JPH02255403A - 自動倉庫における並列複数パレットハンドリングクレーンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、複数のパレットを並列に取扱って自動倉庫
の入出庫を行なう並列複数パレットハンドリングクレー
ンの制御方法に関し、目標棚が複数有る場合に効率よい
順序で移動できるようにしたものである。

〔従来の技術〕

最近の自動倉庫のクレーンは、高効率入出庫の要請から
フォークを複数台並列に具えて、複数のパレットを並列
に取扱うようにしたものが多く利用されている。この種
の並列複数パレットハンドリングクレーンを使用する場
合は、入庫時は入出庫台から複数の荷を個々のフォーク
上に積み込み、複数の棚を順番に回って荷の入庫を行な
い、出庫時は複数の棚を順番に回って荷を集めて入出庫
台に戻って来る。

この場合、複数の目標棚を回る順序により所要時間が異
なり、短時間で回るルートを選択することが高効率入出
庫の要請から望まれる。

従来においては、走行または昇降どちらかの番地のみの
比較によるロジック等でルートを選択して、これに従っ
た順序でクレーンを移動させるようにしていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記ロジック等による方法では必ずしも最短のルートを
的確に選択することは困難であった。

また、ルートの選択を自動化する方法として、走行方向
の移動距離と昇降方向の移動距離の組合せごとに移動に
要する時間を予め測定してテーブルにしておき、ルート
ごとに各区間の移動所要時間をテーブルから求めて加算
してそのルート全体の所要時間を求め、すべてのルート
の所要時間が求められたらこれらを比較して、そのうち
最も短時間で回れるルートを選択する方法が考えられる
。

しかしながら、走行方向と昇降方向の移動距離の組合せ
ごとに移動時間をテーブルにして記憶したり、このテー
ブルから読み出した移動時間を演算してルートごとの所
要時間を演算するのはメモリや演算時間が大規模化する
ので好ましくなかった。

この発明は、前記従来の技術における問題点を解決して
、時間情報を取扱うことなく、座標情報のみの演算によ
り最短時間のルートを自動的に選択してクレーンを移動
できるようにした自動倉庫における並列複数パレットハ
ンドリングクレーンの制御方法を堤供しようとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、昇降方向および走行方向にそれぞれ独立に
所定の速度で移動可能な並列複数パレットハンドリング
クレーンにおいて、或る起点から複数の目標点に移動し
て入庫または出庫する場合に、これら起点の座標と複数
の目標点の座標をそれぞれ入力し、前記複数の目標点の
座標を前記起点を原点とした場合の座標にそれぞれ変換
し、これら変換した座標が前記原点からの到達時間が昇
降方向の移動距離で決定される領域に含まれるか、走行
方向の移動距離で決定される領域に含まれるかをそれぞ
れ判別し、昇降または走行方向の移動距離で決定される
領域に含まれる場合は、その昇降または走行方向の座標
を前記原点からの到達時間が略々等しい走行または昇降
方向の座標に換算し、この換算後の走行または昇降方向
の座標どうしを比較して小さいほうの座標に対応する目
標点の方向に先に移動して入庫または出庫するようにし
たことを特徴とするものである。

〔作　用〕

自動倉庫のクレーンは昇降方向および走行方向にそれぞ
れ独立に所定の速度で移動するので、或は点から他の点
に移動する場合、両点間を結ぶ直線上を移動するわけで
なく、昇降方向と走行方向のいずれか一方が先に目標点
に到達して、その後に他方が到達する。このため、走行
方向が先に到達する場合には、到達時間は昇降方向の移
動距離で決定され、昇降方向が先に到達する場合には、
到達時間は走行方向の移動距離で決定される。したがっ
て、前者の場合は昇降方向の移動距離が短いほうが到達
時間は短く、後者の場合は走行方向の移動距離が短いほ
うが到達時間は短い。

