JPS6056657A - 自動走行搬送車 - 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〕 この発明は主に各種生産工場内等において自動又は遠隔
操作等による操縦で走行してして各種製品等の被搬送品
を目的の所に搬送する自動走行搬送車に関する。

（発明の技術的背景及びその問題点） 近年各種の生産工場内等では、生産ラインの自動化によ
る各種製品等の移動などのためにある一定のルート又は
各種のルートを、特にレールなどの誘導設備を用いずに
自動又は遠隔操作で自由に走行する自動走行搬送車の要
求が強く叫ばれて来ている。

しかしながら、工場内等の限られたスペース内で搬送車
を自動走行させることは一児簡単な様に見えるが、かな
り困難な問題が多数存在する。つまりその−例として工
場内の設備の都合上大きな曲線で曲がる走行だけでなく
、急に直角に向きを変えるべく旋回走行したり、直角方
向に横行したりすることが要求される。

ところでこれらの要求に適合する構造を持った自動走行
搬送車がすでに多く提案されているが、今までの搬送車
は四輪車両で、しかも駆動輪や遊動輪がキャスターなど
で構成さ、れており、このキャスター車輪は動こうとし
ている方向に自動的に車輪が操舵されるので一見好都合
に思われるが、牽引輪（駆動輪）と被牽引輪（ｉ）動輪
）との向きは走行時に互いに１８０度異なっており、簡
単にキャスター車輪に駆動力を与えて牽引輪どじたり、
又被牽引輪としたりすることはできない。しかしキャス
ター車輪はキャスター回転輪と接地している車輪中心と
をずらしてキャスター効果を１０るようになっているの
で、キャスター車輪はある方向に引かれると該車輪の接
地点を中心にキャスター回転輪が前記ずれ量の値を半径
にして回動し−Ｃから回転走行を始める傾向があり、こ
のため車体自体の走行軌跡がどのようになるか極めて判
断しり“らく、自動走行搬送車として要求される化１ｊ
軌跡の反復繰返しの精度が不明確になるなど極めて不都
合な点が多い。

また、一つの剛な車体を四輪で支持する四輪車両では操
縦的には好ましいことであるが、各車輪に対して複雑な
支持ばね数構をなどを設けないと、走行面に凹凸がある
場合に四輪のうら１輪が浮いてしまい、特にその浮いた
車輪が駆動輪であった場合は走行軌跡が大幅に乱れてし
まい、がなりの軌道修正を行なわなければならない等と
言った極めて不都合な問題があった。

〔発明の目的〕

この発明は上記実情に鑑みなされたもので、簡単な構造
でありながら工場内等を自在に自動走行できて、各種の
走行モードが正確に実施可能で、しかも走行路面のかな
りの凹凸などの障害に対しても走行軌跡が乱れることな
く安定した走行が可能となる非常に高性能な自動走行搬
送車を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

この発明の自動走行搬送車は、自動又は遠隔操作等によ
る操縦で走行して被搬送品を搬送する自動走行搬送車に
おいて、車体下部に車輪の回転駆動方向並びに回転速度
の制御が可能な一対の￥１輪装置と、下側に圧搾空気を
吹出しながら路面に対して非接触で車体の転倒を防止す
るエアークッションとを設けた構成で、２つの車輪装置
で車体の走行を行ない、この２つの車輪装置だけでは転
倒してしまうので、その転倒防止のための」ニア−クッ
ションを配し、同時にそのエアークッションは下側に圧
搾空気を吹出しながら路面に対してノ１接触として、上
記２つの車輪装置による走行にできるだけ悪影響を与え
ずに適正な走行が可能となるようにしたものである。

つまり、この発明の自動走行搬送車は、エアークッショ
ンの特色として送入空気圧と空気量にＪ、り一定の荷重
迄はエアークッションで負ＩＨ出来るが、一定の荷重以
上は負担出来ないので、車体に被搬送品が搭載されてい
ない時及び満載のｕ５、共に十分車体を走行さゼ得るよ
うに一対の車輪装置で荷重を受けるうにして、異状な偏
心荷重が車体に掛からない限り即ち、被搬送品の傾いた
積載等によりエアークッションの荷重負担限界を越して
車体が一方に傾斜しない限り、エアークッションが無方
向性の支持腕として作用し、走行路面の多少の凹凸はエ
アクッションのゴムベローズが円滑に乗越えて適確な安
定した走行が確保し得るようになるものである。

