KR101914467B1 - 리프트 모터 속도로부터 가동 조립체의 속도를 추정하는 물류 취급 차량 - Google Patents

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마르크 에이. 맥레인
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Abstract

고정 부재(200)를 포함하는 지지 구조체, 지지 구조체(300)에 결합된 가동 조립체, 유압 시스템(401) 및 제어 시스템(1500)을 포함하는 물류 취급 차량(100)이 제공된다. 지지 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치(400)를 추가로 포함한다. 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함한다. 유압 시스템은 모터(301), 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 모터에 결합된 펌프(302) 및 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 전자 제어식 밸브(420)를 포함한다. 제어 구조체는 모터의 속도로부터 가동 조립체의 속도를 추정하고 추정된 가동 조립체 속도를 사용하여 적어도 하나의 밸브의 작동을 제어할 수 있다.

Description

리프트 모터 속도로부터 가동 조립체의 속도를 추정하는 물류 취급 차량{MATERIALS HANDLING VEHICLE ESTIMATING A SPEED OF A MOVABLE ASSEMBLY FROM A LIFT MOTOR SPEED}
미국 특허 제 7,344,000 B2호는 동력 유닛과 같은 베이스 및 플랫폼 조립체와 같은 캐리지 조립체를 포함하는 물류 취급 차량을 개시하고 있고, 여기서 캐리지 조립체는 베이스에 대해 이동 가능하다. 차량은 베이스에 대한 캐리지 조립체의 이동을 실행하기 위해 베이스에 결합된 실린더 및 실린더에 압축 유체를 공급하기 위한 유압 시스템을 추가로 포함한다. 유압 시스템은 실린더에 결합된 전자 제어식 밸브를 포함한다. 차량은 명령된 속도의 초과시에 캐리지 조립체의 비의도된 강하의 경우에 밸브가 폐쇄되도록 밸브의 작동을 제어하기 위한 제어 구조체를 추가로 포함한다.
본 발명의 제 1 양태에 따르면, 고정 부재를 포함하는 지지 구조체와, 지지 구조체에 결합된 가동 조립체와, 유압 시스템과, 제어 시스템을 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다. 지지 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함한다. 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함한다. 유압 시스템은 모터, 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 모터에 결합된 펌프, 및 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 전자 제어식 밸브를 포함한다. 제어 구조체는 모터의 속도로부터 가동 조립체의 속도를 추정하고 추정된 가동 조립체 속도를 사용하여 적어도 하나의 밸브의 작동을 제어할 수 있다.
제어 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대해 원하는 위치로 제어된 방식으로 가동 조립체가 하강하게 하도록 적어도 하나의 밸브를 개방하기 위해 적어도 하나의 밸브를 여기하는 것이 가능하다.
제어 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 추가의 하강을 중지하기 위해 작업자 생성된 명령에 응답하여 적어도 하나의 밸브를 비여기할 수 있다.
적어도 하나의 밸브는 적어도 하나의 램/실린더 조립체로부터 압축 유체가 유출하는 것을 차단하기 위해 비여기될 때 체크 밸브로서 기능하고, 가동 조립체 상승 작동 중에 적어도 하나의 램/실린더 조립체 내로 압축 유체가 유동하는 것을 허용할 수 있다.
적어도 하나의 밸브는 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 밸브는 적어도 하나의 램/실린더 조립체의 베이스 내에 위치될 수 있다.
지지 구조체는 동력 유닛을 추가로 포함할 수 있고, 지지 구조체 고정 부재는 동력 유닛에 고정 결합된 고정된 제 1 마스트 용접부를 포함할 수 있다. 리프트 장치는 제 1 마스트 용접부에 대해 이동 가능한 제 2 마스트 용접부와, 제 1 및 제 2 마스트 용접부에 대해 이동 가능한 제 3 마스트 용접부를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 램/실린더 조립체는 제 1 마스트 용접부에 대한 제 2 및 제 3 마스트 용접부의 이동을 실행하기 위해 제 1 및 제 2 마스트 용접부 사이에 결합된 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체 및 제 3 마스트 용접부에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위해 제 3 마스트 용접부와 가동 조립체 사이에 결합된 제 2 램/실린더 조립체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 전자 제어식 밸브는 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 제 1 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브, 및 제 2 램/실린더 조립체와 연관된 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브를 포함할 수 있다.
제어 구조체는 가동 조립체가 제 1 마스트 용접부에 대해 이동함에 따라 인코더 펄스를 생성하기 위해 가동 조립체와 연관된 인코더 장치, 및 인코더 장치에 의해 생성된 인코더 펄스를 수신하고 인코더 펄스에 기초하여 결정된 가동 조립체 속도를 결정하기 위해 인코더 장치와 제 1 및 제 2 밸브에 결합된 제어기를 포함할 수 있다.
제어 구조체는 제 1 추정된 가동 조립체 속도에 기초하는 제 1 임계 속도 및 고정된 제 2 임계 속도 중 적어도 하나와 결정된 가동 조립체 속도를 비교함으로써 적어도 하나의 제 1 밸브 및 제 2 밸브의 작동을 제어할 수 있다.
제어기는 가동 조립체가 제 1 및 제 2 임계 속도 중 하나를 초과하여 결정된 가동 조립체 속도에서 하향으로 이동하는 경우에, 제 1 및 제 2 밸브를 비여기하여 이들 밸브들을 이들의 동력 공급된 개방 상태로부터 이들의 폐쇄 상태로 이동하게 하는 기능을 할 수도 있다.
제어기는 가동 조립체가 제 1 또는 제 2 임계 속도를 초과하는 속도로 하향으로 이동하는 경우에 제 1 및 제 2 밸브를 서서히 폐쇄할 수 있다.
제어기는 제 1 및 제 2 밸브를 약 0.3초 내지 약 1.0초의 시간 기간에 걸쳐 이들의 동력 공급된 개방 위치로부터 이들의 폐쇄 위치로 이동하게 할 수 있다.
제어 구조체는 모터 속도를 펌프 유체 유량으로 변환하고, 펌프 유체 유량을 램 속도로 변환하고, 램 속도를 추정 가동 조립체 속도로 변환함으로써 모터 속도로부터 가동 조립체 속도를 추정할 수 있다.
제어 구조체는 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하기 위해 추정된 가동 조립체 속도 및 결정된 가동 조립체 속도를 사용하고, 후속의 추정된 가동 조립체 속도를 계산할 때 업데이트된 펌프 체적 효율을 사용할 수 있다.
제어 구조체는 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 측정하여 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 임계값보다 크거나 같으면 유압 시스템 모터의 작동 속도를 감소시키도록 구성될 수 있다.
제어 구조체는 압축 유체의 압력을 모니터링하고 모니터링된 압력이 임계 압력 미만으로 강하하면 지지 구조체의 하강을 제어하도록 적어도 하나의 밸브를 제어하는 것을 포함하는 응답 루틴을 구현하도록 구성될 수 있다.
임계 압력은 가동 조립체의 최대 상승 높이 및 지지 구조체에 의해 지지된 적재물의 중량 중 적어도 하나에 의존할 수 있다.
본 발명의 제 2 양태에 따르면, 고정된 마스트 용접부와, 고정된 마스트 용접부에 결합된 적어도 하나의 가동 마스트 용접부와, 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 이동 가능하게 결합된 포크 캐리지 장치와, 고정된 마스트 용접부와 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 결합되어 고정된 마스트 용접부에 대한 적어도 하나의 가동 마스트 용접부의 이동을 실행하는 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체와, 포크 캐리지 장치 및 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 결합되어 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 대한 포크 캐리지 장치의 이동을 실행하는 제 2 램/실린더 조립체와, 유압 시스템과, 제어 구조체를 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다. 유압 시스템은 모터, 제 1 및 제 2 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 모터에 결합된 펌프, 및 적어도 하나의 램/실린더 조립체 및 제 2 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 제 1 전자 제어식 밸브 및 제 2 전자 제어식 밸브를 포함할 수 있다. 제어 구조체는 모터의 속도로부터 고정된 마스트 용접부에 대한 포크 캐리지 조립체의 속도를 추정하고 추정된 포크 캐리지 조립체 속도를 사용하여 제 1 및 제 2 밸브의 작동을 제어할 수 있다.
제어 구조체는 추정된 포크 캐리지 장치 속도에 기초하여 임계 속도와 결정된 포크 캐리지 장치 속도를 비교함으로써 밸브의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명의 제 3 양태에 따르면, 고정 부재를 포함하는 지지 구조체와, 지지 구조체에 결합된 가동 조립체와, 유압 시스템과, 제어 구조체를 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다. 지지 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함할 수 있다. 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함할 수 있다. 유압 시스템은 모터, 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 모터에 결합된 펌프, 및 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연관된 전자 제어식 밸브를 포함할 수 있다. 제어 구조체는 모터의 속도로부터 가동 조립체의 속도를 추정하고 추정된 가동 조립체 속도 및 결정된 가동 조립체 속도를 사용하여 업데이트된 펌프 체적 효율을 계산할 수 있다.
제어 구조체는 이하의 식
업데이트된 펌프 체적 효율 = (결정된 가동 조립체 속도 * 현재 체적 효율)/추정된 가동 조립체 속도
을 사용하여 업데이트된 체적 효율을 결정할 수 있다.
현재 체적 효율은 물류 취급 차량의 속도, 펌프의 회전 방향, 및 압축 유체의 압력, 온도 및/또는 점도 중 하나 이상에 기초하여 유도될 수 있다.
고정 부재는 동력 유닛에 결합된 고정된 마스트 용접부를 포함할 수 있다.
리프트 장치는 적어도 하나의 가동 마스트 용접부를 포함하고, 가동 조립체는 지지 구조체 고정 부재에 대해 이동하는 포크 캐리지 조립체를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 4 양태에 따르면, 고정 부재를 포함하는 지지 구조체와, 지지 구조체에 결합된 가동 조립체와, 유압 시스템과, 제어 구조체를 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다. 지지 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함할 수 있다. 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함할 수 있다. 유압 시스템은 모터 및 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 모터에 결합된 펌프를 포함할 수 있다. 제어 구조체는 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 측정하고 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 임계값보다 크거나 같으면 유압 시스템 모터의 작동 속도를 감소시킬 수 있다.
본 발명의 제 5 양태에 따르면, 고정 부재를 포함하는 지지 구조체와, 지지 구조체에 결합된 가동 조립체와, 제어 구조체를 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다. 지지 구조체는 지지 구조체 고정 부재에 대한 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함한다. 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체, 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연통하는 적어도 하나의 유압 유체 라인 및 적어도 하나의 유압 유체 라인을 경유하여 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하는 유압 시스템을 포함하는 유압 구조체를 포함한다. 제어 구조체는 유압 구조체 내의 유압 유체의 압력을 모니터링하고 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력이 임계 압력 미만으로 강하하면 응답 루틴을 구현한다.
임계 압력은 가동 조립체의 최대 상승 높이 및 지지 구조체에 의해 지지된 적재물의 중량 중 적어도 하나에 의존할 수 있다.
임계 압력은 이하의 식
TP(psi) = [A(psi/pound)*하중(pounds)]/100(단위없음)+[높이(인치)*100(단위없음)]/B(인치/psi)
에 의해 계산되고,
여기서, TP는 임계 압력이고, A는 상수이고, 하중은 지지 구조체 상에 지지된 적재물의 중량이고, 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, 높이는 가동 조립체의 최대 상승 높이이고, 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, B는 상수이다.
제어 구조체는 단지 지지 구조체가 사전 결정된 속도 이상의 속도로 하강하는 것으로 판정되면 응답 루틴을 구현할 수 있다.
응답 루틴은 제어기가 지지 구조체의 하강을 제어하기 위해 적어도 하나의 밸브의 제어 작동을 제어하는 것을 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따라 구성된 모노마스트(monomast)가 합체되어 있는 물류 취급 차량의 평면도.
도 2는 포크 캐리지 장치가 상승된 상태의 도 1에 도시된 차량의 정면도.
도 3은 도 1에 도시된 모노마스트의 확대 평면도.
도 4는 모노마스트의 상부 부분의 부분 단면 측면도.
도 5는 모노마스트 상부 부분의 부분 단면 측면 사시도.
도 6은 모노마스트의 부분 단면 측면도.
도 7은 포크 캐리지 장치의 부분 및 모노마스트를 도시하는 측면 사시도.
