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特許7484806搬送システム

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】搬送システム

(51)【国際特許分類】

G05D 1/43 20240101AFI20240509BHJP

G05D 1/244 20240101ALI20240509BHJP

G05D 1/646 20240101ALI20240509BHJP

G05D 1/247 20240101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

G05D1/43

G05D1/244

G05D1/646

G05D1/247

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021080190

(22)【出願日】2021-05-11

(65)【公開番号】P2022174410

(43)【公開日】2022-11-24

【審査請求日】2022-12-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100145713

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤竜太

(74)【代理人】

【識別番号】100165157

【弁理士】

【氏名又は名称】芝哲央

(72)【発明者】

【氏名】武内悟

(72)【発明者】

【氏名】荒川拓也

【審査官】西井香織

(56)【参考文献】

【文献】実開平０５－０８７６０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－０７９４０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０２８６６８４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４３８８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３８２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０２７９５０８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－１８２８１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ１／００－１／８７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交差点を有する誘導ラインと、
前記誘導ラインに誘導されて走行する無人搬送車と、
前記交差点上に配置される信号発信装置と、
前記無人搬送車に搭載され、前記信号発信装置から発信される信号を受ける信号受信装置と、を備える搬送システムにおいて、
前記信号発信装置から発信される信号は、少なくとも前記交差点から延びる全ての前記誘導ライン上における前記交差点からの発信距離が等距離であり、
前記無人搬送車は、前記信号発信装置から発信される信号を前記信号受信装置で受信し、前記信号の受信結果を元に前記交差点までの距離を把握することができる機能を有し、前記信号発信装置から発信される信号を受信後に交差点までの所定の距離を移動し、前記交差点の直上で停止、旋回できる機能を有する、搬送システム。

【請求項2】

前記信号発信装置は、前記交差点から全方位に向けて等方的に信号を発信する、請求項１に記載の搬送システム。

【請求項3】

前記信号発信装置から発信される信号の発信距離は１５０ｍｍ以内である、請求項１または２に記載の搬送システム。

【請求項4】

前記信号発信装置は、少なくとも前記誘導ラインが延在する面内において円形状である、請求項１～３のいずれか１項に記載の搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、交差点を有する誘導ラインを走行する無人搬送車により物品を搬送する搬送システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば多数の部品を製造する工場等においては、床面に敷設した走行磁気テープ等からなる誘導ラインを走行する複数台の無人搬送車によって部品を搬送する場合がある。例えば特許文献１には、交差点を有し、複数のゾーンを巡回するように敷設された走行経路を複数台の無人搬送車が走行する場合、交差点に進入する無人搬送車の進入制御を行うことにより、渋滞を緩和するとともに特定のゾーンへの無人搬送車の集中を回避する制御を行うことが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－７９４０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

交差点を有する誘導ラインにおいて、交差点に設置した発信装置から無線で信号を発信し、その信号を無人搬送車が受けて交差点の手前で一旦停止するなどの制御を行う場合がある。この場合、交差点から延びる全ての誘導ラインにおいて、交差点手前に設定する停止位置を交差点から等距離に設定する要望がある。

【0005】

本発明は、交差点の手前に設置する停止位置を全ての誘導ラインにおいて交差点から等距離に設定することができる搬送システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る搬送システムは、交差点を有する誘導ラインと、前記誘導ラインに誘導されて走行する無人搬送車と、前記交差点に配置される信号発信装置と、前記無人搬送車に搭載され、前記信号発信装置から発信される信号を受ける信号受信装置と、を備える搬送システムにおいて、前記信号発信装置から発信される信号は、少なくとも前記交差点から延びる全ての前記誘導ライン上における前記交差点からの発信距離が等距離である。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、交差点の手前に設置する停止位置を全ての誘導ラインにおいて交差点から等距離に設定することができる搬送システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態に係る搬送システムの模式図である。

【図2】実施形態に係る搬送システムにおける誘導ラインの交差点付近を模式的に示す平面図である。

【図3】実施形態に係る搬送システムが備えるＲＦＩＤタグの構成を示すブロック図である。

【図4】実施形態に係る搬送システムにおいて、無人搬送車が交差点の手前で停止する状態を模式的に示す平面図である。

【図5A】実施形態に係る無人搬送車への受信機の搭載位置の他の例を示す平面図である。

【図5B】実施形態に係る無人搬送車への受信機の搭載位置のさらに他の例を示す平面図である。

【図6】実施形態に係る搬送システムにおいて、ＲＦＩＤタグの形状の一変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、実施形態に係る搬送システム１を模式的に示す平面図である。搬送システム１は、誘導ライン１０と、複数の無人搬送車２０と、誘導ライン１０に設置されるＲＦＩＤタグ３０と、無人搬送車２０に搭載される受信機４０と、管理部５０と、を備える。ＲＦＩＤタグ３０は、信号発信装置の一例である。受信機４０は、信号受信装置の一例である。

