CN110920501A - 用于确定可卸式平台的长度的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定可卸式平台(300)的长度的方法。在该方法中：使用拉臂钩(100)将可卸式平台(300)从地面提升到车辆(200)上；在可卸式平台(300)与拉臂钩(100)的后辊(113)接触的时刻确定与拉臂钩(100)的位置相关的一个或多个物理量的大小；以及基于所确定的一个或多个物理量的大小以及拉臂钩(100)相对于地面的位置和取向信息来计算可卸式平台(300)的长度。本发明还涉及一种用于确定可卸式平台(300)的长度的系统。

Description

用于确定可卸式平台的长度的方法和系统
技术领域
本发明涉及一种根据所附独立权利要求的前序部分所述的用于确定可卸式平台的长度的方法和系统。
背景技术
拉臂钩被广泛用于诸如卡车之类的车辆中，以快速且容易地操纵可卸式平台。拉臂钩可以执行多种工作任务，例如对可卸式平台进行装载、卸载、倾翻和降低。
与已知的拉臂钩相关联的问题涉及可卸式平台在拉臂钩的倾翻框架上的定位。可卸式平台在倾翻框架上的定位是通过相对于倾翻框架的中间框架被移动的滑动框架来完成的。滑动框架的正确位置取决于可卸式平台的长度。如果可卸式平台在倾翻框架上没有向前移动足够远，则后悬就太大。另一方面，如果可卸式平台在倾翻框架上向前移动太远，则可卸式平台从拉臂钩的后辊掉下。可卸式平台的正确定位相对于在运输时将可卸式平台锁定到拉臂钩而言也是重要的。
在已知的拉臂钩中，可卸式平台在倾翻框架上的定位由驾驶员手动完成，驾驶员首先在视觉上估计可卸式平台的长度，然后通过滑动框架将可卸式平台移动到倾翻框架上的期望位置。这是耗时的，并且存在相当大的风险，即可卸式平台未正确定位。
发明内容
发明目的
本发明的主要目的是减少或甚至消除上述现有技术问题。
本发明的一目的是提供一种用于确定可卸式平台的长度的方法和系统。更详细地，本发明的一目的是提供一种能够在将可卸式平台从地面提升到车辆上期间确定可卸式平台的长度的方法和系统。本发明的另一个目的是提供一种能够快速且容易地确定可卸式平台的长度的方法和系统。
为了实现上述目的，根据本发明的方法和系统的特征在于在所附独立权利要求的特征部分中呈现的内容。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施方式。
根据本发明的用于确定可卸式平台的长度的方法包括：使用拉臂钩将可卸式平台从地面提升到车辆上；确定可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻；在所述时刻确定与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小；以及使用所确定的一个或多个物理量的大小以及拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算可卸式平台的长度。
在根据本发明的方法中，可卸式平台的长度在将可卸式平台从地面提升到车辆上的期间确定。该方法基于在可卸式平台接触拉臂钩的后辊的时刻确定与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小，然后基于这些大小以及拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算可卸式平台的长度。
可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻可以以各种方式确定。一种示例性方式是在可卸式平台的提升期间确定作用在拉臂钩的主缸上的力。可卸式平台与后辊的接触产生该力的突然变化。通过检测这种突然变化，可以确定可卸式平台与后滚筒接触的时刻。作用在主缸上的力，即主缸的负载力，例如可以基于主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力、连接到主缸并用于控制主缸的液压系统中的泵中的压力、或者主缸中的应变来确定。确定可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻的另一示例性方式是在可卸式平台的提升期间监测后辊的转动。确定可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻的其他示例性方式可以基于使用合适的光学或声学装置，例如传感器。
