(57)【要約】【課題】走行体の走行作動中に走行体の走行制御に対する外乱や長尺柔軟体の動特性の変化が発生した場合であっても長尺柔軟体の振動を抑制することができ、かつ、制御手段を構成し易い物品搬送装置を提供すること。【解決手段】制御手段(27)が、長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターンを生成して、この制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段(HD)を作動させるフィードフォワード制御、及び、走行体の走行中における挙動検出手段(S)の検出情報に基づいて、制振走行速度パターンを補正して、この補正された制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段を作動させるフィードバック制御により走行体の走行を制御するように構成されている物品搬送装置。【選択図】図３
2008285271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行経路に沿って走行駆動手段の作動により走行する物品搬送用の走行体と、
前記走行体に吊り下げ状態又は立設状態で装備された物品支持用の長尺柔軟体と、
前記走行体を設定された走行速度パターンにて走行させるべく、前記走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させて、前記走行体の走行を制御する制御手段とが設けられた物品搬送装置であって、
前記長尺柔軟体の挙動を検出する挙動検出手段が設けられ、
前記制御手段が、前記長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターンを生成して、この制振走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御、及び、前記走行体の走行中における前記挙動検出手段の検出情報に基づいて、前記制振走行速度パターンを補正して、この補正された制振走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させるフィードバック制御により前記走行体の走行を制御するように構成されている物品搬送装置。
【請求項２】
前記制御手段が、前記フィードフォワード制御として、前記長尺柔軟体の固有振動数を除去帯域とするノッチフィルタにより、前記制振走行速度パターンを生成するように構成されている請求項１記載の物品搬送装置。
【請求項３】
前記挙動検出手段として、前記長尺柔軟体の前記走行体側の端部箇所に、当該端部箇所における変形量に対応した検出情報を出力する歪ゲージが設けられ、
前記制御手段が、前記フィードバック制御として、前記歪ゲージの検出情報に基づいて、前記制振走行速度パターンを補正するように構成されている請求項１又は２記載の物品搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行経路に沿って走行駆動手段の作動により走行する物品搬送用の走行体と、前記走行体に吊り下げ状態又は立設状態で装備された物品支持用の長尺柔軟体と、前記走行体を設定された走行速度パターンにて走行させるべく、前記走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させて、前記走行体の走行を制御する制御手段とが設けられた物品搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の物品搬送装置は、例えば、物品を昇降自在に支持する昇降マスト（長尺柔軟体）を走行台車（走行体）に立設状態で装備するスタッカークレーンのように、物品支持用の長尺柔軟体に支持された物品を移載対象箇所に移載するべく、移載対象箇所に対応した目標走行位置まで走行体を走行させ、走行体の走行が停止した状態で、物品を移載対象箇所に移載するものであり、走行体の走行が停止した後に、直ちに物品を移載対象箇所に移載するためには、走行体が停止したときに、物品支持用の長尺柔軟体が揺れていないことが望まれる。
【０００３】
上記物品搬送装置の従来例として、制御手段が、長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターンを生成して、この制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御のみにより走行体の走行を制御するように構成されているものがある（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
【非特許文献１】第６回  社団法人計測自動制御学会  システムインテグレーション部門講演会(SI2005)論文集  ｐ．７−ｐ．８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の構成では、振動抑制用の制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御のみにより走行体の走行を制御するので、走行体に設けられた駆動車輪等の滑りや駆動系のバックラッシュなどの機械系の影響といった外乱問題に対応できないものであったため、走行体を走行させた場合に、外乱が生じると、その外乱により長尺柔軟体の振動が励起される場合がある。
