自動倉庫
【課題】移載装置の撓み補正の調節が容易で、移載装置の重量増加を抑制でき、収納棚の収納空間の上下間の距離を詰めることができる自動倉庫の提供。
【解決手段】荷Ｍを収納する収納棚２と、昇降ベース４１に支持され、荷Ｍを支持して収納棚２に向かう方向に伸展するフォーク２０と、を備える自動倉庫１であって、フォーク２０が収納棚２に対して伸展することによって生じるフォーク２０の撓み量に基づいて、昇降ベース４１を傾動させる昇降ベース傾動装置４０を有するという構成を採用する。
【解決手段】荷Ｍを収納する収納棚２と、昇降ベース４１に支持され、荷Ｍを支持して収納棚２に向かう方向に伸展するフォーク２０と、を備える自動倉庫１であって、フォーク２０が収納棚２に対して伸展することによって生じるフォーク２０の撓み量に基づいて、昇降ベース４１を傾動させる昇降ベース傾動装置４０を有するという構成を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫においては、収納棚は、鉛直方向ならびに水平方向に複数の区画された収納空間を有しており、クレーンは、これら収納空間と対向する位置に荷を移動させ、フォークやアーム等の移載装置を用いて収納棚との間で荷の受け渡しをする構成が一般的である。
【０００３】
このような構成の移載装置は、荷を支持し収納棚に向って伸展して荷の受け渡しを行うため、当該伸展に伴って荷の重量や装置自身の自重により撓みが発生する。すると、伸展前と伸展後とで、荷と収納棚との間で鉛直方向に当該撓み分だけズレが発生することとなる。したがって、従来、収納棚の収納空間の上下間の距離は、当該撓みによるズレによって荷が収納棚に衝突するのを防ぐため、荷の寸法だけでなく、当該撓み分をも考慮して設計されていた。つまり、結果的に収納棚が大きくなり、自動倉庫の省スペース化を図ることが難しいという問題があった。
【０００４】
このような撓みを補正する従来技術としては、例えば、特許文献１に記載のように、フォーク先端を予め上方に傾ける構成、あるいは、当該傾きによる荷の滑りを防止するべく、フォークガイドを円弧状にしてフォークが伸展するにしたがってフォーク先端を上方に傾ける構成、が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１７８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、フォーク先端を機械的に傾ける構成であるため、取り扱う荷の種類が変わった場合等、その荷の重量による撓み量と傾ける量とを適宜調節して合わせ込む作業が必要となるといった問題があり調節が煩雑である。なお、フォーク先端にジャッキ等を設けて、荷の重量に応じてフォーク先端の傾ける量を能動的に調節する手段を採用することが考えられるが、そうすると移載装置の手先の重量が大きくなり、そのバランスをとるために移載装置本体側（荷台側）の重量を大きくしなければならず、装置全体として重量が大幅に増加してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、移載装置の撓み補正の調節が容易で、移載装置の重量増加を抑制でき、収納棚の収納空間の上下間の距離を詰めることができる自動倉庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、上記荷を支持して上記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、上記移載装置が上記収納棚に対して伸展することによって生じる上記移載装置の撓み量に基づいて、上記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、移載装置が伸展するときに生じる撓み量に基づいて支持台を傾動させ移載装置自体を傾けることによって、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させる。
【０００９】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置は、上記撓み量に基づいて上記荷と上記収納棚との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、移載装置が伸展する間において常に、収納棚に対する荷の鉛直方向における相対位置を一定とさせることができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記移載装置が上記収納棚に上記荷を収納する間において、 上記支持台傾動装置は、上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部が上昇するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷を収納する時は、移載装置の撓み量が漸次大きくなるので、その分、支持台の収容棚に臨む側の端部を上昇させることで撓みを相殺することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置が上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部を上昇させて上記移載装置が上記収納棚に収納された上記荷を支持した状態から、上記移載装置が上記収納棚から上記荷を取出する間において、上記支持台傾動装置は、上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部が下降するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷を取出する時は、移載装置の撓み量が漸次小さくなるので、その分、支持台の収容棚に臨む側の端部を下降させることで撓みを相殺することができる。
【００１２】
また、本発明においては、上記荷の重量を検出する検出装置と、上記検出装置の検出結果に基づいて上記支持台傾動装置の駆動を制御する制御装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷の重量に基づいて移載装置の撓み量を推定することができるため、荷の種類が変わった場合であっても、その重量に応じて支持台の傾け量を調節することで、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させることができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置は、上記支持台を水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持する基台と、上記支持台及び上記基台のうちいずれか一方側に設けられた孔部と、上記支持台及び上記基台のうち他方側に設けられ、上記孔部と鉛直方向で嵌合する偏心ピンを備えて該偏心ピンを上記水平方向に延びる軸周りに回転駆動させる偏心ピン駆動装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、支持台が基台に対して水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持されているので、孔部と鉛直方向で嵌合している偏心ピンを該水平方向に延びる軸周りに回転させると、基台に対して支持台が上記所定軸周りに傾動する。
【００１４】
また、本発明においては、上記孔部及び上記偏心ピン駆動装置は、上記所定軸を水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、支持台の回転軸を水平方向で挟んだ両側に孔部及び偏心ピン駆動装置を設けるとその両側に支持台を傾けることができるため、その両側に収納棚がある場合にも対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、上記荷を支持して上記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、上記移載装置が上記収納棚に対して伸展することによって生じる上記移載装置の撓み量に基づいて、上記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有するという構成を採用することによって、移載装置が伸展するときに生じる撓み量に基づいて支持台を傾動させ移載装置自体を傾けることによって、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させる。このため、移載装置に特別な機構を追加することなく手先を傾けることができるため、移載装置の撓み補正の調節が容易となる。また、支持台の傾動により移載装置の撓み量を補正できるため、移載装置側の撓みに対する許容値が大きくなり、その設計時において強度中心の計算となり装置の軽量化を図ることができ、コストダウン及び省エネ化に寄与できる。また、移載装置の撓みを支持台の傾きにより補正できるため、収納棚の収納空間の上下間の距離を最小限に抑えることができる。
