JPH0633159B2

JPH0633159B2 - フォークリフト車のフォーク揚高制御装置

Info

Publication number: JPH0633159B2
Application number: JP62304895A
Authority: JP
Inventors: 憲昭牧野; 正雄中関
Original assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Current assignee: Nippon Yusoki Co Ltd
Priority date: 1987-12-01
Filing date: 1987-12-01
Publication date: 1994-05-02
Anticipated expiration: 2009-05-02
Also published as: JPH01146000A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、フォークリフト車におけるフォークの揚高制
御装置に関する。

（従来技術）倉庫内において荷物を積載するためのラックのビーム
（棚）段数が増加するにつれ、その荷物をパレットに載
せて入，出庫するためのラックフォークリフト車におけ
るフォークの揚高は大きく上昇、下降し得る構成となっ
ている。

このように大きく昇降するラックフォークリフト車での
入，出庫作業を手動で行うことは、極めて困難であり、
自動または半自動で行うようにしたものが知られてい
る。そこで、従来のフォーク揚高制御装置では、ラック
ビームの各段の高さに対応してフォークリフト車のマス
トにリミットスイッチをそれぞれ設け、このリミットス
イッチの作動信号でもってフォークの揚高を制御してい
た。

ところが、ラックと同一ビームに対する入，出庫時のフ
ォークの高さは、中空のパレットにフォークを差し込む
関係で、積み込み（入庫）時の方が積み出し（出庫）時
よりも高く、また、フォークの昇降動作の迅速化を図る
ために高速、低速の可変速制御を行う必要があることか
ら、各段当りに多数個のリミットスイッチの必要とし、
したがって、その調整や設定変更が容易でなかった。ち
なみに、このリミットスイッチによる半自動制御のもの
で、各段当り必要とするリミットスイッチは、上昇停止
および下降停止用に各々２個、上昇減速および下降減速
用に各１個となり、計６個となる。

また、フォークの揚高を検出するセンサからのパルス信
号を入力とし、自動揚高運転の制御信号を出力するマイ
クロコンピュータを用いた装置も提案されている（例え
ば、特開昭５７−１７０３９９号公報参照）。しかしな
がら、この種のマイクロコンピュータを用いた制御装置
にあっても、フォークが相当回数、上昇、下降、停止を
繰り返すと機構上の影響で揚高検出センサによるカウン
ト値に誤差が生じることが多く、累積すると制御精度の
低下をもたらすことがある。また、かかるマイクロコン
ピュータを用いた制御装置にあっては、フォークの自動
揚高制御のために、使用初期に、ラックビームの各段毎
に揚高を設定し記憶させる作業を必要とするが、この作
業の簡便可を図った装置の実現が望まれていた。

（発明の目的）本発明は、上記問題点を解消するもので、揚高検出手段
による累積誤差が発生することを防止でき、さらには、
ラックの各段毎に多数のリミットスイッチを設ける必要
がなく、しかもフォーク揚高の各段設定、その調整、設
定変更の作業が容易となり得るフォークリフト車のフォ
ーク揚高制御装置を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明は、フォークを昇降させる作動機構と、フォーク
の揚高を検出する揚高検出手段と、上記揚高検出手段お
よび操作部の各種押釦の操作指令信号に基いて上記作動
機構に制御信号を出力する制御部とを備えたフォークリ
フト車のフォーク揚高制御装置において、フォークの下
降下限位置および揚高の中間点高さをそれぞれ検出する
下限リミットスイッチおよび中間点リミットスイッチを
配置し、前記制御部は、上記揚高検出手段による検出値
を、上記下限リミットスイッチの作動信号を受けた時に
０に修正し、また、上記中間点リミットスイッチと作動
信号を受けた時に中間点として予め設定しておいた所定
の揚高値に修正する機能を有したものである。

また、制御部は、段設定揚高値を記憶する記憶手段を設
け、記憶させた入庫時もしくは出庫時のいずれかの揚高
値を設定値とし、他方の揚高値およびフォークの寸動昇
降値を演算により自動的に設定して上記記憶手段に記憶
させる機能を有したものとすることができる。

この構成により、フォーク昇降動作時に下限下降位置お
よび中間点位置にて、フォーク揚高の検出値は強制的に
プリセットされ、検出値の累積誤差が発生することはな
くなる。また、出庫もしくは入庫時のいずれかの揚高値
を設定するだけで、各段の揚高値設定作業ができ、その
操作は容易となる。

