JPH05162998A - フォークリフトの荷検出装置 - Google Patents

フォークリフトの荷検出装置

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JPH05162998A
JPH05162998A JP32917191A JP32917191A JPH05162998A JP H05162998 A JPH05162998 A JP H05162998A JP 32917191 A JP32917191 A JP 32917191A JP 32917191 A JP32917191 A JP 32917191A JP H05162998 A JPH05162998 A JP H05162998A
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JP
Japan
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load
fork
luggage
forklift
cpu
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Pending
Application number
JP32917191A
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English (en)
Inventor
Seiji Nakajima
聖二 中島
Eisaku Takinami
栄作 滝波
Shingo Yamada
慎吾 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyoda Automatic Loom Works Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】フォークリフトにおける荷検出装置に関し、荷
置き場所に、先に置かれている荷物の状態を検出して安
定した荷置き作業を行うことを目的とする。 【構成】フォークリフトの左右一対のフォーク10のそ
れぞれ底部対称位置に、左右一対のフォーク10下方の
荷物W1を検出する荷検出センサ17,18を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォークリフトにおける
荷検出装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、無人フォークリフトの荷役作業は
荷取り位置から荷物を取り、それを荷置き位置まで運
ぶ。そして、荷置き位置まで到達すると、フォークリフ
トを停止しリーチシリンダを駆動させてフォーク上の荷
物を先に置かれている荷物の上方位置まで案内する。フ
ォーク上の荷物が上方位置まで案内されると、リーチシ
リンダを停止させ、次にリフトシリンダを駆動させてフ
ォークを下降させる。この作業により、先に置かれてい
る荷物の上にフォーク上の荷物を載置できる。そして、
リーチシリンダを駆動させてフォークを引き戻すことに
よって荷置きが完了し再び荷取り位置まで走行すること
によって一つの荷役作業が終了する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この一連の
無人フォークリフトの動作は予め定められた制御プログ
ラムによって制御されていて、荷置き位置に先の荷物の
荷置き状態は正しく置かれていることを前提に制御プロ
グラムが作成され無人フォークリフトが制御されてい
る。すなわち、荷置きの際、荷置きする位置に停止する
停止タイミングやフォークの停止位置から先の置かれて
いる荷物の上方位置まで移動する移動量は一義的に決定
されている。
【0004】従って、例えば何らかの原因で荷置き場所
にある荷物が正しい状態に置かれていなかった場合、無
人フォークリフトはその状態に関係なく制御プログラム
に従って荷置き動作を行う。このため、先に置かれてい
る荷物とその上に載置する荷物との相対位置がずれてい
ても先の荷物の上に搬送してきた荷物の荷置き動作を行
ってしまう。その結果、安定した段積みが行えないばか
りか荷崩れが発生しやすく、無人フォークリフトによる
荷役作業を正確に行うことができない。
【0005】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は先に置かれている荷物の
