CN110316499B - 物品搬送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种物品搬送装置，其中，对物品进行支撑的物品支撑体从沿着上下方向升降的升降台朝向左右方向突出，该物品搬送装置对升降台和物品支撑体的动作适当地进行控制。对升降台的升降动作进行控制的多个升降驱动装置中的、位于突出方向侧的升降驱动装置以位置控制模式进行动作，位于相反侧的升降驱动装置以扭矩控制模式进行动作。

Description

物品搬送装置

技术领域

本发明涉及用于在设备内对物品进行搬送的物品搬送装置，特别涉及具备沿着上下方向延伸的升降立柱进行升降的升降台的物品搬送装置。

背景技术

在自动仓储设备等对多个物品进行管理的设备中，使用用于在设备内使物品移动的物品搬送装置。专利文献1中，作为以往的物品搬送装置的一例，记载有堆装起重机。该堆装起重机沿着立柱使升降台升降。另外，在该升降台设置有关节式货叉(SCARA fork)。

堆装起重机在设备内朝向前后方向移动，在关节式货叉上载有物品的状态下使升降台升降而使物品朝向上下方向移动，通过使关节式货叉伸缩而使物品沿着左右方向移动。堆装起重机像这样使物品向前后、上下、左右移动。另外，关节式货叉在用于存放物品的结构物、例如设置于设备内的机架等与堆装起重机之间对物品进行转移。

专利文献

专利文献1：日本特开2006-219233号公报

发明内容

如果堆装起重机的关节式货叉在载有物品的状态下朝向机架伸长，则关节式货叉前端因物品的重量而下垂，导致关节式货叉倾斜。专利文献1的堆装起重机中，根据关节式货叉的倾斜角对升降台的高度进行控制等，调整堆装起重机的基部的高度，防止倾斜。

然而，即便关节式货叉的倾斜角恒定，也有时因关节式货叉朝向右侧伸长或者朝向左侧伸长而导致关节式货叉前端的下垂量不同。图6和图7中示出以往的堆装起重机70将物品50向储物架(机架)转移的情况。图6中，将物品50朝向图中左侧的储物架80L转移，图7中，将物品50朝向图中右侧的储物架80R转移。

如图6、图7所示，堆装起重机70具有左右并排的多个立柱72L、72R，升降台74通过使升降台74沿着左侧的立柱72L升降的左侧升降器76L和使升降台74沿着右侧的立柱72R升降的右侧升降器76R这两者进行升降。在像这样多个升降器使1个升降台74升降的情况下，通过各升降器按一个升降器对上下方向位置进行控制、另一个升降器对升降扭矩进行控制的方式分担任务，各升降器能够不失左右之间的平衡且顺畅地进行升降。此处，左侧升降器76L对上下方向位置进行控制，右侧升降器76R对升降扭矩进行控制。

对上下方向位置(高度)进行控制的左侧升降器76L在升降台74达到目标高度70H时按在目标高度70H维持升降台74的左侧的方式进行动作。如果如图6所示在该状态下升降台74上的关节式货叉78朝向左侧伸长，则升降台74的左侧的高度保持在目标高度70H，但关节式货叉78的前端因物品50的重量而下垂，与预想高度78H(比目标高度70H高关节式货叉78的厚度的量的上方位置)相比，稍处于下方。

与此相对，在如图7所示关节式货叉78朝向右侧伸长的情况下，关节式货叉78的基部位于升降台74的右侧，左侧升降器76L维持高度的位置(升降台74的左侧)与关节式货叉78前端之间的距离变大。由此，即便升降台74左侧的高度保持在目标高度70H，与关节式货叉78朝向左侧伸长的情况相比，关节式货叉78前端的高度与预想高度78H之间的差异也变大。如图6、图7所示，即便在关节式货叉78朝向左侧伸长的情况和朝向右侧伸长的情况下关节式货叉78的倾斜角α相同，朝向右侧伸长的情况下的关节式货叉78前端的高度也较低。

