JPS6215480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフオークリフトの荷上装置に関し、特
にフオークリフトの自動荷上装置に関するもので
ある。

近年、フオークリフトで荷上げ作業を行なうに
あたつて、荷上げ高さが高くなつており、荷降し
荷積みが10ｍ以上の高さで行われていることがあ
る。そのとき運転手は運転席から10ｍ以上もの上
方のツメ先を見ながら所定の高さに調整するのが
困難になつている。そこで運転手が予め予定した
高さの位置に簡単に荷降し荷積みできるようにす
ることが望まれている。

しかるに従来では、ある決められた位置でフオ
ークツメ部を止めるためにマストやフオークのツ
メ部にリミツトスイツチを設けておき、ツメ部が
その位置たとえば8.5ｍ位に達すると、運転操作
部にランプを点灯させたり、荷上げの駆動源を切
るようにしていた。しかるに希望の高さ位置は棚
のどの段に積降しするかによつて決まるので、そ
の高さ位置に対応して所要数たとえば10個のリミ
ツトスイツチを設ける必要がある。また作業場所
が変つて別の棚で荷物の積降しをしたいとき棚の
高さが前のものと異ると、更に複雑な制御装置が
必要であり、実際上は作業が不可能であつた。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は荷上げ行程に応じて変るチエーンの移動
を検出し、この検出信号を荷上操作部の制御信号
として有効に利用することにより自動的に荷上操
作が可能にして高信頼性のフオークリフトの自動
荷上装置を提供することである。

以下に本発明の実施例に係る自動荷上げ装置に
ついて図面を参照して説明する。

第１図および第２図は本発明を適用したフオー
クリフトラツクを示し、１は車体前面部に回動可
能に枢設されたマスト部である。マスト部１はア
ウタマスト１ａとこのアウタマスト１ａに摺動可
能に設けられた支柱１ｂによつて構成され、支柱
１ｂの下部にはフオーク２が取付けられている。
さらに車体の前面部には揚降駆動部が配設されて
おり、この揚降駆動部は車体前面に垂設固定され
た油圧シリンダー３ａとこのシリンダー３ａ内に
収設されたピストン３ｂによつて構成されてい
る。ピストン３ｂの上端にはチエーンホイールサ
ポート４が固設されており、このチエーンホイー
ルサポート４の両側にはチエーンホイール５が設
けられている。６は一端がフオーク２を支柱１ｂ
に連結するためのブラケツト７に連結され他端が
シリンダー３ａに連結されたリフトチエーンであ
る。

したがつて、荷上レバー８を操作すると油圧系
統により、シリンダー３ａ内に油が圧送され、フ
オーク２が上昇する。このフオーク２のフオーク
ツメ２ａの高さは床面から10ｍ以上になるものも
ある。ピストン３ｂの上下運動によつてチエーン
ホイール５が上下移動する。この場合チエーン６
は片側固定になつているので、チエーンホイール
５が回転し、これによりチエーン６のホイール５
に対する係合部分が変化し見かけ上、チエーン６
が移送されて行くことになる。

本発明はこのチエーン６の移動状態又はホイー
ル５の回転状態を検出し、この検出信号を有効に
利用してフオーク２の移動状態を制御するもので
ある。すなわち、第３図および第４図に示すよう
に、チエーンホイール５のチエーン６が係合する
部分に所定間隔離間して検出器１０が対設されて
おり、この検出器１０は取付片８によつてチエー
ンホイールサポート４に固設されている。チエー
ン６は第５図に示す如く連結ピン９に回動可能に
挿設された円筒状のローラ１１を有するものであ
る。したがつて検出器１０としては電磁パルスピ
ツクアツプ１０ａが用いられる。

