JP2780816B2 - 機器機能特性自動計測装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、例えば、倉庫における荷物の入出庫を行
うオートスタッククレーン等の機能および特性の検査に
用いて好適な機器機能特性自動計測装置に関する。

「従来技術」 従来より、オートスタッククレーン等の物流機器の機
能および特性の検査は、メジャー、ストップウオッチお
よび電流計等を用いて予め決められた検査項目にしたが
って２〜３人の作業員によって行なわれている。

「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した検査においては、メジャー、スト
ップウォッチおよび電流計等を用いて検査項目毎に記録
を取りながら行うため、検査に時間がかかり、また、目
視による計測でえあるため、高精度な結果が得られない
という問題がある。さらに、作業員数も２〜３人必要と
するので、人件費がかさむという問題もある。

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、短
時間で正確に検査ができ、さらに検査に多くの人手を要
しない機器機能特性自動計測装置を提供することを目的
としている。

「課題を解決するための手段」 この発明は、移動経路上に沿って設けられた標識を検
出する標識検出手段を備え、この標識検出手段から得ら
れる検出結果、および、供給される指令信号に基づいて
動作する機器において、前記機器の動作状態を検出する
検出手段と、前記標識検出手段から得られる検出結果を
補正した補正値、および、前記検出手段から得られる検
出結果に基づいて前記機器の動作状態を経時的に計測す
る計測手段とを具備することを特徴とする。

「作用」 この発明によれば、前記標識検出手段から得られる検
出結果を補正して得られる補正値と、機器の可動状態を
検出する前記検出手段から得られる検出結果に基づいて
該機器の動作状態を計測する。したがって、機器に一連
の動作をさせることによって、当該機器の機能および特
性を検査することができる。

「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明
する。

第１図はこの発明の一実施例をオートスタッククレー
ンに適用した図である。なお、第２図に同クレーンの外
観を示す。また、荷物を置くラックは、その幅方向が列
数、長さ方向（奥行き）が段数、高さ方向が連数と呼ば
れている。

第１図において、１は走行レールであり、上述したラ
ックの長さ方向に沿って列間に敷設されている。２はク
レーン本体、３はクレーン本体２を走行させる走行装
置、４はクレーン本体２内に設けられた荷台、５は荷台
４を昇降させる昇降装置、６は荷台４上に載置された荷
物７を図面手前側に移動させるフォーク装置である。8a
はラックの高さ方向の棚連の位置を示すためのコード板
である。コード板8aは、これを昇降制御検出器９（標識
検出手段、詳細は後述する）が検出したときに、荷台４
の上面が棚連の上面と略一致するようにクレーン本体２
の表面に取り付けられている。また、コード板8aと同様
のコード板8b,8c…（図示せぬ）が、同様にしてラック
の高さ方向の各棚連に対してクレーン本体２に取り付け
られている。この場合、コード板8a,8b,8c…各々には、
少なくとも２本の長さの異なるラインが付されており、
長い方のラインが連数を指示し、短い方のラインが荷台
４の停止位置を指示する。昇降制御検出器９は、複数個
の光電センサ（図示略）を有して構成され、コード板8
a,8b,8c……各々に付された各ラインを検出する。

10aはラックの長さ方向の棚段の位置を示すためのコ
ード板である。コード板10aは、これを走行制御検出器1
1（標識検出手段、詳細は後述する）が検出したとき
に、荷台４の中心が棚の中心と略一致するように走行レ
ール１の側面に取り付けられている。また、コード板10
aと同様のコード板10b,10c…（図示略）が、同様にして
ラックの長さ方向の各棚段に対応して走行レール１の側
面に取り付けられている。この場合、各コード板10a,10
b,10c…には、少なくとも２本の長さの異なるラインが
付されており、長い方のラインが棚段の番地を指示し、
短い方のラインがクレーン本体２の停止位置を指示す
る。走行制御検出器11は、コード板10a,10b,10c…各々
に付された各ラインを検出するためのものであり、クレ
ーン本体２の基端部に取り付けられている。この場合、
走行制御検出器11は、上述した昇降制御検出器９と同様
に複数個の光電センサを有して構成されている。

