(57)【要約】      （修正有）【課題】移載時のスライドフォークの傾斜を防止すると共に、マストには鉛直方向の力のみが加わるようにする。【解決手段】スタッカークレーンに４本のマスト６〜９を設け、昇降台２６を吊持材３４で各マストにより支持する。吊持材３４はマスト毎に独立して駆動し、物品の移載時にスライドフォーク３０が傾くと、これを補正するように吊持材３４を巻き取り／繰り出す。【選択図】図３
2006219233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を載置して伸張／復帰自在な移載手段と走行手段とを備えた搬送装置において、
前記移載手段を伸張させた際に、その基部の伸張方向前進側が相対的に高く、伸張方向後退側が相対的に低くなるように、移載手段基部の高さを調整するための高さ調整手段を設けたことを特徴とする、搬送装置。
【請求項２】
前記搬送装置に左側のマストと右側のマストとを含む少なくとも３本のマストを設けて、前記各マストから吊持材により昇降台を吊持して昇降させ、かつ前記移載手段を昇降台に搭載すると共に、
左側のマストの吊持材と右側のマストの吊持材とを独立して繰り出し巻き取るための昇降駆動部を設けて、移載手段の伸張方向前進側の吊持材を相対的に繰り出し、伸張方向基部側の吊持材を相対的に巻き取るようにすることにより、前記高さ調整手段を構成したことを特徴とする、請求項１の搬送装置。
【請求項３】
移載手段の伸張方向前部での傾斜の程度を計測もしくは推測するための手段の信号を、前記高さ調整手段に入力して、移載手段の伸張方向前部をほぼ水平に保つように、前記昇降駆動部を制御するようにしたことを特徴とする、請求項２の搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はスタッカークレーン等の搬送装置に関し、特に移載時に物品から受ける力のモーメントによる、傾斜の防止に関する。
【背景技術】
【０００２】
スタッカークレーン等の搬送装置では、台車の前後に２本、あるいは台車の前後いずれかに１本のマストを設け、マストに沿って昇降台を昇降させるようにしている。昇降台にはスライドフォーク等の移載手段を設け、ラックなどとの間で物品を移載する。
【０００３】
ここで物品が大形化し重量も増すと、移載手段をラックなどの側へ伸張させた際に、移載手段のフォークなどが傾斜して、移載手段の先端位置が低くなる。そして物品をラックの棚などに移載すると、フォークに加わる力が減少し、その先端位置が上昇する。このため、ラックの側では上下の棚間の間隔を大きくして、移載手段の傾斜による高さの変動分を吸収できるようにする必要がある。また搬送装置の側では、移載時の昇降ストロークを大きくして、棚に対する物品の高さ精度が低くても移載できるようにする必要がある。なお特許文献１は、無人搬送車に搭載した移載装置の基部側が、物品の移載時に傾斜しないようにすることを開示している。ただしここで検討しているのは、移載装置の基部側の傾斜で、移載装置上の物品は移載時に傾斜する。
【特許文献１】特開２００４−２１００５６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明の基本的課題は、移載時に物品が傾斜するのを防止することにある。
請求項２の発明での追加の課題は、スタッカークレーンのマストに鉛直方向の力のみが加わるようにすることにある。
請求項３の発明での追加の課題は、移載手段の先端側の傾きを正確に補正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】
【０００５】
この発明の搬送装置は、物品を載置して伸張／復帰自在な移載手段と走行手段とを備えたものにおいて、前記移載手段を伸張させた際に、その基部の伸張方向前進側が相対的に高く、伸張方向後退側が相対的に低くなるように、移載手段基部の高さを調整するための高さ調整手段を設けたことを特徴とする。
この発明の搬送装置は例えばスタッカークレーンのように、昇降台に移載手段を搭載して走行するものであるが、昇降台を備えない無人搬送車や有軌道台車などでもよい。
【０００６】
好ましくは、前記搬送装置に左側のマストと右側のマストとを含む少なくとも３本のマストを設けて、前記各マストから吊持材により昇降台を吊持して昇降させ、かつ前記移載手段を昇降台に搭載すると共に、左側のマストの吊持材と右側のマストの吊持材とを独立して繰り出し巻き取るための昇降駆動部を設けて、移載手段の伸張方向前進側の吊持材を相対的に繰り出し、伸張方向基部側の吊持材を相対的に巻き取るようにすることにより、前記高さ調整手段を構成する。
【０００７】
マストは特に好ましくは、左右の前後に各１本の合計４本を設け、左側の２本のマストの吊持材と、右側の２本のマストの吊持材とを、独立に繰り出し巻き取ることにより、高さ調整を行う。
