CN113929024A - 一种无圆形方向盘的智能工程叉车 - Google Patents

一种无圆形方向盘的智能工程叉车 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种无圆形方向盘的智能工程叉车,涉及工程叉车技术领域,车体上设有功能部件,车体的移动和转向、功能部件的功能作业均由中央控制单元控制;功能部件包括门架,门架转动连接于车体前端,并由倾斜驱动装置驱动其前倾或后仰,车体上设有升降驱动装置,用于驱动门架的货叉升降,门架上设有高度监测装置,用于实时监测货叉的高度,车体上还设有角度监测单元和倾角传感器,角度检测单元用于实时监测门架相对于车体底面的角度,倾角传感器用于实时监测车体底面相对于水平面的倾斜角度,倾斜驱动装置、升降驱动装置、高度监测装置、角度监测单元和倾角传感器均与中央控制单元电联接。本发明智能化程度高,能够提高作业效率和安全性。

Description

一种无圆形方向盘的智能工程叉车
技术领域
本发明涉及工程叉车技术领域,特别是涉及一种无圆形方向盘的智能工程叉车。
背景技术
传统的叉车驾驶舱前方设有圆形方向盘、仪表结构和操作杆等部件,通过对方向盘、操作杆等操作部件进行操作,以实现叉车不同功能的操作作业。然而,传统叉车操作繁琐,智能化程度低,而且,方向盘、仪表结构和操作杆等部件的设置占用了叉车前部空间,影响作业人员的视野,在进行叉车作业操作时,会极大影响作业效率和作业安全;在叉取货物上坡和下坡时,如果没有及时调节门架的倾斜角度使货物底面与水平面保持平行以及门架货叉的高度,运输过程中存在很大安全隐患,而通过目测调节门架的倾斜角度,存在误差且及时性较差,不能保证货物底面与水平面始终保持平行,同样存在很大的安全隐患。随着科技的发展,传统的叉车已经无法满足人们的需求,因此,如何提高叉车的智能化程度,提高叉车操作的作业效率及安全性是目前亟须解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无圆形方向盘的智能工程叉车,以解决上述现有技术存在的问题,智能化程度高,能够提高作业效率和安全性。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种无圆形方向盘的智能工程叉车,包括车体和中央控制单元;
所述车体上设有功能部件,所述车体的移动和转向、所述功能部件的功能作业均由所述中央控制单元控制;
所述功能部件包括门架,所述门架转动连接于所述车体前端,并由设置于所述车体上的倾斜驱动装置驱动其前倾或后仰,所述车体上设有升降驱动装置,所述升降驱动装置用于驱动所述门架的货叉上升和下降,所述门架上设有高度监测装置,所述高度监测装置用于实时监测货叉的高度,所述车体上还设有角度监测单元和倾角传感器,所述角度检测单元用于实时监测所述门架相对于所述车体底面的角度,所述倾角传感器用于实时监测所述车体底面相对于水平面的倾斜角度,所述倾斜驱动装置、所述升降驱动装置、所述高度监测装置、所述角度监测单元和所述倾角传感器均与所述中央控制单元电联接。
优选地,还包括配重单元,所述配重单元滑动设置于所述车体后端,并由设置于所述车体上的伸缩驱动装置驱动其相对于所述车体前移或后移;所述门架上设有重量监测装置,所述重量监测装置用于实时监测叉取货物的重量,所述伸缩驱动装置和所述重量监测装置均与所述中央控制单元电联接。
优选地,还包括护顶架,所述护顶架滑动设置于所述车体上端,并由设置于所述车体上的升降驱动装置驱动其相对于所述车体上升或下降,所述护顶架上设有高度传感器,所述高度传感器用于监测所述护顶架是否超限,所述升降驱动装置和所述高度传感器均与所述中央控制单元电联接。
优选地,还包括功能控制操作部件,所述功能控制操作部件设置于所述车体上的座椅两侧,所述功能控制操作部件与所述中央控制单元电联接,通过对所述功能控制操作部件进行操作能够手动控制所述车体的移动和转向以及所述功能部件的功能作业。
优选地,还包括导航单元和位置定位单元,所述导航单元和所述位置定位单元均与所述中央控制单元电联接,所述导航单元用于在无人自动驾驶时对所述车体的运动路线和运动姿态进行控制,所述位置定位单元用于在无人自动驾驶时对所述车体的当前位置和作业位置进行确定。
