WO2013082905A1 - 一种叉车及其防倾翻控制方法、防倾翻控制系统 - Google Patents

一种叉车及其防倾翻控制方法、防倾翻控制系统 Download PDF

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WO2013082905A1
WO2013082905A1 PCT/CN2012/073944 CN2012073944W WO2013082905A1 WO 2013082905 A1 WO2013082905 A1 WO 2013082905A1 CN 2012073944 W CN2012073944 W CN 2012073944W WO 2013082905 A1 WO2013082905 A1 WO 2013082905A1
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WO
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forklift
gantry
center
gravity
load
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PCT/CN2012/073944
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Inventor
刘志刚
罗建中
何忠亮
石伟
Original Assignee
三一集团有限公司
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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66FHOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
    • B66F17/00Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force
    • B66F17/003Safety devices, e.g. for limiting or indicating lifting force for fork-lift trucks

Definitions

  • the invention relates to the technical field of port machinery, in particular to an anti-tip control method and an anti-tip control system for a forklift.
  • the present invention also relates to a forklift including the above-described anti-tip control system.
  • Forklifts are industrial handling vehicles. They are all kinds of wheeled handling vehicles that handle loading, unloading, stacking and short-distance transportation of palletized goods.
  • the forklift has the characteristics of strong lifting capacity and flexible operation, and it has an irreplaceable position in the distribution center such as yards and ports.
  • the forklift is mainly composed of an engine, a traveling mechanism, a vehicle body, a hoisting mechanism, a hydraulic system, and electrical equipment.
  • the hoisting mechanism is mainly composed of a gantry and a fork.
  • the gantry is hinged on the front axle bracket body, and is composed of a parallel frame and a movable bracket for fixing the fork.
  • the fork is two steel forks bent at 90 degrees. Mounted on the sliding bracket, it is a tool for carrying materials.
  • the body of the forklift is integrated with the frame and is welded by a profiled steel to support the entire forklift.
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide an anti-tipover control method for a forklift, which can prevent the material from tipping over or the vehicle body tipping during the working process, thereby improving the working stability and reliability of the forklift.
  • the present invention also provides an anti-tip control system and package for a forklift A forklift that includes the control system.
  • the present invention provides an anti-tipover control method for a forklift, comprising the following steps:
  • step 2 2) judging whether the forklift is in a stable state according to the detection result of step 1); if yes, performing step 3); if not, performing step 4);
  • the step 1) is specifically: detecting, in real time, the gantry lifting force of the forklift, the elongation of the lift cylinder of the forklift, the tilt angle of the gantry, and the pulling force of the swing cylinder of the forklift;
  • the step 2) includes:
  • step 21 calculating the load weight and the center of gravity of the forklift according to the detection result of step 1);
  • step 22 determining whether the position of the center of gravity of the load exceeds the position of the fork outside the forklift; if yes, perform step 4); if not, perform step 3).
  • the step 1) is specifically: detecting the tilt angle of the gantry in real time; the step 2) is specifically: determining whether the tilt angle of the gantry is greater than a preset value; if yes, performing step 4); No, go to step 3).
  • the step 1) is specifically: detecting, in real time, the gantry lifting force of the forklift, the elongation of the lift cylinder of the forklift, the tilt angle of the gantry, and the pulling force of the swing cylinder of the forklift;
  • the step 2) includes:
  • step 21 calculating, according to the detection result of step 1), the position of the center of gravity of the forklift, the weight of the load, the position of the stable center of gravity of the forklift, and the weight of the forklift;
  • step 22 calculating a tilting moment of the forklift according to the load center of gravity position and the load weight, and calculating a steady torque of the forklift according to the stable center of gravity position and the weight of the forklift; 23) determining the tilting Whether the torque is greater than the stabilizing torque, if yes, perform step 4); if not, perform step 3).
  • the step 1) is specifically: detecting the tilt angle of the gantry in real time;
  • the step 2) specifically includes:
  • step 23 determining whether the position of the center of gravity of the load exceeds the position of the fork outside the forklift; if yes, performing step 4); if not, performing step 24);
  • step 25 determining whether the tilting moment is greater than the stabilizing torque, and if yes, performing step 4); if not, performing step 3).
  • step 1) detecting a lifting force of the gantry, a pulling force of the swing cylinder using a first pressure sensor, a second pressure sensor; detecting an inclination angle of the gantry using the length angle sensor and the lifting The elongation of the lift cylinder.
