JP2661720B2 - 終了位置を教示可能とした無人搬送車のスピンターン方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A. 産業上の利用分野 本発明は終了位置を教示可能とした無人搬送車のスピ
ンターン方法に関する。

B. 発明の概要 無人搬送車を、ある一点を中心として方向転換させる
スピンターン方法において、その終了位置を誘導線の検
出等により判断するようにすると、検出、判断の処理の
ために速やかな実行ができないが、本発明では予め記憶
装置に終了位置までの移動量を教示設定できるので、終
了位置に到達後、直ちに走行を再開することができる。
また、路面状況に応じて記憶装置の移動量を微調整すれ
ば、常に正しい終了位置に到達することも可能である。

C. 従来の技術 従来、荷役車両としてフォークリフトが多く用いられ
ており、近年では無人で荷役作業を行う無人化フォーク
リフトも開発されている。

ところがフォークリフトは、フォークを昇降させるマ
ストや、そのマストを傾動させるチルト機構等の複雑な
構成を有し、フォークは荷役作業において複雑な動きを
行う。そのため、フォークリフトは一般に高価であり、
しかも無人化するためには複雑な制御装置が必要とされ
るので、無人化フォークリフトはその製造コストが非常
に高いものになってしまう。

一方、荷役車両としてフォークリフト程の作業の多様
性はないが、共面レベル上のパレット等を取扱うのに好
適ないわゆるローリフト形搬送車も開発されている。こ
れは、100〜200mm程度の限られた揚程を有する積載用フ
ォークを具え、床面レベル上にあるパレット等をフォー
クにて若干持ち上げてそのまま床面上を搬送するもので
ある。このローリフト形搬送車ではフォークリフトで必
要とされるフォークを昇降させるマストやそのチルト機
構等が不要であり、構造が簡単なことから小形化が可能
であると共に安価で製造できるという利点を有してい
る。

D. 発明が解決しようとする課題 従来では、上記ローリフト型無人搬送車を無人化した
ものは存在しないが、無人化するに当って重要なこと
は、予定されたコースに沿って正確に速やかに走行でき
るかである。ここで、問題となるのは、直線的なコース
を走行する場合よりも、むしろ方向転換の場合の制御で
ある。例えば、走行路面に誘導線を埋設し、この誘導線
の作る磁界を検出しながら走行する場合には、曲り角で
スピンターンする方法が採られている。このスピンター
ンは、一旦駆動輪を停止して誘導走行を中断し、操舵輪
をすえ切りした後、駆動輪を駆動回転させることによ
り、ある一点を中心として方向転換するものである。

しかし、従来ではスピンターンの終了位置を検出する
手段として、曲り角より前方の誘導線の作る磁界を検出
し、この誘導線に平行となった状態でスピンターンの終
了位置と判断していた。このため、検出、判断などの処
理のために、実行速度が遅く、速やかに方向転換するこ
とはできなかった。また、磁界の検出による方法では必
ずしも、誘導線に対する平行度が十分ではなく、その後
蛇行することもあった。

本発明は予めスピンターンの終了位置を教示すること
の可能な無人搬送車のスピンターン方法を提供すること
を目的とする。

E. 課題を解決するための手段及び作用 予め、スピンターンの終了位置までの移動量として定
数をリードオンリーメモリーに教示設定しておき、この
定数に駆動輪の走行量が一致したとき駆動輪を停止し
て、スピンターンを終了させるので、誘導線の検出等に
よりスピンターンの終了位置を判断する場合に比べ、ス
ピーディにスピンターンを実行できる。また、リードオ
ンリーメモリーに教示した定数をランダムアクセスメモ
リーに設定した補正量により微調整することにより、路
面の状況が異っても、常に正しい終了位置に到達するこ
とも可能となる。

