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JP2004157885A - 移動体の位置検出装置 - Google Patents

移動体の位置検出装置 Download PDF

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JP2004157885A
JP2004157885A JP2002324570A JP2002324570A JP2004157885A JP 2004157885 A JP2004157885 A JP 2004157885A JP 2002324570 A JP2002324570 A JP 2002324570A JP 2002324570 A JP2002324570 A JP 2002324570A JP 2004157885 A JP2004157885 A JP 2004157885A
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JP2002324570A
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Kazuhiro Taguchi
和浩 田口
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Daifuku Co Ltd
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Daifuku Co Ltd
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Abstract

【課題】本発明は、エンコーダを使用せずに十分な精度で位置を検出でき、さらにコストを低減できる移動体の位置検出装置を提供することを目的とする。
【解決手段】走行用インバータ37により確認される走行用電動モータの回転数によって走行車体の原点(HP)からの距離(移動位置)を求め、この移動位置を所定時間毎に、第2測距装置25により検出される距離に基づいて補正することにより、走行車体の移動位置(原点からの距離)を検出する構成とする。この構成によれば、移動位置の検出にエンコーダが不要となり、また走行用電動モータの回転数は車輪のすべりにより移動位置にずれが生じるが、第2測距装置25により検出される移動位置に基づいて補正され、このずれが補正されることにより、精度の高い移動位置のデータを確保することができる。また第2測距装置25は低価格の距離センサを使用でき、コストの低減を図ることができる。
【選択図】 図5

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スタッカークレーンなどの移動体の位置検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の移動体の位置検出、たとえばスタッカークレーンの走行位置の検出は、スタッカークレーンの車輪の回転軸にロータリエンコーダを連結し、このロータリエンコーダの出力パルスをカウントすることにより行われていた。しかし、スタッカークレーンの車輪には走行中にすべりが発生するため、出力パルスをカウントして得られる車輪の回転数が走行位置と一致せず、よって十分な走行位置の精度が得られないため、スタッカークレーンを案内する走行レールに沿ってチェーンを敷設し、ロータリエンコーダの回転軸に取付けられたスプロケットを前記チェーンに歯合させることにより、スタッカークレーンの走行に伴ってスプロケットを回転させて、スタッカークレーンの走行位置を検出することが行われている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−229707号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のようにロータリエンコーダを使用して走行位置を検出し、かつ十分な位置精度を得るためには、走行レールに沿ってチェーンを敷設しなければならず、現地工事が伴うことから、コストが高くなってしまうという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、十分な精度で位置を検出でき、さらにコストを低減できる移動体の位置検出装置を提供することを目的としたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項1に記載の発明は、一定経路を移動する移動体であり、移動体を支持する輪体あるいは移動体を移動させる輪体に連結されている電動機と、前記電動機の回転数を確認しながら速度指令に応じて電動機を駆動する駆動手段を有する移動体の位置検出装置であって、
前記移動体に、所定時間毎に、光を使用して前記一定経路の定点と前記移動体との距離を測定する距離測定手段を設け、前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって前記移動体の移動位置を求め、この移動位置を、所定時間毎に前記距離測定手段によって測定される前記移動体の距離により補正して前記移動体の移動位置を検出することを特徴とするものである。
【0007】
上記構成によれば、駆動手段により確認される電動機の回転数によって移動体の移動位置が求められ、この移動位置は所定時間毎に、距離検出手段により検出される移動位置に基づいて補正され、移動体の移動位置が検出される。このように、駆動手段により確認される電動機の回転数が使用されることによりエンコーダが不要となり、また電動機の回転数は輪体のすべりにより移動位置にずれが生じるが、距離検出手段により検出される移動位置に基づいて補正されることによって、このずれが補正される。また距離検出手段は、所定時間、たとえば100〜200ms毎に移動位置を測る手段であればよいので、低価格の距離センサを使用できる。
【0008】
また請求項2に記載の発明は、複数の部材が平行して配置された設定範囲を前記部材を横切るように一定経路を移動する移動体であり、移動体を支持する輪体あるいは移動体を移動させる輪体に連結されている電動機と、前記電動機の回転数を確認しながら速度指令に応じて電動機を駆動する駆動手段を有する移動体の位置検出装置であって、
