JP4075538B2

JP4075538B2 - スタッカクレーンの荷位置の異常検出方法

Info

Publication number: JP4075538B2
Application number: JP2002260237A
Authority: JP
Inventors: 壮夫河合
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-09-05
Filing date: 2002-09-05
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2022-09-05
Also published as: JP2004099208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動倉庫などに配置されたスタッカクレーンにおける荷位置の異常検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動倉庫などに設けられたスタッカクレーンにおいて、棚内の荷の位置が適正位置にあるか否かを検出する方法が存在している。その一例として、スタッカクレーンには、レールやマストに沿って横方向や上下方向に移動する昇降台が設けられている。図１０に示されるように、昇降台１には、移載機３が設けられている。移載機３は、自動倉庫に設けられた棚５の対応する間口に対して入出庫方向にスライド可能に取り付けられている。さらに、昇降台１には、昇降台１に引き込まれた状態の移載機３の四隅部分に配置された四つの検出バー７と、かかる検出バー７の動きから荷の位置ずれを検知する図示しないセンサとが設けられている。
【０００３】
かかる構成において例えば荷を出庫するとき、荷の位置ずれがない場合には、図１０の（ａ）に示されるように、まず、昇降台１を、棚５における目的の荷９が収容された間口の正面へ移動させ、図１０の（ｂ）に示されるように、移載機３を棚５内に挿入して目的の荷９の下面を支持するように配置する。そして、図１０の（ｃ）に示されるように、荷９を載置した移載機３を昇降台１の上方まで移動させ、棚からの荷の引き込み工程を完了させることができる。一方、荷の位置ずれがある場合には、図１１の（ａ）の移載開始、（ｂ）の引き込み開始の後、図１１の（ｃ）に示されるように、位置ずれにより適正な移載経路からはみ出した荷９の部分が検出バー７に当接する。かかる当接により検出バー７が動くと、センサがそれを検知し、荷の位置ずれが検出されて、移載動作を自動的に停止することができるようになっていた。
【０００４】
【特許文献１】
実開平６−３３８１２号公報（公報明細書の段落［０００７］〜［００１１］、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の荷位置の異常検出方法においては、位置ずれが検出されるのは移載が始まった後であった。このため、実際に位置ずれが検出されると移載動作が急停止することとなり、それによって荷の位置が更にずれることがあった。一方、移載動作を早急に停止させない場合には、検出バーなどとの当接により無理な力が作用し荷が損傷する恐れもあった。また、その後、荷の位置を修正し、再び自動運転を開始するまでには、多くの復旧時間がかかってしまう場合があった。また、移載機が図１１の（ｃ）に示すような中途半端な状態で停止してしまうため、作業者はそのまま移載動作を完了させるべきか或いは逆に元の状態に戻すべきか判断に迷うことも多く、また、入出庫作業データの復旧を誤り在庫データとのずれにつながるなど二次的な問題を生じるおそれがある。
【０００６】
従って、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、荷の破損や更なる位置ずれを防止すると共に位置ずれ検出後の工程への影響を小さくし又は復旧を容易に行うことができる、荷位置の異常検出方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のスタッカクレーンの荷位置の異常検出方法は、スタッカクレーンの昇降台と一体的に移動するように荷の位置ずれ検出手段を用意する工程と、前記昇降台の移動完了後、移載機が荷に対して移動を開始する前に、位置ずれ検出手段により棚内の荷が位置ずれしているか否かを検出する工程とを含み、前記位置ずれ検出手段は、荷の入出庫方向の位置ずれを検出する反射型光電センサの第１方向用位置ずれ検出センサ及び前記入出庫方向と直交する方向の位置ずれを検出する反射型光電センサの第２方向用位置ずれ検出センサからなり、前記第１方向用位置ずれ検出センサによって荷の入出庫方向の位置ずれが検出された場合には、前記移載機の移動量を調整し、前記第２方向用位置ずれ検出センサによって荷の入出庫方向の直交方向の位置ずれが検出された場合には、前記移載機の該直交方向の位置を調整することを特徴とする。
