラコンベア４４の左端側を基準として傾斜可能な構成とした例について説明したが、ローラコンベア４４の中間部位を基準として左右両側に傾斜する構成にすることもできる。

次に、図７に示す第２変形例において、ＡＧＶ５１は、フォーク構造の移載部５２を搭載し、この一対のフォーク５３が昇降フレーム５４上面のガイドレール５５に左右方向にスライド可能に案内支持されている。フォーク５３の右端側下面に設けたボールナット５６にボールネジ５８が螺挿しており、このボールネジ５８は、昇降フレーム５４内の左端側に設けた駆動モータ５７の出力軸に接続されている。

駆動モータ５７を駆動させてボールネジ５８を回転させると、フォーク５３がガイドレール５５に案内されて移載先の搬送物載置面に対し搬送方向に前進移動する。これと同時に、昇降機構１４により昇降フレーム５４を介してフォーク５３に昇降動作を加える。
すなわち、ＡＧＶ５１の移載部５２となるフォーク５３に載置された搬送物２を移載先５の搬送物載置面上に移載する際は、図７に示すように、昇降フレーム５４上の初期位置にあるフォーク５３を昇降機構１４によりＤ方向に上昇移動する。この状態でフォーク５３を駆動モータ５７によりＡ方向に前進端まで移動したのちＢ方向に下降移動し、この状態でフォーク５３を後退端まで後退移動して初期位置に戻る運動が行われる。
このようにして、フォーク５３上の搬送物２は移載先５の搬送物載置面上に載置される。

一方、移載先５の搬送物載置面上の搬送物２をＡＧＶ５１の移載部５２となるフォーク５３に移載する際は、上記運動と逆の運動が行われる。すなわち、昇降フレーム５４上の初期位置にあるフォーク５３を駆動モータ５７により逆Ｃ方向に前進端まで移動したのち逆Ｂ方向に上昇移動し、この状態でフォーク５３を駆動モータ５７により逆Ａ方向に後退端まで移動したのち逆Ｄ方向に下降移動して初期位置に戻る運動が行われる。このようにして、移載先５の搬送物載置面上の搬送物２はＡＧＶ５１の移載部５２となるフォーク５３上に移載される。

なお、上述した実施の形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ或いは動作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、移載先の搬送物載置面は、駆動ローラコンベアで構成される例に付き説明したが、これに限らずＡＧＶの移載部における搬送物載置面と同様にベルトコンベアで構成することもできる。

また、ＡＧＶの移載部にフォーク構造を採用した際に、移載先の搬送物載置面が駆動ローラコンベアで構成される場合は、複数のローラに一対のフォークが入り込む溝または間隙が形成されて、ローラの上面よりフォークが沈むように構成されるのは言うまでもない。これにより、ＡＧＶの移載部と移載先の搬送物載置面との間で搬送物を確実に移載することができる。

本発明の一実施形態に係る無人搬送車の外観斜視図である。本発明の一実施形態に係る無人搬送車の平面図りである。本発明の一実施形態に係無人搬送車の後方から視た側面図である。本発明の一実施形態に係る無人搬送車及びこの運行制御を行う制御装置の説明図である。本発明の一実施形態に係る無人搬送車を運行制御装置の運行プログラムに基づいて運行制御される説明図である。無人搬送車の移載部を搬出入方向に対し傾斜可能な構造とした第１変形例を示す説明図である。無人搬送車の移載部を搬出入方向に対し進退且つ上下移動可能に設けたフォーク構造とした第２変形例を示す説明図である。従来の無人搬送車の車輪の配置を概略的に示す図である。従来の無人搬送車の本体フレームを示す側面図である。

符号の説明

１，４１，５１…ＡＧＶ（無人搬送車）、２…搬送物、４，４２，５２…移載部、５…移載先、１４…昇降機構（載置高さ調整部）、２２…制御装置（制御部）、２６…運行制御装置、３２…記憶部、Ｆ…床面（走行面）、ＧＳ…磁気センサー、ＭＴ…誘導路、ＳＥ…高さセンサー（検出部）

Claims

搬送物を載置し移載先に受け渡す移載部を備え、誘導路に沿って走行面上を運行制御される無人搬送車であって、
前記無人搬送車は、移載先における搬送物移載高さに応じて、前記移載部における搬送物載置高さを調整する載置高さ調整部を備えることを特徴とする無人搬送車。
前記移載先における搬送物移載高さを検出する検出部を備えることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
前記無人搬送車は、運行制御装置からの指令で複数の移載先に搬送物を順次移載する運行データに基づいて走行制御され、且つ前記運行制御装置の記憶部に記憶された前記移載先毎の搬送物載置面の高さデータに基づいて前記移載部における搬送物載置面の高さ又は傾斜を制御する制御部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
前記無人搬送車の移載部における搬送物載置面を移載先における搬送物載置面に対して略同一面となるよう高さ調整することを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の無人搬送車。
前記無人搬送車の移載部における搬送物載置面を移載先における搬送物載置面に対して移載方向に傾斜させることを特徴とする請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載の無人搬送車。