KR100990363B1

KR100990363B1 - 반송장치

Info

Publication number: KR100990363B1
Application number: KR1020060079826A
Authority: KR
Inventors: 타카오 하야시
Original assignee: 무라타 기카이 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-08-23
Publication date: 2010-10-29
Also published as: KR20070048585A; TWI371667B; DE102006048215A1; US7408314B2; TW200736870A; US20070103107A1

Abstract

스태커 크레인의 남은 주행거리를 인코더(13)에서 구하여 감속 제어하고, 리니어 센서(8)에서 정지위치로부터의 절대거리를 구하면, 리니어 센서(8)에서 감속 제어하고, 마크 센서(26)에서 마크(36)를 검출하면 정지 제어한다. 마찬가지로, 인코더(19)에서 구한 남은 승강거리에 따라 감속 제어하고, 리니어 센서(9)에서 정지위치로부터의 절대거리를 구하면, 리니어 센서(9)에서 감속 제어하고, 마크 센서(26)에서 마크(36)를 검출하면 정지 제어한다.

정확하고 또한 신속하게 정지위치에 정지시킬 수 있다.

Description

반송장치{TRANSFER APPARATUS}

도 1은 실시예에 이용한 스태커 크레인의 요부 측면도이다.

도 2는 실시예에 이용한 스태커 크레인의 승강대와, 정지위치인 래크의 선반받이에 설치한 마크를 나타내는 평면도이다.

도 3은 실시예의 스태커 크레인의 제어장치를 나타내는 블록도이다.

도 4는 실시예에서의 ABS 리니어 센서의 오차의 적산을 나타내는 도면이다.

도 5는 실시예에서의 스태커 크레인의 주행제어와 승강제어의 알고리즘을 나타내는 플로우차트이다.

도 6은 턴테이블의 제어에 관한 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 7은 다른 실시예에 이용한 스태커 크레인의 요부 측면도이다.

도 8은 다른 실시예에 이용한 스태커 크레인의 승강대와, 정지위치인 래크의 선반받이에 설치한 마크를 나타내는 평면도이다.

도 9는 다른 실시예의 스태커 크레인의 제어장치를 나타내는 블록도이다.

도 10은 다른 실시예에서의 스태커 크레인의 주행제어와 승강제어의 알고리즘을 나타내는 플로우차트이다.

도 11은 변형예에서의, 천정주행차가 버퍼 상의 마크를 검출하고 있는 모습을 모식적으로 나타내는 도면이다.

도 12는 도 11에서의, 천정주행차의 승강대와 버퍼 상의 마크의 관계를 나타내는 평면도이다.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

2 : 스태커 크레인 4 : 주행 레일

6,7 : 피검출 플레이트 8,9 : ABS 리니어 센서

10 : 대차 12 : 주행 모터

13,19 : 인코더 14 : 구동륜(주행차륜)

15 : 종동륜 16 : 마스트

18 : 승강 모터 20 : 매달림 지지재

21 : 시브 22 : 승강대

24 : 슬라이드 포크 26,27 : 마크 센서

28 : 제어장치 30 : 래크

32 : 기둥 34 : 선반받이

36 : 마크 38 : ＋자 기호

40 : 오차 메모리 41 : 1번지분의 오차 데이터

42 : 해석부 50 : 목표 영역

51,52 : 동심원 53 : 마크 센서의 시야중심

54,55 : 경계선 56,57 : 인코더

58,59 : 기억부 60 : 턴테이블

62 : 턴테이블 본체 64 : 회전이동축

66 : 회전이동 모터 68 : 구동축

70 : 인코더 72 : 리니어 로터리 센서

74 : 마크 센서 76 : 피검출 플레이트

78 : 마크 80 : 모터 제어장치

81 : 주행구동부 82 : 승강구동부

83 : 기상(機上) 컨트롤러 84 : 적산부

85 : 가로 이송부 86 : 가로 이송 모터

87 : 인코더 88,89 : ABS 리니어 센서

90,91 : 피검출 플레이트 92 : 기억부

93 : 천정주행차 94 : 주행 레일

95 : 이동체 96 : 회전이동부

97 : 승강구동부 98 : 승강대

99 : 매달림 지지재 100 : 척

101 : 카세트 102 : 버퍼

103 : 지주

본 발명은 스태커 크레인이나 턴테이블, 로봇의 핸드 등의 이동체의 정지 제어에 관한 것이다.

스태커 크레인이나 로봇의 핸드 등의 이동체에서는, 다수의 정지위치에 대하여 정확하고 또한 신속하게 정지할 필요가 있다. 특허문헌1은 이를 위해, 자동창고의 각 선반에 마크를 설치해서 스태커 크레인의 센서로 인식하고, 각 선반에의 정지 데이터를 기억하는 것을 개시하고 있다. 그러나 스태커 크레인의 주행차륜의 마모 등의 구동계의 경시변화나, 선반의 변형 등이 있으면, 기억한 정지 데이터로는 정확한 위치에 정지할 수 없다. 그래서 이동체측이나 정지위치측에 경시변화가 생겨도, 정확하고 또한 신속하게 정지위치에 정지할 수 있게 제어할 필요가 있다.