前記移動体に、前記各部材を撮像する撮像手段を設け、前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって前記移動体の移動位置を求め、この移動位置を、前記撮像手段により撮像された撮像情報により形成される前記各部材の画像情報により補正して前記移動体の移動位置を検出することを特徴とするものである。
【0009】
上記構成によれば、駆動手段により確認される電動機の回転数によって移動体の移動位置が求められ、この移動位置は、撮像手段の撮像情報により形成される前記各部材の画像情報より補正され、移動体の移動位置が検出される。このように、駆動手段により確認される電動機の回転数が使用されることによりエンコーダが不要となり、また電動機の回転数は輪体のすべりにより移動位置にずれが生じるが、撮像手段の撮像情報により形成される各部材の画像情報に基づいて移動位置が補正されることによって、このずれが補正される。
【0010】
また請求項3に記載の発明は、上記請求項2に記載の発明であって、前記撮像手段を、前記移動体の移動方向の前後位置にそれぞれ設け、前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる前記移動位置を、前記移動体の移動方向の前方側に位置する撮像手段の撮像情報より形成される前記各部材の画像情報により補正することを特徴とするものである。
【0011】
上記構成によれば、移動体の移動方向の前方側に位置する撮像手段の撮像情報より形成される前記各部材の画像情報により、駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる移動位置は補正され、移動体の移動位置が検出される。このように、移動体の移動方向の前方側に位置する撮像手段の撮像情報が使用されることによって、移動停止位置が部材間の中央の場合に、正確な停止が可能となる。
【0012】
また請求項4に記載の発明は、上記請求項2または請求項3に記載の発明であって、複数の部材は、垂設された複数の支柱とこれら各支柱にそれぞれ直角に取付けられた腕木からなり、前記撮像手段により撮像された撮像情報より、前記支柱と腕木からなる画像情報を取り出し、この画像情報によって前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる移動位置を補正することを特徴とするものである。
【0013】
上記構成によれば、撮像情報より取り出された支柱と腕木からなる画像情報によって、駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる移動位置が補正され、移動体の移動位置が検出される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
[実施の形態1]
図1は本発明の実施の形態1における移動体の位置検出装置を備えた物品保管設備の概略斜視図である。
【0015】
図1に示すように、物品保管設備FSには、物品出し入れ方向が互いに対向するように間隔を隔てて設置した2基の保管棚Aと、それらの保管棚Aどうしの間に形成された作業通路Bを自動走行するスタッカークレーンCとが設けられ、各保管棚Aには物品(商品など)Fを載せたパレットPを保管する複数の物品保管部Dが上下多段かつスタッカークレーンCの走行方向(以下、前後方向と称す)に並設されている。
【0016】
前記作業通路Bには、保管棚Aの長手方向に沿って走行レール1が設置され、作業通路Bの一端側(スタッカークレーンのホーム・ポジション側;HP側)に設置した物品搬出入部Eには、スタッカークレーンCを制御して搬入出口と物品保管部Dとの間において物品Fの出し入れを行うとともに、各物品保管部Dに保管されている物品Fを管理する地上コントローラ(制御手段)39(図4)を内蔵した地上制御盤E1と、走行レール1を挟んで、物品捌き手段および搬入出口を形成する一対の物品受け台E2(E2a,E2b)とが設けられ、スタッカークレーンCは、後述する入出庫データに基づいて走行レール1に沿って走行して、物品受け台E2と物品保管部Dとの間での物品Fの出し入れを行う入出庫用の搬送車として構成されている。なお、前記HP側から作業通路Bの他端側(スタッカークレーンのアウト・ポジション側;OP側)へのスタッカークレーンCの走行を前進、前記OP側からHP側へのスタッカークレーンCの走行を後進とする。
【0017】
前記物品保管部Dの保管棚Aにおける位置(棚番;物品保管部Dを特定する情報)は、バンクのナンバー(保管棚Aの列ナンバー)とレベルのナンバー(保管棚Aの最も下段の物品保管部Dからの段のナンバー)とベイのナンバー(HP位置からの物品保管部Dの前後方向ナンバー)により特定され、物品保管部Dに対する前記入出庫データは、「作業モード(実行する作業情報;入庫作業、出庫作業、ピッキング作業のいずれかが指定される)」、「使用する物品受け台の別(左右のいずれか一方が指定される)」、「棚番(作業を実行する物品保管部Dのバンク−ベイ−レベル)」から構成される。
【0018】
前記スタッカークレーンCは、一定経路に相当する走行レール1に案内されて物品保管部Dに沿って走行する走行車体(移動体の一例)2と、この走行車体2に垂設された、一定経路に相当する前後一対の昇降マスト(柱体)4に沿って(支持案内されて)物品保管部Dと物品受け台E2へ昇降される昇降台(移動体の一例)3を有し、この昇降台3に、物品保管部Dと物品受け台E2において物品Fの移載を行うフォーク装置(移載手段)5を設けており、スタッカークレーンCは、前記昇降台3(フォーク装置5)に物品Fを載置して搬送する。上記フォーク装置5は、ランニングフォークを使用したフォーク方式としている。
【0019】
また天井部には、走行レール1に対向して保管棚Aの長手方向に沿ってガイドレール6が敷設され、上記一対の昇降マスト4の上端部には、これら上端部を連結するとともに、前記ガイドレール6を左右から挟み込んで、スタッカークレーンCの走行に伴ってスタッカークレーンCの上部位置を規制する上部フレーム7が設けられている。
【0020】
前記昇降台3は、図2および図3に示すように、その左右両側に連結した昇降用チェーン8にて吊下げ支持され、この昇降用チェーン8は、上部フレーム7に設けた案内スプロケット9と一方の昇降マスト4に設けた案内スプロケット10とに巻き掛けられて、走行車体2の一端に装備した巻き取りドラム(移動体を移動させる輪体の一例)11に連結されている。そして、巻き取りドラム11を、この巻き取りドラム11に連結されている昇降用電動モータ(電動機の一例)12にて正逆に駆動回転させて、昇降用チェーン8の繰り出しや巻き取り操作で昇降台3を昇降させるように構成されている。また昇降台3の昇降動作を制動するブレーキ装置13(図4)が巻き取りドラム11の回転軸に設けられている。
