JP2021057050A - 被検出部材及び位置検出機構 - Google Patents

Abstract

【課題】１つのセンサにより、減速の開始位置及び停止位置を検出することが可能であり、より高い精度で走行体を停止位置に停止させることができ、数多くの停止位置に対して同じように素早く調整することが可能な被検出部材及び位置検出機構を提供する。【解決手段】走行路を走行する搬送台車２に設けた距離センサ５により検出される被検出部材４であって、搬送台車の走行に伴って距離センサが対向され、距離センサにより計測される高さ方向の距離を異ならせた第一対向部６ｃと第二対向部６ｄとを備え、これら対向部は複数の板状の部材６ａ，６ｂで構成され、第一対向部が搬送台車を減速し始める位置として検出され、第二対向部が搬送台車を停止する位置として検出される。位置検出機構１は、被検出部材を、搬送台車に備えた距離センサで検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、１つのセンサにより、減速の開始位置及び停止位置を検出することが可能であり、より高い精度で走行体を停止位置に停止させることができ、数多くの停止位置に対して同じように素早く調整することが可能な被検出部材及び位置検出機構に関する。

従来、走行体を所定の位置に停止させる技術としては、例えば特許文献１〜３が知られている。

特許文献１の「搬送台車の位置認識機構」は、搬送物を自動搬送させる搬送台車を複数の確認位置に導くにあたり、搬送台車が所定の確認位置に導かれたことを、簡単な設備により低コストで、正確に認識できるようにすることを課題とし、搬送物を搬送させる搬送台車が所定の位置に導かれたことを認識するにあたり、搬送台車に複数の確認用検知センサーを配置させると共に、走行される搬送台車の位置を確認する各確認位置に、搬送台車に設けられた確認用検知センサーによって検知される検出物を設けるようにし、各確認位置において、検出物のパターンを異なるようにして１以上設けるようにしている。

特許文献２の「有軌道台車システム」は、まず、学習運転時に、台車を高速度で走行させ、ドグセンサが減速用ドグを検知してＯＮする走行位置に到達すると台車を低速度に減速し、その状態で光電センサが移載装置を検知してＯＮする走行位置から光電センサがＯＦＦする走行位置までの台車の走行距離をエンコーダで測定し、その半分の値を基準走行距離としてメモリに記憶する。通常運転時には、走行位置まで学習運転時と同様に台車を走行し、走行位置で光電センサにより移載装置が検知されると、エンコーダによりそこからの台車の走行距離の測定を開始し、測定された走行距離がメモリに記憶された基準走行距離に一致したところで台車の走行を停止するようにしている。

特許文献３の「ドグ・グリッド間隔の調整方法及びドグ」は、ドグについて、ロータリエンコーダを備え、原点復帰に際し原点位置に設定したドグの被検出点の検出に次いで次のＺ相信号の出現で原点位置を規定する位置決め装置で用いられるドグにおいて、取付中心位置に対し前後に異なる距離を置いて２つの被検出点を備えるようにしている。具体的には、リミットスイッチに接触することにより検出されるドグが、等間隔に設けられた３個の取付用タッピング穴を有しており、中心に位置する取付用タッピング穴から両端までの距離が互いに異なるよう構成されている。基台に設けられているドグは、基台の一方向から到来するリミットスイッチに対して、両端のいずれかの側を向けて配置することにより被検出位置を異ならせることができるように構成されている。

特開２０２０−１３３４４号公報 特開２００６−１６４００７号公報 特開平３−２１４２１１号公報

走行体の位置検出にリミットスイッチを用いる場合、リミットスイッチとドグとが機械的に接触する。この接触による摩耗や衝撃などにより、検出位置にずれが生じ、正確な位置検出ができないおそれがあった。

非接触式のセンサとしては、例えば発光部と受光部との間を物体が通過して光を遮ることにより検出を行う光電センサがある。この光電センサは、１つのセンサで検出できる位置が１か所なので、走行体の減速開始位置や停止位置を検出する場合、センサを別個に複数設けなければならない。また、各々のセンサの取り付け及び調整が必要であり、作業が煩雑であった。さらに、複数のセンサにより検出を行うため、高い精度で停止位置に走行体を停止させることが難しいという課題があった。

また、数多くの停止位置に対して、同じように微調整するのが大変であるという課題もあった。

本発明は上記従来の課題に鑑みて創案されたものであって、１つのセンサにより、減速の開始位置及び停止位置を検出することが可能であり、より高い精度で走行体を停止位置に停止させることができ、数多くの停止位置に対して同じように素早く調整することが可能な被検出部材及び位置検出機構を提供することを目的とする。

