(57)【要約】      （修正有）【課題】昇降装置における運転のサイクルタイムの増加を抑制しつつ、ピーク電流を抑制する。【解決手段】荷物を上下方向に搬送する昇降装置であって、荷物を保持して上下方向に移動する保持台と、保持台を上下方向に駆動する昇降モータと、昇降モータを制御する制御手段とを備え、制御手段は、保持台が上昇を開始し定常速度になるまでの時間である上昇加速時間ｕａ１よりも保持台が定常速度から停止状態になるまでの時間である上昇減速時間ｕｄ１が短くなるように昇降モータを制御する上昇制御部を備える。【選択図】図４
2013142032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷物を上下方向に搬送する昇降装置であって、
前記荷物を保持して上下方向に移動する保持台と、
前記保持台を上下方向に駆動する昇降モータと、
前記昇降モータを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記保持台が上昇を開始し定常速度になるまでの時間である上昇加速時間よりも前記保持台が定常速度から停止状態になるまでの時間である上昇減速時間が短くなるように前記昇降モータを制御する上昇制御部を備える
昇降装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記保持台が下降を開始し定常速度になるまでの時間である下降加速時間よりも前記保持台が定常速度から停止状態になるまでの時間である下降減速時間が長くなるように前記昇降モータを制御する下降制御部を備える
請求項１に記載の昇降装置。
【請求項３】
前記上昇制御部は、
前記保持台が荷物を保持しているか否かの情報を取得し、荷物を保持していないと判断した場合の前記上昇加速時間よりも荷物を保持していると判断した場合の前記上昇加速時間が長くなるように前記昇降モータを制御し、荷物を保持していないと判断した場合の前記上昇減速時間よりも荷物を保持していると判断した場合の前記上昇減速時間が短くなるように前記昇降モータを制御する
請求項１または２に記載の昇降装置。
【請求項４】
前記上昇制御部は、
前記保持台が保持する荷物の重量を示す情報である重量情報を取得し、前記保持台が当該荷物を保持する場合は、前記重量情報が示す重量が重いほど、前記上昇加速時間が長くなるように前記昇降モータを制御する
請求項３に記載の昇降装置。
【請求項５】
前記上昇制御部は、
前記上昇加速時間の一部であって、最も速度の増加が激しい部分を含む時間である最増加時間のみを長くすることにより前記上昇加速時間を長くする
請求項１に記載の昇降装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は昇降装置に関し、特に、スタッカクレーンなど水平方向にも荷物を移動可能な装置に組み込まれ、棚に対して荷物を移載することができる昇降装置などに関する。
【背景技術】
【０００２】
工場や倉庫等において荷物を自動的に移載し保管する場合、保管用の棚と、棚の前面に沿って水平方向に移動し、かつ、垂直方向にも移動して荷物を搬送し、棚との間で荷物を移載するスタッカクレーンなどが用いられる。
【０００３】
スタッカクレーンは、軌道に沿って水平方向に走行する走行台車と、走行台車に立設されたマストに沿って昇降する保持台とを備える装置である。また、保持台にはスライドフォークが備えられ、スライドフォークを保持台に対して出没させることにより、棚との間で荷物を移載する。また、スライドフォーク上に荷物を載せたまま走行台車を走行させ、保持台を昇降させることで荷物を搬送する。
【０００４】
このようにスタッカクレーンにおいて保持台は頻繁に昇降するが、保持台が保持する荷物が崩れたり保持台から落ちたりすることを防止するため、昇降の開始や終了の際の加速や減速が緩くなるように制限がかけられる。従って、このような制限がスタッカクレーンの運転のサイクルタイムに影響を及ぼすこととなる。
【０００５】
