(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送対象物が載置される台座を水平面内で回動自在に走行台車に支持させ、前記走行台車を同軸に配置された一対の車輪に軸支させ、該一対の車輪をそれぞれ別個に駆動する一対のモータを有してなる搬送台車を前後左右に複数並べて配置し、複数の前記搬送台車の台座に重量物を載置して搬送する搬送装置の制御装置において、
前記搬送台車は、前記一対のモータをそれぞれ駆動制御するドライバと、前記台座面に平行な平面座標系の基準軸に対する前記一対の車輪の操舵角を検出する操舵角検出器と、前記ドライバを制御する子コントローラを備えてなり、
前記子コントローラと有線又は無線により通信可能に設けられた親コントローラを設け、
前記親コントローラは、前記平面座標系における前記搬送装置の中心を原点座標として、各搬送台車の一対の車輪間の中心を台車座標として記憶しておき、入力される旋回走行、前進又は後退走行、左又は右走行、斜め走行の少なくとも一の制御モード指令に応答して、各搬送台車の操舵角を演算して操舵角指令値及び各搬送台車の前記台車座標における速度指令値を演算して前記子コントローラに出力し、
前記子コントローラは、入力される前記操舵角指令値に基づいて、前記ドライバを介してそれぞれ自己の一対の車輪を互いに正逆方向に回転させて操舵角を制御した後、前記速度指令値と予め記憶している一対の車輪の間隔とに基づいて前記ドライバを介してそれぞれ自己の一対の車輪の回転速度をそれぞれ制御することを特徴とする搬送装置の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の搬送装置の制御装置において、
前記親コントローラは、入力される車輪の速度制限値と前記搬送台車の一対の車輪の間隔を記憶しておき、前記旋回走行の制御モード指令が入力されたとき、入力される前記搬送装置の旋回中心座標と前記搬送装置の旋回半径に基づいて、各搬送台車の前記台車座標における旋回半径を算出し、各搬送台車の旋回半径の最大旋回半径を求めて前記速度制限値とともに前記子コントローラに出力し、
前記子コントローラは、入力される最大旋回半径の車輪の回転速度を前記速度制限値とし、前記速度制限値を基準として予め記憶している一対の車輪の間隔に基づいて自己の各車輪の回転速度を算出して前記ドライバを制御することを特徴とする搬送装置の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の搬送装置の制御装置において、
前記子コントローラは、前記ドライバに制御指令を生成する子演算処理部と、子演算処理部に設けられた記憶部と、子演算処理部に接続され有線又は無線により前記親コントローラと通信する通信制御部とを有して形成され、
前記親コントローラは、制御指令を入力する入力部と、該入力部に接続された演算処理部と、該演算処理部に設けられた記憶部と、前記演算処理部に接続され前記子コントローラと通信する通信制御部を備えて形成されたことを特徴とする搬送装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の搬送装置の制御装置において、
前記子コントローラは、前記操舵角検出器から出力される検出信号を取り込んで、周期的に前記親コントローラに出力することを特徴とする搬送装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送装置の制御装置に係り、特に、複数の搬送台車を連結して大形の重量物の搬送を行う搬送装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の搬送台車を連結して大形の重量物を搬送する搬送装置は、建屋、倉庫、工場内ヤード、建設現場、その他の敷地内、あるいは一般道路等で、大形重量物の搬出、搬入又は搬送を行う場合に好適である。このような搬送装置は、搬送経路に設けられている建造物による高さ制限、あるいは安全面から重心の高さを低くすることが要望される。このような要望を満たすために、例えば特許文献１に記載された低床の搬送台車を複数連結した搬送装置が知られている。
【０００３】
特許文献１に記載の搬送台車は、搬送対象の重量物が載置される台座を水平面内で回動自在に走行台車に支持させ、走行台車を同軸に配置された一対の車輪（駆動車輪）に軸支させ、一対の車輪をそれぞれ別個のモータにより駆動するように構成されている。特に、一対の車輪を互いに同方向又は逆方向に回転させ、あるいは一方のみを回転させることにより、その場で台座に対する走行台車の走行方向を任意に変えられるように形成されている。このように形成された搬送台車を前後、左右に複数台並べて連結し、各搬送台車の台座の上に荷重が均等に加わるように大形の重量物を載置して搬送するようにしている。このような搬送装置によれば、各搬送台車を独立して、かつ協調させて駆動することにより重量物の搬送進路を自由に変更可能なので、狭いエリア内で進行方向を自由に変えながら重量物を搬送できる。
