JP2009292582A - スタッカクレーン - Google Patents
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Abstract
【課題】移載装置から受け渡す荷物の姿勢を確実に正しい姿勢に合わせる。
【解決手段】第1の載置場所と第2の載置場所との間にて荷物の受け渡しを行うスタッカクレーンであって、上記第1の載置場所と上記第2の載置場所とに沿って敷設された軌道上を走行可能な主台車4と、上記主台車4上に設置されるとともに、上記第1の載置場所あるいは上記第2の載置場所との間において上記主台車4の走行方向と直交する水平方向に上記荷物を移動可能な移載装置30と、上記移載装置30を水平面内において回転可能とする回転装置34と、上記移載装置30上における上記荷物の姿勢を撮像することによって取得し、取得した上記荷物の姿勢に基づいて上記主台車4、上記移載装置30及び上記回転装置34を制御することによって上記荷物の姿勢を補正する姿勢補正手段100、200、300とを備える。
【選択図】図5
【解決手段】第1の載置場所と第2の載置場所との間にて荷物の受け渡しを行うスタッカクレーンであって、上記第1の載置場所と上記第2の載置場所とに沿って敷設された軌道上を走行可能な主台車4と、上記主台車4上に設置されるとともに、上記第1の載置場所あるいは上記第2の載置場所との間において上記主台車4の走行方向と直交する水平方向に上記荷物を移動可能な移載装置30と、上記移載装置30を水平面内において回転可能とする回転装置34と、上記移載装置30上における上記荷物の姿勢を撮像することによって取得し、取得した上記荷物の姿勢に基づいて上記主台車4、上記移載装置30及び上記回転装置34を制御することによって上記荷物の姿勢を補正する姿勢補正手段100、200、300とを備える。
【選択図】図5
Description
本発明は、第1の載置場所と第2の載置場所との間にて荷物の受け渡しを行うスタッカクレーンに関するものである。
例えば、上下方向並びに横方向に並列する複数の収納棚にて荷物を保管する自動倉庫では、スタッカクレーンを用いて、各収納棚間あるいは入出庫コンベヤと収納棚との間において荷物の搬送が行われている。
このようなスタッカクレーンは、収納棚に沿って敷設される軌道上を走行可能な主台車と、主台車に立設された支柱に沿って昇降可能な昇降台と、昇降台上に設置され、外部(収納棚や入出庫コンベヤ)とスタッカクレーンとの間にて荷物の受け渡しを行う移載装置とを備えている。
特許第3323957号公報
このようなスタッカクレーンは、収納棚に沿って敷設される軌道上を走行可能な主台車と、主台車に立設された支柱に沿って昇降可能な昇降台と、昇降台上に設置され、外部(収納棚や入出庫コンベヤ)とスタッカクレーンとの間にて荷物の受け渡しを行う移載装置とを備えている。
ところで、スタッカクレーンでは、外部から移載装置に受け渡された荷物が、所定の姿勢からずれてしまう場合がある。このような移載装置上における荷物の姿勢のずれ(以下、荷物ずれと称する)は、受け渡し前における荷物の姿勢あるいは移載装置への受け渡しの際における振動等の様々の要因によって生じる。
このような荷物ずれが生じると、移載装置から収納棚等に荷物を受け渡す際に、受け渡しがスムーズに行えなくなったり、荷物を受け渡すことができなくなる可能性がある。
このような荷物ずれが生じると、移載装置から収納棚等に荷物を受け渡す際に、受け渡しがスムーズに行えなくなったり、荷物を受け渡すことができなくなる可能性がある。
なお、このような問題に対して、移載装置あるいは収納棚等に荷物の移動を案内する案内部材を設置し、荷物の移動を案内部材に沿わすことによって、荷物ずれが生じることを防止する方法が提案されている。
しかしながら、案内部材を設置する場合には、移載装置上に案内部材を設置するためのスペースを確保する必要があり、移載装置が大型化する。このため、移載装置に応じて収納棚も大型化する必要があり、自動倉庫内における収納効率が低下する。
また、近年においては、スタッカクレーンがクリーンルームにて用いられる場合が増えている。そして、荷物との摺動による発塵を抑制するために、案内部材そのものの設置が困難な場合も増えている。このため、特に荷物ずれが生じやすくなっている。
しかしながら、案内部材を設置する場合には、移載装置上に案内部材を設置するためのスペースを確保する必要があり、移載装置が大型化する。このため、移載装置に応じて収納棚も大型化する必要があり、自動倉庫内における収納効率が低下する。
また、近年においては、スタッカクレーンがクリーンルームにて用いられる場合が増えている。そして、荷物との摺動による発塵を抑制するために、案内部材そのものの設置が困難な場合も増えている。このため、特に荷物ずれが生じやすくなっている。
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、スタッカクレーンにおいて、移載装置から受け渡す荷物の姿勢を確実に正しい姿勢に合わせることを目的とするものである。
