JP4058912B2

JP4058912B2 - 物品搬送台車

Info

Publication number: JP4058912B2
Application number: JP2001091550A
Authority: JP
Inventors: 治宏渡邉
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2021-03-28
Also published as: JP2002283821A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コントローラからの指令信号に基づいて、レーザ式位置検出器により自己の位置を検出しつつ自動的に走行する物品搬送台車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の物品搬送台車としては、たとえば特開平６−２９７９２７号公報に開示されており、この台車本体には、中心線上に前後の駆動輪を有する走行駆動装置が配置され、これら走行駆動装置は垂直軸心周りに旋回自在に支持されている。また台車本体には、駆動輪の左右両側に駆動輪をそれぞれ均一に接地させて駆動力を均等に伝達させる従動輪が下方に付勢されて配置されている。
【０００３】
また台車本体には、荷を出し入れする移載装置と、自己の位置を検出するレーザ式位置検出装置が装備されている。このレーザ式位置検出装置は、投受光器からレーザ光を周方向にスキャニングし、このレーザ光を走行経路の近傍に配置された反射体に反射させ、反射された反射レーザ光を投受光器で受光することにより、受光した複数の反射レーザ光の受光角度から自己位置を検出するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、走行経路の近傍には製造装置や収納機具など多数の設備機器が設置されており、これら設備機器にレーザ光が干渉しないように、台車本体の上部に支柱部材を介して投受光器が配置されている。
【０００５】
しかし、移載装置に荷が偏って搭載されて台車本体が傾くことがある。すると投受光器では、支柱部材にスパン長があるため、傾斜により変位が増幅されて、台車本体に対する投受光器の相対位置がずれて、投受光器により検出された自己位置と、実際の台車本体の位置がずれて走行制御の精度が低下する恐れがあった。
【０００６】
本発明は上記問題点を解決して、台車本体が傾斜することがあっても、検出器が変位せず、台車本体の位置を高精度で検出できる物品搬送台車を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明は、走行面を走行して荷を搬送する台車本体に、当該台車本体の中心部の前後位置に配設された複数の駆動輪と、前記駆動輪の左右両側で下方に付勢されて前記駆動輪を均等に接地させる従動輪と、当該台車本体から検出光を垂直軸心周りにスキャニングし走行経路の近傍に配置された複数の反射体に反射させてその反射検出光を検出する投受光器と、当該投受光器で受光された反射検出光から台車本体の位置を検出する自己位置検出装置を具備した物品搬送台車であって、台車本体に、前記投受光器を台車本体の最上位に支持する支柱部材を、少なくとも前後方向の軸心周りに揺動自在に立設し、前記支柱部材の底部の左右両側に配置されたガイドローラをそれぞれ走行面に接地させて、当該支柱部材を走行面に対して垂直な姿勢に保持する姿勢保持手段を設けたものである。
【０００８】
上記構成によれば、複数の駆動輪が中心部の前後位置に配置されて、左右両側で従動輪を下方に付勢して駆動輪を均等に接地させるような台車本体の構造では、荷による重心の変位により左右に傾きが発生しやすく、これが投受光器の位置ずれに大きく影響するが、台車本体に前後方向の軸心周りに揺動自在に支持された支柱部材と、この支柱部材の底部の左右両側に設けたガイドローラを走行面に接地させた姿勢保持手段とにより、最上位に投受光器を保持した支柱部材を常に走行面に垂直な姿勢に保持することができるので、台車本体に偏って搭載された荷による重心移動により、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、支柱部材は走行面に垂直な姿勢に保持される。台車本体の傾斜による投受光器の位置の変化が、走行制御に影響を及さない範囲に止めることができ、自己位置を高精度で検出することができて精度の良い走行制御が可能となる。さらに姿勢保持手段は、底部の左右両側に設けたガイドローラを接地させるだけで、支柱部材の姿勢を保持することができ、簡単な構成で検出精度を向上させることができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成において、支柱部材は、台車本体に形成された保持用空間部に遊嵌されるとともに、当該保持用空間部内で前後方向の水平ピンを中心に揺動自在に支持され、姿勢保持手段がガイドローラを走行面に接地させる付勢部材を備えたものである。