【０００８】
また、位置ずれが検出された場合には、位置ずれした荷に関する作業を保留して、後続の作業を先行し、あるいは、位置ずれした荷に関する作業を保留して、当該荷の代替品の出庫作業に移行するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態に係るスタッカクレーンにおける荷位置の異常検出方法について説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１に本実施の形態に係る異常検出方法を適用する自動倉庫の平面を模式的に示す。自動倉庫２１は、複数の棚２３（図１では便宜上、一対のみ図示）と、それらの間の空間を移動し荷の入出庫を行うスタッカクレーン２５とを備える。各棚２３は、例えば水平方向に２４連、垂直方向に８段などの複数の区分けされた荷収容室２３ａを備えている。そして、一対の棚２３は、荷収容室２３ａの間口２３ｂを相互に対面させるように平行に配置されている。スタッカクレーン２５は、一対の棚２３の間に延長するレール２７と、そのレール２７上を移動する移動体２９とを備える。
【００１１】
次に、図２をもとに移動体２９の詳細について説明する。なお、前後左右方向の概念については、レールの延長方向を前後方向とし、荷の入出庫方向を左右方向とする。移動体２９は、レール２７に沿って相互に平行に延長する上部フレーム（図示せず）及び下部フレーム３１を有する。それら上部及び下部フレームの間には、上下方向に且つ相互に平行に延長する前後一対のマスト３３ａ、３３ｂが設けられている。一対のマスト３３ａ、３３ｂの間には、昇降台３５がマストに沿って昇降可能に設けられている。また、下部フレーム３１には、移動体２９をレール２７に沿って走行させる走行機構を構成する走行モータ３７や、昇降台３５をマスト３３ａ、３３ｂに沿って昇降させる昇降機構を構成する昇降モータ３９が設けられている。
【００１２】
昇降台３５の上には、前後一対の移載機４１が設けられている。各移載機４１は、昇降台３５からはみ出して棚の荷収容室２３ａ内に侵入できるように左右方向にスライド可能に設けられており、移載機構を構成する図示しない駆動装置によってスライドする。
【００１３】
また、昇降台３５には、一つの移載機４１につき二つの割合で、合計四つの左右方向位置ずれ検出センサ４３が設けられている。これら左右方向位置ずれ検出センサ４３は、移載機４１が図２に示す引き込み位置にあるときの移載機４１の左右各側に配置されている。さらに、昇降台３５には、一つの移載機４１につき四つの割合で、合計八つの前後方向位置ずれ検出センサ４５が設けられている。これら前後方向位置ずれ検出センサ４５は、移載機４１が図２に示す引き込み位置にあるときの各移載機４１の対応する四隅に配置されている。これら左右方向位置ずれ検出センサ４３及び前後方向位置ずれ検出センサ４５は、反射型光電センサであって、図２に点線で示すように、必要な場合にそれぞれ対応する棚２３の間口２３ｂに向けて検出用光線を発射する。そして、左右方向位置ずれ検出センサ４３においては、荷からの反射時間に応じて、前後方向位置ずれ検出センサ４５においては、位置ずれした荷からの反射光の有無に応じて、それぞれの方向の位置ずれを検出する。
【００１４】
また、本実施の形態に係る荷位置の異常検出方法を実施するための構成を図３のブロック図をもとに説明する。移動体２９に設けられている処理装置５１には、作業者が自動倉庫の運転命令を入力し、また所望の自動運転を行っているか等の各種情報を認知するための操作盤及び表示盤としての機能を含む地上側コントローラ５３が接続されている。さらに、処理装置５１には、前述した左右方向位置ずれ検出センサ４３及び前後方向位置ずれ検出センサ４５や、移動体２９の走行を行う走行機構５５、昇降台３５の昇降を行う昇降機構５７並びに移載機４１を動作させる移載機構５９が接続されている。
【００１５】