【０００６】
したがって、従来の構成であると、走行体の作動中に外乱が生じた場合、その外乱の影響により長尺柔軟体の振動が励起されるか、或いは、振動が励起され易い状態となり、走行体が停止した後も長尺柔軟体の振動が長い時間継続するという不都合が生じ易いものであった。
【０００７】
また、従来のように、振動抑制用の制振走行速度パターンに基づくフィードフォワード制御のみにより走行体の走行作動中における長尺柔軟体の振動を抑制しようとすると、長尺柔軟体の動特性に対応した制振走行速度パターンを生成する必要があるが、物品支持用の長尺柔軟体にて支持されている物品の支持状態が変化することにより長尺柔軟体の動特性が変化すると、生成された制振走行速度パターンが長尺柔軟体の動特性に対応していないものとなり、そのような制振走行速度パターンにて走行体の走行作動を制御しても、長尺柔軟体の振動を抑制することができないという不都合が生じる。
【０００８】
さらに、長尺柔軟体の振動について制振効果を得るためには、長尺柔軟体の動特性に対応した制振走行速度パターンを生成する必要があり、制御手段が制振走行速度パターンを生成する際に必要となる制御パラメータは、長尺柔軟体の動特性にある程度厳密に対応したものでなければならない。したがって、装置の設計製造段階において長尺柔軟体の動特性にある程度厳密に対応した適切な制御パラメータを設定しなければならず、制御手段を構成し難いものであった。
【０００９】
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、走行体の走行作動中に走行体の走行制御に対する外乱や長尺柔軟体の動特性の変化が発生した場合であっても長尺柔軟体の振動を抑制することができ、かつ、制御手段を構成し易い物品搬送装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明にかかる物品搬送装置は、
走行経路に沿って走行駆動手段の作動により走行する物品搬送用の走行体と、
前記走行体に吊り下げ状態又は立設状態で装備された物品支持用の長尺柔軟体と、
前記走行体を設定された走行速度パターンにて走行させるべく、前記走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させて、前記走行体の走行を制御する制御手段とが設けられたものであって、その第１特徴構成は、
前記長尺柔軟体の挙動を検出する挙動検出手段が設けられ、
前記制御手段が、前記長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターンを生成して、この制振走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御、及び、前記走行体の走行中における前記挙動検出手段の検出情報に基づいて、前記制振走行速度パターンを補正して、この補正された制振走行速度パターンに基づいて前記走行駆動手段を作動させるフィードバック制御により前記走行体の走行を制御するように構成されている点にある。
【００１１】
すなわち、挙動検出手段が長尺柔軟体の挙動を検出し、そして、制御手段が、長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターンを生成して、この制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御と、走行体の走行中における挙動検出手段の検出情報に基づいて、制振走行速度パターンを補正して、この補正された制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段を作動させるフィードバック制御との双方の制御方式により走行体の走行を制御する。
【００１２】
したがって、長尺柔軟体の振動を抑制するべく、振動抑制用の制振走行速度パターン
に基づいて走行駆動手段を作動させるフィードフォワード制御により、走行体の走行を制御している場合に、走行体の駆動輪のスリップや物品支持状態の変化などによる外乱が発生して、フィードフォワード制御では抑制できない長尺柔軟体の振動が発生することがあっても、その発生した振動による長尺柔軟体の挙動を挙動検出手段が検出し、その検出情報に基づいて、制振走行速度パターンにて示される制御指令を補正することで、外乱に起因する振動を抑制することができるような速度指令とすることができる。
【００１３】
そして、そのような補正された制御指令を走行駆動手段に指令することで、外乱に起因する振動も含めて、その制御指令が指令されるときに長尺柔軟体において発生している振動を抑制することができる。
【００１４】
また、走行体の走行作動中に長尺柔軟体の物品支持状態が変化することで長尺柔軟体の動特性が変化してフィードフォワード制御では振動を抑制し難い状態となっても、発生する振動による長尺柔軟体の挙動を挙動検出手段が検出して、その検出情報に基づいて、長尺柔軟体の振動を抑制するべく、制振走行速度パターンを補正することができる。
【００１５】
したがって、補正された制振走行速度パターンにて走行体の走行を制御することで、長尺柔軟体の動特性が変化してフィードフォワード制御だけでは、長尺柔軟体の振動を十分に抑制できない状態になっても、フィードバック制御により長尺柔軟体の振動を抑制することができる。