したがって、本発明では、移載装置の撓み補正の調節が容易で、移載装置の重量増加を抑制でき、収納棚の収納空間の上下間の距離を詰めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における自動倉庫を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置の構成を示す平面図である。
【図４】図３における線視Ａ−Ａ断面図である。
【図５】図４における矢視Ｘ図である。
【図６】本発明の実施形態における自動倉庫の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態における荷の収納時の機上制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンが収納棚に荷を収納する動作を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態における荷の取出時の機上制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンが収納棚から荷を取出する動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態における自動倉庫１を示す正面図である。
自動倉庫１は、荷Ｍを収納する収納棚２と、収納棚２との間で荷Ｍを受け渡すスタッカークレーン１０とを備えている。自動倉庫１の床には、図１において紙面垂直方向に直線的にレール３が敷設されており、スタッカークレーン１０は、不図示の走行用モーターの駆動によって車輪１１ａを駆動させレール３に沿って走行する構成となっている。
【００１８】
収納棚２は、レール３の幅方向両側に対となって設けられており、荷Ｍを収納する収納部４が鉛直方向に多段、且つ、水平方向に複数設けられる構成となっている。各収納部４は、レール３に向かう水平方向に略矩形に開口する開口部を有しており、開口部を通過してきた荷Ｍを収納する領域を有している。
【００１９】
スタッカークレーン１０は、荷Ｍを支持して収納棚２に向う方向に伸展するフォーク（移載装置）２０と、フォーク２０を支持して収納棚２の鉛直方向に移動させる昇降装置３０とを有する構成となっている。
フォーク２０は、昇降キャリッジ３２に搭載されており、荷Ｍを支持するとともに、不図示のフォーク用モーターによって昇降キャリッジ３２上から収納部４の奥まで略水平方向に伸展可能な構成となっている。
【００２０】
昇降装置３０は、レール３に跨設されてレール３に沿って走行自在の基台１１上に立設された４本のマスト３１（図３参照）と、各マスト３１に沿って上下方向に昇降可能に配設された昇降キャリッジ３２とを有する構成となっている。昇降キャリッジ３２は、不図示の昇降モーターの駆動によって、マスト３１に沿って昇降する構成となっている。なお、昇降装置３０の昇降機構としては、ワイヤー巻取り機構、ボールねじ機構等を採用することができる。
【００２１】
本実施形態の昇降キャリッジ３２には、昇降ベース傾動装置（支持台傾動装置）４０が設けられている。以下、この昇降ベース傾動装置４０の構成について図２〜図５を参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置４０の構成を示す正面図である。図３は、本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置４０の構成を示す平面図である。図４は、図３における線視Ａ−Ａ断面図である。図５は、図４における矢視Ｘ図である。なお、図２〜図５においては、荷Ｍ及びフォーク２０は視認性を向上させるため不図示としている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、昇降キャリッジ３２は、フォーク２０を支持固定する昇降ベース（支持台）４１と、昇降ベース４１を水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向）に延びる軸周りに回転自在に支持する昇降サイドベース（基台）４２とから構成される。昇降サイドベース４２には、マスト３１のガイドレール３１ａを挟み込むガイドブロック４３が設けられている。また、昇降サイドベース４２には、昇降ベース４１の中央の側部から水平方向に突出して設けられた回転軸４１ａを回転自在に支持する孔部４２ａが設けられている。この昇降サイドベース４２には、巻取り機構であれば、巻取り用ロープの一端が固定される。
【００２３】
昇降ベース４１には、偏心ピン駆動装置４４が設けられている。偏心ピン駆動装置４４は、図４及び図５に示すように、偏心ピン４５と、減速機４６を介して偏心ピン４５を回転駆動させる傾動用モーター４７とを有する。傾動用モーター４７は、昇降ベース４１に対し固定されている。また、偏心ピン４５の回転軸４５ａは、昇降ベース４１に設けられた軸受４８によって、水平方向に延びる軸周りに回転自在に支持されている。
【００２４】
偏心ピン４５は、図５に示すように、昇降サイドベース４２に形成された長穴（孔部）４２ｂと鉛直方向で嵌合する構成となっている。この構成によれば、昇降ベース４１が昇降サイドベース４２に対して水平方向に延びる軸周りに回転自在に支持されているので、長穴４２ｂと鉛直方向で嵌合している偏心ピン４５を該水平方向に延びる軸周りに回転させると、偏心ピン駆動装置４４が設けられる位置において昇降サイドベース４２と昇降ベース４１との鉛直方向における相対位置が変化し、結果、昇降サイドベース４２に対して昇降ベース４１を回転軸４１ａ周りに傾動させることができる。なお、偏心ピン４５が嵌合する孔部を水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向と直交する水平方向）に延びる長穴４２ｂとしているのは、当該傾動に伴う偏心ピン４５の移動を考慮したものである。
【００２５】
図３に示すように、長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４は、昇降ベース４１のセンター位置に設けられた回転軸４１ａを水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向と直交する水平方向）で挟んだ両側にそれぞれ組みとなって設けられている。本実施形態では、図１に示すように、スタッカークレーン１０を挟んだ両側に収納棚２があるので、回転軸４１ａを水平方向で挟んだ両側に長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４を設けて、その両側に昇降ベース４１を傾けることができる構成となっている。また、当該構成を、回転軸４１ａを挟んで対称構造とすることで、後述する制御計算も場合分けが減り制御系の簡素化、メモリ資源の節約に寄与できる。
【００２６】
次に、上記構成の自動倉庫１の制御系について図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施形態における自動倉庫１の制御装置１００の構成を示すブロック図である。
制御装置１００は、スタッカークレーン１０の機上に備えられる機上制御装置５０を有しており、機上制御装置５０は、スタッカークレーン１０の動作指示を受信するロケーション指示受信部５１と、スタッカークレーン１０の動作を制御する制御部５２と、動作指示に応じてフォーク２０が伸展した時のフォーク２０の撓み量を漸次計算する撓み量計算部５３と、撓み量計算部５３が撓み量を計算する場合に参照する撓み量演算データが予め記憶された撓み量データ記憶部５４とを有している。
【００２７】
また、制御装置１００は、フォーク２０を伸展駆動するフォーク駆動部６１及びフォーク２０の駆動力を発生するフォーク用モーター６２と、基台１１を走行駆動する走行駆動部７１及び基台１１の走行駆動力を発生する走行用モーター７２と、昇降装置３０を駆動する昇降駆動部８１及び昇降装置３０の駆動力を発生する昇降用モーター８２と、昇降ベース傾動装置４０を駆動する傾動駆動部９１及び傾動駆動部９１の駆動力を発生する傾動用モーター４７を有している。
なお、これら４種のモーター（フォーク用モーター６２、走行用モーター７２、昇降用モーター８２、傾動用モーター４７）は、４種の駆動部（フォーク駆動部６１、走行駆動部７１、昇降駆動部８１、傾動駆動部９１）により指示された回転速度で制御されるとともに、当該回転量を検出して各駆動部を介して制御部５２に伝送する構成となっている。
【００２８】
さらに、制御装置１００は、自動倉庫１内の在庫管理処理を行う在庫管理システム１０１と、在庫管理システム１０１からの指示に応じて自動倉庫１内の荷Ｍを出し入れするためのロケーション指示を機上制御装置５０のロケーション指示受信部５１に対して送信する地上制御装置１０２とを有している。
