專利名稱：用于叉式起重車的安全設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安全設(shè)備，該安全設(shè)備用于叉式起重車或類似設(shè)備，例如平衡式叉式起重車、伸縮式卡車、堆積機(jī)、堆垛機(jī)、具有升降平臺(tái)的卡車等。
在下面的說明書中具體提到了一種用于平衡式叉式起重車的安全設(shè)備，且其不以任何形式限定本發(fā)明概念的范圍。
背景技術(shù)：
后者的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)具有帶有兩個(gè)軸的底盤，即帶有前面的一個(gè)軸和后面的一個(gè)轉(zhuǎn)向軸。
前軸通常具有靠近位于底盤前端部的起重設(shè)備的兩個(gè)輪。
在叉車的后部可以具有一組連接在底盤上的配重，并且后面的轉(zhuǎn)向軸可以具有橫向間隔的兩輪，與前軸類似。可選擇地，后軸可以具有緊挨著設(shè)置在一起的兩輪，也就是公知的雙輪，它們繞著公用的垂直軸線旋轉(zhuǎn)，或者后軸可以包括位于叉車的縱向中心線上的單個(gè)后輪，并且也相對(duì)于垂直軸線旋轉(zhuǎn)。
起重設(shè)備通常包括使用一垂直立柱且由一個(gè)或多個(gè)液壓起重活塞驅(qū)動(dòng)的上下移動(dòng)的叉。
叉式起重車經(jīng)常用于處理相當(dāng)重的重物，由于根據(jù)由車輪形成的接觸面產(chǎn)生的重物的特殊分布，所述相當(dāng)重的重物降低了叉車的穩(wěn)定性。
所述降低的穩(wěn)定性也取決于叉車在使用過程中承受的縱向和橫向的加速度導(dǎo)致的動(dòng)力現(xiàn)象，所述降低的穩(wěn)定性可能導(dǎo)致叉車或叉支撐的重物翻倒。
出于增強(qiáng)叉式起重車的安全性的目的，已經(jīng)研究出許多設(shè)備，特別是設(shè)計(jì)用于降低叉車翻倒風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備。
大多數(shù)公知的上述設(shè)備被設(shè)計(jì)為采用測(cè)量設(shè)備實(shí)時(shí)估算前部起重設(shè)備的負(fù)載狀況。
但是，這些解決辦法沒有給出整個(gè)叉車穩(wěn)定性、負(fù)載和接觸表面的真實(shí)情況(real image)。
也已經(jīng)研究出了安全設(shè)備，例如在專利EP-0465838中所描述的，其中叉車配備有一個(gè)用于固定沿基本上垂直的導(dǎo)向件滑動(dòng)的后軸的單元，從而向軸上的重量分布施加負(fù)載系數(shù)。
該固定單元包括連接在起重活塞上的電位計(jì)，用于探測(cè)底盤和后軸固定單元之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
如果后軸和底盤彼此移開得過遠(yuǎn)，觸發(fā)潛在的向前偏斜動(dòng)作，該電位計(jì)通過適當(dāng)?shù)慕换ソ缑媾c液壓起重活塞相互作用，以基本在負(fù)載的位置上重新建立平衡。
所述設(shè)備的一些不利之處在于其后軸固定單元的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，這需要特定的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，從而使叉式起重車增加可觀的成本并且頻繁和定期的進(jìn)行調(diào)整。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于叉式起重車的改進(jìn)的安全設(shè)備，它考慮到了接觸表面上的重量分布并且易于實(shí)現(xiàn)，且可方便地連接在基本上任何類型的叉式起重車上，而不需要在叉車結(jié)構(gòu)上做大量的工作。
根據(jù)其一個(gè)方面，本發(fā)明提出一種權(quán)利要求1中所述的安全設(shè)備。
從屬權(quán)利要求涉及本發(fā)明的優(yōu)選的、有利的實(shí)施例。


本發(fā)明的實(shí)施例不以任何限定本發(fā)明概念范圍的方式并參照附圖在下文中描述，這些附圖為圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝備有安全設(shè)備的叉式起重車的示意性側(cè)視圖；圖1a是圖1中描繪的叉式起重車安全設(shè)備的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的一個(gè)視圖；圖2a是圖1a中描繪的設(shè)備細(xì)節(jié)的放大的示意性后視圖；圖2b是與圖2a中描繪的相同的細(xì)節(jié)的一個(gè)不同的實(shí)施例的放大的示意性后視圖；圖2c是圖2b中描繪的細(xì)節(jié)的頂視圖；圖3是與用于根據(jù)本發(fā)明的安全設(shè)備的操作策略有關(guān)的示意性方塊圖；圖4a至4e是描繪圖3中所繪圖表中的各方塊的流程圖。
