(57)【要約】【課題】移載方向に対して前後方向に生じた荷の位置ずれを補正することができるスタッカクレーンを提供する。【解決手段】フォークにより荷の引き込みを行ってフォークを移載方向中央の位置にまで戻し（Ｓ３）、荷はみ出しセンサがオンせずに（Ｓ４）、荷位置ずれセンサがオンしている場合には（Ｓ５）、荷が許容範囲内の位置ずれを生じていると判断され、移載機の移載ストローク量が所定量だけ調整された後（Ｓ７）、さらにフォークが引き込まれて位置ずれが補正される。荷はみ出しセンサがオンしている場合には（Ｓ４）、許容範囲を超える位置ずれを生じていると判断され、移載動作が自動的に停止される（Ｓ６）。【選択図】図４
2006103908.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降自在の昇降台を有すると共に昇降台に固定された移載機により荷を移載するスタッカクレーンにおいて、
昇降台に固定され且つ移載機による移載方向への荷の許容範囲内の位置ずれを検知する荷位置ずれセンサと、
前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知すると移載機の移載ストローク量を調整して荷の移載動作を行わせるコントローラと
を備えたことを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
昇降台に固定され且つ移載機による移載方向への荷の許容範囲を超える位置ずれを検知する荷はみ出しセンサをさらに備え、
前記コントローラは、前記荷はみ出しセンサが荷の許容範囲を超える位置ずれを検知すると移載機による荷の移載動作を停止する請求項１に記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知したときにその位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定手段をさらに備え、
前記コントローラは、前記位置ずれ量測定手段で測定された位置ずれ量に対応した量だけ移載機の移載ストローク量を調整する請求項１または２に記載のスタッカクレーン。
【請求項４】
移載される荷の端部が所定の位置に至ったときに作動する位置検出スイッチを備え、
前記位置ずれ量測定手段は、予め決められた大きさの荷を移載する場合に移載機による移載動作の開始から前記位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出する請求項３に記載のスタッカクレーン。
【請求項５】
前記位置検出スイッチは、前記荷位置ずれセンサ、前記荷はみ出しセンサ及び移載機上の荷の存在を検知する在荷センサのうちのいずれかからなる請求項４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】
この発明は、スタッカクレーンに係り、特にスタッカクレーンにおける荷の位置ずれの補正に関する。
【背景技術】
【０００２】
図８（ａ）及び（ｂ）に示されるように、複数の間口を有すると共に荷を保管するための棚１に沿って走行路２が敷設され、この走行路２上をスタッカクレーン３が走行し、棚１と入庫ステーション４または出庫ステーション５との間で荷を搬送する自動倉庫が知られている。
スタッカクレーン３は、昇降自在の昇降台とその昇降台の上に搭載された移載機を有しており、図９（ａ）〜（ｃ）に示されるように移載機６に走行路２とは直角方向に進退して荷Ｓを移動させるフォーク７が設けられている。また、昇降台には荷Ｓのはみ出しを検知して移載動作を自動的に停止するための荷はみ出しセンサ８が配設されている。
【０００３】
通常は、図９（ａ）〜（ｃ）に順次示されるように、移載機６のフォーク７が棚１に載置された荷Ｓの下方に進出して荷Ｓを持ち上げた後、荷Ｓと共に後退して引き込みを完了する。
ここで、フォーク７上に荷Ｓが存在しない場合あるいは荷Ｓの重量が無視し得る場合には、図１０（ａ）〜（ｃ）に順次示されるように、フォーク７を進出させて荷Ｓを棚１に入庫したり、逆に荷Ｓを棚１から出庫しても、フォーク７が撓むことはない。ところが、実際には図１１（ａ）の位置、すなわちフォーク７が進出する前の状態ではフォーク７は撓んでいないが、フォーク７が進出して棚１に入庫した際には、図１１（ｂ）に示されるように、荷Ｓの重量によってフォーク７が撓むため、荷Ｓが棚１の手前側に位置ずれを生じて載置されてしまう。このようにして入庫と出庫を繰り返すと、棚１から棚１への移動を行うピッキングシステムやパレットが外部に出ないクローズドシステムにおいては、荷Ｓの位置ずれ量が次第に大きくなり、図１２に示されるように、荷Ｓをフォーク７上に引き込んだときに、荷Ｓの一部が荷はみ出しセンサ８の位置にかかり、荷はみ出しセンサ８により荷Ｓのはみ出しが検知されて移載機６の移載動作が自動的に停止するおそれがある。
【０００４】
