JP4257589B2

JP4257589B2 - 物品移載装置

Info

Publication number: JP4257589B2
Application number: JP2004044749A
Authority: JP
Inventors: 興士大倉
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2004-02-20
Filing date: 2004-02-20
Publication date: 2009-04-22
Anticipated expiration: 2024-02-20
Also published as: JP2005231842A

Description

本発明は、物品を移載する移載部を備えた走行体を走行させるための車輪が、前記走行体の走行方向の前後に設けられ、それら前後の車輪のうち、前方側の車輪を駆動する前方側駆動手段および後方側の車輪を駆動する後方側駆動手段と、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
前記制御手段は、前記走行体に対する走行指令情報が指令されると、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段との両方を作動させる両側駆動処理を行うように構成されている物品移載装置に関する。

上記のような物品移載装置は、制御手段が、走行指令情報が指令されると、両側駆動処理を行うことにより、走行体の走行速度を極力大きくして、移載対象箇所まで走行体を走行させ、物品の移載にかかる時間の短縮化を図るようにしているものである。

このような物品移載装置において、従来、走行体として、複数の物品収納部を備えた物品棚の間口を走行する走行台車が設けられ、移載部を備えた昇降台が走行台車に対して昇降自在に備えられ、物品の移載を行うときには、制御手段が、両側駆動処理を行うことにより、複数の物品収納部のうちから選択された移載先の物品収納部まで走行台車を走行させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２４０２１３号公報

上記従来の物品移載装置では、物品の移載を行うときに、制御手段が、両側駆動処理を行うようにしているので、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が、車輪を駆動できない異常状態となると、物品の移載ができないことになる。
したがって、複数の物品を順次移載することが要求されているなど、物品の移載を継続したい状況下においても、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となると、物品の移載を継続することができなくなり、物品の移載を継続したいという使用者の要求に応えることができないことになる。

ちなみに、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となると、メンテナンス作業を行って異常状態を回復することにより、物品の移載を再開することが可能となるが、メンテナンス作業に時間がかかることから、物品の移載を継続したいという使用者の要求に対しては応えることができないことになる。

本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となったときでも、物品の移載を継続したいという使用者の要求に応えることができる物品移載装置を提供する点にある。

この目的を達成するために、本発明にかかる物品移載装置の第１特徴構成は、物品を移載する移載部を備えた走行体を走行させるための車輪が、前記走行体の走行方向の前後に設けられ、それら前後の車輪のうち、前方側の車輪を駆動する前方側駆動手段および後方側の車輪を駆動する後方側駆動手段と、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
前記制御手段は、前記走行体に対する走行指令情報が指令されると、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段との両方を作動させる両側駆動処理を行うように構成されている物品移載装置において、
前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の夫々は、前記車輪を自由回転状態に切換可能に構成され、前記制御手段は、前記走行体に対する暫定用走行指令情報が指令されると、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段とのうちで、選択した一方を作動させる暫定駆動処理を行うように構成され、
前記両側駆動処理においては、前記走行体の走行速度が両側駆動速度となるように加速させて前記走行体を前記両側駆動速度にて走行させたのち、前記走行体の走行速度を前記両側駆動速度から停止用低速度に減速させてから前記走行体を停止させるべく、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の作動を制御し、かつ、前記暫定駆動処理においては、前記走行体の走行速度が前記両側駆動速度よりも小さい暫定駆動速度となるように加速させて前記走行体を前記暫定駆動速度にて走行させたのち、前記走行体の走行速度を前記暫定駆動速度から前記停止用低速度に減速させてから前記走行体を停止させるべく、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段のうちで、選択した一方の作動を制御するように構成されている点にある。

すなわち、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が、車輪を駆動できない異常状態となった場合には、前方側駆動手段および後方側駆動手段のうち、異常状態となっている側を自由回転状態に切り換えて、異常状態となっていない側を作動させるように選択した状態で、暫定用走行指令情報を指令することにより、制御手段が暫定駆動処理を実行することになる。
したがって、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となっていても、異常状態となっていない側を作動させて、物品の移載を継続させることができることになる。
しかも、前方側駆動手段および後方側駆動手段のうち、異常状態となっている側を人為的にまたは自動的に自由回転状態に切り換えて、異常状態となっていない側を作動させるように選択した状態で、暫定用走行指令情報を指令するという簡易な作業を行うだけで、物品の移載を継続させることができることになる。

