JP4712121B2 - Goods receipt management system and terminal used in the system - Google Patents
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Description
本発明は、物品の保管棚等の収容空間に保管している物品の中から、適切な物品、例えば、製品の組立てに必要な部品の受け取りや補給の指示を制御する物品受取管理システムと、そのシステムに使用するターミナルに関する。 The present invention relates to an article receipt management system for controlling an instruction for receiving and replenishing an appropriate article, for example, a part necessary for assembling a product, among articles stored in a storage space such as an article storage shelf, It relates to the terminal used for the system.
物品受取管理システムの代表的な例として、組立て生産工程、特にセル生産方式による工程等において広く使用されているピッキングシステムがある。このピッキングシステムとは、物品の保管棚に保管している物品の中から製品の組立てに必要な部品を受け取る作業や、逆に保管棚へ補給する作業の指示を制御するものである。より具体的には、物品が配置されていることを表示するとともに、その物品が搬出されたことを内容とする通知情報の入力手段を備えたターミナルを複数の保管棚の各々に配置し、これらターミナルを、制御装置を介してホストコンピュータに接続した構成をとるものである。そして、ホストコンピュータは部品の引取り指示を制御装置に送信し、制御装置が引取り指示の出された部品引渡し棚に装着された前記ターミナルのランプや表示器により指示状態を表すようにしている。一方、指示された部品を引取り完了した作業者或いはロボットや自動搬送車は、引取り完了入力として、ターミナルのレバースイッチを操作し、その操作信号が前記制御装置を経由し、ホストコンピュータに届くようになっており、作業の進捗や、誤作業の防止や、部品引渡し棚への部品の補給、更には部品の在庫管理や、補給部品の発注などが行われる仕組みとなっている。なお、ターミナルにおける表示器や確認スイッチの形式には様々なものが採用されている。 As a typical example of the article receipt management system, there is a picking system widely used in an assembly production process, particularly in a cell production process. The picking system controls an instruction for receiving a part necessary for assembling a product from among articles stored in the storage shelf of the article and conversely replenishing the storage shelf. More specifically, a terminal having a means for inputting notification information indicating that the article has been carried out is displayed on each of the plurality of storage shelves. The terminal is connected to a host computer via a control device. Then, the host computer transmits an instruction for picking up the parts to the control device, and the control device indicates the instruction state by a lamp or a display of the terminal mounted on the parts delivery shelf where the pick-up instruction is issued. . On the other hand, an operator or robot or automated guided vehicle that has completed taking instructed parts operates a lever switch of a terminal as a take-up completion input, and the operation signal reaches the host computer via the control device. In this way, work progress, prevention of erroneous work, replenishment of parts to the parts delivery shelf, inventory management of parts, ordering of spare parts, and the like are performed. Various types of indicators and confirmation switches in the terminal are used.
セル生産方式、すなわち、一人の作業員が複数の工程を担当とする方式は、近年広まっている方式であるが、そこに使用されるピッキングシステムとして、例えば、特開2002−12309号公報に開示された、冷蔵冷凍倉庫の冷凍品について寒冷域における集中表示式商品格納・ピッキングシステムがある。このシステムでは、物品保管する商品倉庫や、冷蔵冷凍倉庫の棚に配列された多数の物品について、ホストコンピュータと格納された物品の取り出し(ピッキング)作業をスイッチ入力し、その作業内容をホストコンピュータに送り、作業の確認がなされている。
上記従来のピッキングシステムを含む物品受取管理システムにおいて、受け取り作業における間違いを防止するため、保管棚に蓋体が設けられることがある。すなわち、受け取り対象となる物品が保管されている保管棚のみを開放し、その他の保管棚を閉鎖することにより、誤った物品の受け取りを防止するというものである。 In the article receipt management system including the conventional picking system, a lid may be provided on the storage shelf in order to prevent an error in the receiving operation. That is, by receiving only the storage shelves in which the articles to be received are stored and closing the other storage shelves, erroneous receipt of the articles is prevented.
