CN115259040A - 一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法及系统，包括：获取伸缩臂的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂；若否，则在伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动。如此，本发明仅在伸缩臂处于所属行程阶段内的期间出现负载大于对应的额定负载上限时，才触发超载报警，而在伸缩臂以更高负载状态进入到相邻的在后行程阶段的瞬间，仅触发超幅报警，并不触发超载报警，且仅限制伸缩臂的外伸运动，不对伸缩臂进行锁止，确保伸缩臂能够及时、快速地进行回缩等应对运动。

Description

一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法及系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法。本发明还涉及一种高空作业平台的伸缩幅度控制系统。

背景技术

近年来，对施工安全及施工效率要求越来越高，高空作业平台得以更广泛的应用。由此对高空作业平台的车型多样化提出了更多的要求，同时对整车的成本控制也越来越高。为达到前述目的，一种曲臂式高米段、三条作业幅度曲线(如：轻载曲线0～230kG、中载曲线230～340kG、重载曲线340～454kG)的车型就应用而生。

为实现三条幅度曲线的控制，在伸缩臂的两侧或同侧加装两根长度不同的检测器，为保证冗余设计，对每根检测器分别采用两个行程开关进行信号检测，以实现三段伸出范围的检测。基于工作栏空中位置的安全控制需求，其控制主要关联两个报警检测状态，即超载报警与超幅报警。

目前，当高空作业平台出现上述任一报警时，工作栏将不允许往非安全方向继续动作，仅允许往安全方向动作以解除报警。然而，在更为严格的CE(ConformiteEuropeenne，欧盟统一认证)标准中，若仅触发了超幅警报，则可以快速将伸缩臂缩回，以解除警报，但当高空作业平台触发超载报警时，要求限制伸缩臂的所有动作，这就导致伸缩臂从重载曲线往轻载曲线外伸，并达到二者的曲线边界时，会同时触发超载报警与超幅报警，但此时不能回缩臂架以解除报警，整车将不能正常使用，只能停机检修后重新开机，不利于快速解除安全险情和连续生产作业。

因此，如何在伸缩臂从重载曲线往轻载曲线外伸时，及时、快速地解除安全险情，实现连续生产作业，是本领域技术人员面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法，能够在伸缩臂从重载曲线往轻载曲线外伸时，及时、快速地解除安全险情，实现连续生产作业。本发明的另一目的是提供一种高空作业平台的伸缩幅度控制系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法，包括：

获取伸缩臂的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；

判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂；若否，则在伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动。

优选地，获取伸缩臂的当前伸缩行程，具体包括：

通过安装于基本臂上的位移传感器实时检测伸缩臂的伸缩状态。

优选地，所述行程阶段包括重载阶段、中载阶段和轻载阶段，且所述重载阶段的伸缩行程为0～L1，所述中载阶段的伸缩行程为L1～L2，所述轻载阶段的伸缩行程为L2～Le；其中，0<L1<L2<Le，Le为极限伸出行程。

优选地，所述基本臂上在所述重载阶段与所述中载阶段的临界位置对应区域处设置有第一行程开关、在所述中载阶段与所述轻载阶段的临界位置对应区域处设置有第二行程开关，所述伸缩臂上设置有第一行程检测器和第二行程检测器，以在所述第一行程检测器的前端运动到位时触发所述第一行程开关，及在所述第二行程检测器的前端运动到位时触发所述第二行程开关。

优选地，在伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，具体包括：

当工作栏的负载大于在后行程阶段对应的额定载荷上限时，启动第一计时器开始计时；当所述第一行程开关或所述第二行程开关被触发时，启动第二计时器开始计时；

若所述第一计时器的计时数值大于所述第二计时器的计时数值，则产生互锁信号，并据此触发超幅报警。

优选地，在产生互锁信号之后，对其进行赋值保存。

优选地，在触发超幅报警之后，还包括：

将伸缩臂缩回至当前行程阶段内或在先的任意行程阶段内；

解除超幅报警。

优选地，在触发超幅报警之后，还包括：

保持伸缩臂处于当前伸缩位置，并降低工作栏的负载直至小于在后行程阶段对应的额定载荷上限；

解除超幅报警。

优选地，在解除超幅报警之前，预留一定延迟等待时间。

本发明还提供一种高空作业平台的伸缩幅度控制系统，包括：

行程获取模块，用于获取伸缩臂的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；

第一判断模块，用于判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，继续判断伸缩臂的当前伸缩行程是否到达当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置，若是，则触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动。