以上のことから、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となったときでも、物品の移載を継続したいという使用者の要求に応えることができながら、簡易な作業により物品の移載を継続させることができる物品移載装置を提供できるに至った。
しかも、制御手段は、両側駆動処理においては、両側駆動速度にて走行体を走行させて物品の移載を行うことができるので、走行体の走行速度を極力大きくして、物品の移載にかかる時間の短縮化を図ることができることになる。
そして、暫定駆動処理では、前方側駆動手段および後方側駆動手段のうち一方のみを作動させるので、その作動させる側に大きな負担がかかることから、制御手段は、暫定駆動処理においては、両側駆動速度よりも小さい暫定駆動速度にて走行体を走行させることにより、前方側駆動手段および後方側駆動手段のうち作動させる側にかかる負担を極力軽減して、損傷などの発生を防止することができることになる。
また、本来、両側駆動処理にて走行体を走行させるようにしているので、暫定駆動処理においては、両側駆動処理における走行よりも、走行体の走行方向への揺れが生じやすいものとなるが、両側駆動速度よりも小さい暫定駆動速度にて走行体を走行させることにより、走行体の走行方向への揺れの発生を防止して、荷崩れや物品の落下などを防止することができることになる。

本発明にかかる物品移載装置の第２特徴構成は、前記制御手段は、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の夫々について、前記車輪を駆動できない異常状態であるか否かを判別し、前記暫定駆動処理において、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段とのうちで、異常状態でないと判別された一方を作動させるように選択し、かつ、異常状態であると判別された他方を前記自由回転状態に切り換えるように構成されている点にある。

すなわち、制御手段が、前方側駆動手段および後方側駆動手段のうち、異常状態となっている側を自由回転状態に切り換えて、異常状態となっていない側を作動させるように選択した状態で、暫定駆動処理を実行することができることになる。
したがって、前方側駆動手段および後方側駆動手段のいずれか一方が異常状態となったときに、単に、暫定用走行指令情報を指令するだけで、物品の移載を継続させることができ、物品の移載を継続させるための作業の簡素化を図ることができる。

本発明にかかる物品移載装置を物品保管設備に適応した例を図面に基づいて説明する。
この物品保管設備は、図１に示すように、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二つの収納棚１と、それらの収納棚１どうしの間に形成した作業通路２を自動走行するスタッカークレーン３とが設けられ、各収納棚１には多数の物品収納部４が上下多段かつ左右に並設されている。

前記作業通路２には、収納棚１の長手方向に沿って走行レール５が設置され、作業通路２の一端側には、入出庫指令をスタッカークレーン３に入力する地上側コントローラ７と、走行レール５を挟んで一対の荷載置台８とが設けられている。

前記スタッカークレーン３は、図２に示すように、走行レール５に沿って走行して水平移動自在な走行体としての走行台車１０と、物品９を載せたパレットＰごと移載可能な移載部としてのフォーク装置１１を備えた昇降台１２とを備えて構成されている。
そして、スタッカークレーン３は、走行台車１０の水平移動、昇降台１２の昇降移動、および、フォーク装置１１の作動により、荷載置台８に載置されているパレットＰを物品収納部４に移載させたり、物品収納部４に収納されているパレットＰを荷載置台８に移載させるように構成されている。

前記昇降台１２を昇降操作自在に案内支持する前後一対の昇降マスト１３が設けられ、昇降台１２が走行台車１０に対して昇降移動自在に設けられている。
そして、前後一対の昇降マスト１３の上端部が、ガイドレール６に沿って案内される上部フレーム１５にて連結されている。

前記昇降台１２は、上方側従動プーリ１６、走行台車側従動プーリ１７、昇降台側従動プーリ１８、および、駆動プーリ１９に巻きかけられて、端部が昇降台１２の上面側と下面側とに連結された２本の昇降用チェーン１４にて吊下げ支持されている。
そして、上方側従動プーリ１６は、上部フレーム１５の前端部および後端部に設けられ、走行台車側従動従動プーリ１７は、走行台車１０の一端部および中央部に設けられ、昇降台側従動プーリ１８は、昇降台１２の中央下面部に設けられ、駆動プーリ１９は、走行台車１０の一端部に設けられている。

また、駆動プーリ１９を駆動回転させるインバータ式のモータである昇降用モータ２４が設けられ、その昇降用モータ２４にて駆動プーリ１９を正逆に駆動させることにより、昇降用チェーン１４をその長手方向に移動操作して、昇降台１２を昇降移動させるように構成されている。

