JPH07215695A - フォークリフト形無人搬送車の走行制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘導線に対してワークが斜めに置かれていて
も、ワークの荷取りを可能にする。 【構成】 フォーク部１３をワーク６１に向け、無人搬
送車１０が誘導線６０に沿い後進走行する。ワーク６１
は誘導線６０に対して斜めに置かれており、フォーク先
端センサ５１ａが先にワーク６１を検出したときから、
その後にフォーク先端センサ５１ｂがワーク６１を検出
したときまでの走行距離を検出し、停止する。この走行
距離を基に操舵角を演算し、この操舵角を保持して操舵
走行していきフォーク部１３をワーク６１に平行に差し
込み、フォーク部１３にワーク６１を載せる。次に操舵
角を保持しつつ前進走行し、その後に誘導線６０を検出
したら誘導線６０に沿い前進走行する。

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形無人搬
送車の走行制御装置に関し、荷取りするときに適用して
有効である。

【０００２】

【従来の技術】フォークリフト形無人搬送車は、床面に
置かれた製品パレット，カート車，スキッドなどの荷物
を、直取り・直置きできるように、リフト式移載装置を
機台の一部に組み込んだものである。

【０００３】図９はフォークリフト形無人搬送車の一種
であるローリフト形無人搬送車１０を示す。ここでこの
ローリフト形無人搬送車１０の概要を説明する。ローリ
フト形無人搬送車１０の本体フレーム１１には前輪２９
及びキャスター機能を有する補助輪３９が備えられてい
る。前輪２９は、走行用ドライブモータ３４の作動によ
り回転駆動すると共に、ステアリングモータ３７の作動
により操舵される。フォーク１２は昇降機構（詳細は後
述）によりそのフォーク部１３が昇降自在となってお
り、本体フレーム１１に取り付けられている。またフォ
ーク部１３には従動輪である後輪２２が備えられてい
る。

【０００４】この無人搬送車１０は、前進用センサ４３
及び後進用センサ４４により誘導線を検出し、誘導線に
沿い無人走行していく。また、一対のフォーク部１３の
根元にはそれぞれフォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂ
（図１０参照）が備えられており、このフォークエンド
センサ５０ａ，５０ｂは、フォーク部１３を被搬送物に
差し込んだときに、フォーク部１３の根元にまで被搬送
物が位置したことを検出する。荷取りをするときには２
つのフォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂにより被搬送
物を検出した後に、フォーク部１３を上昇させる。フォ
ークエンドセンサ５０ａ，５０ｂの一方でも被搬送物を
検出することができないときには「移載エラー」と判定
し、それ以降の動作を停止していた。

【０００５】次にローリフト形無人搬送車１０の詳細構
成を図９〜図１１を基に説明する。このローリフト形無
人搬送車１０は、本体フレーム１１の後部に積載用のフ
ォーク１２が昇降自在に連結されたものである。このフ
ォーク１２は、荷物を載せる水平に後方に延びる２本の
フォーク部１３と、このフォーク部１３の前端部に垂直
に起立して形成された取付部１４とからなっており、図
１１に示すように取付部１４によって本体フレーム１１
に連結されている。すなわち、フォーク１２の取付部１
４の上部は本体フレーム１１の上部に枢着された左右一
対の支持リンク１５が枢着されると共に、本体フレーム
１１の下面に突設されたブラケット１６に枢着された左
右一対の駆動リンク１７がフォーク１２の下部にピン１
８により枢着され、これにより構成される四節リンク機
構によってフォーク１２は本体フレーム１１に昇降自在
となっている。

【０００６】また、この支持リンク１５と駆動リンク１
７との間には左右一対のフォーク昇降用の油圧シリンダ
１９が上下方向に向いて位置しており、そのシリンダと
ロッドが各々本体フレーム１１とフォーク１２の取付部
１４にそれぞれ突設されたブラケット２０，２１に連結
されている。従って、油圧シリンダ１９を伸長駆動する
とフォーク１２は本体フレーム１１に対して上昇する一
方、短縮させると図９の状態のようにフォーク１２は本
体フレーム１１に対して下降する。ここで、フォーク１
２は前述のリンク機構の働きによってその上昇端及び下
降端で互いに平行な状態を維持するようになっている。

