JP2560317B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は加工対象物（ワーク）を搭載して予め定め
られた経路を自走する無人搬送車に関するものである。

従来の技術 ファクトリーオートメーション（FA）の思想の普及や
合理化の要請などで工程間のワークの移動に無人搬送車
が採用されるようになってきていることは周知の通りで
ある。この種の無人搬送車はコンベヤなどの固定式の搬
送装置に替わるものであり、フロアーに敷設した誘導線
をガイドとして自走し、もしくは教示操作によって予め
記憶させられた情報に従って自走する構成が一般的であ
る。

他方、データ処理技術の向上により、従来、単なる自
走台車として用いられていた無人搬送車に記憶装置を搭
載して新たな機能を付与することが試みられており、例
えば特開昭60−151722、同60−151723、同60−151724号
公報には、移載ステーションに停止している間に、ある
いは移載ステーションの近くを走行している際に、光信
号によって情報の授受を行ない、かつ情報を記憶する無
人搬送車が記載されている。

発明が解決しようとする問題点 一般に、記憶装置を設けた従来の無人搬送車は、搭載
したワークに関する情報を記憶装置に入力して走行する
構成であり、したがって情報を外部に出力するにしても
必要情報量が少ないので、出力手段としての表示装置は
液晶ディスプレイ等の簡易型のものを使用している。し
かるに最近では、無人搬送車の機能の拡充を図り、コン
ベヤを主体とする生産ラインに替わる生産システムにお
ける搬送手段として用いることが考えられており、特に
フレキシブル生産システムに用いることが考えられてい
る。

すなわちコンベヤラインは固定的であるために、多種
製品の混合生産を行なう場合には、ワークを不要な工程
をも通過させなければならず、またライン変更が困難で
あるなどの不都合があるが、無人搬送車を利用すれば、
ワークの搬送経路を各ワークに最適な経路に個別に設定
でき、また当然、工程の変更に容易に対応できる。しか
しながらこのような生産システムを採用する場合には、
工程管理や作業管理さらには製品管理などが従来とは大
きく異なることになり、例えば搬送されるワークの種類
が多くなるから、ワーク毎に必要な情報を提供する必要
があり、またワークは個別に搬送され、かつ必要箇所で
停止することにより、その間に加工を施されることにな
るから、各ワークごとに作業管理を行なう必要が生じ
る。そこでこのような管理およびそのための情報の処理
を、中央に設けた１台の大型コンピユータによって行な
うことが考えられるが、そのような構成にすると、中央
のコンピュータに対する負担が大きくなり過ぎ、またシ
ステムが硬直化しフレキビリネィに欠ける問題が生じ
る。

そこで作業管理やワークの情報管理などの個別情報の
処理を、ワークを搭載している無人搬送車にて行なわせ
ることが有利であると考えられるが、そのための無人搬
送車に対する概念は、従来の単なる搬送手段としての概
念とは大きく異なったものとなり、また当然、必要とさ
れる機能も大きく異なってくる。例えば従来では前述し
たようにワークの搬送手段として考えられていたから、
ワークに関する情報あるいは運行管理に関する情報のみ
を表示し得る液晶ディスプレイ等の簡易型の表示装置を
設けていればよかったが、上記のように無人搬送車に作
業管理や工程管理などを行なう機能を持たせる場合に、
必要とする情報の量が格段に多くなるから、従来の無人
搬送車では対応できなくなる。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、
ワークの搬送は勿論のこと、作業指示や作業管理さらに
は製品履歴の管理などを行なうことができ、ひいては無
人搬送車を主体とする生産システムを可能にする無人搬
送車を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、加工を施
すべき加工対象物を載せるワーク搭載台と、その加工対
象物の加工を行う加工ステーションを経由して走行・停
止するように制御する走行制御装置と、前記加工対象物
に対して実行するべき加工の指示情報を前記加工ステー
ションに対応させて記憶する情報記憶装置と、各加工ス
テーションで実行する加工作業に費やされた時間を計測
するタイマと、前記情報記憶装置に記憶された指示情報
およびタイマで計測した時間を少なくとも各加工ステー
ションに停止しているときに表示する表示装置と、これ
ら走行制御装置と情報記憶装置とタイマと表示装置とを
制御する中央演算処理装置とを具備させたことを特徴と
するものである。