状態を検出し、その検出結果に基づいて荷置き作業を行
うことができるフォークリフトの荷検出装置を提供する
ことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は左右一対のフォークのそれぞれ底部対称
位置に、フォーク下方の荷物を検出する荷検出センサを
設けたフォークリフトの荷検出装置をその要旨とする。
【0007】第2の発明は左右一対のフォークのそれぞ
れの底部対称位置に、フォーク下方の荷物を検出する荷
検出センサをそれぞれのフォークの長手方向に沿って複
数設けたフォークリフトの荷検出装置をその要旨とす
る。
【0008】
【作用】第1の発明によれば、左右一対の荷検出センサ
は荷物が正しい状態に置かれている場合は同時検出が、
正しい状態に置かれていない場合はいずれか一方が先に
荷物を検出する。従って、この検出結果に基づいてフォ
ーク下方にある荷物が目的とする正しい状態に置かれて
いるかを判断することが可能となる。
【0009】第2の発明によれば、荷物が置かれている
状態に応じて、左側の各検出センサの検出結果と、右側
の各検出センサの検出結果が異なる。従って、この左右
一対のフォークのそれぞれに設けられた各検出センサが
検出する検出結果に基づいてフォーク下方にある荷物が
目的とする正しい状態に対してどの程度ずれているかを
判断することができる。
【0010】
【実施例】
[第1実施例]以下、本発明をリ−チ式無人フォ−クリ
フトに具体化した第1実施例を図1〜図8に従って説明
する。
【0011】図2は無人搬送システムを示す概略図であ
って、図6(a),(b)に示すように、後述する荷物
W1,W2が保管されている各ステーションS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
人フォークリフト1の走行経路を形成している。前記電
磁誘導線L上の各ステーションSの手前には前記無人フ
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が配置されている。
【0012】同マークプレート2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
行情報を提供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に基づいて、無人フォークリフト1を
一時停止させた後、ステーションSに対する荷取り、荷
置き等の荷役動作を実行するようになっている。
【0013】図1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前側下部に設けられた左右一対
のレッグ部7の先端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3が配設されている。ま
た、同じくフォークリフト1の下面中央には前記マーク
プレート2を検出する一対のマークプレートセンサ4が
装着されている。そして、フォークリフト1の前側に設
けたマスト5は、リーチシリンダ6の伸縮動作に伴い水
平方向に延びる一対のレッグ部7に沿って、前後に移動
するようになっている。なお、マスト5の前後の移動範
囲は前記リーチシリンダ6の側部に設けられた2個のリ
ミットスイッチM1、M2によって規定されている。
【0014】前記マスト5はアウタマスト5aとインナ
マスト5bとから構成され、リフトシリンダ8の伸縮運
動に伴いインナマスト5bが昇降するようになってい
る。そして、インナマスト5b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9を介してフ
ォーク10が吊下支持され、前記インナマスト5b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9が上下に移動して左右一対のフォーク
10(図1において左側のみ図示)が昇降するようにな
っている。
【0015】前記インナマスト5b内側に回動可能に軸
着されたチェーンホイールにはロータリエンコーダ11
が連結され、同ロータリエンコーダ11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
量に基づいて前記フォーク10の揚高位置を検出するよ
うになっている。さらに、リフトブラケット9の両側面
(図1には一方のみ図示)にはフォーク10を傾動作さ