도 8은 도 1에 도시된 모노마스트에 결합된 포크 캐리지 장치를 도시하는 측면 사시도.
도 9는 모터, 펌프, 제어기, 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브, 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브, 마스트 용접부 리프트 구조체 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체를 도시하는 개략 다이어그램.
도 10a 및 도 10b는 본 발명에 따른 제어기에 의해 구현된 프로세스 단계를 도시하는 흐름도.
도 11은 본 발명에 따라 구성된 차량으로부터의 시험 데이터.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예의 차량의 마스트 조립체, 마스트 용접부 리프트 구조체 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체의 분해도.
도 13은 본 발명의 제 2 실시예의 차량의 모터, 펌프, 제어기, 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브, 제 1, 제 2 및 제 3 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브, 마스트 용접부 리프트 구조체 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체를 도시하는 개략 다이어그램.
도 14는 본 발명에 따라 구현된 프로세스 단계를 도시하는 흐름도.
도 1은 라이더 리치 트럭(rider reach truck)(100)을 포함하는 물류 취급 차량(100)의 평면도를 도시한다. 본 발명의 제 1 실시예에 따라 구성된 모노마스트(200), 마스트 용접부 리프트 구조체(220), 포크 캐리지 장치(300) 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)가 라이더 리치 트럭(100)에 합체된다(도 3 및 도 9 또한 참조).
트럭(100)은 차량 동력 유닛(102)을 추가로 포함한다(도 1 및 도 2 참조). 동력 유닛(102)은 동력 유닛(102)의 후방부(102A)에서 제 1 코너 부근에 장착된 조향 휠(도시 생략)에 결합된 트랙션 모터에 동력을 공급하기 위한 배터리(도시 생략)를 수용한다. 동력 유닛(102)의 후방부(102A)에서 제 2 코너에는 캐스터 휠(도시 생략)이 장착된다. 한 쌍의 현외 부재(outrigger)(202, 204)가 모노마스트 프레임(210)에 장착된다(도 2 참조). 현외 부재(202, 204)는 지지 휠(202A, 204A)을 구비한다. 배터리는 또한 유압 리프트 펌프(302)를 구동하는 리프트 모터(301)에 동력을 공급한다(도 9 참조). 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 리프트 펌프(302)는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400) 및 마스트 용접부 리프트 구조체(220)에 압축 유압 유체를 공급한다. 도시되지는 않았지만, 추가의 모터 및 펌프가 사이드-시프트 메커니즘, 틸트 메커니즘 및/또는 리치 메커니즘과 같은 부속 메커니즘에 압축 유압 유체를 공급하도록 제공될 수 있다.
차량 동력 유닛(102)은 작업자 객실(110)을 포함한다. 객실(110)에 서있는 작업자는 틸러(tiller)(120)를 경유하여 트럭(100)의 주행 방향을 제어할 수 있다. 작업자는 또한 다기능 제어기(130)를 경유하여 트럭(100)의 주행 속도 및 제 1 및 제 2 포크(402, 404)의 높이, 연장, 기울기 및 사이드 시프트를 제어할 수 있다(도 1 참조). 제 1 및 제 2 포크(402, 404)는 포크 캐리지 장치(300)의 부분을 형성한다.
모노마스트(200)는 그 전문이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있는 2009년 9월 10일 출원된 발명의 명칭이 "물류 취급 차량용 모노마스트(Monomast for a Materials Handling Vehicle)"인 미국 특허 출원 공개 제 2010/0065377 A1호에 설명된 바와 같이 구성될 수 있다. 간략하게, 모노마스트(200)는 고정된 제 1 스테이지 마스트 용접부(230)(본 명세서에 또한 고정 부재라 칭함), 제 1 스테이지 용접부(230) 상에서 신축되도록 위치된 제 2 스테이지 마스트 용접부(240) 및 제 1 및 제 2 스테이지 용접부(230, 240) 상에서 신축되도록 위치된 제 3 스테이지 마스트 용접부(250)를 포함한다(도 1, 도 3 내지 도 5 참조). 마스트 용접부 리프트 구조체(220)는 고정된 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)의 상승 이동을 실행한다(도 9 참조).
지지 구조체는 본 명세서에서 동력 유닛(102), 고정된 제 1 마스트 용접부(230) 및 리프트 장치를 포함하는 것으로서 정의된다. 리프트 장치는 본 명세서에서 제 2 및 제 3 마스트 용접부(240, 250), 마스트 용접부 리프트 구조체(220) 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)를 포함하는 것으로서 정의된다.
마스트 용접부 리프트 구조체(220)는 실린더(222A) 및 램(222B)을 포함하는 유압 램/실린더 조립체(222)를 포함한다(도 4 내지 도 6 참조). 실린더(222A)는 제 1 스테이지 용접부(230)의 부분을 형성하는 베이스(1239)에 고정 결합된다(도 6 참조). 따라서, 실린더(222A)는 차량 동력 유닛(102)에 대해 수직으로 이동하지 않는다.
풀리 조립체(302)의 결합 플레이트(1300)가 램(222B)의 단부(1222B)에 결합된다(도 4 참조). 풀리 조립체(302)는 용접에 의해 결합 플레이트(1300)에 고정된 제 1 및 제 2 수직 플레이트(1310, 1312)를 추가로 포함한다. 풀리 또는 롤러(314)가 제 1 및 제 2 수직 플레이트(1310, 1312) 사이에 수용되어 이들에 회전 가능하게 결합된다. 풀리 조립체(302)는 결합 구조체(도시 생략)에 의해 제 2 스테이지 용접부(240)에 고정 결합된다. 제 1 및 제 2 체인(500, 502)은 이후에 유압 램/실린더 조립체(222)의 실린더(222A)에 고정 용접된 브래킷(510)에 볼트 결합되는 체인 고정구(도시 생략)에 제 1 단부[단지 제 1 체인(500)의 제 1 단부(500A)만이 도 6에 명료하게 도시되어 있음]에 결합된다(도 6 참조). 제 1 및 제 2 체인(500, 502)의 대향 제 2 단부[단지 제 1 체인(500)의 제 2 단부(500B)만이 도 6에 명료하게 도시되어 있음]는 결합 고정구(504, 506)를 경유하여 제 3 스테이지 용접부(250)의 하부 섹션에 결합된다(도 2 및 도 6 참조). 제 1 및 제 2 체인(500, 502)은 풀리 조립체(302)의 풀리 또는 롤러(314) 상으로 연장된다(도 4 참조). 램(222B)이 연장될 때, 이는 풀리(314)가 제 1 및 제 2 체인(500, 502)에 대해 상향으로 압박되도록 풀리 조립체(302)가 수직 상향으로 이동하게 한다. 풀리(314)가 체인(500, 502)에 상향력을 인가함에 따라, 제 2 스테이지 용접부(240)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 수직으로 이동하고, 제 3 스테이지 용접부(250)는 제 1 및 제 2 스테이지 용접부(230, 240)에 대해 수직으로 이동한다. 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 2 스테이지 용접부(240)의 수직 이동의 매 1 단위마다, 제 3 스테이지 용접부(250)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 2 단위 수직으로 이동한다.
본 명세서에 또한 가동 조립체라 칭하는 포크 캐리지 장치(300)는 제 3 스테이지 용접부(250)에 대해 수직으로 이동하기 위해 제 3 스테이지 용접부(250)에 결합된다(도 7 참조). 포크 캐리지 장치(300)는 제 1 및 제 2 스테이지 용접부(230, 240)에 대해 제 3 스테이지 용접부(250)와 함께 수직으로 이동한다. 포크 캐리지 장치(330)는 제 1 및 제 2 포크(402, 404)가 장착되는 포크 캐리지 메커니즘(310)을 포함한다(도 8 참조). 포크 캐리지 메커니즘(310)은 이후에 마스트 캐리지 조립체(300)에 장착되는 리치 메커니즘(320)에 장착된다(도 7 및 도 8 참조). 마스트 캐리지 조립체(330)는 제 3 스테이지 용접부(250)의 대향 외측면(250B, 250C)에 형성된 트랙(350) 내에 수용된 복수의 롤러(334)를 갖는 메인 유닛(332)을 포함한다(도 3 및 도 7 참조). 전술된 바와 같이, 사이드 시프트 메커니즘, 틸트 메커니즘 및/또는 리치 메커니즘과 같은 부속 메커니즘이 포크(402, 404)를 측방향으로 이동시키고, 기울어지게 하고 그리고/또는 연장하도록 제공될 수 있다.
포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)는 실린더(412) 및 램(414)을 포함하는 유압 램/실린더 조립체(410)를 포함한다(도 7 참조). 실린더(412)는 제 3 스테이지 용접부(250)의 측면 섹션(257D)에 고정 결합된다. 제 1 및 제 2 풀리(420, 422)는 램(414)의 상단부에 결합된다(도 7 참조). 리프트 체인(440)이 제 1 풀리(420) 상으로 연장되고, 실린더(412)에 용접된 체인 고정구 및 브래킷(441)을 경유하여 제 1 단부(440A)에서 실린더(412)에, 제 2 단부(440B)에서 마스트 캐리지 조립체(330)에 결합된다(도 7 참조). 램(414)의 수직 이동은 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 전체 포크 캐리지 장치(300)의 수직 이동을 실행한다. 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 램(414) 및 제 1 풀리(420)의 수직 이동의 매 1 단위마다, 포크 캐리지 장치(300)는 제 3 스테이지 용접부(250)에 대해 2 단위 수직으로 이동한다.
물류 취급 차량(100)은 전술된 바와 같이 유압 리프트 펌프(302)를 구동하는 리프트 모터(301)를 포함하는 유압 시스템(401)을 포함한다. 리프트 모터(301)는 속도(RPM) 센서를 포함한다. 펌프(302)는 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 유압 램/실린더 조립체(222) 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 유압 램/실린더 조립체(410)에 압축 유압 유체를 공급한다.
유압 시스템(401)은 파워 유닛(102) 내에 수용된 유압 유체 저장조(402)(도 9 참조)와, 펌프(302)와 마스트 용접부 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(222)와 포크 캐리지 장치 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(410) 사이에 결합된 유체 호스/라인(411A 내지 411C)을 추가로 포함한다. 유체 호스/라인(411A, 411B)은 직렬로 결합되고, 펌프(302)와 마스트 용접부 구조체 유압 램/실린더 조립체(222) 사이의 공급/복귀 라인으로서 기능한다. 유체 호스/라인(411A, 411C)은 직렬로 결합되고, 펌프(302)와 포크 캐리지 장치 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(410) 사이의 공급/복귀 라인으로서 기능한다. 유체 호스/라인(411A)은 유체 호스/라인(411B, 411C) 모두에 직접 결합되기 때문에, 모든 3개의 라인(411A 내지 411C)은 항상 실질적으로 동일한 유체 압력에 있다.
유압 시스템(401)은 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브(420) 및 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 또한 포함한다. 밸브(420, 430, 440)는 이들의 작동을 제어하기 위해 전자 제어기(1500)에 결합된다(도 9 참조). 전자 제어기(1500)는 "제어 구조체"의 부분을 형성한다. 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 밸브(420)는 램(222B, 414) 중 하나 또는 모두가 하강될 때에만 제어기(1500)에 의해 여기된다. 비여기될 때, 솔레노이드 밸브(420)는 라인(411A)으로부터, 펌프(302)를 통해 저장조(402)로 내로 재차 압축 유체가 유동하는 것을 차단하기 위해 체크 밸브로서 기능하는데, 즉 포크 캐리지 장치(300)의 하향 드리프트를 방지하는 기능을 하면서, 또한 리프트 작동 중에 라인(411A 내지 411C)을 경유하여 실린더(222A, 412)로 압축 유체를 유동하게 한다.
제 1 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430)는 마스트 용접부 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(222)의 실린더(222A)의 베이스(1222A) 내에 위치되고 그에 직접 결합된다(도 9 참조). 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(440)는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(410)의 실린더(412)의 베이스(412A) 내에 위치되고 그에 직접 결합된다. 제 1 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430)는 램(222B)이 하강되려 할 때 제어기(1500)에 의해 여기되는데, 즉 개방된다. 제 2 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(440)는 램(414)이 하강되려 할 때 제어기(1500)에 의해 여기되는데, 즉 개방된다. 비여기될 때, 제 1 및 제 2 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)는 실린더(222A, 412)로부터 유압 유체가 유출하는 것을 차단하기 위해 체크 밸브로서 기능한다. 밸브(430, 440)는 체크 밸브로서 기능할 때, 또한 리프트 작동 중에 압축 유압 유체가 실린더(222A, 412) 내로 유동하게 한다.