しかしながら、保管棚に蓋体を設けた場合、通常これらの蓋体は、空気圧シリンダー等により開閉されていることから、従来のシステムでこれを制御する場合、蓋がとる状態として単に「開放」か「閉鎖」を選択するのみであった。そのため、蓋体に関する精密な制御をすることができず、例えば、作業者の腕が蓋に挟まれる危険性を有する等の問題があった。 However, when lids are provided on storage shelves, these lids are normally opened and closed by pneumatic cylinders or the like. Therefore, when this is controlled by a conventional system, the lid can simply be “open”. Only “Closed” was selected. Therefore, precise control relating to the lid cannot be performed, and there is a problem that, for example, there is a risk that the operator's arm may be pinched by the lid.
そこで本発明は、保管棚等の収容空間に設けられた蓋体をより精密に制御できるピッキングシステム及びそのシステムに使用するターミナルを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the terminal used for the picking system which can control the cover body provided in accommodation spaces, such as a storage shelf, more precisely.
本発明に係る物品受取管理システムは、周方向表面に標識が設けられた回転軸と、前記回転軸の駆動装置と、前記標識を読み取る計測位置に設けられた非接触型センサと、演算手段を搭載したターミナルを備える。また、前記駆動装置と前記非接触型センサが前記演算手段に接続される。そして、前記演算手段は、前記非接触型センサによる前記標識の読取情報に基づいて前記駆動装置へ出力する電気信号を介して前記回転軸に連動する蓋体の開閉速度および開閉角度を制御する。 An article receipt management system according to the present invention includes a rotating shaft provided with a marker on a circumferential surface, a driving device for the rotating shaft, a non-contact sensor provided at a measurement position for reading the marker, and a calculation means. Equipped with an on-board terminal. Moreover, the said drive device is a non-contact type sensor Ru is connected to the calculating means. The computing means controls an opening / closing speed and an opening / closing angle of the lid interlocked with the rotating shaft through an electric signal output to the driving device based on reading information of the sign by the non-contact type sensor .
また、本発明に係るターミナルは、本発明に係る物品受取管理システムを構成するもので、演算手段を搭載する。そして、前記回転軸の周方向表面に設けられた標識を所定の計測位置で読み取る非接触型センサの読取情報に基づいて前記回転軸の駆動装置へ出力する電気信号を介して前記回転軸に連動する蓋体の開閉速度および開閉角度を制御する。 The terminal according to the present invention constitutes an article receipt management system according to the present invention and is equipped with a calculation means . Then, the rotary shaft via the electric signal output to the driving unit of the rotary shaft on the basis of the read information of the non-contact sensor labels provided in the circumferential direction surface that reading at a predetermined measurement position of the rotary shaft The opening / closing speed and opening / closing angle of the interlocking lid are controlled.
本発明において回転軸の駆動装置は、電気信号により回転軸の回転を制御し、例えば、電動モータが挙げられるが、電気的に始動し或いは停止させることができるものであれば、その構成に限定はなくその他の構造であってもよい。ただし、停止を意図する信号が入力された後に、構成部品の慣性の影響を受けて即在に停止しないものは、好適ではない。一方、回転の制御として、回転の始動や停止のみでなく、回転速度の変更を行えることが好ましい。 Driving device for rotating shaft in the present invention controls the rotation of the rotary shaft by an electric signal, for example, although the electric motor and the like, as long as it electrically started or can be stopped in its structure There is no limitation and other structures may be used. However, it is not preferable that a signal intended to be stopped is not immediately stopped due to the influence of the inertia of the component parts after the signal intended to be stopped is input. On the other hand, as the rotation control, it is preferable not only to start and stop rotation but also to change the rotation speed.
蓋体と回転軸との連動には公知の構造を採用することができる。例えば、回転軸に蓋体の縁辺を接続し、回転軸を中心として板状の蓋体を揺動させる構造や、布状の蓋体を吊り下げ或いは巻取る構造としてもよい。 A well-known structure can be adopted for the interlocking between the lid and the rotating shaft. For example, a structure in which the edge of the lid is connected to the rotating shaft and the plate-like lid is swung around the rotating shaft, or a structure in which the cloth-like lid is suspended or wound may be employed.
本発明において標識は、回転軸の位置情報が含まれ、単独で回転軸の位置を把握できる絶対コードであってもよく、或いは、他の標識との関係から回転軸の位置を把握できる相対コードであってもよい。絶対コードとしては、所謂1248コード等を使用してもよく、また、相対コードとしては、間隔を開けて配置された複数のバーで構成したものであって、バーの通過回数をカウントする等により情報を得るものであってもよい。 In the present invention, the sign may be an absolute code that includes the position information of the rotation axis and can independently grasp the position of the rotation axis, or a relative code that can grasp the position of the rotation axis from the relationship with other signs. It may be. As the absolute code, a so-called 1248 code or the like may be used, and the relative code is composed of a plurality of bars arranged at intervals, and the number of passes of the bar is counted. Information may be obtained.
