(57)【要約】 【構成】  前輪側と後輪側の各々の補正係数を補正テーブル３２で求めて、目標速度に乗算し、モータＭ１とモータＭ２とに異なる速度指令を入力する。補正係数は加減速度と荷重の有無に応じて変更し、加減速時に後輪側の速度指令を前輪側よりも大きくする。  【効果】  前後のモータへの速度指令の差により、モータへの負荷の差による滑りの差を吸収し、地上側に対する前後の車輪の速度を等しくできる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪と後輪とを各々モータで駆動し、制御部により前記各モータを制御する走行車において、
加速時にも減速時にも後輪側モータへの速度指令を前輪側モータへの速度指令よりも大きくするように、前記制御部を構成したことを特徴とする走行車。
【請求項２】
前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を、加減速度の絶対値が大きいほど大きく、かつ走行車への荷重が大きい場合に大きくするようにしたことを特徴とする、請求項１の走行車。
【請求項３】
前記制御部に、目標速度の発生手段と、加減速度と荷重の大小とに対して、前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を定めるためのデータを記憶したテーブルと、該テーブルのデータにより目標速度を補正して前輪側モータへの速度指令と後輪側モータへの速度指令とを発生するための手段と、前記速度指令により各モータを制御するための手段、とを設けたことを特徴とする、請求項２の走行車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スタッカークレーンや無人搬送車等の走行車に関する。
【背景技術】
【０００２】
走行車の前後の車輪を各々モータで駆動することが知られている。この場合、加速時には後輪側のモータへのトルク指令を前輪側のモータへのトルク指令よりも大きくし、また減速時には前輪側のモータへのトルク指令を後輪側のモータへのトルク指令よりも大きくすることが知られている（特許文献１：特開２００５−４１３８３）。これは加速時には後輪側のモータへの輪重が前輪側の輪重よりも大きくなり、減速時には前輪側のモータへの輪重が後輪側よりも大きくなるためである。しかしながら発明者は、前輪側と後輪側へのトルク配分を加減速度により変更すると、前後の車輪の対地速度に差が生じ、走行車が振動したり車輪の摩耗が早くなったりすることを見出した。なおこの明細書で、対地速度は車輪の見掛けの回転数から車輪の空転分を引いた、地上側に対する車輪の真の速度を意味する。また以下で速度差という場合、対地速度の差を意味する。  
【特許文献１】特開２００５−４１３８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の課題は、前輪側と後輪側とでの車輪の速度差を小さくすることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、前後の車輪間での速度差をさらに小さくすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、前後の車輪間での速度差を小さくするための制御系を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明は、前輪と後輪とを各々モータで駆動し、制御部により前記各モータを制御する走行車において、加速時にも減速時にも後輪側モータへの速度指令を前輪側モータへの速度指令よりも大きくするように前記制御部を構成したことを特徴とする。ここに速度指令は正負の符号付きの量で、モータ側へ与えられる目標速度である。減速時に後輪側への速度指令が前輪側よりも大きいことは、前輪側を後輪側よりも速やかに減速させるように制御することを意味する。
【０００５】
好ましくは、前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を、加減速度の絶対値が大きいほど大きく、かつ走行車への荷重が大きい場合に大きくするようにする。
特に好ましくは、前記制御部に、目標速度の発生手段と、加減速度と荷重の大小とに対して、前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を定めるためのデータを記憶したテーブルと、該テーブルのデータにより目標速度を補正して前輪側モータへの速度指令と後輪側モータへの速度指令とを発生するための手段と、前記速度指令により各モータを制御するための手段、とを設ける。
【発明の効果】
【０００６】
加速時には、輪重は後輪側に偏りモータへの負荷も後輪側に偏る。モータは負荷が増すと滑りが増すが、この発明では後輪側モータへの速度指令を前輪側よりも大きくしているので、滑りによる速度差を、速度指令の差で打ち消し、前輪と後輪を同じ速度で回転させることができる。
【０００７】
減速時には、輪重は前輪側に偏りモータへの負荷も前輪側に偏り、前輪側のモータで滑りが大きくなる。減速時に前輪側モータへの速度指令を後輪側よりも低くすると、前輪側のモータで生じた滑りを、後輪側との速度指令の差で打ち消すことができる。
【０００８】
これらのため、この発明では加減速時に前輪と後輪との間で生じる速度差を小さくできる。前後の車輪間の速度差は、モータの干渉や、走行車の振動、車輪の摩耗等の原因となるので、この発明ではモータ間の干渉を小さくし、走行車の振動を抑制し、さらに車輪の摩耗等も小さくできる。
