CN113382949B

CN113382949B - 外伸支腿控制装置

Info

Publication number: CN113382949B
Application number: CN202080012691.0A
Authority: CN
Inventors: 间岛劲太; 神田真辅
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2040-02-14
Also published as: JPWO2020166720A1; EP3925925A1; US20220073323A1; EP3925925A4; CN113382949A; WO2020166720A1

Abstract

提供能够以较少的传感器检测触地、并且无需对可动部与控制器进行连接的布线，在成本及可靠性上有益的外伸支腿控制装置。外伸支腿控制装置(A1)具备：多个外伸支腿(30)，被设置于行驶体(10)，能够伸缩为不对行驶体进行支承的非触地状态以及对行驶体进行支承的触地状态；倾斜传感器(310)，被设置于行驶体，能够检测行驶体的倾斜；以及控制器(100)，对外伸支腿的伸缩动作进行控制，并且取得倾斜传感器(310)的检测信号。进而，控制器具备：触地判定处理部(101)，使外伸支腿进行规定的触地判定动作，基于此时的倾斜传感器的检测值判定是否为触地状态。

Description

外伸支腿控制装置

技术领域

本公开涉及外伸支腿控制装置。

背景技术

以往，在如起重车、高空作业车、云梯车那样使车载的臂或云梯伸长来进行作业的作业车等中，使外伸支腿触地从而使作业时的车体的姿态稳定。该外伸支腿在行驶时缩短而成为非触地状态，在作业现场伸长而成为触地状态，以对车体进行支承。

在像这样使用外伸支腿使车体姿态稳定时，需要多个外伸支腿全部触地。于是，已知设置对外伸支腿触地进行检测的触地传感器，检测外伸支腿是否触地的技术(例如参照专利文献1)。该以往的触地传感器在外伸支腿上设置限位开关、电位器、负载单元等传感器，基于外伸支腿的伸缩量和触地反作用力等对外伸支腿是否触地进行检测。另外，被设置于各外伸支腿的触地传感器与车载的控制器经由布线连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-175797号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，在各外伸支腿设置触地传感器，其检测信号经由布线被送到控制器。因此，需要与外伸支腿的数量相应的触地传感器，并且需要对该触地传感器与控制器进行连接的布线。因此，相应于传感器及布线的数量而耗费成本，而且，布线由于跨行驶体与可动部被布线，因此与将布线设置于非驱动部相比，有发生断线等的危险，相应地有导致可靠性降低的危险。

本公开着眼于上述的问题点而做出，其目的在于，提供在成本及可靠性上有益的外伸支腿控制装置。

用于解决课题的手段

本公开的外伸支腿控制装置具备：

多个外伸支腿，被设置于行驶体，能够伸缩为不对所述行驶体进行支承的非触地状态以及对所述行驶体进行支承的触地状态；

倾斜传感器，被设置于所述行驶体，能够检测所述行驶体的倾斜；以及

控制器，对所述外伸支腿的伸缩动作进行控制，并且取得所述倾斜传感器的检测信号，

所述控制器具备触地判定处理部，该触地判定处理部使所述外伸支腿进行规定的触地判定动作，并基于此时的所述倾斜传感器的检测值判定是否为所述触地状态。

发明效果

在本公开的外伸支腿控制装置中，根据外伸支腿的触地判定动作、以及被设置于行驶体的倾斜传感器的检测值，判定是触地状态还是非触地状态。因此，无需在各外伸支腿设置触地传感器，并且无需对各触地传感器与控制器进行连接的布线。因此，能够削减触地传感器及布线来减少成本，并且没有断线的危险，从而能够提高可靠性。

附图说明

图1是搭载了实施方式1的外伸支腿控制装置的起重车CC的侧视图。

图2所述起重车CC的后视图。

图3是表示实施方式1的外伸支腿控制装置的控制系统的结构的框图。

图4是表示实施方式1的外伸支腿控制装置的触地判定处理的流程的流程图。

图5是表示实施方式2的外伸支腿控制装置的触地判定处理的流程的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明用于实现本公开的外伸支腿控制装置的优选方式。

