WO2014125717A1 - 台車制御システム、台車制御方法、台車コントローラ、及び台車制御プログラム - Google Patents

台車制御システム、台車制御方法、台車コントローラ、及び台車制御プログラム Download PDF

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WO2014125717A1
WO2014125717A1 PCT/JP2013/083453 JP2013083453W WO2014125717A1 WO 2014125717 A1 WO2014125717 A1 WO 2014125717A1 JP 2013083453 W JP2013083453 W JP 2013083453W WO 2014125717 A1 WO2014125717 A1 WO 2014125717A1
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power
transport
command
amount
cart
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PCT/JP2013/083453
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English (en)
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Inventor
敦雄 長澤
Original Assignee
村田機械株式会社
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power

Definitions

  • the present invention relates to a cart control system, a cart control method, a cart controller, and a cart control program for controlling operations such as traveling in a plurality of transport carts.
  • a cart control system for automatically transporting articles in a factory or warehouse by a transport cart.
  • This carriage control system is configured to move along each track (rail) and perform a transfer operation from loading to unloading, and each carriage by transmitting an operation command to these carriages.
  • a controller that causes the carriage to perform an operation associated with the conveyance work.
  • Each transport carriage performs operations such as traveling (moving) by the traveling device, raising and lowering of the article (work) by the lifting device, and loading and unloading of the article by the transfer device, based on an operation command from the controller.
  • the electric power necessary for these operations is supplied from, for example, a non-contact power supply device arranged on the track, and the amount of electric power supplied to each conveyance carriage is instructed by the controller (see Patent Document 1).
  • the controller instructs each conveyance vehicle to be able to supply an amount of electric power with some margin in order to avoid sudden stoppage due to power shortage in various operations in the conveyance vehicle.
  • the controller may consume a large amount of power when the servo equipment follows the target value. A large amount of electric power is supplied to each transport cart in anticipation of the amount.
  • the amount of power that can be used by the entire bogie control system has recently been reduced from the viewpoint of energy saving. Further, in an environment where the power consumption is limited by a request from the power supply side, further reduction of the power consumption is required.
  • the amount of electric power in anticipation of large consumption is allocated to each conveyance vehicle, the amount of electric power of the entire system is large, and when the amount of electric power is reduced, the number of operations of the conveyance carriage is reduced. There is no choice but to deal with it.
  • each carriage has a different amount of power consumed depending on the operation, and there is a situation where a certain operation does not consume all the amount of power allocated from the controller. In this case, there is a problem that the system is not operated efficiently, such as limiting the number of operation of the transport cart, while there is electric power that can be used as the whole system.
  • the amount of power that can be used by each transport cart is allocated, and the maximum acceleration is limited according to the amount of power. You will not fall into. However, since the appropriate amount of power differs depending on the operation, it is possible that other operations are hindered by the allocated power amount. Furthermore, in the cart control system of Patent Document 1, the amount of power allocated to each transport cart is not always consumed in the same manner as described above, and the amount of power usable in the entire system is effectively used. I can't say that.
  • An object of the present invention is to provide a cart control system, a cart control method, a cart controller, and a cart control program that can operate efficiently.
  • the present invention provides a cart control system in which a plurality of transport carts execute a predetermined operation based on an operation command transmitted from a controller, and the controller relates to the operation of each transport cart.
  • a power amount allocating unit that obtains the operation information and allocates the amount of power that can be used by each transport carriage in the main power amount according to each of the operation information, and each transport cart has a range of the allocated power amount.
  • an operation control unit for executing a predetermined operation.
  • each conveyance cart may be configured to include an operation information transmission unit that transmits operation information related to the current operation to the controller at a predetermined cycle.
  • the power amount allocating unit may be configured to allocate the power amount to each transport cart according to the priority of the operation of the transport cart. Further, the power amount allocating unit may be configured to allocate the power amount to each transport carriage within a range that does not fall below the minimum guaranteed power amount for each transport cart to perform a predetermined operation.
  • the area where the transport carriage can move may be divided into a plurality of power supply areas, and the controller may allocate the main power amount to each power supply area.
  • the controller allocates a minimum amount of power allocated by the power amount allocation unit for executing a predetermined operation in at least one of the transport carts in the power supply area.
  • a configuration may be provided that includes a number management unit that restricts entry of the transport cart into this power supply area.
  • the present invention is also a cart control method in which a plurality of transport carts perform a predetermined operation based on an operation command transmitted from the controller, wherein the controller acquires operation information related to the operation of each transport cart. In accordance with each of the operation information, an amount of electric power that can be used by each conveyance carriage among the main electric energy is allocated, and each conveyance carriage performs a predetermined operation within the range of the allocated electric energy. To do.
  • the present invention is a cart controller that transmits a motion command to cause a plurality of transport carts to execute a predetermined motion, and obtains motion information about the motion of each transport cart and responds to each of the motion information.
  • the power amount allocating unit for allocating the amount of power that can be used by each transport cart among the main power amount, and the power amount for transmitting the power amount information about the power amount allocated to each transport cart by the power amount allocating unit to each transport cart And an information transmission unit.
  • the present invention provides a cart controller that causes a plurality of transport carts to execute a predetermined motion by transmitting an motion command, and obtains motion information related to the motion of each transport cart, and each of the motion information In response to the power amount allocation processing for allocating the amount of power that can be used by each transport cart among the main power amounts, and transmitting the power amount information related to the power amount allocated to each transport cart in the power amount allocation processing to each transport cart It is a cart control program which performs electric energy information transmission processing.
  • the amount of power that can be used by each transport carriage among the main power amounts is allocated according to the operation of each transport carriage. Therefore, the amount of power that can be used by the system depends on the operating state of each transport carriage. It can be assigned to each transport cart with an optimal distribution. Therefore, the number of operating transport carts can be increased, the transport efficiency can be improved, and the entire system can be operated efficiently. Moreover, since the main electric energy which can be supplied to a trolley
  • the controller can acquire the operation of each transport cart accurately and quickly, so that a system with robustness can be provided. Further, when the power amount allocation unit allocates the power amount according to the priority of the operation of the transport carriage, a sufficient amount of power can be allocated to the transport cart performing the operation important for the transport work. In addition, when the power amount allocation unit allocates the power amount to each transport carriage within a range that does not fall below the minimum guaranteed power amount, it is possible to avoid a sudden stop of the operation due to power shortage in the transport cart.
  • the entire system can be operated more efficiently by assigning the main power amount corresponding to each power supply area by the controller.
  • the controller is equipped with a unit management unit, a situation where a new transport cart inadvertently enters a certain power supply area and one of the transport carts in operation suddenly stops operating due to insufficient power. This can be avoided, and the transport cart in the power feeding area can be operated reliably.
  • FIG. 1 It is a system configuration figure showing an example of an embodiment of a trolley control system. It is the schematic which shows the structure in one electric power feeding area in the trolley
  • FIG. 1 is a system configuration diagram illustrating an example of an embodiment of a cart control system.
  • the cart control system 1 is a system in which a plurality of transport carts 50 perform a predetermined operation based on an operation command transmitted from a cart controller (controller) 10.
  • the cart control system 1 includes at least a plurality of zone controllers 30 installed on the ground side and a plurality of transport carts 50.
  • zone controllers 30A and 30B are arranged for each of the divided areas.
  • the cart controller 10 is connected to other servers S and personal computers P via a LAN (Local Area Network). Further, the cart controller 10 is connected to the two zone controllers 30A and 30B via a LAN, and is connected to the server S1 and the personal computer P1 via the LAN.
  • the zone controller 30A is connected to a plurality of access points 41A to 44A (referred to as “AP” in FIG. 1) via a LAN, and the zone controller 30B is connected to a plurality of access points 41B to 44B (“AP” in FIG. 1). Connected).
  • the plurality of access points 41A to 44A and 41B to 44B can communicate with the plurality of transport carts 50 via the wireless LAN.
  • the cart controller 10 is a server that performs overall control of the cart control system 1. Specifically, when the cart controller 10 receives a transport request for a predetermined article from another server S or personal computer P, the cart controller 10 performs a transport operation for the predetermined article corresponding to the transport request to each transport cart 50. Transport instruction information for instructing is transmitted.
  • the instructions for the transfer work include, for example, which one of the transport carts 50 for transporting the predetermined article to be used, the loading position of the predetermined article, the unloading position of the predetermined article, the route (movement path) of the transport carriage 50, Instructions are included.
  • the cart controller 10 appropriately determines a route that avoids the concentration and congestion of the transport cart 50 while avoiding interference with other transport carts 50.
  • the area where the transport carriage 50 can move is divided into a plurality of areas. These areas are power supply areas 20A and 20B, and zone controllers 30A and 30B are provided, respectively.
  • Each of the power supply areas 20A and 20B is assigned an amount of electric power according to the area of the area and the work load caused by the carriage 50 in the area.
  • the amount of power allocated to each power feeding area 20A, 20B is the main power amount.
  • These main electric power amounts are determined by the cart controller 10. For example, 3500 W is allocated to the power supply area 20A as the main power amount, and 4000 W is allocated to the power supply area 20B.
  • the area entry information is transmitted to the user.
  • the area entry information also includes information (for example, machine number information) for specifying the transport carriage 50 entering the power supply area 20A and information indicating the operation state (status) of the transport carriage 50.
  • Zone controllers 30A and 30B perform collision prevention control (blocking control) of the transport carriage 50 in the power feeding areas 20A and 20B, respectively.
  • the zone controller 30A is installed on the ground side in the power feeding area 20A.
  • the zone controller 30A performs blocking control of the transport carriage 50 in the power supply area 20A by performing wireless communication with the transport carriage 50 in the power supply area 20A via the access points 41A to 44A.
  • the zone controller 30B is installed on the ground side in the power feeding area 20B.
  • the zone controller 30B performs blocking control of the transport carriage 50 in the power supply area 20B by performing wireless communication with the transport carriage 50 in the power supply area 20B via the access points 41B to 44B.
  • the zone controllers 30 ⁇ / b> A and 30 ⁇ / b> B may be deleted and the carriage controller 10 may execute the blocking control.
  • the transport carriage 50 for example, an overhead traveling vehicle that travels along a rail installed on the ceiling is used.
  • the transport carriage 50 is not limited to an overhead traveling vehicle.
  • a transport carriage that does not include one or both of the lifting device and the transfer device, a stacker crane, or the like may be used.
  • the zone controller 30 accepts the transport request, and the work contents according to the transport request. Control such as determining the route of the transport cart 50 or the like may be executed, or the zone controller 30 may be deleted and the cart controller 10 may execute control of the cart including blocking control. Further, even if the area in which the transport carriage 50 can move is divided into a plurality of power feeding areas 20A and 20B, the zone controller 30 may perform part or all of the functions of the carriage controller 10. . Further, the power feeding area may be divided into three or more. In this case, a zone controller may be arranged for each power feeding area.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration in one power feeding area in the cart control system shown in FIG.
  • FIG. 2 shows the configuration in the power feeding area 20A.
  • the zone controller 30A and the access points 41A to 44A are omitted.
  • four transport carts 50A to 50D enter the power feeding area 20A.
  • rails (tracks) 60 for running the carriages 50A to 50D are laid along the load ports of a plurality of manufacturing apparatuses.
  • the rail 60 is connected to a rail laid in another power feeding area 20B.
  • the transport carriage 50A is in the middle of automatically traveling (moving travel), and the transport carriage 50B is in the process of automatically moving to the unloading position.
  • the transport cart 50C is in the process of automatically transferring (loading) articles, and the transport cart 50D is in the middle of jogging manually (operating the manual controller 70 such as a remote controller by the operator). is there.
  • the cart controller 10 allocates the maximum power consumption allocated to each of the transport carts 50A to 50D in accordance with the operation state of each of the transport carts 50A to 50D within the range of the main power amount that can be supplied to the power supply area 20A. Determine the amount.
  • This maximum power consumption is the amount of power that can be used (consumed) by each of the transport carriages 50A to 50D out of the main power allocated to the power supply area 20A.
  • a power amount of 1000 W is allocated as the maximum power consumption amount to the transport carriage 50A that is traveling around automatically.
  • a power amount of 1300 W is allocated as the maximum power consumption amount to the transport carriage 50B that is automatically moving to the unloading position.
  • a power amount of 700 W is assigned as the maximum power consumption amount to the conveyance cart 50C that automatically transfers the article.
  • a power amount of 500 W is assigned as the maximum power consumption amount to the transport cart 50D that is manually jogging.
  • Each of the transport carriages 50A to 50D performs an operation such as traveling within the range of the allocated maximum power consumption.
  • the configuration in the power supply area 20B is the same as the configuration in the power supply area 20A except for the number of transport carriages and the arrangement of rails. I have. Therefore, the overlapping description is omitted.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the cart controller shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing command information and status report information exchanged between the cart controller and the transport cart, where (A) shows the command information, and (B) shows the status report information.
  • FIG. The configuration of each unit illustrated in FIG. 3 is realized by executing processing according to a program stored in a storage unit by an arithmetic device such as a CPU (Central Processing Unit).
  • a CPU Central Processing Unit
  • the cart controller 10 includes an inter-vehicle control unit 31, a power control unit 32, and a communication unit 33.
  • the inter-vehicle distance control unit 31 is a processing unit that commands the operation of each of the transport carriages 50A to 50D in the power feeding area 20A and the distance between the transport carriages 50A to 50D. Specifically, the inter-vehicle control unit 31 recognizes the operation of the transport carriages 50A to 50D in the power feeding area 20A and the route of each of the transport carriages 50A to 50D based on the transport instruction information.
  • the inter-vehicle distance control unit 31 determines the current position on the route of each of the transportation vehicles 50A to 50D in the power supply area 20A based on the status report information (see FIG. 4B) transmitted from each of the transportation vehicles 50A to 50D. , And the current distance between the transport carts 50A to 50D. Then, the inter-vehicle distance control unit 31 outputs command information (see FIG. 4A) for instructing operations and inter-vehicle distances to each of the transport carriages 50A to 50D in the power supply area 20A.
