JP2005293128A - 台車および台車の軌道制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】 据え付け容易であり、かつ、製造コストを抑えた簡単な構成でありながら、ワークの直線的な軌道に乗せて搬送することができる台車および台車の軌道制御システムを提供すること。
【解決手段】 移動方向を調節可能とする方向調節部Ｄａと、軌道Ｔを示す光Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ）を受光する受光部７（７ａ，７ｂ）と、前記光Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ）の受光位置および／または入射方向に合わせて前記方向調節部Ｄａを制御することにより台車２の移動方向を光Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ）が示す軌道Ｔに沿わせる軌道制御部１１とを有する
【選択図】 図１

Description

本発明は、台車および台車の軌道制御システムに関するものである。

従来より、生産ラインなどにおけるワークの搬送手段として、コンベヤ装置や軌道台車装置がある。

図６は機械工程（あるいは作業工程）の間にベルトやローラなどを用いたコンベア装置を配置してなる生産ライン９０の例を示す図である。図６において、９１，９２はワークＷに対して何らかの加工を施す加工装置（機械工程）、９３は各機械工程９１，９２間に配置されたコンベア装置、９４および９５は機械工程９１および９２の上流側および下流側に配置されたコンベア装置である。この例に示すように機械工程９１，９２間にコンベヤ装置を設置すると、コンベア装置９３によって作業者の行き来が阻まれて、作業者は生産ライン９０を横断することができず、この生産ライン９０の端まで移動する必要があるので作業性が非常に悪くなる。

図７は機械工程（あるいは作業工程）の間に軌道台車装置を配置した別の生産ライン９０’の例を示す図である。図７において、９６，９７はワークＷに対して何らかの加工を施す加工装置（機械工程）、９８は各機械工程９６，９７間の床面上に設置されてワークＷの搬送軌道を定める走行レール、９９はこの走行レール９８に沿ってその軌道上を直線的に移動する軌道搬送台車である。図７に示すように、機械工程９６，９７間に軌道搬送台車９９を設置すると、作業者は矢印Ｘに示すように軌道搬送台車９９が通りすぎた部分を行き来できるようになるので作業性が非常に良くなる。

ところが、図７のような構成の生産ライン９０’を形成した場合であっても、床面上に走行レール９８があるので、例えば作業者が工具を手押し車（台車）などを用いて運ぶ場合に、この台車の往来時に走行レール９８によって進行が阻まれていた。このため、作業者は矢印Ｘに示すように往来するためには手押し車が走行レール９８を乗り越えるようにし、自らも走行レール９８を跨いで渡る必要があった。

そこで、近年では走行レール９８を使用しないで床面に磁石を埋め込んだり、床面に搬送方向を示すラインを塗装する一方、前記軌道搬送台車９９の代わりに、床面に埋め込んだ磁石の位置を検出したり、床面に塗装したラインを確認して操舵し、その移動方向を制御する無人搬送台車を用いることにより、無人搬送台車が定まったライン上を往復できるようにすることが行われている。これによって、床面には凹凸がなくなるので、作業者や手押し車の往来を容易かつ安全に行なうことができる。

しかしながら、床面に埋め込まれた磁石の位置を検出したり、床面に塗布したラインを確認して移動方向を制御可能に構成された無人搬送車は走行状態のずれを詳細に検知して操舵制御を行なうものであるので、部品点数が多く必要となり、無人搬送車を組付けるのに多くの工数が必要となるという問題があった。また、詳細な操舵制御を行なうためにはサーボモータのように比較的高価な部材を使用した制御を行なう必要があるので、複雑な制御が必要となり、製造コストが引き上げられるという問題があった。

加えて、床面に走行レール９８を配置する工事は勿論であるが、床面に磁石を埋め込む工事や床面に搬送方向を示すラインを塗布する作業にも多くの時間と労力が必要であるから、従来のワーク搬送ラインは何れも容易に形成することができず、また、撤去作業にも多大の時間と労力がかかるという問題があった。このため、従来の台車の移動方向制御システムは何れも生産ラインの仕様変更に柔軟に対応することができないという問題もあった。

