(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々走行モータを備えた上下の台車を、マストで連結したスタッカークレーンにおいて、
上部台車に走行駆動輪とクラッチとを設けて、スタッカークレーンの加速時に、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを接続して、走行駆動輪を上部台車の走行モータによりオープンループで駆動し、
定速走行時には、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを切り離し、
減速時には、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを接続して、走行駆動輪を上部台車の走行モータによりオープンループで制動するようにしたことを特徴とするスタッカークレーン。
【請求項２】
上部台車の走行モータを、スタッカークレーンの加減速度の変化時に駆動するようにしたことを特徴とする、請求項１のスタッカークレーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の利用分野】
この発明は上下に台車を備えたスタッカークレーンに関し、特にマストの制振に関する。
【０００２】
【従来技術】
上下に走行台車に備え、各々に走行モータを設けたスタッカークレーンが知られている。このようなスタッカークレーンでは、上下の走行モータの同期が必要で、同期が狂うと、低速側の走行モータが、高速側の走行モータに対して、制動モータとして作用し、また上下の走行台車間の振動の原因となる。この振動は、マストの振動となる。しかしながら上下の走行モータを正確に同期させて制御することは困難である。
【０００３】
【発明の課題】
この発明の基本的課題は、上下の台車の走行モータ間の正確な同期制御を不要にしながら、スタッカークレーンのマストの振動を防止することにある（請求項１，２）。
この発明での追加の課題は、上部台車の走行モータを駆動しない際に、制動モータとして作用することを防止し、上部台車の走行モータの制御をさらに簡単にすることにある。
請求項２の発明での追加の課題は、マストの振動をさらに効率的に防止することにある。
【０００４】
【発明の構成】
この発明は、各々走行モータを備えた上下の台車を、マストで連結したスタッカークレーンにおいて、上部台車に走行駆動輪とクラッチとを設けて、スタッカークレーンの加速時に、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを接続して、走行駆動輪を上部台車の走行モータによりオープンループで駆動し、定速走行時には、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを切り離し、減速時には、前記クラッチにより上部台車の走行モータと走行駆動輪とを接続して、走行駆動輪を上部台車の走行モータによりオープンループで制動するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
この発明では、上部台車の走行モータと上部台車の走行駆動輪とを、クラッチを介して接続する。
【０００６】
上部台車の走行モータはスタッカークレーンの加減速時全体に渡って駆動しても良いが、特に好ましくはスタッカークレーンの加減速度の変化時に駆動する（請求項２）。上部台車の走行モータは、さらに好ましくはブレーキを備えたモータとし、スタッカークレーンの停止時に、上部台車の走行モータのブレーキを動作させて、上部台車の位置を固定する。
【０００７】
【発明の作用と効果】
上部台車とマストとの間に働く力は大部分、スタッカークレーンの加減速時に働く力で、定速走行時に働く力は小さい。この発明では、スタッカークレーンの加減速時に上部台車の走行モータを駆動するので、加減速時に上部台車とマストとの間に働く力を小さくし、マストの振動を小さくすることができる。スタッカークレーンの定速走行時に、上下の台車の走行モータの出力がアンバランスな状態から同期制御を加えると、上下の台車の位置が鉛直方向に重ならず、これを矯正しようとして上下の台車の相対位置に振動が始まり、マストの振動が生じやすい。しかしこの発明では、定速走行時には上部台車の走行モータを駆動しないので、マストの振動の原因とならない。以上のように、この発明では上下の台車の走行モータに正確な同期を加えることなく、マストの振動を抑制できる（請求項１，２）。
【０００８】
