JPH03293300A - 産業車両におけるクランプ自動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は産業車両におけるクランプ自動制御装置に関
するものである。

［従来の技術］ 一般に、フォークリフトにおいてロール紙等の円柱状荷
物を搬送するにはアタッチメントとしてクランプ装置を
使用する。このクランプ装置は可動及び固定のクランプ
アームを備え、クランプレバ−の操作により油圧シリン
ダが伸縮されて、可動クランプアームが開閉される。そ
して、可動アームを閉方向に移動させ、同可動アームと
固定アームとの間のロール紙を可動アームにて把持して
、車両の走行と共にロール紙を搬送する。

［発明が解決しようとする課題］ 前記した可動アームは油圧シリンダのリーク等によって
搬送中にその把持力が緩むことがあり、予め定めた時間
的間隔をおいてクランプレバ−を操作してアームを閉方
向に移動させて把持力を増加させたり、作業者が経験に
基づきレバー操作を行ったりしてアームの緩んだ力を補
償するための増し締めを行って、安定したロール紙の搬
送が図られる。

前記した装置では、クランプレバ−か操作され、アーム
が荷を把持した後にクランプ制御が行われるものであり
、それまでの過程は手動で行う必要がある。

さらに、作業者がクランプレバ−を過度に操作すると、
クランプアームが荷に強い圧力を加え、これを破損させ
る虞がある。

この発明の目的は上記した問題点を解決することにあり
、その目的は手動操作の煩雑さを排除してクランプ動作
、増し締め動作、更には過度のクランプ動作を回避して
荷を破損させることがない産業車両におけるクランプ自
動制御装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記した目的を達成するために、荷取り時に
、荷役用レバーの操作によりアクチュエータを駆動し、
互いに対向する一対のクランプアームのうち少なくとも
一方を閉方向に移動させて荷を把持する産業車両におい
て、前記荷役用レバーの非操作時に操作され、クランプ
アームに閉方向への自動移動を指示する自動移動指示手
段と、前記クランプアームが荷を把持した時、同クラン
プアームによる荷の把持圧を検出する検出手段と、前記
検出手段が検出したアームの把持圧と、予め設定した荷
取り必要値とを比較して、アームの把持圧が荷取り必要
値から所定の許容量以上に下回る時、これを判別する比
較判別手段と、前記比較判別手段の判別結果に基づいて
、アクチュエータを駆動してクランプアームの把持力を
荷取り必要値にまで上昇させる駆動手段とを設けたこと
をその要旨とする。

［作用］ 荷役用レバーの非操作時に、自動移動指示手段はクラン
プアームに閉方向への自動移動を指示すべく操作される
。そして、検出手段が前記クランプアームの把持圧を検
出すると、比較判別手段は前記検出手段が検出したアー
ムの把持圧と、予め設定した荷取り必要値とを比較して
、アームの把持圧が荷取り必要値から所定の許容量以上
に下回る時、これを判別する。駆動手段は比較判別手段
の判別結果に基づいて、アクチュエータを駆動してクラ
ンプアームの把持力を荷取り必要値にまで上昇させる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１〜３図に従って詳述す
る。

第１図において、エンジンにて回転されるモータＭは油
圧ポンプ１を駆動し、同油圧ポンプ１によりオイルタン
ク２から圧油が主管路３に吐出される。前記主管路３に
は分流弁４が配設され、主管路３下流側と荷役管路５と
に圧油の流れを分流している。前記主管路３下流側には
電磁制御式切換弁６が配設され、この切換弁６が閉鎖位
置にある時、ポンプ１が吐出する圧油は主管路３の上流
側より荷役管路５にのみ流れて、同荷役管路５の管路内
圧力を上昇させる。

前記荷役管路５にはクランプ制御弁７が設けられ、その
弁室８及び圧力室９が区画壁１０の連通口１１を介して
連通している。そして、弁室８内に配設したスプール１
２の内端面からロット１３が連通口１１を経て圧力室９
内に突出している。

前記圧力室９内において、ロッド１３の外周には大径状
のピストン１４が形成され、その外周面が圧力室９の内
周壁に摺接して、同圧力室９を左室９ａ及び右室９ｂに
二分している。

