スタッカクレーン
【課題】クレーン本体の走行や荷台の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができるスタッカクレーンを提供すること。
【解決手段】荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーン１であって、床面に設けられてクレーン本体２及び荷台１８を操作する地上部は、クレーン本体２を走行させる走行駆動手段１６と、走行駆動手段１６を制御するメイン制御ブロック２４と、を有するとともに、クレーン本体２は、荷台１８を昇降させる昇降駆動手段２０と、昇降駆動手段２０を制御する昇降制御ブロック３０と、を有しており、メイン制御ブロック２４が行うクレーン本体２の走行制御及び昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段２８，３１をさらに備える。
【解決手段】荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーン１であって、床面に設けられてクレーン本体２及び荷台１８を操作する地上部は、クレーン本体２を走行させる走行駆動手段１６と、走行駆動手段１６を制御するメイン制御ブロック２４と、を有するとともに、クレーン本体２は、荷台１８を昇降させる昇降駆動手段２０と、昇降駆動手段２０を制御する昇降制御ブロック３０と、を有しており、メイン制御ブロック２４が行うクレーン本体２の走行制御及び昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段２８，３１をさらに備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスタッカクレーンは、クレーン制御装置が走行用モータ（走行駆動手段）及び昇降用モータ（昇降駆動手段）を駆動させることで、走行用モータにより目的の位置まで走行台（クレーン本体）を走行させるとともに、昇降用モータにより目的の収納部（荷棚）までキャリッジ（荷台）を昇降させることで所定の収納部に物品（荷）を入出庫させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７８４１０号公報（第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスタッカクレーンにあっては、走行用モータ（走行駆動手段）及び昇降用モータ（昇降駆動手段）の双方が、走行台（クレーン本体）上に搭載されているため重量が嵩んでしまい、走行台を走行させるための消費電力が増加してしまうばかりか、入出庫作業の効率を向上させるために、走行台及びキャリッジ（荷台）を高速で稼動させても、キャリッジが目的とする収納部（荷棚）に到達するまでの時間は、走行台の走行完了時またはキャリッジの昇降完了時のいずれか遅い方となるため、走行台及びキャリッジの双方の高速稼動により無駄な電力を消費してしまい、近年、求められている省エネルギー化の観点から倦厭される傾向があり、入出庫作業の効率を維持しつつ大電力を消費しないで済むスタッカクレーンが必要とされている。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、クレーン本体の走行や荷台の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができるスタッカクレーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明のスタッカクレーンは、
床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンであって、
前記地上部は、前記クレーン本体を走行させる走行駆動手段と、前記走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと、を有するとともに、前記クレーン本体は、前記荷台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックと、を有しており、前記メイン制御ブロックが行う前記クレーン本体の走行制御及び前記昇降制御ブロックが行う前記荷台の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段をさらに備えることを特徴としている。
この特徴によれば、クレーン本体を走行させる走行駆動手段が地上部に配置されて、クレーン本体を軽量化させることができ、クレーン本体の走行のための消費電力が低減されるようになり、かつ走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックとが、それぞれ地上部とクレーン本体とに個別に設けられる態様にして、スタッカクレーンの制御系を簡素化できるばかりか、時刻同期手段によりクレーン本体及び荷台が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体または荷台が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体の走行や荷台の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【０００７】
本発明のスタッカクレーンは、
前記荷台は、該荷台と前記荷棚との間で前記荷を入出庫させる入出庫駆動手段と、前記入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックと、を有しており、前記時刻同期手段は、前記荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と前記入出庫制御ブロックが行う前記荷の入出庫制御の始動時刻とを同期させることを特徴としている。
この特徴によれば、入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックが荷台に設けられ、荷台が独立して稼動される態様にして、スタッカクレーンの制御系を簡素化できるばかりか、時刻同期手段により荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と荷の入出庫制御の始動時刻が同期されるため、荷台が目的とする荷棚に到着後に即座に荷の入出庫を行うことができ、スタッカクレーンを効率よく運用することができる。
【０００８】
本発明のスタッカクレーンは、
前記時刻同期手段は、少なくとも前記メイン制御ブロックと前記昇降制御ブロックとの間の通信を行う無線通信装置を有することを特徴としている。
この特徴によれば、地上部のメイン制御ブロックから離れたクレーン本体の昇降制御ブロックに無線通信装置を用いて無線通信を行えるようになり、各制御ブロックの設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、メイン制御ブロックから昇降制御ブロックまで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例におけるスタッカクレーンと荷棚を示す正面図である。
【図２】クレーン本体を示す側面図である。
【図３】駆動プーリとクレーン本体を示す平面図である。
【図４】スタッカクレーンの構成を示す概念図である。
【図５】スタッカクレーンの構成を示すシステムブロック図である。
【図６】時刻同期されたクレーン本体の走行及び荷台の昇降を示す説明図である。
【図７】地上部ＰＬＣが行う走行制御処理を示すフローチャートである。
【図８】昇降部ＰＬＣが行う昇降制御処理を示すフローチャートである。
【図９】荷台部ＰＬＣが行う入出庫制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るスタッカクレーンを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
実施例に係るスタッカクレーンにつき、図１から図９を参照して説明する。以下、図２から図４の紙面左側をスタッカクレーンの正面側（前方側）として説明する。図１の符号１は、本発明の適用されたスタッカクレーンであり、符号２は、スタッカクレーン１におけるクレーン本体である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、クレーン本体２の左右両側には、水平方向に並設された複数の列と、高さ方向に並設された複数の段を有する荷棚３が設けられ、この荷棚３の各列及び各段には、本発明における荷としてのコンテナ４が収納可能になっている。
【００１３】