【００２９】
なお、ここでロケーション指示とは、図１に示すスタッカークレーン１０が、不図示の荷搬入部から荷Ｍを受け取り、走行、昇降動作により指示された収納部４まで移動し、フォーキング動作によって指示された収納部４に荷Ｍを載置する一連の入庫動作指示、及び、スタッカークレーン１０が、走行、昇降動作により指示された収納部４まで移動し、フォーキング動作によって指示された収納部４から荷Ｍを取り出して不図示の荷搬出部へ載置する一連の出庫動作指示のことをいう。
また、ロケーション指示における収納部４の指示は、スタッカークレーン１０の走行方向における収納棚２の位置を「番地」と称して識別し、昇降方向における収納棚２の位置を「段」と称して識別し、さらにレール３を挟んで設けられた収納棚２それぞれを「列」と称して識別しており、例えば、「１列、３番地、４段」と指定することで、所定の収納部４の位置を一意に特定することができる。
【００３０】
次に、上記構成の自動倉庫１の動作及び図７〜図１０を参照して荷Ｍの収納、取出動作について説明する。
図７は、本発明の実施形態における荷Ｍの収納時の機上制御装置５０の動作を示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン１０が収納棚２に荷Ｍを収納する動作を説明する図である。図９は、本発明の実施形態における荷Ｍの取出時の機上制御装置５０の動作を示すフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン１０が収納棚２から荷Ｍを取出する動作を説明する図である。
【００３１】
先ず、自動倉庫１の地上制御装置１０２は、図７に示すように、在庫管理システム１０１からの指示に応じてロケーション指示受信部５１にロケーション指示を送信する。ロケーション指示を受信したロケーション指示受信部５１は、受信したロケーション指示を制御部５２に通知する。ロケーション指示には、荷Ｍを収納する収納部４の位置を特定するためのロケーション情報（例えば、「１列、３番地、４段」等）と、入庫または出庫を特定する入出庫情報とが含まれる。
【００３２】
ロケーション指示を受けた制御部５２は、それが入庫または出庫指示であるかを判断し、例えば、入庫指示であれば、スタッカークレーン１０に荷Ｍを積載した後、ロケーション情報に基づいて、走行駆動部７１及び昇降駆動部８１に駆動情報を通知する。駆動情報を受けた走行駆動部７１は、その情報に基づいて走行用モーター７２を駆動させることで、基台１１を収納棚２の所定の番地位置まで移動させる。また、駆動情報を受けた昇降駆動部８１は、その情報に基づいて昇降用モーター８２を駆動させることで、昇降キャリッジ３２を収納棚２の所定の段位置まで移動させる。これらの駆動によって、荷Ｍは、図８（ａ）に示すように、特定の収納部４と対向する位置に位置決めされることとなる。
【００３３】
荷Ｍを位置決めした後、制御部５２は、荷Ｍを収納部４に収納するため、フォーク駆動部６１に駆動情報を通知する（ステップＳ１）。駆動情報を受けたフォーク駆動部６１は、その情報に基づいてフォーク用モーター６２を駆動させることで、フォーク２０を収納部４に対し略水平に伸展させる。なお、フォーク２０は、伸展するにつれて、荷Ｍの重量や自身の自重により撓みが発生することとなる。
【００３４】
フォーク２０の伸展開始と同時に、フォーク用モーター６２は、自身の回転量を検出してその検出結果を漸次、制御部５２に出力する。回転量の検出結果を入力された制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力する。撓み量計算部５３は、入力された回転量からフォーク２０の伸展量を算出（ステップＳ２）するとともに、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータを基に、当該伸展量おけるフォーク２０の撓み量を算出（ステップＳ３）して、制御部５２に出力する。
なお、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータは、例えば、予め実験により、荷Ｍを積載してフォーク２０を伸展したときの撓み量の変化を漸次記憶して得たデータを基に作成したフォーク２０の伸展量と撓み量との対応テーブルデータであっても良いし、また、フォーク２０の荷Ｍを積載して伸展したときの伸展量に基づいて撓み量を算出する演算式データであってもよい。また、当該撓み量を算出する位置は、フォーク２０の先端部であっても、荷Ｍの重心Ｇの位置であっても良い。本実施形態では、荷Ｍの重心Ｇの位置における撓み量を算出している。
【００３５】
ここで、制御部５２は、算出された撓み量を相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる（ステップＳ４）。詳しくは、制御部５２は、フォーク２０撓み量に基づいて荷Ｍと収納部４との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように、収納部４に臨む側の昇降ベース４１の端部を上昇させる分だけ、傾動用モーター４７を回転させる駆動情報を傾動駆動部９１に通知して行う。
このように、フォーク２０を伸展させつつ、フォーク２０が伸展するにつれて漸次大きくなる撓み量を算出して、その撓み量分だけ昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を漸次上昇させることで、収納部４に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを修正して収納動作を行うこととなる。このような動作を、フォーク２０が収納部４内の所定の位置まで荷Ｍを移動させるまで繰り返す（ステップＳ５）ことで、フォーク２０が伸展する間において常に、収納部４に対する荷Ｍの高さ方向における相対位置を一定とさせることができる（図８（ｂ）参照）。より詳しくは、伸展前と伸展後とで、荷Ｍの重心Ｇの高さ方向の位置の変化を相殺させることができる。
【００３６】
そして、収納部４に荷Ｍを載置した後、フォーク２０を昇降キャリッジ３２上まで戻し、一連の入庫動作は終了する。
【００３７】
一方、ロケーション指示が出庫指示である場合、制御部５２は、特定の収納部４から荷Ｍを取出するため、ロケーション情報に基づいて、走行駆動部７１及び昇降駆動部８１に駆動情報を通知する。駆動情報を受けた走行駆動部７１は、その情報に基づいて走行用モーター７２を駆動させることで、基台１１を収納棚２の所定の番地位置まで移動させる。また、駆動情報を受けた昇降駆動部８１は、その情報に基づいて昇降用モーター８２を駆動させることで、昇降キャリッジ３２を収納棚２の所定の段位置まで移動させる。これらの駆動によって、フォーク２０は、荷Ｍを収容している特定の収納部４と対向する位置に位置決めされることとなる。そして、フォーク２０は、収納部４内の荷Ｍの下を通り所定位置まで伸展した後、昇降ベース傾動装置４０によって上昇して、図１０（ａ）に示すように、荷Ｍを持ち上げ、自身は撓んでいる状態となる。
【００３８】
このとき、フォーク用モーター６２は、上記伸展による自身の回転量を検出しており、その検出結果を制御部５２に出力している。制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力して、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量を基に、以下に説明する荷Ｍの取出動作（図９参照）をすることとなる。
【００３９】
フォーク２０が伸展している状態から収縮すると、撓み量は漸次小さくなり、取出前と取出後とで、荷Ｍは収納部４に対して相対的に上昇することとなってしまう。したがって、制御部５２は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量から減少した撓み量だけを相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる。
【００４０】
詳しくは、先ず、制御部５２は、荷Ｍを取出するため、フォーク駆動部６１に収縮駆動情報を通知する（ステップＳ６）。フォーク２０の収縮開始と同時に、フォーク用モーター６２は、自身の回転量を検出してその検出結果を漸次、制御部５２に出力する。回転量の検出結果を入力された制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力する。撓み量計算部５３は、入力された回転量からフォーク２０の伸展量を算出（ステップＳ２）するとともに、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータを基に、当該伸展量おけるフォーク２０の撓み量を算出（ステップＳ３）する。そして、撓み量計算部５３は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量と現在の撓み量との差分を算出（ステップＳ７）し、当該差分を制御部５２に出力する。
