JP2006004012A

JP2006004012A - 無人搬送システム

Info

Publication number: JP2006004012A
Application number: JP2004177489A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Morita; 忠森田; Akio Ikehata; 昭夫池畠; Yoshihiro Ueda; 芳裕上田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-06-15
Filing date: 2004-06-15
Publication date: 2006-01-05

Abstract

【課題】キャスターの作動状態を予め知ることができるようにして、搬送効率を高め、緊急修理に伴う労力負担もなくすことができる無人搬送システムを得ることにある。
【解決手段】キャスター（１３）及び駆動輪（１４）によって床面上に支持され、バッテリ（１６）から供給される電力で動くモータ（１５）によって駆動輪を回転させ、車載制御手段（１８）によってモータ制御することで床面上のトラック（２３）に沿って自走する複数の無人搬送車（１１）と、無線通信によってこれらの無人搬送車の運行を管理する運行管理手段（１９）とを備える。運行管理手段は、無人搬送車から無線送信されたモータ電流値測定結果に基づいてキャスターの負荷状態を表す予防安全情報を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、無人搬送システムに係わり、特に、新聞輪転機の給紙装置において巻取紙を自動搬送するのに好適な無人搬送システムに関する。

この種の無人搬送システムでは、運行管理手段が走行ルートを作成し、無人搬送車が、走行ルートにしたがって床面にあるトラックに沿って自走すると共に、トラックからのずれを検出しかつ操向して、トラックから逸脱することなく走行している。

例えば、磁気誘導式無人搬送システムでは、無人搬送車がキャスター、駆動輪、駆動輪を回転させるモータ、モータに電力を供給するバッテリ等を備えていて、磁気トラックを形成する床面に埋設された磁石をホール素子によって検出し、磁気検出回路からの信号によって無人搬送車上のＣＰＵが操向制御回路を通じて駆動輪を制御することで磁気トラックに沿って走行している（例えば特許文献１を参照）。
特公平７−１２０１９４号公報

このような無人搬送システムでは、新聞巻取紙のような重量搬送物を無人搬送車に搬送させたときに、キャスター輪の垂直回転軸が破損したり、傾いたりする等の故障がキャスターに生じやすい。これらが発生すると、キャスターに無理な力が掛かり、キャスターが引きずられ、床面を損傷する。

故障した無人搬送車は残余の無人搬送車の走行障害となるため、直ちに運行を止め、故障した無人搬送車をラインからどかし、運行を再開しなければならない。フォークリフトや天井クレーンなどによって故障車の排除を行えることは少なく、重量搬送物を載せたまま、人手によって除去をおこなっていることが多いため、運行をかなりの時間停止させなければならず、搬送効率が大きく低下する。その上、修理は、搬送車を人手によってジャッキアップし、キャスターを交換することによって行っており、かなりの労力が必要であるばかりか、短時間でかつ限られた数の作業者によって修復しなければならないため、かなりの労働を修理技術者に強いる。

本発明の目的は、キャスターの負荷状態を予め知ることができるようにして、搬送効率を高め、しかも、緊急修理に伴う労力負担も低減した無人搬送システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、請求項１の無人搬送システムは、キャスター及び駆動輪によって床面上に支持され、バッテリから供給される電力で動くモータによって駆動輪を回転させ、車載制御手段によってモータ制御することで床面上のトラックに沿って自走する複数の無人搬送車と、無線通信によってこれらの無人搬送車の運行を管理する運行管理手段とを備える無人搬送システムにおいて、運行管理手段が、無人搬送車から無線送信されたモータ電流値測定結果に基づいて、キャスターの負荷状態を表す予防安全情報を出力してなることを特徴とする。

また、請求項２は、請求項１に記載の無人搬送システムにおいて、運行管理手段が、モータ電流測定結果とキャスターが破損した時の破損モータ電流値とを比較し、モータ電流測定結果が破損モータ電流値よりも大きければ、アラーム出力していることを特徴としている。

