專利名稱：輸送臺(tái)車系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在地面控制器的控制下使多個(gè)輸送臺(tái)車行駛的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)等中作為輸送臺(tái)車使用堆裝起重機(jī)，堆裝起重機(jī)在軌道 上往復(fù)行駛。在此，當(dāng)多臺(tái)堆裝起重機(jī)在同一軌道上行駛時(shí)，輸送能力 增加，但堆裝起重機(jī)之間的干涉成了問題。而且，專利文獻(xiàn)1公開了自 動(dòng)回避堆裝起重機(jī)之間的干涉的發(fā)明。對(duì)此，發(fā)明人對(duì)如下的系統(tǒng)進(jìn)行 研究并完成了本發(fā)明，該系統(tǒng)為，地面控制器實(shí)時(shí)管理多個(gè)堆裝起重機(jī) 的位置、并實(shí)時(shí)地向堆裝起重機(jī)發(fā)送根據(jù)堆裝起重機(jī)的位置的行駛指令。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2005-306570號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供一種通過地面控制器集中管理多個(gè)輸送臺(tái)車并 使其行駛的系統(tǒng)。在技術(shù)方案2的發(fā)明中追加的課題為，能夠正確且迅 速地測(cè)定各輸送臺(tái)車的絕對(duì)位置。在技術(shù)方案3的發(fā)明中追加的課題為， 在輸送臺(tái)車的行駛控制系統(tǒng)發(fā)生異常時(shí)確保安全性。在技術(shù)方案4、 5的 發(fā)明中追加的課題為，改善使用堆裝起重機(jī)的輸送臺(tái)車系統(tǒng)的輸送能力。
本發(fā)明的特征在于，在使多個(gè)輸送臺(tái)車沿著行駛路徑行駛，并從地 面控制器向上述各輸送臺(tái)車發(fā)送輸送指令的系統(tǒng)中，在上述各輸送臺(tái)車 上設(shè)置測(cè)定單元，用于測(cè)定自己的位置；通信單元，用于將測(cè)定的自 己的位置向上述地面控制器發(fā)送，并從上述地面控制器接收行駛指令； 和行駛控制單元，用于追隨接收的行駛指令來控制行駛電動(dòng)機(jī)；并且， 在上述地面控制器中設(shè)置有接收單元，用于從上述各輸送臺(tái)車接收其 位置；行駛指令生成單元，用于根據(jù)接收的上述各輸送臺(tái)車的位置生成
對(duì)于上述各輸送臺(tái)車的上述行駛指令，以便回避上述輸送臺(tái)車之間的干 涉；和發(fā)送單元，用于將生成的行駛指令發(fā)送到上述各輸送臺(tái)車；由此， 通過上述地面控制器實(shí)時(shí)地把握上述各輸送臺(tái)車的位置，而實(shí)時(shí)地控制 其位置。
在此，所謂實(shí)時(shí)是指，例如輸送臺(tái)車以5msec以下的周期、優(yōu)選以 lmsec以下的周期、特別優(yōu)選以0.5msec以下的周期，將自己的位置等發(fā)送 到地面控制器，地面控制器以5msec以下的周期、優(yōu)選以lmsec以下的周 期、特別優(yōu)選以0.5msec以下的周期，將根據(jù)接收的位置的行駛指令向輸 送臺(tái)車發(fā)送。另外，如果使從地面控制器向輸送臺(tái)車的行駛指令的周期 與輸送臺(tái)車的機(jī)載控制器中的行駛控制周期相同，則可以實(shí)質(zhì)上通過地 面控制器對(duì)輸送臺(tái)車進(jìn)行行駛控制，是最優(yōu)選的。但是，只要在可回避 輸送臺(tái)車之間的干涉并可沒有問題地進(jìn)行控制的范圍內(nèi)，也可以以比機(jī) 載控制器的行駛控制周期長(zhǎng)的周期、例如機(jī)載控制器的行駛控制周期的 整數(shù)倍的周期發(fā)送行駛指令。并且，在實(shí)施例中對(duì)于每個(gè)來自輸送臺(tái)車 的位置或者位置和速度等的報(bào)告，從地面控制器發(fā)送行駛指令，但是例 如也可以對(duì)于3次報(bào)告進(jìn)行1次的比例發(fā)送行駛指令。輸送臺(tái)車的位置也 可以通過編碼器(工乂〕一夕')等來監(jiān)視行駛電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)等而求出，但優(yōu) 選的是使用相對(duì)于規(guī)定原點(diǎn)的絕對(duì)位置。
優(yōu)選的是，沿著上述行駛路徑離散地排列至少2列磁標(biāo)記，并且作為 上述各輸送臺(tái)車的計(jì)測(cè)單元至少與上述2列的磁標(biāo)記對(duì)應(yīng)地設(shè)置2個(gè)用于 求出以上述磁標(biāo)記為基準(zhǔn)的相對(duì)位置的線性傳感器，并且設(shè)置將求出的 相對(duì)位置變換成上述輸送臺(tái)車的絕對(duì)位置的單元。并且優(yōu)選，在上述各 輸送臺(tái)車上設(shè)置如下的單元，即當(dāng)檢測(cè)到從上述行駛指令的偏離時(shí)，比 上述行駛控制單元中的上述行駛電動(dòng)機(jī)的控制優(yōu)先地使上述行駛電動(dòng)機(jī) 停止。