因此，在关节式货叉78朝向右侧伸长的情况下，如果升降器等只是根据倾斜角α来调整关节式货叉78的基部的高度，则无法充分地防止关节式货叉78的前端下垂。另外，由于关节式货叉78的前端的(绝对)高度比预想高度78H低，所以，即便升降器等调节关节式货叉78的基部与前端的相对高度，也无法充分防止下垂。其结果，如图7所示，在关节式货叉78朝向右侧(进行上下方向位置的控制的升降器的相反侧)伸长的情况下，关节式货叉78前端的高度过低，关节式货叉78前端将侵入于储物架80的搁板的高度区域。这种情况下，关节式货叉78或物品50与搁板发生干涉，或者在将物品50向搁板转移时升降器等使关节式货叉78沿着上下方向移动的移动量不准确，从而物品搬送装置有可能无法正常地进行物品50的转移。

因此，本发明的课题在于，无论是关节式货叉(物品支撑体)朝向左侧伸长(突出)的情况下，还是朝向右侧伸长的情况下，关节式货叉的前端都不会过度下垂，从而能够防止关节式货叉侵入于储物架的搁板的高度区域而导致物品搬送装置无法正常地进行物品的转移等不良情况。

为了解决上述课题，本发明所涉及的物品搬送装置的一例具备：升降台，该升降台沿着上下方向升降；以及物品支撑体，该物品支撑体能够对物品进行支撑且能够从所述升降台朝向与所述上下方向交叉的左右方向突出，该物品搬送装置的特征在于，所述升降台由沿着所述上下方向延伸的多个升降立柱引导，通过设置于各所述升降立柱的升降驱动装置，对所述升降台的升降动作进行控制，所述升降驱动装置能够以对所述升降台的上下方向位置进行控制的位置控制模式和对用于使所述升降台沿着所述上下方向升降的升降扭矩进行控制的扭矩控制模式中的任一控制模式进行动作，以所述位置控制模式进行动作的所述升降驱动装置在所述升降台停止沿着所述上下方向升降时，按维持所述升降台的上下方向位置的方式进行动作，在所述物品支撑体朝向所述左右方向的一侧突出时，设置于位于该一侧的所述升降立柱的所述升降驱动装置以所述位置控制模式进行动作，设置于位于另一侧的所述升降立柱的所述升降驱动装置以所述扭矩控制模式进行动作。

优选为，所述升降立柱在俯视观察时配置于四边形的角部且设置有4根，在所述升降台设置有转移动作控制装置，该转移动作控制装置能够进行使所述物品支撑体朝向沿着所述左右方向的左侧或右侧移动的动作的控制，所述转移动作控制装置能够执行：使所述物品支撑体从所述4根升降立柱的内侧朝向外侧突出且朝向左侧或右侧中的任一方向突出的突出动作、以及将所述物品支撑体从所述4根升降立柱的外侧朝向内侧拉拢的拉拢动作，在进行所述升降台的升降动作时，设置于位于左侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以相同的控制模式进行动作，另外，设置于位于右侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以与左侧的所述升降驱动装置不同的控制模式进行动作。

更优选为，所述转移动作控制装置在进行所述升降台的升降动作后进行所述突出动作，另外，在进行所述升降台的升降动作前进行所述拉拢动作，在开始所述升降台的升降动作之前，对预定在该升降动作后所述转移动作控制装置使所述物品支撑体朝向左侧或右侧中的哪一个方向突出进行确定，在开始所述升降台的升降动作时，设置于位于预定所述转移动作控制装置使所述物品支撑体突出的一侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以所述位置控制模式进行动作，另外，设置于位于另一侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以所述扭矩控制模式进行动作。

此外，可以在所述4根升降立柱分别设置有表示上下方向位置的升降标识，以所述位置控制模式进行动作的所述升降驱动装置按使所述升降台升降至与设定为目标的上下方向位置相对应的所述升降标识的位置的方式进行动作。

发明的效果

根据本发明的物品搬送装置，由于位于物品支撑体突出的方向侧的升降驱动装置以位置控制模式进行动作，所以通过位置控制模式的升降驱动装置而保持上下位置恒定的部位与物品支撑体的前端之间的距离不会变大，因此，物品支撑体的前端不会大幅下垂，可防止物品支撑体过度倾斜。

