移載装置
【課題】進退するクランプ部により物品をクランプする移載装置において、簡素な構成によって、物品に過大なクランプ力が作用しないようにする。
【解決手段】移載装置２９は、荷物Ｗを荷物収納棚１１との間で移載する。移載装置２９は、第１ベース部材５１ａ及び第２ベース部材５１ｂと第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと移載制御部とを備えている。第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂは、荷物Ｗを挟持して荷物収納棚１１に向けて進出および退入可能となるように第１ベース部材５１ａ及び第２ベース部材５１ｂにそれぞれ設けられる。移載制御部は、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１から退入するとき、第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂの間隔を退入距離に応じて広げる。
【解決手段】移載装置２９は、荷物Ｗを荷物収納棚１１との間で移載する。移載装置２９は、第１ベース部材５１ａ及び第２ベース部材５１ｂと第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと移載制御部とを備えている。第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂは、荷物Ｗを挟持して荷物収納棚１１に向けて進出および退入可能となるように第１ベース部材５１ａ及び第２ベース部材５１ｂにそれぞれ設けられる。移載制御部は、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１から退入するとき、第１アーム５３ａ及び第２アーム５３ｂの間隔を退入距離に応じて広げる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移載装置に関し、特に、荷物を他の装置との間で移載する移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動倉庫に設けられたスタッカクレーンは、走行台車と、走行台車に設けられたマストに昇降可能に装着された昇降台と、昇降台に設けられた移載装置とを有している。
【０００３】
移載装置としては、荷物の両側面を挟持可能でかつ伸縮自在なクランプ部を有するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
従来の移載装置では、クランプ部は、昇降台に設けられた一対のベースと、ベースに対して各別に進退する一対のアームを有している。各アームは、ベース部に対して進出および退入する中間アーム部と、中間アーム部に対して進出および退入する先端アーム部と、を有している。物品は、先端アーム部の間にクランプされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにクランプ部を有する特許文献１の移載装置では、先端アーム部を進出させた状態では、アーム全体の剛性が低くなり、クランプ力が小さくなる。一方、先端アーム部を退入させた状態では、アーム全体の剛性が高くなり、クランプ力が大きくなりやすい。クランプ力が過大になると、物品に先端アーム部が食い込んで物品を傷つけるおそれがある。
【０００７】
これを防止するためには、先端アーム部にクランプ力を測定するセンサ等を配置することが考えられる。しかし、進出および退入する先端アーム部にセンサを配置することで、配線および制御が複雑になる。
【０００８】
本発明の課題は、進出および退入するクランプ部により物品をクランプして移載する移載装置において、簡素な構成で物品に過大なクランプ力が作用しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明に係る移載装置は、物品を移載場所との間で移載する装置である。移載装置は、一対のベースと、一対のアームと、移載制御部と、を備えている。一対のアームは、物品を挟持して移載場所に向けて進出および退入可能となるように一対のベースにそれぞれ設けられる。移載制御部は、一対のアームが物品を挟持した状態で移載場所から一対のベースに退入するとき、一対のアームの間隔を一対のアームの退入距離に応じて広げる。
この移載装置では、物品を挟持した状態で一対のアームが一対のベースに退入するときには、退入距離に応じて一対のアームの間隔が広くなる。この退入距離は、アームの移動量を検出する、アームの制御に必要な検出器（例えば、ロータリエンコーダ）から得ることができる。このため、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が物品に作用しないようになる。
【００１０】
移載装置は、アームの退入距離と一対のアームの間隔との関係を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。移載制御部は、退入距離に対応する一対のアームの間隔を記憶部から読み出して、読み出した間隔となるように一対のアームの間隔を定めてもよい。例えば、所定退入距離毎にクランプ力が過大とならないような間隔を予め求め、求めた退入距離と一対のアームの間隔との関係を記憶部に記憶しておく。これにより、退入距離に応じた一対のアームの間隔を記憶部から読み出すだけの簡単な制御となり、その結果アームの退入動作を迅速に行える。
【００１１】
移載制御部は、一対のアームが物品を挟持して移載場所に向けて進出するとき、一対のアームの間隔を一対のアームの進出距離に応じて狭めてもよい。これにより、進出距離に応じてクランプ力が小さくなるのを抑えることができ、アームの保持力を適正に維持できる。以上の結果、物品が移動不能という事態が生じにくい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が物品に作用しないようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の移載装置が採用された自動倉庫の概略平面図。
【図２】図１のII−II矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。
【図３】図１のIII−III矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。
【図４】移載装置の模式平面図。
【図５】移載装置の模式側面図。
【図６】クレーン制御部のブロック図。
【図７】移載制御部の荷積み動作の一例を示すフローチャート。
【図８】移載制御部の荷卸し動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）自動倉庫全体
以下、本発明に係る第１実施形態が採用された自動倉庫１を説明する。なお、この実施形態において、図１の上下方向が自動倉庫１の前後Ｘ方向（移載方向である第１方向の一例）であり、図１の左右方向が自動倉庫１の左右Ｙ方向である。
【００１５】
図１において、自動倉庫１は、主に、前ラック２ａおよび後ラック２ｂと、その間を走行するスタッカクレーン３とから構成されている。
【００１６】
（２）ラック
前ラック２ａおよび後ラック２ｂは、左右Ｙ方向に延びるスタッカクレーン３の走行通路５を挟むよう前後に配置されている。前ラック２ａおよび後ラック２ｂは、走行通路５側に所定間隔で左右に並ぶ多数の第１支柱７と、走行通路５と反対側に所定間隔を空けて並ぶ第２支柱９と、隣り合う第１支柱７および第２支柱９の間に設けられた多数の荷物収納棚１１とを有している。荷物収納棚１１には、図１から明らかなように、スタッカクレーン３が後端基準（走行通路５側の荷物Ｗの端面）で荷物Ｗ（物品の一例）を載置する。また、荷物収納棚１１には荷物Ｗを検知するセンサ（図示せず）が設けられている。
【００１７】
前ラック２ａの左側の最下段の荷物収納棚１１には、荷物Ｗを入庫するための入庫ステーション１７が配置されている。後ラック２ｂの左側の最下段の荷物収納棚１１には、荷物Ｗを出庫するための出庫ステーション１９が配置されている。
【００１８】
（３）スタッカクレーン
図１、図２および図３において、走行通路５に沿って、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂが設けられており、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂにスタッカクレーン３が左右Ｙ方向に移動可能に案内されている。スタッカクレーン３は、多数の荷物収納棚１１と入庫ステーション１７と出庫ステーション１９との間で荷物Ｗを搬送する。
【００１９】
スタッカクレーン３は、図２および図３に示すように、走行台車２２と、昇降台２７と、昇降台２７に設けられた移載装置２９と、を有している。走行台車２２は、左右Ｙ方向の両端部に左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂを有している。左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂは、走行台車２２に軸受により回転自在に支持され、下ガイドレール２１ｂ上を走行する。走行台車２２は、下ガイドレール２１ｂを挟んで両端に一対配置された前ガイドローラ２３ｃおよび後ガイドローラ２３ｄにより下ガイドレール２１ｂに案内される。右走行車輪２３ｂは、走行用モータ８７により駆動される。走行台車２２の左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂの内側には、左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂが固定されている。左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂは、上下方向に延びている。昇降台２７は、走行台車２２に設けられた左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂに昇降自在に装着されている。右マスト２５ｂには、スタッカクレーン３を制御するためのクレーン制御部８１（図６参照）が収納された制御盤８０が取り付けられている。
