JP4200785B2

JP4200785B2 - 無人搬送車

Info

Publication number: JP4200785B2
Application number: JP2003044145A
Authority: JP
Inventors: 洋二佐山; 弘幸細川
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004249895A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行路面上に設けられたガイド線に沿って自動走行する無人搬送車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に無人搬送車は、車両を安定して操舵するために進行方向前側の車輪を縦軸回り旋回自在とし、後側の車輪を固定して走行するように構成されている。ここで、スペースの制約上、無人搬送車を方向転換せずにそのまま後退させる必要が生じる場合もある。このような場合、先行する後側の車輪が向きを固定され、追従する前側の車輪が旋回自在となるために、安定した操舵ができず、走行ラインから外れてしまうという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決する技術としては、特許文献１に記載のものがある。
【０００４】
図６に示すように、特許文献１に記載の無人搬送車４０は、車体４１の四隅に配置された縦軸回り旋回自在なキャスタ４２，４３と、これらキャスタ４２，４３の旋回を切換自在にロックするロック機構４４とを備えている。そして、ロック機構４４は、前進時に後側のキャスタ４３のみをロックし、後退時に前側のキャスタ４２のみをロックすることで良好な操舵性を得るように機能する。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１７１０１０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この無人搬送車４０は、旋回自在なキャスタ４２，４３をそれぞれ個別にロック又は解除しなければならず、さらにロックは車輪４５を正確に車軸方向に向けた状態で行わなければならないため、ストッパリンク４６やストッパピン４７等からなる複雑で精度を求められるロック機構４４を各キャスタ４２，４３ごとに設けなければならなかった。このため、装置の複雑化やコストアップを招いてしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、前後進のいずれにおいても安定した操舵ができる簡易で安価な無人搬送車を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車体の中央部に設けられ、駆動源により走行方向の前後に走行自在に支持された駆動輪を有し、かつ、予め走行路面上に設けられたガイド線の記録を読み取り上記駆動輪の走行方向の操舵を制御すると共に前後駆動制御する駆動輪制御手段を有する駆動ユニットと、車体の走行方向前方部に支持され車軸方向に並行に走行する前方走行車輪と縦軸回り旋回自在な前方キャスタと、車体の走行方向後方部に支持され車軸方向に並行に走行する後方走行車輪と縦軸回り旋回自在な後方キャスタと、上記駆動ユニットにより車体を走行方向一方向に走行させるときに前方キャスタと後方走行車輪とを走行路面に接地させると同時に後方キャスタと前方走行車輪とを走行路面上から切離移動させる操舵切換手段とを備え、上記操舵切換手段が、車体の前後に離間して設けられると共に車幅方向にスライド可能に設けられ、車両外部のプッシャーから走行方向を反転させる信号としての力を受けるためのスイッチ部材と、上記車体の中央部に縦軸回り回転自在に枢支されると共にそれぞれのスイッチ部材に連結され、一方のスイッチ部材が車幅方向の一方に押されたとき他方のスイッチ部材が上記車幅方向の他方にスライドするようにそれぞれのスイッチ部材を連動させる同期レバーと、該同期レバーの両端にそれぞれ係合され、前後いずれかのスイッチ部材が押されたとき押された側の走行車輪を押し下げて押された側のキャスタを走行路面から浮かせると共に反対側の走行車輪を浮かせて反対側のキャスタを接地させる押下レバーとを備えたものである。
【０００９】
