(57)【要約】【課題】スタッカクレーンの移載装置上で積載物の重心の位置が作動許容範囲にあるか否かを検出することができるようにする。【解決手段】フォーク装置２３を構成する支持枠２４の一対の側枠２４２，２４３の上部にはチェーン２６，２７の一端が荷重検出器２８Ａ，２８Ｂを介して接続されている。フォーク装置２３の重量は、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂに等分に配分される。荷重検出器２８Ａ，２８Ｂによって検出された分荷重検出情報は、スタッカクレーン１２に設けられた副制御コンピュータＣ２へ送られる。副制御コンピュータＣ２は、パレットＰと物品Ｕとを合わせた積載物Ｗの重心Ｇの位置を算出する。算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｌ内にない場合、副制御コンピュータＣ２は、スタッカクレーン１２の作動を禁止する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積載物を搭載して昇降可能な移載装置を備えた走行可能なスタッカクレーンにおいて、
前記移載装置に搭載された積載物の重量荷重の分荷重を複数位置で検出する分荷重検出手段と、
前記分荷重検出手段によって検出された分荷重検出情報に基づいて、前記移載装置上の前記積載物の重心の位置を算出する重心位置算出手段と、
前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が予め設定された作動許容範囲にない場合には、前記スタッカクレーンの作動を禁止するように制御する制御手段とを備えたスタッカクレーン。
【請求項２】
前記作動許容範囲は、主許容範囲と副許容範囲とからなり、前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が前記副許容範囲にある場合には、前記制御手段は、前記スタッカクレーンの作動に作動禁止を含まない制限を加え、前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が前記主許容範囲にある場合には、前記制御手段は、前記スタッカクレーンの作動に前記制限を加えない通常制御を行なう請求項１に記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記分荷重検出手段は、前記スタッカクレーンの走行方向に離れた一対の位置で前記分荷重を検出する請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載のスタッカクレーン。
【請求項４】
前記分荷重検出手段は、前記スタッカクレーンの走行方向と交差する移載方向に離れた一対の位置で前記分荷重を検出する請求項３に記載のスタッカクレーン。
【請求項５】
前記移載装置は、複数の吊り下げ索条によって昇降可能に吊り下げ支持されており、前記分荷重検出手段は、前記複数の吊り下げ索条に掛かる張力を別々に検出する複数のロードセルを含む請求項３及び請求項４のいずれか１項に記載のスタッカクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積載物を搭載して昇降可能な移載装置を備えた走行可能なスタッカクレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッカクレーンにより棚などに荷（積載物）を出し入れする際に、荷のバランスが悪いと搬送途中で落下したり、棚の収納空間に入出庫することが困難になることがある。
特許文献１では、スタッカクレーンに対して荷を受渡し自在な荷受台で、荷を支持する複数位置に荷重を検出するロードセルを配置し、これらロードセルの検出値から荷の重量と荷の重心の位置とを演算するとともに、荷の重心のずれ量が安全範囲かどうかを判断して、安全範囲外の時に警告手段を作動させる安全装置を設けたスタッカクレーン用荷受台装置が開示されている。この装置によれば、荷受台上の荷の位置ずれを安全装置により自動的に判断して正確な判定を下すことができる。そのため、スタッカクレーンによる荷が入出庫作業中に落下することを未然に防止することができる旨が記載されている。
【特許文献１】特開平９−１５０９１０号公報
【特許文献２】特開平６−１４４５０４号公報
【特許文献３】特開平６−３４５２１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、クレーンに荷を搬出入するための荷受台が多く存在する場合、各荷受台毎に複数のロードセルを設けなければならず、大きなコストが必要である。又、重心のずれ量が荷受台上では安全範囲にあったとしても、スタッカクレーンの移載装置上で重心のずれ量が安全範囲にあるとの保障はない。
【０００４】