（実施例）第１図は本発明の一実施例によるフォークリフト車の概
略構成を、第２図は同フォークリフト車のフォーク揚高
制御装置の構成を示す。

これらの図において、１はフォークリフト車本体、２，
３はそれぞれフォーク昇降のための固定側のアウタマス
トおよびこれに案内されたインナマスト、４はインナマ
スト３を昇降駆動させるリフト油圧シリンダ、５はイン
ナマスト３にガイドされ昇降するフォーク、６はインナ
マスト３の上端部にプーリサポートを介して設けられた
プーリ、７は一端がフォーク５に連結された他端がアウ
タマスト２の下方部に連結され、中間部が上記プーリ６
に架けられたチェーンである。

上記によりフォークの昇降機構２０が構成され、リフト
油圧シリンダ４の作動によりピストンロッドの先端でも
ってインナマスト３およびプーリ６を昇降させると、フ
ォーク５はチェーン７とプーリ６の働きにより、ピスト
ンのストロークつまりインナマスト３の移動量の倍の長
さだけ昇降する。また、アウタマスト２の上端部にはエ
ンコーダ用プーリおよびエンコーダ８が設けられる一
方、インナマスト３にはこのエンコーダ用プーリに係合
するエンコーダ用チェーン９が設けられ、これらでもっ
てフォークの揚高を検出する機構を構成している。

また、アウタマスト２の下端部および中間部にフォーク
の下降下限の位置および中間点高さをそれぞれ検出する
下限リミットスイッチ１０、中間点リミットスイッチ１
１が設けられる一方、インナマスト３の下端部に上記各
リミットスイッチ１０，１１に係合してこれを作動せし
める作動片（ドグ）１２が設けられている。

さらに、本体１には、オペレータが運転操作する操作部
２１と、操作部２１からの指令や上記エンコーダ８、各
リミットスイッチ１０，１１からの信号に基いてフォー
クの昇降動作を制御するマイクロコンピュータなどでな
る制御部２２と、この制御部２２の出力信号により上記
昇降機構２０の作動を制御する油圧制御部２３が搭載さ
れ、上記昇降機構２０と油圧制御部２３でもってフォー
クを昇降させる作動機構が構成されている。

なお、第１図中、ｈはフォークの実揚高を示し、エンコ
ーダ８により検出される。また、ｈ_０，ｈｘは下限リミ
ットスイッチ１０および中間点リミットスイッチ１１の
動作領域を示す。

次に、第２図を用いて上記操作部２１、制御部２２およ
び油圧制御部２３の具体構成を説明する。

操作部２１の操作盤２４には、入庫（積込）時および出
庫（積出）時の複数のラック棚の段（ここでは１〜６）
を設定、指定するための押釦２５，２６とラックの列
（Ａ，Ｂ）切換のための押釦２７と、フォーク昇降動作
をスタートさせるためのセミオート押釦２８およびフル
オート押釦２９と、セミオートの場合のフォークの寸動
のための押釦３０と、ストップ押釦３１とが設けられ、
また、操作盤２４のパネルを開くと内方の操作ボックス
面には、段の揚高を初期設定するための段メモリ押釦３
２が設けられている。これらの操作要領については後述
する。

制御部２２を構成するマイクロコンピュータは、上記制
御部２１からの操作指令信号や、エンコーダ８、各リミ
ットスイッチ１０，１１からの検出信号を受け、この信
号に基いて後述する所定の処理を行って、油圧制御部２
３に対して制御信号を出力する。また、このマイクロコ
ンピュータは、段設定揚高値を記憶する手段３３と、上
記下限リミットスイッチ１０および中間点リミットスイ
ッチ１１の作動時にエンコーダ８によるフォークの揚高
検出値をプリセットする手段３４と、各段について入庫
もしくは出庫時のいずれか一方の設定揚高値を記憶させ
ることにより、他方の揚高値およびフォークの寸動昇降
値を自動的に設定し記憶手段３３に記憶させる設定手段
３５の各機能手段を備えている。