本发明所提供的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，主要包括两个步骤，其中，在第一步中，主要内容为获取伸缩臂的当前伸缩行程，并确定伸缩臂在当前伸缩行程位置时与其对应所属的行程阶段，该行程阶段是预先根据伸缩臂的整个伸缩行程而划定好的，一般具有多个行程阶段，伸缩臂从完全收缩状态开始伸展时，其伸缩行程将逐级通过各个行程阶段。在第二步中，首先判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷的上限，若是，则说明此时工作栏的负载在当前行程阶段内已经超重，将直接触发超载报警，并锁止伸缩臂；若否，则说明此时工作栏的负载与当前行程阶段的额定载荷相匹配，工作人员可操作伸缩臂进行正常伸缩运动，从而可持续伸出伸缩臂，增大伸缩臂的工作幅度。然后，当伸缩臂的工作幅度增大到一定程度，即伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，伸缩臂的伸缩行程即将进入相邻的在后行程阶段，此时将触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动，防止伸缩臂继续向外伸出，避免伸缩臂的工作幅度过大而导致工作栏的当前负载超过了在后行程阶段的额定载荷上限，从而及时、快速地解除安全险情。相比于现有技术，本发明所提供的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，仅在伸缩臂处于所属行程阶段内的期间出现负载大于对应的额定负载上限时，才触发超载报警，而在伸缩臂以更高负载状态进入到相邻的在后行程阶段的瞬间，仅触发超幅报警，并不触发超载报警，且仅限制伸缩臂的外伸运动，不对伸缩臂进行锁止，确保伸缩臂能够及时、快速地进行回缩等应对运动。综上所述，本发明所提供的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，能够在伸缩臂从重载曲线往轻载曲线外伸时，及时、快速地解除安全险情，实现连续生产作业。

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，下面将对实施例或现有技术描述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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式的方法流程图。

图2为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块图。

图3为高空作业平台的局部结构示意图。

其中，图2—图3中：

行程获取模块—1，第一判断模块—2，第二判断模块—3；

基本臂—4，伸缩臂—5，工作栏—6，第一行程开关—7，第二行程开关—8，第一行程检测器—9，第二行程检测器—10，完全缩回检测器—11，完全缩回行程开关—12。

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。

请参考图1，图1为本发明所提供的一种具体实施方式的方法流程图。

在本发明所提供的一种具体实施方式中，高空作业平台的伸缩幅度控制方法主要包括两个步骤，分别为：

S1、获取伸缩臂5的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；

S2、判断工作栏6的负载是否大于与伸缩臂5的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂5；若否，则在伸缩臂5的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，并限制伸缩臂5的外伸运动。

其中，在步骤S1中，主要内容为获取伸缩臂5的当前伸缩行程，并确定伸缩臂5在当前伸缩行程位置时与其对应所属的行程阶段，该行程阶段是预先根据伸缩臂5的整个伸缩行程而划定好的，一般具有多个行程阶段，伸缩臂5从完全收缩状态开始伸展时，其伸缩行程将逐级通过各个行程阶段。

在步骤S2中，首先判断工作栏6的负载是否大于与伸缩臂5的当前行程阶段对应的额定载荷的上限，若是，则说明此时工作栏6的负载在当前行程阶段内已经超重，将直接触发超载报警，并锁止伸缩臂5；若否，则说明此时工作栏6的负载与当前行程阶段的额定载荷相匹配，工作人员可操作伸缩臂5进行正常伸缩运动，从而可持续伸出伸缩臂5，增大伸缩臂5的工作幅度。

然后，当伸缩臂5的工作幅度增大到一定程度，即伸缩臂5的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，伸缩臂5的伸缩行程即将进入相邻的在后行程阶段，此时将触发超幅报警，并限制伸缩臂5的外伸运动，防止伸缩臂5继续向外伸出，避免伸缩臂5的工作幅度过大而导致工作栏6的当前负载超过了在后行程阶段的额定载荷上限，从而及时、快速地解除安全险情。

相比于现有技术，本实施例所提供的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，仅在伸缩臂5处于所属行程阶段内的期间出现负载大于对应的额定负载上限时，才触发超载报警，而在伸缩臂5以更高负载状态进入到相邻的在后行程阶段的瞬间，仅触发超幅报警，并不触发超载报警，且仅限制伸缩臂5的外伸运动，不对伸缩臂5进行锁止，确保伸缩臂5能够及时、快速地进行回缩等应对运动。

综上所述，本实施例所提供的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，能够在伸缩臂5从重载曲线往轻载曲线外伸时，及时、快速地解除安全险情，实现连续生产作业。

在关于步骤S1的一种可选实施例中，为方便、准确地实时获取伸缩臂5的当前伸缩行程，本实施例在基本臂4上安装有位移传感器，以通过位移传感器实时检测伸缩臂5的伸缩状态，包括伸缩臂5的伸缩方向、伸缩距离、伸缩速度等参数。