そこで、この発明では、起点から、各目標点への移動の
到達時間が昇降方向の移動距離で決定される領域に含ま
れるか、走行方向の移動距離で決定される領域に含まれ
るかを判別し、前者の場合には昇降方向の移動距離を用
い、後者の場合には走行方向の移動距離を用いて長短を
比較して短いほうの目標点から先に回るようにしている
。ただし、昇降方向と走行方向の移動速度は通常異なり
、昇降方向の移動距離と走行方向の移動距離を直接比較
することはできないので、移動速度比等に応じて一方の
値を他方の値に換算して比較するようにしている。

また、この発明は、複数の目標点の座標を起点を原点と
した場合の座標にそれぞれ変換して演算するようにして
いる、この座標変換により、座標値そのものが走行方向
および昇降方向の移動距離を示すものとなり、座標値そ
のもので比較してルートを決定することができる。

この発明によれば、起点から目標点への移動時間をいち
いち演算する必要はなく、座標情報のみの演算でよいの
で、小規模の演算で短時間にしかも的確に最短時間のル
ートを決定することができ、自動倉庫を効率よく運転す
ることができる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を以下説明する。ここでは２列のパ
レットハンドリングクレーンにその発明を適用した場合
について説明する。

この発明が適用される自動倉庫の一例を第２図に概略図
で示す、この自動倉庫は、建屋内に棚１０が配設され、
この棚１０に沿って床１２上にレール１４が敷設されて
いる。クレーン１６は走行装置１８によってレール１４
に沿って走行する。

また、クレーン１６の荷台２０は昇降装置２２によって
クレーンフレーム２４に沿って昇降する。

クレーン１６および荷台２０には、走行方向および昇降
方向の棚番地を検出するための位置検出手段がそれぞれ
設けられている。荷台２０にはフォーク装置２６が２列
に設けられて、それぞれ別々に荷３２を載せて入出庫で
きるようになっている。

クレーンフレーム２４の下部には制御盤２８が設けられ
ている。クレーン２４はホストコンピュータ（図示せず
）からの指令を受信して、制御盤２８でこの発明の方法
により移動ルートを決定して、走行装置１８および昇降
装置２２を駆動して入出庫を行なう。

例えば、入出庫台３０から２個の荷を受は取って、個々
に指定される目標棚にそれぞれ入庫すべき指令を与えら
れた場合には、クレーン１６を入出庫台３０に移動させ
てフォーク装置２６．２６にそれぞれ荷３２．３２を積
み込む、このとき、制御盤２８は入出庫台３０の位置（
あるいは入出庫３０にいちばん近い棚の位置）を起点と
する２つの目標棚を回る２つのルートのうち所要時間が
短いほうのルートをこの発明の方法により選択し、その
順序に従ってクレーン１６を走行させ、かつ荷台２０を
昇降させて２つの目標棚への入庫を行なう。

また、或る２つの目標棚から荷を受は収って入出庫台２
０の位置に出庫すべき指令が与えられた場合には、制ｔ
ｎ盤２８は荷台２０の現在位置を起点とする２つの目標
柵を回って入出庫台３０に至る２つのルートのうち所望
時間が短いほうのルートをこの発明の方法により選択し
、その順序に従ってクレーン１６を走行させ、かつ荷台
２０を昇降させて２つの目標柵から荷２６．２６を受は
取り、入出庫台３０に搬出する。

次に、前記制御盤２８によるルート選択制御の制御フロ
ーを第１図に示す、ここでは、走行方向の座標（走行方
向棚番地）をＸ、昇降方向の座標（昇降方向棚番地）を
Ｚで表わし、入出庫台３０に最も近い位置の棚の棚番地
を（Ｘ、Ｚ）＝（０，Ｏ）としている。

はじめに起点の棚番地（入庫の場合は（Ｘ、Ｚ）−（０
，Ｏ）、出庫の場合は荷台２０が現在いる棚番地）の情
報と、ホストコンピュータから与えられる２つの目標棚
番地の情報が入力されると（ＰＬ）、この２つの目標棚
番地の座標（Ｘ、Ｚ）を起点を原点として絶対値化した
座標°（Ｘ′Ｚ’）に座標変換する（Ｐ２＞、これによ
り、変換後の目標棚番地の座標（Ｘ′、Ｚ′）は起点か
らの走行方向距離、昇降方向距離を直接表わすものとな
る。

