JP3761012B2 - 物品保管設備 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立設された支柱と、その支柱の長手方向に沿って上下に間隔を隔てて前記支柱に連結された複数の物品載置用部材とが備えられて、物品を上下方向並びに横方向に並列する状態で収納する収納棚と、前記物品載置用部材上と自己との間で物品の移載を行う物品移載装置と、その物品移載装置を、前記上下方向並びに横方向に移動駆動する搬送装置と、前記物品移載装置を、前記収納棚との間の物品移載のための適正移載用高さ及び適正移載用横方向位置に位置させるように、前記搬送装置の作動を制御する搬送制御手段と、前記物品移載装置が、上下に並ぶ前記物品載置用部材の夫々に対応して設定されている停止準備高さに位置するか否かを検出する停止準備高さ検出手段とが設けられ、前記物品移載装置に、前記物品載置用部材を検出する載置用部材検出手段が備えられ、前記搬送制御手段は、前記物品移載装置を、前記停止準備高さ検出手段の検出情報に基づいて前記停止準備高さに位置するまで昇降移動させた後、前記載置用部材検出手段の検出情報に基づいて前記適正移載用高さに位置するまで昇降移動させる停止処理を実行するように構成されている物品保管設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる物品保管設備は、立設された支柱と、その支柱の長手方向に沿って上下に間隔を隔てて前記支柱に連結された複数の物品載置用部材とが備えられた収納棚に、物品を上下方向並びに横方向に並列する状態で収納して保管し、物品載置用部材上と自己との間で物品の移載を行う物品移載装置を、搬送装置にて上下方向並びに横方向に移動駆動して、物品の入出庫作業を行わせるものである。
このような設備においては、物品移載装置が円滑に物品の移載を行えるようにする必要があり、物品移載装置を物品の移載のための適正な高さすなわち適正移載用高さに停止させると共に、収納棚横方向における移載のための適正な停止位置すなわち適正移載用横方向位置に停止させることが重要となる。
この適正移載用高さは、物品を載置支持する物品載置用部材を基準として設定され、最終的には物品載置用部材を検出する載置用部材検出手段の検出情報に基づいて停止させる。
【０００３】
但し、物品載置用部材に対して載置用部材検出手段を常時検出作動させていたのでは載置している物品の存在等のために誤検出の虞れがあり、又、制御負担も増大してしまうことから、物品載置用部材の夫々に対応して停止準備高さを設定し、その停止準備高さから物品載置用部材に対して載置用部材検出手段を検出作動を開始し、その検出情報に基づいて停止させる。尚、上述のように、最終的には載置用部材検出手段の検出情報に基づいて停止させるので、この停止準備高さの物品載置用部材の存在高さに対する設定はそれほど高精度を要求されないものである。
従来は、このような制御を行うため、上記停止準備高さで且つ適正移載用横方向位置に暫定停止位置を設定し、先ず物品移載装置を搬送装置にて上記暫定停止位置に停止させた後、物品移載装置を下降又は上昇させ、載置用部材検出手段の検出情報に基づいて適正移載用高さに停止させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来構成では、物品載置用部材が物品の荷重により若干湾曲するような場合でも、物品移載装置を精度良く且つ安定的に停止させることができるものの、物品移載装置を移載のための位置に停止させるまでの時間が長くなり作業効率が低下してしまうものとなっていた。具体的には、例えば、物品移載装置が停止準備高さへの昇降が完了しても、物品移載装置の収納棚横方向における位置が上記の暫定停止位置に達していない場合は、暫定停止位置に位置するまで物品移載装置の昇降停止状態を維持し、暫定停止位置で一旦停止した後に適正移載用高さに向けて昇降を開始するので、搬送装置の作業効率が低下するものとなる。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、収納棚に対する物品の入出庫作業効率を向上する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記請求項１記載の構成を備えることにより、搬送装置を制御する搬送制御手段は、物品移載装置が適正移載用横方向位置に達する前に上記停止準備高さに達した場合に、昇降移動を停止させて、物品移載装置の収納棚横方向での位置が適正移載用横方向位置を含む設定範囲内に入ると、載置用部材検出手段の検出情報に基づいて、物品移載装置が適正移載用高さに位置するまで昇降移動させる停止処理を実行する。
