JP4293565B2 - フォークピッチの自動調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、荷役車両に設けられた一対のフォークの間隔を、パレットの孔の位置に合わせて調整できるフォークピッチの自動調整装置に関する。

図７（ａ）に示すように、パレットＰは、デッキプレートを支持する複数の桁Ｐ２，Ｐ３を有し、桁Ｐ２の両側に孔Ｏをそれぞれ形成したものである。これら２箇所の孔Ｏは、無人搬送車両又は有人のフォークリフトのフォーク２，３を差込めるように、パレットＰの縁部Ｐ１に開放されている。同図（ｂ），（ｃ）に示すように、パレットＰの仕様によって孔Ｏの位置が異なるので、フォーク２，３の位置がパレットＰの孔Ｏに一致するように、フォーク２，３の間隔を調整する必要がある。

図８は、フォーク２，３を有する無人搬送車両Ｖが、搬送制御装置ｃの無線による指令に従って、ステーションＡ〜Ｃにそれぞれ置かれたパレットを、ステーションＡ’〜Ｃ’の何れかに搬送する概念を示している。例えば、無人搬送車両ＶがステーションＣに置かれたパレットの孔にフォーク２，３を差込むとき、無人搬送車両Ｖは、予め搬送制御装置ｃの指令を受けて、図７（ｃ）に示すようにフォーク２，３の間隔を広くする。一対のフォークの間隔を調整する技術、及びフォークに検出センサを設ける技術は、下記の特許文献に開示されている。
特開２００４−３５９４６６号公報 特開平８−３０１５９６号公報

しかしながら、図８に示すステーションＡ〜Ｃに、他所からパレットを搬入する作業は、有人のフォークリフトにより行われる。このとき、ステーションＡ又はＢに置かれるべきパレットが、ステーションＣに誤って搬入されると、無人搬送車両Ｖは、ステーションＣに置かれたパレットの孔にフォーク２，３を差込めなくなるので、ステーションＣの直前に達したところで停止する。無人搬送車両Ｖの動作を続行させるには、オペレータが停止した無人搬送車両Ｖに近寄り、ステーションＣに置かれたパレットの孔の位置を目視で確認しながら、同オペレータの判断でフォーク２，３の位置をパレットの孔に合致するよう調整しなければならない。

そこで、本発明の目的は、フォークの位置を多様なパレットの孔に一致するよう自動調整できるフォークピッチの自動調整装置を提供することにある。

本発明に係るフォークピッチの自動調整装置は、パレットの孔に進入できる一対のフォークを互いに接近又は離れるよう移動させる駆動手段と、前記フォークに取付けられ前記パレットの孔を検出する孔検出手段と、前記駆動手段によって移動されるフォークの位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記フォークが前記駆動手段によって移動される行程で、前記孔検出手段が前記パレットの孔を検出したとき検出信号を送出し、前記孔検出手段から検出信号が送出された時点の前記フォークの位置と、前記検出信号が断たれた時点の前記フォークの位置との間の中点を演算し、前記駆動手段に前記フォークを前記中点の位置まで移動させ、前記駆動手段が前記検出信号に基づき停止することを特徴とする。

前記孔検出手段は、前記フォークの先端に配置された光電スイッチであっても良い。更に、前記孔検出手段は、前記フォークの先端に対向する前記パレットの孔を検出できる検出エリアを有し、前記検出エリアが、前記フォークの幅に相当する広さに設定されても良い。或いは、前記孔検出手段は、前記フォークの先端に対向する前記パレットの孔を検出できる検出エリアを有し、前記検出エリアが、前記フォークの幅より狭く設定されても良い。

更に、前記制御装置は、前記孔検出手段から検出信号が送出された時点の前記フォークの位置と、前記検出信号が断たれた時点の前記フォークの位置との間の差を演算することにより前記パレットの孔の広さを求め、前記フォークの幅の広さと前記パレットの孔の広さを比較して、前記フォークが前記パレットの孔へ進入可能か否かを判定することを特徴とする。

