JP5379199B2 - ロール体搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ロール体を搬送する装置に関する。

ロール体は帯状またはシート状の素材をコアに巻回してなる。素材は例えばフィルムや紙である。フィルムは液晶や電池の製造に使用されたり、食品の包装に利用されるなど、多くの用途をもっている。そうしたフィルムや紙の生産過程では、まず長尺のフィルムや紙がロール状に形成される。このロール体を取り扱う多くの工場では、ロール体を生産したり加工したりする装置（以下、生産機と称す）へロール体を搬入したり生産機からロール体を搬出したりするために、軌道式または無軌道式の無人搬送台車が使用されている。この台車は例えばロール体の保管場所からロール体を受け取り、生産機のターレットに搬入する。

台車とターレットとの間のロール体の受け渡しの際、台車をターレットに対して位置決めする必要がある。この位置決めの方式として従来では例えば特許文献１に記載されるようなアウトリガー方式が提案されている。

特開２００８−２２２１０９号公報

アウトリガー方式では、地上にコーンを設け、ＡＧＶ側にアウトリガーを設け、アウトリガーの凹部をコーンに嵌めることによって位置決めの精度を高めている。しかしながら、凹部とコーンとの嵌め合いの際に塵や埃が生じる可能性があるので、この方式はクリーン性が必要とされる環境では敬遠されがちである。また、生産機の近傍の床にコーンが設けられるので、床をフラット化することが難しい。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的はロール体の受け渡しの際の位置決めをより好適に行うことができるロール体搬送装置の提供にある。

本発明のある態様はロール体搬送装置に関する。このロール体搬送装置は、ロール体の胴部が載置される載置台と、予め定められた基準位置に対する載置台の位置を検出する検出部と、載置台を非鉛直方向に動かす移動部と、載置台を回転させる回転部と、本ロール体搬送装置の本体がロール体をロール体受取装置に渡すために停止しているとき、検出部によって検出される載置台の位置が基準位置に近づくように、移動部および回転部のうちの少なくともひとつを制御する制御部と、を備える。

この態様によると、ロール体搬送装置の本体がロール体をロール体受取装置に渡すために停止しているとき、載置台の位置を調整することができる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、ロール体の受け渡しの際の位置決めをより好適に行うことができる。

図１（ａ）、（ｂ）は、搬送対象のロール体を説明するための模式図である。 生産機側のターレットの斜視図である。 図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車を示す模式図である。 図３（ｂ）の制御部の機能および構成を示すブロック図である。 載置台の位置が調整されるときの図３（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車およびターレットアームの一端部を示す正面図である。 図３（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車の本体が本体停止位置で停止しているときの載置台を示す上面図である。 図３（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車の本体が本体停止位置で停止しているときのロール体搬送用無人搬送車およびターレットアームを示す側面図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車の本体が本体停止位置で停止しているときのロール体搬送用無人搬送車を示す正面図である。 図９（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車が生産機からロール体を受け取る際の様子を示す模式図である。 図３（ｂ）の載置台がクロスローラを中心として回転する際の傾斜レールおよび接点部の動きを説明するための説明図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

図１（ａ）、（ｂ）は、搬送対象のロール体２を説明するための模式図である。図１（ａ）はロール体２の斜視図である。ロール体２は、帯状またはシート状の素材４をコア６に巻回してなる。したがって、コア６はロール体２の巻回軸Ｍに沿って延びる。コア６は半径方向中央に、巻回軸Ｍに沿って延びる中空部８を有する。コア６は、素材４を巻回する際にそのベースとなる。

図１（ｂ）は実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車の載置台１０２に載置されたロール体２を示す側面図である。ロール体２はその外周面２ａすなわち胴部が載置台１０２に接することによって載置台１０２に載置される。載置台１０２は、搬送中にロール体２が転がらないように断面がＶ字状とされる。

図２は、生産機側のターレット２０の斜視図である。ターレット２０はロール体２を空中に、すなわち工場の床２６とは非接触に支持する。ターレット２０は、工場の床２６に立設されたフレーム２２と、フレーム２２によって水平面に平行な第１回転軸Ｊの周りに回転自在に支持されるターレットアーム２４と、を含む。

ターレットアーム２４の一端部２４ａには、ターレットアーム２４の第１回転軸Ｊ方向に進退可能な一対のチャック（図２では不図示）が設けられる。ターレットアーム２４の他端部２４ｂにも同様の一対のチャックが設けられる。