図２では図示を省略するが、昇降台１２に昇降台側ロータリエンコーダ２０が設けられている。
そして、昇降台側ロータリエンコーダ２０は、昇降台側ロータリエンコーダ２０の回転軸に、昇降マスト１３の上下方向に敷設されたチェーンに歯合するスプロケットが取り付けられ、昇降台１２の昇降によりスプロケットが回転することにより、昇降台１２に検出作用して、昇降台１２の昇降経路上の昇降位置を検出するように構成されている。

また、走行台車１０には、走行レール５上を走行自在な前後二つの車輪２６が設けられ、それら前後の車輪のうち、図２中右側である前方側の車輪２６ａを駆動する前方側駆動手段としての前方側走行用モータ２２、および、図中２中左側である後方側の車輪２６ｂを駆動する後方側駆動手段としての後方側走行用モータ２３が設けられている。

そして、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３は、ともに、サーボコントローラを備えたサーボモータにて構成され、ブレーキ解放するように指令を与えられると、ブレーキを解放して車輪２６を自由回転状態に切換可能に構成されている。
また、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３は、人為操作によりブレーキを解放して車輪２６を自由回転状態に切換可能に構成されており、ブレーキ解放するように指令を与えることができない場合には、人為操作により車輪２６を自由回転状態に切り換えるように構成されている。

図２に示すように、走行台車１０に車体側ロータリエンコーダ２１が設けられている。
この車体側ロータリエンコーダ２１は、図示は省略するが、車体側ロータリエンコーダ２１の回転軸に、走行レール５に沿って敷設されたチェーンに歯合するスプロケットが取り付けられ、走行台車１０の走行によりスプロケットが回転して、走行台車１０の走行位置を検出するように構成されている。

前記地上側コントローラ７から入出庫指令を受けて、スタッカークレーン３の運転を制御する制御手段としてのクレーン制御装置２５が設けられ、図３に示すように、このクレーン制御装置２５に対して、昇降台側ロータリエンコーダ２０の検出情報および車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報が入力されるように構成されている。
そして、クレーン制御装置２５は、地上側コントローラ７からの入出庫指令に基づいて、昇降用モータ２４を作動させて昇降台１２を指令された目標昇降位置に昇降させる昇降制御部２５ａ、走行台車１０を指令された目標走行位置に走行させる走行制御部２５ｂ、フォーク装置１１を出退作動させて物品９を移載する移載制御部２５ｃなどから構成されている。

以下、クレーン制御装置２５の走行制御部２５ｂによる走行台車１０の走行制御について説明を加える。
前記走行制御部２５ｂは、地上側コントローラ７から目標走行位置までの目標走行距離および走行方向などを含む走行指令情報が指令されると、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３との両方を作動させる両側駆動処理を行うように構成されている。
そして、走行制御部２５ｂは、両側駆動処理においては、走行台車１０の走行速度が両側駆動速度（例えば、２００ｍ／ｍｉｎ）となるように加速させて走行台車１０を両側駆動速度にて走行させたのち、走行台車１０の走行速度を両側駆動速度から停止用低速度（例えば、６ｍ／ｍｉｎ）に減速させてから走行台車１０を停止させるべく、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３の作動を制御するように構成されている。

前記両側駆動処理について説明を加えると、走行制御部２５ｂは、走行指令情報が指令されると、図４に示すように、その走行指令情報に含まれている目標走行距離により両側駆動用走行パターンを形成し、その両側駆動用走行パターンに基づいて速度指令情報を前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３に指令するように構成されている。
すなわち、走行制御部２５ｂは、車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報に基づいて、走行台車１０の実走行速度を求め、その求めた実走行速度と両側駆動用走行パターンによる走行速度との偏差に基づく速度指令情報を前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３に指令するように構成されている。

そして、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３は、走行制御部２５ｂからの速度指令情報が入力されると、実走行速度と両側駆動用走行パターンによる走行速度との偏差を零とするようにトルクを設定して、そのトルクに応じた電圧あるいは位相によりモータを回転させるように構成されている。
また、走行制御部２５ｂは、車体側ロータリエンコーダ２１の検出情報に基づいて、走行台車１０が目標走行位置に達すると、走行台車１０を停止させるように速度指令情報を指令することにより、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３が、ブレーキをかけて走行台車１０を制動停止させるように構成されている。

ちなみに、両側駆動用走行パターンの形成については、両側駆動速度（例えば、２００ｍ／ｍｉｎ）、停止用低速度（例えば、６ｍ／ｍｉｎ）、加減速度Δαが予め設定されており、指令された走行距離により、両側駆動速度に到達するタイミングや停止用低速度に減速させるべきタイミングが求まるので、その求めたタイミングに基づいて両側駆動用走行パターンを形成するように構成されている。

