JPS63310500A - クレ−ンの昇降台位置制御装置 - 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］ 本発明は自％１１Ｑ庫に用いるスタッカクレーンまたは
マルチストッカ〈入出庫装置）等のように荷受は渡し手
段を備えた昇降台をチェーンで昇降させるクレーンの昇
降台位置制御装置に係り、特に昇降台の停止位置を単位
長さ当りのパルス数として鋒出して高さ方向の位置デー
タの補正をするクレーンの昇降台位置制御装置に関する
。

［従来の技術〕 自動倉庫におけるスタッカクレーン、マルチストッカ等
は、倉庫を構成しているラックの各間口列に停止したの
ち、荷受は渡しｉ能をもつ昇降台を各段開口に正確に移
動停止させる必要がある。

従来の昇降台位ｌ制御装置は、停止位置を直接検出する
手段を昇降台とポストとの間に設けている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のように停止位置を直接検出する検出手段は保守点
検にかなりの時間を要するばかりか、停止位置間隔が接
近している場合には制御不可能な範囲があり、正確な停
止ができないという問題点があった。

本発明の目的は、昇降台の停止精度の向上を図るクレー
ンの昇降台位置制御装置を提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため本発明は、スタッカクレーン
、マルヂストツ力等のポストに沿って移動する昇降台と
、ボスト上部に設けた昇降台駆動用のモータと、モータ
の運転・停止を行なう駆動制御ユニットと、昇降台のス
トローク範囲内のポストの高さ方向に一定の間隔をおい
て設けた少なくとも２１１１の検出手段と、モータの出
力軸に付設したロータリエンコーダと、ロータリエンコ
ーダの出力信号を昇降台の一定移動量に対応したパルス
数としてカウントするカウンタと、前記２個の検出手段
が作動する間のパルス数と前記一定検動量によるカウン
トデータとを演算して前記駆動制御ユニットにＩ！、１
１１１１信号を出力させるコントローラからなることを
特徴とするものである。

［作　　用］ ポスト高さ方向の基準長と各段ラックの轟さくストロー
ク）がデータとしてコントローラにメモリされている。

昇降台の一定移動値および停止データをポスト高さ方向
に設けた２個の検出手段で取出し、昇降台駆動用モータ
に付設したロータエンコーダおよびパルスカウンタを用
いて上記データをコントローラに供給することにより指
示された位置に停止するためのカウントデータを自動的
に演算して駆動制御ユニットに出力させる。また一定移
動ａ内のパルスカウントの変動により、チェーンの伸び
による弄降台停止位胃ずれを検出し、自動的に補正して
昇降台停止位置を正確に決定する。更にクレーン走行用
レールとラック棚の据付は誤差がある場合にも、当該棚
における前記一定検動量におけるパルス数の変化に基づ
いて停止位置誤差を自動的に補正するものである。

［実施例］ 次に本発明をスタッカクレーンに適用した場合の昇降台
位置制御装置について具体的に説明する。

第１図は本発明クレーンの昇降台位Ｉ！ｌ１ＩＩＩＩＩ
装置の一実施例を示すブロック図である。

図において符号１はスタッカクレーン、２は床に設けた
レール、３はスタッカクレーンのポスト、４はポスト３
に沿って移動する昇降台で荷受は渡し手段（図示省略）
を備えている。５は昇降台吊下げ用のチェーン、６はチ
ェーン巻上げ用のスプロケット、７はバランスウェイト
、８はスプロケット軸、９は車輪、１０はスタッカクレ
ーンの台車、ＰＨＬＤＪ５　ヨヒＰ１１ＬＩＪＬｔ光電
素子、１１．１２ハ検出片、１３は昇降台駆動用モータ
、１４はロータリエンコーダ、１５は駆動制御ユニット
、１６はコントローラである。

スタッカクレーン１はレール２に案内され台車１０内に
設けた自走手段（図示省略）によりラック問口前面を走
行し、任意のラック棚列に停止できる。ポスト３には高
さ方向に一定の間隔をあけて上昇および下降減速用検出
片１１．１２を固着する。

