DD256313A1

DD256313A1 - CONTROL DEVICE FOR LIFT STACKERS OR SIMILAR DEVICES

Info

Publication number: DD256313A1
Application number: DD29859486A
Authority: DD
Inventors: Gerd Kinast; Gerd Wuestneck; Roland Klepp; Joerg Engel
Original assignee: Eilenburg Ebawe Baustoffmasch
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-05-04

Abstract

Die Steuereinrichtung fuer Hubstapler oder aehnliche Geraete findet Anwendung an Hebezeugen mit teleskopierbarem, einseitig verankertem, schwenkbarem Ausleger, die ueber eine durch die jeweilige Einsatzspezifik bestimmte Anbaugeraetepalette verfuegen koennen und bei denen im Prozess der Realisierung von TUL-Prozessen geradlinige vertikale bzw. horizontale Manipulationen des in einer vertikalen Ebene frei beweglichen, nicht verankerten Endes des Auslegers erforderlich werden. Erreicht wird dies dadurch, dass in dem am Schwenkpunkt gelagerten Auslegerteil ein als Geber ausgebildeter Fuehler mit einer parallel zur Vertikalen installierten Tastschiene kontaktiert, am feststehenden Auslegerteil ein mit einer Tastschiene zusammenwirkender Ausfahrlaengengeber angeordnet ist sowie eine Auswertungseinrichtung zum Vergleich der Ist- und Korrekturwerte mit den die jeweilige Bewegungsrichtung charakterisierenden Sollwert mit nachgeordnetem Stellglied zur Initiierung der entsprechenden Korrekturbewegungen an den Antriebsorganen.The control device for forklift trucks or similar devices is applicable to hoists with telescopic, one-sided anchored, pivoting boom, which can have a certain of the Einsatzspezifik certain equipment range and where in the process of the realization of TUL processes rectilinear vertical or horizontal manipulations of in a vertical plane of freely movable, non-anchored end of the boom will be required. This is achieved in that contacted in the mounted on the pivot point boom part designed as a sensor with a sensor installed parallel to the vertical contact rail, on the fixed boom part a cooperating with a sensing rail Ausfahrlaengengeber and an evaluation device for comparing the actual and correction values with the respective movement direction characterizing setpoint with downstream actuator for initiating the corresponding correction movements to the drive elements.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung findet Anwendung an Unstetigförderern mitteleskopierbarem, einseitig gelagertem und schwenkbarem Ausleger, insbesondere an Hubstaplern mit Teleskophubarm oder in ähnlichen Geräten, die über eine durch die Einsatzspezifika bestimmte Anbaugerätepalette verfügen können und bei denen im Prozeß der Realisierung von Transport-, Umschlags- und Lagerprozessen, beispielsweise bei der Staperlung, genaue horizontale bzw. vertikale geradlinige Manipulationen des in einer vertikalen Ebene frei beweglichen nicht verankerten Endes des Teleskophubmastes, das vorzugsweise einen Koppeladapter für die entsprechenden Anbaugeräte trägt, erforderlich werden.The invention finds application in discontinuous conveyors mitteleskopierbarem, cantilevered and swivel cantilever, especially on forklifts with Teleskophubarm or similar devices that can have a certain of the Einsatzspezifika attachment range and where in the process of realization of transport, handling and storage processes, For example, when Staperlung, accurate horizontal or vertical straight-line manipulations of the vertically movable in a freely movable not anchored end of Teleskophubmastes, which preferably carries a coupling adapter for the corresponding implements, are required.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind Hubstapler mit Hubmasten bekannt, die über die Möglichkeit der vertikalen Teleskopierbarkeit verfügen und zur Manipulation mit dem Ladegut bei der beispielsweisen Ausrüstung mit einem gabelförmigen Lastaufnahmemittel, unter eventueller Berücksichtigung der begrenzten Neigbarkeit des Hubmastes, hauptsächlich nur in vertikaler Richtung geeignet sind, während die erforderliche Horizontalverschiebung durch die Fahrbewegung des Basisgerätes erreicht wird. Eine derartige Konzeption ist unökonomisch hinsichtlich der Ladeflächenausnutzung von Transportfahrzeugen bzw. unkomfortabel in bezug auf die Gestaltung der Be- und Entladeprozeße. WO 80/00434 beschreibt einen Stapler, bei welchem die Vertikalbewegung durch die Teleskopierbarkeit des Mastes eingeleitet wird, während die Horizontalbewegung der Gabel durch die spezielle Gestaltung des Anbaugerätes mit einem Scherentrieb erfolgt, wobei die Fahrbewegung des Basisgerätes alternativ bzw. unterstützend einsetzbar ist.There are known lift trucks with masts, which have the possibility of vertical telescoping and are suitable for manipulation with the load in the example equipment with a fork-shaped load-carrying means, taking into account the limited inclinability of the mast, mainly only in the vertical direction, while the required Horizontal displacement is achieved by the travel movement of the base unit. Such a design is uneconomical in terms of the loading space utilization of transport vehicles or uncomfortable with respect to the design of the loading and unloading process. WO 80/00434 describes a stacker in which the vertical movement is initiated by the telescoping of the mast, while the horizontal movement of the fork is effected by the special design of the attachment with a scissor drive, wherein the driving movement of the base unit is alternatively or supportively used.