優(yōu)選的是，上述多個(gè)輸送臺(tái)車是在共通的軌道上往復(fù)行駛的堆裝起 重機(jī)。特別優(yōu)選的是，在上述地面控制器以外另外設(shè)置前端控制器，并 在前端控制器中設(shè)置用于存儲(chǔ)多個(gè)上述輸送指令的存儲(chǔ)單元和順序決定 單元，該順序決定單元用于決定上述輸送指令的執(zhí)行順序，以便一邊回 避上述輸送臺(tái)車之間的干涉一邊由上述多個(gè)輸送臺(tái)車并行地執(zhí)行上述輸
送指令，并從上述前端控制器向上述地面控制器依次發(fā)送已決定了執(zhí)行 順序的上述輸送指令。
在本發(fā)明中，由于通過地面控制器實(shí)時(shí)地管理多個(gè)輸送臺(tái)車的位置， 所以實(shí)時(shí)地送出最佳的行駛指令并使輸送臺(tái)車追隨，以便回避輸送臺(tái)車 之間的干涉。由此，可得到通過地面控制器實(shí)時(shí)地控制多個(gè)輸送臺(tái)車的 系統(tǒng)。
優(yōu)選在實(shí)時(shí)地控制多個(gè)輸送臺(tái)車時(shí)，可迅速且正確地求出其絕對(duì)位
置。因此，當(dāng)沿著行駛路徑設(shè)置至少2列磁標(biāo)記，并將相對(duì)于各個(gè)磁標(biāo)記 的相對(duì)位置換算成相對(duì)于原點(diǎn)的絕對(duì)位置時(shí)，能夠迅速且正確地求出輸 送臺(tái)車的位置，由此也能迅速且正確地求出速度。輸送臺(tái)車的位置可通 過地面控制器正確地把握，但當(dāng)輸送臺(tái)車的行駛控制單元由于失控等發(fā) 生異常時(shí)，可能產(chǎn)生輸送臺(tái)車之間的干涉。如果輸送臺(tái)車根據(jù)行駛指令 行駛，則只要地面控制器不發(fā)生問題或者地面控制器與輸送臺(tái)車之間的 通信不發(fā)生問題，輸送臺(tái)車就應(yīng)該根據(jù)行駛指令行駛。因此，當(dāng)檢查輸 送臺(tái)車之間的車間距離或輸送臺(tái)車的位置等時(shí)，可檢測(cè)有無從行駛指令 的偏移。而且，當(dāng)在輸送臺(tái)車的位置等從行駛指令偏移的情況下使行駛 控制單元優(yōu)先而使行駛電動(dòng)機(jī)停止時(shí)，即使行駛控制單元發(fā)生故障也能 確保安全性。
當(dāng)在具有在同一軌道上往復(fù)行駛的多個(gè)堆裝起重機(jī)的系統(tǒng)中使用本 發(fā)明時(shí)，能夠進(jìn)行最佳的輸送控制。例如與將行駛軌道對(duì)每個(gè)堆裝起重 機(jī)進(jìn)行分割地分配的情況相比，可將堆裝起重機(jī)集中在輸送指令集中的 區(qū)域，而使輸送指令分散到多個(gè)堆裝起重機(jī)。而且，地面控制器實(shí)時(shí)地 把握各堆裝起重機(jī)的位置并以短周期發(fā)送行駛指令，所以能夠防止堆裝 起重機(jī)之間的干涉。當(dāng)多個(gè)堆裝起重機(jī)在同一軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，堆裝 起重機(jī)之間的干涉的問題變得深刻。在本發(fā)明中，由于地面控制器實(shí)時(shí) 地把握多個(gè)堆裝起重機(jī)的位置，所以可根據(jù)堆裝起重機(jī)的位置或有無干 涉等，變更并執(zhí)行輸送指令的執(zhí)行順序。輸送指令的執(zhí)行順序的變更， 即重新排列需要較大的計(jì)算量。 一個(gè)地面控制器被要求進(jìn)行與多臺(tái)堆裝 起重機(jī)的短周期的通信。因此，當(dāng)在地面控制器之外設(shè)置前端控制器， 而求出輸送指令的適當(dāng)?shù)膱?zhí)行順序時(shí)，能夠同時(shí)執(zhí)行輸送指令的重新排列和堆裝起重機(jī)的實(shí)時(shí)的行駛控制。


圖1是實(shí)施例的輸送臺(tái)車系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的方框圖。
圖2是實(shí)施例的前端控制器和地面控制器的方框圖。
圖3是變形例的前端控制器的方框圖。
圖4是表示實(shí)施例的輸送指令的存儲(chǔ)形式的圖。
圖5是表示實(shí)施例的行駛軌道和堆裝起重機(jī)的配置的示意圖。
圖6是表示實(shí)施例的線性傳感器的絕對(duì)位置檢測(cè)的圖。
圖7是表示實(shí)施例的輸送指令的重新排列的圖。
圖8是表示實(shí)施例的輸送指令的重新排列算法的流程圖。
圖9是實(shí)施例的干涉回避機(jī)構(gòu)的方框圖。
圖10是表示實(shí)施例的地面控制器和機(jī)載控制器的程序間的關(guān)系的圖。
圖11是實(shí)施例的與機(jī)載控制器的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下表示用于實(shí)施本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。 實(shí)施例