請求項１の無人搬送システムは、キャスター及び駆動輪によって床面上に支持され、バッテリから供給される電力で動くモータによって駆動輪を回転させ、車載制御手段によってモータ制御することで床面上のトラックに沿って自走する複数の無人搬送車と、無線通信によってこれらの無人搬送車の運行を管理する運行管理手段とを備える無人搬送システムにおいて、運行管理手段が、無人搬送車から無線送信されたモータ電流値測定結果に基づいて、キャスターの負荷状態を表す予防安全情報を出力しているため、キャスターの垂直回転軸が破損したり、該軸が傾いたりして、キャスターに無理な力が掛かると、予防安全情報によって、これを予想し、修理予定を立てることができる。例えば、定期点検時や運行を停止しているときに、故障したキャスターをもつ無人搬送車の修理を行うことができるため、搬送効率が高くなり、修理作業者の労力負担も低くすることができる。

請求項２の無人搬送システムは、運行管理手段が、モータ電流測定結果とキャスターが破損した時の破損モータ電流値とを比較し、モータ電流測定結果が破損モータ電流値よりも大きければ、アラーム出力しているため、キャスターが破損した無人搬送車を直ちに特定することができ、無人搬送システムの運行停止時間を最少にすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の無人搬送システムの一実施例を説明する。

図１は、新聞輪転機の給紙システムにおいて、巻取紙を自動搬送する無人搬送システムにて使用される無人搬送車を示している。

図において、無人搬送車は、全体を参照符号１１によって示めされており、重量物である巻取紙を担持する台車１２を備えている。台車１２は、キャスター１３及び駆動輪１４によって床面に支持される。キャスター１３は台車１２の四隅付近に配置されている。駆動輪１４はキャスター１３の間に配置され、モータ１５によって駆動されている。モータ１５はバッテリ１６によって給電される。モータ自体は、サーボモータからなり、図２に示すように、サーボアンプ１７によって回転制御されている。

走行制御は、各々の無人搬送車１１に搭載された車載制御手段１８と、図２に参照符号１９で示す全ての無人搬送車１１の運行を管理する運行管理手段とによってなされる。車載制御手段１８および運行管理手段１９は、マイクロプロセッサ、演算処理に使うランダムアクセスメモリ、プログラムを格納するリード・オン・メモリなどを備えるコンピュータやプログラマブルコントローラ等からなっている。

運行は、作業者が無人搬送車１１のルートを運行管理手段１９に入力することによって開始される。運行管理手段１９は、入力に基づいて、床面に設けたトラック２３を選択して、関係する無人搬送車１１の車載制御手段１８に走行命令を無線送信する。車載制御手段１８は、磁気テープからなるトラック２３をホール素子等の磁気センサにより検出し、磁気検出回路からの信号によって操向制御回路を通じて駆動輪１４の回転を変えることで操向を行い、トラック２３に沿って無人搬送車１１を走行させている。なお、操向は、このような磁気認識方式に変えて、ＴＶカメラなどを検出手段とする画像認識方式によって行っても良い。

さらに、この無人搬送システムでは、無人搬送車１１が運行を開始し、スイッチバックする毎に、キャスター１３の状態をチェックし、予め異常を見付けることで、搬送効率を高めると共に、修理作業にたいする労力負担を軽くしている。詳しく説明する。

すなわち、無人搬送車１１の通常走行時、スイッチバック時、キャスター故障時に、サーボモータ１５に流れるピーク電流値がそれぞれ異なることに着目し、バッテリからモータに流れる電流値に基づいてキャスターの負荷状態を表す予防安全情報を得て、該予防安全情報からキャスターの負荷状態を予想し、例えば、定期点検時や運行を停止しているときに、故障したキャスターをもつ無人搬送車の修理を行って、運行停止時間を無くし、搬送効率を高くすると共に、修理作業者の労力負担も低くしている。