优选地,还包括避障传感器和机械防撞传感器,所述避障传感器和所述机械防撞传感器均与所述中央控制单元电联接。
优选地,所述功能控制操作部件包括第一功能控制操作摇杆和第二功能控制操作摇杆,所述第一功能控制操作摇杆和所述第二功能控制操作摇杆分别设置于所述车体上的座椅两侧并均与所述中央控制单元电联接,所述第一功能控制操作摇杆用于操控所述门架的前倾和后仰、所述门架的货叉的升降、所述配重单元的前移和后移以及所述护顶架的升降,所述第二功能控制操作摇杆用于操控所述车体的移动和转向。
优选地,所述角度监测单元包括角度传感器、第一齿轮和第二齿轮,所述第二齿轮固定连接于所述门架的转轴上,所述第一齿轮固定连接于第一齿轮轴上并与所述第二齿轮啮合,所述第一齿轮轴转动连接于所述车体上,所述角度传感器设置于所述第一齿轮轴上,所述角度传感器与所述中央控制单元电联接。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明提供一种无圆形方向盘的智能工程叉车,通过中央控制单元对车体的移动和转向以及功能部件的功能作业进行控制,提高了叉车的智能化程度,并且省去了传统叉车驾驶舱前方的圆形方向盘、仪表结构和操作杆等部件,使驾驶舱正面全部开放,作业人员在进行作业时有更大的视野范围,便于进行叉车作业,从而提高作业效率和作业安全性,通过高度监测装置实时监测货叉的高度,中央控制单元根据高度监测装置的监测数据对升降驱动装置进行控制,将门架货叉调节至安全的高度,通过倾角传感器实时监测车体底面相对于水平面的倾斜角度,通过角度检测单元实时监测门架相对于车体底面的角度,中央控制单元根据倾角传感器和角度检测单元的监测数据能够及时地对倾斜驱动装置进行控制,调节门架前倾或后仰,使门架上叉取的货物底面始终与水平面保持平行,从而保证了作业的安全性,并提高了叉车的智能化程度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车的立体结构示意图;
图2为图1中无圆形方向盘的智能工程叉车中的Ⅰ部分的局部放大图;
图3为图1中无圆形方向盘的智能工程叉车的另一视角立体结构示意图;
图4为图3中无圆形方向盘的智能工程叉车中的Ⅱ部分的局部放大图;
图5为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车下坡时门架中货叉上表面与水平面保持平行的状态示意图;
图6为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中配重单元向后伸出的状态示意图;
图7为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中配重单元向前缩回的状态示意图;
图8为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中配重单元、伸缩驱动装置与车体的连接结构立体示意图;
图9为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中护顶架与车体连接的立体结构示意图;
图10为图9中无圆形方向盘的智能工程叉车中的Ⅲ部分的局部放大图;
图11为图9中无圆形方向盘的智能工程叉车中的Ⅳ部分的局部放大图;
图12为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中升降驱动装置与车体连接的立体结构示意图;
图13为本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车中驾驶舱正面视野全部开放的结构示意图;
图中:100-无圆形方向盘的智能工程叉车、1-车体、2-门架、3-倾斜驱动装置、4-角度监测单元、5-配重单元、6-伸缩驱动装置、7-货叉、8-重量监测装置、9-护顶架、10-升降驱动装置、11-功能控制操作部件、12-座椅、13-导航单元、14-位置定位单元、15-第一功能控制操作摇杆、16-第二功能控制操作摇杆、17-第一齿轮、18-第二齿轮。
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。
