WO2013125322A1 - 移載装置及び移載装置の制御方法 - Google Patents

移載装置及び移載装置の制御方法 Download PDF

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WO2013125322A1
WO2013125322A1 PCT/JP2013/052194 JP2013052194W WO2013125322A1 WO 2013125322 A1 WO2013125322 A1 WO 2013125322A1 JP 2013052194 W JP2013052194 W JP 2013052194W WO 2013125322 A1 WO2013125322 A1 WO 2013125322A1
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WO
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pair
arms
reaction force
unit
drive
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PCT/JP2013/052194
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English (en)
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Inventor
中村彰利
Original Assignee
村田機械株式会社
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02Storage devices
    • B65G1/04Storage devices mechanical
    • B65G1/0407Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B65G1/0421Storage devices mechanical using stacker cranes with control for stacker crane operations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65GTRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
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    • B65G1/04Storage devices mechanical
    • B65G1/0407Storage devices mechanical using stacker cranes
    • B65G1/0435Storage devices mechanical using stacker cranes with pulling or pushing means on either stacking crane or stacking area

Definitions

  • the present invention relates to a transfer device and a control method of the transfer device, and more particularly, to a transfer device that transfers an article to and from a transfer location and a control method of the transfer device.
  • a stacker crane provided in a conventional automatic warehouse has a traveling carriage, an elevator mounted on a mast provided in the traveling carriage so as to be movable up and down, and a transfer device provided in the elevator.
  • the conventional transfer device has a pair of bases provided on a lifting platform and a pair of arms that advance and retreat individually with respect to the base.
  • Each arm has an intermediate arm portion that advances and retracts relative to the base, and a tip arm portion that advances and retracts relative to the intermediate arm portion.
  • the article is sandwiched between the tip arm portions.
  • An object of the present invention is to enable an article being transferred to be clamped with an appropriate force as much as possible in a transfer apparatus that holds and transfers an article with an arm.
  • the transfer device is a device for transferring an article to and from a transfer location.
  • the transfer device includes a pair of bases, a pair of arms, a first drive unit, a second drive unit, a reaction force detection unit, and a drive control unit.
  • the pair of arms are respectively provided on the pair of bases so as to be able to advance and retreat toward the transfer place while sandwiching the article.
  • the first drive unit drives the pair of bases so as to approach and separate from each other.
  • the second driving unit drives the pair of arms so as to advance and retract from the base.
  • the reaction force detection unit detects a reaction force from the article when the pair of arms sandwich the article.
  • the drive control unit can control the first drive unit such that the reaction force detected by the reaction force detection unit is within a predetermined range.
  • the pair of bases are driven by the first drive unit in the direction in which the pair approaches each other.
  • the drive control unit controls the first drive unit so that the reaction force detected by the reaction force detection unit falls within a predetermined range.
  • the reaction force is within a predetermined range, so that the article being transferred can be held with an appropriate force as much as possible.
  • the reaction force detection unit may include a torque detection unit that detects the torque of the first drive unit as a reaction force.
  • the drive control unit may control the first drive unit based on the torque value detected by the torque detection unit so that the reaction force is within a predetermined range.
  • the drive control unit may control the first drive unit so that the reaction force detected by the reaction force detection unit is within a predetermined range when the pair of arms are retracted into the pair of bases.
  • the drive control unit can also control the second drive unit, and when the drive control unit retracts the pair of arms into the pair of bases, the reaction force detected by the reaction force detection unit falls within a predetermined range.
  • the first driving unit and the second driving unit may be controlled. As a result, the balance between the speed at which the arm is retracted and the speed at which the arm is opened and closed for torque adjustment can be adjusted accurately, and the article can be accurately transferred to the transfer device while suppressing mechanical wear and damage. Can be imported.
  • the transfer device may further include a first position detection unit that detects a movement position of the pair of arms and a second position detection unit that detects a movement position of the pair of bases.
  • the drive control unit is configured such that the pair of bases are spaced apart with an interval at which the article can be held, and the first position detection unit and the second position detection unit until the pair of arms advance to a position at which the article can be held.
  • the first drive unit and the second drive unit are controlled based on the detection result.
  • the drive control unit controls the first drive unit so that the arms approach each other until the reaction force reaches a predetermined threshold after the pair of arms are arranged at a position where the article can be sandwiched.
  • the drive control unit controls the second drive unit so that the pair of arms retracts into the pair of bases after reaching the threshold value. Thereby, control is switched from position control to torque control before and after the position where the article can be clamped. For this reason, the idle time by control switching does not generate
  • the transfer device may further include a pinching detection unit that determines whether the pair of arms has pinched the article. As a result, malfunction can be prevented, and a failure of the transfer device can be detected accurately at an early stage. For example, if the increase in the reaction force is detected even though the clamping detection unit has not detected the clamping of the article, it can be determined that there is an abnormality in the transfer device.
  • a control method of a transfer device is a transfer device for transferring an article to and from a transfer location, and a pair of bases and the article are sandwiched toward the transfer location.
  • a pair of arms respectively provided on the pair of bases so as to be able to advance and retreat, a first drive unit that drives the pair of bases so as to approach and separate from each other, and advance and retreat with respect to the base
  • the second drive unit that drives the pair of arms
  • the reaction force detection unit that detects the reaction force from the article when the pair of arms sandwich the article
  • the control method includes the following steps.
  • ⁇ Reaction force acquisition step for acquiring the reaction force detected by the reaction force detection unit
  • Drive unit control step for controlling the first drive unit so that the reaction force falls within a predetermined range
  • the first drive unit The torque may be detected as a reaction force.
  • the control method may further include a retracting step of retracting the pair of arms to the pair of bases by controlling the second drive unit. In that case, the drive unit control process is performed during the retreat process.
  • the second drive unit may be controlled in addition to the first drive unit so that the reaction force detected by the reaction force detection unit falls within a predetermined range.
  • the reaction force is within a predetermined range, so that the article being transferred can be held with an appropriate force as much as possible.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an automatic warehouse in which a transfer device according to an embodiment of the present invention is employed.
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1 for explaining a rack and a stacker crane.
  • FIG. 3 is a view taken along the line III-III in FIG. 1 for explaining a rack and a stacker crane.
  • the schematic plan view of a transfer apparatus The schematic side view of a transfer apparatus.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of an automatic warehouse in which the transfer device of one embodiment is adopted
  • FIG. 2 is a view taken along the line II-II in FIG. 1
  • FIG. 3 is a view taken along the line III-III in FIG. is there.
  • the vertical direction in FIG. 1 is the front-rear X direction of the automatic warehouse 1 (an example of the first direction that is the transfer direction), and the left-right direction in FIG. .
  • an automatic warehouse 1 is mainly composed of a first rack 2a and a second rack 2b that are spaced apart in the front-rear X direction, and a stacker crane 3 that travels between them.
  • the first rack 2a and the second rack 2b are arranged at the front and rear so as to sandwich the travel path 5 of the stacker crane 3 extending in the left-right Y direction.
  • the first rack 2a and the second rack 2b are adjacent to a number of first struts 7 arranged on the traveling passage 5 side to the left and right at predetermined intervals, and second struts 9 arranged on the opposite side of the traveling passage 5 with predetermined intervals. It has a large number of luggage storage shelves 11 provided between the matching first support column 7 and second support column 9.
  • a storage station 17 for storing the luggage W is disposed in the lowermost luggage storage shelf 11 on the left side of the first rack 2a.
  • a delivery station 19 for delivering the luggage W is disposed on the leftmost luggage storage shelf 11 on the left side of the second rack 2b.
  • FIGS. 1, 2 and 3 an upper guide rail 21a and a lower guide rail 21b are provided along the traveling path 5, and the stacker crane 3 is provided on the upper guide rail 21a and the lower guide rail 21b. Is guided so as to be movable in the left-right Y direction.
  • the stacker crane 3 conveys the load W between the large number of load storage shelves 11, the storage station 17, and the output station 19.
  • the stacker crane 3 includes a traveling carriage 22, a lifting platform 27, and a transfer device 29 provided on the lifting platform 27.
  • the traveling carriage 22 has a left traveling wheel 23a and a right traveling wheel 23b at both ends in the left-right Y direction.
  • the left traveling wheel 23a and the right traveling wheel 23b are rotatably supported by bearings on the traveling carriage 22 and travel on the lower guide rail 21b.
  • the traveling carriage 22 is guided to the lower guide rail 21b by a front guide roller 23c and a rear guide roller 23d arranged at both ends with the lower guide rail 21b interposed therebetween.
  • the right traveling wheel 23 b is driven by a traveling motor 87.
  • a left mast 25 a and a right mast 25 b are fixed inside the left traveling wheel 23 a and the right traveling wheel 23 b of the traveling carriage 22.
  • the left mast 25a and the right mast 25b extend in the vertical direction.
  • the lifting platform 27 is mounted on a left mast 25a and a right mast 25b provided on the traveling carriage 22 so as to be movable up and down.
  • a control panel 80 that houses a crane control unit 81 (see FIG. 7) for controlling the stacker crane 3 is attached to the right mast 25b.
  • FIG. 4 is a schematic plan view of the transfer device
  • FIG. 5 is a schematic side view of the transfer device.
  • the transfer device 29 is a device for transferring the load W between the stacker crane 3, the warehousing station 17, the unloading station 19, and the luggage storage shelf 11.
  • the transfer device 29 includes a device main body 31 that also functions as the lifting platform 27, a conveyor unit 32, a clamp unit 33 that moves the load W in the first direction, and a conveyor unit 32. And a drive control unit 81c (see FIG. 7) for controlling the clamp unit 33.
  • the conveyor part 32 is provided in the center part of the apparatus main body 31 in the left-right Y direction.
  • the conveyor unit 32 places the luggage W in the apparatus main body 31 and moves it toward the luggage storage shelf 11 along the front-rear X direction (transfer direction).
  • the clamp part 33 is provided outside the conveyor part 32 of the apparatus main body 31. The clamp part 33 clamps the luggage W and moves it to the luggage storage shelf 11 side.
  • the device main body 31 has a load placement area 31a on which a load W can be placed.
  • the luggage W is placed on the apparatus main body 31 such that one end in the X direction is located at a predetermined position in the luggage placement area 31a. For example, an end portion away from the first rack 2a or the second rack 2b to which the load W is transferred is a predetermined position of the load placement area 31a (from the first rack 2a or the second rack 2b to be transferred).
  • the baggage W is placed on the baggage placement region 31a so as to be located in the vicinity of the end of the separated position.
  • the conveyor unit 32 is used to place and move the load W, and is provided in the central portion of the apparatus main body 31 in the left-right Y direction as shown in FIGS. 4 and 5. .
  • the conveyor part 32 has the 1st conveyor unit 32a and the 2nd conveyor unit 32b which are arrange
  • the first conveyor unit 32a and the second conveyor unit 32b are, for example, belt conveyors.
