JP3370147B2 - 物品搬送制御装置 - Google Patents

物品搬送制御装置

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JP3370147B2 JP21125193A JP21125193A JP3370147B2 JP 3370147 B2 JP3370147 B2 JP 3370147B2 JP 21125193 A JP21125193 A JP 21125193A JP 21125193 A JP21125193 A JP 21125193A JP 3370147 B2 JP3370147 B2 JP 3370147B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動倉庫等で用
いられる物品搬送制御装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来より、物品格納庫に設けられた多数
の格納棚についての空き棚データに基づいて、物品(ワ
ーク)が入庫されるべき格納棚が選択され、その選択さ
れた格納棚に対する物品の格納が、走行クレーンによる
物品入庫作業によって自動的に行われ、また、各格納棚
に格納された物品についての在庫データに基づいて出庫
されるべき物品が選択され、その選択された物品が格納
された格納棚からの物品の搬出が、走行クレーンによる
物品出庫作業によって自動的に行われるように構成され
た自動倉庫が知られている。 【0003】このような自動倉庫において物品入出庫作
業に使用される走行クレーンはスタッカクレーンとも呼
ばれており、物品格納庫に沿って敷設されたレール上を
走行するように構成されている。上記走行クレーンは、
その基台上に立設されて鉛直方向に延びるマストと、該
マストに支持されてマストに沿って昇降する昇降台と、
該昇降台上に載置された物品を格納棚に移載し、かつ格
納棚から物品を昇降台上に移載するランニングフォーク
等の物品移載手段と、走行クレーンの走行駆動制御およ
び昇降台の昇降駆動制御ならびに物品移載手段の駆動制
御を行う制御手段とを備えている。 【0004】そして、上記走行クレーンの走行制御およ
び上記昇降台の昇降制御を行う場合は、例えば特開昭6
1−156308号公報に開示されているように、出発
位置および目的位置からの相対位置より設定した加減速
パターンに基づいて、走行モータおよび昇降モータの速
度制御を行うことが知られている。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な構成を有する走行クレーンによる入出庫作業において
は、走行クレーンの水平方向移動と、物品を載置した昇
降台の鉛直方向移動とを同時に行うことによって、入出
庫作業の迅速化を図っており、このため、昇降台は斜め
方向のに移動軌跡を描くことになる。 【0006】ところが、上記昇降台上に載置される物品
の中にはかなりの重量物もあり、この重量物よりなる物
品を載置した昇降台がマストの上方位置にある状態で、
走行クレーンの水平方向移動が行われると、マストに横
振れが生じるという問題がある。 【0007】したがって、このマストの横振れを回避す
るためには、昇降台がなるべくマストの下方位置にある
状態で、走行クレーンの水平方向移動が行われることが
望ましいが、そのようにすると、入出庫作業の効率を低
下させるおそれがある 【0008】上述の事情に鑑み、本発明は、入出庫作業
の効率を低下させるこなしに、マストのような昇降台支
持部材の横振れを軽減することができる物品搬送制御装
置を提供することを目的とする。 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明による物品搬送制
御装置は、自動倉庫において物品格納棚に沿って水平方
向に走行移動する入出庫用走行クレーンと、この走行ク
レーンの基台上に鉛直方向に延びるように立設されたマ
ストと、このマストに保持され、かつ物品を載置して昇
降する昇降台とを備えた物品搬送制御装置において、上
記昇降台の移動と上記走行クレーンの移動とが同時に行
われる際に、上記昇降台の描く軌跡が下方に凸となるよ
うに、当該昇降台の上昇時に走行クレーンの加速度を昇
降台よりも大きくし、かつ該走行クレーンの減速度は昇
降台よりも小さくするとともに、当該昇降台の下降時に
は走行クレーンの加速度を昇降台よりも小さくし、かつ
該走行クレーンの減速度は昇降台よりも大きくする制御
