(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的に開閉可能の１対の荷物掛合面（１４，１６）を持ち、これら荷物掛合面のうち少なくとも一方の荷物掛合面を流体動力作動器（３０，３２）によって制御可能にし、手動の荷物掴み選択弁（３６）に応答して掴み力を荷物に加えるようにし、前記荷物は、他の手動の荷物持ち上げ選択弁（８０）に応答して選択的に上昇、下降させるようにした、荷物取り扱いクランプ（１０）を動作させるための制御装置において、
（ａ）初期掴み後の初期持ち上げ時に前記荷物の重量を感知するセンサー（９２）と、
（ｂ）前記掴み力を調整する少なくとも１つの流体弁組立体（７４，７５）と、
を備え、前記制御装置は、前記流体弁組立体（７４，７５）に作用して、前記初期的な持ち上げ後に、前記荷物掴み選択弁（３６）を手動操作することなく、また、前記荷物持ち上げ選択弁（８０）を手動操作して前記荷物に持ち上げ力を加えることなく、前記感知した重量の大きさの増加に応答して前記掴み力を増大させるよう前記流体弁組立体（７４，７５）を制御する構成とした
ことを特徴とする荷物取り扱いクランプのための制御装置。
【請求項２】
前記荷物の前記感知した重量の大きさに対する前記掴み力の所要の関係を制定し、また、前記掴み力が前記所要の関係の値以下に低下するのに応答して、前記掴み力を前記所要の関係の値に増大させるよう前記流体弁組立体（７４，７５）に自動的に作用させるよう構成した請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記所要の関係は比例関係とした請求項２記載の制御装置。
【請求項４】
前記荷物掛合面が前記荷物に対して所定関係に閉じているのに応答して、前記流体弁組立体（７４，７５）に自動的に作用して閉鎖を行う最大流体圧力を減少させ、この後、前記感知した重量の大きさの増加に応答し、可変的に前記最大流体圧力を増大させる構成とした請求項１記載の制御装置。
【請求項５】
前記所定関係は前記荷物掛合面の閉鎖に対する前記荷物による所定の抵抗であることを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
請求項１記載の制御装置において、前記荷物が重量測定されることができるようになすために前記荷物を持ち上げるための細長い長手方向に伸長可能の持ち上げ機構を備え、前記持ち上げ機構は前記荷物の重量を前記機構内の少なくとも１つの反力によって支持し、前記反力は前記機構の長手方向に伸長可能の位置に依存して可変とし、
前記反力の大きさを前記センサ（９２）により感知しそしてそれから前記荷物の前記感知した重量の大きさを、前記反力を変えるのに有効な前記機構の長手方向に伸長可能の位置の変化に関係なく決定するために動作可能とした
制御装置。
【請求項７】
請求項１記載の制御装置において、前記流体弁組立体が可変の選択器（１１８，１２０）の変動に依存して前記感知した重量の大きさに対して異なる所定関係で前記掴み力を択一的に増すようになすために、前記可変の選択器に応答して動作可能とした制御装置。
【請求項８】
前記可変の選択器（１１８）は手動的に可変であることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記可変の選択器（１２０）はコード示度に応答して自動的に可変であることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記可変の選択器（１２０）は前記荷物掛合面の近くにおいてお互いに対する変動に応答して自動的に可変であることを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記１対の荷物掛合面による前記荷物の支持に応答して前記構成要素（ｂ）に記載の如く選択的に動作可能であることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項１２】
請求項１記載の制御装置において、前記掴み力の減少に応答して、前記荷物掴み選択器弁の同時的手動操作をすることなしに、前記流体弁組立体（７４，７５）に作用して、前記掴み力を前記感知した重量の大きさに関連して制御可能に増すように構成した制御装置。
【請求項１３】
請求項１記載の制御装置において、前記荷物が重量測定されるようになすため傾斜選択器（８４）の作動に応答して前記荷物を傾斜させる持ち上げ機構（１１）を備え、前記荷物の前記感知した重量に応答して、前記流体弁組立体に作用し、前記傾斜選択器の前記作動によってのみ起こされる前記感知した重量の大きさの変動に関連して前記掴み力を可変的に増すように、自動的に動作可能に構成した制御装置。
【請求項１４】
