(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォークに連結されたワイヤの送り出し量の変化量からフォークの移動量を検出し、該フォークの位置検出を行うフォーク位置検出装置において、
上記フォークを有する車両に設けられ、上記フォークの複数ある移動可能方向への移動に伴って上記ワイヤが送り出される１個のリールエンコーダと、
上記フォークの複数ある移動可能方向のなかで上記フォークの移動方向を判断する移動方向判断手段と、
該移動方向判断手段によって判断された移動方向について上記リールエンコーダにより検出したフォークの移動量を移動前の送り量に加減算し、フォーク位置を算出する位置算出手段と、を備え、
上記フォークのそれぞれの移動方向について個別にフォーク位置を得ることを特徴とするフォーク位置検出装置。
【請求項２】
前記フォークの移動可能方向は、リーチ，リフト，ティルト，サイドシフトのうちのいずれか２つ以上の方向であることを特徴とする請求項１に記載したフォーク位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークの位置検出装置に係り、さらに詳細には、フォークが異なる複数種類の動作をするフォークリフト等に好適なフォークの位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトには、フォークが複数種類の異なる動作、例えばリフト動作（昇降動作）、リーチ動作（前後移動動作）、ティルト動作（回動動作）、サイドシフト動作（左右移動動作）等をするものがあり、フォークがリフト動作と、リーチ動作をするフォークリフト１を図６に示す。フォークリフト１は車体１０と、この車体１０にリーチ可能（前後移動可能）に設けられたマスト１１と、このマスト１１にリフト可能（昇降可能）に設けられたフォーク１２とを有している。そして、フォーク１２の位置を検出するためにフォーク位置検出装置が設けられている。
【０００３】
従来のフォーク位置検出装置は、マスト１１のリーチ量と、フォーク１２のリフト量をそれぞれ別々に検出するようになっていた。すなわち、マスト１１のリーチ量は、図６中に破線で示すように、車体１０に設けられたリールエンコーダ１３から送り出されたワイヤ１４の先端をマスト１１の下部側に固定し、このワイヤ１４の移動量をリールエンコーダ１３で検出することによって行っていた。
【０００４】
また、フォーク１２のリフト量は、マスト１１に設けられたリールエンコーダ１６から送り出されたワイヤ１７の先端をフォーク１２に固定し、このワイヤ１７の移動量をリールエンコーダ１６で検出することによって行っていた。フォーク１２がリフト動作とリーチ動作の組み合わせ以外の２種類の異なる動作、例えばリフト動作とティルト動作をする場合等も、これらの２種類の動作に係るそれぞれ別々のワイヤの移動量を別々のエンコーダで検出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフォークが異なる２種類の動作をするフォークリフト１は、複数のリールエンコーダ１３，１６が必要になるので、コストアップになるという問題があった。
【０００６】
また、比較的大型のリールエンコーダ１３，１６を複数取り付ける必要があり、その取付けスペースが大きくなるので、フォークリフト１が大型になるという問題があった。特に、フォーク１２のリフト量を検出するリールエンコーダ１６は、比較的狭いマスト１１の下部側に取付けなければならないので、取付けが困難になるという問題もあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は上記課題を解消することであり、フォークが複数種類の動作をする場合に、コストダウンが可能であるとともに、従来よりも数を少なくして取付けスペースを小さくできるフォークの位置検出装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、フォークに連結されたワイヤの送り出し量の変化量からフォークの移動量を検出し、該フォークの位置検出を行うフォーク位置検出装置において、
上記フォークを有する車両に設けられ、上記フォークの複数ある移動可能方向への移動に伴って上記ワイヤが送り出される１個のリールエンコーダと、上記フォークの複数ある移動可能方向のなかで上記フォークの移動方向を判断する移動方向判断手段と、該移動方向判断手段によって判断された移動方向について上記リールエンコーダにより検出したフォークの移動量を移動前の送り量に加減算し、フォーク位置を算出する位置算出手段と、を備え、上記フォークのそれぞれの移動方向について個別にフォーク位置を得ることを特徴とするフォーク位置検出装置によって達成できる（請求項１）。
【０００９】
また、本発明の上記目的は、前記フォークの移動可能方向は、リーチ、リフト、ティルト、サイドシフトのうちのいずれか２つ以上の方向であることを特徴とするフォーク位置検出装置（請求項２）によって達成できる。
【００１０】