Der Nachteil dieser Vorrichtung ist darin zu sehen, daß der erreichte Kompromiß hinsichtlich der horizontalen Verschiebbarkeit des Ladegutes einer verbesserten Stapeibarkeit sowie Ladeflächenausnutzung entgegenkommt, jedoch neben der gravierenden Erhöhung der Eigenmasse der Lastaufnahmebaugruppe ist ein erhöhter Aufwand an lebendiger und vergegenständlichter Arbeit zu verzeichnen, der durch den erreichbaren Effekt keine ökonomische Rechtfertigung findet. Die japanische Erfindungsanmeldung JP 60-54239 beschreibt eine elektronische Steuervorrichtung für den Lastaufnahmemechanismus eines Staplers, der über einen auf dem Basisgerät auf der einen Seite verankerten Teleskophubarm mit der Möglichkeit des Schwenkens in einer vertikalen Ebene verfügt.The disadvantage of this device is the fact that the compromise achieved with respect to the horizontal displacement of the load of improved Stapebarkeit and load area utilization accommodates, however, in addition to the serious increase in the net mass of the load receiving assembly is an increased expenditure of living and objectified work to be recorded by the achievable effect no economic justification. Japanese Patent Application JP 60-54239 describes an electronic control device for the load-receiving mechanism of a stacker which has a telescopic boom anchored on the base unit on one side with the possibility of pivoting in a vertical plane.

Die Steuereinrichtung enthält Geber zur Kontrolle der faktischen Hubarmlänge sowie des Hubarmneigungswinkels, Regelblöcke zur Steuerung der Bewegungen des Teleskophubarmes in horizontaler bzw. vertikaler Richtung, einen Speicherblock zur Registrierung der faktischen Hubhöhe, Rechenkreise zur Auswertung der erhaltenen Daten von Vergleichern für die resultierenden Signale von den Ausgängen der Rechenkreise sowie Antriebe zur Regulierung des Teleskophubarmneigungswinkels und der Hubarmlänge.The control device includes encoders for checking the actual lifting arm length and the Hubarmneigungswinkels, control blocks for controlling the movements of Teleskophubarmes in horizontal or vertical direction, a memory block for registering the actual lifting height, arithmetic circuits for evaluating the data obtained by comparators for the resulting signals from the outputs the computer circuits and drives to regulate the Teleskophubarmneigungswinkels and the Hubarmlänge.