定速走行時に上部台車の走行モータが走行駆動輪に接続されたままであると、上部台車の走行モータが制動用のモータなどとして作用し、制御が難しくなる。これに対してこの発明では、上部台車の走行モータと上部台車の走行駆動輪とをクラッチを介して接続するので、不要時には上部台車の走行モータを走行駆動輪から切り離すことができ、上部台車の走行モータの制御が簡単になる。
【０００９】
マストの振動の原因となり易いのは、加減速度の変化時の、上部台車とマストとの間の力である。この場合、マストと上部台車との間の力が急激に変化し、この力の位相と上部台車やマストを加減速するのに必要な力の位相とが一致していないと、上部台車やマストの振動が始まる。そして上部台車の振動は、マストの振動となる。請求項２の発明では、加減速度の変化時に上部台車の走行モータを駆動し、マストと上部台車との間の力の変化を小さくするので、効率的にマストの振動を防止できる。
【００１０】
【実施例】
図１〜図４に、実施例を示す。これらの図において、２はスタッカークレーンの上部台車で、４はガイドレールで、自動倉庫の天井部などに設け、６は上部フレームで、上部台車２の主要部を構成し、７，７はマストで、８〜１０はシーブで、昇降台を吊持するロープ１１，１２用である。上部台車２の走行方向の例えば前後にガイドローラユニット１４を設けて、各ユニット１４毎に例えば一対あるいは二対のガイドローラで、ガイドレール４を挟み込むようにして、上部台車２をガイドする。
【００１１】
上部台車２には走行補助ユニット１６を設け、その構成を図２に示す。１８はその補助輪で、上部補助モータ２０に、軸受け２２とクラッチ２４とベルト２６とを介して、接続／切り離し自在に接続する。補助輪１８は上部台車２の走行駆動輪であるが、スタッカークレーンの加減速時、特に加速度や減速度を変更する際及びスタッカークレーンの停止時に駆動輪として使用する。補助輪１８は、これ以外の時期、例えば定速走行時には、クラッチ２４を用いて上部補助モータ２０と切り離し、単なる従動輪として使用する。
【００１２】
また上部補助モータ２０は例えばブレーキと減速機付きのモータとするが、ブレーキを備えていないモータの場合でも、制動モータとして使用し得るものが好ましい。もちろんブレーキは、上部補助モータ２０とは別個に設けても良い。クラッチ２４は、補助輪１８と上部補助モータ２０とを接続／切り離し自在にするものであれば良く、好ましくは電磁クラッチや機械式クラッチなどの制御が容易なクラッチとし、これ以外に切り替え付きのラチェットなどでも良い。またベルト２６は、歯車などの任意のトルク伝達手段に変えることができる。
【００１３】
図３にスタッカークレーンの全体構成を示すと、３０は下部台車で、前記の上部台車２との間に、例えば一対のマスト７，７があり、スタッカークレーンの全高は例えば３０〜５０ｍなどの高層級である。３２は昇降台で、前記のロープ１１，１２により吊持され、巻き取りドラム３４と昇降モータ３６とにより、マスト７に沿って昇降する。下部台車３０もしくはその付近のマスト７に下部制御盤３８を設ける。下部制御盤３８には調整部４０を設けて、上部補助モータ２０の出力トルクのパターンやクラッチ２４の入り切りのパターンを調整し得るようにすることが好ましい。４２は走行モータで、下部台車３０に設け、スタッカークレーン全体の加減速を制御する主駆動源で、図示しない走行駆動輪を駆動し、ブレーキや減速機付きのモータである。また４４は走行レールで、自動倉庫の床面などに敷設する。なおこの明細書では、下部台車３０及びマスト７の下部を、下部台車側と呼ぶ。
【００１４】
実施例の動作を示す。上部台車と下部台車の各々に駆動用の走行モータを設けると、原則としてこれらの同期が必要になり、正確な制御が必要になる。同期が狂うと、一方のモータが他方のモータへのブレーキとなり、またマストの振動の原因ともなる。これに対して実施例では、スタッカークレーンの走行の駆動力は下部台車に設けた走行モータから得、上部補助モータはスタッカークレーンの加減速度の変化時や停止時にのみ用いる。
【００１５】
加減速度の変化時には、マストから上部台車に加わる牽引力が変化し、マストの振動の原因となり易い。そこで、加減速度の変化時に上部補助モータから出力を取り出して、補助輪を駆動し、マストの振動を抑制する。上部補助モータの役割は、スタッカークレーンの加減速度の変化のために、マストが振動することを防止することなので、走行モータとの出力比などを特に制御する必要はなく、正確な同期は不要である。
【００１６】
