AGV（無人搬送車）内製事例 手動の搬送工程を自動化
当社生産設備の実例からAGV（無人搬送車）を取り上げ、製品の採用ポイントを解説します。
あわせて、装置設計をサポートするためのサービスをご案内します。ご検討の際は、お気軽にご相談ください。
装置実例 AGV（無人搬送車）
自社生産ラインに合わせて、ロボットの内製で最適化
人での搬送は生産性、コストで大きなロスが発生します。
一方で工程間搬送にコンベヤを使用する場合、工場内の導線を塞いでしまいます。また、生産量の変化などでラインを変更する場合も大がかりな変更が必要になります。
AGVを使用することでスペースを有効活用でき、ライン変更もテープを貼り替えるだけで素早い対応が可能になります。
しかし、市販のAGVは搬送に特化しているものが一般的で、積載型、低床型にしても基本は人での積み替えが必要となります。
搬送ロボットの上にコンベヤを搭載することで、受け渡しも自動化でき、作業者ゼロでの搬送が可能になります。
内製化のメリット
- 既存の周辺設備に合わせてロボットの高さや、インターフェイスをカスタム
- 必要な機能だけを搭載し、低コストで自動化を実現
- コンベヤなど上部機構を前提に走行部の設計が可能なため、搭載荷重、電源容量などロボット全体の設計を最適化
- 走行部と上部機構を一体で作ることでモーター制御やタイミングの同期も取りやすく、停止精度、受け渡し精度の向上に貢献
装置概要
AGVの上にコンベヤを搭載した装置です。
AGVは2軸のモーター、4輪のキャスターで走行し、コンベヤは1軸で次工程の搬送を行います。
| 走行軸（2軸） | 駆動方式 | 差動二輪 |
|---|---|---|
| 最高速度 | 40 m/min | |
| 最小旋回半径 | 0.46 m | |
| コンベヤ軸（1軸） | 最大積載量 | 40 kg |
| 搬送速度 | 6 m/min、12 m/min（2速設定） | |
| 制御 | Modbus（RTU） | |
| 誘導方式 | ライントレース画像処理誘導、 コンベヤ位置画像処理（ARマーカー） |
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| ラインテープ | ビニールテープ | |
| 制御用コンピュータ | Raspberry Pi Model B/4GB | |
| カメラ | USBカメラ | |
| バッテリ | DC24 V（12 V/95 Ah×2直列） | |
| 稼働時間 | 8時間 | |
| 外形寸法 | W860×D805×H995 mm | |
| ロボット本体質量 | 140 kg | |
| 構想～設計期間 | ハードウェア、システム全体 | 6人月 |
|---|---|---|
| ソフトウェア | 4人月 | |
| 組立～動作確認期間 | 3人月 | |
| 試験期間 | 3人月 | |
構成品一覧
| 品名 | 数量 | ||
|---|---|---|---|
| 走行軸 | ブラシレスモーター | 2 | |
|
|
ギヤヘッド | 2 | |
| ドライバ | 2 | ||
| 接続ケーブル | 2 | ||
| DC電源用ケーブル | 2 | ||
| ゴム車輪 ※ | DWR-150D | 2 | |
| 走行制御部 | モバイルロボットコントローラ | 1 | |
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|||
| センサ | ロータリーエンコーダ | 2 | |
 |
エンコーダ用汎用ケーブル | 2 | |
| コンベヤ軸 | ブラシレスモーター | 1 | |
|
|
ギヤヘッド | 1 | |
| ドライバ | 1 | ||
| 接続ケーブル | 1 | ||
| DC電源用ケーブル | 1 | ||
- ※
- 株式会社イノアック車輪製のゴム車輪です。オリムベクスタ株式会社から販売しています。
走行軸
<高出力・小型>ブラシレスモーター BLVシリーズRタイプ
バッテリ駆動対応 AGVに最適な小型・軽量モーター
モーター、ドライバともに大幅な小型・軽量化を実現しました。AGVの可搬重量への影響を最小限に抑えながら、より重量のあるワーク搬送を可能にします。
さらに、省スペース設計により、搬送システムの生産性向上に貢献します。
-
モーター※
- ※ 平行軸ギヤヘッド 400 W・減速比30の場合
-
ドライバ
- DC24 V 400 W、750 Wタイプの場合、160（W）mm×110（D）mm×35（H）mm、質量は0.46 kg です。
位置決め運転・位置情報の取得を実現
AGVは次の目標位置まで正確な運転を行うために、位置決め運転ができるモーターが必要です。
BLVシリーズRタイプは分解能が0.01°（1回転36,000パルス）と細かいことから、目標位置まで正確な運転を行うだけでなく、走行状態や現在位置の詳細な把握が可能です。
幅広い速度制御範囲で運転
スペースの限られた場所での運転は、低速で小回りが利くAGVが求められます。
モーター軸で1r/minからの速度制御が可能なため、左右駆動輪の速度差を大きくして、小回りを利かせた運転ができます。また、滑らかな起動・停止を実現できます。
中空軸フラットギヤヘッドで耐荷重アップ
耐荷重が求められるAGVの車輪に中空軸フラットギヤヘッドを選定しました。
平行軸ギヤヘッドよりも高い荷重に耐えられるため、ワークの設計や重量の変化にも柔軟に対応できます。
また、車軸に直結できるため、カップリングやベルトプーリーなどを削減できます。これにより、省スペース化と部品コストダウンに貢献します。