座標変換したら、各目標棚番地が起点から目標棚番地へ
の到達時間が走行方向距離で決定される領域に含まれる
か、昇降方向距離で決定される領域に含まれるかを判別
する（Ｐ３）。走行方向距離で決定される領域、昇降方
向距離で決定される領域は、予め実験により原点（０，
Ｏ）から各棚番地への移動時間を測定したり、あるいは
走行方向移動速度、昇降方向移動速度から演算により求
めることができる。

例えば第３図は走行方向棚番地がＯ〜２０、昇降方向棚
番地が０〜８の場合に、ある自動倉庫用クレーンを入出
庫台の位置から移動させて、１つの棚に入庫して、再び
入出庫台の位置に戻って来るまでのサイクルタイム（秒
）を各棚番地ごとに測定したものである（上昇と下降は
同じ速度）。

走行方向に遠く昇降方向に近い棚番地では昇降方向が先
に目標棚番地に到達するので、走行方向の棚番地で到達
時間が決定され、昇降方向に遠く走行方向に近い棚番地
では走行方向が先に目標棚番地に到達するので、昇降方
向の棚番地で到達時間が決定される。第３図によれば、
到達時間が走行方向棚番地で決まる領域と昇降方向の棚
番地で決まる領域の境界線は略々直線状になり、略々Ｚ
’＝ｐＸ’＋ｑ　　（ｐ、ｑ：定数）　　（１）で表わ
される。したがって、目標棚番地の座標（Ｘ”　、Ｚ’
　）がこの直線より上に存在するか否かにより領域を判
別することができる。すなわち、Ｚ’　＞ｐＸ’　＋ｑ
　　　　　　　　　（２）ならば昇降方向の棚番地で決
まる領域に含まれ、Ｚ′≦ｐｘ’　＋ｃｔ　　　　　　
　　　（３）ならば走行方向の棚番地で決まる領域に含
まれる。

なお、ｐ、ｑの値は第３図の例では略々ｐに０．２６６
６ ｑ＝１．　３８７６ に設定することができる。

第１図において、領域判別（Ｐ３）の結果、昇降方向の
棚番地で決まる領域に含まれると判別された目標棚番地
については、昇降方向の棚番地の大小で到達時間の長短
を判別でき、走行方向の棚番地で決まる領域に含まれる
と判別された目標棚番地については、走行方向の棚番地
の大小で到達時間の長短を判別できる。ただし、昇降方
向の棚番地と走行方向の棚番地とは、昇降速度と走行速
度が異なるため、到達時間の長短を直接比較しては判別
できない。

そこで、ここでは昇降方向の棚番地で決まる領域に含ま
れる目標棚番地の昇降方向棚番地を走行方向の棚番地で
決まる領域における時間的に等価な走行方向棚番地に換
算する（Ｐ４）、換算に用いる関数をｆ　（Ｚ’　）と
定義すると、例えば第３図の例では となる。

換算したら、各ルートごとに走行方向棚番地の合計値を
算出し、その大小を比較し、合計値が最小のルートを選
択しくＰ６）、このルートに従ってクレーンを昇降方向
および走行方向に駆動して入出庫を行なう。

次に、第３図の自動倉庫において、第１図の制御により
ルートを選択する場合の実際の動作例について説明する
。

第４図は、入庫の場合の動作例を示したもので、現在位
置Ｔから入出庫位置０（０，０）に移動して２個の荷を
受は取り、棚Ａ（７，２）および棚Ｂ（２，５）にそれ
ぞれ入庫しようとするものである。この場合、移動ルー
トとしては実線で示したＴ→０→Ａ−Ｂと、点線で示し
たＴ→０→Ｂ→Ａがあり、いずれが全行程を短時間で終
了するかを前記第１図の手順により求める。

