(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行駆動用の走行用モータの回転作動により走行レールに沿って走行自在な走行台車と、
昇降駆動用の昇降用モータの回転作動により前記走行台車に立設された昇降マストに沿って昇降自在でかつ移載対象箇所との間で物品を移載自在な移載装置を備えたな昇降台と、
前記走行台車の走行作動及び前記昇降台の昇降作動により前記移載装置を移動させて複数の前記移載対象箇所の間で物品を搬送するべく、前記走行用モータの回転作動及び前記昇降用モータの回転作動を制御する搬送制御を実行する制御手段とが設けられたスタッカクレーンであって、
前記制御手段が、
前記走行台車が定格走行速度で走行し、かつ、前記昇降台が定格昇降速度で昇降するように前記搬送制御を実行する定格運転モードと、
前記走行台車が、走行作動に関して省電力に適した省電力運転用走行速度で走行し、かつ、前記昇降台が、昇降作動に関して省電力に適した省電力運転用昇降速度で昇降するように、前記搬送制御を実行する省電力運転モードとに切り換え自在に構成されているスタッカクレーン。
【請求項２】
前記制御手段が、前記省電力運転モードにおいて、前記走行台車の前記定格走行速度と停止状態との中間である中間走行速度を前記省電力運転用走行速度とし、前記昇降台の前記定格昇降速度と同じ昇降速度を前記省電力運転用昇降速度とする形態で前記搬送制御を実行するように構成されている請求項１記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記制御手段が、前記走行台車の走行作動及び前記昇降台の昇降作動を同時に開始する形態で前記搬送制御を実行するように構成され、かつ、前記省電力運転モードにおいて、前記昇降台の昇降作動期間が前記走行台車の走行作動期間よりも長いと見込まれる場合に、前記中間走行速度を前記省電力運転用走行速度とし、前記昇降台の昇降作動期間が前記走行台車の走行作動期間以下と見込まれる場合に、前記走行台車の前記定格走行速度を前記省電力運転用走行速度とする形態で前記搬送制御を実行するように構成されている請求項２記載のスタッカクレーン。
【請求項４】
処理すべき搬送作業量が設定量以上である高負荷状態であるか、設定量未満である低負荷状態であるかを判別する負荷状態判別手段が設けられ、
前記制御手段が、前記負荷状態判別手段により前記高負荷状態であると判別されると、前記定格運転モードに切り換え、前記負荷状態判別手段により前記低負荷状態であると判別されると、前記省電力運転モードに切り換えるように構成されている請求項１〜３の何れか１項記載のスタッカクレーン。
【請求項５】
前記走行用モータ及び前記昇降用モータの夫々が、その回転作動を制動する制動状態と回転作動の制動を解除する解除状態とに切換自在で、かつ、電力が供給されているときには前記解除状態に切り換え、且つ、電力の供給が停止されるに伴って前記制動状態に切り換えるネガティブ式に構成された制動手段を備え、
前記制御手段が、
前記搬送制御において、前記走行用モータを回転作動させるときは、前記走行用モータについての前記制動手段を解除状態に維持して前記走行用モータの回転作動をサーボ制御し、前記昇降用モータを回転作動させるときは、前記昇降用モータについての前記制動手段を解除状態に維持して前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御するように構成され、かつ、
前記定格運転モードにおいて、前記走行用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記走行用モータの回転作動をサーボロックにより制動し、前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記昇降用モータの回転作動をサーボロックにより制動し、前記省電力運転モードにおいて、前記走行用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記走行用モータについての前記サーボ制御を中止して前記走行用モータについての前記制動手段を前記制動状態に切り換え、前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記昇降用モータについての前記サーボ制御を中止して前記昇降用モータについての前記制動手段を前記制動状態に切り換えるように構成されている請求項１〜４の何れか１項記載のスタッカクレーン。
【請求項６】
前記昇降用モータ及び前記走行用モータの一方にて発生する回生電力を回収して他方に供給自在な回生電力回収供給手段が設けられ、
前記制御手段が、
前記昇降台が昇降開始から昇降用加速度で昇降する昇降加速期間、前記昇降加速期間の後に続く昇降用上限速度で昇降する昇降定速期間、及び、前記昇降定速期間の後に続く昇降用減速度で昇降する昇降減速期間を規定する昇降速度パターンを昇降開始位置から目標昇降位置までの昇降距離に基づいて生成するとともに、前記走行台車が走行開始から走行用加速度で走行する走行加速期間、前記走行加速期間の後に続く走行用上限速度で走行する走行定速期間、及び、前記走行定速期間の後に続く走行用減速度で走行する走行減速期間を規定する走行速度パターンを走行開始位置から目標走行位置までの走行距離に基づいて生成し、
前記昇降台の昇降作動を開始させた後は前記昇降速度パターンにより与えられる昇降速度にて前記昇降台を昇降作動させ、前記走行台車の走行作動を開始させた後は前記走行速度パターンにより与えられる走行速度にて前記走行台車を走行作動させる形態で前記搬送制御を実行するように構成され、且つ、
前記制御手段が、前記定格運転モードにおいて、前記移載装置を移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも高い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合は、
前記走行台車の走行作動を開始して前記移載装置の移動を開始させ、前記走行速度パターンの前記走行減速期間により与えられる速度変化に従って前記走行台車の前記走行速度を減速させる期間と、前記昇降速度パターンにより与えられる速度変化に従って前記昇降台を上昇させる期間とが重複するように、前記昇降速度パターンを決定するとともに前記移載装置の移動を開始させた移動開始タイミングよりも遅延時間だけ遅い上昇開始タイミングに前記昇降台の上昇作動を開始させる形態で前記搬送制御を実行するように構成されている請求項１〜５の何れか１項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、走行駆動用の走行用モータの回転作動により走行レールに沿って走行自在な走行台車と、昇降駆動用の昇降用モータの回転作動により前記走行台車に立設された昇降マストに沿って昇降自在でかつ移載対象箇所との間で物品を移載自在な移載装置を備えたな昇降台と、前記走行台車の走行作動及び前記昇降台の昇降作動により前記移載装置を移動させて複数の前記移載対象箇所の間で物品を搬送するべく、前記走行用モータの回転作動及び前記昇降用モータの回転作動を制御する搬送制御を実行する制御手段とが設けられたスタッカクレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記スタッカクレーンは、自動倉庫設備などに設けられて、物品を収納する収納部を上下左右に複数配設して構成された物品収納棚に対して物品を自動的に入庫及び出庫する物流機器である。走行台車の走行作動及び昇降台の昇降作動により、上下左右に配設された収納部のそれぞれに対して移載装置を移動させて物品の移載を行う。このような入庫及び出庫の動作は非常に多くの回数繰り返し行われるため、その一回一回の入庫作業や出庫作業における電力量の大小が設備の消費電力量に大きく影響する。そのためスタッカクレーンを低速で作動させて省電力を図るものが従来から提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２３３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の従来技術では、スタッカクレーンの作動速度を一律（例えば、通常時の５０％）に低下させることで省電力を図っている。しかしながら、スタッカクレーンにおける走行台車の走行作動と昇降台の昇降作動とでは、重力に対する作動方向が全く異なる等、走行作動の条件と昇降作動の条件が異なるので、走行作動と昇降作動の双方の作動速度を一律に低下させる従来の省電力の方式では、走行作動における省電力化の効果と、昇降作動における省電力化の効果が異なり、各作動形態において適切な省電力の効果が得られていないおそれがある点で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、走行作動と昇降作動とのそれぞれで適切な省電力化を図ることができるスタッカクレーンを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明に係るスタッカクレーンの第１特徴構成は、走行駆動用の走行用モータの回転作動により走行レールに沿って走行自在な走行台車と、昇降駆動用の昇降用モータの回転作動により前記走行台車に立設された昇降マストに沿って昇降自在でかつ移載対象箇所との間で物品を移載自在な移載装置を備えたな昇降台と、前記走行台車の走行作動及び前記昇降台の昇降作動により前記移載装置を移動させて複数の前記移載対象箇所の間で物品を搬送するべく、前記走行用モータの回転作動及び前記昇降用モータの回転作動を制御する搬送制御を実行する制御手段とが設けられたスタッカクレーンにおいて、
前記制御手段が、前記走行台車が定格走行速度で走行し、かつ、前記昇降台が定格昇降速度で昇降するように前記搬送制御を実行する定格運転モードと、前記走行台車が、走行作動に関して省電力に適した省電力運転用走行速度で走行し、かつ、前記昇降台が、昇降作動に関して省電力に適した省電力運転用昇降速度で昇降するように、前記搬送制御を実行する省電力運転モードとに切り換え自在に構成されている点にある。
【０００７】
本特徴構成によれば、制御手段が定格運転モードにて搬送制御を実行することで、走行台車は定格走行速度で走行作動し、昇降台は定格昇降速度で昇降作動する。これにより定格運転モードでは、スタッカクレーンの物品搬送能力を十分に発揮させて効率よく物品を搬送できる。一方、制御手段が省電力運転モードにて搬送制御を実行すると、走行台車は省電力運転用走行速度で走行作動し、昇降台は省電力運転用昇降速度で昇降作動する。
省電力運転用走行速度は走行作動に関して省電力に適した走行速度であり、省電力運転用昇降速度は昇降作動に関して省電力に適した昇降速度であるから、従来のように走行作動と昇降作動との一律に作動速度を低下させる方式とは違って、夫々がその作動形態に適した省電力用の作動速度で走行作動及び昇降作動することになり、走行作動と昇降作動とで、例えば、重力に対する作動方向の違い応じて省電力に適した作動速度を各別に設定することができる。
【０００８】
図１４及び図１５の表は、走行作動（図１３）及び昇降作動（図１４）の夫々について作動速度の違いが消費電力へ与える影響を示すものである。表におけるデータは、発明者がスタッカクレーンの実機を使って行った実験により得られたものである。表中のデータは、複数回の実験による計測データの平均値を採用した。図１４に示すように、走行作動に関しては、図中丸で囲んだαｈ=0.05[Ｇ],Ｖｈ_max=80,βｈ=-0.05[Ｇ]のときが最も消費電力が小さくなっている。つまり、表中の走行条件での走行作動については、省電力に適した走行速度は、前進・後退のいずれについても、図中四角で囲んだ定格に対して５０％となるαｈ=0.05[Ｇ],Ｖｈ_max=120,βｈ=-0.05[Ｇ]である。図１５に示すように、昇降作動に関しては、図中四角で囲んだ定格（αｖ=0.05[Ｇ],Ｖｖ_max=120,βｖ=-0.05[Ｇ]）のときが最も消費電力が小さくなっている。つまり、表中の昇降条件での昇降作動については、省電力に適した昇降速度は、上昇・下降のいずれについても、定格と同じ昇降速度である。