図４は、無人搬送車１１が通常走行したときと、スイッチバックしたときの、キャスターが故障したときに、サーボモータ１５に流れるピーク電流値を示している。

すなわち、無人搬送車１１がスイッチバックすると、駆動輪１４の回転方向が反転し、キャスター１３の垂直回転機構２４が、図３に鎖線で示すように、キャスター輪を垂直回転軸を中心に角度１８０°変える。サーボモータ１５に供給される電流値は、キャスター１３が反転したときと、通常加速時と、キャスター１３が破損したきとでは異なる。図４に示すように、無故障のキャスター１３が反転したときの反転モータ電流値Ａは、通常加速時の通常モータ電流値Ｂよりも大きく、キャスター１３が故障したとき、たとえばキャスター１３の垂直回転機構２４が破損したときの破損モータ電流値Ｃは、反転モータ電流値Ａよりも大きい。

そこで、本発明による無人搬送システムでは、図２に示すように、無人搬送車１１にあるサーボアンプ１７とサーボモータ１５との間に電流センサ２５を配置し、この電流センサ２５によってサーボモータ１５に流れる電流値からキャスター１３の負荷状態を表す予防安全情報を得ている。すなわち、車載制御手段１８は、電流センサ２５からの信号によってサーボアンプ１７からサーボモータ１５に供給される電流値を測定し、無線通信手段２１を通じて運行管理手段１９に送信する。運行管理手段１９は、このモータ電流値の測定結果と予め実験などによって求めたキャスター１３の垂直回転機構２４が破損したときの破損モータ電流値Ｃに対応する破損検出しきい値を越えるかどうかを比較し、比較結果やモータ電流値等のキャスターの負荷状態を表す予防安全情報を出力する。そして、モータ電流値の測定結果が破損検出しきい値Ｃを越えると、運行管理手段１９は、アラーム出力として例えば運行停止命令を発し、車載制御手段１８は、この命令によっ、サーボモータ１５への給電を停止すると共に、図１に参照符号２６で示す無人搬送車上の操作パネル２６にあるディスプレイにこれを表示する。

図５は運行管理手段１９によって実行されるステップを示している。まず、運行管理手段１９は、電流センサ２５からの信号の有無によってサーボモータ１５が運転を開始しているどうかを判別し（ステップＳ１）、運転を開始していると、以前のピーク電流記録値をゼロにし（ステップＳ２）、測定時間カウンタをリセットし（ステップＳ３）、電流センサ２５に流れるモータ電流値の測定を開始する（ステップＳ４）。それから、運行管理手段１９は、モータ電流値の測定結果が反転モータ電流値Ａに対応するピーク電流記録値よりも大きいかどうかを判別し（ステップＳ５）、大きければ、これを新たなピーク電流記録値とする（ステップＳ６）。そして、測定時間カウンタを１繰り上げたあと（ステップＳ７）、測定時間カウンタと予め設定した測定時間設定値との比較を行い（ステップＳ８）、測定時間が予め設定された測定時間よりも長いと、新たなピーク電流記録値と破損モータ電流値Ｃに対応する破損検出しきい値と比較して（ステップＳ９）、新たなピーク電流記録値が破損検出しきい値Ｃよりも大きいと、運行管理手段１９は、キャスター１３が破損している判断し、ピーク電流記録値をファイルに書き込み、同時に、運行管理手段１９は、運行停止、警報、警告表示等のアラーム出力を行なう（ステップＳ１０）。車載制御手段１８は、運行停止命令によってサーボモータ１５に対する給電を停止し、警告表示命令によって、ディスプレイ２６にこれを表示する。しかし、ステップＳ９において、新たなピーク電流記録値が破損検出しきい値Ｃよりも小さいと、そのピーク電流記録値をファイルに書き込み、終了する。

また、ステップＳ５において、モータ電流値の測定結果が反転モータ電流値Ａよりも小さいと、運行管理手段１９は、ステップＳ７〜ステップＳ９の処理を行って、その結果をファイルに書き込み、次の測定を待つ。

そして、ステップＳ８において、測定時間カウンタの値が測定時間設定値よりも小さいと、つまり測定時間が予め設定された測定時間よりも短いと、運行管理手段１９は、ステップＳ４にもどって、再測定をする。