また、車体の中央部に設けられ、駆動源により走行方向の前後に走行自在に支持された駆動輪を有し、かつ、予め走行路面上に設けられたガイド線の記録を読み取り上記駆動輪の走行方向の操舵を制御すると共に前後駆動制御する駆動輪制御手段を有する駆動ユニットと、車体の走行方向前方部に支持され車軸方向に並行に走行する前方走行車輪と縦軸回り旋回自在な前方キャスタと、車体の走行方向後方部に支持され車軸方向に並行に走行する後方走行車輪と縦軸回り旋回自在な後方キャスタと、上記駆動ユニットにより車体を走行方向一方向に走行させるときに前方キャスタと後方走行車輪とを走行路面に接地させると同時に後方キャスタと前方走行車輪とを走行路面上から切離移動させる操舵切換手段とを備え、上記操舵切換手段が、車体の前後に離間して設けられると共に車幅方向にスライド可能に設けられ、車両外部のプッシャーから走行方向を反転させる信号としての力を受けるためのスイッチ部材と、上記車体の中央部に縦軸回り回転自在に枢支されると共にそれぞれのスイッチ部材に連結され、一方のスイッチ部材が車幅方向の一方に押されたとき他方のスイッチ部材が上記車幅方向の他方にスライドするようにそれぞれのスイッチ部材を連動させる同期レバーと、該同期レバーの両端にそれぞれ係合され、前後いずれかのスイッチ部材が押されたとき押された側のキャスタを押し下げて押された側の走行車輪を走行路面から浮かせると共に反対側のキャスタを浮かせて反対側の走行車輪を接地させる押下レバーとを備えたものである。
【００１０】
上記車体には、上記同期レバーが走行車輪の切り換えを完了する所定の位置に至ったことを検知するリミットスイッチが設けられ、上記駆動輪制御手段は、上記リミットスイッチが上記同期レバーの位置情報を取得したとき、この位置情報から進行すべき方向を判別し、上記駆動輪を回転駆動するモータを正転又は逆転駆動するようにされるとよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の好適実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１（ａ）及び図４に示すように、無人搬送車１は、荷（図示せず）を積載可能な車体２と、車体２の中央部に設けられ車体２に推力を与えるための駆動ユニット３と、車体２の走行方向前方部と後方部にそれぞれ支持され縦軸回り旋回自在なキャスタ４，５と、車体２の走行方向前方部と後方部にそれぞれ支持され車軸方向（車体２の進行方向）に並行に走行する走行車輪６，７と、駆動ユニット３を作動させて車体２を走行方向一方向に走行させるときに走行方向前方のキャスタ４と後方の走行車輪７とを走行路面８に接地させると同時に後方のキャスタ５と前方の走行車輪６とを走行路面８上から切離移動させる操舵切換手段９とを備えて構成されている。
【００１３】
車体２は、フレーム材を矩形枠状に組み付けて形成されており、底部中央に駆動ユニット３を固定している。そして、車体２には、駆動ユニット３に電力を供給するためのバッテリ１０と、駆動ユニット３を手動操作あるいは遠隔操作するための制御盤１１とが設けられている。
【００１４】
駆動ユニット３は、車体２の底部に一体に設けられ後述する駆動輪制御手段１２を収納する制御ボックス部１３と、制御ボックス部１３の下部に縦軸回り回転自在に、かつ、下方に弾発付勢して設けられた自走部１４とからなる。
【００１５】
自走部１４は、駆動源たるモータ（サーボモータ（図示せず））と、モータにチェーン及びスプロケット等の動力伝達機構１５を介して連結された回転自在な駆動輪１６と、予め走行路面８上に設けられたガイド線１７の記録を読み取るための読み取り部（図示せず）とを備える。駆動輪１６は、左右に一輪ずつ並列に配置されており、それぞれの駆動輪１６は別々のモータで回転駆動されるようになっている。そして、左右の駆動輪１６に適宜回転差を与えることで操舵できるようになっている。読み取り部は、制御ボックス部１３内の駆動輪制御手段１２に電気的に接続されており、磁気テープなどからなるガイド線１７から読み取った情報を駆動輪制御手段１２に伝達するようになっている。
【００１６】
駆動輪制御手段１２は、具体的にはマイクロコンピュータからなり、制御盤１１から送られる命令や、後述するリミットスイッチ１８から得られる反転信号や、ガイド線１７から得られた情報をもとにモータの起動、停止、回転速度の調節、回転方向の転換等の制御を行うことで、駆動輪１６の走行方向の操舵を制御すると共に前後駆動制御するようになっている。
【００１７】