【００２０】
（４）移載装置
移載装置２９は、スタッカクレーン３と、入庫ステーション１７、出庫ステーション１９および荷物収納棚１１と、の間で荷物Ｗを移載するための装置である。移載装置２９は、図４および図５に示すように、昇降台２７としても機能する装置本体３１と、コンベア部３２と、物品Ｗを第１方向に移動させるクランプ部３３と、コンベア部３２およびクランプ部３３を制御する移載制御部８１ｃ（図６）と、を備えている。
【００２１】
図４に示すように、コンベア部３２は、装置本体３１の左右Ｙ方向の中央部分に設けられている。コンベア部３２は、装置本体３１内で荷物Ｗを載置して前後Ｘ方向（移載方向）に沿って荷物収納棚１１側へ移動させる。クランプ部３３は、装置本体３１のコンベア部３２の外側に設けられている。クランプ部３３は、荷物Ｗを把持して荷物収納棚１１側へ移動させる。
【００２２】
（４−１）装置本体
装置本体３１は、荷物Ｗを載置可能な荷物載置領域３１ａを有している。荷物載置領域３１ａには、荷物Ｗが後端基準で載置される。ここで荷物Ｗの後端とは、クランプ部３３が把持する側であり、移載対象の前ラック２ａまたは後ラック２ｂから離れた端部である。したがって、前ラック２ａが移載対象の場合、図４左側の端部が後端になり、後ラック２ｂが移載対象の場合、図４右側の端部が後端になる。
【００２３】
（４−２）コンベア部
コンベア部３２は、荷物Ｗを載置して移動させるものであり、図４および図５に示すように、装置本体３１の左右Ｙ方向の中央部分に設けられている。コンベア部３２は、中心に対して対称に配置された第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂと、これらを駆動するコンベア駆動部４２と、を有している。第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂは、例えばベルトコンベアである。第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂは、同じ構造である。コンベア駆動部４２は、コンベア駆動モータ９６と、コンベア駆動モータ９６から動力を駆動プーリ（図示せず）に伝達する駆動軸４０と、を有している。なお、コンベアの種類としては、ベルトコンベアでなくてもよく、ローラコンベアやチェーンコンベア等でもよい。
【００２４】
（４−３）クランプ部
クランプ部３３の構成を、図４及び図５により説明する。クランプ部３３は、荷物Ｗの両側面をクランプして前後Ｘ方向に移動させる機構である。クランプ部３３は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと開閉駆動部６０と、移動駆動部６１と、を有している。開閉駆動部６０は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと、を開閉させる。移動駆動部６１は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを同期して進退させる。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、図４に示すホームポジションでは、前後Ｘ方向の中心が第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの前後Ｘ方向の中心に一致するように配置されている。また、左右Ｙ方向では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが最も離反して配置される。
【００２５】
（４−４）第１ベース部材および第２ベース部材
第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、左右Ｙ方向に互いに接近および離反して開閉可能に装置本体３１に設けられている。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、荷物載置領域３１ａの左右Ｙ方向両側に配置されている。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、対向する内側面で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを前後Ｘ方向に移動自在に支持する。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、装置本体３１に左右Ｙ方向に移動自在に支持されている。第１ベース部材５１ａおよび第１アーム５３ａと、第２ベース部材５１ｂおよび第２アーム５３ｂは、鏡像関係にある構造である。
【００２６】
（４−５）第１アームおよび第２アーム
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに前後Ｘ方向に進出および退入可能に各別に設けられている。
第１アーム５３ａは、第１中間アーム部５４ａと、第１先端アーム部５５ａと、を有している。第２アーム５３ｂは、第２中間アーム部５４ｂと、第２先端アーム部５５ｂと、を有している。第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの内側面に前後Ｘ方向に移動自在に支持されている。第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂは概ね矩形板状の部材である。
【００２７】
第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂの内側面に前後Ｘ方向に移動自在に支持されている。第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、概ね矩形板状の部材である。第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、図示しない連動機構を介して第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂに連結されている。連動機構は、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂの移動に連動して第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂを２倍の速度で移動するように動作させる。
【００２８】
（４−６）開閉駆動部
開閉駆動部６０は、図４に示すように、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂを左右Ｙ方向に開閉駆動するための機構である。この開閉駆動により、第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂが荷物Ｗの両側面に接触する接触位置と離反する離反位置とに移動する。開閉駆動部６０は、アーム開閉モータ９３とアーム開閉モータ９３に連結されたボールねじ軸６２と、を有している。また、開閉駆動部６０は、図６に示すように、ボールねじ軸６２に螺合する第１ナット部材６４ａおよび第２ナット部材６４ｂを有している。ナット部材６４は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに各別に設けられている。ボールねじ軸６２は、中間部でねじの方向の異なっており、例えば、図４下側は右ねじ部６２ａであり、図４上側は左ねじ部６２ｂである。
【００２９】
図５に示すように、第１ナット部材６４ａおよび第２ナット部材６４ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの対向する内側面に各別に配置されている。ここで、第１ナット部材６４ａは、右ねじ部６２ａに螺合する右ねじの部材であり、第２ナット部材６４ｂは、左ねじ部６２ｂに螺合する左ねじの部材である。
【００３０】
アーム開閉モータ９３によりボールねじ軸６２が一方向に回転することで、第１ベース部材５１ａと第２ベース部材５１ｂが互いに離反する開方向に移動し、他方向に回転することで接近する閉方向に移動する。
【００３１】
（４−７）移動駆動部
移動駆動部６１は、図４に示すように、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを同期して前後Ｘ方向に往復移動させるものである。移動駆動部６１は、アーム駆動モータ９１と、スプライン軸６９と、を有している。スプライン軸６９には、図示しない駆動スプロケットに一体回転可能かつ軸方向移動自在に連結されている。駆動スプロケットは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに回転自在かつ軸方向不能に連結さている。駆動スプロケットには、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂを前後駆動する駆動チェーンが巻回されている。これにより、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂが同期して前後Ｘ方向に伸縮する。また、第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、前述したように第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂと移動に連動して２倍の速度で伸縮する。
