JP3596408B2 - 搬送装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は、搬送装置の高速化に関する。
【０００２】
【従来技術】
自動倉庫などに用いるスタッカークレーンでは、移載装置のスライドフォークをインバータモータなどで、オープンループ制御している。スライドフォークの位置認識には、スタッカークレーンの昇降台に設けたマークを用い、マークを検出すると停止する。このため、停止位置以外の位置では、スライドフォークの正確な位置は不明である。そしてスライドフォークの動作と、スタッカークレーンの昇降台や台車の動作は、時間的に完全に分離し、昇降台や台車の停止後に、スライドフォークを起動し、スライドフォークの停止後に昇降台や台車を起動する。発明者はここで、スライドフォークの動作と、昇降台や台車の動作とを並行に行い、搬送作業を高速化することを検討した。
【０００３】
【発明の課題】
この発明の課題は、移載装置の動作と搬送装置の他の部分の動作とを重複させて、高速で物品の搬送や移載ができるようにすることにある（請求項１，２）。
【０００４】
【発明の構成】
この発明は、移載装置を搭載した昇降台と台車とを備えた自動倉庫のスタッカークレーンからなる搬送装置において、前記台車、昇降台、移載装置の各々に対して、サーボ制御部を設けると共に、前記台車、昇降台、移載装置の各々に対して位置検出手段を設けて、ここで少なくとも移載装置の位置検出手段にはそのサーボ制御部の位置検出手段を兼用し、かつ前記各サーボ制御部を制御するための制御手段を設けて、該制御手段により、台車と昇降台及び移載装置の制御部を、台車及び昇降台の停止前に、自動倉庫の棚の前端よりも昇降台寄りの位置まで前記移載装置の先端を前進させ、台車及び昇降台の停止後に、棚内の移載位置まで移載装置を前進させ、移載装置と棚の間で物品を移載した後に、移載装 置の先端が棚の前端よりも昇降台寄りの位置まで復帰すると、台車と昇降台を運動させ、さらに出庫時には、棚内で移載装置が停止する前に、昇降台の上昇を開始させて、移載装置が移載高さを通過することにより物品を棚から移載装置に移載し、かつ移載装置が移載高さを通過した後で昇降台の停止前に、移載装置の復帰を開始するように制御するようにしたことを特徴とする（請求項１）。棚との干渉の有無の検出は、移載装置に設けた位置検出用の内界センサを用いる。
【０００５】
さらに好ましくは、スタッカークレーンの台車の前後に駆動輪を設けて、各駆動輪を台車制御用の共通のサーボ制御系で制御する（請求項２）。
【０００７】
【発明の作用と効果】
この発明では、移載装置の動作と台車や昇降台の移動との干渉の有無を検出して、干渉がない範囲で、移載装置の復帰前に台車や昇降台を起動し、あるいは台車や昇降台の停止前に移載装置を起動するので、物品の搬送や移載を高速で行うことができる（請求項１）。
【０００８】
またこの発明では、スタッカークレーンのスライドフォークをサーボ機構で作動させ、サーボ機構に備わっている位置検出手段を用いて、自動倉庫の棚との干渉の有無を検出する。このため、干渉の有無の検出手段を別途に設ける必要がない。
【０００９】
請求項２の発明では、スタッカークレーンの台車の前後に駆動輪を設けて、共通の制御系で前後の駆動輪を制御する。このため片側駆動の場合に対して、スリップ等が起こりにくいので、より加減速度を大きくできる。また制御系は前後の駆動輪に対して共通なので、簡単な制御系でよい。
【００１０】
【実施例】
図１〜図４に、自動倉庫のスタッカークレーン２を例に、実施例を示す。図１にスタッカークレーン２の構成を示すと、４は走行レールで、自動倉庫に設け、６は台車で、前後の駆動輪８，９を備え、それぞれサーボモータ１０，１１で駆動し、サーボ制御の制御系をサーボモータ１０，１１に共通化する。１２は従動輪で、例えば駆動輪８，９の中間に設け、エンコーダ１３により従動輪１２の回転を検出し、台車６の現在位置と速度とを認識する。２０はマストで、マスト２０に沿って昇降台２２をサーボモータ等の昇降モータ２４により昇降させ、２６は昇降台２２に搭載したスライドフォークで、スカラーアーム等でも良く、フォーク駆動用のサーボモータ２７により進出／復帰させる。