荷棚３における左右の枠体５は、上部に配置された上部フレーム６によって連結されており、上部フレーム６の中央部には、天井レール７が前後方向に設けられている。また、床面には、天井レール７と同じ方向を向く床面レール８が敷設されており、この床面レール８は、中央部が高く形成されたレール部８ａが設けられている（図１参照）。
【００１４】
クレーン本体２には、天井レール７と床面レール８との間を上下方向に延びるマスト９が設けられている。マスト９の上部には、クレーン本体２を支持する支持部材１０が設けられ、支持部材１０の上面に取り付けられたガイドローラ１１によってクレーン本体２が天井レール７に案内されるようになっている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、マスト９の下部にはガイドローラ１２ａを備える台車１２が設けられており、ガイドローラ１２ａによってクレーン本体２がレール部８ａ上を案内されるようになっている。
【００１６】
図３に示すように、床面レール８の後端部にはベルト１３が掛け渡された駆動プーリ１４が配置されており、床面レール８の前端部にはプーリ１５が配置され、駆動プーリ１４から延びるベルト１３が掛けられている。ベルト１３は、レール部８ａの上部と下部とを一周するように掛け渡されており、レール部８ａ上のベルト１３は、クレーン本体２の台車１２に連結されている（図２参照）。
【００１７】
尚、本実施例では、ベルト１３と駆動プーリ１４との間のスリップを防止するために、歯付きベルト１３及び歯付き駆動プーリ１４が用いられている。駆動プーリ１４には走行モータ１６が接続されており、走行モータ１６の駆動によって駆動プーリ１４が正逆回転されるようになっている。
【００１８】
クレーン本体２とベルト１３は連結されているため、駆動プーリ１４の回転に連動してレール部８ａ上のベルト１３とともにクレーン本体２が前後方向に走行されるようになっている。尚、走行モータ１６と駆動プーリ１４とプーリ１５とベルト１３とにより本発明における走行駆動手段が構成されている。
【００１９】
また、駆動プーリ１４の後方には、クレーン本体２までの距離を測定するレーザー距離計１７が設置されており、後述する制御装置がクレーン本体２の現在位置情報を把握できるようになっている。
【００２０】
このように、クレーン本体２を走行させるベルト１３，駆動プーリ１４，プーリ１５，走行モータ１６が地上に配置されることで、クレーン本体２を軽量化させることができ、クレーン本体２を高速で走行させることができるとともに、クレーン本体２の走行のための消費電力を低減させることができる。
【００２１】
また、クレーン本体２とともに移動される部位に軽量なベルト１３を用いることで、走行モータ１６の消費電力を低減させることができる。尚、歯付きベルト１３が歯付き駆動プーリ１４に掛け渡されているため、自走型のスタッカクレーンと比較して、クレーン本体２の加速時やブレーキ時などに、可動される部位にスリップ等が生じなくなり、走行モータ１６におけるエネルギー損失を低減させることができる。
【００２２】
図２に示すように、マスト９には、上下に昇降可能な荷台１８が設けられており、この荷台１８は、コンテナ４を載置可能な載置部１８ａと、マスト９に沿って移動して荷台１８の昇降を支持する昇降支持部１８ｂと、により構成されている。
【００２３】
マスト９の下部には駆動ドラム体１９と、駆動ドラム体１９を駆動させる昇降モータ２０と、が設けられており、荷台１８を牽引するための昇降ワイヤ２１が駆動ドラム体１９から昇降支持部１８ｂまでマスト９の上部に設けられた滑車２２を介して掛け渡されている。
【００２４】
駆動ドラム体１９は、昇降モータ２０に接続されており、昇降モータ２０を駆動させると、駆動ドラム体１９が回転駆動し、昇降ワイヤ２１が滑車２２に摺接され、荷台１８が昇降ワイヤ２１に牽引されて上下方向に昇降できるようになっている。
【００２５】
荷台１８における載置部１８ａの下面側には、コンテナ４の入出庫用の入出庫モータ２３と、コンテナ４の入出庫を行う駆動ユニット１８ｃと、が設けられており（図３参照）、入出庫モータ２３を駆動させることで駆動ユニット１８ｃがコンテナ４を水平方向に移動させ、コンテナ４を荷台１８から荷棚３に入庫したり荷棚３から荷台１８に出庫したりするようになっている。
【００２６】
次に、スタッカクレーン１の制御を行う制御装置について、図４及び図５を参照して説明する。図４に示すように、スタッカクレーン１における後方側の地上部には、スタッカクレーン１の制御を行うための本発明におけるメイン制御ブロックとしての地上盤２４と、スタッカクレーン１の全体管理を行う管理用ＰＣ２５と、赤外線で光無線通信ができる光無線通信装置２６ａと、走行モータ１６と、レーザー距離計１７と、が配置されている。
【００２７】
図４及び図５に示すように、地上盤２４には、操作者がスタッカクレーン１の動作開始を指示する操作用タッチパネル２７と、クレーン本体２の走行制御等を行う制御装置である地上部ＰＬＣ２８と、後述する昇降制御ブロック３０及び入出庫制御ブロック３４等とネットワーク接続して通信するためのスイッチングハブ２９と、が設けられている。尚、本実施例においてＰＬＣとは、シーケンス制御専用のマイクロコンピュータを利用した制御装置のことを示している。
【００２８】
スイッチングハブ２９には、操作用タッチパネル２７と地上部ＰＬＣ２８とが接続されるとともに、管理用ＰＣ２５と光無線通信装置２６ａと、が接続されている。また、地上部ＰＬＣ２８には、走行モータ１６及びレーザー距離計１７が接続されている。更に、地上部ＰＬＣ２８はレーザー距離計１７が測定するクレーン本体２までの距離情報を受信し、クレーン本体２の現在位置を把握できるようになっている。
【００２９】
尚、操作用タッチパネル２７は、スタッカクレーン１の動作開始を指示する起動画面のほかにログ情報を表示する画面やクレーン本体２の位置情報を編集する画面等が設けられ、スタッカクレーン１の状況監視などを行えるようになっている。
【００３０】
クレーン本体２には、昇降モータ２０と荷台１８の昇降を制御するための昇降制御ブロック３０とが設けられている。昇降制御ブロック３０には、荷台１８の昇降制御を行う制御装置である昇降部ＰＬＣ３１と、スイッチングハブ３２と、このスイッチングハブ３２に接続される光無線通信装置２６ｂ，２７ａが設けられている。
【００３１】
尚、光無線通信装置２６ｂは、マスト９の下部における後方側に取り付けられており、この光無線通信装置３３ａは台車１２の上部に取り付けられている（図２参照）。また、光無線通信装置２６ｂは光無線通信装置２６ａと通信可能になっている。
【００３２】
荷台１８には、入出庫モータ２３とコンテナ４の入出庫を制御するための入出庫制御ブロック３４とが設けられている。入出庫制御ブロック３４には、コンテナ４の入出庫制御を行う制御装置である荷台部ＰＬＣ３５と、昇降制御ブロック３０における光無線通信装置３３ａに通信可能な光無線通信装置３３ｂと、から構成されている。尚、光無線通信装置３３ｂは、光無線通信装置３３ａに対向するように荷台１８の下部に取り付けられている（図２参照）。更に尚、光を用いた光無線通信装置のみならず、電波を用いた無線通信装置を用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、各ＰＬＣ２８，３１，３５は、それぞれクロック２８ａ，３１ａ，３５ａを有しており、これらのクロック２８ａ，３１ａ，３５ａは各々同期が取られている。尚、本実施例において光無線通信装置２６ａ，２６ｂの間及び光無線通信装置３３ａ，３３ｂの間の通信は、それぞれ赤外線によって行われるようになっているが、赤外線に限らずレーザー光等を用いてもよい。
【００３４】
次に、コンテナ４を荷棚３から出庫する場合に各制御ブロックが行うスタッカクレーン１の制御処理について、図６（ａ）及び図６（ｂ）と図７から図９のフローチャートとを参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、紙面右側に実線で示すクレーン本体２及び荷台１８の位置を始動位置とし、紙面左側に破線で示すクレーン本体２及び荷台１８の位置を目的位置とする。
【００３５】
クレーン本体２は始動位置にあるときに、操作者が操作用タッチパネル２７で目的とするコンテナ４を指定すると、このコンテナ４が収納された荷棚３を目的位置としてその列及び段が指定される。そして、操作者が出庫動作開始の指示を入力すると、スイッチングハブ２９を介して地上部ＰＬＣ２８に動作開始指示が伝達される。
【００３６】
