JPS63282508A - 無人搬送車 - 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 この発明は各種の製品の生産工程で製品や部品などの搬
送手段として用いられる無人搬送車に関するものである
。

従来の技術 一般に、連続多量生産を行なう場合には、コンベヤを主
体としたラインを設け、一定のタクトでコンベヤを駆動
することにより、各種の部品を順次組付ける方式が採用
されている。この所謂定タクト式の生産方法では、ライ
ン構成自体が固定的であるために、生産計画の変更や製
品の変更あるいはレイアウトの変更などの外的要因に基
づく変動に応じてライン構成を変更することが困難であ
って、フレキシビリティに欠ける問題があり、それのみ
ならず作業者がコンベヤ速度に支配されているイメージ
があるために、意欲の喪失やそれに伴う品質の低下など
の問題があった。

そこで従来、コンベヤに替えて自走機能を備えている装
置や無人搬送車を搬送手段とした生産システムが種々提
案されている。例えば米国特許第４．３６９．５６３号
明細書に記載されている方式について説明すると、これ
は、トランスポータを走行させるトラックに沿って貯蔵
ラックと複数の工作機械とを配列するとともに、トラン
スポータにはワークを載せたパレットのローディング・
アンローディング機構を設けておき、コンピュータ制御
することにより、パレットに載せたワークをトランスポ
ータによって貯蔵ラックから予め決められた工作機械に
搬送し、かつそのパレットをローディング・アンローデ
ィング機構およびローラコンベヤによって工作機械のホ
ルダに送り込む、構成でおる。

また米国で頒布された雑誌ｒＭＯＤＥＲＮ　ＭＡＴＥＲ
ＩＡＬＨＡＮＤＬＩＮＧ　（１９８５年１月号）」には
、電磁誘導方式や光学反射式のテープガイド方式によっ
てフロア−上を走行する無人車を用いた生産方式が記載
されている。この方式は、工場内に工具などの小物部品
を配置した多数の作業ステーションを設けてあくととも
に、各作業ステーションを通るよう誘導路を敷設してお
き、その誘導路に沿って自走する無人搬送車の運行制御
を中央コンピュータによって集中的に行ない、必要部品
を搭載した無人搬送車をその部品の組、付けに必要なス
テーションに移動させる。また部品には予めバーコード
によりラインでの連番やオプション内容などの生産情報
が取付けられており、携帯型バーコード読取器およびＣ
ＲＴターミナルによってこれらの情報がコンピュータに
入力される。そして無人搬送車はコンピュータの指令に
従って所定の作業ステーションに走行させ、その作業ス
テーションでは作業者がバーコード読取器を使ってコン
ピュータから作業情報をＣＲＴに表示させ、またコンピ
ュータはその作業者による作業時間を管理するとともに
、作業の終了に伴って無人搬送車を次の作業ステーショ
ンに移動させ、このような動作を順次行なわせることに
より製品の組立・生産を行なう方法である。

この生産方法によれば、フロア−上にコンベヤなどの固
定された障害物がなくなるので作業者の移動や物流が円
滑となり、また搬送経路を必要に応じて容易に変えるこ
とができるので、生産計画の変更や製品の変更に伴なう
レイアウトの変更に容易に対応することができ、ざらに
無人搬送車を停止させた状態での作業となるので、作業
対象物が固定され、そのため手作業による場合には、作
業内容を確認しつつ作業を行なうことができ、またロボ
ットによる自動化も容易である。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上述した従来の各生産方式は、加工対象物（ワ
ーク）をその加工に必要とされるステーションに運んで
加工を行なわせる方式であるが、トランスポータを用い
た前記第１の方式では、各工作機械で行なう加工内容が
定まっているから、多品種混合生産などの場合のように
ラインに流す品種が多い場合には、各ワークごとに加工
内容が異なることになるから、設備すべき加工機の種類
が多くなるうえに、それらの加工機を単一のトラックに
沿って並べて配置することになるから、ライン長が長く
なるとともに、トランスポータを不必要な加工機を通過
するよう走行させなければならないなどの問題がある。

