(57)【要約】【課題】車輪を固定するための固定機構や車輪を昇降させるための昇降機構等を用いることなく、コンパクトかつ軽量に構成されるとともに安定した操舵が可能に構成された無人搬送車および無人搬送システムを提供すること。【解決手段】搬送する対象物を載置する車体と、この車体の走行方向の前方および後方において旋回自在に構成される一対の旋回車輪を各々支持し、前方および後方に設けられたこれらの旋回車輪の間において、車体の走行方向に対して平行な方向にのみ回動する固定車輪を支持するとともに、駆動源により駆動する駆動輪を有する駆動部と、この駆動輪を制御する駆動制御部と、を備えた無人搬送車において、前記駆動部を車体の走行方向にスライド可能に構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体の走行方向の前方および後方において各々支持された、旋回自在に構成される一対の旋回車輪と、
前方および後方に設けられた前記旋回車輪の間において支持され、前記車体の走行方向に対して平行な方向にのみ回動する固定車輪と、
駆動源により駆動する駆動輪を有する駆動部と、
前記駆動輪を制御する駆動制御部と、を備えるとともに、
前記駆動部が、前記車体の走行方向にスライド可能に構成されていることを特徴とする無人搬送車。
【請求項２】
前記駆動部が、前記車体の走行方向の両側に設けられた複数の駆動輪を有するとともに、これらの前記駆動輪を各々駆動する一対のモータを備えており、前記駆動制御部が該一対のモータの駆動を制御することで前記駆動輪の回転差を生じさせ、操舵方向を変化させることを特徴とする請求項１に記載の無人搬送車。
【請求項３】
前記駆動部が、前記固定車輪から車体前方側における第１の位置と、前記固定車輪から車体後方側における第２の位置との間を移動可能にスライドすることを特徴とする請求項１または２に記載の無人搬送車。
【請求項４】
前記車体が、その走行方向について伸びるレールを備えており、前記駆動部が該レールに沿ってスライドすることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無人搬送車。
【請求項５】
前記固定車輪が、前記駆動部の側方に各々設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の無人搬送車。
【請求項６】
前記無人搬送車が、走行する方向を指示するための指示ラインが設けられた床面を走行するものであって、
前記指示ラインより指示する方向を含む走行情報を読み取る読み取り部を備えるとともに、前記読み取り部が前記駆動部に固定され、前記駆動部とともに前記車体の走行方向にスライドすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の無人搬送車。
【請求項７】
前記読み取り部が、前記車体の走行方向について前後に各々設けられていることを特徴とする請求項６に記載の無人搬送車。
【請求項８】
前記指示ラインが磁気によって走行情報を記憶するものであることを特徴とする請求項６または７に記載の無人搬送車。
【請求項９】
床面を走行する無人搬送車と、該床面に設けられ、前記無人搬送車に走行指示を行うための指示ラインとからなる無人搬送システムであって、
前記無人搬送車が、
車体と、
前記車体の走行方向の前方および後方において各々支持された、旋回自在に構成される一対の旋回車輪と、
前方および後方に設けられた前記旋回車輪の間において支持され、前記車体の走行方向に対して平行な方向にのみ回動する固定車輪と、
駆動源により駆動する駆動輪を有する駆動部と、
前記駆動輪を制御する駆動制御部と、を備えるとともに、
前記駆動部が、車体の走行方向にスライド可能に構成され、かつ、前記指示ラインより指示する方向を含む走行情報を読み取る読み取り部を備えており、前記読み取り部が駆動部に固定され、駆動部とともに車体の走行方向にスライドすることを特徴とする無人搬送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場内等において予め定められた経路に沿って自動的に走行し、物品を搬送するために用いられる無人搬送車および無人搬送システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＡＧＶ（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）と称される一般的な無人搬送車は、コンベアなどの搬送システムに比べて搬送経路の変更が容易であるため、工場内等において部品などを所定位置に搬送するために好適に用いられている。