【０００９】
このような実験結果から、スタッカクレーンの消費電力を抑制するに当って、発明者は、走行作動と昇降作動との重力に対する作動方向の違いから、慣性力により運動状態を維持し易い走行作動と運動状態を維持し難い昇降作動とで、定格運転用の作動速度から変化させた場合の省電力に対する影響が異なると考えられる点に着目し、上記のように、省電力を行う場合に異なる態様で省電力運転用の作動速度を定めるようにした。
【００１０】
このように本特徴構成によれば、走行作動と昇降作動とで省電力に適した作動速度を各別に設定することで、走行作動と昇降作動とのそれぞれで適切な省電力化を図ることができるスタッカクレーンを得るに到った。
【００１１】
本発明に係るスタッカクレーンの第２特徴構成は、前記制御手段が、前記省電力運転モードにおいて、前記走行台車の前記定格走行速度と停止状態との中間である中間走行速度を前記省電力運転用走行速度とし、前記昇降台の前記定格昇降速度と同じ昇降速度を前記省電力運転用昇降速度とする形態で前記搬送制御を実行するように構成されている点にある。
【００１２】
本特徴構成によれば、図１３の実験結果において示されているように、走行作動については、走行速度を定格から低下させることで省電力の効果が期待できる点に着目し、省電力運転モードにおける省電力運転用走行速度として、定格走行速度と停止状態との中間である中間走行速度を採用することで、走行作動に関して適切に省電力化の効果を得る事ができる。また、図１４の実験結果において示されているように、昇降作動については、昇降速度を定格から低下させても省電力の効果が期待できない点に着目し、省電力運転モードにおける省電力運転用昇降速度として、昇降台の定格昇降速度と同じ昇降速度を採用することで、昇降作動に関して適切に省電力化の効果を得る事ができる。このように、本特徴構成によれば、本発明の好適な実施形態を提供できる。
【００１３】
本発明に係るスタッカクレーンの第３特徴構成は、前記制御手段が、前記走行台車の走行作動及び前記昇降台の昇降作動を同時に開始する形態で前記搬送制御を実行するように構成され、かつ、前記省電力運転モードにおいて、前記昇降台の昇降作動期間が前記走行台車の走行作動期間よりも長いと見込まれる場合に、前記中間走行速度を前記省電力運転用走行速度とし、前記昇降台の昇降作動期間が前記走行台車の走行作動期間以下と見込まれる場合に、前記走行台車の前記定格走行速度を前記省電力運転用走行速度とする形態で前記搬送制御を実行するように構成されている点にある。
【００１４】
本特徴構成によれば、搬送制御が実行されることにより走行台車の走行作動及び昇降台の昇降作動が同時に開始される。そのため、昇降台の昇降作動期間が走行台車の走行作動期間よりも長いと見込まれる場合には、走行台車の走行作動が完了してから昇降台の昇降作動が完了するまで、走行台車は停止状態で待機することになる。このように、定格走行速度で走行台車を走行作動させても、昇降台の昇降作動が完了するまではスタッカクレーンの搬送作動は完了しないので、このような場合には、走行台車を定格走行速度で走行作動させる意義は小さくなる。しかも、走行作動に関しては走行速度を低くすることで省電力の効果が期待できることも実験結果から判明している。
【００１５】
そこで、省電力運転モードにおいては、昇降台の昇降作動期間が走行台車の走行作動期間よりも長いと見込まれる場合に、中間走行速度を省電力運転用走行速度としている。走行台車の走行速度を中間走行速度に抑制することで、走行作動時間が延びて昇降作動時間よりも長くなる場合があるが、省電力運転モードにおいては、搬送能力の低下をある程度までは許容できるので問題はない。
【００１６】
このように、本特徴構成によると、昇降台の昇降作動が完了するまで走行台車が停止状態で待機する事態を防止してスタッカクレーンの省電力を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るスタッカクレーンの第４特徴構成は、処理すべき搬送作業量が設定量以上である高負荷状態であるか、設定量未満である低負荷状態であるかを判別する負荷状態判別手段が設けられ、前記制御手段が、前記負荷状態判別手段により前記高負荷状態であると判別されると、前記定格運転モードに切り換え、前記負荷状態判別手段により前記低負荷状態であると判別されると、前記省電力運転モードに切り換えるように構成されている点にある。
【００１８】
本特徴構成によれば、負荷状態判別手段により高負荷状態であると判別されると、制御手段が運転モードを定格運転モードに切り換え、負荷状態判別手段により低負荷状態であると判別されると、制御手段が運転モードを省電力運転モードに切り換えるので、負荷状態に応じて運転状態が自動的に切り換えられる。したがって、作業者が負荷状態を判断して手動により定格運転モードや省電力運転モードに切り換える煩わしさがなく便利なものとなる。
【００１９】
本発明に係るスタッカクレーンの第５特徴構成は、前記走行用モータ及び前記昇降用モータの夫々が、その回転作動を制動する制動状態と回転作動の制動を解除する解除状態とに切換自在で、かつ、電力が供給されているときには前記解除状態に切り換え、且つ、電力の供給が停止されるに伴って前記制動状態に切り換えるネガティブ式に構成された制動手段を備え、前記制御手段が、前記搬送制御において、前記走行用モータを回転作動させるときは、前記走行用モータについての前記制動手段を解除状態に維持して前記走行用モータの回転作動をサーボ制御し、前記昇降用モータを回転作動させるときは、前記昇降用モータについての前記制動手段を解除状態に維持して前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御するように構成され、かつ、前記定格運転モードにおいて、前記走行用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記走行用モータの回転作動をサーボロックにより制動し、前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記昇降用モータの回転作動をサーボロックにより制動し、前記省電力運転モードにおいて、前記走行用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記走行用モータについての前記サーボ制御を中止して前記走行用モータについての前記制動手段を前記制動状態に切り換え、前記昇降用モータの回転作動をサーボ制御により停止させた後は、前記昇降用モータについての前記サーボ制御を中止して前記昇降用モータについての前記制動手段を前記制動状態に切り換えるように構成されている点にある。
【００２０】
本特徴構成によれば、制御手段は、定格運転モードにおいて昇降用モータや走行用モータを停止状態に維持するときは、制動手段を解除状態にしかつ駆動制御手段によるサーボロックにて電動モータの回転作動を制動する。これにより、定格運転モードでは、サーボ制御で停止させた昇降用モータや走行用モータの回転作動をそのままサーボ制御によりサーボロックを用いて停止状態に制動させることができるので、昇降用モータや走行用モータの回転作動を停止状態で制動した状態を迅速に現出させることができる。また、サーボロックにより停止状態で制動されている昇降用モータや走行用モータの回転作動を開始する場合には、サーボ制御している電動モータに対する駆動指令の値を変更するだけで停止状態から作動状態に移行できるので、昇降用モータや走行用モータの回転作動を迅速に開始できる。
【００２１】
駆動指令に基づき位置保持されるサーボロックとは違い制動手段は制動状態から解除状態に切り換えるに当って電磁式のアクチュエータ等を作動させるため、解除操作に比較的時間が掛かる。そのため、極力迅速に搬送装置の搬送作動を開始させたり、一つ一つの搬送作動を極力短時間で処理する要請が高い繁忙期等に設定されることが考えられる定格運転モードでは、昇降用モータや走行用モータを停止状態に維持する場合に制動手段を極力用いず、サーボロックを用いていることで、昇降用モータや走行用モータの回転作動を迅速に開始できるようにしている。
【００２２】
一方で、省電力運転モードにおいて昇降用モータや走行用モータを停止状態に維持するときは、サーボ制御を中断しかつ制動手段を制動状態に切り換えることで昇降用モータや走行用モータの回転作動を制動する。これにより、昇降用モータや走行用モータをサーボ制御するための電力消費を削減でき、しかも、制動手段は電力を供給しなくても制動状態を維持するので、昇降用モータや走行用モータの回転作動を制動するために必要な電力を削減できる。このように、サーボ制御を中断しかつ制動手段への電力の供給を停止することで昇降用モータや走行用モータを停止状態で制動するための電力を削減できる。
【００２３】
このように、本特徴構成によると、定格運転モードでは、サーボロックを用いていることで、昇降用モータや走行用モータの回転作動を迅速に開始できるため、定格運転モードで要求される搬送能力を維持することができ、一方、省電力運転モードでは、昇降用モータや走行用モータを停止状態で制動するための電力を削減できる。
【００２４】
本発明に係るスタッカクレーンの第６特徴構成は、前記昇降用モータ及び前記走行用モータの一方にて発生する回生電力を回収して他方に供給自在な回生電力回収供給手段が設けられ、前記制御手段が、前記昇降台が昇降開始から昇降用加速度で昇降する昇降加速期間、前記昇降加速期間の後に続く昇降用上限速度で昇降する昇降定速期間、及び、前記昇降定速期間の後に続く昇降用減速度で昇降する昇降減速期間を規定する昇降速度パターンを昇降開始位置から目標昇降位置までの昇降距離に基づいて生成するとともに、前記走行台車が走行開始から走行用加速度で走行する走行加速期間、前記走行加速期間の後に続く走行用上限速度で走行する走行定速期間、及び、前記走行定速期間の後に続く走行用減速度で走行する走行減速期間を規定する走行速度パターンを走行開始位置から目標走行位置までの走行距離に基づいて生成し、前記昇降台の昇降作動を開始させた後は前記昇降速度パターンにより与えられる昇降速度にて前記昇降台を昇降作動させ、前記走行台車の走行作動を開始させた後は前記走行速度パターンにより与えられる走行速度にて前記走行台車を走行作動させる形態で前記搬送制御を実行するように構成され、且つ、前記制御手段が、前記定格運転モードにおいて、前記移載装置を移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも高い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合は、前記走行台車の走行作動を開始して前記移載装置の移動を開始させ、前記走行速度パターンの前記走行減速期間により与えられる速度変化に従って前記走行台車の前記走行速度を減速させる期間と、前記昇降速度パターンにより与えられる速度変化に従って前記昇降台を上昇させる期間とが重複するように、前記昇降速度パターンを決定するとともに前記移載装置の移動を開始させた移動開始タイミングよりも遅延時間だけ遅い上昇開始タイミングに前記昇降台の上昇作動を開始させる形態で前記搬送制御を実行するように構成されている点にある。
【００２５】
走行台車は、走行速度パターンにより与えられる走行速度にて走行作動するようにその走行速度が制御され、昇降台は、昇降速度パターンにより与えられる昇降速度にて昇降作動するようにその走行速度が制御される。走行速度パターンにおける走行減速期間では走行台車の走行速度が減速されるので、この期間では走行用モータが回生動作することで回生電力が発生する。
【００２６】
