JPH07131908A - 搬送システムにおける搬送台車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 搬送システムにおける搬送台車の走行制御
を、大型の集中制御用コンピュータを必要とせず、かつ
搬送軌道の区画設定等のための装備を簡略化しつつ、効
果的に行なうことができるようにする。 【構成】 搬送軌道に原点マークおよび区間マークを配
設する一方、搬送台車にモータ、エンコーダ、マークセ
ンサおよび制御ユニットを装備し、上記制御ユニット
に、未搬送の段階で予備走行動作を外部からの操作に応
じて行なわせる駆動制御手段３３と、この予備走行動作
の間に、マークセンサおよびエンコーダからの信号並び
に外部送信手段からのデータに基づいて搬送軌道レイア
ウトを認識するレイアウト認識手段３７と、搬送軌道レ
イアウトおよび走行データをティーチングデータとして
記憶するティーチングデータ記憶手段３８とを設けてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、搬送軌道上を走行する
搬送台車により搬送軌道に臨むステーションに対する各
種物品の搬送等を行なう搬送システムにおいて、搬送台
車の走行を制御する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】モノレール等の搬送軌道と、この搬送軌
道上を走行する自走式の搬送台車と、上記搬送軌道に臨
む複数のステーションとを備え、搬送指令に応じ、ある
ステーションから別のステーションへ搬送台車でワーク
が搬送されるようにした搬送システムは、従来から工場
の組立ライン等において各種物品の搬送に用いられてい
る。

【０００３】この種の搬送システムにおいては、搬送台
車の走行が自動運転で行なわれるようにするために、搬
送台車の走行速度の制御あるいは搬送台車の位置の制御
が必要である。

【０００４】従来、上記搬送台車の走行速度の制御を行
なう場合の手法としては、走行速度データを書き込んだ
速度プレートのような速度変更のためだけに使用するも
のを用意し、搬送軌道上の速度変更を要する各箇所に、
それぞれ別個の速度プレート等を付設しておき、搬送台
車が搬送のための走行中に上記速度プレート等から走行
速度を読み取って走行用の駆動部を制御するようにした
ものが知られている。

【０００５】また、上記搬送台車の位置の制御を行なう
場合の手法としては、搬送軌道に複数の区間を設定する
とともに、各区間にそれぞれ、区間のアドレス等を書き
込んだ区間認識用のプレート等を付設し、搬送台車が搬
送のための走行中に上記プレート等から区間のアドレス
等を読み取り、これを上位コンピュータである集中制御
用のコンピュータに送信するようにしたものがある。

【０００６】また、上記搬送台車の位置の制御を行なう
場合の別の手法として、上位コンピュータである集中制
御用のコンピュータが、搬送軌道に装備されたトロリー
線等を介して与えられる信号により搬送台車の位置を認
識し、それに応じた制御を行なうようにしたものも知ら
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の制
御の手法のうちの１番目の手法によると、搬送駆動の区
域に応じて走行速度を調整する場合、速度変更を要する
多数の箇所にそれぞれ専用の速度プレートを付設し、か
つ各プレートに個々に速度データを書き込んでおく必要
がある。このため、各速度プレートの作成、付設等が面
倒でコストが高くなり、また、一度搬送軌道上に付設し
てしまうと、その後のレイアウトや速度についての設計
変更が容易でなく、設計変更の自由度に乏しいという欠
点がある。

【０００８】２番目の手法によっても、各区画毎にそれ
ぞれ区間認識のためだけに別個のプレート等を付設し、
かつ個々にアドレス等を書き込んでおく必要があり、作
成等が面倒でコスト高となるとともに、搬送軌道の区間
等の設計変更の自由度に乏しい。

【０００９】また、３番目の手法によると、集中制御用
のコンピュータによる台車の位置の認識のためにトロリ
ー線等の大がかりな工事が必要となるとともに、集中制
御用に大型のコンピュータが必要となって、コストが高
くつき、搬送軌道の区画等を変更したい場合のコンピュ
ータのデータ処理なども容易でない。

