JP2012148839A - Cargo handling control system and forklift including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷役制御システムおよびそれを備えたフォークリフトに関し、より詳細には、荷役操作レバーの操作に伴う予め設定された制御指令値関数に基づいて油圧モータを制御することによって、油圧ポンプを駆動し、油圧シリンダに作動油を供給し、荷役部材に荷役動作を行わせる荷役制御システムおよびそれを備えたフォークリフトに関する。 The present invention relates to a cargo handling control system and a forklift equipped with the same, and more specifically, drives a hydraulic pump by controlling a hydraulic motor based on a preset control command value function associated with operation of a cargo handling lever. In addition, the present invention relates to a cargo handling control system that supplies hydraulic oil to a hydraulic cylinder and causes a cargo handling member to perform a cargo handling operation, and a forklift equipped with the cargo handling control system.
従来、フォークリフトは、リフト操作レバー等の荷役操作レバーの操作に伴う予め設定された制御指令値関数(例えば、回転数指令値関数等)に基づいて油圧モータを制御することによって、油圧ポンプを駆動し、リフトシリンダ等の油圧シリンダに作動油を供給し、フォーク等の荷役部材に所定の荷役動作(例えば、昇降動作等)を行わせる荷役制御システムを備える。 Conventionally, a forklift drives a hydraulic pump by controlling a hydraulic motor based on a preset control command value function (for example, a rotation speed command value function, etc.) associated with operation of a cargo handling operation lever such as a lift operation lever. And a cargo handling control system that supplies hydraulic oil to a hydraulic cylinder such as a lift cylinder and causes a cargo handling member such as a fork to perform a predetermined cargo handling operation (for example, a lifting operation).
図8(A)は、この従来の荷役制御システムにおける回転数指令値関数を示すグラフである。図8(A)のグラフ中、横軸は時間、縦軸は回転数指令値N(t)を示す。また、図8(B)は、図8(A)の回転数指令値関数に基づいて荷役動作せしめられる荷役部材の、移動速度−時間特性を示すグラフである。図8(B)のグラフ中、横軸は時間、縦軸は荷役部材の移動速度v(t)を示す。
図8(A)に示すように、従来の荷役制御システムにおける回転数指令値関数N(t)は、次式、
As shown in FIG. 8A, the rotation speed command value function N (t) in the conventional cargo handling control system is expressed by the following equation:
ところで、この荷役制御システムでは、油圧ポンプ等の特性上、荷役操作レバーの操作を開始してから油圧シリンダが実際に始動するまでには、所定の遅延時間が生じる。
すなわち、図8(A)に示すように、時間t=0においてリフト操作レバーがオペレータによって操作されると、所定の遅延時間Δt=td経過後に、回転数指令値関数N(t)が最小回転数指令値Sから始動回転数指令値R=M×td+Sまで上昇し、この関数に基づいて、油圧モータの回転数がSからRに達する。この間、リフトシリンダは非動作状態であり、図8(B)に示すように、荷役部材の移動速度は0のままである(時間t=0からt=tdまでの時間領域参照)。
そして、時間t=tdにおいてリフトシリンダが始動すると、時間(tm−td)経過後に、回転数指令値関数N(t)が始動回転数指令値Rから最大回転数指令値Nm=M×tm+Sまで上昇し、この関数に基づいて、油圧モータの回転数がRからNmに達する。この間、リフトシリンダは動作状態となり、図8(B)に示すように、荷役部材の移動速度v(t)は回転数指令値N(t)の増加に比例して大きくなり、荷役部材は一定の加速度で昇降動作を行う(時間t=tdからt=tmまでの時間領域参照)。
By the way, in this cargo handling control system, due to the characteristics of a hydraulic pump or the like, a predetermined delay time is generated from the start of operation of the cargo handling lever until the hydraulic cylinder is actually started.
That is, as shown in FIG. 8 (A), when the lift operating lever is operated by the operator at time t = 0, the rotational speed command value function N (t) is minimum rotated after a predetermined delay time Δt = td. From the numerical command value S, the starting rotational speed command value R rises to R = M × td + S. Based on this function, the rotational speed of the hydraulic motor reaches from S to R. During this time, the lift cylinder is in a non-operating state, and the moving speed of the cargo handling member remains 0 as shown in FIG. 8B (see the time domain from time t = 0 to t = td).
When the lift cylinder starts at time t = td, after the time (tm−td) has elapsed, the rotational speed command value function N (t) changes from the starting rotational speed command value R to the maximum rotational speed command value Nm = M × tm + S. Based on this function, the rotational speed of the hydraulic motor reaches from R to Nm. During this time, the lift cylinder is in an operating state, and as shown in FIG. 8B, the moving speed v (t) of the cargo handling member increases in proportion to the increase in the rotational speed command value N (t), and the cargo handling member is constant. (See time domain from time t = td to t = tm).
