JP5168459B2 - 無人搬送車 - Google Patents

Description

この発明は、組み立てラインなどにおいて走行路に設けられた誘導体に沿って無人で走行し、部品などを適宜位置に搬送する無人搬送車に関するものである。

車両の組み立てラインなどでは、部品などの搬送作業を効率化するために無人搬送車が使用される場合があり、この無人搬送車は、搬送作業の自動化のためにさまざまな産業で導入されている。該無人搬送車は、走行路に設けた磁気テープなどの誘導体をセンサで検知するなどして走行路に沿った無人移動を可能にしており、該無人搬送車で台車を牽引するなどして部品などの搬送を自動的に行うことができる。

この無人搬送車では、牽引台車の脱着作業を搬送車本体に牽架装置を設置して自動化を図るなどしており、このような場合に、前後進制御が必要になる場合がある。しかし、搬送台車では、駆動車輪と従動自在車輪などの組み合わせによって曲線移動などを可能にしているため、単に駆動車輪を逆転させて後進を行うと直進性が悪く走行安定性が損なわれて、誘導体から外れやすくなるという問題がある。一方、図５（ａ）に示すように、車体本体２０の下部四隅に自在従動輪２１…２１を設けるとともに、前後進用の駆動ユニット２２、２３をそれぞれ車体本体２０の中央部付近に前後方向に位置するように設けることで、前後進時に駆動させる駆動ユニット２２、２３を切り替えて走行安定性を確保することが可能となる。しかし、この搬送車では、装置コストが増大してしまい工業性に劣るという問題がある。

このような問題に対しては、駆動車輪を無人搬送車の走行方向に移動可能にし、前後進に合わせて前後方向の位置を調整することで、常に駆動車輪が無人搬送車の前方に位置して前輪駆動がなされることで前後進での走行安定性を確保する方法が提案されている（例えば特許文献１）。
また、この他に、図５（ｂ）に示すように、駆動輪３１の走行方向への移動は行わず、車体本体３０の四隅に設けた自在従動輪３２、３２、３３、３３を前後進に合わせて前後側でそれぞれ向きを変えるなどの制御をして走行安定性を図るものや（特許文献２参照）、前記駆動車輪の移動と、前記自在従動輪の制御とを組み合わせたものが提案されている（特許文献３参照）。
特開２００４−２０６４４０号公報 特開２００４−２４９８９６号公報 特開平１１−７３２２３号公報

しかし、特許文献１に示された方法では、牽引している台車の質量などによっては、車体本体が駆動輪の調整移動に連れて移動してしまうため、車体本体に対し駆動車輪を円滑に移動することが難しく、駆動車輪を前輪駆動位置などの所定位置にまで移動させるのに時間が掛かったり、所要時間にばらつきが生じてしまうという問題がある。
また、特許文献２や特許文献３に示されるように自在従動車輪を制御する方法では、向き回転規制タイミングの信頼性や機構の耐久性に問題がある。

本発明は、上記事情を背景としてなされたものであり、前後進で安定した走行性が得られるとともに、前後進を切り替える際の動作の信頼性が高い無人搬送車を提供することを目的とする。