(实施方式1)

以下关于实施方式1的外伸支腿控制装置A1进行说明。

该外伸支腿控制装置A1被搭载于图1及图2所示的起重车CC。于是，首先关于起重车CC进行说明。

起重车CC具备行驶体10、臂20和外伸支腿30。行驶体10是能够通过车轮11自行的车辆的车体。

臂20以能够起伏以及能够伸缩的方式被设置于回转台21，该回转台21以能够沿水平方向回转360度的方式被设置于行驶体10。此外，臂20的起伏通过被设置在臂20与回转台21之间的起伏油缸22的伸缩而被执行。另外，臂20的伸缩通过被设置在臂的内部的伸缩油缸23(参照图3)的伸缩而被执行。

此外，在图1中，表现了臂20是缩短为最小长度的倒伏状态，而且其前端朝向行驶体10的前方的收纳姿态(行驶体10行驶的情况下的姿态)。另外，能够使回转台21回转，或者使臂20从收纳姿态伸长，或者使臂20起立，从而进行作业。

外伸支腿30为所谓H形，具备第1～第4外伸支腿301、302、303、304。即，行驶体10具备被设置在前侧的左右一对的第1外伸支腿301及第2外伸支腿302、以及被设置在后部的左右一对的第3外伸支腿303及第4外伸支腿304。

此外，在本说明书的说明中，前后左右上下的各方向以基于起重车CC的方向为基准，在图中将箭头FR的方向作为前方，将箭头RR的方向作为后方，将箭头L的方向作为左方，将箭头R的方向作为右方，将箭头UP的方向作为上方，将箭头DN的方向作为下方。另外，各外伸支腿301～304左右对称地设置同样的结构，因此在以下的说明中，仅在该4个外伸支腿之中特指特定的外伸支腿的情况下使用301～304的标记，而在不特指特定的外伸支腿的情况下，仅标记为外伸支腿30。

外伸支腿30被设置于行驶体10，如图2所示，具有能够在左右方向上伸缩的梁31、以及被设置在梁31的前端部且能够在上下方向上伸缩的千斤顶32。另外，在千斤顶32的下端部，设置有大致圆盘状的浮动垫32a，在外伸支腿30触地时，该浮动垫32a触地。然后，通过使浮动垫32a触地并使千斤顶32上下伸缩，能够使行驶体10上下移动。

另外，梁31及千斤顶32各自具有与未图示的液压源(例如液压泵及油箱)连接的液压油缸331、332、333、334(参照图3)。

这些液压油缸331～334通过基于由控制器100控制的外伸支腿液压控制部110(参照图3)的动作进行液压的供给及排出而伸缩。由此，各外伸支腿301～304的梁31在左右方向上伸缩，千斤顶32在上下方向上伸缩。此外，外伸支腿液压控制部110具有被控制器100控制且向液压油缸331、332、333、334分别进行液压的供给、排出的切换阀。

此外，控制器100对进行使回转台21回转的驱动的回转台驱动部21a、使臂20的起伏油缸22和伸缩油缸23伸缩的臂液压控制部220进行控制。另外，控制器100与用于进行使臂20及外伸支腿30动作的操作的操作部200、以及用于检测臂20及外伸支腿30的动作状态的传感器群300连接。

在传感器群300中，不仅包含检测臂20的姿态、回转台21的回转角度的传感器、检测向上述各油缸22、23、331～334供给的液压的传感器，还具有检测行驶体10的倾斜角度的倾斜传感器310。

该倾斜传感器310是检测行驶体10向前后方向及左右方向的倾斜的所谓二轴倾斜计。对该倾斜传感器310能够适用如下的现有的传感器：在起重车CC的臂20作业时，在对姿态进行控制以使行驶体10成为最佳的姿态(基本水平)时，该传感器用于检测行驶体10的倾斜。

进而，控制器100具备：触地判定处理部101，在使外伸支腿30进行动作以从非触地状态成为触地状态时，执行对各外伸支腿310～304是否触地进行判定的触地判定处理。