本発明は、課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第1の発明は、第1の載置場所と第2の載置場所との間にて荷物の受け渡しを行うスタッカクレーンであって、上記第1の載置場所と上記第2の載置場所とに沿って敷設された軌道上を走行可能な主台車と、上記主台車上に設置されると共に、上記第1の載置場所あるいは上記第2の載置場所との間において上記主台車の走行方向と直交する方向に上記荷物を移動可能な移載装置と、上記移載装置を水平面内において回転可能とする回転装置と、上記移載装置上における上記荷物の姿勢を撮像することによって取得し、取得した上記荷物の姿勢に基づいて上記主台車、上記移載装置及び上記回転装置を制御することによって上記荷物の姿勢を補正する姿勢補正手段とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用する第1の発明によれば、主台車、移載装置及び回転装置が、姿勢補正手段によって荷物の姿勢が補正されるように制御される。なお、主台車が走行方向に移動可能であるため、主台車の走行を制御することによって、移載装置上の荷物を走行方向に移動させることができる。また、移載装置が走行方向と直交する水平方向に荷物を移動可能なものであるため、移載装置を制御することによって、移載装置上の荷物を上記走行と直交する水平方向に移動させることができる。また、回転装置が移載装置を水平面内において回転可能とするものであるため、回転装置を制御することによって、移載装置上の荷物を水平面内において回転させることができる。すなわち、本発明のスタッカクレーンにおいては、主台車、移載装置及び回転装置を制御することによって、移載装置上の荷物を水平面内において任意の姿勢に合わせることができる。
また、第2の発明は、上記第1の発明において、上記姿勢補正手段が、上記荷物の基準姿勢を記憶する記憶部と、上記移載装置上の上記荷物を撮像して撮像データを取得する撮像部と、上記基準姿勢と上記撮像データとに基づいて上記荷物の姿勢を算出すると共に、算出された上記荷物の姿勢に基づいて上記主台車、上記移載装置及び上記回転装置を制御する制御装置とを備えるという構成を採用する。
また、第3の発明は、上記第2の発明において、上記主台車に立設される支柱と、該支柱に沿って昇降可能とされると共に上記移載装置が設置される昇降台とを備え、上記撮像部が上記支柱に対して固定されているという構成を採用する。
また、第4の発明は、上記第2の発明において、上記主台車に立設される支柱と、該支柱に沿って昇降可能とされると共に上記移載装置が設置される昇降台とを備え、上記撮像部が上記昇降台に対して固定されているという構成を採用する。
また、第5の発明は、上記第2〜第4いずれかの発明において、上記撮像部が、上記移載装置の上方に設置されているという構成を採用する。
また、第6の発明は、上記第1〜第5いずれかの発明において、上記姿勢補正手段が、上記荷物に貼付された3つ以上のターゲットマークの位置に基づいて上記荷物の姿勢を取得するという構成を採用する。
また、第7の発明は、上記第1〜第6いずれかの発明において、上記姿勢補正手段が、上記移載装置上における上記荷物に光を照射する照射部を備えるという構成を採用する。
また、第8の発明は、上記第7の発明において、上記照射部が、上記荷物に赤外線を照射するという構成を採用する。
また、第9の発明は、上記第1〜第8いずれかの発明において、上記移載装置を上記主台車に対して上記走行方向に移動可能な移動部を備えるという構成を採用する。
本発明のスタッカクレーンによれば、主台車、移載装置及び回転装置が、姿勢補正手段によって荷物の姿勢が補正されるように制御される。このため、移載装置上の荷物の姿勢に応じた受け渡しを行うことができる。したがって、移載装置から受け渡す荷物の姿勢を確実に正しい姿勢に合わせることが可能となる。
以下、図面を参照して、本発明に係るスタッカクレーンの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
(第1実施形態)
図1及び図2は、本実施形態に係るスタッカクレーン1Aの構成を示す斜視図である。このスタッカクレーン1Aは、軌道50に沿って走行可能とされ、自動倉庫における多段棚40への荷物(荷物)の出し入れに供されるものである。なお、本実施形態においては、荷物が直方体形状であるものとする。
図1及び図2は、本実施形態に係るスタッカクレーン1Aの構成を示す斜視図である。このスタッカクレーン1Aは、軌道50に沿って走行可能とされ、自動倉庫における多段棚40への荷物(荷物)の出し入れに供されるものである。なお、本実施形態においては、荷物が直方体形状であるものとする。
図1に示すように、多段棚40は、一定ピッチで立設された複数の支柱41と、これら支柱41間に上下複数段に設けられた複数の腕木部材42とから構成されており、互いに隣り合う4本の支柱41及び腕木部材42に囲まれた空間としての荷物収納部43(収納棚)が上下方向に多段かつ水平方向に複数設けられている。すなわち、多段棚40は、上下方向並びに横方向に並列する複数の荷物収納部43によって構成されている。そして、各荷物収納部43には、両側の腕木部材42上に直接あるいはパレットを介して荷物が収納される。
軌道50は、自動倉庫の床部及び天井部に敷設される上下一対のレール51,51から構成されている。レール51,51同士は、平行に敷設されており、各レール51,51は、荷物収納部43に沿って敷設されている。
