JPH10279297A

JPH10279297A - 無人フォークリフト

Info

Publication number: JPH10279297A
Application number: JP9252797A
Authority: JP
Inventors: Kimito Sato; 公人佐藤
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】荷物を複数段積み重ねたまま積み込んで荷重
オーバーになることを未然に防ぐ。【解決手段】シャーシ１の先端に第一のセンサ１ａを
設け、又、キャリッジ４の先端に第二のセンサ４ａを設
け、フォーク６の先端には第三のセンサ６ａを設け、更
にバックレスト８の上端縁に第四のセンサ８ａを設け、
その第四のセンサ８ａで積み込み対象となる荷物Ｍの上
の状況を確認する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、予めプログラムし
たデータに従って荷役作業を行わせる無人フォークリフ
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】荷物保管場所が決められている工場や倉
庫では、荷役対象となる荷物の状態に基づいて荷役内容
を予めプログラムしておき、フォークリフトをそのプロ
グラム通りに動作させることにより作業の無人化を図る
ことが行われている。その場合フォークリフトには、積
み込みに際して荷物とフォークとの間にずれがないか、
積み卸しに際しては積み卸しスペースが確保されている
か等をチェックする機能や、走行中、前方に障害物があ
ったり人がいないかの確認機能が必要である。そこで従
来の無人フォークリフトにあっては、例えば特開昭５４
ー３１１６１号公報に記載のように、フォークの先端に
センサを設け、指定された位置に対して荷物の有無や位
置の確認を可能とすると共に、対人手段として緊急停止
機構を設けたものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上下左右に区画された
棚を複数列設け、荷物毎に格納場所が設定されている倉
庫の場合は、指定された格納場所が空いていればその上
の状況がどうであろうと自由に積み卸しできるが、奥か
ら順番に積み重ねて保管する集積場所では、指定された
一番手前の荷物を積み込みする場合、対象となる荷物の
上に積み重ねられている荷物が予定の段数を越えている
と積載許容荷重をオーバーしてしまうことが予想され
る。それを防ぐには、積み込みに先立ってフォークを上
下動させ、例えばフォークの先端に取り付けたセンサを
利用して積み上げ高さを確認し、荷物の状況がプログラ
ム通りかチェックすればよいが、それであると効率が悪
いばかりか、フォークを上げ下げすることにより電力を
消費するので、稼働時間の短縮を招く。又、フォークの
上死点より上の状況は確認する術がない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、荷積み状態の
確認を可能とした無人フォークリフトであって、その構
成は、フォークの後部上方位置に、前方の物体確認用セ
ンサを取り付けたことにある。そして前記センサは、上
下に移動可能に設けたり、相互に間隔を保って上下方向
に複数個設けたり、フォークと一体に昇降動作するバッ
クレストの上端に取り付けたりする事ができる。又、前
記センサで前方の所定高さ位置に荷の存在を確認した場
合、作業プログラムを実行するか否かを判断する機能を
有した制御機器を搭載したり、フォークの先端と下部フ
レームの先端の少なくとも何れか一方に前方の物体確認
用センサを設けることもできる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明に係る無人フォークリフト
（以下単にフォークリフトという）を、図面に基づいて
説明する。図１はフォークリフトの側面を示したもの
で、シャーシ１には前後左右に車輪２，２’・・が設け
られており、そのうちの後側の車輪２’（２’）を駆動
輪としている。前記シャーシ１の後側半分には、機体フ
レーム３が組み付けられ、前側半分のレッグ部１’に、
キャリッジ４を前後方向へ移動自在に架設し、そのキャ
リッジ４の後端部には、左右二本一組のマスト５が垂設
されている。マスト５には、フォーク６がマスト５に沿
って昇降自在に組み付けられており、前記キャリッジ４
及びフォーク６を、それぞれ図示しない油圧シリンダに
より動作させることによって荷役作業が可能となってい
る。前記機台本体１内には、前記車輪２に連結された走
行用モータと、油圧シリンダに油圧を供給する油圧ユニ
ット、それら走行用モータと油圧ユニットを駆動するた
めのバッテリなどの駆動源（いずれも図示せず）、及び
その駆動源を制御する制御機器７とが搭載されている。

【０００６】前記制御機器７は、プログラムに従って走
行及び荷役動作の自動制御機能を有していて、予めプロ
グラムを記憶させておくことで、制御機構の指令により
走行モードと荷役モードとを実行し、フォークリフトを
無人にて運転されるようになっている。

【０００７】前記シャーシ１、キャリッジ４及びフォー
ク６の各先端には、それぞれ第一のセンサ１ａ，第二の
センサ４ａ，第三のセンサ６ａが取り付けられている。
又、フォーク６の後端からは、フォーク４と一体になっ
て昇降するバックレスト８が上方に延設されており、そ
のバックレスト８の上端には第四のセンサ８ａが取り付
けられている。

