JP6161092B1 - 無人搬送車 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気センサが路面の起伏によらずに路面の磁気体の磁気を適切に検出することができる無人搬送車を提供する。【解決手段】無人搬送車１は、車体１０と、路面Ｆに設けられた磁気体Ｍの磁気を検出するための磁気センサ２と、車体１０が走行する走行方向Ｘに対して直角かつ水平な直角方向Ｙに互いに間隔をあけて配置され、路面Ｆを走行方向Ｘに転動する一対のローラ３ａ、３ｂと、を備える。無人搬送車１は、磁気センサ２及びローラ３ａ、３ｂを、車体１０に対して、磁気センサ２の上方かつ一対のローラ３ａ、３ｂ間で走行方向Ｘにのびる軸線Ｋの周りに揺動可能に支持するスイング機構５を備える。無人搬送車１は、スイング機構５を、車体１０に対して上下方向Ｚにスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構６を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、路面に設けられた磁気体の磁気を検出する磁気センサを有する無人搬送車に関する。

無人搬送車によってワークを搬送する無人搬送システムでは、従来から、無人搬送車の走行誘導方式として、磁気検出を利用した磁気誘導方式や（例えば特許文献１−３等参照）、画像検出を利用した画像誘導方式が採用されている。

磁気誘導方式では、例えば図３Ａの通り、磁気センサ２が、路面Ｆに対向するように車体１０に取り付けられ、磁気体Ｍが、走行経路に沿って適宜の間隔をあけて路面Ｆに埋設されている。通常は、２つの磁気センサ２が、車体１０の走行方向（紙面に直角な方向）に間隔をあけて車体１０に取り付けられている。無人搬送車１’は、２つの磁気センサ２によって磁気体Ｍの磁気を検出し、その検出結果に基づいて車輪１１ａ、１１ｂを駆動及び操舵することで、車体１０の姿勢角を適切に維持しながら走行経路に沿って走行する。

特開２００６−２５２３３７号公報 特開２００１−２５５９３８号公報 特開２００１−１１７６３９号公報

無人搬送車１’の走行精度を維持するためには、磁気センサ２と路面Ｆ（磁気体Ｍ）とを常に所定距離内に保ち、磁気センサ２が検出する検出磁力が弱くならないようにする必要がある。このためには、磁気センサ２を路面Ｆに極力近づけて車体１０に固定しておけばよい。

しかしながら、経年劣化によって、路面Ｆに起伏が生じたりすることがあり、路面Ｆが必ずしも平坦であるとは限らないので、磁気センサ２を路面Ｆに近づけすぎると路面Ｆに接触して、故障する虞がある。例えば、図３Ｂの通り、無人搬送車１’が走行経路に沿って幾度となく走行すると、路面Ｆには轍Ｔが形成される。車輪１１ａ、１１ｂが轍Ｔにあるときには車体１０と路面Ｆとの間隔が狭くなって、磁気センサ２が路面Ｆに接触してしまう。

また、車体１０は、走行方向の前部の左右に及び後部の左右に車輪１１ａ、１１ｂを備えるものであり、路面Ｆの傾斜の如何によっては、図３Ｃの通り、車体１０が傾き、磁気センサ２と磁気体Ｍとの距離が大きくなり、検出磁力が弱くなってしまう。その結果、例えば、チャタリングが生じ、無人搬送車１’はその姿勢角が不安定な状態で走行経路に沿って走行したりする等、無人搬送車１’の走行精度が悪くなる。

これを回避するために、図３Ｃの通り、磁気体Ｍを上下二段に埋設するといったことが行なわれるが、無人搬送システム中には多数の磁気体Ｍが走行経路に沿って埋設されるものなので、この構成は非常にコストがかかってしまう。また、磁気センサ２を上下二段で埋設するためには、路面Ｆをより深く掘らないといけないので、施工コストは高く、施工時間は長く、廃棄物の量も増える。

以上のように、従来の無人搬送車１’は、路面Ｆの凹凸、傾斜等の起伏の影響を受けて、磁気センサ２が磁気体Ｍの磁気を適切に検出できないことがあった。

本発明は、磁気センサが路面の起伏によらずに路面の磁気体の磁気を適切に検出することができる無人搬送車を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、
車体と、
路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、を備え、
前記スイング機構は、
前記軸線を有し、前記走行方向にのびる揺動シャフトと、
前記揺動シャフトの周りに揺動可能に設けられ、前記磁気センサ及び一対の前記ローラを支持するブラケットと、を備え、
前記ブラケットは、
前記揺動シャフトに揺動可能に取り付けられ、前記磁気センサの前記走行方向の両側に配置された一対の第１プレートを備え、
一対の前記第１プレートは、それぞれ、前記磁気センサの対向面全体をカバーし、
前記磁気センサは、一対の前記第１プレートの少なくともいずれか一方に取り付けられている、ことを特徴とする。