移載装置の移動を開始した移動開始タイミングよりも遅延時間だけ遅い上昇開始タイミングに昇降台の上昇を開始させることで、走行速度パターンの走行減速期間により与えられる速度変化に従って走行台車の走行速度を減速させる期間と、昇降速度パターンにより与えられる速度変化に従って昇降台を上昇させる期間とが重複させることができる。これにより、走行用モータが回生動作している期間において昇降台が上昇するように昇降用モータの回転作動が制御される。昇降台を上昇させる場合、昇降用モータは力行動作しているので電力を消費する状態になっている。
【００２７】
したがって、走行用モータで発生した回生電力を、回生電力回収供給手段により回収して昇降駆動制御手段に供給することにより、力行動作をする昇降モータの回転作動により消費することができる。
【００２８】
このように、走行台車の走行速度を減速させる期間に昇降台を上昇作動させることで、走行台車の走行速度が減速される期間に発生する走行用モータの回生電力を走行駆動制御手段から回生電力回収供給手段が回収して昇降用モータの力行運転を行う昇降駆動制御手段に供給することができる。したがって、走行台車の走行作動の減速期間に発生する回生電力を利用して昇降台を上昇作動させることができ、スタッカクレーンの消費電力を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自動倉庫設備の全体斜視図
【図２】スタッカクレーンの全体側面図
【図３】制御ブロック図
【図４】走行速度パターンを説明する図
【図５】昇降速度パターンを説明する図
【図６】省電力運転モードにおける速度パターンとブレーキのタイミングチャート
【図７】定格運転モードにおける速度パターンとブレーキのタイミングチャート
【図８】搬送制御のフローチャートその１
【図９】搬送制御のフローチャートその２
【図１０】搬送制御のフローチャートその３
【図１１】省電力運転モード判定処理のフローチャート
【図１２】掬い処理のフローチャート
【図１３】走行条件を変化させたときの走行作動の消費電力を示す実験データ
【図１４】昇降条件を変化させたときの走行作動の消費電力を示す実験データ
【図１５】第２実施形態において昇降台が上昇する場合の（ａ）走行作動及び（ｂ）昇降作動のタイミング並びに（ｃ）移載装置の移動形態を示す図
【図１６】第２実施形態において昇降台が下降する場合の（ａ）走行作動及び（ｂ）昇降作動のタイミング並びに（ｃ）移載装置の移動形態を示す図
【図１７】第２実施形態における搬送制御のフローチャートの一部
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明のスタッカクレーン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、物品収納棚１に対する物品Ｑの入庫作業及び出庫作業を搬送作業として行うスタッカクレーン３が自動倉庫設備ＳＵに設置されている。
【００３１】
物品収納棚１は、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて一対設置されている。各物品収納棚１は、前後一対の支柱１ａが左右方向に間隔を隔てて床面に立設され、前後一対の支柱１ａの夫々には、左右方向に延びる載置支持部１ｂを上下方向に間隔を隔てて複数配設されている。そして、前後一対の支柱１ａと左右一対の載置支持部１ｂとにより一つの収納部４が形成され、この収納部４が縦横に複数並べて設けられている。
【００３２】
一対の物品収納棚１における複数の収納部４の位置は、物品収納棚１の何れであるかを示すバンク値、物品収納棚１における棚横幅方向（左右方向）の位置を示すベイ値、物品収納棚１における上下方向の位置を示すレベル値を組み合わせた収納部位置情報により特定される。
【００３３】
各物品収納棚１の間にはスタッカクレーン３の直線状の走行経路２が形成されている。走行経路２の床面側には走行レール５が、また、天井側にはガイドレール６が物品収納棚１の長手方向に沿って設置されている。そして、走行レール５の一端側には、スタッカクレーン３の運転を管理する地上側コントローラ７と、走行レール５を挟んで一対の荷載置台８とが設けられている。荷載置台８の高さは、物品収納棚１における最下段に位置する収納部４のレベルに合わせられている（図１５（ｃ）及び図１６（ｃ）参照）。
【００３４】
スタッカクレーン３は、走行レール５上を走行経路２に沿って走行自在な走行台車１０と、この走行台車１０に立設された走行台車１０の走行方向で前後一対の四角柱状の昇降マスト１１ａ，１１ｂと、これらの昇降マスト１１ａ，１１ｂに沿って形成された昇降経路を昇降自在な昇降台１２とを備えて構成されている。
【００３５】
そして、走行台車１０が走行経路２の地上側の走行レール５に走行案内され、かつ、昇降マスト１１ａ，１１ｂの上端部を連結する上部フレーム１５が走行経路２の天井側のガイドレール６に案内された状態で走行台車１０が自走することにより、物品収納棚１の横幅方向に沿って走行自在としてある。
【００３６】
図２に示すように、走行台車１０には、走行レール５上を走行自在な前後一対の走行車輪２３が設けられ、これら一対の走行車輪２３うちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用モータＭ１にて駆動される推進用の駆動輪２３ａとして構成され、車体前後方向の他端側の車輪が、遊転自在な従動輪２３ｂとして構成されている。
【００３７】
また、走行台車１０には、走行経路２におけるスタッカクレーン３の走行位置を検出するための、走行用レーザ距離計２５が設けられている。走行用レーザ距離計２５は、走行経路における基準位置として走行経路２の地上側コントローラ７側の端部付近の位置に設けられた反射板２６に測距用のレーザ光を投射してその反射光を受光することで、反射板２６までの距離、すなわち、地上側の基準位置までの距離を計測する。
【００３８】
さらに、走行台車１０には、昇降台１２の昇降位置を検出するための、昇降用レーザ距離計２０が設けられている。昇降用レーザ距離計２０は、レーザ光の光路を水平方向から鉛直上方に屈曲させるために走行台車１０に設けられたミラー２２を介して測距用のレーザ光を昇降台１２の下面に設置された反射板２１に照射して、レーザ光の屈曲した光路に沿った反射板２１までの距離を計測する。
【００３９】
昇降台１２は、巻取りドラム１８に巻回された一対の昇降ワイヤ１４にて吊り下げ支持された状態で設けられている。一対の昇降ワイヤ１４は、上部フレーム１５に設けられた上部シーブ１６及び前方側マスト１１ａ（スタッカクレーン３が地上側コントローラ７から遠ざかる方向に走行する場合の進行方向（以下前進方向という。）で前方に位置する側のマストをいう。）の下部に設けられた中間シーブ１７にて案内されている。そして、昇降用モータＭ２が巻取りドラム１８を回転駆動することで、一対の昇降ワイヤ１４を送り出し操作及び巻き取り操作して昇降台１２を昇降させることができるようになっている。      
【００４０】
なお、図示は省略するが、昇降台１２には、前方側マスト１１ａに沿って昇降自在で空荷状態の昇降台１２と略同じ重量のカウンタウェイトが上記一対の昇降ワイヤ１４とは異なる連結ワイヤにより接続されている。これにより、昇降台１２を上昇させるときの操作力の低減による省電力を図っている。
【００４１】
昇降台１２には、スライドフォーク９を出退させることで移載対象箇所としての収納部４や荷載置台８との間で物品Ｑ（具体的には、パレットＰ及びこのパレットＰに載置された荷Ｗ）を移載自在な移載装置１３が設けられている。昇降台１２には、移載装置１３の他、スライドフォーク９を出退駆動させる出退用モータＭ３が設けられている。出退用モータＭ３を駆動する電力は、前方側マスト１１ａの下部側から図外の電力ケーブルにより供給される。
【００４２】
前方側マスト１１ａの下部には、制御盤２４が設置されている。制御盤２４には、図３に示す、走行用モータＭ１の回転作動を制御する走行駆動制御手段としての走行用インバータＩＮＶ１、昇降用モータＭ２の回転作動を制御する昇降駆動制御手段としての昇降用インバータＩＮＶ２、出退用モータＭ３の回転作動を制御する出退駆動制御手段としての出退用インバータＩＮＶ３、これらのインバータにモータ駆動用の電力を供給する電源回生共通コンバータＣＮＶ、及び、マイクロコンピュータを用いて構成されたクレーンコントローラ２７等が収容されている。
【００４３】
図３に示すように、クレーンコントローラ２７は、地上側コントローラ７との間で各種の制御情報を赤外線通信装置２８により通信可能に設けられており、詳しくは後述するが、地上側コントローラ７からの搬送指令に基づいて、搬送制御用プログラムを実行することで、スタッカクレーン３を搬送作動させるべく走行駆動制御手段としての走行用インバータＩＮＶ１及び昇降駆動制御手段としての昇降用インバータＩＮＶ２に駆動指令を指令して、走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２の回転作動を制御する。つまり、クレーンコントローラ２７は本発明の制御手段として機能する。
【００４４】
クレーンコントローラ２７には、走行用レーザ距離計２５及び昇降用レーザ距離計２０が接続されている。また、走行用インバータＩＮＶ１を介して走行用モータＭ１が接続され、昇降用インバータＩＮＶ２を介して昇降用モータＭ２が接続され、出退用インバータＩＮＶ３を介して出退用モータＭ３が接続されている。走行用モータＭ１、昇降用モータＭ２及び出退用モータＭ３は、いずれもカゴ形誘導交流電動機であり、回転軸の回転作動量を検出するインクリメンタル式のロータリエンコーダＲＥ１〜ＲＥ３が夫々に設けられている。
【００４５】
走行用モータＭ１の回転作動を制動する制動状態と走行用モータＭ１の回転作動の制動を解除する解除状態とに切換自在で、かつ、図外のブレーキ開放用電源からの電力が供給されているときには解除状態に切り換え、且つ、その電力供給が停止されるに伴って制動状態に切り換えるネガティブ式に構成された制動手段としての走行用メカニカルブレーキＢ１（以下、走行用ブレーキＢ１という。）が、走行用モータＭ１に設けられている。
【００４６】
走行用ブレーキＢ１に対してブレーキ開放用の電力を供給する供給状態と供給遮断状態とに切り換え自在なリレー等で構成された切り換え手段（図示せず。）が設けられており、走行制御部２７Ｈがブレーキ解除信号を切り換え手段に出力している間は、走行用ブレーキＢ１にブレーキ開放用の電力が供給されて、走行用ブレーキＢ１が解除状態に維持され、走行制御部２７Ｈがブレーキ解除信号を切り換え手段に出力していない間は、走行用ブレーキＢ１にブレーキ開放用電力が供給されず、走行用ブレーキＢ１が制動状態に維持されるようになっている。このように、走行制御部２７Ｈは、走行用ブレーキＢ１のオン／オフを制御自在に構成されている。
【００４７】
同様に、昇降用モータＭ２には昇降用メカニカルブレーキＢ２（以下、昇降用ブレーキＢ２という。）が設けられ、昇降制御部２７Ｖは、昇降用ブレーキＢ２のオン／オフを制御自在に構成されている。また、出退用モータＭ３には出退用メカニカルブレーキＢ３（以下、出退ブレーキＢ３という。）が設けられ、出退制御部２７Ｆは、出退ブレーキＢ３のオン／オフを制御自在に構成されている。
【００４８】
走行用インバータＩＮＶ１は、速度制御モードにより、走行用ロータリエンコーダＲＥ１が検出する走行用モータＭ１の回転量情報をフィードバック情報として、走行用モータＭ１の回転作動速度をサーボ制御する。
【００４９】
具体的には、速度制御モードで動作する走行用インバータＩＮＶ１は、クレーンコントローラ２７の走行制御部２７Ｈが出力する走行駆動指令にて与えられる回転作動速度にて走行用モータＭ１が回転作動するように、走行用ロータリエンコーダＲＥ１が検出する回転量情報に基づいて、走行用モータＭ１の回転作動をフィードバック制御する。すなわち、走行用インバータＩＮＶ１は、クレーンコントローラ２７の走行制御部２７Ｈから走行用モータＭ１についての回転作動速度による走行駆動指令が指令されると、走行用ロータリエンコーダＲＥ１が検出する走行用モータＭ１の回転量情報から算出される現在の回転作動速度と、当該走行駆動指令にて指令された回転作動速度との偏差から、走行用モータＭ１の回転作動速度が当該走行駆動指令にて指令された回転作動速度となるように出力電圧及び出力周波数を制御する。