次に、以上のように構成された自動倉庫において荷位置の異常検出を行う方法を説明する。処理装置５１には、地上側コントローラ５３を介して出庫対象の荷が収まった荷収容室２３ａの位置情報が入力されている。よって、処理装置５１は、かかる位置情報に基づいて走行機構５５及び昇降機構５７を制御し、移動体２９を、出庫対象の荷がある荷収容室２３ａの間口２３ｂの正面へと移動させる。図４に示されるように、ステップＳ１として移動体２９の指定間口２３ｂ正面への移動が完了すると、次にステップＳ２として、荷の位置ずれ検出を行う。具体的には、左右方向位置ずれ検出センサ４３により、荷が荷収容室２３ａ内の間口側あるいは奥側に寄っていないか否かが検出され、前後方向位置ずれ検出センサ４５により、荷が移載機４１の中央に載らない位置あるいはそのままでは他の部位に干渉する位置にずれていないか否かが検出される。
【００１６】
例えば図５に示されるように、荷９が荷収容室２３ａ内において間口２３ｂ側に寄っている場合には、その位置ずれ状態が左右方向位置ずれ検出センサ４３への反射光により検出される。また例えば図６に示されるように、荷９が荷収容室２３ａ内において前後何れか一方側に寄っている場合には、ずれた側の前後方向位置ずれ検出センサ４５にのみ特定の反射光が到達するため、それにより位置ずれ状態が検出される。
【００１７】
このようにして、ステップＳ２において、左右方向または前後方向の荷の位置ずれが検出された場合には、ステップＳ３として、処理装置５１は、移載機構５９に移載機４１の移動をさせることなく、位置ずれ状態を地上側コントローラ５３に報告する。一方、ステップＳ２において、荷の位置ずれが検出されなかった場合には、ステップＳ４として、処理装置５１は移載機構５９を制御して移載機４１の移動を開始させ、ステップＳ５として、移載機４１が定位置に到達したか否かを監視しながら、ステップＳ６として、荷９を移載機４１に搭載させて移載動作を完了させる。その後、従来と同様に、移載機４１の昇降台３５上への引き込み工程を経て荷の棚からの出庫作業を完了させる。
【００１８】
このように、本実施の形態では、ステップＳ２にあるように荷の移載動作開始前に荷の位置ずれを検査し、荷の位置ずれがある場合には、ステップＳ３に示されるように、ステップＳ４以降の移載動作をせずに位置ずれの報告を行っている。従って、作業者は、その後、どの状態で作業を復旧するのかの判断に迷うことはなく、逆に、中途半端な状態で中断されていないため、復旧工程の対象を幅広く選ぶことも可能であり、また、復旧に際して荷の位置修正の必要がない。すなわち、位置ずれが検出されてもその後の工程への影響は極めて少なく、且つ、容易に復旧を行うことができる。さらに、位置ずれ検出時には、移載動作自体が始まっていないため、従来のように急停止に伴う荷の更なる位置ずれや荷の破損が生じることもない。
【００１９】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２に係る荷位置の異常検出方法について説明する。本実施の形態２の異常検出方法は、上記実施の形態１において荷が前後方向にずれていた場合に移載機の前後方向の位置調整を行うように改変を施したものであり、図１〜図３と同じスタッカクレーン構成やブロック構成を備えて実施されるものである。
【００２０】
実施の形態２においても、図４のステップＳ１〜Ｓ６のフローが行われているが、ステップＳ３として移載動作開始前に荷の前後方向の位置ずれが検出された場合には、位置ずれ状態を地上側コントローラ５３に報告せずに、図７に示されるように、ステップＳ７として、処置装置５１は荷が前方向にずれているか否かの判定を行う。そして、荷が前方向にずれている場合には、ステップＳ８として昇降台３５を前進させ、荷が後方向にずれている場合には、ステップＳ９として昇降台３５を後進させる。すなわち、図８の（ａ）に示されるように、前後方向位置ずれ検出センサ４５により、荷９が荷収容室２３ａ内で後側にずれていることが検出された場合には、図８の（ｂ）に示されるように、昇降台３５を荷のずれている方向にすなわち後方向に移動させて停止させる。その後、図７のステップＳ１０として、再度、荷の位置ずれがないか否かの判定が行われ、位置ずれがない場合にはステップＳ１１として、図８の（ｃ）に示されるように、移載動作を開始する。一方、ステップＳ１０において位置ずれがあると判定された場合には、処理装置５１はステップＳ１２として荷位置が異常であると判定し、ここで初めて荷の位置がずれていることを地上側コントローラ５３に報告する。
【００２１】
このように本実施の形態２では、実施の形態１と同様に、位置ずれ検出後の工程への影響を極めて少なくでき、且つ、更なる位置ずれや荷の破損を防止することができることに加えて、昇降台３５の位置再調整により引き続き移載動作を継続できる場合には、作業者に何らかの判断を要求することなく、自動運転を継続させることが可能となっている。
