(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻回軸に沿った中空部を有するロール体を搬送するロール体搬送装置と、
前記ロール体搬送装置からロール体を受け取るロール体受取装置と、
前記ロール体搬送装置から前記ロール体受取装置へのロール体の移動を制御する制御部と、を備え、
前記ロール体受取装置は、
ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、
前記チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、
前記チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含み、
前記制御部は、前記ロール体搬送装置がロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる際、前記検知部における検知結果および前記検知部と前記チャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算し、
前記ロール体搬送装置はロール体を所定の移動方向に移動させ、
前記検知部は前記アーム部に取り付けられ、
前記検知部は、前記移動方向において、受取停止位置に停止した前記チャック部とは異なる位置に配置され、
前記チャック部は、前記アーム部に対して巻回軸に沿った方向に移動することによってロール体の中空部と着脱され、
前記チャック部は、ロール体の中空部の一端と着脱可能に構成された第１チャックと、ロール体の中空部の他端と着脱可能に構成された第２チャックと、を有し、
前記アーム部は、前記第１チャックを移動させる第１アームと、前記第２チャックを移動させる第２アームと、を有し、
前記検知部は、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの一方に取り付けられた受光部と、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの他方に取り付けられ、前記受光部に対応する投光部と、を含むことを特徴とするロール体取扱システム。
【請求項２】
前記ロール体受取装置は、前記チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された別の検知部をさらに含み、
前記別の検知部は、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの一方に取り付けられた別の受光部と、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの他方に取り付けられ、前記別の受光部に対応する別の投光部と、を含み、
前記投光部および前記別の投光部はそれぞれ、巻回軸に沿った方向と略平行なレーザ光を発し、
前記受光部は前記投光部によって発せられたレーザ光を検知可能な位置に配置され、
前記別の受光部は前記別の投光部によって発せられたレーザ光を検知可能な位置に配置され、
前記別の検知部は、前記移動方向において、受取停止位置に停止した前記チャック部を挟んで前記検知部の反対側に配置されることを特徴とする請求項１に記載のロール体取扱システム。
【請求項３】
前記ロール体受取装置は、前記第１アームに対して巻回軸に沿った方向に移動するシャフトをさらに含み、
前記シャフトは前記第１チャックとは別体として形成され、
前記第１チャックは前記シャフトのロール体側の端部に取り付けられることを特徴とする請求項１または２に記載のロール体取扱システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記ロール体搬送装置がロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる際、中空部の径方向の大きさを演算する径演算部と、
前記径演算部によって演算された中空部の径方向の大きさおよび前記検知部と前記チャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算する移動量演算部と、を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のロール体取扱システム。
【請求項５】
無線送信部と無線受信部との間で無線通信を行う無線通信部をさらに備え、
前記無線送信部は、前記ロール体受取装置側に設けられ、前記検知部における検知結果を示す情報を含む電磁波を発し、
前記無線受信部は、前記ロール体搬送装置側に設けられ、前記無線送信部によって発せられる電磁波を受け、
前記ロール体搬送装置がロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる際に前記無線送信部と前記無線受信部との間の通信が可能となるように、前記無線送信部と前記無線受信部との位置関係を定めたことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のロール体取扱システム。
【請求項６】
前記ロール体搬送装置はロール体を鉛直方向に移動させ、
前記検知部は、受取停止位置に停止した前記チャック部を通る鉛直線上に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のロール体取扱システム。
【請求項７】
巻回軸に沿った中空部を有するロール体を搬送するロール体搬送装置からロール体受取装置にロール体を渡すロール体供給方法であって、前記ロール体受取装置は、
ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、
前記チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、
前記チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含み、
本方法は、
前記ロール体搬送装置を使用して、ロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させるステップと、
前記検知部における検知結果および前記検知部と前記チャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算するステップと、を含み、
前記ロール体搬送装置はロール体を所定の移動方向に移動させ、
前記検知部は前記アーム部に取り付けられ、
前記検知部は、前記移動方向において、受取停止位置に停止した前記チャック部とは異なる位置に配置され、
前記チャック部は、前記アーム部に対して巻回軸に沿った方向に移動することによってロール体の中空部と着脱され、
前記チャック部は、ロール体の中空部の一端と着脱可能に構成された第１チャックと、ロール体の中空部の他端と着脱可能に構成された第２チャックと、を有し、
前記アーム部は、前記第１チャックを移動させる第１アームと、前記第２チャックを移動させる第２アームと、を有し、
前記検知部は、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの一方に取り付けられた受光部と、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの他方に取り付けられ、前記受光部に対応する投光部と、を含むことを特徴とするロール体供給方法。
【請求項８】
巻回軸に沿った中空部を有するロール体をロール体受取装置へ搬送するロール体搬送装置であって、
前記ロール体受取装置は、
ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、
前記チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、
前記チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含み、
本ロール体搬送装置は、
ロール体が載置される載置台と、
前記載置台に載置されるロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる駆動部と、
前記駆動部がロール体を移動させる際、前記検知部における検知結果および前記検知部と前記チャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算する制御部と、を備え、