なお、図1に示す自動倉庫は、軌道50の両側に対して多段棚40が設置されており、単一のスタッカクレーン1Aによって両側の多段棚40の荷物収納部43に荷物を収納可能とされている。
なお、図1に示す自動倉庫は、軌道50の両側に対して多段棚40が設置されており、単一のスタッカクレーン1Aによって両側の多段棚40の荷物収納部43に荷物を収納可能とされている。
また、軌道50の端部には、軌道50を挟んで入出庫コンベヤ60,60が設置されている。入出庫コンベヤ60,60は、自動倉庫の内部と外部との間で荷物Xを搬送するものである。
スタッカクレーン1Aは、自動倉庫の床部に敷設されたレール51上を走行可能な主台車4と、主台車4の上部に設置されるとともに、上端部が自動倉庫の天井部に敷設されたレール51に支持される昇降装置20と、昇降装置20によって昇降される移載装置30とを備えている。
主台車4は、図2に示すように、台車本体5と、該台車本体5の下部に設けられた一対の主輪(不図示)とを備えている。台車本体5には、台車本体5内に収納された走行用の駆動源(不図示)と、台車本体5の上部に設けられる昇降用の駆動源6と、これらの各駆動源を制御する制御装置100(図5参照)が設置されている。
なお、走行用の駆動源7は、不図示の動力伝達部材を介して主輪と接続されている。また、昇降用の駆動源6は、不図示の動力伝達部材を介して昇降装置20の昇降台24と接続されている。
このような主台車4では、床部のレール51に主輪が回転可能に支持され、制御装置100の制御の下に走行用の駆動源が作動され、該駆動源の駆動力が動力伝達部材を介して主輪が回転される。そして、主輪の回転に伴って主台車4、つまりはスタッカクレーン1Aが走行する。
なお、以下の説明において、スタッカクレーン1Aの走行方向をy方向、スタッカクレーン1Aの走行方法と直交する水平方向をx方向、x方向及びy方向と直交する方向をz方向とする。
昇降装置20は、台車本体5上に立設される支柱21と、該支柱21に昇降自在に設けられた昇降台24と、上述した昇降用の駆動源6とによって構成されている。
支柱21は、台車本体5の上部に一定間隔をおいて立設された一対の支柱22,22から構成されている。これらの支柱22,22同士は、上端部間を上部台車23によって連結されている。上部台車23には、図2に示すように、自動倉庫の天井部に敷設されたレール51を左右から挟み込む一対のローラ23a,23aが2組設置されている。
昇降台24は、図示しない動力伝達部材を介して台車本体5に設けられた昇降用の駆動源6に接続されており、当該昇降用の駆動源6の作動によって支柱22,22に沿って上昇または下降する。
昇降台24上には、移載装置30が設置されている。図3及び図4は、移載装置30近傍の拡大図であり、図3が平面図、図4が側面図である。
移載装置30は、荷物Xをスタッカクレーン1Aの走行方向と直交する水平方向、すなわちx方向に移動するものであり、荷物Xを移動するためのフォーク部31と該フォーク部31を支持するための土台部32を有するフォーク装置によって構成されている。そして、当該移載装置30は、図4に示すように、回転装置34を介して昇降台24上に設置されている。すなわち、移載装置30は、昇降装置20の昇降台24上に設置されることによって、主台車4上に設置されている。
回転装置34は、制御装置100の制御の下に移載装置30を水平面内、すなわちz方向周りにおいて回転可能とするものである。
そして、荷物収納部43あるいは入出庫コンベヤとスタッカクレーン1Aとの間にて荷物の受け渡しを行う場合には、制御装置100の制御の下、移載装置30のフォーク部31の先端35が荷物Xの受け渡しを行う荷物収納部43あるいは入出庫コンベヤを向くように回転装置34を駆動し、その後、移載装置30を制御することによって、荷物Xの受け渡しを行う。
次に、制御装置100は、本実施形態のスタッカクレーン1Aの動作全体を制御するものである。図5は、本実施形態のスタッカクレーン1Aの機能構成を示したブロック図である。この図に示すように、制御装置100は、主台車4、昇降装置20、移載装置30、回転装置34、及び記憶部200と接続されている。記憶部200には、制御装置100が用いる各種プログラムやデータが格納されており、制御装置100は、記憶部200に記憶された各種プログラムやデータを用いてスタッカクレーン1Aの動作全体を制御する。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aは、図2及び図5に示すように、カメラ300と、照射部400とを備えている。
カメラ300は、上部台車23を介して支柱22,22に対して固定されており、移載装置30上の荷物Xを撮像して撮像データを取得するものである。このカメラ300は、図5に示すように、制御装置100に対して電気的に接続されている。
照射部400は、昇降台24に設置されており、移載装置30上の荷物Xに光を照射するものである。なお、照射部400から荷物Xに対して照射される光は、カメラ300にて検出可能な波長とされている。また、荷物Xが特定の波長の光を受けることによって変質するものである場合には、光の波長は、当該特定の波長を避けた波長とされる。具体的には、例えば、荷物Xが紫外線により劣化する半導体装置を含む場合には、光は紫外線を含まない波長に設定され、好適には赤外線とされる。
この照射部400も、図5に示すように制御装置100に対して電気的に接続されている。