ターレットアーム２４に設けられた一対のチャックは、ロール体搬送用無人搬送車との間でロール体２の受け渡しを行うための受け渡し停止位置を含む複数の停止位置の間で移動する。受け渡し停止位置は、例えばターレットアーム２４が水平面と略平行となるときの一対のチャックの位置（以下、水平受け渡し停止位置と称す）である。ターレット２０は、不図示のモータを使用してターレットアーム２４を回転させることで、一対のチャックの停止位置間の移動を実現する。

なお、ロール体搬送用無人搬送車からロール体の供給を受けるための停止位置と、ロール体搬送用無人搬送車にロール体を渡すための停止位置と、は異なっていてもよい。
また、水平受け渡し停止位置以外にも、受け渡し停止位置を、例えばターレットアームが水平面と４５度程度の角度をなすときの一対のチャックの位置に設定してもよい。

本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車は工場内を無軌道で移動するＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であり、ロール体２を胴部で支持し、ターレット２０へロール体２を搬入したり、ターレット２０からロール体２を搬出したりする。ロール体２の搬入の観点から見ると、ターレット２０はロール体搬送用無人搬送車からロール体２を受け取るロール体受取装置である。

ロール体２の搬送には、ロール体２の胴部を支持して搬送する胴受け搬送とロール体２のコア６を支持して搬送するコア受け搬送とがあるが、本実施の形態では特に胴受け搬送の場合を説明する。胴受け搬送であるが故に、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車はロール体２の胴部を受けるための載置台１０２を有する。この載置台１０２の大きさはロール体２の胴部を支持するのに十分である必要がある。

本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車では、載置台１０２は２つの支持部によって２箇所で支持され、この２つの支持部が動くことにより載置台１０２が動く。一方の支持部の動きは載置台１０２を介して他方の支持部の動きに影響を与えうるので、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車はそれを考慮した構成を有する。これに対してコア受け搬送では、コアを受けるための２本のアームは基本的に独立に制御しうる。したがって、本実施の形態における載置台、支持部の制御技術と、コア受け搬送におけるアームの制御技術とは異なることは当業者には理解される。

ロール体搬送用無人搬送車からターレット２０にロール体２を供給する際、ロール体２を積んだロール体搬送用無人搬送車は目標のターレット２０に向けて工場内を走行する。ターレット２０の近くに来ると、ロール体搬送用無人搬送車の本体は所定の本体停止位置で停止する。ロール体搬送用無人搬送車１００は本体を停止させたままロール体２を、一対のチャックの水平受け渡し停止位置に対応する位置に向けて移動させる。

水平受け渡し停止位置に対応する位置は、例えば水平受け渡し停止位置に停止している一対のチャックの間の空間（以下、ロール体２の目標位置と称す）である。一方のチャックと他方のチャックと結ぶ線をチャック中心線Ｃと称する。ロール体搬送用無人搬送車からターレット２０へロール体２をスムーズに受け渡すためには、チャック駆動前にロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとを揃えることが望ましい。

本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車は、その本体がロール体２をターレット２０に渡すために停止しているとき、載置台１０２の位置を水平面内で調整する手段および載置台１０２を回転させる手段を使用して、載置台１０２の位置を調整する。これにより、ロール体搬送用無人搬送車の本体の実際の停止位置が本体停止位置からずれた場合でも、本体を動かさずにそのずれを補償することができる。これにより、ロール体２をロール体搬送用無人搬送車からターレット２０へ渡す際の、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとの位置合わせをより高精度に行える。
「載置台の位置」は、載置台の重心の空間座標と、載置台の向きと、を含んでもよい。本願明細書において、載置台の向きは、ロール体２が載置される載置面を略平面と見たときのその載置面の法線の向きであってもよい。

図３（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車１００を示す模式図である。ロール体搬送用無人搬送車１００は、載置台１０２と、載置台支持手段と、第１位置検出器１３８と、第２位置検出器１４０と、第１支持部１２４と、第２支持部と、第１ｙ方向駆動部１５０と、第２ｙ方向駆動部１６０と、ｘ方向移載スライド１６２と、本体１６８と、を備える。
本体１６８は、リフタ１６４と、台車部１６６と、制御部５０と、を含む。

以下、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を導入して説明する。ｚ方向を、鉛直方向すなわち載置台１０２にロール体２が載置された場合にそのロール体２にかかる重力の方向とする。ｘ方向、ｙ方向は非鉛直方向すなわち鉛直方向と交差する方向であり、特に水平面内で互いに直交する方向である。載置台１０２は平面視で略矩形であり、載置台１０２の長手方向をｘ方向、短手方向をｙ方向とする。

図３（ａ）はロール体搬送用無人搬送車１００の上面図である。
載置台支持手段は、第１ガイドピン１１４と、第２ガイドピン１１６と、第３ガイドピン１１８と、第４ガイドピン１２０と、第１ロードセル１２２と、第２ロードセル１３０と、第３ロードセル１３２と、台フレーム１０４と、傾斜レール１２６と、ポール保持部１３４と、を含む。

