JP6213521B2 - Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse - Google Patents

Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse Download PDF

Info

Publication number
JP6213521B2
JP6213521B2 JP2015109963A JP2015109963A JP6213521B2 JP 6213521 B2 JP6213521 B2 JP 6213521B2 JP 2015109963 A JP2015109963 A JP 2015109963A JP 2015109963 A JP2015109963 A JP 2015109963A JP 6213521 B2 JP6213521 B2 JP 6213521B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
load
effective mass
horizontal force
acceleration
automatic warehouse
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015109963A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016223890A (en
Inventor
伸吾 廣▲瀬▼
伸吾 廣▲瀬▼
福田 修
修 福田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Machinery Ltd
Original Assignee
Murata Machinery Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Machinery Ltd filed Critical Murata Machinery Ltd
Priority to JP2015109963A priority Critical patent/JP6213521B2/en
Publication of JP2016223890A publication Critical patent/JP2016223890A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6213521B2 publication Critical patent/JP6213521B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Description

本発明は、自動倉庫における地震時の荷物の有効質量を算出する方法、及び自動倉庫のラック設計方法に関する。   The present invention relates to a method for calculating an effective mass of a load during an earthquake in an automatic warehouse, and a rack design method for an automatic warehouse.

ラック倉庫には、一般建物内に自立したラックを設置したユニット式ラック倉庫(以下、「ユニット式」)と、ラックに直接屋根と壁を取付けるビル式ラック倉庫(以下、「ビル式」)とがある。
ビル式ラックの地震応答解析法として、シミュレーションによりラック各部に作用する応力を求める技術が知られている(特許文献1を参照)。
The rack warehouse includes a unit-type rack warehouse (hereinafter referred to as “unit-type”) in which independent racks are installed in a general building, and a building-type rack warehouse (hereinafter referred to as “building-type”) in which the roof and walls are directly attached to the rack. There is.
As a seismic response analysis method for a building rack, a technique for obtaining stress acting on each part of the rack by simulation is known (see Patent Document 1).

特開2000−310581号公報JP 2000-310581 A

ビル式ラックでは、未だに建築基準法による一般建築物の仕様規定(積載荷重)を用い、ラック倉庫の積載荷重の実況とかけ離れた設計を行う実務が続いている。   Building racks are still being used for design that is far from the actual load of rack warehouses, using the specifications (load capacity) of general buildings under the Building Standards Act.

本発明の課題は、ラック倉庫の積載荷重の実況を正確に把握することで、自動倉庫のラックを適切に設計可能とすることにある。   An object of the present invention is to make it possible to appropriately design a rack of an automatic warehouse by accurately grasping the actual situation of the load load of the rack warehouse.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as necessary.

本発明の一見地に係る自動倉庫における地震時の荷物の有効質量を算出する方法は、下記のステップを備えている。
◎荷物を振動台に載置する載置ステップ
◎荷物を載置した振動台に水平方向の振動を入力する加振ステップ
◎加振ステップにおいて、加速度と水平力の関係を取得する関係取得ステップ
◎加速度と水平力の関係に基づいて、地震時の荷物の有効質量を算出する有効質量算出ステップ
The method for calculating the effective mass of a load at the time of an earthquake in an automatic warehouse according to an aspect of the present invention includes the following steps.
◎ Placement step for placing the load on the shaking table ◎ Excitation step for inputting horizontal vibration to the shaker on which the load is placed ◎ Relationship acquisition step for obtaining the relationship between acceleration and horizontal force in the excitation step ◎ Effective mass calculation step that calculates the effective mass of the load during an earthquake based on the relationship between acceleration and horizontal force

この方法では、自動倉庫に生じる地震時の荷物の滑り及び踊りに関する有効質量が、大規模な実験を行うことなく求められる(有効質量算出ステップ)。その結果、ラック倉庫の積載荷重の実況を正確に把握することで、自動倉庫のラックを適切に設計可能となる。   In this method, the effective mass related to the slipping and dancing of the load at the time of the earthquake occurring in the automatic warehouse is obtained without conducting a large-scale experiment (effective mass calculating step). As a result, it is possible to properly design the rack of an automatic warehouse by accurately grasping the actual situation of the load capacity of the rack warehouse.

加振ステップは、アクチュエータを用いて振動台に水平方向に振動を加え、
関係算出ステップは、アクチュエータが振動台に振動を加えるのに必要な力を用いて、加速度と力の関係を算出してもよい。
In the vibration step, an actuator is used to apply vibration to the shaking table in the horizontal direction.
In the relationship calculating step, the relationship between the acceleration and the force may be calculated using a force necessary for the actuator to apply vibration to the vibration table.

関係算出ステップは、同じ入力加速度について、荷物を振動台に固定した場合の水平力に対する荷物を振動台に固定しない場合の水平力の割合である水平力低減率を算出し、
有効質量算出ステップは、水平力低減率を用いて、地震時の荷物の有効質量を算出してもよい。
In the relationship calculation step, for the same input acceleration, the horizontal force reduction rate, which is the ratio of the horizontal force when the load is not fixed to the shake table with respect to the horizontal force when the load is fixed to the shake table, is calculated.
The effective mass calculation step may calculate the effective mass of the load at the time of the earthquake using the horizontal force reduction rate.

