JP5347277B2 - 無人搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、無人搬送システムに関する。

従来、被搬送物が積載されている台車と、予め設定された走行経路に沿って自動的に走行する無人搬送車（AGV：Automated Guided Vehicle）とを備えており、前記無人搬送車によって前記台車を牽引するタイプの無人搬送システムが知られている（台車を牽引するタイプではないが、例えば特許文献１に記載の無人搬送システムを参照）。

特開平６−１８３５０９号公報

従来の無人搬送システムにおいては、無人搬送車が台車に対して前後方向に連結するのが通常であった。すなわち、被搬送物が積載されている台車が工場内の所定の待機場所に待機しており、その待機している台車に対して無人搬送車がバック（後進）しながら接近する。無人搬送車の後部にはフックが設けられており、このフックが台車の前部に設けられているリングに係合する。これにより、無人搬送車が台車に対して前後方向に連結するのが通常であった。

しかし、無人搬送車がバックしながら台車に接近するためには、無人搬送車が通常の走行経路から大きく外れる必要があるために、被搬送物の搬送作業にそれだけ多くの時間を費やしてしまうという問題があった。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであって、無人搬送車が通常の走行経路から外れることなく台車に連結することができる無人搬送システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段は、以下の発明である。
第１発明は、予め設定された走行経路に沿って自動的に走行する無人搬送車と、前記無人搬送車によって牽引される台車を備える無人搬送システムであって、前記無人搬送車は、前記台車に対して横方向に連結する連結手段を備えていることを特徴とする無人搬送システムである。

第１発明によれば、無人搬送車がバックしながら台車に接近するという余分な動作が不要となるために、無人搬送車が通常の走行経路から外れることなく台車に対して連結することが可能となる。これにより、被搬送物の搬送作業に費やす時間を大幅に短縮することが可能となる。

第２発明は、第１発明の無人搬送システムであって、前記連結手段は、前記台車に設けられている開口部に係合する係合部材と、前記係合部材を横方向に駆動するシリンダによって構成されていることを特徴とする無人搬送システムである。

第２発明によれば、台車に対して横方向に連結するための連結手段を係合部材及びシリンダという簡易な構成で実現することができる。

第３発明は、第２発明の無人搬送システムであって、前記シリンダを上下方向に移動させるための移動手段を備え、前記移動手段が前記シリンダを前記開口部とほぼ同じ高さまで移動させた状態で、前記シリンダが前記係合部材を横方向に駆動して前記係合部材を前記開口部に進入させた後、前記移動手段が前記シリンダを下方向に移動させることで前記係合部材が前記開口部に係合することを特徴とする無人搬送システムである。

第３発明によれば、移動手段を用いてシリンダを上下方向に移動させることが可能である。したがって、台車に設けられている開口部に対して係合部材をより確実に係合させることが可能である。

第４発明は、第３発明の無人搬送システムであって、前記移動手段は、前記無人搬送車が走行する走行面に設けられているスロープであることを特徴とする無人搬送システムである。

第４発明によれば、走行面に設けられているスロープの高低差を利用してシリンダを上下方向に移動させることが可能である。したがって、シリンダを上下方向に移動させるための特別の装置（例えばシリンダやモータ等）が不要であり、無人搬送システムを安価に製造することが可能となる。

第５発明は、第２発明から第４発明のうちいずれかの無人搬送システムであって、前記開口部は、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔であることを特徴とする無人搬送システムである。

第５発明によれば、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔を、係合部材を係合させるための開口部としてそのまま利用することが可能である。したがって、既存の台車に改造を加える必要がないために、既存の台車をそのまま利用することが可能である。

本発明によれば、無人搬送車が通常の走行経路から外れることなく台車に連結することができる無人搬送システムを提供することが可能である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態の無人搬送システム１０の全体構成図である。図１に示すように、無人搬送システム１０は、予め設定された走行経路に沿って自動的に走行する無人搬送車１２と、無人搬送車１２によって牽引される台車１４によって構成されている。無人搬送車１２は、床面に敷設されているガイドテープＧＴを磁気センサによって認識してこのガイドテープＧＴに沿って自動的に走行することが可能ないわゆる磁気誘導式ＡＧＶ（Automated Guided Vehicle）である。なお、このような無人搬送システム１０は、例えば工場内における部品の搬送作業の自動化（無人化）に用いることが可能である。