本発明において、ターミナルは記憶手段を搭載し、前記記憶手段には所定の開閉角度に対応する前記読取情報が記憶され、前記演算手段は、実際の前記読取情報と、前記記憶された読取情報の差分に応じて前記電気信号を出力するものであってもよい。 In the present invention , the terminal is equipped with storage means, and the storage means stores the read information corresponding to a predetermined opening / closing angle, and the computing means stores the actual read information and the stored read information. The electrical signal may be output according to the difference.
なお、本発明に係る物品受取管理システムにおいて、前記演算手段は、前記差分が所定の値を超えたときに、前記ターミナルから離れた位置に設けられた制御手段に動作異常を示す信号をデータ信号線を介して伝えてもよい。また、前記記憶手段の記憶データは、前記ターミナルから離れた位置に設けられた制御手段から書き換える可能となっていてもよい。 In the article receipt management system according to the present invention, when the difference exceeds a predetermined value , the calculation means sends a signal indicating an abnormal operation to a control means provided at a position away from the terminal as a data signal. May be communicated via a line . The stored data in the storage means may be rewritable from a control means provided at a position away from the terminal .
ターミナルから離れた位置に設けられた制御手段とは、多数の蓋体を一括して遠隔制御できるものであり、公知のピッキングシステムにおけるホストコンピュータやPLC、或いはこれら装置とターミナルとの間で信号変換を行う親局等が該当する。 The control means provided at a position away from the terminal is capable of remotely controlling a large number of lids collectively, and converts signals between a host computer or PLC in a known picking system or between these devices and the terminal. Applicable to the master station that performs.
また、本発明において、前記回転軸が含まれる駆動機構と、前記非接触型センサが含まれる読み取り機構と、が分離するものであってもよい。 Further, Oite the present invention, a drive mechanism for the rotating shaft is included, a reading mechanism that includes the non-contact type sensor, may be one that separated.
更にまた、本発明において、前記標識が間隔を開けて配置された複数のバーで構成され、前記読取情報は、前記非接触型センサが前記標識を検知した際に出力されるパルス信号を検知して得られる、前記標識の前記計測位置における到達回数であってもよい。 Furthermore, Oite the present invention, the indicator is constituted by a plurality of bars which are spaced, the read information, a pulse signal in which the non-contact sensor is output when detecting the labeled It may be the number of arrivals of the sign at the measurement position obtained by detection.
センサには公知のものを採用できる。例えば、回転軸に向けて光を発し、標識から反射された光の有無で光学的に標識を検知するセンサを使用してもよく、或いは、標識に磁性体を含有させ磁力線の強弱で磁気的に標識を検知するセンサ等を使用してもよい。 A well-known sensor can be adopted as the sensor. For example, a sensor that emits light toward the rotation axis and optically detects the sign by the presence or absence of light reflected from the sign may be used, or a magnetic substance may be included in the sign so that the magnetic field lines are strong and weak. A sensor for detecting a sign may be used.
更に、本発明に係る物品受取管理システムは、前記ターミナルから離れた位置に設けられた制御手段が、前記蓋体の開閉回数より前記回転軸の総回転数を算出するものであってもよい。 Furthermore, the article receiving management system according to the present invention, the control means provided in a position away from the terminal, may be a shall issue compute the total number of revolutions of the rotary shaft than the number of times of opening and closing of the cover .
本発明に係る物品受取管理システム或いはターミナルによれば、回転軸の周方向表面に設けられた標識を所定の計測位置で読み取り、標識から得た情報に基づいて回転軸に連動する蓋体の開閉速度および開閉角度を制御するため、標識から得られる情報に回転軸の回転角度を関係付けることにより、回転軸の回転角度に応じた制御を行うことができる。例えば、完全に閉鎖する直前の角度で一端停止させ、作業者の腕を挟まないようにすることも可能となる。従って、本発明の物品受取管理システムによれば、保管棚に設けられた蓋体をより精密に制御することが可能となる。 According to the article receipt management system or the terminal according to the present invention, the sign provided on the circumferential surface of the rotating shaft is read at a predetermined measurement position, and the lid is opened and closed based on information obtained from the sign. In order to control the speed and the opening / closing angle, the rotation angle of the rotation shaft can be controlled by relating the rotation angle of the rotation shaft to the information obtained from the sign. For example, it is possible to stop the arm at an angle immediately before it is completely closed so as not to pinch the operator's arm. Therefore, according to the article receipt management system of the present invention, the lid provided on the storage shelf can be controlled more precisely.
