JP3602006B2

JP3602006B2 - Control device for forklift cargo handling cylinder

Info

Publication number: JP3602006B2
Application number: JP18505599A
Authority: JP
Inventors: 昌幸高村; 郁夫早間
Original assignee: 小松フォークリフト株式会社
Priority date: 1999-06-30
Filing date: 1999-06-30
Publication date: 2004-12-15
Anticipated expiration: 2019-06-30
Also published as: JP2001010795A

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シリンダの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォークリフトの荷役用作業機を駆動する油圧シリンダの制御装置として、次のようなものが知られている。図５は、フォークリフトの油圧回路の構成図であり、以下同図に基づいて従来技術を説明する。
【０００３】
同図において、フォークリフトは、チェーン２を介して作業機であるフォーク１を昇降させるリフトシリンダ３を有している。このリフトシリンダ３を駆動するフォークリフトの油圧回路は、リフトシリンダ３に作動油を供給する油圧ポンプ６と、フォーク１を操作する操作レバー１０と、この操作レバー１０の操作量Ｌを検出する操作量検出器１３と、この操作量Ｌに基づいて油圧回路を制御するコントローラ９と、コントローラ９の出力電流ｉに基づいてリフトシリンダ３に供給される作動油の流量及び方向を制御する比例電磁弁８とを備えている。
コントローラ９は、ポンプモータ７を回転させて油圧ポンプ６を駆動すると共に、検出された操作レバー１０の操作量Ｌに基づき、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂに指令電流ｉを流す。ソレノイド１２Ａ，１２Ｂは、この指令電流ｉに応じてスプールを駆動してバルブ開度Ｔを調整し、指令電流ｉに略比例する流量の作動油をリフトシリンダ３に流している。
【０００４】
図６に、中立位置にあった操作レバー１０を所定の操作量Ｌだけ操作し、その後に中立位置に戻したときの、レバー操作量Ｌ、コントローラ９の指令電流ｉ、及びバルブ開度Ｔのタイムチャートを示す。
【０００５】
時刻ｔ１において、操作レバー１０が操作されると、操作量検出器１３によって検出される操作レバー１０の操作量Ｌが増大する。
操作量Ｌが時刻ｔ２において所定の操作閾値Ｌ１を越えると、コントローラ９は指令電流ｉとして所定の電流初期値ｉ０を出力する。これに伴い、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂの動きに伴う時間遅れΔｔ１の後、時刻ｔ４においてスプールが動き始め、バルブ開度Ｔは開度初期値Ｔ０となる。
操作量Ｌの増大に伴い、コントローラ９はこれに略比例して指令電流ｉを増大させ、バルブ開度Ｔに応じた流量の作動油が比例電磁弁８を通過する。そして、バルブ開度Ｔの増加に伴ってバルブ開度Ｔが開度閾値Ｔ１を越えるとリフトシリンダ３が動き始め、フォーク１を上昇又は下降させる。
【０００６】
時刻ｔ５において、運転者が操作レバー１０を所望の操作量ＬＭまで動かして止めると、コントローラ９は指令電流ｉをこの操作量ＬＭに応じた指令電流ｉＭに固定する。これにより、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂは時間遅れΔｔ１の後、バルブ開度Ｔを指令電流ｉＭに応じたバルブ開度ＴＭに固定する。
【０００７】
時刻ｔ７において運転者が操作レバー１０を操作位置から元の中立位置に向けて動かすと、操作量Ｌが減少を開始する。これに伴い、コントローラ９は、操作量Ｌに略比例させて指令電流ｉを減少させる。
これにより、バルブ開度Ｔは時間遅れΔｔ１の後、時刻ｔ８から指令電流ｉに略比例して減少し、作動油の流量が減少する。
そして、時刻ｔ９において運転者が操作レバー１０を中立位置に戻すと、コントローラ９は、指令電流ｉとして電流初期値ｉ０を出力する。これに伴い、バルブ開度Ｔはほぼ開度初期値Ｔ０となり、開度閾値Ｔ１よりも低くなるために作動油が流れなくなって、リフトシリンダ３の動作が停止する。
【０００８】
このとき、操作レバー１０を所定の速度閾値Ｖ１以上の操作速度で操作した場合、指令電流ｉの傾きと操作レバー１０の操作量Ｌの傾きとを一致させると、作動油の流れが急激に変化するために、作業機の起動や停止の際に衝撃が発生することがある。これを防止するため、指令電流ｉの傾きを操作レバー１０の操作量Ｌの傾きよりもゆるやかにして増減させるという手段が考えられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術には、次に述べるような課題がある。
【００１０】
図７に、リフトシリンダ３が上昇又は下降を行なっている状態から、操作レバー１０を急激に動かして中立位置に戻した場合のタイムチャートを示す。
時刻ｔ７において運転者が操作レバー１０を操作位置から元の中立位置に向けて急激に操作すると、操作量Ｌは図６のタイムチャートに示したものよりも急激な傾きで減少する。これに伴い、コントローラ９は、操作量Ｌの減少の傾きよりも小さな所定の傾きで指令電流ｉを減少させる。この所定の傾きは、例えば操作を開始した際に衝撃の発生しない最大の傾きに基づいて定められる。
