特許 5835350 自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5835350

(24)【登録日】2015年11月13日

(45)【発行日】2015年12月24日

(54)【発明の名称】自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20060101AFI20151203BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 S

【請求項の数】3

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2013-553119(P2013-553119)

(86)(22)【出願日】2012年1月10日

(86)【国際出願番号】JP2012050241

(87)【国際公開番号】WO2013105211

(87)【国際公開日】20130718

【審査請求日】2014年7月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100080621

【弁理士】

【氏名又は名称】矢野 寿一郎

(72)【発明者】

【氏名】尾楠 和幸

(72)【発明者】

【氏名】山田 一城

(72)【発明者】

【氏名】出原 弘樹

【審査官】 川東 孝至

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０１−３０４５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１８７９１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８９０９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／０２

Ｂ６５Ｇ ３５／００

Ｂ６５Ｇ ４７／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機の非常停止方法であって、
前記走行台車を非常停止させるときには、作業者によって非常ボタンが押され、前記非常ボタンが押されることによって前記障害物検知手段の検知範囲を拡大させ、拡大された検知範囲において前記障害物検知手段により障害物を検知することにより、前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させる、
自動搬送機の非常停止方法。

【請求項2】

走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機と、
前記自動搬送機により搬送されるワークに対して作業を行う作業設備と、
前記作業設備に設けられる非常ボタンと、
を備えた搬送作業システムであって、
前記障害物検知手段は、障害物の検知範囲を切り替え可能に構成され、
前記作業設備は、前記非常ボタンが押されることによって、前記障害物検知手段の検知範囲を切り替える検知範囲切り替え手段を具備し、
前記非常ボタンが押されることによって前記検知範囲切り替え手段により、前記作業設備に進入した自動搬送機の前記障害物検知手段の検知範囲を拡大し、
検知範囲が拡大された前記障害物検知手段にて、前記作業設備に備えられ前記ワークに対する作業を行う作業機を検知することにより、
前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させる、
ことを特徴とする搬送作業システム。

【請求項3】

走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機と、
前記自動搬送機により搬送されるワークに対して作業を行う作業設備と、
前記作業設備に設けられる非常ボタンと、
を備えた搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法であって、
前記障害物検知手段は、障害物の検知範囲を切り替え可能に構成され、
前記作業設備は、前記非常ボタンが押されることによって、前記障害物検知手段の検知範囲を切り替える検知範囲切り替え手段を具備し、
前記非常ボタンが押されることによって前記検知範囲切り替え手段により、前記作業設備に進入した自動搬送機の前記障害物検知手段の検知範囲を拡大し、
検知範囲が拡大された前記障害物検知手段にて、前記作業設備に備えられ前記ワークに対する作業を行う作業機を検知することにより、
前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させる、
ことを特徴とする搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法の技術に関する。

【背景技術】

【0002】

自動搬送機（無人搬送車）は、工場内の生産ライン等でコンピュータ制御によって自動運転されるものである。自動搬送機は、生産ラインにおいて、溶接作業、加工作業等が行われる作業設備内においてワークを搬送するために、或いは、これらの作業設備間においてワークを搬送するために、用いられている。

【0003】

作業設備及び自動搬送機を含む生産ラインでは、安全上の観点から、非常時に作業設備及び自動搬送機の作動を停止する非常停止装置が必要である。従来、自動搬送機は、非常時に走行を停止する非常停止ボタンを具備していた。しかし、溶接作業、加工作業等が行われる作業設備内においては、作業者が自動搬送機の非常停止ボタンを押すことが困難である。また、無線で作業設備内に進入した自動搬送機を停止させることも考えられるが、非常時に、無線による自動搬送機の停止は、自動搬送機を確実に停止させる安全上の観点から好ましくはない。

【0004】

そこで、生産ラインでは、溶接作業、加工作業等が行われる作業設備内において、非常時に、自動搬送機を確実に停止させることが求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平０９−１８５４１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明の解決しようとする課題は、非常時には自動搬送機を確実に停止できる自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0008】

即ち、請求項１においては、走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機の非常停止方法であって、前記走行台車を非常停止させるときには、作業者によって非常ボタンが押され、前記非常ボタンが押されることによって前記障害物検知手段の検知範囲を拡大させ、拡大された検知範囲において前記障害物検知手段により障害物を検知することにより、前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させるものである。