  • the frame of the driving forklift is rotated by a certain angle by the driving of the swing cylinder, and the posture parameter of the forklift is detected by the detecting device, and the stability criterion is determined. After that, it can be determined whether the forklift is in a stable state at this time. If the forklift is in an unstable state at this time, the gantry of the forklift is controlled to lift, descend and swing, and the lifting height or/and the inclination angle thereof are reduced. , the forklift is stabilized.
  • the invention also provides an anti-tip control system for a forklift, comprising a detecting device and a controller;
  • the detecting device is configured to detect an attitude parameter of the forklift in real time
  • the controller includes:
  • a determining unit disposed at an output end of the calculating unit, configured to determine whether the forklift is in stable state
  • control unit disposed at an output end of the determining unit, configured to control the forklift to continue the current operation when the forklift is stable, and to reduce the lifting height of the gantry or/and when the forklift is unstable The angle of inclination of the gantry is reduced.
  • the controller further includes:
  • a calculation unit configured to be configured at an output end of the detecting device, configured to calculate a load center of gravity position, a load weight, a tipping moment of the forklift according to the detection result of the detecting device, and calculate the forklift according to the detection result Stabilize the position of the center of gravity, the weight of the forklift itself and the stabilizing torque.
  • the detecting device includes a first pressure sensor that detects a lifting force of the gantry, a pulling force of the swing cylinder, a second pressure sensor, and an inclination angle of the gantry and a lift cylinder Length of length sensor for elongation.
  • the present invention also provides a forklift comprising a vehicle body and a wheel disposed under the vehicle body, the front side of the wheel is provided with a door frame, and a swing cylinder is further connected between the door frame and the vehicle body;
  • the anti-tip control system as described above is included.
  • the anti-tip control method of the above-described forklift has the technical effects as described above, the anti-tip control system corresponding to the anti-tip control method described above, and the forklift including the anti-rollover control system should also have the same technical effect. , will not repeat them here.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a first embodiment of a method for controlling an anti-tip of a forklift according to the present invention
  • FIG. 2 is a flow chart showing a second embodiment of the anti-tip control method for a forklift according to the present invention
  • FIG. 3 is a flow chart showing a third embodiment of the anti-tip control method for a forklift according to the present invention.
  • FIG. 4 is a flow chart showing a fourth embodiment of the anti-tipover control method for a forklift according to the present invention.
  • Figure 5 is a flow chart showing a fifth embodiment of the anti-tip control method for a forklift according to the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural view of a specific embodiment of an anti-rollover control system for a forklift according to the present invention
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a specific embodiment of a forklift provided by the present invention.
  • Body 1 Wheel 2; Gantry 3; Swing cylinder 4.
  • the core of the present invention is to provide an anti-tip control method for a forklift truck, which can prevent the material from tipping over or the vehicle body tipping during work, thereby improving the working stability and reliability of the forklift.
  • another core of the present invention is to provide an anti-tip control system for a forklift and a forklift including the same.
  • FIG. 1 is a flow chart of a specific embodiment of a method for controlling an anti-tip of a forklift according to the present invention.
  • the anti-tipover control method for a forklift mainly comprises the following steps:
  • step S12 determining whether the forklift is in a steady state according to the detection result of step S11; if yes, executing step S13; if not, executing step S14;
  • the longitudinal stability of the forklift is mainly affected by the slope of the ground, the height of the load, the weight of the load, and the angle of inclination of the gantry, the slope of the ground can be detected in the system, but it cannot be controlled, but the load height, load weight, tilt angle of the gantry, etc. Both are measurable and each parameter can be controlled in real time.
  • the frame of the driving forklift is rotated by a certain angle by the driving of the rocking cylinder, and the attitude parameter detected by the detecting device is judged by the stability criterion.
  • the forklift can determine whether the forklift is in a stable state at this time, if the forklift is in an unstable state at this time, control the lifting, lowering and rocking action of the gantry of the forklift, reduce the lifting height or/and reduce the inclination angle thereof, The forklift is stabilized.
  • FIG. 2 is a flow chart of a second embodiment of the anti-tipover control method for a forklift according to the present invention.
  • the anti-tipover control method provided by the present invention for a forklift may include the following steps:
  • step S221 Calculate the load weight of the forklift and the position of the center of gravity of the load according to the detection result of step S21.
  • S24 Control the gantry of the forklift to reduce its lift height or / and reduce its tilt angle.
  • the load center position is calculated, and the position of the center of gravity of the load and the outer position of the fork are compared.
  • the cylinder is judged whether the forklift is in a stable state, so that the method has the advantages of simple operation and convenient operation.
  • FIG. 3 is a flow chart of a third embodiment of the anti-tipover control method for a forklift according to the present invention.
