JPS6052079B2

JPS6052079B2 - 無人荷役作業装置

Info

Publication number: JPS6052079B2
Application number: JP50123944A
Authority: JP
Inventors: 隆雄上出; 典男上田; 坦根本
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1975-10-15
Filing date: 1975-10-15
Publication date: 1985-11-16
Also published as: US4634332A; SE7611404L; GB1531626A; JPS5249558A; DE2646268A1; DE2646268C2; SE410302B

Description

【発明の詳細な説明】本発明は倉庫あるいは工場などにおいて有用な無人荷
役作業装置に関する。

従来、工場等における典型的な荷役作業の方法は、荷
をコンベア等の固定されたラインに沿つて運搬し、所定
箇所において人手によつてその荷の積みおろしを行なう
ようにするか、あるいは該所定箇所に固定された積みお
ろし作業機械で積みおろし作業を実行するようにしてい
た。

また、自動倉庫あるいは工場内の荷の保管場所等におい
ては、集中してラックを設備し、各ラック列の間に沿つ
て往復移動可能に固定的に設けられた多数のスタックク
レーンによつてラックにおける荷の積みおろしを自動的
に行なうような方式が知られている。しかし、この場合
、各スタッククレーンの位置まであるいはその位置か
ら適宜の運搬装置によつて荷を運搬しなければならず、
また、ラックを集中して配設しなければならないため、
保管場所等が限定されてしまい、工場内あるいは倉庫内
等の使用効率に限定があつた。本発明は従来とは全く
異なる方式によつて、運搬及ひ荷役作業の一貫した自動
化（無人化）を実現することを目的とする。

本発明によれば、荷役作業機能を有するフォークリフト
等の荷役作業車゜輛を荷役作業場内において無人走行（
自動走行）させるように構成し、必要な荷積みおろし場
所（ラック等の保管場所あるいは作業台の上など）まて
あるいはその場所から前記荷役作業車輌によつて荷を運
搬し、その場所における前記車輌による荷の積みおろし
作業を自動化することにより、運搬から荷役作業に至る
一貫した自動化（無人化）を可能にしたことを特徴とす
る。前記車輌の無人走行に関しては誘導ケーブル等を使
用した公知の技術を導入し、これを適宜改良することに
より実現できる。また、荷の積みおろし作業の自動化（
無人化）は前記車輌に対してシーケンシャルな制御ある
いは予じめプログラムされた制御を与えることにより実
現できる。本発明によれば、前記荷役作業車輌は、任意
の経路で布設可能なコースに沿つて自由に運行されるの
で、ラック等、荷の積みおろし場所（保管場所）は従来
のように集中している必要はなく、どこでも自由にラッ
ク等を設置することができ、工場内、倉庫内等の空間を
有効に活用できるようになる。以下本発明を添付図面の
実施例に関して詳細に説明しよう。

以下に説明する実施例では、荷役作業車輛として既存の
フォークリフトを使用し、無人走行及び無人荷役作業を
行なう上で必要な制御装置及び検知装置（コイルなど）
等を前記フォークリフトに搭載する。

既存のフォークリフトに無人運転用の諸装置を搭載する
技術は、先に出願した実願昭５０−２７１印号・考案の
名称１フオークリフトョの明細書中に記載されており、
この技術を応用すれば可能となる。また、このフォーク
リフトを無人走行する手段としては、荷役作業場（この
明細書において荷役作業場とは、倉庫、工場内及び工場
内の荷の保管場所など、荷の積みおろし作業が行なわれ
かつ荷捌きのために積荷が運搬されて往来する空間すべ
てを総称する）内の所定のコースに沿つて誘導ケーブル
を布設し、フォークリフト側にピックアップコイルを搭
載して、誘導ケーブルに沿つて車輛を運行するような方
式を採用する。また、所定の荷積みおろし場所において
荷積みあるいは荷おろし作業を無人で行なわせる手段と
しては、所望の積みおろし場所に対応して前記誘導ケー
ブルによつて形成されたコース上に夫々ステーションを
形成し、ケーブルに誘導されて無人走行していたフォー
クリフトが所望のステーションに到達したとき誘導を解
除し、この誘導に代わり、予じめ設定した荷役作業シー
ケンスに従つてフォークリフトを無人操縦する。このシ
ーケンスの手順で荷の積みおろし作業が無人で行なわれ
る。荷役作業シーケンスが終了すると、当該ステーショ
ンから発進し、再びコースに沿つて誘導され、別の荷積
みおろし場所（あるいはこの場所に対応するステーショ
ン）に向けて運行される。全体構成について第１図は荷役作業場の一構成例を示す平面図であり、ラ
ック１０あるいは工作機械１１の配置例及び誘導ケーブ
ル１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８の布設例
を示す。

各誘導ケーブル１２〜１８には後述のように各別に選択
的に励振電源（図示せず）が接続されるようになつてお
り、フォークリフト（図示せず）の走行コースを形成し
ている。

ケーブル１２〜１８が重なつて図示されているコースは
同一のコースであり、後述のように分岐コースを指定す
る際に好都合である。各ラック１０及び各工作機械１１
の荷積みおろし口１１ａに対応するコース地へにはステ
ーションＳｌ，Ｓ２，Ｓ３・・・・・・が形成されてい
る。第１図においては、ステーションＳｌ，Ｓ２，Ｓ３
，Ｓ４，・・・・の”位置を丸印で示しているが、ステ
ーションは後述のようにコイルによつて構成される。ラ
ック１０は複数段の棚状に構成されている。第１図にお
いて、各ステーションＳｌ，Ｓ２，・・と各ラック１０
及び工作機械１１とを結ぶ破線のルートは、フォークリ
フトが誘導ケーブルの誘導を解かれ、荷役作業シーケン
スに従つて各ラック１０あるいは工作機械１１に対して
荷の積みおろしを行なう工程を示している。この破線で
示した荷役作業シーケンス工程の箇所には夫々１個の動
作指令及び定位”置確認用コイル（図示せず）が設けら
れている。第２図は本発明実施例の制御系統を示すブロ
ック図である。この実施例では後述する１ブロック制御
ョの方式が導入されており、広範囲な荷役作業場全体を
複数のブロックＢ１〜Ｂｎに分割し、１つの中央制御装
置１９（例えばコンピュータを用いる）において各ブロ
ックＢ１〜Ｂｎを別個に制御する。各ブロックには端末
装置２０１〜２０ｎが設けられる。中央制御装置１９と
端末装置２０１〜２０ｎとの間では、データ伝送ライン
２１を介して、データの送受が行なわれる。データ伝送
ライン２１は有線あるいは無線のどちらでもよく、任意
のデータ伝送方式を使用する。中央制御装置１９からは
、運行ルート（コース）、停止ステーション、荷の積込
みまたは荷おろしの指令、ラックの高さの指令（何段目
の棚で積みおろしを行なうか）など、その他運搬荷役作
業に必要な情報をプログラムに応じて端末装置２０１〜
２０ｎに送る。端末装置２０１〜２０ｎは、例えばフォ
ークリフトＦＬｌ〜ＦＬｎから該装置２０１〜２０ｎに
送られた異常信号などを中継し、中央制御装置１９に送
る。端末装置２０１〜２０ｎは中央制御装置１９との間
のデータ送受装置を有し、更に受信データを解読し、こ
れに応じて切換えを制御する適宜の制御回路を有し、更
に、各誘導ケーブル１２〜１８に周波数信号を供給する
ための励振電源及びその切換え装置を有している。

