JPS6274702A - 無人搬送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は各種工場内等における荷物搬送の自動化を図
るなどに不可欠な無人搬送システムに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

近年、各種工場等では自動化による人員削減を図るべく
、無人搬送システムが多く採用されて来ている。これは
無人搬送車をコンピュータ制御により定められた走行ル
ート（路面）に沿って自走させて荷物を目的の場所に搬
送するもので、同時に複数台の無人搬送車を走らせて稼
動する場合が多い。

その−例を第１２図により説明すると、工場等の敷地に
建てられた一方の建屋Ａ内の走行ルート１と、他方の建
ＪＩＢ内の走行ルート２と、その両建屋Ａ、Ｂ間に配し
て両者の走行ルート１．２を接続する走行ルート３とが
設けられ、これらの走行ルート１，２．３上を複数台の
無人搬送車４・・・が行ったり来たりして走行するよう
になっている。

ところで、上述した無人搬送システムにおいては、各建
屋Ａ、Ｂ内の走行ルート１．２上では無人搬送車４が複
数台同時に自由に動き回れるが、その両建ｍＡ、Ｂのど
ちらか一方から他方に移動する時は必ず上記走行ルート
３を通って行かなければならない。しかしその両建屋Ａ
、Ｂ間の走行ルート３は通常では建屋等の周囲条件によ
り単線とされている場合が多く、その単線区間Ｃとなる
走行ルート３上では無人搬送車４がすれ違うことができ
ないので、建屋Ａから建屋Ｂに行こうとする無人搬送車
４とその逆に帰ろうとする無人搬送車とがあった時は、
該単線区間Ｃに先に侵入した方を優先して走行させ、こ
れが該単線区間Ｃを通過し終わったら、それまで待機さ
せておいた他方のものの該単線区間Ｃへの侵入を行なわ
せるように制御する必要があった。

従って、こうした無人搬送システムでは、例えば一方の
建屋Ａ内で製造した部品等の荷物を複数台の無人搬送車
４に次々と積載して他方の建屋Ｂ内に搬送させ、そこで
空になった無人搬送車４は再び建屋Ａに次々と帰還させ
て再度荷物の搬送を行うと言った作業を繰返すような場
合、上述の単線区間Ｃの両端で何台かの無人搬送車４が
待機すべく停止して詰まった状態となる現象を招き、そ
れだけ荷物搬送のサイクルタイムが長く作業効率が悪い
と共に、単線区間Ｃに両方から無人搬送車４が侵入して
衝突することを防止する為の制御芸能をシステムに加え
なければならず、それだけ制御装置が複雑となると言っ
た具合に二重のデメリットがあった。

〔発明の目的〕

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、単線区間を
設けなければならない条件下であっても、無人搬送車を
該単線区間の両端で待機させることなく往復すれ違い走
行させることができて、搬送作業の効率アップと制御装
置の簡略化を図れるようにした無人搬送システムを提供
することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明の無人搬送システムは、上記目的を達成すべく
、駆動車輪により路面走行する無人搬送車の両側に前記
路面には接地しない補助車輪を設け、且つその両側補助
車輪を介して無人搬送車が走行可能となる高架レールを
単線区間等の路面上の無人搬送車の車高より高い位置に
設けると共に、その高架レールの両端側に配しそれぞれ
傾斜状態となって無人搬送車の路面から高架レール及び
高架レールから路面への乗移りを可能とすると共に跳上
がり状態となって高架レールに関係なくその下側を無人
搬送車が路面走行して通過するのを可能とする乗降用レ
ールを設けた構成で、単線区間でも無人搬送車が衝突す
ることなく上下立体的に、例えば往路は高架レール上を
走行し、復路はその下側の路面上を走行するようになっ
て、複数台の無人搬送車が待機することなくスムーズに
運行して能率的な荷物搬送を行うようになるものである
。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を第１図乃至第１０図により説
明する。まず第１図及び第２図において１０は無人搬送
車を示し、荷物（図示せず）を積載する車体１１の下側
後部に一対の走行用駆動モータ１２が設けられ、このモ
ータ１２に後述する減速ギヤー等を介して回転駆動され
る左右一対の駆動車輪１３が設けられている。また車体
１１の下側前部中央にはターンテーブルの如き回転機構
１４を介して操舵車輪１５が設けられ、これが操舵用駆
動モータ１６により回転機構１５を介して向きを変えら
れるようになっている。なお、１７は上記各モータ１２
．１６の電源となるバッテリーである。そして上記左右
駆動車輪１３を回転駆動すると共に操舵車輪１５の向き
を制御することで各種走行ルートに沿って自由に路面走
行できるようになっている。