又、車輪装置は車体の２箇所に配するだけであるので、
この２つの車輪装置の駆動車輪の回転方向と回転速度の
制御により、車体の走行方向は無限の組合わせが可能で
、直線走行１曲線走行、直角走行、旋回走行など自由に
でき、各種走行ルートを無理無く自在に選択りる事が出
来る。

更に、この発明の自動走行搬送車は、誘導線の敷設によ
る誘導、無線誘導、自己慣性誘導などの各種の誘導装置
の適用が可能であり、車輪装置についても各種構成のも
のが自由に採用できるものである。

〔発明の実施例〕

以下この発明の一実施例を図面に従い説明する。

先ず第１図は自動走行搬送車の概略的構成を示す平面図
、第２図は同側面図、第３図は車体下部のエアークッシ
ョン部の断面図であり、第４図は各種走行移動例の説明
図である。

しかして第１図乃至第３図に於いて図中１は自動走行搬
送車の車体で、この車体１の下部には該車体１の前後位
置即ち、車体１の中央前側部と後側部とにそれぞれ配し
てエアークッション２Δ。

２Ｂが設けられている。また車体１の中火左右側部とに
それぞれ車輪装置３Ａ、３Ｂが配設されている。

その一対の車輪装置３Ａ、３Ｂはそれぞれ７７７体１の
下面に車輪支持体４を介して駆動輪５を回転可能に軸支
すると共に、該駆動輪５の回転ｌノ向及び回転速度を制
御可能な減速装置とブレーキとを組込んだ駆動モータ６
を設けた構成で、それぞれ車輪装置３Ａ、３Ｂ相互で独
立して各々の駆動輪５．５が正逆回転駆動制御されるＪ
：うになっ−Ｃいる。こうした車輪装置はすでに多くの
公知例があることからそれ以上の詳細な内部４１造の説
明は省略する。

又、上記一対のエアークッション２Ａ、２Ｂは、それぞ
れ車体１下面に固定した取付はベース８を介して送風機
９とゴムベローズ１０を設けた構成で、第３図に示す如
くボックス状の取付はベース８下端の中央に開口部を有
した底板８ａ上面に通用口１１ａ付き受板１１がポル１
−止めにより固定され、この受板１１の上側に上記法ｌ
１１１ｊ１９がその吐出口を上記通風口１１ａと合致連
通する状態にして取付けられ、また上記ゴムへローズ１
０は断面略Ｃ字状の円環状形のもので、その上端周縁部
がベロー押え１２で上記底板８ａ下面にボルト止めによ
り気密に挟持固定され、下端周縁部が上記受板１１下面
中央から突設した筒状の支持体１３下端の鍔状座板１４
下面にベロー押え１５でボルト止めにより気密に挟持固
定されて取イ」けられている。そして上記送風機９から
の送風によりゴムベローズ１０内に圧搾空気が入れられ
て、該ゴムへローズ１０が膨張すると共に、その圧搾空
気をゴムベローズ１０の下端周縁部寄りに形成した複数
の小孔１０ａから吹出しながら、走行路面１６に対して
僅かの空隙を存する非接触の状態でもって車体１を転倒
しないように支持するようになっている。なお、上記受
板１１は取（＝Ｊ（Ｊベース８の底板８ａに対して別体
構造にしてボムベ１」−ズ１０の取付は組立てが容易と
なるようにしたが、そのベローズ構造や組立て方を変え
れば上記受板１１と底板８ａは一体ものでよい。

また、上記支持体１３の座板１４下面には更に下方に突
出して筒状のスＩ−ツバ−１７が取付１〕られており、
このストッパー１７下端の当り板１７ａの下面に耐摩耗
性大なる摺動板１８が重着されていて、通常は路面１６
から浮き上かつ一〇いるが、車体１がなんらかの原因で
エアークッションの荷重負担限界を越えて傾斜すると該
路面１６に接地してそれ以上の傾斜転倒を防止するよう
になっている。

又この種の自動走行搬送車はそれぞれの使用１」的に応
じて各種の装備を搭載づるが、この実施例では第２図に
示す如く自由に操縦可能な１１コみ腕１９ａを持つ搬入
出用ロボット１９がＩＩＪられ、これにて所定の場所か
ら被搬送品２０を車体１の搬送台１ａ上に乗せたり、逆
に降ろしたりすることが自動的に出来るようになってい
る。また被搬送品２０を目的の工作機械（図示せず）に
直接組付ける作用をなずこともできるようになっている
。