前記駆動部はロール体を所定の移動方向に移動させ、
前記検知部は前記アーム部に取り付けられ、
前記検知部は、前記移動方向において、受取停止位置に停止した前記チャック部とは異なる位置に配置され、
前記チャック部は、前記アーム部に対して巻回軸に沿った方向に移動することによってロール体の中空部と着脱され、
前記チャック部は、ロール体の中空部の一端と着脱可能に構成された第１チャックと、ロール体の中空部の他端と着脱可能に構成された第２チャックと、を有し、
前記アーム部は、前記第１チャックを移動させる第１アームと、前記第２チャックを移動させる第２アームと、を有し、
前記検知部は、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの一方に取り付けられた受光部と、
前記第１アームおよび前記第２アームのうちの他方に取り付けられ、前記受光部に対応する投光部と、を含むことを特徴とするロール体搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロール体取扱システム、ロール体供給方法およびロール体搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ロール体は帯状またはシート状の素材をコアに巻回してなる。素材は例えばフィルムや紙である。フィルムは液晶や電池の製造に使用されたり、食品の包装に利用されるなど、多くの用途をもっている。そうしたフィルムや紙の生産過程では、まず長尺のフィルムや紙がロール状に形成される。このロール体を取り扱う多くの工場では、ロール体を生産したり加工したりする装置（以下、生産機と称す）へロール体を搬入したり生産機からロール体を搬出したりするために、軌道式または無軌道式の無人搬送台車（例えば、特許文献１参照）が使用されている。この台車は例えばロール体の保管場所からロール体を受け取り、生産機のターレットに搬入する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２２１０９号公報
【特許文献２】実願平２−０６３１１２号（実開平４−０２２４４６号）のマイクロフィルム
【特許文献３】特開平１−２６７２４２号公報
【特許文献４】特開平１０−２９７８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
台車からターレットにロール体を供給する場合、従来ではロール体の絶対位置、例えば工場の床からの高さを指定することによってロール体とターレットのチャックとの位置合わせを行っていた。しかしながら、ターレットアームの停止位置のばらつきにより、ロール体が絶対位置で正しく位置決めされても、実際にはロール体とチャックとがずれる可能性がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的はロール体受取装置がロール体搬送装置からロール体をよりスムーズに受け取ることができるロール体取扱技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様はロール体取扱システムに関する。このロール体取扱システムは、巻回軸に沿った中空部を有するロール体を搬送するロール体搬送装置と、ロール体搬送装置からロール体を受け取るロール体受取装置と、ロール体搬送装置からロール体受取装置へのロール体の移動を制御する制御部と、を備える。ロール体受取装置は、ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含む。制御部は、ロール体搬送装置がロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる際、検知部における検知結果および検知部とチャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算する。
【０００７】
この態様によると、検知部とチャック部との相対位置は固定される。
【０００８】
本発明の別の態様は、ロール体供給方法である。この方法は、巻回軸に沿った中空部を有するロール体を搬送するロール体搬送装置からロール体受取装置にロール体を渡すロール体供給方法である。ロール体受取装置は、ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含む。本方法は、ロール体搬送装置を使用して、ロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させるステップと、検知部における検知結果および検知部とチャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算するステップと、を含む。
【０００９】
本発明のさらに別の態様は、ロール体搬送装置である。この装置は、巻回軸に沿った中空部を有するロール体をロール体受取装置へ搬送するロール体搬送装置である。ロール体受取装置は、ロール体の中空部と着脱可能に構成されたチャック部と、チャック部との相対位置が固定され、ロール体の中空部を検知するよう構成された検知部と、チャック部を、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるアーム部と、を含む。本ロール体搬送装置は、ロール体が載置される載置台と、載置台に載置されるロール体を受取停止位置に対応する位置に向けて移動させる駆動部と、駆動部がロール体を移動させる際、検知部における検知結果および検知部とチャック部との位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算する制御部と、を備える。
【００１０】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ロール体受取装置がロール体搬送装置からロール体をよりスムーズに受け取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、搬送対象のロール体を説明するための模式図である。
【図２】実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるターレットの斜視図である。
【図３】図３（ａ）、（ｂ）は、図２のターレットアームに設けられた一対のチャックが水平受け渡し停止位置に停止しているときの状態を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）、（ｂ）は、変形例に係るターレットアームに設けられた一対のチャックが４５度受け渡し停止位置に停止しているときの状態を示す説明図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車を示す模式図である。
【図６】図５（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車の制御部の機能および構成を示すブロック図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、図５（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車からターレットにロール体を供給するときのロール体の高さ制御を説明するための説明図である。
【図８】図８（ａ）、（ｂ）は、図５（ｂ）のロール体搬送用無人搬送車が生産機からロール体を受け取る際の様子を示す模式図である。
【図９】図５（ｂ）の載置台がクロスローラを中心として回転する際の傾斜レールおよび接点部の動きを説明するための説明図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、変形例に係る中空部検知用センサを示す説明図である。
【図１１】変形例に係る一対のチャックのうちの一方のチャックを示す模式図である。
【図１２】変形例に係る２つの中空部検知用センサが取り付けられたターレットアームの一端部の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１４】
図１（ａ）、（ｂ）は、搬送対象のロール体２を説明するための模式図である。図１（ａ）はロール体２の斜視図である。ロール体２は、帯状またはシート状の素材４をコア６に巻回してなる。したがって、コア６はロール体２の巻回軸Ｍに沿って延びる。コア６は半径方向中央に、巻回軸Ｍに沿って延びる中空部８を有する。コア６は、素材４を巻回する際にそのベースとなる。
