JPH01117200A - 無人荷役作業車両の荷取姿勢補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、無人フォークリフト等の無人荷役作業車両の
筒数姿カを補正する装置に関する。

〔従来の技術〕

無人フォークリフト等の無人荷役車両は、誘導線等の誘
導手段によって荷役作業位置まで誘導され、ここで荷取
り作業や荷降り作業を行なう。

（ｙＩ！明が解決しようとする問題点〕ところで、上記
荷役作業位置で無人荷役車両に荷取り作業を行なわせる
場合、荷取りすべき荷物が荷役車両に対し・て傾斜配置
されていることが多々ある。かかる場合、荷役車両は荷
物が傾斜した姿勢のまま取ることになり、そのため従来
、不安定な状態で荷物が搬送されたり、他の荷役作業位
置におけ・る架台上や収納エリアに荷物を正常な姿勢で
置けなくなるという不都合を生じてハだ。

本発明の目的は、かかる従来の問題を解決することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
、無人荷役作業車両に対する荷物の傾き角を検出し、検
出された傾き角に基づいて、該傾き角がなくなるように
上記荷物に対する上記車両の荷取姿勢を補正している。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明に係る荷取り姿勢補正ｇ置の一実施例
を示す。

同図に示す荷物検出センサ、ＩＬ、ＩＲは、第２図に示
すフォークリフト３０の前後方向軸線を挟んで対称に位
置されるように、バックレスト３１の前面下方に間隔り
をなして設置されている。

これらのセンサＩＬ、ＩＲは、第３図に示す如く、上記
バックレスト３１に０動自在に支承されたレバー１ａと
、このレバー１ａを時計回り方向に付勢するバネ１ｂと
、レバー１ａの上端部背、面によって押圧されるように
上記バックレスト３１に配置されたリミットスイッチ１
Ｃとを備え、次のように作用する。

すなわち、同図に示すようにフォークリフト３０のフォ
ーク３２がパレット４０に所定長挿入された場合、パレ
ット４０上の荷物４１の前面にレバー１ａの下端部が当
接し、以後、フォークリフト３０の前進に伴ってレバー
１ａが点鎖綜で示す如く反時計ロリ方向に回動される。

そして、このレバー１ａ（７）＠肋により該レバーの上
端部背面からリミットスイッチ１Ｃが離れ、これによっ
て該スイッチ１Ｃがオンされる。

いま、第４図（ａ）に示すように、荷役作業位置に配ば
された荷物４１が誘導ｆ１５０に直交する方向に対し角
度ηをなしている場合を考える。この場合、フォークリ
フト３０がほぼ荷取位置まで誘導された同図（ｂ）の状
態において、まず一方のセンサ１Ｌのレバー１ａが荷物
４１に当接し、これによってセンサ１Ｌよりオン信号“
１″が出力される。

そして、同図（Ｃ）に示すようにフォークリフト３０が
さらに前進すると、他方のセンサ１Ｒのレバー１ａも荷
物４１に当接し、このセンサ１Ｒからオン信号“１″が
出力される。

第１図に示したゲート制ｔＩＩＯ路２は、一方の入力お
よび他方の入力にそれぞれセンサ１Ｌおよび１Ｒのリミ
ットスイッチ１Ｃの出力信号が加えられる。

このゲート１１１１１９０回路２は、２つの入力のうち
のいずれか一方の入力に信号“１”が加えられたときに
信号“１”を出力し、双方の入力信号“１”または０″
が加えられたときに信号“０″を出力する作用をなし゛
、たとえば排他的論理和四路で構成される。

パルス発生器３は、フォークリフトが所定距離１走行す
る毎にパルスを出力し、このパルスは、整形四路４で整
形されたのち、アンド回ｍ５の一方の入力に加えられる
。第５図（ｄ）は、パルス発生器３の出力パルスを示し
ている。

