JP3676127B2 - Forklift cargo handling control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フォークリフトの荷役制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図7に示すフォークリフト40は、左右一対の前輪41,41を駆動し、左右一対の後輪42,42を操舵する四輪車である。フォークリフト40の車体フレーム45の前部に前後方向に傾動自在に立設された左右一対のアウタレール11,11の間にインナレール12が昇降可能に配設されており、このインナレール12にフォーク13を取着したフィンガボード51がチェーン(図示せず)を介して昇降可能に装着されている。アウタレール11の裏面に配設されたリフトシリンダ14のピストンロッドがインナレール12の上端部に連結されており、オペレータがリフトレバー22を操作すると、リフトシリンダ14が伸縮駆動されてフォーク13が昇降するようになっている。また、アウタレール11は車体フレーム45に対して、チルトシリンダ50を介して連結されており、オペレータがチルトレバー49を操作すると、チルトシリンダ50が伸縮駆動されてアウタレール11がチルトするようになっている。
【0003】
以上説明したフォークリフト40においては、フォーク13に荷を積載した状態で高所から下降させるときに、オペレータがリフトレバー22を大きく操作した場合、重力のためにオペレータの意図しない大きな下降速度が生じて速度をうまく操作できず、作業能率が損なわれるという課題がある。このため、フォーク13を下降させる方向にリフトレバー22を大きく操作しても、フォーク13の下降速度を所定の速度より大きくならないように設定するダウンコントロールバルブ(以降、絞り弁と呼ぶ)が油圧回路に設けられている。図8に示すように、この絞り弁60はリフトシリンダ14の伸縮を制御する電磁比例弁(以降、電磁弁16と呼ぶ)とリフトシリンダ14のボトム室63との間に設けてある。チェック弁61が絞り弁60と並列に配設されていて、圧油が電磁弁16からボトム室63に吐出されるときは、チェック弁61を自由通過して流れ、ボトム室63から油圧タンク35に戻るときには、チェック弁61を通過せず絞り弁60を通過する。即ち、フォーク13の下降時には、油が絞り弁60を通過することにより通過流量が制御されてフォーク13の下降速度が制御される。なお、リフトシリンダ14のヘッド室62は直接油圧タンク35に油圧配管により接続されている。
【0004】
絞り弁60の特性を図9に示す。横軸に絞り弁60の入口圧力と出口圧力との差の絞り弁差圧ΔPs、縦軸に絞り弁60を通過する通過流量Qをとって表わす。絞り弁差圧ΔPsの小さい小差圧領域Zsでは、通過流量Qは、略絞り弁差圧ΔPsの二乗根に比例して大きくなり、所定の設定流量値Qsに達する。ここで、設定流量値Qsは、有負荷時のフォーク13の下降速度を決定する値である。絞り弁差圧ΔPsが中程度の中差圧領域Zmでは、通過流量Qは設定流量値Qsを経て最大通過流量値のピーク流量値Qpに達した後、徐々の減少して設定流量値Qsにまで戻る。絞り弁差圧ΔPsがもっとも大きい大差圧領域Zbでの通過流量Qは略設定流量値Qsを保持する。フォーク13が無負荷時に下降するときは、リフトシリンダ14のボトム室63のボトム圧Pbが有負荷時に比較して小さいので、絞り弁差圧ΔPsは、通過流量Qが設定流量値Qsを経て最大通過流量値のピーク流量値Qpに達するまでの間の中差圧領域Zmを保持して、通過流量Qが常に大きくとれる。これにより、無負荷時には大きい下降速度を得るようになっている。また、フォークが有負荷時に下降するときには、無負荷時に比較してボトム圧Pbが大きいので、絞り弁差圧ΔPsは大差圧領域Zbを保持して、通過流量Qは略設定流量値Qsを保持する。これにより、有負荷時には、無負荷時の下降速度よりも小さい所定の下降速度を得るようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術においては、以下のような問題がある。
フォーク13を下降させる方向にリフトレバー22を操作すると、その操作量に応じて電磁弁16の油圧タンク35への戻り通路の開口面積が大きくなり、電磁弁16での差圧は小さくなってゆく。一方、絞り弁60での差圧は小さい値から大きくなり、ピーク流量値Qpを有する中差圧領域Zmに達する。中差圧領域Zmにおいては、設定流量値Qsよりも大きいピーク流量値Qpが流れて、オペレータの所望する速度よりも大きいフォークの降下速度が生じる。その後、リフトレバー22の操作量をより大きくすると、絞り弁差圧ΔPsは大差圧領域Zbに達して、通過流量Qは設定流量値Qsを保持し、フォークの降下速度は所望する小さい速度が得られる。このように、小差圧領域Zsから大差圧領域Zbに移行する過程において、オペレータが、ピーク流量値Qpを生じる中差圧領域Zmの差圧になるような電磁弁16の通過開口面積となるレバー操作量を保持することができる。即ち、設定流量値Qsを生じる大差圧領域Zbに至るまでの間にピーク流量値Qpを生じる中差圧領域Zmを通過せざるを得ず、中差圧領域Zmの状態を保持することができる。これにより、有負荷時において、オペレータが意図しない大きい速度によりフォーク13が下降する場合があり、フォーク13の正確な位置決めが困難になるため、荷役時の速度制御性がよくないという問題がある。