しかしながら、従来の回転数指令値関数N(t)は傾きがM、切片がSの一次関数のみからなるため、荷役操作レバーの操作を開始してから油圧シリンダが実際に動作するまでの遅延時間(以下、「応答時間」という)や荷役部材の加速度は、この関数によって一義的に決められてしまう。すなわち、従来の荷役制御システムでは、応答時間や加速度をオペレータの要望に合うように自由に可変できないという問題がある。
一般的に、応答時間や加速度をある程度可変するためには、上記の式(1)において傾きMを可変にするという方法が考えられる。しかしながら、これについては、次に述べるような問題がある。
However, since the conventional rotational speed command value function N (t) has only a linear function with an inclination of M and an intercept of S, a delay time from the start of the operation of the cargo handling operation lever to the actual operation of the hydraulic cylinder (Hereinafter referred to as “response time”) and the acceleration of the cargo handling member are uniquely determined by this function. That is, the conventional cargo handling control system has a problem that the response time and acceleration cannot be freely changed to meet the operator's request.
Generally, in order to vary the response time and acceleration to some extent, a method of varying the slope M in the above equation (1) can be considered. However, this has the following problems.
図9(A)は、切片Sを一定として傾きのみをそれぞれMa、M、Mb(ただし、Mb<M<Ma)とした場合の回転数指令値関数を示すグラフであり、(B)は、荷役部材の各移動速度の時間特性を示すグラフであり、(C)は、(A)の各回転数指令値関数に基づく場合の、応答時間と加速度の関係をまとめたものである。なお、傾きMを可変にする以外に最小回転数指令値Sを可変することも考えられるが、このSは一般的に荷役制御システムにおける各部品の機械的な遊びやガタつきを調節するものであるため、Sを可変する点についての説明は省略する。
図9(A)〜(C)に示すように、<1>の回転数指令値関数N(t)=Ma×t+Sの場合、<2>の回転数指令値関数N(t)=M×t+Sに比べてその傾きが大きいため、応答時間Δt=tdaは短く、かつ、加速度は大きくなる。一方、<3>の回転数指令値関数N(t)=Mb×t+Sの場合、<2>の回転数指令値関数N(t)=M×t+Sに比べてその傾きが小さいため、応答時間Δt=tdbは長く、かつ、加速度は小さくなる。
FIG. 9A is a graph showing a rotational speed command value function when the intercept S is constant and only the slope is Ma, M, and Mb (where Mb <M <Ma), and FIG. It is a graph which shows the time characteristic of each moving speed of a cargo handling member, (C) summarizes the relationship between response time and acceleration when based on each rotation speed command value function of (A). In addition to making the inclination M variable, it is conceivable to change the minimum rotational speed command value S, but this S is generally used to adjust mechanical play and backlash of each part in the cargo handling control system. Therefore, description of the point where S is varied is omitted.
As shown in FIGS. 9A to 9C, when <1> rotation speed command value function N (t) = Ma × t + S, <2> rotation speed command value function N (t) = M × Since the inclination is larger than t + S, the response time Δt = tda is short and the acceleration is large. On the other hand, when the rotational speed command value function N (t) = Mb × t + S in <3> is smaller than the rotational speed command value function N (t) = M × t + S in <2>, the response time Δt = tdb is long and the acceleration is small.
しかしながら、このように傾きMを可変したとしても、応答時間を短く、かつ、加速度を小さくすることはできない。同様に、応答時間を長く、かつ、加速度を大きくすることもできない。このように、従来の荷役制御システムにおいては、応答時間と加速度に関する明確な違いを出すことは困難であった。このため、オペレータの要望に合ったフォークリフトの荷役作業における操作フィーリングを十分実現できないという問題があった。 However, even if the inclination M is varied in this way, the response time cannot be shortened and the acceleration cannot be reduced. Similarly, the response time is long and the acceleration cannot be increased. Thus, in the conventional cargo handling control system, it has been difficult to make a clear difference between response time and acceleration. For this reason, there has been a problem that the operational feeling in the cargo handling work of the forklift meeting the operator's request cannot be realized sufficiently.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、荷役作業における操作フィーリングをさらに向上させた、荷役制御システムおよびそれを備えたフォークリフトを提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a cargo handling control system and a forklift equipped with the cargo handling control system that further improve the operational feeling in cargo handling work.