[특허문헌1] 일본 특허공개 평3-267206호 공보

본 발명의 과제는, 이동체측이나 정지위치측의 경시변화, 및 온도 등에 의한 조정 오차 등에 상관없이, 이동체가 정지위치에 정확하고 또한 신속하게 정지할 수 있게 하는 것에 있다. 청구항2의 발명에서의 추가의 과제는, 다음번 이후에 보다 신속하게 정지할 수 있게 하는 것에 있다. 청구항3의 발명에서의 추가의 과제는, 정확한 타이밍에서 보수관리할 수 있게 하는 것에 있다. 청구항4의 발명의 과제는, 정지위치측의 변화나 반송장치의 차륜의 마모 등의 영향을 받지 않고, 또한 물품을 반송하고 있을 때에 자동적으로 목표 정지위치의 데이터를 보정하는 것에 있다. 청구항5의 발명에서의 추가의 과제는, 목표 정지위치의 데이터에 정확하게 따라 정지할 수 있게 함과 아울러, 목표 정지위치의 데이터의 오차를 검출할 때의 신뢰성을 늘리는 것에 있다. 청구항6의 발명에서의 추가의 과제는, 목표 정지위치의 데이터의 오차를 더욱 정확하게 구하는 것에 있다.

본 발명은, 센서에 의해 정지위치에 대한 이동체의 위치를 구하여, 이동체를 정지위치에 정지시키는 제어장치에 있어서, 이동체의 이동량을 검출하는 인코더와, 정지위치의 바로 앞에서부터 정지위치까지의 절대거리에 리니어한 출력을 출력하는 리니어 센서와, 정지위치에 설치된 마크를 검출하는 마크 센서를 구비하고, 정지위치에 접근함에 따라, 인코더, 리니어 센서, 마크 센서의 순서로 제어를 바꾸어서, 이동체를 정지위치에 정지시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 마크 센서의 마크의 검출 결과에 따라서, 상기 리니어 센서에 의한 정지위치까지의 절대거리의 출력을 보정하기 위한 보정수단을 설치한다.

또한 바람직하게는, 상기 마크 센서의 마크의 검출 결과에 따라서, 정지위치에서의 상기 리니어 센서의 출력의 오차를 구하기 위한 수단과, 구한 오차를 적산하기 위한 수단과, 적산한 오차가 소정의 조건을 만족할 때에 이동체 혹은 정지위치측의 보수관리를 요구하기 위한 수단을 설치한다.

또한, 정지위치에 대하여 미리 기억하고 있는 목표 정지위치의 데이터에 따라 정지하고, 물품을 주고 받는 반송장치에 있어서, 실제로 물품을 반송할 때에, 또한 반송중에 정지위치에 대하여 정지했을 때에, 예컨대 정지위치에 정지했을 때마다, 정지위치측에 설치한 마크를 검출하는 검출수단과, 검출수단의 데이터에 의해 목표 정지위치의 데이터의 오차를 구하기 위한 수단과, 구한 오차에 따라 다음번부터의 목표 정지위치의 데이터를 보정하기 위한 보정수단을 설치한 것을 특징으 로 한다.

바람직하게는, 정지위치를 기준으로 하는 절대위치를 검출하기 위해서, 출력이 리니어로, 빗살형(櫛齒) 센서와 같이 출력이 띄엄띄엄이 아닌 리니어 센서를 설치하여, 리니어 센서에 의한 풀클로즈드한 정지 제어에 의해 정지위치에 정지한다.

또한 바람직하게는, 정지위치와의 사이에서 출퇴(出退)하여 물품의 주고 받기를 행하는 이송적재수단을 설치하여, 그 이송적재수단에 상기 검출수단을 설치하여, 이송적재수단을 정지위치측에 진출시킨 상태에서, 상기 마크를 검출한다.

이하에 본 발명을 실시하기 위한 최적의 실시예를 나타낸다.

[실시예]

도 1~도 6에, 실시예와 그 변형을 나타내고, 도 1~도 5에 스태커 크레인(2)의 정지 제어에 관한 실시예를 나타낸다. 4는 주행 레일이고, 6은 지상측에 고정된 피검출 플레이트이며, 예컨대 자성체의 플레이트이고, 주행 레일(4)을 따라 래크의 선반폭마다 간격을 두고 설치되어 있다. 또한 피검출 플레이트(6)는 도 2의 래크(30)의 저부에 형성해도 된다. 8은 ABS 리니어 센서이고, 도시하지 않은 복수의 코일을 구비하고, 자성체의 피검출 플레이트(6)와의 자기적 결합의 변화에 의해, 피검출 플레이트(6)를 기준으로 하는 스태커 크레인(2)의 수평방향의 절대위치를 검출한다. 또한 ABS 리니어 센서(8) 대신에, 목표 정지위치를 기준으로 하는 절대위치를 검출하는 임의의 센서를 사용할 수 있다.

