JP2007323478A - 台車 - Google Patents

Abstract

【構成】 目標停止位置に対する誤差を求めて記憶し、所定値以上の誤差を対象から除外して、誤差の平均値を求め、求めた平均値分、停止制御データを補正する。
【効果】 停止位置の誤差中のランダムな誤差の影響を避け、系統的な誤差分を確実に補正して、台車は正しい位置に停止できる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、スタッカークレーンや有軌道台車、天井走行車、無人搬送車、エレベータなどの台車に関し、特にその停止制御に関する。

特許文献１は、スタッカークレーンの停止位置の誤差を検出し、次回の停止制御時に誤差分だけ、制動開始位置をシフトさせることを提案している。この手法では、今回の誤差を次回の停止制御にフィードバックし、誤差のフィードバックの帰還率はいわば１００％である。しかしながら停止位置の誤差には、”車輪が摩耗し、車輪径が小さくなった”、”ブレーキの効きが悪くなった”などの再現性のある誤差の他に、ランダムな誤差が含まれている。ランダム誤差に応じて次回の制動開始位置を補正すると、停止位置は毎回ランダムに変動する。さらにランダム誤差の中には、結露等でレールなどの摩擦力が低下し大きく滑った、などの突発的で再現性がなくしかも大きな誤差が含まれている。単純に今回の停止位置の誤差を次回の停止制御にフィードバックすると、突発的で大きな誤差に対して、次回は不適切な位置に停止することになる。発明者は、これらの点に着目して、この発明に到った。
特開２００４−１６４０４２号公報

この発明の課題は、台車の停止位置を目標停止位置へ向けて、確実に収束させることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、そのための具体的な構成を提供することにある。
請求項３の発明での追加の課題は、突発的な停止位置不良の影響をさらに小さくすることにある。

この発明は、目標停止位置に対する実際の停止位置の誤差を求めて、停止制御データにフィードバックするようにした台車において、複数回の停止動作に対する、停止位置の誤差の統計量を求めるための統計量算出手段と、求めた統計量に応じて停止制御データを補正するための補正手段、とを設けたことを特徴とする。
統計量は例えば誤差の平均値や、誤差のヒストグラムのピーク（最頻値）とし、これ以外に誤差の分布の分散、歪み度等を求めても良い。

好ましくは、前記統計量算出手段は、複数回の停止動作に対する停止位置の誤差の平均値を求め、かつ前記補正手段は、停止制御データを誤差の平均値分だけ補正する。

また好ましくは、前記統計量算出手段では、所定値以上の停止位置の誤差を統計量の算出対象に含めないようにする。

この発明では、１回１回の停止位置の誤差ではなく、複数回の停止制御に対する誤差を統計化して統計量を求め、この統計量に応じて停止制御データを補正する。停止位置の誤差に一定の傾向を持った誤差が含まれているならば、この誤差は統計量に反映され、停止制御データにフィードバックされて、正しい位置に停止できるようにする。一方、停止位置の誤差中のランダムな誤差は、統計量を求める過程で互いに打ち消されて、統計量中での比重が小さくなり、停止制御データの補正には余り反映しない。このため、ランダムな誤差に応じて停止制御データを修正することによる、過補正や停止位置の振動が生じ難い。特に突発的で大きな再現性のない誤差が生じた場合、統計化の過程でその比重が小さくなるので、過補正を避けることができる。さらにこの発明では、停止制御データを毎回補正するのではないので、停止制御データの補正回数が少なくて済む。そしてランダム誤差に対する補正を小さくして、系統誤差への補正を行うので、停止位置は所定位置へ向けて収束する。

ここで、停止位置の誤差の平均値を求めて、平均値分だけ停止制御データを補正すると、停止位置の誤差中の系統誤差の部分を１００％補正して、ほぼ正しい位置に停止できる。

また所定値以上の誤差、例えば再移動して停止動作をリトライする必要のある誤差、が生じた場合に、このような誤差を統計量の算出に繰り込まないと、再現性のない大きな誤差に引きずられて、停止制御データを補正することによる過補正を防止できる。

以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。

図１〜図５に、スタッカークレーン２の停止制御を例に、実施例を示す。スタッカークレーン２は、例えば駆動車輪３ｄと従動車輪３ｆを備え、４は走行モータで、５はそのブレーキである。６は昇降モータで、７はそのブレーキ、８はマスト、９はワイヤやロープ、ベルトなどの吊持材を巻き取るためのドラムで、昇降モータ６とドラム９とにより、マスト８に沿って昇降台１０を昇降させる。昇降台１０には例えば一対のスライドフォーク１２，１２を設け、図示しないステーションやラックとの間で物品の受け渡しを行う。