  • the anti-tip control method for a forklift includes the following steps:
  • S31 detecting the tilt angle of the gantry of the forklift in real time;
  • S32 determining whether the tilt angle of the gantry is greater than a preset value; if yes, executing step S34; if not, executing step S33;
  • S35 Control the gantry of the forklift to reduce its lifting height or / and reduce its inclination angle.
  • FIG. 4 is a flow chart of a fourth embodiment of the anti-tipover control method for a forklift according to the present invention.
  • the anti-tip control method for a forklift includes the following steps:
  • step S421 Calculate the load center of gravity position and the load weight of the forklift according to the detection result of step S41, and calculate the stable center of gravity position of the forklift and the weight of the forklift itself;
  • S422 Calculate the tipping moment of the forklift according to the position of the center of gravity of the load and the weight of the load, and calculate the steady torque of the forklift according to the position of the center of gravity and the weight of the forklift itself;
  • FIG. 5 is a flow chart of a fifth embodiment of the anti-tipover control method for a forklift according to the present invention.
  • the anti-tipover control method for a forklift includes the following steps:
  • step S521 determining whether the tilt angle of the gantry is greater than a preset value; if yes, executing step S54; If not, go to step S522;
  • S522 Real-time detection of the lift of the gantry of the forklift, the elongation of the lift cylinder of the forklift, the inclination angle of the gantry and the pulling force of the swing cylinder of the forklift; calculating the position of the center of gravity of the load weight of the forklift;
  • S524 Calculate the tipping moment of the forklift according to the position of the center of gravity of the load and the weight of the load, calculate the stable center of gravity of the forklift and the weight of the forklift itself, and calculate the steady torque of the forklift according to the position of the stable center of gravity and the weight of the forklift itself;
  • step S525 Determine whether the tilting moment is greater than the stabilizing torque, and if yes, go to step S54; if not, go to step S53.
  • This control method is first judged by the inclination angle of the gantry, and then judged by the position of the center of gravity of the load. Finally, it is judged whether the forklift is in a stable state by the magnitude of the tilting torque, which greatly enhances the accuracy of determining whether the forklift is stable, and ensures that even if When the heavy forklifts are in an unstable state, they can also determine and control the movement of the gantry through layers, which tends to stabilize the working state, further enhancing the working stability of the forklift.
  • the first pressure sensor and the second pressure sensor may be used to detect the lifting force of the gantry and the pulling force of the swing cylinder; and the length angle sensor is used to detect the inclination angle of the gantry and the elongation of the lifting cylinder the amount. Since the sensor has the advantages of high sensitivity and high detection accuracy, the sensor is used to detect the above-mentioned posture parameters of the forklift, which enhances the accuracy of the detection result, and has the characteristics of convenient operation of the cylinder. Of course, the above anti-tip control method can also detect various posture parameters of the forklift by other means.
  • FIG. 6 is a schematic structural view of a specific implementation manner of an anti-rollover control system for a forklift according to the present invention.
  • the present invention also provides an anti-tip control system for a forklift, including a detecting device and a controller:
  • the detecting device is used for detecting the attitude parameter of the forklift in real time
  • the controller includes:
  • the determining unit is disposed at an output end of the calculating unit for determining whether the forklift is in a stable state;
  • the control unit is arranged at the output end of the judging unit for controlling the forklift to continue the current operation when the forklift is stable, reducing the lifting height of the gantry or reducing the inclination angle of the gantry when the forklift is unstable.
  • the controller further includes a calculating unit, where the calculating unit is disposed at an output end of the detecting device, configured to calculate a load center of gravity position, a load weight, a tipping moment of the forklift according to the detection result of the detecting device, and according to the detection result Calculate the stable center of gravity of the forklift, the weight of the forklift itself and the stabilizing torque.
  • the detecting device includes a first pressure sensor that detects a lifting force of the gantry, a pulling force of the sway cylinder, a second pressure sensor, and a length angle sensor that detects the inclination angle of the gantry and the elongation of the lifting cylinder .
  • the detecting device further includes a tension sensor for detecting the lifting force of the gantry, a pin sensor for detecting the pulling force of the sway cylinder, an angle sensor for detecting the tilt angle of the gantry, and a detecting lift cylinder The length of the sensor for the elongation.
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a specific embodiment of a forklift according to the present invention.
  • the present invention further provides a forklift comprising a vehicle body 1 and a wheel 2 disposed under the vehicle body 1.
  • the front side of the wheel 2 is provided with a gantry 3, and the gantry 3 is further connected with the vehicle body 1.
  • the anti-tip control method of the above-described forklift has the above technical effects
  • the anti-tip control system corresponding to the anti-tip control method described above, and the forklift including the anti-rollover control system should also have the same technical effect. This will not be repeated here.

