(57)【要約】【課題】フォーク全体の厚みを増すことなく、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の移動位置を直接検出することができるようにする。【解決手段】フォーク装置２３は、支持枠２４と、支持枠２４の底壁２４１上で矢印Ｌの方向に往復動可能な第１フォーク２５と、第１フォーク２５上で矢印Ｌの方向に往復動可能な第２フォーク２６とを備えている。支持枠２４の側枠２４２の内側にはレーダー３１が設けられている。レーダー３１は、第２フォーク２６の移動領域の側方にあり、第２フォーク２６の移動位置がレーダー３１によって検出される。フォーク装置２３の一部であるレーダー３１は、第２フォーク２６の座標を検出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースに対して移載方向へ移動可能な第１フォークと、前記第１フォークの移動に連動して前記第１フォークに対して移載方向へ移動可能な第２フォークとの少なくとも２つを含む複数のフォークを備え、隣り合うフォークは、互いに連動するフォーク装置において、
前記複数のフォークのうち、最も遠くへ延び出すトップフォークの座標、又は該トップフォーク上の物品の座標を検出する座標検出手段が前記ベースに備えられているフォーク装置。
【請求項２】
前記座標検出手段は、前記トップフォークの移動領域の左右の一方に１つ設けられている請求項１に記載のフォーク装置。
【請求項３】
前記座標検出手段は、前記トップフォークの移動領域の左右両側にそれぞれ設けられている請求項１に記載のフォーク装置。
【請求項４】
物品を格納するための複数の収納部を有する棚と、前記収納部の手前の移載位置で前記収納部に対して物品を出し入れするためのフォーク装置と、水平方向へ移動可能であって、前記フォーク装置を昇降させて前記移載位置へ配置するクレーン装置とを備えた自動倉庫において、
前記フォーク装置は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項のフォーク装置である自動倉庫。
【請求項５】
前記棚は、前記収納部を区画構成する柱を備え、前記座標検出手段は、前記収納部を区画構成する出入り側の左右一対の柱の座標を検出する請求項４に記載の自動倉庫。
【請求項６】
前記クレーン装置の動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記座標検出手段によって検出された前記一対の柱の座標検出情報に基づいて、前記トップフォークを前記一対の柱の間の中央に配置するように、前記クレーン装置の動作を制御する請求項５に記載の自動倉庫。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーク装置及び自動倉庫に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示のスライドフォークの位置検出装置では、スライドフォークがベ−ス部と、ベース部に対して移動可能なミドルプレート（ミドルフォーク）と、ミドルプレートに対してスライド可能なトッププレート（トップフォーク）とから構成されている。ミドルプレートは、ラックとピニオンとからなる動力伝達機構を介して得られる駆動力によって移動され、トッププレートは、チェーンとスプロケットとからなる動力伝達機構を介してミドルプレートの移動から得られる駆動力によって移動される。ミドルプレートの側面には位置検出用のマークが設けられており、ベース部にはセンサが前記マークを検出可能に設けられている。前記センサがマークを検出することによってミドルプレートのスライド位置を検出することができ、更に、この検出結果に基づいて、トッププレートのスライド位置を推測することができる。
【特許文献１】特開平７−１８７３１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、チェーンとスプロケットとの噛合部位における摩耗や、チェーンの伸び等によって、トッププレートの停止位置が徐々に変化してゆく。そのため、ミドルプレートのスライド位置の検出結果からトッププレートのスライド位置を推測しても、この推測結果が実際のミドルプレートのスライド位置に一致しなくなる。
【０００４】
トッププレートに第２のマークを設け、前記したセンサによって第２のマークを検出することが考えられるが、トッププレート全体がベース部から外れてしまうと、前記したセンサによって第２のマークを検出することができなくなる。
【０００５】