本発明の他の見地に係る自動倉庫のラック設計方法は、下記のステップを備えている。
◎上記の有効質量を算出する方法
◎算出された有効質量を用いて、自動倉庫のラックを設計するステップ
算出された有効質量を用いて自動倉庫のラックを設計することで、例えば適切な強度を有するラックを実現することができ、それによりコストを低減できる。
An automatic warehouse rack design method according to another aspect of the present invention includes the following steps.
◎ Method of calculating the effective mass above ◎ Step of designing the rack of the automatic warehouse using the calculated effective mass By designing the rack of the automatic warehouse using the calculated effective mass, for example, an appropriate strength can be obtained. The rack that has it can be realized, thereby reducing the cost.

本発明では、ラック倉庫の積載荷重の実況を正確に把握することで、自動倉庫のラックを適切に設計できるようになる。   According to the present invention, it is possible to appropriately design a rack of an automatic warehouse by accurately grasping the actual situation of the loaded load of the rack warehouse.

本発明の一実施形態における測定機器の概略構成図。The schematic block diagram of the measuring instrument in one Embodiment of this invention. 荷物非固定時の測定機器の概略構成図。The schematic block diagram of the measuring instrument at the time of luggage non-fixation. 測定機器の制御構成図。The control block diagram of a measuring device. 測定機器による水平力測定制御のフローチャート。The flowchart of the horizontal force measurement control by a measuring device. 固定時及び非固定時の水平力及びエネルギーの測定結果を示す表。The table | surface which shows the measurement result of the horizontal force and energy at the time of fixation and non-fixation. 入力加速度と水平力の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between input acceleration and horizontal force. 入力加速度とエネルギーの関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between input acceleration and energy. 自動倉庫のラックの設計方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the design method of the rack of an automatic warehouse.

1.第1実施形態
(1)本実施形態の概要
本実施形態では、例えば、ビル式ラック倉庫の収納物が地震時にラック構造へ与える影響(減衰効果)を、振動実験により把握し、実況に応じた荷重条件による静的な構造計算手法を説明する。
1. First Embodiment (1) Outline of the Present Embodiment In the present embodiment, for example, the influence (damping effect) on the rack structure at the time of an earthquake is determined by vibration experiments and the response to the actual situation. A static structure calculation method based on load conditions will be described.

(2)測定機器の装置構成
図1を用いて、本発明の一実施形態に用いられる測定機器1を説明する。図1は、本発明の一実施形態における測定機器の概略構成図である。
測定機器1は、アクチュエータ(ACT)制御の一軸振動台である。
測定機器1は、振動台3を有している。振動台3は、水平方向に振動可能な部材である。振動台3は、図1の左右方向に振動可能となるように支持台5に支持されている。振動台3は、本体7を有している。本体7は、支持台5の上に置かれている。振動台3は、載置台9を有している。載置台9は、その上に荷物Wが載置される部材である。載置台9は、本体7の上に固定されている。
(2) Device Configuration of Measuring Instrument A measuring instrument 1 used in an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a measuring instrument according to an embodiment of the present invention.
The measuring device 1 is a uniaxial shaking table controlled by an actuator (ACT).
The measuring device 1 has a vibration table 3. The vibration table 3 is a member that can vibrate in the horizontal direction. The vibration table 3 is supported by the support table 5 so as to be capable of vibrating in the left-right direction in FIG. The vibration table 3 has a main body 7. The main body 7 is placed on the support base 5. The vibration table 3 has a mounting table 9. The mounting table 9 is a member on which the luggage W is mounted. The mounting table 9 is fixed on the main body 7.

測定機器1は、アクチュエータ11を有している。アクチュエータ11は、水平方向に加振力を発生させる加振装置である。アクチュエータ11は、振動台3の側方に配置されている。アクチュエータ11は、振動台3に接続された動力伝達部13を有している。一例として、アクチュエータ11は、サーボアクチュエータである。
測定機器1は、ロードセル15を有している。ロードセル15は、荷重を測定するセンサである。具体的には、ロードセル15は、加振時の水平力を測定する。ロードセル15は、アクチュエータ11の動力伝達部13に設けられている。
The measuring device 1 has an actuator 11. The actuator 11 is a vibration device that generates a vibration force in the horizontal direction. The actuator 11 is disposed on the side of the vibration table 3. The actuator 11 has a power transmission unit 13 connected to the vibration table 3. As an example, the actuator 11 is a servo actuator.
The measuring device 1 has a load cell 15. The load cell 15 is a sensor that measures a load. Specifically, the load cell 15 measures the horizontal force during excitation. The load cell 15 is provided in the power transmission unit 13 of the actuator 11.

測定機器1は、第1加速度計17(図3)を有している。第1加速度計17は、振動台3の加速度を測定するためのセンサである。一例として、第1加速度計17は、圧電式ピックアップ加速度計である。
測定機器1は、第2加速度計19(図3)を有している。第2加速度計19は、振動台3の上に置かれた荷物Wの加速度を測定するためのセンサである。一例として、第1加速度計17は、圧電式ピックアップ加速度計である。
The measuring device 1 has a first accelerometer 17 (FIG. 3). The first accelerometer 17 is a sensor for measuring the acceleration of the vibration table 3. As an example, the first accelerometer 17 is a piezoelectric pickup accelerometer.
The measuring device 1 has a second accelerometer 19 (FIG. 3). The second accelerometer 19 is a sensor for measuring the acceleration of the load W placed on the vibration table 3. As an example, the first accelerometer 17 is a piezoelectric pickup accelerometer.