具體實(shí)施例方式
具體參照?qǐng)D1，數(shù)字1總體上表示用于叉式起重車2的安全或抗翻倒設(shè)備。
叉式起重車2是基本上公知的類型，因此，只描述了那些用于理解本文所必需的部件，叉式起重車2包括由分別安裝著各自車輪6和7的前軸4和后軸5支撐著的底盤3以及叉車2的駕駛位置2a。
下文的說明考慮了四輪叉車2的一般情況，即前輪6是非轉(zhuǎn)向的而后輪7是定向的。
所述叉車2裝備有位于前輪6處的起重設(shè)備8，并且該起重設(shè)備8基本上包括相對(duì)于底盤3傾斜(擺動(dòng)運(yùn)動(dòng))的立柱9。由活塞11驅(qū)動(dòng)的滑板(slide)10沿立柱9從底部向頂部滑動(dòng)，且反之亦可，其中，所述活塞11可以是例如液壓的。
滑板10有利地由叉10a構(gòu)成，該叉10a設(shè)置用于支承和處理圖1和1a中描繪的負(fù)載X。
根據(jù)基本上公知的構(gòu)造結(jié)構(gòu)，叉車2包括通信信道12(例如CAN-bus類型)，該通信信道12支持關(guān)于叉車2操作的絕大多數(shù)指令和信息，也就是說，主要的操作參數(shù)和命令由叉車2的駕駛員OP設(shè)定。
如下所述，設(shè)備1通過通信信道12與叉車2動(dòng)態(tài)相互作用。
具體參照?qǐng)D1，可以看到設(shè)備1如何包括用于獲取有關(guān)滑板10提升的負(fù)載X的信息的裝置31。
獲取裝置31包括連接在起重設(shè)備8上的探測(cè)器50。
具體地，探測(cè)器50具有重量傳感器51，其用于測(cè)量由滑板10提起的負(fù)載X的重量值P。
該重量傳感器51有利地由測(cè)壓元件(load cell)組成，該測(cè)壓元件是公知類型的，因此沒有進(jìn)一步的說明其細(xì)節(jié)。
根據(jù)圖1中描繪的優(yōu)選實(shí)施例，重量傳感器51被連接在位于立柱9處的活塞11上。可選擇地，重量傳感器51可以直接連接在滑板10上。
探測(cè)器50還具有高度傳感器52，其用于測(cè)量由底盤3的基部到負(fù)載X之間的距離D。
更具體的講，高度傳感器52由發(fā)射器元件53和接收器元件54組成，其中發(fā)射器元件53發(fā)送超聲信號(hào)U，接收器元件54接受該信號(hào)U。
所述發(fā)射器元件53優(yōu)選地連接在叉10a上，而接收器元件54位于對(duì)應(yīng)于整個(gè)叉車2所安置的基部的底盤3的基部54a上。
高度傳感器52還具有模塊55，其用于處理超聲信號(hào)U，該模塊55根據(jù)信號(hào)U的發(fā)射速度(聲速)和直到信號(hào)U被接受所用的時(shí)間提供代表距離D的值。
換句話說，發(fā)射器元件53以預(yù)定的頻率，例如40kHz，發(fā)射信號(hào)U，且每100ms發(fā)射1ms。同時(shí)，模塊55啟動(dòng)計(jì)數(shù)器，該計(jì)數(shù)器在接收器元件54接受信號(hào)U的時(shí)候停止。模塊55現(xiàn)在包括一值，該值就是信號(hào)的傳輸時(shí)間，根據(jù)恒定的速度計(jì)算的上述值提供了代表滑板10與底盤3的基部54a之間距離的距離值D。
該設(shè)備還具有模-數(shù)轉(zhuǎn)換器56，其用于將由傳感器51、52提供的重量值P和高度值D由模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
上面描述的獲取裝置31有利地被連接到處理單元18上。
該處理單元18有利地被連接到轉(zhuǎn)換器56上，使得它接受數(shù)字值，并將其與預(yù)設(shè)的重量和高度參數(shù)作比較，并發(fā)送代表叉車2安全狀態(tài)的信號(hào)S。
換句話說，參照?qǐng)D1中的流程圖，處理單元18檢測(cè)重量值P和距離是否大于預(yù)設(shè)的負(fù)載和高度安全值。
特別地，在模塊60中，重量值P與額定負(fù)載值相比較。如果所述值P大于額定負(fù)載，模塊61執(zhí)行比較，以檢查是否距離值D大于額定高度值。如果距離值D也大于所述高度值，信號(hào)S1被傳遞至模塊70，其代表提升的負(fù)載X的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)。
如果重量值P小于額定負(fù)載值，或如果重量值大于額定負(fù)載值但距離值D小于額定高度值，則在降低的負(fù)載和降低的高度值與重量值P和距離值D之間執(zhí)行進(jìn)一步的比較。
實(shí)際上，該降低的負(fù)載值由取決于高度(高度增加的同時(shí)負(fù)載降低)的重量值組成，類似地，降低的高度值代表取決于負(fù)載的距離值。
