CN110023231A - 用于确定载荷的方法和用于液压升降装置以执行所述方法的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于确定由液压升降装置(2)、优选是液压起重机抬高或要抬高的载荷(21)的方法，为了确定已抬高或要抬高的载荷(21)，在升降装置(2)处于第一负载状态的基准阶段中将所述升降装置(2)带入基准位置，在基准位置中，对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第一检测，在测量阶段，将处于第二负载状态的升降装置(2)带入测量位置并且在所述测量位置中对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第二检测，以及在对比阶段，通过将各个检测到的当前作用到升降装置(2)上的力和各个检测到的升降装置(2)当前的几何结构进行对比来表征所抬高的载荷(21)。

Description

用于确定载荷的方法和用于液压升降装置以执行所述方法的 控制装置

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的用于确定由液压升降装置抬高或要抬高的载荷的方法、一种构造成用于执行所述方法的用于液压升降装置的控制器以及一种具有所述控制器的液压升降装置。

背景技术

所述类型的用于确定由液压升降装置抬高或要抬高的载荷的方法由EP 1 477452 B1已知。在其中记载的方法中，对于具有手动操作的或液压的悬臂元件的起重机，为了对应设置在起重机的手动悬臂元件上的载荷进行称重，首先在模式设置阶段将起重机带入预先确定的位置。这个预先确定的位置可以适于装载。此后，对于设置在起重机上的手动操作的悬臂元件，对于液压悬臂元件在液压悬臂元件完全缩回和完全伸出之间的不同的、特别是至少两个位置，在主缸上执行压力测量，并且由此对于这个预先规定的起重位置建立模式图表。这个模式设置阶段在起重机制造厂商处进行。

在另一个阶段中，确定设置在手动操作的悬臂元件上的载荷。为此，可以将未装载的起重机带入预先规定的、适于装载的位置。主缸中的压力确定和与涉及该位置的模式图表的对比提供要施加的载荷的限位点的外伸量(载荷臂的长度)。在设置载荷之后，可以由在起重机的未装载的状态和已装载的状态之间的差别确定载荷。

这种在现有技术中已知的方法的不利之处是，载荷的确定原则上仅能在其中的预先确定的位置中进行。在装载之前，必须将起重机带入一个这样的位置，对于该位置，起重机制造厂商已记录了模式图表。在装载以便确定载荷之后，也必须使起重机处于相应的位置中。确定载荷此外只能够在起重机这样配置(装备)下进行，在所述配置中，由起重机制造厂商执行模式设置阶段，即记录模式图表。因此，在起重机配置或起重机装备发生改变时，可能出现的是，由起重机制造厂商记录的模式图表不再能用于确定载荷。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于确定由液压升降装置抬高或要抬高的载荷的方法，在所述方法中，不会出现前面所述的缺点。

这个目的通过具有权利要求1的特征的方法、构造成用于执行所述方法的控制器以及具有这种控制器的液压升降装置来实现。本发明有利的实施形式在从属权利要求中限定。

如在所述类型的、用于确定由液压升降装置、例如液压装卸起重机形式的升降装置抬高或要抬高的载荷的方法中，首先在基准阶段将升降装置带入基准位置中。此时，升降装置处于第一负载状态下。

但与在现有技术中已知的方法不同，在根据本发明的方法中，现在，在基准阶段的基准位置中对当前作用到升降装置上的力和升降装置的当前几何结构进行第一检测。通过检测当前作用到升降装置上的力和升降装置的当前几何结构，可以在确定抬高或要抬高的载荷时考虑当前的起重机配置或起重机装备和升降装置所处的当前几何结构(位置)。这样也可以同时对升降装置的当前(第一)负载状态加以考虑。换而言之，确定抬高或要抬高的载荷可以基于升降装置目前存在的运行参数来实现。这样，例如可以检测升降装置当前在运行中存在的运行参数作为用于确定抬高或要抬高的载荷的出发点。

在根据本发明的方法中，此后进行测量阶段，在所述测量阶段中，升降装置处于第二负载状态中并且将升降装置带入测量位置。在测量位置中，进行对当前作用到升降装置上的力和升降装置的当前几何结构的第二检测。类似于第一检测，可以在考虑升降装置目前存在的运行参数的情况下确定抬高或要抬高的载荷。

在紧接着对作用到升降装置上的力和几何结构的第一和第二检测之后的对比阶段中，通过对各个检测到的当前作用到升降装置上的力和各个检测到的升降装置的当前几何结构进行对比来表征抬高的载荷。由于对检测到的力和检测到的几何结构(位置)的对比是以相应当前存在的运行参数为基础的，可以非常准确地表征抬高或要抬高的载荷。这样，例如可以直接在基准阶段之后执行测量阶段，由此，在对比阶段得到的检测到的力的差可以直接归因于升降装置的载荷状态变化，此时，在表征载荷时也可以考虑相应检测到或存在的几何结构的变化。