Der Nachteil der vorstehend berühmten Erfindungsanmeldung besteht darin, daß bedingt durch den hohen Anteil an mikroelektronischen Bauelementen sowie erforderlicher Software eine kostengünsteige Herstellung dem hohen Aufwand an lebendiger und vergegenständlichter Arbeit diametral entgegensteht.The disadvantage of the above-mentioned invention application is that due to the high proportion of microelectronic components and required software cost-effective production diametrically precludes the high cost of living and objectified work.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung einer elektronisch-hydraulischen Steuereinrichtung für Hubstapier und ähnlicher Geräte mit Teleskophubarm, die unter Beachtung der Minimierung des Aufwandes an lebendiger und vergegenständlichter Arbeit sowie höchster Zuverlässigkeit unter extremen Betriebsbedingungen eine Verbesserung der Realisierungsbedingungen für Transport-, Umschlags-und Lagerprozesse bietet. Weiterhin soll sich die Komfortabilität der Durchführung von TUL-Prozessen erhöhen sowie die Ladeflächenausnutzung verbessern.The object of the invention is to provide an electronic-hydraulic control device for Hubstapier and similar devices with Teleskophubarm, taking into account the minimization of the cost of living and objectified work and highest reliability under extreme operating conditions, an improvement in the conditions of realization for transport, handling and Warehouse processes offers. Furthermore, the comfort of the implementation of TUL processes is expected to increase and improve the use of loading space.

Explanation of the essence of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine elektronisch-hydraulische Steuereinrichtung zu konzipieren, die während der Realisierung von Arbeitsverrichtungen an einem teleskopierbaren, einseitig gelagerten und schwenkbaren Ausleger versehenen Hubstapler oder ähnlichem Gerät die Möglichkeit bietet, das bewegliche Ende des Auslegers, das vorzugsweise einen Koppeladapter zur Aufnahme spezifischer Anbaugeräte trägt, in Abhängigkeit von der jeweiligen Arbeitsoperation horizontal bzw. vertikal geradlinig zu verschieben.It is the object of the invention to design an electronic-hydraulic control device, which offers the possibility during the realization of Arbeitsverrichtungen on a telescopic, cantilevered and pivoting boom forklift or similar device, the movable end of the boom, preferably a coupling adapter for Recording specific attachments contributes to move horizontally or vertically depending on the particular work operation.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Verwirklichung der wahlweise horizontalen bzw. vertikalen geradlinigen Bewegung des freien Auslegerendes die infolge der konstruktiv bedingten Auslegeranordnung entstehende Kreisbewegungslinie um den jeweiligen Differenzbetrag zur gewünschten Horizontalen bzw. Vertikalen automatisch korrigiert wird, indem am im Schwenkpunkt gelagerten Auslegerteil eine als Geber ausgeführte Fühlerfortsetzung angeordnet ist, die mit einer parallel zur Vertikalen installierten Tastschiene kontaktiert, so daß bei der Schwenkbewegung des Auslegers ein neigungswinkelabhängiges Signal erzeugt wird, das in Entsprechung zur jeweiligen Auslegerstellung als Istwert dient. Zur aktuellen Wegmessung der Ausfahrlänge des teleskopierbaren Teils des Auslegers ist ein Geber angeordnet, der mit einer am bewegten Auslegerteil angebrachten Tastschiene kontaktiert und ein Signal erzeugt, das als Korrekturwert benutzt wird in Abhängigkeit von der beabsichtigten zu verfolgenden Bewegungslinie.According to the invention this is achieved in that for realizing the optional horizontal or vertical rectilinear movement of the free boom end resulting from the constructive boom assembly resulting circular motion line is automatically corrected by the respective difference to the desired horizontal or vertical by the mounted on the pivot point boom part as Encoder executed sensor continuation is arranged, which contacted with a parallel to the vertical installed sensing rail, so that during the pivoting movement of the boom, a tilt angle-dependent signal is generated, which serves as an actual value in correspondence to the respective boom position. For the current displacement measurement of the extension length of the telescopic part of the boom, a transmitter is arranged, which contacts with a mounted on the moving boom part Tastschiene and generates a signal which is used as a correction value in dependence on the intended line of movement to be followed.