附图说明

图1是本发明所涉及的实施方式的一例中的堆装起重机的俯视图。

图2是示出本实施方式的堆装起重机的后视图。

图3是示出本实施方式的堆装起重机的动作顺序的流程图。

图4是示出本实施方式的堆装起重机将物品朝向左侧的储物架转移的情况的后视图。

图5是示出本实施方式的堆装起重机将物品朝向右侧的储物架转移的情况的后视图。

图6是示出以往的堆装起重机将物品朝向左侧的储物架转移的情况的后视图。

图7是示出以往的堆装起重机将物品朝向右侧的储物架转移的情况的后视图。

符号说明：

10…堆装起重机、11…搬送控制装置、12…立柱、14…升降驱动装置、16…升降标识、20…升降台、24…转移动作控制装置、30…关节式货叉、40…储物架、50…物品、70…堆装起重机、78…关节式货叉、80L、80R…储物架、α…倾斜角。

具体实施方式

图1、图2中示出作为本发明所涉及的实施方式的一例中的物品搬送装置的堆装起重机10的俯视图和后视图。堆装起重机10沿着移动轨道18移动，该移动轨道18沿着设备内预先设定的搬送路径而设置。应予说明，图2是从移动方向的后方侧观察堆装起重机10而得到的后视图。在堆装起重机10设置有搬送控制装置11，该搬送控制装置11对沿着移动轨道18的移动、后述的利用升降驱动装置14进行的升降动作、后述的利用转移动作控制装置24进行的突出及拉拢动作这样的、堆装起重机10的所有动作全面地进行管理。

堆装起重机10具备沿着上下方向延伸的多个立柱12(升降立柱)。此处，如图1所示，在俯视下为四边形的角部各具有1根、共4根立柱12。可以利用沿着该立柱12以一定间隔设置有刻度或数值显示、或者嵌入有磁铁等方法，配置表示沿着立柱12的上下方向位置的刻度(升降标识16)。以下，有时将位于左右方向的左侧的2根立柱称为左立柱12La、12Lb，将位于右侧的2根立柱称为右立柱12Ra、12Rb。

在堆装起重机10设置有：升降台20，其由立柱12引导而沿着上下方向升降；以及关节式货叉30(物品支撑体)，其能够从该升降台20朝向左右方向突出(伸缩)。另外，关节式货叉30能够对物品50进行支撑，通过关节式货叉30朝向左右方向突出而在设置于堆装起重机10的左侧以及右侧的储物架40与堆装起重机10之间进行物品50的转移。

在各立柱12分别设置有用于使升降台20沿着上下方向升降的升降驱动装置14。作为升降驱动装置14的具体构成例，可以利用如下方案，即，在各立柱12安装有链轮(未图示)，借助卷绕于该链轮的链条(未图示)使升降台20升降。即，利用受到电子控制的马达等使前述的链轮旋转，使得与升降台20连接的链条卷绕或送出，由此升降台20能够升降。该方案中，利用电子控制来控制链条的卷绕量、卷绕速度、卷绕扭矩，由此，能够控制升降台20的高度、移动速度、升降扭矩。

应予说明，以下有时将设置于左立柱12La、12Lb的升降驱动装置分别称为左升降驱动装置14La、14Lb，将设置于右立柱12Ra、12Rb的升降驱动装置分别称为右升降驱动装置14Ra、14Rb。

另外，升降驱动装置14可以参照沿着立柱12设置的前述的升降标识16来调查升降台20目前存在于何种程度的高度(上下方向位置)。作为参照升降标识16的方法，可以利用照相机等光学检测单元来检测设置于立柱12的刻度、数值显示，也可以利用磁传感器来检测嵌入于立柱12的磁铁。在升降驱动装置14对刻度、磁铁进行检测的情况下，可以通过数出自升降台20位于最下档的状态开始进行了几次检测来计算出目前的高度，也可以预先确定刻度的形状、磁铁的磁模式与高度之间的对应关系、基于该对应关系来判定目前的高度。

在升降台20设置有对前述的关节式货叉30的动作进行控制的转移动作控制装置24。该转移动作控制装置24除了能够执行使关节式货叉30从4根立柱12内侧朝向外侧突出的突出动作和将关节式货叉30从外侧朝向内侧拉拢的拉拢动作以外，还能够对使关节式货叉突出和拉拢的朝向为左侧或右侧进行变更。此外，转移动作控制装置24能够与各升降驱动装置14的动作状态联合进行动作，在升降台20位于适当高度时，执行关节式货叉30的突出动作、拉拢动作。