리프트 명령이 다기능 제어기(130)를 경유하여 작업자에 의해 생성될 때, 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 실린더(412) 및 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 실린더(222A)의 모두가 라인(411A 내지 411C)을 경유하여 동일한 압력에서 유압 유체에 노출된다. 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 램(414) 및 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 램(222B)은 실질적으로 동일한 단면적을 갖는 베이스 단부를 포함하고 모든 하중 조건에 대해 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)는 마스트 용접부 리프트 구조체(220)보다 작동에 낮은 압력을 필요로 하기 때문에, 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 램(414)은 포크 캐리지 장치(300)가 제 3 스테이지 용접부(250)에 대해 그 최대 높이에 도달할 때까지 먼저 이동할 것이다. 그 후에, 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 수직으로 이동하기 시작할 것이다.
하강 명령이 다기능 제어기(130)를 경유하여 작업자에 의해 생성될 때, 전자 제어기(1500)는 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브(420)가 개방되게 한다. 하강 명령이 생성될 때 램(222B, 414)이 완전히 연장되는 것으로 가정하면, 제 1 비례 밸브(430)는 제어기(1500)에 의해 여기되어, 밸브가 도시된 실시예에서 완전 개방되어 유체가 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 실린더(222A)를 나오게 하고, 이에 의해 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 하강하게 한다. 일단 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 이들의 최저 위치 부근에 있으면, 제어기(1500)는 제 2 비례 밸브(440)가 실질적으로 완전히 개방되게 하고 제 1 비례 밸브(430)가 완전 폐쇄되게 한다. 제 1 밸브(430)를 부분 폐쇄하는 것은 라인(411A 내지 411C) 내의 유체 압력이 낮아지게 한다. 제 2 밸브(440)를 개방하고 제 1 밸브(430)를 부분 폐쇄함으로써, 램(414)은 하강하기 시작하고, 램(222B)은 하강하기 시작한다. 램(222B)이 그 최저 위치에 도달한 후에, 램(414)은 포크 캐리지 장치(300)가 그 최저 위치에 도달할 때까지 계속 하강한다. 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 이들의 최저 위치 부근에 있을 때 제 1 비례 밸브(430)의 부분 폐쇄를 제외하고는, 유체가 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 실린더(222A) 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 실린더(412)로부터 계량되는 속도는 일반적으로 펌프(302)에 의해 제어된다.
"제어 구조체"의 부분을 또한 형성하는 제 1 및 제 2 인코더 유닛(600, 602)이 각각 제공되고, 통상의 마찰 휠 인코더 조립체 또는 통상의 와이어/케이블 인코더 조립체를 포함할 수 있다(도 9 참조). 도시된 실시예에서, 제 1 인코더 유닛(600)은 제 1 마찰 휠이 결합하여 제 2 스테이지 용접부(240)를 따라 이동하도록 제 3 스테이지 용접부(250)에 장착된 제 1 마찰 휠 인코더 조립체를 포함한다. 따라서, 제 3 스테이지 용접부(250)가 제 2 스테이지 용접부(240)에 대해 이동함에 따라, 제 1 마찰 휠 인코더는 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부 이동을 지시하는 펄스를 제어기(1500)에 생성한다.
또한 도시된 실시예에서, 제 2 인코더 유닛(602)은 제 2 마찰 휠이 결합하고 제 3 마스트 스테이지 용접부(250)를 따라 이동하도록 포크 캐리지 장치(300)에 장착된 제 2 마찰 휠 조립체를 포함한다. 따라서, 포크 캐리지 장치(300)가 제 3 스테이지 용접부(250)에 대해 이동함에 따라, 제 2 마찰 휠 인코더는 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300) 이동을 지시하는 펄스를 제어기(1500)에 생성한다.
전술된 바와 같이, 제 1 및 제 2 인코더 유닛(600, 602)은 제어기(1500)에 대응 펄스를 생성한다. 제 1 인코더 유닛(600)에 의해 생성된 펄스는 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 위치 뿐만 아니라 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 이동 속도를 결정하기 위해 제어기(1500)에 의해 사용된다. 제어기(1500)는 또한 고정된 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 속도 및 위치를 결정하고, 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 속도는 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 속도의 2배에 동일하다. 또한, 제 3 스테이지 용접부(250) 상의 기준점으로부터 제 1 스테이지 용접부(230) 상의 기준점까지의 거리는 제 3 스테이지 용접부(240) 상의 기준점으로부터 제 2 스테이지 용접부(230) 상의 기준점까지의 거리의 2배이고, 제 2 스테이지 용접부(240) 상의 기준점은 제 1 스테이지 용접부(230) 상의 기준점 위치에 대응하는 위치에 있다. 제 2 인코더 유닛(602)에 의해 생성된 펄스는 제 3 마스트 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 위치 뿐만 아니라 제 3 마스트 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 이동 속도를 결정하기 위해 제어기(1500)에 의해 사용된다. 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 속도 및 위치와 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 속도 및 위치를 인지함으로써, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 속도 및 위치를 용이하게 결정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 또는 감지된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 비교한다. 이는 제어기(1500)가 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 결정된 또는 감지된 속도를 포함하는 제 1 속도를 결정하는 것과, 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 또는 감지된 속도를 포함하는 제 2 속도를 결정하는 것과, 제 1 및 제 2 결정된 속도를 함께 가산하여 제 3 결정된 속도를 계산하는 것을 포함한다. 제 3 결정된 속도는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 또는 감지된 속도에 동일하다.
전술된 바와 같이, 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 2 스테이지 용접부(240)의 수직 이동의 매 1 단위마다, 제 3 스테이지 용접부(250)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 수직으로 2 단위 이동한다. 제 1 속도를 결정하기 위해, 제어기(1500)는 전술된 바와 같이 제 1 인코더 유닛(600)으로부터의 펄스를 사용하여 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 속도를 결정하고, 제 2 스테이지 용접부(240)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 결정된 이동 속도에 "2"를 곱한다. 따라서, 이는 제 1 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 결정된 속도를 제공한다.
제 2 속도는 제 3 마스트 스테이지 용접부에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 이동 속도에 동일하고, 전술된 바와 같이 제 2 인코더 유닛(602)에 의해 생성된 펄스를 사용하여 발견된다.
하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 3 결정된 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 비교할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 및 제 2 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 매 사전 결정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5 밀리초마다 제어기(1500)에 의해 행해질 수 있다. 제 1 및 제 2 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 본 명세서에서 "비교 이벤트"라 칭한다. 제 3 결정된 속도가 사전 결정된 수의 순차적인 비교 이벤트, 예를 들어 1 내지 50개의 비교 이벤트 중에 제 1 임계 속도보다 크면 또는 단일 비교 이벤트 중에 제 2 임계 속도보다 크면, 전자 제어기(1500)는 응답 루틴을 구현하고, 제어기는 램(222B, 414)의 추가의 하향 이동을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기한다. 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)가 즉시 또는 연장된 시간 기간, 예를 들어 약 0.3초 내지 약 1.0초에 걸쳐 이들의 동력 공급 개방 위치로부터 이들의 폐쇄 위치로 이동하게 할 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 연장된 시간 기간에 걸쳐 폐쇄되게 함으로써, 피스톤(222B, 414)이 실린더(222A, 412) 내의 하향 이동을 정지할 때 발생하는 실린더(222A, 412) 내의 압력 스파이크의 크기가 감소된다. 또한, 제어기(1500)에 의한 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)의 폐쇄는 포크 캐리지 장치(300) 및 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 지면으로 서서히 하강하게 하기 위해, 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 부분적으로 폐쇄하는 것, 즉 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 완전히 폐쇄하지 않는 것을 포함할 수 있다. 제 3 결정된 속도가 제 1 및 제 2 임계 속도 중 하나보다 클 때, 포크 캐리지 장치(300)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 너무 신속하게, 즉 비의도된 하강 속도로 이동하는 것으로 가정되는데, 이 조건은 실린더(222A, 412) 중 하나 또는 모두로부터 계량되는 유체 내의 유압 압력의 손실이 존재할 때 발생할 수 있다. 유압 압력의 손실은 유체 라인(411A 내지 411C) 중 하나 내의 파괴에 의해 발생될 수도 있다.
다른 실시예에서, 제어기(1500)는 제 3 결정된 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 속도를 단지 제 1 임계 속도에만 비교한다. 제 1 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 매 사전 결정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5초마다 제어기(1500)에 의해 행해진다. 제 1 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 또한 본 명세서에서 "비교 이벤트"라 칭한다. 사전 규정된 수의 순차적 비교 이벤트, 예를 들어 1 내지 50 비교 이벤트 중에 제 3 결정된 속도가 제 1 임계 속도보다 크면, 전자 제어기(1500)는 응답 루틴을 구현하고, 제어기(1500)는 램(222B, 414)의 추가의 하향 이동을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기한다.
제 1 임계 속도는 이하와 같이 전자 제어기(1500)에 의해 결정될 수 있다. 먼저, 제어기(1500)는 모터(301)의 속도로부터 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 램(222B)과 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 램(414)의 조합된 하강 속도의 크기를 추정할 수 있다. 하강 작동과 관련하여 전술된 바와 같이, 포크 캐리지 장치(300)와 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 완전히 연장된 상태에서, 램(222B)은 먼저 하강하기 시작하고, 이어서 램(222B, 414)은 램(222B)이 그 최저 위치에 도달할 때까지 하강 작동의 스테이징부 중에 동시에 하강한다. 그 후에, 램(414)은 그 최저 위치에 도달할 때까지 그 하향 이동을 계속한다.
먼저, 제어기(1500)는 이하의 식을 사용하여 리프트 모터 속도를 리프트 펌프 유체 유량으로 변환한다.
펌프 유체 유량(gallons/minute) = [(리프트 모터 속도(RPM))*(리프트 펌프 변위(cc/revolution))*(리프트 모터 체적 효율)]/(3786 cc/gal)
제어기(1500)는 이어서 이하의 식을 사용하여 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정된 하향 선형 속도(크기)를 결정할 수도 있는데, 이 식은 램(222B, 414)의 모두가 동시에 하강될 때 스테이징을 포함하는 하강 작동의 모든 단계 중에 적용 가능한 것으로 고려된다.
제 1 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정된 선형 속도(inches/second) = [(펌프 유체 유량(gallons/minute))*(231 in3/gallon)*(속도비)]/[실린더의 내부 면적(in2))*(60 seconds/minute)]
여기서,
"실린더의 내부 면적" = 실린더(412)의 단면적에 동일한 실린더(222B)의 단면적(단지 단일 실린더의 단면적만이 식에 사용됨)
"속도비" = 도시된 실시예에서 (제 3 용접부 속도/제 1 용접부 속도) = (포크 캐리지 장치 속도/제 3 용접부 속도) = 2/1.
도시된 실시예에서, 제 1 임계 속도는 제 1 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정 속도에 제 1 공차 팩터, 예를 들어 1.6 또는 제 2 공차 팩터, 예를 들어 1.2를 곱한 값에 동일하다. 일단 작업자가 포크 캐리지 장치(300)를 하강시키기 위해 다기능 제어기(130)를 경유하여 명령을 제공하면, 제어기(1500)는 명령된 하향 속도에 도달할 때까지, 다기능 제어기(130)의 위치에 기초하여, 사전 결정된 속도로, 예를 들어 매 16 밀리초마다 약 4 feet/minute 내지 약 40 feet/minute의 속도 변화로 제어된 방식으로 포크 캐리지 장치(300)의 하향 하강 속도의 크기를 증가시키기 위해 그 소프트웨어 내에서 램핑 기능을 실행한다. 제 1 공차 팩터는 포크 캐리지 장치 하강 속도가 명령된 속도로 램핑되는 프로세스에 있을 때, 즉 제어기(1500)가 여전히 램핑 기능을 실행하고 있을 때 사용되고, 제 2 공차 팩터는 제어기(1500)가 더 이상 리프트 모터(301)의 속도를 증가시키지 않을 때, 즉 제어기(1500)가 램핑 기능을 완료하였을 때 사용된다. 제 1 공차 팩터는 작업자가 속도 변화를 명령할 때와 포크 캐리지 장치의 속도가 실제로 발생할 때 사이에 발생하는 물리적인 지연 시간을 고려하기 위해 제 2 공차 팩터보다 크다. 대안 실시예에서, 제 1 임계 속도는 제 1 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정 속도와 동일할 수 있다는 것이 또한 고려된다.