トッププレートに第２のマークを設けると共に、第２のマークを検出する第２のセンサをミドルプレートに設ければ、第２のセンサによって第２のマークを検出することができるが、ミドルプレートにセンサを設ければ、ミドルプレートの厚みが増す。スライドフォーク全体の薄型化は、例えば棚における１つの収納部における上下幅の短縮、ひいては棚全体の高さの短縮に寄与するため、スライドフォーク全体の薄型化が望まれる。しかし、ミドルプレートの増厚は、スライドフォーク全体の厚みを増すことになる。
【０００６】
本発明は、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の移動位置を直接検出することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１乃至請求項３の本発明は、ベースに対して移載方向へ移動可能な第１フォークと、前記第１フォークの移動に連動して前記第１フォークに対して移載方向へ移動可能な第２フォークとの少なくとも２つを含む複数のフォークを備え、隣り合うフォークは、互いに連動するフォーク装置を対象とし、前記複数のフォークのうち、最も遠くへ延び出すトップフォーク又は該トップフォーク上の物品の座標を検出する座標検出手段が前記ベースに備えられていることを特徴とする。
【０００８】
隣り合うフォークとは、複数フォーク中の向かい合うフォークのことである。トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の座標が座標検出手段によって検出されるため、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の移動位置が直接検出される。座標検出手段を第１フォーク乃至トップフォークに設けなくてもよいため、フォーク装置のフォークの厚みが増すこともない。
【０００９】
好適な例では、前記座標検出手段は、前記トップフォークの移動領域の左右の一方に１つ設けられている。
座標検出手段のこのような設置位置は、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の位置を検出する上で好適である。
【００１０】
好適な例では、前記座標検出手段は、前記トップフォークの移動領域の左右両側にそれぞれ設けられている。
一対の座標検出手段のこのような設置位置は、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の位置を検出する上で特に好適である。
【００１１】
請求項４乃至請求項６の本発明は、物品を格納するための複数の収納部を有する棚と、前記収納部の手前の移載位置で前記収納部に対して物品を出し入れするためのフォーク装置と、水平方向へ移動可能であって、前記フォーク装置を昇降させて前記移載位置へ配置するクレーン装置とを備えた自動倉庫を対象とし、請求項４の発明は、前記フォーク装置が請求項１乃至請求項３のいずれか１項のフォーク装置であることを特徴とする。
【００１２】
本発明のフォーク装置は、自動倉庫に用いられるフォーク装置として好適である。
好適な例では、前記棚は、前記収納部を区画構成する柱を備え、前記座標検出手段は、前記収納部を区画構成する出入り側の左右一対の柱の座標を検出する。
【００１３】
移載対象である収納部に対するフォーク装置の左右位置は、左右一対の柱の座標を検出することにより、適正に規定可能である。
好適な例では、前記クレーン装置の動作を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、前記座標検出手段によって検出された前記一対の柱の座標検出情報に基づいて、前記トップフォークを前記一対の柱の間の中央に配置するように、前記クレーン装置の動作を制御する。
【００１４】
制御手段は、左右一対の柱の座標の検出に基づいて、移載対象である収納部に対するトップフォークの左右位置を適正に規定する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、スライドフォーク全体の厚みを増すことなく、トップフォーク又は該トップフォーク上の物品の移動位置を直接検出することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を自動倉庫に具体化した第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１に示すように、自動倉庫１０は、対向して配置された一対の棚１１Ａ，１１Ｂと、棚１１Ａ，１１Ｂの間のフロアを走行可能なクレーン装置１２とを備えている。棚１１Ａ，１１Ｂは、複数対の柱１３，１４と、柱１３と柱１４とに架け渡された載置プレート１５とを備え、物品Ｐが隣り合う柱１３，１４の間で対向する載置プレート１５に架け渡し載置される。載置プレート１５と柱１３，１４とは、各棚１１Ａ，１１Ｂに物品Ｐを収納するための棚１１Ａ側の収納部１８Ａ，１８Ｃ〔図２に図示〕及び棚１１Ｂ側の収納部１８Ｂを区画構成する。棚１１Ａ側の収納部１８Ａと棚１１Ｂ側の収納部１８Ｂとは、１対１に対向している。
