用于工業(yè)升降式裝卸車的振動(dòng)控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】揭示了用于工業(yè)升降式裝卸車的振動(dòng)控制系統(tǒng)和方法。一種升降式裝卸車包括用于改善振動(dòng)控制的系統(tǒng)和方法。偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)減少或消除了升降式裝卸車的繞Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。一些實(shí)施例可包括單獨(dú)的或組合的驅(qū)動(dòng)輪控制和負(fù)載輪控制。
【專利說(shuō)明】用于工業(yè)升降式裝卸車的振動(dòng)控制系統(tǒng)和方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0001]不適用。
關(guān)于聯(lián)邦資助的研發(fā)的聲明
[0002]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及工業(yè)升降式裝卸車領(lǐng)域，更具體的，涉及用于改善升降式裝卸車振動(dòng)控制的系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0004]升降式裝卸車設(shè)計(jì)為各種各樣的結(jié)構(gòu)，以執(zhí)行各種各樣的任務(wù)。升降式裝卸車的一個(gè)問(wèn)題是它們會(huì)繞著X軸、Y軸、Z軸中的任一個(gè)振蕩或振動(dòng)(參見附圖1)。例如，當(dāng)操作員突然停止裝卸車或者突然改變方向，或者兩者都有時(shí)，升降式裝卸車操作員可以感受到繞著Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)運(yùn)動(dòng)(也稱為偏擺)。當(dāng)該升降式裝卸車的桅桿垂直延伸時(shí)，該振動(dòng)更加顯著。盡管這樣的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)傾斜裝卸車，該運(yùn)動(dòng)會(huì)使操作員不安。通常，操作員會(huì)減速并允許該振動(dòng)運(yùn)動(dòng)在恢復(fù)行駛之前自然地消散。這些不期望的振動(dòng)會(huì)降低操作員的效率以及升降式裝卸車操作的整體生產(chǎn)率。
[0005]在整個(gè)試驗(yàn)基地中行駛的升降式裝卸車的另一個(gè)問(wèn)題是它們會(huì)遭遇地上的碎片以及不平坦的地面。它們的形式可以是膨脹接合處、地面裂縫或人造物體，例如建筑物之間或進(jìn)入牽引拖車的斜坡。輪胎和/或地面的不均勻也會(huì)導(dǎo)致周期性的振動(dòng)，其能夠傳遍裝卸車的車架。
[0006]地面狀況導(dǎo)致的振動(dòng)會(huì)減低裝卸車上傳感裝備的有效性和/或精確度，并由此使得裝卸車必須以更慢的速度來(lái)操作以減輕地面狀況的作用。更低的操作速度等同于整體裝備生產(chǎn)率不期望地降低了。
[0007]先前使用的大多數(shù)使振動(dòng)消散的方法僅試圖解決縱向的振動(dòng)，并不解決扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。試圖解決扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的方法由于將桅桿從車廂上拆卸下來(lái)而給升降式裝卸車增加了不必要的復(fù)雜度。這增加了成本和重量，以及用于機(jī)械物體的更多區(qū)域。
[0008]如果裝卸車的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)可以緩和或者甚至消除，那么裝卸車就能行駛得更快，不對(duì)部件造成潛在的損害或?qū)е卵b卸車數(shù)據(jù)的丟失或變差，且伴隨操作者更舒適的乘坐。
[0009]需要的是，升降式裝卸車構(gòu)造為改善對(duì)繞Z軸振動(dòng)的緩和，由此為操作者提供更加舒適的乘坐并提高生產(chǎn)率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的實(shí)施例克服了先前方法的缺陷，提供用于改善升降式裝卸車振動(dòng)控制的系統(tǒng)和方法，通過(guò)提供額外的穩(wěn)定控制特征來(lái)減少或者消除繞Z軸的裝卸車振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施例引起反力矩，以有效地消除或抑制扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，例如，尤其是在具有高桅桿的升降式裝卸車中以及能夠提供直角堆棧的升降式裝卸車中。反力矩系統(tǒng)和方法可以提供更加平滑的乘坐特征且通過(guò)為操作者提供更加穩(wěn)定的乘坐而使改善的負(fù)載處理更容易。
