JP-2026077933-A - フォーク差込昇降装置

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Abstract

【課題】フォークの高さをパレットの差込口の高さに合わせるための動作時間を短縮することが可能なフォークリフトを提供する。【解決手段】昇降機構がフォークを昇降させる。制御部が、センサの検出結果に基づいて昇降機構を制御する。センサは、フォークを延長した直線に対して斜め上方の障害物、及びフォークを延長した直線上の障害物を検出する。フォークをパレットに対向させ、フォークをパレットの差込口の高さまで上昇させるときに、制御部は、フォークの上昇を開始させ、センサが、斜め上方に障害物を検出したこと、またはその後、障害物が検出されなくなったことを契機として、フォークの上昇速度を低下させ、フォークを延長した直線上に障害物を検出したこと、またはその後、障害物が検出されなくなったことを契機として、フォークの上昇を停止させる。【選択図】図８

Inventors

小島宏志
日南敦史
鈴木雄士

Assignees

住友重機械搬送システム株式会社
住友ナコフォ－クリフト株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20260305

Claims (3)

フォークと、前記フォークを昇降させる昇降機構と、センサと、前記センサの検出結果に基づいて前記昇降機構を制御する制御部とを備え、前記センサは、前記フォークを延長した直線に対して斜め上方の障害物、及び前記フォークを延長した直線上の障害物を検出し、前記フォークをパレットに対向させ、前記フォークをパレットの差込口の高さまで上昇させるときに、前記制御部は、前記フォークの上昇を開始させ、前記センサが、斜め上方に障害物を検出したこと、またはその後、障害物が検出されなくなったことを契機として、前記フォークの上昇速度を低下させ、前記フォークを延長した直線上に障害物を検出したこと、またはその後、障害物が検出されなくなったことを契機として、前記フォークの上昇を停止させるフォーク差込昇降装置。
さらに、前記フォークをチルトさせるチルト機構を備え、前記センサは、さらに、前記フォークを延長した直線に対して斜め下方の障害物を検出し、前記制御部は、前記フォークをパレットの差込口に差し込んでいるときに、斜め下方に障害物を検出すると、前記フォークを上向きにチルトさせ、斜め上方に障害物を検出すると、前記フォークを下向きにチルトさせる請求項１に記載のフォーク差込昇降装置。
前記センサは、前記フォークの先端に取り付けられている請求項１または２に記載のフォーク差込昇降装置。