請求項１記載の制御装置において、前記荷物を選択的に上昇、下降させるよう動作する持ち上げ機構（１１）を含み、前記荷物の支持面上への下降に応答して選択的に自動的に動作可能にし、前記持ち上げ機構の下降を防止する構成とした制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は１９９８年１０月７日出願の米国特許出願第０９／１６８，３５８号の一部係属出願であり、この特許出願は参考として本明細書に編入されるものである。
本発明は荷物の少なくとも１つの特徴に自動的に適応可能の手法で最大荷物掴み力を可変的に調整するための流体動力式荷物掴みシステムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
色々な型式のかかる適応性のある荷物掴みシステムが従来提案されてきた。かかる従来のシステムは以下の如く類別することができる。
（１）荷物の滑りの存在を感知しそして感知した滑りが止まるまで荷物に加わる掴み力を一定の力増分ずつ徐々に増すことによって自動的に応答するるシステム。
（２）滑りが実際に起こっているか否かに関係なく、感知した重量又は荷物の滑り抵抗の何れかに比例して掴み力を自動的に変えるシステム。
（３）（１）と（２）の組み合わせを実行するシステム。
【０００３】
上記型式の何れの流体動力掴みシステムも、掴み力を比較的低い限界圧力から掴み流体圧力を徐々に自動的に増すことによって調整する。しかしかかる低い限界圧力は、荷物掛合面が閉ざされて最初に荷物と接触する速度を制限し、それによって荷物掴みシステムの生産性を制限する。この問題は高速閉鎖が所望の低い限界圧力より高い閉じ圧力を必要とするために生じるのであり、かかる高い圧力は、所望の低い限界圧力が掴み圧力の自動的調整前に過剰となるよう、初期の閉鎖中に流体入力逆止め弁によってシステム中に閉じ込められ(trapped) る。掴み圧力逃し弁システムは従来は、低い最大掴み圧力に伴って高速閉鎖が起こされるようクランプの閉鎖速度に応答して手動的又は自動的の何れかで選択可能の高と低の逃し設定(relief setting)を提供してきたが、自動的な可変掴み圧力調整と両立する手法でかかる設定を自動的に変更できるシステムは知られていない。
【０００４】
英国特許公報第２３１２４１７号とトイツ国特許公報第３２４５７１５号に開示されているものの如き、掴み流体圧力を感知した荷物重量に比例して変える従来の流体動力システムは、荷物を持ち上げることによって重量測定をなす。しかしかかる重量感知システムは、クランプ閉鎖作動に応答して動作するに過ぎず、それ故、連続したクランプ閉鎖作動が無いときは、荷物のその後の操作中に荷物重量に比例して掴み流体圧力を変え続けることをしない。更に、かかる従来のシステムは傾斜させた荷物の持ち上げに応答して荷物の重量を測定することはしない。この傾斜させて持ち上げることは紙巻物取り扱い作業では荷物の持ち上げに通常用いる手法の１選択肢である。前記英国特許公報に示すシステムもまた、伸長可能な持ち上げ機構に固有な持ち上げ圧力の変動に因って、その伸長度に依存して重量測定を不正確にする傾向がある。
【０００５】
かかる従来の重量応答システムはまた、荷物の壊れやすさと安定性の変動を償う(account for) するのに必要とされる荷物重量と掴み圧力間に色々な選択可能の予定の関係を提供しない。
【０００６】
従来、自動的荷物傾斜調節システムが、縁の破損を防止するため荷物が降ろされる前に壊れやすい荷物を水平化するために提供されてきたが、かかる自動的調節システムは重量に関して荷物の傾斜を感知することができず、工業用リフトトラックがその支持面に関して水平であるか否か、又はかかる面が水平であるか否かに依存して、不正確な自動的傾斜調節をもたらした。
【０００７】
その後クランプが荷物を解放するために開かれるときにクランプの下向き滑りによって壊れやすい荷物面を傷付けるのを防止するために、掴まれた荷物が降ろされるときに持ち上げ機構の過剰な下降を自動的に防止するための弁が従来、例えば米国特許第３，４３８，３０８号に示す如く提案されてきた。しかし、かかる従来のシステムは、荷物が降ろされるときの持ち上げ機構の伸長度の変動如き可変環境の下での荷物の確実な保護に必要な融通性に欠けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は上記の如き従来の欠点を解消し、荷物の少なくとも１つの特性に自動的に適応可能の手法で最大荷物掴み力を可変的に調整するための改良された流体動力式荷物掴みシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の好適な１形態として、制御器が、最初に比較的高い流体圧力でクランプを閉じ、次いで掴み面が荷物と予定関係に閉じているときに最大流体圧力を自動的に減少させ、次いで自動的に最大掴み圧力調整に従って最大流体圧力を増大させることによって、自動的掴み圧力調整に先立って、高い初期クランプ閉鎖速度を自動的に可能となす。
