CN117088307A - 一种升降平台的重心自调节系统及调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种升降平台的重心自调节系统及调节方法,属于升降平台重心调节技术领域。解决了现有的剪叉式工作平台在臂架举升或者副平台伸出时整机重心会发生改变,导致整机重心不稳的问题。其技术方案为:一种升降平台的重心自调节系统,包括车架,车架上表面设置有举升机构,举升机构上端设有工作平台,工作平台包括主平台和副平台,副平台设置在主平台一侧,用于工作平台承载面积的延伸;还包括探测系统、整机控制器和执行机构。本发明的有益效果为:该发明可以实时将采集的信息发送给整机控制器,整机控制器综合分析计算得出整机重心位置,并发出执行机构所需执行指令,可实现整机重心的改变与调节。
Description
技术领域
本发明涉及升降平台重心调节技术领域,尤其涉及一种升降平台的重心自调节系统及调节方法。
背景技术
升降工作平台是一种将人或设备工具举升到指定高度位置,从而进行作业的专业设备。升降工作平台分多种形式,主要有剪叉式、折叠臂式、直臂式等形式。目前升降工作平台在国内、外市场应用广泛,尤其是剪叉式升降工作平台,有望替代梯子及脚手架成为登高作业的工具产品。剪叉式升降工作平台产品有体积小、重量轻、机动灵活等特点,同时租赁费用低、应用场景广泛、市场占有量大。
剪叉式升降工作平台整机重量和整机安全之间的取舍是剪叉式升降工作平台设计的不变话题。从安全性角度:整机重量越重,整机稳定性越高,整机安全性越好。反之,整机重量越轻,整机稳定性越差,整机安全性越差。从产品成本角度:整机重量越重,结构件成本越高。反之,整机重量越轻,结构件成本越低。从客户使用角度:整机重量轻具有方便运输、方便工地升降机转运、对施工地面影响小等优势。
剪叉式升降工作平台为满足狭小空间作业以及工地转运要求,其外形尺寸需遵守相关标准要求:对工地现场使用,需满足建筑门洞、升降机门洞宽度及高度要求;针对转场运输,需满足板车、集装箱等尺寸要求;同时为满足产品使用安全需求(整机稳定性),在一定的产品外形尺寸条件下,需要增加整机重量来实现稳定性需求;而且产品整机重量的增加一方面导致产品成本增加,另一方面影响产品的运输与使用,如产品运输时成本增加,同时对使用环境的地面承载以及工地升降机的吨位都提出了更高的要求;现有的剪叉式工作平台在臂架举升或者副平台伸出时整机重心会发生改变—随着臂架举升,臂架重心前移,副平台伸出,平台重心也发生前移,从而导致整机不稳。
因此,亟需一种升降平台的重心自调节系统及调节方法来解决以上技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种升降平台的重心自调节系统及调节方法,通过调节配重相对于整机的位置从而改变重心,达到整机重心的优化匹配,实现整机稳定性,同时可最大限度的实现整机的轻量化设计。
为了实现上述发明目的,本发明采用技术方案具体为:一种升降平台的重心自调节系统,包括车架,所述车架上表面设置有举升机构,所述举升机构上端设有工作平台,所述工作平台包括主平台和副平台,所述副平台设置在主平台一侧,用于工作平台承载面积的延伸;
还包括探测系统、整机控制器和执行机构,所述探测系统的输出端和执行机构信号接收端分别与整机控制器的控制端电连接;
所述探测系统包括:角度传感器、水平倾角传感器、称重传感器、第一位置传感器和第二位置传感器,所述角度传感器的输出端与整机控制器的控制输入端和整机控制器控制输出端与执行机构的电控驱动端依次连接,组成检测举升机构臂架起升角度的控制电路;
所述水平倾角传感器的输出端与整机控制器的控制输入端和整机控制器控制输出端与执行机构的电控驱动端依次连接,构成检测整机倾斜角度的信号输出电路;
所述称重传感器的输出端与整机控制器的控制输入端和整机控制器控制输出端与执行机构的电控驱动端依次连接,实现检测工作平台载荷的信号检查控制电路;
所述第一位置传感器的输出端与整机控制器的控制输入端和整机控制器控制输出端与执行机构的电控驱动端依次连接,用于检测副平台相对于主平台的位置信息传输电路;
所述第二位置传感器的输出端与整机控制器的控制输入端和整机控制器控制输出端与执行机构的电控驱动端依次连接,构成检测直线执行部件运动距离信号传输通路;
所述整机控制器用于接收探测系统的检测信息,综合分析计算出整机重心位置,并进行判断,对执行机构发出指令信息;
所述执行机构包括直线执行部件和配重,所述执行机构用于接收整机控制器的执行指令信息,并驱动配重动作,改变整机重心位置。
进一步地,所述举升机构为剪叉式举升机构,所述角度传感器设置于举升机构臂架和车架铰接处,这样的设置方便检测臂架起升高度。
进一步地,所述水平倾角传感器设置于车架上平面,便于检测整机倾斜角度。
进一步地,所述称重传感器设置于举升机构的臂架和工作平台铰接处,便于检测平台载荷。
进一步地,所述副平台与主平台之间采用滑道连接,所述副平台与主平台相对滑动设置,所述第一位置传感器设置于主平台与副平台之间的滑道侧面,这样的设置便于检测副平台相对于主平台位置。
进一步地,所述第二位置传感器设置于直线执行部件下侧,便于直线执行部件的运动距离,方便整机控制器计算出旋转配重的旋转角度。
进一步地,所述配重下端与车架侧壁通过销轴二转动连接,所述配重与副平台分别位于车架的相对两侧。