因此，模塊62將重量值P與降低的負(fù)載值作比較。如果重量P小于負(fù)載，則傳送代表被提升負(fù)載X的安全狀態(tài)的信號(hào)S。相反，如果重量值P更大，模塊63執(zhí)行比較，以檢測(cè)距離值D是否大于降低的高度值。如果距離值更小，則傳送以代表該安全狀態(tài)的信號(hào)S，否則，如果值D更大，則傳送代表被提升負(fù)載X的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的信號(hào)S2。
所述信號(hào)S、S1和S2被傳送至直接連接到安全裝置30上的模塊70，所述安全裝置30以可操作的方式連接在叉車2上，這樣安全裝置30可以對(duì)叉車2起作用。
特別地，所述安全裝置30具有連接在叉車2上的指示器設(shè)備29。當(dāng)安全裝置30接收代表被提升的負(fù)載X的安全狀態(tài)的信號(hào)S時(shí)，指示器設(shè)備是未啟動(dòng)的并且允許叉車自由操作。
如果安全裝置30接收到代表被提升負(fù)載X的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的信號(hào)S1和S2，則指示器設(shè)備被啟動(dòng)。
指示器設(shè)備29可以由可視報(bào)警設(shè)備29a和/或聲響報(bào)警器29b構(gòu)成，如在下文中更詳細(xì)的所述。
此外，安全裝置具有控制部分57，其用于根據(jù)由處理單元18處理的信號(hào)啟動(dòng)或停止起重設(shè)備8。
換句話說，如果信號(hào)S1和S2危險(xiǎn)地超出預(yù)設(shè)安全閾值，控制部分57將起重設(shè)備8停止，防止叉車翻倒的風(fēng)險(xiǎn)?？商鎿Q地或另外地，獲取裝置31還可以具有與叉車2的后軸5成一整體的負(fù)載探測(cè)器13(圖1a)。
更詳細(xì)地，在圖1a中所繪的實(shí)施例中，探測(cè)器13包括桿14，其例如由鐵質(zhì)或由具有類似彈性特性的材料制成，并固定在后軸5上，這樣它基本上變成與后軸5完全成一整體，并且精確地再現(xiàn)其變形，如下文所說明的那樣。
在桿14的端部處具有一對(duì)孔14a，利用該孔14a并使用兩個(gè)螺栓14b，將桿14固定到后軸5上。
探測(cè)器13也包括一對(duì)基本上是公知類型的惠斯頓(Wheatstone)應(yīng)變儀電橋15，它們粘附在桿14上。
有利地，該設(shè)備1具有兩個(gè)電橋15以允許它們性能上任何的退化，并且允許該兩個(gè)中的一個(gè)出現(xiàn)任何故障。該電橋15以冗余的方式安裝以確保服務(wù)的連續(xù)性。
應(yīng)當(dāng)注意到，如所公知，每個(gè)惠斯頓應(yīng)變儀電橋15包括四個(gè)可以基本上為任意公知類型的應(yīng)變儀，例如，帶有半導(dǎo)體(或壓敏電阻)，膠合導(dǎo)體(glued conductor)(或金屬層或片)，非膠合導(dǎo)體(或金屬絲應(yīng)變計(jì))。
電橋15的操作基本上公知的是基于電阻的變化進(jìn)行的，其中，所述的電阻變化是由于承受應(yīng)力并因此變形的導(dǎo)體的橫截面/長度比率變化而產(chǎn)生的。
在可選擇的實(shí)施例中，單個(gè)或多個(gè)惠斯頓電橋15被與電橋15具有相同功能的一個(gè)或多個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16所代替。
應(yīng)當(dāng)注意到，軸5通常包括基本上中間的部分5a和帶有連接到輪7的銷5c的兩個(gè)半部5b。
叉車2通過其車輪7安置在地面上，并連接在底盤3的5a部分。
通過這種方式，軸5由于其上的重量和地面通過車輪7的相互作用而在5a部分承受彎曲變形。由于這個(gè)原因，軸5的變形特征是具有伸長的面對(duì)著地面的下部纖維，和面朝著底盤3的縮短的上部纖維。
類似地，與軸15成整體的桿14，具有延長的下部纖維和縮短的上部纖維，并且電橋15探測(cè)所述的變形。
在所描繪的優(yōu)選實(shí)施例中，負(fù)載探測(cè)器13位于軸5的下方，以測(cè)量所述延長纖維的伸長。
更具體地，桿14被做成與軸5的下部為一整體，并且電橋15又粘合在桿14的下面。
在未描繪出的可選擇實(shí)施例中，設(shè)備1只有一個(gè)電橋15，或只有一個(gè)簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16，如下所述的在管理叉車2的穩(wěn)定性上一樣有效，雖然更經(jīng)濟(jì)但比起具有兩個(gè)電橋的實(shí)施例來說，在服務(wù)的連續(xù)性上較不可靠。
