JPH10291797A - 多列フォークのフォーク位置合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パレット等に対するフォークの位置合わせを
容易に行い得る多列フォークのフォーク位置合わせ装置
を提供する。 【解決手段】 多列フォークにおいて、所定間隔で横並
びに配列された多数本のフォーク３を相互に結合して構
成したフォーク集合体５を、リフトブラケット２に対し
てアングルシフト装置１０及びサイドシフト装置６を介
して水平回動及び横移動可能に取り付ける。また、フォ
ーク集合体５には、パレットＰに対するフォーク３の平
行を検出するための超音波式変位センサ１５と、横方向
の位置ずれを検出するための光学式位置センサ１６を備
えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フォークリフトに
用いられるアタッチメントの１つとしての多列フォーク
に係り、詳しくはパレット等に対する多列フォークの位
置合わせ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の多列フォークは概略的には図１０
に示すように、所定間隔で横並びに配列された多数本の
フォーク３１をフェースプレート３２に結合して構成さ
れるアタッチメントであり、図示省略のフォークリフト
のマストに沿って昇降可能なリフトブラケットに装着し
て用いられる。多列フォークは主として多数の箱形荷物
Ｗを、例えば図１０に示すような断面略角波形の凹凸を
備えた特殊な形状のパレットＰ間で、あるいは同様な形
状の荷置き台間で移動する作業に用いられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、多列フォー
クを用いてフォーク３１上の荷物ＷをパレットＰや荷置
き台等（以下、パレット等という）に降ろす荷置き作業
時には、フォーク３１の向きがパレットＰ等におけるフ
ォークポケットとしての凹部Ｐ１に対して一致するよう
に、即ち、フォーク３１がパレットＰの凹部Ｐ１に対し
て平行な向きとなり、しかも横方向にずれていないよう
に位置合わせをする必要がある。ところが、フォーク３
１上に荷物Ｗを積載した状態では、フォーク３１が荷物
Ｗに隠れてしまい、フォーク３１の位置をオペレータが
直接目視できない。そのため、フォーク３１の向きをパ
レットＰ等の凹部Ｐ１の向きに合わせて荷物Ｗを降ろす
ことが難しく、位置が合っていないときは車両の移動に
よる位置合わせ作業を繰り返さなければならず、作業能
率が低下するという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、パ
レット等に対するフォークの位置合わせを容易に行い得
る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を提供するこ
とにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次のように構成したものである。即ち、請
求項１の発明は、多列フォークのフォーク位置合わせ装
置であって、所定間隔で横並びに配列された多数本のフ
ォークを相互に結合して構成したフォーク集合体を、フ
ォークリフトのマストに沿って昇降可能な昇降部材に対
して水平回動及び横移動可能に取り付けるとともに、パ
レット等に対する前記フォークの平行と横方向の位置ず
れを検出する位置検出センサを備えたことを特徴とす
る。

【０００６】上記のように構成された請求項１の発明に
よれば、多列フォークにおけるフォーク上の荷物を、フ
ォークポケットとしての凹部を備えたパレット等の上に
降ろす際に、位置検出センサによってパレット等の凹部
に対してフォークが平行状態であるか否かあるいは横方
向に位置ずれがあるか否かを検出することができる。そ
して、傾いていたり位置ずれが生じたりしているとき
は、フォーク集合体を水平回動したり、あるいは横方向
に移動したりしてパレットの凹部に対してフォークが適
正となるように位置合わせをすることができる。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の多列フォークのフォーク位置合わせ装置において、前
記フォーク集合体と位置検出センサとを上下方向に相対
変位可能に構成したことを特徴とする。このような構成
の請求項２の発明によれば、フォーク上の荷物をパレッ
ト等の上に降ろす際に、フォーク集合体を位置検出セン
サよりも上方へ変位するか、又は位置検出センサをフォ
ーク集合体よりも下方へ変位することによって、フォー
クをパレット等の上方に位置する一方、位置検出センサ
をパレット等の後端面に対向する高さ位置に合わせた状
態でパレット等の後端面を被検出部として検出すること
ができる。ところで、位置検出センサとして、例えば超
音波式センサを用い、それをフォーク集合体に固定的に
設ける場合は、センサが地面に干渉しないようにフォー
ク下端部よりも高い位置に設けなければならない。その
結果、パレットＰ等には、被検出部として、斜め上方か
ら発信される音波に対して直角をなす反射面を設定する
ための特別の加工が必要となる。しかるに、請求項２の
発明によると、このような加工が不要となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。先ず、第１の実施の形態
に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を図１〜
図４に基づいて説明する。図１はフォーク位置合わせ装
置の平面図、図２は同じく側面図であり、図３及び図４
はそれぞれパレットに対するフォークの位置ずれの検出
態様と、それに伴う位置合わせ（ずれ修正）態様の説明
図である。