进一步地,所述直线执行部件一端与车架通过销轴一转动连接,另一端通过销轴三与配重侧壁转动连接,所述直线执行部件可以采用液压缸、气缸、电动推缸或直线电机等,用于执行伸缩动作。
本发明还提供一种升降平台的重心自调节方法,包括以下步骤:
步骤一:探测系统中的称重传感器、角度传感器、位置传感器、水平倾角传感器、位置传感器检测收集相关信息,并将信息传送给整机控制器内部的对应计算模块;
步骤二:整机控制器中的平台载荷计算模块、臂架重心计算模块、平台重心计算模块、整机倾角计算模块以及配重倾角计算模块,实时计算整机各部分的重心位置,从而计算出整机重心位置,进行整机工况实时判断,并选择是否对执行机构下发指令;
步骤三:执行机构接收整机控制器的指令,通过直线执行部件调节配重位置,以达到整机重心位置的调节。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:通过设置称重传感器、角度传感器、第一位置传感器、水平倾角传感器和第二位置传感器,可以实时将采集的信息发送给整机控制器,整机控制器综合分析计算平台载荷、平台重心、臂架重心、整机倾角以及配重倾角,得出整机重心位置,通过查询整机稳定性与重心位置对应库,可得出执行机构所需执行指令,由直线执行部件伸出或缩回来驱动铰接于车架尾部的配重向后方转动或收回,可实现整机重心的改变与调节,从而达到整机稳定。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明在工作过程中的执行机构的结构图。
图3为本发明整机重心自调节控制流程图。
其中,附图标记为:1、角度传感器;2、水平倾角传感器;3、称重传感器;4、第一位置传感器;5、举升机构;6、主平台;7、副平台;8、第二位置传感器;9、销轴一;10、车架;11、销轴二;12、销轴三;13、配重;14、直线执行部件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。当然,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1-3,本发明提供一种升降平台的重心自调节系统,包括车架10,车架10上表面设置有举升机构5,举升机构5为剪叉式升降工作平台举升机构,举升机构5上端设有工作平台,工作平台包括主平台6和副平台7,副平台7设置在主平台6一侧,用于工作平台承载面积的延伸,主平台6位于举升机构5的臂架上方,是剪叉式升降工作平台的主要承载部件;副平台7:副平台7和主平台6一起统称为工作平台,副平台7与主平台6之间采用滑道连接,副平台7可相对于主平台6滑动,实现伸出和缩回,主要功能是工作平台延伸,可增大工作平台面积,扩大作业范围。
该重心自调节系统还包括探测系统、整机控制器和执行机构;其中,
探测系统包括:
角度传感器1,位于举升机构5的臂架和车架铰接处,用于检测臂架起升角度;
水平倾角传感器2,位于车架10上平面,用于检测整机倾斜角度;
称重传感器3,位于举升机构5的臂架和工作平台铰接处,用于检测工作平台载荷;
第一位置传感器4,位于主、副平台滑道侧面,用于检测副平台7相对于主平台6位置;
第二位置传感器8,位于直线执行部件14下侧壁,用于检测直线执行部件14的运动距离。
整机控制器内部包括:平台载荷计算模块、臂架重心计算模块、平台重心计算模块、整机倾角计算模块以及配重倾角计算模块,主要功能为通过各个模块实时计算整机各部分的重心位置,从而计算出整机重心位置,进行整机工况实时判断,通过查询整机稳定性与重心位置对应库得出执行机构所需执行指令。
执行机构主要包括直线执行部件14和配重13,其功能为根据整机控制器下发的指令,控制直线执行部件14运动,合理调节旋转式配重13的位置,以达到整机重心调节,从而实现整机稳定;
执行机构还包括:
销轴一:用于铰接直线执行部件14与车架10;
销轴二:用于铰接配重13与车架10;
销轴三:用于铰接直线执行部件14与配重13。
其中:
平台载荷计算模块基本工作原理为:整机控制器采集称重传感器3信息后与系统标定值进行比较,得出整机承载,其中称重传感器3可以采用应变片等直接测量方式或者油压等间接测量方式;
臂架重心计算模块基本工作原理为:整机控制器采集与臂架相连的角度传感器1的信息,得出臂架实时举升角度,计算出臂架举升高度,并从系统内的臂架高度和重心位置数据库中得出臂架实时重心位置;
平台重心计算模块基本工作原理为:整机控制器采集位于主平台7和副平台6侧面的第一位置传感器4信息,得出副平台7是否伸出以及伸出位置,并从系统内的臂架高度和重心位置数据库中得出工作平台实时重心位置;第一位置传感器4和第二位置传感器8可采用激光位移传感器、行程开关、光电开关或霍尔开关等;
配重倾角计算模块基本工作原理为:整机控制器采集第二位置传感器8的信息,得到直线执行部件14运动距离,从而计算出旋转配重13的旋转角度,进而计算出配重13的实时重心;另外,在这里也可以采用角度传感器代替第二位置传感器8;
整机倾角计算模块基本工作原理为:整机控制器采集位于车架10平面上的水平倾角传感器2信息,得出整机与水平地面的倾角;
整机控制器综合分析计算平台载荷、平台重心、臂架重心、整机倾角以及配重倾角得出整机重心位置,通过查询整机稳定性与重心位置对应库,可得出重心自调节系统所需执行指令;
