JP4458164B2 - Automatic warehouse - Google Patents
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Description
本発明は、自動倉庫に関し、特に物品を収納する棚及び棚に物品を移載する移載装置を備える自動倉庫に関する。 The present invention relates to an automatic warehouse, and more particularly to an automatic warehouse including a shelf for storing articles and a transfer device for transferring articles to the shelves.
従来、スタッカクレーンを備えた自動倉庫がある(例えば、特許文献1参照)。この自動倉庫においては、物品を収納する多数の物品収納棚を有するラックが設けられ、さらにラックからスタッカクレーンに物品を移載する物品移載個所としてのステーションが設けられている。スタッカクレーンは、ラックの前面を走行し、入庫する物品をステーションから引き取りそれをラックへ搬送し、また出庫する物品をラックから取り出しそれをステーションへ搬送する。
ところで、従来の自動倉庫において物品をラックから取り出す際、スライドフォークなどの可動部が棚前方の取り出し位置に移動し、可動部の伸縮と昇降台の昇降によって、物品の底部が可動部によって支持される。取り出し位置及び棚の位置は、物品の取り出し動作において可動部に支持された物品と棚との衝突が無いように設定されている。 By the way, when taking out an article from a rack in a conventional automatic warehouse, a movable part such as a slide fork moves to a take-out position in front of the shelf, and the bottom part of the article is supported by the movable part by expansion and contraction of the movable part and raising and lowering of the lifting platform. The The take-out position and the shelf position are set so that there is no collision between the article supported by the movable part and the shelf in the article take-out operation.
しかしながら、経年変化による棚の位置の変化や、地盤沈下による床面の傾きの変化などの想定外の事象が発生した場合には、物品と棚との衝突が発生してしまう。このような場合、スタッカクレーンは、棚と物品とが衝突したことを知らずに衝突後も昇降台を上昇させて物品の取り出し動作を続けるため、ラック及び物品の破損が生じる。 However, when an unexpected event such as a change in shelf position due to secular change or a change in floor inclination due to ground subsidence occurs, a collision between the article and the shelf occurs. In such a case, since the stacker crane does not know that the shelf collides with the article and raises the lifting platform after the collision and continues the article taking-out operation, the rack and the article are damaged.
そこで、本発明は、かかる問題点に鑑み、棚と物品との衝突を防止することが可能な自動倉庫を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the automatic warehouse which can prevent the collision with a shelf and articles | goods in view of this problem.
上記目的を達成するために、本発明の自動倉庫は、物品を収納する棚を有するラックと、前記棚に物品を出し入れする移載部と、前記移載部の動作を制御する制御部とを備え、前記移載部は、前記物品が載置され、前記棚に出入りする可動部と、前記可動部の前記棚に挿入される挿入部分に設けられた、前記可動部の挿入部分と棚との上下方向の距離を計測する距離センサとを有し、前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記移載部の動きを制限することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an automatic warehouse according to the present invention includes a rack having a shelf for storing articles, a transfer unit for putting articles in and out of the shelf, and a control unit for controlling the operation of the transfer unit. The transfer unit includes: a movable part on which the article is placed; and a movable part that enters and exits the shelf; and an insertion part and a shelf of the movable part that are provided in an insertion part that is inserted into the shelf of the movable part. A distance sensor that measures the distance in the vertical direction, and the control unit limits the movement of the transfer unit when the distance measured by the distance sensor is smaller than a threshold value.
ここで、前記距離センサは、前記棚に超音波を発信し、前記棚から反射する超音波を受信する超音波センサであってもよい。また、前記ラックは、さらに棚に設けられた、棚外部からの光を反射する反射板を有し、前記距離センサは、前記反射板に光を照射し、前記反射板からの光を受光する光電センサであってもよい。 Here, the distance sensor may be an ultrasonic sensor that transmits an ultrasonic wave to the shelf and receives an ultrasonic wave reflected from the shelf. The rack further includes a reflection plate provided on the shelf that reflects light from outside the shelf, and the distance sensor irradiates the reflection plate with light and receives light from the reflection plate. A photoelectric sensor may be used.