手段を備えてなることを特徴とするものである 【0010】 【作用および発明の効果】本発明による物品搬送制御装
置は、昇降台の描く軌跡が下方に凸となるように、
降台の鉛直方向の移動速度と走行クレーンの水平移動速
度とを制御する制御手段を備えているから、昇降台は
スト端側に近接した状態で移動することになり、昇
降台に載置された物品が重量物であっても、マストの
振れを軽減することができる。 【0011】 【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例について説明する。 【0012】図1に概略的に示すように、走行クレーン
1は、物品格納庫2に沿って敷設されたレール3上を水
平方向に走行するように構成され、基台4上に立設され
て鉛直方向に延びるマスト5と、該マスト5に保持され
てマスト5に沿って昇降する昇降台6と、該昇降台6上
に載置された物品(以下「ワーク」と呼ぶ)7を格納庫
2の棚に移載し、かつ格納庫2の棚からワーク7を昇降
台6上に移載するランニングフォーク等の物品移載手段
(図示は省略)と、走行クレーン1を走行させる走行モ
ータの駆動制御および昇降台6を昇降させる昇降モータ
の駆動制御ならびに物品移載手段の駆動制御を行う制御
手段とを備えている。 【0013】次に、上記走行モータおよび昇降モータの
駆動制御について説明する。 【0014】図2は、走行クレーン1の水平方向の移動
および昇降台6の鉛直方向の移動に共通する基本的な速
度特性を示す線図である。図中、VMAXは限界速度(最
高速度)、t0は移動に要する時間、t1は速度ゼロから
限界速度VMAXに達するまでの加速時間、t2は限界速度
MAXから速度ゼロになるまでの減速時間である。そし
て、昇降台6の移動距離Dは、図2に示された台形の面
積で表されるから、 D=〔t0+(t0−t1−t2)〕VMAX/2 したがって、 D=(2t0−t1−t2)VMAX/2 (1) 上記制御手段による上記走行モータおよび昇降モータの
駆動制御の特徴は、昇降台6の上昇時には、速度ゼロか
ら限界速度VMAXに達するまでの加速時間t1に関し、鉛
直方向移動におけるよりも水平方向移動における方が短
く、かつ、限界速度VMAXから速度ゼロになるまでの減
速時間t2に関し、水平方向移動におけるよりも鉛直方
向移動におけるほうが短くなっていることである。ま
た、昇降台6の下降時には、上昇時と反対に、速度ゼロ
から限界速度VMAXに達するまでの加速時間t1に関し、
水平方向移動におけるよりも鉛直方向移動における方が
短く、かつ、限界速度VMAXから速度ゼロになるまでの
減速時間t2に関し、鉛直方向移動におけるよりも水平
方向移動におけるほうが短くなっている。 【0015】ここで、 走行クレーン1の水平方向移動距離:L(m)(走行モータによる移動) 昇降台4の鉛直方向移動距離 :H(m)(昇降モータによる移動) 水平方向の限界速度 :VMAX L 鉛直方向の限界速度 :VMAX H 水平方向移動時間 :tL 鉛直方向移動時間 :tH とする。 【0016】また、水平方向移動と鉛直方向移動とが同
時に行われる場合、水平方向の限界速度VMAX Lと鉛直
方向の限界速度VMAX Hとが等しいと仮定すれば、L>
HであればtL>tHとなり、L<Hであれば、tL<tH
となる。したがって、L≠Hのとき、tL=tH=t0
するためには、より多くの移動時間を要する方を限界速
度で移動させ、他方は限界速度よりも遅い速度で移動さ
せれば良い。そこで、限界速度で移動させる側の速度特
性を基本限界速度特性と呼び、水平方向移動側が基本限
界速度特性で移動する場合の限界速度VMAX LをVMAX
L0とし、鉛直方向移動側が基本限界速度特性で移動する
場合の限界速度VMAX HをVMAX H0とする。 【0017】いま、tL=tH=t0とし、かつta<tb
の関係を有する時間ta,tbを加速時間t1および減速
時間t2に代入した場合、昇降台6の上昇時には図3
(A),(B)に示すようになり、昇降台6の下降時に
は図4(A),(B)に示すようになる。 【0018】また、上記(1)式は(2)式のようにな
る。 【0019】 D=(2t0−ta−tb)VMAX/2 (2) このような態様で、上記走行モータおよび昇降モータの
駆動制御を行うことにより、昇降台6の描く軌跡は、図
1に符号Qで示すように下方に凸となり、これによっ
て、重量のあるワーク7を斜め方向に上昇あるいは下降
させる場合に生じるマスト5の横振れを早急に収束させ
ることができる。 【0020】(実施例1) 基本速度特性をta=0.5sec、tb=1.5secとする