제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 하향 속도, 제 1 용접부에 대한 추정된 포크 캐리지 장치 하향 속도 및 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하기 위한 현재 펌프 체적 효율을 사용할 수 있는데, 이 업데이트된 펌프 체적 효율은 다음에 리프트 모터 속도를 리프트 펌프 유체 유량으로 변환할 때 제어기(1500)에 의해 사용될 수 있다. 제어기(1500)는 이하의 식을 사용하여 업데이트된 펌프 체적 효율을 결정할 수 있다.
업데이트된 펌프 체적 효율 =
(결정된 포크 캐리지 장치 속도 * 현재 체적 효율)/(추정 포크 캐리지 장치 속도)
초기 펌프 체적 효율, 즉 제어기(1500)가 최초 활성화될 때 사용된 것 및 업데이트된 펌프 체적 효율이 최초 계산될 때, 예를 들어 하강 작동이 착수된 후 최초로 "현재 체적 효율"로서 상기 식에서 적용된 것은 95% 또는 임의의 다른 적절한 값에 동일할 수 있다. 초기 펌프 체적 효율은 제어기(1500)와 연관된 메모리 내에 저장될 수 있다. 본 발명의 다른 양태에 따르면, 단일 초기 펌프 체적 효율을 사용하는 대신, 다른 차량 조건이 사용될 수 있지만, 유압 유체 압력, 유압 유체 온도, 유압 유체 점도, 유압 리프트 펌프(302)의 회전 방향 등과 같은, 예를 들어 트럭(100)의 속도에 대응하는 다중 체적 효율점이 데이터 또는 룩업 테이블 내에 저장될 수 있다. 차량 조건(들)의 대응하는 하나 이상에 기초하는 정확한 체적 효율점은 데이터 테이블 내에서 룩업되고 업데이트된 펌프 체적 효율을 계산하기 위해 초기 펌프 체적 효율로서 적용될 수 있다. 초기 펌프 체적 효율을 사용하는 것은 단지 하강 작동마다 1회 사용되는 것에 한정되도록 의도되는 것은 아니라는 것이 주목된다. 즉, 초기 펌프 체적 효율은 상기 식의 다수의 구현에 대해 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 초기 펌프 체적 효율은 예를 들어 하강 작동이 착수된 후에 최초 0.5초와 같은 사전 규정된 시간 기간 동안 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하는데 사용될 수 있다.
제 2 임계 속도는 300 feet/minute와 같은 고정 속도를 포함할 수 있다. 포크 캐리지 장치(300)가 300 feet/minute 이상의 속도로 이동할 때, 이는 비의도된 과도한 속도로 이동하는 것으로 가정된다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 흐름도는 하강 명령 중에 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)의 작동을 제어하기 위해 제어기(1500)에 의해 구현된 프로세스(700)를 도시한다. 단계 701에서, 차량(100)이 파워업될 때, 제어기(1500)는 제 1 "로크아웃(lockout)" 메모리 위치 내에 저장된 값을 결정하기 위해 제어기(1500)와 연관된 비휘발성 메모리(도시 생략)를 판독한다. 차량(100)의 이전의 작동 중에, 제어기(1500)가 이하에 설명될 "관심-카운트(concern-count)"가 "관심-최대값" 카운트, 예를 들어 40을 초과한 것으로 판정하면, 제어기(1500)는 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값을 1로 설정할 것이다. 만일 그렇지 않으면, 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값은 0으로 설정 유지될 것이다.
제어기(1500)가 단계 701 중에, 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값이 0인 것으로 판정하면, 제어기(1500)는 다음에 단계 702 중에 제 3 결정된 속도의 크기가 고정된 하한 임계 속도, 예를 들어 60 feet/minute보다 큰지, 그리고 모터(301)와 연관된 속도 센서(전술됨)에 의해 지시되는 바와 같은 리프트 모터(301)의 이동 방향이 포크 캐리지 장치(300)가 하강되는 것을 지시하는지 여부를 판정한다. 이들 질의 중 하나 또는 모두의 대답이 아니오이면, "관심-카운트"값은 0에 동일하게 설정되고(단계 703 참조), 제어기(1500)는 단계 702로 복귀한다. 단계 702는 매 사전 결정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5 밀리초마다 계속적으로 반복될 수 있다. 양 질의의 대답이 예이면, 제어기(1500)는 단계 704에서 포크 캐리지 장치(300)의 작업자 명령된 하강 속도가 램핑되는지, 즉 램핑 기능이 여전히 실행되고 있는지를 판정한다. 대답이 예이면, 제 1 공차 팩터가 사용되고 제 1 임계 속도는 제 1 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정 속도에 제 1 공차 팩터를 곱한 값에 동일하다(단계 705 참조). 대답이 아니오이면, 제 2 공차 팩터가 사용되고 제 1 임계 속도는 제 1 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정 속도에 제 2 공차 팩터를 곱한 값에 동일하다(단계 706 참조).
제 1 임계 속도가 계산된 후에, 제어기(1500)는 단계 707 중에, 제 3 결정된 속도가 제 1 임계 속도보다 큰지 여부를 판정한다. 만일 아니오이면, 제어기(1500)는 "관심-카운트" 값을 0으로 설정하고 단계 704로 복귀한다. 만일 예이면, 즉 제어기(1500)가 제 3 결정된 속도가 제 1 임계 속도를 초과하는 것으로 판정하면, 제어기(1500)는 "관심-카운트"를 "1"만큼 증분한다(단계 709 참조). 단계 711에서, 제어기(1500)는 "관심-카운트"가 "관심-최대값" 카운트보다 큰지 또는 제 3 결정된 속도가 제 2 임계 속도보다 큰지 여부를 판정한다. 양 질의에 대한 대답이 아니오이면, 제어기(1500)는 단계 704로 복귀한다. 단계 704 및 707은 매 사전 결정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5 밀리초마다 계속 반복될 수 있다. 하나 또는 양 질의의 대답이 예이면, 제어기(1500)는 응답 루틴을 구현하고, 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기한다(단계 713 참조). 전술된 바와 같이, 밸브(430, 440)는 연장된 시간 기간, 예를 들어 약 0.3초 내지 약 1.0초에 걸쳐 폐쇄될 수 있다.
일단 밸브(430, 440)가 폐쇄되어 있으면, 제어기(1500)는 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 펄스에 기초하여, 제 1 스테이지 용접부(430)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 높이를 결정하고, 비휘발성 메모리 내의 높이를 "기준 높이"로서 규정한다(단계 714 참조). 제어기(1500)는 또한 비의도된 하강 고장이 발생함에 따라 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값을 "1"로 설정한다(단계 716 참조). 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값이 1로 설정되는 한, 제어기(1500)는 밸브(430, 440)가 여기되지 않게 하여 이들 밸브가 포크 캐리지 장치(300)의 하강을 허용하도록 개방되게 할 것이다. 그러나, 제어기(1500)는 작업자 생성 상승 명령에 응답하여, 압축 유체가 실린더(222A, 412)에 제공되게 할 것이고, 이 유체는 밸브(430, 440)를 통해 통과한다.
비의도된 강하 고장이 발생하고, 포크 캐리지 장치(300)를 상승시키기 위한 명령 작업자 생성 명령에 응답하여, 램(222A, 414) 중 하나 또는 모두가 포크 캐리지 장치(300)를 상승하는 것이 불가능하면, 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값은 1로 설정 유지된다. 다른 한편으로, 포크 캐리지 장치(300)를 상승시키기 위한 작업자 생성 명령에 응답하여, 램(222A, 414) 중 하나 또는 모두가 제 1 기준 높이와 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하여 포크 캐리지 장치(300)를 상승시키는 것이 가능하면, 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 신호에 의해 지시된 바와 같이, 제어기(1500)는 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값을 0으로 리셋한다(단계 718 및 720 참조). 그 후에, 제어기(1500)는 단계 702로 복귀하고, 따라서 밸브(430, 440)가 여기되게 하여 이들 밸브가 포크 캐리지 장치(300)의 제어된 강하를 허용하도록 개방될 수 있게 된다. 제 1 기준 높이와 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하는 포크 캐리지 장치(300)의 이동은 유압 시스템(401)이 기능적이라는 것을 지시한다. 제 1 리셋 높이는 0.25 인치 내지 약 4 인치의 값을 가질 수 있다.
제어기(1500)가 단계 701 중에 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값이 1이라고 판정하면, 제어기(1500)는 포크 캐리지 장치(300)가 메모리 내에 미리 저장되어 있는 제 1 기준 높이에 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하여 이동하는지를 확인하기 위해, 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 신호를 경유하여 포크 캐리지 장치(300)의 높이를 계속 모니터링한다(단계 718 참조).
도 11은 본 발명에 따라 구성된 차량의 작동 중에 제어된 데이터를 도시한다. 데이터는 작업자 명령 속도[다기능 제어기(130)를 경유하여 명령된 바와 같은], 제 3 결정된 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 감지된 속도 및 임계 속도를 포함한다. 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 추정 속도가 결정되고, 추정 속도는 전술된 바와 같이 리프트 모터 속도를 사용하여 계산되었다. 제 3 결정된 속도는 매 5 밀리초마다 작업자 명령된 속도에 비교되었다. 또한, 제 3 결정된 속도는 매 5 밀리초마다 임계 속도에 비교되었다. 임계 속도는 추정 속도에 1.2를 곱함으로써 계산되었다. 각각의 비교 이벤트 중에, 제 3 결정된 속도가 작업자 명령된 속도보다 클 때, "구 관심-카운트"가 증분되었다. 또한, 각각의 비교 이벤트 중에, 제 3 결정된 속도가 임계 속도보다 클 때, "신 관심-카운트"가 증분되었다. 신 관심 카운트 또는 구 관심 카운트가 50 카운트를 초과할 때, 제어기(1500)는 응답 루틴을 증분하고, 여기서 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기하였다. 도 11로부터 명백한 바와 같이, 제 3 결정된 속도와 임계 속도 사이의 비교는 밸브(430, 440)가 비여기되는 제로 이벤트를 야기하였다. 그러나, 제 3 결정된 속도와 작업자 명령된 속도 사이의 비교는 구 관심 카운트의 수가 50을 초과하는 2개의 이벤트를 야기하였는데, 따라서 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 비여기하였다. 작업자 명령된 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교가 제 3 결정된 속도와 임계 속도 사이의 비교보다 덜 정확한 것으로 고려된다. 이는 작업자가 다기능 제어기(130)를 경유하여 포크 캐리지 장치 속도 변화를 명령하고 압축 유체가 실린더(222A, 412)에 진입 또는 진출할 때로부터 차량에 발생하는 고유 지연에 기인하는 것으로 고려된다.
도시된 실시예에서, 하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 비교한다. 하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 1 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 제 3 스테이지 용접부(250)의 결정된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 개별적으로 비교하고, 제 2 속도, 즉 제 3 스테이지 용접부(250)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 개별적으로 비교하는 것이 또한 고려된다. 스테이징 중에, 제 1 및 제 2 임계 속도의 감소가 요구될 수 있다는 것이 고려된다. 제 1 결정된 속도가 사전 규정된 수의 순차적인 비교 이벤트, 예를 들어 1 내지 50개의 비교 이벤트 중에 제 1 임계 속도보다 크거나 단일 비교 이벤트 중에 제 2 임계 속도보다 크면, 전자 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기할 수 있다. 제 2 결정된 속도가 사전 규정된 수의 순차적인 비교 이벤트, 예를 들어 1 내지 50개의 비교 이벤트 중에 제 1 임계 속도보다 크거나 단일 비교 이벤트 중에 제 2 임계 속도보다 크면, 전자 제어기(1500)는 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기할 수 있다.
상기에 계산된 바와 같은 제 1 임계 속도는 제 1 속도를 제 1 임계 속도에, 제 2 속도를 제 1 임계 속도에 비교할 때 제어기(1500)에 의해 사용될 수 있다.