10은 대차이고, 12는 주행 모터이며, 인코더(13)에 의해 그 구동축의 회전량을 검출하고, 14는 구동륜, 15는 종동륜이고, 인코더(13)를 구동륜(14)이나 종동 륜(15)에 형성해도 된다. 인코더(13)는 대차(10)의 주행거리를 구하여, 정지위치까지의 남은 주행거리에 의해 제어장치(28)에서 주행 모터(10)를 제어한다. 16은 마스트이고, 도 2의 래크(30)의 높이방향을 따라 복수 배치한 선반의 높이위치에 따라, 피검출 플레이트(7)를 복수 배치한다. 승강대(22)에 설치한 ABS 리니어 센서(9)로 피검출 플레이트(7)를 검출한다.

18은 승강 모터, 19는 승강 모터(18)의 구동축의 회전량을 검출하는 인코더이며, 시브(21) 등의 회전량을 검출해도 된다. 20은 벨트나 와이어, 로프 등의 매달림 지지재, 22는 상기의 승강대이며, 이송적재수단의 예로서의 슬라이드 포크(24)가 설치되고, 승강대(22)의 좌우방향(도 2의 래크(30)를 향한 방향) 양측에 이미지 센서 등을 이용한 마크 센서(26)가 설치되어 있다. 주행 모터(12)나 승강 모터(18)는, 회전형 모터에는 한정되지 않고, 리니어 모터 등이어도 되고, 서보 실린더 등의 액추에이터이어도 좋다.

피검출 플레이트(6,7)는 띄엄띄엄 설치되고, ABS 리니어 센서(8,9)는 개개의 피검출 플레이트(6,7)를 기준으로 하는 절대위치를 검출한다. 스태커 크레인(2)의 제어장치(28)는, 주행 모터(12)와 승강 모터(18)를 제어하여 주행과 승강을 제어하고, 선반마다 정지 데이터(승강대(22)의 높이위치와 대차(10)의 주행방향위치)를 기억하고 있는 경우에는, 정지 데이터에 따라 정지하는 것을 목표로 모터(12,18)에서 감속 제어하고, 선반마다의 정지 데이터를 기억하지 않는 경우에는, 선반에 대응하는 피검출 플레이트(6,7)의 위치에서 정지하는 것을 목표로 감속 제어한다.

래크의 선반이나 스테이션에 대한 정지위치는 주행방향위치와 승강방향위치 의 조합으로 이루어지는 2차원의 위치이지만, 선반마다 피검출 플레이트가 있는 것은 아니고, 주행 레일(4)과 마스트(16)를 따라 피검출 플레이트(6,7)가 있다. 이 때문에 피검출 플레이트(6,7)를 기준으로 하는 정지위치와, 선반 자체의 위치에는 오차가 생긴다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 포크(24)는 좌우 양측에 튀어나와서, 승강대(22)의 좌우 양단에 1쌍의 마크 센서(26,26)를 설치하고, 주행 레일(4)의 좌우에 래크(30)를 설치한다. 여기서는 주행 레일(4)의 우측에 래크(30)를 부분적으로 나타내고, 32는 그 기둥, 34는 선반받이이며, 선반받이(34)의 주행 레일(4) 부근의 선단에 마크(36)를 설치하여, 마크 센서(26)로 마크(36)를 검출한다.

도 3~도 5에 실시예의 제어장치(28)와 그 동작을 나타낸다. 또한 도면 중의 마크(36)나 피검출 플레이트(6,7), 모터(12,18)는 제어장치(28)의 일부는 아니다. 주행 모터(12)나 승강 모터(18)에 대하여 인코더(13,19)로 이동거리를 적산하고, 제어장치(28)에서 정지위치(래크(30)의 선반이나 스테이션)까지의 남은 거리를 구하여 감속 제어한다. 리니어 센서(8,9)로 피검출 플레이트(6,7)를 검출하면, 제어를 리니어 센서(8,9)의 데이터로 바꾸고, 정지위치에서 정지할 수 있게 감속 제어한다. 여기서 정지위치마다 리니어 센서(8,9)의 출력에 대한 보정 데이터(정지위치마다의 정지 데이터)를 기억하고 있는 경우, 보정값에 따라서 감속 제어하고, 그 이외의 경우, 리니어 센서(8,9)의 출력이 예컨대 0으로 되는 위치를 목표로 감속 제어한다. 그리고 마크 센서(26)에서 마크(36) 중의 十자 기호(38)를 검출하면 정지 신호를 출력하여, 모터(12,18)를 정지시켜 브레이크를 건다. 十자 기호(38)에서 는 주행방향과 승강방향에 대해서, 정지위치인 것을 독립적으로 검출할 수 있고, 리니어 센서(8,9)를 이용하면 마크(36)를 검출할 수 있는 위치에서 충분히 감속되어 있으므로, 모터(12,18)를 적확하게 정지 제어할 수 있다. 또한 정지전의 미속주행구간을 짧게 하여, 신속하게 정지할 수 있다. 또한 마크(36)의 형상이나 마크 센서(26)의 종류 및 마크 센서(26)의 수는 임의이다.