油圧制御部２３は、上記制御部２２からの出力により作
動する電気回路と、この電気回路からの指令により作動
する油圧回路とを有し、電気回路は、図示のごとく、電
源Ｅ、油圧モータの電機子Ａ、巻線Ｗ、速度制御用の抵
抗Ｒ、油圧モータ駆動用の電磁リレーＭ１とそのリレー
接点ＣＭ１、油圧モータを高速駆動するための電磁リレ
ーＭ２とそのリレー接点ＣＭ２、リフト上昇時の油圧回
路を自動、手動とに切換えるためのソレノイドＳＯＬ
１、リフト下降時の油圧回路を低速、高速に切換えるた
めのソレノイドＳＯＬ２，ＳＯＬ３からなる。一方、油
圧回路は、油圧モータにより駆動される油圧ポンプＰ、
上記ソレノイドＳＯＬ１〜３により駆動されるバルブ、
チェックバルブＶ１，Ｖ２、可変絞りＳ１，Ｓ２、手動
操作油圧回路ＭＣおよびタンクＴからなる。

そして、フォーク（リフト）を上昇させる時の高速時に
は、電磁リレーＭ１，Ｍ２、ソレノイドＳＯＬ１をＯＮ
とし、抵抗Ｒを接点ＣＭ２により短絡して油圧モータを
高速回転させ、油圧ポンプＰからチェックバルブＶ１を
通してリフト油圧シリンダ４に給油し、また、低速時に
は、電磁リレーＭ１、ソレノイドＳＯＬ１のみをＯＮと
し、油圧モータを低速回転させ、上記と同じ通路を通し
てシリンダ４に給油する。

他方、フォークを下降させる時の高速時には、ソレノイ
ドＳＯＬ２，３をＯＮとし、シリンダ４から絞りＳ１を
通じてタンクＴに油を排出し、また低速時には、ソレノ
イドＳＯＬ２のみをＯＮとし、絞りＳ２（絞りＳ２より
も絞りが大きい）を通してタンクＴに油を排出する。な
お、チェックバルブＶ２は手動操作油圧回路ＭＣを使っ
て手動によりリフト下降させる時に油を排出するための
通路となる。なお、低速、高速を切換えることにより動
作の迅速性と停止時の衝撃を弱めることができる。

第３図は１列のラック棚の各段４１，４２，４３と入，
出庫時のフォーク揚高の関係を示す。同図において、Ｌ
は荷物、ＰＡは荷物Ｌが載置されるパレットで、フォー
クの先端がこのパレットＰＡの中空部に差し込まれて
入，出庫されることから、各段における入庫時と出庫時
のフォーク揚高は異なることになる。ラインＨ１，Ｈ
２，Ｈ３は各段における出庫時のフォークの設定高さ、
ラインＨ１ｕ，Ｈ２ｕ，Ｈ３ｕは各段における入庫時の
フォークの設定高さを示し、通常、各段における高さの
差寸法は１００〜２００mmである。これらの設定高さか
ら、出庫、入庫のためには、さらにフォークは後述する
寸動動作を行う必要がある。

第４図はエンコーダ８からの上昇時および下降時のパル
ス出力信号を示し、このパルス出力信号は、上昇時に、
Ａ相出力がＢ相出力より位相差９０゜だけ早く、また、
下降時に、Ａ相出力がＢ相出力より位相差９０゜だけ遅
いものとなっている。この位相差の違いから、制御部２
２では、上昇時にはパルスを加算（アップカウント）
し、下降時にはパルスを減算（ダウンカウント）するこ
とにより、フォークの揚高を検出するようにしている。
なお、このパルス数は例えばフォークの１mmストローク
当り１パルス出力されるようにしておけばよい。

第５図はリミットスイッチの作動時に揚高検出値をプリ
セットするための初期設定手順を示すフローチャートで
ある。この初期設定の要領を説明すると、まず、段メモ
リ押釦３２（第２図）を押し続けながら（ステップ
Ｓ_１）、フォーク５を下限一杯まで下降させ（ステップ
Ｓ_２）、下限リミットスイッチ１０が作動したとき（ス
テップＳ_３）、エンコーダ８による検出値ｈを“０”に
プリセットし、これをメモリする（ステップＳ_４）。次
にフォーク５を上昇させて（ステップＳ_５）、中間点リ
ミットスイッチ１１が作動したとき（ステップＳ_６）、
検出値ｈを“Ｘ”（Ｘは中間点として予め設定しておい
た値で、例えば１５００mm）にプリセットし、これを同
様にメモリする（ステップＳ_７）。以上により初期設定
がなされ、もってプリセット手段３４により機能動作が
有効となり、以降の動作においては、各リミットスイッ
チ１０，１１が作動したときに検出値をそれぞれプリセ
ットすることができる。

