JPH0471806B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワーク等を搬送する搬送装置に関し、
特に汎用性に富み各種作業に応用可能な搬送装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来より生産ラインの自動化、倉庫の無人化等
に不可欠な技術として搬送装置が多数提案され、
実用に供されている。

これら従来の搬送装置は、被搬送物及び該被搬
送物の搬送位置に応じて種々の態様のものがあ
り、市場ではその必要性に応じた種類のものを選
択採用している。例えば、天井から被搬送物を吊
り上げて床上の障害物を乗り越えて搬送するも
の、柱等障害物を予め定めた経路を走行すること
によつて避けて搬送するもの等のごとくである。
これらの搬送装置により、工場や倉庫等の無人
化、自動化等が一層進み、省力化や品質、サービ
ス向上に大きく貢献している。

また、現在の産業界の発達は著しく、従来は不
可能であつた部署までも搬送装置の導入が進み、
その多品種化がより一層必要になつてきたこと、
更に、社会の複雑な要求に応えるためには工場等
の構成はより柔軟性高く維持しておき、多品種少
量生産の可能な状態にしておくことが必要となつ
ている。そのため搬送装置にても、複数の搬送装
置を協働させて搬送物を搬送することが必要にな
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら実際では、搬送装置個々にては非
常に正確にルートの制御を行えるものの、複数の
搬送装置を協働させる際は、搬送装置毎の制御に
対する応答性等の動作性能の違いにより、搬送物
を搬送する際に大きなずれが生じてしまうという
問題があつた。複数の搬送装置間で大きなずれが
生ずるために搬送物を円滑に搬送することができ
ず、さらには、搬送物を落としてしまう可能性も
あつた。

このように複数の搬送装置間の制御に対する応
答性等の動作性能の違いは、搬送装置が移動する
ルートが正確であつても、搬送中に搬送装置の位
置のずれが大きくなつてしまい、円滑に搬送物を
搬送することの大きな障害となつていた。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、複
数搬送装置が協働作業で搬送物を搬送する際にて
も、各搬送装置間の動作性能の違いを補正するこ
とで、搬送物を円滑に最終地点まで搬送すること
を可能とする搬送装置を提供することをその目的
としている。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するために本発明の構成した
手段は、第１図の基本的構成図に示すごとく、予
め定められた地点Ｘまで、一つの被搬送物Ｗを搬
送する搬送装置において、 前記被搬送物Ｗをそれぞれ独自に保持し、相互
に機械的に独立しており、独自の搬送駆動系ａを
有する複数の搬送機Ｃ１と、 該搬送機Ｃ１それぞれに設けられ、前記搬送駆
動系ａの駆動状況を検出する駆動状況検出手段Ｃ
２と、 該駆動状況検出手段Ｃ２の検出結果と、前記被
搬送物Ｗを搬送する地点Ｘまで前記被搬送物Ｗを
保持可能な距離関係を保つて前記搬送機Ｃ１それ
ぞれが前記被搬送物Ｗを搬送する地点Ｘまで移動
可能とする前記搬送機Ｃ１それぞれの軌跡情報と
から、前記各搬送機Ｃ１の制御に対する応答性に
より定められた所定単位時間後に前記搬送機Ｃ１
それぞれが前記被搬送物を保持可能な距離関係を
保つて移動可能な目標位置を定める処理と、該処
理に続いて行われ、前記単位時間後に前記目標位
置へ前記搬送機それぞれを到着させる速度に、前
記搬送駆動系ａの駆動量を同時に制御する処理と
を繰り返し実行することにより、前記搬送機Ｃ１
を前記被搬送物Ｗを搬送する地点Ｘまで到着させ
る制御手段Ｃ３と、 を備えることを特徴とする搬送装置をその要旨と
している。

［作用］ 本発明における搬送機Ｃ１とは、複数台設けら
れるものであり、その各々が相互に独立した構成
からなり、機械的に独立している。すなわち、
個々の搬送機Ｃ１は独自に搬送駆動系ａを有し、
それぞれ独自に搬送動作を実行する能力を持つの
である。

