(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部で物品を支持する伸縮自在なアームと、アームを旋回するためのターンテーブルとを備えた無人搬送車において、
絶対座標系での無人搬送車の現在位置を認識するための、位置認識用のカメラを設けると共に、
前記アームの先端部に旋回テーブルを設け、
無人搬送車の停止位置の基準位置からのずれを補正するように、前記カメラからの画像と教示データとに基づいて、前記アームの伸縮量，前記ターンテーブルの回動量，および旋回テーブルの回動量を決定するための制御手段を設け、ここでターンテーブルの回動量と旋回テーブルの回動量は逆向きに同じ角度とし、
かつアームを移載先の位置へ伸張させる途中の状態で、ターンテーブルと旋回テーブルとを逆方向に同じ角度だけ回動させて、ターンテーブルが回動しても旋回テーブルの向きが変化しないように構成したことを特徴とする、無人搬送車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は、工場や倉庫、病院、オフィス等で物品を搬送する無人搬送車に関し、特に物品の移載機構の単純化に関する。
【０００２】
【従来技術】
図６に、ターンテーブル２とスライドアーム４とを用いて、無人搬送車が物品６を移載する際の、物品６の姿勢の変化を示す。無人搬送車にターンテーブル２とスライドアーム４とを設けると、スライドアーム４が届く範囲で、任意の点との間で物品６の移載ができる。しかしながらターンテーブル２の回動に連れて、物品６の姿勢は図６のように変化し、無人搬送車の荷台に物品を下ろす際に、所定の姿勢で下ろすことができない、あるいは物品の載置台等に物品を下ろす際に、所定の姿勢で下ろすことができない、との問題が生じる。
【０００３】
この問題を解決するため、従来の無人搬送車ではＸＹテーブルを用意して、このテーブル上にターンテーブルやスライドアーム等を搭載し、無人搬送車の停止位置の誤差をＸＹテーブルで補正するようにしている。仮にＸＹテーブルを設けないと、無人搬送車を目的位置に対して正確に停止させる必要が生じる。
【０００４】
【発明の課題】
この発明の課題は、従前のＸＹテーブルを不要にして移載機構を単純化し、かつ無人搬送車が所定の停止位置から外れた位置に停止した際でも、物品を移載できるようにするとともに、ターンテーブルや旋回テーブルの回動時に、物品が他の無人搬送車や物品の載置台等に干渉することを防止することにある。
【０００５】
【発明の構成】
この発明は、先端部で物品を支持する伸縮自在なアームと、アームを旋回するためのターンテーブルとを備えた無人搬送車において、絶対座標系での無人搬送車の現在位置を認識するための、位置認識用のカメラを設けると共に、前記アームの先端部に旋回テーブルを設け、無人搬送車の停止位置の基準位置からのずれを補正するように、前記カメラからの画像と教示データとに基づいて、前記アームの伸縮量，前記ターンテーブルの回動量，および旋回テーブルの回動量を決定するための制御手段を設け、ここでターンテーブルの回動量と旋回テーブルの回動量は逆向きに同じ角度とし、かつアームを移載先の位置へ伸張させる途中の状態で、ターンテーブルと旋回テーブルとを逆方向に同じ角度だけ回動させて、ターンテーブルが回動しても旋回テーブルの向きが変化しないように構成したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の作用と効果】
この発明では、絶対座標系での無人搬送車の現在位置を認識するための、位置認識用のカメラを設けると共に、前記アームの先端部に旋回テーブルを設け、無人搬送車の停止位置の基準位置からのずれを補正するように、前記カメラからの画像と教示データとに基づいて、前記アームの伸縮量，前記ターンテーブルの回動量，および旋回テーブルの回動量を決定するための制御手段を設け、ここでターンテーブルの回動量と旋回テーブルの回動量は逆向きに同じ角度とし、かつアームを移載先の位置へ伸張させる途中の状態で、ターンテーブルと旋回テーブルとを逆方向に同じ角度だけ回動させて、ターンテーブルが回動しても旋回テーブルの向きが変化しないように構成するので、従来例のようなＸＹテーブルを必要とせず、無人搬送車の停止位置が教示等で示された基準位置からずれている場合でも、アームの旋回半径内であれば移載を行うことができる。