そこで、特許文献１には、保持台に荷物が保持されているか否かを検出し、検出結果に基づいて予め定められた移動速度パターンを選択し、選択されたパターンに基づいてスタッカクレーンを動作させることにより、荷物を保持していない場合は高速にスタッカクレーンを動作させ、荷物を保持している場合は、ゆっくりとスタッカクレーンを動作させることで、スタッカクレーンの運転のサイクルタイムを全体として短縮化する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−３３８７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、本願発明者は実験と研究とを重ねた結果、荷物を昇降する際の加速や減速を荷物の有無に応じて調整することにより、運転サイクル全体として消費電力を抑制することは可能であるが、単純に加速や減速を緩めただけでは短い時間に大量の電力を消費するピーク電流の抑制効果が限定的であることを見出すに至った。そしてピーク電流は、重力の影響、および、回生電流の影響により加速や減速の方向によって大きく異なるとの知見を得た。
【０００８】
本願発明は、上記知見に基づきなされたものであり、重力の影響と回生電流の影響とが考慮されたパターンで運転される昇降装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本願発明にかかる昇降装置は、荷物を上下方向に搬送する昇降装置であって、前記荷物を保持して上下方向に移動する保持台と、前記保持台を上下方向に駆動する昇降モータと、前記昇降モータを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記保持台が上昇を開始し定常速度になるまでの時間である上昇加速時間よりも前記保持台が定常速度から停止状態になるまでの時間である上昇減速時間が短くなるように前記昇降モータを制御する上昇制御部を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御手段は、前記保持台が下降を開始し定常速度になるまでの時間である下降加速時間よりも前記保持台が定常速度から停止状態になるまでの時間である下降減速時間が長くなるように前記昇降モータを制御する下降制御部を備えてもよい。
【００１１】
これによれば、効果的にピーク電流の発生を抑制して消費電力の平準化を図り、サイクルタイムの増加を抑制しつつ省エネルギーを実現することができる。
【００１２】
また前記上昇制御部は、前記保持台が荷物を保持しているか否かの情報を取得し、荷物を保持していないと判断した場合の前記上昇加速時間よりも荷物を保持していると判断した場合の前記上昇加速時間が長くなるように前記昇降モータを制御し、荷物を保持していないと判断した場合の前記上昇減速時間よりも荷物を保持していると判断した場合の前記上昇減速時間が短くなるように前記昇降モータを制御してもよい。
【００１３】
これにより、荷物の有無に応じて加速度を調整し、荷物を保持する場合と保持しない場合との間においても消費電力の平準化を図り、サイクルタイムの増加を抑制しつつ省エネルギーを図ることが可能となる。
【００１４】
また、前記上昇制御部は、前記保持台が保持する荷物の重量を示す情報である重量情報を取得し、前記保持台が当該荷物を保持する場合は、前記重量情報が示す重量が重いほど、前記上昇加速時間が長くなるように前記昇降モータを制御してもよい。
【００１５】
これにより、モータの負荷に応じて加速度を調整し、保持する荷物の重量が異なる場合においても消費電力の平準化を図り、サイクルタイムの増加を抑制しつつ省エネルギーを図ることが可能となる。
【００１６】
また、前記上昇制御部は、前記上昇加速時間の一部であって、最も速度の増加が激しい部分を含む時間である最増加時間のみを長くすることにより前記上昇加速時間を長くしてもよい。
【００１７】
これによれば、ピーク電流の発生を効果的に抑制しつつ、サイクルタイムの増加を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明によれば、ピーク電流の発生を抑制して運転サイクル内での消費電力の平準化を図り、かつ、サイクルタイムの増加を可及的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、昇降装置を備えるスタッカクレーン（移載装置）が設けられる自動倉庫の一部を示す斜視図である。
【図２】図２は、自動倉庫を模式的に示す側面図である。
【図３】図３は、制御手段を示すブロック図である。
【図４】図４は、保持台が荷物を保持していない場合の上昇制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。
【図５】図５は、保持台が荷物を保持している場合の上昇制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。