Mittels einer Auswertungseinrichtung, die die durch die Geber ermittelten Werte als Korrekturwerte in Abhängigkeit von der Definition des die jeweilige Bewegungsrichtung repräsentierenden empirisch ermittelten Sollwertes auswählt und mit letzterem vergleicht, wird ein Stellglied initiiert im Ergebnis der Vergleichsoperation, das dem für die Durchführung der Korrekturbewegung von der Kreisbahnbewegungslinie zur jeweiligen Geraden zuständigen Antriebsorgan zuordenbar ist.By means of an evaluation device which selects the values determined by the encoders as correction values in dependence on the definition of the empirically determined desired value representing the respective movement direction, an actuator is initiated as a result of the comparison operation corresponding to that for performing the correction movement of the Circular path line is responsible for the respective straight line responsible drive member.

embodiment

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher dargestellt und beschrieben. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen inIn the following the invention with reference to an embodiment is shown and described in detail. The accompanying drawings show in

Fig. 1: einen Hubstapler mit f eleskophubarm und einer Steuereinrichtung zur Erreichung vertikaler bzw. horizontalerFig. 1: a forklift with f eleskophubarm and a control device to achieve vertical or horizontal

geradliniger Bewegung des freien Ausiegerendes Fig. 2: ein Blockschema der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung.rectilinear movement of the free exit end Fig. 2: a block diagram of the control device according to the invention.

An einem Hubstapier 1 ist ein Teleskophubarm 2 am Rahmen 3 im Lager 4 in einer vertikalen Ebene schwenkbar gelagert. Der Teleskophubarm 2 trägt an seinem frei beweglichen Ende vorzugsweise einen Koppeladapter 5 zur Aufnahme entsprechender Anbaugeräte sowie geeignete und nicht näher dargestellte Mittel zur Beeinflussung der Lagefixierung derselben. Am Teleskophubarm 2 ist der Teleskopierarbeitszylinder 6 angebracht, der für das Ausfahren des teleskopierbaren Hubarmteiles 7 verantwortlich ist, während die Hubbewegung des Teleskophubarmes 2 durch den am feststehenden Hubarmteil 8 sowie am Rahmen 3 des Hubstaplers 1 angelenkten Hubarbeitszylinder 9 erreicht wird. Am teleskopierbaren Hubarmteil 7 ist im Hubbereich des Teleskopierarbeitszylinders 6 zur Teleskophubarmachse geneigt eine erste Tastschiene 10, kontaktierend mit einem nicht näher dargestellten vorzugsweise federkraftbeaufschlagten Rollkopfstößel eines Ausfahrlängengebers in Form eines am feststehenden Hubarmteil 8 angeordneten, als Potentiometer ausgeführten Widerstandsgebers 12, vorgesehen. Der Ausfahrlängengeber ist Korrekturwertgeber und steht in Leitungsverbindung mit einem als elektrohydraulisches Stellglied fungierenden Proportionalventil 13.On a lifting paper 1 a telescopic boom 2 is pivotally mounted on the frame 3 in the bearing 4 in a vertical plane. The Teleskophubarm 2 carries at its free end preferably a coupling adapter 5 for receiving corresponding attachments and suitable and not shown means for influencing the fixing position thereof. On Teleskophubarm 2 of the Teleskopierarbeitszylinder 6 is attached, which is responsible for the extension of the telescopic Hubarmteiles 7, while the lifting movement of the Teleskophubarmes 2 is achieved by the hinged on the fixed Hubarmteil 8 and the frame 3 of the lift truck 1 Hubarbeitszylinder. At the telescopic Hubarmteil 7 is tilted in the lifting range of Teleskopierarbeitszylinders 6 to Teleskophubarmachse a first sensing rail 10, contacting a not shown preferably spring loaded ram head tappet Ausfahrlängengebers in the form of a fixed Hubarmteil 8, designed as a potentiometer resistance sensor 12, provided. The extension length transmitter is correction value transmitter and is in line connection with a proportional valve 13 acting as an electrohydraulic actuator.