【０００３】
このような無人搬送車は、車体の下部に取り付けられた前後１対ずつの車輪と、中央部の駆動輪とを備えており、中央部の駆動輪を駆動して走行するように構成されている。このような無人搬送車は、安定して走行を行うために前側（走行方向側）の車輪を縦軸周りに旋回自在とし、後側の車輪が固定されている。すなわち、無人搬送車が進行する際に、前側（走行方向側）の車輪がその方向を決定するために旋回し、後側の車輪がその動きに追従することで安定した走行が可能となる。
【０００４】
しかしながら、このような無人搬送車は、走行する領域において方向転換を行うスペースが確保できない場合に、駆動輪を反対方向に駆動して後退させる場合がある。その際に、先行する後側の車輪が旋回しないため、その向きが固定される一方、追従する前側の車輪が旋回するため、操舵が不安定となり、定められたライン上を安定して走行することができなくなる場合がある。
【０００５】
このような問題を解決するため、従来においては、例えば特許文献１に記載された無人搬送車のように、前側に設けられた車輪および後側に設けられた車輪を各々旋回自在に構成するとともに、これらの車輪を固定する固定機構を設けている。そして、これらの車輪を旋回自在な状態と固定状態とに切り換え自在とすることで、無人搬送車の走行方向に応じて旋回する車輪を選択可能としている。
【０００６】
また、特許文献２に記載された無人搬送車は、前側と後側に各々旋回自在な車輪と固定された固定車輪とを一対ずつ設けるとともに、固定車輪を昇降させる昇降機構を備えており、通常の走行時（前進時）においては前側の固定された車輪を上昇させて床面から離脱させ、後退する場合には前側の固定車輪を床面に接地させるとともに後側の固定車輪を上昇させるようにしている。
【０００７】
このようにすることで、進行する側の車輪を旋回可能とし、より安定した走行を行うことが可能となる。
【特許文献１】特開平１１−１７１０１０号公報
【特許文献１】特開２００４−２４９８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述のような無人搬送車は、車体に車輪を昇降させる昇降機構や車輪を固定するための固定機構を設けなければならないため、無人搬送車の車体が大きくなるとともに搬送車全体の重量が大きくなるという問題がある。特に、車輪を旋回自在−固定状態に切り換える場合は、車輪の固定する方向を一定にしなければならないため、無人搬送車を停止させる向きが制限されるという問題もある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、コンパクトかつ軽量に構成されるとともに安定した操舵が可能な無人搬送車、および無人搬送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明にかかる無人搬送車は、車体と、前記車体の走行方向の前方および後方において各々支持された、旋回自在に構成される一対の旋回車輪と、前方および後方に設けられた前記旋回車輪の間において支持され、前記車体の走行方向に対して平行な方向にのみ回動する固定車輪と、駆動源により駆動する駆動輪を有する駆動部と、前記駆動輪を制御する駆動制御部と、を備えるとともに、前記駆動部が、前記車体の走行方向にスライド可能に構成されていることを特徴としている。
【００１１】
このように構成された無人搬送車は、車輪を固定するための固定機構や車輪を昇降させるための昇降機構等を用いることなく、走行する方向を切り換えた場合であっても、常にその走行方向前方に設けられた車輪が旋回可能となる。このような構成により、無人搬送車の走行方向前方において操舵を行うことが可能となるため、車体が固定機構や昇降機構を設けることなくコンパクトかつ軽量に構成されるとともに、かつ、安定した操舵を行うことが可能となる。
【００１２】
