JP2001216021A - 荷搬送設備 - Google Patents
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Abstract
走行レールのカーブ部において自走台車間の通信を可能
とした荷搬送設備を提供することを目的とする。 【解決手段】 一対の走行レール1に案内されて自走
し、荷を搬送する複数台の自走台車3を備え、各自走台
車3を支持案内する車輪を、走行レール1の向きに追従
してその向きが回動する車輪構造とし、各自走台車3に
取り付ける、光を水平方向に照射して前後の自走台車間
のデータの送受信を行う光センサ送信器65と受信器66
を、自走台車1の車輪の向きに追従させる構成とする。
この構成によれば、光センサの向きが走行レール1の向
きに追従することにより、自走台車3の角度と比較して
緩やかな角度となるため、光センサ送信器65と受信器66
をより小さい角度で対向させることができ、狭エリア67
でも前後の自走台車間のデータの送受信が可能となり、
安価な光センサ送信器65と受信器66を使用できる。
Description
されて自走し、荷を搬送する自走台車を備えた荷搬送設
備に関するものである。
53912号に開示されているように、自走台車の前面
に、前方特定領域の物体の有無を検出する光電スイッチ
と光センサ受信器を設け、また自走台車の後面に、後方
に扇上で中央部が突出し、かつ前記光電スイッチの特定
領域より広い領域(広角エリア)に光を投光する光セン
サ送信器を設け、これら光電スイッチと光センサ受信器
の検出信号に基づいて、自走台車の速度制御および追突
防止制御を行っている。上記光センサ送信器の投光エリ
アを広角エリアとすることにより、自走台車を案内する
走行レールがカーブしている区間を走行しているときに
でも、通信を可能としている。
送信器の投光エリアを広角エリアとするには、投光エリ
アが限られた投光器(発光ダイオードなど)を複数台、
組合せる必要があり、よって光センサ送信器は高価なも
のとなり、また消費電力も大きくなるという問題があっ
た。
を使用しても走行レールのカーブ部において自走台車間
の通信を可能とした荷搬送設備を提供することを目的と
したものである。
ために、本発明のうち請求項1記載の発明は、一対の走
行レールに案内されて自走し、荷を搬送する複数台の自
走台車を備え、各自走台車に、光を水平方向に照射して
前後の自走台車間のデータの送受信を行う光センサを設
けた荷搬送設備であって、前記自走台車を支持案内する
車輪を、前記走行レールの向きに追従してその向きが回
動する車輪構造とし、前記自走台車に、前記光センサの
向きを前記自走台車の車輪の向きに追従させる追従手段
を設けたことを特徴とするものである。
は走行レールの向きに追従することにより、走行レール
のカーブ部では車輪がレールの曲がりの接線方向へ回転
して向き、よって走行レールの向きに対する台車の角度
と車輪の角度では車輪の角度のほうが緩やかな角度とな
る。よって、自走台車の車輪の向きに追従する光センサ
の向きが、台車の角度と比較して緩やかな角度となるた
め、センサの検出角度エリアが狭くても前後の自走台車
間のデータの送受信が可能となり、低コストのセンサを
使用できる。
1に記載の発明であって、追従手段は、光センサの受信
器を前輪の向きに追従させ、光センサの送信器を後輪の
向きに追従させることを特徴とするものである。
信器のみを車輪の向きに追従させた場合と比較して、受
信器と送信器は対向しやすくなり、センサの検出角度エ
リアがさらに狭くても前後の自走台車間のデータの送受
信が可能となり、低コストのセンサを使用できる。
に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態にお
ける荷搬送設備の要部構成図である。
一対の走行レールであり、3はこの走行レール1に案内
されて自走し、荷を搬送する4輪の自走台車である。自
走台車3は、図1〜図4に示すように、車体11と、この