为了确定由升降装置抬高或要抬高的载荷，由此可以不依赖于根据现有技术的由起重机制造厂商执行的模式设置阶段以及与此相关联的只能有限应用的模式图表。对于起重机制造厂商本身而言，可以通过根据本发明的方法省去耗时地执行的模式设置阶段。通过根据本发明的方法，例如也可以在确定由升降装置抬高或要抬高的载荷时简单地对升降装置的老化现象和磨损现象加以考虑。

不应排除的是，可以在执行基准阶段之后以基本上任意多次执行测量阶段。

这里可能有利的是，基准位置对应于升降装置的一个能自由选择的位置。因此，所述方法的执行可以由升降装置基本上任意的位置出发进行。由此可以实现的是，不必在执行基准阶段之前将升降装置专门地带入预先规定的位置。

原则上可能有利的是，测量位置对应于升降装置在装载或卸载之后的位置。测量位置这里也可以对应于升降装置的直接在接收或卸载之后的位置。测量位置这里也可以对应于升降装置这样的位置，该位置通过直接在装载或卸载之后的(必要时微小的)位置变化得到。

可能有利的是，所述测量位置对应于升降装置的一个靠近升降装置的基准位置的位置。由此可以将检测到的力在对比阶段得出的差大部分归因于升降装置由于抬高或要抬高的载荷对升降装置的负载状态产生的改变。所检测到的力由几何结构的例如由于外伸量(Auslagerung)的变化导致的变化而发生的改变在这种情况下只能提供比较小的比例。使测量位置靠近基准位置例如可以这样来实现，即，升降装置为了装载或卸载载荷运动离开基准位置，然后，为了执行测量阶段，使升降装置的位置朝基准位置的方向返回。

可能有利的是，升降装置的测量位置基本上对应于基准位置。由此可以将检测到的力在对比阶段得出的差基本上归因于升降装置由于抬高或要抬高的载荷对升降装置的负载状态产生的改变

可能有利的是，基准位置对应于一个靠近中间位置的位置，所述中间位置是升降装置的适于装载或卸载的位置。例如当升降装置的应确定抬高的载荷的位置不适于装载或卸载时，这可能是有利的。由此也可以实现的是，基准位置以及还有测量位置与适于装载或卸载的中间位置隔开距离。

这里可能有利的是，升降装置从基准位置到中间位置中的转移和升降装置从中间位置到测量位置中的转移以升降装置的在一定公差范围内的位置变化进行。在升降装置在公差范围内位置变化时，可以将在基准阶段检测到的力和检测到的几何结构继续用于在测量阶段确定抬高或要抬高的载荷。就是说，在执行基准阶段之后，可以执行升降装置在所述公差范围内部基本上任意的位置变化，而不必在执行测量阶段之前重新执行基准阶段。这里在执行测量阶段时测量位置也可以在所述公差范围之内偏离于基准位置。

可能有利的是，在每次执行用于检测在第二负载状态下当前作用到升降装置上的力和升降装置当前的几何结构的测量阶段之前，都执行用于检测在第一负载状态下当前作用到升降装置上的力和升降装置当前的几何结构的基准阶段。换而言之就是设定，在升降装置每次装载或卸载之前执行基准阶段。在执行基准阶段之后可以基本上任意多次地执行测量阶段。也不应排除的是，可以在升降装置在公差范围内发生位置改变之后任意多次地进行测量阶段的执行。

可以设定的是，采用对于升降装置的相应位置和升降装置的相应负载状态表征性的参数以及计算模型的情况下，检测当前作用到升降装置上的力和升降装置当前的几何结构。这里所述表征性的参数可以与作用到升降装置上的力以及与升降装置的几何结构相对应。在计算模型中，可以存储关于升降装置的信息，例如升降装置的可能的并且也是当前的配置或装备。

所述升降装置可以具有至少一个能绕竖直的转动轴线转动的起重柱和绕水平的第一摆动轴线摆动地支承在起重柱上的主臂。此外，所述升降装置还可以具有至少一个用于使主臂摆动的液压主缸，在基准阶段和测量阶段中检测关于水平的第一转动轴线的转矩。在简单的情况下，例如可以采用主臂的摆动角和长度以及在主缸中检测到的压力来确定关于水平的第一摆动轴线的转矩。

在升降装置中还可以设定，所述升降装置具有用于使起重柱转动的转动机构和能绕水平的第二转动轴线摆动地支承在主臂上的屈曲臂，所述屈曲臂具有优选至少一个起重推动臂，所述升降装置此外还具有用于使所述屈曲臂摆动的第一液压屈曲缸和优选至少一个用于操作所述至少一个起重推动臂的第一液压推动缸。例如在将升降装置构造成屈曲臂式起重机时可能存在这种构成方案。