また高さ調整は、移載手段の昇降方向前進側、例えばスライドフォークのトップユニットやスカラアラームのハンドなどが、例えばほぼ水平になるようにすることで、昇降台を水平にすることではない。
なお吊持材をエンドレスに配置している場合でも、簡単のために巻き取り繰り出すといい、昇降台を上昇させる場合を巻き取り、下降させる場合を繰り出しという。
【０００８】
特に好ましくは、移載手段の伸張方向前部での傾斜の程度を計測もしくは推測するための手段の信号を、前記高さ調整手段に入力して、移載手段の伸張方向前部をほぼ水平に保つように、前記昇降駆動部を制御する。またほぼ水平とは、移載手段の昇降方向前部の傾きを、例えば調整を行わない場合の１／２以下にすることなどを意味し、好ましくは１／４以下にすることを意味する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明では高さ調整手段で、移載手段の前進側をほぼ水平に保つようにする。ここで、移載手段の前進側を直接高さ調整することは難しいので、移載手段の基部で高さ調整を行う。この発明では、移載手段を搬送装置からラックやステーションへ向けて前進させた際の、物品や移載手段の高さレベルの変化を小さくできる。このため移載相手がラックであれば、移載時の傾斜による高さレベルの誤差を見込む分を小さくし、棚間の間隔を狭くできる。またラックの場合もステーションの場合も、移載手段前部での高さ精度が良いので、移載時に物品を昇降させるストロークを小さくできる。
【００１０】
請求項２の発明ではさらに、移載手段を伸張させた際に昇降台に加わる力のモーメントに、吊持材の繰り出し量を調整することにより対応できる。このためマストで水平方向の力を受けてモーメントに対応する場合と異なり、マストは鉛直方向の力のみを支持できれば良い。従って、マストに必要な剛性を小さくできる。
【００１１】
請求項３の発明では、移載手段の伸張方向前部の傾斜を計測し、あるいは物品の有無などを基に移載手段の前部の傾斜を推測して、高さ調整を行う。このため移載手段の伸張方向前部をほぼ水平に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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】
【００１３】
図１〜図９に、実施例とその変形とを示す。これらの図において、２は搬送装置の例としてのスタッカークレーンで、無人搬送車などでもよい。４はその下部台車で、前後左右に合計４本のマスト６〜９があり、１０は下部走行車輪、１２は走行モータで、１４は上部走行車輪、１６，１８はガイドローラである。また２０は下部レール、２２は上部レールである。
【００１４】
スタッカークレーン２は、例えばクリーンルームなどで、液晶基板などの重量物をラックの棚と図示しないステーションとの間で搬送するものとする。このためマスト６〜９には適宜のカバーと、図示しないフィルタファンユニットなどを設けて、発塵を防止することが好ましい。またレール２０，２２は左右に上下各２本設けて、物品を移載する際のモーメントに耐えやすくすることが好ましい。液晶基板は例えばカセットなどに収納として搬送し、カセットには向きがあるので、ターンテーブル２８を設ける。さらに搬送する物品の種類は任意で、クリーンルーム以外でも、鋼材などの重量物の搬送などに利用できる。
【００１５】
結合部材２４は左右のマスト６，８などを結合し、図２の結合材５２は前後のマスト６，７などを結合する。昇降台２６は４本のマスト６〜９にガイドされて昇降する。ターンテーブル２８は液晶基板のカセットなどの物品５０の向きを変換するためのもので、設けなくても良い。ターンテーブル２８には移載手段の例としてのスライドフォーク３０を設けるが、スカラアームなどでもよく、３２はそのトップユニットで、これ以外にミドルユニットとベースユニットとがあり、トップユニット３２が移載手段の前部となる。さらにターンテーブル２８を設けているので、スライドフォーク３０の伸張方向は片方向で良いが、両方向に伸張自在としても良い。
【００１６】
各マスト６〜９に吊持材３４を設けて、４本の吊持材３４により昇降台２６を例えば４点で吊って昇降させる。吊持材３４にはロープやベルトあるいはワイヤなどを用いる。吊持材３４はエンドレスにマスト６〜９に収納され、３６はカウンターウェイトで、昇降モータ３８と一体にしてある。これは昇降モータ３８の重量を利用してカウンターウェイト３６を軽量化するためである。４０はチェーンで、その両端をマスト６〜９の上下に固定し、チェーン４０をスプロケット４２に巻き掛け、昇降モータ３８でスプロケット４２を駆動することにより、カウンターウェイト３６と昇降モータ３８とが昇降する。なお吊持材３４の巻き取り／繰り出し機構自体は任意である。４４，４６はマスト６〜９のそれぞれの下部と上部とに設けたプーリで、エンドレスの吊持材３４を案内する。