F. 実施例 以下、本発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。

第３図は本発明の一実施例に使用するローリフト型無
人搬送車を一部透視して示す斜視図、第４図はそのフォ
ークのリフト機構を示す側面図である。

このローリフト形無人搬送車は、本体フレーム11の後
部に積載用のフォーク12が昇降自在に連結されたもので
ある。このフォーク12は、荷物を載せる水平に後方に延
びる２本のフォーク部13と、このフォーク部13の前端部
に垂直に起立して形成された取付部14とからなってお
り、第２図に示すように取付部14によって本体フレーム
11に連結されている。すなわち、フォーク12の取付部14
の上部は本体フレーム11の上部に枢着された左右一対の
支持リンク15が枢着されると共に、本体フレーム11の下
面に突設されたブラケット16に枢着された左右一対の駆
動リンク17がフォーク12の下部にピン18により枢着さ
れ、これにより構成される四節リンク機構によってフォ
ーク12は本体フレーム11に昇降自在となっている。

また、この支持リンク15と駆動リンク17との間には左
右一対のフォーク昇降用の油圧シリンダ19が上下方向に
向いて位置しており、そのシリンダとロッドが各々本体
フレーム11とフォーク12の取付部14にそれぞれ突設され
たブラケット20,21に連結されている。従って、油圧シ
リンダ19を伸長駆動するとフォーク12は本体フレーム11
に対して上昇する一方、短縮させると第２図の状態のよ
うにフォーク12は本体フレーム11に対して下降する。こ
こで、フォーク12は前述のリンク機構の働きによってそ
の上昇端及び下降端で互いに平行な状態を維持するよう
になっている。

一方、フォーク部13の先端部（後端部）の下面には各
々後輪22が配設されている。これらの後輪22はフォーク
部13の長手方向と直角を成す水平な軸回りに回転自在に
支持された従動輪であり、各フォーク部13でそれぞれ一
対ずつ設けられている。一対の後輪22は連結板23に枢支
され、この連結板23に枢着された従動リンク24がフォー
ク部13の下面にピン25によって枢着されることで、後輪
22はフォーク部13に取付けられている。また、この従動
リンク24にはピン25の下方に位置するピン26によってプ
ルロッド27が枢着されていて、このプルロッド27の他端
は前記ピン18の上方に位置するピン28によって前記駆動
リンク17に枢着されている。

而して、第２図に示すようにフォーク12が下降位置に
あるときは、従動リンク24は倒れた状態にあり、後輪22
は下降位置にあるフォーク部13の先端部を支持する。一
方、前記油圧シリンダ19によってフォーク12が上昇位置
まで持ち上げられると、駆動リンク17が第２図で想像線
で示すように反時計方向に回動することでプルロッド27
を引張り、これによって従動リンク24が第２図で想像線
で示すように時計方向に回動して斜めに起立した状態と
なる。これにより、後輪22とフォーク部13の上面との距
離が拡がり、後輪22は上昇位置にあるフォーク部13の先
端部を支持することが可能となる。すなわち、従動リン
ク24は後輪22に対するフォーク部13の昇降機構を構成
し、フォーク12が上昇及び下降のいずれの位置にあって
も後輪22によってフォーク部13の先端部を支持できるよ
うになっている。

第１図に示すように、本体フレーム11には操舵駆動輪
である前輪29が配設されている。すなわち、本体フレー
ム11に垂直軸回りに回動自在にステアリング軸30が支持
されると共に、ステアリング軸30の下部に支持台31がス
テアリング軸30に対して軸回りに回動不能且つ軸方向に
移動自在に取付けられ、この支持台31の下部に前輪29が
水平な軸回りに回動自在に支持されている。また、ステ
アリング軸30にはばね受32が突設されると共に、このば
ね受32と支持台31との間に圧縮コイルばね33が介装され
ることで支持台31は下方へ付勢されており、これにより
前輪29が走行床面に押付けられるようになっている。

支持台31上には走行用ドライブモータ34及びそのドラ
イブギヤ35が搭載され、前輪29はこのドライブモータ34
の作動によって正逆方向に回転駆動される。一方、ステ
アリング軸30にはギヤ36が固定されると共に、本体フレ
ーム11に支持されたステアリングモータ37の駆動ピニオ
ン38がこのギヤ36と噛み合っていて、ステアリングモー
タ37の作動させることで駆動ピニオン38,ギヤ36を介し
てステアリング軸30を回動させ、前輪29を操舵させるこ
とができるようになっている。