【0010】

実施形態の誘導ライン１０は、例えば多数の部品や組立物を製造する工場等の床面に敷設される。誘導ライン１０は、複数の無人搬送車２０が走行する走行経路である。誘導ライン１０は、例えば必要とされる走行経路に沿って走行磁気テープを床面に貼って敷設することにより構成される。実施形態の誘導ライン１０は、複数のエリア、すなわち第１エリア５１、第２エリア５２、第３エリア５３及び第４エリア５４を巡回するように略８の字状に敷設されており、１つの交差点１５を有する。第１エリア５１、第２エリア５２、第３エリア５３及び第４エリア５４のそれぞれにおいては、例えば部品の処理、組み立て、箱詰め等の、工程に応じた作業が行われる。なお、エリアの数は必要に応じた数とされるものであり、４箇所に限定されない。また、誘導ライン１０の平面視の形状は必要に応じた形状となるものであって、実施形態の形状には限定されない。

【0011】

誘導ライン１０は、互いに交差する直線状の第１ライン部１１及び第２ライン部１２を有する。これら第１ライン部１１と第２ライン部１２とが、交差点１５において互いに直交している。図３に示すように、第１ライン部１１は、交差点１５を間に挟む２本の直線部１１Ａ及び直線部１１Ｂを含み、第２ライン部１２は、交差点１５を間に挟む２本の直線部１２Ａ及び直線部１２Ｂを含む。すなわち交差点１５から、４本の直線部１１Ａ、直線部１１Ｂ、直線部１２Ａ及び直線部１２Ｂがそれぞれ延びている。

【0012】

複数の無人搬送車２０のそれぞれは、誘導ライン１０に誘導されることにより、誘導ライン１０に沿って自走する。実施形態において、無人搬送車２０は誘導ライン１０を図１中の矢印方向に一方通行で走行する。なお、無人搬送車２０の進行方向は実施形態の方向に限定されず、実施形態と逆方向、あるいは走行方向は一方向に限定されず、必要に応じて双方向に走行するように制御される場合もある。

【0013】

無人搬送車２０は、具体的には図示しないが、例えば、複数の部品を搭載可能な荷台を有する車体、車体に装着された車輪、誘導ライン１０の走行磁気テープを検知する磁気検知センサ、磁気検知センサからの検出信号等が供給されて走行制御を行う走行制御部等を備える。各無人搬送車２０は、管理部５０から無線で発信される制御信号に基づいて、走行が制御される。

【0014】

ＲＦＩＤタグ３０は、床面の交差点１５の中心に埋設されている。ＲＦＩＤタグ３０としては、例えば、図３に示すように、ＩＣチップからなるＲＦＩＤ素子３１と、通信を行うためのアンテナ３２と、を含む。なお、ＲＦＩＤタグ３０の構成はこれに限定されない。ＲＦＩＤタグ素子３１には、例えば交差点１５の位置、交差点１５の番号等の、交差点１５を特定する識別情報等が記憶される。アンテナ３２からは、ＲＦＩＤ素子３１に記憶された情報を示す信号が、当該ＲＦＩＤタグ３０の情報として発信される。実施形態のアンテナ３２は、無指向性のアンテナである。図３に示すように、実施形態のＲＦＩＤタグ３０は円形の板状に形成されている。円形板状のＲＦＩＤタグ３０は、その面方向を誘導ライン１０が延在する床面と略平行に、かつ、その中心を交差点１５の中心に合わせて交差点１５に配置されている。なお、ＲＦＩＤタグは床面に埋設されていなくてもよく、床面上に無塵搬送車２０の通行の妨げられない範囲で貼り付けられていてもよい。

【0015】

なお、ＲＦＩＤタグ３０は、外部から受信する電波を駆動源とするパッシブ型、あるいは内蔵電池で作動するアクティブ型のいずれのタイプでもよいが、長時間の作動を行う観点からはパッシブ型が好ましい。なお、パッシブ型の場合、ＲＦＩＤ素子３１は不要であある。

