JP2848009B2 - 無人産業車両における揚高位置補正装置 - Google Patents

無人産業車両における揚高位置補正装置

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JP2848009B2
JP2848009B2 JP8686691A JP8686691A JP2848009B2 JP 2848009 B2 JP2848009 B2 JP 2848009B2 JP 8686691 A JP8686691 A JP 8686691A JP 8686691 A JP8686691 A JP 8686691A JP 2848009 B2 JP2848009 B2 JP 2848009B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えばフォークリフト等
の無人産業車両における揚高位置補正装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、一般に使用されている無人産業車
両、例えば無人フォークリフトにおけるフォークは作業
場に配置された荷物を正確に捕捉するため、荷積み箇所
においてパレットと対応する揚高位置まで極めて正確に
上昇させる必要がある。このため、作業中にはフォーク
の揚高位置を揚高位置検出器で常時監視し、誤差が生じ
た場合には必要な補正を逐次行う必要がある。
【0003】その誤差発生の最大の原因はタイヤの摩耗
である。この摩耗に基づく誤差を補正する補正手段を本
出願人は先に提案した(特開平2−38300号公
報)。この補正手段は床面を基準位置に設け、フォーク
を一度床面まで戻してその基準位置を検知し、その検出
信号にて揚高位置検出器をリセットさせている。そし
て、揚高位置検出器は以後この基準位置(床面)を基準
としてフォークのその時々の揚高位置を検出するように
なっており、この値と基準値を比較してフォークの床面
からの実際の揚高位置を割り出している。従って、タイ
ヤが摩耗し、車高が下がっても、常時実際の揚高位置を
検出することが可能であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
無人フォークリフトは、タイヤが摩耗する毎にフォーク
を床面まで戻して揚高位置検出器をリセットさせなけれ
ばならないため、その揚高位置検出器をリセットさせる
時間だけ、入出庫作業の時間が長くなるという問題があ
った。
【0005】本発明は上記問題を解消するためになされ
たものであって、その目的は荷役作業の時間短縮を図る
ことができる無人産業車両における揚高位置補正装置を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明では上記目的を達
成するために、無人車におけるアタッチメントの昇降量
を検出する昇降量検出手段と、該昇降量検出手段の検出
信号に基づいてアタッチメントの揚高位置を演算する揚
高位置演算手段と、タイヤの回転量を検出する回転量検
出手段と、予め定めた基準距離を示す指示手段を検知し
て、その基準距離の走行を判断する走行判断手段と、前
記回転量検出手段と走行判断手段とに基づいてタイヤの
摩耗量を演算する摩耗量演算手段と、該摩耗量演算手段
の演算結果に基づいて前記揚高位置演算手段が演算する
揚高位置を補正する補正手段とからなる無人産業車両に
おける揚高位置補正装置をその要旨とする。
【0007】
【作用】昇降量検出手段によってアタッチメントの昇降
量が検出されると、揚高位置演算手段は前記昇降量検出
手段の検出信号に基づいてアタッチメントの揚高位置を
演算する。そして、回転量検出手段によってタイヤの回
転量が検出され、走行判断手段によって予め定めた基準
距離を示す指示手段が検知され、摩耗量演算手段によっ
て、前記基準距離の走行を判断すると前記回転量検出手
段と走行判断手段とに基づいてタイヤの摩耗量が演算さ
れる。続いて、補正手段によって前記摩耗量演算手段の
演算結果に基づいて揚高位置演算手段が演算するアタッ
チメントの揚高位置に補正される。
【0008】
【実施例】以下、本発明をリーチ式無人フォークリフト
に具体化した一実施例を図1〜9に基づいて説明する。