これに対して無人搬送車を用いた前記第２の方式では、
バーコードによって作業者に作業情報を与えることにな
るから、各ステーションで行ない得る作業内容にある程
度の幅がおり、したがって多品種混合生産の場合であっ
ても特にステーションの数を増やす必要がない。また無
人搬送車の走行経路を必要に応じて任意に設定できるか
ら、ステーションの配置が限定されず、無人搬送車の走
行経路を必要最低限に抑えることができる。しかしなが
らこの方式であっても、各ステーションで作業者に与え
ることのできる情報はワークの連番やオプション内容程
度であって、それらに基づく具体的な作業内容は作業者
が記憶しておかなければならず、そのために各ステーシ
ョンでの実行可能な作業内容には限度があり、したがっ
て品種の増加に伴って作業内容が複雑化すれば、ステー
ションの数を大幅に増加しなければならず、また作業者
は結局は単調な作業の繰返しを余儀無くされる問題があ
る。もしそうでないとすれば、無人搬送車を運行制御す
る中央コンピュータが作業者に対して作業内容を逐一指
示することになるが、そのようにすると、各ステーショ
ンに対してそのスチージョンに停止しているワークに特
有の製品情報を送る必要があるから、管理すべき情報量
が膨大になるうえに情報通信網が膨大なものになり、さ
らに不良品発生や生産計画の変更などの予想される臨時
的な事態に対辺するためのシステムをも予め用意すると
すれば、システムが更に膨大なものになり、その結果、
コンピュータの大型化とソフトの複雑化を招来し、必要
とされる設備コストに対する経済的メリットが低くなっ
て実用性が没却されてしまい、またシステムの変更が極
めて困難になり、却って生産システムのフレキシビリテ
ィが低くなるなどの問題が生じる。

いずれにしても従来の方式は、無人車をコンピュータ制
御することにより、走行経路の自由度が増し、またコン
ベヤなどの固定的な設備を削減できるなど、生産システ
ムのフレキシビリティがある程度向上するが、無人車は
飽く迄でも単なる搬送手段でおるから、無人車の自由走
行機能を更に生かして生産システムのフレキシビリティ
を拡大するとすれば、無人車の運行制御のための情報の
みならず、ワークに関する情報量が極端に増大するため
に、中央コンピュータを大型化しかつ制御ソフトを複雑
化しなければならなくなり、その結果、実用性に欠ける
ものとなる問題があった。

この発明は上記の事情を背景としてなされたもので、生
産計画や生産手順の変更に容易に対応できるなどフレキ
シビリティに冨み、しかも比較的簡単な設備の生産シス
テムの構築を可能ならしめる無人搬送車を提供すること
を目的とするものでおる。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、ワークを搭
載して自走する無人搬送車に情報処理機能を付加するこ
とにより、搭載しであるワークに関する加工作業管理を
無人搬送車自体が行なうようにしたものでおり、より具
体的には、加工対象物を搭載して自走する無人搬送車で
あって、その加工対象物に施すべき加工内容を記憶する
生産管理情報記憶手段と、加工対象物を特定する情報お
よびその加工対象物に施された加工履歴に関する情報を
記憶する製品履歴情報記憶手段と、走行経路を記憶しか
つ判断する走行制御手段と、前記生産管理情報記憶手段
から呼び出された加工作業内容を出力する加工作業指示
手段と、前記生産管理情報記憶手段および製品層１堡情
報記憶手段ならびに走行制御手段のいずれかと外部機器
との間で情報の授受を行なう情報通信手段とを備えてい
ることを特徴とするものである。