【００３２】
（５）クレーン制御部
図６において、スタッカクレーン３のクレーン制御部８１は、スタッカクレーン３の制御盤８０に搭載されている。クレーン制御部８１は、自動倉庫１全体を制御するコントローラ８２と通信可能である。クレーン制御部８１は、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアを含んでいるが、図６においてはコンピュータ・ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される機能ブロックとして表現されている。なお、制御信号の送受信は無線（電波）で行っているが、有線であってもよい。
【００３３】
クレーン制御部８１は、走行台車２２の走行および停止の制御を行う走行制御部８１ａと、昇降台２７の昇降制御を行う昇降制御部８１ｂと、移載装置２９の移載制御を行う移載制御部８１ｃとを機能構成として有している。クレーン制御部８１には、走行用モータ８７と、走行量検出用のロータリエンコーダ８８と、昇降用モータ８９と、昇降量検出用のロータリエンコーダ９０と、が接続されている。また、クレーン制御部８１には、アーム駆動モータ９１と、アーム移動量検出用のロータリエンコーダ９２と、アーム開閉モータ９３と、アーム開閉量検出用のロータリエンコーダ９５と、コンベア駆動モータ９６と、記憶部９７と、が接続されている。
【００３４】
記憶部９７には、アーム移動量検出用のロータリエンコーダ９２の出力とアーム開閉量検出用のロータリエンコーダ９５の出力との関係が、荷物Ｗの種類毎に予め記憶されている。ロータリエンコーダ９２の出力は、クランプ部３３の退入距離および進出距離に関連して変化する。したがって、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて進出距離および退入距離がわかる。また、ロータリエンコーダ９５の出力に基づいて一対のクランプ部３３の間隔がわかる。
【００３５】
記憶部９７には、荷積み用に、第１アーム５３ａと第２アーム５３ｂの間隔が退入距離に応じて徐々に広くなるような関係が記憶されている。また、荷卸し用に、間隔が進出距離に応じて徐々に狭くなるような関係が記憶されている。なお、荷積みおよび荷卸しにおいて、コンベア部３２による荷物Ｗの搬送が行われている場合は、間隔の調整は行われない。
【００３６】
荷積み時に荷物Ｗがコンベア部３２により搬送されているか否か判断は、実際には、荷物Ｗの先端（荷物収納棚１１側の端部）が移載装置２９内に配置されたことに基づいて判断する。例えば、図示しない荷はみセンサの出力がオンからオフに変化したことに基づいて、コンベア部３２により荷物Ｗが搬送されていると判断される。荷はみセンサは、荷物Ｗが移載装置２９からはみ出していることを検出するセンサであり、荷物載置領域３１ａの外側に荷物Ｗがはみ出していることを検出する。
【００３７】
荷卸し時のコンベア部３２より荷物Ｗが搬送されているか否かの判断は、実際には、荷物Ｗの先端が移載装置２９外に配置されたことに基づいて、荷物Ｗがコンベア部３２に搬送されていないと判断する。例えば、荷はみセンサの出力がオフからオンに変化したことに基づいて判断される。
【００３８】
（６）移載制御部の動作
（６−１）荷積み動作
図７に示す移載制御部８１ｃの制御フローチャートを用いて、移載装置２９の荷積み動作の一例を説明する。図７では、空のスタッカクレーン３が搬送元まで到達してからの荷積み動作を説明する。なお、搬送元に到着したとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは最も開いた状態であり、かつ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは後端基準位置に配置されている。
【００３９】
図７のステップＳ１では、アーム駆動モータ９１を正転させ、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの後端基準位置からの進出を開始する。なお、ここで、アーム駆動モータ９１の正転とは、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを進出させる回転方向である。ステップＳ２では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出したか否かを判断する。この判断は、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて行う。この所定距離は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１にある荷物Ｗを後端基準でクランプ可能な進出距離である。
【００４０】
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するまではステップＳ２に戻り、所定距離進出することでステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを停止する。ステップＳ４では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを閉じて荷物Ｗをクランプする。このとき、図示しない荷物検出センサからの出力に基づいてクランプを確認する。ステップＳ５では、アーム駆動モータ９１を逆転させ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入を開始する。また、コンベア駆動モータ９６を正転させ、コンベア部３２の正転を開始する。なお、コンベア部３２の正転とは、コンベア部３２の荷積み方向の動作を言う。
【００４１】
ステップＳ６では、ロータリエンコーダ９２から第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの現在の退入距離を取り込む。ステップＳ７では、取り込んだ退入距離からそのときの間隔を記憶部９７から読み出す。ステップＳ８では、読み出した間隔となるようにアーム開閉モータ９３を制御する。これにより、退入距離が長くなる、つまり荷物載置領域３１ａに接近するにつれて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が広くなる。なお、間隔は、例えばロータリエンコーダ９５の出力に関連して記憶部９７に記憶されている。ステップＳ９では、コンベア部３２が荷物Ｗを搬送するのを待つ。この判断は前述したように荷はみセンサの出力に基づいて行う。荷物Ｗがコンベア部３２により搬送されるまではステップＳ６に戻り、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を徐々に広げる。
【００４２】
コンベア部３２が荷物Ｗを搬送することで、ステップＳ９からステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが前述した所定距離だけ退入するのを待つ。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離退入すれば、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入を停止し、コンベア部３２の正転を停止する。これにより、荷物Ｗは、荷物載置領域３１ａ内に後端基準で配置される。
【００４３】
これにより、荷物Ｗを移載装置２９に荷積みするとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが退入することによる剛性の増加が生じても、クランプ力が過大に大きくならない。このため、荷物Ｗが変形しにくくなる。
【００４４】
（６−２）荷卸し動作
図８に示す移載制御部８１ｃの制御フローチャートを用いて、移載装置２９の荷卸し動作の一例を説明する。図８では、荷物Ｗを積んだスタッカクレーン３が搬送先まで到達してからの荷卸し動作を説明する。なお、搬送先に到着したとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは閉じた状態であり、かつ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、後端基準位置に配置されている。
【００４５】
図８のステップＳ２１では、アーム駆動モータ９１を正転させ、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの後端基準位置からの進出を開始する。また、コンベア駆動モータ９６を逆転させ、コンベア部３２の逆転を開始する。なお、コンベア部３２の逆転とは、コンベア部３２の荷卸し方向の動作を言う。ステップＳ２２では、コンベア部３２により荷物Ｗが搬送されなくなるのを待つ。この判断は、前述したように、荷はみセンサの出力に基づいて行う。荷物Ｗがコンベア部３２に搬送されなくなると、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの現在の進出位置を取り込む。ステップＳ２４では、取り込んだ進出距離からそのときの間隔を記憶部９７から読み出す。ステップＳ２５では、読み出した間隔となるようにアーム開閉モータ９３を制御する。これにより、進出距離が長くなる、つまり荷物載置領域３１ａから離反するにつれて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が狭くなる。これにより、進出時の第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの剛性が低下してもクランプ力が減少しにくくなる。ステップＳ２６では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するのを待つ。この判断は、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて行う。この所定距離は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１の所定位置に荷物Ｗを後端基準で載置可能な進出距離である。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するまでは、ステップＳ２３に戻り、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を狭める制御を行う。
