JP4386356B2

JP4386356B2 - 無人搬送システム

Info

Publication number: JP4386356B2
Application number: JP2004250412A
Authority: JP
Inventors: 忠森田; 昭夫池畠; 芳裕上田
Original assignee: Tsubakimoto Chain Co
Current assignee: Tsubakimoto Chain Co
Priority date: 2004-08-30
Filing date: 2004-08-30
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-08-30
Also published as: JP2006065767A

Description

本発明は、無人搬送システムに係わり、更に詳しくは、新聞輪転機の給紙装置に巻取紙を自動搬送するのに好適な無人搬送システムに関する。

この種の無人搬送システムでは、中央制御手段が走行ルートを作成し、無人搬送車が走行ルートに従って床面にある磁気テープ、ペイントなどからなるトラックに沿って自走すると共に、磁気検出手段や画像認識手段によってトラックと相対的ずれを検出し、操向制御手段によって駆動輪を操向し、トラックから逸脱することなく走行している。

例えば、磁気誘導式無人搬送システムでは、床面に敷設された磁気テープをホール素子列によって検出し、検出信号によって磁気テープと無人搬送車との相対的ずれを求め、操向制御回路を通じて駆動輪を制御することで、無人搬送車を磁気テープに沿って走行させている（例えば特許文献１を参照）。
特開平２００４−８６４５３号公報

このような磁気テープを用いた無人搬送システムでは、磁気テープの経時変化によって痩せ細ってくるため、位置検出を行うだけでなく、テープ幅の検出も行い、テープ幅が基準値以下になると、磁気テープ未検出としてアラームを出力すると共に、全ての無人搬送車の運行を停止している。

復帰は、無人搬送車を一旦待避させ、テープを張り替え、走行を再開するのであるが、復旧にかなりの時間を必要とする。特に、新聞印刷のように、輪転機の運転を停止させることが許されていない分野では、短時間のうちに復旧させなければならず、保守及び修理をおこなう作業員にかなりの労力負担を強いている。

本発明の目的は、無人搬送車の停止以前に磁気テープの痩せ細り区間距離を含む痩せ細り状態を予め知ることができるようにして、無人搬送車の運行停止をなくし、搬送効率を高くするとともに、修理に伴う労力負担を低減した無人搬送システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、搬送床面に敷設した磁気テープと、磁気テープに沿って検知走行する無人搬送車とを備える無人搬送システムにおいて、無人搬送車が、磁気テープの実測幅を予め設定された停止基準幅及び警告基準幅と比較し、実測幅が停止基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、停止基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が停止基準距離より長いと走行を停止させ、実測幅が停止基準幅より大きく警告基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、警告基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が警告基準距離より長いと痩せ細り場所、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力する運行制御手段を搭載していることを特徴としている。
ここで、「停止基準距離」とは、「磁気テープの幅が停止基準幅よりも狭い範囲の距離であって、無人搬送車を停止させるべき基準となる距離」を意味している。
また、「警告基準距離」とは、「磁気テープの幅が停止基準幅よりも大きく、警告基準幅よりも狭い範囲の距離であって、磁気テープに異常があるとして、テープ幅や、痩せ細り区間距離をメモリに格納するべき基準となる距離」を意味している。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の無人搬送システムにおいて、無人搬送車の運行を遠隔管理する中央運行制御手段が、運行制御手段からワイヤレス通信手段を通じて伝達される磁気テープ修復情報を格納する修復情報記憶部を備えていることを特徴としている。

請求項１に係る発明によれば、搬送床面に敷設した磁気テープと、磁気テープに沿って検知走行する無人搬送車とを備える無人搬送システムにおいて、無人搬送車が磁気テープの実測幅を予め設定された停止基準幅及び警告基準幅と比較し、実測幅が停止基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、停止基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が停止基準距離より長いと走行を停止させ、実測幅が停止基準幅より大きく警告基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、警告基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が警告基準距離より長いと痩せ細り場所、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力する運行制御手段を搭載しているため、磁気テープの痩せ細り状態を予め知ることができ、搬送効率が高く、しかも緊急修理に伴う労力負担も低減する無人搬送システムを得ることができる。