【００１５】
図１（ｂ）は実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車の載置台１０２に載置されたロール体２を示す側面図である。ロール体２はその外周面２ａすなわち胴部が載置台１０２に接することによって載置台１０２に載置される。載置台１０２は、搬送中にロール体２が転がらないように断面がＶ字状とされる。
【００１６】
図２は、生産機側のターレット２０の斜視図である。ターレット２０は、実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれる。ターレット２０はロール体２を空中に、すなわち工場の床２６とは非接触に支持する。ターレット２０は、工場の床２６に立設されたフレーム２２と、フレーム２２によって水平面に平行な第１回転軸Ｊの周りに回転自在に支持されるターレットアーム２４と、を含む。
【００１７】
ターレットアーム２４の一端部２４ａには、ターレットアーム２４の第１回転軸Ｊ方向に進退可能な一対のチャック（図２では不図示）と、中空部検知用センサ（図２では不図示）と、が設けられる。ターレットアーム２４の他端部２４ｂにも同様の一対のチャックおよび中空部検知用センサが設けられる。
【００１８】
ターレットアーム２４に設けられた一対のチャックは、ロール体搬送用無人搬送車との間でロール体２の受け渡しを行うための受け渡し停止位置を含む複数の停止位置の間で移動する。受け渡し停止位置は、例えばターレットアーム２４が水平面と略平行となるときの一対のチャックの位置（以下、水平受け渡し停止位置と称す）である。ターレット２０は、不図示のモータを使用してターレットアーム２４を回転させることで、一対のチャックの停止位置間の移動を実現する。
なお、ロール体搬送用無人搬送車からロール体の供給を受けるための停止位置と、ロール体搬送用無人搬送車にロール体を渡すための停止位置と、は異なっていてもよい。
【００１９】
図３（ａ）、（ｂ）は、ターレットアーム２４に設けられた一対のチャック２８ａ、２８ｂが水平受け渡し停止位置に停止しているときの状態を示す説明図である。図３（ａ）はターレットアーム２４の一端部２４ａの正面図であり、図３（ｂ）はその側面図である。ターレットアーム２４は、２本のアームすなわち一方のアーム２４ｃおよび他方のアーム２４ｄを含む。
【００２０】
一対のチャック２８ａ、２８ｂのそれぞれは、ロール体２の中空部８と着脱可能に構成される。一方のチャック２８ａは他方のチャック２８ｂと対向する。一方のチャック２８ａと他方のチャック２８ｂと結ぶチャック中心線Ｃは第１回転軸Ｊと略平行である。
一方のチャック２８ａは一方のアーム２４ｃに、チャック中心線Ｃに沿って進退可能に取り付けられる。一方のチャック２８ａは一方のアーム２４ｃに取り付けられた不図示の駆動部によって、チャック中心線Ｃに沿って動かされる。一方のチャック２８ａは、一方のアーム２４ｃに対してチャック中心線Ｃに沿った方向に移動することによってロール体２の中空部８と着脱される。一方のチャック２８ａは、ロール体２を支持するときはロール体２の中空部８の一端にチャック中心線Ｃに沿って進入し、ロール体２を離すときはチャック中心線Ｃに沿って退出する。他方のチャック２８ｂについても同様である。
【００２１】
一方のアーム２４ｃに取り付けられた受光器３０および他方のアーム２４ｄに取り付けられた投光器３２は、中空部検知用センサ３４を構成する。中空部検知用センサ３４と一対のチャック２８ａ、２８ｂとの相対位置は固定されている。特に、受光器３０は水平受け渡し停止位置に停止した一方のチャック２８ａを通る鉛直線上に配置され、投光器３２は水平受け渡し停止位置に停止した他方のチャック２８ｂを通る鉛直線Ｅ上に配置される。一方のチャック２８ａと受光器３０との距離は、他方のチャック２８ｂと投光器３２との距離と実質的に等しい。以下、この距離をＤ１と称す。
【００２２】
中空部検知用センサ３４では、投光器３２がチャック中心線Ｃと平行なレーザ光ＬＢを発し、受光器３０がそのレーザ光ＬＢを検知する。チャック中心線Ｃとレーザ光ＬＢとの距離は上記の距離Ｄ１である。中空部検知用センサ３４は、受光器３０がレーザ光ＬＢを検知する場合、受光器３０と投光器３２との間に物体は存在しないと判定する。中空部検知用センサ３４は、受光器３０がレーザ光ＬＢを検知しない場合、受光器３０と投光器３２との間に物体が存在すると判定する。
【００２３】
ロール体２がレーザ光ＬＢを横切って上昇する場合、レーザ光ＬＢが中空部８を通過するとき受光器３０はレーザ光ＬＢを検知し、それ以外のときは受光器３０はレーザ光ＬＢを検知しない。したがって、受光器３０がレーザ光ＬＢを検知したとき、中空部検知用センサ３４がレーザ光ＬＢの位置に中空部８を検知したと見なすことができる。このように、中空部検知用センサ３４はロール体２の中空部８を検知するよう構成されている。
【００２４】
水平受け渡し停止位置以外にも、受け渡し停止位置を、例えばターレットアームが水平面と４５度程度の角度をなすときの一対のチャックの位置（以下、４５度受け渡し停止位置と称す）に設定してもよい。ただし、中空部検知用センサの配置はこの受け渡し停止位置の設定に応じて変更される。
図４（ａ）、（ｂ）は、ターレットアーム２４０に設けられた一対のチャック２８０ａ、２８０ｂが４５度受け渡し停止位置に停止しているときの状態を示す説明図である。図４（ａ）はターレットアーム２４０の一端部の正面図であり、図４（ｂ）はその側面図である。ターレットアーム２４０は、２本のアームすなわち一方のアーム２４０ｃおよび他方のアーム２４０ｄを含む。
【００２５】
一方のアーム２４０ｃに取り付けられた受光器３００および他方のアーム２４０ｄに取り付けられた投光器３２０は、中空部検知用センサ３４０を構成する。投光器３２０が発するレーザ光ＬＢ２は、一対のチャック２８０ａ、２８０ｂのチャック中心線Ｇと平行である。受光器３００は４５度受け渡し停止位置に停止した一方のチャック２８０ａを通る鉛直線上に配置され、投光器３２０は４５度受け渡し停止位置に停止した他方のチャック２８０ｂを通る鉛直線Ｆ上に配置される。
【００２６】
本実施の形態に係るロール体取扱システムは、ロール体２を搬送する少なくともひとつのロール体搬送用無人搬送車と、ロール体搬送用無人搬送車からロール体２を受け取る少なくともひとつのターレット２０と、を備える。ロール体搬送用無人搬送車は工場内を無軌道で移動するＡＧＶ（Automatic Guided Vehicle）であり、ロール体２を胴部で支持し、ターレット２０へロール体２を搬入したり、ターレット２０からロール体２を搬出したりする。
【００２７】
ロール体２の搬送には、ロール体２の胴部を支持して搬送する胴受け搬送とロール体２のコア６を支持して搬送するコア受け搬送とがあるが、本実施の形態では胴受け搬送の場合を説明する。しかしながら、コア受け搬送の場合にも本実施の形態の技術的思想を適用できることは、本明細書に触れた当業者には明らかである。
【００２８】
ロール体搬送用無人搬送車からターレット２０にロール体２を供給する際、ロール体搬送用無人搬送車はロール体２を、一対のチャック２８ａ、２８ｂの水平受け渡し停止位置に対応する位置に向けて移動させる。一対のチャック２８ａ、２８ｂの水平受け渡し停止位置に対応する位置は、例えば水平受け渡し停止位置に停止している一対のチャック２８ａ、２８ｂの間の空間（以下、ロール体２の目標位置と称す）である。ロール体搬送用無人搬送車からターレット２０へロール体２をスムーズに受け渡すためには、目標位置においてロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとを揃えることが望ましい。
【００２９】
本実施の形態に係るロール体取扱システムでは、ロール体２の中空部８を検知するための中空部検知用センサ３４をターレットアーム２４に設ける。ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとの位置合わせは中空部検知用センサ３４の検知結果を基に行われる。この場合、ターレットアーム２４の停止位置がずれたとしても、中空部検知用センサ３４と一対のチャック２８ａ、２８ｂとの距離は変わらない。その結果、ターレットアーム２４の停止位置の精度が悪い場合でも、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとの位置合わせをより高精度に行える。
【００３０】