本発明に係るフォークピッチの自動調整装置によれば、一対のフォークが駆動手段によって移動される行程で、フォークと共に移動する孔検出手段が、パレットの孔を検出した時点で検出信号を送出する。この検出信号に基づき駆動手段が停止するので、一対のフォークは、パレットの孔に一致した位置で停止する。

例えば、一対のフォークを備えた無人搬送車両、又は有人のフォークリフト等の荷役車両を、ステーション等に置かれたパレットに接近させたとき、当該自動調整装置によれば、一対のフォークを、その先端がパレットの孔に対向する位置に、停止させることができる。この状態で、荷役車両がパレットに向って前進すれば、一対のフォークをパレットの孔に差込むことができる。

従って、互いに孔の位置が異なる数種のパレットを上記の無人搬送車両が搬送する場合、これらのパレットの孔にフォークを差込む毎に、オペレータの判断を待つことなく無人搬送車両のフォークの位置を調整できるので、従来のように無人搬送車両がフォークをパレットの孔に差込めなくなって停止するという不具合を回避することができる。また、フォークリフトを運転するオペレータが、パレットの孔を目視で確認するという雑作を省略することができる。

また、孔検出手段がフォークの先端に配置された光電スイッチである場合、フォークの先端に対向する位置に孔が有るか否かを明確に判別できる。このため、フォークの先端がパレットの孔に対向した時点で、直ちに、孔検出手段が送出する検出信号に基づきフォークを停止させることができる。従って、フォークを比較的狭い孔に差込む場合でも、フォークの位置をパレットの孔に正確に一致させることができる。

更に、本発明に係るフォークピッチの自動調整装置によれば、孔検出手段の検出エリアがフォークの幅に相当する広さに設定されているので、一対のフォークが駆動手段によって移動される行程で、フォークと共に移動する孔検出手段が、フォークの先端に対向するパレットの孔を検出した時点で、フォークの前方からパレットの桁が逸れることになる。この状態で、パレットに向ってフォークを前進させれば、フォークをパレットの桁に接触させることなく、パレットの孔に差込むことができる。

或いは、孔検出手段の検出エリアが、フォークの幅より狭く設定されている場合、フォークの位置を更に精度高くパレットの孔に一致させることができる。即ち、制御装置が孔の検出位置と非検出位置との間の中点の位置を演算し、この中点の位置までフォークが移動するように駆動手段を制御するので、フォークを比較的狭い孔に偏りなく差込むことができる。

図１は、荷役車両のリフトブラケット１に、矢印Ｗで指した車幅方向に移動自在にそれぞれ支持された一対のフォーク２，３を表している。図２は、フォークピッチの自動調整装置４の構成を一方のフォーク２に注目して表している。フォークピッチの自動調整装置４は、フォーク２を車幅方向に移動させる駆動手段５と、駆動手段５の動作を制御するコンピューターを主体とする制御装置６と、パレットＰの縁部Ｐ１に開放された孔Ｏを検出したとき検出信号を送出する孔検出手段７とを備える。

駆動手段５は、フォーク２の後部２１に接合したボールナット５１を、車幅方向に延びる送りねじ５２に螺合し、送りねじ５２に連結したモータ５３の回転に従わせて、ボールナット５１と共にフォーク２を車幅方向に移動させるものである。また、図３に示すように、フォーク２の後部２１は上方に延出しており、その上端と下端が図に表れていない直動案内軸受のような滑り対遇を介して、リフトブラケット１に取付けられている。

制御装置６は、コンピューターを主体とし、図２に示すモータ５３に給電するための電源を制御することにより、モータ５３を回転させ、又は所望の位置に停止させるものである。また、送りねじ５２がモータ５３によって回転される回転角度は、ロータリエンコーダ５４で検出される。制御装置６は、送りねじ５２の回転角度に基づきボールナット５１が移動できる行程の限界ａに達したことを検知すると、モータ５３の回転する方向を反転させ、ボールナット５１を限界ｂに向う方向へ移動させる。同様に、ボールナット５１が限界ｂに達したときも、制御装置６はモータ５３を反転させる。

