JP3751709B2 - 多列フォークのフォーク位置合わせ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトに用いられるアタッチメントの１つとしての多列フォークに係り、詳しくはパレット等に対する多列フォークの位置合わせ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の多列フォークは概略的には図１０に示すように、所定間隔で横並びに配列された多数本のフォーク３１をフェースプレート３２に結合して構成されるアタッチメントであり、図示省略のフォークリフトのマストに沿って昇降可能なリフトブラケットに装着して用いられる。多列フォークは主として多数の箱形荷物Ｗを、例えば図１０に示すような断面略角波形の凹凸を備えた特殊な形状のパレットＰ間で、あるいは同様な形状の荷置き台間で移動する作業に用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、多列フォークを用いてフォーク３１上の荷物ＷをパレットＰや荷置き台等（以下、パレット等という）に降ろす荷置き作業時には、フォーク３１の向きがパレットＰ等におけるフォークポケットとしての凹部Ｐ１に対して一致するように、即ち、フォーク３１がパレットＰの凹部Ｐ１に対して平行な向きとなり、しかも横方向にずれていないように位置合わせをする必要がある。
ところが、フォーク３１上に荷物Ｗを積載した状態では、フォーク３１が荷物Ｗに隠れてしまい、フォーク３１の位置をオペレータが直接目視できない。そのため、フォーク３１の向きをパレットＰ等の凹部Ｐ１の向きに合わせて荷物Ｗを降ろすことが難しく、位置が合っていないときは車両の移動による位置合わせ作業を繰り返さなければならず、作業能率が低下するという問題があった。
【０００４】
本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、パレット等に対するフォークの位置合わせを容易に行い得る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は次のように構成したものである。
即ち、請求項１の発明は、
所定間隔で横並びに配列された多数本のフォークを相互に結合して構成したフォーク集合体と、
フォークリフトのマストに沿って昇降可能な昇降部材に対して、水平回動及び横移動可能に取り付けられた水平回動及び横移動可能な部材と
を備え、
前記水平回動及び横移動可能な部材に、フォークポケットとしての凹部を備えるパレット等に対する前記フォークの平行と横方向の位置ずれを検出する位置検出センサを設け、
前記水平回動及び横移動可能な部材に、前記フォーク集合体を昇降可能に設け、
前記水平回動及び横移動可能な部材に対する前記フォーク集合体の上昇によって、そのフォーク集合体を前記位置検出センサによる検出作用を邪魔しない上方へ退避させる構成とした
多列フォークのフォーク位置合わせ装置である。
【０００６】
上記のように構成された請求項１の発明によれば、多列フォークにおけるフォーク上の荷物を、フォークポケットとしての凹部を備えるパレット等の上に降ろす際に、位置検出センサによって、パレット等の凹部に対してフォークが平行状態であるか否かあるいは横方向に位置ずれがあるか否かを検出することができる。そして、傾いていたり位置ずれが生じたりしているときは、フォークリフトのマストに沿って昇降可能な昇降部材に対して、水平回動及び横移動可能な部材と共にフォーク集合体を水平回動したり、あるいは横方向に移動したりして、パレットの凹部に対してフォークを適正となるように位置合わせすることができる。
【０００７】
さらに、フォーク上の荷物をパレット等の上に降ろす際に、水平回動及び横移動可能な部材に対してフォーク集合体を位置検出センサによる検出作用を邪魔しない上方へ退避させる。これによって、フォーク集合体をパレット等の上方に位置させる一方、位置検出センサをパレット等の後端面に対向する高さ位置に合わせた状態でパレット等の後端面を被検出部として検出することができる。