桿14也可以連接在軸5的頂部，并且電橋15(或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16)粘合在適當(dāng)?shù)奈恢靡员闼鼈兲綔y(cè)上部纖維的縮短。
具體參照?qǐng)D2b和2c，可以看出，應(yīng)變儀電橋15或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16位于與圖2a中的相比不同的位置，并且可以直接粘合到后軸5上，這樣它們直接探測(cè)變形，而不需要將桿14插入其中。
具體地，它們可以連接在軸5的振動(dòng)樞軸5d上，或它們可以連接在車輪7的支承銷5c上。
此外，有利地，應(yīng)變儀電橋15可以連接在軸5的每個(gè)半部5b上。
在設(shè)備1的狀況下，在所繪的優(yōu)選實(shí)施例中，在叉車2完全空載并且無駕駛員OP時(shí)，桿14和電橋15夾緊在軸5上，以在這種情況下提供基本上為零值的模擬信號(hào)，也就是說，軸5只承受叉車2的重量。
電橋15發(fā)出的模擬信號(hào)隨著后軸5上總負(fù)載的增加或減少而變化。具體地，當(dāng)軸5本身變輕時(shí)，百分比數(shù)值增加。
通過這種方式，模擬信號(hào)包含了與后軸5上重量分布有關(guān)的信息，也就是說，如下文中詳細(xì)說明的，與叉車2平衡有關(guān)。
電橋15，或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16，通常形成應(yīng)變儀傳感器17。
后者連接在接收由電橋15或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16探測(cè)的模擬信號(hào)的處理單元18的輸入端。
顯然地，如果處理單元18必須處理來自電橋15或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀16的信號(hào)，它就需要進(jìn)行不同的和適當(dāng)?shù)脑O(shè)置。
在這個(gè)實(shí)施例中，單元18的第一階段包括模擬調(diào)節(jié)設(shè)備19。
該設(shè)備19被設(shè)計(jì)為獲取和調(diào)節(jié)來自傳感器17的信號(hào)，以從中消除由于負(fù)載探測(cè)器13中電特性的分散而產(chǎn)生的任何干擾和錯(cuò)誤。
作為一個(gè)實(shí)例，設(shè)備19可以包括微分放大器20，該微分放大器20為基本上公知的類型的儀器，因此不再詳細(xì)說明。
在設(shè)備19的下游，根據(jù)數(shù)據(jù)饋送方向A，處理單元18包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換器21，其用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。例如，轉(zhuǎn)換器21是10位型(10 bit type)的，且具有1kHz的轉(zhuǎn)換速度。
有利地，在未描繪的可選擇實(shí)施例中，轉(zhuǎn)換器21可以是任意類型的，并且具有不同的性能參數(shù)，這取決于獲取速度和分辨率(resolution)。
在該實(shí)施例中，處理單元18在轉(zhuǎn)換器21的沿方向A的下游包括計(jì)算機(jī)化的檢測(cè)和控制單元22，在該單元22的輸入端具有數(shù)字調(diào)節(jié)設(shè)備23，其被設(shè)計(jì)為用于調(diào)制由轉(zhuǎn)換器21產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)。
更詳細(xì)地講，在所描述的優(yōu)選實(shí)施例中，設(shè)備23沿方向A依次包括帶有濾波器的數(shù)字放大器24、數(shù)字濾波器25和帶滯后的數(shù)字放大器26。
放大器24和26和濾波器25是基本上公知的類型，因此未對(duì)它們進(jìn)行詳細(xì)說明，并且沿方向A向下游發(fā)送適當(dāng)?shù)那宄驼{(diào)制的數(shù)字信號(hào)。
以這種方式調(diào)制的數(shù)字信號(hào)表明了相對(duì)于后軸5的重量分布，并且如下文中所述，作為相對(duì)于后軸5的負(fù)載指示或信號(hào)C被提及。
處理器27連接到數(shù)字調(diào)節(jié)設(shè)備23上，并作為輸入接收信號(hào)C，并執(zhí)行設(shè)備1的使用和操作策略，下面描述了設(shè)備1的使用和操作測(cè)量。
尤其是在處理器27的檢測(cè)和控制單元22的沿方向A的下游，設(shè)備1包括位于單元22和通信信道12之間并在其間起作用的接口28。