【0006】
本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであり、有負荷時において、フォークがオペレータの意図する速度で下降するフォークリフトの荷役制御装置を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段、作用及び効果】
上記の目的を達成するために、第1発明は、フォークを昇降させるリフトシリンダの伸縮を制御する電磁比例弁と、レバー操作量を検出するレバー操作量検出器と、差圧の小さいときには差圧に応じて通過流量を大きくし、所定の設定流量値を生ずる第1差圧を経て、第1差圧より大きい差圧のときに設定流量値よりも大きいピーク流量値をとった後は差圧の増加にしたがって通過流量を減少させ、差圧が所定の第2差圧以上のときには設定流量値を保持するように、通過流量が差圧に基づいて設定されているフォークの下降速度を制御するダウンコントロールバルブと、レバー操作量に応じて指令電流値を演算して電磁比例弁に出力するコントローラを備えたフォークリフトの荷役制御装置において、
コントローラは、ダウンコントロールバルブの第1差圧に対応する電磁比例弁への所定の第1電流値及び第2差圧に対応する電磁比例弁への所定の第2電流値を記憶し、レバー操作量が第1電流値よりも大きいときに、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で時間の経過にしたがって増加する指令電流値を電磁比例弁に出力する構成としている。
【0008】
第1発明によると、発明の対象とする油圧回路に使用しているダウンコントロールバルブは、差圧の小さい無負荷のときには下降速度を大きくするために通過流量を大きくとり、差圧の大きい有負荷時には下降速度を小さくするために通過流量を小さくするように、通過流量が差圧に応じて設定されている。レバー操作量をゼロからフォークを下降させる方向に大きくすると電磁比例弁の開口面積が大きくなり、ダウンコントロールバルブの差圧が設定流量値を通過させる第1差圧になる。この第1差圧に対応する電磁弁の第1電流値をコントローラに記憶している。また、ピーク流量値を生ずる差圧領域を過ぎて再度設定流量値を生ずる差圧に対応する電磁弁の第2電流値をもコントローラに記憶している。
オペレータが、レバー操作量を大きくしてゆき、電磁比例弁への指令電流値が第1電流値より大きくて、なお増加しているとき、又は指令電流値が第1電流値より大きい状態で増減していないときには、電磁比例弁への指令電流値を、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で増加させる。これにより、オペレータがレバー操作量をダウンコントロールバルブの大きい通過流量の差圧領域に保持したとしても、電磁比例弁への指令電流値は、大きい通過流量の差圧領域を所定の短時間で、略ゼロ時間のときはステップ状に通過し、大きい通過流量を保持することがないので、有負荷時にフォークがオペレータの意図する速度で下降するフォークリフトの荷役制御装置を得ることができる。
【0009】
第2発明は、第1発明に基づき、リフトシリンダのボトム圧を検出する圧力検出器(64)を付設し、コントローラは、検出したボトム圧によりフォークが負荷を積載していると判断し、かつレバー操作量が第1電流値よりも大きいときに、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で時間の経過にしたがって増加する指令電流値を電磁比例弁に出力する構成としている。
【0010】
第2発明によると、ボトム圧が所定の圧閾値より大きいときに、負荷時と判断して、指令電流値を第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で時間の経過にしたがって増加させる。これにより、オペレータがレバー操作量をダウンコントロールバルブの大きい通過流量の差圧領域に保持したとしても、電磁比例弁への指令電流値は、大きい通過流量の差圧領域を所定の短時間で、略ゼロ時間のときはステップ状に通過し、大きい通過流量を保持することがないので、有負荷時にフォークがオペレータの意図する速度で下降する。また、ボトム圧が所定の圧閾値以下のとき、即ち無負荷のときには、オペレータがレバー操作量により、電磁比例弁への指令電流値をきめ細かく設定できる。