专利名称：具有多个行驶马达的搬送装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对具有多个行驶马达的搬送装置的行驶控制。
本申请人正在开发一种堆货吊车(stacker crane)，在上、下分别设置有行驶马达，因此可高速行驶。采用这种堆货吊车，当升降台沿着桅杆升降时，上、下行驶马达上的负荷将会发生变化。
本发明的目的是，在考虑了因搬送物品的支撑部移动而使多个行驶马达上的负荷产生变化的情况下，控制该行驶马达。
本发明另一个目的是使上下都设有行驶马达的堆货吊车以大的加/减速度行驶，从而减少行驶时间。
本发明再一个目的是积极利用支撑部的移动，使行驶马达加/减速的时间带和支撑部处于多个行驶马达上的负荷达到均衡的区域内的时间带容易重合，从而可以较高的加/减速度行驶。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的本发明提供一种具有多个行驶马达的搬送装置，它以一定间隔设有至少2个行驶马达，此外还设有用于使搬送物品的支撑部向与行驶方向基本成直角的方向移动的马达，其特征在于，该搬送装置还设有用于控制行驶马达的控制机构，使得对于根据支撑部在前述直角方向上的位置而被分配到前述至少2个行驶马达上的负荷，负荷高的那个行驶马达的输出扭矩满足预定的条件。
所谓基本成直角的方向对于堆货吊车等是指例如基本垂直于地面的方向，对于顶棚行驶的起重机等是指相对于行驶方向的横向方向，即水平面内与行驶方向几乎成直角的方向。各行驶马达上的负荷的高低是指，相对于行驶马达的额定输出扭矩等各马达的能力值，施加在行驶马达上的负荷的比例，是以行驶马达的能力等为基准的负荷程度的相对值。而行驶马达的输出扭矩的预定条件是指输出扭矩占例如额定输出扭矩的比例。进而相对于马达的能力，2个行驶马达所承担负荷的比例达到均衡时被称为“负荷均衡”。一旦该均衡被打破了，则负荷就不均衡了。
最好，前述搬送装置为具有上、下行驶马达的堆货吊车，前述控制机构控制使得对于上、下行驶马达，负荷高的那个行驶马达的输出扭矩为预定值。
最好，在前述控制机构中设置用于推迟支撑部移动的机构，当前述支撑部从行驶马达的负荷在马达之间达到均衡的位置向不均衡的位置移动，而且向前述直角方向移动的时间短于行驶时间时，推迟支撑部的移动。所谓推迟是指推迟移动开始的时间，并使加/减速度比通常情况小。
本发明的作用和效果本发明着眼于根据支撑部的位置改变行驶马达上负荷的分配。例如有一对行驶马达，如果支撑部靠近其中一个马达，则该马达上的负荷就增大，而相反侧马达上的负荷就减小。此时运用本发明，控制至少2个行驶马达，以便使负荷高的那个行驶马达的输出扭矩满足预定的条件。
因此采用本发明可获得各种效果。例如以高速行驶为目的时，当为了在不形成过大负荷的范围内，从负荷高的那个马达上获得最大的输出扭矩，来确定输出扭矩的预定条件时，就可以在行驶马达可以承受的范围内以最大的加/减速度行驶。从而提高搬送装置的效率。而当以不向行驶马达施加过大负荷为目的时，也可以从不向马达施加过大负荷的观点出发，选择输出扭矩的预定条件。由于本发明是根据支撑部的位置，与行驶马达上负荷的变化相对应地进行控制，因此可获得以高的加/减速度行驶和防止负荷过大等多种效果。
本发明适用于特别必须要高速度行驶的堆货吊车，由于是使负荷高的那个行驶马达的输出扭矩为预定值那样地进行控制，因此在不向负荷高的那个马达施加过大负荷的范围内，可使起重机以最大的加/减速度行驶，从而缩短行驶时间。
