JP3697998B2 - 移動体の昇降装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂設されたマストなどの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体の昇降装置では、垂設されたマストなどの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降位置の制御を、移動体の昇降絶対位置を検出しながら行っている。
【０００３】
上記昇降絶対位置の検出は、前記柱に沿って上下方向に固定チェーンを敷設し、このチェーンに歯合するスプロケットの回転によりパルスを発生するエンコーダを移動体に設け、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより行っている。また柱の下端の定位置に取り付けられる原点検出板を、たとえば光電スイッチなどにより検出したとき、前記エンコーダのカウント値のリセットを実行し、カウントの誤差を修正している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、エンコーダの精度により移動体の昇降位置の精度が決定されるが、昇降径路の途中では定位置検出ができないため、外部検出でカウントチェックができず、特に昇降径路の途中で昇降を繰り返すようなときにカウントにずれが生じ、移動体の昇降位置にずれが生じることがあった。
【０００５】
前記ずれの原因として、エンコーダ自体の精度の低下、エンコーダのすべり、エンコーダ用のチェーンとスプロケットの歯飛びなどが考えられる。
そこで、本発明は、エンコーダの精度を確認でき、移動体の昇降位置のずれを解消できる移動体の昇降装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成によれば、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより移動体の昇降位置が検出され、この検出された昇降位置をフィードバックしながら目標の移動体の昇降位置に移動体が昇降制御される。また昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのパルスカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われ、エンコーダの精度が正常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされる。よって、パルスカウント値のずれ量が解消され、移動体の昇降位置のずれが解消される。
【０００８】
また請求項２に記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行うとともに、最上段に配置された噛合体の支持具を支持具検出手段により検出すると、前記移動体の減速を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのエンコーダより発生されるパルスのカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われることにより、エンコーダの精度が正常に維持され、また最上段に配置された噛合体の支持具を、移動体の減速に使用する上昇限速度検出板の代わりに使用することにより、上昇限速度検出板を用意する必要がなくなり、取付・調整の手間が省かれる。
【００１０】
また請求項３に記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダを設け、前記昇降駆動手段に、移動体の昇降位置を検出する昇降位置検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出される移動体の昇降位置と、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより検出される移動体の昇降位置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、昇降駆動手段の昇降位置検出手段により検出された移動体の昇降位置と、移動体のエンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより検出される移動体の昇降位置が比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われ、エンコーダの精度が正常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされる。よって、パルスカウント値のずれ量が解消され、移動体の昇降位置のずれが解消される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の移動体の昇降装置を、物品保管設備に備えられるスタッカクレーンの昇降台に適用した場合について説明する。
【００１８】
図１に示すように、物品保管設備ＦＳには、物品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基の収納棚Ａと、それらの収納棚Ａどうしの間に形成した作業通路Ｂを自動走行するスタッカークレーンＣとが設けられ、各収納棚Ａには多数の物品収納部Ｄが上下多段かつ左右に並設されている。
【００１９】
前記作業通路Ｂには、収納棚Ａの長手方向に沿って走行レール１が設置され、作業通路Ｂの一端側に設置した物品搬出入部Ｅには、入出庫指令をスタッカークレーンＣに入力するコントローラＥ１と、走行レール１を挟んで一対の荷載置台Ｅ２とが設けられ、スタッカークレーンＣは、入出庫指令に基づいて走行レール１に沿って走行して、荷載置台Ｅ２と物品収納部Ｄとの間でのパレットＰに載せた物品Ｆの出し入れを行う入出庫用の搬送車として構成されている。
【００２０】
前記スタッカークレーンＣは、図２に示すように、走行レール１に沿って走行する走行車体２に、昇降台（移動体の一例）３を設け、その昇降台３を昇降操作自在に案内支持する前後一対の昇降マスト（柱の一例）４を垂設して構成され、昇降台３には物品移載用のフォーク装置５が設けられている。
