JPH08169698A - 無人フォークリフトによる荷掬い方法及び荷積み方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷掬い及び荷積み時に、ズレを含む実際の目
的高さの検出を確実かつ迅速に行う。 【構成】 荷掬い時には、無人フォークリフト１のフォ
ーク１１を予定の目的高さよりも十分上方から下降させ
ていき、前方の物体を検知する対物センサ１２によりパ
レットＰのパレット穴Ｈを検出する。荷積み時には、フ
ォーク１１は予定の目的高さよりも十分下方から上昇さ
せていき、対物センサ１２が棚２の棚板２２ｂを検出し
なくなった高さを実際の目的高さであると判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、荷の積降を自動で行う
無人フォークリフトに関し、特にフォークを前進させる
べき目的高さを迅速かつ確実に検出することのできる荷
掬い及び荷積み方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場や倉庫内等において、床面上を自律
走行し、荷の積降を自動で行って物品を搬送する無人フ
ォークリフトが実用されている。無人フォークリフト
は、予め設定されている荷積降位置まで走行し、フォー
クを昇降・往復動させることにより、荷の積降を行う。
フォークの目的高さ、すなわち荷が載置される各棚の高
さやトラックの荷台の高さ等は予め決まっており、フォ
ークは目的高さに合わせて停止される。フォーク先端に
は、フォーク前方の物品の有無を検出する対物センサが
取り付けられており、もしもフォーク前方に障害物が検
出されると、安全のためにフォークの前進が停止される
ようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】フォーク前方に障害物
が検出されるということは、無人フォークリフトの停止
位置が誤っていなければ、目的高さが予め決まった高さ
からズレているということになる。目的高さのズレは、
例えば無人フォークリフトの車輪の摩耗や、床面の凹凸
や、トラックの荷台の載荷重量による沈降等が原因にな
る。このような場合、無人フォークリフトの制御装置は
フォークを適当な範囲で昇降させてフォーク先端の対物
センサによりパレット穴や前方のスペースを探さなけれ
ばならず、実際の目的高さの検出に時間がかかってい
た。

【０００４】よって本発明の目的は、無人フォークリフ
トの積降時に、フォークを前進させるべき目的高さを確
実かつ迅速に検出することのできる荷掬い方法及び荷積
み方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、フォーク先端に取り付けら
れ、フォーク前方の物体の有無を検出する対物センサに
より、ほぼ一定の高さにある目的高さを検出して積降を
行う無人フォークリフトにおいて、目的高さよりも十分
高い高さからフォークを下降させつつ対物センサにより
目的高さを検出する過程と、検出した高さでフォークを
前進させる過程とを含んで無人フォークリフトによる荷
掬い方法を構成した。

【０００６】請求項２に記載の発明は、フォーク先端に
取り付けられ、フォーク前方の物体の有無を検出する対
物センサにより、ほぼ一定の高さにある目的高さを検出
して積降を行う無人フォークリフトにおいて、目的高さ
よりも十分低い高さからフォークを上昇させつつ対物セ
ンサにより目的高さを検出する過程と、検出した高さで
フォークを前進させる過程とを含んで無人フォークリフ
トによる荷積み方法を構成した。

【０００７】請求項３に記載の発明は、前記フォークを
前進させる過程において、前記対物センサが目的のパレ
ット載置位置よりも後方の障害物を検出可能な領域では
物体検出を行わないように請求項１に記載の無人フォー
クリフトによる荷掬い方法及び請求項２に記載の無人フ
ォークリフトによる荷積み方法を構成した。

【０００８】

【作用】本発明は上記の構成としたので、次のような作
用を奏する。

【０００９】請求項１に記載の発明に係る無人フォーク
リフトによる荷掬い方法においては、無人フォークリフ
トが荷掬いを行う場合、フォークはほぼ一定の高さにあ
る目的高さよりも十分高い高さから下降されるので、下
降の間に対物センサにより目的高さを検出できる。目的
高さを検出したら、その高さでフォークを前進させ、荷
掬いを行う。

【００１０】請求項２に記載の発明に係る無人フォーク
リフトによる荷積み方法においては、無人フォークリフ
トが荷積みを行う場合、フォークはほぼ一定の高さにあ
る目的高さよりも十分低い高さから上昇されるので、上
昇の間に対物センサにより目的高さを検出できる。目的
高さを検出したら、その高さでフォークを前進させ、荷
積みを行う。

【００１１】請求項３に記載の発明に係る無人フォーク
リフトによる荷掬い方法及び荷積み方法においては、フ
ォークを前進させる過程において、対物センサが目的の
パレット載置位置よりも後方の障害物を検出可能な領域
では、物体検出を行わないこととした。