図２は、無人搬送車１２の斜視図である。図３は、無人搬送車１２の上面図である。図２、図３に示すように、無人搬送車１２の前部には操作パネル１６が設けられており、この操作パネル１６によって走行速度、走行経路等を設定することが可能となっている。また、無人搬送車１２の前部には光学センサ１８が設けられており、この光学センサ１８によって制御用の標識（例えば後述する第１停止ポールＰ１及び第２停止ポールＰ２）を認識することが可能となっている。

また、無人搬送車１２の側方には、鉄製のフレーム２０を介して連結手段２２が取り付けられている。この連結手段２２は、無人搬送車１２が台車１４に対して横方向に連結するための手段である。なお、ここでいう「横方向」とは、無人搬送車１２の走行方向に対して左右に直交する方向のことである。

図４は、連結手段２２の拡大斜視図である。図４に示すように、連結手段２２は、係合部材２４及びシリンダ２６によって構成されている。
係合部材２４は、その両端部が無人搬送車１２側に向けて略直角に曲げられた金属製の板状部材によって構成されている。係合部材２４は、その一部が下方に向けて延出した延出部２４ａを備えており、この延出部２４ａが台車１４の下部に設けられた開口部４２に係合するようになっている。
シリンダ２６は、係合部材２４を台車１４に向けて突出させた後に元の位置に引き戻すことが可能な油圧式あるいは空圧式のシリンダによって構成されている。

図４に示すように、無人搬送車１２及び連結手段２２を一体に結合しているフレーム２０には、２本の支持フレーム２８が取り付けられている。２本の支持フレーム２８の間には、板状のベース部材３０が取り付けられている。ベース部材３０の下面側には、略円筒状のスリーブ３２が取り付けられている。この略円筒状のスリーブ３２の内側には、スリーブ３２の内径よりも小さい外径を有する略円筒状のスライダ３４が嵌合している。そして、スライダ３４は、スリーブ３２の内側に嵌合した状態で上下方向に移動可能となっている。スライダ３４の下端部には、シリンダ２６が取り付けられている。したがって、シリンダ２６は、支持フレーム２８、ベース部材３０、スリーブ３２、及びスライダ３４を介して、フレーム２０に対して上下方向に移動可能な状態（上下方向にフリーの状態）で取り付けられている。

図４に示すように、シリンダ２６の下面側には車輪３６が取り付けられており、シリンダ２６は無人搬送車１２と一体となって床面上を走行することが可能となっている。また、以下に説明するように、シリンダ２６は、無人搬送車１２が走行する走行面４０上に設けられているスロープ３８の高低差を利用して上下方向に移動可能となっている。このスロープ３８が、シリンダ２６を上下方向に移動させるための「移動手段」に対応している。

図５は、シリンダ２６が無人搬送車１２とともに走行面４０上を走行している状態を示す断面図である。図６は、シリンダ２６が走行面４０上に設けられているスロープ３８の上に乗り上げた状態を示す断面図である。
図５及び図６に示すように、シリンダ２６は、無人搬送車１２が走行する走行面４０上に設けられているスロープ３８を利用して上下方向に移動可能となっている。すなわち、シリンダ２６は、スロープ３８に乗り上がることによって上方向に移動することが可能であり、スロープ３８を降りることによって下方向に移動することが可能となっている。

図７は、台車１４の下部を示す斜視図である。図７に示すように、台車１４の下部には略長方形の開口部４２が設けられている。この開口部４２には、シリンダ２６によって横方向に駆動された係合部材２４が進入して係合する。
また、台車１４は載置台４４を備えており、この載置台４４の上に被搬送物を積載して搬送することが可能となっている。
また、台車１４の下面部には車輪４６が取り付けられている。このため、台車１４が無人搬送車１２に連結していないときには、台車１４を手で押して容易に移動させることが可能となっている。

以下、図８〜図１５を参照しながら、上述のように構成された無人搬送車１２が台車１４に対して連結する際の動作について説明する。

図８及び図９に示すように、無人搬送車１２は、走行面４０上に敷設されたガイドテープＧＴに沿って自動的に走行している。無人搬送車１２の前方には、第１停止ポールＰ１及び第２停止ポールＰ２が立っている。前述したように、無人搬送車１２の前部には、第１停止ポールＰ１及び第２停止ポールＰ２を認識することのできる光学センサ１８が取り付けられている。また、無人搬送車１２と一体となって走行するシリンダ２６の前方には、スロープ３８が設けられている。スロープ３８の側方には、台車１４が待機している。

