JP2022059321A - Unmanned carriage - Google Patents

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悠太 今井
Yuta Imai
祐樹 松井
Yuki Matsui
基央 小原
Motoo Obara
陽平 中島
Yohei Nakajima
拓也 大澤
Takuya Osawa
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Abstract

To provide an unmanned carriage whose first purpose is to eliminate complicated mechanisms in the wheels themselves, and whose second purpose is to transport a transported object so as to minimize impact shock thereto.SOLUTION: Wheel units 12 to 15 use wheels 21 to support a vehicle body 11 on which a transported object A can be loaded. The wheel units 12 to 15 comprise a driving wheel unit having a traveling drive motor for driving the wheels 21. The wheel units 12 to 15 include steering motors for steering in a respectively travelable direction of the wheel units. The unmanned carriage 10 changes a traveling direction by steering using the steering motors of all wheel units 12 to 15.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、無人搬送台車に関する。 The present invention relates to an automatic guided vehicle.

出発地点から目標地点まで自律的に移動する無人搬送車(所謂AGC:Automatic Guided Vehicle)が開発されている。この種の無人搬送車は、出発地点から目標地点までの経路を決定し当該経路に基づいて高速移動する。 Automated guided vehicles (AGCs) that move autonomously from the starting point to the target point have been developed. This type of automatic guided vehicle determines a route from the starting point to the target point and moves at high speed based on the route.

無人搬送台車は、移動経路の幅等に制限を生じる場合があり、直進だけでなく後退や左右移動、回転など全方向に移動する必要がある。これは一般に、駆動輪を操舵すると共に従動輪により車体を支持する機構や、例えばオムニホイールやメカナムホイール等の全方向移動車輪により実現される(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、オムニホイールやメカナムホイールを用いると車輪そのものに全方向移動可能な複雑な機構を設けることになる。この種の無人搬送台車は、全方向に移動できる一方で、車輪形状の性質上、段差を登れなかったり、振動が大きく搬送物に衝撃を与えずに運搬することができない。 The automatic guided vehicle may have restrictions on the width of the movement route, etc., and it is necessary to move not only straight but also in all directions such as backward movement, left-right movement, and rotation. This is generally realized by a mechanism that steers the drive wheels and supports the vehicle body by the driven wheels, or an omnidirectional moving wheel such as an omni wheel or a mecanum wheel (see, for example, Patent Document 1). However, if an omni wheel or a mecanum wheel is used, the wheel itself will be provided with a complicated mechanism that can move in all directions. While this type of automatic guided vehicle can move in all directions, it cannot climb steps or can not be transported without giving an impact to the transported object due to its large vibration.

特開2013-1207号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-1207

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、また、車輪そのものに複雑な機構を設けることなく構成できるようにすることを第1目的とし、搬送物に衝撃を極力与えることなく運搬できるようにすることを第2目的とした無人搬送台車を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the first object of the present invention is to enable the wheel itself to be configured without providing a complicated mechanism, and the transported object can be transported without giving an impact as much as possible. The second purpose is to provide an automatic guided vehicle.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、車輪ユニットモジュールが少なくとも3輪以上備えられており、搬送物を搭載可能に構成された車体を車輪を用いて支持している。車体は、前記の3輪以上の車輪ユニットモジュールを装着可能な被装着部を備える。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with at least three wheels of a wheel unit module, and supports a vehicle body configured to be capable of mounting a conveyed object by using wheels. The vehicle body includes a mounted portion on which the above-mentioned three or more wheel unit modules can be mounted.

車輪ユニットモジュールは、その全てが被装着部に着脱可能に構成され車輪を駆動する駆動部を備えた駆動輪ユニットにより構成されると共に、それぞれ走行可能な方向を操舵する操舵部を備える。全ての車輪ユニットモジュールの操舵部を用いて操舵することで進行方向を変更する。これにより、各車輪ユニットモジュールの各車輪の操舵方向を変更することで車体の進行方向を変更できると共に、各車輪を駆動輪として当該進行方向に走行できるようになる。 The wheel unit module is composed of a drive wheel unit all of which are detachably attached to and detachable from the mounted portion and has a drive unit for driving the wheels, and also includes a steering unit for steering in a travelable direction. The direction of travel is changed by steering using the steering section of all wheel unit modules. As a result, the traveling direction of the vehicle body can be changed by changing the steering direction of each wheel of each wheel unit module, and each wheel can be used as a driving wheel to travel in the traveling direction.