車体11上に設置された荷の移載・載置装置(たとえば、
ローラコンベヤやチェンコンベヤ)12と、車体11の下部
に取付けられた、車体11を一方の走行レール(図では右
側走行レール)1に対して支持する2台の旋回式従動車
輪装置13および車体11を他方の走行レール(図では左側
走行レール)1に対して支持するとともに走行レール1
の曲がり形状に追従可能でかつ旋回式従動車輪装置13に
対して遠近移動自在(スライド自在)な2台の旋回・ス
ライド式車輪装置14を備えている。
式従動車輪装置13を縦軸心回りに旋回自在に支持する右
フレーム21と、2台の旋回・スライド式車輪装置14を縦
軸心回りに旋回自在で、かつ左右方向(走行方向とは直
角な方向;旋回式従動車輪装置13への遠近方向)に移動
自在に支持する左フレーム22と、これら右フレーム21と
左フレーム22の前後両端を固定する前後フレーム23,24
と、これらフレーム21,22,23,24により形成される枠
上に固定される箱体25(図2,図3)から構成され、こ
の箱体25内に、上記荷移載・載置装置12が設置される。
レーム21に対して縦軸心回りに旋回自在な旋回体31と、
この旋回体31の下面側に連結され、走行レール1の側面
に対応した一対の脚部を有するブラケット32と、このブ
ラケット32の両脚部の中央部にそれぞれ設けられたアク
スル33と、このアクスル33に遊転自在に支持された遊転
車輪34と、前記ブラケット32の両脚部の下方前後左右端
にそれぞれ設けられ、走行レール1の両側面に接触する
遊転自在な4個のガイドローラ(ガイド装置の一例)35
から構成され、この4個のカイドローラ35により、走行
レール1の曲がりに対応してブラケット32を介して縦軸
心回りに旋回体31が回動することにより、遊転車輪34は
走行レール1に対して位置決めされ、脱輪することなく
走行レール1上を走行し得る。
記左フレーム22に対して縦軸心回りに旋回自在で、かつ
左右方向に移動自在な旋回体41と、この旋回体41の下面
側に連結され、走行レール1の側面に対応した一対の脚
部を有するブラケット42と、このブラケット42の両脚部
の中央部にそれぞれ設けられたアクスル43と、このアク
スル43に支持された駆動車輪44と、この駆動車輪44の回
転軸にその駆動軸が連結されたモータ45と、前記ブラケ
ット42の両脚部の下方前後左右端にそれぞれ設けられ、
走行レール1の両側面に接触する遊転自在な4個のガイ
ドローラ(ガイド装置の一例)46とから構成され、4個
のガイドローラ46により、走行レール1の曲がりに対応
してブラケット42を介して縦軸心回りに旋回体41が回動
し、かつ一対の走行レール1間の幅に対応してブラケッ
ト42を介して旋回体41が左右に移動することにより、駆
動車輪44は脱輪することなく走行レール1上を走行し
得、またモータ45の駆動により駆動車輪44が回動するこ
とにより、自走台車3は走行レール3に案内されて走行
し得る。
ライド自在(遊転車輪34に対して遠近移動自在)な構造
とし、2輪の遊転車輪34で位置決めが行われることによ
り、カーブ部での自走台車3の走行が何ら支障なく円滑
に行われ、本体11が左右方向に振れることが防止され
る。さらに駆動車輪44のモータ45の負担が軽減され、駆
動車輪44で位置決めを行う場合と比較して駆動車輪44お
よび遊転車輪34の構成を簡易な構成とすることができ
る。
向に沿って全長に集電レール51が布設され、一方の旋回
式従動車輪装置13のブラケット32の外方に集電子52が設
置されている。
向に沿って全長にフィーダ線54が布設され、旋回・スラ
イド式車輪装置14のブラケット42の外方にフィーダ線54
に接近対向してワイヤレスモデム55が設置されている。
1,22,23,24により形成される枠内で、かつ2台のモ
ータ45の空きスペースに、制御ボックス57と動力ボック
ス58が固定されている。
置装置12上の荷の有無、荷の定位置を検出する光電スイ