  • the first conveyor unit 32a and the second conveyor unit 32b have the same structure.
  • the conveyor drive unit 42 includes a conveyor drive motor 94 and a drive shaft 40 that transmits power from the conveyor drive motor 94 to a drive pulley (not shown).
  • a kind of conveyor it may not be a belt conveyor but a roller conveyor, a chain conveyor, etc. may be sufficient.
  • the clamp portion 33 is a mechanism that sandwiches both side surfaces of the luggage W and moves them in the front-rear X direction.
  • the clamp unit 33 includes a first base 51 a and a second base 51 b, a first arm 53 a and a second arm 53 b, a first drive unit 60, and a second drive unit 61.
  • the 1st drive part 60 makes the 1st base 51a and the 2nd base 51b approach and separate mutually.
  • the second drive unit 61 moves the first arm 53a and the second arm 53b forward and backward in synchronization with the first base 51a and the second base 51b.
  • the first arm 53a and the second arm 53b are arranged so that the centers in the front-rear X direction coincide with the centers in the front-rear X direction of the first base 51a and the second base 51b at the home position shown in FIG. Further, in the left-right Y direction, the first arm 53a and the second arm 53b are arranged farthest apart.
  • the first base 51a and the second base 51b are provided in the apparatus main body 31 so as to be able to approach and separate from each other in the left-right Y direction.
  • the 1st base 51a and the 2nd base 51b are arrange
  • the first base 51a and the second base 51b support the first arm 53a and the second arm 53b movably in the front-rear X direction on the inner surfaces facing each other.
  • the first base 51a and the second base 51b are supported by the apparatus main body 31 so as to be movable in the left-right Y direction.
  • the first base 51a and the first arm 53a and the second base 51b and the second arm 53b have a mirror image structure.
  • the first arm 53a and the second arm 53b are separately provided on the first base 51a and the second base 51b so as to advance and retract in the front-rear X direction.
  • the first arm 53a has a first intermediate arm portion 54a and a first tip arm portion 55a.
  • the second arm 53b has a second intermediate arm portion 54b and a second tip arm portion 55b.
  • the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b are supported on the inner side surfaces of the first base 51a and the second base 51b so as to be movable in the front-rear X direction.
  • the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b are substantially rectangular plate-shaped members.
  • the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b are supported on the inner side surfaces of the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b so as to be movable in the front-rear X direction.
  • the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b are substantially rectangular plate-like members.
  • the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b are connected to the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b through an interlocking mechanism (not shown).
  • the interlocking mechanism operates to move the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b at a double speed in conjunction with the movement of the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b.
  • the first drive unit 60 is a mechanism for opening and closing the first base 51a and the second base 51b so as to approach and separate from each other in the left-right Y direction. It is. By this opening / closing drive, the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b move to a contact position where they come into contact with both side surfaces of the luggage W and a separation position where they are separated.
  • the first drive unit 60 includes an arm opening / closing motor 90 and a ball screw shaft 62 connected to the arm opening / closing motor 90.
  • the 1st drive part 60 has the 1st nut member 64a and the 2nd nut member 64b which screw together with the ball screw shaft 62, as shown in FIG.
  • the first nut member 64a and the second nut member 64b are provided on the first base 51a and the second base 51b, respectively.
  • the screw direction of the ball screw shaft 62 is different at an intermediate portion.
  • the right side in FIG. 5 (lower side in FIG. 4) is a right screw portion 62a
  • the left side in FIG. 5 (upper side in FIG. 4) is a left screw portion 62b. is there.
  • the first nut member 64a and the second nut member 64b include a nut body 70a having a right-handed or left-handed ball nut portion in which a large number of balls circulating inside are spirally arranged, And a mounting flange 70b provided on the nut body 70a.
  • the mounting flange 70b has a generally rhombus shape.
  • the first nut member 64a and the second nut member 64b are separately disposed on the inner side surfaces of the first base 51a and the second base 51b facing each other.
  • the first nut member 64a is a right-hand screw member that is screwed into the right-hand thread portion 62a
  • the second nut member 64b is a left-hand screw member that is screwed into the left-hand screw portion 62b.
  • the second drive unit 61 reciprocates the first arm 53a and the second arm 53b in the front-rear X direction.
  • the second drive unit 61 includes an arm movement motor 92 and a spline shaft 69.
  • a drive sprocket (not shown) is connected to the spline shaft 69 so as to be integrally rotatable and axially movable.
  • the drive sprocket is connected to the first base 51a and the second base 51b so as to be rotatable and impossible in the axial direction.
  • a drive chain that drives the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b back and forth is wound around the drive sprocket.
  • middle arm part 54b expand and contract in the front-back X direction synchronously. Further, as described above, the first distal arm portion 55a and the second distal arm portion 55b expand and contract at a double speed in conjunction with the movement of the first intermediate arm portion 54a and the second intermediate arm portion 54b.
  • FIG. 6 is a plan view showing the configuration of the clamping sensor.
  • the pinching detection unit 66 is provided on the first nut member 64a and the second nut member 64b.
  • the clamping detection unit 66 is a detection unit for detecting that the cargo W has been clamped when the first arm 53a and the second arm 53b move in the closing direction.
  • the sandwiching detection unit 66 includes a pair of guide shafts 71 fixed to both ends of the mounting flange 70b of the first nut member 64a and the second nut member 64b, a pair of coil springs 72, and a gap detection sensor 73. ing.
  • the guide shaft 71 is disposed through the first base 51a and the second base 51b.
  • the guide shaft 71 guides the nut main body 70a in a direction in which the nut main body 70a is in contact with or separated from the first base 51a or the second base 51b.
  • the guide shaft 71 has a large-diameter head portion 71a, a small-diameter male screw portion 71b, and a shaft portion 71c having an outer diameter between the head portion 71a and the male screw portion 71b.
  • the guide shaft 71 is fixed to the mounting flange 70 b by a nut 74.
  • the coil spring 72 is disposed on the outer peripheral side of the guide shaft 71, and is disposed in a compressed state between the head 71a and the first base 51a or the second base 51b.
  • the gap detection sensor 73 is, for example, a light projecting / receiving photoelectric sensor in which a light projecting unit and a light receiving unit are spaced apart.
  • the detector 75 fixed to the mounting flange 70b moves between the light projecting portion and the light receiving portion of the gap detection sensor 73 based on the relative movement between the first nut portion 64a and the first base 51a. Is arranged.
  • the detector 75 fixed to the mounting flange 70b is arranged so as to move between the light projecting portion and the light receiving portion of the gap detection sensor 73.
  • the gap detection sensor 73 detects a difference in the amount of movement between the first nut member 64a or the second nut member 64b and the first base 51a and the second base 51b, and based on the difference, the first arm 53a and the second arm 53b. It is determined whether or not the baggage W is in the closed position.
  • the first base 51a and the second base 51b move in the opening direction away from each other, and in the other direction, move in the approaching close direction. Then, until the first tip arm portion 55a and the second tip arm portion 55b come in contact with both sides of the load W and pinch the load W, as shown in FIG.
  • the two nut members 64b are biased by the coil spring 72 and are in contact with the first base 51a and the second base 51b. However, when the load W is clamped, the first base 51 a and the second base 51 b are prevented from moving in the closing direction by the load W, but the first nut member 64 a and the second nut member 64 b are attached to the coil spring 72.
  • a gap is generated between the first base 51a and the second base 51b and the mounting flange 70b of the first nut member 64a and the second nut member 64b.
  • This gap is a difference between the movement amount of the first base 51a and the second base 51b and the movement amount of the first nut member 64a and the second nut member 64b.
  • FIG. 7 is a block diagram of the crane control unit.
  • the clamp part 33 has a reaction force detection part 65 as a part of a motor drive circuit 89 controlled by a crane control part 81 described later.
  • the reaction force detection unit 65 includes a current detection circuit 65a.
  • the current detection circuit 65a is an example of a torque detection unit.
  • the current detection circuit 65a is provided in a motor drive circuit 89 for driving the arm opening / closing motor 90 of the first drive unit 60, for example, by pulse width modulation. In the pulse width modulation drive, the current value flowing through the motor is controlled by changing the duty ratio.
  • the current detection circuit 65a detects a current value flowing through the arm opening / closing motor 90.
  • This current value changes according to the torque of the arm opening / closing motor 90.
  • the reaction force from the load W is received.
  • the arm opening / closing motor 90 needs a predetermined torque. Accordingly, the reaction force from the load W can be detected from the value of the current flowing through the arm opening / closing motor 90.
  • reaction force can be detected by the value of the current flowing through the arm opening / closing motor 90, it is not necessary to provide a reaction force detection sensor on the first arm 53a or the second arm 53b, and the structure for detecting the reaction force is simple. become.
  • Crane Control Unit In FIG. 7, the crane control unit 81 of the stacker crane 3 is mounted on the control panel 80 of the stacker crane 3.
  • the crane control unit 81 can communicate with a controller 82 that controls the entire automatic warehouse 1.
  • the crane control unit 81 includes computer hardware such as a CPU and a memory.
  • the crane control unit 81 is expressed as a functional block realized by cooperation of the computer hardware and software.
  • the control signal is transmitted and received wirelessly (radio waves), but may be wired.
  • the crane control unit 81 includes a travel control unit 81 a that controls the traveling and stopping of the traveling carriage 22, an elevation control unit 81 b that performs elevation control of the elevation platform 27, and a drive control unit that performs transfer control of the transfer device 29. 81c as a functional configuration.
  • a traveling motor 87 and an elevating motor 88 are connected to the crane control unit 81.
  • a motor drive circuit (not shown) that drives these motors and a rotary encoder (not shown) that detects the rotational position of the motor are connected.
  • the crane control unit 81 includes an arm opening / closing motor 90, a rotary encoder 91 (an example of a second position detection unit) for detecting a base movement amount (arm opening / closing amount), an arm movement motor 92, and an arm movement amount detection.
  • a rotary encoder 93 (an example of a first position detection unit), a conveyor drive motor 94, a pinching detection unit 66, and a storage unit 96 are connected.
  • the storage unit 96 stores the intervals between the first arm 53a and the second arm 53b, which are set in a plurality of stages according to the width of the load W, which are included in the conveyance command given from the controller 82.
  • the tip of the load W (the end on the load storage shelf 11 side) is disposed in the transfer device 29. Judgment based on. For example, based on the fact that the output of the load sensor (not shown) has changed from on to off, it is determined that the load W is being conveyed by the conveyor unit 32.
  • the load sensor is a sensor that detects that the load W protrudes from the transfer device 29, and detects that the load W protrudes outside the load placement area 31a.
  • Whether or not the load W is being transported from the conveyor unit 32 during unloading is actually determined based on the fact that the tip of the load W is located outside the transfer device 29. It is determined that it has not been transported. For example, the determination is made based on the fact that the output of the load sensor has changed from OFF to ON.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the loading operation of the drive control unit.