好ましくは、前記ブラケットは、さらに、
一対の前記第１プレートの前記直角方向の両端に配置され、一対の前記第１プレートを互いに接続する一対の第２プレートを備え、
一対の前記第２プレートは、それぞれ、前記磁気センサの対向面全体をカバーし、
一方の前記ローラが一方の前記第２プレートに取り付けられ、他方の前記ローラが他方の前記第２プレートに取り付けられている。

好ましくは、前記車体が走行する際に前記路面を清掃するための２つの清掃ブラシを備え、
一方の前記清掃ブラシが一方の前記第１プレートの下端に取り付けられ、他方の前記清掃ブラシが他方の前記第１プレートの下端に取り付けられている。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、
車体と、
路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、を備え、
前記スイング機構は、
前記軸線を有し、前記走行方向にのびる揺動シャフトと、
前記揺動シャフトの周りに揺動可能に設けられ、前記磁気センサ及び一対の前記ローラを支持するブラケットと、を備え、
前記スライド機構は、
前記走行方向に直角な前記車体の面に取り付けられて上下方向にのびるガイドレールと、
前記ガイドレールに沿って上下方向にスライド移動可能に前記ガイドレールに取り付けられ、前記揺動シャフトを支持するスライダと、
前記揺動シャフトを下方に付勢する付勢部材と、を備える、ことを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明に係る無人搬送車は、
車体と、
路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、
前記車体が走行する際に前記路面を清掃するための清掃ブラシと、を備え、
前記清掃ブラシは、前記スイング機構によって前記車体に対して前記軸線の周りに揺動可能に支持される、ことを特徴とする。

本発明は、上記構成を備えることにより、磁気センサが路面の起伏によらずに路面の磁気体の磁気を適切に検出する無人搬送車を提供することができる。

図１Ａは、本発明に係る無人搬送車の磁気センサの取付構造を概略的に示す部分切欠き背面図であり、図１Ｂは、第２プレートとローラの図示を省略した図１Ａの側面図である。 図２Ａ、図２Ｂは、図１の無人搬送車が路面の起伏に対応して磁気センサと路面の磁気体と間の距離を一定にする様子を説明する背面図である。 図３Ａ−図３Ｃは、従来の無人搬送車の背面図である。

以下、図１、図２を参照して、本発明に係る無人搬送車について説明する。無人搬送車１は、走行経路に沿って走行してワークを搬送するものであって、磁気誘導方式の無人搬送システムに備えられるものである。

図１Ａに無人搬送車１の背面図が示され、図１Ｂにその側面図が示されている。図１の通り、無人搬送車１は、車体１０と、車体１０を走行方向Ｘ（図１Ｂ）に走行させるために車体１０に設けられた複数の車輪１１ａ、１１ｂとを備えている。

車輪１１ａ、１１ｂは、車体１０の走行方向Ｘに対して水平かつ直角な直角方向Ｙ（以下、単に直角方向Ｙとする）（図１Ａ）に間隔をあけて配置されている。実施例では、走行方向Ｘは、車体１０の前後方向となり、直角方向Ｙは車体１０の左右方向となる。車輪１１ａ、１１ｂは、全部で４つ設けられており、車体１０の前部に前輪として左右一対で設けられ、車体１０の後部に後輪として左右一対で設けられている。図１Ａの車輪１１ａ、１１ｂは、後輪である。

無人搬送車１は、走行経路に沿って適宜の間隔をあけて路面Ｆに埋設された磁気体Ｍの磁気を検出するための磁気センサ２を備えている。この磁気センサ２は、走行方向Ｘに間隔をあけて２つ設けられ、図１には、車体１０の後方の磁気センサ２が示されている。

無人搬送車１は、各磁気センサ２によって磁気体Ｍの磁気を検出し、その検出結果に基づき不図示の駆動制御部によって車輪１１ａ、１１ｂを操作及び駆動し、それによって、車体１０の姿勢角を適切に維持しながら車体１０を走行経路に沿って走行させている。