図５（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車１００を示す模式図である。ロール体搬送用無人搬送車１００は、載置台１０２と、載置台支持手段と、第１位置検出器１３８と、第２位置検出器１４０と、第１支持部１２４と、第２支持部と、第１ｙ方向駆動部１５０と、第２ｙ方向駆動部１６０と、ｘ方向移載スライド１６２と、本体１６８と、を備える。
本体１６８は、リフタ１６４と、台車部１６６と、制御部５０と、光受信部９０と、を含む。
【００３１】
以下、互いに直交するｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を導入して説明する。ｚ方向を、鉛直方向すなわち載置台１０２にロール体２が載置された場合にそのロール体２にかかる重力の方向とする。ｘ方向、ｙ方向は非鉛直方向すなわち鉛直方向と交差する方向であり、特に水平面内で互いに直交する方向である。載置台１０２にロール体２が載置された場合のそのロール体２の巻回軸Ｍに平行な方向をｘ方向とする。
【００３２】
図５（ａ）はロール体搬送用無人搬送車１００の上面図である。
載置台支持手段は、第１ガイドピン１１４と、第２ガイドピン１１６と、第３ガイドピン１１８と、第４ガイドピン１２０と、第１ロードセル１２２と、第２ロードセル１３０と、第３ロードセル１３２と、台フレーム１０４と、傾斜レール１２６と、ポール保持部１３４と、を含む。
【００３３】
第１ガイドピン１１４、第２ガイドピン１１６、第３ガイドピン１１８、第４ガイドピン１２０はそれぞれ台フレーム１０４に固定され、載置台１０２の四隅に設けられた第１ガイド孔１０６、第２ガイド孔１０８、第３ガイド孔１１０、第４ガイド孔１１２に遊嵌される。台フレーム１０４は、少なくともロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８が移動している間は本体１６８に対して固定される。載置台１０２は、このようにガイドピンがガイド孔に遊嵌されることによってロール体搬送用無人搬送車１００に対して水平面内で位置決めされる。
【００３４】
第１ロードセル１２２、第２ロードセル１３０、第３ロードセル１３２はそれぞれ、第３ガイドピン１１８と第４ガイドピン１２０との間、第１ガイドピン１１４と第４ガイドピン１２０との間、第２ガイドピン１１６と第３ガイドピン１１８との間に設けられる。各ロードセルは台フレーム１０４に固定され、載置台１０２をｚ方向において支持する。
【００３５】
傾斜レール１２６およびポール保持部１３４は台フレーム１０４の下面に固定される。傾斜レール１２６はｙ方向に延在するレールである。ポール保持部１３４は下向きに開口したカップ状の部材である。
【００３６】
図５（ｂ）はロール体搬送用無人搬送車１００の側面図である。
第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０はそれぞれ、台フレーム１０４のｘ方向の一端および他端に取り付けられ、ターレット２０に対する載置台１０２の位置や向きを検出する。載置台１０２の向きは、載置台１０２を略平面と見たときの法線の向きであってもよい。第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０は位置および向きの検出結果を制御部５０に送信する。
【００３７】
第１支持部１２４および第２支持部は、互いに異なる位置で台フレーム１０４を回転可能に支持することで、載置台１０２を回転可能に支持する。第１支持部１２４は、回転ピン１４６と、クロスローラ１４８と、を含む。
回転ピン１４６は、一端が台フレーム１０４側の部材に、他端がクロスローラ１４８側の部材に取り付けられたピンである。回転ピン１４６は、載置台１０２が水平面に対して傾斜する場合すなわちｚ方向と直交する第２回転軸を中心として載置台１０２が回転する場合のその回転の中心となる。
クロスローラ１４８は、回転ピン１４６をｚ方向に沿った第３回転軸の周りに回転可能に支持する。クロスローラ１４８は、第３回転軸の周りに載置台１０２が回転する場合のその回転の中心となる。
【００３８】
第１ｙ方向駆動部１５０は、制御部５０からの制御信号に基づいて、本体１６８に対してｙ方向に第１支持部１２４を直線的に動かす。第１ｙ方向駆動部１５０は、ＬＭガイド（Linear Motion Guide）等のリニアガイドとモータとを適宜組み合わせて構成される。第２ｙ方向駆動部１６０も同様に本体１６８に対してｙ方向に第２支持部を動かす。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０はいずれもｘ方向移載スライド１６２の上面に固定される。
【００３９】
第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が同じ変位で対応する支持部を動かすとき、載置台１０２はｙ方向に直線的に動かされる。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が異なる変位で対応する支持部を動かすとき、載置台１０２の動きは、クロスローラ１４８を中心とした回転成分と、場合によってはｙ方向に沿った直線運動成分と、を有する。
【００４０】
第２支持部は、傾斜調整部１５２と、ポール１３６と、円弧逃げスライド１５８と、を含む。第２支持部は、クロスローラ１４８を中心として載置台１０２が回転する場合に第２支持部と傾斜レール１２６との接触位置がｘ方向に移動することを可能とするために、ｘ方向に遊びを有する。
【００４１】
傾斜調整部１５２は傾斜レール１２６と接する接点部１２８を有する。傾斜調整部１５２は、制御部５０からの制御信号に基づいて、傾斜レール１２６に対して接点部１２８を摺動させる。傾斜調整部１５２はリニアガイドやモータやボールネジなどから構成される。
【００４２】
ポール１３６の一端は円弧逃げスライド１５８に取り付けられ、他端はポール保持部１３４の内側に挿入される。第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０が異なる変位で対応する支持部を動かすとき、ポール１３６はポール保持部１３４をｙ方向に押し、これにより載置台１０２がクロスローラ１４８を中心として回転する。またこのとき、ポール保持部１３４はｘ方向に移動し、その移動に伴ってポール１３６もｘ方向に移動する。その結果、円弧逃げスライド１５８も追従してｘ方向に動く。
円弧逃げスライド１５８は、ポール１３６のｘ方向の動きに伴って傾斜調整部１５２の接点部１２８をｘ方向に移動可能なようにリニアガイドなどから構成される。
【００４３】
ｘ方向移載スライド１６２は、制御部５０からの制御信号に基づいて、本体１６８に対してｘ方向に第１支持部１２４および第２支持部を動かすことで、載置台１０２を動かす。ｘ方向移載スライド１６２はリフタ１６４の上面に固定される。
【００４４】
リフタ１６４はパンタ式の電動リフタであり、ｘ方向移載スライド１６２を昇降させることで、載置台１０２をｚ方向に動かすまたは昇降させる。
台車部１６６は従動車輪１７０および駆動車輪１７２を含み、リフタ１６４を搭載する。台車部１６６はロール体搬送用無人搬送車１００を工場内で移動させる。
【００４５】
台車部１６６に取り付けられた光受信部９０およびフレーム２２の下部に取り付けられた光送信部９２は光通信部を構成する。この光通信部は、光受信部９０と光送信部９２との間で無線で光をやりとりすることで通信を行う。「無線」は、光送信部９２が光を空中に発し、光受信部９０がそのように空中に発せられた光を受けることを意味する。言い換えると、光送信部９２から、光ファイバ等の光通信ケーブルを介さずに光受信部９０へ光が伝達されることを意味する。
【００４６】
光送信部９２はターレット２０内の配線を介して投光器３２および受光器３０と接続される。受光器３０はレーザ光ＬＢの検知／非検知を示す電気信号を光送信部９２に送信する。光送信部９２はその電気信号を光に変換し、光受信部９０に向けて発する。光受信部９０と光送信部９２との位置関係は、ロール体搬送用無人搬送車１００がロール体２を目標位置に向けて移動させる際に光受信部９０と光送信部９２との間の光通信が可能となるように定められる。
【００４７】
