CN116477525A - 一种伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，公开了一种伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法，伸缩臂叉装车，包括底盘、臂架、属具、伸缩量检测装置、变幅角度检测装置、伸缩油缸、变幅油缸、电比例控制阀、防碰撞检测单元、报警单元、应急控制开关、操控单元；伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法用于控制该伸缩臂叉装车执行垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业工况。本发明所公开的伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法解决了现有人为调节属具运行轨迹引起的浪费作业时间、工作效率低、属具调节位置精度低、无法快速达到满意的作业位置、占用操控人员大部分精力和注意力而不利于安全操控等技术问题。

Description

一种伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法

技术领域

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，具体涉及一种伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法。

背景技术

伸缩臂叉装车作为搬运专用车辆，因载重量大、连续工作时间长、越野性能好等优点而广泛用于建筑材料的卸车、短途运输及各种物料的搬运、堆垛等，且随着叉装车属具的多样化开发，载人平台、玻璃吸盘等新颖属具的使用，使得伸缩臂叉装车应用场景不断拓展。

对于伸缩臂叉装车而言，因臂架的伸缩运动和变幅运动一般同步运行，这使得属具的运动轨迹基本都是弧线运动，显然对于垂直性作业工况或水平性作业工况而言，现有属具运动轨迹很难满足要求。例如，属具在上下移动过程中，会发生在水平方向上移动相应距离，又如，属具在水平移动过程中，会发生在竖直方向上移动相应距离，因此，很难通过臂架带动属具实现垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业工况，只能通过操控人员不间断的进行操作变幅和伸缩手柄来调节属具位置，人为调节不仅浪费作业时间、工作效率低，而且位置精度低，只能依靠操控人员工作经验将属具调节至目标作业位置的一定范围区间内，无法快速达到满意的目标作业位置，而且，操控人员专注于调节属具运行轨迹的过程中占用了大部分精力和注意力，导致操控人员很难对属具周围障碍物或者整车运行状态进行关注，这不利于安全操控，发生意外事故的风险显著提高。有鉴于此，本申请提出一种伸缩臂叉装车及属具运行轨迹控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩臂叉装车，用以解决上述现有伸缩臂叉装车存在的缺点。

为实现上述目的，本发明提供一种伸缩臂叉装车，包括底盘、臂架以及安装于臂架上的属具，还包括：伸缩量检测装置，用于检测所述臂架的伸长量；变幅角度检测装置，用于检测所述臂架的变幅角度；伸缩油缸，用于驱动所述臂架实现伸缩运动；变幅油缸，用于驱动所述臂架实现变幅运动；电比例控制阀，安装于所述底盘，其能够通过控制阀芯的开口大小调节所述伸缩油缸的进油量和出油量以控制所述伸缩油缸内的活塞杆的运动距离，所述电比例控制阀能够通过控制阀芯的开口大小调节所述变幅油缸的进油量和出油量以控制所述变幅油缸内的活塞杆的运动距离；防碰撞检测单元，安装于所述属具，用于检测所述属具与外界物体之间的距离；报警单元，安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内；应急控制开关，用于控制所述伸缩臂叉装车的电源的通断以及动力系统的启闭；操控单元，安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内，所述操控单元包括操控显示屏以及控制器，所述伸缩量检测装置、所述变幅角度检测装置、所述电比例控制阀、所述防碰撞检测单元、所述报警单元、所述操控显示屏分别与所述控制器电连接。

本发明所提供的伸缩臂叉装车还具有以下附加技术特征：

所述伸缩量检测装置为拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器安装于所述臂架的基本臂的头部，所述拉绳位移传感器的拉绳与所述臂架的伸出臂的头部连接。

所述变幅角度检测装置为角度传感器，所述角度传感器安装于所述臂架的基本臂的尾部，并通过拉杆与所述底盘连接。

所述伸缩油缸安装于所述臂架内部，所述伸缩油缸的缸筒固定于所述臂架的基本臂上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述臂架的伸出臂固定连接。

所述变幅油缸的缸筒通过第一销轴转动连接于所述底盘上，所述变幅油缸的活塞杆通过第二销轴与所述臂架转动连接。

所述防碰撞检测单元包括分别设于所述属具的上端、下端、前端和后端处的四个测距传感器。

所述报警单元包括蜂鸣器和/或闪烁灯。

所述应急控制开关安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内且与所述操控显示屏所在位置毗邻。

此外，本发明还提供了一种伸缩臂叉装车属具运行轨迹控制方法，应用于如前所述的伸缩臂叉装车，所述控制方法包括以下步骤：

将臂架上的属具移动至初始作业位置；

选择操控显示屏上显示的垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退四种作业工况选项中的一种并触发与所选作业工况对应的触发按钮至预设时长后，控制器执行所选作业工况的作业策略；