更にこの種の対象となる被搬送品は非常に種類が多いこ
とから、上記ロボット１９以外に他の被搬送品用乗せ降
ろし機構との交換あるいは組合わせなどが可能であるこ
とは言うまでもない。

しかして、上記構成の自動走行搬送車の作用を説明する
。車体１の走行停止及び進行方向並びに速度等のコント
ロールは、その下部の左右２つ車輪装置３Ａ、３Ｂの各
々の駆動輪５，５の正逆回転駆動方向並びに回転速度（
左右駆動輪５，５相互の回転数に差を付けることも含め
）をそれぞれ独立した駆動用モータ６により一般に公知
の方法で制御することで行われ、これにて車体１は予定
のコースに沿って自動走行する。即ち予め設定されたコ
ースに敷設した誘導線に沿っ”Ｃ追従するように制御す
るか、又は予め設定した目標との関連によって位置を自
動的に判断し、あるいはシャイ口などの絶対座標軸方向
と走行距離などから目標を算出判断するなどして誘導す
ることで、予定されたコースを走行して行くように操舵
・駆動又（よ制動制御されるようにする。

この際エアークッション２Ａ、２Ｂは送風１ｍ　９の送
風作動を行なって、各ゴムベローズ１０内に圧搾空気を
送り込み続ける。これに−Ｃゴムへローズ１０は断面Ｃ
字状をしていて、外径が路面１　Ｇに対面する部分より
大きいことから、Ｉｉ搾空気により膨張しながら特に路
面１６を押Ｉ］：ツべく下ｌｊにふくらもうとすると共
に、そのゴムベロ−ズ１０の複数の小孔ＩＱａから圧搾
空気が該ゴムベローズ１０の下側の路面１６との間に空
気圧室を構成すべく吹出して、この空気圧でこれにゴム
ベローズ１０の下側面積を乗じた伯に相当Ｊ８伺ｍを支
持するようになる。しかもその圧力空気がゴムベローズ
１０と路面１６との間に僅かな空隙を作りながら外周側
に流出し、これにてゴムベローズ１０が路面１６に対し
て非接触状態に保１５されるようになる。この際上記送
１１１１９の圧力狛性とゴムベローズ１０の大きざを適
当に選定して、エアークッション２Ａ、２Ｂがそのゴム
ベローズ１０を路面１６から略一定の高さに浮上しなが
らある適正な範囲の負荷荷重を受持つようにする。

その適正な負荷荷重の範囲とは、エアークッション２Ａ
、２Ｂの車体１の自重に対する押し上げ力で車輪装置３
Ａ、３Ｂのいずれかが路面１６から浮き上がったり、或
いは浮き上がらなくても空回りやスキッドなどを生じて
駆動輪としての機能が果せなくなったりしないように定
める。その適正な選定により、車体１の左右位置に配Ｊ
る一対の車輪装置３Ａ、３Ｂの各駆動輪５，５で該車体
１の必要な荷重を支持し、前後位置に配する一対のエア
ークッション２Ａ、２Ｂで残りの車体偏心荷重などを支
持すると共に路面１６の凹凸を吸収して、該車体１を極
めて安定的に保持して行くようになる。なお、車体１に
乗せられた被搬送品２０などの積載荷重は全て上記一対
の車輪装置３Ａ。

３Ｂの駆動輪５，５で負担され、一対のエアークッショ
ン２Ａ、２Ｂは積載荷重の大小変動にかかわらずそのゴ
ムベローズ１０を路面から一定の浮上高さに保持しなが
ら常に一定の荷重を負ＪＵ−Ｊるようになるが、例えば
上記車輪装置３△、３１３が車体１に対しであるばね常
数を有して取イリ【ノらた場合は、積載荷重の変動に応
じてエアークッション２Ａ、２Ｂの有効高さが変化して
、′そのエアークッション２Ａ、２Ｂと車輪装置３Ａ、
３１３どの荷重分担が、該はね常数とゴムベローズ’Ｉ
　Ｏの）７上高さと負担持性に応じて変化するようにな
る。

