(57)【要約】  【課題】長期間の使用による経年変化等の影響によらず荷受台の減速制御を好適に実行し得るような荷役装置を提供する。  【解決手段】アクチュエータ２で駆動される荷受台１を所定の制止位置に制止するに際し、速度制御機構が制止位置の近傍に至った荷受台１を減速制御した上で、制止機構３がこれを停止させる。このときの衝撃の大きさを加速度センサ４で検知し、その衝撃値を基に制御パラメータ決定手段が新たな制御パラメータを決定する。決定された制御パラメータは、次回以降の荷受台１の操作における速度制御機構の減速制御に用いられる。  【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクチュエータにより駆動される荷受台と、
前記荷受台の移動速度を制御パラメータを参照して減速制御する速度制御機構と、
前記荷受台の移動を所定の制止位置で制止する制止機構と、
前記荷受台が前記制止位置に制止されたときの衝撃の大きさを検知する加速度センサと、
前記加速度センサが検知した衝撃の大きさを基に前記制御パラメータを再決定する制御パラメータ決定手段と
を具備する荷役装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業機械、車載リフト装置、車載ウィングゲート装置等に適用可能な荷役装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
貨物などの積み下ろしを行うために利用される既知の車載用荷役装置（例えば、下記特許文献を参照）は、貨物を載置し得る荷受台とその荷受台を昇降させる油圧シリンダ、油圧ポンプ、電動モータ等を主要な構成要素とする。該荷役装置の荷受台を上昇させる場合には、電動モータが出力する駆動力により油圧ポンプを駆動し、油圧シリンダに作動油を供給して荷受台を持ち上げる。荷受台を下降させる場合には、下降切り替えバルブを開放し、荷受台及び荷受台上に載置された貨物の自重で油圧シリンダ内の作動油を押し出す。
【特許文献１】特開２００３−０４００２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の荷役装置では、上昇端または下降端に設けられたメカ的なストッパ機構に荷受台を当ててこれを止めるようにしている。そのため、荷受台がストッパ機構に当たったときの衝撃で貨物が損傷したり荷受台より落下したりする危険がある。また、衝突音の発生も無視できない。これらの問題の解消のため、近時ではパワーＭＯＳＦＥＴ等の半導体スイッチを用いたＰＷＭ制御を通じて荷受台の上昇／下降速度を制御する荷役装置が増えつつある。
【０００４】
上記の如き速度制御を行う荷役装置では、出荷時に予め設定された制御パラメータを参照して電動モータをＰＷＭ制御し、ストッパ機構に荷受台が当たる前にその上昇／下降速度を減速させるようにしている。しかしながら、電動モータや油圧ポンプ、あるいは車載バッテリの経年変化等の影響により、一意に設定された制御パラメータではいずれ最適な減速制御を行うことができなくなり、市場のクレームにもつながっていた。
【０００５】
以上の課題に初めて着目してなされた本発明は、長期間の使用による経年変化等の影響によらず荷受台の減速制御を好適に実行し得るような荷役装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、アクチュエータにより駆動される荷受台と、前記荷受台の移動速度を制御パラメータを参照して減速制御する速度制御機構と、前記荷受台の移動を所定の制止位置で制止する制止機構と、前記荷受台が前記制止位置に制止されたときの衝撃の大きさを検知する加速度センサと、前記加速度センサが検知した衝撃の大きさを基に前記制御パラメータを再決定する制御パラメータ決定手段とを具備する荷役装置を構成した。
【０００７】
即ち、所定の制止位置に向かって移動する荷受台を制止位置の近傍で過去に設定された制御パラメータを参照して減速制御した上で、制止機構により制止させる。そして、そのときの衝撃の大きさを計測し、より衝撃が小さくなるように制御パラメータを更新するようにしたのである。このようなものであれば、経年変化等の影響を織り込んだ適切な制御パラメータが常に再設定されることとなり、次回以降の荷受台の操作において該荷受台が制止位置に止まるときの衝撃を低減できる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、長期間の使用による経年変化等の影響によらず荷受台の減速制御を好適に実行できるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態における荷役装置Ｌは、上下動可能に支持された荷受台１と、荷受台１を駆動するアクチュエータ２と、所定の制止位置で荷受台１の移動を制止する制止機構３と、荷受台１が制止機構３によって制止されたときの衝撃の大きさを検知する加速度センサ４と、荷受台１の昇降動作を制御する制御ユニット５とを具備する。該荷役装置Ｌの概略構成を図１及び図２に示す。
