JP6724746B2

JP6724746B2 - 物品移載装置

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Publication number: JP6724746B2
Application number: JP2016230456A
Authority: JP
Inventors: 真椎野; 田口　和浩; 和浩田口; 雅哉宮本
Original assignee: Daifuku Co Ltd
Current assignee: Daifuku Co Ltd
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: JP2018087060A; WO2018097139A1

Description

本発明は、複数の移載対象箇所の間で物品を移載する物品移載装置に関する。

上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動して、複数の移載対象箇所の間で物品を移載する物品移載装置（例えばフォーク）を備えた物品搬送装置（例えばスタッカークレーン）を用いた物品保管設備が知られている。フォークによって、物品を移載している最中に停電が発生すると、移載装置からの物品の荷崩れが生じる場合がある。また、荷崩れによって物品やフォーク（スタッカークレーン）が破損する場合もある。特開２０１６−３０６６０号公報（特許文献１）には、スタッカークレーンが停電により停止した後、荷崩れの有無や、物品やスタッカークレーンの破損の有無を作業者が目視にて確認した後、手動でスタッカークレーンを復帰させていたことに鑑み、より効率的にスタッカークレーンを復帰させる技術が提案されている。具体的には、制御装置が、フォークの位置の監視情報を取得し、停電が検知された場合に、複数のスタッカークレーンのフォークの状態を一括して表示部に表示させる。作業者は、表示装置を見て、目視確認や手動復帰が必要なスタッカークレーンと、目視確認や手動復帰が不要で遠隔操作で復帰させることが可能なスタッカークレーンとを選別することができるので、物品保管設備全体の復帰時間を短縮することができる（［０００２］〜［０００８］等参照）。

これによれば、荷崩れの発生などが生じていないスタッカークレーンについては早期に復帰させることができる。しかし、荷崩れが生じているスタッカークレーンについては、依然として手動で荷崩れの復旧や、スタッカークレーンの復帰操作が必要である。従って、スタッカークレーンに備えられたフォークなどの物品移載装置は、移載途中の停電に際しても、荷崩れを起こしにくいように構成されていることが好ましい。

特開２０１６−３０６６０号公報

上記背景に鑑みて、物品の移載途中で停電が発生しても、荷崩れを起こしにくいように構成された物品移載装置が望まれる。

１つの態様として、上記に鑑みた物品移載装置は、上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となった場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行し、
前記補助電源は、前記主電源から入力される電力によって充電され、前記補助電源に入力される電力の電圧に基づいて、前記主電源が出力する電力をそのまま出力するか、前記補助電源に蓄えられた電力を出力するかを切換え、
前記支持体制御装置は、前記補助電源の電力を用いて前記支持体駆動装置の駆動処理の実行を完了した後、前記補助電源からの電力の供給を停止させる。
また、別の態様として、上記に鑑みた物品移載装置は、上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となり、且つ、前記支持体に前記物品が支持されている場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行する。

これらの構成によれば、主電源への電力供給が途絶した場合であっても、補助電源から支持体制御装置へ電力が供給されて、支持体の出退移動のための支持体駆動装置の駆動処理が優先的に実行される。補助電源からは支持体駆動装置へも電力が供給されるので、主電源への電力供給が途絶した場合であっても、支持体駆動装置が支持体の出退移動を継続させることができる。このため、出退途上の支持体が主電源への電力供給の途絶に伴って急停止して荷崩れを生じるようなことが抑制される。即ち、これらの構成によれば、物品の移載途中で停電が発生しても、荷崩れを起こしにくいように構成された物品移載装置を提供することができる。
ここで、１つの態様によれば、補助電源が、主電源から入力される電力によって充電され、当該電力の電圧に基づいて、主電源が出力する電力をそのまま出力するか、補助電源に蓄えられた電力を出力するかを切換え、支持体制御装置が、補助電源の電力を用いて支持体駆動装置の駆動処理の実行を完了した後、補助電源からの電力の供給を停止させる。停電状態において、補助電源から供給される電力が多くなると、補助電源の残存電力が少なくなる。補助電源が充電式の電源の場合には、充電に要する時間が長くなる。停電状態において支持体の出退移動が完了している場合には、補助電源からの電力供給も必要がなくなる。従って、停電状態において支持体の出退移動が完了している場合には、補助電源から電力供給が停止されると省電力を実現することができて好適である。
また、別の１つの態様によれば、支持体制御装置は、停電状態となり、且つ、支持体に物品が支持されている場合に、補助電源の電力を用いて、支持体の出退移動のための支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行する。停電状態となった場合に荷崩れが生じるのは、支持体に物品が支持されているときである。支持体に物品が支持されていない場合には、支持体の出退作動が急停止させられても、物品が荷崩れすることはない。従って、この態様によれば、補助電源の電力の使用を抑制することができる。