前輪29を挾んで左右両側にはそれぞれキャスター機能
を有する補助輪39が本体フレーム11に取付けられてい
る。

さらに、本体フレーム11には前述の油圧シリンダ19を
作動させる電動油圧パワーユニット40が搭載されてい
る。また、フォーク12にはその油圧パワーユニット40や
前述のドライブモータ34,ステアリングモータ37を駆動
するバッテリー41が搭載されており、このバッテリー41
の重量によって無負荷時におけるフォーク12の下降に要
する時間の短縮を図っている。

また、前輪29を支持する支持台31には前輪29の前方に
位置してブラケット42が取付けられており、このブラケ
ット42に前輪29に関して左右対称の位置に前進用センサ
43がそれぞれ固定されている。一方、フォーク12の２本
のフォーク部13の先端部（後端部）の後輪22の後方に位
置する所にそれぞれ後進用センサ44が固定されている。
これらのセンサ43,44は走行床面に予め敷設された誘導
線を検知するものであり、これらのセンサ43,44の出力
信号に応じてステアリングモータ37を制御する図示しな
い制御装置が本体フレーム11に搭載されている。尚、第
１図において、45は制御装置を操作するためのオペレー
タコンソールパネル、46は電源キースイッチ、47はモー
ド切換スイッチである。

このセンサ43,44には走行床面に敷設された誘導線と
の関係で、光学式，磁気式，電磁式等の種々の方式のも
のが利用できる。例えば、センサ43,44としてピックア
ップコイルを用いると共に、走行床面下に埋設される誘
導線に低周波電流を流し、この電流によって形成される
磁界内にセンサ43,44を位置させることでそこに誘起さ
れる誘起電圧を利用する方式が好適に用いられる。

すなわち、第３図に示すように、走行床面48に埋設さ
れた誘導線49に低周波電流を流すと、誘導線49の外周部
にこれと同心状に磁界50が形成される。この磁界50内に
センサ43,44であるピックアップコイルを位置させれば
そこに誘起電圧が発生する。いま、左右のセンサ43,44
の中央部に誘導線49があれば、左右のセンサ43,44に同
じ誘起電圧が発生するが、これがずれると左右のセンサ
43,44に電位差が生じる。従って、この電位差に応じて
ステアリングモータ37を作動させて前輪29を操舵すれ
ば、搬送車は誘導線49に沿って走行することが可能とな
る。

上記構成のローリフト型無人搬送車にスピーンターン
を行なわせるには、第１図，第２図に示す態様，手順に
従って行なわれる。即ち、第１図に示すように誘導線49
に沿って走行するローリフト型無人搬送車が誘導線49の
曲り角にさしかかると、この搬送車の前部が曲り角を行
きすぎて、図中一点鎖線で示すようにその後輪22が曲り
角に到達したところで、駆動輪である前輪29の回転を停
止し、誘導線49に沿った誘導走行を中断する。本実施例
では、従動輪である左右の後輪22の中央を中心とするの
で、第１図中一点鎖線で示す位置に停止したが、これに
限るものでなく、スピンターンの中心が曲り角に一致す
るように停止するようにすると良い。次に、操舵輪であ
る前輪29を90度すえ切りした後、走行用ドライブモータ
34として用いられるパルスモータに通電して駆動輪でも
ある前輪29を駆動回転させ、第１図中実線で示すように
ローリフト型無人搬送車を後輪22の中央を中心として旋
回させる。ここで、図示しない制御装置には、スピンタ
ーン終了位置までの移動量が記憶装置に予め教示設定さ
れている。即ち、第１図に示すように誘導線49の曲り角
の角度が90度であるとすると、無人搬送車もスピンター
ンにより後輪22の中央を中心として90度旋回する必要が
ある。このために、駆動輪である前輪29は前後のホイー
ルベースを半径とした四分の一の円弧を走行することが
必要であり、それに要する前輪29の回転数は前輪29の半
径から求められる。更には、前輪29を回転させる走行用
ドライブモータとして用いられるパルスモータのパルス
数も求められる。そこで、そのパルス数が記憶装置のRO
M（Road only memory）に教示設定されているのであ
る。このROMは一旦設定すると変更できないので、誘導
線49の曲り角度に応じて、出荷段階でユーザの仕様に合
せて選択して装着されることが望ましい。しかし、それ
でも無人搬送車に荷があるか否か、又は路面抵抗などに
より、所定のスピンターン終了位置よりずれることが考
えられる。そこで、このような状況の変化に応じて微調
整するため、記憶装置のRAM（Randam access memory）
には、ユーザーが任意に付加的なパルス数をシステム定
数として設定できるようになっている。つまり、ROMに
記憶されている定数のパルス数で走行させると、旋回角
度が90度より小さくなるか、大きくなることがあれば、
それに応じてシステム定数のパルス数を加減して、常に
旋回角度を90度として正しい位置でスピンターンを終了
できるようにしている。

