JP2004010204A - マーカシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】コンベアが間欠動作する場合は移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスが生じるため高精度な位置検出手段が必要となり、またコンベアが連続動作する場合は高速移動に移載装置を自動追従させるための高速な位置検出手段が必要となるが、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つ位置検出手段がなかった。
【解決手段】搬送路を移動する移動体に電波式マーカを取付けて、周辺に配置したマーカ検知器によって移動体の位置を検出する手段と、この手段を利用した制御システムを提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】搬送路を移動する移動体に電波式マーカを取付けて、周辺に配置したマーカ検知器によって移動体の位置を検出する手段と、この手段を利用した制御システムを提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出するマーカ検知器、を搭載した制御システム。
【０００２】
【従来の技術】
工場の生産ラインや、物流ライン等のコンベアに物品を載せ搬送し、そのコンベア付近にて物品を、他の工程に移送する移載装置によってピックアップすることが行なわれており、このような工程においては、物品の移載を正確かつスピーディーに行なうことが求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、物品を載せた移動体がコンベアにより搬送され、そのコンベア付近に配置された複数の工程には物品のピックアップを行うための移載装置を備えた物流ラインにおいて、コンベアが間欠動作する場合は移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスが生じるため高精度な位置検出手段が必要となり、またコンベアが連続動作する場合は高速移動に移載装置を自動追従させるための高速な位置検出手段が必要となるが、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つ位置検出手段がなかった。
【０００４】
したがって本発明の目的は、上記の課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のマーカシステムは搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで、マーカ検出を通知するものである。
【０００６】
また、本発明第２のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の速度を制御するとともに前記停止位置に停止させるものである。
【０００７】
また、本発明第３のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の分岐位置に設けられたマーカ検知部と、前記移動体に外力を加える駆動装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで前記駆動装置の働きにより前記移動体をピックアップするものである。
【０００８】
また、本発明第４のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の停止位置と基準停止位置のずれ量を検出し、前記移載装置のピックアップ位置を補正するものである。
【０００９】
また、本発明第５のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるものである。
【００１０】
また、本発明第６のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置と、前記移載装置のハンド付近に取り付けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明第１のマーカシステムを提供することで、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つマーカシステムを利用して移動体の接近を検知できるといった作用を有する。
【００１２】
さらに、本発明第２のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに移動体の速度を制御することで、移動体をゆるやかに停止させ正確な位置決めができるといった作用を有する。
【００１３】
さらに、本発明第３のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに駆動装置を制御して、搬送路から移動体をすばやくピックアップできるといった作用を有する。
【００１４】
さらに、本発明第４のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに移載装置のピックアップ位置を補正して、移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減するといった作用を有する。
【００１５】
さらに、本発明第５のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに、移載装置のピックアップ位置をリアルタイムに補正し、移動体を停止させることなくピックアップ動作を行うことで、タクトタイムを短縮できるといった作用を有する。
【００１６】