【００１２】

【実施例】以下図示の実施例について説明する。

【００１３】図１は、本発明に係る無人フォークリフト
による荷掬い方法及び荷積み方法が適用可能な無人フォ
ークリフトの一例を示す側面図であり、図２は、図１に
示した無人フォークリフトの制御構造の主要部を示すブ
ロック図である。

【００１４】図１において、無人フォークリフト１は図
２に示すような制御装置を搭載しており、上位コンピュ
ータ（図示していない）から送信される搬送指示データ
を受けて、制御部３が位置情報に基づいて走行モータ４
を制御することにより床面Ｆ上を自律走行するととも
に、フォーク昇降モータ５、フォークスライドモータ６
を制御して棚２との間で自動的に荷の積降を行う。荷の
積降は無人フォークリフト１に備えられたフォーク１１
によりなされる。フォーク１１は、フォーク昇降モータ
５を作動させることにより無人フォークリフト１本体に
対して昇降可能であるとともに、フォークスライドモー
タ６により図視左右方向に前進・後退させることができ
る。説明のため、以下図視右方向を前方向とする。

【００１５】棚２は、壁Ｋに突設された複数の棚板２２
からなる。棚板２２上には、パレットＰに載せられた荷
Ｗが載せられる。パレットＰには２つのパレット穴Ｈが
設けられており、一対のフォーク１１それぞれが差し込
まれることによりフォーク１１に保持されて、荷の積降
が行われる。

【００１６】一対のフォーク１１の先端には、それぞれ
対物センサ１２が備えられている。対物センサ１２は、
フォーク１１のほぼ直前方にある物体を検知し、制御部
３に物体の有無を伝達する。対物センサ１２の検知範囲
Ｒはそれほど長くなく、制御部３は、フォーク１１を昇
降させた時に、対物センサ１２の検知範囲Ｒに荷Ｗ、パ
レットＰ及び棚板２２が含まれるように、図１に示すよ
うな荷積降位置に無人フォークリフト１を走行停止させ
て、積降作業を行う。

【００１７】フォーク昇降モータ５にはエンコーダ７が
備えられており、フォーク昇降モータ５の回動を検知す
ることにより、制御部３はフォーク１１の高さを知るこ
とができる。目的高さ記憶部８には、積降の目的となる
棚板２２の高さやトラックの荷台の高さ等の複数の目的
高さが記憶されており、上位コンピュータから送信され
た搬送指示データに合致する棚板２２等の目的高さを読
み出して、その高さを知ることができる。

【００１８】次に本実施例の作用について説明する。

【００１９】まず荷掬い時について説明する。荷掬い時
には、制御部３は無人フォークリフト１を荷積降位置に
到着させた後、フォーク１１を１１ａに示す高さまで上
昇させる。この高さは、現在処理中の搬送指示データに
合致する目的高さ記憶部８から読み出された目的高さよ
りも十分高い高さである。すなわち、生じ得る高さ方向
のズレを考慮しても、荷掬いを行う目的となる棚板２２
ａ上に積まれた荷ＷａのパレットＰａのパレット穴Ｈの
高さよりも必ず高くなる高さである。フォーク１１の高
さは、エンコーダ７により検知される。

【００２０】次に、フォーク１１ａを下降させる。下降
させる間、対物センサ１２を作動させる。対物センサ１
２は、荷Ｗ及びパレットＰのパレット穴Ｈ以外の部分を
検知する。さらに下降を続けると、フォーク１１の先端
がパレット穴Ｈの正面に位置し、物体が検知できなくな
る。この高さは、目的高さ記憶部８から読み出された目
的高さからズレている場合もあり得るが、制御部３はこ
の高さを実際の目的高さであると認め、この高さでフォ
ーク１１の下降を停止させる。実際の目的高さにあるフ
ォーク１１を１１ｂで示す。なお、目的高さは、フォー
ク１１の厚みをも考慮して決定される。

【００２１】フォーク１１ａを下降させる時に、対物セ
ンサ１２が荷掬いの目的となる荷Ｗを検知しなければ、
無人フォークリフト１の停止位置が誤っていたり、目的
の棚板２２上に荷Ｗが載置されていない等のエラーが発
生したと考えられるので、制御部３は積降作業を中止
し、警報を発する。

【００２２】正常に実際の目的高さを検知して下降を停
止させたら、制御部３はフォーク１１ｂを前進させる。
フォーク１１ｂは、フォークスライドモータ６の作動に
よるフォーク１１ｂのスライド及び走行モータ４による
無人フォークリフト１本体の走行により前進させること
ができる。一定の距離だけフォーク１１ｂを前進させ
て、１１ｃの位置に達したら前進を止め、フォーク昇降
モータ５によりフォーク１１ｃを少し上昇させて荷Ｗを
フォーク１１ｃ上に掬い、それから後退させる。これに
より荷掬いが完了する。

