JPH02249899A

JPH02249899A - 無人フォークリフトの揚高制御装置

Info

Publication number: JPH02249899A
Application number: JP6888189A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Terada; 寺田　義行; Hisashi Kitamura; 北村　永
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1989-03-20
Filing date: 1989-03-20
Publication date: 1990-10-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH0761840B2

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、自動的に荷役作業を行なう無人フォークリフ
トにおける。フォークの揚高制御装置に関する。

〔従来技術〕

無人フォークリフトにおける荷役作業は、第４図のＡ−
Ｇに示すごとく行われる。まず、同図のＡに示すごとく
、無人フォークリフト９は、４１Ｉ台９１と９　フォー
ク９２とリフトシリンダ（図示路）を備え該フォーク９
２を昇降させるマスト装置９３とよりなる。リフトシリ
ンダは１機台９１に設けたオイルコントロールバルブ（
図示路）を操作することにより２作動する。また、荷物
８１゜８２は、バレン）８５．８６の上に搭載しである
。

しかして、荷役作業をするに当たっては、同図のＢに示
すごとく、まず無人フォークリフト（以下、フォークリ
フトという）９を荷物に向かって前進させると共にフォ
ーク９２をパレット８５の高さまでリフトアップ（上昇
）させる０次いで。

同図のＣに示すごとく、マスト装置９３をリーチ前進さ
せると共に、フォーク９２の先端部がパレット８５のフ
ォークポケット８５１に対向するように、フォーク９２
の上下の揚高修正を行い、フォーク９２をフォークポケ
ット８５１に差し込む。

そして５同図のＤに示すごとく、フォークリフト９を更
に前進させて、フォーク９２をフォークポケット８５１
の奥まで差し込む０次いで、同図の已に示すごとく、フ
ォーク９２をティルト小後傾させると共に、リフトアッ
プする０次に、同図のＦに示すごとく、リーチ後退を行
なうと共にフォークリフト９を後退させる０次に、同図
のＧに示すごとく、更にティルト後傾を行なうと共に５
フオーク９２をリフトダウン（下降）する、そして、目
的地まで荷物を運搬する。

しかして、前記第４図のＢ、Ｃステップにおいては、フ
ォーク９２をパレット８５のフォークポケット８５１に
差し込むため、フォーク９２の先端部がフォークポケッ
ト８５１に対向していることが必要である。

そこで、従来は、第５図に示すごとく、フォーク９２の
先端に１つの充電センサー７１を設け。

該光電センサー７１によりフォークポケット８５１を検
出するようにした陽高制御装Ｗ７が知られている。該充
電センサー７１は、荷物８１がパレット８５等の障害物
から反射する光を検出してその検出エリア７０中に障害
物があるか否かを検知するものである。そして、その検
知信号はり一ド１７２を介して揚高制御装置７に伝えら
れ、フォーク９２の前進の可否が判断され、フォークポ
ケット８５１にフォーク９２が対向しているときには、
前記第４図のＣに示すごとく、フォーク９２がフォーク
ポケット８５１に差し込まれる。

〔解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の揚高制御装置７においては５
作業場の床面の凹凸や１段積みした荷物の変形等によっ
て、フォーク９２の高さがフォークポケット８５１の位
置に合わなくなる場合がある。かかる場合には、充電セ
ンサー７がパレット８５の縁部等を検出してエラー信号
が発せられ。

前記第４図のＢからＣへの動作が停止される。

そこで、運転者が操作レバーを操作してフォーク９２の
昇降操作を行い、フォークポケット８５１にフォーク９
２を位置させる操作を行っていた。

このように、従来の揚高制御装置においては。

フォーク９２の昇降操作に作業中断を生じていた。

また、これを回避するには、フォークポケットの高さ幅
を大きくすることも考えられるが、このようにすると荷
積み高さが高くなりすぎるという欠点がある。

本発明はかかる従来の問題点に迄み、荷役作業の中断を
生ずることなく、自動的にフォークの差し込み高さを調
整することができる無人フォークリフトの揚高制御装置
を提供しようとするものである。