本発明は上述の事柄を考慮に入れてなされたものであって、その目的は、据え付け容易であり、かつ、製造コストを抑えた簡単な構成でありながら、ワークの直線的な軌道に乗せて搬送することができる台車および台車の移動方向制御システムを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の台車は、移動方向を調節可能とする方向調節部と、軌道を示す光を受光する受光部と、前記光の受光位置および／または入射方向に合わせて前記方向調節部を制御することにより台車の移動方向を光が示す軌道に沿わせる軌道制御部とを有することを特徴としている。

左右一対の駆動輪と、各駆動輪に回転力を供給する駆動モータとを有し、かつ、前記方向調節部が前記駆動モータによる駆動力を制御可能に構成された駆動部を備えていてもよい（請求項２）。駆動部を用いた駆動モータによる駆動力の制御は各駆動輪にそれぞれ駆動モータへの供給電力の増減制御による各駆動輪の回転数の増減制御であってもよいが、各駆動モータを駆動する電力の断続制御とすることにより、その構成を簡単にすることができる。さらに、単一の駆動モータによって左右一対の駆動輪に回転力を供給するように構成する場合には、各駆動輪への回転力の供給経路に断続器（クラッチ）を設けたり、減速器（ブレーキ）を設けて、駆動部が各駆動輪への回転力の分配のバランスを変えられるように構成してあってもよい。

転がり方向を左右に傾動可能に構成された操舵車輪を有し、かつ、前記方向調節部がこの操舵車輪の転がり方向を制御する操舵部を備えてあってもよい（請求項３）。操舵部による前記操舵車輪の転がり方向の制御は操舵車輪の左右方向の傾動角度の制御であってもよいが、直進、右傾動、左傾動の切換え制御とすることにより、その構成を簡単にすることができる。

前記光が台車の移動方向に照射されたビームであり、前記受光部が、それぞれ異なる位置において受光することによりビームの受光位置を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子であってもよい（請求項４）。前記ビームはレーザ光源を用いて照射される単一波長の平行光であるレーザビームが好ましい。しかしながら、ビームはレンズや反射鏡などを用いて形成された光であってもよい。

前記光が台車の移動範囲の両端から互いに向かい合う方向に照射される光であり、前記受光部が台車の進行方向側から入射する光の入射方向を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子であってもよい（請求項５）。

請求項６に記載の台車の移動方向制御システムは、請求項１〜５の何れかに記載の台車と、この台車に対してその軌道を示す光を照射するように設置された投光部とを備えてあることを特徴としている。

請求項１に記載の台車では、台車の移動範囲を示す軌道が光によって示される直線であるから、方向調節部は台車の移動方向を前記直線軌道に合わせる程度に調節するものであればよく、方向調節部の構成を簡単にして、その製造コストを削減することができる。また、台車の軌道は光によって示されているので、台車の軌道をレールや溝によって定める場合のように床面に障害物となりうる凹凸を形成する必要がなくなる。したがって、作業者は安全かつ容易に前記直線軌道を横切ることができる。

左右一対の駆動輪と、各駆動輪に回転力を供給する駆動モータとを有し、かつ、前記方向調節部が前記駆動モータによる駆動力を制御可能に構成された駆動部を備えている場合（請求項２）には、台車の移動方向の調節を駆動部による駆動力の制御だけで行なうことが可能であるので、方向調節部に特別な操舵機構を必要としておらず、それだけ台車の構成を簡略化できる。近年、駆動モータの駆動部にはインバータを用いたものがあるので、このインバータを用いて駆動モータの回転数の制御を行なうことは容易である。また、台車は基本的に直線軌道に沿って移動するものであるから、駆動部が各駆動モータに対する電力の断続制御を行なうものであっても、台車の移動方向の調節が可能であり、これによって台車の構成をさらに簡単にすることができる。

