CN112707338A - 一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法,包括采集模块用于采集叉车使用中的参数等信息;处理模块根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作;警报单元在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作;控制模块用于叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态;中央处理器用于协调上述模块进行工作,根据数据调用命令在其权限内的各模块调用相应的数据,并将这些控制命令发送到对应的模块。实时检测叉车承重能力,提醒操作员停止操作,避免操作员处于危险状态下,确保安全生产。

Description

一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法
技术领域
本发明涉及叉车技术领域,具体为一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法。
背景技术
叉车是工业搬运车辆,是指对成件托盘货物进行装卸、堆垛和短距离运输作业的各种轮式搬运车辆,目前叉车使用中无法实时检测其载货承重能力,不能提示操作人员是否超载、偏载等,操作人员无法发现在危险状况下进行操作,这样就会引发叉车安全事故,叉车超载就会出现翻车或“翘屁股”式的前倾;叉车左右受力不均,会引发侧翻,且货叉容易损坏变形,影响货叉的实用寿命,为此我们提出一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法用于解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,包括:
采集模块,所述采集模块用于采集叉车使用中货物重量、货叉和车体的参数等信息,用于计算载荷的条件;
处理模块,所述处理模块用于根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作;
警报单元,所述警报单元用于在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作;
控制模块,所述控制模块用于叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态;
中央处理器,所述中央处理器用于协调上述模块进行工作,根据数据调用命令在其权限内的各模块调用相应的数据,并将这些控制命令发送到对应的模块。
优选的一种实施案例,所述采集模块包括称重传感器、测距传感器和角度传感器,所述称重传感器、测距传感器和角度传感器均对称且均匀安装在叉车的左右货叉上,所述称重传感器用于采集货叉上货物的重量,所述测距传感器用于测量货物在货叉的位置以及货叉据地高度,所述角度传感器采用螺旋仪,用于测量货叉和门架的偏移角度。
优选的一种实施案例,所述处理模块包括载荷计算单元、偏载计算单元和判定单元,所述载荷计算单元用于根据采集数据计算叉车载物后的之真实载荷,所述偏载计算单元用于根据采集数据计算左右货叉的载荷差异,所述判定单元用于根据载荷计算单元和偏载计算单元的计算结果与规定要求之间的对比,从而判定叉车承载能力是否满足使用。
优选的一种实施案例,所述控制模块包括行驶控制和升降控制,所述行驶控制用于控制叉车驻停,避免超载和偏载时继续行驶,所述升降控制用于叉车超载和偏载时将货叉下降并驻停,从而稳定叉车。
一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测方法,包括如下步骤:
S1、采集模块采集叉车货叉上的货物重量,包括左货叉上的称重传感器称重读数和右货叉上称重传感器称重读数,货物在货架上的位置,包括货叉前端到载荷中心的水平距离C、货叉前端到载荷后端的水平距离ET和载荷后端面到载荷中心的距离1/2L,左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b。
S2、处理模块根据采集模块采集的数据,对叉车实际载荷和偏载进行计算,从而判定叉车承载能力是否满足要求;
S3、当叉车承载能力不满足要求时,警报模块发出警报,提醒操作员将叉车停驻并放下货物;
S4、当警报模块发出警报且操作员未进行安全操作时,控制模块通过行驶控制向叉车的整车控制器输出控制信号,整车控制器用于根据控制信号控制驱动电机停止转动,从而将叉车进行驻停,同时升降控制输出货叉下降信号,整车控制器用于根据货叉下降信号,控制换向阀处于下降位置,换向阀的阀口与油箱连通,起升油缸中无杆腔的油液向油箱回油,起升油缸的伸缩杆缩回,以使货叉下降,从而放下货物,保持叉车稳定和安全。
优选的一种实施案例,步骤S2中,所述实际载荷的计算方法为:
Figure BDA0002853904890000031
其中G左叉为左货叉上称重传感器测量值,G右叉为右货叉上称重传感器测量值,X为前轮中心到货叉端面的水平距离。
