CN116902875A - 一种高空作业车工作台控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高空作业平台技术领域，公开了高空作业车工作台控制方法，其主要包括以下步骤：调整工作台至水平姿态；主臂相对转台转动，获取主臂相对转台转动的第一角速度；根据第一角速度得出第二角速度，其中第二角速度与第一角速度大小相等，方向相反；工作台以第二角速度相对主臂转动。本发明提供的高空作业车工作台控制方法，使工作台相对主臂的转动将直接与主臂相对转台的转动，即主臂的变幅运动直接关联，使得主臂相对转台以第一角速度转动的同时，工作台以第二角速度相对主臂转动，工作台的转动角度可根据主臂变幅动作的角度实时变化，并且过程中工作台能够稳定保持于水平姿态，有效保障了工作台上工程作业人员的安全。

Description

一种高空作业车工作台控制方法

技术领域

本发明涉及高空作业平台技术领域，尤其涉及一种高空作业车工作台控制方法。

背景技术

高空作业车是通过液压或电动系统支配多支驱动缸，能够对工作台进行上下举升作业的一种工程车辆，其在基础设施建设、道路交建、建筑建造等领域有着广泛的使用。在实际工程操作中，工程作业人员进入至工作台内，并通过工作台上升进行登高作业，为确保工作台内的工程作业人员的安全，工作台需要保持水平。

目前，臂架式高空作业车上设置有角度传感器、控制器等用于工作台调平的部件。具体地，控制器中预设一个工作台处于水平位置的基准角度，角度传感器用于检测工作台的偏转角度并将偏转角度与基准角度进行实时比对，从而对工作台进行角度修正以对工作台进行调平。而现有方案工作台的偏转尚未与主臂的俯仰转动过程相关联，当主臂进行变幅动作时，工作台的角度变化不能快速准确地跟随主臂的动作角度变化，这将导致主臂动作时，工作台运动存在不连续、停顿或者过度调节等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高空作业车工作台控制方法，工作台的角度偏转能够跟随主臂的变幅动作，在主臂变幅过程中可以使工作台始终保持于水平的姿态，进一步确保工作台上工程作业人员的安全。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高空作业车工作台控制方法，应用于高空作业车，所述高空作业车包括转台、可转动设置于所述转台上的主臂以及可转动设置于所述主臂上的工作台，所述高空作业车工作台控制方法主要包括以下步骤：

S100、调整所述工作台至水平姿态；

S200、所述主臂相对所述转台转动，获取所述主臂相对所述转台转动的第一角速度；

S300、根据所述第一角速度得出第二角速度，其中所述第二角速度与所述第一角速度大小相等，方向相反；

S400、所述工作台以所述第二角速度相对所述主臂转动。

作为优选地，步骤S100包括：

S110、判断所述工作台相对所述转台的夹角是否为0°；若是，则进行步骤S120；若否，所述主臂相对所述转台转动和/或所述工作台相对所述主臂转动，直至所述工作台相对所述转台的夹角调整至0°后进行步骤S120；

S120、获取所述转台相对水平面的夹角α，判断α是否为0°；若是，则进行步骤S200；若否，所述主臂相对所述转台转动和/或所述工作台相对所述主臂转动，直至所述工作台相对水平面转动-α后进行步骤S200。

作为优选地，所述转台上设有第一角度传感器，通过所述第一角度传感器获取所述转台相对水平面的夹角α。

作为优选地，在步骤S200中，获取所述主臂相对所述转台转动的第一角速度主要包括：

获取单位时间内所述主臂相对所述转台的转动角度及转动方向；

根据单位时间内所述主臂相对所述转台的转动角度得出所述第一角速度的大小，根据单位时间内所述主臂相对所述转台的转动方向得出所述第一角速度的方向。

作为优选地，所述主臂上设置有第二角度传感器，通过所述第二角度传感器检测单位时间内所述主臂相对所述转台的转动角度及转动方向。

作为优选地，所述主臂与所述工作台之间连接有调平驱动缸，步骤S400主要包括：

在所述工作台相对所述主臂以所述第二角速度的大小转动前提下，计算所述调平驱动缸的活塞杆相对缸体的伸缩速率；在所述工作台相对所述主臂以所述第二角速度的方向转动前提下，计算所述调平驱动缸的活塞杆相对缸体的伸缩方向；