【0021】
また図2および図3に示すように、走行車体2上に、所定時間毎、たとえば100ms〜200ms毎に、光を使用して昇降台3の下降限(一定経路の定点の一例)と昇降台3との距離を測定する距離測定手段として第1測距装置14が設けられている。この第1測距装置14は、所定時間毎、垂直測距用のビーム光を投射し、その反射光により距離を測定する第1レーザ測距計15と、昇降台3の下面に設置され、レーザ測距計15から投射されたビーム光を反射する第1反射体(ミラー)16から構成されている。また一方の昇降マスト4に、昇降台3が下降限(定点)に下降してきたことを検出する下限検出器17が設けられている。
【0022】
前記走行車体2には、図2および図3に示すように、走行レール1上を走行自在な前後二つの車輪(移動体を支持する輪体の一例)21と、走行レール1に対する車体横幅方向での位置を規制するように走行レール1に係合する前後二箇所に且つスタッカークレーンCの走行方向とは直角な方向(以下、左右方向と称す)に一対に設けた下部位置規制用ローラ22と、車輪21の回転軸に連結されている走行用電動モータ(電動機の一例)23と、走行車体2の走行動作を制動するブレーキ装置24(図4)が設けられている。そして、二つの車輪21のうちの車体前後方向の一端側の車輪が、走行用電動モータ23にて駆動させる推進用の駆動輪21aに構成され、車体前後方向の他端側の車輪が、遊転自在な従動輪21bとして構成されている。またブレーキ装置24は推進用の駆動輪21aに動作して走行動作を制動する。
【0023】
また図2および図3に示すように、走行車体2の一方の側面に、所定時間毎に、たとえば100ms〜200ms毎に、光を使用して走行レール1のHP位置(一定経路の定点の一例)と走行車体2との距離を測定する距離測定手段として第2測距装置25が設けられている。この第2測距装置25は、所定時間毎に、水平測距用のビーム光を投射し、その反射光により距離を測定する第2レーザ測距計26と、作業通路Bの一端側(HP側)に設置され、第2レーザ測距計26から投射されたビーム光を反射する第2反射体(図示せず)から構成されている。また走行車体2に、走行車体2が物品受け台E2とのパレットPの受け渡し位置(上記HP位置)に位置することを、HP位置に配置された被検出体28aを検出することにより検出するHP検出器28が設けられている。
【0024】
また上部フレーム7に、ガイドレール6に対する車体横幅方向での位置を規制するようにガイドール6に係合する前後二箇所に且つ左右一対に設けた上部位置規制用ローラ31(図2)が設けられ、スタッカークレーンCは、上記下部位置規制用ローラ22と上部位置規制用ローラ31にて倒れ止めされながら、走行用電動モータ23による駆動で走行レール1に沿って自走自在に構成されている。
【0025】
また走行車体2上には、HP側の昇降マスト4の外方位置に、コンピュータからなる本体コントローラ(移動体の制御手段)33を内蔵した本体制御盤Gが設けられており、走行車体2の他方の側面には、物品搬出入部Eの地上コントローラ39とのデータの送受信を行う第1光送受信器34が設けられている。
【0026】
また図4に示すように、本体制御盤Gには、本体コントローラ33の他に、走行用電動モータ23およびフォーク装置5のフォークを出退駆動する移載用電動モータ35(図4)がリレイ36により切り換えられて接続される走行用インバータ37と、昇降用電動モータ12が接続される昇降用インバータ38が設けられている。前記走行用インバータ37は、駆動する電動モータ23または35の回転数を確認しながら本体コントローラ33より出力される速度指令(詳細は後述する)に応じて電動モータ23または35を駆動する駆動手段であり、確認している走行用電動モータ23の回転数を、前進中はプラスの回転数、後進中はマイナスの回転数として本体コントローラ33へ出力している。また前記昇降用インバータ38は、駆動する電動モータ12の回転数を確認しながら本体コントローラ33より出力される速度指令(詳細は後述する)に応じて電動モータ12を駆動する駆動手段であり、確認している電動モータ12の回転数を、上昇中はプラスの回転数、下降中はマイナスの回転数として本体コントローラ33へ出力している。
【0027】
また地上制御盤E1に上記地上コントローラ39が収納され、物品搬出入部Eには、上記第1光送受信器34に対向して第2光送受信器40(図4)が設けられ、地上制御盤E1に収納された地上コントローラ39に接続されている。
【0028】
また上記本体コントローラ33には、昇降用インバータ38を介して昇降用電動モータ12を制御し、またブレーキ装置13を駆動して昇降台3の昇降制御を実行する昇降制御部41と、走行用インバータ37を介して走行用電動モータ23を制御し、またブレーキ装置24を駆動して走行車体2の走行制御を実行する走行制御部42と、リレイ36を切り換えて走行用インバータ37を介して移載用電動モータ35を制御してフォーク装置5のフォークの出退制御を実行する移載制御部43と、地上制御盤E1から第2光送受信器40、第1光送受信器34を介して上記入出庫データを受けて、これら昇降制御部41、走行制御部42、移載制御部43へ指令してスタッカークレーンCの動作を統括する統括制御部44から形成されている。前記昇降制御部41に、第1測距装置14の検出情報と下限検出器17の検出情報と昇降用電動モータ12の回転数の情報が入力され、また走行制御部42に、第2測距装置25の検出情報とHP検出器28の検出情報と走行用電動モータ23の回転数の情報が入力されている。
【0029】
上記本体コントローラ33の各部の動作を詳細に説明する。
『本体コントローラ33の統括制御部44』
前記統括制御部44には、HP位置を原点として物品保管部Dの各ベイ位置の走行距離のデータと、走行車体2の下降限を原点として、物品受け台E2のパレットPの掬い位置と卸し位置の昇降距離のデータ、および物品保管部Dの各レベルにおけるパレットPの掬い位置と卸し位置の昇降距離のデータが予め記憶されており、上記作業モードと物品受け台の別と棚番(バンク−ベイ−レベル)からなる入出庫データを入力すると、入出庫データの作業モードにより次の動作を実行する。
【0030】
「入庫モード」