そこで、図１３（ａ）に示されるように、上部に外方に向かって開いた斜面部９を有するガイド１０を棚に設置し、図１３（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、荷Ｓをガイド１０の上から棚に載置したときに荷Ｓに位置ずれが生じていても、荷Ｓが斜面部９に当接してすべり落ちることによって位置ずれを補正する方法が考案されている。
しかしながら、このようなガイド１０を用いる方法では、荷Ｓのピッキング作業を行う棚の間口すべてにガイド１０を設置しなければならず、設備コストが嵩むという問題がある。
また、ガイド１０の厚さ分だけ余分に荷Ｓを昇降させる必要があるため、ピッキング作業のサイクルタイムが遅くなり、作業の効率低下を招いてしまう。さらに、ガイド１０の厚さ分だけ棚のスペースを余分に取らなければならないという問題もある。
【０００５】
特許文献１には、移載機の移載方向に対して直角方向に荷を移動させる移動装置を搭載し、荷を移載方向の中心軸上に位置させて移載を行うスタッカクレーンが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２３８９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１のスタッカクレーンでは、上述したように移載方向に対して前後方向に位置ずれを生じた荷の位置を補正することはできず、次第に位置ずれ量が大きくなって移載動作が自動的に停止するという不具合を解消することができない。
この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、移載方向に対して前後方向に生じた荷の位置ずれを補正することができるスタッカクレーン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】
【０００８】
この発明に係るスタッカクレーンは、移載機による移載方向への荷の許容範囲内の位置ずれを検知する荷位置ずれセンサを昇降台に固定し、荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知するとコントローラが移載機の移載ストローク量を調整して荷の移載動作を行わせるものである。
許容範囲内の位置ずれが荷位置ずれセンサによって検知されると、コントローラにより移載機の移載ストローク量が調整され、これにより位置ずれが補正される。
【０００９】
さらに、移載機による移載方向への荷の許容範囲を超える位置ずれを検知する荷はみ出しセンサを昇降台に固定し、荷はみ出しセンサが荷の許容範囲を超える位置ずれを検知するとコントローラが移載機による荷の移載動作を停止するように構成することができる。
また、荷位置ずれセンサが荷の許容範囲内の位置ずれを検知したときにその位置ずれ量を位置ずれ量測定手段で測定し、測定された位置ずれ量に対応した量だけコントローラが移載機の移載ストローク量を調整するように構成してもよい。
【００１０】
また、移載される荷の端部が所定の位置に至ったときに作動する位置検出スイッチを備えれば、位置ずれ量測定手段は、予め決められた大きさの荷を移載する場合に移載機による移載動作の開始から位置検出スイッチが作動するまでの所要時間に基づいて位置ずれ量を算出することができる。
なお、位置検出スイッチは、荷位置ずれセンサ、荷はみ出しセンサ及び移載機上の荷の存在を検知する在荷センサのうちのいずれかから構成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、移載方向に対して前後方向に生じた荷の位置ずれを補正することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、この発明の実施の形態１に係るスタッカクレーンを示す。スタッカクレーンは、走行モータ１１により走行路２上を走行する下部フレーム１２を有しており、下部フレーム１２の上に一対のマスト１３が立設され、昇降台１４が昇降モータ１５の駆動によりマスト１３に沿って昇降自在に取り付けられている。昇降台１４の上にはそれぞれ荷Ｓの移載を行う二つの移載機１６が搭載されている。また、下部フレーム１２の走行や昇降台１４の昇降等の制御を行うためのコントロ−ラ１７がマスト１３の外側部に取り付けられている。
【００１３】