すなわち、物品載置用部材が物品の荷重により若干湾曲するような場合であっても、適正移載用横方向位置を含む比較的短い範囲内では、物品載置用部材の存在高さの変化は十分無視し得るものであることに着目して、収納棚横方向における物品移載装置の位置が適正移載用横方向位置に達する前に、載置用部材検出手段の検出情報に基づく物品移載装置の適正移載用高さへの昇降移動を先行して行うのである。
もって、物品移載装置を迅速に適正移載用高さ及び適正移載用横方向位置に位置させることができ、収納棚に対する物品の入出庫作業効率を向上できるに至った。
【０００６】
又、上記請求項２記載の構成を備えることにより、物品移載装置が停止準備高さに位置していることを停止準備高さ検出手段が検出したとき、載置用部材検出手段としての光センサは、物品載置用部材の上下方向の存在幅の範囲内を検出対象としており、搬送制御手段は、その停止準備高さから物品移載装置を降下させて、前記光センサが物品載置用部材の存在を検出する状態から検出しない状態に移行することによって物品載置用部材の下端位置を検出すると、物品載置用部材の上下位置を正確に特定でき、この位置を基準に設定されている適正移載用高さに物品移載装置を移動させることができる。
このように物品載置用部材を光センサにて簡素に構成すると、物品載置用部材を検出するについて、物品載置用部材に載置支持されている物品等の存在により他物と物品載置用部材との弁別が困難になる場合があるが、上述のように停止準備高さ及び適正移載高さを設定することで、光センサの検出情報に基づいて的確に適正移載高さに停止させることができる。
【０００７】
又、上記請求項３記載の構成を備えることにより、搬送制御手段は、物品移載装置が停止準備高さに達する前に適正移載用横方向位置に達した場合で、且つ、停止準備高さに達するまでの物品移載装置の昇降の向きと、停止準備高さから適正移載用高さに達するまでの物品移載装置の昇降の向きとが一致する場合には、停止準備高さをそのまま通過させて、載置用部材検出手段の検出情報に基づいて、物品移載装置が適正移載用高さに位置するまで昇降移動させる停止処理を実行する。
これによって、従来のように一律に停止準備高さで停止させる場合に比べて物品移載装置を迅速に移動させることができる。
もって、物品移載装置が適正移載用横方向位置に達する前に上記停止準備高さに達した場合であっても、又、物品移載装置が停止準備高さに達する前に適正移載用横方向位置に達する場合であっても効率良く物品移載装置を移動させることができ、収納棚に対する物品の入出庫作業効率を一層向上できるに至った。
【０００８】
又、上記請求項４記載の構成を備えることにより、物品移載装置側に配置されたセンサにて、昇降用支柱に配置された被検出部材を検出することにより、物品移載装置が停止準備高さに位置するか否かを検出することができる。
従って、物品移載装置の昇降駆動に必要となる昇降用支柱を利用して停止準備高さ検出手段を配置できるので、停止準備高さ検出手段の構成を簡素化することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の物品保管設備の実施の形態を図面に基づいて説明する。
物品保管設備ＳＵは、図１に示すように、相対向する収納棚１の間にスタッカクレーン２を配設し、スタッカクレーン２の自走と、スタッカクレーン２に上下昇降自在に取り付けた物品移載装置３の上下昇降とにより、物品移載装置３を収納棚１の各物品収納部並びに入出庫される物品Ａ（具体的には荷を載置したパレット）の受渡しのための荷受け台４に対して物品の移載のための適正位置に位置させ、物品Ａ上に載置した状態で移載することにより、収納棚１に対する入出庫を行わせるものである。
【００１０】
収納棚１は、図３に示すように、鉛直方向に立設された長尺状の複数本の支柱５と、これら支柱５間にわたって連結固定された物品載置用部材としての長尺状の横梁６、並びに、必要に応じて配設された複数本のブレース７などによって枠組みされ、収納棚前後方向に並ぶ横梁６間にわたって物品Ａを載置する状態で保管する。すなわち、横梁６上に上述の物品収納部が形成されることになる。
【００１１】
スタッカクレーン２は、走行台車１０に、それの移動方向で前後一対の昇降用支柱１１ａ，１１ｂが立設され、走行台車１０が地上側の走行レール８に走行案内されると共に、昇降用支柱１１ａ，１１ｂの上端部が天井側の案内レール９に案内され、収納棚１の横方向に移動自在としてある。
物品移載装置３は、この一対の昇降用支柱１１ａ，１１ｂ間に配置されて、これらによって昇降案内される。