第６図はフォーク揚高の各段についての設定を初期学習
（ティーチング）する手順を示すフローチャートであ
る。この習い手順を説明すると、まず、フォーク５を設
定したい段高さまで移動させ（ステップＳ₁₁）、出庫
（積出）側の段設定押釦２６（第２図）を押す（ステッ
プＳ₁₂）。次に、列の指示を行い（ステップＳ₁₃）、さ
らに段メモリ押釦３２を押す（ステップＳ₁₄）ことによ
り、このときの検出値ｈを段設定高さＨｎ（ｎは段番
号）として記憶手段３３にメモリする（ステップ
Ｓ₁₅）。なお、第２図の操作盤２４では、列切換押釦２
７はＢ列選択用に１個のみ設けられており、Ａ列選択時
にはこの押釦２７を押さない。また、列数は、３列以上
のものであってもよい。

このようにして、各段の出庫時の高さの設定（上述した
Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３など）がなされると、制御部２２内の
設定手段３５と処理により、自動的に、入庫（積込）時
の高さ（Ｈ１ｕ，Ｈ２ｕ，Ｈ３ｕなど）設定がなされ、
さらに、寸動時の高さＨｎ＋Ｃ（Ｃは寸動の距離）が設
定される。

第７図 (a) (b)はフォークのスタートに際してのセミオ
ート時の積出、積込時の寸動動作を付加した動きを、第
８図 (a) (b)はフルオート時の積出、積込時のフォーク
のシフト（繰り出し、繰り込み）動作を含めた動きを示
す。これらの図において、番号１又は１′，２，３，４
は動きの順番を表わしている。

第９図は上記制御装置のフルオート動作を示すフローチ
ャートである。同図によりこの動作を説明すると、ま
ず、操作盤２４の各押釦から積出、積込の段、ラックの
列およびフォークの左右方向（これについては第２図に
示していない）の各指示を行う（ステップＳ_１）。制御
部２２は、指示が積出指示であれば、段設定記憶高さＨ
ｎを指示高さＨとし、積込指示であれば段設定記憶高さ
Ｈｎ＋１００（ここでは寸動距離Ｃを１００mmとしてい
る）を指示高さＨとする（ステップＳ₂₂〜Ｓ₂₄）。この
指示高さＨとエンコーダ８による現在時点の検出値（現
在高さ）ｈを比較し（ステップＳ₂₅）、指示高さＨの方
が現在高さｈよりも大きければ、リフト上昇を高速にて
行い（ステップＳ₂₆）、指示高さＨ−現在高さｈが１０
０mm以内になれば、リフト上昇を低速に切換える（ステ
ップＳ₂₇，Ｓ₂₈）。そして、指示高さＨが現在高さｈと
等しくなれば、リフトを停止させる（ステップＳ₂₉，Ｓ
₃₀）。

次にシフト繰り出し動作を行い（ステップＳ₃₁）、続い
で寸法動作に移行する（ステップＳ₃₂）。この寸動動作
においては、指示が積出指示であれば、寸動上昇高さ
Ｈ′としてＨ＋１００mmを指示し（ステップＳ₃₄）、寸
動上昇高さＨ′が現在高さｈに等しくなるまでリフト上
昇を低速にて行い（ステップ₃₅，Ｓ₃₆）、Ｈ′＝ｈにな
ればリフトを停止し、続いてシフト繰り込み動作を行い
（ステップＳ₃₇，Ｓ₃₈）、動作を終了する。

また、指示高さＨが現在高さｈより大きくも、等しくも
ないとき、つまり指示高さＨが現在高さｈより小さいと
きは（上記ステップＳ₂₅，Ｓ₂₉にてＮＯ）、リフト下降
を高速にて行い（ステップＳ₃₉）、現在高さｈ−指示高
さＨが１００mm以内になれば、リフト下降を低速に切換
える（ステップＳ₄₀，Ｓ₄₁）。そして、Ｈ＝ｈになれば
リフトを停止させ（ステップＳ₃₀）、以下、上記と同様
のステップを実行する。