【００１１】
なおモータ２４，２７は実施例ではサーボモータとする。
【００１２】
図２に、スタッカークレーン各部の制御系を示すと、３０はスタッカークレーンの制御部で、設定端末３２から通信された位置へと、スタッカークレーンを走行させ、物品を移載させる。３３はサーボモータ２７のサーボ制御部で、３４はサーボドライバ、３５はエンコーダで、サーボモータ２７の回転からスライドフォーク２６の位置と速度、少なくとも位置、を検出する。３７は昇降モータ２４のサーボ制御部で、３８はサーボドライバ、３９はエンコーダで、昇降台２２の位置と速度、少なくとも位置を検出する。４０はサーボ制御部で、台車６のサーボモータ１０，１１を制御し、一対のサーボモータ１０，１１に対して共通である。４１はサーボドライバで、サーボモータ１０，１１の電源であり、ここでは一対のサーボモータ１０，１１に対して共通化したが、サーボモータ１０，１１毎に設けても良い。１３は前記のエンコーダで、従動輪１２の回転から、台車６の現在位置と速度とを認識する。
【００１３】
各エンコーダ３５，３９，１３からの、位置と速度の信号を制御部３０にも入力し、制御部３０はスライドフォーク２６の位置や、昇降台２２の高さ、台車６の位置を認識し、これに基づいてスライドフォーク２６の動作と、昇降台２２の昇降や台車６の走行との干渉の有無を検出する。
【００１４】
図３に自動倉庫の配置を示すと、走行レール４の両側に一対の棚５０，５１を設け、スタッカークレーン２は、図示しないステーションと棚５０，５１との間で、物品を搬送・移載する。図３から明らかなように、スライドフォーク２６を進出させても棚５０，５１と干渉しない範囲があり、例えばスライドフォーク２６の先端が棚５０，５１の前端より棚の内側に進入するまでは、干渉は生じない。
【００１５】
スライドフォーク２６を棚５０，５１から昇降台２２へ復帰させる際には、スライドフォーク２６の先端が棚５０，５１の前端よりも昇降台２２側に復帰したことをエンコーダ３５で検出すると、干渉がないものとして、スライドフォーク２６の停止前に、昇降台２２や台車６を起動する。逆に、昇降台２２が昇降中、あるいは台車６が走行中で、これらの停止前でも、棚５０，５１との干渉が生じない位置、例えばスライドフォーク２６の先端位置が棚５０，５１の前端よりも昇降台２２寄り、の位置を目標位置として、スライドフォーク２６を起動する。また、例えばスライドフォーク２６と棚５０，５１との間に設けてあるクリアランスを見越して、台車６の停止前にスライドフォーク２６を起動させたり、逆にスライドフォーク２６の停止前に台車６を起動させたりしても良い。
【００１６】
図４に、実施例での、台車６と昇降台２２、及びスライドフォーク２６の、速度パターンを示す。台車６は、前後の走行輪８，９をそれぞれサーボモータ１０，１１で駆動しているので、前輪あるいは後輪のみを駆動輪とする場合に比べて、スリップが起こりにくく、大きな加減速度で加減速し、高速で走行することができる。このため台車６の走行時間を従来の１／２程度にすることができる。
【００１７】
昇降台２２は、台車６と例えば同時に並行して昇降し、エンコーダ３９，１３で、台車６や昇降台２２が停止直前であること、（運動の終期にあること、あるいは現在位置が停止位置と粗い範囲で一致したこと）、を検出すると、スライドフォーク２６には棚５０，５１と干渉しない位置までの進出指令が加えられる。このため図４に示すように、スライドフォーク２６の進出と、昇降台２２の昇降や台車６の運動を、時間的に一部並行させることができる。また、台車６や昇降台２２の停止前であって、台車６や昇降台２２の停止前にスライドフォーク２６が棚５０，５１と干渉する位置までは進出しないタイミングで、スライドフォーク２６に移載位置までの進出指令を加えるようにしても良い。
【００１８】