第５図（ａ）は時点ｔ１でセンサーＬがオン信号“１″
を出力し、また同図（ｂ）は時点ｔ２でセンサーＲがオ
ン信号“１”を°出力した状態を示している。

この場合、ゲート＠御回路２は、同図（Ｃ）に示す如く
期間１　−５−１２において信号“１”を出カし、この
信号はアンド回路５の他方の入力に加えられる。

この結果、アンド回路５は、期間ｔ１〜ｔ２におけるパ
ルス発生器３の出力パルス（ｆｆ！５図（０）参照）を
通過させ、このパルスはカウンタ６によって計数される
。

傾き角演算回路７では、カウンタ６の計数値ｎ。

前記センサーＬ、ＩＲの配置間隔り、パルス発生回路の
出力パルスの間隔に対応したフォークリフトの走行距離
１とに基づいて、前記荷物４１の傾き角ηを求めるため
の下式（１）に示す演算が行なわれ、その演算結果は開
数発生器８に加えられる。

１・ｎ ηｂ□　・　・・・−（１） ところで、第５図（Ｃ）の時点ｔ２で前記ゲート制御回
路２の出力の論理レベルが“１”から“０′に変化した
場合、この変化に基づいてシーケンス１ＩｉｌＪｌ（１
回路１０がブレーキ作肋信丹をチコッパ装［１１に出力
する。これによりチョッパ装置１１は走行系１２に設け
られたブレーキ機構にブレーキ信号を加え、この結果、
第４図（Ｃ）に示す状態でフォークリフト３０は停止さ
れる。

上記ブレーキ信号が発生されたのち、上記シーケンス制
御回路１ｏから姿勢補正制御の開始信号が関数発生器８
に与えられる。これにより関数発生器８では、上記傾き
角ηと下式（２）に示す関係つまり第６図に実線で例示
するような関係に基づいて、フォークリフト３０の姿勢
を補正するための舵角θが求められる。

θ−ｋ・η　　　　・・・−（２＞ ただし、Ｋ：定数 そして、この関数発生器８では、求められた舵角θに基
づいて、フォークリフトの移動距離に対応した第７図に
実線で示すような操舵指令が作成される。

ところで、第４図に例示したように、センサ１Ｌが先に
オン作動する場合には荷物４１が反時計回り方向に傾い
ているので、同図（Ｃ）の状態からフォークリフト３０
を後進させながらその姿勢を補正するには、操舵輪３３
を図示する方向に操舵する必要がある。

ｆ１５１図に示したオン順序判別回路９は、上記センサ
１Ｌのスイッチ１Ｃとセンサ１Ｒのスイッチ１Ｃのいず
れから先にオン作動したかを検出して上記荷物４１の傾
き方向、つまり上記操舵輪の操舵方向を判別するもので
ある。この判別回路９の判別結果は、関数発生器８に入
力され、これにより該発生器８は第７図に示した操舵指
令に対して操舵ずべき方向に応じた極性を付与する。

上記シーケンス制御回路１０は、上記開始信号を関数発
生器９に出力すると同時にチョッパＶｔ置１１にブレー
キＩｌｕ放信丹、後進信号および車速指令信号を加え、
これによって走行系１２が後進作動する。

フォークリフト３０が後進を開始すると、関数発生器８
は、ｆｆ１７図に示した操舵指令をサーボアンプ、１３
に出力する。すなわち、前記整形回路４の出力パルスに
基づいて、フォークリフト３０が距１！ｉｊ　ａだけ後
進する間に同図に示す操舵指令を出力する。なお、この
操舵指令には、操舵方向に応じた極性が付与されている
。

上記サーボアンプ１３は、操舵指令に基づいた舵角と舵
角検出センサ１４とで検出される実際の舵角との偏差が
零となるようにサーボモータ１５を駆動し、これによっ
て操舵指令に対応した舵角となるように操舵機構１６が
制御される。この結果、フォークリフト３０は、第４図
（Ｃ）に示す状態から同図の矢印方向に後進され、これ
によって荷物４１に対する姿勢が補正される。

