CN104583889B - 无人搬运车的异常检测系统 - Google Patents
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Abstract
目的在于提供一种无人搬运车的异常检测系统，能够在无人搬运车异常停止(关机)之前预先检测无人搬运车的异常。本发明是一种检测在循环路线上行驶的无人搬运车的异常的系统，包括：历史记录部，其按每个循环来记录无人搬运车的电池组电流的变化历史记录；以及异常判断部，其根据按上述每个循环记录的电池组电流的变化历史记录来判断无人搬运车是否存在异常。
Description
技术领域
本发明涉及检测无人搬运车的异常的系统。
背景技术
在日本JP2007-68398A公开了一种不需要更换电池组的作业而能够对电池组进行充电的无人搬运车。
发明内容
电池组如果过放电则有可能劣化。因此，为了不过放电而事前使之异常停止(关机)。存在当无人搬运车的充电定时延迟时无人搬运车异常停止(关机)的情况。如果无人搬运车在行驶路线上异常停止则工厂操作员的作业效率降低。
本发明是关注这种以往的问题点而完成的。本发明的目的在于提供一种无人搬运车的异常检测系统，在无人搬运车异常停止(关机)之前能够预先检测无人搬运车的异常。
本发明的检测在循环路线上行驶的无人搬运车的异常的系统的一个方式包括：历史记录部，其按每个循环来记录无人搬运车的电池组电流的变化历史记录；以及异常判断部，其根据按上述每个循环记录的电池组电流的变化历史记录来判断无人搬运车是否存在异常。
附图说明
图1是表示本发明的无人搬运车的异常检测系统的第一实施方式的整体图。
图2是说明无人搬运车的概要和充电作业的图。
图3是说明电池组箱的概要和充电作业的图。
图4是表示无人搬运车在行驶路线R上循环时的电流变化的图。
图5是表示无人搬运车的电池组按每个行驶圈数和每个行驶区间输出的电流的累计量(消耗量)的图。
图6是无人搬运车的控制器所执行的控制流程图。
图7是控制设备5的控制器所执行的控制流程图。
图8是第二实施方式的控制设备5的控制器所执行的控制流程图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)
图1是表示本发明的无人搬运车的异常检测系统的第一实施方式的整体图。
无人搬运车的异常检测系统S包括无人搬运车(Automated GuidedVehicle：AGV)1、充电装置2以及控制设备5。
无人搬运车1在行驶路线R上循环行驶来搬运部件。行驶路线R是经由拣货站(Picking station)PS、组装站BS以及充电站CS的环行轨道。无人搬运车1通过自身搭载的控制器来控制动作。无人搬运车1在拣货站PS中装载部件。然后，无人搬运车1行驶在行驶路线R上来将部件搬运到组装站BS。然后，无人搬运车1在组装站BS中卸下部件。然后，无人搬运车1再次行驶在行驶路线R上返回到拣货站PS。另外，如果需要，则无人搬运车1在充电站CS中充电。此外，在图1中四台无人搬运车1行驶在行驶路线R上，但是并不限定于此。至少一台即可，还可以是五台以上。在后文中说明无人搬运车1的具体结构。
充电装置2对无人搬运车1充电。另外，充电装置2在充电过程中与无人搬运车1进行信号的发送和接收。充电装置2设置于充电站CS。例如图1所示，充电站CS设于组装站BS的附近。由控制设备5控制充电装置2。
控制设备5控制充电装置2。另外，控制设备5经由充电装置2与无人搬运车1进行信号的发送和接收。
图2是说明无人搬运车的概要和充电作业的图。
无人搬运车1例如在车辆中央设置用于收容电池组B等的电池组箱11。无人搬运车1将电池组B作为驱动电源来行驶。与充电装置2的供电触点22a连接来对电池组B进行充电。
图3是说明电池组箱的概要和充电作业的图。
电池组箱11收容电池组B、充放电监视器111、受电触点112以及通信端口113。