〔課題の解決手段〕

本発明は、フォークを自動的に昇降させ、パレットのフ
ォークポケ・ットにフォークを差し込んでパレット上の
荷物を運搬する。無人フォークリフトに用いる揚高制御
装置であって、該揚高制御装置は、上記フォークの高さ
を検出する揚高センサーと、フォークの高さをコントロ
ールするオイルコントロールバルブと、フォークの先端
部に一定の仰角をもって装着した上向きセンサーと、フ
ォークの先端部に一定の俯角をもって装着した下向きセ
ンサーと、上記揚高センサーからの高さ信号値と予め設
定した高さ設定値とを比較演算してフォークが設定高さ
に位置するように上記オイルコントロールバルブに揚高
指令信号を発すると共に。

フォークが予め設定した高さに到達したことを確認した
後上記上向きセンサー及び下向きセンサーの信号に基づ
きフォーク先端部が上記パレットのフォークポケットに
対向するようにオイルコントロールバルブに湯高修正指
令信号を発する荷役制御部とからなることを特徴とする
無人フォークリフトの揚高制御装置にある。

本発明において、上記上向きセンサー、下向きセンサー
としては、光電センサー、超音波センサーなどを用いる
。また、上向きセンサー及び下向きセンサーの仰角、俯
角は１〜１０度とすることが好ましい、１度未満では、
検出角度が小さいために、フォークがフォークポケット
の上端部分又は下端部分に差し込まれて、この差し込み
時にフォークがパレットと接触して、背筋れを生ずるお
それがある。一方、１０度を越えると上下のパレット枠
を同時に検出し、フォークポケットの位置をキャッチし
難くなる。

また、上向きセンサー、下向きセンサーは１通常は、フ
ォークのいずれか１本に設けるが、全部のフォークに設
けても良い。

また、　ｔａ高センサーは、基準位置からのフォークの
高さを検出するセンサーで２例えばロータリエンコーダ
を用いる。また、オイルコントロールバルブの開閉調整
操作はソレノイドバルブなどを用いる。

〔作　用〕

本発明の揚高制御装置においては、移動しようとする荷
物が載置されているパレットの高さを荷役制御部にセッ
トする。そこで、荷役制御部の揚高指令信号に基づいて
、オイルコントロールバルブが開きリフトシリンを介し
てフォークが上昇する。このとき、フォークの高さは揚
高センサーにより検出され、その信号が荷役制御部に送
られ。

上記セットした高さ（設定値）と現在高さが比較演算さ
れる。そして、フォーク高さがセットした高さになった
時には、フォークが停止する。

そこで、上向きセンサー及び下向きセンサーが作動して
、その信号が荷役制御部に送られる。そして５両センサ
ーからフォークの先端部がパレットのフォークポケット
に対向している旨の信号（例えば、センサーの信号が共
に０ＦＦ）が得られるまで、オイルコントロールバルブ
に対して荷役制御部より揚高修正信号が送られ、オイル
コントロールバルブが作動し、フォークが若干上昇又は
下降させられる。

そして、フォークの先端部が、フォークポケットに対向
したときには、フォークがフォークポケットに差し込ま
れ、荷物の移動が行われる。

〔効　果〕

上記のごとく１本発明においては、ｕＡ高センサーによ
って予めパレット高さまでフォークが上昇し、これに続
いて上向きセンサーと下向きセンサーとによって自動的
にフォークポケット位置を検出する。

そのため１本発明によれば、床面の凹凸や荷物の変形に
よってフォークポケットの位置がずれても荷役作業の中
断を生ずることな（、自動的にフォークの差し込み高さ
を調整することができる無人フォークリフトの揚高制御
装置を提供することができる。

〔実施例〕

本発明の実施例にかかる。無人フォークリフトの揚高制
御装置につき、第１図〜第４図を用いて説明する。

本例の揚高制御装置は、前記第４図に示したごとく、リ
ーチ式の無人フォークリフトに適用したものである。

本装置は、第１図に示すごとく、揚高センサー１７１！
：、オイルコントロールバルブ２０と、フォークに設け
た上向きセンサー１１及び下向きセンサー１２と、荷役
制御部３と、フォークを昇降させるリフトシリンダ９３
１と、荷役制御部３を操作する運行コントローラ４とよ
りなる。