부가적으로, 리프트 모터(301)에 의해 소비되거나 생성된 전류, 즉 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 본 발명의 양태에 따라 모니터링될 수 있다. 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름은 트럭(100)의 하나 이상의 작동 파라미터를 변경하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 조건에서, 특히 차가운 유압 유체로, 포크 캐리지 장치(300)가 사전 결정된 원하는 하강 속도, 예를 들어 240 feet/minute으로 하강되는 속도에서 리프트 모터(301)가 유압 리프트 펌프(302)를 구동하게 하기 위해 유압 시스템(401)의 너무 많은 압력 강하가 존재할 가능성이 있다. 구체적으로, 유압 리프트 펌프(302)는 유압 리프트 펌프(302)가 유압 유체로 완전히 충전되고, 유압 유체로 충전될 수 있는 것보다 빠르게 회전하지 않는 것을 보장하기 위해 최소 작동 압력을 필요로 하는데, 이는 유압 유체의 캐비테이션을 야기할 수도 있다.
리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름이 사전 결정된 임계값을 초과하여 상승하면, 유압 리프트 펌프(302)의 최소 작동 압력이 부합되지 않을 수도 있고, 이는 전술된 바와 같이 유압 유체로 충전될 수 있는 것보다 빨리 유압 리프트 펌프(302)가 회전하고 따라서 유압 유체의 캐비테이션을 유도하는 것을 지시할 수도 있다는 것이 결정되었다. 이 조건이 감지될 때, 즉 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름이 사전 결정된 임계값을 초과하여 상승할 때, 리프트 모터(301)의 속도는 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 재차 임계값 미만이 될 때까지 감소된다. 일단 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름이 임계값 미만으로 강하하면, 리프트 모터(301)는 그 정상 작동 속도까지 재차 조정될 수 있다. 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 모니터링하고 리프트 모터(301)의 작동 속도를 조정함으로써, 유압 리프트 모터(302) 내의 유압 유체의 캐비테이션이 방지될 수 있다.
도 14는 본 발명의 양태에 따른 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 모니터링하고 트럭(10)의 작동 파라미터를 조정하기 위한 흐름도를 도시한다. 단계들은 제어기(1500)에 의해 수행되거나 구현될 수 있고, 이 제어기(1500)는 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류를 표현하는 신호를 수신할 수 있다.
단계 800에서, 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 모니터링된다. 이 단계 800은 예를 들어 매 5 밀리초마다 구현될 수 있고, 본 명세서에 설명된 바와 같은 하강 작동 중에 계속 구성될 수 있다.
단계 802에서, 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 상한 임계값 이상인지 여부를 판정한다. 방법이 회생 하강 작동에 이용되는 예시적인 실시예에서, 임계값은 0 amps일 수 있지만, 다른 적합한 값일 수도 있고, 또는 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 최대 또는 최소 전류 흐름의 백분율일 수 있다.
리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 단계 802에서 사전 결정된 상한 임계값 미만인 것으로 판정되면, 리프트 모터(301)는 단계 804에서 정상 작동 속도로 유지된다. 단계 800 내지 804의 이 사이클은 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 상한값 이상인 것으로 판정될 때까지 하강 작동 중에 반복된다.
리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 단계 802에서 사전 결정된 상한값 이상인 것으로 판정되면, 리프트 모터(301)의 속도는 단계 806에서 감소된 작동 속도로 감소된다. 리프트 모터(301)의 속도를 감소된 작동 속도로 감소시키는 것은 유압 리프트 펌프(302)의 회전 속도의 대응 감소를 야기한다. 단계 806은 전술된 바와 같이 유압 리프트 펌프(302) 내의 유압 유체의 캐비테이션을 감소시키거나 회피하도록 구현된다.
리프트 모터(301)는 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류가 사전 결정된 하한 임계값 미만인 것으로 판정될 때까지 단계 808에서 감소된 작동 속도로 유지된다.
리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 하한 임계값 미만으로 강하할 때, 리프트 모터(301)의 속도는 단계 810에서 정상 작동 속도까지 재차 증가된다.
또한, 상승 및/또는 하강 명령의 구현 중에 또는 다른 차량 작동 절차 중에 본 발명의 다른 양태에 따라 트럭(100) 내의 유압 유체의 압력이 모니터링되고 임계 압력(TP)과 비교될 수 있다. 모니터링된 압력은 트럭(100) 내의, 즉 유압 시스템(401)의 구성 요소 내의, 또는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(400)의 실린더(412) 또는 마스트 용접부 리프트 구조체(220)의 실린더(222A) 내의 유압 구조체 내에 위치된 트랜스듀서(TD)(도 9 참조) 또는 다른 감지 구조체에 의해 측정될 수 있다. 트랜스듀서(TD)는 유압 구조체 내의 측정된 압력을 표현하는 신호를 제어기(1500)에 송신한다.
임계 압력(Tp)은 트럭(10)의 부분의 높이, 예를 들어 가동 조립체의 최대 상승 높이, 예를 들어 지면에 대한 포크(402, 404)의 상부의 최대 높이 또는 지면에 대한 제 3 스테이지 마스트 용접부(250)의 상부의 최대 높이 및 포크(402, 404) 상에 지탱된 적재물(250A)의 중량과 같은 하나 이상의 파라미터에 의존하는 변수를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 예시적인 실시예에 따르면, 이들 값, 즉 트럭부의 높이 및 포크(402, 404) 상에 지탱된 적재물의 중량이 이하의 식에 따라 임계 압력(TP)을 결정하는데 사용될 수 있다.
TP(psi) = [A(psi/pound)*하중(pounds)]/100(단위없음)+[높이(인치)*100(단위없음)]/B(인치/psi)
여기서, TP는 임계 압력(psi)이고, A는 도시된 실시예에서 10에 동일한 상수에 의해 규정된 시스템 이득(psi/pound)이고, 하중은 포크(402, 404) 상에 지탱된 적재물의 중량(pounds)이고, 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, 높이는 가동 조립체의 최대 상승 높이이고(inches), 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, B는 도시된 실시예에서 600의 상수에 의해 규정된 시스템 오프셋(inches/psi)이다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 임계 압력(TP)에 대한 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력의 비교는 예를 들어 트럭(10)이 하강 명령 또는 상승 명령을 구현할 때, 매 사전 규정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5 밀리초마다 제어기(1500)에 의해 행해질 수 있다. 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력이 임계 압력(TP) 미만으로 강하하면, 이는 유압 구조체가 예를 들어 유체 라인(411A 내지 411C) 중 하나 내의 파괴의 결과로서 그 하중 유지 능력을 손실하였다는 지시일 수 있다. 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력이 임계 압력 미만으로 강하하면, 제어기(1500)는 램(222B, 414)의 추가의 하향 이동을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)를 비여기함으로써 응답 루틴을 구현한다. 제어기(1500)는 즉시 또는 약 0.3초 내지 약 1.0초와 같은 연장된 시간 기간에 걸쳐 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)가 이들의 동력 공급된 개방 위치로부터 이들의 폐쇄 위치로 이동하게 할 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)가 연장된 시간 기간에 걸쳐 폐쇄되게 함으로써, 피스톤(222B, 414)이 실린더(222A, 412) 내의 이들의 하향 이동을 정지할 때 발생하는 실린더(222A, 412) 내의 압력 스파이크의 크기가 감소된다. 또한, 제어기(1500)에 의한 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)의 폐쇄는 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 부분적으로 폐쇄하는 것, 즉 포크 캐리지 장치(300) 및 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 지면으로 서서히 하강하게 하기 위해, 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 완전히 폐쇄하지 않는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 모니터링된 압력이 임계 압력(TP)에 비교할 때 오트립(false trip)을 회피하기 위해, 응답 루틴은 포크 캐리지 장치(300)가 제 1 스테이지 용접부(230)에 대해 사전 결정된 속도보다 높은 속도로 이동하는 것으로 또한 판정되면 전자 제어기(1500)에 의해 단지 구현되고, 여기서 제 1 스테이지 용접부에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 속도는 본 명세서에 상세히 설명된 바와 같이 결정될 수 있다. 사전 결정된 속도는 약 90 feet/minute보다 크거나 같을 수 있다.
임계 압력(TP)에 대한 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력의 비교는, 제 1 및/또는 제 2 임계 속도에 대한 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 또는 감지된 속도의 비교 및/또는 사전 결정된 임계(전류)값에 대한 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름의 비교와 같은, 본 명세서에 설명된 다른 비교 중 하나 이상에 추가하여 또는 그 대신에 응답 루틴을 구현하기 위해 제어기(1500)에 의해 수행될 수 있다는 것이 주목된다.
더욱이, 비교 이벤트, 예를 들어 제 1 및/또는 제 2 임계 속도에 대한 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치(300)의 결정된 또는 감지된 속도의 비교, 사전 결정된 임계(전류)값에 대한 리프트 모터(301) 안 또는 밖으로의 모니터링된 전류 흐름의 비교 및/또는 임계 압력(TP)에 대한 유압 구조체 내의 유압 유체의 모니터링된 압력의 비교가 응답 루틴이 구현되는 것을 요구하는 결과를 산출하면, 본 명세서에서 전술된 응답 루틴에 대한 대안 응답 루틴이 제어기(1500)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어기(1500)는 차단 전류의 레벨 또는 차단 전류를 약간 초과하는 레벨로 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)로의 전류의 단계적 감소를 초기에 구현할 수 있다. 차단 전류는 본 발명의 일 실시예에서 250 밀리암페어이고, 값을 통해 유압 유체를 실시할 최소 전류이다. 제어기(1500)는 다음에 최대 명령된 전류 미만의 레벨로 단계식 방식으로 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)로 전류를 증가시킬 수 있다. 최대 명령된 전류는 본 발명의 일 실시예에서 600 밀리암페어이고 밸브(430, 440)를 완전 개방하는 전류이다. 제어기(1500)는 다음에 예를 들어 대략 400 밀리초의 시간 기간에 걸쳐 차단 전류로 제 1 및 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(430, 440)로 전류를 강하시킬 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 연장된 시간 기간에 걸쳐 폐쇄되게 함으로써, 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)가 급격히 폐쇄될 때 발생하는 실린더(222A, 412) 내의 압력 스파이크의 크기가 감소된다. 또한, 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 이 방식으로 제어하는 것, 예를 들어 제 1 및 제 2 밸브(430, 440)를 급격하게 완전 폐쇄하지 않는 것은, 포크 캐리지 장치(300) 및 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(240, 250)가 제어된 방식으로 지면으로의 이들의 하강을 느리게 하면서, 응답 시간을 향상시키고 속도 퓨즈의 결과로서 발생할 수도 있는 포크 캐리지 장치(300) 내의 진동을 감소시킨다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 예를 들어 동력 유닛(도시 생략), 마스트 조립체(1000), 마스트 용접부 리프트 구조체(1100), 포크 캐리지 장치(도시 생략) 및 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)를 구비하는 직립형 카운터 밸런스 트럭 또는 유사 차량을 포함하는 물류 취급 차량이 제공된다(도 12 참조). 마스트 조립체(1100)는 도시된 실시예에서, 제 1, 제 2 및 제 3 마스트 용접부(1002, 1004, 1006)를 포함하고(도 12 참조), 제 2 용접부(1004)는 제 1 용접부(1002) 내에 포개지고, 제 3 용접부(1006)는 제 2 용접부(1004) 내에 포개진다. 제 1 용접부(1002)는 차량 동력 유닛에 고정된다. 제 2 또는 중간 용접부(1004)는 제 1 용접부(1002)에 대한 수직 이동이 가능하다. 제 3 또는 내부 용접부(1006)는 제 1 및 제 2 용접부(1002, 1004)에 대한 수직 이동이 가능하다.
마스트 용접부 리프트 구조체(1100)는 이들의 실린더(1102B, 1104B)에서 제 1 용접부(1002)에 고정되는 제 1 및 제 2 리프트 램/실린더 조립체(1102, 1104)를 포함한다(도 12 참조). 실린더(1102B, 1104B)로부터 연장하는 램(1102A, 1104A)은 제 2 용접부(1004)의 상부 브레이스(1004A)에 고정된다.
