JPH09301680A - 天井走行車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガイドポール無しでハンドを正確に下降させ
る。 【構成】 チャックの付近にセンサを設けてワークを検
出し、検出後更にハンドを所定長降下させて停止させ
る。次いでチャックを回動させてワークを荷降ろしもし
くは荷積みする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の利用分野】この発明はハンドでワークを保持し
て搬送するための天井走行車に関し、特にハンドの下降
制御に関する。

【０００２】

【従来技術】工場や倉庫等での仕係り品や製品（ワー
ク）の搬送のために、天井走行車が用いられている。天
井走行車は例えば建屋の天井に沿って敷設したレールに
支持されながら走行し、本体に設けた巻き上げユニット
でハンドを昇降させる。そしてハンドの下降制御には地
上ステーションに設けたガイドポールを利用し、ハンド
に設けたポール検出センサがガイドポールを検出する
と、ハンドを停止させ、搬送対象のワークを荷積みある
いは荷降ろしする。

【０００３】しかしながらガイドポールを用いると、荷
積みや荷降ろしのできる位置が所定の位置に限定され
る。ここでガイドポールを用いないと、荷積みや荷降ろ
しを行うためにハンドがどれだけ下降すれば良いかを、
事前にティーチングする必要がある。ティーチングはハ
ンドの下降位置の学習であり、正確にティーチングしな
いと荷積みや荷降ろしができない。このためティーチン
グは正確に行う必要があり、多くの時間と手間とを必要
とする。

【０００４】

【発明の課題】この発明の課題は、 1) 正確なティーチング無しで、またガイドポールを用
いずに、ハンドの下降制御ができるようにすること（請
求項１〜３）、 2) ワーク検出センサで、ハンドの下降制御と、ワーク
が安定に保持されていることの２つの検出を行うこと
（請求項３）、にある。

【０００５】

【発明の構成】この発明は、走行レールに支持されて走
行する本体と、本体の下部に設けた巻き上げユニット
と、該巻き上げユニットにより昇降しかつワークを保持
するためのチャックを設けたハンドとを設けた天井走行
車であって、前記ハンドにワーク位置を検出するための
ワーク検出センサを設けると共に、ワーク検出センサで
のワークの検出信号に基づきハンドの下降を停止させる
ためのハンド制御手段とを設けたことを特徴とする。

【０００６】ワーク検出センサには、例えば光電センサ
や赤外線センサ，超音波センサ等の位置センサを用い、
ワークに反射されずに受光部や受信部まで到達した光や
赤外線，超音波等を用い、あるいはワークで反射もしく
は散乱された光や赤外線，超音波等を用いても良い。ワ
ーク検出センサでワークを検出した後、直ちにハンドを
停止させても良いが、実際にハンドを停止させる前に所
定の時間もしくは所定の距離等の間、ハンドの下降を続
けても良い。この時間や距離は、ワーク検出センサとチ
ャックとの位置関係に依存し、例えばワーク検出センサ
がチャックの上方にある場合、ワーク検出センサでワー
クの上端部等を検出した後、チャックでの保持が可能に
なるまでの距離を下降させれば良い。

【０００７】好ましくは、前記ハンド制御手段を、ワー
ク検出センサでワークを検出した後、更に所定長ハンド
を下降させてハンドの下降を停止させるように構成す
る。即ちワークの形状はティーチング等により天井走行
車に取って既知であり、ワークを検出した後どれだけ下
降を続行すればチャッキングが可能かは既に判明してい
る。そこでこの間の距離をオープンループ制御で、ある
いは実施例の場合、ハンド下降用の巻き上げモータの回
転数をエンコーダで読み込んで下降させると、チャッキ
ング可能な位置でハンドを停止させることができる。

【０００８】また好ましくは、前記ワーク検出センサ
を、チャックの上方で、ワークの安定保持時にはワーク
を検出せず、ワークの保持が不安定になった際にワーク
を検出する位置に設ける。ワーク検出センサは好ましく
は複数個設け、ワークの傾きの有無等を検出すると共
に、多数決論理等の採用を可能にして検出誤差を除くよ
うにする。

【０００９】

【発明の作用と効果】この発明では、ワーク検出センサ
でワークのハンドに対する位置を検出する。荷積みを例
にするとワーク検出センサでワークを検出し、必要な場
合さらに所定長下降させて、ハンドを停止させる。荷降
ろしの場合、ワークが地面に着地すると、ワークがチャ
ックから浮き、これをワーク検出センサで検出してハン
ドを停止させる。そしてチャックは通常ワークの溝や穴
等に嵌合しているので、ワークが着地しても直ちにはチ
ャックキング可能にはならない場合が多く、このような
場合、荷積みの場合と同様に所定長さらに下降させてチ
ャッキングする。このためガイドポールは不要で、また
荷積みや荷降ろしの前のティーチングも不要にもしくは
簡単になる（請求項１）。