せるためのティルトシリンダ12が設けられている。こ
のティルトシリンダ12はリフトブラケット9の上昇に
伴って動作するインナマスト5bに設けられている。
【0016】前記無人フォークリフト1のボディ内には
前記各シリンダ6,8,12を駆動制御する油圧制御回
路が設けられ、各シリンダ6,8,12を伸縮動作させ
る電磁制御弁Vが設けられていると共に、各シリンダ
6,8,12に作動油を供給する荷役用ポンプ13及び
同荷役用ポンプ13を回転駆動させる荷役用モータ14
が配設されている。
【0017】さらに、フォークリフト1のボディ内に
は、駆動輪Dの操舵駆動及び回転駆動を行うステアリン
グモータ15及び走行用モータ16とこれらを制御する
マイクロコンピュータCが配設され、同無人フォークリ
フト1は前記駆動輪Dの正逆転によって前後進し、各ス
テーションSに載置された荷物を運搬するようになって
いる。
【0018】図4,5に示すように、前記左右一対のフ
ォーク10のフォーク底面(この場合フォーク10の裏
面をいう)10aの基端にはその基端底面10aにフォ
ーク10の下方に載置された荷物W1の有無を検知する
ための発光ダイオード及びホトトランジスタとからなる
荷物検出用の荷検出センサ17,18がそれぞれ埋設さ
れている。すなわち、荷検出センサ17,18は、フォ
ーク10の側面部10bと一致するように設けられてい
る。また、図6(a)に示すように、通常下部に開放さ
れたパレットPに載置された荷物W2の側面T2がフォ
ーク10の側面10bに当接されているので、荷検出セ
ンサ17,18は荷物W2の側面T2とも一致するよう
設けられている。従って、図6(b)に示すように、荷
検出センサ17,18が荷置き場所の荷物W1を検知し
た位置で荷置き作業を行えば、荷物W2の側面T2と荷
物W1の側面T1とが一致した状態で荷置き作業が行え
るようになっている。
【0019】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3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)19と制御プログラムを予め記憶したROM20
及びCPU19の演算結果等を一時記憶するRAM21
とから構成されており、CPU19はROM20に記憶
されている制御プログラムに従って無人フォークリフト
1の走行処理動及び荷役処理動作を実行するようなって
いる。
【0020】前記CPU19はピックアップコイル3か
らの検出信号を入力し、誘導線Lに対するフォークリフ
ト1の偏位を演算する。また、CPU19はマークプレ
ートセンサ4と接続され、同マークプレートセンサ4が
検出した前記マークプレート2の配置パターンに基づい
てマークプレート2の運行情報を判断するようになって
いる。
【0021】さらに、CPU19はロータリエンコーダ
11と接続され、同ロータリエンコーダ11からの検出
信号に基づいてその時のフォーク10の揚高位置を演算
する。CPU19は荷検出センサ17,18からの検出
信号を入力し、その両検出信号に基づいて下方に載置さ
れた荷物W1の側面T1とフォーク10に搭載した荷物
W2の側面T2とが一致したかを判断する。すなわち、
フォーク10に搭載した荷物W2の側面T2の直下にあ
る両荷検出センサ17,18が載置された荷物W1の側
面T1を同時に検知したとき、CPU19は図6
(A)、図7(A)に示すように両荷物W1,W2の側
面T1,Sが一致したと判断する。荷検出センサ17,
18のいずれか一方のみが荷物W1の側面T1を検知し
たとき、CPU19は図8(a)に示すように両荷物W
1,W2の側面T1,Sが一致しなかったと判断する。
【0022】前記CPU19は駆動回路22を介してス
テアリングモータ15が接続されていて、前記誘導線L
に対するフォークリフト1の偏位に基づいてステアリン
グモータ15を駆動制御するようになっている。CPU
19は駆動回路23を介して走行用モータ16が接続さ
れていて、前記マークプレート2の配置パターンに基づ
いて判断したその時の運行情報に基づいて走行用モータ
16を駆動制御するようになっている。CPU19は駆
動回路24を介して荷役用モータ14が接続されてい
て、荷役用ポンプ13を回転駆動させるようになってい
る。
【0023】また、CPU19は駆動回路25を介して
前記電磁制御弁Vが接続されていて、前記リーチシリン
