特許 7014204 車輪径計測装置

(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】

(24)【登録日】2022-01-24

(45)【発行日】2022-02-01

(54)【発明の名称】車輪径計測装置

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/10 20060101AFI20220125BHJP

【ＦＩ】

G01B11/10 H

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019104451

(22)【出願日】2019-06-04

(65)【公開番号】P2020197473

(43)【公開日】2020-12-10

【審査請求日】2021-02-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000003643

【氏名又は名称】株式会社ダイフク

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】劉 涛

(72)【発明者】

【氏名】森川 靖志

【審査官】續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－１１８４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２６１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２２２９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０６４７１１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２００４／０２０６６０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平０５－０５２５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０３４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２６４０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８８３９６７４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１３２３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５２９２１７８（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８５０６７１１（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｂ １１／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

レールの走行面上を転動する車輪の径を計測する車輪径計測装置であって、
投光部と受光部とを有する光センサと、前記車輪の径方向の寸法である車輪径を計測する計測部と、を備え、
前記投光部と前記受光部とは、前記車輪の走行軌跡を挟んで上下方向に分かれて設置され、
前記投光部は、前記レールの延在方向に沿う幅を有する帯状の検出光を投光するように構成され、
前記検出光の前記延在方向の範囲が、前記延在方向に前記車輪の直径分離れた２個所を含むように設定され、
前記計測部は、前記受光部が受光した前記検出光に基づいて前記車輪径を計測する、車輪径計測装置。

【請求項2】

前記車輪の径方向の寸法を車輪径とし、
計測対象の前記車輪の中で最も小さい前記車輪径を最小車輪径として、
前記検出光は、前記延在方向に前記最小車輪径より狭い隙間を開けて離間した２本の帯状光部を備えている、請求項１に記載の車輪径計測装置。

【請求項3】

計測対象の前記車輪の中で最も大きい前記車輪径を最大車輪径とし、
前記車輪を設定位置に停止させる場合における前記車輪の停止位置の前記設定位置に対する誤差の最大値を停止最大誤差として、
前記検出光の前記延在方向の両端間の距離が、前記最大車輪径に前記停止最大誤差を加えた長さより大きくなるように設定されている、請求項１又は２に記載の車輪径計測装置。

【請求項4】

前記上下方向に沿う上下方向視で前記延在方向に対して直交する方向を幅方向として、
前記レールに、前記上下方向に貫通する貫通孔が備えられ、
前記貫通孔の前記幅方向の大きさは、前記車輪の前記幅方向の大きさより小さい、請求項１から３のいずれか一項に記載の車輪径計測装置。

【請求項5】

前記投光部は、前記延在方向に対して直交する方向に沿って前記検出光を投光するように設置されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の車輪径計測装置。

【請求項6】

前記計測部は、前記車輪の前記延在方向の両端部が前記検出光の前記延在方向の範囲に含まれている状態で、前記車輪径を複数回計測する、請求項１から５のいずれか一項に記載の車輪径計測装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、レールの走行面上を転動する車輪の径を計測する車輪径計測装置に関する。

【背景技術】

【0002】

このような車輪径計測装置として、例えば、特開２００５－３５１７１３号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。以下、背景技術の説明において、かっこ書きの符号又は名称は、先行技術文献における符号又は名称とする。この特許文献１に記載の車輪径計測装置は、車輪（２）を備えた車両に装備されており、車輪（２）に対して位置が固定された摩耗検出センサー１０を備えている。この車輪径計測装置は、摩耗検出センサー１０によって当該摩耗検出センサー１０から車輪（２）の外周走行面３まで距離を計測し、この計測結果に基づいて、車輪（２）の摩耗量を把握できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３５１７１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した車輪径計測装置は、車輪（２）に対して位置が固定された状態で摩耗検出センサー１０が備えられているため、計測対象の車輪（２）が複数あれば、その複数の車輪（２）の夫々に対して摩耗検出センサー１０を備える必要がある。そのため、計測対象の車輪の数が多くなるに伴って摩耗検出センサー１０の設置数が多くなり、車輪径計測装置の設置コストが高くなる。複数の車輪（２）のそれぞれについての車輪径の計測の頻度が高くない場合には、このような構成は望ましくない。

