JP2005089013A - Forklift - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フォークの先端に設けられたセンサでパレットの開口を検出し、フォークをパレットの開口に差し込んで荷取りを行うフォークリフトに関するものである。 The present invention relates to a forklift that detects the opening of a pallet with a sensor provided at the tip of the fork and loads the fork by inserting it into the opening of the pallet.
工場や倉庫等においては、無人フォークリフトは、予め定められた走行路を電磁誘導手段等によって誘導されて荷取り位置まで走行し、当該位置においてリフトを昇降させた後にフォークを前進させることにより荷が戴置されたパレットの荷取りを行う(パレットを掬う)。この場合、荷取りを行う高さは予め決まっているが、床面の凹凸や傾斜、フォークリフトのタイヤの磨耗、パレットの製造誤差や撓み、リフトの昇降量の誤差等の累積によってフォークの位置とパレットの位置との間でずれが生じる。このため、予め決まっている荷取り高さでフォークをパレット開口に向けて前進させるとフォークとパレットとが干渉することがある。 In factories, warehouses, etc., unmanned forklifts are guided by electromagnetic induction means or the like on a predetermined traveling path and travel to a cargo pick-up position. Unload the placed pallet (call the pallet). In this case, the height at which the cargo is unloaded is determined in advance, but the position of the fork is determined by accumulation of unevenness and inclination of the floor surface, wear of the tires of the forklift, manufacturing errors and deflection of the pallet, and lift lift errors. There is a deviation from the position of the pallet. For this reason, if the fork is advanced toward the pallet opening at a predetermined height, the fork and the pallet may interfere with each other.
この問題を解決するために、下記の特許文献1には、荷取り高さを中心とする適当な範囲でフォークを昇降させ、フォークの先端に設けられたセンサで開口の上端および下端位置を検出し、その検出結果に基づいてフォークとパレットとが干渉しない位置を求め、その位置でフォークを前進させて荷取りを行うことが従来例として示されている(第1の従来例)。
また、特許文献1には解決手段として以下のものが示されている。まず、フォークを荷が戴置されたパレットの開口の位置よりも高い位置に移動させる。そして、フォークを下降させつつフォークの先端に設けられたセンサで物体を検出し、物体が検出されなくなった位置をパレット開口の位置(実際の荷取り高さ)と判断し、その位置でフォークを前進させて荷取りを行う(第2の従来例)。しかし、特許文献1には、センサの具体的構造およびセンサの上下方向の検出範囲が示されていないので定かではないが、センサが物体を検出しなくなる位置は、パレットの上板を検出しなくなった位置と解される。そして、当該位置からフォークを僅かに下降させた位置で荷取りを行うものと解される。
In order to solve this problem, the following
しかしながら、上記第1の従来例においては、パレット開口の上端および下端を検出するためにフォークを昇降させた後にフォークを荷取り高さに戻さなければならず、荷取り作業のスループットが低下するという問題がある。
また、上記第2の従来例においては、例えば、パレットが撓んでパレットの開口が狭くなっているときでもフォークの上面および下面とパレットとの間に所定のクリアランスを持たせて荷取りを行うためには、第1の従来例と同様にフォークを更に下降させてパレットの開口の下端の位置を検出して、再度荷取り位置まで上昇させなければならない。また、フォークの初期位置が荷取り高さよりも低い場合は、一旦フォークをパレットの開口よりも高い位置に上昇させた後に、さらにフォークを下降させなければならない。このため、第1の従来例と同様に荷取り作業のスループットが低下するという問題がある。
However, in the first conventional example, in order to detect the upper end and the lower end of the pallet opening, the fork must be returned to the loading height after raising and lowering, which reduces the throughput of the loading operation. There's a problem.
In the second conventional example, for example, even when the pallet is bent and the opening of the pallet is narrowed, the cargo is picked up with a predetermined clearance between the upper and lower surfaces of the fork and the pallet. In this case, as in the first conventional example, the fork must be further lowered to detect the position of the lower end of the pallet opening and then raised again to the loading position. In addition, when the initial position of the fork is lower than the loading height, the fork must be further lowered after the fork is once raised to a position higher than the opening of the pallet. For this reason, similarly to the first conventional example, there is a problem that the throughput of the loading operation is lowered.
本発明は、上記問題点を解決するものであって、その課題とするところは、荷取り作業を高いスループットで(短時間で)行うことのできるフォークリフトを提供することにある。 The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a forklift capable of carrying out a loading operation with high throughput (in a short time).