励振電源の切換え装置については後述する。従つて走行
コースを形成している各誘導ケーブルは各ブロック毎に
端末装置２０１〜２０ｎに接続される。例えば、第１図
の場合１点鎖線で区切つて示したように、２つのブロッ
クＢｌ．，Ｂ２に分割したとすると、誘導ケーブル１２
，１３，１４，１５はブロックＢ１に属し、端末装置２
０１に接続される。誘導ケーブル１６，１７，１８はプ
ロツク八に属し、端末装置２０２に接続される。中央制
御装置１９からの指令に応じて端末装置２０１〜２０ｎ
は所定の誘導ケーブルに周波数信号を供給する。

各ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に１台のフォークリフトＦＬｌ
〜ＦＬｒ，が割当てられており、各フォークリフトＦＬ
ｌ〜ＦＬｒ，は、周波数信号が流れているケーブルに誘
導されて走行する。また、端末装置２０１〜２０．にお
いて指令内容は周波数の形で誘導ケーブルにのせられる
。従つてフォークリフトＦＬｌ〜ＦＬｎ側でその周波数
を検出し、中央制御装置１９からの指令に応じた動作（
走行及び作業）を実行する。端末装置２０１〜２０。

の一構成例を第３図に示す。制御回路２２は、伝送ライ
ン２１を介して中央制御装置１９から送られてくるデー
タの指令内容を解読し、その指令内容に応じた周波数の
信号が動作指令用励振電源部２３から出力されるように
制御する。

またコース指定データを解読し、誘導用励振電源部２４
の励振周波数Ｆｌ，ｆ２を誘導ケーブル１２〜１５のい
ずれかに供給するために切換え回路２５のスイッチング
動作を制御する。動作指令励振電源部２３から出力され
る周波数信号は例えば次の通りである。まず、停止ステ
ーション指定用周波数Ｆ３（１周波数に限らす複数周波
数を使用することができる）は停止すべきステーション
を指定するもので、ミキサ２６て誘導用周波数Ｆｌ，ｆ
２に適宜重畳され、誘導ケーブル１２〜１５を介して各
ステーションのコイルを励磁する。なお、ステーション
のコイルを誘導ケーブル１２〜１５とは別回路で構成し
た場合はミキサ２６は設けず、直接、ステーションコイ
ルに周波数Ｆ３を加える。また、停止ステーションにお
いて荷役作業シーケンス（第１図の破線で示す工程）に
入る際にフォークリフトＦＬｌが右旋回すべきかあるい
は左旋回すべきかのどちらかを指令する旋回指令用周波
数Ｆ４（２周波である）も停止ステーション指令用周波
数Ｆ３と共に供給される。また、荷役作業シーケンスに
おいてフォークリフトＦＬｌのフォークＦＫ（荷積載用
のつめ）をどの高さまで揚げるべきかを指令する揚高指
令周波数Ｆ５（複数周波数である）を、荷役作業シーケ
ンス箇所に配された前記動作指令及び定位置確認用コイ
ル２７に供給する。同時に、その荷役作業シーケンスに
おいてフォークＦＫに荷を積載するのか（ロード）、あ
るいはフォークＦＫから荷をおろすのか（アンロード）
、のどちらかを指令するロード／アンロード指令周波数
Ｆ６（２周波てある）を前記動作指令及び定位置確認用
コイル２７に供給する。各種指令用周波？３〜Ｆ６は上
述のように夫々複数の周波数信号を具えているが、これ
らはすべて異なる値の周波数であり、また、誘導用周波
数Ｆｌ，ｆ２とも異なる。また、異常信号等受信装置２
８はフォークリフトＦＬｌからの異常信号あるいは適宜
のフォークリフト動作フィードバック情報などを受信し
、送受装置２９からライン２１を介して中央制御装置１
９へ送信する。

以上のほかに、ラック１０への荷の格納確認、あるいは
ラック１０と対する二重格納防止など、所望によつて種
々の適宜の機能を実現する際に、端末装置２０１〜２０
ｎはフォークリフト等を適宜制御し、必要な情報を中央
制御装置１９へフィードバックする。フォークリフトＦ
Ｌｌ〜ＦＬｎｌすなわち無人式の荷役作業車輛には、無
人走行のための装置及び無人荷役作業のための装置及び
その他安全装置等が搭載される。

車輛に搭載される無人制御系統の主要部のブロック図を
第４図に示す。第４図において、誘導信号センサ３０は
フォークリフトの車輛四隅に取付けられた４個の検出コ
イルを使用することができ、周知のように、誘導ケーブ
ル１２〜１８に対する車輛の横変位及び姿・勢角などの
検出のために無人走行制御装置３１で利用される。

また、各端末装置２０１〜２０．．から各誘導ケーブル
に与えられた種々の動作指令周波数をピックアップする
働きをする。無人走行制御装置３１はセンサ３０の出力
を受入して、誘導ケーブルからの走行制御指令を検出し
、発進用アクチュエータ３２、制動用アクチュエータ３
３、ステアリング制御用アクチュエータ３４、車輛速度
制御用アクチュエータ３５及び前進／後進制御用アクチ
ュエータ３６などを駆動させるための制御信号を適宜供
給し、無人走行を実現する装置である。ステーション検
出センサ３７は前述のステーション位置で検出するセン
サである。