図７の走行制御処理のＳａ０１のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８は動作開始指示を受けるまで待機する。地上部ＰＬＣ２８が動作開始指示を受けると、Ｓａ０２のステップに進む。Ｓａ０２のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８は、レーザー距離計１７から距離情報を基に把握したクレーン本体２の現在位置及び同期されたクロック２８ａに基づいて、クレーン本体２を走行させる速度やクレーン本体２を始動させる開始時刻、目的位置の列に到着する到着時刻を算出する。
【００３７】
そして、地上部ＰＬＣ２８は、開始時刻と到着時刻とを含む時刻同期情報をクレーン本体２の昇降制御ブロック３０と荷台１８の入出庫制御ブロック３４とに送信し、Ｓａ０３のステップに進み、クロック２８ａが開始時刻になるまで待機する。
【００３８】
時刻同期情報は、地上部ＰＬＣ２８からスイッチングハブ２９、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ、スイッチングハブ３２を介して昇降部ＰＬＣ３１に伝達されるとともに、地上部ＰＬＣ２８からスイッチングハブ２９、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ、スイッチングハブ３２、光無線通信装置３３ａ，３３ｂを介して荷台部ＰＬＣ３５に伝達される。
【００３９】
このように光無線通信装置２６ａ，２６ｂ，３３ａ，３３ｂが設けられることで、地上部の地上盤２４（メイン制御ブロック）から離れたクレーン本体２の昇降制御ブロック３０及び入出庫制御ブロック３４に光無線通信装置２６ａ，２６ｂ及び３３ａ，３３ｂを用いて無線通信を行えるようになり、地上盤２４や昇降制御ブロック３０、入出庫制御ブロック３４の設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、地上盤２４から昇降制御ブロック３０、入出庫制御ブロック３４まで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体２を軽量化することができ、クレーン本体２の走行を高速化させることができる。
【００４０】
また、図８の昇降制御処理のＳｂ０１のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１は時刻同期情報を受信するまで待機する。昇降部ＰＬＣ３１が時刻同期情報を受信すると、Ｓｂ０２のステップに進む。Ｓｂ０２のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１は、開始時刻と到着時刻とから、目的位置の段に到着する荷台１８の昇降速度を算出し、同期されたクロック３１ａが開始時刻になるまで待機する。
【００４１】
更に、図９の入出庫制御処理のＳｃ０１のステップにおいて、荷台部ＰＬＣ３５が時刻同期情報を受信すると、Ｓｃ０２のステップに進む。Ｓｃ０２のステップにおいて、荷台部ＰＬＣ３５は、同期されたクロック３５ａが到着時刻になるまで待機する。
【００４２】
図７の走行制御処理のＳａ０３のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８のクロック２８ａが開始時刻になると、Ｓａ０４のステップに進み、走行モータ１６が駆動されてクレーン本体２の走行が開始され、Ｓａ０５のステップに進み、クロック２８ａが到着時刻になるまでクレーン本体２の走行が行われる。
【００４３】
また、図８の昇降制御処理のＳｂ０２のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１のクロック３１ａが開始時刻になると、Ｓｂ０３のステップに進み、昇降モータ２０が駆動されて荷台１８の昇降が開始され、Ｓｂ０４のステップに進み、クロック３１ａが到着時刻になるまで荷台１８の昇降が行われる。
【００４４】
尚、各モータ１６，２０，２３はサーボモータとなっており、滑らかな加減速動作を行うことができるようになっている。クレーン本体２は走行開始すると加速し、到着時刻、即ち目的位置に近づくと減速して走行停止されるようになっており、ステップＳａ０２で算出した速度が平均速度となるように地上部ＰＬＣ２８によって走行制御されている。
【００４５】
荷台１８の昇降も同様に、昇降開始すると加速し、目的位置に近づくと減速して昇降停止され、ステップＳｂ０２で算出した速度が平均速度となるように昇降部ＰＬＣ３１によって昇降制御されている。
【００４６】
そして、クロック２８ａ，３１ａが到着時刻になると、図７の走行制御処理のＳａ０６及び図８の昇降制御処理のＳｂ０５のステップに進み、クレーン本体２の走行及び荷台１８の昇降が同時に停止され、荷棚３における指定された列と段の目的位置に荷台１８が到着し、走行制御処理と昇降制御処理は完了する。クロック２８ａ，３１ａは同期されているため、クレーン本体２の走行と荷台１８の昇降は同時に開始されるとともに同時に完了する（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。
【００４７】
尚、本発明における走行制御及び昇降制御の各開始時刻（始動時刻）及び各到着時刻（完了時刻）とを同期させる時刻同期手段は、クロック２８ａを有する地上部ＰＬＣ２８と、クロック３１ａを有する昇降部ＰＬＣ３１と、光無線通信装置２６ａ，２６ｂと、から構成されている。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、クレーン本体２の走行と荷台１８の上昇をいずれも最高速度で稼動させた場合に、クレーン本体２が始動位置から目的位置まで走行する移動時間は、荷台１８が始動位置から目的位置まで上昇する移動時間よりも長くなり、クレーン本体２の到着よりも先に荷台１８が目的位置の高さに到着し、荷台１８の上昇速度が高速でなされることにより昇降モータ２０が不要な電力を消費してしまう。
【００４９】
そこで本実施例のスタッカクレーン１では、クレーン本体２の走行距離が長い場合に、地上部ＰＬＣ２８によってクレーン本体２が最高速度で走行するように制御され、昇降部ＰＬＣ３１によって荷台１８がクレーン本体２の到着に合わせて遅い速度で上昇するように制御されることで、クレーン本体２と荷台１８は、同時に始動位置を出発し、かつ同時に目的位置に到着するようになるとともに、荷台１８が高速稼動されずに済み、昇降モータ２０の消費電力を抑えることができる。
【００５０】
同様に、図６（ｂ）に示すように、クレーン本体２の走行距離が短い場合に、昇降部ＰＬＣ３１によって荷台１８が最高速度で上昇するように制御され、地上部ＰＬＣ２８によってクレーン本体２が荷台１８の到着に合わせて遅い速度で走行するように制御されることで、クレーン本体２と荷台１８は、同時に始動位置を出発し、かつ同時に目的位置に到着するようになるとともに、クレーン本体２が高速稼動されずに済み、走行モータ１６の消費電力を抑えることができる。
【００５１】
すなわち、地上部ＰＬＣ２８は、始動位置から目的位置までの走行する距離と上昇する高さに応じて、クレーン本体２の走行及び荷台１８の昇降のうち、より時間が掛かるほうの速度に合わせて移動するように到着時刻を設定し、クレーン本体２の走行を制御するとともに昇降部ＰＬＣ３１及び荷台部ＰＬＣ３５に時刻同期情報を送信するようになっている。
【００５２】
このように、地上盤２４が行うクレーン本体２の走行制御と昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各開始時刻（始動時刻）と各到着時刻（完了時刻）とを同期させる時刻同期手段が設けられることで、クレーン本体２及び荷台１８が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体２または荷台１８が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体２の走行や荷台１８の昇降動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【００５３】
また、図９の入出庫制御処理では、荷台部ＰＬＣ３５のクロック３５ａが到着時刻になると、Ｓｃ０３のステップに進む。荷台部ＰＬＣ３５は、荷台１８に取り付けられたセンサ（図示略）によって荷台１８が目的位置に到着したことを確認し、荷台１８の入出庫モータ２３が駆動されてコンテナ４を荷棚３から荷台１８に移動させる出庫作業が行われ、入出庫制御処理が完了する。
【００５４】
すなわち荷台部ＰＬＣ３５は、地上盤２４の地上部ＰＬＣ２８から受信する時刻同期情報に基づいて、到着時刻と同時にコンテナ４の出庫作業を開始するように制御している。尚、荷台部ＰＬＣ３５は、到着時刻になるまでクロック３５ａ以外の入出庫モータ２３等の機器に電力の供給を停止させ、省電力化を図ることもできる。