12は操作・制御盤であり、図示せぬCPU（中央処理装
置）、ROM（リードオンリメモリ）、RAM（ランダムアク
セスメモリ）およびインタフェース回路等を有して構成
され、上述したホストコンピュータと信号の授受を行
う。この場合、ホストコンピュータからは走行駆動信
号、昇降駆動信号およびフォーク駆動信号等が供給さ
れ、これらの駆動信号に基づいて走行装置２、昇降装置
５およびフォーク装置６各々を制御する。一方、ホスト
コンピュータへは、昇降制御検出器９および走行制御検
出器11から出力される信号が供給される。この場合、各
検出器10,11から出力される信号は、さらに外部へも出
力されるようになっている。また、この操作・制御盤12
は、手動で走行装置２、昇降装置５およびフォーク装置
６各々を動作させることができるようにもなっている。

上述した、走行レール１、クレーンフレーム２、走行
装置３、荷台４、昇降装置５、フォーク装置６、コード
板8a,8b,8c…、コード板10a,10b,10c…、昇降制御検出
器９、走行制御検出器11、操作・制御盤12はオートスタ
ッククレーンを構成する。

次に、13は荷台４の昇降距離を検出するロータリエン
コーダ（検出手段）、14はクレーン本体２の走行距離を
検出するロータリエンコーダ（検出手段）である。15は
計測部であり、クレーン本体２の機能および特性と、昇
降制御検出器９および走行制御検出器11の特性を検査す
る。ここで、クレーン本体２の機能および特性は、昇降
制御検出器９および走行制御検出器11の特性を検査した
後に、これらから出力される信号と、ロータリエンコー
ダ13,14各々から出力される信号と、操作・制御盤12か
ら出力される走行駆動信号および昇降駆動信号各々に基
づいて行なわれる。この計測部15は、図示せぬCPU、RO
M、RAMおよびインタフェース回路等を有して構成され、
ROMには計測プログラムが書き込まれている。また計測
部15には、キーボード15a、CRT（カソード・レイ・チュ
ーブ）15bおよびプリンタ15cが付属されている。16は計
測部15と、操作・制御盤12およびロータリエンコーダ1
3,14各々との接続を行う接続部である。第３図にその接
続状態の概略を示す。

上述したロータリエンコーダ13,14、計測部15および
接続部16は、機器機能特性自動測定装置（以下、測定装
置という）を構成する。

次に、この測定装置を用いてオートスタッククレーン
の機能の検査を行う。

（１） 昇降制御検出器９および走行制御検出器11の検
査。

この検査は、昇降制御検出器９および走行制御検出器
11各々を構成する光電センサ各々の固有の特性を調べる
ものである。

まず、この検査を行う前には、紙などで作製した長さ
が既知の補正コード板（図示略）を２枚用意し、これら
をコード板8aと、コード板10aの表面にそれぞれクリッ
プ等で止める。そして、各補正コード板を取り付けた
後、計測部15をクレーン本体２の任意の位置に据え付
け、さらにロータリエンコーダ14を、その検出ローラが
走行レール１に接するように、クレーン本体２に取り付
ける。次いで、ロータリエンコーダ13を、その検出ロー
ラがクレーン本体２に接するように、荷台４に取り付け
る（ステップS1）。