また、荷役作業定位置検出センサ３８は前述の動作指令
及び定位置確認用コイル２７の位置を検出するセンサで
ある。荷役作業制御装置３９は第１図の破線で示した無
人荷役作業の工程を所定のシーケンスに従つて実行する
装置であり、停止すべきステーションに到達したとき車
輛を停止し、旋回制御回路４０を作動してステアリング
制御し、車輛を旋回させながら、ラック１０あるいは工
作機械１１の方向に向けて車輛を走行させ、定位置セン
サ３８で検出した定位置に達すると、車輛を停止し、フ
ォーク高さ制御回路４１を作動してフォーク揚高用アク
チュエータ４２に適宜の駆動信号を与える。フォーク高
さセンサ４３は揚高されたフォークＦＫの高さを検出し
、フィードバック信号を高さ制御回路４１に与える。ま
た、必要に応じて、フォークＦＫのチルト角（傾き）を
制御することができ、チルト制御回路４４を作動してフ
ォークチルト用アクチュエータ４５に駆動信号を与える
。このときフォークチルト角センサ４６から制御回路４
４にフィードバック信号を与える。制御装置３９による
荷役作業シーケンスの詳細は後述する−が、要するに、
フォークＦＫの高さ制御と車輛の微小な前進または後進
によつて、これを実現する。各種自動操縦用のアクチュ
エータとしては、電気式、油圧式、空気式など任意のも
のを用いるごとができる。安全装置４７としては、例え
ば、車輛が誘導ケーブルのコースから外れた場合、誘導
ケーブルが断線した場合、障害物に車輛が接触した場合
などに車輛を非常停止させることができるように適宜構
成する。

コース指定について誘導ケーブルによつて形成された自動走行コースが多数
の分岐コースあるいは合流コースを含む場合は、分岐点
における走行コース指定が重要な制御要素となる。

本発明では如何なるコース指定方式でも適用することが
できるが、以下その一例を示す。各ブロックの端末装置
２０１〜２０ｎにおける切換え回路２５（第３図）にて
、車輛を走行させたい誘導ケーブルに励振電源を接続す
る。

その際、互に合流して一つのコースを形作つている少く
とも２つの誘導ケーブルに同時に異なる励振電源を接続
することにより分岐コースを指定するこｊとができる。
例えば、第１図のブロックＢ１に関して第５図とともに
説明する。第５図において、誘導用励振電源部２４は異
なる２つの周波数Ｆｌ，ｆ２を別個に発振し、これらの
周波数Ｆｌ，ｆ２は２個のロータリ式切換え接点２５ａ
，２５ｂを介して当該ブロックのすべての誘導ケーブル
１２〜１５に接続しうるようになつている。接点２５ａ
，２５ｂはリレーあるいは電子式スイッチ等によつて構
成することができ、制御回路２２（第３図）によつて切
換制御される。分岐の前には必らず２つ”（もしくは複
数）のケーブルが合流しているので、分岐すべきコース
に導びく誘導ケーブルとその誘導ケーブルに合流する誘
導ケーブルとを同時に励振する。例えば、第５図の矢印
Ａｌ，ａ２，ａ３の順に車輛を進めたい場合、図示の如
く切換え回路２５の接点２５ａ，２５ｂを誘導ケーブル
１５及び１３に夫々接続する。

まず、車輛は周波粉。が流れるケーブル１３に誘導され
て、矢印ａ１方向に進行し、ケーブル１５が合流してい
る矢印Ａ２方向に更に進むと、車輛は周波数ｆ１が流れ
るケーブル１５に誘導されるようになり、ケーブル１５
に誘導されて矢印Ａ３方向に分岐する。この場合、車輛
側の無人走行制御装置３１（第４図）内には、誘導信号
センサ３０が新たな周波数をピックアップした楊合追従
すべき周波数信号を当該新たな周波数にのりかえて走行
するような回路が設けられる。つまり、励振された２も
しくは複数の誘導ケーブルが合流しているコースに達す
ると、車輛は合流した新たな誘導ケーブルに自動的にの
りかえるように構成される。また、矢印Ａｌ，ａ２，ａ
４の順で車輛を走行させたい場合は、誘導ケーブル１３
と１４に周波数Ｆｌ，ｆ２の励振電源２４を接続すれば
よい。このように、所望のコースに応じて切換え回路２
５で励振電源を接続すべき誘導ケーブルを切換えればよ
い。勿論、誘導用周波数はｆ１とＦ２の２周波に限定さ
れず、複数の周波数を使用するように構成することがで
きる。なお、コース指定の方式としては、上記に限らず
、例えば、特願昭５０−２１６７吟あるいは特願昭５０
−２１６７１号の明細書中に記載された方式などを採用
することもできる。

ステーション構成上述のように指定されたコースに沿つて誘導されたフォ
ークリフトＦＬｌ〜ＦＬｎは、そのコース上に形成され
たステーションＳｌ，Ｓ２，・・・・に到達すると、必
要に応じて当該ステーションで停止する。

停止すべきステーションは前述のようにして中央制御装
置１９から端末装置２０１〜２０ｎを経て指定される。
従つて各プロツク八〜Ｂ。内のステーションは夫々別々
に特定できるようにする必要がある。比較的簡単なステ
ーションの構成の仕方としては、誘導ケーブルから独立
して各ステーション位置に夫々励磁用コイルを設け、こ
れらのステーションコイルを端末装置の動作指定用励振
電源２３（第３図）に接続する。これは第３図の２点鎖
線ライン４８で示すように停止ステーション指定周波数
Ｆ３を直接ステーションコイルに供給する。また、特願
昭５０−２１６ｎ号あるいは特願昭５０−２１６７３号
の明細書中に記載されたような方法でステーションを構
成することもできる。しかし、以下では上記とは異なる
新規なステーション構成について説明する。ステーショ
ン位置に該当する誘導ケーブルの部分をコイル状に形成
することによりステーションコイルを形成する。