即ち、操作量Ｌの減少の傾きよりも指令電流ｉの減少の傾きを小さくしているため、運転者による操作レバーの操作に対し、コントローラ９による指令電流ｉの増減には、時間遅れΔｔ２が生じる。
指令電流ｉの減少に伴い、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂの遅れに基づく時間遅れΔｔ１の後、バルブ開度Ｔは時刻ｔ８から指令電流ｉに略比例して減少し、作動油の流量が減少する。
【００１１】
そして、時刻ｔ９において運転者が操作レバー１０を中立位置に戻すと、コントローラ９は、時間遅れΔｔ２の後に、時刻ｔ１０において指令電流ｉとして電流初期値ｉ０を出力する。このとき、バルブ開度Ｔは指令電流ｉに対して時間遅れΔｔ１を有しているため、時刻ｔ１０においては、まだ「バルブ開度Ｔ＝Ｔ２」という値を取っている。このバルブ開度Ｔ２は、開度閾値Ｔ１よりも高いために相当量の作動油が流れている。
ところが、コントローラ９は指令電流ｉが電流初期値ｉ０となった直後に指令電流ｉとしてゼロを出力するため、いきなり「バルブ開度Ｔ＝０」となる。これにより、流れていた作動油が急激に停止させられ、リフトシリンダ３の動作が急停止することになる。その結果、フォーク１等の作業機が急激に停止して衝撃が発生し、荷役や運転者の身体が揺れて荷役作業の作業性が低下するなどの課題が発生する。
本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、作業機の操作手段を急停止させる場合にも、衝撃を発生することのない荷役シリンダの制御装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【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、
フォークリフトの作業機を操作する操作手段と、
操作手段の操作量及び操作速度を検出する操作量検出器と、
作業機を駆動する荷役シリンダと、
作動油を供給する油圧源と、
入力する指令電流に応じて油圧源から荷役シリンダに流れる作動油の流量を制御する比例電磁弁と、
操作量に応じた指令電流を比例電磁弁に出力するコントローラとを備え、
コントローラは、比例電磁弁に出力する指令電流の初期値を荷役シリンダが実際に作動しない範囲での略最大値とし、かつ、所定の速度閾値以上で操作量が変位したときに、増減の速度を所定の最大値に抑えて設定した指令電流を比例電磁弁に出力するフォークリフトの荷役シリンダの制御装置において、
コントローラは、操作手段を非中立位置から中立位置に向けて操作する際の操作速度を所定の速度閾値と比較し、操作速度が速度閾値よりも大きい場合に指令電流を前記初期値よりも小さな目標指令電流まで下げてからゼロ値を出力している。
【００１３】
第１発明によれば、操作手段を非中立位置から中立位置に向けて操作する際に操作手段の操作速度を所定の速度閾値と比較し、操作速度が速度閾値よりも大きい場合に指令電流を前記初期値よりも小さな値としてからゼロ値を出力している。
これにより、比例電磁弁を通過する作動油の流量がほぼゼロとなってから比例電磁弁の駆動を停止することになるので、荷役シリンダが滑らかに停止状態に移る。従って、操作手段を急激に操作しても停止の際に衝撃が発生せず、運転者の身体や荷役が揺れることが少ないので、荷役作業の作業性が良好となる。
【００１４】
また、第２発明は、第１発明記載のフォークリフトの荷役シリンダの制御装置において、
前記目標指令電流を、作業機の負荷に応じて変化させている。
【００１５】
第２発明によれば、目標指令電流を作業機の負荷に応じて変化させ、指令電流がこの目標指令電流に達してからゼロ値を出力している。
フォーク等の作業機は、搭載されている負荷の状態により、荷役シリンダの動き出すバルブ開度の開度閾値が変化する。これに伴い、負荷の状態によって目標指令電流を変化させることにより、荷役シリンダがほぼ動かなくなってから指令電流をゼロとしているので、より確実に急停止の際の衝撃を抑制することができる。
また、軽負荷の場合には、フォークの移動速度が大きいために勢いがついて、バルブ開度が開度閾値となっても、フォークが停止しない場合がある。従って、このような場合には、例えばバルブ開度が開度閾値よりもかなり小さくなるまで、指令電流を減少させてからゼロ値とすれば、確実に急停止の際の衝撃を抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照しながら、本発明による実施形態を詳細に説明する。尚、各実施形態において、前記従来技術の説明に使用した図、及びその実施形態よりも前出の実施形態の説明に使用した図と同一の要素には同一符号を付し、重複説明は省略する。
【００１７】
まず、第１実施形態を説明する。本実施形態によるフォークリフトの油圧回路の構成図は、図５と同様である。
同図において、フォークリフトは荷役を搭載するフォーク１と、作動油によって駆動されるリフトシリンダ３と、このリフトシリンダ３の動きに基づいてフォーク１を昇降させるチェーン２とを備えている。
リフトシリンダ３を駆動するフォークリフトの油圧回路は、リフトシリンダ３に作動油を供給する油圧ポンプ６と、フォーク１を操作する操作レバー１０と、この操作レバー１０が操作された操作量Ｌを検出する操作量検出器１３と、操作レバー１０の操作量Ｌに基づいて油圧回路を制御するコントローラ９とを備えている。
油圧ポンプ６とリフトシリンダ３とは油圧配管４によって接続されており、その間にリフトシリンダ３に供給される作動油の流量及び方向を制御する比例電磁弁８が配置されている。
【００１８】
比例電磁弁８は、コントローラ９と電気的に接続された２個のソレノイド１２Ａ，１２Ｂを備えており、これらのソレノイド１２Ａ，１２Ｂは、コントローラ９からの指令電流ｉによって駆動される。