上記課題を解決するため、本発明は、荷役部材に荷役動作を行わせるための油圧シリンダと、前記油圧シリンダへ作動油を供給する油圧ポンプを駆動する油圧モータと、前記荷役動作に対応する荷役操作レバーの操作に伴い、前記油圧モータの制御指令値が最小制御指令値から最大制御指令値まで上昇するような予め設定された制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御する制御手段と、を備えた荷役制御システムであって、前記制御手段は、前記制御指令値関数として、少なくとも、前記荷役操作レバーの操作開始直後から前記油圧シリンダが始動するまでの時間領域において、前記油圧モータの制御指令値が前記最小制御指令値から前記油圧シリンダの始動する始動制御指令値まで上昇するような第1の制御指令値関数と、前記油圧シリンダの始動後の時間領域において、前記油圧モータの制御指令値が前記始動制御指令値から前記最大制御指令値に向かって上昇するような第2の制御指令値関数と、を含む制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御することを特徴とする荷役制御システムとしたものである。
この発明によれば、少なくとも、荷役操作レバーの操作開始直後から油圧シリンダが始動するまでの時間領域と、油圧シリンダの始動後の時間領域とにおいて、それぞれ、第1の制御指令値関数と、第2の制御指令値関数とが別々に構成されている。したがって、第1の制御指令値関数によって、荷役操作レバーの操作開始直後から油圧シリンダが始動するまでの時間を自由に可変できるとともに、第2の制御指令値関数によって、油圧シリンダの始動後の状態を自由に可変できるので、これらの関数の様々な組合せによって、荷役作業における操作フィーリングを向上させることができる。
In order to solve the above problems, the present invention provides a hydraulic cylinder for causing a cargo handling member to perform a cargo handling operation, a hydraulic motor that drives a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinder, and a cargo handling corresponding to the cargo handling operation. Control means for controlling the hydraulic motor based on a preset control command value function such that the control command value of the hydraulic motor rises from the minimum control command value to the maximum control command value in accordance with the operation of the operation lever; The control means includes, as the control command value function, at least in a time region from the start of operation of the cargo handling lever to the start of the hydraulic cylinder as the control command value function. A first control command value function in which a control command value increases from the minimum control command value to a start control command value for starting the hydraulic cylinder; A control command value including a second control command value function in which a control command value of the hydraulic motor rises from the start control command value toward the maximum control command value in a time region after the start of the pressure cylinder The cargo handling control system is characterized in that the hydraulic motor is controlled based on a function.
According to this invention, at least the first control command value function and the first control command value function in the time region immediately after the start of operation of the cargo handling lever until the hydraulic cylinder starts and the time region after the hydraulic cylinder starts, The two control command value functions are configured separately. Therefore, the first control command value function can freely vary the time from the start of operation of the cargo handling lever to the start of the hydraulic cylinder, and the second control command value function allows the state after the hydraulic cylinder is started. Therefore, the operational feeling in cargo handling work can be improved by various combinations of these functions.
上記構成において、前記第1の制御指令値関数は、N1(t)として、次式、
前記第2の制御指令値関数は、N2(t)として、次式、
この発明によれば、荷役操作レバーの操作開始直後から油圧シリンダが始動するまでの時間領域と、油圧シリンダの始動後の時間領域とにおいて、それぞれ一次関数からなる、第1の制御指令値関数N1(t)と、第2の制御指令値関数N2(t)とが別々に構成されている。したがって、第1の制御指令値関数N1(t)の傾きM1等を可変することによって、荷役操作レバーの操作開始直後から油圧シリンダが始動するまでの時間を自由に可変できるとともに、第2の制御指令値関数の傾きM2等を可変することによって、油圧シリンダの始動後の状態を自由に可変できるので、これらの一次関数の様々な組合せによって、より簡単な構成で、荷役作業における操作フィーリングを向上させることができる。
In the above configuration, the first control command value function is expressed as the following equation as N1 (t):
The second control command value function is expressed by the following equation as N2 (t):
According to the present invention, the first control command value function N1 is composed of a linear function in each of the time region from the start of operation of the cargo handling lever to the start of the hydraulic cylinder and the time region after the start of the hydraulic cylinder. (T) and the second control command value function N2 (t) are configured separately. Therefore, by changing the slope M1 and the like of the first control command value function N1 (t), the time from the start of operation of the cargo handling lever to the start of the hydraulic cylinder can be freely changed, and the second control By changing the slope M2 etc. of the command value function, the state after the start of the hydraulic cylinder can be freely changed. Therefore, various combinations of these linear functions can provide an operational feeling in cargo handling work with a simpler configuration. Can be improved.
また、上記構成において、前記油圧モータが前記荷役部材に複数の荷役動作を行わせるそれぞれ複数の前記油圧シリンダに対して兼用され、前記油圧シリンダ毎に、対応する最大制御指令値を含む制御指令値関数が設定され、前記複数の荷役動作に対応するそれぞれ複数の荷役操作レバーが同時に操作された場合に、前記制御手段は、前記油圧シリンダ毎に設定された最大制御指令値のうちで最も小さな最大制御指令値を含む制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御することが好ましい。
荷役制御システムにおいて、油圧モータが荷役部材に複数の荷役動作を行わせるそれぞれ複数の油圧シリンダに対して兼用され、油圧シリンダ毎に対応する最大制御指令値を含む制御指令値関数が設定されている場合、複数の荷役動作に対応するそれぞれ複数の荷役操作レバーが同時に操作されたときに、最大制御指令値如何によっては、油圧シリンダが予期せぬ急作動をする場合がある。
そこで、この発明によれば、制御手段が、油圧シリンダ毎に設定された最大制御指令値のうちで最も小さな最大制御指令値を含む制御指令値関数に基づいて、油圧モータを制御するように構成したので、このような急作動の問題を回避することができる。
Further, in the above configuration, the hydraulic motor is also used for each of the plurality of hydraulic cylinders that causes the cargo handling member to perform a plurality of cargo handling operations, and each of the hydraulic cylinders includes a control command value including a corresponding maximum control command value. When a function is set and a plurality of cargo handling operation levers corresponding to the plurality of cargo handling operations are simultaneously operated, the control means is configured to obtain the smallest maximum control command value set for each hydraulic cylinder. The hydraulic motor is preferably controlled based on a control command value function including a control command value.
