CN117208820B - 伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，尤其涉及一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车。伸缩臂叉装车支腿的控制方法包括：伸缩臂叉装车进行作业时，检测货叉上的载荷重量以及臂架的实际长度，并根据载荷重量和支腿收缩状态下的第一载荷曲线判断实际长度是否超出第一载荷曲线的安全范围，当检测到实际伸长长度超出第一载荷曲线的安全范围时，则继续根据载荷重量和支腿收缩状态下的第二载荷曲线判断实际长度是否超出第二载荷曲线的安全范围，若否，则控制伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止作业，并关闭伸缩臂叉装车的行走功能，并控制支腿伸出。本发明能够实现支腿的自动伸出，提高了操作人员的工作效率，同时提高了人机作业的安全性。

Description

伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车

技术领域

本发明涉及伸缩臂叉装车技术领域，尤其涉及一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车。

背景技术

伸缩臂叉装车属于工程机械的细分领域，配合多样性属具可用于土方搬运、物料装卸、结构吊装等。近年来，随着作业高度的不断提升、作业载荷的不断加重，对伸缩臂叉装车的稳定性与安全性提出了新的要求，因此对于高米数、大载荷类型的伸缩臂叉装车常配备支腿机构，将伸缩臂叉装车与载荷之间形成一种以支腿为支点的杠杆结构，从而提高伸缩臂叉装车作业的稳定性与安全性。

传统伸缩臂叉装车支腿的收缩与打开需要人工进行操作，导致浪费操作人员的工作时间，降低操作人员的工作效率，同时，为保证作业安全性，防止伸缩臂叉装车倾翻，需要操作人员根据经验把控时机操控不同载荷不同米数下支腿的收缩与打开，这样既分散了操作人员的注意力，同时作业的安全性不可预估，对操作经验提出了极高的要求，这对于新手操作人员非常不友好。因此亟需一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法及伸缩臂叉装车，能够实现支腿的自动伸出。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法，包括：

所述伸缩臂叉装车进行作业时，检测货叉上的载荷重量以及臂架的实际长度，并根据所述载荷重量和支腿收缩状态下的第一载荷曲线判断所述实际长度是否超出所述第一载荷曲线的安全范围，当检测到所述实际伸长长度超出所述第一载荷曲线的安全范围时，则继续根据所述载荷重量和支腿收缩状态下的第二载荷曲线判断所述实际长度是否超出所述第二载荷曲线的安全范围，若否，则控制所述伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止作业，并关闭所述伸缩臂叉装车的行走功能，并控制支腿伸出。

优选地，当检测到所述实际伸长长度未超出所述第一载荷曲线的安全范围时，伸缩臂叉装车继续作业，并检测所述实际长度是否达到所述第一载荷曲线的临界范围，若检测到所述实际长度达到所述第一载荷曲线的临界范围，则检测所述伸缩臂叉装车是否处于臂架收缩、臂架上升或货叉倾倒中的任意一个动作，若否，则控制所述伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止作业，并关闭所述伸缩臂叉装车的行走功能，并控制支腿伸出。

优选地，在控制所述支腿伸出的过程中，实时检测所述支腿与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则控制所述支腿停止伸出，并发出存在障碍物的提示；若是，则控制所述支腿持续伸出至目标伸出状态。

优选地，当检测到所述支腿伸出至目标状态后，所述伸缩臂叉装车能够继续进行作业。

优选地，当所述伸缩臂叉装车继续进行作业时，检测所述实际长度是否达到所述第二载荷曲线的临界范围，若所述实际长度未达到所述第二载荷曲线的临界范围，则继续检测所述实际长度是否达到所述第一载荷曲线的临界范围，若所述实际长度达到所述第一载荷曲线的临界范围，则继续检测所述伸缩臂叉装车是否处于臂架收缩、臂架上升或货叉倾倒中的任意一个动作，若是，则控制支腿收缩。

优选地，在控制所述支腿收缩的过程中，实时检测所述支腿与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则控制所述支腿停止伸出，并发出存在障碍物的提示；若是，则控制所述支腿持续伸出至目标伸出状态。