  • the operation output by the inter-vehicle distance control unit 31 and the information for instructing the inter-vehicle distance are the machine number information (the “No. No. No.” in FIG. ”), Operation command information (“ operation command ”in FIG. 4A) for instructing the operation of the transport carriage (for example, movement, loading,%), An inter-vehicle control command for instructing inter-vehicle control of the transport cart Information (“vehicle distance control command" in FIG. 4A).
  • the inter-vehicle control command information includes a system clock (milliseconds), a “block (start point number)” for specifying the target position, a “unit (distance from the start point)”, a speed (mm / s), and attributes. It is out.
  • information for the inter-vehicle control unit 31 to recognize the current position of each of the transport carriages 50A to 50D and the current inter-vehicle distance is car number information that identifies the transport carriage ( For example, 1-1500), current position information (“current position” in FIG. 4B) consisting of “block (starting point No.)” and “unit (distance from starting point)” specifying the current position of the carriage )), “Point number on the route”, “distance to the point”, and “time to the point”.
  • the power control unit 32 is a processing unit that manages the number of transport carts 50 in the power supply area 20A and determines the maximum power consumption amount to be assigned to each transport cart 50 in the power supply area 20A. As shown in FIG. 3, the power control unit 32 includes a number management unit, 32A, and a power amount allocation unit 32B. The number-of-units management unit 32A determines whether to permit the entry of the transport carriage 50 into the power supply area 20A and determines the number of transport carts 50 that perform operations such as running in the power supply area 20A.
  • the power amount allocation unit 32B determines the maximum power consumption amount according to the number of transport carts 50 in the power supply area 20A determined by the number management unit 32A and the current operation state (status) of the transport cart 50, The determined maximum power consumption is assigned to each transport carriage 50.
  • the power control unit 32 recognizes the main power amount that can be supplied to the power supply area 20A based on the power supply area information and the suppliable power information.
  • the power control unit 32 also determines the current operation state (status) of the transport carriages 50A to 50D in the power supply area 20A based on the status report information (see FIG. 4B) transmitted from the transport carriages 50A to 50D. Recognize Further, the power control unit 32 recognizes whether or not there is a new transport cart entering the power supply area 20A based on the area entry information.
  • the information for the power control unit 32 to recognize the operation state of each of the transport carts 50A to 50D is the machine number information (for example, 1) that identifies the transport cart. ⁇ 1500) and status information (operation information) indicating the operation state of the transport carriage.
  • the number management unit 32A of the power control unit 32 includes the main power amount, the status of each transport cart 50 (if there is a new transport cart, the status of the transport cart), and the transport cart 50 in the power supply area 20A. And the number of transport carts in the power supply area 20A is determined based on whether there is a transport cart entering the power supply area 20A. Further, the power amount allocation unit 32B of the power control unit 32 determines the main power according to the number of transport carts 50 in the power supply area 20A determined by the number management unit 32A and the current operation state (status) of the transport cart 50. Of the amount, the maximum power consumption amount to be assigned to each transport carriage 50 is determined. The power amount allocation unit 32B of the power control unit 32 outputs power amount information indicating the determined maximum power consumption amount to the communication unit 33.
  • the power amount information indicating the maximum power consumption output by the power control unit 32 is the “power limit value” in FIG. 4 (A).
  • the communication unit 33 is a processing unit that transmits / receives information to / from the transport carts 50A to 50D at a communication cycle of, for example, 100 ms. Specifically, the communication unit 33 instructs the operation output and the inter-vehicle distance output from the inter-vehicle distance control unit 31, that is, the machine number information, the operation instruction information, the inter-vehicle information among the instruction information shown in FIG. Set control information in the send buffer. Further, the communication unit 33 sets power amount information (“power limit value”) in the command information shown in FIG. 4A output from the power control unit 32 in the transmission buffer. Then, the communication unit 33 transmits the command information set in the transmission buffer to each of the transport carts 50A to 50D in synchronization with the communication cycle of 100 ms.
  • power amount information (“power limit value”)
  • each of the transport carts 50A to 50D receives an operation information transmission unit 51 that transmits operation information to the vehicle controller 10, and an electric energy information reception that receives electric energy information transmitted from the vehicle controller 10.
  • Unit 52 and an operation control unit 53 that executes an operation within the range of the electric energy allocated by the electric energy allocation unit 32B.
  • FIG. 5 is a diagram showing modes and statuses of the transport carriage.
  • three types of “manual”, “automatic”, and “semi-automatic” are provided as modes of the transport carriage 50.
  • “Manual” is a mode in which the operator uses the remote controller (manual controller 70) near the transport cart 50 to move the transport cart 50 by jogging.
  • “Auto” is a mode in which the transport carriage 50 is automatically moved in response to a command from the carriage controller 10.
  • “Semi-automatic” is a mode in which an operator uses the cart controller 10 or a remote controller to automatically move the transport cart 50.
  • the status of the transport carriage 50 includes “abnormal / warning”, “not activated”, “idle”, “unloading”, “unloading”
  • “Abnormality / warning” is a state where an abnormality has occurred and a state where a warning is required.
  • “Not activated” is a state where the transport cart 50 has not been activated yet.
  • Idle is a state where the vehicle can operate upon receiving a command from the cart controller 10 while the vehicle is stopped.
  • During load scooping is a state in which a load (article) is being moved to a scooping position.
  • “Unloading traveling” is a state in which the vehicle is moving to a position for unloading. “Moving and traveling” is a state in which the vehicle does not include transfer, such as dispatch, chasing, and patrol. “During load scooping” is a state in which the lifting platform is lowered, the load on the load port of the manufacturing apparatus below the rail is gripped by the gripper, and the lifting platform is being lifted again. “Unloading” is a state in which the elevator is lowered and the load held by the gripper is lowered to the load port or the like of the manufacturing apparatus below the rail, and the elevator is being raised again.
  • Manual, automatic and semi-automatic modes are provided for the status of“ abnormal / warning ”. Also, statuses other than “abnormal / warning” are provided with automatic and semi-automatic modes. For example, in the case of the status “moving traveling”, the status is divided into “automatic traveling traveling” when the mode is automatic and “semiautomatic traveling traveling” when the mode is semi-automatic. Similarly, in the case of the status of “in stocking”, this status is divided into “automatic in stocking” when the mode is automatic and “in semiautomatic stocking” when the mode is semi-automatic. The same applies to other statuses.
  • the power control unit 32 of the cart controller 10 distributes the main power amount that can be supplied to the power feeding areas 20A and 20B with an optimal distribution according to the operation state of each of the carts 50. Assign to. And each conveyance trolley
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the transport carriage shown in FIG. 6 is assumed to be a transport cart (for example, one of the transport carts 50A to 50D shown in FIG. 2) in the power feeding area 20A. Moreover, in this embodiment, each conveyance trolley 50 shall be provided with the same structure. As shown in FIG. 6, the transport carriage 50 includes a communication unit 100, a travel control unit 110, a lift control unit 130, a transfer control unit 150, servo systems 120, 140, 160, a power supply controller 170, and a power receiving coil 171. ing.
  • the operation control unit 53 shown in FIG. 3 includes a travel control unit 110, a lift control unit 130, and a transfer control unit 150.
  • the servo device includes a communication unit 100, an operation control unit 53 (running control unit 110, elevating control unit 130, and transfer control unit 150), and servo systems 120, 140, and 160.
  • the communication unit 100 is a processing unit that receives command information from the cart controller 10 and transmits status report information to the cart controller 10.
  • the communication unit 100 transmits / receives information to / from the cart controller 10 at a communication cycle of 100 ms, for example.
  • the operation information transmission unit 51 and the power amount information reception unit 52 illustrated in FIG. 3 are realized by the communication unit 100.
  • the traveling control unit 110 transmits a command to the servo system 120 to drive a servo motor (see FIG. 8) in the servo system 120, thereby executing the traveling control of the transport carriage 50.
  • the traveling control unit 110 also executes control for transmitting state report information (status information, current position information, and inter-vehicle information) corresponding to the current operation state of the transport carriage 50 via the communication unit 100.
  • the lift control unit 130 transmits a command to the servo system 140 to drive a servo motor (not shown) in the servo system 140, thereby raising and lowering a lift table (not shown) provided in the transport carriage 50. ).
  • the elevating control unit 130 also executes control for transmitting status report information (mainly status information) corresponding to the current operating status of the elevating platform via the communication unit 100.
  • the transfer control unit 150 transmits a command to the servo system 160 to drive a servo motor (not shown) in the servo system 160, so that a gripper ( The gripping and releasing control of the load by (not shown) is executed.
  • the transfer control unit 150 also executes control for transmitting status report information (mainly status information) corresponding to the current operation status of the transfer device via the communication unit 100.
  • the power supply controller 170 and the power receiving coil 171 constitute a non-contact power receiving device on the transport cart 50 side.
  • an induction line also referred to as a power supply line
  • the non-contact power feeding device 70 shown in FIG. 6 is configured.
  • the power receiving coil 171 is disposed at a position facing the guide wire in the transport carriage 50 and receives electric power from the magnetic field generated by the guide wire.
  • the power controller 170 stabilizes the power received by the power receiving coil 171 and supplies the power to the servo systems 120, 140, and 160.
  • the cart controller 10 and the transport cart 50 are configured to be communicable, but the transport carts 50 are also configured to be communicable with each other.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of power control processing by the cart controller.
  • the cart controller 10 executes power control processing.
  • the power control unit 32 of the cart controller 10 acquires suppliable power information and power supply area information.
  • the power control unit 32 receives status report information transmitted from all the transport carriages 50A to 50D in the power supply area 20A via the communication unit 33.
  • the power control unit 32 acquires area entry information. In this way, the power control unit 32 acquires suppliable power information, power supply area information, state report information, and area entry information (step S1).
  • the electric power control part 32 recognizes the main electric energy which can be supplied to 20 A of electric power feeding areas based on the electric power which can be supplied and electric power feeding area information.
  • the power control unit 32 recognizes the status (operating state) and the number of the transport carts 50A to 50D based on the status report information. Furthermore, the power control unit 32 recognizes whether or not there is a new transport cart entering the power supply area 20A based on the area entry information.
  • the number control unit 32A of the power control unit 32 recognizes the recognized main power amount, the status of each transport cart 50A to 50D (if there is a new transport cart, the status of the transport cart), each transport cart Based on the number of 50A to 50D and whether or not there is a transport cart entering the power supply area 20A, the number of transport carts in the power supply area 20A is determined (step S2).
  • the number management unit 32A of the power control unit 32 determines whether or not there is a transport carriage that newly enters the power supply area 20A from the area entry information. If it is determined that there is no new transport cart, the number management unit 32A determines the number of transport carts 50A to 50D (four in the example shown in FIG. 2) that currently belong in the power supply area 20A. As the number of units. On the other hand, when it is determined that there is a newly entered transport cart, the number management unit 32A determines the number of transport carts 50A to 50D that currently belong in the power feeding area 20A and newly enters the power feeding area 20A.
  • the number management unit 32A confirms the statuses (operating states) of all the transport carts grasped as the number of transport carts.
  • the number management unit 32A confirms the minimum guaranteed power amount corresponding to the statuses of all the carriages.
  • the minimum guaranteed power amount refers to the minimum amount of power that should be ensured in order for the transport cart to execute the operation corresponding to the status.
  • the number management unit 32A determines whether or not the total minimum guaranteed power amount obtained by adding the minimum guaranteed power amounts corresponding to the statuses of all the carriages exceeds the main power amount that can be supplied into the power supply area 20A. If the total minimum guaranteed power amount does not exceed the main power amount, the number management unit 32A permits the entry of a new transport cart into the power supply area 20A. When the total minimum guaranteed power amount exceeds the main power amount, the number management unit 32A rejects (limits) entry of a new transport cart into the power supply area 20A.
  • the number management part 32A of the electric power control part 32 outputs the result, when the entrance of the conveyance trolley to 20 A of electric power feeding areas is refused in step S2.
  • the cart controller 10 causes the transport cart to wait, and executes processing such as changing the route.
  • the power amount allocating unit 32B of the power control unit 32 determines the power limit value (maximum power consumption) of each transport cart according to the number of transport carts determined in step S2 and the status of each transport cart. (Step S3). Specifically, the power amount allocation unit 32B determines the standard power amount corresponding to the status as the power limit value for all the transport carts determined in step S2.
  • the standard power amount refers to a power amount sufficient to execute an operation corresponding to the status.
  • the power amount allocation unit 32B determines whether or not the total standard power amount obtained by adding the standard power amounts corresponding to the statuses of all the carriages exceeds the main power amount that can be supplied in the power supply area 20A. When the total standard power amount exceeds the main power amount, the power amount allocation unit 32B determines that the sum of the power limit values of all the transport carts is the main power based on the priority corresponding to the preset status.
  • the power limit value is set for all the transport carts so that the transport amount is within the range and at least one of the transport carts does not fall below the minimum guaranteed power amount.
  • a high priority is set for an important status in order to efficiently execute the transport operation corresponding to the transport request.
  • the power amount allocation unit 32B sets the standard power amount as the power limit value for the transport cart with the highest priority status, and does not fall below the minimum guaranteed power amount for the transport cart with the low priority status.
  • the amount of power reduced from the standard amount of power is set as the power limit value.
  • the power control unit 32 outputs the power limit value of each transport carriage determined in step S3 to the communication unit 33, and the communication unit 33 sets the power limit value in the transmission buffer for each transport cart (step S4).
  • the communication part 33 synchronizes with a communication period, and transmits the command information containing power supply limit value information to each conveyance trolley.
  • step S3 when the total standard power amount exceeds the main power amount, the power control unit 32 sets the power limit value for all transport carts based on the priority corresponding to the preset status.
  • the present invention is not limited to such a configuration.
  • the power control unit 32 uniformly reduces the power amount of the total standard power amount that exceeds the main power amount from the standard power amount of all the transport carts, and thereby sets the power limit value of all the transport carts.
  • the power limit values of all the transport carts may be set so that the sum of the values falls within the range of the main power amount.
