(57)【要約】      （修正有）【課題】荷物が奥行き方向にずれていても、正確な位置に移載できるようにする。【解決手段】荷物までの奥行き方向に沿った距離を測定するための距離センサＳと、測定した距離に応じて支持部１２の伸張量を補正するためのコントローラとを設け、荷物２０の奥行き方向のずれを補正する。前記支持部を回動させて伸張方向を変化させるための回動手段２４を設けると共に、荷物２０までの奥行き方向の距離を、前記距離センサＳにより少なくとも２カ所で測定すると共に、前記２カ所での距離の差から回動手段２４の回動量を決定するように、前記コントローラを構成する。【選択図】図２
2010208816.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物の奥行き方向に沿って物品の支持部を伸張させることにより、荷物を移載する移載装置であって、
荷物までの前記奥行き方向に沿った距離を測定するための距離センサと、
測定した距離に応じて支持部の伸張量を補正するためのコントローラ、とを設けたことを特徴とする、移載装置。
【請求項２】
前記距離センサにより荷物までの距離を測定できなかった場合、荷物が無いと判断するように、前記コントローラを構成したことを特徴とする、請求項１の移載装置。
【請求項３】
前記支持部を回動させて伸張方向を変化させるための回動手段を設けると共に、
荷物までの奥行き方向の距離を、前記距離センサにより少なくとも２カ所で測定すると共に、
前記２カ所での距離の差から回動手段の回動量を決定するように、前記コントローラを構成したことを特徴とする、請求項１または２の移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は移載装置に関し、特に移載装置の伸張量の補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫の棚に置かれた荷物が、棚の奥行き方向にずれることがある。例えば自動倉庫に手動で荷物をセットすると、奥行き方向に荷物がずれることがある。さらに自動倉庫のステーションにフォークリフトなどで荷物を載せる時にも荷物がずれることがあり、そのまま棚に移載すると、棚での荷物の位置がずれる。さらに自動倉庫が地震を経験すると、自動倉庫は短辺方向（棚の奥行き方向）に揺れやすいため、荷物がずれることがある。奥行き方向にずれた荷物をスライドフォークなどで移載すると、昇降台から荷物がはみ出す、ステーションに荷下ろしした際にガイドあるいはストッパに荷物が乗り上げる、などのことがある。これは、荷物の奥行き方向の位置を求めることができないため、スライドフォークなどを固定のストロークで伸張させるためである。
【０００３】
ここで関連する先行技術を示すと、特許文献１：JP2002-96906Aは自動倉庫の棚受に左右一対のマーカを設けて、棚の間口中心を検出することを記載している。自動倉庫の棚には左右一対の棚受があるので、これらにマーカを設けると、１対のマーカの中点が間口の中心となる。ただし特許文献１は、荷物の奥行き方向のずれについては記載していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】JP2002-96906A
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明の課題は、荷物が奥行き方向にずれていても、正確な位置に移載できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、荷物の奥行き方向に沿って物品の支持部を伸張させることにより、荷物を移載する移載装置であって、
荷物までの前記奥行き方向に沿った距離を測定するための距離センサと、
測定した距離に応じて支持部の伸張量を補正するためのコントローラ、とを設けたことを特徴とする。
【０００７】
この発明では、荷物までの奥行き方向の距離を補正できるので、正確な移載ができ、また手動で荷物をセットした際などの、荷物の奥行き方向位置を矯正できる。
【０００８】
好ましくは、前記距離センサにより荷物までの距離を測定できなかった場合、荷物が無いと判断するように、前記コントローラを構成する。
このようにすると、荷物の位置だけでなく、荷物の有無も同じ距離センサで検出できる。
【０００９】
また好ましくは、前記支持部を回動させて伸張方向を変化させるための回動手段を設けると共に、  荷物までの奥行き方向の距離を、前記距離センサにより少なくとも２カ所で測定すると共に、
前記２カ所での距離の差から回動手段の回動量を決定するように、前記コントローラを構成する。
