专利名称：自行式台车的行驶控制方法
技术领域：
本发明涉及具有自由车轮的自行式台车，并且涉及可抑制在从前进向后退或者从后退向前进变更行驶方向时所产生的横倾的自行式台车的行驶控制方法。
背景技术：
以往，例如在日本特开平7-257387号公报中所公开的自行式台车构成为在转向驱动轮的周边设置自由车轮，自由车轮的方向随着转向驱动轮的转向方向的变化而改变。参照图6、图7A及图7B对这种自行式台车进行说明。
图6是说明现有技术的基本结构的图，自行式台车100(以下，也简称为“台车”)是这样的台车在台车车架101上沿纵向安装有轴102、102，在这些轴102、102上可升降地安装有滑动导向件103、103和中间板104，利用弹簧105、105下压该中间板104，在中间板104的中央设有升降用伺服电动机106，利用该伺服电动机106使该滚珠丝杠107升降，在滚珠丝杠107的下端连接有驱动部112，在该驱动部112上具有驱动轮111，在台车车架101的四角安装有滑动导向件113，在该滑动导向件113上经由轴114和弹簧115可升降地安装有自由车轮120。
图7A和图7B是图6所示的自由车轮的俯视图和作用图。
在图7A中，该自由车轮120由以下部件构成基座121；回转自如地安装在该基座121上的保持件122；以及旋转自如地安装在该保持件122上的车轮123。点A表示保持件122的回转中心，点Y表示车轮123与路面的接点。
对向F侧行驶的台车停止并开始向Re侧行驶时的变化进行说明。
对基座121作用朝向图中左方向(Re侧)的力。车轮123开始旋转，由于是自由车轮，所以将会以点A为中心回转。但是，在点Y车轮123与路面之间产生摩擦力，因而车轮123不会朝图中上下移动。取而代之，基座121侧如轨迹M那样地开始回转。
但是，原理上当点A和点Y位于行驶线上时该回转不会发生。这是因为当车轮123被推动时可能进行旋转。但是，只要点A稍微脱离行驶线，车轮123就会开始回转。从轨迹M可知，在旋转初期承载台会突然开始向与行驶线正交的方向移动。这种移动会引起承载台的横倾和振动。
在图7B中，基座121描绘出像点A→点B→点C那样的半圆轨迹M的同时出现在车轮123前。如果基座121在前而车轮123在后，则以后，自由车轮120不会沿图上下摇晃。
如果是手推台车，能够通过增减作业人员的推力来抑制承载台的横倾。
但是，在自动化生产线中，由于在行驶线上强制地进行调节(switchback)，因此不能缓和承载台的横倾和振动。在承载台上装载精密部件时等，大的横倾会导致部件的损伤，因此不是优选的。
即，在上述自行式台车中，要求减少伴随调节操作而在台车上产生的宽度方向的横倾或振动。
发明内容
本发明的课题在于提供这样的技术在具有自由车轮的自行式台车的调节操作时，减少因自由车轮的作用而在台车上引起的左右横倾。
本发明者等着眼于这样的情况如果是手推台车，作业人员通过增减推力、即推向斜前方(大多是无意识时实施的)，从而使自由车轮回转，促使其顺畅地回转，结果是抑制了横倾和振动的产生。并且发现了下述情况只要附加使自动控制的承载台稍微斜向地行驶的控制要素，就能够使自由车轮回转，能够抑制有害的横倾和振动。
通过以上见解，本发明提供一种自行式台车的行驶控制方法，该自行式台车具有底盘；可转向地设在该底盘上的转向驱动轮；设在上述底盘上、用于使台车稳定的自由车轮；以及控制上述转向驱动轮的行驶控制部，并且以让该自行式台沿基线往复行驶为基础，其特征在于，上述自行式台车的行驶控制方法由以下步骤构成第一转向步骤，在接收到如前进、停止、后退或者后退、停止、前进那样的方向变更指令时，在上述停止时或者其后，将上述转向驱动轮以预定角度进行转向；在该状态下通过使自行式台车后退或前进预定距离来使其脱离基线的步骤；第二转向步骤，将转向复原并进一步向基线进行转向；在该状态下使自行式台车后退或前进预定距离来使其返回到基线的步骤；以及第三转向步骤，在自行式台车到达基线时将转向复原，使自行式台车能够沿基线行驶。
这样根据本发明的控制方法，能够大幅度地降低自行式台车以往产生的大的横倾和振动。因此，能够搬运严禁振动的精密部件等。
图1是具有本发明的自由车轮的自行式台车的侧视图。
