JP4558412B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、物品（荷物）の搬送（移載）をおこなう物品の搬送装置に関するものである。

従来、物品を搬送するために種々の搬送装置が開示されている（例えば特許文献１を参照）。

図４に示す従来の搬送装置５０は、ステーション５２と無人搬送車５４とを有し、それぞれにコンベヤが設けられている。無人搬送車５４には物品１６を停止させるための減速センサ３４と停止センサ３６が設けられている。

また、図５に示すように、ステーション５２と無人搬送車５４には、それぞれ、コンベヤを駆動させるモータ５８，６０と、モータ５８，６０に印加する電圧の電圧値や周波数を調節するインバータ６２，６４と、インバータ６２，６４の出力電圧を指示する信号を発するＣＰＵ６６，６８とを含む。減速センサ３４および停止センサ３６の出力は、無人搬送車５４のＣＰＵ６８に入力される。ＣＰＵ６６，６８同士は通信装置７０，７２を介して接続されている。

ステーション５２から無人搬送車５４に物品１６を移載するときの動作について説明する。ステーション５２と無人搬送車５４のコンベヤがモータ５８，６０によって駆動し、物品１６が搬送される。物品１６が移載されるとき、減速センサ３４が動作する。減速センサ３４の出力が無人搬送車５４のＣＰＵ６８に入力される。無人搬送車５４のＣＰＵ６８からインバータ６４に減速指令が送られる。インバータ６４は減速指令に基づいて出力電圧を下げ、モータ６０の回転速度を減速させる。したがって、無人搬送車５４のコンベヤの駆動速度が遅くなる。

一方、減速指令は、通信装置７０，７２を介してステーション５２のＣＰＵ６６にも送られる。ステーション５２のＣＰＵ６６は、インバータ６２に減速指令を送る。インバータ６２は減速指令に基づいて出力電圧を下げ、モータ５８の回転速度を減速させる。したがって、ステーション５２のコンベヤの駆動速度も遅くなる。

以上より無人搬送車５４およびステーション５２のコンベヤが減速する。また、停止についても上記の動作と同様であり、両方のインバータ６２，６４の出力を０Ｖにし、モータ５８，６０を停止させることにより、コンベヤの動作が停止する。さらに、無人搬送車５４からステーション５２に物品１６の移載をおこなうときも同様である。

上記のように、高速搬送をおこなうコンベヤにおいて、その制御は一般的にインバータ６２，６４が用いられる。無人搬送車５４とステーション５２のコンベヤとの間で物品１６を受け渡す際、両者５２，５４の動作速度が同期していないとき、一方に負荷が掛かって過負荷になったり、物品１６を配置しているパレットにすべりが生じて底面を損傷させたり、物品１６の位置ずれの原因となる。負荷がアンバランスになったときに電気的な不具合が発生するおそれもある。特に、移載時の物品１６の受け側のコンベヤで減速をおこなったときに、それらの発生が顕著になる。物品１６やパレットなどのすべりによって底面が損傷したとき、それらからかす（ゴミ）が発生し、食品などを搬送する場合に衛生上好ましくない。

上述の問題を防止するために、図５のように両者５２，５４間で通信をおこなってコンベヤの動作速度の減速・停止を同期させようとする。しかし、高速搬送、高減速においては、通信のタイムラグにより、両コンベヤの速度を同期させることはできない。上記不具合は通信装置７０，７２によって軽減されるが、完全に解消されることはない。また、通信をおこなうための通信装置７０，７２を設けることにより、装置５０の構成およびその制御が複雑になる。

特許文献１は、物品が減速センサに達した際に、無人搬送車とステーションとにまたがるほど物品が大きくなければ上述したような問題が発生しないため、両者を同期させることは記載されていない。したがって、大きな物品に対して特許文献１の装置を使用すると、上述したような不具合が発生するおそれがある。