【００１０】請求項２の発明では、ワーク検出センサで
ワークを検出した後、オープンループ制御であるいはエ
ンコーダでの巻き上げモータの回転数の監視等で、所定
長だけハンドを下降させる。このため荷積みの場合も荷
降ろしの場合も、正確にチャッキング可能な位置までハ
ンドを下降させることができる。

【００１１】請求項３の発明では、ワーク検出センサを
ハンドの下降制御とワークが安定に保持されているかの
検出に兼用する。チャックがワークに設けた溝や穴等に
嵌合し安定に保持している場合、センサはワークを検出
しない。ここで保持が不安定になりワークがチャックか
ら浮くと、センサはワークを検出する。このためワーク
検出センサをハンドの下降制御とワークの保持状態の検
出に兼用できる。

【００１２】

【実施例】図１〜図１７に実施例の天井走行車を示す。
最初に天井走行車の全体構造と台車の構造を示す。図１
に天井走行車２の全体構造を示すと、０１はクリーンル
ームや工場等の建物の天井に沿って敷設したレールで、
０２はレール部、０３は天井走行車２と管理センター間
の通信ケーブルである。天井走行車２は２台の台車４，
４を備え、各台車４はバンパー６を備えている。台車
４，４には図２〜図４に示すピボット軸３２で本体８を
連結し、本体８の下部には巻き上げユニット１０があ
る。そして巻き上げユニット１０はハンド１２を昇降さ
せ、ハンド１２が半導体基板を収容したＳＭＩＦポッド
等のワーク０４を保持して搬送する。１４，１４は一対
の落下防止部材で、ハンド１２を巻き上げワーク０４を
搬送する際に、ワーク０４の落下を防止するためのもの
である。

【００１３】

【台車】図２に、天井走行車２の進行方向と垂直な方向
から見た台車４，４の構造を示し、図３に台車４，４を
天井側から見た構造を、図４にレール０１に垂直な方向
での台車４の断面を示す。これらの図ではいずれも台車
４，４のカバー等を取り除いて示す。レール０１に対す
る台車４，４の取付を示すため図４を参照すると、０５
はレール０１の支持体で、レール０１の高さ調節機能を
有し、カバー０６により被覆されている。また０８は天
井走行車２に給電するための架線で、０９は停止位置等
を天井走行車２に伝達するためのマークである。

【００１４】図２〜図４に示すように、台車４の長手方
向（レール０１に平行な方向）に沿ってほぼ水平に、台
車４毎の走行モータ１６，１７を設ける。そのモータ軸
２０はほぼ水平で、例えば水平面に対して±１０度の範
囲にある。走行モータ１６，１７にはブレーキを設け
ず、電磁ブレーキ等のブレーキ１８を別体に設ける。モ
ータ軸２０とブレーキ１８のブレーキ軸２２をハイポイ
ドギア２４に接続し、回転方向を９０度変換して走行軸
２５を回転させ、走行車輪２６を駆動する。ここでは走
行車輪２６は回転面が鉛直であるが、水平でも良い。２
８は各台車４がレール０１から外れるのを防止するため
のガイドローラで、例えば台車４毎に図３，図４に示す
ように８個ずつ設ける。またバンパー６の先端にもガイ
ドローラ２８，２８を設け、バンパー６がレール部０２
を滑らかに走行するようにする。３０は垂直軸回りに回
転自在な集電子で、架線０８から受電し、走行モータ１
６，１７等に給電する。

【００１５】３２，３２はピボット軸で、台車４，４を
本体８に連結する。この結果、一対の台車４，４は本体
８に対してボギー台車として作用する。また３４，３４
はバンパー６，６を台車４，４に連結するピボット軸
で、台車４，４のカバー１５，１５に連結してある。バ
ンパー６はガイドローラ２８でレール部０２上を走行
し、ピボット軸３４により台車４に対して向きを変える
ことができる。バンパー６，６の先端には近接センサ３
６を設け、先行する走行車や障害物等を検出する。また
３８はマーク０９に対向して設けた読み取りセンサで、
本体８に内蔵した制御データを補助して停止位置等を検
出する。