【0016】

ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、交差点１５から床面上の全方位に向けて等方的に発信される。実施形態のアンテナ３２は無指向性であるため、ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、全方位に向けて等方的に発信される。図４において符号３３で示す円形破線は、ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号の発信範囲の一例を示している。この発信範囲３３の最外縁は、交差点１５の中心から少なくとも水平面上において円形状を示す。すなわちＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、交差点１５から延びる４本の直線部１１Ａ、直線部１１Ｂ、直線部１２Ａ及び直線部１２Ｂにおいて、交差点１５からの発信距離がそれぞれ等距離である。なお、ここでいう等距離とは、厳密な値や意味に縛られることなく、同様の状態を期待し得る程度の範囲を含めるものとする。例えば、±１０ｍｍ程度の差異は本発明に含まれる。なお、発信範囲３３の最外縁の形状は、誘導ライン１０の磁気の影響を受けることにより、誘導ライン１０に対応する部分が中心側にへこむように歪む場合がある。

【0017】

ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号の発信距離は、例えば無人搬送車２０の大きさ等に応じて設定され、例えば１５０ｍｍ以内といった程度に設定されるが、これに限定されない。

【0018】

受信機４０は、無人搬送車２０に搭載される。実施形態の受信機４０は、無人搬送車２０の進行方向の前端中央に配置されている。受信機４０は、具体的には図示しないが、管理部５０と通信を行うためのアンテナを有する。ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、受信機４０を介して受信され、別のアンテナを通じて管理部５０に送信される。受信機４０は全ての無人搬送車２０に搭載されるが、受信機４０の搭載位置は、交差点１５から手前に設定される無人搬送車２０の停止位置を交差点１５から等距離とするために、全ての無人搬送車２０において共通の位置に搭載される。

【0019】

なお、受信機４０の搭載位置は、図５Ａに示すように無人搬送車２０の中央でもよく、図５Ｂに示すように無人搬送車２０の走行方向における一端部及び他端部に１つずつ配置されていてもよい。図５Ｂに示すように２つの受信機４０を備える場合、例えば、進行方向の前側の受信機４０を稼働状態とするといった運転方法が採用される。

【0020】

管理部５０には、全ての無人搬送車２０の走行状態が、それぞれの無人搬送車２０の受信機４０から送信される。管理部５０からは、受信機４０から送信された信号に基づき、制御信号が各無人搬送車２０の受信機４０に送信される。各無人搬送車２０は、受信機４０で受信した制御信号に基づき、走行、停止、走行速度等の走行状態がフィードバック制御される。

【0021】

以上の構成を備える実施形態の搬送システム１によれば、管理部５０から送信される制御信号に基づいて、複数の部品や組立物を搭載した複数の無人搬送車２０が、誘導ライン１０上を走行する。複数の無人搬送車２０は、第１エリア５１、第２エリア５２、第３エリア５３及び第４エリア５４を巡回し、それらエリアにおいて所定の工程が行われ、次の工程に進むときに、無人搬送車２０に部品や組立物等が載せられる。

【0022】

図４に示すように、無人搬送車２０が交差点１５に差し掛かるとき、無人搬送車２０が備える受信機４０が、交差点１５に配置されたＲＦＩＤタグ３０の発信範囲３３の中に入り、受信機４０がＲＦＩＤタグ３０から発信される信号を受信する。ＲＦＩＤタグ３０の発信範囲３３に入った旨の信号が受信機４０から管理部５０に発信され、その信号を受けた管理部５０から受信機４０に停止信号が送られ、無人搬送車２０は交差点１５から所定距離離間する位置で一時停止する。なお、管理部５０に代わり、無人搬送車２０が備える走行制御部が直接停止させるようにしてもよい。管理部５０においては、受信したＲＦＩＤタグ３０の情報に基づき、誘導ライン１０上における無人搬送車２０の走行位置等を運行制御情報として把握する。一時停止した無人搬送車２０は、必要な停止時間を経た後に走行を再開して交差点１５を通過する。

【0023】

図４においては、２台の無人搬送車２０が、第１ライン部１１及び第２ライン部１２のそれぞれから交差点１５に進入する場合を示している。このとき、２台の無人搬送車２０の双方が一旦停止した後、管理部５０の指示に基づいて一方の無人搬送車２０は直進して交差点１５に進入し、他方の無人搬送車２０は停止の状態を維持するようにしてよい。あるいは、２台の無人搬送車２０のうちの一方は停止し、他方は停止せずにそのまま直進して交差点１５に進入するように管理部５０が制御してもよい。