【００１０】
本発明の好適な他の形態では、荷物重量測定の精度を最大にするのに加えて、持ち上げ機構の伸長の変動を償うために荷物重量測定が補正される。
【００１１】
本発明の好適な他の形態では、自動的重量応答性の掴み圧力調整が同時的クランプ閉鎖作動無しで実施できる。
【００１２】
本発明の好適な他の形態では、自動的重量応答性の掴み圧力調整が、単に傾斜させることによる荷物の持ち上げに応答して動作可能である。
【００１３】
本発明の好適な他の形態では、荷物重量と最大掴み圧力間の色々な予定の関係が代案として選択可能である。
【００１４】
本発明の好適な他の形態では、重量基準の傾斜制御器が荷物を重力に関して傾斜していない姿勢に自動的に調節する。
【００１５】
本発明の好適な他の形態では、改良されたシステムが荷物が降ろされるとき持ち上げ機構のそれ以上の下降を自動的に防止するために備えられる。
【００１６】
本発明の好適な他の形態では、持ち上げ機構の下降速度が下降防止システムの精度を補助するため自動的に制限される。
【００１７】
本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は添付図面に基づきなされた以下の詳細な説明を考慮すれば更に容易に理解されるだろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の荷物取り扱いクランプの実施例は図１、２に概略示されている。実施例のクランプ１０はリフトトラックキャリジ上に取り付けられる基部１５をもつ液圧動力式の回動アーム式クランプであり、このキャリジは図３に１１で概略示す直立した、液圧動力式の荷物持ち上げマストに沿って直線的に選択的に往復動する前記マストは図３に１３で示す１対の傾斜シリンダによって選択的に前後に傾斜可能である。図示の特定のクランプ１０は出版・製紙業で使用される図２に１２で示す如き大形の紙巻物を取り扱うためのものであり、この紙巻物は、もし滑りを防止するための過大締め付け(overclamping)の結果として過度に変形されれば、高速印刷機又は他の機械での使用にとっては歪みが大きくなり過ぎる。他方、過少締め付けがなされると、特にクランプ１０の荷物掛合面１４、１６がクランプの回転器１８によって垂直に向けられている時には、紙巻物１２はクランプ１０で摩擦掴みされずに滑り落ちる可能性がある。前記クランプ回転器は軸線２４の回りに基部フレーム１５に関して夫々のクランプアーム２０を回転させる（図２）。液圧動力を供給される紙巻物クランプ１０は本文では好適実施例として記載しているが、本発明は多くの他の型式の荷物クランプにも適用可能である。例えば、本発明のクランプは別法として、旋回アームよりはむしろ摺動アームをもつことができ、また、円形荷物よりはむしろ直線状荷物を取り扱うことができる。
【００１９】
各クランプアーム２０、２２は、夫々のアーム２０、２２に関連した液圧シリンダ３０、３２の夫々の対の選択的伸長、引っ込みによって、その夫々の旋回ピン２６、２８の回りに、他方のアームに向かって選択的に近づいたり遠ざかったり回転することができる。短い方のクランプアームを作動するシリンダ３０は主に、異なった直径と異なった所望の横位置の巻物１２を運ぶためにクランプアーム２０を予め位置決めするためにのみ使用される。荷物を掴むためのクランプアームとそれらの荷物掛合面の閉鎖(closure) は通常は、シリンダ３２の伸長に応答するクランプアーム２２の移動によって行われるに過ぎない。或るクランプでは、短い方のクランプアーム２０は固定することができ、シリンダ３０は除くことができる。他方のクランプでは特に摺動式アームをもつクランプの場合、閉鎖は通常は、お互いの方に向かって両クランプアームを同時に動かすことによって行われる。更に、閉鎖はシリンダを伸長させる代わりにシリンダを引っ込めることによって行うことができる。
【００２０】
図３に示す如く、液圧式掴みシリンダ３２はポンプ４０と供給導管４２、４３を経てリフトトラックの貯槽３８から加圧液圧流体を受け入れるよう３４で示す液圧回路を介して制御される。安全逃し弁４４はもし過剰圧力が該システム中に発生すれば貯槽３８に流体を分流させて戻すために開く。
【００２１】
優先流れ制御弁４９は予定の優先流れ、例えば流体の毎分当たり１ガロンの過剰流れが導管４２に入る前に導管４３に転向させられる。導管４３中の優先流れは自動掴み圧力調整用のものであるが、導管４２中の過剰流れは手動作動式の荷物掴み及び持ち上げ選択弁３６、８０の夫々に、及び傾斜制御弁８２に供給される。