Description

本発明は、フォーク差込昇降装置に関する。作業エリア内での荷役作業に、自動搬送フォークリフト（ＡＧＦ）が用いられる。自動搬送フォークリフトは、パレットの差込口にフォークを差し込むことにより、荷役作業を行う。フォークをパレットの差込口に差し込むために、フォークの高さをパレットの差込口の高さに合わせなければならない。下記の特許文献１に、パレットの差込口の位置を検出することができるフォークリフトが開示されている。特許文献１に開示されたフォークリフトは、フォークの先端に取り付けられた水平方向センサ、上方向センサ、及び下方向センサを有している。水平方向センサ、上方向センサ、及び下方向センサは、それぞれフォーク前方の水平方向、斜め上方、及び斜め下方の障害物を検知する。以下、パレットの差込口を検出する方法について説明する。フォークをパレットに正対させた状態で、パレットの下方からフォークを上昇させる。まず、上方向センサでパレットの下端が検知される。さらにフォークを上昇させ、上方向センサの検知範囲がパレットの差込口に達すると、上方向センサで障害物が検出されなくなる。このように、上方向センサによる検出結果の変化に基づいて、差込口が検出される。実開昭５８－１４７９９７号公報図１は、一実施例による自動搬送フォークリフトの概略側面図である。図２は、センサが取り付けられたフォークの先端の概略斜視図である。図３は、荷役対象のパレットとフォークとの位置関係を示す斜視図である。図４は、パレットの差込口へのフォークの差し込み開始時点の概略断面図である。図５Ａ～図５Ｃは、フォークの差し込み開始から差し込み中におけるパレットとフォーク１１との位置関係を示す概略断面図である。図６Ａ～図６Ｅは、フォークの差し込み開始から差し込み中におけるパレットとフォークとの位置関係を示す概略断面図である。図７は、フォークの差し込み動作中に制御部が実行する制御の手順を示すフローチャートである。図８Ａ～図８Ｅは、他の実施例による自動搬送フォークリフトがフォークを上昇させるときのフォークと差込口との位置関係を示す概略断面図である。図９は、図８Ａ～図８Ｅに示した実施例による自動搬送フォークリフトがフォークを上昇させるときの制御の手順を示すフローチャートである。図１０は、図８Ａ～図８Ｅに示した実施例の変形例による自動搬送フォークリフトがフォークを上昇させるときの制御の手順を示すフローチャートである。図１～図７を参照して、一実施例によるフォークリフトについて説明する。本実施例によるフォークリフトは、自動搬送フォークリフトである。図１は、本実施例による自動搬送フォークリフト１０の概略側面図である。車体１９に、マスト１５及び車輪１８が取り付けられている。モータ１７が車輪１８を駆動する。２本のフォーク１１がマスト１５に対して昇降可能に支持されている。昇降機構１２がフォーク１１を昇降させる。フォーク１１は、Ｌ字型の部材の一部で構成されており、Ｌ字型の部材は、折れ曲がり箇所から前方に向かってほぼ水平に延びる部分と、上方に向かってほぼ鉛直に延びる部分とを含む。フォーク１１は、折れ曲がり部分から前方に向かって延びる部分で構成される。Ｌ字状の部材は、折れ曲がり部分から上方に向かって延びる部分の上端に位置する支点１４において、昇降機構１２に対してチルト可能に支持されている。チルト機構１３がフォーク１１をチルトさせる。ここで、「チルト」とは、フォーク１１を、水平面に対して上方向または下方向に傾ける動作を意味する。例えば、チルト機構１３がＬ字状の部材の折れ曲がり部分を前方に押すと、フォーク１１が上方向にチルトし、後方に引き込むと、フォーク１１が下方向にチルトする。車体１９に搭載された制御部５０が昇降機構１２を制御することにより、フォーク１１を昇降させる。制御部５０がチルト機構１３を制御することにより、フォーク１１をチルトさせる。フォーク１１の先端に複数のセンサ２０が取り付けられている。以下、図２を参照してセンサ２０について説明する。図２は、センサ２０が取り付けられたフォーク１１の先端の概略斜視図である。フォーク１１の先端に、正面方向センサ２０Ｍ、下方向センサ２０Ｌ、及び上方向センサ２０Ｕが取り付けられている。正面方向センサ２０Ｍは、フォーク１１の正面方向２１Ｍの検出距離ＳＤ以内の障害物を検出する。下方向センサ２０Ｌは、フォーク１１の延長線３０に対して角度θＬを成して斜め下方に向かう斜め下方向２１Ｌの検出距離ＳＤ以内の障害物を検出する。上方向センサ２０Ｕは、フォーク１１の延長線３０に対して角度θＵを成して斜め上方に向かう斜め上方向２１Ｕの検出距離ＳＤ以内の障害物を検出する。検出距離ＳＤは、例えば、７０ｍｍ～１００ｍｍ程度である。正面方向センサ２０Ｍ、上方向センサ２０Ｕ、及び下方向センサ２０Ｌとして、例えば障害物に光を照射し、障害物からの反射光を検出する光電センサを用いることができる。なお、障害物に照射する光を上下方向に走査するセンサを用い、１つのセンサで正面方向、斜め上方向及び斜め下方向の障害物を検出するようにしてもよい。センサ２０が障害物を検出すると、検出信号を出力する。検出信号は、制御部５０（図１）に入力される。制御部５０は、センサ２０の検出信号に基づいて、昇降機構１２、チルト機構１３、及びモータ１７を制御する。図３は、荷役対象のパレット６０とフォーク１１との位置関係を示す斜視図である。パレット６０は、複数の天板６１、複数の底板６２、及び天板６１と底板６２とを間隔を隔てて接続する複数の桁６３を含む。天板６１、底板６２、及び桁６３によって囲まれた２つの差込口６５が設けられている。２本のフォーク１１を、それぞれ２つの差込口６５からパレット６０内の空間に差し込み、荷役作業を行う。次に、図４～図７を参照して、パレット６０の差込口６５からフォーク１１を差し込む動作中における制御について説明する。