JP2006143452A - スタッカクレーン - Google Patents

Abstract

【課題】コントローラが誤動作しても緊急停止させることができるスタッカクレーンを提供する。
【解決手段】停止制御回路１３は、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速区域に達したことを検出すると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、インバータ９の非常停止回路１４に停止信号Ｓｔを出力する。これにより、インバータ９が強制的に作動停止され、走行モータ１０が停止される。すなわち、スタッカクレーン２が減速区域に達したにもかかわらず、速度指令Ｓａのレベルの減少率Ｒが所定値Ｒｔｈ以下である場合には、正常な減速がなされていないものとして走行モータ１０を強制的に停止させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、スタッカクレーンに係り、特に異常時に緊急停止して衝突を防止する装置に関する。

従来から、荷を保管するための棚に沿って走行レールを敷設し、この走行レール上をスタッカクレーンが走行して棚と入庫ステーションまたは出庫ステーションとの間で荷を搬送する自動倉庫が知られている。この種の自動倉庫においては、図６に示されるように、走行レール１の両端部に、それぞれスタッカクレーン２の脱線を防止するためにレールエンドストッパ３が固設されている。各レールエンドストッパ３の手前には所定の長さにわたって減速区域が設定され、この減速区域に対応して減速ドグ４が走行レール１に沿って床面に配設されている。図７に示されるように、スタッカクレーン２に搭載されたコントローラ５のＣＰＵ６から発せられた速度指令がインタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８でアナログ電圧に変換されてインバータ９に出力され、インバータ９から速度指令に対応した駆動電力が走行モータ１０に供給されることによってスタッカクレーン２が走行レール１上を走行する。

スタッカクレーン２が走行レール１の端部に向かって走行し、ドグ検出センサ１１により減速ドグ４を検出すると、ＣＰＵ６は減速するように速度指令を出力して走行モータ１０の駆動を制御する。このため、通常、スタッカクレーン２はレールエンドストッパ３に当接することなく、その手前で停止することとなる。

また、スタッカクレーン２の走行速度はエンコーダ１２を用いて検出されており、何らかの原因でエンコーダ１２により検出されたスタッカクレーン２の速度が予め設定された最高速度を越えると、ＣＰＵ６はインバータ９を停止させてスタッカクレーン２の走行を緊急停止させるように構成されている。
したがって、故障等によりインタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８が誤動作したり、インバータ９が誤動作して、走行モータ１０に過大な駆動電力が供給され、スタッカクレーン２の速度が予め設定された最高速度を越えた場合には、この速度がエンコーダ１２で検知されてＣＰＵ６により緊急停止される。
また、ＣＰＵ６は常時エンコーダ１２による検出値を監視しているため、エンコーダ１２が誤動作した場合も、その検出値の異常から誤動作していると判断し、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させる。

例えば、特許文献１にも、所定の走行区間における各走行位置に対する許容速度が予め記憶され、スタッカクレーンの速度が許容速度を超えた場合にコントローラにより緊急停止させる装置が開示されている。

特開平９−２１６７０４号公報

このように、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８やインバータ９及びエンコーダ１２が誤動作したときには、それぞれコントローラ５のＣＰＵ６が異常と判断してスタッカクレーン２の緊急停止を行うことができる。
しかしながら、何らかの原因でＣＰＵ６自体が誤動作した場合には、スタッカクレーン２の走行を緊急に減速させて停止させることが困難であるという問題があった。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、コントローラが誤動作しても緊急停止させることができるスタッカクレーンを提供することを目的とする。

この発明に係るスタッカクレーンは、コントローラから出力された速度指令に基づき電力供給回路を介して走行モータに駆動電力を供給することにより走行路上を走行するスタッカクレーンにおいて、走行路上に設定された減速区域に達したことを検出する位置検出手段と、位置検出手段により減速区域に達したことが検出され且つコントローラから出力される速度指令のレベルの減少率が所定値以下であるときに走行モータへの電力供給を停止する緊急停止手段とを備えたものである。

なお、緊急停止手段としては、電力供給回路を非常停止させることにより走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路を用いることができる。
また、コントローラと電力供給回路との間に遮断回路を接続し、遮断回路を作動させてコントローラから出力された速度指令の電力供給回路への伝達を遮断することにより走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路を用いることもできる。同様に、電力供給回路と走行モータの間に遮断回路を接続し、遮断回路を作動させて電力供給回路と走行モータの間を遮断することにより走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路を用いてもよい。