キャスタ４，５は車体２の前後の両側部にそれぞれ１つずつ取り付けられており、車体２の四隅を支持するようになっている。具体的には、キャスタ４，５は、車体２の底部に設けられたプレート２ａに回転自在に支持され上下に延びる旋回軸１９と、旋回軸１９の下端に設けられ旋回軸１９と一体に回転する車輪ホルダ２０と、車輪ホルダ２０に水平軸回り回転自在に設けられた車輪２１とを備えて構成されている。車輪２１は、旋回軸１９の直下から水平方向にずれた位置で接地するように車輪ホルダ２０に枢支されており、走行するときには常に旋回軸１９に追従するようになっている。
【００１８】
走行車輪６，７は、前方のキャスタ４間と後方のキャスタ５間のそれぞれに昇降自在に設けられている。具体的には、走行車輪６，７は、車体２の底部に車幅方向に延びる軸回り回転自在に設けられた支持レバー２２の一端側に取り付けられており、支持レバー２２が回動することで昇降するようになっている。また、支持レバー２２の他端側には走行車輪６，７を浮上させるためのカウンタウェイト２３が設けられている。
【００１９】
図１（ａ）及び図２に示すように、操舵切換手段９は、走行方向を反転させる信号として車両外部のプッシャー（図示せず）から力を受けたときにその力を利用して反転方向（反転後の進行方向）後方の走行車輪７を走行路面８に接地させると共に前方の走行車輪６の上昇を許容する車輪切換用リンク機構２４からなる。
【００２０】
車輪切換用リンク機構２４は、車体２の一側に車幅方向スライド可能に、かつ、前後に離間して設けられプッシャーからの力（反転信号）を受けるためのスイッチ部材２５と、車体２に縦軸回り回転自在に枢支されそれぞれのスイッチ部材２５を連動させる同期レバー２６と、車体２の前部と後部とにそれぞれ水平軸回り回動自在に設けられると共に一端を同期レバー２６の端部に係合され同期レバー２６の回動に連動して支持レバー２２の一端側（走行車輪６，７が設けられた側）を押し下げる押下レバー２７とからなる。
【００２１】
スイッチ部材２５は車幅方向に延びるロッド状に形成されており、車体２の一側に車幅方向に延びて設けられたガイド筒２８内にスライド可能に挿通されている。同期レバー２６は、車体２の前端近傍から後端近傍まで延びており、両端をそれぞれのスイッチ部材２５に縦軸回り回動自在に連結されている。また、同期レバー２６の両端には押下レバー２７の一端部を上下に貫通させるための係合穴２９が形成されている。係合穴２９は押下レバー２７が同期レバー２６に対して傾くのを許容するように押下レバー２７に対して十分余裕のある大径に形成されている。
【００２２】
図３に示すように、押下レバー２７は、同期レバー２６に係合された一端側に対して他端側を周方向に屈曲して形成されており、他端には支持レバー２２を押すためのコロ３０が回転可能に設けられている。そして、押下レバー２７は、同期レバー２６の回動に連動して回動することでコロ３０を昇降させるようになっている。
【００２３】
また、図２に示すように、車体２には、車輪切換用リンク機構２４がプッシャーから力を受けたことを駆動輪制御手段１２に伝えるためのリミットスイッチ１８が設けられている。具体的にはリミットスイッチ１８は、同期レバー２６が走行車輪６，７の切り換えを完了する所定の位置に至ったことを検知するようになっており、駆動輪制御手段１２はこの情報を受けて進行すべき方向を決定し、モータを正転又は逆転させるようになっている。
【００２４】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２５】
制御盤１１を操作して無人搬送車１に前進命令を発すると、駆動輪制御手段１２はリミットスイッチ１８から同期レバー２６の位置情報を取得し、進行すべき方向を判別し、各モータを正転又は逆転駆動する。これにより、無人搬送車１は走行を始める。このとき、図１（ａ）に示すように車体２の走行方向後側では車輪切換用リンク機構２４によって走行車輪７が押し下げられて走行路面８に接地し、キャスタ５が浮いた状態となっており、前側では走行車輪６がカウンタウェイト２３の重さによって上昇し、キャスタ４が接地した状態となっているため、無人搬送車１は駆動ユニット３の操舵に安定して従い、ガイド線１７に沿って安定して走行することができる。
【００２６】
また、車体２に積載された荷の重さは前方のキャスタ４と後方の走行車輪７とで受け、駆動輪１６は常に一定の接地圧で走行するため、荷の重さの影響を受けることなく安定して操舵できる。駆動ユニット３の操舵は、左右の駆動輪１６に適宜回転差を与えることでなされる。
【００２７】
駆動輪制御手段１２は、折り返し点に到着するなどしてガイド線１７から停止する旨の情報を得ると各モータを停止させ、駆動ユニット３を停止させる。