さらに、本発明第６のマーカシステムを提供することで、マーカ検知部を移載装置のハンド部に取付けることで、省スペース性を向上させた上記請求項５のシステムを構築できるといった作用を有する。以下，本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１および図２を用いて説明する。図１は第１の本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示す。移動体２００のあらかじめ既定した位置にマーカ２０１が備えられ、前記移動体はモータ２２１の働きにより搬送路２２０上を移動する。また、モータ２２１の働きにより搬送路２２０上の移動体が移動するとき前記物品が動かないように、前記移動体の上にはピックアップする対象の物品２０２が軽く把持された状態にある。さらに、前記移動体の接近を検知したい位置２１０にマーカ検知部２３０を配置する。このマーカ検知部２３０は受信した電波の強度を検出するための強度検出部を備えている。前記マーカ検知部には所定の周波数の電波を送信する送信用アンテナ２３１とマーカからの返信を受信する受信アンテナ２３２と、受信強度データを送る制御装置２４０を接続する。また、制御装置２４０は、移動体の接近を通知するためのブザー２５１またはランプ２５２を接続する。なお、移動体が接近していない定常状態において、前記ブザーは停止状態、ランプは消灯状態とする。
【００１７】
図２は本実施の形態においてマーカが検知位置にさしかかるときのアンテナの受信強度を示す。横軸が時間、縦軸がアンテナの受信強度である。移動体２００に備えたマーカが検知位置に近づくと受信強度が大きくなり、ちょうどマーカが検知位置にさしかかったときピークとなり、検知位置を通過してからは受信強度が小さくなる。
【００１８】
制御装置２４０には、受信強度の振幅から受信電波のレベルを検知する検知部が設けられており、この検知部にて受信強度がピークになったことを検出すると、このピークレベルを検出したことを表す信号によって制御装置２４０が前記ブザーに音声信号を発生させるよう命令する。または、前記ランプを点滅させるよう命令する。これらのことで、移動体２００が検知位置に接近したことを周囲に通知することが可能となる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図２および図３をもちいて説明する。図３は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、マーカ検知器に接続する制御装置４４０がモータ４２１を制御することを特徴とする。
【００１９】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが停止位置４１０に近づくと受信強度が大きくなるが、受信強度がピークの８０％に達したことを検出部が検出すると、この検出部は電気信号を発して制御装置４４０に報せる。そうすると制御装置４４０は、モータを制御し回転速度を下げることで移動体の速度を減速させたのち、ピークに達したときにモータの回転を停止させる。これにより急停止時のショックを緩和させながら移動体を停止位置に正確に位置決めすることが可能になる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図２および図４をもちいて説明する。図４は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、マーカ検知器に接続する制御装置５４０が駆動装置５６０を制御することで前記移動体に外力を加えて、搬送路５２０の進行とは交差する方向に延びる分岐路５２３に移動させることを特徴とする。
【００２０】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが分岐位置５１０に近づくと受信強度が大きくなり、この制御装置５４０に設けられている受信アンテナの受信強度を検出する検出器が、受信強度がピークに達したことを検出すると、制御装置５４０が駆動装置５６０に対して分岐位置まで下降するように命令する。この命令を受けて駆動装置はまず、分岐位置まで下降する。その後、この駆動装置５６０は移動体２００と衝突し、移動体２００との衝突をこの駆動装置５６０に設けられたセンサが検知すると、そのセンサの検知結果としての信号を制御装置５４０にフィードバックする。センサの検知結果がフィードバックされた制御装置５４０は、駆動装置５６０を分岐路５２３の方向に移動体２００を流すように回転する。この回転によって移動体２００の方向が変化し、分岐路５２に進む。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、図５および図６をもちいて説明する。
【００２１】
図５は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置６１０の上に送信アンテナ６３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器６３０と、マーカ検知器６３０に接続する制御装置６４０が移載装置６６０を制御することで、停止位置にある前記移動体に載せた物品をハンド部６６１でピックアップすることを特徴とする。
【００２２】
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置６１０にあるときの物品をピックアップするハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。
【００２３】
図５は本実施の形態においてマーカが基準停止位置で搬送路上を往復移動させたときのアンテナの受信強度である。横軸が位置、縦軸がアンテナの受信強度である。
【００２４】
マーカが基準停止位置６１０（送信アンテナの位置６３１と一致）に近づくと２つの受信強度７００−Ｂ，Ｆは等しく、また基準停止から進行方向に移動すると受信アンテナ６３２−Ｆの受信強度７００−Ｆは大きく受信アンテナ６３２−Ｂの受信強度７００−Ｂは小さくなる。よって、前記マーカ検知器は移動体の停止位置と基準停止位置との位置ずれ量を検出することができる。
【００２５】