第１ガイドピン１１４、第２ガイドピン１１６、第３ガイドピン１１８、第４ガイドピン１２０はそれぞれ台フレーム１０４に固定され、載置台１０２の四隅に設けられた第１ガイド孔１０６、第２ガイド孔１０８、第３ガイド孔１１０、第４ガイド孔１１２に遊嵌される。台フレーム１０４は、少なくともロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が移動している間は本体１６８に対して固定される。載置台１０２は、このようにガイドピンがガイド孔に遊嵌されることによってロール体搬送用無人搬送車１００に対して水平面内で位置決めされる。

第１ロードセル１２２、第２ロードセル１３０、第３ロードセル１３２はそれぞれ、第３ガイドピン１１８と第４ガイドピン１２０との間、第１ガイドピン１１４と第４ガイドピン１２０との間、第２ガイドピン１１６と第３ガイドピン１１８との間に設けられる。各ロードセルは台フレーム１０４に固定され、載置台１０２をｚ方向において支持する。

傾斜レール１２６およびポール保持部１３４は台フレーム１０４の下面に固定される。傾斜レール１２６はｙ方向に延在するレールである。ポール保持部１３４は下向きに開口したカップ状の部材である。

図３（ｂ）はロール体搬送用無人搬送車１００の側面図である。
第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０はそれぞれ、台フレーム１０４のｘ方向の一端および他端に取り付けられる。載置台１０２に載置されたロール体２との関係で言えば、第１位置検出器１３８はロール体２の巻回軸Ｍ方向における一端側（以下、右側と称す）に設けられ、第２位置検出器１４０は他端側（以下、左側と称す）に設けられる。

第１投光部９０、第２投光部９２はそれぞれ地上すなわち工場の床２６に対して固定され、第１レーザ光ＬＢ１、第２レーザ光ＬＢ２を発する。ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が本体停止位置にあるとき、第１位置検出器１３８、第２位置検出器１４０はそれぞれ第１レーザ光ＬＢ１、第２レーザ光ＬＢ２を受ける。第１位置検出器１３８はその受光面における第１レーザ光ＬＢ１の受光位置に基づき、第１レーザ光ＬＢ１に対する載置台１０２の右端の位置を検出する。第２位置検出器１４０はその受光面における第２レーザ光ＬＢ２の受光位置に基づき、第２レーザ光ＬＢ２に対する載置台１０２の左端の位置を検出する。第１位置検出器１３８、第２位置検出器１４０は合わせて、工場の床２６に対する載置台１０２の位置を検出する検出部を構成する。ターレット２０は工場の床２６に設けられているので、検出部はターレット２０に対する載置台１０２の位置を検出できる。第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０は位置の検出結果を制御部５０に送信する。

第１支持部１２４および第２支持部は、互いに異なる位置で台フレーム１０４を支持することで、載置台１０２を支持する。第１支持部１２４は、回転ピン１４６と、クロスローラ１４８と、を含む。
回転ピン１４６は、一端が台フレーム１０４側の部材に、他端がクロスローラ１４８側の部材に取り付けられたピンである。回転ピン１４６は、載置台１０２が水平面に対して傾斜する場合すなわちｚ方向と直交する第２回転軸Ｋを中心として載置台１０２が回転する場合のその回転の中心となる。
クロスローラ１４８は、回転ピン１４６をｚ方向に沿った第３回転軸Ｐの周りに回転可能に支持する。クロスローラ１４８は、第３回転軸Ｐの周りに載置台１０２が回転する場合のその回転の中心となる。

第１ｙ方向駆動部１５０は、制御部５０からの制御信号に基づいて、本体１６８に対してｙ方向に第１支持部１２４を直線的に動かす。第１ｙ方向駆動部１５０は、ＬＭガイド（Linear Motion Guide）等のリニアガイドとモータとを適宜組み合わせて構成される。第２ｙ方向駆動部１６０も同様に本体１６８に対してｙ方向に第２支持部を動かす。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０はいずれもｘ方向移載スライド１６２の上面に固定される。

第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が同じ変位で対応する支持部を動かすとき、載置台１０２はｙ方向に直線的に動かされる。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が異なる変位で対応する支持部を動かすとき、載置台１０２の動きは、第３回転軸Ｐを中心とした回転成分と、場合によってはｙ方向に沿った直線運動成分と、を有する。