本発明では、フォークの先端に設けられ、パレットの開口を検出するセンサと、フォークの昇降を制御する制御部とを備えたフォークリフトにおいて、センサは、鉛直方向における開口の略中央位置から静止状態で開口の上端および下端を検出して、それぞれの検出信号を出力する。そして、制御部は検出信号に基づいて開口の上端および下端の位置を求める。 In the present invention, in the forklift provided at the tip of the fork and including a sensor for detecting the opening of the pallet and a control unit for controlling the raising and lowering of the fork, the sensor is stationary from a substantially central position of the opening in the vertical direction. The upper and lower ends of the opening are detected, and respective detection signals are output. And a control part calculates | requires the position of the upper end and lower end of opening based on a detection signal.
このようにすることで、実際に荷取りを行う可能性の高い位置である鉛直方向におけるパレットの開口の略中央位置から静止状態でパレットの開口の上端および下端の位置を求めることができ、フォークを前進させるとパレットと干渉するか否かを判断するためにフォークを昇降させる必要がない。これにより、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなる。また、静止状態でパレットの開口の上端および下端が検出されるので、複数回の検出を行っても荷取りのスループットは低下しない。そして、複数回の検出信号に対して平均化する等の統計処理を施すことにより、検出信号のノイズ(例えば、外乱光、電気ノイズ等)を除去することも可能となり、パレットの開口の上端および下端の位置を高い信頼性で求めることができる。 By doing in this way, the positions of the upper and lower ends of the pallet opening can be obtained in a stationary state from the approximate center position of the pallet opening in the vertical direction, which is the position where the cargo is actually likely to be picked up. There is no need to raise or lower the fork to determine whether or not it will interfere with the pallet when it is advanced. This increases the throughput of forklift loading. In addition, since the upper and lower ends of the pallet opening are detected in a stationary state, the loading throughput does not decrease even if a plurality of detections are performed. Then, by performing statistical processing such as averaging on a plurality of detection signals, it becomes possible to remove detection signal noise (for example, ambient light, electrical noise, etc.), and the upper end of the pallet opening and The position of the lower end can be obtained with high reliability.
本発明においては、制御部は、求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離を求め、両距離が所定値以上である場合に開口の略中央位置において荷取りを行わせる。このようにすることで、パレットの開口の略中央位置からフォークを昇降させることなく当該位置でフォークの上面および下面のクリアランスを確保しつつ荷取りを行うことができる。これにより、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。 In the present invention, the control unit obtains the distance between the upper surface of the fork and the upper end of the opening and the distance between the lower surface of the fork and the lower end of the opening based on the obtained positions of the upper end and the lower end of the opening. When the value is greater than or equal to the value, the cargo is picked up at a substantially central position of the opening. By doing in this way, it is possible to pick up the cargo while securing the clearance between the upper surface and the lower surface of the fork at this position without raising and lowering the fork from the substantially central position of the opening of the pallet. This increases the throughput of forklift loading and reliably prevents interference between the fork and the pallet.
また、本発明においては、制御部は、求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離を求め、いずれか一方の距離のみが所定値以下である場合は、両距離が所定値以上となる新たな位置にフォークを移動させ、当該位置で荷取りを行わせる。このようにすることで、パレットの開口の略中央位置で荷取りを行うことができない場合でも新たな位置で荷取りを行うことができると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。 In the present invention, the control unit obtains the distance between the upper surface of the fork and the upper end of the opening and the distance between the lower surface of the fork and the lower end of the opening based on the obtained positions of the upper and lower ends of the opening. When only one distance is less than or equal to the predetermined value, the fork is moved to a new position where both distances are greater than or equal to the predetermined value, and the cargo is picked up at that position. By doing so, even when the cargo cannot be picked up at the approximate center position of the opening of the pallet, the picking up can be performed at a new position, and the interference between the fork and the pallet is surely prevented.
さらに、本発明においては、制御部は、新たな位置で荷取りを行わせる場合において、当該位置においてセンサで検出された開口の上端および下端の検出信号に基づいて、フォークの上面と開口の上端との距離およびフォークの下面と開口の下端との距離とを求め、両距離が共に所定値以上である場合に荷取りを行わせる。このようにすることで、新たな位置においてもセンサによってパレットの開口の上端および下端が検出されるので、フォークの昇降駆動部および/または昇降量測定部の精度が低い場合であっても、パレットの開口の上端および下端の位置を高い精度で求めることができ、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。 Further, in the present invention, when the control unit causes the cargo to be picked up at a new position, the control unit detects the upper end and the upper end of the opening based on the detection signals of the upper and lower ends of the opening detected by the sensor at the position. And the distance between the lower surface of the fork and the lower end of the opening, and when both distances are equal to or greater than a predetermined value, the cargo is picked up. In this way, since the upper and lower ends of the pallet opening are detected by the sensor even at a new position, even if the accuracy of the fork elevating drive unit and / or elevating amount measuring unit is low, the pallet The positions of the upper and lower ends of the opening can be obtained with high accuracy, and interference between the fork and the pallet is reliably prevented.