上記構成によれば、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、付勢部材によりガイドローラを下方に付勢して、駆動輪の接地状態の妨げにならないように走行面に接地させることにより、支柱部材を走行面に垂直な姿勢に保持することができる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の構成において、支柱部材は、台車本体に前後方向の水平ピンを中心に揺動自在に支持され、前記水平ピンの基端側に当該水平ピンに直交する補助水平ピンを取り付けて、前記水平ピンが台車本体に当該補助水平ピンを介して上下揺動自在に支持されたものである。
【００１１】
上記構成によれば、支柱部材を前後方向の軸心周りに揺動自在に支持する水平ピンを、補助水平ピンを介して上下揺動自在に支持したので、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、支柱部材の自重によりガイドローラが下方に付勢されて走行面に接地されるので、支柱部材を走行面に垂直な姿勢に保持することができ、また駆動輪の接地状態の妨げとなることもない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、本発明に係る物品搬送台車の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１３】
この物品搬送台車は、図３,図６に示すように、台車本体１上に出退自在な一対の移載用フォーク部材２ａを有する移載装置２を具備し、中央制御装置３から無線伝送される動作指令信号に基づいて走行経路ＭＬに沿ってホームポジションＨＰから複数のステーションＰ１〜Ｐ５を移動し、加工部品などの荷Ｍを搬送するものである。
【００１４】
図４に示すように、この台車本体１の底部フレーム１ａには、中心線ＣＬの前後位置に左右の駆動輪４ａを走行駆動装置(電動モータなど)４ｂによりそれぞれ回転駆動する走行装置４Ｆ，４Ｂが設けられている。走行装置４Ｆ，４Ｂの左右の駆動輪４ａ，４ａはそれぞれ別々に駆動されてコーナー走行時などの回転速度差が制御されるとともに、前後走行装置４Ｆ，４Ｂは、底部フレーム１ａにそれぞれ旋回軸受５を介して垂直軸心周りに回転自在に支持され、図示しない操向装置により旋回される。これにより、中心線ＣＬに沿う前後進移動から横行移動に迅速に変更でき、また９０度転向させた前後の駆動輪４ａ，４ａを正逆回転させることにより、台車本体１の中心Ｏを軸心として旋回可能に構成されている。
【００１５】
またこの台車本体１では、すべての駆動輪４ａ，４ａを均等に着地させるために、駆動輪４ａ，４ａの左右両側に、従動輪６をそれぞれ所定圧で下方に付勢する従動輪装置７Ｒ，７Ｌが設けられている。またこの従動輪装置７Ｒ，７Ｌには、移載装置２により荷Ｍを受け渡しする時や横行走行の起動時に、台車本体１の傾きや揺れを防止するために従動輪６を固定する固定機能が装備されている。
【００１６】
すなわち、前記従動輪装置７Ｒ，７Ｌは、図５に示すように、底部フレーム１ａにベアリング７ａを介して回動部材７ｂが垂直軸心周りに回転自在に支持され、この回動部材７ｂに水平な支持ピン７ｃを介して車輪支持具７ｄが上下揺動自在に取付けられている。この車輪支持具７ｄに従動輪６が回転自在に支持されている。そしてピストンロッド７ｅが下方に出退して車輪支持具７ｄを下方に付勢する液圧式の作動シリンダ(固定手段)７ｆが取付部材を介して底部フレーム１ａに設けられており、作動シリンダ７ｆの伸展室７ｇにピストンロッド７ｅを介して車輪支持具７ｄを下方に回動付勢する付勢用第１コイルばね(付勢手段)７ｈと、回動部材７ｂと車輪支持具７ｄの間でピストンロッド７ｅに外嵌されて車輪支持具７ｄを下方に回動付勢する付勢用第１コイルばね(付勢手段)７ｉが設けられている。また、前記作動シリンダ７ｆの伸展室７ｇには作動油タンク７ｊから電磁式切換弁７ｋが介在された液圧管７ｍが接続されている。この切換弁７ｋは、通常の走行時にＩ位置に保持されて伸展室７ｇへの液体の出入りが自在に確保され、移載装置２による荷の受渡し時に、II位置に切り換えられて伸展室７ｇへの液体の出入りが停止され、ピストンロッド７ｅがロックされて従動輪６の上方への移動が規制される。