測定機器1は、第1変位計21及び第2変位計22を有している。第1変位計21は、振動台3に対する荷物Wの水平方向の変位を測定するためのセンサである。第2変位計22は、支持台5に対する振動台3の本体7の水平方向の変位を測定するためのセンサである。第1変位計21は、図1に示すように、振動台3の本体7の上に設けられている。第2変位計22は、図1に示すように、支持台5の上に設けられている。一例として、第1変位計21及び第2変位計22は、レーザ式変位判別センサである。
図1では、測定機器1には、荷物Wが搭載されている。具体的には、荷物Wは、パレットPの上に置かれている。パレットPは、載置台9の上に置かれている。
The measuring device 1 has a first displacement meter 21 and a second displacement meter 22. The first displacement meter 21 is a sensor for measuring the horizontal displacement of the load W with respect to the vibration table 3. The second displacement meter 22 is a sensor for measuring the horizontal displacement of the main body 7 of the vibration table 3 with respect to the support table 5. As shown in FIG. 1, the first displacement meter 21 is provided on the main body 7 of the vibration table 3. The 2nd displacement meter 22 is provided on the support stand 5, as shown in FIG. As an example, the first displacement meter 21 and the second displacement meter 22 are laser displacement determination sensors.
In FIG. 1, a luggage W is mounted on the measuring device 1. Specifically, the luggage W is placed on the pallet P. The pallet P is placed on the mounting table 9.

(3)測定機器の制御構成
図3を用いて、測定機器の制御構成を説明する。図3は、測定機器の制御構成図である。
測定機器1は、コントローラ23を有している。コントローラ23は、アクチュエータ11に接続されている。コントローラ23は、アクチュエータ11に制御信号を送信可能である。また、コントローラは、第1加速度計17、第2加速度計19、第1変位計21及び第2変位計22に接続されており、それらセンサからの検出信号を受信可能である。
より具体的には、コントローラ23は、CPU、RAM、ROMを有するコンピュータであり、プログラムを実行することで各種制御を行う。コントローラ23は、データを保存可能なメモリ25を有している。
(3) Control configuration of measuring device The control configuration of the measuring device will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a control configuration diagram of the measuring device.
The measuring device 1 has a controller 23. The controller 23 is connected to the actuator 11. The controller 23 can transmit a control signal to the actuator 11. The controller is connected to the first accelerometer 17, the second accelerometer 19, the first displacement meter 21, and the second displacement meter 22, and can receive detection signals from these sensors.
More specifically, the controller 23 is a computer having a CPU, a RAM, and a ROM, and performs various controls by executing a program. The controller 23 has a memory 25 that can store data.

(4)実験方法の概要
測定機器1を用いた実験方法を説明する。この実験方法の目的は、地震時に上層で発生する加速度を地上面で再現し、水平力によって荷重の変化を把握することである。通常のラック構造実験では各層の性状を同時に測定するため、実大の構造試験体を用いたものが一般的である。しかし、本実験は荷物自体の性状をより正確に把握するため、上方に配置された振動台及び荷物が下方の中心に揺動する構造モデルを採用せず、荷物が載せられた台車からなる振動台に弾性リンクを介して駆動源から振動が伝達され、台車及び荷物が水平方向に滑動する構造モデルを採用することで、滑動する荷物への加振力の測定を行う。そして、地震動を受けると建築物は振動するが、その理由は地震動の加速度と逆向きの慣性力が建築物に作用することにある。一般的には、この慣性力を建築物に作用する外力として扱い、これを地震荷重と呼ぶ。
そして、ラック倉庫内の荷物が滑るまたは踊るような現象が発生すると荷物の慣性力が低減されるが、この様な現象を荷物自体の慣性力に対する有効質量として考える。そして、荷物の滑動を考慮した静的計算を行うには、荷物が滑動を生じる層及び有効質量割合の把握が必要になる。そこで、測定機器1を用いた振動実験の方法では、実際に荷物を加振したデータを基に荷物が滑動する層及び有効質量割合を把握する。
(4) Outline of Experimental Method An experimental method using the measuring device 1 will be described. The purpose of this experimental method is to reproduce the acceleration generated in the upper layer at the time of an earthquake on the ground surface, and to grasp the change in load by horizontal force. In a normal rack structure experiment, since a property of each layer is measured at the same time, an actual structure test specimen is generally used. However, in this experiment, in order to grasp the property of the luggage itself more accurately, the vibration model composed of the carriage on which the luggage is placed is not adopted, without using the upper vibration table and the structural model in which the luggage swings in the lower center. By adopting a structural model in which vibration is transmitted from the drive source to the table through the elastic link and the cart and the baggage slide in the horizontal direction, the excitation force on the sliding baggage is measured. The building vibrates when subjected to earthquake motion, because the inertial force opposite to the acceleration of the earthquake motion acts on the building. Generally, this inertial force is treated as an external force acting on the building, and this is called an earthquake load.
Then, when a phenomenon such as a load slipping or dancing in the rack warehouse occurs, the inertial force of the load is reduced. Such a phenomenon is considered as an effective mass with respect to the inertial force of the load itself. In order to perform static calculation in consideration of the sliding of the load, it is necessary to grasp the layer in which the load slides and the effective mass ratio. Therefore, in the method of the vibration experiment using the measuring device 1, the layer on which the load slides and the effective mass ratio are grasped based on data obtained by actually vibrating the load.

