JP2005008367A - フォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置及びフォークリフトトラック - Google Patents
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Abstract
【課題】フォークリフトトラックの走行面に対してパレットが傾いているときにも、パレットのフォーク差込部へフォークを容易に差し込むことができるようにする。
【解決手段】荷取り作業を行うべくパレットのフォーク差込孔にフォークを差し込むためにフォークリフトがパレット側に所定距離だけ進む間、フォーク先端部及び基端側に設けた複数のセンサの検出結果に基づき、フォーク差込孔への差込方向に対するフォークの前後方向における傾きの有無と、フォーク差込孔に対する高さずれの有無とを検出する。そして、この傾き及び高さずれを修正するための動作モードを設定し、フォークを前後傾及び昇降させることで、フォーク先端部及び基端側がフォーク差込孔の上下方向におけるほぼ中央に配置されるようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】荷取り作業を行うべくパレットのフォーク差込孔にフォークを差し込むためにフォークリフトがパレット側に所定距離だけ進む間、フォーク先端部及び基端側に設けた複数のセンサの検出結果に基づき、フォーク差込孔への差込方向に対するフォークの前後方向における傾きの有無と、フォーク差込孔に対する高さずれの有無とを検出する。そして、この傾き及び高さずれを修正するための動作モードを設定し、フォークを前後傾及び昇降させることで、フォーク先端部及び基端側がフォーク差込孔の上下方向におけるほぼ中央に配置されるようにする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトトラックの荷すくい動作時におけるフォークのパレットへの差込動作を支援するフォーク姿勢自動制御装置、及び、同フォーク自動制御装置を備えたフォークリフトトラックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、フォークリフトには、フォークの先端に設けた光電センサがフォーク前方の障害物を検出したときに点灯制御回路がランプを点灯させてオペレータに異常を報知する荷役安全装置を設けたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
この荷役安全装置によれば、パレットのフォーク差込孔にフォークを差し込むときに、パレットの傾き等によりフォークの先端がパレットに当たりそうになるとランプが点灯する。このため、オペレータは、ランプが点灯しないようにフォークをティルト又は昇降させることで、フォークリフトの走行面に対してパレットが傾いている場合でもフォークをパレットに容易に差し込むことができるようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−87794号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の荷役安全装置では、無人フォークリフトが荷すくい時に行うフォークの差し込みを支援することはできない。無人フォークリフトが自動で荷取り作業を行うとき、フォークを差し込もうとするパレットが走行面に対して傾いており、フォークをフォーク差込孔に正常に差し込むことができないときには非常停止するしかなく、稼働率の低下を招いていた。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フォークリフトトラックの走行面に対してパレットが傾いているときにも、パレットのフォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができるフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置を提供することにある。また、同フォーク姿勢制御装置を備えたフォークリフトトラックを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、荷役用のフォークを前後傾させる傾動手段を備えた産業車両に用いられるフォーク姿勢制御装置である。このフォーク姿勢制御装置は、傾き検出手段及び傾動制御手段を備えている。傾き検出手段は、パレットのフォーク差込部にフォークが差し込まれていくときに、フォークの前後傾の傾きの有無を検出する。傾動制御手段は、前記傾きの検出に基づいて前記傾動手段を制御し、フォークの傾きを修正する。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、フォークがパレットのフォーク差込部に差し込まれていくときに、フォーク差込部に対するフォークの差込方向からフォークが前後傾方向で傾いているときには、その傾きを修正することができる。従って、産業車両の走行面とパレットとの位置関係が平行でない場合にも、フォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記フォークリフトトラックは、前記フォークを昇降する昇降手段を備えたものである。フォーク姿勢制御装置は、高さ検出手段及び昇降制御手段を備えている。高さ検出手段は、前記フォーク差込部にフォークが差し込まれていくときに、フォーク差込部に対するフォークの高さずれの有無を検出する。昇降制御手段は、前記高さずれの検出に基づいて前記昇降手段を制御し、フォークの高さを修正する。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、パレットのフォーク差込部に対するフォークの高さが高すぎたり低すぎたりしたときに、フォークの高さを修正し、フォーク差込部の上下方向における中央にフォークを配置することができる。従って、フォーク差込部に対する前後傾方向でのフォークの傾きを修正するときに、フォークがフォーク差込部の内面に当たらないようにすることができる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記傾き検出手段及び高さ検出手段は、第1、第2、第3及び第4センサと、判断手段とからなる。第1センサは、前記フォークの先端部に設けられ、前記フォーク差込部の上側内面との接近を検出する。第2センサは、同じく下側内面との接近を検出する。第3センサは、フォークの基端側に設けられ、前記上側内面との接近を検出する。第4センサは、前記下側内面との接近を検出する。判断手段は、前記各センサの検出結果から前記傾き及び高さずれの有無を判断する。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の作用に加えて、フォークの先端部に設けられた上下一対の第1及び第2センサによってフォーク先端部のフォーク差込部における上下位置を検出し、基端側に設けられた上下一対の第3及び第4センサによって基端側の上下位置を検出することができる。そして、フォーク先端部及び基端側の各上下位置から、フォーク差込部へのフォークの差込方向に対するフォークの傾き及び高さずれの有無を検出することができる。従って、できる限り少ないセンサと、簡単な検出方法とによって、フォークの傾き及び高さずれの有無を検出することができる。その結果、電気的な構成が簡素ですむ。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置を備えた。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、無人フォークリフトに設けられたフォーク姿勢制御装置に具体化した一実施形態を図1〜図10に従って説明する。
【0015】
図2に示すように、産業車両としての無人フォークリフト10は、左右一対のレグ11の間に、車両前後方向に移動可能なマスト装置12を備えている。マスト装置12は、油圧操作されるリーチシリンダ13の伸縮動作によって車両前後方向に移動する。
【0016】
マスト装置12は、両レグ11間に支持されたアウタマスト14と、アウタマスト14に昇降可能に支持されたインナマスト15とを備えている。インナマスト15は、油圧操作されるリフトシリンダ16の伸縮動作によって昇降動作する。
【0017】
インナマスト15にはリフトブラケット17が昇降可能に支持され、リフトブラケット17には左右一対のフォーク18R,18Lが支持されている。リフトブラケット17は、図示しないチェーンによってアウタマスト14側に接続されている。また、フォーク18R,18Lは、油圧操作されるティルトシリンダ19の伸縮動作によって前後傾する。
【0018】
無人フォークリフト10は、コントローラ20が走行用モータ21及び操舵用モータ22を制御することで走行する。マスト装置12は、コントローラ20が荷役用モータ23及び電磁制御弁24を制御し、荷役ポンプ25が供給する作動油をリーチシリンダ13に給排することで車両前後方向に移動する。また、フォーク18R,18Lは、同様に、コントローラ20が作動油をリフトシリンダ16に給排することで昇降する。さらに、フォーク18R,18Lは、コントローラ20が作動油をティルトシリンダ19に給排することで前後傾する。本実施形態では、リフトシリンダ16、荷役用モータ23、電磁制御弁24及び荷役ポンプ25が昇降手段を構成し、ティルトシリンダ19、荷役用モータ23、電磁制御弁24及び荷役ポンプ25が傾動手段を構成する。また、コントローラ20が傾動制御手段、昇降制御手段及び判断手段である。