【００１７】
各収納部１８Ａ，１８Ｂに対して物品Ｐを出し入れするためのクレーン装置１２は、棚１１Ａ，１１Ｂの間の床面に敷設されたレール１９上を走行する走行台車２０と、走行台車２０上に立設された一対のマスト２１，２２と、マスト２１，２２間を昇降可能に配設されたフォーク装置２３とを備えている。走行台車２０の移動方向〔図１に矢印Ｒの方向〕に並べられて立設された一対のマスト２１，２２は、フォーク装置２３を上下方向に移動可能に案内する。水平方向へ移動可能な走行台車２０には走行用モータＭ１及び昇降用モータＭ２が設置されている。走行用モータＭ１が正逆転されると、走行台車２０がレール１９上を走行し、昇降用モータＭ２が正逆転されると、フォーク装置２３がマスト２１，２２に沿って昇降される。
【００１８】
図２に示すように、フォーク装置２３は、支持枠２４と、支持枠２４の底壁２４１上で収納部１８Ａ，１８Ｂの奥行き方向（図１に矢印Ｌで示す方向）に往復動可能な第１フォーク２５と、第１フォーク２５上で図１に矢印Ｌで示す移載方向に往復動可能な第２フォーク２６とを備えている。第２フォーク２６と隣り合う（向かい合う）第１フォーク２５は、移載用モータＭｏの往復回転によって、べースとしての支持枠２４に対して図１に矢印Ｌで示す移載方向に移動される。
【００１９】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、第１フォーク２５には前側スプロケット２７と後側スプロケット２８とが取り付けられている。前側スプロケット２７にはチェーン２９が巻き掛けられている。チェーン２９の一端２９１は、底壁２４１の後端部に止着されており、チェーン２９の他端２９２は、第２フォーク２６の後端部に止着されている。後側スプロケット２８にはチェーン３０が巻き掛けられている。チェーン３０の一端３０１は、底壁２４１の前端部に止着されており、チェーン３０の他端３０２は、第２フォーク２６の前端部に止着されている。図４（ａ）では、第１フォーク２５及び第２フォーク２６は、待機位置にある。
【００２０】
フォーク装置２３が棚１１Ａ，１１Ｂ間にあり、且つ第１フォーク２５及び第２フォーク２６が待機位置にある場合、移載用モータＭｏが正転すると、第１フォーク２５及び第２フォーク２６が棚１１Ａ側に向けて移動する。フォーク装置２３が棚１１Ａ，１１Ｂ間にあり、且つ第１フォーク２５及び第２フォーク２６が待機位置にある場合、移載用モータＭｏが逆転すると、第１フォーク２５及び第２フォーク２６が棚１１Ｂ側に向けて移動する。図４（ｂ）は、第１フォーク２５及び第２フォーク２６が棚１１Ａ側に向けて移動した状態を示す。第２フォーク２６は、第１フォーク２５の移動に連動して第１フォーク２５に対して移載方向（矢印Ｌで示す方向）へ移動する。第２フォーク２６は、複数のフォーク（第１フォーク２５及び第２フォーク２６）のうち、最も遠くへ延び出すトップフォークである。
【００２１】
収納部１８Ａ，１８Ｂに格納される物品Ｐは、第２フォーク２６に載せられて棚１１Ａ，１１Ｂのどちらの収納部１８Ａ，１８Ｂにも移載可能である。棚１１Ａ，１１Ｂの収納部１８Ａ，１８Ｂに格納されている物品Ｐは、第２フォーク２６に載せられて収納部１８Ａ，１８Ｂから取り出される。フォーク装置２３の移載動作は、第１フォーク２５及び第２フォーク２６を収納部１８Ａ，１８Ｂに対して進退するように移動させる動作である。
【００２２】
図４（ｃ），（ｄ）に示すように、支持枠２４の一対の側枠２４２，２４３のうち、側枠２４２の内側にはレーダー３１が設けられている。レーダー３１は、第２フォーク２６の移動領域の側方にあり、第２フォーク２６の移動位置がレーダー３１によって検出される。図４（ｃ），（ｄ）における座標軸Ｘ及び座標軸Ｙ、並びに図２に示す座標軸Ｚは、レーダー３１を原点とした３次元座標系を表す。フォーク装置２３の一部であるレーダー３１は、第２フォーク２６の座標（第２フォーク２６の表面の座標）を検出する座標検出手段である。
【００２３】
