EP3971128B1 - Vehicule de manutention de matériau - Google Patents

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EP3971128B1
EP3971128B1 EP20196449.1A EP20196449A EP3971128B1 EP 3971128 B1 EP3971128 B1 EP 3971128B1 EP 20196449 A EP20196449 A EP 20196449A EP 3971128 B1 EP3971128 B1 EP 3971128B1
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EP
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pressure
material handling
handling vehicle
hydraulic
control unit
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EP3971128A1 (fr
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Haider KHUDAIR
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Toyota Material Handling Manufacturing Sweden AB
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Toyota Material Handling Manufacturing Sweden AB
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
    • B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
    • B66F9/075—Constructional features or details
    • B66F9/20—Means for actuating or controlling masts, platforms, or forks
    • B66F9/22—Hydraulic devices or systems

Definitions

  • a material handling vehicle comprising a load carrier and a control unit.
  • the vehicle further comprises a hydraulic system for operation of hydraulic functions of the material handling vehicle.
  • the hydraulic system operations includes the lifting and lowering of the load carrier.
  • the hydraulic system comprises at least one hydraulic lift cylinder, with a passage for hydraulic fluid.
  • the hydraulic system also comprises a lowering valve and the hydraulic system comprises a lift valve.
  • a passage valve is also comprised in the hydraulic system.
  • the passage valve is arranged such that it is able to close the passage.
  • the load carrier is connected to the hydraulic lift cylinder such that the load carrier is lowered when hydraulic fluid flows out of the hydraulic lift cylinder through the passage when said lowering valve is opened.
  • the lowering of the load carrier requires that both lowering valve and passage valve are open.
  • the control unit is connected to the passage valve.
  • the control unit is able to control the hydraulic fluid flow through the passage valve by sending control commands to the passage valve.
  • the passage valve is positioned directly in the hydraulic lift cylinder and/or in
  • a material handling vehicle wherein comprised is a sensor device.
  • the sensor device is arranged to send sensor data to the control unit.
  • the sensor device is arranged to detect a pressure corresponding to the pressure at the outlet of the passage valve of the passage.
  • the detector can also be arranged in a hydraulic line directly connected to the outlet.
  • a lowering speed in normal operation can set other than the predetermined lowering speed, e.g. at a higher value than the norm value if the weight of the load on the load carrier is lower than the maximal load weight.
  • a material handling vehicle wherein the control unit is arranged such that it is able to control the passage valve.
  • the control unit is arranged such that it is able to control the passage valve.
  • the lowering speed of the load carrier is below or equal to a predetermined emergency lowering speed.
  • the control of the lowering speed is based on that a predetermined pressure condition is fulfilled.
  • the predetermined pressure condition comprises at least one of the following predetermined pressure conditions:
  • a material handling vehicle wherein the passage valve is arranged such that a maximal fluid outlet flow through the passage valve corresponds to a lowering speed of the load carrier that is higher than the predetermined emergency lowering speed.
  • the passage valve is arranged to allow for the lowering speed that is higher than the predetermined emergency lowering speed at a weight of load on the load carrier range from 0 % to 100 % of the maximal allowed weight of the load. It is even more preferred at any weight of the load less than 100 % of the maximal allowed weight of the load.
  • the advantage for material handling operations is improved as a lowering speed in normal operation that is higher than the predetermined emergency lowering speed can be set. This will speed up the material handling situation considerably
  • the passage valve is mounted in the bottom section of the hydraulic lift cylinder.
  • a material handling vehicle wherein a further sensor device is comprised in the material handling vehicle.
  • the further sensor device is arranged to detect the pressure in the hydraulic lift cylinder.
  • the control unit is arranged to receive sensor data from the further sensor device together with the sensor data from the first sensor device.
  • the control unit is arranged to determine the pressure condition as a pressure difference between he first sensor device and the second sensor device. The determination of the pressure condition is made at the same moment in time. If the control unit determines that there is a pressure difference , the pressure condition is fulfilled and the control unit is arranged to control the passage valve such that the fluid flow out through the passage valve correspond to a lowering speed of the load carrier that is below or equal to a predetermined emergency lowering speed.
  • the control unit is arranged to check if the passage valve is already set to correspond to, or below the predetermined emergency lowering speed at evaluation of the pressure difference.
  • the advantage of having a further sensor is that the pressure in the hydraulic cylinder and the pressure in the hydraulic line running from the cylinder can be compared at any moment. This provides for a very quick control, and an improved safety, when evaluating if there is a lower pressure outside the hydraulic cylinder than inside the hydraulic cylinder, thus allowing for a safe determination that the pressure condition is fulfilled.
  • the advantage of the incorporation of a sensor that is arranged to detect the vertical speed of the load carrier is that for example calibration of the vertical speed as a function of load weight applied to the load carrier is simplified, or can be avoided. Vertical speed is more important to determine in the lowering mode, than when lifting, thus the sensor need mandatory be able to detect the lowering speed but not mandatory the lifting speed.
  • a control unit that is arranged to receive data from sensors and valves on the material handling vehicle.
  • the material handling vehicle being arranged to control the hydraulic system of the material handling vehicle.
  • the method comprises the step of, detecting a first pressure at the outlet of a passage valve in a hydraulic lift cylinder of the material handling vehicle.
  • the method optionally comprising the steps of:
  • the method alternatively or together with the first determination of the pressure condition Pcond' can comprise the steps of:

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Claims (10)

  1. Véhicule de manutention de matériau (1) comprenant :
    un porte-charge (2),
    une unité de commande (6),
    un système hydraulique (20) pour le fonctionnement des fonctions hydrauliques du véhicule de manutention de matériau (1), incluant le levage et l'abaissement du porte-charge (2), le système hydraulique (20) comprenant au moins un vérin de levage hydraulique (3) avec un passage (9) pour le fluide hydraulique, une soupape d'abaissement (15), une soupape de levage (21) et une soupape de passage (5) agencée de manière à pouvoir fermer le passage (9),
    dans lequel le porte-charge (2) est relié au vérin de levage hydraulique (3) de telle sorte que le porte-charge (2) est abaissé lorsque le fluide hydraulique s'écoule hors du vérin de levage hydraulique (3) à travers le passage (9) lorsque ladite soupape d'abaissement (15) est ouverte,
    dans lequel l'abaissement du porte-charge (2) nécessite que la soupape d'abaissement (15) et la soupape de passage (5) soient ouvertes,
    dans lequel l'unité de commande (6) est connectée à la soupape de passage (5), de telle sorte que l'unité de commande (6) est capable de contrôler le débit de fluide hydraulique à travers la soupape de passage (5) en envoyant des commandes de contrôle à la soupape de passage (5),
    dans lequel la soupape de passage (5) est positionnée directement dans le vérin de levage hydraulique (3) et/ou dans le passage (9) du vérin de levage hydraulique (3)
    dans lequel est en outre compris un dispositif de capteur (10) qui est agencé pour envoyer des données de capteur à l'unité de commande (6), dans lequel le dispositif de capteur (10) est agencé pour détecter une pression correspondant à la pression à la sortie (22), ou dans une conduite hydraulique (8) directement connectée à la sortie (22), de la soupape de passage (5) du passage (9),
    caractérisé en ce que
    un autre capteur (14) est intégré au véhicule de manutention de matériau (1), dans lequel l'autre capteur (14) est agencé pour détecter la pression (P2') dans le vérin de levage hydraulique (3), dans lequel l'unité de commande (6) est agencée pour recevoir des données de capteur en provenance de l'autre capteur (14) ensemble avec les données de capteur en provenance du premier dispositif de capteur (10), dans lequel l'unité de commande (6) détermine la pression sous forme de différence de pression (PDiff') entre le premier dispositif de capteur (10) et le second dispositif de capteur (14), au même instant, dans lequel si l'unité de commande (6) détermine l'existence d'une différence de pression (PDiff'), la condition de pression (Pcond') est remplie et l'unité de commande (6) commande la soupape de passage (5) de sorte que le débit de fluide à travers la soupape de passage corresponde à une vitesse d'abaissement du porte-charge (2) qui est inférieure ou égale à une vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1), préférablement l'unité de commande (6) est agencée pour vérifier si la soupape de passage (5) est déjà réglée pour correspondre à, ou être inférieure à la vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1) lors de l'évaluation de la différence de pression (PDiff').
  2. Véhicule de manutention de matériau (1) selon la revendication 1, dans lequel l'unité de commande (6) est agencée de telle sorte qu'elle est capable de commander la soupape de passage (5) de telle sorte que la vitesse d'abaissement du porte-charge (2) soit inférieure ou égale à une vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1) sur la base du fait qu'une condition de pression prédéterminée (Pcond ; Pcond') est remplie.
  3. Véhicule de manutention de matériau (1) selon la revendication 2, dans lequel la condition de pression prédéterminée comprend au moins l'une des conditions de pression prédéterminées suivantes :
    - la pression détectée (P1) est proche ou égale à zéro, et aucune commande d'abaissement n'a été demandée par l'unité de commande (6) et/ou un opérateur ;
    - une première pression détectée (P1) est supérieure à une seconde pression détectée consécutive (P2) dans un délai prédéterminé (t), et aucune commande d'abaissement n'a été demandée par l'unité de commande (6) et/ou un opérateur.
  4. Véhicule de manutention de matériau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la soupape de passage (5) est agencée de telle sorte qu'un débit de sortie de fluide maximal à travers la soupape de passage (5) corresponde à une vitesse d'abaissement (S2) du porte-charge (2) qui est supérieure à la vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1), préférablement la soupape de passage (5) est agencée pour permettre la vitesse d'abaissement qui est supérieure à la vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S2) à un poids de charge sur le porte-charge (2) compris entre 0 % et 100 % du poids maximal autorisé de la charge, encore plus préférablement à tout poids de la charge inférieur à 100 % du poids maximal autorisé de la charge.
