JPH01186459A - 搬送車両の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、搬送車両の停止位置の位置決め方法に関し、
更に詳述すれば物品を載置する載荷台に位置決め装置を
設け、これにより搬送車両の停止位置を位置決めする方
法に関する。

〔従来技術〕

搬送車両、特に無人搬送車両はファクＩ−ＩＪオートメ
ーションにおける中核をなす装置として、ここ数年大き
な発展を遂げてきた。

従来の無人搬送車両は搬送する物品を載置するための載
荷台をその上面に有し、前記物品を各工程に設けられた
ステーションまで搬送する。そしてステーションに設け
られた移載装置により、前記物品は無人搬送車両がら各
ステーションに自動的に移載される。

一方無人搬送車両の停止精度は進行方向及びそれと交差
する方向に対して±Ｌｏｗ程度、また垂直軸回りの回転
方向に対して±１°程度となっており、前記移載装置と
載荷台との相対停止位置精度は無人搬送車両の停止精度
に依存しているので、前記停止精度と同様の値となって
いた。前記停止精度の誤差に伴い、前記移載装置と載荷
台との相対停止位置と、正規の相対停止位置との間にず
れが生じているので、例えば半導体製造工場等で自動的
に物品を移載する場合、前記ずれを解消する構造を移載
装置もしくは搬送車両に設ける、又は無人搬送車両の停
止精度を向上させる必要があった。

公知の停止精度を向上させる方法として、無人搬送車両
に油圧ジヤツキを複数設け、その口・ノド部に円錐状の
離去を形成し、各ステーションの床面の正規の停止位置
には前記離去に係合する形状の円錐状の雄部を有する複
数の位置決め突起を前記油圧ジヤツキの取りつけ位置に
対応して設け、無人搬送車両がステーションで停止する
と、前記油圧ジヤツキを進出させ、夫々の位置決め突起
に外嵌し位置決めする方法がある。これにより無人搬送
車両は床面から持ち上げられ、正規の停止位置に位置決
めされる。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら前記方法においては、位置決め突起が走行
の障害となり、また油圧源等の付加設備が多数必要とな
り価格の上昇、構造の複雑化を招く。更に前記方法は離
去と雄部との接触により位置決めしているので、離去及
び雄部の摩耗により位置決めの精度が劣化し、摩耗粉に
より塵埃が発生し、例えば半導体製造工場のように位置
決め精度及び清浄度の規定された環境では使用できなか
った。

また移載装置は各ステーション毎に設けられているので
、移載装置に前記ずれをを解消する構造を設けると、該
構造が多数必要となりシステム全体の価格上昇を招く。

本発明は係る事情に鑑みなされたものであり、水平面内
の２方向及び垂直軸回りの回転方向の３方向の位置決め
手段を載荷台に設け、前記ずれを検出し、それを解消す
るための位置決め補正値を算出し、算出した位置決め補
正値に基づき、載荷台を位置決めすることにより載荷台
と移載装置との相対停止位置の位置決めを、簡単な構造
で、非接触で、安価に、高精度にできる搬送車両の位置
決め方法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〕

本発明に係る搬送車両の位置決め方法は、物品を載置す
る載荷台を有し、自動走行すると共に位置決め標識を目
標として停止する搬送車両の位置決め方法において、水
平面内での２方向及び垂直軸回りの回転方向の３方向の
載荷台の位置決め手段と、前記位置決め標識を検出する
光学センサとを前記搬送車両に設け、前記光学センサに
より、搬送車両と前記位置決め標識との間のずれ量を検
出し、該ずれ量に基づき、前記載荷台における前記ずれ
量を減少させるべき、前記３方向の移動量たる位置決め
補正値を算出し、該位置決め補正値に基づき、前記３方
向の位置決め手段を駆動して載荷台を移動することを特
徴とする。

〔作用〕

呆発明においては、３方向の位置決め手段を設け、光学
センサにより検出した位置決め標識と搬送車両の停止位
置とのずれ量を検出し、それに基づき３方向の位置決め
補正値を算出してずれ量を減少させ、位置決めしている
。