第６図および第７図は本発明による荷上げ装置
の駆動制御部を示すもので、第６図において１２
は直流電源であるバツテリー、１３は荷上モータ
で、電機子１３ａと直列界磁巻線１３ｂを有す
る。１５は第１の主リレー、１６は第２の主リレ
ーであり、１７は第１の補助リレー、１８は第２
の補助リレーである。荷上モータ１３は第１の主
リレー１５の常開接点１５ａと荷上モータ１３の
電流を調節するための電流調整抵抗１４を介して
バツテリー１２に接続されており、電流調整抵抗
１４には第２の主リレー１６の常閉接点１６ａが
並列接続されている。したがつて、接点１５ａ、
駆動モータ１３、抵抗１４および接点１６ａによ
つて荷上駆動回路Ａが構成される。

また第６図に示すように、第１の主リレー１５
は荷上操作スイツチ１９および第１の補助リレー
１７の常閉接点１７ａを介して荷上駆動回路Ａに
並列接続されており、これにより始動回路Ｂが構
成される。第２の主リレー１６は第２の補助リレ
ー１８の常閉接点１８ａを介してバツテリー１２
に接続され、速度調整回路Ｃが構成される。第１
の補助リレー１７は第第１のスイツチング素子２
０ａを介してバツテリー１２に接続されて停止指
令回路Ｄが構成され、かつ第２の補助リレー１８
は第２のスイツチング素子２０ｂを介してバツテ
リー１２に接続されており、減速指令回路Ｅが構
成される。さらに停止指令回路Ｄおよび減速指令
回路Ｅには、第７図に示す指令回路Ｆから減速指
令S₁および停止指令S₂が供給される。

指令回路Ｆとしては第７図に示すようにマイク
ロコンピユータ２１を使用しており、コンピユー
タ２１は主に入出力部２２、中央処理部２３およ
び記憶部であるメモリ２４を有する。また第７図
において、２５は不感帯指定スイツチ、２６は記
憶指令スイツチ、２７は自動運転スイツチであ
り、２８は段数位置指定接点２８ａ〜２８ｎを有
する段数指定スイツチである。

次に上記構成の荷上装置の動作を説明する。

第２図に示す荷上レバー８を操作すると第６図
の荷上操作回路中の荷上操作スイツチ１９がオン
になり、第１の主リレー１５が付勢して接点１５
ａが投入される。これにより荷上モータ１３には
接点１５ａおよび接点１６ａを通して供給される
電流により始動する。これにより油圧系統が動作
してシリンダーに油が圧送されフオーク２が上昇
する。このとき第３図および第４図に示すように
チエーン６のローラ１１が電磁パルスピツクアツ
プ１０ａの近傍を通過するごとに、第８図のよう
なパルス列が得られる。このパルス列は第７図に
示すように指令回路Ｆのマイクロコンピユータ２
１に入力され、このパルス数をカウントすること
によりチエーン６が何メートル移動したか、すな
わち、チエーンサポートホイール５すなわちフオ
ーク２が何メートル上昇したか対応することにな
る。

今、第２図に示す如く、フオーク２のツメ部２
ａが床上にあつたとし、操作レバー８を荷上げ側
に操作すると、ツメ部２ａは床から上昇して行
く。パルスピツクアツプ１０ａからのパルスが例
えば100個目のとき、フオーク２のツメ部２は地
上からl₃で約３ｍの高さにあるというように対応
できるので、６ｍの位置でフオーク２を止めたい
ときには200パルス目で停止指令を出せばよいこ
とになる。しかし、丁度200パルス目で例えば油
圧系統中のバルブ（図示せず）を閉じると、フオ
ーク２は急停止するためシヨツクで積荷が荷くず
れする危険がある。そこで予定した200パルス目
で止めるとき、それ以前たとえば180パルスのと
き減速指令S₁を出すようにする。その減速指令S₁
により第６図に示す油圧モータ１３に直列抵抗１
４を入れてモータスピードすなわち荷上げ速度を
低速にする。