【0019】
図3(a),(b)に示すように、各フォーク18R,18Lの基端側上面には、フォーク18R,18L上に荷Lが載置されたときにオフからオンとなる荷有センサ(第3センサ)26がそれぞれ設けられている。各荷有センサ26は、フォーク18R,18Lが持ち上げているパレットPTによってレバー操作されるリミットスイッチである。パレットPTは、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに差し込まれた状態で持ち上げられる。そして、荷有センサ26は、パレットPTが持ち上げられようとするときに、フォーク18R,18Lの上面に接近するフォーク差込孔PHの上側内面PUによって操作される。なお、荷有センサ26は、無人フォークリフトにおいて、荷取り作業時又は運搬時にパレットPTがフォーク18R,18L上に載っているか否かを確認するため一般的に設けられている。
【0020】
また、右側のフォーク18Rの基端側下面には、フォーク18R,18Lの基端側と、フォーク差込孔PHの下側内面PLとの距離が所定値以下となったときにオフからオンとなる基端下側センサ(第4センサ)27が設けられている。基端下側センサ27は、例えば反射型光電センサである。
【0021】
また、右側のフォーク18Rの先端部には、フォーク差込孔PHを探るための上下一対の上側穴探りセンサ(第1センサ)28及び下側穴探りセンサ(第2センサ)29が設けられている。上側穴探りセンサ28は、フォーク先端部とその上斜め前方に位置する上側内面PUとの距離が所定値以下となったときにオフからオンとなる。同様に、下側穴探りセンサ29は、フォーク先端部とその下斜め前方に位置する下側内面PLとの距離が所定値以下になったときにオフからオンとなる。各穴探りセンサ28,29は、例えば反射型光電センサである。本実施形態では、荷有センサ26、基端下側センサ27、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29が傾き検出手段及び高さ検出手段を構成する。
【0022】
次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
無人フォークリフト10は、複数のステーション間を連絡する電磁誘導線に沿って運行され、各ステーションにおいて荷取り作業及び荷置き作業を行う。
【0023】
荷取り作業において、コントローラ20は、荷取りする荷Lが載置されたパレットPTのフォーク差込孔PHにフォーク18R,18Lを差し込んでパレットPTごと荷を持ち上げる荷すくい動作と、持ち上げた荷Lを運搬するための位置に配置する荷引込み動作とを行う。荷取り作業を行うときには、荷取りする荷Lが載置されているパレットPTに正対するようにフォークリフト10が停止し、パレットPTのフォーク差込孔PHに対しフォーク18R,18Lがその左右方向において位置決めされる。
【0024】
荷すくい動作を行うために、コントローラ20は、フォーク18R,18Lを、パレットPTのフォーク差込孔PHに差し込むフォーク差込制御を行う。コントローラ20は、図4に示すように、荷有センサ26、基端下側センサ27、内側穴探りセンサ28、下側穴探りセンサ29の検出結果に基づいて荷役用モータ23、電磁制御弁24、走行用モータ21を制御することでフォーク差込制御を行う。
【0025】
フォーク差込制御について、図1に示すフローチャートに従って説明する。
フォーク差込制御として、コントローラ20は、先ずステップ(以下、Sと表記する。)100で、リフトシリンダ16を制御して、図2に示すように、荷取りする荷Lが載置されたパレットのフォーク差込孔PHに対応する高さまでフォーク18R,18Lを上昇させる。次に、S110で、ティルトシリンダ19を制御してフォーク18R,18Lを水平にする。これは、走行中には、フォーク18R,18Lを所定の低い位置まで下降させるとともに後傾させているためである。なお、フォーク18R,18Lを水平に位置決めする高さは、荷取りするパレットPTの高さ位置に応じて予め設定されている高さであって、フォーク差込孔PHの開口部に対し高さ方向で中央となる予定の位置である。
【0026】
次に、S120で、走行用モータ21を制御して機台をパレットPT側に徐々に進め、フォーク18R,18LをパレットPTのフォーク差込孔PHに差し込んでいく。そして、S130で、フォーク18R,18Lを上昇させてパレットPTをすくい上げる所定位置まで機台が進んだか否か判断する。
【0027】
S120,S130で、機台を所定位置まで進ませている間に、S140〜S160で、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、パレットPTのフォーク差込孔PHへのフォーク18R,18Lの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾きの有無を検出する。そして、所定の大きさ以上の前後傾きを検出したときには、フォーク差込孔PHへのフォーク18R,18Lの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾きを修正する。
【0028】
先ず、S140では、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾き及び高さずれの有無を検出する。そして、この傾き及び相対ずれに基づき、フォーク18R,18Lの傾き及び高さを修正するための動作を5つの動作モード、すなわち、フォーク18R,18Lの停止、下降、上昇、後傾及び前傾モードの内から決定する。
【0029】
(停止モード)
停止モードは、図5の表に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。
【0030】
停止モードが設定される検出結果となる状況の1つは、ステーションで停止したフォークリフトがまだパレットPT側に接近しておらず、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値を超える状態である。別の状況は、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下となったとき、又は、フォーク先端部だけがフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHにおいて上下方向におけるほぼ中央に位置する状態である。さらに別の状況は、図6(c)、図7(c)、図8(c)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までパレットPTに差し込まれたときに、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に位置する状態である。この最後の状況は、差込制御において目標とするフォーク18R,18LとパレットPTとの位置関係であって、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが殆どない状態である。
【0031】
(下降モード)
また、フォーク18R,18Lの下降モードは、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。また、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときにも設定される。さらに、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに設定される。
【0032】
下降モードが設定される最初の検出結果となる状況の1つは、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下のときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。あるいは、図6(b)、図7(a)、図8(a)、図9(a)又は図10(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。別の状況は、図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置し、かつ、基端側がほぼ中央に位置する状態である。この後者の状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0033】
次の検出結果となる状況は、図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHのほぼ中央に位置し、かつ、基端側が上側内面PU寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0034】
最後の検出結果となる状況は、図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対してフォーク18R,18Lが殆ど傾いていないが、パレットPTに対してフォーク18R,18Lが上方寄りに位置する状態である。
【0035】
(上昇モード)
また、フォーク18R,18Lの上昇モードは、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。また、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。さらに、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。
【0036】