【００１７】
この搬送台車は、走行制御装置１１により中央制御装置３からの動作指令信号に基づいて、自己位置検出装置１２により検出された搬送台車の現在の自己位置を確認し走行方向を制御するように構成されている。台車本体１の前部最上位置には、自己位置を検出するためのレーザスキャナ(投受光器)１３が支柱部材１４を介して配設されている。このレーザスキャナ１３は、垂直軸心周りに３６０度水平方向にレーザ光(検出光)Ｌｔをスキャニングし、走行経路の近傍に配置された複数の反射体Ｒによりそれぞれ反射された反射レーザ光(反射検出光)Ｌｒを検出するもので、自己位置検出装置１２により反射レーザ光Ｌｒの受光角度から自己位置を検出することができる。
【００１８】
前記レーザスキャナ１３は、レーザ光Ｌｔ，Ｌｒの障害物を避けるために、台車本体１の最上位に支柱部材１４を介して配置されている。また台車本体１が荷Ｍの偏りにより僅かに傾斜することがあると、支柱部材１４のスパン長(高さ)によりレーザスキャナ１３の位置が台車本体１に対して大きく変位するため、これを防止するために、支柱部材１４を台車本体１に揺動自在に立設する支柱支持装置２１と、前記支柱部材１４を走行面Ｆに対して垂直となるように姿勢を保持する姿勢保持手段２２とが設けられている。
【００１９】
前記支柱部材１４は、図１，図２，図４に示すように、基台部１４ａと、基台部１４ａ上に昇降自在に配置された門形フレーム１４ｂとで構成され、この支柱部材１４を台車本体１に支持する支持装置２１は、基台部１４ａが台車本体１に形成された保持用空間部２３に遊嵌されるとともに、保持用空間部２３内で基台部１４ａが前後方向の水平ピン２４を介して所定範囲で揺動自在に支持されている。また、姿勢保持手段２２は、基台部１４ａの底部で左右両側に配置されたガイドローラ２５ａが走行面Ｆに接地される左右の姿勢保持ローラ装置２５により構成されている。この姿勢保持ローラ装置２５は、台車本体１の走行方向に従動して旋回自在なキャスター式ガイドローラ２５ａや球体状ガイドローラと、駆動輪４ａの接地状態の妨げにならないように、ガイドローラ２５ａを下方に付勢して走行面Ｆに接地させるコイルばねなどの付勢部材２５ｂにより構成されている。
【００２０】
したがって、台車本体１が傾斜することがあっても、ガイドローラ２５ａが走行面Ｆに均等圧で接地されて、水平ピン２４を中心に支柱部材１４を走行面Ｆに垂直な姿勢に保持するので、レーザスキャナ１３を適正な位置に保持することができ、正確に自己位置を検出することができる。
【００２１】
なお、４つの駆動輪４ａが均等に接地するように正常に姿勢制御されている場合には、台車本体１に前後方向の傾斜が発生することが無く、前後方向の傾斜が発生する場合には、走行面Ｆが前後に傾斜した場合に傾斜するので、自己位置の検出には支障がない。
【００２２】
なお、図７に示すように、水平ピン２４の基端側を台車本体１に水平ピン２４に直交する左右方向の補助水平ピン２６を取付けて水平ピン２４を上下揺動自在に支持することにより、支柱部材１４の自重でガイドローラ２５を下方に付勢することができ、付勢部材が不要となる。もちろん、補助水平ピン２６付の水平ピン２４による自在継手構造に代えて、球面継手などを採用することもできる。
【００２３】
上記実施の形態によれば、従動輪装置７Ｒ，７Ｌにより従動輪６を下方に付勢してすべての駆動輪４ａを均等に接地させるように構成され、走行時に台車本体１が左右に僅かに傾いても、レーザスキャナ１３を支持する支柱部材１４を、支柱支持装置２１により水平ピン２４を介して台車本体１に揺動自在に取付けるとともに、支柱部材１４の底部に姿勢保持ローラ装置２５を設けたので、支柱部材１４がガイドローラ２５ａによって走行面Ｆに対して常に垂直姿勢に保持される。これにより台車本体１に対するレーザスキャナ１３の相対位置が変化しない。