レーダー３１によって得られた座標検出情報は、クレーン装置１２に設けられた副制御コンピュータＣ２へ送られる。副制御コンピュータＣ２は、主制御コンピュータＣ１と情報のやりとりを行なってクレーン装置１２の動作を制御する。主制御コンピュータＣ１は、作業者による格納指令、出庫指令等の作業指令の入力に応答して、副制御コンピュータＣ２と情報のやりとりを行なう。
【００２４】
作業者の操作による作業指令が主制御コンピュータＣ１に入力されると、主制御コンピュータＣ１は、副制御コンピュータＣ２へ移載指令を出力する。この移載指令には、移載対象（物品Ｐを出し入れする収納部）が棚１１Ａ，１１Ｂのどの収納部であるかという情報が含まれている。主制御コンピュータＣ１から移載指令が出力されると、副制御コンピュータＣ２は、フォーク装置２３を移載対象である収納部〔図４（ｃ），（ｄ）の例では収納部１８Ｃ〕の手前の移載位置に到達させるように、クレーン装置１２の動作を制御する。副制御コンピュータＣ２は、クレーン装置１２の動作を制御する制御手段である。
【００２５】
副制御コンピュータＣ２は、レーダー３１から得られる座標検出情報に基づいて、移載対象である収納部〔図４（ｃ），（ｄ）の例では収納部１８Ｃ〕を区画構成する左右一対の柱１３〔図４（ｃ），（ｄ）の例では柱１３Ｃ，１３Ｄ〕の座標を把握する。副制御コンピュータＣ２は、柱１３Ｃ，１３Ｄの座標把握に基づいて、支持枠２４の左右方向（図１に矢印Ｒで示す方向）の中央（つまり、第２フォーク２６の左右幅の中央）を柱１３Ｃ，１３Ｄ間の中央に配置するように、走行用モータＭ１の作動を制御する。さらに、副制御コンピュータＣ２は、レーダー３１から得られる座標検出情報に基づいて、移載対象である収納部〔図４の例では収納部１８Ｃ〕を区画構成する上下一対の載置プレート１５〔図４の例では載置プレート１５Ｃ，１５Ｄ〕の座標を把握する。副制御コンピュータＣ２は、載置プレート１５Ｃ，１５Ｄの座標把握に基づいて、第２フォーク２６を所定の高さ位置に配置するように、昇降用モータＭ２の作動を制御する。
【００２６】
副制御コンピュータＣ２は、レーダー３１から得られる座標検出情報に基づいて、第２フォーク２６の座標を把握する。図２に示すように第２フォーク２６が所定の高さ位置に配置された後、副制御コンピュータＣ２は、第２フォーク２６の座標把握に基づいて、第２フォーク２６を所定の移動位置へ配置するように、移載用モータＭｏの作動を制御する。ここにおける所定の高さ位置は、入庫の場合と出庫の場合とで異なる。図４（ｄ）に示すように第２フォーク２６を移動配置した後、副制御コンピュータＣ２は、フォーク装置２３を所定量だけ下動（入庫の場合）又は上動（出庫の場合）させるように、昇降用モータＭ２の作動を制御する。次いで、副制御コンピュータＣ２は、第１フォーク２５及び第２フォーク２６を待機位置に復帰するように、移載用モータＭｏの作動を制御する。
【００２７】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）トップフォークとしての第２フォーク２６の座標が座標検出手段であるレーダー３１によって検出されるため、第２フォーク２６の移動位置を直接検出することができる。従って、レーダー３１と第２フォーク２６との位置関係が常に正確に把握されることになり、第２フォーク２６を高精度で所定の移動位置に配置することができる。
【００２８】
（２）第２フォーク２６の座標を検出するレーダー３１は、支持枠２４に設けられているため、フォーク装置２３のフォーク２５，２６の厚みが増すこともない。つまり、フォーク全体の厚みを増すことなく、第２フォーク２６の移動位置を直接検出することができる。
【００２９】
（３）第２フォーク２６の移動領域の側方にレーダー３１を設けた構成は、第２フォーク２６の移動位置を的確に検出する上で好適である。
（４）第２フォーク２６の移動位置をレーダー３１によって検出しながら第２フォーク２６を所定の移動位置に自動で配置するフォーク装置２３は、棚１１Ａ，１１Ｂの収納部に対して物品Ｐを自動で出し入れする自動倉庫１０におけるフォーク装置として好適である。
【００３０】
（５）物品Ｐを収納部に円滑に収納するには、移載対象である収納部〔図４（ｃ），（ｄ）に図示の例では収納部１８Ｃ〕に対するフォーク装置２３の左右位置を適正に規定する必要がある。収納部を区画構成する出入り側の左右一対の柱１３〔図４（ｃ），（ｄ）に図示の例では柱１３Ｃ，１３Ｄ〕の座標がレーダー３１によって検出されるため、副制御コンピュータＣ２は、左右一対の柱の検出座標に基づいて、移載対象である収納部に対するフォーク装置２３の左右位置を適正に規定する。