优选的一种实施案例,步骤S2中,所述承载能力判定方法为:当实际载荷小于额定载荷,且左叉称重和右叉称重均小于K*G额定,大于(1-K)*G核定,且左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b均处于规定值,则判定承载能力满足要求;否则,不满足,其中K为定值,依据叉车行业标准要求的强度实验数据进行确定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:通过采集叉车使用中货物重量、货叉和车体的参数等信息,通过处理模块根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作,从而实时检测叉车承重能力,通过警报单元在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作,避免操作员处于危险状态下,并通过控制模块在叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态,确保安全生产。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为本发明中采集模块结构示意图;
图3为本发明处理模块结构示意图;
图4为本发明控制模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案:一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,包括:
采集模块,采集模块用于采集叉车使用中货物重量、货叉和车体的参数等信息,用于计算载荷的条件;
处理模块,处理模块用于根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作;
警报单元,警报单元用于在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作;
控制模块,控制模块用于叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态;
中央处理器,中央处理器用于协调上述模块进行工作,根据数据调用命令在其权限内的各模块调用相应的数据,并将这些控制命令发送到对应的模块。
优选的一种实施案例,采集模块包括称重传感器、测距传感器和角度传感器,称重传感器、测距传感器和角度传感器均对称且均匀安装在叉车的左右货叉上,称重传感器用于采集货叉上货物的重量,测距传感器用于测量货物在货叉的位置以及货叉据地高度,角度传感器采用螺旋仪,用于测量货叉和门架的偏移角度。
优选的一种实施案例,处理模块包括载荷计算单元、偏载计算单元和判定单元,载荷计算单元用于根据采集数据计算叉车载物后的之真实载荷,偏载计算单元用于根据采集数据计算左右货叉的载荷差异,判定单元用于根据载荷计算单元和偏载计算单元的计算结果与规定要求之间的对比,从而判定叉车承载能力是否满足使用。
优选的一种实施案例,控制模块包括行驶控制和升降控制,行驶控制用于控制叉车驻停,避免超载和偏载时继续行驶,升降控制用于叉车超载和偏载时将货叉下降并驻停,从而稳定叉车。
一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测方法,包括如下步骤:
S1、采集模块采集叉车货叉上的货物重量,包括左货叉上的称重传感器称重读数和右货叉上称重传感器称重读数,货物在货架上的位置,包括货叉前端到载荷中心的水平距离C、货叉前端到载荷后端的水平距离ET和载荷后端面到载荷中心的距离1/2L,左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b。
S2、处理模块根据采集模块采集的数据,对叉车实际载荷和偏载进行计算,从而判定叉车承载能力是否满足要求;
S3、当叉车承载能力不满足要求时,警报模块发出警报,提醒操作员将叉车停驻并放下货物;
S4、当警报模块发出警报且操作员未进行安全操作时,控制模块通过行驶控制向叉车的整车控制器输出控制信号,整车控制器用于根据控制信号控制驱动电机停止转动,从而将叉车进行驻停,同时升降控制输出货叉下降信号,整车控制器用于根据货叉下降信号,控制换向阀处于下降位置,换向阀的阀口与油箱连通,起升油缸中无杆腔的油液向油箱回油,起升油缸的伸缩杆缩回,以使货叉下降,从而放下货物,保持叉车稳定和安全。
优选的一种实施案例,步骤S2中,实际载荷的计算方法为:
Figure BDA0002853904890000061
其中G左叉为左货叉上称重传感器测量值,G右叉为右货叉上称重传感器测量值,X为前轮中心到货叉端面的水平距离。
优选的一种实施案例,步骤S2中,承载能力判定方法为:当实际载荷小于额定载荷,且左叉称重和右叉称重均小于K*G额定,大于(1-K)*G核定,且左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b均处于规定值,则判定承载能力满足要求;否则,不满足,其中K为定值,依据叉车行业标准要求的强度实验数据进行确定。
