JP4321268B2 - 自動倉庫 - Google Patents

Description

この発明は、自動倉庫に係り、特に荷を収容するラックの支柱や棚板の位置を検出して学習する自動倉庫に関する。

一般に、自動倉庫においては、複数の支柱と棚板とにより構築されたラックに沿って走行路が敷設され、この走行路上をスタッカクレーンが走行し、所望の位置で停止してキャリッジを昇降することにより荷の入出庫動作を行う。
このようなラックへの荷の出し入れを正確に且つ効率よく行うために、ラックの支柱の位置を把握する必要があり、従来、スタッカクレーンに支柱の位置を検出する位置センサを装備し、入出庫動作に先立って、入出庫時の走行速度より低速の学習速度でスタッカクレーンを基準位置から走行させながら位置センサにより各支柱の位置を学習していた。

ところが、ラックの棚板に載置されている荷やラックのビーム等、支柱以外の物に対して位置センサが誤検知する虞があった。また、支柱位置の学習に無関係な区間まで低速の学習速度で走行するため、特に隣接する支柱の間隔が長い場合には学習に長い時間を要していた。
そこで、特許文献１に開示された方法では、各支柱の概略位置を予備データとして記憶させておき、この予備データに対応する区間は低速で、それ以外の区間は高速でそれぞれスタッカクレーンを走行させて支柱位置の学習を行っている。

特開２０００−１４２９２０号公報

しかしながら、自動倉庫の設計時の支柱の位置データと実際の位置との間に誤差がある場合には、設計データを予備データとして使用すると、高速走行時に位置センサで支柱の位置検出を行う虞があり、正確な支柱位置の学習が困難となる。また、自動倉庫の改造等により支柱の位置が変更されると、もはや設計データを予備データとして用いることができない。従って、予備データを得るために実測等が必要となって手間がかかるという問題があった。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、容易に且つ短時間でラックの支柱や棚板の位置を正確に学習することができる自動倉庫を提供することを目的とする。

この発明に係る第１の自動倉庫は、スタッカクレーンの走行路に沿って支柱と棚板とにより荷を収容するためのラックが構築されている自動倉庫において、支柱に対応して固設されると共に学習減速区間を規定する学習減速ドグと、学習減速ドグに対応して固設されると共に学習減速区間内に位置検出区間を規定する学習定位置ドグと、スタッカクレーンに配設され且つ学習減速ドグを検出するための減速ドグセンサと、スタッカクレーンに配設され且つ学習定位置ドグを検出するための定位置ドグセンサと、スタッカクレーンに配設され且つ支柱の位置を検出するための位置センサと、スタッカクレーンを移動させると共に支柱の位置を学習する学習制御部とを備え、学習制御部は、スタッカクレーンを基準位置から走行させると共に、減速ドグセンサが学習減速ドグを検出すると、スタッカクレーンを学習減速区間にわたって低速で走行させ、定位置ドグセンサが学習定位置ドグを検出すると、位置検出区間内で位置センサにより検出された支柱の位置を学習し且つ学習減速区間以外の区間は高速で走行させるものである。
学習減速ドグが支柱に対応して固設され、減速ドグセンサが学習減速ドグを検出すると、学習減速区間にわたってスタッカクレーンが低速で走行する。また、学習定位置ドグが学習減速ドグに対応して固設され、定位置ドグセンサが学習定位置ドグを検出すると、位置検出区間内で位置センサにより支柱の位置が検出される。学習減速区間以外の区間はスタッカクレーンが高速で走行する。