变幅角度检测装置检测臂架当前变幅角度值，并将数据反馈至控制器；伸缩量检测装置检测臂架当前伸缩量，并将数据反馈至控制器，控制器控制电比例控制阀调节阀芯的开口大小而实现伸缩油缸和变幅油缸的进油量比例和出油量比例，其中，

当选择使属具垂直下降或水平后退的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸均为有杆腔进油、无杆腔出油，且变幅油缸与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为变幅油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为伸缩油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的收缩量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸的收缩量；

当选择使属具垂直上升或水平前进的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸均为有杆腔出油、无杆腔进油，且变幅油缸与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为变幅油缸单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为伸缩油缸无杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸无杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的伸长量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸的伸长量。

进一步地，在臂架动作以带动属具执行上述所选作业工况的过程中，变幅角度检测装置实时检测当前状态下的臂架变幅角度值、伸缩量检测装置实时检测当前状态下的臂架伸缩量、防碰撞检测单元实时检测当前状态下的属具与周围障碍物间的距离，其中：当检测到的臂架变幅角度值与臂架伸缩量达到预设最大变化值时，则控制器认定臂架已达到最大工作范围并控制整个作业过程停止；当防碰撞检测单元检测到属具与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，控制器控制臂架停止作业，同时控制报警单元发出警报信息，并使操控显示屏显示属具与周围障碍物间距离小于预设安全阈值的部位，且当属具与周围障碍物间的距离大于预设安全阈值时，报警单元停止报警；在臂架动作以带动属具执行上述所选作业工况的过程中，可随时操作应急控制开关切断伸缩臂叉装车的电源并关闭整车动力系统。

由于采用了上述技术方案，本申请所取得的技术效果至少为以下几点：

1.伸缩量检测装置用于检测臂架的伸长量并将相关数据反馈至控制器，变幅角度检测装置用于检测臂架的变幅角度并将相关数据反馈至控制器，控制器根据得到的臂架变幅角度值以及臂架伸缩量，只需要根据相应计算方式计算出所选垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业工况中的任意一种所需的变幅油缸与伸缩油缸进出油量比例，并通过控制电比例控制阀的阀芯的开口大小实现所选作业工况，即可控制臂架带动属具按照所选作业工况执行相应动作以从初始作业位置直上直下运动或水平前进后退运动而到达目标作业位置，实现一步动作到位，一方面，节省了操控人员的作业时间，避免了繁琐的人为操控而提升工作效率，且在控制器的控制下，臂架可自动执行所选作业工况，无需占用操控人员调节臂架运动的精力和注意力，使操控人员有更多的精力和注意力观察属具运动过程中周围障碍物以及整车运行状态，有利于安装操控；另一方面，臂架运动位置精度高，无需依靠操控人员工作经验调节，能够快速达到满意的作业位置。

2.防碰撞检测单元安装于属具，用于检测属具与外界物体之间的距离，即本发明使属具融合防碰撞检测单元，可在执行作业工况的过程中实时监测周围障碍物，并实时检测属具与周围障碍物之间的距离，并将检测数据反馈至控制器，通过控制器控制而将臂架的运动限制在一定工作范围内，一旦动作超出该工作范围，控制器可控制报警单元发出警报信息来提醒操控人员，还可控制操控显示屏对属具与周围障碍物的距离小于预设安全阈值的部位进行显示，由操控人员及时做出调整或通过控制器发出停止作业指令，提高了人机安全性和伸缩臂叉装车安全系数。此外，防碰撞检测单元还可以用于辅助检测目标位置，即在臂架执行作业时，防碰撞检测单元可以通过检测与周围物体的距离，使操控人员根据防碰撞检测单元所检测的属具与参考位置之间的距离判别在垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业时是否已基本到达所需要的目标位置。

3.应急控制开关用于控制伸缩臂叉装车的电源的通断以及动力系统的启闭，当整机系统遇到不可抗力的外界因素或内部因素而失效时，操控人员可通过按压应急控制开关即可切断整车电源和关闭动力系统，防止出现不可预估的危险，进一步提高人机安全性和伸缩臂叉装车安全系数。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本申请中所提供的伸缩臂叉装车的结构示意图；