特許文献２，３では、マストに沿って昇降する昇降体上に荷の積載重量を検知する重量検出装置を設けた装置が開示されている。しかし、これらは、昇降体の昇降移動の加減速度を適正値に制御するため、あるいは昇降モータの容量を超えない範囲で昇降最高速度が最大になるように昇降体の昇降を制御するためのものであり、昇降体上の荷の重心のずれ量を判断するためのものではない。
【０００５】
本発明は、スタッカクレーンの移載装置上で積載物の重心の位置が作動許容範囲にあるか否かを検出することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、積載物を搭載して昇降可能な移載装置を備えた走行可能なスタッカクレーンを対象とし、請求項１の発明では、前記移載装置に搭載された積載物の重量荷重の分荷重を複数位置で検出する分荷重検出手段と、前記分荷重検出手段によって検出された分荷重検出情報に基づいて、前記移載装置上の前記積載物の重心の位置を算出する重心位置算出手段と、前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が予め設定された作動許容範囲にない場合には、前記スタッカクレーンの作動を禁止するように制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
スタッカクレーンの移載装置上の積載物の重心の位置が検出されるため、スタッカクレーンの移載装置上で重心の位置が作動許容範囲にあるか否かを検出することができる。
好適な例では、前記作動許容範囲は、主許容範囲と副許容範囲とからなり、前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が前記副許容範囲にある場合には、前記制御手段は、前記スタッカクレーンの作動に作動禁止を含まない制限を加え、前記重心位置算出手段によって算出された重心の位置が前記主許容範囲にある場合には、前記制御手段は、前記スタッカクレーンの作動に前記制限を加えない通常制御を行なう。
【０００８】
前記制限は、例えばスタッカクレーンの走行速度や加速度を制限したり、移載装置の移載速度や移載加速度を制限することである。
好適な例では、前記分荷重検出手段は、前記スタッカクレーンの走行方向に離れた一対の位置で前記分荷重を検出する。
【０００９】
走行方向に離れた一対の位置での分荷重の検出は、走行方向における重心の位置の検出を可能にする。
好適な例では、前記分荷重検出手段は、前記スタッカクレーンの走行方向と交差する移載方向に離れた一対の位置で前記分荷重を検出する。
【００１０】
移載方向に離れた一対の位置での分荷重の検出は、移載方向における重心の位置の検出を可能にする。
好適な例では、前記移載装置は、複数の吊り下げ索条によって昇降可能に吊り下げ支持されており、前記分荷重検出手段は、前記複数の吊り下げ索条に掛かる張力を別々に検出する複数のロードセルを含む。
【００１１】
吊り下げ索条の張力検出は、積載物の分加重を検出する上で簡便である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、スタッカクレーンの移載装置上で積載物の重心の位置が作動許容範囲にあるか否かを検出することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、自動倉庫１０は、対向して配置された一対の棚１１Ａ，１１Ｂと、棚１１Ａ，１１Ｂの間のフロアを走行可能なスタッカクレーン１２とを備えている。棚１１Ａ，１１Ｂは、複数対の柱１３，１４と、柱１３と柱１４とに架け渡された載置プレート１５とを備え、物品Ｕを載せたパレットＰは、スタッカクレーン１２の走行方向（矢印Ｒで示す）に隣り合う柱１３，１４の間で対向する一対の載置プレート１５に架け渡し載置される。載置プレート１５と柱１３，１４とは、各棚１１Ａ，１１Ｂに物品ＵとパレットＰとからなる積載物Ｗを収納するための棚１１Ａ側の収納部１８Ａ〔図２に図示〕及び棚１１Ｂ側の収納部１８Ｂを区画構成する。
【００１４】
各収納部１８Ａ，１８Ｂに対して物品Ｕを載せたパレットＰを出し入れするためのスタッカクレーン１２は、棚１１Ａ，１１Ｂの間の床面に敷設されたレール１９上を走行する走行台車２０と、走行台車２０上に立設された一対のマスト２１，２２と、マスト２１，２２に沿って昇降可能に配設されたフォーク装置２３とを備えている。水平方向へ移動可能な走行台車２０には走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２が設置されている。走行用モータＭ１が正逆転されると、走行台車２０がレール１９上を走行する。
【００１５】
図２に示すように、フォーク装置２３は、支持枠２４と、支持枠２４のべース２４１上で収納部１８Ａ，１８Ｂの奥行き方向（図１に矢印Ｑで示す方向）に往復動可能なフォーク２５とを備えている。フォーク２５は、移載用モータＭｏの往復回転によって、支持枠２４のべース２４１に対して図１に矢印Ｑで示す移載方向に移動される。