在检测当前作用到升降装置上的力和升降装置的当前几何结构时可以设定，所述表征性参数至少包括：所述至少一个液压主缸中的压力和/或所述屈曲缸中的压力和/或转动机构的转角和/或主臂相对于起重柱的屈曲角和/或屈曲臂相对于主臂的屈曲角和/或所述至少一个起重推动臂的推移位置。通过适当地选择表征性参数可以完整且精确地检测所述力和几何结构。

这里进一步可能有利的是，所述升降装置还具有能绕水平的第三摆动轴线摆动地支承在屈曲臂上的附加屈曲臂，所述附加屈曲臂具有至少一个起重推动臂，所述升降装置还具有至少一个用于使所述附加屈曲臂摆动第二液压屈曲缸和用于操作所述至少一个起重推动臂的第二液压推动缸，并且所述表征性参数还包括：第二液压屈曲缸中的压力和/或附加屈曲臂相对于屈曲臂的屈曲角和/或附加屈曲臂的所述至少一个起重推动臂的推移位置。例如在将升降装置构造成具有附加屈曲臂的屈曲臂式起重机时可能存在这种构成方案。这里可以设定的是，在基准阶段和测量阶段中检测关于水平的第一摆动轴线的转矩和关于水平的第三摆动轴线的额转矩。在相应地检测几何结构时，也可以通过仅检测关于水平的第一摆动轴线的转矩来确定抬高或要抬高的载荷。但在附加地检测关于水平的第三摆动轴线的转矩时，可以更为准确地表征抬高或要抬高的载荷。

这里，此外可能有利的是，所述升降装置还具有至少一个优选以预先规定的角度设置在起重推动臂上的悬臂延长部，并且在计算模型中引入所述至少一个悬臂延长部的附加外伸量。与悬臂延长部相关的数据可以存储在计算模型中。这种必要时手动操作的悬臂延长部可以用于提高升降装置的起重臂或起重推动臂的作用范围。悬臂延长部可以能例如通过调节装置以能预先规定的角度而设置在升降装置的起重臂或起重推动臂上。

此外，这里可能有利的是，所述升降装置还具有至少一个设置在升降装置、特别是设置在起重推动臂上的作业装置并且在计算模型中引入通过所述作业装置引起的附加负载。作业装置、如例如钢索绞盘这里可以设置在升降装置的基本上任意的位置处。但作业装置、如例如抓具也可以设置在升降装置的起重推动臂上。关于作业装置的相关数据可以存储在计算模型中，但这不是强制性必需的。通过检测在第一负载状态下当前作用到升降装置上的力和升降装置的当前几何结构，在确定抬高或要抬高的载荷时对作业装置以及必要时还有作业装置在升降装置上或相对于升降装置的位置加以考虑。

可能有利的是，在计算模型中引入升降装置的变形。由于自重和/或抬高或要抬高的载荷引起的升降装置变形在升降装置的一个位置中或一个负载状态下可能影响升降装置的实际几何结构。通过在计算模型中引入升降装置的变形可以更为精确地实现确定抬高或要抬高的载荷。

这里可能有利的是，在所述计算模型中可以引入起重柱和/或主臂和/或屈曲臂和/或附加屈曲臂和/或升降装置的至少一个起重推动臂和/或所述至少一个悬臂延长部的变形，由此可以在升降装置的一个位置或一个负载状态下更好地表征升降装置的实际几何结构。类似于此，引入各所述液压缸的密封摩擦的影响可以实现更为精确地确定抬高或要抬高的载荷。

这里可能有利的是，在计算模型中以对检测到的屈曲角的修正的形式和/或以对检测到的推移位置的修正的形式使用所述变形，和/或以对检测到的压力的修正的形式使用所述密封摩擦的影响。由此例如对于升降装置的确定的位置得到的变形以及对于确定的负载状态以及对于确定位置设置的液压压力可以在计算模型中加以考虑。

此外，这里可能有利的是，所述修正根据所检测到的当前作用到升降装置上的力和/或所检测到的屈曲角和/或所检测到的推移位置进行。由此不仅可以考虑升降装置的与位置或几何结构相关的变形，而且这也可以(必要时相组合地)根据抬高或要抬高的载荷进行。也可以对由于升降装置的装备或配置导致的变形加以考虑。换而言之，修正的程度本身可以与检测到的参数存在确定的相关性。

这里，此外可能有利的是，对于变形的修正与检测到的压力线性相关地进行和/或与检测到的推移位置线性相关地进行和/或对密封摩擦的修正与检测到的压力成反比地并且与位置变化的方向相关地进行。