これらにより、有負荷時にはオペレータの意図する速度により、また無負荷時にはレバー操作により設定したきめ細かい速度により、フォークの下降速度を制御するフォークリフトの荷役制御装置を得ることができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1にハード構成を示す。図7,8と同一構成要素には同一符号を付し説明する。フィンガボード51の上端を吊っているチェーン19はリフトシリンダ14のロッドの上部に設けてある滑車15を介してアウタレール11の上部に固着されている。リフトシリンダ14のボトム室63と電動モータ21で駆動される油圧ポンプ20との間にはリフトシリンダ14の伸縮を制御する電磁弁16と、絞り弁60及びチェック弁61が並列接続された回路とを介して管路により接続されている。電磁弁16は、上昇ポート65、中立ポート66及び下降ポート67を有していて、フォーク13を下降させるときには、下降ポートが作動するようになっている。また、リフトシリンダ14のヘッド室62は油圧配管を介して直接油圧タンク35に通じている。また、電磁弁16に指令を出力するリフトレバー22がオペレータ席(図示せず)に設けられている。
【0012】
検出器として、リフトシリンダ14のボトム室63のボトム圧力Pbを検出する圧力検出器64がボトム室63に取着されている。また、リフトレバー22の回動中心の近傍には、レバー操作量Leを検出するレバー操作量検出器24が設けられている。
【0013】
電磁弁16及び電動モータ21に出力する制御指令を演算するコントローラ26には、圧力検出器64で検出されたボトム圧Pbと、レバー操作量検出器24からのレバー操作量Leとが入力回路(図示せず)を介して入力されている。
また、コントローラ26は、電磁弁16に弁開度を指令する指令電流値Ivを、又電動モータ21に回転又は停止を指令する通電オンオフ指令Smを、駆動回路(図示せず)を介してそれぞれ出力している。
【0014】
ここで、図2,3,4により、定格負荷時にフォーク13を下降させるときの通過流量Q、ボトム圧Pb、絞り弁差圧ΔPs、及び電磁弁差圧ΔPvの関係を説明する。
定格負荷の重量をリフトシリンダ14のボトム面積で除した値がボトム圧Pbであり、フォーク13が下降しているときには、略このボトム圧Pbを保持している。このとき、図2に示すように、絞り弁60と電磁弁16とは直列に配列されているので、絞り弁差圧ΔPs及び電磁弁差圧ΔPvは、式(1)の関係にある。
Pb=ΔPs+ΔPv…………………(1)
一方、図3に示すように、絞り弁差圧ΔPsが大きくなって、通過流量Qが設定流量値Qsになったときの絞り弁差圧ΔPsを絞り弁第1差圧ΔPs1とし、このときの電磁弁差圧ΔPvを電磁弁第1差圧ΔPv1とすると、式(2)により電磁弁第1差圧ΔPv1が表わされる。なお、ボトム圧Pb及び絞り弁第1差圧ΔPs1は既知である。
ΔPv1=Pb−ΔPs1…………………(2)
電磁弁の差圧−流量特性は図4に示すように、通過流量Qは、電磁弁16に指令される指令電流値Ivに応じた流量である。通過流量Qの設定流量値Qsと電磁弁差圧ΔPvとしての電磁弁第1差圧ΔPv1とが既知の値であるので、図4により、通過流量Qが設定流量値Qsであることと、そのときの電磁弁差圧ΔPvが電磁弁第1差圧ΔPv1であることを満たす電磁弁16の第1電流値Iv1が求まる。この求めた第1電流値Iv1のときに、絞り弁差圧ΔPsは絞り弁第1差圧ΔPs1の値をとっている。
電磁弁16への指令電流値Ivを大きくして開口面積が大きくなると、絞り弁差圧ΔPsがより大きくなって、図3に示すように絞り弁の通過流量Qがピーク流量値Qpに達した後に再び設定流量値Qsに近づく。設定流量値Qsに再度十分近づいたときの絞り弁差圧ΔPsを絞り弁第2差圧ΔPs2とする。このときに対応する電磁弁差圧ΔPvを電磁弁第2差圧ΔPv2とし、電磁弁16の指令電流値Ivを第2電流値Iv2とする。
【0015】
ここで、図5により、定格負荷時にフォーク13を下降させるときの電磁弁16への指令電流値Ivの時間的変化を説明する。図5においては、横軸に時間tを、縦軸に指令電流値Ivをそれぞれとって表わす。時間tがゼロのとき、指令電流値Ivはゼロ値とする。オペレータがリフトレバー22の操作量をフォークが下降する方向に大きくしてゆくと、指令電流値Ivが第1電流値Iv1に達する。その後の指令電流値Ivは、第1電流値Iv1から第2電流値Iv2まで所定の立ち上げ時間ΔT秒間内で、時間の経過にしたがって増加する電流関数f(t)により設定される。なお、指令電流値Ivは第2電流値Iv2より大きい値をとらないものとする。また、指令電流値Ivが第1電流値Iv1より大きくなった後で、オペレータがレバー操作量Leを反転させて減少させるときには、指令電流値Ivは、第1パスP1又は第2パスP2を通る。即ち、指令電流値Ivが第1電流値Iv1より大きいときに、レバー操作量Leを増加から減少へ反転させたときには、指令電流値Ivは第1電流値Iv1をとるものとする。