これに対応して昇降台４の１端に前記検出片と共に、検
出手段を構成する光電素子ｐＨＬｔｌおよびＰＩＩＬＤ
を取付ける。光電素子ＰＩＩＬＵは常時ＯＦＦ　、　Ｐ
ＩＩＬＤは常０時ＯＮであって、光電素子ＰＨＬＵがＯ
ＮＬ、たときと、光電素子ＰＩＩＬＤがＯＦＦ　Ｌ、た
瞬間をそれぞれ基準ポイントとし、その闇のパルス数を
全ストロークカウントとする。ロータリエンコーダ１４
の信号はカウンタ（高速カウントユニット）１８を経て
昇降台の一定移動８および停止データがコントローラ１
６に入力される。コントローラ１６の出力信号は駆動制
御ユニット１５により、消費電力を小さく、応答速度を
早くしてモータ１３を駆動する。

コントローラ１６はカウンタ１８、入出力インターフェ
ース１７、信号バス１９、メモリ２Ｇ、ＣＰＵ２１から
構成されている。ロータエンコーダ１４で発生するパル
スはカウンタ１８で計数され、モータ停止で計数を止め
る。カウンタ１８の出力は信号バス１９を経てＣＰ　Ｕ
　２１でメモリ値と比較演算される。ＣＰＵ２１からの
指示信号が信号バス１９、入出力インク−フェース１７
を経て駆動＆ｌＪ　ａユニット１５に入力されるように
なっている。

本実施例では昇降台４を昇降させるスプロケット軸８に
ブレーキをかけて停止させることができる。昇降台４の
位置が所望の位置に達しない場合又は所望の位置を越え
る場合には、前記モータ１３に内蔵されているロータリ
エンコーダ１４から供給されるパルス数と検出手段の間
におけるパルス数とがコントローラ１６で比較演算され
る。また、所定値からの誤差をＣＰＬ１２１で計算し、
その計算値に基づいて昇降台４が所定の停止位置になる
まで駆動制御ユニット１５からの駆動信号をモータ１３
に加え、スブＯケット６を右方向又は左方向に回転させ
て昇降台４を昇降させる。

次に本実施例の作用について説明する。

コントローラ１６は与えられた目的−データと現在−デ
ータとが一致する方向に昇降台４を移動させる機能をも
っている。

第２図は検出片１１．１２と昇降台側の光電素子ＰＩＩ
ＬＵ、ＰＨＬＤとの関係を示す側面図である。図中Ｌ２
、Ｌｏはラック段差および最上端ラック高さ、Ｃ、Ｃ２
・・・ｃｏは１段、２段・・・ｎ段目のラックのカウン
ト数、ＣΔは検出片１２の上辺におけるカウント数、Ｃ
３は検出片１１の下辺におけるカウント”数、Ｒ２は下
限減速距離である。

第２図の状態から昇降台４を下降させると、下降により
第２の光電素子ＰＨＬＤが検出片１２によってＯＦＦに
変化するから、そのときのカウント値をＣ＾にセットす
る。また第２図の状態から昇降台を上昇させて第１の光
電素子ＰＨＬＵが検出片１１によってＯＮに変化したと
きの値をＣ３とし、検出片１１．１２間の距離をＲ１と
すると、単位長さ当りのパルス発生数Ｃａｌは で与えられる。

次に本発明における各種ＩＩｊ−について述べる。

■、停止位置決定 まず寸法データを入力し、カウント値を実際のラック高
さによって決定したのら、次の手順で行なう。

■第２図のように昇降台４がストローク中間にあって、
第２の光電素子ＰＨＬＤがＯＮのとき、モータ１３を駆
動して昇降台４の上昇を開始する。

■昇降台４の上昇により第１の光電素子ＰＨＬＵが検出
片１１で遮光されてＯＮとなったとき、モータを停止す
る。そのときのカウント数をＣ３とする。

■モーター３を逆転して昇降台４を下降し、第２の光電
素子ＰＨＬＤが検出片１２で遮光されてＯＦＦとなった
とき、モータを停止する。そのときのカウント数をＣ＾
とする。

０式（１）により単位長さ当りのパルス数を求める。

−Ｃ ０１ｍ−８Ａ ■全ストロークのカウント数を Ｇｏ−Ｃ鵬−Ｘ（ｊ２＋Ｊ２２）　　−ト　１００００
ＰＳにより求め、高速カウントユニットの現在値にセッ
トする。