なお、標識として、回転軸の位置情報が含まれ、単独で回転軸の位置を把握できる絶対コードを採用した場合、何らかの理由でシステムが停止した後に復帰した際、停止直前の状態に戻すために要する時間を短くできる等の利点が得られる。 In addition, when the absolute code that includes the position information of the rotation axis and can grasp the position of the rotation axis alone is adopted as a sign, when returning after the system stops for some reason, to return to the state just before the stop Advantages such as shortening the time required can be obtained.
また、標識から得られる情報に対応する回転軸の駆動装置の正常運転時における電流値や電圧値と開閉角度を記憶しておき、駆動装置の実際の電流値や電圧値を、記憶された電流や電圧値と比較し、その差分に応じて回転軸の回転速度を制御し、蓋体を所定の開閉角度に調節することとすれば、想定通りの動作をさせることができ蓋体をより精密に制御することができる。例えば、電流値や電圧値が大きい場合は開閉速度が想定している速度より大きく、逆に小さい場合は開閉速度が想定している速度より小さいことがわかるので、電流値や電圧値を調整し回転軸の回転速度を制御する。従って、このような比較を行うことにより、保管棚に設けられた蓋体をより精密に制御することが可能となる。 In addition, the current value, voltage value, and opening / closing angle during normal operation of the rotating shaft drive device corresponding to the information obtained from the sign are stored, and the actual current value or voltage value of the drive device is stored in the stored current. And the voltage value, and by controlling the rotational speed of the rotating shaft according to the difference and adjusting the lid to a predetermined opening / closing angle, the lid can be operated as expected. Can be controlled. For example, when the current value or voltage value is large, the switching speed is larger than the expected speed, and when it is small, the switching speed is smaller than the expected speed. Controls the rotation speed of the rotating shaft. Therefore, by performing such a comparison, it is possible to control the lid provided on the storage shelf more precisely.
更に、前記差分が所定の値を超えたときに動作異常と判断し、蓋体から離れた位置に設けられた制御手段に伝達することにより、蓋体の精密な制御に不可欠な安全を確保できる。例えば、到達回数が閉鎖された状態に達していないにも関わらず、電流値や電圧値が正常運転時よりも高いものとなっていれば、何らかの理由で蓋体の移動が妨げられている可能性がある。そこで、差分が所定の値を超えたときに動作異常と判断した場合は、即在に、蓋体から離れた位置に設けられた制御手段にそれを伝達する。その情報を受けた制御手段は直ちに電動モータの停止を指示し、蓋体の動作を停止させることで蓋体の破損や、蓋体に腕が挟まれた作業者が怪我することを防ぐことができる。 Furthermore, when the difference exceeds a predetermined value, it is determined that the operation is abnormal, and the safety is indispensable for precise control of the lid by transmitting to a control means provided at a position away from the lid. . For example, if the current value or voltage value is higher than that during normal operation even though the number of arrivals has not reached the closed state, movement of the lid may be hindered for some reason. There is sex. Therefore, when it is determined that the operation is abnormal when the difference exceeds a predetermined value, it is immediately transmitted to the control means provided at a position away from the lid. Upon receiving the information, the control means immediately gives an instruction to stop the electric motor, and the operation of the lid is stopped to prevent the lid from being damaged or an operator having an arm caught in the lid from being injured. it can.
更にまた、本発明の物品受取管理システムにおいては、正常運転時における電流値及び/または電圧値と開閉角度の記憶データが、蓋体から離れた位置に設けられた制御手段から書き換え可能となっていれば、保管棚の用途変更等の理由によって蓋体の動作を変える必要性が生じた際にも、極めて容易な操作で柔軟に対応できる。従って、状況の変化に関わらず、蓋体の精密な制御を行うことが可能となる。 Furthermore, in the article receipt management system of the present invention, the stored data of current value and / or voltage value and opening / closing angle during normal operation can be rewritten from the control means provided at a position away from the lid. Thus, even when it becomes necessary to change the operation of the lid for reasons such as changing the usage of the storage shelf, it can be flexibly handled with an extremely easy operation. Therefore, precise control of the lid can be performed regardless of changes in the situation.