さらに、本発明においては、求められた開口の上端および下端の位置は、センサの鉛直方向の中央を基準とした相対的な位置である。このようにすることで、パレットの開口の上端および下端の位置は、フォークの昇降駆動部および/または昇降量測定部の精度に依存することなく高い精度で求められる。また、センサはフォークに固定されているので、センサの中央とフォークとは常に一定の位置関係にあり、フォークの上面および下面のクリアランスも更に高い精度で求められる。これにより、パレットの開口の位置を再検出しなければならない事態に至ることがなく、結果的にフォークリフトの荷取りのスループットが高くなると共に、フォークとパレットとの干渉が確実に防止される。 Further, in the present invention, the obtained positions of the upper end and the lower end of the opening are relative positions based on the center in the vertical direction of the sensor. By doing in this way, the position of the upper end and lower end of the opening of a pallet is calculated | required with high precision, without being dependent on the precision of the raising / lowering drive part of a fork and / or the raising / lowering measuring part. Further, since the sensor is fixed to the fork, the center of the sensor and the fork are always in a fixed positional relationship, and the clearance between the upper surface and the lower surface of the fork is also required with higher accuracy. As a result, a situation in which the position of the opening of the pallet must be re-detected is not reached, and as a result, the throughput of forklift loading is increased, and interference between the fork and the pallet is reliably prevented.
さらに、本発明においては、開口の略中央位置は仮の荷取り高さである。このようにすることで、仮の荷取り高さでフォークの上面および下面のクリアランスを求めることが可能となる。当該高さでは一般的にクリアランスが所定値以上になる可能性、つまり、フォークを昇降させることなく荷取りを行える可能性が高いので、フォークリフトの荷取りのスループットが高くなる。 Furthermore, in the present invention, the approximate center position of the opening is the provisional load pickup height. By doing in this way, it becomes possible to obtain | require the clearance of the upper surface of a fork, and a lower surface with temporary picking height. At this height, there is a high possibility that the clearance is generally greater than or equal to a predetermined value, that is, there is a high possibility that the fork can be picked up without raising or lowering the fork.
さらに、本発明においては、センサは反射型光センサであり、その受光部は鉛直方向に配された複数の受光素子で構成され、各受光素子の配置および出力信号から開口の上端および下端が検出される。このようにすることで、複数の受光素子の出力信号に対して統計処理をすることにより、スポット的な外乱光をキャンセルすることが可能となり、外乱光による誤検出が防止される。また、受光素子の個数を増やせば検出精度が高まり、パレットの開口の上端および下端を高い精度で検出することができ、ひいてはフォークの上面および下面のクリアランスを高い精度で求めることができる。 Further, in the present invention, the sensor is a reflection type optical sensor, and its light receiving part is composed of a plurality of light receiving elements arranged in the vertical direction, and the upper end and the lower end of the opening are detected from the arrangement of each light receiving element and the output signal. Is done. By doing so, it is possible to cancel the spot-like disturbance light by performing statistical processing on the output signals of the plurality of light receiving elements, and prevent erroneous detection due to the disturbance light. Further, if the number of light receiving elements is increased, the detection accuracy can be increased, the upper and lower ends of the pallet opening can be detected with high accuracy, and the clearance between the upper surface and the lower surface of the fork can be determined with high accuracy.
本発明によれば、荷が戴置されたパレットの荷取り作業を高いスループットで行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the loading operation | work of the pallet in which the load was loaded can be performed with high throughput.