  • An example of the loading operation of the transfer device 29 will be described using the control flowchart of the drive control unit 81c shown in FIG.
  • the loading operation after the empty stacker crane 3 reaches the conveyance source will be described.
  • the first arm 53a and the second arm 53b are in the most open state according to the width of the load W, and the first arm 53a and the second arm 53b are arranged at the rear end reference position.
  • Whether the first arm 53 a and the second arm 53 b are in the most open state is determined by the drive control unit 81 c based on the output from the rotary encoder 91.
  • step S1 of FIG. 8 the drive control unit 81c drives the arm moving motor 92 and starts to advance from the rear end reference position of the first arm 53a and the second arm 53b.
  • the drive control unit 81c drives the arm moving motor 92 in a direction in which the first arm 53a and the second arm 53b advance toward the first rack 2a or the second rack 2b to be transferred.
  • step S2 the drive control unit 81c determines whether or not the first arm 53a and the second arm 53b have advanced a predetermined distance. This determination is made based on the output of the rotary encoder 93.
  • This predetermined distance is an advancing distance at which the first arm 53a and the second arm 53b can clamp the luggage W in the luggage storage rack 11 on the basis of the rear end.
  • step S3 the drive control unit 81c stops the first arm 53a and the second arm 53b.
  • step S ⁇ b> 4 the drive control unit 81 c starts torque control to be described later for the arm opening / closing motor 90.
  • step S5 the drive control unit 81c closes the first arm 53a and the second arm 53b, and the first arm 53a and the second arm 53b clamp the load W. At this time, the drive control unit 81c confirms the clamp of the luggage W based on the output from the pinching detection unit 66.
  • the arm opening / closing motor 90 determines whether or not the current value of the arm opening / closing motor 90 detected by the current detection circuit 65a is within a predetermined range. As described above, in a state where the first arm 53a and the second arm 53b are in contact with the side surface of the load W and sandwich the load W, the arm opening / closing motor 90 receives a reaction force from the load W and receives a predetermined force. Torque is required. When the torque of the arm opening / closing motor 90 is increased, the force for holding the load W by the first arm 53a and the second arm 53b becomes excessive, and the load W may be damaged.
  • the drive control unit 81c controls the motor drive circuit 89 so that the current value of the arm opening / closing motor 90 detected by the current detection circuit 65a falls within a predetermined range, and the torque of the arm opening / closing motor 90 is within a predetermined range.
  • the first drive unit 60 shown in FIG. 4 is controlled to finely adjust the distance between the first base 51a and the second base 51b, and the load W is sufficient to transfer the load W and damage the load W. It is possible to continue to hold the luggage W with a holding force within a range that does not occur.
  • step S6 the drive control unit 81c reverses the arm moving motor 92 to start the retraction of the first arm 53a and the second arm 53b, and retreats the first arm 53a and the second arm 53b at a substantially constant speed.
  • the first drive unit 60 is set so that the current value A from the current control circuit 65c is within a predetermined range, that is, the torque holding the load W is within the predetermined range. And finely adjust the distance between the first base 51a and the second base 51b.
  • the drive control part 81c drives the conveyor drive motor 94, and the operation
  • the conveyor unit 32 drives the load W in the direction in which the load is loaded onto the transfer device 29 from the first rack 2a or the second rack 2b.
  • step S7 the process waits for the conveyor unit 32 to transport the package W. This determination is made based on the output of the load sensor as described above. Thereby, it is possible to detect a holding failure of the luggage W.
  • step S8 the system waits for the first arm 53a and the second arm 53b to retract by the predetermined distance described above. If the first arm 53a and the second arm 53b are retracted by a predetermined distance, the process proceeds from step S8 to step S9.
  • step S9 the drive control unit 81c ends the torque control.
  • step S10 the drive control unit 81c stops the retraction of the first arm 53a and the second arm 53b, and stops the driving of the conveyor unit 32.
  • the luggage W is arranged so that one end in the X direction is at a predetermined position in the luggage placement region 31a.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of the torque control operation of the drive control unit.
  • the start of torque control is awaited in step S21 of FIG.
  • the process proceeds to step S22.
  • the current value A detected by the current detection circuit 65a is captured.
  • the drive control unit 81c determines whether or not the captured current value A is less than the lower limit current value ASL of a predetermined range of current values.
  • the current value in the predetermined range may be set in a plurality of stages according to the rigidity of the luggage W.
  • step S24 the drive control unit 81c determines whether or not the acquired current value A exceeds the upper limit current value ASH of a predetermined range of current values.
  • step S25 the drive control unit 81c determines whether or not the torque control is finished. The process returns to step S22 until the torque control is finished, and when finished, the process is finished.
  • step S26 the drive control unit 81c determines whether or not the current duty ratio D is less than a preset maximum duty ratio Dmax.
  • the maximum duty ratio Dmax may be set in a plurality of stages according to the rigidity of the luggage W, for example. If the drive control unit 81c determines that it is less than the preset maximum duty ratio Dmax, the process proceeds to step S27, and if the drive control unit 81c determines that it is greater than or equal to the preset maximum duty ratio Dmax, the step S27 is skipped. Then, the process proceeds to step S24.
  • step S27 the duty ratio D is increased by a predetermined increment DI, and the process proceeds to step S24. This increment DI is, for example, about 5% duty.
  • step S28 the drive control unit 81c determines whether or not the current duty ratio D exceeds a preset minimum duty ratio Dmin.
  • the minimum duty ratio Dmin may be set in a plurality of stages according to the rigidity of the luggage W, for example. If the drive control unit 81c determines that it is less than the preset minimum duty ratio Dmin, the process proceeds to step S29, and if the drive control unit 81c determines that it is equal to or less than the preset minimum duty ratio Dmin, step S29 is skipped. Then, the process proceeds to step S25.
  • step S29 the duty ratio D is increased by a predetermined decrement DI, and the process proceeds to step S24.
  • This decrement DI is, for example, about 5% duty.
  • the reaction force is within a predetermined range. It becomes possible to pinch with a strong force.
  • the first arm 53a and the second arm 53b are retracted at a substantially constant speed, but the drive control is performed according to the torque value.
  • the part may also change the retreat speed of the arm. For example, when the bending of the arm with respect to the base is large, the distance by which the first base 51a and the second base 51b are moved for torque adjustment increases. Therefore, it is preferable to adjust the retraction speed of the first arm 53a and the second arm 53b so as to correspond to the opening / closing speed of the first arm 53a and the second arm 53b in the torque control operation.
  • a loading operation taking such points into consideration will be described below.
  • step S35 the drive control unit 81c closes the first arm 53a and the second arm 53b. At this time, the drive control unit 81c confirms the clamp of the luggage W based on the output from the pinching detection unit 66. The drive control unit 81c finely adjusts the interval between the first base 51a and the second base 51b so as to obtain a clamping force set based on the material and size of the luggage W, and the current value from the current control circuit 65c. The value of A is set within a predetermined range.
  • step S6 the drive control unit 81c drives the arm movement motor 92 to start the retraction of the first arm 53a and the second arm 53b.
  • the first drive unit 60 is controlled so that the value of the current value A from the current control circuit 65c is within a predetermined range, that is, the torque holding the load W is within the predetermined range. Then, the interval between the first base 51a and the second base 51b is finely adjusted. Further, when the adjustment amount of the distance between the first base 51a and the second base 51b is large, the drive control unit 81c slows the retraction speed of the first arm 53a and the second arm 53b by the arm moving motor 92.
  • the drive control unit 81c performs torque control so that the value of the current value A from the current control circuit 65c is within a predetermined range
  • the fluctuation amount of the current value A exceeds a predetermined value
  • the current value of the arm moving motor 92 is reduced by a corresponding amount.
  • the drive control unit 81 c drives the conveyor drive motor 94 to start the operation of the conveyor unit 32.
  • the drive control unit 81c controls the conveyor drive motor 94 so that the operation in the loading direction by the conveyor unit 32 is synchronized with the retraction speed of the first arm 53a and the second arm 53b.
  • the drive control unit 81c continuously performs the torque control of the arm opening / closing motor 90 and the retraction speed control of the arm moving motor 92 as described above until the end of the torque control in step S9. This makes it possible to accurately adjust the balance between the speed at which the arm is retracted and the speed at which the arm is opened / closed for torque adjustment, even when the arm bends greatly with respect to the base.
  • the article can be accurately taken into the transfer device while preventing damage.
  • the transfer device 29 (an example of a transfer device) transfers a load W (an example of an article) to and from the luggage storage shelf 11 (an example of a transfer location).
  • the transfer device 29 includes a first base 51a and a second base 51b (an example of a pair of bases), a first arm 53a and a second arm 53b (an example of a pair of arms), and a first drive unit 60 (first An example of a drive unit), a second drive unit 61 (an example of a second drive unit), a reaction force detection unit 65 (an example of a reaction force detection unit), a drive control unit 81c (an example of a drive control unit), It has.
  • the first arm 53a and the second arm 53b are respectively provided on the first base 51a and the second base 51b so as to be able to advance and retreat toward the luggage storage shelf 11 while sandwiching the luggage W.
  • the first driving unit 60 drives the first base 51a and the second base 51b so as to approach and separate from each other.
  • the second drive unit 61 drives the first arm 53a and the second arm 53b so as to advance and retract with respect to the first base 51a and the second base 51b.
  • the reaction force detector 65 detects the reaction force from the load W when the first arm 53a and the second arm 53b hold the load W.
  • the drive control unit 81c can control the first drive unit 60 so that the reaction force detected by the reaction force detection unit 65 falls within a predetermined range.
  • the first drive unit 60 is moved in a direction in which the first base 51a and the second base 51b approach each other. Driven by. Then, when the first arm 53a and the second arm 53b pinch the load W, the drive control unit 81c controls the first drive unit 60 so that the reaction force detected by the reaction force detection unit 65 falls within a predetermined range. .
  • the reaction force is within a predetermined range, so the load W being transferred is held with an appropriate force as much as possible. become able to.
  • the reaction force detection unit 65 may include a current detection circuit 65a (an example of a torque detection unit) that detects the torque of the first drive unit 60 as a reaction force.
  • the drive control unit 81c may control the first drive unit 60 based on the current value detected by the current detection circuit 65a so that the reaction force is within a predetermined range. Thereby, for example, when the first drive unit 60 electrically drives the first base 51a and the second base 51b, the torque can be easily detected by the value of the current flowing through the first drive unit 60.
  • reaction force detection sensor for example, a sensor such as a pressure sensor or a piezoelectric sensor
  • the configuration of the transfer device 29 can be simplified.
  • the drive control unit 81c retracts the first arm 53a and the second arm 53b into the first base 51a and the second base 51b
  • the reaction force detected by the reaction force detection unit is within a predetermined range.
