JP5098595B2 - Stacker crane drive unit - Google Patents
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Description
この発明は、スタッカクレーンの駆動装置に係り、特に商用電源からの電源供給を受けて走行モータによりクレーン本体を走行させると共に昇降モータによりキャリッジを昇降させて荷の搬送を行うスタッカクレーンの駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE
図8(a)及び(b)に示されるように、複数の間口を有すると共に荷を保管するための棚1に沿って走行路2が敷設され、この走行路2上をスタッカクレーン3が走行し、棚1と荷受台4との間で荷の搬入/搬出を行う自動倉庫が知られている。
スタッカクレーン3は、商用電源からの電源供給を受けて走行モータによりクレーン本体5を走行させると共に昇降モータによりキャリッジ6を昇降させて荷を搬送する。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a
The
このため、自動倉庫の運用時に停電等が発生すると、自動倉庫に商用電源が供給されなくなり、スタッカクレーン3にトラブルが発生してしまう。このように、商用電源の供給停止時でも、スタッカクレーン3を作動させて荷の搬入/搬出を行おうとすると、スタッカクレーン3に電源を供給するための自家発電装置が必要となる。
For this reason, when a power failure occurs during the operation of the automatic warehouse, commercial power is not supplied to the automatic warehouse, and a trouble occurs in the
ところが、自動倉庫あるいは自動倉庫を含む工場全体に電源を供給し得る発電装置は、規模が大きく、莫大な設備費用を必要としてしまう。
そこで、商用電源の供給停止によるトラブル発生時に容量の小さな発電装置でスタッカクレーンを作動させることができるようにすることが望まれている。
例えば、特許文献1には、通常時に無停電電源装置内の蓄電池を充電しておき、停電の発生時に、無停電電源装置を使用して通常時よりも小さな電力で駐車装置を駆動するようにした制御装置が開示されている。
However, a power generation apparatus that can supply power to an automatic warehouse or an entire factory including an automatic warehouse is large in scale and requires enormous equipment costs.
Therefore, it is desired to be able to operate the stacker crane with a power generator having a small capacity when trouble occurs due to the stop of the supply of commercial power.
For example, in
しかしながら、特許文献1は、自動倉庫のスタッカクレーンではなく、機械式の駐車装置を自動的に復旧させる装置に関している。仮に、特許文献1の技術をスタッカクレーンに適用したとしても、単に通常時よりも小さな電力でスタッカクレーンを駆動するだけでは、荷の搬送速度が小さくなり過ぎ、実用的な搬入/搬出作業を行うことが困難となるおそれがある。また、上述したように、スタッカクレーンは、クレーン本体を走行させる走行モータと、キャリッジを昇降させる昇降モータの双方を駆動する必要があるため、小さな電力で駆動するだけでは、スタッカクレーンを作動させて荷の搬送を行うことは困難である。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、商用電源の供給停止によりトラブルが発生しても容量の小さな発電装置でスタッカクレーンを作動させることができるスタッカクレーンの駆動装置を提供することを目的とする。
However,
The present invention has been made to solve such problems, and provides a stacker crane drive device that can operate a stacker crane with a power generator having a small capacity even if a problem occurs due to the stop of the supply of commercial power. The purpose is to provide.