物品移載装置のさらなる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。

物品搬送設備の全体斜視図スタッカークレーンの側面図昇降体およびフォーク装置を示す斜視図スタッカークレーンの模式的な制御ブロック図移載装置の模式的制御ブロック図

以下、物品保管設備において利用される物品移載装置を例として、物品移載装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、物品保管設備１００には、物品Ｂを収納する収納部１０１を複数備えた収納棚１０２と、物品Ｂを搬送するスタッカークレーン３０とが備えられている。図１に示すように、収納棚１０２は、物品Ｂを出し入れする方向が互いに対向するように間隔を隔てて２つ設置されている。スタッカークレーン３０は、２つの収納棚１０２の間に走行レール１０５を有して形成された移動経路１０３を自動走行する。各収納棚１０２には、多数の収納部１０１が縦横に複数並べて配置されている。移動経路１０３の一端側には、走行レール１０５を挟んで一対の荷載置台１０８が設置されていると共に、入出庫指令をスタッカークレーン３０に与える地上側コントローラ１０７（GND-CTRL）が設置されている。

スタッカークレーン３０は、図２に示すように、走行レール１０５に沿って走行する走行台車３２と、走行台車３２に立設された一対のマスト３１（２本のマスト３１）と、マスト３１に沿って昇降する昇降体３４と、昇降体３４に備えられたフォーク装置３７（支持体）とを備えている。走行台車３２の走行方向に沿った方向を前後方向Ｙとして、２本のマスト３１は、走行台車３２の前後方向Ｙの両端部に１本ずつ配置されている。図１及び図２に示すように、マスト３１は、下端部が走行台車３２に固定され、上端部が上部フレーム１１５に連結されている。上部フレーム１１５は、天井側において走行レール１０５に沿うように設けられたガイドレール１０６に沿って案内される。

図２に示すように、昇降体３４は、走行台車３２の走行方向において前後方向Ｙの両端部に連結された２本の昇降用チェーン４４にて吊下げ支持されている。前後方向Ｙにおいて、上部フレーム１１５の前端部および後端部には、それぞれ上方側従動プーリ４６が設けられている。前後方向Ｙにおいて昇降体３４の中央部の下面側には、昇降台側従動プーリ４８が設けられている。走行台車３２の前後方向Ｙにおける一端側（前端側又は後端側）及び中央部には、それぞれ走行台車側従動プーリ４７が設けられ、当該一端側には昇降用モータ３９によって駆動される駆動プーリ４９も設けられている。昇降用チェーン４４は、上方側従動プーリ４６、走行台車側従動プーリ４７、昇降台側従動プーリ４８、および、駆動プーリ４９に巻きかけられている。昇降用モータ３９により、駆動プーリ４９を正方向又は逆方向に回転させることにより、昇降用チェーン４４が動き、昇降用チェーン４４に吊下げ支持された昇降体３４が昇降移動する。

図２に示すように、昇降体３４には、昇降経路上の昇降位置を検出する昇降台側ロータリエンコーダ５１が設けられている。図示は省略するが、昇降台側ロータリエンコーダ５１の回転軸には、マスト３１の上下方向に敷設されたチェーンに噛み合うスプロケットが取り付けられており、昇降体３４が昇降するとこのスプロケットが回転する。所定の昇降基準位置（例えば昇降経路の下端部）からの昇降体３４の昇降距離に基づいて、昇降位置が検出される。

走行台車３２には、走行レール１０５上を回転する前後２つの走行輪３３（３３ａ，３３ｂ）が設けられている。２つの走行輪３３の内、前後方向Ｙの一方側の走行輪３３が、走行用モータ３８にて駆動される推進用の駆動走行輪３３ａであり、前後方向Ｙの他方側の走行輪３３が、従動走行輪３３ｂである。図２に示すように、走行台車３２にも、移動経路１０３上の走行位置を検出する車体側ロータリエンコーダ５２が設けられている。図示は省略するが、車体側ロータリエンコーダ５２の回転軸には、走行レール１０５に沿って敷設されたチェーンに歯合するスプロケットが取り付けられており、走行台車３２が走行するとこのスプロケットが回転する。所定の走行基準位置（例えば移動経路１０３の一端部に設定された基準位置）からの走行台車３２の走行距離に基づいて、走行位置が検出される。