第２支持部は、傾斜調整部１５２と、ポール１３６と、円弧逃げスライド１５８と、を含む。第２支持部は、第３回転軸Ｐを中心として載置台１０２が回転する場合に第２支持部と傾斜レール１２６との接触位置がｘ方向に移動することを可能とするために、ｘ方向に遊びを有する。

傾斜調整部１５２は傾斜レール１２６と接する接点部１２８を有する。傾斜調整部１５２は、制御部５０からの制御信号に基づいて、傾斜レール１２６に対して接点部１２８を摺動させる。傾斜調整部１５２はリニアガイドやモータやボールネジなどから構成される。

ポール１３６の一端は円弧逃げスライド１５８に取り付けられ、他端はポール保持部１３４の内側に挿入される。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が異なる変位で対応する支持部を動かすとき、ポール１３６はポール保持部１３４をｙ方向に押し、これにより載置台１０２が第３回転軸Ｐを中心として回転する。またこのとき、ポール保持部１３４はｘ方向に移動し、その移動に伴ってポール１３６もｘ方向に移動する。その結果、円弧逃げスライド１５８も追従してｘ方向に動く。
円弧逃げスライド１５８は、ポール１３６のｘ方向の動きに伴って傾斜調整部１５２の接点部１２８をｘ方向に移動可能なようにリニアガイドなどから構成される。

ｘ方向移載スライド１６２は、制御部５０からの制御信号に基づいて、本体１６８に対してｘ方向に第１支持部１２４および第２支持部を動かすことで、載置台１０２を動かす。ｘ方向移載スライド１６２はリフタ１６４の上面に固定される。

リフタ１６４はパンタ式の電動リフタであり、ｘ方向移載スライド１６２を昇降させることで、載置台１０２をｚ方向に動かすまたは昇降させる。
台車部１６６は従動車輪１７０および駆動車輪１７２を含み、リフタ１６４を搭載する。台車部１６６はロール体搬送用無人搬送車１００を工場内で移動させる。

図３（ｃ）は傾斜レール１２６に対する接点部１２８の摺動の様子を図３（ｂ）のＢの矢印で示される向きから見た模式図である。傾斜レール１２６の下面は傾斜レール１２６が延在する方向に沿って傾斜している。円弧逃げスライド１５８、ポール１３６およびポール保持部１３４によって、傾斜レール１２６の円弧逃げスライド１５８に対するｙ方向の移動は規制されているので、接点部１２８が傾斜調整部１５２によって傾斜レール１２６が延在する方向に動かされる場合、接点部１２８は傾斜レール１２６上を滑る。すると、傾斜レール１２６の傾斜によって台フレーム１０４が、したがって載置台１０２が第２回転軸Ｋを中心として回転する、または水平面に対して傾斜する。

図３（ｄ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図３（ｄ）では載置台１０２および載置台支持手段が示され、他の部材は図示が省略される。第３ガイドピン１１８は第４ガイド孔１１２に遊嵌されている。第４ガイドピン１２０についても同様である。第１ロードセル１２２は載置台１０２をｚ方向において支持している。

図４は、制御部５０の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。

ロール体搬送用無人搬送車１００がターレット２０との間でロール体２の受け渡しを行う際、本体１６８はロール体２の目標位置の鉛直下方の本体停止位置で停止する。制御部５０は、本体１６８が本体停止位置で停止しているとき、検出部によって検出される載置台１０２の位置が所定の基準位置に近づくように、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２および傾斜調整部１５２のうちの少なくともひとつを制御する。制御部５０は、インタフェース部５２と、本体停止部５４と、上昇前載置台調整部５６と、載置台昇降部５８と、荷重制御部６８と、を含む。

インタフェース部５２は、ロール体搬送用無人搬送車１００の各部材と信号の送受信を行う。
本体停止部５４は本体１６８が本体停止位置で停止するように台車部１６６を制御する。不図示のセンサによって本体１６８が本体停止位置にきたことが検出されると、本体停止部５４は台車部１６６を停止させるための制御信号を台車部１６６にインタフェース部５２を介して送信する。

図５は、載置台１０２の位置が調整されるときのロール体搬送用無人搬送車１００およびターレットアーム２４の一端部２４ａを示す正面図である。図５では、ターレットアーム２４の一端部２４ａに設けられた一対のチャック２８ａ、２８ｂは水平受け渡し停止位置に停止しており、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８はその水平受け渡し停止位置の鉛直下方の本体停止位置に停止している。図５では、載置台１０２および載置台支持手段をまとめて載置台部１０３と表記し、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０およびｘ方向移載スライド１６２をまとめて駆動部１６１と表記する。第２支持部は符号１２５で示される。