モーター、中空軸フラットギヤヘッドおよび車輪取付用シャフトを一体化した駆動車輪用モーターもご用意しています。車輪機構設計、車輪選定の時間短縮に貢献します。
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+ |
※
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（ゴム車輪） |
（ウレタン車輪） |
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- ※
- 株式会社イノアック車輪製のゴム車輪です。オリムベクスタ株式会社から販売しています。車輪の組み付けは、お客様にお願いしております。
STO認証品のため安全機能部を簡易化
STO※認証を取得したことにより、安全システムへの対応が容易になりました。周辺機器を削減し、コスト削減や、省スペース化を実現します。
- ※
- STO（Safe Torque Off）機能を搭載
| 適用規格 | 仕様 | 認証機関 |
|---|---|---|
| IEC 61800-5-2, EN 61800-5-2 | SIL 2 |
|
| IEC 61508-1, EN 61508-1 | ||
| IEC 61508-2, EN 61508-2 | ||
| ISO 13849-1, EN ISO 13849-1 | PL d（Category 3） |
走行制御部
モバイルロボットコントローラMVC01
ソフトウェア開発の負担を軽減
MVC01は、AGVの走行に必要な走行制御機能を搭載しています。
MVC01は、モーター制御と自己位置管理をコントローラ側で一元的に処理するため、上位制御機器との通信構成を簡素化できます。
これにより、Raspberry Piなどの小型コンピュータでも安定した制御が可能になり、上位側のソフトウェア実装負担を軽減します。
また、AGVの自己位置をMVC01が管理することで、エンコーダ値からの複雑な位置演算やラップアラウンド処理を上位側で実装する必要がありません。
現在位置のプリセット機能も備えており、開発効率の向上とスムーズな立ち上げに貢献します。
ソフトウェアをすべてROSで開発した場合、車輪の変更など機構をカスタマイズした際にはROSのプログラムを変更する必要があり変更負荷も大きくなります。
走行制御にMVC01を使うことで、車輪の機構設定はMVC Studioでおこなえるため、上位側での車輪管理が不要になります。これにより、機構変更時も上位プログラムの修正を最小限に抑えられます。
ロボットをカスタマイズ
車輪構成、ロボットのサイズ等の変更はMVC01を再設定するだけ
IMUによる正確な位置情報取得によりスリップを検知
MVC01はIMUを搭載しているため、 ジャイロオドメトリで算出した位置情報を出力できます。
ジャイロオドメトリとは、IMUとモーターのエンコーダ情報から位置情報を推定する手法です。
不安定な場所を走行する場合、スリップによって実際のロボットと位置情報に誤差が生じやすくなりますが、IMUによって、より高精度な位置情報を出力できます。
センサ
ロータリーエンコーダ インクリメンタル形
コンパクトサイズ・軽量で装置の小型化に貢献
走行軸の速度監視にロータリーエンコーダを使用しています。
小型・薄型・軽量のため、狭い場所にも設置可能です。
また、中空軸により車軸へ直接取り付けられるため、カップリングが不要となり、省スペース化と部品コストダウンを実現しています。
14種類の分解能で幅広い用途に対応
100～4000 P/R、14種類の分解能から選択可能。LiDARとの連携にも柔軟に対応できます。
粉塵・結露に強い耐環境性能
磁気式エンコーダのため、ごみや結露、振動の影響を受けにくく、安定した性能を維持できます。
コンベヤ軸
<高出力・小型>ブラシレスモーター BLVシリーズRタイプ
設定通りの速度で動作する高い速度安定性
作業効率を落とさないために、搬送物の重量問わず、コンベヤ軸は安定して回転する必要があります。
BLVシリーズRタイプは、重さにばらつきのある搬送物も回転速度を落とすことなく、設定速度で安定した運転ができます。
製品選定段階から装置設計をサポート
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モーターの選定をサポート
パソコンでモーターの選定がおこなえるコンテンツをご用意しています。
運転条件の数値を入力していただくだけで、お客様の使い方に合った製品を選ぶことができます。
< モーター選定ツールイメージ > -
装置に関する資料をご用意
装置の仕様や外形寸法、動作パターンに関する資料をご用意しています。同様の装置を検討する際にご活用ください。
プログラム作成をサポート
ROS2用のROSノード、マニュアル、サンプルコードをご用意しています。
また、初めてのROS制御に不安がある、プログラム設計の時間を短縮したいという場合には、MVC01との連携も含めたサンプルプログラムの作成も行っております。
プログラムサポート適応範囲
- MVC01に関する全般的な技術相談
- Raspberry Pi等で制御したい場合のOSを含めた環境構築のサポート（ROS環境含む）
- ゲームパッドを用いてMVC01を制御するサンプルコードの作成
- ※ 外界センサ（ライントレーサやLiDAR）を用いた自律走行のサポートはお受けいたしかねます。
トラブルの際はサービスエンジニアがサポート
モーターに関するさまざまな疑問やトラブルに対し、お客様の現場にサービスエンジニアがお伺いし対応します。
またオンラインサポートも行っておりますので、お気軽にご利用ください。
製品に関するお問い合わせのほか、課題のご相談、技術的なフォローなど、どんなことでもご相談ください。