【００４６】
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出すると、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの進出を停止する。また、コンベア部３２を停止する。ステップＳ２８では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを開いて荷物Ｗのクランプを解除する。ステップＳ２８では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを荷物載置領域３１ａの後端基準位置まで退入させる。この退入処理時には、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔は制御されない。
【００４７】
これにより、荷物Ｗを荷物収納棚１１に荷卸しするとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが進出することによる剛性の低下が生じても、クランプ力を維持でき、荷物Ｗをクランプ不能になりにくくなる。
【００４８】
（７）特徴
（Ａ）移載装置２９は、荷物Ｗを荷物収納棚１１との間で移載する装置である。移載装置２９は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと、移載制御部８１ｃと、を備えている。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、荷物Ｗを挟持して移載場所に向けて進出および退入可能となるように第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂにそれぞれ設けられる。移載制御部８１ｃは、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが移載場所から第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに退入するとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入距離に応じて広げる。
【００４９】
この移載装置２９では、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに退入するときには、退入距離に応じて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が広くなる。この退入距離は、ロータリエンコーダ９２から得ることができる。このため、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が荷物Ｗに作用しないようになる。
【００５０】
（Ｂ）移載装置２９は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入距離と第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔との関係を記憶する記憶部９７をさらに備えている。移載制御部８１ｃは、退入距離に対応する第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を記憶部９７から読み出して、読み出した間隔となるように第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を定める。ここでは、例えば、所定退入距離毎にクランプ力が過大とならないような第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を予め求め、求めた退入距離と第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔との関係を記憶部９７に予め記憶する。これにより、退入距離に応じた第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を記憶部９７から読み出すだけの簡単な制御によって、迅速に第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入動作を行える。
【００５１】
（Ｃ）移載制御部８１ｃは、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物Ｗを挟持して荷物収納棚１１に向けて進出するとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの進出距離に応じて狭めてもよい。これにより、進出距離に応じてクランプ力が小さくなるのを抑えることができ、つまり第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの保持力を適正に維持できる。この結果、荷物Ｗが移動不能になる事態が生じにくい。
【００５２】
（８）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
【００５３】
（ａ）前記実施形態では、第１アーム５３ａを第１中間アーム部５４ａおよび第１先端アーム部５５ａ（または、第２アーム５３ｂを第２中間アーム部５４ｂおよび第２先端アーム部５５ｂ）で構成したが、本発明はそのような実施形態に限定されない。第１アームおよび第２アームの各々が一つのアーム部で構成されてもよい。
【００５４】
（ｂ）前記実施形態では、制御を簡素化するために後端基準出に持つＷを移載するように構成したが、本発明はこれに限定されない。荷物を中心基準および先端基準で移載してもよい。
【００５５】
（ｃ）前記実施形態では、コンベア部としてベルトコンベアを例示したが、本発明はこれに限定されない。コンベア部としては、荷物を搬送可能なチェーンコンベアまたはローラコンベアを用いてもよい。
【００５６】
（ｄ）前記実施形態では、開閉駆動部に左ねじおよび右ねじを有するボールねじ軸を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えばパンタグラフ構造やチェーン等を用いて開閉駆動部を構成してもよい。
（ｅ）前記実施形態では、１台の移載装置がスタッカクレーンに１台に搭載されているが、複数の移載装置を左右方向に並べてスタッカクレーンに搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る移載装置は、例えば、自動倉庫のスタッカクレーン等に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 自動倉庫
２ａ 前ラック
２ｂ 後ラック
３ スタッカクレーン
５ 走行通路
７ 第１支柱
９ 第２支柱
１１ 荷物収納棚
１７ 入庫ステーション
１９ 出庫ステーション
２１ａ 上ガイドレール
２１ｂ 下ガイドレール
２２ 走行台車
２３ａ 左走行車輪
２３ｂ 右走行車輪
２３ｃ 前ガイドローラ
２３ｄ 後ガイドローラ
２５ａ 左マスト
２５ｂ 右マスト
２７ 昇降台
２９ 移載装置
３１ 装置本体
３１ａ 荷物載置領域
３２ コンベア部
３２ａ 第１コンベアユニット
３２ｂ 第２コンベアユニット
３３ クランプ部
４０ 駆動軸
４２ コンベア駆動部
５１ａ 第１ベース部材
５１ｂ 第２ベース部材
５３ａ 第１アーム
５３ｂ 第２アーム
５４ａ 第１中間アーム部
５４ｂ 第２中間アーム部
５５ａ 第１先端アーム部
５５ｂ 第２先端アーム部
６０ 開閉駆動部
６１ 移動駆動部
６２ ボールねじ軸
６２ａ 右ねじ部
６２ｂ 左ねじ部
６４ａ 第１ナット部材
６４ｂ 第２ナット部材
６９ スプライン軸
８０ 制御盤
８１ クレーン制御部
８１ａ 走行制御部
８１ｂ 昇降制御部
８１ｃ 移載制御部
８２ コントローラ
８７ 走行用モータ
８８ ロータリエンコーダ
８９ 昇降用モータ
９０ ロータリエンコーダ
９１ アーム駆動モータ
９２ ロータリエンコーダ
９３ アーム開閉モータ
９５ ロータリエンコーダ
９６ コンベア駆動モータ
９７ 記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移載装置に関し、特に、荷物を他の装置との間で移載する移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動倉庫に設けられたスタッカクレーンは、走行台車と、走行台車に設けられたマストに昇降可能に装着された昇降台と、昇降台に設けられた移載装置とを有している。
【０００３】
移載装置としては、荷物の両側面を挟持可能でかつ伸縮自在なクランプ部を有するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