具體地，該接口28允許該檢測(cè)和控制單元22獲取絕大多數(shù)上述有關(guān)叉車2操作的指令和信息，這些指令和信息基本上沿方向B從叉車到達(dá)檢測(cè)和控制單元22。
相同的指令和信息被沿方向A返回至叉車2，且其基本上根據(jù)上述的負(fù)載指示C進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑偬幚怼?br> 指示器29位于叉車2上靠近駕駛位置2a處，并由檢測(cè)和控制單元22處理器27控制。
上述的設(shè)備29具有可視的報(bào)警設(shè)備29a，例如一組具有不同顏色的LED(發(fā)光二極管)，和公知類型的并且因此不詳細(xì)描述的聲響報(bào)警器29b。
可以這樣假設(shè)，例如出于簡(jiǎn)化的目的，可以有四個(gè)黃色LED、兩個(gè)綠色LED和一個(gè)紅色LED，其形成了LED標(biāo)尺并構(gòu)成所述的可視報(bào)警設(shè)備29a，以及還可以有蜂鳴器，其構(gòu)成所述聲響報(bào)警器29b。有利的是，根據(jù)需要提供的可視指示的類型，可以具有任意顏色任意數(shù)量的LED；該可視報(bào)警設(shè)備29a也還可以包括指示器，該指示器具有可在分度尺上移動(dòng)的指針。
包括這些LED和蜂鳴器的所述設(shè)備29與通信信道12和接口28一起形成安全裝置30。類似地，負(fù)載探測(cè)器13和桿14，單個(gè)或多個(gè)惠斯頓電橋15和應(yīng)變儀，共同形成用于獲取有關(guān)叉車2平衡的信息的裝置31。
實(shí)際上，當(dāng)叉車2提升重的負(fù)載或負(fù)載X到高于所允許的高度時(shí)，探測(cè)器50發(fā)送重量信號(hào)P和距離信號(hào)D至處理這些信號(hào)的單元18。在單元18執(zhí)行了上述處理之后，信號(hào)S、S1或S2被發(fā)送至安全裝置30。在該處，如果信號(hào)代表叉車2的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，則裝置30停止起重設(shè)備8或以發(fā)聲/可視的方式警告操作員OP。
此外，或可選擇地，考慮到叉車2在任意工作條件下的縱向平衡，應(yīng)當(dāng)注意到，在向前翻倒的狀況下，這也是本文所特別關(guān)注的，叉車2的總重量轉(zhuǎn)移向前軸4，該前軸4趨向于變成叉車2接觸地面的唯一點(diǎn)。
換句話說，當(dāng)接近向前翻倒的狀況時(shí)，由后軸5支撐的重量趨向于降低為零并且軸5趨向于完全空載。
應(yīng)變儀傳感器17大致在叉車2使用和負(fù)載的條件下測(cè)量發(fā)生變化的軸5的彎曲，并產(chǎn)生作為叉車2平衡指標(biāo)的信號(hào)C。
正如已經(jīng)所指出的那樣，在所述的優(yōu)選實(shí)施例中，信號(hào)C的獲取和調(diào)制是通過這樣一種方式，即，當(dāng)后軸5空載時(shí)，信號(hào)C以正向百分率逐漸地增加。
圖3中的方塊圖用在圖4a至4e中所描繪的流程圖的詳細(xì)說明。
應(yīng)當(dāng)注意到，關(guān)于叉車2的數(shù)據(jù)是在操作模塊102、112和118中獲取的，并且如所示，在實(shí)際操作中，所述數(shù)據(jù)沿著左頁的方向B來自于通信信道12，同時(shí)比較來自儲(chǔ)存單元(未示出)的常數(shù)和參數(shù)，該儲(chǔ)存單元可被處理單元18使用。
以基本類似的方式，在實(shí)際操作中，在操作模塊202、203和204中執(zhí)行的指令和命令在操作模塊111、117和124各自的通信信道12上設(shè)為可用。
參照?qǐng)D4a，應(yīng)當(dāng)注意到，示意性的模塊200和201可以在流程圖中簡(jiǎn)單地表現(xiàn)為開始操作模塊100和計(jì)算操作模塊101，其中，信號(hào)C在計(jì)算操作模塊101中被量化并被送至下面的模塊。
參照?qǐng)D4b，所繪的流程圖表現(xiàn)了根據(jù)由駕駛員OP設(shè)定的LUP和LDOWN命令和在滑板10上的上行程和下行程速度上的限制LO，計(jì)算用于滑板10的上行程和下行程的LUP1和LDOWN1命令斜波(command ramps)的程序。
在操作模塊103中，叉車2的運(yùn)動(dòng)速度V與參考值V1相比較，所述參考值V1例如6km/h。如果速度V大于V1，滑板10在等于極限值的高度‘hL’處停止，該極限高度例如為100cm(操作模塊104)。
接著，在操作模塊105中，信號(hào)C被評(píng)估，如果它大于95％，則滑板10的上行程被停止并被禁止，同時(shí)設(shè)定空LUP命令(操作模塊106)；有利地，仍然有可能降低滑板10。
如果信號(hào)C大于85％而小于95％(操作模塊107)，滑板10上行程命令LUP在操作模塊108中被限定為最小值LMIN。
