JP3691653B2 - 無人搬送車の走行経路における搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無人搬送車用の作業ラインの構造に関し、特に、無人搬送車を作業台として使用するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製品の生産工場等において、部品の搬送等を、蓄電池を駆動源として、電動モータで走行する無人搬送車（Automated Guided Vehicles ；ＡＧＶ）で行う搬送方式が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなＡＧＶシステムにおいては、部品の搬送をＡＧＶで行うが、組立ラインにおいては、その組立工程において、ＡＧＶから搬送された部品を無人搬送車から降ろし、コンベア等に乗せる必要がある。
即ち、従来のＡＧＶシステムは、無人搬送車の搬送ラインは設けられているが、組立ラインにおいて無人搬送車を作業台として、作業者に所定の作業を行わせるための構成部分はない。
【０００４】
そこで、本発明は以上のような従来の問題点に鑑み、組立ライン等の作業ラインにおいて無人搬送車を作業台として使用可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の発明は、
搭載された蓄電池から走行用電動モータを駆動することによって、複数の無人搬送車が走行する所定の走行経路の途中に、前記無人搬送車を等間隔で搬送させて、該無人搬送車を作業者に所定の作業を行わせるための作業台として使用可能なコンベアシステムであって、その出口において、無人搬送車をトウピン抜き忘れ防止のために一時停止させる制御機能を備えたコンベアシステムを設けたことを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、
前記コンベアシステムは、床面に埋設された駆動チェーンと、無人搬送車のトウピンが嵌合する嵌合部であって、前記駆動チェーンに沿って等間隔で設けられて該駆動チェーンと共に移動する複数の嵌合部を備えたコンベア装置を含んで構成されたことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、
前記コンベアシステムは、その入口において、コンベアシステムと無人搬送車の動きを同期化して無人搬送車をコンベアシステムに向かわせるアプローチ進入制御機能を備えたことを特徴とする。
請求項４に係る発明は、
前記コンベアシステムは、その入口において、無人搬送車の歯抜け防止のために、コンベアシステムを一時停止させる制御機能を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項５に係る発明は、
前記コンベアシステムは、その入口において、無人搬送車からのトウピン出し位置を制御する制御機能を備えたことを特徴とする。
請求項６に係る発明は、
前記コンベアシステムは、その出口において、コンベアシステムからのトウピン抜き位置を制御する機能を備えたことを特徴とする。
【００１０】
かかる本発明の作用について説明する。
請求項１に係る発明において、無人搬送車にて例えば部品の搬送を行いつつ、例えば組立工程において、無人搬送車を作業台として作業者による組み立て作業が行われる。このとき、コンベアシステムの出口において、無人搬送車をトウピン抜き忘れ防止のために一時停止させるので、無人搬送車が円滑にコンベアシステムから乗り移り制御され、衝突防止によって安全性の向上も図られる。
請求項２に係る発明において、コンベア装置によって無人搬送車が搬送される。
【００１１】
請求項３〜５に係る発明において、コンベアシステムの入口においては、例えば、コンベアシステム同期化アプローチ進入指令が出力され、その後段にて歯抜け防止検出（一時停止）が行われ、その後段にてトウピン出し位置指令が出力されるため、無人搬送車が円滑にコンベアシステムに乗り移り制御される。
請求項６に係る発明において、コンベアシステムの出口においては、例えばトウピン抜き位置指令が出力されるため、無人搬送車が円滑にコンベアシステムから乗り移り制御され、衝突防止によって安全性の向上も図られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付された図面を参照して本発明を詳述する。
図１は、無人搬送車を複数台（例えば２８台）使用して構成したエンジン組み立てラインのレイアウトの一例を示している。
このエンジン組み立てラインは、無人搬送車１０と、ＭＲＧ１工程２０と、ＭＲＧ２工程２２と、ＴＯＰ１工程２４と、ＴＯＰ２工程２６と、ＴＯＰ３工程２８と、最終組立工程３０と、ＥＮＧ降ろし工程３４と、充電工程４０と、から構成される。
