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叉车以及货叉控制方法与流程

作者:小编   发布时间:2024-07-27 03:28:53   点击量:

  叉车以及货叉控制方法与流程在图7中,示出以往的叉车1c。叉车1c具备保持载荷2的货叉3、以与工作油的流量相应的速度使货叉3升降的气缸4、控制工作油的流量的第一阀(例如,电磁比例控制阀)5、根据气缸压力(载荷2的载重)来限制在气缸4与第一阀5之间流动的工作油的流量的第二阀(例如流量调节阀)6、控制第一阀5的控制部27以及使货叉3的升降动作开始/停止的提升杆8。

  如图8所示,气缸4经由第二阀6以及第一阀5与叉车1c的液压部10连接。液压部10具备收容工作油的罐10a、将罐10a内的工作油供给至第一阀5的泵10b、驱动泵10b的马达10c、工作油的供给路径以及工作油的排出路径。

  控制部27具备基于提升杆8的杆角度来计算电流指令值的电流计算部27a、以及将与电流指令值相应的通电电流供给至第一阀5的电流供给部27b。对于杆角度而言,将提升杆8处于空档位置的情况设为零。例如,在杆角度为正的情况下货叉3下降,在杆角度为负的情况下货叉3上升,在杆角度为零的情况下货叉3停止。

  然而,在叉车1c中,在货叉3的升降动作的开始时以及停止时,存在载荷2沿上下方向振动的问题。作为该问题的解决方案,已知有使货叉3的升降速度以2个阶段变化的方法。根据该方法,由于因第一次的速度变化而产生的振动被因第二次的速度变化而产生的振动抵消,所以可抑制载荷2的振动(例如,参照专利文献1)。

  以下,以货叉3的下降动作的停止时为例进行说明。如图9(a)所示,在时刻t0,提升杆8的杆角度为x(x>0),货叉3以与杆角度x相应的速度下降。

  在时刻t1,若提升杆8的杆角度从x变为零,则电流计算部27a使电流指令值以2个阶段减少。若将杆角度为x时的电流指令值设为b3[ma],则电流计算部27a从时刻t1到时刻t1’使电流指令值从b3[ma]减少到其一半的b4[ma],从时刻t2到时刻t2’使电流指令值从b4[ma]减少到0[ma](参照图9(b))。

  电流供给部27b从时刻t1到时刻t1’使通电电流从b3[ma]减少到其一半的b4[ma],从时刻t2到时刻t2’使通电电流从b4[ma]减少到0[ma]。

  在载荷2的重心g上,在货叉3的下降速度发生第一次的速度变化的时刻t1,产生第一振动,在货叉3的下降速度发生第二次的速度变化的时刻t2,相对于第一振动相位相差180°,并且振幅与第一振动相同(严格来说,减少衰减量)产生第二振动(参照图9(c))。其结果,第一振动被第二振动抵消,可抑制载荷2的振动。

  在以往的叉车1c中,如上所述,与由第二阀6进行的工作油的流量限制无关地使货叉3的升降速度以2个阶段变化。因此,在通过第二阀6限制了工作油的流量的情况下,第一振动不能被第二振动充分抵消,抑制载荷2的振动的效果变小。

  本发明是鉴于上述情况而完成的,其课题在于提供一种即使在工作油的流量被限制的情况下也能够抑制载荷的振动的叉车以及货叉控制方法。

  为了解决上述课题,本发明的叉车的特征在于,具备:货叉,保持载荷;气缸,以与工作油的流量相应的升降速度来进行上述货叉的升降动作;第一阀,根据通电电流来控制上述工作油的流量;第二阀,根据对上述气缸施加的气缸压力来限制在上述气缸与上述第一阀之间流动的上述工作油的流量;控制部,对上述第一阀供给上述通电电流;以及操作部,使上述升降动作停止,上述叉车具备压力传感器,该压力传感器检测上述气缸压力,上述控制部基于上述气缸压力来计算上述第二阀的限制流量,并将上述限制流量作为上述第一阀的控制流量来计算上述通电电流的电流指令值,并将上述电流指令值作为最大值来使上述通电电流以2个阶段变化,从而在上述升降动作停止时使上述货叉以2个阶段减速。