前記スプール１２はａ、ｂ、ｃの３つの位置に切換え可
能になっており、このスプール１２の外端面と弁室８の
内側壁との間及びロッド１３の外端と圧力室９の内側壁
との間にそれぞれ架設された圧縮バネ１５，１．６によ
り、スプール１２は常には図示するホームポジション（
ｂ位置）保持されている。

さらに、主管路３の分流弁４と切換弁６との間にはパイ
ロット管路１７が接続され、同パイロツ１・管路１７か
圧力室９の左室９ａ及び右室９ｂにそれぞれ通づる常閉
の左右の駆動手段としての電磁制御式パイロット用切換
弁１．８．１９に接続されている。そして、これら切換
弁６の閉鎖に伴い主管路３内が昇圧され、パイロット管
路１７内に発生したパイロット流体が切換弁１８，１．
９の開閉に従い圧ノＪ室９の左室９ａ、右室９ｂを選択
的に流れ、いずれかの内部圧力を上昇させる。これによ
り、ピストン１４を介してスプール１２が圧縮バネ１５
．１６の力に抗してａ、　　Ｃ位置に切換えられる。

前記スプール１２の下流にはアクチュエータとしてのク
ランプシリンダ２０が配置され、スプール１２は３位置
においてクランプシリンダ２０のピストン室２０ａをポ
ンプ１に、ボトム２０ｂをタンク２に連通させてシリン
ダ２０を収縮させる。

スプール１２は５位置において、クランプシリンダ２０
のピストン室２０ａ及びボトム室２０ｂをポンプ１及び
ドレイン側のいずれからも遮断して、シリンダ２０を伸
縮不能に保持する。また、スプール１２はＣ位置におい
て、クランプシリンダ２０のボトム室２０ｂをポンプ１
に、ピストン室２０ａをタンク２に連通させてシリンダ
２０を伸長させる。

前記クランプシリンダ２０には可動クランプレバ２１が
連結され、シリンダ２０が伸長した時には開放方向に移
動して荷りを解放するとともに、収縮した時には収縮方
向に移動して荷りを把持する。そして、シリンダ２０が
伸縮不能に保持されている時には、アーム２１はその時
点の位置に保持される。

次に、この実施例の電気的構成について説明する。

操作位置センサ２２はリミットスイッチよりなり、クラ
ンプアーム２１を動作させるべく操作されたクランプレ
バ−２３の閉鎖、中立又は開放の３位置を検出して、こ
の検出信号を比較判別手段及び駆動手段としてのコント
ローラ２４に出力する。シートセンサ２５はアーム２１
の内側面に設けた感圧スイッチ又は近接スイッチよりな
り、アーム２１が荷りを把持したことを検出し、この検
出信号をコントローラ２４に出力する。圧力設定トリマ
２６は可変抵抗器から構成され、荷取り作業開始に先立
ちロータリースイッチのマニュアル操作にて作業者によ
り入力されたアーム２１による荷りの把持圧（最適把持
圧Ａ）を設定し、これに基づく信号をコントローラ２４
に出力する。検出手段としての圧力センサ２７はクラン
プシリンダ２０内の油圧値、即ちアーム２１による荷の
把持圧（実際把持圧Ｂ）を検出し、この検出信号をコン
トローラ２４に出力する。

作動安全スイッチ２８及び自動クランプスイッチ２９は
それぞれクランプレバ−２３の操作部２３ａに設けた押
しボタン式スイッチであって（第２図）、安全スイッチ
２８は非操作時に無効指令信号をコントローラ２４に出
力する。また、自動クランプ指示手段としての自動クラ
ンプスイッチ２９はクランプレバ−２３が中立位置にあ
る時、その押下操作に基づく自動クランプ開始指令信号
をコントローラ２４に出力し、再度の押下操作により自
動クランプ解除指令をコントローラ２４に出力する。

コントローラ２４は安全スイッチ２８からの無効指令信
号に従ってクランプレバ−２３からの信号を無効化する
。そして、安全スイッチ２８の操作されると、コントロ
ーラ２４は操作位置センサ２２からの信号に従ってクラ
ンプレバ−２３が閉鎖、中立、開放のいずれの操作位置
にあるかを割り出し、この割り出し結果に従って、切換
弁６及びパイロット用切換弁１８．１９を切換制御して
、アーム２１を開閉させる。