このようにすると、荷物が鉛直軸回りに傾いて置かれていることを検出して、支持部の伸張方向を補正できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例でのスタッカークレーンと棚の荷物とを示す平面図
【図２】変形例のスタッカークレーンと荷物の平面図
【図３】変形例での伸張量の補正及び停止目標位置と傾斜角の算出例を示す図
【図４】伸張量の補正と傾斜角の算出等の他の例を示す図
【図５】実施例の天井走行車とサイドバッファ上の荷物とを示す平面図
【図６】固定の移載装置とリニアモータ台車上の荷物とを示す平面図
【図７】固定の移載装置とリニアモータ台車上の荷物とを示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明を実施するための最適実施例を示す。
【実施例】
【００１２】
図１〜図７に、実施例とその変形とを示す。図１は基本的な実施例を示し、２はスタッカークレーンで、４は走行レールであり、走行レール４の左右に例えば一対の図示しない棚が設けられ、走行レール４の左右にはさらに、図示しない入出庫用のステーションが設けられている。そしてスタッカークレーン２は、図示しない棚及びステーションとで構成される自動倉庫の移載装置である。６は、スタッカークレーン２の台車で、例えば一対のマスト８，８に沿って昇降台１０が昇降し、昇降台１０には移載手段としてのスライドフォーク１２が設けられている。なお移載手段はスカラアームなどでもよく、スタッカークレーン２が全体としての移載装置で、スライドフォーク１２が移載手段である。
【００１３】
昇降台１０には、荷物２０に面した側に例えば左右一対の距離センサＳが設けられ、距離センサＳは例えばレーザ距離センサであるが、荷物２０の前面（スライドフォーク１２に面した側の面）との距離を測定し得るセンサであればよい。また実施例では、走行レール４の左右双方に棚が存在するものとして、一対の距離センサＳを設けるが、一方にのみ棚が存在する場合、その側にのみ距離センサＳを設ける。荷物２０は例えば半導体のカセットあるいは液晶基板もしくはプラズマディスプレイ基板のカセットで、形状が既知でサイズは一定である。荷物２０は棚受２２により支持され、自動倉庫は例えばクリーンルーム内に存在する。そして距離センサＳが荷物２０との奥行き方向に沿った距離ｙを求めると、コントローラ１３がスライドフォーク１２の伸張量を補正する。
【００１４】
実施例の動作を示す。スタッカークレーン２は走行レール４に沿って走行し、昇降台１０はマスト８に沿って昇降して、目的の荷物２０が存在する間口まで移動する。例えばスタッカークレーン２が停止した際に、距離センサＳは荷物２０の前面との距離、即ち荷物２０の奥行き方向の距離ｙを求める。距離ｙが測定不能、あるいは距離ｙが所定値以上の場合、棚受２２に荷物２０が無いものと、コントローラ１３は判断する。所定の範囲内の距離ｙが得られた場合、荷物が存在するものとして、スライドフォーク１２を伸張して、荷物２０を棚受２２から荷下ろしする。この時コントローラ１３は、スライドフォーク１２の伸張量を求めた距離ｙと標準の距離との差だけ補正するので、荷物２０が奥行き方向にずれていても正確に移載できる。従って荷物２０が昇降台１０上ではみ出すことがなく、またステーションなどに荷下ろしした際にストッパやガイドなどに乗りあげることもない。
【００１５】
棚受２２に対し、荷物２０を荷下ろしする場合、昇降台１０上に荷物２０が正確に置かれていれば、スライドフォーク１２を所定の伸張量だけ伸張することにより、正確に荷下ろしできる。従って距離センサＳを用いる必要はない。しかし昇降台１０上の荷物２０の位置が信頼性を欠く場合、スライドフォーク１２を伸張しながら、荷物２０の前面との距離ｙを距離センサＳで測定し、距離ｙが所定の値となった時点で、スライドフォーク１２の伸張を停止して、棚受２２に荷下ろしすればよい。
【００１６】
棚に手動で荷物をセットすると、荷物２０は奥行き方向にずれやすい。手動でセットすると、棚のどこまで荷物を押し込んだかは目分量になる。また地震を経験すると、棚が走行レール４に平行な長辺方向には揺れにくく、走行レール４に水平面内で直角な短辺方向には揺れやすいため、奥行き方向に荷物がずれやすい。そこでスタッカークレーン２を用いて、棚の個々の間口に対し荷物２０の有無を検査すると共に、荷物２０が棚の奥行き方向に沿ってずれているかどうかを、距離センサＳで検査する。そして荷物２０が所定長以上ずれている場合、距離センサＳで求めた距離ｙに従って、スライドフォーク１２を伸張させて、棚受２２から荷物２０をリフトアップし、次いでずれを解消するように、スライドフォーク１２の伸張量を標準値へ戻した後に、棚受２２に荷下ろしする。このようにすると、荷物２０の位置がずれても、スタッカークレーン２の走行を妨げない範囲であれば、位置を矯正できる。