以下，关于该触地判定处理部101所执行的触地判定处理的流程进行说明。在本实施方式1中，该触地判定处理与外伸支腿30的触地动作一并执行，基于图4的流程图说明该处理的流程。

首先，在最初的步骤S101中，控制器100指定非触地状态的外伸支腿30之中的1根。该指定也可以基于作业者的手动操作来进行，但在本实施方式1中，设为控制器100自动地将第1外伸支腿301到第4外伸支腿304依次指定为要触地的外伸支腿30。因此，在全部外伸支腿301～304为非触地的状态下，首先，控制器100指定第1外伸支腿301。

在下一步骤S102中，控制器100记录该时刻的倾斜传感器310的检测值(倾斜状态)作为初始值T0。

然后，在接下来的步骤S103中，控制器100使在步骤S101中指定的外伸支腿30(最初为第1外伸支腿301)的千斤顶32连续地伸长。此外，在本实施方式1的情况下，在进行千斤顶32的伸长动作之前，使梁31以规定量向行驶体10的侧方伸长。该梁31的伸长动作既可以在触地判定处理执行开始时预先针对全部外伸支腿30的梁31进行，也可以在进行步骤S103的处理时针对要触地的外伸支腿30的梁31进行。

在下一步骤S104中，控制器100从倾斜传感器310取得检测信号，判定倾斜传感器310的检测值Tn与在步骤S102中记录的初始值T0的差量是否超过了预先设定的阈值Tlim。在检测值Tn与初始值T0的差量超过了阈值Tlim的情况下，向步骤S105前进，控制器100判定为触地状态。另一方面，在步骤S104中检测值Tn与初始值T0的差量未超过阈值Tlim的情况下，向步骤S106前进，控制器100判定为非触地状态，返回步骤S103，使外伸支腿30的伸长动作持续。

此外，阈值Tlim基于外伸支腿30已触地时产生的行驶体10的倾斜量而被预先设定。即，如果使非触地状态的外伸支腿30伸长而触地，并在该状态下进一步持续伸长，则行驶体10的一个位置向上方位移，行驶体10的倾斜状态发生变化。因此，通过实验或模拟，求出在使指定的1根外伸支腿30伸长而触地、进一步使其以通过外伸支腿30对行驶体10进行支承所需的量伸长时发生的倾斜量的变化。然后，设定用来基于求出的倾斜量的变化对外伸支腿30的触地以及发生了所需的伸长进行判定的适当的阈值Tlim。

在步骤S105中判定为触地状态的情况下，在步骤S107中，控制器100使在步骤S101中指定的外伸支腿30的伸长动作停止，向步骤S108前进。

在步骤S108中，控制器100判定是否第1～第4外伸支腿301～304全部都成为触地状态。在外伸支腿301～304不是全部都成为触地状态的情况下，向步骤S109前进，控制器100使未触地的外伸支腿30执行触地动作。另外，在4根外伸支腿301～304全部都成为触地状态的情况下，结束处理。

另外，在步骤S109中使未触地的外伸支腿30执行触地动作的情况下，向步骤S101返回，控制器100从非触地状态的外伸支腿30之中指定接下来要触地的外伸支腿30。在本实施方式1中，如上所述，按照第1外伸支腿301到第4外伸支腿304的顺序指定要触地的外伸支腿30。

此外，在步骤S102中，控制器100每次设定使下一外伸支腿30伸长之前的倾斜传感器310的检测值作为初始值T0。例如，在使第1外伸支腿301触地并以规定量伸长的情况下，行驶体10从水平状态变化为左前侧上升的倾斜状态。于是，控制器100在指定了第2外伸支腿302使其伸长的情况下，记录使第2外伸支腿302伸长之前的行驶体10的左前侧上升而倾斜的状态下的倾斜传感器310的检测值，作为初始值T0。然后，基于该初始值T0与其后的倾斜传感器310的检测值Tn的差量，判定是否下一第2外伸支腿302在成为触地状态之后进一步以规定量上升。