ロール体搬送用無人搬送車１００がターレット２０との間でロール体２の受け渡しを行う際、本体１６８はロール体２の目標位置の鉛直方向下側の所定の本体停止位置で停止する。光受信部９０および光送信部９２は、本体１６８が本体停止位置に停止しているときに、光受信部９０が光送信部９２から発せられる光を受光可能な領域に入るように配置される。より具体的には、本体１６８が本体停止位置に停止しているとき光受信部９０と光送信部９２とは対向する。
【００４８】
図５（ｃ）は傾斜レール１２６に対する接点部１２８の摺動の様子を図５（ｂ）のＢの矢印で示される向きから見た模式図である。傾斜レール１２６の下面は傾斜レール１２６が延在する方向に沿って傾斜している。円弧逃げスライド１５８、ポール１３６およびポール保持部１３４によって、傾斜レール１２６の円弧逃げスライド１５８に対するｙ方向の移動は規制されているので、接点部１２８が傾斜調整部１５２によって傾斜レール１２６が延在する方向に動かされる場合、接点部１２８は傾斜レール１２６上を滑る。すると、傾斜レール１２６の傾斜によって台フレーム１０４が、回転ピン１４６を中心として回転することで、載置台１０２が回転ピン１４６を中心として回転する、または水平面に対して傾斜する。
【００４９】
図５（ｄ）は図５（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図５（ｄ）では載置台１０２および載置台支持手段が示され、他の部材は図示が省略される。第３ガイドピン１１８は第４ガイド孔１１２に遊嵌されている。第４ガイドピン１２０についても同様である。第１ロードセル１２２は載置台１０２をｚ方向において支持している。
【００５０】
図６は、ロール体搬送用無人搬送車１００の制御部５０の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００５１】
ロール体２をロール体搬送用無人搬送車１００からターレット２０へ供給するとき、制御部５０は、中空部検知用センサ３４における検知結果および中空部検知用センサ３４と一対のチャック２８ａ、２８ｂとの位置関係に基づいてロール体２が移動すべき量を演算する。制御部５０は、インタフェース部５２と、本体停止部５４と、上昇前載置台調整部５６と、載置台昇降部５８と、芯合わせ部６０と、パラメータ保持部６２と、径演算部６４と、移動量演算部６６と、荷重制御部６８と、を含む。
【００５２】
インタフェース部５２は、ロール体搬送用無人搬送車１００の各部材と信号の送受信を行う。またインタフェース部５２は光通信部を介して受光器３０からレーザ光ＬＢの検知／非検知についての情報を取得する。制御部５０では、レーザ光ＬＢの非検知はレーザ光ＬＢの位置に中空部８以外のロール体２の部分が存在すると解釈され、レーザ光ＬＢの検知はロール体２全体がレーザ光ＬＢの高さレベルより高いもしくは低いところにあるかまたは中空部検知用センサ３４が中空部８を検知したと解釈される。
パラメータ保持部６２は、チャック中心線Ｃとレーザ光ＬＢとの距離Ｄ１を保持する。
【００５３】
本体停止部５４は本体１６８が本体停止位置で停止するように台車部１６６を制御する。不図示のセンサによって本体１６８が本体停止位置にきたことが検出されると、本体停止部５４は台車部１６６を停止させるための制御信号を台車部１６６にインタフェース部５２を介して送信する。
【００５４】
上昇前載置台調整部５６は、本体１６８が本体停止位置で停止すると、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０から送信される情報をインタフェース部５２を介して取得する。このように取得される情報は、ターレット２０に対する載置台１０２の位置や向きの検出結果を含む。上昇前載置台調整部５６は、載置台１０２の位置や向きが所望の位置や向きとなるように、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２、傾斜調整部１５２を制御する。上昇前載置台調整部５６は、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２、傾斜調整部１５２のそれぞれに、例えば変位量を指定する制御信号を、インタフェース部５２を介して送信する。
【００５５】
載置台１０２の位置および向きが所望の位置および向きに調整された場合、理想的には、水平受け渡し停止位置に停止している一対のチャック２８ａ、２８ｂのチャック中心線Ｃを含む鉛直面に、載置台１０２に載置されたロール体２の巻回軸Ｍが含まれる。言い換えると、載置台１０２の位置および向きが所望の位置および向きに調整された場合、そこから載置台１０２を鉛直上向きに上昇させると、ロール体２の中空部８はレーザ光ＬＢを横切り、理想的にはある高さでロール体２の巻回軸Ｍはチャック中心線Ｃと揃う。実際にはターレットアーム２４の停止位置のばらつきにより、そのままでは巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとが揃わないことがある。
【００５６】
載置台昇降部５８は、上昇前載置台調整部５６による載置台１０２の位置や向きの調整の後、載置台１０２を上昇させるようリフタ１６４を制御する。載置台昇降部５８は、リフタ１６４に例えば上昇量を指定する制御信号を、インタフェース部５２を介して送信する。載置台１０２の下降についても同様である。
【００５７】
載置台昇降部５８は、ロール体２が載置された載置台１０２を上昇させる場合は、中空部検知用センサ３４が中空部８を検知した後次に中空部８を検知しなくなるまで載置台１０２を一定の上昇速度Ｖで上昇させる。すなわち、載置台昇降部５８は、中空部検知用センサ３４における検知結果が検知（ロール体２全体がレーザ光ＬＢの高さレベルより下方にある）、非検知（レーザ光ＬＢがロール体２の素材４に当たる）、検知（中空部８検知）と変化する間はロール体２を速度Ｖで上昇させ、次に非検知（レーザ光ＬＢが中空部８から外れる）となったところで制御を径演算部６４に渡す。このとき載置台１０２の上昇が一端停止されてもよい。
【００５８】
図７（ａ）〜（ｃ）は、ロール体搬送用無人搬送車１００からターレット２０にロール体２を供給するときのロール体２の高さ制御を説明するための説明図である。図７（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ図３（ｂ）に対応する。以下、図６および図７（ａ）〜（ｃ）を参照して載置台昇降部５８、芯合わせ部６０、径演算部６４、移動量演算部６６を説明する。
【００５９】
図７（ａ）はロール体２が上昇速度Ｖで上昇している状態を示す側面図である。ロール体２の中空部８はレーザ光ＬＢよりも下方にある。投光器３２から発せられたレーザ光ＬＢは、ロール体２の上端がレーザ光ＬＢの高さレベルよりも下方に有る場合は受光器３０に入射する。受光器３０はそのように入射されたレーザ光ＬＢを検知する。ロール体２の上端がレーザ光ＬＢの高さレベルを超えると、レーザ光ＬＢはロール体２の中空部８以外の部分すなわち素材４に当たる。この状態では受光器３０はレーザ光ＬＢを検出しない。載置台昇降部５８は載置台１０２を上昇速度Ｖで上昇させ続ける。
【００６０】
図７（ｂ）はレーザ光ＬＢが中空部８を通過する状態を示す側面図である。ロール体２が上昇を続けると、中空部８の上端がレーザ光ＬＢの高さレベルを超えて高くなる。するとレーザ光ＬＢは中空部８を通過して受光器３０に入射される。受光器３０はそのように入射されるレーザ光ＬＢを検出する。載置台昇降部５８は載置台１０２を上昇速度Ｖで上昇させ続ける。
【００６１】
図７（ｃ）は中空部８の下端がレーザ光ＬＢの高さレベルを超えた直後の状態を示す側面図である。ロール体２が上昇を続けると、中空部８の下端がレーザ光ＬＢの高さレベルを超えて高くなる。するとレーザ光ＬＢは再び素材４に当たるようになり、受光器３０はレーザ光ＬＢを検出しなくなる。載置台昇降部５８は、このように中空部検知用センサ３４における検知結果が検知から非検知に変わることを契機として、制御を径演算部６４に渡す。
【００６２】
径演算部６４は、中空部検知用センサ３４がロール体２の中空部８を検知した期間の長さすなわち中空部検出時間ΔＴを取得する。径演算部６４は、中空部検知用センサ３４における検知結果が非検知から検知に変わった時刻ｔ１と、次に検知から非検知に変わった時刻ｔ２とを取得し、その差ｔ２−ｔ１を中空部検出時間ΔＴとして演算する。径演算部６４は、ロール体２の上昇速度Ｖに演算された中空部検出時間ΔＴを乗算することによって、中空部８の直径φを演算する。
【００６３】