[0011]在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種用于緩和繞升降式裝卸車Z軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括牽引單元；相對(duì)于牽引單元安裝的桅桿，該桅桿包括垂直可延伸的桅桿部分。垂直可移動(dòng)的平臺(tái)與可延伸的桅桿部分連接，該平臺(tái)與可延伸的桅桿部分可在上部位置和下部位置之間垂直移動(dòng)。第一傳感器位于桅桿頂部或附近，該第一傳感器測(cè)量桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺。當(dāng)測(cè)量的在桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺超過(guò)預(yù)定值時(shí)，偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)在固定的底部或附近引起反力矩，所引起的反力矩抑制測(cè)量的在桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺。
[0012]在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于緩和繞升降式裝卸車Z軸扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的方法，該升降式裝卸車包括桅桿。該方法包括的步驟有測(cè)量在桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺；以及當(dāng)測(cè)量的桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺超過(guò)預(yù)定值時(shí)，使用偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)在桅桿固定的底部或附近引起反力矩，反力矩抑制測(cè)量的桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺。
[0013]在又一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于緩和升降式裝卸車中振動(dòng)的方法。該方法包括的步驟有:監(jiān)測(cè)至少一個(gè)操作員輸入和升降式裝卸車參數(shù)；確定轉(zhuǎn)向角是否大致恒定；測(cè)量升降式裝卸車中繞Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)；確定測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是否處于預(yù)定極限或超過(guò)預(yù)定極限；以及指示偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)生成升降式裝卸車底部或附近的偏擺校正輸入，該偏擺校正輸入用于減少所述測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
[0014]本發(fā)明前述和其他目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)將在下述詳細(xì)的描述中出現(xiàn)。在描述中，參考示出優(yōu)選實(shí)施例的附圖。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是升降式裝卸車的透視圖，示出了可能振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的三個(gè)軸；
[0016]圖2是升降式裝卸車的簡(jiǎn)化圖，并示出了偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例；
[0017]圖3和4是升降式裝卸車的仰視圖，類似于附圖1，并示出了偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例；
[0018]圖5是制動(dòng)器的透視圖，可與本發(fā)明的實(shí)施例使用；
[0019]圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制繞Z軸升降式裝卸車扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的系統(tǒng)；以及
[0020]圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例算法的流程圖，該算法適用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于控制繞Z軸升降式裝卸車扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的系統(tǒng)。
[0021]本發(fā)明可以若干種形式實(shí)施，不脫離其精神或本質(zhì)特征。本發(fā)明的范圍限定在所附的權(quán)利要求中，而不是在它們之前的詳細(xì)描述中。因此，落入權(quán)利要求等同的含義和范圍內(nèi)的所有實(shí)施例意欲包含在權(quán)利要求中。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明的多個(gè)方面將結(jié)合改進(jìn)的工業(yè)升降式裝卸車的振動(dòng)控制進(jìn)行描述。那是因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例帶來(lái)的特征和優(yōu)勢(shì)正好適用于該目的。然而，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明的多個(gè)方面也可以用于實(shí)現(xiàn)其他目標(biāo)。