従つて、ステーションコイル励磁用の周波数は誘導用周
波数に重畳して誘導ケーブルに流される。まず、第６図
ａに示すように１個のコイル４９をステーションの位置
に誘導ケーブル５０によつて形成した場合、コイル４９
の巻き方向によつて２通りの組合わせができ、更に、コ
イル４９の非励磁状態を含めると全部で３通りの組合せ
ができる。つまり１個のコイルによつて構成しうる状態
は、干？（非励磁）・（正相励磁→例えは右巻き）・（逆相励磁→例えば左巻き）の３状態である。

コイル１個の１ビットとすると、コイル２個を用いれば
２ビットのデータによつて個々のステーションを特定す
ることができる。すなわち、１ビットが３進であるから
、２ビットの場合、Ｊ＝９通りの組合わせを作ることが
できる。２個のコイル４９ａ，４９ｂは１つのステーシ
ョンにおいて第６図Ｂ，ｃに示すように設けられる。

つまりコイル４９ａと４９ｂが直列に接続されるかｂ１
若しくは１個のコイルのみケーブル５０に接続され他の
コイルは接続されないＣＯｌつのステーションを２個の
コイル４９ａ，４９ｂを用いて構成する場合、そのコイ
ル４９ａ，４９ｂの接続態様は第１表のようになる。
第１表（？：ｒまｊは非接続第１表に示したように、了＝９通りの組合わせが可能で
あるが、１番目の゜“００゛という組合せはステーショ
ン位置を識別することができないため、ステーション構
成に利用することができない。

従つて、第１表の２番目から９番目までの８通りの組合
せをステーション構成に利用する。すなわち、１つのス
テーションを２個のコイル４９ａ，４９ｂによつて構成
し、それらのコイルの接続及び位相を第１表の２番目か
ら９番目まての通りに夫々変えることにより、８個のス
テーションを作ることがてきる。更に、ステーションコ
イル４９ａ，４９ｂに流すステーション指定周波数Ｆ３
として、複数の周波数を使用すれば、各周波数に対応し
て８通りのステーションを作ることができる。

ステーション指定周波数としてＦ３ｌ，ｆ３２，ｆ３３
の３周波を使用する場合、各々につき各別に８ステーシ
ョン構成できるので、全部で２４ステーション構成する
ことができる。ノまた、１つのステーションのコイル
４９ａ，４９ｂに２周波を併用すれば、１ビットの内容
（１つのコイルのとりうる状態）は、Ｕ場ＪＺＺ芸？ｚ
波数らの正相励磁の５通り（５進）であり、これが２ビット（コイル４９
ａ，４９ｂを使用する）となると、デニ２５通りの組合
せが可能となる。

前述のように、“００゛の組合せは位置を特定できない
から、この場合２樋りの異なるステーションを構成する
ことができる。３周波Ｆ３ｌ，ｆ３２，ｆ３３を使用で
きる場合２周波の組合せは、１（（の３通りとなるから、可能なステーション数は、２４×
３＝７２であり、この場合、７２個のステーションを構
成できる。

また、１つのステーションのコイル４９ａ，４９ｂに３
周波を併用すれば、１ビットの内容（１つのコイルのと
りうる状態）は、０・・・・・・非励磁＋（Ｆ３ｌ）・・・・・・周波数Ｆ３−１の正相励磁
＋（Ｆ３。

）・・・・・・周波数Ｆ３２の正相励磁＋（Ｆ３３）
・・・・・・周波数Ｆ３３の正相励磁一（Ｆ３，）・
・・・・・周波数Ｆ３ｌの逆相励磁一（Ｆ３２）・・
・・・・周波数Ｆ３２の逆相励磁 −（Ｆ３３）・・・
・・・周波数Ｆ。の逆相励磁の７通りであり、これが２
ビット（コイル４９ａ，４９ｂ）となるから、γ−１＝
４８通りの異なるステーションを構成することができる
。以上のことを総括すると、１つのステーションを２個
のコイル４９ａ，４９ｂを使用して構成し、停止ステー
ション指令用周波数Ｆ３として３周波Ｆ３ｌ、Ｆ３２，
ｆ３３を使用した場合、１周波毎に８×３＝２４ステー
ション、２周波併用で２４×３＝７２ステーション及び
３周波併用で４８ステーションを−夫々構成することが
でき、全部で２４＋７２＋４８＝１４４ステーションを
作ることができることになる。

これは少ない周波数（３周波）を使用して、非常に沢山
のステーションを構成することができることを意味する
。以上のように、各ステーションは夫々異なる励磁態様
によつて、各別に特定できるので、車輛側のステーショ
ンコイル４９ａ，４９ｂに対向する位置に２個のピック
アップコイル３７ａ，３７ｂを取付け、これをステーシ
ョン検出センサ３７（第４図）とする。

例えば、第６図ｄに示すように地上から直立した取付具
４９０にステーションコイル４９ａ，４９ｂを取付け、
これに対向するフォークリフトＦＬの側部に取付具３７
０を介してピックアップコイル３７ａ，３７ｂを取付け
る。ステーション検出センサ３７においてはステーショ
ンコイル４９ａ，４９ｂの励磁状態及び励振周波数を検
出し、どのステーションであるかをフ解読する。そして
、端末装置２０１〜２０ｎを介した中央制御装置１９か
らの指令内容に応じて、そのステーションが停止すべき
ものであるときは車輛を停止させる。荷役作業シーケン
ス指定されたコースに沿つて誘導ケーブルによつて誘導さ
れて無人走行してきたフォークリフトが、指定されたス
テーションに停止すると、無人走行が解除され、所定の
荷役作業シーケンスに従つて動作を開始する。

ノ第７図において、誘導ケーブル１３に沿つて後進で
（フォークＦＫを後にして）矢印５１方向に無人走行し
てきたフォークリフトＦＬｌがステーションＳ２の位置
で停止し、無人走行制御装置３１（第４図）による自動
走行制御が解除されると、これに代わつて荷役作業制御
装置３９（第４図）が作動し、以下に述べる順序に従つ
て無人荷役作業を遂行する。

なお、ステーションＳ２からラック１０（または工作機
械１１の荷積みおろし口１１ａ）までを破”線で結んで
示した荷役作業シーケンスルートの途中において、ラッ
ク１０，１１ａからフォークＦＫのつめの長さよりもや
や長い距離Ｘだけ離れた位置に動作指令及び定位置確認
用コイル２７が配設される。