【0005】

そこで、設置コストを低く抑えることができる車輪径計測装置の実現が望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記に鑑みた、車輪径計測装置の特徴構成は、レールの走行面上を転動する車輪の径を計測する車輪径計測装置において、投光部と受光部とを有する光センサと、前記車輪の径方向の寸法である車輪径を計測する計測部と、を備え、前記投光部と前記受光部とは、前記車輪の走行軌跡を挟んで上下方向に分かれて設置され、前記投光部は、前記レールの延在方向に沿う幅を有する帯状の検出光を投光するように構成され、前記検出光の前記延在方向の範囲が、前記延在方向に前記車輪の直径分離れた２個所を含むように設定され、前記計測部は、前記受光部が受光した前記検出光に基づいて前記車輪径を計測する点にある。

【0007】

この特徴構成によれば、投光部と受光部とが車輪の走行軌跡を挟んで上下方向に分かれて設置されているため、投光部及び受光部に対して車輪が延在方向に移動したとしても、車輪が投光部又は受光部に干渉することを回避できる。そして、検出光の延在方向の範囲内に車輪が位置した状態で、計測部によってその車輪の車輪径を計測できるため、車輪に対して固定された位置に光センサを配置する必要がない。また、検出光は延在方向に幅を有する帯状とされており、延在方向に広がりを有する範囲で車輪径を計測できるため、車輪径を計測することが可能な車輪の位置の制約が少ない。従って、車輪径を計測する場合における、車輪の動作状態の制約を少なくすることができる。

【0008】

このように、本構成によれば、検出光の延在方向の範囲内に複数の車輪を順次位置させることで、計測部によって複数の車輪のそれぞれの車輪径を計測することができる。従って、計測対象の車輪が複数ある場合に、それら複数の車輪の夫々に対して計測装置を配置する必要がないため、車輪径計測装置の設置コストを低く抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】物品搬送設備の側面図

【図2】物品搬送車の正面図

【図3】車輪径計測装置の正面図

【図4】車輪径計測装置の側面図

【図5】第１レール部の平面図

【図6】制御ブロック図

【図7】計測表示制御のフローチャート

【図8】別の実施形態における車輪径計測装置の側面図

【発明を実施するための形態】

【0010】

１．実施形態
車輪径計測装置を備えた物品搬送設備の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、物品搬送設備には、レール１と、レール１の走行面Ｆ上を転動する車輪２を備えた物品搬送車３と、車輪２の径を計測する車輪径計測装置４と、を備えている。物品搬送車３は、レール１に沿って走行して物品Ｗを搬送する。尚、本実施形態では、半導体基板を収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を物品Ｗとしている。

【0011】

以下、レール１が延在する延在方向Ｘの一方側を延在方向第１側Ｘ１と称し、その反対側を延在方向第２側Ｘ２と称する。また、上下方向Ｚに沿う上下方向視で延在方向Ｘに対して直交する方向を幅方向Ｙと称し、幅方向Ｙの一方側を幅方向第１側Ｙ１と称し、その反対側を幅方向第２側Ｙ２と称する。尚、図１にハッチングを施した太い矢印で示すように、物品搬送車３は、延在方向第２側Ｘ２から延在方向第１側Ｘ１に向けて一方向に走行する。また、本実施形態では、レール１が水平方向に沿って設置されている場合を例として説明する。

【0012】

図２に示すように、レール１は、第１レール部１Ａと第２レール部１Ｂとを備えている。これら第１レール部１Ａと第２レール部１Ｂとは、上下方向視で幅方向Ｙに一定間隔で互いに平行に配置されている。第１レール部１Ａは、第２レール部１Ｂに対して幅方向第１側Ｙ１に位置している。

【0013】

図１及び図２に示すように、物品搬送車３は、レール１上をそのレール１に沿って走行する走行部６と、レール１の下方に位置して走行部６に吊り下げ支持された物品支持部７と、を備えている。物品支持部７は、物品Ｗを吊り下げ状態で支持する支持装置８と、支持装置８を上下方向Ｚに移動させる昇降装置（図示せず）とを備えている。

【0014】

図１に示すように、走行部６は、第１走行ユニット６Ａと、この第１走行ユニット６Ａに対して延在方向第２側Ｘ２に位置する第２走行ユニット６Ｂと、を備えている。図２に示すように、第１走行ユニット６Ａは、第１車輪２Ａ及び第２車輪２Ｂからなる一対の車輪２と、一対の車輪２を幅方向Ｙに沿う回転軸心周りに回転させる走行用モータ１１（図１参照）と、を備えている。一対の車輪２の夫々は、レール１の走行面Ｆを転動する。説明を加えると、第１車輪２Ａと第２車輪２Ｂとは、第１車輪２Ａが第２車輪２Ｂに対して幅方向第１側Ｙ１に位置するように、幅方向Ｙに並んでいる。そして、第１車輪２Ａは、第１レール部１Ａの走行面Ｆを転動し、第２車輪２Ｂは、第２レール部１Ｂの走行面Ｆを転動する。