【００２２】
クランプ制御弁３６は、シリンダ３２がクランプアームを開いたり、またクランプアームを閉じて荷物１２に最初に接触させるために、オペレータによって選択的に制御される。クランプアームを開くために、弁３６のスプールは図３に示すように下方に動かされて、ライン４２からくる加圧流体がライン４６を通ってシリンダ３２のロッド端部に導かれ、それによってシリンダ３２を引っ込ませて、クランプアーム２２をクランプアーム２０から遠ざけるようになす。パイロット作動式の逆止め弁５０は、パイロットライン５２を通って連通するライン４６中の圧力によって開かれ、シリンダ３２が引っ込むにつれて、流体がシリンダ３２のピストン端部から排出できるようになす。別法としてクランプアームを閉じるために弁３６のスプールは図３に示すように上方に動かされて、ライン４２からくる加圧流体がシリンダ３２のピストン端部にライン５４を通って導かれ、それによってシリンダ３２を伸長させてクランプアーム２２をクランプアーム２０に向かって動かすようになす。流体はシリンダ３２のロッド端部から弁３６を経てライン４６を通って貯槽に排出される。
【００２３】
シリンダ３２の伸長によるクランプアームの閉鎖中、ライン５４中の最大閉じ圧力は好適には調整される。パイロット制御式のモジュレーティング(modulating)圧力調整弁組立体７５によって調整され、前記圧力調整弁組立体のパイロット制御は可変制御式逃し弁組立体７４によってなされる。可変逃し弁組立体７４は好適には、単一の逃し弁からなり、この弁の逃し設定(setting) は信号ライン７６を経て制御器７０から受信した可変信号に非常に比例する。別法として、最大の閉じ圧力は、制御器７０からくる信号によって自動的に選択可能の異なる設定をもつ単一又は複数の逃し弁及び／又は調整弁組立体によって、又はライン５４と直列配列した１つ又はそれ以上の減圧弁によって調整することができる。前記減圧弁の出力圧力設定は制御器７０によって可変調整される。
【００２４】
クランプアームが荷物に向かって閉ざされるとき、制御器７０は、図６乃至８のステップに従って、及び１１８の如きキイボードスイッチを用いる図４、５に従うオペレータによって制御器７０内に前もって入力された初期設定値(initialization value)に従って、作動する。これらの図の適切な部分はクランプについての以下の作用説明中に述べている。
【００２５】
初期のクランプアームの閉鎖中、制御器７０は弁組立体７４の可変逃し圧力を、３つの代替可能のレベル“１、２、３”の中からの図５の初期設定シーケンスのステップ３００でオペレータによって前もって選択された比較的高いレベルに設定する。かかる圧力レベルは、荷物を実際に掴む前にクランプアームを荷物に向かって高速閉鎖させることを可能にする。それ故、クランプアームの荷物掛合面の荷物との接触に応答して、圧力センサー７８によって感知されるライン５４中のクランプ閉じ圧力はステップ３１５でオペレータによって以前に選択された最小パイロット圧力レベルより上に増大する。同時に、ライン５４中の容積流量は減少し、そして圧力センサー７８による圧力示度と圧力センサー６６による示度間の正差(positive differential) において、図５の初期設定シーケンスのステップ３０１でオペレータによって前もって選択されたそれより下の差値(differential value)までの対応する減少を生じる。荷物による予定の抵抗をアームのそれ以上の閉鎖に反映させるかかる変化に応答して、図６のステップ２０２、２０４における制御器７０は逃し弁組立体７４の逃し設定を、図５のステップ３０２のおける３つの代替案の中からのオペレータによって前もって選択された比較的低い限界レベルまで直ちに減少させる。これは、高速の閉じ圧力が逆止め弁５０とシリンダ３２間に維持されないようにパイロット作動逆止め弁とシリンダ３２間の圧力を減少した逃し設定まで減少させる。かかる減少した圧力は限界掴み圧力であり、この圧力により、掴み圧力のその後の増加が後述する如く自動的に調整される。
【００２６】
上記の如く荷物抵抗に応答して閉じ圧力を減少させる代わりに、荷物と荷物掛合面間の他の予定の関係が、それらの間の予定の近接の如き圧力減少をトリガすることができる。
【００２７】
所望の限界掴み圧力がステップ２０４で設定された後、オペレータは弁３６をその中心の非作動位置に動かし、荷物を直線移動させるためにホイスト制御弁８０を手動作動させることによって、又は荷物を後方に傾斜させるための傾斜制御弁８２を手動作動させることによって、荷物を持ち上げ始める。
【００２８】