【００１７】
５０は液晶基板のカセットなどの物品で、図２以降に示す５４は棚受けで、鎖線で示す５５は物品５０の載置面で、棚受け５４の上面である。そして棚受け５４を高さ方向に複数配置することにより、ラック５６とする。スタッカークレーン２の走行方向の例えば左右両側にラック５６を設け、これ以外に図示しない入出庫用のステーションを設けて、自動倉庫とする。
【００１８】
図４に変形例のスタッカークレーン６０を示すと、昇降台６２を左右のマスト６，８と中央部のマスト６４の３本マストで支持し、３本の吊持材３４により昇降させる。他の点では図１〜図３の実施例と同様で、各吊持材３４は独立して巻き取り／繰り出しできる。図４の変形例と、図１〜図３の実施例との相違は、ターンテーブル２８を回動させた際の、物品５０の干渉範囲５８にある。図１〜図３の実施例では、前後左右のマスト６〜９を下部台車４の四方に配置するので、干渉範囲５８を避けるのが容易になる。このため、下部台車４の走行方向の長さを短くできる。これに対して図４のスタッカークレーン６０では、中央のマスト６４を干渉範囲５８から外すために、下部台車４’が走行方向に長くなる。さらに昇降台２６の重量を、４本のマスト６〜９で分散して支持すると、それぞれのマストを細くし、かつ前後のマストを走行方向に沿って重ねて配置できる。このためスタッカークレーン２を走行させた際の、走行風を小さくできる。これに対して図４のスタッカークレーン６０では、マスト６，８，６４の太さをやや大きくなり、かつこれらが走行方向に沿って重ならないので、不利である。
【００１９】
図１〜図４の各例では、４本もしくは３本の吊持材３４を独立して巻き取り／繰り出すことにより、昇降台２６の右側と左側との間の相対的な高さ調整を行う。昇降台２６の高さ調整に必要なのは、右側と左側とで吊持材３４を独立して巻き取り／繰り出すことである。このような変形例のスタッカークレーン７０を図５に示すと、昇降台２６の右側にマスト７２，７３を設け、左側にマスト７４，７５を設ける。マスト７２の吊持材とマスト７３の吊持材を、共通のドラム７６で巻き取り／繰り出すことにより、右側の２本の吊持材を同期して動作させる。マスト７５とマスト７４の２本の吊持材を、同様にして共通のドラム７７で巻き取り／繰り出しする。そしてドラム７６と７７とを図示しない左右一対の昇降モータにより独立して駆動すると、昇降台２６の高さ調整ができる。
【００２０】
なお図５の変形例において、左右のドラム７６，７７をディファレンシャルなどの差動機構により駆動しても良い。この場合、４本の吊持材３４を共通に巻き取り／繰り出すことにより、昇降台２６を昇降させると共に、左右のドラム７６，７７を差動させることにより、昇降台２６を傾斜させて、高さ調整を行う。また単に、スライドフォーク３０のトップユニット３２を水平に保つのみだけであれば、ターンテーブル２８とスライドフォーク３０の伸張方向後側との間にリフターを設けても良い。
【００２１】
図６に、図１〜図３のスタッカークレーン２の制御系を示す。８０は走行制御部で、例えば左右一対の走行モータ１２を制御し、右昇降制御部８２は右前側の昇降モータ３８ＲＦと右後側の昇降モータ３８ＲＢとを同期して制御し、吊持材の巻き取り量や繰り出し量は同じ方向で同一とする。左昇降制御部８３は、左前側の昇降モータ３８ＬＦと左後側の昇降モータ３８ＬＢとを同期して制御し、吊持材の巻き取り量や繰り出し量は同じ方向で共通とする。傾斜センサ８４はスライドフォークのトップユニットの傾斜角を測定し、この傾斜角がほぼ０になるように、左昇降制御部８３と右昇降制御部８２とに傾斜角を入力する。例えばスライドフォークを右側に伸張させたとし、物品の重量などのためトップユニットが下側に傾くと、右側の前後の昇降モータ３８ＲＦ，ＲＢで、同じ量だけ吊持材を巻き取り、左側の前後の昇降モータ３８ＬＦ，ＬＢでは、同じ量だけ吊持材を繰り出す。この結果、昇降台自体は水平面から傾斜しながら、トップユニットをほぼ水平に保つことができる。
【００２２】
傾斜センサ８４を設ける代わりに、補正テーブル８６などのデータを用いて、推測データにより高さ調整を行っても良い。補正テーブル８６には、物品の有無並びにスライドフォークが伸張している長さの２つのデータに対して、傾斜角の経験値を記載する。そしてスライドフォークを伸縮させながら補正テーブル８６のデータを読み出して、高さ調整を行う。高さ調整をより正確に行うには、例えば物品が液晶基板のカセットであるとして、液晶基板の収納枚数とスライドフォークの伸張長さとに対する補正値を、補正テーブル８６に記載する。収納枚数は出庫指令等での物品のＩＤ等から判断できる。なお簡単のため、補正テーブル８６にはスライドフォークを最も前進させた位置での、物品の有無による２つの傾斜角のみを記載しても良い。８８は全体制御部で、スタッカークレーン２の機上系全体を制御し、通信部９０は地上制御部などとの間で通信する。