上記揚高センサー１７は、リフトシリンダ下方に設けた
ロータリーエンコーダ１７０と、該ロータリーエンコー
ダ１７０と同軸上に設けられフォークとの間に連結した
ワイヤー１７１を巻き取るリール１７２とよりなる。上
記オイルコントロールバルブ２０は、従来と同様に、一
方はリフトシリンダ９３１に、他方は油圧ポンプ２２を
介してオイルタンク２３に油圧回路で接続する。オイル
コントロールバルブ２０は、荷役制御部３に電気的に接
続したソレノイドコイルを存する。油圧ポンプ２２は、
モータコントローラ２１に接続したモータ２２１を有す
る。

次に、上向きセンサー１１及び下向きセンサー１２は、
第２Ａ図、第２Ｂ図に示すごとく、２本のフォーク９２
．９２（同図では一方は図示せず）のうち、−本のフォ
ークの先端部に設ける。

両センサーは、パレットと接触しないように、フォーク
９２の凹所９２１内に配置する。上向きセンサー１１．
下向きセンサー１２は、リード線１１１．１２１により
荷役制御部３のインターフェース３１に電気的に接続す
る。しかして、上向きセンサー１１は仰角４度、下向き
センサー１２は俯角４度に調整しである。なお、この角
度はパレットのフォークポケット８５１の幅（間隙高さ
）フォーク９２の厚み等により適宜変えることができる
。また、この上向きセンサー、下向きセンサーとしては
、充電センサーを用いた。該光電センサーは１反射型で
、投光装置及び受光装置を備え。

投光装置から投光された光が障害物（荷物、パレット枠
など）に当た。て反射した光を受光装置で検出するセン
サーである。

また、上記フォーク９２の上端基部には、第１図に示す
ごとくフォーク差し込各検出センサー１５、その当接板
１５１を設ける。リフトシリンダ９３１は、シリンダロ
ッド９５．チェーン９６を介して、フォーク９２と連結
されている。上記フォーク差し込みセンサー１５．揚高
センサー１７は、荷役側′４２１部３のインターフェー
ス３１に電気的に接続する。

また、荷役制御部３は、マイクロコンピュータを搭載し
、インターフェース３１．ＣＰＵ３２゜ＲＡＭ３３．Ｒ
ＯＭ３４を有する。インターフェース３１には、運行コ
ントローラ４を接続する。

該運行コントローラ４は、無人フォークリフトの走行を
管理すると共に、荷役制御部に対して各荷役操作（前記
第４図）の動作指令を与える。なお。

走行に必要な制？ｎ部の説明は省略する。

次に１作用効果につき説明する。

まず荷役制御部３により、オイルコントロールバルブ２
０のソレノイドコイル２０１に流れる電流を制御すると
、油圧ポンプ２２より吐出された作動油がリフトシリン
ダ９３１に供給、排出され。

フォーク９２が上下動する。また、このフォーク９２の
上下動に伴って揚高センサー１７のワイヤー１７１は、
リール１７２から巻き解かれ、又はリー゛ル１７２に巻
かれる。

そのため、リール１７２の軸に結合したロータリーエン
コーダ１７０がフォークの上下動に伴ってパルスを発生
する。このパルスは１　フォーク９２の高さ信号となる
。ロータリーエンコーダ１７０の信号は、荷役制御部３
に送られ、フォークの所望高さ即ち運行コントローラ４
で設定した設定値と比較演算される。

そして２両値が一致したところ、つまりフォークが所望
するパレットの位置まで達した時点で。

上向きセンサー１１．下向きセンサー１２からの信号に
よってフォーク９２の先端部がパレットのフォークポケ
ット８５１に対向しているか否かが検出される（第４図
のＢ）。

即ち、第１図に示すごとく１両センサーの検知エリア１
１０，１２０内に障害物（荷物８１．パレット８５の枠
）がないか否かを検出する。また。

上向きセンサー１１によってその斜上方にパレット８５
の上枠が、一方下向きセンサー１２によってパレット８
５の下枠が存在するかが検出される。

これらは、該センサーから発する投光の反射状態によっ
て検知する。そして、上記両センサーによってフォーク
ポケット８５】が検出されるまで。

荷役制御部３より揚高修正信号が発せられ、フォーク９
２が若干上下動する。

しかして、フォーク９２の先端部がフォークポケット８
５１に対向していることが確認された後は、フォークリ
フトのリーチ前進を行い、フォークを差し込む（第４図
のＣ）、そして、フォークの基端に設けた当接ＦＪ、１
５１がパレット８５に当接するまでフォークを差し込み
、差し込み検出センサー１５によって、フォーク９２が
パレット８５の奥まで差し込まれたことを確認しく第４
図のＤ）、ティルト小後傾、リフトアップ（第４図のＥ
）、及びその後の荷役作業（第４図のＦ、Ｇ）を行なう
。