ダ6、リフトシリンダ8及びティルトシリンダ12を伸
縮動作させるようになっている。すなわち、CPU19
は前記荷検出センサ17,18に基づいて両荷物W1,
W2の側面T1,Sが一致したと判断したとき、伸長動
作しているリーチシリンダ6を停止させるとともに、リ
フトシリンダ8の収縮動作を開始させてフォーク10を
下降し荷置き動作にはいる。反対に、CPU19は両荷
物W1,W2の側面T1,T2が一致しなかったと判断
したとき、荷置き位置から退避させるべく伸長動作して
いるリーチシリンダ6を収縮動作させるようにしてい
る。
【0024】続いて、上記のように構成された無人フォ
ークリフトの作用について説明する。今、荷物W2を搭
載した無人フォークリフト1がその荷置きステーション
Sの手前に配設されたマークプレート2を検知して先に
置かれている荷物W1の前方で停止した状態であって、
フォーク10を荷物W1より上方位置に上昇させた後、
CPU19はリーチシリンダ6を伸長動作させる。そし
て、フォーク10に搭載された荷物W2は前方に案内さ
れる。このとき、図6(a),図7(a)に示すように
荷検出センサ17,18は下方に荷物W1が無いために
CPU19に検知信号を出力していない。
【0025】やがて、フォーク10が荷物W1の上方位
置に案内されると、荷検出センサ17,18は下方の荷
物W1を検知する。このとき、荷物W1が無人フォーク
リフト1に対して真っ直ぐに置かれている場合には、フ
ォーク底面10aの荷検出センサ17,18は同時に荷
物W1を検知する。荷検出センサ17,18の同時検知
に基づいてCPU19は図6(b)、図7(b)に示す
ように両荷物W1,W2の側面T1,T2が一致したと
判断し荷物W2を降ろす動作を開始する。すなわち、C
PU19はリーチシリンダ6を停止させるとともに、リ
フトシリンダ8の収縮動作を開始させてフォーク10を
下降させる。従って、荷物W2は荷物W1の上に段積み
される。このとき、荷物W1の側面T1と荷物W2の側
面T2が一致した状態で段積みされ、荷崩れを起こすお
それがない荷置き作業を行うことができる。
【0026】反対に、図8(a),(b)に示すように
荷物W1が無人フォークリフトに対して傾いて置かれて
いる場合には、フォーク底面10aの荷検出センサ1
7,18は同時に荷物W1を検知せず、この場合右側の
検出センサ17が荷物W1を検知する。検出センサ17
の検出信号に基づいてCPU19は両荷物W1,W2の
側面T1,T2が一致しないと判断し、CPU19はリ
ーチシリンダ6を伸長動作から収縮動作に切り換えてフ
ォーク10を後退させる。すなわち、荷物W2を荷物W
1上へ段積みすると荷崩れを起こすので、CPU19は
荷置き動作を行わない。従って、荷崩れ等を起こすよう
な段積みは未然に防止できる。
【0027】[第2実施例]以下、次に本発明の第2実
施例について説明する。本実施例では、荷物W2の傾き
を判断する機能を備えたものであって、第1実施例のよ
うに構成された無人フォークリフト1において、さらに
第2実施例では、図9,10に示すように、前記左右一
対のフォーク10の底面10aの基端側にはフォーク1
0の下方に載置された荷物W2の有無を検出するための
荷物検出用の荷検出センサ30〜35がそれぞれ3個づ
つ左右対称となるように埋設されている。すなわち、荷
検出センサ30,33の埋設位置は、第1実施例と同様
にフォーク10の側面10bと一致するように埋設され
ている。この荷検出センサ30,33の前方には荷検出
センサ31,34が埋設され、さらに、荷検出センサ3
1,34の前方には荷検出センサ32,35が埋設され
ている。
【0028】従って、図11(b)、図12(b)に示
すように両荷物W1,W2の側面T1,T2が一致して
いるとき、一対となるすべての荷検出センサ30〜35
は下方に載置された荷物W1を同時に検知するようにな
っている。
【0029】反対に、図13に示すように両荷物W1,
W2の側面T1,T2が一致してないとき、一対となる
荷検出センサ30〜35のいずれかのセンサが荷物W1
を検知する。そして、CPU19は前記荷検出センサ3
0,33の少なくともいずれか一方を検出したとき、リ
ーチシリンダ6を停止させ傾きの程度を判断する。
【0030】すなわち、フォーク10の荷検出センサ3
0〜32,34,35が荷物W1を検知し、荷検出セン
サ33のみが荷物W1を検知しなかった場合には、この
荷検出センサ30〜35の検出信号に基づいて荷物W1