【００１０】
詳述すると、アクチュエータ２は、荷受台１を昇降させる油圧シリンダ２１と、油圧シリンダ２１に作動油を供給する油圧ポンプ２２と、油圧ポンプ２２の動力源となる電動モータ２３と、油圧シリンダ２１内の作動油を排出させる下降切り替えバルブ２４とを要素としてなる。該アクチュエータ２は、例えば、トラック等に装備される既知のテールリフト等におけるものと同様に構成することができる。即ち、車載バッテリ等の直流電源により駆動される電動モータ２３が出力する駆動力で油圧ポンプ２２を運転し、油圧タンク２５に蓄えられた作動油を油圧シリンダ２１に注入することで荷受台１を上昇させる。並びに、下降切り替えバルブ２４を開放して油圧シリンダ２１内の作動油を油圧タンク２５に戻すことで荷受台１を下降させる。なお、下降切り替えバルブ２４はその流量をソレノイド２４１により制御可能としてある。
【００１１】
制止機構３は、移動する荷受台１を所定の制止位置で停止させるものである。本実施形態では、メカ的なストッパ機構３を制止機構とし、これを少なくとも荷受台１の上昇端に設けている。
【００１２】
加速度センサ４は、荷受台１が前記ストッパ機構３に当たって停止したときの衝撃の大きさを検知するもので、通常、荷受台１の所要箇所に取り付けられる。
【００１３】
制御ユニット５は、図３に示すように、プロセッサ５ａ、プロセッサ５ａによって実行されるべきプログラムを格納しているＲＯＭ５ｂ、一時記憶として用いられるＲＡＭ５ｃ、荷受台１を減速制御する際に参照される制御パラメータ等を記憶するフラッシュＲＯＭ５ｄ（または、ＥＥＰＲＯＭ）、及び、Ｉ／Ｏインタフェース５ｅを介して接続しているＰＷＭ制御回路５ｆ、荷受台１の位置を検知する位置検知センサ５ｇ、ユーザによって操作される操作入力デバイス５ｈ等のハードウェア資源を有する。ＰＷＭ制御回路５ｆは、パワーＭＯＳＦＥＴに代表される半導体スイッチに信号を入力してこれをＯＮ／ＯＦＦする。該半導体スイッチは、電動モータ２３に電力を供給する電気回路上に配置されており、そのＯＮ／ＯＦＦを通じて電動モータ２３への供給電力ひいては電動モータ２３の回転数を制御することが可能である。また、ＰＷＭ制御回路５ｆは、前記ソレノイド２４１に電気信号を入力できるように構成してある。位置検知センサ５ｇは、移動する荷受台１の現在位置を検知するためのものであって、例えば荷受台１を支持するアーム１１の傾斜角度を検知する傾斜センサ、荷受台１の接近を検知する近接センサ、あるいは荷受台１までの距離を測る測距センサ等の既知のセンサデバイスを用いてなる。操作入力デバイス５ｈは、例えば上昇ボタン、下降ボタンを備えており、ユーザが何れかのボタンを押下することで荷受台１を上昇または下降させるべき旨を指示できるものである。さらに、加速度センサ４も、Ｉ／Ｏインタフェース５ｅに接続している。しかして、プロセッサ５ａがＲＯＭ５ｂに格納された所定のプログラムを読み込んで解読し、該プログラムに従って上記のハードウェア資源を作動する。
【００１４】
ユーザが操作入力デバイス５ｈを操作して荷受台１を上昇させるべき旨を指示した場合、プロセッサ５ａが、プログラムに従い、ＰＷＭ制御回路５ｆを介して電動モータ２３を始動する。既に述べたように、電動モータ２３は油圧ポンプ２２を駆動し、油圧ポンプ２２は油圧シリンダ２１に作動油を供給して、荷受台１を上昇させる。そして、所定の制止位置の近傍に設定される減速開始位置を荷受台１が通過したとき、荷受台１の上昇速度の減速制御を開始する。即ち、荷受台１が減速開始位置に達したことを位置検知センサ５ｇで検知したとき、プロセッサ５ａが、プログラムに従い、フラッシュＲＯＭ５ｄに記憶されている制御パラメータを参照し、ＰＭＷ制御を実行して電動モータ２３の回転数を減速させる。より具体的には、図４に示すように、電動モータ２３に印可される電圧のＤｕｔｙ比を徐々に減少させる。制御パラメータは、その際のＤｕｔｙ比の減少の態様を規定するものである。本実施形態では、少容量のフラッシュＲＯＭ５ｄを使用できるように制御パラメータを単一の目標値とし、荷受台１が減速開始位置に達してから所定時間ｔ（例えば、２秒）が経過するまでの間でＤｕｔｙ比を前記目標値にまで減少させるものとしている。総じて言えば、制御ユニット５を主体とする速度制御機構が、減速制御の具体的内容を規定する制御パラメータを参照し、これに基づいて荷受台１の移動速度を減速させる制御を実行する。
【００１５】