【0016】
次にコントローラの処理動作を図6のフローチャートにより説明する。図6における処理ステップにSを付して表わす。
S1にて、レバー操作量Leはフォーク13を下降させる方向の値か否かを判断する。フォーク13を上昇させる方向の値であれば、S7にてレバー操作量Leに応じた指令電流値Ivを演算して電磁弁16に出力する。フォーク13を下降させる方向の値であれば、S2にてボトム圧Pbがボトム閾圧Pbsよりも大きいか否かを判断する。ここで、ボトム閾圧Pbsは、フォーク13が定格負荷を積載しているときのボトム圧Pbより所定の圧力だけ小さい圧力とする。ボトム閾圧Pbs以下にときは、S7にてレバー操作量Leに応じた指令電流値Ivを演算して電磁弁16に出力する。ボトム閾圧Pbsよりも大きいときには、指令電流値Ivが第1電流値Iv1より大きいか否かを判断する。第1電流値Iv1以下のときには、S7にてレバー操作量Leに応じた指令電流値Ivを演算して電磁弁16に出力する。第1電流値Iv1よりも大きいときには、S4にて、レバー操作量Leの時間的変化率であるレバー操作微分値Ledがゼロ値以上か否かを判断する。レバー操作微分値Ledがゼロ値より小さいときは、S6にて指令電流値Ivを第1電流値Iv1と設定して電磁弁16に出力する。レバー操作微分値Ledがゼロ値以上のときには、S5にて、指令電流値Ivが第1電流値Iv1より大きい状態が立ち上げ時間ΔT秒間持続したか否かを判断する。立ち上げ時間ΔT秒間持続していなければ、S8にて、電流値Ivを関数f(t)により設定して電磁弁16に出力する。立ち上げ時間ΔT秒間持続していれば、S9にて、電流値Ivを第2電流値Iv2と設定して、電磁弁16に出力する。
【0017】
次に、本実施形態の作用を説明する。
定格負荷時にフォーク13を下降させるとき、オペレータがリフトレバー22をフォーク13の下降方向に操作すると、レバー操作量検出器24により検出したレバー操作量Leがコントローラ26に入力されて、コントローラ26は入力されたレバー操作量Leに応じた指令電流値Ivを電磁弁16に出力する。このとき、リフトシリンダ14のボトム室63から油圧タンク35に通じる回路上にある電磁弁16の開口面積は徐々に大きくなり、この開口面積を通過する通過流量Qは徐々に大きくなると共に、電磁弁16の差圧は小さくなる。一方、絞り弁60の通過流量Qも同一であるので、電磁弁16の開口面積が開口し始めのときに小さかった絞り弁60の差圧が電磁弁16の開口面積に応じて大きくなってゆく。そして、指令電流値Ivが第1電流値Iv1のときの電磁弁16の開口面積のときに、絞り弁差圧ΔPsが第1絞り弁差圧ΔPs1に達する。
【0018】
さらに、リフトレバー22を大きく操作して電磁弁16への指令電流値Ivが第1電流値Iv1よりも大きくなって、レバー操作量Leがさらに増加している場合と、レバー操作量Leの動きがそこで停止している場合には、図5に示す電流関数f(t)により指令電流値Ivを自動的に設定して電磁弁16に出力する。電流関数f(t)は第1電流値Iv1から第2電流値Iv2までオペレータの意図に拘らず立ち上げ時間ΔT秒間で増加させる関数である。これにより、絞り弁の通過流量Qがピーク流量値Qpをとるときの絞り弁の差圧に対応するレバー操作量Leをオペレータが保持しても、電磁弁16に出力される指令電流値Ivは第1電流値から第2電流値に変化し続けるので、ピーク流量値Qpを生ずる差圧を長時間保持することがない。
【0019】
これにより、オペレータがレバー操作量Leをピーク流量値Qpの生ずる中差圧領域Zmに保持したとしても、電磁弁16への指令電流値Ivは、中差圧領域Zmを極短時間で通過し、ピーク流量値Qpを保持することがないので、有負荷時にフォークがオペレータの意図する速度で下降するフォークリフトの荷役制御装置を得ることができる。
【0020】
なお、図5における所定の立ち上げ時間ΔT秒を短くして略ゼロ値に設定すると、ピーク流量値Qpの生ずる中差圧領域Zmを通過する所要時間が略ゼロになるので、ピーク流量値Qpの影響のないフォークの下降速度を得ることができる。このとき、中差圧領域Zmを短い時間で通過しても、絞り弁60の特性により、ピーク流量値Qpが一瞬の油圧ショックの形で現れる場合があるので、立ち上げ時間ΔT秒はピーク流量値Qpの下降速度への影響小さくし、かつ油圧ショックを小さくするように設定するものとする。
【0021】
なお、本実施形態では、第1差圧ΔPs1に対応する第1電流値Iv1から第2差圧ΔPs2に対応する第2電流値Iv2までを立ち上げ時間ΔT秒間で立ち上げる電流関数f(t)としているが、第2差圧ΔPs2に対応する第2電流値Iv2を、電磁弁に出力できる最大電流値に設定しても差し支えない。
また、図5において、第1電流値Iv1から第2電流値Iv2までの時間的変化を直線で表示しているが、第1電流値Iv1から第2電流値Iv2まで時間の経過にしたがって増加するという拘束条件を満たす範囲で、曲線による変化としても差し支えない。