この照射部400も、図5に示すように制御装置100に対して電気的に接続されている。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいて記憶部200は、移載装置30上における荷物Xの基準姿勢を含むXY座標系を記憶している。なお、基準姿勢とは、該荷物Xが移載装置30上に理想的に載置された状態(理想載置状態)における荷物の姿勢であり、いわゆる荷物ずれが生じていない姿勢である。
さらには、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいて制御装置100は、記憶部200に記憶された基準姿勢と、カメラ300にて取得された撮像データとに基づいて、荷物Xの基準姿勢からのずれ量を算出し、この算出したずれ量に基づいて主台車4、移載装置30及び回転装置34を制御することによって、荷物Xの姿勢を補正する。なお、ここで荷物Xの姿勢を補正するとは、荷物Xの姿勢を基準姿勢に合わせることを意味する。
そして、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、移載装置30上における荷物Xの姿勢を撮像することによって取得し、取得した荷物Xの姿勢に基づいて主台車4、移載装置30及び回転装置34を制御することによって荷物Xの姿勢を補正する姿勢補正部1000(姿勢補正手段)が、制御装置100、記憶部200、カメラ300及び照射部400にて構成されている。
なお、カメラ300によって取得される撮像データにおける荷物Xの大きさは、昇降台24の昇降方向に位置によって異なる。このため、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいて制御装置100は、昇降台24の昇降方向の位置に基づいて、撮像データにおける荷物Xの大きさを補正し、この荷物Xの大きさを補正した撮像データと、上記基準姿勢とに基づいて荷物Xの姿勢を補正する。
次に、このように構成された本実施形態のスタッカクレーン1Aの動作について説明する。なお、以下の動作説明では、入出庫コンベヤ60(第1の載置場所)から荷物収納部43(第2の載置場所)に荷物Xを搬送する場合のスタッカクレーン1Aの動作について説明する。
外部より入出庫コンベヤ60から荷物収納部43に荷物Xを搬送する指令が入力されると、制御装置100は、走行用の駆動源7を駆動することによって主台車4の主輪を回転させ、これによって、スタッカクレーン1Aを入出庫コンベヤ60までy方向に走行させる。
スタッカクレーン1Aが入出庫コンベヤ60まで移動されると、制御装置100は、昇降用の駆動源6を制御することによって、昇降台24すなわち移載装置30を昇降させ、これによって、移載装置30を入出庫コンベヤ60上に載置された荷物Xの高さに合わせる。
続いて、制御装置100は、回転装置34を駆動することによって移載装置30のフォーク部31の先端35が荷物Xに向くように移載装置30をz方向周りに回転させる。
なお、移載装置30の現在の位置が既に入出庫コンベヤ60に合っている場合には、上述の移載装置30の昇降動作及び回転動作は省略される場合がある。
また、荷物Xは、移載装置30のフォーク部31が下に入り込むことができるようにパレット等を介して入出庫コンベヤ60上に載置されている。そして、制御装置100は、移載装置30を制御することによってフォーク部31を送り出し、フォーク部31を荷物Xの下に挿入する。
フォーク部31が入出庫コンベヤ60の荷物Xの下に挿入されると、制御装置100は、昇降用の駆動源6を制御することによって、昇降台24を僅かに上昇させることによってフォーク部31によって荷物Xを持ち上げる。このようにして入出庫コンベヤ60から荷物Xが離間される、すなわち入出庫コンベヤ60からスタッカクレーン1Aへの荷物Xの受け渡しが行われる。そして、制御装置100は、移載装置30を制御することによって、荷物Xが載置されたフォーク部31を引き込み、荷物Xをx方向に移動させ、これによって移載装置30上の所定位置(平面視において昇降台の略中央部)に移動させる。
次に、制御装置100は、走行用の駆動源7を駆動することによって主台車4の主輪を回転させ、これによって、スタッカクレーン1Aを所定の荷物収納部43までy方向に走行させる。
スタッカクレーン1Aが所定の荷物収納部43まで移動されると、制御装置100は、昇降用の駆動源6を制御することによって、昇降台24すなわち移載装置30を昇降させ、これによって、移載装置30を所定の荷物収納部43の高さに合わせる。
続いて、制御装置100は、回転装置34を駆動することによって移載装置30のフォーク部31の先端35が荷物Xに向くように移載装置30をz方向周りに回転させる。
なお、移載装置30の現在の位置が既に所定の荷物収納部43に合っている場合には、上述の移載装置30の昇降動作及び回転動作は省略される場合がある。
このようにして移載装置30の位置が所定の荷物収納部43に合わされると、制御装置100は、カメラ300を用いて、移載装置30上の荷物Xを撮像して撮像データを取得する。
続いて、制御装置100は、カメラ300から取得された撮像データにおける荷物Xの大きさを昇降台24の昇降方向の位置に基づいて補正する。そして、制御装置100は、荷物Xの大きさが補正された撮像データと、予め記憶部200に記憶された基準姿勢を含むXY座標系とに基づいて、荷物Xの基準姿勢からのずれ量を算出する。