【００１０】本発明は上記の事情に鑑み、大型の集中制
御用コンピュータを必要とせず、かつ搬送軌道の区画設
定等のための装備を簡略化しつつ、効果的に搬送台車の
走行制御を行なうことができる搬送システムにおける搬
送台車の走行制御装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、搬送軌道と、この搬送軌道上を走行する
搬送台車と、上記搬送軌道に臨むように配設されたステ
ーションとを備えた搬送システムにおいて、上記搬送軌
道に複数の区間を設定して、その区間の区分を示すマー
クを配設する一方、上記搬送台車に、この台車を走行さ
せる駆動装置と、この駆動装置を制御する制御ユニット
と、この駆動装置の駆動量を検出する駆動量検出手段
と、上記マークを検出するマーク検出手段と、外部の送
信手段から送信されるデータを受信する受信手段とを装
備し、上記制御ユニットに、未搬送の段階で走行制御条
件のティーチングのための搬送台車の予備走行動作を外
部からの操作に応じて行なわせる駆動制御手段と、この
予備走行動作の間に、上記マーク検出手段および駆動量
検出手段からの信号並びに上記送信手段からのデータに
基づき、上記複数の区間の配置、各区間の長さに対応す
る駆動装置駆動量および上記ステーションの位置に対応
する駆動装置駆動量を含む搬送軌道レイアウトを認識す
るレイアウト認識手段と、上記搬送軌道レイアウトと上
記データ送信手段からのデータに含まれる設定走行速度
等の走行データとをティーチングデータとして記憶する
ティーチングデータ記憶手段とを設けたものである。

【００１２】

【作用】本発明の装置によると、未搬送の段階でティー
チングのための上記予備走行動作を行なわせることによ
り、その間に、マーク検出、駆動量の検出、データ送信
手段からのデータの読み込み等に基づき、各区間の長さ
やステーション位置等のレイアウトに関するデータおよ
び設定走行速度等の走行データがティーチングデータと
して記憶され、集中制御用のコンピュータによらずに搬
送台車に装備された制御ユニットで走行制御のためのデ
ータが得られる。

【００１３】また、搬送軌道を複数の区間に区分するマ
ークは単なるテープ等で形成しておればよく、これに走
行速度やアドレス等を書き込んでおかなくとも、上記の
ティーチングによって必要なデータが得られる。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の第１の実施例による搬送システム全体を
概略的に示し、この図において、１は搬送軌道であり、
例えばモノレールからなり、ループ状に形成されてい
る。この搬送軌道１に対し、複数のステーション２が搬
送軌道に臨むように配設されている。

【００１５】また、３はレールに沿って走行する自走式
の搬送台車である。この搬送台車３は、図２に示すよう
に、台車本体４と、ワークの保持および移載を行うハン
ドリング装置５と、ハンドリング装置５を昇降させる昇
降機構６等を備えている。上記台車本体４には、車輪７
が設けられるとともに、駆動装置としてのモータ８が設
けられており、上記車輪７がモータ８により駆動されて
搬送軌道１のレール上を転動することにより、搬送台車
３の走行が行なわれるようになっている。さらに上記台
車本体４には、上記モータ８を制御する制御ユニット２
０が設けられている。

【００１６】上記搬送台車３の走行の制御のために、上
記搬送軌道１には複数の区間が設定されて、その区間の
区分を示すマークが配設されており、具体的には１つの
原点マークＭｈと複数の区間マークＭ１，Ｍ２……とが
配設されている。これらのマークは例えばテープにより
形成されており、各区間マークＭ１，Ｍ２……は同一長
さとされ、原点マークＭｈは区間マークと異なる長さと
されている。そして、搬送軌道１の特定位置が原点位置
とされて、この位置に原点マークＭｈが貼付されるとと
もに、設定される区間のレイアウトに従った配置で区間
マークＭ１，Ｍ２……が貼付され、各マーク間をそれぞ
れ１区間とした複数の区間が設定されている。

【００１７】上記搬送軌道１の区間のレイアウトは走行
制御に都合の良いように適宜設定しておけばよく、図１
に示す例では、１つの原点マークＭｈと７つの区間マー
クＭ１〜Ｍ７とが配設され、搬送軌道１が８つの区間に
区分されている。