【００４１】
ここで、制御部５２は、算出された差分の撓み量を相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる（ステップＳ４）。詳しくは、制御部５２は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量と現在の撓み量との差分だけ、昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を下降させるように傾動用モーター４７を回転させる駆動情報を傾動駆動部９１に通知して行う。
このように、フォーク２０を収縮させつつ、フォーク２０が収縮するにつれて漸次小さくなる撓み量を算出して、基の撓み量から当該撓み量の差分だけ昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を漸次下降させることで、収納部４に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを修正して取出動作を行うこととなる。このような動作を、フォーク２０が昇降キャリッジ３２上の所定の位置まで荷Ｍを移動させるまで繰り返す（ステップＳ８）ことで、フォーク２０が収縮する間において常に、収納部４に対する荷Ｍの高さ方向における相対位置を一定とさせることができる（図１０（ｂ）参照）。
【００４２】
そして、荷Ｍを取出した後、スタッカークレーン１０から不図示の荷搬出部に荷Ｍを載置することで一連の出庫動作は終了する。
【００４３】
したがって、上述の本実施形態によれば、荷Ｍを収納する収納棚２と、昇降ベース４１に支持され、荷Ｍを支持して収納棚２に向かう方向に伸展するフォーク２０と、を備える自動倉庫１であって、フォーク２０が収納棚２に対して伸展することによって生じるフォーク２０の撓み量に基づいて、昇降ベース４１を傾動させる昇降ベース傾動装置４０を有するという構成を採用することによって、フォーク２０が伸展するときに生じる撓み量に基づいて昇降ベース４１を傾動させフォーク２０自体を傾けることによって、収納棚２に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを低減させる。このため、フォーク２０に特別な機構を追加することなくその手先を傾けることができるため、フォーク２０の撓み補正の調節が容易となる。また、昇降ベース４１の傾動によりフォーク２０の撓み量を補正できるため、フォーク２０側の撓みに対する許容値が大きくなり、その設計時において強度中心の計算となり装置の軽量化を図ることができる。また、昇降キャリッジ３２の軽量化に繋がり、コストダウン及び省エネ化に寄与できる。また、フォーク２０の撓みを昇降ベース４１の傾きにより補正できるため、収納棚２の収納空間の上下間の距離を最小限に抑えることができる。
したがって、本実施形態では、フォーク２０の撓み補正の調節が容易で、フォーク２０の重量増加を抑制でき、収納棚２の収納空間の上下間の距離を詰めることができる。
【００４４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な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い。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４５】
例えば、フォーク２０の撓み量は、フォーク２０の伸展量だけでなく、積載する荷Ｍの重量によっても変動するものであるから、自動倉庫１に荷Ｍの重量を検出するロードセル等の検出装置を設けて荷Ｍの重量を検出し、上記検出装置の検出結果に基づいて昇降ベース傾動装置４０を駆動させる制御装置１００を有するという構成であってもよい。なお、ロードセルを設ける位置は、例えば、フォーク２０上であっても良いし、荷Ｍの搬送途中に設けられる構成であっても良い。
このような構成を採用することによって、荷Ｍの重量に基づいてフォーク２０の撓み量を推定することで、荷Ｍの種類が変わった場合であってもその都度、制御装置１００の設定を変更するという作業効率の低下を抑制することができる。
この場合、撓み量データ記憶部５４は、例えば、フォーク２０の伸展量及び荷Ｍの重量と撓み量との各種対応テーブルデータを有する構成や、伸展量及び荷Ｍの重量を変数として撓み量を算出する演算式データを用いる構成等であることが好ましい。
【００４６】
また、例えば、フォーク２０の撓み量は演算により求めると説明したが、フォーク２０の撓み量を検出する位置検出装置により、撓み量を直接求める構成であっても良い。
【００４７】
また、例えば、本実施形態では、昇降ベース傾動装置４０は、漸次算出される撓み量に基づいて駆動すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではない。
例えば、フォーク２０の伸展に合わせて、予め昇降ベース傾動装置４０の傾動動作を設定しておき、フォーク２０及び昇降ベース傾動装置４０の駆動を同時にスタートさせて同期を取る構成であっても良い。
【００４８】
また、例えば、上記実施形態では、長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４は、昇降ベース４１の回転軸４１ａを水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられている構成について説明したが、その片側のみに設ける構成であっても良い。この場合、回転軸４１ａの位置は、バランスをとるためその片側と逆側に移動させることが好ましい。
【００４９】
また、例えば、上記実施形態では、長穴４２ｂに鉛直方向で嵌合する偏心ピン４５を回転駆動させて、昇降ベース４１を傾動させると説明したが、電動ジャッキ等で昇降ベース４１を傾動させる構成であっても良い。なお、本実施形態のように長穴４２ｂ及び偏心ピン４５の構成を採用すれば、偏心ピン４５の外形がなだらかな円形であるから、傾動に伴う昇降ベース４１の振動を抑制でき、また、回転軸４５ａの角度変位で昇降ベース４１の姿勢を微小に調節できるため傾動に関する精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…自動倉庫、２…収納棚、１０…スタッカークレーン、２０…フォーク（移載装置）、４０…昇降ベース傾動装置、４１…昇降ベース（支持台）、４２…昇降サイドベース（基台）、４２ｂ…長穴（孔部）、４４…偏心ピン駆動装置、４５…偏心ピン、１００…制御装置、Ｍ…荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動倉庫に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動倉庫においては、収納棚は、鉛直方向ならびに水平方向に複数の区画された収納空間を有しており、クレーンは、これら収納空間と対向する位置に荷を移動させ、フォークやアーム等の移載装置を用いて収納棚との間で荷の受け渡しをする構成が一般的である。
【０００３】
このような構成の移載装置は、荷を支持し収納棚に向って伸展して荷の受け渡しを行うため、当該伸展に伴って荷の重量や装置自身の自重により撓みが発生する。すると、伸展前と伸展後とで、荷と収納棚との間で鉛直方向に当該撓み分だけズレが発生することとなる。したがって、従来、収納棚の収納空間の上下間の距離は、当該撓みによるズレによって荷が収納棚に衝突するのを防ぐため、荷の寸法だけでなく、当該撓み分をも考慮して設計されていた。つまり、結果的に収納棚が大きくなり、自動倉庫の省スペース化を図ることが難しいという問題があった。
【０００４】
このような撓みを補正する従来技術としては、例えば、特許文献１に記載のように、フォーク先端を予め上方に傾ける構成、あるいは、当該傾きによる荷の滑りを防止するべく、フォークガイドを円弧状にしてフォークが伸展するにしたがってフォーク先端を上方に傾ける構成、が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１７８４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、フォーク先端を機械的に傾ける構成であるため、取り扱う荷の種類が変わった場合等、その荷の重量による撓み量と傾ける量とを適宜調節して合わせ込む作業が必要となるといった問題があり調節が煩雑である。なお、フォーク先端にジャッキ等を設けて、荷の重量に応じてフォーク先端の傾ける量を能動的に調節する手段を採用することが考えられるが、そうすると移載装置の手先の重量が大きくなり、そのバランスをとるために移載装置本体側（荷台側）の重量を大きくしなければならず、装置全体として重量が大幅に増加してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、移載装置の撓み補正の調節が容易で、移載装置の重量増加を抑制でき、収納棚の収納空間の上下間の距離を詰めることができる自動倉庫の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、上記荷を支持して上記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、上記移載装置が上記収納棚に対して伸展することによって生じる上記移載装置の撓み量に基づいて、上記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、移載装置が伸展するときに生じる撓み量に基づいて支持台を傾動させ移載装置自体を傾けることによって、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させる。