In the cargo handling control system, a hydraulic motor is used for each of a plurality of hydraulic cylinders that cause a cargo handling member to perform a plurality of cargo handling operations, and a control command value function including a maximum control command value corresponding to each hydraulic cylinder is set. In this case, when a plurality of cargo handling operation levers corresponding to a plurality of cargo handling operations are simultaneously operated, the hydraulic cylinder may suddenly operate unexpectedly depending on the maximum control command value.
Therefore, according to the present invention, the control means is configured to control the hydraulic motor based on the control command value function including the smallest maximum control command value among the maximum control command values set for each hydraulic cylinder. Therefore, such a problem of sudden operation can be avoided.
また、上記構成において、オペレータの好みに応じた前記第1および第2の制御指令値関数を選択可能な表示部を、さらに備え、前記制御手段は、前記表示部から前記オペレータに選択された前記第1および第2の制御指令値関数に応じて、前記油圧モータを制御することが好ましい。
この発明によれば、表示部によってオペレータの好みに応じた第1および第2の制御指令値関数を選択できるように構成されているので、個々のオペレータの要望に応じた操作フィーリングを実現することができる。
Further, in the above configuration, the display unit is further provided with a display unit capable of selecting the first and second control command value functions according to an operator's preference, and the control means is selected from the display unit by the operator. It is preferable to control the hydraulic motor according to the first and second control command value functions.
According to the present invention, since the first and second control command value functions according to the operator's preference can be selected by the display unit, an operation feeling according to each operator's request is realized. be able to.
さらに、上記構成の荷役制御システムを、フォークリフトに備えることもできる。 Furthermore, the forklift can be provided with the cargo handling control system configured as described above.
本発明によれば、操作フィーリングをさらに向上させた、荷役制御システムおよびそれを備えたフォークリフトを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a cargo handling control system and a forklift equipped with the cargo handling control system with further improved operational feeling.
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施例)
図1〜図4は、本発明の一実施例を示したものである。
本発明に係る荷役制御システム1は、少なくとも1つの荷役操作レバー2(リフト操作レバー2L、ティルト操作レバー2T、リーチ操作レバー2R等)の操作に伴い、予め設定された後述する制御指令値関数(例えば、回転数指令値関数等)に基づいて油圧モータ5を制御することによって、油圧ポンプ6を駆動し、少なくとも1つの油圧シリンダ8(リフトシリンダ8L、ティルトシリンダ8T、リーチシリンダ8R等)に作動油を供給し、一対のフォーク15等の荷役部材に荷役動作(昇降動作、傾動動作、水平動作等)を行わせるものである。この制御指令値関数は、少なくとも、第1の制御指令値関数と第2の制御指令値関数とを含む制御指令値関数からなる。第1の制御指令値関数は、荷役操作レバー2の操作開始直後から油圧シリンダ8が始動するまでの時間領域において、油圧モータ5の制御指令値が最小制御指令値から油圧シリンダ8の始動する始動制御指令値まで上昇するような関数である。第2の制御指令値関数は、油圧シリンダ8の始動後の時間領域において、油圧モータ5の制御指令値が始動制御指令値から最大制御指令値に向かって上昇するような関数である。
(Example)
1 to 4 show an embodiment of the present invention.