図3に示すように、荷物が保管されている保管ステーシ
ョンJと入出庫ステーションK間の路面上には誘導信号
が流れる電磁誘導線Lが敷設されて無人産業車両として
の無人フォークリフト1の走行経路を形成している。同
電磁誘導線L上の両ステーションJ,Kの手前及び両ス
テーションJ,Kの途中の所定箇所には前記無人フォー
クリフト1に運行情報を指示するためのマークプレート
2〜5が配置されている。
【0009】同マークプレート2〜5は鉄板等からなる
マークを種々の配置パターンで配置することによって、
各運行情報を指示できるようになっており、無人フォー
クリフト1は前記マークプレート2〜5の運行情報を公
知の方法で読み取るようになっている。なお、本実施例
では前記マークプレート2の指示する運行情報として
は、無人フォークリフト1をスピンターンさせるための
運行情報であり、又、マークプレート3の指示する運行
情報としては、無人フォークリフト1を停止させるとと
もに、荷役動作を行わせるための運行情報である。そし
て、指示手段としてのマークプレート4とマークプレー
ト5との間は基準走行区間となっており、これらマーク
プレート4,5は前記基準走行区間において、後述する
揚高位置演算手段と摩耗量演算手段及び補正手段として
のマイクロコンピュータCに種々の演算を行わせる運行
情報を指示するようになっている。
【0010】図2は無人フォークリフト1の側面を示
し、同フォークリフト1の下面には前記電磁誘導線Lを
検出するためのピックアップコイル8が装着され、又、
同じくフォークリフト1の下面には前記マークプレート
2〜5を検出する走行判断手段としてのマークプレート
センサ9が装着されている。そして、フォークリフト1
の前部に設けた一対(一方のみ図示)のマスト10は、
リーチシリンダ11の伸縮動作に伴い水平方向に延びる
一対のレッグ部12に沿って、前後に移動するようにな
っている。なお、前記マスト10の前後の移動量は前記
リーチシリンダ11の側部に設けられた2個のリミット
スイッチ13a,13bによって規定されている。
【0011】前記マスト10はアウターマスト10aと
インナーマスト10bとから構成され、リフトシリンダ
14の伸縮動作に伴いインナーマスト10bが昇降する
ようになっている。そして、インナーマスト10bの内
側に回動可能に軸着されたチェーンホイール(図示せ
ず)に掛装されたチェーン(図示せず)には、リフトブ
ラケット15を介してフォーク16が吊下支持され、前
記インナーマスト10bの昇降に伴い巻回又は、巻き戻
しされるチェーンによってリフトブラケット15が上下
に移動してフォーク16が昇降するようになっている。
【0012】また、インナーマスト10b内側には前記
チェーンホイールと連結されている昇降量検出手段とし
てのロータリーエンコーダ17が取り付けられ、同ロー
タリーエンコーダ17は前記チェーンの巻回又は、巻き
戻し量、即ちチェーンホイールの回動に伴って回転し、
その回転量に基づいてフォーク16の昇降量を検出する
ようになっている。
【0013】また、アウターマスト10aの下部の所定
の高さ位置にはリミットスイッチMが取着されている。
同リミットスイッチMはその取付位置を前記上下移動す
るリフトブラケット15が通過する毎にオンしてリセッ
ト信号を出力する。そして、前記リセット信号は後述す
る揚高カウンター25bのカウント値Xをリセットする
ようになっている。
【0014】さらに、リフトブラケット15後部にはフ
ォーク16を傾動作させるためのティルトシリンダ18
が配設され、前記アウターマスト10a内にはティルト
シリンダ18の伸縮動作によって傾動するリフトブラケ
ット15とフォーク16の傾き角度を検出するためのポ
テンショメータ19が取り付けられている。フォークリ
フト1のボディ内には前記各シリンダ11,14,18
を駆動制御する油圧制御回路が配管され、各シリンダ1
1,14,18を制御する電磁バルブ11a,14a,
18aが設けられているとともに、各シリンダ11,1
4,18に作動油を供給する荷役用ポンプ20及び同荷
役用ポンプ20を回転駆動させる荷役用モータ21が配
設されている。
【0015】さらに、フォークリフト1のボディ内に
は、駆動輪6の操舵駆動及び回転駆動を行うステアリン
