JP2007072870A - Control system for automated guided vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人搬送車の制御装置に関し、特に、非常停止時におけるモータの制御に関するものである。 The present invention relates to a control device for an automatic guided vehicle, and more particularly to control of a motor at an emergency stop.
無人搬送車は、倉庫等の床に敷設された誘導路に沿って自律走行する搬送車である。このような無人搬送車には、車体を走行させるための走行モータと、車体を旋回させるためのステアリングモータとが搭載されており、それぞれのモータを駆動するためのモータドライブ装置が設けられている。また、異常が発生した場合に車体を緊急停止させるため、非常停止ボタンのような非常停止手段を備えている。 An automated guided vehicle is a guided vehicle that travels autonomously along a taxiway laid on the floor of a warehouse or the like. Such an automatic guided vehicle is equipped with a travel motor for traveling the vehicle body and a steering motor for turning the vehicle body, and is provided with a motor drive device for driving each motor. . In addition, emergency stop means such as an emergency stop button is provided for emergency stop of the vehicle body when an abnormality occurs.
図3は、非常停止機能を備えた無人搬送車における制御装置の一例を示した回路図である。1はバッテリーを備えた電源部、2は電源部1から電源供給を受ける走行モータドライブ装置、M1は走行モータドライブ装置2によって駆動される走行モータ、3は電源部1から電源供給を受けるステアリングモータドライブ装置、M2はステアリングモータドライブ装置3によって駆動されるステアリングモータ、MCは電源部1と走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3との間に設けられた主回路コンタクタ、Dは主回路コンタクタMCの両端に接続されたダイオード、4は走行モータドライブ装置2やステアリングモータドライブ装置3の動作を制御するCPUやメモリ等から構成される制御部、5は例えば車体の側面に設けられた非常停止ボタンである。走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3は、いずれも、PWM(Pulse Width Modulation)回路やパワートランジスタ等を含む公知のモータ駆動回路からなる。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an example of a control device in an automatic guided vehicle having an emergency stop function. 1 is a power supply unit including a battery, 2 is a travel motor drive device that receives power supply from the
通常運転時には、主回路コンタクタMCはオン状態にあり、電源部1から主回路コンタクタMCを介して、走行モータドライブ装置2とステアリングモータドライブ装置3に電源が供給される。そして、制御部4からの制御信号に基づき、走行モータドライブ装置2により走行モータM1を回転させ、ステアリングモータドライブ装置3によりステアリングモータM2を回転させることによって、無人搬送車は走行・旋回を行う。また、非常停止時に非常停止ボタン5が押されると、これに連動して主回路コンタクタMCがオフ状態となる(図3の状態)。このため、電源部1から走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3への電源供給が断たれ、走行モータM1およびステアリングモータM2が停止して無人搬送車は停止する。
During normal operation, the main circuit contactor MC is in an ON state, and power is supplied from the
図4は、図3の制御装置の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部4のCPUにより実行される。ステップS11では、非常停止ボタン5が押されたか否かを監視し、非常停止ボタン5が押されなければ(ステップS11:NO)、上述した通常運転を行う(ステップS12)。非常停止ボタン5が押されると(ステップS11:YES)、制御部4は非常停止ボタン5からの非常停止指令を受けて、主回路コンタクタMCをオフ状態とする(ステップS13)。また、制御部4は、走行モータドライブ装置2を不作動状態にして、走行モータM1を停止させ(ステップS14)、ステアリングモータドライブ装置3を不作動状態にして、ステアリングモータM2を停止させる(ステップS15)。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control device of FIG. This procedure is executed by the CPU of the
無人搬送車の非常停止時の制御に関する先行技術文献としては、例えば下記の特許文献がある。
図3および図4に示した従来の制御装置にあっては、非常停止ボタン5が押されると、走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3が共に不作動状態となって、走行モータM1とともにステアリングモータM2も停止するようになっている。しかしながら、ステアリングモータM2が停止すると、車体のステアリング制御が不能となり、車体が傾いたまま停車したり、車体が誘導路から逸脱した状態で停止して再起動できなくなったり、あるいは周囲の設備に衝突したりするなどの不具合が生じる。
In the conventional control device shown in FIGS. 3 and 4, when the
そこで、この不具合を解消するための方法として、上記特許文献1〜3では、非常停止信号が出されてから一定時間の間、ステアリングモータドライブ装置を作動状態とすることにより、ステアリング制御を可能にして車体の脱線を防止するようにしている。しかしながら、特許文献1〜3において、非常停止時のステアリング制御を可能とするためには、ステアリングモータドライブ装置へ一定時間だけ電源供給するための制御回路が必要となる。また、ステアリングモータドライブ装置の作動中は、電源のパワーを消費することとなって不経済である。
Therefore, as a method for solving this problem, in
本発明は、上記課題を解決するものであって、その目的とするところは、余分な回路や余分な電気エネルギーを必要とせずに非常停止時のステアリング制御を行えるようにすることにある。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to enable steering control during emergency stop without requiring an extra circuit or extra electric energy.