ッチからなる移載部検出器61と、追突を検出するバンパ
スイッチ62が設けられ、また1台のモータ45の駆動軸に
モータ45の回転数を検出するエンコーダ63が設けられて
いる。
信を行うためのデータ送受信手段として、光センサ送信
器65と受信器66が設けられている。光センサ送信器65の
投光エリアは、図5に示すように、中央で30゜の角度
で広がる狭エリア67としている。
車輪装置13の旋回体31の下面側に連結されたブラケット
32より直角に中心側に向けて、中心位置まで延びる第1
アーム37を突設し、この第1アーム37の先端より下方に
向けて、走行レール1の上面レベルと下面レベルとの間
まで延びる第2アーム38を吊設し、この第2アーム38の
下端に水平に、光の下方への漏れを遮断する遮断部材を
兼ねた平板39を取り付け、この平板39上に、光センサ送
信器65を後方に向けて設置している。この構成により、
ブラケット32の向き、すなわち遊転車輪34(後輪)の向
きに追従して第1アーム37、第2アーム38、平板39の向
きが変わることにより、光センサ送信器65の向きが変わ
る。
側旋回式従動車輪装置13の旋回体31の下面側に連結され
たブラケット32より直角に中心側に向けて、中心位置ま
で延びる第1アーム37を突設し、この第1アーム37の先
端より下方に向けて、走行レール1の上面レベルと下面
レベルとの間まで延びる第2アーム38を吊設し、この第
2アーム38の下端に水平に、光の下方への漏れを遮断す
る遮断部材を兼ねた平板39を取り付け、この平板39に、
光センサ受信器66を後方に向けて設置している。この構
成により、ブラケット32の向き、すなわち遊転車輪34
(前輪)の向きに追従して第1アーム37、第2アーム3
8、平板39の向きが変わることにより、光センサ受信器6
6の向きが変わる。
の向きと、旋回式従動車輪装置13(遊転車輪34)の向き
を比較すると、遊転車輪34の向きが走行レール1に追従
するので、遊転車輪34の向きのほうが走行レール1に対
して緩やかとなり、ほぼ走行レール1の曲がりの接線方
向を向く。上記光センサ送信器65と受信器66の取付け構
造により、光センサ送信器65と受信器66はそれぞれ、遊
転車輪34の向きに追従して走行レール1の向きに角度が
変更されることによって、カーブ部においても、光セン
サ送信器65と受信器66をより小さい角度で対向させるこ
とができ、狭エリア67でのデータ通信が可能となる。
くても前後の自走台車間のデータの送受信を行うことが
できることにより、安価な光センサ(光センサ送信器65
と受信器66)を使用することができ、また消費電力を少
なくすることができる。
の取付け位置(高さ)を、走行レール1の上面レベルと
下面レベルの間としたことにより、光センサ送信器65の
光は、走行レール1の上面レベルと下面レベルの間で水
平方向に照射され、よって光が一対の走行レール1に遮
断されて左右の走行レール1の外方へ漏れることを防止
でき、また光センサ送信器65と光センサ受信器66を、車
体11の下方に配置され、光の下方への漏れを遮断する遮
断部材を兼ねた平板39上に取付けたことにより、上方へ
広がる光センサ送信器65の光が、自走台車3(車体11)
により上方へ漏れることを防止でき、かつ下方へ広がる
光センサ送信器65の光が、平板39により下方に漏れるこ
とを防止でき、周囲の環境に与える影響をなくすことが
できる。
エリアは光センサ送信器65を自走台車3(車体11)に固
定した場合の狭エリア67を示しており、この狭エリア67
では、光センサ送信器65と受信器66を対向させることが
できない。
とにより、光センサの向きを自走台車の車輪の向きに追
従させる追従手段を構成している。図7に自走台車3の
制御ブロックを示す。
からなり、複数の自走台車3を総括して制御する地上の
制御手段である地上コントローラであり、自走台車3が
走行する走行レール1に沿って散在し、荷の移載を行う
ステーションや上位のホストコンピュータ(いずれも図