  • FIG. 8 is a block diagram illustrating the configuration of the travel control unit and the servo system. Note that the configuration of each unit illustrated in FIG. 8 is realized by executing processing according to a program stored in a storage unit by an arithmetic device such as a CPU.
  • the traveling control unit 110 includes a command generation unit 111, a torque limit value calculation unit 112, and an allowable value calculation unit 113.
  • the command generation unit 111 includes a command position generation unit 111a, an allowable value determination unit 111b, and a command position change unit 111c.
  • the command position generation unit 111 a of the command generation unit 111 receives the command information transmitted from the cart controller 10 via the communication unit 100. Then, the command position generation unit 111a, based on the operation command information and the inter-vehicle control command information included in the command information, determines the operation (travel) of the transport carriage indicated by the operation command information at the position and speed indicated by the inter-vehicle control command information. An operation waveform to be executed is generated.
  • the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 generates a command position that commands the position (rotation amount, rotation angle) of the servo motor 122 of the servo system 120 based on the generated operation waveform. Then, the command position generation unit 111a outputs the generated command position to the servo amplifier 121 of the servo system 120 and also to the allowable value calculation unit 113.
  • the command position is a pulse signal.
  • the position (rotation amount, rotation angle) of the servo motor 122 with respect to one pulse is determined in advance. Further, the frequency of the pulse becomes the speed (rotation speed, rotation speed) of the servo motor 122.
  • the allowable value determination unit 111b of the command generation unit 111 is based on a command allowable value described later output from the allowable value calculation unit 113, and a position commanded to the servo amplifier 121 by a command position signal (hereinafter referred to as command position) )) Is determined.
  • the allowable value determination unit 111b is configured such that the command position generated by the command position generation unit 111a based on the operation waveform (the command position generated based on the command information from the cart controller 10) exceeds the command allowable value. If it is determined that the command position is changed, the command position is determined to be changed to a command allowable value.
  • the command position changing unit 111c of the command generating unit 111 changes the command position to the command allowable value when the allowable value determining unit 111b determines to change the command position, and the changed command position is changed to the servo of the servo system 120. Output to the amplifier 121.
  • the torque limit value calculation unit 112 receives a power limit value (power amount information) included in the command information transmitted from the cart controller 10.
  • the torque limit value calculation unit 112 also provides a feedback speed (hereinafter referred to as “FB speed”) indicating the current speed of the servo motor 122 fed back from the servo amplifier 121 (hereinafter, the current speed (rotational speed) is referred to as “FB speed”).
  • FB speed feedback speed
  • the torque limit value calculating unit 112 calculates a torque limit value that limits the maximum torque of the servo motor 122 based on the FB speed from the servo motor 122 and the power limit value (maximum power consumption) indicated by the power amount information.
  • the calculated torque limit value is output to the servo amplifier 121.
  • the allowable value calculation unit 113 receives a feedback position (hereinafter referred to as “FB position”) fed back from a position detection unit 122A provided in the servo motor 122. Then, based on the current position of the servo motor 122 indicated by the FB position (hereinafter, referred to as “FB position”), the allowable value calculation unit 113 is allowed as a command position that is allowed as a command position following the FB position. Is calculated. The allowable value calculation unit 113 outputs the calculated command allowable value to the command generation unit 111.
  • FB position feedback position
  • the servo system 120 includes a servo amplifier (drive controller) 121 and a servo motor 122.
  • the servo amplifier 121 deviates a deviation (difference) between the command position output from the command generation unit 111 and the FB position (this FB position is a pulse signal) output from the position detection unit 122A in the servo motor 122. Calculate with a counter. Then, the servo amplifier 121 supplies a drive current corresponding to the deviation calculated by the deviation counter to the servo motor 122 to control the drive of the servo motor 122.
  • the servo amplifier 121 controls the drive current that drives the servo motor 122 so that the torque of the servo motor 122 does not exceed the torque limit value output from the torque limit value calculation unit 112. Further, the servo amplifier 121 converts the FB position output from the position detection unit 122A into an FB speed, and outputs the converted FB speed to the torque limit value calculation unit 112.
  • the servo motor 122 is a motor that is driven (rotated) based on the drive current supplied from the servo amplifier 121.
  • the servo motor 122 is provided with a position detector 122A that detects the position (rotation amount) of the servo motor 122.
  • the position detection unit 122A is configured by an encoder, for example.
  • the position detection unit 122A is not limited to an encoder, and may be a position sensor such as a laser distance meter or a magnetic linear sensor.
  • the position detection unit 122A outputs the detected FB position indicating the current position of the servo motor 122 to the servo amplifier 121 and the allowable value calculation unit 113.
  • the travel control unit 110 or the command generation unit 111 includes a processing unit that outputs the current operation state (status) to the communication unit 100. The same applies to the elevation controller 130 and the transfer controller 150.
  • the operation information transmission unit 51 of the communication unit 100 reports a state report including operation information to the cart controller 10 based on the operation states output from the travel control unit 110, the elevation control unit 130, and the transfer control unit 150). Send information.
  • Torque limit The transport cart 50 needs to perform an operation such as traveling within the range of the maximum power consumption (power limit value) assigned by the cart controller 10.
  • power limit value the maximum power consumption assigned by the cart controller 10.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the power limiting process by the traveling control unit. 9 is repeatedly executed at the same cycle as the communication cycle (for example, 0.888 ms or 0.444 ms) between the traveling control unit 110 and the servo amplifier 121.
  • the torque limit value calculation unit 112 of the travel control unit 110 receives the power limit value included in the command information transmitted from the cart controller 10. Further, the torque limit value calculation unit 112 receives the feedback speed fed back from the servo amplifier 121. Further, the torque limit value calculation unit 112 acquires various parameters of the servo system 120 set in advance. Here, various parameters include the efficiency of the driving unit (servo system 120 and the like), standby power, and the like.
  • the torque limit value calculation unit 112 for example, based on the following calculation formula using the FB speed of the servo motor 122 and the power limit value (maximum power consumption) indicated by the power limit value information as variables.
  • a torque limit value ⁇ for limiting the maximum torque is calculated (step S12).
  • ⁇ indicates the efficiency of the travel drive unit.
  • ⁇ indicates standby power [W].
  • the torque limit value calculation unit 112 outputs (transmits) the calculated torque limit value to the servo amplifier 121 (step S13).
  • the communication cycle between the travel control unit 110 and the servo amplifier 121 is, for example, 0.888 ms (in some cases, it may be 0.444 ms). Therefore, the torque limit value calculation unit 112 sets the torque limit value calculated in step S12 in the buffer, and transmits the torque limit value set in the buffer to the servo amplifier 121 at a timing synchronized with the communication cycle.
  • FIG. 10 is a waveform diagram showing the relationship among power consumption, speed, torque, and torque limit value in the servo motor.
  • the vertical axis indicates the electric energy [W]
  • the horizontal axis indicates time [s].
  • A1 is the FB speed [0.1 rpm]
  • A2 is the maximum power consumption (power limit value) [0.1 W]
  • A3 is the torque limit value [0.1%]
  • A4 is the feedback torque (current servo motor).
  • the torque of 122 is described as “FB torque” in FIG. 10.) [0.1%]
  • A5 is the power consumption [0.1 W] of the servo motor 122.
  • the maximum power consumption (power limit value) [0.1 W] is 1300 [W].
  • the torque limit value calculation unit 112 calculates the torque limit value A3 based on the FB speed A1 and the maximum power consumption A2. Then, as shown in FIG. 10, the servo amplifier 121 controls the FB torque A4 of the servo motor 122 to a value lower than the torque limit value A3 by controlling the drive current for driving the servo motor 122. When the FB torque A4 of the servo motor 122 is controlled to a value lower than the torque limit value A3, the power consumption A5 of the servo motor 122 is limited to the maximum power consumption A2 or less.
  • the configuration of torque limitation described with reference to FIGS. 9 and 10 has the following effects. That is, the torque limit value calculation unit 112 calculates the torque limit value of the servo motor 122 based on the rotation speed of the servo motor 122 and the amount of power that can be consumed, and the servo amplifier 121 causes the torque of the servo motor 122 to exceed the torque limit value.
  • the torque limit value calculation unit 112 calculates the torque limit value of the servo motor 122 based on the rotation speed of the servo motor 122 and the amount of power that can be consumed, and the servo amplifier 121 causes the torque of the servo motor 122 to exceed the torque limit value.
  • the torque limit value calculation unit 112 calculates the torque limit value of the servo motor 122 based on the rotation speed of the servo motor 122 and the amount of power that can be consumed, and the servo amplifier 121 causes the torque of the servo motor 122 to exceed the torque limit value.
  • the torque limit value calculation unit 112 acquires the rotation speed of the servo motor 122 at a predetermined period and calculates the torque limit value at a predetermined period based on the acquired rotation speed and electric energy, the rotation speed of the servo motor 122 Accordingly, the torque limit value can be calculated at any time. Further, when the torque limit value calculation unit 112 receives the power amount information transmitted from the cart controller 10 and calculates the torque limit value using the received power amount information, it can be consumed from the cart controller 10 outside the servo device. Power can be easily changed. In addition, when the cart controller 10 transmits power amount information to each of the plurality of servo devices, the main power amount that can be supplied to the cart control system 1 can be efficiently used, so that the main power amount is suppressed. can do.
  • the servo system 120 controls the drive of the servo motor 122 with a speed and torque corresponding to the distance between the command position and the FB position.
  • the torque of the servo motor 122 is limited to the torque limit value corresponding to the power limit value.
  • the FB position may not follow the command position, and the FB position may deviate from the command position.
  • a deviation between the FB position and the command position may occur due to disturbance.
  • the command position is changed in accordance with the FB position when the command position and the FB position are separated by a predetermined distance or more so that the command position and the FB position do not deviate from each other.
  • a configuration for changing the command position will be described.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of a command value setting process by the travel control unit.
  • the command value setting process shown in FIG. 9 is repeatedly executed at the same cycle as the communication cycle (for example, 0.888 ms or 0.444 ms) between the traveling control unit 110 and the servo amplifier 121.
  • the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 in the travel control unit 110 determines whether or not the command value setting process has been completed (step S21). If it is determined that the command value setting process has not been completed, the command position generation unit 111a determines whether or not a process for generating an operation waveform (operation waveform generation process) has been executed (step S22).
  • step S25 If it is determined that the operation waveform generation process has been executed, the process proceeds to step S25.
  • the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 generates an operation waveform by the operation waveform generation process (step S23).
  • the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 generates a command position that commands the position (rotation amount) of the servo motor 122 of the servo system 120 based on the generated operation waveform (step S24).
  • the allowable value calculation unit 113 receives the FB position output from the position detection unit 122A in synchronization with the timing at which the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 generates the command position. Then, the allowable value calculation unit 113 calculates a command allowable value using the following calculation formula based on the received FB position (step S25). The allowable value calculation unit 113 outputs the calculated command allowable value to the command generation unit 111.
  • the FB position is the current position as described above.
  • time integration of command speed indicates an amount (distance) to be advanced by the command speed of the command position signal output at the present time.
  • the allowable value calculation unit 113 can recognize the command speed based on the frequency of the command position output from the command generation unit 111.
  • Speed command / position gain indicates the amount (distance) of delay due to position gain.
  • the allowable error is a movement amount (distance) for one rotation of the motor.
  • the command generation unit 111 Since the command value setting process shown in FIG. 11 is executed at the same cycle as the communication cycle, the command generation unit 111 generates a command position at the same cycle as the communication cycle, and the allowable value calculation unit 113 generates the command position.
  • the FB position is acquired in synchronization with. Therefore, the command allowable value can be calculated based on the FB position close to the actual current position.
  • the command allowable value is set including the amount by which the transport carriage 50 moves during one communication cycle. Therefore, it is possible to set a highly accurate command allowable value.
  • the allowable value determination unit 111b of the command generation unit 111 determines whether or not the command position generated based on the operation waveform exceeds the command allowable value (step S26). If it is determined that the command position does not exceed the command allowable value, the command position changing unit 111c of the command generating unit 111 does not change the command position, and the command position generated based on the operation waveform is sent to the servo amplifier 121. Output (transmit) (step S27). On the other hand, when it is determined that the command position exceeds the command allowable value, the command position changing unit 111c of the command generating unit 111 changes the command position generated based on the operation waveform to the command allowable value.
  • the command generation unit 111 changes the command position to the command allowable value at the timing of generating the command position, so that the change of the command position is not delayed, and the servo motor 122 is driven based on the changed command position. Control can be executed. Then, the command generation unit 111 outputs (transmits) the command position indicating the command allowable value (referred to as “command allowable value” in FIG. 11) to the servo amplifier 121 (step S28).
  • the command generation unit 111 sets the command position signal in the buffer and transmits the command position signal set in the buffer to the servo amplifier 121 at a timing synchronized with the communication cycle in the transmission processing of steps S27 and S28.
  • FIG. 12 is a waveform diagram showing the command position when not changed, the current position, and the waveform of the command position when changed.
  • the vertical axis indicates the distance [mm] from the predetermined position
  • the horizontal axis indicates time [s].
  • B1 is a command position generated based on the operation waveform
  • B2 is an FB position.
  • B3 is a command position after being changed by the command generator 111, that is, a command allowable value.
  • the FB position B2 immediately after the servo motor 122 starts driving at a predetermined speed at time t1, the FB position B2 does not deviate from the command position B1. However, due to torque limitation or disturbance based on the torque limit value, the FB position B2 gradually deviates from the command position B1 from time t2, and the command position B1 becomes equal to or greater than the command allowable value B3 at time t3. At this time, the command generation unit 111 generates a command position after changing the command position B1 to the command allowable value B3, and outputs the command position to the servo amplifier 121. By such processing, the FB position B2 does not deviate from the command position (command allowable value B3) for a predetermined distance or more.