在圖1~圖10中表示實(shí)施例的輸送臺(tái)車系統(tǒng)及其變形。在各圖中，2 是上一級(jí)控制器，經(jīng)由未圖示的生產(chǎn)控制器以及通信線路等接收輸送指 令，并向前端控制器3送出，并且將結(jié)果報(bào)告給生產(chǎn)控制器等委托裝置。 前端控制器3由個(gè)人計(jì)算機(jī)等構(gòu)成，重新排列所輸入的輸送指令，并決 定輸送指令的執(zhí)行順序以便將輸送效率極大化，并對(duì)輸送指令編排順序 以便使多個(gè)輸送臺(tái)車并行地執(zhí)行。
地面控制器4是與前端控制器3在物理上分離的控制器，根據(jù)從前 端控制器3發(fā)出的執(zhí)行順序，將輸送指令分配給多個(gè)輸送臺(tái)車，且并行 地使其執(zhí)行。并且，地面控制器4實(shí)時(shí)地管理輸送臺(tái)車的當(dāng)前位置和速 度等，并實(shí)時(shí)地將行駛指令發(fā)送到各輸送臺(tái)車。輸送臺(tái)車?yán)鐚⒁?guī)定的 原點(diǎn)基準(zhǔn)的自己絕對(duì)位置例如以0.5msec周期向地面控制器4發(fā)送，地面控制器4根據(jù)接收的絕對(duì)位置及其時(shí)間序列，求出輸送臺(tái)車的位置和速 度，并評(píng)價(jià)與其他的輸送臺(tái)車有無干涉等，幾乎沒有延遲地、例如以從 接收開始0.2m秒以下的延遲將行駛指令發(fā)送到輸送臺(tái)車。行駛指令是對(duì) 接下來的例如0.5msec 包括通信延遲等的接下來的lmsec左右的期間的 指令，指定在此期間應(yīng)行駛的目的位置，或者通過維持當(dāng)前速度、將當(dāng) 前速度增減n級(jí)和緊急停止等來指定速度。地面控制器4和機(jī)載控制器6 之間的通信，使用無線LAN、使用了饋線的電力線通信、光通信或饋線 無線等。
6是機(jī)載控制器，在此設(shè)置在作為輸送臺(tái)車的堆裝起重機(jī)上，并具有 與地面控制器4的通信單元。堆裝起重機(jī)的臺(tái)數(shù)在實(shí)施例中為2臺(tái)，但 也可以是3臺(tái)以上。堆裝起重機(jī)具有行駛系統(tǒng)8、升降系統(tǒng)10以及移載 系統(tǒng)12，并具有各自的電動(dòng)機(jī)和控制部。行駛系統(tǒng)8具有輔助行駛控制 部，其根據(jù)從地面控制器4接收的行駛指令控制行駛電動(dòng)機(jī)。并且，堆 裝起重機(jī)的線性傳感器14求出距離規(guī)定的行駛原點(diǎn)的絕對(duì)距離，并將其 時(shí)間微分而算出當(dāng)前速度。高度傳感器16求出升降臺(tái)的高度位置，并用 于使升降臺(tái)停止在架的規(guī)定的貨架。防碰撞傳感器18測(cè)定輸送臺(tái)車之間 的車間距離，根據(jù)其時(shí)間微分求出相對(duì)速度，防止堆裝起重機(jī)之間的干 涉、尤其是碰撞。
監(jiān)視部19以堆裝起重機(jī)之間的車間距離縮小到規(guī)定距離內(nèi)的情況等 為契機(jī)，監(jiān)視堆裝起重機(jī)的當(dāng)前位置和速度是否與來自地面控制器4的 行駛指令一致。如果根據(jù)行駛指令控制行駛系統(tǒng)8，則不應(yīng)存在從行駛指 令的偏移，在存在偏移時(shí)，行駛系統(tǒng)8內(nèi)的行駛控制單元可能存在異常， 則比行駛控制單元優(yōu)先地使行駛電動(dòng)機(jī)停止。并且，監(jiān)視部19監(jiān)視堆裝 起重機(jī)的絕對(duì)位置與由行駛指令指定的位置是否有允許幅度以上的不 同，或監(jiān)視由行駛指令指定的速度與實(shí)際速度是否有允許幅度以上的不 同，在有允許幅度以上的不同時(shí)，比行駛控制單元優(yōu)先地使行駛電動(dòng)機(jī) 停止。 '
圖2表示前端控制器3和地面控制器4的結(jié)構(gòu)。前端控制器3的通 信部21與上一級(jí)控制器2通信，通信部28與地面控制器4通信。緩沖 器22存儲(chǔ)輸送指令，構(gòu)成等待行列。干涉評(píng)價(jià)部23評(píng)價(jià)輸送指令之間的干涉，將由于存在干涉而不能同時(shí)執(zhí)行的多個(gè)輸送指令相互賦予對(duì)應(yīng)， 或者使由于沒有干涉而能同時(shí)執(zhí)行的輸送指令相互對(duì)應(yīng)。實(shí)施它們中的
任一個(gè)即可。并且，干涉的程度不只是有無，也可以如干涉度0 15等那 樣多級(jí)地進(jìn)行評(píng)價(jià)。優(yōu)先度評(píng)價(jià)部24存儲(chǔ)各輸送指令的優(yōu)先度，例如當(dāng) 在從通信部21接收時(shí)進(jìn)行優(yōu)先輸送的情況被指定時(shí)，優(yōu)先度從最初開始 就較高。然后，由于在緩沖器25內(nèi)執(zhí)行等待的狀態(tài)持續(xù)，使優(yōu)先度逐漸 增加。在輸送指令中存在容易干涉和不容易產(chǎn)生干涉的指令，例如行駛 距離較短的輸送指令不容易與其他的輸送指令干涉。另一方面，行駛距 離較長(zhǎng)、在行駛軌道的中央部付近行駛的輸送指令容易與其他的輸送指 令干涉。而且，容易產(chǎn)生干涉的輸送指令有被推遲的傾向，因此預(yù)先提 高優(yōu)先度。