【００１６】
収納部１８Ａ，１８Ｂに格納される物品Ｕを載せたパレットＰは、フォーク２５に載せられて棚１１Ａ，１１Ｂのどちらの収納部１８Ａ，１８Ｂにも移載可能である。棚１１Ａ，１１Ｂの収納部１８Ａ，１８Ｂに格納されている物品Ｕを載せたパレットＰは、フォーク２５に載せられて収納部１８Ａ，１８Ｂから取り出される。移載装置としてのフォーク装置２３の移載動作は、フォーク２５を収納部１８Ａ，１８Ｂに対して進退するように移動させる動作である。
【００１７】
支持枠２４の一対の側枠２４２，２４３の上部にはチェーン２６，２７の一端が荷重検出器２８Ａ，２８Ｂを介して接続されており、支持枠２４のべース２４１にはチェーン２６，２７の他端が接続されている。フォーク装置２３は、チェーン２６，２７によって吊り下げ支持されている。チェーン２６は、図示しないガイドスプロケット及び駆動スプロケットに巻き掛けられており、チェーン２７は、図示しない別のガイドスプロケット及び別の駆動スプロケットに巻き掛けられている。一対の駆動スプロケットは、昇降用モータＭ２によって駆動される。昇降用モータＭ２が正逆転されると、フォーク装置２３がマスト２１，２２に沿って昇降される。
【００１８】
図３に示すように、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂは、チェーン２６，２７の一端に接続されるピン支持金具２９と、ピン支持金具２９に支持されたピン形状のロードセル３０と、ロードセル３０と側枠２４２，２４３の上部とに連結された連結金具３１とから構成されている。フォーク装置２３の重量は、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂに掛かっている。物品Ｕを載せたパレットＰがフォーク装置２３上にない場合には、フォーク装置２３の重量は、分荷重検出手段を構成する荷重検出器２８Ａ，２８Ｂに等分に配分される。荷重検出器２８Ａ，２８Ｂは、スタッカクレーン１２の走行方向Ｒに離れた一対の位置で分荷重を検出する分荷重検出手段を構成する。
【００１９】
荷重検出器２８Ａ，２８Ｂによって検出された分荷重検出情報は、スタッカクレーン１２に設けられた副制御コンピュータＣ２へ送られる。副制御コンピュータＣ２は、主制御コンピュータＣ１と情報のやりとりを行なってスタッカクレーン１２の動作を制御する。主制御コンピュータＣ１は、作業者による格納指令、出庫指令等の作業指令の入力に応答して、副制御コンピュータＣ２と情報のやりとりを行なう。
【００２０】
作業者の操作による作業指令が主制御コンピュータＣ１に入力されると、主制御コンピュータＣ１は、副制御コンピュータＣ２へ移載指令を出力する。この移載指令には、移載対象（物品Ｕを出し入れする収納部）が棚１１Ａ，１１Ｂのどの収納部であるかという情報が含まれている。主制御コンピュータＣ１から移載指令が出力されると、副制御コンピュータＣ２は、フォーク装置２３を移載対象である収納部の手前の移載位置に到達させるように、スタッカクレーン１２の動作を制御する。副制御コンピュータＣ２は、スタッカクレーン１２の動作を制御する制御手段である。
【００２１】
図５は、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂから得られる分荷重検出情報に基づいて、スタッカクレーン１２の動作を制御する作動制御プログラムを表すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて副制御コンピュータＣ２の作動制御を説明する。
【００２２】
副制御コンピュータＣ２は、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂによって得られた分荷重検出情報を取り込む（ステップＳ１）。副制御コンピュータＣ２は、取り込んだ分荷重検出情報に基づいて、フォーク装置２３上に積載物Ｗが載せられているか否かを判断する（ステップＳ２）。副制御コンピュータＣ２は、荷重検出器２８Ａによって得られた分荷重Ｆａと、荷重検出器２８Ｂによって得られた分荷重Ｆｂとの和（Ｆａ＋Ｆｂ）が所定の荷重（フォーク装置２３の重量とパレットＰの重量との和よりも小さい重量値）以下の場合には、フォーク装置２３上に積載物Ｗが載せられていないと判断する。和（Ｆａ＋Ｆｂ）が前記重量値よりも大きい場合には、副制御コンピュータＣ２は、フォーク装置２３上に積載物Ｗが載せられていると判断する。
【００２３】
フォーク装置２３上に積載物Ｗが載せられていない場合（ステップＳ２においてＮＯ）、副制御コンピュータＣ２は、通常制御を遂行する（ステップＳ３）。通常制御とは、スタッカクレーン１２の走行、フォーク装置２３の昇降及びフォーク装置２３の移載動作に制限を掛けない制御のことである。