昇降体３４に備えられたフォーク装置３７は、荷載置台１０８とスタッカークレーン３０との間、又は、収納部１０１とスタッカークレーン３０との間で、物品Ｂ（パレットＰ）を移載する移載装置１０（物品移載装置）において、物品Ｂを支持する支持体に相当する。フォーク装置３７は、複数の物品Ｂが段積み状態で載せられたパレットＰを支持した状態で、スタッカークレーン３０の側から収納部１０１（又は荷載置台１０８）の方向へ突出することによって、スタッカークレーン３０から収納部１０１（又は荷載置台１０８）へ物品Ｂを移載する。また、フォーク装置３７は、当該パレットＰを支持した状態で、収納部１０１（又は荷載置台１０８）の側からスタッカークレーン３０の側へ引退することによって、収納部１０１（又は荷載置台１０８）からスタッカークレーン３０に物品Ｂを移載する。フォーク装置３７は、図４、図５に示すように出退用モータ２０によって出退駆動される。ここでは、図５に示すように、２つの出退用モータ２０（第１出退用モータ２１及び第２出退用モータ２２）を有する形態を例示している。

上述したように、スタッカークレーン３０は、走行台車３２の走行、昇降体３４の昇降、フォーク装置３７（支持体）の出退によって、荷載置台１０８に載置されている物品Ｂを収納部１０１に移載させる入庫作業や、収納部１０１に収納されている物品Ｂを荷載置台１０８に移載させる出庫作業を行う。

また、昇降体３４には、図３に示すように、フォーク装置３７に載置されているパレットＰの載置状態を検出するセンサ５５（SEN）が設けられている。センサ５５は、ゲート型の接触子を備えて昇降体３４の四方の夫々に配置されており、接触子とパレットＰや物品Ｂとの接触の有無により、複数の物品Ｂが段積み状態で載置されているパレットＰの載置状態を検出する。

また、昇降体３４には、図３に示すように、フォーク装置３７に載置されているパレットＰの載置状態を撮像するカメラ５６が設けられていてもよい。カメラ５６による撮影画像は、地上側コントローラ１０７のディスプレイ１０９に表示されると好適である。尚、カメラ５６が設けられる場合、１対の収納棚１０２の内、一方側の収納棚１０２との間での移載の際にパレットＰの載置状態を撮像するカメラと、他方側の収納棚１０２との間での移載の際にパレットＰの載置状態を撮像するカメラとの２台が設けられていると好適である。

図４は、スタッカークレーン３０の模式的な制御ブロック図を示している。図４に示すように、スタッカークレーン３０には、地上側コントローラ１０７（GND-CTRL）からの入出庫指令に基づいて、スタッカークレーン３０を制御するクレーン制御装置３５（SC-CTRL）が設けられている。ここでは、昇降体３４を制御する昇降制御部３５ａ（VM-CTRL）、及び、走行台車３２を制御する走行制御部３５ｂ（TRV-CTRL）を備えたクレーン制御装置３５が走行台車３２に設置され、フォーク装置３７を制御する移載制御部１２（F-CTRL）が昇降体３４に設置されている形態を例示している。詳細は、図５を参照して後述するが移載制御部１２は、フォーク装置３７に電力を供給する電源回路等と共に昇降体３４に設置された制御ユニット１１内に構成されている。

走行制御部３５ｂ及び昇降制御部３５ａを備えたクレーン制御装置３５は、地上側コントローラ１０７からの入出庫指令に基づき、車体側ロータリエンコーダ５２の検出情報を用いて走行台車３２を走行させて指令された走行用目標停止位置で停止させると共に、昇降台側ロータリエンコーダ５１の検出情報を用いて昇降体３４を昇降させて指令された昇降用目標停止位置で停止させる。制御ユニット１１に備えられた移載制御部１２は、地上側コントローラ１０７からの入出庫指令に基づき、フォーク装置３７を出退制御して、物品Ｂを移載する。

入出庫指令には、少なくとも入庫指令及び出庫指令が含まれ、異なる収納部１０１の間で、物品Ｂを移動させる移動指令が含まれていてもよい。地上側コントローラ１０７は、入庫指令の場合は、荷載置台１０８の内の１つを移載対象箇所（移載元）と設定し、複数の収納部１０１の内の１つを移載対象箇所（移載先）と設定し、出庫指令の場合は、複数の収納部１０１の内の１つを移載対象箇所（移載元）と設定し、荷載置台１０８の内の１つを移載対象箇所（移載先）と設定し、移動指令の場合には、複数の収納部１０１の内の１つを移載対象箇所（移載元）と設定し、複数の収納部１０１の内、移載元とは異なる１つの収納部１０１を移載対象箇所（移載先）と設定する。