時(shí)刻指定管理部25為，當(dāng)通過輸送指令進(jìn)行理貨的時(shí)刻或卸貨的時(shí) 刻被指定時(shí)，存儲(chǔ)這些時(shí)刻指定。所要時(shí)間評(píng)價(jià)部26計(jì)算執(zhí)行各輸送指 令所需要的實(shí)際所要時(shí)間，該實(shí)際所要時(shí)間為例如在裝貨位置開始移載 后至在卸貨位置結(jié)束卸貨為止的預(yù)測(cè)所要時(shí)間。該時(shí)間可根據(jù)行駛距離 或升降臺(tái)的升降距離預(yù)測(cè)。自然順序評(píng)價(jià)部27為，抽出根據(jù)通過前面的 輸送指令的卸貨地點(diǎn)與通過接下來的輸送指令的裝貨位置接近等而在輸 送指令之間產(chǎn)生自然的順序、而預(yù)先賦予順序。
最佳分配部30對(duì)于緩沖器22的輸送指令，決定使哪個(gè)堆裝起重機(jī) 執(zhí)行和最佳的執(zhí)行順序。為此，從地面控制器4接收堆裝起重機(jī)的當(dāng)前 位置等狀態(tài)，除此以外還考慮輸送指令之問的干涉、優(yōu)先度、時(shí)刻指定、 所要時(shí)間和自然的順序等。而且，最佳分配部30為了回避干涉或者為了 保持輸送指令的時(shí)刻指定和優(yōu)先度，也可以將一個(gè)輸送指令分割成多個(gè)。 例如也可以將輸送指令分成兩部分，以便在指定時(shí)刻進(jìn)行理貨并在卸貨 的指定時(shí)刻之前在適當(dāng)?shù)呢浖苤袝簳r(shí)保管。
當(dāng)在緩沖器中例如收容有IO個(gè)輸送指令時(shí)，在使用2臺(tái)堆裝起重機(jī) 的情況下，可以對(duì)例如目前執(zhí)行的各3個(gè)的合計(jì)6個(gè)輸送指令決定執(zhí)行 順序，或者也可以對(duì)于全部IO個(gè)輸送指令決定執(zhí)行順序。31是效率評(píng)價(jià) 部，用于評(píng)價(jià)輸送指令的效率。作為效率的基準(zhǔn)例如存在損耗時(shí)間、空 載行駛時(shí)間或者空載行駛距離，例如全部所要時(shí)間中，輸送臺(tái)車停止的
時(shí)間、空載移動(dòng)的時(shí)間、在站等中待機(jī)的時(shí)間和用于回避干涉而停止的 時(shí)間為損耗時(shí)間。因此，相對(duì)于全部所要時(shí)間的損耗時(shí)間的比例成為效 率的基準(zhǔn)。同樣地，相對(duì)于全部行駛距離的空載行駛距離也成為效率的 基準(zhǔn)。
干涉的有無可以作為用于回避干涉的等待時(shí)間或者損耗時(shí)間來考 慮，也可以作為損耗時(shí)間以外的要素進(jìn)行評(píng)價(jià)，例如放棄產(chǎn)生干涉的輸 送指令的執(zhí)行順序。作為效率的積極的評(píng)價(jià)存在優(yōu)先度，越執(zhí)行優(yōu)先度 高的輸送指令越較高地評(píng)價(jià)效率。因此，成為效率的評(píng)價(jià)的基準(zhǔn)的是空 載行駛距離、空載行駛時(shí)間、等待時(shí)間、損耗時(shí)間、干涉的有無、優(yōu)先 度、執(zhí)行的輸送指令的數(shù)量等。
在效率的評(píng)價(jià)中，還存在能夠求出最大效率的輸送指令的情況，但
當(dāng)例如在緩沖器22中的輸送指令的數(shù)量為100左右時(shí)，難以實(shí)時(shí)地決定 最大效率的輸送順序。在這種情況下，將輸送效率的極大化作為目標(biāo)， 在此，所謂極大是指即使部分地變更輸送指令的執(zhí)行順序，效率不再提 高的狀態(tài)。當(dāng)求出輸送效率極大的執(zhí)行順序和分配到各輸送指令的堆裝 起重機(jī)時(shí)，存儲(chǔ)于存儲(chǔ)部32，最佳分配部30通過通信部28，將接下來 的數(shù)個(gè)輸送指令與其執(zhí)行順序和分配的堆裝起重機(jī)的序號(hào)一起向地面控 制器4發(fā)送。
地面控制器4的通信部34與前端控制器3通信，并通過通信部36 經(jīng)由無線LAN、電力線通信、光通信和饋線無線等與各機(jī)載控制器6通 信。臺(tái)車狀態(tài)存儲(chǔ)部37存儲(chǔ)從各機(jī)載控制器6報(bào)告的當(dāng)前位置和根據(jù)當(dāng) 前位置的時(shí)間序列數(shù)據(jù)求出的當(dāng)前速度，除此以外還存儲(chǔ)由最佳分配部 30分配的目的地或從機(jī)載控制器6報(bào)告的目的地。行駛指令生成部38根 據(jù)從機(jī)載控制器6報(bào)告的當(dāng)前位置，生成接下來的0.5msec lmsec左右 之間的行駛指令作為目的地或目標(biāo)速度等數(shù)據(jù)，以便參照臺(tái)車狀態(tài)存儲(chǔ) 部37的數(shù)據(jù)而防止輸送臺(tái)車之間的干涉。監(jiān)視部40監(jiān)視從機(jī)載控制器6 報(bào)告的位置或速度等是否從行駛指令偏移規(guī)定值以上，在偏移的情況下， 通過行駛指令生成部38使該堆裝起重機(jī)例如停止。也可以不設(shè)置監(jiān)視部 40，只設(shè)置機(jī)載控制器6側(cè)的監(jiān)視部19。