こうした無人搬送車１０の車体１１の前後部に左右一対
ずつの補助車輪１８．１９が設けられている。この補助
車輪１８．１９は７ランジ１８ａ。

１９ａを有したレール走行用車輪で、前側の左右補助車
輪１８は従動輪として車体１１下部に取付けた軸受２０
に軸支され、後側の左右補助車輪１つは駆ＤＩとして車
体１１下部の左右駆り車輪１３と同軸的に軸支されて、
それぞれ車体１１の両外測位置に等しく突出する状態に
設けられている。

またこれら補助車輪１８．１９は上記駆動車輪１３及び
操舵車輪１５よりも小径で、通常の路面走行時には路面
に接地することなく浮き上った状態となっている。

一方、上記無人搬送車１０が走行する走行路を第３図に
示す。ここに示す路面２１は第１２図で）ホベた単線区
間Ｃの走行ルート３に相当する部分であって、この両端
側に続く他の走行ルートは従来同様であるので図示省略
している。ここでその路面２１は単線区間で、そのまま
では無人搬送車１０がすれ違うことができないので、立
体化すべくその路面２１上の上記無人搬送車１０の車高
より高い位置に左右一対の高架レール２２が複数本の支
脚２３を介して設けられていると共に、その高架レール
２２の両端側に連続してそれぞれ適度な勾配で斜降する
だ右一対ずつの傾斜レール２４゜２５が下端を支柱２６
．２７に支持させて設けられている。それら両端側の傾
斜レール２４．２５の下端は路面走行状態時の無人搬送
車１０の補助車輪１８．１９の上端面より少し高い位置
で支柱２６．２７に支持されている。そして更にその一
方の左右傾斜レール２４の下端と接続するよう基端部を
支柱２６に支持させて左右一対の始端側乗降用レール２
８が設けられ、また他方の左右傾斜レール２５の下端に
接続するよう基端部を支柱２７に支持させて左右一対の
終端側乗降用レール２９が設けられている。

ここで上記始端側乗降レール２８は基端部が支柱２６に
回動可能に枢着されて、平時は第４図（ａ）に示す如く
斜めにカットした先端が路面２１上に接地するように自
重により下方に回動して傾斜レール２４と同勾配の傾斜
状態とされて、これに一方から路面走行して来た無人搬
送車１０が前後補助車輪１８．１９でスムーズに乗り上
がって傾斜レール２４を介して高架レール２２上へ移行
できるようになっている。またその逆に第４図（ｂ）に
示す如く他方から高架レール２２の下側を無人搬送車１
０が路面走行して来ると、その左右補助車輪１８により
始端側乗降用レール２８が下側から押上げられて跳上が
り、該無人搬送車１０の通過を支障無く可能としている
うまた上記終端側乗降用レール２９は第５図（ａ）に示
す如く基端部が支柱２７に回動可能に枢着されていると
共に、途中が該支柱２７上端との間に掛止した吊上げば
ね３０により略水平な跳上がり状態に常時付勢されてい
て、他方から路面走行しで来た無人搬送車１０は該レー
ル２９に係わりなくそのまま高架レール２２の下側を路
面走行して行けるようになり、また上記と逆に一方から
高架レール２２上を通って傾斜レール２５上を第５図（
ｂ）に示す如く無人搬送車１０が下だって来ると、その
搬送車１ｏの荷重により終端側乗降用レール２つは吊上
げばね３０に抗して下方に回動して該傾斜レール２５と
同傾斜で先端部が路面２１上に接地する状態となって、
該無人搬送車１０の路面２１上への翠ムースな移行を可
能とするようになっている。