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Abstract

一种用于叉车的防倾翻控制方法,包括步骤:1)实时检测所述叉车的姿态参数;2)根据步骤1)的检测结果判断所述叉车是否处于稳定状态;若是,执行步骤3);若不是,执行步骤4);3)继续当前作业;4)控制门架,减小其举升高度或/和减小其倾斜角度。采用上述方法,能够在检测到叉车处于非稳定状态的第一时间对叉车进行纠偏,保证其不会发生货物倾翻或者整车倾翻的现象,增强了叉车的工作稳定性和可靠性。还提供一种防倾翻控制系统,及包括该系统的叉车,具有相应的技术效果。

Description

一种叉车及其防倾翻控制方法、 防倾翻控制系统 本申请要求于 2011 年 12 月 8 日提交中国专利局、 申请号为 201110407077.7、 发明名称为"一种叉车及其防倾翻控制方法、 防倾翻控制 系统"的中国专利申请的优先权, 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及港口机械技术领域, 尤其涉及一种用于叉车的防倾翻控制 方法和防倾翻控制系统。 除此之外, 本发明还涉及一种包括上述防倾翻控 制系统的叉车。
背景技术
随着我国港口物流吞吐量的飞速发展, 港口货物的周转周期越来越 少。 叉车是工业搬运车辆, 是指对成件托盘货物进行装卸、 堆垛和短距离 运输作业的各种轮式搬运车辆。 叉车具有起重能力强、 操作灵活的特点, 其在堆场、 港口等集散地具有无可替代的地位。
叉车主要由发动机、 行走机构、 车体、 起升机构、 液压系统及电器设 备等组成。起升机构主要由门架和货叉组成, 门架铰接在前桥支架车体上, 由一套并列的框架和固定货叉的活动支架组成,货叉是两个弯曲 90度的钢 叉, 装在滑动支架上, 是承载物料的工具。 叉车的车体与车架合为一体, 由型钢阻焊而成, 起到支撑整个叉车的作用。
在叉车操作中, 因叉车所叉的物料基本没有保护措施, 当货物的重量 较大, 且门架的举升高度较高、 倾斜角度较大时, 经常容易出现因负载力 矩过大导致物料倾翻或跌落的现象, 严重时整个叉车也会发生倾翻现象, 这不仅会带来巨大的货物财产损失, 还会给操作人员带来极大的人身安全 |刍
有鉴于此, 亟待对现有技术的叉车进行进一步的优化设计, 提供一种 防倾翻控制方法和防倾翻控制系统, 使其在叉车在工作过程中能实时防止 物料倾翻或车体倾翻, 从而提高叉车的工作稳定性和可靠性。
发明内容
本发明要解决的技术问题为提供一种用于叉车的防倾翻控制方法, 在 工作过程中能够防止物料倾翻或者车体倾翻, 从而提高叉车的工作稳定性 和可靠性。 除此之外, 本发明还提供一种用于叉车的防倾翻控制系统及包 括该控制系统的叉车。
为解决上述技术问题, 本发明提供一种用于叉车的防倾翻控制方法, 包括如下步骤:
1) 实时检测所述叉车的姿态参数;
2)根据步骤 1 ) 的检测结果判断所述叉车是否处于稳定状态; 若是, 执行步骤 3); 若不是, 执行步骤 4);
3)继续当前作业;
4)控制所述门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
优选地, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述叉车的门架举升力、 所 述叉车的举升油缸的伸长量、 所述门架倾斜角度和所述叉车的摇摆油缸的 拉力;
所述步骤 2) 包括:
21)根据步骤 1) 的检测结果计算所述叉车的负载重量、 负载重心位 置;
22)判断所述负载重心位置是否超出所述叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。
优选地, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述门架倾斜角度; 所述步骤 2)具体为: 判断所述门架的倾斜角度是否大于预设值; 若 是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。
优选地, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述叉车的门架举升力、 所 述叉车的举升油缸的伸长量、 所述门架倾斜角度和所述叉车的摇摆油缸的 拉力;
所述步骤 2) 包括:
21)根据步骤 1) 的检测结果计算所述叉车的负载重心位置、 负载重 量、 所述叉车的稳定重心位置和本身重量;
22 )根据所述负载重心位置和所述负载重量计算所述叉车的倾翻力矩, 且根据所述稳定重心位置和所述叉车本身重量计算所述叉车的稳定力矩; 23)判断所述倾翻力矩是否大于所述稳定力矩, 若是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。