この発明に係る第２の自動倉庫は、スタッカクレーンの走行路に沿って支柱と棚板とにより荷を収容するためのラックが構築されている自動倉庫において、棚板に対応して固設されると共に学習減速区間を規定する学習減速ドグと、学習減速ドグに対応して固設されると共に学習減速区間内に位置検出区間を規定する学習定位置ドグと、スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ学習減速ドグを検出するための減速ドグセンサと、スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ学習定位置ドグを検出するための定位置ドグセンサと、スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ棚板の位置を検出するための位置センサと、スタッカクレーンのキャリッジを移動させると共に棚板の位置を学習する学習制御部とを備え、学習制御部は、スタッカクレーンのキャリッジを基準位置から移動させると共に、減速ドグセンサが学習減速ドグを検出すると、スタッカクレーンのキャリッジを学習減速区間にわたって低速で移動させ、定位置ドグセンサが学習定位置ドグを検出すると、位置検出区間内で位置センサにより検出された棚板の位置を学習し且つ学習減速区間以外の区間は高速で移動させるものである。
学習減速ドグが棚板に対応して固設され、減速ドグセンサが学習減速ドグを検出すると、学習減速区間にわたってキャリッジが低速で移動する。また、学習定位置ドグが学習減速ドグに対応して固設され、定位置ドグセンサが学習定位置ドグを検出すると、位置検出区間内で位置センサにより棚板の位置が検出される。学習減速区間以外の区間はキャリッジが高速で移動する。

この発明によれば、学習減速ドグを支柱または棚板に対応して固設し、減速ドグセンサが学習減速ドグを検出すると学習減速区間にわたってスタッカクレーンが低速で走行またはキャリッジが低速で移動して位置センサにより支柱または棚板の位置を検出し、学習減速区間以外の区間はスタッカクレーンが高速で走行またはキャリッジが高速で移動するので、容易に且つ短時間でラックの支柱や棚板の位置を正確に学習することができる。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１（ａ）及び（ｂ）に、この発明の実施の形態１に係る自動倉庫の内部を示す。自動倉庫内には、複数の支柱１と棚板２とによりラック３が構築され、このラック３に沿ってスタッカクレーン４が走行するための走行路５が敷設されている。また、自動倉庫の床面には、それぞれ複数の支柱１に対応する複数の学習用ドグ６が走行路５に沿って配列され固設されている。各学習用ドグ６は、所定の長さＬ１を有する学習減速ドグ７と、この学習減速ドグ７の上に形成され且つ学習減速ドグ７の長さＬ１より短い長さＬ２の学習定位置ドグ８とから構成されている。

スタッカクレーン４は、車輪９により走行路５上を走行する台車１０を有しており、台車１０の上に一対のマスト１１及び１２が立設され、荷の移載を行うためのキャリッジ１３がマスト１１及び１２に沿って昇降自在に取り付けられている。このキャリッジ１３には、ラック３に面した側面に、ラック３の支柱１の位置や太さを検知するための位置センサ１４が配設されている。また、台車１０の下部にドグセンサ保持部１５が形成され、このドグセンサ保持部１５に学習減速ドグ７を検出するための減速ドグセンサ１６と学習定位置ドグ８を検出するための定位置ドグセンサ１７とが取り付けられている。さらに、台車１０には、車輪９の回転量を計測する走行用エンコーダ１８が配設されている。
また、台車１０の走行やキャリッジ１３の昇降等の制御を行うための制御盤１９が台車１０上に搭載されており、この制御盤１９にラック３の支柱１の位置の学習を司る学習制御部２０が内蔵されている。

次に、この実施の形態１に係る自動倉庫の動作について図２のタイミングチャートを参照して説明する。
まず、荷の入出庫動作に先立ってラック３の支柱１の位置の学習が行われる。学習制御部２０の制御により、時刻ｔ０にスタッカクレーン４を基準位置、例えば図示しない荷受け台の位置から走行路５に沿って高速の所定の速度Ｖ１で走行させる。台車１０のドグセンサ保持部１５に取り付けられた減速ドグセンサ１６が時刻ｔ１に学習用ドグ６の学習減速ドグ７を検出してＯＮすると、学習制御部２０はラック３の支柱１の位置が近づいたと判断して図示しない走行モータを制御することによりスタッカクレーン４の走行速度を速度Ｖ１から低下させる。そして、時刻ｔ２にスタッカクレーン４の走行速度が低速の所定の速度Ｖ２まで低下すると、減速ドグセンサ１６が学習減速ドグ７の検出を終えてＯＦＦするまでの学習減速区間にわたってこの速度Ｖ２を維持するようにスタッカクレーン４を走行させる。

