JP6758757B2 - 搬送システム - Google Patents

Description

本発明は、搬送システムに関する。

車両用の自動変速機の生産ラインでは、ワークベースに載置されたワークが、ワークベースの搬送路に沿って設定された複数の作業工程を順番に通過することで、最終的に自動変速機が組み立てられるようになっている。
作業工程の中には、ワークベース上のワークに対して部品の組付け作業を行う作業工程があり、この作業工程には、定期的な部品の補充が必要となる。
そのため、補充用の部品が搭載された台車を、無人搬送車により牽引して、部品の補充が必要な作業工程まで搬送する搬送システムが、種々提案されている。

ここで、補充用の部品が、無人搬送車の搬送方向に直列に並んだ状態で台車に搭載されている場合、補充用の部品を、作業工程側の部品受取口（部品シュート）に対して自動で受け渡すためには、直列に並んだ補充用の部品の各々が、部品シュートに対応する所定位置に順番に配置されるように、無人搬送車の走行／停止を制御する必要がある。

そのため、この種の搬送システムでは、無人搬送車の位置を正確に特定したうえで、無人搬送車の走行／停止を制御する必要があり、例えば特許文献１には、無人搬送車と、天井に設置した通信ユニットとの間で赤外線通信を行って、無人搬送車の走行／停止を含む動作を制御することが開示されている。

特開平６−７０３４２号公報

ここで、補充用の部品の各々を部品シュートに対応する所定の停止位置で順番に止めるためには、台車を牽引する無人搬送車の走行／停止を厳密に制御する必要がある。
そのため、無人搬送システムでは、無人搬送車が所定の停止位置に到達した時点で、通信ユニットとの間で確実に通信を行えるようにするために、無人搬送車の停止位置毎に通信ユニットを用意する必要がある。

そのため、無人搬送車の搬送方向に直列に並んだ補充用の部品の各々を、ひとつの部品シュートに受け渡すためには、搭載された補充用の部品と同数の通信ユニットが必要となり、搬送システムのコストが高くなってしまう。
そこで、搬送システムの設置コストを抑制しつつ、無人搬送車の搬送方向に直列に並んだ補充用の部品の各々を、部品シュートに受け渡せるようにすることが求められている。

本発明は、
ワークが搭載された台車を牽引する無人搬送車が、当該無人搬送車の搬送路上に設定された複数のワーク受渡位置で順番に停止しながら、前記ワークを搬送する無人搬送システムであって、
前記無人搬送車との間で制御信号を通信する通信機が、前記搬送路に沿って配置されたガイドレールで、前記無人搬送車の搬送方向に移動可能に設けられており、
前記無人搬送車は、前記通信機を係止する係止具を有しており、
前記無人搬送車は、前記係止具で前記通信機を係止しつつ、前記通信機を前記無人搬送車に追従移動させる構成の無人搬送システムとした。

本発明によれば、無人搬送車が、複数のワーク受渡位置で順番に停止しながらワークを搬送している間、通信機を無人搬送車の移動に追従して移動させることができる。
これにより、無人搬送車の走行／停止の制御のために、制御信号の通信機をワーク受渡位置毎に用意する必要が無いので、搬送システムのコストを抑えることができる。

搬送システムを説明する図である。 搬送システムの部品受取装置と無人搬送車の機能ブロック図である。 無人搬送車と部品受取装置における処理を説明するシーケンスチャートである。 最初の部品受渡位置に到達した無人搬送車を説明する図である。 無人搬送車が最後の部品受渡位置から先に移動した際の通信機の初期位置への復帰を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を、生産ラインにおける指定された作業工程に、自走式の無人搬送車８が、補充用の部品（ワークＷ）が搭載された台車９を牽引して供給するように構成された搬送システム１に適用した場合を例に挙げて説明する。