ところで、位置検出センサとして、例えば超音波式センサを用い、それをフォーク集合体に固定的に設ける場合は、センサが地面に干渉しないように、フォーク下端部よりも高い位置に設けなければならない。その結果、パレット等には、被検出部として、斜め上方から発信される音波に対して直角をなす反射面を設定するための特別の加工が必要となる。しかるに、請求項１の発明によると、このような加工が不要となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて具体的に説明する。先ず、第１の実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を、図１〜図４に基づいて説明する。図１はフォーク位置合わせ装置の平面図、図２は同じく側面図であり、図３及び図４はそれぞれパレットに対するフォークの位置ずれの検出態様と、それに伴う位置合わせ（ずれ修正）態様の説明図である。なお、第１の実施の形態は、本発明の実施の形態にかかる関連技術である。
【０００９】
多列フォークはフォークリフトのマスト１に昇降可能に設けられて図示省略のリフトシリンダによって昇降される昇降部材としてのリフトブラケット２に装着されている。多列フォークは所定間隔で横並びに配列された相互に平行な多数本のフォーク３を備え、そのフォーク３の基部がフェースプレートのようなフォーク支持部材４に溶接等で固定されてフォーク集合体５が構成されている。
そして、フォーク３上に積まれた荷物ＷをパレットＰ上に降ろす際の、パレットＰに対するフォーク３の位置ずれを修正するために、フォーク集合体５はリフトブラケット２に対してサイドシフト装置６と、アングルシフト装置１０を介して横方向に水平移動可能で、かつ水平回動可能に取り付けられている。
【００１０】
サイドシフト装置６はリフトブラケット２の前方に配置されるシフター７と、そのシフター７を横方向に移動させる作動手段としてのサイドシフトシリンダ９とから構成されている。シフター７は面方向を垂直方向として配置される横長の立板又は方形の枠状に形成され、その背面に設けた上下のフック８を介してリフトブラケット２のフロントプレート２ａに横移動可能に掛止されている。
サイドシフトシリンダ９はフロントプレート２ａとシフター７との間に横向きに配置されるとともに、シリンダ本体がフロントプレート２ａに固定され、ピストンロッドがシフター７に固定されている。従って、サイドシフトシリンダ９の伸縮作動によってシフター７を右側又は左側に移動することができる。
【００１１】
アングルシフト装置１０は前記フォーク支持部材４の後面中央部を水平回動可能に支持する回動支持手段としてのセンターピン１１と、フォーク支持部材４をそのセンターピン１１回りに回動させる作動手段としてのアングルシフトシリンダ１２とから構成されている。センターピン１１はフォーク支持部材４の後面中央部に設けた上下の突起４ａと、シフター７の前面中央部に突設された上下の突起７ａとを回動可能に連結している。
アングルシフトシリンダ１２は左右のいずれか一方の端部に配置されるとともに、シリンダ本体がシフター７にピン１３によって回動可能に連結され、ピストンロッドがフォーク支持部材４にピン１４によって回動可能に連結されている。従って、アングルシフトシリンダ１２の伸縮作動によってフォーク集合体５を左側又は右側に回動させてフォーク３のアングルを変えることができる。
【００１２】
また、フォーク支持部材４には、パレットＰに対するフォーク３の平行度を検出する位置検出センサとしての左右２個の超音波式変位センサ１５と、パレットＰに対するフォーク３の横方向の位置ずれを検出する位置検出センサとしての左右２個の光学式位置センサ１６（光電管）が設けられている。そして、２種のセンサ１５，１６はフォーク３がパレットＰ上や地上に降ろされたときに、そのパレットＰの上面や地面に干渉しないようにフォーク３よりも高位地に配置されている。
【００１３】
超音波式変位センサ１５はフォーク３間の左右対称位置に超音波の発信方向が斜め下前方となるように配置されており、発信器から発信された音波がパレットＰの反射面Ｐ２に反射して受信器で受信されるまでの時間を、フォーク３の垂直前面（フォーク支持部材４の前面）からパレットＰの後端面までの距離として検出する。なお、音波を受信器に向かって確実に反射させるために、パレットＰの後端面には被検出部としての超音波の発信方向に対して直角な反射面Ｐ２が形成されている。
【００１４】
一方、光学式位置センサ１６はフォーク支持部材４の左右両端部に光線方向が斜め下前方となる向きで、かつパレットＰの幅方向の両端部上面を検出可能な間隔で配置されており、反射光線の有無によるオンオフによって横ずれの有無を検出するようになっている。そして、両センサ１５，１６の検出信号は、例えば図示省略のコントローラへ入力され、コントローラがそれらの検出信号に基づいて位置ずれの有無を演算し、その演算結果をディスプレイ等の表示手段によって表示するように構成される。