【００２８】
そして、スイッチ部材２５がプッシャーによって車幅方向内方に押されると、スイッチ部材２５に連結された同期レバー２６が回動し、同期レバー２６の両端に係合された押下レバー２７がそれぞれ回動する。これにより、後方の走行車輪７を押し下げていた押下レバー２７はコロ３０を上昇させるように回動して後方の走行車輪７の上昇を許容すると共に、前方の押下レバー２７はコロ３０を下降させるように回動して前方の支持レバー２２を押し回し、前方の走行車輪６を一括して降下させる（図３破線）。そして、図１（ｂ）に示すように、後方の支持レバー２２はカウンタウェイト２３の降下を許容して後方の走行車輪７を一括して走行路面８から浮き上がらせ、前方の支持レバー２２は前方の走行車輪６を走行路面８に押し付けて全ての前方のキャスタ４を走行路面８から浮き上がらせる。
【００２９】
また、同期レバー２６が走行車輪６，７の切り換えを完了する所定の位置に至ると、リミットスイッチ１８がこれを検知して駆動輪制御手段１２に伝える。駆動輪制御手段１２はモータを逆回転させ、無人搬送車１の走行方向を前後逆転させて走行を始める。上述のように無人搬送車１は接地させる走行車輪６，７を前後で切り換えているため、走行方向前側においてはキャスタ５のみを接地させ、後方においては走行車輪６のみを接地させている。このため、無人搬送車１は駆動ユニット３の操舵に安定して従い、ガイド線１７に沿って安定して走行することができる。
【００３０】
このように、車体２の中央部に設けられた駆動ユニット３と、車体２の走行方向前方部と後方部に支持された走行車輪６，７と、車体２の走行方向前方部と後方部に支持されたキャスタ４，５と、駆動ユニット３により車体２を走行方向一方向に走行させるときに前方のキャスタ４と後方の走行車輪７とを走行路面８に接地させると同時に後方のキャスタ５と前方の走行車輪６とを走行路面８上から切離移動させる操舵切換手段９とを備えて無人搬送車１を構成したため、接地するキャスタ４，５と走行車輪６，７の前後切り換えを簡易な機構で一括して行うことができ、前後進のいずれにおいても安定した操舵ができる無人搬送車１を簡易で安価なものにできる。
【００３１】
また、車体２の前後の両側部にそれぞれキャスタ４，５を取り付け、前方のキャスタ４間と後方のキャスタ５間とのそれぞれに走行車輪６，７を昇降自在に設けるものとしたため、走行車輪６，７とキャスタ４，５の切り換えを車体２のバランスを崩すことなく安定して行うことができると共に、走行時には安定して走行することができる。
【００３２】
そして、操舵切換手段９は、後方の走行車輪７を後方のキャスタ５の下方まで移動させると共に前方の走行車輪６の上昇を許容する車輪切換用リンク機構２４を備えるものとしたため、複数の走行車輪６，７を簡易な機構で一括して昇降させることができ、無人搬送車１を簡易で安価なものにできる。
【００３３】
また、車輪切換用リンク機構２４は、車両外部のプッシャーから受ける力を利用して作動されるようしたため、無人搬送車１に車輪切換用リンク機構２４を駆動するための駆動源を設ける必要がなく、無人搬送車１を簡易で安価なものにできる。
【００３５】
なお、車体２にキャスタ４，５を直接取り付け、走行車輪６，７を昇降自在に設けるものとしたが、逆に車体２に走行車輪６，７を直接取り付け、キャスタ４，５を昇降自在に設けても良い。
【００３６】
そして、図５に示すように、車体３１にキャスタ４，５を昇降自在に設けると共に走行車輪６，７を昇降自在に設けてもよい。この場合、車体３１の前方部と後方部とに車幅方向に延びる軸回り回動自在なレバー部材３２を設け、それぞれのレバー部材３２の一端側に走行車輪６，７を取り付け、他端側にキャスタ４，５を取り付けるなどして走行車輪６，７とキャスタ４，５とを択一的に接地させるようにするとよい。そして、車輪切換用リンク機構３３は、レバー部材３２の一端側（走行車輪６，７が取り付けられた側）を押し下げるための走行車輪用押下レバー２７と、レバー部材３２の他端側（キャスタ４，５が取り付けられた側）を押し下げるためのキャスタ用押下レバー３４とを備えるとよい。走行車輪用押下レバー２７とキャスタ用押下レバー３４は、上述の実施の形態と同様に同期レバー２６に連動して回動するようにするとよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を奏する。