【００５５】
出庫作業が完了すると、荷台部ＰＬＣ３５から昇降部ＰＬＣ３１及び地上部ＰＬＣ２８に出庫作業が完了したことが伝達され、同様にクレーン本体２の走行と荷台１８の昇降とが同期されて地上盤２４の近傍にあるワークステーション（図示略）までクレーン本体２及び荷台１８が移動される。そして、入出庫制御ブロック３４によってコンテナ４を荷台１８からワークステーションに移動する動作が行われる。
【００５６】
コンテナ４の入庫を行う場合には、操作者が操作用タッチパネル２７でコンテナ４が収納される荷棚３を目的位置として指定し、入庫動作開始の指示を入力すると、地上部ＰＬＣ２８に動作開始指示が伝達され、入出庫制御ブロック３４によってコンテナ４をワークステーション（図示略）から荷台１８に載置する動作が行われる。
【００５７】
そして、クレーン本体２の走行と荷台１８の昇降が同時に開始され、荷台１８が荷棚３の目的位置に到着して走行制御処理及び昇降制御処理が完了すると同時に、コンテナ４を荷台１８から荷棚３に移動させる入庫作業を行い、入出庫制御処理が完了する。
【００５８】
尚、本発明における荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻と入出庫制御ブロック３４が行うコンテナ４の入出庫制御の開始時刻（始動時刻）とを同期させる時刻同期手段は、クロック２８ａを有する地上部ＰＬＣ２８と、クロック３５ａを有する荷台部ＰＬＣ３５と、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ，３３ａ，３３ｂと、から構成されている。
【００５９】
このように、荷台１８が荷棚３の目的位置に到着する到着時刻と入出庫作業の開始時刻が同期されるため、荷台１８が目的とする荷棚３に到着後に即座にコンテナ４の入出庫を行うことができ、スタッカクレーン１を効率よく運用することができる。
【００６０】
また、クレーン本体２の走行制御処理を行う地上盤２４と荷台１８の昇降制御処理を行う昇降制御ブロック３０とコンテナ４の入出庫制御処理を行う入出庫制御ブロック３４とを分散させてネットワーク化しており、それぞれ地上部とクレーン本体２と荷台１８とに個別に設けられる態様にしているため、スタッカクレーン１の制御系を簡素化することができるとともに、プログラム作成や調整、メンテナンス等を作業分担することが可能となり、開発や組立、施工、メンテナンスの期間を短縮することができる。
【００６１】
以上、本実施例におけるスタッカクレーン１では、地上部は、クレーン本体２を走行させる走行モータ１６と、走行モータ１６を制御する地上盤２４と、を有するとともに、クレーン本体２は、荷台１８を昇降させる昇降モータ２０と、昇降モータ２０を制御する昇降制御ブロック３０と、を有しており、地上盤２４が行うクレーン本体２の走行制御及び昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１をさらに備えることで、クレーン本体２を走行させるベルト１３，駆動プーリ１４，プーリ１５，走行モータ１６が地上部に配置されて、クレーン本体２を軽量化させることができ、クレーン本体２の走行のための消費電力が低減されるようになり、かつ走行モータ１６を制御する地上盤２４と昇降モータ２０を制御する昇降制御ブロック３０とが、それぞれ地上部とクレーン本体２とに個別に設けられる態様にして、スタッカクレーン１の制御系を簡素化できるばかりか、地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１によりクレーン本体２及び荷台１８が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体２または荷台１８が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体２の走行や荷台１８の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【００６２】
また、荷台１８は、荷台１８と荷棚３との間でコンテナ４を入出庫させる入出庫モータ２３と、入出庫モータ２３を制御する入出庫制御ブロック３４と、を有しており、地上部ＰＬＣ２８及び荷台部ＰＬＣ３５は、荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻と入出庫制御ブロック３４が行うコンテナ４の入出庫制御の始動時刻とを同期させることで、入出庫モータ２３を制御する入出庫制御ブロック３４が荷台１８に設けられ、荷台１８が独立して稼動される態様にして、スタッカクレーン１の制御系を簡素化できるばかりか、地上部ＰＬＣ２８及び荷台部ＰＬＣ３５により荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻とコンテナ４の入出庫制御の始動時刻が同期されるため、荷台１８が目的とする荷棚３に到着後に即座にコンテナ４の入出庫を行うことができ、スタッカクレーン１を効率よく運用することができる。
【００６３】
また、地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１は、地上盤２４と昇降制御ブロック３０との間の通信を行う光無線通信装置２６ａ，２６ｂを有することで、地上部の地上盤２４から離れたクレーン本体２の昇降制御ブロック３０に光無線通信装置２６ａ，２６ｂを用いて無線通信を行えるようになり、地上盤２４及び昇降制御ブロック３０の設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、地上盤２４から昇降制御ブロック３０まで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体２を軽量化することができる。
【００６４】
尚、走行モータ１６は、ベルト１３が掛け渡された駆動プーリ１４に接続されるとともに、ベルト１３がクレーン本体２に連結され、駆動プーリ１４の回転に連動してクレーン本体２が走行されることで、クレーン本体２とともに移動される部位に軽量なベルト１３を用いることで、走行モータ１６の消費電力を低減させることができる。尚、本実施例では、歯付きベルト１３が歯付き駆動プーリ１４に掛け渡されているため、自走型のスタッカクレーンと比較して、クレーン本体２の加速時やブレーキ時などに、可動される部位にスリップ等が生じなくなり、走行モータ１６におけるエネルギー損失を低減させることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６６】
例えば、前記実施例では、制御装置としてＰＬＣ２８，３１，３５を用いているが、リモートＩ／Ｏを接続してクレーン本体２の走行や荷台１８の昇降、コンテナ４の入出庫を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ スタッカクレーン
２ クレーン本体
３ 荷棚
４ コンテナ（荷）
８ 床面レール
８ａ レール部
９ マスト
１２ 台車
１３ ベルト（走行駆動手段）
１４ 駆動プーリ（走行駆動手段）
１５ プーリ（走行駆動手段）
１６ 走行モータ（走行駆動手段）
１８ 荷台
１９ 駆動ドラム体（昇降駆動手段）
２０ 昇降モータ（昇降駆動手段）
２１ 昇降ワイヤ（昇降駆動手段）
２２ 滑車（昇降駆動手段）
２３ 入出庫モータ（入出庫駆動手段）
２４ 地上盤（メイン制御ブロック）
２６ａ，２６ｂ 光無線通信装置（時刻同期手段）
２７ 操作用タッチパネル
２８ 地上部ＰＬＣ（時刻同期手段）
２８ａ クロック（時刻同期手段）
２９ スイッチングハブ
３０ 昇降制御ブロック
３１ 昇降部ＰＬＣ（時刻同期手段）
３１ａ クロック（時刻同期手段）
３２ スイッチングハブ
３３ａ，３３ｂ 光無線通信装置（時刻同期手段）
３４ 入出庫制御ブロック
３５ 荷台部ＰＬＣ（時刻同期手段）
３５ａ クロック（時刻同期手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のスタッカクレーンは、クレーン制御装置が走行用モータ（走行駆動手段）及び昇降用モータ（昇降駆動手段）を駆動させることで、走行用モータにより目的の位置まで走行台（クレーン本体）を走行させるとともに、昇降用モータにより目的の収納部（荷棚）までキャリッジ（荷台）を昇降させることで所定の収納部に物品（荷）を入出庫させている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１７８４１０号公報（第４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載のスタッカクレーンにあっては、走行用モータ（走行駆動手段）及び昇降用モータ（昇降駆動手段）の双方が、走行台（クレーン本体）上に搭載されているため重量が嵩んでしまい、走行台を走行させるための消費電力が増加してしまうばかりか、入出庫作業の効率を向上させるために、走行台及びキャリッジ（荷台）を高速で稼動させても、キャリッジが目的とする収納部（荷棚）に到達するまでの時間は、走行台の走行完了時またはキャリッジの昇降完了時のいずれか遅い方となるため、走行台及びキャリッジの双方の高速稼動により無駄な電力を消費してしまい、近年、求められている省エネルギー化の観点から倦厭される傾向があり、入出庫作業の効率を維持しつつ大電力を消費しないで済むスタッカクレーンが必要とされている。