在根据本发明的方法中，在可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻确定与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小。与拉臂钩的位置相关的物理量是指随着拉臂钩的一个或多个部分移动而变化的物理量。优选地，物理量是使得物理量的大小根据主缸移动而变化。与拉臂钩的位置相关的物理量的示例是：主缸的活塞杆的位置、介于拉臂钩的中间框架与副框架之间的角度、介于主缸的活塞杆与拉臂钩的中间框架之间的角度、以及拉臂钩的钩的位置。在根据本发明的方法中使用的物理量的数量可以是例如一个、两个、三个或四个。
在根据本发明的方法中，通过使用所确定的一个或多个物理量的大小以及拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算可卸式平台的长度。可卸式平台的长度的计算基于三角法的计算，其取决于所确定的物理量。除了拉臂钩相对于地面的位置和取向信息之外，还可以在计算中使用拉臂钩的物理尺寸。拉臂钩相对于地面的位置和取向信息可以预先存储和/或可以用诸如距离传感器之类的各种传感器来确定。
可卸式平台的长度的计算可以用硬件、软件、或硬件和软件组件的组合来实现。硬件组件可以包括用于处理数据的处理器和用于存储数据的存储介质。软件组件可以是存储在计算机可读存储介质——诸如存储器、大容量存储装置或可移动存储装置——中的计算机可读程序代码的形式。例如，计算机可读介质可以包括用于执行特定组件的功能的计算机可读代码。同样，计算机存储器可以被配置成包括一个或多个组件，然后所述组件可以由处理器执行。组件可以在多个模块中单独实现，或者在单个模块中一起实现。
根据本发明的方法可以应用于附接到诸如卡车之类的车辆的拉臂钩中，以用于操纵可卸式平台。这种拉臂钩包括倾翻框架，该倾翻框架通过倾翻接头连接到拉臂钩的副框架。倾翻框架设置成通过一个或多个主缸来相对于副框架移动，所述主缸可以是例如双作用差动缸。拉臂钩的主缸(一个或多个)通过液压系统来控制。主缸的底侧部附接到副框架，并且主缸的活塞杆附接到倾翻框架。副框架附接到车辆的底盘。
拉臂钩的倾翻框架包括滑动框架、中间框架和后框架。滑动框架包括钩，拉臂钩可通过钩以可释放的方式附接到可卸式平台。滑动框架连接到中间框架使得滑动框架的一部分设置在中间框架内部，并且滑动框架可以相对于中间框架移动。中间框架通过中间框架接头连接到后框架，且后框架通过倾翻接头连接到副框架。
拉臂钩包括一锁件，所述锁件用于当使用拉臂钩将可卸式平台从地面装载到车辆上或者将可卸式平台从车辆卸载到地面上时将后框架与副框架平行地锁定。拉臂钩包括安装成靠近倾翻接头的后辊，使得可卸式平台能够在可卸式平台的装载和卸载期间利用拉臂钩轻松地移动。设置到可卸式平台下侧的支撑梁用于置于后辊上。拉臂钩包括另一锁件，所述另一锁件用于当可卸式平台倾翻时将中间框架锁定在与后框架平行的方向上。拉臂钩还可以包括用于当可卸式平台由车辆运输时将可卸式平台锁定到拉臂钩的锁件。
在根据本发明的方法中，拉臂钩用于将可卸式平台从地面提升到车辆上。这通过以下来完成：将后框架锁定到副框架，并且利用主缸(一个或多个)使中间框架围绕中间框架接头转动到一位置，在所述位置处当车辆反向朝向可卸式平台时所述钩可以附接可卸式平台。在将钩附接到可卸式平台之后，通过向内驱动主缸(一个或多个)来使中间框架转动。结果，可卸式平台的前端部从地面升起。在一定时间后，可卸式平台与后辊接触，并且可卸式平台的后端部也从地面升起。可卸式平台现在由钩和后辊支撑。中间框架被转动直到中间框架与后框架基本上平行。通过相对于中间框架移动滑动框架来调整可卸式平台在倾翻框架上的位置。正确的位置取决于可卸式平台的长度，该长度在根据本发明的方法的可卸式平台的提升期间确定。
根据本发明的方法的优点是，可卸式平台的长度可以在将可卸式平台从地面提升到车辆上的期间确定，由此可以在将可卸式平台定位到倾翻框架上的正确位置中，利用该长度信息。根据本发明的方法的另一优点是，它能够在没有来自车辆驾驶员的帮助的情况下自动确定可卸式平台的长度。根据本发明的方法的又一优点是，它快速且准确，并且易于实施到拉臂钩中。
根据本发明的一实施方式，拉臂钩相对于地面的位置和取向信息包括后辊距地面的高度。
根据本发明的一实施方式，拉臂钩相对于地面的位置和取向信息包括拉臂钩的倾斜度。
根据本发明的一实施方式，可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻是通过以下方式确定的：确定作用在拉臂钩的主缸上的力，并且检测在所述力发生突然变化的时刻。可卸式平台与后辊碰撞的时刻的检测基于如下发现：由于该碰撞，作用在主缸上的力迅速减小一定的量。因此，基于作用在主缸上的力的突然变化可以容易且准确地确定可卸式平台与后辊接触的时刻。
