JP7172371B2 - 無人搬送装置の運行制御システム - Google Patents
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Description
少なくとも一つの運行制御単位を備えており、
前記運行制御単位は、
(a) 第1地点と第2地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第1地点から前記第2地点に向かって移動するAGV及び前記第2地点から前記第1地点に向かって移動するAGVを誘導する双方向誘導路と、
(b) 前記第2地点と第1の第3地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第2地点から前記第1の第3地点に向かってAGVを一方向に誘導する第1の一方向誘導路と、
(c) 前記第2地点と第2の第3地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第2の第3地点から前記第2地点に向かってAGVを一方向に誘導する第2の一方向誘導路と、
(d) 前記第2地点から前記第1の第3地点に向かって移動するAGVを検知する第1検知器と、
(e) 前記双方向誘導路を前記第1地点に向かって移動するAGV又は前記第2の一方向誘導路を前記第2の第3地点から前記第2地点に向かって移動するAGVを検知する第2検知器と、
(f) 前記第2の第3地点から前記第2地点に向かう方向に関して前記第2地点の上流側に配置され、前記第2の一方向誘導路に沿って前記第2地点に向かうAGVの移動を許可する許可位置と前記第2の一方向誘導路に沿って前記第2地点に向かうAGVの移動を禁止する禁止位置との間を移動可能なゲートと、
(g) 前記ゲートを前記許可位置と前記禁止位置との間で移動させるゲート駆動部と、
(h) 前記第1検知器、前記第2検知器、及び前記ゲート駆動部を駆動する動力源と、
(i) 前記第1検知器がAGVを検知すると、前記第1検知器を介して前記動力源から前記ゲート駆動部に動力が供給されて前記ゲートが前記禁止位置から前記許可位置に移動され、前記第2検知器がAGVを検知すると、前記第2検知器を介して前記動力源から前記ゲート駆動部に動力が供給されて前記ゲートが前記許可位置から前記禁止位置に移動される動力伝達回路と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の第3地点と前記第2の第3地点が同一地点にあり、
前記同一地点で前記第1の一方向誘導路と前記第2の一方向誘導路が連結されて1つの一方向循環誘導路が構成されている、ことを特徴とする。
前記運行制御単位を含む第1運行制御単位及び前記運行制御単位を含む第2運行制御単位を備えており、
前記第1運行制御単位の前記第1地点と前記第2運行制御単位の前記第1地点が連結されている、ことを特徴とする。
前記第1運行制御単位は、AGVに部品を積み込む第1ステーションを含み、
前記第2運行制御単位は、AGVから部品を積み下ろす第2ステーションを含む、ことを特徴とする。
AGVは磁気センサを備え、
前記双方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記第1の一方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記第2の一方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記磁気センサが前記磁気誘導ラインを検知することによって、AGVが誘導される、ことを特徴とする。
前記第1検知器及び前記第2検知器は、AGVの通過領域に突出したアクチュエータを備えるリミットスイッチを備えており、前記アクチュエータがAGVに接触することでAGVが検知される、ことを特徴とする。
前記動力は、圧縮空気、油圧、又は電気のいずれかであって、
前記動力伝達回路は、前記動力を伝達する空圧回路、油圧回路、又は電気回路のいずれかである、ことを特徴とする。
AGVは、
前方障害物を検知する障害物センサと、
前記障害物センサからの出力に応じてAGVの前方に減速領域と停止領域を設定し、前記減速領域に障害物が存在するときはAGVを減速し、前記停止領域に前記障害物が存在するときはAGVを停止させるコントローラを備えている、ことを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る無人搬送装置(AGV)運行システム(後述する。)100を構成する運行制御単位10を示す。