The cargo
この荷役制御システム1は例えば図2に示すようなフォークリフト10に備えられる。
この実施例では、説明を簡単にするため、各荷役操作レバー2のうちリフト操作レバー2Lの操作に伴う回転数指令値関数NL(t)に基づいてフォーク15に昇降動作を行わせる場合について説明する。
The cargo
In this embodiment, in order to simplify the description, a case where the
図1に示すように、荷役制御システム1は、フォーク15に昇降動作を行わせるリフトシリンダ8Lと、油圧モータ5と、制御手段3とを備える。
油圧モータ5は、リフトシリンダ8Lにタンク7の作動油を供給する油圧ポンプ6を駆動するものである。なお、油圧ポンプ6とリフトシリンダ8L間の管路には、例えば比例制御弁からなるリフト制御弁9Lが設けられている。
制御手段3は、CPU(central processing unit)3Aと、インバータ制御手段3Bと、メモリ等の記憶手段(図示せず)とを含む。CPU3Aは、荷役操作レバー2や表示部4の出力を受けて、油圧モータ5や制御弁9を制御するものである。インバータ制御手段3Bは、荷役操作レバー2の操作に伴うCPU3Aからの制御指令、すなわち制御指令値関数(例えば、回転数指令値関数)に基づいて油圧モータ8を制御するものである。
インバータ制御手段3Bは、この実施例では、リフト操作レバー2Lの操作に伴い予め設定された回転数指令値関数NL(t)に基づいて、油圧モータ5を制御する。なお、この回転数指令値関数NL(t)は、制御手段3の記憶手段に予め格納されている。また、CPU3Aは、リフト操作レバー2Lが操作されている間、リフト制御弁9Lの開度が一定の開度になるように、当該リフト制御弁9Lを制御する。
As shown in FIG. 1, the cargo
The hydraulic motor 5 drives a
The control means 3 includes a central processing unit (CPU) 3A, inverter control means 3B, and storage means (not shown) such as a memory. The
In this embodiment, the inverter control means 3B controls the hydraulic motor 5 on the basis of the rotation speed command value function NL (t) set in advance with the operation of the
回転数指令値関数NL(t)は、この実施例では、図3(A)に示すように、第1の回転数指令値関数NL1(t)と第2の回転数指令値関数NL2(t)とから構成される。
第1の回転数指令値関数NL1(t)は、リフト操作レバー2Lの操作開始直後からリフトシリンダ8Lが始動するまでの時間領域において、油圧モータ5の回転数指令値が最小回転数指令値SLからリフトシリンダ8Lの始動する始動回転数指令値RLまで一定の傾きML1で上昇するような関数であり、次式で与えられる。すなわち、
第2の回転数指令値関数NL2(t)は、リフトシリンダ8Lの始動後の時間領域において、油圧モータ5の回転数指令値が始動回転数指令値RLから最大回転数指令値NmLまで一定の傾きML2で上昇するような関数であり、次式で与えられる。すなわち、
The first rotation speed command value function NL1 (t) indicates that the rotation speed command value of the hydraulic motor 5 is the minimum rotation speed command value SL in the time domain immediately after the operation of the
The second rotational speed command value function NL2 (t) indicates that the rotational speed command value of the hydraulic motor 5 is constant from the starting rotational speed command value RL to the maximum rotational speed command value NmL in the time region after the start of the
次に、本発明の荷役制御システム1の制御手段3の動作について、図1および図3(A)、(B)を参照して、以下に簡単に説明する。
図3(A)に示すように、時間t=0においてリフト操作レバー2Lがオペレータによって操作されると、所定の遅延時間Δt=tdL経過後に回転数指令値NL(t)が最小回転数指令値SLから始動回転数指令値RL=ML1×tdL+SLまで上昇するような第1の回転数指令値関数NL1(t)に基づいて、制御手段3は油圧モータ5を制御する。このとき、油圧モータ5の回転数はSLからRLに達する。この間、リフトシリンダ8Lは非動作状態であり、図3(B)に示すように、フォーク15の移動速度は0のままである(時間t=0からt=tdLまでの時間領域参照)。
そして、時間t=tdLにおいてリフトシリンダ8Lが始動すると、時間(tmL−tdL)経過後に回転数指令値NL(t)が始動回転数指令値RLから最大回転数指令値NmL=ML2×(tmL−tdL)+SLまで上昇するような第2の回転数指令値関数NL2(t)に基づいて、制御手段3は油圧モータ5を制御する。このとき、油圧モータの回転数はRLからNmLに達する。この間、リフトシリンダ8Lは動作状態となり、図3(B)に示すように、フォーク15の移動速度vL(t)は第2の回転数指令値関数NL2(t)の増加に比例して大きくなり、フォーク15は一定の加速度で昇降動作を行う(時間t=tdLからt=tmLまでの時間領域参照)。
Next, operation | movement of the control means 3 of the cargo
As shown in FIG. 3A, when the
When the
(実施例の効果)
本発明によれば、少なくとも、リフトレバー2L等の荷役操作レバー2の操作開始直後からリフトシリンダ8L等の油圧シリンダ8が始動するまでの時間領域と、油圧シリンダ8の始動後の時間領域とにおいて、それぞれ、第1の制御指令値関数と、第2の制御指令値関数とが別々に構成されている。したがって、第1の制御指令値関数によって、荷役操作レバー2の操作開始直後から油圧シリンダ8が始動するまでの時間を自由に可変できるとともに、第2の制御指令値関数によって、油圧シリンダ8の始動後の状態を自由に可変できるので、以下に述べるような制御指令値関数の様々な組合せが実現されうる。
(Effect of Example)
According to the present invention, at least in the time region from the start of operation of the
図4(A)〜(C)は、切片SLを一定として傾きのみをそれぞれML1a、ML1、ML1b(ただし、ML1b<ML1<ML1a)とした場合の第1の回転数指令値関数NL1(t)と、切片RLを一定として傾きのみをそれぞれML2a、ML2、ML2b(ただし、ML2b<ML2<ML2a)とした場合の第2の回転数指令値関数NL2(t)とからなる、回転数指令値関数NL(t)を示すグラフである。また、図4(D)は、同図(A)〜(C)の各回転数指令値関数NL(t)に基づく場合の、応答時間と加速度の関係をまとめたものである。
図4(A)〜(D)から判るように、<A−1>の回転数指令値関数NL(t)の場合、第1の回転数指令値関数における応答時間ΔtはtdLaで、かつ、第2の回転数指令値関数における傾きはML2aであるため、<B−2>の回転数指令値関数NL(t)に比べて、その応答時間は短く、かつ、加速度は大きくなる。同様に、<A−3>の回転数指令値関数NL(t)の場合、第1の回転数指令値関数における応答時間ΔtはtdLaで、かつ、第2の回転数指令値関数における傾きはML2bであるため、<B−2>の回転数指令値関数NL(t)に比べて、その応答時間は短く、かつ、加速度は小さくなる。以下同様にして、第1および第2の回転数指令値関数NL1(t)、NL2(t)の様々な組合せが実現され、図4(D)に示すように、応答時間と加速度に関する明確な違いを出すことができる。したがって、この荷役制御システム1によれば、従来のものと比べて、荷役作業における操作フィーリングをさらに向上させることができる。
4A to 4C show the first rotation speed command value function NL1 (t) when the intercept SL is constant and only the slopes are ML1a, ML1, and ML1b (where ML1b <ML1 <ML1a), respectively. And a second rotational speed command value function NL2 (t) when the intercept RL is constant and only the slope is ML2a, ML2, ML2b (where ML2b <ML2 <ML2a), respectively. It is a graph which shows NL (t). FIG. 4D summarizes the relationship between response time and acceleration when based on each rotation speed command value function NL (t) in FIGS.
