JP2776706B2 - 自走式搬送手段の制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は生産ラインを構成する複
数のワークステーション間で、ワークを搬送する自走式
搬送手段の制御方法に関し、特に、各搬送手段間の間隔
を一定に保つことのできる自走式搬送手段の制御方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、自動車等の生産ラインでは、ワー
クを自走式台車に載置して複数のワークステーション間
を移動させ、各ワークステーションに割り当てられた一
連の作業工程を経て組立作業等を行う生産ラインシステ
ムが採用されている。このような生産ラインシステム
は、通常、フリーフローラインシステムと言われ、各ワ
ークステーションにおける作業時間がライン速度に拘束
されないため、フレキシビリティに富み、高い生産性を
得ることができるという特徴を有している。

【０００３】ところで、このような自走式搬送手段を用
いた装置として特開昭５６−１０３０８８号公報に開示
されたコンべア装置がある。このコンベア装置では、主
制御部により、生産ラインに沿って配設される共通の信
号線を介して自走式搬送手段である複数の荷重キャリア
の動作制御を行うように構成している。この場合、荷重
キャリアの動作は集中制御されるため、あるワークステ
ーションにおいて作業遅れが生じた場合、その遅れがラ
イン全体に影響を及ぼし作業効率を低下させるという不
都合があった。

【０００４】また、他の従来技術として、特開昭６３−
３３１２号公報に開示された制御装置がある。この制御
装置では、搬送手段の走行路中に他の搬送手段が存在す
るか否かを判定し、その判定結果に基づいて搬送手段を
走行させるか否かの制御を行うのみであり、各ワークス
テーションにおける作業時間については何ら考慮してい
ない。従って、この場合も、ワークステーションにおけ
る作業の遅れがライン全体に影響を及ぼし作業効率を低
下させるという不都合があった。

【０００５】このような不都合を解消するため、本出願
人は、特開平２−８３１２７号公報において、自走式搬
送手段の制御方法を提案している。この制御方法は、ワ
ークステーションにおける自走式搬送手段の停止時間を
測定し、前記停止時間が所定の設定時間を超過した場合
に、当該搬送手段の移動速度を増速制御し、また、増速
制御された搬送手段が、その走行路の進行方向に他の自
走式搬送手段の接近を検知した際、前記増速制御を解除
することにより、生産ラインの稼動率および生産性を向
上しようとしたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、前記特開
平２−８３１２７号公報記載の制御方法は、ワークステ
ーションにおいて設定した停止時間を超過した場合に、
当該搬送手段を増速制御するものであるから、上流のワ
ークステーションにおける作業進捗の進みや遅れによる
搬送手段間の間隔のバラツキを解消することができない
という不都合を有している。すなわち、上流のワークス
テーションにおける処理が所定時間より短時間で終了し
た場合、搬送手段は所定の速度で搬送され、次のワーク
ステーションにに早めに到着することになる。

【０００７】また、上流のワークステーションにおける
処理が所定時間を超過して終了した場合、当該搬送手段
は増速処理されて搬送されるが、前の搬送手段に追いつ
いてしまった際には、増速処理は解除されるものの、そ
の後の搬送手段間の間隔は物理的な間隔保持方法に依存
せざるを得ないという不具合があった。このため、搬送
手段間の間隔を一定に保つことができなくなる問題を生
じ、ワークステーションにおける作業者に、安定した作
業環境（作業時間）を提供することができないという不
具合が存在していた。

【０００８】本発明は、上記の不都合を解消するもので
あり、搬送手段間の間隔を一定に保つことのできる自走
式搬送手段の制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、生産ラインの自動化作業区で所定作業
後のワークステーション間を所定の走行路に沿って移動
する自走式搬送手段の制御方法において、各ワークステ
ーションにおける所定の作業終了後、直前に発進した搬
送手段が当該ワークステーションを発進してからの経過
時間を測定し、次いで、前記経過時間と、当該ワークス
テーションに予め設定された設定時間とを比較し、前記
経過時間と前記設定時間とが等しい場合、当該ワークス
テーションの次搬送手段に対して発進指令を出力し、前
記経過時間と前記設定時間とに差異が生じた場合、前記
経過時間が前記設定時間よりも短ければ、当該ワークス
テーションを発進する次搬送手段を前記設定時間に到達
するまで待機させ、前記経過時間が前記設定時間よりも
長ければ、前記次搬送手段を増速制御することにより、
搬送手段間の間隔を維持することを特徴とする。