示せず)からの荷の移載信号および後述する地上モデム
72からの各自走台車3毎のフィードバック信号、たとえ
ば現在位置(アドレス)信号や荷の有無などの信号を入
力して判断し、各自走台車3毎に走行する行先や移載を
行うかどうかなどの制御を行っている。
の伝送を、送受信機に相当する地上モデム72およびアン
テナとして、経路である走行レール1に自走台車3の走
行方向に沿って全長に布設された前記フィーダ線54を介
して行っている。
ーダ線54に接近対向して設置された前記ワイヤレスモデ
ム55を介して地上コントローラ71との信号の伝送を行っ
ている。また本体コントローラ73には、上記センサや通
信機器、すなわち移載部検出器61とバンパスイッチ62と
エンコーダ63と光センサ送信器65と受信器66とワイヤレ
スモデム55が接続されており、各センサや通信機器から
の信号と地上コントローラ71からの制御信号により判断
し、インバータ76、切換スイッチ77を介して前記走行モ
ータ45あるいは切換スイッチ77にて切替えて荷移載・載
置装置12の移載モータ78を制御して自走台車3の自走お
よび自走台車3からの荷の移載を制御している。また本
体コントローラ73は、エンコーダ63から出力されるパル
スをカウントすることにより現在の走行距離M(走行レ
ール1の原点からの距離)とこの走行距離Mに対応する
走行区間のアドレスAを認識しており、前記走行距離M
を、後行する自走台車3に対して光センサ送信器65によ
り送信している。また現在位置の走行区間のアドレスA
に台車特有の番号を付したデータ(「台車番号+走行区
間のアドレスA」からなる位置データ)をワイヤレスモ
デム55、フィーダ線54および地上モデム72を介して地上
コントローラ71へ送信し、現在の走行区間を知らせてい
る。なお、前記走行距離Mを微分して走行速度を求め、
送信するようにすることもできる。
73が収納され、動力ボックス58に、インバータ76と、切
換スイッチ77と、集電子52に接続され自走台車1内の装
置へ給電する電源装置(図示せず)が収納されている。
いて、図8のフローチャートにしたがって説明する。な
お、予め、荷の移載を行うステーションのアドレスに対
応する原点からの距離、走行区間のアドレスAに対応す
る走行レール1の曲がり形状、すなわち走行区間が直線
部か、左カーブ部か、右カーブかが設定されているもの
とする。
くる荷の移載を行うステーションのアドレスから求めら
れる原点からの距離(目標値)Zと現在の走行距離Mを
比較して走行指令が伝送されてきたか判断し(ステップ
−1)、走行指令なしの場合は停止とし、回転数指令値
“0”をインバータ76へ出力し(ステップ−2)、走行
指令有りの場合は、現在の走行区間のアドレスAによ
り、自走台車3が現在、走行レール1の直線部、あるい
は左カーブ部およびその入口と出口付近、あるいは右カ
ーブ部およびその入口と出口付近のいずれにいるかを判
断する(ステップ−3)。
と、走行速度の上限値を高速、たとえば100m/mi
nに設定し(ステップ−4)、走行レール1の左カーブ
部およびその入口と出口付近にいると判断すると、走行
速度の上限値を低速1、たとえば40m/minに設定
し(ステップ−5)、右カーブ部およびその入口と出口
付近にいると判断すると、走行速度の上限値を低速2、
たとえば45m/minに設定する(ステップ−6)。
の距離Zと現在の走行距離Mとの差を演算し、その差が
一定距離gより短くなると、すなわち目標停止位置に近
づくと(ステップ−7)、走行速度の上限値を停止前の
低速3、たとえば20m/minに設定する(ステップ
−8)。さらに前記距離の差が一定距離k(<g)より
短くなると、すなわち目標停止位置の直前となると(ス
テップ−9)、ステップ−2により回転数指令値“0”
を出力する。
る前方の自走台車3の現在走行距離Pと、自身の現在位
置走行距離Mにより車間距離Lを演算する(ステップ−
13)。
を微分して前方の自走台車3の走行速度vを演算する。