【０００９】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置は、上記撓み量に基づいて上記荷と上記収納棚との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、移載装置が伸展する間において常に、収納棚に対する荷の鉛直方向における相対位置を一定とさせることができる。
【００１０】
また、本発明においては、上記移載装置が上記収納棚に上記荷を収納する間において、 上記支持台傾動装置は、上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部が上昇するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷を収納する時は、移載装置の撓み量が漸次大きくなるので、その分、支持台の収容棚に臨む側の端部を上昇させることで撓みを相殺することができる。
【００１１】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置が上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部を上昇させて上記移載装置が上記収納棚に収納された上記荷を支持した状態から、上記移載装置が上記収納棚から上記荷を取出する間において、上記支持台傾動装置は、上記収納棚に臨む側の上記支持台の端部が下降するように上記支持台を傾動させるという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷を取出する時は、移載装置の撓み量が漸次小さくなるので、その分、支持台の収容棚に臨む側の端部を下降させることで撓みを相殺することができる。
【００１２】
また、本発明においては、上記荷の重量を検出する検出装置と、上記検出装置の検出結果に基づいて上記支持台傾動装置の駆動を制御する制御装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、荷の重量に基づいて移載装置の撓み量を推定することができるため、荷の種類が変わった場合であっても、その重量に応じて支持台の傾け量を調節することで、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させることができる。
【００１３】
また、本発明においては、上記支持台傾動装置は、上記支持台を水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持する基台と、上記支持台及び上記基台のうちいずれか一方側に設けられた孔部と、上記支持台及び上記基台のうち他方側に設けられ、上記孔部と鉛直方向で嵌合する偏心ピンを備えて該偏心ピンを上記水平方向に延びる軸周りに回転駆動させる偏心ピン駆動装置と、を有するという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、支持台が基台に対して水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持されているので、孔部と鉛直方向で嵌合している偏心ピンを該水平方向に延びる軸周りに回転させると、基台に対して支持台が上記所定軸周りに傾動する。
【００１４】
また、本発明においては、上記孔部及び上記偏心ピン駆動装置は、上記所定軸を水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられているという構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、支持台の回転軸を水平方向で挟んだ両側に孔部及び偏心ピン駆動装置を設けるとその両側に支持台を傾けることができるため、その両側に収納棚がある場合にも対応することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、上記荷を支持して上記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、上記移載装置が上記収納棚に対して伸展することによって生じる上記移載装置の撓み量に基づいて、上記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有するという構成を採用することによって、移載装置が伸展するときに生じる撓み量に基づいて支持台を傾動させ移載装置自体を傾けることによって、収納棚に対する荷の鉛直方向のズレを低減させる。このため、移載装置に特別な機構を追加することなく手先を傾けることができるため、移載装置の撓み補正の調節が容易となる。また、支持台の傾動により移載装置の撓み量を補正できるため、移載装置側の撓みに対する許容値が大きくなり、その設計時において強度中心の計算となり装置の軽量化を図ることができ、コストダウン及び省エネ化に寄与できる。また、移載装置の撓みを支持台の傾きにより補正できるため、収納棚の収納空間の上下間の距離を最小限に抑えることができる。
したがって、本発明では、移載装置の撓み補正の調節が容易で、移載装置の重量増加を抑制でき、収納棚の収納空間の上下間の距離を詰めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における自動倉庫を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置の構成を示す正面図である。
【図３】本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置の構成を示す平面図である。
【図４】図３における線視Ａ−Ａ断面図である。
【図５】図４における矢視Ｘ図である。
【図６】本発明の実施形態における自動倉庫の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施形態における荷の収納時の機上制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンが収納棚に荷を収納する動作を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態における荷の取出時の機上制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態におけるスタッカークレーンが収納棚から荷を取出する動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態における自動倉庫１を示す正面図である。
自動倉庫１は、荷Ｍを収納する収納棚２と、収納棚２との間で荷Ｍを受け渡すスタッカークレーン１０とを備えている。自動倉庫１の床には、図１において紙面垂直方向に直線的にレール３が敷設されており、スタッカークレーン１０は、不図示の走行用モーターの駆動によって車輪１１ａを駆動させレール３に沿って走行する構成となっている。
【００１８】
収納棚２は、レール３の幅方向両側に対となって設けられており、荷Ｍを収納する収納部４が鉛直方向に多段、且つ、水平方向に複数設けられる構成となっている。各収納部４は、レール３に向かう水平方向に略矩形に開口する開口部を有しており、開口部を通過してきた荷Ｍを収納する領域を有している。
【００１９】
スタッカークレーン１０は、荷Ｍを支持して収納棚２に向う方向に伸展するフォーク（移載装置）２０と、フォーク２０を支持して収納棚２の鉛直方向に移動させる昇降装置３０とを有する構成となっている。
フォーク２０は、昇降キャリッジ３２に搭載されており、荷Ｍを支持するとともに、不図示のフォーク用モーターによって昇降キャリッジ３２上から収納部４の奥まで略水平方向に伸展可能な構成となっている。
【００２０】