ターレットアーム２４は、２本のアームすなわち一方のアーム２４ｃおよび他方のアーム２４ｄを含む。一対のチャック２８ａ、２８ｂのそれぞれは、ロール体２の中空部８と着脱可能に構成される。一方のチャック２８ａは他方のチャック２８ｂと対向する。一方のチャック２８ａと他方のチャック２８ｂと結ぶチャック中心線Ｃは第１回転軸Ｊと略平行である。

一方のチャック２８ａは一方のアーム２４ｃに、チャック中心線Ｃに沿って進退可能に取り付けられる。一方のアーム２４ｃに取り付けられた不図示のチャック駆動部によって、一方のチャック２８ａはチャック中心線Ｃに沿って動かされる。一方のチャック２８ａは、ロール体２を支持するときはロール体２の中空部８の一端にチャック中心線Ｃに沿って進入し、ロール体２を離すときはチャック中心線Ｃに沿って退出する。他方のチャック２８ｂについても同様である。

第１投光部９０、第２投光部９２はそれぞれ、工場の床２６に立設された第１ポール９４、第２ポール９６の上端に取り付けられる。第１ポール９４、第２ポール９６はいずれも工場のなかでも比較的床精度の良い場所に取り付けられる。第１投光部９０および第１ポール９４は、第１レーザ光ＬＢ１がチャック中心線Ｃと平行となるように配置される。第２投光部９２および第２ポール９６は、第２レーザ光ＬＢ２がチャック中心線Ｃと平行となるように配置される。第１レーザ光ＬＢ１および第２レーザ光ＬＢ２はいずれもチャック中心線Ｃを含む鉛直面内にあってもよいし、そうでなくてもよい。

図４に戻り、上昇前載置台調整部５６は、本体１６８が本体停止位置で停止すると、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０から送信される情報をインタフェース部５２を介して取得する。このように取得される情報は、ターレット２０に対する載置台１０２の位置の検出結果を含む。上昇前載置台調整部５６は、検出される載置台１０２の位置が基準位置に近づくように、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２、傾斜調整部１５２を制御する。上昇前載置台調整部５６は、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２、傾斜調整部１５２のそれぞれに、例えば変位量を示す制御信号を、インタフェース部５２を介して送信する。

載置台１０２の位置が基準位置に十分近づいた場合、理想的には、水平受け渡し停止位置に停止している一対のチャック２８ａ、２８ｂのチャック中心線Ｃを含む鉛直面（以下、チャック鉛直面と称す）に、載置台１０２に載置されたロール体２の巻回軸Ｍが含まれ、さらに巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとは略平行となる。言い換えると、載置台１０２の位置が基準位置に十分近づいた場合、そこから載置台１０２を鉛直上向きに上昇させると、理想的にはある高さでロール体２の巻回軸Ｍはチャック中心線Ｃと揃う。

上昇前載置台調整部５６は、第１回転調整部６０と、平行移動調整部６２と、第２回転調整部６４と、を含む。
図６は、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が本体停止位置で停止しているときの載置台１０２を示す上面図である。図６において破線は第１回転調整部６０による調整の前の状態を示し、実線は調整の後の状態を示す。

第１回転調整部６０による調整の前、載置台１０２に載置されたロール体２の巻回軸Ｍは、水平面内でチャック中心線Ｃに対して角度θ１で傾いている。第１回転調整部６０は、載置台１０２の位置の検出結果からこの角度θ１を演算等により取得する。第１回転調整部６０は、載置台１０２が第３回転軸Ｐを中心として角度θ１だけ回転されるような、第２支持部１２５のｙ方向変位量を演算する。この演算の際、第１ｙ方向駆動部１５０は第１支持部１２４を動かさないと仮定される。すなわち、第１回転調整部６０は、第１支持部１２４を固定した状態での第２支持部１２５のｙ方向変位量を演算する。第１回転調整部６０は、演算されたｙ方向変位量を示す制御信号を第２ｙ方向駆動部１６０にインタフェース部５２を介して送信する

第２ｙ方向駆動部１６０は、そのような制御信号が示すｙ方向変位量だけ第２支持部１２５をｙ方向に移動させる。この際、第１ｙ方向駆動部１５０は第１支持部１２４を移動させない。すなわち、駆動部１６１は第１支持部１２４および第２支持部１２５を互いに独立に動かす。その結果、載置台１０２は第３回転軸Ｐの周りに角度θ１だけ回転し、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとが略平行となる。

なお、第１回転調整部６０は、第２支持部１２５を固定した状態での第１支持部１２４のｙ方向変位量を演算してもよいし、第１支持部１２４のｙ方向変位量および第２支持部１２５のｙ方向変位量の両方を演算してもよい。