【0015】

また、図２に示すように、第１走行ユニット６Ａは、上下方向Ｚに沿う上下軸心周りで回転自在な複数の案内輪１２を備えている。本実施形態では、複数の案内輪１２として、第１レール部１Ａに接触する一対の第１案内輪１２Ａと、第２レール部１Ｂに接触する一対の第２案内輪１２Ｂと、がある。一対の第１案内輪１２Ａは、延在方向Ｘに並ぶ状態で第１走行ユニット６Ａに備えられており、これら一対の第１案内輪１２Ａの夫々が、第１レール部１Ａにおける幅方向第２側Ｙ２を向く側面（内側面）に幅方向第２側Ｙ２から接触する。また、一対の第２案内輪１２Ｂは、延在方向Ｘに並ぶ状態で第１走行ユニット６Ａに備えられており、これら一対の第２案内輪１２Ｂの夫々が、第２レール部１Ｂにおける幅方向第１側Ｙ１を向く側面（内側面）に幅方向第１側Ｙ１から接触する。

【0016】

第２走行ユニット６Ｂは、第１走行ユニット６Ａと同様に、一対の車輪２、走行用モータ１１、及び複数の案内輪１２を備えている。

【0017】

物品搬送車３は、第１走行ユニット６Ａ及び第２走行ユニット６Ｂの夫々において、走行用モータ１１により一対の車輪２を回転させ、複数の案内輪１２がレール１により案内されることによって、レール１に沿って走行する。

【0018】

次に、車輪径計測装置４について説明する。本実施形態では、物品搬送設備は、複数の物品搬送車３を備えており、複数の物品搬送車３が備えている車輪２として、何れも同じ車輪径Ｒの車輪２を用いている。しかし、物品搬送車３の走行によって車輪２が摩耗して車輪径Ｒが小さくなった場合には、車輪２の交換が必要となるため、各車輪２の車輪径Ｒを計測するために、物品搬送設備は、車輪径計測装置４を備えている。

【0019】

本実施形態では、図３に示すように、物品搬送設備は、第１車輪２Ａの車輪径Ｒを計測する第１車輪径計測装置４Ａと、第２車輪２Ｂの車輪径Ｒを計測する第２車輪径計測装置４Ｂと、を備えている。これらはそれぞれが車輪径計測装置４である。これらの車輪径計測装置４は、幅方向Ｙに反転させた状態で構成されている以外は同様に構成されているため、第１車輪径計測装置４Ａについて説明し、第２車輪径計測装置４Ｂについての説明は省略する。

【0020】

図４及び図６に示すように、第１車輪径計測装置４Ａは、投光部１６と受光部１７とを有する光センサ１８と、車輪２の径方向の寸法である車輪径Ｒを計測する計測部１９と、計測部１９による計測結果を表示する表示部２０と、を備えている。計測部１９と表示部２０とは、第１車輪径計測装置４Ａの本体部２４に備えられている。尚、図３に示す例では、延在方向Ｘに向けて計測結果を表示するように表示部２０を設置したが、表示部２０の向きは適宜変更してもよく、例えば、幅方向Ｙに向けて計測結果を表示するように表示部２０を設置してもよい。

【0021】

投光部１６と受光部１７とは、車輪２の走行軌跡Ｔを挟んで上下方向Ｚに分かれて設置されている。ここで、車輪２の走行軌跡Ｔとは、車輪２がレール１に走行面Ｆ上を転動しつつ延在方向Ｘに移動した場合の車輪２の軌跡を指す。投光部１６は、延在方向Ｘに対して直交する方向に沿って検出光２１を投光するように設置されている。受光部１７は、その検出光２１を受光するように設置されている。本実施形態では、投光部１６は、車輪２の走行軌跡Ｔに対して上方側Ｚ１に設置されており、受光部１７は、走行軌跡Ｔに対して下方側Ｚ２に設置されている。そして、投光部１６は、鉛直下方（下方側Ｚ２）に向けて検出光２１を投光するように設置されている。

【0022】

投光部１６は、延在方向Ｘに沿う幅を有する帯状の検出光２１を投光するように構成されている。また、検出光２１の延在方向Ｘの範囲が、延在方向Ｘに車輪２の直径分離れた２個所を含むように設定されている。尚、この場合における車輪２の直径は、基準となる車輪２である基準車輪の車輪径Ｒである基準車輪径Ｒ１としている。本実施形態では、未使用の車輪２（摩耗していない車輪２）を基準車輪として、この基準車輪の車輪径Ｒ（基準車輪径Ｒ１）を、ここでの車輪２の直径としている。