運行制御単位10は、無人搬送装置(以下、「AGV」と表す。)11を誘導する誘導路12を有する。誘導路12は、複数の通過地点、すなわち、第1地点13、第2地点14、及び第3地点15を連結しており、第1地点13から第2地点14に伸びる第1誘導路16と、第2地点14から第3地点15に伸びる第2誘導路17と、第3地点15から第2地点14に伸びる第3誘導路18を有し、第2誘導路17と第3誘導路18によって1つの循環路19が構成されている。第1誘導路16は第1地点13から第2地点14に向かう方向と第2地点14から第1地点13に向かう方向にAGV11を誘導する双方向誘導路である。第2誘導路17は第2地点14から第3地点15に向かう方向にのみAGV11を誘導する一方向誘導路、また、第3誘導路18は第3地点15から第2地点14に向かう方向にのみAGV11を誘導する一方向誘導路である。図示する実施形態では第2誘導路17と第3誘導路18が第3地点15で連結されており、第2地点14から第3地点15を通り再び第2地点14に戻る一方向循環誘導路19を形成している。
AGV11は、誘導路12に敷設されたマグネットテープ等の磁束を検知する磁気検知手段、すなわち磁気センサ25を備えている。図示するように、磁気センサ25は、AGV11の進行方向に伸びる中心軸26から離れてその右側又は左側に、又は中心軸26上に配置されている。図示する実施形態では、AGV11をその後方から見たとき、中心軸26の右側に配置されている。したがって、第1誘導路16を第1地点13から第2地点14に向かって移動するAGV11の通過領域27と第1誘導路16を第2地点14から第1地点13に向かって移動するAGV11の通過領域28は、それらの一部がオーバーラップするものの、両者が完全にオーバーラップすることはない。
図2に示すように、第2誘導路17の近くには、第2地点14から第3地点15に移動するAGV11を検知する第1検知器31が配置されている。第3誘導路18の近くには、第3地点15から第2地点14に向かって移動するAGV11を検知する第2検知器32が配置されている。実施形態では、第1検知器31と第2検知器32はそれぞれ空圧式リミットスイッチ33,34で構成されている。空圧式リミットスイッチ33,34は、アクチュエータ(AGVに接触する部分)35,36を第2誘導路17上のAGV通過領域27’又は第3誘導路18上のAGV通過領域28’に突出させて該AGV通過領域27’,28’を通過するAGV11に接触するように配置されている。具体的に、第1検知器31と第2検知器32は、AGV11をその後方から見たとき、AGV通過領域27’,28’の左側に配置されており、そのアクチュエータ35,36がAGV通過領域27’,28’に突出している。
図2に戻り、第3誘導路18の近くには、AGV移動方向に関して第2検知器32の上流側に、AGV11の進行を制御(禁止/許可)するゲート38が配置されている。ゲート38は、図示するように、第3誘導路18に沿って移動するAGV11の通過領域28’に進出した位置(実線で示す「進出位置」又は「禁止位置」)と該AGV通過領域28’から待避した位置(点線で示す「待避位置」又は「許可位置」)との間を移動することができるように構成されている。
ゲート38を待避位置と進出位置との間で移動するゲート駆動部41は、図4A~図4Dに示すように、空圧シリンダ42と、空圧式方向制御弁43と、圧縮空気供給源(コンプレッサ)44を有する。第1検知器31と第2検知器32の空圧式リミットスイッチ33,34も、空圧シリンダ42、空圧式方向制御弁43、及び圧縮空気供給源44と共に、ゲート駆動部41を構成している。そして、空圧シリンダ42、空圧式方向制御弁43、圧縮空気供給源44、及び空圧式リミットスイッチ33,34が一つの空圧回路(動力伝達回路)50を構成しており、該空圧回路50は空圧式リミットスイッチ33,34の動作に応じてゲート38を進出位置と待避位置との間で移動するように設計されている。
図5に示すように、AGV11は、前方障害物の有無を検出して自律的にその運行速度を制御する速度制御システムを備えている。そのために、速度制御システム81は、AGVコントローラ82と、前方障害物の有無を検知する障害物センサ83を備えている。障害物センサ83とAGVコントローラ82は通信可能に有線又は無線によって接続されている。障害物センサ83には、例えばレーザ方式又は赤外線方式の測距センサが用いられるが、前方障害物の有無が検出可能である限り、あらゆるセンサが使用可能である。
以上の構成を備えた運行制御単位10におけるAGVの運行制御を説明する。
運行制御の初期状態として図2に示す状態を想定する。この初期状態において、第1検知器31と第2検知器32における空圧式リミットスイッチ33,34は共に閉状態にあり、ゲート38は進出位置にある。第1誘導路16では一台のAGV11が第1地点13から第2地点14に向かって進行しており、第3誘導路18では2台のAGV11’、11’’がゲート38の前で停止している。したがって、第1検知器31の空圧式リミットスイッチ33と第2検知器32の空圧式リミットスイッチ34は共にオフ(閉鎖)している。