ホイスト弁８０の場合、そのスプールは図３に示す如く、荷物を持ち上げるために上向きにまた荷物を下げるために下向きに動かされる。弁８０が荷物を持ち上げるために作動されたとき、弁８０はマスト１１の９０で示される１つ又はそれ以上のホイストシリンダの基部にライン８４、８８を経てライン４２から加圧流体を導入する。圧力センサー９２は結果として生じるライン８８中の圧力増大を感知し、図６のステップ２０６に示す如く、持ち上げが始まったことを制御器７０に送信する。それに応答して、制御器は図７のステップ２０８に示す如く、スプールを図３で上方に動かすことによってソレノイド弁９４を作動して、ライン４３中の優先流れがクランプアームを更に閉じるためにシリンダ３２にライン５４を通して流れることができるようになす。
【００２９】
制御器７０は圧力センサー９２からの信号を通じて荷物重量の大きさを感知し、そして以下で詳述する手法で荷物重量の感知した大きさに対して予定の関係で上方に弁組立体７４の逃し設定を調節する。ソレノイド弁９４が作動されるので、これが荷物重量の大きさに予定の関係でライン５４中の最大流体掴み圧力を増す。アキュムレータのクッション効果が荷物重量測定に及ぼす動的効果を最小化し、それによってかかる測定の精度を最大にする。必要ならば、持ち上げ速度を制限し、それによって動的効果を更に最小化するためにライン８８中に制限器（図示せず）を任意に備えることができる。
【００３０】
前記最大流体掴み圧力が得られた後、図８のステップ２１２に示す如く制御器７０はソレノイド弁９４を不作動化し、自動的掴み圧力調整が終わるように図３で下方に弁のスプールを動かす。図８にステップ２１４に示す如く、弁７４はそれ以上の掴み圧力の増大を防止するよう制御器７０によって設定される。そのようにしなければ、かかる掴み圧力の増大がオペレータの弁３６の操作によって生じる可能性がある。その後、該システムは感知した荷物重量に対する流体掴み圧力の連続モニタリングを始め、そしてもし必要ならば、以下で詳述する如く、掴み圧力を再調節する。
【００３１】
別法として、スプールを図３で上方へ動かすことによって荷物を後方へ傾斜させるための、従ってそれを持ち上げるための傾斜制御弁８２のオペレータの手動作動によっても、同じ手法で前記荷物計量及び圧力調整作業が始まる。というのは、圧力センサー９２は、荷物の持ち上げに起因して結果として生じるライン８８中の圧力増大を感知し、そしてステップ２０６で始まる上述のシーケンスを開始するからである。
【００３２】
流体圧力センサー６６、７８及び９２以外のセンサーを使用することができることは認められるだろう。例えば、流量メータ及び／又は電気機械的力センサーを適切に代用することができる。
【００３３】
上記の荷物計量及び圧力調整作業中、増大した流体掴み圧力のために掴みシリンダ３２は若干伸長し、そのためシリンダ３２のロッド端部からライン４６を通じて若干の流体を排出する必要がある。クランプ制御弁３６はかかる動作中常態として中心位置に置かれるので、かかる流体は平行ライン４８とパイロット作動逆止め弁５８を経て貯槽３８へ排出される。前記逆止め弁はパイロットライン６０を経て伝達されるライン５４中の圧力によって開かれる。
【００３４】
荷物重量測定の精度は、センサー９２の圧力示度を変化させるマスト１１の伸長の変動を補償することによって高められる。かかる圧力変動は、１つ又は複数のホイストシリンダ９０の有効圧力面積の変化、又はマストがより低い“フリーリフト(freelift)”伸長範囲にあるか又はより高い“メインリフト(mainlift)”伸長範囲にあるかに依存して、マスト１１の抜き差し自在のセクションが１つ又は複数のホイストシリンダ９０によって支持されているか又はされていないかという事実の如き多くの原因からもたらされる。これらの変数(variables) 及びマスト上に交換可能に取り付けられ得る荷物取り扱いクランプの変数を償う(account for) するために、制御器７０が、かかる変数について荷物計量システムを校正するため図４、５に従って初期設定される。かかる初期設定は、夫々Ｐf とＰm を得るために図４のステップ３０４と３０６に示す如く荷物無しの状態と夫々Ｐfw、Ｐmwを得るためにステップ３０８と３１０に示す如く既知重量の荷物有りの状態の両方において、荷物取り扱いクランプを動的に持ち上げる間に、フリーリフト伸長範囲とメインリフト伸長範囲の両方においてセンサー９２によって感知された夫々の圧力を読み取りそして記憶することを含む。また、制御器７０は、静的条件の下で、即ち動的持ち上げのない状態で、夫々フリーリフトとメインリフト範囲で荷物無しの状態でセンサー９２によって感知された夫々の圧力ＰfsとＰmsを読み取り、そして図５のステップ３１３と３１４に示す如く前記圧力を記憶する。更に、制御器は、１１８の如きキイボードスイッチを用いるオペレータ入力に応答してステップ３１２に示す如く既知の荷物重量Ｗk を記憶する。キイボードスイッチを用いる他のオペレータ入力はステップ３１６に示す如く、１つ又はそれ以上の所望のクランプ−力−対−荷物−重量比ＣＦ／Ｗ比１、２、３、及び効率パーセンテージを掛け算された組み合わせ掴みシリンダ３２の全有効圧力面積を表すステップ３２０における“クランプファクター(clamp factor)”Ｘを含む。効率パーセンテージは、組み合わせ掴みシリンダ３２の有効圧力面積と適用される流体圧力の積に対する（摩擦及び他の機械的ロスに従って）荷物掛合面１６により生成したクランプ力の比に一致する。