  5. Véhicule de manutention de matériau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la soupape de passage (5) est montée dans la section inférieure du vérin de levage hydraulique (3).
  6. Véhicule de manutention de matériau (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le véhicule de manutention de matériau comprend un autre capteur (23) qui est agencé de telle sorte qu'il peut détecter la vitesse dans la direction verticale du porte-charge (2), et l'autre capteur (23) est connecté à l'unité de commande (6) de telle sorte que l'unité de commande (6) est capable d'utiliser l'entrée en provenance du capteur (23) pour commander la vitesse verticale du porte-charge (2), préférablement en commandant l'ouverture de la soupape de passage (5) et/ou l'ouverture de la soupape d'abaissement (15).
  7. Procédé de modification d'un véhicule de manutention de matériau (1) comprenant les étapes consistant à :
    - fournir un véhicule de manutention de matériau (1),
    - modifier le véhicule de manutention de matériau (1) de telle sorte qu'il corresponde à l'une quelconque des revendications 1 à 6.
  8. Procédé de fonctionnement d'un véhicule de manutention de matériau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant une unité de commande (6) qui est agencée pour recevoir des données provenant de capteurs et de soupapes du véhicule de manutention de matériau et pour commander le système hydraulique du véhicule de manutention de matériau (1), le procédé comprend les étapes consistant à :
    - détecter une première pression (P1) à la sortie d'une soupape de passage (5) dans un vérin de levage hydraulique (3) du véhicule de manutention de matériau ;
    - appliquer une condition de pression prédéterminée (Pcond) qui comprend les étapes consistant à :
    - déterminer que la première pression (P1) est proche ou égale à zéro, et qu'aucune commande d'abaissement n'a été demandée par l'unité de commande (6) et/ou un opérateur ; et/ou
    - déterminer une seconde pression détectée consécutive (P2) dans un temps prédéterminé (t) et déterminer que la première pression détectée (P1) est supérieure à la seconde pression détectée et qu'aucune commande d'abaissement n'a été demandée par l'unité de commande et/ou un opérateur ;
    - et/ou appliquer la condition de pression (Pcond') comprenant les étapes consistant à :
    - déterminer la pression (P2') à l'intérieur du vérin hydraulique (3),
    - comparer la pression à l'intérieur (P2') du vérin hydraulique (3) avec la première pression (P1), les deux pressions étant mesurées au même instant,
    - déterminer que la condition de pression prédéterminée est remplie une différence est détectée entre la première pression (P1) et la pression à l'intérieur (P2') du vérin hydraulique (3) ;
    dans lequel le procédé comprend en outre l'étape consistant à :
    - si la condition de pression prédéterminée (Pcond ; Pcond') est remplie, appliquer un rapport d'ouverture à la soupape de passage (5) de telle sorte qu'une vitesse d'abaissement du porte-charge (2) soit égale ou inférieure à une vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1).
  9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel comprise en outre l'étape consistant à :
    - déterminer que la condition de pression (Pcond ; Pcond') n'est pas remplie, appliquer l'étape consistant à :
    - appliquer un rapport d'ouverture à la soupape de passage (5) qui permet un débit de fluide hors du vérin de levage hydraulique (3) de telle sorte qu'un porte-charge soulevé par le vérin de levage hydraulique (3) puisse être abaissé à une vitesse supérieure (S2) à la vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1), préférablement à moins que le poids de la charge sur le porte-charge (2) ne corresponde à une valeur maximale prédéterminée, auquel cas la vitesse d'abaissement maximale est la même que la vitesse d'abaissement d'urgence prédéterminée (S1).
  10. Logiciel informatique qui, lorsqu'il est stocké et exécuté sur une unité de commande d'un véhicule de manutention de matériau (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, amène le véhicule de manutention de matériau (1) à réaliser le procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 9.
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