昇降装置３０は、レール３に跨設されてレール３に沿って走行自在の基台１１上に立設された４本のマスト３１（図３参照）と、各マスト３１に沿って上下方向に昇降可能に配設された昇降キャリッジ３２とを有する構成となっている。昇降キャリッジ３２は、不図示の昇降モーターの駆動によって、マスト３１に沿って昇降する構成となっている。なお、昇降装置３０の昇降機構としては、ワイヤー巻取り機構、ボールねじ機構等を採用することができる。
【００２１】
本実施形態の昇降キャリッジ３２には、昇降ベース傾動装置（支持台傾動装置）４０が設けられている。以下、この昇降ベース傾動装置４０の構成について図２〜図５を参照して説明する。
図２は、本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置４０の構成を示す正面図である。図３は、本発明の実施形態における昇降ベース傾動装置４０の構成を示す平面図である。図４は、図３における線視Ａ−Ａ断面図である。図５は、図４における矢視Ｘ図である。なお、図２〜図５においては、荷Ｍ及びフォーク２０は視認性を向上させるため不図示としている。
【００２２】
図２及び図３に示すように、昇降キャリッジ３２は、フォーク２０を支持固定する昇降ベース（支持台）４１と、昇降ベース４１を水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向）に延びる軸周りに回転自在に支持する昇降サイドベース（基台）４２とから構成される。昇降サイドベース４２には、マスト３１のガイドレール３１ａを挟み込むガイドブロック４３が設けられている。また、昇降サイドベース４２には、昇降ベース４１の中央の側部から水平方向に突出して設けられた回転軸４１ａを回転自在に支持する孔部４２ａが設けられている。この昇降サイドベース４２には、巻取り機構であれば、巻取り用ロープの一端が固定される。
【００２３】
昇降ベース４１には、偏心ピン駆動装置４４が設けられている。偏心ピン駆動装置４４は、図４及び図５に示すように、偏心ピン４５と、減速機４６を介して偏心ピン４５を回転駆動させる傾動用モーター４７とを有する。傾動用モーター４７は、昇降ベース４１に対し固定されている。また、偏心ピン４５の回転軸４５ａは、昇降ベース４１に設けられた軸受４８によって、水平方向に延びる軸周りに回転自在に支持されている。
【００２４】
偏心ピン４５は、図５に示すように、昇降サイドベース４２に形成された長穴（孔部）４２ｂと鉛直方向で嵌合する構成となっている。この構成によれば、昇降ベース４１が昇降サイドベース４２に対して水平方向に延びる軸周りに回転自在に支持されているので、長穴４２ｂと鉛直方向で嵌合している偏心ピン４５を該水平方向に延びる軸周りに回転させると、偏心ピン駆動装置４４が設けられる位置において昇降サイドベース４２と昇降ベース４１との鉛直方向における相対位置が変化し、結果、昇降サイドベース４２に対して昇降ベース４１を回転軸４１ａ周りに傾動させることができる。なお、偏心ピン４５が嵌合する孔部を水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向と直交する水平方向）に延びる長穴４２ｂとしているのは、当該傾動に伴う偏心ピン４５の移動を考慮したものである。
【００２５】
図３に示すように、長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４は、昇降ベース４１のセンター位置に設けられた回転軸４１ａを水平方向（スタッカークレーン１０の走行方向と直交する水平方向）で挟んだ両側にそれぞれ組みとなって設けられている。本実施形態では、図１に示すように、スタッカークレーン１０を挟んだ両側に収納棚２があるので、回転軸４１ａを水平方向で挟んだ両側に長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４を設けて、その両側に昇降ベース４１を傾けることができる構成となっている。また、当該構成を、回転軸４１ａを挟んで対称構造とすることで、後述する制御計算も場合分けが減り制御系の簡素化、メモリ資源の節約に寄与できる。
【００２６】
次に、上記構成の自動倉庫１の制御系について図６を参照して説明する。
図６は、本発明の実施形態における自動倉庫１の制御装置１００の構成を示すブロック図である。
制御装置１００は、スタッカークレーン１０の機上に備えられる機上制御装置５０を有しており、機上制御装置５０は、スタッカークレーン１０の動作指示を受信するロケーション指示受信部５１と、スタッカークレーン１０の動作を制御する制御部５２と、動作指示に応じてフォーク２０が伸展した時のフォーク２０の撓み量を漸次計算する撓み量計算部５３と、撓み量計算部５３が撓み量を計算する場合に参照する撓み量演算データが予め記憶された撓み量データ記憶部５４とを有している。
【００２７】
また、制御装置１００は、フォーク２０を伸展駆動するフォーク駆動部６１及びフォーク２０の駆動力を発生するフォーク用モーター６２と、基台１１を走行駆動する走行駆動部７１及び基台１１の走行駆動力を発生する走行用モーター７２と、昇降装置３０を駆動する昇降駆動部８１及び昇降装置３０の駆動力を発生する昇降用モーター８２と、昇降ベース傾動装置４０を駆動する傾動駆動部９１及び傾動駆動部９１の駆動力を発生する傾動用モーター４７を有している。
なお、これら４種のモーター（フォーク用モーター６２、走行用モーター７２、昇降用モーター８２、傾動用モーター４７）は、４種の駆動部（フォーク駆動部６１、走行駆動部７１、昇降駆動部８１、傾動駆動部９１）により指示された回転速度で制御されるとともに、当該回転量を検出して各駆動部を介して制御部５２に伝送する構成となっている。
【００２８】
さらに、制御装置１００は、自動倉庫１内の在庫管理処理を行う在庫管理システム１０１と、在庫管理システム１０１からの指示に応じて自動倉庫１内の荷Ｍを出し入れするためのロケーション指示を機上制御装置５０のロケーション指示受信部５１に対して送信する地上制御装置１０２とを有している。
【００２９】
なお、ここでロケーション指示とは、図１に示すスタッカークレーン１０が、不図示の荷搬入部から荷Ｍを受け取り、走行、昇降動作により指示された収納部４まで移動し、フォーキング動作によって指示された収納部４に荷Ｍを載置する一連の入庫動作指示、及び、スタッカークレーン１０が、走行、昇降動作により指示された収納部４まで移動し、フォーキング動作によって指示された収納部４から荷Ｍを取り出して不図示の荷搬出部へ載置する一連の出庫動作指示のことをいう。
また、ロケーション指示における収納部４の指示は、スタッカークレーン１０の走行方向における収納棚２の位置を「番地」と称して識別し、昇降方向における収納棚２の位置を「段」と称して識別し、さらにレール３を挟んで設けられた収納棚２それぞれを「列」と称して識別しており、例えば、「１列、３番地、４段」と指定することで、所定の収納部４の位置を一意に特定することができる。
【００３０】
次に、上記構成の自動倉庫１の動作及び図７〜図１０を参照して荷Ｍの収納、取出動作について説明する。
図７は、本発明の実施形態における荷Ｍの収納時の機上制御装置５０の動作を示すフローチャートである。図８は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン１０が収納棚２に荷Ｍを収納する動作を説明する図である。図９は、本発明の実施形態における荷Ｍの取出時の機上制御装置５０の動作を示すフローチャートである。図１０は、本発明の実施形態におけるスタッカークレーン１０が収納棚２から荷Ｍを取出する動作を説明する図である。
【００３１】
先ず、自動倉庫１の地上制御装置１０２は、図７に示すように、在庫管理システム１０１からの指示に応じてロケーション指示受信部５１にロケーション指示を送信する。ロケーション指示を受信したロケーション指示受信部５１は、受信したロケーション指示を制御部５２に通知する。ロケーション指示には、荷Ｍを収納する収納部４の位置を特定するためのロケーション情報（例えば、「１列、３番地、４段」等）と、入庫または出庫を特定する入出庫情報とが含まれる。
【００３２】
ロケーション指示を受けた制御部５２は、それが入庫または出庫指示であるかを判断し、例えば、入庫指示であれば、スタッカークレーン１０に荷Ｍを積載した後、ロケーション情報に基づいて、走行駆動部７１及び昇降駆動部８１に駆動情報を通知する。駆動情報を受けた走行駆動部７１は、その情報に基づいて走行用モーター７２を駆動させることで、基台１１を収納棚２の所定の番地位置まで移動させる。また、駆動情報を受けた昇降駆動部８１は、その情報に基づいて昇降用モーター８２を駆動させることで、昇降キャリッジ３２を収納棚２の所定の段位置まで移動させる。これらの駆動によって、荷Ｍは、図８（ａ）に示すように、特定の収納部４と対向する位置に位置決めされることとなる。
【００３３】
荷Ｍを位置決めした後、制御部５２は、荷Ｍを収納部４に収納するため、フォーク駆動部６１に駆動情報を通知する（ステップＳ１）。駆動情報を受けたフォーク駆動部６１は、その情報に基づいてフォーク用モーター６２を駆動させることで、フォーク２０を収納部４に対し略水平に伸展させる。なお、フォーク２０は、伸展するにつれて、荷Ｍの重量や自身の自重により撓みが発生することとなる。