従来の移載装置では、クランプ部は、昇降台に設けられた一対のベースと、ベースに対して各別に進退する一対のアームを有している。各アームは、ベース部に対して進出および退入する中間アーム部と、中間アーム部に対して進出および退入する先端アーム部と、を有している。物品は、先端アーム部の間にクランプされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１３８９４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにクランプ部を有する特許文献１の移載装置では、先端アーム部を進出させた状態では、アーム全体の剛性が低くなり、クランプ力が小さくなる。一方、先端アーム部を退入させた状態では、アーム全体の剛性が高くなり、クランプ力が大きくなりやすい。クランプ力が過大になると、物品に先端アーム部が食い込んで物品を傷つけるおそれがある。
【０００７】
これを防止するためには、先端アーム部にクランプ力を測定するセンサ等を配置することが考えられる。しかし、進出および退入する先端アーム部にセンサを配置することで、配線および制御が複雑になる。
【０００８】
本発明の課題は、進出および退入するクランプ部により物品をクランプして移載する移載装置において、簡素な構成で物品に過大なクランプ力が作用しないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。
本発明に係る移載装置は、物品を移載場所との間で移載する装置である。移載装置は、一対のベースと、一対のアームと、移載制御部と、を備えている。一対のアームは、物品を挟持して移載場所に向けて進出および退入可能となるように一対のベースにそれぞれ設けられる。移載制御部は、一対のアームが物品を挟持した状態で移載場所から一対のベースに退入するとき、一対のアームの間隔を一対のアームの退入距離に応じて広げる。
この移載装置では、物品を挟持した状態で一対のアームが一対のベースに退入するときには、退入距離に応じて一対のアームの間隔が広くなる。この退入距離は、アームの移動量を検出する、アームの制御に必要な検出器（例えば、ロータリエンコーダ）から得ることができる。このため、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が物品に作用しないようになる。
【００１０】
移載装置は、アームの退入距離と一対のアームの間隔との関係を記憶する記憶部をさらに備えてもよい。移載制御部は、退入距離に対応する一対のアームの間隔を記憶部から読み出して、読み出した間隔となるように一対のアームの間隔を定めてもよい。例えば、所定退入距離毎にクランプ力が過大とならないような間隔を予め求め、求めた退入距離と一対のアームの間隔との関係を記憶部に記憶しておく。これにより、退入距離に応じた一対のアームの間隔を記憶部から読み出すだけの簡単な制御となり、その結果アームの退入動作を迅速に行える。
【００１１】
移載制御部は、一対のアームが物品を挟持して移載場所に向けて進出するとき、一対のアームの間隔を一対のアームの進出距離に応じて狭めてもよい。これにより、進出距離に応じてクランプ力が小さくなるのを抑えることができ、アームの保持力を適正に維持できる。以上の結果、物品が移動不能という事態が生じにくい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が物品に作用しないようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る第１実施形態の移載装置が採用された自動倉庫の概略平面図。
【図２】図１のII−II矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。
【図３】図１のIII−III矢視図であり、ラックとスタッカクレーンを説明するための図。
【図４】移載装置の模式平面図。
【図５】移載装置の模式側面図。
【図６】クレーン制御部のブロック図。
【図７】移載制御部の荷積み動作の一例を示すフローチャート。
【図８】移載制御部の荷卸し動作の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（１）自動倉庫全体
以下、本発明に係る第１実施形態が採用された自動倉庫１を説明する。なお、この実施形態において、図１の上下方向が自動倉庫１の前後Ｘ方向（移載方向である第１方向の一例）であり、図１の左右方向が自動倉庫１の左右Ｙ方向である。
【００１５】
図１において、自動倉庫１は、主に、前ラック２ａおよび後ラック２ｂと、その間を走行するスタッカクレーン３とから構成されている。
【００１６】
（２）ラック
前ラック２ａおよび後ラック２ｂは、左右Ｙ方向に延びるスタッカクレーン３の走行通路５を挟むよう前後に配置されている。前ラック２ａおよび後ラック２ｂは、走行通路５側に所定間隔で左右に並ぶ多数の第１支柱７と、走行通路５と反対側に所定間隔を空けて並ぶ第２支柱９と、隣り合う第１支柱７および第２支柱９の間に設けられた多数の荷物収納棚１１とを有している。荷物収納棚１１には、図１から明らかなように、スタッカクレーン３が後端基準（走行通路５側の荷物Ｗの端面）で荷物Ｗ（物品の一例）を載置する。また、荷物収納棚１１には荷物Ｗを検知するセンサ（図示せず）が設けられている。
【００１７】
前ラック２ａの左側の最下段の荷物収納棚１１には、荷物Ｗを入庫するための入庫ステーション１７が配置されている。後ラック２ｂの左側の最下段の荷物収納棚１１には、荷物Ｗを出庫するための出庫ステーション１９が配置されている。
【００１８】
（３）スタッカクレーン
図１、図２および図３において、走行通路５に沿って、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂが設けられており、上ガイドレール２１ａおよび下ガイドレール２１ｂにスタッカクレーン３が左右Ｙ方向に移動可能に案内されている。スタッカクレーン３は、多数の荷物収納棚１１と入庫ステーション１７と出庫ステーション１９との間で荷物Ｗを搬送する。
【００１９】
スタッカクレーン３は、図２および図３に示すように、走行台車２２と、昇降台２７と、昇降台２７に設けられた移載装置２９と、を有している。走行台車２２は、左右Ｙ方向の両端部に左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂを有している。左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂは、走行台車２２に軸受により回転自在に支持され、下ガイドレール２１ｂ上を走行する。走行台車２２は、下ガイドレール２１ｂを挟んで両端に一対配置された前ガイドローラ２３ｃおよび後ガイドローラ２３ｄにより下ガイドレール２１ｂに案内される。右走行車輪２３ｂは、走行用モータ８７により駆動される。走行台車２２の左走行車輪２３ａおよび右走行車輪２３ｂの内側には、左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂが固定されている。左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂは、上下方向に延びている。昇降台２７は、走行台車２２に設けられた左マスト２５ａおよび右マスト２５ｂに昇降自在に装着されている。右マスト２５ｂには、スタッカクレーン３を制御するためのクレーン制御部８１（図６参照）が収納された制御盤８０が取り付けられている。
【００２０】
（４）移載装置
移載装置２９は、スタッカクレーン３と、入庫ステーション１７、出庫ステーション１９および荷物収納棚１１と、の間で荷物Ｗを移載するための装置である。移載装置２９は、図４および図５に示すように、昇降台２７としても機能する装置本体３１と、コンベア部３２と、物品Ｗを第１方向に移動させるクランプ部３３と、コンベア部３２およびクランプ部３３を制御する移載制御部８１ｃ（図６）と、を備えている。
【００２１】
図４に示すように、コンベア部３２は、装置本体３１の左右Ｙ方向の中央部分に設けられている。コンベア部３２は、装置本体３１内で荷物Ｗを載置して前後Ｘ方向（移載方向）に沿って荷物収納棚１１側へ移動させる。クランプ部３３は、装置本体３１のコンベア部３２の外側に設けられている。クランプ部３３は、荷物Ｗを把持して荷物収納棚１１側へ移動させる。
【００２２】
（４−１）装置本体
装置本体３１は、荷物Ｗを載置可能な荷物載置領域３１ａを有している。荷物載置領域３１ａには、荷物Ｗが後端基準で載置される。ここで荷物Ｗの後端とは、クランプ部３３が把持する側であり、移載対象の前ラック２ａまたは後ラック２ｂから離れた端部である。したがって、前ラック２ａが移載対象の場合、図４左側の端部が後端になり、後ラック２ｂが移載対象の場合、図４右側の端部が後端になる。
【００２３】
（４−２）コンベア部
コンベア部３２は、荷物Ｗを載置して移動させるものであり、図４および図５に示すように、装置本体３１の左右Ｙ方向の中央部分に設けられている。コンベア部３２は、中心に対して対称に配置された第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂと、これらを駆動するコンベア駆動部４２と、を有している。第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂは、例えばベルトコンベアである。第１コンベアユニット３２ａおよび第２コンベアユニット３２ｂは、同じ構造である。コンベア駆動部４２は、コンベア駆動モータ９６と、コンベア駆動モータ９６から動力を駆動プーリ（図示せず）に伝達する駆動軸４０と、を有している。なお、コンベアの種類としては、ベルトコンベアでなくてもよく、ローラコンベアやチェーンコンベア等でもよい。