さらに詳しくは、第７図に示す減速指令回路Ｆ
においてはフオーク２のツメ部２ａが第２図に示
す如く下方にあるとき例えば床から50cmの高さl₁
にあるときパルスピツクアツプ１０ａからのパル
スをカウントしないようにしてある。通常のフオ
ークリフトを運転するとき、フオーク２のツメ部
２ａは床上20〜30cmの位置にして走行している。
そして棚２９の前まで走つてきて荷上レバー８を
操作して所定の高さの所に荷降したり、そこで荷
積する。この時所定の高さのところでフオーク２
のツメ部２ａを停止させるのに、パルスピツクア
ツプ１０ａからのパルス数でカウントする。この
方式では荷上げ前のツメ部２ａの高さが20cmであ
つたか30cmだつたかにより停止位置が10cmずれて
しまうことになる。運転手が荷上げ前に一旦ツメ
部２ａを床面まで降してから荷上げを始めればよ
いが、繁雑である。そこで本発明においては床面
からl₁すなわち約50cmの位置をツメ部２ａが通過
して上昇したことを検出する検出器を設け、その
時点で有効カウントをスタートさせるためのエネ
ーブル信号を出すようにしてある。その検出器は
ツメ部２ａが50cm位上昇したときにオンするよう
なリミツトスイツチ２５をマスト１に取付けて置
くものである。このリミツトスイツチ２５を設け
ることにより、運転手は棚２９の前でフオーク２
を際してから再起動することも不要で、フオーク
ツメ部２ａも基準点から何メートルの位置で止め
るということで停止位置が一定する。

なお、電磁パルスピツクアツプ１０ａの位置
は、第３図および第４図に示す如く、チエーンサ
ポートホイール５の頂上付近が望ましい。それは
この付近がチエーン６のローラ１１と電磁パルス
ピツクアツプ１０ａの距離が離れ、ローラ１１、
チエーン６がフラツトになつた部分では隣接する
ローラとのギヤツプＤが殆どなくなるからであ
る。

運転操作を具体的に述べると、荷上げをすると
き、第２図に示す如く、フオークツメ部２ａを床
上50cm以下（l₁以下）の任意の位置におき次の操
作手順を遂行する。

(1) まず運転手は、第７図に示す指令回路部Ｆに
おいて記憶指令スイツチ２６をオンにする。

(2) 記憶したい段数位置指定スイツチ２８の例え
ば「４段目」というスイツチ２８ａをオンにす
る。

(3) 荷上レバー８を操作し、目測でその棚２９の
４段目の位置たとえば床面から６ｍにフオーク
ツメ部２ａを停止させる。

(4) 記憶指令スイツチ２６をオフさせ、その後に
段数指定スイツチ２８をオフにする。

(5) 次に例えば６段目を記憶させたいときは、一
旦フオークツメ部２ａを床面近くまで戻す。

(6) 記憶スイツチ２６をオンにする。

(7) 「６段目」段数スイツチ２８ｆをオンにす
る。

(8) 荷上レバー８を操作してフオークツメ部２ａ
を６段目まで上げる。

(9) 以下、同様な操作を繰返し、任意段数につい
てマイクロコンピユータ２１に記憶させる。

その後実運転に入り、ある荷物を棚２９の６
段目に乗せたいときはその棚２９の前まで走つ
て行き、 (10) 「６段目」の段数スイツチをオンにする。

(11) 自動運転スイツチ２７をオンにしながら荷上
レバー８を操作する。この場合自動運転スイツ
チ２７を荷上レバー８と連動させるようにする
とよい。

(12) フオークツメ部２ａは上昇し、約床上50cmで
マイクロコンピユータ２１がパルス数をカウン
トを始め、６段目の直前で減速し、やがて先程
記憶した６段目の位置で停止する。

すなわち、第６図および第７図に示す荷上操作
回路において、チエーン位置検出器１０すなわち
電磁パルスピツクアツプ１０からは、第８図に示
すように、チエーン６の移動にしたがつてパルス
信号３０が出力される。このパルス信号は指令部
Ｆのマイクロコンピユータ２１に入力される。コ
ンピユータ２１においては入出力部２２、中央処
理部２３およびメモリ２４がパルス信号３０をカ
ウントし、演算処理および記憶動作を行う。