位置検出手段としては、減速区域に対応して走行路に沿うように減速ドグを配置し、ドグ検出センサでこの減速ドグを検出するように構成することができる。あるいは、位置検出手段として、走行距離を計測するエンコーダを用いることもできる。
また、コントローラが、ＣＰＵと、このＣＰＵに接続され且つＤ／Ａ変換器を有するインタフェース回路とを含み、速度指令がインタフェース回路のＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換されて電力供給回路に入力されるように構成することができる。
電力供給回路としては、インバータを使用することができる。あるいは、走行モータとしてサーボモータを用い、サーボアンプを電力供給回路として使用することもできる。

この発明によれば、コントローラが誤動作した場合であっても緊急停止させることが可能となる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示す。コントローラ５はＣＰＵ６とインタフェース回路７とを有しており、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８にインバータ９が接続され、さらにインバータ９に走行モータ１０が接続されている。インタフェース回路７には、図６に示した減速ドグ４を検出するためのドグ検出センサ１１と、走行距離を計測するためのエンコーダ１２も接続されている。

また、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８の出力端に停止制御回路１３が接続され、ドグ検出センサ１１の出力も停止制御回路１３に接続されている。
インバータ９には、自らの動作を停止させる非常停止回路１４が内蔵されており、この非常停止回路１４に停止制御回路１３とコントローラ５のインタフェース回路７が接続されている。さらに、インタフェース回路７に停止制御回路１３が直接接続されている。

次に、この実施の形態１の動作について説明する。コントローラ５のＣＰＵ６から発せられてインタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８でアナログ電圧に変換された速度指令Ｓａがインバータ９に出力され、インバータ９から速度指令Ｓａのレベルに対応した駆動電力が走行モータ１０に供給される。これにより、走行モータ１０が回転駆動され、図６に示したように、スタッカクレーン２が走行レール１上を走行する。
このようにして走行するスタッカクレーン２がドグ検出センサ１１により減速ドグ４を検出すると、ＣＰＵ６はスタッカクレーン２の走行速度を所定の減速度で減速するようにインタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８を介して速度指令Ｓａを出力し、走行モータ１０の駆動を制御してスタッカクレーン２を減速させる。

ここで、停止制御回路１３は、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａとドグ検出センサ１１から出力される検出信号Ｓｄとを常時入力しており、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速ドグ４が配設された減速区域に達したことを検出すると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、インバータ９の非常停止回路１４に停止信号Ｓｔを出力する。これにより、インバータ９が強制的に作動停止され、走行モータ１０が停止される。すなわち、スタッカクレーン２が減速区域に達したにもかかわらず、速度指令Ｓａのレベルの減少率Ｒが所定値Ｒｔｈ以下である場合には、正常な減速がなされていないものとして走行モータ１０を強制的に停止させる。したがって、コントローラ５のＣＰＵ６が何らかの原因で誤動作した場合であっても、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させることができる。

また、停止制御回路１３は、インバータ９の非常停止回路１４に停止信号Ｓｔを出力するときに、コントローラ５のインタフェース回路７に停止通知信号Ｓｉを出力する。この停止通知信号Ｓｉは、インバータ９の非常停止回路１４に停止信号Ｓｔを出力して緊急停止させたことを通知する信号であり、例えば誤動作していたＣＰＵ６が復旧した後に停止通知信号Ｓｉを確認することで、停止制御回路１３からの指令により緊急停止していたことを認知することができる。

なお、減速区域に達せずにドグ検出センサ１１により減速ドグ４が検出されないときでも、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８、インバータ９及びエンコーダ１２が誤動作したときには、それぞれコントローラ５のＣＰＵ６によってスタッカクレーン２の緊急停止を行うことができる。

すなわち、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８が誤動作して異常な速度指令Ｓａをインバータ９に出力し、インバータ９から走行モータ１０に過大な駆動電力が供給され、スタッカクレーン２の速度が予め設定された最高速度を越えた場合、あるいはインバータ９の誤動作により走行モータ１０に過大な駆動電力が供給されてスタッカクレーン２の速度が予め設定された最高速度を越えた場合には、エンコーダ１２からの検出信号によりＣＰＵ６が異常状態と判断してインタフェース回路７からインバータ９の非常停止回路１４に停止指令Ｓｃが出力される。これにより、インバータ９が強制的に作動停止され、走行モータ１０が停止される。
また、エンコーダ１２が誤動作した場合にも、エンコーダ１２による検出値を常時監視しているＣＰＵ６が異常状態と判断してインタフェース回路７からインバータ９の非常停止回路１４に停止指令Ｓｃが出力され、走行モータ１０が停止される。