以计算出的所述调平驱动缸的活塞杆相对缸体的伸缩速率和伸缩方向控制所述调平驱动缸的活塞杆活动。

作为优选地，所述主臂与所述工作台之间连接有调平驱动缸，所述转台与所述主臂之间连接有变幅驱动缸，所述主臂与所述工作台同时停止转动具体为：所述调平驱动缸与所述变幅驱动缸同时停止工作。

作为优选地，所述高空作业车还包括控制器，所述控制器与所述调平驱动缸与所述变幅驱动缸通讯连接，所述控制器能够控制所述调平驱动缸以及所述变幅驱动缸工作或停止工作。

作为优选地，所述转台和/或所述工作台上设置有控制手柄，通过所述控制手柄控制所述主臂相对所述转台进行俯仰转动，通过所述控制手柄控制所述工作台相对所述主臂转动。

有益效果：

本发明提供的高空坐车工作台控制方法，首先将工作台调整至水平姿态，随后控制主臂相对转台转动，获取主臂相对转台转动的第一角速度，然后根据第一角速度，得出一个与第一角速度大小相等，方向相反的第二角速度，最后令工作台以第二角速度相对主臂转动。使用该方法，使工作台相对主臂的转动将直接与主臂相对转台的转动直接关联，使得主臂相对转台以第一角速度转动的同时，工作台以第二角速度相对主臂转动，工作台的转动角度可根据主臂变幅动作的角度实时变化，并且过程中工作台能够稳定保持于水平姿态，有效保障了工作台上工程作业人员的安全。

附图说明

图1是本发明提供的高空作业车工作台控制方法的流程简图；

图2是本发明提供的工作台调整至水平姿态的流程简图；

图3是本发明提供的报警模块工作的流程简图；

图4是本发明提供的高空作业车的结构简图。

图中：

11、转台；12、主臂；13、工作台；14、调平驱动缸；141、位移传感器；15、变幅驱动缸；

21、控制器；22、第一角度传感器；23、第二角度传感器；24、控制手柄；25、报警模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种高空作业车工作台控制方法。其应用于高空作业车，参照图1、图4所示，高空作业车包括转台11、可转动设置于转台11上的主臂12以及可转动设置于主臂12上的工作台13。高空作业车控制方法主要包括以下步骤：

S100、调整工作台13至水平姿态；

S200、主臂12相对转台11转动，获取主臂12相对转台11转动的第一角速度；

S300、根据第一角速度得出第二角速度，其中第二角速度与第一角速度大小相等，方向相反；

S400、工作台13以第二角速度相对主臂12转动。

使用本实施例提供的高空作业车工作台控制方法，获取主臂12相对转台11转动的第一角速度，然后根据第一角速度，得出一个与第一角速度大小相等，方向相反的第二角速度，最后令工作台13以第二角速度相对主臂12转动，上述过程使得工作台13相对主臂12的转动直接与主臂12相对转台11的转动直接关联，即工作台13的姿态调整直接关联主臂12的变幅动作。主臂12相对转台11以第一角速度转动的同时，工作台13以第二角速度相对主臂12转动，工作台13的转动角度可根据主臂12变幅动作的角度实时变化，并且过程中工作台13能够稳定保持于水平姿态，有效保障了工作台13上工程作业人员的安全。

具体地，高空作业车上设置有控制器21，控制器21能够根据第一角速度对应生成第二角速度。控制器21可以但不限于GCU控制器。

进一步具体地，参照图2、图4所示，步骤S100具体包括以下内容：

S110、判断工作台13相对转台11的夹角是否为0°；若是，则进行步骤S120；若否，主臂12相对转台11转动和/或工作台13相对主臂12转动，直至工作台13相对转台11的夹角调整至0°后进行步骤S120；

S120、获取转台11相对水平面的夹角α，判断α是否为0°；若是，则进行步骤S200；若否，主臂12相对转台11转动和/或工作台13相对主臂12转动，直至工作台13相对水平面转动-α后进行步骤S200。