图2为本申请中所提供的伸缩臂叉装车在垂直下降作业工况时的运行轨迹示意图。

附图标记说明：

1底盘，2臂架，3属具，4伸缩量检测装置，5变幅角度检测装置，6变幅油缸。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施方式的限制。

如图1所示，本发明所提供的一种伸缩臂叉装车，包括底盘1、臂架2以及安装于臂架2上的属具3，还包括伸缩量检测装置4、变幅角度检测装置5、伸缩油缸、变幅油缸6、电比例控制阀、防碰撞检测单元、报警单元、应急控制开关和操控单元，其中：伸缩量检测装置4用于检测臂架2的伸长量；变幅角度检测装置5用于检测臂架2的变幅角度；伸缩油缸用于驱动臂架2实现伸缩运动；变幅油缸6用于驱动臂架2实现变幅运动；电比例控制阀安装于底盘1，其能够通过控制阀芯的开口大小调节伸缩油缸的进油量和出油量以控制伸缩油缸内的活塞杆的运动距离，电比例控制阀能够通过控制阀芯的开口大小调节变幅油缸6的进油量和出油量以控制变幅油缸6内的活塞杆的运动距离；防碰撞检测单元安装于属具3，用于检测属具3与外界物体之间的距离；报警单元安装于伸缩臂叉装车的驾驶室内；应急控制开关用于控制伸缩臂叉装车的电源的通断以及动力系统的启闭；操控单元安装于伸缩臂叉装车的驾驶室内，操控单元包括操控显示屏以及控制器，伸缩量检测装置4、变幅角度检测装置5、电比例控制阀、防碰撞检测单元、报警单元、操控显示屏分别与控制器电连接。

本申请所提供的伸缩臂叉装车中，伸缩量检测装置4用于检测臂架2的伸长量并将相关数据反馈至控制器，变幅角度检测装置5用于检测臂架2的变幅角度并将相关数据反馈至控制器，控制器根据得到的臂架2变幅角度值以及臂架2伸缩量，只需要根据相应计算方式计算出所选垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业工况中的任意一种所需的变幅油缸6与伸缩油缸进出油量比例，并通过控制电比例控制阀的阀芯的开口大小实现所选作业工况，即可控制臂架2带动属具3按照所选作业工况执行相应动作以从初始作业位置直上直下运动或水平前进后退运动而到达目标作业位置，实现一步动作到位，一方面，节省了操控人员的作业时间，避免了繁琐的人为操控而提升工作效率，且在控制器的控制下，臂架2可自动执行所选作业工况，无需占用操控人员调节臂架2运动的精力和注意力，使操控人员有更多的精力和注意力观察属具3运动过程中周围障碍物以及整车运行状态，有利于安装操控；另一方面，臂架2运动位置精度高，无需依靠操控人员工作经验调节，能够快速达到满意的作业位置。

其次，防碰撞检测单元安装于属具3，用于检测属具3与外界物体之间的距离，即本发明使属具3融合防碰撞检测单元，可在执行作业工况的过程中实时监测周围障碍物，并实时检测属具3与周围障碍物之间的距离，并将检测数据反馈至控制器，通过控制器控制而将臂架2的运动限制在一定工作范围内，一旦动作超出该工作范围，控制器可控制报警单元发出警报信息来提醒操控人员，还可控制操控显示屏对属具3与周围障碍物的距离小于预设安全阈值的部位进行显示，由操控人员及时做出调整或通过控制器发出停止作业指令，提高了人机安全性和伸缩臂叉装车安全系数。此外，防碰撞检测单元还可以用于辅助检测目标位置，即在臂架2执行作业时，防碰撞检测单元可以通过检测与周围物体的距离，使操控人员根据防碰撞检测单元所检测的属具3与参考位置之间的距离判别在垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退等作业时是否已基本到达所需要的目标位置。例如，可以测出目标位置与参考位置（可以为水平面、垂直面或着需要实际作业的位置）之间的间距，并将测得的间距数据输入控制器，当执行作业工况时，一旦防碰撞检测单元测得属具3与参考位置间距与预先测出的间距相等，即可通过控制器停止臂架2的伸缩运动和变幅运动。

此外，应急控制开关用于控制伸缩臂叉装车的电源的通断以及动力系统的启闭，当整机系统遇到不可抗力的外界因素或内部因素而失效时，操控人员可通过按压应急控制开关即可切断整车电源和关闭动力系统，防止出现不可预估的危险，进一步提高人机安全性和伸缩臂叉装车安全系数。