【０００７】一方、フォーク部１３の先端部（後端部）
の下面には各々後輪２２が配設されている。これらの後
輪２２はフォーク部１３の長手方向と直角を成す水平な
軸回りに回転自在に支持された従動輪であり、各フォー
ク部１３でそれぞれ一対ずつ設けられている。一対の後
輪２２は連結板２３に枢支され、この連結板２３に枢着
された従動リンク２４がフォーク部１３の下面にピン２
５によって枢着されることで、後輪２２はフォーク部１
３に取付けられている。また、この従動リンク２４には
ピン２５の下方に位置するピン２６によってプルロッド
２７が枢着されていて、このプルロッド２７の他端は前
記ピン１８の上方に位置するピン２８によって前記駆動
リンク１７に枢着されている。

【０００８】図９に示すようにフォーク１２が下降位置
にあるときは、従動リンク２４は倒れた状態にあり、後
輪２２は、下降位置にあるフォーク部１３の先端部を支
持する。一方、前記油圧シリンダ１９によってフォーク
１２が上昇位置まで持ち上げられると、駆動リンク１７
が図１１で想像線で示すように反時計方向に回動するこ
とでプルロッド２７を引張り、これによって従動リンク
２４が図１１で想像線で示すように時計方向に回動して
斜めに起立した状態となる。これにより、後輪２２とフ
ォーク部１３の上面との距離が拡がり、後輪２２は上昇
位置にあるフォーク部１３の先端部を支持することが可
能となる。すなわち、従動リンク２４は後輪２２に対す
るフォーク部１３の昇降機構を構成し、フォーク１２が
上昇及び下降のいずれの位置にあっても後輪２２によっ
てフォーク部１３の先端部を支持できるようになってい
る。

【０００９】図９に示すように、本体フレーム１１には
操舵駆動輪である前輪２９が配設されている。すなわ
ち、本体フレーム１１に垂直軸回りに回動自在にステア
リング軸３０が支持されると共に、ステアリング軸３０
の下部に支持台３１がステアリング軸３０に対して軸回
りに回動不能且つ軸方向に移動自在に取付けられ、この
支持台３１の下部に前輪２９が水平な軸回りに回転自在
に支持されている。また、ステアリング軸３０にはばね
受３２が突設されると共に、このばね受３２と支持台３
１との間に圧縮コイルばね３３が介装されることで支持
台３１は下方へ付勢されており、これにより前輪２９が
走行床面に押付けられるようになっている。

【００１０】支持台３１上には走行用ドライブモータ３
４及びそのドライブギヤ３５が搭載され、前輪２９はこ
のドライブモータ３４の作動によって正逆方向に回転駆
動される。一方、ステアリング軸３０にはギヤ３６が固
定されると共に、本体フレーム１１に支持されたステア
リングモータ３７の駆動ピニオン３８がこのギヤ３６と
噛み合っていて、ステアリングモータ３７の作動させる
ことで駆動ピニオン３８，ギヤ３６を介してステアリン
グ軸３０を回動させ、前輪２９を操舵させることができ
るようになっている。

【００１１】前輪２９を挟んで左右両側にはそれぞれキ
ャスター機能を有する補助輪３９が本体フレーム１１に
取付けられている。

【００１２】さらに、本体フレーム１１には前述の油圧
シリンダ１９を作動させる電動油圧パワーユニット４０
が搭載されている。また、フォーク１２にはこの油圧パ
ワーユニット４０や前述のドライブモータ３４，ステア
リングモータ３７を駆動するバッテリー４１が搭載され
ており、このバッテリー４１の重量によって無負荷時に
おけるフォーク１２の下降に要する時間の短縮を図って
いる。

【００１３】また、前輪２９を支持する支持台３１には
前輪２９の前方に位置してブラケット４２が取付けられ
ており、このブラケット４２に前輪２９に関して左右対
称の位置に前進用センサ４３がそれぞれ固定されてい
る。一方、フォーク１２の２本のフォーク部１３の先端
部（後端部）の後輪２２の後方に位置する所にそれぞれ
後進用センサ４４が固定されている。これらのセンサ４
３，４４は走行床面に予め敷設された誘導線を検知する
ものであり、これらのセンサ４３，４４の出力信号に応
じてステアリングモータ３７を制御する制御装置４８が
本体フレーム１１に搭載されている。

【００１４】なお図９において、４５は制御装置を操作
するためのオペレータコンソールパネル、４６は電源キ
ースイッチ、４７はモード切換スイッチ、４８は制御装
置である。