この発明に係るスタッカクレーンの駆動装置は、商用電源からの電源供給を受けて走行モータによりクレーン本体を走行させると共に昇降モータによりキャリッジを昇降させて荷の搬送を行うスタッカクレーンの駆動装置において、発電装置と、商用電源の供給停止を検出するトラブル検出回路と、走行モータを駆動する走行モータ駆動回路と、昇降モータを駆動する昇降モータ駆動回路と、商用電源と発電装置のうち一方を選択的に走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路に接続するコンタクタと、トラブル検出回路が商用電源の供給停止を検出しないときには、コンタクタにより商用電源を走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路に接続すると共に走行モータ及び昇降モータがそれぞれ予め設定された通常モードの電流パターンで駆動されるように走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路を制御し、トラブル検出回路が商用電源の供給停止を検出したときには、コンタクタを切り替えて発電装置を走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路に接続すると共に走行モータ及び昇降モータの駆動電流の和が発電装置の定格電流以下となるように設定された省電力モードの電流パターンで走行モータ及び昇降モータが駆動されるように走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路を制御する制御回路とを備え、制御回路は、省電力モードにおいて、通常モードの電流パターンにおける走行モータ及び昇降モータの最大電流の比に基づいて発電装置の定格電流を比例配分することにより得られる電流パターンで走行モータ及び昇降モータが同時に駆動されるように走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路を制御するものである。 A stacker crane drive device according to the present invention is a stacker crane drive device that receives a power supply from a commercial power source and causes a traveling motor to travel a crane main body and also moves a carriage up and down by a lift motor to convey a load. One of a power supply device, a trouble detection circuit for detecting a supply stop of commercial power, a travel motor drive circuit for driving a travel motor, a lift motor drive circuit for driving a lift motor, and a commercial power source and a power generator When the contactor connected to the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit and the trouble detection circuit does not detect the supply stop of the commercial power supply, the contactor connects the commercial power source to the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit and Normal mode current pattern with each lifting motor preset Controls the drive motor drive circuit and the lift motor drive circuit to be driven, and when the trouble detection circuit detects the supply stop of the commercial power supply, the contactor is switched and the power generator is connected to the drive motor drive circuit and the lift motor drive circuit. In addition, the travel motor drive circuit and the lifting / lowering motor are driven so that the traveling motor and the lifting / lowering motor are driven with a current pattern in the power saving mode set so that the sum of the drive currents of the traveling motor and the lifting / lowering motor is less than the rated current of the power generation device A control circuit for controlling the motor drive circuit, and the control circuit proportionally distributes the rated current of the power generator in the power saving mode based on the ratio of the maximum current of the traveling motor and the lifting motor in the current pattern of the normal mode. The travel motor and lift motor are driven simultaneously with the current pattern obtained by And it controls the motor drive circuit and a lift motor drive circuit.
この発明によれば、トラブル検出回路が商用電源の供給停止を検出したときに、コンタクタを介して発電装置が走行モータ駆動回路及び昇降モータ駆動回路に接続されると共に、走行モータ及び昇降モータの駆動電流の和が発電装置の定格電流以下となるように設定された省電力モードの電流パターンで走行モータ及び昇降モータが駆動されるため、容量の小さな発電装置でもスタッカクレーンを作動させることが可能となる。 According to this invention, when the trouble detection circuit detects the supply stop of the commercial power supply, the power generation device is connected to the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit via the contactor, and the travel motor and the lift motor are driven. The travel motor and lift motor are driven with a current pattern in the power saving mode that is set so that the sum of currents is equal to or less than the rated current of the power generator. Become.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態1