無人搬送台車は、全方向に移動できる一方、車輪形状の性質上、段差を登れなかったり、たとえ段差を登ったとしても振動を大きく生じることから、搬送物を積載しているときには、衝撃を与えることなく運搬しにくくなるということもある。請求項2記載の発明によれば、車輪ユニットモジュールの車輪は、地面に接触して回転する回転接触面を曲面形状に備え、その円曲面形状の中心に挿通される回転軸を中心として回転するため、凹凸のない車輪を用いて走行でき、走行中に搬送物への衝撃を抑制できる。 Although the automatic guided vehicle can move in all directions, it cannot climb a step due to the nature of the wheel shape, and even if it climbs a step, it causes a large vibration, so it gives an impact when loading a transported object. It may be difficult to carry without it. According to the invention according to claim 2, the wheel of the wheel unit module is provided with a rotating contact surface that rotates in contact with the ground in a curved surface shape, and rotates about a rotation axis inserted through the center of the circular curved surface shape. Therefore, it is possible to travel by using wheels having no unevenness, and it is possible to suppress an impact on a transported object during traveling.

一実施形態を説明する図であり、四輪駆動の無人搬送台車を模式的に示す斜視図It is a figure explaining one Embodiment, and is the perspective view which shows typically the four-wheel drive automatic guided vehicle. 無人搬送台車が横進するときの車輪の向きを模式的に示す下面図Bottom view schematically showing the orientation of the wheels when the automatic guided vehicle moves sideways 無人搬送車を構成する車輪ユニットの構造の要部を示す正面図Front view showing the main part of the structure of the wheel unit constituting the unmanned carrier 車輪ユニットの構造の要部を示す上面図Top view showing the main part of the structure of the wheel unit 車輪ユニットの構造を要部を示す側面図Side view showing the main part of the structure of the wheel unit 無人搬送台車の電気的構成図Electrical configuration diagram of automatic guided vehicle 無人搬送台車が直進するときの車輪の向きを模式的に示す下面図Bottom view schematically showing the orientation of the wheels when the automatic guided vehicle goes straight 無人搬送台車が回転するときの車輪の向きを模式的に示す下面図Bottom view schematically showing the orientation of the wheels when the automatic guided vehicle rotates 無人搬送台車が搬送物を積載して走行する際の側面図Side view when an automatic guided vehicle loads and travels a transported object

以下、幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図示しているようにXY座標系を用いて説明する。断らない限りXY方向を水平方向と考慮して説明する。なお、説明の便宜上、XY方向を水平方向と称するが、水平に限られるものではない。 Hereinafter, some embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, as shown in the figure, it will be described using the XY coordinate system. Unless otherwise specified, the XY direction will be considered as the horizontal direction. For convenience of explanation, the XY direction is referred to as a horizontal direction, but the direction is not limited to the horizontal direction.

(第1実施形態)
図1から図8は、第1実施形態の説明図を示す。図1に外観を示す無人搬送台車10(無人搬送車本体相当)は、様々な施設内の対象範囲を自律走行可能に構成されるもので、車体11に車輪ユニット12…15が装着されることで構成される。各車輪ユニット12…15は、モジュール化されている車輪ユニットモジュール相当である。また車輪ユニット12…15は、互いに同一構造で構成されており、それぞれが車輪21の駆動源を備えた駆動輪ユニットとして構成されている。
(First Embodiment)
1 to 8 show explanatory views of the first embodiment. The automatic guided vehicle 10 (corresponding to the main body of the automatic guided vehicle) shown in FIG. 1 is configured to be capable of autonomously traveling in a target range in various facilities, and the wheel units 12 ... 15 are mounted on the vehicle body 11. Consists of. Each wheel unit 12 ... 15 corresponds to a modularized wheel unit module. Further, the wheel units 12 ... 15 are configured to have the same structure as each other, and each is configured as a drive wheel unit provided with a drive source for the wheels 21.

図1に示すように、車体11は全体的に矩形箱状のボディにより構成されている。車体11は、車輪ユニット12…15を装着可能な被装着部11aを備える。各車輪ユニット12…15は車体11を車輪21を用いて支持することで、無人搬送台車10は施設内の通路を走行可能に構成される。車輪ユニット12~15は、少なくとも3以上構成されており、3点以上通路と接触することで、車体11を安定的に走行制御できれば良い。ここでは4つの車輪ユニット12…15を組み込んだ例を説明する。 As shown in FIG. 1, the vehicle body 11 is composed of a rectangular box-shaped body as a whole. The vehicle body 11 includes a mounted portion 11a to which the wheel units 12 ... 15 can be mounted. The wheel units 12 ... 15 support the vehicle body 11 by using the wheels 21, so that the automatic guided vehicle 10 can travel in the passage in the facility. The wheel units 12 to 15 are configured to have at least three or more, and it is sufficient that the vehicle body 11 can be stably controlled to travel by contacting three or more points with the passage. Here, an example in which four wheel units 12 ... 15 are incorporated will be described.