【０００４】
また、特許文献１に記載の搬送台車の台座は、エアジャッキ等のジャッキアップ機構を備えて構成されているから、各搬送台車の台座の地上高を調整して、大形重量物を水平に搬送できるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５２５２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１は、搬送装置の走行を制御する制御装置について具体的に開示されていない。すなわち、搬送台車を前後左右に複数並べて配置して構成される搬送装置により１つの重量物を搬送する場合、各搬送台車がばらばらに動くことは許されない。例えば、搬送装置を旋回走行させる場合、内側を旋回する搬送台車と、外側を旋回する搬送台車は、旋回半径が異なることから、異なる旋回半径に応じて搬送台車の操舵角及び走行速度を協調させて制御しなければならないが、特許文献１では各搬送台車の走行を協調させて制御することについて、具体的に考慮されていない。
本発明が解決しようとする課題は、搬送装置を構成する複数の搬送台車の走行を協調させて制御するのに好適な搬送装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するため、搬送対象物が載置される台座を水平面内で回動自在に走行台車に支持させ、前記走行台車を同軸に配置された一対の車輪に軸支させ、該一対の車輪をそれぞれ別個に駆動する一対のモータを有してなる搬送台車を前後左右に複数並べて配置し、複数の前記搬送台車の台座に重量物を載置して搬送する搬送装置の制御装置を、次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、搬送台車は、一対のモータをそれぞれ駆動制御するドライバと、台座面に平行な平面座標系の基準軸に対する一対の車輪の操舵角を検出する操舵角検出器と、ドライバを制御する子コントローラを備えて構成する。また、子コントローラと有線又は無線により通信可能に設けられた親コントローラを設ける。親コントローラは、平面座標系における搬送装置の中心を原点座標として、各搬送台車の一対の車輪間の中心を台車座標として記憶しておき、入力される旋回走行、前進又は後退走行、左又は右走行、斜め走行の少なくとも一の制御モード指令に応答して、各搬送台車の操舵角を演算して操舵角指令値及び各搬送台車の台車座標における速度指令値を演算して、それぞれ前記子コントローラに出力するように構成する。一方、子コントローラは、入力される操舵角指令値に基づいて、ドライバを介してそれぞれ自己の一対の車輪を互いに正逆方向に回転させて操舵角を制御した後、速度指令値に基づいてドライバを介してそれぞれ自己の一対の車輪の回転速度をそれぞれ制御するように構成する。
【０００９】
このように、搬送装置の制御装置を、各搬送台車に分散して設けられた子コントローラと、分散された複数の子コントローラを親コントローラで統括制御するようにしたことを特徴とする。つまり、親コントローラは、入力される旋回走行、前進又は後退走行、左又は右走行、斜め走行の少なくとも一の制御モード指令に応じて、搬送装置を構成する各搬送台車の操舵角指令値あるいは台車座標における速度指令値を演算等により決定するようにしている。その結果、各搬送台車の操舵角や速度の制御を容易に協調させることができる。
【００１０】
一方、子コントローラは、親コントローラから入力される操舵角指令値あるいは速度指令値に応じて、それぞれ自己の一対の車輪の回転速度をそれぞれ求める。例えば、平面座標系の基準軸に対する各搬送台車の現在の操舵角と操舵角指令値との差を求め、その差をゼロにするように一対の車輪を互いに正逆方向に回転させる。これにより、搬送台車の台車座標を中心として搬送台車が回転し、平面座標系の基準軸に対する車輪の操舵角が操舵角指令値に制御される。つまり、親コントローラは、搬送装置を例えば左又は右走行させる制御モードのときは、操舵角指令値を平面座標系の基準軸に対して各搬送台車の操舵角を−９０°又は＋９０°にする。また、搬送装置を例えば左旋回又は右旋回させる制御モードのときは、各搬送台車iに対してそれぞれ操舵角指令値θi（θは±の値をとる。）を出力する。
【００１１】
また、親コントローラは、各搬送台車の速度指令値として台車座標における速度指令値を決めて、各子コントローラに出力する。各子コントローラは、自己の台車座標における速度指令値に基づいて一対の車輪の回転速度を求め、ドライバを介してそれぞれ一対の車輪の回転速度をそれぞれ制御する。このとき、前進又は後退走行、左又は右走行、斜め走行のときは、一対の車輪の回転速度は同一であるが、旋回走行のときは、搬送台車の旋回中心に対する一対の車輪の内輪と外輪の旋回半径に応じて、各子コントローラにより各車輪の回転速度を演算して制御する。
【００１２】