前述的升降驱动装置14可以分别选择位置控制模式和扭矩控制模式这2个模式中的任一模式进行动作。位置控制模式为用于使升降台20移动至目标位置的模式，该模式下的升降驱动装置14一边参照设置于立柱12的升降标识16，一边使升降台20升降至从外部指示(设定)为目标的高度(发现目标升降标识16)。例如，在升降驱动装置14为包括前述的链轮、链条、马达的构成且马达为脉冲马达的情况下，通过使脉冲马达以到达目标高度所需要的脉冲数进行动作，能够使升降台20移动至目标高度。并且，当升降台20到达目标高度时，位置控制模式的升降驱动装置14停止升降台20的升降，按在该位置维持升降台20的高度的方式进行动作。

扭矩控制模式为用于对使升降台20升降的升降扭矩进行控制的模式，以该模式进行动作的升降驱动装置14基本上追随前述的以位置控制模式进行动作的升降驱动装置14的动作而进行动作。即，扭矩控制模式的升降驱动装置14并不是以其自身发挥作用，在如图1所示、1个升降台20对应有多个(此处为4个)升降驱动装置14的情况下，其中的某些(此处为左右一侧2个)以位置控制模式进行动作，其余以扭矩控制模式进行动作。扭矩控制模式的升降驱动装置与位置控制模式的升降驱动装置14想要使升降台20朝向目标高度移动时的移动速度、升降扭矩相对应地进行动作，以得到与其同等的移动速度、升降扭矩。

本实施方式的堆装起重机10中，哪些升降驱动装置14为位置控制模式、哪些升降驱动装置14为扭矩控制模式根据关节式货叉30朝向左侧和右侧中的哪一方突出而变化。以下，参照图3的流程图以及图4、图5，对堆装起重机10的动作进行说明。

作为例子，对堆装起重机10将已经载置于关节式货叉30上的物品50朝向储物架40的空位转移的情况进行说明。首先，从外部(设备的管理者或经营者等有权决定物品50的处理的人或系统)将应当将物品50朝向储物架40的哪个位置转移(放置)、即表示储物架40内的位置(前后、上下、左右方向位置)的“转移对象位置”发送给堆装起重机10的搬送控制装置11，搬送控制装置11接收该转移对象位置(图3的步骤S01)。

接收到“转移对象位置”的搬送控制装置11对预定最终使关节式货叉30朝向左侧和右侧中的哪一方突出进行确定，以便使堆装起重机10移动至相当于该“转移对象位置”的前后方向位置，并且，将物品50朝向该“转移对象位置”转移(图3的步骤S02)。

当确定了预定使关节式货叉30朝向左侧和右侧中的哪一方突出时，将位于预定使其突出的方向侧的升降驱动装置14确定为“位置控制模式”的担当者(步骤S03)。即，如果预定关节式货叉30朝向左侧突出，则左升降驱动装置14La、14Lb为位置控制模式担当者，如果预定关节式货叉30朝向右侧突出，则右升降驱动装置14Ra、14Rb为位置控制模式担当者。并且，位于与预定使其突出的方向相反的一侧的升降驱动装置14为“扭矩控制模式”的担当者。

当确定了“位置控制模式”的担当者且堆装起重机10已移动至目标前后方向位置时，开始进行升降台20的升降动作(步骤S04)。此时，按照先前所确定的那样，之后位于预定关节式货叉30突出的方向侧的升降驱动装置14以“位置控制模式”进行动作，位于其相反侧的升降驱动装置14以“扭矩控制模式”进行动作。以“位置控制模式”进行动作的升降驱动装置14参照设置于立柱12的升降标识16来确认升降台20目前存在于何种程度的高度(上下方向位置)。并且，当升降台20移动至相当于“转移对象位置”的高度时，完成升降动作，以“位置控制模式”进行动作的升降驱动装置14按在该位置维持升降台20的高度的方式进行动作。

