JP2012206797A - フォークリフト用荷重測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡単で、荷受け部に積載された荷物の重量を精度よく測定することのできるフォークリフト用荷重測定装置を提供する。
【解決手段】荷受け部３１に付加された荷重を検出する荷重検出器２０と、荷重検出器から出力された検出信号を受信し、所定時間間隔毎の荷重測定値を得ると共に、荷重測定値の変化量を算出し、変化量が所定の時間、所定の値以下となったときに、所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力する演算制御部１２とを備えるフォークリフト用荷重測定装置１０。演算制御部は、所定の時間経過後、さらに第２の所定時間、荷重測定値の変化量が所定の値以下となったときに、第１の所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力することができる。演算制御部は、第１の所定の時間における荷重測定値の平均値又は第１の所定の時間におけるいずれかの荷重測定値を荷重計算値とすることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、フォークリフトのフォーク等の荷受け部に積載された荷物の重量を測定するフォークリフト用荷重測定装置に関する。

従来、工場、倉庫等において、部品、製品、荷物等の積み降ろしを行うためフォークリフトが用いられている。このフォークリフトは、図４に示すように、荷受け部として昇降するフォーク３１と、フォーク３１を昇降させるための油圧シリンダ３２と、マスト３３等を備え、運転者が荷役レバー等を操作して油圧シリンダ３２への油圧を上下させてフォーク３１及びマスト３３を昇降させると共に、フォークリフト３０を前進、後進、右折及び左折させて荷物の積み降ろし、搬送等を行う。

上記フォークリフトのフォークに積載された荷物の重量を測定するにあたって、特許文献１には、リフティングシリンダの油圧を検出してその検出値を電気信号として出力する検出器と、フォークで持ち上げた重量物の重量を検出器からの電気信号に基づいて演算する演算手段等を備える荷重測定装置が提案されている。

また、特許文献２には、作業車両に取り付けられた荷重測定用センサからの信号を記憶手段に格納した後、波形処理を施してノイズを除去し、作業用車両を停止させることなく、荷受け部に掛かる荷重を正確に測定することができ、作業車両の運用状況を正確に把握することのできる作業車両用荷重測定装置が記載されている。

特開平８−１９８５９８号公報 特開２００５−３３５８９２号公報

しかし、上記従来の荷重測定装置においては、フォーク等の荷受け部に荷物を積載後、荷受け部を上昇させている間に油圧が荷重相当以上の油圧になるため、荷受け部に掛かる荷重を正確に測定できないという問題があった。

また、荷受け部を停止した場合でも、停止後、油圧が徐々に下がるような油圧変動が生ずるため、荷受け部を停止して一定時間経過後に荷重を測定しようとしても油圧の変動等により正確に測定できないという問題があった。

さらに、上記問題を避けるため、荷受け部に積載された荷物の重量を測定するにあたって、フォークの上昇下降動作や前進後進等の動作をフォークリフトからの信号で判断すると、フォークリフトから複数の信号を検出する必要があり、荷重測定装置の構成が複雑になるという問題があった。

そこで、本発明は、上記従来のフォークリフト用荷重測定装置における問題点に鑑みてなされたものであって、簡単な構成で、フォークに積載された荷物の重量を精度よく測定することのできるフォークリフト用荷重測定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、フォークリフト用荷重測定装置であって、荷受け部に付加された荷重を検出する荷重検出器と、該荷重検出器から出力された検出信号を受信し、所定時間間隔毎の荷重測定値を得ると共に、該荷重測定値の変化量を算出し、該変化量が所定の時間、所定の値以下となったときに、該所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力する演算制御部とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、荷重変化量が小さくなる時間を判断することで、荷受け部の上昇動作の時間帯の荷重検出器からの信号を避け、荷受け部停止直後の荷重を測定することができるため、荷受け部に付加された荷重を精度よく測定することができる。

また、荷重検出器から出力された検出信号のみに基づいて演算制御部で荷重計算値を算出することができるため、荷受け部の上昇下降動作や前進後進等の動作を判断するための信号が不要となり、構成が簡単なフォークリフト用荷重測定装置を提供することができる。

上記フォークリフト用荷重測定装置において、前記演算制御部は、前記所定の時間経過後、さらに第２の所定時間、前記荷重測定値の変化量が所定の値以下となったときに、前記第１の所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力することができる。荷受け部が等速で上昇する場合には、一時的に荷重測定値の変化量が所定の時間、所定の値以下となる場合もあるので、そのような時間帯での測定を回避し、荷受け部に付加された荷重をさらに精度よく測定することができる。