上昇モードが設定される最初の検出結果となる状況の1つは、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下のときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。あるいは、図6(b)、図7(a)、図8(a)、図9(a)又は図10(a)に示すように、フォーク先端部だけがフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。別の状況は、図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置し、かつ、基端側がほぼ中央に位置する状態である。この後者の状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0037】
次の検出結果となる状況は、図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上下方向における中央に位置し、かつ、基端側が下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0038】
最後の検出結果となる状況は、図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きは殆どないが、パレットPTに対するフォーク18R,18Lの位置が低い状態である。
【0039】
(後傾モード)
また、後傾モードは、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに設定される。
【0040】
後傾モードが設定される検出結果となる状況は、図10(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部が下側内面PL寄りに位置し、かつ、基端側が上側内面PU寄りに位置する状態である。この状態は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に大きな状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0041】
(前傾モード)
また、前傾モードは、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。
【0042】
前傾モードが設定される検出結果となる状況は、図9(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部が上側内面PU寄りに位置し、かつ、基端側が下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に大きい状態であって、機台側が高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0043】
(異常モード)
なお、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29が共にオンである場合には、S150で、荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に関係なく、いずれかのセンサ26〜29の検出状態や、パレットPT等が異常であると判断する。また、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオンである場合にも、両穴探りセンサ28,29の検出結果に関係なく異常であると判断する。そして、フォーク18R,18Lの昇降及び傾動を行わず、S170で走行用モータ21を制御して機台のパレットPT側への移動を停止してフォーク差込制御を中断する。
【0044】
一方、検出結果が異常でなかったときには、次にS160を実行し、決定した動作モードでの穴さぐり動作を行うように、リフトシリンダ16又はティルトシリンダ19を制御する。
【0045】
そして、S130で、機台が所定距離だけ進んだと判断したときには、S180で走行用モータ21を停止させてフォーク差込制御を終了した後、荷すくい動作の後半、すなわち、フォーク18R,18Lを上昇させてパレットPTを持ち上げた後、荷引込み動作を行って荷取り作業を終了する。
【0046】
次に、以上のように構成された本実施形態の動作について説明する。
荷取り作業を行うためにフォークリフトをある所定位置で停止させると、コントローラ20は荷すくい動作を行う。フォーク差込制御において、機台をパレット側に進めるとき、フォーク先端部とパレットとの距離が所定値以下となると、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29がパレットPTを検出可能となる。
【0047】
このとき、図6(a)に示すように、フォーク先端部の高さが、フォーク差込孔PHの開口部中央よりも高いときには、コントローラ20が下降モードを設定しフォーク18R,18Lを下降させる。反対に、図6(a)に示すように、フォーク先端部の位置が開口部中央よりも低いときには、コントローラ20が上昇モードを設定しフォーク18R,18Lを上昇させる。従って、フォーク18R,18Lは、フォーク先端部とフォーク差込孔PHの開口部との高さずれが小さくなった状態でフォーク差込孔PHに差し込まれる。
【0048】
(パレット水平時)
パレットがほぼ水平であるときには、図6(b)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0049】
図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0050】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図6(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの中央部に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0051】
(パレットが小さく傾いているとき)
機台側が低くなるようにパレットPTが小さく傾いているときにも、図8(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対してフォーク先端部が高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めのときにはコントローラ20がフォーク18R,18Lを下降させ、低めのときにはフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0052】
図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0053】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図8(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0054】
また、機台側が高くなるようにパレットPTが小さく傾いているときにも、図7(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0055】
図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めのときにはコントローラ20がフォーク18R,18Lを下降させ、低めのときには上昇させる。
【0056】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図7(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0057】
(パレットが大きく傾いているとき)
機台側が低くなるようにパレットPTが大きく傾いているときにも、図10(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0058】
図10(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが判断される。そして、傾きが大きかったときには、コントローラ20が後傾モードを設定してフォーク18R,18Lを後傾させる。
【0059】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図10(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向おけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0060】
このとき、車両が進む速度に対して、フォーク18R,18Lが後傾する速度が速く、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの上側内面PUに接近し過ぎたときには、上側穴探りセンサ28及び両荷有センサ26がオンとなることに基づいて、フォーク18R,18Lが下降制御される。このため、フォーク18R,18Lの傾きが後傾によって修正されるときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの上側内面PUに当たることがない。
【0061】
また、機台側が高くなるようにパレットPTが大きく傾いているときにも、図9(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0062】