また、駆動状況検出手段Ｃ２とは、上記のごと
き搬送機Ｃ１にそれぞれ設けられ、搬送駆動系ａ
の駆動状況を検出するものである。従つて、この
駆動状況検出手段Ｃ２の検出結果によりその搬送
機Ｃ１の搬送状況が判明することとなる。例え
ば、搬送駆動系ａが電動機等の回転機から構成さ
れるものであれば、その回転角度を検出するロー
タリーエンコーダ等によつて、あるいは搬送機Ｃ
１の被搬送物Ｗを保持している部位、例えばアー
ム等の移動位置をポジシヨンセンサ等によつて直
接的に検出するもの、また、搬送駆動系ａの動作
時間及び動作加速度等から間接的に算出するもの
等から構成される。

制御手段Ｃ３とは、上記のような駆動状況検出
手段Ｃ２からの検出結果と、前記被搬送物Ｗを搬
送する地点Ｘまで前記被搬送物Ｗを保持可能な距
離関係を保つて前記胃搬送機Ｃ１それぞれが前記
被搬送物Ｗを搬送する地点Ｘまで移動可能とする
前記搬送機Ｃ１それぞれの軌跡情報とに基づき、
前記各搬送機Ｃ１の制御に帯する応答性により定
められた所定単位時間後に前記搬送機Ｃ１それぞ
れが移動可能な目標位置を定める処理と、該処理
に続いて行われ、前記単位時間後に前記目標位置
へ前記搬送機それぞれを到着させる速度に、前記
搬送機駆動系ａの駆動量を同時に制御する処理と
を繰り返し実行することにより、前記搬送機Ｃ１
の前記被搬送物Ｗを搬送する地点まで到着させる
ものである。

すなわち、被搬送物Ｗは１個の個体であり、そ
れを複数の搬送機Ｃ１で搬送するのであるから、
各搬送機Ｃ１の搬送駆動系ａはある定まつた拘束
条件（つまり被搬送物を保持可能な距離関係を保
つて）の下に駆動することが必要である。この拘
束条件（被搬送物を保持可能な距離関係を保つ
て）の下に搬送駆動系ａを制御するが、その際、
各搬送機Ｃ１の制御に対する応答性により所定時
間を定め、その所定時間後に各搬送機Ｃ１が移動
すべき目標位置が定められる。この目標位置に対
して各搬送機Ｃ１の速度が決められ、その速度
に、各搬送機Ｃ１それぞれに対する制御が同時に
行われる。つまり、各搬送機Ｃ１からの応答精度
を最大限に引出すことで、各搬送機Ｃ１間のずれ
が最小限に押さえられ、各搬送機Ｃ１の緻密な動
作を実行することができる。例えば、各搬送機Ｃ
１の搬送駆動系ａとして電動機を用い、駆動状況
検出手段Ｃ２として、これら各電動機の動作状態
を検出するエンコーダを用い、制御手段Ｃ３とし
てのコントローラで各電動機を制御することがで
きる。

これで、所定単位時間毎に各搬送機Ｃ１の目標
位置を決定し同時に速度の制御を行う。この搬送
装置ならば、例えば、搬送機Ｃ１間で制御に対す
る応答性等の動作機能に差があり、所定単位時間
後に一方の搬送機Ｃ１が先に目標位置に到着して
しまい、他方の搬送機Ｃ１が目標位置に追いつい
てこない場合でも、所定単位時間毎に同時に各搬
送機Ｃ１を制御しているので、次の所定単位時間
の制御処理を行う際に、早く到着した一方の搬送
機Ｃ１の速度を低くし、遅れている他方の搬送機
Ｃ１とのずれを補正することができる。

つまり、所定単位時間毎に各搬送機Ｃ１間のず
れが、その都度修正されていくことになり、最終
的に目的地点に到着するまでの各搬送機Ｃ１間の
ずれは最小限におさえることができる。