図１に示す他方のフォーク３は、フォーク２と同様の駆動手段によって移動されるが、一対のフォーク２，３が移動する方向は互いに逆である。即ち、図２に示すフォーク２がボールナット５１と共に限界ａから限界ｂまで図中を右側へ移動するのと同時に、フォーク３は左側へ移動する。反対に、フォーク２が限界ｂから限界ａまで図中を左側へ移動するのと同時に、フォーク３は右側へ移動する。従って、フォーク２，３が互いに接近、又は離れるよう移動することにより、フォーク２，３の間隔が増減する。

孔検出手段７は、フォーク２，３のそれぞれ先端に取付けられた光電スイッチである。検出信号とは、孔検出手段７が図中にドットで示した検出エリアにおいて物体を検出したときにハイレベルの状態となり、物体が検出エリアから外れたときにローレベルとなることを意味する。或いは、孔検出手段７が物体を検出しないときにハイレベルであっても良い。何れの場合も、フォーク２，３が駆動手段５によって移動される行程で、フォーク２，３と共に移動する孔検出手段７の検出エリアからパレットＰの桁Ｐ２，Ｐ３が外れたとき、言い換えるとフォーク２，３のそれぞれの先端が孔Ｏに対向した時点で、孔検出手段７のハイレベル／ローレベルが切換われば良い。

以下に、フォークピッチの自動調整装置４の動作を説明する。符号Ｓ１〜Ｓ７は、図４のフローチャートに対応する。

最初に、荷役車両が、その車幅方向を図２に示すパレットＰの縁部Ｐ１に沿わせた姿勢で、フォーク２，３のそれぞれの先端をパレットＰの縁部Ｐ１に向けながらパレットＰに接近する。このとき、荷役車両の車幅方向の中心は、パレットＰの幅を二等分する位置に合致する。また、フォーク２は予め限界ａで待機し、フォーク２，３の間隔は最大である。この状態で、フォーク２，３のそれぞれの先端に桁Ｐ３が対向するので、桁Ｐ３が孔検出手段７の検出エリア内に有る（Ｓ１）。

続いて、駆動手段５が、フォーク２を限界ａから限界ｂに向って移動させると同時に、フォーク３がフォーク２に接近するので、フォーク２，３の間隔は次第に狭くなる（Ｓ２）。このように、フォーク２，３がそれぞれ移動される行程（Ｓ３）で、フォーク２，３のそれぞれの先端は、パレットＰの孔Ｏに対向するに至る。この時点で、孔検出手段７は検出信号を送出する（Ｓ４）。パレットＰの２つの孔Ｏが、桁Ｐ２を挟んで対称に配置されているならば、一方のフォーク２に取付けた孔検出手段７が孔Ｏを検出したとき、他方のフォーク３に取付けた孔検出手段７も別の孔Ｏを検出できる位置にあることは明らかである。この場合、一対のフォーク２，３の片方の孔検出手段７を省略しても良い。

上記の検出信号に基づいて、制御装置６が即時にモータ５３を停止させる。これにより、フォーク２，３は、パレットＰの孔Ｏに一致した位置で停止することになる（Ｓ５）。光電スイッチから成る孔検出手段７は、孔Ｏの有無、又は桁Ｐ２，Ｐ３と孔Ｏとの境界を明確に判別できるので、フォーク２，３がそれぞれの先端をパレットＰの孔Ｏに一致する位置に達した時点で、直ちにフォーク２，３を停止させることができる。このため、フォーク２，３のそれぞれの幅にパレットＰの孔Ｏの広さを対比したとき、フォーク２，３を孔Ｏに差込む余裕が殆ど得られない程に孔Ｏが狭い場合であっても、フォーク２，３の位置をパレットＰの孔Ｏに正確に一致させることができる。

