(57)【要約】【課題】簡単な構成でスライドフォークの姿勢を制御することができる姿勢制御装置を提供する。【解決手段】昇降装置１１は制御装置の指令により特定の荷物収納棚７に移動する。スライドフォーク８の水平状態で、投光線Ａは反射板２８に反射され、光センサー２７は受光信号を発信するので、制御装置はモータ駆動を指令しない。スライドフォーク８が荷物Ｗにより撓むと反射板２８が下降し、投光線Ａは反射板２８の孔２８ｂを通過する。このため、光センサー２７が非受光信号を送信し、制御装置はモータの駆動を指令する。モータによりジャッキ２５のねじ軸２６は下段フォーク１８の前側を押し上げる。同時にジャッキ２１のねじ軸２４が下降して下段フォーク１８の基端側を自由にするため、スライドフォーク８は迅速に水平状態に姿勢制御される。光センサー２７は受光信号を発信し、制御装置はモータの停止を指令する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動倉庫内の多数の荷物収納棚を有するラック装置の前面に沿って移動可能なスタッカークレーンに昇降装置が設置され、前記昇降装置に荷積み、荷降ろし用のスライドフォークを備えた自動倉庫用スタッカークレーンにおいて、
前記昇降装置に備えられ前記スライドフォークを上下動可能に連結するジャッキと、
前記ジャッキを上下動するためのモータと、
前記昇降装置に設けられスライドフォークの伸張方向に向けた投受光器からなる光センサーと、
スライドフォークに設けられ前記投受光器に対向する反射板と、
前記光センサーの受光信号又は非受光信号に基づき前記モータの駆動を制御する制御装置とを設け、
前記制御装置は前記光センサーが非受光信号の場合に光センサが受光状態となるように前記モータを制御することを特徴とする自動倉庫用スタッカークレーンにおける姿勢制御装置。
【請求項２】
前記ジャッキは前記スライドフォーク伸張方向側に一対配設したことを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫用スタッカークレーンにおける姿勢制御装置。
【請求項３】
前記ジャッキはスライドフォークの基端側に一対配設したことを特徴とする請求項２に記載の自動倉庫用スタッカークレーンにおける姿勢制御装置。
【請求項４】
一対の前記ジャッキは共通の駆動軸により前記モータに連結されていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の自動倉庫用スタッカークレーンにおける姿勢制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、自動倉庫のスタッカークレーンにおける姿勢制御装置に関するものであり、特にスライドフォークの姿勢制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫においては、例えば、上下左右に多数配置された荷物収納棚を有するラック装置とラック装置の前面に沿って左右方向に移動可能なスタッカークレーンとが設置されている。前記スタッカークレーンは上下方向に移動可能な昇降装置を備え、所定位置の荷物収納棚に移動して前記昇降装置に備えられたスライドフォークにより荷積みあるいは荷降ろしの各作業が行われる。前記ラック装置は荷物の収納効率を高めるために、前記荷物収納棚の上下方向の間隔及び奥行きを荷物の大きさに対応して可能な限り小さく設定することが要求されている。しかし、スライドフォークは、例えば荷物を載せて荷物収納棚へ向けて前進した時、昇降装置側で片持ち支持された状態となり、荷物の重量によりスライドフォークが撓む現象が生じる。スライドフォークが撓んでも荷物を収納可能とするためには、荷物収納棚を大きくせざるを得ず、自動倉庫の荷物収納効率を高めることができないという問題があった。このような自動倉庫における問題を解決するため、特許文献１に開示される昇降装置の姿勢制御装置が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示された発明は、スタッカークレーン１３のマスト１５に設けられたガイドレール２１を一対の挟持ローラー２２によって前後から挟み、一対の挟持ローラ２２を前後動ブロック２７によって軸受し、前後動ブロック２７を駆動装置２８によって前後に移動できるように昇降台１６に取り付けている。昇降台１６の片持ち状のスライドフォーク１７が物品Ｗの重量により下方に撓んだ場合、その撓み量に応じて、駆動装置２８を作動する。駆動装置２８は前後動ブロック２７を後方側へ一定量移動することによって昇降台１６全体を持ち上げるため、スライドフォーク１７が上方へ持ち上げられる。スライドフォーク１７の先端は物品Ｗの重量に関係なく、一定位置にすることができる。