続いて、制御装置100は、カメラ300から取得された撮像データにおける荷物Xの大きさを昇降台24の昇降方向の位置に基づいて補正する。そして、制御装置100は、荷物Xの大きさが補正された撮像データと、予め記憶部200に記憶された基準姿勢を含むXY座標系とに基づいて、荷物Xの基準姿勢からのずれ量を算出する。
具体的には、制御装置100は、例えば、撮像データにおける荷物Xの中心と、基準姿勢における荷物Xの中心とを比較することによって、撮像データにおける荷物Xのx方向及びy方向への変位量を算出する。また、制御装置100は、撮像データにおける荷物Xの基準線(例えば平面視における荷物Xの一辺)と、基準姿勢における荷物Xの上記基準線とを比較することによって、撮像データにおける荷物Xのz方向周りの回転量を算出する。
そして、制御装置100は、撮像データにおける荷物Xのx方向及びy方向への変位量及びz方向周りの回転量を荷物Xの基準姿勢からのずれ量とする。
そして、制御装置100は、撮像データにおける荷物Xのx方向及びy方向への変位量及びz方向周りの回転量を荷物Xの基準姿勢からのずれ量とする。
なお、スタッカクレーン1Aが作業する空間が、カメラ300による適切な撮像を行うのに対して十分な明るさが得られない環境である場合には、制御装置100は、照射部400によって移載装置30上の荷物Xに光を照射することによって、カメラ300による適切な撮像を可能とする。
ただし、制御装置100は、必ずしもスタッカクレーン1Aが作業する空間の明るさを検出する必要はなく、カメラ300による撮像を行う場合に、常に照射部400によって荷物Xに光を照射するようにすれば良い。
ただし、制御装置100は、必ずしもスタッカクレーン1Aが作業する空間の明るさを検出する必要はなく、カメラ300による撮像を行う場合に、常に照射部400によって荷物Xに光を照射するようにすれば良い。
そして、制御装置100は、上述のようにして算出した荷物Xのずれ量を記憶部200に記憶させる。
続いて、制御装置100は、移載装置30を制御してフォーク部31を送り出すことによって、移載装置30上に載置された荷物Xを所定の荷物収納部43に受け渡す。
この際、制御装置100は、記憶部200に記憶した荷物Xのずれ量すなわち荷物Xの姿勢に基づいて、荷物Xの姿勢が補正されるように、主台車4、移載装置30のフォーク部31、及び移載装置30の回転装置34を制御する。
この際、制御装置100は、記憶部200に記憶した荷物Xのずれ量すなわち荷物Xの姿勢に基づいて、荷物Xの姿勢が補正されるように、主台車4、移載装置30のフォーク部31、及び移載装置30の回転装置34を制御する。
具体的には、荷物Xの位置がx方向にずれている場合には、x方向のずれ量分だけフォーク部31の移動量を増減させる。また、荷物Xの位置がy方向にずれている場合には、y方向のずれ量分だけ主台車4を走行させる。また、荷物Xがz方向周りにずれている場合には、z方向周りのずれ量分だけ回転装置34を回転させる。
このように、荷物Xの姿勢が補正されることによって、荷物Xは基準姿勢にて荷物収納部43に挿入される。そして、制御装置100は、昇降用の駆動源6を制御することによって、昇降台24を僅かに下降させることによって、フォーク部31上の荷物Xを荷物収納部43に受け渡す。その後、制御装置100は、移載装置30を制御することによって、フォーク部31を引き込み、これによって荷物Xの受け渡し作業を完了する。
以上の説明のように本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、主台車4が移載装置を走行方向(y方向)に移動可能であるため、主台車4を制御することによって、移載装置30上の荷物Xを走行方向に移動させることができる。また、移載装置30がフォーク部31によって、走行方向と直交する水平方向(x方向)に荷物Xを移動可能なものであるため、移載装置30を制御することによって、移載装置30上の荷物Xを走行方向と直交する水平方向(x方向)に移動させることができる。また、回転装置34が移載装置30を水平面内(z方向周り)において回転可能とするものであるため、回転装置34を制御することによって、移載装置30上の荷物を水平面内(z方向周り)に回転させることができる。すなわち、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、主台車4、移載装置30、スライド部33及び回転装置34を制御することによって、移載装置30上の荷物Xを水平面内において任意の姿勢に合わせることができる。
そして、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、主台車4、移載装置30及び回転装置34が、荷物Xの姿勢が補正されるように(基準姿勢に合うように)制御される。このため、移載装置30上の荷物Xの姿勢に応じた受け渡しを行うことができる。したがって、移載装置30から受け渡す荷物Xの姿勢を確実に正しい姿勢に合わせることが可能となる。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、移載装置30上の荷物Xを水平面内において任意の姿勢に合わせることができるため、移載装置30上に、荷物Xの姿勢を合わせるための案内部材を設置する必要がない。このため、荷物Xと案内部材とが摺動することはなく、荷物Xと案内部材との摺動に起因する発塵を防止することができる。