グモータ22と走行用モータ23が配設されている。そ
して、無人フォークリフト1は前記駆動輪6と追従走行
する従動輪24との正逆転によって前後進し、前記フォ
ーク16を両ステーションJ,KのラックR上に載置さ
れたパレットPに差し込んで、パレットPごと荷物Wを
運搬するようになっている。
【0016】次に、上記のように構成した無人フォーク
リフト1の電気的構成を図1に基づいて説明する。前記
マイクロコンピュータCは中央処理装置(以下CPUと
いう)25と走行コントローラ26及び荷役コントロー
ラ27とから構成され、前記CPU25には予め定めら
れた運行プログラムが記憶されている。又、同CPU2
5には走行コントローラ26及び荷役コントローラ27
が接続され、同走行コントローラ26及び荷役コントロ
ーラ27は、前記CPU25に記憶された運行プログラ
ムに基づいて制御されるようになっている。
【0017】そして、同CPU25には、走行用ロータ
リエンコーダ7及び揚高用ロータリエンコーダ17から
出力されるパルスをカウントする距離及び揚高カウンタ
ー25a,25bがそれぞれ内蔵されている。また、同
CPU25には前記マークプレート4とマークプレート
5との間の基準走行距離U、駆動輪6の1回転で走行用
ロータリエンコーダ7から出力されるパルスの数Sと、
摩耗していない駆動輪6にて前記基準走行距離U区間を
走行したときに、前記走行用ロータリエンコーダ7から
出力されるパルスの数(以下基準パルス総数という)N
0が予め記憶されている。
【0018】さらに、CPU25には前記各ステーショ
ンJ,KのラックR上に載置されているパレットPのフ
ォーク差し込み穴(図示せず)の底面からの差し込み穴
位置PH と、摩耗していない駆動輪6の状態であって、
アウターマスト10aに取着されたリミットスイッチM
の床面からの取付位置B及び揚高用ロータリエンコーダ
17から出力される1パルスに対応するフォーク16の
移動量Aが予め記憶されている。
【0019】前記走行コントローラ26には、ステアリ
ングモータ駆動回路28及び走行用モータ駆動回路29
を介してステアリングモータ22及び走行用モータ23
が接続されているとともに、前記ピックアップコイル8
が接続されている。そして、ピックアップコイル8から
の検出信号に基づいて、前記ステアリングモータ駆動回
路28にその旨の検出信号を出力し、同ステアリングモ
ータ駆動回路28は、ステアリングモータ22を駆動制
御するようになっている。
【0020】前記ステアリングモータ22にはポテンシ
ョメータ30が連結され、同ポテンショメータ30はス
テアリングモータ28の駆動時にその操舵角を検出して
走行コントローラ26に出力し、同走行コントローラ2
6はその検出信号に基づいて操舵角のフィードバック制
御を行うようになっている。又、走行用モータ23には
回転検出手段としての前記走行用ロータリエンコーダ7
が接続され、同走行用ロータリエンコーダ7は走行用モ
ータ23の回転数を検出するとともに、前記駆動輪6の
回転に伴って1回転当たり所定数Sのパルスを走行コン
トローラ26を介して前記CPU25に内蔵された距離
カウンター25aに出力するようになっている。従っ
て、無人フォークリフト1が基準走行距離Uを走行する
際に走行用ロータリエンコーダ7から距離カウンター2
5aに入力されるパルス数(以下実パルス総数という)
Nは駆動輪6の摩耗に伴い変化(増加)することにな
る。
【0021】一方、前記荷役コントローラ27には各電
磁バルブ11a,14a,18a及び荷役用モータ21
が接続され、各電磁バルブ11a,14a,18aを切
換制御するとともに、荷役用モータ21を駆動制御する
ようになっている。さらに、荷役コントローラ27には
前記リーチシリンダ11の側部に取着されているリミッ
トスイッチ13a,13bが接続され、リーチシリンダ
11の突出動作に伴いマスト10が前方に移動し、リミ
ットスイッチ13aがオンされた場合、同リミットスイ
ッチ13aは荷役コントローラ27にオン信号を出力す
る。
【0022】同荷役コントローラ27はリミットスイッ
チ13aからオン信号を入力した場合には、リーチ用電
磁バルブ11aを閉動作させてリーチシリンダ11の突
出動作を停止させるようになっている。又、リーチシリ