  在上述叉车中,优选上述操作部开始上述升降动作,上述控制部通过基于上述气缸压力来计算上述限制流量,并将上述限制流量作为上述控制流量来计算上述电流指令值,并将上述电流指令值作为最大值来使上述通电电流以2个阶段变化,在上述升降动作开始时使上述货叉以2个阶段加速。

  在上述叉车中,优选上述控制部根据上述操作部的操作量来计算上述通电电流的第一指令值,在上述第一指令值比作为上述电流指令值的第二指令值大的情况下,将上述第二指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化,另一方面,在上述第一指令值比上述第二指令值小的情况下,将上述第一指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化。

  上述叉车具备存储部,储存有表示上述气缸压力与上述限制流量的关系的第一数据和表示上述通电电流与上述控制流量的关系的第二数据,上述控制部能够构成为具备:第一指令计算部,根据上述操作量来计算上述第一指令值;第二指令计算部,基于上述气缸压力和上述第一数据来计算上述限制流量,并基于上述限制流量与上述第二数据来计算上述第二指令值;以及电流供给部,在上述第一指令值比上述第二指令值大的情况下,将上述第二指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化,另一方面在上述第一指令值比上述第二指令值小的情况下,将上述第一指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化。

  在上述叉车中,上述第一指令计算部能够构成为,具备:速度计算部,根据上述操作量来计算上述升降速度的速度指令值;以及电流计算部,基于上述速度指令值来计算上述第一指令值。

  另外,为了解决上述课题,本发明的货叉控制方法是叉车的货叉控制方法,上述叉车具备:货叉,保持载荷;气缸,以与工作油的流量相应的升降速度来进行上述货叉的升降动作;第一阀,根据通电电流来控制上述工作油的流量;第二阀,根据对上述气缸施加的气缸压力来限制在上述气缸与上述第一阀之间流动的上述工作油的流量;控制部,对上述第一阀供给上述通电电流;以及操作部,使上述升降动作开始以及停止,上述货叉控制方法的特征在于,包括:上述控制部根据上述操作部的操作量来计算上述通电电流的第一指令值的第一步骤;上述控制部基于上述气缸压力来计算上述第二阀的限制流量,并将上述限制流量作为上述第一阀的控制流量来计算上述通电电流的第二指令值,并进行上述第一指令值与上述第二指令值的比较的第二步骤;以及上述控制部在上述比较的结果为上述第一指令值比上述第二指令值大的情况下,将上述第二指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化,另一方面在上述第一指令值比上述第二指令值小的情况下,将上述第一指令值作为最大值使上述通电电流以2个阶段变化的第三步骤,在上述升降动作开始时使上述货叉以2个阶段加速,在上述升降动作停止时使上述货叉以2个阶段减速。

  在上述货叉控制方法中,优选在上述第二步骤中,上述控制部基于表示上述气缸压力与上述限制流量的关系的第一数据,来计算上述限制流量,并基于表示上述通电电流与上述控制流量的关系的第二数据,来计算上述第二指令值。

  根据本发明,能够提供一种即使在工作油的流量被限制的情况下也能够抑制载荷的振动的叉车以及货叉控制方法。

  图3是表示第一实施方式中的下降动作停止时的(a)杆角度、(b)电流指令值以及(c)第一以及第二振动的图。

  图9是表示以往的叉车中的下降动作停止时的(a)杆角度、(b)电流指令值以及(c)第一以及第二振动的图。

  以下,参照附图,对本发明的叉车以及货叉控制方法的实施方式进行说明。此外,作为叉车以伸展型叉车为例进行说明。只要没有特别说明,前后、左右以及上下的方向为以伸展型叉车的车体为基准的方向。

  叉车1a具备保持载荷2的货叉3、以与工作油的流量相应的速度使货叉3升降的气缸4、第一阀5、第二阀6、控制部7以及提升杆8。提升杆8相当于本发明的“操作部”。

  叉车1a的操作人员能够通过使提升杆8从空档位置扳到上升侧(例如,后侧)来开始气缸4的伸长动作,并开始货叉3的上升动作。操作人员能够通过将提升杆8从空档位置扳到下降侧(例如,前侧)来开始气缸4的缩短动作,并开始货叉3的下降动作。另外,操作人员能够通过将提升杆8返回到空档位置,来停止气缸4的伸长动作或者缩短动作,并停止货叉3的上升动作或者下降动作。