図1に実施の形態1に係るスタッカクレーンの駆動装置の構成を示す。スタッカクレーンの走行モータ11に走行モータ駆動回路12が接続されると共に、昇降モータ13に昇降モータ駆動回路14が接続され、これら走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14の双方にコンタクタ15の第1接点15aを介して商用電源16が接続されている。さらに、コンタクタ15の第1接点15aには停電等に起因した商用電源16の供給停止を検出するトラブル検出回路17が接続され、第2接点15bには発電装置18が接続されている。そして、走行モータ駆動回路12、昇降モータ駆動回路14、コンタクタ15、トラブル検出回路17及び発電装置18に制御回路19が接続されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of the stacker crane drive device according to the first embodiment. A travel
なお、スタッカクレーンとしては、図8に示したものと同様に、走行モータ11により走行路2に沿ってクレーン本体5を走行させると共に昇降モータ13によりキャリッジ6を昇降させて、棚1と荷受台4との間で荷の搬送を行うものを対象とする。
As the stacker crane, like the one shown in FIG. 8, the crane
制御回路19には、例えば図2に示されるように、走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14が商用電源16から電源供給を受けて作動する通常モードにおける走行モータ11の駆動電流パターンP0h及び昇降モータ13の駆動電流パターンP0vが予め設定されると共に、走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14が発電装置18から電源供給を受けて作動する省電力モードにおける走行モータ11の駆動電流パターンP1h及び昇降モータ13の駆動電流パターンP1vが予め設定されている。
For example, as shown in FIG. 2, the
図2には、走行モータ11の定格電流が20A、昇降モータ13の定格電流が50A、発電装置18の定格電流が30Aである場合の例が示されている。通常モードにおける走行モータ11及び昇降モータ13の駆動電流パターンP0h及びP0vは、いずれも最大電流が走行モータ11及び昇降モータ13の定格電流となるように設定されている。また、省電力モードにおける走行モータ11及び昇降モータ13の駆動電流パターンP1h及びP1vは、最大電流がそれぞれのモータの定格電流以下で且つ発電装置18の定格電流以下となるように設定されている。好ましくは、最大電流がそれぞれのモータの定格電流と発電装置18の定格電流のうち小さい方の値となるように駆動電流パターンP1h及びP1vが設定される。
FIG. 2 shows an example in which the traveling
例えば、走行モータ11は、発電装置18の定格電流30Aより小さい定格電流20Aを有しているので、最大電流が走行モータ11の定格電流20Aとなるように駆動電流パターンP1hが設定される。すなわち、走行モータ11に対しては、省電力モードにおける駆動電流パターンP1hは通常モードにおける駆動電流パターンP0hと等しくなる。
一方、昇降モータ13は、発電装置18の定格電流30Aより大きい定格電流50Aを有しているので、最大電流が発電装置18の定格電流30Aとなるように駆動電流パターンP1vが設定される。
For example, since the
On the other hand, since the
次に、この実施の形態1の動作について説明する。トラブル検出回路17により商用電源16の供給停止が検出されないときには、制御回路19はコンタクタ15を第1接点15aに接続し、これにより商用電源16から走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14に電源の供給が行われる。
制御回路19は、搬入/搬出作業を管理する管理コンピュータ(図示せず)から荷搬送の指示を受けると、走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14を制御することにより、図2に示した通常モードの駆動電流パターンP0h及びP0vに従って走行モータ11及び昇降モータ13を駆動し、荷の搬送を行う。
Next, the operation of the first embodiment will be described. When the
When the
この通常モードにおいては、制御回路19は、昇降モータ13によるキャリッジ6の昇降動作と走行モータ11によるクレーン本体5の走行動作とを同時に行って荷搬送の効率化を図っている。例えば図3に示されるように、棚1の1つの間口から荷受台4まで荷を払い出す際に、キャリッジ6を高さL1だけ下降させると共に、クレーン本体5を走行路2に沿って距離L2だけ走行させる必要がある場合に、制御回路19は、昇降モータ13と走行モータ11とを同時に駆動することにより、キャリッジ6上の荷を、図3の矢印Aで示されるように、ほぼ直線的な軌跡を描いて移動させることができる。
In this normal mode, the
ここで、停電等の発生に起因して自動倉庫への商用電源16の供給が停止され、その商用電源16の供給停止がトラブル検出回路17で検出されると、図4に示されるように、制御回路19は、それまで第1接点15aに接続されていたコンタクタ15を第2接点15bへと切り替える。これにより、商用電源16と走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14の間の電気的接続が遮断され、代わりに発電装置18が走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14に接続される。
制御回路19は、図示しない管理コンピュータから荷搬送の指示を受けると、走行モータ駆動回路12及び昇降モータ駆動回路14を制御することにより、図2に示した省電力モードの駆動電流パターンP1h及びP1vに従って走行モータ11及び昇降モータ13を駆動し、荷の搬送を行う。
Here, when the supply of the
When receiving a load conveyance instruction from a management computer (not shown), the
この省電力モードにおいては、制御回路19は、昇降モータ13によるキャリッジ6の昇降動作と走行モータ11によるクレーン本体5の走行動作を同時に行うことなく、昇降動作と走行動作を選択的に実行する。
