JP2001240391A - 移動体の昇降装置 - Google Patents
移動体の昇降装置Info
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Abstract
動体の昇降位置のずれを解消できる移動体の昇降装置を
提供することを目的とする。 【解決手段】 昇降マスト4に沿って上下方向にチェー
ン20をサポートにより支持して敷設し、昇降マスト4に
沿って昇降される昇降台3に、チェーン20に歯合するス
プロケット19aの回転によりパルスを発生するエンコー
ダ19と、前記サポートを検出する光電スイッチ28を設
け、エンコーダ19より発生されるパルスをカウントし、
光電スイッチ28の検出信号の入力時のパルスカウント値
を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウン
ト値と光電スイッチ28の検出信号の入力時の前記エンコ
ーダ19のパルスカウント値を比較してエンコーダ19の精
度が正常か否かの判定を行うクレーン制御装置を設け
る。
Description
などの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降装置に関
するものである。
たマストなどの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降
位置の制御を、移動体の昇降絶対位置を検出しながら行
っている。
て上下方向に固定チェーンを敷設し、このチェーンに歯
合するスプロケットの回転によりパルスを発生するエン
コーダを移動体に設け、エンコーダより発生されるパル
スをカウントすることにより行っている。また柱の下端
の定位置に取り付けられる原点検出板を、たとえば光電
スイッチなどにより検出したとき、前記エンコーダのカ
ウント値のリセットを実行し、カウントの誤差を修正し
ている。
来構成では、エンコーダの精度により移動体の昇降位置
の精度が決定されるが、昇降径路の途中では定位置検出
ができないため、外部検出でカウントチェックができ
ず、特に昇降径路の途中で昇降を繰り返すようなときに
カウントにずれが生じ、移動体の昇降位置にずれが生じ
ることがあった。
精度の低下、エンコーダのすべり、エンコーダ用のチェ
ーンとスプロケットの歯飛びなどが考えられる。そこ
で、本発明は、エンコーダの精度を確認でき、移動体の
昇降位置のずれを解消できる移動体の昇降装置を提供す
ることを目的としたものである。
ために、本発明のうち請求項1記載の発明は、垂設され
た柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手
段を備えた移動体の昇降装置であって、前記柱または壁
に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設
し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転
によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支
持具を検出する支持具検出手段を設け、前記エンコーダ
より発生されるパルスをカウントすることにより、前記
移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置に
より前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制
御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段を、前記
支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値
を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウン
ト値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウ
ント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの
判定を行う構成としたことを特徴とするものである。
れるパルスをカウントすることにより移動体の昇降位置
が検出され、この検出された昇降位置をフィードバック
しながら目標の移動体の昇降位置に移動体が昇降制御さ
れる。また昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持
具が検出されると、このときのパルスカウント値が予め
学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの
精度が正常か否かの判定が行われる。
1に記載の発明であって、昇降駆動手段に、移動体の昇
降位置を検出する昇降位置検出手段を設け、昇降制御手
段は、前記昇降位置検出手段により検出される移動体の
昇降位置と、エンコーダより発生されるパルスをカウン
トすることにより検出される移動体の昇降位置を比較し
て、前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行うこ
とを特徴とするものである。
置検出手段により検出された移動体の昇降位置と、移動
体のエンコーダより発生されるパルスをカウントするこ
とにより検出される移動体の昇降位置が比較され、エン
コーダの精度が正常か否かの判定が行われる。
1または請求項2に記載の発明であって、昇降制御手段
は、エンコーダの精度が正常でないと判定されると、移