【００３４】
フォーク２０の伸展開始と同時に、フォーク用モーター６２は、自身の回転量を検出してその検出結果を漸次、制御部５２に出力する。回転量の検出結果を入力された制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力する。撓み量計算部５３は、入力された回転量からフォーク２０の伸展量を算出（ステップＳ２）するとともに、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータを基に、当該伸展量おけるフォーク２０の撓み量を算出（ステップＳ３）して、制御部５２に出力する。
なお、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータは、例えば、予め実験により、荷Ｍを積載してフォーク２０を伸展したときの撓み量の変化を漸次記憶して得たデータを基に作成したフォーク２０の伸展量と撓み量との対応テーブルデータであっても良いし、また、フォーク２０の荷Ｍを積載して伸展したときの伸展量に基づいて撓み量を算出する演算式データであってもよい。また、当該撓み量を算出する位置は、フォーク２０の先端部であっても、荷Ｍの重心Ｇの位置であっても良い。本実施形態では、荷Ｍの重心Ｇの位置における撓み量を算出している。
【００３５】
ここで、制御部５２は、算出された撓み量を相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる（ステップＳ４）。詳しくは、制御部５２は、フォーク２０撓み量に基づいて荷Ｍと収納部４との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように、収納部４に臨む側の昇降ベース４１の端部を上昇させる分だけ、傾動用モーター４７を回転させる駆動情報を傾動駆動部９１に通知して行う。
このように、フォーク２０を伸展させつつ、フォーク２０が伸展するにつれて漸次大きくなる撓み量を算出して、その撓み量分だけ昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を漸次上昇させることで、収納部４に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを修正して収納動作を行うこととなる。このような動作を、フォーク２０が収納部４内の所定の位置まで荷Ｍを移動させるまで繰り返す（ステップＳ５）ことで、フォーク２０が伸展する間において常に、収納部４に対する荷Ｍの高さ方向における相対位置を一定とさせることができる（図８（ｂ）参照）。より詳しくは、伸展前と伸展後とで、荷Ｍの重心Ｇの高さ方向の位置の変化を相殺させることができる。
【００３６】
そして、収納部４に荷Ｍを載置した後、フォーク２０を昇降キャリッジ３２上まで戻し、一連の入庫動作は終了する。
【００３７】
一方、ロケーション指示が出庫指示である場合、制御部５２は、特定の収納部４から荷Ｍを取出するため、ロケーション情報に基づいて、走行駆動部７１及び昇降駆動部８１に駆動情報を通知する。駆動情報を受けた走行駆動部７１は、その情報に基づいて走行用モーター７２を駆動させることで、基台１１を収納棚２の所定の番地位置まで移動させる。また、駆動情報を受けた昇降駆動部８１は、その情報に基づいて昇降用モーター８２を駆動させることで、昇降キャリッジ３２を収納棚２の所定の段位置まで移動させる。これらの駆動によって、フォーク２０は、荷Ｍを収容している特定の収納部４と対向する位置に位置決めされることとなる。そして、フォーク２０は、収納部４内の荷Ｍの下を通り所定位置まで伸展した後、昇降ベース傾動装置４０によって上昇して、図１０（ａ）に示すように、荷Ｍを持ち上げ、自身は撓んでいる状態となる。
【００３８】
このとき、フォーク用モーター６２は、上記伸展による自身の回転量を検出しており、その検出結果を制御部５２に出力している。制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力して、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量を基に、以下に説明する荷Ｍの取出動作（図９参照）をすることとなる。
【００３９】
フォーク２０が伸展している状態から収縮すると、撓み量は漸次小さくなり、取出前と取出後とで、荷Ｍは収納部４に対して相対的に上昇することとなってしまう。したがって、制御部５２は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量から減少した撓み量だけを相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる。
【００４０】
詳しくは、先ず、制御部５２は、荷Ｍを取出するため、フォーク駆動部６１に収縮駆動情報を通知する（ステップＳ６）。フォーク２０の収縮開始と同時に、フォーク用モーター６２は、自身の回転量を検出してその検出結果を漸次、制御部５２に出力する。回転量の検出結果を入力された制御部５２は、その検出結果を撓み量計算部５３に出力する。撓み量計算部５３は、入力された回転量からフォーク２０の伸展量を算出（ステップＳ２）するとともに、撓み量データ記憶部５４に記憶されているデータを基に、当該伸展量おけるフォーク２０の撓み量を算出（ステップＳ３）する。そして、撓み量計算部５３は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量と現在の撓み量との差分を算出（ステップＳ７）し、当該差分を制御部５２に出力する。
【００４１】
ここで、制御部５２は、算出された差分の撓み量を相殺するように昇降ベース傾動装置４０を駆動させる（ステップＳ４）。詳しくは、制御部５２は、図１０（ａ）の状態におけるフォーク２０の撓み量と現在の撓み量との差分だけ、昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を下降させるように傾動用モーター４７を回転させる駆動情報を傾動駆動部９１に通知して行う。
このように、フォーク２０を収縮させつつ、フォーク２０が収縮するにつれて漸次小さくなる撓み量を算出して、基の撓み量から当該撓み量の差分だけ昇降ベース４１の収納部４に臨む側の端部を漸次下降させることで、収納部４に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを修正して取出動作を行うこととなる。このような動作を、フォーク２０が昇降キャリッジ３２上の所定の位置まで荷Ｍを移動させるまで繰り返す（ステップＳ８）ことで、フォーク２０が収縮する間において常に、収納部４に対する荷Ｍの高さ方向における相対位置を一定とさせることができる（図１０（ｂ）参照）。
【００４２】
そして、荷Ｍを取出した後、スタッカークレーン１０から不図示の荷搬出部に荷Ｍを載置することで一連の出庫動作は終了する。
【００４３】
したがって、上述の本実施形態によれば、荷Ｍを収納する収納棚２と、昇降ベース４１に支持され、荷Ｍを支持して収納棚２に向かう方向に伸展するフォーク２０と、を備える自動倉庫１であって、フォーク２０が収納棚２に対して伸展することによって生じるフォーク２０の撓み量に基づいて、昇降ベース４１を傾動させる昇降ベース傾動装置４０を有するという構成を採用することによって、フォーク２０が伸展するときに生じる撓み量に基づいて昇降ベース４１を傾動させフォーク２０自体を傾けることによって、収納棚２に対する荷Ｍの鉛直方向のズレを低減させる。このため、フォーク２０に特別な機構を追加することなくその手先を傾けることができるため、フォーク２０の撓み補正の調節が容易となる。また、昇降ベース４１の傾動によりフォーク２０の撓み量を補正できるため、フォーク２０側の撓みに対する許容値が大きくなり、その設計時において強度中心の計算となり装置の軽量化を図ることができる。また、昇降キャリッジ３２の軽量化に繋がり、コストダウン及び省エネ化に寄与できる。また、フォーク２０の撓みを昇降ベース４１の傾きにより補正できるため、収納棚２の収納空間の上下間の距離を最小限に抑えることができる。
したがって、本実施形態では、フォーク２０の撓み補正の調節が容易で、フォーク２０の重量増加を抑制でき、収納棚２の収納空間の上下間の距離を詰めることができる。
【００４４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な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い。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４５】