执行机构收到位置调整信号,由直线执行部件14伸出或缩回来驱动铰接与车架10尾部的配重向后方转动或收回,从而达到整机重心自调节。
以上重心自调节为实时进行的,满足操作者实际作业要求。
本发明还提供一种升降平台的重心自调节方法:
步骤一:称重传感器、角度传感器、位置传感器、水平倾角传感器、位置传感器检测收集相关信息,并将信息传送给整机控制器内部的对应计算模块;
步骤二:整机控制器中的平台载荷计算模块、臂架重心计算模块、平台重心计算模块、整机倾角计算模块以及配重倾角计算模块,实时计算整机各部分的重心位置,从而计算出整机重心位置,进行整机工况实时判断,并选择是否对执行机构下发指令;
步骤三:执行机构接收整机控制器的指令,通过直线执行部件调节配重位置,以达到整机重心位置的调节。
以上仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种升降平台的重心自调节系统,包括车架(10),所述车架(10)上表面设置有举升机构(5),所述举升机构(5)上端设有工作平台,所述工作平台包括主平台(6)和副平台(7),其特征在于,所述副平台(7)设置在主平台(6)一侧,用于工作平台承载面积的延伸;
还包括探测系统、整机控制器和执行机构,所述探测系统的输出端和执行机构信号接收端分别与整机控制器的控制端电连接;
所述探测系统包括:角度传感器(1)、水平倾角传感器(2)、称重传感器(3)、第一位置传感器(4)和第二位置传感器(8),所述角度传感器(1)的输出端、整机控制器控制端以及执行机构电控驱动端依次连接,组成检测举升机构臂架起升角度的控制电路;
所述水平倾角传感器(2)输出端、整机控制器控制端以及执行机构电控驱动端依次连接,构成检测整机倾斜角度的信号输出电路;
所述称重传感器(3)的输出端、整机控制器控制端以及执行机构电控驱动端依次连接,实现检测工作平台载荷的信号检查控制电路;
所述第一位置传感器(4)的输出端、整机控制器控制端以及执行机构电控驱动端依次连接,用于检测副平台(7)相对于主平台(6)的位置信息传输电路;
所述第二位置传感器(8)的输出端、整机控制器控制端以及执行机构电控驱动端依次连接,构成检测直线执行部件(14)运动距离信号传输通路;
所述整机控制器用于接收探测系统的检测信息,综合分析计算出整机重心位置,并进行判断,对执行机构发出指令信息;
所述执行机构包括直线执行部件(14)和配重(13),所述执行机构用于接收整机控制器的执行指令信息,并驱动配重(13)动作,改变整机重心位置。
2.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述举升机构(5)为剪叉式举升机构,所述角度传感器(1)设置于举升机构(5)臂架和车架(10)铰接处。
3.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述水平倾角传感器(2)设置于车架(10)上平面。
4.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述称重传感器(3)设置于举升机构(5)的臂架和工作平台铰接处。
5.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述副平台(7)与主平台(6)之间采用滑道连接,所述副平台(7)与主平台(6)相对滑动设置。
6.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述第一位置传感器(4)设置于主平台(6)与副平台(7)之间的滑道侧面。
7.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述第二位置传感器(8)设置于直线执行部件(14)下侧。
8.根据权利要求1所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述配重(13)下端与车架(10)侧壁通过销轴二(11)转动连接,所述配重(13)与副平台(7)分别位于车架(10)的相对两侧。
9.根据权利要求8所述的一种升降平台的重心自调节系统,其特征在于,所述直线执行部件(14)一端与车架(10)通过销轴一(9)转动连接,另一端通过销轴三(12)与配重(13)侧壁转动连接。
10.一种升降平台的重心自调节方法,所述方法基于权利要求1至9任一项所述的升降平台的重心自调节系统,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:探测系统中的称重传感器(3)、角度传感器(1)、第一位置传感器(4)、水平倾角传感器(2)、第二位置传感器(8)检测收集相关信息,并将信息传送给整机控制器内部的对应计算模块;
步骤二:整机控制器中的平台载荷计算模块、臂架重心计算模块、平台重心计算模块、整机倾角计算模块以及配重倾角计算模块,实时计算整机各部分的重心位置,从而计算出整机重心位置,进行整机工况实时判断,并选择是否对执行机构下发指令;
步骤三:执行机构接收整机控制器的指令,通过直线执行部件(14)调节配重(13)位置,以达到整机重心位置的调节。
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