TWI382950B - Transfer system - Google Patents

Description

移載系統

本發明係關於由移載裝置(堆高式起重機、高架行走車、有軌道台車、無人搬運車等等)和棚架等的物品台所組合成之系統。本發明特別是關於用來修正移載裝置的傾斜之系統。

在用滑動式叉架等進行物品之移載時，已知會因滑動式叉架本身重量或物品荷重而產生變形。於是在專利文獻1揭示出，使搭載著滑動式叉架之昇降台傾斜，以修正滑動式叉架之變形。為了正確地進行修正，必須正確檢測滑動式叉架之變形。然而使用應變計等的檢測器時，滑動式叉架之進退及振動所產生之加速度會導致誤差，因此難以正確地檢測出變形。

〔專利文獻1〕日本實開平7-9811

本發明之課題，係為了謀求以高速、省空間、低衝擊的方式進行物品之移載。申請專利範圍第2項的發明之追加課題在於，並不等待移載裝置之進退完成，即可進行傾斜之檢測。申請專利範圍第3項的發明之追加課題在於，為了能更正確地檢測出移載裝置的傾斜。

本發明之移載系統，係具備：具有能進退自如的臂部 之移載裝置、藉由該移載裝置進行物品的收授之物品台而構成之移載系統；其特徵在於：在前述物品台之至少二部位，設置與物品台載置面的高度相同之標記；在前述移載裝置之臂部，設置用來檢測前述至少二部分的標記之高度差的檢測手段；為了消彌該檢測手段所求出之高度位置的差距，係設有用來使前述移載裝置沿前述臂部的進退方向傾斜(tilt)之傾斜手段。

較佳為，前述標記係由和前述物品載置面平行的連續線所構成。較佳為，前述檢測手段，係由沿前述臂部的進退方向隔著間隔配置之至少一對光學感測器所構成。

本發明，係使臂部朝物品台側前進，並檢測出至少二部位的標記之高度差。當臂部和物品載置面呈平行時，從檢測側觀察不會產生標記間的高度差；但當不是呈平行時，則標記間會產生高度差。於是，為了消彌該差距而使移載裝置傾斜，即可使臂部和物品載置面形成平行。當臂部和物品載置面形成平行時，在物品台和臂部間進行物品的收授時之衝擊變小。又臂部進行微速昇降的行程變短，因此可縮短移載時間，而減少物品台側之空間。藉此，能謀求低衝擊、高速且省空間之移載。

此外，當標記是由和物品載置面平行之連續線所構成時，能在臂部進退之廣範圍間進行標記之檢測。又先檢測出至少一部位之標記並儲存其高度，隨後只要檢測標記的高度變化即可檢測出臂部是否傾斜。因此即使臂部未進出至既定位置，仍能檢測出傾斜。在利用標記高度差來檢測 傾斜時，標記檢測位置之間隔越廣其精度越高。於是，若沿臂部之進退方向隔著間隔配置檢測手段，即可更加正確地檢測出臂部的傾斜。

以下說明用來實施本發明之最佳實施例。

〔實施例〕

第1圖~第8圖係顯示實施例的移載系統之堆高式起重機。在各圖中，2代表昇降台，例如沿著一對塔4,4昇降，在其下部設有堆高式起重機之未圖示的台車，其行走於未圖示之行走軌道上。在台車設有：行走用馬達、昇降台2之昇降用馬達。昇降台2例如是由左右的引導單元6,6及線性移動導件(LM導件)7所構成，能沿著塔4昇降。8代表昇降台2之上部框架，藉由插銷10、12，以插銷10為搖動中心而傾斜自如地裝設在引導單元6。

傾斜機構14如第2圖所示，插銷12係安裝於引導單元6，並貫穿設於上部框架8及傾斜機構14之長孔18，且固定在螺帽20和線性移動導件24：螺帽20係藉由傾斜用馬達22沿著滾珠螺桿21進行左右移動。26代表用來引導線性移動導件24之引導單元。當傾斜用馬達22作動時，上部框架8和傾斜機構14會相對於插銷12進行左右移動，但由於上部框架8無法相對插銷10進行左右移動，故昇降台2會以插銷10為支點進行左右移動。結 果，昇降台2會沿滑動式叉架16的進退方向傾斜。

第3圖、第4圖之30代表棚架支承件，係沿著供堆高式起重機行走之自動倉庫的棚架設置，其中省略棚架支承件30的支柱等。以和棚架支承件30的長邊方向平行、換言之和棚架支承件30的物品載置面平行的方式，設置上下2條的線狀標記31、32。標記31、32例如是使用色帶(color tape)等的光學標記。滑動式叉架16係以其底部單元係固定於昇降台2，且具有中間單元34及頂部單元35，在前端之頂部單元35的左右兩端附近具備影像感測器36、37。影像感測器36、37例如使用：視野方向為上下方向之1維光學感測器，但也能使用具有面狀視野之CCD攝影機等。