제 1 체인(1211)이 제 1 램/실린더 조립체(1102)의 실린더(1102B)에 고정되고, 제 2 체인(1213)이 제 2 램/실린더 조립체(1104)의 실린더(1104B)에 고정된다. 제 1 체인(1211)은 제 2 마스트 용접부(1004)의 상단부에 결합된 제 1 풀리(1004B) 상으로 연장하고, 제 3 용접부(1006)의 하부 부분(1006A)에 결합된다(도 12 참조). 제 2 체인(1213)은 제 2 마스트 용접부(1004)의 상단부에 결합된 제 2 풀리(1004C) 상으로 연장하고, 또한 제 3 용접부 하부 부분(1006A)에 결합된다. 조립체(1102, 1104)의 램(1102A, 1104A)이 연장될 때, 램(1102A, 1104A)은 고정된 제 1 용접부(1002)에 대해 수직으로 제 2 용접부(1004)를 상승시킨다. 또한, 제 2 용접부(1004)의 상단부에 고정된 제 1 및 제 2 풀리(1004B, 1004C)는 체인(1211, 1213) 상에 상향력을 인가하여 제 3 용접부(1006)가 제 1 및 제 2 용접부(1002, 1004)에 대해 수직으로 이동하게 한다. 제 2 용접부(1004)의 수직 이동의 매 1 단위마다, 제 3 용접부(1006)는 2 단위 수직으로 이동한다.
포크 캐리지 장치는 한 쌍의 포크(도시 생략) 및 포크들이 장착되는 포크 캐리지 메커니즘을 포함한다. 포크 캐리지 메커니즘은 제 3 마스트 용접부(1006)에 직접 왕복 이동을 위해 장착될 수 있다. 대안적으로, 포크 캐리지 메커니즘은 리치 메커니즘(도시 생략)에 장착될 수 있고, 리치 메커니즘은 마스트 캐리지 조립체(도시 생략)에 장착되고, 마스트 캐리지 조립체는 제 3 마스트 용접부(1006)에 왕복 이동을 위해 장착된다.
포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)는 제 3 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치의 수직 이동을 실행하기 위해 제 3 용접부(1006) 및 포크 캐리지 장치에 결합된다. 리프트 구조체(1200)는 제 3 용접부(1006)와 함께 수직으로 이동하도록 제 3 마스트 용접부(1006)에 고정된 실린더(1212)를 포함하는 램/실린더 조립체(1210)를 포함한다. 램(1211)(도 13 참조)은 실린더(1212)와 연관되고, 압축 유압 유체가 실린더(1212)에 제공될 때 실린더(1212)로부터 연장하는 것이 가능하다. 제 3 및 제 4 풀리(1216, 1218)는 램(1211)의 상단부에 결합된다(도 12 참조). 한 쌍의 리프트 체인(도시 생략)이 일 단부에서 실린더(1212)에 고정되고, 제 3 풀리(1216) 상으로 연장되고, 포크 캐리지 장치의 하부 부분(도시 생략)에 결합된다. 압축 유체가 실린더(1212)에 제공될 때, 그 램(1211)은 연장되어 풀리(1216)가 제 3 용접부(1006)에 대해 수직으로 이동하게 한다. 풀리(1216)의 수직 이동은 리프트 체인이 제 3 용접부(1006)에 대해 포크 캐리지 조립체를 상승시키게 한다.
제 2 실시예의 물류 취급 차량은 도 13에 도시된 바와 같은 유압 시스템(1300)을 포함하고, 여기서 도 9에 도시된 것들과 동일한 요소는 동일한 도면 부호로 나타낸다. 유압 시스템(1300)은 유압 리프트 펌프(302)를 구동하는 리프트 모터(301)를 포함한다. 펌프(302)는 제 1 및 제 2 리프트 램/실린더 조립체(1102, 1104)를 포함하는 마스트 용접부 리프트 구조체(1100) 및 램/실린더 조립체(1210)를 포함하는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)에 압축 유압 유체를 공급한다.
유압 시스템(1300)은 동력 유닛 내에 수용된 유압 유체 저장조(402)와, 펌프(302)와 제 1 및 제 2 리프트 램/실린더 조립체(1102, 1104)를 포함하는 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)와 램/실린더 조립체(1210)를 포함하는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200) 사이에 결합된 유체 호스/라인(411A 내지 411D)을 추가로 포함한다. 유체 호스/라인(411A, 411B)은 직렬로 결합되고 펌프(302)와 마스트 용접부 구조체 제 1 유압 램/실린더 조립체(1102) 사이의 공급/복귀 라인으로서 기능한다. 유체 호스/라인(411A, 411C)은 직렬로 결합되고, 펌프(302)와 포크 캐리지 장치 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(1210) 사이의 공급/복귀 라인으로서 기능한다. 유체 호스/라인(411A, 411D)은 직렬로 결합되고 펌프(302)와 마스트 용접부 구조체 제 2 유압 램/실린더 조립체(1104) 사이의 공급/복귀 라인으로서 기능한다. 유체 호스/라인(411A)은 유체 호스/라인(411B 내지 411D)에 직접 결합되기 때문에, 모든 4개의 라인(411A 내지 411D)은 항상 실질적으로 동일한 유체 압력에 있다.
유압 시스템(401)은 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브(420) 및 제 1, 제 2 및 제 3 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435, 1440)를 또한 포함한다. 밸브(1420, 1430, 1435, 1440)는 이들의 작동을 제어하기 위해 전자 제어기(1500)에 결합된다(도 13 참조). 전자 제어기(1500)는 "제어 구조체"의 부분을 형성한다. 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 밸브(420)는 램(1211, 1102A, 1104A) 중 하나 이상이 하강될 때에만 제어기(1500)에 의해 여기된다. 비여기될 때, 솔레노이드 밸브(420)는 라인(411A)으로부터, 펌프(302)를 통해 저장조(402)로 내로 재차 압축 유체가 유동하는 것을 차단하기 위해 체크 밸브로서 기능하는데, 즉 포크 캐리지 장치의 하향 드리프트를 방지하는 기능을 하면서, 또한 리프트 작동 중에 라인(411A 내지 411D)을 경유하여 실린더(1212, 1102B, 1104B)로 압축 유체를 유동하게 한다.
제 1 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430)는 마스트 용접부 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(1102)의 실린더(1102B)의 베이스(1102C) 내에 위치되고 그에 직접 결합된다(도 13 참조). 제 2 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1435)는 마스트 용접부 리프트 구조체 제 2 유압 램/실린더 조립체(1104)의 실린더(1104B)의 베이스(1104C) 내에 위치되고 그에 직접 결합된다. 제 3 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1440)는 포크 캐리지 장치 리프트 구조체 유압 램/실린더 조립체(1200)의 실린더(1212)의 베이스(1212A) 내에 위치되고 그에 직접 결합된다. 제 1 및 제 2 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435)는 램(1102A, 1104A)이 하강되려 할 때 제어기(1500)에 의해 여기되는데, 즉 개방된다. 제 3 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1440)는 램(1211)이 하강되려 할 때 제어기(1500)에 의해 여기되는데, 즉 개방된다. 비여기될 때, 제 1, 제 2 및 제 3 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435, 1440)는 실린더(1102B, 1104B, 1212)로부터 유압 유체가 유출하는 것을 차단하기 위해 체크 밸브로서 기능한다. 밸브(1430, 1435, 1440)는 체크 밸브로서 기능할 때, 또한 리프트 작동 중에 압축 유압 유체가 실린더(1102B, 1104B, 1212) 내로 유동하게 한다.
리프트 명령이 다기능 제어기를 경유하여 작업자에 의해 생성될 때, 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)의 실린더(1212) 및 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)의 실린더(1102B, 1104B)는 라인(411A 내지 411D)을 경유하여 동일한 압력에서 유압 유체에 노출된다. 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)의 램(1211)은 단면적을 갖는 베이스 단부를 갖고, 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)의 램(1102A, 1104A)은 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)의 램(1211)의 단면적의 약 ½에 동일한 단면적을 갖는 베이스 단부를 포함한다. 따라서, 램(1102A, 1104A)의 조합된 단면적은 램(1211)의 단면적에 동일하다. 그 결과, 모든 하중 조건에서, 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)는 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)보다 작동을 위해 낮은 압력을 요구한다. 그 결과, 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)의 램(1211)은 포크 캐리지 장치가 제 3 스테이지 용접부(1006)에 대한 그 최대 높이에 도달할 때까지 먼저 이동할 것이다. 그 후에, 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(1004, 1006)는 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대해 수직으로 이동하기 시작할 것이다.
하강 명령이 다기능 제어기(130)를 경유하여 작업자에 의해 생성될 때, 전자 제어기(1500)는 전자 상시 폐쇄형 온/오프 솔레노이드 작동식 밸브(420)가 개방되게 한다. 하강 명령이 생성될 때 램(1211, 11102A, 1104A)이 완전히 연장되는 것으로 가정하면, 제 1 및 제 2 비례 밸브(1430, 1435)는 제어기(1500)에 의해 여기되어, 밸브가 도시된 실시예에서 완전 개방되어 유체가 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)의 실린더(1102B, 1104B)를 나오게 하고, 이에 의해 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(1004, 1006)가 하강하게 한다. 일단 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(1004, 1006)가 이들의 최저 위치 부근에 있으면, 제어기(1500)는 제 3 비례 밸브(1440)가 실질적으로 완전히 개방되게 하고 제 1 및 제 2 비례 밸브(1430, 1435)가 완전 폐쇄되게 한다. 제 1 및 제 2 밸브(1430, 1435)를 부분 폐쇄하는 것은 라인(411A 내지 411D) 내의 유체 압력이 낮아지게 한다. 제 3 밸브(1440)를 개방하고 제 1 및 제 2 밸브(1430, 1435)를 부분 폐쇄함으로써, 램(1211)은 하강하기 시작하고, 램(1102A, 1104A)은 계속 하강한다. 램(1102A, 1104A)이 그 최저 위치에 도달한 후에, 램(1211)은 포크 캐리지 장치가 그 최저 위치에 도달할 때까지 계속 하강한다.
"제어 구조체"의 부분을 또한 형성하는 제 1 및 제 2 인코더 유닛(600, 602)이 제공되고, 통상의 마찰 휠 인코더 조립체 또는 통상의 와이어/케이블 인코더 조립체를 포함할 수 있다(도 13 참조). 도시된 실시예에서, 제 1 인코더 유닛(600)은 제 1 마찰 휠이 결합하여 제 2 스테이지 용접부(1004)를 따라 이동하도록 제 3 스테이지 용접부(1006)에 장착된 제 1 마찰 휠 인코더 조립체를 포함한다. 따라서, 제 3 스테이지 용접부(1006)가 제 2 스테이지 용접부(1004)에 대해 이동함에 따라, 제 1 마찰 휠 인코더는 제 2 스테이지 용접부에 대한 제 3 스테이지 용접부 이동을 지시하는 펄스를 제어기(1500)에 생성한다.
또한 도시된 실시예에서, 제 2 인코더 유닛(602)은 제 2 마찰 휠이 결합하고 제 3 마스트 스테이지 용접부(1006)를 따라 이동하도록 포크 캐리지 장치에 장착된 제 2 마찰 휠 조립체를 포함한다. 따라서, 포크 캐리지 장치가 제 3 스테이지 용접부(1006)에 대해 이동함에 따라, 제 2 마찰 휠 인코더는 제 3 스테이지 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치 이동을 지시하는 펄스를 제어기(1500)에 생성한다.
전술된 바와 같이, 제 1 및 제 2 인코더 유닛(600, 602)은 제어기(1500)에 대응 펄스를 생성한다. 제 1 인코더 유닛(600)에 의해 생성된 펄스는 제 2 스테이지 용접부(1004)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 위치 뿐만 아니라 제 2 스테이지 용접부(1004)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 이동 속도를 결정하기 위해 제어기(1500)에 의해 사용된다. 이 정보를 사용하여, 제어기(1500)는 고정된 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 속도 및 위치를 결정한다. 제 2 인코더 유닛(602)에 의해 생성된 펄스는 제 3 마스트 스테이지 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치(602)의 위치 뿐만 아니라 제 3 마스트 스테이지 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치의 이동 속도를 결정하기 위해 제어기(1500)에 의해 사용된다. 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 속도 및 위치와 제 3 스테이지 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치의 속도 및 위치를 인지함으로써, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 속도 및 위치를 용이하게 결정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부(230)에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 또는 감지된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 비교한다. 이는 제어기(1500)가 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 결정된 또는 감지된 속도를 포함하는 제 1 속도를 결정하는 것과, 제 3 스테이지 용접부(1006)에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 또는 감지된 속도를 포함하는 제 2 속도를 결정하는 것과, 제 1 및 제 2 결정된 속도를 함께 가산하여 제 3 결정된 속도를 계산하는 것을 포함한다. 제 3 결정된 속도는 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 또는 감지된 속도에 동일하다.
