(57)【要約】【課題】      複数の搬送モータを備え、過負荷が発生しても停止せず、搬送時間が長くならず、大型化が不要な非接触給電部を備えた搬送装置の制御方法の提供。【解決手段】  交流電流が供給される給電線４０から、非接触で交流電流の周波数に共振して受電した電力を供給する非接触給電部４１と、非接触給電部４１から電力を供給される複数のモータ３４，３６と、非接触給電部４１が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段３０，３２とを備え、モータ３４．３６の各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、物品を載置した位置から指示された位置迄搬送する搬送装置の制御方法。移動開始時に各方向への移動終了迄の各所要時間を算出し、判定手段３０，３２が過負荷状態であると判定する都度、算出した各所要時間の長短を判定し、短い方と判定した方向を分担するモータ３４、３６の出力を低減する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電流が供給される給電線から、非接触で前記交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する非接触給電部と、該非接触給電部から電力を供給される複数のモータと、前記非接触給電部が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、前記複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、該物品を載置した位置から指示された位置迄搬送するように構成してある搬送装置の制御方法において、
移動開始時に前記各方向への移動終了迄の各所要時間を算出し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、算出した前記各所要時間の長短を判定し、短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減することを特徴とする搬送装置の制御方法。
【請求項２】
前記出力を低減する都度、低減した出力の方向の移動開始から移動終了迄の所要時間を算出し直して更新し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、所要時間の長短を判定し、短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減する請求項１記載の搬送装置の制御方法。
【請求項３】
交流電流が供給される給電線から、非接触で前記交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する非接触給電部と、該非接触給電部から電力を供給される複数のモータと、前記非接触給電部が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、前記複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、該物品を載置した位置から指示された位置迄搬送するように構成してある搬送装置において、
移動開始時に前記各方向への移動終了迄の各所要時間を算出する算出手段と、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、前記算出手段が算出した所要時間の長短を判定する長短判定手段と、該長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減する低減手段とを備えることを特徴とする搬送装置。
【請求項４】
前記低減手段が出力を低減する都度、前記算出手段は、低減した出力の方向の移動開始から移動終了迄の所要時間を算出し直して更新し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、前記長短判定手段が所要時間の長短を判定し、該長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を、前記低減手段が低減するように構成してある請求項３記載の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫等に使用され、交流電流が供給される給電線から、非接触で交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する非接触給電部と、非接触給電部から電力を供給される複数のモータとを備え、複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、物品を載置した位置から指示された位置迄搬送するように構成してある搬送装置の制御方法、及び搬送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫内の搬送装置等に使用され、受電部がエリア内に敷設された給電線から非接触で受電する非接触給電部を備えた搬送装置は、本願出願人等が提案し既に実用化されている。
特許文献１には、過負荷が加わることにより回路素子が破壊されることを回避することができる給電装置、搬送車及び搬送システムが開示されている。