図9(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが判断される。そして、傾きが大きかったときには、コントローラ20が前傾モードを設定してフォーク18R,18Lを前傾させる。
【0063】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図9(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向おけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0064】
このとき、車両が進む速度に対して、フォーク18R,18Lが前傾する速度が速く、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの下側内面PLに接近し過ぎたときには、下側穴探りセンサ29及び基端下側センサ27がオンとなることに基づいて、フォーク18R,18Lが上昇制御される。このため、フォーク18R,18Lの傾きが前傾によって修正されるときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの下側内面PLに当たることがない。
【0065】
以上の結果、無人フォークリフト10の走行面に対してパレットPTが荷取り作業を行う方向で傾いていても、荷すくい動作時にコントローラ20が行うフォーク差込制御によってフォーク18R,18Lが自動的に昇降又は傾動制御され、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に差し込まれる。
【0066】
次に、以上詳述した本実施形態が有する効果を列記する。
(1) フォーク18R,18LをパレットPTのフォーク差込孔PHに差し込んでいくときに、各センサ26〜29の検出結果に基づいてフォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾方向における傾きの有無が検出され、この傾きが修正される。このため、フォークリフトトラック10の走行面に対してパレットPTが傾いているときにも、フォーク18R,18Lをフォーク差込孔PHに容易に差し込むことができる。
【0067】
(2) また、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHに対するフォーク18R,18Lの高さずれの有無が検出され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。従って、フォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きを修正するときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの上側内面PU又は下側内面PLに当たらないようにすることができる。
【0068】
(3) フォーク18R,18Lの先端部に設けられた上下一対のセンサ28,29によってフォーク先端部のフォーク差込孔PHにおける上下位置を検出し、基端側に設けられた上下一対のセンサ26,27によって基端側の上下位置を検出する。そして、フォーク先端部及び基端側の各上下位置から、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きの有無と、フォーク差込孔PHに対する高さずれの有無とを検出する。従って、できる限り少ないセンサ26〜29と、簡単な判断処理とによって、フォーク18R,18Lの傾きの有無を検出することができる。その結果、電気的な構成が簡素ですむ。
【0069】
しかも、フォーク18R,18Lの基端側と、フォーク差込孔PHの上側内面PUとの接近を、無人フォークリフト10に従来から設けられている荷有センサ26によって検出する。このため、新たに設けるセンサは、従来からフォーク先端部に設けられている穴探りセンサ28,29と、荷有センサ26とに、新たに基端下側センサ27を追加するだけで実施できる。
【0070】
次に、上記一実施形態以外の実施形態を列記する。
○ 基端下側センサ27を、各フォーク18R,18Lにそれぞれ設けてもよい。また、基端下側センサ27を、レバー操作されるマイクロスイッチとしてもよい。さらに、各センサを超音波センサとしてもよい。
【0071】
○ フォーク18R,18Lの差込制御時において、図8(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフとなるときに、下降モードに代えて後傾モードを設定してもよい。
【0072】
同様に、図7(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンとなるときに、上昇モードに代えて前傾モードを設定してもよい。
【0073】
○ フォーク18R,18Lの差込制御時において、図10(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに、フォーク18R,18Lを後傾させるとともに下降させる動作モードを設定してもよい。
【0074】
同様に、図9(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに、フォーク18R,18Lを前傾させるとともに上昇させる動作モードを設定してもよい。
【0075】
○ パレットPTに設けられたフォーク差込部は、フォーク差込方向に貫通しないフォーク差込穴であってもよい。
○ 本発明を、有人フォークリフトに設けられるフォーク姿勢制御装置としてもよい。このフォーク姿勢制御装置は、荷取り作業時にオペレータがスイッチ操作したときに、コントローラ20が各センサ26〜29の検出結果に基づいてリフトシリンダ及びティルトシリンダを自動制御し、フォーク18R,18Lの姿勢をパレットPTに合わせて修正する。
【0076】
以下、前記各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに列記する。
(1) 請求項1に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置において、前記傾き検出手段は、前記フォークの先端部に設けられ、前記フォーク差込部の上側内面との接近を検出する先端上側近接センサ、及び、同じく下側内面との接近を検出する先端下側近接センサと、フォークの基端側に設けられ、前記上側内面との接近を検出する基端上側近接センサ、及び、前記下側内面との接近を検出する基端下側近接センサと、前記各近接センサの検出結果とから前記傾きを求める判断手段(コントローラ20)とからなるフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置。
【0077】
(2) 請求項4に記載のフォークリフトトラックは、無人フォークリフトである。無人フォークリフトが自動運転によって荷取り作業を行うときに、フォークの差込動作に伴う異常停止が起きにくい。
【0078】
【発明の効果】
請求項1〜請求項4に記載の発明によれば、フォークリフトトラックの走行面に対してパレットが傾いているときにも、パレットのフォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のフォーク姿勢制御装置が行うフォーク差込制御を示すフローチャート。
【図2】荷取り動作時の無人フォークリフトを示す模式側面図。
【図3】(a)はフォークを示す平面図、(b)は同じく側面図。
【図4】フォーク姿勢制御装置の電気ブロック図。
【図5】動作モードに対する各センサの検出結果を示す表。
【図6】(a)〜(e)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図7】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図8】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図9】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図10】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【符号の説明】
10…フォークリフトトラックとしての無人フォークリフトトラック、16…昇降手段を構成するリフトシリンダ、18R,18L…フォーク、19…傾動手段を構成するティルトシリンダ、20…傾動制御手段、昇降制御手段及び判断手段としてのコントローラ、23…昇降手段、傾動手段を構成する荷役用モータ、24…同じく電磁制御弁、25…同じく荷役ポンプ、26…傾き検出手段、高さ検出手段を構成する第3センサとしての荷有センサ、27…同じく第4センサとしての基端下側センサ、28…同じく第1センサとしての上側穴探りセンサ、29…同じく第2センサとしての下側穴探りセンサ、PH…フォーク差込孔、PL…下側内面、PT…パレット、PU…上側内面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトトラックの荷すくい動作時におけるフォークのパレットへの差込動作を支援するフォーク姿勢自動制御装置、及び、同フォーク自動制御装置を備えたフォークリフトトラックに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、フォークリフトには、フォークの先端に設けた光電センサがフォーク前方の障害物を検出したときに点灯制御回路がランプを点灯させてオペレータに異常を報知する荷役安全装置を設けたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