【００２３】なお、フォーク１１ｂを前進させる時に
は、フォーク１１ｂがパレット載置位置よりも後方の障
害物を検出できる位置まで前進した後は、対物センサ１
２の作動を停止させる。対物センサ１２が壁Ｋを検知し
ないようにするためである。それまでは位置ズレによる
パレットＰａ正面等との衝突を防止するために、対物セ
ンサ１２は作動させておく。パレット載置位置とは、パ
レットＰが現に載置されている位置（領域）、または後
述する荷積みの過程においてはパレットＰが載置される
べき位置（領域）である。制御部３は、パレット載置位
置よりも後方の障害物の位置を予め記憶している。

【００２４】以上のような荷掬い方法によると、予定さ
れた高さの目的高さよりも十分高い高さからフォーク１
１を下降させることにより、ズレを含む実際の目的高さ
を確実かつ迅速に検出することができ、よって荷掬い作
業を正確に短時間で行うことができる。

【００２５】また、対物センサ１２により下降を開始す
る高さに荷Ｗａを検知できない時には何らかの異常があ
ったものと判断するので、早い段階で確実に異常の発生
を確認することができる。

【００２６】次に荷積み時の作用について説明する。荷
積み時には、無人フォークリフト１はフォーク１１にパ
レットＰｂ上に載置された荷Ｗｂを保持して搬送してく
る。制御部３は、無人フォークリフト１を荷積降位置ま
で走行させ、フォーク１１を目的高さよりも十分低い高
さ、すなわち、目的となる棚板２２ｂの下方である図１
の１１ｄの高さまで上昇させる。

【００２７】それからフォーク１１ｄを上昇させていく
と、対物センサ１２は棚板２２ｂを検出する。棚板２２
ｂの厚さは予め制御部３に格納されているので、エンコ
ーダ７によりフォーク１１ｄを上昇させた距離を検知す
ることにより、棚板２２ｂを検出したかどうかを判断す
ることができる。

【００２８】棚板２２ｂを検出したと判断された時、フ
ォーク１１ｄは棚板２２ｂの上方まで上昇している。さ
らにフォーク１１の厚み及びパレットＰの厚みを勘案し
た高さが実際の目的高さである。制御部３はフォーク１
１の上昇を目的高さの１１ｅで止め、フォーク１１ｅを
１１ｆの位置まで前進させる。そしてフォーク１１ｆを
少し下降させ、棚板２２ｂ上にパレットＰを載置し、フ
ォーク１１上に載荷が検出されなくなったら下降をやめ
てフォーク１１を後退させる。これで荷積みは終了す
る。なお、フォーク１１ｂを前進させる時には、フォー
ク１１ｂがパレット載置位置よりも後方の障害物を検出
できる位置まで前進した後は、対物センサ１２の作動を
停止させるのは、荷掬い時と同様である。

【００２９】もしも、棚板２２ｂ上に既に他の荷が載置
されているような場合には対物センサ１２は棚板２２ｂ
の厚みに加えて、パレットＰの厚み部分をも検知するの
で、制御部３は異常の発生を知って警報を発することが
できる。

【００３０】以上のような荷積み方法によると、フォー
ク１１を予定される目的高さよりも十分低い高さから上
昇させ、対物センサ１２により目的の棚板２２ｂを検知
してズレを含む実際の目的高さを検出するので、荷積み
作業を迅速かつ確実に行うことができる。

【００３１】また、特に荷積み場所が棚の場合、上下の
クリアランスを最小限にすることができるという利点が
ある。棚板２２ｂの下方からフォーク１１を上昇させて
目的高さを検出するので、フォーク１１を必要以上に上
昇させることがない。よって例えば常に決まった高さか
ら荷積みを行うようにした場合に、上の棚板２２ｃと荷
Ｗの上面の間に衝突防止のために、ズレを考慮して大き
なクリアランスを取らなければならないのに比べ、クリ
アランスが最小限で済み、よって棚の収納効率を向上さ
せることができる。

【００３２】図３は、同じ実施例によるトラックＴの荷
台との間の荷掬い及び荷積みの過程を説明する図であ
る。

【００３３】トラックＴの荷台には、パレットＰに載置
された荷Ｗが載置されている。荷Ｗは荷台上に直接、あ
るいは重ねて載置される。目的高さ記憶部８には、荷台
の高さ、及び荷台上に載せられている荷Ｗの上面の高さ
が格納されている。