优选地, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述门架倾斜角度; 所述步骤 2 )具体包括:
21 )判断所述门架的倾斜角度是否大于预设值; 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 22 );
22 )检测所述叉车的门架举升力、 所述叉车的举升油缸的伸长量、 所 述叉车的摇摆油缸的拉力; 并计算所述叉车的负载重量、 负载重心位置;
23 )判断所述负载重心位置是否超出所述叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 24 );
24 )根据所述负载重心位置和所述负载重量计算所述叉车的倾翻力矩, 并计算所述叉车的稳定重心位置和叉车本身重量, 且根据所述稳定重心位 置和所述叉车本身重量计算所述叉车的稳定力矩;
25 )判断所述倾翻力矩是否大于所述稳定力矩, 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 3 )。
优选地, 步骤 1 ) 中: 使用第一压力传感器、 第二压力传感器检测所 述门架的举升力、 所述摇摆油缸的拉力; 使用长度角度传感器检测所述门 架的倾斜角度和所述举升油缸的伸长量。
采用上述方法, 在叉车的工作过程中, 叉车的货叉将物料叉起后, 驱 动叉车的门架通过摇摆油缸的驱动旋转一定角度, 通过检测装置检测叉车 的姿态参数, 经过稳定性判据判定之后, 能够得出此时叉车是否处于稳定 状态, 如果此时叉车处于非稳定状态, 则控制叉车的门架举升、 下降和摇 摆动作, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度, 使叉车趋于稳定状态。
由此可见, 采用上述防倾翻控制方法后, 通过对叉车的工作状态进行 实时检测和计算, 并通过计算结果判断叉车是否稳定, 再进一步控制叉车 的门架动作, 能够在检测到叉车处于非稳定状态的第一时间对叉车进行纠 偏, 保证其不会发生货物倾翻或者整车倾翻的现象, 增强了叉车的工作稳 定性和可靠性。
本发明还提供一种用于叉车的防倾翻控制系统, 包括检测装置和控制 器;
所述检测装置用于实时检测所述叉车的姿态参数;
所述控制器包括:
判断单元, 设于所述计算单元的输出端, 用于判断所述叉车是否处于 稳定状态;
控制单元, 设于所述判断单元的输出端, 用于在所述叉车稳定时控制 所述叉车继续当前作业, 在所述叉车不稳定时减小所述门架的举升高低压 或 /和减小所述门架的倾斜角度。
优选地, 所述控制器还包括:
计算单元, 设于所述检测装置的输出端, 用于根据所述检测装置的检 测结果计算所述叉车的负载重心位置、 负载重量、 倾翻力矩, 并且根据所 述检测结果计算所述叉车的稳定重心位置、 叉车本身重量和稳定力矩。
优选地, 所述检测装置包括检测所述门架的举升力、 所述摇摆油缸的 拉力的第一压力传感器、 第二压力传感器, 以及检测所述门架的倾斜角度 和所述举升油缸的伸长量的长度角度传感器。
本发明还提供一种叉车, 包括车体和设于所述车体下的车轮, 所述车 轮前侧设有门架, 所述门架与所述车体之间还连接有摇摆油缸; 还包括如 上所述的防倾翻控制系统。
由于上述叉车的防倾翻控制方法具有如上所述的技术效果, 因此, 与上述 防倾翻控制方法对应的防倾翻控制系统、 包括该防倾翻控制系统的叉车也 应当具有相同的技术效果, 在此不再赘述。
附图说明
图 1为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第一种具体实施方 式的流程框图;
图 2为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第二种具体实施方 式的流程框图;
图 3为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第三种具体实施方 式的流程框图;
图 4为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第四种具体实施方 式的流程框图;
图 5为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第五种具体实施方 式的流程框图;
图 6为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制系统的一种具体实施方式 的结构示意图; 图 7为本发明所提供叉车的一种具体实施方式的结构示意图。
其中, 图 7中的附图标记与部件名称之间的对应关系为:
车体 1 ; 车轮 2; 门架 3; 摇摆油缸 4。
具体实施方式
