JP2005082288A - スタッカークレーン、及び移送物の傾き検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 最小数のセンサーにより移送物の傾きを確実に検出し、移送物が転倒又は荷役フォークからの脱落を未然に防止できるスタッカークレーン、及び移送物の傾き検出装置を低コストで提供する。
【解決手段】 移送物４の荷役フォーク２の両側へ突出する下縁部５をそれぞれ検出して検出信号を個々に送出する一対の非接触センサー６を、昇降キャリッジ１の両側に各々配置する。荷役作業の途中で移送物４が傾く等して、一対の非接触センサー６の少なくとも片方が、移送物４ｗの下縁部５を未検出のとき、荷役フォーク２が停止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、移送物を棚等の固定ステーションから出し入れするスタッカークレーン、及びそれに適用される移送物の傾き検出装置に関する。

従来、昇降自在な昇降キャリッジに、フォークをその長手方向に進退動できるよう取付け、フォークにて移送物の下面を受け止めるよう構成したスタッカークレーンが周知である。このようなスタッカークレーンで移送物を移送する場合、その移送物が確実にフォークに受け止められているか否かを、センサー類を用いて検出する技術が、下記の特許文献に各々開示されている。
特開平５−２７８８１２号公報 実開平６−７２９２４号公報 特開平６−１４４７９８号公報

上記の各特許文献に記載のスタッカークレーンは、多数のセンサーを備える構成であるため、センサー類を具備しないものに比べ、製造コストが高騰するのを避けられない。

そこで、本発明の目的は、最小限のセンサーにより移送物の傾きを確実に検出し、移送物が転倒又はフォークからの脱落を未然に防止できるスタッカークレーン、及び移送物の傾き検出装置を低コストで提供することにある。

本発明は、昇降自在な昇降キャリッジに、フォークをその長手方向に進退動できるよう取付け、前記フォークにて移送物の下面を受け止めるスタッカークレーンにおいて、前記昇降キャリッジの両側に、前記移送物の傾きを検出して停止信号を送出する一対の非接触センサーを各々設け、前記停止信号に基づいて前記フォークを停止させることを特徴とする。

本発明は、昇降自在な昇降キャリッジに、フォークをその長手方向に進退動できるよう取付け、前記フォークにて移送物の下面を受け止めるスタッカークレーンに設ける、移送物の傾き検出装置であって、前記昇降キャリッジに設けられ前記移送物の傾きを検出して停止信号を送出する非接触センサーと、前記停止信号に基づいて前記フォークを停止させる制御手段とを備えることを特徴とする。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置は、前記非接触センサーが、検出領域を限定できる距離限定型光センサーであることを特徴とする。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置は、前記非接触センサーが、前記フォークに支持される移送物の前記昇降キャリッジ側を向いた下縁部を検出することを特徴とする。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置は、一対の前記非接触センサーが、前記移送物の前記フォークの幅方向の両側へ突出する下縁部をそれぞれ検出し、前記一対の非接触センサーの少なくとも片方が前記移送物を未検出のとき、前記停止信号を送出することを特徴とする。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置は、前記一対の非接触センサーを、前記フォークの幅方向の両側に隔てて、前記昇降キャリッジに取付けたことを特徴とする。

本発明に係る移送物の傾き検出装置、及びこれを搭載するスタッカークレーンによれば、移送物がフォークの幅方向に対して傾いた状態となると、フォークが停止する。これにより、一旦傾いた移送物もそのまま停止するので、傾きが増大して転倒又はフォークからの脱落に至ることを未然に防ぐことができる。従って、このようなトラブルが起こった場合、オペレータ等が傾いた荷物を修正するだけで対処できるので、移送物が転倒又は脱落するような事態に比較して、その復旧作業が極めて容易である。

或いは、移送物が所定の収納場所に無い場合や、フォークに正しく受け止められていなければ、一対の非接触センサーの検出信号が同時に未検出の状態となることにより、フォークが停止するので、これ以降、スタッカークレーンが荷役動作を継続することがない。