以下、本発明をより具体的に説明するために実
施例を挙げて詳述する。

［実施例］ 第２図は実施例の搬送装置の構成を概略的に示
した概略説明図である。

図において、１０が被搬送物たるワークであ
り、適宜加工されるため回転テーブル１２上で回
転されるとともに、図示しないロボツトが必要な
作業をプログラムに従つてワーク１０に施す。こ
のようにして、回転テーブル１２上で所定の工程
の終了したワーク１０は、次の工程で加工を受け
るために搬送されるのであるが、比較的大きなワ
ーク１０を保持・搬送するためにはそれ相応の大
きな搬送機及び正確にその重心を保持する精度の
高い搬送装置が必要となる。しかしながら、図示
のごとく本実施例では小型の２台の搬送機１４
Ａ，１４Ｂ及びこれらを制御する制御手段として
のコントローラ１６から構成される搬送装置を使
用するのである。

上記搬送装置における搬送機１４Ａ，１４Ｂと
コントローラ１６との制御系の関係ブロツク図を
第３図に示す。図示のように、コントローラ１６
はコンピユータを中心とする演算装置１８を中心
として構成されており、論理演算を実行する
CPU１８Ａ、後術する制御プログラムを記憶す
るROM１８Ｂ及び一時的情報の記憶を行う
RAM１８Ｃを備える。また、外部の制御対象で
ある２台の搬送機１４Ａ，１４Ｂとの情報授受を
実行するディジタル・アナログ変換機２０（以下
Ｄ／Ａ変換機という）及び公知の波形整形回路や
マルチプレクサからなる入力装置２２を有し、情
報の集中管理を行う。各搬送機１４Ａ，１４Ｂは
それぞれ内部に搬送の際の駆動力源たる搬送駆動
系としての電動機MA，MB、該電動機の動作状
態を検出する駆動状況検出手段としてのエンコー
ダEA，EB及び電動機に駆動力である電力を供給
するモータコントローラCA，CBを有し、搬送機
能を有するのである。このコントローラCA，CB
に前記Ｄ／Ａ変換機２０からのアナログ制御信号
が入力されると、該信号に応じた電力供給が電動
機MA，MBになされ、その電動機の駆動状態は
エンコーダEA，EBで検出され、前記入力装置２
２へ伝送される。

第４図が、上記のごとき構成からなる本実施例
の搬送装置において、ROM１８Ｂに記憶され、
CPU１８Ａで適宜実行される制御プログラムで
ある。

まず、本搬送装置の作動が操作者により開始さ
れると図示の制御プログラムに従つてCPU１８
Ａが処理を初め、RAM１８Ｃのクリアやエンコ
ーダEA，EBの初期設定等が実行され（ステツプ
１００）以下の処理に備える。次いで、ワーク１
０を搬送する地点までワーク１０を保持可能な距
離関係を保つて搬送機１４Ａ，１４Ｂがそれぞれ
ワーク１０を搬送する地点まで移動可能とする搬
送機１４Ａ，１４Ｂそれぞれの軌跡情報及び現在
の時点からΔt［ｓ］後に搬送機１４Ａ，１４Ｂが
ワーク１０を保持可能な距離関係を保つて移動可
能な位置、すなわち目標位置が算出される。これ
は、ワーク１０をどれだけの時間をかけて何処ま
で搬送しなくてはならないかといつた作業の要求
から定まり、該要求を満足させるために搬送機１
４Ａ，１４Ｂの移動速度が求められる。従つて、
この移動速度と期間Δt［ｓ］とから簡単に目標位
置算出が実行できるのである。尚、このとき通常
の制御のごとくワーク１０の慣性力を考慮して移
動の開始及び終了の近くでは速度を漸次加・減速
する等の制御技術が用いられる。このようにし
て、所定単位時間Δt［ｓ］後に搬送機１４Ａ，１
４Ｂそれぞれが移動可能な目標位置を定める処理
がなされる。そして、このようにして定められた
目標位置に対して各搬送機１４Ａ，１４Ｂの現在
位置がどれほど離れているか、いわゆる偏差が各
搬送機１４Ａ，１４Ｂ毎に算出される（ステツプ
１２０）。通常各搬送機１４Ａ，１４Ｂが全く同
一の機器で何らの誤差なく制御されることはな
く、必ず２台の搬送機１４Ａと１４Ｂとの間には
制御に対する応答性等の動作能力の差による位置
のずれ、偏差の大小が存在する。このずれがある
許容範囲であればワーク１０の搬送作業に支障を
来たすことはない。そこで、このずれが大きくな
らず、所定範囲内で納まるように各搬送来１４
Ａ，１４Ｂを制御するために極めて短い時間毎
（Δt［ｓ］）に目標位置を定め偏差のずれ修正を行
う必要がある。このようにして、各搬送機１４
Ａ，１４Ｂの偏差を算出すると、次いで、各搬送
機１４Ａ，１４Ｂの電動機MA，MBの特性を考
慮したテーブルから、該偏差量に応じた制御量が
算出される（ステツプ１３０）。すなわち、Δt
［ｓ］後の目標位置に２台の搬送機１４Ａ，１４
Ｂが供に同一時刻（現在からΔt［ｓ］後）に到着
するような制御量を算出するのであり、この制御
量がＤ／Ａ変換機２０を介してモータコントロー
ラCA，CBへ出力され（ステツプ１４０）、電動
機MA，MBの駆動量（つまり移動速度）を同時
に制御する処理を行うことで、実際に搬送機１４
Ａ，１４Ｂの移動が行なわれるのである。