運転者が操作レバー１０を操作すると、操作量検出器１３はその操作量Ｌ及び操作方向を検出し、検出信号をコントローラ９に出力する。コントローラ９は、検出信号の入力に伴い、検出信号から算出した操作レバー１０の操作方向及び操作量Ｌに基づいて比例電磁弁８のソレノイド１２Ａ，１２Ｂに指令電流ｉを出力する。ソレノイド１２Ａ，１２Ｂは、操作レバー１０の操作方向に応じて、スプールを上昇位置Ｕ、中立位置Ｎ、又は下降位置Ｄのいずれかに移動させる。スプールが上昇位置Ｕにあるときは、油圧ポンプ６からリフトシリンダ３のボトム側に作動油を供給し、中立位置Ｎにあるときは作動油の流れを停止し、下降位置Ｄにあるときは、作動油をリフトシリンダ３のボトム側から油圧タンク５に流している。これらの位置にスプールを移動させることにより、リフトシリンダ３はそれぞれフォーク１を上昇、停止又は下降させる。
また、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂは指令電流ｉに略比例して比例電磁弁８のバルブ開度Ｔを増減し、指令電流ｉに略比例する流量の作動油を流してリフトシリンダ３の上昇又は下降速度を制御している。
【００１９】
図１に、操作レバー１０を操作したときにコントローラ９が比例電磁弁８を制御するフローチャートを示す。なお、以下、フローチャートでは各ステップ番号にＳを付して表す。
同図において、コントローラ９は操作量検出器１３の検出信号に基づき、操作レバー１０が操作されているか否かを判断し（Ｓ１）、操作されていなければＳ１に戻る。Ｓ１で操作レバー１０が操作されると、操作レバー１０の操作速度Ｖを所定の速度閾値Ｖ１と比較する（Ｓ２）。そして、この操作レバー１０の操作速度Ｖが速度閾値Ｖ１未満のとき（以下、ゆるやかな操作と言う）は、図６に示した従来技術と同様の、ゆるやかな操作時のタイムチャートに従って比例電磁弁８を制御して（Ｓ３）、Ｓ１に戻る。また、操作レバー１０の操作速度Ｖが速度閾値Ｖ１以上のとき（以下、急激な操作と言う）は、後述する急激な操作時のタイムチャートに従って比例電磁弁８を制御して（Ｓ４）、Ｓ１に戻る。
【００２０】
図２に、上述した急激な操作によって、操作レバー１０を中立位置から上昇位置又は下降位置に操作し、その後中立位置に戻す際のレバー操作量Ｌ、コントローラ９から出力する指令電流ｉ、及び比例電磁弁８のバルブ開度Ｔのタイムチャートを示す。
【００２１】
時刻ｔ１において、操作レバー１０が中立位置から上昇位置又は下降位置に操作されると、操作レバー１０の操作量Ｌが増加する。そして、操作量Ｌが時刻ｔ２において所定の操作閾値Ｌ１を越えると、コントローラ９は指令電流ｉとして所定の電流初期値ｉ０を出力する。
操作量Ｌの増大に伴い、コントローラ９は、操作量Ｌの増大の傾きよりも小さな所定の傾きｍ１で指令電流ｉを増大させる。この所定の傾きｍ１より大きな傾きで指令電流ｉを増大させると、操作の際に作動油の流れが急激に変化してリフトシリンダ３に衝撃が発生する。従ってこの傾きｍ１は、例えば操作を開始した際に衝撃の発生しない最大の傾きに基づいて定められる。
そして、ソレノイド１２Ａ，１２Ｂの動きに伴う時間遅れΔｔ１の後、時刻ｔ４においてスプールが動き始め、バルブ開度Ｔは開度初期値Ｔ０となり、作動油が比例電磁弁８を通過する。そして、バルブ開度Ｔが開度閾値Ｔ１を越えると、リフトシリンダ３が駆動され、フォーク１を上昇又は下降させる。
【００２２】
比例電磁弁８が動きを開始する時刻ｔ４から、操作レバー１０が中立に向かって動き始めるｔ７までについては、図６のゆるやかな制御時のタイムチャートと同様であり、説明を省略する。
【００２３】
時刻ｔ７において、運転者が操作レバー１０を操作位置から元の中立位置に向けて動かすと、操作量Ｌが減少する。これに伴い、コントローラ９は、操作量Ｌの減少の傾きよりも小さな所定の傾きで指令電流ｉを減少させる。
これにより、時間遅れΔｔ１の後、バルブ開度Ｔは時刻ｔ８から指令電流ｉに略比例して減少し、作動油の流量も減少する。
そして、時刻ｔ９において運転者が操作レバー１０を中立位置に戻すと、コントローラ９は、電流初期値ｉ０を出力した後も、時刻ｔ１１で電流初期値ｉ０よりも小さな目標指令電流ｉｎとなるまで指令電流ｉを減少させる。これに伴い、バルブ開度Ｔは開度閾値Ｔ１よりも小さなバルブ開度Ｔｎまで滑らかに減少し、比例電磁弁８を作動油が流れなくなってリフトシリンダ３の動作が停止する。
尚、同図では正確に「バルブ開度Ｔｎ＝開度初期値Ｔ０」となるように描かれているが、これに限られるものではなく、バルブ開度Ｔｎが開度閾値Ｔ１よりも低くなるまで、指令電流ｉを減少させるようにすればよい。
【００２４】
またこのとき、フォーク１等の作業機に荷役が搭載されている重負荷状態と、何も搭載されていないか軽い荷役が搭載されているかの軽負荷状態とでは、リフトシリンダ３の動き出す開度閾値Ｔ１が異なり、軽負荷状態のほうが開度閾値Ｔ１は小さい値となる。従って、軽負荷状態であるか重負荷状態であるかを図示しない検知手段（例えばリフトシリンダ３の圧力を検出する圧力検出器が好適である）で検知し、その状態に応じて開度閾値Ｔ１を変化させるのがよい。そして、この変化させた開度閾値Ｔ１よりもバルブ開度Ｔが小さくなるまで指令電流ｉを減少させてからゼロとすることにより、より確実にリフトシリンダ３を滑らかに停止させることが可能である。
また、軽負荷の場合には、フォーク１の移動速度が大きく、勢いがついているために、操作レバー１０を中立状態に戻したときに停止しにくくなっている。即ち、バルブ開度Ｔが開度閾値Ｔ１となっても、フォーク１が停止しない場合がある。従って、軽負荷の場合には、バルブ開度Ｔが開度閾値Ｔ１よりもかなり小さくなるまで、指令電流ｉを減少させてからゼロとする必要がある。
【００２５】