すなわち、磁気テープの実測幅が停止基準幅より大きく警告基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、警告基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が警告基準距離より長いと、運行制御手段はこれを検出し、磁気テープの痩せ細り場所、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力しているため、無人搬送車の停止以前にあらかじめ磁気テープが傷んでいる箇所を予知し、この予知結果から磁気テープの修復時期を決定することができて、このシステムを組み込んだ産業機械の作業停止時やこのシステムの定期点検時に磁気テープの修復を行なえる。したがって、無人搬送車の運行停止がなくなり、搬送効率を高くすることができる。
そして、磁気テープの修復、交換などに際しても、前述の磁気テープ修復情報から磁気テープの位置を簡単に知ることができる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の無人搬送システムにおいて、無人搬送車の運行を遠隔管理する中央運行制御手段が運行制御手段からワイヤレス通信手段を通じて伝達される磁気テープ修復情報を格納する修復情報記憶部を備えているため、磁気テープ修復情報をもつ無人搬送車がどれであるのかを探さなくても、修復情報記憶部に格納された磁気テープ修復情報を読み出すだけで、磁気テープの痩せ細り状態を知ることができて、磁気テープの修復作業をより迅速にかつ簡単に行なうことができる。

以下、図面を参照して、本発明の無人搬送システムの一実施例を説明する。

図１及び図２は、新聞輪転機の給紙システムにおいて、巻取紙を自動搬送する無人搬送システムにて使用される無人搬送車を示している。

無人搬送車１０は、巻取紙を積載される車台１１を備えている。車台１１はキャスター１２及び駆動輪１３によって搬送床面に支持されている。キャスター１２は、車台１１の四隅付近に配置され、駆動輪１３はキャスター１２の間に配置されている。モータ１４は、サーボモータからなっており、図２に示すように、車台１１に搭載された蓄電池１５によって電力を供給されている。サーボアンプ１６がモータ１４と蓄電池１５との間に配置されている。ロータリエンコーダ１７が駆動輪１３の回転数を検出している。

無人搬送車１０の運行は、各々の無人搬送車１０に搭載された運行制御手段１８と、図３に参照符号３０で示す中央運行制御手段とによって制御されている。前記運行制御手段１８及び中央運行制御手段３０は、それぞれ、演算部と記憶部とを備えている。各々の演算部は、マイクロプロセッサ、演算処理にデータを一時格納するランダムアクセスメモリ、プログラムを格納するリード・オンリ・メモリなどを備えている。運行制御手段１８は、サーボアンプ１６を制御することによって、駆動輪１３の回転数及び回転方向を変更し、駆動輪１３の回転数をロータリエンコーダ１７から出力によって無人搬送車１０の走行距離を求めている。

この無人搬送システムでは、図３に示すように、無人搬送車１０が紙庫５１にて巻取紙５２を搭載されると、ワイヤレス通信手段を通じて、例えば、無線装置を通じて中央運行制御手段３０からルート命令の読み込みを行なう。ルート命令には、停止位置を始点とし、輪転機５３を終点として、これらの間にいくつかの走行ポイント番号が設定され、走行ポイント番号間の距離や、どの走行ポイント番号で曲がるのか等が書き込まれている。運行制御手段１８は、ロータリエンコーダ１７からの出力を監視しながら、ルート命令に従いかつ磁気テープ４０に沿って輪転機５３まで無人搬送車１０を検知走行させる。

巻取紙５２を降ろすと、運行制御手段１８は、中央運行制御手段３０から次のルート命令を読み込み、輪転機５３を始点とし、残芯回収機構５６を終点として、ロータリエンコーダ１７からの出力を読みつつ、新たなルート命令に従って残芯回収機構５６まで磁気テープ４０に沿って無人搬送車１０を検知走行させる。あるいは、輪転機５３を始点とし、中残紙回収機構５７を終点として、ロータリエンコーダ１７からの出力を読みながら、ルート命令に従って中残紙回収機構５７まで磁気テープ４０に沿って無人搬送車１０を検知走行させる。