図１は、搬送システム１を説明する図であり、（ａ）は、無人搬送車８が、複数のワークＷが載置された台車９を牽引して、ワークＷの受け渡し先である部品受取装置５の部品受渡位置Ｐ１に向けて移動している状態を上方から見た模式図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。
図２は、部品受取装置５と無人搬送車８の機能ブロック図であり、（ａ）は、部品受取装置５の機能ブロック図であり、（ｂ）は、無人搬送車８の機能ブロック図である。

図１に示すように、搬送システム１は、ワークＷが搭載された台車９を牽引して搬送する無人搬送車８と、この無人搬送車８で搬送されたワークＷ（補充用の部品）を受け取る部品受取装置５と、を有している。
この搬送システム１の無人搬送車８は、バッテリなどにより走行する自走式の車両であり、工場内の床面に描かれた白線（搬送路ＷＬ）に沿って移動する機能を有している。

図２の（ｂ）に示すように、無人搬送車８は、制御部８０からの指令に基づいて、無人搬送車８を走行／停止させる駆動機構部８１と、後記する部品受取装置５の通信機５５との間で光通信を行う送受信部８５と、無人搬送車８の搬送路ＷＬ上に設定された停止位置（部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５）を検出するセンサ８２と、を有している。

また、部品受取装置５は、図２の（ａ）に示すように、制御部５０からの指示に基づいて、無人搬送車８からワークＷ（補充用の部品）を受け取る際に動作するストッパ駆動機構５１と、無人搬送車８の制御信号を、送受信部８５との光通信で交換する通信機５５と、を有している。

無人搬送車８の制御部８０は、送受信部８５を介して受信した信号に基づいて、無人搬送車８を走行させると共に、搬送路ＷＬ上に設定された停止位置（部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５）への到達をセンサ８２により検出すると、無人搬送車８を停止させるようになっている。

図１に示すように、搬送システム１では、ワークＷが搭載された台車９を、一台の無人搬送車８で牽引するようになっており、台車９の筐体９０には、ワークＷが台車９の幅方向に複数並べて載置される載置台９１（９１ａ〜９１ｅ）が、台車９の移動方向（無人搬送車８の搬送方向）に複数並んで設置されている。

実施の形態では、合計５個の載置台９１（９１ａ〜９１ｅ）が、台車９に設置されており、載置台９１の各々には、合計５個のワークＷが台車９の幅方向に並んで載置されている。
図４の（ｂ）に示すように、載置台９１ａは、幅方向の一側９１１のほうが、反対側の他側９１２よりも下側に位置する向きで傾斜しており、載置台９１の一側９１１には、ワークＷの載置台９１からの落下を阻止するためのストッパ９２が、昇降自在に設けられている。なお、他の載置台９１ｂ〜９１ｅもまた同じ構成を有している。

搬送システム１では、載置台９１の一側９１１側に、部品受取装置５の部品シュート５６が位置するように、無人搬送車８の搬送方向が設定されており、部品受取装置５が備える１つの部品シュート５６に、台車９上の載置台９１の各々から、ワークＷが受け渡されるようになっている。

そのため、無人搬送車８は、牽引する台車９の載置台９１（９１ａ〜９１ｅ）の各々が、部品シュート５６に対向する位置に順番に配置されるように、走行／停止する必要があり、実施の形態にかかる無人搬送車８の搬送路ＷＬ上には、部品シュート５６の近傍領域に、ワークＷの受け渡しのための停止位置（部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５）が設定されている（図１参照）。

ここで、実施の形態では、部品受渡位置Ｐ１は、台車９の先頭に位置する１番目の載置台９１ａを、部品シュート５６に対向する位置で停止させる最初の部品受渡位置であり、部品受渡位置Ｐ５は、５番目の載置台９１ｅを部品シュート５６に対向する位置で停止させる最後の部品受渡位置であり、最初の部品受渡位置Ｐ１と最後の部品受渡位置Ｐ５の間部品受渡位置Ｐ２〜Ｐ４は、２番目の載置台９１ｂから４番目の載置台９１ｄをそれぞれ部品シュート５６に対向する位置で停止させる部品受渡位置である。