図1〜図7を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図1は、本発明にかかるフォークリフト1および荷取りの動作を示す図である。図2は、フォークリフト1の制御構造を示すブロック図である。本発明は有人フォークリフトにも適用できるが、以下ではフォークリフト1は無人フォークリフトであるとして説明する。まず、図1について説明する。Fは床、Tは荷台、Pは荷台Tの上に戴置されたパレット、WはパレットPの上に戴置された荷である。また、PUはパレット上板、PLはパレット下板、PHはパレット開口である。
The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing a
図1(a)に示されるように、フォークリフト1は、予め定められた走行路を走行し、荷取りを行う荷Wが戴置されたパレットPの正面の所定位置で停止する。フォークリフト1に立設されたマスト10には、第1、第2フォーク11、12が昇降自在に設けられる。第1、第2フォーク11、12は一対となっており、図の手前側の第1フォーク11のみが図示されている。第1、第2フォーク11、12のいずれかを特定する場合を除き、以下では単にフォーク11ということにする。第1、第2フォーク11、12の先端には、それぞれ第1、第2センサ13、14が設けられている。図では手前側の第1センサ13のみが図示されている。第1、第2センサ13、14のいずれかを特定する場合を除き、以下では単にセンサ13ということにする。センサ13は、その前方の物体を検出し、検出信号を制御部17に送る。
As shown in FIG. 1A, the
次に、図1(a)の状態からフォーク11が移動し、図1(b)のように仮の荷取り高さで停止する。この図ではフォーク11は下降しているが、フォーク11の初期位置が仮の荷取り高さよりも低い場合は、フォーク11は上昇することになる。この仮の荷取り高さの値は、通信部19によってホスト(不図示)から受信されたものであり、制御部17に記憶されている。仮の荷取り高さで支障なく荷取りを行うことが可能であれば、この高さで荷取りが行われる。この場合、仮の荷取り高さは実際の荷取り高さとなる。
Next, the
次に、仮の荷取り高さにフォーク11を静止させた状態で、センサ13は、パレット開口PHの上端および下端を検出し、その検出信号(検出データ)を制御部17に送る。制御部17は、この検出信号からパレット開口PHの上端および下端の位置を求め、さらにフォーク11の上面とパレット開口PHの上端との距離(フォーク11の上面のクリアランス)およびフォーク11の下面とパレット開口PHの下端との距離(フォーク11の下面のクリアランス)を求める。フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であれば、図1(c)に示されるように、仮の荷取り高さにおいてフォークリフト1を前進させてフォーク11をパレット開口PHに差し込み、さらにフォーク11を僅かに上昇させることによってパレットPをフォーク11上に荷取りする。そして、フォークリフト1を後退させ、パレットP上の荷Wをホストから指示された運搬先へ運搬する。
Next, the
また、仮の荷取り高さにおいてフォーク11の上面および下面のクリアランスのいずれか一方のみが所定値以下であれば、フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上となる新たな位置にフォーク11を移動させた後に荷取りを行う。それに対し、仮の荷取り高さにおいてフォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であれば、エラー処理が行われる。上記のパレット開口PHの上端および下端の検出、ならびに荷取り動作の詳細については後述する。
Further, if only one of the clearances of the upper surface and the lower surface of the
次に、図2について説明する。制御部17は、CPU,ROM,RAM等から構成される。ROMにはプログラムおよび定数データが格納され、このプログラムがCPUによって実行されることにより、フォーク昇降駆動部15等の各部が制御される。また、RAMは各種のデータの記憶領域およびCPUの演算作業領域として使用される。上述の仮の荷取り高さもRAMに記憶されている。制御部17には、第1センサ13、第2センサ14、フォーク昇降駆動部15、エンコーダ16、走行駆動部18、通信部19および操作部20が接続されている。また、制御部17、フォーク昇降駆動部15等には、フォークリフト1に搭載されたバッテリ21から電力が供給される。
Next, FIG. 2 will be described. The
第1、第2センサ13、14は、それぞれ第1、第2フォーク11、12の先端に設けられており、パレット開口PHの上端および下端を検出する。第1、第2センサ13、14で検出された信号は制御部17に送られ、パレット開口PHの上端および下端の位置が求められる。尚、第1、第2センサ13、14の構造および機能は同じである。
フォーク昇降駆動部15は、例えば、油圧モータ、電磁弁および油圧シリンダから構成され、制御部17から受けたフォーク昇降信号に基づいてフォーク11を昇降させる。エンコーダ16は、フォーク昇降駆動部15に隣接して設けられ、フォーク11の移動量(昇降量)を計測する。計測データは、制御部17に送られ、制御部17のRAMに記憶される。フォーク11を上昇させたときは移動量を加算し、下降させたときは移動量を減算することによって、現在のフォーク11の高さが求められる。この値も制御部17のRAMに記憶される。
The first and
The fork lifting / lowering
走行駆動部18は、制御部17から受けた信号に基づいてフォークリフト1を予め定められた走行路上を走行させ、所定の位置で停止させる。通信部19は、ホスト(不図示)からの指令およびデータ(例えば、運搬指示データ)を受信して、これらを制御部17に送る。運搬指示データとしては、仮の荷取り高さ、運搬先の位置のデータ等がある。また、制御部17から受けたフォークリフト1の状態データ等(例えば、後述のエラー情報)をホストに送信する。操作部20には、各種のレバー、スイッチ等が設けられており、手動モードでは、これらのレバー、スイッチ等が操作されると、操作に応じた信号が制御部17に送られる。
The traveling
図3は、フォーク11とセンサ13とパレットPとの位置関係を示す図である。この図では、荷Wおよび荷台Tの図示は省略されている。図3(a)は平面図であり、図3(b)はフォーク11の中心線FCに対する縦断面図である。ここでは、センサ13は、フォーク11の先端の空洞部内に配置された反射型光センサであり、光をパレットPに向けて投光する投光部13TとパレットPからの反射光を受光する受光部13Jとで構成される。また、フォーク11の中心線FCと受光部13J(または、センサ13)の中心線JCとは一致している。
FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship among the
受光部13Jの左右(図3(a)の上下方向)には、上下2段に投光部13Tが配される。投光部13Tからの光は、左右方向においては受光部13Jの直前方にあるパレットPの部分PAに向けて投光される。また、当該光は、上下方向においては、センサ13の位置がパレットPに対して上下方向に多少変動したとしても、少なくともパレット開口PHの上端(パレット上板PUの下端)およびパレット開口PHの下端(パレット下板PLの上端)からの反射光が受光部13Jで受光されるように、所定の広がり角度をもって投光される。投光部13Tとしては、所定の広がり角度で光を投光することができるもの、例えば、発光ダイオードが用いられる。これは、パレット上板PUまたはパレット下板PLからの反射光が受光部13Jで受光されること、およびパレット開口PHでは光が反射しないことを利用してパレット開口PHの上端および下端を検出していることによるものである。また、受光部13Jの前面にはレンズ部35(図5参照)が設けられており、パレット上板PUおよびパレット下板PLが受光部13Jで結像するようにしている。
On the left and right sides of the
図3(b)において、FTはフォーク11の厚さ、FCはフォーク11の中心線、JCは受光部13J(または、センサ13)の中心線、PHCはパレット開口PHの高さ方向における中心線である。尚、図1に示される仮の荷取り高さは、パレット開口PHの中心線PHCと略同じ高さである。DPはパレットPの前面とフォーク11の先端との距離、DJは受光部13Jとフォーク11の先端との距離、DJPは受光部13JとパレットPの前面との距離である。距離DPは、運搬指示データとしてホストから受信され、制御部17のRAMに記憶される。そして、フォークリフト1は、距離DPがホストからの指示通りとなるようにパレットPの正面で停止する(図1(a)参照)。距離DJは、フォークリフト1に固有の距離であり、この値は制御部17のROMに記憶されている。距離DJPは、距離DPと距離DJとが加算された値である。
In FIG. 3B, FT is the thickness of the
CUは、フォーク11の上面とパレット開口PHの上端との距離、つまり、フォーク11の上面のクリアランスである。CLは、フォーク11の下面とパレット開口PHの下端との距離、つまり、フォーク11の下面のクリアランスである。そして、後述するようにフォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上である場合にフォーク11をパレット開口PH内に差し込んで荷取りを行う。ここで、参考までに各部の寸法を例示する。パレット上板PUおよびパレット下板PLの厚さは20mm、パレット開口PHの縦幅は100mm、フォーク11の厚さは40mm、受光部13Jとフォーク11の先端との距離DJは10mm、受光部13JとパレットPの前面との距離DJPは150mmである。そして、このときのフォーク11の上面および下面のクリアランスが共に、例えば、20mm以上であれば荷取りが行われる。
CU is the distance between the upper surface of the
図4は、センサ13の受光部13Jを示す図である。この受光部13Jは、64行×1列のCCD型受光素子であり、図4(a)に示されるように中心線JCの上下に各32個の受光素子13JJが縦方向に配列されている。各受光素子13JJの受光状態(オン/オフ)は、受光部13J内のシフトレジスタ(不図示)を介してCPUによってシリアルに読み出され、制御部17のRAMの作業領域に一時的に格納される。
FIG. 4 is a diagram illustrating the
図4(b)は、受光部13Jの中心線JCとパレット開口PHの中心線PHCとが高さ方向において一致しているときの受光状態を示す図である。図4(c)は、受光部13Jの中心線JCがパレット開口PHの中心線PHCよりも上方にずれているときの受光状態を示す図である。図4(b)、(c)の上方の斜線部13JAはパレット下板PLからの反射光を受光した受光素子13JJを示し、下方の斜線部13JBはパレット上板PUからの反射光を受光した受光素子13JJを示す。斜線部13JA、斜線部13JBの中心線JCから距離は、図4(b)では等しいが、図4(c)では等しくない。
FIG. 4B is a diagram showing a light receiving state when the center line JC of the
上述のように、制御部17のRAMには各受光素子13JJの受光状態(オン/オフ)が格納されている。このデータを使用して、制御部17は受光部13Jの中心線JCの上側の何番目の受光素子13JJがパレット下板PLからの反射光を検出し、下側の何番目の受光素子13JJがパレット上板PUからの反射光を検出しているかを調べる。パレット下板PLからの反射光を検出する当該中心線JCに最も近い受光素子13JA1の位置がパレット開口PHの下端に相当し、パレット上板PUからの反射光を検出する当該中心線JCに最も近い受光素子13JB1の位置がパレット開口PHの上端に相当するので、受光部13J上におけるパレット開口PHの上端および下端の位置を求めることができる。尚、パレット開口PHの上端および下端の位置を求めるだけではなく、パレット上板PUおよびパレット下板PLが所定値以上の厚みをもつことも調べ、これにより検出の信頼性をより高めるようにしてもよい。
As described above, the light receiving state (ON / OFF) of each light receiving element 13JJ is stored in the RAM of the
また、制御部17のRAMには受光部13JとパレットPの前面との距離DJP、受光部13Jを構成する各受光素子13JJの縦幅、およびレンズ部35の特性等のデータが記憶されている。そして、これらのデータおよび上記の求められた受光部13J上におけるパレット開口PHの上端および下端の位置に基づいて、パレット開口PHの上端および下端の位置が制御部17によって算出される。このパレット開口PHの上端および下端の位置は、受光部13Jの中心線に対する相対的な位置であり、より具体的には、受光部13Jの中心線JCとパレット開口PHの上端との高さ方向の距離、および当該中心線JCとパレット開口PHの下端との高さ方向の距離である。