尚、入庫指令、出庫指令、移動指令は、それぞれ入庫動作の全て、出庫動作の全て、移動動作の全てを行わせる指令に限らず、移載元に対してフォーク装置３７を用いた掬い動作を行わせる掬い指令、移載先に対してフォーク装置３７を用いた降ろし動作を行わせる降ろし指令の一方のみであってもよい。つまり、入庫のための掬い指令が与えられ、掬い動作が完了した後に、入庫のための降ろし指令が与えられて降ろし動作が行われ、全体として入庫指令による入庫動作が行われる形態であってもよい。出庫、移動についても同様である。

例えば、クレーン制御装置３５は、掬い指令に基づき、走行制御部３５ｂ（TRV-CTRL）が走行制御を実行して走行台車３２を走行させて走行用目標停止位置に停止させ、昇降制御部３５ａ（VM-CTRL）が昇降制御を実行して昇降体３４を昇降させて（好ましくは昇降経路の下端部から上昇させて）昇降用目標停止位置に停止させる。次に、移載制御部１２（F-CTRL）が移載制御を実行し、移載対象箇所（移載元）から物品Ｂを掬い取る掬い動作が行われる。掬い動作では、移載制御部１２は、フォーク装置３７を突出させ、フォーク装置３７に物品Ｂを支持した状態でフォーク装置３７を引退させる。好ましくは、次の走行制御に備えて、昇降制御部３５ａが昇降制御を実行して昇降体３４を昇降経路の下端部まで下降させる。

続いて、クレーン制御装置３５は、降ろし指令に基づき、走行制御部３５ｂが走行制御を実行して走行台車３２を走行させて走行用目標停止位置に停止させ、昇降制御部３５ａが昇降制御を実行して昇降体３４を昇降させて（好ましくは昇降経路の下端部から上昇させて）昇降用目標停止位置に停止させる。次に、移載制御部１２が移載制御を実行し、移載対象箇所（移載先）へ物品Ｂを降ろす降ろし動作が行われる。降ろし動作では、移載制御部１２は、フォーク装置３７に物品Ｂを支持した状態でフォーク装置３７を移載先まで突出させ、移載先に物品Ｂを載置した後、フォーク装置３７を引退させる。掬い指令の場合と同様に、好ましくは、昇降制御部３５ａが昇降制御を実行して昇降体３４を昇降経路の下端部まで下降させる。

ところで、スタッカークレーン３０によって、物品Ｂを搬送している最中に停電が発生すると、特に、掬い動作及び降ろし動作において、フォーク装置３７（支持体）を出退させている際に停電が発生すると、フォーク装置３７上の物品Ｂが荷崩れを起こす場合がある。具体的には、掬い動作においてフォーク装置３７に物品Ｂが支持されている状態で、フォーク装置３７を引退させている場合や、降ろし動作においてフォーク装置３７に物品Ｂが支持されている状態で、フォーク装置３７を突出させている場合である。本実施形態では、スタッカークレーン３０によって、物品Ｂを搬送している最中に停電が発生しても、少なくともフォーク装置３７（移載装置１０）によって移載している途中の物品Ｂが荷崩れを生じないように構成されている。

図５は、移載装置１０に搭載された制御ユニット１１の模式的制御ブロック図を示している。走行台車３２には、クレーン制御装置３５を含む制御盤が設置されており、移載装置１０へはこの制御盤（クレーン制御装置３５）から交流電力が供給される。移載装置１０には、クレーン制御装置３５から供給される電力を受け取る受電部が主電源１（M-PW）として備えられている。主電源１からは、後述する補助電源２としての無停電電源装置（UPS）を介して、変圧回路３（TRNS）、ＡＣ−ＤＣコンバータ４（AC-DC）、ブレーキ電源回路５（B-PW）に電力が供給される。

変圧回路３（TRNS）は、出退用モータ２０を駆動する出退用モータ駆動回路６（DRV）に電力を供給する。出退用モータ２０を駆動する出退用モータ駆動回路６は２つ備えられており、第１出退用モータ２１を駆動する第１出退用モータ駆動回路６ａと、第２出退用モータ２２を駆動する第２出退用モータ駆動回路６ｂとが備えられている。これらの駆動回路（DRV）は例えばインバータ回路を中核として構成されている。