【００１６】
さらに、フィードフォワード制御とフィードバック制御との双方の制御を行うことで、制御手段におけるフィードフォワード制御についての制御パラメータが厳密に長尺柔軟体の動特性に対応したものでなくても、フィードフォワード制御により走行作動中に長尺柔軟体の振動が十分に抑制されない場合には、発生する振動をフィードバック制御により抑制できる。
【００１７】
したがって、フィードフォワード制御についての制御パラメータが、長尺柔軟体の動特性にある程度厳密に対応した適切な制御パラメータでなくても、走行作動中に長尺柔軟体の振動を抑制することができるので、装置の設計製造段階においてフィードフォワード制御についての制御パラメータを設定する際に要求される厳密さが緩和され、制御手段を構成し易くなる。
【００１８】
以上のように、本発明の第１特徴構成によると、走行体の走行作動中に走行体の走行制御に対する外乱や長尺柔軟体の動特性の変化が発生した場合であっても長尺柔軟体の振動を抑制することができ、かつ、制御手段を構成し易い物品搬送装を得るに至った。
【００１９】
本発明にかかる物品搬送装置の第２特徴構成は、第１特徴構成において、制御手段が、フィードフォワード制御として、前記長尺柔軟体の固有振動数を除去帯域とするノッチフィルタにより、前記制振走行速度パターンを生成するように構成されている点にある。
【００２０】
すなわち、制御手段は、フィードフォワード制御として、長尺柔軟体の固有振動数を除去帯域とするノッチフィルタにより、制振走行速度パターンを生成するので、長尺柔軟体の固有振動数を予め把握し、その固有振動数に対応した除去帯域のノッチフィルタを設計することで、走行体を走行作動させたときの長尺柔軟体の固有振動数に対応した振動を抑制することができる。
【００２１】
そして、ノッチフィルタは、振動数と減衰比の２つのパラメータを設定するだけで構成できるので、フィードフォワード制御についての制御パラメータの設定が簡単である。
【００２２】
このように、本発明の第２特徴構成によると、制御パラメータの設定が簡単なものにより、長尺柔軟体の固有振動数に対応した振動を抑制することができる物品搬送装置を得るに至った。
【００２３】
本発明にかかる物品搬送装置の第３特徴構成は、第１又は第２特徴構成において、前記長尺柔軟体の前記走行体側の端部箇所に、当該端部箇所における変形量に対応した検出情報を出力する歪ゲージが設けられ、前記制御手段が、前記フィードバック制御として、前記歪ゲージの検出情報に基づいて、前記制振走行速度パターンを補正するように構成されている点にある。
【００２４】
すなわち、挙動検出手段としての歪ゲージが、長尺柔軟体の走行体側の端部箇所における変形量に対応した検出情報を出力し、制御手段が、フィードバック制御として、歪ゲージの検出情報に基づいて、走行速度パターンを補正するので、制御手段は、長尺柔軟体の走行体側の端部箇所における変形量に対応して走行速度パターンを補正することができる。
【００２５】
つまり、歪ゲージの検出情報は、長尺柔軟体の全体の運動状態の影響を受け易い走行体側の端部箇所における変形量に対応したものであるから、挙動検出手段としてのこのような歪ゲージを用いることで、長尺柔軟体の機械構造の特定箇所の運動状態だけでなく、長尺柔軟体の高次の振動モードによる振動まで含めた全体の運動状態の影響を受けた挙動を一つのセンサにて検出することができ、制御手段は、長尺柔軟体の全体の運動状態が振動を励起させないような状態となるように、走行速度パターンを補正することができる。
【００２６】
説明を加えると、挙動検出手段が単体の加速度センサであると、長尺柔軟体の機械構造の特定箇所の運動状態しか検出できず、また、挙動検出手段が長尺柔軟体の上下端に配置した光学センサの出力の差分により長尺柔軟体の挙動を検出するものであると、長尺柔軟体が二次モードで振動した場合、その二次モードの振動を検知し難いのであるが、本発明のように挙動検出手段として、長尺柔軟体の走行体側の端部箇所に、当該端部箇所における変形量に対応した検出情報を出力する歪ゲージを設けることにより、二次モードの振動を含めた各モードの振動による全体の運動状態の影響を受けた長尺柔軟体の挙動を一つのセンサにて検出することができるのである。
【００２７】
長尺柔軟体の走行体側の端部箇所としては、長尺柔軟体の中間部より走行体側に位置する部分であればよく、好ましくは、長尺柔軟体の走行体側の端部から長尺柔軟体の全長の1/10程度だけ離れた位置より走行体側に位置する部分がよい。
【００２８】
また、歪ゲージは長尺柔軟体の走行体側の端部箇所に設けられているので、センサを長尺柔軟体の走行体と反対側の端部に設ける等の場合に比べ、制御手段との接続距離を比較的短くすることができ、信号遅れの抑制や周辺ノイズの影響の低減を図って、フィードバック制御により長尺柔軟体の振動を抑制する場合のフィードバック情報として信頼性を向上させることができる。
【００２９】