【0009】

請求項２においては、走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機と、前記自動搬送機により搬送されるワークに対して作業を行う作業設備と、前記作業設備に設けられる非常ボタンと、を備えた搬送作業システムであって、前記障害物検知手段は、障害物の検知範囲を切り替え可能に構成され、前記作業設備は、前記非常ボタンが押されることによって、前記障害物検知手段の検知範囲を切り替える検知範囲切り替え手段を具備し、前記非常ボタンが押されることによって前記検知範囲切り替え手段により、前記作業設備に進入した自動搬送機の前記障害物検知手段の検知範囲を拡大し、検知範囲が拡大された前記障害物検知手段にて、前記作業設備に備えられ前記ワークに対する作業を行う作業機を検知することにより、前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させるものである。

【0010】

請求項３においては、走行台車と、所定の検知範囲に存在する障害物を検知する障害物検知手段と、前記障害物検知手段によって障害物を検知したときに前記走行台車を停止させる停止手段と、を具備する自動搬送機と、前記自動搬送機により搬送されるワークに対して作業を行う作業設備と、前記作業設備に設けられる非常ボタンと、を備えた搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法であって、前記障害物検知手段は、障害物の検知範囲を切り替え可能に構成され、前記作業設備は、前記非常ボタンが押されることによって、前記障害物検知手段の検知範囲を切り替える検知範囲切り替え手段を具備し、前記非常ボタンが押されることによって前記検知範囲切り替え手段により、前記作業設備に進入した自動搬送機の前記障害物検知手段の検知範囲を拡大し、検知範囲が拡大された前記障害物検知手段にて、前記作業設備に備えられ前記ワークに対する作業を行う作業機を検知することにより、前記停止手段によって前記自動搬送機を停止させるものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明の自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法によれば、非常時には自動搬送機を確実に停止できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態に係る生産ラインの構成を示す模式図。

【図2】同じく自動搬送機の構成を示す模式図。

【図3】同じく作業設備の構成を示す模式図。

【図4】同じく自動搬送機の作業設備進入制御の流れを示すフロー図。

【図5】同じく模式図

【図6】同じく自動搬送機非常停止制御の流れを示すフロー図。

【図7】同じく模式図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１を用いて、生産ライン１００について説明する。
生産ライン１００は、本発明の自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法に係る自動搬送機や搬送作業システムを備えた生産ラインである。生産ライン１００は、自動車工場２００に設けられている。

【0014】

本実施形態の生産ライン１００は、作業設備６０により、自動搬送機１０により搬送されるワークＷに対して加工や部品の組付けなどの作業を行う生産ラインとしている。本実施形態のワークＷは、自動車のアンダーボディとしている。また、生産ライン１００においては、自動搬送機１０及び作業設備６０を備えた搬送作業システムが構成されている。

【0015】

生産ライン１００は、複数の作業設備６０と、自動搬送機１０の搬送経路と、を具備している。各作業設備６０は、それぞれ近接又は離間して配置されている。自動搬送機１０は、生産ライン１００において、作業設備６０内におけるワークＷの搬送、或いは、作業設備６０と次工程の作業設備６０との間におけるワークＷの搬送を行うものである。自動搬送機１０は、搬送経路に沿って走行し、ワークＷが載置される台車２０を牽引してワークＷを搬送する。作業設備６０は、複数の作業装置６１を備えており、作業装置６１は、自動搬送機１０の搬送経路の両側に配置されている（図３参照）。

【0016】

図２を用いて、自動搬送機１０について説明する。
なお、図２（Ａ）は、自動搬送機１０の平面図を示し、図２（Ｂ）は、自動搬送機１０の正面図を示している。以下では、図２及び図３に示す搬送方向、幅方向及び高さ方向に従って説明する。

【0017】

自動搬送機１０は、ワークＷが載置される台車２０を牽引してワークＷを搬送するものである。自動搬送機１０は、生産ライン１００の統合コントローラ（図示略）によって、自動運転されている。自動搬送機１０は、走行台車１１と、連結器１２と、近接スイッチ１５と、障害物検知手段としての障害物センサ１６と、停止手段としての停止装置１７と、を具備している。

