JPH06239410A - 入出庫作業用クレーンの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 立体倉庫内の走行・昇降の現在位置を視覚検
出器手段により認識しながらクレーンの走行・昇降動作
を制御する方式の採用により、クレーンに備える検出器
の数を極力少なくするとともに、学習作業をも不用とす
るシステムの実現を図る。 【構成】 入出庫作業用クレーンに備えた視覚検出器６
により、荷受け部材の各棚の定位置に取り付けられた目
標物に表示された、各棚の粗番地情報の表示と、棚の中
心からのずれ量を把握するための精番地情報の表示を認
識しながらクレーンの走行・昇降の起動・加減速・停止
を制御する方式を実現している。また、各棚への二重格
納を防止する上で必要となる荷物の有無検出や、荷物の
荷姿異常検出器としても視覚検出器６を用いており、制
御構成の簡単化を実現している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動倉庫に用いられる
入出庫作業用クレーン、即ち、入出庫ステーションと棚
との間の荷受け渡し手段を有する昇降荷台を備えたクレ
ーンの制御方法に関するものである。さらに詳しく云う
と、入出庫作業用クレーンに取り付けた視覚検出器手段
が、立体倉庫に設けられた目標物を認識することによ
り、光電センサやパルスエンコーダといった複数の検出
器を用いることなく、クレーンを正確な目的位置に停止
させる位置決め制御や異常検出を実現することができる
入出庫作業用クレーンの制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の入出庫作業用クレーンの制御方法
としては、特開５７−８１００５号に示されているよう
に、クレーン本体に取り付けられ、各停止場所毎に、走
行方向に配置された被検出板を検出するための粗番地検
出器と、駆動輪に取り付けられたパルスエンコーダによ
る精番地検出器とを用いることにより、クレーンの位置
決めをするための位置情報を入手し、入出庫作業用クレ
ーンの停止位置決め制御を実現していた。つまり入出庫
作業用クレーンの停止位置を決定するためには、立体倉
庫内のどの棚が目標とする棚位置なのかという粗番地検
出器で検出する棚情報と、目標の棚の中心にクレーンを
停止位置決めさせるために精番地検出器で検出するクレ
ーンの現在の位置情報との、２つの情報を得ることがク
レーンを目的の棚に高精度に自動停止させるためには重
要となる。

【０００３】また、棚への荷物の二重格納防止のための
検出器や、荷物の荷姿を検出するための検出器も、入出
庫作業用クレーンを制御するためには必要な異常検出器
機能であるが、従来は、クレーンの停止位置決めとは別
の手段により異常を検出していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の入出庫作業
用クレーンの制御方法の場合、走行・昇降のそれぞれの
目標棚と停止位置を決定するためには、粗番地検出器
と、パルスエンコーダを用いた精番地検出器を、走行用
・昇降用に別々に備えることが必要となる。従って、検
出器や被検出板といった部品の数が増大し、検出器の故
障による原因で、入出庫作業用クレーンの安全性や、稼
働率が低下するという欠点がある。また、このような自
動倉庫システムにおいては、立体倉庫の各棚に対する走
行・昇降停止位置を、入出庫作業用クレーンの粗番地及
び精番地検出器を用いて検出し、記憶させる学習作業を
行なわせることにより、立体倉庫の組立精度などに関係
ない停止精度を得る方法を用いているが、この方法で
は、立体倉庫や入出庫作業用クレーンの径年変化や、ク
レーンの車輪の摩擦があるため、前記学習作業を定期的
に繰り返す必要があることと、この学習データを記憶
し、保持しておくためのメモリー機能が必要となるなど
の欠点がある。

【０００５】本発明が解決しようとする課題は、走行用
・昇降用に備えられた、粗番地検出器と精番地検出器の
複数検出手段を必要とすることなく、また、クレーンの
停止位置決め制御に必要であった、立体倉庫の学習作業
をも不用にするとともに、学習に伴う学習データの記憶
メモリを無くすこと、さらには、二重格納防止や荷姿セ
ンサとしても利用することが可能な検出手段によりクレ
ーンの制御系を構成することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、入出庫ステーションと入出庫棚間を走行
及び昇降移動するとともに、フォーク機構により荷物の
受け渡しを行う入出庫作業用クレーンにおいて、立体倉
庫の棚に文字番号あるいは記号・図形などを表示した目
標物を設け、その目標物をクレーンが走行及び昇降しな
がら認識することができる視覚検出器手段をクレーンに
備えるとともに、この視覚検出器手段から得られる棚の
位置情報を入出庫作業用クレーンの位置決め制御系へフ
ィードバックさせることにより、入出庫作業用クレーン
を目標棚の各停止位置に高精度に自動停止させる制御を
実現させるようにしたことを特徴とする。