  • the command position change configuration described with reference to FIGS. 11 and 12 has the following effects. That is, the allowable value calculation unit 113 calculates a command allowable value based on the current position of the transport carriage 50, and the allowable value determination unit 111b of the command generation unit 111 determines whether or not the command position exceeds the command allowable value. When it is determined that the command position exceeds the command allowable value, the command position change unit 111c of the command generation unit 111 changes the command position, so that the command position and the current position due to unexpected disturbance, electric power limitation, etc. Can be avoided. Therefore, the current position greatly deviates from the command position, and it becomes impossible to follow the command position, the output torque increases to follow the command position, the power consumption increases, and safety due to excessive movement It is prevented that the performance is impaired.
  • the position detection unit 122A that detects the current position of the transport carriage 50 is provided, and the allowable value calculation unit 113 accurately calculates the current value when calculating the command allowable value based on the current position output from the position detection unit 122A.
  • the command allowable value can be calculated based on the position.
  • the command position changing unit 111c of the command generating unit 111 corresponds to the mode or usage mode of the servo device when the command position is changed to a command allowable value or a predetermined position within a range not exceeding the command allowable value.
  • the command allowable value can be set.
  • the command position generation unit 111a of the command generation unit 111 generates a command position at a predetermined cycle, and the allowable value calculation unit 113 obtains the current position in synchronization with the generation of the command position.
  • the command allowable value can be calculated based on position information close to the position.
  • the command allowable value is set including an amount by which the transport carriage 50 moves during one cycle of the same processing cycle as the communication cycle, a highly accurate command allowable value can be set.
  • the command position changing unit 111c changes the command position at the timing when the command position generating unit 111a generates the command position, the change of the command position is not delayed, and the servo motor 122 is based on the changed command position.
  • the drive control can be executed.
  • the elevation control unit 130 also has the same or substantially the same configuration as the command generation unit 111, the torque limit value calculation unit 112, and the allowable value calculation unit 113 in the travel control unit 110, and is illustrated in FIGS. You may make it perform the process shown. That is, the torque limit value calculation unit of the elevation control unit 130 calculates the torque limit value based on the electric energy information and the FB speed from the servo amplifier. Then, the servo amplifier limits the torque of the servo motor and drives the lifting device within the torque range limited by the torque limit value calculated by the torque limit value calculation unit. Further, the allowable value calculation unit of the elevation control unit 130 calculates a command allowable value based on the FB position output from the position detection unit.
  • the command position of the command generation unit changes the command position to the command allowable value.
  • the transfer control unit 150 has the same or substantially the same configuration as the command generation unit 111, the torque limit value calculation unit 112, and the allowable value calculation unit 113 in the travel control unit 110, and is illustrated in FIGS. 9 and 11. You may make it perform a process. That is, the torque limit value calculation unit of the transfer control unit 150 calculates the torque limit value based on the electric energy information and the FB speed from the servo amplifier. Then, the servo amplifier limits the torque of the servo motor and drives the transfer device within the torque range limited by the torque limit value calculated by the torque limit value calculation unit. In addition, the allowable value calculation unit of the transfer control unit 150 calculates a command allowable value based on the FB position output from the position detection unit.
  • the command position of the command generation unit changes the command position to the command allowable value.
  • the power control unit 32 allocates the amount of power that can be used by each transport carriage 50 out of the main power amount according to the status (operating state) of each transport carriage 50, Since the transport cart 50 performs a predetermined operation within the range of the allocated power amount, the main power amount usable in the system is allocated to each transport cart 50 with an optimal distribution according to the status of each transport cart 50. Can do. Therefore, the number of drivable conveyance carts 50 can be increased, and the conveyance efficiency can be improved. Moreover, since the main electric energy which can be supplied to the trolley
  • each conveyance trolley 50 transmits the status information regarding the current operation to the trolley controller 10 at a predetermined cycle, the amount of power allocated to each conveyance trolley 50 can be changed as needed according to the operation of each conveyance trolley 50. it can. For this reason, the system which has robustness can be provided.
  • the power control unit 32 assigns an amount of power to each transport cart 50 according to the priority of the operation of the transport cart 50, the power control unit 32 is sufficient for the transport cart 50 performing an operation important for the transport work. The amount of power can be allocated. As a result, a decrease in the efficiency of the conveyance work is avoided.
  • the power control unit 32 allocates the power amount to each transport cart 50 within a range that does not fall below the minimum guaranteed power amount for each transport cart 50 to perform a predetermined operation, the transport cart 50 falls short of power. Can not be.
  • the carriage controller 10 causes the power control unit 32 in at least one of the conveyance carriages 50 in the power supply area when the conveyance carriage enters one of the power supply areas 20A and 20B from another power supply area.
  • the amount of power allocated by the above is less than the minimum guaranteed power amount for executing the predetermined operation, the entry of the predetermined transport carriage 50 into the power supply area is restricted. With such a configuration, the transport carriage 50 in the power feeding area managed by the carriage controller can be reliably driven.
  • the present invention is not limited to the illustrated configuration and the like, and modifications can be made without departing from the functions and applications of each configuration.
  • the area in which the transport carriage 50 can move is divided into the two power supply areas 20A and 20B, but may be divided into three or more.
  • the system of each power feeding area is assumed to be the same system, but may be a system different for each power feeding area.
  • the system in one power supply area may be a system using a stacker crane, and the system in another power supply area may be a system using an overhead traveling vehicle or the like different from the stacker crane.
  • the electric power feeding area assumed the area where the manufacturing apparatus etc. which the conveyance trolley 50 actually conveys were arrange