上述したように、本発明によれば、親コントローラにより搬送装置の制御に合わせて、協調して制御すべき各搬送台車の操舵角指令値、搬送台車の速度指令値、旋回半径等の指令値を各子コントローラに出力し、各子コントローラはそれらの入力される指令値に基づいて、自己の搬送台車の個々の車輪の回転方向及び回転速度を制御するようにしている。これにより、親コントローラによる制御演算の負荷を減らすことができ、搬送台車の個々の車輪の回転方向及び回転速度の制御を子コントローラで分散して実行できる。その結果、親コントローラにより各搬送台車の制御を時分割で行う場合に比べて、各搬送台車の制御の時間遅れを最小化して、各搬送台車を同一時に協調して制御を行うことができる。
【００１３】
本発明の場合において、前記親コントローラは、入力される車輪の速度制限値と前記搬送台車の一対の車輪の間隔を記憶しておき、前記旋回走行の制御モード指令が入力されたとき、入力される前記搬送装置の旋回中心座標と前記搬送装置の旋回半径に基づいて、各搬送台車の前記台車座標における旋回半径を算出し、各搬送台車の旋回半径の最大旋回半径を求めて前記速度制限値とともに前記子コントローラに出力し、前記子コントローラは、入力される最大旋回半径の車輪の回転速度を前記速度制限値以下に設定し、前記速度制限値を基準として旋回半径に応じて自己の各車輪の回転速度を算出して前記ドライバを制御することが好ましい。これによれば、各搬送台車の各車輪の回転速度を速度制限値以下に抑えて協調できるから、車輪の回転速度の不整合によるスリップ（空転）などを回避できる。
【００１４】
また、本発明において、前記子コントローラは、前記ドライバに制御指令を生成する子演算処理部と、子演算処理部に設けられた記憶部と、子演算処理部に接続され有線又は無線により前記親コントローラと通信する子通信制御部とを有して形成され、前記親コントローラは、制御指令を入力する入力部と、該入力部に接続された親演算処理部と、該親演算処理部に設けられた記憶部と、前記親演算処理部に接続され前記子コントローラと通信する親通信制御部を備えて形成された構成とすることができる。
【００１５】
また、前記子コントローラは、前記操舵角検出器から出力される検出信号を取り込んで、周期的に前記親コントローラに出力することができる。これにより、親コントローラは常に各搬送台車の操舵方向を認識することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、搬送装置を構成する複数の搬送台車の走行を協調させて制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る制御装置が適用される搬送装置の全体構成を示す平面図であり、同図（ａ）は４台連結、同図（ｂ）は８台連結、同図（ｃ）は６台連結の搬送装置の実施例を示している。
【図２】本発明に係る制御装置が適用可能な一実施例の搬送台車の走行方向から見た正面図である。
【図３】図３（ａ）は図２の搬送台車の走行台車の横断面図、図３（ｂ）は走行台車の側面図である。
【図４】本発明に係る制御装置の一実施形態のブロック構成図である。
【図５】搬送装置の搬送径路の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る制御装置による搬送台車の初期設定の一例を示すフローチャートである。
【図７】搬送台車の初期設定の動作を説明する図である。
【図８】本発明に係る制御装置による走行制御の一例の旋回制御を示すフローチャートである。
【図９】搬送台車の旋回動作を説明する図である。
【図１０】本発明に係る制御装置による走行制御の一例の旋回走行の制御を示すフローチャートである。
【図１１】搬送台車の旋回走行の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の搬送装置の制御装置の一実施形態について説明する。
図１（ａ）に示す搬送台車を４台連結してなる搬送装置の例に基づいて、本発明の制御装置の一実施形態を説明する。同図に示すように、搬送装置１００は、４台の搬送台車１（ａ〜ｄ）を前後左右に２台ずつ並べ、それらの搬送台車１（ａ〜ｄ）を連結部材１１０により連結して形成されている。搬送台車１は、図１（ａ）の連結構成に限らず、搬送対象物の大きさ及び重量に応じて、同図（ｂ）、（ｃ）のように、８台連結あるいは６台連結の形態、さらには、より多数台連結の形態を採用することができる。
【００１９】
各搬送台車１（ａ〜ｄ）は、図２に示すように、それぞれ同一に構成されている。搬送台車１は、走行台車３と台座５を備えている。走行台車３は、２つの車輪７（ａ，ｂ）を有しており、各車輪７（ａ，ｂ）の回転が別個に制御されることにより、前進又は後退走行、旋回（操蛇）走行、左又は右走行の各動作が可能になっている。台座５は、水平面内で回動可能に走行台車３に支持されており、搬送対象物を載置して昇降させるジャッキ機能を有している。なお、走行台車３は、２つの車輪７とともに、車輪７の前後に１又は複数の補助輪又は走行面を摺動する補助足を設けることにより自走可能になっているが、補助輪と補助足については説明を省略する。
【００２０】