通过针对4根外伸支腿301～304分别反复进行以上的步骤S101～S109的处理，能够成为4根外伸支腿301～304全部都触地而且以规定量上升的状态。此外，该外伸支腿30的指定及使其伸长并触地的顺序，不限定于该顺序，例如也可以按照从上方观察的顺时针顺序、逆时针顺序等其他顺序进行。

(实施方式1的效果)

(1)实施方式1的外伸支腿控制装置A1具备：多个外伸支腿30(301～304)，被设置于行驶体10，能够伸缩为不对行驶体10进行支承的非触地状态以及对行驶体10进行支承的触地状态；倾斜传感器310，被设置于行驶体10，能够检测行驶体10的倾斜；以及控制器100，对外伸支腿30的伸缩动作进行控制，并且取得倾斜传感器310的检测信号。进而，控制器100具备：触地判定处理部101，使外伸支腿30进行规定的触地判定动作，基于此时的倾斜传感器310的检测值判定是否为触地状态。

因此，通过外伸支腿30的动作和倾斜传感器310的检测来判定是否为触地状态，所以无需在各外伸支腿30设置触地传感器，并且无需对各触地传感器与控制器100进行连接的布线。因此，能够削减触地传感器及布线来减少成本，并且没有断线的危险，从而能够提高可靠性。

(2)实施方式1的外伸支腿控制装置A1中，触地判定处理部101作为触地判定动作，使外伸支腿30逐根从非触地状态伸长，基于此时的倾斜传感器310的检测值判定是否为触地状态。

因此，倾斜传感器310检测由于伸长的1根外伸支腿30触地而引起的行驶体10的姿态变化(倾斜)，所以例如与使2根等多个外伸支腿30同时伸长的情况相比，能够切实地检测外伸支腿30的触地状态，能够得到高检测精度。

(3)在实施方式1的外伸支腿控制装置A1中，如果作为倾斜传感器310的检测值的变化量的、检测值Tn与初始值T0的差量超过了预先设定的阈值Tlim，则触地判定处理部101判定为触地状态。

因此，无论使外伸支腿30伸长之前的行驶体10的姿态如何，都能够以高精度检测由于伸长的外伸支腿30所引起的姿态变化。由此，能够基于倾斜传感器310的检测值以高精度检测外伸支腿30的触地状态。

(4)在实施方式1中，在行驶体10的前后各设置有左右一对的外伸支腿30，各个外伸支腿30具有在上下方向上伸缩以使行驶体10能够在上下方向上移动的千斤顶32。

因此，能够通过各外伸支腿301～304的动作和1个倾斜传感器310检测4根外伸支腿301～304各自的触地状态。因此，不再需要的触地传感器及布线的数量也很多，上述(1)的成本及可靠性的效果进一步提高。

(实施方式2)

接下来，关于外伸支腿控制装置的其他实施方式进行说明。此外，在实施方式2的说明中，针对与实施方式1共通的结构附加与该实施方式1相同的标记并省略说明，仅针对与该实施方式1的差异点进行说明。

实施方式2是实施方式1的变形例，基于外伸支腿30的动作及倾斜传感器310的检测值的触地判定处理与实施方式1不同。

以下，说明实施方式2的外伸支腿控制装置A2所进行的触地判定处理的流程。在实施方式2中的触地判定处理中，首先，进行全部外伸支腿301～304的触地动作，其后，判定各外伸支腿301～304是否分别为触地状态。

在此，首先关于各外伸支腿30的触地动作进行说明。在该触地动作中，使4根外伸支腿301、302、303、304的梁31如图2所示在左右方向上伸长，进而使千斤顶32伸长到被估计成为触地状态为止。

该千斤顶32的伸长既可以由作业者手动操作操作部200来进行，也可以通过控制器100的自动控制来进行。在通过手动操作使千斤顶32伸长的情况下，例如，基于与触地反作用力所引起的行驶体10的姿态变化相伴的体感，判定是否触地。在该情况下，在作业者的身体感受到千斤顶32触地时的行驶体10的姿态变化并估计为已触地的时刻，停止千斤顶32的伸长动作。