  • the first drive unit may be controlled.
  • the load W can be taken into the transfer device 29 while holding the load W with a force sufficient to transfer the load W and not damaging the load W.
  • the drive control unit 81c can also control the second drive unit 61.
  • the first drive unit 60 and the second drive unit 61 may be controlled so that the reaction force detected by the reaction force detection unit 65 falls within a predetermined range. Thereby, it is possible to accurately adjust the balance between the speed at which the first arm 53a and the second arm 53b are retracted and the speed at which the first base 51a and the second base 51b are opened and closed for torque adjustment.
  • the article W can be accurately taken into the transfer device 29 while suppressing mechanical wear and breakage.
  • the transfer device 29 detects the movement positions of the first arm 53a and the second arm 53b, and the movement positions of the first base 51a and the second base 51b.
  • a rotary encoder 91 (an example of a second position detection unit) that detects the above.
  • the drive control unit 81c moves to a position where the first arm 53a and the second arm 53b can clamp the load W, with the first base 51a and the second base 51b spaced apart so that the load W can be held.
  • the first drive unit 60 and the second drive unit 61 are controlled based on the detection results of the rotary encoder 93 and the rotary encoder 91.
  • the transfer device 29 may further include a pinching detection unit 66 that determines whether the first arm 53a and the second arm 53b have pinched the load W.
  • the reaction force is detected by the value of the current flowing through the arm opening / closing motor 90, but the present invention is not limited to this.
  • a sensor capable of detecting a force such as a pressure sensor or a piezoelectric sensor, may be disposed in the holding portion of the load W of the first arm 53a and / or the second arm 53b to detect the reaction force.
  • the reaction force may be detected by other means such as the length of the coil spring 72 of the pinching detection unit 66.
  • the first arm 53a includes the first intermediate arm portion 54a and the first tip arm portion 55a (or the second arm 53b includes the second intermediate arm portion 54b and the second tip arm portion 55b).
  • the present invention is not limited to such an embodiment.
  • Each of the 1st arm 53a and the 2nd arm 53b may be comprised by one arm part.
  • the load W is transferred on the basis of the rear end in order to simplify the control.
  • the present invention is not limited to this.
  • the load W may be transferred based on the center reference and the tip reference.
  • the belt conveyor is exemplified as the conveyor unit, but the present invention is not limited to this.
  • the conveyor unit a chain conveyor or a roller conveyor capable of transporting loads may be used.
  • the ball screw shaft having the left screw and the right screw is used for the first drive unit, but the present invention is not limited to this.
  • the opening / closing drive unit may be configured using a pantograph structure, a chain, or the like.
  • one transfer device 29 is mounted on the stacker crane 3, but a plurality of transfer devices may be mounted on the stacker crane in the horizontal direction.
  • the transfer apparatus 29 mounted in the stacker crane 3 was illustrated, this invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to all transfer devices that sandwich an article with a pair of arms.
  • the torque control is started when the bases are brought close to each other from the state where the arms (bases) are most opened and the arms are advanced, but the present invention is not limited to this.
  • the control may be performed based on the output of the rotary encoder 91 while the bases are brought close to a predetermined distance, and the control may be switched from the predetermined distance to the torque control.
  • the transfer device according to the present invention can be widely applied to, for example, a stacker crane of an automatic warehouse.

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Abstract

 アームにより物品を挟持して移載する移載装置(29)において、移載中の物品を可及的に適切な力で挟持できるようにする。このために、移載装置(29)は、物品を挟持して移載場所に向けて進出及び退入可能となるように一対のベース(51a,51b)にそれぞれ設けられた一対のアーム(53a,53b)と、一対のベース(51a,51b)を駆動する第1駆動部(60)と、一対のアーム(53a,53b)を駆動する第2駆動部(61)と、一対のアーム(53a,53b)が物品を挟持したときの物品からの反力を検出する反力検出部(65)と、反力検出部(65)が検出した反力が所定の範囲内となるように第1駆動部(60)を制御可能な駆動制御部(81c)とを備える。

Description

移載装置及び移載装置の制御方法
 本発明は、移載装置及び移載装置の制御方法に関し、特に、物品を移載場所との間で移載する移載装置及び移載装置の制御方法に関する。
 従来の自動倉庫に設けられたスタッカクレーンは、走行台車と、走行台車に設けられたマストに昇降可能に装着された昇降台と、昇降台に設けられた移載装置とを有している。
 移載装置としては、荷物の両側面を挟持可能でかつ伸縮自在なクランプ部を有するものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
 従来の移載装置は、昇降台に設けられた一対のベースと、ベースに対して各別に進退する一対のアームを有している。各アームは、ベースに対して進出及び退入する中間アーム部と、中間アーム部に対して進出及び退入する先端アーム部と、を有している。物品は、先端アーム部の間に挟持される。
国際公開第2011/001472号パンフレット
 上記のように物品を挟持して移載する特許文献1の移載装置では、先端アーム部を進出させた状態では必然的にアーム全体の剛性が低くなる。アーム全体の剛性が低くなると、物品を狭持した際には、その反力によって、先端アーム部同士間の幅の方がベース同士間の幅よりも若干拡がった状態となってしまう場合がある。これは、個々のアーム部が撓むこと、ベースとアーム部との間にはスライドするための若干の遊びが設けられていること、長期使用によって各部材が磨耗或いは劣化してしまうこと、等が原因として考えられる。
 こうした状態のままでアーム部をベースに退入させると、拡がった先端アーム部が物品を狭持する力が大きくなり、この狭持力が過大になった場合は、物品に先端アーム部が食い込んで物品を傷つけてしまうおそれがある。これを防止するために挟持する力を弱くすると、物品の移載ミスが生じるおそれがある。
 本発明の課題は、アームにより物品を挟持して移載する移載装置において、移載中の物品を可及的に適切な力で挟持できるようにすることにある。
 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。
 本発明に係る移載装置は、物品を移載場所との間で移載する装置である。移載装置は、一対のベースと、一対のアームと、第1駆動部と、第2駆動部と、反力検出部と、駆動制御部と、を備えている。
 一対のアームは、物品を挟持して移載場所に向けて進出及び退入可能となるように一対のベースにそれぞれ設けられる。
 第1駆動部は、一対のベースを互いに接近及び離反するように駆動する。第2駆動部は、ベースに対し進出及び退入するように一対のアームを駆動する。
 反力検出部は、一対のアームが物品を挟持したときの物品からの反力を検出する。
 駆動制御部は、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように第1駆動部を制御可能である。
 この移載装置では、物品を挟持可能な位置に一対のアームが配置されると、一対のベースが互いに接近する方向に第1駆動部により駆動される。そして、一対のアームが物品を挟持すると、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように第1駆動部を駆動制御部が制御する。ここでは、一対のアームが物品を挟持しているときは、反力が所定の範囲内になるので、移載中の物品を可及的に適切な力で挟持できるようになる。