以上説明したように本実施形態によれば、所定の速度閾値Ｖ１以上の操作速度Ｖで操作レバー１０を中立状態に向けて操作したときに、コントローラ９が指令電流ｉを電流初期値ｉ０よりも小さな目標指令電流ｉｎまで減少させてからゼロとしている。
これにより、比例電磁弁８に流れる作動油の流量がゼロ近くまで滑らかに減少してから指令電流ｉを停止するので、リフトシリンダの停止が滑らかに行なわれる。従って、急激な停止操作を行なったときにも急に作動油が止まることがなく、作業機が滑らかに停止するので、停止の衝撃が殆んどなく、荷役作業の作業性が向上する。
【００２６】
次に、第２実施形態を説明する。図３は第２実施形態によるフォークリフトの油圧回路の回路構成図を示している。
同図において、フォークリフトは、コントローラ９に接続され、リフトシリンダ３を操作する第１、第２の操作スイッチ１１Ａ，１１Ｂを備えている。例えば第１の操作スイッチ１１Ａを押すことによってコントローラ９は比例電磁弁８に指令電流ｉを出力し、リフトシリンダ３を所定の速度で上昇させ、第１の操作スイッチ１１Ａを離すことにより、上昇を止めるようになっている。また、第２の操作スイッチ１１Ｂを押すことにより、リフトシリンダ３を所定の速度で下降させ、第２の操作スイッチ１１Ｂを離すことにより、下降を止めるようになっている。
また、リフトシリンダ３に接続された油圧配管４には、コントローラ９に接続された圧力検出器１４が接続されていて、コントローラ９は油圧配管４の圧力を検出することにより、リフトシリンダ３にかかる負荷を検出することが可能である。
【００２７】
図４に、スイッチを操作した際のスイッチの操作Ｇ、コントローラ９が出力する指令電流ｉ、及びバルブ開度Ｔのタイムチャートを示す。時刻ｔ２１に操作スイッチ１１Ａ，１１Ｂが押されてオンとなると、コントローラ９は電流初期値ｉ０を出力し、この指令電流ｉを所定の傾きに従って増加させる。これに伴い、時間遅れΔｔ１の後、時刻ｔ２２においてバルブ開度Ｔは開度初期値Ｔ０となり、ここから指令電流ｉの傾きに略比例して増加する。
このときコントローラ９は、負荷の大きさによって、指令電流ｉの目標値を変化させる。例えば負荷が所定値より大きい場合には大きい目標値ｉＭＨに、負荷が所定値より小さい場合には、小さい目標値ｉＭＬに達するようにする。従ってバルブ開度Ｔも、負荷が所定値より大きい場合には大きいバルブ開度ＴＭＨに、負荷が所定値より小さい場合には、小さいバルブ開度ＴＭＬで一定となる。これにより、負荷の大きさに関わらず、ほぼ一定の速度でリフトシリンダ３を動かすようにしている。
【００２８】
そして、時刻ｔ２３に操作スイッチ１１Ａ，１１Ｂが離されてオフとなると、コントローラ９は指令電流ｉを所定の傾きに従って減少させる。これに伴い、時間遅れΔｔ１の後、バルブ開度Ｔは時刻ｔ２４から減少を始め、指令電流ｉの傾きに略比例して減少する。
そしてコントローラ９は、図２のタイムチャートと同様に、電流初期値ｉ０よりも低い目標指令電流ｉｎまで指令電流ｉを下げてから、時刻ｔ２５において指令電流ｉをゼロとしている。従って、バルブ開度Ｔも時間遅れΔｔ１を有しながらこれに追随し、時刻ｔ２５において開度閾値Ｔ１よりも低いバルブ開度Ｔｎまで下がっている。これにより、作動油の流量がほとんど流れなくなるところまで滑らかに減少した後、バルブ開度Ｔをゼロとしているので、滑らかにリフトシリンダ３の動きが停止する。
【００２９】
以上説明したように本実施形態によれば、コントローラ９は、操作スイッチ１１Ａ，１１Ｂによってリフトシリンダ３を動かす場合には、急激な操作であると判断し、指令電流ｉを電流初期値ｉ０よりも低い目標指令電流ｉｎまで下げてから、ゼロとしている。
これにより、第１実施形態と同様に、操作スイッチ１１Ａ，１１Ｂによって荷役シリンダを動かす場合にも、荷役シリンダが動作状態から急に停止するということがない。従って、作業機を操作する際にフォークリフトに衝撃が発生せず、荷役作業の作業性が良好となる。
【００３０】
尚、上記各実施形態では、荷役シリンダとしてフォーク１を昇降するリフトシリンダ３を例に取って説明したが、本発明の応用範囲はこれに限られるものではない。即ち、マストを傾動するチルトシリンダや、アタッチメントとしてフォークリフトに付設した他のシリンダ等の、荷役作業を行なうためのフォークリフトの荷役シリンダすべてについて応用可能である。
また、油圧ポンプ６は、通常は操作レバー１０を操作したときだけコントローラ９からの指令によってポンプモータ７を回転させて運転するようにしているが、これは常時運転していてもよい。
また、ソレノイドの時間遅れΔｔ１は、常に一定であるように説明したが、必ずしも一定というものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態によるコントローラがリフトシリンダを制御するフローチャート。
【図２】コントローラがリフトシリンダを制御するタイムチャート。
【図３】第２実施形態によるフォークリフトの油圧回路の構成図。
【図４】コントローラがリフトシリンダを制御するタイムチャート。
【図５】従来技術によるフォークリフトの油圧回路の構成図。
【図６】コントローラがリフトシリンダを制御するタイムチャート。
【図７】コントローラがリフトシリンダを制御するタイムチャート。
【符号の説明】
１：フォーク、２：チェーン、３：リフトシリンダ、４：油圧配管、５：油圧タンク、６：油圧ポンプ、７：ポンプモータ、８：比例電磁弁、９：コントローラ、１０：操作レバー、１１：操作スイッチ、１２：ソレノイド、１３：操作量検出器、１４：圧力検出器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a loading cylinder of a forklift.