次に、図8Aに示すように、AGV11が第1誘導路16を通過して第2誘導路17に進入し、第1検知器31がAGV11を検知すると、すなわち、第1検知器31における空圧式リミットスイッチ33のアクチュエータ35がAGV11に接触して空圧式リミットスイッチ33が開状態に移行すると、ゲート38が進出位置から待避位置に移動する。この結果、ゲート38前に停止しているAGV11’の減速領域86及び停止領域87からゲート38が退出する。これにより、AGV11’のAGVコントローラ82は走行モータ84を起動し、第3誘導路18から第1誘導路16に向かってAGV11’を前進させる。
次に、図8Bに示すように、AGV11が第1検知器31の前を通過すると、第1検知器31における空圧式リミットスイッチ33のアクチュエータ35がAGV11に非接触となり、空圧式リミットスイッチ33は閉状態に復帰するが、ゲート38は待避位置に留まる。
次に、図8Cに示すように、AGV11’の進行とともにAGV11’とAGV11’’の間隔は大きくなる。ただし、後方AGV11’’の停止領域87の中に前方AGV11’が存在する限り、後方AGV11’’は停止位置に留まる。一方、後方AGV11’’の減速領域86の中に前方AGV11’が移動する場合、後方AGV11’’は通常の運行速度V0よりも低い速度で進行し始める。さらに、前方AGV11’が後方AGV11’’の減速領域86から出ると、後方AGV11’’は通常の運行速度V0で走行する。
次に、図8Dに示すように、第2検知器32が前方AGV11’を検知すると、すなわち、第2検知器32における空圧式リミットスイッチ34のアクチュエータ36がAGV11’に接触して空圧式リミットスイッチ34が開状態に移行すると、ゲート38が待避位置から進出位置に移動する。この時点で、後方AGV11’’の減速領域86の外側にゲート38が位置している(L>L1)と、後方AGV11’’のAGVコントローラ82は通常の運行速度V0でAGV11’’を走行させる。その後、後方AGV11’’の減速領域86にゲート38が入ると、AGVコントローラ82はAGV11’’を減速し、さらに、後方AGV11’’の停止領域87にゲート38が入るとAGV11’’を停止する。一方、後方AGV11’’の減速領域86の内側にゲート38が位置している(L≦L1)と、後方AGV11’’のAGVコントローラ82はAGV11’’を減速しながら走行させ、その後、後方AGV11’’の停止領域87にゲート38が入るとAGV11’’を停止する。または、後方AGV11’’の停止領域87の内側にゲート38が位置している(L≦L2)と、後方AGV11’’のAGVコントローラ82はAGV11’’を速やかに停止する、又は停止し続ける。
最後に、第3誘導路18から第1誘導路16に進入した前方AGV11’は、第1地点13に向かって所定の運行速度で前進する。
図9A~9Fを参照して、上述の運行制御単位10を含む車両部品を積載するAGVの運行制御システム100の実施形態を説明する。
図示する運行制御システム100は2つの運行制御単位(第1運行制御単位10Aと第2運行制御単位10B)を組み合わせて構成されており、両運行制御単位10A,10Bは第1地点13で互いに連結されている。実施形態において、第1運行制御単位10Aにおける第3誘導路18Aには、AGV11に部品を積み込む第1ステーション88Aが配置され、第2運行制御単位10Bにおける第3誘導路18BにはAGV11に積載された部品を積み下ろす第2ステーション88Bが配置されている。例えば、第1ステーション88Aは、自動車に搭載する部品をAGV11に積載するステーションである。第2ステーション88Bは、AGV11に積載された部品を自動車に搭載するステーションである。
運行制御システム100のAGV運行制御を説明する。この説明では、第1運行制御単位10Aの構成要素と第2運行制御単位10Bの構成要素を区別するために、第1運行制御単位10Aの構成要素の符号には添字「A」を付け、第2運行制御単位10Bの構成要素の符号には添字「B」を付ける。
図9Aは、以下に説明する運行制御システムの初期状態である。この初期状態において、表1に示すように、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34Aは共に閉じており、ゲート38Aは進出位置にあって誘導路を閉鎖している。同様に、第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34Bは共に閉じており、ゲート38Bは進出位置にあって誘導路を閉鎖している。
図9Bに示すように、AGV11Aが第1誘導路16を通過して第2運行制御単位10Bの第2誘導路17Bに入り第1検知器31Bで検知されると、第2運行制御単位10Bのゲート38Bが待避位置に移動する。このときの、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34A、及びゲート38Aの状態、また第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34B、及びゲート38Bの状態を表2に示す。