【0018】

走行台車１１は、動力源を搭載した自走式のものである。連結器１２は、走行台車１１と台車２０とを連結するものである。

【0019】

障害物センサ１６は、自動搬送機１０の搬送方向の前方における障害物を検知するものである。障害物センサ１６は、走行台車１１の搬送方向の前側に設けられている。障害物センサ１６は、搬送方向の前方の検知領域Ｄにおける障害物の有無を検知することができる。検知範囲Ｄは、所定高さの水平面における所定幅かつ所定奥行で形成される範囲である。

【0020】

障害物センサ１６には、検知範囲Ｄの一つとして標準検知範囲Ｄｎが設定され、標準検知範囲Ｄｎの所定幅はワークＷの幅よりも大きい幅とされている。また、障害物センサ１６には、検知範囲Ｄの一つとして縮小検知範囲Ｄｓが設定され、縮小検知範囲Ｄｓの所定幅は作業設備６０の通路幅（自動搬送機１０が通過する搬送経路の両側に配置される作業装置６１と作業装置６１との間）よりも小さい幅とされている。以下、単に検知範囲Ｄと記載する場合には、標準検知範囲Ｄｎと縮小検知範囲Ｄｓとを含むものとする。

【0021】

近接スイッチ１５は、障害物センサ１６の検知領域Ｄの大きさを標準検知範囲Ｄｎ又は縮小検知範囲Ｄｓのいずれかに変更するものである。近接スイッチ１５は、幅方向の一側において自動搬送機１０の走行台車１１及び台車２０のうち幅方向長さが大きい方よりも幅方向外側に延出し、かつ、上下方向の上側において自動搬送機１０の上下方向高さよりも延出し、上方に向けて設けられている。なお、近接スイッチ１５を確実に作動させるために２つの近接スイッチ１５を搬送方向に並列して設ける構成としても良い。

【0022】

近接スイッチ１５は、近傍の物体の有無を非接触で検出するものである。本実施形態の近接スイッチ１５は、近傍に物体を非接触で検出しているとき（近接スイッチ１５がＯＮとされたとき）には、障害物センサ１６の検知領域Ｄの大きさを縮小検知範囲Ｄｓに設定する。また、近接スイッチ１５は、近傍に物体を非接触で検出していないとき（近接スイッチ１５がＯＦＦとされたとき）には、障害物センサ１６の検知領域Ｄの大きさを標準検知範囲Ｄｎに設定する。

【0023】

停止装置１７は、走行する自動搬送機１０の走行台車１１を停止させるものである。停止装置１７は、障害物センサ１６によって検知範囲Ｄにて障害物を検知した場合には、走行する走行台車１１を停止させる。

【0024】

図３を用いて、作業設備６０について説明する。
なお、図３（Ａ）は、自動搬送機１０が作業設備６０に進入する状態を平面図で示している。図３（Ｂ）は、自動搬送機１０が作業設備６０に進入する状態を正面図で示している。

【0025】

作業設備６０は、複数の作業装置６１と、検知範囲切り替え手段としてのスイッチバー６５と、を具備している。作業装置６１は、ロボット等によって、ワークＷの加工、ワークＷの溶接、或いは、ワークＷに部品の組付けを行うものである。本実施形態では、各作業装置６１について詳細な説明を省略する。

【0026】

スイッチバー６５は、通常時（後述する標準位置Ｓｎにあるとき）には、作業設備６０に進入する直前及び作業設備６０に進入した自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出され、非常時（後述する非常停止位置Ｓｓにあるとき）には、作業設備６０に進入する直前及び作業設備６０に進入した状態にある自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出されないものである。

【0027】

スイッチバー６５は、作業設備６０における自動搬送機１０の搬送経路と平行に、幅方向の一側に設けられており、作業設備６０の搬送経路方向における略全範囲にわたって延設されている。さらに、スイッチバー６５は、作業設備６０の搬送経路方向における上流側端から、上流側へ向かって延設されている。

【0028】

スイッチバー６５は、近接部６６と、本体６７と、支持軸６８と、支持台６９と、を具備している。本体６７は、搬送方向の断面視にて略Ｌ字形状に構成されている。近接部６６は、本体６７の先端側に設けられている。支持軸６８は、本体６７と支持台６９とを搬送方向を軸として回動可能に支持している。支持台６９は、作業設備６０において幅方向の一側に設けられている。