は図13の実線に示すように傾いているとCPU19が
判断する。
【0031】同様に、フォーク10の荷検出センサ30
〜32,35が荷物W1を検知し、荷検出センサ33,
34が荷物W1を検知しなかった場合には、この荷検出
センサ30〜35の検出信号に基づいて荷物W1は図1
3の一点鎖線に示すだけ傾いているとCPU19が判断
する。
【0032】そして、フォーク10の荷検出センサ30
〜32が荷物W1を検知し、荷検出センサ33〜35が
荷物W1を検知しない場合には、この30〜35の検出
信号に基づいて荷物W1は図13の二点鎖線で示すだけ
傾いているとわかる。
【0033】なお、荷物W1が図13の逆の傾きがであ
っても、上記と同様に検知することができる。続いて、
上記のように構成した無人フォークリフトの第2実施例
の作用を説明する。
【0034】今、第1実施例と同様に、荷物W1を搭載
した無人フォークリフト1がその荷置きステーションS
の手前に配設されたマークプレート2を検知して先に置
かれている荷物W1の前方で停止した状態であって、フ
ォーク10を荷物W1より上方位置に上昇させた後、C
PU19はリーチシリンダ6を伸長動作させる。そし
て、フォーク10に搭載された荷物W2は前方に案内さ
れる。このとき、図11(a)、図12(a)に示すよ
うに荷検出センサ30〜35は下方に荷物W1が無いた
めにCPU19に検知信号を出力しない。
【0035】やがて、フォーク10が荷物W1の上方位
置に案内されると、荷検出センサ30〜35は下方の荷
物W1を検知する。このとき、荷物W1が無人フォーク
リフトに対して正面に対峙されている場合には、フォー
ク10の前進に従って、最初にフォーク10の底面10
aの最も先に設けた一対の荷検出センサ32,35が荷
物W1を同時に検知し、次に一対の荷検出センサ33,
34が荷物W1を同時に検知し、最後に荷検出センサ3
0,33が同時に荷物W1を検知する。
【0036】そして、上記各検知信号に基づいてCPU
19は図11(b)、図12(b)に示すように両荷物
W1,W2の側面T1,T2が一致したと判断し荷物W
2を降ろす動作を開始する。すなわち、CPU19はリ
ーチシリンダ6を停止させるとともに、リフトシリンダ
8の収縮動作を開始させてフォーク10を下降させる。
従って、荷物W2は荷物W1の上に段積みされる。この
とき、荷物W1の側面T1と荷物W2の側面T2が一致
した状態で段積みされ、荷崩れを起こすおそれがない荷
置き作業を行うことができる。
【0037】反対に、図13に示すように両荷物W1,
W2の側面T1,T2が一致してないとき、一対となる
荷検出センサ30〜35のいずれかのセンサが荷物W1
を検知する。そして、CPU19は前記荷検出センサ3
0,33の少なくともいずれか一方を検出したとき、リ
ーチシリンダを停止させ傾きの程度を判断する。
【0038】すなわち、フォーク10に埋設された荷検
出センサ30〜32,34,35が荷物W1を検知し、
荷検出センサ33のみが荷物W1を検知しなかった場
合、荷物W1は図13(a)の実線に示すだけ傾いてい
るとCPU19は判断する。よって、荷置き作業を中止
して、リーチシリンダ6を収縮させフォーク10を後退
させる。そしてCPU19は荷検出センサ33の1個の
分の傾きを、駆動回路22を介してステアリングモータ
15を駆動させ、駆動輪Dを反時計回りに操舵駆動する
ことにより補正して、無人フォークリフト1を荷物W1
の正面に対峙させる。そして、再度フォークを前進させ
荷置き作業を行う。
【0039】同様に、、フォーク10に埋設された荷検
出センサ30〜32,35が荷物W1を検知し、荷検出
センサ33,34が荷物W1を検知しなかった場合、荷
物W1は図13の一点鎖線に示すだけ傾いているとCP
U19は判断する。よって、荷置き作業を中止して、リ
ーチシリンダを収縮させフォーク10を後退させる。そ
してCPU19は荷検出センサ33,34の2個分の傾
きを、駆動回路22を介してステアリングモータ15を
駆動させ、駆動輪Dを反時計回りに操舵駆動することに
より補正して、無人フォークリフト1を荷物W1の正面
に対峙させる。そして、再度フォーク10を前進させ荷
置き作業を行う。
【0040】そして、荷物W1が図13の二点鎖線で示
すように載置されている場合には、いずれの荷検出セン
サ33〜35も荷物W1を検知せず、CPU19は荷物
W1の傾きの程度が判断できないためリーチシリンダを
