JP2005314116A - 移動体の走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡素な構成で精度良く移動体の走行位置を検出できる移動体の走行装置を提供する。
【解決手段】 設定移動経路を移動する移動体ＭＢの走行位置を検出する位置検出手段ＰＳと、その位置検出手段ＰＳの検出情報に基づいて、移動体ＭＢを設定停止位置に停止させるように移動体ＭＢの走行駆動手段ＭＤを制御する走行制御手段とが設けられた移動体の走行装置において、位置検出手段ＰＳは、前記設定移動経路に設定された基準位置と移動体ＭＢとの間の距離を測定するための光学式の測距装置ＯＳが備えられて、前記基準位置の位置情報と測距装置ＯＳの検出情報とから移動体ＭＢの位置を求めるように構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、設定移動経路を移動する移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、その位置検出手段の検出情報に基づいて、前記移動体を設定停止位置に停止させるように前記移動体の走行駆動手段を制御する走行制御手段とが設けられた移動体の走行装置に関する。

かかる移動体の走行装置は、位置検出手段の検出情報に基づいて移動体の位置を特定し、移動体が設定停止位置に停止するように、移動体の走行駆動手段を制御するものである。
かかる走行位置検出手段としては、従来、移動体側にロータリエンコーダを備えると共に、そのロータリエンコーダの回転軸に地上側に設置するローラを取付けて、地上側の基準となる位置からの移動体の移動量によって移動体の走行位置特定する構成や、駆動用のモータの駆動軸に連動する回転軸にロータリエンコーダの回転軸を取付けて、地上側の基準となる位置からの移動体の移動量によって移動体の走行位置特定する構成等が考えられており、更に、上述のようにロータリエンコーダの検出情報のみによる位置検出では、特に移動体の移動距離が長い場合に、上記ローラのスベリ等によって位置検出精度が低下してしまうことから、移動体の移動経路に沿って位置検出用の被検出板を適宜設置し、移動体にその被検出板を検出する検出センサを備えて、各被検出板の位置を基準として移動体の走行位置を特定することで、位置検出精度の向上を図ることも考えられている。

しかしながら、上記従来構成では、移動体の走行位置を精度良く検出できないものであり、又、検出精度を向上させようとすれば上記被検出板の設置を要するため設備構成が複雑化してしまう不都合があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡素な構成で精度良く移動体の走行位置を検出できる移動体の走行装置を提供する点にある。

請求項１には、設定移動経路を移動する移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、その位置検出手段の検出情報に基づいて、前記移動体を設定停止位置に停止させるように前記移動体の走行駆動手段を制御する走行制御手段とが設けられた移動体の走行装置において、前記位置検出手段は、前記設定移動経路に設定された基準位置と前記移動体との間の距離を測定するための光学式の測距装置が備えられて、前記基準位置の位置情報と前記測距装置の検出情報とから前記移動体の位置を求めるように構成されていることが記載されている。
上記請求項１記載の構成を備えることにより、光学式の測距装置の検出情報により、移動体の設定移動経路に設定された基準位置と移動体との間の距離を測定し、前記基準位置の位置情報と測距装置の検出情報とから移動体の位置を求める。
走行制御手段は、上記のようにして求めた移動体の位置の情報に基づいて、移動体が設定停止位置に停止するように移動体の走行駆動手段を制御する。
従って、移動体の移動経路に沿って複数の被検出板を設置する必要が必ずしもなく、又、光学式の測距装置は十分な精度で距離検出が可能であるので、簡素な構成で精度良く移動体の走行位置を検出できる移動体の走行装置を提供できるに至った。

又、請求項２には、前記移動体がスタッカクレーンの走行台車にて構成され、前記走行台車に、前記測距装置が、前記基準位置に設置された光反射部材に向けて光を投射し、且つ、それの反射光を受光するように設置されていることが記載されている。
上記請求項２記載の構成を備えることにより、いわゆる自動倉庫に備えられるスタッカクレーンの走行台車の走行位置が、光学式の測距装置の検出情報に基づいて求められる。
この場合において、光学式の測距装置を走行台車に備え、移動体の設定移動経路の基準位置に設置された光反射部材までの距離を測定することで、地上側に光学式の測距装置を設置する場合に比べて、測距装置の検出情報を走行制御手段に伝達し易いものとできる。