このように、本発明の第３特徴構成によると、信頼性の高いフィードバック情報によるフィードバック制御により長尺柔軟体の全体の運動状態が振動を励起させないような状態となるようして長尺柔軟体の振動を抑制することができる物品搬送装置を得るに至った。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の物品搬送装置の実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態においては、図１に示すように、物品搬送装置が、物品収納棚１を備えた自動倉庫設備ＳＵに設置されたスタッカークレーン３にて構成されている。
【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複数立設され、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】
各物品収納棚１の間にはスタッカークレーン３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、スタッカークレーン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。
【００３３】
スタッカークレーン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体としての走行台車１０と、この走行台車１０に立設された走行台車１０の移動方向で前後一対の四角柱状の昇降用マスト１１ａ，１１ｂと、これらの昇降用マスト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。これらの昇降用マスト１１ａ，１１ｂの夫々が、本発明の長尺柔軟体に相当し、本実施形態におけるスタッカークレーン３は、これらの昇降用マスト１１ａ，１１ｂのうち後方側マスト１１ｂについての振動を抑制するように構成されている。
【００３４】
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、昇降用マスト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、収納棚１の横方向に移動自在としてある。
【００３５】
走行台車１０の構成について説明を加えると、走行台車１０には、走行レール５上を走行自在な前後二つの車輪２３が設けられ、それら二つの車輪２３うちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用サーボモータ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。
【００３６】
走行台車１０には、走行台車１０の駆動輪２３ａを回動駆動する走行駆動手段ＨＤとしての走行用サーボアンプＳＡ１及び走行用サーボモータＭ１と、昇降台１２を昇降駆動する昇降駆動手段ＶＤとしての昇降用サーボアンプＳＡ２及び昇降用サーボモータＭ２とが備えられている。そして、汎用マイクロコンピュータを用いて構成されたクレーン制御装置２７が、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（図３参照）により通信可能に設けられている。詳しくは後述するが、クレーン制御装置２７は、地上側コントローラ７が指令する搬送指令に基づいて、走行駆動手段ＨＤに対してモータ回転速度による走行速度値を、また、昇降駆動手段ＶＤに対してモータ回転速度による昇降速度値を指令する。
【００３７】
また、走行台車１０には、水平方向に測距用のレーザ光を投射する走行用レーザ測距計２５が設けられている。走行経路２の地上側コントローラ７側の端部付近には、走行用レーザ測距計２５からのレーザ光を反射する反射板２６が設けられており、前記走行用レーザ測距計２５は、この反射板２６に向けて距離検出用のレーザ光を投射して反射板２６までの距離を検出する。
【００３８】
さらに、走行台車１０には、略水平方向に測距用のレーザ光を投射する昇降用レーザ測距計２０と、その昇降用レーザ測距計２０から投射されたレーザ光の光路を鉛直上方に屈曲させて昇降台１２の下面に設置された反射板２１に照射するためのミラー２２とが設けられている。そして、反射板２１にて反射したレーザ光がさらにミラー２２にて反射して昇降用レーザ測距計２０に到達するようになっており、昇降用レーザ測距計２０は、レーザ光の屈曲した光路に沿った反射板２１までの距離を検出する。
【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（スタッカークレーン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、昇降用サーボモータ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】
昇降台１２には、物品保持部としてのスライドフォーク装置９を出退させることで収納部４或いは荷載置台８との間で物品Ｑ（具体的には、物品Ｑの底部に位置するパレットＰ及びこのパレットＰに載置された荷Ｗ）を移載可能な移載装置１３が設けられている。
【００４１】
移載装置１３には、物品ＱのパレットＰを載置支持するスライドフォーク機構９のほか、このスライドフォーク機構９を出退駆動する出退駆動手段ＦＤとしてのフォーク用サーボアンプＳＡ３及びフォーク用サーボモータＭ３が設けられている。
【００４２】
一対の昇降用マスト１１ａ，１１ｂのうち、スタッカークレーン３の前進方向で後方側の後方側マスト１１ｂの下端部には、後方側マスト１１ｂの下端部における変形量に対応した検出情報を出力する歪ゲージＳが設けられている。