従って、以上のようなトラブルを早期に発見し、スタッカークレーンの荷役動作を直ちに停止できるので、オペレータ等による迅速なトラブル対応が期待できる。しかも、移送物の傾き及び移送物の有無を検出するのに、一対の非接触センサーだけで賄えるので、多数のセンサー類を備えるような構成に比較して大幅に製造コストを削減することができる。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置によれば、非接触センサーとして距離限定型光センサーを適用することにより、移送物の形状又は移送物とフォークとの相対的な位置関係に応じて検出領域を限定することができる。このため、移送物がフォークに受け止められた時点で、昇降キャリッジへ過剰に接近している場合や、逆に離れ過ぎている場合でも、これを認識して停止信号を送出することができる。従って、フォーク２を軸とした上下方向の傾きに限らず、フォーク２上を移送物４が滑ることによって起こり得る移送物４の水平方向の傾きも検出し、フォークを停止させることができる。

更に、本発明に係る移送物の傾き検出装置によれば、一対の非接触センサーを、フォークの幅方向の両側に隔てて、昇降キャリッジに取付けているので、非接触センサーが移送物に衝突して損傷するようなトラブルが起こらないという利点がある。しかも、フォークのような動作する部分に加工を施したり、停止信号を伝達するための配線を施さなくて済むので、当該移送物の傾き検出装置を既成のスタッカークレーンに極めて少ない工数にて付加することができる。

以下に、本発明の実施の形態に係るスタッカークレーン、及び移送物の傾き検出装置について、図面に基づき説明する。

図１及び図２に示すように、本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンＳは、昇降自在な昇降キャリッジ１に、荷役を担うフォーク２を矢印ｘで指した長手方向に進退動できるよう取付け、フォーク２にて移送物４の下面を受け止めるものである。

その特徴とするところは、図１及び図３に示すように、移送物４のフォーク２の両側へ突出する下縁部５をそれぞれ検出して検出信号を個々に送出する一対の非接触センサー６を、昇降キャリッジ１の両側に各々配置したことにある。荷役作業の途中で移送物４が傾く等して、一対の非接触センサー６の少なくとも片方が、移送物４の下縁部５を未検出のとき、同非接触センサー６の検出信号が絶たれる（ｏｆｆになる）ことにより、フォーク２が停止する。詳しい構成は以下の通りである。

昇降キャリッジ１は、矢印ｙで指した幅方向の両側に、複数のローラ１０を回転自在に各々支持し、複数のローラ１０により、車台１１から鉛直方向に立ち上げた一対のマスト１２を挟み込んでいる。自動立体倉庫１３を構成する複数列の格納棚１４の間には、レール１５を敷設している。車台１１は、レール１５に沿って自走するための走行装置１６を搭載している。図中の矢印ｚは鉛直方向を指し、矢印ｘ，ｙは互いに直交する水平方向を指している。以下に記す長手方向、幅方向、又は鉛直方向は、総て矢印ｘ，ｙ，ｚにそれぞれ一致する。

移送物４は、図３及び図４に示すように、格納棚１４を構成する複数の支柱１４０の相対向する位置に突出した複数のフランジ１４１に両側を支持された状態で、格納棚１４に格納されている。昇降キャリッジ１の主体は、水平姿勢で一対のマスト１２の間に掛け渡されるメインフレーム１７である。メインフレーム１７は、図に表れていない牽体に吊り下げられ、同牽体によって昇降される。

フォーク２は、昇降キャリッジ１に対して進退動することにより、図１及び図２に仮想線で表したように、メインフレーム１７から突出して一方の格納棚１４に進入する状態、その反対側へ突出して他方の格納棚１４に進入する状態、又はメインフレーム１７の内方に収納される状態になる。以上に述べたフォーク２の進退動作、及びメインフレーム１７の昇降動作に係る機構及びその駆動源は、自明の技術であるため図示を省略している。

図５に、一対の非接触センサー６と、制御手段７とから構成される傾き検出装置Ｅの概略を表している。一対の非接触センサー６は、フォーク２の幅方向の両側に隔てて、昇降キャリッジ１に各々固定され、上記のように荷役フォーク２が一方の格納棚１４に進入し、ここに格納された移送物４を受け止めつつ移送物４を高揚させた時点で、同移送物４の両側の下縁部５をそれぞれ検出する。