走行台車１０には、図１においては図示を省略するが、走行台車１０の駆動輪を回動駆動する走行用モータ１２と、物品移載装置３を昇降操作するための昇降用モータ１３とが備えられ、昇降用モータ１３は、物品移載装置３を吊下げ支持する一対の索状体１４を送り出し及び巻き取り駆動して物品移載装置３を昇降させる。従って、これら走行台車１０や昇降用支柱１１ａ，１１ｂ等によって、物品移載装置３を収納棚１の上下方向並びに横方向に移動駆動する搬送装置ＴＭが構成されている。
【００１２】
物品移載装置３には、図２に示すように、物品Ａにおけるパレットの部分を載置支持する左右一対のスライドフォーク機構１５と、横梁６を検出する載置用部材検出手段ＢＳとしての反射型の光センサ１６と、昇降用支柱１１ａに取り付けられた被検出部材としての定位置板１７を検出するセンサである定位置センサ１８と、昇降用支柱１１ａに接当する昇降用のロータリエンコーダ１９とが備えられている。
昇降用支柱１１ａに取り付けられた定位置板１７は、上下に並ぶ横梁６と同一ピッチで並べて配置され、且つ、光センサ１６が横梁６の上下方向における存在幅の範囲内を検出対象としているときに、定位置センサ１８が定位置板１７における上下方向の中央近くに位置する位置関係となるように配置されている。すなわち、各定位置板１７が物品Ａを載置支持する横梁６の夫々に対応しており、定位置板１７を特定することで上下に並ぶ横梁６のうちの一つを特定できる。
光センサ１６等の検出信号は、図５に示すように、スタッカクレーン２の作動を制御するクレーン制御装置２０に接続されている。
【００１３】
上記構成の物品移載装置３が横梁６上の物品Ａを物品移載装置３上に移載するときは、スライドフォーク機構１５を収納棚１側へ突出作動させてパレットのフォーク挿入溝２１に挿入し、物品移載装置３を若干上昇させた後にスライドフォーク機構１５を引退させる。一方、物品移載装置３に搭載している物品Ａを横梁６上に移載するときは、スライドフォーク機構１５を収納棚１側へ突出作動させて物品Ａを前後一対の横梁６の上方に位置させ、物品移載装置３を若干下降させて物品Ａを横梁６上に載置した後にスライドフォーク機構１５を引退させる。
このような動作を的確に行うために、物品移載装置３の停止制御を的確に行い、スライドフォーク機構１５を横梁６に対して正確に停止させる必要がある。
【００１４】
収納棚横方向での物品移載装置３の停止位置は、走行台車３に図示しないロータリエンコーダを備えて、その出力信号に基づいて、収納棚横方向における物品Ａの移載のための適正位置すなわち適正移載用横方向位置に停止させる。
上下方向での物品移載装置３の停止位置は、上記光センサ１６の検出情報に基づいて横梁６の下端位置を検出したときの上下位置を基準に設定されており、具体的には、横梁６の下端位置を検出したときの物品移載装置３の上下位置が、物品移載装置３に搭載している物品Ａを横梁６上へ移載するときの停止高さすなわち適正移載用高さであり、横梁６の下端位置を検出したときの物品移載装置３の上下位置よりも若干低い位置が、横梁６上の物品Ａを物品移載装置３へ移載するときの停止高さすなわち適正移載用停止高さである。
【００１５】
以下、物品移載装置３を上記の適正移載用高さに停止させるための制御について図６のフローチャートに基づいて簡単に説明する。
尚、図６の昇降制御は、搬送制御手段として機能するクレーン制御装置２０の昇降制御部２０ａにより、走行台車１０の走行制御とは独立して実行される。
図６のフローチャートは、物品Ａを収納する又は物品Ａを取り出す位置を指定されて、その目的位置に向かうべく物品移載装置３を昇降させているときに、定位置センサ１８の検出情報に基づいて、目的位置に対応する定位置板１７の上端位置又は下端位置を検出したときに実行される処理を示しており、図６の処理と平行して、図示しない他の制御部によって、物品移載装置３を適正移載用横方向位置に位置させるべく走行台車１２の走行制御が実行されている。
【００１６】
目的位置に対応する定位置板１７の上端位置又は下端位置を検出すると、先ず、昇降制御部２０ａに備えられたカウンタにて昇降用のロータリエンコーダ１９の出力パルスのカウントを開始し（ステップ＃１）、設定値のカウントが完了すると（ステップ＃２）、物品移載装置３が収納棚横方向の移動を完了しているか否か、すなわち、物品移載装置３の収納棚横方向における位置が目標位置に対応した適正移載用横方向位置に到達しているか否かを確認する（ステップ＃３）。適正移載用横方向位置に到達していなければ、直ちに昇降用モータ１３を停止保持させ、昇降を一時停止する（ステップ＃４）。尚、図６に示す処理が開始される時点では、物品移載装置３の昇降速度は十分に減速されている。