ンダ11の収縮動作によってマスト10が後方に移動し
てリミットスイッチ10bがオンされた場合には、同リ
ミットスイッチ13bより荷役コントローラ27にオン
信号が出力される。
【0023】同荷役コントローラ27はリミットスイッ
チ13bよりオン信号を入力した場合には、リーチ用電
磁バルブ11aを閉動作させ、リーチシリンダ11の収
縮動作を停止させるようになっている。さらに、荷役コ
ントローラ27には揚高用ロータリーエンコーダ17及
びポテンショメータ19が接続され、揚高用ロータリー
エンコーダ17は図示しないチェーンホイールの回動量
に基づくパルス数を荷役コントローラ27を介して前記
CPU25に内蔵された揚高カウンター25bに出力す
るようになっている。ポテンショメータ19はフォーク
16のの傾斜角度を検出して荷役コントローラ27にそ
の傾斜角度信号を出力するようになっている。
【0024】そして、荷役コントローラ27に接続され
ているリミットスイッチMがオンされた場合、同リミッ
トスイッチMは荷役コントローラ27を介して前記揚高
カウンター25bにリセット信号を出力する。同揚高カ
ウンター25bはリミットスイッチMからリセット信号
を入力した場合、揚高用ロータリエンコーダ17より入
力したパルスのカウント値xをリセットするようになっ
ている。
【0025】従って、揚高カウンター25bのカウント
値Xと前記1パルスに対応する移動量Aの積(=AX)
が、リミットスイッチMの取付位置Bを基準にした揚高
の位置となる。その結果、フォーク16の床面からの揚
高位置は摩耗していない駆動輪6の場合には「AX+
B」となる。又、荷役コントローラ27にはマークプレ
ートセンサ9が接続され、同マークプレートセンサ9が
前記マークプレート2〜5の配置パターンを検出して、
その検出信号を荷役コントローラ27に出力するように
なっている。そして、荷役コントローラ27はマークプ
レートセンサ9からの検出信号を前記CPU25に出力
し、同CPU25はその検出信号に基づいて、マークプ
レート2〜5の運行情報を判断する。CPU25は前記
運行情報に基づいて走行コントローラ26及び荷役コン
トローラ27にその旨の制御信号を出力する。
【0026】前記走行コントローラ26は、CPU25
から運行情報に基づく制御信号を入力した場合、各駆動
回路28,29にその旨の信号を出力し、ステアリング
モータ22及び走行用モータ23を駆動制御するように
なっている。一方、荷役コントローラ27はCPU25
から運行情報に基づく制御信号を入力した場合、各電磁
バルブ11a,14a,18a及び荷役用モータ21に
その旨の信号を出力し、各電磁バルブ11a,14a,
18a及び荷役用モータ21を駆動制御するようになっ
ている。
【0027】そして、前記マークプレートセンサ9がマ
ークプレート4及びマークプレート5を検出した場合、
同マークプレートセンサ9は荷役コントローラ27を介
してCPU25にその旨の信号を出力する。CPU25
はマークプレートセンサ9がマークプレート4及びマー
クプレート5を検出したことを判断すると、マークプレ
ート4からマークプレート5の区間内で走行用ロータリ
エンコーダ7から発生した実パルス総数Nを前記距離カ
ウンター25aから読み出し、前記予め記憶された基準
パルス総数N0 等に基づいて駆動輪6の摩耗量Dを演算
するようになっている。従って、駆動輪6が摩耗してい
る場合、前記フォーク10の床面からの揚高位置は「A
x+B−D」となる。
【0028】そして、CPU25は前記駆動輪6の摩耗
量Dに基づいて、前記揚高位置(=Ax+B−D)を求
めリフトシリンダ14を駆動制御し、前記パレットPの
差し込み穴位置PH までフォーク16を上昇させるよう
になっている。さて、続いて上記の構成を有する無人フ
ォークリフトの作用を図4のフローチャートに従って説
明する。なお、本実施例では無人フォークリフト1が保
管ステーションJから入出庫ステーションKに向かって
走行する場合の作用について説明する。
【0029】まず、無人フォークリフト1が電磁誘導線
Lに沿って走行を開始するとCPU25は、ステップ1
01においてマークプレートセンサ9がマークプレート
4を検出し、その検出信号が走行コントローラ26に入