走行台車３は、図２及び図３（ａ）、（ｂ）に示すように、フレーム９と、同一軸回りに回転可能に軸支された２つの車輪７ａ，７ｂと、モータ１１及び減速歯車列１３から構成される駆動装置３７を備えている。駆動装置３７は、２つの車輪７ａ，７ｂに対応させて、図において左右対称に設けられている。フレーム９は、真上から見たときに矩形に形成された枠体１５と、枠体１５の前後方向に突き出した４本の延出部１７ａ〜１７ｄを有して形成されている。また、枠体１５の内側の前後方向に２枚の仕切壁１９ａ，１９ｂが平行に設けられ、これにより枠体１５は、３つの部屋に仕切られている。仕切壁１９ａ，１９ｂの外側の部屋に、それぞれ車輪７ａ、７ｂが収納されている。車輪７ａ、７ｂの回転軸２１ａ、ｂは、枠体１５と仕切壁１９ａ、１９ｂとにそれぞれ軸受を介して回転自在に支持されている。
【００２１】
延出部１７ａ，１７ｂには、それぞれモータ１１を支持する貫通穴２３が設けられている。延出部１７ｃ，１７ｄは、延出部１７ａ，１７ｂの反対側に互いに平行に延出され、後述の台車制御装置を支持する貫通穴２５が設けられている。モータ１１の回転動力は、減速歯車列１３を介して車輪７に伝達されるようになっている。減速歯車列１３は、モータ１１の回転軸に同軸となるように固定した小歯車２７と、小歯車２７と噛み合う複数の歯車２９、３１、３３を備えている。ここで、モータ１１を含む駆動装置３７は、走行台車３の接地面から車輪７の高さの範囲内に設けられ、これにより低床化が図られている。さらに、走行台車３は、図３（ｂ）に示すように、２つの車輪７に対して進行方向の前方及び後方に向かって、それぞれフレームの底面が上方向に傾斜するように、フレーム９の床面側が傾斜して形成されている。
【００２２】
一方、枠体１５の真中の部屋の枠体１５の壁面には、それぞれ貫通穴３９，４１が設けられ、これらの貫通穴３９，４１に、図２に示す通し軸４３が固定されている。したがって、通し軸４３は車輪７の回転軸２１と直交する水平方向に延在されている。通し軸４３には、貫通穴４９を有するブロック状の支持部材４７が通し軸４３回りに揺動可能に支持されている。支持部材４７の上端面には、台座５を回転自在に支持する軸受５１が設けられている。
【００２３】
図２に示すように、台座５は、支持部材４７に軸受５１を介して支持される下板５９と、この下板５９に載置されて空気出入口を備えた袋状のエアバッグ６１と、搬送対象物が載置されてエアバッグ６１の上に載置される上板６３と、下板５９と上板６３とを連結させる連結部材６５を備えて構成される。エアバッグ６１は、内部に空気を出し入れすることにより、膨張又は収縮して、上板６３を昇降させるようになっている。なお、エアバッグ６１は、図示していないエアホースと空気制御弁を介して圧縮空気源に連結されている。空気制御弁は搬送装置の制御装置により開閉調節されるようになっている。
【００２４】
台座５の下板５９の中央部の下面に中空の筒状部６７が突出して設けられ、この筒状部６７が支持部材４７の軸受５１に支持されるようになっている。これにより、台座５は水平面内で回動可能に走行台車３に支持されている。下板５９の上面には、エアバッグ６１が粘着シート（例えば、両面テープ）などで貼り付けられ、エアバッグ６１の上には、上板６３が載置されている。また、図２に示すように、下板５９のエアバッグ６１が載置される面と、上板６３のエアバッグ６１と対向する面には、それぞれエアバッグ６１の四隅などの外縁に沿って突出する突条部７５が設けられ、これによりエアバッグ６１の位置ずれを規制している。
【００２５】
図２に示すように、台座５の下板５９と上板６３の対向する各辺の中央付近は、それぞれ連結部材６５で連結されている。連結部材６５は、第１〜第４の板状部材７７，７９，８１，８３が、３つの回転軸部８５，８７，８９で回動可能に連結された３軸の蝶番構造となっている。また、図示していないが、板状部材７９と板状部材８１は、連結部材６５がエアバッグ６１側に折り畳まれる方向にバネなどの弾性部材で付勢されている。つまり、エアバッグ６１の伸縮に応じて上板６３は昇降するが、上板６３が最も高い位置に上昇されたとき連結部材６５が延びきって直線状になると、次に下降するときに連結部材６５が所定の方向に折れ曲がらないおそれがあるから、弾性部材の付勢力で連結部材６５を所定の方向に折れ曲がるようにしている。また、連結部材６５は、例えば、エアバッグ６１の空気が完全に抜き出されて上板６３が最下位に降下した状態で、完全に折り畳まれた状態となる。
【００２６】