【００１０】

【００１１】また、本発明は、前記の制御方法におい
て、前記搬送手段のワークステーションにおける停止時
間を測定し、次いで、前記停止時間と当該ワークステー
ションに設定された停止設定時間とを比較し、前記停止
時間が所定の停止設定時間を超過した場合に、当該搬送
手段の移動速度を増速制御し、前記増速制御された搬送
手段が、その走行路の進行方向に他の自走式搬送手段の
接近を検知した際、前記増速制御を解除し、次いで、前
記搬送手段の移動速度を予め設定された所定の速度に戻
す前に、当該搬送手段を一定時間停止、若しくは、減速
制御することを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に係る自走式搬送手段の制御方法によれ
ば、複数のワークステーション間を所定の走行路に沿っ
て移動する自走式搬送手段の制御方法において、各ワー
クステーションにおける所定の作業終了後、まず、直前
に発進した搬送手段が当該ワークステーションを発進し
てからの経過時間を測定する。

【００１３】次いで、前記経過時間と、当該ワークステ
ーションに予め設定された設定時間とを比較し、前記経
過時間と前記設定時間とに差異がなければ、当該ワーク
ステーションを発進する次搬送手段は直ちに発進され、
所定の移動速度で走行路に沿って、次のワークステーシ
ョンに向かって自走する。

【００１４】前記経過時間と前記設定時間とに差異が生
じた場合は、先に発進した搬送手段と次の搬送手段間の
間隔を維持するように、当該ワークステーションを発進
する次搬送手段の発進タイミングを制御する。

【００１５】すなわち、経過時間が設定時間よりも短い
時には、当該ワークステーションを発進する次搬送手段
を前記設定時間に達するまで待機せしめた後発進させ
る。また、経過時間が設定時間より長い時には、当該ワ
ークステーションを発進する次搬送手段の移動速度を増
速制御して発進させる。このことにより、搬送手段間の
間隔が一定に維持される。

【００１６】さらに、本発明によれば、複数のワークス
テーション間を所定の走行路に沿って移動する自走式搬
送手段の制御方法において、先ず、前記搬送手段のワー
クステーションにおける停止時間を測定する。

【００１７】次いで、前記停止時間と当該ワークステー
ションに設定された停止設定時間とを比較し、前記停止
時間が所定の停止設定時間を超過した場合には、当該搬
送手段の移動速度を増速制御する。増速制御された搬送
手段が、その走行路の進行方向に他の自走式搬送手段の
接近を検知した際には増速制御を解除する。

【００１８】この際、前記搬送手段の移動速度を予め設
定された所定の速度に戻す前に、当該搬送手段を一定時
間停止、若しくは、減速制御する。このことにより、増
速制御された搬送手段が、先に発進した搬送手段に接近
し過ぎた場合にもその間隔を一定に維持することが可能
となり、ワークステーションにおける作業者に、安定し
た作業環境（作業時間）を提供することが可能となる。

【００１９】

【実施例】本発明に係る自走式搬送手段の制御方法につ
いて、実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳
細に説明する。

【００２０】図１において、参照符号１０は本発明に係
る自走式搬送手段の制御方法が適用される生産ラインを
示す。この生産ライン１０は直線あるいはループ状に構
成される走行路１２を有し、当該走行路１２には自走式
搬送手段である台車（搬送車）１４ａ〜１４ｎが矢印Ｚ
方向に移動可能に配設されている。

【００２１】走行路１２は作業用の組立ロボットやＮＣ
装置が設けられたワークステーションＳａ〜Ｓｆ間を連
絡する。この場合、ワークステーションＳａ〜Ｓｆでは
台車１４ａ〜１４ｎにより搬送されたワークに対し所定
の組立あるいは加工作業が実行される。

【００２２】一方、台車１４ａ〜１４ｎは走行路１２に
沿って自走するための駆動部１６ａ〜１６ｎと、前記駆
動部１６ａ〜１６ｎを制御する制御部１８ａ〜１８ｎ
と、通信インタフェース２０ａ〜２０ｎと、先行する台
車１４ａ〜１４ｎへの接近を検出するため、当該先行す
る台車１４ａ〜１４ｎとの距離を検知する距離センサ２
１ａ〜２１ｎとを有する。

【００２３】この場合、通信インタフェース２０ａ〜２
０ｎは各ワークステーションＳａ〜Ｓｆに近接配置され
た通信インタフェース２４ａ〜２４ｆを介して、各ワー
クステーションＳａ〜Ｓｆおよび生産ライン１０全体を
制御するラインサイドコンピュータ等の主制御装置２２
と通信するように構成されている。

