TWI351380B - - Google Patents

Description

(3) 1351380 車輪的輪壓比時，就不需要以傾斜計或壓力感測器實際測 定輪壓。此外，由於不是輪壓比檢測出後回饋至扭力分 配’所以不會受到感測器反應延緩等的影響。即，可根據 在各時間點的行走加減速度，以不延緩控制或只些許延緩 控制分配最佳扭力》 於具備有塔和昇降台的行走台車的狀況，昇降台高度 會讓重心高度產生大改變。於是，若根據昇降台高度對重 φ 心高度加以修正時，就能夠不依賴昇降台高度的影響分配 最佳扭力。 【實施方式】 〔發明之最佳實施形態〕 以下爲本發明的最佳實施例。 〔實施例〕 % 1圖至桌4圖’是圖不著實施例的堆局式起重機 2。各圖中，圖號4爲台車，其是沿著行走用軌道3行 走’除台車4以外還可設有上部台車。台車4設有後部驅 動車輪6和前物驅動車輪8，前後合計爲2輪的驅動車 輪，但也可以前後合計爲4輪的驅動車輪等。圖號1〇爲 後部行走用馬達，圖號12爲前部行走用馬達，圖號]4爲 昇降用馬達’圖號爲塔，圖號17爲鼓筒，圖號18爲 皮帶或鋼索或繩索等吊持材’可使昇降台20沿著塔16形 成昇降。昇降台20上的物品是以圖號22表示，圖號24 -6 - (4) (4)1351380 是以移載手段爲例的滑動式叉架。圖號26爲機上控制 部，可控制馬達1 〇〜1 4及滑動式叉架24等，和地上側控 制部28通訊接受搬運指令，報告搬運結果。圖號30、32 爲雷射測距儀，雷射測距儀30可算出行走方向位置，雷 射測距儀3 2可算出昇降台20的高度。也可取代雷射測距 儀30、32採用未圖不的編碼器來測定驅動車輪6、8或鼓 筒17的轉數等，然後算出堆高式起重機2的行走方向位 置或行走速度，以及昇降台20的高度或昇降速度。 第2圖是圖示著堆高式起重機的昇降控制系統及行走 控制系統。昇降速度模式產生部40是可產生將昇降台昇 降至目的高度用的速度模式，在PID控制部41輸入昇降 台現在的高度及昇降速度，以產生控制量。此外，例如從 PID控制部41輸出現在的目標昇降加減速度a2。另，也 可對雷射測距儀等的高度感測訊號針對時間進行2階微 分，算出實測的昇降加減速度，將其取代目標昇降加減速 度a 2使用。於制振控制部4 2，針對來自於p ID控制部41 的控制量，加以過濾藉此去除昇降台20高度方向固有振 動數區域的控制量，或者是追加產生逆相位振動用的控制 量藉此抵消以PID控制部41變更昇降速度時產生的昇降 台20的固有振動。將制振控制部42修正後的控制量輸入 伺服機構4 3，藉此伺服驅動昇降用馬達1 4。爲了要加以 伺服驅動’例如監視昇降用馬達1 4的驅動電流i進行回 饋控制。 行走速度模式產生部50是可產生將台車4從現在位 (5) 1351380 置行走至目的位置用的速度模式，在PI D控 台車4的行走方向位置及行走速度，使其和行 的誤差得以消除地產生PID控制的控制量。於 52可從上述控制量過濾去除堆高式起重機2的 固有振動數區域的控制量，或者是附加產生逆 的控制量藉此抵消行走方向加減速度執行時產 起重機2的固有振動。制振控制部52的輸出 加在前後行走用馬達1 〇、1 2的扭力合計量。 從PID控制部5 1產生各時間點的目標加減速 可對雷射測距儀等的行走方向位置感測訊號進 微分算出實測的行走加減速度，將其取代行走 使用。 扭力分配部5 3是將制振控制部5 2輸出的 至前後的行走用馬達，其比率爲在前後的行走 12產生的扭力比。於扭力分配部53將堆高式 走加減速度a例如從PID控制部51輸入，但 行走速度模式產生部50輸入，此外也可對第 距儀3 0所算出的距離進行2階時間微分以 度。