【００１５】このセンサ４３，４４には走行床面に敷設
された誘導線との関係で、光学式，磁気式，電磁式等の
種々の方式のものが利用できる。例えば、センサ４３，
４４としてピックアップコイルを用いると共に、誘導線
として走行床面下に埋設されて低周波電流が流れる電線
を用い、この電流によって形成される磁界内にセンサ４
３，４４を位置させることでそこに誘起される誘起電圧
を利用する方式が好適に用いられる。

【００１６】フォーク１２のフォーク部１３には、被搬
送物にフォーク部１３を差し込んだときに、フォーク部
１３の根元まで被搬送物を差し込んだことを検出するフ
ォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂが設けられている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】図１２（ａ）に示すよ
うに誘導線６０に対してワーク６１がまっすぐ置かれて
いるときには、フォーク部１３を下げた状態で無人搬送
車１０を後進させて、ワーク６１の下のパレットにフォ
ーク部１３を差し込んでいく。そしてフォークエンドセ
ンサ５０ａ，５０ｂが共にワーク６０を検出したら後進
をやめてフォーク部１３を上昇させてワーク６０をフォ
ーク部６０上に載せる。次に無人搬送車１０を前進させ
ていく。

【００１８】ところで図１２（ｂ）に示すように、誘導
線６０に対してワーク６１が斜めになっているときに
は、フォーク部１３を差し込んでいっても、図１２
（ｃ）に示すように、一方のフォークエンドセンサ５０
ａはワーク６１を検出できるが、他方のフォークエンド
センサ５０ｂはワーク６１を検出できない。このような
センサ検出がされたときには、無人搬送車１０の制御装
置４８では、ワーク６１に対して斜めにフォーク部１３
を差し込んでいったことを認識し、「移載エラー」を表
示等してそれ以降の動作を停止する。つまり従来では、
誘導縁６０に対してワーク６１が斜めに置かれていると
ワーク６１の荷取りをすることができなかった。

【００１９】本発明は、上記従来技術に鑑み、斜めに置
かれたワークの荷取りのできる無人搬車の走行制御装置
を提供するものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、誘導センサで検出した誘導線に沿い走行す
るように操舵輪の操舵をしつつ走行する無人搬送車に、
一対のフォーク部を昇降自在に組み込んで構成したフォ
ークリフト形無人搬送車において、前記一対のフォーク
部の先端にそれぞれ備えられてワークを検出する一対の
フォーク先端センサと、フォーク部をワークに向けてフ
ォークリフト形無人搬送車がワークに向い誘導線に沿い
走行した際に、一方のフォーク先端センサがワークを検
出した時点から他方のフォーク先端センサがワークを検
出した時点までのフォークリフト形無人搬送車の走行距
離を検出する走行距離検出部と、前記走行距離検出部で
検出した走行距離を基に、操舵走行してフォーク部をワ
ークに差し込んだとしたらフォーク部がワークに対して
平行となる操舵角を推定演算し、他方のフォーク先端セ
ンサがワークを検出した後は、前記操舵輪を前記操舵角
だけ操舵した状態でフォークリフト形無人搬送車をワー
クに向けて走行させ、フォーク部がワークに完全に差し
込まれたらフォーク部を昇降させ、その後は前記操舵輪
の操舵角を保持した状態で逆方向走行させ、その後に前
記誘導線を検出したらこの誘導線に沿い走行させる制御
装置とを有することを特徴とする。

【００２１】

【作用】ワークが斜め置きされているときに、ワークに
向い誘導走行すると、一対のフォーク先端センサが順に
ＯＮし、一方のフォーク先端センサがＯＮしたときから
他方のフォーク先端センサがＯＮしたときまでの走行距
離を求める。この走行距離を基に操舵角を求め、操舵走
行しつつフォーク部をワークに平行に差し込む。そして
ワークをフォークに積載し、操舵角を保持しつつ逆方向
走行し、誘導線を検出したら誘導走行する。

【００２２】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。なお従来技術と同一機能をはたす部分には同
一符号を付して重複する説明は省略する。

【００２３】図１及び図２に示すように本実施例のロー
リフト形無人搬送車１０では、走行用ドライブモータ３
４及びステアリングモータ３７の作動により前輪２９が
回転駆動及び操舵される。フォーク１２のフォーク部１
３は、本体フレーム１１に昇降自在に連結されている。
フォーク部１３には、その根元にフォークエンドセンサ
５０ａ，５０ｂが備えられ、更にその先端部にフォーク
先端センサ５１ａ，５１ｂが備えられている。この無人
搬送車１０は、前進走行時には前進用センサ４３で誘導
線を検出し、後進走行時には後進用センサ４４で誘導線
を検出し、誘導線に沿い走行する。但し後述するよう
に、荷取り時にはセンサ４３，４４による誘導線検出を
無視して走行するときがある。