【０００９】多列フォークはフォークリフトのマスト１
に昇降可能に設けられて図示省略のリフトシリンダによ
って昇降される昇降部材としてのリフトブラケット２に
装着されている。多列フォークは所定間隔で横並びに配
列された相互に平行な多数本のフォーク３を備え、その
フォーク３の基部がフェースプレートのようなフォーク
支持部材４に溶接等で固定されてフォーク集合体５が構
成されている。そして、フォーク３上に積まれた荷物Ｗ
をパレットＰ上に降ろす際の、パレットＰに対するフォ
ーク３の位置ずれを修正するために、フォーク集合体５
はリフトブラケット２に対してサイドシフト装置６と、
アングルシフト装置１０を介して横方向に水平移動可能
で、かつ水平回動可能に取り付けられている。

【００１０】サイドシフト装置６はリフトブラケット２
の前方に配置されるシフター７と、そのシフター７を横
方向に移動させる作動手段としてのサイドシフトシリン
ダ９とから構成されている。シフター７は面方向を垂直
方向として配置される横長の立板又は方形の枠状に形成
され、その背面に設けた上下のフック８を介してリフト
ブラケット２のフロントプレート２ａに横移動可能に掛
止されている。サイドシフトシリンダ９はフロントプレ
ート２ａとシフター７との間に横向きに配置されるとと
もに、シリンダ本体がフロントプレート２ａに固定さ
れ、ピストンロッドがシフター７に固定されている。従
って、サイドシフトシリンダ９の伸縮作動によってシフ
ター７を右側又は左側に移動することができる。

【００１１】アングルシフト装置１０は前記フォーク支
持部材４の後面中央部を水平回動可能に支持する回動支
持手段としてのセンターピン１１と、フォーク支持部材
４をそのセンターピン１１回りに回動させる作動手段と
してのアングルシフトシリンダ１２とから構成されてい
る。センターピン１１はフォーク支持部材４の後面中央
部に設けた上下の突起４ａと、シフター７の前面中央部
に突設された上下の突起７ａとを回動可能に連結してい
る。アングルシフトシリンダ１２は左右のいずれか一方
の端部に配置されるとともに、シリンダ本体がシフター
７にピン１３によって回動可能に連結され、ピストンロ
ッドがフォーク支持部材４にピン１４によって回動可能
に連結されている。従って、アングルシフトシリンダ１
２の伸縮作動によってフォーク集合体５を左側又は右側
に回動させてフォーク３のアングルを変えることができ
る。

【００１２】また、フォーク支持部材４には、パレット
Ｐに対するフォーク３の平行度を検出する位置検出セン
サとしての左右２個の超音波式変位センサ１５と、パレ
ットＰに対するフォーク３の横方向の位置ずれを検出す
る位置検出センサとしての左右２個の光学式位置センサ
１６（光電管）が設けられている。そして、２種のセン
サ１５，１６はフォーク３がパレットＰ上や地上に降ろ
されたときに、そのパレットＰの上面や地面に干渉しな
いようにフォーク３よりも高位地に配置されている。

【００１３】超音波式変位センサ１５はフォーク３間の
左右対称位置に超音波の発信方向が斜め下前方となるよ
うに配置されており、発信器から発信された音波がパレ
ットＰの反射面Ｐ２に反射して受信器で受信されるまで
の時間を、フォーク３の垂直前面（フォーク支持部材４
の前面）からパレットＰの後端面までの距離として検出
する。なお、音波を受信器に向かって確実に反射させる
ために、パレットＰの後端面には被検出部としての超音
波の発信方向に対して直角な反射面Ｐ２が形成されてい
る。