전술된 바와 같이, 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 제 2 스테이지 용접부(1004)의 수직 이동의 매 1 단위마다, 제 3 스테이지 용접부(1006)는 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대해 수직으로 2 단위 이동한다. 제 1 속도를 결정하기 위해, 제어기(1500)는 전술된 바와 같이 제 1 인코더 유닛(600)으로부터의 펄스를 사용하여 제 2 스테이지 용접부(1004)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 속도를 결정하고, 제 2 스테이지 용접부(1004)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 결정된 이동 속도에 "2"를 곱한다. 따라서, 이는 제 1 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 제 3 스테이지 용접부(1006)의 결정된 속도를 제공한다.
제 2 속도는 제 3 마스트 스테이지 용접부에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 이동 속도에 동일하고, 전술된 바와 같이 제 2 인코더 유닛(602)에 의해 생성된 펄스를 사용하여 발견된다.
하강 명령 중에, 제어기(1500)는 제 3 결정된 속도, 즉 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 속도를 제 1 및 제 2 임계 속도에 비교할 수 있다. 도시된 실시예에서, 제 1 및 제 2 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 매 사전 결정된 시간 기간마다, 예를 들어 매 5 밀리초마다 제어기(1500)에 의해 행해질 수 있다. 제 1 및 제 2 임계 속도에 대한 제 3 결정된 속도의 비교는 본 명세서에서 "비교 이벤트"라 칭한다. 제 3 결정된 속도가 사전 결정된 수의 순차적인 비교 이벤트, 예를 들어 1 내지 50개의 비교 이벤트 중에 제 1 임계 속도보다 크면 또는 단일 비교 이벤트 중에 제 2 임계 속도보다 크면, 전자 제어기(1500)는 응답 루틴을 구현하고, 제어기는 램(1102A, 1104A, 1211)의 추가의 하향 이동을 방지하기 위해 제 1, 제 2 및 제 3 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435, 1440)를 비여기한다. 제어기(1500)는 제 1, 제 2 및 제 3 밸브(1430, 1435, 1440)가 즉시 또는 연장된 시간 기간, 예를 들어 약 0.3초 내지 약 1.0초에 걸쳐 이들의 동력 공급 개방 위치로부터 이들의 폐쇄 위치로 이동하게 할 수 있다. 또한, 전술된 바와 같이, 밸브(1430, 1435, 1440)는 포크 캐리지 장치 및 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(1004, 1006)가 지면으로 서서히 하강하게 하기 위해 단지 부분적으로 폐쇄될 수 있다. 제 3 결정된 속도가 제 1 및 제 2 임계 속도 중 하나보다 클 때, 포크 캐리지 장치는 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대해 너무 신속하게, 즉 비의도된 하강 속도로 이동하는 것으로 가정되는데, 이 조건은 실린더(1102B, 1104B, 1212) 중 하나 이상으로부터 계량되는 유체 내의 유압 압력의 손실이 존재할 때 발생할 수 있다. 유압 압력의 손실은 유체 라인(411A 내지 411D) 중 하나 내의 파괴에 의해 발생될 수도 있다.
제 1 임계 속도는 이하와 같이 전자 제어기(1500)에 의해 결정될 수 있다. 먼저, 제어기(1500)는 리프트 모터(301)의 속도로부터 마스트 용접부 리프트 구조체(1100)의 램(1102A, 1104A)과 포크 캐리지 장치 리프트 구조체(1200)의 램(1211)의 조합된 속도를 추정할 수 있다. 전술된 바와 같이, 하강 작동과 관련하여 포크 캐리지 장치와 제 2 및 제 3 스테이지 용접부(1004, 1006)가 완전히 연장된 상태에서, 램(1102A, 1104A)은 먼저 하강하기 시작하고, 이어서 램(1102A, 1104A, 1211)은 램(1102A, 1104A)이 그 최저 위치에 도달할 때까지 하강 작동의 스테이징부 중에 동시에 하강한다. 그 후에, 램(1211)은 그 최저 위치에 도달할 때까지 그 하향 이동을 계속한다.
먼저, 제어기(1500)는 이하의 식을 사용하여 리프트 모터 속도를 리프트 펌프 유체 유량으로 변환한다.
펌프 유체 유량(gallons/minute) = [(리프트 모터 속도(RPM))*(리프트 펌프 변위(cc/revolution))*(리프트 모터 체적 효율)]/(3786 cc/gal)
제어기(1500)는 이어서 이하의 식을 사용하여 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 추정된 선형 속도를 결정할 수도 있는데, 이 식은 램(1102A, 1104A) 및 램(1211)이 동시에 하강될 때 스테이징을 포함하는 하강 작동의 모든 단계 중에 적용 가능한 것으로 고려된다.
제 1 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 추정된 선형 속도(inches/second) = [(펌프 유체 유량(gallons/minute))*(231 in3/gallon)*(속도비)]/[실린더 내부 면적(in2))*(60 seconds/minute)]
여기서,
"실린더 내부 면적" = 실린더(1102B, 1104B)의 단면적의 합 = 실린더(1212)의 단면적[단지 실린더(1102B, 1104B)의 단면적의 합 또는 단지 실린더(1212)의 단면적만이 식에 사용됨]
"속도비" = 도시된 실시예에서 (제 3 용접부 속도/제 1 용접부 속도) = (포크 캐리지 장치 속도/제 3 용접부 속도) = 2/1.
도시된 실시예에서, 제 1 임계 속도는 제 1 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 추정 속도에 제 1 공차 팩터, 예를 들어 1.6 또는 제 2 공차 팩터, 예를 들어 1.2를 곱한 값에 동일하다. 도 9에 도시된 실시예에 관련하여 전술된 바와 같이, 제 1 공차 팩터는 포크 하강 속도가 명령된 속도로 램핑되는 프로세스에 있을 때, 즉 제어기(1500)가 여전히 램핑 기능을 실행하고 있을 때 사용되고, 제 2 공차 팩터는 제어기(1500)가 더 이상 리프트 모터(301)의 속도를 증가시키지 않을 때, 즉 제어기(1500)가 램핑 기능을 완료하였을 때 사용된다.
전술된 바와 같이, 제어기(1500)는 제 1 스테이지 용접부에 대한 포크 캐리지 장치의 결정된 하향 속도, 제 1 용접부에 대한 추정된 포크 캐리지 장치 하향 속도 및 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하기 위한 현재 펌프 체적 효율을 사용할 수 있고, 이 업데이트된 펌프 체적 효율은 다음에 리프트 모터 속도를 리프트 펌프 유체 유량으로 변환할 때 제어기(1500)에 의해 사용될 수 있다. 또는, 전술된 바와 같이, 제어기(1500)는 다음에 이는 리프트 모터 속도를 리프트 펌프 유체 유량으로 변환할 때, 초기 펌프 체적 효율, 즉 사전 규정된 저장된 초기 펌프 체적 효율 또는 하나 이상의 차량 조건, 예를 들어 데이터 또는 룩업 테이블에 저장된 속도, 유압 유체 압력, 온도 및/또는 점도, 유압 펌프(302)의 회전 방향 등에 대응하는 적절한 체적 효율점을 사용한다.
제 2 임계 속도는 300 feet/minute과 같은 고정 속도를 포함할 수 있다.
도 10a 및 도 10b에 설명된 프로세스(700)는 하강 명령 중에 제 1, 제 2 및 제 3 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435, 1440)의 작동을 제어하기 위해 제어기(1500)에 사용될 수 있고, 이하의 수정이 프로세스에 이루어진다.
단계 711에서, 제어기(1500)는 "관심-카운트"가 "관심-최대값" 카운트보다 큰지 또는 제 3 결정 속도가 제 2 임계 속도보다 큰지의 여부를 판정한다. 하나 또는 양 질의의 대답이 예이면, 제어기(1500)는 응답 루틴을 구현하고, 여기서 제어기(1500)는 제 1, 제 2 및 제 3 전자 상시 폐쇄형 비례 솔레노이드 작동식 밸브(1430, 1435, 1440)를 비여기한다.
일단 밸브(1430, 1435, 1440)가 폐쇄되어 있으면, 제어기(1500)는 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 펄스에 기초하여, 제 1 스테이지 용접부(1002)에 대한 포크 캐리지 장치의 높이를 결정하고, 비휘발성 메모리 내의 높이를 제 1 "기준 높이"로서 규정한다(단계 714 참조). 제어기(1500)는 또한 비의도된 강하 고장이 발생함에 따라, 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값을 "1"로 설정한다(단계 716 참조). 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값이 1로 설정되는 한, 제어기(1500)는 밸브(1430, 1435, 1440)가 여기되지 않게 하여 이들이 포크 캐리지 장치의 강하를 허용하도록 개방되게 된다. 그러나, 제어기(1500)는 작업자 생성 상승 명령에 응답하여, 압축 유체가 실린더(1102B, 1104B, 1212)에 제공되게 하고, 이 유체는 밸브(1430, 1435, 1440)를 통해 통과한다.
비의도된 강하 고장이 발생하고 포크 캐리지 장치를 상승시키기 위한 작업자 생성 명령에 응답하여 램(1102A, 1104A, 1211) 중 하나 이상이 포크 캐리지 장치를 상승시키는 것이 불가능하면, 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값은 1로 설정 유지된다. 다른 한편으로, 포크 캐리지 장치를 상승시키기 위한 작업자 생성 명령에 응답하여, 램(1102A, 1104A, 1211) 중 하나 이상이 제 1 기준 높이와 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하여 포크 캐리지 장치를 상승시키는 것이 가능하면, 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 신호에 의해 지시된 바와 같이, 제어기(1500)는 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값을 0으로 리셋한다(단계 718 및 720 참조). 그 후에, 제어기(1500)는 단계 702로 복귀하고, 따라서 밸브(1430, 1435, 1440)가 여기되게 하여 이들이 포크 캐리지 장치의 제어된 강하를 허용하도록 개방될 수 있게 된다. 제 1 기준 높이와 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하는 포크 캐리지 장치의 이동은 유압 시스템(1300)이 기능적이라는 것을 지시한다.
제어기(1500)가 단계 701 중에 제 1 로크아웃 메모리 위치의 값이 1이라고 판정하면, 제어기(1500)는 포크 캐리지 장치가 제 1 기준 높이와 제 1 리셋 높이를 더한 값을 초과하여 이동하는지 여부를 확인하기 위해, 인코더 유닛(600, 602)에 의해 생성된 신호를 경유하여 포크 캐리지 장치의 높이를 계속 모니터링한다(단계 718 참조).
도 1에 도시된 모노마스트(200)는 단지 제 1 고정 마스트 용접부 및 제 2 가동 마스트 용접부만을 포함할 수 있고, 도 12에 도시된 마스트 조립체(1000)는 단지 제 1 고정 마스트 용접부 및 제 2 가동 마스트 용접부만을 포함할 수 있는 것이 더 고려된다.
본 발명의 특정 실시예가 도시되고 설명되었지만, 다양한 다른 변경 및 수정이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 따라서, 첨부된 청구범위에서 본 발명의 범주 내에 있는 모든 이러한 변경 및 수정을 커버하는 것으로 의도된다.

