JP2010026628A - Unmanned carrier - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、路面に敷設された誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車に関する。 The present invention relates to an automated guided vehicle that travels back and forth and traverses along a guide line laid on a road surface.
従来から、路面に敷設された2本の誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車が知られている(例えば、特許文献1参照)。また、前後走行を1本の誘導線に沿って行う無人搬送車が知られている。図8(a)(b)は、そのような無人搬送車を示す。無人搬送車50は、独立ステアリング方式であり、車体の前後部の下部に各々独立して換向自在な駆動輪51、52が配設されている。駆動輪51、52の換向とは、ステアリング角を変化させることである。路面には、磁気テープ等の誘導線61が敷設され、無人搬送車50には、誘導線61を検知する誘導線センサ53、54が、それぞれ駆動輪51、52の前後に取り付けられている。無人搬送車50は、車輪として、駆動輪51、52の他、キャスタ輪55を備える。図8(a)に示すように、無人搬送車50は、前後走行時には、誘導線センサ53、54が同じ誘導線61Aを検知し、誘導線センサ53、54の出力に基づいて駆動輪51、52がそれぞれ換向制御され、1本の誘導線61Aに沿って走行する。また、図8(b)に示すように、無人搬送車50は、横行走行時には、誘導線センサ53が誘導線61Bを検知し、誘導線センサ53の出力に基づいて駆動輪51が換向制御されると共に、誘導線センサ54が別の誘導線61Cを検知し、誘導線センサ54の出力に基づいて駆動輪52が換向制御され、2本の平行な誘導線61B、61Cに沿って走行する。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an automatic guided vehicle that travels back and forth and traverses along two guide lines laid on a road surface (see, for example, Patent Document 1). In addition, an automatic guided vehicle that performs front and rear traveling along one guide line is known. FIGS. 8A and 8B show such an automatic guided vehicle. The automatic guided
従って、誘導線61は、無人搬送車50の前後走行用には1本の誘導線61Aの敷設で足りるが、横行走行用には2本の誘導線61B、61Cを前後部の駆動輪51、52の間隔に合わせて平行に敷設しなければならず、誘導線61B、61Cの敷設に手間とコストがかかっていた。
Therefore, the
図9は、無人搬送車50が前進走行から横行走行に切換後しばらく走行したときの走行状態を示す。無人搬送車50は、各駆動輪51、52がそれぞれ誘導線61B、61Cに沿うように走行するが、両駆動輪51、52の回転速度差等により、次第にヨー角θが生じて平面視で傾いた状態となり、安定した直線走行ができず、長距離の横行走行ができなかった。近年、通路の奥等にある搬送先に横行走行で寄付くレイアウトが増加傾向にあり、横行走行の安定化が求められていた。
本発明は、上記問題を解決するものであり、路面に敷設された誘導線に沿って前後走行及び横行走行をする無人搬送車において、横行走行用の誘導線を1本にすると共に、横行走行時に安定して直線走行ができるようにすることを目的とする。 The present invention solves the above problem, and in an automated guided vehicle that travels back and forth and traverses along a guide line laid on the road surface, the traverse travel is reduced to one. The goal is to be able to run in a straight line with stability at times.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、車体の前後部に配設された換向自在な駆動輪と、路面に敷設された誘導線を検知する誘導線センサと、前記誘導線センサの出力に基づいて前記駆動輪を制御する制御部と、を備え、前記制御部により前記誘導線に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする無人搬送車において、前記制御部は、前後走行時には、前記駆動輪を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、前記駆動輪を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、前記駆動輪を2輪速度差ステアリング方式で制御するものである。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to convertible drive wheels disposed in front and rear portions of a vehicle body, a guide line sensor for detecting a guide line laid on a road surface, and the guide line sensor. A control unit that controls the drive wheel based on the output of the automatic guided vehicle, the steering unit is controlled along the guide line by the control unit to perform the front-rear traveling and the transverse traveling orthogonal to the front-rear direction, The control unit controls the drive wheels by an independent steering system during front-rear travel, and holds the drive wheels in a parallel orientation for traversal during traverse travel, and the two-wheel speed difference steering system. It is to be controlled by.