【００２４】
（４−３）クランプ部
クランプ部３３の構成を、図４及び図５により説明する。クランプ部３３は、荷物Ｗの両側面をクランプして前後Ｘ方向に移動させる機構である。クランプ部３３は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと開閉駆動部６０と、移動駆動部６１と、を有している。開閉駆動部６０は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと、を開閉させる。移動駆動部６１は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを同期して進退させる。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、図４に示すホームポジションでは、前後Ｘ方向の中心が第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの前後Ｘ方向の中心に一致するように配置されている。また、左右Ｙ方向では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが最も離反して配置される。
【００２５】
（４−４）第１ベース部材および第２ベース部材
第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、左右Ｙ方向に互いに接近および離反して開閉可能に装置本体３１に設けられている。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、荷物載置領域３１ａの左右Ｙ方向両側に配置されている。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、対向する内側面で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを前後Ｘ方向に移動自在に支持する。第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂは、装置本体３１に左右Ｙ方向に移動自在に支持されている。第１ベース部材５１ａおよび第１アーム５３ａと、第２ベース部材５１ｂおよび第２アーム５３ｂは、鏡像関係にある構造である。
【００２６】
（４−５）第１アームおよび第２アーム
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに前後Ｘ方向に進出および退入可能に各別に設けられている。
第１アーム５３ａは、第１中間アーム部５４ａと、第１先端アーム部５５ａと、を有している。第２アーム５３ｂは、第２中間アーム部５４ｂと、第２先端アーム部５５ｂと、を有している。第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの内側面に前後Ｘ方向に移動自在に支持されている。第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂは概ね矩形板状の部材である。
【００２７】
第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂの内側面に前後Ｘ方向に移動自在に支持されている。第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、概ね矩形板状の部材である。第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、図示しない連動機構を介して第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂに連結されている。連動機構は、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂの移動に連動して第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂを２倍の速度で移動するように動作させる。
【００２８】
（４−６）開閉駆動部
開閉駆動部６０は、図４に示すように、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂを左右Ｙ方向に開閉駆動するための機構である。この開閉駆動により、第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂが荷物Ｗの両側面に接触する接触位置と離反する離反位置とに移動する。開閉駆動部６０は、アーム開閉モータ９３とアーム開閉モータ９３に連結されたボールねじ軸６２と、を有している。また、開閉駆動部６０は、図６に示すように、ボールねじ軸６２に螺合する第１ナット部材６４ａおよび第２ナット部材６４ｂを有している。ナット部材６４は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに各別に設けられている。ボールねじ軸６２は、中間部でねじの方向の異なっており、例えば、図４下側は右ねじ部６２ａであり、図４上側は左ねじ部６２ｂである。
【００２９】
図５に示すように、第１ナット部材６４ａおよび第２ナット部材６４ｂは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂの対向する内側面に各別に配置されている。ここで、第１ナット部材６４ａは、右ねじ部６２ａに螺合する右ねじの部材であり、第２ナット部材６４ｂは、左ねじ部６２ｂに螺合する左ねじの部材である。
【００３０】
アーム開閉モータ９３によりボールねじ軸６２が一方向に回転することで、第１ベース部材５１ａと第２ベース部材５１ｂが互いに離反する開方向に移動し、他方向に回転することで接近する閉方向に移動する。
【００３１】
（４−７）移動駆動部
移動駆動部６１は、図４に示すように、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを同期して前後Ｘ方向に往復移動させるものである。移動駆動部６１は、アーム駆動モータ９１と、スプライン軸６９と、を有している。スプライン軸６９には、図示しない駆動スプロケットに一体回転可能かつ軸方向移動自在に連結されている。駆動スプロケットは、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに回転自在かつ軸方向不能に連結さている。駆動スプロケットには、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂを前後駆動する駆動チェーンが巻回されている。これにより、第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂが同期して前後Ｘ方向に伸縮する。また、第１先端アーム部５５ａおよび第２先端アーム部５５ｂは、前述したように第１中間アーム部５４ａおよび第２中間アーム部５４ｂと移動に連動して２倍の速度で伸縮する。
【００３２】
（５）クレーン制御部
図６において、スタッカクレーン３のクレーン制御部８１は、スタッカクレーン３の制御盤８０に搭載されている。クレーン制御部８１は、自動倉庫１全体を制御するコントローラ８２と通信可能である。クレーン制御部８１は、ＣＰＵやメモリ等のコンピュータ・ハードウェアを含んでいるが、図６においてはコンピュータ・ハードウェアとソフトウェアの協働によって実現される機能ブロックとして表現されている。なお、制御信号の送受信は無線（電波）で行っているが、有線であってもよい。
【００３３】
クレーン制御部８１は、走行台車２２の走行および停止の制御を行う走行制御部８１ａと、昇降台２７の昇降制御を行う昇降制御部８１ｂと、移載装置２９の移載制御を行う移載制御部８１ｃとを機能構成として有している。クレーン制御部８１には、走行用モータ８７と、走行量検出用のロータリエンコーダ８８と、昇降用モータ８９と、昇降量検出用のロータリエンコーダ９０と、が接続されている。また、クレーン制御部８１には、アーム駆動モータ９１と、アーム移動量検出用のロータリエンコーダ９２と、アーム開閉モータ９３と、アーム開閉量検出用のロータリエンコーダ９５と、コンベア駆動モータ９６と、記憶部９７と、が接続されている。
【００３４】
記憶部９７には、アーム移動量検出用のロータリエンコーダ９２の出力とアーム開閉量検出用のロータリエンコーダ９５の出力との関係が、荷物Ｗの種類毎に予め記憶されている。ロータリエンコーダ９２の出力は、クランプ部３３の退入距離および進出距離に関連して変化する。したがって、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて進出距離および退入距離がわかる。また、ロータリエンコーダ９５の出力に基づいて一対のクランプ部３３の間隔がわかる。
【００３５】
記憶部９７には、荷積み用に、第１アーム５３ａと第２アーム５３ｂの間隔が退入距離に応じて徐々に広くなるような関係が記憶されている。また、荷卸し用に、間隔が進出距離に応じて徐々に狭くなるような関係が記憶されている。なお、荷積みおよび荷卸しにおいて、コンベア部３２による荷物Ｗの搬送が行われている場合は、間隔の調整は行われない。
【００３６】
荷積み時に荷物Ｗがコンベア部３２により搬送されているか否か判断は、実際には、荷物Ｗの先端（荷物収納棚１１側の端部）が移載装置２９内に配置されたことに基づいて判断する。例えば、図示しない荷はみセンサの出力がオンからオフに変化したことに基づいて、コンベア部３２により荷物Ｗが搬送されていると判断される。荷はみセンサは、荷物Ｗが移載装置２９からはみ出していることを検出するセンサであり、荷物載置領域３１ａの外側に荷物Ｗがはみ出していることを検出する。