【００２１】
前記昇降台３は、その左右両側に連結した昇降用チェーン８にて吊下げ支持され、この昇降用チェーン８は、上部フレーム７に設けた案内スプロケット９と一方の昇降マスト４に設けた案内スプロケット１０とに巻き掛けられて、走行車体２の一端に装備した巻き取りドラム１１に連結されている。
【００２２】
そして、巻き取りドラム１１を、いわゆるインバータ式のモータである昇降用電動モータ（昇降駆動手段の一例）Ｍ１にて正逆に駆動回転させて、昇降用チェーン８の繰り出しや巻き取り操作で昇降台３を駆動昇降させるように構成されている。
【００２３】
昇降台３の昇降位置は、図２などでは図示を省略するが、巻き取りドラム１１の回転軸に連結されて、それの回転量を検出するための駆動側ロータリエンコーダ１８と、昇降台３に取付けられている昇降台側ロータリエンコーダ１９との検出情報に基づいて管理される。昇降台側ロータリエンコーダ１９は、図３および図５に示すように、それの回転軸に取付けられたスプロケット（回転体の一例）１９ａが昇降マスト４の一方に上下方向に敷設された（固定）チェーン（噛合体の一例）２０に歯合しており、昇降台３の昇降に伴ってスプロケット１９ａが回転して、昇降台３の昇降移動を検出する。前記チェーン２０は、マストチェーンサポート（以下、サポートと略す；支持具の一例，図５）２７により昇降マスト４に支持され、エンドに設けたオートテンション機構（図示せず）により撓まないように張設されている。
【００２４】
駆動側ロータリエンコーダ１８及び昇降台側ロータリエンコーダ１９の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０に入力されている。
【００２５】
前記走行車体２には、図３に示すように、走行レール１上を走行自在な前後二つの車輪１２と、走行レール１に対する車体横幅方向での位置を規制するように走行レール１に係合する前後二箇所に且つ左右一対に設けた下部位置規制用ロータ１３と、いわゆるインバータ式のモータである走行用電動モータＭ２を備えた走行用駆動装置１４とが設けられている。
【００２６】
また、上部フレーム７には、図２に示すように、ガイドレール６を左右から挟み込んで、スタッカークレーンＣの走行に伴って、その側面に沿って上下軸回りで転動する左右一対の上部位置規制用ローラ１７が走行方向の前後端部に設けられている。
【００２７】
そして、二つの車輪１２のうちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用駆動装置１４（走行用電動モータＭ２）にて駆動させる推進用の駆動輪１２ａに構成され、車体前後方向の他端側の車輪が、遊転自在な従動輪１２ｂとして構成され、スタッカークレーンＣは、上部フレーム７に設けた上部位置規制用ローラ１７にて倒れ止めされながら、走行用駆動装置１４による駆動で走行レール１に沿って自走自在に構成されている。
【００２８】
走行車体２の走行位置は、図３に示すように、走行車体２に取付けられた車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報に基づいて管理される。車体側ロータリエンコーダ２１は、それの回転軸に取付けられたスプロケット２１ａが走行レール１に沿って敷設されたチェーン２２に歯合しており、走行車体２の走行に伴ってスプロケット２１ａが回転して、走行車体２の走行移動を検出する。
【００２９】
車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの走行制御部３１に入力されている。
また昇降台３の昇降定位置を検出するための検出板として、前記チェーン２０が敷設された昇降マスト４に、図５および図６の配置図に示すように、上端と下端の定位置（原点位置）を示す原点検出板２３ａ，２３ｂと、下降限速度検出用の下限減速検出板２４が設けられ、昇降台３に、原点検出板２３ａ，２３ｂと下限減速検出板２４をそれぞれ検出する第１光電スイッチ２５，第２光電スイッチ２６が設けられている。またチェーン２０のサポート２７を検出する第３光電スイッチ（支持具検出手段の一例）２８が設けられている。サポート２７は図６に示すように、最上段より５００ｍｍ下方に配置され、以下一定の間隔Ｌ（たとえば１ｍ）で計５個が配置されている。サポート２７には下方からサポート番号（１〜５）が付されている。また最上段のサポート２７は上昇限速度検出用の検出板を兼用している。
【００３０】
これら光電スイッチ２５，２６，２８の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０に入力されている。
上記クレーン制御装置ＣＣは、図４に示すように、コントローラＥ１からの搬送指令を受けて、昇降台３を指定された昇降位置に昇降させる昇降制御部３０と、走行車体２を指定された走行位置に移動させる走行制御部３１と、フォーク装置５を出退作動させて物品Ｆを移載させる移載制御部３２から構成され、クレーン制御装置ＣＣにより制御されて物品Ｆの搬送並びに各物品収納部Ｄなどとの間の物品Ｆの移載が行われる。
【００３１】
以下、上記クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０による昇降台３の昇降制御について詳細に説明する。
クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０の制御ブロック図を図７に示す。
【００３２】
コントローラＥ１から指定された目標の昇降位置により、下端の原点検出板２３ａからの昇降台３の昇降目標距離（目標値）を設定し、後述するエンコーダ警報信号を入力すると、一旦、前記昇降目標距離を下端の原点２３ａの位置、すなわちゼロに設定し、後述するリセット信号を入力すると、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）に再設定する昇降目標距離設定部４１と、