【0022】
さらに、本実施形態では、検出したボトム圧Pbが所定のボトム閾圧Pbsより大きいときに、指令電流値Ivを第1電流値Iv1から第2電流値Iv2まで時間の経過にしたがって増加させるとしている。このボトム圧Pbの大きさの判断があるときの無負荷時においては、図6のS7に示すように、指令電流値Ivは、レバー操作量Leに応じた値をとる。これにより、ピーク流量値Qpを生ずる差圧の近傍を保持する指令電流値Ivを、オペレータはレバー操作量Leによりきめ細かく設定することができる。
ここで、フォーク13が無負荷時のボトム圧Pbは、有負荷時のときよりも小さいので、フォーク13の下降時の絞り弁差圧ΔPsは図3に示す第2差圧ΔPs2にまで大きくならず、絞り弁の特性によっては、第1差圧ΔPs1と第2差圧ΔPs2の中間の値をとる場合がある。
この場合は、指令電流値Ivとして、第2差圧ΔPs2に対応する第2指令電流Iv2が出力されていても、絞り弁差圧ΔPsは第1差圧ΔPs1と第2差圧ΔPs2との間の値を保持している。これにより、無負荷時に指令電流値Ivを第1電流値Iv1から第2電流値Iv2まで時間の経過にしたがって増加させても、絞り弁60の通過流量Qは、ピーク流量値Qpに近い一定の値を保持している。即ち、負荷の大きさに拘らず、常に電磁弁への指令電流値Ivを第1電流値Iv1から第2電流値Iv2まで時間の経過にしたがって自動的に増加させても、負荷判断のある場合と同様の効果を発揮する。また、負荷判断のない場合には、圧力検出器64を必要としないので、安価な制御装置を得ることができる。
【0023】
以上、本発明によると、対象とする油圧回路は、フォークを下降させるときには、リフトシリンダのボトム室から吐出される油は、絞り弁と電磁弁を介して油圧タンクに戻る。このとき、差圧の小さい無負荷のときには下降速度を大きくするために絞り弁を通過する通過流量を大きくとり、差圧の大きい有負荷時には下降速度を小さくするために通過流量を小さくするように、絞り弁の開口面積が差圧に応じて設定されている。レバー操作量をゼロからフォークを下降させる方向に大きくすると電磁弁の開口面積が大きくなり、絞り弁の差圧がピーク流量値を生ずる差圧になる前に設定流量値を生ずる差圧になる。このときの差圧に対応する電磁弁の第1電流値をコントローラに記憶している。また、ピーク流量値を生ずる差圧領域を過ぎて再度設定流量値を生ずる差圧領域になったときの差圧に対応する電磁弁の第2電流値をもコントローラに記憶している。
オペレータが、レバー操作量を大きくしてゆき、電磁弁への指令電流値が第1電流値より大きくて、なお増加しているとき、又は指令電流が第1電流値より大きい状態で増減変化がないときには、電磁弁への指令電流値を、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の立ち上げ時間で増加させる。これにより、オペレータがレバー操作量を大きい通過流量の差圧領域に保持したとしても、電磁弁への指令電流値は、大きい通過流量の差圧領域を極短時間で通過し、大きい通過流量を保持することがないので、有負荷時にフォークがオペレータの意図する速度で下降するフォークリフトの荷役制御装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るハード構成図である。
【図2】フォークの下降時のボトム圧、絞り弁差圧、電磁弁差圧、通過流量の関係の説明図である。
【図3】絞り弁第1差圧、絞り弁第2差圧、設定流量値、ピーク流量値の説明図である。
【図4】電磁弁の差圧−流量特性の説明図である。
【図5】本実施形態における電磁弁への指令電流値の時間的変化の説明図である。
【図6】コントローラのフローチャートである。
【図7】本発明の対象とするフォークリフトの説明図である。
【図8】フォークの下降時の油圧回路の模式図である。
【図9】絞り弁の差圧−流量特性の説明図である。
【符号の説明】
11…アウタレール、12…インナレール、13…フォーク、14…リフトシリンダ、16…電磁比例弁、20…油圧ポンプ、21…電動モータ、22…リフトレバー、24…レバー操作量検出器、26…コントローラ、60…ダウンコントロールバルブ、61…チェック弁、64…圧力検出器、Sm…通電オンオフ信号、Le…レバー操作量、Led…レバー操作微分値、Iv…指令電流値、Iv1…第1電流値、Iv2…第2電流値、ΔP1…第1差圧、ΔP2…第2差圧、ΔPs…絞り弁差圧、ΔPv…電磁弁差圧、Q…通過流量、Qp…ピーク流量値、Qs…設定流量値、Pb…ボトム圧、Pbs…ボトム閾圧、ΔT…立ち上げ時間、f(t)…電流関数、Zs…小差圧領域、Zm…中差圧領域、Zb…大差圧領域。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cargo handling control device for a forklift.
