(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0014】
図1は本発明が適用される貸金庫システムの一例を示す外観斜視図である。貸金庫システム1は、複数の保護箱2を格納するラック3と、ラック3に沿って走行するスタッカクレーン4およびこのスタッカクレーン4に昇降自在に取り付けられるキャリッジ5を有する搬送装置6と、を備えて構成される。ラック3、搬送装置6はいずれも貸金庫室内に設置される。
【0015】
「保護箱2」
保護箱2は顧客の物品を収納する直方体形状の筐体であり、前面には把手2A(
図1では図示せず、
図3参照)が取り付けられている。把手2Aは、後記するフック8が上昇して係合するように下方に向けて開口形成されている。なお、保護箱2を前後逆にしても対応可能にする場合には保護箱2の後面にも同様の把手2Aが取り付けられる。
【0016】
「ラック3」
ラック3は保護箱2を上下左右に複数格納する。
図1ではラック3を2列設けた場合を示しており、スタッカクレーン4は両ラック3の間を走行する。両ラック3はその前面が互いに対向するように配置され、キャリッジ5は両ラック3のどちらからでも保護箱2の取り出し・格納が可能である。ラック3は横方向に複数のブロック(これを「連」というものとする)に画成される。ラック3の列番号と連番号と段番号とによって各保護箱2の格納位置が特定される。
【0017】
「搬送装置6」
スタッカクレーン4は鉛直状の支柱4Aを備え、キャリッジ5はこの支柱4Aに昇降自在に取り付けられている。また、支柱4Aにはコントローラボックス7が取り付けられている。
【0018】
キャリッジ5には、保護箱2の取り出し・格納方向(スタッカクレーン4の走行方向と直交する水平方向)に移動可能であり保護箱2の係合部(
図3に示す把手2A)に係合して保護箱2の取り出しを行うフック8(
図2)が設けられている。
【0019】
フック8周りの一構造例について
図2を参照して説明する。キャリッジ5には、移載基板9がガイドバー10にガイドされることにより保護箱2の取り出し・格納方向に移動可能に設けられている。移載基板9には、フック横移動駆動モータ11の出力軸の駆動プーリ12によって駆動する無端ベルトからなる駆動ベルト13の一部が取り付けられており、フック横移動駆動モータ11が正逆回転することで移載基板9が保護箱2の取り出し方向および格納方向に移動する。
【0020】
移載基板9の上部には、移載基板9に対して昇降可能となるように昇降体14が設けられている。昇降体14は、昇降基板15と、この昇降基板15の両端(保護箱2の取り出し・格納方向における両端)に設けられるアーム部材16とを有する。各アーム部材16の先端には、保護箱2の取り出し・格納方向と直交する水平方向周りに回転自在に軸支された回転ローラからなるフック8が取り付けられている。昇降基板15の内部には図示しない圧縮コイルばねが両方のアーム部材16を常時外方に付勢するように収装されており、後記するように移載基板9が移動しフック8が保護箱2の前面に当接して押圧反力を受けた際には、圧縮コイルばねが縮むことでアーム部材16が昇降基板15内に引っ込み、保護箱2に対してフック8が過大に押圧しないようになっている。昇降体14の昇降機構については、たとえば前記特許文献2に記載された公知の昇降機構を用いることができ、詳細な説明については本発明の趣旨から外れるので省略する。
【0021】
以上により、フック8は、移載基板9が移動することで保護箱2の取り出し・格納方向(スタッカクレーン4の走行方向と直交する水平方向)に横移動可能かつ昇降体14が昇降することで上下に昇降可能に設けられ、保護箱2の把手2Aに係合して横移動することで保護箱2の取り出しを行う。
【0022】
また、キャリッジ5には、キャリッジ5上において保護箱2を横移動させるための一対の搬送コンベア17が設けられる。搬送コンベア17はたとえば保護箱2の取り出し・格納方向に沿って設けられたベルトコンベアからなる。
【0023】
「搬送装置6と搬送装置操作部19の制御構成」
図6は搬送装置6と搬送装置操作部19の制御ブロック図である。搬送装置6の制御系機器は、スタッカクレーン制御部20と、キャリッジ制御部21とを備えて構成される。搬送装置操作部19は、搬送装置6と他の搬送装置を含めたシステム全体の制御を統括する装置であり、たとえば貸金庫室内に設置される。
【0024】
搬送装置操作部19は、表示操作部22と主制御部23と記憶部24と通信制御部25とを備えて構成され、たとえば
図1に示すように別途、ラック3の近くに設置される。