当升降台20的升降动作完毕时，通过转移动作控制装置24来开始使关节式货叉30突出的突出动作(步骤S05)。在进行该突出动作期间，升降驱动装置14分别继续所担当的“位置控制模式”以及“扭矩控制模式”。即，靠近关节式货叉30突出的方向的一侧的升降驱动装置14以“位置控制模式”进行动作，以便将升降台20的高度维持在目前的位置。

当关节式货叉30的突出动作完毕且关节式货叉30上的物品50被转移至储物架40内的“转移对象位置”时，开始进行拉拢关节式货叉30的拉拢动作(步骤S06)。如果该拉拢动作完毕，则使物品50转移至“转移对象位置”的作业完毕。

应予说明，实际上，在突出动作(步骤S05)与拉拢动作(步骤S06)之间，可进行用于将关节式货叉30上的物品50交给储物架40的动作。例如，如果关节式货叉30的前后宽度设计为小于储物架40的搁板彼此的间隙且物品50的前后宽度大于搁板彼此的间隙，则通过升降驱动装置14使关节式货叉30稍微下降并自上而下经过储物架40的搁板的间隙，能够仅将物品50留在搁板上。

当如上使物品50转移至“转移对象位置”的作业完毕时，堆装起重机10的搬送控制装置11从外部接收下一个“转移对象位置”(返回步骤S01)。不过，下一个“转移对象位置”不是待放置物品50的储物架40内的位置，而是待取出物品50的储物架40内的位置。

应予说明，虽然以上对堆装起重机10将已经载置于关节式货叉30上的物品50朝向储物架40的空位转移(“放置”)的情况进行了说明，不过，在堆装起重机10将存放于储物架40的物品50朝向关节式货叉30上转移(“取出”)的情况下，搬送控制装置11也从外部接收该物品50在储物架40内的位置作为“转移对象位置”，由此与上述的动作顺序同样地进行处理。另外，在突出动作(步骤S05)与拉拢动作(步骤S06)之间，例如通过升降驱动装置14使关节式货叉30稍微上升并自下而上经过储物架40的搁板的间隙，能够将物品50从搁板上移到关节式货叉30上。

根据本实施方式的堆装起重机10，突出动作(步骤S05)中靠近于关节式货叉30突出的方向的一侧的升降驱动装置14以“位置控制模式”进行动作，因此，关节式货叉30的前端不会大幅下垂。

具体而言，图4中示出关节式货叉30朝向左侧突出(堆装起重机10将物品50朝向左侧的储物架40转移)的情况。这种情况下，左升降驱动装置14La、14Lb处于“位置控制模式”，因此，升降台20的左侧维持在相当于“转移对象位置”的升降标识16的高度。维持该高度的部位与关节式货叉30的前端之间的距离没有那么大，因此关节式货叉30的前端不会大幅下垂。

接下来，图5中示出关节式货叉30朝向右侧突出(堆装起重机10将物品50朝向右侧的储物架40转移)的情况。这种情况下，右升降驱动装置14Ra、14Rb处于“位置控制模式”，因此，升降台20的右侧维持在相当于“转移对象位置”的升降标识16的高度。维持该高度的部位与关节式货叉30的前端之间的距离没有那么大，因此关节式货叉30的前端不会大幅下垂。

将图4和图5对比可知，本实施方式中，在关节式货叉30突出的方向为左侧的情况和右侧的情况下，关节式货叉30前端的下垂量没有不同。并且，在这两种情况下，关节式货叉30的前端都没有大幅下垂，因此，可防止下垂的关节式货叉30前端侵入于储物架40的搁板的高度区域而无法正常地进行物品50的转移等不良情况。

应予说明，以上为了方便说明，堆装起重机10在前后方向上的移动完毕之后进行升降动作，升降动作完毕之后进行突出动作，不过，也可以在前一阶段的动作完毕之前开始进行下一阶段的动作。即，可以在前后方向上移动期间开始进行升降动作，在进行升降动作期间开始进行突出动作。这种情况下，不需要使前一阶段的动作持续到最后，因此，物品50转移所需要的时间更短。

另外，以上对设置有4根立柱12的堆装起重机10进行了说明，不过，立柱的根数不限于此，例如，可以左侧和右侧各一根、共2根，也可以多于4根。无论立柱的根数为几根，只要在关节式货叉30突出时，位于该突出的方向的升降驱动装置14均以位置控制模式进行动作即可。