第１光電スイッチ２５の下端の原点検出板２３ａの検出信号によりリセット信号を出力し、上端の原点検出板２３ｂの検出信号により最大値セット信号を出力する原点判定部４２と、
昇降台側ロータリエンコーダ１９から入力されたパルス信号をカウントして昇降台３の実昇降距離を測定するとともに、原点判定部４２のリセット信号によりリセットされ、最大値セット信号により上端の昇降距離（予め学習している）にセットされる第１昇降距離検出部４３と、
昇降目標距離設定部４１により設定された昇降目標距離と第１昇降距離検出部４３により測定された実昇降距離の偏差を演算する減算器４４と、
後述する昇降駆動部４８より出力される指令信号がプラス（上げ）のときに上昇中、ゼロのときに停止中、マイナス（下げ）のときに下降中の判定信号を出力する昇降判定部４５と、
第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号を、昇降判定部４５の判定信号が上昇のときプラス側にカウントし、昇降判定部４５の判定信号が下降のときマイナス側にカウントするサポート番号検出部４６と、
サポート番号検出部４６に検出されているサポート番号が５（最上段のサポートの番号）のとき、強制減速信号を出力する減速検出部４７と、
減算器４４により求められた偏差が０となるように、昇降用電動モータＭ１へ指令信号を出力して駆動するとともに、減速検出部４７より強制減速信号を入力すると、あるいは第２光電スイッチ２６の下限減速検出板２４の検出信号を入力すると、強制的に減速する昇降駆動部４８と、
後述する第１エンコーダ精度確認部４９と、
駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして昇降台３の実昇降距離を測定するとともに、原点判定部４２のリセット信号によりリセットされ、最大値セット信号により上端の昇降距離（予め学習している）にセットされる第２昇降距離検出部５０と、
後述する第２エンコーダ精度確認部５１と、
から構成されている。
【００３３】
上記駆動側ロータリエンコーダ１８と第２昇降距離検出部５０により、昇降位置検出手段が構成されている。
上記第１エンコーダ精度確認部４９について説明する。
【００３４】
この第１エンコーダ精度確認部４９には、昇降台３の試験昇降中に、第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号の入力毎に、昇降台側ロータリーエンコーダ１９のパルスのカウント値、すなわち第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離が記憶されることにより、サポート番号毎の昇降距離のデータが予め学習され、記憶されている。
【００３５】
実運転中に、第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号を入力すると、このとき昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離とサポート番号検出部４６に検出されているサポート番号を求め、この求めたサポート番号毎に予め学習され記憶された昇降距離のデータと、第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離を比較し、昇降距離のずれ量を検出する。このずれ量が所定値（たとえば１０ｍｍ）より拡大するとエンコーダ警報信号を昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力する。
【００３６】
上記第２エンコーダ精度確認部５１について説明する。
昇降判定部４５の判定信号が停止中のとき、第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離と、第２昇降距離検出部５０により検出されている昇降距離を比較してずれ量を検出する。このずれ量が所定値（たとえば１０ｍｍ）より拡大するとエンコーダ警報信号を昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力する。
【００３７】
上記クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０の構成による作用を説明する。
昇降制御部３０は、コントローラＥ１から昇降台３を移動する昇降位置の指令を受けると、予め学習した昇降位置に相当する原点２３ａからの昇降距離を求め、昇降目標距離（目標値）とする。
【００３８】
また昇降台側ロータリーエンコーダ１９から出力されるパルス信号をカウントして原点２３ａからの実昇降距離を求め、この実昇降距離をフィードバック信号として昇降目標距離となるように昇降指令値をモータＭ１へ出力して昇降台３の昇降を行う。前記実昇降距離は、原点２３ａと２３ｂを検出したときに修正される。
【００３９】
また昇降台３の昇降に伴ってサポート２７が検出されており、サポート番号５のサポート２７が検出されたとき、あるいは下降限速度検出板２４が検出されたとき、強制的に減速され、昇降台３の走行本体２あるいは上部フレーム７への追突を防止している。
【００４０】
また昇降中にサポート２７が検出される毎に、昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度が確認されており、予め学習されたサポート２７の昇降距離と実昇降距離のずれ量が拡大すると、エンコーダ警報信号が昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力される。
【００４１】
また昇降台３の停止中にも、昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度が確認されており、昇降台側ロータリーエンコーダ１９から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離と駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離のずれ量が所定値より拡大するとエンコーダ警報信号が昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力される。