フオークツメ部２ａが所定高さl₁だけ上昇する
と不感帯指定スイツチ２５がオンになり、マイク
ロコンピユータ２１によりパルス信号３０の有効
カウントが遂行される。このとき第９図の曲線３
１の直線部３１ａに示す如く、荷上げ速度Ｖは一
定値になつている。コンピユータ２１はパルス数
Ｎの有効カウントが１〜（ｎ−ｐ）パルスまで遂
行すると、減速指令信号S₁を発する。この減速指
令信号S₁は第６図のトランジスタ２０ｂのベース
に供給され、これによりトランジスタ２０ｂがオ
ンになる。

トランジスタ２０ｂがオンになると、第２の補
助リレー１８が付勢しその接点１８ａがオフにな
り第２の主リレー１６が消勢する。主リレー１６
が消勢すると、接点１６ａがオフになりモータ電
流が限流される。これにより第９図の曲線３１ｂ
に示す如く、荷上げ速度Ｖが徐々に小さくなつて
行き速度Ｖが減少する。

次にコンピユータは所定のｎパルス目を計数し
て停止指令信号S₂を発し、トランジスタ２０ａの
ベースに供給する。これによりトランジスタ２０
ａがオンになり、第１の補助リレー１７が付勢す
る。補助リレー１７が付勢すると、接点１７ａが
オフになり第１の主リレー１５が消勢する。これ
により駆動回路Ａ内の接点１５ａがオフになり荷
上モータ１３の回転が停止し、フオークツメ部は
所定の位置で緩やかに停止する。

上述の説明から明らかなように、本実施例の自
動荷上げ装置によれば次のような種々の利点が得
られる。

(イ) フオークツメ部２ａの任意の高さを演算処理
部であるマイクロコンピユータ２１に一度記憶
させれば、次からはその位置指定スイツチ２８
を入れて荷上げすると、その位置で自動的にフ
オークツメ部２ａが停止するので、運転手の操
作が楽になる。

(ロ) 記憶は適当に解除、再記憶ができるので、フ
オークリフトの作業場所が変り、棚の高さが変
つても、一度記憶運転すれば次からは又自動的
に適当な位置にフオークを停止させることがで
きる。

(ハ) 従来のようにリミツトスイツチを多数設ける
必要がなく、演算処理部の記憶容量を増せば、
そのフオークリフトが作業する場所のすべてを
記憶させておくこともできる。

(ニ) 基準点信号（マイコンのENABLE信号）を
設けてあるので、自動荷上げの際、フオークツ
メ部２ａを床面まで一度降してから再度荷上げ
するような繁雑さがなくなる。

(ホ) 電磁パルスピツクアツプ１０ａはチエーン支
持ローラ５の頂部に配設されているので、チエ
ーン６の動きを確実に検知できる。

(ヘ) 減速指令をマイコン内部から自動算出して停
止前に低速運転しているので、停止位置精度が
よく、また停止時の荷くずれの心配がなくな
る。

第１０図および第１１図はフオーク移動検出部
すなわちチエーン移動検出部１０の変形例を示す
ものである。すなわち、第１０図および第１１図
に示す如く、チエーンホイールであるチエーン支
持ローラ５の軸５ａに該支持ローラ５と同心状に
かつ外側にパルス発生用の歯車４２が取付けられ
ており、この歯車４２の歯部４２ａに対向して、
第１１図に示すように、パルスピツクアツプであ
るフオトインタラプタ１０ｂが配設されており、
このフオトインタラプタ１０ｂはローラ軸５ａ取
付けられている。すなわち、チエーン支持ローラ
５と連動回転する歯車４２が設けられており、そ
の歯車４２の隣接する歯車４２ａ間に形成される
おう突部をフオトインタラプタ１０ｂやその他の
パルスピツクアツプにより検出し、パルスをカウ
ントするものである。