[0023]盡管本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】和附圖主要涉及載人式貨物揀取(man-uporderpicker)類型的升降式裝卸車，可以理解的是，本發(fā)明的實(shí)施例可以應(yīng)用于控制任何升降式裝卸車結(jié)構(gòu)上的不期望的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。可從本發(fā)明的實(shí)施例獲益的其他車輛包括伸展式裝卸車、升降車、平衡重式裝卸車以及擺動(dòng)揀取(swing-reach)裝卸車，作為非限制性的實(shí)施例。
[0024]參見附圖1，升降式裝卸車20包括牽引單元30，與桅桿32連接。桅桿32垂直可延伸，并包括操作員車廂34和/或平臺(tái)38，其可包括叉40并且可以沿著桅桿32垂直可移動(dòng)以將負(fù)載36在上部位置42和下部位置44之間升起并降下。桅桿32可以連接至裝卸車20的底部支架46。附圖1示出了一個(gè)示例性的載人式貨物揀取類型升降式裝卸車20并定義了坐標(biāo)軸。扭轉(zhuǎn)或者偏擺振動(dòng)可繞Z軸50發(fā)生。扭轉(zhuǎn)振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致操作員的焦慮，并導(dǎo)致生產(chǎn)率下降。此外，在一些情況下，當(dāng)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，升降式裝卸車20的平臺(tái)38和/或叉40會(huì)接觸機(jī)架(未示出)。滾動(dòng)會(huì)繞X軸52出現(xiàn)，傾斜會(huì)繞Y軸54出現(xiàn)，每個(gè)均會(huì)被操作員56感受到，產(chǎn)生不適感。
[0025]作為示例，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)源可以是地面不規(guī)則、操作員轉(zhuǎn)向輸入和/或操作員在車廂34和夾層或者機(jī)架之間的移動(dòng)。本發(fā)明的實(shí)施例可以測(cè)量和/或比較桅桿60頂部或附近的偏擺或偏擺率與桅桿62底部或附近的偏擺或偏擺率，或兩者之間的任何地方。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)引入反偏擺校正輸入施加反力矩，例如在桅桿62底部或附近，可以解決測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。由于桅桿32的相對(duì)剛度在所有軸上是有限的，桅桿60頂部或附近的偏擺，例如在上升位置42時(shí)的車廂34處，不必要與牽引單元30的偏擺相同。兩個(gè)偏擺測(cè)量值之間的差值可以是若干參數(shù)和操作條件的函數(shù)，包括桅桿高度、桅桿剛度以及叉40上的負(fù)載36。當(dāng)車廂34開始扭轉(zhuǎn)振動(dòng)時(shí)，桅桿60頂部和牽引單元30之間的相對(duì)偏擺或偏擺率可被測(cè)量，并且一合適的反偏擺校正輸入可通過(guò)偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)施加給升降式裝卸車20。偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)可以在裝卸車機(jī)架46處或附近和/或桅桿的底部引入偏擺校正，可以引起反偏擺力矩，以有效地消除或抑制桅桿60頂部或附近以及沿著桅桿32的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。該結(jié)構(gòu)可根據(jù)偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)而改變。
[0026]參見圖2，在一個(gè)實(shí)施例中，偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)70包括電機(jī)72和/或牽引輪74 (也稱為轉(zhuǎn)向輪)。在該實(shí)施例中，如果偏擺反力矩可用來(lái)消除桅桿60頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，控制器76可以將一轉(zhuǎn)向輸入命令給電機(jī)72以轉(zhuǎn)動(dòng)牽引輪74，由此在桅桿62底部或附近產(chǎn)生偏擺反力矩。參見附圖2，為了最小化車廂34繞點(diǎn)80的扭轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)，點(diǎn)82處或附近的反旋轉(zhuǎn)可通過(guò)引入輸入給轉(zhuǎn)向角84而促發(fā)，不需要升降式裝卸車操作員輸入。次轉(zhuǎn)向輸入可在82處引起反力矩，有效地抑制80處的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