【０００９】
モータの滑りは負荷が大きいほど著しく、前後のモータの負荷の差を定める第１のファクターは加減速度である。前後のモータの負荷の差を定める第２のファクターは、走行車への荷重で、このファクターは加減速度よりも負荷の差への影響が小さい。そこで前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を、加減速度の絶対値が大きいほど大きく、かつ走行車への荷重が大きい場合に大きくすると、より確実に前後の車輪間の速度差を解消できる。
【００１０】
ここで制御部に、目標速度の発生手段と、加減速度と荷重の大小とに対して、前輪側モータと後輪側モータとの速度指令の差を定めるためのデータを記憶したテーブルと、該テーブルのデータにより目標速度を補正して前輪側モータへの速度指令と後輪側モータへの速度指令とを発生するための手段と、速度指令により各モータを制御するための手段とを設けると、テーブルにより簡単に速度指令の差を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１２】
図１〜図６に、スタッカークレーンを例に実施例を示す。各図において２はスタッカークレーンで、４はその台車で、前後の走行車輪６，７を備え、それぞれモータ８，９で駆動される。台車４にはマスト１０を設けて昇降台１２を昇降させ、１４はスライドフォークなどの移載装置で昇降台１２に搭載され、図示しないラックやステーションなどとの間で物品１６を移載する。
【００１３】
１８はドラムで、昇降モータ２０により駆動され、吊持材２１を巻き取り／繰り出して、昇降台１２を昇降させる。また２２は制御盤で、モータ８，９，２０などの電源や制御部、通信部などを備えている。スタッカークレーン２の走行先や走行速度パターン、在荷／空荷の状態は、制御盤２２内の図示しない制御部により管理されている。２４は地上側の走行レールで、走行レール２４に沿って磁性体や磁石などから成る被検出プレート２５を設け、リニアセンサ２６で読み込む。なお走行レール２４の全長に渡る被検出プレートを設けることは困難なので、被検出プレート２５を走行レール２４の左右に例えば２列に設け、台車４にはリニアセンサ２６を左右一対設けて、２列の被検出プレート２５を例えば交互に検出する。
【００１４】
被検出プレート２５に代えて櫛歯マークなどを設けても良く、この場合、リニアセンサ２６に代えて光学センサを設ける。さらにリニアセンサ２６に代えてレーザ距離計を設けても良い。リニアセンサ２６や前記の光学センサ、レーザ距離計などは、台車４の絶対位置を求めるための外界センサである。台車４にはこれ以外に、モータ８，９の駆動軸の回転数、あるいは車輪６，７の回転数を検出するためのエンコーダを設けて、各モータあるいは各車輪の速度を検出する。エンコーダ等のセンサを内界センサという。
【００１５】
この明細書において、前輪や前輪側モータは走行方向前方の走行車輪やその駆動モータを指し、後輪や後輪側モータは走行方向後方の走行車輪やそのモータを指す。従って前輪と後輪の意味は、走行方向が反転すると逆になる。また実施例では、スタッカークレーンが停止している場合や定速走行している場合、前後の走行車輪６，７への輪重は均等であるものとする。
【００１６】
図２に前後の走行モータへの制御系を示し、３０は目標速度発生器で、図示しない速度パターン発生部から目標位置を入力され、リニアセンサなどの外界センサから現在位置を入力され、これらの誤差に基づいて目標速度を発生し、補正部３１へ入力する。補正部３１は、図３に示す補正テーブル３２を備え、補正テーブル３２は加減速度ａと負荷（走行車への荷重）の大小とに対して、前輪側モータと後輪側モータとに対する目標速度への補正係数を記憶している。なお加減速度は加速時に＋、減速時に−であるものとし、負荷の大小は３段階以上に区別しても良いが、物品１６の有無により在荷と空荷の２種類に区別しても良い。さらにここでは前輪側への補正係数と後輪側への補正係数の和は２であるものとする。
【００１７】
補正部３１では、微分器３３で目標速度を微分して得た加減速度と、スタッカークレーンの制御部から得た在荷／空荷の区別とにより、補正テーブル３２を読み出し、前輪側と後輪側への補正係数を求める。求めた補正係数を目標速度に例えば乗算し、前輪側への速度指令と後輪側への速度指令とを算出する。これらの速度指令は定速走行時には共通で、加減速時には前輪側モータと後輪側モータとで異なっている。速度指令は速度制御部３４，３５へ入力され、モータ８，９の駆動軸やあるいは走行車輪６，７に接続したエンコーダで求めた速度と比較し、トルク指令を発生する。発生したトルク指令でインバータ３６，３７を介し、モータ８，９を制御する。なお図中のｉはモータ８，９からの電流の検出値で、トルク指令で定まる値の電流でモータ８，９が駆動されるようにする。
【００１８】
実施例では補正テーブル３２を加減速度と負荷の大小で定まるテーブルとしたが、加減速度と負荷の大小並びに目標速度の３つの項目を見出しとする３次元のテーブルとしても良い。あるいはまたテーブルに代えて、加減速度や負荷の大小並びに目標速度の３つの変数で定まる多項式などの関数により、補正係数を求めても良い。実施例では目標速度に補正係数を乗算することにより速度指令の差を発生させるが、目標速度に補正係数分の速度差を加算及び減算して、速度指令の差としてもよい。