搬送システム１では、各部品受渡位置Ｐ（Ｐ１〜Ｐ５）への無人搬送車８の到着を検出するためのマーカ（図示せず）が、無人搬送車８の搬送路ＷＬ上に設定されており、無人搬送車８が備えるセンサ８２が、当該無人搬送車８の搬送路ＷＬ上に設定されたマーカを検出すると、制御部８０が駆動機構部８１を操作して、無人搬送車８を停止させるように構成されている。

無人搬送車８の制御部８０は、マーカの検出により無人搬送車８が停止すると、無人搬送車８の走行停止を示す信号を、送受信部８５を介して、部品受取装置５側の通信機５５に向けて送信するようになっており、この走行停止を示す信号を受信した部品受取装置５では、部品シュート５６へのワークＷの受渡動作を実施したのち、無人搬送車８の走行を指示する信号を、通信機５５を介して、無人搬送車８側に送信するようになっている。

図１に示すように、部品受取装置５側の通信機５５は、無人搬送車８の搬送路ＷＬに沿って設けられたガイドレール６に、ホルダ６１を介して支持されており、この状態において通信機５５は、ホルダ６１と一体にガイドレール６の長手方向（無人搬送車８の搬送方向）に移動可能に設けられている。

図１の（ｂ）に示すようにガイドレール６は、台車９に搭載されたワークＷとの干渉を避けた高さで、無人搬送車８の最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５までの範囲に設けられている。

ガイドレール６は、最初の部品受渡位置Ｐ１側から最後の部品受渡位置Ｐ５に向かうにつれて、床面ＦＬからの高さｈが高くなる向きで傾斜しており、ガイドレール６の長手方向に移動可能に設けられたホルダ６１は、自重により、最初の部品受渡位置Ｐ１側に移動するようになっている。
ガイドレール６には、ホルダ６１で支持された通信機５５を、最初の部品受渡位置Ｐ１に到達した無人搬送車８に対向する位置に配置するためのストッパ６２が設けられている。

無人搬送車８は、ガイドレール６側の上方に延出する棒状の係止具８６を有している。この係止具８６の床面ＦＬからの高さＨは、無人搬送車８が最初の部品受渡位置Ｐ１に到達した時点で、ガイドレール６で支持されたホルダ６１の側面に、ガイドレール６の長手方向（無人搬送車８の搬送方向）から当接すると共に、無人搬送車８が、最後の部品受渡位置Ｐ５を超えて移動した時点で、ホルダ６１との当接が解消される高さに設定されている。

そのため、無人搬送車８が、最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５まで移動する間は、係止具８６がホルダ６１の側面に当接した状態で保持されるようになっており、ホルダ６１およびこのホルダ６１で支持された通信機５５が、無人搬送車８の移動に追従して、最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５まで移動するようになっている。

以下、搬送システム１における無人搬送車８の動作制御、具体的には、部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５での無人搬送車８の動作制御を説明する。
図３は、無人搬送車８の制御部８０と、部品受取装置５の制御部５０での処理を説明するシーケンスチャートである。
図４は、最初の部品受渡位置Ｐ１に到達した無人搬送車８を説明する図であり、（ａ）は、要部を拡大して示す側面図であり、（ｂ）は、（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
図５は、無人搬送車８が最後の部品受渡位置Ｐ５から先に移動したのちの通信機５５の部品受渡位置Ｐ１側への移動を説明する図である。

無人搬送車８が、台車９を牽引しながら搬送路ＷＬに沿って、部品受取装置５に向けて移動しているときに、最初の部品受渡位置Ｐ１への到着をセンサ８２で検出すると（ステップＳ１０１）、無人搬送車８の制御部８０は、無人搬送車８を停止させる（ステップＳ１０２）と共に、無人搬送車８の停止を通知するための信号（停止信号）を、送受信部８５から送信する（ステップＳ１０３）。
なお、無人搬送車８が最初の部品受渡位置Ｐ１に到達した時点で、係止具８６の先端８６ａ側が、無人搬送車８の搬送方向から、通信機５５を支持するホルダ６１に当接した状態になる（図４の（ａ）参照）