本発明のフォーク位置検出装置によれば、フォークが複数の異なる移動方向へ移動したときに、フォークに取り付けられているワイヤの移動量を検出し、この移動量を移動前の送り量に加減算することによって、フォークの位置を検出するので、１個の検出手段を使用すればよく、コストダウンが可能であるとともに、検出手段の取り付けに要するスペースを小さくできる（請求項１）。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るフォークの位置検出装置をフォークリフトに適用した場合の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係るフォーク位置検出装置を示す機能ブロック図、図２は本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第１実施形態のフォークリフトを示す図、図３は本発明に係るフォーク位置検出装置の位置判断処理を示すフローチャート、図４は本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第２実施形態のフォークリフトを示す図、図５は本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第３実施形態のフォークリフトを示す図である。
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すように、本発明の第１実施形態のフォーク位置検出装置７０は、フォークリフト５（図２）のフォーク５１に連結されたワイヤ５４の送り出し量の変化量からフォーク５１の移動量を検出し、フォーク５１の位置検出を行うものであり、フォーク５１の移動可能方向が複数あるとき、フォーク５１の移動方向を判断する移動方向判断手段７１と、この移動方向判断手段７１によって判断された移動方向について検出したフォーク５１の移動量を移動前の送り量に加減算し、フォーク位置を算出する位置算出手段７２とを備えている。そして、フォーク５１のそれぞれの移動方向について個別にフォーク位置を得るようになっている。
【００１３】
本実施の形態では、フォークリフト５（図２）に中央演算処理装置（ＣＰＵ）７３が備えられている。この中央演算処理装置７３は、制御装置７４と、演算装置７５とを有しており、演算装置７５には上述の移動方向判断手段７１と位置算出手段７２とが含まれている。位置算出手段７２には、記憶装置７６を介して例えばリールエンコーダ７７等のセンサが接続されている。
【００１４】
記憶装置７６には、フォークリフト５が行う一連の動作がプログラムされていて、そのプログラムを演算装置７５が読込んだときに次のフォーク動作の移動方向が判断される。従って、このフォークリフト位置検出装置７０は、基本的には無人搬送車等に好適であるが、有人搬送車にも適用可能である。但し、有人搬送車の場合にはフォークの移動方向を知るための手段が必要となる。その手段としては、例えば運転者が操作する油圧レバーに前傾を検出するリミットスイッチ及び後傾を検出するリミットスイッチを取り付け、油圧レバーを傾動させた方向を検出すること等が考えられる。
【００１５】
制御装置７４には、電磁バルブ７８と油圧モータ７９が接続されている。電磁バルブ７８には、フォークリフト５の各部の油圧シリンダ８０が接続されており、油圧モータ７９からの油圧が電磁バルブ７８によって制御されて各油圧シリンダ８０に供給される。油圧シリンダ８０としては、リーチシリンダ，リフトシリンダ，ティルトシリンダ，サイドシフトシリンダ等がある。
【００１６】
図２は、このフォーク位置検出装置７０を備えたフォークリフト５を示す。このフォークリフト５は、フォーク５２がマストに５１沿ってリフト動作（昇降動作）およびマスト５１と一緒にリーチ動作（前後移動動作）をするものであり、車体５０と、この車体５０に前後移動可能に設けられたマスト５１と、このマスト５１に昇降自在に設けられた前述のフォーク５２と、上述のフォーク位置検出装置７０が設けられている。
【００１７】
フォーク位置検出装置７０には、車体５０に設けられたセンサであるリールエンコーダ７７が接続されている。このリールエンコーダ７７から送り出されたワイヤ５４は、マスト５１の下部側に設けられたプーリ５６を介してフォーク５２に取り付けられている。
【００１８】
このフォークリフト５は、フォーク５２をリーチ動作させるために、マスト１１を前後移動させると、プーリ５６も前後に移動する。そして、ワイヤ５４がリールエンコーダ７７に対して巻き出し又は巻き戻されたときに、その移動量が検出される。また、予めプログラムによって動作するフォーク５２の移動方向が上記移動方向判断手段７１によって記憶装置７６から読み込まれ判断されるので、フォーク５２がリーチ動作で前方に移動したのか、後方に移動したのかが判断される。この移動方向判断手段７１による移動方向の判断と、上記リールエンコーダ７７の検出値とによって、フォーク５２がリーチ方向の前方又は後方にどれだけの移動量で移動したのかという移動値がわかる。
【００１９】
次に、上記フォーク５２がリーチ方向にどれだけ移動したのかという移動値と、記憶装置７６に記憶されていたフォーク５２の移動前のリーチ方向のワイヤ５４送り量とを演算装置７５によって加減算することによって、基点からワイヤ５４がリーチ方向にどれだけ送り出されたかが演算される。この演算値によってフォーク５２は現在リーチ方向のどの位置にあるのかが判明するものである。
【００２０】
また、フォーク５２を昇降（リフト）させた場合も、マスト５１を前後移動させた場合と同様に、ワイヤ５４がリールエンコーダ７７に対して巻き出しまたは巻き戻され、その移動量、すなわちフォーク５２の昇降量がリールエンコーダ７７によって検出される。また、予めプログラムによって動作するフォーク５２の移動方向が上記移動方向判断手段７１によって記憶装置７６から読み込まれ判断されるので、フォーク５２が上方に移動したのか、後方に移動したのかが判断される。この移動方向判断手段７１による移動方向の判断と、上記リールエンコーダ７７の検出値によって、フォーク５２がリフト方向の上方又は下方にどれだけの移動量で移動したのかという移動値がわかる。
【００２１】