作　　　　用 この発明の無人搬送車は、先ず加工対象物（ワーク）を
搭載し、かつ情報通信手段を介して製品情報や生産管理
情報あるいは運行情報などの必要な情報が外部（例えば
中央コンピュータ）から与えられる。そして走行制御手
段に記憶させである経路に沿って自走し、その間に所定
の加工ステージョンで停止する。各加工ステージョンで
は、それぞれの加工ステージョンで行なうべき作業内容
を生産管理情報記憶手段から呼出して加工作業指示手段
から出力する。これは、加工ステージョンが作業者によ
る加工を行なうステーションであれば、ＣＲＴなどの表
示装置によって行ない、また自動機によって加工を行な
うステーションであれば、データ授受装置によって自動
機との間で信号を送受信することにより行なう。またこ
れらの加工ステージョンで実行された作業内容は前記情
報通信手段によって製品履歴情報記憶手段に与えられて
記憶させられる。各加工ステージョンで逐時加工を行な
っている間に何らかの異常が生じると、走行制御手段の
判断によって幹線経路から外れて調整ゾーンなどの予備
的な経路に入り、そこで手直し作業などの作業が施され
るとともに、その作業内容が記憶される。しかる後、幹
線経路から外れた箇所およびそれまでに施された作業内
容に基づいて幹線経路のうち復帰すべき箇所を判断して
戻り、以降予め記憶している情報に従って走行および加
工が行なわれる。このようにしてワークの加工が完了す
ると、それまでに施された加工内容が製品履歴として情
報通信手段から中央コンピュータなどの外部機器に出力
される。

実施例 つぎにこの発明の実施例を添付の図面を参照して説明す
る。

第１図はこの発明に係る無人搬送車１の外観を示す略解
図でおり、第２図はその主要な機構のブロック図であっ
て、本体２は車輪３によってフロア−上を山田に走行す
るよう構成され、その本体２の上面側の中央部には、ワ
ーク４を載せて昇降薇構５によって上下動させられるテ
ーブル６が設けられている。また本体２の一方の側部の
上部にはワーク４に組付けるべき各種部品を仕分けして
入れておく部品棚７が設けられており、さらにワーク４
に対して施すべき作業内容や警報などの表示を行なうＣ
ＲＴなどからなる表示装置８が本体２に取付けられてい
る。そしてまた高速光通信を行なうための投光受光装置
９と電磁波通信を行なうためのアンテナ１０とが本体２
に取付けられている。

走行制御を含む各制御を行なう機構は第２図に示すよう
に中央処理装置（ＣＰＵ）１１を中心に構成されており
、全体の制御を行なうプログラムを記′慮させておくＲ
ＯＭを主体とする第１の記憶装置１２と、ワーク４に施
すべき加工内容などの生産管理情報や走行経路あるいは
ワーク４に関する各種情報を記憶するＲＡＭを主体とす
る第２の記憶装置１３とがＣＰＵＩＩに接続され、さら
に異常時のバックアップや非定常運転だめの補助記憶装
置１４がＣＰＵ１１に接続されており、これらの記憶装
置１２，１３．１４が、生産管理情報記憶手段および製
品履歴情報記憶手段ならびに走行制御手段となっている
。またさらに中央コンピュータや自動加工機（それぞれ
図示せず）などの外部機器との間で前記投光受光装置９
を介して情報および信号を授受する高速光通信装置１５
と前記アンテナ１０を介して情報および信号を授受する
無線通信装置１６とが、ＣＰＵ’１１に接続されており
、これらの通信装置１５．１６が情報通信手段となって
いる。そして運行に関する情報に基づいて動作させられ
て無人搬送車１を走行させる駆動装置１７が設けられて
いる。なお、前記表示装置８もＣＰＵＩＩに接続されて
いる。

第３図は上記の無人搬送車１を採用した組立システムの
一例を示す模式図であって、ここに示す例では、部品の
搭載と併せて生産指示を無人搬送車１に対して伝送する
部品搭載工程２０と・作業者による第１組付工程３０と
、ロボットによる自動組付工程４０と、作業者による第
２組付工程５０と、自動機による検査工程６０と、出荷
工程７０とが設けられている。これらの各工程２０．〜
７０には、生産計画や品質管理などの全体的な制御を行
なうホストコンピュータ８０に接続された光通信装置２
１および無線通信装置３’ｌ、４’ｌ。