根据本发明的一实施方式，作用在拉臂钩的主缸上的力是基于主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力、连接到主缸并且用于控制主缸的液压系统中的液压泵中的压力、或者主缸中的应变来确定的。底部腔室和活塞杆腔室中以及液压泵中的压力可以通过易于安装到拉臂钩中的压力传感器来测量。主缸中的应变可以通过应变仪测量。应变仪可以设置成测量主缸的活塞杆的应变。
根据本发明的一实施方式，可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻通过监测后辊的转动来确定。当可卸式平台置于后辊上并且主缸被向内驱动时，后辊开始转动。例如，可以利用附接到后辊的转动传感器或设置成与后辊连接的非接触式传感器来监测后辊的转动。
根据本发明的一实施方式，可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻通过使用光学装置来确定。该光学装置可以包括设置成与后辊连接的数字视频摄像机和用于分析从数字摄像机接收的视频信号的信号处理器，以确定可卸式平台与后辊接触的时刻。
根据本发明的一实施方式，可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻由声学装置确定。该声学装置可以包括设置成与后辊连接的传声器和用于分析从传声器接收的声音信号的信号处理器，以确定可卸式平台与后辊接触的时刻。
根据本发明的一实施方式，可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻通过测量后辊轴的应变来确定。
根据本发明的一实施方式，与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量选自以下项：主缸的活塞杆的位置、介于拉臂钩的中间框架与副框架之间的角度、介于主缸的活塞杆与拉臂钩的中间框架之间的角度、以及拉臂钩的钩的位置。活塞杆的位置可以通过以下方式来确定：使用位移传感器测量活塞杆的行程，和/或使用倾角仪测量活塞杆的角度。介于中间框架与副框架之间的角度，以及介于活塞杆与中间框架之间的角度，可以通过为中间框架、副框架和活塞杆提供倾角仪来确定。可以通过使用距离传感器和/或倾角仪来确定钩的位置。
根据一示例，可卸式平台的长度根据以下等式计算：
Figure BDA0002207518270000061
其中xcontact是介于可卸式平台的前端部与后辊之间的距离，hroll是后辊距地面的高度，且aplatform是可卸式平台相比于地面的角度。
本发明还涉及一种用于确定可卸式平台的长度的系统。根据本发明的系统包括：用于将可卸式平台从地面提升到车辆上的拉臂钩；用于确定可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻的装置；用于在所述时刻确定与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小的装置；以及用于使用所确定的一个或多个物理量的大小以及拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算可卸式平台的长度的装置。
根据本发明的系统的优点是，可卸式平台的长度可以在将可卸式平台从地面提升到车辆上的期间确定，由此可以在将可拆卸平定位到倾翻框架上的正确位置中，利用所述长度信息。根据本发明的系统的另一优点是，它能够在没有来自车辆驾驶员的帮助的情况下自动地确定可卸式平台的长度。根据本发明的系统的又一优点是它易于实现到车辆上。
根据本发明的一实施方式，用于确定可卸式平台与拉臂钩的后辊接触的时刻的装置包括以下中的至少一者：用于测量主缸的底部腔室中的压力的压力传感器；用于测量主缸的活塞杆腔室中的压力的压力传感器；用于测量连接到主缸的液压系统中的液压泵中的压力的压力传感器；用于测量主缸中的应变的应变仪；用于测量后辊的转动的转动传感器或非接触式传感器；用于监测后辊的数字摄像机或传声器；或用于测量后辊轴的应变的应变仪。
根据本发明的一实施方式，用于确定与拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小的装置包括以下中的至少一者：用于测量主缸的活塞杆的位置的位移传感器和/或倾角仪；用于测量介于拉臂钩的中间框架与副框架之间的角度的倾角仪；用于测量介于主缸的活塞杆与拉臂钩的中间框架之间的角度的倾角仪；以及用于测量拉臂钩的钩的位置的距离传感器和/或倾角仪。
在本文中呈现的本发明的示例性实施方式不应解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”在本文中用作开放式限制，其不排除还有未记载的特征存在。除非另有明确说明，否则从属权利要求中记载的特征可相互自由组合。