無人搬送車１は、磁気センサ２を車体１０に取り付けるために以下の取付構造を有している。なお、車体１０の後方の磁気センサ２の取付構造について説明する。車体１０の前方の磁気センサ２の取付構造は、後方の取付構造と対称性を有するので、その説明は省略される。

無人搬送車１は、路面Ｆを走行方向Ｘに転動する一対のローラ３ａ、３ｂを備えている（図１Ｂでは図示略）。一対のローラ３ａ、３ｂは、それぞれ、互いに直角方向Ｙに間隔をあけてかつ車体１０の直角方向Ｙの中心線Ｃに対して対称的に配置される。なお、図１Ａから明らかな通り、走行方向Ｘから見て、ローラ３ａ、３ｂと車輪１１ａ、１１ｂとは互いに直角方向Ｙにオフセットしている。従って、無人搬送車１が走行経路に沿って走行する際に、ローラ３ａ、３ｂと車輪１１ａ、１１ｂとが路面Ｆの同じ箇所を転動しないようになっている。

各ローラ３ａ、３ｂは、ローラシャフト３０と、該ローラシャフト３０にベアリング３１を介して装着されて該ローラシャフト３０の回りに回転するローラ本体３２とを備えている。

無人搬送車１は、車体１０が走行方向Ｘに走行する際に路面Ｆを清掃するための２つの清掃ブラシ４ａ、４ｂを備えている。清掃ブラシ４ａ、４ｂは、磁気センサ２の走行方向Ｘの両側に配置され、路面Ｆ上にある鉄粉等の磁性体や、その他の異物を取り除き、磁気センサ２の誤検出を防止するためのものである。

ブラシ４ａ、４ｂは、それぞれ、ブラシ台４０と、ブラシ台４０の長手方向に沿ってブラシ台４０に植設された多数のブラシ毛４１とからなる。

無人搬送車１は、磁気センサ２、ローラ３ａ、３ｂ、及び、清掃ブラシ４ａ、４ｂを、車体１０に対して、磁気センサ２の上方で一対のローラ３ａ、３ｂの間でかつ中心線Ｃ上において走行方向Ｘにのびる軸線Ｋの周りに、揺動可能に支持するスイング機構５を備えている。

スイング機構５は、前記軸線Ｋを有し走行方向Ｘにのびる揺動シャフト５０と、揺動シャフト５０の周りに揺動可能に設けられたブラケット５１とを備えている。磁気センサ２、ローラ３ａ、３ｂ、及び、清掃ブラシ４ａ、４ｂは、このブラケット５１に支持されている。

ブラケット５１は、磁気センサ２の走行方向Ｘの両側に配置された一対の第１プレート５２ａ、５２ｂを備えている。第１プレート５２ａ、５２ｂは、それぞれ、その上部に孔が形成されており、揺動シャフト５０が当該孔に挿通されることで揺動シャフト５０の周りに、即ち、軸線Ｋの周りに回転可能となっている。

磁気センサ２は、その磁気体Ｍの磁気を検出する検出面が路面Ｆと対向するよう、かつ、その中心が中心線Ｃと一致するように、一方の第１プレート５２ａに取り付けられている。なお、磁気センサ２は、他方の第１プレート５２ｂに取り付けられても、両第１プレート５２ａ、５２ｂに取り付けられてもよい。

一方の清掃ブラシ４ａは、そのブラシ台４０が一方の第１プレート５２ａの下端に取り付けられ、他方の清掃ブラシ４ｂは、そのブラシ台４０が他方の第１プレート５２ｂに取り付けられ、それぞれのブラシ毛４１が直角方向Ｙに沿って並び、その先端側が路面Ｆに接触するようになっている。

さらに、ブラケット５１は、一対の第１プレート５２ａ、５２ｂの直角方向Ｙの両端に配置され、一対の第１プレート５２ａ、５２ｂを互いに接続する一対の第２プレート５３ａ、５３ｂを備えている（図１Ｂでは図示略）。一方のローラ３ａは、そのローラシャフト３０が一方の第２プレート５３ａから直角方向Ｙにのびるように一方の第２プレート５３ａに取り付けられており、他方のローラ３ｂは、そのローラシャフト３０が他方の第２プレート５３ｂから直角方向Ｙにのびるように他方の第２プレート５３ｂに取り付けられている。