そして、無人搬送車８の走行の停止を通知する信号（停止信号）を、部品受取装置５が通信機５５を介して受信すると、部品受取装置５の制御部５０は、先頭の載置台９１ａに搭載されたワークＷの部品シュート５６への受入処理を実施する（ステップＳ１０３）。

具体的には、制御部５０が、ストッパ駆動機構５１（図２の（ａ）参照）を駆動して、台車９に設けられたストッパ９２（図４の（ｂ）参照）の解除動作を行うことで、載置台９１ａに載置されたワークＷの部品シュート５６への移動を許容する。
そうすると、載置台９１ａは、部品シュート５６側の一側９１１の方が、反対側の他側９１２よりも低くなっているので（図４の（ｂ）参照）、先頭の載置台９１ａに載置されたワークＷは、自重により部品シュート５６側に移動して、部品受取装置５に受け渡されることになる。

そして、部品受取装置５の制御部５０は、図示しないセンサにより、ワークＷの受け渡しの完了を確認すると、無人搬送車８に走行を指示する信号（走行指示信号）が、通信機５５から、当該通信機５５の下方に位置する無人搬送車８（送受信部８５）に向けて、光通信により出力される（ステップＳ１０５）。

これにより、送受信部８５を介して走行指示信号を受信した無人搬送車８では、制御部８０が駆動機構部８１を駆動させて、無人搬送車８が、次の部品受渡位置Ｐ２に向けた走行を開始することになる（ステップＳ１０６）。

そうすると、無人搬送車８は、係止具８６の先端８６ａ側をホルダ６１に係止させた状態で、次の部品受渡位置Ｐ２に向けて走行するので、係止具８６により押されたホルダ６１（通信機５５）は、ガイドレール６に沿って移動しながら、無人搬送車８の走行に追従することになる。
これにより、部品受取装置５側の通信機５５は、無人搬送車８の送受信部８５の上方に配置されたままの状態で、無人搬送車８の走行に追従することになる。

そして、新たな部品受渡位置（部品受渡位置Ｐ２）への無人搬送車８の到着が検出されると（ステップＳ１０１）と、無人搬送車８の走行停止（ステップＳ１０２）と、走行停止に伴う一連の処理（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）により、２番目の載置台９１ｂに搭載されたワークＷの部品シュート５６へ受け渡しが実施される。

そして、受け渡し完了後の一連の処理（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）により、無人搬送車８は、係止具８６の先端８６ａ側をホルダ６１に係止させた状態で、次の部品受渡位置Ｐ３に向けた走行を開始することになる。
よって、部品受取装置５側の通信機５５もまた、無人搬送車８の送受信部８５の上方に配置されたままの状態で、無人搬送車８の走行に追従することになる。

このように、無人搬送車８は、最初の部品受渡位置Ｐ１に到達すると、走行停止、ワークＷの受け渡し、次の部品受渡位置への走行開始、を順番に繰り返しながら、最後の部品受渡位置Ｐ５に向けて移動する。
そして、係止具８６の先端８６ａ側は、最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５までの間、ホルダ６１に係止させた状態で保持されるので、ホルダ６１で支持された通信機５５は、無人搬送車８の送受信部８５の上方に配置されたままの状態で、無人搬送車８の走行に追従することになる（図１の（ｂ）、図５の（ａ）参照）。
すなわち、通信機５５は、無人搬送車８の送受信部８５と通信可能な位置関係で保持されたままで、無人搬送車８の移動に追従して移動する。