更に、昇降キャリッジ１の非接触センサー６との反対側には、一対の非接触センサー６０を各々配置している。一対の非接触センサー６０は、上記のようにフォーク２が他方の格納棚１４に進入し、他方の格納棚１４に格納した移送物４を持ち上げた時点で、移送物４の両側の下縁部５をそれぞれ検出するものであり、一対の非接触センサー６と実質的に同一である。従って、これに係る動作の説明は省略する。

制御手段７は、図示を省略しているが、メモリー等に書き込まれたプログラムを適時呼び出して演算処理を行うＣＰＵを主体とするものである。上記の停止信号が制御手段７に入力されると、制御手段７は、例えばＳＷ１，ＳＷ２として図に表したソレノイドスイッチ等を制御して、フォーク２の進退動及び昇降キャリッジ１の昇降動作を担う駆動源に供給する電力を遮断し、これらの動作を即時停止させることができる。

以上に述べたスタッカークレーンＳによれば、図３に示すように、格納棚１４に格納された移送物４がフォーク２にて高揚された時点で、又は高揚されたまま格納棚１４から昇降キャリッジ１に向かって引き出される過程で、移送物４の重心が片寄っていること等に起因して、移送物４がフォーク２に対してその幅方向に傾き、言い換えると、移送物４がフォーク２を軸に傾斜した姿勢をとり、移送物４の片側がフォーク２から浮き上がった状態となると、一対の非接触センサー６の何れか片方（図中右側）の非接触センサー６が移送物４を検出しなくなる。

これにより、片方の非接触センサー６の検出信号が絶たれたことを制御手段７が認識する。そして、フォーク２の進退動作が直ちに停止するので、一旦傾いた移送物４もそのまま停止することになる。従って、移送物４の傾きが増大して転倒又はフォーク２から移送物４が脱落するには至らない。この時点で、フォーク２の停止をオペレータ等に知らせるために、制御手段７が停止信号に基づきブサー等から警告音を発するようにしても良い。

或いは、移送物４が格納棚１４の所定の収納場所に初めから格納されていない場合は、一対の非接触センサー６が同時に移送物４を未検出の状態となるので、一対（両方）の非接触センサー６の検出信号が同時に絶たれたことを認識した制御手段７が、フォーク２の進退動作を直ちに停止させる。これ以降、スタッカークレーンＳが無駄な動作をしなくて済むという利点が得られる。

以上の説明では、片方の非接触センサー６として図中右側のものを示唆したが、移送物４の図中左側が浮き上がった場合には、図中左側の非接触センサー６が停止信号を送出することになる。

また、非接触センサー６が移送物４の下縁部５を未検出のとき、同非接触センサー６が未検出信号を送出する（ｏｎになる）ことにより、制御手段７がフォーク２の進退動作を停止させるよう構成しても良い。つまり、制御手段７は、一対の非接触センサー６から個々に送出される移送物４の検出信号（１）又は未検出信号（０）の論理積（０）に基づき、フォーク２の進退動作を停止させる。

また、一対の非接触センサー６が検出する範囲を、以上の説明において移送物４の昇降キャリッジ１側を向いた下縁部５に限定したのは、次の理由による。即ち、非接触センサー６が移送物４の上部を検出するように設定しても以上の効果を達成することはできるが、移送物４はその種類によって固有の高さ寸法を有するので、高さ寸法の低い移送物４を非接触センサー６が検出できないことがあり得る。そこで、移送物４の荷姿は、荷物４０をパレットＰに載せたものである点に着眼して、非接触センサー６が移送物４の下縁部５を検出するようにしておけば、確実に、パレットＰの有無を検出できる。これにより、非接触センサー６の誤認を防止することができる。

上記の非接触センサー６としては、検出領域を限定できる距離限定型光センサーを適用するのが望ましい。例えば、移送物４の両側の下縁部５を目標に赤外線を照射し、この赤外線の反射の有無を認識するものが挙げられる。このような距離限定型光センサーは、両側の下縁部５によって赤外線が反射されたとしても、両側の下縁部５が所定の距離範囲から外れていると、両側の下縁部５を検出することがない。