모터(12,18)를 정지했을 때에, 예컨대 리니어 센서(8,9)의 출력을 판독하면, 정지위치의 오차 데이터를 구할 수 있다. 이것을 오차 메모리(40)에서 적산하고, 해석부(42)에서 적산값을 해석하여, 소정의 조건을 만족시킬 경우, 보수관리를 요구한다. 선반의 1번지분의 오차 데이터(41)를 도 4에 나타내면, 그 선반으로의 정지 횟수와 주행방향 및 승강방향의 평균오차, 및 오차의 분산 등의 통계량을 기억하여, 평균오차 혹은 분산이 소정값 이상이며 보수관리를 요구한다. 그 이외에 선반의 상하의 열마다의 적산 정지 횟수와 오차의 평균 및 분산, 선반의 수평방향의 단마다의 적산 정지 횟수와 오차의 평균 및 분산, 및 스테이션마다의 정지 횟수와 오차의 평균 및 분산을 기억한다.

메모리(40)의 보정 데이터는, 리니어 센서(8,9)에 의한 감속 제어의 정밀도를 늘리고, 확실히 정지위치에서 정지하도록 감속 제어를 행할 수 있게 한다. 보정 데이터를 감속 제어에 이용하지 않는 경우, 피검출 플레이트(6,7)에 의해 정해지는 정지위치로부터 오차상당분 바로 앞을 목표로 감속 제어하고, 이후는 미속으로 이동하여, 마크(36)를 검출하면 정지한다. 따라서 메모리(40)의 보정 데이터로 리니어 센서(8,9)의 출력을 보정하면, 미속 이동을 불필요하게 하여 보다 신속하게 정 지할 수 있다.

메모리(40)의 데이터는, 래크(30)나 스테이션, 스태커 크레인(2)의 보수관리에 이용할 수 있다. 특정의 선반만이 오차가 크고, 동일한 열이나 동일한 단의 다른 선반에 이상이 없는 경우, 해당되는 선반이 불량이고, 예컨대 선반받이가 변형되어 있고, 마크(36)가 오염되거나 혹은 설치 불량이 있는 것 등이 있다. 열이나 단의 평균오차나 그 분산이 큰 경우, 피검출 플레이트(6,7)의 위치가 불량이며, 이것은 설치 위치가 잘못되어 있는 것과, 래크가 변형된 것에 의한 것이 고려된다. 선반위치에 상관없이 오차가 큰 경우, 주행차륜이나 시브의 마모, 인코더의 불량 등이 고려된다.

실시예에는 이하의 특징이 있다. 1) 스태커 크레인(2)의 운용 개시시에, 정지위치는 리니어 센서(8,9)와 피검출 플레이트(6,7)에서 주어져, 정지위치를 티칭할 필요가 없다. 이것에 의해 자동창고 등의 상승이 용이하게 된다. 예컨대 수백 개의 선반에 대하여, 스태커 크레인의 정지위치를 정확하게 티칭하는 것은 대단한 노동력이 필요하지만, 이것을 불필요하게 할 수 있다. 2) 인코더(13,19)에 의해 남은 거리의 개산(槪算)값을 구하여 감속 제어를 개시하고, 리니어 센서(8,9)로 피검출 플레이트(6,7)를 검출할 수 있는 위치에서, 제어를 리니어 센서(8,9)로 바꾸고, 충분히 감속한 시점에서 마크 센서(26)로 정지 제어하면, 정확하고 또한 신속하게 정지할 수 있다. 특히 선반 자체에 대하여 피검출 플레이트(6,7)를 설치하는 것이 어려운 점을, 마크 센서(26)에서 마크(36)를 검출하는 것으로 보충할 수 있다. 3) 선반이나 스테이션 등에 정지할 때마다, 정지위치의 데이터를 보정하면, 정지위치 부근에서의 미속 이동을 생략하여, 보다 신속하게 정지할 수 있다. 4) 래크의 변형, 혹은 피검출 플레이트(6,7)나 마크(36) 설치 위치 불량, 스태커 크레인의 차륜이나 구동축, 시브의 마모 등에 대하여, 오차 메모리(40)의 데이터로부터 보수관리를 행할 수 있다.

도 6에 턴테이블(60)의 정지 제어에 관한 변형예를 나타낸다. 62는 턴테이블 본체, 64는 그 회전이동축, 66은 회전이동 모터, 68은 그 구동축이다. 인코더(70)는 구동축(68)의 회전량을 검출하고, 본체(62)의 외주를 따라 검출용의 코일을 복수 배열한 리니어 로터리 센서(72)는, 본체(62)의 주위에 설치된 원호상의 자성체로 이루어지는 피검출 플레이트(76)를 기준으로 하는 정지위치까지의 절대거리를 구한다. 여기서 리니어 로터리 센서(72)는, 피검출 플레이트(76)를 기준으로 하는 절대위치에 리니어로 출력하는, 회전에 관한 센서이다. 또한 마크 센서(74)는 정지위치의 마크(78)를 검출한다.

이 변형예에서는, 모터 제어장치(80)는 인코더(70)의 신호로 정지위치까지의 남은 거리에 따라 회전이동 모터(66)를 감속 제어하고, 리니어 로터리 센서(72)에서 피검출 플레이트(76)를 검출하면, 리니어 로터리 센서(72)에서 회전이동 모터(66)를 감속 제어하고, 마크 센서(74)로 마크(76)를 검출하면 정지 제어한다.