工作原理:本发明通过采集叉车使用中货物重量、货叉和车体的参数等信息,通过处理模块根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作,从而实时检测叉车承重能力,通过警报单元在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作,避免操作员处于危险状态下,并通过控制模块在叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态,确保安全生产。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,其特征在,包括:
采集模块,所述采集模块用于采集叉车使用中货物重量、货叉和车体的参数等信息,用于计算载荷的条件;
处理模块,所述处理模块用于根据采集模块采集的数据进行计算,并判断叉车的载荷,判断叉车的承重能力是否能够继续进行正常操作;
警报单元,所述警报单元用于在处理模块判断叉车承重能力不足时发出警报信息,提醒操作员停止操作;
控制模块,所述控制模块用于叉车承载能力不足且操作员未进行控制时,对叉车的行驶、货叉的升降进行控制,使得叉车复位到安全状态;
中央处理器,所述中央处理器用于协调上述模块进行工作,根据数据调用命令在其权限内的各模块调用相应的数据,并将这些控制命令发送到对应的模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,其特征在于:所述采集模块包括称重传感器、测距传感器和角度传感器,所述称重传感器、测距传感器和角度传感器均对称且均匀安装在叉车的左右货叉上,所述称重传感器用于采集货叉上货物的重量,所述测距传感器用于测量货物在货叉的位置以及货叉据地高度,所述角度传感器采用螺旋仪,用于测量货叉和门架的偏移角度。
3.根据权利要求1所述的一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,其特征在于:所述处理模块包括载荷计算单元、偏载计算单元和判定单元,所述载荷计算单元用于根据采集数据计算叉车载物后的之真实载荷,所述偏载计算单元用于根据采集数据计算左右货叉的载荷差异,所述判定单元用于根据载荷计算单元和偏载计算单元的计算结果与规定要求之间的对比,从而判定叉车承载能力是否满足使用。
4.根据权利要求1所述的一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测系统,其特征在于:所述控制模块包括行驶控制和升降控制,所述行驶控制用于控制叉车驻停,避免超载和偏载时继续行驶,所述升降控制用于叉车超载和偏载时将货叉下降并驻停,从而稳定叉车。
5.一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、采集模块采集叉车货叉上的货物重量,包括左货叉上的称重传感器称重读数和右货叉上称重传感器称重读数,货物在货架上的位置,包括货叉前端到载荷中心的水平距离C、货叉前端到载荷后端的水平距离ET和载荷后端面到载荷中心的距离1/2L,左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b;
S2、处理模块根据采集模块采集的数据,对叉车实际载荷和偏载进行计算,从而判定叉车承载能力是否满足要求;
S3、当叉车承载能力不满足要求时,警报模块发出警报,提醒操作员将叉车停驻并放下货物;
S4、当警报模块发出警报且操作员未进行安全操作时,控制模块通过行驶控制向叉车的整车控制器输出控制信号,整车控制器用于根据控制信号控制驱动电机停止转动,从而将叉车进行驻停,同时升降控制输出货叉下降信号,整车控制器用于根据货叉下降信号,控制换向阀处于下降位置,换向阀的阀口与油箱连通,起升油缸中无杆腔的油液向油箱回油,起升油缸的伸缩杆缩回,以使货叉下降,从而放下货物,保持叉车稳定和安全。
6.根据权利要求5所述的一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测方法,其特征在于:步骤S2中,所述实际载荷的计算方法为
Figure FDA0002853904880000021
其中G左叉为左货叉上称重传感器测量值,G右叉为右货叉上称重传感器测量值,X为前轮中心到货叉端面的水平距离。
7.根据权利要求5所述的一种基于工业叉车智能化的载货承重能力的检测方法,其特征在于:步骤S2中,所述承载能力判定方法为:当实际载荷小于额定载荷,且左叉称重和右叉称重均小于K*G额定,大于(1-K)*G核定,且左货叉角度变化值a和右货叉角度变化至b均处于规定值,则判定承载能力满足要求;否则,不满足,其中K为定值,依据叉车行业标准要求的强度实验数据进行确定。
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