【００１７】
図２，図３に、荷物２０の奥行き方向の位置と、鉛直軸回りの傾斜角θ、及びスタッカークレーンの走行方向に沿った横ずれの３種類を補正するようにした変形例を示す。３は新たなスタッカークレーンで、昇降台１０にターンテーブル２４を設けて、スライドフォーク１２を鉛直軸回りに回動させる。２５は新たなコントローラである。そして昇降台１０に、走行方向の前後に沿って距離センサＳ1，Ｓ2の組と、距離センサＳ3，Ｓ4の組を設ける。なお後述のように、一対の距離センサＳ1，Ｓ2に代えて、図１と同様に昇降台１０の例えば走行方向の中心に、１個の距離センサＳを設けてもよい。荷物２０の前面の幅をＬ、奥行きをＭとし、鉛直軸回りの傾斜角をθとする。また距離センサＳ1，Ｓ2及び距離センサＳ3，Ｓ4の、走行方向に沿った間隔をａとする。そしてスタッカークレーン３は図２の右から左へ走行しているものとする。座標系として走行方向の位置をｘ、奥行き方向の位置をｙで表し、センサＳ２がオンしてからの停止目標位置までの距離をΔｘ、伸張量の補正量をΔｙとし、標準の伸張量をＳＴＤとする。
【００１８】
図３に、実施例での距離などの測定アルゴリズムを示す。1)でセンサＳ1がオンしたものとし、2)では、スタッカークレーン３がさらに走行方向に沿って距離ａだけ走行し、センサＳ2がオンしたとする。この時点でのセンサＳ2で測定した距離をｙ2とし、センサＳ1で測定した距離をｙ1とする。すると荷物２０の傾斜角θは  ａ・tanθ＝ｙ1−ｙ2  で求まる。荷物２０が大きく傾斜している場合、スタッカークレーン３の停止位置も補正することが好ましいので、停止目標位置を求める。傾斜角θ分だけターンテーブル２４を回動させると、スライドフォーク１２の伸張方向が荷物２０の奥行き方向と平行となる。この時一対のスライドフォーク１２，１２の中間の点が、荷物２０の前面の中心を通過するためには、センサＳ1がオンした時点からさらにスタッカークレーン３が、
Δｘ＝Ｌ/２・(cosθ）-1 ＋ ｙ2・tanθ − ａ/２  だけ走行すればよい。また伸張量の補正量Δｙを、  Δｙ＝ｙ2・(cosθ）-1 ＋ Ｌ/２・ tanθ−ＳＴＤ  に従って補正すればよい。これらの根拠は図４に示す。
【００１９】
停止目標位置や伸張量の補正量の算出手法を、図４に示す。センサＳ2がオンした時点での距離がｙ2で、この時センサＳ1は距離ａだけ前方にあり、距離はｙ1である。すると
ｙ1−ｙ2＝ａ・tanθ  であることが分かる。次に図４のように、ｃ，ｄ，ｅ，ｆを定めると、  ｃ・cosθ＝ｙ2  と、  ｆ＝ｙ2・tanθ  とが分かる。また  ｅ・cosθ＝Ｌ/２  であることも分かる。ここでｅ＋ｆは、センサＳ2の位置から荷物２０の前面の中心を向いた位置までの距離である。そして  ｅ＋ｆ＝Ｌ/２・(cosθ)-1 ＋ｙ2・tanθ  である。昇降台１０の中心はセンサＳ2よりもａ/２だけ前方にあるので、  Δｘ＝ｅ＋ｆ−ａ/２  だけ走行するとよい。次に  ｄ＝ｃ＋ｅ・sinθ  となるので、
ｄ＝ｙ2(cosθ)-1 ＋Ｌ/２・tanθ  となり、ｄ−ＳＴＤが伸張量の補正量Δｙとなる。
【００２０】
以上のようにすると、荷物２０の鉛直軸回りの回動（傾斜）と奥行き方向のずれ、並びにスタッカークレーンの走行方向のずれの３種類の位置ずれを求めることができる。そしてこれらの影響を補正するように、スタッカークレーンの停止位置とターンテーブルの回動量及びスライドフォークの伸張量を決定できる。また荷物の姿勢を矯正する場合上記の誤差の影響を補正するようにスタッカークレーンを動作させて、荷物２０をリフトアップした後、スタッカークレーンをその間口に対する正規の位置（位置ずれが無い時の標準的な位置）に戻し、ターンテーブルの回動角を０とし、かつスライドフォークを標準の伸張量で動作させて棚受に荷下ろしすると、荷物２０の姿勢を矯正できる。
【００２１】
実施例では、荷物２０の傾斜、奥行き方向のずれ、スタッカークレーンの走行方向に沿ったずれの３種類の誤差を補正したが、荷物２０のスタッカークレーンの走行方向に沿ったずれが小さく、かつ傾斜角θが小さい場合、  ａ・tanθ＝ｙ1−ｙ2  として、ターンテーブルの回動角を求め、スライドフォークの伸張量を  １/２（ｙ1＋ｙ2）−ＳＴＤ  により補正してもよい。
【００２２】
図４の処理は、センサ１個でも行うことができる。即ち昇降台１０の走行方向中心に配置したセンサＳを用い、センサＳがオンした時点（正確にはセンサＳで求めた距離が不連続に変化した時点）の距離をｙ2とし、そこから適宜の所定長ａだけ走行した際の距離をｙ1とすれば、図４の各式が成り立つ。この時、昇降台の中心は荷物２０を検出してから距離ａだけ移動しているので、  ｅ＋ｆ−ａ  だけスタッカークレーンの停止位置を補正すればよい。