請求項2の発明は、請求項1に記載の無人搬送車において、前記駆動輪の向きをロックするステアリングロック機構を備え、前記制御部は、前後走行時に前記ステアリングロック機構を解除して前記駆動輪を換向自在とし、横行走行時に前記ステアリングロック機構を作動させて前記駆動輪を互いに平行な向きにロックするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the automatic guided vehicle according to the first aspect, a steering lock mechanism that locks a direction of the driving wheel is provided, and the control unit releases the steering lock mechanism during front-rear traveling to perform the driving. The wheels can be turned freely, and the steering lock mechanism is operated during traversing to lock the drive wheels in directions parallel to each other.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の無人搬送車において、前記駆動輪を路面から扛上させるリフトアップ機構を備え、前記制御部は、前後走行と横行走行との切換え時に、前記リフトアップ機構に前記駆動輪を路面から扛上させるものである。 A third aspect of the present invention is the automatic guided vehicle according to the first or second aspect, further comprising a lift-up mechanism that lifts the driving wheel from the road surface, and the control unit switches between front-rear traveling and lateral traveling. Sometimes, the lift-up mechanism lifts the drive wheel from the road surface.
請求項1の発明によれば、横行走行時には、両駆動輪を同じ方向に保持し、2輪速度差ステアリング方式で制御するので、横行走行用の誘導線を1本にでき、誘導線敷設の手間とコストを減らすことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the two driving wheels are held in the same direction and controlled by the two-wheel speed difference steering system when traversing, a single guiding wire for traversing traveling can be provided. Save time and money.
請求項2の発明によれば、横行走行時に駆動輪を互いに平行な向きにロックするので、安定した直線走行ができ、長距離の横行走行をすることができる。 According to the second aspect of the present invention, since the driving wheels are locked in parallel to each other during traversing traveling, stable straight traveling can be performed, and long-distance traveling can be performed.
請求項3の発明によれば、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構によって駆動輪を路面から扛上するので、据え切り状態とはならず、駆動輪と誘導線の損傷が防止される。
According to the invention of
以下、本発明の第1の実施形態に係る無人搬送車について説明する。図1(a)(b)は、本実施形態の無人搬送車の構成を示す。無人搬送車10は、車体11の前後部の下部に配設された換向自在な駆動輪12、13と、路面に敷設された誘導線31を検知する誘導線センサ14と、誘導線センサ14の出力に基づいて駆動輪12、13を制御する制御部16とを備える。誘導線センサ14は、駆動輪12、13に設けられた前後走行誘導線センサ14Aと車体11下部に設けられた横行走行誘導線センサ14Bとから成る。また、無人搬送車10は、路面に配設されたアドレスマーク32の情報を受信するアドレスセンサ15を車体11下部に備える。アドレスセンサ15は、前後走行アドレスセンサ15Aと横行走行アドレスセンサ15Bとから成る。
Hereinafter, an automatic guided vehicle according to a first embodiment of the present invention will be described. Fig.1 (a) (b) shows the structure of the automatic guided vehicle of this embodiment. The automatic guided
