JP2019156596A - 走行体、搬送システム及び走行体の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施の形態の搬送システムのシステム構成図である。この図1に示すように、第1の実施の形態の搬送システムは、一つ又は複数の生産装置(セル)1、制御装置2、表示装置3、一台又は複数台の無人搬送車(AGV:Automatic Guided Vehicle)5、及び、ラック送受信装置(ラックロード)6を有している。生産装置(セル)1、制御装置2、表示装置3、AGV5及びラックロード6は、有線又は無線のネットワーク4を介して相互に通信可能に接続されている。生産装置(セル)1は、対象セルの一例である。AGV5は、走行体の一例である。
図2は、AGV5の構成を示すブロック図である。この図2に示すように、AGV5は、前方センサ11、後方センサ12、走行機構14の走行制御を行う制御モジュール13、及び、コンベア15を有している。前方センサ11及び後方センサ12は、センサの一例である。
図3は、AGV5の外観を示す図である。図3(a)は、AGV5の上面図、図3(b)は、AGV5の側面図である。図3(a)において、コンベア15は、駆動ローラとそれに連動して回転する連動ローラで構成される。図3(a)の例の場合、コンベア15には、コンベア15の中央より前方側に前方駆動部31が設けられ、コンベア15の中央より後方側に後方駆動部32が設けられている。前方駆動部31及び後方駆動部32は、駆動制御部の一例である。
次に、図1を用いて、AGVを用いた生産環境を説明する。図1において、各生産装置(セル)1から残部品数を取得した制御装置2は、ラック交換時期を予測しAGV5が直前に到着できるよう逆算して、空箱8が載置されたAGV5をラック送受装置(ラックロード)6に移動させる。これにより、生産効率を高めることができる。
図4及び図5は、このような生産環境におけるラック送受シーケンスを示すシーケンス図である。ここでは、制御装置2がAGV5へ指示を出し、生産装置1への空箱8の回収と荷箱7の配達を行うシーケンスを説明する。AGV5、生産装置1、及び、ラックロード6は、それぞれ図2に示した制御モジュール13と、コンベア15、ラックの有無を検知するための各センサ11,12が設けられているものとする。ただし、AGV5のみコンベア15の駆動部が前方駆動部31及び後方駆動部32に分かれている。
ラック送受装置(ラックロード)6に対する空箱8の配達は、図6(a)〜図6(d)に示す態様で行われる。
2.AGV5の制御モジュール13からラックロード6の制御モジュール46へ、空箱8の配達要求を行う。
3.ラックロード6の制御モジュール46は、AGV5に対して、空箱8の配達要求の返答を行い、ラックロード6のコンベアを回転させる。
4.AGV5の制御モジュール13は、ラックロード6からの返答を受信すると、AGV5のコンベア15の両方の駆動部31、32を回転させ、ラックロード6へ空箱8を配達する(図6(b))。このとき、AGV5の前方センサ11がON動作する。
5.AGV5の制御モジュール13は、前方センサ11がOFF動作したら、空箱8の配達が完了したと判断し、両方の駆動部31、32を停止制御し、ラックロード6に対して空箱8の配達完了通知を行う(図6(c))。
6.ラックロード6の制御モジュール46は、終端センサ40、41のON動作を検出すると、ラックロード6のコンベアを停止制御し、AGV5に対して、空箱8の配達完了通知に対する返答を行う(図6(d))。
ラック送受装置(ラックロード)6からの荷物の受け取りは、図7(a)〜図7(c)に示す態様で行われる。
2.積込作業者は、ラックロード6へ荷箱7の積み込みが完了すると、ラックロード6の制御モジュール46からAGVの制御モジュール13へ荷箱積込完了通知を送信するように操作部を操作する。この指示の出し方は、ラックロード6の制御モジュール46のI/O制御部へ、例えばスイッチを繋ぎ、それを押した時に荷箱積込完了通知が送信されるようにしてもよいし、終端センサ40、41をOFFからONさせてもよい。