収縮させフォーク10を後退させて、荷置き作業は行わ
ない。
【0041】なお、荷物W1が図13に示す荷物W1の
逆の傾きがであっても、上記と同様に荷置き作業がおこ
なえる。このように、荷置き場所に荷物W1が傾いて載
置されている場合には、荷物W1の傾きの程度をCPU
19が判断して、その傾きの程度にあわせて無人フォー
クリフト1を荷物W1の正面に対峙させ、再度荷置き動
作を行うことによって荷崩れ等を起こすような段積みを
未然に防止できる。
【0042】なお、この発明は前記各実施例に限定され
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)第1実施例または第2実施例における発光ダイオ
ードとホトトランジスタよりなる荷検出センサに代え
て、載置された荷物W1とフォーク10との間隔を検出
するセンサを荷検出センサとして使用してもよい。
【0043】(2)第1実施例または第2実施例を無人
フォークリフトに限らず、警告ブザー、警告ランプ等を
使用して、有人のフォークリフトの荷置き位置またはフ
ォーク下に載置された荷物W1の状態を確認する安全装
置としても利用できる。
【0044】(3)図14に示すようにフォーク10下
部の所定位置だけでなく上部にも荷検出センサ36〜3
8,39〜41を設けフォーク10上に載置された荷物
W2状態を検出し、フォーク10下の荷物W1の状態と
一致するように無人フォークリフト1を駆動制御し荷置
き作業をおこなうことも可能である。
【0045】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、フ
ォークリフトが荷置き場所に置かれている荷物の状態を
検出し、その検出結果に基づいて荷置き作業を行うこと
ができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を具体化した実施例の無人フォークリフ
トを示す側面図である。
【図2】無人搬送システムの概略を示す平面図である。
【図3】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4】第1実施例のフォークを示す側面図である。
【図5】第1実施例のフォークを示す底面図である。
【図6】(a)は荷検出センサが載置された荷物を検知
していない状態を示す説明図で、(b)は荷検出センサ
が載置された荷物を検知した状態を示す説明図である。
【図7】(a)は荷検出センサが載置された荷物を検知
していない状態を示す平面図で、(b)は荷検出センサ
が載置された荷物を検知した状態を示す平面図である。
【図8】(a)は荷検出センサが傾いて載置された荷物
を検知していない状態を示す平面図で、(b)は荷検出
センサが傾いて載置された荷物を検知した状態を示す平
面図である。
【図9】第2実施例のフォークを示す側面図である。
【図10】第2実施例のフォークを示す底面図である。
【図11】(a)はすべての荷検出センサが載置された
荷物を検知していない状態を示す説明図で、(b)はす
べての荷検出センサが載置された荷物を検知した状態を
示す説明図である。
【図12】(a)はすべての荷検出センサが載置された
荷物を検知していない状態を示す平面図で、(b)はす
べての荷検出センサが載置された荷物を検知した状態を
示す平面図である。
【図13】傾いて載置された荷物を示す平面図である。
【図14】本発明の別例を示す側面図である。
【符号の説明】
1…無人フォークリフト、10…フォーク、17,1
8,30〜35…荷検出センサ、W1…フォーク下の荷
物、W2…フォーク上の荷物

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 左右一対のフォークのそれぞれ底部対称
    位置に、フォーク下方の荷物を検出する荷検出センサを
    設けたフォークリフトの荷検出装置。
  2. 【請求項2】 左右一対のフォークのそれぞれの底部対
    称位置に、フォーク下方の荷物を検出する荷検出センサ
    をそれぞれのフォークの長手方向に沿って複数設けたフ
    ォークリフトの荷検出装置。
JP32917191A 1991-12-12 1991-12-12 フォークリフトの荷検出装置 Pending JPH05162998A (ja)

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