JPH07149243A - 自走搬送装置の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １つの車輪を走行駆動用車輪と操向用車輪と
に兼用させる駆動装置に於いて、操向制御用エンコーダ
と操向駆動用モータとによる車輪の操向制御を高精度に
行えるようにすること。 【構成】 搬送装置フレーム１２に垂直向きに設置され
且つ内蔵減速機構８のリング状出力回転部８ａに操向用
回転体４が直結された減速機構内蔵モータユニット１
は、垂直向きの貫通中空部１０を有し、この貫通中空部
１０を貫通するエンコーダ駆動軸３の下端が出力回転部
８ａに同心状に連動連結され、当該エンコーダ駆動軸３
の上端が、前記モータユニット１の上端に配設された操
向制御用エンコーダ２に連動連結され、車輪駆動用モー
タ６は、操向用回転体４に取付けられて、当該操向用回
転体４に軸支されている車輪５に連動連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、床面上を自走する搬送
装置の駆動装置、特に、一つの車輪を走行駆動用と操向
用とに兼用させるようにした駆動装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】この種の自走搬送装置の駆動装置には、
車輪駆動手段と車輪操向用駆動手段、及び操向制御のた
めのエンコーダが必要である。而して、走行用駆動車輪
を操向用車輪に兼用させるタイプの駆動装置は、搬送装
置フレームに軸支された操向用回転体に、車輪を軸支す
ると共に当該車輪を駆動するモータを取付け、前記操向
用回転体と操向用モータとを連動連結したものである
が、操向用回転体の回転角度を検出するエンコーダを利
用して前記操向用モータを自動制御する場合には、当該
エンコーダを操向用回転体に連動連結しなければならな
い。

【０００３】即ち操向用回転体には、操向用モータと操
向制御用エンコーダの両者を連動連結しなければならな
いのであるが、操向制御用エンコーダの検出精度を高め
るためには操向用回転軸に当該エンコーダを直結するの
が望ましい。このために操向用モータは、操向用回転体
にギヤやチェンなどを介して連動連結しなければならな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の駆
動装置では、操向制御用エンコーダにより操向用回転体
の回転角度を高精度に検出し、この検出結果に基づいて
操向用モータを高精度に制御することが出来たとして
も、当該操向用モータと操向用回転体との間のギヤやチ
ェンなどの中継伝動手段に於けるバックラッシュや、磨
耗によるバックラッシュ量の経時的変化によって、実際
の車輪の操向精度にモータの制御精度を反映させること
が出来なかった。従って特に、このような操向と走行駆
動とを兼用する一つの車輪を有する駆動装置を２以上配
設して、全方向走行可能な自走搬送装置を構成しようと
しても、各駆動装置間で推力方向が完全に一致しないた
めに生じる、所謂「押し押し現象」または「引き引き現
象」が発生する可能性があり、実用化は困難であった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような従
来の問題点を解決するために成されたものであって、そ
の特徴を後述する実施例の参照符号を括弧付きで付して
示すと、搬送装置フレーム(12)に垂直向きに設置された
減速機構内蔵モータユニット(1) と、操向制御用エンコ
ーダ(2) と、エンコーダ駆動軸(3) と、車輪(5) を軸支
した操向用回転体(4) と、車輪駆動用モータ(6) とを備
えた駆動装置であって、減速機構内蔵モータユニット
(1) は、下端側に内蔵減速機構(8) のリング状出力回転
部(8a)を有すると共に、当該出力回転部(8a)と同心状の
垂直向きの貫通中空部(10)を有し、操向用回転体(4)
は、減速機構内蔵モータユニット(1) の出力回転部(8a)
に取付けられ、エンコーダ駆動軸(3) は、減速機構内蔵
モータユニット(1) の貫通中空部(10)を貫通して、その
下端は出力回転部(8a)に同心状に連動連結され、操向制
御用エンコーダ(2) は、減速機構内蔵モータユニット
(1) の上端に配設されてエンコーダ駆動軸(3) の上端に
連動連結され、車輪駆動用モータ(6) は、操向用回転体
(4) に取付けられて、当該操向用回転体(4) に軸支され
ている車輪(5) に連動連結されている点に特徴を有す
る。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の例示図に基
づいて説明すると、図１に於いて、１は減速機構内蔵モ
ータユニット、２は操向制御用エンコーダ、３はエンコ
ーダ駆動軸、４は車輪５を軸支した操向用回転体、６は
車輪駆動用減速機付きモータである。減速機構内蔵モー
タユニット１は、ＡＣサーボモータ部７と、このＡＣサ
ーボモータ部７の筒状出力回転軸７ａの一端外側に連動
連設された減速機構（例えばハーモニックドライブ方式
の減速機構など）８と、筒状出力回転軸７ａの他端外側
に連動連設されてＡＣサーボモータ部７の制御に利用さ
れるインクリメンタルエンコーダ部９とを有する周知の
もので、筒状出力回転軸７ａと減速機構８のリング状出
力回転部８ａの中心部とで形成される貫通中空部１０を
有すると共に、減速機構８側の端部に外側に張り出すリ
ング状取付け板１１を備えており、減速機構８のリング
状出力回転部８ａが下側となり且つ貫通中空部１０が垂
直向きとなるように、リング状取付け板１１を介して搬
送装置フレーム１２に取付けられている。