【００２４】フォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂ及び
フォーク先端センサ５１ａ，５１ｂは、図３に示すよう
に、ワーク６１が載置されたパレット６２にフォーク部
１３を差し込んでいったときに、パレット６２内に入る
とＯＮ状態となりパレット６２外に出るとＯＦＦとな
り、ワーク６１の存在を検出する。

【００２５】図４は実施例の制御系を示している。この
うちパルスエンコーダ５２は後輪２２または補助輪３９
に取り付けられている。このため無人搬送車１０の走行
距離は、パルスエンコーダ５２から出力されるパルス数
を制御装置４８でカウントすることにより行う。またフ
ォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂ、フォーク先端セン
サ５１ａ，５１ｂ、前進用センサ４３、後進用センサ４
４の各検出信号が制御装置４８に送られ、制御装置４８
はこれら検出信号を基に状態を判別して、各状態に応じ
た動作を行うように走行用ドライブモータ３４及びステ
アリングモータ３７を制御する。即ち前進走行時には前
進用センサ４３を利用して誘導線を検出して誘導線に沿
い走行し、後進走行時には後進用センサ４４を利用して
誘導線を検出して誘導線に沿い走行する。更に荷取り時
には、センサ５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ及びパル
スエンコーダ５２を利用して次に述べるような動作をす
る。

【００２６】次に荷取り時の動作を、フローチャートで
ある図５、平面図である図６及び図７を参照して説明す
る。図６に示すようにパレット上のワーク６１が、誘導
線６０に対して斜めに置かれているときには、無人搬送
車１０はまず後進用センサ４４で誘導線６０を検出しつ
つ後進走行していく（ステップ１）。後進走行していき
一方のフォーク先端センサ５１ａがＯＮしたら（ステッ
プ２）、パルスエンコーダ５２のパルスのカウントを開
始し、誘導線に沿う後進走行を継続しつつ走行距離の測
定を開始する（ステップ３）。直線後進走行をしていき
他方のフォーク先端センサ５１ｂがＯＮしたら（ステッ
プ４）、走行距離の測定を停止すると共に（ステップ
５）、直線後進走行を停止する。

【００２７】次に操舵角度θ₂ （これの求め方は後述す
る）を計算する（ステップ６）。そしてステアリングモ
ータ３７を作動させて前輪２９を角度θ₂ だけ操舵しつ
つ後進走行をする（ステップ７）。このとき本体フレー
ム１１の中央と誘導線６０との位置ズレが、後進用セン
サ４４で検出されてもこれを無視し、前記操舵角度θ ₂
を保持しつつ後進走行する。このようにしていくと、図
７に示すように、フォーク部１３はワーク６１下のパレ
ットに対し平行に差し込まれ、最後にはフォークエンド
センサ５０ａ，５０ｂが共にＯＮになる（ステップ
８）。フォークエンドセンサ５０ａ，５０ｂが共にＯＮ
になったら後進走行を停止する（ステップ９）。

【００２８】図６に示すような状態になったらフォーク
部１３を上昇させてフォーク部１３上にワーク６１を載
せる（ステップ１０）。ワーク６１の積載を完了したら
前輪２９の操舵角度θ₂ を保持したまま前進走行する
（ステップ１１）。前進走行していき前進用センサ４３
で誘導線６０を検出したら、誘導線６０に沿い前進走行
していく（ステップ１３）。

【００２９】ステップ１１では前輪２９の操舵角度θ₂
を保持したままで前進走行していくが、前進走行距離が
あらかじめ決めた設定距離よりも長くなったにもかかわ
らず、誘導線６０を検出することができないときにはエ
ラーと判定して停車する（ステップ１２，１４，１
５）。

【００３０】ここで操舵角度θ₂ を求める手法を図８に
示す。同図において、センサ５１ａがワーク６１を検出
してからセンサ５１ｂがワーク６１を検出するまで直線
後進走行した走行距離をＸ、旋回中心Ｃから誘導線６０
までの距離をＹ、センサ５１ａ，５１ｂ間の距離を
Ｐ_W 、センサ５１ａ，５１ｂから補助輪３９までの長さ
をＬ₁ 、補助輪３９と前輪２９との長さをＬ₂ 、操舵角
度をθ₂ 、角度θ₁ を図示のようにとると、次式（１）
（２）が成立し、両式から（３）式で示される操舵角度
θ₂ を演算することができる。