転がり方向を左右に傾動可能に構成された操舵車輪を有し、かつ、前記方向調節部がこの操舵車輪の転がり方向を制御する操舵部を備えている場合（請求項３）には、方向調節部が台車の移動方向を前記軌道に確実に乗せるように調節することができる。また、操舵部による前記操舵車輪の転がり方向の制御は直進、右傾動、左傾動の切換え制御であってもよく、従来のようにサーボモータによる操舵方向の詳細な角度制御を行なう必要がないので、台車の構成をできるだけ簡単にすることができる。しかしながら、前記操舵部が操舵車輪の傾動角度を無段階または多段階に調節できるようにして、より綿密な制御を行なうようにしてもよい。この場合にも台車は基本的に直線軌道に沿って移動するものであるから大きく曲がるための大幅な操舵車輪の傾動を必要としておらず、それだけ操舵部の構成を簡単にできる。

前記光が台車の移動方向に照射されたビームであり、前記受光部が、それぞれ異なる位置において受光することによりビームの受光位置を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子である場合（請求項４）には、ビームを受光した受光素子の位置を用いて台車が定められた軌道に対してどのような位置関係にあるかを判断することができ、台車が軌道に乗るように方向調節部を用いて制御することができる。ビームは台車の進行方向に対して前または後から照射されていればよいが、台車の前後から互いに向かい合う方向に照射されていることが望ましく、この場合、受光部を台車の前後に配置し台車の進行方向の前に位置する受光部においてビームの受光位置を検出することができる。

受光素子の大きさはビームの幅と同じかこれよりも大きい幅であることにより、１個または２個の受光素子がビームを受光でき、軌道に対する台車の位置を正確に判断することができる。また、受光素子の数は最低でも軌道の中心から左右に１個ずつの２個が必要であり、この場合両受光素子がビームを受光するときに真ん中と判断し、左右何れかの受光素子だけビームを受光するときに軌道に対してその方向にずれていることを判断できる。しかしながら、受光素子の数を真ん中に１個、左右にそれぞれ１個ずつの合計３個以上設けることが望ましい。

前記光が台車の移動範囲の両端から互いに向かい合う方向に照射される光であり、前記受光部が台車の進行方向側から入射する光の入射方向を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子である場合（請求項５）には、ビームを受光した受光素子の位置を用いて軌道に対する台車の傾きを確認することができ、台車が軌道に乗るように方向調節部を用いて制御することができる。

前記光が台車の前後から互いに向かい合う移動方向に軌道に沿って照射されたビームである場合には、受光部が台車の前後においてそれぞれ横方向に並べられた受光素子を配置するものであり、前からのビームを受光する受光素子の位置と、後ろからのビームを受光する受光素子の位置を比較することにより、光の入射方向を検出することができる。

請求項６に記載の台車の移動方向制御システムは、台車の軌道を示す光を照射するように投光部を設置するだけで台車の直線軌道を定めることができるので、従来のように台車の軌道を定めるためのレールや溝や磁石の設置工事を行なったり、床面に台車の軌道を定めるためのラインを塗布する必要がない。つまり、この台車の軌道制御システムは極めて容易に配置できる。また、生産ラインに変更が加わった場合にもこれに柔軟に対応することができる。

図１，２は本発明の台車および台車の軌道制御システムの第１実施例を示す図であって、図１は機械工程（作業工程も含まれるが以下の説明では説明を簡単にするために機械工程と表現する）の間に配置されたワーク搬送手段の一例としての軌道制御システム１を示し、図２は前記軌道制御システム１を構成する台車２の一部を説明する図である。

図１において、３ａ，３ｂは台車２の前後から直線軌道Ｔに沿う光Ｌａ，Ｌｂを照射する投光部、４は台車２の四隅に配置された従動輪、５ａ，５ｂは台車２を図示矢印Ａ，Ｂの方向に移動させる駆動輪、６ａ，６ｂは各駆動輪５ａ，５ｂに対応する駆動モータ、７ａ，７ｂは台車２の前後に配置された光Ｌａ，Ｌｂの受光部、そして、８は受光部７ａ，７ｂを用いて受光した光の受光位置に合わせて台車２の方向を調節して台車２を光Ｌａ，Ｌｂが示す軌道Ｔに乗せて左右方向Ａ，Ｂの何れかに移動させる制御部である。