【００１６】台車４，４の特徴を説明する。クレーンル
ーム等で使用する天井走行車２では、容積が小さいこと
が重要である。台車４の場合、レール０１の長手方向に
沿ったスペースは天井走行車２に割り当てられているの
で、レール０１に対する台車４，４の横幅や高さを小さ
くすることが重要である。実施例では、各台車４の長手
方向に沿った中心部付近に走行車輪２６があり、その片
側に走行モータ１６，１７があり、他方にブレーキ１８
がある。そして走行モータ１６，１７は部分的に台車４
から突き出している。モータ軸２０やブレーキ軸２２は
ほぼ水平で、例えば水平面に対して±１０度の範囲にあ
り、その向きは台車４の進行方向に平行である。このた
めモータ１６，１７やブレーキ１８の長手方向はレール
０１の長手方向と平行になり、台車４，４の高さや幅が
減少する。モータ軸２０やブレーキ軸２２はハイポイド
ギア２４に接続し、回転軸の方向を直角に変換して走行
車輪２６を駆動する。なおハイポイドギア２４では、そ
の軸方向とモータ軸２０やブレーキ軸２２の軸方向は交
わらず、例えば図２ではモータ軸２０とブレーキ軸２２
との方向を重ねず単に平行に配置してある。そしてハイ
ポイドギア２４を用いると、ベベルギアに比べ薄いギア
で確実に動力を伝達でき、このためギア部の厚さを小さ
くし、台車４，４の高さを小さくできる。

【００１７】走行モータ１６，１７とブレーキ１８は別
体にして、走行車輪２６を中心にほぼ対向させて配置し
てある。モータ１６，１７とブレーキ１８を別体にした
ので、モータを小形化でき、これらの荷重は走行車輪２
６の両側に分散して安定になる。仮にブレーキ１８を走
行モータ１６，１７と一体にすれば、モータが大型化
し、かつ走行車輪２６を台車４のほぼ中央に配置しなけ
ればならないため、台車４が大形化する。また荷重が台
車４の一方に集中し不安定となる。

【００１８】次に本体８に対して、２台の台車４，４を
分離し、ピボット軸３２，３２で連結する。台車４毎に
モータ１６，１７等を設けるので、モータ１６，１７や
ブレーキ１８の径が減少し、台車４，４の高さや幅が減
少する。また台車４，４を本体８にピボット連結したの
で、図５に示すように、天井走行車２はカーブを滑らか
に曲がることができ、ワーク０４の揺れが小さい。また
前後のバンパー６，６をピボット軸３４で台車４，４に
連結したので、バンパー６，６はレール０１の向きに沿
って台車４に対して曲がり、近接センサ３６で先行する
他の天井走行車を確実に検出でき、また仮に衝突した場
合にも台車４が直接衝突するのを防止できる。これに対
してバンパー６，６を台車４，４にピボット連結しない
と、近接センサ３６の向きが台車４の向きに固定され、
カーブで先行する走行車２を検出できないことが生じ
る。

【００１９】

【巻き上げユニット】図６〜図８に、実施例の巻き上げ
ユニット１０を示す。巻き上げユニット１０は本体８の
下部に支持され、４０は巻き上げユニットベースで、そ
の底面には３つの巻き上げドラム４２が配置して有る。
各巻き上げドラム４２は２つの部分に分かれ、１つのド
ラム４２で２本のロープやベルトあるいはテープ等を巻
き上げるようにし、合計で６本のロープ８０を用いてハ
ンド１２を巻き上げる。また巻き上げドラム４２は例え
ば正三角形の各辺に沿って配置し、ユニット１０の中心
部からみたドラム４２の外側には、外れ防止ローラ４４
を設けて、ロープ８０がドラム４２から外れるのを防止
する。

【００２０】４６，４７は２組の巻き上げモータで、電
磁ブレーキ等のブレーキ４８を別体に配置した。５０は
モータ軸、５２はブレーキ軸で、軸方向はほぼ水平で例
えば水平面から±１０度の範囲に配置する。これらの結
果、モータ４６，４７とブレーキ４８を、ドラム４２と
ほぼ同じ高さに揃えて、ほぼ水平に配置できる。巻き上
げユニット１０の中心部、即ち３個のドラム４２が構成
する三角形の中心には、ハイポイドギア５４等の駆動ギ
アを設け、共通軸５５に伝達用の平歯車５６を設ける。
ハイポイドギア５４はモータ４６，４７の水平方向を中
心とした回転を高さ方向を中心とした回転に変換し、ベ
ベルギア等でも良いが、薄くかつ確実に動力を伝達でき
るので、ハイポイドギア５４が好ましい。平歯車５６は
ドラム４２側の平歯車５８を介して、ドラム４２を駆動
する。平歯車５８の回転軸にはベベルギア６０を設け
て、ドラム４２のベベルギア６２を回転させる。平歯車
５８，５８に替えて、ヘリカルギア等を用いても良い。
６４はハンド１２との位置決め用のガイドピンである。