於扭力分配部53輸入有昇降台的高度H2 的物品有無，最好是除此之外又輸入修正昇降 慣性力用的昇降加減速度a2。昇降台的加減速 力加減速度g小許多，例如當昇降加減速度2 減速度g的1/10以下時，可忽略昇降加減達 在。扭力分配部5 3是根據該等的數據，檢測 U部51輸入 走模式之間 制振控制部 行走方向的 相位振動用 生的堆高式 是對應於施 例如雖然是 :度a，但也 行2階時間 加減速度a 控制量分配 用馬達1 〇、 起重機的行 也可將其從 1圖雷射測 算出加減速 及昇降台上 台上施加的 度a2比重 ι2爲重力加 [度a2的存 出施加在前 -8- (6) (6)1351380 後驅動車輪的輪壓，即檢測出來自行走用軌道3等行走面 的阻力’將扭力分配在前後的伺服機構54、55使其和輪 壓成比例。另，扭力只要根據輪壓加以分配即可，並不一 定要和輪壓成比例。例如只要分配成和扭力大致成比例即 可。前後的伺服機構54、55是分別驅動前後的行走用馬 達1 2、1 0，對各馬達電流i加以監視進行回饋控制。接 著’例如馬達電流i是和行走用馬達12、10的輸出扭力 成比例。 於第3圖圖示堆高式起重機2其重心G的高度Η的 算出。機昇降台20和物品22的合計質量爲m’，昇降加 減速度爲a2時 > 從昇降台施加在吊持材18上的力爲m， (g— a2)。當昇降台以外部份的質量爲m”時，則運作在 堆高式起重機2整體的重力，是當堆高式起重機2的表觀 質量爲m時，m g=m’（g — a2) + m”g。因此，堆高式起 重機2的表觀質量m是不同於真正的質量，即m=m，（l —a2/g) + m”。再加上，當昇降台或物品的重心高度爲 H2，昇降台以外部份的重心高度爲H3時，則根據重心公 式堆高式起重機的重心高度是H=[m’（l— a2/g)H2 + T1爲施加在後部驅動車輪的輪壓，T2爲施加 在前部驅動車輪的輪壓，G爲重心位置，作用著重力m g 和慣性力_m a。重心G至後部驅動車輪6的水平距離爲 pl，重心G至前部驅動車輪8的水平距離爲P2。 驅動車輪6、8是以具有彈性的輪胎構成，輪壓T1、 T2的算出如第4圖所示。爲了讓作用在重心G的重力mg -9- (7) (7)1351380 和彎矩產生平衡，輪壓T1會成爲mg.P2/(Pl+P2)。 同樣地’爲了和重力mg造成的彎矩形成平衡，輪壓丁2會 成爲mg.Pl/(Pl+P2)。爲了和慣性力—ma造成的彎 矩形成平衡，驅動車輪6、8會朝上下彈性變形，使台車4 從水平方向只傾斜成些許角度0。接著，伴隨著傾斜角度 0形成的驅動車輪6、8的彈力爲FI、F2，則輪壓ΤΙ、T2 是只以F 1、F2的份量使彈力從上述値位移。爲讓慣性力 一 ma造成的彎矩和彈力FI、F2造成的力之彎矩平衡，則 會成爲maH=FlPl+F2P2。其次，彈力FI、F2其彈性常 數爲k，當以Fl=kP10、F2=kP20來表示時，maH = k0 (Pl2+P22)。從此式中算出彈力中的k0，消去彈力 F]、F2時，就會成爲 T1 = mg · P2 / (P1+P2) + maPlH/ (Pl2+P22)。同樣 地， T2=mg* PI/ (P1+P2) + maP2H/ ( P1 2 + P22 )。如以 上所述算出輪壓T 1、T2時，就對此成比例以扭力分配部 分配扭力。 於此’以驅動車輪6、8爲具有彈性的輪胎來算出輪 壓的比，但在可忽略驅動車輪6、8之彈性的狀況時，例 如只要算出驅動車輪6周圍的重力或慣性力造成的力之彎 矩和施加在驅動車輪8的輪壓Τ2的力之彎矩的平衡即 可。