3.AGV5の制御モジュール13は、ラックロード6から荷箱積込完了通知を受信すると、ラックロード6に対して荷箱回収要求を行う。
4.ラックロード6の制御モジュール46は、荷箱7の回収要求に対する返答を行い、コンベアを回転させる。
5.AGV5の制御モジュール13は、荷箱7の回収要求に対する返答を受信すると、AGV5のコンベア15の後方駆動部32を回転制御し、ラックロード6から荷箱7を受け取る(図7(b))。このとき、AGV5の後方センサ12がON動作する。
6.AGV5の制御モジュール13は、後方センサ12がOFF動作した際に、AGV5に対する荷箱7の移送が完了したと判断し、後方駆動部32を停止制御し、ラックロード6に対して荷箱7の回収完了通知を行う(図7(c))。
7.ラックロード6の制御モジュール46は、荷箱7の回収完了通知に対する返答を行い、ラックロード6のコンベアを停止させる。
ラック送受装置(ラックロード)6からの荷物の受け取りは、図8(a)〜図8(c)に示す態様で行われる。
2.AGV5の制御モジュール13から生産装置1の制御モジュール45へ空箱8の回収要求を行う。
3.生産装置1の制御モジュール45は、AGV5に対して空箱回収要求に対する返答を行い、生産装置1のコンベアを回転させる(図8(a))。
4.AGV5の制御モジュール13は、生産装置1から返答を受信すると、前方駆動部31を回転制御する。このとき、生産装置1から空箱8が移送されることで、AGV5の前方センサ11がON動作する(図8(b))。
5.AGV5の制御モジュール13は、AGV5の前方センサ11がOFF動作すると、AGV5に対する空箱8の移送が完了したと判断して前方駆動部31を停止制御し、生産装置1に対して空箱8の回収終了通知を行う(図8(c))。生産装置1の制御モジュール45は、空箱8の回収終了通知に対する返答を行い、生産装置1のコンベアを停止制御する。
生産装置1に対する荷箱の配達は、図9(a)〜図9(d)に示す態様で行われる。
2.AGV5の制御モジュール13からセル側制御モジュールへ荷箱配達要求を出す。
3.生産装置1の制御モジュール45は、AGV5に対して荷箱7の配達要求に対する返答を行い、生産装置1のコンベアを回転させる。
4.AGV5の制御モジュール13は、荷箱7の配達要求に対する返答を受信すると、後方駆動部32を回転させる。これにより、AGV5の後方センサ12がON動作する(図9(b))。
5.AGV5の制御モジュール13は、後方センサ12がOFF動作すると、後方駆動部32を停止制御し、荷箱7の配達終了要求を生産装置1に送信する(図9(c))。
6.生産装置1の制御モジュール45は、終端センサ51がON動作すると、生産装置1のコンベアを停止制御し、AGV5に対して、荷箱7の配達終了要求に対する返答を行う(図9(d))。
以上の説明から明らかなように、第1の実施の形態の搬送システムは、AGV5に複数個分(例えば2個分)のラック(荷箱7及び空箱8)を載置可能な大きさのコンベア15を設けると共に、AGV5の転回動作を可能とする。また、例えばAGV5の両端部等に、ラックの受け取り及び送り出しを検出するセンサ11、12を設ける。これにより、コンベア15、転回機構及びセンサ11,12だけの簡単な構成で、部品の供給と回収を可能とすることができる。
次に、第2の実施の形態の搬送システムを説明する。この第2の実施の形態の搬送システムは、ラックをコンベア15の中央に位置させてAGV15を走行させるようにした例である。シーケンスとしては、図4を用いて説明したラックロード6に空箱8を配達し(空箱配達動作)、荷箱7を回収した後(荷箱回収動作)、図10のシーケンス図に示す動作を行う。この図10のシーケンス図のうち、ステップS61〜ステップS63の荷箱中央配置、ステップS64〜ステップS66のラック位置調整、ステップS67〜ステップS69の空箱中央配置の各動作が、図5のシーケンス図の差異となる動作となっている。
(ラックロードに空箱を配達する場合)