ここで、移動体２００を停止させたとき、この移動体２００の停止位置が基準停止位置７０１より手前であること、即ち、図６に示す２つの受信アンテナ７００−Ｂと７００−Ｆの受信強度を示す曲線の交点におけるＸ座標より原点がわであると検出部が検知した場合、制御装置６４０は、検出部が移動体２００の位置が基準停止位置７０１を示す受信強度を検出するまで搬送路であるコンベアを前方に回転させる。また、それと反対に移動体２００の停止位置を示す受信強度が、図６に示す基準停止位置７０１よりも右側である強度を検出した場合は、搬送路であるコンベアを、検出部が基準停止位置７０１の受信強度を検出するまで後方に回転させる。このように制御装置６４０が移動体２００の停止位置と基準停止位置のずれ量を検出し移載装置６６０のハンド部６６１のピックアップ位置を補正することで、移動体２００の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減できる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態について、図６および図７をもちいて説明する。図７は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置８１０の上に送信アンテナ８３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ８３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器８３０に接続する制御装置８４０が移載装置８６０を制御することで、搬送路上を移動する前記移動体に載せた物品を追従しながらハンド部でピックアップすることを特徴とする。
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置８１０にあるときの物品をピックアップするハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ制御装置８４０が内蔵するメモリに格納しておく。
【００２６】
移動体２００が基準停止位置９１０に近づいてくると、受信アンテナ８３１―Ｂと８３１−Ｆとの受信強度は、図６に示す実施の形態５において説明した受信アンテナ７００−Ｂと７００−Ｆの受信強度を表す曲線と同等の曲線を描き、この図６に示す基準停止位置７０１よりも原点がわからこの基準停止位置７０１を示す強度の位置に近づいてくる。そして、受信アンテナ８３１−Ｂの受信強度がある所定の値以上になると（図６に示す、受信アンテナ７００−Ｂの受信強度を示す曲線においてある所定以上の受信強度が検出されたのと同等である。）、制御装置８４０は、移載装置８６０に対してバンド部８６１を格納位置から基準停止位置８１０の方向へ移動させるよう制御信号を送信する。そして検知部は受信アンテナ８３１―Ｂと受信アンテナ８３０−Ｆの受信強度を、検知しリアルタイムで制御装置８３０に送信する。
【００２７】
さらに、この移載装置９６０は、移動中のハンド部の位置を３次元座標で把握する座標演算部を有しており、この座標演算部の演算結果をリアルタイムで制御部に送信している。制御部８４０は、このハンド部の位置を示す３次元座標と検出部が検出した受信アンテナの受信強度との相関表をメモリ内に内蔵しており、検知部から送信される受信アンテナの受信強度と移載装置９６０から送信されるハンド部９６１の位置する座標とを比較し、相関表に示されるピックアップ位置に来たことを認識すると搬送炉とハンド部の移動を停止し、移動体２００に載置された物品をピックアップする。
【００２８】
このように、本実施の形態では、受信アンテナの下を通過するときのアンテナの受信強度を測定して、図６に示すマーカ位置と受信強度の関係から、前記制御装置が前記移動体の位置と基準停止位置のずれ量を検出し前記移載装置のハンド部のピックアップ位置をリアルタイムに補正することで、移動体を停止させることなく物品のピックアップ動作を行い、タクトタイムを短縮できる。
（実施の形態６）
図８は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置９１０の上に送信アンテナ９３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ９３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器９３０を移載装置９６０のハンド部９６１に備えていることを特徴とする。これにより、実施の形態５のマーカシステムについて省スペース性を向上させることができる。
（実施の形態７）
本発明の実施の形態について、図２と図９および図１０を用いて説明する。図１０は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、移動体の中心線１０７０上と、前記移動体の進行に交差するように前記中心線を挟んで対称に配置されたマーカ取付部１００５−Ａ，Ｂ，Ｃを備えた移動体１０００と、前記中心線上に送信アンテナ１０３１を備え前記移動体の進行に交差するように前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒを接続するマーカ検知器１０３０と、前記マーカ検知部に接続する制御装置１０４０がモータ１０２１および移載装置１０６０を制御することで、停止位置にある前記移動体に軽く恥じされた物品をハンド部１０６１でピックアップして移載先１０２３−Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかに移すことを特徴とする。
【００２９】
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置１０１０にあるときの物品をピックアップし移載先１０２８−Ａ，Ｂ，Ｃに移すハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。
【００３０】
図１０は本実施の形態において移動体に備えられたマーカが基準停止位置１０２２にあるとき、前記マーカを移動体の進行と交差する方向に往復移動させたときの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒの受信強度である。横軸が位置、縦軸がアンテナの受信強度。マーカが中心線１０７０（マーカ取付位置１００５−Ｂと一致）に近づくと２つの受信強度１１００−Ｌ，Ｒは等しく、また中心線からマーカ取付位置１００５−Ａに近づくと受信アンテナ１０３２−Ｌの受信強度１１００−Ｌは大きく受信アンテナ１０３２−Ｒの受信強度１１００−Ｒは小さくなる。よって、前記マーカ検知器は移動体が基準停止位置にあるときのマーカ取付位置を検出することができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、移載装置が物品を移す移載先１００５−Ａ，Ｂ，Ｃと移動体のマーカ取付部１００５−Ａ，Ｂ，Ｃとを対応づけたデータテーブルをあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。たとえば、使用者が物品の移載先１０２３−Ａを指定する場合は、マーカを前記マーカ取付部１００５−Ａに取付ける。