本発明にかかる被検出部材は、走行路を走行する走行体に設けたセンサにより検出される被検出部材であって、上記走行体の走行に伴って上記センサが対向され、該センサにより計測される高さ方向の距離を異ならせた第一対向部と第二対向部とを備え、上記第一対向部が上記走行体を減速し始める位置として検出され、上記第二対向部が該走行体を停止する位置として検出されることを特徴とする。

前記第一対向部は、前記走行路に、複数の板状の第一部材が前記走行体の走行方向に並べて形成され、前記第二対向部は、前記走行路に、該走行路における高さを、上記第一部材とは異ならせた複数の板状の第二部材が上記走行体の走行方向に並べて形成され、複数の上記第一部材と複数の上記第二部材とは上記走行体の走行方向に連なっていることを特徴とする。

前記走行体の走行方向に互いに間隔を隔てて対向する一対の対向壁部を有するホルダを備え、複数の前記第一部材と複数の前記第二部材とは、上記一対の対向壁部の間に配置され、上記一対の対向壁部それぞれには、上記第一部材と第二部材を挟持するように、互いに対向する向きに進出する螺合部材が螺合されていることを特徴とする。

前記ホルダは、前記第一部材及び前記第二部材が前記走行体の走行方向と交差する方向へ移動するのを規制する規制部を備えていることを特徴とする。

本発明にかかる位置検出機構は、上記被検出部材を、走行体に備えたセンサで検出するようにしたことを特徴とする。

本発明にかかる被検出部材及び位置検出機構にあっては、１つのセンサにより、減速の開始位置及び停止位置を検出することができ、より高い精度で走行体を停止位置に停止させることができ、数多くの停止位置に対して同じように素早く調整することができる。

本発明に係る被検出部材及び位置検出機構の好適な一実施形態を示す斜視図である。 図１に示した被検出部材を示す側面図である。 図２の被検出部材の斜視図である。 本発明に係る被検出部材の変形例を示す斜視図である。 本発明に係る被検出部材の他の変形例を示す側面図である。

以下に、本発明にかかる被検出部材及び位置検出機構の好適な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態に係る位置検出機構１は、図１に示すように、例えば、走行路を走行してワークを積載して搬送する走行体としての搬送台車２を、所定の位置に停止させるのに使用される場合を例に挙げて説明する。

本実施形態に係る位置検出機構１は、ワークを積んで、所定方向に沿って設けられた走行路３を走行する搬送台車２に対して、当該走行路３に設けられた被検出部材４を備える。

搬送台車２は、モータ（不図示）により駆動され、搭載された距離センサ５の出力に基づいてモータが制御されることにより、搬送台車２の速度が制御される。

走行路３には、所定方向に沿って搬送台車２が走行する２本のレール３ａが設けられている。これら２本のレール３ａの間に被検出部材４が設けられている。

搬送台車２は、往復移動可能であるが、ここでは図１において手前側に向かって走行する場合について説明する。

以下の説明では、方向の特定について、搬送台車２が走行可能に配置されている状態を基準として、上下となる方向を上下方向、２本のレール３ａにより搬送台車２が案内される所定方向を走行方向、水平面内において走行方向と直行する方向を交差方向としている。

搬送台車２には、走行方向における先端、すなわち手前側の端に距離センサ５が設けられている。距離センサ５は、交差方向におけるほぼ中央に配置されている。

ここで距離センサ５とは、ＬＥＤやレーザーダイオードなどから照射された光と測定対象物から反射された光の位相差により、非接触で測定対象物との距離を計測するものである。

本実施形態の距離センサ５は、下方、すなわち走行路３に向かって発光するように取り付けられている。

距離センサ５は、搬送台車２が走行するときに、走行路３に設けられた被検出部材４の上方を通過するように配置されている。位置検出機構１では、被検出部材４に、距離センサ５により計測される上下高さ方向の距離を異ならせた２つの面６ｃ，６ｄが設けられており、距離センサ５は、被検出部材４の上方を通過するとき、これら２つの面６ｃ，６ｄが検出できるように取り付けられている。言い換えれば、被検出部材４は、距離センサ５によって検出されるようになっている。

被検出部材４は、距離センサ５の光が照射される被検出部本体６と、被検出部本体６が保持されるホルダ７とから構成される。被検出部本体６は、各々距離センサ５との距離が異なる２つの面６ｃ，６ｄを備える。