安全レーザスキャナ18、19は、無人搬送台車10の少なくとも前後左右の障害物を認識可能な非接触型センサにより構成され、例えばLIDARと称されるレーダユニットにより構成される。安全レーザスキャナ18、19は、車体11に対し当該車体11の水平方向全方位をセンシング可能に備え付けられる。 The safety laser scanners 18 and 19 are composed of non-contact sensors capable of recognizing at least front, rear, left and right obstacles of the automatic guided vehicle 10, and are composed of, for example, a radar unit called LIDAR. The safety laser scanners 18 and 19 are provided on the vehicle body 11 so as to be capable of sensing all horizontal directions of the vehicle body 11.

例えば安全レーザスキャナ18、19は、車体11の水平方向四隅のうち対角位置となる2つの隅に設置されていると良い。すると安全レーザスキャナ18、19は、車体11の対角位置からそれぞれ水平方向270度を効率的にセンシングできる。なお、安全レーザスキャナ18、19の設置箇所は、この設置位置に限られるものではなく、前後左右の全方位にわたり物体を検出できればどのように設置されていても良い。これにより安全レーザスキャナ18、19は、車体11の前後左右全方位にわたり、柱や壁といった障害物などの物体を検出できる。 For example, the safety laser scanners 18 and 19 may be installed at two diagonal corners of the four horizontal corners of the vehicle body 11. Then, the safety laser scanners 18 and 19 can efficiently sense 270 degrees in the horizontal direction from the diagonal positions of the vehicle body 11. The installation locations of the safety laser scanners 18 and 19 are not limited to these installation positions, and may be installed in any position as long as the object can be detected in all directions of front, back, left, and right. As a result, the safety laser scanners 18 and 19 can detect an object such as an obstacle such as a pillar or a wall over the front, rear, left, and right directions of the vehicle body 11.

図2に無人搬送台車10の下面図を示すように、車輪ユニット12…15にはそれぞれ車輪21が装着されている。個々の車輪ユニット12…15は、互いに同一構造の駆動輪ユニットであり、その全てが被装着部11aに着脱可能に構成される。 As shown in FIG. 2 is a bottom view of the automatic guided vehicle 10, the wheel units 12 ... 15 are each equipped with wheels 21. The individual wheel units 12 ... 15 are drive wheel units having the same structure as each other, and all of them are configured to be detachably attached to the mounted portion 11a.

以下、図3から図5を参照して車輪ユニット12の構造を説明し、他の車輪ユニット13…15の説明を省略する。図3から図5に示すように、車輪ユニット12の車輪21は、地面に接触して回転する回転接触面を曲面形状に備え、その円曲面形状の中心に挿通される回転軸を中心として回転するように構成されている。車輪ユニット12は、車輪21を駆動する走行用駆動モータ33を備えた駆動輪ユニットとして構成される。車輪ユニット12には、主に安全制御用の機器として、それぞれの車輪21の進行方向の速度を検出する速度検出部としての安全エンコーダ35、車輪21の操舵角を検出する操舵角検出部としての安全非接触スイッチ28、及び、車輪21の回転を制動する制動機器としての電磁ブレーキ36が組み込まれている。 Hereinafter, the structure of the wheel unit 12 will be described with reference to FIGS. 3 to 5, and the description of the other wheel units 13 ... 15 will be omitted. As shown in FIGS. 3 to 5, the wheel 21 of the wheel unit 12 has a rotary contact surface that rotates in contact with the ground in a curved surface shape, and rotates about a rotation axis inserted through the center of the circular curved surface shape. It is configured to do. The wheel unit 12 is configured as a drive wheel unit including a traveling drive motor 33 for driving the wheels 21. The wheel unit 12 mainly serves as a safety control device, as a safety encoder 35 as a speed detecting unit for detecting the speed in the traveling direction of each wheel 21, and as a steering angle detecting unit for detecting the steering angle of the wheels 21. A safety non-contact switch 28 and an electromagnetic brake 36 as a braking device for braking the rotation of the wheel 21 are incorporated.