The RAM of the
次に、フォーク11の上面および下面のクリアランスについて説明する。図3に示されるように、フォーク11の中心線FCと受光部13Jの中心線JCとが一致しているので、フォーク11の上面のクリアランスCUは、上記の算出された受光部13Jの中心線JCとパレット開口PHの上端との距離からフォーク11の厚さFTの半分を減算した値となる。また、フォーク11の下面のクリアランスCLは、上記の算出された受光部13Jの中心線JCとパレット開口PHの下端との距離からフォーク11の厚さFTの半分を減算した値となる。尚、フォーク11の中心線FCと受光部13Jの中心線JCとが一致していない場合は、両中心線FC,JCの変位量に基づく値によって上記のフォーク11の上面のクリアランスCUおよび下面のクリアランスCLが補正される。
Next, the clearance between the upper surface and the lower surface of the
図5は、センサ13の具体的な構造の一例を示す図であり、図3の態様に相当する構造を示すものである。図5(a)は、筐体31の上板が外された状態の平面図である。図5(b)は、透明板32が外された状態の右側面図である。図5(c)は、レンズ部35の側面を示す部分縦断面図である。図5(d)は、発光ダイオード33の側面を示す部分縦断面図である。このセンサ13は、筐体31、筐体31の前面に設けられた防塵用の透明板32、多数の発光ダイオード33、CCD型受光素子34、CCD型受光素子34の前面に設けられたレンズ部35、発光ダイオード33の駆動回路、CCD型受光素子34の周辺回路等を含むプリント基板36、プリント基板36と制御部17とを接続するためのコネクタ37とで構成されている。また、CCD型受光素子34の周囲には、発光ダイオード33からの直射光がCCD型受光素子34に入射するのを防止するためのフード(不図示)が設けられている。尚、発光ダイオード33、CCD型受光素子34、プリント基板36およびコネクタ37を接続する配線の図示は省略されている。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a specific structure of the
図6および図7は、本発明にかかるフォークリフト1の荷取り動作を示すフローチャートである。フォークリフト1がパレットPの前方で停止して図1(a)の状態になると、このフローチャートで示されるプログラムが起動される。まず、繰り返し回数としてn(例えば、3)が制御部17のRAMに設定される(S1)。次に、フォーク11を仮の荷取り高さに移動させる(S2)。次に、第1および第2センサ13、14でパレット開口PHの上端および下端を検出する(S3)。次に、検出データに基づいてパレット開口PHの上端および下端の位置を求め、求められた位置から第1および第2フォーク11、12の上面および下面のクリアランスを求める(S4)。
6 and 7 are flow charts showing the loading operation of the
次に、第1フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であるか否かが判断され(S5)、クリアランスが共に所定値以上である場合は、第2フォーク12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であるか否かが判断される(S6)。共に所定値以上である場合は、荷取りを行わせた(S7)後に、呼び出し元に戻る。
Next, it is determined whether or not the clearances of the upper and lower surfaces of the
S5で第1フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上ではないと判断された場合は、第1フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であるか否かが判断される(S8)。クリアランスが共に所定値以下である場合は、フォーク11を昇降させても第1フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上とはなりえないので、エラー処理が行われる(S9)。エラー処理として、例えば、フォークリフト1の動作を停止させる、通信部19を介してエラー情報をホストに送信する、エラーランプを点灯させる、警報を鳴らす等の処理が行われる。そして、エラー処理の実行後、呼び出し元に戻る。通常は、第1フォーク11の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下となることはないが、例えば、ホストからの運搬指示データが間違っているとき、フォークリフト1がパレットPの正面の所定位置で停止しなかったとき、パレットPの一部が破損しているとき、第1センサ13が故障しているとき等に、このような事態になる。
If it is determined in S5 that the clearances of the upper and lower surfaces of the
S6で第2フォーク12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上ではないと判断された場合は、第2フォーク12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下であるか否かが判断される(S10)。クリアランスが共に所定値以下である場合は、フォーク11を昇降させても第2フォーク12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上とはなりえないので、エラー処理が行われた(S9)後に、呼び出し元に戻る。
If it is determined in S6 that the clearances of the upper and lower surfaces of the
S8またはS9で第1または第2フォーク11、12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以下ではない(上面または下面のいずれか一方のクリアランスが所定値以上である)と判断された場合は、図7のS11へ移行して、繰り返し回数が1だけ減算される。次に、繰り返し回数が0であるか否かが判断され(S12)、0である場合は、エラー処理が行われた(S9)後に、呼び出し元に戻る。
When it is determined in S8 or S9 that the clearances of the upper and lower surfaces of the first or