しかして、上述したようなことを考慮してエアークッシ
ョン２Ａ、２Ｂの負荷荷重を適当に設定して、車輪装置
３Ａ、３Ｂとエアークッション２Ａ、２Ｂとにそれぞれ
適正な荷重分担をりえるＪ、うにすることで、該エアー
クッション２Ａ、２１３のゴムベローズ１０は原則とし
て負荷を受けながら路面１６に対して非接触で静止及び
移動が可能となる。これにて、従来のキャスターｒ１１
輪のように荷重を受けながら例えば逆進しようとり−る
際に、該車輪が瞬時に安定な方向に向くことができｆｌ
ｆ＋めで不安定な状態に陥って、該車輪が安定な方向に
向くまでの間に生じる不必要なコーナリングフォスなど
により、車体１の走行コースが乱れて異常な方向に進ん
でしまうと言った問題が無くなり、上述の如き非接触の
エアークッション２Ａ、２Ｂは上記問題を完全に回避で
きて走１ｊ方向に悪影響を与えることが一切無く、車体
１は一対の車輪装置３Ａ、３Ｂの駆動輪５，５の回転駆
動方向と回転速度の制御により正確なコースを走行して
行けるようになる。更に、車輪装置３Ａ、３Ｂが車体１
の左右位置に配していることから、その両部動輪５，５
の各々の駆動回転数制御によりあらゆる種類の走行を容
易に行ない得るようになる。

ここで第４図により各種走行パターンを説明する。先ず
第４図（ａ）では、左右車輪装置３Ａ。

３Ｂの両部動輪５，５が互いに同一速度で同方向に回転
駆動されることで、図示上下方向の矢印（イは前方、口
は後方）に車体１は真直ぐ前進又は後退走行する。次に
第４図（ｂ）では左右の車輪装置３Ａ、３Ｂの駆動輪５
，５が互いに異なった回転数で駆動され、これにてその
両者の駆動輪５．５の回転数の比と定点迄の距離の比が
等しくなる点へを中心として図示矢印二の時こ１回り方
向又はその逆の反時計回り方向に旋回走行乃る。（Ｈし
この場合両名の駆動輪５，５の回転駆動方向は上記点ハ
で示す旋回中心から各駆動輪５，５までＡ、３Ｂの駆動
輪５，５の回転方向をｎいに逆にした場合を示し、車体
１は左右の駆動輪５．５間の中心点を中心に図示矢印ト
、チで示Ｊ方向に回転運動をする。更に第４図（ｄ）で
は、上述した第４図（ｂ）での緩やかな旋回又は第４図
（Ｃ）での急旋回の手段などで車体１が９０度旋回した
状態即ち、左右車輪装置３Ａ、３Ｂの駆動輪５゜５の車
軸が前後方向を向いた場合を示し、この場合両者の駆動
輪５，５の回転駆動方向及び回転速度を同じくすれば、
車体１は図示矢印り、メのム右方向に走行する。こうし
て各種走行の組合わせによりあらゆる走行コースを自由
に移動可能となる。

また、上記車体１のありとあらゆる動きに対してエアー
クッション２Ａ、２Ｂは正確に追従するばかりか、その
車体走行に対して何等乱れ等の悪影響を及ぼすことが無
く、車体１の傾き転倒を防止する機能を確実に働くよう
になる。

次に、車体１の走行を停止して、エアークション２Ａ、
２Ｂの送風機９の送風作動を止めれば、各ゴムベローズ
１０内への圧搾空気の挿入が中止されることでエアーク
ッションとしての浮上能力が無くなり、これにてエアー
クッション２Ａ、２Ｂのどちらか一方にあるストッパ−
１７下端の当り板１７ａが摺動板１８を介して路面１６
に当接して、車体１は若干傾いた状態で安定的に静止し
ておけるようになる。

尚万一車体１の走行中に送風機９がなｌｖらかの原因で
トラブルを生じて送風作動を停止した場合でも、車体走
行がある程度可能となるように上記ストッパー１７下端
の当り板１７ａの摺動板１８は耐摩耗性大で低摩擦係数
のものを使用している。

また路面１６の異常突起に対する乗越え能力は、車輪装
置３Ａ、３Ｂの駆動輪５，５鴎一般１１）輪並で、エア
ークッション２Ａ、２Ｂはス１ヘツバー１７の摺動板１
８と路面１６との間隙の範囲で決まって来る。このため
ストトラパー１フ下部の形状を工夫したり、そのストッ
パーの代わりに通常の走行中は浮上した状態のキャスタ
ー車輪（図示ゼず）を設けたりして、異常突起に対する
乗越え能力のアップを図るようにしてもにい。