次に、図9Cに示すように、第2運行制御単位10Bの第2検知器32BがAGV11B’を検知すると、ゲート38Bが進出位置に移動する。このときの、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34A、及びゲート38Aの状態、また第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34B、及びゲート38Bの状態を表3に示す。
次に、図9Dに示すように、AGV11B’が、第1運行制御単位10Aと第2運行制御単位10Bを連結する第1誘導路16を、第1運行制御単位10Bから第2運行制御単位10Aに向かって前進している。このときの、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34A、及びゲート38Aの状態、また第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34B、及びゲート38Bの状態を表4に示す。
図9Eに示すように、AGV11B’が第1誘導路16を通過して第1運行制御単位10Aの第2誘導路17Aに入り第1検知器31Aで検知されると、第1運行制御単位10Aのゲート38Aが待避位置に移動する。このときの、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34A、及びゲート38Aの状態、また第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34B、及びゲート38Bの状態を表5に示す。
次に、図9Fに示すように、第1運行制御単位10Aの第2検知器32AがAGV11A’を検知すると、ゲート38Aが進出位置に移動する。このときの、第1運行制御単位10Aの第1検知器31Aと第2検知器32Aの空圧式リミットスイッチ33A,34A、及びゲート38Aの状態、また第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bと第2検知器32Bの空圧式リミットスイッチ33B,34B、及びゲート38Bの状態を表6に示す。
上述の説明では、運行制御システム100は、第1運行制御単位10Aの構成要素と第2運行制御単位10Bで構成されているが、さらに複数の運行制御単位、例えば第1運行制御単位10Aの構成要素、第2運行制御単位10B、及び第3運行制御単位10Cで構成されてもよい(図10参照)。この場合、第2運行制御単位10Bの第1検知器31Bが、第1地点13から第3地点15Bに向かって第2誘導路17Bを走行するAGV11Aを検知すると、第2運行制御単位10Bのゲート38Bは進出位置を保ち、AGV11B’は待機し続ける。一方、第3運行制御単位10Cのゲート38Cは待避位置に移動し、待機していたAGV11C’が始動し、第2地点14Cに向かって前進する。また、第3運行制御単位10Cの第1検知器31Cが、第1地点13から第3地点15Cに向かって第2誘導路17Cを走行するAGV11Aを検知すると、第2運行制御単位10Cのゲート38Cは進出位置を保ち、AGV11C’は待機し続ける。一方、第2運行制御単位10Bのゲート38Bは待避位置に移動し、待機していたAGV11B’が始動し、第2地点14Bに向かって前進する。この場合、第2運行制御単位10Bの第2誘導路17Bを走行するAGV11Aを、第2運行制御単位10Bの第3地点15B、又は第3運行制御単位10Cの第2地点14Cのいずれかに向かうように分岐させる必要がある。そのため、AGV11Aの側面に増設されたセンサ、例えば磁気センサ(図示せず)によって検知される磁気媒体90が、第2地点14Bと分岐点92との間で、分岐点92の手前に設けられてもよい。この場合、各AGV11Aは、側面に増設されたセンサが磁気媒体90を検知することで、第3地点15Bに向かうように第2誘導路17Bに沿って分岐点92で右折する、又は第1誘導路91に向けて直進するように設定されている。これにより、各AGV11Aは、第2運行制御単位10B、又は第3運行制御単位10Cのいずれかに向かうように分岐することができる。
10:運行制御単位
11:AGV
12:誘導路
13:第1地点
14:第2地点
15:第3地点
16:第1誘導路(双方向誘導路)
19:循環誘導路
21,22,23:磁気誘導ライン
25:磁気センサ
27,27’,28,28’,28’’:通過領域
31:第1検知器
32:第2検知器
33,34:空圧式リミットスイッチ
35,36:アクチュエータ
38:ゲート
41:ゲート駆動部
44:圧縮空気供給源(動力源)
50:空圧回路(動力伝達回路)
83:障害物センサ
86:減速領域
87:停止領域
Claims (8)
- 無人搬送装置の運行制御システムであって、
前記運行制御システムは少なくとも一つの運行制御単位を備えており、
前記運行制御単位は、
(a) 第1地点と第2地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第1地点から前記第2地点に向かって移動する無人搬送装置及び前記第2地点から前記第1地点に向かって移動する無人搬送装置を誘導する双方向誘導路と、