【００４２】
昇降目標距離設定部４１は、エンコーダ警報信号を入力すると、昇降目標距離を下端の原点２３ａの位置、すなわち昇降目標距離をゼロに設定し、後述するリセット信号を入力すると、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）とする。これにより昇降台３は、一旦下端の原点２３ａの位置に下降し、その後、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）に昇降制御される。一旦昇降台３が、下端の原点２３ａに戻ることにより第１昇降距離検出部４３と第２昇降距離検出部５０のパルスカウント値がリセットされ、よって昇降距離が修正され、昇降を繰り返して発生したずれ量、すなわち精度が修正される。
【００４３】
このように、目標の昇降位置に昇降台３を昇降できるとともに、この昇降台３の昇降位置の精度を保障する昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度を監視し、ずれ量が所定値を超えるとずれ量の修正を行うことにより、常に正確な昇降台３の昇降、およびパレットＰに載せた物品Ｆの移載を行うことができる。その結果、設備の信頼性が向上し、異常発生の確率を低くすることができる。
【００４４】
また昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度を２重に監視すること、すなわち実昇降距離と予め学習されたサポート２７の昇降距離とのずれ量、および実昇降距離と駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離とのずれ量を確認することによって、より信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また最上段のサポート番号５のサポート２７を上昇限速度検出板の代わりに使用することにより、上昇限速度検出板を用意する必要がなくなり、取付・調整の手間を省くことができる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、マスト４に沿って昇降する移動体ＭＢとしてスタッカークレーンＣの昇降台３を例示して、本発明を物品保管設備ＦＳに適用した場合を例示しているが、エレベータの昇降制御など、種々の移動体ＭＢの昇降制御に適用できる。
【００４７】
また上記実施の形態では、柱としてマスト４を例示しているが、壁であってもよい。また移動体ＭＢを昇降駆動する昇降駆動手段ＭＤとしていわゆるインバータ式のモータＭ２を例示しているが、昇降制御手段ＭＣにより指令された昇降位置で移動体ＭＢを昇降駆動する昇降駆動手段ＭＤの具体構成は種々変更可能である。
【００４８】
また上記実施の形態では、サポート２７を一定の間隔Ｌで配置しているが、一定の間隔Ｌに限ることはない。またサポート２７の数を５個としているが、この数に限定されることはない。
【００４９】
また上記実施の形態では、噛合体の一例とてチェーン２０を使用し、回転体の一例としてスプロケット１９ａを使用しているが、チェーン２０の代わりにラック、スプロケット１９ａの代わりにピニオンまたは歯車を使用してもよい。
【００５０】
また上記実施の形態では、支持具検出手段の一例として第３光電スイッチ２８を使用しているが、光電スイッチの代わりに近接スイッチや磁気センサを使用して支持具（サポート２７）を検出するようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、移動体の昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのパルスカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われることにより、移動体の昇降位置の精度を保障することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における移動体の昇降装置を使用する物品保管設備の要部斜視図である。
【図２】同物品保管設備のスタッカークレーンの概略構成図である。
【図３】同物品保管設備のスタッカークレーンの要部拡大図である。
【図４】同物品保管設備の制御構成図である。
【図５】同物品保管設備のスタッカークレーンの要部拡大平面図である。
【図６】同物品保管設備のクレーン制御装置の昇降制御用の検出板とサポートの配置図である。
【図７】同物品保管設備のクレーン制御装置の昇降制御部のブロック図である。
【符号の説明】
ＭＢ 移動体
ＭＣ 昇降制御手段
ＭＤ 昇降駆動手段
ＶＳ 昇降位置検出手段
１８，１９ ロータリエンコーダ
１９ａ スプロケット
２０ チェーン
２５，２６，２８ 光電スイッチ
２７ サポート
【発明の属する技術分野】
本発明は、垂設されたマストなどの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、移動体の昇降装置では、垂設されたマストなどの柱や壁に沿って昇降される移動体の昇降位置の制御を、移動体の昇降絶対位置を検出しながら行っている。
【０００３】
上記昇降絶対位置の検出は、前記柱に沿って上下方向に固定チェーンを敷設し、このチェーンに歯合するスプロケットの回転によりパルスを発生するエンコーダを移動体に設け、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより行っている。また柱の下端の定位置に取り付けられる原点検出板を、たとえば光電スイッチなどにより検出したとき、前記エンコーダのカウント値のリセットを実行し、カウントの誤差を修正している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、エンコーダの精度により移動体の昇降位置の精度が決定されるが、昇降径路の途中では定位置検出ができないため、外部検出でカウントチェックができず、特に昇降径路の途中で昇降を繰り返すようなときにカウントにずれが生じ、移動体の昇降位置にずれが生じることがあった。