【００３１】

【数１】

【００３２】上記実施例ではローリフト形無人搬送車に
本発明を適用したものであるが、フォークリフトを無人
搬送車に組み込んだ他のタイプのフォークリフト形無人
搬送車にも適用することができる。

【００３３】以上実施例と共に具体的に説明したように
本発明によれば、誘導線に対してワークが斜めに置かれ
ていても、無人搬送車は操舵をしつつワークに向って進
みフォーク部をワークに対し平行に差し込んで荷取りを
行うため、斜めに置かれたワークの自動荷取りが可能で
あり、たとえ２段積みしたワークでもズレなくフォーク
部上に積載できて荷くずれが少なくなる。またワーク位
置が斜めであっても問題がないため、ワーク位置をあま
り正確にしてワークを置かなくてもよくなり、ワーク置
きのための作業時間が短かくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図。

【図２】実施例に係るフォークリフト形無人搬送車を示
す平面図。

【図３】ワークとフォーク部の差し込み状態を示す断面
図。

【図４】実施例の制御系を示すブロック図。

【図５】実施例の動作を示すフロー図。

【図６】実施例を示す平面図。

【図７】実施例を示す平面図。

【図８】操舵角演算手法を示す説明図。

【図９】ローリフト形無人搬送車を示す斜視図。

【図１０】ローリフト形無人搬送車を示す平面図。

【図１１】ローリフト形無人搬送車を示す正面図。

【図１２】従来の荷取り作業を示す説明図。

【符号の説明】

１０ ローリフト形無人搬送車 １１ 本体フレーム １２ フォーク １３ フォーク部 １４ 取付部 １５ 支持リンク １６ ブラケット １７ 駆動リンク １８ ピン １９ 油圧シリンダ ２０，２１ ブラケット ２２ 後輪 ２３ 連結板 ２４ 従動リンク ２５ ピン ２６ ピン ２７ プルロッド ２８ ピン ２９ 前輪 ３０ ステアリング軸 ３１ 支持台 ３２ ばね受 ３３ 圧縮コイルばね ３４ 走行用ドライブモータ ３５ ドライブギヤ ３６ ギヤ ３７ ステアリングモータ ３８ 駆動ピニオン ３９ 補助輪 ４０ 電動油圧パワーユニット ４１ バッテリー ４２ ブラケット ４３ 前進用センサ ４４ 後進用センサ ４５ オペレーションコンソールパネル ４６ 電源スイッチ ４７ モード切換スイッチ ４８ 制御装置 ５０ａ，５０ｂ フォークエンドセンサ ５１ａ，５１ｂ フォーク先端センサ ５２ パルスエンコーダ ６０ 誘導線 ６１ ワーク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘導センサで検出した誘導線に沿い走行
   するように操舵輪の操舵をしつつ走行する無人搬送車
   に、一対のフォーク部を昇降自在に組み込んで構成した
   フォークリフト形無人搬送車において、 前記一対のフォーク部の先端にそれぞれ備えられてワー
   クを検出する一対のフォーク先端センサと、 フォーク部をワークに向けてフォークリフト形無人搬送
   車がワークに向い誘導線に沿い走行した際に、一方のフ
   ォーク先端センサがワークを検出した時点から他方のフ
   ォーク先端センサがワークを検出した時点までのフォー
   クリフト形無人搬送車の走行距離を検出する走行距離検
   出部と、 前記走行距離検出部で検出した走行距離を基に、操舵走
   行してフォーク部をワークに差し込んだとしたらフォー
   ク部がワークに対して平行となる操舵角を推定演算し、
   他方のフォーク先端センサがワークを検出した後は、前
   記操舵輪を前記操舵角だけ操舵した状態でフォークリフ
   ト形無人搬送車をワークに向けて走行させ、フォーク部
   がワークに完全に差し込まれたらフォーク部を昇降さ
   せ、その後は前記操舵輪の操舵角を保持した状態で逆方
   向走行させ、その後に前記誘導線を検出したらこの誘導
   線に沿い走行させる制御装置とを有することを特徴とす
   るフォークリフト形無人搬送車の走行制御装置。