[0002]
[Prior art]
A
[0003]
In the
[0004]
The characteristics of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above technique has the following problems.
When the
[0006]
The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an object thereof is to provide a forklift cargo handling control device in which a fork descends at a speed intended by an operator when there is a load.
[0007]
[Means, actions and effects for solving the problems]
In order to achieve the above object, the first aspect of the invention relates to an electromagnetic proportional valve that controls expansion and contraction of a lift cylinder that raises and lowers a fork, a lever operation amount detector that detects a lever operation amount, and a differential pressure when the differential pressure is small. The flow rate is increased in accordance with the first differential pressure to produce a predetermined set flow rate value, and after taking a peak flow rate value greater than the set flow rate value when the differential pressure is greater than the first differential pressure, the differential pressure The fork descending speed is controlled so that the passing flow rate is set based on the differential pressure so as to maintain the set flow rate value when the differential pressure is greater than or equal to a predetermined second differential pressure. In a forklift cargo handling control device comprising a down control valve and a controller that calculates a command current value according to the lever operation amount and outputs it to an electromagnetic proportional valve.
The controller stores a predetermined first current value to the electromagnetic proportional valve corresponding to the first differential pressure of the down control valve and a predetermined second current value to the electromagnetic proportional valve corresponding to the second differential pressure, and operates the lever. When the amount is larger than the first current value, a command current value that increases as time elapses within a predetermined time from the first current value to a current value greater than or equal to the second current value is output to the electromagnetic proportional valve. Yes.
[0008]
According to the first invention, the down control valve used in the hydraulic circuit subject to the invention takes a large flow rate to increase the descending speed when there is no load with a small differential pressure, and a load with a large differential pressure. Sometimes the passing flow rate is set according to the differential pressure so as to reduce the passing flow rate in order to reduce the descending speed. When the lever operation amount is increased from zero in the direction of lowering the fork, the opening area of the electromagnetic proportional valve increases, and the differential pressure of the down control valve becomes the first differential pressure that allows the set flow rate value to pass. The controller stores a first current value of the solenoid valve corresponding to the first differential pressure. The controller also stores the second current value of the solenoid valve corresponding to the differential pressure that causes the set flow rate value again after the differential pressure region that produces the peak flow rate value.
When the operator increases the lever operation amount and the command current value to the solenoid proportional valve is greater than the first current value and is still increasing, or when the command current value is greater than the first current value If not, the command current value to the electromagnetic proportional valve is increased within a predetermined time from the first current value to a current value greater than or equal to the second current value. As a result, even if the operator holds the lever operation amount in the differential pressure region of the large flow rate of the down control valve, the command current value to the electromagnetic proportional valve is set to the differential pressure region of the large flow rate in a predetermined short time. When it is substantially zero time, it passes in a step-like manner and does not maintain a large flow rate, so that it is possible to obtain a forklift cargo handling control device in which the fork descends at a speed intended by the operator when there is a load.
[0009]
The second invention is based on the first invention and is provided with a pressure detector (64) for detecting the bottom pressure of the lift cylinder, the controller determines that the fork is loaded with the detected bottom pressure, and When the lever operation amount is larger than the first current value, a command current value that increases from the first current value to a current value greater than or equal to the second current value within a predetermined time is output to the electromagnetic proportional valve. It is configured.
[0010]
According to the second invention, when the bottom pressure is larger than the predetermined pressure threshold, it is determined that the load is being applied, and the command current value is changed within a predetermined time from the first current value to a current value equal to or higher than the second current value. Increase with time. As a result, even if the operator holds the lever operation amount in the differential pressure region of the large flow rate of the down control valve, the command current value to the electromagnetic proportional valve is set to the differential pressure region of the large flow rate in a predetermined short time. When it is substantially zero time, it passes in a step shape and does not maintain a large flow rate, so that the fork descends at the speed intended by the operator when there is a load. When the bottom pressure is equal to or lower than a predetermined pressure threshold, that is, when there is no load, the operator can finely set the command current value to the electromagnetic proportional valve by the lever operation amount. Thus, it is possible to obtain a forklift cargo handling control device that controls the descending speed of the fork at a speed intended by the operator when there is a load and at a fine speed set by lever operation when there is no load.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a hardware configuration. The same components as those in FIGS. The
[0012]
A
[0013]
The
Further, the
[0014]
Here, with reference to FIGS. 2, 3, and 4, the relationship among the passage flow rate Q, the bottom pressure Pb, the throttle valve differential pressure ΔPs, and the electromagnetic valve differential pressure ΔPv when the
A value obtained by dividing the weight of the rated load by the bottom area of the
Pb = ΔPs + ΔPv (1)
On the other hand, as shown in FIG. 3, the throttle valve differential pressure ΔPs when the throttle valve differential pressure ΔPs becomes large and the passing flow rate Q reaches the set flow rate value Qs is defined as a throttle valve first differential pressure ΔPs1. When the electromagnetic valve differential pressure ΔPv is the electromagnetic valve first differential pressure ΔPv1, the electromagnetic valve first differential pressure ΔPv1 is expressed by Equation (2). The bottom pressure Pb and the throttle valve first differential pressure ΔPs1 are already known.