操控单元包括操控显示屏，操控显示屏既可以显示作业工况选项并可通过触屏的方式触发，操控人员可直接在驾驶室内通过操控显示屏选择作业工况。

在优选的实施例中，伸缩量检测装置4为拉绳位移传感器，拉绳位移传感器安装于臂架2的基本臂的头部，拉绳位移传感器的拉绳与所述臂架2的伸出臂的头部连接。需要说明的是，本发明对臂架2的伸出臂的数量不做限定，其可以包括一节臂，也可包括多节臂。当伸出臂包括多节臂时，拉绳位移传感器的拉绳与套装在最内侧的一节伸出臂的头部连接。臂架2伸缩时带动拉绳伸长或缩短，以将臂架2的伸长量反馈至拉绳位移传感器，拉绳位移传感器输出电流信号至控制器，实现数据传输。

在优选的实施例中，变幅角度检测装置5为角度传感器，测量变幅角度后输出电流信号至控制器，实现数据传输，角度传感器安装于臂架2的基本臂的尾部，并通过拉杆与底盘1连接。

在优选的实施例中，伸缩油缸安装于臂架2内部，伸缩油缸的缸筒固定于臂架2的基本臂上，伸缩油缸的活塞杆与臂架2的伸出臂固定连接。伸缩油缸有杆腔进油时，活塞杆收缩并带动伸出臂回收，伸缩油缸无杆腔进油时，活塞杆伸长并带动伸出臂伸出。

在优选的实施例中，变幅油缸6的缸筒通过第一销轴转动连接于底盘1上，变幅油缸6的活塞杆通过第二销轴与臂架2转动连接。变幅油缸6有杆腔进油时，活塞杆收缩并带动臂架2向下转动变幅，变幅油缸6无杆腔进油时，活塞杆伸长并带动臂架2向上转动变幅。

在优选的实施例中，防碰撞检测单元包括分别设于属具3的上端、下端、前端和后端处的四个测距传感器，分别对应垂直上升、垂直下降、水平后退、水平前进四种作业工况，当伸缩臂叉装车执行上述四种工况时，所对应的测距传感器实时检测属具与周围障碍物间的距离并反馈至控制器，当检测到属具3与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，系统即刻停止作业，当检测到属具3与周围障碍物间的距离满足预测目标位置需求时，系统即刻停止作业。

在一优选的实施例中，报警单元包括蜂鸣器，当防碰撞检测单元检测到属具3与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，控制器控制臂架2停止作业，同时控制蜂鸣器发出声响警报信息。在另一优选的实施例中，报警单元包括闪烁灯，当防碰撞检测单元检测到属具3与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，控制器控制臂架2停止作业，同时控制闪烁灯发出灯光闪烁警报信息。

在一优选的实施例中，属具3为货叉。当然，属具也可以为其他类型的结构，例如载人平台、玻璃吸盘、铲斗等等。

本发明所公开的一种伸缩臂叉装车属具运行轨迹控制方法，应用于如前所述的伸缩臂叉装车，控制方法包括以下步骤：

将臂架2上的属具3移动至初始作业位置；具体实施时，可参考水平面（例如地面）或垂直面（例如垂直墙面）选择一距离目标位置合适的位置作为初始作业位置；

选择操控显示屏上显示的垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退四种作业工况选项中的一种并触发与所选作业工况对应的触发按钮至预设时长后，控制器执行所选作业工况的作业策略；例如，可以使该预设时长为5秒，当操控人员持续按压触发按钮超过5s，则系统自动执行所选择的作业策略和作业工况，再次点击触发按钮即可停止自动作业；

变幅角度检测装置5检测臂架2当前变幅角度值，并将数据反馈至控制器；伸缩量检测装置4检测臂架2当前伸缩量，并将数据反馈至控制器，控制器控制电比例控制阀调节阀芯的开口大小而实现伸缩油缸和变幅油缸6的进油量比例和出油量比例，其中，

当选择使属具3垂直下降或水平后退的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸6均为有杆腔进油、无杆腔出油，且变幅油缸6与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为变幅油缸6单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为伸缩油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸6有杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的收缩量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸6的收缩量；

当选择使属具3垂直上升或水平前进的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸6均为有杆腔出油、无杆腔进油，且变幅油缸6与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为变幅油缸6单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为伸缩油缸无杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸6无杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的伸长量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸6的伸长量。