【００４３】
歪ゲージＳを設ける位置である後方側マスト１１ｂの下端部としては、後方側マスト１１ｂの中間部より走行台車１０側に位置する部分であればよく、好ましくは、後方側マスト１１ｂの走行台車１０側の端部から後方側マスト１１ｂの全長の1/10程度だけ高い位置より走行台車１０側に位置する部分がよい。
【００４４】
歪ゲージＳは、後方側マスト１１ｂの下端部における変形量に対応した量を検出するので、下端部に発生する曲げモーメントを検出することができる。そして、後方側マスト１１ｂの下端は走行台車１０と接続されているため、下端部に発生する曲げモーメントは、後方側マスト１１ｂの高次の振動モードによるマスト各部の振動も含めたマスト全体の挙動を反映したものになっており、下端部に発生する曲げモーメントを検出することで後方側マスト１１ｂの全体の挙動に対応した物理量を検出することができる。つまり、歪ゲージＳは、後方側マスト１１ｂの挙動を検出する挙動検出手段として機能している。
【００４５】
歪ゲージＳは、後方側マスト１１ｂの後方側面にだけ単独で設けられているが、後方側マスト１１ｂの前方側面と合わせて一対の歪ゲージを設けても良い。この場合、ブリッジの２辺に組み込む等して夫々の歪ゲージの出力の差を用いることにより、後方側マスト１１ｂの下端部における実際の変形量と、曲げモーメントとして検出される変形量との関係の線形性が向上され、一対の歪ゲージＳにより検出される曲げモーメントは、後方側マスト１１ｂの全体の挙動を示す物理量としてより適切なものとなる。
【００４６】
なお、歪ゲージＳを前方側マスト１１ａでなく後方側マスト１１ｂに設けたのは、Ｍ１やＭ２の不要輻射の影響をできるだけ避けて、歪ゲージＳの検出情報にノイズが混入することをできる限り回避するためである。また、歪ゲージＳを前方側マスト１１ａの下端部に設けることにより、走行台車１０に設けられたクレーン制御装置２７までの信号線の短縮を図って、ノイズの混入や信号遅れを防止している。
【００４７】
走行台車１０に設けられたクレーン制御装置２７には、図３に示すように、走行用レーザ測距計２５及び昇降用レーザ測距計２０が接続されている。また、走行用サーボアンプＳＡ１を介して走行用サーボモータＭ１が、昇降用サーボアンプＳＡ２を介して昇降用サーボモータＭ２が、フォーク用サーボアンプＳＡ３を介してフォーク用サーボモータＭ１が、夫々接続されている。
【００４８】
上記の走行用サーボモータＭ１、昇降用サーボモータＭ２及びフォーク用サーボモータＭ３は、いずれもエンコーダを備えた同期形ＡＣモータである。そして、走行用サーボアンプＳＡ１及び昇降用サーボアンプＳＡ２は速度制御モードにより対応するサーボモータの回転作動を制御する。フォーク用サーボアンプＳＡ３は位置制御モードにより対応するサーボモータの回転作動を制御する。
【００４９】
すなわち、速度制御モードで動作する走行用サーボアンプＳＡ１は、クレーン制御装置２７にて走行用サーボモータＭ１についての回転速度による走行操作指令が指令されると、走行用サーボモータＭ１の回転速度が当該走行操作指令にて指令された回転速度となるように、走行用サーボモータＭ１が備えるエンコーダが検出する走行用サーボモータＭ１の回転速度に基づいて、モータ駆動用の電流（トルク）及びその周波数（速度）を制御する。
【００５０】
同じく速度制御モードで動作する昇降用サーボアンプＳＡ２は、クレーン制御装置２７にて昇降用サーボモータＭ２についての回転速度による昇降操作指令が指令されると、昇降用サーボモータＭ２の回転速度が当該昇降操作指令にて指令された回転速度となるように、昇降用サーボモータＭ２が備えるエンコーダが検出する昇降用サーボモータＭ２の回転速度に基づいて、モータ駆動用の電流（トルク）及びその周波数（速度）を制御する。
【００５１】
また、位置制御モードで動作するフォーク用サーボアンプＳＡ３は、クレーン制御装置２７にてスライドフォーク装置９についての出退量による出退操作指令が指令されると、フォーク用サーボモータＭ３の回転量が当該出退操作指令にて指令された出退量に対応した回転量となるように、当該フォーク用サーボモータＭ３が備えるエンコーダが検出するフォーク用サーボモータＭ３の回転量に基づいて、モータ駆動用の電流（トルク）及びその周波数（速度）を制御する。
【００５２】
そして、クレーン制御装置２７は、走行用レーザ測距計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の走行位置を検出するように構成されている。同様に、クレーン制御装置２７は、昇降用レーザ測距計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の距離を求め、昇降経路２における昇降体１２の昇降位置を検出するように構成されている。
【００５３】
以上の構成により、クレーン制御装置２７は、移載作業対象とする荷載置台８又は収納部４に対する移載用停止位置に移載装置１３を位置させるべく、走行台車１０の走行作動及び昇降台１２の昇降作動を制御し、そして、移載用停止位置に移載装置１３を位置させた後、収納部４あるいは荷載置台８と移載装置１３との間で物品Ｑを移載するべく、スライドフォーク装置９の出退作動と昇降台１２の昇降作動を制御するように構成されている。