また、本発明にかかる無人搬送車において、前記駆動部が、前記車体の走行方向の両側に設けられた複数の駆動輪を有するとともに、これらの前記駆動輪を各々駆動する一対のモータを備えており、前記駆動制御部が該一対のモータの駆動を制御することで前記駆動輪の回転差を生じさせ、操舵方向を変化させるものであってもよい。このように構成すると、無人搬送車の操舵方向を容易に変更することができるため、走行するための方向を簡単に制御することができる。
【００１３】
また、前記駆動部は、前記固定車輪から車体前方側における第１の位置と、前記固定車輪から車体後方側における第２の位置との間を移動可能にスライドすることが好ましい。このように構成すると、固定車輪が常に走行方向について駆動輪よりも後方に位置するため、固定車輪が駆動輪の動きに追従するだけでよく、より安定した操舵性を得ることが可能となる。
【００１４】
また、本発明にかかる無人搬送車においては、前記車体が、その走行方向について伸びるレールを備えており、前記駆動部が該レールに沿ってスライドするように構成されることが好ましい。このような無人搬送車の場合、従来の無人搬送車の車輪を一部変更し、かつ、レール等を取り付けるなどの簡易な改造を行うのみで、本発明にかかる無人搬送車を得ることが可能となる。
【００１５】
また、前記固定車輪は、駆動部の側方に各々設けられていることが好ましい。このようにすると、駆動部のスライドする領域に干渉することなく固定車輪を配置することが可能となる。
【００１６】
また、このような無人搬送車は、走行する方向を指示するための指示ラインが設けられた床面を走行するものである場合に、本発明に係る無人搬送車は、このような指示ラインより指示する方向を含む走行情報を読み取る読み取り部を備えるとともに、前記読み取り部を駆動部に固定し、この読み取り部が駆動部とともに車体の走行方向にスライドするように構成されることが好ましい。このような無人搬送車は、読み取り部が常に無人搬送車の走行方向前方に設けられることになるため、指示ラインから指示された内容を、常に無人搬送車の進行する前方位置において読み取ることが可能となる。そのため、例えば前述のような指示ラインに沿った走行を行う場合において、無人搬送車の進行する前方位置において搬送車の操舵が制御されるため、走行方向からみた後方に位置する旋回車輪は、前方に位置する旋回車輪の動きに追従するのみでよく、操舵性が向上し、より安定した走行を行うことが可能となる。
【００１７】
また、前述のような読み取り部は、車体の走行方向について前後に各々設けられていることが好ましい。このように構成すると、走行方向について前後で指示ラインから左右方向についてのずれ度合いを読み取ることができるため、より指示ラインに正確に沿った走行を行うことが可能となる。
【００１８】
また、このような指示ラインは、特に形態を特定するものではないが、例えば床面に貼り付けられた磁気テープ等の、磁気によって走行情報を記憶するものであってもよい。このような指示ラインは、無人搬送車の走行指示を行う走行情報を簡単に書き込みや消去を行うことができるため、好適である。なお、指示ラインとしては、このような磁気により走行情報を記憶するもの以外に、例えば誘導電線などの電気的に走行情報を記憶するものや、光学反射テープのように光学的に走行情報を記憶するものであってもよい。
【００１９】
また、本発明は床面を走行する無人搬送車と、該床面に設けられ、前記無人搬送車に走行指示を行うための指示ラインとからなる無人搬送システムをも提供するものであり、この無人搬送システムは、前記無人搬送車が、車体と、前記車体の走行方向の前方および後方において各々支持された、旋回自在に構成される一対の旋回車輪と、前方および後方に設けられた前記旋回車輪の間において支持され、前記車体の走行方向に対して平行な方向にのみ回動する固定車輪と、駆動源により駆動する駆動輪を有する駆動部と、前記駆動輪を制御する駆動制御部と、を備えるとともに、前記駆動部が、車体の走行方向にスライド可能に構成され、かつ、前記指示ラインより指示する方向を含む走行情報を読み取る読み取り部を備えており、前記読み取り部が駆動部に固定され、駆動部とともに車体の走行方向にスライドすることを特徴としている。
【００２０】