次に、自身の現在走行距離Mを微分して自身の走行速度
voを演算し、この速度vを微分して加速度bを演算す
る。なお、自走台車3に予め設定された通常の停止減速
度をαとする。
の停止距離との差を演算して第1車間距離L1を求める
(式1)。この第1車間距離L1は、図9(a)に示す
ように、両自走台車1が現在の走行速度より通常に停止
したときの距離の差に相当する。
前方の自走台車3の走行速度vより高速で、両自走台車
3が現在の走行速度より通常に停止したとき結果的には
車間距離L1(>0)が存在するが、途中で前方の自走
台車3を一旦追い越して停止し、続いて追い越される場
合を想定すると、速度が同一となったときの両自走台車
3の現在からの走行距離の差S(式2){図9(c)参
照}が、現在の走行距離の差(=P−M)より大きい
(S>P−M)と追突する。なお、速度が同一となった
以降は、自身の走行速度が前方の自走台車3の走行速度
より遅くなるので、追突する恐れはない。
ば1秒後)の第2車間距離L2を求める(式3)。
い方を車間距離Lとする(式4)。
判断する(ステップ−11)。車間距離Lが所定の最低距
離Lminより短いとき、自走台車3間が接近したと判
断して、ステップ−2により回転数指令値“0”を出力
する。
短くないとき、上記演算した車間距離Lをフィードバッ
クしながら、所定の最適車間距離を目標値した走行制御
により、走行速度を演算し(ステップ−12)、この走行
速度を上記ステップ−4または5または6または8にお
いて設定した上限値により制限し(ステップ−13)、制
限した走行速度をモータ45の回転数指令値に変換してイ
ンバータ76へ出力し、設定走行速度で自走台車3を走行
させる(ステップ−14)。
を把握でき、走行制御を行うことにより、自走台車3は
直線部では、前方自走台車3との車間距離により速度を
制御し、またカーブ部では、前方自走台車3との車間距
離により速度を制御しながら速度上限値によりカーブ部
に合わせた速度に落とし、車間距離により自走台車3間
が接近したと判断すると停止している。よって、自走台
車3間を最適な車間を確保して安全に走行させることが
でき、搬送効率を向上させることができる。
65と受信器66をともに、追従手段により遊転車輪34の向
きに追従させているが、一方の光センサ送信器65または
受信器66のみを追従させた場合にも、効果を得ることが
できる。しかし、光センサ送信器65と受信器66をともに
追従手段により遊転車輪34の向きに追従させた場合と比
較して、光センサ送信器65と受信器66が対向する角度が
広がることから、光センサの検出角度エリアを広くする
必要がある。
1の曲がり形状、すなわち走行区間が直線部か、左カー
ブ部か、右カーブかが、走行区間のアドレスにより予め
設定されているが、テスト走行中に学習して求めるよう
にしてもよい。
一例を図10〜図12に基づいて説明する。自走台車3
には新たに、図10および図11に示すように、自走台
車3の前方の旋回・スライド式駆動車輪装置14のブラケ
ット42の外方に、左側走行レール1の側面(外面)に接
触して回動する検出ローラ81を有し、この検出ローラ81
の回転に比例したパルスを出力する第2エンコーダ82が
設けられ、この第2エンコーダ82の出力パルスが図12
に示すように、本体コントローラ73に入力されている。
モータ45の駆動により走行しているとき、前記エンコー
ダ63の出力パルスにより検出される原点からの走行距離
Mを求め、また前記エンコーダ63の出力パルスにより検
出される走行モータ45が連結された駆動車輪44の速度
と、第2エンコーダ82の出力パルスにより検出される左
側走行レール1における速度を比較することにより、走
行中の走行レール1のアドレスの径路形状が直線部、左
カーブ部、右カーブ部のいずれであるかを認識してい
る。
行レール1における速度の速度偏差eを演算し、この速
度偏差eが所定値α(>0)より大きいとき、すなわち
駆動車輪44の速度が左側走行レール1における速度より