残芯５５を回収された、あるいは、中残紙５４を回収された無人搬送車１０は、再び中央運行制御手段３０から次のルート命令を読み込み、残芯回収機構５６あるいは中残紙回収機構５７を始点とし、ロータリエンコーダ１７からの出力を読みながら、ルート命令に従いかつ磁気テープ４０に沿って紙庫５１まで検知走行する。

これらに際して、運行制御手段１８と中央運行制御手段３０とのデータの受け渡しは、無人搬送車１０にある送受信器１９と中央運行制御手段３０にある送受信器とを通じて行なわれている。

無人搬送車１０の走行に際して、運行制御手段１８の演算部は、磁気センサ２１によって磁気テープ４０を検出し、磁気テープ４０に沿って無人搬送車１０を走行させている。図４に示すように、磁気センサ２１は、磁気テープ４０と直交して配置されたホール素子２２のアレイを有している。
図１及び図２に示す磁気テープ検出回路２３は、ホール素子アレイを走査し、マルチプレクサからのホール素子２２の出力を運行制御手段１８に出力している。運行制御手段１８の演算部は、操向制御回路２４からのホール素子２２の出力から磁気テープ４０の位置を求め、無人搬送車１０の走行方向と磁気テープ４０と間に相対的ずれがあると、左右のモータ１４の回転を制御し、操向を行なっている。

更に、この無人搬送システムでは、無人搬送車１０が走行しているときに、運行制御手段１８の演算部は、磁気テープ４０の幅を検出し、痩せ細っている場所、すなわち、磁気テープ４０が痩せ細った区間の前後の走行ポイント番号、テープ幅、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力している。

このために、運行制御手段１８の演算部は、磁気テープ検出回路２３に磁気センサ２１のホール素子アレイを走査させ、操向制御回路２４から得られるホール素子２２の出力からテープ幅を、ロータリエンコーダ１７から痩せ細り区間距離を求め、無人搬送車１０を走行させることができるかどうかを判別し、走行不可能であれば、無人搬送車１０の走行を止めると共に、アラームを出力し、走行可能であれば、磁気テープ４０の幅が警告基準幅より狭いかどうかを判別し、狭いと、その区間の走行ポイント番号、テープ幅、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力している。

例えば、磁気テープ４０の初期幅が５０ｍｍとすると、磁気テープ４０の幅が３０ｍｍ以下に、痩せ細り区間距離が５００ｍｍ以上になると、運行制御手段１８の演算部は、無人搬送車１０の走行を止め、アラームを出力するようにしている。そして、例えば、磁気テープ４０の幅が磁気テープ材質に応じて３０〜５０ｍｍの間に任意に設定された値よりも狭いと磁気テープ修復情報を出力している。

磁気テープ４０の幅検出は、痩せ細りが磁気テープ４０の両側縁から始まるので、例えば３個のホール素子２２から出力があれば、テープ幅が３０ｍｍ、６個のホール素子２２から出力があれば、テープ幅が５０ｍｍあると運行制御手段１８によって判断している。痩せ細り区間距離は、運行制御手段１８の演算部がロータリエンコーダ１７の出力から演算することによって得ている。

図５は運行制御手段１８における処理過程を示している。

このシステムが始動すると、まず、運行制御手段１８の演算部は、走行距離Ａに関するカウンタをゼロに（ステップＳ１００）、走行距離Ｂに関するカウンタをゼロにする（ステップＳ１０１）。

それから、運行制御手段１８の演算部は、磁気テープ４０の検出を行い、検出すると（ステップＳ１０２）、中央運行制御手段３０からのルート命令に従い、磁気テープ４０に沿って操向しつつ無人搬送車１０を自走させる。