すなわち、本発明の無人搬送車のうち、第１の本発明は、走行路に設けられた誘導体に沿って走行する無人搬送車であって、車体本体と、前記車体本体に、該車体本体の走行方向に沿って走行自在に支持された駆動輪と、前記車体本体の下部に左右並列に配置される従動輪と、前記駆動輪を駆動させて車体本体を走行させる駆動ユニットと、前記車体本体に取り付けられるとともに前記駆動ユニットを前記車体本体に対しその前後方向に移動可能に案内する案内部と、前記駆動ユニットを前記車体本体の進行方向前側となる所定位置に固定させる固定手段と、前記従動輪の回転を制動する車輪制動手段と、を備え、前記固定手段は、前記車体本体側と前記駆動ユニット側とに設けた一対の第一ロック機構からなり、前記車輪制動手段は、前記駆動ユニットが前記案内部に沿って前後方向に移動する際の前記第一ロック機構に連動し、前記従動輪の回転を制動する第二ロック機構であること、を特徴とする。
また、本発明の無人搬送車のうち、第２の本発明は、走行路に設けられた誘導体に沿って走行する無人搬送車であって、車体本体と、前記車体本体に、該車体本体の走行方向に沿って走行自在に支持された駆動輪と、前記車体本体の下部に左右並列に配置される従動輪と、前記駆動輪を駆動させて車体本体を走行させる駆動ユニットと、前記車体本体に取り付けられるとともに前記駆動ユニットを前記車体本体に対しその前後方向に移動可能に案内する案内部と、前記駆動ユニットを前記車体本体の進行方向前側となる所定位置に固定させる固定手段と、前記従動輪の回転を制動する車輪制動手段と、を備え、前記固定手段は、前記車体本体に設けられた第１ロック部と、該第１ロック部に設けられたロックピンと、前記案内部に設けられたロック孔と、前記駆動ユニットに設けられたストッパとを有し、前記第１ロック部は、前記駆動ユニットの移動に合わせて左右方向に移動可能であり、前記ロックピンは左右方向外側に伸張可能であり、前記ロックピンが前記第１ロック部とともに前記左右方向外側に移動して、前記ロックピンが前記ロック孔に貫通してロック機構が機能し、この際、前記駆動ユニットが、前記ロックピンの前後方向外側に位置して、前記ストッパが前記ロックピンで移動規制されることで前記駆動ユニットが固定されること、を特徴とする。

本発明によれば、前後進の切替に際し、案内部を介して駆動輪とともに駆動ユニットを走行方向に沿って移動させることができ、その際に車輪制動手段によって従動輪を制動することで、駆動ユニットは速やかに移動し、固定手段によって所定の位置に固定される。駆動ユニットが所定の位置に固定されるとともに従動輪の制動を解除することで、駆動輪によって無人搬送車を切り替えた方向に安定して走行させることができる。無人搬送車の移動方向を逆にする場合には、上記駆動ユニットを案内部で案内しつつ逆方向に移動させるとともに、上記と同様に従動輪の制動、固定手段による駆動ユニットの固定、従動輪の制動解除を行うことで、速やかに無人搬送車の前後進を切り替えることができる。

また、第１の本発明によれば、駆動ユニットを固定する際に、車体本体側と駆動ユニット側とで協働して駆動ユニットを固定することができる。第一ロック機構は、前記駆動ユニットの進行方向後端側で固定がなされるように構成することができる。

また、第１の本発明によれば、第一ロック機構の動作に連動して車輪制動手段を動作させることができ、駆動ユニットの移動および固定と従動輪の制動および制動解除とを簡易な構成によって精度良く行うことができ、前後進の切替がより円滑になされる。

第３の本発明の無人搬送車は、前記第１または第２の本発明において、前記駆動ユニットは、前記前後進の切替に際し旋回機能を有することを特徴とする。

第３の本発明によれば、前後進の切替え時に旋回を行うことで、駆動輪を駆動するモータなどの回転を１方向に制御することで前後進することができ、簡易な構成によって前後進を行うことができる。

以上説明したように、本発明の無人搬送車によれば、走行路に設けられた誘導体に沿って走行する無人搬送車であって、車体本体と、前記車体本体に、該車体本体の走行方向に沿って走行自在に支持された駆動輪と、前記車体本体の下部に左右並列に配置される従動輪と、前記駆動輪を駆動させて車体本体を走行させる駆動ユニットと、前記車体本体に取り付けられるとともに前記駆動ユニットを前記車体本体に対しその前後方向に移動可能に案内する案内部と、前記駆動ユニットを前記車体本体の進行方向前側となる所定位置に固定させる固定手段と、前記従動輪の回転を制動する車輪制動手段と、を備えるので、駆動ユニットを車体本体に対し移動させる際に車体本体の移動を規制して駆動ユニットを速やかに移動させて前後進の切替を速やか、かつ精度良く行うことができる効果がある。