実開平２−１４９６２２号公報

そこで本発明は、簡易な構成で、スムーズな移載が可能な搬送装置を提供することを目的とする。

本発明の搬送装置は、無人で物品を搬送する無人搬送車と、該無人搬送車との間で前記物品を授受するステーションと、該ステーションに備えられ前記無人搬送車との間で物品を授受するために該物品を搬送する第１コンベヤと、該第１コンベヤを駆動させる第１モータと、該第１モータに印加する電圧を調節する第１インバータと、前記無人搬送車に備えられ前記ステーションとの間で物品を授受するために該物品を搬送する第２コンベヤと、該第２コンベヤを駆動させる第２モータと、該第２モータに印加する電圧を調節する第２インバータと、前記第１モータと前記第２モータとの同期を取る手段とを備える搬送装置において、前記同期を取る手段は、前記ステーションに設けられ前記第１モータに接続されたトロリ線と、前記無人搬送車に設けられ前記第２モータに接続された集電装置と、前記第１モータと前記第１インバータとを接続する第１スイッチと、前記第２モータと前記第２インバータとを接続する第２スイッチとを備え、前記無人搬送車が前記ステーションまで移動したとき前記トロリ線と前記集電装置とが接続されて前記第１モータと前記第２モータとが電気的に接続され、該接続状態にて前記第１スイッチまたは第２スイッチのいずれか一方のみをオンすることにより、第１スイッチをオンしたときは前記第１インバータの出力電圧のみを前記第１モータおよび第２モータに印加し、前記第２スイッチをオンしたときは前記第２インバータの出力電圧のみを前記第１モータおよび第２モータに印加して前記第１モータおよび第２モータを同期させて駆動させ前記第１コンベヤおよび第２コンベヤを同じ速度で駆動させることを特徴とする。

また、前記ステーションは複数であり、ステーションごとに前記同期を取る手段を備えることを特徴とする。

本発明は、両コンベヤの間での物品の移載において、コンベヤ速度のずれが全く発生しない制御となる。したがって、負荷のアンバランスによる電気的な不具合や、物品のすべりによる機械的な不具合の発生が無くなるとともに、物品を乗せたパレットの損傷といった顧客設備に対する不具合が解消される。

次に本発明の搬送装置の実施形態について図面を用いて説明する。本発明は、無人で物品の搬送をおこなう搬送装置である。

図１のように、本発明の搬送装置１０は、ステーション１２と無人搬送車１４との間で物品１６の授受をおこなう。ステーション１２と無人搬送車１４には、物品１６を搬送するためのコンベヤ（図示せず）を備える。説明の便宜のために、ステーション１２のコンベヤを第１コンベヤと呼び、無人搬送車１４のコンベヤを第２コンベヤと呼ぶこととする。

両コンベヤは、ローラーコンベヤやベルトコンベヤなど種々のコンベヤが使用可能である。両コンベヤは、同一のコンベヤを使用する。コンベヤの駆動速度を同期させ、物品１６の搬送をスムーズにおこなうためである。

図２に示すように、本発明の搬送装置１０の電気回路ブロックは、第１コンベヤを駆動させる第１モータ１８と、第１モータ１８に印加する電圧の電圧値や周波数を調節する第１インバータ２０と、第２コンベヤを駆動させる第２モータ２２と、第２モータ２２に印加する電圧の電圧値や周波数を調節する第２インバータ２４と、第１モータ１８と第２モータ２２との同期を取る手段とを含む。

両インバータ２０，２４は、種々のインバータが使用可能である。例えば三相交流を発生できる三相自励インバータなどを使用することができる。

同期を取る手段を設けることによって、第１モータ１８と第２モータ２２との回転速度を同期させることができる。両モータ１８，２２の回転速度が同期することによって、両コンベヤの駆動速度を同一にすることができる。物品１６の搬送時の不具合を解消できる。同期を取る手段の詳細については下で説明する。

なお、両モータ１８，２２は同規格のものを使用する。これは両モータ１８，２２の同期を取ったときに、モータ１８，２２の回転数などを一致させ、コンベヤの同一速度で駆動させるためである。

同期を取る手段は、第１モータ１８と第２モータ２２とを接続する手段を備える。接続する手段の一例は、ステーション１２に設けたトロリ線（または導電ケーブル）２６と、無人搬送車１４に設けたトロリ線２６との間で電気の送受をおこなう集電装置２８である。トロリ線２６と第１モータ１８が接続され、集電装置２８と第２モータ２２が接続される。

図２に示すように、両モータ１８，２２が接続されるため、両モータ１８，２２は同一の電源で駆動されることとなる。したがって、両モータ１８，２２の同期を取ることができる。

さらに、同期を取る手段は、第１モータ１８と第１インバータ２０とを接続する第１スイッチＳ１と、第２モータ２２と第２インバータ２４とを接続する第２スイッチＳ２とを備える。両スイッチＳ１，Ｓ２は、ＦＥＴ（field effect transistor）などのスイッチ
ング素子が使用可能である。

接続する手段によって、第１モータ１８と第２モータ２２とを接続し、第１スイッチＳ１または第２スイッチＳ２のいずれかが閉じられる。このことによって、第１インバータ２０または第２インバータ２４のいずれかの出力電圧が第１モータ１８と第２モータ２２の両方に印加されることになる。したがって、両方のモータ１８，２２の電源が１つとなり、同期を取ることができる。