このようにして、搬送機１４Ａ，１４Ｂの制御
量が算出、出力されると、次にエンコーダEA，
EBの出力が入力され（ステツプ１５０）、実際の
搬送機１４Ａ，１４Ｂの位置の検知が行われる。
ステツプ１６０は上記した各処理中において、異
常な制御量が算出されたり、各種機器の自己診断
機能によるチエツクにより故障等が検出されたと
きを判断してエラー処理（ステツプ１７０）を選
択実行させ、異常報知等を行うものである。この
ような一連の制御が実行された後には、ステツプ
１８０が処理され、現在実行中の制御に変更等を
指令する外部指令を読み取り、続くステツプ１９
０にて指令変更等があるか否かを判断する。そし
て、変更のある場合には、該変更に応じたプログ
ラムの選択や、各種設定値等の変更を一旦実行し
（ステツプ２００）て再度ステツプ１１０へ戻る
のである。

以上のような構成、制御される本実施例の搬送
装置にあつては、２台の搬送機１４Ａ，１４Ｂは
所定範囲の位置ずれ内で同一動作をするように作
動することは明らかである。

従つて、第２図に示す搬送機１４Ａ，１４Ｂは
ワーク１０を搬送するために同様に移動し、かつ
同様に支持用の支柱を伸縮するのである。

このような実施例の搬送装置は上記のごとき動
作が故に、以下のような優れた効果を奏する。

ワーク１０が極めて大きな部材であり、しかも
形状が複雑であるとき、通常の搬送装置ならば、
ワーク１０の重量に適合した大型、大出力のもの
が必要となる。しかも、その搬送時にワーク１０
の重心を正確に把持するためには正確な制御性を
有する搬送装置が必要となる。しかしながら、上
述のごとく本実施例の搬送装置は、小型の搬送機
１４Ａ，１４Ｂの２台及びこれらを制御するコン
トローラ１６の結合からなり、図中の矢印のごと
く２台の搬送機１４Ａ，１４Ｂは全く同一の動き
をする。すなわち２台の搬送機１４Ａ，１４Ｂを
用いて搬送作業を実行するため各搬送機１４Ａ，
１４Ｂの保持能力はワーク１０の保持に必要な能
力の1/2で充分であり、かつワーク１０の重心を
保持する必要もなく、安定した四点支持により搬
送動作を遂行するのである。

更に、２台の搬送機１４Ａ，１４Ｂを用いて搬
送するために、回転テーブル１２がワーク１０の
中央下部に位置していようともこれらの障害物に
何ら影響されずに搬送機１４Ａ，１４Ｂの移動が
可能であり、搬送装置の適用場所は大きな自由度
を有することになる。