例えば図3に示した棚1の間口から荷受台4まで荷を払い出す際には、まず、図5に示されるように、昇降モータ13を駆動電流パターンP1vで駆動してキャリッジ6を高さL1だけ下降させる。このとき、走行モータ11によるクレーン本体5の走行動作は行われない。従って、走行モータ11の消費電力は0となり、定格電流30Aの発電装置18からの電源供給により、昇降モータ13を駆動電流パターンP1vに従った最大30Aの電流で駆動することが可能となる。キャリッジ6の下降が終了すると、今度は、図6に示されるように、走行モータ11を駆動電流パターンP1hで駆動してクレーン本体5を走行路2に沿って距離L2だけ走行させる。このとき、昇降モータ13によるキャリッジ6の昇降動作は行われず、走行モータ11は駆動電流パターンP1hに従った最大20Aの電流で駆動される。
In this power saving mode, the
For example, when delivering a load from the front of the
このように、昇降モータ13によるキャリッジ6の昇降動作と走行モータ11によるクレーン本体5の走行動作を選択的に実行することで、容量の小さな発電装置18であっても、スタッカクレーン3を作動させて荷の搬入/搬出作業を行うことができる。
なお、棚1から荷受台4まで荷を払い出す動作について説明したが、逆に荷受台4から棚1へ荷を収容する場合も、同様に、通常モードにおいては商用電源16から、省電力モードにおいては発電装置18から、それぞれ電源供給を受けて荷の搬送を行うことができる。
In this manner, by selectively executing the lifting / lowering operation of the
In addition, although the operation | movement which discharges a load from the
実施の形態2
上記の実施の形態1では、停電等により商用電源16の供給が停止された際の省電力モードにおいて、昇降モータ13によるキャリッジ6の昇降動作と走行モータ11によるクレーン本体5の走行動作を選択的に実行したが、これら昇降動作と走行動作を同時に行うこともできる。
この実施の形態2に係るスタッカクレーンの駆動装置の構成は、図1に示した実施の形態1における構成と同様である。
制御回路19には、例えば図7に示されるように、通常モードにおける走行モータ11の駆動電流パターンP0h及び昇降モータ13の駆動電流パターンP0vが予め設定されると共に、省電力モードにおける走行モータ11の駆動電流パターンP2h及び昇降モータ13の駆動電流パターンP2vが予め設定されている。
In the first embodiment, in the power saving mode when the supply of the
The configuration of the stacker crane drive device according to the second embodiment is the same as the configuration in the first embodiment shown in FIG.
For example, as shown in FIG. 7, the
実施の形態1と同様に、走行モータ11の定格電流が20A、昇降モータ13の定格電流が50A、発電装置18の定格電流が30Aである場合について説明する。省電力モードにおける走行モータ11及び昇降モータ13の駆動電流パターンP2h及びP2vは、走行モータ11及び昇降モータ13の駆動電流の和が発電装置18の定格電流以下となるように設定されている。好ましくは、通常モードの電流パターンにおける走行モータ11及び昇降モータ13の最大電流の比に基づいて発電装置18の定格電流を比例配分し、この比例配分により得られる最大電流を有するような駆動電流パターンP2h及びP2vが設定される。
Similar to the first embodiment, a case where the rated current of the traveling
例えば、通常モードの駆動電流パターンP0h及びP0vにおいて、走行モータ11は20A、昇降モータ13は50Aの最大電流を有しているので、省電力モードにおける走行モータ11及び昇降モータ13の最大電流Ih及びIvは、発電装置18の定格電流30Aを走行モータ11の20Aと昇降モータ13の50Aで比例配分した値となる。すなわち、
Ih=30×[20/(20+50)]=8.6(A)
Iv=30×[50/(20+50)]=21.4(A)
と算出される。そこで、図7に示されるように、最大電流8.6Aを有する走行モータ11の駆動電流パターンP2hと、最大電流21.4Aを有する昇降モータ13の駆動電流パターンP2vが設定される。
For example, in the drive current patterns P0h and P0v in the normal mode, the
Ih = 30 × [20 / (20 + 50)] = 8.6 (A)
Iv = 30 × [50 / (20 + 50)] = 21.4 (A)
Is calculated. Therefore, as shown in FIG. 7, a driving current pattern P2h of the traveling
そして、停電等により商用電源16の供給が停止された際には、発電装置18からの電源供給を受け、図7に示した省電力モードの駆動電流パターンP2h及びP2vに従って走行モータ11及び昇降モータ13が同時に駆動される。その結果、例えば図3に示したように、棚1の1つの間口から荷受台4まで荷を払い出す際に、キャリッジ6の高さL1の下降動作とクレーン本体5の距離L2の走行動作とが同時に行われ、キャリッジ6上の荷が、矢印Aで示されるように、ほぼ直線的な軌跡を描いて搬送されることとなる。
省電力モードの駆動電流パターンP2h及びP2vは、発電装置18の定格電流を比例配分した値の最大電流を有しているので、走行モータ11及び昇降モータ13を同時に駆動しても、これら走行モータ11及び昇降モータ13の駆動電流の和は発電装置18の定格電流以下に納まっている。
When the supply of the
Since the drive current patterns P2h and P2v in the power saving mode have a maximum current that is a value obtained by proportionally distributing the rated current of the
なお、一般に、モータにおいては、
電力=トルク×回転数×定数
の関係が成り立ち、スタッカクレーンでは、トルク一定、電圧一定で駆動されることが多いため、モータの回転数と駆動電流とが互いに比例関係にある。従って、この実施の形態2においては、省電力モードにおける走行モータ11及び昇降モータ13の回転数は、通常モードにおける回転数に対して、比率30/(20+50)=3/7の値となる。すなわち、省電力モードにおけるクレーン本体5の走行速度及びキャリッジ6の昇降速度が通常モードにおける速度に比べて3/7に減少される。
このように、クレーン本体5の走行速度及びキャリッジ6の昇降速度が減少されるが、発電装置18からの電源供給により走行モータ11及び昇降モータ13を同時に駆動して荷を搬送することが可能となる。
In general, in motors,
The relationship of electric power = torque × rotational speed × constant holds, and stacker cranes are often driven with constant torque and constant voltage. Therefore, the rotational speed of the motor and the drive current are proportional to each other. Therefore, in the second embodiment, the rotational speeds of the traveling