本发明的目的是提供一种无圆形方向盘的智能工程叉车,以解决现有技术存在的问题,智能化程度高,能够提高作业效率和安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1-图5所示,本实施例提供一种无圆形方向盘的智能工程叉车100,包括车体1和中央控制单元;
车体1上设有功能部件,车体1的移动和转向、功能部件的功能作业均由中央控制单元控制;
功能部件包括门架2,门架2转动连接于车体1前端,并由设置于车体1上的倾斜驱动装置3驱动其前倾或后仰,车体1上设有升降驱动装置,升降驱动装置用于驱动门架2的货叉7上升和下降,门架2上设有高度监测装置,高度监测装置用于实时监测货叉7的高度,车体1上还设有角度监测单元4和倾角传感器,角度监测单元4用于实时监测门架2相对于车体1底面的角度,倾角传感器用于实时监测车体1底面相对于水平面的倾斜角度,倾斜驱动装置3、升降驱动装置、高度监测装置、角度监测单元4和倾角传感器均与中央控制单元电联接。
使用时,通过中央控制单元对车体1的移动和转向以及功能部件的功能作业进行控制,提高了叉车的智能化程度,并且省去了传统叉车驾驶舱前方的圆形方向盘、仪表结构和操作杆等部件,使驾驶舱正面全部开放,作业人员在进行作业时有更大的视野范围,便于进行叉车作业,从而提高作业效率和作业安全性,其中,功能部件如标准货叉,可以叉取拖盘;如包夹,可以从左右合拢抱紧箱包类物件;如单臂吊,可以实现各种货物在不同高度的手动或者自动吊装;通过各种配置的功能部件,显现不同的取物和作业能力;通过高度监测装置实时监测货叉7的高度,进而得到叉取货物的高度,其中,高度监测装置可以选用拉线位移传感器,中央控制单元根据高度监测装置的监测数据对升降驱动装置进行控制,其中,升降驱动装置可选用叉车中常用的起升油缸,将门架货叉调节至安全的高度,通过倾角传感器实时监测车体1底面相对于水平面的倾斜角度,通过角度检测单元4实时监测门架2相对于车体1底面的角度,中央控制单元根据倾角传感器和角度检测单元4的监测数据能够及时地对倾斜驱动装置3进行控制,其中,倾斜驱动装置3可选用叉车中常用的倾斜油缸,调节门架2前倾或后仰,使门架2上叉取的货物底面始终与水平面保持平行,从而保证了作业的安全性,并提高了叉车的智能化程度。图5表示叉车下坡时,中央控制单元控制倾斜驱动装置3使货叉上表面保持与水平面平行,从而保证货叉叉取的货物底面与水平面平行,并控制升降驱动装置将货叉7调整至一个适当的安全高度,保证作业的安全性。
如图1和图6-图8所示,本实施例中,还包括配重单元5,配重单元5滑动设置于车体1后端,并由设置于车体1上的伸缩驱动装置6驱动其相对于车体1前移或后移;门架2上设有重量监测装置8,重量监测装置8用于实时监测叉取货物的重量,伸缩驱动装置6和重量监测装置8均与中央控制单元电联接。其中,重量监测装置8可选用梅特勒托利多称重传感器,将其安装于货叉7上,便于对叉取的货物进行称重,中央控制单元根据货物的重量和所处的高度,能够实时控制伸缩驱动装置6,使叉车整体重心处于车体1中心范围内。
如图1和图9-图12所示,本实施例中,还包括护顶架9,护顶架9滑动设置于车体1上端,并由设置于车体1上的升降驱动装置10驱动其相对于车体1上升或下降,护顶架9上设有高度传感器,高度传感器用于监测护顶架9是否超限,升降驱动装置10和高度传感器均与中央控制单元电联接。其中,高度传感器可以是激光平扫性扫描传感器,也可以是视觉类传感器,用于实时监测护顶架9的高度是否超高限制的高度,通过高度传感器把检测信号实时传送至中央控制单元,中央控制单元根据接收的信号控制升降驱动装置10以调节护顶架9的高度,便于通行于高度限制的电梯、建筑物等场所。
如图1-图2所示,本实施例中,还包括功能控制操作部件11,功能控制操作部件11设置于车体1上的座椅12两侧,功能控制操作部件11与中央控制单元电联接,通过对功能控制操作部件11进行操作能够手动控制车体1的移动和转向以及功能部件的功能作业,驾驶人员坐于座椅12上后,通过座椅12两侧的功能控制操作部件11对叉车进行操作,操作方便,而且座椅12前方完全开放,在进行作业时有更大的视野范围,便于进行叉车作业,从而提高作业效率的作业安全性。