（１）前後進のいずれにおいても安定した操舵ができる無人搬送車を簡易で安価なものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適実施の形態を示す無人搬送車を駆動ユニットの一側近傍で切断した状態の側面断面図であり、（ａ）は紙面左側に走行する状態を表し、（ｂ）は紙面右側に走行する状態を表す。
【図２】図１（ａ）の無人搬送車をバッテリと操舵切換手段との間で切断して見下ろした平面断面図である。
【図３】図２のIII−III線矢視要部拡大図である。
【図４】図１（ａ）の無人搬送車を操舵切換手段と支持レバーとの間で切断して見下ろした平面断面図である。
【図５】他の実施の形態を示す無人搬送車を駆動ユニットの一側近傍で切断した状態の側面断面図である。
【図６】従来の無人搬送車の底面図である。
【符号の説明】
１無人搬送車
２車体
３駆動ユニット
４キャスタ（前方キャスタ）
５キャスタ（後方キャスタ）
６走行車輪（前方走行車輪）
７走行車輪（後方走行車輪）
８走行路面
９操舵切換手段
１２駆動輪制御手段
１６駆動輪
１７ガイド線
２４車輪切換用リンク機構（リンク機構）

Claims

車体の中央部に設けられ、駆動源により走行方向の前後に走行自在に支持された駆動輪を有し、かつ、予め走行路面上に設けられたガイド線の記録を読み取り上記駆動輪の走行方向の操舵を制御すると共に前後駆動制御する駆動輪制御手段を有する駆動ユニットと、車体の走行方向前方部に支持され車軸方向に並行に走行する前方走行車輪と縦軸回り旋回自在な前方キャスタと、車体の走行方向後方部に支持され車軸方向に並行に走行する後方走行車輪と縦軸回り旋回自在な後方キャスタと、上記駆動ユニットにより車体を走行方向一方向に走行させるときに前方キャスタと後方走行車輪とを走行路面に接地させると同時に後方キャスタと前方走行車輪とを走行路面上から切離移動させる操舵切換手段とを備え、上記操舵切換手段が、車体の前後に離間して設けられると共に車幅方向にスライド可能に設けられ、車両外部のプッシャーから走行方向を反転させる信号としての力を受けるためのスイッチ部材と、上記車体の中央部に縦軸回り回転自在に枢支されると共にそれぞれのスイッチ部材に連結され、一方のスイッチ部材が車幅方向の一方に押されたとき他方のスイッチ部材が上記車幅方向の他方にスライドするようにそれぞれのスイッチ部材を連動させる同期レバーと、該同期レバーの両端にそれぞれ係合され、前後いずれかのスイッチ部材が押されたとき押された側の走行車輪を押し下げて押された側のキャスタを走行路面から浮かせると共に反対側の走行車輪を浮かせて反対側のキャスタを接地させる押下レバーとを備えたことを特徴とする無人搬送車。
車体の中央部に設けられ、駆動源により走行方向の前後に走行自在に支持された駆動輪を有し、かつ、予め走行路面上に設けられたガイド線の記録を読み取り上記駆動輪の走行方向の操舵を制御すると共に前後駆動制御する駆動輪制御手段を有する駆動ユニットと、車体の走行方向前方部に支持され車軸方向に並行に走行する前方走行車輪と縦軸回り旋回自在な前方キャスタと、車体の走行方向後方部に支持され車軸方向に並行に走行する後方走行車輪と縦軸回り旋回自在な後方キャスタと、上記駆動ユニットにより車体を走行方向一方向に走行させるときに前方キャスタと後方走行車輪とを走行路面に接地させると同時に後方キャスタと前方走行車輪とを走行路面上から切離移動させる操舵切換手段とを備え、上記操舵切換手段が、車体の前後に離間して設けられると共に車幅方向にスライド可能に設けられ、車両外部のプッシャーから走行方向を反転させる信号としての力を受けるためのスイッチ部材と、上記車体の中央部に縦軸回り回転自在に枢支されると共にそれぞれのスイッチ部材に連結され、一方のスイッチ部材が車幅方向の一方に押されたとき他方のスイッチ部材が上記車幅方向の他方にスライドするようにそれぞれのスイッチ部材を連動させる同期レバーと、該同期レバーの両端にそれぞれ係合され、前後いずれかのスイッチ部材が押されたとき押された側のキャスタを押し下げて押された側の走行車輪を走行路面から浮かせると共に反対側のキャスタを浮かせて反対側の走行車輪を接地させる押下レバーとを備えたことを特徴とする無人搬送車。
上記車体には、上記同期レバーが走行車輪の切り換えを完了する所定の位置に至ったことを検知するリミットスイッチが設けられ、上記駆動輪制御手段は、上記リミットスイッチが上記同期レバーの位置情報を取得したとき、この位置情報から進行すべき方向を判別し、上記駆動輪を回転駆動するモータを正転又は逆転駆動するようにされた請求項１又は２記載の無人搬送車。