As can be seen from FIGS. 4A to 4D, in the case of the rotational speed command value function NL (t) of <A-1>, the response time Δt in the first rotational speed command value function is tdLa, and Since the slope in the second rotation speed command value function is ML2a, the response time is shorter and the acceleration is larger than the rotation speed command value function NL (t) of <B-2>. Similarly, in the case of the rotational speed command value function NL (t) of <A-3>, the response time Δt in the first rotational speed command value function is tdLa, and the slope in the second rotational speed command value function is Since it is ML2b, the response time is shorter and the acceleration is smaller than the rotation speed command value function NL (t) of <B-2>. In the same manner, various combinations of the first and second rotational speed command value functions NL1 (t) and NL2 (t) are realized. As shown in FIG. You can make a difference. Therefore, according to this cargo
(応用例1)
図1、図2、図4〜図6を参照して、本発明の荷役制御システムの各応用例について説明する。
応用例1に係る荷役制御システムは、油圧モータを兼用した複数の油圧シリンダ毎に制御指令値関数を設定した点が、上記実施例に記載のものと異なる。よって、この異なる点のみについて、説明する。
(Application 1)
Each application example of the cargo handling control system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 4 to 6.
The cargo handling control system according to Application Example 1 differs from that described in the above embodiment in that a control command value function is set for each of a plurality of hydraulic cylinders that also serve as a hydraulic motor. Therefore, only this different point will be described.
図1、図2および図5(A)〜(C)に示すように、この荷役制御システム1は、リフトシリンダ8L以外に、フォーク15にそれぞれ傾動動作、水平動作を行わせるティルトシリンダ8T、リーチシリンダ8Rと、を備える。
油圧モータ5は、リフトシリンダ8Lの他に、ティルトシリンダ8Tやリーチシリンダ8Rに対してタンク7の作動油を供給する油圧ポンプ6を駆動する。油圧ポンプ6とティルトシリンダ8T間の管路、および、油圧ポンプ6とリーチシリンダ8R間の管路には、それぞれ、ティルト制御弁9L、リーチ制御弁9Rが設けられている。
インバータ制御手段3Bは、リフト操作レバー2L、ティルト操作レバー2Tおよびリーチ操作レバー2Rの各操作に伴い予め設定された回転数指令値関数NL(t)、NT(t)、NR(t)に基づいて、油圧モータ5を制御する。なお、これらの回転数指令値関数NL(t)、NT(t)、NR(t)は、制御手段3の記憶手段に予め格納されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5 (A) to 5 (C), this cargo
In addition to the
The inverter control means 3B is based on rotation speed command value functions NL (t), NT (t), NR (t) set in advance with each operation of the
リフトシリンダ2Lの動作に対応する回転数指令値関数NL(t)は、図5(A)に示されるように、ともに一次関数である第1および第2の回転数指令値関数NL1(t)、NL2(t)から構成される。ティルトシリンダ2Tの動作に対応する回転数指令値関数NT(t)は、図5(B)に示されるように、ともに一次関数である第1および第2の回転数指令値関数NT1(t)、NT2(t)から構成される。リーチシリンダ2Rの動作に対応する回転数指令値関数NR(t)は、図5(C)に示されるように、ともに一次関数である第1および第2の回転数指令値関数NR1(t)、NR2(t)から構成される。
The rotational speed command value function NL (t) corresponding to the operation of the
次に、この応用例1に係る荷役制御システム1において、複数の荷役操作レバー(例えば、リフトレバー2Lとティルトレバー2T)が同時に操作された場合の制御手段3の動作について、以下に簡単に説明する。
図6に示すように、制御手段3は、まず、リフト操作レバー2Lの操作があるか否かを検出する(同図のステップS1参照)。そして、リフト操作レバー2Lの操作がある場合には、リフト制御弁9Lを一定の開度に開き(同図のステップS2参照)、さらに、ティルト操作レバー2Tの操作があるか否かを検出する(同図のステップS3参照)。そして、ティルト操作レバー2Tの操作がある場合には、ティルト制御弁9Tを一定の開度に開き(同図のステップS4参照)、リフトシリンダ8Lおよびティルトシリンダ8Tにそれぞれ対応する回転数指令値関数NL(t)、NT(t)のうち、最も小さな最大回転数指令値(NmL、NmTのいずれか小さい方)を含むほうの回転数指令値関数に基づいて、油圧モータ5を制御する(同図のステップS5参照)。