【００２４】本発明に係る自走式搬送手段の制御方法が
適用される生産ライン１０は基本的には以上のように構
成されるものであり、次にその動作並びに制御方法につ
いて図２および図３に基づき説明する。この場合、図２
は主制御装置２２側の主要な処理フローチャートを示
し、図３は台車１４ａ〜１４ｎの制御部１８ａ〜１８ｎ
側の主要な処理フローチャートを示す。

【００２５】台車１４ａ〜１４ｎが走行路１２に沿って
矢印Ｚ方向に移動し、所定のワークステーションＳａ〜
Ｓｆの作業位置に到着すると、各台車１４ａ〜１４ｎは
通信インタフェース２０ａ〜２０ｎおよび２４ａ〜２４
ｆを介して主制御装置２２に対して台車到着信号を出力
する（図１参照）。

【００２６】主制御装置２２は、前記台車到着信号を受
信すると（図２、ＳＴＰ１ａ）、台車１４ａ〜１４ｎの
ワークステーションＳａ〜Ｓｆにおける停止時間のカウ
ントを開始し（ＳＴＰ２ａ）、次に、各ワークステーシ
ョンＳａ〜Ｓｆにおける所定の作業が完了し、台車１４
ａ〜１４ｎの当該ワークステーションＳａ〜Ｓｆからの
スタートが可能な状態になる（ＳＴＰ３ａ）。ここで、
主制御装置２２は、停止時間のカウントを停止するとと
もに、当該ワークステーションＳａ〜Ｓｆから１つ前に
発進した台車（前車）の発進からの経過時間を測定する
（ＳＴＰ４ａ）。

【００２７】次に、主制御装置２２は測定された経過時
間と、ワークステーションＳａ〜Ｓｆにおいて予め設定
された設定時間（ラインタクトタイム）とを比較し、そ
の差を算出する（ＳＴＰ５ａ）。ここで、例えば、ワー
クステーションＳａにおいて作業ロボット等による作業
が順調に終了し、経過時間と設定時間に差が無ければ、
ステップＳＴＰ６ａに進む。

【００２８】ワークステーションＳａにおける作業が予
定されていなかったり、人手による作業が設定されてい
て、作業が早く終了し、作業ロボット等による作業が予
定より早く終了した場合には、経過時間が設定時間に対
して短くなり、そのまま台車１４ａを当該ワークステー
ションＳａから発進させた場合には、前車との間隔がつ
まり過ぎ、次のワークステーションにおける台車１４ａ
の到着が早くなり、当該次のワークステーションでの安
定した作業時間が提供できなくなる不都合が生じる。こ
の場合、これを解消するため当該ワークステーションＳ
ａにおける台車１４ａの発進を前記設定時間に達するま
で禁止し、待機状態とする（ＳＴＰ７ａ）。

【００２９】また、ワークステーションＳａにおける作
業は順調に終了していても、ワークステーションＳａに
おける前車の発進が早かった場合には、前記経過時間が
設定時間に対して長くなり、また、ワークステーション
Ｓａにおける作業ロボットの不具合による原因等で作業
が遅くなった場合には、経過時間が設定時間に対して長
くなり、そのまま当該台車１４ａをワークステーション
Ｓａから予定の移動速度で発進させた場合、前車との間
隔が空き過ぎ、次のワークステーションにおける台車１
４ａの到着が遅くなり、当該次のワークステーションで
の安定した作業時間が提供できなくなる不都合が生じ
る。この場合、これを解消するため、ワークステーショ
ンＳａにおける当該台車１４ａが次のワークステーショ
ンに到着する時間遅れを解消するように、台車１４ａの
移動速度を増速する指令を与える（ＳＴＰ８ａ）。

【００３０】次に、主制御装置２２は、前記カウントし
たワークステーションＳａ〜Ｓｆにおける台車１４ａ〜
１４ｎの停止時間と当該ワークステーションＳａ〜Ｓｆ
において予め設定された停止時間とを比較し、例えば、
台車１４ａの停止時間がワークステーションＳａにおけ
る所定の停止設定時間を超過している場合、ステップＳ
ＴＰ８ａの場合と同様に、当該台車１４ａに対して増速
を指令する（ＳＴＰ９ａ）。