またこの発明では、ターンテーブルを回動させても、物品の姿勢が狂わない。さらに物品が大型の場合、無人搬送車の直上でターンテーブルや旋回テーブルを回動させると、無人搬送車の車体から物品がはみ出し、周囲の他の無人搬送車や物品の載置台等と干渉する恐れがある。また移載位置でターンテーブルや旋回テーブルを回動させると、物品の載置台等にアームが衝突する恐れがある。この発明では、アームを最も縮んだ状態からやや移載先側へ部分的に伸張させた状態、即ち移載先へ伸張させる途中の状態で、ターンテーブルと旋回テーブルとを回動させる。このようにすればターンテーブルと旋回テーブルとを同時に回動させるため、移載時間が短く、しかも周囲と干渉せずに大きな物品を回動させることができる。なおこの明細書において、ターンテーブルと旋回テーブルとは同種のものであるが、説明の便宜のために無人搬送車の台車側のものをターンテーブルと呼び、アームの先端側のものを旋回テーブルと呼ぶ。
【０００７】
【実施例】
図１〜図５により、実施例を説明する。図１に無人搬送車８の構造を示すと、２はターンテーブルで、４は３段スライド式のスライドアームで、その先端部付近に設けた旋回テーブル１０にリフター１２を搭載し、リフター１２の上部には戴置台１４を備えている。スライドアーム４に替えて、スカラアームを用いても良い。また１６はスライドアーム４の先端に設けたＣＣＤカメラである。なおリフター１２は、例えばターンテーブル２側に設けても良い。１７は物品台２０に設けたマークで、スライドアーム４が伸縮する際に、ＣＣＤカメラ１６でマーク１７を認識して、物品台２０を基準とする固定の絶対座標系と、無人搬送車８側の座標系との間の座標変換を行うために用いる。マーク１７は好ましくは物品台２０の凹部２１での無人搬送車８寄りに設けて、スライドアーム４が伸張する初期の状態で認識できるようにする。
【０００８】
１８は無人搬送車８の荷台で、例えば４組設けて物品６を戴置する。２１は物品台２０の凹部で、この上部に物品６を戴置し、凹部２１にスライドアーム４を差し込んで、リフター１２で戴置台１４を上昇させることにより、物品６を物品台２０から持ち上げる。なおターンテーブル２や旋回テーブル１０の構造、あるいは３段のスライドアーム４の構造自体は公知であり、説明を省略する。
【０００９】
図２にターンテーブル２等の制御系を示すと、２４はコントロールプロセッシングユニットで、現在位置認識部２５と教示データ記憶部２６，および制御部２７を備え、ＣＣＤカメラ１６で撮影した画像を元に、絶対座標系での無人搬送車８の現在位置を認識する。認識した現在位置と教示データ記憶部２６に記憶した教示データ（絶対座標系のデータ）とを基に、制御部２７でターンテーブル２やスライドアーム４、旋回テーブル１０の作動量を決定する。ここでターンテーブル２の回動量をθとすると、旋回テーブル１０の回動量は−θとなり、スライドアーム４の伸縮量をΔｒとする。なおリフター１２の昇降量は、教示データの値をそのまま無補正で用いるものとするが、ＣＣＤカメラ１６に対するマーク１７の相対高さの変化を検出し得る場合は、リフター１２の昇降量も補正できる。
【００１０】
図３に移載作業中の無人搬送車８の状態を示すと、物品６の真横に無人搬送車８が停止したのでない限り、ターンテーブル２を回動させる必要が生じる。ここでスライドアーム４を復帰させた状態でターンテーブル２を回動させると、図のように物品６が大型の場合、周囲に干渉する恐れがある。そこでスライドアーム４を物品台２０側へ僅かに伸張させた状態で、ターンテーブル２を回動させると、周囲と干渉する恐れがない。ここでターンテーブル２の回動時に、物品６を戴置台１４に戴置している場合、旋回テーブル１０も逆方向に同じ角度だけ回動させ、物品６の姿勢が狂わないようにする。
【００１１】