〔実施例〕

以下本発明をその実施例を示す図面に基づき詳述する。

第１図は本発明に係る搬送車両の左側面図であり、該搬
送車両は白抜矢符で示す方向をその進行方向としている
。

図において１は前記搬送車両の左右一対の駆動輪２（右
駆動輪は図示せず）及び前後左右に４個設けられた補助
輪３．３（右補助輪は図示せず）に支持された機体であ
る。駆動輪２は機体１中央部に左右適宜離隔して取付け
られ、図示しない駆動モータが各別に同軸的に直結され
ており、その駆動モータの各別の駆動により機体１を操
舵し、同時駆動により機体１を前後進させる。また補助
輪３，３は機体１の垂直軸回りに回動自在に機体１の前
後部左右に適宜離隔して取付けられている。

機体１の上部には搬送する物品を載置するための載荷台
４が機体１とその中心を同一となし設けられ、該載荷台
４は機体１の中央部に設けられた機体１の進行方向、進
行方向と直交する方向及び機体１の垂直軸回りの回転方
向の３方向の各位置決めを行う各方向の位置決め手段５
ｘ、５ｙ、５θにより、機体１に対して前記３方向に移
動及び回動自在に取付けられている。また前記各方向の
位置決め手段５ｘ、５ｙ、５θは３方向の駆動部６ｘ、
６ｙ、６θにより前記３方向に各別に駆動可能となって
いる。

一方機体１中央前後部には機体１の停止位置を検出する
工業用ＴＶカメラを用いてなる光学センサ７ｓ、　７ｍ
が機体１の中心から夫々距離りを隔てて下向きに取付け
られており、各工程の停止位置を示し、床面９上に前記
光学センサ７ａ、　１ｍと同間隔に白地の正方形の中心
に黒地の円を描いた２個の位置決め標識８．８を前記光
学センサ７Ａ、　１ｍが撮像することにより機体１の停
止位置を検出する。また撮像された前記位置決め標識８
．８の位置より前記各駆動部６ｘ、６ｙ、６θに駆動信
号を与える位置決め制御装置９が機体１内部に設けられ
ている。

第２図は載荷台の駆動部を備えた各位置決め手段を示す
一部破断側面図であり、各位置決め手段５Ｘｌ　５Ｙ、
５θは機体１の中央部前後に取付けられ、倒立り形の縦
部材中央に矩形平板を固着した形状でその長手方向を機
体１の進行方向と直交する方向とした２個のブラケット
１２．１２上にその基台５７を締結し取付けられている
。

基台５７は載荷台の左右方向長より稍短い辺を有する正
方形平板状をなし、その中央部の上側に円筒状のボス部
を有し、該ボス部に旋回軸受５２θを内設し、基台５７
の後部中央の下側には旋回用のステッピングモータを用
いてなる駆動モータ６６θをその出力軸を上に向けて取
付けている。駆動モータ６６θの先端には、たわみ継手
６１θを介して前記出力軸に対して所定の偏芯量を有す
る偏芯軸６２θが連結されており、該偏芯軸６２θの上
端部に偏芯カムである２個の玉軸受６３θ、６３θを外
嵌している。また基台５７の後部中央の上側には下部に
取付フランジを有し、円筒状の軸受箱６４θが前記駆動
モータ６６θと同軸的に取付けられ、前記偏芯軸６２θ
は前記軸受箱６４θの上端に内嵌された２個の玉軸受６
５θ、６５θにより軸支されており、前記偏芯軸６２θ
の偏芯量により後述する回動台５０θが旋回軸受５２θ
回りに回動する。

旋回軸受５２θの内輪には基台５７と整量−外形の平板
状をなし中央部下向きに円筒状のボス部を有する回動台
５０θの前記ボス部が内嵌され、前記回動台５０θは前
記旋回軸受５２θにより該旋回軸受５２θを中心として
機体１の垂直軸回りの回転方向（以下θ方向という）に
回動自在となっている。また回動台５０θの前部中央の
下部には円筒状をなしその上下端に夫々取付フランジを
有する軸受箱６４ｘが取付けられており、さらにその下
部取付フランジには前後方向（以下Ｘ方向という）の移
動用のステッピングモータを用いてなる駆動モータ６６
ｘを、その出力軸を上に向けて取付けている。駆動モー
タ６６ｘの先端には、たわみ継手６１ｘを介して前記駆
動モータ出力軸に対して所定の偏芯量を有する偏芯軸６
２ｘが連結されており、該偏芯軸６２ｘの上端部に偏芯
カムである２個の玉軸受６３Ｘ、６３Ｘが外嵌されてい
る。前記偏芯軸６２ｘは前記軸受箱６４ｘの上部に内嵌
された２個の玉軸受６５ｘ、　６５ｘにより軸支されて
おり、前記偏芯軸６２ｘの偏芯量により後述する移動台
５０ｘがＸ方向に移動する。また前記回動台５０θの前
後部左右に適宜離隔してリニアガイドのレール部を用い
てなるＸ方向の４個の移動ガイド５２ｘ、　５２ｘがそ
の長手方向を機体１のＸ方向に略一致させ取付けられて
いる。