如图1和图3所示,本实施例中,还包括导航单元13和位置定位单元14,导航单元13和位置定位单元14均与中央控制单元电联接,导航单元13用于在无人自动驾驶时对车体1的运动路线和运动姿态进行控制,位置定位单元14用于在无人自动驾驶时对车体1的当前位置和作业位置进行确定。其中,导航单元13可以为雷达导航单元或者GNSS类型制导传感器,位置定位单元14可以为倍加福PGV视觉传感器或其他任一类型视觉景深传感器,采用有反光板定位或者无反光板定位(SLAM定位)方式进行车体的自动路径规划和行驶,其中有反光板定位方式是在车体行驶路径的周围安装位置精确的反光板,车体通过发射激光束,同时采集由反光板反射的激光束,来确定叉车的当前的位置和方向,车体姿态等指标,以保证叉车能够达到正常作业状态。
本实施例中,还包括避障传感器和机械防撞传感器,避障传感器和机械防撞传感器均与中央控制单元电联接,避障传感器通过对车体周围环境进行扫描,避免车体发生碰撞,在车体周围安装柔性机械防撞传感器,这种柔性机械防撞传感器(柔性机械式防撞触边传感器)采用开关类型,一旦发生碰擦情况,开关触发,将强制干预叉车自动停车,中央控制单元亦可控制车体配合制动并停止功率输出,从而保证无人自动驾驶车体1时的安全性。
如图2所示,本实施例中,功能控制操作部件11包括第一功能控制操作摇杆15和第二功能控制操作摇杆16,第一功能控制操作摇杆15和第二功能控制操作摇杆16分别设置于车体1上的座椅12两侧并均与中央控制单元电联接,第一功能控制操作摇杆15用于操控门架2的前倾和后仰、门架2的货叉的升降、配重单元5的前移和后移以及护顶架9的升降,第二功能控制操作摇杆16用于操控车体1的移动和转向。其中,第一功能控制操作摇杆15和第二功能控制操作摇杆16与中央控制单元的对接协议不限于Canopen、Profinet等高速数据传输协议;第一功能控制操作摇杆15与驾驶人左手位置相对应,第二功能控制操作摇杆16与驾驶人右手位置相对应,第一功能控制操作摇杆15前摇和后摇分别控制门架2前倾和门架2后仰;第一功能控制操作摇杆15上设有配重调节切换按钮、货叉调节切换按钮和护顶架调节切换按钮,按住配重调节切换按钮后,第一功能控制操作摇杆15前摇和后摇分别控制配重单元5的前移和后移至计算核定位置;按住货叉调节切换按钮后,第一功能控制操作摇杆15前摇和后摇分别控制货叉7的上升和下降;按住护顶架调节切换按钮后,第一功能控制操作摇杆15前摇和后摇分别控制护顶架9的上升和下降;第二功能控制操作摇杆16前摇和后摇分别控制车体1的前进和后退,第二功能控制操作摇杆16左摇和右摇分别控制车体1的左转和右转,第二功能控制操作摇杆16上设有大灯控制开关和喇叭控制开关,操作方便快捷;车体1的行驶速度既可以通过第二功能控制操作摇杆16的扳动幅度来控制,也可以通过独立的脚踏式踏板来控制车体1的速度,该速度控制方式可以通过第二功能控制操作摇杆16上的速度控制方式按键进行切换,以适配不同人群的驾驶习惯,从而提高作业的效率和安全性。
如图3-图4所示,本实施例中,角度监测单元4包括角度传感器、第一齿轮17和第二齿轮18,第二齿轮18固定连接于门架2的转轴上,第一齿轮17固定连接于第一齿轮轴上并与第二齿轮18啮合,第一齿轮轴转动连接于车体1上,角度传感器设置于第一齿轮轴上,角度传感器与中央控制单元电联接。角度传感器通过第一齿轮17和第二齿轮18可实时监测门架2所处的角度,并传输至中央控制单元,结构简单,安装方便。
如图13所示,本发明驾驶舱正面取消了方向盘、操作部件、显示部件等结构,正面没有任何视野障碍物,而传统叉车驾驶仓正面是由方向盘和各种功能按钮、手柄等组成会影响驾驶员视野,本发明将车辆控制所有的功能单元转移至座椅两侧,取消了正面车体控制部件,使驾驶员正面视野完全开放,实现了叉车行业应用的新方式。
本发明提供的无圆形方向盘的智能工程叉车100可以人工驾驶操作,也可以采用无人终端控制方式,可实现对叉车数据的实时监控,车体1上还设有人机交互用的显示屏,车体驱动采用电力驱动方式,但不局限于电力驱动,显示屏可显示叉车当前信息,如货叉高度、电池使用数据等,也可以显示叉车故障码及相关故障的处理措施(服务器端预设有故障处理条类检索,数据库有记录的可以自动推送),在遇到未知故障时,可以通过人机交互系统的互联网+功能推送至服务器,服务器在人工确认后,将故障处理方法再推送回所在车辆的人机交互用的显示屏,这种远程智能交互系统在叉车及工程车辆车辆信息交互上极大的进行了质的提升,极大地便利了叉车的可维护性,延长车辆的使用寿命,提高车辆工况和便利性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:包括车体和中央控制单元;