 移載装置において、反力検出部は、第1駆動部のトルクを反力として検出するトルク検出部を有してもよい。駆動制御部は、トルク検出部が検出したトルク値に基づいて、反力が所定の範囲内となるように第1駆動部を制御してもよい。
 これにより、例えば、第1駆動部が一対のベースを電動駆動する場合は、第1駆動部に流れる電流値により、トルクを容易に検出できる。このため、移動する一対のアームの物品挟持部分に反力検出用のセンサ(例えば、圧力センサ、又は圧電センサ等のセンサ)を用いることなく、反力を容易に検出でき、移載装置の構成の簡素化を図れる。
 駆動制御部は、一対のアームを一対のベースに退入させる際に、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、第1駆動部を制御してもよい。
 これにより、物品を移載するには十分であり且つ物品を傷付けることがない範囲の力で、物品を狭持し続けながら、移載装置内へと取り込むことができる。
 駆動制御部は、第2駆動部も制御可能であり、駆動制御部は、一対のアームを一対のベースに退入させる際に、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、第1駆動部及び第2駆動部を制御してもよい。
 これにより、アームを退入させる速度と、トルク調整のために開閉する速度とのバランスを、的確に調整することができ、機械的な磨耗や破損を抑制しつつ的確に物品を移載装置内へと取り込むことができる。
 移載装置が、一対のアームの移動位置を検出する第1位置検出部と、一対のベースの移動位置を検出する第2位置検出部と、をさらに備えてもよい。駆動制御部は、一対のベースが物品を狭持可能な間隔をおいて離間し、一対のアームが物品を挟持可能な位置に進出するまでは、第1位置検出部及び第2位置検出部の検出結果に基づいて第1駆動部及び第2駆動部を制御する。駆動制御部は、一対のアームが物品を挟持可能な位置に配置された後に、反力が所定の閾値に達するまでアーム同士が接近するように、第1駆動部を制御する。駆動制御部は、閾値に達した後に、一対のアームが一対のベースに退入するように、第2駆動部を制御する。
 これにより、物品を挟持可能な位置の前後で位置制御からトルク制御に制御を切り換える。このため、挟持動作時に、制御切換によるアイドルタイムが発生しなくなり、移載効率の低下を抑制できる。
 移載装置が、一対のアームが物品を挟持したか否かを判断する挟持検出部をさらに備えてもよい。
 これにより、誤動作を防止できるとともに、移載装置の故障を早期に的確に発見できる。例えば、挟持検出部が物品の挟持を検出していないのに反力の上昇が検出されると、移載装置に異常があることを判断できる。
 本発明の他の見地に係る移載装置の制御方法は、物品を移載場所との間で移載する移載装置であって、一対のベースと、物品を挟持して移載場所に向けて進出及び退入可能となるように一対のベースにそれぞれ設けられた一対のアームと、互いに接近及び離反するように一対のベースを駆動する第1駆動部と、ベースに対し進出及び退入するように一対のアームを駆動する第2駆動部と、一対のアームが物品を挟持したときの物品からの反力を検出する反力検出部と、備えた移載装置に用いられる。
 制御方法は、以下の工程を備えている。
 ◎反力検出部が検出した反力を取得する反力取得工程
 ◎反力が所定の範囲内となるように第1駆動部を制御する駆動部制御工程
 反力取得工程では、第1駆動部のトルクを反力として検出してもよい。
 制御方法は、第2駆動部を制御することで一対のアームを一対のベースに退入させる退入工程をさらに備えてもよい。その場合、駆動部制御工程は、退入工程中に行われる。
 駆動制御部工程では、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、第1駆動部に加えて第2駆動部も制御されてもよい。
 本発明によれば、一対のアームが物品を挟持しているときは、反力が所定の範囲内になるので、移載中の物品を可及的に適切な力で挟持できるようになる。
本発明に係る一実施形態の移載装置が採用された自動倉庫の概略平面図。 図1のII-II矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。 図1のIII-III矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。 移載装置の模式平面図。 移載装置の模式側面図。 挟持センサの構成を示す平面図。 クレーン制御部のブロック図。 駆動制御部の荷積み動作の一例を示すフローチャート。 駆動制御部のトルク制御動作の一例を示すフローチャート。
(1)自動倉庫全体
 以下、本発明に係る第1実施形態が採用された自動倉庫1を説明する。
 図1は、一実施形態の移載装置が採用された自動倉庫の概略平面図、図2は、図1のII-II矢視図、図3は、図1のIII-III矢視図である。なお、この実施形態において、図1の上下方向が自動倉庫1の前後X方向(移載方向である第1方向の一例)であり、図1の左右方向が自動倉庫1の左右Y方向である。
 図1において、自動倉庫1は、主に、前後X方向に離間して配置される第1ラック2a及び第2ラック2bと、その間を走行するスタッカクレーン3とから構成されている。
(2)ラック
 第1ラック2a及び第2ラック2bは、左右Y方向に延びるスタッカクレーン3の走行通路5を挟むよう前後に配置されている。第1ラック2a及び第2ラック2bは、走行通路5側に所定間隔で左右に並ぶ多数の第1支柱7と、走行通路5と反対側に所定間隔を空けて並ぶ第2支柱9と、隣り合う第1支柱7及び第2支柱9の間に設けられた多数の荷物収納棚11とを有している。スタッカクレーン3が荷物W(物品の一例)を荷物収納棚11に載置する際には、図1に示すように、荷物Wの走行通路側端面が荷物収納棚11の所定位置に位置するように処理を行う。
 第1ラック2aの左側の最下段の荷物収納棚11には、荷物Wを入庫するための入庫ステーション17が配置されている。第2ラック2bの左側の最下段の荷物収納棚11には、荷物Wを出庫するための出庫ステーション19が配置されている。
(3)スタッカクレーン
 図1、図2及び図3において、走行通路5に沿って、上ガイドレール21a及び下ガイドレール21bが設けられており、上ガイドレール21a及び下ガイドレール21bにスタッカクレーン3が左右Y方向に移動可能に案内されている。スタッカクレーン3は、多数の荷物収納棚11と入庫ステーション17と出庫ステーション19との間で荷物Wを搬送する。
 スタッカクレーン3は、図2及び図3に示すように、走行台車22と、昇降台27と、昇降台27に設けられた移載装置29と、を有している。走行台車22は、左右Y方向の両端部に左走行車輪23a及び右走行車輪23bを有している。左走行車輪23a及び右走行車輪23bは、走行台車22に軸受により回転自在に支持され、下ガイドレール21b上を走行する。走行台車22は、下ガイドレール21bを挟んで両端に一対配置された前ガイドローラ23c及び後ガイドローラ23dにより下ガイドレール21bに案内される。右走行車輪23bは、走行用モータ87により駆動される。走行台車22の左走行車輪23a及び右走行車輪23bの内側には、左マスト25a及び右マスト25bが固定されている。左マスト25a及び右マスト25bは、上下方向に延びている。昇降台27は、走行台車22に設けられた左マスト25a及び右マスト25bに昇降自在に装着されている。右マスト25bには、スタッカクレーン3を制御するためのクレーン制御部81(図7参照)が収納された制御盤80が取り付けられている。
(4)移載装置
 図4は、移載装置の模式平面図、図5は、移載装置の模式側面図である。
 移載装置29は、スタッカクレーン3と、入庫ステーション17、出庫ステーション19及び荷物収納棚11と、の間で荷物Wを移載するための装置である。移載装置29は、図4及び図5に示すように、昇降台27としても機能する装置本体31と、コンベア部32と、荷物Wを第1方向に移動させるクランプ部33と、コンベア部32及びクランプ部33を制御する駆動制御部81c(図7参照)と、を備えている。
 図4に示すように、コンベア部32は、装置本体31の左右Y方向の中央部分に設けられている。コンベア部32は、装置本体31内で荷物Wを載置して前後X方向(移載方向)に沿って荷物収納棚11側へ移動させる。クランプ部33は、装置本体31のコンベア部32の外側に設けられている。クランプ部33は、荷物Wを挟持して荷物収納棚11側へ移動させる。
 (4-1)装置本体
 装置本体31は、荷物Wを載置可能な荷物載置領域31aを有している。荷物Wは、X方向一方の端部が荷物載置領域31aの所定位置に位置するように装置本体31に載置される。例えば、荷物Wの移載対象である第1ラック2a又は第2ラック2bから離れた端部が、荷物載置領域31aの所定位置(移載対象である第1ラック2a又は第2ラック2bから離れた位置の端部近傍)に位置するように、荷物Wが荷物載置領域31aに載置される。荷物載置領域31aに荷物Wを載置する際に基準となるX方向一方の端部は、クランプ部33が挟持する側の端部であって、第1ラック2aが移載対象である場合には、図4左側の端部であり、第2ラック2bが移載対象である場合には、図4右側の端部である。
 (4-2)コンベア部
 コンベア部32は、荷物Wを載置して移動させるものであり、図4及び図5に示すように、装置本体31の左右Y方向の中央部分に設けられている。コンベア部32は、中心に対して対称に配置された第1コンベアユニット32a及び第2コンベアユニット32bと、これらを駆動するコンベア駆動部42と、を有している。第1コンベアユニット32a及び第2コンベアユニット32bは、例えばベルトコンベアである。第1コンベアユニット32a及び第2コンベアユニット32bは、同じ構造である。コンベア駆動部42は、コンベア駆動モータ94と、コンベア駆動モータ94から動力を駆動プーリ(図示せず)に伝達する駆動軸40と、を有している。なお、コンベアの種類としては、ベルトコンベアでなくてもよく、ローラコンベアやチェーンコンベア等でもよい。
 (4-3)クランプ部
 クランプ部33の構成を、図4及び図5により説明する。クランプ部33は、荷物Wの両側面を挟持して前後X方向に移動させる機構である。クランプ部33は、第1ベース51a及び第2ベース51bと、第1アーム53a及び第2アーム53bと第1駆動部60と、第2駆動部61と、を有している。
 第1駆動部60は、第1ベース51a及び第2ベース51bを、互いに接近及び離反させる。第2駆動部61は、第1アーム53a及び第2アーム53bを第1ベース51a及び第2ベース51bに対して同期して進退させる。第1アーム53a及び第2アーム53bは、図4に示すホームポジションでは、前後X方向の中心が第1ベース51a及び第2ベース51bの前後X方向の中心に一致するように配置されている。また、左右Y方向では、第1アーム53a及び第2アーム53bが最も離反して配置される。
 (4-4)第1ベース及び第2ベース
 第1ベース51a及び第2ベース51bは、左右Y方向に互いに接近及び離反可能に装置本体31に設けられている。第1ベース51a及び第2ベース51bは、荷物載置領域31aの左右Y方向両側に配置されている。第1ベース51a及び第2ベース51bは、対向する内側面で第1アーム53a及び第2アーム53bを前後X方向に移動自在に支持する。第1ベース51a及び第2ベース51bは、装置本体31に左右Y方向に移動自在に支持されている。第1ベース51a及び第1アーム53aと、第2ベース51b及び第2アーム53bは、鏡像関係にある構造である。
 (4-5)第1アーム及び第2アーム
 第1アーム53a及び第2アーム53bは、第1ベース51a及び第2ベース51bに前後X方向に進出及び退入可能に各別に設けられている。
 第1アーム53aは、第1中間アーム部54aと、第1先端アーム部55aと、を有している。第2アーム53bは、第2中間アーム部54bと、第2先端アーム部55bと、を有している。第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bは、第1ベース51a及び第2ベース51bの内側面に前後X方向に移動自在に支持されている。第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bは概ね矩形板状の部材である。
 第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bは、第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bの内側面に前後X方向に移動自在に支持されている。第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bは、概ね矩形板状の部材である。第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bは、図示しない連動機構を介して第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bに連結されている。連動機構は、第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bの移動に連動して第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bを2倍の速度で移動するように動作させる。
 (4-6)第1駆動部