同时，在获取了伸缩臂5的伸缩行程后，为方便、准确地判断伸缩臂5在当前负载状态下的作业安全风险，本实施例将伸缩臂5的整个伸缩行程预先进行了划分，从伸缩行程为零(未伸出)开始，主要划分为三个行程阶段，依次包括重载阶段、中载阶段和轻载阶段。其中，重载阶段的具体伸缩行程为0～L1，中载阶段的具体伸缩行程为L1～L2，轻载阶段的具体伸缩行程为L2～Le，该Le为伸缩臂5的极限伸出行程。如此设置，当伸缩臂5的伸缩行程达到L1时，说明伸缩臂5达到了重载阶段与中载阶段的临界位置；同理，当伸缩臂5的伸缩行程达到L2时，说明伸缩臂5达到了中载阶段与轻载阶段的临界位置。

显然，0<L1<L2<Le，且L1、L2、Le的具体取值是不固定的，需要根据具体的高空作业平台的型号、规格、负载情况等多种因素综合考虑。并且，伸缩臂5的整个伸缩行程，也并不仅限于按照上述方式划分为三个阶段，还可以根据需要更加精细地划分为更多个阶段。

如图3所示，图3为高空作业平台的局部结构示意图。

在关于步骤S2的一种可选实施例中，为精确、低成本地判断伸缩臂5的伸缩行程是否达到上述个临界位置，本实施例中，一方面在基本臂4上于重载阶段与中载阶段的临界位置对应区域处设置有第一行程开关7，同时于中载阶段与轻载阶段的临界位置对应区域处设置有第二行程开关8；另一方面，在伸缩臂5上设置有第一行程检测器9和第二行程检测器10。

其中，第一行程检测器9主要用于与第一行程开关7配合，以在第一行程检测器9随着伸缩臂5的伸出运动而同步位移到预设位置(重载阶段与中载阶段的临界位置对应区域处)时，触发第一行程开关7，进而再通过第一行程开关7触发超幅报警。

同理，第二行程检测器10主要用于与第二行程开关8配合，以在第二行程检测器10随着伸缩臂5的伸出运动而同步位移到预设位置(中载阶段与轻载阶段的临界位置对应区域处)时，触发第二行程开关8，进而再通过第二行程开关8触发超幅报警。

接上述，为方便、准确地通过上述第一行程开关7或第二行程开关8进行警报触发，在本实施例中，在伸缩臂5于当前行程阶段进行外伸过程中，采用两个计时器进行计数，具体的，当工作栏6的负载大于在后行程阶段对应的额定载荷上限时，即启动第一计时器开始计时，而当第一行程开关7或第二行程开关8被触发时，即启动第二计时器开始计时；当伸缩臂5运动到临界位置时，若第一计时器的计时数值大于第二计时器的计时数值，则触发上升沿信号，即产生互锁信号，此时系统识别到伸缩臂5以更高负载状态进行了跨阶段外伸运动，比如从重载阶段外伸到中载阶段，或从中载阶段外伸到轻载阶段，并据此触发超幅报警。

举例说明：

当伸缩臂5初始处于重载阶段时，若当前负载大于重载阶段的额定载荷上限(如454kG)，即直接触发超载报警；若以340～454kG范围内的负载往外伸出，系统作出如下判断：采用两个计时器(TON1/TON2，第一计时器/第二计时器)进行计数，TON1用于“当前负载大于中载阶段的额定载荷上限(340kG)”条件满足时的计数，TON2用于“第一行程开关7检测触发”条件满足时的计数。当伸缩臂5伸出到重载阶段与中载阶段的临界位置时，若TON1的计数值大于TON2的计数值，且同时满足第一行程开关7检测触发，则触发上升沿信号，对互锁信号赋值。

当伸缩臂5初始处于中载阶段时，若当前负载大于中载阶段的额定载荷上限(如340kG)，即直接触发超载报警；若以230～340kG范围内的负载往外伸出，系统作出如下判断：采用两个计时器(TON3/TON4，第一计时器/第二计时器)用于计数，TON3用于“当前负载大于轻载阶段的额定载荷上限(230kG)”条件满足时的计数，TON4用于“第二行程开关8检测触发”条件满足时的计数。当伸缩臂5伸出到中载阶段与轻载阶段的临界位置时，若TON3的计数值大于TON4的计数值，且同时满足第二行程开关8检测触发，则触发上升沿信号，对将互锁信号赋值。