ＡＣ−ＤＣコンバータ４（AC-DC）は、フォーク制御部８（F-CTRL）及び移載装置１０に設置されたセンサ５５（SEN）に電力を供給する。フォーク制御部８（F-CTRL）は、上述した出退用モータ駆動回路６（DRV）を制御して出退用モータ２０を駆動制御する。

出退用モータ２０には、非通電状態で出退用モータ２０に制動力を作用させるブレーキ２４が備えられている。ブレーキ２４は、通電状態では、出退用モータ２０の回転を阻害しないように設けられている。第１出退用モータ２１には第１ブレーキ２５が備えられ、第２出退用モータ２２には第２ブレーキ２６が備えられている。ブレーキ電源回路５（B-PW）は、ブレーキ２４（第１ブレーキ２５及び第２ブレーキ２６）に電力を供給する。尚、出退用モータ２０及びブレーキ２４は、フォーク装置３７を駆動する支持体駆動装置に相当する。本実施形態では、支持体駆動装置にブレーキ２４を含めているが、このようなブレーキ（B）が備えられることなく、単にモータ（M）によって支持体駆動装置が構成されていてもよい。

上述したように、移載装置１０（物品移載装置）は、物品Ｂを載置支持するフォーク装置３７（支持体）と、フォーク装置３７を出退移動させる支持体駆動装置（出退用モータ２０及びブレーキ２４）と、支持体駆動装置（出退用モータ２０）の駆動を制御するフォーク制御部８（支持体制御装置）と、支持体駆動装置（出退用モータ２０及びブレーキ２４）及びフォーク制御部８（支持体制御装置）へ電力を供給する主電源１と、を備える。支持体駆動装置（出退用モータ２０及びブレーキ２４）は、フォーク装置３７を昇降体３４の側に引退させた引退位置とフォーク装置３７を移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間でフォーク装置３７を出退移動させる。主電源１は、支持体駆動装置（出退用モータ２０及びブレーキ２４）及びフォーク制御部８（支持体制御装置）を動作させる電力を受け取って、これらの装置（２０，２４，８）へ電力を供給する。

ここで、図５に示すように、移載装置１０（制御ユニット１１）には、さらに、主電源１への電力供給が途絶した場合に、支持体駆動装置（出退用モータ２０及びブレーキ２４）及びフォーク制御部８（支持体制御装置）へ電力を供給する補助電源２が備えられている。補助電源２は、主電源１の出力側に接続されている。上述したように、主電源１には、変圧回路３（TRNS）、ＡＣ−ＤＣコンバータ４（AC-DC）、ブレーキ電源回路５（B-PW）が並列接続されている。補助電源２は、主電源１の出力側において、これらの後段の回路（３，４，５）との間に直列接続されている。つまり、変圧回路３（TRNS）、ＡＣ−ＤＣコンバータ４（AC-DC）、ブレーキ電源回路５（B-PW）は、補助電源２に対して並列接続されている。

例えば、１つの態様として、補助電源２は、充電池を中核として構成されている。充電池は、主電源１から入力される電力によって充電される。補助電源２は、補助電源２に入力される電力（主電源１が出力する電力）の電圧に基づいて、主電源１が出力する電力をそのまま出力するか、充電池に蓄えられた電力を出力するかを切換える。例えば、補助電源２が電圧検出回路を備えている場合には、補助電源２は、主電源１から入力される電力の電圧が正常範囲内である場合に、主電源１が出力する電力をそのまま出力し、当該電圧が所定のしきい値電圧以下の場合に、充電池に蓄えられた電力を出力する。

また、補助電源２は、補助電源２が電力を出力している状態か否かの状態を示す情報（識別情報、停電情報、補助電源ステータス信号等）を出力すると好適である。この情報の出力は、補助電源２の専用の信号端子から出力されてもよいし、補助電源２が通信回路を有して構成され、当該通信回路を介して出力されてもよい。この情報によって、フォーク制御部８は、少なくとも主電源１が途絶したこと（停電状態となったこと）を判定することができる。フォーク制御部８は、主電源１への電力供給が途絶した停電状態となった場合、補助電源２の電力を用いて、フォーク装置３７の出退移動のための支持体駆動装置（出退用モータ２０）の駆動処理を優先的に実行する。このため、出退途上のフォーク装置３７が主電源１への電力供給の途絶に伴って急停止して荷崩れを生じるようなことが抑制される。