(5)加振力測定方法
本実験では、建築物に作用する力(慣性力)を地震時に荷物が滑動する時の振動台の水平力ととらえ、荷物自体が建築物に与える力を測定する。
以下、図1〜図2を用いて、2種類の積載状態を説明する。図2は、荷物非固定時の測定機器の概略構成図である。
(5) Excitation force measurement method In this experiment, the force (inertial force) acting on the building is regarded as the horizontal force of the shaking table when the load slides during an earthquake, and the force that the load itself gives to the building is measured. .
Hereinafter, two types of loading states will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the measuring device when the load is not fixed.

図1では、荷物WがパレットPとともに載置台9の上に置かれており、パレットPは固定治具31によって載置台9に対して水平方向に移動不能になっている(固定状態)。
図2では、荷物WがパレットPとともに載置台9の上に置かれており、パレットPは載置台9に対して水平方向に移動可能になっている(非固定状態)。
上記の2種類の積載状態について、入力加速度を100galから50gal刻みで350galまで加振し、データを取得する。なお、一例として、入力値の波形はサイン波であり、周波数は1.11Hzである。
In FIG. 1, the luggage W is placed on the mounting table 9 together with the pallet P, and the pallet P is immovable in the horizontal direction with respect to the mounting table 9 by the fixing jig 31 (fixed state).
In FIG. 2, the luggage W is placed on the mounting table 9 together with the pallet P, and the pallet P is movable in the horizontal direction with respect to the mounting table 9 (non-fixed state).
For the two types of loading states described above, the input acceleration is vibrated from 100 gal to 350 gal in increments of 50 gal to obtain data. As an example, the waveform of the input value is a sine wave, and the frequency is 1.11 Hz.

図4を用いて、測定機器による水平力測定制御を説明する。図4は、測定機器による水平力測定制御のフローチャートである。なお、図4のフローチャートは一例であり、各ステップの有無及び順番は特に限定されない。また、複数のステップが同時に又は一部が重なって実行されてもよい。   The horizontal force measurement control by the measuring device will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart of horizontal force measurement control by the measuring device. Note that the flowchart of FIG. 4 is an example, and the presence and order of each step is not particularly limited. Further, a plurality of steps may be executed simultaneously or partially overlapping.

ステップS1では、荷物WをパレットPとともに載置台9の上に載置する(荷物を振動台に載置する載置ステップ)。
ステップS2では、荷物WをパレットPとともに載置台9に固定する。
ステップS3では、コントローラ23が加速度を設定する。
In step S1, the luggage W is placed on the placing table 9 together with the pallet P (a placing step for placing the luggage on the vibrating table).
In step S <b> 2, the luggage W is fixed to the mounting table 9 together with the pallet P.
In step S3, the controller 23 sets acceleration.

ステップS4では、コントローラ23が制御信号をアクチュエータ11に送信し、アクチュエータ11を駆動する。これにより、アクチュエータ11が振動台3に対して水平方向振動を加える(荷物を載置した振動台に水平方向の振動を入力する加振ステップ)。
ステップS5では、コントローラ23が、ロードセル15からの検出信号を受信することで、水平力を測定する。水平力は、アクチュエータ11が振動台3に振動を加えるのに必要な力である。
また、コントローラ23が、第2変位計22からの検出信号を受信することで、振動台3の変位量を測定する。コントローラ23は、変位量と水平力からエネルギーを算出する。
In step S <b> 4, the controller 23 transmits a control signal to the actuator 11 to drive the actuator 11. As a result, the actuator 11 applies horizontal vibration to the vibration table 3 (excitation step of inputting horizontal vibration to the vibration table on which the load is placed).
In step S5, the controller 23 receives the detection signal from the load cell 15 to measure the horizontal force. The horizontal force is a force necessary for the actuator 11 to apply vibration to the vibration table 3.
Further, the controller 23 receives the detection signal from the second displacement meter 22 to measure the displacement amount of the vibration table 3. The controller 23 calculates energy from the displacement amount and the horizontal force.

ステップS6では、荷物W及びパレットPを載置台9に対して固定解除する。
ステップS7では、コントローラ23が制御信号をアクチュエータ11に送信し、アクチュエータ11を駆動する。
ステップS8では、コントローラ23が、ロードセル15からの検出信号を受信することで、水平力を測定する。また、コントローラ23が、第2変位計22からの検出信号を受信することで、荷物Wの変位量を測定する。コントローラ23は、変位量と水平力からエネルギーを算出する。
In step S <b> 6, the cargo W and the pallet P are released from the mounting table 9.
In step S <b> 7, the controller 23 transmits a control signal to the actuator 11 to drive the actuator 11.
In step S8, the controller 23 receives the detection signal from the load cell 15 to measure the horizontal force. Further, the controller 23 receives the detection signal from the second displacement meter 22 to measure the displacement amount of the luggage W. The controller 23 calculates energy from the displacement amount and the horizontal force.