【０００８】前記各センサ１ａ，４ａ，６ａ，８ａのう
ち、シャーシ１の先端に取り付けられている第一のセン
サ１ａは接触式であるが、他の第二乃至第四のセンサ４
ａ，６ａ，８ａにはいずれも光や超音波を利用した非接
触式が採用されている。第一乃至第四の各センサ１ａ，
４ａ，６ａ，８ａの信号はいずれも制御機器７に入力さ
れ、各センサからの信号を受けた制御機器は、走行モー
ドと荷役モードの各プログラムに従って所定の動作を実
行される。

【０００９】次に制御例を説明する。走行モードでは、
フロアに設けられている走行ラインをたどり、第二のセ
ンサ４ａによって前方を確認しながら進む。第二のセン
サ４ａは検知エリアが１メートル以上の遠距離タイプ
で、図２に例示するように、走行ルート上に例えば人間
のような障害物Ｘを確認した場合に検知信号を出力し、
その検知信号が制御機器に入力されると、制御機器は非
常停止の指令を出力する。そこで所定時間停止させ、一
時的に人が横切ったような場合であれば、前記所定時間
内に解消され、走行は再開される。しかし例えば５秒以
内に解消されない場合は人間でないと判断し、警報を発
する。それにより、走行ルート上に立ちはだかっている
トラックなどに移動を促したり、置き忘れの荷物であれ
ば撤去させる。所定の停止位置に近づいたら、荷役対象
となる荷物の確認により非常停止してしまわないように
第二のセンサ４ａを無効にする。

【００１０】第二のセンサを無効にしたら、第一、第三
及び第四の各センサ１ａ，６ａ，８ａを有効にし、微速
前進させて荷物の位置確認を続行する。尚、前記第二の
センサ４ａを除く他のセンサ１ａ，６ａ，８ａは、走行
モード中、有効にしておくこともできる。微速前進中、
所定位置の手前に取り忘れなど予定外の荷物Ｍがあれ
ば、その荷物Ｍは第三のセンサ６ａで検知され、フォー
クリフトは取り忘れの荷物の前で停止する。この場合、
荷役対象が既存の荷物の上に積み重ねられていたり、既
にある荷物Ｍ’の上段に積み重ねる場合、図３に例示す
るように、フォーク６を上昇させたまま接近させると、
手前の荷物Ｍを第三のセンサ６ａで検知できないが、そ
の場合には第一のセンサ１ａによって検知される。所定
位置の手前に何もなければ、所定位置まで前進する。

【００１１】所定位置に到達したら荷役モードに移る
が、荷卸しする場合、荷卸し場所が空いていれば、荷卸
しを済ませて次の指定場所に向かう。図４に例示するよ
うに、荷卸し予定場所に別の荷物Ｍが置かれている場合
は、第三のセンサ６ａによりその荷物Ｍが検知され、作
業は一時中断される。尚、このように荷卸し予定場所に
別の荷物が置かれている場合、既に置かれている荷物の
上に荷卸するようプログラムしたり、別の荷卸し場所を
指定しておけば、中止させることなく作業を実行でき
る。

【００１２】積み込みする場合は、所定の場所に荷物が
あるかを先ず第三のセンサ６ａによって確認すると同時
に、その荷物の上に別の荷物が積まれていないかを第四
のセンサ８ａによりチェックする。積み重ねの荷物がな
ければ、そのまま微速前進し、第一のセンサ１ａが荷物
に当接したら停止させ、第三のセンサ６ａを利用しなが
ら、フォーク６を荷積み対象となる荷物Ｍのパレットに
おけるフォーク差し込み孔の位置に合致させ、フォーク
６を前進させてから持ち上げて荷物Ｍを受け（図５の
ａ）、そのまま後退させることにより荷積みを完了させ
て（図５のｂ）その場を離れ、予定の場所へと向かう。
図６に示すように、第四のセンサ８ａにより積み重ねの
荷物が確認された場合、先ずプログラムでそれが予定さ
れているかどうかをチェックし、荷物が複数積み重ねら
れたままで積み込むよう指定されていれば、積み重ねら
れたままで前記と同様な作業を続行し、予定外であれば
直ちに中断する。

【００１３】積み込み及び積み卸しのいずれもプログラ
ム次第であるが、多段積みの有無を確認し、多段積みさ
れていた場合、それが予定外であっても中止せず、例え
ば上から順に一つづつ積み込むとか、その列はキャンセ
ルして隣りの列に移動するなど、豊富な選択枝を設定し
ておけば、そこで作業が中断されたままとはならない
し、作業を実行しても予定外の荷重オーバーを回避でき
る。