力されたか否か判別する。そして、CPU25は走行コ
ントローラ26にマークプレート4の検出信号が入力さ
れたと判断した場合には次のステップ102に移る。ス
テップ102においてCPU25は、距離カウンター2
5aによって走行用ロータリエンコーダ7から駆動輪6
の回転によって発生されるパルスのカウントを開始す
る。
【0030】次のステップ103においてCPU25
は、無人フォークリフト1が基準走行距離U区間を走行
してマークプレートセンサ9がマークプレート5を検出
し、その検出信号が走行コントローラ26に入力された
か否か判別する。そして、CPU25は走行コントロー
ラ26にマークプレート5の検出信号が入力されたと判
断した場合には次のステップ104に移り、距離カウン
ター25aによるパルスのカウントを終了する。
【0031】続いて、ステップ105においてCPU2
5は、前記距離カウンター25aによってカウントされ
た実パルス総数Nと予め記憶された基準走行パルス数N
0 及び駆動輪6の1回転で発生される走行パルス数Sを
基に、予め定めた以下の計算方法によって駆動輪6の摩
耗量Dを演算する。 D=(U×S/2π)×(1/N0 −1/N) 次に、CPU25は前記ステップ105にて演算した摩
耗量Dと揚高用ロータリエンコーダ17が発生する1パ
ルスに相当するフォーク16の移動量A、リミットスイ
ッチMの取付位置B及び差し込み穴位置PH を基にフォ
ーク16が予めCPU25に記憶されている差し込み穴
位置PH まで到達したときのパルス数、即ち揚高カウン
ター25bの目標カウント値Xp を以下の計算方法によ
って演算する。
【0032】PH =A×Xp +B−D ∴Xp =(PH −B+D)/A 前記目標カウント値Xp が演算された後、CPU25は
ステップ106において、マークプレート3が検出され
たか否か判別する。マークプレート3が検出された場合
CPU25は、ステップ107において走行コントロー
ラ26へ無人フォークリフト1にスピンターンを行わせ
るための信号を出力し、ステアリングモータ22及び走
行用モータ23を駆動させる。続いて、無人フォークリ
フト1をスピンターンさせた後CPU25は、ステップ
108、109に移りマークプレート2を検出して無人
フォークリフト1が入出庫ステーションKに到着したこ
とを判断する。
【0033】無人フォークリフト1が入出庫ステーショ
ンKに到着すると、CPU25は荷役コントローラ27
へフォーク16を上昇させるための信号を出力する。同
荷役コントローラ27はその信号に基づいてリフトシリ
ンダ14を突出動作させ、フォーク16を差し込み穴位
置PH まで上昇させる。即ち、CPU25はリミットス
イッチMがオンされて揚高カウンター25bがリセット
されると、そのリミットスイッチMの取付位置Bからフ
ォーク16を上昇させる。そして、揚高カウンター25
bのカウント値Xが前記演算された目標カウント値Xp
に達したときにフォーク16をその位置で停止させる
(図5参照)。
【0034】次に、荷役コントローラ27はリーチ用電
磁バルブ11aを開動作させ、リーチシリンダ11を突
出動作させてマスト10を前方に移動させるとともに、
CPU25はその状態で無人フォークリフト1を前進走
行させる(図6参照)。そして、CPU25は無人フォ
ークリフト1をさらに前進走行させて、荷物Wが載置さ
れているパレットPにフォーク16を差し込み、フォー
ク16をさらに上昇させる(図7参照)。
【0035】続いて、CPU25は荷役コントローラ2
7によってリーチシリンダ11を収縮させるとともに、
無人フォークリフト1を後進走行させ、フォーク16を
下降させながらフォーク16を傾動させる(図9参
照)。そして、この状態で後進走行を継続させ、目的地
である保管ステーションJに荷物Wを運搬する。なお、
前記CPU25は、入出庫ステーションKから運搬した
荷物Wを保管ステーションJのラックRに載置させる場
合にも上記の制御を行う。このときの基準走行区間は前
記と同様であるが、入力パルス数のカウント開始を行う
指示手段としてはマークプレート5であって、入力パル
ス数のカウント終了を行う指示手段としてはマークプレ
ート4となる。
【0036】以上詳述したように、上記無人フォークリ