動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカ
ウント値をリセットすることを特徴とするものである。
常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで
移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされ
る。よってパルスカウント値のずれ量が解消され、移動
体の昇降位置のずれが解消される。
1〜請求項3のいずれかに記載の発明であって、昇降制
御手段は、最上段に配置された噛合体の支持具が支持具
検出手段により検出されると、移動体の減速を行うこと
を特徴とするものである。
合体の支持具が支持具検出手段により検出されると、移
動体の減速が行われる。また請求項5に記載の発明は、
垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇
降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、前記柱
または壁に沿って上下方向に噛合体を支持して敷設し、
前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によ
りパルスを発生するエンコーダを設け、前記昇降駆動手
段に、移動体の昇降位置を検出する昇降位置検出手段を
設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウント
することにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この
検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して
移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記
昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出され
る移動体の昇降位置と、エンコーダより発生されるパル
スをカウントすることにより検出される移動体の昇降位
置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否かの判
定を行うことを特徴とするものである。
置検出手段により検出された移動体の昇降位置と、移動
体のエンコーダより発生されるパルスをカウントするこ
とにより検出される移動体の昇降位置が比較され、エン
コーダの精度が正常か否かの判定が行われる。
5に記載の発明であって、昇降制御手段は、エンコーダ
の精度が正常でないと判定されると、移動体を移動体の
昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセ
ットすることを特徴とするものである。
常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで
移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされ
る。よってパルスカウント値のずれ量が解消され、移動
体の昇降位置のずれが解消される。
に基づいて説明する。本発明の移動体の昇降装置を、物
品保管設備に備えられるスタッカクレーンの昇降台に適
用した場合について説明する。
は、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔
てて設置した2基の収納棚Aと、それらの収納棚Aどう
しの間に形成した作業通路Bを自動走行するスタッカー
クレーンCとが設けられ、各収納棚Aには多数の物品収
納部Dが上下多段かつ左右に並設されている。
に沿って走行レール1が設置され、作業通路Bの一端側
に設置した物品搬出入部Eには、入出庫指令をスタッカ
ークレーンCに入力するコントローラE1と、走行レー
ル1を挟んで一対の荷載置台E2とが設けられ、スタッ
カークレーンCは、入出庫指令に基づいて走行レール1
に沿って走行して、荷載置台E2と物品収納部Dとの間
でのパレットPに載せた物品Fの出し入れを行う入出庫
用の搬送車として構成されている。
ように、走行レール1に沿って走行する走行車体2に、
昇降台(移動体の一例)3を設け、その昇降台3を昇降
操作自在に案内支持する前後一対の昇降マスト(柱の一
例)4を垂設して構成され、昇降台3には物品移載用の
フォーク装置5が設けられている。
昇降用チェーン8にて吊下げ支持され、この昇降用チェ
ーン8は、上部フレーム7に設けた案内スプロケット9
と一方の昇降マスト4に設けた案内スプロケット10と
に巻き掛けられて、走行車体2の一端に装備した巻き取
りドラム11に連結されている。
インバータ式のモータである昇降用電動モータ(昇降駆
動手段の一例)M1にて正逆に駆動回転させて、昇降用
チェーン8の繰り出しや巻き取り操作で昇降台3を駆動
昇降させるように構成されている。
を省略するが、巻き取りドラム11の回転軸に連結され
て、それの回転量を検出するための駆動側ロータリエン
コーダ18と、昇降台3に取付けられている昇降台側ロ
ータリエンコーダ19との検出情報に基づいて管理され
る。昇降台側ロータリエンコーダ19は、図3および図
5に示すように、それの回転軸に取付けられたスプロケ
ット(回転体の一例)19aが昇降マスト4の一方に上
下方向に敷設された(固定)チェーン(噛合体の一例)
20に歯合しており、昇降台3の昇降に伴ってスプロケ
ット19aが回転して、昇降台3の昇降移動を検出す