前記クレーン制御装置２５は、常時、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３の夫々について、車輪２６を駆動できない異常状態であるか否かを判別するように構成されている。
そして、クレーン制御装置２５は、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３との両方が異常状態でないと判別されている場合には、走行指令情報が指令されると、両側駆動処理を行うように構成されている。
また、クレーン制御装置２５は、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３のいずれか一方でも異常状態であると判別されている場合には、スタッカークレーン３の運転を停止させて、異常状態であることを表示装置などに表示するように構成されている。

そして、クレーン制御装置２５は、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３のいずれか一方が異常状態であると判別されている場合には、走行台車１０に対する暫定用走行指令情報が指令されると、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３とのうちで、選択した一方を作動させる暫定駆動処理を行うように構成されている。

説明を加えると、例えば、前方側走行用モータ２２が異常状態であると判別されかつ後方側走行用モータ２３が異常状態でないと判別されている場合には、クレーン制御装置２５の走行制御部２５ｂは、暫定駆動処理において、後方側走行用モータ２３を作動させるように選択し、かつ、前方側走行用モータ２２を自由回転状態に切り換えるように構成されている。
そして、走行制御部２５ｂは、前方側走行用モータ２２を自由回転状態に切り換える際には、前方側走行用モータ２２に対して、ブレーキ解放するように指令を与えることにより、ブレーキ解放して自由回転状態に切り換えるように構成されているが、ブレーキ解放するように指令を与えても、自由回転状態に切り換えることができないときには、人為操作により、ブレーキ解放して自由回転状態に切り換えるように構成されている。

そして、走行制御部２５ｂは、暫定駆動処理においては、走行台車１０の走行速度が両側駆動速度よりも小さい暫定駆動速度（例えば、８０ｍ／ｍｉｎ）となるように加速させて走行台車１０を暫定駆動速度にて走行させたのち、走行台車１０の走行速度を暫定駆動速度から停止用低速度（例えば、６ｍ／ｍｉｎ）に減速させてから走行台車１０を停止させるべく、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３とのうちで、選択した一方の作動を制御するように構成されている。

説明を加えると、走行制御部２５ｂは、図４に示すように、その暫定用走行指令情報に含まれている目標走行距離により暫定駆動用走行パターンを形成し、その暫定駆動用走行パターンに基づいて速度指令情報を、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３とのうちで、選択した一方に指令して、走行台車１０を指令された目標停止位置まで走行させるように構成されている。
そして、暫定駆動処理においては、暫定駆動用走行パターンを形成するに当たり、両側駆動処理における両側駆動用の加減速度αよりも小さい暫定駆動用の加減速度Δβが予め設定されている。

前記暫定駆動処理について図５のフローチャートに基づいて説明を加える。
まず、クレーン制御装置２５は、前方側走行用モータ２２および後方側走行用モータ２３の夫々について異常状態であるか否かを判別し、どちらか一方でも異常状態であると判別すると、スタッカークレーン３の運転を強制的に停止させる停止処理を行うようにしている（ステップ１，２）。
そして、クレーン制御装置２５は、地上側コントローラ７から暫定用走行指令情報が指令されると、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３との両方ともが異常状態であると判別されていなければ、暫定駆動処理を行うようにしている（ステップ３〜５）。

前記暫定駆動処理においては、例えば、前方側走行用モータ２２が異常状態であると判別されかつ後方側走行用モータ２３が異常状態でないと判別されていると、前方側走行用モータ２２を自由回転状態に切り換え、後方側走行用モータ２３を作動させるようにしている。
また、暫定駆動処理については、暫定用走行指令情報が継続して指令されていると、前方側走行用モータ２２と後方側走行用モータ２３との両方ともが異常状態であると判別されていなければ、暫定駆動処理を継続して行うように構成されている。

〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、昇降用モータ２４を作動させて駆動プーリ１９を正逆に駆動させることにより、昇降用チェーン１４をその長手方向に移動操作するようにしているが、例えば、昇降用チェーン１４を、複数の案内スプロケットに巻き掛け、走行台車１０の一端に装備した巻き取りドラムに連結して、巻き取りドラムを昇降用モータ２４にて正逆に駆動回転させて、昇降用チェーン１４をその長手方向に移動操作させるように構成して実施することも可能である。