そして、実施の形態では、ホルダ６１を移動可能に支持するガイドレール６が、最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５に向かうにつれて、床面ＦＬからの高さｈが高くなる向きで傾斜している。
そして、無人搬送車８が、最後の部品受渡位置Ｐ５を超えた時点で、係止具８６の先端８６ａ側のホルダ６１への係止が解消するように、係止具８６の床面ＦＬからの高さＨが設定されている（図１の（ｂ）、図５の（ｂ）参照）。

よって、無人搬送車８が、最後の部品受渡位置Ｐ５を超えて、係止具８６のホルダ６１に対する係止が解消した時点で、ガイドレール６で長手方向（無人搬送車８の搬送方向）に移動可能に設けられたホルダ６１（通信機５５）は、自重により、最初の部品受渡位置Ｐ１側に向けて移動し、最終的に、ストッパ６２に当接した位置で停止することになる（図５の（ｃ）参照）。

実施の形態では、ホルダ６１がストッパ６２に当接した状態で、ホルダ６１で支持された通信機５５が、最初の部品受渡位置Ｐ１に到着した新たな無人搬送車８の送受信部８５に対向する位置に配置される。
よって、最初の部品受渡位置Ｐ１に新たな無人搬送車８が到着すると、新たな無人搬送車８の送受信部８５との間での光通信が可能な位置に、通信機５５が配置されることになる。
そして、通信機５５は、新たな無人搬送車８との間でも、無人搬送車８の送受信部８５との間で通信が可能な状態で保持されたままで、新たな無人搬送車８に追従して移動することになる。

以上の通り、実施の形態では、
（１）ワークＷ（補充用の部品）が搭載された台車９を牽引する無人搬送車８が、当該無人搬送車８の搬送路ＷＬ上に設定された複数の部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５（ワーク受渡位置）で順番に停止しながら、台車９上で無人搬送車８の搬送方向に並んだ複数のワークＷの部品シュート５１への受け渡しを行う搬送システム１であって、
無人搬送車８との間で制御信号を通信する通信機５５が、搬送路ＷＬに沿って配置されたガイドレール６で、無人搬送車８の搬送方向に移動可能に設けられており、
無人搬送車８は、通信機５５を係止する係止具８６を有しており、
無人搬送車８は、係止具８６で通信機５５を係止しつつ、通信機５５を無人搬送車８に追従移動させる構成とした。

このように構成すると、無人搬送車８が、部品シュート５１に補充用の部品（ワークＷ）を受け渡すための停止位置（部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５）を順番に通過している間、通信機５５を無人搬送車８の移動に追従して移動させることができる。
これにより、無人搬送車８が最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５まで移動している間、通信機５５を無人搬送車８の送受信部８５と通信可能な位置に保持し続けることができるので、部品シュート５１に部品を供給するための部品受渡位置Ｐ１〜Ｐ５毎に専用の通信機を用意する必要が無い。
よって、補充用の部品であるワークＷを、部品シュート５１への受け渡しを低コストで行うことができる。

（２）係止具８６は、無人搬送車８からガイドレール６側に所定長さ延出して設けられており、
ガイドレール６は、搬送路ＷＬ上に設定された最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５に向かうにつれて、無人搬送車８との離間距離が大きくなるように設けられて、無人搬送車８が最後の部品受渡位置Ｐ５を超えた時点で、係止具８６の通信機５５を保持するホルダ６１に対する係止が解消するように設定されている構成とした。

このように構成すると、無人搬送車８が最後の部品受渡位置Ｐ５に到着するまで、係止具８６が通信機５５を保持するホルダ６１に係止された状態で保持されるので、通信機５５を、無人搬送車８の送受信部８５と通信可能な位置に保持したままで、無人搬送車８の移動に追従して移動させることができる。
よって、１つの通信機５５のみで、無人搬送車８の制御信号の送受信を行うことができ、無人搬送車の走行／停止の制御のために、制御信号の通信機をワーク受渡位置毎に用意する必要が無いので、搬送システムのコストを抑えることができる。