なお、第６図は２台の無人搬送車１０．１０が一方は高
架レール２２上を、他方はその下側の路面２１上を互い
に逆向きに走行している状態を示し、該左右高架レール
２２を支持する左右の支脚２３は無人搬送車１０の全幅
より大きな間隔で立設され、それらの上端に左右高架レ
ール２２が無人搬送車１０の両側に突出する左右補助車
輪１８゜１８及び１９．１９の車輪幅と等しいレール間
幅で設けられている。

また、第７図及び第８図は上記無人搬送車１０の駆動車
輪１３とこれと同軸的に配する駆動甲補助車輪１９との
関係構造を示すもので、まず走行用駆動モータ１２の軸
に直結して駆動用小歯車３１が設けられ、この小山車３
１と噛合する駆動用大歯車３２をｎして回転駆動される
車軸３３が車体１１下部に取付けた軸受ハウジング３４
．３５にころ軸受３６．３７により支承され、この車軸
３３の中間部に駆動車輪１３が、外端部に補助車輪１９
がそれぞれ取付られている。ここでその駆動車輪１３と
補助車輪１９とは直径がＤＩ　＞Ｄ２と大小異にされて
いることから、両者共に車軸３３に直結して回転駆動す
ると、互の周速に差が生じて、路面２１上を走行する場
合と高架レール２２上を走行する場合とで速度が異なっ
て搬送サイクルタイムが狂うなど制御が面倒となる。こ
の為に上記駆動車輪１３と補助車輪１９との周速を同一
とすべく、該補助車輪１９は車軸３３に直結して取付け
られているが、駆動車輪１３はベアリング３８を介して
車軸３３に回転自在に取付けられて、該車軸３３に減速
歯車機構３９を介して回転駆動されるようになっている
。その減速歯車機構３９は、車軸３３に嵌着した大歯車
４０と、この大歯車４０と各々噛合する状態に上記軸受
ハウジング３４からそれぞれ突設したシャフト４１に支
持させた一対の小歯車４２と、この両生歯車４２にそれ
ぞれ内接する如く噛合する状態で上記駆動車輪１３の一
側面部に固定した環状歯車４３とから構成され、それら
各歯車４０，４２．４３のギヤー比を適当に設定するこ
とにより、互いに直径が異なる駆動車輪１３と補助車輪
１つとの回転数を変えて両者の周速を同一にしている。

つまり、前述した走行用駆動モータ１２の回転数をＮと
し、駆動用小歯車３１の歯数をＺｐ、駆動大歯車３２の
歯数をＺｇとすると、補助車輪１９の回転数Ｎ２は、 である。これに対して上記減速歯車機構３９の大歯車４
０は上記（１）式で求められる補助車輪１９の回転数Ｎ
２と同じ回転数で回るが、その大歯車４０歯数を７１と
し、小歯車４２の歯数を７２とし、環状歯車４３の歯数
を７３とすると、そのギヤー比ＧＲが、 と表わせる。ここで駆動車輪１３の直径をＤＩ、補助車
輪１つの直径をＤ２として、 の関係式が成立するように、上記大歯車４０の歯数７１
と小歯車４２の歯＠Ｚ２を選定すれば、該駆動車輪１３
と補助車輪１９との外周面の周速が同じくなる。なおこ
の時の駆動車輪１３の回転数Ｎ１と補助車輪１９の回転
数Ｎ２との関係は、上記（１）式と（２式とを用いて、 となること明らかである。

こうして駆動車輪１３と補助車輪１９との周速を同じく
することで、無人搬送車１０が路面２１上を走行する時
も高架レール２２上を走行する時も常に一定速度となり
、搬送サイクルタイムの狂いなどの修正の為の面倒な制
御が不要となる。