【0029】

スイッチバー６５は、標準位置Ｓｎと、非常停止位置Ｓｓと、の２つの姿勢をシリンダ機構によって切り替えるように構成されている。標準位置Ｓｎは、本体６７及び近接部６６が下方に回動して、本体６７が、作業設備６０に進入した自動搬送機１０の近接スイッチ１５に近接する状態となる位置である（図３（Ｂ）が示すスイッチバー６５の位置）。スイッチバー６５が標準位置Ｓｎにあるときには、自動搬送機１０が作業設備６０に進入した場合に、近接部６６が自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出される。

【0030】

非常停止位置Ｓｓは、標準位置Ｓｎから本体６７及び近接部６６が上方に回動して、本体６７が作業設備６０に進入した自動搬送機１０の近接スイッチ１５から離間する状態となる位置である（図３（Ｂ）の右上方に示すスイッチバー６５の位置）。スイッチバー６５が非常停止位置Ｓｓでは、自動搬送機１０が作業設備６０に進入した場合に、近接部６６が自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出されない。

【0031】

スイッチバー６５が標準位置Ｓｎにあるか、或いは、非常停止位置Ｓｓにあるかは、作業設備６０の設備コントローラ（図示略）によってシリンダ機構を駆動し切り替えられるものとする。

【0032】

図４及び図５を用いて、作業設備進入制御Ｓ５０について説明する。
なお、図４では、作業設備進入制御Ｓ５０の流れをフロー図で示している。図５では、説明を分かり易くするために、作業設備進入制御Ｓ５０について、左側には平面模式図を示し、右側には正面模式図を示している。

【0033】

ステップＳ４０において、自動搬送機１０は、自動ライン１００の搬送経路上において、ワークＷを搬送して作業設備６０に近づく。このとき、障害物センサ１６の検知範囲Ｄは、近接スイッチ１５が何も検出していない状態であるため、標準検知範囲Ｄｎに設定されている。そのため、自動搬送機１０は、搬送中の前方の障害物（特に作業者）を検知した場合に停止する。なお、自動搬送機１０は、生産ライン１００の統合コントローラによって、自動運転されている。

【0034】

ステップＳ５１（作業設備進入制御Ｓ５０）において、自動搬送機１０が作業設備６０に進入する手前にて、スイッチバー６５が自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出される（近接スイッチ１５はＯＮとされる）。より具体的には、作業設備６０では、スイッチバー６５が標準位置Ｓｎにあるため、自動搬送機１０が作業設備６０に進入する直前に、近接部６６が自動搬送機１０の近接スイッチ１５に検出される。

【0035】

ステップＳ５２（作業設備進入制御Ｓ５０）において、自動搬送機１０の近接スイッチ１５がＯＮとされることによって、障害物センサ１６の検知領域Ｄの設定が標準検知範囲Ｄｎから縮小検知範囲Ｄｓに変更される。

【0036】

作業設備進入制御Ｓ５０によれば、標準検知範囲Ｄｎが縮小検知範囲Ｄｓに設定され、検知範囲Ｄが縮小されることによって、作業設備６０内に進入した自動搬送機１０が作業装置６１を障害物として検知して停止することを防止できる。

【0037】

ステップＳ６０において、自動搬送機１０は、作業装置６１を障害物として検知することなく、作業設備６０内に進入して、作業設備６０内においてワークＷを搬送する。作業設備６０の作業装置６１は、自動搬送機１０によって搬送されるワークＷに作業を行う。

【0038】

図６及び図７を用いて、非常停止制御Ｓ１００について説明する。
なお、図６では、非常停止制御Ｓ１００の流れをフロー図で示している。図７では、説明を分かり易くするために、非常停止制御Ｓ１００について、左側には平面模式図を示し、右側には正面模式図を示している。

【0039】

ステップＳ６０において、障害物センサ１６の検知領域Ｄを縮小検知範囲Ｄｓに設定された自動搬送機１０は、作業装置６１を障害物として認識することなく、作業設備６０内に進入する。