る。前記チェーン20は、マストチェーンサポート(以
下、サポートと略す;支持具の一例,図5)27により
昇降マスト4に支持され、エンドに設けたオートテンシ
ョン機構(図示せず)により撓まないように張設されて
いる。
側ロータリエンコーダ19の検出情報は、図4に示すよ
うに、クレーン制御装置CCの昇降制御部30に入力さ
れている。
走行レール1上を走行自在な前後二つの車輪12と、走
行レール1に対する車体横幅方向での位置を規制するよ
うに走行レール1に係合する前後二箇所に且つ左右一対
に設けた下部位置規制用ロータ13と、いわゆるインバ
ータ式のモータである走行用電動モータM2を備えた走
行用駆動装置14とが設けられている。
うに、ガイドレール6を左右から挟み込んで、スタッカ
ークレーンCの走行に伴って、その側面に沿って上下軸
回りで転動する左右一対の上部位置規制用ローラ17が
走行方向の前後端部に設けられている。
方向の一端側の車輪が、走行用駆動装置14(走行用電
動モータM2)にて駆動させる推進用の駆動輪12aに
構成され、車体前後方向の他端側の車輪が、遊転自在な
従動輪12bとして構成され、スタッカークレーンC
は、上部フレーム7に設けた上部位置規制用ローラ17
にて倒れ止めされながら、走行用駆動装置14による駆
動で走行レール1に沿って自走自在に構成されている。
に、走行車体2に取付けられた車体側ロータリエンコー
ダ21の検出情報に基づいて管理される。車体側ロータ
リエンコーダ21は、それの回転軸に取付けられたスプ
ロケット21aが走行レール1に沿って敷設されたチェ
ーン22に歯合しており、走行車体2の走行に伴ってス
プロケット21aが回転して、走行車体2の走行移動を
検出する。
は、図4に示すように、クレーン制御装置CCの走行制
御部31に入力されている。また昇降台3の昇降定位置
を検出するための検出板として、前記チェーン20が敷
設された昇降マスト4に、図5および図6の配置図に示
すように、上端と下端の定位置(原点位置)を示す原点
検出板23a,23bと、下降限速度検出用の下限減速
検出板24が設けられ、昇降台3に、原点検出板23
a,23bと下限減速検出板24をそれぞれ検出する第
1光電スイッチ25,第2光電スイッチ26が設けられ
ている。またチェーン20のサポート27を検出する第
3光電スイッチ(支持具検出手段の一例)28が設けら
れている。サポート27は図6に示すように、最上段よ
り500mm下方に配置され、以下一定の間隔L(たと
えば1m)で計5個が配置されている。サポート27に
は下方からサポート番号(1〜5)が付されている。ま
た最上段のサポート27は上昇限速度検出用の検出板を
兼用している。
出情報は、図4に示すように、クレーン制御装置CCの
昇降制御部30に入力されている。上記クレーン制御装
置CCは、図4に示すように、コントローラE1からの
搬送指令を受けて、昇降台3を指定された昇降位置に昇
降させる昇降制御部30と、走行車体2を指定された走
行位置に移動させる走行制御部31と、フォーク装置5
を出退作動させて物品Fを移載させる移載制御部32か
ら構成され、クレーン制御装置CCにより制御されて物
品Fの搬送並びに各物品収納部Dなどとの間の物品Fの
移載が行われる。
御部30による昇降台3の昇降制御について詳細に説明
する。クレーン制御装置CCの昇降制御部30の制御ブ
ロック図を図7に示す。
降位置により、下端の原点検出板23aからの昇降台3
の昇降目標距離(目標値)を設定し、後述するエンコー
ダ警報信号を入力すると、一旦、前記昇降目標距離を下
端の原点23aの位置、すなわちゼロに設定し、後述す
るリセット信号を入力すると、元の昇降台3の昇降目標
距離(目標値)に再設定する昇降目標距離設定部41
と、第1光電スイッチ25の下端の原点検出板23aの
検出信号によりリセット信号を出力し、上端の原点検出
板23bの検出信号により最大値セット信号を出力する
原点判定部42と、昇降台側ロータリエンコーダ19か
ら入力されたパルス信号をカウントして昇降台3の実昇
降距離を測定するとともに、原点判定部42のリセット
信号によりリセットされ、最大値セット信号により上端
の昇降距離(予め学習している)にセットされる第1昇
降距離検出部43と、昇降目標距離設定部41により設
定された昇降目標距離と第1昇降距離検出部43により
測定された実昇降距離の偏差を演算する減算器44と、
後述する昇降駆動部48より出力される指令信号がプラ
ス(上げ)のときに上昇中、ゼロのときに停止中、マイ
ナス(下げ)のときに下降中の判定信号を出力する昇降
判定部45と、第3光電スイッチ28のサポート27の
検出信号を、昇降判定部45の判定信号が上昇のときプ
ラス側にカウントし、昇降判定部45の判定信号が下降
のときマイナス側にカウントするサポート番号検出部4
6と、サポート番号検出部46に検出されているサポー
ト番号が5(最上段のサポートの番号)のとき、強制減
速信号を出力する減速検出部47と、減算器44により
求められた偏差が0となるように、昇降用電動モータM
1へ指令信号を出力して駆動するとともに、減速検出部
47より強制減速信号を入力すると、あるいは第2光電
スイッチ26の下限減速検出板24の検出信号を入力す
ると、強制的に減速する昇降駆動部48と、後述する第
1エンコーダ精度確認部49と、駆動側ロータリエンコ
ーダ18から入力されたパルス信号をカウントして昇降
台3の実昇降距離を測定するとともに、原点判定部42
のリセット信号によりリセットされ、最大値セット信号
により上端の昇降距離(予め学習している)にセットさ
れる第2昇降距離検出部50と、後述する第2エンコー