このように構成される搬送台車１の特徴動作について説明する。搬送台車１が平坦な路面を走行するとき、２つの車輪７の回転軸２１と台座５はいずれも路面に対して平行である。このとき、通し軸４３を介して互いに回動可能な支持部材４７とフレーム９（走行台車３）は、相対的な回転角度がゼロとなっている。これに対し、搬送台車１がうねりや段差などのある路面を走行するときは、左右の車輪７ａ，７ｂにいずれか一方が段差などに乗り上げることが想定される。例えば、片方の車輪７ｂが段差に乗り上げたときには、フレーム９が支持部材４７に対して通し軸４３を中心として相対的に回動（揺動）する。これにより、搬送台車１は、走行台車３の片方の車輪７ｂが段差に乗り上げても、通し軸４３の軸回りでフレーム９が回動して、台座５の水平状態が保持される。したがって、走行台車３が傾いても、各車輪７ａ，７ｂにかかる荷重の変動を抑制することができる。また、このときの衝撃荷重は、エアバッグ６１が収縮して吸収する。さらに、車輪７ａ，７ｂにかかる偏荷重を抑制することができるから、車輪７や車輪７の回転軸２１或いは回転軸２１の軸受部などの損傷を防ぐことができるため、搬送台車１の耐久性を向上させることができる。
【００２７】
次に、本発明の特徴である搬送装置の制御装置の実施形態について、図１（ａ）の４台連結の搬送装置１００を例に説明する。図１（ａ）に示すように、４台の搬送台車１（ａ〜ｄ）は前後左右に２台ずつ配置され、それらの搬送台車１（ａ〜ｄ）は連結部材１１０によって連結されている。連結部材１１０は、搬送装置１００の外周に位置する台座５の外側辺にボルトなどで固定された平板状の接合用ピース１１１と、これらの接合用ピース１１１同士を接合する角パイプなどの接合材１１２から構成されている。接合用ピース１１１と接合材１１２は、接合用ピース１１１の側縁を接合材１１２に沿って折り曲げ、ボルト１１３により固定して接合されている。これにより、４台の搬送台車１（ａ〜ｄ）によって１台の搬送装置１００が構成されている。
【００２８】
このように構成される搬送装置１００の制御装置の構成について、図４を参照して説明する。搬送装置１００を構成する各搬送台車１（ａ〜ｄ）には、車輪７ａ、ｂを歯車列からなる駆動装置３７ａ、ｂを介して回転駆動するモータ１１Ｒ，Ｌがそれぞれ設けられている。モータ１１Ｒ，Ｌにはサーボモータが用いられ、モータ１１Ｒ，Ｌには、サーボモータを駆動制御するサーボドライバ１２１Ｒ、Ｌが接続されている。これらにより、モータ１１Ｒ，１１Ｌは速度制御及びトルク制御されるようになっている。また、各搬送台車１（ａ〜ｄ）には、台座５の重量物積載面に平行な平面座標系（Ｘ，Ｙ）の基準軸（Ｘ軸又はＹ軸）に対する一対の車輪７ａ、７ｂの操舵角θを検出する操舵角検出器１２２と、サーボドライバ１２１Ｒ、Ｌを介して車輪７ａ、７ｂを制御する子コントローラ１２３を備え、これらにより台車制御装置が構成されている。
【００２９】
搬送台車１ａの子コントローラ１２３は、サーボドライバ１２１Ｒ、Ｌの制御指令を生成する子演算処理部ＣＰＵと、子演算処理部ＣＰＵに内蔵された記憶部と、子演算処理部ＣＰＵに接続され有線のＬＡＮケーブル１２４に接続された子通信制御部ＣＯＭと、デジタル入出力部ＤＩＯと、デジタル−アナログ変換部Ｄ／Ａと、パルスカウンタＣＮＴ１、２を備えて構成されている。デジタル入出力部ＤＩＯは、子演算処理部ＣＰＵとサーボドライバ１２１Ｒ、Ｌとの間の信号の入出力、及びモータ１１Ｒ，Ｌへのブレーキ指令を出力するようになっている。デジタル−アナログ変換部Ｄ／Ａは、子演算処理部ＣＰＵから出力される指令をアナログ信号に変換して、サーボドライバ１２１Ｒ、Ｌに速度指令及びトルク制限値を出力するようになっている。パルスカウンタＣＮＴ１は、サーボドライバ１２１Ｒ、Ｌからモータ１１Ｒ，Ｌの回転数のパルスを取り込むようになっている。パルスカウンタＣＮＴ２は、操舵角検出器１２２から出力される操舵角の検出パルスを取り込んで計数し、操舵角を子演算処理部ＣＰＵに入力するようになっている。
【００３０】
また、操舵角検出器１２２は、例えば、台座５を回転自由に支持させた走行台車３との相対的な回転角度を検出可能に形成されている。すなわち、台座５の筒状部６７の外周面の全周に渡って所定ピッチで異なる磁気を着磁させた着磁帯を位相をずらして２条設け、その２条の着磁帯に対向させて、走行台車３側に２つの磁気センサ（Ａ相、Ｂ相）を設けて構成することができる。これにより、台座５と走行台車３の相対回転角度の変化に応じて、また、相対回転の方向に応じて、操舵角検出器１２２の磁気センサから２列（Ａ相、Ｂ相）の検出パルスが出力される。この２列の出力パルスを子コントローラ１２３のパルスカウンタＣＮＴ２で、相対回転方向に応じて増減計数することにより、台座５と走行台車３の相対回転角度（つまり、操舵角）を検出することができる。他の搬送台車１ｂ〜ｄの子コントローラ１２３も同一に構成されている。
【００３１】
各子コントローラ１２３の子通信制御部ＣＯＭに接続されたＬＡＮケーブル１２４は、それぞれ別個に通信ＨＵＢ１２５を介して親コントローラ１２６の親通信制御部ＣＯＭ１に通信可能に接続されている。親コントローラ１２６は、親演算処理部ＣＰＵと、指令等の入力部であるタッチパネル１２７と、タッチパネル１２７との通信を制御する通信制御部ＣＯＭ２を備えて構成されている。なお、タッチパネル１２７に代えて、キーボードなどの各種の入力装置を適用できる。また、ＬＡＮケーブル１２４に代えて無線ＬＡＮを用いることができ、タッチパネル１２７も、無線により通信制御部ＣＯＭ２と通信可能に形成することができる。
【００３２】