图2是沿图1的2方向观察的视图。
图3是表示进行调节时的自行式台车的控制方法和伴随该控制方法的自由车轮的运动的图。
图4A～4D是将本发明的自行式台车的行驶控制方法应用于汽车的组装线时的说明图。
图5是相对于图3所示的实施例的其他实施例的图。
图6是现有的自行式台车的示意图。
图7A和图7B是图6所示的自由车轮的俯视图和作用图。
具体实施例方式
下面，参照附图对本发明的几个实施例进行详细的说明。
在图1和图2中，台车的方向是F为前方，Re为后方，R为右侧，L为左侧，把台车10向前方运动定为前进，向后方运动定为后退。
图1是具有本发明的自由车轮的自行式台车的侧视图，自行式台车10的主要结构要素如下兼作台车车架的底盘11；用于驱动台车10的驱动部13，该驱动部13具有驱动轮12并安装在该底盘11的下表面；以及自由车轮15，其作为辅助轮14，安装在该驱动部13的前后来支撑台车10。
另外，17是对工件16等进行加载或卸载的加载器部，该加载器部17安装在底盘11的上表面侧；18是对加载器部17和驱动部13进行控制的行驶控制部。
自由车轮15由以下部件构成基座31，其作为装载在底盘11上的部件；经由该基座31而转动自如地安装的保持部件32；以及经由旋转轴33而旋转自如地安装在该保持部件32的下部的车轮34。该自由车轮15具有这样的作用保持部件32的方向根据台车10的行驶方向而改变，并且通过车轮34旋转来使方向变化为台车10的移动方向并支撑台车10。
另外，加载器部17由以下部件构成主体部35；从该主体部35沿横向延伸并安装成可上下升降的加载器臂36；安装在该加载器臂36的前端36a上并支撑工件16的加载器架体37；以及承载可交换地安装在该加载器架体37上方的工件16的附属装置38。
41是运转状态显示器，42是手动操作盘，43是电源开关。
即，该自行式台车10具有底盘11；可转向地设在该底盘11上的转向驱动轮12；设在底盘11上、用于使台车10稳定而自由车轮15；以及控制转向驱动轮12的行驶控制部18。<BR>
图2是沿图1的2方向的视图，在台车10中，在底盘11的中心安装有驱动部13，该驱动部13左右具有转向驱动轮12；在该驱动部13周围的四个位置安装有自由车轮15。
通过仅使驱动部13左侧的驱动轮12L前后旋转，就能够使台车10向右方向前进或者后退，通过仅使驱动部13右侧的驱动轮12R前后旋转，就能够使台车10向左方向前进或者后退。或者，如果在使左侧的驱动轮12L前进的同时以相同旋转速度使右侧的驱动轮12R后退，就能够使台车10在原地右转弯。通过使左侧的驱动轮12L后退、使右侧的驱动轮12R前进，从而也能够使台车10在原地左转弯。
另外，在本实施例中，虽然在驱动部13上设置有左右的驱动轮12L、12R，但驱动轮12只是一个并且使该驱动轮12的方向朝左右转动，当然也可使台车10转向。
对自由车轮15的构造更详细地进行说明。
在自由车轮15中，在底盘11上固定有基座31，相对于该基座31绕转动轴的中心45转动自如地安装有截面为コ字状的保持部件32，经由旋转轴33在该保持部件32上旋转自如地安装有车轮34。另外，为确保台车10的直进性，使转动轴的中心45和旋转轴33的中心线之间具有距离T。
并且，在底盘11的前端安装有位置检测传感器44F，在底盘11的后端安装有位置检测传感器44Re。
图3是说明进行调节时的自行式台车的控制方法和伴随该控制方法的自由车轮的运动的图，对自行式台车10的行驶控制部18(参照图1)所实施的行驶控制方法进行说明，该自行式台车10以沿基线51往复行驶为基础。
基线51是在台车的路径上贴附有磁带的部分，具有通过自行式台车10上具有的位置检测传感器44F、44Re来检测磁带的磁力而引导自行式台车10的行驶的轨道作用。
另外，也可以代替磁带，在路面埋设或者在路面上铺设电线，在电线中导通电流，通过由位置检测传感器44F、44Re检测该感应电流，从而引导自行式台车10的行驶位置。
在图中，53是在调节操作后为使自由车轮15的方向变化而扫描的台车10的中心的轨迹，即，暂时从基线脱离、脱离后再次返回基线51的轨迹。