次に、上述した作業が終了した後、計測部15の図示せ
ぬ電源スイッチをオン側に投入し、次いで、計測制御プ
ログラムを実行させ、補正コード板各々の長さを入力す
る。そして、操作・制御盤12により、手動でクレーン本
体２を走行させ、補正コード板を通過させる。この際、
計測部15は、走行制御検出器11の光電センサ各々から出
力される信号を読み込み、各々における補正コード板の
長さを計測する。そして、各光電センサによって計測し
た補正コード板の長さと、予め記憶しておいた補正コー
ド板の長さに基づいて、各光電センサにおける計測誤差
を求め、さらにこの計測誤差から補正値を求める。ここ
で、各光電センサの計測誤差を求める理由は次の通りで
ある。すなわち、光電センサ各々から放射される光の幅
がそれぞれ異なり、この幅が誤差となって表れるからで
ある。そこで、この計測誤差に対する補正値を求めてお
けば、以後、正確な計測が可能となる。

次に、計測部15は、今、走行した方向における走行制
御検出器11の先頭の光電センサの位置を基準として、残
りの光電センサ各々との相対位置を上記計測結果に基づ
いて求める。

次に、走行制御検出器11の各光電センサの補正値およ
び相対位置の計測を行った後、昇降制御検出器９の各光
電センサの補正値および相対位置の計測を行う。すなわ
ち、操作・制御盤12により、手動で荷台４を上昇させ、
補正コード板を通過させる。この際、計測部15は、昇降
制御検出器９の各光電センサから出力される信号を読み
込み、同センサ各々について補正コード板の長さを求め
る。そして、予め記憶しておいた補正コード板の長さに
基づいて、光電センサ各々における計測誤差を求め、さ
らに各々に対する補正値を求める（ステップS3）。

（２） 次に、コード板8a,8b…、およびコード板10a,1
0b…の取付ピッチ、およびこれらコード板8a,8b…とコ
ード板10a,10b…各々の長さの検査。

まず、コード板8a,10aから補正コード板を撤去する。
次に、計測部15において、キーボード15aからオートス
タッククレーンシステムの仕様上における最大棚連およ
び最大棚段への荷物７の入庫を行うためのキー入力を行
う（ステップS5）。例えば、最大棚段を100とし、最大
棚連を10とする。

これらの設定を行った後、ホストコンピュータによっ
て自動運転を行う。これにより、クレーン本体２は100
番目の棚段へ向けて走行を開始し、荷台４は10番目の棚
連へ向けて上昇を開始する。この場合、クレーン本体２
の走行開始と荷台４の上昇開始とともに、制御部15は、
ロータリエンコーダ14から出力されるパルス信号を読み
込み、そのパルス数からクレーン本体の走行距離を求め
て行く、またロータリエンコーダ13から出力されるパル
ス信号を読み込み、そのパルス数から荷台４の上昇距離
を求めて行く。そして、走行制御検出器11により、100
番目の棚段を示すコード板が検出され、また昇降制御検
出器９により、10番目の棚連を示すコード板が検出され
ると、ホストコンピュータから操作・制御盤12に走行装
置３の動作を停止させるための走行駆動信号（指令信
号）が供給されるとともに、昇降装置５の動作を停止さ
せるための昇降駆動信号（指令信号）が供給され、さら
に、これらの信号が計測部15に供給される。そして各駆
動信号が計測部15に供給されると、計測部15は、パルス
エンコーダ13,14から出力されるパルス信号の読み込み
を停止し、次いで、これまで読み込んだパルス数に基づ
いて100番目の棚段,10番目の棚連までの全走行距離およ
び全上昇距離を算出する。そして、さらにコード板8a,8
b…のコード板間のピッチと、コード板10a,10b…のコー
ド板間のピッチ、および、これらコード板の長さを算出
する（ステップS6）。そして、得られたこれらの値をプ
リンタ15cに出力する。

（３） クレーン本体２の停止時における走行制御検
出器11と各コード板10a,10b…との位置関係、および、
荷台４の停止時における昇降制御検出器９と各コード板
8a,8b…との位置関係の検査。