优选地，当检测到所述支腿收缩至目标收缩状态时，控制所述伸缩臂叉装车的行走功能开启。

优选地，当检测到所述实际长度超出所述第二载荷曲线的安全范围时，则发出警报。

优选地，在检测到所述货叉上的实际载荷重量后，判断所述实际载荷重量是否小于等于额定载荷重量，若是，则继续检测所述臂架的所述实际长度；若否，则发出超重提示。

一种伸缩臂叉装车，采用如上任一方案所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法。

本发明的有益效果：

本发明提供一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法，能够实现支腿的自动伸出，一方面节省了操作人员的作业时间，避免了繁琐的人为操控，提高了操作人员的工作效率，同时提高了人机作业的安全性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的伸缩臂叉装车的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的伸缩臂叉装车支腿的控制方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的支腿处于收缩状态下的第一载荷曲线；

图4是本发明实施例提供的支腿处于伸出状态下的第二载荷曲线。

图中：

1、车体；2、臂架；3、臂架伸缩油缸；4、臂架伸缩量检测装置；5、臂架变幅油缸；6、变幅角度检测装置；7、货叉；8、货叉驱动油缸；9、载荷称重单元；10、支腿；11、支腿驱动油缸；12、支腿伸缩量检测装置；13、距离检测装置；14、警示装置；15、应急开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例提供一种伸缩臂叉装车，包括车体1以及设置于车体1上的臂架2和支腿10，臂架2能够在臂架伸缩油缸3的驱动下实现伸缩，臂架2的伸缩量由臂架伸缩量检测装置4进行检测，臂架伸缩量检测装置4包括但不限于拉线传感器。臂架2还能够在臂架变幅油缸5的驱动下实现升降变幅，臂架2的变幅角度由变幅角度检测装置6进行检测，变幅角度检测装置6包括但不限于角度传感器。臂架2背离车体1的一端设置有货叉7，货叉7能够在货叉驱动油缸8的驱动下实现上挑动作或倾倒动作。货叉7上设置有载荷称重单元9，载荷称重单元9用于测量货叉7上的载荷重量，载荷称重单元9包括但不限于称重传感器。

支腿10的数量为两个，两个支腿10均设置于车体1的前侧，支腿10能够在支腿驱动油缸11的驱动下实现伸出和缩回，支腿10伸出和缩回是否处于目标状态由支腿伸缩量检测装置12进行检测，支腿伸缩量检测装置12包括但不限于触碰开关。支腿10上设置有距离检测装置13，距离检测装置13用于检测支腿10伸出或缩回过程中与附近障碍物的距离，距离检测装置13与警示装置14通讯连接，警示装置14用于当距离检测装置13检测到支腿10伸出或缩回过程中与附近障碍物的距离小于安全阈值时发出提示。

上述警示装置14设置于驾驶室，以使操作人员及时得知相应的警报提示。另外驾驶室还设置有应急开关15，应急开关15用于紧急关闭整车电源与动力系统。

如图2所示，本实施例还提供一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法，包括如下步骤：

S1、伸缩臂叉装车进行作业。

伸缩臂叉装车的作业动作一般包括臂架2伸出、臂架2收缩、臂架2上升、臂架2下降、货叉7倾倒以及货叉7上挑，其中，伸缩臂叉装车在进行臂架2收缩、臂架2上升以及货叉7倾倒的动作时所承受的力矩较小，故臂架2收缩、臂架2上升以及货叉7倾倒为不受限制的动作，不受限制是指在达到作业极限时仍可进行；另外伸缩臂叉装车在进行臂架2伸出、臂架2下降以及货叉7上挑的动作时所承受的力矩较大，故臂架2伸出、臂架2下降以及货叉7上挑为受限制的动作，受限制是指在达到作业极限时不可进行。

S2、检测货叉7上的实际载荷重量，并判断实际载荷重量是否小于等于额定载荷重量，若是，则执行步骤S3；若否，则发出超重提示。

实际载荷重量是由货叉7上的载荷称重单元9测得的。额定载荷重量是指伸缩臂叉装车在工作状态下允许的最大载荷。当实际载荷重量超过该额定载荷重量时，会有超重提示，以提示操作人员对货叉7上货物进行减重。

S3、检测臂架2的实际长度。

臂架2包括基本臂和连接于基本臂上的伸缩臂，伸缩臂能够相对于基本臂伸缩。臂架2的实际长度等于基本臂的长度加上伸缩臂的伸缩长度，其中，基本臂的长度为固定值，伸缩臂的伸缩长度由臂架伸缩量检测装置4测得。臂架2的实际长度即为货叉7上的载荷与车体1之间的距离。