■ラック第１段目ノ位置はＣ，−１００００ＰＳ、　ｎ
段目の位置は、 Ｃｎ−ＣＩＩＸ　　Ｌ　ｎ　　＋　１００ＯＯＰＳによ
って求め、それぞれメモリに入力させておく。

■、原点出しの方法 ■原点ＣＩ＋を Ｃ−ＣｍｍＸ　１１２＋　１００ＯＯＰＳで求める。

＋１ ■第２の光電素子ＰＲＬＤがＯＦＦ　ｔ、、ていたら、
ＯＮするまで下降する。

■ＰＩＩＬＤがＯＦＦするまで上昇しＯＦＦシたら、Ｃ
Ｉ（を高速力Ｃクントユニットの現在値に書き込む。

■目標位置Ｃｘを１０．０ＯＯＰＳとして下降する。

■、停止制御 ■停止誤差のデータをＤＡに入れておく。（カウント値
） ■上昇時の停止タイミングデータをＤ　に入れておく。

（カウント値） ■下降時の停止タイミングデータをり、に入れておく。

（カウントｆｔ１） ■停止したとき、ＯＡの範囲外であったら、インブーン
グを行う。

■上昇停止時の目ａｆＩＣと現在値Ｃ７との差をＸ Ｃｚ””ｙ−Ｃｘとすると、１／１０　　Ｇ２をり。

に加える。（ＣＩはマイナスもありうる）■下降停止時
には１／１０　　Ｃｌをり。より減らす。

■、減速制御 ■無負荷上昇時、上昇開始１秒後の停止位置からの移動
カウント値をＣとし、Ｃｏ１の平均値をＤｏ、に入れて
おく。

■無負荷上昇減速タイミングデータをり。、Ｕに入れて
おく。

■上昇減速完了タイミングデータをり。、ｏＸに入れて
おく。

■１（ｌｌｓｅｃの割込プログラムでカウント値の変化
から速度データを求め、低速の定速になった位置を求め
るり。５８．を目標位置の差とすると■減速方向も■〜
■と同じ。

■、負負荷よる減速位置の変更Ｍａｌｌ■実負荷上昇時
、上昇開始１秒後の停止位置からの移動カウント値をＣ
Ｌｌとする ＣＬＸ”Ｃ０１’Ｌ１を求める。

■負荷による変化定数をｏＬｕｋに入れておく。

■減速タイミングＣＬＴ”　ＤＯＬＵＸ＋ＣＬＸｘＤＬ
Ｕｋと１して減速する。

■低速の定速となったときの値から ＣＬＸ ■下降時も■〜■と同じ。

第３図は昇降台４の停止位置を自動決定する方法を示す
フローチャートである。

先ず、昇降台４の停止位置を自ａ設定するステップをス
タートする（ステップ１）。そして、モータ１３内蔵の
ロータリエンコーダ１４からモータ１３の回転数に応じ
たパルスを発生させる（ステップ２）。次に、そのパル
ス数をカウンタ１８で計数する（ステップ３）。そして
、ＣＰ　Ｕ　２１で単位長さ当たりのパルス数に換算す
る（ステップ４）。そして、昇降台４の停止位置が所定
の停止位置（目的値）に達したか否かを判断する（ステ
ップ５）。

目的値に達した場合には昇降台４の停止位置を自動設定
する（ステップ６）、また目的地に達しない場合には、
駆動制御ユニット１５を介してモータ１３を駆動して再
びステップ２に戻る。昇降台４の停止位置の自動設定が
為されるとこのフローをエンドする（ステップ７）。

次に、第４図のチェーンの伸びによる昇降台の停止位置
ずれを自動補正するフローチャートを説明する。

先ず、チェーン５の伸びによる昇降台４の停止位置ずれ
を自動補正するステップをスタートする（ステップ８）
。次に、モータ１３内蔵のロータリエンコーダ１４から
パルスを入力する（ステップ９）。そして、カウンタ１
８でパルス数を測定する（ステップ１０）。次に、ＣＰ
　Ｕ　２１で単位長さ当たりのパルス数に換算する（ス
テップ１１）。そして、これらパルス数（データ）をメ
モリ２０に一時記憶する（ステップ１２）。次に、ＣＰ
　Ｕ　２１で比較／演埠し、検出片１１付近の単位長さ
当たりのパルス数（Ｃａｌ）を順に求め、平均値を計数
する。また、昇降台４が１準レベルに停止するための目
的位置ｈラントデータＣｘを次式で求める（ステップ１
３）ｃ Ｃ−ｚ　　＋ｆｄ＋ｊ！ｂ　　　　　　　＋２× 式（２）において、！ｄは昇降台４の上面から中間点ま
での長さで、ｌ、は第２の検出手段は取付位置からスタ
ッカクレーン１のポスト固定レベルまでの良さである。