スタッカークレーン２の走行方向に沿っての、現在位置を認識するため、レーザ距離計１４を設け、走行原点などに設けた反射板１８からの絶対距離を求める。また昇降台１０の高さを求めるため、レーザ距離計１６でスタッカークレーン２の台車部分に設けた反射板２０からの高さを求める。なおレーザ距離計１４，１６に代えて、スタッカークレーン２の走行位置や昇降台１０の高さを求める他の絶対距離センサを用いてもよい。２２は走行レールで、目標停止位置付近に櫛歯マーク２４を設ける。櫛歯マーク２４には多数の櫛歯が設けられ、この櫛歯を櫛歯センサ２６で検出すると共に、櫛歯の数をカウントし、目標停止位置からの残距離、及び停止位置の誤差を検出する。あるいは従動輪や駆動輪などに設けたエンコーダにより、目標停止位置からの残距離、及び停止位置の誤差を検出するようにしても良い。

図２などに示すように、昇降台１０のスライドフォーク１２には、例えば中心位置を示す櫛歯マーク２８と、左右の最前進位置を示す櫛歯マーク２９，３０を設け、これらを例えば櫛歯センサ３１で検出する。なお櫛歯センサ３１等の配置は任意である。櫛歯センサ３１と櫛歯マーク２８〜３０とを設けることにより、スライドフォーク１２が昇降台１０上の原点に復帰した際の位置の誤差、並びに図示しないステーションやラック側に進出した際の最進出位置の誤差を検出できる。

実施例での停止制御を、走行モータ４を例に図３に示す。昇降モータの制御やスライドフォークの制御も同様である。速度パターン生成部４０は目標停止位置（走行先の座標で、具体的にはステーションやラックの棚や列の座標）を入力され、レーザ距離計１４から現在位置を入力されると、目標停止位置までの残走行距離を求め、これに応じて速度パターンを生成する。生成した速度パターンはモータコントローラ４２へ入力され、走行モータ４あるいは従動輪や駆動輪などに設けたエンコーダからの信号で、レーザ距離計１４で求めた時点からの走行による残走行距離を補正し、走行モータ４を制御する。

目標停止位置の付近で、櫛歯センサ２６は櫛歯マークに基づく残走行距離をモータコントローラに入力し、この残走行距離はレーザ距離計１４やエンコーダ信号で求めた残走行距離に優先し、残走行距離が制動開始距離に達すると駆動車輪をロックして制動を開始し、目標停止位置に停止する。ここで、駆動車輪の摩耗による車輪系の変動、走行レールと駆動車輪間の摩擦力の変動、ブレーキ動作での制御遅れやブレーキ力の変動などにより、目標停止位置からの停止誤差が生じる。

停止位置の誤差を櫛歯センサ２６で検出し、メモリ４４に記憶する。誤差には正負があるが、以下では誤差の絶対値を元に、誤差の大小を説明する。停止誤差が所定値以上の場合、モータコントローラ４２は走行モータ４を再起動して、目標停止位置に停止できるように、リトライ動作を行う。フィルタ４６はメモリ４４の停止誤差のうち、リトライ下限以上の誤差を除き、リトライ下限以下の誤差を平均化部４８で平均化し、補正データとしてモータコントローラ４２へ入力する。これによって目標停止位置に対する制動開始距離を誤差の平均値分修正する。メモリ４４に蓄積した誤差に対して、特徴抽出部５０は誤差の分散などの特徴を抽出し、例えば誤差の分散が所定値以上の場合、メンテナンス要求を図示しない地上側制御盤へ出力する。

図４にメモリ４４の構成を示すと、誤差データは目標停止位置となるステーションの番号（ステーション１〜ｎ）並びにラックの停止位置（１連１列〜最終連最終列まで）毎に区分され、かつ走行原点側から前進して停止した場合と、走行原点側へ後進しながら停止した場合とに区分して記憶する。これは走行方向によって停止位置の誤差の分布が異なる場合があるからである。なおステーションのように、進入方向が固定されている場合、前進もしくは後進の一方のデータのみを記憶すればよい。各停止位置に対して、停止制御を行った回数と毎回の停止誤差とを記憶する。

メモリ４４には毎回の停止誤差を記憶する代わりに、停止制御を行った回数と停止誤差の累積値とを記憶してもよい。停止誤差の累積値を記憶する場合、フィルタ４６をメモリ４４と櫛歯センサとの間に設けて、所定値よりも大きな誤差をメモリ４４に入力する前に除く。停止制御の回数が少なく、充分なデータが得られない停止位置に対しては、その走行方向前後の停止位置に対する補正データを、流用もしくは補間する。