また、第８図のフォークリフトＦＬｌの平面略図に示す
ように、フォークリフトＦＬｌにはフォークＦＫのつめ
の先から前記距離ｘと同じかあるいはそれよりもやや短
かい程度の距離だけ離れた位置に第１の定位置検出セン
サ３８ａと、第１のセンサ３８ａの後方にフォークＦＫ
のつめの長さとほぼ同じ距離Ｘ１だけ離れた位置に第２
の定位置検出センサ３８ｂが取付けられている。これら
のセンサ３８ａ，３８ｂは第４図のセンサ３８に相当す
る。なお、ピックアップコイルを車体に１個取りつけ、
定位置確認コイルを２個配設するようにしてもよい。

無人荷役作業シーケンスは次の８つのステップから成る
。

ステップ１は、ステーションＳ２で停止したフォークリ
フトＦＬｌをラック１０がある方向に応じて右または左
に９０度旋回しながら前進走行させ（フォークＦＫを前
向きにして走行する）、第７図の実線５２で示す位置ま
でフォークリフトを移動させる。

そして、第１のセンサ３８ａが定位置確認用コイル２７
の位置に合致すると、ステップ２に進める。ステップ２
では、旋回及び走行を停止し、フォークリフトのフォー
クＦＫの高さを入爪高鴇まで上げる。

入爪高Ｈ２の高さは、フォークＦＫからラック１０に荷
をおろす（格納する）ときと、ラック１０からフォーク
ＦＫに荷を積込むときとでは異なる。

第９図ａに示すように、フォークＦＫの爪を差し込んだ
パレット５４上の荷５５をパレットごとラック１０の或
る棚１０ａにおろす楊合は、棚１０ａの高さＬＨに微小
高さｈを加算した高さ゜“ＬＨ＋ｈ゛が入爪高Ｈ２とな
る。また、第９図ｂに示すように、棚１０ａ上の荷５５
をフォークＦＫに積載する場合は、ほぼ棚１０ａの高さ
ＬＨに等しい高さ（正確にはパレット５４の差し込み口
までの高さ）が入爪高鴇となる。ステップ３では、入爪
高Ｈ２を維持しながらフォークリフトを前進走行させ、
第７図の１点鎖線５３て示す位置までフォークリフトを
移動させる。

１点鎖線５３の位置に達したことは、第２のセンサ３８
ｂが定位置確認用コイル２７の位置に合致することによ
り検出できる。

このとき、フォークＦＫはラック１０の或る棚１０ａの
上あるいは荷積みおろし口１１ａの台の上に位置してい
る。詳しくは、荷おろしの場合（第９図ａ）荷５５が棚
１０ａの上方に位置し、荷積込みの場合（第９図ｂ）棚
１０ａ上のパレット５４の中にフォークＦＫが入り込ん
でいる。ステップ４においては、フォークリフト１点鎖
線５３の位置に停止させたまま、フォークＦＫの高さを
出爪高↓まで上げる（または下げる）。

出爪高Ｈ３の高さはフォークＦＫから荷をおろす場合と
、フォークＦＫに荷を積込む場合とでは異なる。荷をお
ろす場合、前記入爪副２ぱ゜ＬＨ＋ｈ′゛であつたから
出爪高比をほぼ棚１０ａの高さＬＨとし、荷５５をパレ
ット５４とともに棚１０ａの上に置く。荷を積込む場合
、前記入爪高出は“゜ＬＨ゛であつたから出爪高Ｈ３ば
゜ＬＨ＋ｈ゛（第９図）とし、荷５５をパレット５４と
ともに持ち上げる。ステップ５においては、フォークリ
フトを後進走行させ、第７図の１点鎖線５３の位置から
実線５２の位置まで戻す。

このとき、荷おろしの場合は棚１０ａ上に置かれたパレ
ット５４からフォークＦＫが引き抜かれ、荷５５は棚１
０ａ（ラック１０）に格納される。また、荷積みの場合
はパレット５４を介してフォークＦＫに積載された荷５
５が棚１０ａ（ラック１０）から運び去られる。第１の
センサ３８ａがコイル２７の位置を検出すると、ステッ
プ５は終わり、ステップ６に進む。ステップ６は、フォ
ークリフトを実線５２の位置に停止させたまま、フォー
クＦＫの高さを定常走行時の高さＨ１まで下げる。ステ
ップ７は、フォークＦＫの高さを定常高Ｈ１に維持し、
後進走行しつつステップ１のときと同じ方向にステアリ
ング角度をきつて９０度旋回し、ステーションＳ２の位
置に車輛を戻す。

ステーションＳ２の位置にフォークリフトが戻るとステ
ップ８に進む。ステップ８では荷役作業シーケンスの終
了を指示し、無人走行制御装置３１の動作を再開させる
。

ノ以上のようにして荷役作業が自動的に遂行され、ス
テップ８になつて荷役作業の完了が確認されると、その
後、フォークリフトＦＬｌは誘導ケーブル１３に沿つて
再び自動走行する。

上述のような荷役作業シーケンスを制御する荷；役作業
制御装置３９の一構成例を第１０図に示す。

第１０図において、カウンタ５６は実行すべきステップ
を指定するためのもので、自動走行（誘導走行）中はＯ
にリセットされている。従つて自動走行中はカウンタ５
６のステップＯの出力フが信号１（ハイレベル）となつ
ている。ステップ０を指定する出力はアンド回路５７に
加わり、アンド回路５７の他の入力にはステーション検
出センサ３７からの信号が加わる。センサ３７からの信
号は停止すべきステーションにフォークリフトが到達す
るど゜１゛になり、アンド回路５７の出力゜“１゛がオ
ア回路５８を介してパルス発生回路５９に加わり、カウ
ンタ５６のカウンタ入力に１パルスが供給される。これ
により、カウンタ５６のカウント値が１となり、ステッ
プ１を指定する出力が゜“１゛となる。ステップ１を指
定する信号はオア回路６０の出力を゜゜１゛にしてフォ
ークＦＫの高さを定常高Ｈ１に指定し、またオア回路６
１の出力を“゜１゛にして前進／後進指示信号Ｆ／Ｒの
内容を前進走行を指示する“１゛にする。