在圖2的例子中，不預(yù)先決定將輸送指令分配給哪個(gè)堆裝起重機(jī)，
而存儲(chǔ)在緩沖器22。對(duì)此，也可以根據(jù)其出發(fā)點(diǎn)和目的地即行駛路徑預(yù) 先決定將所輸入的輸送指令分配到任一堆裝起重機(jī)。在圖3表示這樣的 前端控制器45。輸送指令根據(jù)其出發(fā)地和目的地區(qū)分到每個(gè)堆裝起重機(jī) 的緩沖器46、 47,并通過干涉評(píng)價(jià)部23評(píng)價(jià)干涉的有無，與圖1同樣地 對(duì)各輸送指令的數(shù)據(jù)附加優(yōu)先度、所要時(shí)間以及自然的順序。而且，與 圖2同樣地通過最佳分配部30決定輸送效率和極大的輸送指令的執(zhí)行順 序，并分配到堆裝起重機(jī)。其他方面與圖2的前端控制器3相同。
圖4表示緩沖器22等的輸送指令的記錄48。記載有From作為裝貨 位置、To作為卸貨位置、ID作為輸送指令的ID等。在干涉欄中，將與 該輸送指令干涉的其他輸送指令的ID或不干涉的輸送指令的ID進(jìn)行列 表。在優(yōu)先度欄中記載輸送指令的優(yōu)先度，在時(shí)間欄中記載實(shí)際所要時(shí) 間。在自然順序欄中，根據(jù)先行指令的卸貨位置和裝貨位置接近、卸貨 位置和后行指令的裝貨位置接近等，記載自然形成的輸送指令的順序， 并通過輸送指令的ID等記載該順序。
圖5表示輸送臺(tái)車系統(tǒng)的物理布置。多臺(tái)堆裝起重機(jī)51、 51在直線 行駛形的行駛軌道50上往復(fù)行駛，54是架，55-58是站，其中站55為左 側(cè)的堆裝起重機(jī)專用，站58為右側(cè)的堆裝起重機(jī)專用，站56、 57為左 右的堆裝起重機(jī)兼用。對(duì)于堆裝起重機(jī)51的行駛上的限制為，與其他的 堆裝起重機(jī)之間的臺(tái)車間距離不成為規(guī)定長(zhǎng)度以下，例如不成為架的1 個(gè)貨架長(zhǎng)度以下。由于各堆裝起重機(jī)51能夠在行駛軌道50的大致全部 區(qū)域行駛，所以當(dāng)輸送指令例如在圖5右側(cè)的區(qū)域集中時(shí)，使1臺(tái)堆裝 起重機(jī)專注該區(qū)域內(nèi)的作業(yè)，通過剩余的堆裝起重機(jī)處理圖5的中央部 左側(cè)的輸送指令等，由此有效率地輸送。
圖6表示線性傳感器14的絕對(duì)位置的讀入。在行駛軌道50的例如 左右兩側(cè)或者一側(cè)的上下2級(jí)，配置有由磁鐵形成的磁標(biāo)記60、 61。使 左右的磁標(biāo)記的列部分重疊，并使線性傳感器14在任意的位置可檢測(cè)到 其中之一的磁標(biāo)記60、 61。在堆裝起重機(jī)51上例如配置左右2臺(tái)線性傳 感器14，它們?cè)诟鞔艠?biāo)記60、 61的范圍內(nèi)檢測(cè)該磁標(biāo)記內(nèi)的絕對(duì)位置。 堆裝起重機(jī)51使用計(jì)數(shù)器62,每通過一個(gè)磁標(biāo)記，就對(duì)應(yīng)于堆裝起重機(jī) 的行駛方向，將新檢測(cè)的磁標(biāo)記內(nèi)的絕對(duì)位置進(jìn)行線性傳感器14的長(zhǎng)度
以及磁標(biāo)記的重疊量的修正，并與根據(jù)之前檢測(cè)的磁標(biāo)記求出的絕對(duì)位
置進(jìn)行加算或減算，而新求出的絕對(duì)位置。并且，通過計(jì)數(shù)器63求出從 行駛原點(diǎn)開始檢測(cè)到第幾個(gè)磁標(biāo)記。由此通過線性傳感器14求出例如以 行駛原點(diǎn)為基準(zhǔn)的絕對(duì)位置，并根據(jù)其時(shí)間微分或時(shí)間差分算出當(dāng)前速 度。
當(dāng)?shù)弥蜒b起重機(jī)51的正確的當(dāng)前位置和當(dāng)前速度時(shí)，可更正確地 把握碰撞等的千涉的可能性，能夠用于回避干涉。并且，重新排列多個(gè) 輸送指令的執(zhí)行順序是以各堆裝起重機(jī)51能夠以予測(cè)的時(shí)間表執(zhí)行輸送 指令的情況為前提的。當(dāng)例如由于行駛速度的控制不完全而產(chǎn)生行駛延 遲、由于停止位置的控制不完全而再行駛而進(jìn)行重試等的情況積累時(shí)， 發(fā)生堆裝起重機(jī)51之間的干涉。因此，通過線性傳感器14正確地求出 堆裝起重機(jī)51的當(dāng)前絕對(duì)位置和當(dāng)前速度，并按照時(shí)間表執(zhí)行輸送指令。 65是激光距離計(jì)，66是反射板，通過它們構(gòu)成防碰撞傳感器18，激光距 離計(jì)65使用其他的堆裝起重機(jī)的反射板測(cè)定臺(tái)車間距離，并根據(jù)其時(shí)間 微分求出相對(duì)速度。