車輪ユニット12は、車体11の被装着部11aに固定される固定部としての固定板22、及び、固定板22に対し水平方向に回転可能な可動部23により構成されている。固定板22の上には、当該固定板22の上面に沿って回転可能に設置されたプーリ24、25、及びプーリ24及び25を連結したタイミングベルト26が設置されている。プーリ24の軸には操舵部としての操舵モータ27が連結されている。操舵モータ27は、モータ軸を介してプーリ24を回転駆動することでタイミングベルト26を通じてプーリ25を連動して回転可能になっている。操舵モータ27は、水平方向に車輪21を回転させることができ、走行可能な方向を操舵できる。またエンコーダ34が、タイミングベルト26にプーリ43を介して係合されており、操舵角を検出可能になっている。 The wheel unit 12 is composed of a fixing plate 22 as a fixing portion fixed to the mounted portion 11a of the vehicle body 11 and a movable portion 23 that can rotate horizontally with respect to the fixing plate 22. On the fixing plate 22, a pulleys 24 and 25 rotatably installed along the upper surface of the fixing plate 22 and a timing belt 26 connecting the pulleys 24 and 25 are installed. A steering motor 27 as a steering unit is connected to the shaft of the pulley 24. The steering motor 27 is capable of rotating the pulley 25 in conjunction with the timing belt 26 by rotationally driving the pulley 24 via the motor shaft. The steering motor 27 can rotate the wheels 21 in the horizontal direction and can steer in a travelable direction. Further, the encoder 34 is engaged with the timing belt 26 via the pulley 43, so that the steering angle can be detected.

固定板22には安全非接触スイッチ28がボルト及びナットなどを用いて固定されている。安全非接触スイッチ28は、安全性能を向上するために用いられ、車輪21の操舵角を検出する操舵角検出部として用いられる。図4に例示したように、安全非接触スイッチ28は、固定板22の上方から下方まで貫通し、その先端がフレーム30の脇まで延設されている。安全非接触スイッチ28の先端には、発振回路を用いて磁界出力する誘導検出コイルが設置されている。安全非接触スイッチ28は、後述するフレーム30に設けられた突起31、32と合わせて誘導形近接スイッチとして機能する。安全規格に準拠した方法で操舵角を検出できればどのような方法を用いても良い。 A safety non-contact switch 28 is fixed to the fixing plate 22 by using bolts, nuts, and the like. The safety non-contact switch 28 is used to improve the safety performance, and is used as a steering angle detecting unit for detecting the steering angle of the wheel 21. As illustrated in FIG. 4, the safety non-contact switch 28 penetrates from above to below the fixing plate 22 and its tip extends to the side of the frame 30. At the tip of the safety non-contact switch 28, an induction detection coil that outputs a magnetic field using an oscillation circuit is installed. The safety non-contact switch 28 functions as an inductive proximity switch together with the protrusions 31 and 32 provided on the frame 30 described later. Any method may be used as long as the steering angle can be detected by a method conforming to the safety standard.

固定板22の下面にはベアリング29が設置されている。ベアリング29の下側にはフレーム30が連結されている。フレーム30は、ねじを用いてベアリング29に固定されている。 A bearing 29 is installed on the lower surface of the fixing plate 22. A frame 30 is connected to the lower side of the bearing 29. The frame 30 is fixed to the bearing 29 using screws.

可動部23は、フレーム30を母材として構成され、当該フレーム30に直接又は間接的に連結された、突起31、32、車輪21、走行用駆動モータ33、エンコーダ34、安全エンコーダ35、及び電磁ブレーキ36を備える。その他、可動部23は、回転軸21aなども備える。可動部23は、ベアリング29を通じて固定板22に対して構成要素30…36を一体として水平方向に回転自在に構成されている。 The movable portion 23 is configured with the frame 30 as a base material, and is directly or indirectly connected to the frame 30, with protrusions 31, 32, wheels 21, traveling drive motors 33, encoders 34, safety encoders 35, and electromagnetic waves. A brake 36 is provided. In addition, the movable portion 23 also includes a rotating shaft 21a and the like. The movable portion 23 is configured to be rotatable in the horizontal direction by integrating the components 30 ... 36 with respect to the fixing plate 22 through the bearing 29.