【００２１】図７を参照して巻き上げユニット１０の動
作を示すと、ハンド１２の３点、例えば点Ｐにロープ８
０を取り付け、各点からロープ８０は２つに分かれて上
に延び、三角形の２辺に配置した２つのドラム４２，４
２で巻取る。ここでハンド１２が最も下降している位置
では、ロープ８０はドラム４２の内側にあり、巻き上げ
が進むと巻取り位置はドラム４２の外側へと移動する。
この結果、各点Ｐを頂点としてロープ８０は２等辺三角
形上にあり、２つのドラム４２，４２での巻取り位置の
間隔は、ハンド１２が上昇するにつれて減少する。この
ためハンド１２が下にある位置では、巻取り位置の間隔
が大きく、ハンド１２が上昇すると巻取り位置の間隔が
小さくなり、同じ点に固定した２本のロープ８０がなす
角を、ハンド１２の昇降によらずほぼ一定にできる。こ
のためハンド１２を、高さ位置によらず安定に保持で
き、しかも巻き上げに必要なトルクがほぼ一定になる。
即ち２つのロープ８０，８０がなす角が大きい程ハンド
１２を安定に保持できるが、その反面で巻き上げに必要
なトルクが増加するのである。そして実施例では２つの
ロープのなす角を高さによらず一定に近づけ、ほぼ一定
のトルクで安定にハンド１２を巻き上げあるいは巻下げ
する。また実施例では、６本のロープ８０を用いてハン
ド１２を昇降させるので、仮に１本のロープが切断して
もハンド１２は傾かず、安定にワーク０４を搬送でき
る。

【００２２】次に、巻き上げユニット１０のサイズにつ
いて考える。図６，図７から明らかなように、モータ４
８とドラム４２の高さ方向の位置を揃えて、ほぼ水平に
配置する。このため巻き上げユニット１０の高さが減少
し、かつハイポイドギア５４と平歯車５６を上下に重ね
ることにより、これらが占める面積を小さくする。モー
タ４６，４７からの回転の伝達を考えると、ほぼ水平方
向に回転軸があるモータ４６，４７の回転をハイポイド
ギア５４でほぼ直角に変換して、平歯車５６，５８に伝
え、ベベルギア６０，６２で再度水平方向の回転に変換
してドラム４２に伝達する。

【００２３】３個のドラム４２は正三角形の３辺上にあ
り、その各頂点位置と中心のハイポイドギア５４を結ぶ
線上にスペースが生じる。モータ４６，４７並びにブレ
ーキ４８はこの線上に配置され、ユニット１０の平面寸
法を最小にできる。またモータ４６，４７からブレーキ
４８を分離したので、各モータ４６，４７のサイズを小
さくでき、しかもハイポイドギア５４を中心にして、ド
ラム４２やモータ４６，４７，ブレーキ４８をほぼ均等
に配置したので、巻き上げユニット１０への荷重が均等
に分散する。この結果、後述の横移動レール７８を用い
た巻き上げユニット１０の横方向移動が容易になる。

【００２４】

【巻き上げユニットの横移動】巻き上げユニット１０の
横移動を説明する。図６，図７，図９において、７０は
巻き上げユニット１０を本体８に対して横移動させるた
めの横移動モータ、７２はそのブレーキ、７４はプーリ
で、モータ７０の回転で駆動される。プーリ７４にはベ
ルト９０を取り付け、ネジ付シャフト９２を回転させ
る。９４，９６は軸受けで、７６は雌ボールネジであ
る。これらの部材の内、雌ボールネジ７６は巻き上げユ
ニット１０に取り付け、他の部材は本体８に取り付け
る。これとは逆に雌ボールネジ７６を本体８に取り付
け、他の部材を巻き上げユニット１０側に取り付けても
よいが、その場合巻き上げユニット１０の重量が増加す
るので、好ましくはない。これらを総称して巻き上げ機
構の送り機構と呼ぶ。なお雌ボールネジ７６に変えて単
純な筒状の雌ネジを用いても良い。また本体８の底部に
は、図６，図７に示す横移動レール７８，７８を設け、
雌ボールネジ７６の前後進で、巻き上げユニット１０が
レール７８上を移動できるようにする。

【００２５】このようにすると、モータ７０の回転によ
り雌ボールネジ７６がネジ付シャフト９２に対して前後
進し、巻き上げユニット１０は横移動レール７８上を移
動する。このため走行レール０１の直下以外の場所にあ
るワーク０４をも荷役でき、ワーク０４の位置に対する
制約が大幅に緩和される。そしてこのことは図示しない
地上ステーションの配置への制限を緩和し、所望の位置
に地上ステーションを配置できることを意味する。また
走行レール０１の配置の自由度を増し、レール０１の敷
設を容易にする。

【００２６】レール０１に対して巻き上げユニット１０
が横移動可能な範囲は、重心位置の変化に対して台車４
が傾かない範囲で定まり、レール０１への台車４の取付
を安定にすれば、横移動可能な範囲はそれにつれて増加
する。また実施例では本体８を台車４と別体にしたの
で、横移動レール７８を本体８に設けたが、本体８を台
車４と一体にすれば、台車４の底部に横移動レール７８
を設けることになる。