図11(a)〜図11(d)は、AGV5が、コンベア15の中央に空箱8を乗せて移動し、ラックロード6に空箱8を配達する動作を示している。すなわち、AGV5の制御モジュール13は、生産装置1から受け取ることでコンベア15の前方に位置している空箱8を、両方の駆動部31,32を逆回転制御することでコンベア15の中央へ移動させる(図11(a))。AGV5の制御モジュール13は、コンベア15の中央に空箱8を載置した状態でラックロード6までAGV5を移動制御する。そして、AGV5の制御モジュール13は、上述したように、両方の駆動部31,32を回転制御して、コンベア15の中央の空箱8をラックロード6に移送する(図11(b)〜図11(d))。
図12(a)〜図12(e)は、AGV5が、ラックロード6から荷箱7を受け取る場合の動作を示している。この場合、AGV5の制御モジュール13は、図12(a)〜図12(c)に示すように、ラックロード6から受け取った荷箱7をコンベア15の後方まで移送すると、さらに両方の駆動部31,32を正回転制御して、コンベア15の中央へ荷箱7を移動させる(図12(d))。AGV5の制御モジュール13は、コンベア15の中央に荷箱7を載置した状態で生産装置1までAGV5を移動制御する(図12(e))。
図13(a)〜図13(d)は、コンベア15の中央に荷箱7を載置した状態で生産装置1まで移動したAGV5が、生産装置1から空箱8を受け取る動作を示している。この場合、AGV5の制御モジュール13は、図13(a)に示すように生産装置1まで移動すると、両方の駆動部31,32を逆回転制御することで、コンベア15の中央に位置している荷箱8を、AGV5の後方まで移動させる(図13(b))。この状態で、図13(c)及び図13(d)に示すように、AGV5の前方のスペースに、生産装置1から受け取った空箱8を移送する。これにより、荷箱7を保持した状態で空箱8を回収することができる。
図14(a)〜図14(f)は、生産装置1に荷箱7を配達し、回収した空箱8をラックロード6に配達する動作を示している。AGV5の制御モジュール13は、荷箱7を載置した状態で生産装置1から空箱8を受け取ると、AGV5を180度回転させ、AGV5の後方側を生産装置1に対面させる(図14(a))。この状態で、AGV5の制御モジュール13は、後方駆動部32を逆回転制御する。これにより、AGV5の後方に載置されていた荷箱7が、生産装置1側に移送される(図14(b)〜図14(d))。これにより、生産装置1に対する荷箱7の配達が完了する。
以上の説明から明らかなように、第2の実施の形態の搬送システムは、AGV5の走行前に、コンベア15上の中央の位置に、ラック(荷箱7及び空箱8)を移動させたうえでAGV5が走行を行う。これにより、走行時にラックの転落を抑制でき、また、重心位置がAGV5の中央となるため、安定した走行を可能とすることができる他、上述の第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
上述の第2の実施の形態の説明では、AGV5の中央にラックが移動したか否かを、タイマ25で計時されている時刻情報をカウントすることで判別していた。これに対して、変形例となる搬送システムは、図15に示すようにAGV5の中央に載置されたラック60の前方側及び後方側をそれぞれ検知する中央検知センサであるセンサ55a〜55dで、ラックが中央に移動したか否かを判別するようにした例である。
次に、第3の実施の形態の搬送システムの説明をする。この第3の実施の形態の搬送システムは、透過型光電センサ11、12の代りに、反射型光電センサ、マイクロスイッチ、又は、圧力センサ等の他のセンサを用いた例である。なお、この点以外は、上述の各実施の形態と同様の構成及び動作であるため、以下、差異の説明のみ行う。
次に、第4の実施の形態の搬送システムの説明をする。この第4の実施の形態の搬送システムは、コンベア15を、ベルトコンベアとした例である。なお、この点以外は、上述の各実施の形態と同様の構成及び動作であるため、以下、差異の説明のみ行う。