前記台車２は、投光部３ａ，３ｂを設置した地点間を前記光Ｌａ，Ｌｂによって示される直線軌道Ｔに沿って往復移動することにより、投光部３ａ側に配置された図外の機械工程において加工済のワークを載置し、投光器３ｂ側に配置された図外の機械工程まで搬送するものである。したがって、本実施例に示す台車２は動力を備えた無人搬送台車２である。

前記投光部３ａ，３ｂは例えば単一波長の平行光Ｌａ，Ｌｂ（すなわち、レーザ光）を照射するためのレーザ光源であり、本実施例ではレーザ光源３ａ，３ｂを台車２の移動範囲の一端と他端にそれぞれ配置し、かつ両レーザ光Ｌａ，Ｌｂが同軸になるように互いに向かい合う方向に照射するようにしてある。つまり、本実施例の台車の軌道制御システム１は、床面などの固定側に投光器３ａ，３ｂを図示左右に各１個設置してなるものである。なお、以下の説明において、特に区別する必要がない場合には、レーザ光源３ａ，３ｂを符号３，レーザ光Ｌａ，Ｌｂを符号Ｌで表わすこともある。

前記従動輪４はその転がり方向を前記矢印Ａ，Ｂに示す方向に合わせるように水平方向に回動不能に取り付けられている。この従動輪４を設けることにより台車２は安定してワークを搬送することができる。

駆動輪５ａ，５ｂは例えば無人搬送台車２の前後方向（矢印Ａ，Ｂの方向）の中心部において左右一対設けられており、各々異なる駆動モータ６ａ，６ｂからの回転力によって無人搬送台車２を矢印Ａ，Ｂに示す方向に移動させる駆動力を供給するものである。また、駆動モータ６ａ，６ｂ例えば出力トルクおよび回転方向などの制御が容易な直流モータであるが、本発明は直流モータに限定されるものではなく、小型化が容易である同期モータなどを用いることも可能である。本実施例の場合、これらの駆動輪５ａ，５ｂおよび駆動モータ６ａ，６ｂが無人搬送台車２の動力源であると共に、後述する方向調節部Ｄａとしても機能する。

前記受光部７ａ，７ｂはそれぞれ異なる位置においてレーザ光Ｌａ，Ｌｂを受光することによりレーザ光Ｌａ，Ｌｂの受光位置を検出可能であるように横方向に並べて配置された例えば焦電型検出器からなる３個の受光素子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ を有する。本実施例における受光素子の数は３個であるが、この数は少なくとも２個以上必要であり、好ましくは３〜５個である。

すなわち、受光素子の数を軌道Ｔの中心から左右に１個ずつの２個として、この２個の受光素子を並べて配置し、両受光素子がビームを受光するときに真ん中と判断し、左右何れかの受光素子だけビームを受光するときに軌道に対してその方向にずれていることを判断することも可能ではあるが、１個の受光素子を軌道Ｔの中心に配置して、この受光素子からの信号を用いて台車２が軌道Ｔ上を走行していることを判断できることが望ましい。また、中心の受光素子に対して左右にそれぞれ１個または２個の受光素子を並べて配置し、合計３〜５個の受光素子を設けることが望ましい。

軌道Ｔの中心から左右に外れた位置に複数の（すなわち合計５個以上の）受光素子を設ける場合には、軌道Ｔに対して台車２がどの程度ずれているのか（すなわち、芯ずれ）をより詳細に検出することが可能であるが、受光素子の数をあまりに多くすると製造コストの引き上げと軌道調節制御の複雑化を招くので好ましくない。

なお、以下の説明において特に区別する必要がない場合には、駆動輪５ａ，５ｂを符号５，駆動モータ６ａ，６ｂを符号６，受光部７ａ，７ｂを符号７で表わすこともある。

図２は図１における前記制御部８およびその周辺の構成を抜き出して示す図である。図２において、ＬＡはレーザ光Ｌの照射領域、１０は前記駆動モータ６ａ，６ｂのそれぞれにこれらを駆動する電力Ｐａ，Ｐｂを供給する駆動部、１１はこの駆動部１０に制御信号１１ａを送出して台車２の移動方向を軌道Ｔに沿わせる軌道制御部である。