【００３２】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが基準停止位置１０１０に近づくと受信強度が大きくなることから、受信強度がピークの８０％に達するとき前記制御装置が前記モータの回転速度を下げることで移動体の速度を減速させたのち、ピークに達したときにモータの回転を停止させることで移動体を基準停止位置に正確に位置決めを行う。
【００３３】
さらに、このときの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒが検出する受信強度１１００−Ｌ，Ｒは図１１の１１０１−Ａ線上の値と一致することから、前記制御装置はマーカがマーカ取付部１００５−Ａに取付けられていると判断し、前記データテーブルの対応づけに基づいてピックアップした物品を移載先１００５−Ａに移すよう移載装置を制御する。つまり、マーカ検知部が移動体へのマーカの取付位置を検知し、前記マーカ取付位置を移載装置の行動を決定するのに参照するデータとして扱い、情報化したマーカマーカシステムを構築できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、物品を載せた移動体がコンベアにより搬送され、そのコンベア付近に配置された複数の工程には物品のピックアップを行うための移載装置を備えた物流ラインにおいて、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つマーカシステムの位置検出手段を適用して、移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減し、また移動体の高速移動に移載装置を自動追従できるといった優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図２】本発明の実施の形態における，受信アンテナの真下をマーカが通過するとき のアンテナ受信の時間的な強度の変化を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図４】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図５】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図６】本発明の実施の形態における，送信アンテナの真下を搬送路の進行方向にマ ーカが移動するときのアンテナ受信の強度を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図８】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図９】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図１０】本発明の実施の形態における，送信アンテナの真下を搬送路と交差する方向にマーカが移動するときのアンテナ受信の強度を示すグラフ
【符号の説明】
１００ 道路
１０１ マーカ
１１１ 送信アンテナ
１１２ 受信アンテナ
１１３ マーカ検出器
１２０ 車両
２００ 移動体
２０１ マーカ
２０２ 物品
２１０ 検知位置
２２０ 搬送路
２２１ モータ
２３０ マーカ検知器
２３１ 送信アンテナ
２３２ 受信アンテナ
２４０ 制御装置
２５１ ブザー
２５２ ランプ
４１０ 停止位置
４２０ 搬送路
４２１ モータ
４４０ 制御装置
５１０ 分岐位置
５２０ 搬送路
５２３ 分岐路
５４０ 制御装置
５６０ 駆動装置
６１０ 基準停止位置
６３０ マーカ検出器
６３１ 送信アンテナ
６３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
６４０ 制御装置
６６０ 移載装置
６６１ ハンド部
７００ 受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆの受信強度 Ｂ，Ｆ
７０１ 基準停止位置に対応する受信強度を示す線
８１０ 基準停止位置
８３０ マーカ検出器
８３１ 送信アンテナ
８３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
８４０ 制御装置
８６０ 移載装置
８６１ ハンド部
９１０ 基準停止位置
９３０ マーカ検出器
９３１ 送信アンテナ
９３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
９４０ 制御装置
９６０ 移載装置
９６１ ハンド部
１０００ 移動体
１００１ マーカ
１００２ 物品
１００５ マーカ取付部 Ａ，Ｂ，Ｃ
１０１０ 基準停止位置
１０２０ 搬送路
１０２１ モータ
１０２３ 移載先 Ａ，Ｂ，Ｃ
１０３０ マーカ検知器
１０３１ 送信アンテナ
１０３２ 受信アンテナ Ｌ，Ｒ
１０４０ 制御装置
１０６０ 移載装置
１０６１ ハンド部
１０７０ 中心線
１１００ 受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆの受信強度 Ｂ，Ｆ
１１０１ マーカ取付位置１００５−Ａ，Ｂ，Ｃに対応する受信強度を示す線 Ａ，Ｂ，Ｃ
【発明が属する技術分野】
本発明は、移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出するマーカ検知器、を搭載した制御システム。
【０００２】
【従来の技術】
工場の生産ラインや、物流ライン等のコンベアに物品を載せ搬送し、そのコンベア付近にて物品を、他の工程に移送する移載装置によってピックアップすることが行なわれており、このような工程においては、物品の移載を正確かつスピーディーに行なうことが求められている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