所述车体上设有功能部件,所述车体的移动和转向、所述功能部件的功能作业均由所述中央控制单元控制;
所述功能部件包括门架,所述门架转动连接于所述车体前端,并由设置于所述车体上的倾斜驱动装置驱动其前倾或后仰,所述车体上设有升降驱动装置,所述升降驱动装置用于驱动所述门架的货叉上升和下降,所述门架上设有高度监测装置,所述高度监测装置用于实时监测货叉的高度,所述车体上还设有角度监测单元和倾角传感器,所述角度检测单元用于实时监测所述门架相对于所述车体底面的角度,所述倾角传感器用于实时监测所述车体底面相对于水平面的倾斜角度,所述倾斜驱动装置、所述升降驱动装置、所述高度监测装置、所述角度监测单元和所述倾角传感器均与所述中央控制单元电联接。
2.根据权利要求1所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:还包括配重单元,所述配重单元滑动设置于所述车体后端,并由设置于所述车体上的伸缩驱动装置驱动其相对于所述车体前移或后移;所述门架上设有重量监测装置,所述重量监测装置用于实时监测叉取货物的重量,所述伸缩驱动装置和所述重量监测装置均与所述中央控制单元电联接。
3.根据权利要求2所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:还包括护顶架,所述护顶架滑动设置于所述车体上端,并由设置于所述车体上的升降驱动装置驱动其相对于所述车体上升或下降,所述护顶架上设有高度传感器,所述高度传感器用于监测所述护顶架是否超限,所述升降驱动装置和所述高度传感器均与所述中央控制单元电联接。
4.根据权利要求3所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:还包括功能控制操作部件,所述功能控制操作部件设置于所述车体上的座椅两侧,所述功能控制操作部件与所述中央控制单元电联接,通过对所述功能控制操作部件进行操作能够手动控制所述车体的移动和转向以及所述功能部件的功能作业。
5.根据权利要求1所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:还包括导航单元和位置定位单元,所述导航单元和所述位置定位单元均与所述中央控制单元电联接,所述导航单元用于在无人自动驾驶时对所述车体的运动路线和运动姿态进行控制,所述位置定位单元用于在无人自动驾驶时对所述车体的当前位置和作业位置进行确定。
6.根据权利要求5所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:还包括避障传感器和机械防撞传感器,所述避障传感器和所述机械防撞传感器均与所述中央控制单元电联接。
7.根据权利要求4所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:所述功能控制操作部件包括第一功能控制操作摇杆和第二功能控制操作摇杆,所述第一功能控制操作摇杆和所述第二功能控制操作摇杆分别设置于所述车体上的座椅两侧并均与所述中央控制单元电联接,所述第一功能控制操作摇杆用于操控所述门架的前倾和后仰、所述门架的货叉的升降、所述配重单元的前移和后移以及所述护顶架的升降,所述第二功能控制操作摇杆用于操控所述车体的移动和转向。
8.根据权利要求1所述的无圆形方向盘的智能工程叉车,其特征在于:所述角度监测单元包括角度传感器、第一齿轮和第二齿轮,所述第二齿轮固定连接于所述门架的转轴上,所述第一齿轮固定连接于第一齿轮轴上并与所述第二齿轮啮合,所述第一齿轮轴转动连接于所述车体上,所述角度传感器设置于所述第一齿轮轴上,所述角度传感器与所述中央控制单元电联接。
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