したがって、本実施形態のスタッカクレーン1Aは、クリーンルーム等での使用に適したものとなる。
したがって、本実施形態のスタッカクレーン1Aは、クリーンルーム等での使用に適したものとなる。
なお、例えば、主台車4、移載装置30及び回転装置34を従来から備えるスタッカクレーンによれば、制御装置100の制御のみによって、荷物Xの姿勢を補正することができるため、安価に荷物Xの姿勢を確実に正しい姿勢に合わせることができる。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、カメラ300が、上部台車23を介して支柱22に固定されている構成を採用した。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、カメラ300を昇降台24に設置する必要がなくなり、昇降台24の大型化や重量化を防止することが可能となる。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、カメラ300を昇降台24に設置する必要がなくなり、昇降台24の大型化や重量化を防止することが可能となる。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、カメラ300が、移載装置30の上方に設置されている構成を採用した。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、水平面内における荷物Xのずれ量を単一のカメラの撮像データから算出することができるため、最小限のカメラにて荷物Xのずれ量を算出することができる。
なお、水平面内における荷物Xのずれ量を算出することのみを考慮すると、移載装置30の下方から荷物Xを撮像できる場合には、単一のカメラを移載装置30の下方に設置する構成も考えられる。しかしながら、移載装置30の下方にカメラ300を設置した場合には、レンズが上方を向くため、レンズに埃等の異物が付着しやすくなる。このため、カメラ300は、移載装置30の上方に設置することが好ましい。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、水平面内における荷物Xのずれ量を単一のカメラの撮像データから算出することができるため、最小限のカメラにて荷物Xのずれ量を算出することができる。
なお、水平面内における荷物Xのずれ量を算出することのみを考慮すると、移載装置30の下方から荷物Xを撮像できる場合には、単一のカメラを移載装置30の下方に設置する構成も考えられる。しかしながら、移載装置30の下方にカメラ300を設置した場合には、レンズが上方を向くため、レンズに埃等の異物が付着しやすくなる。このため、カメラ300は、移載装置30の上方に設置することが好ましい。
また、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、移載装置30上における荷物Xに光を照射する照射部400を備える構成を採用した。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、スタッカクレーン1Aの作業空間が撮像に適した明るさでない場合であっても、荷物Xを確実に撮像することが可能となる。
そして、荷物Xが例えば紫外線によって劣化する半導体装置を含む場合には、上述のように照射部400によって荷物Xを照射する光を赤外線とすることによって、荷物Xが劣化することを防止しながら、荷物Xを確実に撮像することが可能となる。なお、このような場合には、当然ながら、カメラ300として赤外線が撮像可能なものを用いる。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Aによれば、スタッカクレーン1Aの作業空間が撮像に適した明るさでない場合であっても、荷物Xを確実に撮像することが可能となる。
そして、荷物Xが例えば紫外線によって劣化する半導体装置を含む場合には、上述のように照射部400によって荷物Xを照射する光を赤外線とすることによって、荷物Xが劣化することを防止しながら、荷物Xを確実に撮像することが可能となる。なお、このような場合には、当然ながら、カメラ300として赤外線が撮像可能なものを用いる。
なお、本実施形態のスタッカクレーン1Aにおいては、撮像データに含まれる荷物Xの形状に基づいて荷物Xの姿勢を算出している。
しかしながら、例えば図6に示すように、撮像データにおける荷物Xに3つ以上のターゲットマークMが含まれている場合には、当該ターゲットマークMの位置に基づいて荷物Xの姿勢を算出しても良い。
すなわち、荷物Xに複数のターゲットマークMが貼付されている場合には、撮像データに含まれる3つ以上のターゲットマークMの位置に基づいて荷物Xの姿勢を算出することができる。
このようなターゲットマークMとしては、荷物Xよりも高反射率のものを用いることが好ましい。これによって、より確実に撮像データに基づいて荷物Xの姿勢を算出することが可能となる。