ダ精度確認部51と、から構成されている。
昇降距離検出部50により、昇降位置検出手段が構成さ
れている。上記第1エンコーダ精度確認部49について
説明する。
昇降台3の試験昇降中に、第3光電スイッチ28のサポ
ート27の検出信号の入力毎に、昇降台側ロータリーエ
ンコーダ19のパルスのカウント値、すなわち第1昇降
距離検出部43により検出されている昇降距離が記憶さ
れることにより、サポート番号毎の昇降距離のデータが
予め学習され、記憶されている。
ート27の検出信号を入力すると、このとき昇降距離検
出部43により検出されている昇降距離とサポート番号
検出部46に検出されているサポート番号を求め、この
求めたサポート番号毎に予め学習され記憶された昇降距
離のデータと、第1昇降距離検出部43により検出され
ている昇降距離を比較し、昇降距離のずれ量を検出す
る。このずれ量が所定値(たとえば10mm)より拡大
するとエンコーダ警報信号を昇降目標距離設定部41と
コントローラE1へ出力する。
て説明する。昇降判定部45の判定信号が停止中のと
き、第1昇降距離検出部43により検出されている昇降
距離と、第2昇降距離検出部50により検出されている
昇降距離を比較してずれ量を検出する。このずれ量が所
定値(たとえば10mm)より拡大するとエンコーダ警
報信号を昇降目標距離設定部41とコントローラE1へ
出力する。
0の構成による作用を説明する。昇降制御部30は、コ
ントローラE1から昇降台3を移動する昇降位置の指令
を受けると、予め学習した昇降位置に相当する原点23
aからの昇降距離を求め、昇降目標距離(目標値)とす
る。
ら出力されるパルス信号をカウントして原点23aから
の実昇降距離を求め、この実昇降距離をフィードバック
信号として昇降目標距離となるように昇降指令値をモー
タM1へ出力して昇降台3の昇降を行う。前記実昇降距
離は、原点23aと23bを検出したときに修正され
る。
が検出されており、サポート番号5のサポート27が検
出されたとき、あるいは下降限速度検出板24が検出さ
れたとき、強制的に減速され、昇降台3の走行本体2あ
るいは上部フレーム7への追突を防止している。
に、昇降台側ロータリーエンコーダ19の精度が確認さ
れており、予め学習されたサポート27の昇降距離と実
昇降距離のずれ量が拡大すると、エンコーダ警報信号が
昇降目標距離設定部41とコントローラE1へ出力され
る。
タリーエンコーダ19の精度が確認されており、昇降台
側ロータリーエンコーダ19から入力されたパルス信号
をカウントして測定された昇降台3の実昇降距離と駆動
側ロータリエンコーダ18から入力されたパルス信号を
カウントして測定された昇降台3の実昇降距離のずれ量
が所定値より拡大するとエンコーダ警報信号が昇降目標
距離設定部41とコントローラE1へ出力される。
報信号を入力すると、昇降目標距離を下端の原点23a
の位置、すなわち昇降目標距離をゼロに設定し、後述す
るリセット信号を入力すると、元の昇降台3の昇降目標
距離(目標値)とする。これにより昇降台3は、一旦下
端の原点23aの位置に下降し、その後、元の昇降台3
の昇降目標距離(目標値)に昇降制御される。一旦昇降
台3が、下端の原点23aに戻ることにより第1昇降距
離検出部43と第2昇降距離検出部50のパルスカウン
ト値がリセットされ、よって昇降距離が修正され、昇降
を繰り返して発生したずれ量、すなわち精度が修正され
る。
昇降できるとともに、この昇降台3の昇降位置の精度を
保障する昇降台側ロータリーエンコーダ19の精度を監
視し、ずれ量が所定値を超えるとずれ量の修正を行うこ
とにより、常に正確な昇降台3の昇降、およびパレット
Pに載せた物品Fの移載を行うことができる。その結
果、設備の信頼性が向上し、異常発生の確率を低くする
ことができる。
精度を2重に監視すること、すなわち実昇降距離と予め
学習されたサポート27の昇降距離とのずれ量、および
実昇降距離と駆動側ロータリエンコーダ18から入力さ
れたパルス信号をカウントして測定された昇降台3の実
昇降距離とのずれ量を確認することによって、より信頼
性を向上させることができる。
7を上昇限速度検出板の代わりに使用することにより、
上昇限速度検出板を用意する必要がなくなり、取付・調
整の手間を省くことができる。
って昇降する移動体MBとしてスタッカークレーンCの
昇降台3を例示して、本発明を物品保管設備FSに適用
した場合を例示しているが、エレベータの昇降制御な
ど、種々の移動体MBの昇降制御に適用できる。
4を例示しているが、壁であってもよい。また移動体M
Bを昇降駆動する昇降駆動手段MDとしていわゆるイン
バータ式のモータM2を例示しているが、昇降制御手段
MCにより指令された昇降位置で移動体MBを昇降駆動
する昇降駆動手段MDの具体構成は種々変更可能であ
る。
一定の間隔Lで配置しているが、一定の間隔Lに限るこ
とはない。またサポート27の数を5個としているが、
この数に限定されることはない。
てチェーン20を使用し、回転体の一例としてスプロケ
ット19aを使用しているが、チェーン20の代わりに
ラック、スプロケット19aの代わりにピニオンまたは
歯車を使用してもよい。
の一例として第3光電スイッチ28を使用しているが、
光電スイッチの代わりに近接スイッチや磁気センサを使
用して支持具(サポート27)を検出するようにしても
よい。
体の昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検
出されると、このときのパルスカウント値が予め学習さ
れたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が