また、その周速を同じくするもう一つのメリットとして
、例えば図示しないが車体の路面走行用の前後車輪並び
にレール走行用の前後車輪いずれも駆動輪としたような
無人搬送車の場合、第４図（ａ）の如く後部駆動車輪が
路面上にあって、前部補助車輪がレール上にある時、そ
の両者の周速が異なると、遅い方の車輪は必ずブレーキ
作用を生じ、エネルギーロスを招くと共にスムーズな走
行ができなす、甚だしい場合には駆動機構等の構成機器
の一部の破損を招くことになるが、こうした問題が解消
できることになる。

次に、上記無人搬送車１０の舵取りを行う操舵用駆動モ
ータ１６の制御装置について現状のものと比較して述べ
ると、第９図（ａ）は現状の操舵用駆動モータ制御装置
のブロック図で、操舵指令回路５０と、光誘導・電磁誘
導又はジャイロ搬送車でも必ず必要な操舵角（偏差）検
知回路５１とを設け、その操舵指令回路５０からの指令
信号と操舵角（偏差）検知器回路５１からの検出信号と
の差分を第１偏差検出器５２で得て、その操舵角偏差信
号を速度指令信号として出力し、これと操舵用駆動モー
タ１６の速度検出回路５３からの速度信号との差分を第
２謳差検出器５４で得て、その出力信号を電流指令回路
５５に送って電流指令信号を出力させ、この信号と上記
操舵用駆動モータ１６の電流検出回路５６からの電流検
出信号との差分を第３の偏差検出器５７で得て、その偏
差電流信号を三角波発生回路５８からの信号と合せて操
舵用駆動モータ１６に送って、該モータ１６を制御して
無人搬送車１０の正常な操舵走行を行うようになってい
る。つまり操舵角（偏差）検知回路５１からの操舵角偏
差信号を得て始めて正常な走行が可能なのである。

その操舵角偏差信号の代表例を第１ｏ図に示す。

横軸は偏差量であり、縦軸は電圧レベルであり、この電
圧レベルが大きい程復元力が大きくなり、操舵用駆動モ
ータ１６は操舵角偏差信号が無くなった時は常に直進走
行の範囲に収束しようとする力が作用するようになる。

しかしながら、上述した現状の操舵用駆動モータ制御装
置では、無人搬送車１０が前述した如く路面２１上より
高架レール２２上に乗り上がる瞬間から、該搬送車１０
が傾くために、上記操舵角（偏差）検知回路５１による
操舵角偏差信号を適確に得ることが困難となる。従って
ここでは上記現状の制御装置に加えて第９図（ｂ）に示
す如くレール検知回路５９を設け、これがレール検出し
た時は、正常直進範囲の信号を常に与えるようにしてお
けば問題が無くなる。このレール検知回路５つは光セン
サー又は近接スイッチ等を用いてレールを検知して電気
的に第１０図の正常直進範囲の信号を出力する構成とす
る。

而して、以上述べた無人搬送システムを第１２図の単線
区間Ｃに適用すれば、該単線区間Ｃでも両側から侵入し
ｌζ無人搬送車１０同志が衝突することなく上下立体的
にすれ違い走行でき、例えば往路は高架レール２２上を
走行し、復路はその下側の路面２１上を走行するように
なるので、その′単線区間Ｃの両端で従来の如く無人搬
送車１０を待機させる必要が無くなり、複数台の無人搬
送車１０を停滞させることなくスムーズに運行させて、
荷物搬送のサイクルタイムの短い能率的な搬送作業が可
能となると共に、各無人搬送車１０の運行制御が容易で
、制御装置の簡略化が図れるようになる。

また、無人搬送車１０自体の改造箇所が機械的にも電気
的にも少なくて済み、また高架レールを付設しても、能
率向上のプラス面の方が遥かに大きく有意である。更に
は無人搬送車１０が単線区間で立体的に走行可能となる
ので、走行ルートの改善など新しい無人搬送システムを
組むことも可能となる。