被検出部本体６は、図２及び図３に示すように、複数枚の検出板６ａ，６ｂを、それぞれの板面が走行方向に向けられかつ互いに当接するように、並べて配設することにより構成されている。

複数枚の検出板６ａ，６ｂには、互いに上下高さ方向の寸法が異なる２種類の検出板６ａ，６ｂが含まれる。同一の高さの複数枚の検出板６ａ，６ｂがそれぞれまとめられ、このまとめたものが隣接して連ねられている。

図２及び図３の例では、走行方向における中央に、２種類の検出板６ａ，６ｂのうちの高さが高い方の検出板（以下、高検出板という）６ｂが２枚並べて配置され、高検出板６ｂの両側に高さが低い方の検出板（以下、低検出板という）６ａがそれぞれ６枚ずつ並べて配置されている。

このため、６枚の低検出板６ａの上面により形成される第一対向部６ｃと、２枚の高検出板６ｂの上面により形成される第二対向部６ｄとは、搬送台車２の走行に伴って距離センサ５が対向され、当該距離センサ５により計測される高さ方向の距離が異なっている。ここで、低検出板６ａが第一部材とされ、高検出板６ｂが第二部材とされる。

すなわち、第一対向部６ｃは、走行路３に、複数の低検出板６ａが搬送台車２の走行方向に並べて形成され、第二対向部６ｄは、走行路３に、当該走行路３における高さを、低検出板６ａとは異ならせた複数の高検出板６ｂが搬送台車２の走行方向に並べて形成され、複数の低検出板６ａと複数の高検出板６ｂとは搬送台車２の走行方向に一連に連なっている。

本実施形態の被検出部材４では、搬送台車２の走行方向において、第二対向部６ｄの前後両側（奥側と手前側）に第一対向部６ｃが設けられている。

ホルダ７は、低検出板６ａ及び高検出板６ｂが走行方向に連なった状態で載置される載置部７ａと、走行方向において載置部７ａの両端部に立設されている２つの立設部７ｂと、各立設部７ｂに設けられたネジ穴７ｅ（点線部分）に各々螺合される螺合部材としてのネジ７ｃと、各ネジ７ｃを締め込むためのナット７ｄとを有している。

２つの立設部７ｂは、走行方向に互いに間隔を隔てて対向して配置され、２つの立設部７ｂの間隔は、載置部７ａに載置される複数の検出板６ａ，６ｂを重ね合わせた寸法よりも十分に広く設定されている。

各立設部７ｂには、互いに対向する側とは反対側から対向する側へ向かって進出するネジ７ｃが螺合され、ネジ７ｃの先端が各立設部７ｂから、載置部７ａに載置されている検出板６ａ，６ｂ側へ突出している。２つの立設部７ｂが、搬送台車２の走行方向に互いに間隔を隔てて対向する一対の対向壁部である。

低検出板６ａ及び高検出板６ｂは、載置部７ａ上に並べて載置され、各立設部７ｂから突出しているネジ７ｃの先端間に配置されている。載置部７ａ上に並べられた低検出板６ａ及び高検出板６ｂは、各立設部７ｂのネジ穴７ｅに螺合され締め込まれるネジ７ｃによって挟持される。

従って、第一対向部６ｃを構成する複数の低検出板６ａと第二対向部６ｄを構成する複数の高検出板６ｂとは、一対の立設部７ｂの間に配置され、一対の立設部７ｂそれぞれには、低検出板６ａと高検出板６ｂを一括して挟持するように、立設部７ｂから互いに対向する向きに進出するネジ７ｃが螺合されている。

被検出部材４は、走行路３に固定されており、図１において搬送台車２が奥側から手前側に走行すると、距離センサ５は、まず、高検出板６ｂよりも奥側に配置されている低検出板６ａの上面が形成する第一対向部６ｃを検出し、その後、高検出板６ｂの上面が形成する第二対向部６ｄを検出する。

位置検出機構１は、搬送台車２を第二対向部６ｄが検出された位置で停止するために、まず、第一対向部６ｃを検出したときに減速を開始するようにモータを制御する。すなわち、第一対向部６ｃが搬送台車２を減速し始める位置として距離センサ５によって検出され、第二対向部６ｄが搬送台車２を停止する位置として距離センサ５によって検出される。

従って、搬送台車２は、第二対向部６ｄを検出したときには、速やかに停止できる速度に減速されていることが望ましい。このため、搬送台車２の走行速度に応じて、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間が予め調節される。

