JPH0641868Y2 - 全方向移動台車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は無人車など、生産工場などの施設において、材
料、ワーク、半製品や製品などを搬送したり、流通過程
で商品を搬送するための搬送台車に関し、より具体的に
は使用に際し前後進のみならず横行、斜行なども可能な
搬送台車に関する。

（従来の技術） 当初生産工場で使用された無人搬送車は、その後製品の
流通過程やホテル、病院などのサービス機関などでも広
く採用されるようになり、その台数や用途は益々増大し
ている。無人搬送車が開発された当初は前後進の機能を
有するだけで、必要に応じ予め地上や床上などに敷設し
た誘導線などに誘導されて所定の経路を走行するように
して利用されていた。用途が拡大するに伴なって、前後
進のみならず横行、斜行なども可能な搬送台車に関する
要求が増大した。

これは、広い工場の建屋や敷地内を大きなカーブに沿っ
て方向を変換しながら移動するだけでは複雑化する要求
に対応しきれず、予め設定されたプログラムに応じ狭い
スペー内で急角度に進行方向を変換したり、場合によっ
ては、直角に真横に又は鋭角方向に後進するなどの機能
が必要になったためである。

現在までに、このような要求にある程度対応し得る搬送
台車も開発されている。

第３図と第４図は、現在までに開発されている全方向移
動台車の代表的な構造を例示するものであり、第３図は
側面図、第４図は底面図である。

第３図と第４図において、符号10は表面が矩形の車体で
その４隅には任意の方向に走行可能な自在車輪が１ケず
つ計４ケ軸支されて車体10を略水平に保っている。車体
10の中心Ｏを軸心として回転可能な旋回軸18には、枠体
14が軸支されて、この枠体14は車体10に対し自由に旋回
可能である。この枠体14には、２ケの駆動輪12が装着さ
れ、それぞれ別のモータで駆動されて、それぞれの回転
速度と回転方向とが独立して制御され、車体10に対し旋
回できるようになっている。

枠体14が車体10に対し旋回した場合、必要に応じ枠体を
車体10に対し任意の位置で固定するため、この枠体14に
は旋回ディスク20が、また車体10にはこの旋回ディスク
20を上下両側から挟んでロックロするロック装置22が設
けられて、枠体14を車体10に対し固定するためのディス
クブレーキが構成されている。

このような構造の移動台車で進行方向を変換するには、
それぞれの駆動輪12を同速度で逆回転させれば、枠体14
は車体10に対しその場で旋回する。そこで所定の旋回角
に達した位置でモータの回転を停止させディスクブレー
キを作動させれば、車体10に対する駆動輪12の方向が設
定位置に固定される。この状態で２つの駆動輪12を同速
度で同方向に回転させれば、車体10を所定の方向に直進
し移動する。駆動輪12の各々に速度差を与えて同方向に
回転させれば車体10は遅い速度の駆動輪の方にカーブし
て進行を続ける。

（考案が解決しようとする問題点） このように、従来技術の移動台車でも、進行方向をその
場で変更できるように構成されてはいるが、台車が所定
の経路を制御された状態で正確に走行するためには、２
つの駆動輪12が常に床面又は路面に密着していることが
前提となる。

しかし、実際には製作時の寸法誤差や、床面の凹凸、う
ねり等により車輪が床面から浮上るなどするのは避けら
れない、そのため従来の移動台車でも第３図のように各
自在車輪をバネ系でフローティング懸架し各自在輪が常
に床面に接触するようにしている。このような構造で
も、バネ系を適切に選定することにより車輪が床面から
浮上る問題をほぼ解決することは可能である。

しかしながら、自在輪は車輪に取付けられているため、
バネ系の上下方向の弾性たわみにより車体上面の荷台
が、主として両駆動輪の軸上の床面への接地線を中心に
して揺れることになる。

特に移動台車の発進、停止および床面に凹凸がある場合
には車体の前後が上下に揺動する。

このような移動台車を無人搬送に使用する場合に、搬送
物の積み降ろしに自動装置を使用する際に荷受面に変動
があっては極めて不都合である。

又移動台車の上面にロボットを搭載してある場合に、移
動台車が動揺するとロボットの基準位置が定まらず、全
体としての作業精度が不良になってしまう。

（問題点を解決するための手段） 前述のような問題点を解決するためには、床面に凹凸が
ある場合でも、車輪は確実に床面に接地して走行に必要
な接触圧を確保するとともに、車体の上面がバネ系によ
って動揺することがないようにして、精度の高い走行を
実現するようにするようにする必要がある。

そのためには、車体と搬送物とを４個の自在車輪で支持
して車体を水平に保ち、ディスクと上下スライド機構は
車体に対し旋回可能とする。旋回角は車体に取付けたエ
ンコーダで検出する。

上下スライド機構の下部にはヒンジピンを設けて、上下
スライド機構の下部と２ケの駆動輪、２ケのバッテリー
を取付けた駆動輪取付フレームを揺動可能状態で旋回角
のみが固定される状態で取付ける。上下スライド機構の
下部と駆動輪取付フレーム内の荷重は２ケの駆動輪で支
え、これら２ケの駆動輪が接する床面の凹凸に対しては
上下スライド機構がヒンジピンを軸として凹凸を補正し
た状態になり、両方の駆動輪が床面に完全に接触するよ
うにする。２ケの駆動輪は、それぞれが別の駆動モータ
により独立して駆動され、回転速度、回転方向とも個別
に設定され制御される。