図１０及び図１１に示すように、光学センサ１８が第１停止ポールＰ１の真横の位置に到達すると、光学センサ１８が第１停止ポールＰ１を認識する。光学センサ１８が第１停止ポールＰ１を認識すると、無人搬送車１２が停止する。この状態において、シリンダ２６はスロープ３８の上に乗り上がっており、シリンダ２６は台車１４の下部に設けられている開口部４２とほぼ同じ高さまで移動している。

図１２に示すように、シリンダ２６が開口部４２とほぼ同じ高さまで移動した状態において、シリンダ２６が係合部材２４を横方向に駆動する。これにより、係合部材２４が開口部４２に進入する。その後、無人搬送車１２が再び走行を開始する。

図１３及び図１４に示すように、光学センサ１８が第２停止ポールＰ２の真横の位置に到達すると、光学センサ１８が第２停止ポールＰ２を認識する。光学センサ１８が第２停止ポールＰ２を認識すると、無人搬送車１２が再び停止する。この状態において、シリンダ２６はスロープ３８から降りており、シリンダ２６は下方に移動した状態となっている。

図１５に示すように、シリンダ２６がスロープ３８から降りて下方に移動した状態において、シリンダ２６が係合部材２４を無人搬送車１２側に向けて引き戻す。これにより、係合部材２４の一部が下方に延出して形成された延出部２４ａが、開口部４２の下縁部４２ａの内側面に当接する。

以上の動作により、シリンダ２６によって横方向に駆動された係合部材２４が、台車１４の下部に設けられている開口部４２に係合する。これにより、無人搬送車１２が台車１４に対して横方向に連結することが可能である。

上記のように構成された無人搬送システム１０の作用効果について説明する。
本実施形態の無人搬送システム１０によれば、無人搬送車１２が台車１４に対して横方向に連結することが可能である。このため、無人搬送車１２がバックしながら台車１４に接近するという余分な動作が不要となるために、無人搬送車１２が通常の走行経路から外れることなく台車１４に対して連結することが可能となる。したがって、被搬送物の搬送作業に費やす時間を大幅に短縮することが可能となる。

本実施形態の無人搬送システム１０によれば、台車１４に対して横方向に連結するための連結手段２２を、係合部材２４及びシリンダ２６によって簡易に構成することが可能である。

本実施形態の無人搬送システム１０によれば、無人搬送車１２が走行する走行面４０に設けられているスロープ３８の高低差を利用してシリンダ２６を上下方向に移動させることが可能である。したがって、シリンダ２６を上下方向に移動させるための特別の装置（例えば別個のシリンダやモータ等）を採用することもできるが、その中でも本構造が無人搬送システムを最も安価に製造することが可能となる。

また、本実施形態の無人搬送システム１０によれば、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔を、係合部材２４を係合させるための開口部４２としてそのまま利用することが可能である。すなわち、台車１４をフォークリフトによって運搬する場合には、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔が台車１４の下部に設けられているのが通常である。この差込孔を、係合部材２４を係合させるための開口部４２としてそのまま利用することが可能である。この場合、既存の台車に改造を加える必要がなく、既存の台車を無人搬送システム１０に使われる台車１４としてそのまま利用することが可能である。したがって、無人搬送システム１０を導入する際の初期コストを大幅に低減することが可能となる。