図３の平均化部４８では、誤差の平均値を求めたが、これに代えて誤差のヒストグラムのピーク、即ち出現頻度が最も高い誤差の値を用いてもよい。さらにフィルタ４６を設けるのは、突発的で大きな誤差を停止制御データの補正に用いないためで、リトライ下限以上か否かではなく、例えば誤差の絶対値が大きなものから、上位１／５を平均値の算出対象から除外するなどの処理を行ってもよい。

図５に停止制御データの補正を示す。図５のデータは図３のメモリ４４に記憶した誤差の分布を示し、リトライレベル以上の誤差は補正量の算出に用いず、これよりも絶対値が小さな誤差に対してその平均値を求め、制動開始距離の補正量とする。

図６にメンテナンス要求の例を示す。図６の例では誤差の分布が極めて広く、誤差の平均値だけ制動開始距離を補正しても、停止位置には大きな誤差が残ることが予想される。そこで停止位置の誤差の分布が所定値以上の場合、例えば停止位置の誤差の分散が所定値以上の場合、特徴抽出部５０からメンテナンスを要求する。

実施例では、櫛歯センサ２６により停止位置の誤差を算出したが、レーザ距離計１４などの絶対距離センサにより、停止位置の誤差を算出してもよい。さらにその場合、櫛歯センサ２６や櫛歯マーク２４を設けず、停止位置の誤差分だけ目標停止位置をシフトさせて、目標停止位置に対する走行モータの減速開始位置や制動開始位置を、停止位置の誤差の平均値だけ補正してもよい。なお櫛歯マーク２４や櫛歯センサ２６に代えて、例えば、目標停止位置に磁性体のプレートを設け、スタッカークレーンにリニアプレートに対する位置を求めるためのセンサを設けてもよい。

昇降モータ６の制御の場合、櫛歯センサ２６に代えて、レーザ距離計１６により昇降台の高さと、目標高さからの停止高さの誤差を求める。スライドフォーク１２の場合、櫛歯センサ３１により停止位置の誤差を求めて、スライドフォークをブレーキするタイミングを変更する、即ち櫛歯センサ３１で求めた残距離に対する、制動開始距離を補正する。

実施例ではスタッカークレーン２について、走行制御、昇降制御、スライドフォークの制御につき。停止制御データの補正を示した。これ以外に、天井走行車や有軌道台車、あるいは地上を無軌道で走行する無人搬送車などの、停止制御や移載制御に実施例を応用してもよい。またエレベータの停止制御などに実施例を応用してもよい。

実施例のスタッカークレーンの側面図 実施例のスタッカークレーンでの昇降台の平面図 実施例のスタッカークレーンでの走行制御系のブロック図 実施例のスタッカークレーンでの、停止誤差の記憶形態を示す図 実施例のスタッカークレーンでの、停止誤差の分布と補正とを模式的に示す図 実施例のスタッカークレーンでの、停止誤差の分布とメンテナンス要求とを示す図

符号の説明

２ スタッカークレーン
３ｄ 駆動車輪
３ｆ 従動車輪
４ 走行モータ
６ 昇降モータ
５，７ ブレーキ
８ マスト
９ ドラム
１０ 昇降台
１２ スライドフォーク
１４，１６ レーザ距離計
１８，２０ 反射板
２２ 走行レール
２４ 櫛歯マーク
２６ 櫛歯センサ
２８〜３０ 櫛歯マーク
３１ 櫛歯センサ
４０ 速度パターン生成部
４２ モータコントローラ
４４ メモリ
４６ フィルタ
４８ 平均化部
５０ 特徴抽出部

Claims (3)

1. 目標停止位置に対する実際の停止位置の誤差を求めて、停止制御データにフィードバックするようにした台車において、
   複数回の停止動作に対する、停止位置の誤差の統計量を求めるための統計量算出手段と、求めた統計量に応じて停止制御データを補正するための補正手段、とを設けたことを特徴とする、台車。
2. 前記統計量算出手段は、複数回の停止動作に対する停止位置の誤差の平均値を求め、かつ前記補正手段は、停止制御データを誤差の平均値分だけ補正することを特徴とする、請求項１の台車。
3. 前記統計量算出手段では、所定値以上の停止位置の誤差を統計量の算出対象に含めないようにすることを特徴とする、請求項１または２の台車。
   

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