本发明的核心为提供一种用于叉车的防倾翻控制方法, 该方法能够在 工作过程中能够防止物料倾翻或者车体倾翻, 从而提高叉车的工作稳定性 和可靠性。 除此之外, 本发明的另一核心为提供一种用于叉车的防倾翻控 制系统及包括该控制系统的叉车。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案, 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
请参考图 1 , 图 1为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的一种 具体实施方式的流程框图。
在一种具体实施方式中, 本发明所提供的一种用于叉车的防倾翻控制 方法主要包括如下几个步骤:
S11 : 实时检测叉车的姿态参数;
S12: 根据步骤 S11 的检测结果判断叉车是否处于稳定状态; 若是, 执行步骤 S13; 若不是, 执行步骤 S14;
S13: 继续当前作业;
S14: 控制门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
由于叉车的纵向稳定性主要受地面坡度、 负载高度、 负载重量、 门架 倾斜角度的影响, 地面坡度在系统中可以检测, 但无法控制, 而设备的负 载高度、 负载重量、 门架倾斜角度等均是可以测量的, 并且各个参数均可 以实时控制。 采用上述方法, 在叉车的工作过程中, 叉车的货叉将物料叉 起后, 驱动叉车的门架通过摇摆油缸的驱动旋转一定角度, 通过检测装置 检测的姿态参数, 经过稳定性判据判定之后, 能够得出此时叉车是否处于 稳定状态, 如果此时叉车处于非稳定状态, 则控制叉车的门架举升、 下降 和摇摆动作,减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度,使叉车趋于稳定状态。
由此可见, 采用上述防倾翻控制方法后, 通过对叉车的工作状态进行 实时检测和计算, 并通过计算结果判断叉车是否稳定, 再进一步控制叉车 的门架动作, 能够在检测到叉车处于非稳定状态的第一时间对叉车进行纠 偏, 保证其不会发生货物倾翻或者整车倾翻的现象, 增强了叉车的工作稳 定性和可靠性。 状态的具体方式, 事实上, 凡是利用实时检测叉车的各个姿态参数, 并根 据检测结果对门架进行实时控制的防倾翻控制方法均应当属于本发明的保 护范围内。
还可以进一步设置上述放倾翻控制方法中的具体检测参数和判断叉车 是否稳定的具体方法。
请参考图 2, 图 2为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第二 种具体实施方式的流程框图。
在具体的方案中, 如图 2所示, 本发明所提供用于叉车的防倾翻控制 方法可以包括如下步骤:
S21 : 实时检测叉车的门架举升力、 叉车的举升油缸的伸长量、 门架倾 斜角度和叉车的摇摆油缸的拉力;
S221 :根据步骤 S21的检测结果计算叉车的负载重量和负载重心位置;
S222: 判断负载重心位置是否超出叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行 步骤 S23; 若不是, 则执行步骤 S24;
S23: 继续当前作业;
S24: 控制叉车的门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
采用这种方法, 通过检测门架举升力、 门架倾斜角度、 叉车举升油缸 伸长量和叉车的摇摆油缸的拉力, 进而计算负载中心位置, 比较负载重心 位置和叉具外侧位置, 即可筒单地判断叉车是否处于稳定状态, 使得该方 法具有思路筒单、 操作方便的优点。
当然, 上述防倾翻控制方法中, 还可以采用其他方式判定叉车是否处 于稳定状态。
请参考图 3 , 图 3为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第三 种具体实施方式的流程框图。
在另一种具体实施方式中, 如图 3所示, 本发明所提供的用于叉车的 防倾翻控制方法包括如下步骤:
S31 : 实时检测叉车的门架倾斜角度; S32: 判断门架的倾斜角度是否大于预设值; 若是, 执行步骤 S34; 若 不是, 则执行步骤 S33;
S34: 继续当前作业;
S35: 控制叉车的门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
采用这种方法, 通过对门架当前的倾斜角度和预设值之间的比较, 即 可筒单地判断叉车是否处于稳定状态, 使得该方法同样具有思路筒单、 操 作方便的优点。
请参考图 4, 图 4为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第四 种具体实施方式的流程框图。
在另一种具体实施方式中, 如图 4所示, 本发明所提供的用于叉车的 防倾翻控制方法包括如下步骤:
S41 : 实时检测叉车的门架举升力、 叉车的举升油缸的伸长量、 门架倾 斜角度和叉车的摇摆油缸的拉力;