另外，为了简化控制，可以省略在升降开始前根据预定关节式货叉30突出的方向来确定升降驱动装置14的动作模式的工序(图3的步骤S03)。即，例如可以决定为升降中(步骤S04)一定是左升降驱动装置14La、14Lb选择位置控制模式、右升降驱动装置14Ra、14Rb选择扭矩控制模式，在升降台20达到目标高度且升降停止后，仅在进行关节式货叉30的突出动作以及拉拢动作期间(步骤S05和步骤S06的期间)，根据其突出、拉拢方向来重新确定左升降驱动装置14La、14Lb和右升降驱动装置14Ra、14Rb中的哪一方选择位置控制模式。

另外，并不一定需要设置于立柱12的升降标识16，如果利用其他方法推断出升降台20的上下方向位置，则也可以不设置升降标识16。例如，在升降驱动装置14为包括链轮、链条、马达的构成的情况下，如果搬送控制装置11等调查升降驱动装置14的动作历史而获知自初始状态开始马达以何种程度的量对链条进行卷绕、送出，则能够计算出升降台20的移动量。

Claims (4)

1.一种物品搬送装置，其具备：升降台，该升降台沿着上下方向升降；以及物品支撑体，该物品支撑体能够对物品进行支撑且能够从所述升降台朝向与所述上下方向交叉的左右方向突出，

所述物品搬送装置的特征在于，

所述升降台由沿着所述上下方向延伸的多个升降立柱引导，通过设置于各所述升降立柱的升降驱动装置，对所述升降台的升降动作进行控制，

所述升降驱动装置能够以对所述升降台的上下方向位置进行控制的位置控制模式和对用于使所述升降台沿着所述上下方向升降的升降扭矩进行控制的扭矩控制模式中的任一控制模式进行动作，

以所述位置控制模式进行动作的所述升降驱动装置在所述升降台停止沿着所述上下方向升降时，按维持所述升降台的上下方向位置的方式进行动作，

在所述物品支撑体朝向所述左右方向的一侧突出时，设置于位于该一侧的所述升降立柱的所述升降驱动装置以所述位置控制模式进行动作，设置于位于另一侧的所述升降立柱的所述升降驱动装置以所述扭矩控制模式进行动作。

2.根据权利要求1所述的物品搬送装置，其特征在于，

所述升降立柱以俯视观察时配置于四边形的角部的方式设置有4根，

在所述升降台设置有转移动作控制装置，该转移动作控制装置能够进行使所述物品支撑体沿着所述左右方向而朝向左侧或右侧移动的动作的控制，

所述转移动作控制装置能够执行：使所述物品支撑体从所述4根升降立柱的内侧朝向外侧突出且朝向左侧或右侧中的任一方向突出的突出动作、以及将所述物品支撑体从所述4根升降立柱的外侧朝向内侧拉拢的拉拢动作，

在进行所述升降台的升降动作时，设置于位于左侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以相同的控制模式进行动作，另外，设置于位于右侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以与左侧的所述升降驱动装置不同的控制模式进行动作。

3.根据权利要求2所述的物品搬送装置，其特征在于，

所述转移动作控制装置在进行了所述升降台的升降动作后进行所述突出动作，另外，在进行所述升降台的升降动作前进行所述拉拢动作，

在开始所述升降台的升降动作之前，对预定在该升降动作后所述转移动作控制装置使所述物品支撑体朝向左侧或右侧中的哪一个方向突出进行确定，

在开始所述升降台的升降动作时，设置于以下2根升降立柱的所述升降驱动装置均以所述位置控制模式进行动作，该2根升降立柱位于预定所述转移动作控制装置使所述物品支撑体突出的一侧，另外，设置于位于另一侧的2根升降立柱的所述升降驱动装置均以所述扭矩控制模式进行动作。

4.根据权利要求2或3所述的物品搬送装置，其特征在于，

在所述4根升降立柱分别设置有表示上下方向位置的升降标识，

以所述位置控制模式进行动作的所述升降驱动装置按使所述升降台升降至所述升降标识的位置的方式进行动作，所述升降标识与设定为目标的上下方向位置相对应。

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