【特許文献１】特開平６−１９９４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１の発明は、以下の問題点を有する。
（１）前後動ブロック２７の前後動により挟持ローラ２２の位置を調整して昇降台１６の傾きを修正し、昇降台１６の水平姿勢を保持する機構であるため、構成が複雑である。
（２）スライドフォーク１７の先端の撓み量と物品Ｗによる荷重との関係を挟持ローラ２２に接したロードセル４２によって予め実験的に求め、それらのデータを記憶し、管理しておかなければならないという煩わしさがある。
（３）スライドフォーク１７の先端を無負荷時と同様の水平状態にするため、前後動ブロック２７の必要な移動量を前記（２）の実験的に得られたデータにより予め計算し、記憶、管理しておく必要がある。
（４）スライドフォーク１７の撓み量調整のために物品Ｗの重量をロードセルなどにより検出する必要があり、また物品Ｗの重量検出データからフォーク撓み量を求めなければならない。
（５）一対の挟持ローラ２２を保持する前後動ブロック２７は昇降台１６に左右独立した機構として設けられるため、両者を正確に同期させないと、物品Ｗを移載するたびに昇降台１６がねじられる方向の力を受けることになるので、同期のための複雑な構成が必要となる。
【０００５】
本願発明の目的は、簡単な構成でスライドフォークの姿勢を制御することができる姿勢制御装置を提供することに有る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の本願発明は、自動倉庫内の多数の荷物収納棚を有するラック装置の前面に沿って移動可能なスタッカークレーンに昇降装置が設置され、前記昇降装置に荷積み、荷降ろし用のスライドフォークを備えた自動倉庫用スタッカークレーンにおいて、前記昇降装置に備えられ前記スライドフォークを上下動可能に連結するジャッキと、、前記ジャッキを上下動するためのモータと、前記昇降装置に設けられスライドフォークの伸張方向に向けた投受光器からなる光センサーと、スライドフォークに設けられ前記投受光器に対向する反射板と、前記光センサーの受光信号又は非受光信号に基づき前記モータの駆動を制御する制御装置とを設け前記制御装置は前記光センサーが非受光信号の場合に光センサが受光状態となるように前記モータを制御することを特徴とする。
【０００７】
請求項１記載の本願発明によれば、光センサーの光軸のずれが修復されるまでジャッキを駆動することによりスライドフォークの高さ位置を修正することができるので、極めて簡単な構成で昇降装置の姿勢制御を行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の本願発明は、前記ジャッキは前記スライドフォーク伸張方向側に一対配設したことを特徴とするため、一対のジャッキによりスライドフォークの姿勢制御を安定した状態で行うことができる。
【０００９】
請求項３に記載の本願発明は、前記ジャッキはスライドフォークの基端側に一対配設した構成を前記請求項２に組み合わせることを特徴とするため、例えば一方の一対のジャッキを上方へ、他方の一対のジャッキを下方へ同時に駆動することによりスライドフォークの姿勢制御時間を短縮することができる。
【００１０】
請求項４に記載の本願発明は、一対の前記ジャッキは共通の駆動軸により前記モータに連結されていることを特徴とするため、一対のジャッキは同期のための構成が簡単となり、またモータの数も少なくて済む。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明は、簡単な構成でスタッカークレーンのスライドフォークおける姿勢制御を適切に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本願発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。