突起31、32は、フレーム30の水平方向周囲に所定角度ステップ(例えば90°ステップ)で固定されており、フレーム30と共に一体で水平方向に回転可能になっている。このため、可動部23がベアリング29の回転方向である水平方向に回転することで、突起31、32が、安全非接触スイッチ28の先端位置から外れたり一致したりする。固定板22に固定された安全非接触スイッチ28は、その先端の誘導検出コイルにより発せられる磁界により突起31、32との近接状態を検出することで、車輪21の特定の方向、例えば90°ステップ、の操舵状態を検出できる。これにより、車輪21が進行方向に対する角度の何れの方向を向いているか、例えば前、後、左、右、の何れの方向を向いているか判断できる。 The protrusions 31 and 32 are fixed around the frame 30 in a predetermined angle step (for example, 90 ° step), and are integrally rotatable in the horizontal direction together with the frame 30. Therefore, when the movable portion 23 rotates in the horizontal direction, which is the rotation direction of the bearing 29, the protrusions 31 and 32 are displaced or coincide with the tip position of the safety non-contact switch 28. The safety non-contact switch 28 fixed to the fixed plate 22 detects the proximity state to the protrusions 31 and 32 by the magnetic field generated by the induction detection coil at the tip thereof, so that the wheel 21 can be stepped in a specific direction, for example, 90 ° step. , Steering state can be detected. Thereby, it can be determined which direction the wheel 21 is facing at an angle with respect to the traveling direction, for example, which direction is front, rear, left, or right.

走行用駆動モータ33は、車輪21を駆動する駆動部として用いられる。走行用駆動モータ33は、車輪21を正逆回転駆動可能になっており、車輪21を一方向、例えば図示Y方向、X方向又はそれ以外の方向に走行可能にする。本実施形態において、走行用駆動モータ33は、安全エンコーダ35及び電磁ブレーキ36と一体に設けられている。これらは別部品により構成しても良い。 The traveling drive motor 33 is used as a drive unit for driving the wheels 21. The traveling drive motor 33 can drive the wheels 21 in forward and reverse rotations, and enables the wheels 21 to travel in one direction, for example, in the Y direction, the X direction, or other directions in the drawing. In the present embodiment, the traveling drive motor 33 is provided integrally with the safety encoder 35 and the electromagnetic brake 36. These may be composed of separate parts.

走行用駆動モータ33は、フレーム30に固定されており、走行用駆動モータ33の回転軸21aは車輪21に直結されている。安全エンコーダ35は、車輪21の回転数を検出する。回転数はギヤ比変換して検出しても良い。これにより安全エンコーダ35は、各車輪ユニット12…15の進行方向の速度を検出する速度検出部として用いられる。 The traveling drive motor 33 is fixed to the frame 30, and the rotating shaft 21a of the traveling drive motor 33 is directly connected to the wheels 21. The safety encoder 35 detects the rotation speed of the wheel 21. The number of revolutions may be detected by converting the gear ratio. As a result, the safety encoder 35 is used as a speed detection unit that detects the speed of each wheel unit 12 ... 15 in the traveling direction.

電磁ブレーキ36は、走行用駆動モータ33及び安全エンコーダ35と一体に設けられており、車輪21の回転を制動する制動機器として用いられる。電磁ブレーキ36は、回転軸21aを通じて車輪21の回転を制動する。なお、図3に示したように、各種電気的構成を接続する電気配線42が、ベアリング29の回転軸に沿って設置されている。 The electromagnetic brake 36 is provided integrally with the traveling drive motor 33 and the safety encoder 35, and is used as a braking device for braking the rotation of the wheels 21. The electromagnetic brake 36 brakes the rotation of the wheel 21 through the rotating shaft 21a. As shown in FIG. 3, an electric wiring 42 connecting various electric configurations is installed along the rotation axis of the bearing 29.

図6には電気的構成を例示している。無人搬送台車10は、車輪ユニット12…15、環境認識部としての安全レーザスキャナ18、19と共に、制御部50、及び非常停止スイッチ55を搭載している。制御部50は、走行制御コントローラ51、安全コントローラ52、コンタクタ53、及び、制御基板54に搭載された駆動回路54aを組み合わせて構成されている。 FIG. 6 illustrates an electrical configuration. The automatic guided vehicle 10 is equipped with a wheel unit 12 ... 15, a safety laser scanner 18 and 19 as an environment recognition unit, a control unit 50, and an emergency stop switch 55. The control unit 50 is configured by combining a travel control controller 51, a safety controller 52, a contactor 53, and a drive circuit 54a mounted on the control board 54.

また前述したように、車体11には安全レーザスキャナ18、19が装着されている。安全レーザスキャナ18、19は、制御部50の安全コントローラ52に電気的に接続されている。各車輪ユニット12…15は、前述した操舵モータ27、安全非接触スイッチ28、走行用駆動モータ33、安全エンコーダ35、電磁ブレーキ36の他、エンコーダ34を備える。エンコーダ34は、走行制御用に車輪21の操舵角を詳細に検出できる。 Further, as described above, the safety laser scanners 18 and 19 are mounted on the vehicle body 11. The safety laser scanners 18 and 19 are electrically connected to the safety controller 52 of the control unit 50. Each wheel unit 12 ... 15 includes an encoder 34 in addition to the steering motor 27, a safety non-contact switch 28, a traveling drive motor 33, a safety encoder 35, and an electromagnetic brake 36 described above. The encoder 34 can detect the steering angle of the wheel 21 in detail for traveling control.