また、制御手段3は、ステップS3においてティルト操作レバー2Tの操作がない場合には、リフトシリンダ8Lに対応する回転数指令値関数NL(t)に基づいて、油圧モータ5を制御する(同図のステップS6参照)。
また、制御手段3は、ステップS1においてリフト操作レバー2Lの操作がない場合には、ティルト操作レバー2Tの操作があるか否かを検出する(同図のステップS7参照)。そして、ティルト操作レバー2Tの操作がある場合には、ティルト制御弁9Tを一定の開度に開き(同図のステップS8参照)、ティルトシリンダ8Lに対応する回転数指令値関数NT(t)に基づいて、油圧モータ5を制御する(同図のステップS9参照)。
Next, in the cargo
As shown in FIG. 6, the control means 3 first detects whether or not there is an operation of the
Further, when there is no operation of the
Further, when there is no operation of the
(応用例1の効果)
この荷役制御システム1において、油圧モータ5が荷役部材13に複数の荷役動作を行わせるそれぞれ複数の油圧シリンダ8に対して兼用され、油圧シリンダ8毎に対応する最大制御指令値を含む制御指令値関数NL(t)、NT(t)、NR(t)が設定されている場合、複数の荷役動作に対応するそれぞれ複数の荷役操作レバー2が同時に操作されたときに、最大制御指令値如何によっては、油圧シリンダ8が予期せぬ急作動をする場合がある。
しかしながら、この発明によれば、制御手段3が、油圧シリンダ8毎に設定された最大制御指令値のうちで最も小さな最大制御指令値を含む制御指令値関数に基づいて、油圧モータ5を制御するように構成したので、このような急作動の問題を回避することができる。
(Effect of application example 1)
In this cargo
However, according to the present invention, the control means 3 controls the hydraulic motor 5 based on the control command value function including the smallest maximum control command value among the maximum control command values set for each
(応用例2)
応用例2に係る荷役制御システムは、オペレータの好みに応じた制御指令値関数を選択可能な表示部を備えた点が、上記実施例に記載のものと異なる。よって、この異なる点のみについて、説明する。
(Application example 2)
The cargo handling control system according to the application example 2 is different from that described in the above embodiment in that the cargo handling control system includes a display unit capable of selecting a control command value function according to the operator's preference. Therefore, only this different point will be described.
図1に示すように、この荷役制御システム1は、表示部4を備える。表示部4は、例えば、フォークリフト10を操作するオペレータに視認されやすい例えば運転席等に設けられる。表示部4には、例えば図4(D)のような表を示した画面が表示され、オペレータの好みに応じた制御指令値関数(第1および第2の制御指令値関数の組合せ)を選択可能になっている。フォークリフト10による荷役作業時に、オペレータが好みの制御指令値関数を選択する(モード1〜9のうちのいずれかを選択する)と、制御手段3は、この選択された制御指令値関数に基づいて、油圧モータ5を制御する。
As shown in FIG. 1, the cargo
(応用例2の効果)
この発明によれば、表示部によってオペレータの好みに応じた第1および第2の制御指令値関数を選択できるように構成されているので、個々のオペレータの要望に応じた操作フィーリングを実現することができる。
(Effect of application example 2)
According to the present invention, since the first and second control command value functions according to the operator's preference can be selected by the display unit, an operation feeling according to each operator's request is realized. be able to.
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明の構成はこれらの実施形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, the structure of this invention is not limited to these embodiment.
制御指令値関数は、上記のものに限定されるものではなく、少なくとも、互いに独立した第1の制御指令値関数と第2の制御指令値関数を含む関数であればよい、どのようなものでもよい。
例えば、図7(A)に示すように、制御指令値関数が少なくとも3つ以上の独立した制御指令値関数から構成されていてもよい。また、図7(B)に示すように、制御指令値関数が例えばn次関数(ただし、nは2以上の正数)等の非線形関数で構成されていても良い。なお、図7(A)において、Raは油圧シリンダ8の始動する始動回転数指令値である。
The control command value function is not limited to the above, and any function may be used as long as it includes at least a first control command value function and a second control command value function that are independent of each other. Good.