【００３４】トラックＴの荷台は、荷Ｗの重量により沈
降し、従って予め格納されている目的高さと、実際の目
的高さとの間にはズレが生じる。よって上述した過程と
同様の過程で荷掬い及び荷積みが行われる。

【００３５】荷掬い時には、図１の過程と変わりはな
く、高さＬからフォーク１１を下降させてパレットＰｃ
のパレット穴Ｈを検出し、フォーク１１を前進させて荷
掬いを行う。

【００３６】荷積み時には、棚板２２を検知するのでは
なく、荷台あるいは荷Ｗを検知するので、目的高さ検出
の条件がやや異なってくる。フォーク１１を予定された
目的高さより十分低い高さＬに位置させ、上昇させて、
前方に障害物がなければ目的高さと一応判断できるが、
例えば荷Ｗｅ上に荷積みを行うように搬送指示を受けた
にも拘らず、既に荷Ｗｄが載置されているような場合に
は、パレットＰｄのパレット穴Ｈを検知してしまう可能
性がある。

【００３７】そこで、制御部３は、フォーク１１上昇中
に前方に物体が検知されなくなってから、制御部３に予
め格納されているパレット穴Ｈの縦方向サイズよりも長
い距離だけフォーク１１をさらに上昇させる。もしも荷
Ｗｄが載置されていたら、対物センサ１２は再び前方に
物体を検知することになる。この場合は異常と判断す
る。物体を検知しなければ、正常なので上昇を止めて荷
積みを行う。棚の場合とは違って上下のクリアランスは
問題とならない。

【００３８】以上のような荷掬い及び荷積み方法によれ
ば、トラックＴの荷台が沈降したとしても、制御部３は
実際の目的高さを知って荷の積降を行うことができる。

【００３９】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明
の要旨の範囲内において適宜変形実施可能であることは
言うまでもない。

【００４０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の無人フォ
ークリフトによる荷掬い方法によると、ほぼ一定の高さ
の目的高さよりも十分高い高さからフォークを下降させ
つつ対物センサにより目的高さを検出するので、ズレを
含む実際の目的高さを確実かつ迅速に検出することがで
き、よって荷掬い作業を正確に短時間で行うことができ
る。

【００４１】請求項２に記載の無人フォークリフトによ
る荷積み方法によると、フォークを穂と一定の高さの目
的高さよりも十分低い高さから上昇させ、対物センサに
よりズレを含む実際の目的高さを検出するので、荷積み
作業を迅速かつ確実に行うことができる。

【００４２】請求項３に記載の無人フォークリフトによ
る荷掬い方法及び荷積み方法によると、フォークを前進
させる過程において、対物センサが目的のパレット載置
位置よりも後方の障害物を検出可能な領域では対物セン
サによる物体検出を行わないので、パレットの後方にあ
る壁等の物体を検知する誤検出を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る無人フォークリフトによ
る荷掬い方法及び荷積み方法の一実施例を実施可能な無
人フォークリフトの一例を示す側面図である。

【図２】図２は、図１の無人フォークリフトの制御構造
の主要部を示すブロック図である。

【図３】図３は、図１の実施例によるトラックとの間の
荷掬い及び荷積みの過程を説明する図である。

【符号の説明】

１ フォークリフト １１ フォーク １２ 対物センサ ２ 棚 ２２ 棚板 Ｐ パレット Ｈ パレット穴 Ｗ 荷

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フォーク先端に取り付けられ、フォーク
   前方の物体の有無を検出する対物センサにより、ほぼ一
   定の高さにある目的高さを検出して積降を行う無人フォ
   ークリフトにおいて、目的高さよりも十分高い高さから
   フォークを下降させつつ対物センサにより目的高さを検
   出する過程と、検出した高さでフォークを前進させる過
   程とを含む無人フォークリフトによる荷掬い方法。
2. 【請求項２】 フォーク先端に取り付けられ、フォーク
   前方の物体の有無を検出する対物センサにより、ほぼ一
   定の高さにある目的高さを検出して積降を行う無人フォ
   ークリフトにおいて、目的高さよりも十分低い高さから
   フォークを上昇させつつ対物センサにより目的高さを検
   出する過程と、検出した高さでフォークを前進させる過
   程とを含む無人フォークリフトによる荷積み方法。
3. 【請求項３】 前記フォークを前進させる過程におい
   て、前記対物センサが目的のパレット載置位置よりも後
   方の障害物を検出可能な領域では物体検出を行わない請
   求項１に記載の無人フォークリフトによる荷掬い方法及
   び請求項２に記載の無人フォークリフトによる荷積み方
   法。