この状態で時刻ｔ３に定位置ドグセンサ１７が学習用ドグ６の学習定位置ドグ８を検出してＯＮすると、定位置ドグセンサ１７が学習定位置ドグ８の検出を終えてＯＦＦするまでの位置検出区間にわたって、学習制御部２０は支柱１の位置検出のために位置センサ１４の出力の監視を行う。そして、時刻ｔ４からｔ５まで位置センサ１４がＯＮすることで、学習制御部２０は支柱１の存在を認識し、時刻ｔ４及びｔ５における走行用エンコーダ１８の出力値、走行速度Ｖ１及びＶ２、時刻ｔ０から時刻ｔ４及びｔ５までの時間に基づいて、支柱１の位置及び太さを算出し学習する。

時刻ｔ６に定位置ドグセンサ１７が学習定位置ドグ８の検出を終えてＯＦＦすると、学習制御部２０は位置センサ１４の出力の監視を終了し、時刻ｔ７に減速ドグセンサ１６が学習減速ドグ７の検出を終えてＯＦＦすると、学習制御部２０は図示しない走行モータを制御することによりスタッカクレーン４の走行速度を速度Ｖ２から上昇させる。そして、時刻ｔ８にスタッカクレーン４の走行速度が高速の所定の速度Ｖ１まで上昇すると、再び減速ドグセンサ１６がＯＮするまで、この速度Ｖ１を維持するようにスタッカクレーン４を走行させる。

このようにして、ラック３の各支柱１の位置の学習が行われる。
減速ドグセンサ１６が学習減速ドグ７を検出してＯＮしている学習減速区間のみ低速の速度Ｖ２で走行し、学習減速区間以外の区間では高速の速度Ｖ１で走行するので、短時間で支柱１の位置を学習することができる。
なお、各学習用ドグ６はそれぞれ支柱１に対応して自動倉庫の床面に固設されているため、支柱１以外の位置で例えば棚板２の上に載置されている荷等により時刻ｔ９からｔ１０まで位置センサ１４がＯＮしても、このとき定位置ドグセンサ１７は学習用ドグ６の学習定位置ドグ８を検出することがなくＯＦＦ状態となっており、学習制御部２０は支柱１として誤認識することがない。

支柱１の位置の学習を完了した後、荷の入出庫動作が行われる。荷の入庫時には、スタッカクレーン４は図示しない荷受け台の位置で停止して荷受け台からキャリッジ１３に荷を受け取った後、走行路５に沿って走行すると共にキャリッジ１３を昇降することにより荷をラック３の所望の棚板２に搬送して収容する。一方、荷の出庫時には、スタッカクレーン４は所定の棚板２からキャリッジ１３に荷物を取り出した後、走行路５に沿って走行し、キャリッジ１３から図示しない荷捌き台へと荷を受け渡す。

なお、上記の実施の形態１においては、定位置ドグセンサ１７が学習定位置ドグ８を検出してＯＮしている位置検出区間に位置センサ１４の出力の監視を行ったが、これに限るものではなく、減速ドグセンサ１６が学習減速ドグ７を検出してＯＮしている学習減速区間にわたって学習制御部２０が支柱１の位置検出のために位置センサ１４の出力の監視を行うように構成することもできる。この場合には、学習定位置ドグ８及び定位置ドグセンサ１７は不要となる。

また、走行路５の両側にそれぞれラック３が構築されている場合には、各ラック３に対向するように一対の位置センサ１４をキャリッジ１３に配設し、それぞれのラック３に対して独立に支柱１の位置の学習を行うことが好ましい。

実施の形態２
上述した実施の形態１では、スタッカクレーン４を走行路５に沿って走行させて各支柱１の位置を学習したが、同様にしてマスト１１及び１２に沿ってキャリッジ１３を昇降させることにより各棚板２の位置（高さ）を学習することができる。
図３に示されるように、所定の支柱１に、それぞれ複数の棚板２に対応する複数の学習用ドグ２１が鉛直方向に配列され固設されている。各学習用ドグ２１は、所定の長さを有する学習減速ドグ２２と、この学習減速ドグ２２の上に形成され且つ学習減速ドグ２２より短い学習定位置ドグ２３とから構成されている。