停止制御回路１３は、例えばタイマを内蔵し、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速区域に達したことを検出した時点における速度指令Ｓａのレベルとその時点から所定時間経過した後の速度指令Ｓａのレベルとを比較することにより減少率Ｒを演算することができる。

実施の形態２
図２に、実施の形態２に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示す。このスタッカクレーンは、図１に示した実施の形態１の走行制御系において、インタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８とインバータ９との間にリレー回路等からなる遮断回路１５を接続し、停止制御回路１３から出力される停止信号Ｓｔにより遮断回路１５を制御するようにしたものである。

停止制御回路１３は、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速区域に達したことを検出すると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、遮断回路１５に停止信号Ｓｔを出力して遮断回路１５を遮断状態とし、Ｄ／Ａ変換器８からインバータ９への速度指令Ｓａの伝達を遮断する。これにより、インバータ９が強制的に作動停止され、走行モータ１０が停止される。
このような構成としても、コントローラ５のＣＰＵ６が誤動作した場合に、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させることができ、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態３
図３に、実施の形態３に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示す。このスタッカクレーンは、図１に示した実施の形態１の走行制御系において、インバータ９と走行モータ１０との間にリレー回路等からなる遮断回路１６を接続し、停止制御回路１３から出力される停止信号Ｓｔにより遮断回路１６を制御するようにしたものである。

停止制御回路１３は、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速区域に達したことを検出すると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、遮断回路１６に停止信号Ｓｔを出力して遮断回路１６を遮断状態とし、インバータ９から走行モータ１０への電力の供給を停止させる。これにより、走行モータ１０が強制的に停止される。
このような構成としても、コントローラ５のＣＰＵ６が誤動作した場合に、インバータ９の動作を停止させることはできないものの、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させることができ、実施の形態１あるいは２と同様の効果が得られる。

実施の形態４
図４に、実施の形態４に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示す。このスタッカクレーンは、図１に示した実施の形態１の走行制御系において、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄの代わりにエンコーダ１２からの検出信号Ｓｅを停止制御回路１３に接続したものである。

停止制御回路１３は、エンコーダ１２からの検出信号Ｓｅに基づいてスタッカクレーン２の走行位置を演算し、減速区域に達したか否かを判定する。そして、減速区域に達したと判定されると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、インバータ９の非常停止回路１４に停止信号Ｓｔを出力してインバータ９を強制的に停止させる。これにより、走行モータ１０が停止される。
このような構成としても、コントローラ５のＣＰＵ６が誤動作した場合に、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させることができ、実施の形態１〜３と同様の効果が得られる。

なお、この実施の形態４においても、実施の形態２のようにＤ／Ａ変換器８とインバータ９との間に遮断回路１５を接続したり、実施の形態３のようにインバータ９と走行モータ１０との間に遮断回路１６を接続し、停止制御回路１３からこれら遮断回路１５あるいは１６に停止信号Ｓｔを出力してスタッカクレーン２の走行を緊急停止させることもできる。

実施の形態５
図５に、実施の形態５に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示す。このスタッカクレーンは、走行用のモータとしてサーボモータ１７を用い、図１に示した実施の形態１の走行制御系において、コントローラ５のインタフェース回路７のＤ／Ａ変換器８に走行モータ１０を駆動するためのインバータ９を接続する代わりにインタフェース回路７にサーボモータ１７を駆動するためのサーボアンプ１８を接続したものである。
インタフェース回路７を介してＣＰＵ６からサーボアンプ１８にデジタル信号からなる速度指令Ｓａが出力され、サーボアンプ１８からサーボモータ１７にデジタルの駆動信号が出力される。このサーボモータ１７の駆動によりスタッカクレーン２が走行する。
また、サーボアンプ１８には、自らの動作を停止させる非常停止回路１９が内蔵されており、この非常停止回路１９に停止制御回路１３とコントローラ５のインタフェース回路７が接続されている。