表示操作部22は、後記する記憶部24の走行情報テーブル27、昇降情報テーブル28、フック出限情報テーブル29に記憶された各情報を管理する機能(データ修正も可能)や、搬送装置6を他の制御系から切り離して単独でメンテナンスできる機能を有する。搬送装置操作部19の筐体にはタッチパネル(図示せず)が設けられ、該タッチパネルには搬送装置6の機器情報が表示される。メンテナンス等においてタッチパネルを操作することにより、キャリッジ5における保護箱2の搬送、スタッカクレーン4の任意の走行、キャリッジ5の任意の昇降等を行うことができる。
主制御部23は搬送装置動作指示部26を備える。主制御部23は、搬送装置6の動作指示を受けると、記憶部24に記憶されている各情報を読み込んで演算処理を行う。搬送装置動作指示部26は、その演算結果に基き、通信制御部25を介してスタッカクレーン制御部20にスタッカクレーン4の走行動作、キャリッジ5の昇降動作、フック8の移動動作、搬送コンベア17の駆動等の指示を出す。
【0025】
記憶部24は、走行情報テーブル27と、昇降情報テーブル28と、フック出限情報テーブル29とを備えて構成される。走行情報テーブル27には、スタッカクレーン4の所定の走行動作に必要となる情報(走行情報)が記憶されている。昇降情報テーブル28には、キャリッジ5の所定の昇降動作に必要となる情報(昇降情報)が記憶されている。フック出限情報テーブル29には、保護箱2の格納位置情報d2と、この格納位置情報d2に関連付けられたフック出限情報d0とが記憶されている。フック出限情報d0は初期設定されたフック8の横移動距離に関する情報であり、後記するようにフック出限情報記憶手段52により新たなフック出限情報d1に書き換えられ得る情報である。
【0026】
スタッカクレーン制御部20は、主制御部30と記憶部31と通信制御部32とを備えて構成され、たとえばコントローラボックス7(
図1)に収装される。
主制御部30は動作指示処理部33と搬送駆動制御部34とを備える。動作指示処理部33は、通信制御部32を介して搬送装置操作部19から動作指示を受けると、各種センサ35の検出結果と記憶部31に記憶されている情報を読み込んで動作指示処理を行う。搬送駆動制御部34は、その動作指示処理結果に基き、スタッカクレーン4を走行させるための走行駆動モータ36(
図1参照)やキャリッジ5を昇降させるための昇降駆動モータ37を制御する。また、通信制御部32を介してキャリッジ制御部21に保護箱2の取り出しや格納の指示を送信する。
【0027】
各種センサ35はたとえば、スタッカクレーン4の走行位置を検出するセンサ(走行駆動モータ36の回転角度に応じたパルス数を検出するロータリエンコーダおよび原点位置検出用の光電センサ)、キャリッジ5の昇降位置を検出するセンサ(昇降駆動モータ37の回転角度に応じたパルス数を検出するロータリエンコーダおよび原点位置検出用の光電センサ)である。
記憶部31には、記憶部24の走行情報テーブル27と昇降情報テーブル28と同じ情報が記憶されている。
【0028】
キャリッジ制御部21は、主制御部40と記憶部41と通信制御部42とを備えて構成されており、キャリッジ5の筐体内に収装される。
主制御部40は動作指示処理部43と搬送駆動制御部44とを備える。動作指示処理部43は、通信制御部42を介してスタッカクレーン制御部20から動作指示を受けると、各種センサ47、フック距離センサ46の検出結果と記憶部41に記憶されている情報を読み込んで動作指示処理を行う。搬送駆動制御部44は、その動作指示処理結果に基き、搬送コンベア17を駆動するための搬送コンベア駆動モータ48、フック8を昇降させるためのフック昇降駆動モータ49、フック8を横移動させるためのフック横移動駆動モータ11(
図2参照)を制御する。
【0029】
フック距離センサ46はフック8の横移動距離を検出するセンサである。本実施形態ではフック横移動駆動モータ11をパルス制御のモータとし、フック距離センサ46としてフック横移動駆動モータ11の回転角度に応じたパルス数を検出するロータリエンコーダとしている。
各種センサ47はたとえば、フック8の昇降位置を検出するセンサ、保護箱2をキャリッジ5上で検出するセンサ(在荷センサ)、ラック3内に保護箱2があるか否かを検出するセンサである。
記憶部41は情報一時記憶テーブル45を備える。情報一時記憶テーブル45にはフック出限情報d1が一時的に記憶される。
【0030】
以上の構成からなる貸金庫システム1において、
図1において、たとえば貸金庫システム1の据え付け当初などラック3と搬送装置6との間に寸法の狂いが生じていないときには、保護箱2の全ての格納位置に対しフック8はフック出限情報d0(