(b) 前記第2地点と第1の第3地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第2地点から前記第1の第3地点に向かって無人搬送装置を一方向に誘導する第1の一方向誘導路と、
(c) 前記第2地点と第2の第3地点をつなぐ一つの誘導ラインを含み、前記第2の第3地点から前記第2地点に向かって無人搬送装置を一方向に誘導する第2の一方向誘導路と、
(d) 前記第2地点から前記第1の第3地点に向かって移動する無人搬送装置を検知する第1検知器と、
(e) 前記双方向誘導路を前記第1地点に向かって移動する無人搬送装置又は前記第2の一方向誘導路を前記第2の第3地点から前記第2地点に向かって移動する無人搬送装置を検知する第2検知器と、
(f) 前記第2の第3地点から前記第2地点に向かう方向に関して前記第2地点の上流側に配置され、前記第2の一方向誘導路に沿って前記第2地点に向かう無人搬送装置の移動を許可する許可位置と前記第2の一方向誘導路に沿って前記第2地点に向かう無人搬送装置の移動を禁止する禁止位置との間を移動可能なゲートと、
(g) 前記ゲートを前記許可位置と前記禁止位置との間で移動させるゲート駆動部と、
(h) 前記第1検知器、前記第2検知器、及び前記ゲート駆動部を駆動する動力源と、
(i) 前記第1検知器が無人搬送装置を検知すると、前記第1検知器を介して前記動力源から前記ゲート駆動部に動力が供給されて前記ゲートが前記禁止位置から前記許可位置に移動され、前記第2検知器が無人搬送装置を検知すると、前記第2検知器を介して前記動力源から前記ゲート駆動部に動力が供給されて前記ゲートが前記許可位置から前記禁止位置に移動される動力伝達回路と、
を備えることを特徴とする無人搬送装置の運行制御システム。 - 前記第1の第3地点と前記第2の第3地点が同一地点にあり、
前記同一地点で前記第1の一方向誘導路と前記第2の一方向誘導路が連結されて1つの一方向循環誘導路が構成されている、ことを特徴とする請求項1に記載の無人搬送装置の運行制御システム。 - 前記運行制御システムは、
前記運行制御単位を含む第1運行制御単位及び前記運行制御単位を含む第2運行制御単位を備えており、
前記第1運行制御単位の前記第1地点と前記第2運行制御単位の前記第1地点が連結されている、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の運行制御システム。 - 前記第1運行制御単位は、無人搬送装置に部品を積み込む第1ステーションを含み、
前記第2運行制御単位は、無人搬送装置から部品を積み下ろす第2ステーションを含む、ことを特徴とする請求項3に記載の運行制御システム。 - 無人搬送装置は磁気センサを備え、
前記双方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記第1の一方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記第2の一方向誘導路の前記誘導ラインは磁気誘導ラインを含み、
前記磁気センサが前記磁気誘導ラインを検知することによって、無人搬送装置が誘導される、ことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の運行制御システム。 - 前記第1検知器及び前記第2検知器は、無人搬送装置の通過領域に突出したアクチュエータを備えるリミットスイッチを備えており、前記アクチュエータが無人搬送装置に接触することで無人搬送装置が検知される、ことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の運行制御システム。
- 前記動力は、圧縮空気、油圧、又は電気のいずれかであって、
前記動力伝達回路は、前記動力を伝達する空圧回路、油圧回路、又は電気回路のいずれかである、ことを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の運行制御システム。 - 無人搬送装置は、
前方障害物を検知する障害物センサと、
前記障害物センサからの出力に応じて無人搬送装置の前方に減速領域と停止領域を設定し、前記減速領域に障害物が存在するときは無人搬送装置を減速し、前記停止領域に前記障害物が存在するときは無人搬送装置を停止させるコントローラを備えている、ことを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載の運行制御システム。
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JP2018182258A JP7172371B2 (ja) | 2018-09-27 | 2018-09-27 | 無人搬送装置の運行制御システム |
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