【００１５】
なお、図５は多列フォークによる荷役作業に用いられるパレットを例示する断面図であって、（ａ）に示すパレットＰは、１枚の平板の両面に桁材をフォーク３の配列ピッチに対応した間隔で固着してフォークポケットとしての凹部Ｐ１を設けたものであり、（ｂ）に示すパレットＰは１枚の板を凹凸状に折り曲げてフォーク３の配列ピッチに対応する間隔で凹部Ｐ１を備えた形状に形成したものである。
【００１６】
次に、上記のように構成された本実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置の作用効果を説明する。パレットＰに対するフォーク３の位置合わせは、フォーク３上に積まれた荷物ＷをパレットＰ上に降ろす際に行われる。
フォークリフトを運転してフォーク３に積まれた荷物ＷをパレットＰの上方に搬入後、多列フォークをリフトブラケット２と共に所定位置まで下降すると、両センサ１５，１６による位置ずれの検出が行われる。即ち、フォーク３の前後方向がパレットＰの凹部Ｐ１に対して傾いている（非平行）ときは、図３の（ａ）に示すように、超音波式変位センサ１５による距離の検出信号が左右で異なることになり、そのことがディスプレイに表示される。従って、オペレータはアングルシフトシリンダ１２を伸長又は縮小作動し、フォーク集合体５をセンターピン１１を中心に左回り又は右回りに回動してパレットＰの凹部Ｐ１に対してフォーク３が平行となるように修正する。
【００１７】
また、パレットＰの凹部Ｐ１に対してフォーク３が横方向にずれているときは、図４に示すように、左右の光学式位置センサ１６のいずれか一方がオン、他方がオフとなり、そのことがディスプレイに表示されるので、オペレータはサイドシフトシリンダ９を伸長又は縮小し、シフター７と共にフォーク集合体５をフロントプレート２ａに沿って左側又は右側に横移動させて凹部Ｐ１に対するフォーク３の横ずれを修正する。
【００１８】
このようにしてパレットＰに対するフォーク３の位置合わせを行ったのち、多列フォークを下降すれば、フォーク３がパレットＰの凹部Ｐ１内に支障無く入り込むので、荷物ＷをパレットＰの凸部上面に適正に置くことができる。
【００１９】
なお、超音波式変位センサ１５による平行度の検出は、左右２個の検出距離の比較によって平行の有無を検出するものであって、距離の検出信号で有ることから、平行検出と同時に、パレットＰの後端面とフォーク３の直立部前面（フォーク支持部材４）との間の距離を検出することにもなる。従って、ディスプレイに上記の距離を数値で表示するように構成すれば、パレットＰの後端面にフォーク３の直立部前面が一致するように位置合わせ（車両の移動による）して荷物ＷをパレットＰ上に降ろすこともできる。
【００２０】
このように、本実施の形態によれば、フォークリフトによってフォーク３に積まれた荷物ＷをパレットＰの上方に搬入後、車両を停止した状態で、パレットＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の位置合わせを容易に行うことができるので、運転席から荷物Ｗに隠れたフォーク３の位置が目視できなくても荷物ＷをパレットＰ上に降ろす荷置き作業を的確かつ迅速に行うことが可能となる。
【００２１】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図６〜図９に基づいて説明する。上述した第１の実施の形態の場合、超音波式変位センサ１５の音波の発信方向が斜め下前方であることから、これに対応するためにはパレットＰの後端面に発信方向に直角な反射面Ｐ２を設定するための加工が必要となる。そこで、第２の実施の形態では、パレットＰに上記反射面Ｐ２の設定が不要な多列フォークのフォーク位置合わせ装置を提供する。なお、第２の実施の形態は、本発明の実施の形態に相当するものである。
【００２２】
第２の実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置は、前述した第１の実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を基礎とし、それに、センサによる位置ずれ検出時においてフォーク集合体５を上方へ退避させる装置を追加したものである。従って、第１の実施の形態と同一構成部材については同一符号を付してその説明を省略又は簡略し、主にフォーク集合体５の退避装置を説明する。