  • each conveyance carriage 50 is imaged by an imaging device such as a video camera, and the operation state of each conveyance carriage 50 is analyzed from the video or image by a method such as pattern matching. You may make it acquire.
  • the torque limit value calculation unit 112 is provided in the travel control unit 110.
  • the torque limit value calculation unit may be provided in the servo amplifier 121.
  • the command position is changed to the command allowable value.
  • the servo system 120 becomes unable to follow the command position, resulting in a servo error, or sudden acceleration is attempted to follow the command position.
  • the command position may be changed to a position where no abnormal operation is performed. Therefore, the command position may be changed to a predetermined position within a range not exceeding the command allowable value.
  • the upper limit value of the command allowable value is obtained by the formula of FB position + command speed time integration + [command speed / position gain] + allowable error [mm], and the lower limit value of the command allowable value is obtained.
  • the position can be a command allowable value.
  • the contactless power feeding system in the above embodiment is a system using an electromagnetic induction method, but may be a system using an electromagnetic resonance method using an electromagnetic field resonance phenomenon. Further, it may be a contact type power supply system using a trolley or the like.
  • Dolly control system 10 Dolly controller (controller) 20A, 20B Power supply area 30, 30A, 30B Zone controller 32 Power control unit 50 Carriage truck 100 Communication unit (servo device) 110 Travel control unit (operation control unit, servo equipment) 111 Command generation unit 111a Command position generation unit 111b Allowable value determination unit 111c Command position change unit 112 Torque limit value calculation unit 113 Allowable value calculation unit 120, 140, 160 Servo system (servo device) 121 Servo amplifier (drive controller) 122 Servo Motor 122A Position Detection Unit 130 Elevation Control Unit (Operation Control Unit, Servo Device) 150 Transfer control unit (operation control unit, servo equipment)

Landscapes

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

【課題】システムで使用可能な電力量を各搬送台車の動作状態に応じた最適な配分で各搬送台車に割り当てることができる台車制御システム、方法、台車コントローラ及びプログラムを提供する。 【解決手段】台車コントローラ１０の電力制御部３２は電力量割当部３２Ｂを備えている。電力量割当部３２Ｂが各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作に応じて、主電力量のうち各搬送台車５０Ａ～５０Ｄが使用可能な電力量を割り当てる。電力量割当部３２Ｂは、割り当てた電力量を示す電力量情報を各搬送台車５０Ａ～５０Ｄに送信する。各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作制御部５３は、割り当てられた電力量の範囲内で所定の動作を実行する。

Description

台車制御システム、台車制御方法、台車コントローラ、及び台車制御プログラム
　本発明は、複数台の搬送台車における走行などの動作を制御する台車制御システム、台車制御方法、台車コントローラ、及び台車制御プログラムに関する。
　従来から、例えば工場内や倉庫内の物品を自動的に搬送台車で搬送する台車制御システムが知られている。この台車制御システムは、軌道（レール）に沿って走行するとともに荷積みから荷下ろしまでの搬送作業を行う複数台の搬送台車と、これらの搬送台車に対して動作指令を送信することにより各搬送台車に搬送作業に伴う動作を実行させるコントローラとを備える。各搬送台車は、コントローラからの動作指令に基づいて、走行装置による走行（移動）や、昇降装置による物品（ワーク）の昇降、移載装置による物品の積み下ろしなどの動作を行う。これら動作に必要な電力は、例えば軌道上に配置された非接触給電装置から供給を受けており、各搬送台車に供給される電力量はコントローラによって指示されている（特許文献１参照）。
　コントローラは、搬送台車における各種動作において電力不足によって突然動作が停止するのを回避するために、各搬送台車に対してある程度マージンを加えた電力量を供給可能なように指示している。特に、搬送台車の各種動作を実行する駆動系として各種サーボ機器を搭載している場合は、サーボ機器が目標値に追従する際に大きな電力を消費する可能性があるので、コントローラは、その電力量を見越して各搬送台車に多くの電力量を供給している。
国際公開ＷＯ２０１２／１１１１９３
　ところで、台車制御システム全体で使用可能な電力量は、近年、省エネルギーの観点から削減される傾向にある。さらに電力供給側からの要請で消費電力量が制限された環境下においては、消費電力量のさらなる削減が求められている。しかしながら、上記した従来のシステムでは、大きな消費を見越した電力量が各搬送車に割り当てられているので、システム全体としての電力量が大きく、その電力量が削減されると搬送台車の稼働数を少なくして対応せざるを得ない。その一方、各搬送台車は、動作によって消費する電力量が異なり、ある動作ではコントローラから割り当てられた電力量の全てを消費しない状況も存在する。これではシステム全体として使用可能な電力がありながら、搬送台車の稼働数を制限するなど、システムを効率よく稼働していないといった問題を有している。
　また、上記特許文献１に記載された台車制御システムでは、各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てて、その電力量に応じて最大加速度を制限しているので、搬送台車において電力の供給不足に陥ることはない。しかし、動作に応じて適切な電力量は異なるので、割り当てられた電力量では他の動作に支障が出ることも考えられる。さらに特許文献１の台車制御システムにおいても、上記と同様に各搬送台車に割り当てられた電力量を常に消費していないことに変わりなく、システム全体で使用可能な電力量を有効に利用したものとはいえない。
　本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、システム全体で使用可能な電力量を、各搬送台車の動作状態に応じた最適な配分で各搬送台車に割り当てることにより、システム全体を効率よく稼働することができる台車制御システム、台車制御方法、台車コントローラ、及び台車制御プログラムを提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本発明では、コントローラから送信される動作指令に基づいて複数台の搬送台車が所定の動作を実行する台車制御システムであって、コントローラは、各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当部を備え、各搬送台車は、割り当てられた電力量の範囲内で所定の動作を実行する動作制御部を備えることを特徴とする。
　また、各搬送台車は、現在の動作に関する動作情報を所定の周期でコントローラに送信する動作情報送信部を備える構成であってもよい。また、電力量割当部は、搬送台車の動作の優先度に応じて、各搬送台車に電力量を割り当てるように構成してもよい。また、電力量割当部は、各搬送台車が所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回らない範囲で各搬送台車に電力量を割り当てるように構成してもよい。また、搬送台車が移動可能なエリアが、複数の給電エリアに分割されるとともに、コントローラが各給電エリアに主電力量を割り当てるように構成してもよい。また、コントローラは、ある給電エリアに搬送台車が新たに進入することによって、この給電エリアにおける搬送台車の少なくとも１台において、電力量割当部により割り当てられる電力量が所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回る場合は、搬送台車のこの給電エリアへの進入を制限する台数管理部を備える構成であってもよい。
　また、本発明は、コントローラから送信される動作指令に基づいて複数台の搬送台車が所定の動作を実行する台車制御方法であって、コントローラは、各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち各搬送台車が使用可能な電力量を割り当て、各搬送台車は、割り当てられた電力量の範囲内で所定の動作を実行することを特徴とする。
　また、本発明は、動作指令を送信することにより複数台の搬送台車に所定の動作を実行させる台車コントローラであって、各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当部と、電力量割当部が各搬送台車に割り当てた電力量に関する電力量情報を各搬送台車に送信する電力量情報送信部と、を備えることを特徴とする。
　さらに、本発明は、動作指令を送信することにより複数台の搬送台車に所定の動作を実行させる台車コントローラに、各搬送台車の動作に関する動作情報を取得する動作情報取得処理と、動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当処理と、電力量割当処理において各搬送台車に割り当てた電力量に関する電力量情報を各搬送台車に送信する電力量情報送信処理と、を実行させる台車制御プログラムであることを特徴とする。
　本発明によれば、各搬送台車の動作に応じて、主電力量のうち各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てるので、システムで使用可能な電力量を各搬送台車の動作状態に応じた最適な配分で各搬送台車に割り当てることができる。したがって、搬送台車の稼働台数を増加させることができ、搬送効率を向上させてシステム全体を効率よく稼働することができる。また、台車制御システムに供給可能な主電力量を効率よく利用できるので、主電力量を抑制することができ、省エネルギー化に対応することができる。
　各搬送台車が動作情報送信部を備えている場合は、各搬送台車の動作を正確かつ迅速にコントローラが取得できるため、ロバストネスを持ったシステムを提供することができる。また、電力量割当部が、搬送台車の動作の優先度に応じて電力量を割り当てる場合は、搬送作業にとって重要な動作を行っている搬送台車に対して十分な電力量を割り当てることができる。また、電力量割当部が最低保障電力量を下回らない範囲で各搬送台車に電力量を割り当てる場合は、搬送台車において電力不足により突然動作が停止することを回避できる。
　また、搬送台車が移動可能なエリアが複数の給電エリアに分割される場合は、コントローラによって各給電エリアに応じた主電力量を割り当てることにより、システム全体をより効率よく稼働することができる。また、コントローラが台数管理部を備えている場合は、ある給電エリアに新たな搬送台車が不用意に侵入して、稼働中の搬送台車のいずれかが電力不足により突然動作を停止するといった事態を回避でき、給電エリア内の搬送台車を確実に稼働することができる。
台車制御システムの実施形態の一例を示すシステム構成図である。 図１に示す台車制御システムにおける１つの給電エリア内の構成を示す概略図である。 図１に示す台車コントローラの構成を示すブロック図である。 台車コントローラと搬送台車との間でやり取りされる指令情報及び状態報告情報を示す図であって、（Ａ）は指令情報を示す図、（Ｂ）は状態報告情報を示す図である。 搬送台車のモード及びステータスを示す図である。 図１に示す搬送台車の構成を示すブロック図である。 台車コントローラによる電力制御処理の一例を示すフローチャートである。 走行制御部及びサーボ系の構成を示すブロック図である。 走行制御部による電力制限処理の一例を示すフローチャートである。 サーボモータにおける消費電力、速度、トルク及びトルク制限値の関係を示す波形図である。 走行制御部による指令値設定処理の一例を示すフローチャートである。 変更しなかったときの指令位置、現在の位置及び変更したときの指令位置の波形を示す波形図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　図１は、台車制御システムの実施形態の一例を示すシステム構成図である。図１に示すように、台車制御システム１は、台車コントローラ（コントローラ）１０から送信される動作指令に基づいて複数台の搬送台車５０が所定の動作を実行するシステムである。この台車制御システム１は、少なくとも、地上側に設置された複数のゾーンコントローラ３０と、複数台の搬送台車５０と、を備えている。また、搬送台車５０が移動可能なエリアが複数のエリアに分割されている場合は、台車制御システム１は、分割されたエリアごとにゾーンコントローラ３０Ａ，３０Ｂが配置される。
　図１に示す例では、台車コントローラ１０はＬＡＮ（Local Area Network）で他のサーバＳやパーソナルコンピュータＰと接続されている。また、台車コントローラ１０がＬＡＮで２台のゾーンコントローラ３０Ａ，３０Ｂと接続され、ＬＡＮでサーバＳ１やパーソナルコンピュータＰ１と接続されている。また、ゾーンコントローラ３０ＡはＬＡＮで複数のアクセスポイント４１Ａ～４４Ａ（図１では「ＡＰ」と称する。）と接続され、ゾーンコントローラ３０ＢはＬＡＮで複数のアクセスポイント４１Ｂ～４４Ｂ（図１では「ＡＰ」と称する。）と接続されている。また、複数のアクセスポイント４１Ａ～４４Ａ，４１Ｂ～４４Ｂは、それぞれ、複数台の搬送台車５０と無線ＬＡＮを介して通信可能である。
　台車コントローラ１０は、台車制御システム１を統括制御するサーバである。具体的には、台車コントローラ１０は、他のサーバＳやパーソナルコンピュータＰなどからの所定の物品の搬送要求を受けると、各搬送台車５０に対して、搬送要求に対応した所定の物品の搬送作業を指示する搬送指示情報を送信する。搬送作業の指示は、例えば、所定の物品を搬送する搬送台車５０のいずれを使用するか、所定の物品の荷すくい位置、所定の物品の荷下ろし位置、搬送台車５０のルート（移動経路）、などの指示が含まれる。このとき、台車コントローラ１０は、他の搬送台車５０との干渉を避けつつ、搬送台車５０の集中や混雑を回避するようなルートを適宜決定する。
　図１に示すように、搬送台車５０が移動可能なエリアは、複数のエリアに分割されている。これらのエリアは給電エリア２０Ａ，２０Ｂであり、それぞれゾーンコントローラ３０Ａ、３０Ｂが設けられる。各給電エリア２０Ａ，２０Ｂには、エリアの面積やエリア内における搬送台車５０による作業負荷などに応じた電力量が割り当てられる。各給電エリア２０Ａ，２０Ｂに割り当てられる電力量が主電力量となる。これら主電力量は、台車コントローラ１０により決定される。例えば、主電力量として給電エリア２０Ａには３５００Ｗが割り当てられ、給電エリア２０Ｂには４０００Ｗが割り当てられる。
　また、台車コントローラ１０は、１つの給電エリア（例えば給電エリア２０Ｂ）から他の給電エリア（例えば給電エリア２０Ａ）に搬送台車５０を進入させる場合は、進入される側の給電エリアにおけるゾーンコントローラ３０に対してエリア進入情報を送信する。このエリア進入情報には、給電エリア２０Ａに進入する搬送台車５０を特定する情報（例えば号機ナンバー情報）及び当該搬送台車５０の動作状態（ステータス）を示す情報も含まれている。