同時に、運行制御手段１８の演算部は、各々のホール素子２２の出力から得た磁気テープ４０の実測幅が停止基準幅よりも狭いかどうかを判別する（ステップＳ１０３）。この停止基準幅は、無人搬送車１０を止め、アラーム出力しなければならない前述のテープ幅である。
前記磁気テープ４０の実測幅が停止基準幅よりも広いと、演算部は、走行距離Ａに関するカウンタをリセットし（ステップＳ１０４）、磁気テープ４０の実測幅が警告基準幅よりも幅広いかを否かを判別する（ステップＳ１０５）。この警告基準幅は、走行ポイント番号、磁気テープ４０の幅、痩せ細り区間距離等を記録しなければならないテープ幅である。
前記演算部は、磁気テープ４０の実測幅が警告基準幅よりも広ければ、磁気テープ４０に異常がないと判断して、走行距離Ｂに関するカウンタをリセットしたあと（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０２に戻り、磁気テープ４０を監視を続ける。

しかし、ステップＳ１０３にて、磁気テープ４０の実測幅が停止基準幅よりも狭いと、運行制御手段１８の演算部は、割り込みプロセスにはいり、ロータリエンコーダ１７の出力によって磁気テープの実測幅が、停止基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離を求め、この実走行距離を走行距離Ａに関するカウンタに書き込む（ステップＳ１０７）。
それから、演算部は、実走行距離が停止基準距離よりも長いかどうかを判別して（ステップＳ１０８）、長いと、磁気テープ未検出と判断し、アラームを出力すると共に（ステップＳ１０９）、モータ１４に対する給電を止めて、無人搬送車１０を停止させる（ステップＳ１１０）。

また、ステップＳ１０８において、実走行距離が停止基準距離よりも短いと、運行制御手段１８の演算部は、ステップＳ１０５の処理を行い、磁気テープ４０の実測幅が警告基準幅よりも狭いと、ロータリエンコーダ１７からの出力によって磁気テープの実測幅が、警告基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離を走行距離Ｂに関するカウンタに書き込み（ステップＳ１１１）、この実走行距離が警告基準距離より長いかどうかを判別する（ステップＳ１１２）。
そして、警告基準距離よりも短いと、ステップＳ１０２に戻って、磁気テープ４０の監視をつづける。
このとき、実走行距離が警告基準距離よりも長いと、運行制御手段１８の演算部は磁気テープ４０に異常があると判別し、テープ幅、双方のカウンタに書き込んだ実走行距離Ｂ、つまり痩せ細り区間距離を揮発性メモリに、あるいは不揮発性メモリに格納し（ステップＳ１１３）、異常のある区間の走行ポイント番号を前記揮発性メモリあるいは運行制御手段１８の記憶部を構成する不揮発性メモリからなる修復情報記憶部に格納すると共に（ステップＳ１１４）、この無人搬送車１０に搭載されたディスプレイ部に表示する。
そして、運行制御手段１８の演算部は、これらの痩せ細り区間距離、テープ幅、痩せ細りしている区間の走行ポイント番号等の磁気テープ修復情報を中央運行制御手段３０に無線によって送信する。
中央運行制御手段３０は、これにある修復情報記憶部に、トラック監視ファイルとして書き込みする。

故障管理部門は、中央運行制御手段３０にある修復情報記憶部からトラック監視ファイルを直接にあるいは外部から読み出して、磁気テープ４０の状態を判断する。
すなわち、トラック監視ファイルには、前述のように、痩せ細っている区間の走行ポイント番号、テープ幅、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報が記録されているので、この磁気テープ修復情報から磁気テープ４０のどこに問題を生じる可能性があるかを判断することができる。
そして、磁気テープ４０が運行停止時間までもつと判断すれば、運行停止時間中に修理を行い、また、次の定期点までもつと判断すれば、磁気テープ交換を次の定期点検項目に追加する。そして、無人搬送車１０が停止し、アラームが出力されていれば、無条件に緊急修理する。