【０００７】また、本発明は、文字番号あるいは記号・
図形などを表示した目標物に、棚の位置を示す粗番地情
報と棚の中心からの位置を示す精番地情報とを表示し、
その粗番地情報に基づいて入出庫作業用クレーンを目標
棚の位置に自動停止させ、さらに、前記精情報に基づい
て入出庫作業用クレーンを目標棚の中心位置に高精度で
自動停止させることを特徴とする。

【０００８】

【作用】自動倉庫設備において、入出庫作業用クレーン
は、入出庫ステーションや棚との間で、荷物の受け渡し
をする機器であるため、目的とする、ステーションある
いは棚を見つけるとともに、その目的の位置まで入出庫
作業用クレーンを移動させ、正しい停止位置に停止させ
る機能が必要となる。従来技術としては、目的のステー
ションあるいは棚までクレーンで移動させていくのに、
光電センサと被検出板を利用した粗番地検出器手段を、
目的の棚の中心位置にクレーンを停止させるためにはパ
ルスエンコーダを用いた精番地検出器手段を用いた制御
方法を使用している。これに対して、本発明による制御
方法の場合には、立体倉庫の各棚に設けられた、文字番
号あるいは記号・図形などを表示した目標物を、入出庫
作業用クレーンに取り付けた視覚検出器手段にて認識す
ることにより、従来の粗番地検出器手段と、精番地検出
器手段の両方の機能を実現し、入出庫作業用クレーンの
位置決め制御系の検出器手段として用いている。つま
り、各棚に設けられた文字番号表示を認識することによ
り、目的とするステーションあるいは棚の中心付近まで
クレーンを移動させること、また、文字番号表示とは別
に設けられた、特定の記号・図形で示した目印位置を認
識して棚中心からのずれ量を検出し、入出庫作業用クレ
ーンを目的とするステーションあるいは棚は中心位置に
停止位置決めするものであり、走行・昇降の停止位置決
め制御を１つの視覚検出手段により実現させることが可
能となる。又、本発明による制御方法によれば、棚に格
納された荷物の有無を検出する検出手段としても使用す
ることが可能となるため、二重格納防止用のセンサをク
レーンに据え付ける必要が無くなる。さらに、棚に格納
された荷物の荷姿確認にも使用可能なことから、地震後
の再起動前に必要となる立体倉庫内の目視点検作業など
にも利用することができる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明の一実施例を図１に基づいて
説明する。図１において、１はクレーンの機上制御盤に
組み込んだクレーン運転制御用のコントローラ、２は前
記１のコントローラから出力される制御信号９ａ，９
ｂ，９ｃを基に、各装置への速度指令値１０ａ、１０
ｂ、１０ｃを出力するインバータ、３，４，５はインバ
ータ２から出力される速度指令値信号により速度コント
ロールされる走行・昇降・フォーク用の各装置である。
６は立体倉庫の棚に設けられた文字番号あるいは記号・
図形などを表示した目標物を、クレーンが走行及び昇降
しながら認識することができる視覚検出器手段である。
この視覚検出器手段は、例えば、（株）日立製の高速画
像認識装置（ＨＩＤＩＣ−１Ｐ／２００）であって、カ
メラによってとらえた視覚をコントローラによってパタ
ーン認識し、判断するものである。７はコントローラ１
へ棚位置あるいは荷物情報をフィードバックさせるため
の視覚検出器の出力信号、８はクレーンに対する上位コ
ンピュータからの入出庫作業用指示信号である。

【００１０】上記の構成によれば、クレーンへの入出庫
作業指示８が、上位コンピュータからクレーンのコント
ローラ１に入力されると、コントローラ１では、クレー
ンの走行・昇降・フォークの各動作の必要性や、動作順
序等の作業内容を決定し、クレーンを運転制御するため
の制御信号９ａ、９ｂ、９ｃを出力する。インバータ２
は、コントローラ１から出力される前記制御信号が入力
されると、走行・昇降・フォークの各モータに対してそ
れぞれの制御信号が指示した速度にて回転するように速
度指令値１０ａ、１０ｂ、１０ｃを出力する。走行装置
３、昇降装置４、フォーク装置５で使用している各々の
モータは、インバータ２から出力される前記速度指令値
により、常に速度のコントロールを受けながら必要に応
じて起動・加減速及び停止の動作を繰り返す。つまり、
本発明の制御方法を用いることにより、クレーンへの入
出庫指示８がコントローラ１に入力されると、コントロ
ーラ１は、クレーンの現在の停止位置と、入出庫を指示
された対象の棚位置から最も適した走行・昇降の運転パ
ターンを選択してインバータ２への制御信号９ａ、９ｂ
を出力する。同時にコントローラ１では、クレーンの昇
降装置に取り付けた視覚検出器手段６によりクレーンの
現在位置を確認することにより、現在位置を目標位置と
の偏差量を算出してインバータ２への入力信号となる制
御信号９ａ、９ｂの値をコントロールし、最終的にクレ
ーンを目標となる棚中心に停止させる制御を実現させる
ことができる。