具体的には、フォーク制御部８は、停電状態となった際に、フォーク装置３７が引退位置から突出位置へ移動している場合には、フォーク装置３７を突出位置まで突出させ、フォーク装置３７が突出位置から引退位置へ移動している場合には、フォーク装置３７を引退位置まで引退させる、片道移動動作を実行する。ところで、フォーク装置３７が引退位置から突出位置へ移動している場合には、上述したように、掬い動作において物品Ｂを掬い取るために、物品Ｂを支持していないフォーク装置３７を突出させている場合が含まれる。また、フォーク装置３７が突出位置から引退位置へ移動している場合には、降ろし動作において物品Ｂを降ろした後、物品Ｂを支持していないフォーク装置３７を引退させている場合が含まれる。

停電状態となった場合に荷崩れが生じるのは、フォーク装置３７に物品Ｂが支持されているときである。従って、補助電源２の電力を用いたフォーク装置３７の出退制御は、フォーク装置３７に物品Ｂが支持されているときにのみ実行されてもよい。具体的には、フォーク制御部８は、停電状態となった際に、物品Ｂを支持したフォーク装置３７が引退位置から突出位置へ移動している場合には、フォーク装置３７を突出位置まで突出させ、物品Ｂを支持したフォーク装置３７が突出位置から引退位置へ移動している場合には、フォーク装置３７を引退位置まで引退させる、片道移動動作を実行してもよい。

本実施形態では、このように、フォーク装置３７の出退移動を継続することによって、移載途中の物品Ｂが荷崩れを起こすことを抑制している。別の構成として、フォーク装置３７に滑り止めや、押さえ部材を設けて荷崩れを抑制したり、フォーク装置３７に固定部材を設けてフォーク装置３７に物品Ｂを固定したりすることも考えられる。しかし、滑り止めや押さえ部材では物品Ｂの移動を抑えきれずに荷崩れを起こす場合もある。また、固定部材によってフォーク装置３７に物品Ｂを固定した場合には、慣性力によってフォーク装置３７自体が破損する場合もある。また、滑り止めや押さえ部材、固定部材を設けると、フォーク装置３７の構造が複雑化する。特に、押さえ部材や固定部材を設ける場合には、押さえ部材や固定部材を可動式とする必要もあるので、さらにフォーク装置３７の構造が複雑化する。本実施形態では、フォーク装置３７の出退移動を継続することによって、移載途中において出退動作が急停止しないようにすることで、慣性力の発生を抑制している。つまり、荷崩れの要因となる慣性力の発生を抑制するため、フォーク装置３７の構造が複雑化することがない。

ところで、補助電源２に搭載される充電池の電力容量は、物品Ｂの移載途中で停電状態となっても、荷崩れを起こしにくいように、フォーク装置３７の出退移動を完了させることができる容量が少なくとも必要である（即ち、片道移動させるための電力容量。）。ここで、フォーク装置３７の出退移動を完了させるとは、出退用モータ２０が動作し、ブレーキ２４が作用せず、フォーク制御部８が出退用モータ駆動回路６を制御できて、好ましくは出退移動の目標である突出位置又は引退位置までの出退移動を完了させることをいう。一方、一般的に充電池は重く、電力容量に応じてその形状も大きくなるから、充電池の電力容量が大きすぎると、補助電源２の形状が大型化したり、コストが上昇したりする場合がある。従って、補助電源２の電力容量は必要に応じた適切な容量であることが好ましい。補助電源２の容量は、上述した片道移動させるための電力容量を基準として、例えばその２倍程度に設定すると基準が明確となって好適である。従って、補助電源２の電力容量は、フォーク装置３７を片道移動させることが可能な電力以上、フォーク装置３７を往復移動させることが可能な電力未満であると好適である。

上述したように、補助電源２は、主電源１から供給される電力によって充電される。停電状態において、補助電源２からの放電量が多くなると、充電によって電力が回復するまでの時間も長くなる。電力が回復する前に再度停電が起きると、補助電源２から電力を供給しても、フォーク装置３７の出退移動を完了させることができない場合がある。従って、停電状態においてフォーク装置３７の出退移動が完了している場合には、補助電源２からの電力供給を遮断すると好適である。例えば、停電状態においてフォーク装置３７の出退移動が完了している場合に、フォーク制御部８が補助電源２から電力供給を停止させると好適である。

１つの態様として、補助電源２に外部制御端子等が備えられている場合には、フォーク制御部８が当該外部制御端子を介して補助電源２の出力制御回路を制御して、補助電源２からの電力供給を遮断させることができる。また、フォーク制御部８が補助電源２に対して、フォーク装置３７の出退移動が完了していることを通知し、補助電源２の出力制御回路が補助電源２からの電力供給を遮断させてもよい。尚、「停電状態においてフォーク装置３７の出退移動が完了している場合」には、「停電状態となった際に既にフォーク装置３７の出退移動が完了している場合」、及び「停電状態となった後、出退移動を継続してフォーク装置３７の出退移動が完了した場合」の双方を含む。