【００２３】
図５に天井走行車に関する実施例を示す。４０は天井走行車で、クリーンルームの天井付近に設けた走行レール４１に沿って走行し、例えばその前後に一対の落下防止カバー４２，４２を設ける。落下防止カバー４２，４２の間に横出部４３があり、横出部４３は回動ドライブ４４を走行レール４１に対し水平面内で直角な方向に横出しする。そして回動ドライブ４４は、昇降ドライブ４５を支持すると共に水平面内で回動させ、昇降ドライブ４５は昇降台４６を昇降させ、昇降台４６に設けた図示しないチャックを開閉して、荷物５４をチャックあるいは解放する。
【００２４】
走行レール４１に平行にサイドバッファ５０があり、例えば一対のパイプ５１，５１上に複数の支持台５２を設けて、ＦＯＵＰなどの荷物５４を支持する。そして荷物５４の上部のフランジ５６を昇降台４６でチャックする。ここで、支持台５２に対する荷物５４の荷下ろし位置が不適切であったり、あるいは地震などを経験すると、荷物５４が支持台５２の奥行き方向にずれていることがある。そこで例えば横出部４３の走行方向中心に設けた距離センサＳにより、荷物５４への距離を測定し、昇降台４６を横移動させる距離を補正する。
【００２５】
また図４と同様にして、距離センサＳが荷物５４を検出した際の距離と、その後所定長だけ走行した際の距離とを用いて、荷物５４の傾斜角及び奥行き方向と横方向（走行レール４１に平行な方向）に沿ってのずれ量を求めることができる。すると上記の３種類のずれを補正するように、天井走行車４０の停止位置と、横出部４３での横出し量、及び回動ドライブ４４の回動量を決定できる。また地震後などには、上記の３種類の誤差を補正して、荷物５４をリフトアップした後、正規の位置と姿勢で荷物５４を支持台５２上に下ろすことができる。他の点では、図５の実施例は図１〜図４の実施例と同様で、距離センサＳからの信号は、天井走行車４０内の図示しないコントローラで処理する。
【００２６】
図６，図７に、位置が固定の移載装置６０に関する実施例を示し、図において６２はリニアモータ台車で、６４はその走行レールであり、走行レール６４にリニアモータの１次側が設けられ、台車６２にリニアモータの２次側が設けられている。そして支持台６３上に荷物５４を支持し、処理装置６８側のロードポート６６とリニアモータ台車６２との間で、移載装置６０が荷物５４を移載する。７０は移載手段としてのスカラアームで、７１は荷物５４を支持するハンド、７２は基部側のアーム、７３はハンド７１側のアームである。そして例えば支持台７５上に距離センサＳを配置する。
【００２７】
この場合、例えば図７のようにして、距離センサＳにより荷物５４までの距離を測定する。なお図７の鎖線で示すように、荷物が５５の位置までずれると、測定した距離がずれ量に比例して変化する。そして求めた距離に応じて、ハンド７１の伸張量を補正すると、ロードポート６６に対し、正確な位置に荷物５４を荷下ろしできる。なお図７で、スカラアーム７０を回動させるターンテーブルを設け、リニアモータ台車６２の前後進と組合わせると、図４の処理を実行できる。
【符号の説明】
【００２８】
２，３      スタッカークレーン
４          走行レール
６          台車
８          マスト
１０        昇降台
１２        スライドフォーク
１３        コントローラ
２０        荷物
２２        棚受
２４        ターンテーブル
２５        コントローラ
４０        天井走行車
４１        走行レール
４２        落下防止カバー
４３        横出部
４４        回動ドライブ
４５        昇降ドライブ
４６        昇降台
５０        サイドバッファ
５１        パイプ
５２        支持台
５４        荷物
５６        フランジ
６０        移載装置
６２        リニアモータ台車
６３，７５  支持台
６４        走行レール
６６        ロードポート
６８        処理装置
７０        スカラアーム
７１        ハンド
７２，７３  アーム
Ｓ          距離センサ
【図１】
2010208816.tif 000003
【図２】
2010208816.tif 000004
【図３】
2010208816.tif 000005
【図４】
2010208816.tif 000006
【図５】
2010208816.tif 000007
【図６】
2010208816.tif 000008
【図７】
2010208816.tif 000009