ΔPv1 = Pb−ΔPs1 (2)
As shown in FIG. 4, the differential pressure-flow rate characteristic of the electromagnetic valve is a flow rate according to the command current value Iv commanded to the
When the command current value Iv to the
[0015]
Here, with reference to FIG. 5, the temporal change of the command current value Iv to the
[0016]
Next, the processing operation of the controller will be described with reference to the flowchart of FIG. The process steps in FIG. 6 are denoted by S.
In S1, it is determined whether or not the lever operation amount Le is a value in a direction in which the
[0017]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the
[0018]
Further, when the
[0019]
Thereby, even if the operator holds the lever operation amount Le in the intermediate differential pressure region Zm where the peak flow rate value Qp is generated, the command current value Iv to the
[0020]
If the predetermined start-up time ΔT seconds in FIG. 5 is shortened and set to a substantially zero value, the time required to pass through the intermediate differential pressure region Zm where the peak flow rate value Qp occurs becomes substantially zero. The lowering speed of the fork without the influence of can be obtained. At this time, even if it passes through the intermediate differential pressure zone Zm in a short time, the peak flow rate value Qp may appear in the form of a momentary hydraulic shock due to the characteristics of the
[0021]
In the present embodiment, the current function f (t) that rises from the first current value Iv1 corresponding to the first differential pressure ΔPs1 to the second current value Iv2 corresponding to the second differential pressure ΔPs2 in the rise time ΔT seconds. However, the second current value Iv2 corresponding to the second differential pressure ΔPs2 may be set to the maximum current value that can be output to the solenoid valve.
Further, in FIG. 5, the temporal change from the first current value Iv1 to the second current value Iv2 is indicated by a straight line, but increases with the passage of time from the first current value Iv1 to the second current value Iv2. As long as the constraint condition is satisfied, it may be a change due to a curve.
[0022]
Further, in the present embodiment, when the detected bottom pressure Pb is larger than a predetermined bottom threshold pressure Pbs, the command current value Iv is increased from the first current value Iv1 to the second current value Iv2 with the passage of time. . When there is no load when the magnitude of the bottom pressure Pb is determined, the command current value Iv takes a value corresponding to the lever operation amount Le as shown in S7 of FIG. Thus, the operator can finely set the command current value Iv that holds the vicinity of the differential pressure that generates the peak flow rate value Qp by the lever operation amount Le.
Here, since the bottom pressure Pb when the
In this case, even if the second command current Iv2 corresponding to the second differential pressure ΔPs2 is output as the command current value Iv, the throttle valve differential pressure ΔPs is between the first differential pressure ΔPs1 and the second differential pressure ΔPs2. The value of is held. Thus, even when the command current value Iv is increased from the first current value Iv1 to the second current value Iv2 over time when there is no load, the passage flow rate Q of the
[0023]
As described above, according to the present invention, when the target hydraulic circuit lowers the fork, the oil discharged from the bottom chamber of the lift cylinder returns to the hydraulic tank via the throttle valve and the electromagnetic valve. At this time, the flow rate passing through the throttle valve is increased to increase the descending speed when the differential pressure is small and no load is applied, and the passing flow rate is decreased to decrease the descending rate when the differential pressure is large and loaded. The opening area of the throttle valve is set according to the differential pressure. When the lever operation amount is increased from zero in the direction of lowering the fork, the opening area of the solenoid valve increases, and the differential pressure of the throttle valve becomes a differential pressure that produces a set flow rate value before the differential pressure that produces the peak flow rate value. The controller stores the first current value of the solenoid valve corresponding to the differential pressure at this time. The controller also stores the second current value of the solenoid valve corresponding to the differential pressure when the differential pressure region where the set flow rate value occurs again after the differential pressure region where the peak flow rate value occurs.
When the operator increases the lever operation amount and the command current value to the solenoid valve is larger than the first current value and is still increasing, or when the command current is larger than the first current value, the increase / decrease change occurs. If not, the command current value to the solenoid valve is increased from the first current value to a current value greater than or equal to the second current value over a predetermined rise time. As a result, even if the operator holds the lever operation amount in the differential pressure region of a large passing flow rate, the command current value to the solenoid valve passes through the differential pressure region of the large passing flow rate in a very short time, and the large passing flow rate is increased. Since it does not hold | maintain, the forklift cargo handling control apparatus which a fork descend | falls at the speed which an operator intends at the time of load can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hardware configuration diagram according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a relationship among a bottom pressure, a throttle valve differential pressure, a solenoid valve differential pressure, and a passing flow rate when the fork is lowered.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a throttle valve first differential pressure, a throttle valve second differential pressure, a set flow rate value, and a peak flow rate value.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a differential pressure-flow rate characteristic of a solenoid valve.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a temporal change in a command current value to the electromagnetic valve in the present embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a controller.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a forklift that is a subject of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram of a hydraulic circuit when the fork is lowered.