藉此就能夠算出力的彎矩Τ2。同樣地，從作用在驅 動車輪8周圍之重力和慣性力及作用在驅動車輪6的輪壓 之間的力之彎矩平衡就可算出輪壓Τ1。接著也可和所算 -10- (8) 1351380 出的輪壓成比例對扭力加以分配。 當和施加在驅動車輪6、8的輪壓成比例對扭力加以 分配時，是可獲得以下效果： (1) 前後的驅動車輪能夠分配到最佳扭力。 (2) 因此不會產生扭力超過或不足現象，不會因扭 力過大造成驅動車輪空轉，或因扭力不足造成驅動車輪受 制動而發出制動音的鳴聲。 φ ( 3 )由於難以產生制動或空轉，所以能夠以較大的 加減速度行走堆高式起重機。 (4) 由於前後的驅動車輪分配有最佳扭力，所以堆 高式起重機就難以產生振動。 (5) 由於前後的驅動車輪的扭力是形成平衡，所以 能夠減少車輪和行走用軌道接觸造成的粉塵。 實施例是以前後各1輪的堆高式起重機爲例示，但在 對前後各2輪的堆高式起重機進行4輪驅動時，可和實施 # 例相同設有分配至前輪的扭力，將該扭力以各1/2分配 至左右的前輪，同樣地算出分配至後輪的扭力將其以各1 /2分配至左右的後輪即可。於堆高式起重機的上部也設 有台車時’只要將昇降台以外部份形成的台車重心位置加 入下部台車及上部台車、塔然後進行決定即可。實施例是 不限定於堆高式起重機，也可應用在有軌道台車或以無軌 道行走在地上的無人搬運車等，特別是適合應用在具備著 塔和昇降台的行走台車。 -11 - (9) 1351380 【圖式簡單說明】 第1圖爲實施例堆高式起重機的要部側面圖。 第2圖爲表示實施例堆高式起重機的行走和昇降的控 制系統構成圖。 第3圖爲表示施加在實施例堆高式起重機的力之平衡 模式圖》 第4圖爲實施例堆高式起重機的輪壓T1、T2說明用 模式圖。 【主要元件符號說明】 2 :堆高式起重機 3 :行走用軌道 4 :台車 6 :後部驅動車輪 8 :前部驅動車輪 • 1 〇 :後部行走用馬達 1 2 :前部行走用馬達 1 4 :昇降用馬達 16 :塔 17 :鼓筒 1 8 :吊持材 2〇 :昇降台 2 2 :物品 24 :滑動式叉架 -12- (10) 1351380 26 :機上控制部 2 8 :地上側控制部 3 0、3 2 :雷射測距儀 40:昇降速度模式產生部 4 1、5 1 : PID控制部 42、52 :制振控制部 4 3 :伺服機構 φ 50:行走速度模式產生部 5 3 :扭力分配部 5 4、5 5 :伺服機構 G :重心 g :重力加減速度 a :行走加減速度 a2 :昇降加減速度 m:堆高式起重機的全質量 • m’ ：昇降台質量 m” ：昇降台以外的質量 H:堆高式起重機的重心高度 Η 2 :昇降台和物品的重心高度 Η3 :昇降台以外部份的重心高度 PI、Ρ2:重心至驅動車輪的水平方向距離 -13-

Claims (1)

1351380 __ ' 叫$ 4修(更)正替換頁 第096105095號專利申請案中文申請專利範圍修正本 民國100年6月16日修正 十、申請專利範圍 _ 一種行走台車，係具備有塔和沿著塔形成昇降的昇 降台’並沿著行走方向配置有複數驅動車輪的行走台車， 其特徵爲，設有： 輪壓檢測手段，係從昇降台的高度與昇降台上有無物 0 品、昇降台的昇降加減速度及上述昇降台以外部份的行走 台車的重心高度算出行走台車的重心高度，並從所算出的 高度和從重心到上述各驅動車輪爲止的水平距離及行走加 減速度來算出施加在上述各驅動車輪的輪壓比，及 扭力分配手段，係根據所算出的輪壓比對上述各驅動 車輪分配行走所需的扭力。