Am Ende in vorzugsweise axialer Fortsetzung des im Lager 4 angelenkten des Teleskophubarmes 2 ist ein als Istwertgeber fungierendes Potentiometer 14 mit einem nicht näher dargestellten federkraftbeaufschlagten Rollkopfstößei kontaktierend zu einer vorzugsweise senkrecht am Rahmen 3 angeordneten zweiten Tastschiene 15 installiert. Die Geber 12 und 14 stehen in elektrischer Leitungsverbindung mit einer an sich bekannten und nicht näher beschriebenen Auswertungseinrichtung in Form eines Proportionalreglers 16 für den zu führenden Vergleich der durch die Geber ermittelten Größen mit den die vertikale bzw. horizontale geradlinige Bewegungsrichtung jeweils definierendenAt the end in preferably axial continuation of articulated in the bearing 4 of the Teleskophubarmes 2 acting as an actual potentiometer 14 with a not shown spring-loaded Rollkopfstößei contacting a preferably perpendicular to the frame 3 arranged second sensing rail 15 is installed. The encoders 12 and 14 are in electrical line connection with a known per se and not described in detail in the form of a proportional controller 16 for leading to comparison of the determined by the encoder sizes with the vertical or horizontal rectilinear direction of movement respectively defining

Sollwert sowie mit dem als elektrohydraulisches Stellglied fungierenden Proportionalventil 13, welches die Fluidbeaufschlagung der Arbeitszylinder 6 und 9 zur Realisierung der jeweiligen Korrekturbewegung vornehmen kann.Setpoint value as well as with the acting as electrohydraulic actuator proportional valve 13, which can make the fluid actuation of the working cylinder 6 and 9 for the realization of the respective correction movement.

Eine durch eine an sich bekannte vorzugsweise handbetätigbare Ventilkombination 17 ausgelöste Operation initiiert die mit ihr verbundene vorzugsweise hydraulische Umschalteinheit 18 zum Wechsel von der Sollwerteinstellung für die Bewegung entlang einer Vertikalen zur Sollwerteinstellung für die Bewegung entlang einer Horizontalen.A triggered by a known per se preferably hand-operated valve combination 17 operation initiates the preferably connected hydraulic Umschalteinheit 18 to change from the setpoint adjustment for the movement along a vertical setpoint adjustment for the movement along a horizontal.

Nachfolgend wird die Steuereinrichtung nun in ihrer Wirkungsweise beschrieben. Am Hubstapler 1 ist der feststehende Hubarmteil 8 des Teleskophubarmes 2 im Lager 4 schwenkbar gelagert und mit einem als Istwertgeber-Potentiometer 14 fungierenden Rollkopfstößel versehen, der federkraftbeaufschlagt eine vertikal im Rahmen 3 angeordnete erste Tastschiene 15 berührt, so daß bei Auslösung des Schaltvorganges zum Heben entlang einer Vertikalen analoge Signale ermittelt werden, die den jeweiligen Neigungswinkel des Teleskophubarmes 2 unter der Voraussetzung einer entsprechenden vorherigen Eichung definieren. Der aktuelle Stand des Hubes des Teleskopierarbeitszylinders 6 am teleskopierbaren Hubarmteil 7 wird durch den mit der zweiten Tastsschiene 10 kontaktierenden Widerstandsgeber 12 bereitgestellt.The control device will now be described in its mode of action. On the forklift 1, the fixed Hubarmteil 8 of Teleskophubarmes 2 is pivotally mounted in the bearing 4 and provided with a acting as actual potentiometer 14 Rollkopfstößel, the spring loaded a vertically arranged in the frame 3 first feeler rail 15 touches, so that when triggering the switching process for lifting along a vertical analog signals are determined, which define the respective inclination angle of Teleskophubarmes 2 on condition of a corresponding previous calibration. The current state of the stroke of the telescoping cylinder 6 on the telescopic Hubarmteil 7 is provided by the contacting with the second probe rail 10 resistance sensor 12.