又、請求項３には、前記移動体がスタッカクレーンの昇降台にて構成され、前記スタッカクレーンの走行台車に、前記測距装置が、前記昇降台に向けて光を投射し、且つ、それの反射光を受光するように設置されていることが記載されている。
上記請求項３記載の構成を備えることにより、いわゆる自動倉庫に備えられるスタッカクレーンの昇降台の走行位置（昇降位置）が、光学式の測距装置の検出情報に基づいて求められる。
この場合において、スタッカクレーンの昇降台の走行駆動手段は一般的に走行台車に設けられるので、光学式の測距装置を走行台車に備え、昇降台までの距離を測定することで、昇降台側に光学式の測距装置を設置する場合に比べて、測距装置の検出情報を走行制御手段に伝達し易いものとできる。

以下、本発明の移動体の走行装置を物品保管設備に適用した場合の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、物品保管設備ＦＳには、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二基の収納棚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。

前記作業通路Ｂには、収納棚Ａの長手方向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。

前記スタッカークレーンＣは、図２に示すように、走行レール１に沿って走行する走行台車２に、昇降台３と、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４とを設けて構成され、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。
前記昇降台３は、その左右両側に連結した昇降用チェーン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、走行台車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。
そして、巻き取りドラム１１を昇降用電動モータ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。

昇降台３の昇降位置は、図２及び図３に示すように、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、走行台車２に設置された光学式の測距装置ＯＳとの検出情報に基づいて管理される。昇降台３の昇降位置の検出のための測距装置ＯＳは、走行台車２の移動方向に水平に測距用のビーム光を投射するレーザ測距計２０と、レーザ測距計２０から投射されたビーム光の進路を鉛直上方に屈曲させて昇降台３の下面に設置された反射板２１に照射するためのミラー２２とを備えて構成されている。
駆動側ロータリエンコーダ１８及びレーザ測距計２０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。

前記走行台車２には、図３に示すように、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ラ１３と、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。
また、上部フレーム７には、図２に示すように、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周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。
そして、二つの車輪１２のうちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用駆動装置１４にて駆動される推進用の駆動輪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。

走行台車２の走行位置は、図３に示すように、走行台車２に取付けられた光学式の測距装置ＯＳの検出情報に基づいて管理される。走行台車２の走行位置の検出のための測距装置ＯＳは、走行台車２の移動方向に水平に測距用のビーム光を投射するレーザ測距計２３にて構成されている。レーザ測距計２３は、図２に示すように、走行台車２の移動経路の端部に設置された光反射部材としての反射板２４に向けて測距用のビーム光を投射する。
尚、レーザ測距計２０，２３は、何れも、複数周波数に変調されたビーム光を投射し、その投射した光の変調位相と反射板２１，２４にて反射された反射光の変調位相との位相差から反射板２１，２４までの距離を測定するものであるが、投射した光の往復時間により距離を測定する形式等の他の形式の測距装置でも良い。
レーザ測距計２３の検出情報は、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。

次に、クレーン制御装置ＣＣによる昇降台３の昇降制御並びに走行台車２の走行制御について説明する。
クレーン制御装置ＣＣは、コントローラＥ１からの搬送指令を受けて、走行制御部３１が走行台車２を指定された走行位置に位置させ、且つ、昇降制御部３０が昇降台３を指定された昇降位置に位置させると共に、移載制御部３２がフォーク装置５を出退作動させて、物品Ｆの搬送並びに各物品収納部Ｄ等との間の物品Ｆの移載が行われる。

このうち、走行制御部３１による走行台車２の走行制御を、走行制御部３１の制御の一部を示すフローチャートである図５に基づいて概略的に説明する。
走行制御部３１は、コントローラＥ１から搬送指令を受けると、指示された物品収納部Ｄ等の位置に応じて、停止位置及びその停止位置の手前箇所で走行台車２を減速制御する減速開始位置を設定し、走行を開始する（ステップ＃１）。尚、以下、この減速開始位置から停止位置までの区間を、便宜上「減速範囲」という。