このように構成される搬送装置の制御装置を用いることにより、例えば、図５に示すような搬送径路２００を地点Ａから地点Ｉまで、各搬送台車１ａ〜ｄを協調制御して搬送装置１００を走行させることができる。つまり、地点Ａ−Ｂ間は直進（前進）走行、地点Ｂ−Ｃ間は直進（左）走行、地点Ｃ−Ｄ間は斜め（後退）走行、地点Ｄ−Ｅ間は半径５ｍの旋回走行、地点Ｅ−Ｆ間は直進（前進）走行、地点Ｆ−Ｇ間は半径６ｍの旋回走行、地点Ｇ−Ｈ間は直進（前進）走行、地点Ｈ−Ｉ間は半径４ｍの旋回走行である。
【００３３】
図５のような搬送径路２００に沿って搬送装置１００を走行させる際、各搬送台車１ａ〜ｄを協調して制御しなければ、何れかの車輪が空転したり、車輪が過負荷になる。以下、各子コントローラ１２３と親コントローラ１２６の協調制御について、図６〜図１１を参照して、搬送装置１００の旋回走行を中心に説明する。まず、搬送装置の制御装置が適切に機能するためには、搬送装置１００に平面座標系を定義するとともに、各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標系を平面座標系に整合させる必要がある。また、制御を開始するにあたって、各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θの初期状態を基準の操舵角（例えば、θ＝０）に調整する必要がある。
【００３４】
図６に、初期設定処理のフローチャートを示す。まず、各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ、本例の場合、ｉはａ〜ｄ）を登録する（Ｓ１）。台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）は、図７に示すように、搬送装置１００に平面座標系（Ｘ，Ｙ）を定義する。平面座標系は、矩形の搬送装置１００の中心を原点座標（０，０）とし、原点座標を通り、対向する辺に平行な直交２軸（Ｘ，Ｙ）で平面座標系を規定する。一方、台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）は、各搬送台車１ａ〜ｄの一対の車輪間の中心を平面座標系で規定する。これにより、搬送装置１００と各搬送台車１ａ〜ｄの位置関係を平面座標系で表すことができる。図７に基づいて、各搬送台車の台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を実測等により決定し、タッチパネル１２７から入力して親コントローラ１２６の演算処理部ＣＰＵの記憶部に登録する。なお、積載する重量物の重心位置は、搬送装置１００に原点座標位置に合わせることが好ましい。
【００３５】
次いで、全ての搬送台車の台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）が登録されたことを確認する（Ｓ２）。全ての台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）の登録が完了したら、各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θを０°に初期設定する（Ｓ３）。操舵角θの初期設定は、例えば、図７に示すように、一対の車輪の回転軸を結ぶ線が、Ｘ軸に平行又はＹ軸に直交する状態を操舵角θ＝０と定義する。そして、子コントローラ１２３のパルスカウンタＣＮＴ２で検出された台座５と走行台車３の相対回転角度、つまり一対の車輪の操舵角が０°になるように、タッチパネル１２７を介して各搬送台車１ａ〜ｄを制御する。すなわち、操舵角検出器１２２により検出された現在の操舵角θを子コントローラ１２３から親コントローラ１２６を介してタッチパネル１２７などの表示画面に出力表示する。これに基づいて、タッチパネル１２７から各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θを初期値０°に合わせる指令を入力すると、親コントローラ１２６から各子コントローラ１２３に操舵角θを初期値０°に合わせる指令が出力される。これにより、各子コントローラ１２３は、一対の車輪７ａ、ｂを互いに逆方向に回転させる旋回指令をサーボドライバ１２１Ｒ，Ｌに出力し、操舵角検出器１２２から出力される操舵角θの検出値を初期値０°に合わせるように、一対の車輪７ａ、ｂが互いに逆回転する。この車輪の操舵角θを初期値０°に合わせる処理を全ての搬送台車１ａ〜ｄについて実施したことを確認して（Ｓ４）、初期設定を完了する。
【００３６】
次に、走行制御の手順について、図８〜図１１を参照して説明する。初期設定が完了した後、タッチパネル１２７から制御モードの選択指令を入力する（Ｓ１１）。制御モードには、図５の搬送径路２００に沿って、搬送装置１００を旋回走行させるか、前進又は後退走行させるか、左又は右走行させるか、斜め走行させる制御モードが含まれる。例えば、旋回走行モードが選択された場合は、ステップＳ１２の判断で、ステップＳ１３に進む。それ以外の制御モードのときは、選択された他の制御モードに進む（Ｓ３１）。