（実施例） 第１図と第２図とを参照して本考案の好適な実施例につ
いて説明する。

第１図は本考案の好適な１実施例の側面図で、第２図は
底面図である。

この実施例において、第３図と第４図とに示した先行技
術の部材と同一の部材には同一の参照符号を用いて説明
する。第１図と第２図において符号10は車体で、その４
隅から下方に垂下した支柱10′の先端にはそれぞれ自在
車輪16が取付けられ、車体と搬送物とを４個の車輪で支
持し車体を水平に保つ。車体10の中心部には、点Ｏを軸
心とする旋回軸18が軸受を介して下方に垂下し、車体の
面と平行に自由に回転可能にされている。車体10の下面
から少し下方の旋回軸18の外周には、旋回軸18と一体に
回転するディスク20が取付けられ、その外周の一部を上
下から挟んで停止させることができるようにディスクブ
レーキ22が車体の一部に装着されている。

旋回軸18はチェンなどにより車体10に取付けたエンコー
ダ21に連結されて、旋回角が検出される。このディスク
ブレーキ22よりも下方で旋回軸18の下端には上下スライ
ド機構11が旋回軸18と一体に回転するようになってい
る。

この上下スライド機構11の下端中央には駆動輪取付フレ
ーム15がヒンジピン13を介してその周りには揺動可能に
取付けられ、この取付フレームには、それぞれが、１個
ずつの、駆動輪12、モータ17、減速機19、エンコーダ2
1、タコジェネレータ23と電源としてのバッテリー25と
からなり、それぞれが独立して駆動される１対の駆動輪
組立体が装着され、両駆動輪12は床面に確実に接するよ
うにして装着されている。

このような構造になっていることにより、上下スライド
機構11と駆動輪取付フレーム15と駆動輪組立体とは、揺
動可能状態で旋回角のみはディスク20とディスクブレー
キ22により固定が可能にされ、両駆動輪12は床面に凹凸
が存在しても常に床面に接触するようにされている。

（作用） ディスクブレーキ22をフリーの状態として、駆動輪12の
各々を反対方向に同速度で回転させると、駆動輪12、駆
動輪取付フレーム15、上下スライド機構11および旋回軸
18は一体となって、車体10に対し旋回する。設定した旋
回角に達した時点で回転を停止して、ディスクブレーキ
22を作動させて旋回方向を固定した上、駆動輪12の双方
を同一方向に同速度で回転させると車体10は設定した方
向に進行する。

走行時床面に凹凸があると転がりリニアベアリング11a
を含む上下スライド機構11とヒンジピン13により駆動輪
取付フレーム15は凹凸に対応して傾斜し、２つの駆動輪
12は共に床面に接触して駆動力を発生する。この場合の
路面と駆動輪の接触圧は主として駆動輪、バッテリー、
モータ、駆動輪取付フレームなどの重量により与えられ
るものである。

駆動輪の速度誤差、製作誤差、床面の状態などにより、
旋回時に、駆動輪により車体が僅につれ廻りすることが
ある、これを防止するためには、第１図に示すように自
在輪16を取付けてある支柱から下方に張出すアウトリガ
ー28を、ソレノイド26およびスライド機構27により作動
させて、路面又は床面に接触させてつれ廻りを阻止する
ための一種のブレーキとして使用することにより、簡単
な機構でしかも比較的弱い力でこの問題を解消すること
ができる。

（考案の効果） １）本考案の移動台車によれば、車体の上面が動揺する
ことがなくなり、搬送物の積降しの際に、地上側の移載
テーブルの上面と車体の荷台面との間のレベル変化の問
題が解消できるのでシステムの信頼性が向上する。

２）２つの駆動輪12が共に床面に確実に接触して、スリ
ップ、自立走行時のスリップに伴なう距離測定の誤差な
どを低減することができ精度の高い走行を実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適な１実施例を示す側面図で、第２
図は底面図であり、第３図は従来技術による移動台車の
側面図で、第４図はその底面図である。 図面中の符合 10:車体,10′：支柱、 11:上下スライド機構、12:駆動輪， 13:ヒンジピン、15:駆動輪取付フレーム、 16:自在輪,17:モータ、18:旋回軸， 19:減速機,20:ディスク、 21:エンコーダ、21′：エンコーダ， 22:ディスクブレーキ、 23:タコジェネレータ、25:バッテリー、 26:ソレノイド、27:スライド機構、 28:アウトリガー、O:中心点。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体に装着され路面に接触するよう、それ
   ぞれが前記車体に対して旋回可能に取付けられている４
   個の自在車輪と、前記車体を水平方向への旋回可能にま
   たは旋回不能に固定するロック装置を介して取付けフレ
   ームに取付けられている１対の駆動輪を含む駆動部とに
   よって車体の旋回と前後進とを自在に行ない得るように
   なっている全方向移動台車において、 前記移動台車はさらに、旋回軸に旋回可能に前記車体に
   垂直に取り付けられ、前記車体と前記駆動部を上下方向
   に切り離している上下スライド機構を有し、 前記駆動輪はこの上下スライド機構の下方でヒンジ機構
   を介して路面に接触し、前記駆動部のバッテリーを含む
   重量によって与えられる接触圧によって接地して駆動さ
   れ、前記１対の駆動輪に接触する路面の凹凸差を前記ヒ
   ンジ機構と前記上下スライド機構とによって補償して車
   体の動揺を低減して車体を水平に保ち、前記上下スライ
   ド機構は転がりリニアベアリングを有して車体は自在車
   輪のタイヤのみを緩衝装置として懸架されていることを
   特徴とする全方向移動台車。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項に記載の全
   方向移動台車において、前記ロック機構は前記車体の下
   方で前記旋回軸の周りに一体に回転可能に取付けられデ
   ィスクを上下から挟んでディスクの旋回を制動し、また
   は制動を解除するディスクブレーキであり、前記自在車
   輪の少なくとも１つには路面または床面に接触させて車
   体のつれ回りを防止するアウトリガーが設けられている
   ことを特徴とする全方向移動台車。