自動倉庫において、ラック装置１が床面２に立設され、ラック装置１の前面（図１の紙面前側）に沿ってスタッカークレーン３がラック装置１の左右方向（図１の左右方向）に移動できるように床面２側及び天井側にガイドレール４が敷設されている。なお、本実施形態は片側に配置されたラック装置１とスタッカークレーン３を組み合わせた片側ラック式の例で説明する。
【００１３】
ラック装置１は、所定間隔で左右に並ぶ前側の多数の支柱５と、支柱５の後方（図１の紙面奥側）に所定間隔をあけて並ぶ後側の支柱（図示せず）と、これら前後の支柱５に架設された多数の荷物支承部材６とを有する。対向する左右一対の荷物支承部材６によって荷物収納棚７が構成されている。左右一対の荷物支承部材６の間隔は、後述するスライドフォーク８の上下方向の移動を許容する幅に形成されている。Ｗは各荷物収納棚７に収納されている荷物である。
【００１４】
スタッカークレーン３は、走行台車９と、走行台車９に設けられた左右一対のマスト１０、１０に公知の昇降機構によって昇降自在に設けられた昇降装置１１と、昇降装置１１に公知の進退機構によって荷物収納棚７に向けて前後方向に進退可能に設けられたスライドフォーク８とを有している。
【００１５】
スライドフォーク８は、、荷物Ｗの下への進出及び昇降装置１１の上昇により荷物Ｗを持ち上げ、昇降装置１１側へ退入することにより荷物Ｗの荷積み作業を行い、前記と逆の動作によって荷物収納棚７への荷物Ｗの荷降ろし作業が行われる。
【００１６】
昇降装置１１には、基台部分１３及び両側の側板１４、１５によりコの字状のフレームが形成されている。両側の側板１４、１５の上下部外方には、マスト１０、１０を前後から挟持する前後１組の挟持ローラ１６が設けられている。また、側板１４、１５の外方には、マスト１０、１０の端面に当接して昇降装置１１の左右の振れを防止する複数のガイドローラ１７が設けられている。
【００１７】
スライドフォーク８は昇降装置１１の側板１４、１５の内方に配設されている。スライドフォーク８は下段フォーク１８、中段フォーク１９及び上段フォーク２０からなる三段式フォークで構成され、図３に示すように、荷物収納棚７に向けて前進する時大きなストロークを得ることができる。
【００１８】
昇降装置１１の基台部分１３には、図２に示すように、左右方向に配置した一対のジャッキ２１、２１が設けられている。各ジャッキ２１はボールネジ式のスクリュージャッキを使用しているが、シザー式等他の公知のジャッキを使用することができる。一対のジャッキ２１、２１は共通の駆動軸２２を介してモータ２３に連結されている。なお、モータ２３は制御装置Ｃと電気的に接続され、制御装置Ｃからの指令により駆動又は停止される。スライドフォーク８の中段フォーク１９及び上段フォーク２０が昇降装置１１に正常な姿勢で退入している時、一対のジャッキ２１、２１の各ねじ軸２４、２４はその上端が下段フォーク１８の下面に接触する位置に設定されている。上記の一対のジャッキ２１、２１はスライドフォーク８の前進方向で見て下段フォーク１８の基端側に配設されている。
【００１９】
一方、図３に示すように、下段フォーク１８の伸張側には一対のジャッキ２５が配設されている。一対のジャッキ２５はそれぞれねじ軸２６を備え、ねじ軸２６の上端はスライドフォーク８が正常な姿勢で退入状態にある時、下段フォーク１８の下面に接触している。また、一対のジャッキ２５は図示しない共通の駆動軸を介して１つのモータに接続されている。なお、前記した共通の駆動軸２２とモータ２３との組み合わせからなる一対のジャッキ２１、２１は一対のジャッキ２５の場合と全く同一の組み合わせで構成されている。
【００２０】