走行制御コントローラ51は、主に走行制御を担うマイクロコンピュータにより構成されている。走行制御コントローラ51は、CPUがROMなどに記憶されたプログラムを実行することで実現されている。つまりソフトウェアにより実現されているが、これら走行制御コントローラ51をハードウェアにより実現する構成としてもよい。 The travel control controller 51 is mainly composed of a microcomputer that is responsible for travel control. The travel control controller 51 is realized by the CPU executing a program stored in a ROM or the like. That is, although it is realized by software, the drive control controller 51 may be realized by hardware.

走行制御コントローラ51は、制御基板54に搭載された駆動回路54aを通じて走行用駆動モータ33を駆動すると共に、操舵モータ27を駆動することで車輪ユニット12…15の各車輪21を回転制御する。このとき、走行制御コントローラ51は、エンコーダ34により各車輪21の詳細な操舵角を検出してフィードバック制御することで無人搬送台車10を走行制御する。 The travel control controller 51 drives the travel drive motor 33 through the drive circuit 54a mounted on the control board 54, and also drives the steering motor 27 to control the rotation of each wheel 21 of the wheel units 12 ... 15. At this time, the travel control controller 51 detects the detailed steering angle of each wheel 21 by the encoder 34 and performs feedback control to control the travel of the automatic guided vehicle 10.

安全コントローラ52は、主に安全制御を担うコントローラでありPLCにより構成される。安全コントローラ52は、安全レーザスキャナ18、19のスキャン検出範囲内における、障害物の存在の有無や当該障害物との距離などの周辺環境の情報を判断する。安全コントローラ52は、走行制御コントローラ51との間で情報を送受可能になっており、安全レーザスキャナ18、19から取得される周辺環境の情報を走行制御コントローラ51に送信可能になっている。走行制御コントローラ51は、安全コントローラ52と連携制御することで自律走行可能になる。 The safety controller 52 is a controller mainly responsible for safety control and is composed of a PLC. The safety controller 52 determines information on the surrounding environment such as the presence or absence of an obstacle and the distance to the obstacle within the scan detection range of the safety laser scanners 18 and 19. The safety controller 52 can send and receive information to and from the travel control controller 51, and can transmit information on the surrounding environment acquired from the safety laser scanners 18 and 19 to the travel control controller 51. The travel control controller 51 can autonomously travel by controlling in cooperation with the safety controller 52.

また安全コントローラ52は、安全非接触スイッチ28及び安全エンコーダ35の信号を直接入力している。安全コントローラ52は、各車輪ユニット12…15の安全非接触スイッチ28により各車輪ユニット12…15毎の特定の方向への操舵状態を検出できる。さらに安全コントローラ52は、各車輪ユニット12…15の安全エンコーダ35により各車輪ユニット12…15の速度を検出できる。これにより安全コントローラ52は、無人搬送台車10の各種状態を検出できる。 Further, the safety controller 52 directly inputs the signals of the safety non-contact switch 28 and the safety encoder 35. The safety controller 52 can detect the steering state of each wheel unit 12 ... 15 in a specific direction by the safety non-contact switch 28 of each wheel unit 12 ... 15. Further, the safety controller 52 can detect the speed of each wheel unit 12 ... 15 by the safety encoder 35 of each wheel unit 12 ... 15. As a result, the safety controller 52 can detect various states of the automatic guided vehicle 10.

安全コントローラ52、安全レーザスキャナ18、19、安全非接触スイッチ28、安全エンコーダ35、及び電磁ブレーキ36は、走行制御の主体としては用いられないものの、安全基準ISO3691-4を満たすうえで必要な機器として設けられ、安全認証済の安全機器として構成される。速度監視機能や操舵検出機能は、ISO13849で定義される安全カテゴリ3かつパフォーマンスレベルDの認証を受けている。 Although the safety controller 52, safety laser scanners 18 and 19, safety non-contact switch 28, safety encoder 35, and electromagnetic brake 36 are not used as the main body of driving control, they are necessary equipment to meet the safety standard ISO3691-4. It is configured as a safety device with safety certification. The speed monitoring function and steering detection function are certified as safety category 3 and performance level D as defined by ISO13849.