また、これにより、棚と可動部との距離が閾値より小さい場合に移載部の動きが制限され、可動部上の物品と棚との衝突を回避することができる。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を回避することができる。 This also restricts the movement of the transfer unit when the distance between the shelf and the movable unit is smaller than the threshold, and can avoid collision between the article on the movable unit and the shelf. Therefore, even when the shelf position changes due to an unexpected event such as secular change, the collision between the article and the shelf can be avoided.
ここで、前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記棚への挿入方向先端部及び基端部に設けられてもよい。 Here, the distance sensor may be provided at a distal end portion and a proximal end portion in the insertion direction of the movable portion in the insertion direction to the shelf.
これにより、物品の荷重などにより可動部の先端がたわみ、可動部先端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測できない場合でも、たわみの影響の小さい可動部基端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測することができる。また、移載部が可動部のたわみを補正する機能を有し、可動部先端が持ち上げられて可動部先端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測できない場合でも、可動部基端の距離センサにより可動部と棚との距離を正確に計測することができる。その結果、高精度で物品と棚との衝突を回避することができる。 As a result, even if the tip of the movable part bends due to the load of the article and the distance sensor between the movable part and the shelf cannot be accurately measured by the distance sensor at the tip of the movable part, the distance sensor at the base of the movable part that is less affected by the deflection. The distance between the movable part and the shelf can be accurately measured. In addition, even if the transfer unit has a function of correcting the deflection of the movable unit and the distance between the movable unit and the shelf cannot be accurately measured by the distance sensor at the distal end of the movable unit because the distal end of the movable unit is lifted, The distance between the movable part and the shelf can be accurately measured by the end distance sensor. As a result, the collision between the article and the shelf can be avoided with high accuracy.
また、前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記物品が載置される上面に設けられてもよい。また、前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記可動部の上昇動作を停止させてもよい。 The distance sensor may be provided on an upper surface on which the article is placed in an insertion portion of the movable part. Further, the control unit may stop the raising operation of the movable unit when the distance measured by the distance sensor is smaller than a threshold value.
これにより、棚と可動部との距離が閾値より小さい場合に可動部の上昇動作が停止する。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を確実に回避することができる。 Thereby, when the distance of a shelf and a movable part is smaller than a threshold value, the raise operation | movement of a movable part stops. Therefore, even when the shelf position changes due to an unexpected event such as secular change, the collision between the article and the shelf can be reliably avoided.
本発明によれば、棚と物品との衝突を防止することが可能な自動倉庫を実現できる。従って、衝突による物品及びラックの破損を防止することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the automatic warehouse which can prevent the collision with a shelf and articles | goods is realizable. Accordingly, it is possible to prevent the article and the rack from being damaged due to the collision.
以下、本発明の実施の形態における自動倉庫について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an automatic warehouse according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態における自動倉庫の斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view of an automatic warehouse in the present embodiment.