また上部補助モータを常時補助輪に接続して、加減速度の変化時以外は入力電流を０にする、あるいは入力側を短絡するなどのことをすると、上部補助モータが回転して、発電機あるいは制動モータとして作用してしまう。そこで実施例では、上部補助モータを駆動モータやブレーキなどとして使用しない期間では、クラッチで補助輪と上部補助モータを切り離し、制御を簡単にする。これらのために、上部補助モータに例えばオープンループの大まかな制御を加え、不要時にはクラッチで補助輪から切り離すだけで、マストの振動を抑制できる。
【００１７】
図４に実施例の動作波形を示す。(1)はスタッカークレーンの走行速度パターンを示し、(2)は下部台車に設けた走行モータの出力トルクのパターンを示す。(3)は下部ブレーキの動作を示し、(4)は上部補助モータの出力トルクのパターンを示し、(5)は上部ブレーキの動作を示す。なお上部補助モータの出力トルクが０で、かつ上部ブレーキを作動させない区間では、クラッチで上部補助モータや付属の上部ブレーキを補助輪から切り離す。また図で、上下のブレーキ動作は走行モータや上部補助モータと一体のブレーキを動作させることを意味する。さらに下部走行モータの出力が負であることは、このモータを制動モータとして使用することを示す。さらに図４の鎖線は、タイミング間の同期を示す。
【００１８】
スタッカークレーンの加速度や減速度が一定の場合、マストは上部台車にその加速度や減速度分の力と、風の抵抗やガイドレールの摩擦分の力を加えれば良く、マストから上部台車に伝達される力はほぼ一定で、この力はマストの振動の原因とはなりにくい。これに対して加速度や減速度が変化すると、マストから上部台車に加わる力も変化するので、振動の原因となり易い。
【００１９】
そこで、走行開始時（加速度が０から急激に増加）などに、上部補助モータを駆動すると共に、クラッチで補助輪に接続する。このようにして、マストから上部台車へ伝達される力の変化を緩和し、下部台車に対する上部台車の振動（マストの振動）を抑制する。また減速の開始時とクリープ（微速）走行の開始時、即ち減速度の変化時に、上部ブレーキを作動させ、マストの揺れを抑制する。さらに停止時には、上下のブレーキを作動させ、上下の台車の位置を固定する。
【００２０】
加減速度の変化時以外のタイミングではクラッチを切り離し、上部補助モータが走行モータへの制動源として作用するのを防止する。なお図４では、加速から定速走行への移行時には上部ブレーキを作動させなかったが、このタイミングでも上部ブレーキを作動させても良い。また加速の開始時に上部補助モータを作動させ、減速度の変化時に上部ブレーキを動作させるのが、マストの振動を防止する上で効率的であるが、加減速度の変化時ではなく、加減速時に上部補助モータを作動させても良い。実施例では２本マストの場合を示したが、１本マスト等でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例のスタッカークレーンでの上部台車を示す平面図で、上部ガイドレールは破断面で示す。
【図２】  実施例での、制振ローラの上部台車への取付を示す、部分側面図
【図３】  実施例のスタッカークレーンの全体構造を模式的に示す側面図
【図４】  実施例のスタッカークレーンの動作波形を示す波形図で、(1)はスタッカークレーンの目標走行速度パターンを、(2)は下部走行モータの出力パターンを,(3)は下部ブレーキの動作を示し、(4)は上部補助モータの出力パターンを示し,(5)は上部ブレーキの動作を示す。
【符号の説明】
２            上部台車
４            ガイドレール
６            上部フレーム
７，７        マスト
８〜１０      シーブ
１１，１２    ロープ
１４          ガイドローラユニット
１６          走行補助ユニット
１８          補助輪
２０          上部補助モータ
２２          軸受け
２４          クラッチ
２６          ベルト
３０          下部台車
３２          昇降台
３４          巻き取りドラム
３６          昇降モータ
３８          下部制御盤
４０          調整部
４２          走行モータ
４４          走行レール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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