特許文献２には、過負荷等により電圧降下が生じた場合でも、速やかにこれを是正することにより移動体の動作を継続させることができる非接触式給電システムを用いた移動装置の制御方法及び移動装置が開示されている。
特許文献３には、固定導体が配設されている径路に沿って移動中の又は停止している複数の車両の若干又はその全てに誘導電力を配電する誘導電力分配システムが開示されている。
【０００３】
特許文献４には、広い設置スペースを必要とせず、棚への入庫時に方向性を要求されるワークを、ワーク搬送装置と棚への移載機との間で向きを変えて能率よく受け渡しを行うことのできるワーク中継装置が開示されている。
【特許文献１】特許第３５０５６１８号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２０４号公報
【特許文献３】特許第２６６７０５４号公報
【特許文献４】特許第２９１８８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触給電部を備えた搬送装置では、ピックアップ又は受電回路の容量により定まる受電側の供給電力には限度がある。その為、従来は、受電側の搬送装置で多数の搬送モータが同時に駆動する場合は、受電側の供給可能電力を超え、過負荷が発生すると、ピックアップ又は受電回路を過負荷から保護する為に、電力供給を停止していた（特許文献１）。また、過負荷が生じる前に、モータによる移動速度を下げて、過負荷の発生を防止していた（特許文献２，３）
【０００５】
しかし、電力供給が停止されると、当然ながら、搬送装置が停止し、搬送できなくなると共に、再起動させる手間が発生するという問題がある。また、複数の搬送モータの速度を一様に下げると、搬送時間が長くなるという問題がある。
また、過負荷が発生しないように、ピックアップ及び受電回路の容量を大きくすると、平均電力の約２倍以上の供給能力が必要となって大型化し、給電線に電力を供給する高周波電源の容量も大きくする必要があり大型化するという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、第１，２発明では、複数の搬送モータを備え、過負荷が発生しても停止せず、搬送時間が長くならず、また、大型化する必要もない非接触給電部を備えた搬送装置の制御方法を提供することを目的とする。
第３，４発明では、複数の搬送モータを備え、過負荷が発生しても停止せず、搬送時間が長くならず、また、大型化する必要もない非接触給電部を備えた搬送装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る搬送装置の制御方法は、交流電流が供給される給電線から、非接触で前記交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する非接触給電部と、該非接触給電部から電力を供給される複数のモータと、前記非接触給電部が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、前記複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、該物品を載置した位置から指示された位置迄搬送するように構成してある搬送装置の制御方法において、移動開始時に前記各方向への移動終了迄の各所要時間を算出し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、算出した前記各所要時間の長短を判定し、短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減することを特徴とする。
【０００８】
第２発明に係る搬送装置の制御方法は、前記出力を低減する都度、低減した出力の方向の移動開始から移動終了迄の所要時間を算出し直して更新し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、所要時間の長短を判定し、短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減することを特徴とする。
【０００９】
第３発明に係る搬送装置は、交流電流が供給される給電線から、非接触で前記交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する非接触給電部と、該非接触給電部から電力を供給される複数のモータと、前記非接触給電部が過負荷状態であるか否かを判定する判定手段とを備え、前記複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、該物品を載置した位置から指示された位置迄搬送するように構成してある搬送装置において、移動開始時に前記各方向への移動終了迄の各所要時間を算出する算出手段と、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、前記算出手段が算出した所要時間の長短を判定する長短判定手段と、該長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減する低減手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第１発明に係る搬送装置の制御方法及び第３発明に係る搬送装置では、非接触給電部が、交流電流が供給される給電線から、非接触で交流電流の周波数に共振して受電し、受電した電力を供給する。複数のモータが、非接触給電部から電力を供給され、判定手段が、非接触給電部が過負荷状態であるか否かを判定し、複数のモータの各出力で分担する各方向へ物品を移動させることにより、物品を載置した位置から指示された位置迄搬送する。算出手段が、移動開始時に複数のモータの分担する各方向への移動終了迄の各所要時間を算出し、長短判定手段が、判定手段が過負荷状態であると判定する都度、算出手段が算出した所要時間の長短を判定する。低減手段は、長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減する。