信号Ｆ／Ｒは前進／後進制御アクチュエータ３６（第４
図）に加わる。またオア回路６１の出力“゜１゛はオア
回路６２，６３を介して走行指示信号ＳＴＡＲＴを゜゜
１゛にする。走行指示信号ＳＴＡＲＴは発進用アクチュ
エータ３２（第４図）に加わり、“１゛のとき車輛を走
行態勢にする。また、カウント許可信号ＣＥを゜“１゛
にして旋回制御回路４０の可逆カウンタ６４（第１１図
）をカウント可能態勢にし、同時にアップ／ダウン信号
Ｕ／Ｄを４゜１゛にして可逆カウンタ６４を加算態勢に
する。第１１図は旋回制御回路４０の一例を示すもので
、ステップ１において可逆カウンタ６４はＯから加算計
数を開始する。

カウントパルスとして、フォークリフトの車速検出セン
サ（図示せず）から得られる走行距離に比例したパルス
ＣＰをカウンタ６４に供給する。従つてカウンタ６４は
フォークリフトの走行距離を計数する。カウンタ６４の
計数出力はデジタル−アナログ変換器６５に加わり、フ
ォークリフトの走行距離Ｘ１に比例した．アナログ信号
とを得る。旋回におけるステアリング操縦角度Ｙｓはフ
ォークリフトの走行距離Ｘ１の関数で与えられる。この
関数は、例えば第１２図に示すような関係であり、関数
発生器６６に入力された走行距離Ｘｌの値に応じて適切
なステアリング操縦角度Ｙｓを指定するアナログ信号が
関数発生器６６から出力される。フォークリフトのステ
アリング作動機構に関連して設けられたステアリング角
度検出器（図示せず）からステアリング角度検出信号Ｓ
ｙがフィードバックされるようにクなつており、指令ス
テアリング角度Ｙｓとステアリング角度フィードバック
量Ｓｙとの偏差に応じてサーボアンプ６７を駆動し、サ
ーボアンプ６７の出力をステアリング制御用アクチュエ
ータ３４（第４図）に加えるステアリングの駆動を制御
する。このように、所定の関数に従つて９０度旋回が制
御される。旋回を始めてからの走行距離がＬ１になると
ステアリング角Ｙｓは０度に戻され、旋回が終了する。
カウンタ６４の計数値が距離Ｌ１に相当する値となつた
ことを検出し、信号レを第１０図のアンド回路６８に加
える。第１１図ては、計数値３２のとき距離Ｌ１に相当
するように構成し、３２のウェイトをもつ第６ビット目
のデフータを信号レとして取り出すようにしている。ま
た、カウンタ５６（第１０図）のステップ１の出力はオ
ア回路６９を介してアンド回路６８に加わつており、ア
ンド回路６８には更に第１の定位置検出センサ３８ａの
出力にもとづいて該セン７サ３８ａが定位置確認用コイ
ル２７の位置に達したことを検出する検出回路７０から
の出力信号が加わつている。従つて、ステップ１のとき
距離Ｌだけ走行して旋回を終了し、かつ第１のセンサ３
８ａとコイル２７との位置が合致する第７図ノの実線５
２で示す所定位置にフォークリフトが到達したとき、ア
ンド回路６８の出力は“１゛となり、カウンタ５６を駆
動し、ステップ２に進める。カウンタ５６のステップ２
を指定する出力はオア回路７１の出力を゜“１゛にして
、入爪高鴇を指定する信号鴇を生じる。

フォークＦＫの高さを指定する信号Ｈｌ，Ｈ２，Ｈ３は
第１３図のフォーク高さ制御回路４１に加わる。フォー
ク高さ制御回路４１では可変抵抗器■Ｒ１によつて定常
高Ｈ１の高さを設定し、例えばラック１０が３段の棚を
有するとすると各棚の高さＬＨｌ，ＬＨ２，ＬＨ３を夫
々可変抵抗器ＶＲ２，ＶＲ３，ＶＲ４で設定し、前記微
小高さｈ（第９図）は可変抵抗器■Ｒ５て設定する。高
さＬＨｌ〜ＬＨ３を設定した可変抵抗器ＶＲ２〜ＶＲ４
の摺動端子はロータリスイッチ７２に接続される。ロー
タリスイッチ７２は、動作指令及び定位置確認用コイル
２７に端末装置２０１〜２０ｎから供給された高さ指令
周波数を車輛側で検出し、この指令内容に応じて可変抵
抗器ＶＲ２〜ＶＲ４のいずれか１つに切換え接続される
（リレー等を使用する）。また、フォークＦＫから荷を
おろすのか（アンロード）あるいはフォークＦＫに荷を
積込むのか（ロード）のどちらかを指令する周波数がコ
イル２７に供給されるので、これを車輛側で検出し、こ
の指令内容に応じてリレー等によつてスイッチ７３を切
換える。スイッチ７３はロードの場合端子Ｌに接続され
、アンロードの場合端子ＵＬに接続される。ステップ２
のとき、入爪高Ｈ２を指定する信号鴇が４゜１゛となつ
ているので、ノア回路７４の出力ぱ“０″となり、トラ
ンジスタ７５はオフとなる。従つて、ロータリスイッチ
７２で選択された高さ（ＬＨｌ〜ＬＨ３のうち１つ）の
信号（電圧）がサーボ系７６に導かれる。このとき、荷
をおろす場合（第９図ａ）は、端子ＵＬの電圧が“０―
信号馬Ｔ゜“０”であるので、ノア回路７７の出力が゜
゜１゛となり、ノア回路７８の出力が゜“０゛となつて
トランジスタ７９がオフとなる。従つて、微小高さｈの
信号（電圧）が棚の高さＬＨ（ＬＨｌ〜ＬＨ３のいずれ
か１つ）と加算され、“ＬＨ十ｈ゛が指令高さ信号Ｈｓ
ｅｔとしてサーボ系７６に入力される。また、荷を積込
む場合は、スイッチ７３が端子Ｌに接続されるので、ノ
ア回路７７，８０が共に“０゛となり、ノア回路７８の
出力ぱ“１゛２となつてトランジスタ７９をオンにする
。従つて、微小高さｈはサーボ系７６に加わらず、指定
した棚の高さＬＨの信号のみがサーボ系７６に加わる。
サーボ系７６は入力ライン８１から加わる高さ指令値Ｈ
ｓｅｔと、フォーク高さセンサ４３（第４図）から加わ
るフォーク高さのフィードバック量Ｈとの偏差にもとづ
いて、フォーク揚高制御用アクチュエータ４２（第４図
）を駆動制御する。また、実際の高さＨと高さ指令値Ｈ
ｓｅｔとの偏差（Ｈｓｅｔ−Ｈ）を出力し、第１０図の
回路に供給する。カウンタ５６から出力されたステップ
２を指定する信号はオア回路８２を介してアンド回路８
３を動作可能にする。