エンコーダ34は、走行制御用に車輪21の操舵角を詳細に検出しているが、例えば安全非接触スイッチ28は、前述したように特定の方向を検出する上で必須の機器として設けられている。また、走行用駆動モータ33の駆動力が小さくなった場合、何らかの不具合で走行用駆動モータ33の動力の遮断に失敗した場合、安全で且つ確実に無人搬送台車10を停止させるため、電磁ブレーキ36が組付けられている。 The encoder 34 detects the steering angle of the wheel 21 in detail for traveling control. For example, the safety non-contact switch 28 is provided as an indispensable device for detecting a specific direction as described above. .. Further, if the driving force of the traveling drive motor 33 becomes small, or if the power of the traveling drive motor 33 fails to be cut off due to some trouble, the electromagnetic brake 36 is used to safely and surely stop the automatic guided vehicle 10. Is assembled.

コンタクタ53は、安全コントローラ52の制御に応じて電源を開閉する電磁開閉器である。コンタクタ53は、安全コントローラ52の制御に応じて制動作用に必要な電力を電磁ブレーキ36に通電可能に構成される。 The contactor 53 is an electromagnetic switch that opens and closes the power supply according to the control of the safety controller 52. The contactor 53 is configured to be able to energize the electromagnetic brake 36 with the electric power required for the braking action according to the control of the safety controller 52.

また、コンタクタ53は、安全コントローラ52の制御に応じて制御基板54に通電される電源を通断電可能になっている。非常停止スイッチ55は、外部ユーザにより操作可能なスイッチであり、安全コントローラ52に電気的に接続されており、外部から非常時に停止指示可能になっている。 Further, the contactor 53 is capable of transmitting and disconnecting a power source that is energized to the control board 54 according to the control of the safety controller 52. The emergency stop switch 55 is a switch that can be operated by an external user, is electrically connected to the safety controller 52, and can be instructed to stop from the outside in an emergency.

走行制御コントローラ51が、駆動回路54aを通じて走行用駆動モータ33、操舵モータ27、エンコーダ34を用いて自律走行制御している最中でも、非常停止スイッチ55がオン操作されることで、安全コントローラ52が、コンタクタ53を通じて駆動回路54aに通電されている電源を遮断できる。これにより、自律走行制御を停止できる。 Even while the travel control controller 51 is autonomously controlling travel through the drive circuit 54a using the drive motor 33 for travel, the steering motor 27, and the encoder 34, the emergency stop switch 55 is turned on to turn on the safety controller 52. , The power supply energized in the drive circuit 54a can be cut off through the contactor 53. As a result, autonomous driving control can be stopped.

また安全コントローラ52は、無人搬送台車10の車輪ユニット12…15の状態と当該無人搬送台車10の周辺環境の情報と照合し、周辺に存在する障害物との距離を一定以上確保できる。例えば無人搬送台車10が障害物と衝突しつつあるときには、安全コントローラ52がコンタクタ53を通じて電源を電磁ブレーキ36に通電することで無人搬送台車10を制動できる。 Further, the safety controller 52 collates the state of the wheel units 12 ... 15 of the automatic guided vehicle 10 with the information of the surrounding environment of the automatic guided vehicle 10, and can secure a certain distance or more from the obstacles existing in the vicinity. For example, when the automatic guided vehicle 10 is colliding with an obstacle, the safety controller 52 can brake the automatic guided vehicle 10 by energizing the electromagnetic brake 36 with a power source through the contactor 53.

走行制御コントローラ51が、各車輪ユニット12…15のそれぞれの走行用駆動モータ33を駆動制御することで、各車輪ユニット12…15の車輪21を正逆回転駆動できる。 The travel control controller 51 drives and controls the travel drive motors 33 of the wheel units 12 ... 15, so that the wheels 21 of the wheel units 12 ... 15 can be driven in forward and reverse rotations.

このため制御部50が、図2に示すように全ての車輪ユニット12…15の車輪21をX方向に操舵することで車体11を横進させることができる。また制御部50が、図7に示すように全ての車輪ユニット12…15の車輪21をY方向に操舵することで車体11を直進させることができる。 Therefore, as shown in FIG. 2, the control unit 50 can laterally move the vehicle body 11 by steering the wheels 21 of all the wheel units 12 ... 15 in the X direction. Further, as shown in FIG. 7, the control unit 50 can steer the wheels 21 of all the wheel units 12 ... 15 in the Y direction to allow the vehicle body 11 to go straight.