圖7表示向堆裝起重機(jī)51分配輸送指令的示意圖?，F(xiàn)在，假設(shè)存在 4個(gè)輸送指令A(yù) D，用點(diǎn)劃線使相互干涉的輸送指令對(duì)應(yīng)。這種情況下， 當(dāng)將4個(gè)輸送指令任意地分配到2臺(tái)堆裝起重機(jī)時(shí)，包括不刻意的分配 順序，分配的可能性的輸送指令的順序?yàn)?! =24，對(duì)每個(gè)輸送指令分配 任意2臺(tái)輸送臺(tái)車，因此總計(jì)的組合數(shù)量約為400種。在此，當(dāng)考慮干 涉時(shí)，可同時(shí)執(zhí)行的輸送指令的組合限于A和B、 A和D以及C和D的 3種。當(dāng)同時(shí)執(zhí)行A和D的輸送指令時(shí)，必須同時(shí)執(zhí)行B和C的輸送指 令，這是矛盾的。因此，實(shí)際的可能性為2種，即先執(zhí)行輸送指令A(yù)、 B、 后執(zhí)行輸送指令C、 D，或相反地執(zhí)行。通過先評(píng)價(jià)干涉的可能性，能夠 大幅度地減少可能的輸送指令的順序。即使在輸送指令的數(shù)量更多的情 況下，當(dāng)加上輸送指令之間的自然的順序時(shí)，應(yīng)考慮的組合變少，變得 可模擬。
圖8表示用于重新排列輸送指令的順序并得到最佳執(zhí)行順序的算法。 將在緩沖器中收容的輸送指令中相互干涉的指令或相互不干涉的指令賦 予對(duì)應(yīng)。然后求出輸送指令的優(yōu)先度和所要時(shí)間等輔助信息。在最初的輸送指令的目的位置和接下來的輸送指令的出發(fā)位置接近時(shí)，自然按順 序執(zhí)行這些指令。因此，抽出這種自然的輸送指令的順序，作為部分的 順序。由此回避干涉并先執(zhí)行優(yōu)先度高的指令，并做好探索如自然的輸 送指令的順序被保持這樣的組合的準(zhǔn)備。
其次，假設(shè)決定輸送指令的順序，并對(duì)于多個(gè)假設(shè)順序評(píng)價(jià)效率。 在效率的評(píng)價(jià)中例如進(jìn)行模擬，在每個(gè)較短的時(shí)間間隔預(yù)測(cè)堆裝起重機(jī) 的位置、狀態(tài)和速度等， 一邊檢查干涉的有無一邊模擬輸送指令的執(zhí)行 狀況。對(duì)于得到的輸送結(jié)果評(píng)價(jià)效率。效率是通過空載行駛距離相對(duì)于 全部行駛距離的比例、損耗時(shí)間相對(duì)于全部所要時(shí)間的比例以及執(zhí)行的 輸送指令的優(yōu)先度的總計(jì)等來評(píng)價(jià)，當(dāng)效率極大化時(shí)，中止之后的執(zhí)行 順序的探索，存儲(chǔ)順序并依次分配到堆裝起重機(jī)。
輸送指令總是從上一級(jí)控制器被追加。當(dāng)輸送指令被追加時(shí)，檢查 是否存在向已存儲(chǔ)的輸送指令的順序中可插入所追加的輸送指令的位 置。在這種情況下，即使插入輸送指令，以效率不降低到當(dāng)前值以下等 為條件，對(duì)多個(gè)插入位置的候補(bǔ)評(píng)價(jià)效率，如果有優(yōu)選的插入位置則在 既存的輸送指令的順序中追加新的輸送指令。在僅通過部分地修正既存 的輸送指令不能處理新的輸送指令的情況下，即、沒有輸送指令的插入 位置的情況下，返回到最初從連接記號(hào)1開始再次探索輸送指令的順序。 除此以外，在輸送指令的執(zhí)行狀況與由模擬求出的顯著不同的情況下， 返回到連接記號(hào)1再次最佳化執(zhí)行順序。
圖9表示用于防止堆裝起重機(jī)之間的干涉的結(jié)構(gòu)。各機(jī)載控制器通 過與地面控制器4的通信的截收，能夠得知其他的堆裝起重機(jī)的目的位 置、當(dāng)前位置和當(dāng)前速度，并根據(jù)自己的目的位置、當(dāng)前位置和當(dāng)前速 度來評(píng)價(jià)干涉的有無。而且，作為為此的基礎(chǔ)使用的是線性傳感器14的 數(shù)據(jù)，線性傳感器14的數(shù)據(jù)具有可靠性，因此能夠確實(shí)地防止干涉。并 且，堆裝起重機(jī)的防碰撞傳感器求出堆裝起重機(jī)的臺(tái)車間距離和相對(duì)速 度，并能夠據(jù)此評(píng)價(jià)干涉的可能性。當(dāng)機(jī)載控制器6檢測(cè)到與其他的堆 裝起重機(jī)的干涉的可能性時(shí)，進(jìn)行減速、停止和后退等處理。而且，地 面控制器4根據(jù)各堆裝起重機(jī)的目的位置、當(dāng)前位置和當(dāng)前速度評(píng)價(jià)干 涉的可能性，在干涉的可能性較高的情況下發(fā)出停止指令等干涉回避指令。并且，對(duì)于地面控制器4以及機(jī)載控制器6，將無停電電源和雙電荷 層電容器等作為備用電源，在停電時(shí)等也能進(jìn)行用于回避碰撞的最低限 的處置。
監(jiān)視部19監(jiān)視堆裝起重機(jī)的當(dāng)前位置或者速度是否從行駛指令偏 移。如果各堆裝起重機(jī)按照行駛指令行駛，則車間距離不會(huì)成為規(guī)定距 離以下，當(dāng)前位置以及速度也不會(huì)從行駛指令偏移。將車間距離成為規(guī) 定距離以下、當(dāng)前位置或當(dāng)前速度從行駛指令變化規(guī)定值以上的情況， 稱為從行駛指令的偏移。從行駛指令的偏移表示行駛控制部中存在失控 等異常，通過監(jiān)視部19檢測(cè)行駛控制部不能自動(dòng)地消除從行駛指令的偏 移，并使堆裝起重機(jī)例如停止。