【００３１】増速指令は通信インタフェース２４ａ〜２
４ｆおよび２０ａ〜２０ｎを介して台車１４ａ〜１４ｎ
の制御部１８ａ〜１８ｎに転送され、次いで、主制御装
置２２は台車１４ａに対して発進を指令する（ＳＴＰ１
０ａ）。なお、ワークステーションＳａ〜Ｓｆにおける
台車１４ａ〜１４ｎの停止時間が停止設定時間内である
場合は、台車１４ａ〜１４ｎに対する発進指令のみが出
力される。

【００３２】一方、台車１４ａ〜１４ｎは、主制御装置
２２からの発進指令を受信すると（図３、ＳＴＰ１
ｂ）、当該台車１４ａ〜１４ｎに対する増速指令の有無
を確認し（ＳＴＰ２ｂ）、増速指令があれば増速処理を
行い（ＳＴＰ３ｂ）、所定の移動速度に対して、前車の
発進からの経過時間と設定時間の差、当該台車の停止設
定時間に対する超過時間に応じて指令された移動速度で
移動すべく駆動部１６ａ〜１６ｎを制御する制御部１８
ａ〜１８ｎに速度指令を与える。

【００３３】増速指令がない場合には、制御部１８ａ〜
１８ｎは、駆動部１６ａ〜１６ｎを、通常の移動速度で
移動するように制御し、台車１４ａ〜１４ｎがワークス
テーションＳａ〜Ｓｆから発進される（ＳＴＰ４ｂ）。
ここで、台車１４ａ〜１４ｎが増速制御されている場合
は、前車との間には相当の間隔が開いているが、台車１
４ａ〜１４ｎは通常の速度に対して、前車の発進からの
経過時間と設定時間の差、当該台車の停止設定時間に対
する超過時間に応じて指令された移動速度で移動するよ
う制御されるため、前車との間隔は徐々に小さくなり、
所定の間隔に近づく。

【００３４】ところで、例えば、増速制御された台車１
４ａが何らかの原因で、走行路１２上を移動する前車に
接近し過ぎた場合、その時点で当該台車１４ａの増速指
令を解除し、移動速度を通常の速度に減速したのでは、
次のワークステーションにおける台車１４ａの到着が早
くなり、当該次のワークステーションでの安定した作業
時間が提供できなくなる不都合が生じる。この場合、こ
れを解消するため、当該台車１４ａが次のワークステー
ションに到着する時間を遅らせ、台車間の間隔が一定と
なるように以下の制御を行う。

【００３５】すなわち、台車１４ａ〜１４ｎの距離セン
サ２１ａ〜２１ｎが前車への接近（追いつき）を検出し
た場合（ＳＴＰ５ｂ）、台車１４ａ〜１４ｎの接近信号
を出力し（ＳＴＰ６ｂ）、制御部１８ａ〜１８ｎは減速
処理を行う（ＳＴＰ７ｂ）。この場合、台車１４ａ〜１
４ｎに対する停止指令の有無が確認され（ＳＴＰ８
ｂ）、停止指令があれば、台車１４ａ〜１４ｎは一旦停
止状態で待機した後（ＳＴＰ９ｂ）、当該台車１４ａ〜
１４ｎの移動速度を所定の通常速度に戻すべく制御部１
８ａ〜１８ｎが駆動部１６ａ〜１６ｎを制御する（ＳＴ
Ｐ１０ｂ）。なお、前記停止指令は、台車１４ａ〜１４
ｎが異常接近した際、距離センサ２１ａ〜２１ｎからの
信号に基づいて出力される。

【００３６】一方、台車１４ａ〜１４ｎの距離センサ２
１ａ〜２１ｎが前車への接近（追いつき）を検出したこ
とを示すステップＳＴＰ６ｂにおける出力信号は、通信
インタフェース２０ａ〜２０ｎを介して主制御装置２２
に送信され、主制御装置２２はこの信号を受信すると
（図２、ＳＴＰ１１ａ）、当該台車１４ａ〜１４ｎに対
する増速指令をリセットする（ＳＴＰ１２ａ）。

【００３７】また、各台車１４ａ〜１４ｎが各ワークス
テーションＳａ〜Ｓｆに到達すると、当該台車１４ａ〜
１４ｎの停止が完了したか否かの確認が行われ（図３、
ＳＴＰ１１ｂ）、台車１４ａ〜１４ｎが停止され（ＳＴ
Ｐ１２ｂ）、通信インタフェース２０ａ〜２０ｎおよび
通信インタフェース２４ａ〜２４ｆを介して主制御装置
２２に転送される。