図5)に基いて同一の横移動距離で横移動する。保護箱2の取り出しや格納の合否はたとえばキャリッジ5に設けた保護箱2の有無を検出する在荷センサにより知ることができる。
【0031】
しかし地震や経年変化等によりラック3とキャリッジ5との間に寸法の狂いが生じた場合にはフック8が保護箱2の把手2Aに係合せず、保護箱2の取り出し失敗のおそれが高まる。これに対し、本発明に係る貸金庫システム1は、フック8による保護箱2の取り出しが失敗した場合に、この取り出しに失敗した保護箱2に当接するまでフック8を横移動させるフック再試行手段51(
図6)と、フック再試行手段51を介した保護箱2の取り出しが行われた場合に、フック8が当接したときのフック出限情報d1を保護箱2の格納位置情報d2と関連付けて記憶するフック出限情報記憶手段52(
図6)と、フック出限情報記憶手段52に記憶したフック出限情報d1に基いて、次回以降の取り出しおよび格納時のフック8の横移動距離を変更するフック移動距離変更手段53(
図6)と、を備える。
【0032】
「フック再試行手段51」
図6において、フック再試行手段51は、主に搬送装置操作部19の主制御部23とキャリッジ制御部21の主制御部40とによって実行される。フック8による保護箱2の取り出しの失敗は、たとえば前記したようにキャリッジ5において在荷センサが保護箱2を検出しなかったことで認識できる。また、フック8と保護箱2との当接は、フック横移動駆動モータ11のパルスを検出するロータリエンコーダによって、またはフック横移動駆動モータ11の過負荷を検出することで認識できる。フック8が保護箱2に当接してフック横移動駆動モータ11の過負荷が検出されてからフック横移動駆動モータ11が停止するまでのフック8の移動分は、前記したように図示しない圧縮コイルばねが縮んでアーム部材16が昇降基板15内に引っ込むことで吸収される。
【0033】
「フック出限情報記憶手段52」
図6において、フック出限情報記憶手段52は、主に搬送装置操作部19の主制御部23および記憶部24によって実行される。フック再試行手段51を行なって保護箱2の取り出しが成功した場合、フック出限情報記憶手段52はフック出限情報d1と保護箱2の格納位置情報d2とを関連付けてフック出限情報テーブル29に記憶する。フック出限情報d1は、フック再試行手段51においてフック8と保護箱2とが当接した時点のフック8の横移動距離(出限位置)を特定し得る情報であって、フック距離センサ46の検出により特定される。本実施形態ではロータリエンコーダによるフック横移動駆動モータ11のパルス数の検出により特定される。フック出限情報テーブル29に記憶されるフック出限情報d1は、フック8が保護箱2に当接するまでに要した正確な横移動距離に関する値であってもよいし、次回からはフック8を保護箱2の若干手前で停止させるべく、その値から若干の距離分を差し引いた値であってもよい。
【0034】
図5において、フック出限情報テーブル29には、初期段階においては保護箱2の格納位置情報d2と、この格納位置情報d2に関連付けられてフック出限情報d0とが記憶されている。フック出限情報d0は初期設定されたフック8の横移動距離に関する情報である。本実施形態では、フック出限情報記憶手段52は、フック再試行手段51を行なって保護箱2の取り出しが成功した場合、フック出限情報d0をフック出限情報d1に書き換えることによって、フック出限情報d1と保護箱2の格納位置情報d2とを関連付けてフック出限情報テーブル29に記憶することとなる。
図5では、フック出限情報テーブル29において各保護箱2の格納位置情報d2をラック列番号とラック連番号とラック段番号とから構成し、これにフック出限情報d0またはフック出限情報d1としてフック出限距離(フック8の横移動距離)を関連付けて記憶した態様を示している。フック出限情報d0、フック出限情報d1としては、フック出限距離の他、ロータリエンコーダによるパルスのカウント数等であってもよい。
【0035】
「フック移動距離変更手段53」
図6において、フック移動距離変更手段53は、主に搬送装置操作部19の主制御部23および記憶部24とキャリッジ制御部21の主制御部40とによって実行される。フック出限情報d1に基いて取り出しおよび格納時のフック8の横移動距離が自動的に変更されることで、ラック3とキャリッジ5との間に寸法の狂いが生じた場合であっても、保護箱2の取り出しや格納を継続して行うことができる。変更するフック8の横移動距離は、フック再試行手段51におけるフック出限距離(フック8の所定位置から当接位置までの距離)の値そのものとしてもよいが、フック8と保護箱2とが当接しないでかつ把手2Aに係合可能となる程度に、前記フック出限距離よりも若干小さな距離とすることが好ましい。