【００３５】
図４の初期設定プロセスの始めにステップ３２４に示す如く、前述のパラメータのすべては荷物取り扱いクランプ又はマストの新しい設置又は変更のためにのみ入力する必要がある。さもないと、図４に“Option 2”として示されているより短いリスト(list)の入力のみを入力する必要があるか、又はもしオペレータがリストに挙げられた何れのパラメータをも変えることを望まないならば、入力はない。
【００３６】
図６−８の荷物掴みシーケンスを参照すれば、制御器７０は荷物重量測定及び掴み圧力調整プロセスをマスト１１の伸長の範囲、異なった所望のクランプ−力−対−荷物−重量比、及び図４、５に関して説明した他の変数を自動的に償う(account for) ことによって制御する。クランプ圧力が図６のステップ２０４で軽減された直後、制御器はステップ２１８でマスト１１の伸長度に応答する機械的スイッチ２１９が閉じたかどうかを感知する。もしスイッチが閉じたならば、制御器７０はステップ２１８でマストがそのより低い又はフリーリフトの伸長範囲にあることを決定する。さもなければ、制御器はマストがより高い又はメインリフトの伸長範囲にあることを決定する。かかる決定に依存して、制御器７０はマストのフリーリフト伸長範囲又はメインリフト伸長範囲の何れかに適切なパラメータをもって将来の荷物重量の計算をセットする。前述の如くホイスト弁８０又は傾斜弁８２の作動によるオペレータの荷物持ち上げに応答してステップ２０８のソレノイド９４が作動した後、制御器は圧力センサー９２によって感知された持ち上げ圧力Ｐを読み取り、そしてステップ２２２でそれから適切なフリーリフト又はメインリフト計算を用いて荷物重量Ｗを計算する。
マスト１１のフリーリフト伸長範囲について、計算は次の通りになる：
【数１】
0004759112.tif 000002
マスト１１のメインリフト伸長範囲について、計算は次の通りになる：
【数２】
0004759112.tif 000003
【００３７】
前述の計算では、Ｐf とＰm は、図４の初期設定シーケンスの夫々ステップ３０４と３０６中に前もって入力された値であり、一方、ＰfwとＰmwはステップ３０８と３１０中に前もって入力された値である。Ｗk は初期設定中に用いられそして初期設定シーケンスのステップ３１２で前もって入力された既知の荷物の重量である。
【００３８】
図７のステップ２２２での荷物重量Ｗの計算後、制御器は予定のクランプ−力−対−荷物−重量比ＣＦ／Ｗが図５のステップ３１６でオペレータによって前もって選択されたことを決定し、そして図８のステップ２２４で次式によって所望の最大クランプ力ＣＦを決定する。
ＣＦ＝Ｗ（ＣＦ／Ｗ）．
ステップ２２４で所望の最大クランプ力ＣＦを決定すると、制御器７０はステップ３２０でオペレータによって前もって入力されたクランプファクターＸを決定し、そして次式によってステップ２２６で最大流体掴み圧力ＣＰを計算する：
ＣＰ＝ＣＦ／Ｘ．
【００３９】
次にステップ２２８で、制御器は弁７４の最大圧力逃し設定を所望の最大流体掴み圧力ＣＰに調節する。このプロセスは、制御器がステップ２３０に示す如く、圧力センサー６６によって感知した実際の流体掴み圧力が所望の流体掴み圧力ＣＰに等しいか又はそれを超えることを決定するまで連続的に繰り返す。ついで、制御器７４はステップ２１２でソレノイド９４を不作動化し、そしてステップ２１４で弁７４を、前述の如く手動作動される圧力増大を防止するよう設定する。
【００４０】
図５のステップ３１６における色々なクランプ−力−対−荷物−重量比又はステップ３０１における色々な初期限界掴み圧力の手動のキイボード選択の代わりに、荷物の壊れやすさ又は安定性の差を償う(account for) するための最大掴み圧力と荷物重量間の色々な関係は電子コードリーダー１２０に応答して自動的に選択することができ、前記電子コードリーダーは荷物上のコード化ラベルを読み取ることによって荷物の特性を感知する。かかる可変の関係はまた、掴まれている荷物の寸法を決定するためにクランプアームの荷物掛合面間の距離を感知する優先センサー１２２によって自動的に選択することができる。従って、流体掴み圧力と荷物特性間の色々な型式の予定の関係及びかかる色々な関係を選択するための色々な型式の機構は本発明によって予想される。