进一步地，本方法中，在臂架2动作以带动属具3执行上述所选作业工况的过程中，变幅角度检测装置5实时检测当前状态下的臂架2变幅角度值、伸缩量检测装置4实时检测当前状态下的臂架2伸缩量、防碰撞检测单元实时检测当前状态下的属具3与周围障碍物间的距离，其中：当检测到的臂架2变幅角度值与臂架2伸缩量达到预设最大变化值时，则控制器认定臂架2已达到最大工作范围并控制整个作业过程停止；当防碰撞检测单元检测到属具3与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，控制器控制臂架2停止作业，同时控制报警单元发出警报信息，并使操控显示屏显示属具3与周围障碍物间距离小于预设安全阈值的部位，且当属具3与周围障碍物间的距离大于预设安全阈值时，报警单元停止报警；在臂架2动作以带动属具3执行上述所选作业工况的过程中，可随时操作应急控制开关切断伸缩臂叉装车的电源并关闭整车动力系统。例如，当整机系统遇到不可抗力的外界因素或内部因素而失效时，操控人员可通过按压应急控制开关即可切断整车电源和关闭动力系统，防止出现不可预估的危险，进一步提高人机安全性和伸缩臂叉装车安全系数。

下面以伸缩臂叉装车垂直下降作业工况为例，参考图2所示：

操控人员通过操控单元将臂架2的属具3移动至距离垂直面合适距离的初始作业位置A；

操控人员通过操控显示屏选择垂直下降作业工况，操控人员点击垂直下降作业工况所对应的触发按钮，则系统根据垂直下降作业工况选项通过电比例控制阀调节伸缩油缸和变幅油缸6均为有杆腔进油、无杆腔出油状态；变幅角度检测装置5检测初始作业位置处的臂架2与水平面间的变幅角度值，并将数据反馈至控制器，伸缩量检测装置4检测初始作业位置处的臂架2伸缩量/>，并将数据反馈至控制器；

控制器根据得到的臂架2变幅角度值以及臂架2伸缩量/>，结合已知参数，计算出所选作业工况所需的变幅油缸6与伸缩油缸进出油量比例为：

其中：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为变幅油缸6单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为伸缩油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸6有杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的收缩量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸6的收缩量，/>为初始作业位置处臂架2的长度,/>为臂架2全缩状态下的臂架2长度，为臂架2和底盘1的绞点C与臂架2和变幅油缸6的绞点E间的距离，/>为臂架2和底盘1的绞点C与底盘1和变幅油缸6的绞点D间的距离，/>为臂架2和底盘1的绞点C与底盘1和变幅油缸6的绞点D之间连线CD与水平面间的夹角；

控制组件控制电比例控制阀的阀芯的开口大小使变幅油缸6与伸缩油缸的进出油量符合上述比例，从而实现垂直下降；

操控人员持续按压触发按钮超过5s，则系统自动执行垂直下降，再次点击触发按钮即可停止自动作业；

整个过程中变幅角度检测装置5与伸缩量检测装置4实时检测当前状态下的臂架2变幅角度值与臂架2伸缩量，当检测的臂架2变幅角度值与臂架2伸缩量达到预设最大变化值，则认为已达到最大工作范围，此时整个作业过程停止；

整个作业过程中，设于属具3下端的测距传感器实时工作，当检测到属具3与下方周围障碍物间的距离小于预设安全阈值300mm时，系统即刻停止作业，同时，报警单元作业，报警单元通过蜂鸣器和闪烁灯制造警报信息，且联合操控显示屏实时显示属具3与下方障碍即将发生碰撞，反馈给操控人员，当操控人员操控属具3与下方障碍物间的距离大于预设安全阈值时，报警单元停止作业；

当系统遇到不可抗力而失效时，操控人员可通过按压应急控制开关即可切断整车电源和关闭动力系统，防止出现不可预估的危险。

本发明所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本发明的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种伸缩臂叉装车，包括底盘、臂架以及安装于臂架上的属具，其特征在于，还包括：

伸缩量检测装置，用于检测所述臂架的伸长量；

变幅角度检测装置，用于检测所述臂架的变幅角度；

伸缩油缸，用于驱动所述臂架实现伸缩运动；

变幅油缸，用于驱动所述臂架实现变幅运动；

电比例控制阀，安装于所述底盘，其能够通过控制阀芯的开口大小调节所述伸缩油缸的进油量和出油量以控制所述伸缩油缸内的活塞杆的运动距离，所述电比例控制阀能够通过控制阀芯的开口大小调节所述变幅油缸的进油量和出油量以控制所述变幅油缸内的活塞杆的运动距离；