図７は、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が本体停止位置で停止しているときのロール体搬送用無人搬送車１００およびターレットアーム２４を示す側面図である。平行移動調整部６２による調整の前、チャック中心線Ｃと巻回軸Ｍとはチャック中心線Ｃおよび鉛直方向の両方に直交する水平方向ＨＲに沿って距離ΔＬだけずれている。言い換えると、チャック鉛直面ＣＶと巻回軸Ｍを含む鉛直面ＭＶとは距離ΔＬだけ離れている。平行移動調整部６２は、載置台１０２の位置の検出結果からこの距離ΔＬを演算等により取得する。平行移動調整部６２は、取得された距離ΔＬをｙ方向変位量として示す制御信号を第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０にインタフェース部５２を介して送信する。

第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０はそれぞれ、そのような制御信号が示すｙ方向変位量だけ第１支持部１２４、第２支持部１２５をｙ方向に移動させる。その結果、載置台部１０３は水平方向ＨＲに距離ΔＬだけ平行移動され、ロール体２の巻回軸Ｍがチャック鉛直面ＣＶに含まれるようになる。

図８（ａ）、（ｂ）は、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が本体停止位置で停止しているときのロール体搬送用無人搬送車１００を示す正面図である。図８（ａ）は第２回転調整部６４による調整の前の状態を示し、図８（ｂ）は調整の後の状態を示す。

工場の床２６が水平面に対して角度θ２で傾いている場合、第２回転調整部６４による調整の前の巻回軸Ｍは、鉛直面内でチャック中心線Ｃに対して角度θ２で傾いている。第２回転調整部６４は、載置台１０２の位置の検出結果からこの角度θ２を演算等により取得する。第２回転調整部６４は、載置台１０２が第２回転軸Ｋを中心として角度θ２だけ回転されるような、第２支持部１２５のｚ方向変位量を演算する。第２回転調整部６４は、演算されたｚ方向変位量を示す制御信号を傾斜調整部１５２にインタフェース部５２を介して送信する

傾斜調整部１５２は、そのような制御信号が示すｚ方向変位量だけ第２支持部１２５をｚ方向に移動させる。具体的には傾斜調整部１５２は接点部１２８を傾斜レール１２６上で摺動させることで必要なｚ方向変位を得る。その結果、載置台部１０３は第２回転軸Ｋの周りに角度θ２だけ回転し、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとが略平行となる。

なお、巻回軸Ｍがチャック中心線Ｃに対して傾いており、かつ水平方向ＨＲにずれている場合には、第１回転調整部６０および第２回転調整部６４のうちの少なくともひとつを使用して巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとを略平行とし、続いて平行移動調整部６２を使用して巻回軸Ｍをチャック鉛直面ＣＶ内に移動させてもよい。

あるいはまた、上昇前載置台調整部５６は、第１位置検出器１３８の受光面上の所定の位置に第１レーザ光ＬＢ１が当たるように、第１支持部１２４を固定しつつ第２支持部１２５を動かしてもよい。さらに上昇前載置台調整部５６は、第２位置検出器１４０の受光面上の所定の位置に第２レーザ光ＬＢ２が当たるように、第２支持部１２５を固定しつつ第１支持部１２４を動かしてもよい。

図４に戻り、載置台昇降部５８は、上昇前載置台調整部５６による載置台１０２の位置の調整の後、載置台１０２を上昇させるようリフタ１６４を制御する。載置台昇降部５８は、リフタ１６４に上昇量を示す制御信号を、インタフェース部５２を介して送信する。載置台１０２の下降についても同様である。

制御信号によって示される上昇量だけリフタ１６４が上昇すると、制御部５０は、チャックの挿入を許可する制御信号を一対のチャック２８ａ、２８ｂのチャック駆動部（不図示）にインタフェース部５２を介して送信する。チャック駆動部はその制御信号を受信すると、一対のチャック２８ａ、２８ｂをコア６の中空部８に挿入する。

ロール体搬送用無人搬送車１００がターレット２０からロール体２を受け取る際、ロードセルによる荷重制御が行われる。制御部５０の不図示の保持部は、受け取るロール体２の重量を保持する。荷重制御部６８は、ロール体２の受け取りの際、ロードセルからの信号から演算される荷重と保持部によって保持される重量とを比較する。荷重制御部６８は、前者が後者に到達するまでリフタ１６４を制御したり荷重が均等となるように傾斜調整部１５２、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２を制御する。

以上のように構成されたロール体搬送用無人搬送車１００の動作について説明する。
ロール体搬送用無人搬送車１００は、それとの間でロール体２の受け渡しが行われるターレット２０のところまで移動してくると一端停止する。ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８が停止したままの状態で、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０からの位置検出信号に基づいて載置台１０２の位置を必要なだけ調整する。
ロール体搬送用無人搬送車１００は、その後リフタ１６４によって載置台１０２を鉛直上向きに上昇させてロール体２の受け渡しを行う。