1.走行制御部42へ、目標走行位置(移動先の原点からの距離のデータ)を「原点」とした走行指令を出力して走行車体2をHP位置へ走行させ、同時に昇降制御部41へ、目標昇降位置(移動先の原点からの距離のデータ)を「物品受け台E2の掬い位置」の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品受け台E2の掬い位置まで昇降させる。
【0031】
2.走行制御部42より目標走行位置への到着信号を入力し、かつ昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、入出庫データの「物品受け台の別」のデータに基づいてフォークの出退方向を確認し、移載制御部43へ、この出退方向を含む突出指令を出力して物品受け台E2の卸し位置へフォークを突出させる。
【0032】
3.移載制御部43より突出信号を入力すると、昇降制御部41へ、目標昇降位置を「物品受け台E2の卸し位置」の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品受け台E2の卸し位置まで昇降させる。これによりフォークによりパレットPが掬われる。
【0033】
4.昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、移載制御部43へ、退入指令を出力して物品受け台E2よりフォークを退入させる。これによりフォークによりパレットPが昇降台3上へ移載される。
【0034】
5.移載制御部43より退入信号を入力すると、走行制御部42へ、目標走行位置を入出庫データの棚番「ベイ」の走行距離のデータとした走行指令を出力して走行車体2を棚番「ベイ」位置へ走行させ、同時に昇降制御部41へ、目標昇降位置を入出庫データの棚番「レベル」の卸し位置の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を棚番「レベル」の卸し位置まで昇降させる。
【0035】
6.走行制御部42より目標走行位置への到着信号を入力し、かつ昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、入出庫データの棚番「バンク」のデータに基づいてフォークの出退方向を確認し、移載制御部43へ、この出退方向を含む突出指令を出力して物品収納部Dの卸し位置へフォークを突出させる。
【0036】
7.移載制御部43より突出信号を入力すると、昇降制御部41へ、目標昇降位置を入出庫データの棚番「レベル」の掬い位置の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品収納部Dの掬い位置まで下降させる。これによりパレットPがフォークより物品収納部Dへ卸される。
【0037】
8.昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、移載制御部43へ、退入指令を出力して物品受け台E2よりフォークを退入させる。これによりフォークが昇降台3上へ戻される。
【0038】
このような入庫モードの動作により、「走行車体2のHPの走行位置への走行の動作より順に、昇降台3の物品受け台E2の昇降位置への昇降、フォーク装置5によるパレットPの掬い、走行車体2の棚番の物品収納部Dの走行位置への走行、昇降台3の棚番の物品収納部Dの昇降位置への昇降、フォーク装置5によるパレットPの卸し」、が実行される。
【0039】
「出庫モード」
1.走行制御部42へ、目標走行位置(移動先の原点からの距離のデータ)を入出庫データの棚番「ベイ」の走行距離のデータとした走行指令を出力して走行車体2を棚番「ベイ」位置へ走行させ、同時に昇降制御部41へ、目標昇降位置(移動先の原点からの距離のデータ)を入出庫データの棚番「レベル」の掬い位置の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を棚番「レベル」の掬い位置まで昇降させる。
【0040】
2.走行制御部42より目標走行位置への到着信号を入力し、かつ昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、入出庫データの棚番「バンク」のデータに基づいてフォークの出退方向を確認し、移載制御部43へ、この出退方向を含む突出指令を出力して物品収納部Dの卸し位置へフォークを突出させる。
【0041】
3.移載制御部43より突出信号を入力すると、昇降制御部41へ、目標昇降位置を入出庫データの棚番「レベル」の卸し位置の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品収納部Dの卸し位置まで上昇させる。これによりフォークによりパレットPが掬われる。
【0042】
4.昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、移載制御部43へ、退入指令を出力して物品受け台E2よりフォークを退入させる。これによりフォークによりパレットPが昇降台3上へ移載される。
【0043】
5.移載制御部43より退入信号を入力すると、走行制御部42へ、目標走行位置を「原点」とした走行指令を出力して走行車体2をHP位置へ走行させ、同時に昇降制御部41へ、目標昇降位置を「物品受け台E2の卸し位置」の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品受け台E2の卸し位置まで昇降させる。
【0044】
6.走行制御部42より目標走行位置への到着信号を入力し、かつ昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、入出庫データの「物品受け台の別」のデータに基づいてフォークの出退方向を確認し、移載制御部43へ、この出退方向を含む突出指令を出力して物品受け台E2の卸し位置へフォークを突出させる。
【0045】
7.移載制御部43より突出信号を入力すると、昇降制御部41へ、目標昇降位置を「物品受け台E2の掬い位置」の昇降距離のデータとした昇降指令を出力して昇降台3を物品受け台E2の掬い位置まで昇降させる。これによりパレットPがフォークより物品収納部Dへ卸される。
【0046】
8.昇降制御部41から目標昇降位置への到着信号を入力すると、移載制御部43へ、退入指令を出力して物品受け台E2よりフォークを退入させる。これによりフォークが昇降台3上へ戻される。
【0047】
このような出庫モードの動作により、「走行車体2の棚番の物品収納部Dの走行位置への走行の動作より順に、昇降台3の棚番の物品収納部Dの昇降位置への昇降、フォーク装置5によるパレットPの掬い、走行車体2のHP位置への走行、昇降台3の物品受け台E2の高さ位置までの昇降、フォーク装置5によるパレットPの卸し」、が実行される。