【図６】図６は、保持台が荷物を保持していない場合の下降制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本願発明に係る昇降装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本願発明に係る昇降装置の一例を示したものに過ぎない。従って本願発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。
【００２１】
図１は、昇降装置を備えるスタッカクレーン（移載装置）が設けられる自動倉庫の一部を示す斜視図である。
【００２２】
同図に示すように、自動倉庫３００は、スタッカクレーン３０１により、荷物２００が自動で棚３０２に搬入載置され、また、自動で搬出される倉庫であり、スタッカクレーン３０１、スタッカクレーン３０１の通路に沿って設けられた棚３０２、入出庫の際に荷物が置かれるステーション３０３を備えている。
【００２３】
図２は、自動倉庫を模式的に示す側面図である。
【００２４】
荷物２００を移載する移載装置であるスタッカクレーン３０１は荷物２００を上下方向に搬送する昇降装置１００を備えており、昇降装置１００は、保持台３１６と、昇降モータ３１７と、制御手段１０１とを備えている。本実施の形態の場合、昇降装置１００は、下部台車３１１と上部台車３１２とをマスト３１３で連結してなる躯体を備えている。
【００２５】
保持台３１６は、マスト３１３に沿って昇降するものであり、マスト３１３の上端部に取り付けられる滑車３２１を介して昇降モータ３１７とワイヤー３２２で接続され、昇降モータ３１７を回転させることにより、昇降するものとなっている。
【００２６】
本実施の形態の場合、保持台３１６には、搬送装置３３０が取り付けられており、保持台３１６が保持する荷物２００を棚３０２に移載し、また、棚３０２に保管される荷物２００を保持台３１６に移載することができるものとなっている。
【００２７】
なお、保持台３１６は、荷物２００を載置状体で保持するものばかりでなく、荷物２００を吊り下げた状態で保持するものや、荷物２００をクランプした状態で保持するものなど任意の保持態様を採用しうる。
【００２８】
昇降モータ３１７は、保持台３１６を上下方向に駆動する駆動源であり、制御手段１０１によって制御され、保持台３１６の加速度を調整することができるものとなっている。
【００２９】
図３は、制御手段を示すブロック図である。
【００３０】
制御手段１０１は、昇降モータ３１７を制御するコンピュータ（処理装置）であり、上昇制御部１１１と、下降制御部１１２と、荷情報取得部１１３とを備えている。
【００３１】
図４は、保持台が荷物を保持していない場合の上昇制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は時間であり、縦軸は保持台３１６の上昇速度を示している。
【００３２】
図３および図４に示すように、上昇制御部１１１は、保持台３１６がｔ０で上昇を開始しｔ１で定常速度になるまでの時間である上昇加速時間ｕａ１よりも保持台３１６がｔ２で減速を開始して定常速度からｔ３で停止状態になるまでの時間である上昇減速時間ｕｄ１が短くなるように昇降モータ３１７を制御する処理部である。
【００３３】
以上のように上昇制御部１１１が昇降モータ３１７を制御して荷物２００を保持していない保持台３１６の加速を調整することで、重力と慣性力とにより吊り上げ荷重が最も大きくなる上昇時の加速を緩くすることにより、昇降モータ３１７の負荷トルクを抑制し、ピーク電流を抑制することが可能となる。
【００３４】
図５は、保持台が荷物を保持している場合の上昇制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は時間であり、縦軸は保持台３１６の上昇速度を示している。
【００３５】
荷情報取得部１１３は、保持台３１６に荷物２００が保持されているか否かの情報を取得する処理部である。具体的には、保持台３１６に備えられるセンサーにより荷物の有無を示す情報を取得している。
【００３６】
図５に示すように、上昇制御部１１１は、保持台３１６が荷物２００を保持しているか否かの情報を荷情報取得部１１３から取得し、荷物２００を保持していないと判断した場合の上昇加速時間ｕａ１（図４参照）よりも荷物２００を保持していると判断した場合の上昇加速時間ｕａ２が長くなるように昇降モータ３１７を制御している。