圖10是將地面控制器4與機(jī)載控制器6間的通信作為程序間通信表 示。機(jī)載控制器6的絕對(duì)位置計(jì)測(cè)程序81例如在0.5msec周期中發(fā)送絕 對(duì)位置。臺(tái)車狀態(tài)管理程序71根據(jù)來自機(jī)載控制器6的接收數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地 更新堆裝起重機(jī)的當(dāng)前位置、當(dāng)前速度和目的地等。堆裝起重機(jī)的現(xiàn)狀 可以通過位置和速度表現(xiàn)，并可通過目的地表現(xiàn)堆裝起重機(jī)的將來狀態(tài) 的目標(biāo)。更新的周期例如為每0.5msec，最大為每5msec。
行駛指令生成程序72根據(jù)堆裝起重機(jī)的當(dāng)前的絕對(duì)位置以及當(dāng)前速 度等，生成行駛指令以便回避干涉。也可以在行駛指令中附加其他堆裝 起重機(jī)的絕對(duì)位置以及速度等數(shù)據(jù)，或者機(jī)載控制器也可以截收其他堆 裝起重機(jī)的機(jī)載控制器和地面控制器間的通信，而取得他們的數(shù)據(jù)。由 于行駛指令生成程序72知道堆裝起重機(jī)的位置和速度，所以可判斷賦予 怎樣的行駛指令產(chǎn)生干涉、怎樣的行駛指令不發(fā)生干涉。而且，在干涉 的有無的評(píng)價(jià)中，可以將堆裝起重機(jī)的目的地作為輔助數(shù)據(jù)利用。行駛 指令例如為接下來的目標(biāo)位置或者接下來的目標(biāo)速度，換言之，在位置 和速度構(gòu)成的堆裝起重機(jī)的狀態(tài)空間中，堆裝起重機(jī)為應(yīng)成為接下來的 目標(biāo)的狀態(tài)。行駛指令的周期例如為每0.5msec、最大為每5msec，并使 從位置的接收到行駛指令的發(fā)送為止的延遲例如為0.2msec以下。
如果堆裝起重機(jī)按照行駛指令行駛則不產(chǎn)生干涉等問題，但是由于 機(jī)載控制器6的行駛控制部的故障等，可想到堆裝起重機(jī)從行駛指令偏 移的情況。因此，監(jiān)視程序74、 84監(jiān)視堆裝起重機(jī)的異常，具體來說是
監(jiān)視從行駛指令的偏移。也可以不設(shè)置地面控制器4的監(jiān)視程序74，而 只設(shè)置機(jī)載控制器6的監(jiān)視程序84。在監(jiān)視中，也可以在產(chǎn)生車間距離 縮短等從行駛指令偏移的征兆時(shí)執(zhí)行監(jiān)視，或者總是監(jiān)視與絕對(duì)位置數(shù) 據(jù)和根據(jù)行駛指令的位置是否一致。
機(jī)載控制器6的絕對(duì)位置計(jì)測(cè)程序81使用線性傳感器，例如以 0.5msec周期求出當(dāng)前位置，并向臺(tái)車狀態(tài)管理程序71發(fā)送，車間距離 計(jì)測(cè)程序83測(cè)定車間距離，并傳遞給行駛控制程序83和監(jiān)視程序84， 并防止干涉。絕對(duì)位置的發(fā)送和行駛指令的發(fā)送等例如以0.5msec周期執(zhí) 行，并使從絕對(duì)位置的接收到行駛指令的發(fā)送為止的延遲時(shí)間例如為 0.2msec以下。
圖11表示機(jī)載控制器6的動(dòng)作算法。在機(jī)載控制器程序90中，從 存儲(chǔ)器讀出當(dāng)前位置、速度和目的貨架地址(連續(xù)地址)，并求出指令位置 與當(dāng)前位置的差A(yù)1，差A(yù)1為極限值Limitl以下，并執(zhí)行停止程序而停 止。在差A(yù)1比極限值Limitl大的情況下，根據(jù)來自地面控制器4的速 度指令和當(dāng)前速度之間的誤差，決定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩并驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器而 行駛。而且，根據(jù)線性傳感器值求出當(dāng)前的絕對(duì)位置，并向地面控制器4 報(bào)告。以上的程序的執(zhí)行周期例如為0.5msec。
為了防止與其他的堆裝起重機(jī)的干涉，從存儲(chǔ)器讀出通過地面控制 器4的發(fā)送等取得的對(duì)方側(cè)堆裝起重機(jī)的當(dāng)前位置(由線性傳感器求出)。 而且，作為差A(yù)2，而求出由線性傳感器求出的自機(jī)的當(dāng)前位置與對(duì)方側(cè) 堆裝起重機(jī)的當(dāng)前位置之差。同樣地求出由防碰撞傳感器求出的自機(jī)與 對(duì)方側(cè)堆裝起重機(jī)之間的距離。其任意一個(gè)為第2極限值Limit2以下， 執(zhí)行停止程序。根據(jù)上述，使用將線性傳感器作為基準(zhǔn)的車間距離、將 防碰撞傳感器作為基準(zhǔn)的車間距離，而雙重確保安全性。
在實(shí)施例中，通過地面控制器控制多臺(tái)堆裝起重機(jī)，但是也可以通 過地面控制器控制100臺(tái)左右的封閉行駛的橋式行駛車。