于本实施例中，高空作业车的工作台13调平是以转台11为0°基准，在步骤S110中，判断工作台13相对转台11的夹角是否为0°。若工作台13相对转台11的夹角为0°，表明工作台13已经相对转台11处于水平状态；若工作台13相对转台11的夹角不是0°，说明此时工作台13与转台11之间仍存在角度偏差，此时控制主臂12相对转台11转动和/或工作台13相对主臂12转动，以调整工作台13的角度，直至工作台13相对转台11的水平夹角调整至0°，实现工作台13与转台11之间的相对水平。

然而，在实际工程操作中，在高空作业车的所处路面不一定全都是水平的，参照图4所示，当高空作业车需要停在具有一定坡度的地面上时，其转台11也会相应地与水平面产生一定的夹角。根据图4所示，假设高空作业车停靠路面与水平面夹角为α，则转台11与水平面的夹角也为α，若α为0°，则表明当前路面并非倾斜路面；当α并非为0°时，则转台11与水平面之间存在已经角度，表明当前路面为倾斜路面。在本实施例中，高空作业车的工作台13调平是以转台11为0°基准，因此即便工作台13已经采取了步骤S110中的工作，将工作台13与转台11之间的夹角调整至0°，但由于转台11与水平面之间存在夹角α，也会使得工作台13与水平面之间存在角度为α的倾角。因此在步骤S120中，还需要判断转台11相对水平面的夹角α是否为0°，若是，则无需调节，工作台13与水平面的夹角已经是0°；若否，则通过控制主臂12相对转台11转动和/或工作台13相对主臂12转动，使工作台13相对水平面转动-α，从而对工作台13相对水平面倾斜的这个α角度进行修正，进而使得工作台13相对水平面的夹角真正调节至0°。

具体地，高空作业车上包括变幅驱动缸15和调平驱动缸14，变幅驱动缸15的缸体和活塞杆分别连接转台11和主臂12，变幅驱动缸15的活塞杆相对缸体伸缩能够控制主臂12相对转台11俯仰转动，即控制主臂12变幅；调平驱动缸14的缸体和活塞杆分别连接工作台13和主臂12，调平驱动缸14的活塞杆相对缸体伸缩能够控制工作台13相对主臂12转动。变幅驱动缸15和调平驱动缸14均与控制器21通讯连接，控制器21能够控制调平驱动缸14以及变幅驱动缸15工作或停止工作。控制器21内能够预先输入工作台13相对转台11标定的0°基准，并能够通过角度传感器获取工作台13的角度，并将工作台13的实时角度与预先输入的工作台13相对转台11标定的0°基准进行比对，并根据比对情况相应地对变幅驱动缸15的活塞杆以及调平驱动缸14的活塞杆进行伸缩控制，以将工作台13相对转台11的夹角最终调整至0°。

具体地，转台11上设有第一角度传感器22，通过第一角度传感器22获取转台11相对水平面的夹角α。具体地，第一角度传感器22与控制器21通讯连接，第一角度传感器22将检测到的夹角α的数据发送给控制器21，控制器21接收到夹角数据后，相应地对变幅驱动缸15的活塞杆以及调平驱动缸14的活塞杆进行伸缩控制，以控制工作台13再相对水平面转动-α的角度，从而使工作台13调整至水平姿态。

于本实施例中，在步骤S200中，获取主臂12相对转台11转动的第一角速度主要包括：获取单位时间内主臂12相对转台11的转动角度及转动方向；根据单位时间内主臂12相对转台11的转动角度得出第一角速度的大小，根据单位时间内主臂12相对转台11的转动方向得出第一角速度的方向。具体地，主臂12上设置有第二角度传感器23，通过第二角度传感器23检测单位时间内主臂12相对转台11的转动角度及转动方向。具体地，第二角度传感器23与控制器21通讯连接，第二角度传感器23能够将检测到的单位时间内主臂12相对转台11的转动角度及转动方向发送给控制器21，控制器21能够根据单位时间内主臂12相对转台11的转动角度得出第一角速度的大小，并根据单位时间内主臂12相对转台11的转动方向得出第一角速度的方向，随后再根据第一角速度的大小和方向得到第一角速度的矢量值。