また、スタッカクレーン４のキャリッジ１３のラック３に面した側面に、棚板２の位置や厚さを検知するための位置センサ２４が取り付けられると共に学習減速ドグ２２を検出するための減速ドグセンサ２５と学習定位置ドグ２３を検出するための定位置ドグセンサ２６とが取り付けられている。さらに、キャリッジ１３を昇降させるための昇降モータあるいは昇降モータに連結され且つキャリッジ１３を吊り下げるワイヤを巻き取る巻き取りドラムに図示しない昇降用エンコーダが配設されている。

棚板２の位置の学習時には、キャリッジ１３に取り付けられた減速ドグセンサ２５及び定位置ドグセンサ２６がそれぞれ所定の支柱１に固設された学習用ドグ２１の学習減速ドグ２２及び学習定位置ドグ２３に対応する位置となるようにスタッカクレーン４を所定の位置まで走行させて停止する。そして、キャリッジ１３を基準位置、例えば最下位位置からマスト１１及び１２に沿って高速の所定の速度Ｖ３で上昇させ、減速ドグセンサ２５が学習用ドグ２１の学習減速ドグ２２を検出してＯＮすると、学習制御部２０は棚板２の位置が近づいたと判断してキャリッジ１３の上昇速度を低速の所定の速度Ｖ４まで低下させ、減速ドグセンサ２５が学習減速ドグ２２の検出を終えてＯＦＦするまでの学習減速区間にわたってこの速度Ｖ４を維持するようにキャリッジ１３を上昇させる。

この状態で定位置ドグセンサ２６が学習用ドグ２１の学習定位置ドグ２３を検出してＯＮすると、定位置ドグセンサ２６が学習定位置ドグ２３の検出を終えてＯＦＦするまでの位置検出区間にわたって、学習制御部２０は棚板２の位置検出のために位置センサ２４の出力の監視を行う。そして、位置センサ２４がＯＮ／ＯＦＦすることで、学習制御部２０は棚板２の存在を認識すると共に棚板２の位置及び厚さを算出し学習する。

定位置ドグセンサ２６が学習定位置ドグ２３の検出を終えてＯＦＦすると、学習制御部２０は位置センサ２４の出力の監視を終了し、減速ドグセンサ２５が学習減速ドグ２２の検出を終えてＯＦＦすると、学習制御部２０は図示しない昇降モータを制御することによりキャリッジ１３の上昇速度を速度Ｖ４から高速の所定の速度Ｖ３まで上昇させ、再び減速ドグセンサ２５がＯＮするまで、この速度Ｖ３を維持するようにキャリッジ１３を上昇させる。

このようにして、ラック３の各棚板２の位置の学習が行われる。
減速ドグセンサ２５が学習減速ドグ２２を検出してＯＮしている学習減速区間のみ低速の速度Ｖ４でキャリッジ１３を上昇させ、学習減速区間以外の区間では高速の速度Ｖ３で上昇させるので、短時間で棚板２の位置を学習することができる。
なお、キャリッジ１３を上昇させながら棚板２の位置を検知したが、逆にキャリッジ１３を例えば最上位位置から下降させつつ棚板２の位置を検知して学習することもできる。
また、各学習用ドグ２１はそれぞれ棚板２に対応して自動倉庫の床面に固設されているため、棚板２以外の位置で例えばラック３のビーム等により位置センサ２４がＯＮしても、このとき定位置ドグセンサ２６がＯＦＦ状態となっている限り、学習制御部２０は棚板２として誤認識することがない。

なお、上記の実施の形態２においては、定位置ドグセンサ２６が学習定位置ドグ２３を検出してＯＮしている位置検出区間に位置センサ２４の出力の監視を行ったが、これに限るものではなく、減速ドグセンサ２５が学習減速ドグ２２を検出してＯＮしている学習減速区間にわたって学習制御部２０が棚板２の位置検出のために位置センサ２４の出力の監視を行うように構成することもできる。この場合には、学習定位置ドグ２３及び定位置ドグセンサ２６は不要となる。

また、走行路５の両側にそれぞれラック３が構築されている場合には、各ラック３に対向するように一対の位置センサ２４をキャリッジ１３に配設し、それぞれのラック３に対して独立に棚板２の位置の学習を行うことが好ましい。