例えば、フォーク２０の撓み量は、フォーク２０の伸展量だけでなく、積載する荷Ｍの重量によっても変動するものであるから、自動倉庫１に荷Ｍの重量を検出するロードセル等の検出装置を設けて荷Ｍの重量を検出し、上記検出装置の検出結果に基づいて昇降ベース傾動装置４０を駆動させる制御装置１００を有するという構成であってもよい。なお、ロードセルを設ける位置は、例えば、フォーク２０上であっても良いし、荷Ｍの搬送途中に設けられる構成であっても良い。
このような構成を採用することによって、荷Ｍの重量に基づいてフォーク２０の撓み量を推定することで、荷Ｍの種類が変わった場合であってもその都度、制御装置１００の設定を変更するという作業効率の低下を抑制することができる。
この場合、撓み量データ記憶部５４は、例えば、フォーク２０の伸展量及び荷Ｍの重量と撓み量との各種対応テーブルデータを有する構成や、伸展量及び荷Ｍの重量を変数として撓み量を算出する演算式データを用いる構成等であることが好ましい。
【００４６】
また、例えば、フォーク２０の撓み量は演算により求めると説明したが、フォーク２０の撓み量を検出する位置検出装置により、撓み量を直接求める構成であっても良い。
【００４７】
また、例えば、本実施形態では、昇降ベース傾動装置４０は、漸次算出される撓み量に基づいて駆動すると説明したが、本発明は、上記構成に限定されるものではない。
例えば、フォーク２０の伸展に合わせて、予め昇降ベース傾動装置４０の傾動動作を設定しておき、フォーク２０及び昇降ベース傾動装置４０の駆動を同時にスタートさせて同期を取る構成であっても良い。
【００４８】
また、例えば、上記実施形態では、長穴４２ｂ及び偏心ピン駆動装置４４は、昇降ベース４１の回転軸４１ａを水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられている構成について説明したが、その片側のみに設ける構成であっても良い。この場合、回転軸４１ａの位置は、バランスをとるためその片側と逆側に移動させることが好ましい。
【００４９】
また、例えば、上記実施形態では、長穴４２ｂに鉛直方向で嵌合する偏心ピン４５を回転駆動させて、昇降ベース４１を傾動させると説明したが、電動ジャッキ等で昇降ベース４１を傾動させる構成であっても良い。なお、本実施形態のように長穴４２ｂ及び偏心ピン４５の構成を採用すれば、偏心ピン４５の外形がなだらかな円形であるから、傾動に伴う昇降ベース４１の振動を抑制でき、また、回転軸４５ａの角度変位で昇降ベース４１の姿勢を微小に調節できるため傾動に関する精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００５０】
１…自動倉庫、２…収納棚、１０…スタッカークレーン、２０…フォーク（移載装置）、４０…昇降ベース傾動装置、４１…昇降ベース（支持台）、４２…昇降サイドベース（基台）、４２ｂ…長穴（孔部）、４４…偏心ピン駆動装置、４５…偏心ピン、１００…制御装置、Ｍ…荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、前記荷を支持して前記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、
前記移載装置が前記収納棚に対して伸展することによって生じる前記移載装置の撓み量に基づいて、前記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有することを特徴とする自動倉庫。
【請求項２】
前記支持台傾動装置は、前記撓み量に基づいて前記荷と前記収納棚との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記移載装置が前記収納棚に前記荷を収納する間において、
前記支持台傾動装置は、前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部が上昇するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫。
【請求項４】
前記支持台傾動装置が前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部を上昇させて前記移載装置が前記収納棚に収納された前記荷を支持した状態から、前記移載装置が前記収納棚から前記荷を取出する間において、
前記支持台傾動装置は、前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部が下降するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項５】
前記荷の重量を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて前記支持台傾動装置の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項６】
前記支持台傾動装置は、
前記支持台を水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持する基台と、
前記支持台及び前記基台のうちいずれか一方側に設けられた孔部と、
前記支持台及び前記基台のうち他方側に設けられ、前記孔部と鉛直方向で嵌合する偏心ピンを備えて該偏心ピンを前記水平方向に延びる軸周りに回転駆動させる偏心ピン駆動装置と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項７】
前記孔部及び前記偏心ピン駆動装置は、前記所定軸を水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自動倉庫。
【請求項１】
荷を収納する収納棚と、所定の支持台に支持され、前記荷を支持して前記収納棚に向かう方向に伸展する移載装置と、を備える自動倉庫であって、
前記移載装置が前記収納棚に対して伸展することによって生じる前記移載装置の撓み量に基づいて、前記支持台を傾動させる支持台傾動装置を有することを特徴とする自動倉庫。
【請求項２】
前記支持台傾動装置は、前記撓み量に基づいて前記荷と前記収納棚との鉛直方向における相対位置の変化を相殺するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１に記載の自動倉庫。
【請求項３】
前記移載装置が前記収納棚に前記荷を収納する間において、
前記支持台傾動装置は、前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部が上昇するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１または２に記載の自動倉庫。
【請求項４】
前記支持台傾動装置が前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部を上昇させて前記移載装置が前記収納棚に収納された前記荷を支持した状態から、前記移載装置が前記収納棚から前記荷を取出する間において、
前記支持台傾動装置は、前記収納棚に臨む側の前記支持台の端部が下降するように前記支持台を傾動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項５】
前記荷の重量を検出する検出装置と、
前記検出装置の検出結果に基づいて前記支持台傾動装置の駆動を制御する制御装置と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項６】
前記支持台傾動装置は、
前記支持台を水平方向に延びる所定軸周りに回転自在に支持する基台と、
前記支持台及び前記基台のうちいずれか一方側に設けられた孔部と、
前記支持台及び前記基台のうち他方側に設けられ、前記孔部と鉛直方向で嵌合する偏心ピンを備えて該偏心ピンを前記水平方向に延びる軸周りに回転駆動させる偏心ピン駆動装置と、を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の自動倉庫。
【請求項７】
前記孔部及び前記偏心ピン駆動装置は、前記所定軸を水平方向で挟んだ両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自動倉庫。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２３６０１１（Ｐ２０１１−２３６０１１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０９２８２（Ｐ２０１０−１０９２８２）
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１１日（２０１０．５．１１）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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