また、本実施形態の無人搬送システム１０によれば、無人搬送車１２が台車１４に対して横方向に連結することが可能であるために、無人搬送車１２の回転半径を従来よりも小さくすることが可能である。したがって、無人搬送システム１０をより狭い場所でも利用することが可能となる（これに対して、無人搬送車１２が台車１４に対して前後方向に連結する場合、内輪差及び外輪差が大きくなり、無人搬送車１２の回転半径が大きくなってしまう）。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、無人搬送車１２が磁気誘導式のＡＧＶである例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フォトセンサによって床面に敷設されているガイドテープを認識する光学誘導式のＡＧＶ、床面に敷設されたレールに沿って走行可能なモノレール式のＡＧＶ、あるいは、無線通信やＧＰＳを利用することで予め設定された走行経路に沿って自律的に走行可能な自律走行式のＡＧＶ等を使用することも可能である。
（２）上記実施形態では、係合部材２４が略Ｕ字型に曲げられた板状部材で構成されている例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。係合部材２４の形状は、台車１４に対して係合することが可能であればこれ以外の形状であってもよい。
（３）上記実施形態では、シリンダ２６が円筒状のスリーブ３２及びスライダ３４によってガイドされることで上下方向に移動可能である例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリンダ２６を上下方向にガイドするためのガイドレール等を設置してもよい。
（４）上記実施形態では、無人搬送車１２が走行する走行面４０に設けられているスロープ３８の高低差を利用して、シリンダ２６を上下方向に移動させる例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、無人搬送車１２にシリンダ２６を上下方向に移動させるための別のシリンダを取り付ける。そして、走行面４０にスロープ３８を設けずに、シリンダ２４の上昇・下降を操作するための上昇用・下降用認識部材（磁気テープ、スイッチ等）を取り付けてもよい。その場合、光学センサ１８が第１停止ポールＰ１を認識するまでに、無人搬送車１２がシリンダ上昇用認識部材上を通過し、係合部材２４が開口部４２に進入可能な位置までシリンダ２６を上昇させる。そして、光学センサ１８が第２停止ポールＰ２を認識するまでに、無人搬送車１２がシリンダ下降用認識部材上を通過し、係合部材２４が開口部４２に係合させる位置までシリンダ２６を下降させる。
また、シリンダ２６を上下方向に移動させるための手段として、別のシリンダを設けたが、滑車やベルト等によって構成される機構を設けてシリンダ２６を上下方向に移動させてもよい。
さらに、シリンダ２４の上昇・下降を操作するための手段として、認識部材を走行面４０上に取り付けたが、台車１４の側面や、走行経路上の天井等に取り付けてもよい。

無人搬送システムの全体構成図である。 無人搬送車の斜視図である。 無人搬送車の上面図である。 連結手段の拡大斜視図である。 シリンダが無人搬送車とともに走行面上を走行している状態を示す断面図である。 シリンダが走行面上に設けられているスロープの上に乗り上げた状態を示す断面図である。 台車の下部を示す斜視図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す上面図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す側面図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す上面図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す側面図である。 シリンダが係合部材を横方向に駆動して開口部に進入させた状態を示す断面図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す上面図である。 無人搬送車及び台車の配置関係を示す側面図である。 シリンダが係合部材を無人搬送車側に向けて引き戻した状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…無人搬送システム
１２…無人搬送車
１４…台車
２２…連結手段
２４…係合部材
２６…シリンダ
３８…スロープ（移動手段）
４０…走行面
４２…開口部
ＧＴ…ガイドテープ

Claims (4)

1. 予め設定された走行経路に沿って自動的に走行する無人搬送車と、前記無人搬送車によって牽引される台車を備える無人搬送システムであって、
   前記無人搬送車は、前記台車に対して横方向に連結する連結手段を備えており、
   前記連結手段は、前記台車に設けられている開口部に係合する係合部材と、前記係合部材を横方向に駆動するシリンダによって構成されており、
   前記シリンダを上下方向に移動させるための移動手段を備え、
   前記移動手段が前記シリンダを前記開口部とほぼ同じ高さまで移動させた状態で、前記シリンダが前記係合部材を横方向に駆動して前記係合部材を前記開口部に進入させた後、前記移動手段が前記シリンダを下方向に移動させることで前記係合部材が前記開口部に係合することを特徴とする無人搬送システム。
2. 請求項１に記載の無人搬送システムであって、
   前記移動手段は、前記無人搬送車が走行する走行面に設けられているスロープであることを特徴とする無人搬送システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の無人搬送システムであって、
   前記開口部は、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔であることを特徴とする無人搬送システム。
4. 予め設定された走行経路に沿って自動的に走行する無人搬送車と、前記無人搬送車によって牽引される台車を備える無人搬送システムであって、
   前記無人搬送車は、前記台車に対して横方向に連結する連結手段を備えており、
   前記連結手段は、前記台車に設けられている開口部に係合する係合部材と、前記係合部材を横方向に駆動するシリンダによって構成されており、
   前記開口部は、フォークリフトのフォークを差し込むための差込孔であることを特徴とする無人搬送システム。

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