【００３７】
また、上昇制御部１１１は、荷物２００を保持していないと判断した場合の上昇減速時間ｕｄ１よりも荷物を保持していると判断した場合の上昇減速時間ｕｄ２が短くなるように昇降モータ３１７を制御している。
【００３８】
以上のように上昇制御部１１１が昇降モータ３１７を制御することで、荷物２００を保持していない場合のサイクルタイムｓｔ１に対して、荷物２００を保持した場合のサイクルタイムｓｔ２が長くなることを抑制しつつ、吊り上げ荷重が荷物２００を保持していない場合よりも大きくなる上昇時の加速を緩くし、昇降モータ３１７の負荷トルクをさらに抑制してピーク電流を抑制することが可能となる。
【００３９】
さらに本実施の形態の場合、荷物２００を保持した際の上昇加速時間ｕａ２の一部であって、最も速度の増加が激しい部分を含む時間である最増加時間ｍｕ２のみを長くすることにより荷物２００を保持していない際の上昇加速時間ｕａ１よりも上昇加速時間ｕａ２を長くしている。この結果、荷物２００を保持している際の上昇加速時間ｕａ２は上昇減速時間ｕｄ２より長くなっている。
【００４０】
以上のようにピーク電流が発生する時間の加速のみ緩くすることで定常速度に達するまでの時間をあまり増加させることなく、消費電力の平準化を図ることが可能となる。
【００４１】
なお、荷情報取得部１１３は、保持台３１６が保持する荷物２００の重量を示す情報である重量情報を取得し、重量情報が示す重量が重いほど、上昇加速時間ｕａ２が長くなるように昇降モータ２１７を制御してもよい。
【００４２】
図６は、保持台が荷物を保持していない場合の下降制御部が昇降モータを制御する制御状態を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は時間であり、縦軸は保持台３１６の下降速度を示している。
【００４３】
図３および図６に示すように、下降制御部１１２は、保持台３１６がｔ８で下降を開始しｔ９で定常速度になるまでの時間である下降加速時間ｄａ１よりも保持台３１６がｔ１０で減速を開始して定常速度からｔ１１で停止状態になるまでの時間である下降減速時間ｄｄ１が長くなるように昇降モータ３１７を制御する処理部である。
【００４４】
以上のように下降制御部１１２が昇降モータ３１７を制御して荷物２００を保持していない保持台３１６の加速を調整することで、保持台３１６の自重による加速（重力による加速）が可能であるため下降加速時間ｄａ１を短くしても消費電力はあまり増加しない。一方、減速を緩くすることにより長時間にわたって回生電流が発生するため、電流値としては有利となる。また、電力の消費は大きくなる。
【００４５】
なお、本願発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本願発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本願発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本願発明に含まれる。
【００４６】
例えば、移載装置としてスタッカクレーンを例示したが、昇降装置１００は移載装置に組み込まれるものばかりで無く、昇降装置１００に搬送装置３３０が備えられるいわゆるバーチカルコンベアなどでもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本願発明は、スタッカクレーンや、バーチカルコンベアなど荷物を昇降させる装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１００  昇降装置
１０１  制御手段
１１１  上昇制御部
１１２  下降制御部
１１３  荷情報取得部
２００  荷物
２１７  昇降モータ
３００  自動倉庫
３０１  スタッカクレーン
３０２  棚
３０３  ステーション
３１１  下部台車
３１２  上部台車
３１３  マスト
３１６  保持台
３１７  昇降モータ
３２１  滑車
３２２  ワイヤー
３３０  搬送装置
ｄａ    下降加速時間
ｄｄ    下降減速時間
ｍｕ    最増加時間
ｓｔ    サイクルタイム
ｕａ    上昇加速時間
ｕｄ    上昇減速時間
【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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