【００５０】
同様に、昇降用インバータＩＮＶ２は、速度制御モードにより、昇降用ロータリエンコーダＲＥ２が検出する昇降用モータＭ２の回転量情報をフィードバック情報として、昇降用モータＭ２の回転作動速度をサーボ制御する。
【００５１】
具体的には、速度制御モードで動作する昇降用インバータＩＮＶ２は、クレーンコントローラ２７の昇降制御部２７Ｖが出力する昇降駆動指令にて与えられる回転作動速度にて昇降用モータＭ２が回転作動するように、昇降用ロータリエンコーダＲＥ２が検出する回転量情報に基づいて、昇降用モータＭ２の回転作動をフィードバック制御する。すなわち、昇降用インバータＩＮＶ２は、クレーンコントローラ２７の昇降制御部２７Ｖから昇降用モータＭ２についての回転作動速度による昇降駆動指令が指令されると、昇降用ロータリエンコーダＲＥ２が検出する昇降用モータＭ２の回転量情報から算出される現在の回転作動速度と、当該昇降駆動指令にて指令された目標とする回転作動速度との偏差から、昇降用モータＭ２の回転作動速度が当該昇降駆動指令にて指令された回転作動速度となるように出力電圧及び出力周波数を制御する。
【００５２】
出退用インバータＩＮＶ３は、位置制御モードにより、出退用ロータリエンコーダＲＥ３が検出する出退用モータＭ３の回転量情報をフィードバック情報として、出退用モータＭ３の回転作動速度をサーボ制御する。
【００５３】
具体的には、位置制御モードで動作する出退用インバータＩＮＶ３は、クレーンコントローラ２７の出退制御部２７Ｆが出力する出退駆動指令にて与えられる回転操作量だけ出退用モータＭ３が回転作動するように、出退用ロータリエンコーダＲＥ３が検出する回転量情報に基づいて、出退用モータＭ３の回転作動をフィードバック制御する。すなわち、出退用インバータＩＮＶ３は、クレーンコントローラ２７の出退制御部２７Ｆから出退用モータＭ３についての回転作動量による出退駆動指令が指令されると、出退用ロータリエンコーダＲＥ３が検出する出退用モータＭ３の回転量情報から算出される累積の回転作動量と、当該出退駆動指令にて指令された目標とする回転作動量との偏差から、出退用モータＭ３の累積の回転作動量が当該出退駆動指令にて指令された回転作動量となるように出力電圧及び出力周波数を制御する。
【００５４】
クレーンコントローラ２７は、上記の走行制御部２７Ｈ、昇降制御部２７Ｖ、出退制御部２７Ｆのほか、パターン生成部２７Ｐ、走行位置判定部２７ＤＨ、昇降位置判定部２７ＤＶを備えている。これらの各部はいずれも、マイクロコンピュータが実行するソフトウェアを主体として、周辺の入出力回路等のハードウェアと協働してそれぞれの機能を実現している。
【００５５】
走行位置判定部２７ＤＨは、走行用レーザ距離計２５が検出する距離情報に基づいて、走行経路２の地上側コントローラ７側の端部付近に設定された走行原点位置からの走行台車１０までの距離を求め、走行経路２における走行台車１０の走行位置を判定する。同様に、昇降位置判定部２７ＤＶは、昇降用レーザ距離計２０が検出する距離情報に基づいて、昇降経路の下方側端部付近に設定された昇降原点位置から昇降台１２までの距離を求め、昇降経路における昇降台１２の昇降位置を判定する。
【００５６】
パターン生成部２７Ｐは、走行方向及び昇降方向のそれぞれについて、移動元から移動先までの移動距離と、予め設定されている加速度α、上限速度Ｖ_max、減速度β、及び、微速度Ｖ_minとから、移動開始から加速度αで移動する加速期間Ｐ１、加速期間Ｐ１の後に続く上限速度Ｖ_maxで移動する定速期間Ｐ２、定速期間Ｐ２の後に続く減速度βで移動する減速期間Ｐ３、及び、減速期間Ｐ３の後に続く微速度Ｖ_minで移動する微速期間Ｐ４を規定するいわゆる台形速度パターンを生成する。そして、この台形速度パターンの時間積分値が移動元から移動先までの移動距離となっている。つまり、移動距離に応じて、定速期間Ｐ２を長短に調整することで移動元と移動先との距離だけ移動できる速度パターンが生成される。移動距離が極短い場合には、定速期間Ｐ２が規定されない場合がある。そのような場合には、上限速度Ｖ_maxに達するまでに加速度αの加速を終了するため、加速期間Ｐ１が短くなりこれにより減速期間Ｐ３も短くなる。
【００５７】
図４に、走行台車１０を前進させるための走行速度パターンの一例を実線で、走行台車１０を後退させるための走行速度パターンの一例を点線で示している。図４の例では、前進と後退とで走行距離が同じものを例示している。図４に示すように、走行速度パターンでは、前進する速度が正の値で、後退する速度が負の値で与えられる。走行用加速度αｈ、走行用上限速度Ｖｈ_max、走行用減速度βｈ、及び、走行用微速度Ｖｈ_minが予め設定されており、パターン生成部２７Ｐは、移動元（走行開始位置）と移動先（目標走行位置）との走行方向の距離から、走行開始から走行用加速度αｈで走行する走行加速期間Ｐｈ１、走行加速期間Ｐｈ１の後に続く走行用上限速度Ｖｈ_maxで走行する走行定速期間Ｐｈ２、走行定速期間Ｐｈ２の後に続く走行用減速度βｈで走行する走行減速期間Ｐｈ３、及び、走行減速期間Ｐｈ３の後に続く走行用微速度Ｖｈ_minで走行する走行微速期間Ｐｈ４を規定する走行速度パターンを生成する。
【００５８】
走行台車１０が前進するときとしては、例えば、荷載置台８で掬った入庫対象の物品Ｑを収納部４のいずれかに入庫するために当該収納部４まで積荷状態で移動するときのように、入庫のための搬送作業において搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所に移動するときや、入庫作業が完了した位置で次の搬送作業についての搬送指令が発生するのを待機している状態における移載装置１３の位置よりも前進側にある収納部４から出庫対象の物品Ｑを掬うために当該収納部４まで空荷状態で移動するときのように、出庫のための搬送作業において待機状態の移載装置１３から前進側に位置する搬送元の移載対象箇所に移動するときである。
【００５９】
また、走行台車１０が後退するときとしては、例えば、入庫作業が完了した位置で次の搬送作業についての搬送指令が発生するのを待機している状態での移載装置１３の位置から入庫対象の物品Ｑを掬うために荷載置台８まで空荷状態で移動するときのように、入庫のための搬送作業において待機状態での移載装置１３の位置から搬送元の移載対象箇所に移動するときや、収納部４で掬った出庫対象の物品Ｑを出庫するために荷載置台８まで積荷状態で移動するときのように、出庫のための搬送作業において搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所に移動するときである。
【００６０】
図５に、昇降台１２を上昇させるための昇降速度パターンの一例を実線で、昇降台１２を下降させるための昇降速度パターンの一例を点線で示している。図５の例では、上昇と下降とで昇降距離が同じものを例示している。図４に示すように、昇降速度パターンでは、上昇する速度が正の値で、下降する速度が負の値で与えられる。昇降用加速度αｖ、昇降用上限速度Ｖｖ_max、昇降用減速度βｖ、及び、昇降用微速度Ｖｖ_minが予め設定されており、パターン生成部２７Ｐは、移動元（昇降開始位置）と移動先（目標昇降位置）との昇降方向の距離から、昇降開始から昇降用加速度αｖで昇降する昇降加速期間Ｐｖ１、昇降加速期間Ｐｖ１の後に続く昇降用上限速度Ｖｖ_maxで昇降する昇降定速期間Ｐｖ２、昇降定速期間Ｐｖ２の後に続く昇降用減速度βｖで昇降する昇降減速期間Ｐｖ３、及び、昇降減速期間Ｐｖ３の後に続く昇降用微速度Ｖｖ_minで昇降する昇降微速期間Ｐｖ４を規定する昇降速度パターンを生成する。
【００６１】
昇降台１２が上昇するときとしては、例えば、荷載置台８で掬った入庫対象の物品Ｑを収納部４のいずれかに入庫するために当該収納部４まで積荷状態で移動するときのように、入庫のための搬送作業において搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所に移動するときや、入庫作業が完了した位置で次の搬送作業についての搬送指令が発生するのを待機している状態における移載装置１３の位置よりも上昇側にある収納部４から出庫対象の物品Ｑを掬うために当該収納部４まで空荷状態で移動するときのように、出庫のための搬送作業において待機状態の移載装置１３から上昇側に位置する搬送元の移載対象箇所に移動するときである。
【００６２】
また、昇降台１２が下降するときとしては、例えば、入庫作業が完了した位置で次の搬送作業についての搬送指令が発生するのを待機している状態での移載装置１３の位置から入庫対象の物品Ｑを掬うために荷載置台８まで空荷状態で移動するときのように、入庫のための搬送作業において待機状態での移載装置１３の位置から搬送元の移載対象箇所に移動するときや、収納部４で掬った出庫対象の物品Ｑを出庫するために荷載置台８まで積荷状態で移動するときのように、出庫のための搬送作業において搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所に移動するときである。
【００６３】
電源回生共通コンバータＣＮＶは、給電線２９から受電した三相交流電力を直流電力に変換して各インバータに直流電力を供給する電力供給手段として機能するとともに、走行用モータＭ１、昇降用モータＭ２、出退用モータＭ３の少なくとも一つが回生運転されて回生電力が発生した場合に、回生運転されているモータについてのインバータに返還された回生電力を直流電力にて回収し、その直流電力を他のモータを力行運転させているインバータに供給する回生電力回収供給手段として機能する。なお、回生電力がモータを力行運転させているインバータが必要とする電力より小さく、モータの力行運転に必要な電力が不足する場合は、給電線２９から受電する電源の電力で補う。電源回生共通コンバータＣＮＶを設けることで、電源から受電する電力を極力低く抑えて、スタッカクレーン３のランニングコストを極力低下させるようにしている。
【００６４】
また、図示は省略するが、電源回生共通コンバータＣＮＶは、回生電力のうち走行用モータＭ１又は昇降用モータＭ２により消費されない余剰電力を蓄電する蓄電手段としての電気二重層キャパシタを内装している。蓄電手段としては、電気二重層キャパシタ以外のコンデンサや充電可能な二次電池などでも良い。回生運転されるモータで回生電力が発生してもモータを力行運転させているインバータがない場合や、供給先のインバータでの消費電力が回生電力を下回る場合には、余剰な回生電力による電気エネルギーが電気二重層キャパシタに蓄電される。電気二重層キャパシタに蓄電された電気エネルギーは、その後のモータの力行運転により消費される。このように、電源回生共通コンバータＣＮＶに蓄電手段を設けることで、回生運転されるモータが出力する回生電力を極力無駄のない状態で有効に活用できるようにしている。
【００６５】
次に、クレーンコントローラ２７の制御動作について説明する。クレーンコントローラ２７は、地上側コントローラ７が指令する入庫指令又は出庫指令の搬送指令を赤外線通信装置２８を介して受信すると搬送制御用プログラムを実行して、当該搬送指令にて指定された搬送元の移載対象箇所（入庫指令であれば荷載置台８であり、出庫指令であれば出庫元の収納部４である。）から搬送先の移載対象箇所（入庫指令であれば入庫先の収納部４であり、出庫指令であれば荷載置台８である。）まで物品Ｑを搬送するために走行台車１０の走行作動、及び、昇降台１２の昇降作動により移載装置１３を移動させるべく、走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２の回転作動を制御する。以下、クレーンコントローラ２７が搬送指令に基づいて実行する搬送制御について説明する。
【００６６】