と、移動距離Dは、(1)式から、 D=(2t0−0.5−1.5)VMAX/2 したがって、 D=(2t−2.0)VMAX/2 (3) また、格納庫2の長さを10m、高さを13mとし、走
行クレーン1の基本限界速度VMAX L0=昇降台6の基本
限界速度VMAX H0=3m/secとする。 【0021】(具体例1) 原点Oから、L=10m,
H=1mの格納棚にワークを収納する場合(上昇):L
>Hであるから、水平移動側を基本限界速度特性にする
(VMAX L0=3m/sec)。そして、D=L=10m,
MAX=VMAX L0=3m/secを(3)式に代入すると、
t0=4.333secとなる。 【0022】次に、上記所要時間t0=4.333sec
から、D=H=1mになるように鉛直方向移動速度特性
を作成する。すなわち、(3)式から、鉛直方向の限界
速度VMAX H=0.3m/secとなる。 【0023】したがって、水平方向速度特性および鉛直
方向速度特性は、図5(A)と図5(B)にそれぞれ示
すものとなり、昇降台6の移動軌跡Qは図5(C)に示
すようになる。 【0024】(具体例2) 原点Oから、L=10m,
H=10mの格納棚にワークを収納する場合(上昇):
L=Hであるから、VMAX L0=VMAX H0=3m/secで
移動することになり、(3)式から、t0=4.333s
ecとなる。この場合の水平方向速度特性は図6(A)
に、鉛直方向速度特性は図6(B)にそれぞれ示すもの
となり、昇降台6の移動軌跡Qは図6(C)に示すよう
になる。 【0025】(具体例3) 原点Oから、L=3m,H
=8mの格納棚にワークを収納する場合(上昇):L<
Hであるから、鉛直移動側を基本限界速度特性にする
(VMAX H0=3m/sec)。そして、D=H=8m,V
MAX=VMAX H0=3m/secを(3)式に代入すると、t
0=3.667secとなり、VMAX L=1.129m/sec
となるから、水平方向速度特性は図7(A)に、鉛直方
向速度特性は図7(B)にそれぞれ示すものとなり、昇
降台6の移動軌跡Qは図7(C)に示すようになる。 【0026】(具体例4) L=10m,H=2mの格
納棚からワークを取り出す場合(下降):L>Hである
から、水平移動側を基本限界速度特性にする(VMAX L0
=3m/sec)。(3)式から、t0=4.333sec、
MAX H=0.6m/secとなるから、水平方向速度特性
は図8(A)に、鉛直方向速度特性は図8(B)にそれ
ぞれ示すものとなる。 【0027】(具体例5) L=8m,H=12mの格
納棚からワークを取り出す場合(下降):L<Hである
から、鉛直移動側を基本限界速度特性にする(VMAX H0
=3m/sec)。(3)式から、t0=5.0sec、VMAX
L=2m/secとなるから、水平方向速度特性は図9
(A)に、鉛直方向速度特性は図9(B)にそれぞれ示
すものとなる。 【0028】(実施例2) 本実施例は、基本速度特性および移動距離Dの求め方は
実施例1と同様であるが、走行クレーン1の基本限界速
度と昇降台6の基本限界速度とが互いに異なる場合であ
る。すなわち、VMAX L0=2m/sec,VMAX H0=3m
/secとする。 【0029】(具体例)原点Oから、L=9m,H=1
2mの格納棚にワークを収納する場合(上昇):先ず、
水平移動側と鉛直移動側とのいずれを基本限界速度特性
にするかを下記のようにして判別する。 【0030】水平移動側については、L=9m,VMAX
L0=2m/secを(3)式に代入して、移動時間tLを求
めると、tL=5.5secとなる。また、鉛直移動側につ
いては、H=12m,VMAX H0=3m/secを(3)式
に代入して、移動時間tHを求めると、tH=5.0sec
となる。すなわち、tL>tHであることにより、水平移
動側を基本限界速度特性にする(VMAX L0=2m/se
c)。したがって、t0=tL=5.5secとなり、鉛直移
動側の限界速度VMAX Hは2.667m/secとなる。そ
して、この場合の水平方向速度特性は図10(A)に、
鉛直方向速度特性は図10(B)にそれぞれ示すものと
なる。 【0031】以上の説明で明らかなように、本実施例で
は、昇降台6の上昇時には、走行クレーン1が速度ゼロ
から限界速度VMAX Lに達するまでの加速時間を、昇降
台6が速度ゼロから限界速度VMAX Hに達するまでの加
速時間よりも短くし、かつ走行クレーン1が限界速度V
MAX Lから速度ゼロになるまでの減速時間を、昇降台6