【００１４】一方、光学式位置センサ１６はフォーク支
持部材４の左右両端部に光線方向が斜め下前方となる向
きで、かつパレットＰの幅方向の両端部上面を検出可能
な間隔で配置されており、反射光線の有無によるオンオ
フによって横ずれの有無を検出するようになっている。
そして、両センサ１５，１６の検出信号は、例えば図示
省略のコントローラへ入力され、コントローラがそれら
の検出信号に基づいて位置ずれの有無を演算し、その演
算結果をディスプレイ等の表示手段によって表示するよ
うに構成される。

【００１５】なお、図５は多列フォークによる荷役作業
に用いられるパレットを例示する断面図であって、
（ａ）に示すパレットＰは、１枚の平板の両面に桁材を
フォーク３の配列ピッチに対応した間隔で固着してフォ
ークポケットとしての凹部Ｐ１を設けたものであり、
（ｂ）に示すパレットＰは１枚の板を凹凸状に折り曲げ
てフォーク３の配列ピッチに対応する間隔で凹部Ｐ１を
備えた形状に形成したものである。

【００１６】次に、上記のように構成された本実施の形
態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置の作用
効果を説明する。パレットＰに対するフォーク３の位置
合わせは、フォーク３上に積まれた荷物ＷをパレットＰ
上に降ろす際に行われる。フォークリフトを運転してフ
ォーク３に積まれた荷物ＷをパレットＰの上方に搬入
後、多列フォークをリフトブラケット２と共に所定位置
まで下降すると、両センサ１５，１６による位置ずれの
検出が行われる。即ち、フォーク３の前後方向がパレッ
トＰの凹部Ｐ１に対して傾いている（非平行）ときは、
図３の（ａ）に示すように、超音波式変位センサ１５に
よる距離の検出信号が左右で異なることになり、そのこ
とがディスプレイに表示される。従って、オペレータは
アングルシフトシリンダ１２を伸長又は縮小作動し、フ
ォーク集合体５をセンターピン１１を中心に左回り又は
右回りに回動してパレットＰの凹部Ｐ１に対してフォー
ク３が平行となるように修正する。

【００１７】また、パレットＰの凹部Ｐ１に対してフォ
ーク３が横方向にずれているときは、図４に示すよう
に、左右の光学式位置センサ１６のいずれか一方がオ
ン、他方がオフとなり、そのことがディスプレイに表示
されるので、オペレータはサイドシフトシリンダ９を伸
長又は縮小し、シフター７と共にフォーク集合体５をフ
ロントプレート２ａに沿って左側又は右側に横移動させ
て凹部Ｐ１に対するフォーク３の横ずれを修正する。

【００１８】このようにしてパレットＰに対するフォー
ク３の位置合わせを行ったのち、多列フォークを下降す
れば、フォーク３がパレットＰの凹部Ｐ１内に支障無く
入り込むので、荷物ＷをパレットＰの凸部上面に適正に
置くことができる。

【００１９】なお、超音波式変位センサ１５による平行
度の検出は、左右２個の検出距離の比較によって平行の
有無を検出するものであって、距離の検出信号で有るこ
とから、平行検出と同時に、パレットＰの後端面とフォ
ーク３の直立部前面（フォーク支持部材４）との間の距
離を検出することにもなる。従って、ディスプレイに上
記の距離を数値で表示するように構成すれば、パレット
Ｐの後端面にフォーク３の直立部前面が一致するように
位置合わせ（車両の移動による）して荷物Ｗをパレット
Ｐ上に降ろすこともできる。

【００２０】このように、本実施の形態によれば、フォ
ークリフトによってフォーク３に積まれた荷物Ｗをパレ
ットＰの上方に搬入後、車両を停止した状態で、パレッ
トＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の位置合わせを容易
に行うことができるので、運転席から荷物Ｗに隠れたフ
ォーク３の位置が目視できなくても荷物ＷをパレットＰ
上に降ろす荷置き作業を的確かつ迅速に行うことが可能
となる。

【００２１】次に、本発明の第２の実施の形態を図６〜
図９に基づいて説明する。上述した第１の実施の形態の
場合、超音波式変位センサ１５の音波の発信方向が斜め
下前方であることから、これに対応するためにはパレッ
トＰの後端面に発信方向に直角な反射面Ｐ２を設定する
ための加工が必要となる。そこで、第２の実施の形態で
は、パレットＰに上記反射面Ｐ２の設定が不要な多列フ
ォークのフォーク位置合わせ装置を提供する。