この自動倉庫は、スタッカクレーン1と、スタッカクレーン1の通路に沿って設けられたラック2と、入出庫の際に物品8が置かれるステーション3とから構成される。
This automatic warehouse is composed of a stacker crane 1, a
スタッカクレーン1は、本発明の移載部の一例であり、入庫する物品8をラック2の棚に出し入れする。具体的に、スタッカクレーン1は、入庫する物品8をステーション3から引き取りそれをラック2の棚へ搬送し、また出庫する物品8をラック2の棚から取り出しそれをステーション3へ搬送するという機能を有する。
The stacker crane 1 is an example of a transfer unit according to the present invention, and puts in and out the
ラック2には、物品8を収納する複数の棚が縦横に設けられる。なお、ラック2は、スタッカクレーン1の通路を挟んで両側に設けられてもよい。
The
図2は、スタッカクレーン1の構成の一例を模式的に示す図である。図2は、図1の自動倉庫の左側面図に対応する。ここでは、スタッカクレーン1の通路の両側にラック2が設けられるとし、便宜的に、図面右側のラックを右ラック2Rと呼び、左側のラックを左ラック2Lと呼んで区別する。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the stacker crane 1. FIG. 2 corresponds to the left side view of the automatic warehouse of FIG. Here, it is assumed that
スタッカクレーン1は、下部台車11、上部台車12、マスト13、昇降台16及び制御装置23を備える。
The stacker crane 1 includes a
下部台車11は、床面に敷設されたレール4を走行するための車輪14、及び車輪14を駆動する走行モータ15を備え、レール4上を水平方向に移動する。
The
マスト13には、昇降台16が昇降可能に取り付けられると共に、ウィンチモータ17が取り付けられる。昇降台16は、シーブ18により案内されるワイヤロープ19で懸吊され、ウィンチモータ17の動作に応じてマスト13に沿って上下方向に移動する。
On the
昇降台16には、スライドフォーク20が設けられる。スライドフォーク20は、本発明の可動部の一例であり、物品8が載置されて棚に出入りする。スライドフォーク20は、互いに復動可能に連結された複数のプレート21、及びプレート21を昇降台16から出退させる移載モータ22から構成される。最上層のプレート21は、物品8を載置する載置台として機能する。なお、物品8としては、スライドフォーク20を底部に挿入できる物品、つまり、パレットに載った箱やかご型パレットのような物品が想定される。
The
制御装置23は、走行モータ15、ウィンチモータ17、及び移載モータ22の動作を制御する。
The
スタッカクレーン1は、制御装置23の制御下で、ラック2の所望の棚、又はステーション3までレール4を走行し、昇降台16を昇降させ、スライドフォーク20を出退させることによって、昇降台16とラック2及びステーション3との間で物品8を移載する。
The stacker crane 1 travels on the
図3は、スライドフォーク20の構成を詳細に示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the
スライドフォーク20先端には、棚との衝突を防止する機構が設けられている。具体的に、スライドフォーク20には、スライドフォーク20(スライドフォーク20最上層のプレート21における棚に挿入される挿入部分(図3における部分A))と棚との上下方向の距離を計測する距離センサ29が設けられている。
A mechanism for preventing a collision with the shelf is provided at the tip of the
距離センサ29は、スライドフォーク20最上層のプレート21の挿入部分における棚への挿入方向(図3におけるB方向)先端部及び挿入方向基端部の物品8が載置される上面に設けられる。距離センサ29は、例えば棚に超音波を発信し、棚から反射する超音波を受信する超音波センサである。
The
図4は、本実施の形態の自動倉庫の機能的な構成を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of the automatic warehouse according to the present embodiment.