【００２７】

【ハンド】図１０〜図１３により、ハンド１２を説明す
る。図１０，図１１において、１００はハンド本体で、
巻き上げユニット１０からロープ８０で吊持してある。
１０２は回動板で、モータ１０４によりハンド本体１０
０に対して回動する。１０６はブレーキ、１０８はシャ
フトで、１１０はシャフト１０８に接続したベベルギア
で、図示しないベルト駆動ギアを回転させて歯付ベルト
１１２を駆動し、ハンド本体１０２を回動させる。なお
１１４はロープ８０の取付部（前記のＰ点）で、１１６
はガイドピン６４の位置決め穴である。

【００２８】図１１に示すように、回動板１０２にはほ
ぼ半球状のセンタリング部材１２０とセンタリング部材
１２０を下方に押圧するバネ１２２とを設け、ワーク０
４の保持プレート０１０の中央に設けた穴に係合させ
て、センタリングする。また回動板１０２には例えば３
組のチャック１２６を設け、チャック軸１２４を中心に
回動させ、保持プレート０１０に設けた凹や穴に嵌合さ
せる。

【００２９】図１２，図１３によりチャック１２６の関
連部材を示すと、１２８はカムプレートで回動板１０２
の内側に設け、１３０は例えばブレーキ付のモータ、１
３２はカムプレート１２８の中心部に設けたベベルギ
ア、１３４はカム溝である。そしてカムプレート１２８
は内蔵のモータ１３０の回転で、ベベルギア１３２によ
り回動する。カム溝１３４にはローラ１３６を配置して
カムプレート１２８の回動に従動させ、ローラ１３６の
回転をギア１３８に伝え、チャック軸１２４に設けた歯
車と噛み合わせて、チャック１２６を回動させる。１４
０はカムプレート１２８を滑らかに回動させるためのガ
イドローラである。

【００３０】保持プレート０１０の位置、即ちワーク０
１の上部の位置を検出するため、例えば可視光を用いた
投光部１４２と受光部１４３でワーク検出センサを構成
し、チャック１２６の嵌合突起よりもやや上に光軸を配
置する。即ちチャック１２６の先端の突起が保持プレー
ト０１０の凹に嵌合するまでは、保持プレート０１０は
やや持ち上げられた位置にあり、投光部１４２と受光部
１４３との間の光軸を遮断する。これに対して保持プレ
ート０１０の凹にチャック１２６の先端の突起が嵌合す
ると、保持プレート０１０の位置は相対的に低下し、投
光部１４２からの光を受光部１４３で受光できる。この
ようにして保持プレート０１０に対するチャック１２６
の保持が完了したかどうかを検出する。なおここでは投
光部１４２から受光部１４３への透過光を用いたが、保
持プレート０１０からの反射光や散乱光を受光部１４３
で検出しても良く、また超音波センサ等の距離センサで
保持プレート０１０の位置を検出しても良い。

【００３１】ハンド１２の動作を示すと、荷役前に予め
回動板１０２を回動させて、ワーク０４に対して正しい
向きに回動させる。ハンド１２が下降すると、センタリ
ング部材１２０が保持プレート０１０に設けた穴に係合
し、センタリング部材１２０によりワーク０４に対する
ハンド１２の位置を微修正して、センタリングする。こ
こでは半球状のセンタリング部材１２０を用いたが、半
球状に限らず凸形状で先端が滑らかであれば良い。また
保持プレート０１０にセンタリング用の突起を設けて、
ハンド１２にはこの突起と係合する穴や凹を設けても良
い。

【００３２】センタリングが終了すると、モータ１３０
によりカムプレート１２８を回動させ、ローラ１３６を
カム溝１３４に沿って従動させる。この回動をギア１３
８の回転に変換し、チャック軸１２４を回動させて、チ
ャック１２６をワーク０４の外側から内側に回動させ、
保持プレート０１０に設けた凹に嵌合させて保持する。
ここで凹にチャック１２６の先端の突起が嵌合するまで
は、保持プレート０１０はハンド１２に対してやや押し
上げられた位置にあり、投光部１４２と受光部１４３間
の光路が遮断されるので、保持が完了してないことを検
出できる。また同様に、ワーク０４の搬送中に仮に保持
プレート０１０とチャック１２６の嵌合が外れた場合
も、投光部１４２と受光部１４３間の光軸が遮断される
ので検出できる。

【００３３】

【制御】図１４〜図１７に走行モータ１６，１７と巻き
上げモータ４６，４７等の制御を示す。１５０は電源基
板で、前記の架線０８，０８から給電され、モータ等を
駆動するための外部電源１５２と制御回路を駆動するた
めの制御電源１５４の２つの部分から成っている。そし
て外部電源１５２は、例えば２８Ｖで、走行モータ１
６，１７並びに巻き上げモータ４６，４７を駆動するた
めの電源Ｖ1と、横移動モータ７０やハンド回転モータ
１０４を駆動するための例えば２４Ｖの電源Ｖ2と、各
種センサを駆動するための例えば２４Ｖの電源Ｖ3とを
供給する。また制御電源１５４は例えば５Ｖの電源Ｖ4
を供給する。１５６はメインコントローラで、ＣＰＵと
メモリとを備え、１５８は通信用のモデムで、１６０は
通信ケーブル０３との送受信用の結合器である。１６２
は入出力で、例えばＳ1〜Ｓ3等の各種センサからの信号
を入力すると共に、赤外線や超音波等のリモコン信号を
受信する。