如第4圖所示，在檢測頂部單元35對棚架支承件30之傾斜時，40、41代表第3圖之影像感測器36、37的視野，例如可辨識上下2條標記31、32時，係求取其平均高度與視野中心之距離d1、d2。此外，在僅能檢測出標記31、32中一方時，求取檢測出的標記和視野中心的高度距離亦可。當頂部單元35呈水平時，視野中心與標記31、32的高度差距d1、d2兩者共通。d1、d2間的差距代表頂部單元35的傾斜情形，藉由第2圖的傾斜機構14使昇降台2傾斜，即可消彌滑動式叉架的頂部單元35之傾斜(修正成0)。

第5圖係顯示昇降台控制部50和其週邊。51代表用來使昇降台昇降之昇降用馬達；52代表用驅動滑動式叉架 之滑動式叉架用驅動馬達。22為前述之傾斜用馬達。影像感測器36、37之訊號係輸入傾斜檢測部54，根據第4圖中d1、d2的差距來檢測出滑動式叉架之頂部單元35的傾斜情形。根據d1、d2的差距，也能求出到達和棚架支承件30之間進行物品收授程度之剩餘昇降距離。使用影像感測器36、37進行傾斜的檢測時，必須在至少一方的影像感測器檢測到標記31、32後才能檢測出傾斜。於是，在頂部單元35開始從昇降台2上進退或是返回昇降台2上時，將此時的傾斜修正模式圖儲存於修正模式圖儲存部56。修正模式圖儲存部56之資料係包括：滑動式叉架之進退位置、用來區別裝貨或未裝貨時之昇降台的目標傾斜角。在影像感測器無法檢測到標記31、32的區域，係利用修正模式圖儲存部56之資料來使昇降台傾斜。

第6圖係顯示實施例之移載計算步驟。直到影像感測器36、37前進至棚架支承件30內為止，並無法檢測出滑動式叉架的傾斜。在裝貨和未裝貨的情形，預先測定相對於滑動式叉架16的進退量之傾斜，並儲存其修正模式圖。當滑動式叉架16開始前進時，根據修正模式圖儲存部56之資料使昇降台2傾斜，以在滑動式叉架的頂部單元35的上面呈保持水平的狀態使其前進。一對影像感測器36、37中至少一方的檢測器檢測到標記31或標記32時，將標記高度予以儲存。當頂部單元35的上面呈水平時，即使滑動式叉架前進該高度應該不會產生變化。於是，以相對於儲存值抑制高度變動之方式使昇降台傾斜， 而讓滑動式叉架的上面保持水平。若左右的影像感測器36、37都檢測出標記31、32，則可正確地測定頂部單元35的上面之傾斜，而以消彌傾斜的方式進行昇降台之傾斜。

當滑動式叉架之前進結束時，藉由影像感測器36、37檢測滑動式叉架之傾斜，並藉由傾斜用馬達使昇降台2傾斜以進行傾斜之修正，同時將昇降台2從低速昇降切換成微速昇降，在這期間進行與棚架支承件30間之物品收授，接著再度將昇降台2切換成低速昇降，而結束移載。在這期間，由於施加於滑動式叉架之荷重會依物品重量而改變，故滑動式叉架之傾斜也會改變，而以修正該傾斜的方式進行昇降台2之傾斜。當物品之收授結束後，一邊修正滑動式叉架之傾斜一邊使其後退。

第7圖係顯示實施例和習知例之昇降台的速度模式圖，在此雖顯示昇降台上昇的情形，但下降的情形也是同樣的。在昇降台微速上昇的期間進行物品之收授。在習知例，由於滑動式叉架會產生變形等，故無法正確地界定滑動式叉架的高度。於是必須預先估計變形等所導致之滑動式叉架前端的高度變化，因此須擴大其微速上昇區域。如此會延長移載時間，且移載時滑動式叉架之昇降行程增加，而導致棚架側之物品的收容效率變差。在實施例，由於滑動式叉架前端可保持水平，故物品底面和滑動式叉架上面一開始就是形成面接觸，因此衝擊小，收授後之滑動式叉架的振動變小。