在操作模塊109中，LUP1和LDOWN1斜波被計(jì)算為LUP、LDOWN命令以及時(shí)間常數(shù)RC1和RC2的一個(gè)函數(shù)R。
根據(jù)常數(shù)RC1和RC2計(jì)算所述斜波，以緩和所述由叉車2的駕駛員OP設(shè)定的通常為躍階類型的LUP和LDOWN命令。
在操作模塊110中，根據(jù)在操作模塊109中計(jì)算出的LUP1和LDOWN1命令，并且根據(jù)相對(duì)于“重量”且在LO之內(nèi)信號(hào)C必須具有的常數(shù)L1，以及根據(jù)信號(hào)C本身，另一個(gè)限制LO被施加在滑板10的向上和向下的運(yùn)動(dòng)速度上。
根據(jù)所述，運(yùn)算器111得出可分別使用的結(jié)果。
考慮到圖4c，所繪的流程圖涉及TUP1、TDOWN1命令的執(zhí)行，該TUP1、TDOWN1命令用于根據(jù)叉車2的駕駛員OP設(shè)定的、分別相對(duì)于立柱9朝向叉車向后和向前傾斜的TUP、TDOWN命令，而擺動(dòng)立柱9。
在操作模塊113中，評(píng)估信號(hào)C，并且如果它大于85％，立柱9的前向擺動(dòng)被停止(TDOWN＝0，操作模塊114)。
在操作模塊115中，接下來計(jì)算TUP1和TDOWN1命令信號(hào)，也就是說，TUP和TDOWN命令根據(jù)相應(yīng)的時(shí)間常數(shù)RC3和RC4基本上以階躍形式調(diào)整，以降低其執(zhí)行時(shí)的意外。
在操作模塊116中，，根據(jù)新的TUP1、TDOWN1命令，并根據(jù)C以及根據(jù)指示信號(hào)C發(fā)生率的常數(shù)L2，計(jì)算用于前向和后向擺動(dòng)速度的限定值TO。
參照?qǐng)D4d，應(yīng)當(dāng)注意該涉及叉車2速度V的限定的流程圖。
在操作模塊119中，滑板10的高度‘hL’與參考值作比較，所述參考值例如100em，如果該滑板高度超過該參考高度，叉車2的速度不能超出速度限定值L4(操作模塊120)。
如果信號(hào)C大于95％(操作模塊121)，叉車2的速度V被限定為等于操作模塊122中的限定速度L4一半的一個(gè)值。
在操作模塊123中，然后計(jì)算命令VO，以根據(jù)由駕駛員OP設(shè)定的命令VI以及根據(jù)實(shí)際的叉車2的速度V和信號(hào)C調(diào)整所述速度V。
與上述來源于叉車2指令的執(zhí)行的操作相并行，所其中所述操作意圖降低所有的可能危及穩(wěn)定性的靜態(tài)和動(dòng)壓現(xiàn)象，處理器27還執(zhí)行用于指示叉車2的平衡狀態(tài)的策略。
參照?qǐng)D4e，注意，在用于將LED標(biāo)尺歸零的操作模塊125的下游，存在一組操作模塊(由126至134)，其中信號(hào)C連續(xù)地與更大的百分比限定值進(jìn)行比較。
當(dāng)叉車2的平衡逐步地變得更加不穩(wěn)定時(shí)，每次比較產(chǎn)生(操作模塊135至143)不同的指示。
在通過實(shí)例說明的指示器設(shè)備29的情況下，前四個(gè)LED是綠色的，第五個(gè)和第六個(gè)是黃色的，而第七個(gè)是紅色的。
圖4b至4e中描繪的單流程圖的分支都終止于各自的計(jì)算操作模塊的終點(diǎn)，所述終點(diǎn)分別數(shù)字標(biāo)記為400b至400e。
應(yīng)當(dāng)注意到，通過舉例形式說明且不以任何形式限定本發(fā)明概念的范圍的所述的檢測(cè)策略，在叉車2的操作過程中是連續(xù)和循環(huán)執(zhí)行的，也就是說，在各自的結(jié)束模塊之后，所述執(zhí)行過程基本上從圖3中所繪的模塊201重新開始。
來自計(jì)算機(jī)化的單元22的控制和檢測(cè)功能并未詳細(xì)說明，這是因?yàn)樗鼈儾⒉皇潜景l(fā)明的一部分。
用于執(zhí)行命令和/或修正由駕駛員OP設(shè)定的命令的方法，基本上是公知的。
例如，參照未描繪出的細(xì)節(jié)，由于起重設(shè)備8通常為液壓的，對(duì)于擺動(dòng)或上行程速度的修正可以通過調(diào)整泵的轉(zhuǎn)速增加或減少管道中的供油而實(shí)現(xiàn)，上述泵通常為電動(dòng)的。
類似地，可以對(duì)電動(dòng)比例閥(electroproportional valve)中的油的流速作出調(diào)節(jié)。
本發(fā)明帶來很大的優(yōu)點(diǎn)。
首先，叉車2具有自動(dòng)設(shè)備1，該自動(dòng)設(shè)備1可以在每次操作員提升過重的負(fù)載X或提升負(fù)載至危及叉車2穩(wěn)定性的高度時(shí)停止起重設(shè)備8。有利地，該操作員不需要估計(jì)重量和負(fù)載X的高度，這是因?yàn)樵O(shè)備1獨(dú)立地檢測(cè)該重量和高度。