【００３４】１６４はサーボ部で、ロータリーエンコー
ダＥ1，Ｅ2からの信号を基に速度を算出する速度算出部
１６６，速度算出部１６６で算出した速度を積算して位
置を算出する位置算出部１６８，並びに算出した速度や
位置を参照して駆動電流の目標値を決定するための目標
電流決定部１７０とを備えている。このうちロータリー
エンコーダＥ1は例えば走行モータ１６のモータ軸２０
の回転数を求め、ロータリーエンコーダＥ2は例えば巻
き上げモータ４６のモータ軸５０の回転数を求める。サ
ーボ部１６４には２つのドライバ１７２，１７４が接続
されており、ドライバ１７２，１７４には各々出力電流
（モータの負荷電流）を測定するための電流センサ１７
６，１７８が設けてある。そしてドライバ１７２，１７
４は、スイッチ１８０，１８２を介して、走行モータ１
６，１７側と巻き上げモータ４６，４７側とで接続を切
り替えられるようにしてある。

【００３５】１８４は横移動モータ７０を制御するため
のドライバで、Ｅ3は横移動モータ７０の回転数を検出
するためのロータリーエンコーダである。１８６はメイ
ンコントローラ１５６によりハンド制御部１８８を制御
するためのケーブルで、メインコントローラ１５６から
ハンド制御部１８８への制御信号を伝送すると共に、電
源Ｖ2を接続する。このケーブル１８６は、ハンド１２
を巻き上げあるいは巻き下げるためのロープ８０を兼ね
る。

【００３６】ハンド制御部１８８には、ＣＰＵ１９０と
ワーク検出部１９２、サーボ部１９４、メモリ１９６を
設け、ワーク検出部１９２には３つのワーク検出センサ
の受光部１４３，１４３，１４３を接続する。そして下
降制御の場合、個々のセンサの誤差を除くため、３つの
センサの信号の例えば多数決論理でワークを検出し、少
なくとも２個のセンサがワーク０１を検出した際にワー
クを検出したものとする。またワーク０１の保持が安定
か不安定かの検出では、例えば１個でもセンサがワーク
を検出すると不安定とし、ノイズを除くため、チャタリ
ング等のノイズの幅よりも長い時間ワーク０１を検出し
た際に保持が不安定とする。ワーク検出部１９２はワー
クの検出信号をメインコントローラ１５６に転送し、サ
ーボ部１６４を介して、巻き上げモータ４６，４７を制
御する。またサーボ部１９４は、ドライバ１９８を介し
てハンド回転モータ１０４を制御し、Ｅ4はエンコーダ
でハンド回転モータ１０４の回転数を読み込む。

【００３７】図１５〜図１７により、走行モータ１６，
１７と巻き上げモータ４６，４７の制御アルゴリズムを
説明する。走行モータ１６，１７と巻き上げモータ４
６，４７とを同時に駆動することはあり得ない。台車
４，４の走行時には巻き上げモータ４６，４７は停止し
ている。そこでサーボ部１６４はメインコントローラ１
５６の信号により、走行指令の有無をチェックする。そ
して走行指令がある場合、スイッチ１８０，１８２を切
り替えて、走行モータ１６をドライバ１７２に、走行モ
ータ１７をドライバ１７４に接続する。また目標速度に
応じてドライバ１７２，１７４に目標電流値の大きさに
対応する信号を入力する。ドライバ１７２，１７４は走
行モータ１６，１７間の僅かな出力特性のずれを補正す
るようにゲイン調整済みで、ドライバ１７２，１７４か
らモータ１６，１７に等しい駆動電流を供給する。この
駆動電流，即ちモータ１６，１７の負荷電流を、電流セ
ンサ１７６，１７８で監視し、ドライバ１７２，１７４
にフィードバックして走行モータ１６，１７を制御す
る。

【００３８】ここで２つの走行モータ１６，１７につい
てその負荷電流が等しいことは、モータ１６，１７の出
力トルクが等しいことを意味する。そしてこのことは、
天井走行車の走行負荷が２つの走行モータ１６，１７に
均等に分配され、同期がとれていることを意味する。