従って、移送物４がフォーク２に受け止められた時点で、昇降キャリッジ１へ過剰に接近している場合や、逆に離れ過ぎている場合には、これを認識して停止信号を送出できるので、既述のようにフォーク２を軸とした上下方向の傾きに限らず、フォーク２上を移送物４が滑ることによって起こり得る移送物４の水平方向の傾きも検出することができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できるものである。例えば、図１に示すように、昇降キャリッジ１の両端に各々配置した一対の非接触センサー６を、図６（ａ）に示すように、フォーク２に接近させても良い。これは以下の理由による。

即ち、昇降キャリッジ１の両端においては、移送物４が僅に傾いただけで移送物４の下縁部５が大きく浮き上がるので、比較的鋭敏に移送物４の傾きを検知することができるという利点があるが、移送物４のサイズが小さく、その両側の下縁部５が昇降キャリッジ１の両端まで届かない場合を考慮し、移送物４のサイズが小さい場合でも、この有無を確実に認識できることを企図している。

或いは、図６（ｂ）に示すように、一対の非接触センサー６にて移送物４の上部を検出するよう構成する場合には、昇降キャリッジ１の両側の側板１８に、一対の非接触センサー６を各々取付けても良い。非接触センサー６としては、上記に例示した他、距離限定型の超音波センサー又は近接スイッチを適用しても良い。

本発明を、無人運転されるスタッカークレーンに適用することにより、同スタッカークレーンにより移送物を棚等の固定ステーションから出し入れする過程で、移送物の転倒を検出し、移送物の転倒を未然に防ぐことができる。

本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンを一部破断した斜視図。 本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンを適用した自動倉庫の断面図。 （ａ）は本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンの動作を説明する側面図、（ｂ）はその正面図、（ｃ）は移送物が傾いた状態を表す側面図。 本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンを適用した自動倉庫の全体斜視図。 本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンに適用した移送物の傾き検出装置の概略を表すブロック図。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ本発明の実施の形態に係るスタッカークレーンの種々の変形例を表す正面図。

符号の説明

１：昇降キャリッジ
２：フォーク
４：移送物
５：下縁部
６，６０：非接触センサー
７：制御手段
Ｅ：移送物の傾き検出装置
Ｓ：スタッカークレーン

Claims (6)

1. 昇降自在な昇降キャリッジに、フォークをその長手方向に進退動できるよう取付け、前記フォークにて移送物の下面を受け止めるスタッカークレーンにおいて、
   前記昇降キャリッジの両側に、前記移送物の傾きを検出して停止信号を送出する一対の非接触センサーを各々設け、前記停止信号に基づいて前記フォークを停止させることを特徴とするスタッカークレーン。
2. 昇降自在な昇降キャリッジに、フォークをその長手方向に進退動できるよう取付け、前記フォークにて移送物の下面を受け止めるスタッカークレーンに設ける、移送物の傾き検出装置であって、
   前記昇降キャリッジに設けられ前記移送物の傾きを検出して停止信号を送出する非接触センサーと、前記停止信号に基づいて前記フォークを停止させる制御手段とを備えることを特徴とする移送物の傾き検出装置。
3. 前記非接触センサーが、検出領域を限定できる距離限定型光センサーであることを特徴とする請求項２に記載の移送物の傾き検出装置。
4. 前記非接触センサーが、前記フォークに支持される移送物の前記昇降キャリッジ側を向いた下縁部を検出することを特徴とする請求項２又は３に記載の移送物の傾き検出装置。
5. 一対の前記非接触センサーが、前記移送物の前記フォークの幅方向の両側へ突出する下縁部をそれぞれ検出できるように配設され、前記一対の非接触センサーの少なくとも片方が前記移送物を未検出のとき、前記停止信号を送出することを特徴とする請求項２乃至４に記載の移送物の傾き検出装置。
6. 前記一対の非接触センサーを、前記フォークの幅方向の両側に隔てて、前記昇降キャリッジに取付けたことを特徴とする請求項５に記載の移送物の傾き検出装置。

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