可以设定的是，第一负载状态对应于没有由升降装置抬高的载荷的负载状态，而第二负载状态对应于带有抬高的载荷的负载状态。基准阶段因此可以在没有抬高的载荷的情况下执行，而测量阶段在完成载荷抬高之后执行。

但不应排除的是，第一负载状态对应于带有由升降装置抬高的第一载荷的状态，而第二负载状态对应于带有抬高的优选与第一载荷不同的第二载荷的负载状态。基准阶段因此例如带有已抬高的载荷地执行，而测量阶段在部分卸载或附加地装载之后执行。

如前面已经说明的那样，还要求保护用于液压升降装置的控制器，所述控制器构造成用于执行如前面所述的用于确定抬高或要抬高的载荷的方法。

在第一运行模式中，可以由所述控制器在升降装置的基准位置中在第一负载状态下执行基准阶段，以便对当前作用到升降装置上的力和升降装置当前的几何结构进行第一检测。

在第二运行模式中，所述控制器可以在升降装置的测量位置中在第二负载状态下执行测量阶段，以便对当前作用到升降装置上的力和升降装置当前的几何结构进行第二检测。所述控制器例如可以构造成，使得在第一运行模式中执行基准阶段之后自动地切换到第二运行模式。例如也可以设定的是，在第二运行模式中，升降装置的位置仅能够在所述公差范围内改变，或者在偏离所述公差范围时通过所述控制器输出相应的报警信号。

在第三运行模式中，通过对比相应检测到的当前作用到升降装置上的力和相应检测到的升降装置当前的几何结构来执行对比阶段，以便表征所抬高的载荷。这里例如可以设定，在执行测量阶段之后，自动切换到第三运行模式并且必要时也可以自动执行对比阶段。

这里可以设定的是，在对比阶段中表征的载荷能够以与载荷对应的单位在与控制器通信的显示器上显示。由此例如可以用对于使用者可以理解的单位向使用者输出关于通过所述方法确定的载荷的信息。

如已经提及的那样，最后还要求保护具有如前面所述的控制器的液压升降装置。所述液压升降装置可以构造成用于车辆的装载起重机，所述液压升降装置可以特别有利地构造成屈曲臂式起重机。

附图说明

下面，参考在附图中给出的实施例来根据对附图的说明来详细说明本发明的其他细节和优点。其中：

图1a至1c示出安装在车辆上的升降装置的不同实施例的侧视图；

图2a至2c示出升降装置的不同实施形式的侧视图；

图3a和3b示出升降装置的不同实施形式的侧视图以及分别示出带有传感器的控制器的示意图；

图4a至4c示出升降过程的流程的示意图；

图5a至5c示出升降过程的流程的另一个示意图；

图6a和6b示出升降过程的流程的另一个示意图；

图7a和7b示出升降装置的不同实施形式的示意图以及分别示出公差范围的图示；

图8a和8b示出带有悬臂延长部的升降装置的不同实施形式的示意图；

图9a和9b示出带有作业装置的升降装置的不同实施形式的示意图；以及

图10a和10b示出带有分别设置在不同位置的钢索绞盘的升降装置的不同实施形式的示意图。

具体实施方式

图1a示出升降装置2的第一实施形式，其中，所述升降装置2构造成装卸起重机或屈曲臂式起重机并设置在车辆19上。所述升降装置2如图所示具有能通过转动机构18绕竖直的第一轴线v1转动的起重柱3、能绕水平的第一摆动轴线h1摆动地支承在起重柱3上的主臂4和能绕水平的第二摆动轴线h2摆动地支承在主臂4上的屈曲臂5，所述屈曲臂带有至少一个起重推动臂6。为了使主臂4相对于起重柱3(屈曲角a1)摆动，设有液压主缸15。为了使屈曲臂5相对于主臂4摆动(屈曲角a2)，设有液压屈曲缸16。

在图1b中示出所述升降装置2的第二实施形式，其中所示的升降装置2附加于在图1a中所示实施例的装备还具有能绕水平的第三摆动轴线h3摆动地设置在屈曲臂5的起重推动臂6上的附加屈曲臂7，所述附加屈曲臂具有起重臂10和另一个起重推动臂11。为了使附加屈曲臂7相对于屈曲臂5摆动(屈曲角a3)，设有屈曲缸17。

在图1c中示出升降装置2的第三实施形式，其中示出的升降装置2附加于在图1b中示出的实施形式的配置具有另一个能绕水平的第四摆动轴线a4摆动地设置在附加屈曲臂7的起重推动臂7上的附加屈曲臂12。为了使所述另一个附加屈曲臂12相对于附加屈曲臂7摆动(屈曲角a4)，设有屈曲缸20。