【００１８】図３は搬送台車の制御系のハードウエア構
成を示している。この図において、上記モータ８には、
駆動量検出手段としてのエンコーダ１１が設けられ、こ
のエンコーダ１１が上記制御ユニット２０に接続されて
いる。また、光学的センサ等からなって上記マークを検
出するマークセンサ１２（マーク検出手段）と、外部送
信手段１５からの信号を受ける受信手段としての光モデ
ム１３とが搬送台車に装備され、これらも上記制御ユニ
ット２０に接続されている。上記外部送信手段１５は、
外部の操作ボックスに設けられ、後述するティーチング
用の各種データをデータ入力操作部による入力操作に応
じて送信し、さらに後述の予備走行動作時等に遠隔操作
のための信号を遠隔操作部による入力操作に応じて送信
するようになっている。

【００１９】上記制御ユニット２０は、ＣＰＵ２１と、
メモリ２２と、モータ駆動制御系統と、マーク検出信号
処理系統と、通信処理系統とを備えている。

【００２０】上記モータ駆動制御系統は、上記ＣＰＵ２
１に接続されたラッチ回路２３、トルク制御用アンプ２
４およびインバータ２５により構成されている。そし
て、上記ＣＰＵ２１により、メモリ２２から読み出され
た速度データとエンコーダからの信号に基づいて求めら
れる実際の速度との比較に基づき、モータ８に対する電
流指令値（トルク指令値）が求められ、さらにラッチ回
路２３を経た上記電流指令値と実電流との比較に基づ
き、モータ８に与えられる駆動電流が上記トルク制御用
アンプ２４およびインバータ２５によりフィードバック
制御されるようになっている。

【００２１】上記マーク検出信号処理系統は、マークセ
ンサ１２による検出信号をノイズ除去回路２６およびラ
ッチ回路２７を介してＣＰＵ２１に送るようになってい
る。また、通信処理系統は、上記外部送信手段１５から
送信されて光モデム１３で受信された各種データや遠隔
操作のための信号を、コンバータ２８およびシリアルＩ
Ｏ（ＳＩＯ）２９を介してＣＰＵ２１に送るようになっ
ている。

【００２２】図４は上記ＣＰＵ２１等の機能構成を示し
ている。この図において、ＣＰＵ２１は、前記の図３に
示したラッチ回路２３、トルク制御用アンプ２４および
インバータ２５を介してモータ８を制御する信号を出力
するモータ制御手段３１を有するとともに、ティーチン
グ判定手段３４、マーク判別手段３５、データ読取り手
段３６およびレイアウト認識手段３７を含んでおり、ま
たメモリ２２はティーチングデータ記憶手段３８を有し
ている。

【００２３】上記モータ制御手段３１は、ステーション
２に対する搬送時等における搬送台車３の作動を自動運
転により行なわせる自動運転制御手段３２と、予備走行
動作用駆動制御手段３３とを含んでいる。この予備走行
動作用駆動制御手段３３は、未搬送の段階で走行制御条
件のティーチングのための搬送台車３の予備走行動作を
行なわせるもので、上記外部送信手段１５からの遠隔操
作に応じた信号に従ってモータ８の駆動を制御するよう
になっている。

【００２４】上記ティーチング判定手段３４は、未搬送
の段階で走行制御条件のティーチングが行なわれるとき
に、ティーチング指定のための入力操作等に応じて外部
送信手段から送信されるティーチング指定信号を読込む
ことにより、ティーチングが行なわれることを判定する
ものである。また、上記マーク判別手段３５は、マーク
センサ１２からのマーク検出信号ｍに基づいて搬送台車
３がマークの位置を通過したことを検出するとともに、
この信号とエンコーダ１１からのパルスｐとに基づくマ
ーク長の検出等により、そのマークが原点マークＭｈで
あるか区間マークＭ１〜Ｍ７であるかを判別するように
なっている。上記データ読取り手段３６は、外部送信手
段１５から送信されるティーチングのための各種データ
を読取るようになっている。