尚、上記においては、好適な態様として、補助電源２が充電池（二次電池）を有して構成され、通常時に主電源１から供給される電力によって充電される例を示した。しかし、この態様に限定されることなく、補助電源２は、二次電池ではなく、一次電池によって構成されていてもよい。補助電源２が一次電池の場合には、フォーク装置３７を複数回、片道移動させることが可能な電力容量を有していることが好ましい。また、この場合には、停電回数等に応じて、適宜、補助電源２が交換されることが好ましい。また、補助電源２が充電池を有して構成されている場合においても、主電源１から供給される電力によって充電されなくてもよい。この場合には、適宜、充電済の補助電源２と交換されることが好ましい。

ところで、上記においては、フォーク装置３７が、複数の物品Ｂが段積みされたパレットＰを移載する形態を例示した。しかし、スタッカークレーン３０はこのような物品Ｂを移載、搬送するものに限定されるものではない。移載対象の物品Ｂは単一のもの、例えばコンテナや、半導体基板を収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）等であってもよい。また、上記においては、スライドフォーク型のフォーク装置３７を例示したが、スライドフォーク型に限らず、例えばスカラーアーム型であってもよい。物品ＢがコンテナやＦＯＵＰの場合であっても、移載途上の停電によって、コンテナやＦＯＵＰが落下したり、コンテナの収容物やＦＯＵＰ内の半導体基板に衝撃が加わって当該収容物や半導体基板が破損したりする場合がある。従って、コンテナやＦＯＵＰを移載、搬送するスタッカークレーンにおいても上述したような停電対策は有用である。

〔実施形態の概要〕
以下、上記において説明した物品移載装置の概要について簡単に説明する。

１つの態様として、物品移載装置は、上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となった場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行し、
前記補助電源は、前記主電源から入力される電力によって充電され、前記補助電源に入力される電力の電圧に基づいて、前記主電源が出力する電力をそのまま出力するか、前記補助電源に蓄えられた電力を出力するかを切換え、
前記支持体制御装置は、前記補助電源の電力を用いて前記支持体駆動装置の駆動処理の実行を完了した後、前記補助電源からの電力の供給を停止させる。
また、別の態様として、物品移載装置は、上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となり、且つ、前記支持体に前記物品が支持されている場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行する。

ここで、前記支持体制御装置は、前記停電状態となった際に、前記支持体が前記引退位置から前記突出位置へ移動している場合には、前記支持体を前記突出位置まで突出させ、前記支持体が前記突出位置から前記引退位置へ移動している場合には、前記支持体を前記引退位置まで引退させる、片道移動動作を実行すると好適である。

これによれば、主電源への電力供給が途絶した場合であっても、支持体駆動装置が支持体の出退移動を継続させて、支持体を突出位置又は引退位置まで移動させることができる。支持体は、出退移動の目標である突出位置又は引退位置まで移動して停止するため、出退途上の支持体が主電源への電力供給の途絶に伴って急停止して荷崩れを生じるようなことが抑制される。即ち、本構成によれば、物品の移載途中で停電が発生しても、荷崩れを起こしにくいように構成された物品移載装置を提供することができる。

また、前記補助電源は、前記物品を載置支持した状態で前記支持体を前記引退位置から前記突出位置まで又は前記突出位置から前記引退位置までの片道移動させることが可能な電力以上、往復移動させることが可能な電力未満の電力を前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ供給可能な電力容量を有すると好適である。

補助電源の電力容量は、物品の移載途中で停電が発生しても、荷崩れを起こしにくいように、支持体駆動装置及び支持体制御装置が、支持体の出退移動を行うことができ、好ましくは、出退移動の目標である突出位置又は引退位置までの出退移動を完了させることができる容量が少なくとも必要である（即ち、片道移動させるための電力容量。）。一方、電力容量が大きすぎると、補助電源の形状が大型化したり、補助電源のコストが上昇したりする場合がある。従って、補助電源の電力容量は必要に応じた適切な容量であることが好ましい。上限の容量は、上述した片道移動させるための電力容量を基準に設定すると基準が明確である。１つの態様として、補助電源の電力容量は、支持体を片道移動させることが可能な電力以上、支持体を往復移動させることが可能な電力未満であると好適である。

また、１つの態様として、前記補助電源は、前記停電状態において前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給すると共に前記停電状態であることを示す情報を出力すると好適である。