【０００５】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、クレーン本体の走行や荷台の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができるスタッカクレーンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明のスタッカクレーンは、
床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンであって、
前記地上部は、前記クレーン本体を走行させる走行駆動手段と、前記走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと、を有するとともに、前記クレーン本体は、前記荷台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックと、を有しており、前記メイン制御ブロックが行う前記クレーン本体の走行制御及び前記昇降制御ブロックが行う前記荷台の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段をさらに備えることを特徴としている。
この特徴によれば、クレーン本体を走行させる走行駆動手段が地上部に配置されて、クレーン本体を軽量化させることができ、クレーン本体の走行のための消費電力が低減されるようになり、かつ走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックとが、それぞれ地上部とクレーン本体とに個別に設けられる態様にして、スタッカクレーンの制御系を簡素化できるばかりか、時刻同期手段によりクレーン本体及び荷台が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体または荷台が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体の走行や荷台の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【０００７】
本発明のスタッカクレーンは、
前記荷台は、該荷台と前記荷棚との間で前記荷を入出庫させる入出庫駆動手段と、前記入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックと、を有しており、前記時刻同期手段は、前記荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と前記入出庫制御ブロックが行う前記荷の入出庫制御の始動時刻とを同期させることを特徴としている。
この特徴によれば、入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックが荷台に設けられ、荷台が独立して稼動される態様にして、スタッカクレーンの制御系を簡素化できるばかりか、時刻同期手段により荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と荷の入出庫制御の始動時刻が同期されるため、荷台が目的とする荷棚に到着後に即座に荷の入出庫を行うことができ、スタッカクレーンを効率よく運用することができる。
【０００８】
本発明のスタッカクレーンは、
前記時刻同期手段は、少なくとも前記メイン制御ブロックと前記昇降制御ブロックとの間の通信を行う無線通信装置を有することを特徴としている。
この特徴によれば、地上部のメイン制御ブロックから離れたクレーン本体の昇降制御ブロックに無線通信装置を用いて無線通信を行えるようになり、各制御ブロックの設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、メイン制御ブロックから昇降制御ブロックまで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体を軽量化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例におけるスタッカクレーンと荷棚を示す正面図である。
【図２】クレーン本体を示す側面図である。
【図３】駆動プーリとクレーン本体を示す平面図である。
【図４】スタッカクレーンの構成を示す概念図である。
【図５】スタッカクレーンの構成を示すシステムブロック図である。
【図６】時刻同期されたクレーン本体の走行及び荷台の昇降を示す説明図である。
【図７】地上部ＰＬＣが行う走行制御処理を示すフローチャートである。
【図８】昇降部ＰＬＣが行う昇降制御処理を示すフローチャートである。
【図９】荷台部ＰＬＣが行う入出庫制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係るスタッカクレーンを実施するための形態を実施例に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
実施例に係るスタッカクレーンにつき、図１から図９を参照して説明する。以下、図２から図４の紙面左側をスタッカクレーンの正面側（前方側）として説明する。図１の符号１は、本発明の適用されたスタッカクレーンであり、符号２は、スタッカクレーン１におけるクレーン本体である。
【００１２】
図１及び図２に示すように、クレーン本体２の左右両側には、水平方向に並設された複数の列と、高さ方向に並設された複数の段を有する荷棚３が設けられ、この荷棚３の各列及び各段には、本発明における荷としてのコンテナ４が収納可能になっている。
【００１３】
荷棚３における左右の枠体５は、上部に配置された上部フレーム６によって連結されており、上部フレーム６の中央部には、天井レール７が前後方向に設けられている。また、床面には、天井レール７と同じ方向を向く床面レール８が敷設されており、この床面レール８は、中央部が高く形成されたレール部８ａが設けられている（図１参照）。
【００１４】
クレーン本体２には、天井レール７と床面レール８との間を上下方向に延びるマスト９が設けられている。マスト９の上部には、クレーン本体２を支持する支持部材１０が設けられ、支持部材１０の上面に取り付けられたガイドローラ１１によってクレーン本体２が天井レール７に案内されるようになっている。
【００１５】
図１及び図２に示すように、マスト９の下部にはガイドローラ１２ａを備える台車１２が設けられており、ガイドローラ１２ａによってクレーン本体２がレール部８ａ上を案内されるようになっている。
【００１６】
図３に示すように、床面レール８の後端部にはベルト１３が掛け渡された駆動プーリ１４が配置されており、床面レール８の前端部にはプーリ１５が配置され、駆動プーリ１４から延びるベルト１３が掛けられている。ベルト１３は、レール部８ａの上部と下部とを一周するように掛け渡されており、レール部８ａ上のベルト１３は、クレーン本体２の台車１２に連結されている（図２参照）。
【００１７】
尚、本実施例では、ベルト１３と駆動プーリ１４との間のスリップを防止するために、歯付きベルト１３及び歯付き駆動プーリ１４が用いられている。駆動プーリ１４には走行モータ１６が接続されており、走行モータ１６の駆動によって駆動プーリ１４が正逆回転されるようになっている。
【００１８】
クレーン本体２とベルト１３は連結されているため、駆動プーリ１４の回転に連動してレール部８ａ上のベルト１３とともにクレーン本体２が前後方向に走行されるようになっている。尚、走行モータ１６と駆動プーリ１４とプーリ１５とベルト１３とにより本発明における走行駆動手段が構成されている。
【００１９】
また、駆動プーリ１４の後方には、クレーン本体２までの距離を測定するレーザー距離計１７が設置されており、後述する制御装置がクレーン本体２の現在位置情報を把握できるようになっている。
【００２０】