【0023】

また、本実施形態では、未使用の車輪２の直径を、計測対象の車輪２の中で最も大きい車輪径Ｒである最大車輪径Ｒ２としている。つまり、基準車輪径Ｒ１と最大車輪径Ｒ２とが同じとなっている。また、本実施形態では、想定される範囲で最も摩耗が進んで小さくなった車輪２の直径を、計測対象の車輪２の中で最も小さい車輪径Ｒである最小車輪径Ｒ３としている。ここでは、最小車輪径Ｒ３の車輪２とは、交換が必要な程度に摩耗が進んだ車輪２である。

【0024】

投光部１６は、第１投光体１６Ａと、この第１投光体１６Ａに対して延在方向第２側Ｘ２に設置された第２投光体１６Ｂとを備えている。これら第１投光体１６Ａ及び第２投光体１６Ｂは、車輪２より上方側Ｚ１に位置するように支持体２２に支持されている。また、第１投光体１６Ａ及び第２投光体１６Ｂは、延在方向Ｘに並ぶ状態で同じ高さに設置されている。尚、本実施形態では、支持体２２は、第１レール部１Ａの幅方向第１側Ｙ１を向く側面に固定されている。

【0025】

第１投光体１６Ａの投光により、延在方向Ｘに沿う幅を有する帯状の第１帯状光部２１Ａが形成される。また、第２投光体１６Ｂの投光により、延在方向Ｘに沿う幅を有する帯状の第２帯状光部２１Ｂが形成される。本実施形態では、第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの大きさは、最大車輪径Ｒ２の１／３から１／２０の間の値としている。例えば、最大車輪径Ｒ２が１２５ｍｍに対して、第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの大きさを１０ｍｍとすることができる。第１投光体１６Ａ及び第２投光体１６Ｂは、第１帯状光部２１Ａと第２帯状光部２１Ｂとを延在方向Ｘに最小車輪径Ｒ３より狭い隙間Ｌ１を開けた状態で投光するように設置されている。本実施形態では、検出光２１は、第１帯状光部２１Ａと第２帯状光部２１Ｂとで構成されており、第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂは、隙間Ｌ１を開けて離間した２本の帯状光部に相当する。

【0026】

そして、このような第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂを含む検出光２１の延在方向Ｘの範囲が、延在方向Ｘに基準車輪径Ｒ１分離れた２個所を含むように設定されている。説明を加えると、図４に示すように、車輪２（基準車輪）が設定位置（図４に示す位置）にある状態において、第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの範囲内に、車輪２の延在方向第１側Ｘ１の端部が含まれ、第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの範囲内に、車輪２の延在方向第２側Ｘ２の端部が含まれるように、これらの帯状光部が設定されている。好ましくは、車輪２（基準車輪）が設定位置に位置している状態において、第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの中央部に、車輪２の延在方向第１側Ｘ１の端部が位置し、第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの中央部に、車輪２の延在方向第２側Ｘ２の端部が位置するように、第１投光体１６Ａや第２投光体１６Ｂが設置されているとよい。

【0027】

また、本実施形態では、車輪２を設定位置に停止させた状態で、計測部１９による計測を行う。このような場合において、車輪２の停止位置が設定位置に対して延在方向にずれる場合がある。そこで、検出光２１の延在方向Ｘの両端間の距離Ｌ２が、最大車輪径Ｒ２に停止最大誤差Ｌ３を加えた長さより大きくなるように設定されている。本実施形態では、第１帯状光部２１Ａの延在方向第１側Ｘ１の端部から第２帯状光部２１Ｂの延在方向第２側Ｘ２の端部までの距離が、検出光２１の延在方向Ｘの両端間の距離Ｌ２となっている。また、車輪２を設定位置に停止させる場合における車輪２の停止位置の設定位置に対する誤差の最大値を停止最大誤差Ｌ３としている。

【0028】

受光部１７は、第１受光体１７Ａと、この第１受光体１７Ａに対して延在方向第２側Ｘ２に設置された第２受光体１７Ｂとを備えている。第１受光体１７Ａは、第１投光体１６Ａが投光した光（ここでは第１帯状光部２１Ａ）を受光し、第２受光体１７Ｂは、第２投光体１６Ｂが投光した光（ここでは第２帯状光部２１Ｂ）を受光する。これら第１受光体１７Ａ及び第２受光体１７Ｂは、車輪２より下方側Ｚ２に位置するように第１レール部１Ａに支持されている。また、第１受光体１７Ａ及び第２受光体１７Ｂは、延在方向Ｘに並ぶ状態で同じ高さに設置されている。