５１．６１．７１が設置され、その通信装置２１゜〜７
１により、各々工程２０．〜７０に到達した無人搬送車
１との間で情報の授受を行なうようになっている。

部品搭載工程２０では、ワーク４とこれに組付けるべき
一式の部品４ａとがテーブルコンベヤ２２によって運ば
れ、無人搬送車１に移載される。

この場合、無人搬送車１の投光受光装置９と光通信装置
２１とがほぼ対向しており、これらの装置９．２１を介
して生産指示情報が無人搬送車１に与えられる。この生
産指示情報は、組付ける部品の種類や作業手順、締付は
トルクなどであって、これらの情報は前記ＲＡＭを主体
とした第２記憶装置１３に記憶させられる。なお、無人
搬送車１が誘導線に沿わずに記憶しているデータに基づ
いて走行するタイプであれば、走行経路などの運ｉテ情
報も同時に受信し、記憶する。

部品搭載工程２０の次に位置する作業者による第１の組
付工程３０は第１ないし第３のステーション３２，３３
．３４を有しており、各ステーション３２，３３．３４
に作業者３５．３６．３７が配置されている。与えられ
た情報に基づいて自走することにより、この第１の組付
工程３０に到達した無人搬送車１は、先ず無線通信装置
３１を介して各ステーション３２，３３．３４での作業
の進行状況や走行経路の不具合などの情報を得ることに
より、作業の進行が最も早いステーションを選び、その
ステーションに向けて進行する。このような判断は無人
搬送車１自体が行ない、その判断結果すなわち選択した
ステーションは無線通信袋＠３１を介してホストコンピ
ュータ８０に伝送し、後続の無人搬送車１の制御のため
のデータとする。所定のステーションに停止した無人搬
送車１は、この第１の組付工程３０で行なうべき作業内
容を第２の記憶装置１３から呼出して表示装置８に表示
し、作業者３５．３６．３７に指示を与える。この表示
内容は、作業の進行に伴って順次変更することもでき、
あるいは全作業内容を同時に表示することもできる。ま
た作業ペースを適正化するために、標準作業時間と時間
の経過を表示する。組付作業の完了とともに作業者３５
，３６．３７が終了ボタン（図示せず）を押すと、無人
搬送車１は次のロボットによる組付工程４０に向けて走
行する。

この工程４０もそれぞれ組付ロボット４２，４３．４４
を配置した第１ないし第３のステーション４５．４６．
４７を有しており、また各組付ロボット４２，４３．４
４は複数の動作プログラムを備え、指示された動作プロ
グラムに従って組付動作を行なうよう構成されているＣ
、無人搬送車１は、先の工程３０におけると同様に、先
ず無線通信装置４１を介してホストコンピュータ８０か
ら情報を得て作業の最も速い適正なステーションを選択
し、その選択したステーションに向けて進行する。所定
のステーションで停止した無人搬送車１はその光通信装
置１５によってロボット４２゜４３．４４に対して部品
の種類や手順などの作業指示を与え、ロボット４２，４
３．４４は与えられた作業指示に適した動作プログラム
を選択して動作する。ロボット４２，４３．４４は所定
の作業を完了すると無人搬送車１に対して作業完了信号
を出力し、それにより無人搬送車１は作業者による第２
の組付工程５０に向けて走行する。

この作業者による第２の組付工程５０も、前述した第１
の組付工程３０と同様に、それぞれ作業者５２，５３．
５４を配置した第１ないし第３のステーション５５，５
６．５７を備えており、無人搬送車１は無線通信装置５
１を介してホストコンピュータ８０から与えられる情報
に基づいて最適なステーションを選択するとともに、停
止したステーションにおいて表示装置８によって作業者
５２．５３．５４に作業指示を与える。また作業の終了
に伴う作業者によるボタン操作によって無人搬送車１は
更に次の工程６０に走行する。

自動機による検査工程６０は、それぞれ自動検査機６２
，６３．６４，６５を設置した第１ないし第４のステー
ション６６．６７．６８．６９を備えており、無人搬送
車１は前述した各工程におけると同様に、無線通信装置
６１を介してホストコンピュータ８０から与えられる情
報に基づいて最適なステーションを選び出し、そのステ
ーションに向けて走行する。また無人搬送車１は自動検
査機６２，６３．６４．６５に対して、予め記憶してい
る検査項目や基準値などの情報を光通信装置１５によっ
て与え、所定の検査を自動検査機６２．６３．６４．６
５に指示する。自動検査機６２．６３，６４．６５は検
査が完了すると、検査結果を光通信によって無人搬送車
１に伝送し、かつ検査終了の信号を与える。