【００１９】
図４は補正テーブル３２のデータを示し、ここでは前輪側モータへの補正係数を示す。後輪側モータへの補正係数と前輪側モータへの補正係数の和は２である。定速走行時に前後の走行車輪への輪重が均等で、モータ８，９への負荷が均衡していることから、加減速度が０で補正係数を１．０（補正無し）とする。低速走行時に輪重がバランスしていない場合、加減速度０での補正係数を１からシフトさせると良い。加減速度の絶対値が大きいほど前輪側の補正係数を小さくし、負荷が大きいほど補正係数の１からのシフトを大きくする。
【００２０】
速度指令の差について説明する。モータには必ず滑りが存在する。これらの滑りは加減速度の絶対値が大きいほど著しく、また空転が生じていない場合、加減速度が同じであれば輪重が大きいほど著しい。そこで前後の車輪の輪重に比例してトルクを分配すると、輪重が大きくトルクが大きい側のモータで大きな滑りが生じ、このため輪重の小さな側のモータとの間で車輪の速度差が生じる。そして発明者は、前後の走行モータに輪重に比例してトルクを配分すると前後の車輪間に速度差が生じて、走行車が振動しやすくなり、さらに走行車の振動に伴って車輪の摩耗も早くなることを確認した。
【００２１】
これに対して実施例では、前後の走行モータや車輪での滑りの差を解消するように、走行モータへの速度指令に差を設ける。即ち速度指令の差の意味は、前後の走行モータや走行車輪での滑りの差を打ち消すことである。このように速度指令に差を設けると、前後の走行車輪の対地速度は共通となり、走行モータ間の干渉が解消し、走行車の振動や車輪の摩耗などを避けることができる。ここで前後の走行車輪の対地速度が等しいことは、各車輪の輪重にほぼ比例したトルクが走行モータから出力されていることを意味する。次に加減速度の絶対値が同じでも、荷重が大きいほど滑りが大きくなるので、荷重が大きい場合に、補正係数の１からのシフトを大きくする。
【００２２】
補正係数を１からシフトする向きについて説明する。加速時には前輪側の輪重が小さくなり後輪側の輪重が大きくなる。これに伴って後輪側の滑りが大きくなるので、前輪側の補正係数を１よりも小さく、後輪側の補正係数を１よりも大きくする。減速時には、前輪側の輪重が増加して前輪側での滑りが増加する。このため前輪側の減速が遅れるので、減速時にも前輪側の補正係数を１よりも小さくし、後輪側の補正係数を１よりも大きくする。
【００２３】
図５に目標速度に対する速度指令を模式的に示す。横軸は時間で、図５の下側は目標速度を示し、上側は速度指令を示し、ここで実線が前輪側、破線が後輪側である。加速時には後輪側の速度指令を前輪側よりも大きくし、これによって負荷の大きい後輪側で生じる滑りを、速度指令の差で補正する。減速時にも、前輪側の速度指令を後輪側の速度指令よりも小さくし、減速時に負荷の大きい前輪側で生じる滑りを、速度指令を小さくすることにより吸収する。なお図５の左側の在荷の場合、図５の右側の空荷の場合よりも、前輪側と後輪側の速度指令の差を大きくする。
【００２４】
実施例では以下の効果が得られる。
(1)  前輪側と後輪側とに速度指令の差を設けることにより、加減速時の前輪側と後輪側とでの滑りの差を吸収し、走行車を安定して走行させることができる。
(2)  これによって、モータ間の干渉や、走行車の振動、車輪の摩耗などを小さくできる。
(3)  在荷の場合に速度指令の差を大きくすることにより、より確実に滑りを吸収することができる。
(4)  補正テーブル３２を用いることにより、簡単に速度指令の差を求めることができる。
【００２５】
実施例ではスタッカークレーンの前後のモータを制御対象としたが、スタッカークレーン以外の他の走行車にも同様に適用できる。また補正部へ入力する加速度は、目標速度を微分したものに限らず、適宜のセンサから得られる速度を微分したものでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例のスタッカークレーンの要部側面図
【図２】実施例の走行制御系を示すブロック図
【図３】実施例での補正テーブルを模式的に示す図
【図４】実施例での前輪側への補正係数を模式的に示す図
【図５】実施例での、目標速度パターンと前輪側と後輪側への速度指令を模式的に示す図
【図６】変形例の走行制御系の要部ブロック図
【符号の説明】
【００２７】
２          スタッカークレーン
４          台車
６，７      走行車輪
８，９      モータ
１０        マスト
１２        昇降台
１４        移載装置
１６        物品
１８        ドラム
２０        昇降モータ
２１        吊持材
２２        制御盤
２４        走行レール
２５        被検出プレート
２６        リニアセンサ
３０        目標速度発生器
３１        補正部
３２        補正テーブル
３３        微分器
３４，３５  速度制御部
３６，３７  インバータ
３８，４０  加算器
３９        乗算器  
【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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