以下，对台车10通过获取轨迹53而顺畅地改变自由车轮15的方向从而能够抑制横倾进行说明。
(a)表示下述的状态沿Re方向行驶的台车10在进行调节的点52处停止，接收行驶变更指令，就要开始向F方向进行调节操作之前的状态。
(b)表示第一转向步骤54使左侧的转向驱动轮12L沿方向61的方向后退，同时使右侧的驱动轮12R以同一旋转速度沿方向61的方向前进，从而使台车10在原地左转弯，并且使安装在台车10的四角的自由车轮15以转动轴的中心45(参照图2)为中心向右方向62转动。即，第一转向步骤54是在台车10接收到方向变更指令时，在停止时使转向驱动轮12以预定角度θ进行转向，从而使自由车轮15的方向改变。
(c)表示为使自由车轮15进一步从(b)向右方向62转动，仍以(b)的转向角使台车10行驶预定距离D。即是步骤55通过使台车10从(b)的状态起在辅助线53上前进预定距离D，沿右方向62转动地改变自由车轮15的方向，使得自行式台车从基线51脱离并且与台车的前进方向一致。
(d)表示第二转向步骤56使台车10的转向复原并进一步朝基线51以角度α向右方向进行转向。
从(d)到(e)的步骤如下在(d)状态的转向方向下使台车10移动，变化为使自由车轮15的方向进一步与前进方向一致。
即，表示步骤57在(d)的状态下，使台车10前进预定距离L，从而顺畅地将自由车轮15的方向变化为台车10的前进方向，同时自行式台车10返回到基线51。
(e)为第三转向步骤58在自行式台车10到达了基线51时使转向复原，使自行式台车10能够沿基线51行驶。
另外，在第一转向54中，为避免台车与工件的装卸工位之间的干涉，当然也可以使台车10沿前进方向行驶必要的距离后进行第一转向步骤。
从(e)到(f)，台车10返回到基线51上并行驶一段时间。并且，通过设在(f)处的位置确认用的传感器，再次对台车10进行位置确认，从而完成一连串的控制。
本实施例是台车10从后退方向朝前进方向进行调节操作时的行驶控制方法，但是本实施例当然也可应用于从前进方向朝后退方向进行调节操作时的行驶控制。
行驶控制部18设置有第一转向步骤54，该第一转向步骤54是在接收到方向变更指令时，在停止时使转向驱动轮12以预定角度θ进行转向；和步骤55，该步骤55是在该状态下使自行式台车前进预定距离D而脱离基线51，并移位到辅助线53上，因此，能够使自由车轮15的方向从方向变更指令前的方向开始变化。
另外，行驶控制部18还设置有第二转向步骤56，该第二转向步骤56是将转向复原并进一步沿与第一转向步骤54相反方向且朝基线51进行转向；和步骤57，该步骤57是通过在该状态下使自行式台车10后退或者前进预定距离L而使其返回到基线51，因此，能够使改变方向后的自由车轮15顺畅地变化为沿着行驶方向的方向。
这样，当具有自由车轮15的自行式台车10接收到方向变更指令并行驶时，能够将自由车轮15的方向顺畅地改变为沿着自行式台车的行驶方向的方向。由于自由车轮的方向顺畅地改变为沿着自行式台车的行驶方向的方向，因此在方向变换时，能够减轻台车10伴随自由车轮15的方向变化而产生的横倾，并且能够减轻对台车10的负担。
返回到图2，根据现有技术，在调节操作时，不知何时会发生相当于转动轴的中心45与旋转轴33的中心33C之间的距离T的横倾，存在有因横倾使工件从台车脱落的问题，或者装载在附属装置上的工件位置偏移等问题。
作为上述横倾问题的对策，可以通过使用兼有驱动部和转向部的、所谓的全方位车轮代替自由车轮来加以应对。但是，如果使用全方位车轮，会残留有关台车的成本上升的问题。
根据本发明的控制方法，在调节时通过使保持部件32的方向顺畅并迅速地转动，从而能够减轻台车10的横倾。
另外，能够在一定时期内且短时间使台车的横倾停止。
其结果是，能够大幅度地减轻以往在台车10上所产生的较大的横倾和振动。因此，能够搬运严禁振动的精密部件。
另外，通过实际应用市售的自由车轮能够以现有结构来减轻横倾，因此台车10的成本不会上升。
此外，由于能够以短时间结束横倾的产生，因此能够将台车10的速度提前加速到高速，从而能够实现搬运的循环时间的缩短。