【０００５】
前記ずれの原因として、エンコーダ自体の精度の低下、エンコーダのすべり、エンコーダ用のチェーンとスプロケットの歯飛びなどが考えられる。
そこで、本発明は、エンコーダの精度を確認でき、移動体の昇降位置のずれを解消できる移動体の昇降装置を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすることを特徴とするものである。
【０００７】
上記構成によれば、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより移動体の昇降位置が検出され、この検出された昇降位置をフィードバックしながら目標の移動体の昇降位置に移動体が昇降制御される。また昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのパルスカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われ、エンコーダの精度が正常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされる。よって、パルスカウント値のずれ量が解消され、移動体の昇降位置のずれが解消される。
【０００８】
また請求項２に記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行うとともに、最上段に配置された噛合体の支持具を支持具検出手段により検出すると、前記移動体の減速を行うことを特徴とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのエンコーダより発生されるパルスのカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われることにより、エンコーダの精度が正常に維持され、また最上段に配置された噛合体の支持具を、移動体の減速に使用する上昇限速度検出板の代わりに使用することにより、上昇限速度検出板を用意する必要がなくなり、取付・調整の手間が省かれる。
【００１０】
また請求項３に記載の発明は、垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持して敷設し、前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダを設け、前記昇降駆動手段に、移動体の昇降位置を検出する昇降位置検出手段を設け、前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、前記昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出される移動体の昇降位置と、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより検出される移動体の昇降位置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすることを特徴とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、昇降駆動手段の昇降位置検出手段により検出された移動体の昇降位置と、移動体のエンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより検出される移動体の昇降位置が比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われ、エンコーダの精度が正常でないと判定されると、移動体の昇降位置の原点まで移動体は移動され、パルスカウント値がリセットされる。よって、パルスカウント値のずれ量が解消され、移動体の昇降位置のずれが解消される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
本発明の移動体の昇降装置を、物品保管設備に備えられるスタッカクレーンの昇降台に適用した場合について説明する。
【００１８】
図１に示すように、物品保管設備ＦＳには、物品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基の収納棚Ａと、それらの収納棚Ａどうしの間に形成した作業通路Ｂを自動走行するスタッカークレーンＣとが設けられ、各収納棚Ａには多数の物品収納部Ｄが上下多段かつ左右に並設されている。
【００１９】
前記作業通路Ｂには、収納棚Ａの長手方向に沿って走行レール１が設置され、作業通路Ｂの一端側に設置した物品搬出入部Ｅには、入出庫指令をスタッカークレーンＣに入力するコントローラＥ１と、走行レール１を挟んで一対の荷載置台Ｅ２とが設けられ、スタッカークレーンＣは、入出庫指令に基づいて走行レール１に沿って走行して、荷載置台Ｅ２と物品収納部Ｄとの間でのパレットＰに載せた物品Ｆの出し入れを行う入出庫用の搬送車として構成されている。
【００２０】
前記スタッカークレーンＣは、図２に示すように、走行レール１に沿って走行する走行車体２に、昇降台（移動体の一例）３を設け、その昇降台３を昇降操作自在に案内支持する前後一対の昇降マスト（柱の一例）４を垂設して構成され、昇降台３には物品移載用のフォーク装置５が設けられている。
【００２１】
前記昇降台３は、その左右両側に連結した昇降用チェーン８にて吊下げ支持され、この昇降用チェーン８は、上部フレーム７に設けた案内スプロケット９と一方の昇降マスト４に設けた案内スプロケット１０とに巻き掛けられて、走行車体２の一端に装備した巻き取りドラム１１に連結されている。
【００２２】
そして、巻き取りドラム１１を、いわゆるインバータ式のモータである昇降用電動モータ（昇降駆動手段の一例）Ｍ１にて正逆に駆動回転させて、昇降用チェーン８の繰り出しや巻き取り操作で昇降台３を駆動昇降させるように構成されている。
【００２３】