【００１１】
第４発明に係る搬送装置は、前記低減手段が出力を低減する都度、前記算出手段は、低減した出力の方向の移動開始から移動終了迄の所要時間を算出し直して更新し、前記判定手段が過負荷状態であると判定する都度、前記長短判定手段が所要時間の長短を判定し、該長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を、前記低減手段が低減するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る搬送装置の制御方法及び第４発明に係る搬送装置では、算出手段が、低減手段が出力を低減する都度、低減した出力の方向の移動開始から移動終了迄の所要時間を算出し直して更新する。長短判定手段が、判定手段が過負荷状態であると判定する都度、所要時間の長短を判定し、低減手段は、長短判定手段が短い方と判定した方向を分担するモータの出力を低減する。
【発明の効果】
【００１３】
第１，２発明に係る搬送装置の制御方法によれば、複数の搬送モータを備え、過負荷が発生しても停止せず、搬送時間が長くならず、また、大型化する必要もない非接触給電部を備えた搬送装置の制御方法を実現することができる。
【００１４】
第３，４発明に係る搬送装置によれば、複数の搬送モータを備え、過負荷が発生しても停止せず、搬送時間が長くならず、また、大型化する必要もない非接触給電部を備えた搬送装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る搬送装置の制御方法及び搬送装置の実施の形態１が適用される移載機が設置された自動倉庫を示す横断面図であり、図２は、図１のＦ−Ｆ線方向から見た自動倉庫の縦断面図である。この自動倉庫では、ワーク搬送装置４が、棚２の近傍位置迄ワークＷを搬入し、棚２の近傍位置から、ワークＷを搬出する。移載機３が、対向して配置された一対の多段の棚２，２間に沿って走行し、各棚２に対してワーク（製品、物品）Ｗの出入庫を行う。ワーク中継装置１が、移載機３とワーク搬送装置４との間でワークＷの受け渡しを行う。
【００１６】
ワーク中継装置１は、その受け渡しを行う為に、各棚２の一端側に形成された切り欠きスペース部２Ａに配置されている。また、水平面内で屈曲回動を行う図示しない多関節アームと、この多関節アームの先端部に固定され、ワークＷを載置するワーク載置部とを備えている。
ワーク搬送装置４は、棚２が配置されている建物の天井に設置されている案内レールに沿って走行する天井自走車５と、天井自走車５とワーク中継装置１との間でワークＷを受け渡すワーク横行装置６とを備えており、ワーク搬送装置４は、ワークＷを吊り下げて搬送する構造になっている。
【００１７】
また、ワーク横行装置６は、昇降動作と横行動作とを行うワークＷの載置台６Ａを有し、天井自走車５とのワークＷの受け渡し位置と、ワーク中継装置１との受け渡し位置との間で移動できるように構成されている。
移載機３は、対向する一対の棚２のそれぞれの前面に沿って敷設された図示しないレール上を走行する走行駆動部１９と、走行駆動部１９に立設された支柱２０に沿って昇降する昇降フレーム２１とを備えている。走行駆動部１９は、走行用のモータ３４（搬送モータ）と、昇降用のモータ３６（搬送モータ）とを内蔵しており、モータ３４に駆動される図示しない４つの車輪が、前記レール上を転動することにより走行する。昇降フレーム２１は、モータ３６に駆動される図示しないチェイン機構により昇降する。
【００１８】
モータ３４，３６及びこれらの制御部３０は、非接触給電部４１から給電され、非接触給電部４１は、前記レールに沿って敷設された給電線４０から非接触給電される（図３参照）。
昇降フレーム２１の上面には、水平面内で屈曲回動を行う多関節アーム２２が配置され、多関節アーム２２の先端には、ワークＷを支持する支持アーム２３が設けられている。
【００１９】
このような構成の自動倉庫では、棚２へ入庫されるワークＷは、天井自走車５に吊り下げられた状態で、ワーク横行装置６との受け渡し位置へ運ばれて来る。この受け渡し位置では、ワーク横行装置６は、載置台６Ａが上昇し、天井自走車５からワークＷを受け取る。ワーク横行装置６は、ワークＷを受け取った後、ワーク中継装置１との受け渡し位置迄走行する。
ワーク中継装置１は、受け渡し位置に待機しており、ワーク横行装置６の載置台６Ａが下降することにより、ワークＷをワーク中継装置１のワーク載置部へ渡す。ワーク中継装置１は、ワークＷをワーク横行装置６から受け取ると、多関節アームを回動させて、ワーク載置部を移載機３との受け渡し位置へ移動させる。
【００２０】