【００２２】第２の実施の形態に係る多列フォークのフ
ォーク位置合わせ装置は、前述した第１の実施の形態に
係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を基礎と
し、それに、センサによる位置ずれ検出時においてフォ
ーク集合体５を上方へ退避させる装置を追加したもので
ある。従って、第１の実施の形態と同一構成部材につい
ては同一符号を付してその説明を省略又は簡略し、主に
フォーク集合体５の退避装置を説明する。

【００２３】図６は多列フォークのフォーク位置合わせ
装置の平面図、図７は同じく側面図、図８及び図９は位
置ずれの検出態様とずれ修正態様の説明図である。この
実施の形態においては、シフター７の前面にアングルシ
フトシリンダ１２によってセンターピン１１回りに水平
回動されるアングルプレート２０が設けられている。そ
して、アングルプレート２０の下端部には、平行検出用
の左右２個の超音波式変位センサ１５と、横ずれ検出用
の左右２個の光学式位置センサ１６がそれぞれ取り付け
られている。なお、超音波式変位センサ１５は第１の実
施の形態の場合と同様な間隔で配置されるが、光学式位
置センサ１６は図９の（ａ）に示すように、パレットＰ
の１つの凸部の横幅に対応する間隔で配置され、凸部の
後端面を検出するようになっている。

【００２４】また、アングルプレート２０の前面には、
フォーク集合体５が退避装置２１を介して上下動可能に
取り付けられている。退避装置２１はアングルプレート
２０の前面左右に設けられたチャンネル状の昇降ガイド
２２と、フォーク支持部材４の後面左右に設けられて昇
降ガイド２２に上下動可能に嵌合された縦長のガイドレ
ール２３と、アングルプレート２０とフォーク支持部材
４との間の中央部に縦向きに配置されたフォーク昇降用
の退避シリンダ２４とから構成される。

【００２５】退避シリンダ２４はシリンダ本体がアング
ルプレート２０に、ピストンロッドがフォーク支持部材
４にそれぞれ固定されており、その伸縮作動によってフ
ォーク集合体５を両センサ１５，１６による検出作用を
邪魔しない上方へ上昇して退避するようになっている。
なお、退避シリンダ２４はその直径がリフトブラケット
２と共に多列フォーク全体を昇降させるリフトシリンダ
（図示省略）よりも大径に形成されるとともに、その油
圧回路においてはリフトシリンダに対して並列に接続さ
れている。従って、リフト上昇操作時には、退避シリン
ダ２４は受圧面積差の関係でリフトシリンダよりも先行
して上昇し、リフト下降操作時には後続して下降する。

【００２６】第２の実施の形態は上述のように構成した
ものである。従って、リフト上昇操作をすると、退避シ
リンダ２４が先行して上昇作動し、フォーク集合体５の
みが上昇され、そして上昇端に達した時点でリフトシリ
ンダが上昇作動を開始し、多列フォーク全体が上昇され
る。このため、フォーク３上に荷物Ｗが積まれた状態で
は、図７に示すように、フォーク高さに関係なく常にフ
ォーク３の下端部が超音波式変位センサ１５及び光学式
位置センサ１６よりも退避シリンダ２４のストローク分
だけ上方へ変位されていることになる。

【００２７】一方、この状態でフォーク３上の荷物Ｗを
パレットＰの降ろすべくリフト下降操作を行うと、まず
リフトシリンダが下降作動して多列フォーク全体が下降
され、そして下降端に達したのち、退避シリンダ２４が
下降作動を開始することになる。従って、多列フォーク
全体の下降時において超音波式変位センサ１５及び光学
式位置センサ１６がパレットＰの後端面に対向した時点
（基本的には下降端）で下降操作を一旦中断し、その状
態で超音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６
によってパレットＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の平
行及び横方向の位置ずれの有無を検出する。

【００２８】そして、位置ずれがあるときは、アングル
シフトシリンダ１２を作動してアングルプレート２０と
共にフォーク集合体５を水平回動したり、あるいはサイ
ドシフトシリンダ９を作動してシフター７と共にフォー
ク集合体５を横方向に移動したりすることによってパレ
ットＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の位置ずれを修正
後、下降操作を再開すれば、退避シリンダ２４が下降作
動し、フォーク集合体５のみが下降してフォーク３がパ
レットＰの凹部Ｐ１に入り込むので、荷物Ｗをパレット
Ｐ上に正規位置に的確に置くことができる。