当伸缩臂5初始处于轻载阶段时，若当前负载大于轻载阶段的额定载荷上限(如230kG)，即直接触发超载报警。

不仅如此，在产生互锁信号之后，还可以对其进行赋值并保存，以在系统上电重启后自行读取互锁信号的保存值，实现互锁信号的断电保持。

为保证控制判断的可靠性，前述负载条件的计数应在行程开关触发计数、上升沿判断之后进行，以规避系统重启后，误触发互锁信号的问题。

另外，在触发互锁信号及超幅报警之后，可通过以下方式进行恢复：

具体的，可将伸缩臂5缩回至当前行程阶段内，或进一步缩回至在先的相邻或任意行程阶段内。比如，若伸缩臂5伸出到中载阶段与轻载阶段的临界位置触发互锁信号后，操作人员可将伸缩臂5缩回至中载阶段内，还可以进一步缩回至重载阶段内，之后即可解除超幅报警。

当然，若有必要，伸缩臂5还可以完全缩回。此时，可通过设置在伸缩臂5上的完全缩回检测器11与设置在基本臂4上的完全缩回行程开关12的互相配合，以精确判断伸缩臂5是否完全缩回。

不仅如此，还可将伸缩臂5保持在当前伸缩位置，即某个临界位置处，然后降低工作栏6的负载，直至工作栏6的负载小于在后行程阶段对应的额定载荷上限，且一般还需小于该在后行程阶段对应的载重减容差值。

进一步的，在对伸缩臂5进行上述操作以解除超幅报警时，还可预留一定的延迟等待时间，以规避因信号漂移非正常、反复恢复互锁信号的问题，即只有在操作完成后一定时间后才能解除超幅报警。

如图2所示，图2为本发明所提供的一种具体实施方式的系统模块图。

本实施例还提供一种高空作业平台的伸缩幅度控制系统，主要包括行程获取模块1、第一判断模块2和第二判断模块3。其中，行程获取模块1主要用于获取伸缩臂5的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段。第一判断模块2主要用于判断工作栏6的负载是否大于与伸缩臂5的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂5。第二判断模块3主要用于在第一判断模块2的判断结果为否时，继续判断伸缩臂5的当前伸缩行程是否到达当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置，若是，则触发超幅报警，并限制伸缩臂5的外伸运动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，包括：

获取伸缩臂的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；

判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂；若否，则在伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动。

2.根据权利要求1所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，获取伸缩臂的当前伸缩行程，具体包括：

通过安装于基本臂上的位移传感器实时检测伸缩臂的伸缩状态。

3.根据权利要求1所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，所述行程阶段包括重载阶段、中载阶段和轻载阶段，且所述重载阶段的伸缩行程为0～L1，所述中载阶段的伸缩行程为L1～L2，所述轻载阶段的伸缩行程为L2～Le；其中，0<L1<L2<Le，Le为极限伸出行程。

4.根据权利要求3所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，所述基本臂上在所述重载阶段与所述中载阶段的临界位置对应区域处设置有第一行程开关、在所述中载阶段与所述轻载阶段的临界位置对应区域处设置有第二行程开关，所述伸缩臂上设置有第一行程检测器和第二行程检测器，以在所述第一行程检测器运动到位时触发所述第一行程开关，及在所述第二行程检测器运动到位时触发所述第二行程开关。

5.根据权利要求4所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，在伸缩臂的当前伸缩行程达到当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置时，触发超幅报警，具体包括：

当工作栏的负载大于在后行程阶段对应的额定载荷上限时，启动第一计时器开始计时；当所述第一行程开关或所述第二行程开关被触发时，启动第二计时器开始计时；

若所述第一计时器的计时数值大于所述第二计时器的计时数值，则产生互锁信号，并据此触发超幅报警。

6.根据权利要求5所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，在产生互锁信号之后，对其进行赋值保存。

7.根据权利要求1所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，在触发超幅报警之后，还包括：

将伸缩臂缩回至当前行程阶段内或在先的任意行程阶段内；

解除超幅报警。

8.根据权利要求1所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，在触发超幅报警之后，还包括：

保持伸缩臂处于当前伸缩位置，并降低工作栏的负载直至小于在后行程阶段对应的额定载荷上限；

解除超幅报警。

9.根据权利要求7或8所述的高空作业平台的伸缩幅度控制方法，其特征在于，在解除超幅报警之前，预留一定延迟等待时间。

10.一种高空作业平台的伸缩幅度控制系统，其特征在于，包括：

行程获取模块，用于获取伸缩臂的当前伸缩行程及与其对应所属的行程阶段；

第一判断模块，用于判断工作栏的负载是否大于与伸缩臂的当前行程阶段对应的额定载荷上限，若是，则触发超载报警，并锁止伸缩臂；

第二判断模块，用于在所述第一判断模块的判断结果为否时，继续判断伸缩臂的当前伸缩行程是否到达当前行程阶段与在后行程阶段的临界位置，若是，则触发超幅报警，并限制伸缩臂的外伸运动。

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