作用 この発明の無人搬送車は、基本的な機能として、任意
のワークをワーク搭載台に載せるとともに走行制御装置
によって所定の経路に沿って走行および停止し、ワーク
を最適な工程に送る機能を果す。そして例えば作業者に
よる加工工程では、その作業内容に応じた作業ペースを
情報記憶装置が出力して表示装置に表示するとともに、
タイマによって作業時間をカウントすることにより作業
の進行状態の管理を行ない、同時に必要とした時間を情
報として記憶する。また作業者に対しては表示装置によ
って作業手順や組付パーツの指示を行なう。さらに情報
記憶装置は走行状態や経路あるいは各作業条件を遂時入
力されて記憶し、必要に応じてその記憶内容を出力し、
例えば走行経路から外した場合にはその外れた位置の記
憶および復帰のための表示を行ない、また工程管理など
のために作業要件の履歴を記憶しかつ必要に応じて表示
する。そして前述した搬送車としての基本機能を行なう
ための各種情報すなわち走行経路やプログラムNo、進行
方向などの情報の表示を表示装置によって行なう。

実 施 例 第１図はこの発明の一実施例としての無人搬送車１の
全体を示す斜視図であって、車体の枠組をなす本体２に
は後述する各種の装置が内蔵されるとともに、駆動およ
び操舵される車輪３を有しており、したがってフロアー
上を任意の経路に沿って走行するよう構成されている。
この無人搬送車１の基本的な機能は加工対象物（ワー
ク）４の搬送であるから、本体２にはワーク４を固定す
るワーク搭載台５が設けられている。このワーク搭載台
５はワーク４を単に載置し固定するためのものではな
く、その上でワーク４に加工を施すことができるもので
あり、したがって必要な強度を有していることは勿論の
こと、上下位置の調整や旋回を行ない得るよう構成する
ことができる。またしたがってワーク４に対して取付け
るべき小部品を入れておく部品入れ６のボルト・ナット
を入れておく小箱７とが本体２に設けられている。そし
てワーク４に対して施すべき作業内容に指示や必要な情
報の表示を行なうためにCRT表示装置８が設けられてお
り、そのCRT表示装置８は表示内容を選択し得るよう選
択スイッチ９を有している。またさらに作業者の注意喚
起のためにブザー10が本体２に取付けられている。

第２図は上記の無人搬送車１の制御を行なう制御シス
テムのブロック図であって、全体の制御を行なうCPU
（中央演算処理装置）11および記憶内容の更新を行なう
ことのできるRAM（ランダム・アクセス・メモリ）12な
らびにCRT表示装置８の画面での表示形態を予め記憶さ
せておくROM（リード・オンリー・メモリ）13が設けら
れているとともに、これらに対して時間計測用のタイマ
14が設続されている。またこれらのCPU11およびRAM12な
らびにROM13に対してインターフェース15を介して運行
制御回路16と前記CRT表示装置８と通信回路17と距離計1
8とがそれぞれ接続されている。運行制御回路16は、無
人搬送車１を経路に沿って走行させるためのステアリン
グ制御や走行・停止制御などを行なうものであり、予め
行なった教示操作によって記憶させた情報によって運行
制御を行なう構成とすることができ、あるいはフロアー
に敷設した誘導線やマーカーを検出しつつ運行制御を行
なう構成とすることができる。また通信回路17は外部機
器、例えば生産管理などの総合的な制御を行なう上位コ
ンピュータである集中制御装置19や自動加工ステーショ
ンにおける加工ロボットや自動機などの状態を伝達した
り、組付け部品が取出されたことを検出する装置から信
号を入力されたりする外部制御装置20との間で情報の交
換を行なうためのものであって、光通信や無線通信によ
って情報の伝達を行なうよう構成されている。さらに距
離計18は運行制御に必要に距離情報を得るためのもので
あり、例えば前記車輪３に連結したエンコーダを用いる
ことができる。そして入出力用ポート21を介して外部ス
イッチ22やランプ・ウィンカ23あるいは操作ボタン24が
接続されている。