[0002]
[Prior art]
The following is known as a control device of a hydraulic cylinder for driving a working machine for loading and unloading a forklift. FIG. 5 is a configuration diagram of a hydraulic circuit of a forklift, and the related art will be described below with reference to FIG.
[0003]
In the figure, the forklift has a lift cylinder 3 for lifting and lowering a fork 1 as a working machine via a chain 2. The hydraulic circuit of the forklift that drives the lift cylinder 3 includes a hydraulic pump 6 that supplies hydraulic oil to the lift cylinder 3, an operation lever 10 that operates the fork 1, and an operation amount that detects an operation amount L of the operation lever 10. A detector 13, a controller 9 for controlling a hydraulic circuit based on the operation amount L, and a proportional solenoid valve 8 for controlling the flow rate and direction of hydraulic oil supplied to the lift cylinder 3 based on an output current i of the controller 9 And
The controller 9 drives the hydraulic pump 6 by rotating the pump motor 7 and sends a command current i to the solenoids 12A and 12B based on the detected operation amount L of the operation lever 10. The solenoids 12A and 12B drive the spool in accordance with the command current i to adjust the valve opening T, and flow the hydraulic oil to the lift cylinder 3 at a flow rate substantially proportional to the command current i.
[0004]
FIG. 6 shows the relationship between the lever operation amount L, the command current i of the controller 9 and the valve opening degree T when the operation lever 10 at the neutral position is operated by a predetermined operation amount L and thereafter returned to the neutral position. 3 shows a time chart.
[0005]
When the operation lever 10 is operated at time t1, the operation amount L of the operation lever 10 detected by the operation amount detector 13 increases.
When the operation amount L exceeds a predetermined operation threshold L1 at time t2, the controller 9 outputs a predetermined current initial value i0 as the command current i. Accordingly, after a time delay Δt1 due to the movement of the solenoids 12A and 12B, the spool starts to move at time t4, and the valve opening T becomes the opening initial value T0.
As the operation amount L increases, the controller 9 increases the command current i substantially in proportion thereto, and the hydraulic oil having a flow rate corresponding to the valve opening degree T passes through the proportional solenoid valve 8. Then, when the valve opening T exceeds the opening threshold T1 with an increase in the valve opening T, the lift cylinder 3 starts moving, and the fork 1 is raised or lowered.
[0006]
At time t5, when the driver moves the operation lever 10 to the desired operation amount LM and stops it, the controller 9 fixes the command current i to the command current iM corresponding to the operation amount LM. As a result, the solenoids 12A and 12B fix the valve opening T to the valve opening TM according to the command current iM after the time delay Δt1.
[0007]
At time t7, when the driver moves the operation lever 10 from the operation position toward the original neutral position, the operation amount L starts to decrease. Accordingly, the controller 9 decreases the command current i in substantially proportion to the operation amount L.
Thus, the valve opening degree T decreases substantially in proportion to the command current i from time t8 after the time delay Δt1, and the flow rate of the hydraulic oil decreases.
Then, when the driver returns the operation lever 10 to the neutral position at time t9, the controller 9 outputs the current initial value i0 as the command current i. Accordingly, the valve opening T becomes substantially the opening initial value T0 and becomes lower than the opening threshold T1, so that the hydraulic oil stops flowing and the operation of the lift cylinder 3 stops.
[0008]
At this time, when the operation lever 10 is operated at an operation speed equal to or higher than the predetermined speed threshold value V1, if the inclination of the command current i and the inclination of the operation amount L of the operation lever 10 are matched, the flow of the hydraulic oil changes abruptly. Therefore, an impact may be generated when the working machine is started or stopped. In order to prevent this, a means has been considered in which the gradient of the command current i is increased and decreased more gradually than the gradient of the operation amount L of the operation lever 10.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional technique has the following problems.
[0010]
FIG. 7 shows a time chart when the operation lever 10 is suddenly moved to return to the neutral position from the state where the lift cylinder 3 is moving up or down.
When the driver suddenly operates the operation lever 10 from the operation position to the original neutral position at time t7, the operation amount L decreases with a steeper slope than that shown in the time chart of FIG. Accordingly, the controller 9 decreases the command current i with a predetermined gradient smaller than the gradient of the decrease of the operation amount L. The predetermined inclination is determined based on, for example, a maximum inclination at which no impact occurs when the operation is started.
That is, since the slope of the decrease in the command current i is smaller than the slope of the decrease in the operation amount L, the time delay Δt2 between the increase and decrease of the command current i by the controller 9 with respect to the operation of the operation lever by the driver. Occurs.
As the command current i decreases, after a time delay Δt1 based on the delay of the solenoids 12A and 12B, the valve opening T decreases substantially in proportion to the command current i from time t8, and the flow rate of the hydraulic oil decreases.
[0011]
Then, when the driver returns the operation lever 10 to the neutral position at time t9, the controller 9 outputs the current initial value i0 as the command current i at time t10 after the time delay Δt2. At this time, since the valve opening T has a time delay Δt1 with respect to the command current i, the value “valve opening T = T2” is still taken at time t10. Since the valve opening T2 is higher than the opening threshold T1, a considerable amount of hydraulic oil flows.