停止制御回路１３は、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄにより減速区域に達したことを検出すると、Ｄ／Ａ変換器８から出力される速度指令Ｓａのレベルの単位時間当たりの減少率Ｒを演算し、この減少率Ｒが予め設定された所定値Ｒｔｈ以下である場合に、サーボアンプ１８の非常停止回路１９に停止信号Ｓｔを出力してサーボアンプ１８を強制的に停止させる。これにより、サーボモータ１７の駆動が停止される。
このような構成としても、コントローラ５のＣＰＵ６が誤動作した場合に、スタッカクレーン２の走行を緊急停止させることができ、実施の形態１〜４と同様の効果が得られる。

なお、この実施の形態５においても、実施の形態２あるいは実施の形態３と同様に、インタフェース回路７とサーボアンプ１８との間あるいはサーボアンプ１８とサーボモータ１７との間にリレー回路等からなる遮断回路を接続し、停止制御回路１３からこの遮断回路に停止信号Ｓｔを出力して遮断回路を遮断状態とすることによりスタッカクレーン２の走行を緊急停止させることもできる。
また、実施の形態５においても、実施の形態４のように、ドグ検出センサ１１からの検出信号Ｓｄの代わりにエンコーダ１２からの検出信号Ｓｅを停止制御回路１３に接続し、停止制御回路１３がエンコーダ１２からの検出信号Ｓｅに基づいてスタッカクレーン２の走行位置を演算し、減速区域に達したか否かを判定するように構成することもできる。

この発明の実施の形態１に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。 実施の形態５に係るスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。 走行レール上を走行するスタッカクレーンを模式的に示す側面図である。 従来のスタッカクレーンの走行制御系の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 走行レール、２ スタッカクレーン、３ レールエンドストッパ、４ 減速ドグ、５ コントローラ、６ ＣＰＵ、７ インタフェース回路、８ Ｄ／Ａ変換器、９ インバータ、１０ 走行モータ、１１ ドグ検出センサ、１２ エンコーダ、１３ 停止制御回路、１４，１９ 非常停止回路、１５，１６ 遮断回路、１７ サーボモータ、１８ サーボアンプ。

Claims (9)

1. コントローラから出力された速度指令に基づき電力供給回路を介して走行モータに駆動電力を供給することにより走行路上を走行するスタッカクレーンにおいて、
   走行路上に設定された減速区域に達したことを検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段により減速区域に達したことが検出され且つ前記コントローラから出力される速度指令のレベルの減少率が所定値以下であるときに前記走行モータへの電力供給を停止する緊急停止手段と
   を備えたことを特徴とするスタッカクレーン。
2. 前記緊急停止手段は、前記電力供給回路を非常停止させることにより前記走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路である請求項１に記載のスタッカクレーン。
3. 前記緊急停止手段は、
   前記コントローラと前記電力供給回路との間に接続された遮断回路と、
   前記遮断回路を作動させて前記コントローラから出力された速度指令の前記電力供給回路への伝達を遮断することにより前記走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路と
   を含む請求項１に記載のスタッカクレーン。
4. 前記緊急停止手段は、
   前記電力供給回路と前記走行モータの間に接続された遮断回路と、
   前記遮断回路を作動させて前記電力供給回路と前記走行モータの間を遮断することにより前記走行モータへの電力供給を停止する停止制御回路と
   を含む請求項１に記載のスタッカクレーン。
5. 前記位置検出手段は、
   減速区域に対応して走行路に沿うように配置された減速ドグと、
   前記減速ドグを検出するドグ検出センサと
   を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のスタッカクレーン。
6. 前記位置検出手段は、走行距離を計測するエンコーダを含む請求項１〜４のいずれか一項に記載のスタッカクレーン。
7. 前記コントローラは、ＣＰＵと、前記ＣＰＵに接続され且つＤ／Ａ変換器を有するインタフェース回路とを含み、
   前記速度指令は前記インタフェース回路のＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換されて前記電力供給回路に入力される請求項１〜６のいずれか一項に記載のスタッカクレーン。
8. 前記電力供給回路は、インバータからなる請求項７に記載のスタッカクレーン。
9. 前記走行モータはサーボモータからなり、前記電力供給回路はサーボアンプからなる請求項１〜６のいずれか一項に記載のスタッカクレーン。

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