CN102491239A - 一种叉车及其防倾翻控制方法、防倾翻控制*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了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)控制所述门架，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。本发明还提供一种防倾翻控制***，及包括该***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***

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***。除此之外，本发明还涉及一种包括上述防倾翻控制***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***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隐患。

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***，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***及包括该控制***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***，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***。

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***、包括该防倾翻控制***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***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***及包括该控制***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***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。

需要说明的是，上述具体实施方式中并未限定判断叉车是否处于稳定状态的具体方式，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S24；若不是，则执行步骤S23；

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，即可简单地判断叉车是否处于稳定状态，使得该方法具有思路简单、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，即可简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简单、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；

S53：继续当前作业；

S54：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，并且具有操作简单方便的特点。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***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***，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，检测装置还可以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***。

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***、包括该防倾翻控制***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***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，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 (10)

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***，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***，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***，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***。

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