まず、地上側コントローラ７が指令する搬送指令について説明する。地上側コントローラ７は、上位コンピュータ３０から物品Ｑの入庫要求があると、当該入庫対象の物品Ｑを入庫する空き収納部４を選択する。選択した収納部４のバンク値、ベイ値、レベル値に基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶させてある収納部位置情報データベースから当該収納部４の位置を取得して、入庫作業の搬送先の目標停止位置として設定する。また、予め記憶部に記憶させてある荷載置台８の位置情報を取得して、入庫作業の搬送元の目標停止位置として設定する。こうして、荷載置台８を搬送元とし、選択した収納部４を搬送先とする搬送指令（入庫指令）を生成し、クレーンコントローラ２７に指令する。
【００６７】
また、地上側コントローラ７は、上位コンピュータ３０から物品Ｑの出庫要求があると、当該出庫対象の物品Ｑが収納された収納部４を在庫データベースから検索し、当該収納部４のバンク値、ベイ値、レベル値に基づいて、予め記憶部（図示せず）に記憶させてある収納部位置情報データベースから当該収納部４の位置を取得して、出庫作業の搬送元の目標停止位置として設定する。また、地上側コントローラ７は、予め記憶部に記憶させてある荷載置台８の位置情報を取得して、出庫作業の搬送先の目標停止位置として設定する。こうして、選択した収納部４を搬送元とし、荷載置台８を搬送先とする搬送指令（出庫指令）を生成し、クレーンコントローラ２７に指令する。なお、在庫データベースは、入庫指令や出庫指令に基づく搬送作業を完了した旨の完了報告をクレーンコントローラ２７から受信する毎に更新される。
【００６８】
クレーンコントローラ２７が上記搬送指令に基づいて搬送制御を実行すると、まず、パターン生成部２７Ｐにて、搬送元の移載対象箇所に移載装置１３を移動させるための走行作動及び昇降作動に必要な走行速度パターン及び昇降速度パターンが生成される。
【００６９】
そして、走行制御部２７Ｈが、走行台車１０の走行作動を開始させた後、走行位置判定部２７ＤＨが判定する走行台車１０の走行位置情報をフィードバック情報として、走行台車１０の走行速度をフィードバック制御する。
【００７０】
具体的には、走行台車１０の走行作動を開始させた後、走行速度パターンにて与えられる走行速度Ｖｈで走行台車１０が走行作動するように、走行位置判定部２７ＤＨが判定する走行台車１０の走行位置情報に基づいて、走行台車１０の走行速度をＰＩＤ制御する。すなわち、走行制御部２７Ｈは、走行位置判定部２７ＤＨによる走行台車１０の走行位置情報の時間変化率から算出される現在の走行速度と、走行開始から現在までの経過時間に基づき走行速度パターンにて与えられる現在の目標走行速度との偏差から、ＰＩＤ制御方式により走行用モータＭ１についての目標回転作動速度を算出し、その目標回転作動速度情報を走行用インバータＩＮＶ１に対して走行駆動指令として出力する。
【００７１】
また、昇降制御部２７Ｖが、昇降台１２の昇降作動を開始させた後、昇降位置判定部２７ＤＶが判定する昇降台１２の昇降位置情報をフィードバック情報として、昇降台１２の昇降速度をフィードバック制御する。
【００７２】
具体的には、昇降台１２の昇降作動を開始させた後、昇降速度パターンにて与えられる昇降速度Ｖｖで昇降台１２が昇降作動するように、昇降位置判定部２７ＤＶが判定する昇降台１２の昇降位置情報に基づいて、昇降台１２の昇降速度をＰＩＤ制御する。すなわち、昇降制御部２７Ｖは、昇降位置判定部２７ＤＶによる昇降台１２の昇降位置情報の時間変化率から算出される現在の昇降速度と、昇降開始から現在までの経過時間に基づき昇降速度パターンにて与えられる現在の目標昇降速度との偏差から、ＰＩＤ制御方式により昇降用モータＭ２についての目標回転作動速度を算出し、その目標回転作動速度情報を昇降用インバータＩＮＶ２に対して昇降駆動指令として出力する。
【００７３】
このようにして、走行制御部２７Ｈが、走行台車１０の走行速度がパターン生成部２７Ｐにて生成される走行速度パターンにより与えられる速度変化をするように現在の走行速度をフィードバック情報としてフィードバック制御し、また、昇降制御部２７Ｖが、昇降台１２の昇降速度がパターン生成部２７Ｐにて生成される昇降速度パターンにより与えられる速度変化をするように現在の昇降速度をフィードバック情報としてフィードバック制御することで、移載装置１３を搬送元の移載対象箇所に位置させる。
【００７４】
そして、クレーンコントローラ２７が掬い処理を実行して、搬送元の移載対象箇所から搬送対象の物品Ｑを掬い、その後、パターン生成部２７Ｐにて生成される搬送先の移載対象箇所まで移動するための走行速度パターン及び昇降速度パターンに基づいて、走行制御部２７Ｈ及び昇降制御部２７Ｖが走行台車１０の走行速度及び昇降台１２の昇降速度を制御することで、移載装置１３を搬送先の移載対象箇所に位置させる。そして、クレーンコントローラ２７が卸し処理を実行して、搬送先の移載対象箇所に搬送対象の物品Ｑを卸して、当該搬送指令（入庫指令や出庫指令）についての搬送制御を終了する。このようにして、搬送制御が１回実行されると一つの搬送作業（入庫作業や出庫作業）が完了する。
【００７５】
クレーンコントローラ２７は、走行台車１０が定格走行速度で走行し、かつ、昇降台１２が定格昇降速度で昇降するように搬送制御を実行する定格運転モードと、走行台車１０が、走行作動に関して省電力に適した省電力運転用走行速度で走行し、かつ、昇降台１２が、昇降作動に関して省電力に適した省電力運転用昇降速度で昇降するように、搬送制御を実行する省電力運転モードとに切り換え自在に構成されている。
【００７６】
クレーンコントローラ２７は、搬送制御を実行する度に図１１に示す省電力モード判定処理を実行して、スタッカクレーン３が処理すべき搬送作業量が設定量以上である高負荷状態であるか、設定量未満である低負荷状態であるかを判別している。つまり、クレーンコントローラ２７が省電力モード判定処理を実行することで、本発明の負荷状態判定手段の機能を実現している。そして、図１１のフローチャートに示すように、クレーンコントローラ２７は、省電力モード判定処理において、未処理の搬送指令の有無をチェックし、処理待ちの搬送指令があれば高負荷状態であると判別して省電力モードフラグをリセットすることで定格運転モードに切り換え、処理待ちの搬送指令がなければ低負荷状態であると判別して省電力モードフラグをセットすることで省電力運転モードに切り換えるように構成されている。
【００７７】
クレーンコントローラ２７は、省電力運転モードにおいて、走行台車１０の定格走行速度（本実施形態では、例えば、前進・後退ともに１６０[ｍ／分]としている。）と停止状態との中間である中間走行速度（本実施形態では、例えば、前進・後退ともに定格の５０％である８０[ｍ／分]としている。）を省電力運転用走行速度とし、昇降台１２の定格昇降速度（本実施形態では、例えば、上昇・下降ともに１００[ｍ／分]としている。）と同じ昇降速度を省電力運転用昇降速度とする形態で搬送制御を実行する。
【００７８】
具体的には、クレーンコントローラ２７は、図６及び図７に示すように、走行台車１０の走行作動及び昇降台１２車の昇降作動を同時に開始する形態で搬送制御を実行するように構成され、かつ、省電力運転モードにおいて、移載装置１３を移動元から移動先に移動させるときに、図６（ｂ）に示すように、昇降台１２の昇降作動期間Ｔｖが走行台車１０の走行作動期間Ｔｈよりも長いと見込まれる場合には、図６（ｂ）において実線にて示すように中間走行速度を省電力運転用走行速度とし、図６（ａ）に示すように、昇降台１２の昇降作動期間Ｔｖが走行台車１０の走行作動期間Ｔｈ以下と見込まれる場合には、走行台車１０の定格走行速度を省電力運転用走行速度とする。
【００７９】
このように、搬送処理を実行して搬送作業を開始する時点で次の搬送作業を指令する搬送指令がない場合は必ずしも定格の搬送処理能力は必要ないとして、省電力モードにて搬送制御を実行することで、スタッカクレーン３の消費電力を抑制するようにしている。スタッカクレーン３の消費電力を抑制するに当って、発明者は、走行作動と昇降作動との重力に対する作動方向の違いから、慣性力により運動状態を維持し易い走行作動と運動状態を維持し難い昇降作動とで、作動速度を定格から変化させた場合の省電力に対する影響が異なると考えられる点に着目し、上記のように、省電力を行う場合に異なる態様で省電力運転用の作動速度を定めるようにした。
【００８０】
図１３及び図１４の表は、走行作動（図１３）及び昇降作動（図１４）の夫々について作動速度の違いが消費電力へ与える影響を示すものである。表におけるデータは、発明者がスタッカクレーン３の実機を使って行った実験により得られたものである。図１３に示す走行作動の消費電力データについては、走行速度パターン（図４参照）における走行用加速度αｈ及び走行用減速度βｈ並びに走行用上限速度Ｖｈ_maxを種々の値に変更して、スタッカクレーン３を前進（ａ）及び後退（ｂ）させて消費電力を計測した。図１４に示す昇降作動の消費電力データについては、昇降速度パターン（図５参照）における昇降用加速度αｖ及び昇降用減速度βｖ並びに昇降用上限速度Ｖｖ_maxを種々の値に変更して、スタッカクレーン３を前進（ａ）及び後退（ｂ）させて消費電力を計測した。なお、表中のデータは、複数回の実験による計測データの平均値を採用した。
【００８１】
図１４に示すように、走行作動に関しては、図中丸で囲んだαｈ=0.05[Ｇ],Ｖｈ_max=80,βｈ=-0.05[Ｇ]のときが最も消費電力が小さくなっている。つまり、省電力に適した走行速度は、前進・後退のいずれについても、図中四角で囲んだ定格に対して５０％となるαｈ=0.05[Ｇ],Ｖｈ_max=120,βｈ=-0.05[Ｇ]である。
【００８２】
図１５に示すように、昇降作動に関しては、図中四角で囲んだ定格（αｖ=0.05[Ｇ],Ｖｖ_max=120,βｖ=-0.05[Ｇ]）のときが最も消費電力が小さくなっている。つまり、省電力に適した昇降速度は、上昇・下降のいずれについても、定格と同じ昇降速度である。
【００８３】
クレーンコントローラ１２のパターン生成部２７Ｐは、搬送制御において、省電力走行速度パターン及び省電力昇降速度パターンを次のように決定する。まず、昇降速度パターンとして定格昇降速度を昇降用上限速度Ｖｖ_maxとする定格昇降速度パターンを生成するとともに、走行速度パターンとして定格走行速度を走行用上限速度Ｖｈ_maxとする定格走行速度パターン（図６（ａ）や図７で示す走行速度パターン及び図６（ｂ）において仮想線で示す走行速度パターン）を生成する。そして、昇降開始位置から目標昇降位置まで昇降台１２を昇降させるのに必要な昇降作動時間Ｔｖを定格昇降速度パターンに基づいて算出するとともに、走行開始位置から目標走行位置まで走行台車１０を走行させるのに必要な走行作動時間Ｔｈを定格走行速度パターンに基づいて算出し、図６（ｂ）に示すように、走行作動時間Ｔｈが昇降作動時間Ｔｖ未満の場合には、中間作動速度（本実施形態では、定格走行速度の５０％としている。）を走行用上限速度Ｖｈ_maxとする省電力走行速度パターン（図６（ｂ）において実線で示す速度パターン）に定格走行速度パターンから変更して決定し、定格昇降速度パターンについてはそのまま省電力昇降速度パターンとして決定する。
【００８４】
このように省電力走行速度パターンを決定すると、クレーンコントローラ２７は、昇降台１２の昇降作動と走行台車１０の走行作動を同時に開始させ、その後は、省電力走行速度パターンにより与えられる走行速度Ｖｈにて走行台車１０を走行作動させる。
【００８５】