S4、根据实际载荷重量和支腿10收缩状态下的第一载荷曲线判断臂架2的实际长度是否超出安全范围，若是，则执行步骤S5；若否，则执行步骤S6。

示例性的，图3所示为支腿10收缩状态下的第一载荷曲线，以实际载荷重量为3T（吨）进行说明，当实际载荷重量为3T（吨）时，臂架2实际长度的安全范围为5m-9m，臂架2实际长度的临界范围为9m-10m。即虚线为每个载荷重量下的临界域，虚线以内为安全范围，虚线以外为临界范围。当然可以理解的是，图3的坐标数值只是示例性说明，并不以此为限。

S5、根据实际载荷重量和支腿10伸出状态下的第二载荷曲线判断臂架2的实际长度是否超出安全范围，若是，则发出实际长度超出安全范围的提示；若否则执行步骤S9。

示例性的，图4所示为支腿10伸出状态下的第二载荷曲线，同样以实际载荷重量为3T（吨）进行说明，当实际载荷重量为3T（吨）时，臂架2实际长度的安全范围为8m-11m，臂架2实际长度的临界范围为11m-12m。即虚线为每个载荷重量下的临界域，虚线以内为安全范围，虚线以外为临界范围。同样图4的坐标数值只是示例性说明，并不以此为限。

S6、伸缩臂叉装车继续进行作业，并继续检测臂架2的实际长度。

S7、判断臂架2的实际长度是否达到第一载荷曲线的临界范围，若是，则执行步骤S8；若否，则返回步骤S6。

当判定臂架2的实际长度未达到第一载荷曲线的临界范围时，则说明臂架2的实际长度在安全范围内，此时伸缩臂叉装车可以继续进行作业。

S8、检测伸缩臂叉装车是否处于臂架2收缩、臂架2上升或货叉7倾倒中的任意一个动作，若是，则返回步骤S6；若否，则执行步骤S9。

因为臂架2收缩、臂架2上升以及货叉7倾倒为不受限制的动作，故即使当臂架2的实际长度已达到第一载荷曲线的临界范围，伸缩臂叉装车仍可继续进行作业。但是若伸缩臂叉装车正在进行臂架2伸长、臂架2下降或臂架2上挑等受限制的动作，此时则需要对动作进行限制，即控制伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止。

S9、控制伸缩臂叉装车的作业速度降低，并关闭伸缩臂叉装车的行走功能。

S10、控制支腿10伸出，并在支腿10伸出过程中实时检测支腿10与周围障碍物间的距离。

支腿10与障碍物间的距离由设置在支腿10上的距离检测装置13进行检测。例如距离检测装置13可以为触碰开关，当触碰开关未被触发时，则说明支腿10与障碍物间的距离大于安全阈值，当触碰开关被触发后，说明支腿10与障碍物间的距离已小于安全阈值。以上仅为示例性说明，距离检测装置13并不局限于触碰开关。

S11、判断支腿10与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则执行步骤S12，若是，则执行步骤S13。

S12、控制支腿10停止伸出，并发出存在障碍物的提示，待障碍物被转移后返回步骤S10。

存在障碍物的提示是由警示装置14发出，通过发出存在障碍物的提示，能够及时提醒操作人员，以便于操作人员及时将障碍物移开。

S13、检测支腿10是否伸出至目标伸出状态，若是，则控制支腿10停止伸出并执行步骤S14，若否，则返回步骤S10。

通过控制支腿10伸出，能够提高伸缩臂叉装车的稳定性和安全性，此时伸缩臂叉装车可以继续进行作业。通过步骤S1-S13能够实现支腿10的自动打开，一方面节省了操作人员的作业时间，避免了繁琐的人为操控，提高了操作人员的工作效率，同时提高了人机作业的安全性。

S14、伸缩臂叉装车继续进行作业，并继续检测臂架2的实际长度。

S15、判断臂架2的实际长度是否达到第二载荷曲线的临界范围，若是，则执行步骤S16；若否，则执行步骤S17。

S16、检测伸缩臂叉装车是否处于臂架2收缩、臂架2上升或货叉7倾倒中的任意一个动作，若否，则控制伸缩臂叉装车的动作停止，并发出警报；若是，则返回步骤S14。

S17、判断臂架2的实际伸长长度是否达到第一载荷曲线的临界范围，若是，则执行步骤S18；若否，则返回步骤S14。

S18、检测伸缩臂叉装车是否处于臂架2收缩、臂架2上升或货叉7倾倒中的任意一个动作，若是，则执行步骤S19；若否，则返回步骤S14。

当判定臂架2的实际长度不在第二载荷曲线的临界范围内，而在第一载荷曲线的临界范围内，且伸缩臂叉装车进行的是不受限制的动作，则说明此时无需支腿10进行支撑，此时可以将支腿10收回。