第8圖係示意顯示從滑動式叉架16上昇到載置物品17的過程。實施例是使昇降台2傾斜，在此則是使用可相對昇降台2獨立調整高度之2個支承部，來使滑動式叉架16全體進行傾斜。在昇降台2側將變形予以修正，而在滑動式叉架保持水平的狀態和物品17進行接觸，因此滑動式叉架和物品係進行面接觸。又從滑動式叉架16卸貨至棚架支承件30時，物品從一開始就會和棚架支承件30形成面接觸，因此物品之收授所產生之衝擊變小。又在物品收授時，雖然施加於滑動式叉架之荷重會產生變化而發生變形，由於以能消彌該變形的方式使昇降台傾斜，故能抑制變形所產生之振動。藉此能以極小的衝擊進行物品之收授，可縮短微速昇降時間而以短時間進行物品之移載，且能使滑動式叉架的頂部單元以保持水平的狀態進行進退，因此可提昇棚架側之收容效率。

在實施例之移載裝置係使用堆高式起重機，但使用高架行走車、有軌道台車、無人搬運車等等的情形也是同樣的。又在由昇降台和滑動式叉架所組合成之固定於地面的移載系統的情形，在滑動式叉架等的移載裝置設置傾斜機構之實施例同樣的適用。在實施例，作為臂部雖是使用滑動式叉架，但也能使用多關節機械手臂(SCARA arm)。另外，也能取代左右一對之影像感測器，而使用水平方向視野寬廣之1台CCD攝影機，但這時傾斜之檢測精度會變差。

2‧‧‧昇降台

4‧‧‧塔

6‧‧‧引導單元

7‧‧‧線性移動導件(LM導件)

8‧‧‧上部框架

10、12‧‧‧插銷

14‧‧‧傾斜機構

16‧‧‧滑動式叉架

17‧‧‧物品

18‧‧‧長孔

20‧‧‧螺帽

21‧‧‧滾珠螺桿

22‧‧‧傾斜用馬達

24‧‧‧線性移動導件

26‧‧‧引導單元

30‧‧‧棚架支承件

31、32‧‧‧標記

34‧‧‧中間單元

35‧‧‧頂部單元

36、37‧‧‧影像檢測器

40、41‧‧‧視野

50‧‧‧昇降台控制部

51‧‧‧昇降用馬達

52‧‧‧滑動式叉架驅動用馬達

54‧‧‧傾斜檢測部

56‧‧‧修正模式圖儲存部

第1圖係顯示實施例的堆高式起重機的昇降台。

第2圖係顯示實施例的昇降台之傾斜機構。

第3圖係顯示實施例之設於棚架支承件之上下標記、設於滑動式叉架之頂部單元之影像感測器。

第4圖係顯示實施例之滑動式叉架之傾斜檢測方法。

第5圖係顯示：實施例之昇降台控制部和其週邊的昇降用馬達、滑動式叉架驅動馬達、傾斜用馬達、傾斜檢測部、傾斜修正模式圖之儲存部等之方塊圖。

第6圖係顯示實施例的移載方法之流程圖。

第7圖係顯示實施例(上段)和習知例(下段)的昇降台之速度模式圖。

第8圖係示意顯示實施例之從滑動式叉架和物品接觸直到從棚架支承件舉起物品的過程。

2‧‧‧昇降台

16‧‧‧滑動式叉架

30‧‧‧棚架支承件

31、32‧‧‧標記

34‧‧‧中間單元

35‧‧‧頂部單元

36、37‧‧‧影像檢測器

Claims (3)

1. 一種移載系統，係具備：具有能進退自如的臂部之移載裝置、藉由該移載裝置進行物品的收授之物品台而構成之移載系統；其特徵在於：在前述物品台，設置與物品台的物品載置面平行且沿著前述移載裝置的進退方向之連續線所構成的標記；在前述移載裝置之臂部，設置用來檢測前述標記的高度之感測器，並設有用來儲存該感測器所檢測出的高度之儲存手段；又設有傾斜檢測部，其是根據前述感測器所檢測出的標記高度和儲存手段所儲存之標記高度的差距來測定前述移載裝置的傾斜；為了消彌移載裝置的傾斜，係設有當臂部進退中用來使移載裝置沿臂部的進退方向傾斜之傾斜手段。
2. 如申請專利範圍第1項之移載系統，其中，前述標記係由上下平行的2條連續線所構成，前述感測器是求取該2條連續線的平均高度作為標記的高度。
3. 如申請專利範圍第1或2項之移載系統，其中，前述感測器，係由沿前述臂部的進退方向隔著間隔配置之至少一對光學感測器所構成；前述儲存手段，是儲存臂部的進退方向前方之光學感測器所檢測出之標記高度，在臂部的進退動作中，利用前 述傾斜手段使移載裝置沿臂部的進退方向傾斜，藉此消彌臂部的進退方向前方之光學感測器所檢測出之標記高度和前述儲存的高度之差距；在移載裝置所進行之臂部的昇降中，對應於前述一對光學感測器所檢測出的標記高度差距，藉由前述傾斜手段使移載裝置沿臂部的進退方向傾斜。