所有所示的实施形式当然也可以具有转动机构18。

在图2a至2c中分别示出根据图1a至1c构成的升降装置2的一个细部视图。

在图3a中示出根据图1a或2a的升降装置2的一个实施例。此外，还示出了控制器1的示意图，所述控制器构造成用于执行用于确定由升降装置2抬高或要抬高的载荷21(这里没有示出，例如可以参见图4、5或6)的方法。控制器1具有多个信号输入端，可以向所述信号输入端供应安装在升降装置2上的传感器系统的信号。此外，控制器1还具有存储器9，在所述存储器中可以例如存储用于运行模式的程序数据和控制器1的计算模型以及输入的信号，所述控制器还具有计算单元8，利用所述计算单元能处理输入的信号和存储在所述存储器9中的数据。控制器1还可以与显示器22通信。控制器1与显示器22的通信可以有线地和/或无线地进行。用于检测升降装置2的几何结构的传感器系统在图3a中所示的实施例中包括用于检测相应的转角d1a的转角传感器d1、用于检测主臂4相对于起重柱3的屈曲角a1的屈曲角传感器k1、用于检测屈曲臂5相对于主臂4的屈曲角a2的屈曲角传感器k2以及用于检测起重推动臂6的推移位置传感器s1。为了检测作用到升降装置2上的力，设有用于检测主缸15中的液压压力p1a的压力传感器p1和用于检测屈曲缸16中的液压压力p2a的压力传感器p2。

类似于图3a，图3b示出根据图1b或2b的升降装置2的一个实施例。如图所示，升降装置2的配置包括设置在屈曲臂5的起重推动臂6上的附加屈曲臂7。作为用于检测对于升降装置2的负载状态表征性的参数的附加的传感器系统，设有用于检测附加屈曲臂7相对于屈曲臂5的屈曲角a3的屈曲角传感器k3、用于检测所述另一个起重推动臂11的推移位置的推移位置传感器s2以及用于检测屈曲缸17中的液压压力p3b的压力传感器p3。

也可以设想采用在图3a和3b中示出的包括根据图1c或2c的升降装置2和控制器1的布置系统的类似实施形式。

但在如前面所述的用于确定由升降装置2抬高或要抬高的载荷21的方法中，这种相对于图3a附加的传感器系统在升降装置2带有附加屈曲臂7的构成方案中不是强制性必要的，因为(必要时在附加屈曲臂7的外伸量已知的情况下)通过确定关于水平的第一摆动轴线h1转矩就可以确定抬高或要抬高的载荷21。但所述附加的传感器系统和对由该传感器系统提供的测量值或参数的考虑，特别是由此可能附加地确定关于水平的第三摆动轴线h3的转矩能够有助于实现确定的精度(测量精度)。

在图4a至4c中示出通过升降装置2进行的装载的流程(或者按相反的顺序进行的卸载的流程)。在图4a中示出的升降装置2的位置这里可以对应于基准位置，这里升降装置2的一个基本上能自由选择的位置可以用作基准位置。在对于升降装置2的负载状态表征性的参数中，在装载的所示过程中仅考虑屈曲臂5的由推移位置传感器1测得的推移位置和主缸15中由压力传感器p1测得的液压压力。在基准位置中，测量起重推动臂6的推移位置x1a和第一液压压力p1a并将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中。控制器1为此具有用于对当前作用到升降装置2上的力和升降装置2的当前几何结构进行第一检测的第一运行模式。

现在通过几何结构变化、这里是通过屈曲臂5的起重推动臂6的伸出到第二推移位置x1b中而将升降装置从基准位置被带入中间位置中。所述中间位置如图所示适于装载载荷21。原则上，当然也可以将升降装置2在图4b中示出的位置(在抬高载荷21之前)用作基准位置。在中间位置中，测量起重推动臂6的第二推移位置x1b和第二液压压力p1b并同样将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中。这可以一般性地对于所有在中间阶段中的升降过程进行，在所述中间阶段中，控制器1处于适用于此的运行模式中。在中间位置中，现在载荷21挡靠在升降装置2上并且必要时还被抬高。原则上，现在已经可以进行对抬高的载荷21的确定。

由所述中间位置，升降装置2通过几何结构变化、这里在通过起重推动臂6回缩到第三推移位置x1c而抬高载荷21之后被带入测量位置。测量位置如图所示靠近基准位置。这里可以设定，升降装置2的位置或几何结构变化必须处于一个公差范围之内，以便能够将在基准阶段检测到的对于当前作用到升降装置2上的力和升降装置2的当前几何结构表征性的参数用于确定抬高的载荷21。所述公差范围这里适用于最大允许的推移位置变化和/或最大允许的屈曲角变化(例如见图7a和7b)。

在图4c中，升降装置2在抬高载荷21之后出于测量位置中。在测量位置中，现在测量起重推动臂6的第三推移位置x1c并将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中。控制器1此外还具有用于对当前作用到升降装置2上的力和升降装置2的当前几何结构进行第二检测的第二运行模式。