在本发明中，支撑部从马达之间的、马达上的负荷达到均衡的位置向不均衡的位置移动，而且支撑部移动预计所需的时间短于行驶预计所需的时间时，特别是比行驶预计所需的时间短预定时间以上时，会推迟支撑部的移动，因此可以高加/减速度控制行驶马达的范围扩大了，进一步缩短了行驶时间。
以下结合附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示有关上、下行驶驱动方式的堆货吊车的实施例的侧面图。
图2是表示实施例中的速度模式的生成部的框图。
图3是表示实施例中的速度模式的生成算法的流程图。
图4是实施例中，升降台从向上、下行驶马达均衡地施加负荷的状态向不均衡地施加负荷的状态升降时，表示行驶和升降的速度模式的例子的图。
图5是表示存储了速度模式的参照表的图。
图6是表示有关顶棚行驶的起重机的变形例的正面图。
图1～图6表示实施例及其变形例。实施例中，自动仓库和半导体工厂的堆料机上配置有行驶轨道1，2。行驶轨道1是地面侧的行驶轨道，2是顶棚侧的行驶轨道。4是堆货吊车，6是桅杆，在沿桅杆6升降的升降台8上装载要搬送的物品10，从自动仓库和堆料机等的货架向货架、或者在站台和货架之间搬送物品10。12是地面台车，14是顶棚台车，分别沿行驶轨道1，2行驶，16，18是各自的行驶马达。而20是升降马达，升降台8沿着桅杆6升降。
下面说明行驶马达16，18上的负荷分配。地面侧的行驶马达16承担地面台车12、升降马达20及桅杆6中靠近地面侧部分的加/减速度。顶棚侧的行驶马达18承担顶棚台车14和桅杆6中靠近顶棚侧部分的加/减速度。升降台8和升降台上的物品10将成为哪个行驶马达的负荷，是随着升降台8的位置而变化的。例如，升降台8离地面台车12近时，地面台车12的负荷增大，如果离顶棚台车14近，则顶棚侧的行驶马达18的负荷就会增大。
在实施例中，为了以相对于额定输出扭矩而言，小于预定比例的输出扭矩来驱动行驶马达16，18，将该输出扭矩定为预定的值。进而，当行驶马达16，18的输出扭矩分别相对于预定的值其比例相同时，称为负荷均衡。负荷达到均衡的点可以近似为位于地面台车12和顶棚台车14中间，但是实际上也不限于中间的点。
例如，有时会使地面侧的行驶马达16的额定输出扭矩比顶棚侧的行驶马达18的额定输出扭矩大，桅杆6相对于地面台车12为刚性地结合，再通过适当的弹簧和减振器等弹性地连接到顶棚台车14上。这是为了当地面台车12和顶棚台车14之间产生很小的速度差时，不使桅杆6和台车12，14之间的结合部处产生太大的负荷。这样上述行驶马达16，18的额定输出扭矩不一样，台车12，14和桅杆6之间的安装方式也不同，因此地面台车12和顶棚台车14中间处的负荷不一定均衡。如图1所示，用变量y表示升降台8上面的高度，上、下行驶马达16，18上的负荷在均衡点处的变量y为0，设变量y的上限为m，下限为-n。
图2表示控制行驶马达16，18和升降马达20的控制部22。控制部22可以设在堆货吊车上，也可以设在与堆货吊车不同的其它装置上。向行驶马达的控制系统中输入行驶的目的地，行驶负荷分配测评部24负责测评怎样将负荷分配给上、下行驶马达16，18，分别求出行驶马达16，18上的负荷。行驶速度模式生成部25生成行驶速度模式，使负荷相对高的那个行驶马达相对于额定输出扭矩以预定比例的预定输出扭矩工作。在输入升降的目的地后，升降速度模式生成部26生成从升降台8的现在的位置到目的位置之间的升降速度模式。