この荷役安全装置によれば、パレットのフォーク差込孔にフォークを差し込むときに、パレットの傾き等によりフォークの先端がパレットに当たりそうになるとランプが点灯する。このため、オペレータは、ランプが点灯しないようにフォークをティルト又は昇降させることで、フォークリフトの走行面に対してパレットが傾いている場合でもフォークをパレットに容易に差し込むことができるようになっている。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−87794号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1の荷役安全装置では、無人フォークリフトが荷すくい時に行うフォークの差し込みを支援することはできない。無人フォークリフトが自動で荷取り作業を行うとき、フォークを差し込もうとするパレットが走行面に対して傾いており、フォークをフォーク差込孔に正常に差し込むことができないときには非常停止するしかなく、稼働率の低下を招いていた。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フォークリフトトラックの走行面に対してパレットが傾いているときにも、パレットのフォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができるフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置を提供することにある。また、同フォーク姿勢制御装置を備えたフォークリフトトラックを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、荷役用のフォークを前後傾させる傾動手段を備えた産業車両に用いられるフォーク姿勢制御装置である。このフォーク姿勢制御装置は、傾き検出手段及び傾動制御手段を備えている。傾き検出手段は、パレットのフォーク差込部にフォークが差し込まれていくときに、フォークの前後傾の傾きの有無を検出する。傾動制御手段は、前記傾きの検出に基づいて前記傾動手段を制御し、フォークの傾きを修正する。
【0008】
請求項1に記載の発明によれば、フォークがパレットのフォーク差込部に差し込まれていくときに、フォーク差込部に対するフォークの差込方向からフォークが前後傾方向で傾いているときには、その傾きを修正することができる。従って、産業車両の走行面とパレットとの位置関係が平行でない場合にも、フォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記フォークリフトトラックは、前記フォークを昇降する昇降手段を備えたものである。フォーク姿勢制御装置は、高さ検出手段及び昇降制御手段を備えている。高さ検出手段は、前記フォーク差込部にフォークが差し込まれていくときに、フォーク差込部に対するフォークの高さずれの有無を検出する。昇降制御手段は、前記高さずれの検出に基づいて前記昇降手段を制御し、フォークの高さを修正する。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の作用に加えて、パレットのフォーク差込部に対するフォークの高さが高すぎたり低すぎたりしたときに、フォークの高さを修正し、フォーク差込部の上下方向における中央にフォークを配置することができる。従って、フォーク差込部に対する前後傾方向でのフォークの傾きを修正するときに、フォークがフォーク差込部の内面に当たらないようにすることができる。
【0011】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記傾き検出手段及び高さ検出手段は、第1、第2、第3及び第4センサと、判断手段とからなる。第1センサは、前記フォークの先端部に設けられ、前記フォーク差込部の上側内面との接近を検出する。第2センサは、同じく下側内面との接近を検出する。第3センサは、フォークの基端側に設けられ、前記上側内面との接近を検出する。第4センサは、前記下側内面との接近を検出する。判断手段は、前記各センサの検出結果から前記傾き及び高さずれの有無を判断する。
【0012】
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の作用に加えて、フォークの先端部に設けられた上下一対の第1及び第2センサによってフォーク先端部のフォーク差込部における上下位置を検出し、基端側に設けられた上下一対の第3及び第4センサによって基端側の上下位置を検出することができる。そして、フォーク先端部及び基端側の各上下位置から、フォーク差込部へのフォークの差込方向に対するフォークの傾き及び高さずれの有無を検出することができる。従って、できる限り少ないセンサと、簡単な検出方法とによって、フォークの傾き及び高さずれの有無を検出することができる。その結果、電気的な構成が簡素ですむ。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置を備えた。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、無人フォークリフトに設けられたフォーク姿勢制御装置に具体化した一実施形態を図1〜図10に従って説明する。
【0015】
図2に示すように、産業車両としての無人フォークリフト10は、左右一対のレグ11の間に、車両前後方向に移動可能なマスト装置12を備えている。マスト装置12は、油圧操作されるリーチシリンダ13の伸縮動作によって車両前後方向に移動する。
【0016】
マスト装置12は、両レグ11間に支持されたアウタマスト14と、アウタマスト14に昇降可能に支持されたインナマスト15とを備えている。インナマスト15は、油圧操作されるリフトシリンダ16の伸縮動作によって昇降動作する。
【0017】
インナマスト15にはリフトブラケット17が昇降可能に支持され、リフトブラケット17には左右一対のフォーク18R,18Lが支持されている。リフトブラケット17は、図示しないチェーンによってアウタマスト14側に接続されている。また、フォーク18R,18Lは、油圧操作されるティルトシリンダ19の伸縮動作によって前後傾する。
【0018】
無人フォークリフト10は、コントローラ20が走行用モータ21及び操舵用モータ22を制御することで走行する。マスト装置12は、コントローラ20が荷役用モータ23及び電磁制御弁24を制御し、荷役ポンプ25が供給する作動油をリーチシリンダ13に給排することで車両前後方向に移動する。また、フォーク18R,18Lは、同様に、コントローラ20が作動油をリフトシリンダ16に給排することで昇降する。さらに、フォーク18R,18Lは、コントローラ20が作動油をティルトシリンダ19に給排することで前後傾する。本実施形態では、リフトシリンダ16、荷役用モータ23、電磁制御弁24及び荷役ポンプ25が昇降手段を構成し、ティルトシリンダ19、荷役用モータ23、電磁制御弁24及び荷役ポンプ25が傾動手段を構成する。また、コントローラ20が傾動制御手段、昇降制御手段及び判断手段である。
【0019】
図3(a),(b)に示すように、各フォーク18R,18Lの基端側上面には、フォーク18R,18L上に荷Lが載置されたときにオフからオンとなる荷有センサ(第3センサ)26がそれぞれ設けられている。各荷有センサ26は、フォーク18R,18Lが持ち上げているパレットPTによってレバー操作されるリミットスイッチである。パレットPTは、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに差し込まれた状態で持ち上げられる。そして、荷有センサ26は、パレットPTが持ち上げられようとするときに、フォーク18R,18Lの上面に接近するフォーク差込孔PHの上側内面PUによって操作される。なお、荷有センサ26は、無人フォークリフトにおいて、荷取り作業時又は運搬時にパレットPTがフォーク18R,18L上に載っているか否かを確認するため一般的に設けられている。
【0020】
また、右側のフォーク18Rの基端側下面には、フォーク18R,18Lの基端側と、フォーク差込孔PHの下側内面PLとの距離が所定値以下となったときにオフからオンとなる基端下側センサ(第4センサ)27が設けられている。基端下側センサ27は、例えば反射型光電センサである。
【0021】
また、右側のフォーク18Rの先端部には、フォーク差込孔PHを探るための上下一対の上側穴探りセンサ(第1センサ)28及び下側穴探りセンサ(第2センサ)29が設けられている。上側穴探りセンサ28は、フォーク先端部とその上斜め前方に位置する上側内面PUとの距離が所定値以下となったときにオフからオンとなる。同様に、下側穴探りセンサ29は、フォーク先端部とその下斜め前方に位置する下側内面PLとの距離が所定値以下になったときにオフからオンとなる。各穴探りセンサ28,29は、例えば反射型光電センサである。本実施形態では、荷有センサ26、基端下側センサ27、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29が傾き検出手段及び高さ検出手段を構成する。
【0022】
次に、本実施形態の電気的構成について説明する。
無人フォークリフト10は、複数のステーション間を連絡する電磁誘導線に沿って運行され、各ステーションにおいて荷取り作業及び荷置き作業を行う。
【0023】