たとえば、物品を載せた移動体がコンベアにより搬送され、そのコンベア付近に配置された複数の工程には物品のピックアップを行うための移載装置を備えた物流ラインにおいて、コンベアが間欠動作する場合は移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスが生じるため高精度な位置検出手段が必要となり、またコンベアが連続動作する場合は高速移動に移載装置を自動追従させるための高速な位置検出手段が必要となるが、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つ位置検出手段がなかった。
【０００４】
したがって本発明の目的は、上記の課題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のマーカシステムは搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで、マーカ検出を通知するものである。
【０００６】
また、本発明第２のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の速度を制御するとともに前記停止位置に停止させるものである。
【０００７】
また、本発明第３のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の分岐位置に設けられたマーカ検知部と、前記移動体に外力を加える駆動装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで前記駆動装置の働きにより前記移動体をピックアップするものである。
【０００８】
また、本発明第４のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の停止位置と基準停止位置のずれ量を検出し、前記移載装置のピックアップ位置を補正するものである。
【０００９】
また、本発明第５のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるものである。
【００１０】
また、本発明第６のマーカシステムは、搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置と、前記移載装置のハンド付近に取り付けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明第１のマーカシステムを提供することで、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つマーカシステムを利用して移動体の接近を検知できるといった作用を有する。
【００１２】
さらに、本発明第２のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに移動体の速度を制御することで、移動体をゆるやかに停止させ正確な位置決めができるといった作用を有する。
【００１３】
さらに、本発明第３のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに駆動装置を制御して、搬送路から移動体をすばやくピックアップできるといった作用を有する。
【００１４】
さらに、本発明第４のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに移載装置のピックアップ位置を補正して、移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減するといった作用を有する。
【００１５】
さらに、本発明第５のマーカシステムを提供することで、マーカシステムが出力する位置データをもとに、移載装置のピックアップ位置をリアルタイムに補正し、移動体を停止させることなくピックアップ動作を行うことで、タクトタイムを短縮できるといった作用を有する。
【００１６】
さらに、本発明第６のマーカシステムを提供することで、マーカ検知部を移載装置のハンド部に取付けることで、省スペース性を向上させた上記請求項５のシステムを構築できるといった作用を有する。以下，本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について、図１および図２を用いて説明する。図１は第１の本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示す。移動体２００のあらかじめ既定した位置にマーカ２０１が備えられ、前記移動体はモータ２２１の働きにより搬送路２２０上を移動する。また、モータ２２１の働きにより搬送路２２０上の移動体が移動するとき前記物品が動かないように、前記移動体の上にはピックアップする対象の物品２０２が軽く把持された状態にある。さらに、前記移動体の接近を検知したい位置２１０にマーカ検知部２３０を配置する。このマーカ検知部２３０は受信した電波の強度を検出するための強度検出部を備えている。前記マーカ検知部には所定の周波数の電波を送信する送信用アンテナ２３１とマーカからの返信を受信する受信アンテナ２３２と、受信強度データを送る制御装置２４０を接続する。また、制御装置２４０は、移動体の接近を通知するためのブザー２５１またはランプ２５２を接続する。なお、移動体が接近していない定常状態において、前記ブザーは停止状態、ランプは消灯状態とする。
【００１７】
図２は本実施の形態においてマーカが検知位置にさしかかるときのアンテナの受信強度を示す。横軸が時間、縦軸がアンテナの受信強度である。移動体２００に備えたマーカが検知位置に近づくと受信強度が大きくなり、ちょうどマーカが検知位置にさしかかったときピークとなり、検知位置を通過してからは受信強度が小さくなる。
【００１８】