より具体的には、図１において、奥側から走行してくる搬送台車２に設けられた距離センサ５が、第一対向部６ｃを検出するのは、複数枚連ねられた低検出板６ａの奥側の端で、第一対向部６ｃに設定された距離が計測されたときであり、第二対向部６ｄを検出するのは、複数枚連ねられた高検出板６ｂの奥側の端で、第二対向部６ｄに設定された距離が計測されたときである。

このため、複数枚連ねられた低検出板６ａの奥側の端と、複数枚連ねられた高検出板６ｂの奥側の端との距離を変更することにより、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間が調節される。

そして、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間の調節は、低検出板６ａの板の枚数により行われる。

例えば、搬送台車２の走行速度が速い場合や積載したワークが重い場合には、停止するまでの時間が長くなるため、低検出板６ａの枚数を増やして、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間を長く設定する。

また、搬送台車２の走行速度が遅い場合や積載したワークが軽い場合には、停止するまでの時間を短くできるため、低検出板６ａの枚数を減らして、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間を短く設定する。

操業では通常は、同じワークを同じ搬送速度で搬送するが、ワークが変わると、その重量が変わり、それに応じて第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間を変更する必要がある。そのとき、本発明では、それを検出板６ａ，６ｂの枚数で設定できるため、数多くの停止位置にある被検出部材４に対し、素早く、その変更作業を行うことができるという利点がある。

本実施形態の被検出部材４によれば、搬送台車２の走行に伴って距離センサ５が対向され、距離センサ５により計測される上下高さ方向の距離を異ならせた第一対向部６ｃと第二対向部６ｄとを備えていて、第一対向部６ｃにより搬送台車２を減速し始める位置を検出させ、第二対向部６ｄにより搬送台車２を停止する位置を検出させるので、第二対向部６ｄを検出したときに速やかに停止できるよう、第一対向部６ｃを設定しておくことにより、第二対向部６ｄを検出した位置に、精度よく搬送台車２を停止させることができる。

また、被検出部材４は、構造がきわめて簡単であると共に、設置や調整などの作業も非常に容易に行うことができる。

第一対向部６ｃは、同じ寸法の複数の低検出板６ａが走行方向に並べられた上面であり、第二対向部６ｄは、同じ寸法の複数の高検出板６ｂが走行方向に並べられた上面なので、搬送台車２の速度に合わせて走行方向に、距離センサ５が検出しやすい寸法となるように、低検出板６ａ及び高検出板６ｂの枚数を設定することができる。

また、低検出板６ａの枚数を調節することにより、搬送台車２の速度に合わせて、停止位置と減速開始位置との間隔を調節できる。このため、汎用性の高い被検出部材４を構成することができる。

また、本実施形態の被検出部材４は、搬送台車２の走行方向において第二対向部６ｄの両側に第一対向部６ｃが設けられているので、搬送台車２の奥側から手前側に向かう走行時のみならず、手前側から奥側に向かう走行時にも、停止位置と減速開始位置とを設定することができる。

また、低検出板６ａと高検出板６ｂとは、搬送台車２の走行方向に一連に連なっているので、低検出板６ａ及び高検出板６ｂとが各々独立して設けられている場合よりも、停止位置と減速開始位置との間隔を正確に設定することができる。

複数の低検出板６ａと複数の高検出板６ｂは、搬送台車２の走行方向に間隔を隔てて対向する２つの立設部７ｂ間に配置され、各々の立設部７ｂに螺合されて互いに対向する方向へ進出するネジ７ｃにより挟持されているので、低検出板６ａ及び高検出板６ｂとを複数枚で構成しても、安定した状態でこれらを保持することができる。

また、走行路３に固定されたホルダ７の各立設部７ｂに螺合している各々のネジ７ｃの、立設部７ｂからの突出量を調節する（一方を突出させ、他方を引っ込ませる）ことにより、低検出板６ａ及び高検出板６ｂを全体的に走行方向に動かして、微調整することができる。

このため、例えば、ホルダ７に搬送台車２の走行方向に沿う長孔（図示せず）を形成して走行路３にボルトで固定するなどして、この長孔による可動範囲でホルダ７を手作業で移動することにより位置調整を行うなどの場合よりも、走行路３における搬送台車２の停止位置を容易かつ正確に微調整することができる。このため、搬送台車２の停止位置を、正確に設定することができる。