另外，在基于自动控制的千斤顶32的触地动作中，例如，在使梁31伸长之后，以触地所需的规定的时间进行千斤顶32的伸长动作。

像这样，在使千斤顶32伸长到被估计为千斤顶32触地之后，接下来，由控制器100(触地判定处理部101)判定千斤顶32是否切实地触地。

以下，基于图5所示的流程图，说明控制器100(触地判定处理部101)所进行的实施方式2的触地判定处理。此外，该触地判定处理既可以伴随着由作业者通过操作部200进行规定的开始操作而开始，在如上所述通过自动控制使外伸支腿30伸长的情况下，也可以在该伸长动作后自动地开始。

首先，在最初的步骤S201中，控制器100作为触地判定动作使4根外伸支腿301～304之中的1根千斤顶32伸缩。该伸缩动作交替地反复进行千斤顶32的伸长动作和缩短动作，执行规定次数或者规定时间。

在下一步骤S202中，控制器100取得在进行步骤S201的外伸支腿30的千斤顶32的伸缩动作时的倾斜传感器310的检测信号，判定倾斜传感器310的检测值的变化量是否超过了预先设定的阈值。然后，在变化量超过了阈值的情况下(肯定)，控制器100判定为在步骤S201中进行了千斤顶32的伸缩动作的外伸支腿30为触地状态(步骤S203)。另一方面，在变化量为阈值以下的情况下(否定)，控制器100判定为在步骤S201中进行了千斤顶32的伸缩动作的外伸支腿30为非触地状态(步骤S204)。

即，如果使4根外伸支腿301～304之中的1根(例如外伸支腿301)的千斤顶32在浮动垫32a触地的状态下伸缩，则行驶体10在触地的4点之中的1点以规定量上下移动，行驶体10的倾斜角度发生变化。于是，预先通过实验或模拟，求出在4根外伸支腿30触地的状态下使1根千斤顶32以规定量伸缩时的倾斜角度的变化量，并基于此事先设定阈值。因此，在步骤S202中，在变化量超过了阈值的情况下，能够判定为外伸支腿(例如第1外伸支腿301)的浮动垫32a已触地。

另一方面，在伸缩的外伸支腿30未触地的情况下，几乎不发生行驶体10的上下移动。因此，在倾斜传感器310的检测值的变化量未超过阈值的情况下，能够判定为外伸支腿(例如第1外伸支腿301)的浮动垫32a未触地。

然后，在判定为浮动垫32a为非触地状态的情况下，使相应的外伸支腿(例如第1外伸支腿301)的千斤顶32伸长，之后再次进行步骤S201～S204的触地判定处理。该动作被反复执行直到判定为浮动垫32a触地为止。

针对4根外伸支腿301～304依次逐根进行上述的步骤S201～S204的触地判定，基于判定结果使4根外伸支腿301～304全部切实地触地。

此外，在全部外伸支腿30都触地之后，进行行驶体10的姿态控制，例如将行驶体10控制为水平，但该控制自身不是本公开的对象，因此省略说明。

如以上所说明的那样，在实施方式2的外伸支腿控制装置A2中，触地判定处理部101作为触地判定动作使外伸支腿30伸缩，基于进行该伸缩动作时的倾斜传感器310的检测值的变化来判定触地状态。

因此，在实施方式2中，也与上述(1)、(2)、(4)同样，能够削减在4根外伸支腿30设置的触地传感器及布线来减少成本，并且没有断线的危险，因此能够提高可靠性。另外，能够通过各外伸支腿301～304的动作和1个倾斜传感器310检测4根外伸支腿301～304各自的触地状态。另外，无论使外伸支腿30伸长之前的行驶体10的姿态如何，都能够基于倾斜传感器310的检测值，检测伸缩的外伸支腿30所引起的姿态变化、即触地状态。