【００３８】ここで、主制御装置２２は、生産ライン１
０を制御する単独のコンピュータで構成してもよく、あ
るいは、各ワークステーションに配置されたラインサイ
ドコンピュータと、これらをネットワークで結合する主
制御コンピュータとから構成してもよい。

【００３９】また、図２の主制御装置２２側の処理フロ
ーチャートにおいて、台車１４ａ〜１４ｎのワークステ
ーションＳａ〜Ｓｆにおける停止時間をカウントし（Ｓ
ＴＰ２ａ）、この停止時間と当該ワークステーションＳ
ａ〜Ｓｆにおいて予め設定された停止時間とを比較し、
その停止時間がワークステーションＳａにおける所定の
停止設定時間を超過している場合、当該台車１４ａに対
して増速を指令する（ＳＴＰ９ａ）制御を併用したが、
この指令を行わない方法をとることも可能である。

【００４０】

【発明の効果】本発明に係る自走式搬送手段の制御方法
によれば、以下の効果が得られる。すなわち、本発明
は、所定の作業終了後、直前に発進した搬送手段がワー
クステーションを発進してからの経過時間を測定し、前
記経過時間と、当該ワークステーションに予め設定され
た設定時間とを比較し、経過時間と設定時間とに差異が
生じた場合、経過時間が設定時間よりも短ければ、当該
ワークステーションを発進する次搬送手段を設定時間に
到達するまで待機させ、経過時間が設定時間よりも長け
れば、次搬送手段を増速制御することにより、搬送手段
間の間隔を維持するように制御し、また、増速制御され
た搬送手段が前車に接近した場合には、増速制御を解除
し、移動速度を予め設定された所定の速度に戻す前に、
当該搬送手段を一定時間停止、若しくは、減速制御す
る。

【００４１】従って、上流のワークステーションにおけ
る作業状況の進みや遅れによる搬送手段間の間隔のバラ
ツキを解消し、搬送手段間の間隔を一定に保つことが可
能となり、各ワークステーションにおける作業者に、安
定した作業環境（作業時間）を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法が適用される生産ラインの構成を示
す図である。

【図２】本発明方法が適用される生産ラインにおける主
制御装置側の処理フローチャートである。

【図３】本発明方法が適用される生産ラインにおける搬
送手段側の処理フローチャートである。

【符号の説明】

１０…生産ライン １２…走行路 １４ａ〜１４ｎ…台車 １６ａ〜１６ｎ…駆動部 １８ａ〜１８ｎ…制御部 ２０ａ〜２０ｎ、２４ａ〜２４ｆ…通信インタフェース ２２…主制御装置 Ｓａ〜Ｓｆ…ワークステーション

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−294805（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−83127（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−140116（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−235113（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 1/02 B23Q 41/02 B23P 21/00 307 B65G 43/08

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生産ラインの自動化作業区で所定作業後の
   ワークステーション間を所定の走行路に沿って移動する
   自走式搬送手段の制御方法において、 各ワークステーションにおける所定の作業終了後、直前
   に発進した搬送手段が当該ワークステーションを発進し
   てからの経過時間を測定し、 次いで、前記経過時間と、当該ワークステーションに予
   め設定された設定時間とを比較し、前記経過時間と前記設定時間とが等しい場合、当該ワー
   クステーションの次搬送手段に対して発進指令を出力
   し、 前記経過時間と前記設定時間とに差異が生じた場
   合、前記経過時間が前記設定時間よりも短ければ、当該
   ワークステーションを発進する次搬送手段を前記設定時
   間に到達するまで待機させ、前記経過時間が前記設定時
   間よりも長ければ、前記次搬送手段を増速制御すること
   により、搬送手段間の間隔を維持することを特徴とする
   自走式搬送手段の制御方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、 前記搬送手段のワークステーションにおける停止時間を
   測定し、 次いで、前記停止時間と当該ワークステーションに設定
   された停止設定時間とを比較し、 前記停止時間が所定の停止設定時間を超過した場合に、
   当該搬送手段の移動速度を増速制御し、 前記増速制御された搬送手段が、その走行路の進行方向
   に他の自走式搬送手段の接近を検知した際、前記増速制
   御を解除し、 次いで、前記搬送手段の移動速度を予め設定された所定
   の速度に戻す前に、当該搬送手段を一定時間停止、若し
   くは、減速制御することを特徴とする自走式搬送手段の
   制御方法。