【００３１】
棚１１Ａ，１１Ｂの柱１３，１４の垂直精度が高くない場合も考えられるが、このような場合も考慮して、従来では、各収納部１８Ａ，１８Ｂに対するクレーン装置１２の停止位置を各収納部１８Ａ，１８Ｂ毎に予め調整して決定しておく必要がある。収納部を区画構成する出入り側の左右一対の柱１３の座標をレーダー３１によって検出する構成では、このような調整が不要である。
【００３２】
次に、図５の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符合が用いてある。
側枠２４３にはレーダー３１と同様のレーダー３２が設けられている。レーダー３２は、第２フォーク２６の移動領域の側方にあり、第２フォーク２６の移動位置がレーダー３２によって検出される。フォーク装置２３の一部であるレーダー３２は、第２フォーク２６の座標を検出する座標検出手段である。又、レーダー３２は、移載対象である収納部〔図５（ａ），（ｂ）の例では収納部Ｃ〕を区画構成する左右一対の柱１３〔図５（ａ），（ｂ）の例では柱１３Ｃ，１３Ｄ〕、及び収納部を区画構成する左右一対の載置プレート１５〔図５（ａ），（ｃ）の例では載置プレート１５Ｃ，１５Ｄ〕の座標を検出する。
【００３３】
収納部を区画構成する左右一対の柱１３〔図５（ａ），（ｂ）の例では柱１３Ｃ，１３Ｄ〕の左側の柱１３Ｄの座標がレーダー３１によって的確に検出されない場合でも、レーダー３２が左側の柱１３Ｄの座標を的確に検出する。従って、左右一対の柱の検出座標の検出精度が第１の実施形態の場合よりも一層確実になり、移載対象である収納部に対するフォーク装置２３の左右位置が一層適正に規定される。
【００３４】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１の実施形態において、レーダー３１を支持枠２４の側枠２４３側に設けてもよい。
【００３５】
○レーダー３１によって物品Ｐの座標（物品Ｐの表面の座標）を検出し、物品Ｐの座標検出結果に基づいて、第２フォーク２６の移動量を決定するようにしてもよい。
○第２の実施形態において、レーダー３１，３２による座標検出情報に基づいて物品Ｐの座標も把握するようにしてもよい。そして、レーダー３１，３２による物品Ｐの座標検出結果と、左右一対の柱１３〔図５（ｃ），（ｄ）の例では柱１３Ｃ，１３Ｄ〕の座標検出結果とに基づいて、柱１３Ｃと物品Ｐとの隙間と、柱１３Ｄと物品Ｐとの隙間とが同じになるように、移載対象である収納部に対するフォーク装置２３の左右位置を規定するようにしてもよい。このようにすれば、柱１３Ｃと物品Ｐとの隙間と、柱１３Ｄと物品Ｐとの隙間とを小さくすることができ、収納部における収納効率を向上することができる。
【００３６】
○レーダーによる座標検出情報に基づいて、移載対象である収納部に物品が格納されているか否かを把握するようにしてもよい。このようにすれば、物品の２重格納を防止することができる。
【００３７】
○レーダーによる座標検出情報に基づいて、クレーン装置１２の走行経路上における障害物の有無を把握するようにしてもよい。
○３次元座標検出用のレーダーの代わりに、２次元座標（水平面座標）検出用のレーダーを用いてもよい。
【００３８】
○撮像装置によって第２フォーク２６又は物品Ｐを撮像し、この撮像情報に基づいて、第２フォーク２６又は物品Ｐの座標を把握するようにしてもよい。
○３つ以上のフォークを備えたフォーク装置に本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態を示す自動倉庫の斜視図。
【図２】部分正面図。
【図３】制御ブロック図。
【図４】（ａ），（ｂ）は、フォーク装置の簡略側面図。（ｃ），（ｄ）は、フォーク装置の簡略平面図。
【図５】第２の実施形態を示し、（ａ），（ｂ）は、フォーク装置の簡略平面図。
【符号の説明】
【００４０】
１０…自動倉庫。１１Ａ，１１Ｂ…棚。１２…クレーン装置。１３，１３Ｃ，１３Ｄ，１４…柱。１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ…収納部。２３…フォーク装置。２４…ベースとしての支持枠。２５…第１フォーク。２６…トップフォークとしての第２フォーク。３１，３２…座標検出手段としてのレーダー。Ｃ２…制御手段としての副制御コンピュータ。Ｐ…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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