【００４１】
初期クランプ閉鎖中の掴み圧力の初期自動調整の後、該システムは掴まれた荷物がクランプによって支持されているかどうかを、センサー９２によって感知されたホイスト圧力を、ステップ２４０に示す如く、スイッチ２１９が閉じたかどうかに依存して、ステップ３１３、３１４で前もって記憶された適切な無負荷の静的ホイスト圧力Ｐfs又はＰmsと比較することによって連続的に感知する。センサー９２におけるホイスト圧力が、オペレータが荷物を降ろしていない図９のステップ２４２に示す適切な記憶された無負荷の静的圧力より大きい限り、該システムは前述の如く所望の流体掴み圧力を繰り返し再計算し、それをセンサー６６における実際の流体掴み圧力と比較する。ステップ２４４における比較では、該システムは実際の流体掴み圧力が少なくとも１つの予定のパーセンテージ（９５％の如き）であるかどうかを決定する。もしそうでなければ、該システムは弁組立体７４の逃し設定を新しい所望の最大流体掴み圧力ＣＰに上方に自動的に再調節し、そして掴み圧力ＣＰを再計算しそしてソレノイド弁９４を再作動させることによって図６のステップ２１８で始めて、流体掴み圧力と結果として生じる掴み力を再調節する。他方、もし実際の流体掴み圧力がまだステップ２４４における予定パーセンテージ内であれば、制御器は実際の流体掴み圧力を、再調節することなしに、再計算しそして比較し続けるだけである。流体掴み圧力と結果として生じる掴み力のこの自動的な繰り返しのモニタリングと補正はクランプシリンダ３２の漏れの如き変数を補正する。これは掴み力を減少させることができ、又は荷物が掴み圧力の初期の自動調整中にクランプによって完全に支持されない可能性を減少させることができる。たとえクランプ制御弁３６がその中心に位置する不作動状態にあっても、優先流れ制御弁４９からくる優先流れと、並列排出ライン４８は連続的な掴み力補正機能の信頼性を確実にする。
【００４２】
前述の繰り返しのモニタリングと、もし必要ならば、補正操作はシステムが図９のステップ２４２で、オペレータが荷物を下げたことを感知するまで続ける。その後一旦オペレータが、センサー９８における圧力上昇によって、ステップ２３２で感知されるように、クランプを開いたら、荷物掴みシーケンスは図６のステップ２００におけるその起点に戻り、そこでは弁７４の逃し圧力が前述の如く、高速閉鎖に必要な比較的高いレベルにリセットされる。
【００４３】
荷物の縁が損傷を受けるような傾斜姿勢にある支持面上に壊れやすい荷物を降ろす可能性を最小にするために重力基準型式(gravity-referenced)の傾斜センサー１２４が、荷物が重力に関して前方に又は後方に傾斜しているかどうかを決定し、そして制御器７０が傾斜制御弁の補正的ソレノイド作動によって荷物を水平姿勢に自動的に調節するようになすためにクランプ１０の基部フレーム１５上に任意に取り付けられる。重力基準型式の傾斜センサー１２４をマスト１１よりはむしろクランプ構造上に取り付けることにより、センサーは、荷物がマスト撓み又は他のファクターに起因するマスト１１の傾斜に係わりなく、重力に関して傾斜させられるか否かを決定することができる。重力基準型式のセンサーはまた、リフトトラックがその支持面に関して水平であるか否か、又はかかる面が水平であるか否かということとは無関係である。しかし、その前述の利点にも関わらず、重力基準式センサー１２４はまた、もし加速、減速の如きリフトトラック進行中の動的外乱を、又は傾斜路又は凹凸面によって生ぜしめられる垂直の動的外乱を受けるならば、不安定となり易くかつ据え付け(settling)時間が長くなり易い。この理由で、制限器７０は、荷物を降ろすためのマスト１１による荷物の下降に応答して圧力センサー９２（即ち負圧スロープ）によって検出された荷物重量の減少に応答してのみ補正的に傾斜制御弁８２を作動させる。かかる荷物の下降中、動的外乱はリフトトラックの停止に因って最少にされる。
【００４４】