次に、上記フォーク５２がリフト方向にどれだけ移動したのかという移動値と、記憶装置７６に記憶されていたフォーク５２の移動前のリフト方向のワイヤ５４送り量とを演算装置７５によって加減算することによって、基点からワイヤ５４がリフト方向にどれだけ送り出されたかが演算される。この演算値によってフォーク５２は現在リフト方向のどの位置にあるのかが判明するものである。
【００２２】
図３は、フォークリフト１の位置検出処理を示すフローチャートである。ここでは、まず、リールエンコーダ７７の検出値からフォーク５２の移動量を検出し（ステップ６１）、次に、フォーク５２を昇降したか否かが判断される（ステップ６２）。ステップ６２でフォーク５２を昇降したと判断された場合は、次に、フォーク５２の高さ方向の前位置に対してフォークの移動量を加減算し（ステップ６３）、その算出値に基づいてフォーク５２の高さ位置を判断する（ステップ６４）。
【００２３】
また、ステップ６２でフォーク５２が昇降しなかったと判断された場合には、次にフォーク５２の前後方向の前位置に対してフォーク５２の移動量を加減し（ステップ６５）、その算出値に基づいてフォーク５２の前後方向の位置を判断する（ステップ６６）。
【００２４】
このように、本発明のフォークリフト５によれば、フォーク５２の上下の位置および前後の位置を１個のリールエンコーダ７７で検出できるので、コストダウンが可能になるとともに、リールエンコーダ７７の取付けに必要なスペースを小さくできる。また、マスト５１にリールエンコーダ７７等の検出装置を取り付ける必要がないので、位置検出装置の設計自由度が大きくなる。
【００２５】
（第２実施形態）
図４は、第２実施形態のフォークリフトの一部を示す図である。このフォークリフトは、フォーク８０をリーチ，ティルトおよびサイドシフトさせることが可能であり、マスト８１にティルト機構８２とサイドシフト機構８３が備えられている。
【００２６】
そして、リールエンコーダ８４から送り出されたワイヤ８５が、マスト８１の下部側に取り付けられた第１プーリ８６、およびティルト機構８２のリフトブラケット８７に取り付けられた第２プーリ８８および第３プーリ８９を介して、フォーク８０に固定具９０で取り付けられている。なお、符号９１はキャリッジ機構である。
【００２７】
このフォークリフトにおいては、リールエンコーダ８４と第１プーリ８６間の距離が変化したときにはリーチ測定が行われ、第１プーリ８６と第２プーリ８８間の距離が変化したときにはリフト測定が行われる。また、第２プーリ８８と第３プーリ８９間の距離が変化したときにはティルト測定が行われ、第３プーリ８９と固定具９０間の距離が変化したときには、サイドシフトストロークが測定される。
【００２８】
（第３実施形態）
図５は第３実施形態のフォークリフト１００を示す。このフォークリフト１００は、車体１０１の運転台１０２にリールエンコーダ１０３が取り付けられている。また、運転台１０２の前にあるマスト１０４の中央部と下部側にそれぞれ第１プーリ１０５，第２プーリ１０６が取り付けられている。そして、リールエンコーダ１０３から送り出されたワイヤ１０７は、各プーリ１０５，１０６を介して固定具１０８でフォーク１０９に取り付けられている。
【００２９】
このフォークリフト１００は、リールエンコーダ１０３と第１プーリ１０５感の距離が変化したときにティルト測定が行われ、第２プーリ１０６と固定具１０８間の距離が変化したときにはリフト測定が行われる。
【００３０】
なお、本発明はフォークリフト以外にも、サイドクランプ，カートンクランプ，ロードスタビライザ，ローティングフォーク，プッシャー，プッシュプル，サイドシフト，フォークアジャスタ等の上下動，左右動，回転等を伴うアタッチメント付のフォークリフトや、運転台が上下動するタイプのフォークリフト等にも広く適用可能である。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るフォーク位置検出装置によれば、フォークが異なる複数種類の動作をしたときに、そのフォークの位置を１個のエンコーダで検出できるので、コストダウンが可能になるとともに、エンコーダの取付けスペースを小さくできるため小型化が可能になる。また、マストにエンコーダを取付ける必要がなくなるので、設計自由度が大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフォーク位置検出装置を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第１実施形態のフォークリフトを示す図である。
【図３】本発明に係るフォーク位置検出装置の位置判断処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第２実施形態のフォークリフトを示す図である。
【図５】本発明に係るフォーク位置検出装置を適用した第３実施形態のフォークリフトを示す図である。
【図６】従来例に係るフォークリフトを示す図である。
【符号の説明】
５，１００  フォークリフト
５２，８０，１０９  フォーク
５４，８５，１０７  ワイヤ
５６，８６，８８，８９  プーリ
７０  フォーク位置検出装置
７１  移動方向判断手段
７２  位置算出手段
７７，８４，１０３  リールエンコーダ
【図１】
0003827282.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003827282.tif 000004
【図４】
0003827282.tif 000005
【図５】
0003827282.tif 000006
【図６】
0003827282.tif 000007