[0027]參見附圖3，在另一個(gè)實(shí)施例中，偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)90可以是致動(dòng)器92，例如線性致動(dòng)器。在一些實(shí)施例中，致動(dòng)器92可以安裝在電機(jī)72和/或牽引輪74附近，并抵著橫向可移動(dòng)的裝卸車機(jī)架46作用。致動(dòng)器92可安裝在電機(jī)車廂94和裝卸車機(jī)架46之間，并在電機(jī)車廂94和裝卸車機(jī)架46之間產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。由于牽引輪74與電機(jī)72和電機(jī)車廂94耦合，電機(jī)車廂94可以依附在線性軸承98上，例如，可以允許牽引輪74和牽引單元30之間的相對(duì)移動(dòng)。當(dāng)致動(dòng)器92從第一位置96延伸至延伸位置100時(shí)，裝卸車機(jī)架46可以從第一裝卸車機(jī)架位置102(參見附圖3)移動(dòng)至第二裝卸車機(jī)架位置104(參見附圖
4)。在該實(shí)施例中，電機(jī)車廂94可不相對(duì)于地面移動(dòng)。裝卸車20的重量在牽引輪74上，其耦合至電機(jī)車廂94，因此當(dāng)致動(dòng)器92延伸和/或收縮時(shí)，升降式裝卸車20可以致使繞Z軸50的樞轉(zhuǎn)，產(chǎn)生偏擺或扭轉(zhuǎn)力矩，可以用來(lái)抑制桅桿60頂部或附近以及沿著桅桿32的
扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
[0028]在一些實(shí)施例中，可考慮各種致動(dòng)器92用于與本發(fā)明使用。例如，具有快速響應(yīng)曲線的小型液壓缸是可行的。其他適合的致動(dòng)器對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是已知的。
[0029]參見圖1至5，在另一個(gè)實(shí)施例中，偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)110可以是安裝有制動(dòng)器114的一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輪112。制動(dòng)力可被電力地、機(jī)械地和/或氣動(dòng)地致動(dòng),作為示例,并且通過(guò)一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輪112的減速能夠產(chǎn)生短暫的控制力。例如，在右側(cè)負(fù)載支腿116和左側(cè)負(fù)載支腿118中的一個(gè)負(fù)載輪112可具有制動(dòng)器114。通過(guò)對(duì)一個(gè)施加脈沖,和/或接著對(duì)另一個(gè)施加脈沖，可產(chǎn)生偏擺反力矩，以與車廂34的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)反作用。附圖5示出了制動(dòng)器114的一個(gè)示例，其可以集成到負(fù)載輪112中，以提供產(chǎn)生所需偏擺反力矩的力。
[0030]在使用中，當(dāng)在抬高的高度行駛時(shí)，作為示例，如果車廂34開始扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，控制器76可以執(zhí)行偏擺校正控制算法130，其命令偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)70、90、110中的至少一個(gè)或組合，以引起合適量的至少一個(gè)反力矩，以抑制或消除扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。桅桿60頂部或附近和桅桿62底部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可分別通過(guò)至少一個(gè)偏擺或偏擺率傳感器132和134進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在一些實(shí)施例中，傳感器132位于桅桿60頂部或附近,另一個(gè)傳感器134位于桅桿62底部或附近。每個(gè)傳感器132和134可將移動(dòng)反饋提供給控制器76。
[0031]在一些實(shí)施例中，可考慮多種不同的傳感器用于與本發(fā)明使用。例如，多種陀螺儀結(jié)構(gòu)是可行的，例如固態(tài)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)陀螺儀。還有若干其他類型的陀螺儀傳感器或傳感器的組合來(lái)代替真實(shí)的陀螺儀。在其他的實(shí)施例中，升降式裝卸車的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可通過(guò)不同的加速度計(jì)檢測(cè)，例如雙Z軸加速度計(jì)，一個(gè)安裝在桅桿60頂部或附近，一個(gè)安裝在桅桿62底部或附近。為了繞Z軸50的振動(dòng)，頂部和底部的Z軸加速度之間的差值可指示振動(dòng)正在發(fā)生。同時(shí)，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可以通過(guò)用作傳感器的機(jī)械裝置測(cè)量。例如，桅桿60頂部或附近以及桅桿62底部或附近的壓縮或膨脹彈簧可通過(guò)任何類型的近程式傳感器測(cè)量。