昇降装置１１の基台部分１３には、スライドフォーク８の伸張側の側方位置に一体構成の投受光器からなる光センサー２７が荷物収納棚７に向けて配設されている。上段フォーク２０の先端側の下面には反射板２８が垂下する状態で設けられている。反射板２８は中段フォーク１９及び下段フォーク１８の側方端部位置及びその前進後退軌跡から外れた側方位置に設置されている。反射板２８はスライドフォーク８に撓みが生じていない状態で、光センサー２７の投光器からの投光線Ａと一致する反射面２８ａを有する。また、反射面２８ａの上方には楕円状の孔２８ｂが設けられている。反射面２８ａで反射された反射光線Ｂは光センサー２７の受光器によって受光される。光センサー２７は制御装置Ｃに電気的に接続されており、受光信号及び非受光信号を制御装置に送信する。
【００２１】
以上のように構成された本願発明の実施形態の作用を以下に説明する。
制御装置Ｃから荷積み作業の指令が出されると、スタッカークレーン３の左右方向の移動と昇降装置１１の上下方向の移動により特定の荷物収納棚７の位置で停止する。続いてスライドフォーク８の伸張指令が出され、図３のように、上段フォーク２０は荷物Ｗの下方へ伸張する。この時点で制御装置Ｃは図３に示すスライドフォーク８が正常な水平状態であることを認識している。
【００２２】
光センサー２７の投光線Ａは反射板２８の反射面２８ａで反射され、反射光線Ｂが光センサー２７で受光されている。従って、制御装置Ｃは光センサー２７から送信された受光信号により、スライドフォーク８が正常な水平状態にあると判断し、モータ２３への駆動指令は発信されない。
【００２３】
昇降装置１１が図３の状態から上昇すると、上段フォーク２０は荷物Ｗを載置し、持ち上げるが、中段フォーク１９及び上段フォーク２０が荷物Ｗの荷重を受けて下方へ曲がり、図４に示すように、スライドフォーク８に撓みが生じる。この時、上段フォーク２０先端側の反射板２８も下降するため、光センサー２７の投光線Ａは反射板２８の孔２８ｂを通りし、反射されることが無い。従って、光センサー２７から非受光信号が送信され、制御装置Ｃはスライドフォーク８に撓みが発生したと判断してモータ２３へ駆動指令を送信する。制御装置Ｃの駆動指令信号はジャッキ２５に対する上昇とジャッキ２１に対する下降を含むものである。
【００２４】
モータ２３の回転により駆動軸２２を介してジャッキ２５は図５に示すように、ねじ軸２６を上昇するため、下段フォーク１８の前側を押し上げる。同時にジャッキ２１は逆方向に駆動され、ねじ軸２４を下降するため、下段フォーク１８の傾斜が迅速に行われる。ねじ軸２６とねじ軸２４の上昇、下降動作により上段フォーク２０が水平状態になり、スライドフォーク８の撓みが解消される。このため、光センサー２７の投光線Ａが反射板２８の反射面２８ａに一致し、反射光線Ｂが生じる。光センサー２７は反射光線Ｂを受光して制御装置Ｃに受光信号を発信する。従って、制御装置Ｃは受光信号を受けて、スライドフォーク８の撓みが解消されたと判断し、モータ２３へ停止指令を発信する。このようにして水平状態に姿勢制御されたスライドフォーク８は荷物Ｗを載置したまま昇降装置１１に退入する。
【００２５】
次に、制御装置Ｃから荷降ろし作業の指令が発信され、スタッカークレーン３及び昇降装置１１はそれぞれ左右方向の移動と上下方向の移動を行い、他の特定の荷物収納棚７の位置で停止する。そこで、昇降装置１１はスライドフォーク８を前進させ、上段フォーク２０に載置した荷物Ｗを荷物収納棚７内に位置させて下降する。従って、荷物Ｗが荷物収納棚７に載置され、上段フォーク２０は荷物Ｗから下方に離れる。
【００２６】
しかし、スライドフォーク８は前記したように撓みに対する姿勢制御を受けているため、荷物Ｗの負荷がなくなると、図６に示されるように、上方へ上がり、傾斜状態になる。光センサー２７の投光線Ａは上昇した反射板２８の下方を透過し、反射光線Ｂが生じないため、光センサー２７は非受光信号を制御装置Ｃに送信する。制御装置Ｃは非受光信号を受信すると、モータ２３へ駆動指令を発信する。この駆動指令は制御装置Ｃが荷降ろし作業の指令を出していることを認識しているため、ジャッキ２５に下降動作を、ジャッキ２１に上昇動作を行わせるための指令となる。従って、ねじ軸２６は下降し、ねじ軸２４は上昇するので、スライドフォーク８全体が図３に示すような初期の水平状態に姿勢制御される。図３の状態では、光センサー２７の投光線Ａが反射板２８の反射面２８ａに一致して反射光線Ｂが生じるので、光センサー２７は受光信号を制御装置Ｃに発信する。制御装置Ｃは受光信号を受けてモータ２３への停止指令を発信し、スライドフォーク８の姿勢制御が完了する。
