JP2010228885A - 物品収納設備 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】収納部4が上下に複数段に配置された物品収納棚と、上下方向に昇降され、かつ、横方向に走行される移動体11と、移載装置12とを備え、移動体11が、2本の索状体15a,15bの巻き取りと繰り出しによって昇降され、昇降駆動手段などの作動を制御する制御手段が設けられている物品収納設備で、移動体11の昇降位置検出手段と移動体11の横方向傾斜αを検出する傾斜検出手段30が設けられ、制御手段が、移動体11が上下複数段の収納部4の各段に位置する状態での横方向傾斜αを管理傾斜値として管理し、管理傾斜値が設定傾斜値より大である段の収納部4に対する物品Bの入出庫を禁止して、他の段の収納部4に対する物品Bの入出庫を許可する状態で制御する。
【選択図】図6
Description
そこで、従来、移動体の横方向傾斜を検出する傾斜検出手段を設け、その傾斜検出手段による検出情報に基づいて、移動体の横方向傾斜値が比較的小の場合、つまり、傾斜していても物品の移載に支障を生じない程度の傾斜値であれば、警報により索状体のメンテナンスの必要性を報知し、横方向傾斜値が比較的大になると、つまり、物品の移載に支障をきたす程度にまで傾斜していると、物品収納設備の作動を完全に停止するように構成したものが提案された(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、移動体は、2本の索状体の巻き取りと繰り出しにより昇降されるので、移動体が下方に位置するときと上方に位置するときでは、移動体の吊下げ支持に寄与している索状体の実質的な長さが異なる。そのため、移動体が下方に位置するときと上方に位置するときでは、移動体の横方向傾斜値は必ずしも同一ではなく、移動体の上下方向位置によって、移動体の横方向傾斜値に差異が生じるのが実情である。
また、このような物品収納設備では、初期設定時やメンテナンス時に移動体の水平姿勢を設定する場合、作業性などを考慮して、通常、移動体が下方に位置する状態で設定するのが実情である。そのため、移動体の横方向傾斜値は、移動体が上方に上昇すればするほど大きくなり、移動体の上下方向位置によって、横方向傾斜値に差異が生じるのも事実である。
ところが、上記公報に記載の発明では、移動体の上下方向位置の如何にかかわらず、移動体の横方向傾斜値が一定値以上になると、収納部に対する物品の移載に支障があるとして、一律に物品収納設備の作動を停止するので、物品の移載が一切行えなくなり、物品収納設備の稼働率が大きく低下してしまう。
そして、他の段に位置する収納部に対する物品の入出庫を許可する状態で、昇降駆動手段、走行駆動手段、及び、移載駆動手段の作動を制御するので、たとえ一部の収納部であっても、移動体の上下方向位置の差異によって移載が可能となる段に位置する収納部への物品の入出庫は継続して行われ、それによって物品収納設備の稼動率の低下が抑制される。
そして、管理傾斜値が設定傾斜値より大である段より下方段に位置する収納部に対する物品の入出庫を許可する状態で、昇降駆動手段、走行駆動手段、及び、移載駆動手段の作動を制御するので、移載が可能な段に位置する収納部への物品の入出庫は継続して行われ、物品収納設備の稼動率の低下が抑制される。
すなわち、一対の光測距計やロータリエンコーダなどを使用して移動体の左右の高さを検出し、その検出した左右の高さと移動体の横方向長さから、移動体の横方向傾斜を算出することも可能であるが、その場合には、傾斜検出手段として一対の光測距計やロータリエンコーダが必要となって構成的に複雑になるばかりか、横方向傾斜の算出処理も必要となる。
その点、加速度センサを使用することにより、構成の簡素化を図ることができ、横方向傾斜の算出処理も不要となるばかりか、移動体の横方向傾斜を直接的に確実に検出することができる。
物品収納設備の一例である自動倉庫は、図1に示すように、例えば、物品Bを出し入れする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つの物品収納棚1を備え、その2つの物品収納棚1どうしの間に設定された走行経路2に沿って、スタッカークレーン3が自動走行するように構成されている。
各物品収納棚1は、前後一対の支柱1aが水平方向に間隔を隔てて複数立設され、前後一対の支柱1aには、水平方向に延びる載置支持部1bが上下方向に間隔を隔てて複数配設されている。各物品収納棚1における収納部4は、載置支持部1bにて物品Bを載置支持する形態で物品Bを収納するように構成され、その収納部4が上下方向に複数段(実施例では多数段)に配置され、かつ、横方向に複数列(実施例では多数列)に配置されている。