For example, as shown in FIG. 7A, the control command value function may be composed of at least three or more independent control command value functions. Further, as shown in FIG. 7B, the control command value function may be composed of a nonlinear function such as an n-order function (where n is a positive number of 2 or more), for example. In FIG. 7A, Ra is a starting rotational speed command value for starting the
制御手段3は、制御指令値関数に基づいて、例えばPI制御(比例積分制御)によって、油圧モータの制御指令値を制御するように構成されていてもよい。
また、制御指令値(制御指令値関数)として、回転数指令値(回転数指令値関数)以外に、油圧モータの電流指令値や速度指令値(電流指令値関数や速度指令値関数)等が用いられてもよい。
The control means 3 may be configured to control the control command value of the hydraulic motor, for example, by PI control (proportional integration control) based on the control command value function.
Also, as the control command value (control command value function), in addition to the rotational speed command value (rotational speed command value function), the hydraulic motor current command value, speed command value (current command value function, speed command value function), etc. May be used.
また、上記荷役制御システムをフォークリフト以外の、例えば、荷役作業を行うクレーン等の電動車両にも適用することもできる。 The cargo handling control system can also be applied to an electric vehicle other than a forklift, such as a crane that performs cargo handling work.
1 荷役制御システム
2 荷役操作レバー
2L リフト操作レバー
2T ティルト操作レバー
2R リーチ操作レバー
3 制御手段
3A CPU
3B インバータ制御手段
4 表示部
5 油圧モータ
6 油圧ポンプ
7 タンク
8 油圧シリンダ
8L リフトシリンダ
8T ティルトシリンダ
8R リーチシリンダ
9 制御弁
9L リフト制御弁
9T ティルト制御弁
9R リーチ制御弁
10 フォークリフト
11 運転席
12 車両本体
13 マスト
14 ブラケット
15 フォーク
S1〜S9 ステップ
DESCRIPTION OF
3B Inverter control means 4 Display unit 5
Claims (5)
前記油圧シリンダへ作動油を供給する油圧ポンプを駆動する油圧モータと、
前記荷役動作に対応する荷役操作レバーの操作に伴い、前記油圧モータの制御指令値が最小制御指令値から最大制御指令値まで上昇するような予め設定された制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御する制御手段と、を備えた荷役制御システムであって、
前記制御手段は、前記制御指令値関数として、少なくとも、
前記荷役操作レバーの操作開始直後から前記油圧シリンダが始動するまでの時間領域において、前記油圧モータの制御指令値が前記最小制御指令値から前記油圧シリンダの始動する始動制御指令値まで上昇するような第1の制御指令値関数と、
前記油圧シリンダの始動後の時間領域において、前記油圧モータの制御指令値が前記始動制御指令値から前記最大制御指令値に向かって上昇するような第2の制御指令値関数と、を含む制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御することを特徴とする荷役制御システム。 A hydraulic cylinder for causing the cargo handling member to perform a cargo handling operation;
A hydraulic motor that drives a hydraulic pump that supplies hydraulic oil to the hydraulic cylinder;
Based on a preset control command value function such that the control command value of the hydraulic motor increases from the minimum control command value to the maximum control command value in accordance with the operation of the cargo handling operation lever corresponding to the cargo handling operation. A cargo handling control system comprising a control means for controlling a motor,
The control means at least as the control command value function,
The control command value of the hydraulic motor rises from the minimum control command value to the start control command value for starting the hydraulic cylinder in the time domain from the start of operation of the cargo handling lever to the start of the hydraulic cylinder. A first control command value function;
A control command value function including a second control command value function in which a control command value of the hydraulic motor increases from the start control command value toward the maximum control command value in a time region after the start of the hydraulic cylinder. A cargo handling control system that controls the hydraulic motor based on a value function.
前記第2の制御指令値関数は、N2(t)として、次式、
The second control command value function is expressed by the following equation as N2 (t):
前記油圧シリンダ毎に、対応する最大制御指令値を含む制御指令値関数が設定され、
前記複数の荷役動作に対応するそれぞれ複数の荷役操作レバーが同時に操作された場合に、
前記制御手段は、前記油圧シリンダ毎に設定された最大制御指令値のうちで最も小さな最大制御指令値を含む制御指令値関数に基づいて、前記油圧モータを制御することを特徴とする請求項1または2に記載の荷役制御システム。 The hydraulic motor is also used for each of the plurality of hydraulic cylinders for causing the cargo handling member to perform a plurality of cargo handling operations,
A control command value function including a corresponding maximum control command value is set for each hydraulic cylinder,
When a plurality of cargo handling operation levers corresponding to the plurality of cargo handling operations are operated simultaneously,
The control means controls the hydraulic motor based on a control command value function including the smallest maximum control command value among the maximum control command values set for each hydraulic cylinder. Or the cargo handling control system of 2.
前記制御手段は、前記表示部から前記オペレータに選択された前記第1および第2の制御指令値関数に応じて、前記油圧モータを制御することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の荷役制御システム。 A display unit capable of selecting the first and second control command value functions according to operator preference;
The said control means controls the said hydraulic motor according to the said 1st and 2nd control command value function selected by the said operator from the said display part, The any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. The cargo handling control system described.
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