物品移載装置３の移動の様子を、光センサ１６の概略的な検出対象領域の移動（ａ，ｂ，ｃ又はｄ，ｅ，ｆの順に移動）によって示す図４においては、図４（イ）に示すように、ａの位置で昇降を一時停止する。
この一時停止した高さが、停止準備高さとして設定されているものであり、光センサ１６が横梁６の上下方向における存在幅の範囲内を検出対象とする高さとなるように、上記カウント数が設定されている。従って、定位置板１７，定位置センサ１８，ロータリエンコーダ１９及び昇降制御部２０ａは、物品移載装置３が停止準備高さに位置するか否かを検出する停止準備高さ検出手段ＳＨとして機能する。
【００１７】
この状態で、物品移載装置３が横方向に移動して、図４（イ）に幅Ｗで示す、適正移載用横方向位置を含む設定範囲内に入ると（ステップ＃５）、光センサ１６による横梁６の検出作動並びに物品移載装置３の降下を開始し（ステップ＃６）、光センサ１６の検出情報に基づいて横梁６の下端位置を検出すると（ステップ＃７）、物品Ａを横梁６上へ移載するいわゆるおろし動作であるときには、直ちに停止し（ステップ＃９）、横梁６上の物品Ａを物品移載装置３へ移載するいわゆるすくい動作であるときは、ロータリエンコーダ１９の出力パルスが設定カウント数となるまで更に降下させた後（ステップ＃１０，＃１１）、停止させる（ステップ＃９）。
【００１８】
一方、ステップ＃３において、物品移載装置３が既に適正移載用横方向位置で停止している状態であるときには（図４（ロ）に示す状態）、停止準備高さに達するまでの物品移載装置３の移動が上昇移動であれば昇降を一時停止し（ステップ＃１２，＃１３）、図４（ロ）に示すように下降移動であれば、停止準備高さで物品移載装置３を停止させることなく、そのままステップ＃６以降の処理へ移行する（ステップ＃１２）。つまり、図４（ロ）において、ｅで示す停止準備高さで停止させることなく、ｆで示す位置まで連続的に下降させる。ステップ＃６以降の動作は、上述したものと同様である。
換言すると、物品移載装置３が停止準備高さに達する前に適正移載用横方向位置に達した場合で、且つ、停止準備高さに達するまでの物品移載装置３の昇降の向きと、停止準備高さから適正移載用高さに達するまでの物品移載装置３の昇降の向きとが一致する場合は、停止準備高さを通過させて停止処理を実行するように構成されているのである。
【００１９】
〔別実施形態〕
以下、本発明の別実施形態を列記する。
▲１▼ 上記実施の形態では、載置用部材検出手段ＢＳとしての光センサ１６にて物品載置用部材６を直接検出しているが、物品載置用部材である横梁６に光反射板を貼着して、光センサ１６にてその光反射板を検出することで間接的に横梁６を検出する構成としても良い。
又、載置用部材検出手段ＢＳとしては、例えば、横梁６が一般に金属材料にて構成されることから、金属検知装置にて構成する等、その具体構成は種々変更可能である。
▲２▼ 上記実施の形態では、物品移載装置３として、いわゆるスライドフォーク機構１５を備えた形式のものを例示しているが、例えば、物品移載装置３側に物品Ａの移載方向に出退するフックを備え、そのフックにて物品Ａの一部を係止して物品Ａを移載する形式にする等、その具体構成は種々変更可能である。
【００２０】
▲３▼ 上記実施の形態では、物品載置用部材６の一つの間口、すなわち、収納棚横方向に隣接する支柱５間に、物品Ａを二つ収納する場合を例示しているが、一つの間口に一つの物品Ａを収納するものとしても良いし、又、三つ以上の物品Ａを収納するものとしても良い。
▲４▼ 上記実施の形態では、物品移載装置３を移動駆動する搬送装置ＴＭをいわゆるスタッカクレーンにて構成しているが、例えば、収納棚１の横幅と略同じ長さの昇降レールに対して物品移載装置３を収納棚横方向に移動操作自在に支持すると共に、その昇降レールを昇降駆動することで、物品移載装置３を上下方向並びに横方向に移動駆動する等、搬送装置ＴＭの具体構成は種々変更可能である。
【００２１】
▲５▼ 上記実施の形態では、停止準備高さを、制御の便宜等のために光センサ１６が物品載置用部材である横梁６の上下方向における存在幅の範囲内を検出対象とする高さに設定しているが、必ずしもその範囲内とする必要はなく、横梁６の近くであれば、多少横梁６から離れた箇所に設定しても良い。
▲６▼ 上記実施の形態では、停止準備高さを検出するための停止準備高さ検出手段ＳＨが、上下に並ぶ横梁６の夫々に対応して配置された定位置板１７，定位置センサ１８及びロータリエンコーダ１９を備えて構成しているが、単一の定位置板とロータリエンコーダとによって停止準備高さ検出手段ＳＨを構成しても良い。