図４に荷積み時の制御アルゴリズムを示す。無人搬送車８は荷積みすべき物品６に対して教示位置の付近に停止し、スライドアーム４を凹部２１側へ伸ばして、現在位置を認識する。即ちＣＣＤカメラ１６で撮影したマーク１７の画像から、絶対座標系で見た無人搬送車８の現在位置を認識する。そして教示データを例えば絶対座標系で記憶しておき、絶対座標系での物品６の荷積みのための教示位置と、絶対座標系での無人搬送車８の現在位置との差から、ターンテーブル２に必要な回動量やスライドアーム４に必要な伸縮量が定まる。そして実施例では常時旋回テーブル１０もターンテーブル２と逆方向に同じ角度だけ回動させるが、旋回テーブル１０は戴置台１４に物品６を戴置している場合のみ、ターンテーブル２と逆方向に同じ角度だけ回動させるようにしても良い。
【００１２】
このようにして戴置台１４が物品６の真下の位置にくると、リフター１２で戴置台１４を上昇させ、物品６を物品台２０から持ち上げる。次いでスライドアーム４を部分的に復帰させ、スライドアーム４の先端のＣＣＤカメラ１６が凹部２１から出て、しかもスライドアーム４が僅かに伸張した状態で、ターンテーブル２と旋回テーブル１０を逆方向に同じ角度だけ回動させ、次にスライドアーム４を完全復帰させて、物品６を４つの荷台１８の真上の位置へと移動する。この後リフター１２を駆動して、戴置台１４を下降させれば、物品６は４つの荷台１８の上へ下ろされることになる。
【００１３】
荷下ろし時の制御アルゴリズムを図５に示す。まずリフター１２を上昇させることにより、戴置台１４により物品６を持ち上げ、次いでスライドアーム４を部分的に伸ばして、ＣＣＤカメラ１６でマーク１７を認識する。これによって無人搬送車８の絶対座標系での現在位置を認識し、教示時に記憶した絶対座標系での荷下ろし位置との差から、必要なターンテーブル２の回動量やスライドアーム４の伸縮量を決定する。この状態でスライドアーム４は物品台２０側へやや伸びており、ここで物品６を回動させても衝突の恐れはない。そこでターンテーブル２をθだけ回転させ、物品６の姿勢の変化を防ぐため、同時に旋回テーブル１０を−θ回動する。次いでスライドアーム４をコントロールプロセッシングユニット２４で決定した長さだけ伸ばし、リフター１２を下降させて、物品６を凹部２１の左右にまたがるように荷下ろしする。この後スライドアーム４を復帰させれば荷下ろしが完了する。
【００１４】
実施例ではＸＹテーブル無しで、かつラフな停止位置から、正確に物品の移載ができる。また物品の姿勢を絶えず保つことができ、移載が簡単になる。さらに大型の物品を移載する場合でも、周囲と干渉することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の無人搬送車の、スライドアームを伸ばした状態の背面図
【図２】実施例の無人搬送車の制御系のブロック図
【図３】実施例の無人搬送車の、移載時の平面図
【図４】実施例の無人搬送車の、荷積み時の制御フローチャート
【図５】実施例の無人搬送車の、荷下ろし時の制御フローチャート
【図６】ターンテーブルの回動に伴う物品の姿勢変化を示す図
【符号の説明】
２              ターンテーブル
４              スライドアーム
６              物品
８              無人搬送車
１０            旋回テーブル
１２            リフター
１４            載置台
１６            ＣＣＤカメラ
１７            マーク
１８            荷台
２０            物品台
２１            凹部
２４            コントロールプロセッシングユニット
２５            現在位置認識部
２６            教示データ記憶部
２７            制御部
【図１】
0003608950.tif 000002
【図２】
0003608950.tif 000003
【図３】
0003608950.tif 000004
【図４】
0003608950.tif 000005
【図５】
0003608950.tif 000006
【図６】
0003608950.tif 000007