【００２７】
前記した本願発明の第１の実施形態は、以下の作用効果が得られる。
（１）光センサー２７の受光信号、非受光信号により荷物の撓み等の原因により変位したスライドフォーク８の傾きを水平にする姿勢制御を適切に行うことができる。
（２）光センサー２７と反射板２８を設置するのみであるため、構成が簡単である。
（３）光センサー２７の光軸のずれが修復されるまでジャッキ２１、２５を駆動することによりスライドフォーク８の位置を修正することができるので、極めて簡単な構成で昇降装置１１の姿勢制御を行うことができる。
（４）光センサー２７の受光信号、非受光信号のみでスライドフォーク８の姿勢制御ができ、従来装置のように姿勢制御のための各種データを実験的に割り出し、記憶、管理する必要が全く無い。
（５）一対のジャッキ２１、２５を２組設けることによって各ジャッキを反対方向に作動することができるので、スライドフォーク８の姿勢制御を迅速に行うことができる。
（６）反射板２８に楕円状の孔２８ｂを設けることにより上段フォーク２０の先端側から垂下した状態で設置できるので、反射板２８の設置が最も簡単である。
（７）一対のジャッキ２１、２５は共通の駆動軸２２により機械的に同期されるので、スライドフォーク８の姿勢制御時に昇降装置にねじれ等を発生させる恐れが全く無い。
【００２８】
本願発明は、前記した実施形態の構成に限定されるものではなく本願発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能であり、次のように実施することができる。
【００２９】
（１）前記実施形態において、下段フォークの伸張側を昇降するジャッキ２５と、基端側を昇降するジャッキ２１の２組のジャッキを用いたが、伸張側若しくは基端側のいずれか一方の一対のジャッキのみで実施しても、スライドフォークの姿勢制御を安定した状態で行うことができる。
（２）前記実施形態において、一対のジャッキ２１あるいは一対のジャッキ２５はモータ内蔵式のジャッキで実施することができる。この例の場合は、一対のジャッキに対して制御装置Ｃにより同期を取ればよい。
（３）前記実施形態は片側ラック式で説明したが、両側ラック式で実施することが可能である。この場合は、各ラック方向に向けた光センサー２７及び反射板２８を設置し、一対のジャッキ２１は一方のラック装置１における各作業時に使用し、一対のジャッキ２５は他方のラック装置１における各作業時に使用すればよい。
（４）スライドフォーク８は、三段式フォークに限らず、一段式でも良く、また２段式あるいは他の多段式であっても実施することができる。
（５）反射板２８はスライドフォーク８の下面に垂下した状態で設けるのでなく、支障が無ければスライドフォーク８から側方に突出する形で設けることができる。このような例では、投光線Ａの透過用の孔２８ｂを設ける必要が無い。
（６）スライドフォーク８の姿勢制御を行うジャッキは一対にする必要は無く、単一で実施することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ラック装置とスタッカークレーンを示す正面図である。
【図２】本願発明の実施形態を示す昇降装置の正面図である。
【図３】本願発明の実施形態を示す昇降装置の側面図である。
【図４】本願発明の実施形態の作用を説明する昇降装置の側面図である。
【図５】本願発明の実施形態の作用を説明する昇降装置の側面図である。
【図６】本願発明の実施形態の作用を説明する昇降装置の側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１    ラック装置
３    スタッカークレーン
７    荷物収納棚
８    スライドフォーク
１１  昇降装置
１３  基台部分
１４、１５  側板
１８  下段フォーク
１９  中段フォーク
２０  上段フォーク
２１、２５  ジャッキ
２２  駆動軸
２３  モータ
２４、２６  ねじ軸
２７  光センサー
２８  反射板
【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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