【００３９】ロータリーエンコーダＥ1は、走行モータ
１６の回転数、ここではモータ軸２０の回転数を検出す
る。また走行モータ１７に対してはエンコーダを設けな
い。そしてエンコーダＥ1からの信号はサーボ部１６４
の速度算出部１６６に入力され、速度算出部１６６はこ
れを天井走行車の速度に換算する。一方位置算出部１６
８は天井走行車の速度を積算し、走行距離に換算する。
これらによって天井走行車の走行状況、即ち速度と位置
とが判明し、目標位置に接近すると目標電流決定部１７
０は目標電流を小さくして減速させ、次いで目標位置の
付近でブレーキ１８，１８を駆動して天井走行車を停止
させる。

【００４０】天井走行車が目標位置に到着すると、巻き
上げユニット１０でハンド１２を下降させる。ハンド１
２の昇降指令はメインコントローラ１５６からサーボ部
１６４に入力され、スイッチ１８０，１８２を切り替え
てドライバ１７２を巻き上げモータ４６に、ドライバ１
７４を巻き上げモータ４７に接続する。また巻き上げモ
ータ４６の回転数、ここではモータ軸５０の回転数をロ
ータリーエンコーダＥ2で読み込み、巻き上げモータ４
７に対してはエンコーダを設けない。そして走行モータ
１６，１７と巻き上げモータ４６，４７は共に共通の電
源Ｖ1で駆動されるため、ドライバ１７２，１７４を兼
用することができる。

【００４１】昇降はハンド１２を巻下げることから始ま
る。そこでサーボ部１６４がドライバ１７２，１７４に
目標電流値を入力し、ドライバ１７２，１７４は巻き上
げモータ４６，４７間の微妙な出力特性の違いを補正す
るようにゲイン調整済みで、ドライバ１７２，１７４か
ら駆動電流を供給する。この駆動電流（負荷電流）を電
流センサ１７６，１７８で検出して、ドライバ１７２，
１７４をフィードバック制御する。またロータリーエン
コーダＥ2で巻き上げモータ４６の回転数を検出し、巻
下げ速度を速度算出部１６６で、ハンド１２の位置を位
置算出部１６８で検出して制御する。ハンド１２が停止
目標位置に接近すると、サーボ部１６４は目標電流値を
変更して、例えばハンド１２を減速させる。

【００４２】ハンド１２が目標位置に接近した後の動作
を、図１６に示す。荷積みの場合、センタリング部材１
２０がワーク０１上端の保持プレート０１０に接した付
近で、ワーク検出センサがワークを検出する。この位置
ではチャッキングは不可能で、ハンド１２はさらに下降
を続け、この間の下降距離をエンコーダＥ2で読み込
み、ワーク検出後所定長下降した時点で停止させる。こ
のためチャッキングが可能で、しかもセンタリング部材
１２０でセンタリングが行われた状態でハンド１２が停
止する。ここでチャック１２６を回動させてワーク０１
を保持させ、ハンド１２を試験的に所定長上昇させる。
するとワーク検出センサの状態は、閉（ワークを検出）
からら開（ワークを検出せず）へと変化するはずであ
る。なおハンドの停止位置によっては、センサの状態が
開から閉を経て開へ変化することもある。そしてワーク
検出センサの状態が閉から開へと変化した場合、安定に
荷積みが行われたとしてハンド１２が上昇し、そうでな
い場合、再度ハンド１２を下降させてチャッキングをや
り直す。

【００４３】荷降ろしの場合、ワーク０１が地上に着地
すると、保持プレート０１がチャック１２６から浮き、
ワーク検出センサの光軸が閉となる。この後、荷積みの
場合と同様に、所定長だけロータリーエンコーダＥ2で
下降距離を検出しながらハンド１２を下降させ、次にチ
ャック１２６を回動させて荷降ろしを行う。次にハンド
１２を上昇させて次の目的地に移動させる。

【００４４】図１７に、ハンド１２の下降とワーク検出
センサの状態との関係を示す。ワーク検出センサはチャ
ック１２６の上方に有り、下降にともなってその状態は
開から閉へと変化する。仮になおも下降を続けると、セ
ンサの状態は再度開へと変化する。そして実施例で用い
るのは最初の開から閉への変化と、上昇時の閉から開へ
の変化である。これに伴ってチャック１２６の回動可能
位置は、開から閉へセンサの状態が変化した後、所定長
だけハンド１２が下降した位置となる。なおセンサの状
態が開→閉→開へ変化することを利用し、閉から開への
変化で下降の完了を確認してもよいが、このようにする
とチャタリングでのノイズとの区別が付き難い。このた
め実施例では開から閉への変化の後、エンコーダＥ2で
下降距離を読み込んで下降の完了を確認するようにし
た。

【００４５】実施例では特定の台車や本体、巻き上げユ
ニット，ハンド等の構造を示したがこれらは任意であ
り、ハンド中のセンタリング部材等は設けなくても良
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の天井走行車の斜視図