なお、第１１図はこの発明の他の実施例を示すもので、
無人搬送車の走行路を上中下３段に立体化した例である
。ここでは上記実施例同様の路面２１及び高架レール２
２等からなる上下２段の走行路の更に上側に同一符号に
てそれぞれ示す如く略同等の上下２段の走行路を積重ね
たような構成で、上段の路面２１′に開口部があり、そ
の中央に下段の高架レール２２が同一高さで位置すると
共に、その高架レール２２両端と路面２１′との間をネ
傾斜レール２４．２５上方にて開閉可能に接続する乗降
用レール２８’　、２９’　が設けられている。なおそ
の乗降用レール２８’　、２９’　は他の乗降用レール
２８．２９と接地場所並びに便い方が異なっているがそ
れぞれ上述したと同等の動作を行う。これにて図示矢印
で示すような無人搬送車の各種走行が可能となり、特に
立体格納式自動倉庫内等への荷物搬入用作業に有効なシ
ステムが得られるようになる。更に無人搬送車自体に前
退・後退瀘能を付ければ更にシステムの向上が図れる。

〔発明の効果〕

この発明は上述した如くなしたから、単線区間を設けな
ければならない条件下であっても、無人搬送車を該単線
区間の両端で待機させることなく往復すれ違い走行させ
ることができて、搬送作業の効率アップと制御装置の簡
略化が図れるようになる無人搬送システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１０図はこの発明の一実施例を示すもので
、第１図は無人搬送車の側面図、第２図は同底面図、第
３図は無人搬送車が走行する路面と高架レール等からな
る走行路の概略的構成図、第４図（ａ）、（ｂ）は始端
側乗降用レールの動作を示すそれぞれ側面図、第５図（
ａ）、（ｂ）は終端側乗降用レールの動作を示すそれぞ
れ側面図、第６図は路面上並びに高架レール上の無人搬
送車走行状態図、第７図は無人搬送車の駆動車輪と補助
車輪との駆動系を含めた取付構造の断面図、第８図は補
助車輪の周速と同じくする為の駆動車輪の減速歯車は構
の原理図、第９図（ａ）は従来の操舵用駆動モータの制
御装置のブロック回路図、第９図（ｂ）はこの発明の操
舵用駆動モータの制＠装置のブロック回路図、第１０図
は操舵角（偏差）検知回路の偏差特性図、第１１図はこ
の発明の他の実施例を示す立体走行路の概略的構成図、
第１２図は従来一般の無人搬送車走行ルートを示す平面
図である。 １０・・・無人搬送車、１３・・・駆動車輪、１５・・
・操舵車輪、１８．１９・・・補助車輪、２１・・・路
面、２２・・・高架レール、２４．２５・・・傾斜レー
ル、２８゜２９・・・乗降用レール、３０・・・レール
跳上げ付勢手段（ばね）、３９・・・駆動車輪と補助車
輪の周速を同じく減速歯車機構。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第２図 第３図 （ａ） （ｂ） 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動車輪により路面走行する無人搬送車の両側に
   前記路面には接地しない補助車輪を設け、且つその両側
   補助車輪を介して無人搬送車が走行可能となる高架レー
   ルを上記路面上の無人搬送車の車高より高い位置に設け
   ると共に、その高架レールの両端側に配しそれぞれ傾斜
   状態となって無人搬送車の路面から高架レール及び高架
   レールから路面への乗移りを可能とすると共に跳上がり
   状態となって高架レールに関係なくその下側を無人搬送
   車が路面走行して通過するのを可能とする乗降用レール
   を設けて構成したことを特徴とする無人搬送システム。
2. （２）補助車輪は駆動車輪と同一周速度で回転駆動され
   る構成であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の無人搬送システム。
3. （３）高架レールの始端側乗降用レールは無人搬送車が
   路面上から高架レール上に乗上げ可能に常時傾斜状態と
   され且つ路面上を逆行する無人搬送車により跳上げられ
   て該無人搬送車の通過を可能とし、高架レールの終端側
   の乗降用レールは路面上を逆行する無人搬送車の通過を
   可能とすべく常時跳上がり状態に付勢され且つ高架レー
   ル上を走行して来た無人搬送車の荷重により傾斜状態と
   なつて該無人搬送車の路面上への移行を可能とする構成
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無
   人搬送システム。