第３図は載荷台の駆動手段の偏芯カムの取付状態を示す
拡大斜視図であり、偏芯カムである玉軸　　゛受６３θ
、６３θは矩形平板状をなし一端に角棒状の凸部を有し
、その中央に長手方向長さを凸部と同方向となした長丸
形の偏芯カム溝５９θを形成した下部カム受５４θ及び
該下部カム受５４θの上側に載置された下部カム受５４
θと同様の偏芯カム溝５８θを形成した上部カム受５３
θに内嵌されており、上部カム受５３θは下部カム受５
４θの凸部の長手方向に適宜離隔して螺合された調整ネ
ジ５５θ、５５θにより、下部カム受５４θに対し、偏
芯カム溝の長手方向と直交する方向に摺動自在となしで
ある。また下部カム受５４θと上部カム受５３θとは、
偏芯カムである２個の前記玉軸受６３θ、６３θの上部
の玉軸受６３θの外輪が上部カム受５３θの偏芯カム溝
５８θの調整ボルト５５θ側の側面に圧接され、下部の
玉軸受６３θの外輪が下部カム受５４θの偏芯カム溝５
９θの調整ボルト５５θと逆側の側面に圧接されるよう
に調整ボルト５５θにより調整されており、それにより
各外輪に予圧を与えている。そしてこの調整が終わるロ
ックナツト５６θにより、調整ボルト５５θの回動が封
じられる。そして前記下部カム受５４θ及び上部カム受
５３θが回動台５０θの後部中央に取付けられている。

一方回動台５０θに取付けられた移動ガイド５２ｘ。

５２ｘ・・・に係合し、該移動ガイド５２に、５２ｘ・
・・に対して転動するリニアガイドの転動部を用いてな
る４個の上部ガイド５１ｘ、　５１χ・・・が移動台５
０ｘの下部に取付けられ、移動台５０ｘを回動台５０θ
に対してＸ方向に転勤自在となしている。

移動台５０ｘは回動台５０θと整量−外形の平板状をな
しており、その左側中央の下側には、円筒状をなし、そ
の上下部に夫々取付フランジを有する軸受箱６４ｙが取
付けられている。またその下部取付フランジには進行方
向と直交する方向、即ち機体１の左右方向（以下Ｘ方向
という）の移動用のステッピングモータを用いてなる駆
動モータ６６ｙを、その出力軸を上に向けて取付けてい
る。駆動モータ６６ｙの先端には、たわみ軸受６１ｙを
介して前記駆動モータ６６ｙの出力軸に対して所定の偏
芯量を有する偏芯軸６２Ｖが連結されており、該偏芯軸
６２ｙの上端部に偏芯カムである２個の玉軸受６３ｙ。

６３ｙが外嵌されている。前記偏芯軸６２ｙは前記軸受
箱６ｈの上部に内嵌された２個の玉軸受６５ｙ、６５ｙ
により軸支されており、前記偏芯軸６２ｙの偏芯量によ
り後述する移動台５０ｙがＸ方向に移動する。

また移動台５０ｘの前部中央の上側には、回動台５０θ
に取付けられた上部カム受５３θ及び下部カム受５４θ
と同様の構造をなした上部カム受５３ｘ及び下部カム受
５４ｘがその偏芯カム溝５８ｘ　＋’　５９ｘの長手方
向をＸ方向として取付けられている。さらに移動台５０
ｘの上側の前後部左右に適宜離隔してリニアガイドのレ
ール部を用いてなる４個のＸ方向の移動ガイド５２ｙ、
　５２ｙ・・・が取付けられている。そしてリニアガイ
ドの転勤部を用いてなる４個の上部ガイドｓ１ｙ、　ｓ
ｌｙ・・・が矩形平板状をなす移動台５０ｙの下部に前
記移動ガイド５２ｙ、　５２ｙ・・・に係合するように
取付けられ、移動台５０ｙをＸ方向に転動自在となして
いる。また移動台５０ｙの左側中央下部には前記玉軸受
６３Ｖ、　６３Ｖに係合し、上部カム受５３θ及び下部
カム受５４θと同様の構造をなした上部カム受５３ｙ及
び下部カム受５４ｙがその偏芯カム溝５８ｙ、５９χ長
手方向をＸ方向とし、さらに上下を前記上部カム受５３
θ及び下部カム受５４θと逆にして取付けられている。