【００２３】
図３の変形例の場合、昇降制御部を３本のマストに対応して例えば３つ設ける。そして高さ調整では、左右のマストで逆向きに、吊持材を同じ量だけ巻き取り／繰り出しする。図５の例では、昇降モータは左右の各１個で、昇降制御部８２，８３はそれぞれ１個の昇降モータを制御する。
【００２４】
傾斜センサの例を図７に示す。９２，９３はラックの支柱で、例えばトップユニット３２に歪みゲージ９４などを設けて、傾斜角を測定する。あるいはスライドフォーク３０やターンテーブル２８などにレーザー傾斜計９５を設けて、鉛直面内で回動させながら、トップユニット３２の先端に設けた反射板９６の所定の位置を読み取る。あるいはトップユニット３２の先端に光学センサ９７などを設け、ラックの支柱９３などに設けたゲージ９８を読み取って、傾斜角を求める。
【００２５】
実施例の場合、物品５０の重量が９８００Ｎ程度、また移載方向のストロークが２ｍ程度として、空荷でスライドフォーク３０を伸張させると、最も伸張した位置でトップユニット３２の先端は例えば１０〜３０mm程度下側に傾斜する。物品５０が在荷の場合、例えば４０〜６０mm程度傾斜する。そこでトップユニット３２の伸張方向先端での傾斜が、例えば最大でも５mm以下になるように高さ調整を行う。トップユニット３２の傾斜は、主として物品５０の有無と、トップユニット３２を伸張させた長さで定まるので、傾斜センサによるフィードバック制御を行っても、補正テーブルによる推測制御（オープンループ制御）を行っても良い。
【００２６】
図８，図９に、実施例の他の効果を示す。実施例ではトップユニット３２が常時ほぼ水平になるので、物品５０の底面を載置面５５に対して正確な高さに保つことができる。このため上下の棚受け５４の間隔を狭くできる。また移載時に、棚受け５４とトップユニット３２との間で物品５０を受け渡しする際の、昇降台の昇降ストロークを短くできる。
【００２７】
図９に示すように、物品５０からトップユニット３２に働く下向きの力のモーメントは、吊持材３４の張力により支持される。例えば図９で極端な場合、左側のマスト８では、昇降台２６を吊持材３４で下向きに引っ張り、力のモーメントを打ち消す。力のモーメントに対抗して、マスト６〜９に水平方向の力を加えて支持するのではないので、マストに必要な剛性が低くなる。
【００２８】
実施例ではこれ以外に、物品の干渉範囲を避けるようにマストを配置するのが容易になり、下部台車の走行方向の長さを短くできる。また比較的細いマスト６〜９を前後に２本ずつ配置して、スタッカークレーンの走行時の走行風を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例のスタッカークレーンの正面図で、左側のマストのカバーを外して示す
【図２】実施例のスタッカークレーンの側面図
【図３】実施例のスタッカークレーンの平面図で、上部車輪やマスト間の結合材等は取り外して示す
【図４】変形例のスタッカークレーンの要部平面図
【図５】他の変形例のスタッカークレーンの要部平面図
【図６】実施例のスタッカークレーンの制御系を示すブロック図
【図７】実施例のスタッカークレーンでの、スライドフォークの傾き検出を模式的に示す図
【図８】実施例のスタッカークレーンでの、傾きの解消と棚のクリアランスとの関係を模式的に示す図
【図９】実施例のスタッカークレーンで、昇降台の支持に必要な力を模式的に示す図
【符号の説明】
【００３０】
２，６０ スタッカークレーン
４  下部台車
６〜９  マスト
１０  下部走行車輪
１２  走行モータ
１４  上部走行車輪
１６，１８ ガイドローラ
２０  下部レール
２２  上部レール
２４，５２ 結合部材
２６，６２ 昇降台
２８  ターンテーブル
３０  スライドフォーク
３２  トップユニット
３４  吊持材
３６  カウンターウェイト
３８  昇降モータ
４０  チェーン
４２  スプロケット
４４，４６ プーリ
５０  物品
５４  棚受け
５５  載置面
５６  ラック
５８  干渉範囲
６４  マスト
７０  スタッカークレーン
７２〜７５ マスト
７６，７７ ドラム
８０  走行制御部
８２  右昇降制御部
８３  左昇降制御部
８４  傾斜センサ
８６  補正テーブル
８８  全体制御部
９０  通信部
９２，９３      支柱
９４  歪みゲージ
９５  レーザー傾斜計
９６  反射板
９７  光学センサ
９８  ゲージ
【図１】
2006219233.tif 000003
【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】
2006219233.tif 000009
【図８】
2006219233.tif 000010
【図９】
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