図２に示すように、受光部７を構成する各受光素子Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ の横方向の幅Ｗはレーザ光Ｌの照射領域ＬＡの幅Ｄよりも広くしてある。これによって、図示しているように、レーザ光Ｌの照射領域ＬＡが１つの受光素子Ｓ₂ だけに入るようにすることができる。一方、受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ の高さ方向の幅Ｈは照射領域ＬＡの幅Ｄよりも十分に（図示した例では３倍以上）大きく形成してある。この幅Ｈは台車の軌道制御システム１を設置する床面の起伏による高さ方向位置ずれを吸収できる程度に大きくすることが望ましい。

そして、受光部７はレーザ光Ｌが受光できた受光素子Ｓ₂ の位置信号７ｓを制御部８に送出する。なお、本実施例の場合、位置信号７ｓは単に受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ によるレーザ光Ｌの受光状態を示す３つのオン／オフ信号である。

前記駆動部１０は駆動モータ６ａ，６ｂに供給する電力Ｐａの増減（オン／オフも含む）や、極性の切り換えなどを可能とするパワーアンプである。なお、この駆動部１０も前記駆動モータ６ａ，６ｂおよび駆動輪と共に方向調節部Ｄａを構成する。

一方、前記軌道制御部１１は前記位置信号７ｓを受付ける（受信する）ことにより直線軌道Ｔに対して台車２がどのような位置関係にあるかを確認し、台車２が床面の僅かな傾斜や凹凸やワークの乗せ方などによって直線軌道Ｔに対して左右にずれているときには、進行方向を修正するように駆動部１０を制御するための制御信号１１ａを送出するように構成されている。この軌道制御部１１は、電気回路あるいはシーケンサなどの演算処理部によって実行可能に構成された制御プログラムである。

なお、制御部８には台車２の移動速度や、台車２の移動範囲（図外のリミットスイッチなどから得られる端部信号によって検知する）の制御などを行なう電気回路や制御プログラムなどが含まれており、これらが前記軌道制御部１１を構成する電気回路や制御プログラムなどと一部重なることが考えられるが、本実施例では説明を簡単にするために台車２の移動速度や移動範囲などの制御についての説明を省略する。

前記制御信号１１ａは駆動モータ６ａまたは６ｂに対する電力供給の減少制御信号またはオフ制御信号、駆動モータ６ｂまたは６ａに対する電力供給の増大制御信号、さらには、駆動モータ６ａまたは６ｂに対する逆転制御信号などが考えられる。また、台車２に取り付けられた２つの受光部７ａ，７ｂのうち台車２の進行方向前方に位置する受光部からの信号に基づいて制御信号１１ａを生成する。

例えば、台車２が図１に示すＡ方向に移動している状態では、受光部７ａ側の受光素子Ｓ₁ がレーザ光Ｌａを受光しているときに、軌道制御部１１が台車２が軌道Ｔに対して進行方向の左側（図示下側）に芯ずれしていることを検知することができる。そして、軌道制御部１１は制御信号１１ａとして、駆動モータ６ａに対する電力供給の減少制御信号やオフ制御信号を出力したり、駆動モータ６ｂに対する供給電力の増大制御信号を出力して台車を右方向に移動させて、台車２の移動方向を軌道Ｔに沿わせるように制御する。

なお、台車２を左右方向に移動させる制御信号１１ａは、その芯ずれの大きさに合わせて強度を設定してもよい。すなわち、前記駆動モータ６に対する電力供給の減少制御信号，オフ制御信号，増大制御信号さらには逆転制御信号なども組み合わせて強度を設定し、軌道Ｔに対する僅かな芯ずれを修正するように補正することも可能である。

例えば、台車２が軌道Ｔに対して少し左にずれているときには、軌道制御部１１は制御信号１１ａとして駆動モータ６ａに対する電力供給の減少制御信号（強さ１の右移動）、台車２が軌道Ｔに対して比較的大きく左にずれているときには、駆動モータ６ａに対する電力供給のオフ（惰性回転）制御信号（強さ２の右移動）、台車２が軌道Ｔに対してさらに大きく左にずれているときには、駆動モータ６ａに対する電力供給のオフ制御信号と共に駆動モータ６ｂに対する供給電力の増大制御信号（強さ３の右移動）を送出することなどが考えられる。また、台車２が軌道Ｔに対して右にずれているときの左移動についても同様の制御信号１１ａを出力する。