以上，关于实施方式进行了说明，但本公开的外伸支腿控制装置的具体性的结构不限于上述的实施方式，只要不脱离本公开的主旨，则允许设计的变更、追加等。

例如，在实施方式中，表示了将外伸支腿控制装置适用于起重车CC的例子，但作为适用外伸支腿控制装置的行驶体，不限于起重车CC，只要是具备多个外伸支腿的行驶体即可。具体而言，也能够适用于起重车以外的高空作业车、云梯车等作业车、此外还有钻削装置等工业机械等。

另外，作为多个外伸支腿30，在实施方式中表示了4根外伸支腿301～304，但其数量只要是多个即可，不限于4根，例如，也能够适用于左右设置一对外伸支腿的对象。进而，在实施方式中，作为外伸支腿30，表示了具备梁31和千斤顶32的外伸支腿，但不限定于此，只要至少进行伸缩并触地即可。另外，只要进行伸缩以使行驶体10能够在上下方向上移动，则不限定于在实施方式中表示的千斤顶32那样在铅直方向上伸缩，例如也可以如日本特许第6258598号所记载的沿倾斜方向上下伸缩等沿其他方向伸缩。

另外，在实施方式中，表示了基于相对于初始值T0的变化量或者使外伸支腿30伸缩时的倾斜传感器310的检测值的变化量，对触地判定处理时的触地状态进行判定，但不限定于此。例如也可以基于外伸支腿30的伸缩时的检测值的变化速度，根据变化速度是否超过阈值来判定。即，在外伸支腿30触地的情况下与未触地的情况相比，外伸支腿30的伸长动作时或伸缩动作时的倾斜角度的变化速度更快，因此能够根据该变化速度判定外伸支腿30的触地状态。

另外，在实施方式中，表示了在触地判定处理时逐根进行外伸支腿30的伸长动作或者伸缩动作的例子，但不限定于此。例如，也可以使多个外伸支腿30同时动作来进行触地判定处理。具体而言，在像实施方式那样具备4根外伸支腿30的情况下，如果使4根同时伸长或者伸缩，则在4根全部都触地的情况下，行驶体10以大致一定的倾斜上下移动。另一方面，在存在未触地的外伸支腿30的情况下，在行驶体10中未触地的外伸支腿30的方向的位移量小，倾斜传感器310向未触地的外伸支腿30的方向倾斜。也可以基于检测由于这样的位移量的差异而引起的倾斜状态，判定是触地状态还是非触地状态。同样，也可以使左右等一对外伸支腿30同时动作，基于检测由于该位移量的差异而引起的倾斜状态，判定是触地状态还是非触地状态。

进而，在实施方式1中，表示了作为外伸支腿30的触地判定动作而进行伸长动作，但不限定于此。例如，也可以在使外伸支腿30伸长并判定为触地之后，像实施方式2那样，使其伸缩或者使其缩短，基于此时的变化量，判定是触地状态还是非触地状态。

2019年2月14日提交的日本特愿2019-024145的日本申请中包含的说明书、附图及说明书摘要的公开内容全部被引用至本申请中。

附图标记说明

A1、A2 外伸支腿控制装置

CC 起重车

10 行驶体

20 臂

30 外伸支腿

31 梁

32 千斤顶

100 控制器

101 触地判定处理部

300 传感器群

301 第1外伸支腿

302 第2外伸支腿

303 第3外伸支腿

304 第4外伸支腿

310 倾斜传感器。

Claims

1.一种外伸支腿控制装置，其特征在于，具备：

其中，所述控制器在使所述多个外伸支腿伸长到被估计为已触地为止后，使所述外伸支腿逐根伸缩，并基于进行该伸缩动作时的所述倾斜传感器的检测值的变化，判定是否为所述触地状态。

2.如权利要求1所述的外伸支腿控制装置，其中，

所述控制器在所述倾斜传感器的检测值的变化量超过了预先设定的阈值的情况下，判定为是所述触地状态。

3.如权利要求1所述的外伸支腿控制装置，其中，

在所述行驶体的前后各设置有左右一对的所述外伸支腿，

各个外伸支腿具有进行伸缩以使所述行驶体能够在上下方向上移动的千斤顶。