【0040】

ステップＳ１１０（非常停止制御Ｓ１００）において、設備コントローラは、作業者によって作業設備６０の非常停止ボタン（図示略）が押されたかどうかを確認する。作業者によって非常停止ボタンが押された場合には、ステップＳ１２０に移行する。作業者によって非常停止ボタンが押されていない場合には、ステップＳ２００に移行する。

【0041】

ステップＳ１２０（非常停止制御Ｓ１００）において、作業者によって非常停止ボタンが押された場合には、設備コントローラは、作業設備６０のスイッチバー６５を標準位置Ｓｎから非常停止位置Ｓｓに切り替える。スイッチバー６５が非常停止位置Ｓｓに切り替えられることによって、自動搬送機１０の近接スイッチ１５はスイッチバー６５を検出しなくなる（近接スイッチ１５はＯＦＦとされる）。なお、このとき、作業者によって非常停止ボタンが押されたことによって作業設備６０内の全ての作業装置６１は停止する。

【0042】

ステップＳ１３０（非常停止制御Ｓ１００）において、自動搬送機１０の近接スイッチ１５がＯＦＦとされることによって、自動搬送機１０では、障害物センサ１６の検知領域Ｄの設定が縮小検知範囲Ｄｓから標準検知範囲Ｄｎに変更される。

【0043】

ステップＳ１４０（非常停止制御Ｓ１００）において、自動搬送機１０の障害物センサ１６の検知領域Ｄが標準検知範囲Ｄｎに変更されることによって、障害物センサ１６は、作業設備６０内の作業装置６１を障害物として検知する。障害物センサ１６が作業装置６１を障害物として検知することによって、停止装置１７により自動搬送機１０が停止される。

【0044】

すなわち、作業者によって非常停止ボタンが操作されると、障害物センサ１６の検知領域Ｄが拡大して標準検知範囲Ｄｎとなり、拡大した標準検知範囲Ｄｎにおいて障害物センサ１６が作業装置６１を障害物として検知するので、停止装置１７により自動搬送機１０が停止される。

【0045】

ステップＳ２００において、自動搬送機１０は、作業装置６１を障害物として検知することなく、作業設備６０内にて、ワークＷを搬送する。作業設備６０内にて、作業装置６１のワークＷの作業が終了すると、自動搬送機１０は作業設備６０から退出する。

【0046】

非常停止制御Ｓ１００の効果について説明する。
従来、自動搬送機１０は、非常時には走行を停止する非常停止ボタンを具備していた。しかし、溶接作業、加工作業等が行われる作業設備６０内においては、作業者が自動搬送機１０の非常停止ボタンを押すことが困難であった。また、無線で作業設備６０内に進入した自動搬送機を停止させることも考えられるが、非常時に、無線による自動搬送機１０の停止は、自動搬送機１０を確実に停止させるという安全上の観点から好ましくはなかった。

【0047】

非常停止制御Ｓ１００によれば、非常時には自動搬送機１０を確実に停止できる。すなわち、作業設備６０内において、障害物センサ１６の検知領域Ｄの設定を縮小検知範囲Ｄｓから標準検知範囲Ｄｎに変更することによって、検知領域Ｄの大きさを拡大し、意図的に作業設備６０の作業装置６１を障害物センサ１６に検知させ、自動搬送機１０を確実に停止することができる。

【0048】

なお、自動搬送機１０は、非常停止制御Ｓ１００にて用いられる作業設備６０の非常停止ボタンとは別の、非常停止ボタンを具備するものとしている。例えば、生産ライン１００における作業設備６０以外の場所では、作業者が自動搬送機１０が具備する非常停止ボタンを押して自動搬送機１０の走行台車１１を停止させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明は、自動搬送機の非常停止方法、搬送作業システム、及び搬送作業システムにおける自動搬送機の非常停止方法に利用できる。

【符号の説明】

【0050】

１０ 自動搬送機
１１ 走行台車
１５ 近接スイッチ
１６ 障害物センサ
１７ 停止装置
２０ 台車
６０ 作業設備
６１ 作業装置
６５ スイッチバー
１００ 自動ライン
２００ 自動車工場
Ｄ 検知範囲
Ｄｎ 標準検知範囲
Ｄｓ 縮小検知範囲
Ｓｎ 標準位置
Ｓｓ 非常停止位置
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】