【００１４】実施例のフォークリフトは、第四のセンサ
８ａが背の高いバックレスト８の上端に取り付けられて
いるので、個々の荷物が総てバックレストの高さより少
し低い理想の高さに統一されていれば、第四のセンサ８
ａの位置が段積みピッチとが同調し、上に積まれている
荷物を確実に検知するが、荷役対象の荷物の総てが同じ
高さである保証はないから、多段積みされていても第四
のセンサ位置より低かったり、逆に予想以上の高さに多
段積みされていると、フォークを昇降動作させても検知
できないことが予想されるので、荷物の積み重ね高さが
変わっても確実に検知させるべく、図７に例示するよう
に、第四のセンサ８ａ，８ａ・・を上下に間隔を保って
複数設け、状況に応じて選択使用するようにしたり、図
８に例示するように、マスト５に設けた伸縮式のポール
９の先端に第四のセンサ８ａを取り付け、マスト５より
高い位置の荷物確認を可能とするなど、取付位置や数な
どは適宜変更できる。

【００１５】更に、センサの検出エリアは真正面ばかり
でなく、図９に例示するように、第四のセンサ８ａを斜
め上方や下方に対しても有効とし、荷物Ｍが何段積まれ
ているかをカウントできるようにしたり、検知距離を可
変とすれば、より複雑なプログラムの実行も可能とな
る。尚、荷卸しに際しては、下から順位積み上げ、予定
の高さに達したらそれを第四のセンサで８ａ検知し、次
から手前の列に積み重ねすることも可能で、その場合、
図１０に例示するように、積み重ね位置の直前ににあた
る部位に、床面から上方に突出するストッパ１０、１０
・・を設ければ、それらのストッパ１０、１０・・を利
用して第一のセンサ１ａにより停止位置を確認し、制御
機器の支援なくして正確に位置決めをすることができ
る。そして、荷役対象の位置に予定外の荷物があった
り、荷役対象荷物の上に別の荷物が積まれていた場合、
それらを確認し、制御機器にて以後の作業を実行するか
否かの判断機能を加えれば、夜間など完全に無人化して
も、停止したまま朝を迎えることはない。尚本発明のフ
ォークリフトは、積み込み対象となる荷物の状況を確認
し、積載量が許容加重をオーバーしないようにするもの
であって、第一乃至第三のセンサは必ずしも総てを必要
とするわけでなく、例えば第一のセンサを近距離用と遠
距離用とに切り替えて第二のセンサを省略したり、走行
中はフォークを下げて第三のセンサのみで前方の検知を
するなど、センサの数や取り付け位置、接触式か非接触
式の選択、それらセンサからの検知信号に基づいた走行
モードや荷役モードのプログラム内容は、適宜変更実施
して差し支えない。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、積み込み対象となる荷
物の上に予定外の荷物が積まれていないかをチェックす
るので、積載重量が許容量をオーバーしてしまうことが
なく、信頼性が高い。又、センサを上下移動可能とした
り、複数個設けることにより荷物の大きさによって積み
重ね高さが変わったり、高すぎて検知できない場合を無
くすこともできる。そしてセンサをバックレストの上端
に設ければ、フォークと共に上下に移動し、効率よく動
作する。更に、予定外の荷物を確認した後、作業の続行
を判断する機能を持たせたり、他のセンサを付加するこ
とで、あらゆる状況に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る無人フォークリフトの実施例を
示す説明図である。

【図２】走行ルート上に障害物がある場合の説明図で
ある。

【図３】所定位置の前に取り忘れの荷物がある場合の
説明図である。

【図４】荷卸し予定場所に別の荷物が置かれていた場
合の説明図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は積み込み動作の説明図であ
る。

【図６】積み重ねの荷物が確認された場合の説明図で
ある。

【図７】変更例の説明図である。

【図８】変更例の説明図である。

【図９】変更例の説明図である。

【図１０】積み卸し位置にストッパを設けた例の説明
図である。

【符号の説明】

１・・シャーシ、１’・・レッグ部、１ａ・・第一のセ
ンサ、２，２’・・車輪、３・・機体フレーム、４・・
キャリッジ、４ａ・・第二のセンサ、５・・マスト、６
・・フォーク、６ａ・・第三のセンサ、７・・制御機
器、８・・バックレスト、８ａ・・第四のセンサ、９・
・ポール、１０・・ストッパ、Ｘ・・障害物、Ｍ，Ｍ’
・・荷物。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フォークの後部上方位置に、前方の物体
確認用センサを取り付けた無人フォークリフト。
【請求項２】前記センサが上下に移動可能に設けられ
ている請求項１に記載の無人フォークリフト。
【請求項３】前記センサが相互に間隔を保って上下方
向に複数個設けられている請求項１又は２に記載の無人
フォークリフト。
【請求項４】前記センサが、フォークと一体に昇降動
作するバックレストの上端に取り付けされた請求項１又
は２に記載の無人フォークリフト。
【請求項５】前記センサが前方の所定高さ位置に荷の
存在を確認した場合、作業プログラムを実行するか否か
を判断する機能を有した制御機器が搭載されている請求
項１〜４の何れかに記載の無人フォークリフト。
【請求項６】フォークの先端と下部フレームの先端の
少なくとも何れか一方に前方の物体確認用センサを設け
た請求項１乃至５のいずれかに記載の無人フォークリフ
ト。