前記スタッカークレーン3は、図2に示すように、走行経路2に設置された走行レール5に沿って走行される走行台車9と、その走行台車9の上に立設された昇降用マスト10に沿って昇降される移動体としての昇降台11とを備え、その昇降台11と物品収納棚1の各収納部4との間で物品Bを移載する移載装置としてのフォーク12が昇降台11に出退自在に設けられている。
その上部フレーム13は、ガイドレール6を左右から挟み込む状態で上下軸心周りに回転自在な一対のガイドローラ14を備え、ガイドレール6に沿って案内されるように設けられている。
そして、前記昇降台11は、走行台車9の上に立設された前後一対の昇降用マスト10にて昇降自在に案内されて、その昇降台11の左右両端部に連結された索状体としての2本の昇降用チェーン15a,15bにより、換言すると、物品収納棚1の横方向に間隔を置いて配設された2本の昇降用チェーン15a,15bにより吊下げ支持されるように構成されている。
その昇降台11には、昇降台11の上下方向での昇降位置を検出する昇降位置検出手段としての昇降用ロータリエンコーダ20が設けられ、図示は省略するが、昇降用ロータリエンコーダ20の回転軸には、昇降用マスト10の長手方向に沿って設けられたチェーンに歯合するスプロケットが設けられている。そして、昇降用ロータリエンコーダ20は、昇降経路の下端部に設置された昇降基準位置を基準として、昇降台11の昇降によりスプロケットが回転してパルスを出力し、その昇降基準位置からの昇降台11の昇降距離から上下方向での昇降台11の昇降位置を検出する。
その走行台車9には、水平方向での走行台車9の走行位置を検出する走行用ロータリエンコーダ23が設けられ、図示は省略するが、走行用ロータリエンコーダ23の回転軸には、走行レール5の長手方向に沿って設けられたチェーンに歯合するスプロケットが設けられている。そして、走行用ロータリエンコーダ23は、走行経路2の一端部に設置された水平基準位置を基準として、走行台車9の走行によりスプロケットが回転してパルスを出力し、その水平基準位置からの走行台車9の走行距離から水平方向での走行台車9の走行位置を検出する。
その三段式のフォーク12を昇降台11に対して出退させる移載駆動手段24は、セカンダリーフォーク部12bに設けられたラックギヤ25と、ラックギヤ25に噛み合う一対のピ二オンギヤ26と、その一対のピニオンギヤ26をギヤ27aにて回転駆動するインバータ式モータである出退用電動モータ27と、固定フォーク部12aの一端部とプライマリーフォーク部12cの一端部とを連結する2本のチェーン28などで構成されている。
このようにして、出退用電動モータ27を正逆方向に回転駆動することにより、三段式のフォーク12が、走行台車9の走行方向に対して直交する方向を物品移載方向として、図3の(a)に示す引退位置と、図3の(b)に示す物品収納棚1側への突出位置との間で出退作動するように構成されている。
その3軸加速度センサ30は、図示は省略するが、弾性付勢具により上下方向及び左右方向の中立位置に保持した重錘の上下変位量及び左右変位量を圧電素子や静電容量により計測して、載置台11の横方向傾斜αと左右の傾斜βを検出するように構成されている。
なお、傾斜検出手段としての加速度センサ30は、上述の3軸加速度センサに限られるものではなく、少なくとも載置台11の横方向傾斜αを検出できればよく、したがって、箔ひずみゲージ、線ひずみゲージ、半導体ひずみゲージなどの各種のひずみゲージを傾斜検出手段として使用することもできる。
そのため、クレーン制御装置31は、走行用電動モータ22の作動を制御する走行制御部31a、昇降用電動モータ19の作動を制御する昇降制御部31b、及び、出退用電動モータ27の作動を制御する出退制御部31cを備えていて、走行用ロータリエンコーダ23、昇降用ロータリエンコーダ20、及び、3軸加速度センサ30などからの検出情報が入力される。
そして、クレーン制御装置31は、走行用ロータリエンコーダ23及び昇降用ロータリエンコーダ20の検出情報に基づいて走行用電動モータ22及び昇降用電動モータ19の作動を制御し、昇降台11を物品移載用の目標位置に位置させ、かつ、目標位置に昇降台11を停止させた状態で、出退用電動モータ27の作動を制御してフォーク12を突出作動させるとともに、3軸加速度センサ30の検出情報に基づいてフォーク12を引退作動させる。