図２に示されるように、各移載機１６は走行路２とは直角方向（矢印Ａで示される方向）に進退自在に配設されたフォーク１８を有しており、昇降台１４には、各移載機１６のフォーク１８の進退方向に沿ってそれぞれ複数のセンサが配列されている。複数のセンサは、各移載機１６に対応して、三つの在荷センサ１９、二つの荷位置ずれセンサ２０及び二つの荷はみ出しセンサ２１からなっている。荷位置ずれセンサ２０は、移載機１６による移載方向への荷Ｓの許容範囲内の位置ずれを検知するためのもので、フォーク１８の進退方向における移載機１６の両端部付近にそれぞれ配置されている。荷はみ出しセンサ２１は、移載機１６による移載方向への荷Ｓの許容範囲を超える位置ずれを検知するためのもので、双方の荷位置ずれセンサ２０よりもフォーク１８の進退方向に沿ってさらに外側にそれぞれ配置されている。また、荷位置ずれセンサ２０よりもフォーク１８の進退方向に沿って移載機１６の中央部側に三つの在荷センサ１９が配列されている。これらの在荷センサ１９は、移載機６上に荷が存在するか否かを検知するためのセンサである。
【００１４】
これら在荷センサ１９、荷位置ずれセンサ２０及び荷はみ出しセンサ２１は、それぞれフォーク１８の進退通路を挟んで進退通路の一方の側部に配置されたセンサ本体と進退通路の他方の側部に配置された反射体とを有し、センサ本体からフォーク１８の進退方向に対して直角方向に発せられた光が反射体で反射された後にセンサ本体で検出する光電スイッチを構成している。フォーク１８上に載置された荷Ｓがフォーク１８と共に移動して荷Ｓの端部がセンサの配置位置まで到達すると、センサ本体から発せられた光線が荷Ｓにより遮断されるためにセンサ本体は反射体で反射された光を捉えることができず、これにより荷Ｓの存在及び荷Ｓの位置を検出することが可能となる。センサ本体が反射体で反射された光を捉えることができる状態をセンサのオフ状態、捉えることができない状態をセンサのオン状態と呼ぶことにする。
【００１５】
図３に示されるように、フォーク１８上に載置された荷Ｓが移載方向の中央に位置している場合の荷Ｓの端部から距離Ｌ１を隔てた位置に荷位置ずれセンサ２０が、距離Ｌ２を隔てた位置に荷はみ出しセンサ２１がそれぞれ配置されている。この実施の形態においては、Ｌ１＝３０ｍｍ、Ｌ２＝５０ｍｍに設定されている。
【００１６】
次に、図４のフローチャートを参照して棚１に保管されている荷Ｓを降ろす場合の実施の形態１に係るスタッカクレーンの動作について説明する。まず、ステップＳ１で走行モータ１１及び昇降モータ１５の駆動により図５（ａ）に示されるようにスタッカクレーンの移載機１６を棚１の所望の間口の位置まで移動させる。次にステップＳ２で図５（ｂ）に示されるようにフォーク１８を移載方向中央の位置から棚１に向かって前進させ、移載動作を開始する。フォーク１８によって荷Ｓの引き込みを行い、ステップＳ３でフォーク１８を移載方向中央の位置にまで戻す。
【００１７】
ここで、ステップＳ４で荷はみ出しセンサ２１がオンしていないかどうかが判定される。荷はみ出しセンサ２１がオンしていない場合には、荷Ｓの端部が荷はみ出しセンサ２１の配置位置まではみ出ていないと判断されて、ステップＳ５に進み、こんどは荷位置ずれセンサ２０がオンしていないかどうかが判定される。そして、荷位置ずれセンサ２０がオンしていない場合には、荷Ｓの端部が荷位置ずれセンサ２０の配置位置までずれておらず、図５（ｃ）に示されるように荷Ｓが正常な位置にあると判断されて移載動作を完了する。
【００１８】
ステップＳ４で荷はみ出しセンサ２１がオンしている場合には、図６（ａ）に示されるように荷Ｓの端部が荷はみ出しセンサ２１の配置位置まではみ出ており、許容範囲を超える位置ずれを生じていると判断されて、ステップＳ６で移載動作が自動的に停止される。このとき、移載動作の停止と共に異常であることを示す警告ランプの点灯や警告音の発生をさらに行うことが好ましい。
【００１９】
また、ステップＳ５で荷位置ずれセンサ２０がオンしている場合には、図６（ｂ）に示されるように荷Ｓの端部が荷はみ出しセンサ２１の配置位置までははみ出ていないが、荷位置ずれセンサ２０の配置位置までずれており、許容範囲内の位置ずれを生じていると判断され、ステップＳ７でコントロ−ラ１７により移載機１６の移載ストローク量が所定量だけ調整された後、ステップＳ８でさらにフォーク１８が引き込まれて位置ずれが補正され、これにより荷Ｓが図５（ｃ）に示されるように正常な位置に戻される。なお、ステップＳ７における移載ストロークの調整量は、例えば移載方向の中央に位置している場合の荷Ｓの端部から荷位置ずれセンサ２０の配置位置までの距離Ｌ１に等しい３０ｍｍに設定される。
【００２０】
このようにして、荷Ｓの許容範囲内の位置ずれを補正しながら移載動作を行うことができるため、棚１から棚１への移動を行うピッキングシステムやパレットが外部に出ないクローズドシステムにおいても、荷Ｓの位置ずれ量が次第に大きくなって移載動作が自動的に停止するという不具合が防止される。
同様にして、棚１に荷Ｓを保管する場合にも、荷Ｓの許容範囲内の位置ずれを補正しながら移載動作を行うことができる。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、荷位置ずれセンサ２０がオンした場合の移載ストロークの調整量を例えば３０ｍｍとして予め設定された量だけ移載ストローク量を調整したが、位置ずれ量測定手段によって荷Ｓの位置ずれ量を測定し、測定された位置ずれ量だけ移載機１６の移載ストローク量を調整することもできる。その他は、上述した実施の形態１と同様に図４のフローチャートに従って荷Ｓの許容範囲内の位置ずれが補正される。