したがって、搬送台車の自己位置を正確に検出することができて、走行制御の精度をより向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上に述べたごとく請求項１記載の発明によれば、複数の駆動輪が中心部の前後位置に配置されて、左右両側で従動輪を下方に付勢して駆動輪を均等に接地させるような台車本体の構造では、荷による重心の変位により左右に傾きが発生しやすく、これが投受光器の位置ずれに大きく影響するが、台車本体に前後方向の軸心周りに揺動自在に支持された支柱部材と、この支柱部材の底部の左右両側に設けたガイドローラを走行面に接地させた姿勢保持手段とにより、最上位に投受光器を保持した支柱部材を常に走行面に垂直な姿勢に保持することができるので、台車本体に偏って搭載された荷による重心移動により、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、支柱部材は走行面に垂直な姿勢に保持される。台車本体の傾斜による投受光器の位置の変化が、走行制御に影響を及さない範囲に止めることができ、自己位置を高精度で検出することができて精度の良い走行制御が可能となる。さらに姿勢保持手段は、底部の左右両側に設けたガイドローラを接地させるだけで、支柱部材の姿勢を保持することができ、簡単な構成で検出精度を向上させることができる。
【００２５】
請求項２記載の発明によれば、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、付勢部材によりガイドローラを下方に付勢して、駆動輪の接地状態の妨げにならないように走行面に接地させることにより、支柱部材を走行面に垂直な姿勢に保持することができる。
【００２６】
請求項３記載の発明によれば、支柱部材を前後方向の軸心周りに揺動自在に支持する水平ピンを、補助水平ピンを介して上下揺動自在に支持したので、台車本体が左右方向に傾斜することがあっても、支持部材の自重によりガイドローラが下方に付勢されて走行面に接地されるので、支柱部材を走行面に垂直な姿勢に保持することができ、また駆動輪の接地状態の妨げとなることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る物品搬送台車の実施の形態を示す要部横断面図である。
【図２】同物品搬送台車の一部分解斜視図である。
【図３】同物品搬送台車の構成を示す正面図である。
【図４】同物品搬送台車の台車本体を示す平面図である。
【図５】同物品搬送台車の従動輪装置を示す構成図である。
【図６】同物品搬送台車を使用する工場設備の概略平面図である。
【図７】同物品搬送台車の車輪支持装置の他の実施の形態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
Ｍ荷
Ｆ走行面
ＣＬ中心線
Ｒ反射体
Ｌｔレーザ光
Ｌｒ反射レーザ光
１台車本体
２移載装置
３中央制御装置
４Ｆ，４Ｂ走行装置
４ａ駆動輪
４ｂ走行駆動装置
５旋回軸受
７Ｒ，７Ｌ従動輪装置
１１走行制御装置
１２自己位置検出装置
１３レーザスキャナ
１４支柱部材
２１支柱支持装置
２２姿勢保持手段
２３保持用空間部
２４水平ピン
２５姿勢保持ローラ装置
２５ａガイドローラ
２５ｂ付勢部材

Claims

走行面を走行して荷を搬送する台車本体に、当該台車本体の中心部の前後位置に配設された複数の駆動輪と、前記駆動輪の左右両側で下方に付勢されて前記駆動輪を均等に接地させる従動輪と、当該台車本体から検出光を垂直軸心周りにスキャニングし走行経路の近傍に配置された複数の反射体に反射させてその反射検出光を検出する投受光器と、当該投受光器で受光された反射検出光から台車本体の位置を検出する自己位置検出装置を具備した物品搬送台車であって、
台車本体に、前記投受光器を台車本体の最上位に支持する支柱部材を、少なくとも前後方向の軸心周りに揺動自在に立設し、
前記支柱部材の底部の左右両側に配置されたガイドローラをそれぞれ走行面に接地させて、当該支柱部材を走行面に対して垂直な姿勢に保持する姿勢保持手段を設けた
ことを特徴とする物品搬送台車。
支柱部材は、台車本体に形成された保持用空間部に遊嵌されるとともに、当該保持用空間部内で前後方向の水平ピンを中心に揺動自在に支持され、
姿勢保持手段がガイドローラを走行面に接地させる付勢部材を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の物品搬送台車。
支柱部材は、台車本体に前後方向の水平ピンを中心に揺動自在に支持され、
前記水平ピンの基端側に当該水平ピンに直交する補助水平ピンを取り付けて、前記水平ピンが台車本体に当該補助水平ピンを介して上下揺動自在に支持された
ことを特徴とする請求項１記載の物品搬送台車。