【００３７】
旋回走行モードが選択された場合、ステップＳ１３において、タッチパネル１２７の要求に合わせて、タッチパネル１２７を操作して、図９に示すように搬送装置１００の旋回中心座標（ＸＯ，ＹＯ）を入力する。これにより、親コントローラの親演算処理部ＣＰＵは、平面座標系において幾何学的に、各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）の旋回半径Ｒｉを算出する（Ｓ１４）。そして、求めた旋回半径Ｒｉの中から最大旋回半径Ｒｍａｘを抽出する（Ｓ１５）。例えば、図９の例では、搬送台車１ａと１ｃの旋回半径Ｒａ、Ｒｃが最大旋回半径Ｒｍａｘになる。次いで、安全を確保するため、タッチパネル１２７からスタンバイＳＷがオンされているか否かを確認し（Ｓ１６）、スタンバイＳＷがオンされていなければ、オンされるまで待つ。
【００３８】
スタンバイＳＷがオンされていれば、親コントローラ１２６は、旋回走行させるための各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θｉを算出する（Ｓ１７）。すなわち、図９に示すように、旋回中心（ＸＯ，ＹＯ）と各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標（Ｘｉ，Ｙｉ）を直線で結び、その直線に直交する方向の操舵角θａ〜ｄを算出する。なお、この操舵角θａ〜ｄは、旋回中心と各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標を結ぶ直線と、Ｘ軸とのなす角度と同じである。求めた各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θａ〜ｄは、親コントローラ１２６から各子コントローラ１２３に親通信制御部ＣＯＭを介してそれぞれ出力される（Ｓ１８）。
【００３９】
各子コントローラ１２３は、子通信制御部ＣＯＭを介して入力される操舵角θａ〜ｄに基づいて、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌに指令を送り、モータ１１Ｒ，Ｌを一対の車輪７ａ，ｂが互いに逆回転するように駆動する（Ｓ１９）。例えば、図９において、搬送台車１ａは、車輪７ａを正転させ、車輪７ｂを逆転させて、一対の車輪７ａ，ｂの操舵角をθａに制御する。一方、搬送台車１ｃは、車輪７ａを逆転させ、車輪７ｂを正転させて、一対の車輪７ａ，ｂの操舵角をθｃに制御する。図９の例では、操舵角θは時計回りを正、反時計回りを負として定義している。
【００４０】
各子コントローラ１２３は、ステップ１９の操舵角調整後の操舵角θｉを制御した後、操舵角検出器１２２により検出される操舵角検出値が操舵角指令値に一致したか否かを、パルスカウンタ部ＣＮＴ２の内容により確認する（Ｓ２０）。これは、例えば、何らかの異常（制御系の故障、段差などの車輪障害）により、車輪７ａ，ｂが所望のとおり回転しない異常を監視するためである。ステップＳ２０において操舵角検出値が操舵角指令値に一致していない場合は、サイドステップＳ１９に戻って操舵角制御を再試行する。再試行を設定回数（例えば、１〜２回）行っても、操舵角検出値が操舵角指令値に一致しない場合は、ステップＳ３１に進んで異常処理を実行する。操舵角検出値が操舵角指令値に一致した場合は、操舵角制御を終了して、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌによるサーボ制御を一旦オフする。
【００４１】
次に、図１０に示すように、タッチパネル１２７から搬送装置１００に対し、走行指令が入力されるまで待機する（Ｓ２３）。走行指令が入力された場合は、ステップ２４に進んで、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌによるサーボ制御をオンする。次いで、各搬送台車１ａ〜ｄの車輪の回転速度を算出する（Ｓ２５）。各搬送台車１ａ〜ｄの車輪の回転速度の算出は、２段階に分かれている。つまり、まず、親コントローラ１２６により各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標における速度指令値を求める。また、親コントローラ１２６には、予めタッチパネル１２７から入力設定された車輪の速度制限値Ｖｏと、搬送台車１ａ〜ｄの一対の車輪の共通の間隔Ｌが記憶されている。そして、親コントローラ１２６は、各搬送台車１ａ〜ｄの台車座標における速度指令値と、ステップＳ１５で求めた最大旋回半径Ｒｍａｘと、車輪の速度制限値Ｖｏとを対応する子コントローラ１２３に出力する。
【００４２】
各子コントローラ１２３は、予め記憶している車輪間隔Ｌと、入力される自己の搬送台車１の台車座標における速度指令値Ｖｉと、台車座標における旋回半径Ｒｉと、最大旋回半径Ｒｍａｘと、車輪の速度制限値Ｖｏとに基づいて、各車輪の回転速度ＶｉＲ、ＶｉＬを算出する（Ｓ２５）。この算出は、図指令の場合、以下の式になる。