【００３７】
荷卸し時のコンベア部３２より荷物Ｗが搬送されているか否かの判断は、実際には、荷物Ｗの先端が移載装置２９外に配置されたことに基づいて、荷物Ｗがコンベア部３２に搬送されていないと判断する。例えば、荷はみセンサの出力がオフからオンに変化したことに基づいて判断される。
【００３８】
（６）移載制御部の動作
（６−１）荷積み動作
図７に示す移載制御部８１ｃの制御フローチャートを用いて、移載装置２９の荷積み動作の一例を説明する。図７では、空のスタッカクレーン３が搬送元まで到達してからの荷積み動作を説明する。なお、搬送元に到着したとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは最も開いた状態であり、かつ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは後端基準位置に配置されている。
【００３９】
図７のステップＳ１では、アーム駆動モータ９１を正転させ、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの後端基準位置からの進出を開始する。なお、ここで、アーム駆動モータ９１の正転とは、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを進出させる回転方向である。ステップＳ２では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出したか否かを判断する。この判断は、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて行う。この所定距離は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１にある荷物Ｗを後端基準でクランプ可能な進出距離である。
【００４０】
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するまではステップＳ２に戻り、所定距離進出することでステップＳ３に移行する。ステップＳ３では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを停止する。ステップＳ４では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを閉じて荷物Ｗをクランプする。このとき、図示しない荷物検出センサからの出力に基づいてクランプを確認する。ステップＳ５では、アーム駆動モータ９１を逆転させ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入を開始する。また、コンベア駆動モータ９６を正転させ、コンベア部３２の正転を開始する。なお、コンベア部３２の正転とは、コンベア部３２の荷積み方向の動作を言う。
【００４１】
ステップＳ６では、ロータリエンコーダ９２から第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの現在の退入距離を取り込む。ステップＳ７では、取り込んだ退入距離からそのときの間隔を記憶部９７から読み出す。ステップＳ８では、読み出した間隔となるようにアーム開閉モータ９３を制御する。これにより、退入距離が長くなる、つまり荷物載置領域３１ａに接近するにつれて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が広くなる。なお、間隔は、例えばロータリエンコーダ９５の出力に関連して記憶部９７に記憶されている。ステップＳ９では、コンベア部３２が荷物Ｗを搬送するのを待つ。この判断は前述したように荷はみセンサの出力に基づいて行う。荷物Ｗがコンベア部３２により搬送されるまではステップＳ６に戻り、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を徐々に広げる。
【００４２】
コンベア部３２が荷物Ｗを搬送することで、ステップＳ９からステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが前述した所定距離だけ退入するのを待つ。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離退入すれば、ステップＳ１０からステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入を停止し、コンベア部３２の正転を停止する。これにより、荷物Ｗは、荷物載置領域３１ａ内に後端基準で配置される。
【００４３】
これにより、荷物Ｗを移載装置２９に荷積みするとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが退入することによる剛性の増加が生じても、クランプ力が過大に大きくならない。このため、荷物Ｗが変形しにくくなる。
【００４４】
（６−２）荷卸し動作
図８に示す移載制御部８１ｃの制御フローチャートを用いて、移載装置２９の荷卸し動作の一例を説明する。図８では、荷物Ｗを積んだスタッカクレーン３が搬送先まで到達してからの荷卸し動作を説明する。なお、搬送先に到着したとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは閉じた状態であり、かつ第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、後端基準位置に配置されている。
【００４５】
図８のステップＳ２１では、アーム駆動モータ９１を正転させ、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの後端基準位置からの進出を開始する。また、コンベア駆動モータ９６を逆転させ、コンベア部３２の逆転を開始する。なお、コンベア部３２の逆転とは、コンベア部３２の荷卸し方向の動作を言う。ステップＳ２２では、コンベア部３２により荷物Ｗが搬送されなくなるのを待つ。この判断は、前述したように、荷はみセンサの出力に基づいて行う。荷物Ｗがコンベア部３２に搬送されなくなると、ステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの現在の進出位置を取り込む。ステップＳ２４では、取り込んだ進出距離からそのときの間隔を記憶部９７から読み出す。ステップＳ２５では、読み出した間隔となるようにアーム開閉モータ９３を制御する。これにより、進出距離が長くなる、つまり荷物載置領域３１ａから離反するにつれて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が狭くなる。これにより、進出時の第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの剛性が低下してもクランプ力が減少しにくくなる。ステップＳ２６では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するのを待つ。この判断は、ロータリエンコーダ９２の出力に基づいて行う。この所定距離は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物収納棚１１の所定位置に荷物Ｗを後端基準で載置可能な進出距離である。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出するまでは、ステップＳ２３に戻り、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を狭める制御を行う。
【００４６】
第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが所定距離進出すると、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの進出を停止する。また、コンベア部３２を停止する。ステップＳ２８では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを開いて荷物Ｗのクランプを解除する。ステップＳ２８では、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂを荷物載置領域３１ａの後端基準位置まで退入させる。この退入処理時には、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔は制御されない。
【００４７】
これにより、荷物Ｗを荷物収納棚１１に荷卸しするとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが進出することによる剛性の低下が生じても、クランプ力を維持でき、荷物Ｗをクランプ不能になりにくくなる。
【００４８】
（７）特徴
（Ａ）移載装置２９は、荷物Ｗを荷物収納棚１１との間で移載する装置である。移載装置２９は、第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂと、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂと、移載制御部８１ｃと、を備えている。第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂは、荷物Ｗを挟持して移載場所に向けて進出および退入可能となるように第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂにそれぞれ設けられる。移載制御部８１ｃは、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが移載場所から第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに退入するとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入距離に応じて広げる。