S421 :根据步骤 S41的检测结果计算叉车的负载重心位置和负载重量, 且计算叉车的稳定重心位置和叉车本身重量;
S422: 根据负载重心位置和负载重量计算叉车的倾翻力矩, 且根据稳 定重心位置和叉车本身重量计算叉车的稳定力矩;
S423: 判断倾翻力矩是否大于稳定力矩; 若是, 执行步骤 S44; 若不 是, 则执行步骤 S43;
S43: 继续当前作业;
S44: 控制叉车的门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
采用上述方法, 通过对叉车的倾翻力矩和稳定力矩的计算, 并且对二 者加以比较, 同样能够判定叉车的稳定性, 这种方法能够精确得出叉车的 倾翻可能性, 具有较高的精确性。
请参考图 5 , 图 5为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制方法的第五 种具体实施方式的流程框图。
在另一种具体实施方式中, 如图 5所示, 本发明所提供的用于叉车的 防倾翻控制方法包括如下步骤:
S51 : 实时检测门架倾斜角度;
S521 : 判断门架的倾斜角度是否大于预设值; 若是, 执行步骤 S54; 若不是, 执行步骤 S522;
S522: 实时检测叉车的门架举升力、 叉车的举升油缸的伸长量、 门架 倾斜角度和叉车的摇摆油缸的拉力; 计算叉车的负载重量负载重心位置;
S523: 判断负载重心位置是否超出叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行 步骤 S54; 若不是, 执行步骤 S524;
S524: 根据负载重心位置和负载重量计算叉车的倾翻力矩, 并计算叉 车的稳定重心位置和叉车本身重量, 且根据稳定重心位置和叉车本身重量 计算叉车的稳定力矩;
S525: 判断倾翻力矩是否大于稳定力矩, 若是, 执行步骤 S54; 若不 是, 执行步骤 S53。
采用这种控制方法, 先通过门架的倾斜角度判断, 再通过负载重心位 置判断, 最后通过倾翻力矩大小判断叉车是否处于稳定状态, 大大增强了 判断叉车是否稳定的准确性, 保证了即使某些重型叉车处于临近不稳定状 态时也能通过层层判定并控制门架动作, 使其趋于稳定工作状态, 进一步 增强了叉车的工作稳定性。
还可以进一步设置上述用于叉车的防倾翻控制方法中检测各个参数的 具体方法。
在进一步的方案中, 上述控制方法中可以采用第一压力传感器、 第二 压力传感器检测门架的举升力、 摇摆油缸的拉力; 使用长度角度传感器检 测门架的倾斜角度和举升油缸的伸长量。 由于传感器具有灵敏度高、 检测 准确度高等优点, 因此, 采用传感器检测叉车的上述姿态参数, 增强了检 测结果的准确性, 并且具有操作筒单方便的特点。 当然, 上述防倾翻控制 方法还可以采用其他方式检测叉车的各个姿态参数。
请参考图 6, 图 6为本发明所提供用于叉车的防倾翻控制系统的一种 具体实施方式的结构示意图。
如图 6所示, 本发明还提供一种用于叉车的防倾翻控制系统, 包括检 测装置和控制器:
检测装置用于实时检测叉车的姿态参数;
控制器包括:
判断单元,设于计算单元的输出端,用于判断叉车是否处于稳定状态; 控制单元, 设于判断单元的输出端, 用于在叉车稳定时控制叉车继续 当前作业,在叉车不稳定时减小门架的举升高低压或 /和减小门架的倾斜角 度。
具体的方案中, 上述控制器还包括计算单元, 该计算单元设于检测装 置的输出端, 用于根据检测装置的检测结果计算叉车的负载重心位置、 负 载重量、 倾翻力矩, 并且根据检测结果计算叉车的稳定重心位置、 叉车本 身重量和稳定力矩。
具体的方案中, 上述检测装置包括检测门架的举升力、 摇摆油缸的拉 力的第一压力传感器、 第二压力传感器, 以及检测门架的倾斜角度和举升 油缸的伸长量的长度角度传感器。
在另一种具体实施方式中, 检测装置还包括检测门架的举升力的拉力 式传感器, 检测摇摆油缸的拉力的轴销式传感器, 检测门架的倾斜角度的 角度传感器, 以及检测举升油缸的伸长量的长度传感器。
请参考图 7, 图 7为本发明所提供叉车的一种具体实施方式的结构示 意图。
如图 7所示, 本发明还提供一种叉车, 包括车体 1和设于车体 1下的 车轮 2,车轮 2前侧设有门架 3 ,门架 3与车体 1之间还连接有摇摆油缸 4; 该叉车还包括如上述的防倾翻控制系统。
由于上述叉车的防倾翻控制方法具有如上的技术效果, 因此, 与上述 防倾翻控制方法对应的防倾翻控制系统、 包括该防倾翻控制系统的叉车也 应当具有相同的技术效果, 在此不再赘述。
以上对本发明所提供的一种叉车及其防倾翻控制方法和防倾翻控制系 行了阐述, 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思 想。 应当指出, 对于本技术领域的普通技术人员来说, 在不脱离本发明原 理的前提下, 还可以对本发明进行若干改进和修饰, 这些改进和修饰也落 入本发明权利要求的保护范围内。