 第1駆動部60は、図4に示すように、第1ベース51a及び第2ベース51bを左右Y方向に互いに接近及び離反するように開閉駆動するための機構である。この開閉駆動により、第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bが荷物Wの両側面に接触する接触位置と離反する離反位置とに移動する。第1駆動部60は、アーム開閉モータ90とアーム開閉モータ90に連結されたボールねじ軸62と、を有している。また、第1駆動部60は、図5に示すように、ボールねじ軸62に螺合する第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bを有している。第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bは、第1ベース51a及び第2ベース51bに各別に設けられている。ボールねじ軸62は、中間部でねじの方向が異なっており、例えば、図5右側(図4下側)は右ねじ部62aであり、図5左側(図4上側)は左ねじ部62bである。図6に示すように、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bは、内部に循環する多数のボールが螺旋状に配置された右ねじ又は左ねじのボールナット部を有するナット本体70aと、ナット本体70aに設けられた取付フランジ70bと、を有している。取付フランジ70bは、概ね菱形形状である。
 図5に示すように、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bは、第1ベース51a及び第2ベース51bの対向する内側面に各別に配置されている。ここで、第1ナット部材64aは、右ねじ部62aに螺合する右ねじの部材であり、第2ナット部材64bは、左ねじ部62bに螺合する左ねじの部材である。
 アーム開閉モータ90によりボールねじ軸62が一方向に回転することで、第1ベース51aと第2ベース51bが互いに離反する開方向に移動し、他方向に回転することで互いに接近する閉方向に移動する。
 (4-7)第2駆動部
 第2駆動部61は、図4に示すように、第1アーム53a及び第2アーム53bを同期して前後X方向に往復移動させるものである。第2駆動部61は、アーム移動モータ92と、スプライン軸69と、を有している。スプライン軸69には、図示しない駆動スプロケットが一体回転可能かつ軸方向移動自在に連結されている。駆動スプロケットは、第1ベース51a及び第2ベース51bに回転自在かつ軸方向不能に連結されている。駆動スプロケットには、第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bを前後駆動する駆動チェーンが巻回されている。これにより、第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bが同期して前後X方向に伸縮する。また、第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bは、前述したように第1中間アーム部54a及び第2中間アーム部54bと移動に連動して2倍の速度で伸縮する。
 (4-8)挟持検出部
 図6は、挟持センサの構成を示す平面図である。
 図6に示すように、挟持検出部66は、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bに設けられている。挟持検出部66は、第1アーム53a及び第2アーム53bが閉方向に移動したとき荷物Wを挟持したことを検出するための検出部である。挟持検出部66は、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bの取付フランジ70bの両端に固定された一対のガイド軸71と、一対のコイルばね72と、隙間検出センサ73と、を有している。ガイド軸71は、第1ベース51a及び第2ベース51bを貫通して配置されている。ガイド軸71は、ナット本体70aを第1ベース51a又は第2ベース51bと接離する方向に案内するものである。ガイド軸71は、大径の頭部71aと、小径の雄ねじ部71bと、頭部71aと雄ねじ部71bとの間に両者の間の外径を有する軸部71cとを有している。ガイド軸71は、ナット74により取付フランジ70bに固定されている。コイルばね72は、ガイド軸71の外周側に配置され、頭部71aと第1ベース51a又は第2ベース51bとの間に圧縮状態で配置されている。これにより、コイルばね72によって、第1ナット部材64aを固定する取付フランジ70bが、第1ベース51aと接合する方向に付勢されている。同様に、コイルばね72によって、第1ナット部材64bを固定する取付フランジ70bが、第2ベース51bと接合する方向に付勢されている。隙間検出センサ73は、例えば、投光部及び受光部が離間して配置される投受光式光電センサである。取付フランジ70bに固定された検出子75は、第1ナット部64aと第1ベース51aとの相対的な移動に基づいて、隙間検出センサ73の投光部と受光部との間を移動するように配置されている。第2ナット部64bと第2ベース51b側についても、取付フランジ70bに固定された検出子75が、隙間検出センサ73の投光部と受光部との間を移動するように配置されている。隙間検出センサ73は、第1ナット部材64a又は第2ナット部材64bと第1ベース51a及び第2ベース51bとの移動量の差分を検出し、その差分により、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持して閉位置にあるか否かを判断する。
 アーム開閉モータ90によりボールねじ軸62が一方向に回転すると、第1ベース51aと第2ベース51bが互いに離反する開方向に移動し、他方向に回転すると接近する閉方向に移動する。そして、第1先端アーム部55a及び第2先端アーム部55bが荷物Wの両側に接触して荷物Wを挟持するまでは、図6(a)に示すように、第1ナット部材64a及び前第2ナット部材64bは、コイルばね72により付勢され、第1ベース51a及び第2ベース51bと接触している。しかし、荷物Wを挟持すると、第1ベース51a及び第2ベース51bは荷物Wにより閉方向への移動が阻止されるが、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bは、コイルばね72の付勢力に抗してさらに閉方向に移動可能である。この結果、図6(b)に示すように、第1ベース51a及び第2ベース51bと、第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bの取付フランジ70bと、の間に隙間が生じる。この隙間は、第1ベース51a及び第2ベース51bの移動量と第1ナット部材64a及び第2ナット部材64bの移動量との差分になる。この隙間が所定長さ以上になると、検出子75が隙間検出センサ73の対向部分から外れて隙間検出センサ73がオンする。これにより、荷物Wが把持されたことを検出できる。
 (4-9)反力検出部
 図7は、クレーン制御部のブロック図である。
 クランプ部33は、後述するクレーン制御部81により制御されるモータ駆動回路89の一部として反力検出部65を有している。
 反力検出部65は、電流検出回路65aを有している。電流検出回路65aはトルク検出部の一例である。電流検出回路65aは、第1駆動部60のアーム開閉モータ90を、例えばパルス幅変調(Pulse  Width Modulation)駆動するためのモータ駆動回路89に設けられている。パルス幅変調駆動では、デューティ比を変化させてモータに流れる電流値を制御する。電流検出回路65aは、アーム開閉モータ90に流れる電流値を検出する。この電流値は、アーム開閉モータ90のトルクに応じて変化する。第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wの側面に当接して荷物Wを挟持すると、荷物Wからの反力に受ける。この荷物Wからの反力に抗して第1アーム53a及び第2アーム53bの位置を維持させるためには、アーム開閉モータ90に所定のトルクが必要になる。したがって、アーム開閉モータ90に流れる電流値により荷物Wからの反力を検出できる。このように、アーム開閉モータ90に流れる電流値で反力を検出できるので、第1アーム53a又は第2アーム53bに反力検出用のセンサを設ける必要がなくなり、反力の検出の構成が簡素になる。
(5)クレーン制御部
 図7において、スタッカクレーン3のクレーン制御部81は、スタッカクレーン3の制御盤80に搭載されている。クレーン制御部81は、自動倉庫1全体を制御するコントローラ82と通信可能である。クレーン制御部81は、CPUやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアを含んでいるが、図7においてはコンピュータ・ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される機能ブロックとして表現されている。なお、制御信号の送受信は無線(電波)で行っているが、有線であってもよい。
 クレーン制御部81は、走行台車22の走行及び停止の制御を行う走行制御部81aと、昇降台27の昇降制御を行う昇降制御部81bと、移載装置29の移載制御を行う駆動制御部81cとを機能構成として有している。クレーン制御部81には、走行用モータ87と、昇降用モータ88と、が接続されている。また、これらのモータを駆動する図示しないモータ駆動回路と、モータの回転位置を検出する図示しないロータリエンコーダと、が接続されている。また、クレーン制御部81には、アーム開閉モータ90と、ベース移動量(アーム開閉量)検出用のロータリエンコーダ91(第2位置検出部の一例)と、アーム移動モータ92と、アーム移動量検出用のロータリエンコーダ93(第1位置検出部の一例)と、コンベア駆動モータ94と、挟持検出部66と、記憶部96と、が接続されている。
 記憶部96には、コントローラ82から与えられた搬送指令に含まれる、荷物Wの幅に応じて複数段階に設定された、第1アーム53aと第2アーム53bの間隔が記憶されている。
 荷積み時に荷物Wがコンベア部32により搬送されているか否かの判断は、実際には、荷物Wの先端(荷物収納棚11側の端部)が移載装置29内に配置されたことに基づいて判断する。例えば、図示しない荷はみセンサの出力がオンからオフに変化したことに基づいて、コンベア部32により荷物Wが搬送されていると判断される。荷はみセンサは、荷物Wが移載装置29からはみ出していることを検出するセンサであり、荷物載置領域31aの外側に荷物Wがはみ出していることを検出する。
 荷卸し時のコンベア部32より荷物Wが搬送されているか否かの判断は、実際には、荷物Wの先端が移載装置29外に配置されたことに基づいて、荷物Wがコンベア部32に搬送されていないと判断する。例えば、荷はみセンサの出力がオフからオンに変化したことに基づいて判断される。
(6)駆動制御部の動作
 (6-1)荷積み動作
 図8は、駆動制御部の荷積み動作の一例を示すフローチャートである。
 図8に示す駆動制御部81cの制御フローチャートを用いて、移載装置29の荷積み動作の一例を説明する。図8では、空のスタッカクレーン3が搬送元まで到達してからの荷積み動作を説明する。なお、搬送元に到着したとき、第1アーム53a及び第2アーム53bは荷物Wの幅に応じた最も開いた状態であり、かつ第1アーム53a及び第2アーム53bは後端基準位置に配置されている。第1アーム53a及び第2アーム53bが最も開いた状態であるか否かは、ロータリエンコーダ91からの出力に基づいて、駆動制御部81cによって判断される。
 図8のステップS1では、駆動制御部81cがアーム移動モータ92を駆動させ、第1アーム53a及び第2アーム53bの後端基準位置からの進出を開始する。ここで、駆動制御部81cは、第1アーム53a及び第2アーム53bが移載対象である第1ラック2a又は第2ラック2b側に進出する方向に、アーム移動モータ92を駆動する。
 ステップS2では、駆動制御部81cが第1アーム53a及び第2アーム53bが所定距離進出したか否かを判断する。この判断は、ロータリエンコーダ93の出力に基づいて行う。この所定距離は、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物収納棚11にある荷物Wを後端基準でクランプ可能な進出距離である。
 第1アーム53a及び第2アーム53bが所定距離進出するまではステップS2に戻り、所定距離進出することでステップS3に移行する。
 ステップS3では、駆動制御部81cが第1アーム53a及び第2アーム53bを停止させる。
 ステップS4では、駆動制御部81cがアーム開閉モータ90に対する後述するトルク制御を開始する。
 ステップS5では、駆動制御部81cが第1アーム53a及び第2アーム53bを閉じて、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wをクランプする。このとき、駆動制御部81cは、挟持検出部66からの出力に基づいて荷物Wのクランプを確認する。具体的には、電流検出回路65aにより検出されるアーム開閉モータ90の電流値が所定の範囲内であるか否かを判別する。前述したように、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wの側面に当接して荷物Wを挟持している状態では、荷物Wからの反力を受けて、アーム開閉モータ90に所定のトルクが必要となる。アーム開閉モータ90のトルクを大きくすると、第1アーム53a及び第2アーム53bにより荷物Wを挟持する力が過大になって、荷物Wを損傷するおそれがある。したがって、駆動制御部81cは、電流検出回路65aによる検出されるアーム開閉モータ90の電流値が所定の範囲内になるようにモータ駆動回路89を制御し、アーム開閉モータ90のトルクが所定の範囲内になるようにする。このことにより、図4に示す第1駆動部60を制御して、第1ベース51a及び第2ベース51bの間隔を微調整し、荷物Wを移載するのに十分で、且つ荷物Wを傷つけることがない範囲の挟持力で、荷物Wを挟持し続けることができる。