【図２】 実施例の天井走行車の台車部の要部正面図

【図３】 実施例の天井走行車の台車部の要部平面図

【図４】 実施例の天井走行車の台車部の鉛直面での
要部断面図

【図５】 実施例の天井走行車が台車部のカーブの走
行状態を示す図

【図６】 実施例の巻き上げユニットの要部正面図

【図７】 実施例の巻き上げユニットの底面図

【図８】 実施例の巻き上げユニットでのモータ，ブ
レーキ，ハイポイドギアの接続を示す図

【図９】 実施例での巻き上げユニットの高さ方向の
分解状態を示す図

【図１０】 実施例でのハンドの回動板に沿った分解状
態を示す図

【図１１】 実施例でのハンドの高さ方向の分解状態を
示す図

【図１２】 実施例でのハンドのカムプレートに沿った
分解状態を示す図

【図１３】 実施例でのハンドの要部高さ方向断面図

【図１４】 実施例の天井走行車の制御ブロック図

【図１５】 実施例の天井走行車の動作フローチャート

【図１６】 実施例の天井走行車でのハンドの動作を示
すフローチャート

【図１７】 実施例の天井走行車でのハンドの動作を示
す特性図

【符号の説明】

０１ レール ９０ ベルト ０２ レール部 ９２ ネジ付シ
ャフト ０３ 通信ケーブル ９４ 軸受け ０４ ワーク ９６ 軸受け ０５ 支持体 １００ ハンド本
体 ０６ カバー １０２ 回動板 ０７ 天井 １０４ ハンド回
動モータ ０８ 架線 １０６ ブレーキ ０９ マーク １０８ シャフト ０１０ 保持プレート １１０ ベベルギ
ア ２ 天井走行車 １１２ 歯付ベルト ４ 台車 １１４ ロープ取付
部 ６ バンパー １１６ 位置決め穴 ８ 本体 １２０ センタリン
グ部材 １０ 巻き上げユニット １２２ バネ板 １２ ハンド １２４ チャック
軸 １４ 落下防止部材 １２６ チャック １５ カバー １２８ カムプレ
ート １６，１７ 走行モータ １３０ モータ １８ ブレーキ １３２ ベベルギ
ア ２０ モータ軸 １３４ カム溝 ２２ ブレーキ軸 １３６ ローラ ２４ ハイポイドギア １３８ ギア ２５ 走行軸 １４０ ガイドロ
ーラ ２６ 走行車輪 １４２ 投光部 ２８ ガイドローラ １４３ 受光部 ３０ 集電子 １５０ 電源基板 ３２ ピボット軸 １５２ 外部電源 ３２ ピボット軸 １５４ 制御電源 ３６ 近接センサ １５６ メインコ
ントローラ ３８ 読み取りセンサ １５８ モデム ４０ 巻き上げユニットベース １６０ 結合器 ４２ 巻き上げドラム １６２ 入出力 ４４ 外れ防止ローラ １６４ サーボ部 ４６，４７ 巻き上げモータ １６６ 速度算出
部 ４８ ブレーキ １６８ 位置算出
部 ５０ モータ軸 １７０ 目標電流
決定部 ５２ ブレーキ軸 １７２，１７４
ドライバ ５４ ハイポイドギア １７６，１７８
電流センサ ５５ 共通軸 １８０，１８２
スイッチ ５６ 平歯車 １８４ ドライバ ５８ 平歯車 １８６ ケーブル ６０ ベベルギア １８８ ハンド制
御部 ６２ ベベルギア １９０ ＣＰＵ ６４ ガイドピン １９２ ワーク検
出部 ７０ 横移動モータ １９４ サーボ部 ７２ ブレーキ １９６ メモリ ７４ プーリ １９８ ドライバ ７６ 雌ボールネジ Ｅ1，Ｅ2，Ｅ3，Ｅ
4 エンコーダ ７８ 横移動レール Ｖ1，Ｖ2
モータ電源 ８０ ロープ Ｖ3
センサ電源 Ｖ4 制御回路電源 Ｓ1，Ｓ2，Ｓ3 センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 走行レールに支持されて走行する本体
   と、本体の下部に設けた巻き上げユニットと、該巻き上
   げユニットにより昇降しかつワークを保持するためのチ
   ャックを設けたハンドとを設けた天井走行車であって、 前記ハンドにワーク位置を検出するためのワーク検出セ
   ンサを設けると共に、ワーク検出センサでのワークの検
   出信号に基づきハンドの下降を停止させるためのハンド
   制御手段とを設けたことを特徴とする、天井走行車。
2. 【請求項２】 前記ハンド制御手段を、ワーク検出セン
   サでワークを検出した後、更に所定長ハンドを降下させ
   てハンドの下降を停止させるように構成したことを特徴
   とする、請求項１の天井走行車。
3. 【請求項３】 前記ワーク検出センサを、前記チャック
   の上方で、ワークの安定保持時にはワークを検出せず、
   かつワークの保持が不安定になった際にワークを検出す
   る位置に設けたことを特徴とする、請求項１または２の
   天井走行車。