台車６と昇降台２２とが停止すると、スライドフォーク２６の目標位置は、棚５０，５１内の移載位置に変更され、エンコーダ３５で位置と速度とを認識して進出し、移載位置の手前から減速を開始する。図４は、棚５０，５１からスライドフォーク２６に物品を移載する際のパターンを示しており、物品を棚５０，５１からスライドフォーク２６に積み替えるため、昇降台２２を僅かに上昇させる。ここでスライドフォーク２６の位置と速度とが既知なので、スライドフォーク２６の停止前に、例えばほぼ停止位置付近まで前進した時点で、昇降台２２の微上昇を開始させる。昇降台２２もサーボ駆動なので、その位置と速度はエンコーダ３９により求めることができ、スライドフォーク２６と棚５０，５１との間の移載高さを通過したか否かを検出できる。そこで、移載高さを通過した後で、昇降台２２が停止する前に、スライドフォーク２６の復帰を開始する。そしてスライドフォーク２６が棚５０，５１と干渉しない位置まで復帰すると、スライドフォーク２６の停止を待たずに、台車６や昇降台２２の運動を開始する。
【００１９】
これらの結果、実施例では物品の移載速度や搬送速度が大幅に向上する。これは台車６の走行速度を向上させたことと、スライドフォーク２６の運動と昇降台２２の昇降や台車６の運動とを一部並行して行わせたためである。さらにスライドフォーク２６をサーボモータ２７でサーボ駆動するので、スライドフォーク２６を、停止位置の前で低速でクリープ運動させる必要がない。またサーボ駆動により、スライドフォーク２６上の物品の軽重にかかわらず、所定の速度パターンで運動させることができ、軽い荷物を高速で移載して、荷ずれの原因となることがない。
【００２０】
実施例では、台車６，昇降台２２，スライドフォーク２６の３者をいずれもサーボ駆動した。なお仮にスライドフォーク２６をサーボ駆動以外の機構でフィードバック制御すると、例えばスライドフォーク２６の先端位置が台車６上にあるか否かを検出するためのセンサ等が必要になる。
【００２１】
実施例では、スタッカークレーン２のスライドフォーク２６のサーボ駆動を示したが、移載装置の種類はスライドフォーク２６に限らず、スカラーアームやドロワー等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のスタッカークレーンの側面図
【図２】実施例でのスタッカークレーンの制御系を示すブロック図
【図３】実施例でのスタッカークレーンと棚とを示す平面図
【図４】実施例でのスタッカークレーンの台車と昇降台とスライドフォークとの速度パターンを示す波形図
【符号の説明】
２ スタッカークレーン
４ 走行レール
６ 台車
８，９ 駆動輪
１０，１１ サーボモータ
１２ 従動輪
１３，３５，３９ エンコーダ
２０ マスト
２２ 昇降台
２４ 昇降モータ
２６ スライドフォーク
２７ サーボモータ
３０ 制御部
３２ 設定端末
３３，３７，４０ サーボ制御部
３４，３８，４１ サーボドライバ
５０，５１ 棚

Claims (2)

1. 移載装置を搭載した昇降台と台車とを備えた自動倉庫のスタッカークレーンからなる搬送装置において、
   前記台車、昇降台、移載装置の各々に対して、サーボ制御部を設けると共に、
   前記台車、昇降台、移載装置の各々に対して位置検出手段を設けて、ここで少なくとも移載装置の位置検出手段にはそのサーボ制御部の位置検出手段を兼用し、
   かつ前記各サーボ制御部を制御するための制御手段を設けて、該制御手段により、台車と昇降台及び移載装置の制御部を、
   台車及び昇降台の停止前に、自動倉庫の棚の前端よりも昇降台寄りの位置まで前記移載装置の先端を前進させ、
   台車及び昇降台の停止後に、棚内の移載位置まで移載装置を前進させ、
   移載装置と棚の間で物品を移載した後に、移載装置の先端が棚の前端よりも昇降台寄りの位置まで復帰すると、台車と昇降台を運動させ、
   さらに出庫時には、棚内で移載装置が停止する前に、昇降台の上昇を開始させて、移載装置が移載高さを通過することにより物品を棚から移載装置に移載し、かつ移載装置が移載高さを通過した後で昇降台の停止前に、移載装置の復帰を開始するように制御するようにしたことを特徴とする、搬送装置。
2. 前記台車の前後に駆動輪を設けて、各駆動輪を台車制御用の共通のサーボ制御系で制御することを特徴とする、請求項１の搬送装置。

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