この自動倉庫は、機構部30、制御部31、表示部32、入力部33、通信I/F部34、衝突防止部35、閾値決定部36及び記憶部39から構成される。なお、制御部31及び衝突防止部35は、本発明の制御部の一例である。
The automatic warehouse includes a
機構部30は、スタッカクレーン1などの機構部品の集合である。
The
制御部31は、搬送指令及び停止指令などに従って機構部30を制御する。
The
表示部32はCRT(Cathode-Ray Tube)やLCD(Liquid Crystal Display)などであり、入力部33はキーボードやマウスなどであり、これらは、本自動倉庫と操作者とが対話するなどのために用いられる。
The
通信I/F部34は、スタッカクレーン1との通信などに用いられる。
The communication I /
衝突防止部35は、棚からの物品8の取り出しにおいて、スライドフォーク20と棚との距離が閾値より小さく、物品8と棚とが衝突する可能性が高いか否かを判定する。衝突防止部35は、衝突する可能性が高いと判定した場合には、スライドフォーク20の動きを制限する指令を生成する。具体的に、衝突防止部35は、昇降台16の上昇速度を遅くし、上昇動作を停止させるようにスタッカクレーン1を制御する停止指令を生成する。
The
閾値決定部36は、物品8の取り出しにおいて物品8と棚とが衝突しないように、衝突防止部35による衝突判定に用いられる閾値を決定し、記憶部39に格納する。
The threshold
記憶部39は、ハードディスクやメモリなどであり、閾値決定部36により決定されたスライドフォーク20と棚との距離の閾値などを保持する。
The
図5は、上記構成を有する自動倉庫における物品8の搬送動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the conveying operation of the
まず、閾値決定部36は、衝突防止部35による衝突判定に用いられる閾値を決定する(ステップS31)。具体的に、閾値決定部36は、入力部33などを介して棚に収納される物品8の高さに関する情報を受け、該物品8の高さに所定の値を加えた値を閾値として記憶部39に格納する。
First, the
閾値の決定に際して閾値に加えられる所定の値が棚からの物品8の取り出しにおける棚と物品8との距離、つまりクリアランスとなる。従って、より安全性を確保する必要がある場合、つまりクリアランスを大きくして物品8と棚とが衝突することを確実に防止したい場合には、物品8の高さに加えられる所定の値は閾値決定部36により大きく設定される。例えば、通常モード及び安全モードなどの確保する必要のある安全性の高さに応じた複数のモードを設け、安全モードでは通常モードより大きな値が物品8の高さに加えられるように設定し、入力部33などを介してユーザによるモード選択を受け付けることでこれを実現できる。
A predetermined value added to the threshold value when determining the threshold value is a distance between the shelf and the
次に、制御部31は、入力部33などを介して搬送指令を受け、搬送指令に示される搬送元の棚から物品8を取り出すように機構部30を制御する(ステップS32)。具体的に、制御部31は、搬送指令に示される搬送元の棚前方の取り出し位置に昇降台16が移動するようにウィンチモータ17を制御する。その後、昇降台16の最上層のプレート21が棚に進入するように移載モータ22を制御し、さらに進入状態で昇降台16が上昇するようにウィンチモータ17を制御する。これにより、棚に置かれた物品8は、最上層のプレート21上に移載される。
Next, the
次に、衝突防止部35は、物品8と棚とが衝突する可能性が高いか否か、つまり棚とスライドフォーク20との距離が閾値を超え、閾値より小さいか否かを判定する(ステップS33)。具体的に、衝突防止部35は、全ての距離センサ29からのスライドフォーク20と棚との距離に関する距離情報を受け、距離情報に示されるスライドフォーク20と棚との距離のいずれかが記憶部39に格納される閾値より小さいか否かを判定する。
Next, the
次に、衝突防止部35は、物品8と棚とが衝突する可能性が高いと判定された場合(ステップS33でYes)、停止指令を生成する(ステップS34)。
Next, when it is determined that there is a high possibility that the
次に、制御部31は、衝突防止部35から停止指令を受け、停止指令が実行されるように機構部30を制御する(ステップS35)。具体的に、制御部31は、停止指令を受け、昇降台16の上昇速度を遅くし、上昇動作が停止させるようにウィンチモータ17を制御する。
Next, the
次に、物品8と棚とが衝突する可能性が低いと判定された場合、つまり閾値以上であると判定された場合(ステップS33でNo)又は停止指令が実行された場合、制御部31は、最上層のプレート21上に移載された物品8がステーション3に搬送されるように機構部30を制御する(ステップS36)。具体的に、制御部31は、プレート21が昇降台16に引き込まれるように移載モータ22を制御した後、ステーション3に昇降台16が移動するようにウィンチモータ17及び走行モータ15を制御する。
Next, when it is determined that the possibility that the
以上のように本実施の形態の自動倉庫によれば、物品8の棚からの取り出し動作において、距離センサ29によりスライドフォーク20と棚との距離が計測され、この距離が閾値より小さい場合に昇降台16の上昇が止められる。従って、経年変化などの想定外の事象により棚の位置が変化した場合でも物品と棚との衝突を回避することができる。
As described above, according to the automatic warehouse of the present embodiment, in the operation of taking out the