繰り返し回数が0ではない場合は、第1および第2フォーク11、12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上となるフォーク11の新たな位置を求める(S13)。例えば、上記の所定値を20mmとして、第1フォーク11の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ18mm、22mmで、第2フォーク12の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ22mm、22mmである場合は、フォーク11を2mmだけ下降させた位置が新たな位置である。それに対し、第1フォーク11の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ18mm、22mmで、第2フォーク12の上面および下面の現状のクリアランスがそれぞれ22mm、21mmである場合は、新たな位置を求めることができない。次に、フォーク11の新たな位置が求められたか否かが判断され(S14)、求められなかった場合は、エラー処理が行われた(S9)後に、呼び出し元に戻る。
If the number of repetitions is not 0, a new position of the
フォーク11の新たな位置が求められた場合は、当該位置にフォーク11を移動させ(S15),S3に戻る。そして、S3において再び第1および第2センサ13、14でパレット開口PHの上端および下端の位置が検出される。新たな位置において第1および第2フォーク11、12の上面および下面のクリアランスが共に所定値以上であれば、当該位置で荷取りが行われる。このように新たな位置において第1および第2センサ13、14でパレット開口PHの上端および下端の位置が検出されるので、フォーク昇降駆動部15の精度が高くないときでもフォーク11とパレットPとの干渉が未然に防止される。
When a new position of the
以上に説明したように、フォーク11を仮の荷取り高さ(高さ方向におけるパレット開口PHの略中央位置)に移動させ、静止状態でセンサ13によってパレット開口PHの上端および下端を検出し、検出信号に基づいてパレット開口PHの上端および下端の位置を求め、求められた値からフォーク11の上面および下面のクリアランスを求める。そして、両クリアランスが共に所定値以上であれば、仮の荷取り高さが実際の荷取り高さとなり、そこで荷取りが行われるので、スループットが向上する。
As described above, the
また、第1および第2フォーク11、12の双方のクリアランスを調べているので、パレット上板PUまたはパレット下板PLが部分的に撓んでいたり、フォークリフト1のタイヤが接する床Fに傾斜がある場合であっても、フォーク11とパレットPとの干渉が確実に防止される。
Further, since the clearances of both the first and
以上述べた実施形態においては、第1、第2センサ13、14を用いて第1、第2フォーク11、12のクリアランスを求める場合について説明したが、センサ13およびフォーク11の個数はこれらに限定されるものではない。
In the embodiment described above, the case where the clearances of the first and
また、上記実施形態では、センサ13の投光部13TからパレットPの上下方向の全体に向けて光を投光する場合について説明したが、指向性の高い光ビームをパレットPの上部から下部に向けて走査し、その反射光を検出することによりパレット開口PHの上端および下端を検出するようにしてもよい。さらに、上記実施形態では、反射型光センサについて説明したが、本発明は他の方式のセンサにも適用することができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where light was projected toward the whole up-down direction of the pallet P from the
1 フォークリフト
11 第1フォーク(フォーク)
12 第2フォーク
13 第1センサ(センサ)
13J 受光部
13JJ 受光素子
13T 投光部
14 第2センサ
15 フォーク昇降駆動部
17 制御部
CU フォークの上面のクリアランス
CL フォークの下面のクリアランス
DJP パレットの前面と受光部との距離
FC フォークの中心線
FT フォークの厚さ
JC 受光部の中心線
P パレット
PH パレット上板
PL パレット下板
PH パレット開口
PHC パレット中心線
1
12
13J Light-receiving unit 13JJ Light-receiving
Claims (7)
前記センサは、鉛直方向における前記開口の略中央位置から静止状態で前記開口の上端および下端を検出して、それぞれの検出信号を出力し、
前記制御部は前記検出信号に基づいて前記開口の上端および下端の位置を求めることを特徴とするフォークリフト。 In a forklift that is provided at the tip of the fork and includes a sensor that detects the opening of the pallet and a control unit that controls the lifting and lowering of the fork.
The sensor detects an upper end and a lower end of the opening in a stationary state from a substantially central position of the opening in the vertical direction, and outputs respective detection signals.
The said control part calculates | requires the position of the upper end and lower end of the said opening based on the said detection signal, The forklift characterized by the above-mentioned.
前記制御部は、前記求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離を求め、両距離が所定値以上である場合に前記開口の略中央位置において荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to claim 1,