図９（ａ）、（ｂ）は、ロール体搬送用無人搬送車１００が生産機１７４からロール体１７６を受け取る際の様子を示す模式図である。図９（ａ）は生産機１７４およびロール体搬送用無人搬送車１００の上面図であり、図９（ｂ）は側面図である。
この場合、生産機１７４においてロール体搬送用無人搬送車１００が侵入できる切る欠き量Ｌが十分でなく、ロール体搬送用無人搬送車１００が最大限侵入してもロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８の中心Ｒ１のｙ方向位置は生産機１７４に取り付けられたロール体１７６の中心Ｒ２のｙ方向位置に届かない。

ロール体搬送用無人搬送車１００は生産機１７４に最大限侵入して停止すると、第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０を含む駆動部１７８を使用して、載置台１０２を支持する支持部１８０をｙ方向生産機側に動かす。このようにして載置台１０２の中心と生産機１７４に取り付けられたロール体１７６の中心Ｒ２とが位置合わせされる。その後、駆動部１７８に含まれるリフタ１６４によって載置台１０２を上昇させて生産機１７４からロール体１７６を受け取る。

図１０は、載置台１０２がクロスローラ１４８を中心として回転する際の傾斜レール１２６および接点部１２８の動きを説明するための説明図である。第１支持部１２４および第２支持部が異なる変位でｙ方向に動かされるときにクロスローラ１４８を中心とした載置台１０２の回転が生じる。この回転の際接点部１２８は第２支持部のｙ方向の移動に合わせてｙ方向に移動する。ここで第２支持部がｘ方向の遊びを有さない場合、接点部１２８は図１０の破線の円で示される位置１８２に移動され回転後の傾斜レール１２６から外れうる。しかしながら本実施の形態では第２支持部がｘ方向の遊びを有するので、載置台１０２の回転に伴って接点部１２８のあるべき位置がｘ方向にずれてもそのずれを吸収することができる。すなわち、載置台１０２の回転に追従して接点部１２８がｘ方向にも動かされる。その結果、回転の前後で傾斜レール１２６と接点部１２８との位置関係は実質的に保たれる。

ロール体搬送用無人搬送車１００からターレット２０にロール体２を供給する際、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８の停止位置が本体停止位置からずれることにより、載置台１０２の位置が所望の位置からずれることがある。そのような場合でも、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車１００によると、本体１６８を停止させたままで、載置台１０２のターレット２０に対する位置を望むとおりとなるよう調整できる。これにより、ロール体２を上昇させる前に、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとを略平行にすることができ、かつ、巻回軸Ｍがチャック鉛直面ＣＶに含まれるようにすることができる。したがって、リフタ１６４でロール体２を持ち上げたときに巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとをより確実に揃えることができる。その結果、ロール体２の供給がよりスムーズに行われ、供給の失敗が発生する確率を低減できる。

特にＡＧＶは無軌道で移動するので、軌道に沿って移動するものと比べて停止位置がばらつきやすい。したがって、本実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車１００は、無軌道でロール体２を搬送するＡＧＶとしてより好適である。

さらに、本体１６８が本体停止位置に精度良く停止したとしても、ターレット２０周辺の床精度が悪いために、ターレット２０に対する載置台１０２の位置をさらに微調整する必要があることがある。従来のアウトリガー方式ではターレット２０周辺の床に設けられたコーンを基準に載置台を位置決めするので、コーンの摩耗などにより精度が悪化する虞がある。しかしながら本実施の形態では、第１投光部９０、第２投光部９２をターレット２０周辺に限らず、工場の中でも比較的床精度の良い場所に設けることができる。ロール体搬送用無人搬送車１００はそのような投光部からのレーザ光を検出する位置検出器を使用して調整を行うので、ターレット２０周辺の床精度が悪い場合でもターレット２０に対する載置台１０２の位置の精度を高く保つことができる。

なお、載置台の位置を本体を動かすことで微調整することも考えられるが、場合によっては重たいロール体を積載したそれ自体も重たいＡＧＶを微小な距離だけ正確に動かすのは困難であり、実現するにしてもより高価な本体駆動機構等が必要となる。これに対してロール体搬送用無人搬送車１００は、載置台１０２の位置の調整をより容易に、より低コストで実現する。