Claims

1、 一种用于叉车的防倾翻控制方法, 其特征在于, 包括如下步骤:
1) 实时检测所述叉车的姿态参数;
2)根据步骤 1) 的检测结果判断所述叉车是否处于稳定状态; 若是, 执行步骤 3); 若不是, 执行步骤 4);
3)继续当前作业;
4)控制所述门架, 减小其举升高度或 /和减小其倾斜角度。
2、根据权利要求 1所述的一种用于叉车的防倾翻控制方法,其特征在 于,
所述步骤 1)具体为: 实时检测所述叉车的门架举升力、 所述叉车的 举升油缸的伸长量、 所述门架倾斜角度和所述叉车的摇摆油缸的拉力; 所述步骤 2) 包括:
21)根据步骤 1) 的检测结果计算所述叉车的负载重量、 负载重心位 置;
22)判断所述负载重心位置是否超出所述叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。
3、 根据权利要求 1所述的用于叉车的防倾翻控制方法, 其特征在于, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述门架倾斜角度;
所述步骤 2)具体为: 判断所述门架的倾斜角度是否大于预设值; 若 是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。
4、 根据权利要求 1所述的用于叉车的防倾翻控制方法, 其特征在于, 所述步骤 1)具体为: 实时检测所述叉车的门架举升力、 所述叉车的 举升油缸的伸长量、 所述门架倾斜角度和所述叉车的摇摆油缸的拉力; 所述步骤 2) 包括:
21 )根据步骤 1) 的检测结果计算所述叉车的负载重心位置、 负载重 量、 所述叉车的稳定重心位置和叉车本身重量;
22 )根据所述负载重心位置和所述负载重量计算所述叉车的倾翻力矩, 且根据所述稳定重心位置和所述叉车本身重量计算所述叉车的稳定力矩; 23)判断所述倾翻力矩是否大于所述稳定力矩, 若是, 执行步骤 4); 若不是, 执行步骤 3)。 5、 根据权利要求 1所述的用于叉车的防倾翻控制方法, 其特征在于, 所述步骤 1 )具体为: 实时检测所述门架倾斜角度;
所述步骤 2 )具体包括:
21 )判断所述门架的倾斜角度是否大于预设值; 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 22 );
22 )检测所述叉车的门架举升力、 所述叉车的举升油缸的伸长量、 所 述叉车的摇摆油缸的拉力; 并计算所述叉车的负载重量和负载重心位置;
23 )判断所述负载重心位置是否超出所述叉车的叉具外侧位置; 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 24 );
24 )根据所述负载重心位置和所述负载重量计算所述叉车的倾翻力矩, 并计算所述叉车的稳定重心位置和叉车本身重量, 且根据所述稳定重心位 置和所述叉车本身重量计算所述叉车的稳定力矩;
25 )判断所述倾翻力矩是否大于所述稳定力矩, 若是, 执行步骤 4 ); 若不是, 执行步骤 3 )。
6、根据权利要求 1-5任一项所述的用于叉车的防倾翻控制方法, 其特 征在于, 步骤 1 ) 中:
使用第一压力传感器、 第二压力传感器检测所述门架的举升力、 所述 摇摆油缸的拉力; 使用长度角度传感器检测所述门架的倾斜角度和所述举 升油缸的伸长量。
7、 一种用于叉车的防倾翻控制系统, 其特征在于, 包括检测装置和控 制器;
所述检测装置用于实时检测所述叉车的姿态参数;
所述控制器包括:
判断单元, 设于所述计算单元的输出端, 用于判断所述叉车是否处于 稳定状态;
控制单元, 设于所述判断单元的输出端, 用于在所述叉车稳定时控制 所述叉车继续当前作业, 在所述叉车不稳定时减小所述门架的举升高低压 或 /和减小所述门架的倾斜角度。
8、根据权利要求 7所述的一种用于叉车的防倾翻控制系统,其特征在 于, 所述控制器还包括: 计算单元, 设于所述检测装置的输出端, 用于根据所述检测装置的检 测结果计算所述叉车的负载重心位置、 负载重量、 倾翻力矩, 并且根据所 述检测结果计算所述叉车的稳定重心位置、 叉车本身重量和稳定力矩。
9、 根据权利要求 7所述的用于叉车的防倾翻控制系统, 其特征在于, 所述检测装置包括检测所述门架的举升力、 所述摇摆油缸的拉力的第一压 力传感器、 第二压力传感器, 以及检测所述门架的倾斜角度和所述举升油 缸的伸长量的长度角度传感器。
10、 一种叉车, 包括车体(1 )和设于所述车体(1 ) 下的车轮(2 ), 所述车轮( 2 )前侧设有门架( 3 ) , 所述门架( 3 )与所述车体( 1 )之间还 连接有摇摆油缸(4 ); 其特征在于, 还包括如权利要求 7-9任一项所述的 防倾翻控制系统。
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