JPH03106800A - 移動体の走行制御方法 - 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〕 本発明は、スタッカークレーンのように、走行体に設置
したポストを昇降する昇降体を有する移動体の走行制御
方法に関するものである。

〔従来の技術〕

物流設備において、移動しながら昇降して荷役作業を行
なう移動荷役機械として、スタヅカークレーン，無人搬
送車、無人フォークリフト等はよく知られている。

特に、スタマカークレーンは走行レール上を走行し、昇
降体上に積載した荷物を目的棚まで昇降させ，その昇降
体に設けられた移戦機によってその荷物を目的棚段に格
納する作業を行なう。（これを入庫作業と言う。）また
、これと逆な動作を出庫作業と言う。

スタ雫カークレーンは上述した入出庫作業のために、走
行輪とその走行輪を駆動する走行装置と昇降体を昇降さ
せる昇降装置と、昇降体に設けられた移戦機とを有し、
制御装置を介して、おのおの動作する。

このようなスタマカークレーンは特願昭５９−ｒ７８３
ｌ２号公報，特願昭５９−１９６６６４号公報，特開昭
６０−１８８２９７号公報，特開昭６１−１６６４０２
号公報，実開昭６３−８８６９６号公報等に示されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術はポストの小形・軽量化並びに高層化に伴
ない、ポスト上端をレール等で案内しない構成で、かつ
、スタッカークレースを高加減速および高速走行する点
について配慮がされていないＯ すなわち、高加滅速および高速走行を行なうと、ポスト
が走行方向およびその直角方向（これを左右方向という
）に揺れ、そのポストに沿って上下動する昇降体が大ｈ
＜揺れ、大きな振動が発生する。このため、１．０ｆｆ
ｌ／　Ｓ”以上の高加減速化走行を伴なった高速走行を
行なうことができないものであった。特に、最大走行速
度ＹｍｌｌＫから高減速度βで減速して、低速度Ｖｌで
走行する時、アンダーシ具−トを引き起こし、走行速度
が変動するため、低速度Ｖｌのクリープ時関１ｃを長く
する必要があり、荷の搬送のサイクルタイムが悪くなっ
ている。

本発明の目的は低速度Ｖ４のクリープ時間１ｃを小さく
した状態で高加減速を伴なった高速走行を可能にするこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

上紀目的を達成するために、低速度時の昇降体高さｈと
昇降体と荷を含む質量ｍより求めるポストの固有振動数
ｆｎにより、走行機能の低速度ｖ１のクリープ時間１ｃ
を可変に設定し、設定値を走行装置に出力したものであ
る。

そのポストの振動系は第４図のように表わされる。この
時の固有角周波数ωｎ（　ｒａｄ／ｓ　）は式（１》か
ら求まる。

ここで、 ｌ ｍｏ＝ｍｕ千７ｍｐ ｍ　＝　ａ　　−　ｍ（１ ＪＰ　＝　ｂ−／ｍａｘ Ｂｌ＝走行方向のポストの等価曲げ剛性（ＫＰｆ−ｄ） ｍｐ：ポストの質量（ＫＰ） ｍｕ：上フレームの質量（ＫＰ） ｍ　：荷と昇降体の合計質量（Ｑ） ｌｍａｘ　　：ポストの最大高さ（ｆｉ）Ｉ！：昇降体
の高さ（傭） ａ　：重量変数 ｂ　：高さ変数 式（１）から昇降体の質量ｍおよび高さｈを大ｈ＜する
と、ωＵは比例して小さくなる。すなわち、ポストの固
有振動数ｆｎ　（　”ωｎ　／　２π）は昇降体の質量
ｍが大きくなったり、上昇したりする，と、小さくなる
。

このため、高加滅速および高速走行した時にアンダーシ
．一トを引き起こしても、低速度のクリープ時間１ｃを
ポストのｆ。の逆数以上にすれば良いＯ しかし％１Ｃが長いとサイクルタイムが悪くなるので、
”Ｃを最適に設定する必要がある。

〔作　　　用〕

零′発明はスタッカークレーンの高加滅速を件なうて高
速走行する時の低速度のクリープ時間１ｃを最小にする
ため、ポスト揺れに主な影響を与える昇降体の高さｌと
質量ｍを制御装置に入力し、ｍとｌによるポストの固有
振動数ｆｎを算出し、”　ｎの逆数に比例した値を低速
度のクリープ時間１ｃと設定した後に、その出力信号を
走行装置に出力して、スタ雫カークレーンを高加減速お
よび高速走行させる。

これによって、可変のクリープ時間を有する低速度の走
行動作を行なうことができるので、サイクルタイムの短
縮化が図れる。

〔実　施　例〕

以下、本発明を第１図〜ｊｌ４図に示す具体的実施例に
基づき詳細に説明する。第１図は本発明の一実施例にお
ける動作フローチャートで，１１１２図はその制御装置
の構戒である．第３図はスタッヵークレーンの正面図で
、第４図はポストの振動系モデルである。