【００２３】
図６は多列フォークのフォーク位置合わせ装置の平面図、図７は同じく側面図、図８及び図９は位置ずれの検出態様とずれ修正態様の説明図である。この実施の形態においては、シフター７の前面にアングルシフトシリンダ１２によってセンターピン１１回りに水平回動されるアングルプレート２０が設けられている。なお、アングルプレート２０は、本明細書でいう「水平回動及び横移動可能な部材」に相当する。
【００２４】
また、アングルプレート２０の前面には、フォーク集合体５が退避装置２１を介して上下動可能に取り付けられている。退避装置２１はアングルプレート２０の前面左右に設けられたチャンネル状の昇降ガイド２２と、フォーク支持部材４の後面左右に設けられて昇降ガイド２２に上下動可能に嵌合された縦長のガイドレール２３と、アングルプレート２０とフォーク支持部材４との間の中央部に縦向きに配置されたフォーク昇降用の退避シリンダ２４とから構成される。
【００２５】
退避シリンダ２４はシリンダ本体がアングルプレート２０に、ピストンロッドがフォーク支持部材４にそれぞれ固定されており、その伸縮作動によってフォーク集合体５を両センサ１５，１６による検出作用を邪魔しない上方へ上昇して退避するようになっている。なお、退避シリンダ２４はその直径がリフトブラケット２と共に多列フォーク全体を昇降させるリフトシリンダ（図示省略）よりも大径に形成されるとともに、その油圧回路においてはリフトシリンダに対して並列に接続されている。従って、リフト上昇操作時には、退避シリンダ２４は受圧面積差の関係でリフトシリンダよりも先行して上昇し、リフト下降操作時には後続して下降する。
【００２６】
第２の実施の形態は上述のように構成したものである。従って、リフト上昇操作をすると、退避シリンダ２４が先行して上昇作動し、フォーク集合体５のみが上昇され、そして上昇端に達した時点でリフトシリンダが上昇作動を開始し、多列フォーク全体が上昇される。このため、フォーク３上に荷物Ｗが積まれた状態では、図７に示すように、フォーク高さに関係なく常にフォーク３の下端部が超音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６よりも退避シリンダ２４のストローク分だけ上方へ変位されていることになる。
【００２７】
一方、この状態でフォーク３上の荷物ＷをパレットＰの降ろすべくリフト下降操作を行うと、まずリフトシリンダが下降作動して多列フォーク全体が下降され、そして下降端に達したのち、退避シリンダ２４が下降作動を開始することになる。従って、多列フォーク全体の下降時において超音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６がパレットＰの後端面に対向した時点（基本的には下降端）で下降操作を一旦中断し、その状態で超音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６によってパレットＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の平行及び横方向の位置ずれの有無を検出する。
【００２８】
そして、位置ずれがあるときは、アングルシフトシリンダ１２を作動してアングルプレート２０と共にフォーク集合体５を水平回動したり、あるいはサイドシフトシリンダ９を作動してシフター７と共にフォーク集合体５を横方向に移動したりすることによってパレットＰの凹部Ｐ１に対するフォーク３の位置ずれを修正後、下降操作を再開すれば、退避シリンダ２４が下降作動し、フォーク集合体５のみが下降してフォーク３がパレットＰの凹部Ｐ１に入り込むので、荷物ＷをパレットＰ上に正規位置に的確に置くことができる。
【００２９】
この場合、図８及び図９に示すように、超音波式変位センサ１５及び光学式位置センサ１６の検出作用自体は第１の実施の形態と同様であるが、図８の（ｂ）に示す如く超音波式変位センサ１５はパレットＰの後端面に対して同一高さ（横並びの状態）で対向し、発信音波に対して直交する後端面を反射面として検出できるので、第１の実施の形態で説明したような、パレットＰの後端面に被検出部としての傾斜状の反射面Ｐ２をわざわざ加工する必要がなくなる。