　ゾーンコントローラ３０Ａ，３０Ｂは、それぞれ、給電エリア２０Ａ，２０Ｂ内の搬送台車５０の衝突防止制御（ブロッキング制御）を行なうものである。図１に示すように、ゾーンコントローラ３０Ａは、給電エリア２０Ａ内の地上側に設置されている。このゾーンコントローラ３０Ａは、給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０とアクセスポイント４１Ａ～４４Ａを介して無線通信を行うことにより、給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０のブロッキング制御を司る。また、ゾーンコントローラ３０Ｂは、給電エリア２０Ｂ内の地上側に設置されている。このゾーンコントローラ３０Ｂは、給電エリア２０Ｂ内の搬送台車５０とアクセスポイント４１Ｂ～４４Ｂを介して無線通信を行うことにより、給電エリア２０Ｂ内の搬送台車５０のブロッキング制御を司る。なお、ゾーンコントローラ３０Ａ，３０Ｂを削除し、台車コントローラ１０によりブロッキング制御を実行するようにしてもよい。
　搬送台車５０としては、例えば、天井に設置されたレールに沿って走行する天井走行車が用いられる。なお、搬送台車５０としては、天井走行車に限られず、例えば、昇降装置及び移載装置の一方または双方を搭載しない搬送台車や、スタッカークレーン等が用いられてもよい。
　なお、搬送台車５０が移動可能なエリアが複数のエリアに分割されていない場合（すなわち、給電エリアが１つである場合）は、ゾーンコントローラ３０が搬送要求の受け付け、搬送要求に応じた作業内容の決定、搬送台車５０のルートの決定などの制御を実行してもよいし、ゾーンコントローラ３０を削除してブロッキング制御も含めて台車コントローラ１０が台車の制御を実行するようにしてもよい。また、搬送台車５０が移動可能なエリアが複数の給電エリア２０Ａ，２０Ｂに分割されている場合であっても、台車コントローラ１０の機能の一部または全部をゾーンコントローラ３０が行うようにしてもよい。また、給電エリアは３つ以上に分割されてもよく、この場合も給電エリアごとにゾーンコントローラを配置してもよい。
　図２は、図１に示す台車制御システムにおける１つの給電エリア内の構成を示す概略図である。なお、図２は給電エリア２０Ａ内の構成を示している。また、図２においてゾーンコントローラ３０Ａおよびアクセスポイント４１Ａ～４４Ａを省略している。また、図２において給電エリア２０Ａ内には４台の搬送台車５０Ａ～５０Ｄが進入している。
　図２に示すように、給電エリア２０Ａ内には、搬送台車５０Ａ～５０Ｄが走行するためのレール（軌道）６０が複数の製造装置のロードポートなどに沿って敷設されている。このレール６０は、他の給電エリア２０Ｂ内に敷設されているレールにつながっている。
　図２に示す例では、搬送台車５０Ａは自動で巡回走行（移動走行）を行っている最中であり、搬送台車５０Ｂは自動で荷下ろし位置への移動走行を行っている最中であり、搬送台車５０Ｃは自動で物品を移載（荷すくい）している最中であり、搬送台車５０Ｄは手動（操作者によるリモコン等の手動コントローラ７０の操作）でジョグ走行を行っている最中である。
　本実施形態では、台車コントローラ１０は、給電エリア２０Ａに供給可能な主電力量の範囲内において、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作の状態に応じて、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄに割り当てる最大消費電力量を決定する。この最大消費電力量が給電エリア２０Ａに割り当てられる主電力量のうち各搬送台車５０Ａ～５０Ｄが使用可能（消費可能）な電力量である。
　図２に示す例では、自動で巡回走行を行っている搬送台車５０Ａには、最大消費電力量として１０００Ｗの電力量が割り当てられる。また、自動で荷下ろし位置への移動走行を行っている搬送台車５０Ｂには、最大消費電力量として１３００Ｗの電力量が割り当てられる。また、自動で物品を移載している搬送台車５０Ｃには、最大消費電力量として７００Ｗの電力量が割り当てられる。また、手動でジョグ走行を行っている搬送台車５０Ｄには、最大消費電力量として５００Ｗの電力量が割り当てられる。各搬送台車５０Ａ～５０Ｄは、割り当てられた最大消費電力量の範囲内において走行等の動作を行う。
　なお、図２には給電エリア２０Ｂ内の構成については示していないが、給電エリア２０Ｂ内の構成は搬送台車の数やレールの配置などを除けば、給電エリア２０Ａ内の構成と同一の構成を備えている。したがって、重複する説明を省略する。
　図３は、図１に示す台車コントローラの構成を示すブロック図である。また、図４は、台車コントローラと搬送台車との間でやり取りされる指令情報及び状態報告情報を示す図であって、（Ａ）は指令情報を示す図、（Ｂ）は状態報告情報を示す図である。図３に示す各部の構成は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）などの演算装置が記憶部に記憶されているプログラムに従って処理を実行することにより実現される。
　図３に示すように、台車コントローラ１０は、車間制御部３１、電力制御部３２、及び通信部３３を備えている。車間制御部３１は、給電エリア２０Ａ内の各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作や各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの車間を指令する処理部である。具体的には、車間制御部３１は、搬送指示情報に基づいて、給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作や、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄのルートを認識する。また、車間制御部３１は、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄから送信される状態報告情報（図４（Ｂ）参照）に基づいて、給電エリア２０Ａ内の各搬送台車５０Ａ～５０Ｄのルート上の現在位置、及び各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの現在の車間を認識する。そして、車間制御部３１は、給電エリア２０Ａ内の各搬送台車５０Ａ～５０Ｄに対して動作や車間を指令する指令情報（図４（Ａ）参照）を通信部３３に出力する。
　ここで、図４（Ａ）に示す指令情報のうち、車間制御部３１が出力する動作や車間を指令する情報は、搬送台車を特定する号機ナンバー情報（図４（Ａ）中の「号機Ｎｏ．」）、搬送台車の動作（例えば、移動、荷すくい、・・）を指令する動作指令情報（図４（Ａ）中の「動作指令」）、搬送台車の車間制御を指令する車間制御指令情報（図４（Ａ）中の「車間制御指令」）である。また、車間制御指令情報は、システムクロック（ミリ秒）、目標位置を特定する「ブロック（始端ポイントＮｏ．）」「ユニット（始端ポイントからの距離）」、速度（ｍｍ／ｓ）、属性を含んでいる。
　また、図４（Ｂ）に示す状態報告情報のうち、車間制御部３１が各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの現在位置や現在の車間を認識するための情報は、搬送台車を特定する号機ナンバー情報（例えば、１～１５００）、搬送台車の現在位置を特定する「ブロック（始端ポイントＮｏ．）」「ユニット（始端ポイントからの距離）」からなる現在位置情報（図４（Ｂ）中の「現在位置」）、「ルート上のポイントＮｏ．」「そのポイントまでの距離」「そのポイントまでの時間」からなる車間情報である。
　電力制御部３２は、給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０の台数を管理するとともに、給電エリア２０Ａ内の各搬送台車５０に割り当てる最大消費電力量を決定する処理部である。図３に示すように、この電力制御部３２は、台数管理部と３２Ａと、電力量割当部３２Ｂと、を備えている。台数管理部３２Ａは、給電エリア２０Ａ内への搬送台車５０の進入を許可するか否かを決定するとともに、給電エリア２０Ａ内で走行等の動作を行う搬送台車５０の台数を決定する。また、電力量割当部３２Ｂは、台数管理部３２Ａが決定した給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０の台数、及び搬送台車５０の現在の動作状態（ステータス）に応じた最大消費電力量を決定し、決定した最大消費電力量を各搬送台車５０に割り当てる。
　具体的には、電力制御部３２は、給電エリア情報及び供給可能電力情報に基づいて給電エリア２０Ａに供給可能な主電力量を認識する。また、電力制御部３２は、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄから送信される状態報告情報（図４（Ｂ）参照）に基づいて給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０Ａ～５０Ｄの現在の動作状態（ステータス）を認識する。また、電力制御部３２は、エリア進入情報に基づいて給電エリア２０Ａに新たな搬送台車の進入があるか否かを認識する。
　ここで、図４（Ｂ）に示す状態報告情報のうち、電力制御部３２が各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの動作状態を認識するための情報は、搬送台車を特定する号機ナンバー情報（例えば、１～１５００）、及び搬送台車の動作状態を示すステータス情報（動作情報）である。
　そして、電力制御部３２の台数管理部３２Ａは、主電力量、各搬送台車５０のステータス（新たに進入する搬送台車がある場合は、その搬送台車のステータス）、給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０の台数、及び給電エリア２０Ａに進入する搬送台車があるか否かに基づいて、給電エリア２０Ａ内の搬送台車の台数を決定する。また、電力制御部３２の電力量割当部３２Ｂは、台数管理部３２Ａが決定した給電エリア２０Ａ内の搬送台車５０の台数、及び搬送台車５０の現在の動作状態（ステータス）に応じて、主電力量のうち、各搬送台車５０に割り当てる最大消費電力量を決定する。電力制御部３２の電力量割当部３２Ｂは、決定した最大消費電力量を示す電力量情報を通信部３３に出力する。
　ここで、図４（Ａ）に示す指令情報のうち、電力制御部３２が出力する最大消費電力量を示す電力量情報は図４（Ａ）中の「電力制限値」である。
　通信部３３は、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄとの間で情報を例えば１００ｍｓの通信周期で送受信する処理部である。具体的には、通信部３３は、車間制御部３１から出力された動作や車間を指令する指令情報、すなわち、図４（Ａ）に示す指令情報のうちの号機ナンバー情報、動作指令情報、車間制御情報を送信バッファにセットする。また、通信部３３は、電力制御部３２から出力された図４（Ａ）に示す指令情報のうちの電力量情報（「電力制限値」）を送信バッファにセットする。そして、通信部３３は、１００ｍｓの通信周期に同期させて、送信バッファにセットされた指令情報を各搬送台車５０Ａ～５０Ｄに対して送信する。
　図３に示すように、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄは、台車コントローラ１０に対して動作情報を送信する動作情報送信部５１と、台車コントローラ１０から送信される電力量情報を受信する電力量情報受信部５２と、電力量割当部３２Ｂによって割り当てられた電力量の範囲内において動作を実行する動作制御部５３と、を備えている。
　次に、ステータス（動作状態）の具体例について説明する。図５は、搬送台車のモード及びステータスを示す図である。図５（Ａ）に示すように、本実施形態では、搬送台車５０のモードとして、「手動」、「自動」及び「半自動」の３種類が設けられている。「手動」は、操作者が搬送台車５０の近くでリモコン（手動コントローラ７０）を使用してジョグで搬送台車５０を動かすモードである。「自動」は、台車コントローラ１０からの指令で自動的に搬送台車５０を動かすモードである。「半自動」は、台車コントローラ１０またはリモコンをオペレータが使用して自動的に搬送台車５０を動かすモードである。
　また、図５（Ｂ）に示すように、本実施形態では、搬送台車５０のステータスとして、「異常・警告」、「未起動」、「アイドル」、「荷すくい走行中」、「荷下ろし走行中」、「移動走行中」、「荷すくい中」、「荷下ろし中」の８種類が設けられている。「異常・警告」は、異常が発生した状態、警告が必要な状態である。「未起動」は、未だ搬送台車５０が起動していない状態である。「アイドル」は、停車中において台車コントローラ１０からの指令を受けて動作可能な状態である。「荷すくい走行中」は、荷（物品）をすくう位置への移動中の状態である。「荷下ろし走行中」は、荷をおろす位置への移動中の状態である。「移動走行中」は、配車、追い出し、巡回等、移載を含まない走行中の状態である。「荷すくい中」は、昇降台を下降させてレール下方の製造装置のロードポート等の上の荷をグリッパで掴み、昇降台を再び上昇させようとしている最中の状態である。「荷下ろし中」は、昇降台を下降させてグリッパで把持している荷をレール下方の製造装置のロードポート等に下ろし、昇降台を再び上昇させようとしている最中の状態である。
　「異常・警告」のステータスには、手動、自動及び半自動のモードが設けられている。また、「異常・警告」以外のステータスには、自動及び半自動のモードが設けられている。例えば、「移動走行中」のステータスの場合、ステータスは、モードが自動のときの「自動移動走行中」とモードが半自動のときの「半自動移動走行中」とに分けられる。同様に、「荷すくい中」のステータスの場合、このステータスは、モードが自動のときの「自動荷すくい中」とモードが半自動のときの「半自動荷すくい中」とに分けられる。ほかのステータスについても同様である。
　以上のように、搬送台車５０のステータス（動作状態）として複数種類のステータスが設けられているが、ステータスに応じて必要な電力量が異なる。このため、本実施形態では、台車コントローラ１０の電力制御部３２が、給電エリア２０Ａ，２０Ｂに供給可能な主電力量を、各搬送台車５０の動作状態に応じた最適な配分で各搬送台車５０に割り当てる。そして、各搬送台車５０は、割り当てられた最大消費電力量の範囲内において指令された動作を実行する。
　図６は、図１に示す搬送台車の構成を示すブロック図である。なお、図６に示す搬送台車５０は、給電エリア２０Ａ内の搬送台車（例えば図２に示す搬送台車５０Ａ～５０Ｄのいずれか）であるものとする。また、本実施形態では、各搬送台車５０は、同一構成を備えているものとする。図６に示すように、搬送台車５０は、通信ユニット１００、走行制御部１１０、昇降制御部１３０、移載制御部１５０、サーボ系１２０，１４０，１６０、電源コントローラ１７０、及び受電コイル１７１を備えている。
　ここで、図３に示した動作制御部５３は、走行制御部１１０、昇降制御部１３０、及び移載制御部１５０で構成される。また、サーボ機器は、通信ユニット１００、動作制御部５３（走行制御部１１０、昇降制御部１３０、及び移載制御部１５０）、及びサーボ系１２０，１４０，１６０で構成される。
　通信ユニット１００は、台車コントローラ１０からの指令情報を受信し、台車コントローラ１０に対して状態報告情報を送信する処理部である。この通信ユニット１００は、台車コントローラ１０との間で例えば１００ｍｓの通信周期で情報を送受信する。図３に示した動作情報送信部５１及び電力量情報受信部５２は、通信ユニット１００により実現される。
　走行制御部１１０は、サーボ系１２０に対して指令を送信することにより、サーボ系１２０内のサーボモータ（図８参照）を駆動させることにより、搬送台車５０の走行制御を実行する。この走行制御部１１０は、搬送台車５０の現在の動作状態に対応する状態報告情報（ステータス情報、現在位置情報、車間情報）を通信ユニット１００を介して送信する制御も実行する。
　昇降制御部１３０は、サーボ系１４０に対して指令を送信することにより、サーボ系１４０内のサーボモータ（図示せず）を駆動させることにより、搬送台車５０に設けられた昇降台（図示せず）の昇降制御を実行する。この昇降制御部１３０は、昇降台の現在の動作状態に対応する状態報告情報（主にステータス情報）を通信ユニット１００を介して送信する制御も実行する。
　移載制御部１５０は、サーボ系１６０に対して指令を送信することにより、サーボ系１６０内のサーボモータ（図示せず）を駆動させることにより、搬送台車５０の昇降台に設けられたグリッパ（図示せず）による荷の把持および開放制御を実行する。この移載制御部１５０は、移載装置の現在の動作状態に対応する状態報告情報（主にステータス情報）を通信ユニット１００を介して送信する制御も実行する。
　電源コントローラ１７０と受電コイル１７１とで搬送台車５０側の非接触受電装置が構成される。また、レール６０（図２参照）に沿って敷設されている誘導線（給電線ともいう。）と、商用電源を非接触給電に適した周波数に変換し、誘導線に電力を送出する給電盤とで、図６に示す非接触給電装置７０が構成されている。給電盤が所定の周波数で誘導線に電力を送出すると、誘導線の周囲に磁場が発生する。受電コイル１７１は、搬送台車５０において誘導線と対向する位置に配置されており、誘導線による磁場から電力を受け取る。電源コントローラ１７０は、受電コイル１７１が受け取った電力を安定化させ、その電力をサーボ系１２０，１４０，１６０に供給する。
　なお、上記したように、台車コントローラ１０と搬送台車５０とが通信可能に構成されているが、搬送台車５０同士も通信可能に構成されている。
　次に、本発明に係る台車制御システム１の動作について説明する。
（１）台車コントローラによる電力制御：