荷取り作業において、コントローラ20は、荷取りする荷Lが載置されたパレットPTのフォーク差込孔PHにフォーク18R,18Lを差し込んでパレットPTごと荷を持ち上げる荷すくい動作と、持ち上げた荷Lを運搬するための位置に配置する荷引込み動作とを行う。荷取り作業を行うときには、荷取りする荷Lが載置されているパレットPTに正対するようにフォークリフト10が停止し、パレットPTのフォーク差込孔PHに対しフォーク18R,18Lがその左右方向において位置決めされる。
【0024】
荷すくい動作を行うために、コントローラ20は、フォーク18R,18Lを、パレットPTのフォーク差込孔PHに差し込むフォーク差込制御を行う。コントローラ20は、図4に示すように、荷有センサ26、基端下側センサ27、内側穴探りセンサ28、下側穴探りセンサ29の検出結果に基づいて荷役用モータ23、電磁制御弁24、走行用モータ21を制御することでフォーク差込制御を行う。
【0025】
フォーク差込制御について、図1に示すフローチャートに従って説明する。
フォーク差込制御として、コントローラ20は、先ずステップ(以下、Sと表記する。)100で、リフトシリンダ16を制御して、図2に示すように、荷取りする荷Lが載置されたパレットのフォーク差込孔PHに対応する高さまでフォーク18R,18Lを上昇させる。次に、S110で、ティルトシリンダ19を制御してフォーク18R,18Lを水平にする。これは、走行中には、フォーク18R,18Lを所定の低い位置まで下降させるとともに後傾させているためである。なお、フォーク18R,18Lを水平に位置決めする高さは、荷取りするパレットPTの高さ位置に応じて予め設定されている高さであって、フォーク差込孔PHの開口部に対し高さ方向で中央となる予定の位置である。
【0026】
次に、S120で、走行用モータ21を制御して機台をパレットPT側に徐々に進め、フォーク18R,18LをパレットPTのフォーク差込孔PHに差し込んでいく。そして、S130で、フォーク18R,18Lを上昇させてパレットPTをすくい上げる所定位置まで機台が進んだか否か判断する。
【0027】
S120,S130で、機台を所定位置まで進ませている間に、S140〜S160で、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、パレットPTのフォーク差込孔PHへのフォーク18R,18Lの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾きの有無を検出する。そして、所定の大きさ以上の前後傾きを検出したときには、フォーク差込孔PHへのフォーク18R,18Lの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾きを修正する。
【0028】
先ず、S140では、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾き及び高さずれの有無を検出する。そして、この傾き及び相対ずれに基づき、フォーク18R,18Lの傾き及び高さを修正するための動作を5つの動作モード、すなわち、フォーク18R,18Lの停止、下降、上昇、後傾及び前傾モードの内から決定する。
【0029】
(停止モード)
停止モードは、図5の表に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。
【0030】
停止モードが設定される検出結果となる状況の1つは、ステーションで停止したフォークリフトがまだパレットPT側に接近しておらず、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値を超える状態である。別の状況は、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下となったとき、又は、フォーク先端部だけがフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHにおいて上下方向におけるほぼ中央に位置する状態である。さらに別の状況は、図6(c)、図7(c)、図8(c)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までパレットPTに差し込まれたときに、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に位置する状態である。この最後の状況は、差込制御において目標とするフォーク18R,18LとパレットPTとの位置関係であって、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが殆どない状態である。
【0031】
(下降モード)
また、フォーク18R,18Lの下降モードは、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。また、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときにも設定される。さらに、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに設定される。
【0032】
下降モードが設定される最初の検出結果となる状況の1つは、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下のときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。あるいは、図6(b)、図7(a)、図8(a)、図9(a)又は図10(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。別の状況は、図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置し、かつ、基端側がほぼ中央に位置する状態である。この後者の状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0033】
次の検出結果となる状況は、図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHのほぼ中央に位置し、かつ、基端側が上側内面PU寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0034】
最後の検出結果となる状況は、図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上側内面PU寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHの差込方向に対してフォーク18R,18Lが殆ど傾いていないが、パレットPTに対してフォーク18R,18Lが上方寄りに位置する状態である。
【0035】
(上昇モード)
また、フォーク18R,18Lの上昇モードは、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオフであるときに設定される。また、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。さらに、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。
【0036】
上昇モードが設定される最初の検出結果となる状況の1つは、フォーク先端部とパレットPTとの水平方向距離が所定値以下のときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。あるいは、図6(b)、図7(a)、図8(a)、図9(a)又は図10(a)に示すように、フォーク先端部だけがフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。別の状況は、図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置し、かつ、基端側がほぼ中央に位置する状態である。この後者の状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0037】
次の検出結果となる状況は、図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれているときに、フォーク先端部がフォーク差込孔PHの上下方向における中央に位置し、かつ、基端側が下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に小さい状態であって、機台側ほど高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0038】
最後の検出結果となる状況は、図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きは殆どないが、パレットPTに対するフォーク18R,18Lの位置が低い状態である。
【0039】
(後傾モード)
また、後傾モードは、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに設定される。
【0040】
後傾モードが設定される検出結果となる状況は、図10(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部が下側内面PL寄りに位置し、かつ、基端側が上側内面PU寄りに位置する状態である。この状態は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に大きな状態であって、機台側ほど低くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0041】