クレーンコントローラ２７は、搬送制御において、走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２を回転作動させるときは、走行用モータＭ１の走行用ブレーキＢ１及び昇降用モータＭ２の昇降用ブレーキＢ２を解除状態に維持して、走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２の回転作動をサーボ制御する。高負荷状態においては、搬送制御を定格運転モードで実行することで、走行用電動モータＭ１や昇降電動モータＭ２を停止状態に維持するときに、対応するメカニカルブレーキを解除状態にし、かつ対応するインバータによるサーボロックにて当該電動モータの回転作動を制動する。一方、低負荷状態においては、搬送制御を省電力運転モードで実行することで、走行用電動モータＭ１や昇降電動モータＭ２を停止状態に維持するときに、インバータによる電動モータのサーボ制御を中断しかつ対応するメカニカルブレーキを制動状態に切り換えることで当該電動モータの回転作動を制動する。
【００８６】
また、クレーンコントローラ２７は、高負荷状態において走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２のうちの一方を停止状態に維持し他方を回転作動させてスタッカクレーン３を搬送作動させるときは、走行用インバータＩＮＶ１及び昇降用インバータＩＮＶ２のうち停止状態に維持するモータに対応するものによるサーボロックにて当該モータの回転作動を制動し、低負荷状態において走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２のうちの一方を停止状態に維持し他方を回転作動させてスタッカクレーン３を搬送作動させるときは、走行用インバータＩＮＶ１及び昇降用インバータＩＮＶ２のうち回転作動させるモータに対応するものにより当該モータをサーボ制御しかつ走行用ブレーキＢ１及び昇降用ブレーキＢ２のうち停止状態に維持するモータに対応するものを制動状態に切り換えて当該モータの回転作動を制動する。
【００８７】
駆動指令に基づき位置保持されるサーボロックとは違いメカニカルブレーキは制動状態から解除状態に切り換えるに当って電磁式のアクチュエータを作動させるため、解除操作に比較的時間が掛かる。そのため、一つ一つの搬送作業の所要時間を極力短くしたい繁忙期等の高負荷運転状態では、搬送制御を定格運転モードにて実行することで、走行台車１０や昇降台１２を停止状態に維持する場合にメカニカルブレーキを極力用いず、走行作動や昇降作動の開始を迅速に行うことができるようにサーボロックを用いているようにしている。
【００８８】
ただし、高負荷状態につき定格運転モードで搬送制御が実行されるときでも、昇降台１２の昇降作動及び走行台車１０の走行作動のうち一方が先に完了する時点における他方の残作動時間Ｔｗが設定時間よりも長い場合（図７（ａ）及び（ｃ）に示す場合）は、昇降用モータＭ２及び走行用モータＭ１のうち当該先に作動が完了して停止状態となっているものに対応するメカニカルブレーキを制動状態に切り換えるようにしている。クレーンコントローラ２７が、定格運転モードにおいて昇降用モータＭ２及び走行用モータＭ１のうち先に作動が完了した一方についてのメカニカルブレーキを制動状態に切り換えた場合は、図７（ａ）及び（ｃ）に示すように、他方の作動が完了する時点で解除状態に切り換えるようにしている。これにより、定格運転モードにおいては、メカニカルブレーキの解除状態への切り換えによる搬送作動時間への影響を極力排除している。
【００８９】
残作動時間Ｔｗが設定時間よりも短い場合（図７（ｂ）及び（ｄ）に示す場合）は、メカニカルブレーキを制動状態に切り換えることなく、サーボロックにより停止状態を維持するようにしている。なお、設定時間は、メカニカルブレーキを解除状態から制動状態に切り換えるための切換操作時間と制動状態から解除状態に切り換えるための切換操作時間の和である往復切換操作時間と同じ時間又はそれより僅かに長い時間を設定している。切換操作時間としては、単に電磁式のアクチュエータを切換操作する時間だけでなく対応するインバータとの間で行われるインターロックの処理時間も考慮する。
【００９０】
クレーンコントローラ２７は、移動元の移載対象箇所から移動先の移載対象箇所まで移載装置１３を移動させるとき、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、昇降台１２の昇降作動が先に完了した場合は、昇降制御部２７Ｖが、移載装置１３の移動開始からの経過時間と走行速度パターンとに基づき、走行作動の残作動時間Ｔｗを算出する。図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、走行台車１０の走行作動が先に完了した場合は、走行制御部２７Ｈが、移載装置１３の移動開始からの経過時間と昇降速度パターンとに基づき、昇降作動の残作動時間Ｔｗを算出する。
【００９１】
一方、搬送作業時間に若干の余裕のある閑散期等の低負荷状態では、搬送制御を省電力運転モードにて実行する。省電力運転モードにおいては、走行用モータＭ１の回転作動をサーボ制御により停止させた後は、走行用モータＭ１についてのサーボ制御を中止して走行用モータＭ１の走行用ブレーキＢ１を制動状態に切り換える。同様に、昇降用モータＭ２の回転作動をサーボ制御により停止させた後は、昇降用モータＭ２についてのサーボ制御を中止して昇降用モータＭ２の昇降用ブレーキＢ２を制動状態に切り換える。
【００９２】
このように、省電力モードにおいては、走行用インバータＩＮＶ１がサーボ制御により走行用モータＭ１を回転作動させない間は、走行用ブレーキＢ１を制動状態に維持することで、走行用モータＭ１をサーボ制御により停止状態に維持する場合のサーボロックに必要な消費電力を削減し、加えて、走行用ブレーキＢ１を解除状態に維持するためのブレーキ開放用電源から供給される電力も削減できる。同様に、省電力モードにおいては、昇降用インバータＩＮＶ２がサーボ制御により昇降用モータＭ２を回転作動させない間は、昇降用ブレーキＢ２を制動状態に維持することで、昇降用モータＭ２をサーボ制御により停止状態に維持する場合のサーボロックに必要な消費電力を削減し、加えて、昇降用ブレーキＢ２を解除状態に維持するためのブレーキ開放用電源から供給される電力も削減できる。したがって、スタッカクレーン３の消費電力を削減することができる。
【００９３】
次に、図８〜図１２のフローチャートを参照しながら、クレーンコントローラ２７が実行する搬送制御の制御動作について説明する。クレーンコントローラ２７は、地上側コントローラ７から搬送指令を受信すると搬送制御の実行を開始する。なお、後述するように搬送制御が定格運転モードで実行されると、搬送制御の実行が終了した時点で、走行制御部２７Ｈ、昇降制御部２７Ｖ、出退制御部２７Ｆの全てがブレーキ解除信号を出力しているため、走行用ブレーキＢ１、昇降用ブレーキＢ２、出退ブレーキＢ３の全てが解除状態になっているが、搬送指令の待機状態が３０秒継続すると、クレーンコントローラ２７の走行用ブレーキＢ１、昇降用ブレーキＢ２、出退ブレーキＢ３の全てがブレーキ解除信号の出力を停止して、各メカニカルブレーキを制動状態に切り換える。このようにして、各メカニカルブレーキが解除状態であっても、搬送指令の待機状態が設定時間（例えば、３０秒）以上経過すると、制動状態に切り換えられることで、各メカニカルブレーキを解除状態に維持しておくための電力を削減するようにしている。
【００９４】
クレーンコントローラ２７は、搬送指令を実行を開始するとまず、ステップ＃１（以下「ステップ」という語を省略する。）の省電力モード判定処理（図１１参照）を実行して、当該搬送指令を実行する時点で次の搬送指令がすでに存在しているかどうかをチェックし、次の搬送指令が存在しない場合は、搬送制御の実行モードを省電力運転モードか定格運転モードかの何れかに決定する状態フラグである省電力モードフラグがセットされ、次の搬送指令が存在する場合は省電力モードフラグがリセットされる。
【００９５】
＃２で、パターン生成部２７Ｐが、搬送指令にて指定された搬送元の移載対象箇所まで移載装置１３を移動させるための走行速度パターン及び昇降速度パターンを生成する。＃２では定格走行速度パターンおよび定格昇降速度パターンが生成される。＃３で省電力モードフラグがチェックされ、フラグがセットされていれば省電力運転モードであるとして＃４以下に移行し、フラグがセットされていなければ定格運転モードであるとして図１０の＃３０以下に移行する。
【００９６】
まず、省電力運転モードである場合について説明する。＃４で定格走行速度パターンから走行作動時間Ｔｈを取得するとともに、定格昇降速度パターンから昇降作動時間Ｔｖを取得する。そして両者を比較して走行作動と昇降作動を同時に開始した場合に走行作動の完了が昇降作動の完了より早いか遅いかを予測する。昇降作動時間Ｔｖが長く走行作動時間Ｔｈが短いために走行作動が昇降作動よりも先に完了することが見込まれる場合は、＃５でパターン生成部２７Ｐが、走行速度パターンのパラメータである走行用上限速度Ｖｈ_maxを定格走行速度の５０％である中間走行速度に設定して、新たに走行速度パターンを生成し、この走行速度パターンを省電力走行速度パターンとして採用する。昇降作動時間Ｔｖが短く走行作動時間Ｔｈが長いために昇降作動が走行作動よりも先に完了することが見込まれる場合は、定格走行速度パターンをそのまま走行速度パターンとして採用する。昇降速度パターンについては、定格昇降速度パターンによる昇降作動の完了と走行作動の完了との先後によらず、定格昇降速度パターンをそのまま採用する。
【００９７】
こうして、パターン生成部２７Ｐにより走行速度パターン及び昇降速度パターンが決定されると、＃８で走行制御部２７Ｈが走行台車１０の走行作動を開始させ、同時に＃１２で昇降制御部２７Ｖが昇降台１２の昇降作動を開始させることにより移載装置１３の移動が開始される。走行台車１０の走行作動が継続している間は＃８のループが繰り返され、昇降台１２の昇降作動が継続している間は＃１２のループが繰り返される。
【００９８】
＃８のループでは、走行制御部２７Ｈが、走行開始からの現在までの経過時間から走行台車１０の現在の目標走行速度を走行速度パターンから取得し、走行用レーザ距離計２５の距離情報の時間変化により得られる実際の走行速度との偏差に基づき走行駆動指令を走行用モータＭ１の回転速度値により生成して、走行用インバータＩＮＶ１に指令する。走行用インバータＩＮＶ１は指令された回転速度値で走行用モータＭ１が回転作動するように、走行用ロータリエンコーダＲＥ１の出力パルスに基づく回転速度情報をフィードバック情報として走行用モータＭ１の回転作動をサーボ制御する。
【００９９】
＃１２のループでは、昇降制御部２７Ｖが、昇降開始からの現在までの経過時間から昇降台１２の現在の目標昇降速度を昇降速度パターンから取得し、昇降用レーザ距離計２０の距離情報の時間変化により得られる実際の昇降速度との偏差に基づき昇降駆動指令を昇降用モータＭ２の回転速度値により生成して、昇降用インバータＩＮＶ２に指令する。昇降用インバータＩＮＶ２は指令された回転速度値で昇降用モータＭ２が回転作動するように、昇降用ロータリエンコーダＲＥ２の出力パルスに基づく回転速度情報をフィードバック情報として昇降用モータＭ２の回転作動をサーボ制御する。
【０１００】
走行作動が昇降作動よりも先に完了した場合は、＃８のループから＃９に移行して、走行制御部２７Ｈがブレーキ解除信号の出力を中止して走行用モータＭ１の走行用ブレーキＢ１を解除状態から制動状態に切り換える。このとき、走行用インバータＩＮＶ１とのインターロックを行って走行用モータＭ１の回転作動のサーボ制御が中止される。そして、走行作動が昇降作動よりも先に完了していることから、＃１０から＃１２へ移行する。その後、昇降制御部２７Ｖによる昇降作動が完了すると＃１３へ移行し、この時点では既に走行作動が完了していることから、直後に行われる掬い用の移載作動に備えて昇降制御部２７Ｈがブレーキ解除信号の出力を維持したまま昇降用ブレーキＢ２は解除状態のまま昇降作動がサーボロックにより停止状態が維持された状態で＃１３から＃１５へ移行する。
【０１０１】