【００１１】次に本発明における視覚検出器手段６によ
る、粗番地検出機能と、精番地検出機能について、図
２、図３、図４を用いて説明する。図２において、１１
は入出庫作業用立体倉庫の棚を構成する支柱であり、１
２は荷物１４を支持するための荷受台となる支柱１１に
支持された荷受部材である。本発明においては、視覚検
出器６用に入出庫作業用立体倉庫を構成する各棚の定め
られた場所毎に、文字番号あるいは記号・図形などを表
示した目標物１３を取りつける。

【００１２】図３に目標物１３の一例を示す。この図に
おいて、右半分の１５は視覚検出器６による粗番地検出
に用いるものであり、その上段には、入出庫作業用クレ
ーンの走行方向の各棚を文字番号で表した行番号１５
ａ、下段にはクレーンの昇降方向の各棚を文字番号で表
した段番号１５ｂを表示している。

【００１３】また、目標物１３の左半面１６は、視覚検
出器６による精番地検出に用いるもので、走行と昇降の
停止位置決めに適した記号と図形を表示している。この
例では、走行方向Ｔの目盛１６ａと昇降方向Ｈの目盛１
６ｂとをクロスさせ、その支点が棚の中心であることを
示している。

【００１４】図４は視覚検出器手段６をクレーンに取付
けた一例を示す。この図において、視覚検出器６は、入
出庫作業用クレーンのポスト１７を上下に昇降する昇降
装置５に取付けてあり、昇降装置５と一体となって昇降
する。上位コンピュータからコントローラ１へクレーン
の入出庫作業指示８が入力され、コントローラ１から走
行・昇降の目標位置と現在位置から導出した両方向の動
作パターンを基に、制御信号９ａ、９ｂが出力される
と、入出庫作業クレーンは、走行装置３と昇降装置４に
より、指示された目標位置に向かって動きだす。クレー
ンが動きだすと、視覚検出器６は、まず粗番地検出機能
を動作させ、各棚の荷受け部材の定められた場所に表示
された目標物１３の行番号と段番号１５ａ、１５ｂを検
出し確認する。この粗番地検出によりクレーンは現在位
置の確認が可能となるために、現在位置から目標位置ま
での偏差量を常に把握しながら、走行・昇降させること
が可能となる。つまり、コントローラ１から出力される
制御信号９ａ、９ｂをコントロールすることにより、常
に前記偏差量に適した動作パターンにて走行・昇降の各
動作を行なうことが可能となる。

【００１５】次に、この粗番地検出機能を用いたクレー
ンの走行・昇降移動により、クレーンが入出庫作業指示
８にて指示された対象の棚に到達した場合について説明
する。クレーンが対象とする目的の棚に到達し、粗番地
検出機能により、目的の行番号及び段番号であることを
文字読み取りにより確認すると、視覚検出器６は、粗番
地検出機能から、精番地検出機能へ自動的に機能を切り
替えられる。ここでコントローラ１は、精番地検出機能
により前記の視覚検出器の目標物１３の左半面に表示さ
れた信号・図形１６ａ、１６ｂの認識を利用して、棚中
心からのずれ量を測定し、コントローラへフィードバッ
クさせることにより走行・昇降の停止位置決め制御を行
ない、クレーンを対象の棚の中心に停止させることが可
能となる。クレーンが入出庫作業を指示された棚の中心
に位置決めされた状態で、視覚検出器は次の確認を行な
う。棚へ荷物を入庫する指示が出されている時は、すで
に棚へ荷物が置かれていないかどうか、棚への二重格納
を防止するための荷物の有無の検出を行なう。また、棚
から荷物を出庫する指示が出されている時は、棚に格納
された荷物の荷姿に異常が無いかどうかの確認を行な
う。いずれの場合にも、視覚検出器６を異常検出器とし
ても使用することが可能である。

【００１６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の制御方法に
よれば、入出庫作業用立体倉庫を構成する各棚ごとに取
り付けられた、文字番号あるいは記号・図形などを表示
した目標物を入出庫作業用クレーンの昇降装置に備えた
視覚検出器手段にて認識することにより、立体倉庫内の
どの棚が目標とする棚なのかを確認するための情報とな
る、従来の粗番地検出器で検出していた現在位置の棚情
報と、目標の棚の中心にクレーンを停止位置決めさせる
ために必要となるクレーンの棚中心からのずれ量の情報
を得ることが可能となることから、従来において、入出
庫作業用クレーンに備えられた走行用・昇降用の粗番地
検出器手段と精番地検出器手段を構成する複数の検出器
や、検出用の検出体を無くすることが可能となり、検出
器の故障や検出にともなう異常を少なくすることが出来
るため、入出庫作業用クレーンの稼働率を高める効果が
ある。