在實(shí)施例中可得到以下效果。(l)通過地面控制器實(shí)時(shí)地管理多個(gè)堆 裝起重機(jī)的位置，可實(shí)時(shí)地發(fā)送行駛指令而進(jìn)行控制。(2)由此能夠有效 地運(yùn)用多個(gè)堆裝起重機(jī)，并能夠防止堆裝起重機(jī)間的干涉。(3)由線性傳 感器求出包含了堆裝起重機(jī)的整個(gè)工作范圍的絕對(duì)位置和速度，由此能
夠根據(jù)正確的當(dāng)前位置和速度進(jìn)行控制。(4)當(dāng)堆裝起重機(jī)的行駛控制系
統(tǒng)中發(fā)生異常時(shí)，可以通過監(jiān)視部19、 40等檢測(cè)。(5)對(duì)于多臺(tái)堆裝起重 機(jī)，能夠回避干涉并且使輸送效率極大化。(6)輸送順序的重新排列通過 地面控制器4實(shí)施。由于地面控制器管理多臺(tái)輸送臺(tái)車，所以能夠評(píng)價(jià) 各輸送臺(tái)車的位置并且模擬或者評(píng)價(jià)輸送狀況。(7)即使在輸送指令存在 多個(gè)的情況下，當(dāng)不同時(shí)執(zhí)行產(chǎn)生干涉的輸送指令且保持輸送指令的自 然順序地進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，探索的組合的數(shù)量變少。由此能夠?qū)崟r(shí)地求出最 佳分配。(8)由于行駛距離較長(zhǎng)、與其他的輸送指令干涉等，對(duì)容易被推 遲的輸送指令賦予高優(yōu)先度，由此能夠防止這些輸送指令延遲。(9)在輸 送指令的追加等情況下，部分地手動(dòng)處理既存的輸送指令的順序，由此 能夠縮短計(jì)算時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種輸送臺(tái)車系統(tǒng)，使多個(gè)輸送臺(tái)車沿著行駛路徑行駛，并從地面控制器向上述各輸送臺(tái)車發(fā)送輸送指令，其特征在于，在上述各輸送臺(tái)車中設(shè)置測(cè)定單元，用于測(cè)定自己的位置；通信單元，用于將測(cè)定的自己的位置向上述地面控制器發(fā)送，并且從上述地面控制器接收行駛指令；以及行駛控制單元，用于追隨接收的行駛指令，控制行駛電動(dòng)機(jī)；并且在上述地面控制器中設(shè)置接收單元，用于從上述各輸送臺(tái)車接收其位置；行駛指令生成單元，用于根據(jù)接收的上述各輸送臺(tái)車的位置來生成對(duì)于上述各輸送臺(tái)車的上述行駛指令，以便回避上述輸送臺(tái)車之間的干涉；以及發(fā)送單元，用于將生成的行駛指令發(fā)送給上述各輸送臺(tái)車；由此，通過上述地面控制器實(shí)時(shí)地把握上述各輸送臺(tái)車的位置，而實(shí)時(shí)地控制其位置。
2. 如權(quán)利要求1所述的輸送臺(tái)車系統(tǒng)，其特征在于， 沿著上述行駛路徑離散地排列至少2列磁標(biāo)記，并且作為上述各輸送臺(tái)車的計(jì)測(cè)單元，與上述2列磁標(biāo)記相對(duì)應(yīng)地設(shè)置至少2個(gè)用于求出 以上述磁標(biāo)記為基準(zhǔn)的相對(duì)位置的線性傳感器；并且設(shè)置用于將求出的 相對(duì)位置變換成上述輸送臺(tái)車的絕對(duì)位置的單元。
3. 如權(quán)利要求1所述的輸送臺(tái)車系統(tǒng)，其特征在于， 在上述各輸送臺(tái)車上設(shè)置如下的單元當(dāng)檢測(cè)到從上述行駛指令的偏移時(shí)，用于比上述行駛控制單元的上述行駛電動(dòng)機(jī)的控制優(yōu)先地使上 述行駛電動(dòng)機(jī)停止。
4. 如權(quán)利要求1所述的輸送臺(tái)車系統(tǒng)，其特征在于， 上述多個(gè)輸送臺(tái)車是在共同的軌道上往復(fù)行駛的堆裝起重機(jī)。
5. 如權(quán)利要求4所述的輸送臺(tái)車系統(tǒng)，其特征在于，在上述地面控制器以外另外設(shè)置前端控制器，在前端控制器中設(shè)置用于存儲(chǔ)多個(gè)上述輸送指令的存儲(chǔ)單元和順序決定單元，該順序決定單元用于決定上述輸送指令的執(zhí)行順序，以便一邊回避上述輸送臺(tái)車之間的干涉一邊由上述多個(gè)輸送臺(tái)車并行地執(zhí)行上述輸送指令；從上述前端控制器向上述地面控制器依次送出已決定了執(zhí)行順序的上述輸送指令。
全文摘要
一種輸送臺(tái)車系統(tǒng)，輸送臺(tái)車計(jì)測(cè)自己的絕對(duì)位置并向地面控制器發(fā)送，地面控制器發(fā)送行駛指令以便一邊實(shí)時(shí)地把握多個(gè)輸送臺(tái)車的位置一邊回避干涉。結(jié)果，能夠通過地面控制器實(shí)時(shí)地控制輸送臺(tái)車的行駛。通過地面控制器可實(shí)時(shí)地管理多個(gè)輸送臺(tái)車的位置，并能實(shí)時(shí)地進(jìn)行行駛控制。
文檔編號(hào)B65G43/00GK101205014SQ200710196689
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者林孝雄 申請(qǐng)人:村田機(jī)械株式會(huì)社