移動量演算部６６は、径演算部６４によって演算された直径φの２分の１を、パラメータ保持部６２に保持されている距離Ｄ１から減算することによって、ロール体２が上昇すべき量すなわち上昇量ΔＨを演算する。図３（ｃ）からも理解される通り、中空部８の下端がレーザ光ＬＢの高さレベルにある状態から、ロール体２を上昇量ΔＨ（＝Ｄ１−０．５φ）だけ上昇させると、ロール体２の巻回軸Ｍが一対のチャック２８ａ、２８ｂのチャック中心線Ｃと揃う。
【００６４】
芯合わせ部６０は、中空部８の下端がレーザ光ＬＢの高さレベルにある状態から、移動量演算部６６によって演算された上昇量ΔＨだけロール体２を上昇させ、停止させる。その後、芯合わせ部６０はチャックの挿入を許可する制御信号を一対のチャック２８ａ、２８ｂの駆動部（不図示）にインタフェース部５２を介して送信する。駆動部はその制御信号を受信すると、一対のチャック２８ａ、２８ｂをコア６の中空部８に挿入する。
【００６５】
ロール体搬送用無人搬送車１００がターレット２０からロール体２を受け取る際、ロードセルによる荷重制御が行われる。パラメータ保持部６２は、受け取るロール体２の重量を保持する。荷重制御部６８は、ロール体２の受け取りの際、ロードセルからの信号から演算される荷重とパラメータ保持部６２に保持される重量とを比較する。荷重制御部６８は、前者が後者に到達するまでリフタ１６４を制御したり荷重が均等となるように傾斜調整部１５２、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２を制御する。
【００６６】
以上のように構成されたロール体搬送用無人搬送車１００の動作について説明する。
ロール体搬送用無人搬送車１００は、それとの間でロール体の受け渡しが行われるターレット２０のところまで移動してくると一端停止する。ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８が停止したままの状態で、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０からの位置検出信号に基づいて載置台１０２の位置と向きを必要なだけ調整する。
ロール体搬送用無人搬送車１００は、その後リフタ１６４によって載置台１０２を鉛直上向きに上昇させてロール体２の受け渡しを行う。
【００６７】
図８（ａ）、（ｂ）は、ロール体搬送用無人搬送車１００が生産機１７４からロール体１７６を受け取る際の様子を示す模式図である。図８（ａ）は生産機１７４およびロール体搬送用無人搬送車１００の上面図であり、図８（ｂ）は側面図である。
この場合、生産機１７４においてロール体搬送用無人搬送車１００が侵入できる切る欠き量Ｌが十分でなく、ロール体搬送用無人搬送車１００が最大限侵入してもロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８の中心Ｒ１のｙ方向位置は生産機１７４に取り付けられたロール体１７６の中心Ｒ２のｙ方向位置に届かない。
【００６８】
ロール体搬送用無人搬送車１００は生産機１７４に最大限侵入して停止すると、第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０を含む駆動部１７８を使用して、載置台１０２を支持する支持部１８０をｙ方向生産機側に動かす。このようにして載置台１０２の中心と生産機１７４に取り付けられたロール体１７６の中心Ｒ２とが位置合わせされる。その後、駆動部１７８に含まれるリフタ１６４によって載置台１０２を上昇させて生産機１７４からロール体１７６を受け取る。
【００６９】
図９は、載置台１０２がクロスローラ１４８を中心として回転する際の傾斜レール１２６および接点部１２８の動きを説明するための説明図である。第１支持部１２４および第２支持部が異なる変位でｙ方向に動かされるときにクロスローラ１４８を中心とした載置台１０２の回転が生じる。この回転の際接点部１２８は第２支持部のｙ方向の移動に合わせてｙ方向に移動する。ここで第２支持部がｘ方向の遊びを有さない場合、接点部１２８は図９の破線の円で示される位置１８２に移動され回転後の傾斜レール１２６から外れうる。しかしながら本実施の形態では第２支持部がｘ方向の遊びを有するので、載置台１０２の回転に伴って接点部１２８のあるべき位置がｘ方向にずれてもそのずれを吸収することができる。すなわち、載置台１０２の回転に追従して接点部１２８がｘ方向にも動かされる。その結果、回転の前後で傾斜レール１２６と接点部１２８との位置関係は実質的に保たれる。
【００７０】
本実施の形態に係るロール体取扱システムでは、一対のチャック２８ａ、２８ｂおよび中空部検知用センサ３４はいずれもターレットアーム２４に取り付けられ、それらの相対位置は固定される。特に、チャック中心線Ｃとレーザ光ＬＢとの相対距離はターレットアーム２４の回転によらず不変となる。そしてロール体２をターレット２０に供給する際には中空部検知用センサ３４における中空部８の検知結果およびチャック中心線Ｃとレーザ光ＬＢとの相対距離に基づいて、ロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとが位置合わせされる。これにより、ターレットアーム２４の停止位置の精度によらずにより確実に巻回軸Ｍをチャック中心線Ｃに揃えることができる。その結果、ロール体２の供給失敗の確率を低減できる。
【００７１】
中空部検知用センサ３４と光送信部９２とを接続する配線は、ターレットアーム２４に敷設される配線部分と、フレーム２２に敷設される配線部分と、ターレットアーム２４が回転してもそれらの配線部分間の電気的な接続状態を保つよう構成された接点部分と、を有する。この接点部分の構成は比較的複雑となる。本発明者は当業者としての経験から、ロール体取扱システム全体で見た場合、そのような複雑さによる影響よりも、ターレットアーム２４に中空部検知用センサ３４を設けることによるロール体供給の確実性の向上による利益のほうが大きいことを見出した。
【００７２】
また、本実施の形態に係るロール体取扱システムでは、中空部８の直径φが測定され、その直径φおよびチャック中心線Ｃとレーザ光ＬＢとの相対距離に基づいて、ロール体２があとどれだけ上昇すればよいかが演算される。これにより、中空部８の直径φが異なるロール体２にも対応可能となる。すなわち、中空部８の直径φによらずにより確実に巻回軸Ｍをチャック中心線Ｃに揃えることができる。
【００７３】
また、本実施の形態に係るロール体取扱システムではターレット２０とロール体搬送用無人搬送車１００との間で光通信により情報が伝達される。ロール体搬送用無人搬送車１００に情報伝達のためのケーブルを接続する必要はなく、またＳＳ無線などよりも高速な通信が実現される。
【００７４】
本実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車１００は、ロール体２の受け渡しのためにターレット２０の近傍で停止する。ロール体搬送用無人搬送車１００は、その本体１６８がロール体２の受け渡しのために停止しているとき、載置台１０２の位置を水平面内でさらに調整する手段と、載置台１０２を回転させる手段と、を有する。これにより、本体１６８の実際の停止位置が本体停止位置からずれた場合でも、本体１６８を動かさずにそのずれを補償することができる。これにより、ロール体２の受け渡しの際の位置決めの精度をより高めることができる。
【００７５】
本実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車１００によると、ロール体搬送用無人搬送車１００の本体１６８の停止位置が本体停止位置からずれていたり、載置台１０２の向きが所望の向きとは違っていたりしていても、本体１６８を停止させたままで、載置台１０２のターレット２０に対する位置や向きを望むとおりとなるよう調整できる。これにより、ロール体２の受け渡しの際のターレット２０に対する載置台１０２の位置決めの精度をより高めることができる。その結果、ロール体２の受け渡しがよりスムーズに行われ、受け渡しの失敗が発生する確率を低減できる。
【００７６】
特にＡＧＶは無軌道で移動するので、軌道に沿って移動するものと比べて停止位置がばらつきやすい。したがって、本実施の形態に係るロール体取扱システムに含まれるロール体搬送用無人搬送車１００は、無軌道でロール体２を搬送するＡＧＶとしてより好適である。
【００７７】