ステップS9では、コントローラ23が、固定時の水平力と非固定時の水平力から水平力低減率を算出する(加振ステップによって、加速度と水平力の関係を取得する関係取得ステップ)。つまり、同じ入力加速度に対して、荷物Wを振動台に固定した場合の水平力に対する荷物Wを振動台に固定しない場合の水平力の割合を算出することで、水平力低減率を得る。コントローラ23は、さらに、両水平力と水平力低減率をメモリ25に保存する。また、コントローラ23が、固定時のエネルギーと非固定時のエネルギーからエネルギー低減率を算出する。コントローラ23は、さらに、両エネルギーとエネルギー低減率をメモリ25に保存する。この方法では、実験における動作に基づいて、必要なデータが得られる。
ステップS10では、全ての加速度について測定が終了したか否かが判断される。終了すれば(ステップS10でYes)、測定は終了する。終了していなければ(ステップS10でNo)、プロセスはステップS2に戻る。このようにして、加速度ごとに固定時の水平力及び非固定時の水平力と、水平力低減率が得られる。また、加速度ごとに固定時のエネルギー及び非固定時のエネルギーと、エネルギー低減率が得られる。
In step S9, the controller 23 calculates a horizontal force reduction rate from the horizontal force at the time of fixation and the horizontal force at the time of non-fixation (relation acquisition step of acquiring the relationship between acceleration and horizontal force by the excitation step). That is, for the same input acceleration, the horizontal force reduction rate is obtained by calculating the ratio of the horizontal force when the load W is not fixed to the vibration table with respect to the horizontal force when the load W is fixed to the vibration table. The controller 23 further stores both horizontal forces and the horizontal force reduction rate in the memory 25. Further, the controller 23 calculates an energy reduction rate from the energy at the time of fixation and the energy at the time of non-fixation. The controller 23 further stores both energy and the energy reduction rate in the memory 25. In this method, necessary data is obtained based on the operation in the experiment.
In step S10, it is determined whether measurement has been completed for all accelerations. If completed (Yes in step S10), the measurement is completed. If not completed (No in step S10), the process returns to step S2. In this manner, the horizontal force when fixed and the horizontal force when not fixed and the horizontal force reduction rate are obtained for each acceleration. Moreover, the energy at the time of fixation, the energy at the time of non-fixation, and an energy reduction rate are obtained for each acceleration.

上記実施形態では加速度ごとに固定時の水平力と非固定時の水平力が測定されたが、別の例として固定状態では加速度を異ならせて水平力を測定し、その後非固定状態で加速度を異ならせて水平力を測定してもよい。なお、固定時の水平力には、計算値を用いてもよい。
上記実施形態では固定時の水平力測定後に非固定時の水平力を測定したが、別の例として非固定時の水平力を測定した後に固定時の水平力を測定してもよい。
In the above embodiment, the horizontal force at the time of fixation and the horizontal force at the time of non-fixation are measured for each acceleration, but as another example, the horizontal force is measured with different accelerations in the fixed state, and then the acceleration is measured in the non-fixed state. Different horizontal forces may be measured. A calculated value may be used as the horizontal force at the time of fixing.
In the above embodiment, the horizontal force at the time of non-fixing is measured after the measurement of the horizontal force at the time of fixing. As another example, the horizontal force at the time of fixing may be measured after measuring the horizontal force at the time of non-fixing.

上記実施形態では加速度ごとに水平力低減率を算出していたが、別の例として全ての加速度について固定時の水平力と非固定時の水平力を算出した後に、まとめて全ての加速度について水平力低減率を算出してもよい。
上記実施形態ではエネルギーの測定及びエネルギー低減率の算出が行われたが、別の例としてこれらが省略されてもよい。
In the above embodiment, the horizontal force reduction rate is calculated for each acceleration. As another example, after calculating the fixed horizontal force and the non-fixed horizontal force for all accelerations, the horizontal force reduction for all accelerations is collectively performed. The force reduction rate may be calculated.
In the above embodiment, the energy measurement and the energy reduction rate are calculated, but these may be omitted as another example.

図5〜図7を用いて、測定結果を説明する。図5は、固定時及び非固定時の水平力及びエネルギーの測定結果を示す表である。図6は、入力加速度と水平力の関係を示すグラフである。図7は、入力加速度とエネルギーの関係を示すグラフである。
図5における荷滑りの有無の判断は、300galで生じた波形の変化を基にしている。また、水平力及びエネルギーの低減率は、固定時の値に対する非固定時の値の割合を表している。
A measurement result is demonstrated using FIGS. FIG. 5 is a table showing measurement results of horizontal force and energy when fixed and when not fixed. FIG. 6 is a graph showing the relationship between input acceleration and horizontal force. FIG. 7 is a graph showing the relationship between input acceleration and energy.
The determination of whether or not there is a load slip in FIG. 5 is based on the change in waveform that occurs at 300 gal. Further, the reduction rate of the horizontal force and energy represents the ratio of the non-fixed value to the fixed value.