走行開始後、レーザ測距計２３に対して測距指令を出力して測距結果を受け取り（ステップ＃２）、その測距結果から走行台車２の走行位置が上記「減速範囲」であれば（ステップ＃３）、走行制御部３１のメモリ２５に記憶されている 「設定減速パターン」による速度を、走行用電動モータＭ２に指令する（ステップ＃４）。
この「設定速度パターン」は、図示を省略するが、走行台車２の走行位置に対して滑らかに減少する速度パターンとしてメモリ２５に記憶してある。
走行台車２が、設定通り減速されて、走行位置が「停止位置」に達すると、ブレーキを作動させて走行台車２を停止させ（ステップ＃５，＃６）、移載制御部３２に走行完了信号を送信する。

次に、クレーン制御部ＣＣの昇降制御部３０による昇降台３の昇降制御について、昇降制御部３０の制御の一部を示すフローチャートである図６に基づいて概略的に説明する。
昇降制御部３０は、コントローラＥ１から搬送指令を受けると、指示された物品収納部Ｄ等の昇降位置に応じて、停止位置及びその停止位置の手前箇所で走行台車２を減速制御する減速開始位置を設定し、昇降を開始する（ステップ＃１０）。ここで、「停止位置」は、その時点の移動が物品収納部Ｄの物品Ｆを昇降台３側に移載する「すくい動作」であれば、フォーク装置５の物品載置面が物品収納部の物品載置面よりもわずかに低い位置を設定し、昇降台３に搭載している物品Ｆを物品収納部に移載する「おろし動作」であれば、フォーク装置５の物品載置面が物品収納部の物品載置面よりもわずかに高い位置を設定する。尚、上述の走行制御と同様に、以下、減速開始位置から停止位置までの区間を、便宜上「減速範囲」という。

昇降開始後、駆動側ロータリエンコーダ１８が出力するパルスをカウントすることによって求められる昇降台３の走行位置が、上記「減速範囲」に至ると（ステップ＃１１）、昇降制御部３０のメモリ３６に記憶されている「設定減速パターン」による速度を、昇降用電動モータＭ１に指令する（ステップ＃１２）。
この「設定速度パターン」は、具体的な昇降位置（走行位置）に対する速度の減少割合が異なるものの、その形状は、上述の走行制御における場合のものと同様である。
昇降台３が、上記許容範囲内で減速されて、昇降位置（走行位置）が「停止位置」に達すると、ブレーキを作動させて昇降台３を停止させ（ステップ＃１３，＃１４）、移載制御部３２に対して「停止位置」までの昇降が完了したことを送信する。

移載制御部３２は、この昇降制御部３０からの昇降完了信号及び上記の走行制御部３１からの走行完了信号を受け取ると、フォーク装置５を物品収納部Ｄに対して突出作動させ、突出作動が完了すると昇降制御部３０に対して突出完了信号を送信する。
昇降制御部３０は、この突出完了信号を受信すると（ステップ＃１５）、その時点の移載動作が「すくい動作」であれば（ステップ＃１６）、昇降台３を、フォーク装置５の物品載置面が物品収納部Ｄの物品載置面よりもわずかに高い位置に位置するように上昇させて、物品収納部Ｄの物品Ｆを持ち上げてすくい取り （ステップ＃１７）、その時点の移載動作が「おろし動作」であれば（ステップ＃１６）、昇降台３を、フォーク装置５の物品載置面が物品収納部Ｄの物品載置面よりもわずかに低い位置に位置するように下降させ、フォーク装置５の物品Ｆを物品収納部Ｄにおろし（ステップ＃１８）、何れの場合も、昇降完了後に、移載制御部３２に昇降完了信号を送信する。

この「すくい動作」及び「おろし動作」におけるフォーク装置５を突出作動させた状態での昇降台３の昇降作動は、駆動側ロータリエンコーダ１８の検出情報ではなく、レーザ測距計２０の検出情報により求める。レーザ測距計２０は昇降台３に取付けた反射板２１までの距離を計測して出力するのであるが、これをロータリエンコーダ１８により求める昇降位置と昇降原点位置すなわち基準位置が一致するように補正して、昇降台３の昇降位置（走行位置）を求める。
移載制御部３２は、この昇降完了信号を受信すると、フォーク装置５を引退作動させて、引退作動完了後に昇降制御部３０に引退完了信号を送信する。
この引退完了信号を昇降制御部３０が受け取ると（ステップ＃１９）、次の昇降制御処理に移行する。

