專利名稱：鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于起重系統(tǒng)稱重技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及到鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)在稱重的同時(shí)能 對起重貨物偏載或超載發(fā)出報(bào)警的方法和裝置。
背景技術(shù)：
起重系統(tǒng)，如電動(dòng)倉儲物流搬運(yùn)設(shè)備，一般靠鏈條帶動(dòng)貨叉總成負(fù)載貨物升降，整 機(jī)對所起升的貨物配載有很多要求，尤其是加裝有屬具或者高起升工況下，比如第一，不 允許超載，超載會(huì)對貨叉、門架及液壓系統(tǒng)帶來損害，縮短整機(jī)的壽命，嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)部 件斷裂或者整機(jī)傾翻；第二，尤其是對于輪式物料搬運(yùn)起重系統(tǒng)而言，對貨物的偏載也較敏 感，如果貨物在貨叉左右兩側(cè)形成的壓力比超出設(shè)定范圍則可能發(fā)生整機(jī)側(cè)翻，造成傷亡 事故；第三，貨物重量檢驗(yàn)的需求隨著物料搬運(yùn)機(jī)械出租活動(dòng)的增加而日趨旺盛，因而使 得稱重系統(tǒng)功能的完備顯得越來越重要，因?yàn)槲锪习徇\(yùn)出租行業(yè)通常按搬運(yùn)重量和次數(shù)收 費(fèi)。雖然現(xiàn)有技術(shù)中已將稱重功能設(shè)置在起重系統(tǒng)上，如德國專利號為 DE20021026601的專利文獻(xiàn)中顯示，當(dāng)鏈條提升貨物時(shí)，通過在鏈條上設(shè)置一個(gè)測力傳感器 來獲取起重貨物的重量而起到稱重作用，但它不具有超載報(bào)警和偏載報(bào)警的功能，故該稱 重系統(tǒng)功能單一，安全性低，已無法滿足當(dāng)前市場對物料搬運(yùn)機(jī)械的較高要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法及其裝置，使鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)在稱重的 同時(shí)能對起重貨物超載或偏載發(fā)出報(bào)警，防止因超載或偏載而損害起重系統(tǒng)整機(jī)性能和降 低操作安全性。鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法，其特征在于首先通過左右壓力傳感器檢測連接著 貨叉總成的左右鏈條所受的拉力，再通過可編程控制單元采集左右壓力傳感器的信號并按 事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后通過顯示儀表顯示貨叉總成上貨物的重量、超載和/ 或偏載狀況，在發(fā)生超載和/或偏載的情況下，同時(shí)通過蜂鳴器報(bào)警，具體的數(shù)據(jù)處理和報(bào) 警方式為1)以壓力傳感器檢測到的左右鏈條的拉力之和同時(shí)減去系統(tǒng)設(shè)定的貨叉總成 的重量和系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力，便可得到當(dāng)前貨物重量，以顯示儀表顯示當(dāng)前貨物重量；2)當(dāng)左 右鏈條的拉力之和超過系統(tǒng)設(shè)定的最大值時(shí)，可編程控制單元輸出電信號以接通蜂鳴器電 源，發(fā)出超載報(bào)警，同時(shí)顯示儀表顯示超載字樣；3)可編程控制單元將采集到的左右鏈條的 拉力進(jìn)行比值運(yùn)算，將得出的拉力比與系統(tǒng)設(shè)定的拉力比范圍進(jìn)行比較，當(dāng)左右鏈條拉力 比超出系統(tǒng)設(shè)定的拉力比范圍時(shí)，可編程控制單元輸出電信號以接通蜂鳴器，發(fā)出偏載報(bào) 警，同時(shí)顯示儀表顯示左偏載或右偏載字樣。本發(fā)明上述稱重方法中左右鏈條的拉力之和等于貨物重量、貨叉總成的重量及 系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力之和；系統(tǒng)設(shè)定的最大值是指經(jīng)計(jì)算確定的整個(gè)起重系統(tǒng)所允許的額定載 荷，超額即為超載；系統(tǒng)設(shè)定的拉力比范圍是指左右鏈條的拉力之比所允許的范圍，超出即為偏載。