移載機３の多関節アーム２２先端に設けられている支持アーム２３は、受け渡し位置に待機しており、ワーク中継装置１のワーク載置部からワークＷを受け取ると、走行駆動部１９で外部から指示された棚２の収納位置迄、所定の加速度及び定速度で走行する。また、昇降フレーム２１を支柱２０に沿って所定の加速度及び定速度で棚２の支持された位置迄昇降させ、ワークＷを指示された位置に収納する。外部からの指示は、無線通信又は有線通信等により制御部３０に与えられる。尚、出庫動作は、上述した入庫動作と逆の手順で行う。
【００２１】
図３は、移載機３が備える走行用のモータ３４及び昇降用のモータ３６に給電する非接触給電部４１と、これらの制御部３０との構成例を示すブロック図である。
この非接触給電部４１は、高周波定電流を供給される給電線４０に沿って、非接触で自在に移動出来るように設けられたピックアップ共振回路部３７と、ピックアップ共振回路部３７が給電線４０から受電した電力を高周波定電圧に変換するインピーダンス変換回路部３８と、インピーダンス変換回路部３８が変換した高周波定電圧を整流するダイオードブリッジ３１、及びダイオードブリッジ３１の出力を平滑する平滑コンデンサＣ４を有する整流・平滑回路部３９とを備えている。平滑コンデンサＣ４には抵抗Ｒが並列に接続されている。
【００２２】
平滑コンデンサＣ４が平滑した直流電力は、走行用のモータ３４を駆動するモータドライバ３３、昇降用のモータ３６を駆動するモータドライバ３５、及びモータドライバ３３，３５を制御する制御部３０に与えられる。平滑コンデンサＣ４の陽極側には、非接触給電部４１に流れる電流を検出する電流検出器３２が設けられ、電流検出器３２の検出値は制御部３０に与えられる。
【００２３】
ピックアップ共振回路部３７は、給電線４０に通流する高周波定電流に共振して受電するピックアップコイルＬ１及びコンデンサＣ１を備える並列共振回路である。
インピーダンス変換回路部３８は、２つの並列接続されたコンデンサＣ２，Ｃ３間にリアクトルＬ２が接続されたπ型のイミタンス変換回路（インピーダンス変換回路）である。
尚、ピックアップ共振回路部３７は、直列共振回路であっても良く、その場合は、インピーダンス変換回路は不要である。
【００２４】
以下に、このような構成の非接触給電部４１の動作を説明する。
給電線４０に通流する高周波定電流は、非接触給電部４１により非接触状態で電磁誘導により受電される。
非接触給電部４１は、ピックアップ共振回路部３７が、給電線４０から受電した電力を、並列共振することにより、高周波定電流に変換する。インピーダンス変換回路部３８は、ピックアップ共振回路部３７が変換した高周波定電流を、インピーダンス変換することにより、高周波定電圧に変換する。ピックアップ共振回路部３７が変換した高周波定電圧は、整流・平滑回路部３９により整流・平滑され、整流・平滑された直流電力は、モータドライバ３３，３５及び制御部３０に与えられる。
【００２５】
制御部３０は、外部からの無線通信又は有線通信によるワークＷの収納位置の指示に基づき、モータドライバ３３により走行用のモータ３４を駆動して、所定の加速度及び定速度で、走行駆動部１９を指示された収納位置の水平方向位置迄走行させる。また、モータドライバ３５により昇降用のモータ３６を駆動して、所定の加速度及び定速度で、昇降フレーム２１を指示された収納位置の鉛直方向位置迄昇降させる。
制御部３０は、外部からワークＷの収納位置の指示を受けたときに、走行駆動部１９が収納位置の水平方向位置迄移動する所用時間である走行時間、及び昇降フレーム２１が収納位置の鉛直方向位置迄移動する所要時間である昇降時間を算出しておく。
【００２６】
以下に、制御部３０がモータ３４，３６を駆動制御する際の加速度を制御する動作を、それを示す図４のフローチャートを参照しながら説明する。
制御部３０は、先ず、電流検出器３２が検出した電流値を読み込み（Ｓ２）、次いで、読み込んだ電流値が、過負荷状態を示す閾値である許容値以上であるか否かを判定し（Ｓ４）、許容値以上でなければリターンする。
制御部３０は、読み込んだ電流値が、許容値以上であれば（Ｓ４）、過負荷状態であるとして、走行時間及び昇降時間の長短を判定し（Ｓ６）、走行時間の方が短ければ、又は等しければ、走行加速度を所定値低減して（Ｓ８）リターンする。昇降時間の方が短ければ、昇降加速度を所定値低減して（Ｓ１０）リターンする。
【００２７】
例えば、走行駆動部１９が収納位置の水平方向位置迄移動する際の速度を示すタイミングチャートを図５（ａ）、その際のモータドライバ３３の出力を示すタイミングチャートを図５（ｂ）とする。また、昇降フレーム２１が収納位置の鉛直方向位置迄移動する際の速度を示すタイミングチャートを図５（ｃ）、その際のモータドライバ３５の出力を示すタイミングチャートを図５（ｄ）とする。
走行駆動部１９の走行時間はｔ１であり、昇降フレーム２１の昇降時間はｔ２であり、ｔ１∠ｔ２となっている。
【００２８】
走行駆動部１９の走行加速度及び走行速度は各一定であり、モータドライバ３３の出力は、加速時は増加率が一定であり（Ｂ）、定速走行時は一定である。走行駆動部１９の走行距離は、図５（ａ）のタイミングチャートの面積となる。
昇降フレーム２１の昇降加速度及び昇降速度は各一定であり、モータドライバ３５の出力は、加速時は増加率が一定であり（Ｃ）、定速昇降時は一定である。昇降フレーム２１の昇降距離は、図５（ｃ）のタイミングチャートの面積となる。
モータドライバ３３，３５の出力が増加し、過負荷になる可能性があるのは、加速時のみであり、過負荷になるのを防止する為には、加速度を低減すれば良い。尚、出力がマイナスになる（Ｄ，Ｅ）のは、モータ３４，３６の制動時に回生電力が発生している為である。