昇降作動が走行作動よりも先に完了した場合は、走行作動が行われている状態で＃１２のループから＃１３に移行するので、さらに＃１４へ移行する。＃１４では、昇降制御部２７Ｖがブレーキ解除信号の出力を中止して昇降用モータＭ１の昇降用ブレーキＢ２を解除状態から制動状態に切り換える。このとき、昇降用インバータＩＮＶ２とのインターロックを行って昇降用モータＭ２の回転作動のサーボ制御が中止される。そして、＃８へ移行し、その後、走行制御部２７Ｈによる走行作動が完了すると＃９へ移行し、走行制御部２７Ｈがブレーキ解除信号の出力を中止して走行用モータＭ１の走行用ブレーキＢ１を解除状態から制動状態に切り換える。このとき、走行用インバータＩＮＶ１とのインターロックを行って走行用モータＭ１の回転作動のサーボ制御が中止される。この時点では既に昇降作動が完了していることから、＃１１へ移行して、直後に行われる掬い用の移載作動に備えて昇降制御部２７Ｈが＃１４で出力を中止したブレーキ解除信号の出力を再開して昇降用ブレーキＢ２を制動状態から解除状態へ切り換えた後＃１５へ移行する。このとき、昇降用インバータＩＮＶ２とのインターロックを行って昇降用モータＭ２の回転作動のサーボ制御が再開される。
【０１０２】
以上は、クレーンコントローラ２７が省電力運転モードにおいて搬送制御を実行して移載装置１３を搬送元の移載対象箇所まで移動させるまでの走行作動及び昇降作動について説明した。次に、クレーンコントローラ２７が定格運転モードにおいて搬送制御を実行して、＃３で図１０の＃３０へ移行する場合について、図１０のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１０３】
定格運転モードであると図９の＃１７から図１０の＃３０へ移行し、走行制御部２７Ｈ、昇降制御部２７Ｖ、出退制御部２７Ｆの全てがブレーキ解除信号を出力して、走行用ブレーキＢ１、昇降用ブレーキＢ２、出退ブレーキＢ３の全てを解除状態にする。なお、前回の搬送制御が定格運転モードで実行され、かつ、その搬送制御の完了から３０秒が経過していなければ、各ブレーキは解除状態に維持されているため、その場合はブレーキの解除操作の時間は不要となる。
【０１０４】
＃３１で走行制御部２７Ｈが走行用インバータＩＮＶ１に走行駆動指令の指令を開始することで走行用モータＭ１のサーボ制御が開始されて走行台車１０の走行作動が開始され、同時に、昇降制御部２７Ｖが昇降用インバータＩＮＶ２に昇降駆動指令の指令を開始することで昇降用モータＭ２のサーボ制御が開始されて昇降台１２の昇降作動が開始され、移載装置１３の移動が開始される。走行台車１０の走行作動が継続している間は＃３２のループが繰り返され、昇降台１２の昇降作動が継続している間は＃３７のループが繰り返される。各ループにおける制御動作は省電力運転モードにおけるものと同じであるからここでの説明は省略する。
【０１０５】
走行作動が昇降作動よりも先に完了した場合は昇降作動が未だ完了していないため、走行作動が完了すると、＃３２のループから＃３３、＃３４へと移行する。＃３４では、走行制御部２７Ｈにより移載装置１３の移動を開始してからの経過時間と昇降速度パターンとから昇降作動の残作動時間Ｔｗが算出され、その残作動時間Ｔｗがメカニカルブレーキの往復切換操作時間を考慮した設定時間以上であるかチェックされる。昇降作動の残作動時間Ｔｗが設定時間以上であれば、＃３５へ移行して、走行制御部２７Ｈがブレーキ解除信号の出力を中止して走行用モータＭ１の走行用ブレーキＢ１を解除状態から制動状態に切り換える。このとき、走行用インバータＩＮＶ１とのインターロックを行って走行用モータＭ１の回転作動のサーボ制御が中止される。走行用ブレーキＢ１を制動状態に切り換えたら＃３７へ移行して昇降作動の完了待ちとなる。昇降作動の残作動時間Ｔｗが設定時間未満であれば、走行用ブレーキＢ１の切換操作は行わずに解除状態に維持したまま＃３７へ移行して昇降作動の完了待ちとなる。
【０１０６】
その後、昇降制御部２７Ｖによる昇降作動が完了すると＃３８へ移行し、この時点では既に走行作動が完了していることから、＃４１へ移行する。＃４１では、次の走行作動に備えて走行制御部２７Ｈが＃３５で中止したブレーキ解除信号の出力を再開し走行用ブレーキＢ１を制動状態から解除状態に切り換える。このとき、走行用インバータＩＮＶ１とのインターロックを行って走行用モータＭ１の回転作動のサーボ制御が再開され、サーボロックにより走行台車１０が停止状態で維持される。
【０１０７】
昇降作動が走行作動よりも先に完了した場合は走行作動が未だ完了していないため、昇降作動が完了すると、＃３５７ループから＃３８、＃３９へと移行する。＃３９では、昇降制御部２７Ｖにより移載装置１３の移動を開始してからの経過時間と走行速度パターンとから走行作動の残作動時間Ｔｗが算出され、その残作動時間Ｔｗがメカニカルブレーキの往復切換操作時間を考慮した設定時間以上であるかチェックされる。走行作動の残作動時間Ｔｗが設定時間以上であれば、＃４０へ移行して、昇降制御部２７Ｈがブレーキ解除信号の出力を中止して昇降用モータＭ２の昇降用ブレーキＢ２を解除状態から制動状態に切り換える。このとき、昇降用インバータＩＮＶ２とのインターロックを行って昇降用モータＭ２の回転作動のサーボ制御が中止される。昇降用ブレーキＢ２を制動状態に切り換えたら＃３２へ移行して走行作動の完了待ちとなる。走行作動の残作動時間Ｔｗが設定時間未満であれば、昇降用ブレーキＢ２の切換操作は行わずに解除状態に維持したまま＃３２へ移行して走行作動の完了待ちとなる。
【０１０８】
その後、走行制御部２７Ｈによる走行作動が完了すると＃３３へ移行し、この時点では既に昇降作動が完了していることから、＃３６へ移行する。＃３６では、この直後に行われる掬い用の移載作動に備えて昇降制御部２７Ｈが＃４０で中止したブレーキ解除信号の出力を再開し昇降用ブレーキＢ２を制動状態から解除状態に切り換える、このとき、昇降用インバータＩＮＶ２とのインターロックを行って昇降用モータＭ２の回転作動のサーボ制御が再開され、サーボロックにより昇降台１２が停止状態で維持される。
【０１０９】
以上で図８及び図１０を参照しながらクレーンコントローラ２７が搬送制御を省電力運転モード及び定格運転モードで実行した場合のそれぞれについて、移載装置１３を搬送元の移載対象箇所まで移動させるときの制御動作について説明した。次に、図９及び図１０を参照しながら、クレーンコントローラ２７が搬送制御を省電力運転モード及び定格運転モードで実行した場合のそれぞれについて、移載装置１３を搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所まで移動させるときの制御動作について説明する。
【０１１０】
図８の＃１５で掬い処理が完了すると図９の＃１６に移行して、パターン生成部２７Ｐが、搬送指令にて指令された搬送先の移載対象箇所まで移載装置１３を移動させるための走行速度パターン及び昇降速度パターンを生成する。＃１６では、＃２同様に定格走行速度パターンおよび定格昇降速度パターンが生成される。＃１７以下で分岐する省電力運転モードでの＃２８までの処理及び定格運転モードでの処理により移載装置１３を搬送元の移載対象箇所から搬送先の移載対象箇所まで移動させるときの制御動作は、図８における＃３〜＃１４及び図１０で示した、搬送元の移載対象箇所まで移載装置１３を移動させるときの制御動作と同じである。したがって、再度の説明は省略する。
【０１１１】
次に、移載装置１３を搬送元の移載対象箇所に移動させた後に実行される図８の＃１５の掬い処理と移載装置１３を搬送先の移載対象箇所に移動させた後に実行される図９の＃２９の卸し処理との制御動作について図１２のフローチャートを参照しながら説明する。
【０１１２】
図１２に示すように、掬い処理では、まず＃Ｕ１で出退用モータＭ３の出退ブレーキＢ３が制動状態か否かチェックし、掬い処理の開始時点で制動状態になっている場合は、＃Ｕ２で解除状態に切り換える。掬い処理の開始時点で制動状態になっていない場合は、解除操作の必要はないため＃Ｕ３へ移行する。なお、掬い処理の開始時点で出退ブレーキＢ３が制動状態になっている場合としては、前回の搬送制御が省電力運転モードで実行された場合や、前回の搬送制御が定格運転モードで実行された後、待機状態が３０秒以上継続してから今回の搬送指令が指令されて搬送制御が実行された場合である。
【０１１３】
＃Ｕ３で出退制御部２７Ｆが出退インバータＩＮＶ３に出退駆動指令を指令して、出退モータＭ３を回転作動させて、移載装置１３のスライドフォーク９を突出作動させる。出退制御部２７Ｆは、スライドフォーク９の引退位置から突出位置に位置させるための出退操作量を出退モータＭ３の回転作動量にて出退駆動指令として出退用インバータＩＮＶ３に指令する。出退用インバータＩＮＶ３は指令された回転作動量だけ出退用モータＭ３が回転作動するように、出退用ロータリエンコーダＲＥ３の出力パルスに基づく回転量情報をフィードバック情報として出退用モータＭ１の回転作動をサーボ制御する。
【０１１４】
＃Ｕ３でスライドフォーク９の突出位置までの突出作動が完了すると、＃Ｕ４で昇降制御部２７Ｖが昇降台１２を移載用の昇降量だけ上昇作動させて物品Ｑをスライドフォーク９にて載置支持させる。このとき昇降用インバータＩＮＶ２は位置制御モードで昇降モータＭ３の回転作動をサーボ制御する。上昇作動が完了した後、＃Ｕ５で省電力運転モードであるか否かをチェックする。省電力モードフラグがセットされており省電力運転モードであれば、＃Ｕ６へ移行して昇降制御部２７Ｖがブレーキ解除信号の出力を中止して昇降用ブレーキＢ２を解除状態から制動状態に切り換えてから＃Ｕ７へ移行する。省電力モードフラグがセットされておらず定格運転モードであれば、昇降用ブレーキＢ２を制動状態に切換操作せずに解除状態に維持し、昇降台１２をサーボロックにより停止状態で維持したまま＃Ｕ５から＃Ｕ７へ移行する。
【０１１５】
＃Ｕ７で出退制御部２７Ｆが出退インバータＩＮＶ３に出退駆動指令を指令して、出退モータＭ３を回転作動させて、移載装置１３のスライドフォーク９を引退作動させる。移載装置１３にはスライドフォーク９が引退位置に位置していることを確認するための引退位置検出センサが設けられている。出退用インバータＩＮＶ３は、引退作動についても突出作動と同様に位置制御モードで出退用モータＭ３の回転作動をフィードバック制御するが、出退用インバータＩＮＶ３が出退用モータＭ３の回転作動を停止させたときに引退位置検出センサにより引退位置が検出されることで引退作動が正常に完了する。
【０１１６】
スライドフォーク９の引退作動が正常に完了すると＃Ｕ８で省電力運転モードであるか否かをチェックする。省電力モードフラグがセットされており省電力運転モードであれば＃Ｕ９へ移行して出退制御部２７Ｆがブレーキ解除信号の出力を中止して出退ブレーキＢ３を解除状態から制動状態に切り換えてから掬い処理を終了する。省電力モードフラグがセットされておらず定格運転モードであれば、出退ブレーキＢ３を制動状態に切換操作せずに解除状態に維持し、スライドフォーク９をサーボロックにより停止状態で維持したまま掬い処理を終了する。
【０１１７】
次に、卸し処理を説明するが、卸し処理は、掬い処理における＃Ｕ４で昇降台１２を移載用の昇降量だけ上昇させるところを下降させる点が異なるだけでその他の制御動作は同じであるので詳しい説明は省略する。
【０１１８】
以上、本実施形態によれば、搬送作業負荷が低い場合に省電力モードとなり、省電力モードであると、各モータを停止状態で維持する場合にメカニカルブレーキを積極的に使用することで、サーボロックのための消費電力及びメカニカルブレーキを解除状態に維持するために必要な電力を削減することができる。これにより搬送能力を極力維持しながら省電力を図ることができる。定格運転モードであっても、昇降作動と走行作動の完了タイミングが異なるために一方の作動が完了してから他方の作動が完了するまでの時間がメカニカルブレーキの往復操作時間より長い場合は、積極的にメカニカルブレーキを使用して定格運転モードにおける省電力を図っている。さらに、省電力モードにおいて昇降作動及び走行作動の作動速度を省電力用の作動速度にする場合に、走行作動については定格での作動速度に対して十分低い走行速度とし、昇降作動については定格での昇降速度を維持することで、走行作動と昇降作動のそれぞれの作動形態にとってより適切な省電力効果を得ることができる。