以下に、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
無人搬送車１は、車体本体２の底部中央の左右端側に、従動輪３、３が設けられており、該従動輪３を前後方向外周側から挟むようにして従動輪３の制動を行う制動金具１０、１０がそれぞれ配置されている。また、車体本体２の底部四隅には、補助輪４…４が設けられている。該補助輪４…４は、車体本体２の傾動時などに転倒防止などのために車体本体２を支持するものであり、通常時は走行路に接することなく走行路の上方側に遊離した状態にある。なお、補助輪４が常に走行路と接触する状態にあるものであってもよい。

さらに、車体本体２には、車体本体２の走行方向に沿って案内レール５、５が中央部を挟んで互いに間隔を有して配置されており、該案内レール５、５が本発明の案内部に相当する。案内レール５、５間には、該案内レール５、５に案内されて、案内レール５、５に沿って移動可能な駆動ユニット６が配置されており、該駆動ユニット６の下方部に、旋回可能とした旋回ステージ６０を介して車体本体２を駆動する駆動輪７、７が設けられている。駆動輪７、７は、図示しない旋回駆動手段などによって該旋回ステージ６０とともに旋回することができる。なお、旋回ステージ６０の前後方向の一端側には、図示しない誘導体を検知するセンサ８が設けられて無人搬送車１の前後進時にそれぞれ誘導体を検知することを可能にしている。

なお、案内レール５に対する駆動ユニット６の案内方法は本発明としては特に限定されるものではなく、要は、駆動ユニット６が案内レール５などの案内部に支持され、かつ案内部に沿って移動できるものであればよく、レールとカムフォロアーやホイールなどを組み合わせるなどの適宜の方法を採用することができる。

駆動ユニット６には、前記駆動輪７を駆動するためのモータ（図示しない）やセンサ８の検知結果を受けて無人搬送車１の全体を制御する制御部（図示しない）などを備えている。また、駆動ユニット６には、駆動ユニット６の前後方向端に該駆動ユニット６を車体本体２側に固定するためのストッパ６ａ、６ａをそれぞれ有している。

また、車体本体２には、駆動ユニット６の移動に合わせて左右方向に移動する第１ロック部１５を有しており、該第１ロック部１５には、左右方向外側に伸張するロックピン１６を有しており、該ロックピン１６が第１ロック部１５とともに左右方向外側に移動することで該ロックピン１６が案内レール５に設けたロック孔１７に貫通しロック機構が機能する。この際に、駆動ユニット６は、ロックピン１６の前後方向外側に位置して、駆動ユニット６に設けたストッパ６ａがロックピン１６で移動規制されることで駆動ユニット６の固定がなされる。上記第１ロック部１５の移動は、図示しないモータなどにより行うことができ、本発明としては駆動方法は特に限定されない。

上記したロックピン１６およびロック孔１７は、図２では、一つのみが示されているが、駆動ユニット６が前後進方向にそれぞれ移動した際に、駆動ユニット６の前後方向内側に位置するストッパ６ａがいずれの場合もロックピン１６の直外側に位置して駆動ユニット６が固定されるように、少なくとも前後進方向両側にそれぞれロックピン１６、ロック孔１７が設けられている。上記した第１ロック部１５、ロックピン１６、ロック孔１７およびストッパ６ａによって、本発明の第一ロック機構、すなわち固定手段が構成されている。

また、第１ロック部１５には、左右方向外側に伸張して第１ロック部１５とともに左右方向に移動する連動杆１８が設けられており、該連動杆１８の先端側に連動杆１８の幅よりもやや大きな径を有する作動ローラ１８ａが取り付けられている。