また、特にロール体２をターレット２０から受け取るとき、ターレット２０のチャックの停止位置が受け渡し停止位置からずれることがある。ロール体搬送用無人搬送車１００では、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２および傾斜調整部１５２の制御と荷重制御とを連動させることによって、リフタ１６４の駆動中にチャックの停止位置のずれを補償するよう載置台１０２の位置、向きを調整できる。これにより、よりスムーズで受け取りミスの少ないロール体２の受け取りが実現される。

また、従来のアウトリガー方式と比べて、ロール体搬送用無人搬送車１００を使用する工場ではコーンを設ける必要がないので床をよりフラット化することができる。

また、従来のアウトリガー方式ではアウトリガーがコーンと接触する際に相応の発塵が有り、クリーンな環境での使用にはあまり適していなかった。これに対してロール体搬送用無人搬送車１００ではそのような発塵はないのでクリーン性が必要とされる環境での使用により適している。

また、ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８の停止後、第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０によって載置台１０２をｙ方向に動かすことができる。これにより、例えば上記図９（ａ）、（ｂ）のような状況、すなわち生産機の切り欠き量が十分でない場合でも、生産機との間のロール体の受け渡しが可能となる。言い換えると、生産機側に要求される切り欠き量が低減され、生産機の設計の自由度が向上する。

また、ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８の停止後、載置台１０２を第２回転軸Ｋを中心として回転させることができる。これにより、本体１６８の停止後、例えば床が傾いていることによって載置台１０２が傾いている場合でも、載置台１０２を水平に戻すことができる。

また、ロール体搬送用無人搬送車１００では、第２支持部はｘ方向に遊びを有する。したがって、載置台１０２がクロスローラ１４８を中心として回転した場合でも傾斜レール１２６と接点部１２８との位置関係を維持することができる。

以上、実施の形態に係るロール体搬送用無人搬送車１００の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０によってターレット２０に対する載置台１０２の位置を検出する場合について説明したが、この検出器としては他にカメラとマークを使用してもよい。

実施の形態では、第２支持部はｘ方向に遊びを有する場合について説明したが、これに限られず、例えば遊びを設ける代わりに傾斜レールの幅を大きくとってもよい。
実施の形態では、３つのロードセルを用いる場合について説明したが、ロードセルを四隅に設けるとより確実にロールを受け渡すことができる。

実施の形態では、基準位置から載置台１０２を鉛直上向きに上昇させるとある高さでロール体２の巻回軸Ｍがチャック中心線Ｃと揃う場合について説明したが、これに限られない。基準位置とターレットアームの受け渡し停止位置との位置関係を予め測定しておき、載置台１０２を基準位置に合わせた後でこの位置関係に基づいて載置台を移動させることで、基準位置を任意の位置に設定することができる。

２ ロール体、 ５０ 制御部、 １００ ロール体搬送用無人搬送車、 １０２ 載置台、 １２４ 第１支持部、 １２６ 傾斜レール、 １３８ 第１位置検出器、 １４０ 第２位置検出器、 １５０ 第１ｙ方向駆動部、 １５２ 傾斜調整部、 １５８ 円弧逃げスライド、 １６０ 第２ｙ方向駆動部、 １６２ ｘ方向移載スライド、 １６４ リフタ、 １６６ 台車部、 １６８ 本体。

Claims (4)

1. ロール体の胴部が載置される載置台と、
   予め定められた基準位置に対する前記載置台の位置を検出する検出部と、
   前記載置台を非鉛直方向に動かす移動部と、
   前記載置台を回転させる回転部と、を備え、
   前記移動部および前記回転部は、
   前記載置台に載置されるロール体の一端側に設けられ、前記載置台を鉛直方向に沿った回転軸の周りに回転可能に支持する第１支持部と、
   前記載置台に載置されるロール体の他端側に設けられ、前記載置台を支持する第２支持部と、
   前記第１支持部および前記第２支持部を互いに独立に非鉛直方向に動かす駆動部と、を含み、
   本ロール体搬送装置の本体がロール体をロール体受取装置に渡すために停止しているとき、前記検出部によって検出される前記載置台の位置が前記基準位置に近づくように、前記駆動部を制御する制御部を更に備えることを特徴とするロール体搬送装置。
2. ロール体は巻回軸に沿った中空部を有し、
   前記ロール体受取装置はロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部を有し、
   前記載置台の基準位置は、その載置台に載置されたロール体の巻回軸と前記チャック部が中空部に進入する方向とが略平行となる位置であることを特徴とする請求項１に記載のロール体搬送装置。
3. 前記第１支持部および前記第２支持部は、一方が固定されている状態で他方が動かされることを特徴とする請求項１または２に記載のロール体搬送装置。
4. 前記検出部は、本ロール体搬送装置が走行する床に対して固定された投光装置から発せられる光を受光する受光装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロール体搬送装置。

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