【0029】

第１レール部１Ａにおける設定位置に対応する部分には、第１受光体１７Ａ及び第２受光体１７Ｂを設置するための設置空間Ｓが第１レール部１Ａの内部に形成されている。そして、第１受光体１７Ａ及び第２受光体１７Ｂは、走行面Ｆより下方に位置するように、設置空間Ｓに設置されている。

【0030】

図４及び図５に示すように、第１レール部１Ａは、上下方向Ｚに貫通する貫通孔２３を備えている。本実施形態では、第１レール部１Ａは、貫通孔２３として、第１帯状光部２１Ａに対応する位置に形成されている第１貫通部２３Ａと、第２帯状光部２１Ｂに対応する位置に形成されている第２貫通部２３Ｂと、を備えている。これら第１貫通部２３Ａ及び第２貫通部２３Ｂは、走行面Ｆから設置空間Ｓに連通するように、上下方向Ｚに貫通している。第１投光体１６Ａが投光した第１帯状光部２１Ａは、第１貫通部２３Ａを通して第１受光体１７Ａに到達する。第２投光体１６Ｂが投光した第２帯状光部２１Ｂは、第２貫通部２３Ｂを通して第２受光体１７Ｂに到達する。

【0031】

第１貫通部２３Ａの延在方向Ｘの大きさは、第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの大きさより大きく、且つ、第１車輪２Ａの延在方向Ｘの大きさより小さい。そして、第１貫通部２３Ａの幅方向Ｙの大きさは、第１帯状光部２１Ａの幅方向Ｙの大きさより大きく、且つ、第１車輪２Ａの幅方向Ｙの大きさより小さい。また、第２貫通部２３Ｂの延在方向Ｘの大きさは、第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの大きさより大きく、且つ、第１車輪２Ａの延在方向Ｘの大きさより小さい。また、第２貫通部２３Ｂの幅方向Ｙの大きさは、第２帯状光部２１Ｂの幅方向Ｙの大きさより大きく、且つ、第１車輪２Ａの幅方向Ｙの大きさより小さい。尚、本実施形態では、第２帯状光部２１Ｂは、第１帯状光部２１Ａと幅方向Ｙの大きさ及び延在方向Ｘの大きさが同じとなっており、第２貫通部２３Ｂは、第１貫通部２３Ａと幅方向Ｙの大きさ及び延在方向Ｘの大きさが同じとなっている。

【0032】

計測部１９は、第１受光体１７Ａが受光した第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの大きさを計測する第１計測ユニット１９Ａと、第２受光体１７Ｂが受光した第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの大きさを計測する第２計測ユニット１９Ｂと、を備えている。また、表示部２０は、第１計測ユニット１９Ａが計測した計測情報に基づいた情報を表示する第１表示ユニット２０Ａと、第２計測ユニット１９Ｂが計測した計測情報に基づいた情報を表示する第２表示ユニット２０Ｂと、を備えている。本実施形態では、第１表示ユニット２０Ａは、第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの全体の大きさから第１受光体１７Ａが受光した第１帯状光部２１Ａの延在方向Ｘの大きさを引いた大きさ、すなわち、第１帯状光部２１Ａのうち第１車輪２Ａによって遮光された大きさを第１数値として表示する。また、第２表示ユニット２０Ｂは、第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの全体の大きさから第２受光体１７Ｂが受光した第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの大きさを引いた大きさ、すなわち、第２帯状光部２１Ｂのうち第１車輪２Ａによって遮光された大きさを第２数値として表示する。

【0033】

本実施形態では、第１計測ユニット１９Ａと第１表示ユニット２０Ａとを備えた第１本体部２４Ａと、第２計測ユニット１９Ｂと第２表示ユニット２０Ｂとを備えた第２本体部２４Ｂとは、計測情報等の各種情報を送受信可能に接続されている。第１表示ユニット２０Ａは、第１数値を表示する状態と、第１数値に第２数値を加えた第３数値を表示する状態と、に切り換え可能に構成されている。尚、第１計測ユニット１９Ａと第１表示ユニット２０Ａとは、第１本体部２４Ａに備えられており、第２計測ユニット１９Ｂと第２表示ユニット２０Ｂとは、第２本体部２４Ｂに備えられている。

【0034】

計測部１９は、車輪２の車輪径Ｒを計測してその計測結果を示す情報を表示部２０に表示する計測表示制御を実行する。次に、計測部１９が実行する計測表示制御について図７に示すフローチャートに基づいて説明を加える。