即使并非总是单独提及，在本文中呈现的示例性实施方式及其优点涉及该方法的适用部分也适用于根据本发明的系统。
附图说明
图1示出了组装在卡车上的拉臂钩的示例，以及
图2A-2E示出了将可卸式平台从地面提升到卡车上。
具体实施方式
图1示出了组装在卡车200上的拉臂钩100的示例。拉臂钩100包括倾翻框架101，该倾翻框架通过倾翻接头102连接到拉臂钩100的副框架103。倾翻框架101设置成通过两个平行的主缸104相对于副框架103移动，这两个平行的主缸由液压系统105控制。主缸104的底侧部106附接到副框架103，并且主缸104的活塞杆107附接到倾翻框架101。副框架103附接到卡车200的底盘201。
倾翻框架101包括滑动框架108、中间框架109和后框架110。滑动框架108包括钩111，拉臂钩100使用所述钩以可释放的方式附接到可卸式平台300。滑动框架108连接到中间框架109使得滑动框架108的一部分设置在中间框架109内部，并且使得滑动框架108可以相对于中间框架109移动。中间框架109通过中间框架接头112连接到后框架110，并且后框架110通过倾翻接头102连接到副框架103。拉臂钩100包括用其可以防止拉臂钩100的一些部件相对运动的锁件(图1中未示出)。拉臂钩100还包括用于在可卸式平台300由卡车200运输时将可卸式平台300锁定到副框架103的锁件(图1中未示出)。
在将可卸式平台300装载到卡车200上以及将可卸式平台300从卡车200卸载期间，后框架110被锁定到副框架103，并且中间框架109通过使用主缸104而围绕中间框架接头112转动。安装成靠近倾翻接头102的后辊113使得可卸式平台300能够在装载和卸载工作任务期间容易地使用拉臂钩100被移动。在可卸式平台300的倾翻和降低期间，中间框架109被锁定在与后框架110平行的方向上(如图1所示)，并且后框架110通过使用主缸104而围绕倾翻接头102转动。通过使滑动框架108相对于中间框架109移动，可以改变可卸式平台300在倾翻框架101上的位置。
拉臂钩100包括压力传感器114和压力传感器115，所述压力传感器114和压力传感器115分别用于测量主缸104的底部腔室和活塞杆腔室中的压力。作用在主缸104上的力可以基于底部腔室和活塞杆腔室中的压力来确定。可卸式平台300与拉臂钩100的后辊113接触的时刻可以基于该力的突然变化来检测。
拉臂钩100包括倾角仪116和倾角仪117，所述倾角仪116和倾角仪117分别附接到中间框架109和副框架103。通过使用倾角仪116和倾角仪117，可以确定介于中间框架109与副框架103之间的角度，该角度根据主缸104的运动而变化。
拉臂钩100包括数据处理单元118，数据处理单元118用于处理和存储从压力传感器114和压力传感器115、以及从倾角仪116和倾角仪117接收到的数据。数据处理单元118被配置成：基于从压力传感器114和压力传感器115接收到的压力信号来确定可卸式平台300与拉臂钩100的后辊113接触的时刻，以在所述时刻存储介于中间框架109与副框架103之间的角度，并通过使用所确定的角度和后辊113距地面的高度来计算可卸式平台300的长度。
图2A-2E示出了将可卸式平台300从地面提升到卡车200上。在图2A中，示出了卡车200反向朝向可卸式平台300的情况。后框架110被锁定到副框架103，并且中间框架109转动到钩111可以附接到可卸式平台300的角度。钩111与可卸式平台300的附接如图2B所示。在将钩111附接到可卸式平台300之后，可以通过向内驱动主缸104来开始对可卸式平台300进行提升。结果，中间框架109相对于副框架103转动，并且可卸式平台300的前端部从地面升起。
图2C中，示出了可卸式平台300与拉臂钩100的后辊113接触的情况。该时刻基于作用在主缸104上的力的突然变化来检测。该力由主缸104的底部腔室和活塞杆腔室中的压力来确定。底部腔室和活塞杆腔室中的压力分别通过压力传感器114和压力传感器115来测量。当可卸式平台300接触后辊113时，利用倾角仪116和倾角仪117确定介于中间框架109与副框架103之间的角度。通过使用该信息，可以计算可卸式平台300的长度。当主缸104被进一步向内驱动时，可卸式平台300的后端部也从地面升起，并且可卸式平台300变成由钩111和后辊113支撑。
中间框架109转动直到所述中间框架变成与后框架110基本上平行。可卸式平台300现在置于倾翻框架101上。这种情况在图2D中示出。最后，可移动平台300与滑动框架108一起更靠近卡车200的驾驶室202移动，如图2E所示。在提升过程期间确定的可卸式平台300的长度用于将可卸式平台300定位到倾翻框架101上的正确位置。在该位置处，可卸式平台300可以锁定到副框架103。