第３図は、揚高修正時におけるフローチャートを示して
いる。即ち、フォークが設定高さに達した後、荷役制御
部３より揚高修正指令が出る（ステップＳｔ）と、前記
上向きセンサー１１．下向きセンサー１２が入力チエツ
クを開始する。そして、Ｓ２において上向きセンサーが
ＯＮ（障害物あり）、Ｓ２１において下向きセンサーが
０ＦＦ（障害物なし）の場合には、フォーク先端部がフ
ォークポケット８５１より上方にあるため、フォークを
下げるように、オイルコントロールバルブ２０のソレノ
イドコイル２０１に電流を流す、このとき、ロータリー
エンコーダ１７０のパルスがカウントされ、フォークが
規定量下がり（Ｓ２２）、上記ソレノイドコイル２０１
への電流が遮断され、フォークは停止する。

モして９前記のごとく、フォークがフォークポケットに
差し込まれ、Ｓ４においてフォーク差込みセンサーがＯ
Ｎ（フォークが奥まで差し込まれた状態）となったとき
には１次の荷役作業が行われる。Ｓ４において、ＯＮと
検出されるまで、上記動作が繰り返される（以下、同じ
）。

また、Ｓ２において上向きセンサーがＯＦＦのときには
、３３に進み、下向きセンサーもＯＦＦであれば、フォ
ークは適正位置にあるので、上記のごとくフォークが差
込まれる。また、Ｓ３において下向きセンサーがＯＮの
ときには、フォークがパレットの少し下方にあるので、
５３１においてフォークを規定量上昇させ、適正高さに
なった時点でフォークを差込む。

また、前記５２１において下向きセンサーもＯＮの場合
には、フォークの先方には荷物等の障害物があるため、
Ｓ２３においてエラー表示が出され、フォークの移動は
行われずプログラムは終了する。この場合は、フォーク
高さの設定値が正しいか否か等のチエツクを行なう。

上記のごとく１本例によれば、荷役作業の中断を生ずる
ことのない、無人フォークリフトの揚高制御装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示し、第１図はその
全体説明図、第２Ａ図は上向きセンサー及び下向きセン
サーの配設状態を示す平面図、第２Ｂ図は第２Ａ図のｘ
−ｘｌ矢視断面図、第３図は揚高修正のフローチャート
、第４図は荷物取り作業のステップを示す図、第５図は
従来の揚高制御装置の説明図である。１１、、。ｌ　２　・　・　・１５、、。１７、、。１７０、。２０、、。３１．５８１、、。８５、、。８５１、。上向きセンサー下向きセンサーフォーク差込検出センサーＩ易高センサー、ロータリーエンコーダ。オイルコントロールパルプ。荷役制御部。荷物。パレット。、フォークポケット第払図第２Ｂ図のし」し− 第５図

Claims

【特許請求の範囲】　フォークを自動的に昇降させ、パレットのフォークポ
ケットにフォークを差し込んでパレット上の荷物を運搬
する、無人フォークリフトに用いる揚高制御装置であっ
て、該揚高制御装置は、上記フォークの高さを検出する揚高
センサーと、フォークの高さをコントロールするオイル
コントロールバルブと、フォークの先端部に一定の仰角
をもって装着した上向きセンサーと、フォークの先端部
に一定の俯角をもって装着した下向きセンサーと、上記揚高センサーからの高さ信号値と予め設定した高さ
設定値とを比較演算してフォークが設定高さに位置する
ように上記オイルコントロールバルブに揚高指令信号を
発すると共に、フォークが予め設定した高さに到達した
ことを確認した後上記上向きセンサー及び下向きセンサ
ーの信号に基づきフォーク先端部が上記パレットのフォ
ークポケットに対向するように上記オイルコントロール
バルブに揚高修正指令信号を発する荷役制御部とからな
ることを特徴とする無人フォークリフトの揚高制御装置
。