無人搬送車10は、例えば、工場、倉庫等で使用される荷搬送用車両であり、無人で自動走行が可能である。無人搬送車10前部の駆動輪12と後部の駆動輪13は、それぞれステアリングシャフト17を介して換向自在に車体11下部に配設されており、ステアリングモータ18によって換向される。駆動輪12、13には、駆動用の走行モータ19が取り付けられている。駆動輪12、13、ステアリングシャフト17、ステアリングモータ18と走行モータ19等が無人搬送車10を走行させるドライブユニット20を構成している。無人搬送車10は、車輪として、駆動輪12、13の他、キャスタ輪21を備え、また、ステアリングモータ18、走行モータ19等へ電力を供給するバッテリ(図示せず)を車体11内に備える。
The automatic guided
誘導線31は、無人搬送車10の走行経路の路面上に敷設される、誘導制御用の細長い誘導体であり、例えば、磁気テープである。誘導線センサ14は、誘導線31を検知するセンサであり、例えば、誘導線31が磁気テープの場合、磁気テープが発生する磁気を検知する磁気センサである。前後走行誘導線センサ14Aは、駆動輪12、13の前後に取り付けられ、駆動輪12、13と共に換向する。横行走行誘導線センサ14Bは、前後走行誘導線センサ14Aとは別に、通常、前後の駆動輪12、13の間の車体11下部に配置される。アドレスマーク32は、無人搬送車10の走行経路の路面上に敷設される、例えば、RFID(Radio Frequency Identification)であり、無人搬送車10に進行方向等を指示するための情報を有している。アドレスマーク32の情報は、前後走行時には前後走行アドレスセンサ15Aによって受信され、横行走行時には横行走行アドレスセンサ15Bによって受信される。
The
図2は、制御部16の入出力構成を示す。制御部16は、例えば、プログラマブルコントローラであり、制御部16へ前後走行誘導線センサ14A及び横行走行誘導線センサ14B並びに前後走行アドレスセンサ15A及び横行走行アドレスセンサ15B等が接続され、制御部16からステアリングモータ18、走行モータ19等が駆動回路22を介して接続される。駆動回路22は、例えば、モータ駆動用のインバータ回路である。制御部16は、誘導線センサ14、15の出力に基づき、ステアリングモータ18を制御することにより、駆動輪12、13の換向を制御し、走行モータ19を制御することにより駆動輪12、13の駆動を制御する。無人搬送車10は、制御部16により誘導線31に沿ってステアリングが制御されて前後走行及び前後方向に直交する横行走行をする。制御部16は、ステアリングの制御を独立ステアリング方式と2輪速度差ステアリング方式とに切換える機能を有する。独立ステアリング方式は、駆動輪12、13が各々独立に換向して進行方向を決める方式であり、通常の旋回のほか、その場旋回等を可能とし、無人搬送車10の走行に必要なスペースを狭くできる利点がある。2輪速度差ステアリング方式は、駆動輪12、13を換向せずに、駆動輪12と駆動輪13が進行方向に対して略横並びとなった状態で、その2輪の回転速度の差によって進行方向を決める方式である。制御部16は、無人搬送車10の前後走行時には、駆動輪12、13を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、駆動輪12、13を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、駆動輪12、13を2輪速度差ステアリング方式で制御する。
FIG. 2 shows an input / output configuration of the
次に、無人搬送車10の走行について詳しく説明する。図3(a)〜(d)は、無人搬送車10の前進走行から横行走行への切換えを時系列順に示す。図3(a)に示すように、無人搬送車10が前進走行するとき、前後走行誘導線センサ14Aが前後走行誘導線31Aを検知する。制御部16は、この前後走行誘導線センサ14Aからの出力に基づいて前後部の駆動輪12、13を独立ステアリング方式で個別に換向させることにより、前後走行誘導線31Aに沿ってステアリングを制御すると共に、走行モータ19を制御して無人搬送車10を前進走行させる。このとき、キャスタ輪21は、進行方向を向いて転動する。なお、無人搬送車10が後進走行するときは、制御部16は、前進走行と同様に独立ステアリング方式で駆動輪12、13を制御する。
Next, the travel of the automatic guided
続いて、図3(b)に示すように、走行経路上の所定地点の路面にアドレスマーク32が配設されており、前後走行アドレスセンサ15Aは、アドレスマーク32を検知する。この地点は、例えば、前進走行から横行走行への変更地点であり、アドレスマーク32には、前進方向右側の横行走行を指示する情報が、符号化されて記憶されている。前後走行アドレスセンサ15Aは、その情報を受信する。制御部16は、前後走行アドレスセンサ15Aが受信した情報に基づいて、駆動輪12、13による前進走行を停止させ、駆動輪12、13を横行用の向きに換向する。駆動輪12、13は、横行用の向きでは、ステアリング角が略90°となる。
Subsequently, as shown in FIG. 3B, an
続いて、図3(c)に示すように、駆動輪12、13が横行用の向きに換向すると、制御部16は、ステアリングモータ18の回転を停止して駆動輪12、13を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、ステアリングの制御を独立ステアリング方式から2輪速度差ステアリング方式に切換える。
Subsequently, as shown in FIG. 3 (c), when the