(前傾モード)
また、前傾モードは、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに設定される。
【0042】
前傾モードが設定される検出結果となる状況は、図9(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側までフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク先端部が上側内面PU寄りに位置し、かつ、基端側が下側内面PL寄りに位置する状態である。この状況は、フォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが相対的に大きい状態であって、機台側が高くなるようにパレットPTが傾いている状態である。
【0043】
(異常モード)
なお、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29が共にオンである場合には、S150で、荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に関係なく、いずれかのセンサ26〜29の検出状態や、パレットPT等が異常であると判断する。また、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオンである場合にも、両穴探りセンサ28,29の検出結果に関係なく異常であると判断する。そして、フォーク18R,18Lの昇降及び傾動を行わず、S170で走行用モータ21を制御して機台のパレットPT側への移動を停止してフォーク差込制御を中断する。
【0044】
一方、検出結果が異常でなかったときには、次にS160を実行し、決定した動作モードでの穴さぐり動作を行うように、リフトシリンダ16又はティルトシリンダ19を制御する。
【0045】
そして、S130で、機台が所定距離だけ進んだと判断したときには、S180で走行用モータ21を停止させてフォーク差込制御を終了した後、荷すくい動作の後半、すなわち、フォーク18R,18Lを上昇させてパレットPTを持ち上げた後、荷引込み動作を行って荷取り作業を終了する。
【0046】
次に、以上のように構成された本実施形態の動作について説明する。
荷取り作業を行うためにフォークリフトをある所定位置で停止させると、コントローラ20は荷すくい動作を行う。フォーク差込制御において、機台をパレット側に進めるとき、フォーク先端部とパレットとの距離が所定値以下となると、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29がパレットPTを検出可能となる。
【0047】
このとき、図6(a)に示すように、フォーク先端部の高さが、フォーク差込孔PHの開口部中央よりも高いときには、コントローラ20が下降モードを設定しフォーク18R,18Lを下降させる。反対に、図6(a)に示すように、フォーク先端部の位置が開口部中央よりも低いときには、コントローラ20が上昇モードを設定しフォーク18R,18Lを上昇させる。従って、フォーク18R,18Lは、フォーク先端部とフォーク差込孔PHの開口部との高さずれが小さくなった状態でフォーク差込孔PHに差し込まれる。
【0048】
(パレット水平時)
パレットがほぼ水平であるときには、図6(b)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、上側穴探りセンサ28及び下側穴探りセンサ29の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0049】
図6(d)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0050】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図6(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの中央部に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0051】
(パレットが小さく傾いているとき)
機台側が低くなるようにパレットPTが小さく傾いているときにも、図8(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対してフォーク先端部が高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めのときにはコントローラ20がフォーク18R,18Lを下降させ、低めのときにはフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0052】
図8(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めであるときにはコントローラ20が下降モードを設定してフォーク18R,18Lを下降させ、また、低めであるときには上昇モードを設定してフォーク18R,18Lを上昇させる。
【0053】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図8(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0054】
また、機台側が高くなるようにパレットPTが小さく傾いているときにも、図7(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0055】
図7(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHに対して高めであるか又は低めであるかが検出される。そして、高めのときにはコントローラ20がフォーク18R,18Lを下降させ、低めのときには上昇させる。
【0056】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図7(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向におけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0057】
(パレットが大きく傾いているとき)
機台側が低くなるようにパレットPTが大きく傾いているときにも、図10(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0058】
図10(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHの差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが判断される。そして、傾きが大きかったときには、コントローラ20が後傾モードを設定してフォーク18R,18Lを後傾させる。
【0059】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図10(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向おけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0060】
このとき、車両が進む速度に対して、フォーク18R,18Lが後傾する速度が速く、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの上側内面PUに接近し過ぎたときには、上側穴探りセンサ28及び両荷有センサ26がオンとなることに基づいて、フォーク18R,18Lが下降制御される。このため、フォーク18R,18Lの傾きが後傾によって修正されるときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの上側内面PUに当たることがない。
【0061】
また、機台側が高くなるようにパレットPTが大きく傾いているときにも、図9(a)に示すように、フォーク先端部がフォーク差込孔PHに差し込まれたときに、フォーク差込孔PHの機台側の部位に対するフォーク先端部の高さが判定され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。
【0062】
図9(b)に示すように、フォーク18R,18Lが基端側まで差し込まれると、両穴探りセンサ28,29、両荷有センサ26及び基端下側センサ27の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きが判断される。そして、傾きが大きかったときには、コントローラ20が前傾モードを設定してフォーク18R,18Lを前傾させる。
【0063】
この状態で機台が所定位置まで進むと、図9(c)に示すように、フォーク先端部と基端側とが共にフォーク差込孔PHの上下方向おけるほぼ中央に配置された状態でフォーク18R,18Lの差込動作が完了する。
【0064】
このとき、車両が進む速度に対して、フォーク18R,18Lが前傾する速度が速く、フォーク先端部及び基端側が共にフォーク差込孔PHの下側内面PLに接近し過ぎたときには、下側穴探りセンサ29及び基端下側センサ27がオンとなることに基づいて、フォーク18R,18Lが上昇制御される。このため、フォーク18R,18Lの傾きが前傾によって修正されるときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの下側内面PLに当たることがない。