しかしながら、本発明の台車２は基本的に直線軌道Ｔを往復するものであるから、大幅な左右旋回を行なう必要がないので、前記強さ１〜３の左右移動を行わせるための制御信号１１ａは、駆動モータ６ａ，６ｂの回転速度に僅かな差を付ける程度の制御信号でよい。とりわけ、駆動部１０がインバータの場合はこの駆動モータ６ａ，６ｂの回転速度に極めて容易に僅かな差を付けることが可能である。つまり、本発明における方向調整部Ｄａは軌道Ｔに対する台車２の芯ずれを修正する程度の簡単な移動方向の調節を行なうだけでよいので、方向調整部Ｄａ（１０，６，５）の構成を簡単にすることが可能である。

ここで、３個の受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ を用いた場合に受光部７から得られる位置信号７ｓに基づいて軌道制御部１１が制御信号１１ａとして出力する信号の例を表１にして示す。表１における「１右移動」「１左移動」は強さ１の左右移動の制御信号１１ａを示しており、「２右移動」「２左移動」は強さ２の左右移動の制御信号１１ａを示している。

表１に示すように、３個の受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ を用いることにより、軌道Ｔにして台車２がどの程度ずれているのかを２段階で判断することができ、これに対応して２段階の制御を行なうことができる。また、全ての受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ がレーザ光Ｌを受光できないときは台車２が軌道Ｔから大幅に外れているか、あるいは、何らかの原因でレーザ光Ｌが届かなくなっていることを示しているので、何れの場合にも台車２を止めることにより安全性を確保することができる。

本発明の台車の軌道制御システム１は投光部３ａ，３ｂによって台車２の軌道を設定するものであるから、搬送経路中の床面に軌道レールのような凹凸を形成することがない。また、床面に磁石を埋め込む工事を行ったり、床面に軌道Ｔを定めるための塗料を塗布する必要もない。したがって、搬送経路の両端に投光部３ａ，３ｂを設置するだけの極めて簡単な設定によって軌道制御システム１を構成することができる。ゆえに、本発明の台車の軌道制御システム１を用いることにより、生産ラインに変更が加わった場合にも柔軟にこれに対応することができる。

図３は第２実施例の台車の構成を示す図である。図１，２と同じ符号を付した部材は同一または同等の部材であるから、その詳細な説明を省略する。図３において、２０，２１は台車２の四隅に配置されて転がり方向を左右に傾動可能に構成された前後それぞれ一対の操舵車輪、２２，２３はこれらの操舵車輪２０，２１を操舵するための操舵部、２４，２５は受光部７によって検出したビームＬの受光位置に合わせて操舵部２２，２３を制御することにより台車２の移動方向を軌道Ｔに沿わせる軌道制御部である。すなわち、本実施例における方向調節部Ｄａは操舵車輪２０，２１と操舵部２２，２３とからなる。

前記操舵部２３の構成は、操舵車輪２０，２１の転がり方向を左右に僅かに傾動可能であれば、その構成を限定する必要はないが、本実施例では例えば前記操舵車輪２０，２１の水平方向の回転部に溶接された操舵アーム２６，２７と、これらの操舵アーム２６，２７に連結する連結体２８，２９と、この連結体２８，２９によって、回転によって連結体２８，２９を図示上下方向に僅かに移動させる円板体３０，３１と、この円板体３０，３１に回転力を供給するモータ３４，３５とからなる。

本実施例のように、方向調節部Ｄａが操舵部２２，２３を有することにより、台車２の移動方向を操舵車輪２０，２１の転がり方向によってより確実に調節することができる。なお、台車２が図示矢印Ａの方向に移動する場合には、軌道制御部２４が受光部７ａによって得られる位置信号７ｓに基づいて制御信号２４ａを出力する。これによって、台車２が進行方向に対して左に位置する（受光素子Ｓ₁ 側で受光している）ときには円板体３０を図示時計周りに傾けさせて、右に旋回する方向に方向調節部Ｄａを制御する。一方、図示矢印Ｂの方向に移動する場合には、軌道制御部２５が受光部７ｂによって得られる位置信号７ｓに基づいて制御信号２５ａを出力する。