フト1によれば、駆動輪6が摩耗してもその摩耗量Dを
演算し、その摩耗量Dに対応する目標カウント値Xp を
演算して差し込み穴位置PH の高さでフォーク16を上
昇させることができるため、駆動輪6が摩耗してフォー
ク16の揚高位置が低くなって発生する荷役作業のミス
を防止することができる。しかも、本実施例では、摩耗
量Dの演算は走行中に演算可能であるため、無人搬送車
フォークリフト1を停止させたり、フォーク16を上下
動させたりして揚高位置の補正をする必要がない。従っ
て、荷物Wの入出庫作業を行う時間を短縮して作業コス
トの減少を図ることができる。
【0037】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で例えば次の
ように構成することもできる。 (1)上記実施例では、タイヤとしての駆動輪6の摩耗
量Dを検出して、フォーク昇降位置PH を演算したが、
従動輪24の摩耗量を検出してフォーク昇降位置PH を
演算してもよい。
【0038】(2)上記実施例では、アタッチメントと
してフォーク16で構成したが、このフォーク16に代
えて荷物Wを左右から直接挟持して運搬するベールクラ
ンプ等で構成してもよい。
【0039】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、荷
物の入出庫作業を行う際の時間短縮を図ることができる
という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した一実施例の無人フォークリ
フトの電気的構成を示すブロック図である。
【図2】無人フォークリフトの側面図である。
【図3】無人フォークリフトの走行経路を示す概略平面
図である。
【図4】マイクロコンピュータの作用を示すフローチャ
ートである。
【図5】無人フォークリフトが入出庫ステーションに到
着し、フォークの上昇を開始した状態を示す無人フォー
クリフトの側面図である。
【図6】リーチシリンダを突出させてマストを前方に移
動させた状態を示す無人フォークリフトの側面図であ
る。
【図7】荷物を載置しているパレットにフォークを差し
込みラックからパレットを離間させた状態を示す無人フ
ォークリフトの側面図である。
【図8】無人フォークリフトを後進走行させるととも
に、マストを後方へ移動させながらフォークを下降さ
せ、さらにフォークを傾動作させた状態を示す無人フォ
ークリフトの側面図である。
【図9】図8の状態よりさらにマストを後方へ移動させ
ながらフォークを下降させて後進走行させた状態を示す
無人フォークリフトの側面図である。
【符号の説明】 1…無人産業車両としての無人フォークリフト、4…指
示手段としてのマークプレート、5…指示手段としての
マークプレート、6…タイヤとしての駆動輪、7…回転
量検出手段としての走行用ロータリエンコーダ、9…走
行判断手段としてのマークプレートセンサ、16…アタ
ッチメントとしてのフォーク、17…昇降量検出手段と
しての揚高用ロータリエンコーダ、C…揚高位置演算手
段と摩耗量演算手段及び補正手段としてのマイクロコン
ピュータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B66F 9/00 - 11/04

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 無人産業車両におけるアタッチメントの
    昇降量を検出する昇降量検出手段と、該昇降量検出手段
    の検出信号に基づいてアタッチメントの揚高位置を演算
    する揚高位置演算手段と、タイヤの回転量を検出する回
    転量検出手段と、予め定めた基準距離を示す指示手段を
    検知して、その基準距離の走行を判断する走行判断手段
    と、前記回転量検出手段と走行判断手段とに基づいてタ
    イヤの摩耗量を演算する摩耗量演算手段と、該摩耗量演
    算手段の演算結果に基づいて前記揚高位置演算手段が演
    算する揚高位置を補正する補正手段とからなる無人産業
    車両における揚高位置補正装置。
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