次に、第5の実施の形態の搬送システムの説明をする。上述の各実施の形態の搬送システムは、2つのラックを載置可能なAGV5で搬送を行う例であった。これに対して、第5の実施の形態の搬送システムは、AGV5が、偶数個かつ4つ以上のラックを一列に並べた状態で載置可能なコンベアを有する例である。なお、この点以外は、上述の各実施の形態と同様の構成及び動作であるため、以下、差異の説明のみ行う。
図19及び図20は、第1の生産装置(第1のセル)91及び第2の生産装置(第2のセル)92に対して、1台のAGV5で、空箱8の回収及び荷箱7の配達を行う様子を示している。このうち、図19は、第1のセル91に対して空箱8の回収及び荷箱7の配達を行う様子を示し、図20は、第2のセル92に対して空箱8の回収及び荷箱7の配達を行う様子を示している。
2.次に、AGV5の制御モジュール13は、図19(b)に示すように、第1のセル91から空箱8を回収するように前方の駆動部である第1の駆動部71及び第2の駆動部72を駆動制御する。
3.空箱8を回収すると、制御モジュール13は、AGV5が180度回転するように、走行機構14を駆動制御する。そして、図19(c)に示すように、AGV5の前方側から第1のセル91に対してアプローチするように、走行機構14を駆動制御する。
4.次に、制御モジュール13は、後方側の第4の駆動部74を逆回転制御して、図19(d)に示すように、第1のセル91に対して荷箱8を配達する。
6.次に、制御モジュール13は、AGV5の前方側の第1の駆動部71を駆動制御して、図20(b)に示すように第2のセル92から移送された空箱8を回収する。
7.次に、制御モジュール13は、AGV5が180度回転するように、走行機構14を駆動制御する。そして、図20(c)に示すように、AGV5の後方側から第2のセル92に対してアプローチするように、走行機構14を駆動制御する。
8.次に、制御モジュール13は、AGV5の後方側の第3の駆動部73及び第4の駆動部74を逆回転制御して、第2のセル92に荷箱7を移送して配達する。
9.2つの荷箱7を配達し、第1のセル91及び第2のセル92からそれぞれ空箱8を回収すると、制御モジュール13は、図1に示す待機場所にAGV5を移動させるように、走行機構14を駆動制御する。
次に、第6の実施の形態の搬送システムの説明をする。上述の第5の実施の形態の搬送システムは、4つのラックを一列に並べた状態で載置可能なAGVを用いる例であった。すなわち、上述の第5の実施の形態の場合、4つのラックを直列に並べて形成したAGV5を用いる例であった。これに対して、第6の実施の形態は、偶数個で複数のラックを載置可能な複数のコンベア15を並列に並べて形成したAGVを用いる例である。なお、この点以外は、上述の各実施の形態と同様の構成及び動作であるため、以下、差異の説明のみ行う。
2.次に、AGV5の制御モジュール13は、第1のコンベア97及び第2のコンベア98の第1の駆動部31をそれぞれ逆回転制御し、図22(b)に示すように、第1のセル95及び第2のセル96からそれぞれ空箱8を回収する。
3.次に、制御モジュール13は、AGV5が180度回転するように、走行機構14を駆動制御する。そして、図22(c)に示すように、AGV5の後方側から第1のセル95及び第2のセル96に対してアプローチするように、走行機構14を駆動制御する。
4.次に、制御モジュール13は、第1のコンベア97及び第2のコンベア98の第2の駆動部32をそれぞれ逆回転制御し、図22(d)に示すように、第1のセル95及び第2のセル96に対して荷箱7を移送して配達する。
2 制御装置
3 表示装置
4 ネットワーク
5 無人搬送車(AGV)
6 ラックロード
11 前方センサ
12 後方センサ
13 制御モジュール
14 走行機構
15 コンベア
21 入出力制御部(I/O制御部)
22 ネットワーク通信部
23 機器間通信部
24 走行制御部
25 タイマ
31 前方駆動部
32 後方駆動部
35 前方駆動ローラ
36 前方駆動部連動ローラ
38 後方駆動ローラ
39 後方駆動部連動ローラ
Claims (8)