【００５４】
クレーン制御装置２７は、上記のようなスタッカークレーン３の制御を地上側コントローラ７からの制御指令に基づいて行う。具体的には、地上側コントローラ７が、移載作業対象とする荷載置台８又は収納部４を指定する情報等で構成された搬送指令を、赤外線通信装置２８を介してクレーン制御装置２７に対して指令する。
【００５５】
クレーン制御装置２７は、搬送指令を受信すると、その搬送指令にて指定された荷載置台８又は収納部４についての移載用停止位置に対応する走行位置（以下、目標走行位置という。）に移載装置１３を位置させるべく、待機状態にあるスタッカークレーン３の走行台車１０の走行位置から当該目標走行位置に至るまでの必要走行距離に基づいて走行用サーボモータＭ１の回転速度の時間変化である走行用回転速度パターン（本発明の走行速度パターンに相当する。）を生成する。
【００５６】
また、クレーン制御装置２７は、搬送指令を受信すると、その搬送指令にて指定された荷載置台８又は収納部４についての移載用停止位置に対応する昇降位置（以下、目標昇降位置という。）に移載装置１３を位置させるべく、待機状態にあるスタッカークレーン３の昇降台１２の昇降位置から当該目標昇降位置に至るまでの必要昇降距離に基づいて昇降用サーボモータＭ２の回転速度の時間変化である昇降用回転速度パターンを生成する。
【００５７】
そして、クレーン制御装置２７は、昇降マスト１１ａ，１１ｂの振動を抑制するべく、走行用回転速度パターンから振動抑制用の制振回転速度パターン（本発明の制振走行速度パターンに相当する。）を生成し、歪ゲージＳの検出情報に基づいて制振回転速度パターンを補正して修正制振回転速度パターンを生成し、この修正制振回転速度パターンに基づいて走行駆動手段ＨＤを作動させるフィードフォワード制御及びフィードバック制御によりスタッカークレーン３の走行台車１０の走行を制御するように構成されている。
【００５８】
具体的には、制御周期Ｔh（本実施形態では、１０[ms]としている。）毎に、走行用回転速度パターンで示される回転速度値を、デジタルノッチフィルタに入力し、デジタルノッチフィルタの出力により制振回転速度パターンに対応する制振回転速度値を取得し、この制振回転速度値を歪ゲージＳの検出情報に基づいて補正した修正制振回転速度値を走行用サーボアンプＳＡ１に出力するようになっている。
【００５９】
このように、クレーン制御装置２７は、制御周期Ｔh毎に、走行用回転速度パターンで示される回転速度値から上述のように算出される修正制振回転速度値を走行用サーボアンプＳＡ１に出力し、かつ、昇降用回転速度パターンで示される回転速度値を昇降用サーボアンプＳＡ２に出力する。
【００６０】
次に、地上側コントローラ７から搬送指令が指令された場合のクレーン制御装置２７の制御動作のうち、走行台車１０についての制御動作について、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００６１】
まず、ステップ＃Ａ１で、走行用レーザ測距計２５の測距情報に基づいて検出される走行経路２における現在の停止位置から今回の搬送指令についての目標走行位置までの距離から、台形波形の走行用回転速度パターンを生成する。走行用回転速度パターンは、処理周期Ｔc毎の離散値として時系列テーブルデータ形式で保存される。
【００６２】
ステップ＃Ａ２で、走行開始に先立って、走行開始後に処理周期Ｔc毎に１ずつインクリメントされるサンプルカウンタｉを初期化する。その後、ステップ＃Ａ１２で制御モード切換条件が成立したと判別されるまで、ステップ＃Ａ３〜＃Ａ１２の処理が繰り返し実行されて、フィードフォワード制御及びフィードバック制御により走行台車１０の走行作動が制御される。
【００６３】
まず、フィードフォワード制御としてのステップ＃Ａ３〜ステップ＃Ａ５の処理について説明すると、ステップ＃Ａ３で走行用回転速度パターンを参照してサンプルカウンタｉの値に対応する時刻t=tiについての回転速度値u(ti)を取得し、それをステップ＃Ａ４でデジタルノッチフィルタに入力する。そして、ステップ＃Ａ５でデジタルフィルタ処理を実行してフィルタ出力を算出し、制振回転速度値y(ti)を得る。
【００６４】
前記デジタルノッチフィルタは、スタッカークレーン３の昇降マスト１１ａ，１１ｂの固有振動数に対応させた除去帯域の中心周波数と、走行用回転速度パターンの台形波形を入力としたときの出力波形のオーバーシュートができる限り生じないような減衰比とで特定されるノッチフィルタを、処理周期Ｔcで離散化したデジタルフィルタである。
【００６５】
このように、クレーン制御装置２７は、走行用回転速度パターンにて示される各時刻の回転速度値に対応する制振回転速度値y(ti)を制御周期Ｔh毎に順次生成する形態で、ノッチフィルタによる制振走行速度パターンを生成するように構成されている。
【００６６】
次に、フィードバック制御としてのステップ＃Ａ６〜ステップ＃Ａ８の処理について説明すると、ステップ＃Ａ６で、歪ゲージＳの検出信号を取得し、ステップ＃Ａ７で、ローパスフィルタにより高周波ノイズをカットして、後方側マスト１１ｂの下端部に発生している曲げモーメントを取得する。そして、曲げモーメントの絶対値を減らすように、ステップ＃Ａ８で、ローパスフィルタの出力に所定のフィードバックゲインを掛けた値を制振回転速度値y(ti)に加算又は減算するネガティブフィードバックを行って、制振回転速度値y(ti)を増速補正又は減速補正した修正制振回転速度値yfb(ti)を算出する。