【００２４】
フォーク装置２３上に積載物Ｗが載せられている場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、副制御コンピュータＣ２は、積載物Ｗの重心Ｇの位置を算出する（ステップＳ４）。この場合の重心Ｇの位置とは、図４に示すように、べース２４１上方のチェーン２６，２７間の位置のことであり、副制御コンピュータＣ２は、べース２４１上方のチェーン２６，２７を結ぶ直線Ｎ上での重心Ｇの位置を算出する。
【００２５】
副制御コンピュータＣ２は、算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｌ〔図３に図示〕内にあるか否かを判断する（ステップＳ５）。算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｌ内にある場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、副制御コンピュータＣ２は、ステップＳ３へ移行する。作動許容範囲Ｌは、べース２４１上方のチェーン２６，２７を結ぶ直線Ｎ上での範囲である。
【００２６】
算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｌ内にない場合（ステップＳ５においてＮＯ）、副制御コンピュータＣ２は、スタッカクレーン１２の作動を禁止する（ステップＳ６）。そして、副制御コンピュータＣ２は、警報装置３２〔図１（ｂ）に図示〕に警報を指令する。
【００２７】
副制御コンピュータＣ２は、分荷重検出手段によって検出された分荷重検出情報に基づいて、フォーク装置２３上の積載物Ｗの重心Ｇの位置を算出する重心位置算出手段である。又、副制御コンピュータＣ２は、算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｌにない場合には、スタッカクレーン１２の作動を禁止するように制御する制御手段である。
【００２８】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）重心Ｇの位置が作動許容範囲Ｌ外にある状態でスタッカクレーン１２を通常制御すると、スタッカクレーン１２の走行途中で物品Ｕが落下したり、収納部１８Ａ，１８Ｂにフォーク装置２３上の積載物Ｗを移載することが困難になることがある。スタッカクレーン１２のフォーク装置２３上の積載物Ｗの重心Ｇの位置がフォーク装置２３上の作動許容範囲Ｌ内にあるか否かを検出することができるため、重心Ｇの位置が作動許容範囲Ｌ外にあればスタッカクレーン１２の作動を禁止して上記のような不具合を回避することができる。
【００２９】
（２）一対の荷重検出器２８Ａ，２８Ｂは、スタッカクレーン１２の走行方向Ｒに離れて設けられており、走行方向Ｒにおける重心Ｇの位置が検出される。走行方向Ｒにおける重心Ｇの位置の検出は、フォーク装置２３上の積載物Ｗを収納部１８Ａ，１８Ｂに円滑に移載する際にフォーク装置２３上の積載物Ｗが適正位置にあるか否かを検出する上で、特に好適である。
【００３０】
（３）フォーク装置２３は、チェーン２６，２７によって吊り下げ支持されており、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂは、チェーン２６，２７に掛かる張力を別々に検出する。チェーン２６，２７の張力を検出する構成は、積載物Ｗの分加重を検出する上で簡便な構成である。
【００３１】
（４）スタッカクレーン１２に物品を搬出入するための複数の荷受台毎に複数の荷重検出器を設ける場合に比べ、スタッカクレーン１２にのみ荷重検出器２８Ａ，２８Ｂを設ける構成は、コストに関して有利である。
【００３２】
次に、図６及び図７の第２の実施形態を説明する。装置構成は第１の実施形態と同じである。図６は、荷重検出器２８Ａ，２８Ｂから得られる分荷重検出情報に基づいて、スタッカクレーン１２の動作を制御する作動制御プログラムを表すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて副制御コンピュータＣ２の作動制御を説明するが、第１の実施形態におけるフローチャートと同じステップについては同じ符合を付し、その詳細説明は省略する。
【００３３】
ステップＳ５においてＹＥＳの場合〔重心Ｇの位置が作動許容範囲Ｌ（図７に図示）内にある場合〕、副制御コンピュータＣ２は、重心Ｇの位置が予め設定された主許容範囲Ｌｏ〔図７に図示〕内にあるか否かを判断する（ステップＳ８）。作動許容範囲Ｌは、主許容範囲Ｌｏと副許容範囲Ｌ１，Ｌ２とからなり、主許容範囲Ｌｏは、副許容範囲Ｌ１，Ｌ２間にある。算出された重心Ｇの位置が主許容範囲Ｌｏ内にある場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、副制御コンピュータＣ２は、ステップＳ３へ移行する。