However, the controller 9 outputs zero as the command current i immediately after the command current i becomes the current initial value i0, so that the valve opening degree T = 0. As a result, the flowing hydraulic oil is suddenly stopped, and the operation of the lift cylinder 3 is suddenly stopped. As a result, a work machine such as the fork 1 is suddenly stopped to generate an impact, which causes problems such as a decrease in the workability of the cargo handling operation due to the swinging of the cargo handling and the driver's body.
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a control device for a cargo handling cylinder that does not generate an impact even when the operating means of a work machine is suddenly stopped. .
[0012]
Means for Solving the Problems, Functions and Effects
In order to achieve the above object, the first invention provides:
Operating means for operating a forklift working machine;
An operation amount detector for detecting an operation amount and an operation speed of the operation means,
A loading cylinder that drives the work machine,
A hydraulic source for supplying hydraulic oil,
A proportional solenoid valve that controls the flow rate of hydraulic oil flowing from the hydraulic source to the cargo handling cylinder in accordance with the input command current;
A controller that outputs a command current according to the operation amount to the proportional solenoid valve,
The controller sets the initial value of the command current output to the proportional solenoid valve to a substantially maximum value within a range in which the cargo handling cylinder does not actually operate, and, when the operation amount is displaced at a predetermined speed threshold or more, the controller determines the increase / decrease speed. In a control device of a forklift loading cylinder that outputs a command current set to a predetermined maximum value to a proportional solenoid valve,
The controller compares the operation speed when operating the operation means from the non-neutral position to the neutral position with a predetermined speed threshold, and when the operation speed is higher than the speed threshold, sets the command current to a target current smaller than the initial value. Zero value is output after reducing to the command current.
[0013]
According to the first invention, when operating the operating means from the non-neutral position to the neutral position, the operating speed of the operating means is compared with a predetermined speed threshold, and when the operating speed is higher than the speed threshold, the command current is increased. The zero value is output after the value is smaller than the initial value.
Thereby, the drive of the proportional solenoid valve is stopped after the flow rate of the hydraulic oil passing through the proportional solenoid valve becomes substantially zero, so that the cargo handling cylinder smoothly shifts to the stopped state. Therefore, even if the operating means is suddenly operated, no impact is generated at the time of stoppage and the driver's body and cargo handling are less likely to shake, so that the workability of the cargo handling work is improved.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the control device for a loading cylinder of a forklift according to the first aspect,
The target command current is changed according to the load of the work implement.
[0015]
According to the second aspect, the target command current is changed according to the load of the work implement, and the zero value is output after the command current reaches the target command current.
In a work machine such as a fork, the opening threshold value of the valve opening at which the cargo handling cylinder starts moving changes depending on the state of the load mounted. Along with this, by changing the target command current according to the load state, the command current is set to zero after the cargo handling cylinder has almost stopped moving, so that the impact at the time of sudden stop can be more reliably suppressed.
In the case of a light load, there is a case where the fork does not stop even if the valve opening reaches the opening threshold because the moving speed of the fork is high and the momentum increases. Therefore, in such a case, if the command current is reduced to zero value until the valve opening becomes considerably smaller than the opening threshold, for example, it is possible to surely suppress the impact at the time of sudden stop. it can.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the embodiments, the same reference numerals are given to the same elements as those used in the description of the related art and the drawings used in the description of the embodiments earlier than the embodiment, and the overlapping description is omitted. I do.
[0017]
First, a first embodiment will be described. The configuration diagram of the hydraulic circuit of the forklift according to the present embodiment is the same as FIG.
Referring to FIG. 1, the forklift includes a fork 1 on which cargo is loaded, a lift cylinder 3 driven by hydraulic oil, and a chain 2 for raising and lowering the fork 1 based on the movement of the lift cylinder 3.
The hydraulic circuit of the forklift that drives the lift cylinder 3 detects a hydraulic pump 6 that supplies hydraulic oil to the lift cylinder 3, an operation lever 10 that operates the fork 1, and an operation amount L at which the operation lever 10 is operated. An operation amount detector 13 and a controller 9 that controls a hydraulic circuit based on the operation amount L of the operation lever 10 are provided.
The hydraulic pump 6 and the lift cylinder 3 are connected by a hydraulic pipe 4, and a proportional solenoid valve 8 for controlling the flow rate and the direction of the hydraulic oil supplied to the lift cylinder 3 is disposed between the hydraulic pump 6 and the lift cylinder 3.
[0018]
The proportional solenoid valve 8 includes two solenoids 12A and 12B electrically connected to a controller 9, and these solenoids 12A and 12B are driven by a command current i from the controller 9.
When the driver operates the operation lever 10, the operation amount detector 13 detects the operation amount L and the operation direction, and outputs a detection signal to the controller 9. The controller 9 outputs a command current i to the solenoids 12A and 12B of the proportional solenoid valve 8 based on the operation direction and the operation amount L of the operation lever 10 calculated from the detection signal in response to the input of the detection signal. The solenoids 12A and 12B move the spool to one of the raised position U, the neutral position N, and the lowered position D according to the operation direction of the operation lever 10. When the spool is at the raised position U, the hydraulic oil is supplied from the hydraulic pump 6 to the bottom side of the lift cylinder 3. When the spool is at the neutral position N, the flow of the hydraulic oil is stopped. The hydraulic oil flows from the bottom side of the lift cylinder 3 to the hydraulic tank 5. By moving the spool to these positions, the lift cylinder 3 raises, stops or lowers the fork 1 respectively.
The solenoids 12A and 12B increase or decrease the valve opening degree T of the proportional solenoid valve 8 substantially in proportion to the command current i, and flow hydraulic oil having a flow rate substantially proportional to the command current i to raise or lower the speed of the lift cylinder 3. Is controlling.