【００１３】
無人搬送車１０は、図２に示すように、無線による各種制御指令を受信する無線受信機１１と、受信した各種制御指令に従って図示しない走行用電動モータの駆動制御を行うコントロールユニット１２と、図示しないバッテリ（蓄電池）の端子間電圧Ｖを検出する電圧センサ１３（充電状態検出手段）と、検出されたバッテリの端子間電圧Ｖを光通信により外部に送信する光通信送信機１４と、図示しないトウピン昇降機構と、を含んで構成される。
【００１４】
前記コントロールユニット１２は、少なくとも中央処理装置（ＣＰＵ）とメモリとを備え、メモリ上のプログラムに従って無人搬送車１０の各種制御を行う。
そして、無人搬送車１０は、エンジン及びその構成部品を各工程に搬送すると共に、最終組立工程３０における作業台として機能する。
ＭＲＧ１工程２０と、ＭＲＧ２工程２２と、ＴＯＰ１工程２４と、ＴＯＰ２工程２６と、ＴＯＰ３工程２８では、エンジン或いは構成部品を無人搬送車１０から別工程（図示せず）に降ろしたり、或いは、別工程で組み立てられエンジンを無人搬送車１０に積み込む。
【００１５】
最終組立工程３０では、コンベアシステム３１により無人搬送車１０を等間隔で走行させ、無人搬送車１０を作業台として、作業者に最終的なエンジンの組み立てを行わせる。
コンベアシステム３１は、図４に示すように、床面に埋設された駆動チェーン８０と、無人搬送車１０のトウピン８１（図３参照）が嵌合する嵌合部としてのチェーンドック８２であって、前記駆動チェーン８０に沿って等間隔で設けられて該駆動チェーン８０と共に移動する複数のチェーンドック８２を備えたコンベア装置（例えば、低床型チェーンドック付きドーリーコンベア装置）を含んで構成される。
【００１６】
無人搬送車１０を走行させる機構は、コンベアシステム３１の入口において、無人搬送車１０から所定のタイミングでトウピン８１を突出させ、コンベア装置のチェーンドック８２にトウピン８１を嵌合させる。
そして、駆動チェーン８０と共に移動するトウピン８１により、無人搬送車１０を走行させる。
【００１７】
無人搬送車１０がコンベアシステム３１の出口まて走行すると、所定のタイミングでトウピン８１を収納し、無人搬送車１０は自力で走行を開始する。
尚、かかるコンベアシステム３１の詳細については後述する。
ＥＮＧ降ろし工程３４では、組み上がったエンジンを無人搬送車１０から降ろし、他の工程、例えば、オーバヘッドコンベア等によりエンジンをエンジン搭載工程に搬送する。
【００１８】
そして、工場の床面には、ＭＲＧ１工程２０と、ＭＲＧ２工程２２と、ＴＯＰ１工程２４と、ＴＯＰ２工程２６と、ＴＯＰ３工程２８と、最終組立工程３０と、ＥＮＧ降ろし工程３４とを結ぶように、無人搬送車１０の主走行経路となる主誘導路５０がループ状に埋設されている。又、この主走行経路となる主誘導路５０から分岐した後再び合流する分岐走行経路として複数の分岐誘導路５０Ａが埋設されている。
【００１９】
誘導路５０、５０Ａとしては、電磁誘導方式で使用される誘導線、光学誘導方式で使用される路線テープ、或いは、磁気テープ誘導方式で使用される発磁体等がある。本実施形態では、油等で床面が汚れ、また、重量物が搬送されること等を考慮して、磁気テープ誘導方式が採用されている。
又、充電工程４０では、無人搬送車１０のバッテリの充電が行われる。
【００２０】
この充電工程４０では、ループ状の主誘導路５０を走行することで消費した電力を予め定めた短時間で補充する周回充電ステーション４１と、所定の時間をかけて消費した電力を補充するリリーフ充電ステーション４２〜４６と、を含んで構成される。
周回充電ステーション４１は、主誘導路５０に対して唯一設けられ、比較的短時間（例えば、１分間）で急速充電を行う。
【００２１】
又、リリーフ充電ステーション４２〜４６は、上記したように誘導路５０を分岐することで形成した分岐誘導路５０Ａに夫々設けられ、比較的長時間（例えば、１時間）で急速充電を行う。
周回充電ステーション４１には、周回充電器４１ａが、リリーフ充電ステーション４２〜４６には、第１〜第５充電器４２ａ〜４６ａが夫々設置されている。
【００２２】
尚、周回充電ステーション４１で充電を行うか、或いは、リリーフ充電ステーション４２〜４６で充電を行うかは、例えば、無人搬送車１０のバッテリの端子間電圧Ｖにより、端子間電圧Ｖが所定値Ｖ１以上であれば、周回充電ステーション４１で充電を行い、端子間電圧Ｖが所定値Ｖ１未満であれば、リリーフ充電ステーション４２〜４６で充電を行うように、無人搬送車１０の運行を制御する（自動充電ピットイン制御）。
【００２３】
これについては後に詳述する。