【００２２】
例えば、棚１から荷Ｓを降ろす場合に、図７（ａ）に示されるようにフォーク１８の引き込み開始から図７（ｂ）に示されるように引き込まれる荷Ｓによって荷位置ずれセンサ２０がオンするまでの所要時間を計測する。ここで、コントローラ１７は予めフォーク１８の引き込み速度を把握することができるので、計測された所要時間とフォーク１８の引き込み速度とにより、フォーク１８の引き込み開始時における荷位置ずれセンサ２０の配置位置から棚１に置かれている荷Ｓの端部Ｓｔまでの距離Ｄを算出することが可能となる。
【００２３】
棚１の上に位置ずれを生じることなく載置されている荷Ｓの端部Ｓｔと荷位置ずれセンサ２０の配置位置との間の距離をＤ０とすると、荷Ｓの位置ずれ量ΔＤは、
ΔＤ＝Ｄ−Ｄ０
として表される。
そこで、コントローラ１７は、図４のフローチャートのステップＳ５で荷位置ずれセンサ２０がオンしていると判定された場合に、ステップＳ７に進み、移載機１６の移載ストローク量を上記のように測定された位置ずれ量ΔＤだけ調整し、続くステップＳ８でフォーク１８をさらに移動させて位置ずれを補正する。
【００２４】
このように、荷Ｓの位置ずれ量ΔＤを測定し、その位置ずれ量ΔＤだけ移載ストローク量を調整すれば、荷Ｓの位置ずれをより正確に補正することができる。この実施の形態２においては、コントローラ１７がこの発明の位置ずれ量測定手段を形成している。
なお、フォーク１８の引き込み開始から荷位置ずれセンサ２０がオンするまでの所要時間を計測する代わりに、フォーク１８の引き込み開始から荷はみ出しセンサ２１がオンするまでの所要時間、あるいはフォーク１８の引き込み開始からいずれかの在荷センサ１９がオンするまでの所要時間を計測しても、同様にして荷Ｓの位置ずれ量ΔＤを算出することができる。また、荷位置ずれセンサ２０、荷はみ出しセンサ２１あるいは在荷センサ１９がオンしてからフォーク１８が移載方向中央の位置に戻るまでの所要時間を計測しても、荷Ｓの位置ずれ量ΔＤを算出することができる。
【００２５】
実施の形態１及び２においては、荷位置ずれセンサ２０及び荷はみ出しセンサ２１をそれぞれセンサ本体と反射体からなる光電スイッチで構成したが、発光部と受光部からなる光電スイッチで構成することもでき、また光電スイッチではなく、機械的なリミットスイッチで荷Ｓの位置を検出するようにしてもよい。
図１には昇降台１４の上に二つの移載機１６が搭載されたスタッカクレーンを示したが、これに限るものではなく、移載機１６が一つのみ搭載されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスタッカクレーンを示す斜視図である。
【図２】図１のスタッカクレーンの昇降台を示す平面図である。
【図３】実施の形態１における荷位置ずれセンサ及び荷はみ出しセンサの配置位置を模式的に示す平面図である。
【図４】実施の形態１の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】荷が位置ずれを生じていない場合の移載動作を段階順に模式的に示す平面図である。
【図６】（ａ）は荷が許容範囲を超える位置ずれを生じている場合の移載機を模式的に示す平面図、（ｂ）は荷が許容範囲内の位置ずれを生じている場合の移載機を模式的に示す平面図である。
【図７】実施の形態２における移載動作を段階順に模式的に示す平面図である。
【図８】この発明のスタッカクレーンが用いられる棚と走行路を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図９】スタッカクレーンにおける移載動作を段階順に模式的に示す平面図である。
【図１０】スタッカクレーンにおける移載動作を段階順に模式的に示す側面図である。
【図１１】荷の重量によりフォークが撓んだ状態で行われる移載動作を段階順に模式的に示す側面図である。
【図１２】荷が位置ずれを生じた場合の移載機を模式的に示す平面図である。
【図１３】従来使用されていたガイドを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
２  走行路、１１  走行モータ、１２  下部フレーム、１３  マスト、１４  昇降台、１５  昇降モータ、１６  移載機、１７  コントロ−ラ、１８  フォーク、１９  在荷センサ、２０  荷位置ずれセンサ、２１  荷はみ出しセンサ、Ｓ  荷。
【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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