上記の制御システムによる作用は以下に述べる通りで
ある。

すなわち運行制御回路16によって車輪３の駆動・停止
ならびに操舵が制御され、その結果、無人搬送車１は決
められた経路に沿って走行し、かつ必要なステーション
で停止する。停止したステーションでは、ステーション
で行なうべき作業の手順および組付けるべき部品名をCR
T表示装置８の画面に表示する。これはそのステーショ
ンに対応させて予め記憶させてある情報に基づいて行な
われ、その表示内容に従って例えば外部部品棚（図示せ
ず）から必要部品を取ると、その動作が前記外部制御装
置20によって伝達されて通信回路17を経てCPU11に入力
され、このようにして得られた情報に基づいて例えば第
３図に示すように現在進行している作業をCRT表示装置
８に表示させる。またCRT表示装置８に設けた選択スイ
ッチ９を操作すれば、第４図に示すように作業内容が表
示され、現在進行している作業内容を呼び出して知るこ
とができる。

上記のようにして指示される作業には標準的な作業時
間が決められていて予め記憶させてあり、無人搬送車１
が所定のステーションに停止するとタイマ14が作業時間
のカウントダウンを開始し、また時間の経過をCRT表示
装置８に表示する。そして予め決めた作業時間の残りが
数十秒程度になると、ブザー10が鳴動して作業者の注意
を喚起し、また標準作業時間をオーバーした場合にはそ
の経過時間をカウントアップし、CRT表示装置８に表示
する。これらの時間の表示は、第５図および第６図に示
すように線の長さで示すことが好ましく、またカラーデ
ィスプレイの場合には標準作業時間の経過とオーバーし
た時間の表示とは色を異ならせることが好ましい。しか
して従来のコンベヤラインでは時間の経過と共にコンベ
ヤが移動することにより作業時間の管理が行われていた
が、上記のように無人搬送車１にタイマ14およびCRT表
示装置８を搭載することにより、従来のコンベヤライン
での作業時間の管理と同様な管理が可能になる。

上記のように各ステーションでは、作業内容および標
準作業時間をCRT表示装置８から与えられることにより
各々の作業を行なうことになり、その間の経過時間はタ
イマ14によって計測されており、作業の終了によって無
人搬送車１に与えられる終了指示によって実際に要した
作業時間が知られる。この実際に要した作業時間は、前
記RAM12に入力されて記憶され、作業者が前記選択スイ
ッチ９を操作することにより適宜にCRT表示装置８に表
示される。またこれらの時間情報は通信回路17によって
集中制御装置19に伝送される。なお、実積としての作業
時間の表示パターンの例を第７図および第８図に示す。

ところで無人搬送車１の走行経路を教示方式によって
決める場合には、教示走行の状態を前記運行制御回路16
およびRAM12によって記憶する。具体的には教示走行時
のステアリング角度と走行距離とを運行制御回路16およ
び距離計18によって検出し、これらの時々刻々変化する
検出値RAM12に記憶する。このようにして得られた情報
に基づいて例えば第９図に示すような経路表示をCRT表
示装置８によって行なうことができる。こうして得られ
た検出値が正規運行ルートを表すことになるが、ワーク
４の臨時的な手直しなどのために無人搬送車１を正規運
行ルートから外した場合、記憶してある情報と走行中に
得られる情報とに齟齬が生じる。したがって情報に齟齬
が生じた位置を記憶させて表示することにより、無人搬
送車１を正規運行ルートに戻すことが容易になる。また
運行経路の表示には第９図に示すようにプレート位置Ｐ
やステーション位置Ｓあるいは分岐情報を併せて表示す
ることができる。

上記の無人搬送車１はロボットや自動機に対する搬送
手段としての機能をも果し、その場合には、ロボットや
自動機などの外部加工機器での作業内容、例えば締付け
トルクや選択嵌合などの情報を通信回路17を介して受け
取って各作業別にCRT表示装置８に表示し、また集中制
御装置19にも伝送する。表示例を第10図に示す。このよ
うにして得られる実際の加工情報は製品の履歴となるの
で、事後的に問題が生じた場合には問題に対処するにあ
たっての有効な情報になる。