また、本実施の形態の自動倉庫によれば、距離センサ29はスライドフォーク20における棚への挿入方向先端部だけでなく挿入方向基端部にも設けられ、挿入方向先端部及び挿入方向基端部の距離センサ29により得られる距離のいずれかが閾値より小さい場合に、スライドフォーク20の動きが制限される。従って、物品8の荷重によりスライドフォーク20の先端がたわみ、挿入方向先端部の距離センサ29により棚とスライドフォーク20との距離を正確に計測できなくなった場合でも、たわみの影響の小さい挿入方向基端部の距離センサ29により棚とスライドフォーク20との距離を正確に計測できる。また、スタッカクレーン1がスライドフォーク20のたわみを補正する機能を有し、スライドフォーク20の先端が持ち上げられて挿入方向先端部の距離センサ29により棚とスライドフォーク20との距離を正確に計測できなくなった場合でも、挿入方向基端部の距離センサ29により棚とスライドフォーク20との距離を正確に計測できる。その結果、高精度で物品と棚との衝突を回避することができる。
Further, according to the automatic warehouse of the present embodiment, the
また、本実施の形態の自動倉庫によれば、スライドフォーク20に距離センサ29を設けたという簡素な構造で物品8と棚との衝突を回避することができる。従って、物品と棚との衝突を回避することが可能で安価な自動倉庫を実現できる。
Further, according to the automatic warehouse of the present embodiment, the collision between the
以上、本発明の自動倉庫について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲内で当業者が思いつく各種変形を施したものも本発明の範囲内に含まれる。 As mentioned above, although the automatic warehouse of this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to this embodiment. The present invention includes various modifications made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
例えば、上記実施の形態において、距離センサ29はスライドフォーク20における物品8が載置される上面に設けられ、上面とそれに対向する棚との距離が計測されるとしたが、物品8が載置される上面と反対側の下面に設けられ、下面とそれに対向する棚との距離が計測されてもよい。この場合には、閾値として、物品8が棚と衝突するときのスライドフォーク20と棚との距離を棚の高さから引いた値にクリアランスを決定する所定の値を引いたものが用いられる。そして、距離センサ29から得られる距離が閾値より大きい場合に、昇降台16の上昇が止められる。
For example, in the above embodiment, the
また、上記本実施の形態において、スライドフォーク20には、距離センサ29が設けられるとしたが、スライドフォーク20と棚との距離を計測できるセンサであればこれに限られない。例えば、スライドフォーク20から一定距離内(記憶部39の閾値の範囲内)に障害物があることを検出する障害物センサがスライドフォーク20に設けられてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、上記実施の形態において、スライドフォーク20には、距離センサ29としての超音波センサが設けられるとしたが、棚と物品8との距離を計測することが可能な距離センサであればこれに限られない。例えば、スライドフォーク20には、距離センサ29としてレーザ距離計及び光電スイッチなどの光を用いた光電センサが設けられてもよい。
In the above embodiment, the
距離センサ29としてレーザ距離計が用いられる場合には、図6に示されるように、レーザ距離計から周期を持って出射された光を反射する反射板40が棚に設けられ、レーザ距離計は反射板からの光を受光し、受光した光と出射した光との位相ずれをみることで棚と物品8との距離を計測する。
When a laser rangefinder is used as the
距離センサ29として光電スイッチが用いられる場合には、図7に示されるように、光電スイッチから出射された光を反射する反射板40が棚の所定位置に斜めに設けられる。スライドフォーク20が検出位置にくると、反射板40からの反射光が光電スイッチに入る。光電スイッチは、反射板からの光を受光し、受光した光量が所定値を超えたときにOFFからONになり又はONからOFFになり、衝突防止部35は、光電スイッチがON又はOFFした場合に、スライドフォーク20の動きを制限する指令を生成する。この場合には、距離センサが占有するスライドフォーク20と棚との間の上下方向の空間を減らすことができる。また、安価な距離センサを実現できる。
When a photoelectric switch is used as the
また、上記実施の形態において、距離センサ29による距離の計測結果は、昇降台16の上昇が止めか否かの判定に用いられるとした。しかし、距離センサ29による距離の計測結果に基づいて昇降台16の位置が導出され、導出された位置に基づいて昇降台16の上昇速度の制御が行われてもよいし、又は荷すくい及び荷降ろしの位置の制御に用いられてもよい。
In the above embodiment, the distance measurement result by the
本発明は、自動倉庫に利用でき、特にスタッカクレーンを備えた自動倉庫などに利用することができる。 The present invention can be used for an automatic warehouse, and in particular, an automatic warehouse equipped with a stacker crane.