そして移動台５０ｙの上部には載荷台４を構成する物品
を載荷する載荷部４１が取付けられている。

第４図は本発明に係る搬送車両の位置決め制御装置の構
成を示すブロック図であり、位置決め制御装置９は光学
センサ７Ａ、　１ｍにより撮像された位置決め標識８．
８の位置を検出する位置検出部９１、光学センサの視野
の中心位置ｐＡ、　ｐｌと検出された位置決め標ｌ５ｉ
８．８の重心位Ｗ　ＰＡ’　＋　　Ｐｇ’とのずれを算
出し、それに基づき前記搬送車両の載荷台４を前記ずれ
量を解消する方向に位置決めするためのＸ方向、Ｘ方向
及びθ方向の各位置決め補正値ΔＸ、Δｙ、Δθを算出
する位置決め補正値算出部９２及び算出された各位置決
め補正値ΔＸ。

Δｙ、Δθと各駆動モータ６６ｘ、　６６ｙ、　６６θ
に与えるパルス数との関係を記憶し、その記憶に基づき
各駆動モータ６６ｘ、　６６ｙ、　６６θに所定のパル
ス数ＬｘｌＬｙ＋Ｌθを与えるモータ駆動部９３を備え
ている。

次に本発明に係る搬送車両の制御及び停止位置での位置
決め補正値の算出方法について説明する。

位置決め補正値ΔＸ、Δｙ、Δθは載荷台４の中心位置
Ｇ及びそのＸ方向を位置決め標１１１ｉ８．　８の中間
位置Ｇ′及びその設置方向に一致させるために載荷台の
駆動部６ｘ、　６ｙ、　６θに与えるものであり、これ
により前記ずれを解消する。

第５図は本発明の要部である搬送車両の位置決め方法の
制御の流れを示すフローチャートであり、第６図は位置
決め補正値の算出方法を説明する図であるが、搬送車両
は所定の誘導装置により各工程に設けられたステーショ
ンに向けて自動走行され、前記位置決め標識８，８の中
心の黒地の円を光学センサ７ｍ、　７Ｂの視野が捉えら
れる位置に停止する。搬送車両が停止すると、位置決め
標識８゜８を光学センサ７Ａ、　７．により撮像し、撮
像結果に基づき位置検出部９１により、位置決め標識８
．８の中間位置Ｇ′を原点としその設置方向をＸ′軸と
し、それと直交する方向をＹ′軸となした座標系での前
記視野の中心位置ＰＡ、ＰＢと位置決め標識ｐ　’、　
ｐ　；との距離ｄＸＡＩ　　ｄＹＡ＋　　ｄＸｌｌ＋　
　ｄＹＢを求める。位置決め補正値算出部９２では前記
位置検出部９１により求められた各距離ｄＸＡ＋　　ｄ
Ｘｌｌ＋　　ｄＹＡ＋　　ｄＹＢにより後述する算出方
法により各位置決め補正値ΔＸ、Δｙ、八〇を算出する
。そしてモータ駆動部９３により各位置決め補正値ΔＸ
、Δｙ、八〇を各駆動モータの所要パルスＬｘ、　Ｌｙ
、　Ｌθに変換し、前記所要パルス数Ｌｘ、　Ｌｙ、　
Ｌθを各駆動モータ６６ｘ、６６ｙ。

６６θに出力する。

これにより載荷台４が位置決めされる。

一方各位置決め補正値ΔＸ、Δｙ、Δθの算出は、第６
図の２点鎖線で示した光学センサ７Ａ、　７Ｅの視野内
に位置決め標識８，８の重心位置が捉えられると、前記
距離ｄＸ１１＋　　ｄＹＡ＋　　ｄ　ＸＢ＋　　ｄＹｍ
が求められる。求められた距離により下記の式により各
位置決め補正値をΔＸ、Δｙ、Δθが求められる。