速いとき、左カーブ部を走行中と判断し、速度偏差eが
所定値αの絶対値より小さいとき、すなわち駆動車輪44
の速度と左側走行レール1における速度がほぼ同じと
き、直線部を走行中と判断し、速度偏差eが所定値(−
α)より小さいとき、すなわち左側走行レール1におけ
る速度が駆動車輪44の速度より速いとき、右カーブ部を
走行中と判断する。
径路形状として記憶することで学習することができる。
また本実施の形態では、単に、認識した走行距離Mに対
応する走行区間のアドレスAに台車特有の番号を付した
データ(「台車番号+走行区間のアドレスA」からなる
位置データ)をワイヤレスモデム55、フィーダ線54およ
び地上モデム72を介して地上コントローラ71へ送信し、
現在位置の走行区間のアドレスAを知らせているだけで
あるが、地上コントローラ71が受信した各自走台車3の
「台車番号+走行区間のアドレス」からなる位置データ
を、全自走台車3に対して地上モデム72、フィーダ線54
を介して送信することにより、各自走台車3は、受信し
た位置データの台車番号より前方を走行している自走台
車3の走行区間のアドレスAを認識することができ、よ
って光センサ送信器65と受信器66との通信エリア外にお
いて、地上コントローラ71より入力される前方の自走台
車3の走行区間のアドレスと自身の走行区間のアドレス
Aにより演算される車間距離Lにより走行速度制御を行
うことができる。
エリア外でも前方の自走台車3との車間距離Lを常に把
握できることにより、高速走行時においても予め減速を
行うことができ、安全に前方の自走台車3へ接近でき、
自走台車3間を最適な距離(車間距離)を確保して安全
に走行させることができ、搬送効率を向上させることが
できる。また走行区間のアドレスのデータは、走行距離
のデータよりデータ量が小さく、またこの送信間隔は光
伝送による送信間隔より長くできるために、通信負荷を
減少でき、本体コントローラ73の負荷を軽減することが
できる。
エリア外では、すなわち前方の自走台車との距離が十分
にあるとき、走行レール1の直線部の走行速度上限値を
より高速に切り換えることも可能となり、前方の自走台
車3へ追いつくことができ、車間距離を最適な距離にす
ることができる。
としているが、3輪とすることもできる。
ンサの向きが走行レールの向きに追従することにより、
走行レールの向きに対する自走台車の向きと比較して緩
やかな角度となるため、センサの検出角度エリアが狭く
ても前後の自走台車間のデータの送受信を行うことがで
き、安価な光センサを使用することができる。
構成図である。
面図である。
車の要部正面図である。
明図である。
図である。
る。
フローチャート図である。
説明図である。
の走行レールおよび自走台車の側面図である。
台車の要部正面図である。
ある。
Claims (2)
- 【請求項1】 一対の走行レールに案内されて自走し、
荷を搬送する複数台の自走台車を備え、各自走台車に、
光を水平方向に照射して前後の自走台車間のデータの送
受信を行う光センサを設けた荷搬送設備であって、 前記自走台車を支持案内する車輪を、前記走行レールの
向きに追従してその向きが回動する車輪構造とし、 前記自走台車に、 前記光センサの向きを前記自走台車の車輪の向きに追従
させる追従手段を設けたことを特徴とする荷搬送設備。 - 【請求項2】 追従手段は、光センサの受信器を前輪の
向きに追従させ、光センサの送信器を後輪の向きに追従
させることを特徴とする請求項1に記載の荷搬送設備。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000023441A JP3697995B2 (ja) | 2000-02-01 | 2000-02-01 | 荷搬送設備 |
Applications Claiming Priority (1)
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