制御装置２４０には、受信強度の振幅から受信電波のレベルを検知する検知部が設けられており、この検知部にて受信強度がピークになったことを検出すると、このピークレベルを検出したことを表す信号によって制御装置２４０が前記ブザーに音声信号を発生させるよう命令する。または、前記ランプを点滅させるよう命令する。これらのことで、移動体２００が検知位置に接近したことを周囲に通知することが可能となる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図２および図３をもちいて説明する。図３は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、マーカ検知器に接続する制御装置４４０がモータ４２１を制御することを特徴とする。
【００１９】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが停止位置４１０に近づくと受信強度が大きくなるが、受信強度がピークの８０％に達したことを検出部が検出すると、この検出部は電気信号を発して制御装置４４０に報せる。そうすると制御装置４４０は、モータを制御し回転速度を下げることで移動体の速度を減速させたのち、ピークに達したときにモータの回転を停止させる。これにより急停止時のショックを緩和させながら移動体を停止位置に正確に位置決めすることが可能になる。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図２および図４をもちいて説明する。図４は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、マーカ検知器に接続する制御装置５４０が駆動装置５６０を制御することで前記移動体に外力を加えて、搬送路５２０の進行とは交差する方向に延びる分岐路５２３に移動させることを特徴とする。
【００２０】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが分岐位置５１０に近づくと受信強度が大きくなり、この制御装置５４０に設けられている受信アンテナの受信強度を検出する検出器が、受信強度がピークに達したことを検出すると、制御装置５４０が駆動装置５６０に対して分岐位置まで下降するように命令する。この命令を受けて駆動装置はまず、分岐位置まで下降する。その後、この駆動装置５６０は移動体２００と衝突し、移動体２００との衝突をこの駆動装置５６０に設けられたセンサが検知すると、そのセンサの検知結果としての信号を制御装置５４０にフィードバックする。センサの検知結果がフィードバックされた制御装置５４０は、駆動装置５６０を分岐路５２３の方向に移動体２００を流すように回転する。この回転によって移動体２００の方向が変化し、分岐路５２に進む。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４について、図５および図６をもちいて説明する。
【００２１】
図５は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置６１０の上に送信アンテナ６３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器６３０と、マーカ検知器６３０に接続する制御装置６４０が移載装置６６０を制御することで、停止位置にある前記移動体に載せた物品をハンド部６６１でピックアップすることを特徴とする。
【００２２】
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置６１０にあるときの物品をピックアップするハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。
【００２３】
図５は本実施の形態においてマーカが基準停止位置で搬送路上を往復移動させたときのアンテナの受信強度である。横軸が位置、縦軸がアンテナの受信強度である。
【００２４】
マーカが基準停止位置６１０（送信アンテナの位置６３１と一致）に近づくと２つの受信強度７００−Ｂ，Ｆは等しく、また基準停止から進行方向に移動すると受信アンテナ６３２−Ｆの受信強度７００−Ｆは大きく受信アンテナ６３２−Ｂの受信強度７００−Ｂは小さくなる。よって、前記マーカ検知器は移動体の停止位置と基準停止位置との位置ずれ量を検出することができる。
【００２５】
ここで、移動体２００を停止させたとき、この移動体２００の停止位置が基準停止位置７０１より手前であること、即ち、図６に示す２つの受信アンテナ７００−Ｂと７００−Ｆの受信強度を示す曲線の交点におけるＸ座標より原点がわであると検出部が検知した場合、制御装置６４０は、検出部が移動体２００の位置が基準停止位置７０１を示す受信強度を検出するまで搬送路であるコンベアを前方に回転させる。また、それと反対に移動体２００の停止位置を示す受信強度が、図６に示す基準停止位置７０１よりも右側である強度を検出した場合は、搬送路であるコンベアを、検出部が基準停止位置７０１の受信強度を検出するまで後方に回転させる。このように制御装置６４０が移動体２００の停止位置と基準停止位置のずれ量を検出し移載装置６６０のハンド部６６１のピックアップ位置を補正することで、移動体２００の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減できる。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態について、図６および図７をもちいて説明する。図７は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置８１０の上に送信アンテナ８３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ８３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器８３０に接続する制御装置８４０が移載装置８６０を制御することで、搬送路上を移動する前記移動体に載せた物品を追従しながらハンド部でピックアップすることを特徴とする。
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置８１０にあるときの物品をピックアップするハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ制御装置８４０が内蔵するメモリに格納しておく。
【００２６】