また、孔検出手段７の検出エリアの範囲は、フォーク２，３のそれぞれの幅に等しく、又は僅かに広く設定されているので、制御装置６がモータ５３を停止させた時点で、フォーク２，３のそれぞれの前方から桁Ｐ３が逸れることになる。この状態で、荷役車両がパレットＰに向って前進すれば、フォーク２，３を、桁Ｐ３に接触させることなく、パレットＰの孔Ｏに差込むことができる。また、上記のように検出エリアを設定することで、制御装置６がモータ５３を停止させるタイミングは、フォーク２，３の幅を考慮しなくて良くなり、制御装置６に複雑な演算を実行させなくて済むという利点がある。

パレットＰと同種のパレットに、荷役車両が繰り返しフォーク２，３を差込む場合、フォーク２，３は既述の通り位置決めされているので、荷役車両が、上記の要領で再び同種のパレットに接近すれば、フォーク２，３のそれぞれの先端を孔に対向させることができる（Ｓ５）。このため、フォーク２，３を移動させる工程を省いて、フォーク２，３を同種のパレットの孔に差込むことができる。

また、荷役車両がパレットＰを搬送した後、パレットＰよりも孔同士の間隔が広い他種のパレットを搬送する場合、荷役車両が上記の要領で他種のパレットに接近すると、フォーク２，３のそれぞれの先端は他種のパレットの桁に対向する（Ｓ１）。このため、駆動手段５は、フォーク２，３を移動させる動作を再開する（Ｓ２）。フォーク２が限界ｂに達したところで（Ｓ６）、制御装置６は、駆動手段５のモータ５３が回転する方向を反転させる（Ｓ７）。

続いて、駆動手段５が、フォーク２を限界ｂから限界ａに向って移動させる（Ｓ２）と同時に、フォーク３がフォーク２から離れるので、フォーク２，３の間隔は次第に広くなる。この行程（Ｓ３）で、フォーク２，３のそれぞれの先端が他種のパレットの孔に対向したところで（Ｓ４）、駆動手段５がフォーク２，３を停止させる（Ｓ５）。この後、荷役車両は、フォーク２，３を、他種のパレットの孔に差込むことができる。

以上に述べたように、互いに孔の位置が異なる数種のパレットを荷役車両で搬送する場合、或いは、無人搬送車両が、ステーションに誤って搬入された他種のパレットを搬送する場合、これらのパレットの孔にフォーク２，３を差込む毎に、フォーク２，３を位置を自動調整できるので、フォーク２，３をパレットの孔に差込めなくなるという不具合を回避することができる。また、オペレータが、パレットの孔の位置を目視で確認するという雑作を省略することができる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。図５に示すように、孔検出手段７の検出エリアを、フォーク２，３の幅より狭く設定する。この場合、限界ａから限界ｂに向って移動するフォーク２の先端がパレットＰの孔Ｏに対向した時点で、上記のようにフォーク２，３を直ちに停止させるのではなく、フォーク２の前方から桁Ｐ３が逸れるまでは、駆動手段５がフォーク２，３の移動を継続する。例えば、孔検出手段７から送出される検出信号が制御装置６に達するのをタイマ回路で遅延させても良い。

更に精度高くフォーク２，３の位置をパレットＰの孔Ｏに一致させるために、フォークピッチの自動調整装置４を次のように構成しても良い。即ち、フォークピッチの自動調整装置４は、既述の要素に加え、制御装置６がアクセスできるメモリーから成る位置記録手段８を備える。ロータリエンコーダ５４は、送りねじ５２の回転角度をコード化して出力する位置検出手段である。制御装置６は、送りねじ５２の回転角度を、限界ａ，ｂの間の直線座標値に換算できる。

フォークピッチの自動調整装置４が以下の動作を実現するとき、孔検出手段７の検出エリアがフォーク２，３の幅に相当する広さに設定されていても良く、又はフォーク２，３の幅よりも狭く設定されていても良い。図５，６に示すように、ボールナット５１が限界ａに位置するときを原点とし、限界ａから限界ｂへ向って移動したボールナット５１の距離Ｘを、制御装置６がフォーク２，３の位置として認識する。フォーク２，３が駆動手段５によって移動される行程で、制御装置６は、孔検出手段７から検出信号が送出された時点（Ｓ４）のフォーク２，３の位置を、孔Ｏの検出位置ｘとして位置記録手段８に記録する（Ｓ41）。