Mit Hilfe der handbetätigten Ventilkombination 17 wird der Hubarbeitszylinder 9 über die hydraulische Umschalteinheit 19 so aktiviert, daß beim Bewegen entlang einer VertikalenderTeleskopierarbeitszylinder 6 über die elektronische Korrektursteuerung initiiert wird und entsprechend dem aktuellen Stand des Potentiometers 14, der Stellung des Widerstandsgebers 12 als Korrekturwert und nachdem Vergleich mit dem die vertikale Hubbewegung repräsentierenden Sollwert I, der empirisch ermittelt und eingestellt ist, dann in einem Proportionalregler 16 die Auswertung erfolgen.With the aid of the manually operated valve combination 17, the lifting cylinder 9 is activated via the hydraulic switching unit 19 so that, when moving along a vertical, the telescoping working cylinder 6 is initiated via the electronic correction control and according to the current state of the potentiometer 14, the position of the resistance sensor 12 as a correction value and after comparison with the vertical stroke representing the target value I, which is empirically determined and set, then carried out in a proportional controller 16, the evaluation.

Liegt eine Differenz zwischen dem Sollwert I und dem Korrekturwert aus den Gebersignalen vor, so wird das für die Fluidbeaufschlagung zuständige Stellglied den Teleskopierarbeitszylinder 6 aktivieren. Dieser Prozeß wiederholt sich so lange, wie das Schaltsignal zur Bewegung in der Vertikalen relevant ist an der Ventilkombination 17. Wird handbetätigt der Teleskopierarbeitszylinder 6 über die Umschalteinheit 18 aktiviert zur Bewegung entlang der Horizontalen, dann wird bei Verschiebung des Teleskophubarmes 2 in Armachsrichtung der Hubarbeitszylinder 9 über die elektronische Korrektursteuerung in Analogie zur Vertikalbewegung immer so gesteuert, daß aus der Armachsbewegung des Koppeladapters 5 eine resultierende Horizontalbewegung infolge des Vergleiches der als Korrekturwerte fungierenden Gebersignale mit dem am Proportionalregler 16 eingestellten, die Horizontalbewegung repräsentierenden Sollwert Il entsteht infolge der vorstehend beschriebenen Konsequenzen hinsichtlich der Aktivierung der Stell- und Antriebsglieder im Falle der Nichtübereinstimmung der Signalgrößen.If there is a difference between the desired value I and the correction value from the transmitter signals, then the actuator responsible for the fluid application will activate the telescoping working cylinder 6. This process is repeated as long as the switching signal for movement in the vertical is relevant to the valve combination 17. If manually operated the Teleskopierarbeitszylinder 6 via the switching unit 18 is activated to move along the horizontal, then when moving the Teleskophubarmes 2 in Armachsrichtung the Hubarbeitszylinder. 9 via the electronic correction control in analogy to the vertical movement always controlled so that from the Armachsbewegung the coupling adapter 5 a resulting horizontal movement due to the comparison of acting as correction values encoder signals with the set on the proportional controller 16, representing the horizontal movement setpoint Il arises due to the consequences described above in terms of Activation of actuators and actuators in case of signal size mismatch.

Claims

1. Control device for forklifts or similar devices with a frame, in particular in a vertical plane pivotally mounted boom, preferably designed with a fixed and an extendable part, located between a frame and fixed boom part drive member for the lifting movement and a between fixed and movable Boom part arranged drive member for the rocking motion and encoders for defining the current boom position, characterized in that in the region of the bearing (4) in the axial extension of the boom (2) on the frame (3) an encoder (14) contacting with a sensing rail (15) is arranged at the free end of the fixed boom part (8) an encoder (12) contacting with a telescopic boom on the part (7) mounted Tastschiene (15) is in communication, the encoder (12,14) in line connection with an evaluation device (16) and a device for changing the setpoint specification (9 ) and an actuating unit (17) is provided, while the evaluation device (16) is operatively connected to an actuator (13), which is arranged initiating the working members (6,9).

2. Control device according to item 1, characterized in that the feeler rail (15) is arranged vertically.

3. Control device according to item 1.2, characterized in that the encoders (12,14) are designed as potentiometers.

4. Control device according Pkt. 1, 2,3, characterized in that as a control element (13), a proportional valve is used.