続いて、図3(d)に示すように、横行走行誘導線センサ14Bは、横行走行誘導線31Bを検知する。制御部16は、この横行走行誘導線センサ14Bからの出力に基づいて、1本の横行走行誘導線31Bに沿って駆動輪12、13を2輪速度差ステアリング方式で制御すると共に、走行モータ19を制御して無人搬送車10を横行走行させる。このとき、キャスタ輪は、横行走行の進行方向に向いて転動する。無人搬送車10は、駆動輪12、13を同じ回転速度で駆動すると直進し、回転速度差を付けると進行方向が変化する。なお、横行走行から前後走行への切換えは、横行走行アドレスセンサ15Bが受信した情報に基づいて、上記の前後走行から横行走行への切換えの概ね逆の手順で行われる。
Subsequently, as shown in FIG. 3D, the traversing travel
このように、無人搬送車10は、横行走行時には、両駆動輪12、13を同じ方向に保持し、2輪速度差ステアリング方式で制御するので、横行走行用の誘導線31Bを1本にでき、誘導線31敷設の手間とコストを減らすことができる。
In this way, the automatic guided
無人搬送車10は、両駆動輪12、13を同じ方向に確実に保持するために、駆動輪12、13の向きを機械的にロックする機構を備えてもよい。図4は、そのようなステアリングロック機構の一例を示す。ステアリングロック機構23は、互いに係合可能な位置決めブロック231とストッパ232とを備え、位置決めブロック231はステアリングシャフト17に固定され、ストッパ232は、車体11にストッパ232の動作機構を介して取り付けられる。なお、図4において、駆動輪12(又は13)を制動する制動機24が設けられている。
The automatic guided
次に、ステアリングロック機構23の動作を説明する。図5(a)(b)(c)は、ステアリングロック機構23の解除状態から作動状態までの動作を時系列順に示す。ステアリングロック機構23の動作は、制御部16によって制御される。図5(a)に示すように、無人搬送車10の前後走行時は、ステアリングロック機構23は解除されており、ステアリングシャフト17が車体11に対して回動自在であり、駆動輪12、13が換向自在となっている。図5(b)に示すように、前後走行から横行走行に切り換えるとき、ステアリングシャフト17が略90°回動され、駆動輪12、13が横行用の向きに換向される。図5(c)に示すように、ストッパ232は、ストッパ作動用シリンダ233によって支点234の周りを回動し、位置決めブロック231に係合する。ストッパ作動用シリンダ233は、基端側が車体側に取り付けられている。例えば、位置決めブロック231が係合凹部、ストッパ232が係合凸部となっており、それらが互いに係合することにより、ステアリングシャフト17が車体に対して固定され、駆動輪12、13が互いに横行用の平行な向きにロックされる。従って、駆動輪12、13は、換向せず、2輪速度差だけでステアリングされる。そのため、無人搬送車10は、長距離の横行走行をしても直線走行でヨー角が生じない。
Next, the operation of the
このように、無人搬送車10は、横行走行時に駆動輪12、13を互いに平行な向きにロックするので、安定した直線走行ができ、長距離の横行走行をすることができる。
Thus, since the automatic guided
次に、本発明の第2の実施形態に係る無人搬送車について説明する。図6(a)(b)は、本実施形態の無人搬送車の構成を示す。なお、アドレスセンサ15とアドレスマーク32は、第1の実施形態と同様であり、図示を省略する。本実施形態の無人搬送車40は、第1の実施形態の無人搬送車10と同様の構成に加えて、駆動輪12、13を路面から扛上させるリフトアップ機構41を備える。また、無人搬送車40は、キャスタ輪21だけで車体11を路面から支持できるように、3つ以上、例えば4つのキャスタ輪21を備える。図6(b)に示すように、リフトアップ機構41は、例えば、平行クランク機構411と、平行クランク機構411を作動するリフトアップシリンダ412とを備える。駆動輪12、13は、ステアリングシャフト17を介して、平行クランク機構411によって車体11の下部に支持され、リフトアップシリンダ412の伸縮によって降下上昇する。制御部16は、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構41に駆動輪12、13を路面から扛上させる。駆動輪12、13を路面から扛上させたとき、車体11は、キャスタ輪21によって路面から支持される。
Next, an automatic guided vehicle according to the second embodiment of the present invention will be described. 6A and 6B show the configuration of the automatic guided vehicle of the present embodiment. Note that the
リフトアップ機構41が無ければ、無人搬送車は、前後走行と横行走行との切換え時に、駆動輪が路面で据え切り状態となり、駆動輪と誘導線31を損傷するおそれがある。本実施形態の無人搬送車40は、前後走行と横行走行との切換え時に、リフトアップ機構41によって駆動輪12、13を路面から扛上するので、据え切り状態とはならず、駆動輪12、13と誘導線31の損傷が防止される。
If the lift-up mechanism 41 is not provided, the automatic guided vehicle may be in a state where the driving wheels are stationary on the road surface when switching between the forward and backward traveling and the transverse traveling, and the driving wheels and the