  提升杆8包含角度检测单元(例如,电位计)。角度检测单元将提升杆8处于空档位置的情况下的杆角度(相当于本发明的“操作量”)设为零来检测杆角度,并输出与上述杆角度相关的信号。例如,在货叉3下降时杆角度为正,在货叉3上升时杆角度为负,在货叉3停止时杆角度为零。

  如图2所示,叉车1a还具备检测对气缸4施加的压力(气缸压力)的压力传感器9、液压部10以及存储部11。气缸4经由第二阀6以及第一阀5与液压部10连接。

  第一阀5例如由电磁比例控制阀构成,根据通电电流(例如,螺线管电流)来控制工作油的流量。若通电电流增大,则经过第一阀5的工作油的流量(控制流量)增大,若通电电流变小,则第一阀5的控制流量变小。

  第二阀6例如由流量调节阀构成,根据与载荷2的载重成比例的气缸压力来限制在气缸4与第一阀5之间流动的工作油的流量。对于第二阀6的限制流量而言,高压侧比低压侧小。例如,若气缸压力(载荷2的载重)较大,则存在第二阀6的限制流量比第一阀5的控制流量小的情况。本发明的目的在于在这样的情况下抑制载荷2的振动。

  压力传感器9是检测气缸4与第一阀5之间的油压(气缸压力)的油压传感器。气缸压力与载荷2的载重成比例地增大。压力传感器9通过检测气缸压力,间接地检测载荷2的载重。压力传感器9将与检测出的气缸压力具有线性关系的电压信号输出至控制部7的第二指令计算部7b。

  液压部10具备收容工作油的罐10a、将罐10a内的工作油供给至第一阀5的泵10b、驱动泵10b的马达10c、工作油的供给路径以及工作油的排出路径。

  控制部7例如由控制用ic(集成电路)构成,具备第一指令计算部7a、第二指令计算部7b以及电流供给部7c。存储部11例如由半导体存储器构成。在存储部11中,储存有表示气缸压力与第二阀6的限制流量的关系的数据(第一数据)、和表示通电电流与第一阀5的控制流量的关系的数据(第二数据)。

  第一指令计算部7a相当于以往的叉车1c中的电流计算部27a。第一指令计算部7a根据从提升杆8输入的杆角度来计算通电电流的第一指令值。例如,第一指令计算部7a预先具有表示杆角度与第一指令值的关系的数据,若输入杆角度,则基于上述数据来计算第一指令值。此外,上述数据也可以被储存至存储部11。

  第二指令计算部7b基于气缸压力和第一数据来计算第二阀6的限制流量,并将上述限制流量作为第一阀5的控制流量,根据第二数据来计算通电电流(第二指令值),并将第二指令值与第一指令值进行比较。在第一指令值为第二指令值以下的情况下,将以第一指令值为最大值的电流指令值输出至电流供给部7c,另一方面在第一指令值比第二指令值大的情况下,将以第二指令值为最大值的电流指令值输出至电流供给部7c。

  电流供给部7c将从第二指令计算部7b输入的电流指令值设为最大值,使通电电流以2个阶段均衡地变化。由此,货叉3的升降速度以2个阶段均衡地变化。

  作为其结果,在本实施方式的叉车1a中,在第二阀6的限制流量比第一阀5的控制流量小的情况下,第二指令计算部7b将根据气缸压力计算出的第二指令值作为电流指令值输出,电流供给部7c将第二指令值作为最大值,使通电电流以2个阶段均衡地变化。因此,根据本实施方式的叉车1a,即使在通过第二阀6限制了工作油的流量的情况下,也能够抑制载荷2的振动。

  本实施方式的货叉控制方法包括:第一指令计算部7a计算第一指令值的第一步骤;第二指令计算部7b输出电流指令值(第一指令值或者第二指令值)的第二步骤;以及电流供给部7c将电流指令值作为最大值使通电电流以2个阶段变化的第三步骤。

  以下,以货叉3的下降动作停止时为例,对第一~第三步骤进行具体说明。如图3(a)所示,在时刻t0,提升杆8的杆角度为x(x>0),货叉3以与杆角度x相应的速度下降。