在控制器1处于第三运行模式的对比阶段中，现在通过对各个检测到的当前作用到升降装置2上的力和各个检测到的升降装置2的当前几何结构进行对比来对抬高的载荷21进行表征。一般而言，对当前作用到升降装置2上的力和升降装置2的当前几何结构的检测有利地分别在考虑对于升降装置2的相应位置和升降装置2的相应负载状态表征性的参数(例如压力、推移位置、屈曲角和可能的用于配置的附加数据)和存储在控制器1的存储器8中的计算模型的情况下进行。

在图5a至图5c中示出通过升降装置2进行的装载的另一个流程(或以相反的顺序卸下载荷的流程)。通过升降装置2进行的载荷21的装载如图所示通过屈曲臂5相对于主臂4的摆动来完成。在对于升降装置2的负载状态表征性的参数中，在所示的装载过程中仅考虑采用由屈曲角传感器s2测得的屈曲臂5的屈曲角和由压力传感器p1测得的主缸15中的液压压力。

在图5a中示出的基准位置中，测量屈曲臂5的第一屈曲角位置a21和第一液压压力p1a并将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中(基准阶段，控制器处于第一运行模式中)。通过几何结构变化、这里通过屈曲臂5的摆动，升降装置2被带入在图5b中示出的中间位置中。在所述中间位置中，测量屈曲臂5的第二屈曲角位置a22和第二液压压力p1b并同样将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中。如前面所述，这里也可以将升降装置2在图5b中示出的位置用作基准位置。通过另外的几何结构变化、这里也是通过屈曲臂5的摆动，将升降装置2带入在图5c中示出的测量位置，由此也可以进行载荷21的抬高。在测量位置中，现在测量屈曲臂5的第三屈曲角位置a23和第三液压压力p1c并同样将其存储在控制器1的存储器8(未示出)中(测量阶段，控制器1处于第二运行模式)。在后面进行的对比阶段中(控制器1处于第三运行模式)也可以通过控制器1对抬高的载荷21进行表征。

在图6a和6b中示出通过升降装置2进行的装载的另一个流程(或以相反的顺序卸下载荷的流程)，这里，升降装置具有钢索绞盘形式的设置在屈曲臂5上的作业装置14。通过钢索绞盘形式的作业装置14进行的载荷21的装载。在对于升降装置2的负载状态表征性的参数中，在所示的装载过程中仅考虑采用由压力传感器p1测得的主缸15中的液压压力和压力传感器p3测得的屈曲缸17中的液压压力。在图6a中，升降装置2处于基准位置，所述基准位置已经适于装载。在图6b中，升降装置2在完成装载之后处于测量位置中，此时该测量位置在所示情况下基本上对应于基准位置。通过对比在基准阶段记录的压力p1a、p3a和在测量阶段记录的p1b、p3b可以(在充分确定几何结构的情况下)推断出升降装置2的负载变化并由此对抬高的载荷21进行表征。

原则上通过前面描述的方法，通过升降装置2抬高或要抬高的载荷的确定可以以几何结构变化的任意组合、特别是在所讨论的附图中所示的几何结构变化的任意组合来实现。

在图4、5和6中，分别可以理解的是，对于升降装置2的所示出的各位置分别对当前几何结构进行检测，就是说特别是检测对于当前几何结构重要的表征性参数(例如转角、屈曲角和推移位置)。在升降装置2的具有附加屈曲臂7(通常称为悬臂/吊杆(Jib))的各实施形式中，针对加屈曲臂7检测到的表征性参数可以同时用于确定抬高或要抬高的载荷21。

在图7a和7b中分别示出升降装置2的一个示意性实施形式连同设置在其上的能手动操作的、静态的悬臂延长部13。

在图7a中示出的实施例中，悬臂延长部13设置在屈曲臂5上。悬臂延长部13这里可以能摆动地设置在屈曲臂5上，这里悬臂延长部13的屈曲角可以通过屈曲角传感器k3来检测。关于悬臂延长部13的附加外伸量的信息可以存储在控制器1的存储器8中并且在确定抬高或要抬高的载荷21中同时加以考虑。在图7a中此外还用虚线分别示出屈曲臂5的推移位置变化以及悬臂延长部13的屈曲角变化的公差范围。

在图7b中示出的实施形式中，悬臂延长部13设置在一个设置在屈曲臂5上的附加屈曲臂7上。悬臂延长部13这里能摆动地设置在附加屈曲臂7上，此时，悬臂延长部13的屈曲角可以通过屈曲角传感器k4来检测。在图7b中，同样用虚线分别示出屈曲臂5、附加屈曲臂7的屈曲角变化以及悬臂延长部13的屈曲角变化的公差范围。