以上説明した効果により、本搬送装置は汎用性
に優れていることは明らかである。例えば、より
大型のワーク１０を搬送するときには搬送機１４
Ａ，１４Ｂの他に更に新たな搬送機を追加、補充
することで搬送能力を自由に変更することが可能
であり、小型のワーク１０を搬送するときには必
要最低限度の搬送機を使用することで無用な電力
消費がなく極めて効率良い稼働を行うのである。
しかも、このような搬送機を制御するコントロー
ラ１６の制御アルゴリズムは何ら変更を必要とし
ないもので、単に制御対象となる搬送機の台数に
等しい回数だけ偏差算出（ステツプ１２０）、制
御量の算出（ステツプ１３０）及びその出力（ス
テツプ１４０）を実行するだけでよい。従つて、
種々のワーク搬送用に簡単に利用できるのであ
る。

また、コントローラ１６の制御は第４図で詳述
したように、制御対象である搬送機の応答性に基
づいて定めたΔt［ｓ］後の目標値を用いて行われ
る。このため、搬送機相互のずれは搬送機の応答
精度を最大限に引き出すことで最小限に押えら
れ、緻密な動作を実行させることができるのであ
る。

〔発明の効果〕

以上実施例を挙げて詳述したように、本発明の
搬送装置は、予め定められた地点まで、一つの被
搬送物を搬送する搬送装置において、 前記被搬送物をそれぞれ独自に保持し、相互に
機械的に独立しており、独自の搬送駆動系を有す
る複数の搬送機と、 該搬送機それぞれに設けられ、前記搬送駆動系
の駆動状況を検出する駆動状況検出手段と、 該駆動状況検出手段の検出結果と、前記被搬送
物を搬送する地点まで前記被搬送物を保持可能な
距離関係を保つて前記搬送機それぞれが前記被搬
送物を搬送する地点まで移動可能とする前記搬送
機それぞれの軌跡情報とから、前記各搬送機の制
御に対する応答性により定められた所定単位時間
後に前記搬送機それぞれが前記被搬送物を保持可
能な距離関係を保つて移動可能な目標位置を定め
る処理と、該処理に続いて行われ、前記単位時間
後に前記目標位置へ前記搬送機それぞれを到着さ
せる速度に、前記搬送駆動系の制御量を同時に制
御する処理とを繰り返し実行することにより、前
記搬送機を前記被搬送物を搬送する地点まで到着
させる制御手段と、 を備えることを特徴とするものである。

このことで、各搬送装置の緻密な動作が可能と
なるので、複数搬送装置が協働作業で搬送物を搬
送する際にても、各搬送装置間の動作性能の違い
を補正することで、搬送物を円滑に最終地点まで
搬送することが可能となつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成図、第２図は実施
例の概略構成説明図、第３図はその制御系のブロ
ツク図、第４図はその制御のフローチヤートを示
す。 Ｗ……被搬送物、Ｃ１……搬送機、Ｃ２……駆
動状況検出手段、Ｃ３……制御手段、ａ……搬送
駆動系、１０……ワーク、１２……回転テーブ
ル、１４Ａ，１４Ｂ……搬送機、１６……コント
ローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め定められた地点まで、一つの被搬送物を
   搬送する搬送装置において、 前記被搬送物をそれぞれ独自に保持し、相互に
   機械的に独立しており、独自の搬送駆動系を有す
   る複数の搬送機と、 該搬送機それぞれに設けられ、前記搬送駆動系
   の駆動状況を検出する駆動状況検出手段と、 該駆動状況検出手段の検出結果と、前記被搬送
   物を搬送する地点まで前記被搬送物を保持可能な
   距離関係を保つて前記搬送機それぞれが前記被搬
   送物を搬送する地点まで移動可能とする前記搬送
   機それぞれの軌跡情報とから、前記各搬送機の制
   御に対する応答性により定められた所定単位時間
   後に前記搬送機それぞれが前記被搬送物を保持可
   能な距離関係を保つて移動可能な目標位置を定め
   る処理と、該処理に続いて行われ、前記単位時間
   後に前記目標位置へ前記搬送機それぞれを到着さ
   せる速度に、前記搬送駆動系の制御量を同時に制
   御する処理とを繰り返し実行することにより、前
   記搬送機を前記被搬送物を搬送する地点まで到着
   させる制御手段と、 を備えることを特徴とする搬送装置。