更にまた、本発明の物品受取管理システムにおいては、蓋体の開閉回数より回転軸の総回転数を算出し回転軸の駆動装置の寿命を予測することとすれば、駆動装置が故障する前に、適切なタイミングで交換することができる。そのため、駆動装置の故障時に蓋体が異常な動作をおこすことを未然に防止でき、長期的な視点において、蓋体の精密な制御を持続することが可能となる。 Furthermore, in the article receipt management system of the present invention, if the total number of rotations of the rotating shaft is calculated from the number of opening and closing of the lid and the life of the driving device of the rotating shaft is predicted, before the drive device breaks down. Can be replaced at an appropriate time. Therefore, it is possible to prevent the lid body from performing an abnormal operation when the drive device fails, and it is possible to maintain precise control of the lid body from a long-term viewpoint.
本発明の物品受取管理システム及びターミナルは、保管棚等の収容空間に設けられた蓋体をより精密に制御できるという優れた効果を有するものではあるが、その制御に必要となる標識からの読み取り情報を得るための読み取り機構が必要となる。この読み取り機構は、回転軸を回転させ蓋体を移動させる駆動機構と異なるため、本発明の物品受取管理システム及びターミナルは、二つの異なる機構から構成され、生産や交換修理が複雑になるという欠点がある。しかしながら、回転軸が含まれる駆動機構と、標識からの読み取り情報を得るための読み取り機構と、を分離するものとすれば、各機構毎の生産や交換修理が可能となり、その欠点を解決することが可能となる。なお、標識の読み取りにあたり、計測位置に非接触型センサを設け、標識を非接触で検知するものとすれば、駆動機構と読み取り機構との分離が容易になる。 Although the article receipt management system and terminal of the present invention have an excellent effect that the lid provided in the storage space such as a storage shelf can be controlled more precisely, reading from the sign required for the control is possible. A reading mechanism for obtaining information is required. Since this reading mechanism is different from the drive mechanism that rotates the rotating shaft and moves the lid, the article receiving management system and the terminal of the present invention are composed of two different mechanisms, and the production and replacement repairs are complicated. There is. However, if the drive mechanism including the rotating shaft and the reading mechanism for obtaining the reading information from the sign are separated, the production and replacement of each mechanism can be performed, and its drawbacks are solved. Is possible. In reading the sign, if a non-contact type sensor is provided at the measurement position and the sign is detected in a non-contact manner, the drive mechanism and the reading mechanism can be easily separated.
標識の読み取りに非接触型センサを採用する場合、間隔を開けて配置された複数のバーで標識を構成し、センサが標識を検知した際に出力されるパルス信号を検知して得られる、標識の計測位置における到達回数を、制御に必要な情報とすれば、極めて簡単な構成で、本発明を実現することが可能となる。 When a non-contact type sensor is used for reading a sign, the sign is made up of a plurality of bars arranged at intervals, and the pulse signal output when the sensor detects the sign is detected. If the number of arrivals at the measurement position is information necessary for control, the present invention can be realized with a very simple configuration.
本発明の実施例を図1から図4によって説明する。図1は本発明に係るターミナルの実施例において、標識を計測して回転軸の回転を制御する構造を概念的に示す斜視図、図2は同ターミナルのブロック図、図3は同ターミナルを使用した本発明に係る物品受取管理システムが採用された保管棚の概観を示す正面図、図4は同ターミナルの機械的構成の概念図である。なお、図1は、構造を概念的に示すものであり、その構造の理解を容易にするために所定の部位が拡大され、また各部位の位置関係が調整されて示されているため、各部位の相対的な大きさや位置は図3に示すターミナルと一致していない。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a structure for controlling a rotation of a rotating shaft by measuring a sign in an embodiment of a terminal according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the terminal, and FIG. 3 uses the terminal FIG. 4 is a conceptual view of the mechanical configuration of the terminal. FIG. 4 is a front view showing an overview of a storage shelf in which the article receipt management system according to the present invention is adopted. FIG. 1 conceptually shows the structure. In order to facilitate understanding of the structure, a predetermined part is enlarged, and the positional relationship of each part is adjusted and shown. The relative sizes and positions of the parts do not coincide with the terminals shown in FIG.