昇降台３の昇降位置は、図２などでは図示を省略するが、巻き取りドラム１１の回転軸に連結されて、それの回転量を検出するための駆動側ロータリエンコーダ１８と、昇降台３に取付けられている昇降台側ロータリエンコーダ１９との検出情報に基づいて管理される。昇降台側ロータリエンコーダ１９は、図３および図５に示すように、それの回転軸に取付けられたスプロケット（回転体の一例）１９ａが昇降マスト４の一方に上下方向に敷設された（固定）チェーン（噛合体の一例）２０に歯合しており、昇降台３の昇降に伴ってスプロケット１９ａが回転して、昇降台３の昇降移動を検出する。前記チェーン２０は、マストチェーンサポート（以下、サポートと略す；支持具の一例，図５）２７により昇降マスト４に支持され、エンドに設けたオートテンション機構（図示せず）により撓まないように張設されている。
【００２４】
駆動側ロータリエンコーダ１８及び昇降台側ロータリエンコーダ１９の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０に入力されている。
【００２５】
前記走行車体２には、図３に示すように、走行レール１上を走行自在な前後二つの車輪１２と、走行レール１に対する車体横幅方向での位置を規制するように走行レール１に係合する前後二箇所に且つ左右一対に設けた下部位置規制用ロータ１３と、いわゆるインバータ式のモータである走行用電動モータＭ２を備えた走行用駆動装置１４とが設けられている。
【００２６】
また、上部フレーム７には、図２に示すように、ガイドレール６を左右から挟み込んで、スタッカークレーンＣの走行に伴って、その側面に沿って上下軸回りで転動する左右一対の上部位置規制用ローラ１７が走行方向の前後端部に設けられている。
【００２７】
そして、二つの車輪１２のうちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用駆動装置１４（走行用電動モータＭ２）にて駆動させる推進用の駆動輪１２ａに構成され、車体前後方向の他端側の車輪が、遊転自在な従動輪１２ｂとして構成され、スタッカークレーンＣは、上部フレーム７に設けた上部位置規制用ローラ１７にて倒れ止めされながら、走行用駆動装置１４による駆動で走行レール１に沿って自走自在に構成されている。
【００２８】
走行車体２の走行位置は、図３に示すように、走行車体２に取付けられた車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報に基づいて管理される。車体側ロータリエンコーダ２１は、それの回転軸に取付けられたスプロケット２１ａが走行レール１に沿って敷設されたチェーン２２に歯合しており、走行車体２の走行に伴ってスプロケット２１ａが回転して、走行車体２の走行移動を検出する。
【００２９】
車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの走行制御部３１に入力されている。
また昇降台３の昇降定位置を検出するための検出板として、前記チェーン２０が敷設された昇降マスト４に、図５および図６の配置図に示すように、上端と下端の定位置（原点位置）を示す原点検出板２３ａ，２３ｂと、下降限速度検出用の下限減速検出板２４が設けられ、昇降台３に、原点検出板２３ａ，２３ｂと下限減速検出板２４をそれぞれ検出する第１光電スイッチ２５，第２光電スイッチ２６が設けられている。またチェーン２０のサポート２７を検出する第３光電スイッチ（支持具検出手段の一例）２８が設けられている。サポート２７は図６に示すように、最上段より５００ｍｍ下方に配置され、以下一定の間隔Ｌ（たとえば１ｍ）で計５個が配置されている。サポート２７には下方からサポート番号（１〜５）が付されている。また最上段のサポート２７は上昇限速度検出用の検出板を兼用している。
【００３０】
これら光電スイッチ２５，２６，２８の検出情報は、図４に示すように、クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０に入力されている。
上記クレーン制御装置ＣＣは、図４に示すように、コントローラＥ１からの搬送指令を受けて、昇降台３を指定された昇降位置に昇降させる昇降制御部３０と、走行車体２を指定された走行位置に移動させる走行制御部３１と、フォーク装置５を出退作動させて物品Ｆを移載させる移載制御部３２から構成され、クレーン制御装置ＣＣにより制御されて物品Ｆの搬送並びに各物品収納部Ｄなどとの間の物品Ｆの移載が行われる。
【００３１】
以下、上記クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０による昇降台３の昇降制御について詳細に説明する。
クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０の制御ブロック図を図７に示す。
【００３２】
コントローラＥ１から指定された目標の昇降位置により、下端の原点検出板２３ａからの昇降台３の昇降目標距離（目標値）を設定し、後述するエンコーダ警報信号を入力すると、一旦、前記昇降目標距離を下端の原点２３ａの位置、すなわちゼロに設定し、後述するリセット信号を入力すると、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）に再設定する昇降目標距離設定部４１と、
第１光電スイッチ２５の下端の原点検出板２３ａの検出信号によりリセット信号を出力し、上端の原点検出板２３ｂの検出信号により最大値セット信号を出力する原点判定部４２と、
昇降台側ロータリエンコーダ１９から入力されたパルス信号をカウントして昇降台３の実昇降距離を測定するとともに、原点判定部４２のリセット信号によりリセットされ、最大値セット信号により上端の昇降距離（予め学習している）にセットされる第１昇降距離検出部４３と、
昇降目標距離設定部４１により設定された昇降目標距離と第１昇降距離検出部４３により測定された実昇降距離の偏差を演算する減算器４４と、
後述する昇降駆動部４８より出力される指令信号がプラス（上げ）のときに上昇中、ゼロのときに停止中、マイナス（下げ）のときに下降中の判定信号を出力する昇降判定部４５と、
第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号を、昇降判定部４５の判定信号が上昇のときプラス側にカウントし、昇降判定部４５の判定信号が下降のときマイナス側にカウントするサポート番号検出部４６と、