【０００７】操向用回転体４は、減速機構内蔵モータユ
ニット１のリング状出力回転部８ａに同心状に取付けら
れた垂直軸部４ａと、この垂直軸部４ａの下端に連設さ
れた垂直な取付け板部４ｂとから成り、この取付け板部
４ｂの外側に車輪駆動用減速機付きモータ６が水平横向
きに取付けられ、このモータ６の出力回転部は取付け板
部４ｂの内側に突出し、これに車輪５が取付けられてい
る。

【０００８】エンコーダ駆動軸３は、減速機構内蔵モー
タユニット１の貫通中空部１０を貫通し、その下端取付
け座３ａは、減速機構内蔵モータユニット１の出力回転
部８ａに同心状に連動連結されている。具体的には、エ
ンコーダ駆動軸３の下端取付け座３ａは、操向用回転体
４の垂直軸部４ａと出力回転部８ａとの間に挟まれて、
垂直軸部４ａを取付けるボルト１３により共締め固定さ
れているが、操向用回転体４の垂直軸部４ａとエンコー
ダ駆動軸３の下端取付け座３ａとは、減速機構内蔵モー
タユニット１の出力回転部８ａに各別に取付けても良い
し、エンコーダ駆動軸３の下端取付け座３ａと操向用回
転体４の垂直軸部４ａとの内、一方を減速機構内蔵モー
タユニット１の出力回転部８ａに取付け、この出力回転
部８ａに取付けられたものに他方を取付けても良い。更
に、エンコーダ駆動軸３と操向用回転体４の垂直軸部４
ａとを同心一体に形成することも可能である。

【０００９】操向制御用エンコーダ２は、減速機構内蔵
モータユニット１の上端（インクリメンタルエンコーダ
部９の上端）に配設されて、エンコーダ駆動軸３の上端
に連動連結されている。この操向制御用エンコーダ２と
しては、アブソリュートエンコーダが使用出来る。１４
は、操向制御用エンコーダ２を覆うカバーである。

【００１０】上記の駆動装置を備えた搬送装置を自走さ
せるときは、モータ６により車輪５を回転駆動させれば
良い。而して、当該搬送装置の走行方向を変更するとき
は、減速機構内蔵モータユニット１のＡＣサーボモータ
部７を稼動させ、その筒状出力回転軸７ａの回転を減速
機構８により減速してリング状出力回転部８ａに取り出
し、この出力回転部８ａの回転力で操向用回転体４を自
転させることにより、当該操向用回転体４に軸支されて
いる車輪５の向きを所定方向に所定角度だけ変更すれば
良い。このとき車輪５は、減速機構８のリング状出力回
転部８ａの垂直な回転軸心の周りで操向回転することに
なるが、当該出力回転部８ａの回転軸心の延長線と床面
との交点が車輪５の接地点となるように、車輪５を操向
用回転体４に軸支しておくのが望ましい。

【００１１】上記のように減速機構内蔵モータユニット
１で車輪５を操向回転させたとき、その操向回転は、減
速機構内蔵モータユニット１の貫通中空部１０を同心状
に貫通しているエンコーダ駆動軸３を介して操向制御用
エンコーダ２に直接伝達される。従って、車輪５（操向
用回転体４）の操向方向と操向角度とは、操向制御用エ
ンコーダ３により高精度に検出させることが出来、この
検出値に基づいて、搬送装置が所定経路に沿って走行す
るように減速機構内蔵モータユニット１のＡＣサーボモ
ータ部７の回転方向と回転角度を自動制御することが出
来る。

【００１２】図２〜図４は、上記のように構成される本
発明駆動装置１５の使用例を示している。即ち、図２に
示す自走搬送装置１６は、３つの本発明駆動装置１５Ａ
〜１５Ｃを正三角形の各頂点相当位置に配設したもので
あり、図３に示す自走搬送装置１７は、前部中央に本発
明駆動装置１５を配設し、後部左右両側に直進向きに固
定された遊転車輪１８ａ，１８ｂを配設したものであ
る。また図４に示す自走搬送装置１９は、四隅の内、一
方の対角線上の２か所には本発明駆動装置１５Ａ，１５
Ｂを配設し、他方の対角線上の２か所にはキャスター車
輪２０ａ，２０ｂを配設したものである。