実線のルートと点線のルートの時間差を次の関数で計算
する。

ｈ＝　（ｄ　（Ｔｏ）＋ｄ　（ＯＡ）＋ｄ　（ＡＢ））
−（ｄ　（Ｔｏ＞＋ｄ　（ＯＢ）　十ｄ　（ＢＡ））＝
ｄ　（ＯＡ）−ｄ　（ＯＢ）　　　　　　　　（５）（
ｄは、各区間の距離を時間に置き変えた関数）そこで、
まずＡ点、Ｂ点の座標を原点０を起点として絶対値化し
た座標（Ｘ’　、Ｚ’　）に変換すると（Ｐ２）、Ａ点
については、 Ｘ’＝　　Ｏ−７＝７ Ｚ’＝　　Ｏ−２＝２ となる、これが、いずれの領域に含まれるかを前記第２
式、第３式で判別すると（Ｐ３）、Ｚ’＜０．２６６６
Ｘ’　＋１．３８７６となる。従って、点Ａは到達時間
が走行方向棚番地で決まる領域に含まれるので、ＯＡ間
の所要時間は、点Ａの走行方向棚番地７で決まり、ｄ　
（ＯＡ）　＝７ となる。

また、点Ｂの座標を原点０を起点として絶対値化した座
標（Ｘ”　、Ｙ’　）に変換すると（Ｐ２）、Ｘ’＝Ｉ
Ｏ−２＝２ Ｚ′＝　　Ｏ−５＝５ となる、これが、いずれの領域に含まれるかを前記第２
式、第３式で判別すると（Ｐ３）、Ｚ′＞０．２６６６
Ｘ’　＋１．３８７６となる。従って、点Ｂは到達時間
が走行方向棚番地で決まる領域に含まれるので、０８間
の所要時間は、点Ｂの走行方向棚番地５で決まる。した
がって、これを前記第４式により走行方向棚番地に換算
すると（Ｐ４）、 ｄ　（ｏＢ）＝ｆ　（Ｚ′）＝ｆ　（５）＝１３となる
。

以上のようにして求められたｄ　（ＯＡ＞。

ｄ　（ＯＢ）を第５式に代入すると、 ｈ＝ｄ　（ＯＡ）−ｄ　（ＯＢ） ＝７−１３＝−５＜０ となるので、０→Ａを通過するルートのほうが短時間で
全行程を終了することがわかる。したがって、第４図に
実線で示すＴ→０→Ａ−Ｂのルートを選択すればよいこ
とがわかる。

次に、出庫の場合について説明する。第５図は、出庫の
一例を示したもので、現在位置Ｔ（１０゜１）から棚Ａ
（１５，１）および棚Ｂ（５，５）にそれぞれ移動して
荷を受は取り、入出庫位置０（０，０）に出庫しようと
するものである。この場合、移動ルートとしては実線で
示しなＴ−Ａ−Ｂ−０と、点線で示したＴ−Ｂ−Ａ→０
があり、いずれが全行程を短時間で終了するかを前記第
１図の方法により求める。

実線のルートと点線のルートの時間差を次の関数で計算
する。

ｇ＝　（：ｄ　（ＴＡ）＋ｄ　（ＡＢ）＋ｃｌ　（ＢＯ
））−（ｄ　（ＴＢ）＋ｄ　（ＢＡ）＋ｄ　（ＡＯ））
＝ｄ　（ＴＡ）＋ｄ　（ＢＯ） −ｄ　（ＴＢ）−ｄ　（ＡＯ）　　　　　　　　（６）
ｄ（ＴＡ）は、Ｔを起点としてＡを目標点とするから、
Ａの座標をＴを原点とする座標に変換すると、 Ｘ’　＝１１Ｏ−１５１＝５ Ｚ’　＝１１−１１＝０ となる。これによると、 Ｚ′＜０．２６６６Ｘ′＋１．３８７６となり、走行方
向棚番地で決まる領域に含まれる。

したがって、 ｄ　（ＴＡ）＝Ｘ’　＝５ となる。

ｄ　（１３０）は、Ｂを起点として０を目標点とするか
ら、０の座標をＢを原点とする座標に変換すると、 Ｘ′＝１５−０　＋＝５ Ｚ′＝１５−０１＝５ となる、これによると、 Ｚ′＞０．２６６６Ｘ′＋１．３８７６となり、昇降方
向棚番地で決まる領域に含まれる。