続いて、フォーク２と共に移動する孔検出手段７の検出エリアが桁Ｐ２に達したところで、位置記録手段８の検出信号が断たれる。この時点（Ｓ42）で、制御装置６は、フォーク２，３の位置を、孔Ｏの非検出位置ｘ’として位置記録手段８に記録する（Ｓ43）。更に、制御装置６は、検出位置ｘと非検出位置ｘ’との間の中点Ｍの位置を演算する（Ｓ44）のと同時に、駆動手段５を反転させ（Ｓ45）、フォーク２，３が中点Ｍの位置に達するまで移動させる（Ｓ46）。特に、孔検出手段７の検出エリアがフォーク２，３の幅よりも狭く設定されている場合、制御装置６は、検出位置ｘと非検出位置ｘ’との差を演算することにより孔Ｏの広さを求め、フォーク２，３の幅と孔Ｏの広さを比較することで、フォーク２，３を孔Ｏに差込む余裕があるか否かを判定できる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様で実施できる。例えば、孔検出手段は、超音波スイッチ、又は接触型の近接センサであっても良い。

本発明は、多様なパレットを荷役車両で搬送するのに有益な技術である。

本発明の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置が取付けられたリフトブラケットの外観を示す斜視図。 本発明の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置の構成の概略を示す平面図。 本発明の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置に適用した駆動手段の要部を示す斜視図。 本発明の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置の動作を説明するフローチャート。 本発明の他の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置の構成の概略を示す平面図。 本発明の他の実施形態に係るフォークピッチの自動調整装置の動作を説明するフローチャート。 （ａ）乃至（ｃ）は、互いの孔の位置が異なるパレットの例、及び個々のパレットの孔に一致するよう互いの間隔が調整された一対のフォークの位置を示す平面図。 無人搬送車両の動作を搬送制御装置により制御する自動倉庫の概念を示す平面図。

２，３：フォーク
４：フォークピッチの自動調整装置
５：駆動手段
６：制御装置
７：孔検出手段
５４：ロータリエンコーダ（位置検出手段）
Ｍ：中点
Ｏ：孔
Ｐ：パレット
Ｐ２，Ｐ３：桁

Claims (3)

1. パレットの孔に進入できる一対のフォークを互いに接近又は離れるよう移動させる駆動手段と、前記フォークに取付けられ前記パレットの孔を検出する孔検出手段と、前記駆動手段によって移動されるフォークの位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記フォークが前記駆動手段によって移動される行程で、前記孔検出手段が前記パレットの孔を検出したとき検出信号を送出し、前記孔検出手段から検出信号が送出された時点の前記フォークの位置と、前記検出信号が断たれた時点の前記フォークの位置との間の中点を演算し、前記駆動手段に前記フォークを前記中点の位置まで移動させるフォークピッチの自動調整装置であって、
   前記駆動手段が前記検出信号に基づき停止し、前記制御装置が前記孔検出手段から検出信号が送出された時点の前記フォークの位置と、前記検出信号が断たれた時点の前記フォークの位置との間の差を演算することにより前記パレットの孔の広さを求め、前記フォークの幅の広さと前記パレットの孔の広さを比較して、前記フォークが前記パレットの孔へ進入可能か否かを判定することを特徴とするフォークピッチの自動調整装置。
2. 前記孔検出手段は、前記フォークの先端に配置された光電スイッチであることを特徴とする請求項１に記載のフォークピッチの自動調整装置。
3. 前記孔検出手段は、前記フォークの先端に対向する前記パレットの孔を検出できる検出エリアを有し、前記検出エリアが、前記フォークの幅よりも狭く設定されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフォークピッチの自動調整装置。

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