また制御部50が、図8に示すように全ての車輪ユニット12…15の車輪21をXY方向に傾斜させることで当該無人搬送台車10をその鉛直軸回りに旋回させることができる。これにより、水平方向の任意の方向へ無人搬送台車10を移動させることができ、無人搬送台車10を360°全方位に走行させることができる。 Further, as shown in FIG. 8, the control unit 50 can rotate the automatic guided vehicle 10 around its vertical axis by inclining the wheels 21 of all the wheel units 12 ... 15 in the XY directions. As a result, the automatic guided vehicle 10 can be moved in any direction in the horizontal direction, and the automatic guided vehicle 10 can be driven in all directions by 360 °.

図9に無人搬送台車10が搬送物Aを搭載して走行する際の側面図を示している。無人搬送台車10の車輪21は、地面に接触して回転する回転接触面を曲面形状に備え、その円曲面形状の中心に挿通される回転軸を中心として回転する。車輪ユニット12は、凹凸のない車輪21を用いて走行でき、走行中に搬送物Aへの衝撃を抑制できる。 FIG. 9 shows a side view of the automatic guided vehicle 10 when the automatic guided vehicle 10 is mounted and travels. The wheel 21 of the unmanned transport carriage 10 is provided with a rotating contact surface that rotates in contact with the ground in a curved surface shape, and rotates about a rotation axis inserted through the center of the circular curved surface shape. The wheel unit 12 can travel using the wheels 21 having no unevenness, and can suppress an impact on the conveyed object A during traveling.

(他の実施形態)
前述実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
車輪ユニット12…15は、四輪分だけ装着されている形態を示したが、これに限定されるものではなく、三輪でも良いし、五輪、六輪であっても良い。
(Other embodiments)
The embodiment is not limited to the above, and for example, the following modifications or extensions are possible.
The wheel units 12 ... 15 show a form in which only four wheels are mounted, but the present invention is not limited to this, and may be three wheels, five wheels, or six wheels.

本発明は、前述した実施形態に準拠して記述したが、当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範畴や思想範囲に入るものである。 Although the present invention has been described in accordance with the above-described embodiment, it is understood that the present invention is not limited to the embodiment or structure. The present invention also includes various modifications and variations within a uniform range. In addition, various combinations and forms, as well as other combinations and forms including one element, more, or less, are within the scope and scope of the invention.

図面中、10は無人搬送台車、11は車体、11a~11dは被装着部、12~15は車輪ユニット(車輪ユニットモジュール)、21は車輪、27は操舵モータ(操舵部)、33は走行用駆動モータ(駆動部)、を示す。 In the drawing, 10 is an unmanned transport trolley, 11 is a vehicle body, 11a to 11d are mounted parts, 12 to 15 are wheel units (wheel unit modules), 21 are wheels, 27 is a steering motor (steering part), and 33 is for traveling. A drive motor (drive unit) is shown.

Claims (3)

搬送物を搭載可能に構成された車体を車輪(21)を用いて支持する少なくとも3輪以上の車輪ユニットモジュール(12~15)と、
前記3輪以上の車輪ユニットモジュールを装着可能な被装着部を備える前記車体(11)と、を備え、
前記車輪ユニットモジュールは、
その全てが前記被装着部に装着可能に構成され前記車輪を駆動する駆動部(33)を備えた駆動輪ユニットにより構成されると共に、それぞれ走行可能な方向を操舵する操舵部(27)を備え、
前記全ての前記車輪ユニットモジュールの前記操舵部を用いて操舵することで進行方向を変更する無人搬送台車。
A wheel unit module (12 to 15) having at least three wheels or more that supports a vehicle body configured to be capable of mounting a transported object by using wheels (21), and a wheel unit module (12 to 15).
The vehicle body (11) having a mounted portion to which the wheel unit module of three or more wheels can be mounted is provided.
The wheel unit module is
All of them are configured to be mountable on the mounted portion, and are composed of a drive wheel unit having a drive unit (33) for driving the wheels, and also have a steering unit (27) for steering in a direction in which the wheels can travel. ,
An automatic guided vehicle that changes the direction of travel by steering using the steering unit of all the wheel unit modules.
前記車輪ユニットモジュールの前記車輪は、地面に接触して回転する回転接触面を曲面形状に備え、その円曲面形状の中心に挿通される回転軸を中心として回転する請求項1記載の無人搬送台車。 The unmanned transport trolley according to claim 1, wherein the wheel of the wheel unit module is provided with a rotating contact surface that rotates in contact with the ground in a curved surface shape, and rotates about a rotation axis inserted through the center of the circular curved surface shape. .. 前記車輪ユニットモジュールは、前記車体に四輪だけ装着されている請求項1又は2記載の無人搬送台車。
The automatic guided vehicle according to claim 1 or 2, wherein the wheel unit module is mounted on the vehicle body with only four wheels.
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