（２）上記実施形態では、昇降台側ロータリエンコーダ２０にて昇降台１２の昇降位置を検出し、車体側ロータリエンコーダ２１にて走行台車１０の走行位置を検出するようにしているが、他の距離計などを用いて、昇降台１２の昇降位置および走行台車１０の走行位置を検出するように構成して実施することも可能である。

例えば、走行台車１０に、その水平移動方向に測距用のビーム光を投射する水平用レーザ測距計を設けて、その水平用レーザ測距計にて、作業通路２において、スタッカークレーン３の移動経路の端部を基準位置として、その基準位置に設置されている反射板に向けて投射して、基準位置と走行台車１０との距離を検出することにより、走行台車１０の走行位置を検出するように構成することも可能である。
また、詳述はしないが、測距用のビーム光を投射するレーザ測距計を用いて、昇降台１２の昇降位置についても検出することが可能である。

（３）上記実施形態では、クレーン制御装置２５が、両側駆動処理と暫定駆動処理とでは、走行台車１０を走行させる際の走行速度を異ならせるようにしているが、他の点についても異なるように構成して実施することが可能である。
例えば、クレーン制御装置２５は、両側駆動処理を行う際の昇降制御部２５ａによる昇降台１２の昇降制御について異なるように構成して実施することが可能である。

説明を加えると、クレーン制御装置２５は、両側駆動処理を行う際には、昇降制御部２５ａによる昇降台１２の昇降制御と走行制御部２５ｂによる走行台車１０の走行制御とを同時に行い、昇降台１２を昇降させながら、走行台車１０を走行させるように構成されている。
このようにして、両側駆動処理にて物品の移載を行う際には、昇降台１２を昇降させながら、走行台車１０を走行させることにより、物品の移載にかかる時間の短縮化を図ることができることになる。

そして、クレーン制御装置２５は、暫定駆動処理を行う際に、昇降制御部２５ａにより最下降位置に下降させる昇降台１２の昇降制御が終了したのち、走行制御部２５ｂによる走行台車１０の走行制御を行い、昇降台１２を最下降位置に下降させて停止させたのち、走行台車１０を走行させるように構成されている。
このようにして、暫定駆動処理にいて物品の移載を行う際には、昇降台１２を最下降位置に位置させた状態において走行台車１０を走行させることにより、昇降台１２が極力揺れを生じないようにして走行台車１０を走行させることができることとなって、荷崩れや物品の落下などを防止することができることになる。

物品保管設備の概略図スタッカークレーンの側面図物品保管設備の制御ブロック図両側駆動用走行パターンおよび暫定駆動用走行パターンを示すグラフ暫定駆動処理についてのフローチャート

符号の説明

１０走行体
１１移載部
２２前方側駆動手段
２３後方側駆動手段
２５制御手段
２６車輪

Claims

物品を移載する移載部を備えた走行体を走行させるための車輪が、前記走行体の走行方向の前後に設けられ、
それら前後の車輪のうち、前方側の車輪を駆動する前方側駆動手段および後方側の車輪を駆動する後方側駆動手段と、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の作動を制御する制御手段とが設けられ、
前記制御手段は、前記走行体に対する走行指令情報が指令されると、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段との両方を作動させる両側駆動処理を行うように構成されている物品移載装置であって、
前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の夫々は、前記車輪を自由回転状態に切換可能に構成され、
前記制御手段は、前記走行体に対する暫定用走行指令情報が指令されると、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段とのうちで、選択した一方を作動させる暫定駆動処理を行うように構成され、
前記両側駆動処理においては、前記走行体の走行速度が両側駆動速度となるように加速させて前記走行体を前記両側駆動速度にて走行させたのち、前記走行体の走行速度を前記両側駆動速度から停止用低速度に減速させてから前記走行体を停止させるべく、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の作動を制御し、かつ、
前記暫定駆動処理においては、前記走行体の走行速度が前記両側駆動速度よりも小さい暫定駆動速度となるように加速させて前記走行体を前記暫定駆動速度にて走行させたのち、前記走行体の走行速度を前記暫定駆動速度から前記停止用低速度に減速させてから前記走行体を停止させるべく、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段のうちで、選択した一方の作動を制御するように構成されている物品移載装置。
前記制御手段は、前記前方側駆動手段および前記後方側駆動手段の夫々について、前記車輪を駆動できない異常状態であるか否かを判別し、
前記暫定駆動処理において、前記前方側駆動手段と前記後方側駆動手段とのうちで、異常状態でないと判別された一方を作動させるように選択し、かつ、異常状態であると判別された他方を前記自由回転状態に切り換えるように構成されている請求項１に記載の物品移載装置。