第１０図および第１１図に示したものによれ
ば、チエーンのローラをカウントする方式よりも
こまかい歯車を選定できるので、フオークツメ部
２ａの停止精度を向上できる。また歯車４２の隣
接する歯部４２ａ間に形成されるおう突部を検出
するものであるから、検出部として光を利用する
こともできるとともに、電磁パルスピツクアツプ
を利用した場合もおう突の差が明確であるから検
出感度が向上する利点がある 第１４図および第１５図は本発明の他の実施例
を示すもので、この実施例においては第１２図に
示す如くフオーク２に積載する荷物の重量によつ
て生じるチエーン６の伸びによるチエーン移動検
出信号の誤差分を補正しようとするもので、チエ
ーン６の連結固定部に機械的応力を電気信号に変
換する荷重検出器４３を介挿したものである。

さらに詳しくはマスト固定部４４とチエーン６
の一端との間に荷重検出器４３が連結されてい
る。荷重検出器４３としてはロードセルやストレ
ンゲージ等を用いる。さらに第１３図に示すよう
に指令回路Ｆには検出部１０からの検出信号を入
力するとともに、荷重検出器４３からの荷重検出
信号を補正回路Ｇによつて補正した補正信号を入
力し、指令回路Ｆの演算処理部によつて演算処理
して適正な減速指令信号S₁と停止指令信号S₂を得
るようにしたものである。

フオークツメ部２ａを無負荷で例えば「６段
目」の高さに記憶設定したとする。その後の自動
運転のときの積荷が例えば２トンあつたとする
と、その荷重のためチエーン６が弾性で伸びる。
したがつて、減速・停止指令がチエーン６の動き
に連動してパルス列によつて行つていると、チエ
ーン６の伸び分だけ停止位置がずれてしまう。

それ故、本実施例では荷重が大きくなるとチエ
ーン６の引張り力を検知し、荷重補正信号を出す
ようにしており、その信号により例えば180パル
ス目で減速指令信号S₁を発し、200パルス目で停
止指令信号S₂を発するようにしたものを、182パ
ルス目で減速指令信号S₁を発し、202パルス目で
停止指令信号S₂を出すようにして、フオークツメ
部２ａを所定の高さで停止させるようにしたもの
である。

すなわち第１２図および第１３図に示すよう
に、荷重検出器４３の出力信号S₃は増幅器４５に
入力される。この増幅器４５に入つて増幅された
信号は第１の比較器４６ａに入力される。比較器
４６ａにおいては荷重検出器４３の増幅された信
号と基準電圧等の基準信号S₀とを比較し、フオー
クツメ部２ａの荷重が所定値以上になると出力信
号すなわち荷重補正信号S₄を発しこれを指令回路
Ｆに入力する。

指令回路Ｆにおいて、荷重補正信号S₃と検出器
１０からの検出信号３０を演算処理して適正な減
速指令信号S₁と停止指令信号S₂を発するようにな
つている。

なお、荷重が例えば２トンでなく、３トンであ
るとき荷重検出信号S₃は第２の比較器４６ｂによ
り、更に深く補正をかけることができる。また、
記憶操作がフオークに荷重が掛つた状態で行われ
て場合には、無負荷の際には上記と逆の演算を演
算処理部を行なわせるようにすれば良い。

第１４図および第１５図は本発明の更に他の実
施例を示し、この実施例においてはマスト部が傾
斜した状態にあるとき、駆動制御部の動作を停止
させたり、警報信号を出して自動荷上げができな
いようにしたものである。すなわち第１４図にお
いて４７はフレーム、４８はマスト部１を支持す
るサポートであつて、サポート４８の先端部には
マイクロスイツチ４９が取付けられている。また
マスト部１のアウタマスト１ａには突起５０がマ
イクロスイツチ４９と対応して配設されている。
したがつて、マスト部１が傾斜してくると突起５
０がマイクロスイツチ４９の作動片と係合し、該
マイクロスイツチ４９がオンになる。このマイク
ロスイツチ４９のオン信号を用いて指令回路Ｆを
ロツクしたり、他の図示しない回路手段によつて
警報信号を発生させるようにするものである。

第１５図は第１４図のものの変形例を示し、ア
ウタマスト１の上端部に取付けられた補強片５１
には一対の接点支持片５２ａと５２ｂが所定間隔
を置いて垂設されており、これらの支持片５２ａ
と５２ｂの先端部にはそれぞれ固定接点５３ａと
５３ｂが対向するように固設されている。接点支
持片５２ａと５２ｂ間には可撓性のリード線５４
を介して可動接点５３ｃが垂設されている。