  在时刻t1,若提升杆8的杆角度从x变为零,则第一指令计算部7a根据提升杆8的杆角度来计算通电电流的第一指令值。在这里,若将杆角度设为x时的通电电流设为b3[ma],则第一指令计算部7a将第一指令值计算为b3[ma]。第一指令计算部7a将第一指令值(b3[ma])输出至第二指令计算部7b(到此为止为第一步骤)。

  第二指令计算部7b若被输入第一指令值(b3[ma]),且从压力传感器9输入气缸压力,则基于气缸压力和存储部11中储存的第一数据,来计算第二阀6的限制流量。在气缸压力为p1[mpa],第一数据为图4(a)所示的数据的情况下,第二指令计算部7b将第二阀6的限制流量计算为f1[l/min]。

  接着,第二指令计算部7b将上述限制流量(f1[l/min])设为第一阀5的控制流量,根据存储部11中储存的第二数据来计算通电电流(第二指令值)。在第二数据是图4(b)所示的数据的情况下,第二指令计算部7b将第二指令值计算为b1[ma]。

  接着,第二指令计算部7b进行第一指令值(b3[ma])与第二指令值(b1[ma])的比较。在第一指令值(b3[ma])比第二指令值(b1[ma])大的情况下,第二指令计算部7b将第二指令值(b1[ma])作为电流指令值输出至电流供给部7c。

  此外,第二指令计算部7b在上述的比较中,进行从第一指令值减去第二指令值的运算,在运算结果为正的情况下,将从第一指令值减去上述运算结果所得的值,即第二指令值作为电流指令值输出至电流供给部7c。另一方面,在运算结果为零以下的情况下,第二指令计算部7b将第一指令值作为电流指令值输出至电流供给部7c(到此为止为第二步骤)。

  接着,如图3(b)所示,第二指令计算部7b使电流指令值以2个阶段变化。第二指令计算部7b从时刻t1到时刻t1’使电流指令值从b1[ma]减少到其一半的b2[ma],从时刻t2到时刻t2’使电流指令值从b2[ma]减少到0[ma]。

  由此,电流供给部7c从时刻t1到时刻t1’使通电电流从b1[ma]减少到其一半的b2[ma],从时刻t2到时刻t2’使通电电流从b2[ma]减少到0[ma](到此为止为第三步骤)。

  在这里,如图3(c)所示,时刻t2是第一振动的位移最先返回到零的时机。第一振动是在货叉3的下降速度发生第一次的速度变化的时刻t1,在载荷2的重心g上产生的振动。在时刻t2,使货叉3的下降速度发生第二次的速度变化,从而在载荷2的重心g产生第二振动。如上述那样,在使货叉3的下降速度以2个阶段均衡地减少的情况下,第二振动的振幅与第一振动几乎相同,相位与第一振动相差180°。其结果,第一振动被第二振动抵消,可抑制载荷2的振动。

  在时刻t2,在货叉3的下降速度发生第二次的速度变化的情况下,优选将与第一振动以及第二振动相关的振动数据储存至存储部11。与第一振动相关的振动数据例如是与第一振动的相位以及振幅、气缸压力以及通电电流的关系式相关的数据。同样地,与第二振动相关的振动数据例如是与第二振动的相位以及振幅、气缸压力以及通电电流的关系式相关的数据。第二指令计算部7b在时刻t1,基于上述振动数据来决定在货叉3的下降速度发生第二次的速度变化的时机(时刻t2)。

  作为其结果,在本实施方式的货叉控制方法中,在第二阀6的限制流量变得比第一阀5的控制流量小的情况下,第二指令计算部7b将根据气缸压力计算出的第二指令值作为电流指令值输出,电流供给部7c将第二指令值作为最大值,使通电电流以2个阶段均衡地变化。因此,根据本实施方式的货叉控制方法,即使在通过第二阀6限制了工作油的流量的情况下,也能够抑制载荷2的振动半岛·体育中国官方网站

  此外,在本实施方式中,以货叉3的下降动作停止时为例进行了说明,但在货叉3的下降动作开始时、货叉3的上升动作开始时以及货叉3的上升动作停止时,也能够抑制载荷2的振动。