前述したように教示方式によって無人搬送車１の走行
・停止の管理を行なう場合には、実際の走行に先立っ
て、走行速度および停止位置ならびに進行方向、ステー
ション位置、スピンターン、ウィンカやレダーのオン・
オフ、さらにはそのプログラムNo.などが運行制御情報
として入力されるが、これらの情報は例えば第11図に示
すように図形として表示することができ、これを用いれ
ば、運行制御を行なうプログラムの変更修正が極めて容
易になる。

さらに上記の無人搬送車１はCRT表示装置８を備えて
いることにより、表示容量が格段に多く、したがって上
記の各情報以外に各種の情報を表示することができる。
例えばバッテリーを駆動源とする場合には、第12図に示
すようにバッテリーの放電状態を表示させることがで
き、また第13図に示すようにトラブルの対応手順を表示
させることができ、さらには第14図に例示するように全
走行距離や稼動時間などを表示させることができる。こ
れら第12図ないし第14図に示す情報は無人搬送車１自体
に関する情報であるが、これにより無人搬送車１の管理
保全が容易になる。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明の無人搬送車
によれば、表示装置を搭載したことにより、加工ステー
ションにおいて作業者に与えることのできる情報量が格
段に多くかつ鮮明な表示になり、またタイマを設けたこ
とにより作業時間の管理を行なうことが可能になり、し
たがってこの発明の無人搬送車を用いれば、ワークの搬
送のみならず作業の管理を行なうことができるために、
従来のコンベヤによる生産システムを、フレキシビリテ
ィの高い無人搬送車を主体とした生産システムに置き変
えることが可能になる。また特にこの発明の無人搬送車
では、タイマと表示装置とにより作業ペースを知ること
ができるので作業配分の調整が可能となり、また一定の
期間内での作業時間のバラツキが判るために作業者の負
荷状況や自動機の稼動状況を把握でき、得られたこれら
の情報によって作業分担の適正化や機械の保全などが容
易になる効果がある。さらに表示装置では作業内容の表
示に加え、実行されている作業の表示も可能であるか
ら、誤欠品や誤組付けなどの不良を防止でき、同時に新
人対応も容易になる。またさらに走行経路やその走行経
路から外れた箇所の表示も可能であって、復帰箇所の誤
りに起因するトラブルを防止でき、そしてまた各ステー
ションを巡回する間の作業の履歴を記憶させておくこと
ができるために、事後的に生じる問題に対する処置が容
易かつ適切になるなどの効果を得ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の無人搬送車の一例を示す斜視図、第
２図は制御システムの概略的なブロック図、第３図ない
し第14図はCRT表示装置による表示例を示す概略図であ
って、第３図は進行中の作業内容の文字による表示例、
第４図は同図形による表示例、第５図は標準作業時間の
表示例、第６図は標準作業時間をオーバーした時間の表
示例、第７図は実際に要した作業時間の文字による表示
例、第８図は同棒グラフによる表示例、第９図は正規運
行経路から外れた位置を表示する例、第10図は外部加工
機器から得た作業内容の表示例、第11図は運行制御プロ
グラムの表示例、第12図はバッテリー放電状況の表示
例、第13図は異常に対する対処手順の表示例、第14図は
走行情報の表示例である。 １……無人搬送車、４……ワーク、５……ワーク搭載
台、８……CRT表示装置、11……中央演算処理装置、12
……RAM、13……ROM、14……タイマ、16……運行制御回
路。

フロントページの続き (72)発明者 砂原 秀一 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 堀 秀樹 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 麻田 真 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 天野 肇 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (72)発明者 今野 貞直 豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動車株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−255053（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−193755（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−192456（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−175704（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−55751（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−20251（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工を施すべき加工対象物を載せるワーク
   搭載台と、その加工対象物の加工を行う加工ステーショ
   ンを経由して走行・停止するように制御する走行制御装
   置と、前記加工対象物に対して実行するべき加工の指示
   情報を前記加工ステーションに対応させて記憶する情報
   記憶装置と、各加工ステーションで実行する加工作業に
   費やされた時間を計測するタイマと、前記情報記憶装置
   に記憶された指示情報およびタイマで計測した時間を少
   なくとも各加工ステーションに停止しているときに表示
   する表示装置と、これら走行制御装置と情報記憶装置と
   タイマと表示装置とを制御する中央演算処理装置とを備
   えていることを特徴とする無人搬送車。