[0019]
FIG. 1 shows a flowchart in which the controller 9 controls the proportional solenoid valve 8 when the operation lever 10 is operated. Hereinafter, in the flowchart, each step number is represented by adding S.
In the figure, the controller 9 determines whether or not the operation lever 10 is operated based on the detection signal of the operation amount detector 13 (S1), and if not, returns to S1. When the operation lever 10 is operated in S1, the operation speed V of the operation lever 10 is compared with a predetermined speed threshold value V1 (S2). When the operation speed V of the operation lever 10 is lower than the speed threshold value V1 (hereinafter, referred to as a gradual operation), the proportional solenoid valve is operated according to the time chart at the time of the gradual operation similar to the prior art shown in FIG. 8 (S3), and returns to S1. When the operation speed V of the operation lever 10 is equal to or higher than the speed threshold value V1 (hereinafter, referred to as a rapid operation), the proportional solenoid valve 8 is controlled according to a time chart for the rapid operation described later (S4), and S1 Return to
[0020]
FIG. 2 shows the lever operation amount L when the operation lever 10 is operated from the neutral position to the ascending position or the descending position by the sudden operation described above, and then returned to the neutral position, the command current i output from the controller 9, and the proportional value. 4 shows a time chart of the valve opening degree T of the solenoid valve 8.
[0021]
At time t1, when the operation lever 10 is operated from the neutral position to the raised position or the lowered position, the operation amount L of the operation lever 10 increases. When the operation amount L exceeds a predetermined operation threshold L1 at time t2, the controller 9 outputs a predetermined current initial value i0 as the command current i.
As the operation amount L increases, the controller 9 increases the command current i at a predetermined gradient m1 smaller than the gradient of the increase in the operation amount L. If the command current i is increased with a gradient larger than the predetermined gradient m1, the flow of the hydraulic oil changes rapidly during operation, and an impact is generated on the lift cylinder 3. Therefore, the inclination m1 is determined based on, for example, the maximum inclination at which no impact occurs when the operation is started.
Then, after a time delay Δt1 due to the movement of the solenoids 12A and 12B, the spool starts to move at time t4, the valve opening T becomes the opening initial value T0, and the hydraulic oil passes through the proportional solenoid valve 8. Then, when the valve opening T exceeds the opening threshold T1, the lift cylinder 3 is driven, and the fork 1 is raised or lowered.
[0022]
From time t4 when the proportional solenoid valve 8 starts moving to time t7 when the operation lever 10 starts moving toward neutral, it is the same as the time chart at the time of the gentle control in FIG. 6, and the description is omitted.
[0023]
At time t7, when the driver moves the operation lever 10 from the operation position toward the original neutral position, the operation amount L decreases. Accordingly, the controller 9 decreases the command current i with a predetermined gradient smaller than the gradient of the decrease of the operation amount L.
Thus, after the time delay Δt1, the valve opening degree T decreases substantially in proportion to the command current i from time t8, and the flow rate of the hydraulic oil also decreases.
Then, when the driver returns the operation lever 10 to the neutral position at time t9, the controller 9 outputs the current initial value i0 and continues to issue a command until the target command current in becomes smaller than the current initial value i0 at time t11. Decrease the current i. Along with this, the valve opening T smoothly decreases to a valve opening Tn smaller than the opening threshold T1, the hydraulic oil stops flowing through the proportional solenoid valve 8, and the operation of the lift cylinder 3 stops.
Although the figure is drawn so that “valve opening Tn = opening initial value T0” is accurate, the present invention is not limited to this, and the valve opening Tn becomes lower than the opening threshold T1. Until then, the command current i may be reduced.
[0024]
At this time, the opening degree at which the lift cylinder 3 starts to move between a heavy load state in which cargo handling is mounted on the working machine such as the fork 1 and a light load state in which nothing is loaded or light loading is installed is shown. The threshold value T1 is different, and the opening degree threshold value T1 is smaller in the light load state. Therefore, the light load state or the heavy load state is detected by a detection means (not shown) (for example, a pressure detector that detects the pressure of the lift cylinder 3 is preferable), and the opening degree threshold T1 is determined according to the state. Should be changed. Then, by reducing the command current i until the valve opening T becomes smaller than the changed opening threshold T1 and setting it to zero, the lift cylinder 3 can be more reliably stopped smoothly. .
In the case of a light load, the moving speed of the fork 1 is high and the momentum is strong, so that it is difficult to stop when the operation lever 10 is returned to the neutral state. That is, even when the valve opening T reaches the opening threshold T1, the fork 1 may not stop. Therefore, in the case of a light load, the command current i needs to be reduced to zero until the valve opening T becomes considerably smaller than the opening threshold T1.
[0025]
As described above, according to the present embodiment, when the operation lever 10 is operated toward the neutral state at the operation speed V equal to or higher than the predetermined speed threshold value V1, the controller 9 sets the command current i to be smaller than the current initial value i0. It is set to zero after decreasing to a small target command current in.
As a result, the command current i is stopped after the flow rate of the working oil flowing through the proportional solenoid valve 8 is reduced to near zero smoothly, so that the lift cylinder is stopped smoothly. Therefore, even when a sudden stop operation is performed, the working oil does not stop suddenly, and the working machine stops smoothly, so that there is almost no stop impact and the workability of the cargo handling operation is improved.
[0026]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 shows a circuit configuration diagram of a hydraulic circuit of a forklift according to the second embodiment.
In the figure, the forklift is connected to a controller 9 and includes first and second operation switches 11A and 11B for operating the lift cylinder 3. For example, by pressing the first operation switch 11A, the controller 9 outputs a command current i to the proportional solenoid valve 8, raises the lift cylinder 3 at a predetermined speed, and releases the first operation switch 11A to increase the lift. It is designed to stop. Further, the lift cylinder 3 is lowered at a predetermined speed by pressing the second operation switch 11B, and the lowering is stopped by releasing the second operation switch 11B.