まず、第３図により、１０はｍ＜図示せずｌヘパケット
ｌを入庫又は出庫させるスタッヵークレー？であり、台
車構造部Ｕ，走行車輪ｎ，左右一対のポスト肋、そのボ
ストロの上端を連結するフレームｌ４、制御盤乃，　１
６、昇降テ．−ンｌ７、昇降体ｌ８、移戦機１９、走行
装ｆｆｉ■、走行検出器負、昇降検出器慈、制御装置Ｉ
等で構威される。

制御盤１５．１６は走行検出器ね，昇降検出機ツ等の各
検出器からの入力信号により走行装置Ｉ，昇降装置ｎ，
移戦機東等を動作させるためのものである。

郭のおの昇降チ，−ンｌ７は一対のボスト肋の上端およ
び下端のスブロケット（図示せず）に掛けてあり、昇降
体論を介してエンドレス状となっている。昇降テ翼−ン
ｌ７は昇降装置卒で駆動される．昇降検出器幻は前述の
スプロケ▼トの軸に連結したパルスエンコーダである。

制御ｉｌｌｓ，１６はパルスエンコーダのパルスをカウ
ントすることにより、昇降体迅の位置（昇降高さｈ）、
昇降方向、昇降速度等を検出する。

走行検出ｆｉｎは阜輸捻に連結されたパルスエンコーダ
である。制御盤腸，腸はパルスエンコーダのパルスをカ
ウントすることによって、現在位置（走行番地）、走行
方向、走行速度Ｖ，加減速度ａ，β、低速度ｖ１のクリ
ープ時関１ｃ等を検出する。

ｊＩ２図において、刀は制御４１１５．１６内の制御装
Ｉ（汎用のマイクロコンビ，一タ）であり、走行検出！
２１、昇降検出器ツから入力される信号等を用いて、後
述する方法により、スタ雫カークレーン１０の走行装［
２）へ制御信号（例えば、走行パターンの低速度ｖ１の
クリープ時関ｔｃ　）を演算し出力する。

入力制御１１３１はスタ▼カークレーン１０に取付けら
れた各鳳検出器忽，２３からの検出値を入力するための
制御およびデータ設定部翼からのデータを入力するため
の制御を行なう系である。

演算部冨は通常の中央処理！ｉｔ（ＣＰＵ）であり、メ
モリあに記憶されたプログラム（例えば、ｊｌｌ図に示
した動作フロー）に応じてデータの入力、演算、出力等
の各処ｊｌｌｔ−行なう系である。

出力制御ＳＳａは演算１１１３２の演算結果である制御
信号を各装置（走行装置刀、ブレーキ装置ｎ，昇降装Ｒ
２４等）に出力し、動作させる系である。

メモリ部あは制Ｉｌｌ装ｗＬ其の動作に必要なプログラ
ム、入力されてくる各種データ、演算結果等を記億する
系である。

データ設定部謳は制御に必要なデータをオペレータや指
令器５から入力して設定する系である．なお、走行位置
検出器４の出力のパルスをカウントすることにより、現
在の走行位ｍＸ．ｊｌ度Ｖ，加速度α、減速度βおよび
低速度Ｖｌのクリープ時間１ｃを検出できる。昇降位置
検出器幻の出力のパルスをカウントすることにより，現
在の昇降位置ｙ（＝／）、速度テ、加速度ｒおよび減速
度εを検出できる。

Ｗｉ２図における制御装ｉｌ３ｌｌ１の本発明の実施例
に関する部分の動作フローな″！Ｊｌｆｆｌに示す．ス
テップ（ａ） 指令器２からの動作指令により、スタダカークレーン１
０の指令に対応する目的の連絡番地（走行番地ＸＯｓ昇
降番地ｙｏ　）を演算部＆のメモリ部蕊に紀憧させる。

ステップ（ｂ） 昇降検出器幻に基づく昇降体詔の高さｌ，および重量検
出器郭の信号に基づく昇降体錫の質量ｍをメモリ易に入
力する。重量検出器あは昇降体肋の移戦機上に荷がある
か否かを検出する。重量検出器あの出力が＠荷無し”で
あれば、質量ｍは昇降体腸の自重のみとする。重量検出
器あの出力が１荷有り”であれば、質量ｍは昇降体川の
自重に荷の重量の平均値である所定値を加入したものと
する。この所定値は予め入力しておく。また、昇降体肋
の自重も予め所定蝿として入力しておく。

重量検出器襲は昇降体川に設けた重量検出器とし、実重
量を検出するようにしてもよい。また、入庫口等に設置
した重量検出器によって測定した重量を入力するように
してもよい。この場合、棚に格納された荷の重量は棚に
対応させて重量を記憶してお｛。また、荷の重量が昇降
体坊の自重に比べて極めて小さければ、ｍは昇降体詔の
自重とすることもできる。