电池组B例如为锂离子二次电池。电池组B包含利用母线BB串联连接的电池模组BM。在图3中，三个电池模组BM串联连接。
将多个锂离子单电池(cell)并联或者串联连接而构成电池模组BM。该电池模组BM的电压在充电状态下大约8V多。在电池组B中三个电池模组BM串联连接，因此电池组B的输出电压为25V左右。
充放电监视器111监视电池组B的状态。充放电监视器111每隔规定时间(例如10毫秒)监视并存储电池组B和各电池包的充放电容量(电池组电压)以及单电池电压、电池组B的输入输出的电流量(安培小时：Ah)等。充放电监视器111的信息从通信端口113(例如光通信)输出。该信息经由充电装置2的通信端口23发送到控制设备5。
受电触点112暴露在电池组箱11的外面。受电触点112经由供电线114与电池组B相连接。受电触点112连接充电装置2的供电触点22a。在该状态下，对电池组B充电。
充电装置2包括直流电源21、供电臂22、通信端口23以及控制器25。
直流电源21是对电池组B充电的电源。直流电源21能够升压至电池组B的上限电压。
供电臂22的前端设有供电触点22a。供电触点22a经由电线24连接于直流电源21。在对无人搬运车1的电池组B充电时供电臂22伸展而将供电触点22a连接于受电触点112。在该状态下，直流电源21的电力提供给电池组B，从而对电池组B充电。
通信端口23与无人搬运车1的通信端口113之间进行电池组B的充放电容量(电压)、电池组B的输入输出的电流量(安培小时：Ah)、其它指令信号等的通信。
控制器25控制由直流电源21提供给电池组B的电流值和电压值。
无人搬运车1将电池组B作为驱动电源来行驶。随着无人搬运车1行驶，电池组B的充放电容量(电压)下降。因此，在充电站CS中适当地对无人搬运车1进行充电。
具体地说，无人搬运车1在充电站CS中临时停止。而且，无人搬运车1的电池组B的充放电容量数据经由通信端口113和通信端口23被发送到充电装置2。如果电池组B的充放电容量(电压)低于充电判断电压，则由充电装置2进行充电。
此外，在搬运工序中途的充电站CS中进行充电时，期望恒定电流-恒定电压方式。即，在充电初期提供恒定电流的充电电流(恒定电流充电：CC充电)。然后，如果电池电压上升至充电上限电压，则以该充电电压来持续施加规定时间(恒定电压充电：CV充电)。如果用这种方式进行充电，则能够进行快速充电。
此外，也可以是，如果电池组电压上升至充电上限电压则结束充电，省略恒定电压充电(CV充电)。如果设为这种结构，充电时间进一步缩短。
另外，也可以进行CC充电预定的时间而完成充电。如果设为这种结构，无人搬运车1的电池组电压上升与充电时间相应的量。如果设为这种结构，在有限的时间内相应地进行充电。
接着，为了使本实施方式容易理解，说明发明者们的见解。
图4是表示无人搬运车在行驶路线R上循环时的电流变化的图。
此外，本实施方式的行驶路线R被分为五个区间。
第一区间是无人搬运车停止并等待向组装站的部件放入的区间。
第二区间是无人搬运车朝向拣货站区域行驶的区间。
第三、第四区间是无人搬运车在组装站或者拣货站中交接部件的区间。
第五区间是无人搬运车收拣部件之后朝向组装站行驶的区间。
根据行驶区间不同而电流上下变化，但是无人搬运车在所决定的循环路线上行驶，因此电流的变化历史记录相同。
图5是表示无人搬运车的电池组按每个行驶圈数和每个行驶区间输出的电流的累计量(消耗量)的图。
在第二区间、第五区间中电流的消耗量大，在第一区间、第三区间、第四区间中电流的消耗量小。这样根据行驶区间不同而电流消耗量存在大小，但是无人搬运车在所决定的循环路线上行驶，因此从每个区间来看，为相同的消耗量。
关注无人搬运车的电流消耗量具有这种特性，发明者们得到如果电流的消耗模式的变化大则无人搬运车存在某些异常这种见解，从而完成了发明。以下说明具体控制内容。
图6是无人搬运车的控制器所执行的控制流程图。该处理以微小时间(例如10毫秒)周期反复执行。