（３）ガイドレール６は、搬送路ＷＬの上方で、最初の部品受渡位置Ｐ１から最後の部品受渡位置Ｐ５に向かうにつれて、無人搬送車８との離間距離（床面ＦＬからの高さｈ）が大きくなる向きで設けられて、最後の部品受渡位置Ｐ５側を最初の部品受渡位置Ｐ１側よりも上方に位置させた向きで傾斜しており、
係止具８６は、無人搬送車８からガイドレール６側の上方に延出して、床面ＦＬから所定高さＨで設けられており、
無人搬送車８が最後の部品受渡位置Ｐ５から先に移動した時点で、ガイドレール６の床面ＦＬからの高さｈが、係止具８６の床面ＦＬからの高さＨよりも大きくなって（ｈ＞Ｈ）、係止具８６の通信機８５を保持するホルダ６１に対する係止が解消されるように設定されており、
ガイドレール６には、最後の部品受渡位置Ｐ５側から最初の部品受渡位置Ｐ１に向けて、自重で移動したホルダ６１（通信機５５）を、最初の部品受渡位置Ｐ１に対応する位置で停止させるストッパ６２が設けられている構成とした。

このように構成すると、無人搬送車８に追従して最後の部品受渡位置Ｐ５まで移動した通信機８５を、最初の部品受渡位置Ｐ１まで自動的に戻すことができる。
よって、最初の部品受渡位置Ｐ１に到着する無人搬送車８の制御に、通信機５５を繰り返し使用することができる。

前記した実施の形態では、搬送路ＷＬに沿って移動する無人搬送車８の上方にガイドレール６が設けられている場合を例示したが、ガイドレール６を、無人搬送車８の側方に配置して、無人搬送車８の係止具８６を、ガイドレール６が位置する側方に延出させて設けた構成としても良い。

１ 搬送システム
５ 部品受取装置
６ ガイドレール
８ 無人搬送車
９ 台車
５０ 制御部
５１ ストッパ駆動機構
５５ 通信機
５６ 部品シュート
６１ ホルダ
６２ ストッパ
８０ 制御部
８１ 駆動機構部
８２ センサ
８５ 送受信部
８６ 係止具
８６ａ 先端
９０ 筐体
９１（９１ａ〜９１ｅ） 載置台
９２ ストッパ
ＦＬ 床面
Ｐ（Ｐ１〜Ｐ５） 部品受渡位置
Ｗ ワーク（補充用の部品）
ＷＬ 搬送経路

Claims (3)

1. ワークが搭載された台車を牽引する無人搬送車が、当該無人搬送車の搬送路上に設定された複数のワーク受渡位置で順番に停止しながら、前記ワークを搬送する無人搬送システムであって、
   前記無人搬送車との間で制御信号を通信する通信機が、前記搬送路に沿って配置されたガイドレールで、前記無人搬送車の搬送方向に移動可能に設けられており、
   前記無人搬送車は、前記通信機を係止する係止具を有しており、
   前記無人搬送車は、前記係止具で前記通信機を係止しつつ、前記通信機を前記無人搬送車に追従移動させることを特徴とする無人搬送システム。
2. 前記係止具は、前記無人搬送車から前記ガイドレール側に所定長さ延出して設けられており、
   前記ガイドレールは、前記搬送路上に設定された最初のワーク受渡位置から最後のワーク受渡位置に向かうにつれて、前記無人搬送車との離間距離が大きくなるように設けられて、前記無人搬送車が前記最後のワーク受渡位置を超えた時点で、前記係止具の前記通信機に対する係止が解消されるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送システム。
3. 前記ガイドレールは、前記搬送路の上方で、前記最後のワーク受渡位置側を前記最初のワーク受渡位置側よりも上方に位置させた向きで傾斜して設けられており、
   前記ガイドレールには、前記最後のワーク受渡位置側から前記最初のワーク受渡位置側に移動した前記通信機を、前記最初のワーク受渡位置に対応する位置で停止させるストッパが設けられていることを特徴とする請求項２に記載の無人搬送システム。

Images