【００１７】また、本発明による制御方法によれば、走
行・昇降の運転パターンを求めるために従来行なってい
た走行・昇降の停止位置を、入出庫作業用クレーンに備
えた粗番地及び精番地検出器を用いて事前に検出し、記
憶させる学習作業を行なわせる必要が無いことから、立
体倉庫の製作精度や据付精度を必要以上に高めることが
不用となり、荷物を格納する立体倉庫の製作・据付を簡
単化する効果がある。さらに、学習作業が不用になるこ
とから、立体倉庫や入出庫作業用クレーンの径年変化、
あるいはクレーン車輪の摩擦などのために従来必要であ
った定期的な再学習作業も不用となるため、入出庫作業
用クレーンや立体倉庫の保守点検作業の効率を高める効
果もある。また、学習にて各棚の走行・昇降位置を検出
する必要が無いことから、学習データを保持し記憶する
ためのメモリー機能が不用となるため、入出庫作業用ク
レーンのコントローラに備えていた電池を用いたメモリ
ーバックアップ回路等が削除でき、回路の簡単化をはか
ることが可能となる。

【００１８】また、本発明の制御方法を用いれば、視覚
検出器手段を備えることにより、二重格納を防止するた
めに必要となる各棚の荷物の有無を検出するための検出
器としても利用することができるため、二重格納防止用
の専用センサーをクレーンに据え付ける必要がなく、ク
レーン全体の構成を簡単化して効率のよいシステムを構
成することが可能となる。

【００１９】また、本発明の制御方法を用いれば、視覚
検出器手段を備えることにより、棚に格納された荷物の
荷姿確認にも使用可能なことから、立体倉庫内の目視点
検作業などにも利用することができ、作業の効率を向上
させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である入出庫作業用クレーン
の制御構成を説明する図。

【図２】入出庫作業用立体倉庫の構成を説明する図。

【図３】入出庫作業用立体倉庫に表示された、視覚検出
器用の目標物の表示の一例を示した図。

【図４】視覚検出器手段のクレーンへの取付けの一例を
示した図。

【符号の説明】

１…コントローラ、２…インバータ、３…走行装置、４
…昇降装置、５…フォーク装置、６…視覚検出器、７…
視覚検出器出力信号、８…上位指令、９ａ，９ｂ，９ｃ
…制御信号、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…速度指令値、１
１…立体倉庫の支柱、１２…立体倉庫の荷受部材、１３
…荷受部材に表示された視覚検出器の目標物、１４…荷
物、１５…粗番地情報の表示、１６…精番地情報の表
示、１７…入出庫作業用クレーンのポスト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入出庫ステーションと入出庫棚間を走行
   及び昇降移動するとともに、フォーク機構により荷物の
   受け渡しを行う入出庫作業用クレーンにおいて、立体倉
   庫の各棚に文字番号あるいは記号・図形などを表示した
   目標物を設け、その目標物をクレーンが走行及び昇降し
   ながら認識することができる視覚検出器手段をクレーン
   に備えるとともに、この視覚検出器手段から得られる棚
   の位置情報を入出庫作業用クレーンの位置決め制御系へ
   フィードバックさせることにより、入出庫作業用クレー
   ンを目標棚の各停止位置に高精度に自動停止させる制御
   を実現させるようにしたことを特徴とする入出庫作業用
   クレーンの制御方法。
2. 【請求項２】 目標物に、棚の位置を示す粗番地情報
   と、棚中心からの位置を示す精番地情報とを表示し、そ
   の粗番地情報に基づいて入出庫作業用クレーンを目標棚
   の位置に自動停止させ、さらに、前記精番地情報に基づ
   いて入出庫作業用クレーンを目標棚の中心位置に高精度
   で自動停止させることを特徴とする請求項１に記載の入
   出庫作業用クレーンの制御方法。
3. 【請求項３】 前記視覚検出器手段に、棚に格納された
   荷物の有無の検出機能を備えさせることにより、棚への
   二重格納防止手段としても使用することを特徴とする請
   求項１または２に記載の入出庫作業用クレーンの制御方
   法。
4. 【請求項４】 前記視覚検出器手段に、棚に格納された
   荷物の荷姿に関する検出機能を備えさせることにより、
   棚荷物の荷姿異常のチェックにも使用可能としたことを
   特徴とする請求項１または２に記載の入出庫作業用クレ
   ーンの制御方法。