 ステップS6では、駆動制御部81cがアーム移動モータ92を逆転させ、第1アーム53a及び第2アーム53bの退入を開始させ、第1アーム53a及び第2アーム53bをほぼ一定の速度で退入させる。そして、電流制御回路65cからの電流値Aの値が所定の範囲内となるように、すなわち、荷物Wを狭持しているトルクが所定の範囲内となるように、第1駆動部60を制御し、第1ベース51a及び第2ベース51bの間隔を微調整する。
 また、駆動制御部81cがコンベア駆動モータ94を駆動させ、コンベア部32の動作を開始する。ここで、コンベア部32が荷物Wを第1ラック2aまたは第2ラック2bから移載装置29に荷積みを行う方向に駆動する。
 ステップS7では、コンベア部32が荷物Wを搬送するのを待つ。この判断は前述したように荷はみセンサの出力に基づいて行う。これにより、荷物Wの挟持不良を検出できる。
 コンベア部32が荷物Wを搬送することで、ステップS7からステップS8に移行する。
 ステップS8では、第1アーム53a及び第2アーム53bが前述した所定距離だけ退入するのを待つ。第1アーム53a及び第2アーム53bが所定距離退入すれば、ステップS8からステップS9に移行する。
 ステップS9では、駆動制御部81cがトルク制御を終了する。
 ステップS10では、駆動制御部81cが第1アーム53a及び第2アーム53bの退入を停止させ、コンベア部32の駆動を停止する。これにより、荷物Wは、X方向一方の端部が荷物載置領域31a内の所定位置となるように配置される。
 ここでは、荷物Wを移載装置29に荷積みするとき、第1アーム53a及び第2アーム53bが退入することによる剛性の増加が生じても、クランプ力が過大に大きくならない。このため、荷物Wが変形しにくくなる。
 (6-2)荷卸し動作
 移載場所への荷卸し動作では、スタッカクレーン3に荷物Wを入庫ステーション17で荷積みするときにトルク制御が行われ、その後、移載場所に応じて荷物WのX方向一方の端部を所定位置に配置する必要が場合は、トルク制御がいったん終了され、荷物Wがコンベア部32により所定位置に配置される。一方の端部が所定位置になるように荷物Wが配置されるとトルク制御は終了される。移載場所に到着すると、トルク制御が開始され、第1アーム53a及び第2アーム53bを所定距離進出させるまではトルク制御を維持し、所定距離移動すると、トルク制御が終了する。
 これにより、荷物Wを荷物収納棚11に荷卸しするとき、第1アーム53a及び第2アーム53bが進出することによる剛性の低下が生じても、クランプ力を維持でき、荷物Wをクランプ不能になりにくくなる。
 (6-3)トルク制御動作
 図9は、駆動制御部のトルク制御動作の一例を示すフローチャートである。
 トルク制御動作では、図9のステップS21でトルク制御の開始を待つ。トルク制御が開始されると、ステップS22に移行する。
 ステップS22では、電流検出回路65aで検出された電流値Aを取り込む。
 ステップS23では、取り込んだ電流値Aが、予め設定された所定範囲の電流値の下限電流値ASL未満であるか否かを駆動制御部81cが判断する。この所定範囲の電流値は荷物Wの剛性に応じて複数段階に設定されていてもよい。
 ステップS24では、取り込んだ電流値Aが、予め設定された所定範囲の電流値の上限電流値ASHを超えているか否かを駆動制御部81cが判断する。
 ステップS25では、トルク制御が終了されたか否かを駆動制御部81cが判断する。トルク制御が終了されるまでは、ステップS22に戻り、終了されると、処理を終了する。
 取り込んだ電流値Aが、予め設定された所定範囲の電流値の下限電流値ASL未満であると駆動制御部81cが判断すると、ステップS23からステップS26に移行する。
 ステップS26では、現在のデューティ比Dが、予め設定された最大デューティ比Dmax未満か否かを駆動制御部81cが判断する。最大デューティ比Dmaxは、例えば荷物Wの剛性に応じて複数段階に設定されていてもよい。予め設定された最大デューティ比Dmax未満であると駆動制御部81cが判断すると、ステップS27に移行し、予め設定された最大デューティ比Dmax以上であると駆動制御部81cが判断すると、ステップS27をスキップしてステップS24に移行する。
 ステップS27では、デューティ比Dを所定の増分DI上昇させ、ステップS24に移行する。この増分DIは、例えば5%デューティ程度である。
 取り込んだ電流値Aが、予め設定された所定範囲の電流値の上限電流値ASHを超えていると駆動制御部81cが判断すると、ステップS24からステップS28に移行する。
 ステップS28では、現在のデューティ比Dが、予め設定された最小デューティ比Dminを超えているか否かを駆動制御部81cが判断する。最小デューティ比Dminは、例えば荷物Wの剛性に応じて複数段階に設定されていてもよい。予め設定された最小デューティ比Dmin未満であると駆動制御部81cが判断すると、ステップS29に移行し、予め設定された最小デューティ比Dmin以下であると駆動制御部81cが判断すると、ステップS29をスキップしてステップS25に移行する。
 ステップS29では、デューティ比Dを所定の減分DI上昇させ、ステップS24に移行する。この減分DIは、例えば5%デューティ程度である。
 ここでは、トルク制御により、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持しているときは、反力が所定の範囲内になるので、移載中の荷物Wを可及的に適切な力で挟持できるようになる。
 (6-4)荷積み動作の他の実施形態
 前述した実施形態では、第1アーム53a及び第2アーム53bをほぼ一定速度で退入させるようにしているが、トルク値に応じて、駆動制御部がアームの退入速度も変化させるようにしてもよい。例えばベースに対するアームの曲がりが大きいような場合には、トルク調整のために第1ベース51a及び第2ベース51bを移動させる距離が大きくなる。したがって、トルク制御動作における第1アーム53a及び第2アーム53bの開閉速度に対応するように、第1アーム53a及び第2アーム53bを退入させる速度を調整することが好ましい。このような点を考慮した荷積み動作を以下に説明する。
 図8に示す荷積み動作のフローチャートにおいて、ステップS35では、駆動制御部81cが第1アーム53a及び第2アーム53bを閉じる。このとき、駆動制御部81cは、挟持検出部66からの出力に基づいて荷物Wのクランプを確認する。駆動制御部81cは、荷物Wの材質や大きさに基づいて設定される挟持力となるように、第1ベース51a及び第2ベース51bの間隔を微調整し、電流制御回路65cからの電流値Aの値が所定の範囲内になるようにする。
 ステップS6では、駆動制御部81cがアーム移動モータ92を駆動させ、第1アーム53a及び第2アーム53bの退入を開始させる。
 このとき、電流制御回路65cからの電流値Aの値が所定の範囲になるように、すなわち、荷物Wを挟持しているトルクが所定の範囲内となるように、第1駆動部60を制御し、第1ベース51a及び第2ベース51bの間隔を微調整する。
 さらに、第1ベース51a及び第2ベース51bの間隔の調整量が大きい場合には、駆動制御部81cが、アーム移動モータ92による第1アーム53a及び第2アーム53bの退入速度を遅くする。例えば、駆動制御部81cは、電流制御回路65cからの電流値Aの値が所定の範囲内になるようにトルク制御を行う際に、電流値Aの変動量が所定値を超える場合には、アーム移動モータ92の電流値を対応する量だけ小さくする。
 さらに、駆動制御部81cは、コンベア駆動モータ94を駆動させ、コンベア部32の動作を開始する。このとき、駆動制御部81cは、コンベア部32による荷積み方向の動作が、第1アーム53a及び第2アーム53bの退入速度と同期するように、コンベア駆動モータ94を制御する。
 駆動制御部81cは、前述したようなアーム開閉モータ90のトルク制御と、アーム移動モータ92の退入速度制御を、ステップS9のトルク制御終了時まで継続して行う。
 このことにより、ベースに対するアームの曲がりが大きいような場合でも、アームを退入させる速度と、トルク調整のために開閉する速度とのバランスを、的確に調整することができ、機械的な磨耗や破損を抑制しつつ的確に物品を移載装置内へと取り込むことができる。
(7)実施形態の作用効果
 (A)移載装置29(移載装置の一例)は、荷物W(物品の一例)を荷物収納棚11(移載場所の一例)との間で移載する装置である。移載装置29は、第1ベース51a及び第2ベース51b(一対のベースの一例)と、第1アーム53a及び第2アーム53b(一対のアームの一例)と、第1駆動部60(第1駆動部の一例)と、第2駆動部61(第2駆動部の一例)と、反力検出部65(反力検出部の一例)と、駆動制御部81c(駆動制御部の一例)と、を備えている。
 第1アーム53a及び第2アーム53bは、荷物Wを挟持して荷物収納棚11に向けて進出及び退入可能となるように第1ベース51a及び第2ベース51bにそれぞれ設けられる。
 第1駆動部60は、第1ベース51a及び第2ベース51bを互いに接近及び離反するように駆動する。
 第2駆動部61は、第1アーム53a及び第2アーム53bを第1ベース51a及び第2ベース51bに対し進出及び退入するように駆動する。
 反力検出部65は、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持したときの荷物Wからの反力を検出する。
 駆動制御部81cは、反力検出部65が検出した反力が所定の範囲内となるように第1駆動部60を制御可能である。
 この移載装置29では、荷物Wを挟持可能な位置に第1アーム53a及び第2アーム53bが配置されると、第1ベース51a及び第2ベース51bが互いに接近する方向に第1駆動部60により駆動される。そして、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持すると、反力検出部65が検出した反力が所定の範囲内となるように第1駆動部60を駆動制御部81cが制御する。ここでは、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持しているときは、反力が所定の範囲内になるので、移載中の荷物Wを可及的に適切な力で挟持できるようになる。
 (B)移載装置29において、反力検出部65は、第1駆動部60のトルクを反力として検出する電流検出回路65a(トルク検出部の一例)を有してもよい。駆動制御部81cは、電流検出回路65aが検出した電流値に基づいて、反力が所定の範囲内となるように第1駆動部60を制御してもよい。これにより、例えば、第1駆動部60が第1ベース51a及び第2ベース51bを電動駆動する場合は、第1駆動部60に流れる電流値により、トルクを容易に検出できる。このため、移動する第1アーム53a及び第2アーム53bの荷物挟持部分に反力検出用のセンサ(例えば、圧力センサ、又は圧電センサ等のセンサ)を用いることなく、反力を容易に検出でき、移載装置29の構成の簡素化を図れる。
 (C)駆動制御部81cは、第1アーム53a及び第2アーム53bを第1ベース51a及び第2ベース51bに退入させる際に、反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、第1駆動部を制御してもよい。
 これにより、荷物Wを移載するには十分であり且つ荷物Wを傷付けることがない範囲の力で、荷物Wを狭持し続けながら、移載装置29内へと取り込むことができる。
 (D)駆動制御部81cは、第2駆動部61も制御可能であり、駆動制御部81cは、第1アーム53a及び第2アーム53bを第1ベース51a及び第2ベース51bに退入させる際に、反力検出部65が検出した反力が所定の範囲内となるように、第1駆動部60及び第2駆動部61を制御してもよい。
 これにより、第1アーム53a及び第2アーム53bを退入させる速度と、トルク調整のために第1ベース51a及び第2ベース51bを開閉する速度とのバランスを、的確に調整することができ、機械的な磨耗や破損を抑制しつつ的確に物品Wを移載装置29内へと取り込むことができる。
 (E)移載装置29が、第1アーム53a及び第2アーム53bの移動位置を検出するロータリエンコーダ93(第1位置検出部の一例)と、第1ベース51a及び第2ベース51bの移動位置を検出するロータリエンコーダ91(第2位置検出部の一例)と、をさらに備えてもよい。駆動制御部81cは、第1ベース51a及び第2ベース51bが荷物Wを狭持可能な間隔をおいて離間し、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持可能な位置に移動するまでは、ロータリエンコーダ93及びロータリエンコーダ91の検出結果に基づいて第1駆動部60及び第2駆動部61を制御する。第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持可能な位置に配置された後に、所定の閾値に達するまで第1アーム53a及び第2アーム53bを接近させ、閾値に達した後に、第1アーム53a及び第2アーム53bを第1ベース51a及び第2ベース51bに退入させてもよい。これにより、荷物Wを挟持可能な位置の前後で位置制御からトルク制御に制御を切り換える。このため、挟持動作時に、制御切換によるアイドルタイムが発生しなくなり、移載効率の低下を抑制できる。
 (F)移載装置29が、第1アーム53a及び第2アーム53bが荷物Wを挟持したか否かを判断する挟持検出部66をさらに備えてもよい。これにより、誤動作を防止できるとともに、移載装置の故障を早期に的確に発見できる。例えば、挟持検出部66が荷物Wの挟持を検出していないのに反力の上昇が検出されると、移載装置29に異常があることを判断できる。
(8)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合せ可能である。