【００２９】この場合、図８及び図９に示すように、超
音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６の検出
作用自体は第１の実施の形態と同様であるが、図８の
（ｂ）に示す如く超音波式変位センサ１５はパレットＰ
の後端面に対して同一高さ（横並びの状態）で対向し、
発信音波に対して直交する後端面を反射面として検出で
きるので、第１の実施の形態で説明したような、パレッ
トＰの後端面に被検出部としての傾斜状の反射面Ｐ２を
わざわざ加工する必要がなくなる。

【００３０】一方、光学式位置センサ１６はパレットＰ
における１つの凸部の後端面を検出する構成である。従
って、パレットＰが図５の（ａ）の場合であれば、左右
の光学式位置センサ１６が凸部を構成する桁材の端面を
検出することになるので、横方向の位置ずれがあれば、
左右のいずれか一方がオン、他方がオフとなり、位置ず
れがなければ、両方共オンになる。また、図５の（ｂ）
の場合であれば、左右の光学式位置センサ１６が凸部の
対向する直立面の後端面をそれぞれ検出することになる
ので、この場合は横方向の位置ずれがあれば、左右の両
方がオフとなり、位置ずれがなければ、両方共オンにな
る。

【００３１】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、
例えば下記の如き変更が可能である。上記実施の形態で
は、超音波式変位センサ１５と光学式位置センサ１６と
の２種の位置検出センサを用いて平行と横方向との２方
向を検出するとしたが、１種のセンサを用いて２方向を
検出するようにしてもよいし、位置検出センサとしては
超音波式変位センサ１５や光学式位置センサ１６以外の
ものを用いても差し支えない。また、第２の実施の形態
において、フォーク集合体５を昇降させる退避シリンダ
２４は単独で操作できるようにしてもよいし、フォーク
集合体５を昇降する代わりに位置検出センサを昇降する
ように変更してもよい。さらに、フォーク集合体５を横
移動、水平回動、及び昇降するための各作動手段として
はモータを利用することも可能である。また、荷物Ｗを
降ろす荷置き台はパレットＰに限られないことは当然で
ある。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
多列フォークを用いての荷役作業時において、フォーク
上の荷物をパレット上に降ろす際のパレットに対するフ
ォークの位置合わせを容易に行い得るので、パレット上
へ荷を降ろす荷置き作業を能率的に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る多列フォークのフォー
ク位置合わせ装置を示す平面図である。

【図２】同じく側面図である。

【図３】パレットに対するフォークの平行度の検出態様
と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面
視、（ｂ）は側面視である。

【図４】パレットに対するフォークの横方向の位置ずれ
検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）
は平面視、（ｂ）は側面視である。

【図５】多列フォークの荷役作業に用いられるパレット
の断面図であり、（ａ）は平板に桁を結合したパレット
を示し、（ｂ）は１枚板製のパレットを示す。

【図６】第２の実施の形態に係る多列フォークのフォー
ク位置合わせ装置を示す平面図である。

【図７】同じく側面図である。

【図８】パレットに対するフォークの平行度の検出態様
と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面
視、（ｂ）は側面視である。

【図９】パレットに対するフォークの横方向の位置ずれ
検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）
は平面視、（ｂ）は側面視である。

【図１０】従来の多列フォークを示す説明図である。

【符号の説明】

２…リフトブラケット ３…フォーク ５…フォーク集合体 ６…サイドシフト装
置 １０…アングルシフト装置 １５…超音波式変位
センサ １６…光学式位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 盛田 裕彦 愛知県半田市花園町６丁目19番３号 (72)発明者 中村 宏明 愛知県刈谷市豊田町２丁目１番地 株式会 社豊田自動織機製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定間隔で横並びに配列された多数本の
   フォークを相互に結合して構成したフォーク集合体を、
   フォークリフトのマストに沿って昇降可能な昇降部材に
   対して水平回動及び横移動可能に取り付けるとともに、
   パレット等に対する前記フォークの平行と横方向の位置
   ずれを検出する位置検出センサを備えた多列フォークの
   フォーク位置合わせ装置。
2. 【請求項２】 前記フォーク集合体と位置検出センサと
   を上下方向に相対変位可能に構成した請求項１に記載の
   多列フォークのフォーク位置合わせ装置。