　図７は、台車コントローラによる電力制御処理の一例を示すフローチャートである。なお、図７の説明において、台車コントローラ１０が電力制御処理を実行するものとする。図７に示す電力制御処理において、台車コントローラ１０の電力制御部３２は、供給可能電力情報及び給電エリア情報を取得する。また、電力制御部３２は、給電エリア２０Ａ内の全ての搬送台車５０Ａ～５０Ｄから送信される状態報告情報を通信部３３を介して受信する。また、電力制御部３２は、エリア進入情報を取得する。このようにして、電力制御部３２は、供給可能電力情報、給電エリア情報、状態報告情報、エリア進入情報を取得する（ステップＳ１）。
　そして、電力制御部３２は、供給可能電力情報及び給電エリア情報に基づいて、給電エリア２０Ａに供給可能な主電力量を認識する。また、電力制御部３２は、状態報告情報に基づいて、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄのステータス（動作状態）及び台数を認識する。さらに、電力制御部３２は、エリア進入情報に基づいて、給電エリア２０Ａに新たな搬送台車の進入があるか否かを認識する。
　次に、電力制御部３２の台数管理部３２Ａは、認識した主電力量、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄのステータス（新たに進入する搬送台車がある場合は、その搬送台車のステータス）、各搬送台車５０Ａ～５０Ｄの台数、及び給電エリア２０Ａに進入する搬送台車があるか否かに基づいて、給電エリア２０Ａ内の搬送台車の台数を決定する（ステップＳ２）。
　具体的には、給電エリア２０Ａ内の搬送台車の台数を決定する方法として以下の方法を用いる。電力制御部３２の台数管理部３２Ａは、エリア進入情報から新たに給電エリア２０Ａ内に進入する搬送台車があるか否かを判断する。新たに進入する搬送台車がないと判断した場合は、台数管理部３２Ａは、給電エリア２０Ａ内に現在属している搬送台車５０Ａ～５０Ｄの台数（図２に示す例では４台）を、搬送台車の台数として把握する。一方、新たに進入する搬送台車があると判断した場合は、台数管理部３２Ａは、給電エリア２０Ａ内に現在属している搬送台車５０Ａ～５０Ｄの台数に、新たに給電エリア２０Ａに進入する搬送台車を加えた台数を、搬送台車の台数として把握する。そして、台数管理部３２Ａは、搬送台車の台数として把握した全ての搬送台車のステータス（動作状態）を確認する。また、台数管理部３２Ａは、全ての搬送台車のステータスに対応する最低保障電力量を確認する。ここで、最低保障電力量とは、搬送台車がステータスに対応する動作を実行するために必要な最低限保障すべき電力量をいう。
　台数管理部３２Ａは、全ての搬送台車のステータスに対応する最低保障電力量を足し合わせた合計最低保障電力量が給電エリア２０Ａ内に供給可能な主電力量を超えているか否かを判定する。合計最低保障電力量が主電力量を超えていない場合は、台数管理部３２Ａは、給電エリア２０Ａへの新たな搬送台車の進入を許可する。合計最低保障電力量が主電力量を超えている場合は、台数管理部３２Ａは、給電エリア２０Ａへの新たな搬送台車の進入を拒否（制限）する。
　なお、電力制御部３２の台数管理部３２Ａは、ステップＳ２において、給電エリア２０Ａへの搬送台車の進入を拒否した場合は、その結果を出力する。台車コントローラ１０は、その結果を受けて、搬送台車を待機させたり、ルートの変更などの処理を実行する。
　次に、電力制御部３２の電力量割当部３２Ｂは、ステップＳ２で決定した搬送台車の台数、及び各搬送台車のステータスに応じて、各搬送台車の電力制限値（最大消費電力量）を決定する（ステップＳ３）。具体的には、電力量割当部３２Ｂは、ステップＳ２で決定した全ての搬送台車に対して、ステータスに対応する標準電力量を電力制限値と決定する。ここで、標準電力量とは、ステータスに対応する動作を実行するのに十分な電力量をいう。
　電力量割当部３２Ｂは、全ての搬送台車のステータスに対応する標準電力量を足し合わせた合計標準電力量が給電エリア２０Ａ内に供給可能な主電力量を超えているか否かを判定する。合計標準電力量が主電力量を超えている場合は、電力量割当部３２Ｂは、予め設定されているステータスに対応する優先度に基づいて、全ての搬送台車の電力制限値の合計が主電力量の範囲内となり、かつ、全ての搬送台車のうちの少なくとも１台が最低保障電力量を下回らないように、全ての搬送台車に電力制限値を設定する。ここで、搬送要求に対応する搬送作業を効率よく実行するために重要なステータスに対して高い優先度が設定されている。例えば、電力量割当部３２Ｂは、優先度の最も高いステータスの搬送台車には標準電力量を電力制限値として設定し、優先度の低いステータスの搬送台車には最低保障電力量を下回らない範囲で、標準電力量から削減した電力量を電力制限値として設定する。
　その後、電力制御部３２は、ステップＳ３で決定した各搬送台車の電力制限値を通信部３３に出力し、通信部３３は、その電源制限値を搬送台車毎の送信バッファにセットする（ステップＳ４）。そして、通信部３３は、通信周期と同期させ、電源制限値情報を含む指令情報を各搬送台車に送信する。
　なお、上記ステップＳ３において、合計標準電力量が主電力量を超えている場合、電力制御部３２は、予め設定されているステータスに対応する優先度に基づいて、全ての搬送台車に電力制限値を設定するように構成していたが、そのような構成に限られない。例えば、電力制御部３２は、合計標準電力量のうち主電力量を超えた分の電力量を、一律に、全ての搬送台車の標準電力量から削減して、全ての搬送台車の電力制限値の合計が主電力量の範囲内となるように、全ての搬送台車の電力制限値を設定するようにしてもよい。
（２）搬送台車の具体的構成：
　図８は、走行制御部及びサーボ系の構成を示すブロック図である。なお、図８に示す各部の構成は、ＣＰＵなどの演算装置が記憶部に記憶されているプログラムに従って処理を実行することにより実現される。
　走行制御部１１０は、指令生成部１１１、トルク制限値算出部１１２、及び許容値算出部１１３を備えている。また、指令生成部１１１は、指令位置生成部１１１ａ、許容値判定部１１１ｂ、及び指令位置変更部１１１ｃを備えている。指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、台車コントローラ１０から送信される指令情報を通信ユニット１００を介して受け取る。そして、指令位置生成部１１１ａは、指令情報に含まれる動作指令情報及び車間制御指令情報に基づいて、動作指令情報が示す搬送台車の動作（走行）を、車間制御指令情報が示す位置及び速度で実行させるための動作波形を生成する。
　また、指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、生成した動作波形に基づいて、サーボ系１２０のサーボモータ１２２の位置（回転量、回転角度）を指令する指令位置を生成する。そして、指令位置生成部１１１ａは、生成した指令位置をサーボ系１２０のサーボアンプ１２１に出力するとともに許容値算出部１１３にも出力する。ここで、指令位置はパルス信号である。１パルスに対するサーボモータ１２２の位置（回転量、回転角度）が予め決められている。また、パルスの周波数がサーボモータ１２２の速度（回転数、回転速度）となる。
　また、指令生成部１１１の許容値判定部１１１ｂは、許容値算出部１１３から出力される後述する指令許容値に基づいて、指令位置信号にてサーボアンプ１２１に指令する位置（以下、指令位置という。）を変更するか否かを判定する。本実施形態では、許容値判定部１１１ｂは、指令位置生成部１１１ａが動作波形に基づいて生成した指令位置（台車コントローラ１０からの指令情報に基づいて生成された指令位置）が指令許容値を超えたと判定した場合に、指令位置を指令許容値に変更すると判定する。そして、指令生成部１１１の指令位置変更部１１１ｃは、許容値判定部１１１ｂが指令位置を変更すると判定した場合は、指令位置を指令許容値に変更し、変更した指令位置をサーボ系１２０のサーボアンプ１２１に出力する。
　トルク制限値算出部１１２は、台車コントローラ１０から送信される指令情報に含まれる電力制限値（電力量情報）を受け取る。また、トルク制限値算出部１１２は、サーボアンプ１２１からフィードバックされるサーボモータ１２２の現在の速度（以下、現在の速度（回転速度）を「ＦＢ速度」という。）を示すフィードバック速度（以下、「ＦＢ速度」という。）を受け取る。そして、トルク制限値算出部１１２は、サーボモータ１２２からのＦＢ速度と、電力量情報が示す電力制限値（最大消費電力）とに基づいて、サーボモータ１２２の最大トルクを制限するトルク制限値を算出し、算出したトルク制限値をサーボアンプ１２１に出力する。
　許容値算出部１１３は、サーボモータ１２２内に設けられた位置検出部１２２Ａからフィードバックされるフィードバック位置（以下、「ＦＢ位置」という。）を受け取る。そして、許容値算出部１１３は、そのＦＢ位置が示すサーボモータ１２２の現在の位置（以下、「ＦＢ位置」という。）に基づいて、そのＦＢ位置から追従する指令位置として許容される指令許容値を算出する。許容値算出部１１３は、算出した指令許容値を指令生成部１１１に出力する。
　サーボ系１２０は、サーボアンプ（駆動制御部）１２１及びサーボモータ１２２を備えている。サーボアンプ１２１は、指令生成部１１１から出力される指令位置と、サーボモータ１２２内の位置検出部１２２Ａから出力されるＦＢ位置（このＦＢ位置はパルス信号である）との偏差（差分）を偏差カウンタで算出する。そして、サーボアンプ１２１は、偏差カウンタで算出した偏差に応じた駆動電流をサーボモータ１２２に供給し、サーボモータ１２２の駆動を制御する。この際、サーボアンプ１２１は、トルク制限値算出部１１２から出力されるトルク制限値をサーボモータ１２２のトルクが超えないように、サーボモータ１２２を駆動する駆動電流を制御する。また、サーボアンプ１２１は、位置検出部１２２Ａから出力されるＦＢ位置をＦＢ速度に変換し、変換したＦＢ速度をトルク制限値算出部１１２に出力する。
　サーボモータ１２２は、サーボアンプ１２１から供給される駆動電流に基づいて駆動（回転駆動）するモータである。このサーボモータ１２２には、当該サーボモータ１２２の位置（回転量）を検出する位置検出部１２２Ａが設けられている。この位置検出部１２２Ａは、例えばエンコーダで構成されている。なお、位置検出部１２２Ａは、エンコーダに限られるわけではなく、レーザ距離計や磁気リニアセンサなどの位置センサであってもよい。この位置検出部１２２Ａは、検出したサーボモータ１２２の現在の位置を示すＦＢ位置をサーボアンプ１２１及び許容値算出部１１３に出力する。
　なお、走行制御部１１０または指令生成部１１１は、通信ユニット１００に現在の動作状態（ステータス）を出力する処理部を備えている。昇降制御部１３０及び移載制御部１５０においても同様である。通信ユニット１００の動作情報送信部５１は、走行制御部１１０、昇降制御部１３０、及び移載制御部１５０）から出力された動作状態に基づいて、台車コントローラ１０に対して動作情報を含む状態報告情報を送信する。
（３）トルク制限：
　搬送台車５０は、台車コントローラ１０によって割り当てられた最大消費電力量（電力制限値）の範囲内において走行等の動作を行う必要がある。以下、電力制限値に基づくサーボモータのトルクを制限する構成について説明する。
　図９は、走行制御部による電力制限処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示す電源制限処理は、走行制御部１１０とサーボアンプ１２１との間の通信周期（例えば０．８８８ｍｓまたは０．４４４ｍｓ）と同じ周期で繰り返し実行される。図９に示すように、走行制御部１１０のトルク制限値算出部１１２は、台車コントローラ１０から送信される指令情報に含まれる電力制限値を受け取る。また、トルク制限値算出部１１２は、サーボアンプ１２１からフィードバックされるフィードバック速度を受け取る。さらに、トルク制限値算出部１１２は、予め設定されているサーボ系１２０の各種パラメータを取得する。ここで、各種パラメータとしては、走行駆動部（サーボ系１２０等）の効率、待機電力などである。
　そして、トルク制限値算出部１１２は、例えばサーボモータ１２２のＦＢ速度と、電力制限値情報が示す電力制限値（最大消費電力）とを変数とする次の計算式に基づいて、サーボモータ１２２の最大トルクを制限するトルク制限値τを算出する（ステップＳ１２）。
　τ≦（Ｐ－α）／（（１／η）＊（２＊π／６０）＊ω）
　ここで、Ｐは最大消費電力（つまり、電力制限値）［Ｗ］を示す。ηは走行駆動部の効率を示す。ωはサーボモータ１２２の回転数［ｒｐｍ］＝ＦＢ速度［０．０１ｒｐｍ］／１００を示す。τはサーボモータ１２２のモータトルク［Ｎｍ］＝（ＦＢトルク［０．１％］／１０）＊１．３［Ｎｍ］／１００を示す。αは待機電力［Ｗ］を示す。
　そして、トルク制限値算出部１１２は、算出したトルク制限値をサーボアンプ１２１に出力（送信）する（ステップＳ１３）。走行制御部１１０とサーボアンプ１２１との通信周期は例えば０．８８８ｍｓである（なお、０．４４４ｍｓとされている場合もある）。そこで、トルク制限値算出部１１２は、ステップＳ１２で算出したトルク制限値をバッファにセットし、通信周期と同期したタイミングでバッファにセットされたトルク制限値をサーボアンプ１２１に送信する。
　図１０は、サーボモータにおける消費電力、速度、トルク及びトルク制限値の関係を示す波形図である。図１０において、縦軸は電力量［Ｗ］を示し、横軸は時間［ｓ］を示している。また、Ａ１はＦＢ速度［０．１ｒｐｍ］、Ａ２は最大消費電力量（電力制限値）［０．１Ｗ］、Ａ３はトルク制限値［０．１％］、Ａ４はフィードバックトルク（現在のサーボモータ１２２のトルク、図１０中「ＦＢトルク」と記す。）［０．１％］、Ａ５はサーボモータ１２２の消費電力量［０．１Ｗ］である。図１０に示すように、最大消費電力量（電力制限値）［０．１Ｗ］は１３００［Ｗ］とされている。
　トルク制限値算出部１１２は、ＦＢ速度Ａ１及び最大消費電力量Ａ２に基づいてトルク制限値Ａ３を算出する。そして、サーボアンプ１２１は、図１０に示すように、サーボモータ１２２を駆動する駆動電流を制御することにより、サーボモータ１２２のＦＢトルクＡ４をトルク制限値Ａ３より低い値に制御する。サーボモータ１２２のＦＢトルクＡ４をトルク制限値Ａ３より低い値に制御されると、サーボモータ１２２の消費電力量Ａ５は最大消費電力量Ａ２以下に制限される。
　図９及び図１０を用いて説明したトルク制限の構成では、以下の効果を奏する。すなわち、トルク制限値算出部１１２がサーボモータ１２２の回転速度および消費可能な電力量に基づいてサーボモータ１２２のトルク制限値を算出し、サーボアンプ１２１がサーボモータ１２２のトルクがトルク制限値を超えない範囲においてサーボモータ１２２を駆動することにより、外乱等が生じた場合でもトルクを制限することができ、電力消費を抑制することができる。また、外乱等に備えた電力消費のマージンも削減することができる。
　また、トルク制限値算出部１１２が所定周期でサーボモータ１２２の回転速度を取得し、取得した回転速度および電力量に基づいて所定周期でトルク制限値を算出する場合は、サーボモータ１２２の回転速度に応じてトルク制限値を随時算出することができる。また、トルク制限値算出部１１２が台車コントローラ１０から送信される電力量情報を受け取り、受け取った電力量情報を用いてトルク制限値を算出する場合は、サーボ機器の外部の台車コントローラ１０から消費可能な電力を容易に変更することができる。また、台車コントローラ１０が複数のサーボ機器のそれぞれに対して電力量情報を送信する場合は、台車制御システム１に供給可能な主電力量を効率よく利用することができので、主電力量を抑制することができる。
（４）指令位置の変更：
　サーボ系１２０は指令位置とＦＢ位置との距離に応じた速度、トルクでサーボモータ１２２の駆動制御を行う。しかし、本実施形態では、搬送台車５０において使用可能な電力量が電力制限値に制限されているので、サーボモータ１２２のトルクが電力制限値に応じたトルク制限値に制限される。このため、ＦＢ位置が指令位置に追従しなくなり、ＦＢ位置が指令位置と乖離してしまうおそれがある。また、外乱によってＦＢ位置と指令位置との乖離が生じることもある。ＦＢ位置が指令位置と離れすぎると、サーボ系１２０が指令位置に追従できなくなってサーボエラーとなるおそれや、指令位置に追従しようとして急加速などの異常な動作が行われるおそれもある。そこで、本実施形態では、指令位置とＦＢ位置とが乖離しないように、指令位置とＦＢ位置が所定以上の離れた場合に、ＦＢ位置に合わせて指令位置を変更するように構成している。以下、かかる指令位置を変更する構成について説明する。
　図１１は、走行制御部による指令値設定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図９に示す指令値設定処理は、走行制御部１１０とサーボアンプ１２１との間の通信周期（例えば０．８８８ｍｓまたは０．４４４ｍｓ）と同じ周期で繰り返し実行される。図１１に示すように、走行制御部１１０における指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、指令値設定処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ２１）。指令値設定処理が完了していないと判定した場合は、指令位置生成部１１１ａは、動作波形を生成する処理（動作波形生成処理）を実行したか否かを判定する（ステップＳ２２）。動作波形生成処理を実行したと判定した場合は、ステップＳ２５に移行する。一方、動作波形生成処理を実行していないと判定した場合は、指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、動作波形生成処理で動作波形を生成する（ステップＳ２３）。そして、指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、生成した動作波形に基づいて、サーボ系１２０のサーボモータ１２２の位置（回転量）を指令する指令位置を生成する（ステップＳ２４）。