The control unit obtains the distance between the upper surface of the fork and the upper end of the opening and the distance between the lower surface of the fork and the lower end of the opening based on the obtained positions of the upper and lower ends of the opening, and both distances are predetermined values. In this case, the forklift is configured to pick up cargo at a substantially central position of the opening.
前記制御部は、前記求められた開口の上端および下端の位置に基づいてフォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離を求め、いずれか一方の距離のみが所定値以下である場合は、両距離が所定値以上となる新たな位置にフォークを移動させ、当該位置で荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to claim 1,
The control unit obtains the distance between the upper surface of the fork and the upper end of the opening and the distance between the lower surface of the fork and the lower end of the opening based on the obtained positions of the upper end and the lower end of the opening. A forklift that moves the fork to a new position where both distances are equal to or greater than a predetermined value when only the distance is equal to or less than the predetermined value, and performs loading at that position.
前記制御部は、前記新たな位置で荷取りを行わせる場合において、当該位置において前記センサで検出された前記開口の上端および下端の検出信号に基づいて、フォークの上面と前記開口の上端との距離およびフォークの下面と前記開口の下端との距離とを求め、両距離が共に所定値以上である場合に荷取りを行わせることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to claim 3,
In the case where the control unit causes the cargo to be picked up at the new position, on the basis of the detection signals of the upper and lower ends of the opening detected by the sensor at the position, the control unit detects the upper surface of the fork and the upper end of the opening. A forklift characterized in that a distance and a distance between a lower surface of a fork and a lower end of the opening are obtained, and when both the distances are equal to or greater than a predetermined value, cargo is picked up.
前記求められた開口の上端および下端の位置は、前記センサの鉛直方向の中央を基準とした相対的な位置であることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to any one of claims 1 to 4,
The forklift characterized in that the determined positions of the upper end and the lower end of the opening are relative positions with respect to the center in the vertical direction of the sensor.
前記開口の略中央位置は仮の荷取り高さであることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to any one of claims 1 to 5,
A forklift characterized in that a substantially central position of the opening is a provisional load pickup height.
前記センサは反射型光センサであり、その受光部は鉛直方向に配された複数の受光素子で構成され、各受光素子の配置および出力信号から前記開口の上端および下端が検出されることを特徴とするフォークリフト。 The forklift according to any one of claims 1 to 6,
The sensor is a reflection type optical sensor, and its light receiving part is composed of a plurality of light receiving elements arranged in the vertical direction, and the upper end and the lower end of the opening are detected from the arrangement of each light receiving element and the output signal. And forklift.
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