【0024】

実施形態において、誘導ライン１０に乗って、第１ライン部１１の直線部１１Ａから交差点１５を通過し、第２ライン部の直線部１２Ｂに旋回する際、無人搬送車２０は、直線部１１Ａから交差点１５に侵入後、交差点１５の直上で旋回し、直線部１２Ｂに向きを変えて直進する。無人搬送車２０は、交差点１５に設置されたＲＦＩＤタグ３０の信号に基づいて、交差点１５の位置を把握している。ここで、交差点１５に設置されたＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、交差点１５から全方位に向けて等方的に発信されることから、無人搬送車２０は、直線部１１Ａから侵入する場合と直線部１２Ａから侵入する場合のいずれの場合も、信号を感知後、等距離分移動すれば、交差点１５の直上に移動できる。つまり、信号は、交差点１５から全方位に向けて等方的に発信されるため、無人搬送車２０に、信号を感知後に等距離分移動するという設定を組み込んでおけば、どの経路からであっても交差点１５の直上で止まることができる。

【0025】

例えば、交差点１５に配置するＲＦＩＤタグ３０が長方形状あるいは帯状等であって長手方向及び短手方向を有する形状の場合、ＲＦＩＤタグ３０の中心からの信号到達距離は、通常、長手方向に沿った方向の到達距離よりも短手方向に沿った方向の到達距離の方が短くなる。したがって、信号感知後に所定の距離を移動するという設定が無人搬送車２０に組み込まれている場合、長手方向から交差点１５に進入した無人搬送車２０と、短手方向から交差点１５に進入した無人搬送車２０では、交差点１５の直上で止まることが困難になり、旋回動作後、直線部１１Ａか、もしくは直線部１２Ｂにスムーズに直進することができない場合があり、誘導ライン１０から外れてしまう可能性もある。また、交差する誘導ライン１０の一方側と他方側では、交差点１５からの受信位置が異なるために停止位置が異なる。これに対し実施形態では、交差点１５に設置されたＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、交差点１５から全方位に向けて等方的に発信され、交差点１５の直上で無人搬送車２０を旋回動作させることができ、旋回後、スムーズに誘導ラインへ導くことができる。特に実施形態のようにＲＦＩＤタグ３０の形状が円形状であって、その中心から全方位に電波を発信する構成であると、全方位に向けて等方的に信号が発信されやすいため好ましい。

【0026】

なお、ＲＦＩＤタグ３０の形状としては円形状の他に、図６に示すように正方形状のＲＦＩＤタグ３０でもよい。ＲＦＩＤタグ３０が正方形状の場合、その中心が交差点１５の中心に合わせて設置されても、円形状の場合と同様に、交差点１５からの停止位置の距離を等距離にすることができる。

【0027】

上記のように、交差点１５から延びる第１ライン部１１の直線部１１Ａ、直線部１２Ａ、第２ライン部１２の直線部１１Ｂ、直線部１２Ｂの全てにおいて停止位置を交差点１５から等距離にするには、交差点１５から全方位に向けて等方的に発信されるのではなく、少なくともそれら直線部１１Ａ、直線部１２Ａ、直線部１１Ｂ及び直線部１２Ｂ上での発信距離が等距離であればよい。

【0028】

以上説明した実施形態に係る搬送システム１によれば、以下の効果が奏される。

【0029】

（１）実施形態に係る搬送システム１は、交差点１５を有する誘導ライン１０と、誘導ライン１０を誘導されて走行する無人搬送車２０と、交差点１５に配置される信号発信装置としてのＲＦＩＤタグ３０と、無人搬送車２０に搭載され、ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号を受ける信号受信装置としての受信機４０と、を備え、ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号は、少なくとも交差点１５から延びる全ての誘導ライン１０上における交差点１５からの発信距離が等距離である。

【0030】

これにより、交差点１５の手前に設置する停止位置を全ての誘導ライン１０において交差点１５から等距離に設定することができる。

【0031】

（２）実施形態に係る搬送システムにおいて、ＲＦＩＤタグ３０は、交差点１５から全方位に向けて等方的に信号を発信する。

【0032】

これにより、交差点１５を中心としたＲＦＩＤタグ３０の設置の向き、すなわち角度を変えても、誘導ライン１０上における信号の発信距離は変化しないため、向きにとらわれずにＲＦＩＤタグ３０を設置することができる。

【0033】

（３）実施形態に係る搬送システムにおいて、ＲＦＩＤタグ３０から発信される信号の発信距離は１５０ｍｍ以内である。

【0034】

これにより、交差点１５からの停止位置の距離を十分にとることができ、例えば、無人搬送車２０の幅寸法が３００ｍｍ程度以下の場合において、交差点１５に接近する無人搬送車２０同士の衝突を回避することができる。

【0035】

（４）実施形態に係る搬送システムにおいて、ＲＦＩＤタグ３０は、少なくとも誘導ライン１０が延在する面内において円形状であることが好ましい。