『本体コントローラ33の走行制御部42』
上記本体コントローラ33の走行制御部42の制御ブロック図を図5に示す。
【0048】
走行制御部42は、HP検出器28の検出情報により入力される第2測距装置25の検出情報を較正し、またHP検出器28の検出情報によりリセットされ、後述する走行制御中信号がオンのときに走行用電動モータ23の回転数の情報をカウントしてHP位置からの走行車体2の走行距離を求めるとともに、所定時間毎に入力される第2測距装置25の検出情報(較正済み)により補正して走行車体2、すなわちスタッカークレーンCの移動位置{原点(HP位置)からの距離}を検出する距離測定部50と、後述するスタート信号によりスタート時の距離測定部50に検出されているスタッカークレーンCの移動位置(スタート位置と称す)を記憶し、以後、距離測定部50に検出されているスタッカークレーンCの移動位置よりスタート位置を減算して走行本体2の実移動距離を測定する移動距離検出部51と、移動距離検出部51により測定された移動距離を微分して実速度vを測定する速度検出部52と、統括制御部44から入力した目標走行位置(移動先の原点からの距離のデータ)および距離測定部50に検出されている、スタート位置の原点からの距離のデータに基づいて走行パターンを設定する走行パターン設定部54(詳細は後述する)と、移動距離検出部51により測定された実移動距離、速度検出部52により検出された走行本体2の実速度、および走行パターン設定部54から入力した走行パターンの設定値により速度指令値を走行用インバータ37へ出力し、またブレーキ24を駆動する走行パターン発生部55(詳細は後述する)から構成されている。
【0049】
上記走行パターン設定部54は、目標走行位置(移動先の原点からの距離のデータ)からスタート位置の原点からの距離のデータを減算して、走行車体2が移動しなければならない距離(移動距離)Qを求め、この移動距離Qにより、図6(a)に示す走行パターンを設定するための設定値を演算するものであり、予め設定された加減速度αと停止前の「低速」の走行速度vLとこの走行速度vLによる移動距離により、図6(b)に示す高速の一定速度vHと減速を開始する移動距離(減速開始ポイント)Rを求め、これら高速の一定速度vH、減速開始移動距離R、および移動距離(停止距離に相当する)Qを走行パターン発生部55へ出力する。走行速度vを積分したものが移動距離になることから、加減速度と停止前の「低速」の走行速度vLとこの走行速度vLによる移動距離が設定されていると、高速の一定速度vHと減速を開始する移動距離(減速開始ポイント)Rを求めることができる。
【0050】
走行パターン発生部55にも、予め加減速度αと停止前の「低速」の走行速度vLとこの走行速度vLによる移動距離が設定されており、走行パターン設定部54より高速の一定速度vH、減速開始移動距離R、および移動距離Qを入力すると、図6(a)に示す走行パターンを設定でき、走行パターンを設定すると、上記スタート信号を移動距離検出部51に出力し、上記走行制御中信号を距離測定部50に出力し、同時に設定走行パターンにしたがって、さらに速度検出部52により検出された走行本体2の実速度vをフィードバックしながら速度指令値を走行用インバータ37へ出力する。そして、移動距離検出部51により測定された実移動距離が減速開始移動距離Rに達すると、高速の一定速度vHから低速の走行速度vLへ減速し、走行車体2の走行速度が「低速」vLに移行し、移動距離Qより一定距離手前位置に達すると、ブレーキ装置24を作動させて走行車体2を停止させ、目標走行位置に到着すると、到着信号を統括制御部44へ出力し、上記走行制御中信号の出力を止める(オフとする)。
【0051】
上記本体コントローラ33の走行制御部42の構成による作用を説明する。
走行制御部42は、統括制御部44から目標走行位置(移動先の原点からの距離のデータ)を入力すると、走行パターンを形成(設定)し、この設定走行パターンに基づき、検出している実速度vをフィードバックしながら速度指令値を走行用インバータ37へ出力して走行車体2の走行を行う。
【0052】
そして測定された実移動距離が減速開始移動距離Rに達すると、走行車体2の走行速度を「低速」vLに移行させ、移動距離Qより一定距離手前位置に達すると、ブレーキ装置24を作動させて走行車体2を停止させる。
『本体コントローラ33の昇降制御部41』
上記本体コントローラ33の昇降制御部41の制御ブロック図を図7に示す。
【0053】
昇降制御部41は、下限検出器17の検出情報により入力される第1測距装置14の検出情報を較正し、また下限検出器17の検出情報によりリセットされ、昇降用電動モータ12の回転数の情報をカウントして下降限からの昇降台3の昇降距離を求めるとともに、所定時間毎に入力される第1測距装置14の検出情報(較正済み)により補正して昇降台3の移動位置{原点(下降限)からの距離}を検出する距離測定部60と、後述するスタート信号によりスタート時の距離測定部60に検出されている昇降台3の移動位置(スタート位置と称す)を記憶し、以後、距離測定部50に検出されている昇降台3の移動位置よりスタート位置を減算して昇降台3の実移動距離を測定する移動距離検出部61と、移動距離検出部61により測定された移動距離を微分して実速度wを測定する速度検出部62と、統括制御部44から入力した目標昇降位置(移動先の原点からの距離のデータ)および距離測定部60に検出されている、スタート位置の原点(下降限)からの距離のデータに基づいて昇降パターンを設定する昇降パターン設定部64(詳細は後述する)と、移動距離検出部61により測定された実移動距離、速度検出部62により検出された昇降台3の実速度、および昇降パターン設定部64から入力した昇降パターンの設定値により速度指令値を昇降用インバータ38へ出力する昇降パターン発生部65(詳細は後述する)から構成されている。
【0054】
上記昇降パターン設定部64は、目標昇降位置(移動先の原点からの距離のデータ)からスタート位置の原点からの距離のデータを減算して、昇降台3が移動しなければならない距離(移動距離)Uを求め、この移動距離Uにより、上記走行制御部42の走行パターン設定部54と同様に、走行パターンを設定するための設定値を演算するものであり、高速の一定速度wH、減速開始移動距離X、および移動距離(停止距離に相当する)Uを昇降パターン発生部65へ出力する。