このように構成された無人搬送システムにおいては、無人搬送車が、車輪を固定するための固定機構や車輪を昇降させるための昇降機構等を用いることがないため、走行する方向を切り換えた場合であっても、常にその走行方向前方に設けられた車輪が旋回可能となる。そのため、無人搬送車が、その走行方向前方において操舵を行うことが可能となるため、車体が固定機構や昇降機構を設けることなくコンパクトかつ軽量に構成されるとともに、かつ、安定した操舵を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
以上、説明したように、本発明によると、無人搬送車をコンパクトかつ軽量に構成するとともに、安定した操舵性を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
発明の実施の形態１．
以下に、図１から図４を参照しつつ本発明の実施の形態１にかかる無人搬送車１について説明する。
【００２３】
図１は、床面Ｆ上を走行する無人搬送車１を側方から見た様子を概略的に表す側面図であり、図２は図１に示す無人搬送車１を上方から見た様子を概略的に示す上面図である。なお、図１および図２に示す矢印Ａ方向を無人搬送車の走行方向、矢印Ｂ方向を無人搬送車の後退方向と称し、説明の便宜上、本実施形態においては無人搬送車１の矢印Ａ側を無人搬送車の前方、矢印Ｂ側を無人搬送車の後方と称することとする。また、図２に示すように、床面Ｆ上には無人搬送車１が走行する方向等を指示するための指示ラインとしての磁気テープからなるマグネットラインＭＬが設けられており、このマグネットレールＭＬに記憶された走行信号を読み取ることで走行が制御されているものとする。
【００２４】
図１に示すように、無人搬送車１は、車体１０と、その車体１０の底面に突出して支持された旋回車輪１１（１１ａ、１１ｂ）、１２（１２ａ、１２ｂ）と、固定車輪１３（１３ａ、１３ｂ）を備えている。また、車体１０の略中央部には、前方から後方へ伸びる２本のレール１４が平行に設けられており、床面Ｆに接する駆動輪２１（２１ａ、２１ｂ）と駆動輪２１を駆動するための駆動源としてのモータ２２１（２２１ａ、２２１ｂ）、２２２（２２２ａ、２２２ｂ）を備える駆動部としての駆動ユニット２０が、レール１４に沿ってスライド可能に接続されている。なお、図示は省略するが、車体１０の内部には駆動輪２１を駆動するモータ２２１および２２２を制御するための駆動制御部が組み込まれている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００２５】
車体１０は、略矩形に形成されたフレーム材に対して、所定厚さを有する板状部材が組み合わされることで形成されており、その上面１０ａに部品等の搬送物を載置可能に構成されたものである。
【００２６】
旋回車輪１１および１２は、車体１０の前方両側端および後方両側端に各々支持されており、これらの車輪は各々鉛直方向に伸びる旋回軸について旋回自在に構成されている。これらの旋回車輪は、車体１０の内部に嵌め込まれた板状の固定部材から下方に伸びる支持部材に車輪が取り付けられたものであり、支持部材が固定部材に対して回転自在に構成されるとともに、支持部材に設けられた回動軸２５ａを中心に車輪が回動可能に接続されている。このように構成された旋回車輪は、無人搬送車１の走行する方向を向くように車輪が旋回し、床面上を安定して走行可能としている。
【００２７】
固定車輪１３（１３ａ、１３ｂ）は、図２に示すように、前方に設けられた旋回車輪１１と、後方に設けられた旋回車輪１２の間における、車体１０の略中央部の左右に配置されており、前述の固定部材に固定された支持部材に対して回動自在に接続されている。この固定車輪１３（１３ａ、１３ｂ）は、旋回軸を有さず、車体１０の前後方向にのみ回動可能に構成されている。この固定車輪１３を設けることで、無人搬送車１の走行する向きを部分的に固定させ、旋回車輪と駆動輪のみで走行を行う場合に比べて、安定した走行を行うことが可能となる。
【００２８】