ステーション１２は、第１インバータ２０に速度の指令の信号を送ったり第１スイッチＳ１に開閉の指令の信号を送ったりする第１ＣＰＵ（central processing unit）３０を
備える。無人搬送車１４は、第２インバータ２４に速度の指令の信号を送ったり第２スイッチＳ２に開閉の指令の信号を送ったりする第２ＣＰＵ３２を備える。

ＣＰＵ３０，３２から出力される信号によって、スイッチＳ１，Ｓ２の開閉（オン・オフ）制御をおこなう。第１インバータ２０または第２インバータ２４のいずれかの出力を両モータ１８，２２に印加することができ、両モータ１８，２２の同期を取ることができる。

図１に示すように、無人搬送車１４には減速センサ３４や停止センサ３６を備える。減速センサ３４や停止センサ３６は、第２ＣＰＵ３２に接続され、センサ３４，３６がセンシングした信号を第２ＣＰＵ３２に送信する。センサ３４，３６の種類としては、接触式や非接触式など種類は問わず、周知の光電スイッチなどを使用しても良い。

センサ３４，３６からの信号によって第２ＣＰＵ３２は、第２インバータ２４に指令を送る。第２インバータは出力電圧を調節し、両モータ１８，２２は減速・停止する。両モータ１８，２２は同期して減速・停止するため、無人搬送車１４で物品１６をスムーズに減速・停止させることができる。

ステーション１２に無人搬送車１４に設けた減速センサ３４や停止センサ３６を備えても良い。無人搬送車１４からステーション１２に物品１６を搬送するときに、物品１６をスムーズに減速・停止させることができる。

また、無人搬送車１４への電力供給のために、無人搬送車１４の移動ルートに沿って給電用のトロリ線３８を設ける。無人搬送車１４には、トロリ線３８から電力を得る集電装置４０を備える。

上述した装置１０の構成であれば、簡単に両方のモータ１８，２２の同期を取ることができ、物品１６の搬送をスムーズにおこなうことができる。従来のように通信装置を必要とせず、装置１０の構成が複雑になることもない。

次に、本発明の搬送装置１０の動作について説明する。ステーション１２から無人搬送車１４に物品１６を移載するときの動作について説明する。

（１）ステーション１２から無人搬送車１４に物品１６を移載するために、無人搬送車１４がステーション１２の横まで移動する。無人搬送車１４がステーション１２の横までくると、ステーション１２のトロリ線２６と無人搬送車１４の集電装置２８とが接続される。第１モータ１８と第２モータ２２が電気的に接続され、両モータ１８，２２の同期がとれる状態になる。

まだこのときは、インバータ２０，２４の出力は０Ｖであり、物品１６は停止した状態である。また、両スイッチＳ１，Ｓ２はオフになっている。

（２）第２ＣＰＵ３２からの指令により、第２スイッチＳ２がオンになる。これにより、第２インバータ２４の出力電圧のみを両モータ１８，２２に印加することが可能となる。

（３）また、第２ＣＰＵ３２からの速度の指令によって、第２インバータ２４の出力電圧が調節される。第２インバータ２４からの出力電圧によって、第１モータ１８と第２モータ２２が駆動する。両モータ１８，２２は同一のインバータ２４から制御されているため、両モータ２８，２２に印加される電圧の電圧値や周波数は同じであり、両モータ２８，２２は同期が取れた状態となる。

（４）第１モータ１８と第２モータ２２が駆動することによって、第１コンベヤと第２コンベヤとが駆動する。両モータ１８，２２の同期が取れているので、両コンベヤは同じ速度で駆動する。第１コンベヤ上の物品１６が第２コンベヤに向かって搬送される。第１コンベヤから第２コンベヤに物品１６が移載されるとき、両コンベヤが同速度で駆動しているため、スムーズに物品１６の移載がおこなわれる。

（５）物品１６の減速・停止をおこなうとき、減速センサ３４または停止センサ３６が動作し、第２ＣＰＵ３２にセンシングした信号を送る。第２ＣＰＵ３２は、その信号に基づいて第２インバータ２４に減速または停止の指令を送る。

（６）第２インバータ２４は、指令に基づいて出力電圧を低くしたり、停止するために出力電圧を０Ｖにする。両モータ１８，２２の駆動速度が遅くなったり、停止する。両モータ１８，２２の駆動速度によって両コンベヤの駆動速度も同期して変化し、停止する。両モータ１８，２２の同期が取れているので、物品１６はスムーズに減速・停止する。

上に説明したように、一方のインバータのみが動作し、電気的に接続された両モータ１８，２２に電力を供給するため、両モータ１８，２２の同期が取れ、両コンベヤの動作速度は同一となる。したがって、移載される物品が両コンベヤにまたがっているときであっても、物品１６の損傷などはなく、スムーズに移載をおこなうことができる。