サポート番号検出部４６に検出されているサポート番号が５（最上段のサポートの番号）のとき、強制減速信号を出力する減速検出部４７と、
減算器４４により求められた偏差が０となるように、昇降用電動モータＭ１へ指令信号を出力して駆動するとともに、減速検出部４７より強制減速信号を入力すると、あるいは第２光電スイッチ２６の下限減速検出板２４の検出信号を入力すると、強制的に減速する昇降駆動部４８と、
後述する第１エンコーダ精度確認部４９と、
駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして昇降台３の実昇降距離を測定するとともに、原点判定部４２のリセット信号によりリセットされ、最大値セット信号により上端の昇降距離（予め学習している）にセットされる第２昇降距離検出部５０と、
後述する第２エンコーダ精度確認部５１と、
から構成されている。
【００３３】
上記駆動側ロータリエンコーダ１８と第２昇降距離検出部５０により、昇降位置検出手段が構成されている。
上記第１エンコーダ精度確認部４９について説明する。
【００３４】
この第１エンコーダ精度確認部４９には、昇降台３の試験昇降中に、第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号の入力毎に、昇降台側ロータリーエンコーダ１９のパルスのカウント値、すなわち第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離が記憶されることにより、サポート番号毎の昇降距離のデータが予め学習され、記憶されている。
【００３５】
実運転中に、第３光電スイッチ２８のサポート２７の検出信号を入力すると、このとき昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離とサポート番号検出部４６に検出されているサポート番号を求め、この求めたサポート番号毎に予め学習され記憶された昇降距離のデータと、第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離を比較し、昇降距離のずれ量を検出する。このずれ量が所定値（たとえば１０ｍｍ）より拡大するとエンコーダ警報信号を昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力する。
【００３６】
上記第２エンコーダ精度確認部５１について説明する。
昇降判定部４５の判定信号が停止中のとき、第１昇降距離検出部４３により検出されている昇降距離と、第２昇降距離検出部５０により検出されている昇降距離を比較してずれ量を検出する。このずれ量が所定値（たとえば１０ｍｍ）より拡大するとエンコーダ警報信号を昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力する。
【００３７】
上記クレーン制御装置ＣＣの昇降制御部３０の構成による作用を説明する。
昇降制御部３０は、コントローラＥ１から昇降台３を移動する昇降位置の指令を受けると、予め学習した昇降位置に相当する原点２３ａからの昇降距離を求め、昇降目標距離（目標値）とする。
【００３８】
また昇降台側ロータリーエンコーダ１９から出力されるパルス信号をカウントして原点２３ａからの実昇降距離を求め、この実昇降距離をフィードバック信号として昇降目標距離となるように昇降指令値をモータＭ１へ出力して昇降台３の昇降を行う。前記実昇降距離は、原点２３ａと２３ｂを検出したときに修正される。
【００３９】
また昇降台３の昇降に伴ってサポート２７が検出されており、サポート番号５のサポート２７が検出されたとき、あるいは下降限速度検出板２４が検出されたとき、強制的に減速され、昇降台３の走行本体２あるいは上部フレーム７への追突を防止している。
【００４０】
また昇降中にサポート２７が検出される毎に、昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度が確認されており、予め学習されたサポート２７の昇降距離と実昇降距離のずれ量が拡大すると、エンコーダ警報信号が昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力される。
【００４１】
また昇降台３の停止中にも、昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度が確認されており、昇降台側ロータリーエンコーダ１９から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離と駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離のずれ量が所定値より拡大するとエンコーダ警報信号が昇降目標距離設定部４１とコントローラＥ１へ出力される。
【００４２】
昇降目標距離設定部４１は、エンコーダ警報信号を入力すると、昇降目標距離を下端の原点２３ａの位置、すなわち昇降目標距離をゼロに設定し、後述するリセット信号を入力すると、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）とする。これにより昇降台３は、一旦下端の原点２３ａの位置に下降し、その後、元の昇降台３の昇降目標距離（目標値）に昇降制御される。一旦昇降台３が、下端の原点２３ａに戻ることにより第１昇降距離検出部４３と第２昇降距離検出部５０のパルスカウント値がリセットされ、よって昇降距離が修正され、昇降を繰り返して発生したずれ量、すなわち精度が修正される。
【００４３】
このように、目標の昇降位置に昇降台３を昇降できるとともに、この昇降台３の昇降位置の精度を保障する昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度を監視し、ずれ量が所定値を超えるとずれ量の修正を行うことにより、常に正確な昇降台３の昇降、およびパレットＰに載せた物品Ｆの移載を行うことができる。その結果、設備の信頼性が向上し、異常発生の確率を低くすることができる。