【０１１９】
〔第２実施形態〕
第２実施形態は、第１実施形態で説明したクレーンコントローラ２７が実行する搬送制御のうち、定格運転モードにおいて移載装置１３の移動を開始する場合に、走行台車１０の走行作動及び昇降台１２の昇降作動を同時に開始させない点が異なり、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、搬送制御の当該部分についてのみ説明し、他の部分の説明は省略する。
【０１２０】
クレーンコントローラ２７は、搬送制御において、パターン生成部２７Ｐにて定格運転用走行速度パターン及び定格運転用昇降速度パターンを生成した後、移動開始タイミングになると移載装置１３の移動を開始するが、その際、走行台車１０の走行速度Ｖｈを減速させる期間に、昇降台１２を上昇させる期間を極力長く重複させるために、昇降台１２の上昇開始タイミングを移載装置１３の移動開始タイミングよりも遅延時間Ｔｄだけ遅らせるようにしている。これにより、走行速度Ｖｈを減速させる期間に走行用モータＭ１が回生運転された場合に発生する回生電力を極力効率よく昇降用モータＭ２の力行運転で消費できるようにしている。
【０１２１】
具体的には、図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、クレーンコントローラ２７は、定格運転モードにおいて、移載装置１３を移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも高い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合は、走行台車１０の走行作動を開始して移載装置１３の移動を開始させ、走行速度パターン（図４）の走行減速期間Ｐｈ３により与えられる速度変化に従って走行台車１０の走行速度Ｖｈを減速させる時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間と、昇降速度パターン（図５）により与えられる速度変化に従って昇降台１２を上昇させる時刻ｔ５〜ｔ６の期間とが重複するように、昇降速度パターンを決定するとともに移載装置１３の移動を開始させた移動開始タイミング（時刻ｔ０）よりも遅延時間Ｔｄだけ遅い上昇開始タイミング（時刻ｔ５）に昇降台１２の上昇作動を開始させる形態で搬送制御を実行するように構成されている。
【０１２２】
図１５（ａ）及び（ｂ）に示すように、昇降制御部２７Ｖは、走行制御部２７Ｈが走行速度パターンに基づいて走行台車１０の走行速度の減速を開始する時刻ｔ２に、昇降速度パターンに基づく昇降台１２の上昇を開始させるように遅延時間Ｔｄを設定する。これにより、昇降台１２の上昇のために回転作動する昇降用モータＭ１の力行運転に必要な電力の一部又は全部が、走行台車１０の走行速度Ｖｈを減速させる時刻ｔ２〜時刻ｔ３の期間に発生する走行用モータＭ１の回生電力にて賄われる。このように昇降台１２の上昇開始タイミングを移載装置１３の移動開始タイミングよりも遅延時間Ｔｄだけ遅らせたときの移載装置１３の移動態様を示すと、例えば図１５（ｃ）のようになる。なお、図１５では、移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも高い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合のうち、走行台車１０を前進させるときを例示している。
【０１２３】
また、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すように、昇降制御部２７Ｖは、移載装置１３を移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも低い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合は、走行制御部２７Ｈが走行台車１０の走行作動を開始すると同時に、移載装置１３の下降を開始させる。つまり、図１６で下降開始タイミングを示す時刻ｔ５は、走行開始タイミングを示す時刻ｔ０と同じ時刻である。このように昇降台１２の下降開始タイミングを移載装置１３の移動開始タイミングと同時としたときの移載装置１３の移動態様を示すと、例えば図１６（ｃ）のようになる。なお、図１６では、移動元の移載対象箇所から当該移載対象箇所よりも低い位置にある移動先の移載対象箇所に移動させる場合のうち、走行台車１０を後退させる場合を例示している。
【０１２４】
第１実施形態において、搬送制御が定格運転モードで実行されたときに移載装置１３の移動が開始されるのは、掬い処理実行前の空荷状態で移載装置１３の移動が開始されるときと、掬い処理実行後の実荷状態で移載装置１３の移動が開始されるときの２回あるが、いずれも図１０のフローチャートにおける＃３１の箇所である。第２実施形態では、図１０の＃３１の処理に代えて、図１７のフローチャートに示す処理が実行される。
【０１２５】
以下、図１７のフローチャートに示す処理について説明する。図１０の＃３０で走行速度パターン及び昇降速度パターンが生成されて図１７の＃Ｄ１に移行すると移動元の移載装置１３が位置している移載対象箇所の高さと移動先の移載対象箇所が位置している高さを比較する。各移載対象箇所にはバンク値、ベイ値、レベル値が設定されているので、移動元のレベルと移動先のレベルを比較する。なお、荷載置台８のレベル値は１であり最下段の収納部４と同一レベルである。
【０１２６】
＃Ｄ１で移動先のレベルが移動元のレベルより低い場合や両者の高さが同じ場合は、上昇作動はないとして、＃Ｄ２へ移行して、昇降作動と走行作動とが移動開始タイミングに同時に開始される。＃Ｄ１で移動先のレベルが移動元のレベルより高い場合は、＃Ｄ３へ移行して、移載装置１３の移動を開始する移動開始開始タイミングになると、まず、走行台車１０の走行作動を開始させる。その後、走行速度パターンに基づいて走行台車１０の走行速度が制御され、＃Ｄ４で走行減速タイミング（図１５（ａ）における時刻ｔ２）の到来を監視し、走行減速タイミングになると、＃Ｄ５へ移行して、図１５の時刻ｔ２（時刻ｔ５）で昇降台１２の昇降作動を開始させる。その後、昇降速度パターンに基づいて昇降台１２の上昇速度が制御される。こうして、走行台車１０の走行速度Ｖｈを減速させる期間と昇降台１２を上昇作動させる期間が重複する状態で、走行台車１０の走行作動と昇降台１２の昇降作動が併行して行われ、図１０の＃３２及び＃３７の処理に移行する。
【０１２７】
このようにして、走行台車１０の走行速度Ｖｈを減速させる期間に昇降台１２を上昇作動させることで、走行台車１０の走行作動により発生する走行用モータＭ１の回生電力を走行用インバータＩＮＶ１から電源回生共通コンバータＣＮＶが回収して昇降用モータＭ１の力行運転を行う昇降用インバータＩＮＶに供給することができる。したがって、走行台車１０の走行作動の減速期間に発生する回生電力を利用して昇降台１２を上昇作動させることができ、スタッカクレーンの消費電力を削減することができる。
【０１２８】
〔別の実施形態〕
以上、発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。以下、本発明の別実施形態について説明する。
【０１２９】
（１）上記実施形態では、省電力運転モードにおいて、走行作動時間Ｔｈが昇降作動時間Ｔｖより短いときに、走行台車１０の定格走行速度と停止状態との中間である中間走行速度を省電力運転用走行速度とするものを例示したが、これに代えて、省電力運転モードにおいて、走行作動時間Ｔｈの長短にかかわらず、中間走行速度を省電力運転用走行速度としてもよい。
【０１３０】
（２）上記実施形態では、制御手段が負荷状態判別手段の判別情報に基づいて定格運転モードと省電力運転モードとに自動で切り換えるものを例示したが、これに代えて、定格運転モード及び省電力運転モードの何れかを指令する人為操作式の運転状態切換指令手段を設けて、制御手段が、運転状態切換指令手段の指令情報に基づいて運転状態を切り換えるように構成してもよい。この構成によると、作業者が状況に応じて定格運転モードと省電力運転モードとに切り換えることができる。また、上位コンピュータからの指令により運転状態を切り換えるように構成してもよい。
【０１３１】
（３）上記実施形態では、省電力運転モード判定処理を搬送制御を実行するタイミングで実行するものを例示したが、省電力運転モード判定処理の実行タイミングは、これに限らず、適宜変更が可能である。例えば、一定時間経過の度に周期的に実行してもよい。
【０１３２】
（４）上記実施形態では、負荷状態判別手段が、現在の未処理の搬送作業の数量を基準に高負荷状態であるか低付加状態であるかを判定するものを例示したが、これに限らず、負荷の判断基準は適宜変更可能である。例えば、搬送作業の発生頻度を基準にしたり、過去の搬送作業履歴から予測される現在の搬送作業量に基づいて負荷状態を判定してもよい。また現在の実際の又は予測される搬送作業量を基準にせずに、現在が属する所定期間の搬送作業量を基準に負荷状態を判定してもよい。また制御手段の上位のコンピュータに負荷状態判別手段を備えて、その判別結果に基づいて制御手段が高負荷状態であるか低付加状態であるかを判定してもよい。
【０１３３】
（５）上記実施形態では、走行用モータや昇降用モータをインバータに接続してサーボ制御するものを例示したが、これに代えて、走行用モータや昇降用モータをサーボアンプに接続してサーボ制御するものでもよい。
【０１３４】
（６）上記第１実施形態では、回生電力回収供給手段としての電源回生共通コンバータＣＮＶを設けたものを例示したが、これを備えないものであってもよい。
【０１３５】
（７）上記第１実施施形態では、定格昇降速度で昇降する昇降台１２の昇降台１２の昇降作動期間Ｔｖが定格走行速度で走行する走行台車１０の走行作動期間Ｔｈよりも長いと見込まれる場合には、省電力運転用走行速度として、定格に対して一定の割合（第１実施施形態では５０％）の走行速度を採用するものを例示したが、省電力運転用走行速度で走行する走行台車１０の走行作動期間が定格昇降速度で昇降する昇降台１２の昇降作動期間Ｔｖと同じ時間になるように、省電力運転用走行速度を設定するように構成してもよい。
【０１３６】
（８）上記第２実施施形態では、定格運転モードにおいて、昇降開始タイミングを移動開始タイミングから遅らせるようにしているが、省電力運転モードにおいても同様の制御が可能である。その場合、図８のフローチャートにおける＃７や図９のフローチャートにおける＃２１の処理において図１７のフローチャートに示す処理が実行される。
【符号の説明】
【０１３７】
Ｑ      物品
Ｍ１    走行用モータ
Ｍ２    昇降用モータ
Ｂ１、Ｂ２  制動手段
ＣＮＶ  回生電力回収供給手段
Ｐｖ１  昇降加速期間
Ｐｖ２  昇降定速期間
Ｐｖ３  昇降減速期間
αｖ    昇降用加速度
Ｖｖ_max  昇降用上限速度
βｖ    昇降用減速度
Ｐｈ１  走行加速期間
Ｐｈ２  走行定速期間
Ｐｈ３  走行減速期間
αｈ    走行用加速度
Ｖｈ_max  走行用上限速度
βｈ    走行用減速度
Ｔｈ    走行作動期間
Ｔｖ    昇降作動期間
ｔ２〜ｔ３  走行速度を減速する期間
ｔ５〜ｔ９  昇降台を上昇させる期間
ｔ０    移動開始タイミング
ｔ５    上昇開始タイミング
Ｔｄ    遅延時間
４、８  移載対象箇所
５      走行レール
１０    走行台車
１１    昇降マスト
１２    昇降台
１３    移載装置
２７    制御手段
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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