又、上下に並ぶ横梁６の夫々に対応して配置された定位置板と定位置センサとを備えて停止準備高さ検出手段ＳＨを構成して、定位置センサが定位置板を検出したときの上下位置が停止準備高さとなるように設定しても良い。
更に、停止準備高さ検出手段ＳＨの構成としては、上下に並ぶ横梁６の夫々に対応してスイッチを備え、物品移載装置３の昇降に伴って、物品移載装置３の一部がスイッチに接当することにより、スイッチを入り切り操作する構成とする等、停止準備高さ検出手段ＳＨの具体構成は種々変更可能である。
▲７▼ 上記実施の形態では、物品載置用部材として横梁６を例示しているが、物品載置用部材を板状に形成して、物品Ａの底面の全体を支持する構成とする等、その具体構成は種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態にかかる物品保管設備の概略斜視図
【図２】本発明の実施の形態にかかる物品移載装置の正面図
【図３】本発明の実施の形態にかかる収納棚の斜視図
【図４】本発明の実施の形態にかかる物品移載装置の動作の説明図
【図５】本発明の実施の形態にかかるブロック構成図
【図６】本発明の実施の形態にかかるフローチャート
【符号の説明】
１ 収納棚
３ 物品移載装置
５ 支柱
６ 物品載置用部材
１１ａ 昇降用支柱
１６ 光センサ
１７ 被検出部材
１８ センサ
２０ 搬送制御手段
ＢＳ 載置用部材検出手段
ＳＨ 停止準備高さ検出手段
ＴＭ 搬送装置

Claims (4)

1. 立設された支柱と、その支柱の長手方向に沿って上下に間隔を隔てて前記支柱に連結された複数の物品載置用部材とが備えられて、物品を上下方向並びに横方向に並列する状態で収納する収納棚と、
   前記物品載置用部材上と自己との間で物品の移載を行う物品移載装置と、
   その物品移載装置を、前記上下方向並びに横方向に移動駆動する搬送装置と、
   前記物品移載装置を、前記収納棚との間の物品移載のための適正移載用高さ及び適正移載用横方向位置に位置させるように、前記搬送装置の作動を制御する搬送制御手段と、
   前記物品移載装置が、上下に並ぶ前記物品載置用部材の夫々に対応して設定されている停止準備高さに位置するか否かを検出する停止準備高さ検出手段とが設けられ、
   前記物品移載装置に、前記物品載置用部材を検出する載置用部材検出手段が備えられ、
   前記搬送制御手段は、前記物品移載装置を、前記停止準備高さ検出手段の検出情報に基づいて前記停止準備高さに位置するまで昇降移動させた後、前記載置用部材検出手段の検出情報に基づいて前記適正移載用高さに位置するまで昇降移動させる停止処理を実行するように構成されている物品保管設備であって、
   前記搬送制御手段は、前記物品移載装置が前記適正移載用横方向位置に達する前に前記停止準備高さに達した場合に、昇降移動を停止させて、前記物品移載装置の前記横方向での位置が前記適正移載用横方向位置を含む設定範囲内に入ると、前記載置用部材検出手段の検出情報に基づいて前記適正移載用高さに位置するまで昇降移動させるように前記停止処理を実行するように構成されている物品保管設備。
2. 前記載置用部材検出手段が光センサにて構成され、
   前記停止準備高さは、前記光センサが前記物品載置用部材の上下方向における存在幅の範囲内を検出対象とする高さに設定され、
   前記適正移載用高さは、前記物品載置用部材の下端位置を基準にして設定されている請求項１記載の物品保管設備。
3. 前記搬送制御手段は、前記物品移載装置が前記停止準備高さに達する前に前記適正移載用横方向位置に達した場合で、且つ、前記停止準備高さに達するまでの前記物品移載装置の昇降の向きと、前記停止準備高さから前記適正移載用高さに達するまでの前記物品移載装置の昇降の向きとが一致する場合は、前記停止準備高さを通過させて前記停止処理を実行するように構成されている請求項１又は２記載の物品保管設備。
4. 前記搬送装置は、前記物品移載装置を昇降操作するための昇降用支柱が備えられて構成され、
   前記停止準備高さ検出手段は、上下に並ぶ前記物品載置用部材に対応して前記昇降用支柱に配置された被検出部材と、前記物品移載装置側に配置されて前記被検出部材を検出するセンサとが備えられて構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の物品保管設備。

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