また、上記フォークリフト用荷重測定装置において、前記演算制御部は、前記第１の所定の時間における荷重測定値の平均値を荷重計算値として出力することができる。これにより、第１の所定の時間における荷重測定値のばらつきを考慮した荷重計算値を得ることができる。

さらに、上記フォークリフト用荷重測定装置において、前記演算制御部は、前記第１の所定の時間におけるいずれかの荷重測定値を荷重計算値として出力することができる。これにより、平均値を荷重計算値とする場合に比較して若干測定精度が低下する可能性があるが、少なくとも、荷受け部の上昇動作の時間帯の荷重検出器からの信号を避け、荷受け部に付加された荷重を精度よく測定することができる。

以上のように、本発明によれば、構成が簡単で、荷受け部に積載された荷物の重量を精度よく測定することのできるフォークリフト用荷重測定装置を提供することができる。

本発明にかかるフォークリフト用荷重測定装置の一実施の形態を示す機能ブロック図である。 図１のフォークリフト用荷重測定装置による処理の動作を示すフローチャートである。 図１のフォークリフト用荷重測定装置によって計算される荷重計算値の波形等を示すグラフである。 フォークリフトの側面図である。

次に、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、図４に示したフォークリフトに本発明にかかるフォークリフト用荷重測定装置を搭載した場合について説明する。

図１は、本発明にかかるフォークリフト用荷重測定装置の一実施の形態を示し、この荷重測定装置１０は、荷重検出器２０からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器１１と、ＣＰＵ等の演算手段、及びメモリ等の記憶手段を備えた演算制御部１２と、図示されないネットワークに接続され、管理サーバ等の外部機器と通信を行うための通信装置１３と、荷重計算値を表示する液晶表示パネルからなる表示部１４と、タッチパネルを備える入力部１５とを有する。

荷重検出器２０は、フォーク３１及びマスト３３を昇降させるための油圧シリンダ３２の油圧を検出する油圧検出器であって、検出した油圧に応じた検出信号をＡＤ変換器１１に出力する。

ＡＤ変換器１１は、荷重検出器２０から受信したアナログの検出信号をデジタル信号に変換して演算制御部１２に出力する。

演算制御部１２は、ＡＤ変換器１１から受信したデジタルの検出信号に基づいて、後述する種々の演算を行った結果を荷重計算値として出力するために備えられ、算出された荷重測定結果は、通信装置１３及び表示部１４に送信される。

通信装置１３は、演算制御部１２で算出された荷重計算値を受信し、ネットワークを介して管理サーバ等に送信するために備えられ、送信された荷重計算値は、管理サーバ等で利用される。

表示部１４は、演算制御部１２で算出された荷重計算値を受信し、フォークリフト３０の運転者に視認可能に液晶表示パネルに表示する。

入力部１５は、演算制御部１２での演算に必要な各種設定値等をタッチパネルを介して入力するために備えられる。

次に、上記構成を有するフォークリフト用荷重測定装置の動作について、図２及び図３を参照しながら説明する。尚、図３において、参照番号４１は、荷重検出器２０からの信号に基づいて荷重測定装置１０で算出した荷重計算結果（１秒毎の計算値）、４２は実際にフォーク３１に積載した荷物の重量、４３は本発明によって求めた荷重計算値（最終的な計算値）である。また、４４はフォーク３１が上昇している時間、４５はフォーク３１が停止している時間、４６はフォーク３１を下降させた時間を各々示す。

まず、図２のステップＳ１にて、荷重測定装置１０のキャリブレーションを実施する。荷重検出器２０の出力をそのまま計算すると、フォーク３１の重量分も加味された状態で荷重測定されるためである。

キャリブレーションは対話式で実施され、フォークリフト３０が停止した状態でフォーク３１を上昇させ、地面に接触しない高さで停止させた後、キャリブレーション実施ボタンを押下し、演算制御部１２で荷重検出器２０の出力電圧を一定時間計測し、それらの平均値を求めることでキャリブレーション値とする。

次に、ステップＳ２で荷重検出器２０の出力に基づいて、下記の式（１）にて１秒毎に荷重計算を実施する。
Ｌ＝（Ｐｖ−Ｐｃ）×π×（ｄ／２）^２×Ａ ・・・式（１）
ここで、Ｌはフォーク３１に積載された荷物の重量、Ｐｖは現在の荷重検出器出力電圧、Ｐｃはキャリブレーション電圧、ｄは油圧シリンダの直径、Ａは荷重検出器２０の油圧検出範囲や出力電圧範囲等から得られる係数である。