本発明による無人搬送システムは、このように、搬送床面に敷設された磁気テープ４０と磁気テープ４０に沿って検知走行する無人搬送車１０とこの無人搬送車１０の運行を管理する中央運行制御手段３０とを有し、無人搬送車１０がキャスター１２と駆動輪１３を回転させるモータ１４と駆動輪１３の回転数から走行距離を検出するロータリエンコーダ１７と磁気テープ４０を検知する磁気センサ２１と中央運行制御手段３０からの走行命令に従いかつロータリエンコーダ１７の出力を監視しつつモータ１４を作動させると共に、磁気センサ２１の出力から磁気テープ４０に対する位置ずれを求め、位置ずれに応じてモータ１４を制御して操向を行なう運行制御手段１８を備えているが、更に、運行制御手段１８が磁気センサ２１の出力から得た磁気テープ４０の実測幅を予め設定した停止基準幅及び警告基準幅と比較して、停止基準幅以下であると、モータ１４の作動を止めて無人搬送車１０の走行を停止させ、警告基準幅以下であると、走行命令に含まれる走行ポイント番号に対応する痩せ細り場所やロータリエンコーダ１７の出力にもとづく痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力し、中央運行制御手段３０がその修復情報記憶部にワイヤレス通信によって磁気テープ修復情報を格納して、磁気テープ４０が痩せ細ってくると、その詳細を無人搬送車１０あるいは中央運行制御手段３０にある修復情報記憶部にあるデータから知ることができるようにしているため、運行を停止している時や、定期点検時に、修理を行うかどうかの判断をすることができる。
その結果、無人搬送車１０の運行停止がなくなり、搬送効率を高くすることができる。更に、無人搬送車１０の停止以前に磁気テープ４０の状態を知ることができるため、予め修理予定を立て、予め必要な数の修理技術者や修理に必要な工具や装置を用意しておくことによって、修復を短時間で行えるばかりか、修理技術者の労力負担も低くすることができる。

なお、以上説明した実施例において、走行ポイント番号、テープ幅、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報は無人搬送車１０及び中央運行制御手段３０の双方にある記憶部に格納しているが、システムの大きさや、設置環境等に応じて、無人搬送車１０のみに、あるいは中央運行制御手段３０にある記憶部のみに磁気テープ修復情報を格納するようにしてもよい。

また、運行制御手段１８を構成する一つの演算部が操向制御及び磁気テープ修復情報の取得の双方行なっているが、例えば、運行制御手段１８を二つの独立した演算部によって構成し、各々の演算部に操向制御及び磁気テープ修復情報の取得を行なわせてもよい。

本発明の無人搬送システムの一実施例を示し、これを構成する無人搬送車の構成を示す説明図。図１に示す無人搬送車の駆動系及び制御系の構成を示す説明図。図１の無人搬送車の使用状態を示す説明図。図１の無人搬送車における磁気センサと磁気テープとの関係を説明する図。図１に示す無人搬送車の運行を管理する中央運行制御手段の処理過程を示す図。

１０・・・無人搬送車
１１・・・車台
１２・・・キャスター
１３・・・駆動輪
１４・・・モータ
１５・・・蓄電池
１６・・・サーボアンプ
１７・・・ロータリエンコーダ
１８・・・運行制御手段
１９・・・送受信機
２１・・・磁気センサ
２２・・・ホール素子
２３・・・磁気テープ検出回路
２４・・・操向制御回路
３０・・・中央運行制御手段
４０・・・磁気テープ

Claims

搬送床面に敷設した磁気テープと、該磁気テープに沿って検知走行する無人搬送車とを備える無人搬送システムにおいて、
前記無人搬送車が、前記磁気テープの実測幅を予め設定された停止基準幅及び警告基準幅と比較し、前記実測幅が停止基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、停止基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が停止基準距離より長いと走行を停止させ、前記実測幅が停止基準幅より大きく警告基準幅以下であり、かつ、磁気テープの実測幅が、警告基準幅よりも狭いことを検出した位置からの実走行距離が警告基準距離より長いと痩せ細り場所、痩せ細り区間距離等の磁気テープ修復情報を出力する運行制御手段を搭載していることを特徴とする無人搬送システム。
前記無人搬送車の運行を遠隔管理する中央運行制御手段が、前記運行制御手段からワイヤレス通信手段を通じて伝達される前記磁気テープ修復情報を格納する修復情報記憶部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。