Claims (35)

  1. 제 1 부재를 포함하는 지지 구조체;
    상기 지지 구조체에 결합된 가동 조립체;를 포함하고,
    상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대한 상기 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함하고, 상기 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함하며,
    모터, 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 상기 모터에 결합된 펌프, 및 상기 적어도 하나의 램(ram)/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 전자 제어식 밸브를 포함하는 유압 시스템; 및
    상기 모터의 회전 속도로부터 상기 가동 조립체의 속도를 추정하고 상기 추정된 가동 조립체 속도 및 결정된 속도를 수반하는 비교를 사용하여 상기 적어도 하나의 밸브의 작동을 제어하기 위한 제어 구조체;를 더 포함하는 물류 취급 차량.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대해 원하는 위치로 제어된 방식으로 상기 가동 조립체가 하강하게 하도록 상기 적어도 하나의 밸브를 개방하기 위해 상기 적어도 하나의 밸브를 여기하는 것이 가능한 물류 취급 차량.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대한 상기 가동 조립체의 추가의 하강을 중지하기 위해 작업자 생성된 명령에 응답하여 상기 적어도 하나의 밸브를 비여기하는 물류 취급 차량.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밸브는 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체로부터 압축 유체가 유출하는 것을 차단하기 위해 비여기될 때 체크 밸브로서 작용하고, 가동 조립체 상승 작동 중에 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체 내로 압축 유체가 유동하는 것을 허용하는 물류 취급 차량.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밸브는 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브를 포함하는 물류 취급 차량.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 밸브는 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체의 베이스 내에 위치되는 물류 취급 차량.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지 구조체는 동력 유닛을 추가로 포함하고;
    상기 지지 구조체 제 1 부재는 상기 동력 유닛에 결합된 제 1 마스트 용접부를 포함하고;
    상기 리프트 장치는
    상기 제 1 마스트 용접부에 대해 이동 가능한 제 2 마스트 용접부;
    상기 제 1 및 제 2 마스트 용접부들에 대해 이동 가능한 제 3 마스트 용접부를 포함하고;
    상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체는
    상기 제 1 마스트 용접부에 대한 상기 제 2 및 제 3 마스트 용접부들의 이동을 실행하기 위해 상기 제 1 및 제 2 마스트 용접부들 사이에 결합된 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체;
    상기 제 3 마스트 용접부에 대한 상기 가동 조립체의 이동을 실행하기 위해 상기 제 3 마스트 용접부와 상기 가동 조립체 사이에 결합된 제 2 램/실린더 조립체를 포함하고;
    상기 적어도 하나의 전자 제어식 밸브는
    상기 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 제 1 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브; 및
    상기 제 2 램/실린더 조립체와 연관된 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브를 포함하는 물류 취급 차량.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어 구조체는
    상기 가동 조립체가 상기 제 1 마스트 용접부에 대해 이동함에 따라 인코더 펄스들을 생성하기 위해 상기 가동 조립체와 연관된 인코더 장치; 및
    상기 인코더 장치에 의해 생성된 상기 인코더 펄스들을 수신하고 상기 인코더 펄스들에 기초하여 결정된 가동 조립체 속도를 결정하기 위해 상기 인코더 장치와 상기 밸브들에 결합된 제어기를 포함하는 물류 취급 차량.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 추정된 가동 조립체 속도에 기초하는 제 1 임계 속도 및 고정된 제 2 임계 속도 중 적어도 하나와 상기 결정된 가동 조립체 속도를 비교함으로써 상기 적어도 하나의 제 1 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브 및 상기 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브의 작동을 제어하는 물류 취급 차량.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 가동 조립체가 제 1 및 제 2 임계 속도들 중 하나를 초과하여 상기 결정된 가동 조립체 속도에서 하향으로 이동하는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들을 비여기하여 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들을 이들의 동력 공급된 개방 상태로부터 이들의 폐쇄 상태로 이동하게 하는 작용을 하는 물류 취급 차량.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 가동 조립체가 상기 제 1 또는 상기 제 2 임계 속도를 초과하는 속도로 하향으로 이동하는 경우에 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들을 서서히 폐쇄하는 물류 취급 차량.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들이 약 0.3초 내지 약 1.0초의 시간 기간에 걸쳐 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들의 동력 공급된 개방 위치로부터 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들의 폐쇄 위치로 이동하게 하는 물류 취급 차량.
  13. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 모터 속도를 펌프 유체 유량으로 변환하고, 상기 펌프 유체 유량을 램 속도로 변환하고, 상기 램 속도를 추정 가동 조립체 속도로 변환함으로써 상기 모터 속도로부터 상기 가동 조립체 속도를 추정하는 물류 취급 차량.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 업데이트된 펌프 체적 효율을 생성하기 위해 추정된 가동 조립체 속도 및 결정된 가동 조립체 속도를 사용하고, 후속의 추정된 가동 조립체 속도를 계산할 때 상기 업데이트된 펌프 체적 효율을 사용하는 물류 취급 차량.
  15. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 상기 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 측정하고 상기 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 임계값보다 크거나 같으면 상기 유압 시스템 모터의 작동 속도를 감소시키도록 구성되는 물류 취급 차량.
  16. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 상기 압축 유체의 압력을 모니터링하고 상기 모니터링된 압력이 임계 압력 미만으로 강하하면 상기 지지 구조체의 하강을 제어하도록 상기 적어도 하나의 밸브를 제어하는 것을 포함하는 응답 루틴을 구현하도록 구성되는 물류 취급 차량.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 임계 압력은 상기 가동 조립체의 최대 상승 높이 및 상기 지지 구조체에 의해 지지된 적재물의 중량 중 적어도 하나에 의존하는 물류 취급 차량.
  18. 제 1 마스트 용접부;
    상기 제 1 마스트 용접부에 결합된 적어도 하나의 가동 마스트 용접부;
    상기 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 이동 가능하게 결합된 포크 캐리지 장치;
    상기 제 1 마스트 용접부와 상기 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 결합되어 상기 제 1 마스트 용접부에 대한 상기 적어도 하나의 가동 마스트 용접부의 이동을 실행하는 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체;
    상기 포크 캐리지 장치 및 상기 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 결합되어 상기 적어도 하나의 가동 마스트 용접부에 대한 상기 포크 캐리지 장치의 이동을 실행하는 제 2 램/실린더 조립체;
    모터, 상기 제 1 및 제 2 램/실린더 조립체들에 압축 유체를 공급하기 위해 상기 모터에 결합된 펌프, 및 상기 적어도 하나의 제 1 램/실린더 조립체 및 상기 제 2 램/실린더 조립체와 연관된 적어도 하나의 제 1 전자 제어식 밸브 및 제 2 전자 제어식 밸브를 포함하는 유압 시스템; 및
    상기 모터의 회전 속도로부터 상기 제 1 마스트 용접부에 대한 상기 포크 캐리지 장치의 속도를 추정하고 상기 추정된 포크 캐리지 장치 속도 및 결정된 속도를 수반하는 비교를 사용하여 상기 제 1 전자 제어식 밸브 및 제 2 전자 제어식 밸브의 작동을 제어하기 위한 제어 구조체를 포함하는 물류 취급 차량.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 상기 추정된 포크 캐리지 장치 속도에 기초하여 임계 속도와 결정된 포크 캐리지 장치 속도를 비교함으로써 상기 밸브들의 작동을 제어하는 물류 취급 차량.
  20. 제 1 부재를 포함하는 지지 구조체;
    상기 지지 구조체에 결합된 가동 조립체;
    상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대한 상기 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함하고, 상기 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함하며,
    모터, 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 상기 모터에 결합된 펌프, 및 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연관된 전자 제어식 밸브를 포함하는 유압 시스템; 및
    상기 모터의 속도로부터 상기 가동 조립체의 속도를 추정하고 상기 추정된 가동 조립체 속도 및 결정된 가동 조립체 속도를 사용하여 업데이트된 펌프 체적 효율을 계산하기 위한 제어 구조체;를 포함하는 물류 취급 차량.
  21. 제 20 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 이하의 식: 즉,
    업데이트된 펌프 체적 효율 = (결정된 가동 조립체 속도 * 현재 체적 효율)/추정된 가동 조립체 속도
    의 식을 사용하여 상기 업데이트된 체적 효율을 결정하는 물류 취급 차량.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 현재 체적 효율은 상기 물류 취급 차량의 속도, 상기 펌프의 회전 방향, 및 상기 압축 유체의 압력, 온도 및/또는 점도 중 하나 이상에 기초하여 유도되는 물류 취급 차량.
  23. 제 20 항에 있어서, 상기 제 1 부재는 동력 유닛에 결합된 제 1 마스트 용접부를 포함하는 물류 취급 차량.
  24. 제 20 항에 있어서, 상기 리프트 장치는 적어도 하나의 가동 마스트 용접부를 포함하고, 상기 가동 조립체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대해 이동하는 포크 캐리지 조립체를 포함하는 물류 취급 차량.
  25. 제 1 부재를 포함하는 지지 구조체; 및
    상기 지지 구조체에 결합된 가동 조립체;를 포함하고,
    상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대한 상기 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함하고, 상기 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체를 포함하며,
    모터 및 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하기 위해 상기 모터에 결합된 펌프를 포함하는 유압 시스템; 및
    상기 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름을 측정하고 상기 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름 및 사전 결정된 임계값을 수반하는 비교를 사용하여 상기 유압 시스템 모터의 속도를 제어하고 상기 유압 시스템 모터 안 또는 밖으로의 전류 흐름이 사전 결정된 임계값보다 크거나 같으면 상기 유압 시스템 모터의 작동 속도를 감소시키기 위한 제어 구조체;를 더 포함하는 물류 취급 차량.
  26. 제 1 부재를 포함하는 지지 구조체;
    상기 지지 구조체에 결합된 가동 조립체;를 포함하고,
    상기 지지 구조체는 상기 지지 구조체 제 1 부재에 대한 상기 가동 조립체의 이동을 실행하기 위한 리프트 장치를 추가로 포함하고, 상기 리프트 장치는 적어도 하나의 램/실린더 조립체, 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체와 연통하는 적어도 하나의 유압 유체 라인, 및 상기 적어도 하나의 유압 유체 라인을 경유하여 상기 적어도 하나의 램/실린더 조립체에 압축 유체를 공급하는 유압 시스템을 포함하는 유압 구조체를 포함하며,
    상기 유압 구조체 내의 유압 유체의 압력을 모니터링하고 상기 가동 조립체의 하강 또는 상승 작동 동안에 상기 유압 구조체 내의 상기 유압 유체의 모니터링된 압력이 임계 압력 미만으로 강하하면 응답 루틴을 구현하기 위한 제어 구조체;를 더 포함하는 물류 취급 차량.
  27. 제 26 항에 있어서, 상기 임계 압력은 상기 가동 조립체의 최대 상승 높이 및 상기 지지 구조체에 의해 지지된 적재물의 중량 중 적어도 하나에 의존하는 물류 취급 차량.
  28. 제 27 항에 있어서, 임계 압력은 이하의 식: 즉,
    TP(psi) = [A(psi/pound)*하중(pounds)]/100(단위없음)+[높이(인치)*100(단위없음)]/B(인치/psi)
    의 식에 의해 계산되고,
    여기서, TP는 임계 압력이고, A는 상수이고, 하중은 상기 지지 구조체 상에 지지된 적재물의 중량이고, 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, 높이는 상기 가동 조립체의 최대 상승 높이이고, 100은 단위없는 스케일링 팩터이고, B는 상수인 물류 취급 차량.
  29. 제 26 항에 있어서, 상기 제어 구조체는 단지 상기 지지 구조체가 사전 결정된 속도와 같거나 또는 큰 속도로 하강하는 것으로 판정되면 상기 응답 루틴을 단지 구현하는 물류 취급 차량.
  30. 제 26 항에 있어서, 상기 응답 루틴은 상기 지지 구조체의 하강을 제어하기 위해 적어도 하나의 밸브의 작동을 제어하는 제어기를 포함하는 물류 취급 차량.
  31. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 구조체는 동력 유닛을 추가로 포함하며, 상기 지지 구조체 제 1 부재는 상기 동력 유닛에 대해 앞뒤로 왕복 이동하도록 상기 동력 유닛에 결합된 제 1 마스트 용접부를 포함하는 물류 취급 차량.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 리프트 장치는 상기 제 1 마스트 용접부에 대해 이동가능한 제 2 마스트 용접부 및 상기 제 1 및 제 2 마스트 용접부에 대해 이동가능한 제 3 마스트 용접부를 포함하는 물류 취급 차량.
  33. 제 9 항에 있어서, 상기 가동 조립체가 제 1 및 제 2 임계 속도들 중 하나를 초과하여 상기 결정된 가동 조립체 속도에서 하향으로 이동하는 경우에, 상기 제어기는 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들을 비여기하여 상기 제 1 및 제 2 솔레노이드 작동식 상시 폐쇄형 비례 밸브들을 이들의 동력 공급된 개방 상태로부터 부분적으로 폐쇄 상태로 이동하게 하는 작용을 하는 물류 취급 차량.
  34. 제 1 항에 있어서, 상기 가동 조립체가 비의도된 하강 속도로 하향으로 이동하는 경우에, 상기 제어 구조체는 상기 적어도 하나의 밸브를 비여기하여 상기 적어도 하나의 밸브를 동력 공급된 개방 상태로부터 부분적으로 폐쇄 상태로 이동하게 하는 물류 취급 차량.
  35. 제 34 항에 있어서, 사전 결정된 가동 조립체의 속도가 상기 추정된 가동 조립체 속도에 기초한 제 1 임계 속도를 초과하였을 때, 상기 가동 조립체는 비의도된 하강 속도로 하향으로 이동하는 물류 취급 차량.
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