また、寸動動作において、指示が積出指示でなく、積込
指示のときは、寸動下降高さＨ′としてＨ−１００mmを
指示し（ステップＳ₄₂）、寸動下降高さＨ′が現在高さ
ｈに等しくなるまでリフト下降を低速にて行い（Ｓ₄₃，
Ｓ₄₄）、Ｈ′＝ｈになればリフトを停止し（ステップＳ
₃₇）、以下、上記と同様のステップを実行し、動作を終
了する。

上記のようにして積出と積込、リフトの上昇と下降、高
速と低速の判断制御が実行される。そして、この動作中
にあって、下限リミットスイッチ１０、中間点リミット
スイッチ１１が作動したときに、エンコーダ８からのパ
ルス数カウントによる揚高検出値が強制的にプリセット
されるため、検出値の累積誤差は除去される。特に、エ
ンコーダからのパルス数のカウントによる検出は、相対
位置検出であるため、強制的にプリセットすることで絶
対位置を適宜の時点で導入することは、意義が大きく、
しかも、中間点位置は、フォークが頻繁に通過する地点
であって、誤差除去に効果的である。

なお、リミットスイッチを多数個設けた従来装置に比
し、必要なリミットスイッチは僅かの数でよいため、フ
ォークの運転操作時におけるマスト前方の視野が良好と
なり、運転操作性の向上をも図ることができる。

（発明の効果）以上のように請求項１の発明によれば、下限リミットス
イッチと中間点リミットスイッチの作動時に、揚高検出
手段による検出値が強制的にプリセットされるようにし
ているので、該検出値の累積誤差が除去され、高精度な
フォークの揚高制御が可能となる。特に、中間点リミッ
トスイッチは、通常使用時に通過率の高い位置にあるの
で、累積誤差防止効果は大きい。

また、請求項２の発明によれば、入庫時もしくは出庫時
のいずれかの揚高値を設定値とすれば、他方の揚高値は
自動的に設定されて記憶手段に記憶されるので、揚高値
の設定やその調整および変更等の作業が容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるフォークリフト車の概
略構成図、第２図は同リフト車のフォーク揚高制御装置
の構成図、第３図はラックと積出および積込時のフォー
クの揚高の関係図、第４図は揚高検出手段としてのエン
コーダの検出信号波形図、第５図は下限および中間点に
ついてのプリセットの初期設定の手順を示すフローチャ
ート、第６図は段設定の初期学習手順を示すフローチャ
ート、第７図 (a) (b)，第８図 (a) (b)はそれぞれセミ
オートおよびフルオート動作時のフォークの積出および
積込時の動きを示す図、第９図は制御装置の動作を示す
フローチャートである。１……フォークリフト車本体、５……フォーク、８……
エンコーダ（揚高検出手段）、１０……下限リミットス
イッチ、１１……中間点リミットスイッチ、２０……昇
降機構、２１……操作部、２２……制御部、２３……油
圧制御部、２５，２６……積込、積出の各段設定押釦、
２８，２９……スタート押釦、３１……ストップ押釦、
３２……段メモリ押釦、３３……記憶手段、３４……プ
リセット手段、３５……設定手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォークを昇降させる作動機構と、フォー
クの揚高を検出する揚高検出手段と、上記揚高検出手段
および操作部の各種押釦の操作指令信号に基いて上記作
動機構に制御信号を出力する制御部とを備えたフォーク
リフト車のフォーク揚高制御装置において、フォークの
下降下限位置および揚高の中間点高さをそれぞれ検出す
る下限リミットスイッチおよび中間点リミットスイッチ
を配置し、前記制御部は、上記揚高検出手段による検出
値を、上記下限リミットスイッチの作動信号を受けた時
に０に修正し、また、上記中間点リミットスイッチの作
動信号を受けた時に中間点として予め設定しておいた所
定の揚高値に修正する機能を有したことを特徴とするフ
ォークリフト車のフォーク揚高制御装置。
【請求項２】制御部は、段設定揚高値を記憶する記憶手
段を設け、記憶させた入庫時もしくは出庫時のいずれか
の揚高値を設定値とし、他方の揚高値およびフォークの
寸動昇降値を演算により自動的に設定して上記記憶手段
に記憶させる機能を有したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のフォークリフト車のフォーク揚高制御
装置。