在步骤S101中，控制器判断第N区间的行驶是否已完成。此外，N的初始值为1，例如由传感器读取设于行驶路线的命令标记来判断是否在第N区间中行驶即可。如果判断结果为否，则控制器将处理转移到步骤S102，如果判断结果为是，则控制器将处理转移到步骤S103。
在步骤S102中，控制器运算当前正在行驶的第N区间的电流累计量(消耗量)。
在步骤S103中，控制器判断是否行使了一圈。对此，也例如由传感器读取设于行驶路线的命令标记来判断即可。如果判断结果为否，则控制器将处理转移到步骤S104，如果判断结果为是，则控制器将处理转移到步骤S105。
在步骤S104中，控制器使区间编号N递增。
在步骤S105中，控制器累加行驶圈数。
在步骤S106中，控制器使区间编号N初始化为1。
图7是控制设备5的控制器所执行的控制流程图。该处理以微小时间(例如10毫秒)周期反复执行。
在步骤S110中，控制器在各无人搬运车1的充电过程中，经由充电装置2来获取各无人搬运车1的ID和每个区间的电流累计量(消耗量)的数据。
在步骤S121中，控制器判断各无人搬运车1在各行驶区间内的电流累计量(消耗量)是否发生大变化。即，如果无人搬运车不发生异常，则如图5所示那样各环行中的每个行驶区间的电流累计量(消耗量)大致相同。与此相对，例如如果以下条件(1)在五个区间中的三个区间以上中成立或者条件(2)在五个区间中的两个区间以上中成立则判断为产生大变化。
(1)本次循环中的各区间的电流累计量(消耗量)相对于前一次循环中的各区间的电流累计量(消耗量)增加到1.5倍以上。
(2)本次循环中的各区间的电流累计量(消耗量)相对于前一次循环中的各区间的电流累计量(消耗量)增加到2.0倍以上。
此外，上述条件(1)、(2)仅是一例。也可以是，例如，不仅在增加的情况下，在减少的情况下(例如在本次值相对于前一次值减少至0.75倍以下的情况下、本次值相对于前一次值减少至0.5倍以下的情况下)也判断为产生大变化。
在步骤S130中，控制器对控制设备5通知警告。可以在控制设备5的显示器中显示该警告，也可以通过灯点亮来显示该警告。
根据本实施方式，根据无人搬运车的电流的消耗模式的变化来检测无人搬运车的异常。在此，异常是指在无人搬运车每次反复行驶路线的循环时电池组的消耗量明显变化的状态，是由于轮胎急剧磨损、电池组热劣化等原因引起的。如果不能进行这种异常检测，则无人搬运车可能发生异常停止(关机)。然而，根据本实施方式，能够在陷入这种事态之前预先判断异常。而且，如果判断出异常则进行警告，因此能够防止无人搬运车发生异常停止(关机)。另外，根据本实施方式，判断各无人搬运车1在各行驶区间内的电流累计量(消耗量)是否产生大变化。各无人搬运车的轮胎的磨损程度、电池组的劣化程度均不同。即，存在个体差异。即使在这种情况下，根据本实施方式，也由于根据各无人搬运车的电流累计量(消耗量)来进行判断而能够正确地执行异常判断。
另外，上述条件(1)、(2)仅是一例，例如也可以与至前一次为止的循环中的各区间的平均电流累计量(平均消耗量)进行比较。这样，还能够检测电流累计量(消耗量)逐渐增加或者逐渐减少的情况下的异常。
(第二实施方式)
图8是第二实施方式的控制设备5的控制器所执行的控制流程图。该处理以微小时间(例如10毫秒)周期反复执行。
此外，以下，对发挥与上述相同功能的部分附加相同的附图标记而适当地省略重复的说明。
在步骤S122中，控制器判断作为异常判断对象的无人搬运车1在各行驶区间内的电流累计量(消耗量)与ID不同的无人搬运车1在各行驶区间内的电流累计量(消耗量)相比较是否产生大变化。作为ID不同的无人搬运车，例如是前一台行驶的无人搬运车。另外，也可以与ID不同的无人搬运车的电流累计量(消耗量)的平均值进行比较。而且，如第一实施方式那样，在增加1.5倍以上的区间为五个区间中的三个区间以上、增加两倍以上的区间为五个区间中的两个区间以上的情况下，判断为产生大变化。
另外也可以是，如第一实施方式那样，不仅在增加的情况下，在减少的情况下也判断为产生大变化。