进一步地，步骤S400包括以下内容：

在工作台13相对主臂12以第二角速度的大小转动前提下，计算调平驱动缸14的活塞杆相对缸体的伸缩速率；在工作台13相对主臂12以第二角速度的方向转动前提下，计算调平驱动缸14的活塞杆相对缸体的伸缩方向；以计算出的调平驱动缸14的活塞杆相对缸体的伸缩速率和伸缩方向控制调平驱动缸14的活塞杆活动。

在本实施例中，调平驱动缸14的活塞杆相对缸体的伸缩速率和伸缩方向均通过控制器21计算生成，并通过控制器21对调平驱动缸14进行活动控制。

作为一种可选的实施方式，调平驱动缸14可以设置为电动缸，在此情况下控制器21直接与电动缸通讯连接，并能够直接对电动缸的活塞杆进行伸缩控制。

作为一种可选的实施方式，调平驱动缸14可以采用普通的液压油缸，在此情况下还需设置适配于液压缸的液压油路以及控制阀，控制器21与控制阀通讯连接，通过控制器21控制控制阀换向，实现液压油路的切换来对液压油缸的活塞杆进行伸缩控制。

进一步地，调平驱动缸14上还设置有位移传感器141，位移传感器141与控制器21通讯连接，位移传感器141能够实时检测调平驱动缸14的活塞杆的移动位移，并将所检测到的位移数据发送至控制器21，控制器21能够根据位移数据再反向生成调平驱动缸14活塞杆相对缸体伸缩的伸缩速度，并反推在此情况下生成的第三角速度，并将第三角速度与第二角速度进行比对，若第二角速度与第三角速度相等，则能够进一步保证工作台13相对主臂12的转动以及主臂12相对转台11的转动之间的同步性。

进一步地，转台11和/或工作台13上还设置有控制手柄24，通过控制手柄24控制主臂12相对转台11进行俯仰转动，通过控制手柄24控制工作台13相对主臂12转动。控制手柄24与控制器21通讯连接，工程作业人员通过操纵控制手柄24，能够向控制器21传递操纵信号，使控制器21控制变幅驱动缸15工作以控制主臂12相对转台11进行俯仰转动，并且使控制器21能够控制调平驱动缸14工作以控制工作台13相对主臂12转动。

作为一种可选的实施方式，参照图3所示，工作台13上还设置有报警模块25；

主臂12相对转台11转动过程中，判断工作台13与周边障碍物之间的间距；

当间距＞报警阈值时，报警模块25不进行报警；

当碰撞阈值＜间距≤报警阈值时，报警模块25进行报警；

当间距＝碰撞阈值时，报警模块25进行报警，同时主臂12与工作台13同时停止转动。

通过设置报警模块25，能够对主臂12变幅动作以及工作台13转动调平工作进行过程中实时检测工作台13与周边障碍物之间的间距。报警模块25与控制器21通讯连接，工作台13上可选设置有与控制器21通讯连接的超声波障碍物传感器，通过超声波障碍物传感器向控制器21实时发送工作台13与周边障碍物之间的间距数据，控制器21根据所接收到的间距数据对应地控制报警模块25、主臂12以及工作台13执行相应的动作。

可选地，报警模块25设置为蜂鸣器和/或报警灯，能够从视觉和听觉两种感官层面上进行报警，使报警作用更加可靠有效。

进一步地，步骤S400后还包括：当主臂12相对转台11转动到位后，主臂12与工作台13同时停止转动。当主臂12相对转台11转动到位后，控制器21控制变幅驱动缸15停止工作，以使主臂12停止转动，同时也控制调平驱动缸14停止工作，使得工作台13与主臂12同时停止转动，进而在主臂12停止转动时使工作台13保持于水平姿态。具体地，主臂12与工作台13同时停止转动具体为：调平驱动缸14与变幅驱动缸15同时停止工作。具体地，通过控制器21同时向调平驱动缸14和变幅驱动缸15同时发送停止工作的指令，从而使调平驱动缸14和变幅驱动缸15同时停止工作，即调平驱动缸14的活塞杆相对缸体停止伸缩动作，变幅驱动缸15的活塞杆相对缸体停止伸缩工作。显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高空作业车工作台控制方法，应用于高空作业车，所述高空作业车包括转台（11）、可转动设置于所述转台（11）上的主臂（12）以及可转动设置于所述主臂（12）上的工作台（13），其特征在于，所述高空作业车工作台控制方法主要包括以下步骤：