物品移載用の目標位置は、複数の収納部4及び一対の載置台8のそれぞれに対応して定められ、物品Bを取り出すための掬い用の目標位置と、物品Bを収納するための卸し用の目標位置がある。掬い用の目標位置は、収納部4または載置台8からフォーク12で物品Bを掬い取るための目標位置であり、卸し用の目標位置は、フォーク12から収納部4または載置台8に物品Bを卸すための目標位置であって、掬い用の目標位置と卸し用の目標位置は、卸し用の目標位置が上方側に位置する状態で上下方向での位置が異なる。
また、クレーン制御装置31は、地上側コントローラ7からの出庫指令に基づいて、移載対象となる収納部4に収納されている物品Bを取り出すための掬い用の移載処理を行い、その後、載置台8に物品Bを収納するための卸し用の移載処理を行って物品Bの出庫処理を実行するのであり、これら掬い用の移載処理及び卸し用の移載処理において、フォーク12の出退制御を実行する。
つぎに、この制御手段Hによるフォーク12の出退制御、及び、物品Bの入出庫処理について説明する。
そのため、出退制御部31cは、フォーク12の突出作動または引退作動の開始からの経過時間を計測するタイマを備え、そのタイマの経過時間に基づいて、定常開始タイミング、減速開始タイミング、クリープ開始タイミング、及び、停止タイミングなどになったか否かを判別して、出退用電動モータ27の作動を制御する。
また、図示は省略するが、フォーク12が所定の突出位置に位置したことを検出する接触式の突出位置検出センサと、フォーク12が引退位置に位置したことを検出する接触式の引退位置検出センサとが設けられている。
その状態で、昇降制御部31bが、昇降用電動モータ20の作動を制御して昇降台11を上昇させることにより、フォーク12を上昇させて物品Bを掬い取り、フォーク12に物品Bを載置支持させた後、出退制御部31cが、物品Bを載置支持した状態でフォーク12を引退作動させて、物品Bの掬い用の移載処理を実行する。
管理傾斜値αが設定傾斜値より小で、かつ、3軸加速度センサ30による昇降台11の左右の傾斜βが設定傾斜値より小であると(S4、S5)、出退制御部31cが、物品Bを載置支持した状態でフォーク12を収納部4側へ所定の突出位置にまで突出作動させ、昇降制御部31bが、昇降用電動モータ19の作動を制御して昇降台11を設定距離だけ下降させて移載処理を実行する(S6)。それによって、物品Bは指令された収納部4に移載されて収納され、その後、フォーク12を引退作動させて、物品Bの卸し制御を実行し、左右の傾斜βが設定傾斜値より大であると、例えば、警報などにより卸し制御の中止を報知するとともに、全ての作動を停止する(S7、S8)。
つまり、管理傾斜値αが設定傾斜値より大である段より上方段に位置する収納部4に対する物品Bの入出庫を禁止して、管理傾斜値αが設定傾斜値より大である段より下方段に位置する収納部4に対する入出庫を許可する状態で、昇降用電動モータ19、走行用電動モータ22、移載駆動手段24の出退用電動モータ27などを制御して、物品Bの入庫制御を実行するのである。そして、管理傾斜値αが限界傾斜値より大であると、例えば、警報などにより卸し制御の中止を報知して全ての作動を停止し(S12、S13)、その後、必要に応じて昇降用チェーン15a,15bのメンテナンスや取り替え作業を行うのである。
管理傾斜値αが設定傾斜値より小で、かつ、昇降台11の左右の傾斜βが設定傾斜値より小であると(S4、S5)、出退制御部31cが、フォーク12を収納部4側へ所定の突出位置にまで突出作動させ、昇降制御部31bが、昇降用電動モータ19の作動を制御して昇降台11を設定距離だけ上昇させて物品Bを掬い取る。その後、フォーク12を引退作動させて、物品Bの昇降台11への移載を実行し(S6)、左右の傾斜βが設定傾斜値より大であると、警報などにより掬い制御の中止を報知して全ての作動を停止する(S7、S8)。
管理傾斜値αが設定傾斜値より大で、かつ、限界傾斜値より小であると(S9)、指令された対応段に位置する収納部4及びその段より上方の段に位置する収納部4に対する物品の入庫及び出庫を禁止し(S10)、その対応段より下方の段に位置する収納部4からの出庫を実行する(S11)。
そして、管理傾斜値αが限界傾斜値より大であると、警報などにより掬い制御の中止を報知して全ての作動を停止し(S12、S13)、その後、必要に応じて昇降用チェーン15a,15bのメンテナンスや取り替え作業を行うのである。