駆動ユニット２０は、図１に示すように、前述したレール１４に対してスライド部材２０１、２０２（図２においては図示省略）を介してスライド可能に接続されたスライド盤２０ａと、このスライド盤２０ａの左右（無人搬送車１の走行方向の両側）に固定された２つの支柱に対して回動自在に固定された駆動輪２１（２１ａ、２１ｂ）を備えている。そして、スライド盤２０ａには、駆動輪２１（２１ａ、２１ｂ）を支持する支柱の前方および後方において、駆動輪２１ａおよび２１ｂの回動するための動力源として、駆動輪２１ａおよび２１bを各々駆動するための一対のモータ２２１（２２１ａ、２２１ｂ）および２２２（２２２ａ、２２２ｂ）が固定されている。駆動輪の前後に配置された一対のモータは、無人搬送車を前後方向に走行させるために、ベルトまたはチェーンからなる動力伝達機構２３を介して各々駆動輪を異なる方向へ駆動するものである。これによって、駆動輪２１の回動する方向を切り換えて、無人搬送車１を前進（矢印Ａの方向への走行）および後退（矢印Ｂの方向への走行）を行わせることができる。
【００２９】
これらのモータは、図示しない駆動制御部により制御される。この駆動制御部は、一般的なマイクロコンピュータからなり、床面Ｆに設けられたマグネットラインＭＬに記憶された走行情報を、後述する読み取り部から読み取ったデータに基づいて駆動輪の回転駆動を制御する。また、駆動制御部は、左右に配置された駆動輪２１ａおよび２１ｂを、各々のモータよりそれぞれ独立に駆動させ、その回転差を生じさせることで、無人搬送車の操舵方向を変化させることを可能としている。また、前述のように、これらのモータは駆動輪２１ａおよび２１ｂを各々独立に駆動させるものであり、その回転差によって無人搬送車の進む方向を右または左に旋回させることができる。
【００３０】
また、駆動ユニット２０は、無人搬送車の走行方向についての前後に読み取り部としてのマグネットセンサ２４を備えている。このマグネットセンサ２４は、スライド盤２０ａの前方および後方に伸びる金属板に各々固定されており、スライド盤２０ａがレール１４に沿ってスライドする動きに合わせて移動する。また、マグネットセンサ２４によってマグネットラインＭＬから読み取られた走行情報は、前述の駆動制御部に送信され、送信された走行情報に従って駆動輪が制御される。特に、これらのマグネットセンサ２４は、無人搬送車１の走行方向の前後に設けられており、マグネットラインＭＬに対する左右方向のずれ度合いを検出することが可能である。そして、そのずれ度合いに応じて、走行する無人搬送車のマグネットラインＭＬからの左右方向についてのずれ度合いを検出し、駆動制御部にフィードバックされる。駆動制御部は、この無人搬送車のマグネットラインＭＬに対する左右方向のずれ度合いに基づいて駆動輪２１ａ、２１ｂを駆動させ、その回転差によってそのずれ度合いを抑制するように無人搬送車を走行させる。
【００３１】
なお、駆動ユニット２０は、レール１４に沿って車体１０の前後方向にスライドするが、そのスライドする位置は、固定車輪１３より前方側と、固定車輪１３より後方側とを移動するように構成されている。特に、駆動ユニット２０に設けられた駆動輪が、無人搬送車１の走行する方向に偏って配置されるほど操舵性が向上するため、本実施形態においては、駆動ユニット２０は車体１０の前端から後端までを移動自在となるようにスライド動作を行う。
【００３２】
なお、駆動ユニット２０をレール１４に沿って移動させるための移動機構は、図示は省略するが、前述のスライド部材をレール１４に沿って移動させるための既知の機構であり、例えばワイヤ等の線状部材でスライド部材を引っ張ることでレール１４上を移動させるものなどを用いることができる。そして、駆動ユニット２０の位置を判断し、かつ移動させるタイミングは、前述のマグネットセンサ２４によって読み取った走行情報に基づいて判断される。なお、スライド部材とレール１４との間にはベアリング等の摩擦抵抗を抑制する手段が備えられていることが好ましい。
【００３３】
このように構成された無人搬送車１が、マグネットラインＭＬに記憶された走行情報に基づいて走行する無人搬送システムについて、図３および図４を用いて説明する。
【００３４】
図３は、無人搬送車１がマグネットラインＭＬに沿って矢印Ａの方向に走行している様子を示しており、このとき、駆動ユニット２０は固定車輪１３よりも前方に位置している。このとき、マグネットラインＭＬから走行情報を読み取るためのマグネットセンサ２４は車体１０の前端に位置しており、走行する無人搬送車１の走行方向における最も先端の位置でマグネットラインＭＬからの走行情報を読み取っている。これによって、無人搬送車の走行する前方位置においてその走行する方向を操舵することができるため、走行方向からみて後方に位置する旋回車輪（この場合は旋回車輪１２ａ、１２ｂ）が、前方に位置する駆動輪２１ａ、２１ｂにより走行する向きに追従して旋回しつつ回動するため、安定した走行を行うことができる。