まず、所望とする棚段および棚連を指定する。例え
ば、棚段を50、棚連を10と指定する。そして、各指定を
行った後、ホストコンピュータによって自動運転を行
う。これにより、クレーン本体が50番目の棚段へ向けて
走行を開始するとともに、荷台４が10番目の棚連へ向け
て上昇する。そして、走行制御検出器11が50番目の棚段
に対応するコード板を通過するときに、ホストコンピュ
ータによって同コード板が検出される。これにより、走
行装置３の動作が停止し、クレーン本体２が停止する。
この場合、計測部15は、走行制御検出器11の先頭の光電
センサの信号が供給されてから、クレーン本体２が停止
するまでの走行距離をロータリエンコーダ14から出力さ
れるパルス信号に基づいて計測する。そして、その計測
結果からクレーン本体２が停止した直後の走行制御検出
器11と、50番目の棚段に対応するコード板との位置関係
を求める。すなわち、走行制御検出器11の両端各々から
同コード板の両端各々までの距離を計測する。

一方、昇降制御検出器９が10番目の棚連に対応するコ
ード板を通過するときに、ホストコンピュータによっ
て、10番目の棚連が検出される。これにより、昇降装置
５の動作が停止し、荷台４が停止する。この場合、計測
部15は、昇降制御検出器９の先頭の光電センサから信号
が供給されてから荷台４が停止するまでの昇降距離をロ
ータリエンコーダ13から出力されるパルス信号に基づい
て計測する。そして、計測結果から荷台４が停止した直
後の昇降制御検出器９と、10番目の棚連に対応するコー
ド板との位置関係を求める。すなわち、昇降制御検出器
９の両端各々から、同コード板の両端各々までの距離を
計測する。

以後、所望とする棚段と、棚連とを指定し、自動運転
することにより、その棚段および棚連各々に対応するコ
ード板と、走行制御検出器11および昇降制御検出器９と
の位置関係が計測部15によって計測される。そして、得
られた計測結果がプリンタ15cから出力される。

次に、クレーン本体２の加速度および減速度の計
測。

まず、任意の棚段および棚連を指定し、自動運転を行
い、クレーン本体２を走行させるとともに、荷台４を上
昇させる。クレーン本体２の走行および荷台４の上昇開
始と同時に、計測部15はロータリエンコーダ13,14から
出力されるパルス信号を読み込み、時間および距離を計
測して行く。そして、クレーン本体２および荷台４の速
度が０から最高速度に達するまでの時間と距離とを計測
し、これらの結果から加速度を算出する。

また、計測部15は、最高速度からある速度に達するま
での距離と時間とを計測し、この結果から減速度を算出
する。

そして、得られた加速度の値および減速度の値をプリ
ンタ15cに出力する。

次に、クレーン本体２の速度および荷台４の速度の
検査。

クレーン本体２の走行において、最高速度がでるよう
な距離を数回走行させて、各回における所要時間を計測
し、さらに速度を算出する。そして算出した結果から、
その平均値を求めて速度を算出する。

また、荷台４の上昇においても、最高速度ができるよ
うな距離を数回上昇させて、各回における所要時間を計
測し、さらに速度を算出する。そして算出した結果か
ら、その平均値を求めて速度を算出する。

そして、得られた各速度の値をプリンタ15cに出力す
る。

次に、クレーン本体２および荷台４の動作時間（サ
イクルタイム）の検査。すなわち、ある棚から荷物を出
庫するときに要する時間の検査。

まず、任意の棚段および棚連を指定し、自動運転によ
って、クレーン本体２を走行させるとともに、荷台４を
上昇させる。クレーン本体２の走行および荷台４の上昇
開始と同時に、計測部15はロータリエンコーダ13,14か
ら出力されるパルス信号を読み込み、時間および距離を
計測して行く。そして、走行制御検出器11および昇降制
御検出器９によって指定した棚段および棚連が検出され
ると、計測部15は計測を停止し、サイクルタイムをプリ
ンタ15cに出力する。