しかしながら、例えば図6に示すように、撮像データにおける荷物Xに3つ以上のターゲットマークMが含まれている場合には、当該ターゲットマークMの位置に基づいて荷物Xの姿勢を算出しても良い。
すなわち、荷物Xに複数のターゲットマークMが貼付されている場合には、撮像データに含まれる3つ以上のターゲットマークMの位置に基づいて荷物Xの姿勢を算出することができる。
このようなターゲットマークMとしては、荷物Xよりも高反射率のものを用いることが好ましい。これによって、より確実に撮像データに基づいて荷物Xの姿勢を算出することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本第2実施形態の説明において、上記第1実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
図7は、本実施形態のスタッカクレーン1Bの構成を示す斜視図である。この図に示すように、昇降台24が、荷物Xを載置する空間の上方に渡し掛けられる支持部500を備えており、カメラ300は、支持部500に設置されている。
すなわち、本実施形態のスタッカクレーン1Bにおいては、カメラ300が、昇降台24に対して固定されている。
すなわち、本実施形態のスタッカクレーン1Bにおいては、カメラ300が、昇降台24に対して固定されている。
このような構成を採用する本実施形態のスタッカクレーン1Bによれば、昇降台24の支柱22,22に対する昇降位置に関わらず、カメラ300と荷物Xとの位置関係が変化しないため、撮像データにおける荷物Xの位置が常に変化しない。
したがって、制御装置100において、昇降台24の昇降位置に応じて撮像データにおける荷物Xの大きさを補正する必要がなくなり、制御装置100における処理負担が軽減される。
したがって、制御装置100において、昇降台24の昇降位置に応じて撮像データにおける荷物Xの大きさを補正する必要がなくなり、制御装置100における処理負担が軽減される。
なお、支持部500は、カメラ300を、荷物Xを載置する空間の上方に支持するものであれば良く、その形状及び形態は任意である。
例えば、支持部500の形状が板形状であっても良い。また、支持部500が透明の板形状であり、その上面にてカメラ300を支持するようにしても良い。
例えば、支持部500の形状が板形状であっても良い。また、支持部500が透明の板形状であり、その上面にてカメラ300を支持するようにしても良い。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分について、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、本発明の第3実施形態について説明する。なお、本第3実施形態の説明においても、上記第1実施形態と同様の部分について、その説明を省略あるいは簡略化する。
図8は、本実施形態のスタッカクレーンが備える移載装置600の近傍を拡大した側面図である。この図に示すように、移載装置600は、回転装置34と昇降台24との間にスライド部700を備えている。
なお、スライド部700と回転装置34とは図8に示す順番と逆の順番で上下に配置されても構わない。
なお、スライド部700と回転装置34とは図8に示す順番と逆の順番で上下に配置されても構わない。
スライド部700は、昇降台24上に直接設置されるものであり、制御装置100の制御の下に回転装置34ごと移載装置30をスタッカクレーン1Aの走行方向であるy方向に移動するものである。このスライド部33は、例えばラックとピニオンとによって構成されており、スタッカクレーン1Aの走行による移載装置30のy方向の移動精度よりも高い移動精度にて移載装置30をy方向に移動するものである。
そして、荷物Xの位置がy方向にずれている場合において、主台車4の走行では、位置合わせ精度が十分でない場合には、制御装置100は、スライド部33を制御して、移載装置30をy方向のずれ量分だけ移動させる。
このような構成を有する本実施形態のスタッカクレーンによれば、荷物Xをy方向に移動させる場合に、より精度高くかつより少ない動力で荷物Xを移動させることが可能となる。
以上、添付図面を参照しながら本発明に係るスタッカクレーンの好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、スタッカクレーンによって、入出庫コンベヤ60(第1の載置場所)から荷物収納部43(第2の載置場所)に荷物Xを搬送する場合について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、荷物収納部43同士間において荷物Xを搬送する場合や、荷物収納部43から入出庫コンベヤ60に荷物Xを搬送する場合に適用させることもできる。なお、このような場合には、先に荷物Xが載置される場合が本発明の第1の載置場所とされ、後に荷物Xが載置される場合が本発明の第2の載置場所とされる。
また、上記実施形態においては、荷物Xの受け渡し先である荷物収納部43に移載装置が合わされた時点にて、荷物Xのずれ量を算出した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、荷物Xが移載装置上に移動されてから受け渡される間の任意のタイミングで荷物Xのずれ量を算出することができる。例えば、入出庫コンベヤ60から荷物Xを受け取り、移載装置上に荷物Xを移動させた時点にて荷物Xのずれ量を算出しても良い。