【0036】
「作用」
先ず
図3を参照して通常時の保護箱2の取り出し動作について説明する。
図3(a)は、昇降体14が、キャリッジ5の保護箱2の取り出し・格納方向における中央位置(P1位置)に位置し、かつ最下降位置(H1位置)に位置した状態を示している。この状態から、保護箱2の取り出し指示があると、
図3(b)に示すように昇降体14は中間高さ位置(H2位置)まで上昇するとともに所定距離だけ横移動して前進位置(P2位置)に位置する。
図3(b)の状態ではフック8は把手2Aの下方に位置しており、次いで
図3(c)に示すように昇降体14が最上昇位置(H3位置)まで上昇することでフック8が把手2Aに係合する。
【0037】
昇降体14が最上昇位置(H3位置)に位置してキャリッジ5内の搬送コンベア17(
図3では図示せず、
図2参照)が作動し、
図3(d)に示すように昇降体14が後退位置(P3位置)まで後退することでフック8により引っ張られた保護箱2が搬送コンベア17によっても搬送されつつキャリッジ5に移載される。ここで一旦、搬送コンベア17が停止し、
図3(e)に示すように昇降体14がH1位置まで下降する。次いで昇降体14においてはP1位置まで戻り、搬送コンベア17においては再び動作して保護箱2をキャリッジ5の中央まで搬送してから停止し、保護箱2の取り出し動作が完了する(
図3(f))。
【0038】
次に
図4を参照して本発明が実施されたときの保護箱2の取り出し動作について説明する。
図4(a)は、昇降体14がP1位置かつH1位置に位置した状態を示している。この状態から、保護箱2の取り出し指示があると、
図4(b)に示すように昇降体14はH2位置まで上昇するとともにP2位置まで前進する。ここで、ラック3とキャリッジ5との間に寸法の狂いが生じていて、
図4(c)に示すように昇降体14がH3位置まで上昇してもフック8が把手2Aに係合せずに保護箱2の取り出しに失敗すると、
図4(d)に示すように昇降体14のみがP3位置まで後退し、キャリッジ5上の在荷センサにより保護箱2が引き込まれなかったことが認識される。
【0039】
この保護箱2の取り出し失敗の後、
図4(e)に示すように昇降体14は一旦H2位置まで下降するとともにP1位置に一旦戻る。そして今度は、
図4(f)に示すように昇降体14は、フック8が保護箱2の前面に当接するまで移動する。そして、後に、
図5に示すように、フック出限情報テーブル29にはフック出限情報d1と保護箱2の格納位置情報d2とが関連付けて記憶される。
【0040】
以降の保護箱2の取り出し完了までの動作は
図3の場合と同じである。すなわち、
図4(g)に示すように昇降体14がH3位置まで上昇することでフック8が把手2Aに係合する。昇降体14がH3位置に位置してキャリッジ5内の搬送コンベア17(
図2)が作動し、
図4(h)に示すように昇降体14がP3位置まで後退することでフック8により引っ張られた保護箱2が搬送コンベア17によっても搬送されつつキャリッジ5に移載される。そして一旦、搬送コンベア17が停止し、
図4(i)に示すように昇降体14がH1位置まで下降する。次いで昇降体14においてはP1位置まで戻り、搬送コンベア17においては再び動作して保護箱2をキャリッジ5の中央まで搬送してから停止し、保護箱2の取り出し動作が完了する(
図4(j))。
【0041】
そして、この一旦取り出しに失敗した保護箱2を次回から取り出す際には、フック出限情報テーブル29に記憶されたフック出限情報d1に基いて、フック8が保護箱2に当接するかまたは当接する若干手前まで昇降体14を横移動させることで、保護箱2の取り出しを継続して行うことができる。勿論、保護箱2をキャリッジ5からラック3に格納する際の昇降体14の横移動距離は取り出し時の横移動距離と同じであり、保護箱2の格納も継続して行うことができる。
【0042】
図7〜
図9を参照して貸金庫システム1の動作フローを説明する。説明中の符号については適宜に他図を参照されたい。
図7において、搬送装置操作部19は、保護箱2の取り出し命令を受信したか否かの判定を行い(S1)、受信していない場合はS1に戻り、受信した場合は記憶部24の走行情報テーブル27、昇降情報テーブル28から走行情報、昇降情報を読み取り(S2)、スタッカクレーン制御部20にスタッカクレーン4の移動命令を送信する(S3)。
【0043】