【0035】

計測部１９は、制御装置Ｈから準備完了信号を受信したこと（Ｓ１）に伴って設定位置にある車輪２の車輪径Ｒを計測する計測制御（Ｓ１）を実行する。計測制御では、受光部１７が受光した検出光２１に基づいて車輪径Ｒを計測する。本実施形態では、計測制御により車輪径Ｒの一部を計測する。具体的には、図４に示すように、計測制御により、車輪径Ｒのうちの隙間Ｌ１を除く部分の大きさである非検出長さ（基準車輪径Ｒ１－隙間Ｌ１であり、上述した第３数値に相当する長さ）を計測する。尚、制御装置Ｈは、物品搬送車３を制御するための装置であり、制御装置Ｈは、物品搬送車３の車輪２が設定位置に移動させるように物品搬送車３を制御し、車輪２が設定位置に到達したことに伴って計測部１９に向けて準備完了信号を送信する。

【0036】

計測部１９は、計測制御によって計測した計測情報を表示部２０に表示する表示制御を実行する（Ｓ３）。この表示制御では、計測した車輪径Ｒの情報を表示部２０に表示させるように表示部２０を制御する。本実施形態では、第１表示ユニット２０Ａに第１数値又は第３数値を表示し、第２表示ユニット２０Ｂに第２数値を表示するように、第１表示ユニット２０Ａ及び第２表示ユニット２０Ｂを制御する。

【0037】

計測部１９は、計測制御及び表示制御が完了するに伴って計測完了信号を制御装置Ｈに送信すると共に計測制御によって計測された計測情報を表示装置２６に送信する送信制御を実行する（Ｓ４）。表示装置２６としてパーソナルコンピュータを用いている。制御装置Ｈは、計測部１９からの計測完了信号に基づいて、車輪２を設定位置から移動させるように物品搬送車３を制御し、必要に応じて次の車輪２を設定位置に移動させる。

【0038】

制御装置Ｈは、設定位置にある車輪２を備えている物品搬送車３の識別情報を表示装置２６に送信している。表示装置２６は、制御装置Ｈから送信された識別情報と、計測部１９から送信された計測情報と、に基づいて、物品搬送車３の識別情報と、当該物品搬送車３が備えている４つの車輪２の車輪径Ｒと、を関連付けて表示する。また、制御装置Ｈは、物品搬送車３の識別情報と、計測部１９から送信された計測情報に基づく物品搬送車３の４つの車輪２の車輪径Ｒと、を関連付けて記憶部２５記憶する。これらの場合において、制御装置Ｈは、車輪径Ｒの計測結果に基づいて、車輪２の交換が必要な物品搬送車３を判定するように構成されていると好適である。また制御装置Ｈが、車輪２の交換が必要と判定した物品搬送車３を規定のメンテナンスステーションへ移動させる制御を行うように構成されていても好適である。

【0039】

２．その他の実施形態
次に、車輪径計測装置のその他の実施形態について説明する。

【0040】

（１）上記の実施形態では、車輪２の延在方向Ｘの両端部が検出光２１の延在方向Ｘの範囲に含まれている状態で、車輪径Ｒを１回計測する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、車輪２の延在方向Ｘの両端部が検出光２１の延在方向Ｘの範囲に含まれている状態で、車輪径Ｒを複数回計測する構成としてもよい。

【0041】

具体的には、次のように構成してもよい。例えば、図８に示すように、投光部１６が、第１投光体１６Ａと第２投光体１６Ｂとに加えて、第３投光体１６Ｃと第４投光体１６Ｄと第５投光体１６Ｅとを備え、受光部１７が、第１受光体１７Ａと第２受光体１７Ｂとに加えて、第３受光体１７Ｃと第４受光体１７Ｄと第５受光体１７Ｅとを備える。第３投光体１６Ｃは、第３帯状光部２１Ｃを投光し、第３受光体１７Ｃは、第３帯状光部２１Ｃを受光する。第４投光体１６Ｄは、第４帯状光部２１Ｄを投光し、第４受光体１７Ｄは、第４帯状光部２１Ｄを受光する。第５投光体１６Ｅは、第５帯状光部２１Ｅを投光し、第５受光体１７Ｅは、第５帯状光部２１Ｅを受光する。尚、第２投光体１６Ｂ、第４投光体１６Ｄ、第１投光体１６Ａ、第３投光体１６Ｃ、及び第５投光体１６Ｅは、延在方向第２側Ｘ２から延在方向第１側Ｘ１に向けて記載順に等間隔を開けて設置されている。また、第２受光体１７Ｂ、第４受光体１７Ｄ、第１受光体１７Ａ、第３受光体１７Ｃ、及び第５受光体１７Ｅは、延在方向第２側Ｘ２から延在方向第１側Ｘ１に向けて記載順に等間隔を開けて設置されている。