Thus, although the traveling speed of the
上述した実施の形態1及び2における走行モータ11の定格電流20A、昇降モータ13の定格電流50A、発電装置18の定格電流30Aは、単に一例を示したのみであり、これらの値に限定されるものではない。
The rated current 20A of the traveling
1 棚、2 走行路、3 スタッカクレーン、4 荷受台、5 クレーン本体、6 キャリッジ、11 走行モータ、12 走行モータ駆動回路、13 昇降モータ、14 昇降モータ駆動回路、15 コンタクタ、15a 第1接点、15b 第2接点、16 商用電源16、17 トラブル検出回路、18 発電装置、19 制御回路、P0h,P0v 通常モードの駆動電流パターン、P1h,P1v,P2h,P2v 省電力モードの駆動電流パターン。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
発電装置と、
商用電源の供給停止を検出するトラブル検出回路と、
前記走行モータを駆動する走行モータ駆動回路と、
前記昇降モータを駆動する昇降モータ駆動回路と、
商用電源と前記発電装置のうち一方を選択的に前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路に接続するコンタクタと、
前記トラブル検出回路が商用電源の供給停止を検出しないときには、前記コンタクタにより商用電源を前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路に接続すると共に前記走行モータ及び前記昇降モータがそれぞれ予め設定された通常モードの電流パターンで駆動されるように前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路を制御し、前記トラブル検出回路が商用電源の供給停止を検出したときには、前記コンタクタを切り替えて前記発電装置を前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路に接続すると共に前記走行モータ及び前記昇降モータの駆動電流の和が前記発電装置の定格電流以下となるように設定された省電力モードの電流パターンで前記走行モータ及び前記昇降モータが駆動されるように前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路を制御する制御回路と
を備え、
前記制御回路は、前記省電力モードにおいて、前記通常モードの電流パターンにおける前記走行モータ及び前記昇降モータの最大電流の比に基づいて前記発電装置の定格電流を比例配分することにより得られる電流パターンで前記走行モータ及び前記昇降モータが同時に駆動されるように前記走行モータ駆動回路及び前記昇降モータ駆動回路を制御することを特徴とするスタッカクレーンの駆動装置。 In a stacker crane driving device that receives a power supply from a commercial power source and travels a crane main body by a traveling motor and moves a carriage by a lifting motor to convey a load,
A power generator,
A trouble detection circuit for detecting the supply stop of commercial power,
A travel motor drive circuit for driving the travel motor;
A lift motor drive circuit for driving the lift motor;
A contactor for selectively connecting one of a commercial power source and the power generator to the traveling motor drive circuit and the lifting motor drive circuit;
When the trouble detection circuit does not detect a commercial power supply stoppage, the contactor connects the commercial power source to the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit, and the travel motor and the lift motor are set in advance. The travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit are controlled so as to be driven with a current pattern of a mode, and when the trouble detection circuit detects a supply stop of commercial power, the contactor is switched to The travel pattern is connected to the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit, and the travel pattern has a current pattern in a power saving mode set so that a sum of drive currents of the travel motor and the lift motor is equal to or less than a rated current of the power generator. The traveling motor drive so that the motor and the lifting motor are driven. And a control circuit for controlling the circuit and the lift motor drive circuit,
In the power saving mode, the control circuit is a current pattern obtained by proportionally distributing the rated current of the power generator based on the ratio of the maximum currents of the traveling motor and the lifting motor in the current mode current pattern. The stacker crane drive device , wherein the travel motor drive circuit and the lift motor drive circuit are controlled so that the travel motor and the lift motor are driven simultaneously .
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