【００４９】
この移載装置２９では、荷物Ｗを挟持した状態で第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが第１ベース部材５１ａおよび第２ベース部材５１ｂに退入するときには、退入距離に応じて第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔が広くなる。この退入距離は、ロータリエンコーダ９２から得ることができる。このため、クランプ力を検出するセンサ等を設けることなく、クランプ力が強くなる退入側において過大なクランプ力の発生を抑制できる。これにより、簡素な構成によって、過大なクランプ力が荷物Ｗに作用しないようになる。
【００５０】
（Ｂ）移載装置２９は、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入距離と第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔との関係を記憶する記憶部９７をさらに備えている。移載制御部８１ｃは、退入距離に対応する第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を記憶部９７から読み出して、読み出した間隔となるように第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を定める。ここでは、例えば、所定退入距離毎にクランプ力が過大とならないような第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を予め求め、求めた退入距離と第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔との関係を記憶部９７に予め記憶する。これにより、退入距離に応じた第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を記憶部９７から読み出すだけの簡単な制御によって、迅速に第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの退入動作を行える。
【００５１】
（Ｃ）移載制御部８１ｃは、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂが荷物Ｗを挟持して荷物収納棚１１に向けて進出するとき、第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの間隔を第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの進出距離に応じて狭めてもよい。これにより、進出距離に応じてクランプ力が小さくなるのを抑えることができ、つまり第１アーム５３ａおよび第２アーム５３ｂの保持力を適正に維持できる。この結果、荷物Ｗが移動不能になる事態が生じにくい。
【００５２】
（８）他の実施形態
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態および変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。
【００５３】
（ａ）前記実施形態では、第１アーム５３ａを第１中間アーム部５４ａおよび第１先端アーム部５５ａ（または、第２アーム５３ｂを第２中間アーム部５４ｂおよび第２先端アーム部５５ｂ）で構成したが、本発明はそのような実施形態に限定されない。第１アームおよび第２アームの各々が一つのアーム部で構成されてもよい。
【００５４】
（ｂ）前記実施形態では、制御を簡素化するために後端基準出に持つＷを移載するように構成したが、本発明はこれに限定されない。荷物を中心基準および先端基準で移載してもよい。
【００５５】
（ｃ）前記実施形態では、コンベア部としてベルトコンベアを例示したが、本発明はこれに限定されない。コンベア部としては、荷物を搬送可能なチェーンコンベアまたはローラコンベアを用いてもよい。
【００５６】
（ｄ）前記実施形態では、開閉駆動部に左ねじおよび右ねじを有するボールねじ軸を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えばパンタグラフ構造やチェーン等を用いて開閉駆動部を構成してもよい。
（ｅ）前記実施形態では、１台の移載装置がスタッカクレーンに１台に搭載されているが、複数の移載装置を左右方向に並べてスタッカクレーンに搭載してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明に係る移載装置は、例えば、自動倉庫のスタッカクレーン等に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 自動倉庫
２ａ 前ラック
２ｂ 後ラック
３ スタッカクレーン
５ 走行通路
７ 第１支柱
９ 第２支柱
１１ 荷物収納棚
１７ 入庫ステーション
１９ 出庫ステーション
２１ａ 上ガイドレール
２１ｂ 下ガイドレール
２２ 走行台車
２３ａ 左走行車輪
２３ｂ 右走行車輪
２３ｃ 前ガイドローラ
２３ｄ 後ガイドローラ
２５ａ 左マスト
２５ｂ 右マスト
２７ 昇降台
２９ 移載装置
３１ 装置本体
３１ａ 荷物載置領域
３２ コンベア部
３２ａ 第１コンベアユニット
３２ｂ 第２コンベアユニット
３３ クランプ部
４０ 駆動軸
４２ コンベア駆動部
５１ａ 第１ベース部材
５１ｂ 第２ベース部材
５３ａ 第１アーム
５３ｂ 第２アーム
５４ａ 第１中間アーム部
５４ｂ 第２中間アーム部
５５ａ 第１先端アーム部
５５ｂ 第２先端アーム部
６０ 開閉駆動部
６１ 移動駆動部
６２ ボールねじ軸
６２ａ 右ねじ部
６２ｂ 左ねじ部
６４ａ 第１ナット部材
６４ｂ 第２ナット部材
６９ スプライン軸
８０ 制御盤
８１ クレーン制御部
８１ａ 走行制御部
８１ｂ 昇降制御部
８１ｃ 移載制御部
８２ コントローラ
８７ 走行用モータ
８８ ロータリエンコーダ
８９ 昇降用モータ
９０ ロータリエンコーダ
９１ アーム駆動モータ
９２ ロータリエンコーダ
９３ アーム開閉モータ
９５ ロータリエンコーダ
９６ コンベア駆動モータ
９７ 記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物品を移載場所との間で移載する移載装置であって、
一対のベースと、
前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出および退入可能となるように前記一対のベースにそれぞれ設けられた一対のアームと、
前記一対のアームが前記物品を挟持した状態で前記移載場所から前記一対のベースに退入するとき、前記一対のアームの間隔を前記一対のアームの退入距離に応じて広げる移載制御部と、
を備えた移載装置。
【請求項２】
前記一対のアームの前記退入距離と前記一対のアームの間隔との関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記移載制御部は、前記退入距離に対応する前記一対のアームの間隔を前記記憶部から読み出して、読み出した間隔となるように前記一対のアームの間隔を定める、請求項１に記載の移載装置。
【請求項３】
前記移載制御部は、前記一対のアームが前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出するとき、前記一対のアームの間隔を前記一対のアームの進出距離に応じて狭める、請求項１または２に記載の移載装置。
【請求項１】
物品を移載場所との間で移載する移載装置であって、
一対のベースと、
前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出および退入可能となるように前記一対のベースにそれぞれ設けられた一対のアームと、
前記一対のアームが前記物品を挟持した状態で前記移載場所から前記一対のベースに退入するとき、前記一対のアームの間隔を前記一対のアームの退入距離に応じて広げる移載制御部と、
を備えた移載装置。
【請求項２】
前記一対のアームの前記退入距離と前記一対のアームの間隔との関係を記憶する記憶部をさらに備え、
前記移載制御部は、前記退入距離に対応する前記一対のアームの間隔を前記記憶部から読み出して、読み出した間隔となるように前記一対のアームの間隔を定める、請求項１に記載の移載装置。
【請求項３】
前記移載制御部は、前記一対のアームが前記物品を挟持して前記移載場所に向けて進出するとき、前記一対のアームの間隔を前記一対のアームの進出距離に応じて狭める、請求項１または２に記載の移載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−４６３００（Ｐ２０１２−４６３００Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８９２３１（Ｐ２０１０−１８９２３１）
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【出願人】（０００００６２９７）村田機械株式会社 (4,916)
【Ｆターム（参考）】
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