また、上記作動ローラ１８ａを前後方向外側から挟むようにして対となる制動杆１１、１１が縦方向に沿って配置されている。制動杆１１は、縦方向中途で、左右方向に沿った回転軸を有する軸止部１１ａによって回転可能に軸止されてり、制動杆１１の下方端には前記制動金具１０が取り付けられている。なお、上記軸止部１１ａによって自重によりバランスしている制動杆１１、１１は、制動金具１０、１０が従動輪３の外周側に離れて位置する。

また、対となる制動杆１１、１１は、左右方向内側が間隔が狭く、左右方向外側の間隔が広くなるように、平面ハ字状に配置されており、作動ローラ１８ａが左右方向外側に位置する状態では、作動ローラ１８ａと制動杆１１、１１とは接触せず、制動杆１１、１１は、自重によってバランスした状態になる。
一方、第１ロック部１５が内側に移動して作動ローラ１８ａが左右方向内側に位置している場合、作動ローラ１８ａの外周面が制動杆１１に当たり、制動杆１１、１１が押し拡げられる。上記のように中途で軸止された制動杆１１、１１は、上方側で押し広げられることで、軸止部１１ａ、１１ａを中心にして回転することで下方側が互いに接近し、これにより下端に設けた制動金具１０、１０が従動輪３の外周面に押し当てられ、従動輪３の制動がなされるように構成されている。
上記制動杆１１、制動金具１０は、本発明の第二ロック機構、すなわち車輪制動手段を構成している。

次に、上記無人搬送車１の動作について説明する。
無人搬送車１を前進させる場合（例えば図１左方移動）、駆動ユニット６は、走行方向前方（前進側）に位置し、図示しない走行路において誘導体を、旋回ステージ６０の前方側に位置しているセンサ８で検知しつつ前輪駆動状態で移動する。この際に、第１ロック部１５は、左右方向外側に位置しており、これにより前進側のロックピン１６が、駆動ユニット６の後端に位置するストッパ６ａの直後方に位置してロック孔１７に貫通し駆動ユニット６を固定する。この際に駆動ユニット６の前方端は、車体本体２に当接させるなどして前方側の固定を行うが、第１ロック機構のみで駆動ユニットの固定を行うものであってもよい。
また、上記第１ロック部１５の位置では、連動杆１８も左右方向外側に位置しており、その先端の作動ローラ１８ａは、制動杆１１、１１の間隔が広い側に位置して制動杆１１、１１とは接触しない状態にある。これにより制動杆１１、１１の下端側にある制動金具１０、１０は、それぞれ従動輪３の外周面から離れて位置しており従動輪３の回転が許容される。この状態で、駆動ユニット６の駆動輪７を回転駆動すると、無人搬送車１は、駆動輪７で前輪駆動されるとともに、従動輪３、３が回転して四輪走行の安定した走行状態で前進する。

誘導体における指示情報（進行方向センサ）をセンサ８で検知し、または手動による操作などによって前進方向に駆動ユニット６が位置している無人搬送車１を後進させる場合、移動中の際は駆動輪７を停止した後、第１ロック部１５を左右方向内側に移動させる。すると、前進側にあるロックピン１６は、ロック孔１７から抜き去られるとともに、ストッパ６ａの直後方から内側に退避する。また、これとともに連動杆１８が内側に移動し、これにより作動ローラ１８ａが左右方向内側に移動して、制動杆１１、１１の狭い側に移る。この移動に伴って作動ローラ１８ａの外周面が制動杆１１、１１の内面側に当たり、制動杆１１、１１を次第に前後方向外側へと押し広げる。制動杆１１、１１は軸止部１１ａ、１１ａで軸止されているので、上方側が押し広げられると、下方側が接近するように回転し、制動杆１１、１１の下端に取り付けた制動金具１０、１０が従動輪３の外周面に押し当たり、従動輪３の回転を制止して制動力を加える。