なお、（６）で第２インバータ２４の出力電圧を０Ｖにするようにしたが、第２ＣＰＵ３２からの停止の指令を第２スイッチＳ２に送って、第２スイッチＳ２をオフにするようにしても良い。両モータ１８，２２に印加される電圧が同時に０Ｖになり、両モータ１８，２２は同時に停止する。

上の（１）〜（６）はステーション１２から無人搬送車１４に物品１６を搬送したが、その逆であっても良い。物品１６の搬送をおこなうとき、第１スイッチＳ１がオンになり、第２スイッチＳ２はオフである。第１インバータ２０からの出力電圧によって両モータ１８，２２が駆動する。

物品１６の搬送の減速・停止は、ステーション１２の減速センサまたは停止センサが動作する。第１ＣＰＵ３０が減速・停止の指令を第１インバータ２０に送り、第１インバータ２０は出力電圧を制御する。両モータ１８，２２は、同時に減速または停止するため、スムーズに物品１６の減速・停止をおこなうことができる。

従来はステーション１２と無人搬送車１４との間の移載受け渡しにおいては、各々独立したインバータで制御をおこなっていたため、速度の同期がとれないという問題があった。これに対し、ステーション１２と無人搬送車１４との間に上述した接続する手段を配し、それを介して両者のコンベヤ動力源であるモータ１８，２２を同一電源（電圧、周波数）で制御することで、速度の同期を確実におこなうことができる。すなわち、無人搬送車１４がステーション１２の横に到達した時点で、物品１６を受け取る側のインバータの出力電圧を物品１６を送る側のモータにも同時に供給することで、電気的結合をおこない速度を同期させる。さらに、受け取り側にて減速・停止を判断し、インバータにて両者のモータを制御するために、両者の速度差を生じさせない。両者の速度が同時に変化するため、タイムラグの発生もない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。例えば、ステーション１２が複数であってもよい。その場合、ステーション１２ごとに同期を取る手段を備える。

図２では、第１スイッチＳ１および第２スイッチＳ２を設けたが、図３に示すように、これらのスイッチＳ１，Ｓ２が無い回路構成であっても良い。この場合、どちらかのスイッチＳ１，Ｓ２をオフにする代わりに、第１インバータ２０または第２インバータ２４のいずれかの出力が０Ｖになるように制御する。制御の方法は、ＣＰＵ３２，３０からの指令によっておこなう。

その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。

本発明の搬送装置を示す図である。 本発明の搬送装置の電気回路ブロックを示す図である。 本発明の搬送装置の他の電気回路ブロックを示す図である。 従来の搬送装置を示す図である。 従来の搬送装置の電気回路ブロックを示す図である。

１０：搬送装置
１２：ステーション
１４：無人搬送車
１６：物品
１８，２２：モータ
２０，２４：インバータ

Claims (2)

1. 無人で物品を搬送する無人搬送車と、該無人搬送車との間で前記物品を授受するステーションと、該ステーションに備えられ前記無人搬送車との間で物品を授受するために該物品を搬送する第１コンベヤと、該第１コンベヤを駆動させる第１モータと、該第１モータに印加する電圧を調節する第１インバータと、前記無人搬送車に備えられ前記ステーションとの間で物品を授受するために該物品を搬送する第２コンベヤと、該第２コンベヤを駆動させる第２モータと、該第２モータに印加する電圧を調節する第２インバータと、前記第１モータと前記第２モータとの同期を取る手段とを備える搬送装置において、
   前記同期を取る手段は、前記ステーションに設けられ前記第１モータに接続されたトロリ線と、前記無人搬送車に設けられ前記第２モータに接続された集電装置と、前記第１モータと前記第１インバータとを接続する第１スイッチと、前記第２モータと前記第２インバータとを接続する第２スイッチとを備え、
   前記無人搬送車が前記ステーションまで移動したとき前記トロリ線と前記集電装置とが接続されて前記第１モータと前記第２モータとが電気的に接続され、該接続状態にて前記第１スイッチまたは第２スイッチのいずれか一方のみをオンすることにより、第１スイッチをオンしたときは前記第１インバータの出力電圧のみを前記第１モータおよび第２モータに印加し、前記第２スイッチをオンしたときは前記第２インバータの出力電圧のみを前記第１モータおよび第２モータに印加して前記第１モータおよび第２モータを同期させて駆動させ前記第１コンベヤおよび第２コンベヤを同じ速度で駆動させることを特徴とする搬送装置。
2. 前記ステーションが複数であり、ステーションごとに前記同期を取る手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。

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