【００２５】また、上記レイアウト認識手段３７は、上
記ティーチングのための予備走行動作が行なわれている
間に、上記マーク判別手段３５の出力と、上記データ読
取り手段３６により読取られたデータに含まれるレイア
ウトに関係するデータと、駆動装置駆動量に相当するエ
ンコーダパルスｐの計数値とに基づき、上記各区間の配
置を調べるための区間番号付与の処理、各区間の長さに
対応するエンコーダのパルス数の計測、上記各ステーシ
ョン２の位置に対応するエンコーダのパルス数の計測等
により、搬送軌道１のレイアウトを認識するようになっ
ている。そして、この搬送軌道１のレイアウトに関する
データと、上記予備走行動作の間に上記データ読取り手
段３４により読取られるデータに含まれる各区間毎の設
定走行速度等の走行データとが、ティーチングデータと
して、上記ティーチングデータ記憶手段３８に記憶され
るようになっている。

【００２６】そして、上記ティーチングデータが記憶さ
れた後は、このデータに基づいてステーション２に対す
る搬送等のための制御が上記自動運転制御手段３２によ
り行なわれる。つまり、上記自動運転制御手段３２は、
自動運転による作業内容を指定する自動運転指定信号が
受信されたとき、エンコーダパルスｐおよびマーク検出
信号ｍと、上記ティーチングデータ記憶手段から読み出
されるデータとに基づき、搬送台車３の走行、停止等の
制御を自動的に行なうようになっている。

【００２７】図５は上記ＣＰＵ２１による制御の一例を
フローチャートで示している。このフローチャートがス
タートすると、ステップＳ１でティーチングの指定が行
なわれたか否かが判定される。ステップＳ１の判定がＮ
Ｏのときは、ステップＳ２で既にティーチングデータが
記憶されているか否かが判定され、ティーチングデータ
がない場合はステップＳ１に戻る。

【００２８】ティーチング指定が行なわれた場合、ステ
ップＳ３〜ステップＳ１２により、上記マーク判別手段
３５、データ読取り手段３６およびレイアウト認識手段
３７としての処理であるティーチング処理が行なわれ
る。なお、この場合、図４中の予備走行動作用駆動制御
手段３３としての処理が図外のルーチンで行なわれるこ
とにより、作業者による遠隔操作に従って搬送台車の予
備走行動作が行なわれる。この予備走行動作は原点位置
から開始される。

【００２９】上記ティーチング処理としては、先ずマー
クセンサからの信号に基づき、搬送台車３が区間マーク
Ｍ１〜Ｍ７を通過する位置となったか否かが判定され
（ステップＳ３）、この判定がＮＯのときは原点マーク
Ｍｈの位置に達したか否かが判定される（ステップＳ
４）。

【００３０】ステップＳ３の判定がＹＥＳのときは、そ
の区間マークの直前の区間につき、エンコーダのパルス
数により区間長が測定される（ステップＳ５）ととも
に、その区間番号および区間長の測定値が記憶され（ス
テップＳ６）、さらにパルスカウントがクリアされる
（ステップＳ７）。つまり、モータ８による走行駆動に
伴ってエンコーダ１１のパルスがカウントされ、かつ区
間マークを通過する毎にパルスカウントがクリアされる
ことにより、各区間毎にその区間長に相当するパルス数
が求められ、また上記区間番号は、例えば搬送台車３が
区間マークを通過する毎にインクリメントされることで
各区間別に与えられ、この区間番号とパルス数による区
間長の測定値とを対応づけたデータが記憶される。な
お、上記区間番号はマーク通過時点で外部送信手段１５
からデータとして与えるようにしてもよい。

【００３１】ステップＳ７までの処理の後、またはステ
ップＳ３，ステップＳ４がともにＮＯのとき（搬送台車
が区間の途中のあるとき）、ステップＳ８に移って外部
送信手段１５からのデータが受信されたか否かの判定が
行なわれる。そして、この判定がＹＥＳのときは、その
データが記憶され（ステップＳ１１）、この際に位置計
測が必要なものである場合にはパルス数による位置計測
が行なわれ（ステップＳ９，ステップＳ１０）、その計
測結果を含めたデータが記憶される。ここで記憶される
データには、各区間毎の設定走行速度等の走行データ、
およびステーション位置等のレイアウトに関するデータ
が含まれている。