このターミナルは、保管棚に設置され、電気信号により回転が制御される回転軸1を備える。回転軸1は、図示が省略されているギアを介し電動モータ2に連結され、電動モータ2を電気信号により制御することで、その回転が制御されるものとなっている。なお、電動モータ2が本発明の駆動装置に相当する。
This terminal is installed in the storage rack, rotated by an electric signal comprises a
回転軸1には、また、その周方向表面に、間隔を開けて配置された複数のバーで構成される標識3が設けられている。図1に示す標識3を構成する複数のバーは、周方向の両端に配置されたスタート表示31及びエンド表示32と、これらスタート表示31とエンド表示32との間に配置された複数の角度表示33とを有している。スタート表示31及びエンド表示32は、好ましい回転角度の上限値と下限値であり、これらの表示が後述の光センサ5で検知されると、回転軸1の回転が停止されることになる。一方、角度表示33は、所望の制御形態に応じてその数を適宜調整すればよく、例えば、制御範囲(スタート表示31とエンド表示32とで挟まれた範囲)が120度で、45度毎に精密な制御を行いたい場合、45度間隔で5個の角度表示33を配置すれば良い。この場合、例えば、スタート表示31から回転を開始し、角度表示33が2個通過するまでは回転速度を遅くし、次の2個が通過するまでは回転速度を速くし、エンド表示32までは再び回転速度を遅くし作業者の安全を図る等の制御が可能となる。
The
回転軸1には、更に、保管棚を開閉する板状の蓋体4が接合されている。この蓋体4は1つの縁辺が回転軸1の長さ方向に沿って接合されており、回転軸1の回転により回転軸1を中心として揺動するものとなっている。
Further, a plate-
回転軸1の軸線と直交し標識3と重なり合う位置には、非接触型センサとして3個の光センサ5a、5b、5cが回転軸1の長さ方向に等間隔で配置されている。光センサ5a、5b、5cは、発光ダイオード51とフォトトランジスタ52とから構成される公知のもので、標識3とそれ以外の部分との濃淡の差を利用して、標識3を読み取ることができる。この、光センサ5a、5b、5cの配置された位置が、本発明の計測位置である。
Three optical sensors 5 a, 5 b, and 5 c as non-contact sensors are arranged at equal intervals in the length direction of the
前記スタート表示31及びエンド表示32は、前記角度表示33よりも、その一端が回転軸1の長さ方向に突出している。ただし、突出する端部は、スタート表示31とエンド表示32とで異なっており、光センサ5を背にして見た場合、スタート表示31は右方向(蓋体4側)に、エンド表示32は左側(電動モータ2側)に突出している。そして、角度表示33が中央に配置された光センサ5bのみで読み取られるのに対し、スタート表示31は光センサ5bと蓋体4側に配置された光センサ5aの2個で読み取られ、エンド表示32は光センサ5bと電動モータ2側に配置された光センサ5cの2個で読み取られるものとなっている。そのため、3個の光センサ5a、5b、5cの読み取りパターンにより、回転限界であること及びスタート表示31側かエンド表示32側かを検知できる。ただし、標識3の通過回数が正確に計測される限り、角度表示33、スタート表示31及びエンド表示32を区別して読み取る必要はないので、光センサが精度良く動作する場合、光センサの数を1個だけにしてもよい。
One end of each of the
光センサ5a、5b、5cは、マイクロコンピュータ・コントロール・ユニット(MCU)6に接続されている。そして、標識3を読み取ったときは、MCU6にパルス信号を出力する。MCU6は、CPU、RAM、ROM備え、演算機能を有しており、制御に必要な情報を得るための処理を行う。図1に示す標識3は相対コードであり、各表示31、32、33自体には位置情報が含まれていないことから、MCU6は光センサ5bからのパルス信号をカウントし、光センサ5bが配置された計測位置に標識3が到達した回数(到達回数)を記憶する。なお、光センサ5aはスタート信号表示31のみを、光センサ5cはエンド信号表示32のみを読み取るため、光センサ5a、5cからのパルス信号の有無は、回転限界の制御におけるスイッチ信号とされている。
The optical sensors 5a, 5b, and 5c are connected to a microcomputer control unit (MCU) 6. When the marker 3 is read, a pulse signal is output to the