本発明は、電源部と、この電源部から電源供給を受ける走行モータドライブ装置と、この走行モータドライブ装置によって駆動される走行モータと、上記電源部から電源供給を受けるステアリングモータドライブ装置と、このステアリングモータドライブ装置によって駆動されるステアリングモータと、電源部と走行モータドライブ装置およびステアリングモータドライブ装置との間に設けられたコンタクタと、無人搬送車を非常停止させるための非常停止手段とを備え、非常停止手段が非常停止指令を出力したときに、コンタクタをオフ状態にして、電源部から走行モータドライブ装置およびステアリングモータドライブ装置への電源供給を断つことにより無人搬送車を停止させる無人搬送車の制御装置において、上記非常停止手段が非常停止指令を出力したときに、走行モータを回生運転し、当該回生運転により発生した電気エネルギーをステアリングモータドライブ装置へ供給することにより、ステアリングモータの運転を継続するようにしたものである。 The present invention includes a power supply unit, a travel motor drive device that receives power supply from the power supply unit, a travel motor that is driven by the travel motor drive device, a steering motor drive device that receives power supply from the power supply unit, A steering motor driven by the steering motor drive device, a contactor provided between the power supply unit, the travel motor drive device and the steering motor drive device, and emergency stop means for emergency stop of the automatic guided vehicle, When the emergency stop means outputs an emergency stop command, the contactor is turned off, and the automatic guided vehicle that stops the automatic guided vehicle by stopping the power supply from the power source to the traveling motor drive device and the steering motor drive device. In the control device, the emergency stop means is emergency When outputting stopping instruction, a travel motor and a regenerative operation, by supplying electric energy generated by the regenerative operation to the steering motor drive, in which so as to continue the operation of the steering motor.
本発明においては、非常停止指令が出力された後、走行モータを回生運転することにより発生する電気エネルギーを利用して、ステアリングモータドライブ装置を駆動するようにしている。このため、ステアリングモータは、走行モータが停止するまでの間、回生エネルギーによって運転を継続する。したがって、ステアリングモータドライブ装置へ一定時間だけ電源供給するための制御回路などを設けなくても、非常停止時のステアリング制御を行うことができ、車体の脱線等を防止することができる。また、本発明では、走行モータの回生エネルギーによりステアリングモータドライブ装置を駆動するので、電源部のパワーが余分に消費されることがなく経済的である。 In the present invention, after the emergency stop command is output, the steering motor drive device is driven using electric energy generated by regenerative operation of the travel motor. For this reason, the steering motor continues to operate with regenerative energy until the travel motor stops. Therefore, steering control at the time of emergency stop can be performed without providing a control circuit for supplying power to the steering motor drive device for a certain period of time, and derailment of the vehicle body can be prevented. Further, in the present invention, since the steering motor drive device is driven by the regenerative energy of the travel motor, the power of the power supply unit is not consumed excessively and is economical.
本発明においては、コンタクタの両端にダイオードを接続し、走行モータの回生運転時に、当該回生運転により発生した電気エネルギーの一部を、上記ダイオードを介して電源部へ戻すようにすることが好ましい。これによると、非常停止信号が出力された後、ステアリング制御を可能にしつつ、走行モータの停止に対する応答性を良好に維持することができる。 In the present invention, it is preferable to connect a diode to both ends of the contactor so that a part of the electric energy generated by the regenerative operation is returned to the power supply unit via the diode during the regenerative operation of the traveling motor. According to this, after the emergency stop signal is output, the responsiveness to the stop of the travel motor can be satisfactorily maintained while enabling the steering control.
本発明によれば、非常停止指令が出力された後、走行モータを回生運転することでステアリングモータドライブ装置へ電源を供給するようにしたので、余分な回路や余分な電気エネルギーを必要とせずに非常停止時のステアリング制御を行うことが可能となる。 According to the present invention, after the emergency stop command is output, the traveling motor is regeneratively operated to supply power to the steering motor drive device, so that no extra circuitry or extra electrical energy is required. It is possible to perform steering control during emergency stop.