【００３４】
算出された重心Ｇの位置が主許容範囲Ｌｏ内にない場合（ステップＳ８においてＮＯであって、重心Ｇの位置が副許容範囲Ｌ１，Ｌ２内にある場合）、副制御コンピュータＣ２は、スタッカクレーン１２の作動に制限を掛ける制御を行なう（ステップＳ９）。そして、副制御コンピュータＣ２は、ステップＳ１へ移行する。スタッカクレーン１２の作動の制限とは、例えばスタッカクレーン１２の走行速度や走行加速度を通常よりも小さくするように制限したり、フォーク装置２３の昇降速度や昇降加速度を通常よりも小さくするように制限したり、フォーク装置２３の移載動作の速度や移載動作の加速度を通常よりも小さくするように制限することである。
【００３５】
副許容範囲Ｌ１，Ｌ２の設定は、スタッカクレーン１２の動作を緩慢にすれば荷崩れ等のおそれがない場合を考慮したものであり、スタッカクレーン１２の作動の不要な禁止を回避することができる。
【００３６】
次に、図８の第３の実施形態を説明する。
フォーク装置２３の支持枠２４は、チェーン２６から分岐する一対の分岐チェーン２６１，２６２と、チェーン２７から分岐する一対の分岐チェーン２７１，２７２とに接続されて吊り下げ支持されている。分岐チェーン２６１，２６２は、荷重検出器２８Ａ１，２８Ａ２を介して支持枠２４に接続されており、分岐チェーン２７１，２７２は、荷重検出器２８Ｂ１，２８Ｂ２を介して支持枠２４に接続されている。分荷重検出手段を構成する荷重検出器２８Ａ１，２８Ａ２，２８Ｂ１，２８Ｂ２は、長方形の四隅に配置されており、フォーク装置２３の重量及び積載物Ｗ〔図２参照〕の重量は、４つの荷重検出器２８Ａ１，２８Ａ２，２８Ｂ１，２８Ｂ２に配分されて分岐チェーン２６１，２６１，２７１，２７２に掛かる。一対の荷重検出器２８Ａ１，２８Ａ２は、スタッカクレーン１２の走行方向と交差する移載方向Ｑに離れた位置で分荷重を検出し、一対の荷重検出器２８Ｂ１，２８Ｂ２は、スタッカクレーン１２の走行方向Ｒと交差する移載方向Ｑに離れた位置で分荷重を検出する。
【００３７】
副制御コンピュータＣ２は、荷重検出器２８Ａ１，２８Ａ２，２８Ｂ１，２８Ｂ２から得られた分荷重検出情報に基づいて、積載物Ｗの重心Ｇの位置を算出する。副制御コンピュータＣ２は、算出された重心Ｇの位置が予め設定された作動許容範囲Ｈ内にない場合には、スタッカクレーン１２の作動を禁止する。算出される重心Ｇの位置は、前記長方形の平面上での位置であり、作動許容範囲Ｈは、前記長方形の平面上での範囲である。
【００３８】
第１，２の実施形態における作動許容範囲が直線上での範囲であったが、フォーク装置２３の移載方向Ｑへの重心Ｇの位置をも検出することができる本実施形態では、作動許容範囲Ｈを平面上での範囲とすることができる。従って、スタッカクレーン１２の作動の制限や禁止を行なう制御と、通常制御とを区分するための作動許容範囲を一層精度良く設定することができる。
【００３９】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１，２の実施形態において、フローチャートにおけるステップＳ２を無くし、フォーク装置２３上に積載物Ｗが有る無しに関わらず、重心の位置の算出を行なうようにしてもよい。
【００４０】
○フォーク装置２３のべース２４１上に複数の荷重検出器を介して載置板を設け、載置板上に物品を載せる構成としてもよい。載置板の重量及び積載物Ｗの重量は、複数の荷重検出器に分荷重として配分され、これにより積載物Ｗの重心の位置を検出することができる。
【００４１】
○パレットを用いないで物品を直接収納部に格納するスタッカクレーンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、自動倉庫の斜視図。（ｂ）は、制御ブロック図。
【図２】一部省略正面図。
【図３】部分拡大正面図。
【図４】平面図。
【図５】作動制御プログラムを表すフローチャート。
【図６】第２の実施形態の作動制御プログラムを表すフローチャート。
【図７】部分正面図。
【図８】第３の実施形態を示す部分斜視図。
【符号の説明】
【００４３】
１０…自動倉庫。１２…スタッカクレーン。２３…移載装置としてのフォーク装置。２８Ａ，２８Ｂ，２８Ａ１，２８Ａ２，２８Ｂ１，２８Ｂ２…分荷重検出手段を構成する荷重検出器。３０…ロードセル。Ｃ２…重心位置算出手段及び制御手段としての副制御コンピュータ。Ｗ…積載物。Ｇ…重心。Ｌ，Ｈ…作動許容範囲。Ｌｏ…主許容範囲。Ｌ１，Ｌ２…副許容範囲。Ｆａ，Ｆｂ…分荷重。Ｒ…走行方向。Ｑ…移載方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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