【0042】

そして、車輪２の延在方向Ｘの両端部が第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの範囲に含まれている状態と、車輪２の延在方向Ｘの両端部が第３帯状光部２１Ｃ及び第４帯状光部２１Ｄの延在方向Ｘの範囲に含まれている状態と、車輪２の延在方向Ｘの両端部が第１帯状光部２１Ａ及び第５帯状光部２１Ｅの延在方向Ｘの範囲に含まれている状態と、のそれぞれにおいて１回ずつ、合計３回、車輪径Ｒを計測する構成とすることができる。或いは、車輪２の延在方向Ｘの両端部が第１帯状光部２１Ａ及び第２帯状光部２１Ｂの延在方向Ｘの範囲に含まれている状態において、複数回、車輪径Ｒを計測する構成としてもよい。

【0043】

（２）上記の実施形態では、未使用の状態で車輪径Ｒが同じとなる１種類の車輪２を用いる構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、未使用の状態であっても車輪径Ｒが異なる複数種類の車輪２を用いてもよい。このような場合、車輪径計測装置の計測情報に基づいて車輪２の種類を判別するように構成してもよい。

【0044】

（３）上記の実施形態では、検出光２１が、２つの帯状光部を備える構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、検出光２１が、１つの帯状光部で構成されてもよく、３つ以上の帯状光部を備える構成とされてもよい。これらの構成においても、検出光２１の延在方向Ｘの範囲が、延在方向Ｘに車輪２の直径分離れた２個所を含むように設定されていればよい。

【0045】

（４）上記の実施形態では、検出光２１の延在方向Ｘの両端部の距離Ｌ２を、最大車輪径Ｒ２に停止最大誤差Ｌ３を加えた長さより大きくなるように設定する構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、設定位置に車輪２を停止させた場合の誤差が停止最大誤差Ｌ３となる頻度が小さい場合等では、検出光２１の延在方向Ｘの両端部の距離Ｌ２を、最大車輪径Ｒ２に停止最大誤差Ｌ３を加えた長さより小さくなるように設定してもよい。

【0046】

（５）上記の実施形態では、レール１に上下方向Ｚに貫通する貫通孔２３を備える構成を例として説明した。しかし、このような構成に限定されない。例えば、検出光２１がレール１に干渉しない場合は、レール１に貫通孔２３を備えなくてもよい。

【0047】

（６）なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用することも可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。

【0048】

３．上記実施形態の概要
以下、上記において説明した車輪径計測装置の概要について説明する。

【0049】

車輪径計測装置は、レールの走行面上を転動する車輪の径を計測する車輪径計測装置において、投光部と受光部とを有する光センサと、前記車輪の径方向の寸法である車輪径を計測する計測部と、を備え、前記投光部と前記受光部とは、前記車輪の走行軌跡を挟んで上下方向に分かれて設置され、前記投光部は、前記レールの延在方向に沿う幅を有する帯状の検出光を投光するように構成され、前記検出光の前記延在方向の範囲が、前記延在方向に前記車輪の直径分離れた２個所を含むように設定され、前記計測部は、前記受光部が受光した前記検出光に基づいて前記車輪径を計測する。

【0050】

本構成によれば、投光部と受光部とが車輪の走行軌跡を挟んで上下方向に分かれて設置されているため、投光部及び受光部に対して車輪が延在方向に移動したとしても、車輪が投光部又は受光部に干渉することを回避できる。そして、検出光の延在方向の範囲内に車輪が位置した状態で、計測部によってその車輪の車輪径を計測できるため、車輪に対して固定された位置に光センサを配置する必要がない。また、検出光は延在方向に幅を有する帯状とされており、延在方向に広がりを有する範囲で車輪径を計測できるため、車輪径を計測することが可能な車輪の位置の制約が少ない。従って、車輪径を計測する場合における、車輪の動作状態の制約を少なくすることができる。

【0051】

このように、本構成によれば、検出光の延在方向の範囲内に複数の車輪を順次位置させることで、計測部によって複数の車輪のそれぞれの車輪径を計測することができる。従って、計測対象の車輪が複数ある場合に、それら複数の車輪の夫々に対して計測装置を配置する必要がないため、車輪径計測装置の設置コストを低く抑えることができる。