移動体２００が基準停止位置９１０に近づいてくると、受信アンテナ８３１―Ｂと８３１−Ｆとの受信強度は、図６に示す実施の形態５において説明した受信アンテナ７００−Ｂと７００−Ｆの受信強度を表す曲線と同等の曲線を描き、この図６に示す基準停止位置７０１よりも原点がわからこの基準停止位置７０１を示す強度の位置に近づいてくる。そして、受信アンテナ８３１−Ｂの受信強度がある所定の値以上になると（図６に示す、受信アンテナ７００−Ｂの受信強度を示す曲線においてある所定以上の受信強度が検出されたのと同等である。）、制御装置８４０は、移載装置８６０に対してバンド部８６１を格納位置から基準停止位置８１０の方向へ移動させるよう制御信号を送信する。そして検知部は受信アンテナ８３１―Ｂと受信アンテナ８３０−Ｆの受信強度を、検知しリアルタイムで制御装置８３０に送信する。
【００２７】
さらに、この移載装置９６０は、移動中のハンド部の位置を３次元座標で把握する座標演算部を有しており、この座標演算部の演算結果をリアルタイムで制御部に送信している。制御部８４０は、このハンド部の位置を示す３次元座標と検出部が検出した受信アンテナの受信強度との相関表をメモリ内に内蔵しており、検知部から送信される受信アンテナの受信強度と移載装置９６０から送信されるハンド部９６１の位置する座標とを比較し、相関表に示されるピックアップ位置に来たことを認識すると搬送炉とハンド部の移動を停止し、移動体２００に載置された物品をピックアップする。
【００２８】
このように、本実施の形態では、受信アンテナの下を通過するときのアンテナの受信強度を測定して、図６に示すマーカ位置と受信強度の関係から、前記制御装置が前記移動体の位置と基準停止位置のずれ量を検出し前記移載装置のハンド部のピックアップ位置をリアルタイムに補正することで、移動体を停止させることなく物品のピックアップ動作を行い、タクトタイムを短縮できる。
（実施の形態６）
図８は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、基準停止位置９１０の上に送信アンテナ９３１を備え、搬送路の進行方向に前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ９３２−Ｂ，Ｆを接続するマーカ検知器９３０を移載装置９６０のハンド部９６１に備えていることを特徴とする。これにより、実施の形態５のマーカシステムについて省スペース性を向上させることができる。
（実施の形態７）
本発明の実施の形態について、図２と図９および図１０を用いて説明する。図１０は本実施の形態におけるマーカシステムの概要図を示すもので、移動体の中心線１０７０上と、前記移動体の進行に交差するように前記中心線を挟んで対称に配置されたマーカ取付部１００５−Ａ，Ｂ，Ｃを備えた移動体１０００と、前記中心線上に送信アンテナ１０３１を備え前記移動体の進行に交差するように前記送信アンテナを挟んで対称に配置された２つの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒを接続するマーカ検知器１０３０と、前記マーカ検知部に接続する制御装置１０４０がモータ１０２１および移載装置１０６０を制御することで、停止位置にある前記移動体に軽く恥じされた物品をハンド部１０６１でピックアップして移載先１０２３−Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかに移すことを特徴とする。
【００２９】
なお、移動体に備えられたマーカが基準停止位置１０１０にあるときの物品をピックアップし移載先１０２８−Ａ，Ｂ，Ｃに移すハンド部の動作軌跡は、連続する位置姿勢情報としてあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。
【００３０】
図１０は本実施の形態において移動体に備えられたマーカが基準停止位置１０２２にあるとき、前記マーカを移動体の進行と交差する方向に往復移動させたときの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒの受信強度である。横軸が位置、縦軸がアンテナの受信強度。マーカが中心線１０７０（マーカ取付位置１００５−Ｂと一致）に近づくと２つの受信強度１１００−Ｌ，Ｒは等しく、また中心線からマーカ取付位置１００５−Ａに近づくと受信アンテナ１０３２−Ｌの受信強度１１００−Ｌは大きく受信アンテナ１０３２−Ｒの受信強度１１００−Ｒは小さくなる。よって、前記マーカ検知器は移動体が基準停止位置にあるときのマーカ取付位置を検出することができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、移載装置が物品を移す移載先１００５−Ａ，Ｂ，Ｃと移動体のマーカ取付部１００５−Ａ，Ｂ，Ｃとを対応づけたデータテーブルをあらかじめ前記制御装置が内蔵するメモリに格納しておく。たとえば、使用者が物品の移載先１０２３−Ａを指定する場合は、マーカを前記マーカ取付部１００５−Ａに取付ける。
【００３２】
図２に示すように、前記移動体に備えたマーカが基準停止位置１０１０に近づくと受信強度が大きくなることから、受信強度がピークの８０％に達するとき前記制御装置が前記モータの回転速度を下げることで移動体の速度を減速させたのち、ピークに達したときにモータの回転を停止させることで移動体を基準停止位置に正確に位置決めを行う。
【００３３】
さらに、このときの受信アンテナ１０３２−Ｌ，Ｒが検出する受信強度１１００−Ｌ，Ｒは図１１の１１０１−Ａ線上の値と一致することから、前記制御装置はマーカがマーカ取付部１００５−Ａに取付けられていると判断し、前記データテーブルの対応づけに基づいてピックアップした物品を移載先１００５−Ａに移すよう移載装置を制御する。つまり、マーカ検知部が移動体へのマーカの取付位置を検知し、前記マーカ取付位置を移載装置の行動を決定するのに参照するデータとして扱い、情報化したマーカマーカシステムを構築できる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように本発明は、物品を載せた移動体がコンベアにより搬送され、そのコンベア付近に配置された複数の工程には物品のピックアップを行うための移載装置を備えた物流ラインにおいて、非接触・高速・高精度・耐環境性を併せ持つマーカシステムの位置検出手段を適用して、移動体の停止位置のバラツキによる物品の移載ミスを低減し、また移動体の高速移動に移載装置を自動追従できるといった優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図２】本発明の実施の形態における，受信アンテナの真下をマーカが通過するとき のアンテナ受信の時間的な強度の変化を示すグラフ