Further, a pressure detector 14 connected to a controller 9 is connected to the hydraulic pipe 4 connected to the lift cylinder 3, and the controller 9 detects the pressure of the hydraulic pipe 4 and applies a pressure to the lift cylinder 3. It is possible to detect the load.
[0027]
FIG. 4 shows a time chart of the switch operation G, the command current i output by the controller 9, and the valve opening T when the switch is operated. When the operation switches 11A and 11B are pressed and turned on at time t21, the controller 9 outputs a current initial value i0 and increases the command current i according to a predetermined gradient. Accordingly, after the time delay Δt1, at time t22, the valve opening T becomes the opening initial value T0, and increases therefrom substantially in proportion to the gradient of the command current i.
At this time, the controller 9 changes the target value of the command current i according to the magnitude of the load. For example, when the load is larger than the predetermined value, the target value iMH is set to a large value, and when the load is smaller than the predetermined value, the target value iML is set to a small value. Accordingly, the valve opening T is constant at a large valve opening TMH when the load is larger than a predetermined value, and is constant at a small valve opening TML when the load is smaller than the predetermined value. Thus, the lift cylinder 3 is moved at a substantially constant speed regardless of the magnitude of the load.
[0028]
Then, when the operation switches 11A and 11B are turned off at time t23, the controller 9 decreases the command current i according to a predetermined gradient. Accordingly, after the time delay Δt1, the valve opening T starts decreasing at time t24, and decreases substantially in proportion to the gradient of the command current i.
Then, similarly to the time chart of FIG. 2, the controller 9 reduces the command current i to the target command current in lower than the current initial value i0, and then sets the command current i to zero at time t25. Therefore, the valve opening T also follows this while having a time delay Δt1, and at the time t25, falls to the valve opening Tn lower than the opening threshold T1. As a result, the valve opening degree T is set to zero after the flow rate of the hydraulic oil has smoothly decreased to a point where it hardly flows, so that the movement of the lift cylinder 3 stops smoothly.
[0029]
As described above, according to the present embodiment, when moving the lift cylinder 3 with the operation switches 11A and 11B, the controller 9 determines that the operation is abrupt, and sets the command current i to be smaller than the current initial value i0. After decreasing to the low target command current in, it is set to zero.
Thereby, similarly to the first embodiment, even when the cargo handling cylinder is moved by the operation switches 11A and 11B, the cargo handling cylinder does not suddenly stop from the operating state. Therefore, no impact is generated on the forklift when operating the work machine, and the workability of the cargo handling work is improved.
[0030]
In each of the above embodiments, the lift cylinder 3 that lifts and lowers the fork 1 has been described as an example of the cargo handling cylinder, but the application range of the present invention is not limited to this. That is, the present invention can be applied to all loading cylinders of a forklift for performing a loading operation, such as a tilt cylinder for tilting a mast and another cylinder attached to a forklift as an attachment.
Further, the hydraulic pump 6 is normally operated by rotating the pump motor 7 in accordance with a command from the controller 9 only when the operation lever 10 is operated, but it may be always operated.
Further, the time delay Δt1 of the solenoid has been described to be always constant, but is not always constant.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart showing how a controller according to a first embodiment controls a lift cylinder.
FIG. 2 is a time chart in which a controller controls a lift cylinder.
FIG. 3 is a configuration diagram of a hydraulic circuit of a forklift according to a second embodiment.
FIG. 4 is a time chart in which a controller controls a lift cylinder.
FIG. 5 is a configuration diagram of a hydraulic circuit of a forklift according to the related art.
FIG. 6 is a time chart in which a controller controls a lift cylinder.
FIG. 7 is a time chart in which a controller controls a lift cylinder.
[Explanation of symbols]
1: Fork, 2: Chain, 3: Lift cylinder, 4: Hydraulic piping, 5: Hydraulic tank, 6: Hydraulic pump, 7: Pump motor, 8: Proportional solenoid valve, 9: Controller, 10: Operation lever, 11: Operation switch, 12: solenoid, 13: operation amount detector, 14: pressure detector.

Claims

Operating means (10, 11) for operating the work machine (1) of the forklift;
An operation amount detector (13) for detecting an operation amount (L) and an operation speed (V) of the operation means (10, 11);
A loading cylinder (3) for driving the work machine (1);
A hydraulic source (6) for supplying hydraulic oil,
A proportional solenoid valve (8) for controlling the flow rate of hydraulic oil flowing from the hydraulic source (6) to the cargo handling cylinder (3) according to the input command current (i);
A controller (9) for outputting a command current (i) corresponding to the operation amount (L) to the proportional solenoid valve (8),
The controller (9) sets the initial value (i0) of the command current (i) output to the proportional solenoid valve (8) to a substantially maximum value in a range where the cargo handling cylinder (3) does not actually operate, and has a predetermined speed. When the manipulated variable (L) is displaced at or above the threshold value (V1), the command current (i) set with the rate of increase and decrease suppressed to a predetermined maximum value is output to the proportional solenoid valve (8). 3) In the control device,
The controller (9) compares the operation speed (V) when operating the operation means (10, 11) from the non-neutral position to the neutral position with a predetermined speed threshold (V1), and determines that the operation speed (V) is When the speed is greater than the speed threshold value (V1), the command current (i) is reduced to a target command current (in) smaller than the initial value (i0), and then a zero value is output, and the loading cylinder of the forklift is characterized in that The control device of (3).

Control device for a loading cylinder (3) of a forklift according to claim 1,
A control device for a loading cylinder (3) of a forklift, wherein the target command current (in) is changed according to a load of a work machine (1).