停電状態において支持体駆動装置及び支持体制御装置へ電力を供給する補助電源が、停電状態であることを示す情報を出力することで、支持体制御装置は、停電状態であることを迅速に判定して、支持体駆動装置の出退制御を優先的に実行することができる。

１つの態様として、前記支持体駆動装置は、前記支持体を移動させるモータと、非通電状態で前記モータに制動力を作用させるブレーキとを備えていると好適である。

モータが回転している状態で主電源への電力供給が途絶した場合、モータは慣性力によって回転を続けるが、その回転による起電力による電機子反作用によってモータに制動力が作用する。この制動力によって支持体の出退移動が妨げられて、出退移動の慣性力が作用している物品が荷崩れを生じる場合がある。さらに、物品移載装置には、フェールセーフのために通電状態においては制動力が解除され、電力供給が遮断した状態において制動力が作用するように構成されたブレーキが備えられている場合がある。このようなブレーキが備えられている場合、主電源への電力供給が途絶すると、さらに強い制動力が支持体に作用する。その結果、移載途中の物品が荷崩れを生じる場合がある。補助電源が、モータ及びブレーキを含む支持体駆動装置に電力を共有するので、主電源への電力供給が途絶しても、ブレーキが制動力を生じることがなく、支持体が出退移動を完了するまでにブレーキの強い制動力は支持体に作用しない。このようなブレーキを備えていても、物品の移載途中で停電が発生した場合に、荷崩れを起こしにくいように構成された物品移載装置を提供することができる。

１主電源
２補助電源
８フォーク制御部（支持体制御装置）
１０移載装置（物品移載装置）
２０出退用モータ（支持体駆動装置）
２１出退用第１モータ（支持体駆動装置）
２２出退用第２モータ（支持体駆動装置）
２４ブレーキ（支持体駆動装置）
２５第１ブレーキ（支持体駆動装置）
２６第２ブレーキ（支持体駆動装置）
３０スタッカークレーン（物品搬送装置）
３４昇降体
３７フォーク装置（支持体）
Ｔ移載対象箇所
Ｗ容器（物品）

Claims

上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となった場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行し、
前記補助電源は、前記主電源から入力される電力によって充電され、前記補助電源に入力される電力の電圧に基づいて、前記主電源が出力する電力をそのまま出力するか、前記補助電源に蓄えられた電力を出力するかを切換え、
前記支持体制御装置は、前記補助電源の電力を用いて前記支持体駆動装置の駆動処理の実行を完了した後、前記補助電源からの電力の供給を停止させる、物品移載装置。
上下方向に並んで配置された複数の移載対象箇所に対向して上下方向に沿って昇降移動する昇降体に支持された物品移載装置であって、
物品を載置支持する支持体と、
前記支持体を前記昇降体の側に引退させた引退位置と前記支持体を前記移載対象箇所の側に向けて突出させた突出位置との間で前記支持体を出退移動させる支持体駆動装置と、
前記支持体駆動装置の駆動を制御する支持体制御装置と、
前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置を動作させる電力を受け取って、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する主電源と、を備え、
前記主電源への電力供給が途絶した場合に、前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給する補助電源をさらに備え、
前記支持体制御装置は、前記主電源への電力供給が途絶した停電状態となり、且つ、前記支持体に前記物品が支持されている場合、前記補助電源の電力を用いて、前記支持体の出退移動のための前記支持体駆動装置の駆動処理を優先的に実行する、物品移載装置。
前記支持体制御装置は、前記停電状態となった際に、前記支持体が前記引退位置から前記突出位置へ移動している場合には、前記支持体を前記突出位置まで突出させ、前記支持体が前記突出位置から前記引退位置へ移動している場合には、前記支持体を前記引退位置まで引退させる、片道移動動作を実行する、請求項１又は２に記載の物品移載装置。
前記補助電源は、前記物品を載置支持した状態で前記支持体を前記引退位置から前記突出位置まで又は前記突出位置から前記引退位置までの片道移動させることが可能な電力以上、往復移動させることが可能な電力未満の電力を前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ供給可能な電力容量を有する、請求項１から３の何れか一項に記載の物品移載装置。
前記補助電源は、前記停電状態において前記支持体駆動装置及び前記支持体制御装置へ電力を供給すると共に前記停電状態であることを示す情報を出力する、請求項１から４の何れか一項に記載の物品移載装置。
前記支持体駆動装置は、前記支持体を移動させるモータと、非通電状態で前記モータに制動力を作用させるブレーキとを備える、請求項１から５の何れか一項に記載の物品移載装置。