【００３２】具体的に予備走行中のデータの送信とそれ
に応じた上記ステップＳ８〜ステップＳ１１の処理を説
明すると、例えば、遠隔操作により搬送台車３が区間マ
ークを通過するところまで走行されてからいったん停止
され、ここで各区間毎の設定走行速度が入力操作に応じ
て外部送信手段１５から与えられる。そして、その設定
走行速度と区間とを対応づけた設定走行速度データが記
憶され、一例を示すと、第１区間：５０ｍ／分、第２区
間：７０ｍ／分、第３区間：２０ｍ／分というように記
憶される。さらに、遠隔操作で搬送台車がステーション
位置まで走行されてからいったん停止され、ここでステ
ーション番号等のステーション識別データが入力操作に
応じて外部送信手段１５から与えられる。そして、この
場合はそのステーションが属する区間の始端位置からス
テーション位置までの間のエンコーダパルス数が計測さ
れた上で、上記ステーション番号とそのステーションが
属する区間の番号と、上記パルス数によるステーション
位置計測値とを対応づけたステーションデータが記憶さ
れる。

【００３３】このようにしてデータが記憶された後にス
テップＳ３に戻り、またステップＳ８の判定がＮＯのと
きもステップＳ３に戻る。そして、遠隔操作による搬送
台車の走行、停止が逐次行なわれつつ、ステップＳ３〜
ステップＳ１１の処理が繰り返されることにより、各区
間および各ステーションについての上記各種データが順
次記憶される。

【００３４】搬送台車が搬送軌道を１周して原点マーク
Ｍｈの位置に達したことがステップＳ４で判定される
と、ティーチング終了の処理が行なわれる（ステップＳ
１２）。つまり、最終区間の区間番号および区間長の記
憶、ティーチングデータが記憶されたことを示すフラッ
グのセット等の処理が行なわれる。

【００３５】ティーチング終了後は、自動運転指令があ
った場合に自動運転処理が行なわれる（ステップＳ１
３，ステップＳ１４）。この自動運転処理としては、例
えば台車３を移動させるべきステーション２が指定され
ると、指定されたステーション２の区間および位置を示
すデータと途中の区間の設定速度を示すデータとをティ
ーチングデータ記憶手段３８から読出し、移動途中の区
間において設定走行速度が得られるようにモータ電流を
制御し、指定ステーションに近づくと減速して指定ステ
ーションで停止させるような処理が行なわれる。

【００３６】なお、上記ステップＳ８〜ステップＳ１０
の処理で記憶されるデータとしては、前記の設定走行速
度データおよびステーションデータのほかにも種々考え
られる。例えば、曲線路、登り坂、下り坂等を有する区
間についてはそのデータが外部送信手段からの送信に応
じて記憶されるようにしてもよく、このようにした場
合、自動運転時に、搬送台車の移動途中の区間が曲線路
であれば減速し、登り坂であれば駆動トルクを高める等
の制御が行なわれるようにすればよい。

【００３７】また、ステーション２が上下複数段のラッ
ク等を備える場合に、ステーション位置でステーション
データを求める処理に加え、各段の昇降停止位置の計測
のためにハンドリング装置を昇降させる遠隔操作と各段
の識別データの送信とを行なうことにより、それに応
じ、各段とエンコーダパルス数による昇降停止位置の測
定値とを対応づけたデータが記憶されるようにしてもよ
い。

【００３８】さらに、一部の区間に故障台車等を退避さ
せるための退避レールが付設されている場合に、前述の
ステーションデータを求める処理に準じた処理で退避レ
ールの区間および退避用停止位置の測定値が記憶される
ようにし、また搬送軌道にレールの分岐、合流装置が設
けられている場合にも、同様に、その分岐、合流の区間
および停止位置の測定値が記憶されるようにしておけば
よい。

【００３９】以上のような当実施例の装置によると、未
搬送の段階で、予備走行動作が行なわれる間に、マーク
検出、エンコーダパルス数の計測および外部送信手段１
５からの送信データの読込みに基づき、区間の配置、区
間長、ステーション位置等のレイアウトが調べられると
ともに、このレイアウトと区間毎の設定走行速度等の走
行データとがティーチングデータとして記憶され、その
後の搬送作業時等には、上記ティーチングデータを用い
て自動運転が行なわれる。