ステップ（Ｃ） ステップ（ｂ）によってスタ▼カークレーン１０の低速
度時における揺れに影響を与えるパラメータが入力させ
られると、式（２》から、ポストの固有振動数ｆｎを算
出する。

出できる。停止位置から目的位置までの距離Ｘが短いと
きは最大連度ｖｍｓｘでの等速走行はない。

クリープ時間１ｃの設定方法を除いて公知のとおりであ
る。

低速度Ｖｌでのクリープ時間１ｃは式（３１から求まス
テップ（ｄ） 次に、走行速度パターンを設定する。この走行速度パタ
ーンはｊＩ５図に示すようなものである。

走行指令により加速度ａで最大連度ｖｍａｘになるまで
加速し、次に最大連度ｖｍａｘで等速走行し、目的位置
の所定量の前方で減速度βで滅遠を開始し、低速走行速
度ｖ１になることによってｖ１で等速走行し（この時間
をクリープ時間１ｃという）、目的位置になることによ
って機械ブレーキを作動させて停止する．なお、スタ▼
カークレーンは公知のように、レールを転勤するパルス
エンコーダを備え、現在位置、走行量、速度、加減適度
を検ここで、ｎは整数である。通常クリープ時間として
は最低限の数値を設定しており、計算値がこの通知より
も小さい場合に、ｎを例えば＠２“とする。

ｔα＝ヱ■Ｌ α 以上から明らかなように、クリープ時間１ｃ　　はボス
トｎの固有振動数の逆数（ポスト肋の１周期？れ時間）
に比例した値となる。例えば、昇降笹鳩の昇降高さｌが
高い場合ではｆｎは低くなるため、クリープ時間１，は
長くなる傾向にある。その逆に、ｌが低い場合ではｆｎ
は高（なるため、クリープ時間ｔｏ　は短くなる傾向に
ある。

ステップ（ｅ） ステップ（ｄ）で設定した走行速度パターンを出力制御
部おを介して、走行装置■■■、ブレーキ装置卒等に出
力する。これによって、スタッカークレーン１０は走行
動作を開始する。

ステ，ブ（ｆ） ステップ（０で求めた昇降番地Ｙｏ　ｔ１’ら昇降の速
度パターン（９）を投定し、これを昇降装置誕に出力す
る。これにより、昇降体腸は昇降動作を開始する。

ステップ（ｇ）　，　（ｈ） 入力制御部３！に入力された現状の走行位ｊｘと目標の
走行番地Ｘ６との位置偏差（Ｘｏ−Ｘ）を求めＯでなけ
ればステップ（ｄ）ヘジャンブして、ステップ（ｆ）の
フローへ進み、Ｏであれば停止動作（図示していないが
、ブレーキ装Ｗ２２を作動・させる）を行なう。

以上説明した本発明の実施例によれば、スタッカークレ
ーンの高加滅速および高遠走行によるポスト揺れ状態に
大きな影響を及ぼすパラメータである昇降体の昇降高さ
ｈと質量ｍを入力し、低速時のポストの固有振動数ｆｎ
を算出した後、そのｆｎの逆数の整数倍の値を、走行パ
ターンの低速度ｖ１のクリープ時間１，とすることによ
り、ポスト揺れによる低速度の速度Ｒ動が整定するので
、最小のクリープ時間となり、サイクルタイムを短縮さ
せることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高加滅速および高速走行した時のポス
トの揺れ周期に比例した低速度のク９−ブ時間を調整し
、最小にすることができるので、サイクルタイムを短縮
させることができ、その分だけスループダトの向上の効
果がある。

【図面の簡単な説明】

１１１図は本発明の一実施例を示した制御装置の動作フ
ローを示した図、第２図は第１図の制御装置部分を示し
た図、第３図はスタヅカークレーンの正面図、第４図は
ポストの振動系モデル図、第５図は走行パターンを示す
図である。 １Ｇ−一一スタヅカークレーン、セ・・・・一走行車輪
、１３・・・・−ポスト、１８−・・・一昇降体、粉・
一走行装置、負・・・・一走行検出器、セ・一・−ブレ
ーキ装置、幻・−・ー噂ｌ閃

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水平方向に走行する走行機能と、該棚の高さ方向へ
   ポストを介して昇降体を移動する昇降機能とを有する移
   動体の走行制御方法において、ポストの固有振動数ｆ＿
   ｎの逆数の整数倍ｎ／ｆ＿ｎを前記走行機能の走行パタ
   ーンにおける低速変時間に設定したことを特徴とする移
   動体の走行制御方法。 ２、第１請求項記載の移動体の走行制御方法において、
   前記固有振動数ｆ＿ｎは前記昇降体の重量ｍと高さｌに
   より算出されることを特徴とする移動体の走行制御方法
   。