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法的優(yōu)化，可以通過可編程控制單元記錄發(fā) 生超載和偏載的次數(shù)并顯示在顯示儀表上。這樣有利于相應(yīng)設(shè)備計(jì)費(fèi)流通使用。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法的優(yōu)化，可以在具體的數(shù)據(jù)處理和報(bào)警方 式中增加對超載值和左右鏈條拉力差(即偏載值)的運(yùn)算和顯示。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法的優(yōu)化，可以為超載和偏載設(shè)置不同音色 的蜂鳴聲，并可以為不同程度的超載和偏載設(shè)定相應(yīng)頻率的蜂鳴聲。本發(fā)明同時(shí)提供一種運(yùn)用上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重 報(bào)警裝置，包括兩端分別固定連接貨叉總成和外門架總成的左右鏈條、固定連接于內(nèi)門架 總成上并分別安裝有左右鏈條的左右滑輪，其特征在于所述左右鏈條均在其一個(gè)固定端 設(shè)置壓力傳感器，所述壓力傳感器和可編程控制單元信號連接，所述可編程控制單元和顯 示儀表及蜂鳴器信號連接。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置的優(yōu)化，所述信號連接通過線纜實(shí)現(xiàn)。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置的優(yōu)化，所述壓力傳感器設(shè)置在左右鏈條 和外門架總成固定連接處。作為對上述鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置的進(jìn)一步優(yōu)化，所述鏈條的兩端固定連接 制有外螺紋的鏈條拉桿；所述外門架總成包括與外門架固定連接的固定架，所述鏈條一端 的拉桿穿插在固定架的光滑通孔中，由鎖緊螺母緊固，所述壓力傳感器由固定架和鎖緊螺 母夾持于鏈條拉桿上；所述貨叉總成包括與貨叉固定連接的固定塊，所述鏈條另一端的拉 桿穿插在固定架的通孔中，由鎖緊螺母緊固。本發(fā)明的有益效果是相對于現(xiàn)有技術(shù)中單一的稱重方式來說，本鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng) 稱重報(bào)警裝置利用上述稱重報(bào)警方法不僅可以稱重，即測定所起重貨物的重量，而且可以 顯示、提醒和記錄超載和偏載情況，這樣，不僅可以保證鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)工作時(shí)的整機(jī)作業(yè)性 能和安全性，而且為相關(guān)設(shè)備的計(jì)費(fèi)流通使用創(chuàng)造了便利條件。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明單根鏈條上的受力分析圖中1_滑輪，2-鏈條，3-固定架，4-拉桿，5-壓力傳感器，6-鎖緊螺母，7-蜂鳴器， 8-顯示儀表，9-固定塊，10-貨叉，11-貨物，12-外門架，13-內(nèi)門架連接板、14-內(nèi)門架、 15-起升油缸。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置由機(jī)械起升裝置和電器部分組成，其中 機(jī)械起升裝置包括外門架總成、起升油缸15、內(nèi)門架總成、貨叉總成和鏈條2。其中，外
門架總成包括外門架12和固定架3，內(nèi)門架總成包括內(nèi)門架14和內(nèi)門架連接板13，貨叉總 成包括貨叉10和固定塊9。鏈條2有兩根，分別設(shè)于靠近起升油缸15的位置，每根鏈條2 的一端固定連接于貨叉總成的固定塊9，另一端固定連接于外門架總成的固定架3。在固聯(lián) 內(nèi)門架14的內(nèi)門架連接板13的左右兩端，分別安裝著左右滑輪1，左右鏈條2繞左右滑輪1而掛，同時(shí)，起升油缸15與內(nèi)門架連接板13相連。左右鏈條2的兩端均固定連接制有帶 外螺紋的鏈條拉桿4，鏈條2 —端的拉桿4穿插在固定架3的光滑通孔中，在露出固定架3 以下的拉桿4上，套設(shè)著壓力傳感器5，鎖緊螺母6向上將壓力傳感器5固定在固定架3的 下表面。貨叉總成所設(shè)固定塊9安裝在貨叉10后方起升油缸15邊的位置，固定塊9用于 套接鏈條2另一端的拉桿4，并通過鎖緊螺母6與受力上拉的鏈條2固定。