このように、クレーン本体２を走行させるベルト１３，駆動プーリ１４，プーリ１５，走行モータ１６が地上に配置されることで、クレーン本体２を軽量化させることができ、クレーン本体２を高速で走行させることができるとともに、クレーン本体２の走行のための消費電力を低減させることができる。
【００２１】
また、クレーン本体２とともに移動される部位に軽量なベルト１３を用いることで、走行モータ１６の消費電力を低減させることができる。尚、歯付きベルト１３が歯付き駆動プーリ１４に掛け渡されているため、自走型のスタッカクレーンと比較して、クレーン本体２の加速時やブレーキ時などに、可動される部位にスリップ等が生じなくなり、走行モータ１６におけるエネルギー損失を低減させることができる。
【００２２】
図２に示すように、マスト９には、上下に昇降可能な荷台１８が設けられており、この荷台１８は、コンテナ４を載置可能な載置部１８ａと、マスト９に沿って移動して荷台１８の昇降を支持する昇降支持部１８ｂと、により構成されている。
【００２３】
マスト９の下部には駆動ドラム体１９と、駆動ドラム体１９を駆動させる昇降モータ２０と、が設けられており、荷台１８を牽引するための昇降ワイヤ２１が駆動ドラム体１９から昇降支持部１８ｂまでマスト９の上部に設けられた滑車２２を介して掛け渡されている。
【００２４】
駆動ドラム体１９は、昇降モータ２０に接続されており、昇降モータ２０を駆動させると、駆動ドラム体１９が回転駆動し、昇降ワイヤ２１が滑車２２に摺接され、荷台１８が昇降ワイヤ２１に牽引されて上下方向に昇降できるようになっている。
【００２５】
荷台１８における載置部１８ａの下面側には、コンテナ４の入出庫用の入出庫モータ２３と、コンテナ４の入出庫を行う駆動ユニット１８ｃと、が設けられており（図３参照）、入出庫モータ２３を駆動させることで駆動ユニット１８ｃがコンテナ４を水平方向に移動させ、コンテナ４を荷台１８から荷棚３に入庫したり荷棚３から荷台１８に出庫したりするようになっている。
【００２６】
次に、スタッカクレーン１の制御を行う制御装置について、図４及び図５を参照して説明する。図４に示すように、スタッカクレーン１における後方側の地上部には、スタッカクレーン１の制御を行うための本発明におけるメイン制御ブロックとしての地上盤２４と、スタッカクレーン１の全体管理を行う管理用ＰＣ２５と、赤外線で光無線通信ができる光無線通信装置２６ａと、走行モータ１６と、レーザー距離計１７と、が配置されている。
【００２７】
図４及び図５に示すように、地上盤２４には、操作者がスタッカクレーン１の動作開始を指示する操作用タッチパネル２７と、クレーン本体２の走行制御等を行う制御装置である地上部ＰＬＣ２８と、後述する昇降制御ブロック３０及び入出庫制御ブロック３４等とネットワーク接続して通信するためのスイッチングハブ２９と、が設けられている。尚、本実施例においてＰＬＣとは、シーケンス制御専用のマイクロコンピュータを利用した制御装置のことを示している。
【００２８】
スイッチングハブ２９には、操作用タッチパネル２７と地上部ＰＬＣ２８とが接続されるとともに、管理用ＰＣ２５と光無線通信装置２６ａと、が接続されている。また、地上部ＰＬＣ２８には、走行モータ１６及びレーザー距離計１７が接続されている。更に、地上部ＰＬＣ２８はレーザー距離計１７が測定するクレーン本体２までの距離情報を受信し、クレーン本体２の現在位置を把握できるようになっている。
【００２９】
尚、操作用タッチパネル２７は、スタッカクレーン１の動作開始を指示する起動画面のほかにログ情報を表示する画面やクレーン本体２の位置情報を編集する画面等が設けられ、スタッカクレーン１の状況監視などを行えるようになっている。
【００３０】
クレーン本体２には、昇降モータ２０と荷台１８の昇降を制御するための昇降制御ブロック３０とが設けられている。昇降制御ブロック３０には、荷台１８の昇降制御を行う制御装置である昇降部ＰＬＣ３１と、スイッチングハブ３２と、このスイッチングハブ３２に接続される光無線通信装置２６ｂ，２７ａが設けられている。
【００３１】
尚、光無線通信装置２６ｂは、マスト９の下部における後方側に取り付けられており、この光無線通信装置３３ａは台車１２の上部に取り付けられている（図２参照）。また、光無線通信装置２６ｂは光無線通信装置２６ａと通信可能になっている。
【００３２】
荷台１８には、入出庫モータ２３とコンテナ４の入出庫を制御するための入出庫制御ブロック３４とが設けられている。入出庫制御ブロック３４には、コンテナ４の入出庫制御を行う制御装置である荷台部ＰＬＣ３５と、昇降制御ブロック３０における光無線通信装置３３ａに通信可能な光無線通信装置３３ｂと、から構成されている。尚、光無線通信装置３３ｂは、光無線通信装置３３ａに対向するように荷台１８の下部に取り付けられている（図２参照）。更に尚、光を用いた光無線通信装置のみならず、電波を用いた無線通信装置を用いるようにしてもよい。
【００３３】
また、各ＰＬＣ２８，３１，３５は、それぞれクロック２８ａ，３１ａ，３５ａを有しており、これらのクロック２８ａ，３１ａ，３５ａは各々同期が取られている。尚、本実施例において光無線通信装置２６ａ，２６ｂの間及び光無線通信装置３３ａ，３３ｂの間の通信は、それぞれ赤外線によって行われるようになっているが、赤外線に限らずレーザー光等を用いてもよい。
【００３４】
次に、コンテナ４を荷棚３から出庫する場合に各制御ブロックが行うスタッカクレーン１の制御処理について、図６（ａ）及び図６（ｂ）と図７から図９のフローチャートとを参照して説明する。図６（ａ）及び図６（ｂ）において、紙面右側に実線で示すクレーン本体２及び荷台１８の位置を始動位置とし、紙面左側に破線で示すクレーン本体２及び荷台１８の位置を目的位置とする。
【００３５】
クレーン本体２は始動位置にあるときに、操作者が操作用タッチパネル２７で目的とするコンテナ４を指定すると、このコンテナ４が収納された荷棚３を目的位置としてその列及び段が指定される。そして、操作者が出庫動作開始の指示を入力すると、スイッチングハブ２９を介して地上部ＰＬＣ２８に動作開始指示が伝達される。
【００３６】
図７の走行制御処理のＳａ０１のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８は動作開始指示を受けるまで待機する。地上部ＰＬＣ２８が動作開始指示を受けると、Ｓａ０２のステップに進む。Ｓａ０２のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８は、レーザー距離計１７から距離情報を基に把握したクレーン本体２の現在位置及び同期されたクロック２８ａに基づいて、クレーン本体２を走行させる速度やクレーン本体２を始動させる開始時刻、目的位置の列に到着する到着時刻を算出する。
【００３７】
そして、地上部ＰＬＣ２８は、開始時刻と到着時刻とを含む時刻同期情報をクレーン本体２の昇降制御ブロック３０と荷台１８の入出庫制御ブロック３４とに送信し、Ｓａ０３のステップに進み、クロック２８ａが開始時刻になるまで待機する。
【００３８】
時刻同期情報は、地上部ＰＬＣ２８からスイッチングハブ２９、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ、スイッチングハブ３２を介して昇降部ＰＬＣ３１に伝達されるとともに、地上部ＰＬＣ２８からスイッチングハブ２９、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ、スイッチングハブ３２、光無線通信装置３３ａ，３３ｂを介して荷台部ＰＬＣ３５に伝達される。
【００３９】
このように光無線通信装置２６ａ，２６ｂ，３３ａ，３３ｂが設けられることで、地上部の地上盤２４（メイン制御ブロック）から離れたクレーン本体２の昇降制御ブロック３０及び入出庫制御ブロック３４に光無線通信装置２６ａ，２６ｂ及び３３ａ，３３ｂを用いて無線通信を行えるようになり、地上盤２４や昇降制御ブロック３０、入出庫制御ブロック３４の設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、地上盤２４から昇降制御ブロック３０、入出庫制御ブロック３４まで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体２を軽量化することができ、クレーン本体２の走行を高速化させることができる。
【００４０】
また、図８の昇降制御処理のＳｂ０１のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１は時刻同期情報を受信するまで待機する。昇降部ＰＬＣ３１が時刻同期情報を受信すると、Ｓｂ０２のステップに進む。Ｓｂ０２のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１は、開始時刻と到着時刻とから、目的位置の段に到着する荷台１８の昇降速度を算出し、同期されたクロック３１ａが開始時刻になるまで待機する。