在升降装置2的一个特别有利的实施形式中，所述公差范围可以基本上包括升降装置2的整个运动范围。

在图8a和8b中示出升降装置2的与图7a和7b类似的实施形式，但这里悬臂延长部13以预先规定的、不可变的屈曲角设置在屈曲臂5或附加屈曲臂7上。

在图9a和9b中分别示出升降装置2的一个实施形式连同设置在其上的作业装置14，例如抓具形式的作业装置14。在图9a中，作业装置14设置在屈曲臂5上，在图9b中，作业装置14设置在附加屈曲臂7上。必要时，可以检测作业装置14相对于承载作业装置的起重臂的角度位置并在确定抬高的载荷21时同时对所述角度位置加以考虑。由于在前面说明的方法中，在基准阶段以及在测量阶段中，检测升降装置2的通过作业装置14带来的负载，所述负载可以引入计算模型中。

在图10a和10b中分别示出带有设置在其上的这里为钢索绞盘形式的作业装置14和由升降装置2抬高的载荷21的升降装置2的一个实施形式。在图10a中，作业装置14设置在屈曲臂5上，在图10b中，作业装置14设置在主臂4上。由于在前面所述的方法中在基准阶段以及在测量阶段，基本上与作业装置在升降装置2上的位置无关地检测升降装置2由于所述作业装置引起的负载，所述负载可以在计算模型中引入。

确定由升降装置2抬高或要抬高的载荷21的功能因此不会受到升降装置2的装备或配置的限制。

附图标记列表：

1 控制器

2 升降装置

3 起重柱

4 主臂

a1、a2、a3、a4 屈曲角

5 屈曲臂

6 起重推动臂

7 附加屈曲臂

s1、s2 推移位置传感器

x1a、x2b、x3c 推移位置

p1、p2、p3 压力传感器

p1a、p1b、p1c 压力

p3a、p3b 压力

8 存储器

9 计算单元

k1、k2、k3、k4 屈曲角传感器

d1 转角传感器

a21、a22、a23 屈曲角

d1a 转角

10 起重臂

11 起重推动臂

12 附加屈曲臂

13 悬臂延长部

14 作业装置

15 主缸

16、17、20 屈曲缸

18 转动机构

19 车辆

22 显示器

h1、h2、h3 水平摆动轴线

v1 竖直摆动轴线

21 载荷

Claims (25)

1.用于确定由液压升降装置(2)、优选是液压起重机抬高或要抬高的载荷(21)的方法，为了确定已抬高或要抬高的载荷(21)，在升降装置(2)处于第一负载状态的基准阶段中将所述升降装置(2)带入基准位置，其特征在于，

在基准位置中，对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第一检测，

在测量阶段，将处于第二负载状态的升降装置(2)带入测量位置并且在所述测量位置中对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第二检测，以及

在对比阶段，通过将各个检测到的当前作用到升降装置(2)上的力和各个检测到的升降装置(2)当前的几何结构进行对比来表征所抬高的载荷(21)。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基准位置对应于升降装置(2)的一个能自由选择的位置。

3.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，测量位置对应于在装载或卸载之后升降装置(2)的位置。

4.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，测量位置对应于升降装置(2)的一个靠近升降装置(2)的基准位置的位置。

5.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，升降装置(2)的测量位置基本上对应于基准位置。

6.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，基准位置对应于一个靠近中间位置的位置，所述中间位置是升降装置(2)的适于装载或卸载的位置。

7.根据上一个权利要求所述的方法，其中，升降装置(2)从基准位置到中间位置中的转移和升降装置(2)从中间位置到测量位置中的转移以升降装置(2)的在一定公差范围内的位置变化进行。

8.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，在每次执行用于检测在第二负载状态下当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构的测量阶段之前，都执行用于检测在第一负载状态下当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构的基准阶段。

9.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，在采用对于升降装置(2)的相应位置和升降装置(2)的相应负载状态表征性的参数以及计算模型的情况下，对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行检测。

10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，所述升降装置(2)具有至少一个能绕竖直的转动轴线(v1)转动的起重柱和能绕水平的第一摆动轴线(h1)摆动地支承在起重柱(3)上的主臂(4)，所述升降装置(2)还具有至少一个用于使主臂(4)摆动的液压主缸(15)，在基准阶段和测量阶段中检测关于水平的第一转动轴线(h1)的转矩。

11.根据上一个权利要求所述的方法，其中，所述升降装置(2)具有用于使起重柱(3)转动的转动机构(18)和能绕水平的第二转动轴线(h2)摆动地支承在主臂(4)上的屈曲臂(5)，所述屈曲臂具有优选至少一个起重推动臂(6)，所述升降装置(2)此外还具有用于使所述屈曲臂(5)摆动的第一液压屈曲缸(16)和优选至少一个用操作所述至少一个起重推动臂(6)的第一液压推动缸。