さらに、本体１６８が本体停止位置に精度良く停止したとしても、床精度が悪いために、ターレット２０に対する載置台１０２の位置をさらに微調整する必要があることがある。従来のアウトリガー方式では床に設けられたコーンを基準に載置台を位置決めするので、床そのものの精度が悪い場合は対応が困難となる。しかしながらロール体搬送用無人搬送車１００では位置検出器を使用して調整を行うので、床精度が悪い場合でもターレット２０に対する載置台１０２の位置の精度を高く保つことができる。
【００７８】
なお、載置台の位置を本体を動かすことで微調整することも考えられるが、場合によっては重たいロール体を積載したそれ自体も重たいＡＧＶを微小な距離だけ正確に動かすのは困難であり、実現するにしてもより高価な本体駆動機構等が必要となる。これに対してロール体搬送用無人搬送車１００は、載置台１０２の位置・向きの調整をより容易に、より低コストで実現する。
【００７９】
また、特にロール体２をターレット２０から受け取るとき、ターレット２０のチャックの停止位置が受け渡し停止位置からずれることがある。ロール体搬送用無人搬送車１００では、第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２および傾斜調整部１５２の制御と荷重制御とを連動させることによって、リフタ１６４の駆動中にチャックの停止位置のずれを補償するよう載置台１０２の位置、向きを調整できる。これにより、よりスムーズで受け取りミスの少ないロール体２の受け取りが実現される。
【００８０】
また、従来のアウトリガー方式と比べて、ロール体搬送用無人搬送車１００を使用する工場ではコーンを設ける必要がないので床をよりフラット化することができる。
【００８１】
また、従来のアウトリガー方式ではアウトリガーがコーンと接触する際に相応の発塵が有り、クリーンな環境での使用にはあまり適していなかった。これに対してロール体搬送用無人搬送車１００ではそのような発塵はないのでクリーン性が必要とされる環境での使用により適している。
【００８２】
また、ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８の停止後、第１ｙ方向駆動部１５０および第２ｙ方向駆動部１６０によって載置台１０２をｙ方向に動かすことができる。これにより、例えば上記図８（ａ）、（ｂ）のような状況、すなわち生産機の切り欠き量が十分でない場合でも、生産機との間のロール体の受け渡しが可能となる。言い換えると、生産機側に要求される切り欠き量が低減され、生産機の設計の自由度が向上する。
【００８３】
また、ロール体搬送用無人搬送車１００は、本体１６８の停止後、載置台１０２をｚ方向と直交する第２回転軸を中心として回転させることができる。これにより、本体１６８の停止後、例えば床が傾いていることによって載置台１０２が傾いている場合でも、載置台１０２を水平に戻すことができる。
【００８４】
また、ロール体搬送用無人搬送車１００では、第２支持部はｘ方向に遊びを有する。したがって、載置台１０２がクロスローラ１４８を中心として回転した場合でも傾斜レール１２６と接点部１２８との位置関係を維持することができる。
【００８５】
以上、実施の形態に係るロール体取扱システムおよびそれに含まれるロール体搬送用無人搬送車１００の構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００８６】
実施の形態では、第１位置検出器１３８および第２位置検出器１４０によってターレット２０に対する載置台１０２の位置や向きを検出する場合について説明したが、この検出器としては、位置検出器と光やレーザなどの光源の組を設けてもよく、あるいはまたカメラとマークを使用してもよい。
【００８７】
実施の形態では、第２支持部はｘ方向に遊びを有する場合について説明したが、これに限られず、例えば遊びを設ける代わりに傾斜レールの幅を大きくとってもよい。
実施の形態では、３つのロードセルを用いる場合について説明したが、ロードセルを四隅に設けるとより確実にロールを受け渡すことができる。
【００８８】
実施の形態では、受光器３０や投光器３２は受け渡し停止位置で停止している一対のチャック２８ａ、２８ｂを通る鉛直線上に配置される場合について説明したが、これに限られない。中空部検知用センサは、ロール体搬送用無人搬送車１００がロール体２を目標位置に向けて移動させる際に中空部を検出可能なように配置されればよい。
【００８９】
実施の形態では、中空部検知用センサ３４は受光器３０と投光器３２とを備える場合について説明したが、これに限られない。例えば、一方にミラーなどの反射器、他方に投受光器を備えるセンサが使用されてもよい。あるいはまた、ターレットアーム２４の一方のアームにのみ、素材４からの反射／非反射を捉えるセンサを設けてもよい。
【００９０】
実施の形態において、パラメータ保持部６２は予め中空部８の直径φの既知の値を保持してもよい。制御部５０は、径演算部６４によって演算された直径φがパラメータ保持部６２によって保持される既知の値と異なる場合、それらが等しくなるように第１ｙ方向駆動部１５０、第２ｙ方向駆動部１６０、ｘ方向移載スライド１６２、傾斜調整部１５２を制御してもよい。これにより、巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとの位置合わせの精度をより高めることができる。
【００９１】
実施の形態では、１本のレーザ光ＬＢを使用して中空部８の直径φを測定する場合について説明したがこれに限られない。図１０（ａ）、（ｂ）は、変形例に係る中空部検知用センサ２００を示す説明図である。図１０（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３（ａ）、（ｂ）に対応する。
【００９２】
中空部検知用センサ２００は受光器２０２と投光器２０４とを含む。受光器２０２は一方のアーム２４ｃに取り付けられる。投光器２０４は他方のアーム２４ｄに取り付けられる。投光器２０４は、いずれもチャック中心線Ｃに平行な第１レーザ光ＬＢ３、第２レーザ光ＬＢ４を受光器２０２に向けて発する。第１レーザ光ＬＢ３と第２レーザ光ＬＢ４とは鉛直方向に距離Ｄ２だけ離間されている。この距離Ｄ２は、想定される中空部８の直径φよりわずかに小さい値に設定される。投光器２０４は他方のアーム２４ｄに取り付けられるので、チャック中心線Ｃと第１レーザ光ＬＢ３との距離Ｄ３は固定されており、既知とできる。制御部は、中空部検知用センサ２００における検知結果が（第１レーザ光ＬＢ３：非検知、第２レーザ光ＬＢ４：検知）の状態から（第１レーザ光ＬＢ３：検知、第２レーザ光ＬＢ４：検知）の状態に変わると、そこからロール体２を（距離Ｄ３＋０．５距離Ｄ２）だけ上昇させる。この場合も、ターレットアーム２４の停止位置の精度によらずにより確実にロール体２の巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとを揃えることができる。
【００９３】
中空部検知用センサ２００では、巻回軸Ｍがチャック中心線Ｃに対して傾いていたり、巻回軸Ｍが第１レーザ光ＬＢ３や第２レーザ光ＬＢ４を通過しない場合、（第１レーザ光ＬＢ３：検知、第２レーザ光ＬＢ４：検知）の状態が発生しない可能性がある。この場合、巻回軸Ｍとチャック中心線Ｃとの位置合わせを行うことは難しい。これに対して実施の形態では、レーザ光ＬＢが中空部８を通過すれば以降の位置合わせを続行できる。
【００９４】
実施の形態では、ロール体搬送用無人搬送車が無軌道で移動するＡＧＶである例について説明したが、これに限られず、ロール体搬送用無人搬送車は有軌道台車であっても良い。また、有軌道台車を用いる場合には、搬送車は予め定められたルートを走行するので、実施の形態における光受信部９０と光送信部９２に代えて、光ファイバ等の光通信ケーブルを用いることができる。
【００９５】
実施の形態では、径演算部６４は、中空部検知用センサ３４がロール体２の中空部８を検知した期間の長さとロール体２の上昇速度Ｖにより中空部８の直径φを演算する例について説明したが、これに限られない。例えば、径演算部６４は、中空部検知用センサ３４がロール体２の中空部８を検知した期間にロール体２が昇降した距離を、図示しないエンコーダなどを用いて直接検出することで、直径φを演算しても良い。
【００９６】
図１１は、変形例に係る一対のチャックのうちの一方のチャック４０２を示す模式図である。チャックシャフト４０４はターレットアーム２４に移動可能かつ回転可能に取り付けられる。具体的には、チャックシャフト４０４はターレットアーム２４に対してチャック中心線Ｃに沿った方向に移動する。チャックシャフト４０４はターレットアーム２４に対して、チャック中心線Ｃの周りで回転する。