第１プレート５２ａ、５２ｂ及び第２プレート５３ａ、５３ｂは、それぞれ、磁気センサ２の対向面全体を覆っている。即ち、前方の第１プレート５２ａは磁気センサ２の前面をカバーし、後方のカバープレート５２ｂは磁気センサ２の後面をカバーしている。そして、左方の第２プレート５３ａは磁気センサ２の左面をカバーし、右方の第２プレート５３ｂは磁気センサ２の右面をカバーしている。こうして、磁気センサ２は第１プレート５２ａ、５２ｂ及び第２プレート５３ａ、５３ｂによって保護されている。

無人搬送車１は、スイング機構５を、上下方向Ｚにスライド移動可能に支持し、下方向に付勢するスライド機構６を備えている。スライド機構６は、車体１０の走行方向Ｘに直交する面である後面１２に取り付けられて上下方向Ｚにのびるガイドレール６０と、ガイドレール６０に沿って上下方向Ｚにスライド移動可能にガイドレール６０に取り付けられたスライダ６１とを備えている。このスライダ６１が、スイング機構５の揺動シャフト５０を支持している。それによって、磁気センサ２、ローラ３ａ、３ｂ、及び、ブラシ４ａ、４ｂが上下方向Ｚに移動可能となっている。

スライド機構６は、スイング機構５を下方に付勢するための付勢部材６２を備えている。付勢部材６２は、実施例ではスプリングである。付勢部材６２は、その上端が、ガイドレール６０の上端から後方に向けて突出する支持体６３に取り付けられ、その下端が、揺動シャフト５０が挿通されたブッシュ６４に取り付けられている。

付勢部材６２は、揺動シャフト５０を付勢し、それによって、磁気センサ２、ローラ３ａ、３ｂ、及び、ブラシ４ａ、４ｂを下方向に付勢する。一対のローラ３ａ、３ｂは、この付勢部材６２の付勢によって押し付けられた状態で路面Ｆに接触している。

以上の構成によれば、例えば、図２Ａのように無人搬送車１の度重なる走行によって路面Ｆに轍Ｔが形成されてしまい車体１０が路面Ｆに近づくような場合でも、磁気センサ２及びローラ３ａ、３ｂは、スライド機構６によって車体１０に対して上方向にスライド移動する。そして、ローラ３ａ、３ｂは、スライド機構６の付勢部材６２の付勢力によって路面Ｆに押し付けられる。それによって、磁気センサ２と磁気体Ｍとの距離は、一定に保たれる。

また、例えば、図２Ｂのように、路面Ｆの起伏により車体１０が傾いても、路面Ｆの起伏に応じて、スライド機構６は、磁気センサ２及びローラ３ａ、３ｂを車体１０に対して上下方向Ｚのいずれか一方にスライド移動させ、スイング機構５は、磁気センサ２及びローラ３ａ、３ｂを車体１０に対して軸線Ｋの周りに揺動方向のいずれか一方に揺動させる。そして、スライド機構６は、ローラ３ａ、３ｂを路面Ｆに押し付ける。それによって、磁気センサ２と磁気体Ｍとの距離が一定に保たれる。

図２Ａ、図２Ｂの例示の通り、路面Ｆに凹凸、傾斜等の起伏があっても、磁気センサ２と磁気体Ｍとの距離が一定に保たれるので、磁気センサ２が路面Ｆの磁気体Ｍの磁気を適切に検出することができる。その結果、無人搬送車１の安定した走行が保障される。さらに、磁気体Ｍを上下二段で埋設する必要がないことから、無人搬送システムに必要な磁気体Ｍの数量及びコストを抑えることができ、磁気誘導方式の無人搬送システムの施工にあたり、施工コスト、施工時間、及び、廃棄物の量も抑えることができる。

清掃ブラシ４ａ、４ｂと路面Ｆとの距離が近すぎると、清掃ブラシ４ａ、４ｂが必要以上に路面Ｆに押し付けられるので、そのブラシ毛４１が早く磨耗してしまう。また、清掃ブラシ４ａ、４ｂと路面Ｆとの距離が遠すぎると、ブラシ毛４１が路面Ｆに接触しない、またはその接触長さが短すぎて、路面Ｆが適切に清掃されない。本発明によれば、スイング機構５及びスライド機構６によって、路面Ｆと清掃ブラシ４ａ、４ｂとの距離（ブラシ毛４１の路面Ｆへの接触長さ）も一定に保たれるので、清掃ブラシ４ａ、４ｂのブラシ毛４１が不必要に磨耗しないし、かつ、清掃ブラシ４ａ、４ｂが確実に鉄粉等の磁性体、その他の異物を磁気センサ２に近づけない。それによって、磁気センサ２の誤検出がより確実に防止される。