【００４１】
更に、図９の入出庫制御処理のＳｃ０１のステップにおいて、荷台部ＰＬＣ３５が時刻同期情報を受信すると、Ｓｃ０２のステップに進む。Ｓｃ０２のステップにおいて、荷台部ＰＬＣ３５は、同期されたクロック３５ａが到着時刻になるまで待機する。
【００４２】
図７の走行制御処理のＳａ０３のステップにおいて、地上部ＰＬＣ２８のクロック２８ａが開始時刻になると、Ｓａ０４のステップに進み、走行モータ１６が駆動されてクレーン本体２の走行が開始され、Ｓａ０５のステップに進み、クロック２８ａが到着時刻になるまでクレーン本体２の走行が行われる。
【００４３】
また、図８の昇降制御処理のＳｂ０２のステップにおいて、昇降部ＰＬＣ３１のクロック３１ａが開始時刻になると、Ｓｂ０３のステップに進み、昇降モータ２０が駆動されて荷台１８の昇降が開始され、Ｓｂ０４のステップに進み、クロック３１ａが到着時刻になるまで荷台１８の昇降が行われる。
【００４４】
尚、各モータ１６，２０，２３はサーボモータとなっており、滑らかな加減速動作を行うことができるようになっている。クレーン本体２は走行開始すると加速し、到着時刻、即ち目的位置に近づくと減速して走行停止されるようになっており、ステップＳａ０２で算出した速度が平均速度となるように地上部ＰＬＣ２８によって走行制御されている。
【００４５】
荷台１８の昇降も同様に、昇降開始すると加速し、目的位置に近づくと減速して昇降停止され、ステップＳｂ０２で算出した速度が平均速度となるように昇降部ＰＬＣ３１によって昇降制御されている。
【００４６】
そして、クロック２８ａ，３１ａが到着時刻になると、図７の走行制御処理のＳａ０６及び図８の昇降制御処理のＳｂ０５のステップに進み、クレーン本体２の走行及び荷台１８の昇降が同時に停止され、荷棚３における指定された列と段の目的位置に荷台１８が到着し、走行制御処理と昇降制御処理は完了する。クロック２８ａ，３１ａは同期されているため、クレーン本体２の走行と荷台１８の昇降は同時に開始されるとともに同時に完了する（図６（ａ）及び図６（ｂ）参照）。
【００４７】
尚、本発明における走行制御及び昇降制御の各開始時刻（始動時刻）及び各到着時刻（完了時刻）とを同期させる時刻同期手段は、クロック２８ａを有する地上部ＰＬＣ２８と、クロック３１ａを有する昇降部ＰＬＣ３１と、光無線通信装置２６ａ，２６ｂと、から構成されている。
【００４８】
図６（ａ）に示すように、クレーン本体２の走行と荷台１８の上昇をいずれも最高速度で稼動させた場合に、クレーン本体２が始動位置から目的位置まで走行する移動時間は、荷台１８が始動位置から目的位置まで上昇する移動時間よりも長くなり、クレーン本体２の到着よりも先に荷台１８が目的位置の高さに到着し、荷台１８の上昇速度が高速でなされることにより昇降モータ２０が不要な電力を消費してしまう。
【００４９】
そこで本実施例のスタッカクレーン１では、クレーン本体２の走行距離が長い場合に、地上部ＰＬＣ２８によってクレーン本体２が最高速度で走行するように制御され、昇降部ＰＬＣ３１によって荷台１８がクレーン本体２の到着に合わせて遅い速度で上昇するように制御されることで、クレーン本体２と荷台１８は、同時に始動位置を出発し、かつ同時に目的位置に到着するようになるとともに、荷台１８が高速稼動されずに済み、昇降モータ２０の消費電力を抑えることができる。
【００５０】
同様に、図６（ｂ）に示すように、クレーン本体２の走行距離が短い場合に、昇降部ＰＬＣ３１によって荷台１８が最高速度で上昇するように制御され、地上部ＰＬＣ２８によってクレーン本体２が荷台１８の到着に合わせて遅い速度で走行するように制御されることで、クレーン本体２と荷台１８は、同時に始動位置を出発し、かつ同時に目的位置に到着するようになるとともに、クレーン本体２が高速稼動されずに済み、走行モータ１６の消費電力を抑えることができる。
【００５１】
すなわち、地上部ＰＬＣ２８は、始動位置から目的位置までの走行する距離と上昇する高さに応じて、クレーン本体２の走行及び荷台１８の昇降のうち、より時間が掛かるほうの速度に合わせて移動するように到着時刻を設定し、クレーン本体２の走行を制御するとともに昇降部ＰＬＣ３１及び荷台部ＰＬＣ３５に時刻同期情報を送信するようになっている。
【００５２】
このように、地上盤２４が行うクレーン本体２の走行制御と昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各開始時刻（始動時刻）と各到着時刻（完了時刻）とを同期させる時刻同期手段が設けられることで、クレーン本体２及び荷台１８が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体２または荷台１８が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体２の走行や荷台１８の昇降動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【００５３】
また、図９の入出庫制御処理では、荷台部ＰＬＣ３５のクロック３５ａが到着時刻になると、Ｓｃ０３のステップに進む。荷台部ＰＬＣ３５は、荷台１８に取り付けられたセンサ（図示略）によって荷台１８が目的位置に到着したことを確認し、荷台１８の入出庫モータ２３が駆動されてコンテナ４を荷棚３から荷台１８に移動させる出庫作業が行われ、入出庫制御処理が完了する。
【００５４】
すなわち荷台部ＰＬＣ３５は、地上盤２４の地上部ＰＬＣ２８から受信する時刻同期情報に基づいて、到着時刻と同時にコンテナ４の出庫作業を開始するように制御している。尚、荷台部ＰＬＣ３５は、到着時刻になるまでクロック３５ａ以外の入出庫モータ２３等の機器に電力の供給を停止させ、省電力化を図ることもできる。
【００５５】
出庫作業が完了すると、荷台部ＰＬＣ３５から昇降部ＰＬＣ３１及び地上部ＰＬＣ２８に出庫作業が完了したことが伝達され、同様にクレーン本体２の走行と荷台１８の昇降とが同期されて地上盤２４の近傍にあるワークステーション（図示略）までクレーン本体２及び荷台１８が移動される。そして、入出庫制御ブロック３４によってコンテナ４を荷台１８からワークステーションに移動する動作が行われる。
【００５６】
コンテナ４の入庫を行う場合には、操作者が操作用タッチパネル２７でコンテナ４が収納される荷棚３を目的位置として指定し、入庫動作開始の指示を入力すると、地上部ＰＬＣ２８に動作開始指示が伝達され、入出庫制御ブロック３４によってコンテナ４をワークステーション（図示略）から荷台１８に載置する動作が行われる。
【００５７】
そして、クレーン本体２の走行と荷台１８の昇降が同時に開始され、荷台１８が荷棚３の目的位置に到着して走行制御処理及び昇降制御処理が完了すると同時に、コンテナ４を荷台１８から荷棚３に移動させる入庫作業を行い、入出庫制御処理が完了する。
【００５８】
尚、本発明における荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻と入出庫制御ブロック３４が行うコンテナ４の入出庫制御の開始時刻（始動時刻）とを同期させる時刻同期手段は、クロック２８ａを有する地上部ＰＬＣ２８と、クロック３５ａを有する荷台部ＰＬＣ３５と、光無線通信装置２６ａ，２６ｂ，３３ａ，３３ｂと、から構成されている。
【００５９】
このように、荷台１８が荷棚３の目的位置に到着する到着時刻と入出庫作業の開始時刻が同期されるため、荷台１８が目的とする荷棚３に到着後に即座にコンテナ４の入出庫を行うことができ、スタッカクレーン１を効率よく運用することができる。
【００６０】
また、クレーン本体２の走行制御処理を行う地上盤２４と荷台１８の昇降制御処理を行う昇降制御ブロック３０とコンテナ４の入出庫制御処理を行う入出庫制御ブロック３４とを分散させてネットワーク化しており、それぞれ地上部とクレーン本体２と荷台１８とに個別に設けられる態様にしているため、スタッカクレーン１の制御系を簡素化することができるとともに、プログラム作成や調整、メンテナンス等を作業分担することが可能となり、開発や組立、施工、メンテナンスの期間を短縮することができる。
【００６１】