　また、許容値算出部１１３は、指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａが指令位置を生成したタイミングと同期して、位置検出部１２２Ａから出力されるＦＢ位置を受け取る。そして、許容値算出部１１３は、受け取ったＦＢ位置に基づいて、次の計算式を用いて指令許容値を算出する（ステップＳ２５）。許容値算出部１１３は、算出した指令許容値を指令生成部１１１に出力する。
　指令許容値の上限値：ＦＢ位置＋指令速度の時間積分＋［指令速度／ポジションゲイン］＋許容誤差［ｍｍ］
　指令許容値の下限値：ＦＢ位置＋指令速度の時間積分＋［指令速度／ポジションゲイン］－許容誤差［ｍｍ］
　ここで、ＦＢ位置は上記のように現在の位置である。また、「指令速度の時間積分」は、現時点で出力される指令位置信号の指令速度で進む量（距離）を示している。なお、許容値算出部１１３は、指令生成部１１１から出力される指令位置の周波数に基づいて指令速度を認識することが可能である。また、「速度指令／ポジションゲイン」は、ポジションゲインによる遅れ分の量（距離）を示している。また、ここでは許容誤差をモータの１回転分の移動量（距離）としている。
　図１１に示す指令値設定処理は、通信周期と同じ周期で実行されるので、指令生成部１１１は、通信周期と同じ周期で指令位置を生成し、許容値算出部１１３は、指令位置の生成と同期してＦＢ位置を取得する。したがって、実際の現在位置に近いＦＢ位置に基づいて指令許容値を算出することができる。また、指令許容値は、通信周期の１周期の間に搬送台車５０が移動する量を含んで設定される。したがって、高い精度の指令許容値を設定することができる。
　指令生成部１１１の許容値判定部１１１ｂは、動作波形に基づいて生成した指令位置が指令許容値を超えたか否かを判定する（ステップＳ２６）。指令位置が指令許容値を超えていないと判定した場合は、指令生成部１１１の指令位置変更部１１１ｃは、指令位置を変更せずに、動作波形に基づいて生成した指令位置をサーボアンプ１２１に出力（送信）する（ステップＳ２７）。一方、指令位置が指令許容値を超えていると判定した場合は、指令生成部１１１の指令位置変更部１１１ｃは、動作波形に基づいて生成した指令位置を指令許容値に変更する。このように、指令生成部１１１は、指令位置を生成するタイミングで指令位置を指令許容値に変更するので、指令位置の変更が遅くならず、変更された指令位置に基づいてサーボモータ１２２の駆動制御を実行させることができる。そして、指令生成部１１１は、指令許容値を示す指令位置（図１１において「指令許容値」と記す。）をサーボアンプ１２１に出力（送信）する（ステップＳ２８）。
　なお、上記したように、走行制御部１１０とサーボアンプ１２１との通信周期は０．８８８ｍｓである。したがって、指令生成部１１１は、ステップＳ２７，Ｓ２８の送信処理では、指令位置信号をバッファにセットし、通信周期と同期したタイミングでバッファにセットされた指令位置信号をサーボアンプ１２１に送信する。
　図１２は、変更しなかったときの指令位置、現在の位置及び変更したときの指令位置の波形を示す波形図である。図１２において、縦軸は所定位置から距離［ｍｍ］を示し、横軸は時間［ｓ］を示している。また、Ｂ１は動作波形に基づいて生成された指令位置であり、Ｂ２はＦＢ位置である。また、Ｂ３は指令生成部１１１により変更した後の指令位置、すなわち指令許容値である。
　図１２に示すように、時間ｔ１においてサーボモータ１２２が所定速度で駆動を開始した直後は、ＦＢ位置Ｂ２は指令位置Ｂ１と乖離していない。しかし、トルク制限値に基づくトルクの制限や外乱などによって、時間ｔ２から徐々にＦＢ位置Ｂ２が指令位置Ｂ１と乖離し、時間ｔ３において指令位置Ｂ１が指令許容値Ｂ３以上になっている。このとき、指令生成部１１１は、指令位置Ｂ１を指令許容値Ｂ３に変更した上で指令位置を生成し、その指令位置をサーボアンプ１２１に出力する。このような処理により、所定距離以上、ＦＢ位置Ｂ２が指令位置（指令許容値Ｂ３）と乖離しなくなる。時間ｔ４において、電力制限値が緩和されたり、外乱がなくなると、サーボモータ１２２の速度が上昇し、ＦＢ位置Ｂ２が指令位置Ｂ１に近づいていく。その後、サーボモータ１２２の駆動が止まると、時間ｔ５においてＦＢ位置Ｂ２が指令位置Ｂ１と一致する。
　図１１及び図１２を用いて説明した指令位置の変更の構成では、以下の効果を奏する。すなわち、許容値算出部１１３が搬送台車５０の現在位置に基づいて指令許容値を算出し、指令生成部１１１の許容値判定部１１１ｂが、指令位置が指令許容値を超えたか否かを判定し、指令位置が指令許容値を超えたと判定された場合に、指令生成部１１１の指令位置変更部１１１ｃが指令位置を変更することにより、予期しない外乱や電力量の制限等によって指令位置と現在位置との乖離が生じるのを回避することができる。よって、指令位置に対して現在位置が大きく乖離し、指令位置に追従できなくなってしまうことや、指令位置に追従しようとして出力トルクが高まり、消費電力も増加してしまうこと、過度な動きによる安全性を損なってしまうことが防止される。
　また、搬送台車５０の現在位置を検出する位置検出部１２２Ａを備え、許容値算出部１１３は、位置検出部１２２Ａから出力された現在位置に基づいて指令許容値を算出する場合は、正確な現在位置に基づいて指令許容値を算出することができる。また、指令生成部１１１の指令位置変更部１１１ｃは、指令位置が指令許容値または指令許容値を超えない範囲内の所定位置に変更する場合は、サーボ機器の態様や使用態様などに対応させて指令許容値に設定することができる。また、指令生成部１１１の指令位置生成部１１１ａは、所定の周期で指令位置を生成し、許容値算出部１１３は、指令位置の生成と同期して現在位置を取得する場合は、実際の現在位置に近い位置情報に基づいて指令許容値を算出することができる。また、指令許容値は、通信周期と同じ処理周期の１周期の間に搬送台車５０が移動する量を含んで設定される場合は、高い精度の指令許容値を設定することができる。また、指令位置変更部１１１ｃは、指令位置生成部１１１ａが指令位置を生成するタイミングで指令位置を変更する場合は、指令位置の変更が遅くならず、変更された指令位置に基づいてサーボモータ１２２の駆動制御を実行させることができる。
　なお、図８～図１２を用いて、走行制御部１１０及びサーボ系１２０におけるトルク制限と指令位置の変更を行う制御について説明したが、昇降制御部１３０及びサーボ系１４０において、また移載制御部１５０及びサーボ系１６０において、同じようなトルク制限と指令位置の変更を行う制御を実行するようにしてもよい。
　具体的には、昇降制御部１３０においても、走行制御部１１０における指令生成部１１１、トルク制限値算出部１１２及び許容値算出部１１３と同一または略同一の構成を備え、図９及び図１１に示した処理を実行させるようにしてもよい。すなわち、昇降制御部１３０のトルク制限値算出部が電力量情報及びサーボアンプからのＦＢ速度に基づいてトルク制限値を算出する。そして、サーボアンプが、トルク制限値算出部が算出したトルク制限値で制限されたトルクの範囲内において、サーボモータのトルクを制限して昇降装置を駆動する。また、昇降制御部１３０の許容値算出部が位置検出部から出力されるＦＢ位置に基づいて指令許容値を算出する。そして、指令生成部の許容値判定部が、指令位置が指令許容値を超えているか否かを判定し、指令位置が指令許容値を超えていると判定した場合に、指令生成部の指令位置変更部が指令位置を指令許容値に変更する。
　また、移載制御部１５０においても、走行制御部１１０における指令生成部１１１、トルク制限値算出部１１２及び許容値算出部１１３と同一または略同一の構成を備え、図９及び図１１に示した処理を実行させるようにしてもよい。すなわち、移載制御部１５０のトルク制限値算出部が電力量情報及びサーボアンプからのＦＢ速度に基づいてトルク制限値を算出する。そして、サーボアンプが、トルク制限値算出部が算出したトルク制限値で制限されたトルクの範囲内において、サーボモータのトルクを制限して移載装置を駆動する。また、移載制御部１５０の許容値算出部が位置検出部から出力されるＦＢ位置に基づいて指令許容値を算出する。そして、指令生成部の許容値判定部が、指令位置が指令許容値を超えているか否かを判定し、指令位置が指令許容値を超えていると判定した場合に、指令生成部の指令位置変更部が指令位置を指令許容値に変更する。
　以上のように、本実施形態では、各搬送台車５０のステータス（動作状態）のそれぞれに応じて、電力制御部３２が主電力量のうち各搬送台車５０が使用可能な電力量を割り当て、各搬送台車５０は割り当てられた電力量の範囲内で所定の動作を実行するので、システムで使用可能な主電力量を各搬送台車５０のステータスに応じた最適な配分で各搬送台車５０に割り当てることができる。したがって、駆動可能な搬送台車５０の台数を増加させることができ、搬送効率を向上させることができる。また、台車制御システム１に供給可能な主電力量を効率よく利用することができので、主電力量を抑制することができる。
　また、各搬送台車５０が、現在の動作に関するステータス情報を所定の周期で台車コントローラ１０に送信するので、各搬送台車５０の動作に応じて各搬送台車５０に割り当てる電力量を随時変更することができる。このため、ロバスト性を有するシステムを提供することができる。また、電力制御部３２が、搬送台車５０の動作の優先度に応じて、各搬送台車５０に電力量を割り当てる場合は、搬送作業にとって重要な動作を行っている搬送台車５０に対して十分な電力量を割り当てることができる。その結果、搬送作業の効率の低下が回避される。また、電力制御部３２は、各搬送台車５０が所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回らない範囲で各搬送台車５０に電力量を割り当てる場合は、搬送台車５０において電力不足に陥らないようにすることができる。
　また、搬送台車５０が移動可能なエリアが、複数の給電エリア２０Ａ，２０Ｂに分割され、給電エリア２０Ａ，２０Ｂに応じた主電力量を割り当てる台車コントローラ１０を備えている場合は、複数のエリア２０Ａ，２０Ｂに分割されたシステム全体の電力効率を向上させることができる。また、台車コントローラ１０は、給電エリア２０Ａ，２０Ｂのうちいずれかの給電エリアに他の給電エリアから搬送台車が進入することによって、この給電エリアにおける搬送台車５０の少なくとも１台において、電力制御部３２により割り当てられる電力量が所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回る場合は、所定の搬送台車５０の給電エリアへの進入を制限する。このような構成により、台車コントローラが管理する給電エリア内の搬送台車５０を確実に駆動することができる。
　以上の実施形態について説明したが、本発明は図示の構成等に限定されるものではなく、各構成の機能や用途などを逸脱しない範囲で変更は可能である。上記実施形態では、搬送台車５０が移動可能なエリアが２つの給電エリア２０Ａ，２０Ｂに分割されていたが、３以上に分割されていてもよい。
　また、上記実施形態では、各給電エリアのシステムは同じシステムを想定していたが、給電エリアごとに異なるシステムであってもよい。例えば、１つの給電エリアにおけるシステムはスタッカークレーンを利用したシステムで、他の給電エリアにおけるシステムはスタッカークレーンと異なる天井走行車等を利用したシステムであってもよい。
　また、上記実施形態では、給電エリアは、搬送台車５０が実際に搬送作業を行う製造装置などが配置されたエリアを想定していたが、複数台の搬送台車５０が待機するエリア（待機エリア）であってもよい。この待機エリアから搬送台車５０が給電エリアに配車される。この待機エリアにおける搬送台車５０は走行などの動作に電力が必要であるため、待機エリアにも主電力量が割り当てられる。
　また、各搬送台車５０の動作状態をビデオカメラ等の撮像装置で撮像し、その映像または画像からパターンマッチング等の手法により各搬送台車５０の動作状態を解析して、動作情報として台車コントローラ１０が取得するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、トルク制限値算出部１１２を走行制御部１１０の中に設けていたが、トルク制限値算出部をサーボアンプ１２１の中の設けるようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、指令位置を指令許容値に変更するように構成していたが、サーボ系１２０が指令位置に追従できなくなってサーボエラーとなることや、指令位置に追従しようとして急加速などの異常な動作が行われることのない位置に指令位置を変更すればよい。したがって、指令位置を、指令許容値を超えない範囲内の所定位置に変更するように構成されていてもよい。
　また、上記実施形態では、指令許容値の上限値を、ＦＢ位置＋指令速度の時間積分＋［指令速度／ポジションゲイン］＋許容誤差［ｍｍ］の計算式で求め、指令許容値の下限値を、ＦＢ位置＋指令速度の時間積分＋［指令速度／ポジションゲイン］－許容誤差［ｍｍ］の計算式で求めていた。しかし、そのような求め方は一例であって、サーボ系１２０が指令位置に追従できなくなってサーボエラーとなることや、指令位置に追従しようとして急加速などの異常な動作が行われることのない位置を指令許容値とすることができる。
　また、上記実施形態における非接触給電システムは、電磁誘導方式を用いたシステムとしていたが、電磁界の共鳴現象を利用した電磁界共鳴方式を用いたシステムであってもよい。また、トロリー等を用いた接触式の給電システムであってもよい。
　１　台車制御システム
　１０　台車コントローラ（コントローラ）
　２０Ａ，２０Ｂ　給電エリア
　３０，３０Ａ，３０Ｂ　ゾーンコントローラ
　３２　電力制御部
　５０　搬送台車
　１００　通信ユニット（サーボ機器）
　１１０　走行制御部（動作制御部、サーボ機器）
　１１１　指令生成部
　１１１ａ　指令位置生成部
　１１１ｂ　許容値判定部
　１１１ｃ　指令位置変更部
　１１２　トルク制限値算出部
　１１３　許容値算出部
　１２０，１４０，１６０　サーボ系（サーボ機器）
　１２１　サーボアンプ（駆動制御部）
　１２２　サーボモータ
　１２２Ａ　位置検出部
　１３０　昇降制御部（動作制御部、サーボ機器）
　１５０　移載制御部（動作制御部、サーボ機器）

Claims (9)

  1. 　コントローラから送信される動作指令に基づいて複数台の搬送台車が所定の動作を実行する台車制御システムであって、
    　前記コントローラは、前記各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、前記動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち前記各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当部を備え、
    　前記各搬送台車は、割り当てられた電力量の範囲内で前記所定の動作を実行する動作制御部を備えることを特徴とする台車制御システム。
  2. 　前記各搬送台車は、現在の動作に関する前記動作情報を所定の周期で前記コントローラに送信する動作情報送信部を備えることを特徴とする請求項１記載の台車制御システム。
  3. 　前記電力量割当部は、前記搬送台車の動作の優先度に応じて、前記各搬送台車に前記電力量を割り当てることを特徴とする請求項１または請求項２記載の台車制御システム。
  4. 　前記電力量割当部は、前記各搬送台車が前記所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回らない範囲で前記各搬送台車に前記電力量を割り当てることを特徴とする請求項１～請求項３のうちいずれか１項に記載の台車制御システム。
  5. 　前記搬送台車が移動可能なエリアが、複数の給電エリアに分割され、
    　前記コントローラが前記給電エリアに応じた前記主電力量を割り当てることを特徴とする請求項１～請求項４のうちいずれか１項に記載の台車制御システム。
  6. 　前記コントローラは、前記給電エリアの１つに前記搬送台車が新たに進入することによって、当該給電エリアにおける前記搬送台車の少なくとも１台において、前記電力量割当部により割り当てられる前記電力量が前記所定の動作を実行するための最低保障電力量を下回る場合は、前記搬送台車の当該給電エリアへの進入を制限する台数管理部を備えることを特徴とする請求項５記載の台車制御システム。
  7. 　コントローラから送信される動作指令に基づいて複数台の搬送台車が所定の動作を実行する台車制御方法であって、
    　前記コントローラは、前記各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、前記動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち前記各搬送台車が使用可能な電力量を割り当て、
    　前記各搬送台車は、割り当てられた電力量の範囲内で前記所定の動作を実行することを特徴とする台車制御方法。
  8. 　動作指令を送信することにより複数台の搬送台車に所定の動作を実行させる台車コントローラであって、
    　前記各搬送台車の動作に関する動作情報を取得するとともに、前記動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち前記各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当部と、前記電力量割当部が前記各搬送台車に割り当てた前記電力量に関する電力量情報を前記各搬送台車に送信する電力量情報送信部と、を備えることを特徴とする台車コントローラ。
  9. 　動作指令を送信することにより複数台の搬送台車に所定の動作を実行させる台車コントローラに、
    　前記各搬送台車の動作に関する動作情報を取得する動作情報取得処理と、
    　前記動作情報のそれぞれに応じて、主電力量のうち前記各搬送台車が使用可能な電力量を割り当てる電力量割当処理と、
    　前記電力量割当処理において前記各搬送台車に割り当てた前記電力量に関する電力量情報を前記各搬送台車に送信する電力量情報送信処理と、を実行させることを特徴とする台車制御プログラム。
     
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