以上説明した構成に加え、ＭＲＧ１工程２０と、ＭＲＧ２工程２２と、ＴＯＰ１工程２４と、ＴＯＰ２工程２６と、ＴＯＰ３工程２８と、最終組立工程３０と、ＥＮＧ降ろし工程３４と、充電工程４０とには、各工程における制御を行う制御装置としての制御盤２１，２３，２５，２７，２９，３２，３５及び４８が夫々備えられている。
【００２４】
各制御盤は、マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニットと、各工程の起動等を行う操作部と、から構成される。
更に、無人搬送車１０の運行制御等を集中して行う集中制御盤６０（集中制御装置）が備えられている。
集中制御盤６０は、無人搬送車１０に無線により各種制御指令を発信する無線発信機６１と、マイクロコンピュータを内蔵したコントロールユニット６２と、無人搬送車１０の稼動状態等を表示するモニタ６３とから構成される。
【００２５】
そして、各工程を制御する制御盤２１等と集中制御盤６０とは、ＰＣリンク７０を介して接続され、相互にデータを交換できるようになっている。
最終組立工程３０、ＥＮＧ降ろし工程３４及び充電工程４０の各充電器には、無人搬送車１０から送信されたバッテリの端子間電圧Ｖを受信する光通信受信機７２が夫々設けられている。そして、無人搬送車１０から送信された端子間電圧Ｖは、光通信受信機７２により受信され、ＰＣリンク７０を介して集中制御盤６０に伝達される。
【００２６】
前記制御盤３５には、上記したように、前記無人搬送車１０から送信されたバッテリの端子間電圧Ｖに基づいて、前記周回充電ステーション４１で充電を行うか、或いは、リリーフ充電ステーション４２〜４６で充電を行うかを判定する判定手段と、該判定手段による判定結果に基づいて、無人搬送車１０に対してビットインすべき充電ステーションに向かっての走行を指令する走行指令手段と、が備えられている。
【００２７】
又、中央制御盤６０には、リリーフ充電ステーション４２〜４６での蓄電池への充電時間が所定時間（例えば１時間）経過後の第１の条件と、蓄電池への充電電流値が所定値まで低下した（例えば、５０Ａから１０Ａに低下）第２の条件のうちいずれか一方が満足されたときに、充電が完了したとして、無人搬送車１０のリリーフ充電ステーション４２〜４６からの発進を指令する発進指令手段を備えている。
【００２８】
次に、前記コンベアシステムの詳細について説明する。
先ず、無人搬送車１０側のトウピン８１の構造について、図３を参照して説明する。
各無人搬送車１０の底部には、鉛直方向に進退スライド動作可能なトウピン８１と、該トウピン８１の進退動作を行う駆動装置とが設けられている。
【００２９】
前記駆動装置は、モータシリンダ装置８３からなり、該モータシリンダ装置８３の上方に伸びる駆動ロッド８４の先端部には、連結部材８５を介してトウピン８１の上端部が連結されている。
トウピン８１は筒状のガイド部材８６の内側にスライド自由に配設されており、前記駆動ロッド８４の上下動作によって上下動、即ち、無人搬送車１０底部側に収納される位置Ａと、該底部から下方に突出する位置Ｂとに、進退動作される。
【００３０】
又、トウピン８１の上部側の周面に対向する上下２位置には、前記連結部材８５の位置を検出することにより、トウピン８１の位置を検出する２つの近接スイッチ８７，８８が設けられており、上側の近接スイッチ８７によって、トウピン８１の収納状態を検出し、下側の近接スイッチ８８によって、トウピン８１の突出状態を検出するようになっている。
【００３１】
次に、コンベア装置の構造について、図４を参照して説明する。
前記駆動チェーン８０は、直線的に伸びる最終組立工程３０において、細長いループ状に配設されており、駆動チェーン８０の所定間隔毎の各チェーン部８０Ａの側面に、前記チェーンドック８２が固定取付されている。
チェーンドック８２は、主ドック８２Ａと補助ドック８２Ｂとが隣接して設けられた構成である。
【００３２】
又、チェーンドック８２は、一対の支持部８２ａと、各支持部８２ａから夫々互いに近寄る方向に所定角度をもって傾斜して側方に伸びる一対の係合爪部８２ｂとから構成され、この一対の係合爪部８２ｂ間にトウピン８１の先端部が嵌合される。
次に、無人搬送車１０のコンベア装置入口と出口での乗り移りの制御方法について説明する。
【００３３】
コンベア装置入口においては、コンベア装置同期化アプローチ進入指令が出力され、その後段にて歯抜け防止検出（一時停止）が行われ、その後段にてトウピン出し位置指令が出力される。
コンベア装置出口においては、トウピン抜き位置指令が出力され、その後段にてトウピン抜き忘れ防止検出（一時停止）が行われ、その後段にて、無人搬送車の衝突防止のためのフルワーク検出停止制御が実行される。