【００３０】
一方、光学式位置センサ１６はパレットＰにおける１つの凸部の後端面を検出する構成である。従って、パレットＰが図５の（ａ）の場合であれば、左右の光学式位置センサ１６が凸部を構成する桁材の端面を検出することになるので、横方向の位置ずれがあれば、左右のいずれか一方がオン、他方がオフとなり、位置ずれがなければ、両方共オンになる。
また、図５の（ｂ）の場合であれば、左右の光学式位置センサ１６が凸部の対向する直立面の後端面をそれぞれ検出することになるので、この場合は横方向の位置ずれがあれば、左右の両方がオフとなり、位置ずれがなければ、両方共オンになる。
【００３１】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、例えば下記の如き変更が可能である。
上記実施の形態では、超音波式変位センサ１５と光学式位置センサ１６との２種の位置検出センサを用いて平行と横方向との２方向を検出するとしたが、１種のセンサを用いて２方向を検出するようにしてもよいし、位置検出センサとしては超音波式変位センサ１５や光学式位置センサ１６以外のものを用いても差し支えない。
また、第２の実施の形態において、フォーク集合体５を昇降させる退避シリンダ２４は単独で操作できるようにしてもよい。さらに、フォーク集合体５を、横移動、水平回動、及び昇降するための各作動手段としては、モータを利用することも可能である。また、荷物Ｗを降ろす荷置き台は、パレットＰに限られないことは当然である。
【００３２】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、多列フォークを用いての荷役作業時において、フォーク上の荷物をパレット上に降ろす際のパレットに対するフォークの位置合わせを容易に行い得るので、パレット上へ荷を降ろす荷置き作業を能率的に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を示す平面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】パレットに対するフォークの平行度の検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面視、（ｂ）は側面視である。
【図４】パレットに対するフォークの横方向の位置ずれ検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面視、（ｂ）は側面視である。
【図５】多列フォークの荷役作業に用いられるパレットの断面図であり、（ａ）は平板に桁を結合したパレットを示し、（ｂ）は１枚板製のパレットを示す。
【図６】第２の実施の形態に係る多列フォークのフォーク位置合わせ装置を示す平面図である。
【図７】同じく側面図である。
【図８】パレットに対するフォークの平行度の検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面視、（ｂ）は側面視である。
【図９】パレットに対するフォークの横方向の位置ずれ検出態様と、その修正態様を示す説明図であり、（ａ）は平面視、（ｂ）は側面視である。
【図１０】従来の多列フォークを示す説明図である。
【符号の説明】
２…リフトブラケット ３…フォーク
５…フォーク集合体 ６…サイドシフト装置
１０…アングルシフト装置 １５…超音波式変位センサ
１６…光学式位置センサ

Claims (1)

1. 所定間隔で横並びに配列された多数本のフォークを相互に結合して構成したフォーク集合体と、
   フォークリフトのマストに沿って昇降可能な昇降部材に対して水平回動及び横移動可能に取り付けられた水平回動及び横移動可能な部材と
   を備え、
   前記水平回動及び横移動可能な部材に、フォークポケットとしての凹部を備えるパレット等に対する前記フォークの平行と横方向の位置ずれを検出する位置検出センサを設け、
   前記水平回動及び横移動可能な部材に、前記フォーク集合体を昇降可能に設け、
   前記水平回動及び横移動可能な部材に対する前記フォーク集合体の上昇によって、その前記フォーク集合体を前記位置検出センサによる検出作用を邪魔しない上方へ退避させる構成とした
   多列フォークのフォーク位置合わせ装置。

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