FIG. 9 is an explanatory diagram of a differential pressure-flow rate characteristic of a throttle valve.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Outer rail, 12 ... Inner rail, 13 ... Fork, 14 ... Lift cylinder, 16 ... Electromagnetic proportional valve, 20 ... Hydraulic pump, 21 ... Electric motor, 22 ... Lift lever, 24 ... Lever operation amount detector, 26 ... Controller , 60 ... down control valve, 61 ... check valve, 64 ... pressure detector, Sm ... energization on / off signal, Le ... lever operation amount, Led ... lever operation differential value, Iv ... command current value, Iv1 ... first current value, Iv2: second current value, ΔP1: first differential pressure, ΔP2: second differential pressure, ΔPs: throttle valve differential pressure, ΔPv: electromagnetic valve differential pressure, Q: passing flow rate, Qp: peak flow rate value, Qs: set flow rate Value, Pb ... Bottom pressure, Pbs ... Bottom threshold pressure, ΔT ... Rise time, f (t) ... Current function, Zs ... Small differential pressure region, Zm ... Medium differential pressure region, Zb ... Large differential pressure region.
Claims (2)
レバー操作量を検出するレバー操作量検出器と、
差圧の小さきときには差圧に応じて通過流量を大きくし、所定の設定流量値を生ずる第1差圧を経て、第1差圧より大きい差圧のときに設定流量値よりも大きいピーク流量値をとった後は差圧の増加にしたがって通過流量を減少させ、差圧が所定の第2差圧以上のときには設定流量値を保持するように、通過流量が差圧に基づいて設定されているフォークの下降速度を制御するダウンコントロールバルブと、
レバー操作量に応じて指令電流値を演算して電磁比例弁に出力するコントローラを備えたフォークリフトの荷役制御装置において、
コントローラは、ダウンコントロールバルブの第1差圧に対応する電磁比例弁への所定の第1電流値及び第2差圧に対応する電磁比例弁への所定の第2電流値を記憶し、レバー操作量に応じた電磁弁に弁開度を指令する指令電流値が第1電流値よりも小さいときに、レバー操作量に応じた指令電流値を演算して電磁弁に出力し、レバー操作量に応じた電磁弁に弁開度を指令する指令電流値が第1電流値よりも大きいときに、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で時間の経過にしたがって増加する指令電流値を電磁比例弁に出力することを特徴とするフォークリフトの荷役制御装置。An electromagnetic proportional valve that controls the expansion and contraction of the lift cylinder that raises and lowers the fork;
A lever operation amount detector for detecting the lever operation amount;
When the differential pressure is small, the flow rate is increased according to the differential pressure, and after passing through the first differential pressure that generates a predetermined set flow rate value, the peak flow rate value that is larger than the set flow rate value when the differential pressure is greater than the first differential pressure After passing, the passing flow rate is set based on the differential pressure so that the passing flow rate is decreased as the differential pressure increases and the set flow rate value is maintained when the differential pressure is equal to or higher than a predetermined second differential pressure. A down control valve that controls the descending speed of the fork,
In a forklift cargo handling control device including a controller that calculates a command current value according to a lever operation amount and outputs the command current value to an electromagnetic proportional valve.
The controller stores a predetermined first current value to the electromagnetic proportional valve corresponding to the first differential pressure of the down control valve and a predetermined second current value to the electromagnetic proportional valve corresponding to the second differential pressure, and operates the lever. When the command current value commanding the valve opening to the solenoid valve according to the amount is smaller than the first current value, the command current value according to the lever operation amount is calculated and output to the solenoid valve, When the command current value for commanding the valve opening to the corresponding solenoid valve is larger than the first current value, the current value increases from the first current value to a current value equal to or higher than the second current value over time within a predetermined time. A forklift cargo handling control device that outputs a command current value to a solenoid proportional valve.
リフトシリンダのボトム圧を検出する圧力検出器(64)を付設し、
コントローラは、検出したボトム圧によりフォークが負荷を積載していると判断し、かつレバー操作量に応じた電磁弁に弁開度を指令する指令電流値が第1電流値よりも大きいときに、第1電流値から第2電流値以上の電流値まで所定の時間内で時間の経過にしたがって増加する指令電流値を電磁比例弁に出力することを特徴とするフォークリフトの荷役制御装置。The forklift cargo handling control device according to claim 1,
A pressure detector (64) that detects the bottom pressure of the lift cylinder is attached,
The controller determines that the fork is loaded with the detected bottom pressure, and when the command current value for commanding the valve opening to the solenoid valve according to the lever operation amount is larger than the first current value, A forklift cargo handling control device that outputs to a solenoid proportional valve a command current value that increases over time within a predetermined time from a first current value to a current value that is equal to or greater than a second current value.
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