1 スタッカクレーン
2 ラック
3 ステーション
4 レール
8 物品
11 下部台車
12 上部台車
13 マスト
14 車輪
15 走行モータ
16 昇降台
17 ウィンチモータ
18 シーブ
19 ワイヤロープ
20 スライドフォーク
21 プレート
22 移載モータ
23 制御装置
29 距離センサ
30 機構部
31 制御部
32 表示部
33 入力部
34 通信I/F部
35 衝突防止部
36 閾値決定部
39 記憶部
40 反射板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
前記棚に物品を出し入れする移載部と、
前記移載部の動作を制御する制御部とを備え、
前記移載部は、
前記物品が載置され、前記棚に出入りする可動部と、
前記可動部の前記棚に挿入される挿入部分に設けられた、前記可動部の挿入部分と棚との上下方向の距離を計測する距離センサとを有し、
前記距離センサは、前記可動部の挿入部分における前記物品が載置される上面に設けられ、
前記制御部は、前記距離センサにより計測された距離が閾値より小さい場合に、前記移載部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする自動倉庫。 A rack having a shelf for storing articles;
A transfer section for putting articles into and out of the shelf;
A control unit for controlling the operation of the transfer unit,
The transfer unit is
A movable part on which the article is placed and enters and exits the shelf;
A distance sensor that is provided at an insertion portion that is inserted into the shelf of the movable portion, and that measures a vertical distance between the insertion portion of the movable portion and the shelf;
The distance sensor is provided on an upper surface on which the article is placed in an insertion portion of the movable part,
The said control part stops the raising operation | movement of the said transfer part, when the distance measured by the said distance sensor is smaller than a threshold value. The automatic warehouse characterized by the above-mentioned.
ことを特徴とする請求項1に記載の自動倉庫。 2. The automatic warehouse according to claim 1, wherein the distance sensor is provided at a distal end portion and a proximal end portion in an insertion direction of the movable portion in an insertion direction of the shelf.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動倉庫。 The automatic warehouse according to claim 1 or 2 , wherein the distance sensor is an ultrasonic sensor that transmits ultrasonic waves to the shelf and receives ultrasonic waves reflected from the shelf.
前記距離センサは、前記反射板に光を照射し、前記反射板からの光を受光する光電センサである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動倉庫。 The rack further includes a reflector that is provided on the shelf and reflects light from outside the shelf,
The automatic warehouse according to claim 1 or 2 , wherein the distance sensor is a photoelectric sensor that irradiates light to the reflection plate and receives light from the reflection plate.
前記制御部は、前記光電スイッチがON又はOFFした場合に、前記移載部の上昇動作を停止させる
ことを特徴とする請求項4に記載の自動倉庫。 The photoelectric sensor is a photoelectric switch that is turned on or off when the amount of received light exceeds a predetermined value,
Wherein the control unit, automatic warehouse of claim 4, wherein the photoelectric switch when ON or OFF, characterized in that the upward movement of the transfer unit Ru is stopped.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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