(1)先の実施形態では、移動体11としてスタッカークレーン3の昇降台を示し、その昇降台が2本の昇降用チェーン15a,15bによって直接的に吊下げ支持された構成を例示したが、2本の昇降用チェーン15a,15bによって間接的に吊下げ支持された構成のものにも適用可能である。
例えば、物品収納棚1の横方向に沿う走行レールを備えた昇降枠が、その昇降枠の横方向の左右両端部に連結された2本の昇降用チェーン15a,15bにより吊下げ支持されて上下方向に昇降自在に構成され、走行台車が、その昇降枠の走行レール上を走行する構成のものに適用することもできる。その場合には、走行台車が移動体11に該当し、移動体11としての走行台車が、横方向に間隔を置いて配設された2本の昇降用チェーン15a,15bによって、走行レールを備えた昇降枠を介して間接的に吊下げ支持されることになる。
また、昇降用チェーン15a,15bは、単に索状体の一例を示すもので、索状体としてワイヤ、ケーブル、ロープなどを使用して実施することもできる。
さらに、傾斜検出手段30として3軸加速度センサや各種のひずみゲージを例示したが、例えば、一対の光測距計やロータリエンコーダなどを使用して移動体11の左右の高さを検出し、その検出した左右の高さと移動体11の横方向長さから、移動体11の横方向傾斜を算出したり、移動体11の横方向の両端部から収納部4に向けて光を投射し、移動体11を昇降移動させるときの収納部4における載置支持部(物品を載置支持するための部材)からの反射光の受光タイミングのずれなどに基づいて、移動体11の左右高さの差異を検出し、その左右高さの差異と移動体11の横方向長さから、移動体11の横方向傾斜を算出することもでき、本発明では、このような構成も含めて傾斜検出手段30と称する。
また、移載装置12の一例として三段式のフォークを例示したが、一段式以上のフォークであれば適用可能であり、さらに、フォーク式以外の移載装置でも実施可能である。
4 収納部
11 移動体
12 移載装置
15a,15b 索状体
19 昇降駆動手段
20 昇降位置検出手段
22 走行駆動手段
24 移載駆動手段
30 傾斜検出手段としての3軸加速度センサ
B 物品
H 制御手段
α 移動体の横方向傾斜
β 移動体の左右の傾斜
Claims (4)
- 物品を収納する収納部が上下方向に複数段に、かつ、横方向に複数列に配置された物品収納棚と、
その物品収納棚に沿って、昇降駆動手段により上下方向に昇降され、かつ、走行駆動手段により横方向に走行される移動体と、
前記移動体に設けられて、移載駆動手段による作動によって前記物品収納棚の各収納部と前記移動体との間で物品の移載を行う移載装置とを備え、
前記移動体が、横方向に間隔を置いて配設された2本の索状体により吊下げ支持されて、前記昇降駆動手段による前記2本の索状体の巻き取りと繰り出しによって昇降されるように構成され、
前記収納部に対する物品の入出庫を行うべく、前記昇降駆動手段、前記走行駆動手段、及び、前記移載駆動手段の作動を制御する制御手段が設けられている物品収納設備であって、
前記移動体の昇降位置を検出する昇降位置検出手段と前記移動体の横方向傾斜を検出する傾斜検出手段が設けられ、
前記制御手段が、前記昇降位置検出手段と前記傾斜検出手段との検出情報に基づいて、前記移動体が上下複数段に配置された前記収納部の各段に位置する状態での段対応の横方向傾斜を管理傾斜値として管理し、その管理傾斜値が設定傾斜値より大である段に位置する前記収納部に対する物品の入出庫を禁止して、他の段に位置する前記収納部に対する物品の入出庫を許可する状態で、前記昇降駆動手段、前記走行駆動手段、及び、前記移載駆動手段の作動を制御するように構成されている物品収納設備。 - 前記制御手段が、前記管理傾斜値が前記設定傾斜値より大である段より上方段に位置する前記収納部に対する物品の入出庫を禁止して、前記管理傾斜値が設定傾斜値より大である段より下方段に位置する前記収納部に対する物品の入出庫を許可する状態で、前記昇降駆動手段、前記走行駆動手段、及び、前記移載駆動手段の作動を制御するように構成されている請求項1に記載の物品収納設備。
- 前記傾斜検出手段が、前記移動体に設けられた加速度センサである請求項1または2に記載の物品収納設備。
- 前記加速度センサが3軸の加速度を検出する3軸加速度センサであり、前記移動体の横方向傾斜に加えて、その横方向視における前記移動体の左右の傾斜を検出するように構成されている請求項3に記載の物品収納設備。
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