- 制御装置が発信する指示情報に基づき、対象セルに対して物品の供給と回収を行う走行体であって、
コンベア上における物品の位置を検知するセンサと、
前記センサからの情報に基づいて、前記コンベア上における物品の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づいて、物品の供給又は回収を行うように、前記コンベアの駆動制御を行う駆動制御部と、
前記指示情報に基づいて、当該走行体が移動するように走行機構を制御する移動制御部と、を備え、
前記移動制御部は、前記駆動制御部により前記コンベアが駆動されることで物品が回収された後に、当該走行体が転回するように前記走行機構を制御し、
前記駆動制御部は、回収された前記物品とは異なる物品を、当該走行体の転回後に前記コンベアを駆動して供給する
走行体。 - 前記センサは、前記コンベアの少なくとも前方及び後方に設けられていること
を特徴とする請求項1に記載の走行体。 - 前記コンベアは、それぞれ別々に駆動可能な前方駆動部及び後方駆動部を備え、
前記駆動制御部は、前記前方駆動部及び前記後方駆動部をそれぞれ別々に駆動制御して、物品の供給又は回収を行うこと
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の走行体。 - 前記駆動制御部は、当該走行体を移動する際、物品が前記コンベアの中央に移動するように、前記コンベアを駆動制御すること
を特徴とする請求項1から請求項3のうち、いずれか一項に記載の走行体。 - 前記コンベアとして、偶数個かつ4つ以上の物品を一列に並べた状態で載置可能なコンベアを有すること
を特徴とする請求項1から請求項4のうち、いずれか一項に記載の走行体。 - 前記コンベアとして、2つ以上の物品を載置可能なコンベアを並列に複数並べて形成されたコンベアを有すること
を特徴とする請求項1から請求項4のうち、いずれか一項に記載の走行体。 - 対象セルに対する物品の供給及び回収を指示するための指示情報を発信する制御装置と、前記制御装置が発信する指示情報に基づき、対象セルに対して物品の供給及び回収を行う走行体とを有する搬送システムであって、
前記走行体は、
コンベア上における物品の位置を検知するセンサと、
前記センサからの情報に基づいて、前記コンベア上における物品の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報に基づいて、物品の供給又は回収を行うように、前記コンベアの駆動制御を行う駆動制御部と、
前記指示情報に基づいて、当該走行体が移動するように走行機構を制御する移動制御部と、を備え、
前記移動制御部は、前記駆動制御部により前記コンベアが駆動されることで物品が回収された後に、当該走行体が転回するように前記走行機構を制御し、
前記駆動制御部は、回収された前記物品とは異なる物品を、当該走行体の転回後に前記コンベアを駆動して供給すること
を特徴とする搬送システム。 - 制御装置が発信する指示情報に基づき、対象セルに対して物品の供給及び回収を行うように、走行体を制御する走行体の制御方法であって、
センサがコンベア上における物品の位置を検知するセンサステップと、
位置情報取得部が、前記センサからの情報に基づいて、前記コンベア上における物品の位置情報を取得する位置情報取得ステップと、
駆動制御部が、前記位置情報に基づいて、物品の供給又は回収を行うように、前記コンベアの駆動制御を行う駆動制御ステップと、
移動制御部が、前記指示情報に基づいて、当該走行体が移動するように走行機構を制御する移動制御ステップと、を備え、
前記移動制御ステップでは、前記駆動制御部により前記コンベアが駆動されることで物品が回収された後に、当該走行体が転回するように前記移動制御部が前記走行機構を制御し、
前記駆動制御ステップでは、前記駆動制御部が、回収された前記物品とは異なる物品を、当該走行体の転回後に前記コンベアを駆動して供給すること
を特徴とする走行体の制御方法。
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