【００９７】
一方のチャック４０２とチャックシャフト４０４とは別体として形成される。一方のチャック４０２は、フランジ取り合い４０６などの着脱機構によって、チャックシャフト４０４のロール体側の端部４０４ａに着脱可能に取り付けられる。一方のチャック４０２はエアーカプセルチャックであってもよいしメカニカルチャックであってもよい。
【００９８】
一方のチャック４０２がターレットアーム２４に最も近づいた状態において、チャックシャフト４０４のロール体とは反対側の端部４０４ｂはターレットアーム２４から突出する。すなわち、チャックシャフト４０４はターレットアーム２４を貫通する。ターレットアーム２４には、突出した端部４０４ｂを覆うようにカバー４０８が取り付けられる。
【００９９】
ロール体２を支持するときは、チャックシャフト４０４はターレットアーム２４から離れる向きに移動する。これにより、一方のチャック４０２はロール体２の中空部８の一端にチャック中心線Ｃに沿って進入する。ロール体２を離すときは、チャックシャフト４０４はターレットアーム２４に近づく向きに移動する。これにより、一方のチャック４０２はチャック中心線Ｃに沿って中空部８から退出する。
【０１００】
チャックはロール体２のコア６と接触を繰り返すので、使用回数が増えるとチャック表面の損耗も大きくなっていく。したがって、通常、定期的にチャックを交換することとなる。ここで、チャックとシャフトとが一体に形成されている場合、交換時にターレットアームからシャフトを取り外す必要があるので、交換作業は比較的煩雑で時間のかかるものとなる。
【０１０１】
これに対して本変形例では、一方のチャック４０２とチャックシャフト４０４とは着脱可能に構成されているので、交換時には一方のチャック４０２を交換すればよく、チャックシャフト４０４はターレットアーム２４に取り付けられたままとすることができる。これにより、メンテナンス性が向上する。また、中空部検知用センサは一方のチャック４０２から離れた位置に配置されているので、チャックの交換作業の邪魔とはなりにくい。
【０１０２】
実施の形態では、一対のチャック２８ａ、２８ｂに対して中空部検知用センサ３４をひとつ設ける場合について説明したが、これに限られない。中空部検知用センサは複数設けられてもよく、例えば、鉛直方向において、チャック中心線Ｃを挟んで中空部検知用センサ３４の反対側に別の中空部検知用センサを配置してもよい。
【０１０３】
図１２は、変形例に係る２つの中空部検知用センサ５０２、５０４が取り付けられたターレットアーム２４の一端部２４ａの正面図である。ターレットアーム２４に設けられた一対のチャック２８ａ、２８ｂは水平受け渡し停止位置に停止している。
【０１０４】
一方のアーム２４ｃには、第１受光器５０６および第２受光器５０８が取り付けられる。他方のアーム２４ｄには、第１投光器５１０および第２投光器５１２が取り付けられる。第１受光器５０６および第１投光器５１０は第１中空部検知用センサ５０２を構成する。第２受光器５０８および第２投光器５１２は第２中空部検知用センサ５０４を構成する。第１中空部検知用センサ５０２および第２中空部検知用センサ５０４のそれぞれと一対のチャック２８ａ、２８ｂとの相対位置は固定されている。特に、第１受光器５０６は水平受け渡し停止位置に停止した一方のチャック２８ａの鉛直上方に、第２受光器５０８は水平受け渡し停止位置に停止した一方のチャック２８ａの鉛直下方に、それぞれ配置される。第１投光器５１０は水平受け渡し停止位置に停止した他方のチャック２８ｂの鉛直上方に、第２投光器５１２は水平受け渡し停止位置に停止した他方のチャック２８ｂの鉛直下方に、それぞれ配置される。一方のチャック２８ａと第１受光器５０６との距離は、他方のチャック２８ｂと第１投光器５１０との距離と実質的に等しい。以下、この距離をＤ４と称す。第２受光器５０８および第２投光器５１２についても同様に、第２中空部検知用センサ５０４と一対のチャック２８ａ、２８ｂとは距離Ｄ５だけ離れている。
【０１０５】
レーザ光の投受光によるロール体の中空部の検知について、第１中空部検知用センサ５０２および第２中空部検知用センサ５０４のそれぞれは中空部検知用センサ３４と同様に構成される。
【０１０６】
生産機側のターレットについては一般に、一対のチャックの床からの高さＤ６をなるべく小さくしたいという要請がある。一対のチャックの高さＤ６が小さくなると、例えばチャックされたロール体に対してオペレータが作業を行いやすくなる。また、ターレットアームの回転半径が比較的小さくなるので、装置全体をよりコンパクトにすることができる。
【０１０７】
想定される最も大きなロール体５１４をロール体搬送用無人搬送車１００に搭載し、ロール体搬送用無人搬送車１００のリフタ１６４を最下限の位置としたときの、そのロール体５１４の中空部５１６の床からの高さをＤ７と表記する。一対のチャック２８ａ、２８ｂの高さＤ６をできる限り小さくしようとする場合、高さＤ６を高さＤ７よりも僅かに大きくすることが考えられる。この状況で中空部検知用センサを一対のチャック２８ａ、２８ｂの鉛直下方に設ける場合、中空部５１６の上端を検知できない可能性が高い。したがって、ロール体５１４の中空部５１６を適切に検知するために、中空部検知用センサを一対のチャック２８ａ、２８ｂの鉛直上方に設けることとなる。鉛直上方に設けられた中空部検知用センサのレベルまで中空部５１６を上昇させて中空部５１６の径を測定し、その結果に基づいて中空部５１６を下降させることで中空部５１６と一対のチャック２８ａ、２８ｂとの位置合わせが行われる。
【０１０８】
ここで、中空部検知用センサを一対のチャック２８ａ、２８ｂの鉛直上方にのみ設けることとすると、比較的小さなロール体５１８をチャックする場合でも、そのロール体５１８を、鉛直上方に設けられた中空部検知用センサのレベルまで上昇させる必要がある。これにより、ロール体搬送用無人搬送車１００に対して、鉛直方向での比較的大きなストローク長が要求される。大きなストローク長を実現するためには比較的大型のリフタ１６４を採用する必要があり、ロール体搬送用無人搬送車１００全体が大型化しうる。
【０１０９】
そこで本変形例では、一対のチャック２８ａ、２８ｂの鉛直上方に第１中空部検知用センサ５０２を設け、鉛直下方にも第２中空部検知用センサ５０４を設けている。これにより、第２中空部検知用センサ５０４を使用して比較的小さなロール体５１８の中空部を検知できるので、ロール体５１８を第１中空部検知用センサ５０２のレベルまで上昇させる必要はない。その結果、ロール体搬送用無人搬送車１００に要求されるストローク長を、距離Ｄ４程度低減することができる。これはロール体搬送用無人搬送車１００の小型化に寄与する。
【符号の説明】
【０１１０】
２  ロール体、  ５０  制御部、  １００  ロール体搬送用無人搬送車、  １０２  載置台、  １２４  第１支持部、  １２６  傾斜レール、  １３８  第１位置検出器、  １４０  第２位置検出器、  １５０  第１ｙ方向駆動部、  １５２  傾斜調整部、  １５８  円弧逃げスライド、  １６０  第２ｙ方向駆動部、  １６２  ｘ方向移載スライド、  １６４  リフタ、  １６６  台車部、  １６８  本体。
【要約】
【課題】ロール体搬送装置からロール体をよりスムーズに受け取る。
【解決手段】ロール体取扱システムは、中空部を有するロール体を搬送するロール体搬送用無人搬送車１００と、ロール体搬送用無人搬送車１００からロール体を受け取るターレットと、制御部５０と、を備える。ターレットは、中空部と着脱可能に構成された一対のチャックと、そのチャックとの相対位置が固定され、中空部を検知するよう構成された中空部検知用センサと、チャックを、ロール体を受け取るための受取停止位置を含む複数の停止位置の間で移動させるターレットアームと、を含む。制御部５０は、ロール体搬送用無人搬送車１００がロール体を目標位置に向けて移動させる際、中空部検知用センサにおける検知結果および中空部検知用センサとチャックとの位置関係に基づいてロール体が移動すべき量を演算する。
【選択図】図５【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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【図１２】
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