上記の状態で、旋回ステージ６０を図示しない旋回駆動手段によって１８０度回転させることで駆動輪７、７を１８０度旋回させる。次いで、駆動輪７を回転させると、車体本体２との固定が解かれている駆動ユニット６は、案内レール５で案内されつつ後進側へと移動する。このとき、車体本体２は、従動輪３が制動された状態にあるため、駆動ユニット６とともに移動することはなく、好適には停止したままとなる。駆動ユニット６が後進側に移動して所定の位置に達すると、駆動輪７の駆動を停止し、第１ロック部１５を左右方向外側に移動させる。これにより後進側にあるロックピン１６が左右方向外側に移動して、駆動ユニット６の前進側にあるストッパ６ａの直前方に位置して後進側のロック孔１７に挿入される。これにより駆動ユニット６が後進側において固定される。なお、駆動ユニット６は、後方端で車体本体２に当接するなどして後方側の固定もなされる。

上記固定に伴って、連動杆１８が左右方向外側に移動し、作動ローラ１８ａがこれに連れて外側に移動する。作動ローラ１８ａが外側に移動すると、作動ローラ１８ａによって押し広げられていた制動杆１１、１１は、自重によって互いに接近するように移動し、遂には作動ローラ１８ａとの接触が解かれる。上記制動杆１１、１１の移動においては軸止部１１ａ、１１ａを中心にした回転がなされるため、制動杆１１、１１の下方側は互いが次第に遠ざかり、従動輪３に押し当てられていた制動金具１０、１０が従動輪３から離れ、従動輪３の制動が解除され、回転が可能になる。
上記の状態で駆動ユニット６で駆動制御を行うと、駆動輪７は回転し、無人搬送車１は、車体本体２とこれに固定された駆動ユニット６とともに駆動輪７によって後進側に向けて前輪駆動されるとともに、従動輪３、３が回転して四輪走行の安定した走行状態で後進する。この際には、１８０度回転して後進側に位置したセンサ８によって図示しない誘導体の情報が読み取られる。このようにセンサ８を駆動輪７とともに旋回させることで、センサ８は、前後進の一方側に設ければ良く、コスト減が達成される。

上記のように、無人搬送車１では、前後進のいずれにおいても安定した走行状態が得られ、また、前後進の切替に際しても、精度良く、また迅速に切替作業を行うことができ、切替を行うための機構も耐久性の優れたものとなる。

なお、上記実施形態では、駆動ユニット６に旋回機能を持たせ、無人搬送車１が前後進する際に駆動ユニット６が旋回するものとして説明をしたが、本発明としては、旋回機能を有しない駆動ユニット６により構成することもできる。この実施形態では、図４に示すように、上記実施形態に対し、旋回ステージ６０を有しておらず駆動輪７、７が旋回しない点、駆動輪７、７を前後方向に回転させることができるモータなど（図示しない）を備えている点、センサ８、８が駆動ユニット６の前後進側にそれぞれ設けられている点で異なっており、その他の構成は共通するので、この実施形態の構成の説明については省略し、その動作について以下に、簡略に説明する。

駆動ユニット６を走行方向前方（前進側）に位置させ、誘導体を前進側にあるセンサ８で検知しつつ前輪駆動状態で移動する。該移動に際し、誘導体の指示情報（進行方向変更）をセンサ８で検知すると、前記実施形態と同様にして、車体本体２への駆動ユニット６の固定を解除するとともに従動輪３を制動金具１０で制動する。

次いで、駆動輪７を前進時と逆の方向に回転させると、車体本体２との固定が解かれている駆動ユニット６は、案内レール５で案内されつつ後進側へと移動し、所定位置に達する。このとき、車体本体２は、従動輪３が制動された状態にあるため、駆動ユニット６とともに移動することはなく、好適には停止したままとなる。