【００４０】つまり、搬送軌道側にはテープ等からなる
簡単なマークを付しておくだけで、上記ティーチングに
より、その後の自動運転のためのデータを与えることが
でき、走行速度や位置等を個々に書き込んだプレートを
配設するような手法による場合と比べ、搬送軌道側の付
帯装備が簡略化される。しかも、大規模な集中制御用コ
ンピュータを必要とせずに搬送台車の制御を行なうこと
ができる。

【００４１】また、必要に応じて搬送軌道のレイアウト
を変更することも容易に可能となる。すなわち、区間の
配置や長さの変更はテープ等からなるマークの位置の変
更によって容易に行なわれる。そして、レイアウト変更
後に改めてティーチング処理を行なうことで新たなティ
ーチングデータが容易に得られる。

【００４２】なお、本発明の装置において、搬送軌道１
は図示のようなループ状に限らず、直線状等でもよい。
搬送軌道１を走行する搬送台車３の構造も上記実施例に
限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で変更して
差し支えない。

【００４３】

【発明の効果】以上のように本発明は、搬送軌道に区間
の区分を示すマークを配設する一方、搬送台車に装備し
た制御ユニットに、未搬送の段階で予備走行動作を外部
からの操作に応じて行なわせる駆動制御手段と、この予
備走行動作の間に、マーク検出手段および駆動量検出手
段からの信号並びに外部の送信手段からのデータに基づ
いて搬送軌道レイアウトを認識するレイアウト認識手段
と、搬送軌道レイアウトおよび走行データをティーチン
グデータとして記憶するティーチングデータ記憶手段と
を設けているため、予備走行動作の間のティーチングに
よって必要なデータが記憶され、搬送台車の走行制御を
効果的に行なうことができる。しかも、大型の集中制御
用のコンピュータによらずに搬送台車に装備されている
制御ユニットで上記ティーチングを行なうことができ、
搬送軌道を複数の区間に区分するマークも簡単なもので
よく、システム全体を簡略化することができるととも
に、レイアウト等の変更も容易に可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される搬送システムの一例を示す
概略図である。

【図２】搬送台車の概略図である。

【図３】本発明の一実施例による制御ユニット等の構成
を示すブロック図である。

【図４】制御ユニットに含まれるＣＰＵ等の機能構成を
示すブロック図である。

【図５】走行制御の一例を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 搬送軌道 ２ ステーション ３ 搬送台車 ８ モータ １１ エンコーダ １２ マークセンサ １３ 光モデム １５ 外部送信手段 ２０ 制御ユニット ２１ ＣＰＵ ２２ メモリ ３３ 予備走行動作用駆動制御手段 ３７ レイアウト認識手段 ３８ ティーチングデータ記憶手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送軌道と、この搬送軌道上を走行する
   搬送台車と、上記搬送軌道に臨むように配設されたステ
   ーションとを備えた搬送システムにおいて、上記搬送軌
   道に複数の区間を設定して、その区間の区分を示すマー
   クを配設する一方、上記搬送台車に、この台車を走行さ
   せる駆動装置と、この駆動装置を制御する制御ユニット
   と、この駆動装置の駆動量を検出する駆動量検出手段
   と、上記マークを検出するマーク検出手段と、外部の送
   信手段から送信される信号を受信する受信手段とを装備
   し、上記制御ユニットに、未搬送の段階で走行制御条件
   のティーチングのための搬送台車の予備走行動作を外部
   からの操作に応じて行なわせる駆動制御手段と、この予
   備走行動作の間に、上記マーク検出手段および駆動量検
   出手段からの信号並びに上記送信手段からのデータに基
   づき、上記複数の区間の配置、各区間の長さに対応する
   駆動装置駆動量および上記ステーションの位置に対応す
   る駆動装置駆動量を含む搬送軌道レイアウトを認識する
   レイアウト認識手段と、上記搬送軌道レイアウトと上記
   送信手段からのデータに含まれる設定走行速度等の走行
   データとをティーチングデータとして記憶するティーチ
   ングデータ記憶手段とを設けたことを特徴とする搬送シ
   ステムにおける搬送台車の走行制御装置。