ただし、スタッカクレーンや昇降台24の移動に伴う振動等によって荷物Xがずれる可能性があるため、ずれ量の算出は、荷物Xをスタッカクレーンから受け渡し先に受け渡す直前、すなわち、荷物の受け渡し先である荷物収納部43に移載装置が合わされた時点にて算出することが好ましい。
ただし、スタッカクレーンや昇降台24の移動に伴う振動等によって荷物Xがずれる可能性があるため、ずれ量の算出は、荷物Xをスタッカクレーンから受け渡し先に受け渡す直前、すなわち、荷物の受け渡し先である荷物収納部43に移載装置が合わされた時点にて算出することが好ましい。
また、上記実施形態においては、移載装置から荷物収納部43に荷物Xを受け渡しながら、荷物Xの姿勢を補正する構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、移載装置から荷物収納部43に荷物Xを受け渡す前に、移載装置上において荷物Xの姿勢を補正しても良い。
また、上記実施形態においては、荷物Xが直方体である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、荷物Xが直方体以外の形状であっても良い。
また、上記実施形態において、移載装置としては、スライドフォーク装置の他、フロッグレッグアームロボット等を用いることもできる。
また、上記実施形態においては、軌道50上は自動倉庫の床部と天井部に上下1対のレールが敷設され、スタッカクレーンの走行台車に設置された1対の車輪と、支柱上部に設置された上部台車23に設置された1対のローラ23aによって案内されるスタッカクレーンを挙げて説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下部の軌道を2列とし、走行台車を4輪とすることで上部軌道を排したスタッカクレーンに適用することもできる。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、下部の軌道を2列とし、走行台車を4輪とすることで上部軌道を排したスタッカクレーンに適用することもできる。
1A,1B……スタッカクレーン、4……主台車、100……制御装置、200……記憶部、300……カメラ(撮像部)、400……照射部、500……支持部、600……移載装置、700……スライド部(移動部)、1000……姿勢補正部(姿勢補正手段)、20……昇降装置、24……昇降台、30……移載装置、34……回転装置、43……荷物収納部(第2の載置場所)、50……軌道、60……入出庫コンベヤ(第1の載置場所)、X……荷物
Claims (9)
- 第1の載置場所と第2の載置場所との間にて荷物の受け渡しを行うスタッカクレーンであって、
前記第1の載置場所と前記第2の載置場所とに沿って敷設された軌道上を走行可能な主台車と、
前記主台車上に設置されると共に、前記第1の載置場所あるいは前記第2の載置場所との間において前記主台車の走行方向と直交する方向に前記荷物を移動可能な移載装置と、
前記移載装置を水平面内において回転可能とする回転装置と、
前記移載装置上における前記荷物の姿勢を撮像することによって取得し、取得した前記荷物の姿勢に基づいて前記主台車、前記移載装置及び前記回転装置を制御することによって前記荷物の姿勢を補正する姿勢補正手段と
を備えることを特徴とするスタッカクレーン。 - 前記姿勢補正手段は、
前記荷物の基準姿勢を記憶する記憶部と、
前記移載装置上の前記荷物を撮像して撮像データを取得する撮像部と、
前記基準姿勢と前記撮像データとに基づいて前記荷物の姿勢を算出すると共に、算出された前記荷物の姿勢に基づいて前記主台車、前記移載装置及び前記回転装置を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする請求項1記載のスタッカクレーン。 - 前記主台車に立設される支柱と、該支柱に沿って昇降可能とされると共に前記移載装置が設置される昇降台とを備え、前記撮像部が前記支柱に対して固定されていることを特徴とする請求項2記載のスタッカクレーン。
- 前記主台車に立設される支柱と、該支柱に沿って昇降可能とされると共に前記移載装置が設置される昇降台とを備え、前記撮像部が前記昇降台に対して固定されていることを特徴とする請求項2記載のスタッカクレーン。
- 前記撮像部が、前記移載装置の上方に設置されていることを特徴とする請求項2〜4いずれかに記載のスタッカクレーン。
- 前記姿勢補正手段は、前記荷物に貼付された3つ以上のターゲットマークの位置に基づいて前記荷物の姿勢を取得することを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のスタッカクレーン。
- 前記姿勢補正手段は、前記移載装置上における前記荷物に光を照射する照射部を備えることを特徴とする請求項1〜6いずれかに記載のスタッカクレーン。
- 前記照射部は、前記荷物に赤外線を照射することを特徴とする請求項7記載のスタッカクレーン。
- 前記移載装置を前記主台車に対して前記走行方向に移動可能な移動部を備えることを特徴とする請求項1〜8いずれかに記載のスタッカクレーン。
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