電器部分包括上述左右壓力傳感器5和顯示儀表8、通過線纜與左右壓力傳感器5 信號連接的安裝在顯示儀表8內(nèi)的可編程控制單元(圖中未示出)、通過線纜與可編程控制 單元信號連接的蜂鳴器7電路；可編程控制單元與顯示儀表8通過線纜或插槽信號連接。 壓力傳感器5的上端頂住固定架3的下表面，壓力傳感器5的下端頂住鎖緊螺母6的上表如圖2所示，是本發(fā)明單根鏈條上的受力分析圖，滑輪1受到源于起升油缸15豎 直向上的作用力F1，滑輪1前后兩側(cè)的鏈條2所受的拉力分別為豎直向下的作用力F2和 F3，且F2和F3的大小相等，即Fl= — (F2+F3)，且F2=F3。根據(jù)力的作用分析，在左右鏈條 2的一端，測力傳感器5的上表面受到固定架3豎直向下的作用力F2，測力傳感器5的下表 面受到鎖緊螺母6豎直向上的作用力F2。由于左右鏈條2的另一端通過固定塊9固定連接 于貨叉總成，故左右鏈條2的拉力之和等于貨叉總成的重量加上貨物11的重量再加上當(dāng)量 摩擦力，即為左右壓力傳感器5檢測到的作用力之和。起重系統(tǒng)超載偏載報(bào)警稱重方法實(shí)施例一
如貨叉總成的固定重量為1500N，系統(tǒng)的當(dāng)量摩擦系數(shù)為0. 025，可編程控制單元對額 定載荷的設(shè)定值為30000N，對左右鏈條2允許拉力比的設(shè)定范圍為0. 8 1. 2 ；當(dāng)起升一 定重量的貨物11時(shí)，首先通過左右壓力傳感器5分別檢測到左右鏈條2所受的拉力都為 10000N，再通過可編程控制單元采集左右壓力傳感器5的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù) 據(jù)處理a)左右鏈條2的拉力之和20000N同時(shí)減去貨叉總成的重量1500N和系統(tǒng)當(dāng)量摩 擦力，便可得到當(dāng)前貨物11的重量18012N，則貨物11的實(shí)際質(zhì)量為1837. 9千克，并在顯示 儀表8上顯示1837. 9千克，從而實(shí)現(xiàn)稱重功能；b)由于20000N小于可編程控制單元里設(shè) 置的設(shè)定值30000N，故沒有提示過載警報(bào)，表示安全；c)可編程控制單元將左鏈條的拉力 10000N與右鏈條的拉力10000N進(jìn)行比值運(yùn)算，得出的拉力比為1，由于拉力比1在可編程 控制單元的拉力比設(shè)定范圍0. 8^1. 2之間，故系統(tǒng)沒有提示偏載報(bào)警，表示安全。起重系統(tǒng)超載偏載報(bào)警稱重方法實(shí)施例二
實(shí)施例二是在實(shí)施例一的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，現(xiàn)起升另一重量的貨物11，首先通過左右兩 個(gè)壓力傳感器5分別檢測到左右鏈條2所受的拉力為15000和18000N，再通過可編程控制 單元采集左右壓力傳感器5的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理a)左右鏈條2的拉 力之和33000N同時(shí)減去貨叉總成的重量1500N和系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力，便可得到當(dāng)前貨物11 的重量30695N，則貨物11的實(shí)際質(zhì)量為3132. 1千克，并在顯示儀表8上顯示3132. 1千克， 從而實(shí)現(xiàn)稱重功能；b)由于33000N大于可編程控制單元里設(shè)置的設(shè)定值30000N，可編程控 制單元輸出電信號以接通蜂鳴器7電路，發(fā)出間斷的“嘟嘟嘟”的蜂鳴聲，提醒操作人員應(yīng) 該減輕起重貨物11的重量，同時(shí)顯示儀表8顯示過載字樣、超載量306. 1千克和當(dāng)前貨物 重量3132. 1千克，并顯示超載1次。