なお、実施の形態１における支柱検出用の学習用ドグ６、減速ドグセンサ１６及び定位置ドグセンサ１７と実施の形態２における棚板検出用の学習用ドグ２１、減速ドグセンサ２５及び定位置ドグセンサ２６とを併せ持ち、荷の入出庫動作に先立ってラック３の支柱１の位置の学習及び棚板２の位置の学習を共に行うこともできる。

上記の実施の形態１及び２において、走行用エンコーダ１８及び昇降用エンコーダは、それぞれスタッカクレーン４の走行方向の絶対位置及びキャリッジ１３の昇降方向の絶対位置を認識し得るものであればよく、例えば走行モータの回転数と走行時間、あるいは昇降モータの回転数と昇降時間から絶対位置を精度よく算出することができる場合には、機器としてのエンコーダを備える必要はない。

この発明の実施の形態１に係る自動倉庫の内部を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 実施の形態１の動作を示すタイミングチャートである。 実施の形態２に係る自動倉庫の要部を示す側面図である。

符号の説明

１ 支柱、２ 棚板、３ ラック、４ スタッカクレーン、５ 走行路、６，２１ 学習用ドグ、７，２２ 学習減速ドグ、８，２３ 学習定位置ドグ、９ 車輪、１０ 台車、１１，１２ マスト、１３ キャリッジ、１４，２４ 位置センサ、１５ ドグセンサ保持部、１６，２５ 減速ドグセンサ、１７，２６ 定位置ドグセンサ、１８ 走行用エンコーダ、１９ 制御盤、２０ 学習制御部。

Claims (2)

1. スタッカクレーンの走行路に沿って支柱と棚板とにより荷を収容するためのラックが構築されている自動倉庫において、
   前記支柱に対応して固設されると共に学習減速区間を規定する学習減速ドグと、
   前記学習減速ドグに対応して固設されると共に前記学習減速区間内に位置検出区間を規定する学習定位置ドグと、
   前記スタッカクレーンに配設され且つ前記学習減速ドグを検出するための減速ドグセンサと、
   前記スタッカクレーンに配設され且つ前記学習定位置ドグを検出するための定位置ドグセンサと、
   前記スタッカクレーンに配設され且つ前記支柱の位置を検出するための位置センサと、
   前記スタッカクレーンを移動させると共に前記支柱の位置を学習する学習制御部と
   を備え、
   前記学習制御部は、
   前記スタッカクレーンを基準位置から走行させると共に、
   前記減速ドグセンサが前記学習減速ドグを検出すると、前記スタッカクレーンを前記学習減速区間にわたって低速で走行させ、
   前記定位置ドグセンサが前記学習定位置ドグを検出すると、前記位置検出区間内で前記位置センサにより検出された前記支柱の位置を学習し且つ前記学習減速区間以外の区間は高速で走行させる
   ことを特徴とする自動倉庫。
2. スタッカクレーンの走行路に沿って支柱と棚板とにより荷を収容するためのラックが構築されている自動倉庫において、
   前記棚板に対応して固設されると共に学習減速区間を規定する学習減速ドグと、
   前記学習減速ドグに対応して固設されると共に前記学習減速区間内に位置検出区間を規定する学習定位置ドグと、
   前記スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ前記学習減速ドグを検出するための減速ドグセンサと、
   前記スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ前記学習定位置ドグを検出するための定位置ドグセンサと、
   前記スタッカクレーンのキャリッジに配設され且つ前記棚板の位置を検出するための位置センサと、
   前記スタッカクレーンのキャリッジを移動させると共に前記棚板の位置を学習する学習制御部と
   を備え、
   前記学習制御部は、
   前記スタッカクレーンのキャリッジを基準位置から移動させると共に、
   前記減速ドグセンサが前記学習減速ドグを検出すると、前記スタッカクレーンのキャリッジを前記学習減速区間にわたって低速で移動させ、
   前記定位置ドグセンサが前記学習定位置ドグを検出すると、前記位置検出区間内で前記位置センサにより検出された前記棚板の位置を学習し且つ前記学習減速区間以外の区間は高速で移動させる
   ことを特徴とする自動倉庫。

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