第７図に示す距離オａだけフォークリフトが後進される
と、θ−０なる操舵指令が関数発生器８より出力され、
この結果フォークリフトの操舵角が０となる。以後、フ
ォークリフト３０は、後方に距Ｉｌ［ｊ　ｂだけ直進さ
れこの時点で関数発生器８より終了信号がシーケンス制
御回路１０に与えられる。なお、第８図（ａ）はフォー
クリフト３０が距ｆｌｊ　ａ＋ｊ　ｂだけ後進された状
態を示している。

上記終了信号がシーケンス制御回路１０に加えられると
、該回路よりブレーキ作動信号がチョッパ＆１ｌＨ１１
に与えられ、これによってフォークリフト３０は後進動
作を停止する。

その後、シーケンスｏｍｉｏは、ブレーキ間放信丹、前
進信号および車速指令信号をチョッパ装置１１に出力し
、これによってフォークリフト３０は第８図（ｂ）に示
す如く荷物４１に向って直進走行する。そして、同図（
Ｃ）に示ず如く両センサ１Ｌ、１Ｒよりオン信号が出力
される位置までフォークリフト３０が進行すると、ゲー
ト制御回路２の出力信号に基づいて、ブレーキ信号およ
びフォーク制御信号をチョッパ装置１１に与え、これに
より第８図（Ｃ）の状態でフォーク３２がリフトされる
。

かくして、この実施例によれば、正しい姿勢でフォーク
リフトに荷取りを行なわせることができる。

なお、第６図に示した直線の勾配や第７図に示した距ｊ
ｉｊ　ａ、　Ｊｌ　ｂは、フォークリフト３０の車幅、
車長等に基づいて決定される。

第９図は、第３図に示したセンサ１Ｌ、１Ｒに代えて、
第１０図に示すセンサＩＬ’、ＩＲ’を使用した本発明
の他の実施例を示す。なお、第９図では、第１図に示し
たシーケンス制卸回路１０、チョッパＷＡＷ１１１、操
舵用サーボ系等を示していないが、この実施例でもこれ
らの要素が当然使用される。

ｆＡ９図に示すセンサＩＬ’、ＩＲ’は、レバー１ａの
変位ｍを検出するポテンショメータ１　ｄＬ８よび１ｄ
Ｒを付加した点のみ前記センサＩＬ。

１Ｒと異なっている。

第９図において、オン順序判別回路２１は第１図に示し
た回路９と同様な作用をなし、この回路２１の判別結果
は、ポテンショ選択回ｒＢ２２に与えられる。

いま、センサＩＬ’のスイッチ１Ｃが先にオン作動した
とすると、オン順序判別回路２１よりセンサＩＬ’を選
択する信号“１″が出力され、これにより、ポテンショ
選択回路２２はセンサＩＬ’に係るポテンショメータ１
ｄＬの変位量をサンプルホールド回１２３．２４に加え
る。そして、サンプルホールトロ路２３では、センサ１
Ｌ’のスイッチ１Ｃのオン４ｓ＠に基づいて上記ポテン
ショメータ１ｄＬの変位量がホールドされる。

フォークリフトが進行するに伴ってセンサＩＬ’のレバ
ー１ａの先端が荷物４１でさらに押され、この結果、ポ
テンショメータ１ｄＬの変位ｍが大きくなる。

そして、他方のセンサＩＲ’のレバー１ａが荷物４１に
当接して該センサＩＲ’に係るスイッチ１Ｃがオン作動
すると、その出力信号によってセンサＩＬ’に係るポテ
ンショメータ１ｄＬの変位Ωがサンプルホールド回路２
４にホールドされる。

結局、一方のサンプルホールド回路２３には、センサＩ
Ｌ’が荷物４１を検出した時点での該センサのポテンシ
ョメータ１１［の変位ｍが・また他方のホールド回２ｆ
ｉ２４には、センサＩＲ’が荷物を検出した時点でのセ
ンサＩＬ’に係るポテンショメータ１ｄＬの変位量がそ
れぞれホールドされる。