起重系統(tǒng)超載偏載報(bào)警稱重方法實(shí)施例三實(shí)施例三是在實(shí)施例二的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，現(xiàn)起升另一重量的貨物11，首先通過左右兩 個(gè)壓力傳感器5分別檢測到左右鏈條2所受的拉力為10000N和13000N，再通過可編程控 制單元采集左右壓力傳感器5的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理a)左右鏈條2的 拉力之和23000N同時(shí)減去貨叉總成的重量1500N和系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力，便可得到當(dāng)前貨物 11的重量20939N，則貨物11的實(shí)際質(zhì)量為2136. 6千克，并在顯示儀表8上顯示2136. 6千 克，從而實(shí)現(xiàn)稱重功能；b)由于23000N小于可編程控制單元里設(shè)置的設(shè)定值30000N，故沒 有提示超載警報(bào)；c)可編程控制單元將左鏈條的拉力10000N與右鏈條的拉力13000N進(jìn)行 比值運(yùn)算，得出的拉力比為0. 77，由于拉力比0. 77不在可編程控制單元的拉力比設(shè)定范圍 0.纊1.2之間，且小于設(shè)定范圍的最小值，可編程控制單元便輸出電信號以接通蜂鳴器7， 發(fā)出間斷的“滴滴滴”的蜂鳴聲，同時(shí)顯示儀表8上顯示右偏載字樣、偏載量306. 1千克和 貨物當(dāng)前重量2136. 6千克，并顯示偏載1次。起重系統(tǒng)超載偏載報(bào)警稱重方法實(shí)施例四
實(shí)施例四是在實(shí)施例三的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，現(xiàn)起升另一重量的貨物11，首先通過左右兩 個(gè)壓力傳感器5分別檢測到左右鏈條所受的拉力為16000N和12000N，再通過可編程控制 單元采集左右壓力傳感器5的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理a)左右鏈條2的拉 力之和28000N同時(shí)減去貨叉總成的重量1500N和系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力，便可得到當(dāng)前貨物11 的重量25817N，則貨物11的實(shí)際質(zhì)量為2634. 4千克，并在顯示儀表8上顯示2634. 4千 克，從而實(shí)現(xiàn)稱重功能；b)由于28000N小于可編程控制單元里設(shè)置的設(shè)定值30000N，故沒 有提示過載警報(bào)；c)可編程控制單元將左鏈條的拉力16000N與右鏈條的拉力12000N進(jìn)行 比值運(yùn)算，得出的拉力比為1.33，由于拉力比1.33不在可編程控制單元的拉力比設(shè)定范圍 0. 8^1. 2之間，且大于設(shè)定范圍的最大值，可編程控制單元便輸出電信號以接通蜂鳴器7， 發(fā)出間斷的“滴滴滴”的蜂鳴聲，同時(shí)顯示儀表8上顯示左偏載字樣、左偏載408. 2千克和 當(dāng)前重量2634. 4千克，并顯示累計(jì)偏載的次數(shù)一2次。即使是在起重系統(tǒng)空載的情況下， 該累計(jì)偏載的次數(shù)2和前述超載的次數(shù)1將同時(shí)顯示于顯示儀表8上，以提示該系統(tǒng)的操 作人員和所有者。實(shí)施過程中，如果超載，且超載超過500千克時(shí)，可編程控制單元便會(huì)接通蜂鳴器 7，發(fā)出連續(xù)急促的“嘟嘟嘟”的蜂鳴聲，表示超載過大，十分危險(xiǎn)。如果偏載，且偏載超過500 千克時(shí)，可編程控制單元便會(huì)接通蜂鳴器7，發(fā)出連續(xù)急促的“滴滴滴”的蜂鳴聲，表示偏載 過大，十分危險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法，其特征在于首先通過左右壓力傳感器(5)檢測連接 著貨叉總成的左右鏈條(2)所受的拉力，再通過可編程控制單元采集左右壓力傳感器(5) 的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后通過顯示儀表(8)顯示貨叉總成上貨物 (11)的重量、超載和/或偏載狀況，在發(fā)生超載和/或偏載的情況下，同時(shí)通過蜂鳴器(7) 報(bào)警，具體的數(shù)據(jù)處理和報(bào)警方式為1)以壓力傳感器(5)檢測到的左右鏈條(2)的拉力之和同時(shí)減去系統(tǒng)設(shè)定的貨叉總成 