此外，步骤S110、步骤S130与第一实施方式相同，因此省略详细说明。
根据本实施方式，在特定的无人搬运车的电流的消耗模式与其它无人搬运车的电流的消耗模式相比较存在大变化时，检测出该特定的无人搬运车的异常。由于设为这种结构，因此能够正确地对特定的无人搬运车的由于性能下降引起的异常进行判断。
另外，如果在特定的无人搬运车的电流的消耗模式与其它无人搬运车的车群的电流的平均消耗模式相比较存在大变化时检测出该特定的无人搬运车的异常，则能够进一步正确地对特定的无人搬运车的由于性能下降引起的异常进行判断。
上述说明的检测在循环路线上行驶的无人搬运车(1)的异常的系统(S)包括：历史记录部(步骤S102)，其按每个循环来记录无人搬运车(1)的电池组电流的变化历史记录；以及异常判断部(步骤S121、122)，其根据按上述每个循环记录的电池组电流的变化历史记录来判断无人搬运车(1)是否存在异常。如果不能进行异常检测，则无人搬运车可能发生异常停止(关机)。然而，在上述实施方式中，能够在陷入这种事态之前预先判断异常。另外，判断各无人搬运车的每个循环中记录的电流累计量(消耗量)是否产生大变化。各无人搬运车的轮胎磨损程度、电池组的劣化程度均不同。即，存在个体差异。即使在这种情况下，也由于根据各无人搬运车的电流累计量(消耗量)来进行判断而能够正确地执行异常判断。
以上，说明了本发明的实施方式，但是上述实施方式仅示出了本发明的应用例的一部分，并非将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。
例如，是否产生大变化的具体判断条件仅是一例，适当地决定即可。
另外，能够适当地组合上述实施方式。即，也可以将第一实施方式的步骤S121和第二实施方式的步骤S122两者合并到一个流程图来进行判断，任一个成立时在步骤S130中进行警告。
此外，能够适当地组合上述实施方式。
本申请主张2012年8月2日在日本专利局申请的特愿2012-171714的优先权，并以此为基础提出申请，这些申请的全部内容通过参照被取入到本说明书中。
Claims (6)
1.一种无人搬运车的异常检测系统，检测在循环路线上行驶的无人搬运车的异常，该系统包括：
历史记录部，其按上述循环路线的每个循环来记录无人搬运车的电池组电流的变化历史记录；以及
异常判断部，其根据按每个循环来记录的上述电池组电流的变化历史记录来判断无人搬运车是否存在异常。
2.根据权利要求1所述的无人搬运车的异常检测系统，其特征在于，
上述异常判断部将无人搬运车的本次循环的变化历史记录与前一次循环的变化历史记录进行比较来判断无人搬运车是否存在异常。
3.根据权利要求1所述的无人搬运车的异常检测系统，其特征在于，
上述异常判断部将无人搬运车的本次循环的变化历史记录与至前一次为止的循环的平均变化历史记录进行比较来判断无人搬运车是否存在异常。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的无人搬运车的异常检测系统，其特征在于，
具有多台无人搬运车，
上述异常判断部将本次循环的无人搬运车的变化历史记录与其它无人搬运车的变化历史记录进行比较来判断本次循环的无人搬运车是否存在异常。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的无人搬运车的异常检测系统，其特征在于，
具有多台无人搬运车，
上述异常判断部将本次循环的无人搬运车的变化历史记录与其它无人搬运车的车群的平均变化历史记录进行比较来判断本次循环的无人搬运车是否存在异常。
6.根据权利要求1～3中的任一项所述的无人搬运车的异常检测系统，其特征在于，
上述电池组电流的变化历史记录是上述无人搬运车每个循环的行驶区间的电流累计量的变化历史记录。
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