図４は、パレット６０の差込口６５へのフォーク１１の差し込み開始時点の概略断面図である。フォーク１１を上昇させて、その先端を、差込口６５の高さ方向の中心に位置合わせする。その後、車体１９を前進させることにより、フォーク１１の差し込みを行う。このとき、センサ２０の斜め上方向２１Ｕ、正面方向２１Ｍ、及び斜め下方向２１Ｌのいずれにも、検出距離ＳＤ以内に障害物は検出されない。パレット６０の天板６１と底板６２との相互に対向する面を、それぞれ天面６１Ａ及び底面６２Ａということとする。天面６１Ａ及び底面６２Ａが、フォーク１１の差し込み中におけるフォーク１１の移動方向と平行である場合、フォーク１１の差し込み長さを長くしても、フォーク１１は天面６１Ａ及び底面６２Ａに接触しない。ところが、天面６１Ａ及び底面６２Ａが、フォーク１１の移動方向に対して傾斜していると、差し込み動作中にフォーク１１の先端が天面６１Ａまたは底面６２Ａに接触する可能性がある。次に、図５Ａ～図５Ｃを参照して、天面６１Ａ及び底面６２Ａが、フォーク１１の移動方向に対して傾斜している場合のフォーク１１の制御について説明する。図５Ａ～図５Ｃは、フォーク１１の差し込み開始から差し込み動作中におけるパレット６０とフォーク１１との位置関係を示す概略断面図である。図５Ａに示すように、フォーク１１の移動方向に向かって、天面６１Ａ及び底面６２Ａが持ち上がる方向にパレット６０が傾斜している。差し込み開始時点では、フォーク１１の先端から斜め上方向２１Ｕ、正面方向２１Ｍ、及び斜め下方向２１Ｌの検出距離ＳＤ以内に障害物は検出されていない。図５Ｂに示すように、フォーク１１の差し込み長さが長くなると、フォーク１１の先端から斜め下方向２１Ｌの検出距離ＳＤ以内に、底面６２Ａが入り込み、底面６２Ａが障害物として検出される。フォーク１１をこのまま前進させると、フォーク１１の先端が底面６２Ａに接触してしまう可能性がある。斜め下方向２１Ｌに障害物が検出されると、制御部５０は、チルト機構１３を制御することにより、図５Ｃに示すようにフォーク１１を上方にチルトさせる。図５Ｃにおいて、チルト前のフォーク１１の位置を破線で表している。チルトさせる角度は、天面６１Ａと底面６２Ａとの間隔、フォーク１１の長さと厚さ、センサ２０の検出距離ＳＤ等に基づいて、チルト後のフォーク１１の先端が、天面６１Ａと底面６２Ａとの間の空間のほぼ中央に位置するように、予め設定しておくとよい。フォーク１１が上方にチルトすると、フォーク１１の先端から斜め下方向２１Ｌに障害物が検出されなくなる。これにより、フォーク１１の底面６２Ａへの接触を回避することができる。次に、図６Ａ～図６Ｅを参照して、天面６１Ａ及び底面６２Ａが、フォーク１１の移動方向に対して逆方向に傾斜している場合のフォーク１１の制御について説明する。図６Ａ～図６Ｅは、フォーク１１の差し込み開始から差し込み中におけるパレット６０とフォーク１１との位置関係を示す概略断面図である。図６Ａに示すように、フォーク１１の移動方向に向かって、天面６１Ａ及び底面６２Ａが、下がる方向に傾斜している。差し込み開始時点では、フォーク１１の先端から斜め上方向２１Ｕ、正面方向２１Ｍ、及び斜め下方向２１Ｌの検出距離ＳＤ以内に障害物は検出されていない。図６Ｂに示すように、フォーク１１の差し込み長さが長くなると、フォーク１１の先端から斜め上方向２１Ｕの検出距離ＳＤ以内に、天面６１Ａが入り込み、天面６１Ａが障害物として検出される。フォーク１１をこのまま前進させると、フォーク１１の先端が天面６１Ａに接触してしまう可能性がある。斜め上方向２１Ｕに障害物が検出されると、制御部５０は、チルト機構１３を制御することにより、図６Ｃに示すようにフォーク１１を下方にチルトさせる。図６Ｃにおいて、チルト前のフォーク１１の位置を破線で示している。この状態でフォーク１１をさらに前進させると、図６Ｄに示すように、フォーク１１の先端から斜め上方向２１Ｕの検出距離ＳＤ以内に、天面６１Ａが再度入り込み、天面６１Ａが障害物として再検出される。図６Ｄにおいて、前進前のフォーク１１の位置を破線で示している。斜め上方向２１Ｕに障害物が再検出されると、制御部５０は、チルト機構１３を制御することにより、図６Ｅに示すように、フォーク１１をさらに下方にチルトさせる。図６Ｅにおいて、再チルト前のフォーク１１の位置を破線で示している。このようにフォーク１１をチルトさせることにより、フォーク１１の先端の、天面６１Ａへの接触を回避することができる。次に、図７を参照して、制御部５０（図１）が実行する制御について説明する。図７は、フォーク１１の差し込み動作中に制御部５０が実行する制御の手順を示すフローチャートである。制御部５０は、昇降機構１２（図１）を制御することにより、フォーク１１の高さをパレット６０（図３）の差込口６５の高さに合わせる（ステップＳＡ１）。フォーク１１の高さを差込口６５の高さに合わせた状態で、制御部５０はモータ１７を制御して前進を開始（フォーク１１の差し込み動作を開始）する（ステップＳＡ２）。フォーク１１の先端の斜め下方向２１Ｌに障害物が検出されたら（ステップＳＡ３、図５Ｂ）、制御部５０はチルト機構１３（図１）を制御することにより、フォーク１１を上向きにチルトさせる（ステップＳＡ４、図５Ｃ）。フォーク１１の先端の斜め上方向２１Ｕに障害物が検出されたら（ステップＳＡ５、図６Ｂ、図６Ｄ）、制御部５０はチルト機構１３（図１）を制御することにより、フォーク１１を下向きにチルトさせる（ステップＳＡ６、図６Ｃ、図６Ｅ）。フォーク１１の差し込み長さが目標差し込み長さに達するまで前進（差し込み動作）を継続する（ステップＳＡ７）。前進中は、障害物の検出とフォーク１１のチルト制御を行う。フォーク１１の差し込み長さが目標差し込み長さに達