従って、ROMに移動量として教示設定されたパルス数
によりパルスモータ（走行用ドライブモータ34）を駆動
回転させ、前輪29を回転させ、引き続きRAMに教示設定
したシステム定数であるパルス数を４倍したパルス数に
よりパルスモータを駆動回転させ、前記29を回転させる
と、スピンターンの終了位置に停止できることになる。
尚、スピンターンの終了位置とは、曲り角よりも先方の
誘導線49に平行となった状態をいう。

その後、操舵輪である前輪29を元の位置に90度すえ切
りし、誘導線49に沿った誘導走行を再開する。

尚、スピンターンによる方向転換の角度は90度に限る
ものではなく、任意とすることができる。更に、上記実
施例では前輪29が駆動輪であって操舵輪も兼ねていた
が、その他の構成であっても本発明のスピンターンを実
施できるものがある。例えば、第６図（ａ）に示すよう
に前輪51が操舵輪で、後輪52,53が駆動輪であるとする
と、前輪51を90度すえ切りした後、後輪52,53をそれぞ
れ逆回転させると、後輪52,53の中央を中心として旋回
するスピンターンが行える。また、第６図（ｂ）に示す
ように前輪54、後輪55,56がいずれも操舵輪であって、
駆動輪である場合には、前輪54、後輪55,56をいずれも
図中に示すようにすえ切りし、同方向に駆動回転させる
と良い。更に第６図（ｃ）に示すように、中央に駆動輪
57,58が配置され、前後部にはそれぞれ操舵輪59,60が配
置される場合には、操舵輪59,60を90度すえ切りした
後、駆動輪59,60を逆回転させると良い。

G. 発明の効果 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように、本
発明は予め終了位置までの移動量を記憶装置に定数とし
て表示設定し、この定数によりスピンターンを終了させ
るものであるから、誘導線を検出する場合に比較してス
ピーディにスピンターンを実行できる。しかも、記憶装
置の定数を微調整すれば、常に正確な位置に停止できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図は本発明の一実施例にかかり、第１図は
スピンターンを実行する様子を示す平面図、第２図はス
ピンターン方法のフローチャート、第３図はローリフト
型無人搬送車を一部透視して示す斜視図、第４図はロー
リフト型無人搬送車の側面図、第５図は誘導線の作る磁
界とセンサの配置を示す説明図、第６図（ａ）（ｂ）
（ｃ）はそれぞれ操舵輪，駆動輪の他の配置の例を示す
説明図である。 図面中、 11は本体フレーム、 12はフォーク、 19は油圧シリンダ、 22は後輪、 43は前進用センサ、 44は後退用センサ、 49は誘導線である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 由人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 口脇 安夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 仕道 悟志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−195621（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−311307（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−295312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−169912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−111307（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無人搬送車の駆動輪を停止させた後、操舵
   輪をすえ切りし、その後前記駆動輪を駆動回転させるこ
   とにより、ある一点を中心として前記無人搬送車を方向
   転換させるスピンターン方法において、リードオンリー
   メモリーに予め終了位置までの移動量としての定数を教
   示設定し、且つ、ランダムアクセスメモリーに補正量を
   設定し、前記定数を前記補正量により微調整した値に移
   動量が一致したときに前記駆動輪を停止して終了させる
   ことを特徴とする無人搬送車のスピンターン方法。