실시예에서는 2차원 이동의 예로서 스태커 크레인(2)을 1차원 이동의 예로서 턴테이블(60)을 설명했지만, 천정주행차나 유궤도대차, 무인반송차의 주행, 이송적재 로봇 등의 핸드의 이동, 공작기계에서의 공구나 부품의 세팅 등에도 이용할 수 있다.

도 7~도 12에, 다른 실시예와 그 변형을 나타낸다. 도 7~도 10에 있어서, 2는 스태커 크레인이고, 4는 주행 레일이다. 6은 지상측에 고정된 피검출 플레이트이며, 예컨대 자성체의 플레이트이다. 도면에서는 피검출 플레이트(6)를 주행 레일(4)의 부근에 나타내지만, 도시하지 않은 래크의 저부에 설치해도 되고, 피검출 플레이트(6)는 주행방향의 목표위치마다 간격을 두고 배치되어 있다. 8은 ABS 리니어 센서이며, 도시하지 않은 복수의 코일을 구비하고, 자성체의 피검출 플레이트(6)와의 자기적 결합의 변화에 의해, 피검출 플레이트(6)를 기준으로 하는 스태커 크레인(2)의 수평방향의 절대위치를 검출한다. ABS 리니어 센서(8)는 피검출 플레이트(6)를 기준으로 하는 절대위치를 검출할 수 있지만, 피검출 플레이트(6)는 띄엄띄엄 복수개 설치되어 있으므로, 플레이트(6)가 없는 위치에서는 위치를 검출할 수 없다. 또한 ABS 리니어 센서(8) 대신에, 목표 정지위치를 기준으로 하는 위치를 검출하는 임의의 센서를 이용할 수 있다.

10은 대차이고, 12는 주행 모터, 14는 주행차륜이며, 도시하지 않은 인코더 등에 의해 주행 모터(12)나 주행차륜(14)의 회전수를 감시하고, 주행거리를 산출한다. 16은 마스트이며, 도시하지 않은 래크의 높이방향을 따라 복수 배치한 선반의 높이위치에 따라, 피검출 플레이트(7)를 복수 배치한다. 승강대(22)에 설치한 ABS 리니어 센서(9)에서 피검출 플레이트(7)를 검출하고, 선반마다 기억한 목표 높이 위치에서 승강대를 정지시킨다. 피검출 플레이트(7)는 띄엄 띄엄 설치되고, ABS 리니어 센서(9)는 개개의 피검출 플레이트(7)를 기준으로 하는 절대위치를 검출한다. 18은 승강 모터, 20은 벨트나 와이어, 로프 등의 매달림 지지재, 22는 상기의 승강 대이며, 이송적재수단의 예로서의 슬라이드 포크(24)가 설치되고, 그 선단에 이미지 센서 등을 이용한 마크 센서(26)가 설치되어 있다. 또한, 주행 모터(12)나 승강 모터(18)는, 회전형 모터에는 한정되지 않고, 리니어 모터 등이어도 되며, 서보 실린더 등의 액추에이터이어도 된다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 슬라이드 포크(24)는 좌우 양측으로 튀어나와서, 그 좌우 양단에 1쌍의 마크 센서(26,27)를 설치하고, 주행 레일(4)의 좌우에 래크를 설치한다. 여기서는 주행 레일(4)의 우측의 래크(30)를 부분적으로 나타내고, 32는 그 기둥, 34는 선반받이이며, 선반받이(34)의 주행 레일(4) 부근의 선단에 마크(36)를 설치한다. 그리고 슬라이드 포크(24)를 래크(30)측으로 전진시켜 마크(36)와의 거리를 줄여서, 마크 센서(26,27)로 마크(36)를 검출한다.

도 9로 이동하여, 마크(36)의 중심에 목표 영역(50)의 마크를 설치하고, 그 주위에 예컨대 2개의 동심원(51,52)을 설치한다. 53은 마크 센서(26)의 시야 중심이며, 마크 센서(26)에서는 시야 중심(53)이 마크(36)의 어느 위치에 있는지로부터, 정지위치의 오차를 평가한다. 즉 시야 중심(53)이 목표 영역(50) 내에 있으면 올바른 정지위치에 정지하고, 동심원(51)과 목표 영역(50) 사이에 있으면 오차는 제1레벨, 동심원(51,52)의 사이에 있으면 오차는 제2레벨이다. 동심원(52)의 외측에 있으면 오차는 재시도 레벨이며, 슬라이드 포크(24)를 복귀시켜서, 스태커 크레인을 이미 알고 있는 위치로 이동시키고, 동일한 선반을 향해 재주행하여 재시도한다.