したがって、 ｄ　（ＢＯ）　＝ｆ　（Ｚ′）　＝ｆ　（５）　＝１３
となる。

ｄ（’Ｉ”Ｂ）は、Ｔを起点としてＢを目標点とするか
ら、Ｂの座標をＴを原点とする座標に変換すると、 Ｘ′＝１１０−５１　＝５ Ｚ′＝１１−５１＝４ となる、これによると、 Ｚ′＞０．２６６６Ｘ′＋１．３８７６となり、昇降方
向棚番地で決まる領域に含まれる。

したがって、 ｄ（ＴＢ）　＝ｆ　（ｚ′）　−ｆ　（４）　−９とな
る。

ｄ　（ＡＯ）は、Ａを起点として０を目標点とするから
、０の座標をＡを原点とする座標に変換すると、 Ｘ’　＝１１５−０１＝１５ Ｚ’　＝１１−０１＝１ となる、これによると、 Ｚ′＜０．２６６６Ｘ′＋１．３８７６となり、走行方
向棚番地で決よる領域に含まれる。

したがって、 ｄ　　（ＡＯ）　　＝Ｘ’　　＝１５　　・となる。

以上のように求められたｄ（ＴＡ）。

ｄ　（ＢＯ）、ｄ　（ＴＢ）、ｄ　（ＡＯ）を第６式に
代入すると、 ｇ＝ｄ　（ＴＡ）＋ｄ　（ＢＯ）−ｄ　（ＴＢ）−ｄ　
（ＡＯ） ＝５＋１３−９−１５＝−６＜０ となるので、実線で示すＴ−＋Ａ−Ｂ→０のルートを選
択すればよいことがわかる。

〔変更例〕

前記実施例では、到達時間が昇降方向棚番地で決まる領
域に含まれる場合に時間的に等価な走行方向棚番地に換
算するようにしたが、これとは逆に走行方向棚番地で決
まる領域に含まれる場合に、時間的に等価な昇降方向棚
番地に換算するようにすることもできる。

また、前記実施例では２列のパレットを並列に取扱うク
レーンにこの発明を適用した場合について説明したが、
３列以上のパレットを並列に取扱うクレーンにも適用す
ることができる。

また、前記実施例では入庫と出庫を別に計算したが、入
庫と出庫が複合化した場合にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、起点から目標
点への移動時間をいちいち演算する必要はなく、座標情
報のみの演算でよいので、小規模の演算で短時間にしか
も的確に最短時間のルートで決定することができ、自動
倉庫を効率よく運転することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すフローチャートで
ある。 第２図は、この発明が適用される自動倉庫の一例を示す
フローチャートである。 第３図は、自動倉庫における各棚番地への入出庫のサイ
クルタイムの一例を示す図である。 第４図は、入庫の場合の動作ルート例を示す図である。 第５図は、出庫の場合の動作ルート例を示す図である。 １０・・・柵、１６・・・クレーン、２ｏ・・・荷台、
２６・・・フォーク装置、３２・・・荷。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 昇降方向および走行方向にそれぞれ独立に所定の速度で
   移動可能な並列複数パレットハンドリングクレーンにお
   いて、 或る起点から複数の目標点に移動して入庫または出庫す
   る場合に、これら起点の座標と複数の目標点の座標をそ
   れぞれ入力し、 前記複数の目標点の座標を前記起点を原点とした場合の
   座標にそれぞれ変換し、これら変換した座標が前記原点
   からの到達時間が昇降方向の移動距離で決定される領域
   に含まれるか、走行方向の移動距離で決定される領域に
   含まれるかをそれぞれ判別し、昇降または走行方向の移
   動距離で決定される領域に含まれる場合は、その昇降ま
   たは走行方向の座標を前記原点からの到達時間が略々等
   しい走行または昇降方向の座標に換算し、この換算後の
   走行または昇降方向の座標どうしを比較して小さいほう
   の座標に対応する目標点の方向に先に移動して入庫また
   は出庫するようにしたことを特徴とする自動倉庫におけ
   る並列複数パレットハンドリングクレーンの制御方法。