【0065】
以上の結果、無人フォークリフト10の走行面に対してパレットPTが荷取り作業を行う方向で傾いていても、荷すくい動作時にコントローラ20が行うフォーク差込制御によってフォーク18R,18Lが自動的に昇降又は傾動制御され、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に差し込まれる。
【0066】
次に、以上詳述した本実施形態が有する効果を列記する。
(1) フォーク18R,18LをパレットPTのフォーク差込孔PHに差し込んでいくときに、各センサ26〜29の検出結果に基づいてフォーク差込孔PHへの差込方向に対するフォーク18R,18Lの前後傾方向における傾きの有無が検出され、この傾きが修正される。このため、フォークリフトトラック10の走行面に対してパレットPTが傾いているときにも、フォーク18R,18Lをフォーク差込孔PHに容易に差し込むことができる。
【0067】
(2) また、各センサ26〜29の検出結果に基づいて、フォーク差込孔PHに対するフォーク18R,18Lの高さずれの有無が検出され、フォーク18R,18Lの高さが修正される。従って、フォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きを修正するときに、フォーク18R,18Lがフォーク差込孔PHの上側内面PU又は下側内面PLに当たらないようにすることができる。
【0068】
(3) フォーク18R,18Lの先端部に設けられた上下一対のセンサ28,29によってフォーク先端部のフォーク差込孔PHにおける上下位置を検出し、基端側に設けられた上下一対のセンサ26,27によって基端側の上下位置を検出する。そして、フォーク先端部及び基端側の各上下位置から、フォーク差込孔PHのフォーク差込方向に対するフォーク18R,18Lの傾きの有無と、フォーク差込孔PHに対する高さずれの有無とを検出する。従って、できる限り少ないセンサ26〜29と、簡単な判断処理とによって、フォーク18R,18Lの傾きの有無を検出することができる。その結果、電気的な構成が簡素ですむ。
【0069】
しかも、フォーク18R,18Lの基端側と、フォーク差込孔PHの上側内面PUとの接近を、無人フォークリフト10に従来から設けられている荷有センサ26によって検出する。このため、新たに設けるセンサは、従来からフォーク先端部に設けられている穴探りセンサ28,29と、荷有センサ26とに、新たに基端下側センサ27を追加するだけで実施できる。
【0070】
次に、上記一実施形態以外の実施形態を列記する。
○ 基端下側センサ27を、各フォーク18R,18Lにそれぞれ設けてもよい。また、基端下側センサ27を、レバー操作されるマイクロスイッチとしてもよい。さらに、各センサを超音波センサとしてもよい。
【0071】
○ フォーク18R,18Lの差込制御時において、図8(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフとなるときに、下降モードに代えて後傾モードを設定してもよい。
【0072】
同様に、図7(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンとなるときに、上昇モードに代えて前傾モードを設定してもよい。
【0073】
○ フォーク18R,18Lの差込制御時において、図10(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオフ、下側穴探りセンサ29がオン、両荷有センサ26の少なくとも一方がオン、かつ、基端下側センサ27がオフのときに、フォーク18R,18Lを後傾させるとともに下降させる動作モードを設定してもよい。
【0074】
同様に、図9(b)に示すように、上側穴探りセンサ28がオン、下側穴探りセンサ29がオフ、両荷有センサ26が共にオフ、かつ、基端下側センサ27がオンのときに、フォーク18R,18Lを前傾させるとともに上昇させる動作モードを設定してもよい。
【0075】
○ パレットPTに設けられたフォーク差込部は、フォーク差込方向に貫通しないフォーク差込穴であってもよい。
○ 本発明を、有人フォークリフトに設けられるフォーク姿勢制御装置としてもよい。このフォーク姿勢制御装置は、荷取り作業時にオペレータがスイッチ操作したときに、コントローラ20が各センサ26〜29の検出結果に基づいてリフトシリンダ及びティルトシリンダを自動制御し、フォーク18R,18Lの姿勢をパレットPTに合わせて修正する。
【0076】
以下、前記各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに列記する。
(1) 請求項1に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置において、前記傾き検出手段は、前記フォークの先端部に設けられ、前記フォーク差込部の上側内面との接近を検出する先端上側近接センサ、及び、同じく下側内面との接近を検出する先端下側近接センサと、フォークの基端側に設けられ、前記上側内面との接近を検出する基端上側近接センサ、及び、前記下側内面との接近を検出する基端下側近接センサと、前記各近接センサの検出結果とから前記傾きを求める判断手段(コントローラ20)とからなるフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置。
【0077】
(2) 請求項4に記載のフォークリフトトラックは、無人フォークリフトである。無人フォークリフトが自動運転によって荷取り作業を行うときに、フォークの差込動作に伴う異常停止が起きにくい。
【0078】
【発明の効果】
請求項1〜請求項4に記載の発明によれば、フォークリフトトラックの走行面に対してパレットが傾いているときにも、パレットのフォーク差込部へのフォークの差し込みを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態のフォーク姿勢制御装置が行うフォーク差込制御を示すフローチャート。
【図2】荷取り動作時の無人フォークリフトを示す模式側面図。
【図3】(a)はフォークを示す平面図、(b)は同じく側面図。
【図4】フォーク姿勢制御装置の電気ブロック図。
【図5】動作モードに対する各センサの検出結果を示す表。
【図6】(a)〜(e)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図7】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図8】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図9】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【図10】(a)〜(c)はフォークとパレットを示す模式側面図。
【符号の説明】
10…フォークリフトトラックとしての無人フォークリフトトラック、16…昇降手段を構成するリフトシリンダ、18R,18L…フォーク、19…傾動手段を構成するティルトシリンダ、20…傾動制御手段、昇降制御手段及び判断手段としてのコントローラ、23…昇降手段、傾動手段を構成する荷役用モータ、24…同じく電磁制御弁、25…同じく荷役ポンプ、26…傾き検出手段、高さ検出手段を構成する第3センサとしての荷有センサ、27…同じく第4センサとしての基端下側センサ、28…同じく第1センサとしての上側穴探りセンサ、29…同じく第2センサとしての下側穴探りセンサ、PH…フォーク差込孔、PL…下側内面、PT…パレット、PU…上側内面。
Claims (4)
- 荷役用のフォークを前後傾させる傾動手段を備えたフォークリフトトラックに用いられるフォーク姿勢制御装置であって、
パレットのフォーク差込部に前記フォークが差し込まれていくときに、フォークの前後傾の傾きの有無を検出する傾き検出手段と、
前記傾きの検出に基づいて前記傾動手段を制御し、フォークの傾きを修正する傾動制御手段とを備えたフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置。 - 前記フォークリフトトラックは、前記フォークを昇降する昇降手段を備えたものであって、
前記フォーク差込部にフォークが差し込まれていくときに、フォーク差込部に対するフォークの高さずれの有無を検出する高さ検出手段と、
前記高さずれの検出に基づいて前記昇降手段を制御し、フォークの高さを修正する昇降制御手段とを備えた請求項1に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置。 - 前記傾き検出手段及び高さ検出手段は、
前記フォークの先端部に設けられ、前記フォーク差込部の上側内面との接近を検出する第1センサ、及び、同じく下側内面との接近を検出する第2センサと、フォークの基端側に設けられ、前記上側内面との接近を検出する第3センサ、及び、前記下側内面との接近を検出する第4センサと、
前記各センサの検出結果から前記傾き及び高さずれの有無を判断する判断手段とからなる請求項2に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のフォークリフトトラックのフォーク姿勢制御装置を備えたフォークリフトトラック。
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