コントローラ２４はアーム２１を閉鎖させるべく切換弁
６を駆動して閉鎖位置に切換える。そして、コントロー
ラ２４はレバー２３が開放操作位置にある場合には、パ
イロット用切換弁１８を所定のデユーティ比で駆動して
開放すると共にパイロット用切換弁１９を閉鎖保持し、
パイロット管路１７から切換弁１８を介して圧力室９の
右室９ａ内にパイロット流体を導入してこれを昇圧し、
制御弁７のスプール１２を３位置に切換える。ま０ た、コントローラ２４はアーム２１を閉鎖させるべく、
パイロット用切換弁１９を開放すると共にパイロット用
切換弁■８を閉鎖保持し、パイロット管路１７からのパ
イロット流体を圧力室９の左室９ｂにパイロット流体を
導入してこれを昇圧する。これにより、スプールＩ２は
伸長され、制御弁７のスプール１２をＣ位置に切換える
。コントローラ２４はアーム２１を開閉不能に保持すべ
く、切換弁６及び両パイロット用切換弁１８．１９に信
号を出力することなく、圧力室９の左右両室９ａ、、９
ｂ内を等圧にさせ、両バネ１５．１６の力によりスプー
ル１２をｂ位置に保持する。

コントローラ２４はシートセンサ２５からの信号に基づ
きクランプアーム２１が荷を把持したと判断する。コン
トローラ２４は圧力センサ２７からの信号に従ってクラ
ンプアーム２１のその時々における実際把持圧Ｂを演算
する。コントローラ２４は把持圧設定トリマ２６からの
信号に従って、クランプアーム２１が荷りを把持するた
め最適把持圧Ａを演算する。

１ コントローラ２４は切換弁６及びパイロット用切換弁１
９の駆動中に、最適把持圧Ａと実際把持圧Ｂとを比較し
、実際把持圧Ｂが最適把持圧Ａより大きくなると、切換
弁６及び切換弁１９の駆動を停止する。また、コントロ
ーラ２４は切換弁１９の駆動停止後、最適把持圧Ａと実
際把持圧Ｂとを比較し、実際把持圧Ｂが最適把持圧Ａに
対し所定の許容量α以上下回ると、切換弁１９を駆動し
てシリンダ２０を再度収縮させる。

コントローラ２４は常には、レバー操作プログラムを実
行し、安全スイッチ２８及び操作位置センサ２２からの
信号に従ってクランプアーム２１が圧力設定トリマ２６
が設定した最適把持圧Ａにて荷りを把持するように油圧
系を制御する。

コントローラ２４はクランプレバ−２３が中立位置にあ
る時には、自動クランプスイッチ２９からの自動クラン
プ開始指令信号に基づいて、自動制御プログラムを実行
し、圧力設定トリマ２６にて設定された最適把持圧Ａに
よってクランプアーム２１が荷りを把持するように、所
定のサンブリ２ ング時間（本実施例では２０ミリ秒）を１制御周期とし
て自動制御を行う。

さて、上記のように構成したクランプ制御装置の作用を
第３図のフローチャートに従って以下に説明する。

今、車両は荷取りを行うために所定の荷取り位置に停止
している。そして、ステップ１において把持圧設定トリ
マ２６にて最適把持圧Ａが設定されると、コントローラ
２４はステップ２にてクランプレバ−２３が中立位置に
あることを確認し、ステップ３に進む。ステップ３で自
動クランプスイッチ２９が押下操作されると、コントロ
ーラ２４はステップ４において切換弁６及びパイロット
切換弁１９を駆動してシリンダ２０が収縮させ、クラン
プアーム２１を閉鎖方向へ移動させる。

次いで、ステップ５においてコントローラ２４は圧力セ
ンサ２７から実際把持圧Ｂが入力されると、ステップ６
にてその時点における実際把持圧Ｂと最適把持圧Ｂとを
比較し、Ｂ＝Ａの場合にはアーム２１が荷りを落下させ
ない圧力で確実に把３ 持したと判断する。そして、ステップ７にて切換弁６及
び切換弁１９の駆動を停止してクランプ動作を停止させ
、クランプアーム２１を開閉不能に保持する。

この後、ステップ８において２０ｍ５ｅｃ待機した後、
ステップ９においてコントローラ２４は最適把持圧Ａ−
実際把持圧Ｂの値が許容値α以上か否かを判断し、Ａ−
Ｂ≧αの場合には油圧系のリーク等によりシリンダ２０
の内部圧力、即ちアーム２１の実際把持圧Ｂが許容値α
以上に低下したものと判断して、この低下分を補償すべ
くステップ４に戻り、再度クランプアーム２１にクラン
プ動作を行わせる。