此外，基于后軸5的瞬間變形而獲得的信號(hào)C代表整個(gè)叉車2相對(duì)于前軸4的平衡性。
從幾何學(xué)上，考慮叉車2的縱向平衡，應(yīng)當(dāng)注意總重量基本上分布在兩軸4和5上，因此，后軸5逐漸變輕和其隨之的變形指示了一種向前翻倒的趨勢(shì)。
應(yīng)當(dāng)注意到，這種類型的方法產(chǎn)生了叉車2穩(wěn)定性的真實(shí)情況，并變成為叉車2駕駛員的輔助工具。
此外，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)和用戶界面友好的設(shè)備1可以方便地適用于任意這類具有四輪或甚至三輪或具有雙后輪的叉式起重車，其中后輪上的負(fù)載可以被測(cè)量。
基本上根據(jù)叉車2的平衡執(zhí)行的命令調(diào)整駕駛員提供的命令，使叉車2更加穩(wěn)定，降低駕駛員的風(fēng)險(xiǎn)并輔助其操作。
所述發(fā)明可以在不背離權(quán)利要求中描述的本發(fā)明概念范圍的情況下接受各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于叉式起重車(2)的安全設(shè)備，該叉式起重車包括底盤(3)；安裝有各自車輪(6，7)并支承底盤(3)的前軸(4)和后軸(5)；連接在底盤(3)的前軸(4)處的起重設(shè)備(8)，所述安全設(shè)備包括用于獲取關(guān)于設(shè)備(8)提升的負(fù)載(X)的信息的裝置(31)；連接到獲取裝置(31)上的處理單元(18)；以及按照由處理單元(18)處理的信號(hào)(S、S1、S2)而作用在叉車(2)上的安全裝置(30)；該安全設(shè)備的特征在于，獲取裝置(31)包括連接在起重設(shè)備(8)上的探測(cè)器(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述探測(cè)器包括用于測(cè)量被提升的負(fù)載(X)的重量值(P)的重量傳感器(51)，以及用于測(cè)量由底盤(3)的基部(54a)至負(fù)載(X)之間的距離值(D)的高度傳感器(52)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，重量傳感器(51)連接在設(shè)置用于提升負(fù)載(X)的起重設(shè)備(8)的滑板(10)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，重量傳感器(51)連接在起重設(shè)備(8)的活塞(11)上，該活塞(11)作用在滑板(10)上以提升負(fù)載(X)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3和/或4所述的設(shè)備，其特征在于，所述高度傳感器(52)包括連接在滑板(10)上、用于發(fā)送超聲信號(hào)(U)的發(fā)射器元件(53)，以及連接在底盤(3)的基部(54a)上、用于接收所述超聲信號(hào)(U)的接收器元件(54)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述高度傳感器(52)還包括用于處理由接收器元件(54)接收的超聲信號(hào)的模塊(55)；所述處理模塊(55)根據(jù)超聲信號(hào)(U)的速度和該信號(hào)(U)被接收器元件(54)接收所用的時(shí)間，提供代表距離(D)的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(56)，該模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(56)用于將由傳感器(51、52)提供的重量值(P)和距離值(D)從模擬值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理單元(18)連接到轉(zhuǎn)換器(56)上，以接收數(shù)字值并將它們與預(yù)設(shè)的重量和高度參數(shù)做比較；由單元(18)處理的所述信號(hào)(S、S1、S2)根據(jù)重量值(P)和距離值(D)指示叉車(2)的安全狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全裝置(30)包括連接在叉車(2)上的指示器設(shè)備(29)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述指示器設(shè)備(29)包括可視報(bào)警設(shè)備(29a)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9和/或10所述的設(shè)備，其特征在于，所述指示器設(shè)備(29)包括聲響報(bào)警設(shè)備(29b)。