本実施例では操舵部２２，２３によってそれぞれ、直進、強さ１，２の左右移動の５段階に操舵可能に構成しており、この程度の簡単な操舵で台車２を軌道Ｔに乗せて移動させるためには十分である。したがって、複雑なサーボモータを用いた場合に比べて台車２の製造コストを大幅に削減することができる。しかしながら、操舵部２２，２３による操舵制御を無段階または多段階に行なうように構成してもよいことは言うまでもない。逆に、操舵を直進、左右移動の３段階にしてさらに簡略化を図ってもよい。

本実施例のように構成された台車２は、操舵車輪２０，２１に原動機（図１における駆動モータ６など）がない場合であっても、この台車２を光によって示される軌道Ｔに沿わせて移動させることができる。なお、本実施例の台車２は外からの動力によって図示矢印Ａ，Ｂの方向に移動することも可能であるから、図示を省略するが床面に接するローラなどの回転方向を検出する移動方向の検出手段を設けていることが好ましい。

また、上述の各実施例では進行方向の前方の受光部７からの位置信号７ｓに基づいて台車２の移動方向を調節する例を示しているが、台車２の移動範囲の両端からレーザ光Ｌａ，Ｌｂを受光する場合には、前からのレーザ光Ｌａ，Ｌｂを受光する受光素子の位置と、後ろからのレーザ光Ｌｂ，Ｌａを受光する受光素子の位置を比較することにより、レーザ光Ｌの入射方向を検出することも可能であり、このレーザ光Ｌの入射方向に合わせて軌道Ｔに対する台車２の傾きを検出して、台車２の移動方向を調節するようにしてもよい。

とりわけ、図３に示す例のように操舵車輪２０，２１が進行方向Ａ，Ｂの前後に設けられている場合には、進行方向の後ろ側の受光部７ｂ，７ａからの位置信号７ｓに基づいて進行方向の後ろ側の操舵車輪２１，２０を操舵させることにより、より安定した台車２の移動を実現することができる。

すなわち、例えば、台車２が図示矢印Ａの方向に移動している状態で、受光素子Ｓ₃ 側でレーザ光Ｌｂを受光している場合（台車２の後ろ側が図示下方向にずれている場合）には、円板体３１を時計周りに回転させて、その傾きを修正することができる。逆に、受光素子Ｓ₁ 側でレーザ光Ｌｂを受光している場合（台車２の後ろ側が図示上方向にずれている場合）には、円板体３１を反時計周りに回転させて、その傾きを修正することができる。つまり、台車２の進行方向の前方であるか後方であるかによって操舵部２２，２３の操舵方向を逆転させることにより、安定した台車２の操舵を行なうことが可能である。

また、上述した各実施例における台車２はその四隅に車輪４，２１を設けた例を示しているが、本発明はこの構成に限定されるものではない。すなわち図４に示すように、操舵部２２’を構成する円板体３１を一つの車輪２０，２１に水平方向の回転部に連結して設け、これらの車輪２０，２１と反対側に進行方向Ａ，Ｂに転がり方向を固定した車輪４’を一輪設けて、台車２を三輪車とすることも可能である。この場合、図３に比べてさらに操舵部２２’の構成を簡略化することが可能である。

なお、前記車輪４’を台車２の進行方向の前後にそれぞれ設けて、操舵部２２’の構成を簡略化した４輪車の台車２を形成することも可能であることはいうまでもない。

また、図示を省略するが、図１に示した左右一対の駆動輪５ａ，５ｂに一つの車輪４’を組み合わせて、台車２を三輪車とすることも可能である。

さらに、図１に示す従動輪４の代わりに、図３，図４に示す操舵車輪２０，２１を組み合わせて設けることも可能である。

逆に、図１〜４に示す例では、投光部３ａ，３ｂが台車２の前方および後方から軌道Ｔを示すレーザ光Ｌａ，Ｌｂを照射する例を示しているが、投光部３がレーザ光Ｌを照射する場合には、台車２の前方または後方からその軌道Ｔを示すレーザ光Ｌを照射するように構成することも可能である。この場合、受光部７もレーザ光Ｌを受光できる側の端部に設けるだけでよく、台車２の構成をさらに簡単にすることができる。