これらの接点５３ａ〜５３ｃは図示していない
が所望の制御回路に接続されている。したがつて
マスト部１が傾斜すると可動接点５３ｃは重力の
作用により固定接点５２ａ又は５２ｂと接触して
オン状態になる。これらの接点のオン状態によ
り、上述のように指令回路Ｆをロツクして自動荷
上げ操作をできないようにする。すなわち、自動
荷上げはマスト部１が垂直状態又は沿直状態の場
合とし、マスト部１が垂直状態又は沿直状態にな
い場合はフオークツメ部２ａの先端が規定の位置
にないので自動回路を停止するものである。

以上説明したように本発明は、フオークの上昇
に関連したチエーンやホイールの動作を検出して
パルス信号を得、このパルス信号の数と紐体の伸
びによる誤差を補正した信号を不感帯設定手段に
よるエネーブル信号を条件に演算処理部により予
め記憶したパルス数とともに演算処理した後フオ
ーク駆動部に減速指令を与えるとともに停止指令
を供給してフオークの移動状態を制御するように
したものである。したがつて本発明によれば、フ
オークリフトに自動的にかつ高精度に荷物の積降
しを遂行させることができ、その効果は大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用するフオークリフトの正
面図、第２図はその側面図、第３図は本発明の実
施例による自動荷上装置の一部を示した正面図、
第４図はその側面図、第５図はその部分拡大図、
第６図、第７図は駆動制御部の電気回路図、第８
図はパルス波形図、第９図は自動荷上装置の特性
図、第１０図は変形例の要部の正面図、第１１図
はその側面図、第１２図および第１３図は他の実
施例を示し、第１２図は要部の側面図、第１３図
はその電気回路図、第１４図、第１５図は更に他
の実施例における概略構成図である。 １……マスト部、１ａ……アウタマスト、２…
…フオーク、２ａ……フオークツメ部、３ａ……
シリンダ、３ｂ……ピストン、５……チエーンホ
イール、６……チエーン、１０……検出部、１１
……チエーンローラ、２１……演算処理部、４２
……歯車、４３……荷重検出器、４７……フオー
クリフトのフレーム、４８……サポート、４９…
…マイクロスイツチ、５０……突起、５１……補
強片、５２ａ，５２ｂ……接点支持片、５３ａ，
５３ｂ……固定接点、５３ｃ……可動接点、Ｆ…
…指令回路、Ｇ……荷重補正回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フオークリフト車体に回動可能に垂設された
   マスト部と、該マスト部に移動可能に設けられた
   フオークと、該フオークを紐体とホイールを介し
   て揚降駆動する駆動部と、該駆動部の揚降動作を
   制御する駆動制御部とからなり、前記フオークの
   上昇に応じて前記紐体の移動状態を検出する検出
   部と、前記フオークに載置された荷物の重さを検
   出する荷重検出手段と、この荷重検出手段による
   荷重検出信号により前記荷物の荷重による前記紐
   体の伸びによる前記検出部の検出誤差信号を補正
   する補正手段と、前記フオークが床面から所定距
   離上昇したことを条件にエネーブル信号を発生す
   る不感帯設定手段と、該不感帯設定手段によるエ
   ネーブル信号をもとに前記フオークの予め設定さ
   れた移動距離を記憶し前記検出部からの前記紐体
   の移動に対応した検出信号と前記補正手段による
   補正信号を演算処理して前記駆動部の減速指令を
   発するとともに所定時間後に前記駆動部の停止指
   令を発する演算処理部を含む指令回路と、該指令
   回路からの減速指令に応じて前記駆動部の駆動動
   作を減速させる減速手段と、該減速手段により前
   記駆動部が減速した後前記停止指令により前記駆
   動部を停止させる手段とにより前記駆動制御部を
   構成したことを特徴とするフオークリフトの自動
   荷上装置。