入力加速度100〜250galの範囲では、荷物Wと振動台3は一体として振動する(つまり、荷滑りが生じていない)。したがって、非固定時水平力は固定時水平力とはほとんど変わらない。しかし、入力加速度300〜350galの範囲では、荷滑りが生じている(つまり、荷物Wが振動台3上を滑動する)。したがって、非固定時水平力は固定時水平力に対して小さくなっている。つまり、水平力低減率が大きくなっている。具体的には、水平力では26%〜53%の低減効果があることが分かり、したがって水平力の変化を測定することで、荷物Wの滑動による低減効果を定量的に確認できる。
入力加速度100〜250galの範囲では、荷滑りが生じていない。したがって、非固定時エネルギーは固定時エネルギーとはほとんど変わらない。しかし、入力加速度300〜350galの範囲では、荷滑りが生じている。したがって、非固定時エネルギーは固定時エネルギーに対して小さくなっている。つまり、エネルギー低減率が大きくなっている。
In the range of input acceleration of 100 to 250 gal, the load W and the vibration table 3 vibrate as a whole (that is, no load slip occurs). Therefore, the non-fixed horizontal force is almost the same as the fixed horizontal force. However, in the range of the input acceleration of 300 to 350 gal, load slip occurs (that is, the load W slides on the vibration table 3). Therefore, the non-fixed horizontal force is smaller than the fixed horizontal force. That is, the horizontal force reduction rate is increased. Specifically, it can be seen that the horizontal force has a reduction effect of 26% to 53%. Therefore, the reduction effect due to the sliding of the load W can be quantitatively confirmed by measuring the change in the horizontal force.
In the range of input acceleration of 100 to 250 gal, no load slip occurs. Therefore, the non-fixed energy is almost the same as the fixed energy. However, load slip occurs in the range of input acceleration of 300 to 350 gal. Therefore, the non-fixed energy is smaller than the fixed energy. That is, the energy reduction rate is increased.

(6)自動倉庫のラックを設計する方法
(6−1)設計方法の概要
自動倉庫のラックを設計する方法を説明する。一次設計では、最初に、荷重・外力を算出する。具体的には、固定荷重、積載荷重、風圧力、地震力が算出される。一次設計では、続いて応力解析が行われる。具体的には、長期応力と短期応力が算出される。一次設計では、さらに、許容応力度の確認が行われる。具体的には、長期応力度と短期応力度が確認される。
二次設計では、層間変形角の確認、剛性率の確認、偏心率の確認、筋かいの応力割増、筋かい端部・接合部の破断防止、局部座屈等の防止、柱脚部の破断防止、冷間成形角形鋼管柱の耐力比確保が行われる。
なお、上記の設計方法は一例であり、特に限定されない。
(6) Method for designing rack for automatic warehouse (6-1) Outline of design method A method for designing a rack for automatic warehouse will be described. In the primary design, first, the load / external force is calculated. Specifically, a fixed load, a loaded load, wind pressure, and seismic force are calculated. In the primary design, stress analysis is subsequently performed. Specifically, long-term stress and short-term stress are calculated. In the primary design, the allowable stress level is further confirmed. Specifically, long-term stress and short-term stress are confirmed.
In secondary design, confirmation of interlayer deformation angle, confirmation of rigidity, confirmation of eccentricity, reinforcement of brace stress, prevention of fracture of brace ends and joints, prevention of local buckling, fracture of column base Preventing and securing the yield ratio of cold-formed square steel pipe columns.
In addition, said design method is an example and is not specifically limited.

(6−2)設計方法の詳細
図8を用いて、算出された有効質量を用いて、自動倉庫のラックを設計する方法(上述の一次設計)を説明する。図8は、自動倉庫のラックを設計する方法を示すフローチャートである。なお、この制御の一部又は全ては、コントローラ23によって実行されてもよいし、他のコントローラによって実行されてもよい。
ステップS21では、上記の振動実験の結果、水平力低減率を用いて、地震時の荷物の有効質量、つまり、実際の荷物が滑動する加速度及び加速度に応じた有効質量割合を把握する。具体的には、振動実験又は実績データから、荷の滑動する加速度及び加速度に応じた滑動時有効質量を把握する(加速度と水平力の関係に基づいて、地震時の荷物の有効質量を算出する有効質量算出ステップ)。なお、実験を繰り返す事で荷物特性が把握でき、設計時には過去の実験結果に基づいて、近似の値を選定することもできる。
例として、滑動加速度300galの有効質量割合は80%であり、滑動加速度400galの有効質量割合は70%であり、滑動加速度500galの有効質量割合は60%である。
(6-2) Details of Design Method A method (first design described above) for designing a rack of an automatic warehouse using the calculated effective mass will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a method for designing a rack of an automatic warehouse. Part or all of this control may be executed by the controller 23 or may be executed by another controller.
In step S21, as a result of the above vibration experiment, the effective mass of the load at the time of the earthquake, that is, the effective mass ratio corresponding to the acceleration and acceleration of the actual load slide is grasped using the horizontal force reduction rate. Specifically, from the vibration experiment or actual data, grasp the acceleration of the load and the effective mass at the time of sliding according to the acceleration (calculate the effective mass of the load at the time of the earthquake based on the relationship between the acceleration and the horizontal force) Effective mass calculation step). It should be noted that the package characteristics can be grasped by repeating the experiment, and an approximate value can be selected based on the past experimental results at the time of designing.
As an example, the effective mass ratio of the sliding acceleration 300 gal is 80%, the effective mass ratio of the sliding acceleration 400 gal is 70%, and the effective mass ratio of the sliding acceleration 500 gal is 60%.