また、前記投光部３はレーザ光のような平行光を照射するレーザ光源以外にも、台車２の移動範囲の両端から互いに向かい合う方向に幾らかの角度をもって散乱する光を照射するものであってもよい。前記受光部７が投光部３からの光Ｌの入射角度を検出し、軌道制御部１１，２４，２５が光Ｌの入射角度に合わせて前記方向調節部Ｄａを制御することができる。

図５は図１〜４に示す投光部３からの光Ｌの入射角度を検出可能とする受光部７の変形例を示す図である。図５において、４０は光Ｌの入射角度αを検出可能とする受光部であって、この受光部４０は集光レンズと、外部からの迷光を避けるための箱体４２とを有する。本例の場合、受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ は光Ｌの入射角度αの僅かな違いを検出可能であるように、箱体４２の奥行きＤ’に対して受光素子Ｓ₁ 〜Ｓ₃ の幅Ｗ’を十分に小さくするように構成してある。

なお、本実施例は光Ｌの入射角度αを検出可能とする受光部４０の単なる一例を示すに過ぎず、本発明における光Ｌの入射角度αを検出する受光部４０の構成は本実施例に示すものに限定されないことはいうまでもない。

光Ｌの入射角度αを検出する受光部４０を図１〜４に示す受光部７の代わりに配置することにより、軌道Ｔに対する台車２の傾きを確認し、台車２がその移動範囲の両端に配置された投光部３の方向にまっすぐ移動できるように、方向調節部Ｄａを制御することができる。なお、方向調節部Ｄａの制御方法の詳細は既に詳述した方法に準じるものであるから、その詳細な説明を省略する。

第１実施例の台車の軌道制御システムの全体を示す図である。 台車の要部の構成を示す図である。 第２実施例の台車の構成を説明する図である。 前記台車の変形例を説明する図である。 受光部の変形例を説明する図である。 従来の生産ラインの構成を示す図である。 従来の別の生産ラインの構成を示す図である。

符号の説明

１ 台車の軌道制御システム
２ 台車
３（３ａ，３ｂ） 投光部
５（５ａ，５ｂ） 駆動輪
６（６ａ，６ｂ） 駆動モータ
７，４０ 受光部
１０ 駆動部
１１，２４，２５ 軌道制御部
２０，２１ 操舵車輪
２２，２３ 操舵部
Ｄｃ 方向調節部
Ｌ（Ｌａ，Ｌｂ） 光
Ｔ 軌道
α 入射角度

Claims (6)

1. 移動方向を調節可能とする方向調節部と、
   軌道を示す光を受光する受光部と、
   前記光の受光位置および／または入射方向に合わせて前記方向調節部を制御することにより台車の移動方向を光が示す軌道に沿わせる軌道制御部とを有することを特徴とする台車。
2. 左右一対の駆動輪と、各駆動輪に回転力を供給する駆動モータとを有し、かつ、前記方向調節部が前記駆動モータによる駆動力を制御可能に構成された駆動部を備えている請求項１に記載の台車。
3. 転がり方向を左右に傾動可能に構成された操舵車輪を有し、かつ、前記方向調節部がこの操舵車輪の転がり方向を制御する操舵部を備えている請求項１または２に記載の台車。
4. 前記光が台車の移動方向に照射されたビームであり、前記受光部が、それぞれ異なる位置において受光することによりビームの受光位置を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子である請求項１〜３の何れかに記載の台車。
5. 前記光が台車の移動範囲の両端から互いに向かい合う方向に照射される光であり、前記受光部が台車の進行方向側から入射する光の入射方向を検出可能であるように横方向に並べて配置された複数の受光素子である請求項１〜３の何れかに記載の台車。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の台車と、この台車に対してその軌道を示す光を照射するように設置された投光部とを備えてなることを特徴とする台車の軌道制御システム。
   

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