が限界速度VMAX Hから速度ゼロになるまでの減速時間
よりも長くしていることにより(昇降台6の下降時はこ
れと逆)、昇降台6の移動軌跡が下方に凸となり、走行
クレーン1の走行時におけるマスト5の横振れを軽減す
ることができるのである。 【0032】次に走行クレーン1の制御手段がワーク入
出庫に際して実行するプログラムの一例を図11および
図12のフローチャートに基づいて説明する。なお、以
下の説明でSはステップを表す。 【0033】先ず、図11のS1でイニシャライズを行
い、次のS2でワークの入庫であるか出庫であるかを判
定する。そして入庫であれば、S3で走行クレーン1を
荷受け台へ移動させ、S4でワーク7を荷受け台から昇
降台6上に移載し、S5で走行クレーン1をワーク収納
位置へ移動させ、S6でワークを昇降台6上から収納棚
へ移載する。 【0034】一方、出庫であれば、S7で、走行クレー
ン1をワーク取出し位置へ移動させ、S8でワーク7を
収納棚から昇降台6上に移載し、S9で走行クレーン1
を荷渡し台へ移動させ、S10でワークを昇降台6上か
ら荷渡し台へ移載する。 【0035】図12は、図11のS3,S5,S7およ
びS9の各ステップと各ステップの次のステップとの間
でそれぞれ実行されるルーチンを示す。このルーチンで
は、上記実施例1および2で説明したように、S11で
水平方向および鉛直方向の移動距離L,Hを判定し、S
12で基本限界速度特性をL側かH側かに決定し、S1
3で移動に要する時間t0を算出し、S14で基本速度
特性を決定する。そして、この基本速度特性に基づい
て、S15でL側およびH側の駆動モータ(サーボモー
タ)へ速度指令信号を出力し、S16で目標位置に移動
したか否かを判定し、S16の判定がNOである間はS
15へ戻り、S16の判定がYESになったときに、図
11における次工程へ進むようになっている。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係わる物品搬送制御装置の概略的構成
図 【図2】走行クレーンの水平方向移動および昇降台の鉛
直方向移動に共通する基本的な速度特性を示す線図 【図3】昇降台の上昇時における速度特性を示す線図 【図4】昇降台の下降時における速度特性を示す線図 【図5】昇降台の上昇時における具体的な速度特性と昇
降台の移動軌跡とを示す線図 【図6】昇降台の上昇時における具体的な速度特性と昇
降台の移動軌跡とを示す線図 【図7】昇降台の上昇時における具体的な速度特性と昇
降台の移動軌跡とを示す線図 【図8】昇降台の下降時における具体的な速度特性を示
す線図 【図9】昇降台の下降時における具体的な速度特性を示
す線図 【図10】昇降台の上昇時における具体的な速度特性を
示す線図 【図11】走行クレーンの制御手段がワーク入出庫に際
して実行するプログラムの一例を示すフローチャート 【図12】速度特性決定ルーチンを示すローチャート 【符号の説明】 1 走行クレー 2 物品格納庫 3 レール 4 走行クレーンの基台 5 走行クレーンのマス 6 昇降台 7 ワーク(物品)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−276705(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B65G 1/04 G05B 19/18 G05D 3/12 G05D 13/62

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 自動倉庫において物品格納棚に沿って水
    平方向に走行移動する入出庫用走行クレーンと、 上記走行クレーンの基台上に鉛直方向に延びるように立
    設されたマストと、 上記マストに保持され、かつ物品を載置して昇降する昇
    降台と を備えた物品搬送制御装置において、 上記昇降台の移動と上記走行クレーンの移動とが同時に
    行われる際に、上記昇降台の描く軌跡が下方に凸となる
    ように、当該昇降台の上昇時に走行クレーンの加速度を
    昇降台よりも大きくし、かつ該走行クレーンの減速度は
    昇降台よりも小さくするとともに、当該昇降台の下降時
    には走行クレーンの加速度を昇降台よりも小さくし、か
    つ該走行クレーンの減速度は昇降台よりも大きくする
    御手段を備えてなることを特徴とする物品搬送制御装
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