【0055】
昇降パターン発生部65にも、上記走行制御部42の走行パターン発生部55と同様に、高速の一定速度wH、減速開始移動距離X、および移動距離Uを入力すると、昇降パターンを設定でき、昇降パターンを設定すると、上記スタート信号を移動距離検出部61に出力し、同時に設定昇降パターンにしたがって、さらに速度検出部62により検出された昇降台3の実速度wをフィードバックしながら速度指令値を昇降用インバータ38へ出力する。そして、移動距離検出部61により測定された実移動距離が減速開始移動距離Xに達すると、高速の一定速度wHから低速の走行速度wLへ減速し、昇降台3の昇降速度が低速wLに移行し、移動距離Uより一定距離手前に達するとブレーキ装置13を作動させて昇降台3を停止させ、目標昇降位置に到着すると、到着信号を統括制御部44へ出力する。
【0056】
上記本体コントローラ33の昇降制御部41の構成による作用を説明する。
昇降制御部41は、統括制御部44から目標昇降位置(移動先の原点からの距離のデータ)を入力すると、設定昇降パターンを形成し、この設定昇降パターンに基づき、検出している実速度wをフィードバックしながら速度指令値を昇降用インバータ38へ出力して昇降台3の昇降を行う。
【0057】
そして測定された実移動距離が減速開始移動距離Xに達すると、昇降台3の昇降速度を「低速」wLに移行させ、移動距離Uより一定距離手前に達するとブレーキ装置13を作動させて昇降台3を停止させる。
【0058】
上記物品保管設備FSの構成によれば、地上制御盤E1から第2光送受信器40、第1光送受信器34を介して上記入出庫データが本体コントローラ33へ出力されると、本体コントローラ33の統括制御部44がこの入出庫データを受けて、上述したように入出庫データの作業モードに基づいて昇降制御部41、走行制御部42、移載制御部43へ指令しスタッカークレーンCの入出庫動作が実行される。
【0059】
以上のように本実施の形態1によれば、走行用インバータ37により確認される走行用電動モータ23の回転数によって走行車体2の移動位置が求められ、この移動位置は所定時間毎に、第2測距装置25により検出される距離に基づいて補正され、走行車体2の移動位置{原点(HP位置)からの距離}が検出され、また同様に、昇降用インバータ38により確認される昇降用電動モータ12の回転数によって昇降台3の移動位置が求められ、この移動位置は所定時間毎に、第1測距装置14により検出される距離に基づいて補正され、昇降台3の移動位置{原点(下降限)からの距離}が検出される。このように、インバータ37,38により確認される電動モータ23,12の回転数が使用されることによりエンコーダが不要となり、また電動モータ23,12の回転数は車輪(輪体)21や巻き取りドラム11,スプロケット9,10のすべりにより移動位置にずれが生じるが、測距装置25,14により検出される移動位置に基づいて補正され、このずれが補正されることにより、精度の高い移動位置のデータを確保することができる。また測距装置25,14は、所定時間、たとえば100〜200ms毎に移動位置を測る手段であればよいので、低価格の距離センサを使用でき、コストの低減を図ることができる。なお、10〜20ms毎に移動位置を測る測距装置(距離センサ)は高価である。
[実施の形態2]
実施の形態2は、上記実施の形態1における測距装置25,14に代えて、昇降台2上の前後端位置にそれぞれカメラ装置を配置したものである。なお、実施の形態1と同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【0060】
図8は本発明の実施の形態2における移動体の位置検出装置を備えた物品保管設備の概略斜視図である。
昇降台3上には、昇降台3が物品収納部Dの中心位置に停止しているとき、この保管棚Aの物品保管部Dを形成する前後の各トラス(支柱,部材の一例)71と腕木(部材の一例)72の状態をトラス71を中心としてそれぞれ撮影するCCDカメラからなる前側撮像装置(撮像手段の一例)73,後側撮像装置(撮像手段の一例)74とこれら撮像装置73,74による撮影時の照明を行う照明装置73a,74aが設けられている。図9に、前側撮像装置73により撮影されている範囲jと後側撮像装置74により撮影されている範囲kを示す。
【0061】
図10に示すように、これら撮像装置73,74の撮像信号(撮像情報)が、本体コントローラ33の走行制御部42へ入力され、前側撮像装置73の撮像信号(撮像情報)が、本体コントローラ33の昇降制御部41へ入力されている。
【0062】
走行制御部42のブロック図を図11に示す。
前側撮像装置73の撮像信号を入力して画像処理し、図12(a)に示す、トラス71の右方のみに腕木72が取り付けられた(保管棚AのHP側端部)ト字形状画像情報と、図12(b)に示す、トラス71とその両側の腕木72からなる十字形状画像情報を判別し判別信号を出力する前側画像処理部81と、
走行パターン発生部55より出力される走行車体2の後進中(OP側からHP側へ走行中)または前進中(HP側からOP側へ走行中)の信号と、前側画像処理部81よりト字形状判別信号または十字形状判別信号を入力し、ト字形状判別信号を入力すると“1”をセットし、後進中に十字形状判別信号を入力すると“1”を減算し、前進中に十字形状判別信号を入力すると“1”を加算して走行車体2が位置しているベイ番号を検出する前側ベイ番号検出部82と、
後側撮像装置74の撮像信号を入力して画像処理し、図12(c)に示す、トラス71の左方のみに腕木72が取り付けられた(保管棚AのOP側端部)逆ト字形状画像情報と、図12(b)に示す、トラス71とその両側の腕木72からなる十字形状画像情報を判別し判別信号を出力する後側画像処理部83と、
走行パターン発生部55より出力される走行車体2の後進中または前進中の信号と、後側画像処理部81より逆ト字形状判別信号または十字形状判別信号を入力し、逆ト字形状判別信号を入力すると“N”(Nは最後部のベイの番号)をセットし、後進中に十字形状判別信号を入力すると“1”を減算し、前進中に十字形状判別信号を入力すると“1”を加算して走行車体2が位置しているベイ番号を検出する後側ベイ番号検出部84と、
走行パターン発生部55より出力される走行車体2の後進中または前進中の信号を入力し、後進中は、前側ベイ番号検出部82から出力されるベイ番号により、予め設定されている各ベイの原点(HP位置)からの距離を検索して距離測定部50へ出力し、また前進中は、後側ベイ番号検出部84から出力されるベイ番号により、予め設定されている各ベイの原点(HP位置)からの距離を検索して距離測定部50へ出力する距離補正部85が設けられている。