このように本実施形態の位置検出機構１によれば、上述した被検出部材４を、搬送台車２に備えた距離センサ５で検出するようにしていて、搬送台車２を、その走行速度に合わせて所望の位置に停止させるに際し、搬送台車２の減速を適切な位置で開始して、正確な位置に搬送台車２を停止させることができる。

上記実施形態においては、複数の低検出板６ａ及び複数の高検出板６ｂが、ホルダ７の２つの立設部７ｂに各々螺合されているネジ７ｃにより挟持される例について説明したが、これに限るものではない。

例えば、図４に示すように、２つの立設部７ｂを、交差方向における両端部を、搬送台車２の走行方向に沿って接続する規制部７ｆで連結し、この規制部７ｆで低検出板６ａ及び高検出板６ｂの交差方向への移動を規制するようにしてもよい。

この場合には、さらに安定的に複数の低検出板６ａ及び複数の高検出板６ｂをホルダ７で保持することができる。

また、図５に示すように、ネジ７ｃを用いることなく、走行方向に間隔を隔てて設けられている２つの立設部７ｂ間に低検出板６ａ及び高検出板６ｂを嵌合させ、ホルダ７だけで保持する構成としてもよい。

これらによっても、第一対向部６ｃを検出してから第二対向部６ｄを検出するまでの時間を、検出板６ａ，６ｂの枚数で管理設定できる。

上記実施形態においては、載置部７ａ上に載置されて搬送方向に並べられる複数の検出板６ａ，６ｂをネジ７ｃで挟持して被検出部材４を構成する例について説明したが、これに限るものではない。例えば、被検出部材４は、第一対向部６ｃ及び第二対向部６ｄを、ブロック状の部材で構成したものであっても構わない。

上記実施形態においては、第一対向部６ｃが６枚の低検出板６ａで形成され、第二対向部６ｄが２枚の高検出板６ｂで形成される例について説明したが、低検出板６ａ及び高検出板６ｂの枚数は、少なくとも距離センサ５により検出可能であれば、１枚以上何枚であってもよい。

また、第一対向部６ｃを高検出板６ｂで構成し、第二対向部６ｄを低検出板６ａで構成しても良い。

上記実施形態においては、搬送台車２に距離センサ５を設け、走行路３に被検出部材４を備えた例について説明したが、反対に、走行路３に距離センサ５を設け、搬送台車２に被検出部材４を備えるようにしてもよい。

上記実施形態においては、走行体が搬送台車２である場合の例について説明したが、これに限らず、走行体は、走行路を所定方向に走行するものであれば、どのようなものであってもよい。

上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

１ 位置検出機構
２ 搬送台車
３ 走行路
３ａ レール
４ 被検出部材
５ 距離センサ
６ 被検出部本体
６ａ 低検出板
６ｂ 高検出板
６ｃ 第一対向部
６ｄ 第二対向部
７ ホルダ
７ａ 載置部
７ｂ 立設部
７ｃ ネジ
７ｄ ナット
７ｅ ネジ穴
７ｆ 規制部

Claims (5)

1. 走行路を走行する走行体に設けたセンサにより検出される被検出部材であって、
   上記走行体の走行に伴って上記センサが対向され、該センサにより計測される高さ方向の距離を異ならせた第一対向部と第二対向部とを備え、
   上記第一対向部が上記走行体を減速し始める位置として検出され、上記第二対向部が該走行体を停止する位置として検出されることを特徴とする被検出部材。
2. 前記第一対向部は、前記走行路に、複数の板状の第一部材が前記走行体の走行方向に並べて形成され、
   前記第二対向部は、前記走行路に、該走行路における高さを、上記第一部材とは異ならせた複数の板状の第二部材が上記走行体の走行方向に並べて形成され、
   複数の上記第一部材と複数の上記第二部材とは上記走行体の走行方向に連なっていることを特徴とする請求項１に記載の被検出部材。
3. 前記走行体の走行方向に互いに間隔を隔てて対向する一対の対向壁部を有するホルダを備え、
   複数の前記第一部材と複数の前記第二部材とは、上記一対の対向壁部の間に配置され、
   上記一対の対向壁部それぞれには、上記第一部材と第二部材を挟持するように、互いに対向する向きに進出する螺合部材が螺合されていることを特徴とする請求項２に記載の被検出部材。
4. 前記ホルダは、前記第一部材及び前記第二部材が前記走行体の走行方向と交差する方向へ移動するのを規制する規制部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の被検出部材。
5. 請求項１〜４いずれかの項に記載の被検出部材を、前記走行体に備えた前記センサで検出するようにしたことを特徴とする位置検出機構。

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