【００２２】
実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３に係る荷位置の異常検出方法について説明する。本実施の形態３の異常検出方法は、上記実施の形態１において荷が左右（入出庫）方向にずれていた場合に移載機の移動量を調整するように改変を施したものであり、図１〜図３と同じスタッカクレーン構成やブロック構成を備えて実施されるものである。
【００２３】
実施の形態３においても、図４のステップＳ１〜Ｓ６のフローが行われているが、ステップＳ３として移載動作開始前に荷の左右方向の位置ずれが検出された場合には、位置ずれ状態を地上側コントローラ５３に報告せずに、図９に示されるように、ステップＳ１３として、処置装置５１は荷が荷収容室２３ａの間口２３ｂ寄りにずれているか否かの判定を行う。そして、荷が間口寄りにずれている場合には、ステップＳ１４として荷９が移載機４１の中央に載るように移載機４１の移動量を小さく設定する。逆に、荷が荷収容室２３ａの奥寄りにずれている場合には、ステップＳ１５として移載機４１の移動量を大きく設定する。その後、ステップＳ１６として、再度、荷の位置ずれがないか否かの判定が行われ、位置ずれがない場合にはステップＳ１７として、ステップＳ１４またはステップＳ１５において設定・調整された移動量に従って、移載動作を開始する。一方、ステップＳ１６において位置ずれがあると判定された場合には、処理装置５１はステップＳ１８として荷位置が異常であると判定し、ここで初めて荷の位置がずれていることを地上側コントローラ５３に報告する。
【００２４】
このように本実施の形態３でも、位置ずれ検出後の工程への影響を極めて少なくでき、且つ、更なる位置ずれや荷の破損を防止することができることに加えて、移載機の移動量調整により引き続き移載動作を継続できる場合には、作業者に何らかの判断を要求することなく、自動運転を継続させることが可能となっている。
【００２５】
実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４に係る荷位置の異常検出方法について説明する。本実施の形態４の異常検出方法は、実施の形態１のステップＳ３、または、実施の形態２のステップＳ１２、または、実施の形態４のステップＳ１８において、荷位置の異常が検出された場合に、自動運転を異常停止させることなく、処理装置５１の処理または地上側コントローラ５３を介した作業者の指示によって、位置ずれしている荷に関する作業を保留して後続の作業を先行して行うものである。かかる実施の形態４の方法でも、上記実施の形態１〜３と同様な効果が得られ、さらに、位置ずれ検出後の工程への影響を少なくすることができる。
【００２６】
実施の形態５．
次に、本発明の実施の形態５に係る荷位置の異常検出方法について説明する。本実施の形態５の異常検出方法は、実施の形態４において、後続の作業を先行して行う代わりに、位置ずれしている荷に関する作業を当該荷に対して代替品と位置づけられる荷（例えば同種品）に関する作業に置き換えるようにしたものである。かかる実施の形態５の方法でも、上記実施の形態４と同様な効果が得られ、さらに出庫要求に適合した出庫が行える。
【００２７】
その他の実施の形態．
本発明は、さらに以下のような改変を施して実施することも可能である。実施の形態１において荷の位置ずれ検出手段として、前後方向位置ずれ検出センサや左右方向位置ずれ検出センサに代えて／加えて、高さ方向位置ずれ検出センサを設け、万が一、収容されている荷の高さが規定以上の場合に、高さ方向の位置ずれ（規定超過）を検出できるようにしてもよい。これは例えば複数の部品が雑多に収納された部品箱を入庫する際に部品の向きが変わってしまい規定の高さを超過する場合などに有効である。すなわち、本発明における位置ずれ検出方向は、前後方向、左右方向、上下方向のいずれか一つに選択される必要はなく、上記の方向の二つあるいは三つの方向に関して位置ずれ検出を行えるようにしてもよい。この実施の形態では、荷の移載動作開始前に荷の高さの規定超過を検出できるため、実施の形態１と同様に復旧工程の対象を幅広く選ぶことが可能であり、復旧に際して荷の位置修正の必要がない。
【００２８】