なお上記とは逆に、センサーＲ’のスイッチ１Ｇが先に
オン作動した時は、ホールド回路２３゜２４にはボテン
シオンメーターｄＲの値がホールドされる。

減ｎ口路２５では、ホ・−ルドロ路２４のホールド値か
らホールドロ路２３のホールド値が減算され、この減算
結果は′１４物の傾きに起因したセンサ１Ｌのボテンシ
コメーターｄの変位ｍΔ」を示す。

上記荷物４１の傾き角ηは、（１）式の１・ｎをΔ１に
置き換えた下式（３）によって求めることができる。

し ただし、し：センサーＬ’、ＩＲ’の配＠聞隔傾き角波
算回路２６では、上式（３）の演算が実行され、その演
算結果は開数発生！２７に加えられる。

関数発生器２７は、第１図に示した関数発生器８と同様
に、上記傾きηに基づいて（２）式に示す舵角を求め、
かつ第７図に示したような操舵指令を発生する。なお、
この操舵指令の極性は、オン順序判別Ｕ路２１より与え
られる荷物の傾き方向を示すｆｆ報によって決定される
。

上記各実施例においては、（２）式に基づいて舵角０を
決定しているが、第６図に点線で例示するよう【、荷物
の傾き角ηと舵角θとを階段状の特性に従って決定する
ことも可能である。

また、第７図に実線で示した方形状の操舵指令を与える
代わりに同図に点線で示すような台形状の操舵指令を与
えることも可能である。

さらに、ｆｆ１１０図に示すセンサＩＬ’、ＩＲ’では
、レバー１ａのＩｉ］ｖＪｆｆｌをリニアボテンシコメ
ータ１ｄで検出しているが、レバー１ａの回動軸にＭｖ
Ｊする回転形のポテンショメータを使用してレバー１ａ
の回動Ωを検出するようにしてもよい。

さらにまた、上記各実施例では接触形のセンサＩＬ、Ｉ
Ｌ’　、ＩＲ，ＩＲ’を使用しているが、超音波センサ
等の非接触形センサを用いても上記荷物の傾き角を検出
することができる。この場合、第４図（ａ）に示すフォ
ーク３２の挿入前に傾き角を検出することも可能である
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、荷物の傾き角が検出され、この傾き角
に基づいて車両の荷取姿勢が補正される。

したがって、筒数作画を適正に行なうことができ、しか
も荷降し時に架台上や収納エリアに正しい姿勢で荷を置
くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示したブロック図、ｆｆ１
２図は荷物検出センサの配置態様を示した平面図、第３
図は荷物検出センサの構成および作ｖＪＢ様を例示した
概念図、第４図はフォークリフトの進行に伴なう荷物検
出センサの検出態様を例示した概念図、第５図はｆｔ５
１図に示した実施例の作用を示したタイムチャート、ｆ
ｆ５８図は荷物の傾き角と舵角との関係を例示したグラ
フ、第７図は操舵指令の内容を示した図、第８図はフォ
ークリフトの荷取姿勢の補正状態および補正後における
フォークリフトの動作を示した概念図、第９図は本発明
、の他の実施例を示したブロック図、第１０図は第９図
の実施例において使用される荷物検出センサの構成を示
した概念図である。 １Ｌ、ＩＬ’　、ＩＲ，ＩＲ’・・・荷物検出センサ、
９．２１・・・オン順序判別回路、７．２６−・・傾き
自演算回路、８．２７−・・関数発生器、１０−・・シ
ーケンス制御回路、１１・・・チョッパＨは、１３・・
・サーボアンプ、１５・・・サーボモータ、１６・・・
操舵機構。 第１図 第２図 第３図 傾壺角Ｙ 第６図 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 荷取位置まで無人荷役作業車両を誘導走行させ、ここで
   該車両に荷取り作業を行なわせる場合に適用される装置
   であつて、 上記無人荷役作業車両に対する荷物の傾き角を検出する
   傾き角検出手段と、 上記傾き角検出手段によって検出された傾き角に基づい
   て、該傾き角がなくなるように上記荷物に対する上記車
   両の荷取姿勢を補正する手段とを具えたことを特徴とす
   る無人荷役作業車両の荷取姿勢補正装置。