【００６７】
ステップ＃Ａ９で、制御周期Ｔhのタイマ割り込みを待って、制御出力タイミングが到来すれば、ステップ＃Ａ１０に移行して、走行用サーボアンプＳＡ１に対して修正制振回転速度値yfb(ti)を出力する。
【００６８】
このように、クレーン制御装置２７は、走行台車１０の走行中における挙動検出手段としての歪ゲージＳの検出情報に基づいて、昇降用マスト１１ａ，１１ｂの振動を抑制するべく制振走行速度パターンを補正して、この補正された修正制振走行速度パターンに基づいて走行駆動手段ＨＤを作動させるフィードバック制御を行うように構成されている。
【００６９】
ステップ＃Ａ１１では、サンプルカウンタｉがインクリメントされる。これにより、次の処理周期のステップ＃Ａ３で、時刻t=ti+1についての回転速度値u(ti+1)を取得できるようにしている。
【００７０】
ステップ＃Ａ１２で、修正制振回転速度値yfb(ti)を速度制御モードで動作している走行用サーボアンプＳＡ１に出力して走行台車１０の走行作動を制御する速度指令モードから、速度制御モードで動作している走行用サーボアンプＳＡ１に対して、走行台車１０が目標走行位置に位置するまで走行台車１０のクリープ速度に対応したクリープ回転速度値ycを継続して出力して走行台車１０の走行作動を制御する位置決めモードに、切り換えるための制御モード切換条件が成立したか否かが判別される。
【００７１】
具体的には、クレーン制御装置２７は、走行用レーザ測距計２５の測距情報に基づいて、走行台車１０が目標走行位置から設定距離だけ手前に設定されたクリープ開始位置を越えるか、或いは、修正制振回転速度値yfb(ti)が設定最低速度（本実施形態では、クリープ回転速度値ycと同じ値が設定されている。）を下回ることが設定時間以上継続するかの何れかの条件が成立すると、制御モード切換条件が成立したと判別して、ステップ＃Ａ１３の位置決め制御に移行して位置決めモードとなる。制御モード切換条件が成立するまでは、ステップ＃Ａ３に移行して速度指令モードが維持される。
【００７２】
ステップ＃Ａ１２で制御モードが位置決めモードに切り換えられた後の位置決め制御について図５に示すフローチャートに基づいて簡単に説明する。クレーン制御装置２７は、図５に示すように、走行台車１０が目標走行位置に位置するまで、ステップ＃Ｂ１及びステップ＃Ｂ２の処理を繰り返して、走行台車１０のクリープ速度に対応したクリープ回転速度値ycを継続して出力する。走行台車１０が目標走行位置に位置すると、ステップ＃Ｂ１及びステップ＃Ｂ２のループを抜けて、ステップ＃Ｂ３に移行し、クリープ回転速度値ycに代えて速度ゼロを出力し、走行台車１０の走行作動を停止させる。
【００７３】
以上の通り、クレーン制御装置２７は、走行回転速度パターンにて示される回転速度値u(ti)をノッチフィルタに入力してフィードフォワード制御値としての制振回転速度値y(ti)を算出し、制振回転速度値y(ti)を歪ゲージＳの検出信号から取得される曲げモーメントにより補正してフィードバック制御値としての修正制振回転速度値yfb(ti)を算出して、修正制振回転速度値yfb(ti)を走行用サーボアンプＳＡ１に出力して走行台車１０の走行作動を制御する。したがって、走行台車１０の走行作動中に、駆動輪２３ａのスリップ等により走行台車１０についての走行制御に対する外乱や、昇降台１２の昇降作動等により昇降マスト１１ａ、１１ｂの動特性の変化が発生した場合であっても、昇降マスト１１ａ、１１ｂの振動を抑制することができる。
【００７４】
しかも、昇降マスト１１ａ、１１ｂの振動を抑制するべく、フィードフォワード制御とフィードバック制御との２自由度制御により走行台車１０の走行作動を制御するので、ノッチフィルタの除去帯域の中心周波数及び減衰比といったフィードフォワード制御についての制御パラメータの設定を厳密に行わなくても、フィードフォワード制御で抑制しきれない振動をフィードバック制御により抑制することができる。したがって、制御パラメータの設定にある程度の幅を持たせることができるのでクレーン制御装置２７を構成し易いものとなる。
【００７５】
〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
【００７６】
（１）上記実施形態では、物品搬送装置として、走行体に立設状態で長尺柔軟体が装備されたものを例示したが、これに限らず、物品搬送装置は、走行体に吊り下げ状態で長尺柔軟体が装備されたものあってもよく、例えば、物品搬送装置としては、走行体に吊り下げ状態で装備された昇降マストに昇降体が昇降自在に支持されたものや、走行体に吊り下げ状態で装備された索状体にて昇降体が昇降自在に支持されたものであってもよい。
【００７７】
（２）上記実施形態では、走行体としての走行台車１０が、車体前後方向の一端側の駆動輪２３ａと車体前後方向の他端側の従動輪２３ｂとが設けれ、単一の走行レール５上を走行自在に構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、車体前後方向の両端側の夫々に左右一対の駆動輪が設けられ、一対の走行レール上を走行自在に構成された４輪駆動方式のものにて走行台車１０を構成してもよく、走行体としての走行台車１０の具体的構成は適宜変更可能である。