【0063】
距離測定部50は、距離補正部85から「原点からの距離」を入力すると、HP検出器28の検出情報によりリセットされ、走行用電動モータ23の回転数の情報をカウントして求めているHPからの走行車体2の走行距離を、この「原点からの距離」に修正する。
【0064】
なお、走行パターン発生部55は、速度指令値を走行用インバータ37へ出力されに際し、走行方向に応じて前側ベイ番号検出部82と後側ベイ番号検出部84と距離補正部85へ走行車体2の後進中または前進中の信号を出力する。
【0065】
また昇降制御部41のブロック図を図13に示す。
前側撮像装置73の撮像信号を入力して画像処理し、上記ト字形状画像情報と、十字形状画像情報と、逆ト字形状画像情報を判別し判別信号を出力する画像処理部91と、
下限検出器17の検出情報と、昇降パターン発生部65より出力される昇降台3の上昇中または下降中の信号と、画像処理部91より出力されるト字形状判別信号または十字形状判別信号または逆ト字形状判別信号を入力し、下限検出器17の検出情報を入力すると“1”をセットし、下降中にト字形状判別信号または十字形状判別信号または逆ト字形状判別信号を入力すると“1”を減算し、上昇中にト字形状判別信号または十字形状判別信号または逆ト字形状判別信号を入力すると“1”を加算して昇降台3が位置しているレベル番号を検出するレベル番号検出部92と、
レベル番号検出部92から出力されるレベル番号により、予め設定されている各レベルの原点(下降限位置)からの距離を検索して距離測定部60へ出力する距離補正部93が設けられている。
【0066】
距離測定部60は、距離補正部93から「原点からの距離」を入力すると、下降限検出器17の検出情報によりリセットされ、昇降用電動モータ12の回転数の情報をカウントして求めている下降限からの昇降台3の昇降距離を、この「原点からの距離」に修正する。
【0067】
なお、昇降パターン発生部65は、速度指令値を昇降用インバータ38へ出力されに際し、昇降方向に応じてレベル番号検出部92へ昇降台3の上昇中または下降中の信号を出力する。
【0068】
このような物品保管設備FSの構成によれば、実施の形態1と同様に、地上制御盤E1から第2光送受信器40、第1光送受信器34を介して上記入出庫データが本体コントローラ33へ出力されると、本体コントローラ33の統括制御部44がこの入出庫データを受けて、上述したように入出庫データの作業モードに基づいて昇降制御部41、走行制御部42、移載制御部43へ指令しスタッカークレーンCの入出庫動作が実行される。
【0069】
以上のように本実施の形態2によれば、走行用インバータ37により確認される走行用電動モータ23の回転数によって走行車体2の移動位置が求められ、この移動位置が、撮像装置73,74の撮像信号により形成される部材、すなわちトラス71と腕木72の画像情報より補正され、走行車体2の移動位置が検出される。このように、走行用インバータ37により確認される走行用電動モータ23の回転数が使用されることによりエンコーダが不要となり、また電動モータ23の回転数は車輪(輪体)2のすべりにより移動位置にずれが生じるが、撮像装置73,74の撮像信号により形成されるトラス71と腕木72の画像情報に基づいて移動位置が補正され、このずれが補正されることにより、精度の高い移動位置のデータを確保することができる。
【0070】
また昇降用インバータ38により確認される昇降用電動モータ12の回転数によって昇降台3の移動位置が求められ、この移動位置が、撮像装置73の撮像信号により形成される部材、すなわちトラス71と腕木72の画像情報より補正され、昇降台3の移動位置が検出される。このように、昇降用インバータ38により確認される昇降用電動モータ12の回転数が使用されることによりエンコーダが不要となり、また電動モータ12の回転数は巻き取りドラム11,案内スプロケット9,10のすべりにより移動位置にずれが生じるが、撮像装置73の撮像信号により形成されるトラス71と腕木72の画像情報に基づいて移動位置が補正され、このずれが補正されることにより、精度の高い移動位置のデータを確保することができる。
【0071】
また本実施の形態2によれば、走行車体2の移動方向の前側に位置する撮像装置の撮像信号より形成されるトラス71と腕木72の画像情報により、走行用インバータ37により確認される走行用電動モータ23の回転数によって求められる移動位置が補正され、走行車体2の移動位置が検出されることにより、走行車体2の移動停止位置が前後のトラス71と腕木72の中央、すなわち物品収納部Dの中央に、正確に停止することが可能となる。
【0072】
なお、本実施の形態では、移動体を、物品保管設備FSのスタッカークレーンCの走行車体2と昇降台3とし、複数の部材が平行に配置されている範囲を、物品保管設備FSの保管棚Aとしているが、このような物品保管設備FSの保管棚AとスタッカークレーンCに限ることはなく、図14に示すような、物品保管庫FS’としてもよい。この物品保管庫FS’では、前方側に位置する一方の保管棚Aの下部側の物品収納部Dを利用して上下2段の物品Fの搬入出口が設けられ、この搬入出口にそれぞれ物品Fを保管棚Aに対して搬出入するためにコンベヤ装置E2a,E2bが設けられ、また搬出入口の近傍に、地上制御盤E1が設けられている。また、一対の保管棚Aの前後中間部には、物品Fを各物品収納部Dとコンベヤ装置E2a,E2bとの間に亘って搬送し、入出庫を行う搬送装置として、保管棚Aの上下高さのほぼ全域にわたって垂直方向に昇降される昇降体である昇降台(移動体の一例)3と、この昇降台3上に横動自在に設けられる走行体(移動体の一例)2’と、この走行体2’上に設けられ、保管棚Aの物品保管部Dまたはコンベヤ装置E2a,E2bに対して物品Fの受け渡しを行うフォーク装置5を備えた搬送装置を設け、走行体2’の移動位置(走行位置)を所定時間毎に測定する第2測距装置25を設け、昇降台3の高さ位置を所定時間毎に測定する第1測距装置14を設けている。また走行体2’を移動させるためのインバータと昇降台3を移動させるためのインバータからそれぞれ駆動モータの回転数が、搬送装置の本体コントローラ33へ出力される。なお、移動体である走行体2’に、第2測距装置25に代えて2台の撮像装置73,74を設けて、位置を検出するようにしてもよい。