荷物を支持面上に降ろす間に荷物を損傷させる他の問題は、荷物が降ろされた後でオペレータがクランプアームを開いてしまう前にオペレータがマスト１１を下げ続ける可能性にある。かかる場合、通常はクランプを支持するマストのチエーンが弛んでくる。というのは、そのときクランプはマストよりもむしろ掴まれた荷物によって支持されるからである。その後オペレータが最終的に荷物を解放するためにクランプアームを開いたとき、クランプアームの荷物掛合面は荷物の表面を滑り下り、紙巻物の如き壊れやすい荷物に外傷を与えることになる。かかる損傷を最少にするために、優先流れ制御弁４５の下流側のソレノイド弁４７は好適には、クランプアームが荷物を解放するよう開かれてしまうまで、マストのそれ以上の下降を防止するため、掴まれた荷物の降ろしに応答して、制御器７０によって自動的に制御されるように備えられる。通常の下降モードでは、流体は優先流れ制御弁４５の優先通路を通って流れ、そして導管８４とホイスト制御弁８０を通って流れ、その下降位置で貯槽３８へ至るライン５６を通って流れる。優先流れ制御弁４５は、弁があらゆる流れがその過剰流れポートと過剰流れ導管５１を通って迂回することを可能にする前に、優先流れの要件が満たされなければならないようなデザインをもつ。図８に示すように、制御器７０がステップ２４０におけるセンサー９２によって、ホイスト圧力が無負荷の静圧Ｐfs又はＰmsに等しいか又はそれより小さいレベルにまで低下したことを検出したとき、これは掴まれた荷物が支持面上に降ろされたことを指示する。図９のステップ２４２に従って、制御器７０がステップ２３６でソレノイド弁４７を作動し、それによって優先流路を閉塞する。優先流れ条件が満たされることなしに、優先流れ制御弁４５は代案として導管５１を経て過剰の流れが貯槽に戻らないよう閉塞し、それによってマストがそれ以上下降するのを防止する。センサー９８での圧力上昇を感知することによってステップ２３２で自動的に決定されるように、クランプがその後開かれたとき、ステップ２３８で制御器がソレノイド弁４７を不作動化し、そしてその後マストとクランプは、荷物を傷つけることなくオペレータによって更に下げられる。マスト１１の下降中に、たとえオペレータが下降する制御弁を急速にかつ完全に開いても、センサー９２によって感知される圧力の精度を維持するために任意の制限器５５が下降速度を制限するために用いられる。また荷物から離れたときに荷物掛合構造体の自由落下を防止するために、上述の下降防止システムを他の型式の荷物及びフォークの如き荷物掛合構造体に適用することができる。
【００４５】
上記下降防止システムが代案として、大きな容積流量を可能にするソレノイド弁４７を利用することによって優先流れ制御弁４５及び過剰流れ導管５１を用いずに実行することができる。
【００４６】
上記説明に用いた用語と表現は説明用であって制限用のものではなく、従ってかかる用語と表現は本文に記載された特徴的構造の均等物を除外する意図を有するものではなく、発明の範囲は請求の範囲によってのみ規定され、制限されるものであることは認められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の流体動力式荷物取り扱いクランプの１実施例の正面図である。
【図２】  図１の荷物取り扱いクランプの上面図である。
【図３】  図１のクランプ用の電気液圧式回路の１実施例の概略図である。
【図４】  図３の回路のマイクロプロセッサーをベースとした制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の最初の一部を示す。
【図５】  図３の回路のマイクロプロセッサーをベースとした制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の次の一部を示す。
【図６】  図３の回路のマイクロプロセッサーベースの制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の後続の一部を示す。
【図７】  図３の回路のマイクロプロセッサーベースの制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の更に後続の一部を示す。
【図８】  図３の回路のマイクロプロセッサーベースの制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の更に後続の一部を示す。
【図９】  図３の回路のマイクロプロセッサーベースの制御器によって利用される初期設定シーケンス、荷物クランプシーケンス及び解放シーケンスの簡単化した論理流れ図の実施例の更に後続の一部を示す。
【符号の説明】
１０  クランプ
１１  荷物持ち上げマスト
１２  巻物
１３  傾斜シリンダ
１５  基部
１８  回転器
２０、２２  クランプアーム
３０、３２  液圧シリンダ
３６  クランプ制御弁
３８  貯槽
４０  ポンプ
４４  安全逃し弁
４９  優先流れ制御弁
５０  逆止め弁
５２  パイロットライン
６６、７８、９２  圧力センサー
７０  制御器
７４  可変制御式逃し弁組立体
８０  ホイスト弁
９４  ソレノイド弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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