図7は、リフトアップ機構の別例を示す。無人搬送車40は、リフトアップ機構として伸縮自在なジャッキ42を車体11下部に複数備える。キャスタ輪21の数については、キャスタ輪21による車体11の支持を考慮する必要はない。ジャッキ42は、伸びたときに、車体11を路面から支持し、そのとき、駆動輪12、13は、車体11ごと路面から扛上される。
FIG. 7 shows another example of the lift-up mechanism. The automatic guided
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、ストッパ作動用シリンダ233とリフトアップシリンダ412は、油圧駆動であっても、電動又は空気圧駆動であってもよい。
In addition, this invention is not restricted to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, the
10 無人搬送車
11 車体
12、13 駆動輪
14(14A、14B) 誘導線センサ
15(15A、15B) アドレスセンサ
16 制御部
23 ステアリングロック機構
31(31A、31B) 誘導線
32 アドレスマーク
41 リフトアップ機構
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御部は、前後走行時には、前記駆動輪を独立ステアリング方式で制御し、横行走行時には、前記駆動輪を互いに横行用の平行な向きに保持すると共に、前記駆動輪を2輪速度差ステアリング方式で制御することを特徴とする無人搬送車。 A convertible drive wheel disposed at the front and rear of the vehicle body, a guide line sensor for detecting a guide line laid on the road surface, and a control unit for controlling the drive wheel based on the output of the guide line sensor; In the automatic guided vehicle in which the steering is controlled along the guide line by the control unit and the vehicle travels in the front-rear direction and the transverse direction orthogonal to the front-rear direction,
The control unit controls the drive wheels by an independent steering system during front-rear travel, and holds the drive wheels in a parallel orientation for traversal during traverse travel, and the two-wheel speed difference steering system. An automatic guided vehicle controlled by
前記制御部は、前後走行時に前記ステアリングロック機構を解除して前記駆動輪を換向自在とし、横行走行時に前記ステアリングロック機構を作動させて前記駆動輪を互いに平行な向きにロックすることを特徴とする請求項1に記載の無人搬送車。 A steering lock mechanism for locking the direction of the drive wheel;
The control unit releases the steering lock mechanism during front-rear travel so that the drive wheels can be freely turned, and operates the steering lock mechanism during traverse travel to lock the drive wheels in parallel directions. The automatic guided vehicle according to claim 1.
前記制御部は、前後走行と横行走行との切換え時に、前記リフトアップ機構に前記駆動輪を路面から扛上させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の無人搬送車。 A lift-up mechanism for lifting the drive wheel from the road surface;
3. The automatic guided vehicle according to claim 1, wherein the control unit causes the lift-up mechanism to lift the driving wheel from a road surface when switching between front and rear traveling and traversing traveling.
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A02 | Decision of refusal |
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