駆動ユニット６が後進側に移動して所定の位置に達すると、駆動輪７の駆動を停止し、駆動ユニット６を固定手段によって車体本体２に固定するとともに、制動金具１０による従動輪３の制動を解除する。
次に、上記の状態で駆動ユニット６で後進制御を行うと、駆動輪７は後進側へと回転し、無人搬送車１は、車体本体２とこれに固定された駆動ユニット６とともに駆動輪７によって後進側に向けて前輪駆動され、従動輪３、３が回転して四輪走行の安定した走行状態で後進する。この際には、後進側に位置するセンサ８によって図示しない誘導体の情報が読み取られる。

以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明を行ったが、本発明は、上記説明の内容に限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において当然に適宜の変更が可能である。

本発明の一実施形態の無人搬送車を示す概略平面図である。 同じく、固定手段を示す一部拡大図である。 同じく、車輪制動手段を示す一部拡大図である。 本発明の他の実施形態の無人搬送車を示す概略平面図である。 従来の無人搬送車を示す概略平面図である。

符号の説明

１ 無人搬送車
２ 車体本体
３ 従動輪
５ 案内レール
６ 駆動ユニット
６ａ ストッパ
７ 駆動輪
１０ 制動金具
１１ 制動杆
１５ 第１ロック部
１６ ロックピン
１７ ロック孔
１８ 連動杆
１８ａ 作動ローラ
６０ 旋回ステージ

Claims (3)

1. 走行路に設けられた誘導体に沿って走行する無人搬送車であって、
   車体本体と、
   前記車体本体に、該車体本体の走行方向に沿って走行自在に支持された駆動輪と、
   前記車体本体の下部に左右並列に配置される従動輪と、
   前記駆動輪を駆動させて車体本体を走行させる駆動ユニットと、
   前記車体本体に取り付けられるとともに前記駆動ユニットを前記車体本体に対しその前後方向に移動可能に案内する案内部と、
   前記駆動ユニットを前記車体本体の進行方向前側となる所定位置に固定させる固定手段と、
   前記従動輪の回転を制動する車輪制動手段と、
   を備え、
   前記固定手段は、前記車体本体側と前記駆動ユニット側とに設けた一対の第一ロック機構からなり、
   前記車輪制動手段は、前記駆動ユニットが前記案内部に沿って前後方向に移動する際の前記第一ロック機構に連動し、前記従動輪の回転を制動する第二ロック機構であること、
   を特徴とする無人搬送車。
2. 走行路に設けられた誘導体に沿って走行する無人搬送車であって、
   車体本体と、
   前記車体本体に、該車体本体の走行方向に沿って走行自在に支持された駆動輪と、
   前記車体本体の下部に左右並列に配置される従動輪と、
   前記駆動輪を駆動させて車体本体を走行させる駆動ユニットと、
   前記車体本体に取り付けられるとともに前記駆動ユニットを前記車体本体に対しその前後方向に移動可能に案内する案内部と、
   前記駆動ユニットを前記車体本体の進行方向前側となる所定位置に固定させる固定手段と、
   前記従動輪の回転を制動する車輪制動手段と、
   を備え、
   前記固定手段は、前記車体本体に設けられた第１ロック部と、該第１ロック部に設けられたロックピンと、前記案内部に設けられたロック孔と、前記駆動ユニットに設けられたストッパとを有し、前記第１ロック部は、前記駆動ユニットの移動に合わせて左右方向に移動可能であり、前記ロックピンは左右方向外側に伸張可能であり、
   前記ロックピンが前記第１ロック部とともに前記左右方向外側に移動して、前記ロックピンが前記ロック孔に貫通してロック機構が機能し、この際、前記駆動ユニットが、前記ロックピンの前後方向外側に位置して、前記ストッパが前記ロックピンで移動規制されることで前記駆動ユニットが固定されること、
   を特徴とする無人搬送車。
3. 前記駆動ユニットは、前記前後進の切替に際し旋回機能を有すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送車。

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