  叉车1b只有控制部17的结构与第一实施方式不同。具体而言,如图6所示,在控制部17的第一指令计算部17a由速度计算部以及电流计算部构成的点与第一实施方式不同。

  速度计算部根据从提升杆8输入的杆角度,来计算货叉3的速度指令值。例如,速度计算部预先具有表示杆角度与速度指令值的关系的数据,若杆角度被输入,则基于上述数据来计算速度指令值。此外,上述数据也可以储存于存储部11。

  电流计算部基于由速度计算部计算出的速度指令值,来计算通电电流的第一指令值。例如,电流计算部预先具有表示速度指令值与第一指令值的关系的数据,若输入速度指令值,则基于上述数据来计算第一指令值。此外,上述数据也可以储存至存储部11。

  另外,在载荷2的重心g产生的第一以及第二振动的振幅与货叉3的速度具有线性关系。在未通过第二阀6限制工作油的流量的情况下,货叉3的速度与由第一阀5进行的工作油的给排量具有线性关系。然而,由于通电电流和上述给排量处于非线性关系,所以即使将电流指令值设为1/2并将通电电流设为1/2,也有给排量(货叉3的下降速度)不成为1/2的情况。即,存在无法使第一振动的振幅与第二振动的振幅一致的情况,在该情况下,存在无法利用第二振动高效地抵消第一振动,无法充分地减少载荷2的振动的可能。

  对于这一点,在本实施方式的叉车1b中,由于通过速度计算部来计算与振动的振幅具有线的速度指令值,所以能够容易地使第一振动的振幅与第二振动的振幅一致。另外,根据本实施方式的叉车1b,即使在通过第二阀6限制了工作油的流量的情况下,也能够抑制载荷2的振动。

  本实施方式的货叉控制方法在包括如下步骤的点与第一实施方式共用:第一指令计算部17a计算第一指令值的第一步骤、第二指令计算部17b输出电流指令值(第一指令值或者第二指令值)的第二步骤、以及电流供给部17c将电流指令值作为最大值使通电电流以2个阶段变化的第三步骤。

  另一方面,本实施方式的货叉控制方法在如下的点与第一实施方式不同:在第一步骤中,速度计算部计算货叉3的速度指令值,电流计算部基于速度指令值来计算第一指令值。

  作为其结果,在本实施方式的货叉控制方法中,由于速度计算部计算与振动的振幅具有线的速度指令值,所以能够容易地使第一振动的振幅与第二振动的振幅一致。另外,根据本实施方式的货叉控制方法,即使在通过第二阀6限制了工作油的流量的情况下,也能够抑制载荷2的振动。

  使货叉3以2个阶段减速(或者加速)时的速度变化率能够适当地变更。例如,也可以在升降动作开始时,极力缩短速度变化的时间,并使货叉3以2个阶段一口气地下降(或者上升)。由此,能够减少升降动作开始时的货叉3的动作延迟。

  在上述第一实施方式中,电流供给部7c将从第二指令计算部7b输入的电流指令值设为最大值,使通电电流以2个阶段均衡地变化,但无需必须均衡地变化。例如,也可以考虑第一振动的衰减量(例如,5[ma]),在第一次(从时刻t1到时刻t1’)使电流指令值从b1[ma]减少到b2-5[ma],在第二次(从时刻t2到时刻t2’)使电流指令值从b2-5[ma]减少到0[ma]。

  第一阀5只要能够根据通电电流控制工作油的流量即可,能够适当地变更结构。第二阀6只要根据气缸压力限制在气缸4与第一阀5之间流动的工作油的流量即可,能够适当地变更结构。

  控制部7、17只要基于气缸压力来计算第二阀6的限制流量,并将限制流量作为第一阀5的控制流量来计算通电电流的电流指令值,并将电流指令值作为最大值使通电电流以2个阶段变化即可,能够适当地变更结构。

  1…叉车;2…载荷;3…货叉;4…气缸;5…第一阀;6…第二阀;7、17…控制部;7a…第一指令计算部;7b…第二指令计算部;7c…电流供给部;8…提升杆;9…压力传感器;10…液压部;10a…罐;10b…泵;10c…马达;11…存储部。

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