【００２９】
ここで、制御部３０が、読み込んだ電流値が許容値以上であると判定したときは（Ｓ４）、図６（ｂ）に示すモータドライバ３３，３５の加算出力が、出力許容値に達しているときであり、過負荷状態に達しているときである。
このとき、走行時間ｔ１∠昇降時間ｔ２であるから、制御部３０は、走行加速度を低減するように、モータドライバ３３の出力を低減させる。走行加速度を低減する期間は、昇降速度が所定速度に達し、昇降加速度が０になる迄とし、その後は、低減以前の走行加速度に復帰させる。
【００３０】
その結果、走行駆動部１９が収納位置の水平方向位置迄移動する際の速度を示すタイミングチャートは、図６（ａ）に示すように変化し、走行速度が所定値に達すれば、出力は一定に制御される。この場合、走行時間は若干延長されるが、昇降時間を超えることはなく、全体として、支持アーム２３に支持されたワークＷの収納位置への搬送時間（ここでは昇降時間となる）は延長されない。
【００３１】
尚、本実施の形態では、電流検出器３２が検出した電流値が許容値以上であるか否かで過負荷状態であるか否かを判定しているが、電流検出器３２に代えて、整流・平滑回路部３９の出力電圧を検出する電圧検出器を設けても良い。その場合、単相交流定電圧を整流・平滑する非接触給電装置においては、整流・平滑回路部３９の出力電圧は、負荷に対して垂下特性を有するから、電圧検出器が検出した電圧値が、過負荷状態を示す閾値である許容値以下であるか否かを判定し、許容値以下であれば過負荷状態とする。また、ピックアップ共振回路部３７のピックアップコイルＬ１又はコンデンサＣ１の両端電圧で過負荷状態であるか否かを判定しても良い。
【００３２】
（実施の形態２）
図７は、本発明に係る搬送装置の制御方法及び搬送装置の実施の形態２が適用される移載機の制御部がモータを駆動制御する際の加速度を制御する動作を示すフローチャートである。本実施の形態２の移載機及び移載機が設置された自動倉庫の構成は、実施の形態１で説明した移載機及び自動倉庫の構成と同様であるので、説明を省略する。
制御部３０は、先ず、電流検出器３２が検出した電流値を読み込み（Ｓ２０）、次いで、読み込んだ電流値が、過負荷状態を示す閾値である許容値以上であるか否かを判定し（Ｓ２２）、許容値以上でなければリターンする。
【００３３】
制御部３０は、読み込んだ電流値が、許容値以上であれば（Ｓ２２）、過負荷状態であるとして、走行時間及び昇降時間の長短を判定し（Ｓ２４）、昇降時間が走行時間以上であれば、走行加速度を所定値低減する（Ｓ２６）。次いで、その低減した走行加速度による走行時間を算出して更新し（Ｓ２８）リターンする。
制御部３０は、昇降時間が走行時間以上でなければ（Ｓ２４）、昇降加速度を所定値低減し（Ｓ３０）、その低減した昇降加速度による昇降時間を算出して更新し（Ｓ３２）リターンする。
【００３４】
制御部３０は、以後、読み込んだ電流値（Ｓ２０）が、許容値以上であれば（Ｓ２２）、走行時間及び昇降時間の短い方の走行加速度又は昇降加速度を所定値低減し、次いで、その低減した加速度による走行時間又は昇降時間を算出して更新しリターンする。これにより、サンプリング周期毎に、負荷を低減制御できるので、加速時のモータドライバ３３，３５の加算出力を許容値付近に維持することが可能となり、必要以上に加速度を低減することがなくなる。その他の動作は、実施の形態１で説明した移載機及び自動倉庫の動作と同様であるので、説明を省略する。
【００３５】
尚、実施の形態１，２では、走行用及び昇降用の２つのモータを備えている場合について説明したが、モータが３つ以上の場合でも、同様に実施することが可能である。その場合、所要時間が最も長い方向を分担するモータ以外のモータの加速度又は出力トルクを低減すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る搬送装置の制御方法及び搬送装置の実施の形態が適用される移載機が設置された自動倉庫を示す横断面図である。
【図２】図１のＦ−Ｆ線方向から見た自動倉庫の縦断面図である。
【図３】移載機が備える走行用のモータ及び昇降用のモータに給電する非接触給電部と、これらの制御部との構成例を示すブロック図である。
【図４】制御部がモータを駆動制御する際の加速度を制御する動作例を示すフローチャートである。
【図５】移載機の動作例を示すタイミングチャートである。
【図６】移載機の動作例を示すタイミングチャートである。
【図７】制御部がモータを駆動制御する際の加速度を制御する他の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
２  棚
３  移載機
１９  走行駆動部
２０  支柱
２１  昇降フレーム
２２  多関節アーム
２３  支持アーム
３０  制御部
３２  電流検出器
３３、３５  モータドライバ
３４，３６  モータ（搬送モータ）
３７  ピックアップ共振回路部
３８  インピーダンス変換回路部
３９  整流・平滑回路部
４０  給電線
４１  非接触給電部
Ｗ  ワーク（製品、物品）
【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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