【００３４】
かかる制御を図５及び図６に基づいて説明する。
先ず、図５に基づいて、コンベア装置入口での乗り移り制御について説明する。
ＴＯＰ３工程２８の位置をＡ番地、その後段をＢ番地、その後段をＣ番地とする。
【００３５】
（１）ＴＯＰ３工程２８（Ａ番地）より無人搬送車１０の再起動（無人搬送車Ａ番地到着、ＴＯＰ３工程２８での作業完了、入口１ ＯＴＲ（光通信装置）同期ＯＦＦ）
（２）Ｂ番地より無人搬送車１０の再起動（無人搬送車Ｂ番地到着、前方在席ＬＳ（リミットスイッチ）ＯＮ、入口２ ＯＴＲ同期ＯＦＦ）
（３）Ｃ番地より無人搬送車１０の再起動（Ｃ番地での無人搬送車のトウピン下降、無人搬送車Ｃ番地到着、トウピン下降タイミングＬＳ（リミットスイッチ）ＯＮ）
尚、コンベア装置の入口２のＯＴＲ位置に無人搬送車１０が到着し、トウピンを下降して前進中に前方在席ＬＳがＯＮした時点で後方（入口１、入口２のＯＴＲ位置）に無人搬送車がないとき、コンベア装置が一時停止され、その後、入口２のＯＴＲ位置に無人搬送車１０が到着すると、コンベア装置が再起動される。
【００３６】
即ち、無人搬送車１０が到着してトウピンを下降して前進中に後方に無人搬送車１０がないとき、コンベア装置が一時停止されることによって、無人搬送車１０の間隔が拡がらないようにして、無人搬送車の歯抜けが防止されるようになっている。
次に、図６に基づいて、コンベア装置出口での乗り移り制御について説明する。
【００３７】
コンベア装置出口位置をＤ番地、その後段をＥ番地、その後段をＦ番地とする。
（１）Ｄ番地に無人搬送車１０が到着（トウピン上昇、運転準備入り、自動起動、自力走行開始）
（２）Ｅ番地に無人搬送車１０が到着
ａ．Ｅ番地を読み取って無人搬送車１０からコンベア装置側に到着確認信号を送る。
【００３８】
ｂ．コンベア装置側で到着確認信号を受け、無人搬送車１０に「無人搬送車外部起動信号（運転準備指令、トウピン上昇指令、自動起動指令）」を送る。
ｃ．無人搬送車１０からコンベア装置側に「無人搬送車作業完了信号（運転準備入り、トウピン上昇端、自動起動中）」を送る。
ｄ．コンベア装置側で「無人搬送車作業完了信号」を受け、無人搬送車再起動指令を送る。
【００３９】
ｅ．無人搬送車１０再起動
尚、上記の信号の受け渡しは、出口ＯＴＲで実行される。
以上の制御により、部品等を乗せた無人搬送車１０は、最終組立工程３０において、コンベアシステム３１のコンベア装置の入口にて待機し、進入指令に基づいて前進し、トウピン出し位置で一時停止される。そして、トウピン出し指令にてトウピンが出た状態で待機し、このトウピンに嵌合したチェーンドックの移動により無人搬送車１０が引っ張られてその搬送が開始され、コンベア装置の出口まで引っ張られた後、トウピン抜き位置での指令で、トウピンがチェーンドックから抜けた後、無人搬送車１０は自走していく。
【００４０】
以上のように、複数の無人搬送車１０が走行する所定の走行経路の途中に、前記無人搬送車１０を等間隔で搬送させて、該無人搬送車を作業者に所定の作業を行わせるための作業台として使用可能なコンベアシステム３１を設けるようにした結果、無人搬送車１０にて部品等の搬送を行いつつ、最終組立工程３０において、無人搬送車１０を作業台として作業者による組み立て作業を行うことができ、従来のように、無人搬送車から搬送された部品等を無人搬送車から降ろし、コンベア等に乗せ換える必要がなく、システムの運行を円滑に進められ、生産性を向上できる。
【００４１】
又、かかる構成によると、コンベア装置入口においては、コンベア装置同期化アプローチ進入指令が出力され、その後段にて歯抜け防止検出（一時停止）が行われ、その後段にてトウピン出し位置指令が出力されるため、無人搬送車を円滑にコンベア装置に乗り移り制御でき、特に、無人搬送車１０が到着してトウピンを下降して前進中に後方に無人搬送車１０がないとき、コンベア装置が一時停止されることによって、無人搬送車１０の間隔が拡がらないようにして、無人搬送車１０の歯抜けを防止した結果、組立工程での無人搬送車の流れをスムーズにすることができ、組立の流れを円滑化できる。
【００４２】