12.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述安全裝置(30)還包括控制部分(57)，該控制部分(57)用于根據(jù)處理單元(18)處理的信號(hào)(S、S1、S2)啟動(dòng)或停止所述起重設(shè)備(8)。
13.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的安全設(shè)備，其特征在于，所述獲取裝置(31)還包括連接在后軸(5)上的負(fù)載探測(cè)器(13)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)載探測(cè)器(13)包括與后軸(5)集成在一起的應(yīng)變儀傳感器(17)，所述信息通過后軸(5)上的彎曲變形來確定。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，所述傳感器(17)包括至少一個(gè)惠斯頓應(yīng)變儀電橋(15)或簡(jiǎn)單應(yīng)變儀(16)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述惠斯頓電橋(15)包括至少一個(gè)半導(dǎo)體應(yīng)變儀。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述惠斯頓電橋(15)包括至少一個(gè)膠合導(dǎo)體應(yīng)變儀。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述惠斯頓電橋(15)包括至少一個(gè)非膠合導(dǎo)體應(yīng)變儀。
19.根據(jù)權(quán)利要求14-18中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述負(fù)載探測(cè)器(13)包括牢固固定在后軸(5)上的桿(14)，所述應(yīng)變儀傳感器(17)連接在該桿(14)上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，處理單元(18)包括用于調(diào)制所述信息的模擬調(diào)節(jié)設(shè)備(19)，所述信息由模擬信號(hào)構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，處理單元(18)包括模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(21)，用于將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)；以及計(jì)算機(jī)化的檢測(cè)和控制單元(22)，所述計(jì)算機(jī)化的檢測(cè)和控制單元(22)接收數(shù)字信號(hào)作為輸入，用于執(zhí)行供安全裝置(30)使用的策略。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)和控制單元(22)包括用于調(diào)制數(shù)字信號(hào)的數(shù)字調(diào)節(jié)設(shè)備(23)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的設(shè)備，其特征在于，所述叉車(2)包括支持多個(gè)有關(guān)叉車(2)操作的指令的通信信道(12)，其特征還在于，安全裝置(31)包括連接接口(28)，該連接接口(28)位于檢測(cè)和控制單元(22)與通信信道(12)之間并在其間起作用，并允許單元(22)獲取來自信道(12)的指令，并根據(jù)數(shù)字信號(hào)適當(dāng)?shù)卦偬幚砗髮⑺鼈兎祷亍?br> 全文摘要
一種用于叉式起重車(2)的安全設(shè)備(1)，該叉式起重車包括底盤(3)；安裝有各自的車輪(6，7)并支承底盤(3)的前軸(4)和后軸(5)；連接在底盤(3)的前軸(4)處的起重設(shè)備(8)。該設(shè)備(1)包括用于獲取關(guān)于設(shè)備(8)提升的負(fù)載(X)的信息的裝置(31)；連接到獲取裝置(31)上的處理單元(18)；以及按照由處理單元(18)處理的信號(hào)(S、S1、S2)而作用在叉車(2)上的安全裝置(30)。該獲取裝置(31)包括連接在起重設(shè)備(8)上的探測(cè)器(50)。
文檔編號(hào)B66F17/00GK1842487SQ200580000923
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
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