第５図及び第６図はこの発明のそれぞれ異なる他の実施
例を示すもので、先ず第５図の場合は車体１下部の後側
辺に片寄った左右部位置に上記１ｉｊ様の車輪装置３Ａ
、３Ｂを配設し、それと反対の前側中央位置に大型のエ
アークッション２Ｃを設けた構成で、第６図のものは車
体１下部の後側辺に片寄った左右部位置に車輪装置３Ａ
、３１３を、それと反対の前側辺寄りの左右位置に小型
の１ニア−クッション２Ｄ、２Ｅを配設した構成である
。

こうした構成の場合はエアークッション２Ｃ又は２Ｄ、
２Ｅが車輪装置３Ａ、３Ｂに対して３点支持の一点を負
担すべく車体１の前側部の荷ｍを受持つようになるので
、そのエアークッション２Ｃ又は２Ｄ、２Ｅは最大荷重
時においても浮上保持できるだけの能力を持つものが必
要であり、しかも負担荷重に応じてエアークッション浮
上高さが変化して車体１の水平度の保持にある程度の影
響が生じるが、それ以外は前述した実施例と機能的に全
く同様の効果を発揮し得るようになる。

〔発明の効果〕

この発明は上述した如く、自動又は遠隔操作等による操
縦で走行して被搬送品を搬送づる自動走行搬送車におい
て、車体下部に車輪の回転駆動方向並びに回転速度の制
■が可能な一対の車輪装置と、下側に圧搾空気を吹出し
ながら路面に対して非接触で車体の転倒を防止するエア
ークッションとを設けて構成したことから、エアークッ
ションの路面に対する完全な無方向性の効果を利用でき
て、一対の車輪装置によるあらゆる方向の運転走行が正
確にしかも容易に図れるようになり、非常に複雑な車両
運行を要求される自動走行搬送車として最適な構造のも
のとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示ず概略的平向図、第２
図は同側面図、第３図は同実論例にお（）るエアークッ
ション部の断面図、第４図（ａ）乃至（ｄ）は同実施例
における車体の各種走行パターンを示す説明図、第５図
及び第６図はこの発明のそれぞれ異なる他の実施例を示
づ各々概略的平面図である。 １・・・車体　２Ａ、２８．２Ｇ、２Ｄ、２Ｅ・・・エ
アークッション　３Ａ、３Ｂ・・・車輪装置４・・・車
輪支持体　５・・・駆動輪　６・・・駆動用し一タ　８
・・・取付はベース　８ａ・・・底（ル９・・・送風ｊ
ａ　１０・・・ゴムベローズ　′１０ａ・・・小孔　１
１・・・受板　１１ａ・・・通風口　１２゜１５・・・
ベロー押え　１３・・・支持筒　１４・・・Ｊ’１３板
　１６・・・路面　１７・・・ストッパ　１７ａ・・・
当り板　１８・・・摺動板　１９・・・搬入用ｃ＋　１
０ポツト　２０・・・被搬送品。 出願人代理人　弁理士　鈴江弐〇 第１図 Ｂ 第２図 第３図 （ａ）　イ　第　４　１とｂ） 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）自動又は遠隔操作等による操縦で走（ジして被搬
   送品を搬送する自動走行搬送車にＪ３いて、車体下部に
   車輪の回転駆動方向並びに回転３Ｉｉ度の制御が可能な
   一対の車輪装置と、下側に圧搾空気を吹出しながら路面
   に対して非接触で車１本の１１η倒を防止するエアーク
   ッションとを設りて（ｂ成したことを特徴とする自動走
   行搬送車。
2. （２）一対の車輪装置は互いに車体下部の中火付近の左
   右部位置に配し、車体前後位１行にエフ１−クッション
   を配して構成したことを特徴どＪる１ｊ１許請求の範囲
   第１項記載の自動走行搬送ｆｌｊ。
3. （３）一対の車輪装置は車体下部の前後左右いずれか一
   側辺寄りに配設し、これど反対の他側辺寄りにエアーク
   ッションを設けて構成したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の自動走行搬送車。