오차 레벨이 판명된 경우, 오차의 방향은 시야 중심(53)에 대하여 목표 영 역(50)이 어느 방향으로 보이는지로부터 판명한다. 54,55는 마크(36)를 4개의 상한(象限)으로 분할하는 경계선이다. 정지위치에서 시야 중심(53)이 동심원(51)과 목표 영역(50) 사이에 있을 경우, 시야 중심(53)이 어느 상한에 있는지에 따라서, 주행 목표위치 혹은 승강 목표위치의 데이터를 1단위 보정한다. 동심원(51)과 동심원(52) 사이에서는, 마찬가지로 어느 상한에 있는지에 따라 주행 목표위치 혹은 승강 목표위치의 데이터를 2단위 보정한다. 또한, 마크의 형상이나 마크 센서는, 주행방향 및 승강방향의 정지위치의 오차를 검출할 수 있고, 필요로 되는 위치 결정 정밀도에 대응하는 분해능을 갖는 것이면 어떤 것이어도 된다. 또한, 보정의 방법도, 주행 목표위치나 승강 목표위치에 검출된 오차를 그대로 가감하도록 해도 된다.

인코더(56)는 주행 모터(12)의 회전수 또는 주행차륜의 회전수를 감시하고, 주행 목표위치 기억부(58)에 주행거리를 입력한다. 주행 목표위치 기억부(58)는 선반이나 스테이션 등의 목표로 되는 정지위치마다 그 위치를 기억하고, 정지위치마다 그 위치를 보정한다. ABS 리니어 센서(8)는 피검출 플레이트(6)를 기준으로 하는 절대위치를 검출하여, 주행 목표위치 기억부(58)에 입력한다. 이와 같이 하여 주행구동부(81)를 구성한다. 승강구동부(82)에서는 인코더(57)에 의해 승강 모터(18)의 회전수 혹은 마스트(16)에 따른 승강 거리를 검출하고, 승강 목표위치 기억부(59)에 입력한다. 또한 ABS 리니어 센서(9)는 피검출 플레이트(7)를 기준으로 하는 절대위치를 검출해서 승강 목표위치 기억부(59)에 입력한다. 승강 목표위치 기억부(59)는 마찬가지로, 선반이나 스테이션 등의 목표로 되는 정지위치마다 그 위치를 기억하여, 정지위치마다 그 위치를 보정한다.

83은 기상 컨트롤러이며, 구동부(81,82) 등을 제어하고, 마크 센서(26)에서 구한 오차 레벨에 따라서, 목표위치 기억부(58,59)의 목표위치를 보정한다. 또한 마크 센서에서 구한 오차 레벨을 적산부(84)에서 적산하고, 적산에서는 정지위치가 목표 영역(50)에 대하여 우측 또는 상측으로 시프트하고 있던 경우 가산하고, 정지위치가 목표 영역(50)에 대하여 좌측 또는 하측으로 시프트하고 있던 경우 감산한다. 따라서, 정지시의 시야 중심(53)이 목표 영역(50)의 부근에서 랜덤하게 분포되어 있는 경우, 적산값의 절대값은 작은 값이 된다. 적산값의 절대값이 소정값 이상으로 되면, 기상 컨트롤러(보수관리 요구수단)(83)로부터 알람하여, 스태커 크레인이나 래크의 보수관리를 요구한다. 예컨대 정지위치에서의 시야 중심(53)이 마크(36)의 동심원(52)의 외측의 재시도 레벨인 경우, 오차의 방향에 따라 적산부(84)에 5 등의 큰 수를 가산 또는 감산한다. 적산부(84)의 적산값의 절대값이 예컨대 10 이상으로 되면, 보수관리를 요구한다. 이것은 2회 이상 계속해서 허용범위 내에 정지할 수 없었으므로, 제어계의 보수관리가 필요하거나, 오차가 동일 방향으로 누적되어 있으므로 보수관리가 필요한 경우이다. 또한 스태커 크레인(2)의 운용 개시로부터 소정 기간 내에는, 목표 정지위치의 데이터가 불안정하므로, 적산부(84)에서의 적산을 행하지 않는다.

또한 스태커 크레인이 아니라 천정주행차 등에 실시예를 응용할 때의, 도 9의 쇄선으로 나타내는 가로 이송부(85)를 설치한다. 86은 가로 이송 모터, 87은 인코더이며, 가로 이송 모터에 의한 가로 이송 거리를 구한다. 또한 ABS 리니어 센 서(88)로, 천정주행차에 설치한 피검출 플레이트(90)를 기준으로 하는 가로 이송 거리를 구하여, 가로 이송 목표위치 기억부(92)에 입력한다. 가로 이송의 스트로크가 짧고, 가로 이송의 전체 스트로크를 ABS 리니어 센서(88)에서 감시할 수 있는 경우, 인코더(87)는 불필요하다.

실시예의 동작을 도 10에 나타낸다. 래크의 선반이나 입출고 스테이션 등의 주행 목표위치가 주어지면, 인코더에 의해 남은 주행거리나 남은 승강거리를 구하고, 이들에 따라 주행지령의 목표함수를 작성하여 피드백 제어를 행하면서, 스태커 크레인을 주행 및 승강시킨다. ABS 리니어 센서로 정지 제어를 행할 수 있는 구간에 들어가면, ABS 리니어 센서에 의해 피검출 플레이트를 기준으로 하는 남은 거리를 구하여 풀클로즈드한 피드백 제어를 행하여, 정지한다. 다음에 슬라이드 포크 혹은 스칼라 암 등의 이송적재수단을 작동시키고, 예컨대 이송적재수단의 선단에 설치한 마크 센서를 이용하여 마크를 인식하여, 오차를 평가한다. 마크 센서에서 마크를 인식한 시점에서 이미 스태커 크레인은 정지되어 있고, 이송적재수단이 작동중이므로, 재시도 레벨 이외는 다시 스태커 크레인을 주행 혹은 승강시키지 않고, 목표위치와의 오차를 평가하여 보정을 행하고, 다음번부터의 제어에 이용한다. 또한 적산부에서 오차를 적산하고, 적산 오차가 소정값(α) 이상으로 되면 보수관리를 요구하고, 제어계나 래크 등을 검사한다. 또한 오차가 재시도 레벨인 경우, 이미 알고 있는 위치에 스태커 크레인을 복귀시켜서, 동일한 목표위치에의 정지를 재시도한다.