MCU6には、電動モータ2の制御処理を行う到達回数が予め記憶されており、回数値がその記憶された値に達するまでカウントを続ける。そして、到達回数が所定の値に達すると、記憶されている制御処理を行うために、電動モータ2へ電気信号を出力する。例えば、図1に示す標識3の場合、スタート表示31が初期状態、すなわち角度が0度の状態で回転が開始された場合、標識3の到達回数が2回に達したとき電動モータ2へ回転速度を上げる電気信号を出力し、到達回数が4回に達したとき回転速度を下げる電気信号を出力し、エンド表示32を到達回数が6回に達したとき電動モータ2へ停止の電気信号を出力する。なお、MCU6から電気信号が送られてから電動モータ2が停止するまでにタイムラグが生じる場合は、MCU6から電気信号を出力するタイミングをずらしてもよい。例えば、到達回数が5回に達したときに、電気信号を電動モータ2へ出力することとしても良い。
The
このように、標識3の計測位置への到達回数により電動モータ2の制御を行うことにより、回転軸1に接合され回転軸1に連動する前記蓋体4の動作を制御することができる。例えば、図1に示すように、回転開始時において回転軸1から垂下し保管棚を閉鎖する状態(図1の破線で示す状態)にある蓋体4を、標識3が計測位置に所定回数到達するまで回転軸1を回転させることで、上向きに傾斜し保管棚を開放する状態にすることができる。なお、保管棚を開放する状態から閉鎖する状態へ戻すときも同様である。
In this way, by controlling the
また、MCU6には、到達回数の値に対応する、電動モータ2の正常運転時における電流値と電圧値、及び蓋体4の開閉角度が記憶されている。一方、電動モータ2から、電流値及び電圧値のデータが取り込まれている。そのため、電動モータ2の実際の電流値及び電圧値を、前記記憶された電流値及び電圧値と比較することにより、想定通りの動作が行われているかどうかの判断を行うことができる。例えば、電流値や電圧値が大きい場合は蓋体4の開閉速度が想定している速度より大きく、逆に小さい場合は開閉速度が想定している速度より小さいものと判断し、電流値及び電圧値を調整し回転軸1の回転速度を制御する。
Further, the
前記記憶された電流値及び電圧値と、電動モータ2の実際の電流値及び電圧値との差分が所定の値を超えたときは、動作異常の可能性があるため、その場合は、動作異常と判断し、後述の制御装置10にその情報を伝達する。例えば、到達回数が、蓋体4の閉鎖された状態に達していないにも関わらず、電流値や電圧値が正常運転時よりも高いものとなっていれば、何らかの理由で蓋体4の移動が妨げられている可能性がある。そこで、そのような異常が検知された場合は、その情報を制御装置10に伝達し、対処判断を制御装置10に仰ぐことになる。制御装置10では、動作異常の場合、即在に蓋体4の動作、すなわち電動モータ2の動作を停止させ、蓋体4の破損や、蓋体4に腕が挟まれた作業者が怪我することを防ぐ。
When the difference between the stored current value and voltage value and the actual current value and voltage value of the
このターミナルは、また、作業者への指示を行うための表示ランプ7と、作業の確認を行うためのレバースイッチ8を備えている。これら表示ランプ7及びレバースイッチ8はMCU6に接続され、次に説明する制御装置10の制御の下で動作するものとなっている。
This terminal also includes a
このターミナルは、図3に示すように、保管棚のパイプラック13に固定されている。また、ターミナルのMCU6は、共通のデータ信号線DP、DNを介し親局9に接続されている。そして、更に親局9が制御装置10に接続されている。
As shown in FIG. 3, this terminal is fixed to the
制御装置10からは、表示ランプ7の点灯消灯や蓋体4の開閉等の制御データが発信される。親局9では制御装置10からの制御データを制御信号に変換して、各ターミナルに送信する。各ターミナルでは、この制御信号から制御データを抽出し、制御装置10から指示された処理、例えば表示ランプ7の点灯消灯や蓋体4の開閉を行う。蓋体4を開閉する場合であれば、制御データを受けたターミナルのMCU6が電動モータ2に電気信号を送信し始動させる。始動させた後の処理は上記の通りである。
Control data such as turning on / off of the