【００１３】このように本発明駆動装置１５は、単独で
或いは他の車輪と組み合わせて、自走搬送装置の足周り
を構成することが出来るものであり、特に本発明駆動装
置１５を複数使用した図２や図４に示す自走搬送装置１
６，１９では、各本発明駆動装置１５の車輪５の高精度
な操向制御により、全方向に円滑に操向させることが出
来る。

【００１４】なお、減速機構内蔵モータユニット１に設
けられたインクリメンタルエンコーダ９は本発明に必須
のものではない。

【００１５】

【発明の作用及び効果】以上のように本発明の駆動装置
によれば、減速機構内蔵モータユニットにより操向駆動
される操向用回転体は、当該モータユニットの減速機構
の出力回転部に直結され、当該操向用回転体の操向方向
と操向角度を検出するための操向制御用エンコーダも、
前記モータユニットの減速機構の出力回転部にエンコー
ダ駆動軸を介して連動連結されるものであって、操向用
回転体とこれを駆動するモータユニットとの間及び操向
用回転体と操向制御用エンコーダとの間の何れにも、バ
ックラッシュの恐れのあるギヤやチェンなどの伝動手段
が介装されていないものであるから、操向用回転体の操
向方向と操向角度を操向制御用エンコーダで高精度に検
出し、この検出結果に基づいて制御される減速機構内蔵
モータユニットにより操向用回転体を高精度に操向駆動
することが出来る。

【００１６】換言すれば、操向制御用エンコーダの高精
度な検出結果を操向用回転体の操向駆動に反映させて、
操向用回転体に軸支されている車輪を高精度に操向制御
し、自走搬送装置の操向を正確且つ円滑に行わせること
が出来るに至ったのである。従って特に、操向と走行駆
動とを兼用する一つの車輪を有する駆動装置を２以上配
設して、全方向走行可能な自走搬送装置を構成する場合
でも、当該駆動装置として本発明装置を利用することに
より、各駆動装置間で推力方向を完全に一致させて円滑
に操向させることが出来る。しかも、ギヤやチェンなど
の伝動手段が不要であるから、部品点数が少なくなり、
装置全体の構造が簡単になってコンパクトに構成するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明駆動装置の一実施例を示す縦断正面図
である。

【図２】 本発明駆動装置を利用して構成した自走搬送
装置の一例を示す概略平面図である。

【図３】 本発明駆動装置を利用して構成した自走搬送
装置の他の例を示す概略平面図である。

【図４】 本発明駆動装置を利用して構成した自走搬送
装置の更に別の例を示す概略平面図である。

【符号の説明】

１ 減速機構内蔵モータユニット ２ 操向制御用エンコーダ ３ エンコーダ駆動軸 ４ 操向用回転体 ５ 車輪 ６ 車輪駆動用モータ ７ ＡＣサーボモータ部 ７ａ 筒状出力回転軸 ８ 減速機構 ８ａ リング状出力回転部 ９ サーボモータ制御用インクリメンタルエンコーダ １０ 貫通中空部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送装置フレーム(12)に垂直向きに設置さ
   れた減速機構内蔵モータユニット(1) と、操向制御用エ
   ンコーダ(2) と、エンコーダ駆動軸(3) と、車輪(5) を
   軸支した操向用回転体(4) と、車輪駆動用モータ(6) と
   を備えた駆動装置であって、 減速機構内蔵モータユニット(1) は、下端側に内蔵減速
   機構(8) のリング状出力回転部(8a)を有すると共に、当
   該出力回転部(8a)と同心状の垂直向きの貫通中空部(10)
   を有し、 操向用回転体(4) は、減速機構内蔵モータユニット(1)
   の出力回転部(8a)に取付けられ、 エンコーダ駆動軸(3) は、減速機構内蔵モータユニット
   (1) の貫通中空部(10)を貫通して、その下端は出力回転
   部(8a)に同心状に連動連結され、 操向制御用エンコーダ(2) は、減速機構内蔵モータユニ
   ット(1) の上端に配設されてエンコーダ駆動軸(3) の上
   端に連動連結され、 車輪駆動用モータ(6) は、操向用回転体(4) に取付けら
   れて、当該操向用回転体(4) に軸支されている車輪(5)
   に連動連結されている自走搬送装置の駆動装置。