更に、コンベア装置出口においては、トウピン抜き位置指令が出力され、その後段にてトウピン抜き忘れ防止検出（一時停止）が行われ、その後段にて、無人搬送車１０の衝突防止のためのフルワーク検出停止制御が実行されるため、無人搬送車１０を円滑にコンベア装置から乗り移り制御できると共に、衝突防止によって安全性の向上を図ることができる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、複数の無人搬送車が走行する所定の走行経路の途中に、前記無人搬送車を等間隔で搬送させて、該無人搬送車を作業者に所定の作業を行わせるための作業台として使用可能なコンベアシステムを設けるようにした結果、無人搬送車にて部品等の搬送を行いつつ、例えば組立工程において、無人搬送車を作業台として作業者による組み立て作業を行うことができ、従来のように、無人搬送車から搬送された部品等を無人搬送車から降ろし、コンベア等に乗せ変える必要がなく、システムの運行を円滑に進められ、生産性を向上できる。このとき、コンベアシステムの入口において、例えばトウピン抜き忘れ防止検出（一時停止）が行われるため、無人搬送車を円滑にコンベアシステムから乗り移り制御でき、衝突防止によって安全性の向上も図れる。
【００４４】
請求項２に係る発明によれば、コンベアシステムを、駆動チェーンと、無人搬送車のトウピンが嵌合する嵌合部を備えたコンベア装置を含んで構成したから、無人搬送車の搬送を簡単な構造で確実に行うことができる。
請求項３〜５に係る発明によれば、コンベアシステムの入口においては、例えば、コンベアシステム同期化アプローチ進入指令が出力され、その後段にて歯抜け防止検出（一時停止）が行われ、その後段にてトウピン出し位置指令が出力されるため、無人搬送車を円滑にコンベアシステムに乗り移り制御できる。
【００４５】
請求項６に係る発明において、コンベアシステムの出口においては、例えばトウピン抜き位置指令が出力されるため、無人搬送車を円滑にコンベアシステムから乗り移り制御でき、衝突防止によって安全性の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る無人搬送車の制御システムの一実施形態を説明するエンジン組み立てラインのレイアウトの一例を示す図
【図２】 同上のシステムの一実施形態を示す構成図
【図３】 無人搬送車側のトウピンの構造を説明する正面図
【図４】 コンベア装置の構造を説明する平面図
【図５】 コンベア装置入口での乗り移り制御を説明する図
【図６】 コンベア装置出口での乗り移り制御を説明する図
【符号の説明】
１０ 無人搬送車
１３ 電動モータ
１４ 蓄電池
１５ コントロールユニット
２１，２３，２５，２７，２９，３２，３５及び４８ 制御盤
３１ コンベアシステム
８０ 駆動チェーン
８１ トウピン
８２ チェーンドック
８３ モータシリンダ装置
６０ 集中制御盤（集中制御装置）

Claims (6)

1. 搭載された蓄電池から走行用電動モータを駆動することによって、複数の無人搬送車が走行する所定の走行経路の途中に、前記無人搬送車を等間隔で搬送させて、該無人搬送車を作業者に所定の作業を行わせるための作業台として使用可能なコンベアシステムであって、その出口において、無人搬送車をトウピン抜き忘れ防止のために一時停止させる制御機能を備えたコンベアシステムを設けたことを特徴とする無人搬送車の走行経路における搬送装置。
2. 前記コンベアシステムは、床面に埋設された駆動チェーンと、無人搬送車のトウピンが嵌合する嵌合部であって、前記駆動チェーンに沿って等間隔で設けられて該駆動チェーンと共に移動する複数の嵌合部を備えたコンベア装置を含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載の無人搬送車の走行経路における搬送装置。
3. 前記コンベアシステムは、その入口において、コンベアシステムと無人搬送車の動きを同期化して無人搬送車をコンベアシステムに向かわせるアプローチ進入制御機能を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の無人搬送車の走行経路における搬送装置。
4. 前記コンベアシステムは、その入口において、無人搬送車の歯抜け防止のために、コンベアシステムを一時停止させる制御機能を備えたことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１つに記載の無人搬送車の走行経路における搬送装置。
5. 前記コンベアシステムは、その入口において、無人搬送車からのトウピン出し位置を制御する制御機能を備えたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記載の無人搬送車の走行経路における搬送装置。
6. 前記コンベアシステムは、その出口において、コンベアシステムからのトウピン抜き位置を制御する機能を備えたことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の無人搬送車の走行経路における搬送装置。

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