更に、所定の昇降台４の停止位置く目的値）か否かを判
断する（ステップ１４）。目標値である場合には、チェ
ーンの伸びによる昇降台の停止位置ずれを自動補正する
（ステップ１５）。

このときは、コントローラ１６から駆動制御ユニット１
５ヘチエーン５の伸びによる昇降台４の停止位置ずれを
自動補正する制御信号が供給される。

このυＪｔｌＯ信号に基づいてモーター３は回転し、チ
ェーン５を引き上げ又は引き下げて昇降台４を所定の位
δにする。また、ステップ１４で目標値でないと判断さ
れる場合は、ステップ９に再び戻し、モーター３内藏の
ロータリエンコーダ１４から再びパルスを出力する。ス
テップ１５でチェーンの伸びによる昇降台４の停止位置
ずれを自動補正すると、ステップをエンドする（ステッ
プ１６）。

なお、本実施例では、モータに内蔵されているロータリ
エンコーダについて述べたが、モータとロータリエンコ
ーダ間に被制御体を介在させたものであっても差支えな
い。

［発明の効果］ 上記のように本発明によれば、一定移動量および停止デ
ータを２個の検出手段で取出し、昇降台駆動用モータに
付設したロータエンコーダ、パルスカウンタを用いて上
記データをコントローラに供給することにより指示され
た位置に停止するためのカウントデータを自動的にＰＡ
ｓ＊シて駆動ｔｉ制御ユニットに出力させることができ
る。また一定移動量内のパルスカウントの変動によりチ
ェーンの伸びによる昇降台停止位置ずれを検出し、自動
的に補正して昇降台停止位置を正確に決定することが可
能である。更にクレーン走行用レールとラック棚の据付
は誤差がある場合にも、当該機における前記一定移動伍
におけるパルス数の変化に基づいて停止位置誤差を自動
的に補正して正確に昇降台を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明クレーンの昇降台位置制御装置の実施例
を示すブロック図、第２図は検出用光電素子と検出片と
の関係を示す拡大図、第３図は昇降台の停止位置を自動
設定する方法を示すフローチャート、第４図はチェーン
の伸びによる昇降台の停止位置ずれを自動補正する７０
−チャートやある。 １・・・スタッカクレーン、２・・・レール、３・・・
ポスト、４・・・昇降台、５・・・チェーン、ＰＨＬＵ
、ＰＩＩＬＤ・・・光電素子、１１．１２・・・検出片
、１３・・・モータ、１４・・・ロータリエンコーダ、
１５・・・運転１１１１ｍｌユニット、１６・・・コン
トローラ、１８・・・カウンタ、２１・・・コントロー
ラ。 出　願　人　　三機工業株式会社 代　　理　　人　　　芦　　１）　直　　衛第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　スタッカクレーン、マルチストッカ等のポストに沿
   って移動する昇降台と、ポスト上部に設けた昇降台駆動
   用のモータと、モータの運転・停止を行なう駆動制御ユ
   ニットと、昇降台のストローク範囲内のポストの高さ方
   向に一定の間隔をおいて設けた少なくとも２個の検出手
   段と、モータの出力軸に付設したロータリエンコーダと
   、ロータリエンコーダの出力信号を昇降台の一定移動量
   に対応したパルス数としてカウントするカウンタと、前
   記２個の検出手段が作動する間のパルス数と前記一定移
   動量によるカウントデータとを演算して前記駆動制御ユ
   ニットに制御信号を出力させるコントローラからなるこ
   とを特徴とするクレーンの昇降台位置制御装置。 ２　検出手段は、昇降台の端部に設けた上昇および下降
   減速用の２個の光電素子と、ポストの上下に間隔をおい
   て固着した上昇および下降減速用検出片とから構成され
   ている特許請求の範囲第１項記載のクレーンの昇降台位
   置制御装置。