【００４４】
また昇降台側ロータリーエンコーダ１９の精度を２重に監視すること、すなわち実昇降距離と予め学習されたサポート２７の昇降距離とのずれ量、および実昇降距離と駆動側ロータリエンコーダ１８から入力されたパルス信号をカウントして測定された昇降台３の実昇降距離とのずれ量を確認することによって、より信頼性を向上させることができる。
【００４５】
また最上段のサポート番号５のサポート２７を上昇限速度検出板の代わりに使用することにより、上昇限速度検出板を用意する必要がなくなり、取付・調整の手間を省くことができる。
【００４６】
なお、上記実施の形態では、マスト４に沿って昇降する移動体ＭＢとしてスタッカークレーンＣの昇降台３を例示して、本発明を物品保管設備ＦＳに適用した場合を例示しているが、エレベータの昇降制御など、種々の移動体ＭＢの昇降制御に適用できる。
【００４７】
また上記実施の形態では、柱としてマスト４を例示しているが、壁であってもよい。また移動体ＭＢを昇降駆動する昇降駆動手段ＭＤとしていわゆるインバータ式のモータＭ２を例示しているが、昇降制御手段ＭＣにより指令された昇降位置で移動体ＭＢを昇降駆動する昇降駆動手段ＭＤの具体構成は種々変更可能である。
【００４８】
また上記実施の形態では、サポート２７を一定の間隔Ｌで配置しているが、一定の間隔Ｌに限ることはない。またサポート２７の数を５個としているが、この数に限定されることはない。
【００４９】
また上記実施の形態では、噛合体の一例とてチェーン２０を使用し、回転体の一例としてスプロケット１９ａを使用しているが、チェーン２０の代わりにラック、スプロケット１９ａの代わりにピニオンまたは歯車を使用してもよい。
【００５０】
また上記実施の形態では、支持具検出手段の一例として第３光電スイッチ２８を使用しているが、光電スイッチの代わりに近接スイッチや磁気センサを使用して支持具（サポート２７）を検出するようにしてもよい。
【００５１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、移動体の昇降中に支持具検出手段により噛合体の支持具が検出されると、このときのパルスカウント値が予め学習されたパルスカウント値と比較され、エンコーダの精度が正常か否かの判定が行われることにより、移動体の昇降位置の精度を保障することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における移動体の昇降装置を使用する物品保管設備の要部斜視図である。
【図２】同物品保管設備のスタッカークレーンの概略構成図である。
【図３】同物品保管設備のスタッカークレーンの要部拡大図である。
【図４】同物品保管設備の制御構成図である。
【図５】同物品保管設備のスタッカークレーンの要部拡大平面図である。
【図６】同物品保管設備のクレーン制御装置の昇降制御用の検出板とサポートの配置図である。
【図７】同物品保管設備のクレーン制御装置の昇降制御部のブロック図である。
【符号の説明】
ＭＢ 移動体
ＭＣ 昇降制御手段
ＭＤ 昇降駆動手段
ＶＳ 昇降位置検出手段
１８，１９ ロータリエンコーダ
１９ａ スプロケット
２０ チェーン
２５，２６，２８ 光電スイッチ
２７ サポート
Claims (3)
- 垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、
前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、
前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、
前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすること
を特徴とする移動体の昇降装置。 - 垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持具により支持して敷設し、
前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダと、前記噛合体の支持具を検出する支持具検出手段を設け、
前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、
前記昇降制御手段を、前記支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を予め学習し、実運転時に、この学習したパルスカウント値と支持具検出手段の検出信号の入力時のパルスカウント値を比較して前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行うとともに、最上段に配置された噛合体の支持具を支持具検出手段により検出すると、前記移動体の減速を行うこと
を特徴とする移動体の昇降装置。 - 垂設された柱または壁に沿って移動体を昇降駆動する昇降駆動手段を備えた移動体の昇降装置であって、
前記柱または壁に沿って上下方向に噛合体を支持して敷設し、
前記移動体に、前記噛合体に歯合する回転体の回転によりパルスを発生するエンコーダを設け、
前記昇降駆動手段に、移動体の昇降位置を検出する昇降位置検出手段を設け、
前記エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより、前記移動体の昇降位置を検出し、この検出された昇降位置により前記昇降駆動手段に指令して移動体の昇降位置を制御する昇降制御手段を設け、
前記昇降制御手段は、前記昇降位置検出手段により検出される移動体の昇降位置と、エンコーダより発生されるパルスをカウントすることにより検出される移動体の昇降位置を比較して、前記エンコーダの精度が正常か否かの判定を行い、エンコーダの精度が正常でないと判定すると、移動体を移動体の昇降位置の原点まで移動させ、パルスカウント値をリセットすること
を特徴とする移動体の昇降装置。
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