ステップS22では、静的計算を用いて、地震時の自動倉庫ラックの各層の応答加速度を算出する。具体的には、建築基準法施行令第88条に基づいて、各層地震力Pは、下記の式で算出される。
=Q−Qi+1(Qi:各層での地震層せん断力)
=C×ΣW(C:各層での層せん断力係数、ΣW:各層までの累積質量)である。
なお、C=Z×R×A×C(Z:地域係数、R:振動特性係数、A:建築物の振動特性に応じて地震層せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を示す値、C:標準せん断力係数)である。
In step S22, the response acceleration of each layer of the automatic warehouse rack at the time of the earthquake is calculated using static calculation. Specifically, based on Article 88 of the Building Standard Law Enforcement Order, each layer seismic force Pi is calculated by the following formula.
P i = Q i -Q i + 1 (Q i: earthquake layer shear force of each layer)
Q i = C i × ΣW i (C i : layer shear force coefficient in each layer, ΣW i : cumulative mass up to each layer).
C i = Z × R t × A i × C 0 (Z: regional coefficient, R t : vibration characteristic coefficient, A i : seismic layer shear force coefficient building height according to building vibration characteristics It is a value indicating the distribution of directions, C 0 : standard shear force coefficient).

各層加速度aは、下記の式で算出される。
F=m×a(F:力、m:質量、a:加速度)つまりa=F/mより、
=P/(DL+LL’) (DL:各層固定荷重、LL’:各層積載荷重)
Each layer acceleration a i is calculated by the following equation.
F = m × a (F: force, m: mass, a: acceleration), that is, a = F / m,
a i = P i / (DL i + LL ′ i ) (DL i : each layer fixed load, LL ′ i : each layer load)

ステップS23ででは、各層の応答加速度の値と振動実験で荷滑りが発生した応答加速度の値を比較し、荷物が滑動する加速度を上回る層がある否かを判断する。これにより、積載荷重の有効質量割合を乗じるべき層が特定される。荷物が滑動する加速度を上回る層があれば(ステップS23でYes)、プロセスはステップS24に移行する。荷物が滑動する加速度を上回る層がなければ(ステップS23でNo)、プロセスはステップS25に移行する。   In step S23, the response acceleration value of each layer is compared with the response acceleration value at which load slip occurs in the vibration experiment, and it is determined whether or not there is a layer exceeding the acceleration at which the load slides. Thereby, the layer which should be multiplied by the effective mass ratio of the loaded load is specified. If there is a layer that exceeds the acceleration with which the load slides (Yes in step S23), the process proceeds to step S24. If there is no layer that exceeds the acceleration at which the load slides (No in step S23), the process proceeds to step S25.

ステップS24では、荷滑りによる有効質量を考慮して自動倉庫のラックを設計する。ステップS25では、通常通り、自動倉庫のラックを設計する。   In step S24, an automatic warehouse rack is designed in consideration of the effective mass due to load sliding. In step S25, an automatic warehouse rack is designed as usual.

以上のように、地震時の有効質量を算出し、自動倉庫のラックを設計することで、例えば適切な強度を有するラックを実現することができ、それによりコストを低減できる。
より詳細には、上述の方法では、動的な実験(載置ステップ及び加振ステップ)を基に、静的な外力を算出する(関係取得ステップ)。したがって、自動倉庫に生じる地震時の荷物の有効質量が、大規模な実験を行うことなく求められる(有効質量算出ステップ)。その結果、ラック倉庫の積載荷重の実況を正確に把握することで、自動倉庫のラックを適切に設計可能となる。より具体的には、従来の設計方法に比べてラックの剛性を低くすることができ、その結果、材料の軽量化を実現でき、さらに建築コストを低くできる。
As described above, by calculating the effective mass at the time of the earthquake and designing the rack of the automatic warehouse, for example, a rack having an appropriate strength can be realized, thereby reducing the cost.
More specifically, in the above-described method, a static external force is calculated based on a dynamic experiment (placement step and vibration step) (relation acquisition step). Therefore, the effective mass of the load at the time of the earthquake occurring in the automatic warehouse is obtained without conducting a large-scale experiment (effective mass calculation step). As a result, it is possible to properly design the rack of an automatic warehouse by accurately grasping the actual situation of the load capacity of the rack warehouse. More specifically, the rigidity of the rack can be reduced as compared with the conventional design method. As a result, the weight of the material can be reduced, and the construction cost can be further reduced.

2.他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
2. Other Embodiments Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. In particular, a plurality of embodiments and modifications described in this specification can be arbitrarily combined as necessary.

本発明は、自動倉庫における地震時の荷物の有効質量を算出する方法、及び自動倉庫のラック設計方法に広く適用できる。   The present invention can be widely applied to a method for calculating an effective mass of a load at the time of an earthquake in an automatic warehouse and a rack design method for an automatic warehouse.

1 :測定機器
3 :振動台
5 :支持台
7 :本体
9 :載置台
11 :アクチュエータ
13 :動力伝達部
15 :ロードセル
17 :第1加速度計
19 :第2加速度計
21 :第1変位計
22 :第2変位計
23 :コントローラ
25 :メモリ
31 :固定治具
1: Measuring device 3: Shaking table 5: Supporting table 7: Body 9: Mounting table 11: Actuator 13: Power transmission unit 15: Load cell 17: First accelerometer 19: Second accelerometer 21: First displacement meter 22: Second displacement meter 23: Controller 25: Memory 31: Fixing jig

Claims (4)