次に、クレーン本体２および荷台４が停止したとき
のスリップ量の検査。

操作・制御盤12により、クレーン本体２を走行させた
後、任意の位置で停止させる操作が行なわれると、操作
・制御盤12から走行装置３へ停止を示す走行駆動信号が
供給され、同装置３が動作を停止する。これにより、ク
レーン本体２が停止する。この場合、計測部15は、操作
・制御盤12から停止信号が供給されると同時に、ロータ
リエンコーダ14から出力されるパルス信号を読み込み、
クレーン本体２がスリップして完全に停止するまでの距
離を計測する。

一方、操作・制御盤12により、荷台４を上昇させた
後、任意の位置で停止させる操作が行なわれると、操作
・制御盤12から昇降装置５へ停止を示す昇降駆動信号が
供給され、同装置５が動作を停止する。これにより、荷
台４が停止する。この場合、計測部15は、操作・制御盤
12から停止信号が供給されると同時に、ロータリエンコ
ーダ13から出力されるパルス信号を読み込み、荷台４が
スリップして完全に停止するまでの距離を計測する。

そして、得られた各距離をスリップ量としてプリンタ
15cに出力する（以上〜はステップS8）。

このように、ロータリエンコーダ13,14から供給され
るパルス信号に基づいてオートスタッククレーンの機能
および特性の検査が行なわれる。

なお、上記実施例において、荷台４を上昇させた場合
についてのみ述べたが、降下させた場合も同様に計測で
きることは明らかである。

また、上記実施例において、昇降制御検出器９および
走行制御検出器11の特性と、クレーン本体２の走行時に
おける特性および機能と、荷台４の上昇時における特性
および機能各々について検査したが、その他、棚段間の
距離（ピッチ）、棚段の垂直度、棚段とフォークとの関
係寸法、動作中の電圧、電流等について検査を行うこと
も可能である。

また、上記実施例においては、オートスタッククレー
ンに適用した場合について説明したが、その他様々な機
器に適用できることは明らかである。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明による機器機能特性自
動計測装置によれば、標識検出手段の検出誤差を考慮し
て該手段から得られる検出結果と、機器の可動状態を検
出する検出手段から得られる検出結果に基づいて機器の
可動状態を経時的に計測するので、短時間で正確に機器
の機能および特性が検査できる。また、自動的に検査す
るので、検査に人手を多く必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による機器機能特性自動計
測装置を適用したオートスタッククレーンを示す正面
図、第２図は同オートスタッククレーンの外観を示す斜
視図、第３図は前記機器機能自動計測装置のブロック
図、第４図および第５図各々は同装置の計測動作を説明
するためのフローチャートである。 １……走行レール、２……クレーン本体、 ３……走行装置、４……荷台、 ５……昇降装置、６……フォーク装置、 8a,8b,8c……コード板、 10a,10b,10c……コード板、 ９……昇降制御検出器（標識検出手段）、 11……走行制御検出器（標識検出手段）、 12……操作・制御盤、 13,14……ロータリエンコーダ（検出手段）、 15……計測部、16……接続部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 網倉 弘 東京都千代田区飯田橋３丁目11番13号 飯田橋豊国ビル 石川島物流サービス株 式会社内 (72)発明者 川村 英世 東京都千代田区飯田橋３丁目11番13号 飯田橋豊国ビル 石川島物流サービス株 式会社内 (72)発明者 佐々木 高 東京都千代田区飯田橋３丁目11番13号 飯田橋豊国ビル 石川島物流サービス株 式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−145908（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−138511（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−148804（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G01D 21/00 B65G 1/04 B66F 9/07

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】移動経路上に沿って設けられる標識を検出
   する標識検出手段を備え、この標識検出手段から得られ
   る検出結果、および、供給される指令信号に基づいて動
   作する機器において、前記機器の動作状態を検出する検
   出手段と、前記標識検出手段から得られる検出結果を補
   正した補正値、および、前記検出手段から得られる検出
   結果に基づいて前記機器の動作状態を経時的に計測する
   計測手段とを具備することを特徴とする機器機能特性自
   動計測装置。