【0052】

ここで、前記車輪の径方向の寸法を車輪径とし、計測対象の前記車輪の中で最も小さい前記車輪径を最小車輪径として、前記検出光は、前記延在方向に前記最小車輪径より狭い隙間を開けて離間した２本の帯状光部を備えていると好適である。

【0053】

本構成によれば、検出光を２本の帯状光部として延在方向に離間させることになるため、検出光を１本の幅広の帯状光とする場合に比べて、投光部や受光部の延在方向の幅を小さくすることができ、光センサの小型化を図ることができる。また、２本の帯状光部の離間距離は最小車輪径より狭いため、計測対象の車輪の車輪径が最小車輪径であったとしても当該車輪の車輪径も計測部によって適切に計測することができる。

【0054】

また、計測対象の前記車輪の中で最も大きい前記車輪径を最大車輪径とし、前記車輪を設定位置に停止させる場合における前記車輪の停止位置の前記設定位置に対する誤差の最大値を停止最大誤差として、前記検出光の前記延在方向の両端間の距離が、前記最大車輪径に前記停止最大誤差を加えた長さより大きくなるように設定されていると好適である。

【0055】

車輪を設定位置に停止させて計測部による計測を行う場合において、車輪の停止位置が設定位置に対して延在方向にずれる場合がある。本構成によれば、検出光の延在方向の両端間の距離が、最大車輪径に停止最大誤差を加えた長さより大きい。そのため、上述の如く車輪の停止位置が設定位置に対して延在方向にずれた場合でも、車輪における延在方向の両端部が検出光の延在方向の範囲に含まれるようにでき、計測部によって車輪の車輪径を計測することができる。

【0056】

また、前記上下方向に沿う上下方向視で前記延在方向に対して直交する方向を幅方向として、前記レールに、前記上下方向に貫通する貫通孔が備えられ、前記貫通孔の前記幅方向の大きさは、前記車輪の前記幅方向の大きさより小さいと好適である。

【0057】

本構成によれば、レールに貫通孔を備えることで、投光部又は受光部の一方をレールの走行面より下方に設置したとしても、貫通孔を通して車輪に対して上方に設置した投光部又は受光部の他方との間で検出光を投受光することが可能となる。そのため、投光部や受光部を、車輪やその周辺に備えられている部材に干渉し難いように設置し易い。また、貫通孔の幅方向の大きさは、車輪の幅方向の大きさより小さいため、貫通孔の存在が車輪の転動に与える影響を小さく抑えることができる。

【0058】

また、前記投光部は、前記延在方向に対して直交する方向に沿って前記検出光を投光するように設置されていると好適である。

【0059】

本構成によれば、投光部と受光部とを延在方向において同じ位置に設置することができるため、投光部と受光部とを延在方向にずらした状態で設置する場合に比べて、延在方向における光センサの設置範囲を小さく抑えることができる。従って、本構成によれば、車輪径計測装置の小型化を図り易い。

【0060】

また、前記計測部は、前記車輪の前記延在方向の両端部が前記検出光の前記延在方向の範囲に含まれている状態で、前記車輪径を複数回計測すると好適である。

【0061】

本構成によれば、車輪が検出光の延在方向の範囲内を一度通過する間に、計測部によって車輪径の情報を複数回取得することができる。このように車輪径の情報を複数回取得することで、複数の車輪径の情報から平均値や中央値を演算する等により、より高い精度の車輪径の情報を取得し易くなる。またこの際、車輪を転動させながら車輪径を複数回計測した場合には、車輪に偏摩耗が生じている場合等にも車輪の平均的な車輪径を取得することが可能となるため、偏摩耗等の影響が小さい高精度な車輪径を取得することが可能となる。

【産業上の利用可能性】

【0062】

本開示に係る技術は、レールの走行面上を転動する車輪の径を計測する車輪径計測装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0063】

１：レール
２：車輪
４：車輪径計測装置
１６：投光部
１７：受光部
１８：光センサ
１９：計測部
２１：検出光
２１Ａ：第１帯状光部（帯状光部）
２１Ｂ：第２帯状光部（帯状光部）
２１Ｃ：第３帯状光部（帯状光部）
２１Ｄ：第４帯状光部（帯状光部）
２１Ｅ：第５帯状光部（帯状光部）
２３：貫通孔
Ｆ：走行面
Ｌ１：隙間
Ｌ２：両端間の距離
Ｌ３：停止最大誤差
Ｒ：車輪径
Ｒ２：最大車輪径
Ｒ３：最小車輪径
Ｔ：走行軌跡
Ｘ：延在方向
Ｙ：幅方向
Ｚ：上下方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】