防碰撞检测单元，安装于所述属具，用于检测所述属具与外界物体之间的距离；

报警单元，安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内；

应急控制开关，用于控制所述伸缩臂叉装车的电源的通断以及动力系统的启闭；

操控单元，安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内，所述操控单元包括操控显示屏以及控制器，所述伸缩量检测装置、所述变幅角度检测装置、所述电比例控制阀、所述防碰撞检测单元、所述报警单元、所述操控显示屏分别与所述控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述伸缩量检测装置为拉绳位移传感器，所述拉绳位移传感器安装于所述臂架的基本臂的头部，所述拉绳位移传感器的拉绳与所述臂架的伸出臂的头部连接。

3.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述变幅角度检测装置为角度传感器，所述角度传感器安装于所述臂架的基本臂的尾部，并通过拉杆与所述底盘连接。

4.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述伸缩油缸安装于所述臂架内部，所述伸缩油缸的缸筒固定于所述臂架的基本臂上，所述伸缩油缸的活塞杆与所述臂架的伸出臂固定连接。

5.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述变幅油缸的缸筒通过第一销轴转动连接于所述底盘上，所述变幅油缸的活塞杆通过第二销轴与所述臂架转动连接。

6.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述防碰撞检测单元包括分别设于所述属具的上端、下端、前端和后端处的四个测距传感器。

7.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述报警单元包括蜂鸣器和/或闪烁灯。

8.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车，其特征在于，所述应急控制开关安装于所述伸缩臂叉装车的驾驶室内且与所述操控显示屏所在位置毗邻。

9.一种伸缩臂叉装车属具运行轨迹控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1-8任一项所述的伸缩臂叉装车，所述控制方法包括以下步骤：

将臂架上的属具移动至初始作业位置；

选择操控显示屏上显示的垂直上升、垂直下降、水平前进、水平后退四种作业工况选项中的一种并触发与所选作业工况对应的触发按钮至预设时长后，控制器执行所选作业工况的作业策略；

变幅角度检测装置检测臂架当前变幅角度值，并将数据反馈至控制器；伸缩量检测装置检测臂架当前伸缩量，并将数据反馈至控制器，控制器控制电比例控制阀调节阀芯的开口大小而实现伸缩油缸和变幅油缸的进油量比例和出油量比例，其中，

当选择使属具垂直下降或水平后退的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸均为有杆腔进油、无杆腔出油，且变幅油缸与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为变幅油缸单位变幅角度/>下有杆腔的进油量，/>为伸缩油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸有杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的收缩量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸的收缩量；

当选择使属具垂直上升或水平前进的作业工况时，伸缩油缸和变幅油缸均为有杆腔出油、无杆腔进油，且变幅油缸与伸缩油缸进出油量比例满足：

其中：为伸缩油缸单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为变幅油缸单位变幅角度/>下无杆腔的进油量，/>为伸缩油缸无杆腔活塞的有效面积，/>为变幅油缸无杆腔活塞的有效面积，/>为单位变幅角度/>下伸缩油缸的伸长量，/>为单位变幅角度/>下变幅油缸的伸长量。

10.根据权利要求9所述的伸缩臂叉装车属具运行轨迹控制方法，其特征在于，在臂架动作以带动属具执行上述所选作业工况的过程中，变幅角度检测装置实时检测当前状态下的臂架变幅角度值、伸缩量检测装置实时检测当前状态下的臂架伸缩量、防碰撞检测单元实时检测当前状态下的属具与周围障碍物间的距离，其中：当检测到的臂架变幅角度值与臂架伸缩量达到预设最大变化值时，则控制器认定臂架已达到最大工作范围并控制整个作业过程停止；当防碰撞检测单元检测到属具与周围障碍物间的距离小于预设安全阈值时，控制器控制臂架停止作业，同时控制报警单元发出警报信息，并使操控显示屏显示属具与周围障碍物间距离小于预设安全阈值的部位，且当属具与周围障碍物间的距离大于预设安全阈值时，报警单元停止报警；在臂架动作以带动属具执行上述所选作业工况的过程中，可随时操作应急控制开关切断伸缩臂叉装车的电源并关闭整车动力系统。