制止位置の近傍で減速した荷受台１は、制止位置に設けられたストッパ機構３に当たってその上昇を停止する。このときの衝撃の大きさを、加速度センサ４を介して計測する。計測された衝撃値は、ＲＡＭ５ｃに格納される。その上で、プロセッサ５ａが、プログラムに従い、荷受台１の停止時の衝撃を低減するような制御パラメータを新たに決定する。制御パラメータの再決定方法の一例を、図５を参照して述べる。衝撃の大きさを複数段階に区分し、各区分毎に制御パラメータの算定方法を定義しておく。そして、計測された衝撃値が何れの区分に該当するかを判断し、その区分に対応する算定方法により制御パラメータの再決定を行う。図示例では、衝撃の大きさを１０段階に区分し、衝撃値が比較的小さい段階（Ｉ）から（III）に該当する場合には制御パラメータを変更せず、より大きい段階（IV）に該当する場合には制御パラメータたる目標Ｄｕｔｙ比を１％減算し、さらに大きい段階（Ｖ）に該当する場合には目標Ｄｕｔｙ値を２％減算し、・・・、最も大きい段階（Ｘ）に該当する場合には目標Ｄｕｔｙ比を１０％減算する、というように定義している。図５に例示している算定方法の定義は、プロセッサ５ａが実行するプログラム内に記述されていてもよく、あるいは制御パラメータの再決定処理に際してプロセッサ５ａが参照するテーブル情報としてＲＯＭ５ｂまたはフラッシュＲＯＭ５ｄに格納されていてもよい。プロセッサ５ａが算定した新たな制御パラメータはフラッシュＲＯＭ５ｄに書き込まれ、次回以降の荷受台１の減速制御に用いられる。つまり、制御ユニット５に実装されたプロセッサ５ａがプログラムを実行し、制御パラメータを再決定する制御パラメータ決定手段としての機能を発揮する。
【００１６】
因みに、ユーザが操作入力デバイス５ｈを操作して荷受台１を下降させるべき旨を指示した場合には、ソレノイド２４１に電気信号を入力して下降切り替えバルブ２４を開放させる。結果、荷受台１（及び、荷受台１に載置された貨物）の自重により油圧シリンダ２１内の作動油が該下降切り替えバルブ２４より排出され、荷受台１が下降する。排出された作動油は、油圧タンク２５に戻る。なお、荷受台１を下降させる場合においても、荷受台１を上昇させる場合と同様の減速制御を実行することができる。
【００１７】
以上に詳述した本実施形態によれば、アクチュエータ２により駆動される荷受台１と、前記荷受台１の移動を所定の制止位置で制止する制止機構３と、前記制止位置の近傍で前記荷受台１の移動速度を制御パラメータを参照して減速制御する速度制御機構と、前記荷受台１が前記制止位置に制止されたときの衝撃の大きさを検知する加速度センサ４と、前記加速度センサ４が検知した衝撃の大きさを基に前記制御パラメータを再決定する制御パラメータ決定手段とを具備する荷役装置Ｌを構成したため、制止位置に向かって移動する荷受台１を制止位置の近傍で過去に設定された制御パラメータを参照して減速制御した上で制止機構３により制止させることができる。そして、そのときの衝撃の大きさを計測し、より衝撃が小さくなるように制御パラメータを更新することができる。従って、経年変化等の影響を織り込んだ適切な制御パラメータが常に再設定されることとなり、次回以降の荷受台１の操作において該荷受台１が制止位置に止まるときの衝撃を低減できるものとなる。
【００１８】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、荷受台１の移動方向は上下動には限定されない。また、荷受台１を駆動するアクチュエータ２に油圧ポンプ２２や油圧シリンダ２１を用いずともよく、モータ１４と荷受台１とをワイヤ等で接続して荷受台１を駆動するものとしてもよい。
【００１９】
制御パラメータは、種々の態様をとり得る。減速パラメータが単一値でなく、時系列に並ぶ複数の目標値よりなるものであっても構わない。さらに、制御パラメータが目標Ｄｕｔｙ比、言い換えるならば目標速度ではなく、減速開始位置を規定するパラメータであるようなことも考えられる。
【００２０】
制止機構３は、メカ的なストッパ機構には限られない。制止機構３として、既知のブレーキ装置を採用することも可能である。
【００２１】
その他各部の具体的構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態における荷役装置の概略構成図。
【図２】同実施形態における荷役装置の模式図。
【図３】同実施形態における制御ユニットのハードウェア資源構成図。
【図４】同実施形態における速度制御の態様を説明する図。
【図５】同実施形態における制御パラメータの再決定の態様を説明する図。
【符号の説明】
【００２３】
Ｌ…荷役装置
１…荷受台
２…アクチュエータ
３…ストッパ機構（制止機構）
４…加速度センサ
【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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