前記偏差（Ｈｓｅｔ−Ｈ）がウインドコンバレータ８４
に加わり、該偏差がウインドコンバレータ８４で設定し
た許容誤差範囲内となれば該コンパレータ８４から出力
“゜１゛を生じ、アンド回路８３から゜“１゛を出力す
る。すなわち、フォークＦＫの高さが指令値Ｈｓｅｔで
表わされた入爪遭セ２の高さになると、アンド回路８３
から゜“１゛が出力され、カウンタ５６が駆動され、ス
テップ３に進む。ステップ３を指定する出力はオア回路
７１を介して入爪高比を指示する信号鴇を生じ、前述の
回路４１でＨ２の高さを維持する。

また、オア回路６１を介して信号Ｆ／Ｒを“１゛にし、
オア回路６２，６３を介して信号ＳＴＡＲＴを“゜１゛
にし、車輛を前進走行させる。同時に、信号Ｕ／Ｄ１信
号ＣＥが゜“１゛となり、旋回制御回路４０の可逆カウ
ンタ６４で走行キヨリを加算計数させる。Ｄ−Ａ変換器
６５の出力Ｘ１は既に距離レを越えているから関数発生
器６６から出力は生じず、車輛は直進走行するだけであ
る。車輛が第７図の１点鎖線５３で示す位置に達すると
、可逆カウンタ６４の計数値は距離Ｌ２に相当する値と
なるので、これを検出する。第１１図の例では、距離Ｌ
２に相当する値が５０となるように構成し、５０となつ
たことをアンド回路８５で検出し、距離Ｌ２の信号しを
得る。信号Ｌ２は第１０図のアンド回路８６に加わる。
同アンド回路８６にはステップ３の信号が加わつており
、更に検出回路８７では第２のセンサ３８ｂの出力にも
とづいて該センサ３８ｂが定位置確認用コイル２７の位
置に合致したとき（１点鎖線５３の位置に車輛が位置す
る）これを検出し、信号１をアンド回路８６に加える。
従つて、予定（カウンタ６４の計数距離１−．）と実際
の位置（センサ３８ｂの出力）が一致したときアンド回
路８６は出力゜“１゛を生じ、カウンタ５６を駆動して
、ステップ４に進める。ステップ４を指定する出力はオ
ア回路８８に加わり、出爪高Ｈ３を指定する信号Ｈ３を
゜“１゛にする。この信号比が゜゛１゛になると第１３
図のノア回路７４ぱ゜０゛であり、トランジスタ７５は
ｌオフであるが、トランジスタ７９は入爪高鴇のときと
は逆に動作する。つまり、荷おろしの場合は、スイッチ
７３の端子ＵＬが゜“０゛であり、端子Ｌが“１゛であ
るので、？の゛゜０―田Ｂ゜゛１゛により、ノア回路８
０，７７が出力“゜０゛門となり、ノア回路７８の出力
が“゜１゛となつてトランジスタ７９がオンとなる。従
つて、指令高さＨｓｅｔは指定された棚の高さＬＨのみ
となり、入爪高鴇の高さ゜゜ＬＨ＋ｈ゛から゜“ｈ゛の
高さだけ下げる。また、荷積みの場合は、端子ＵＬが゜
“１゛、フ端子Ｌが″０″であるので、トランジスタ７
９がオフとなり、指令高さＨｓｅｔは指定された棚の高
さＬＨに微小高さｈを加算した値となり、入爪高山のと
きの高さ゜“ＬＨ゛から゛ｈ゛の高さだけ上がる。偏差
（Ｈｓｅｔ−Ｈ）が許容誤差内になると前述と同様にア
ンド回路８３の出力が゜゜１゛となり、カウンタ５６を
ステップ５に進める。ステップ５を指定する出力はオア
回路６２，６３を介して信号ＳＴＡＲＴを゜“１゛にし
、走行態勢とする。

しかし、オア回路６１の出力は６４０゛５であるので信
号Ｆ／Ｒは“０゛であり、後進走行を指令する。従つて
、荷をおろした、あるいは荷を積んだ、フォークリフト
は実線５２（第７図）の位置まで後退する。このとき、
信号Ｕ／Ｄは゜゜０゛であり、可逆カウンタ６４の減算
動作を指令する。従つてステップ３のとき進んだ距離と
同り距離だけ後退すると、カウンタ６４の計数値は距離
Ｌ１に相当する値となり、また、第１のセンサ３８ａが
定位置確認用コイル２７の位置に合致するので、アンド
回路６８の出力が゜゜１゛２となり、カウンタ５６を駆
動する。カウンタ５６の出力がステップ６を指定するも
のになると、オア回路６０の出力が“１゛５となり、定
常高Ｈ１を指定する信号Ｈ１が゜゛１゛となる。

信号Ｈ１は第１３図のトランジスタ８９をオフにし、可
変抵抗器■Ｒ１で設定された定常高Ｈ１の電圧を指令値
Ｈｓｅｔとしてサーボ系７６に加える。このときトラン
ジスタ７５，７９はオンであり、ＬＨｌ〜ＬＨ３及びｈ
の電圧は加わらない。フォークＦＫの高さが、定常高Ｈ
１の許容誤差範囲内になると、アンド回路８３の出力が
゜゜１゛となり、カウンタ５６をステップ７に進める。
ステップ７を指定する信号はオア回路６０，６２，６３
に加わり、信号Ｈ１、信号ＳＴＡＲＴｌ信号ＣＥを夫々
゜゜１゛にする。

このとき信号Ｆ／Ｒは“゜０゛で後進走行を指定し、信
号Ｕ／Ｄは“０゛で減算を指定する。従つて、車輛は後
進走行を開始し、カウンタ６４は距離Ｌ１の値から０に
向けて減算を開始する。Ｄ−Ａ変換器６５の出力Ｘｌが
距離レに相当する値よりも小さくなると、関．数発生器
６６からステップ１のときとは逆方向にステアリング角
度Ｙｓの関数が発生されるので、車輛は後進走行しつつ
ステーションの位置に向つて旋回する。カウンタ６４の
計数値が０になるとステーションの位置に戻つたことを
意味するの−で、ノア回路９０でこれを検出し、信号Ｌ
。を発生する。信号Ｌは第１０図のアンド回路９１に加
わる。このアンド回路９１にはステップ７の信号が加わ
つているので、車輛がステーションの位置に戻ると同回
路９１は“゜１゛を出力し、カウンタ５６をステップ８
に進める。ステップ８を指定する信号によつてカウンタ
５６をリセットする。