以上の各工程３０，４０，５０．６０において施された
作業内容およびその作業内容の検査結果ならびに各工程
の作業時間などの製品履歴は、その都度、無人搬送車１
に入力されて記憶されており、検査工程６０を経て出荷
工程７０に到達した無人搬送車１はワーク４を搬出コン
ベヤ７２に移載すると同時に製品履歴情報を光通信装置
７３を介してホストコンピュータ８０に伝送する。

上記の各工程２０．〜７０のいずれかで何らかの不具合
が生じた場合、無人搬送車１は異常の発生を前記無線通
信装置１６によってホストコンピュータ８０に伝送する
とともに、上記の通常の走行経路から外れ、図示しない
所定の手直しステーションに自走する。これは第２の記
憶装置１３に記憶させである経路を呼出して駆動装＠１
７をその経路に沿うよう動作させることにより行なう。

手直しステーションでの作業が完了すると、無人搬送車
１はその作業の終了をホストコンピュータ８０に無線通
信装置１６によって伝送するとともに、通常の経路から
外れた箇所に再度復帰する。

したがって上記の無人搬送車１は、搭載しているワーク
４に関する作業情報やその加工の履歴を有していて、各
工程での作業指示などのワーク４ごとの個別的な制御は
無人搬送車１が行ない、ホストコンピュータ８０は全体
の流れのみを監視する。

発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、搭載したワークに
施すぺぎ作業の指示およびその作業内容に適した運行の
制御を無人搬送車自体が行なうことになるから、生産シ
ステムが所謂分散処理システムとなり、そのため制御用
のコンピュータが特に大型化することがないうえに、制
御プログラムも比較的簡単なものになり、また各加工工
程と管理用のコンピュータとの間で交換すべき情報量が
少なくてよいので、大規模な通信システムは不要であり
、したがってこの発明の無人搬送車によれば、コンベヤ
などの固定的な設備を必要とせずにフレキシビリティに
冨み、また多品種の混合生産の可能な生産システムを実
行可能にすることができる。また作業者が直接的な作業
を行なう場合、各工程での作業者には、無人搬送車がそ
の都度具なる作業内容を指示することになるので、作業
者を単純作業から解放し、ひいては誤欠品や誤作業の発
生を防止して品質の向上を図ることもできる。

ざらにこの発明の無人搬送車では、搭載しであるワーク
の履歴情報を記憶しておくことができるために、無人搬
送車からワークを他の設備に移載する際にそのワークに
関する情報を中央のコンピュータが得ればよく、したが
って無人搬送車がその都度の状況に応じて多様な経路を
通っても中央のコンピュータで処理もしくは管理すべき
情報量が特に多くなることはなく、この点でも設備の簡
素化を図ることができ、また得られた製品の事後的な管
理を充分に行なうことができ、その結果、無人搬送車を
用いた生産システムを実効おらしめるものとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を概略的に示す斜視図、第
２図はその制御機構の概略的なブロック図、第３図はこ
の発明の無人搬送車を用いた組立システムの一例を示す
模式図でおる。 １・・・無人搬送車、　４・・・ワーク、　６・・・テ
ーブル、　８・・・表示装置、　１１・・・中央処理装
置、１２・・・第１記′慮装置、　１３・・・第２記憶
装置、１４・・・補助記憶装置、　１５・・・高速光通
信装置、１６・・・無線通信装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 加工対象物を搭載して自走する無人搬送車であつて、そ
   の加工対象物に施すべき加工内容を記憶する生産管理情
   報記憶手段と、加工対象物を特定する情報およびその加
   工対象物に施された加工履歴に関する情報を記憶する製
   品履歴情報記憶手段と、走行経路を記憶しかつ判断する
   走行制御手段と、前記生産管理情報記憶手段から呼び出
   された加工作業内容を出力する加工作業指示手段と、前
   記生産管理情報記憶手段および製品履歴情報記憶手段な
   らびに走行制御手段のいずれかと外部機器との間で情報
   の授受を行なう情報通信手段とを備えていることを特徴
   とする無人搬送車。