S100、调整所述工作台（13）至水平姿态；

S200、所述主臂（12）相对所述转台（11）转动，获取所述主臂（12）相对所述转台（11）转动的第一角速度；

S300、根据所述第一角速度得出第二角速度，其中所述第二角速度与所述第一角速度大小相等，方向相反；

S400、所述工作台（13）以所述第二角速度相对所述主臂（12）转动。

2.根据权利要求1所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，步骤S100包括：

S110、判断所述工作台（13）相对所述转台（11）的夹角是否为0°；若是，则进行步骤S120；若否，所述主臂（12）相对所述转台（11）转动和/或所述工作台（13）相对所述主臂（12）转动，直至所述工作台（13）相对所述转台（11）的夹角调整至0°后进行步骤S120；

S120、获取所述转台（11）相对水平面的夹角α，判断α是否为0°；若是，则进行步骤S200；若否，所述主臂（12）相对所述转台（11）转动和/或所述工作台（13）相对所述主臂（12）转动，直至所述工作台（13）相对水平面转动-α后进行步骤S200。

3.根据权利要求2所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述转台（11）上设有第一角度传感器（22），通过所述第一角度传感器（22）获取所述转台（11）相对水平面的夹角α。

4.根据权利要求1所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，在步骤S200中，获取所述主臂（12）相对所述转台（11）转动的第一角速度主要包括：

获取单位时间内所述主臂（12）相对所述转台（11）的转动角度及转动方向；

根据单位时间内所述主臂（12）相对所述转台（11）的转动角度得出所述第一角速度的大小，根据单位时间内所述主臂（12）相对所述转台（11）的转动方向得出所述第一角速度的方向。

5.根据权利要求4所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述主臂（12）上设置有第二角度传感器（23），通过所述第二角度传感器（23）检测单位时间内所述主臂（12）相对所述转台（11）的转动角度及转动方向。

6.根据权利要求1所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述主臂（12）与所述工作台（13）之间连接有调平驱动缸（14），步骤S400主要包括：

在所述工作台（13）相对所述主臂（12）以所述第二角速度的大小转动前提下，计算所述调平驱动缸（14）的活塞杆相对缸体的伸缩速率；在所述工作台（13）相对所述主臂（12）以所述第二角速度的方向转动前提下，计算所述调平驱动缸（14）的活塞杆相对缸体的伸缩方向；

以计算出的所述调平驱动缸（14）的活塞杆相对缸体的伸缩速率和伸缩方向控制所述调平驱动缸（14）的活塞杆活动。

7.根据权利要求1所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，步骤S400后还包括：当所述主臂（12）相对所述转台（11）转动到位后，所述主臂（12）与所述工作台（13）同时停止转动。

8.根据权利要求7所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述主臂（12）与所述工作台（13）之间连接有调平驱动缸（14），所述转台（11）与所述主臂（12）之间连接有变幅驱动缸（15），所述主臂（12）与所述工作台（13）同时停止转动具体为：所述调平驱动缸（14）与所述变幅驱动缸（15）同时停止工作。

9.根据权利要求8所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述高空作业车还包括控制器（21），所述控制器（21）与所述调平驱动缸（14）与所述变幅驱动缸（15）通讯连接，所述控制器（21）能够控制所述调平驱动缸（14）以及所述变幅驱动缸（15）工作或停止工作。

10.根据权利要求1所述的高空作业车工作台控制方法，其特征在于，所述转台（11）和/或所述工作台（13）上设置有控制手柄（24），通过所述控制手柄（24）控制所述主臂（12）相对所述转台（11）进行俯仰转动，通过所述控制手柄（24）控制所述工作台（13）相对所述主臂（12）转动。