 (a)前記実施形態では、反力をアーム開閉モータ90に流れる電流値により検出したが本発明はこれに限定されない。例えば、圧力センサ、又は圧電センサ等の力を検出可能なセンサを第1アーム53a及び/又は第2アーム53bの荷物Wの挟持部分に配置して反力を検出してもよい。また、挟持検出部66のコイルばね72の長さ等の他の手段により反力を検出してもよい。
 (b)前記実施形態では、第1アーム53aを第1中間アーム部54a及び第1先端アーム部55a(又は、第2アーム53bを第2中間アーム部54b及び第2先端アーム部55b)で構成したが、本発明はそのような実施形態に限定されない。第1アーム53a及び第2アーム53bの各々が一つのアーム部で構成されてもよい。
 (c)前記実施形態では、制御を簡素化するために後端基準で荷物Wを移載するように構成したが、本発明はこれに限定されない。荷物Wを中心基準及び先端基準で移載してもよい。
 (d)前記実施形態では、コンベア部としてベルトコンベアを例示したが、本発明はこれに限定されない。コンベア部としては、荷物を搬送可能なチェーンコンベア又はローラコンベアを用いてもよい。
 (e)前記実施形態では、第1駆動部に左ねじ及び右ねじを有するボールねじ軸を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えばパンタグラフ構造やチェーン等を用いて開閉駆動部を構成してもよい。
 (f)前記実施形態では、1台の移載装置29がスタッカクレーン3に1台に搭載されているが、複数の移載装置を左右方向に並べてスタッカクレーンに搭載してもよい。
 (g)前記実施形態では、スタッカクレーン3に搭載される移載装置29を例示したが本発明はこれに限定されない。一対のアームにより物品を挟持するすべての移載装置に適用できる。
 (h)前記実施形態では、アーム(ベース)同士を最も開きアームを進出させた状態からベース同士を接近させるときに、トルク制御を開始するようにしているが、本発明はこれに限定されない。例えば、ベース同士を所定距離まで接近させる間はロータリエンコーダ91の出力に基づいて制御し、所定距離から先はトルク制御に切り換えるようにしてもよい。
 本発明に係る移載装置は、例えば、自動倉庫のスタッカクレーン等に広く適用可能である。
  1  自動倉庫
  2a 第1ラック
  2b 第2ラック
  3  スタッカクレーン
  5  走行通路
  7  第1支柱
  9  第2支柱
 11  荷物収納棚
 17  入庫ステーション
 19  出庫ステーション
 21a 上ガイドレール
 21b 下ガイドレール
 22  走行台車
 23a 左走行車輪
 23b 右走行車輪
 23c 前ガイドローラ
 23d 後ガイドローラ
 25a 左マスト
 25b 右マスト
 27  昇降台
 29  移載装置
 31  装置本体
 31a 荷物載置領域
 32  コンベア部
 32a 第1コンベアユニット
 32b 第2コンベアユニット
 33  クランプ部
 40  駆動軸
 42  コンベア駆動部
 51a 第1ベース
 51b 第2ベース
 53a 第1アーム
 53b 第2アーム
 54a 第1中間アーム部
 54b 第2中間アーム部
 55a 第1先端アーム部
 55b 第2先端アーム部
 60  第1駆動部
 61  第2駆動部
 62  ボールねじ軸
 62a 右ねじ部
 62b 左ねじ部
 64a 第1ナット部材
 64b 第2ナット部材
 65  反力検出部
 65a 電流検出回路
 66  挟持検出部
 69  スプライン軸
 70a ナット本体
 70b 取付フランジ
 71  ガイド軸
 71a 頭部
 71b 雄ねじ部
 71c 軸部
 72  コイルばね
 73  隙間検出センサ
 74  ナット
 75  検出子
 80  制御盤
 81  クレーン制御部
 81a 走行制御部
 81b 昇降制御部
 81c 駆動制御部
 82  コントローラ
 87  走行用モータ
 88  昇降用モータ
 89  モータ駆動回路
 90  アーム開閉モータ
 91  ロータリエンコーダ
 92  アーム移動モータ
 93  ロータリエンコーダ
 94  コンベア駆動モータ
 96  記憶部

Claims (18)

  1.  物品を移載場所との間で移載する移載装置であって、
     一対のベースと、
     前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出及び退入可能となるように前記一対のベースにそれぞれ設けられた一対のアームと、
     互いに接近及び離反するように前記一対のベースを駆動する第1駆動部と、
     前記ベースに対し進出及び退入するように前記一対のアームを駆動する第2駆動部と、
     前記一対のアームが前記物品を挟持したときの前記物品からの反力を検出する反力検出部と、
     前記反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように前記第1駆動部を制御可能な駆動制御部と、
    を備える移載装置。
  2.  前記反力検出部は、前記第1駆動部のトルクを前記反力として検出するトルク検出部を有し、
     前記駆動制御部は、前記トルク検出部が検出したトルク値に基づいて、前記反力が前記所定の範囲内となるように前記第1駆動部を制御する、請求項1に記載の移載装置。
  3.  前記駆動制御部は、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる際に、前記反力検出部が検出した反力が前記所定の範囲内となるように、前記第1駆動部を制御する、請求項1に記載の移載装置。
  4.  前記駆動制御部は、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる際に、前記反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、前記第1駆動部を制御する、請求項2に記載の移載装置。
  5.  前記駆動制御部は、前記第2駆動部も制御可能であり、
     前記駆動制御部は、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる際に、前記反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御する、請求項3に記載の移載装置。
  6.  前記駆動制御部は、前記第2駆動部も制御可能であり、
     前記駆動制御部は、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる際に、前記反力検出部が検出した反力が所定の範囲内となるように、前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御する、請求項4に記載の移載装置。
  7.  前記第1駆動部は、アーム開閉モータと、前記アーム開閉モータの駆動に応じて前記一対のベースを互いに接近及び離反させる開閉駆動機構とを備え、
     前記反力検出部は、前記アーム開閉モータに流れる電流値を検出する電流検出回路を備え、前記電流検出回路が検出する電流値の変動を前記物品からの反力として検出し、
     前記駆動制御部は、前記電流検出回路により検出される電流値が所定範囲になるように、前記アーム開閉モータの駆動制御を行う、請求項6に記載の移載装置。
  8.  前記第2駆動部は、アーム移動モータと、前記アーム移動モータの駆動に応じて前記一対のアームをそれぞれのベースから進出及び退入させるアーム移動機構とを備え、
     前記駆動制御部は、前記アーム移動モータによる前記一対のアームの進出または退入速度が前記アーム開閉モータの駆動制御に同期するように、前記アーム移動モータを駆動制御する、請求項7に記載の移載装置。
  9.  前記一対のアームの移動位置を検出する第1位置検出部と、
     前記一対のベースの移動位置を検出する第2位置検出部と、
    をさらに備え、
     前記駆動制御部は、
     前記一対のベースが前記物品を狭持可能な間隔をおいて離間し、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に進出するまでは、前記第1位置検出部及び前記第2位置検出部の検出結果に基づいて前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御し、
     前記駆動制御部は、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に配置された後に、前記反力が所定の閾値に達するまで前記アーム同士が接近するように、前記第1駆動部を制御し、
     前記駆動制御部は、前記閾値に達した後に、前記一対のアームが前記一対のベースに退入するように、前記第2駆動部を制御する、請求項3に記載の移載装置。
  10.  前記一対のアームの移動位置を検出する第1位置検出部と、
     前記一対のベースの移動位置を検出する第2位置検出部と、
    をさらに備え、
     前記駆動制御部は、
     前記一対のベースが前記物品を狭持可能な間隔をおいて離間し、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に進出するまでは、前記第1位置検出部及び前記第2位置検出部の検出結果に基づいて前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御し、
     さらに、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に配置された後に、前記反力が所定の閾値に達するまで前記アーム同士を接近させ、
     さらに、前記閾値に達した後に、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる、請求項4に記載の移載装置。
  11.  前記一対のアームの移動位置を検出する第1位置検出部と、
     前記一対のベースの移動位置を検出する第2位置検出部と、
    をさらに備え、
     前記駆動制御部は、
     前記一対のベースが前記物品を狭持可能な間隔をおいて離間し、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に進出するまでは、前記第1位置検出部及び前記第2位置検出部の検出結果に基づいて前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御し、
     さらに、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に配置された後に、前記反力が所定の閾値に達するまで前記アーム同士を接近させ、
     さらに、前記閾値に達した後に、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる、請求項5に記載の移載装置。
  12.  前記一対のアームの移動位置を検出する第1位置検出部と、
     前記一対のベースの移動位置を検出する第2位置検出部と、
    をさらに備え、
     前記駆動制御部は、
     前記一対のベースが前記物品を狭持可能な間隔をおいて離間し、前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に進出するまでは、前記第1位置検出部及び前記第2位置検出部の検出結果に基づいて前記第1駆動部及び前記第2駆動部を制御し、
     前記一対のアームが前記物品を挟持可能な位置に配置された後に、前記反力が所定の閾値に達するまで前記アーム同士を接近させ、
     前記閾値に達した後に、前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる、請求項6に記載の移載装置。
  13.  前記一対のアームが前記物品を挟持したか否かを判断する挟持検出部をさらに備える、請求項1に記載の移載装置。
  14.  前記一対のアームが前記物品を挟持したか否かを判断する挟持検出部をさらに備える、請求項2に記載の移載装置。
  15.  物品を移載場所との間で移載する移載装置であって、一対のベースと、前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出及び退入可能となるように前記一対のベースにそれぞれ設けられた一対のアームと、互いに接近及び離反するように前記一対のベースを駆動する第1駆動部と、前記ベースに対し進出及び退入するように前記一対のアームを駆動する第2駆動部と、前記一対のアームが前記物品を挟持したときの前記物品からの反力を検出する反力検出部と、備えた移載装置の制御方法であって、
     前記反力検出部が検出した反力を取得する反力取得工程と、
     前記反力が所定の範囲内となるように前記第1駆動部を制御する駆動部制御工程と、
    を備えた移載装置の制御方法。
  16.  前記反力取得工程では、前記第1駆動部のトルクを前記反力として検出する、請求項15に記載の移載装置の制御方法。
  17.  前記第2駆動部を制御することで前記一対のアームを前記一対のベースに退入させる退入工程をさらに備え、
     前記駆動部制御工程は、前記退入工程中に行われる、請求項15に記載の移載装置の制御方法。
  18.  前記駆動制御部工程では、前記反力検出部が検出した反力が前記所定の範囲内となるように、前記第1駆動部に加えて前記第2駆動部も制御される、請求項17に記載の移載装置の制御方法。
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