（Ｌｙ＝ｄｙａ　　ｄｖ＋＋ 但し　２Ｌ：位置決め標識８，８の設置距離上記（１）
〜（３）式により各位置決め補正値ΔＸ、ΔｙΔθを求
め、各位置決め補正値ΔＸ、Δｙ、Δθに見合う所定の
パルス数Ｌｘ、　Ｌｙ、　Ｌθをモータ駆動部９３にて
出力して、各駆動モータ６６ｘ、　６６ｙ、　６６θを
駆動することにより載荷台４を正規の停止位置に位置決
めする。そして偏芯量による３方向の移動及び回動量は
、前記ずれ量に対して十分大きな値（本実施例ではＸ方
向±１５ｍｍ、ｙ方向±２０１１、θ方向±２６）とな
っているので、搬送車の停止精度が十分でなくとも載荷
台と移載装置との相対位置精度はＸ方向及びＸ方向に±
１鶴、θ方向は許容値以内に抑えることが可能となった
。

また本実施例では玉軸受を用いた偏芯カムを用い、さら
にその外輪に予圧を与えているので、位置決め手段の構
造を簡単にし、偏芯カムと偏芯カム溝とのガタを抑える
ことができ、円滑な位置決めが可能となった。

なお本実施例においては、位置決め手段として偏芯カム
機構を用いたが本発明はこれに限るものではなく、ラッ
クピニオン、ボールスクリューその他のＸ方向、Ｘ方向
、θ方向の３方向の位置決めを可能とする機構であれば
何でもよい。

また本実施例においては、光学センサを機体の中心から
等距離離隔させ設けたが、本発明はこれに限るものでは
なく、前記ずれ量を検出できる位置であれば光学センサ
は機体のどのような位置に設けてもよいことは言うまで
もない。

さらに本実施例においては、駆動モータとしてステンピ
ングモータを用いたが、本発明はこれに限るものではな
く、エンコーダ付サーボモータ等の位置制御が可能なモ
ータであれば何でもよい。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明に係る搬送車両の位置決め方法
においては、物品を載置する載荷台に水平面内の２方向
及び垂直軸回りの回転方向の３方向の位置決めを高精度
に行える位置決め手段を設け、光学センサにより所定の
停止位置と搬送車両の停止位置とのずれ量を検出し、そ
れに基づき３方向の位置決め補正値を求め、載荷台の位
置決めを行っているので、載荷台の停止位置を簡単な構
造で非接触で安価に高精度に位置決めする搬送車両の位
置決め方法を提供できる等価れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明に係る搬送車両の左側面図、第２図は載荷台の位置
決め手段を示す一部破断側面図、第３図は偏芯カムの取
付状態を示す拡大斜視図、第４図は本発明の位置決め制
御装置の構成を示すブロック図、第５図は制御の流れを
示すフローチャート、第６図は位置決め値の算出方法を
示す線図である。 １・・・機体　　５Ｘ・・・Ｘ方向位置決め手段５ｙ・
・・ｙ方向位置決め手段　　５θ・・・θ方向位置決め
手段 特　許　出願人　　株式会社　椿本チエイン代理人　弁
理士　　河　　野　　　登　　夫手続補正書（自発） 昭和６３年３月８日 特許庁長官　殿　　　　　　　　　　　　　　　　園１
、事件の表示 昭和６３年特許願第１２８４１号 ２、発明の名称 搬送車両の位置決め方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 所在地　大阪市鶴見区鶴見４丁目１７番８８号名　称　
（３３５）株式会社　椿本チエイン代表者　占　部　友
　− ４、代理人 住　所　■５４３大阪市天王寺区四天王寺１丁目１４番
２２号　日進ビル２０７号 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 明細書第１７頁第１９行の末尾に以下の文章を加入する
。 「また本実施例においては位置決め標識として白地の正
方形の中心に黒地の円を描いたものを用いたが光学セン
サによる検出が可能なものであれば何でもよい。」 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、物品を載置する載荷台を有し、自動走行すると共に
   位置決め標識を目標として停止する搬送車両の位置決め
   方法において、 水平面内での２方向及び垂直軸回りの回転 方向の３方向の載荷台の位置決め手段と、前記位置決め
   標識を検出する光学センサとを前記搬送車両に設け、 前記光学センサにより、搬送車両と前記位 置決め標識との間のずれ量を検出し、 該ずれ量に基づき、前記載荷台における前 記ずれ量を減少させるべき、前記３方向の移動量たる位
   置決め補正値を算出し、 該位置決め補正値に基づき、前記３方向の 位置決め手段を駆動して載荷台を移動することを特徴と
   する搬送車両の位置決め方法。