图4A～4D是将本发明的自行式台车的行驶控制方法应用于汽车的组装线时的作用图，上述图表示在四轮车辆71的组装线上搬运燃料罐72，装载该燃料罐72的台车10从后退向前进进行调节操作，使台车10的动作与组装线上的四轮车辆71的动作同步，并且将燃料罐72安装到该四轮车辆71上。
图4A表示装载燃料罐72的台车10在方向h的方向上前进。
在图4B中，台车10前进到组装线的中心线73为止，方向变为j方向，接着，沿与组装线的前进方向相反方向的k方向前进，在调节点接收来自控制部18(参照图1)的方向变更指令，从后退变为停止，并转变为前进。
此时，根据本发明的自行式台车的行驶控制方法，能够大幅度地减轻由自由台车10的自由车轮15(参照图1)所具有的保持部件32的转动引起的横倾。由于减轻了伴随横倾而作用到燃料罐72的冲击和振动，因此不易引起部件的位置偏移。由于不易引起部件的位置偏移，所以能够使附属装置38等的工件夹具简单化。
图4C表示作业人员P将燃料罐72安装到四轮车辆71上，台车10进行调节操作，台车10在车辆组装线上与组装线以相同方向且相同速度同步地行驶。
由于台车10调节操作时的横倾不会引起装载在台车10上的燃料罐72的位置偏移，因此能够提高对移动的组装线上的四轮车辆71的定位作业性。也能够消除这样的问题因横倾而损伤燃料罐72等、损伤作为工件的燃料罐72的质量。
图4D表示燃料罐72的安装完成后的台车10离开线的中心线73的预定位置并沿方向n的方向移动，进入下面动作的准备。
图5是图3所示的实施例的其他实施例的图，自行式台车10的行驶控制方法是通过实施由下述各步骤构成的一连串的控制来实现的第一转向步骤54A，行驶控制部在接收到如后退、停止、前进那样的方向变更指令时，在停止时使转向驱动轮12以预定角度θ进行转向；步骤55A，在该状态下通过使自行式台车10前进预定距离La使其脱离基线51A；接着，将转向复原的第二转向步骤56A；步骤81，使自行式台车10与基线51A平行地行驶；第三转向步骤58A，沿与第一转向步骤54A的转向方向相反的方向使转向驱动轮12L、12R进行转向；在该状态下通过使自行式台车10前进距离Y而返回到基线51A的步骤；以及第四转向步骤82，在自行式台车10到达基线51A时将转向复原，自行式台车10能够沿基线51A行驶。
与图3的实施例的主要不同点在于增加了步骤81和第三转向步骤58A这两个步骤，步骤81是使自行式台车10与基线51A平行地行驶，第三转向步骤58A是沿与第一转向步骤54A的转向方向相反的方向使转向驱动轮12L、12R进行转向。<BR>
另外，预定距离X和预定距离Y可以任意设定，由自由车轮的结构和装载在台车上的货物的种类等来决定。
产业上的可利用性如以上说明那样，根据本发明的控制方法，在工厂内，适于可进行部件、工件等的搬运的自行式的台车。
权利要求
1.一种自行式台车的行驶控制方法，该自行式台车具有底盘；可转向地设在该底盘上的转向驱动轮；设在上述底盘上、用于使台车稳定的自由车轮；以及控制上述转向驱动轮的行驶控制部，并且该自行式台车以沿基线往复行驶为基础，其中，上述自行式台车的行驶控制方法由以下步骤构成第一转向步骤在接收到如前进、停止、后退或者后退、停止、前进那样的方向变更指令时，在上述停止时或者其后，将上述转向驱动轮以预定角度进行转向；在该状态下通过使自行式台车后退或前进预定距离而使其脱离基线的步骤；第二转向步骤将转向复原并进一步向基线进行转向；在该状态下使自行式台车后退或前进预定距离而使其返回到基线的步骤；以及第三转向步骤在自行式台车到达基线时将转向复原，使自行式台车能够沿基线行驶。
全文摘要
本发明提供一种具有对转向驱动轮进行控制的行驶控制部的自行式台车的行驶控制方法。该方法如下按方向变更指令将转向驱动轮以预定角度进行转向，在该状态下使自行式台车前后进退预定距离而使其脱离基线，然后向基线进行转向，使自行式台车返回到基线。此后，自行式台车能够沿基线行驶。
文档编号G05D1/02GK101057195SQ200580038350
公开日2007年10月17日 申请日期2005年11月9日 优先权日2004年11月9日
发明者丸尾胜, 竹熊秀史 申请人:本田技研工业株式会社