ＶｉＲ＝Ｖｏ×（Ｒｉ＋Ｌ／２）／Ｒｍａｘ
ＶｉＬ＝Ｖｏ×（Ｒｉ−Ｌ／２）／Ｒｍａｘ
つまり、車輪の速度制限値Ｖｏを受けるのは、最大旋回半径Ｒｍａｘの搬送台車の旋回半径が大きい方の車輪であることは明らかであるから、その車輪の回転速度ＶｉＲ，Ｌが車輪の速度制限値Ｖｏを越えないことを条件として、他の車輪の回転速度をＲｍａｘを基準に按分して各子コントローラ１２３において求める。
【００４３】
ステップＳ２５で算出した各車輪の回転速度ＶｉＲ、ＶｉＬを各サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌに出力して、各搬送台車１ａ〜ｄの走行を開始する（Ｓ２６）。そして、走行中、各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角θｉを監視して（Ｓ２７）、操舵角θｉが許容範囲（例えば、±５°）を越えているときには、異常処理に移行する（Ｓ３３）。ステップＳ２７、２８をタッチパネル１２７から走行停止指令が入力されるまで継続する（Ｓ２９）。タッチパネル１２７から走行停止指令が入力されたときは、親コントローラ１２６は各搬送台車１ａ〜ｄの子コントローラ１２３に走行停止指令を出力して、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌによるサーボ制御を停止して、旋回走行を終了し（Ｓ３０）、ステップＳ１１に戻って、次の制御モード選択を待つ。
【００４４】
他の制御モードの制御は、旋回走行の変形で対応することができる。例えば、前進又は後退走行の場合は、操舵角θ＝０°に制御して各搬送台車１ａ〜ｄに同一の正又は負の速度指令値を与えればよい。また、左又は右走行の場合は、操舵角θ＝９０°又は−９０°に制御して各搬送台車１ａ〜ｄに同一の正又は負の速度指令値を与えればよい。さらに、斜め走行の場合は、操舵角θを任意の値に制御して、各搬送台車１ａ〜ｄに同一の正又は負の速度指令値を与えればよい。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の搬送装置の制御装置によれば、各子コントローラ１２３と親コントローラ１２６は、親コントローラ１２６により搬送装置１００の制御に合わせて、協調して制御すべき各搬送台車１ａ〜ｄの操舵角指令値、搬送台車１ａ〜ｄの速度指令値、旋回半径等の指令値を各子コントローラ１２３に出力し、各子コントローラ１２３はそれらの入力される指令値に基づいて、自己の搬送台車１ａ〜ｄの個々の車輪の回転方向及び回転速度を制御するようにしている。これにより、親コントローラ１２６による制御演算の負荷を減らすことができ、搬送台車１ａ〜ｄの個々の車輪の回転方向及び回転速度の制御を子コントローラ１２３で分散して実行できる。その結果、親コントローラ１２６により各搬送台車１ａ〜ｄの制御を時分割で行う場合に比べて、各搬送台車１ａ〜ｄの制御の時間遅れを最小化して、各搬送台車１ａ〜ｄを同一時に協調して制御を行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態では説明しなかったが、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌは、子演算処理部ＣＰＵから出力されるトルク制限値を取り込み、モータ１１Ｒ，Ｌの出力トルクをトルク制限値に従って制限するように構成されている。これにより、例えば１つの車輪が段差に乗り上げたことにより過負荷になるのを防止できる。また、トルク制限により車輪の動力が減った分は、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌにより他の車輪のモータ１１Ｒ，Ｌのトルクが増加してバックアップすることができる。また、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌは、モータ１１Ｒ，Ｌの回転速度（正転、逆転）を常に監視しており、その回転速度をパルスカウンタ部ＣＮＴ１を介して、子コントローラ１２３及び親コントローラ１２６に出力するようになっている。これにより、子コントローラ１２３及び親コントローラ１２６は、サーボドライバ１２１Ｒ，Ｌ又はモータ１１Ｒ，Ｌの協調制御異常の有無を速やかに監視することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ａ〜ｄ  搬送台車
７ａ、ｂ  車輪
１１Ｒ，Ｌ  モータ
３７ａ，ｂ  駆動装置
１２１Ｒ，Ｌ  サーボドライバ
１２２  操舵角検出器
１２３  子コントローラ
１２４  ＬＡＮケーブル
１２５  ＨＵＢ
１２６  親コントローラ
１２７  タッチパネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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