また、上記の説明では、位置ずれ検出のタイミングは、移載機が移載動作を開始する前であるが、本発明はこれに限定されず、荷を移載機に載せる前であれば移載機が荷に向けて移載動作を僅かに開始していてもよい。なお、前述のように位置ずれ検出のタイミングを移載機が移載動作を開始する前とすることにより、作業者が復旧を行う場合、昇降台の位置調整後または移載機の移動量調整後に作業を続ける場合、後続の作業を先行して行う場合、代替品の作業に移行する場合のいずれの場合にも、移載機が中途半端な状態から作業が再開されないため容易に引き続く作業を行うことができるという利点はある。
【００２９】
また、上記実施の形態２及び３における昇降台の位置調整や移載機の移動量調整は、位置ずれ検出結果を地上側コントローラを介して作業者に報告後、地上側コントローラを介した作業者のその旨の指示をまって行うようにすることもできる。
【００３０】
また、各種位置ずれ検出センサは、反射光を利用したタイプには限定されず、レーザーセンサや近接スイッチ、あるいは、カメラを用いた画像認識タイプのものであってもよい。
【００３１】
さらに、本発明を適用する自動倉庫の構成としては、棚の数、荷収容室の配置態様、移載機の数、センサの数など、上記の説明に限定されるものではない。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の荷位置の異常検出方法によれば、荷を移載機に載せる前に、荷の位置ずれ検出を行うため、荷の破損や更なる位置ずれを防止すると共に位置ずれ検出後の工程への影響を小さくし又は復旧を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る異常検出方法を適用する自動倉庫を模式的に示す平面図である。
【図２】図１の自動倉庫のスタッカクレーンにおける移動体の平面図である。
【図３】本発明の異常検出方法を実施するための構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る異常検出方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１に係る異常検出方法において、荷が左右方向にずれている状態を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る異常検出方法において、荷が前後方向にずれている状態を示す平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る異常検出方法を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る異常検出方法において、荷の位置ずれに対し、昇降台の位置を修正し、再度異常検出を行う工程を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態３に係る異常検出方法を示すフローチャートである。
【図１０】従来の自動倉庫における、荷の位置ずれがない場合の移載工程を示す図である。
【図１１】従来の自動倉庫における、荷の位置ずれがある場合の移載工程を示す図である。
【符号の説明】
２５…スタッカクレーン、３５…昇降台、４１…移載機、４３…左右方向位置ずれ検出センサ（荷の位置ずれ検出手段、第１方向用位置ずれ検出センサ）、４５…前後方向位置ずれ検出センサ（荷の位置ずれ検出手段、第２方向用位置ずれ検出センサ）。

Claims

スタッカクレーンの昇降台と一体的に移動するように荷の位置ずれ検出手段を用意する工程と、
前記昇降台の移動完了後、移載機が荷に対して移動を開始する前に、位置ずれ検出手段により棚内の荷が位置ずれしているか否かを検出する工程と
を含み、
前記位置ずれ検出手段は、荷の入出庫方向の位置ずれを検出する反射型光電センサの第１方向用位置ずれ検出センサ及び前記入出庫方向と直交する方向の位置ずれを検出する反射型光電センサの第２方向用位置ずれ検出センサからなり、
前記第１方向用位置ずれ検出センサによって荷の入出庫方向の位置ずれが検出された場合には、前記移載機の移動量を調整し、前記第２方向用位置ずれ検出センサによって荷の入出庫方向の直交方向の位置ずれが検出された場合には、前記移載機の該直交方向の位置を調整することを特徴とするスタッカクレーンの荷位置の異常検出方法。
位置ずれが検出された場合には、位置ずれした荷に関する作業を保留して、後続の作業を先行して行うことを特徴とする請求項１に記載のスタッカクレーンの荷位置の異常検出方法。
位置ずれが検出された場合には、位置ずれした荷に関する作業を保留して、当該荷の代替品の出庫作業に移行することを特徴とする請求項１に記載のスタッカクレーンの荷位置の異常検出方法。