一方、各ターミナルでは、各保管棚の状態を監視信号として送出し、親局9は、この監視信号を監視データに変換して制御装置10に入力する。例えば、保管棚から物品を取り出した作業者がレバースイッチ8をオン状態にすると、その信号がMCU6に入力され、MCU6から監視信号としてデータ信号線DP、DNに送出される。このターミナルでは、監視信号は、電流信号として送出される。ターミナルから親局9に対する通信には公知の方法を採用すればよいので詳細な説明は省略するが、本発明のターミナルについて概略を説明すると、パルス状電圧信号である制御信号における低電圧期間に、データ信号線DPとDNの間に並列に挿入されたコンデンサ11が放電すること利用し、監視信号としての電流信号を送出するものとなっている。コンデンサ11のデータ信号線DP側端子とデータ信号線DPとの間にはダイオード12が挿入されているため、制御信号における高電圧期間は、データ信号線DPからダイオード12を介してデータ信号線DN側へ充電電流が流れ、コンデンサ11が充電される。一方、制御信号における低電圧期間は、ダイオード12がオフしてデータ信号線DPからデータ信号線DNへ、コンデンサ11を充電するための電流は流れない(遮断される)。従って、低電圧期間に、コンデンサ11が放電して、制御信号の低電圧期間に電流信号を重畳することができる。ただし、ターミナルと親局9との通信方式に制限はなく、その他の方式を採用してもよい。
On the other hand, at each terminal, the state of each storage shelf is transmitted as a monitoring signal, and the master station 9 converts this monitoring signal into monitoring data and inputs it to the
ターミナルから送出される監視信号には、前記蓋体4の状態、すなわち開放状態であるか閉鎖状態であるかの情報も含まれており、蓋体4の開閉処理が終了する毎に、蓋体4の状態情報が送出され、制御装置10において各ターミナル毎にその値が記憶される。そして、蓋体4の開閉回数の累積により回転軸1の総回転数を算出し、電動モータ2の寿命を予測するものとなっている。従って、電動モータ2が故障する前に、適切なタイミングで交換することができる。そのため、電動モータ2の故障時に蓋体4が異常な動作をおこすことを未然に防止でき、長期的な視点において、蓋体4の精密な制御を持続することが可能となる。
The monitoring signal sent from the terminal also includes information on the state of the
更に、ターミナルから送出される監視信号には、既述のように、MCU6に記憶された電流値及び電圧値と、電動モータ2の実際の電流値及び電圧値との差分が所定の値を超えて動作異常の判断がなされたときの、動作異常を伝える信号も含まれる。この信号が送出された場合、制御装置10は、即在に電動モータ2の動作を停止させる内容の制御データを送出し、蓋体4の破損や、蓋体4に腕が挟まれた作業者が怪我することの防止を図る。
Further, as described above, in the monitoring signal transmitted from the terminal, the difference between the current value and voltage value stored in the
MCU6に記憶される、正常運転時における電流値及び電圧値と開閉角度の記憶データは、制御装置10から書き換え可能となっている。そのため、例えば、保管棚の用途変更によって蓋体4の動作を変える必要性が生じた際にも、極めて容易な操作で設定を変えることができる。
Data stored in the
なお、このターミナルは、蓋体4の制御に必要となる標識3からの読み取り情報を得るための読み取り機構14と、回転軸1を含み回転軸1を回転させ蓋体4を移動させる駆動機構15の、二つの異なる機構から構成される。二つの機構を有するということは、本来、生産や交換修理が複雑になるという欠点をもたらすが、標識3の読み取りに非接触型センサ5(光センサ5a、5b、5c)が採用され、標識3の読み取りは非接触で行われているため(図4の一点鎖線で示す矢線)、これら二つの異なる機構14、15は物理的に接合されておらず、容易に分離するものとなっている。そのため、各機構毎の生産や交換修理が可能となり、その欠点を解決するものとなっている。
This terminal includes a
1 回転軸
2 電動モータ
3 標識
4 蓋体
5a、5b、5c 光センサ
6 MCU
7 表示ランプ
8 レバースイッチ
9 親局
10 制御装置
11 コンデンサ
12 ダイオード
13 パイプラック
14 読み取り機構
15 駆動機構
31 スタート表示
32 エンド表示
33 角度表示
51 発光ダイオード
52 フォトトランジスタ
DP、DN データ信号線DESCRIPTION OF
7
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