以上、本実施例におけるスタッカクレーン１では、地上部は、クレーン本体２を走行させる走行モータ１６と、走行モータ１６を制御する地上盤２４と、を有するとともに、クレーン本体２は、荷台１８を昇降させる昇降モータ２０と、昇降モータ２０を制御する昇降制御ブロック３０と、を有しており、地上盤２４が行うクレーン本体２の走行制御及び昇降制御ブロック３０が行う荷台１８の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１をさらに備えることで、クレーン本体２を走行させるベルト１３，駆動プーリ１４，プーリ１５，走行モータ１６が地上部に配置されて、クレーン本体２を軽量化させることができ、クレーン本体２の走行のための消費電力が低減されるようになり、かつ走行モータ１６を制御する地上盤２４と昇降モータ２０を制御する昇降制御ブロック３０とが、それぞれ地上部とクレーン本体２とに個別に設けられる態様にして、スタッカクレーン１の制御系を簡素化できるばかりか、地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１によりクレーン本体２及び荷台１８が目的位置に到着するまで移動時間が同期されるため、クレーン本体２または荷台１８が余剰な速度で稼動されることを防止し、クレーン本体２の走行や荷台１８の昇降等の動作を効率よく行うことができ、かつ消費電力を減少させることができる。
【００６２】
また、荷台１８は、荷台１８と荷棚３との間でコンテナ４を入出庫させる入出庫モータ２３と、入出庫モータ２３を制御する入出庫制御ブロック３４と、を有しており、地上部ＰＬＣ２８及び荷台部ＰＬＣ３５は、荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻と入出庫制御ブロック３４が行うコンテナ４の入出庫制御の始動時刻とを同期させることで、入出庫モータ２３を制御する入出庫制御ブロック３４が荷台１８に設けられ、荷台１８が独立して稼動される態様にして、スタッカクレーン１の制御系を簡素化できるばかりか、地上部ＰＬＣ２８及び荷台部ＰＬＣ３５により荷台１８が目的とする荷棚３に到着する到着時刻とコンテナ４の入出庫制御の始動時刻が同期されるため、荷台１８が目的とする荷棚３に到着後に即座にコンテナ４の入出庫を行うことができ、スタッカクレーン１を効率よく運用することができる。
【００６３】
また、地上部ＰＬＣ２８及び昇降部ＰＬＣ３１は、地上盤２４と昇降制御ブロック３０との間の通信を行う光無線通信装置２６ａ，２６ｂを有することで、地上部の地上盤２４から離れたクレーン本体２の昇降制御ブロック３０に光無線通信装置２６ａ，２６ｂを用いて無線通信を行えるようになり、地上盤２４及び昇降制御ブロック３０の設置作業やメンテナンス等を容易に行うことができるばかりか、地上盤２４から昇降制御ブロック３０まで有線ケーブル等で接続する必要がなくなり、クレーン本体２を軽量化することができる。
【００６４】
尚、走行モータ１６は、ベルト１３が掛け渡された駆動プーリ１４に接続されるとともに、ベルト１３がクレーン本体２に連結され、駆動プーリ１４の回転に連動してクレーン本体２が走行されることで、クレーン本体２とともに移動される部位に軽量なベルト１３を用いることで、走行モータ１６の消費電力を低減させることができる。尚、本実施例では、歯付きベルト１３が歯付き駆動プーリ１４に掛け渡されているため、自走型のスタッカクレーンと比較して、クレーン本体２の加速時やブレーキ時などに、可動される部位にスリップ等が生じなくなり、走行モータ１６におけるエネルギー損失を低減させることができる。
【００６５】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００６６】
例えば、前記実施例では、制御装置としてＰＬＣ２８，３１，３５を用いているが、リモートＩ／Ｏを接続してクレーン本体２の走行や荷台１８の昇降、コンテナ４の入出庫を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１ スタッカクレーン
２ クレーン本体
３ 荷棚
４ コンテナ（荷）
８ 床面レール
８ａ レール部
９ マスト
１２ 台車
１３ ベルト（走行駆動手段）
１４ 駆動プーリ（走行駆動手段）
１５ プーリ（走行駆動手段）
１６ 走行モータ（走行駆動手段）
１８ 荷台
１９ 駆動ドラム体（昇降駆動手段）
２０ 昇降モータ（昇降駆動手段）
２１ 昇降ワイヤ（昇降駆動手段）
２２ 滑車（昇降駆動手段）
２３ 入出庫モータ（入出庫駆動手段）
２４ 地上盤（メイン制御ブロック）
２６ａ，２６ｂ 光無線通信装置（時刻同期手段）
２７ 操作用タッチパネル
２８ 地上部ＰＬＣ（時刻同期手段）
２８ａ クロック（時刻同期手段）
２９ スイッチングハブ
３０ 昇降制御ブロック
３１ 昇降部ＰＬＣ（時刻同期手段）
３１ａ クロック（時刻同期手段）
３２ スイッチングハブ
３３ａ，３３ｂ 光無線通信装置（時刻同期手段）
３４ 入出庫制御ブロック
３５ 荷台部ＰＬＣ（時刻同期手段）
３５ａ クロック（時刻同期手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンであって、
前記地上部は、前記クレーン本体を走行させる走行駆動手段と、前記走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと、を有するとともに、前記クレーン本体は、前記荷台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックと、を有しており、前記メイン制御ブロックが行う前記クレーン本体の走行制御及び前記昇降制御ブロックが行う前記荷台の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段をさらに備えることを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
前記荷台は、該荷台と前記荷棚との間で前記荷を入出庫させる入出庫駆動手段と、前記入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックと、を有しており、前記時刻同期手段は、前記荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と前記入出庫制御ブロックが行う前記荷の入出庫制御の始動時刻とを同期させることを特徴とする請求項１に記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記時刻同期手段は、少なくとも前記メイン制御ブロックと前記昇降制御ブロックとの間の通信を行う無線通信装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスタッカクレーン。
【請求項１】
床面に設けられたレール上を走行するクレーン本体と、該クレーン本体に立設されるマストに昇降可能に設けられる荷台と、前記床面に設けられて前記クレーン本体及び荷台を操作する地上部と、を備え、前記荷を荷棚に対して入出庫させるスタッカクレーンであって、
前記地上部は、前記クレーン本体を走行させる走行駆動手段と、前記走行駆動手段を制御するメイン制御ブロックと、を有するとともに、前記クレーン本体は、前記荷台を昇降させる昇降駆動手段と、前記昇降駆動手段を制御する昇降制御ブロックと、を有しており、前記メイン制御ブロックが行う前記クレーン本体の走行制御及び前記昇降制御ブロックが行う前記荷台の昇降制御の各始動時刻と各完了時刻とを同期させる時刻同期手段をさらに備えることを特徴とするスタッカクレーン。
【請求項２】
前記荷台は、該荷台と前記荷棚との間で前記荷を入出庫させる入出庫駆動手段と、前記入出庫駆動手段を制御する入出庫制御ブロックと、を有しており、前記時刻同期手段は、前記荷台が目的とする荷棚に到着する到着時刻と前記入出庫制御ブロックが行う前記荷の入出庫制御の始動時刻とを同期させることを特徴とする請求項１に記載のスタッカクレーン。
【請求項３】
前記時刻同期手段は、少なくとも前記メイン制御ブロックと前記昇降制御ブロックとの間の通信を行う無線通信装置を有することを特徴とする請求項１または２に記載のスタッカクレーン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−２０１６０８（Ｐ２０１１−２０１６０８Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６７５２２（Ｐ２０１０−６７５２２）
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（００００００５６１）株式会社岡村製作所 (1,415)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２４日（２０１０．３．２４）
【出願人】（００００００５６１）株式会社岡村製作所 (1,415)
【Ｆターム（参考）】
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