カウンタ５６がリセットされるとステップ０の出力が゜
゜１゛となり、自動走行／シーケンス信号ＡＵＴ／ＳＥ
Ｑが゜゜１゛となつて誘導ケーブルに沿つた自動走行を
行なうことを指示する。この信号ＡＵＴ／ＳＥＱが゜゜
０゛のときはシーケンスを実行することを指示する。信
号）ＡＵＴ／ＳＥＱは第１１図の可逆カウンタ６４のリ
セット入力に加わり、該カウンタ６４をＯにリセットす
る。なお、ステップ２，４及び６のときは、オア回路６
３の出力は“゜０゛であるので信号ＳＴＡＲＴは“０゛
であり、走行指令が解除され門る。同時にインバータ９
２の出力が６６Ｆ′となり、停止指令信号ＳＴＯＰが“
゜１゛となる。これにより制動制御用アクチュエータ３
３（第４図）が駆動され、ブレーキがかけられ、車輛は
停止する。ｊ以上のようにして、荷役作業シーケンス
が実行される。

例えば、ステーションＳ２に対応するラック１０（第１
図）で荷を積載したフォークリフトは、荷役作業を終え
ると再び誘導ケーブル１５に誘導されて走行し、ステー
ションＳ４で停止する。そしてステーションＳ４で前述
のような荷役作業シーケンスに従つて、作業を遂行し、
工作機械１１の荷積みおろし口１１ａに荷をおく。また
、工作機械１１で完成した製品または部品をフォークに
積載し、それを適宜のラック１０に格納させるように制
御することもできる。荷役作業車輛のブロック制御につ
いてこの実施例においては、第２図に示したように、フォー
クリフトを複数台備え、各フォークリフトの制御系統を
ブロックＢ１〜Ｂｎ毎に形成している。

各ブロック別に制御系統は異なり、各制御系統は端末装
置２０１〜２０ｎを介して１つの中央制御装置１９に中
継される。１つの中央制御装置１９によつてすべてのブ
ロックＢ１〜Ｂｎを制御することにより、異なるブロッ
クに属する誘導ケーブルが互に干渉しあつて１つのコー
スを形成している部分においても（例えば第１図の誘導
ケーブル１６と１３，１５）も円滑にコントロールでき
る。

このようなブロック制御の方式を利用し、複数のフォー
クリフトＦＬｌ〜Ｆ１−．を集中管理するように構成す
れば、複数のブロックでコースが重なる部分を除いては
、各ブロック共通の周波数を使用することができるので
、全体で使用する周波数の数を少なくすることができる
。また、複数のフォークリフトに搭載する無人走行及び
無人荷役作業のための装置を共通化、標準化することが
できる。また、データ伝送ライン２１は時分割方式等の
採用によりライン数を少なくすることができる。更に、
各ブロック内におけるラック１０の格納状況あるいは車
輛の運行状況を端末装置２０１〜２０ｎ１伝送ライン２
１を経てフィードバックすることが容易になり、１つの
中央制御装置によつて在庫管理を含めたすべての事項に
関する集中管理が可能になる。なお上記実施例では荷役
作業車輛として既存のフォークリフトを改良したものを
使用したが、これに限らない。

例えば、フォークＦＫを車体の側部に取付けた特別のフ
ォークリフトを使用してもよく、使用する車輛の型に応
じて荷役作業シーケンスは適宜変更される。また、各ス
テーション毎にターンテーブルを設け、このターンテー
ブル上に車輛をのせてラック１０の方向に向けるように
することもでき、この場合９ｇ旋回シーケンスは不用で
ある。また、荷役作業シーケンスに旋回工程が含まれな
いように誘導ケーブルを布設し、ステーションを設ける
ことも可能である。また、車輛の誘導方式としては、誘
導ケーブルを用いた手段に限らず、その他適宜の方式を
採用してもよい。以上説明したように本発明によれば、
倉庫あるいは工場等において従来は人手あるいは手動操
作に頼らざるを得なかつた荷役作業を完全に自動化する
ことができるようになるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成した無人式荷役作業場の一
実施例を示す平面略図、第２図は本発明実施例の制御系
統を示すブロック線図で、ブロック制御の概念を示すも
の、第３図は上記実施例で使用する端末装置の一構成例
を示すブロック線図、第４図は上記実施例で使用する荷
役作業車輛（フォークリフト）に搭載される制御装置の
一例を示すブロック線図、第５図は走行コースを指定す
る方式の一例を説明する図、第６図はステーションの構
成法について説明する図、第７図は荷役作業シーケンス
を説明する平面略図、第８図はフォークリフトに取付け
る第１及び第２の定位置検出センサの取付け位置を説明
する図、第９図は荷積みあるいは荷おろしの際のフォー
ク高さを指定する入爪ＡＩ２について説明する図、第１
０図は第４図の荷役作業制御装置の一例を示すブロック
線図、第１１図は第４図の旋回制御回路の一例を示すブ
ロック線図、第１２図は旋回の際のステアリング角制御
に使用する関数の一例を示すグラフ、第１３図は第４図
のフォーク高さ制御回路の一例を示すブロック線図であ
る。１０・・・・・・ラック、１０ａ・・・・・・ラックの
棚、１１・・・・工作機械、１１ａ・・・・・・荷積み
おろし口、１２〜１８・・・・・誘導ケーブル、Ｓ１〜
Ｓｌ。

Claims

【特許請求の範囲】

１荷の積みおろし作業機能を備えるフォークリフト等
の荷役作業車輌を荷役作業装置によつて司令された場所
迄誘導線に沿つて走行させる手段と、前記指令された場
所と上記誘導線より離隔した荷の積みおろし場所との間
においてシーケンス制御により車輌の走行および操舵を
行う手段と、上記荷の積みおろし場所において積みおろ
し作業を行う手段とを設けた無人荷役作業装置。