【図３】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図４】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図５】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図６】本発明の実施の形態における，送信アンテナの真下を搬送路の進行方向にマ ーカが移動するときのアンテナ受信の強度を示すグラフ
【図７】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図８】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図９】本発明の実施の形態における，マーカシステムの構成を示す概要図
【図１０】本発明の実施の形態における，送信アンテナの真下を搬送路と交差する方向にマーカが移動するときのアンテナ受信の強度を示すグラフ
【符号の説明】
１００ 道路
１０１ マーカ
１１１ 送信アンテナ
１１２ 受信アンテナ
１１３ マーカ検出器
１２０ 車両
２００ 移動体
２０１ マーカ
２０２ 物品
２１０ 検知位置
２２０ 搬送路
２２１ モータ
２３０ マーカ検知器
２３１ 送信アンテナ
２３２ 受信アンテナ
２４０ 制御装置
２５１ ブザー
２５２ ランプ
４１０ 停止位置
４２０ 搬送路
４２１ モータ
４４０ 制御装置
５１０ 分岐位置
５２０ 搬送路
５２３ 分岐路
５４０ 制御装置
５６０ 駆動装置
６１０ 基準停止位置
６３０ マーカ検出器
６３１ 送信アンテナ
６３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
６４０ 制御装置
６６０ 移載装置
６６１ ハンド部
７００ 受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆの受信強度 Ｂ，Ｆ
７０１ 基準停止位置に対応する受信強度を示す線
８１０ 基準停止位置
８３０ マーカ検出器
８３１ 送信アンテナ
８３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
８４０ 制御装置
８６０ 移載装置
８６１ ハンド部
９１０ 基準停止位置
９３０ マーカ検出器
９３１ 送信アンテナ
９３２ 受信アンテナ Ｂ，Ｆ
９４０ 制御装置
９６０ 移載装置
９６１ ハンド部
１０００ 移動体
１００１ マーカ
１００２ 物品
１００５ マーカ取付部 Ａ，Ｂ，Ｃ
１０１０ 基準停止位置
１０２０ 搬送路
１０２１ モータ
１０２３ 移載先 Ａ，Ｂ，Ｃ
１０３０ マーカ検知器
１０３１ 送信アンテナ
１０３２ 受信アンテナ Ｌ，Ｒ
１０４０ 制御装置
１０６０ 移載装置
１０６１ ハンド部
１０７０ 中心線
１１００ 受信アンテナ６３２−Ｂ，Ｆの受信強度 Ｂ，Ｆ
１１０１ マーカ取付位置１００５−Ａ，Ｂ，Ｃに対応する受信強度を示す線 Ａ，Ｂ，Ｃ
Claims (7)
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで、マーカ検出を通知するマーカシステム。
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の速度を制御するとともに前記停止位置に停止させるマーカシステム。
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の分岐位置に設けられたマーカ検知部と、前記移動体に外力を加える駆動装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカの接近を検知したタイミングで前記駆動装置の働きにより前記移動体をピックアップするマーカシステム。
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の停止位置と基準停止位置のずれ量を検出し、前記移載装置のピックアップ位置を補正するマーカシステム。
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体の停止位置付近に設けられたマーカ検知部と、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるマーカシステム。
- 搬送路を移動する移動体に備えられ信号を送信する送信部を備えたマーカと、前記移動体または前記移動体に載せられた物品をピックアップするための移載装置と、前記移載装置のハンド付近に取り付けられたマーカ検知部とからなり、前記マーカ検知部が前記移動体に備えられたマーカからの送信信号の強度を検出し、前記信号の強度により前記移動体の位置と基準位置とのずれ量を監視し、前記移載装置のピックアップ位置を前記移動体に追従させるマーカシステム。
- 請求項１〜６の構成において、移動体に複数のマーカ取付部を備え、マーカ検知部が移動体へのマーカの取付位置を検知し、前記マーカ取付位置をシステムの行動を決定するのに参照するデータとして扱うマーカマーカシステム。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114126988A (zh) * | 2019-06-20 | 2022-03-01 | 村田机械株式会社 | 搬送车 |
-
2002
- 2002-06-04 JP JP2002162497A patent/JP2004010204A/ja active Pending
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