S19、控制支腿10收缩，并在支腿10收缩过程中实时检测支腿10与周围障碍物间的距离。

S20、判断支腿10与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则执行步骤S21；若是，则执行步骤S22。

S21、控制支腿10停止收缩，并发出存在障碍物的提示，待障碍物被转移后返回步骤S19。

S22、检测支腿10是否收缩至目标收缩状态，若是，则控制支腿10停止收缩，同时车辆行走功能开启，并返回步骤S1；若否，则返回步骤S19。

通过步骤S14-S22能够实现支腿10的自动收回，一方面节省了操作人员的作业时间，避免了繁琐的人为操控，提高了操作人员的工作效率，同时提高了人机作业的安全性。

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，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。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)

1.一种伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，包括：

所述伸缩臂叉装车进行作业时，检测货叉(7)上的载荷重量以及臂架(2)的实际长度，并根据所述载荷重量和支腿(10)在收缩状态下的第一载荷曲线判断所述实际长度是否超出所述第一载荷曲线的安全范围，当检测到所述实际长度超出所述第一载荷曲线的安全范围时，则继续根据所述载荷重量和所述支腿(10)在伸出状态下的第二载荷曲线判断所述实际长度是否超出所述第二载荷曲线的安全范围，若否，则控制所述伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止作业，并关闭所述伸缩臂叉装车的行走功能，并控制所述支腿(10)伸出。

2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，当检测到所述实际长度未超出所述第一载荷曲线的安全范围时，所述伸缩臂叉装车继续作业，并检测所述实际长度是否达到所述第一载荷曲线的临界范围，若检测到所述实际长度达到所述第一载荷曲线的临界范围，则检测所述伸缩臂叉装车是否处于臂架(2)收缩、臂架(2)上升或货叉(7)倾倒中的任意一个动作，若否，则控制所述伸缩臂叉装车的作业速度降低或停止作业，并关闭所述伸缩臂叉装车的行走功能，并控制所述支腿(10)伸出。

3.根据权利要求1或2所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，在控制所述支腿(10)伸出的过程中，实时检测所述支腿(10)与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则控制所述支腿(10)停止伸出，并发出存在障碍物的提示；若是，则控制所述支腿(10)持续伸出至目标伸出状态。

4.根据权利要求3所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，当检测到所述支腿(10)伸出至目标状态后，所述伸缩臂叉装车能够继续进行作业。

5.根据权利要求4所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，当所述伸缩臂叉装车继续进行作业时，检测所述实际长度是否达到所述第二载荷曲线的临界范围，若所述实际长度未达到所述第二载荷曲线的临界范围，则继续检测所述实际长度是否达到所述第一载荷曲线的临界范围，若所述实际长度达到所述第一载荷曲线的临界范围，则继续检测所述伸缩臂叉装车是否处于臂架(2)收缩、臂架(2)上升或货叉(7)倾倒中的任意一个动作，若是，则控制所述支腿(10)收缩。

6.根据权利要求5所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，在控制所述支腿(10)收缩的过程中，实时检测所述支腿(10)与周围障碍物间的距离是否大于安全阈值，若否，则控制所述支腿(10)停止伸出，并发出存在障碍物的提示；若是，则控制所述支腿(10)持续伸出至目标伸出状态。

7.根据权利要求6所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，当检测到所述支腿(10)收缩至目标收缩状态时，控制所述伸缩臂叉装车的行走功能开启。

8.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，当检测到所述实际长度超出所述第二载荷曲线的安全范围时，则发出警报。

9.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法，其特征在于，在检测到所述货叉(7)上的实际载荷重量后，判断所述实际载荷重量是否小于等于额定载荷重量，若是，则继续检测所述臂架(2)的所述实际长度；若否，则发出超重提示。

10.一种伸缩臂叉装车，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的伸缩臂叉装车支腿的控制方法。