クレーン制御装置ＣＣは、上述の走行制御、昇降制御及び移載制御部３２による移載制御を繰り返して、コントローラＥ１から指令された物品Ｆの入出庫を行う。
従って、走行制御部３１は、スタッカクレーンＣの走行台車２を移動体ＭＢとして、その移動体ＭＢを走行駆動する走行駆動手段ＭＤである走行用電動モータＭ２を制御する走行制御手段ＭＣとして機能し、走行制御部３１，レーザ測距計２３及び反射板２４が移動体ＭＢの走行位置を検出する位置検出手段ＰＳとして機能する。
又、昇降制御部３０も、スタッカクレーンＣの昇降台３を移動体ＭＢとして、その移動体ＭＢを走行駆動する走行駆動手段ＭＤである昇降用電動モータＭ１を制御する走行制御手段ＭＣとして機能し、昇降制御部３０，レーザ測距計２０及び反射板２１が移動体ＭＢの走行位置を検出する位置検出手段ＰＳとして機能する。

〔別実施形態〕
以下、本発明の移動体の走行装置の別実施形態を列記する。
上記実施の形態では、移動体ＭＢとして、スタッカクレーンＣの走行台車２とスタッカクレーンＣの昇降台３とを例示しているが、例えば、移動経路が単一の直線又はそれらの組み合わせにて構成されている無人搬送車等、光学式の測距装置ＯＳにて移動体ＭＢの存在位置を計測可能なものであれば、種々の移動体ＭＢに適用可能である。
上記実施の形態では、昇降台３の昇降位置（走行位置）を検出する位置検出手段ＰＳは、ミラー２２を備えることで、レーザ測距計２０自体は、水平方向に測距用のビーム光を投射するように配置して、レーザ測距計２０の投光レンズ等に塵埃が付着するのを抑制しているが、塵埃等がそれほど多くない環境であれば、ミラー２２の設置位置に鉛直上方に測距用のビーム光を投射するようにレーザ測距計２０を配置しても良い。
上記実施の形態では、昇降台３の昇降制御においては、レーザ測距計２０の検出情報は、物品昇降部Ｄ等に対して物品Ｆを移載する時の、フォーク装置５を突出させた状態での昇降に利用するのみであるが、駆動側ロータリエンコーダ１８を備えずに、レーザ測距計２０の検出情報に基づいて求めた昇降台３の昇降位置（走行位置）に基づいて、昇降台３の全ての昇降制御を行うようにしても良い。

本発明の実施の形態にかかる物品保管設備の一部切り欠き外観斜視図 本発明の実施の形態にかかる移動体の概略構成図 本発明の実施の形態にかかる要部拡大図 本発明の実施の形態にかかるブロック構成図 本発明の実施の形態にかかるフローチャート 本発明の実施の形態にかかるフローチャート

符号の説明

Ｃ スタッカクレーン
ＭＢ 移動体
ＭＣ 走行制御手段
ＭＤ 走行駆動手段
ＯＳ 光学式の測距装置
ＰＳ 位置検出手段
２ 走行台車
３ 昇降台
２４ 光反射部材

Claims (1)

1. 設定移動経路を移動する移動体の走行位置を検出する位置検出手段と、
   その位置検出手段の検出情報に基づいて、前記移動体を設定停止位置に停止させるように前記移動体の走行駆動手段を制御する走行制御手段とが設けられた移動体の走行装置であって、
   前記位置検出手段は、前記設定移動経路に設定された基準位置と前記移動体との間の距離を測定するための光学式の測距装置が備えられて、前記基準位置の位置情報と前記測距装置の検出情報とから前記移動体の位置を求めるように構成され、
   前記移動体がスタッカクレーンの昇降台にて構成され、
   前記スタッカクレーンの走行台車に、前記測距装置が、前記昇降台に向けて光を投射し、且つ、それの反射光を受光するように設置されている移動体の走行装置。

Images