以下、本発明の実施形態につき図を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る制御装置の一例を示した回路図である。1はバッテリーを備えた電源部、2は電源部1から電源供給を受ける走行モータドライブ装置、M1は走行モータドライブ装置2によって駆動される走行モータ、3は電源部1から電源供給を受けるステアリングモータドライブ装置、M2はステアリングモータドライブ装置3によって駆動されるステアリングモータ、MCは電源部1と走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3との間に設けられた主回路コンタクタ、Dは主回路コンタクタMCの両端に接続されたダイオード、4は走行モータドライブ装置2やステアリングモータドライブ装置3の動作を制御するCPUやメモリ等から構成される制御部、5は例えば車体の側面に設けられた非常停止ボタンである。走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3は、いずれも、PWM(Pulse Width Modulation)回路やパワートランジスタ等を含む公知のモータ駆動回路からなる。以上の構成自体は、図3に示したものと同じである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a control device according to the present invention. 1 is a power supply unit including a battery, 2 is a travel motor drive device that receives power supply from the
通常運転時には、主回路コンタクタMCはオン状態にあり、電源部1から主回路コンタクタMCを介して、走行モータドライブ装置2とステアリングモータドライブ装置3に電源が供給される。そして、制御部4からの制御信号に基づき、走行モータドライブ装置2により走行モータM1を回転させ、ステアリングモータドライブ装置3によりステアリングモータM2を回転させることによって、無人搬送車は走行・旋回を行う。ここまでの動作は、図3で説明したものと同じである。
During normal operation, the main circuit contactor MC is in an ON state, and power is supplied from the
非常停止時に非常停止ボタン5が押されると、これに連動して主回路コンタクタMCがオフ状態となる(図1の状態)。このため、電源部1から走行モータドライブ装置2およびステアリングモータドライブ装置3への電源供給が断たれるが、このとき制御部4から走行モータドライブ装置2への制御信号に基づいて、走行モータM1が回生運転される。そして、この回生運転によって発生した電気エネルギー(回生電流)が、ステアリングモータドライブ装置3へ供給される。この結果、ステアリングモータドライブ装置3は作動状態を維持し、制御部4からの制御信号に基づいて、ステアリングモータM2のステアリング制御を行う。その後、一定時間が経過して、走行モータM1が停止すると、回生による電気エネルギーがなくなってステアリングモータドライブ装置3は不作動状態となり、ステアリングモータM2は停止する。なお、走行モータM1の回生運転により発生した電気エネルギーの一部は、ダイオードDを介して、電源部1へ戻される。図1における破線の矢印は、回生電流の経路を示している。
When the
図2は、図1の制御装置の動作を示したフローチャートである。この手順は、制御部4のCPUにより実行される。ステップS1では、非常停止ボタン5が押されたか否かを監視し、非常停止ボタン5が押されなければ(ステップS1:NO)、上述した通常運転を行う(ステップS2)。非常停止ボタン5が押されると(ステップS1:YES)、制御部4は非常停止ボタン5からの非常停止指令を受けて、主回路コンタクタMCをオフ状態とする(ステップS3)。また、制御部4は、走行モータドライブ装置2に対して、当該ドライブ装置2を作動状態にするための指令(RUN信号)と、回転数指示値「0」(回転停止信号)とを与えることにより、走行モータM1を回生運転させる(ステップS4)。これによって、モータM1は慣性により回転し、発電機として作用して電気エネルギーを発生する。そして、この電気エネルギーをステアリングモータドライブ装置3へ供給して、ステアリングモータドライブ装置3を作動状態に維持し、ステアリングモータM2の運転を継続する。すなわち、ステアリング制御が行われる。次のステップS5では、走行モータM1が停止したか否かを判定する。この判定は、例えば走行モータM1に付設されたエンコーダの出力に基づいて行うことができる。走行モータM1が停止していなければ(ステップS5:NO)、ステップS4へ戻って回生運転を継続し、走行モータM1が停止すれば(ステップS5:YES)、ステアリングモータドライブ装置3は電気エネルギーの供給がなくなって不作動状態となり、ステアリングモータM2が停止する(ステップS6)。
FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the control device of FIG. This procedure is executed by the CPU of the
以上のように、本実施形態においては、非常停止ボタン5が押されて非常停止指令が出力された後、走行モータM1を回生運転することにより発生する電気エネルギーを利用して、ステアリングモータドライブ装置3を駆動するようにしている。このため、ステアリングモータM2は、走行モータM1が停止するまでの間、回生エネルギーによって運転を継続する。したがって、ステアリングモータドライブ装置3へ一定時間だけ電源供給するための制御回路などを設けなくても、非常停止時のステアリング制御を行うことができ、車体の脱線等を防止することができる。また、走行モータM1の回生エネルギーによりステアリングモータドライブ装置3を駆動するので、電源部1のパワーが余分に消費されることがなく経済的である。
As described above, in the present embodiment, after the
また、本実施形態においては、走行モータM1の回生運転時に、当該回生運転により発生した電気エネルギーの一部を、ダイオードDを介して電源部1へ戻すようにしている。ダイオードDは、もともと非常停止時に主回路コンタクタMCがオフ状態となっても、モータ電流を電源部1へ環流させることによりモータに発生するサージ電圧を低下させ、走行モータドライブ装置2を保護するために設けられているものである。したがって、このダイオードDを走行モータM1の電気エネルギーの一部を電源側に戻す経路として利用できるので、走行モータM1をできるだけ速やかに停止させることが可能となる。すなわち、回生運転により発生した電気エネルギーを、ステアリングモータドライブ装置3側と電源部1側の2系統に振り分けることで、非常停止信号が出力された後、ステアリング制御を可能にしつつ、走行モータM1の停止に対する応答性を良好に維持することができる。
In the present embodiment, part of the electric energy generated by the regenerative operation is returned to the