12.根据权利要求9和权利要求10或11之一所述的方法，其中，所述表征性参数至少包括：所述至少一个主缸(15)中的压力和/或所述屈曲缸(16)中的压力和/或转动机构(18)的转角和/或主臂(4)相对于起重柱(3)的屈曲角(a1)和/或屈曲臂(5)相对于主臂(4)的屈曲角(a2)和/或所述至少一个起重推动臂(6)的推移位置。

13.根据权利要求9至12中至少一项所述的方法，其中，所述升降装置(2)还具有能绕水平的第三摆动轴线(h3)摆动地支承在屈曲臂(5)上的附加屈曲臂(7)，所述附加屈曲臂具有至少一个起重推动臂(11)，所述升降装置(2)还具有至少一个用于使所述附加屈曲臂(7)摆动的第二液压屈曲缸(17)，并且所述表征性参数还包括：第二液压屈曲缸(17)中的压力和/或附加屈曲臂(7)相对于屈曲臂(5)的屈曲角(a3)和/或附加屈曲臂(7)的所述至少一个起重推动臂(11)的推移位置，在基准阶段和测量阶段中检测关于水平的第一摆动轴线(h1)的转矩和关于水平的第三摆动轴线(h3)的转矩。

14.根据上述权利要求9至13中至少一项所述的方法，其中，所述升降装置(2)还具有至少一个优选以预先规定的角度设置在起重推动臂(6、11)上的悬臂延长部(13)，并且在计算模型中引入所述至少一个悬臂延长部(13)的附加外伸量。

15.根据上述权利要求9至14中至少一项所述的方法，其中，所述升降装置(2)还具有至少一个设置在升降装置(2)上、特别是设置在起重推动臂(6、11)上的作业装置(14)并且在计算模型中引入由所述作业装置(14)引起的附加负载。

16.根据上述权利要求9至15中至少一项所述的方法，其中，在计算模型中引入升降装置(2)的变形。

17.根据上一个权利要求和权利要求10至16中至少一项所述的方法，其中，在所述计算模型中引入起重柱(3)和/或主臂(4)和/或屈曲臂(5)和/或附加屈曲臂(7)和/或升降装置(2)的所述至少一个起重推动臂(6、11)和/或所述至少一个悬臂延长部(13)的变形，和/或引入液压缸(15、16、17、20)的密封摩擦的影响。

18.根据上一个权利要求所述的方法，其中，在计算模型中以对检测到的屈曲角的修正的形式和/或以对检测到的推移位置的修正的形式使用所述变形，和/或以对检测到的压力的修正的形式使用所述密封摩擦的影响。

19.根据上一个权利要求所述的方法，其中，根据所检测到的当前作用到升降装置(2)上的力和/或所检测到的屈曲角和/或所检测到的推移位置进行所述修正。

20.根据前两个权利要求之一所述的方法，其中，对于变形的修正与检测到的压力线性相关地进行和/或与检测到的推移位置线性相关地进行和/或对密封摩擦的修正与检测到的压力成反比地并且与位置变化的方向相关地进行。

21.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其中，第一负载状态对应于没有由升降装置(2)抬高的载荷(21)的负载状态，而第二负载状态对应于带有抬高的载荷(21)的负载状态。

22.根据权利要求1至20中至少一项所述的方法，其中，第一负载状态对应于带有由升降装置(2)抬高的第一载荷(21)的状态，而第二负载状态对应于带有抬高的优选与第一载荷不同的第二载荷(21)的负载状态。

23.用于液压升降装置(2)、优选是液压装卸起重机的控制器(1)，所述控制器构造成用于执行根据上述权利要求中至少一项所述的用于确定抬高或要抬高的载荷的方法，其中，所述控制器(1)：

在第一运行模式中，在升降装置(2)的基准位置中在第一负载状态下能够执行基准阶段，以便对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第一检测；

在第二运行模式中，在升降装置(2)的测量位置中在第二负载状态下能够执行测量阶段，以便对当前作用到升降装置(2)上的力和升降装置(2)当前的几何结构进行第二检测；以及

在第三运行模式中，执行对比阶段，以便通过各个检测到的当前作用到升降装置(2)上的力和各个检测到的升降装置(2)当前的几何结构进行对比来表征所抬高的载荷(21)。

24.根据上一个权利要求所述的控制器，其中，在对比阶段中表征的载荷(21)能够以与载荷(21)对应的单位在与控制器通信的显示器上显示。

25.液压升降装置(2)，优选是用于车辆(19)的装卸起重机，特别优选是屈曲臂式起重机，所述升降装置优选具有根据权利要求23或24之一所述的控制器(1)。