的重量和系統(tǒng)當(dāng)量摩擦力，便可得到當(dāng)前貨物(11)的重量，通過顯示儀表(8)顯示當(dāng)前貨 物(11)的重量；2)當(dāng)左右鏈條(2)的拉力之和超過系統(tǒng)設(shè)定的最大值時(shí)，可編程控制單元輸出電信號 以接通蜂鳴器(7)的電源，發(fā)出超載報(bào)警，同時(shí)顯示儀表(8)顯示超載字樣；3)可編程控制單元將采集到的左右鏈條(2)的拉力進(jìn)行比值運(yùn)算，將得出的拉力比與 系統(tǒng)設(shè)定的比值范圍進(jìn)行比較，當(dāng)左右鏈條(2)拉力比超出系統(tǒng)設(shè)定的比值范圍時(shí)，可編程 控制單元輸出電信號以接通蜂鳴器(7)，發(fā)出偏載報(bào)警，同時(shí)顯示儀表(8)顯示左偏載或右 偏載字樣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法，其特征在于通過可編程控制 單元記錄發(fā)生超載和偏載的次數(shù)并顯示在顯示儀表(8)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法，其特征在于在具體的數(shù) 據(jù)處理和報(bào)警方式中增加對超載值和偏載值的運(yùn)算和顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法，其特征在于為超載和偏 載設(shè)置不同音色的蜂鳴聲，并為不同程度的超載和偏載設(shè)定相應(yīng)頻率的蜂鳴聲。
5.運(yùn)用如權(quán)利要求1所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝 置，包括兩端分別固定連接貨叉總成和外門架總成的左右鏈條(2)、固定連接于內(nèi)門架總成 上并分別安裝有左右鏈條(2)的左右滑輪(1)，其特征在于所述左右鏈條(2)均在其一個(gè) 固定端設(shè)置壓力傳感器(5)，所述壓力傳感器(5)和可編程控制單元信號連接，所述可編程 控制單元和顯示儀表(8)及蜂鳴器(7)信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置，其特征在于所述信號連接通 過線纜實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置，其特征在于所述壓力傳 感器(5)設(shè)置在左右鏈條(2)和外門架總成固定連接處。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警裝置，其特征在于所述鏈條(2) 的兩端固定連接制有外螺紋的鏈條拉桿(4)；所述外門架總成包括與外門架(12)固定連接 的固定架(3)，所述鏈條(2)—端的拉桿(4)穿插在固定架(3)的光滑通孔中，由鎖緊螺母 (6)緊固，所述壓力傳感器(5)由固定架(3)和鎖緊螺母(6)夾持于鏈條拉桿(4)上；所述 貨叉總成包括與貨叉(10)固定連接的固定塊(9)，所述鏈條(2)另一端的拉桿(4)穿插在固 定架(9 )的通孔中，由鎖緊螺母(6 )緊固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鏈?zhǔn)狡鹬叵到y(tǒng)稱重報(bào)警方法及其裝置，包括左右鏈條、左右滑輪，其中左右鏈條均在其一端設(shè)置壓力傳感器，壓力傳感器和可編程控制單元信號連接，可編程控制單元和顯示儀表及蜂鳴器信號連接，首先通過左右壓力傳感器檢測貨叉總成左右鏈條所受的拉力，再通過可編程控制單元采集左右壓力傳感器的信號并按事先設(shè)定的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后通過顯示儀表顯示貨叉總成上貨物的重量、超載和/或偏載狀況，在發(fā)生超載和/或偏載的情況下，通過蜂鳴器報(bào)警，本發(fā)明相對于單一的稱重方式來說，不僅具有稱重功能，還可以通過可編程控制單元來檢測起重貨物是否超載偏載，在保證整機(jī)性能的同時(shí)提高安全性。
文檔編號B66C15/06GK102145858SQ201110068260
公開日2011年8月10日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者劉煥武, 姚琴, 臧紹立 申請人:浙江諾力機(jī)械股份有限公司