匹配部27比较生成的升降速度模式和行驶速度模式，例如，如果行驶所需的时间比升降所需的时间长，且升降台8从上下行驶马达之间负荷均衡的位置向不均衡的位置移动时，匹配部将会延迟升降台8的升降开始时间。相反的，如果升降所需的时间比行驶所需的时间长，且升降台8是从负荷不均衡的位置向均衡的位置移动时，将推迟行驶的开始时间。通过匹配部27比较行驶速度模式和升降速度模式，可基本求出升降台在行驶的各时刻点所处的高度位置，根据这个再测评行驶过程中行驶负荷的分配，从而再生成行驶速度模式。与推迟升降的开始时间等情况相对应，再生成升降速度模式。就这样反复生成行驶速度模式和升降速度模式，并反复进行匹配操作。这些模式达到所需的精度时，换言之，当生成的速度模式基本结束，经过反复处理，预计行驶时间的缩短已经达到预定值以下时，将生成的速度模式定为最终的速度模式，将其加在行驶驱动部28和升降驱动部29上，从而控制马达16～20。
图3表示生成行驶和升降速度模式的流程。发给堆货吊车的搬送指令是从某点向其它点搬送物品的指令。控制部将该指令分解为2步，一步是从当前的所在地空载行驶到搬送的开始点，并升降、提取物品，另一步是提取物品后行驶/升降、在目的地交货。可以根据物品的重量，在没有物品/有物品2个阶段里进行测评，也可以将物品的重量记载在搬送指令中，在更多的阶段中进行测评(步骤1)。接着由图2的升降速度模式生成部26生成从当前的所在地到目的地为止的升降速度模式(步骤2)。首先由图2的行驶负荷分配测评部24暂时适当地假定升降台的高度模式，据此求出行驶过程中行驶马达上的负荷分配(步骤3)。例如一开始先将升降台的高度固定为当前所在地的高度和目的地的高度之间的中间坐标。在经过匹配后，在升降台的升降速度模式中加入升降台的动作开始的延迟时间，相对该时间求出升降台的高度，并求出上、下行驶马达在各时刻点所承担的负荷。
由图2的行驶速度模式生成部25生成行驶速度模式(步骤4)，使得负荷相对大的那个行驶马达的输出扭矩为例如相对于额定输出扭矩占预定比例的预定值。实际上上、下行驶马达上的负荷的分配是随升降台的升降而变化的，但是升降台位置的变化是在进行匹配之后考虑的。在后面的加/减速行驶时，最好使升降台所产生的负荷在上、下行驶马达上基本均衡。为此，升降所需的时间比行驶所需的时间要短预定时间以上，当负荷是从上下均衡的位置向不均衡的位置升降时，要推迟升降的开始时间(步骤5)。虽然图中未示出，但是行驶所需的时间比升降所需的时间要短预定时间以上，而且当负荷是从上下不均衡的位置向均衡的位置升降时，相反地要推迟行驶的开始时间。但是，不推迟行驶的开始时间也是可以的。
由此得到暂定的升降速度模式和行驶速度模式之后，根据得到的升降速度模式和行驶速度模式反复进行步骤2至步骤5的处理，检查行驶时间是否不能比这再缩短(步骤6)。此后重复步骤2至步骤5的处理，当升降速度模式和行驶速度模式的变化很小时视为结束，以最终的升降速度模式和行驶速度模式驱动升降马达和行驶马达。
图4表示得到的升降速度模式和行驶速度模式的例子。该例子中，升降所需的时间比行驶所需的时间短，升降台是从上、下升降马达的负荷达到均衡的位置向不均衡的位置移动。为此升降开始的时间延迟了z。由于行驶开始时推迟了升降台的移动，升降台停在使上、下行驶马达上的负荷达到均衡的位置的时间长了，因而可增大最初行驶的加速度。其后由于升降台到达使上、下行驶马达上的负荷不均衡的位置的时间被推迟了，因此减速时的减速度也可以比较大。由于可以控制行驶马达的加/减速度，使得负荷高的那个行驶马达的输出扭矩达到预定的值，因此在不给升降马达施加过大负荷的范围内，可尽可能地获得最大的加/减速度。由此在行驶马达能承受的范围内，可从当前所在地以最大的加/减速度行驶到目的地。