在附图中仅描述了本发明的有利示例性实施方式。对于本领域技术人员显而易见的是，本发明不仅限于上面提出的示例，而是本发明可以在下文提出的权利要求的范围内变化。在从属权利要求中描述了本发明的一些可能的实施方式，并且它们同样不应被认为严格地限制本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种用于确定可卸式平台的长度的方法，所述方法包括：
-使用拉臂钩将所述可卸式平台从地面提升到车辆上，
所述方法的特征在于，所述方法包括：
-确定所述可卸式平台与所述拉臂钩的后辊接触的时刻，
-在所述时刻确定与所述拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小，以及
-使用所确定的所述一个或多个物理量的大小以及所述拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算所述可卸式平台的长度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉臂钩相对于地面的所述位置和取向信息包括所述后辊距地面的高度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述拉臂钩相对于地面的所述位置和取向信息包括所述拉臂钩的倾斜度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻是通过以下方式确定的：确定作用在所述拉臂钩的主缸上的力，并且检测当所述力发生突然变化的时刻。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，作用在所述拉臂钩的所述主缸上的所述力是基于所述主缸的底部腔室和活塞杆腔室中的压力、连接到所述主缸并且用于控制所述主缸的液压系统中的液压泵中的压力、或者所述主缸中的应变来确定的。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻是通过监测所述后辊的转动来确定的。
7.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻是通过使用光学装置来确定的。
8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻是通过使用声学装置来确定的。
9.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻是通过测量后辊轴的应变来确定的。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其特征在于，与所述拉臂钩的位置相关的所述一个或多个物理量选自以下项：主缸的活塞杆的位置；介于所述拉臂钩的中间框架与副框架之间的角度；介于所述主缸的所述活塞杆与所述拉臂钩的所述中间框架之间的角度；以及所述拉臂钩的钩的位置。
11.一种用于确定可卸式平台的长度的系统，所述系统包括：
-用于将所述可卸式平台从地面提升到车辆上的拉臂钩，
所述系统的特征在于，所述系统包括：
-用于确定所述可卸式平台与所述拉臂钩的后辊接触的时刻的装置，
-用于在所述时刻确定与所述拉臂钩的位置相关的一个或多个物理量的大小的装置，以及
-用于使用所确定的所述一个或多个物理量的大小以及所述拉臂钩相对于地面的位置和取向信息来计算所述可卸式平台的长度的装置。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述用于确定所述可卸式平台与所述拉臂钩的所述后辊接触的时刻的装置包括以下各装置中的至少一者：用于测量主缸的底部腔室中的压力的压力传感器；用于测量所述主缸的活塞杆腔室中的压力的压力传感器；用于测量连接到所述主缸的液压系统中的液压泵中的压力的压力传感器；用于测量所述主缸中的应变的应变仪；用于测量所述后辊的转动的转动传感器或非接触式传感器；用于监测所述后辊的数字摄像机或传声器；或者用于测量后辊轴的应变的应变仪。
13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述用于确定与所述拉臂钩的位置相关的所述一个或多个物理量的大小的装置包括以下各装置中的至少一者：用于测量主缸的活塞杆的位置的位移传感器和/或倾角仪；用于测量介于所述拉臂钩的中间框架与副框架之间的角度的倾角仪；用于测量介于所述主缸的所述活塞杆与所述拉臂钩的所述中间框架之间的角度的倾角仪；以及用于测量所述拉臂钩的钩的位置的距离传感器和/或倾角仪。
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