실시예에는 이하의 특징이 있다. 1) 목표위치의 개산값을 초기적으로 주면 되고, 최초에 정확한 목표위치를 티칭할 필요가 없다. 이것에 의해 자동창고 등의 상승이 용이하게 된다. 예컨대 수백개의 선반에 대해서, 스태커 크레인의 주행 목표위치와 승강 목표위치를 각각 정확하게 티칭하는 것은 대단한 노동력이 필요하지만, 이것을 불필요하게 할 수 있다. 2) 다음에 선반이나 입출고 스테이션 등에 정지할 때마다, 목표위치의 오차를 보정할 수 있다. 여기서는 정지할 때마다 목표위치의 오차를 보정하고 있지만, 예컨대 2회에 1회의 비율 등으로 보정해도 된다. 3) 래크가 서서히 변형되어 왔던가, 혹은 스태커 크레인을 장기간 운용하였기 때문에 차륜이 마모된 것 등에 의해, 정지 제어에 대한 오차가 생기면, 마크 센서에서 목표위치를 끊임없이 보정함으로써 보정할 수 있다. 4) 또한 동일한 목표위치에 대하여 반복해서 다수회 보정할 수 있으므로, 1회당의 보정량이 적어도, 올바른 목표위치에 수속하도록 보정할 수 있다. 또한 경년변화를 보정하기 위해서 반송을 중지하여 티칭할 필요가 없고, 실제 운용 중에 보정할 수 있다. 5) 오차와 이것을 보정하기 위한 보정량은, 반드시 1:1로는 대응하지 않는 것이 있다. 예컨대 다축 제어의 경우, 특히 각 축의 운동 방향이 직교하지 않을 경우, 오차와 보정량의 관계는 복잡하다. 그러나 실시예에서, 오차가 허용범위 내로 되도록, 또한 과보정이 일어나지 않도록 오차보다 작은 보정을 행하면, 어떤 경우에도 허용범위 내에서 정지할 수 있게 제어할 수 있다.

실시예는 스태커 크레인(2)에의 응용을 나타냈지만, 반송장치의 종류는 임의이며, 예컨대 천정주행차나 지상주행의 유궤도대차, 혹은 지상을 무궤도로 주행하는 무인반송차 등이어도 된다. 또한 마크 센서는, 마크를 기준으로 하는 정지위치의 오차를, 복수의 단계로 구분하여 검출할 수 있는 것이면 되고, 이미지 센서에는 한정되지 않는다. 또한 실시예에서는 인코더에 의한 제어와 ABS 리니어 센서에 의한 제어 양쪽을 행하였지만, 인코더에 의한 정지 제어만이어도 된다.

천정주행차(93)에의 응용예를 도 11, 도 12에 나타내고, 그 주행제어는 스태커 크레인(2)의 경우와 마찬가지이며, 도 9의 주행구동부(81)의 제어를 이용한다. 승강제어에 관해서는, 승강대에 가해지는 하중을 측정하여, 이 하중이 급변한 시점에서 승강대의 하강을 정지하여, 승강대의 감아 올리기가 완료되면 상승을 종료시킨다. 이 때문에 승강제어 자체는 간단하며, 승강에 대하여 ABS 리니어 센서에 의한 위치 검출이나 오차의 보정은 행하지 않는다. 이에 대하여 천정주행차(93)의 바로밑 이외의 부분에 대해서도 물품의 주고 받기가 가능하도록 가로 이송부(85)를 설치하여, 가로 이송 방향의 제어와 오차의 보정을 행한다.

도 11에 있어서, 93은 천정주행차이며, 클린룸의 천정 등에 설치한 주행 레일(94)을 따라 주행하고, 주행 레일(94)의 내부에 천정주행차(93)의 도시하지 않은 주행구동부가 있다. 89는 ABS 리니어 센서, 91은 자성체 등의 피검출 플레이트이며, 바람직하게는 정지위치마다 설치하고, 95는 가로 이송부 중의 이동체이며, 주행 레일(94)에 대하여 수평면내에서 거의 직교하는 방향으로 이동하고, 도시하지 않은 ABS 리니어 센서 혹은 인코더에 의해 가로 이송 거리를 검출한다. 96은 회전이동부이며, 승강구동부(97)를 수평면 내에서 회전이동시킨다. 또한 회전이동부(96)는 설치하지 않아도 된다. 98은 승강대이며, 매달림 지지재(99)에 의해 승강구동부(97)에 대하여 승강하고, 척(100)으로 카세트(101)의 물품을 척한다. 102는 주고받는 대상인 버퍼이며, 로드 포트 등이어도 되고, 그 소정의 위치에 마크(36)를 설치하여, 승강대(22)를 하강시키면서, 승강대(22)로부터 수평면내에서 돌출된 마크 센서(26)에 의해 검출한다. 103은 버퍼의 지주이다. 도 12에, 버퍼(102)의 마크(36)에 대한 승강대(98)의 마크 센서(26)의 배치예를 나타낸다.