在图3中，对于每个搬送指令求出行驶速度模式和升降速度模式，当然也可以在设置堆货吊车时求出这样的速度模式，并将其预先存储在表中，在实际的搬送过程中只要参照该表就可以了。图5表示这样的参照表30。参照表30中的数据记载了从当前所在地的货架地址到目的地的货架地址的每种组合，还记载了行驶马达的加速度a和减速度b及行驶开始时的延迟时间和升降开始时的延迟时间z。当指定了升降的延迟时间z时，升降模式将升降的开始时间只延迟z，此后用预定的加速度和减速度生成升降模式。而上、下一对行驶马达的加速度a和减速度b相同。通过图3所示的处理，对于当前所在地和目的地的每种组合求出加速度a、减速度b、行驶延迟时间和升降延迟时间z，预先记载在参照表30中。此时不考虑有无物品，以升降台上的物品的重量为荷重，荷重的每个等级用补正系数f1、f2等记载在表中，加速度a、减速度b和升降台的加速度、减速度乘以该补正系数，根据物品的重量进行补正。这样，就没有必要为每个搬送指令生成升降速度模式和行驶速度模式了。
为了求出最合适的行驶速度模式，实施例示出了一种反复近似的情况，其实速度模式的生成方法本身可以是任意方法。而实施例中表示的是对堆货吊车的行驶进行控制，其实本发明同样适用于具有至少一对行驶模式、此外与行驶方向基本成直角的方向上也有荷重变化的情况。这样的例子示于图6中。
图6中，40是顶棚行驶起重机，42是其横梁，44，45是左、右轨道部件，横梁42借助于行驶马达46，48和图中未示出的行驶车轮，沿着轨道部件44，45行驶。50是钩子，52是钩子50的卷绕马达，54是横行马达，钩子50等可沿着横梁42左右横行。此时，例如用变量y表示钩子50在横梁42上所在的位置，以左、右行驶马达46，48上的负荷达到均衡时的那一点为0点。如果将横行马达54带动钩子50所作的横向运动视为实施例中的升降台的升降，则可完全同样地适用实施例。
权利要求
1.一种具有多个行驶马达的搬送装置，它以一定间隔设有至少2个行驶马达，此外还设有用于使搬送物品的支撑部向与行驶方向基本成直角的方向移动的马达，其特征在于，该搬送装置还设有用于控制行驶马达的控制机构，使得对于根据支撑部在前述直角方向上的位置而被分配到前述至少2个行驶马达上的负荷，负荷高的那个行驶马达的输出扭矩满足预定的条件。
2.一种如权利要求1所述的具有多个行驶马达的搬送装置，其特征在于，前述搬送装置为具有上、下行驶马达的堆货吊车，前述控制机构控制使得对于上、下行驶马达，负荷高的那个行驶马达的输出扭矩为预定值。
3.一种如权利要求1或2所述的具有多个行驶马达的搬送装置，其特征在于，在前述控制机构中设置用于推迟支撑部移动的机构，当前述支撑部从行驶马达的负荷在马达之间达到均衡的位置向不均衡的位置移动，而且向前述直角方向移动的时间短于行驶时间时，推迟支撑部的移动。
全文摘要
本发明的堆货吊车4上设有上、下行驶马达16,18,确定行驶速度模式,使较多地承担升降台8所产生的负荷的那侧马达输出预定的扭矩。由于可以控制使负荷高的那个行驶马达输出预定的扭矩,因此可最大限度地获得行驶马达的能量,以高的加/减速度行驶。
文档编号H02P5/00GK1333169SQ01118520
公开日2002年1月30日 申请日期2001年5月29日 优先权日2000年7月12日
发明者松本智治, 神出聡 申请人:村田机械株式会社