正常か否かの判定が行われることにより、移動体の昇降
位置の精度を保障することができる。
を使用する物品保管設備の要部斜視図である。
成図である。
大図である。
大平面図である。
用の検出板とサポートの配置図である。
部のブロック図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 垂設された柱または壁に沿って移動体を
昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置で
あって、 前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具によ
り支持して敷設し、 前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によ
りパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具
を検出する支持具検出手段を設け、 前記エンコーダより発生されるパルスをカウントするこ
とにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出さ
れた昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体
の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、 前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の
入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、
この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出
信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコ
ーダの精度が正常か否かの判定を行う構成としたことを
特徴とする移動体の昇降装置。 - 【請求項2】 昇降駆動手段に、移動体の昇降位置を検
出する昇降位置検出手段を設け、 昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出され
る移動体の昇降位置と、エンコーダより発生されるパル
スをカウントすることにより検出される移動体の昇降位
置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否かの判
定を行うことを特徴とする請求項1記載の移動体の昇降
装置。 - 【請求項3】 昇降制御手段は、エンコーダの精度が正
常でないと判定されると、移動体を移動体の昇降位置の
原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットするこ
とを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移動体
の昇降装置。 - 【請求項4】 昇降制御手段は、最上段に配置された噛
合体の支持具が支持具検出手段により検出されると、移
動体の減速を行うことを特徴とする請求項1〜請求項3
のいずれかに記載の移動体の昇降装置。 - 【請求項5】 垂設された柱または壁に沿って移動体を
昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置で
あって、 前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持して敷
設し、 前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によ
りパルスを発生するエンコーダを設け、 前記昇降駆動手段に、移動体の昇降位置を検出する昇降
位置検出手段を設け、 前記エンコーダより発生されるパルスをカウントするこ
とにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出さ
れた昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体
の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、 前記昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出
される移動体の昇降位置と、エンコーダより発生される
パルスをカウントすることにより検出される移動体の昇
降位置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否か
の判定を行うことを特徴とする移動体の昇降装置。 - 【請求項6】 昇降制御手段は、エンコーダの精度が正
常でないと判定されると、移動体を移動体の昇降位置の
原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットするこ
とを特徴とする請求項5に記載の移動体の昇降装置。
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KR100851145B1 (ko) * | 2001-12-26 | 2008-08-08 | 주식회사 포스코 | 수냉장 크레인 위치검출기의 자동전환 및 위치보정을 수행하는 장치 |
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