また、ステップ９においてＡ−Ｂ＜αの場合には、クラ
ンプアーム２１は荷りを充分な把持圧で保持していると
ころから、ステップｌに復帰する。

ステップ５において圧力センサ２７からの信号が入力さ
れない場合には、ステップ１０にて予め設定した時間ｔ
の経過を待って、ステップ１１にてシートセンサ２５か
らの出力信号の有無を判断４ する。そして、シートセンサ２５からの信号を人力した
時には、ステップ４に戻りクランプ動作を継続させ、ま
たシートセンサ２５からの信号を入ノｊしない時には、
荷りが無いにも拘わらず作業者がスイッチ２９を誤操作
したものと判断して別処理を行う。

さらに、ステップ２にてレバー２３が開閉操作されてい
る時、ステップ３において自動クランプスイッチ２９か
操作されない時には、コントローラ２４は手動操作プロ
グラムを実行する。

上記したように、この実施例では自動クランプスイッチ
２９を操作すると、自動的にクランプアーム２１が閉方
向に移動し、クランプ動作を開始して荷りを把持する。

そして、その実際把持圧Ｂが荷■、の損傷防止を見越し
て予め設定した最適把持圧Ａに等しくなると、クランプ
アーム２１がクランプ動作を停止することにより荷りの
損傷が未然に防がれる。

そのまま、クランプアーム２１が荷りを把持し続けると
、油圧系のリークにより、アーム２１の５ 実際把持圧Ｂが低下することになる。このため、コント
ローラ２４は再び切換弁６及びパイロット用切換弁１８
，１．９を駆動して実際把持圧Ｂを最適把持圧Ａに等し
くさせる。この動作を繰り返すことにより、アーム２１
の増し締めが常に可能となり、荷りがアーム２１から落
下することが防止される。

なお、この発明は上記した実施例に拘束されるものでは
なく、例えば ■アクチュエータとして油圧式のクランプシリンダ２０
に代えて電動シリンダを採用し、この電動シリンダ２０
がコントローラ２４からの信号に従い伸縮する構成とし
たり、 ■第４図に示すように、弁室８の両側に同弁室８に連通
ずる圧力室３０ａ、３０ｂを形成し、これらの内部の圧
力をパイロット用切換弁３１ａ、３１ｂにて制御するこ
とにより、弁室８内のスプール１２を切換える構成とす
る、 等、発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて任意の変更
は無論可能である。

６ ［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明によれは、手動操作の煩
雑さを排除してクランプ動作、増し締め動作、更には荷
の損傷が回避されるという優れた交換を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を具体化したクランプ制御装置を示す
油圧的及び電気的回路図、第２図は２つのスイッチを有
するクランプレバ−を示す斜視図、第３図はコントロー
ラの作用を示すフローチャート、第４図はこの制御弁の
別個を示す油圧回路図である。 駆動手段としてのパイロット用切換弁１８．１９アクチ
ユエータとしてのクランプシリンダ２０、クランプアー
ム２１、荷役用レバーとしてのクランプレバ−２３、比
較判別手段及び駆動手段としテノコントローラ２４、検
出手段と先ての圧力センサ２７、自動移動指示手段とし
ての自動クランプスイッチ２９゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、荷取り時に、荷役用レバーの操作によりアクチュエ
   ータを駆動し、互いに対向する一対のクランプアームの
   うち少なくとも一方を閉方向に移動させて荷を把持する
   産業車両において、 前記荷役用レバーの非操作時に操作され、クランプアー
   ムに閉方向への自動移動を指示する自動移動指示手段と
   、 前記クランプアームが荷を把持した時、同クランプアー
   ムによる荷の把持圧を検出する検出手段と、 前記検出手段が検出したアームの把持圧と、予め設定し
   た荷取り必要値とを比較して、アームの把持圧が荷取り
   必要値から所定の許容量以上に下回る時、これを判別す
   る比較判別手段と、 前記比較判別手段の判別結果に基づいて、アクチュエー
   タを駆動してクランプアームの把持力を荷取り必要値に
   まで上昇させる駆動手段と を設けてなる産業車両におけるクランプ自動制御装置。