【００７８】
（３）上記実施形態では、挙動検出手段が歪ゲージＳにて構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、前側マスト１１ａ又は後側マスト１１ｂの先端の変位情報、速度情報、又は加速度情報を検出するべくレーザ変位計や加速度センサ等を用いて挙動検出手段を構成してもよく、挙動検出手段の具体的構成は適宜変更可能である。
【００７９】
（４）上記実施形態では、走行駆動手段が走行用サーボアンプＳＡ１及びサーボモータＭ１にて構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、インバータ及びＡＣモータにて走行駆動手段を構成してもよく、走行駆動手段の具体的構成は適宜変更可能である。
【００８０】
（５）上記実施形態では、制御手段が、制御周期Ｔh毎に制振回転速度値y(ti)を算出することで制振走行速度パターンとしての制振回転速度パターンをスタッカークレーン３の走行作動時にリアルタイムに生成するように構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、全ての走行速度パターンに対応する制振走行速度パターンを予め生成しておき、搬送指令に基づいて制振走行速度パターンを選択し、そのパターンにより示される制振回転速度値y(ti)を走行用サーボアンプＳＡ１に対して出力するように構成されたものであってもよく、制御手段が制振走行速度パターンを生成する時期は適宜変更可能である。
【００８１】
（６）上記実施形態では、制御手段が、スタッカークレーン３に搭載されたクレーン制御装置２７にて構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、クレーン制御装置２７を地上側に設置し、クレーン制御装置２７が、光通信装置等を介して制振回転速度値y(ti)を走行用サーボアンプＳＡ１に対して出力するように構成してもよく、制御手段の具体的構成は適宜変更可能である。
【００８２】
（７）上記実施形態では、制御手段が、フィードバック制御において、歪ゲージＳの検出情報から取得される曲げモーメントをフィードバック信号とするものを例示したが、これに限らず、例えば、制御手段が、フィードバック制御において、歪ゲージＳの検出情報から取得されるせん断力をフィードバック信号とするように構成されたものや、後方側マスト１１ｂの適宜箇所（例えば、上端部）に設けられたレーザ変位計又は加速度センサの検出情報から取得される昇降マストの所定箇所についての変位、速度、又は加速度をフィードバック信号とするように構成されたものであってもよく、フィードバック制御におけるフィードバック信号は適宜変更可能である。
【００８３】
（８）上記実施形態では、制御手段が、フィードフォワード制御として、ノッチフィルタにより制振走行速度パターンを生成するように構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、制御手段が、フィードフォワード制御として、長尺柔軟体の振動特性の逆特性に対応した逆システムにより制振走行速度パターンを生成するように構成されたものや、インプットシェイピング技術により制振走行速度パターンを生成するように構成されたものであってもよい。
【００８４】
（９）上記実施形態では、走行速度パターンとしての走行用回転速度パターンが台形波形であるものを例示したが、これに限らず、例えば、走行用回転速度パターンは、加速度が０から直線的に立ち上がり、一定時間最大加速度を維持し、その後、最大加速度から０まで直線的に減少するように、台形波形の速度パターンを時間で１階積分したＳ字曲線からなる波形や、時間で無限階微分可能なガウシアン曲線を用いた波形であってもよく、走行用回転速度パターンの具体的構成は適宜変更可能である。
【００８５】
（１０）上記実施形態では、制御手段が、走行体の走行作動の制御をソフトウェア処理により実現するように構成されたものを例示したが、これに限らず、制御手段が、走行体の走行作動の制御の全部又は一部をハードウェア回路により実現するように構成されたものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の物品搬送装置が備えられた物品保管設備の斜視図
【図２】スタッカークレーンの正面図
【図３】クレーン制御装置の制御構成のブロック図
【図４】クレーン制御装置による走行制御のフローチャート
【図５】クレーン制御装置による位置決め制御のフローチャート
【符号の説明】
【００８７】
Ｓ              歪ゲージ（挙動検出手段）
ＨＤ            走行駆動手段
u(ti)            走行速度パターン
y(ti)            制振走行速度パターン
２              走行経路
３              物品搬送装置
１０            走行体
１１ａ、１１ｂ  長尺柔軟体
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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