【0073】
また本実施の形態では、走行用インバータ37を移載用電動モータ35と走行用電動モータ23で共用しているが、移載用電動モータ35に専用のインバータを設けてもよい。
【0074】
また本実施の形態では、左右方向に並設された各保管棚Aをそれぞれ、前後方向に物品保管部Dを有する構成としているが、各保管棚Aを前後方向のみでなく左右方向(奥行き方向)に物品保管部Dを並べた構成とすることもできる。このとき、フォーク装置5を、フォーク(出し入れ具)が各保管棚Aの左右方向の各物品保管部Dに対して位置決め出退可能な構成(ダブルディープタイプ)とする。
【0075】
また本実施の形態では、物品Fの移載を行うフォーク装置(移載手段)5をランニングフォークを使用したフォーク方式としているが、フォーク方式に限ることはなく、互いに接近離間方向に移動自在で物品Fの側面を挟持する一対の搬送用ベルトを備えたサイドベルト方式、あるいは互いに接近離間方向に移動自在で物品Fの側面を挟持して物品Fを移載する一対のフォークを備えたサイドクランプ方式、あるいは物品Fに取っ手がある場合にこの取っ手を把持あるいは支持して物品Fを移載するフック方式、あるいは物品Fに裏面にフォークが移動して裏面から物品Fを押して物品保管部Dから昇降台3上へ移載し、物品Fの前面にフォークが移動して前面から物品Fを押して昇降台3から物品保管部D上へ移載するアーム方式のフォーク装置とすることができる。
【0076】
また本実施の形態では、搬入出部Eの一対の固定式の物品受け台E2a,E2bを物品Fの搬入出を行う搬入出口として使用しているが、これら物品受け台E2a,E2bを、物品Fの搬入口専用または搬出口専用として使用することもできる。また物品Fの捌き手段として、物品受け台E2a,E2bを使用しているが、コンベヤ装置、自走台車、リフター付物品受け台などを使用することもできる。
【0077】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、十分な精度で移動体の位置を検出でき、さらにコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における物品保管設備の斜視図である。
【図2】同物品保管設備のスタッカークレーンの概略構成図である。
【図3】同物品保管設備のスタッカークレーンの要部拡大図である。
【図4】同物品保管設備の制御構成図である。
【図5】同物品保管設備の本体コントローラの走行制御部のブロック図である。
【図6】同物品保管設備の設定走行パターンの説明図である。
【図7】同物品保管設備の本体コントローラの昇降制御部のブロック図である。
【図8】本発明の実施の形態2における物品保管設備の斜視図である。
【図9】同物品保管設備の撮像装置の撮像範囲を示す説明図である。
【図10】同物品保管設備の制御構成図である。
【図11】同物品保管設備の本体コントローラの走行制御部のブロック図である。
【図12】同物品保管設備の本体コントローラによる画像確認のための形状を示す図である。
【図13】同物品保管設備の本体コントローラの昇降制御部のブロック図である。
【図14】本発明の他の実施の形態における物品保管設備を形成する物品保管庫の要部斜視図である。
【符号の説明】
FS 物品保管設備
FS’ 物品保管庫
A 保管棚
B 作業通路
C スタッカークレーン
D 物品保管部
E 搬入出部
E1 地上制御盤
E2 物品受け台(搬入出口)
F 物品
G 本体制御盤
P パレット
1 走行レール
2 走行車体
2’ 走行体
3 昇降台
4 昇降マスト
5 フォーク装置
11 巻き取りドラム
12 昇降用電動モータ
13,24 ブレーキ装置
14,25 測距装置
17 下限検出器
21 車輪
23 走行用電動モータ
28 HP検出器
33 本体コントローラ
34,40 光送受信器
35 移載用電動モータ
37,38 インバータ
39 地上コントローラ
71 トラス
72 腕木
73,74 撮像装置

Claims (4)

  1. 一定経路を移動する移動体であり、移動体を支持する輪体あるいは移動体を移動させる輪体に連結されている電動機と、前記電動機の回転数を確認しながら速度指令に応じて電動機を駆動する駆動手段を有する移動体の位置検出装置であって、
    前記移動体に、所定時間毎に、光を使用して前記一定経路の定点と前記移動体との距離を測定する距離測定手段を設け、
    前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって前記移動体の移動位置を求め、この移動位置を、所定時間毎に前記距離測定手段によって測定される前記移動体の距離により補正して前記移動体の移動位置を検出すること
    を特徴とする移動体の位置検出装置。
  2. 複数の部材が平行して配置された設定範囲を前記部材を横切るように一定経路を移動する移動体であり、移動体を支持する輪体あるいは移動体を移動させる輪体に連結されている電動機と、前記電動機の回転数を確認しながら速度指令に応じて電動機を駆動する駆動手段を有する移動体の位置検出装置であって、
    前記移動体に、前記各部材を撮像する撮像手段を設け、
    前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって前記移動体の移動位置を求め、この移動位置を、前記撮像手段により撮像された撮像情報により形成される前記各部材の画像情報により補正して前記移動体の移動位置を検出することを特徴とする移動体の位置検出装置。
  3. 前記撮像手段を、前記移動体の移動方向の前後位置にそれぞれ設け、
    前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる前記移動位置を、前記移動体の移動方向の前方側に位置する撮像手段の撮像情報より形成される前記各部材の画像情報により補正すること
    を特徴とする請求項2に記載の移動体の位置検出装置。
  4. 複数の部材は、垂設された複数の支柱とこれら各支柱にそれぞれ直角に取付けられた腕木からなり、
    前記撮像手段により撮像された撮像情報より、前記支柱と腕木からなる画像情報を取り出し、この画像情報によって前記駆動手段により確認される電動機の回転数によって求められる移動位置を補正すること
    を特徴とする請求項2または請求項3に記載の移動体の位置検出装置。
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