上述した実施形態では、非常停止ボタン5が無人搬送車の車体に設けられている場合を例に挙げたが、非常停止ボタン5は車体とは別の場所に設けられていてもよい。また、上述した実施形態では、非常停止手段として人間が操作する非常停止ボタン5を例に挙げたが、本発明の非常停止手段はこれに限らず、例えば異常を検知して自動的に非常停止指令を出力するセンサなどであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
1 電源部
2 走行モータドライブ装置
3 ステアリングモータドライブ装置
4 制御部
5 非常停止ボタン
M1 走行モータ
M2 ステアリングモータ
MC 主回路コンタクタ
D ダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記電源部から電源供給を受ける走行モータドライブ装置と、
前記走行モータドライブ装置によって駆動される走行モータと、
前記電源部から電源供給を受けるステアリングモータドライブ装置と、
前記ステアリングモータドライブ装置によって駆動されるステアリングモータと、
前記電源部と前記走行モータドライブ装置およびステアリングモータドライブ装置との間に設けられたコンタクタと、
無人搬送車を非常停止させるための非常停止手段とを備え、
前記非常停止手段が非常停止指令を出力したときに、前記コンタクタをオフ状態にして、前記電源部から前記走行モータドライブ装置およびステアリングモータドライブ装置への電源供給を断つことにより無人搬送車を停止させる無人搬送車の制御装置において、
前記非常停止手段が非常停止指令を出力したときに、前記走行モータを回生運転し、当該回生運転により発生した電気エネルギーを前記ステアリングモータドライブ装置へ供給することにより、ステアリングモータの運転を継続することを特徴とする無人搬送車の制御装置。 A power supply,
A traveling motor drive device that receives power supply from the power supply unit;
A travel motor driven by the travel motor drive device;
A steering motor drive device that receives power supply from the power supply unit;
A steering motor driven by the steering motor drive device;
A contactor provided between the power supply unit and the travel motor drive device and the steering motor drive device;
Emergency stop means for emergency stop of the automated guided vehicle,
When the emergency stop means outputs an emergency stop command, the contactor is turned off and the automatic guided vehicle is stopped by cutting off the power supply from the power supply unit to the traveling motor drive device and the steering motor drive device. In the control device for automatic guided vehicles,
When the emergency stop means outputs an emergency stop command, the driving motor is regeneratively operated, and the operation of the steering motor is continued by supplying the electric energy generated by the regenerative operation to the steering motor drive device. A control device for an automatic guided vehicle.
前記コンタクタの両端にダイオードを接続し、前記走行モータの回生運転時に、当該回生運転により発生した電気エネルギーの一部を、前記ダイオードを介して前記電源部へ戻すようにしたことを特徴とする無人搬送車の制御装置。
In the control device of the automatic guided vehicle according to claim 1,
A diode is connected to both ends of the contactor, and part of the electric energy generated by the regenerative operation is returned to the power supply unit via the diode during the regenerative operation of the traveling motor. Control device for transport vehicles.
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JP2005260800A JP2007072870A (en) | 2005-09-08 | 2005-09-08 | Control system for automated guided vehicle |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011244666A (en) * | 2010-05-21 | 2011-12-01 | Toyota Industries Corp | Automatic travel dolly |
CN104442410A (en) * | 2014-11-20 | 2015-03-25 | 北京新能源汽车股份有限公司 | Emergency braking system for electric car and control method thereof |
JP2015109042A (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 村田機械株式会社 | Traveling vehicle |
-
2005
- 2005-09-08 JP JP2005260800A patent/JP2007072870A/en active Pending
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JP2015109042A (en) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 村田機械株式会社 | Traveling vehicle |
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