自動倉庫における地震時の荷物の有効質量を算出する方法であって、
前記荷物を振動台に載置する載置ステップと、
前記荷物を載置した前記振動台に水平方向の振動を入力する加振ステップと、
前記加振ステップにおいて、加速度と水平力の関係を算出する関係算出ステップと、
前記加速度と水平力の関係に基づいて、地震時の前記荷物の有効質量を算出する有効質量算出ステップと、
を備えた有効質量の算出方法。
A method for calculating the effective mass of a load at the time of an earthquake in an automatic warehouse,
A placing step of placing the load on a shaking table;
An excitation step of inputting horizontal vibration to the shaking table on which the load is placed;
A relationship calculating step of calculating a relationship between acceleration and horizontal force in the vibration step;
An effective mass calculating step of calculating an effective mass of the load at the time of an earthquake based on a relationship between the acceleration and a horizontal force;
An effective mass calculation method comprising:
前記加振ステップは、アクチュエータを用いて前記振動台に水平方向に振動を加え、
前記関係算出ステップは、前記アクチュエータが前記振動台に前記振動を加えるのに必要な力を用いて、前記加速度と水平力の関係を算出する、請求項1に記載の有効質量の算出方法。
The exciting step applies vibration in the horizontal direction to the shaking table using an actuator,
2. The effective mass calculation method according to claim 1, wherein the relationship calculation step calculates a relationship between the acceleration and a horizontal force using a force necessary for the actuator to apply the vibration to the vibration table.
前記関係算出ステップは、同じ入力加速度について、前記荷物を前記振動台に固定した場合の水平力に対する前記荷物を前記振動台に固定しない場合の水平力の割合である水平力低減率を算出し、
前記有効質量算出ステップは、前記水平力低減率を用いて、地震時の前記荷物の有効質量を算出する、請求項2に記載の有効質量の算出方法。
The relationship calculation step calculates a horizontal force reduction rate that is a ratio of a horizontal force when the load is not fixed to the shaking table with respect to a horizontal force when the load is fixed to the shaking table for the same input acceleration,
The effective mass calculation method according to claim 2, wherein the effective mass calculation step calculates the effective mass of the load at the time of an earthquake using the horizontal force reduction rate.
請求項1〜3のいずれかに記載の有効質量の算出方法と、
算出された有効質量を用いて、自動倉庫のラックを設計するステップと、
を備えた自動倉庫のラック設計方法。
The effective mass calculation method according to any one of claims 1 to 3,
Designing an automated warehouse rack using the calculated effective mass;
Rack design method for automatic warehouse with
JP2015109963A 2015-05-29 2015-05-29 Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse Active JP6213521B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015109963A JP6213521B2 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015109963A JP6213521B2 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016223890A JP2016223890A (en) 2016-12-28
JP6213521B2 true JP6213521B2 (en) 2017-10-18

Family

ID=57745654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015109963A Active JP6213521B2 (en) 2015-05-29 2015-05-29 Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6213521B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7472696B2 (en) 2020-07-20 2024-04-23 村田機械株式会社 Calculation device and calculation method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55128133A (en) * 1979-03-27 1980-10-03 Sumitomo Metal Ind Ltd Vibration testing device
JP2510478B2 (en) * 1994-03-28 1996-06-26 清水建設株式会社 Building and its vibration suppression device
US6042321A (en) * 1996-07-30 2000-03-28 Westafalia Technologies, Inc. Automated storage and retrieval system for palletless dairy cases
JPH11130215A (en) * 1997-10-28 1999-05-18 Murata Mach Ltd Rack for automated storage and retrieval system
JP3374907B2 (en) * 1999-04-28 2003-02-10 村田機械株式会社 Seismic response analysis method for building rack

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016223890A (en) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Harvey Jr et al. Double rolling isolation systems: A mathematical model and experimental validation
JP2014088689A (en) Loading test method and loading test device for composite reinforcement ground
CN203148787U (en) Device for fatigue test of plane stress state
CN104380069B (en) Carry out the transducer acceleration compensation of matched-phase characteristic using delay
JP7064956B2 (en) Scale inspection equipment and inspection method
JP2011027669A (en) Device and method for testing vibration
Morsy et al. Use of the random decrement technique for nondestructive detection of damage to beams
Anes et al. Torsional and axial damping properties of the AZ31B-F magnesium alloy
JP6213521B2 (en) Method for calculating effective mass of luggage during earthquake in automatic warehouse and rack design method for automatic warehouse
Tavakolpour-Saleh et al. Design and development of a three-component force/moment sensor for underwater hydrodynamic tests
KR100997810B1 (en) Structural damage detection using a vibratory power
JP6734207B2 (en) Fretting fatigue test equipment
Mayes et al. Extending the frequency band for fixed base modal analysis on a vibration slip table
RU2562273C2 (en) Test bench for measurement of mass-inertia characteristics of item
CN107063611B (en) Anti-seismic evaluation method for electrical equipment made of pillar composite material
Hajialilue-Bonab et al. Experimental study on the dynamic behavior of laterally loaded single pile
JP3843108B2 (en) Specimen reaction force estimation device
JP4863796B2 (en) Pile bearing capacity measurement method
RU2419771C2 (en) Method of weight-less loading of weight bridge
Kortiš et al. Operational modal analysis of the cablestayed footbridge
JP2004125420A (en) Interaction evaluation method of shake table and test piece
JP2017211333A (en) Spring constant measuring device, and spring constant measuring method
Tatar et al. Effect of stress on matched-mode gyroscope frequencies
RU2743778C1 (en) Method for determining the non-stationary force and a device for its implementation
HAJIALILUE et al. STATIC AND DYNAMIC BEHAVIOR OF LATERALLY LOADED SINGLE PILES AND DETERMINATION OF P-CURVES

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170613

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170704

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170822

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170904

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6213521

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250