【００３５】
このように構成された無人搬送車１が、マグネットラインＭＬから走行情報を読み取り、その情報にしたがって走行する向きを反転させる。このとき、マグネットセンサ２４から読み取った信号が駆動制御部に送信され、駆動制御部は駆動ユニット２０を移動させるため、移動機構に対して信号を送信する。
【００３６】
移動機構は、駆動制御部からの信号を受信すると、スライド部材をレール１４に沿って移動させることで、駆動ユニット２０を固定車輪１３よりも後方（矢印Ｂの方向）に位置させる。このとき、図４に示すように、駆動ユニット２０に固定された後方のマグネットセンサ１４は、車体１０の後端に位置する。これによって、無人搬送車１が後退する際に、その走行方向（矢印Ｂの方向）における最も先端の位置でマグネットラインＭＬから走行情報を読み取る。このように、無人搬送車が後退する場合にも、その走行方向前方（この場合は矢印Ｂの方向）で走行する方向を操舵することができ、走行方向からみて後方に位置する旋回車輪（旋回車輪１１ａ、１１ｂ）を、前方に位置する駆動輪２１ａ、２１ｂにより走行する向きに追従して旋回しつつ回動させることで、安定した走行を行うことができる。
【００３７】
逆に、後退する無人搬送車１がマグネットラインＭＬから読み取った信号によりその走行方向を逆転させる際には、後方に位置する駆動ユニット２０を図３に示すように固定車輪１３よりも前方に移動させ、図３に示すように、駆動輪２１を走行する前方に位置させる。
【００３８】
なお、本実施形態においては、旋回車輪が上面視矩形状の車体の四隅に４つ設けられた例を示している。この実施形態によれば、既存の無人搬送車の基本的な構成を残しつつ、車体にレールを固定して該レールにスライド可能に駆動ユニットを構成するように改造することで、容易に本発明に係る無人搬送車を得ることができるという効果がある。
【００３９】
もっとも、本発明はこのような実施形態に限られるものではなく、走行する前後方向に旋回車輪が位置し、その後方、すなわち前後に設けられた旋回車輪の間に固定車輪が設けられていれば、特にその配置位置や車輪の数に限定されるものではない。
【００４０】
以上、説明したように、本発明に係る無人搬送車は、車輪を固定するための固定機構や車輪を昇降させるための昇降機構等を用いることなく、走行する方向に旋回車輪が位置し、その後方に固定車輪が位置するため、コンパクトかつ軽量に構成される。また、その走行する前方において走行する駆動力を供給する駆動輪が位置し、その後方に位置する旋回車輪が駆動輪の指示する方向に追従して回動するため、走行における操舵性が安定するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施形態に係る無人搬送車を側方から見た様子を概略的に示す側方図である。
【図２】図１に示す無人搬送車を上方から見た様子を概略的に示す上面図である。
【図３】図１および図２に示す無人搬送車が、走行方向（図１、図２における矢印Ａの方向）に向かって走行する様子を示す図である。
【図４】図１および図２に示す無人搬送車が、走行方向を切り換えて後退する方向（図１、図２における矢印Ｂの方向）に向かって走行する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・無人搬送車
１０・・・車体
１１（１１ａ、１１ｂ）・・・旋回車輪
１２（１２ａ、１２ｂ）・・・旋回車輪
１３（１３ａ、１３ｂ）・・・固定車輪
１４・・・レール
２０・・・駆動ユニット（駆動部）
２０ａ・・・スライド盤
２１（２１ａ、２１ｂ）・・・駆動輪
２５ａ・・・回動軸
２２１（２２１ａ、２２１ｂ）・・・モータ（駆動源）
２２２（２２２ａ、２２２ｂ）・・・モータ（駆動源）
２４・・・マグネットセンサ（読み取り部）
Ｆ・・・床面
ＭＬ・・・マグネットライン（指示ライン）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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