図３の４１が式（１）にて１秒毎に計算された荷重結果を示すグラフである。フォーク３１が上昇している時間４４は、実際の重量より重い測定結果となり、フォーク３１が下降している時間４６は、実際の重量より軽い測定結果となることが判る。

次に、フォーク３１に荷物が積載されたか否かを判断するため、ステップＳ３にてキャリブレーション値に基づいて基準値を定め、荷重計算結果が基準値以上になったか否かを判断する。

次に、ステップＳ４にて、１秒毎の荷重計算結果を比較し。荷重測定値の変化量が基準値以下になるか否かを判断する。荷重測定値の変化量が基準値以上の場合には、フォーク３１が上昇していると判断し、荷重計算結果を破棄することで、図３のフォーク３１が上昇している時間４４における荷重の測定を避けることができる。

また、荷重測定値の変化量が基準値以下になった時点から一定時間（Ａ秒間）連続したか否かをステップＳ５で判定し、Ａ秒間連続した場合には、ステップＳ６にて荷重測定値の平均値を算出し、荷重計算値として一時保持する。

しかし、フォーク３１が等速で上昇する場合には、一時的にＡ秒間連続して荷重測定値の変化量が基準値以下になることがあるため、さらに一定時間（Ｂ秒間）、荷重測定値の変化量が基準値以下となる場合が連続したか否かをステップＳ７で判定する。

フォーク３１が上昇から停止する時点で荷重測定値の変化量が基準値以上になるため、ステップＳ７での判定で、荷重測定値の変化量が基準値以下となる場合がＢ秒間連続しなかった場合には、ステップＳ６で求めた荷重計算値は、フォーク３１が上昇中のものであったと判断し、荷重計算結果を破棄し、ステップＳ５から判定をやり直す。一方、ステップＳ７の判定で、荷重測定値の変化量が基準値以下となる場合がＢ秒間連続した場合には、ステップＳ６で求めた荷重計算値は、図３のフォーク３１が停止している時間４５での測定結果であると判断し、表示部１４にその荷重計算値を表示し、通信装置１３を介してネットワーク経由で管理サーバ等に送信される。

以上のように、本実施の形態では、フォーク３１の上昇している時間４４における荷重の測定を避けることができ、フォーク３１が停止している時間４５の安定した先頭部分の荷重計算結果に基づく荷重計算値を算出することができる。

尚、上記実施の形態においては、Ａ秒間連続して荷重測定値の変化量が基準値以下になったことを判定した後、さらに一定時間（Ｂ秒間）荷重測定値の変化量が基準値以下となる場合が連続したか否かを判定しているが、必ずしも第２の一定時間（Ｂ秒間）の荷重測定値の変化量の判定は必要ではなく、フォーク３１が等速で上昇する場合の特殊な状態を考慮しなければ、第１の一定時間（Ａ秒間）の荷重測定値の変化量の判定のみ行うことも可能である。

また、上記実施の形態においては、Ａ秒間の荷重測定値の平均値を算出して荷重計算値としているが、必ずしも平均値を算出する必要はなく、Ａ秒間のいずれかの荷重測定値を荷重計算値とすることもできる。この場合には、平均値を荷重計算値とする場合に比較して若干測定精度が低下する可能性があるが、少なくとも、フォーク３１の上昇動作の時間帯の荷重検出器２０からの信号を避け、フォーク３１に積載した荷物の重量を精度よく測定することができる。

１０ 荷重測定装置
１１ ＡＤ変換器
１２ 演算制御部
１３ 通信装置
１４ 表示部
１５ 入力部
２０ 荷重検出器
３０ フォークリフト
３１ フォーク
３２ 油圧シリンダ
３３ マスト

Claims (4)

1. 荷受け部に付加された荷重を検出する荷重検出器と、
   該荷重検出器から出力された検出信号を受信し、所定時間間隔毎の荷重測定値を得ると共に、該荷重測定値の変化量を算出し、該変化量が所定の時間、所定の値以下となったときに、該所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力する演算制御部とを備えることを特徴とするフォークリフト用荷重測定装置。
2. 前記演算制御部は、前記所定の時間経過後、さらに第２の所定時間、前記荷重測定値の変化量が所定の値以下となったときに、前記第１の所定の時間における荷重測定値に基づいて荷重計算値を算出して出力することを特徴とする請求項１に記載のフォークリフト用荷重測定装置。
3. 前記演算制御部は、前記第１の所定の時間における荷重測定値の平均値を荷重計算値として出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークリフト用荷重測定装置。
4. 前記演算制御部は、前記第１の所定の時間におけるいずれかの荷重測定値を荷重計算値として出力することを特徴とする請求項１又は２に記載のフォークリフト用荷重測定装置。

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