故障管理部門は、車載制御手段１８が出力したファイルからキャスターの負荷状態を読み、サーボモータ１５に流れるモータ電流値が、図４に示す電流値Ａ，Ｂ，Ｃのいずれあるいはこれらの間のどこにあるかを見ることで、キャスター１３の負荷状態を判断する。すなわち、モータ電流値の測定結果が反転モータ電流値Ａ以下であれば運行を続行させ、また、反転モータ電流値Ａと破損モータ電流値Ｃとの間にあれば、その位置に応じて、運行停止時間までもつと判断すれば、運行停止時間中に修理を行い、次の定期点までもつと判断すれば、キャスター１３の点検と修理とを次の定期点検項目に追加する。そして、モータ電流値の測定結果が破損モータ電流値Ｃあるいは破損検出しきい値よりも大きいと、無条件にキャスター１３を緊急修理する。

本発明による無人搬送システムは、このように、車載制御手段１８がサーボモータ１５に流れるモータ電流値を運行管理手段１９に転送し、運行管理手段１９がモータ電流値の測定結果からキャスター１３の負荷状態を表す予防安全情報を出力し、キャスター１３が走行に差し支えない範囲で破損していたり、傾いたりすることで、キャスター１３に無理な力が掛かっていると、これを予め外部から知ることができる。このため、運行を停止しているときや、定期点検時に、故障したキャスター１３の修理を行うかどうかの判断をすることができるようになり、無人搬送車１１の運行停止がなくなり、搬送効率を高くすることができる。そして、故障以前にキャスター１３の状態をチェックすることができるため、修理予定を立て、予め必要な数の修理技術者や修理に必要な工具や装置を用意しておくことができて、修理技術者の労力負担も低くすることができる。

なお、以上説明した実施例にて、キャスター１３の負荷状態は、人が運行管理手段１９が出力するファイルにあるデータを見て判断しているが、運行管理手段１９に直接これをおこなわせてもよい。たとえば、運行管理手段１９が、測定されたモータ電流の増大傾向を常時チェックし、あるパターンになったら破損しているとの判断を行ない、判断結果を故障管理部門に知らせるようにするなどしてもよい。

また、電流センサ２５がサーボアンプ１７からサーボモータ１５に供給される電流値を測定することでキャスター１３の負荷状態を検出して、高い精度で電流値の測定をおこなっているが、キャスターが破損したときの電流値の増加は大きいため、走行速度、加速度、積載量等の条件が同じであれば、バッテリー１６から出力される電流値で代用することもできる。この場合、電流センサはバッテリー１６の出力端のみに一個あればよくなるので、構造をよりシンプルなものとすることができる。

本発明の無人搬送システムの一実施例を示し、これを構成する無人搬送車の構成を示す説明図。図１に示す無人搬送車の駆動系の構成を示す説明図。図１に示す無人搬送車におけるキャスターの作動を説明する図。図１に示す無人搬送車における駆動輪を駆動するモータに流れる電流と負荷トルクの関係を説明する図。運行管理手段のフローチャート図。

符号の説明

１１・・・無人搬送車
１２・・・台車
１３・・・キャスター
１４・・・駆動輪
１５・・・サーボモータ
１６・・・バッテリ
１７・・・サーボアンプ
１８・・・車載制御手段
１９・・・運行管理手段
２１・・・無線通信手段
２２・・・磁気検出器
２３・・・トラック
２４・・・キャスターの垂直回転機構
２５・・・電流センサ
２６・・・操作パネル

Claims

キャスター及び駆動輪によって床面上に支持され、バッテリから供給される電力で動くモータによって駆動輪を回転させ、車載制御手段によってモータ制御することで床面上のトラックに沿って自走する複数の無人搬送車と、無線通信によってこれらの無人搬送車の運行を管理する運行管理手段とを備える無人搬送システムにおいて、
前記運行管理手段が、無人搬送車から無線送信されたモータ電流値測定結果に基づいてキャスターの負荷状態を表す予防安全情報を出力してなることを特徴とする無人搬送システム。
前記運行管理手段が、モータ電流測定結果とキャスターが破損した時の破損モータ電流値とを比較し、モータ電流測定結果が破損モータ電流値よりも大きければ、アラーム出力していることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。