도 11, 도 12의 경우도, 승강대(98)를 하강시킴으로써 마크 센서(26)에서 마크(36)를 용이하게 인식할 수 있고, 이 때에 평가한 오차 레벨에 따라서, 주행 목표위치와 가로 이송 목표위치를 보정한다. 다른 점에서는 스태커 크레인(2)의 경우와 마찬가지이다.

본 발명에서는, 인코더에서 감속 제어하여 리니어 센서에서 정지위치로부터의 절대거리를 구할 수 있는 위치까지 이동하고, 다음으로 리니어 센서에 의한 제어로 바꾸어서, 마크 센서로 마크를 검출할 수 있는 위치까지 감속 제어하고, 마크 센서로 마크를 검출하면 정지 제어한다. 그 결과 정지위치에 정확하고 또한 신속하게 정지할 수 있다. 또한 본 발명은, 이동체의 운용 개시전에 정지 제어용 데이터를 티칭해 둘 필요가 없다. 또한 정지위치가 2차원 혹은 3차원 모양으로 다수 있고, 그 전체에 리니어 센서로 검출하기 위한 피검출 플레이트를 설치할 수 없고, 주행이나 승강 등의 축을 따라서만 피검출 플레이트를 설치하는 경우에, 특히 유효하다. 이러한 경우에도, 마크를 각 정지위치에 설치하는 것은 용이하고, 리니어 센서에서 마크가 존재해야 할 위치 부근까지 감속 제어하고, 마크를 검출하면 정지하면 정확하고 또한 신속하게 정지할 수 있다.

청구항2의 발명에서는, 리니어 센서의 출력을 보정하므로, 정지위치의 바로 앞에서의 미동 등을 불필요하게 하여, 보다 신속하게 정지위치에 정지할 수 있다.

청구항3의 발명에서는, 오차를 적산하여 소정의 조건을 만족하는지의 여부를 판별함으로써, 필요한 시점에서 정지위치측이나 이동체측의 보수관리를 행할 수 있다.

청구항4의 발명에서는, 정지위치측의 변화나 반송장치의 주행차륜의 마모 등의 영향을 받지 않고, 목표 정지위치의 데이터를 보정할 수 있고, 또한 실제로 물품을 반송하는 과정에서 목표 정지위치의 데이터를 보정할 수 있다. 또한 목표 정지위치의 데이터를 반복해서 보정할 수 있으므로, 올바른 데이터를 향해 확실하게 수속시킬 수 있다. 이 때문에 정지위치측이나 반송장치측의 변화에 의해 목표 정지위치의 데이터가 실제로부터 멀어지면, 물품의 반송중에 이것을 보정하여, 끊임없이 올바른 목표 정지위치의 데이터를 얻을 수 있다.

청구항5의 발명에서는, 리니어 센서를 이용하여 풀클로즈드 제어에 의해 목표 정지위치의 데이터에 따라 정지하므로, 보다 정확하게 정지함과 아울러, 목표 정지위치의 데이터 오차의 신뢰성도 증가한다.

청구항6의 발명에서는, 이송적재수단을 진출시켜 마크와의 간격을 짧게 한 상태에서 마크를 검출하므로, 보다 정확하게 목표 정지위치의 데이터의 오차를 검출할 수 있고, 혹은 보다 저렴한 센서로 마크를 검출할 수 있다.

Claims

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정지위치에 대하여 미리 기억하고 있는 목표 정지위치의 데이터에 따라 정지하고, 물품을 주고 받는 반송장치에 있어서, 실제로 물품을 반송할 때에, 또한 반송중에 정지위치에 대하여 정지했을 때에, 정지위치측에 설치한 마크를 검출하는 검출수단과, 검출수단의 데이터에 의해 목표 정지위치의 데이터의 오차를 구하기 위한 수단과, 구한 오차에 따라 다음번부터의 목표 정지위치의 데이터를 보정하기 위한 보정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 반송장치에 있어서,

정지위치와의 사이에서 출퇴하여 물품의 주고 받기를 행하는 이송적재수단을 설치하고, 그 이송적재수단에 상기 검출수단을 설치하여, 이송적재수단을 정지위치측에 진출시킨 상태에서, 상기 마크를 검출하도록 한 것을 특징으로 하는 반송장치.
제4항에 있어서, 정지위치를 기준으로 하는 절대위치를 검출하기 위한 리니어 센서를 설치하여, 리니어 센서에 의한 풀클로즈드한 정지 제어에 의해 정지위치에 정지하도록 한 것을 특징으로 하는 반송장치.
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