ガイドレール６０を車体１０の後面１２のような走行方向Ｘに直交する面に取り付けて、スイング機構５を上下方向Ｚにスライド移動可能とする構成によって、車体１０と路面Ｆとの間隔を抑えたまま、磁気センサ２等の揺動及びスライド移動を実現することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが本発明は上記実施例に限定されるものではない。

１ 無人搬送車
１’ 無人搬送車（従来）
１０ 車体
１１ａ、１１ｂ 車輪
２ 磁気センサ
３ａ、３ｂ ローラ
４ａ、４ｂ 清掃ブラシ
５ スイング機構
５０ 揺動シャフト
５１ ブラケット
５２ａ、５２ｂ 第１プレート
５３ａ、５３ｂ 第２プレート
６ スイング機構
６０ ガイドレール
６１ スライダ
６２ 付勢部材
Ｃ 中心線
Ｆ 路面
Ｋ 軸線
Ｔ 轍
Ｘ 走行方向
Ｙ 直角方向
Ｚ 上下方向

Claims (5)

1. 車体と、
   路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
   前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
   前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
   前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、を備え、
   前記スイング機構は、
   前記軸線を有し、前記走行方向にのびる揺動シャフトと、
   前記揺動シャフトの周りに揺動可能に設けられ、前記磁気センサ及び一対の前記ローラを支持するブラケットと、を備え、
   前記ブラケットは、
   前記揺動シャフトに揺動可能に取り付けられ、前記磁気センサの前記走行方向の両側に配置された一対の第１プレートを備え、
   一対の前記第１プレートは、それぞれ、前記磁気センサの対向面全体をカバーし、
   前記磁気センサは、一対の前記第１プレートの少なくともいずれか一方に取り付けられている、
   ことを特徴とする無人搬送車。
2. 前記ブラケットは、さらに、
   一対の前記第１プレートの前記直角方向の両端に配置され、一対の前記第１プレートを互いに接続する一対の第２プレートを備え、
   一対の前記第２プレートは、それぞれ、前記磁気センサの対向面全体をカバーし、
   一方の前記ローラが一方の前記第２プレートに取り付けられ、他方の前記ローラが他方の前記第２プレートに取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
3. 前記車体が走行する際に前記路面を清掃するための２つの清掃ブラシを備え、
   一方の前記清掃ブラシが一方の前記第１プレートの下端に取り付けられ、他方の前記清掃ブラシが他方の前記第１プレートの下端に取り付けられている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無人搬送車。
4. 車体と、
   路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
   前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
   前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
   前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、を備え、
   前記スイング機構は、
   前記軸線を有し、前記走行方向にのびる揺動シャフトと、
   前記揺動シャフトの周りに揺動可能に設けられ、前記磁気センサ及び一対の前記ローラを支持するブラケットと、を備え、
   前記スライド機構は、
   前記走行方向に直角な前記車体の面に取り付けられて上下方向にのびるガイドレールと、
   前記ガイドレールに沿って上下方向にスライド移動可能に前記ガイドレールに取り付けられ、前記揺動シャフトを支持するスライダと、
   前記揺動シャフトを下方に付勢する付勢部材と、を備える、
   ことを特徴とする無人搬送車。
5. 車体と、
   路面に設けられた磁気体の磁気を検出するための磁気センサと、
   前記車体が走行する走行方向に対して直角かつ水平な直角方向に互いに間隔をあけて配置され、前記路面を前記走行方向に転動する一対のローラと、
   前記磁気センサ及び一対の前記ローラを、前記車体に対して、前記磁気センサの上方かつ一対の前記ローラ間で前記走行方向にのびる軸線の周りに揺動可能に支持するスイング機構と、
   前記スイング機構を、前記車体に対して上下方向にスライド移動可能に支持し、下方に付勢するスライド機構と、
   前記車体が走行する際に前記路面を清掃するための清掃ブラシと、を備え、
   前記清掃ブラシは、前記スイング機構によって前記車体に対して前記軸線の周りに揺動可能に支持される、
   ことを特徴とする無人搬送車。

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