スタッカクレーン制御部20は、搬送装置操作部19からスタッカクレーン4の移動命令を受信し(S4)、スタッカクレーン4を走行移動させる(S5)。スタッカクレーン制御部20は、スタッカクレーン4の走行移動が完了したか否かを判定し(S6)、完了と判定しない場合はエラーとして処理し(S7)、完了と判定した場合はその旨を搬送装置操作部19に送信する(S8)。
【0044】
搬送装置操作部19は、スタッカクレーン4の走行移動が完了した旨を受信すると(S9)、フック出限情報テーブル29からフック出限情報d0を読み取り(S10)、保護箱2の取り出し命令をスタッカクレーン制御部20に送信する(S11)。スタッカクレーン制御部20は、保護箱2の取り出し命令を受信し(S12)、この保護箱2の取り出し命令をキャリッジ制御部21に送信する(S13)。
【0045】
キャリッジ制御部21は、保護箱2の取り出し命令を受信し(S14)、
図3で説明した保護箱2の取り出し動作を開始する(S15)。次いでキャリッジ制御部21は、保護箱2の取り出しが完了したか否かの判定を行い(S16)、完了と判定した場合はS17に進み、完了と判定しない場合はS18にすすむ。S18ではキャリッジ制御部21がフック8の出限位置に異常があるか否かの判定を行う。異常があると判定した場合、フック8の移動量が不足しているか否かの判定を行い(S19)、不足していると判定した場合にはS20に進み、不足していないと判定した場合にはエラーとして処理する(S21)。S18において異常なしと判定した場合、キャリッジ制御部21はフック8の空振り異常があるか否かの判定を行い(S22)、異常があると判定した場合はS20に進み、異常なしと判定した場合にはエラーとして処理する(S23)。
【0046】
S20において、キャリッジ制御部21は、フック8をキャリッジ5の中央位置まで横移動させる。次いで中央位置までの横移動が完了したか否かの判定を行い(S24)、完了と判定した場合には保護箱2に向けてフック8の横移動を開始し(S25)、完了と判定しない場合はエラーとして処理する(S26)。S25の後、キャリッジ制御部21はフック距離センサ46(フック横移動駆動モータ11のパルスを検出するロータリエンコーダ)の情報変化の停止があるか否かの判定を行い(S27)、ないと判定した場合はS27に戻り、あると判定した場合はフック8が保護箱2に当接したものとしてフックの横移動を停止する(S28)。
【0047】
次いでキャリッジ制御部21は、情報一時記憶テーブル45にフック出限情報d1を格納し(S29)、保護箱2の取り出し動作を開始する(S30)。次いでキャリッジ制御部21は、保護箱2の取り出しが完了したか否かの判定を行い(S31)、完了と判定した場合はS17に進み、完了と判定しない場合はエラーとして処理する(S32)。S17において、キャリッジ制御部21は、保護箱2の取り出しが完了したことをスタッカクレーン制御部20に送信する。
【0048】
図9において、スタッカクレーン制御部20は、キャリッジ制御部21から保護箱2の取り出しが完了したことを受信し(S33)、この保護箱2の取り出しが完了したことを搬送装置操作部19に送信する(S34)。搬送装置操作部19は、スタッカクレーン制御部20から保護箱2の取り出しが完了したことを受信し(S35)、フック出限自動学習を実行するか否かの判定を行い(S36)、実行しないと判定した場合には動作を終了し、実行すると判定した場合には、情報一時記憶テーブル45に格納したフック出限情報d1を読み込んで、フック出限情報テーブル29においてフック出限情報d0をフック出限情報d1に書き換え(S37)、動作を終了する。
【0049】
以上のように、フック再試行手段51とフック出限情報記憶手段52とフック移動距離変更手段53とを備える本発明の貸金庫システム1によれば、経年変化や地震等によりラック3やスタッカクレーン4の建てつけ寸法に狂いが生じても保護箱2の取り出し・格納の機能を維持でき、貸金庫システム1の稼働率が向上する。
また、保護箱2の取り出しに失敗したときだけ当該保護箱2に対してフックの横移動距離の補正が行われる構成のため、簡単な構造で、保護箱2の取り出し・格納の機能を維持できる。
また、傾きや捩じれが発生したラック3に対して、スタッカクレーン4を新規に入れ替える場合にもラック3の建てつけを何ら修正することなく、短時間で入れ替え作業を済ませることができる。
【0050】
以上、本発明の貸金庫システム1の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれに限られることなくその趣旨を逸脱しない範囲で様々な設計変更が可能である。