[0032]參見附圖6和7，控制器76可以接收一個(gè)或全部?jī)蓚€(gè)測(cè)量的升降式裝卸車參數(shù)140以及計(jì)算的或估算的升降式裝卸車參數(shù)142，作為來(lái)自升降式裝卸車20和/或升降式裝卸車模型144的輸入。升降式裝卸車模型144是可調(diào)的且也可以自監(jiān)測(cè)，從而升降式裝卸車模型144可基于測(cè)量的升降式裝卸車性能而自校正。作為示例，這樣的自校正可用來(lái)解決由于磨損帶來(lái)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的改變?？刂破?6的輸出可以是所需的反偏擺146，其可以命令偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)70、90、110以產(chǎn)生偏擺反輸入150給升降式裝卸車20。
[0033]在一些實(shí)施例中，移動(dòng)通過(guò)偏擺校正控制算法130所需的時(shí)間是非常短的。作為示例，升降式裝卸車20車身上的控制器76可通過(guò)偏擺校正控制算法130在一秒內(nèi)運(yùn)行許多次。由此，操作者輸入152，例如速度或者轉(zhuǎn)向的改變，會(huì)改變升降式裝卸車運(yùn)動(dòng)的改變，并且數(shù)秒過(guò)后，或更少，反偏擺輸入150可以返回以減少不需要的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0034]參見附圖7，示出了一種方法的一個(gè)實(shí)施例，用于減少不需要的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？梢岳斫獾氖?，系統(tǒng)和方法適用于三個(gè)軸上任何的一個(gè)或多個(gè)合力，以同時(shí)或單獨(dú)控制例如偏擺50、滾動(dòng)52和傾斜54，并使用上述任何因素的反饋，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他因素。
[0035]偏擺校正控制算法130通過(guò)初始化過(guò)程開始，在處理框170中以“KEY ON (鑰匙打開)”指示。在“KEY ON”處，算法130初始化計(jì)數(shù)并檢查傳感器，作為示例。接著，在處理框172，操作者輸入152和/或升降式裝卸車參數(shù)140可被監(jiān)測(cè)。例如，在一些實(shí)施例中，當(dāng)操作者56接觸制動(dòng)踏板或加速器(均未示出)，速度控制156可被關(guān)閉。偏擺校正控制算法130在判定塊174確定，例如，轉(zhuǎn)向角是否接近常數(shù)并且操作者56僅作出很小的操作者輸入152。例如，操作者56已經(jīng)停止試圖調(diào)整轉(zhuǎn)向，或者導(dǎo)線制導(dǎo)是ON并且導(dǎo)線制導(dǎo)系統(tǒng)160已經(jīng)停止作出轉(zhuǎn)向角的大改變。如果操作者輸入152和/或升降式裝卸車參數(shù)140仍在改變，偏擺校正控制算法130在處理框172可以繼續(xù)監(jiān)測(cè)操作者輸入152和/或升降式裝卸車參數(shù)140。
[0036]在處理框176處，偏擺校正控制算法130可以分析升降式裝卸車20運(yùn)動(dòng)，以使用至少一個(gè)傳感器132、134測(cè)量例如任何扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅、頻率、相和衰變率。偏擺校正控制算法130確定扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是否在增加或減少。應(yīng)注意的是該分析可在背景中作為子程序運(yùn)行。當(dāng)升降式裝卸車20在執(zhí)行上行駛一些時(shí)間時(shí)，升降式裝卸車運(yùn)動(dòng)的分析可以進(jìn)行修訂。這是因?yàn)樵谘b卸車20已經(jīng)在直線上行駛一段時(shí)間時(shí)，例如當(dāng)使用導(dǎo)線制導(dǎo)時(shí)，使用轉(zhuǎn)向來(lái)引起偏擺反力矩是更有效的。修訂該分析可用來(lái)防止偏擺校正控制算法130試圖修改操作者意圖的轉(zhuǎn)向輸入。在判定塊180，偏擺校正控制算法130確定振動(dòng)的振幅，作為示例，偏擺，作為示例，是否足夠大，例如超過(guò)預(yù)定的極限值，或者不是在衰變而是在增加。如果不是，偏擺校正控制算法130可以在處理框172繼續(xù)監(jiān)測(cè)操作者輸入152和/或升降式裝卸車參數(shù)140。如果扭轉(zhuǎn)振動(dòng)超過(guò)預(yù)定的極限值，或者不是在衰變而是在增加，則在處理框182處，偏擺校正控制算法130可以指示任何或者所有的偏擺校正控制機(jī)構(gòu)70、90、110產(chǎn)生反偏擺輸入150以減少或者消除操作者能夠感受到得扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，偏擺校正控制算法130繼續(xù)產(chǎn)生反偏擺輸入150，直到操作者輸入152和/或操作特征154影響偏擺校正控制算法130，例如在判定塊184?；蛘?，如果測(cè)量的升降式裝卸車參數(shù)140對(duì)反偏擺輸入150沒(méi)有響應(yīng)，偏擺校正控制算法130可在處理框186停止(STOP)并設(shè)置錯(cuò)誤代碼，作為示例。
[0037]在一些實(shí)施例中，扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的控制也可以使用加速度和速度的修改來(lái)管理，例如使用軟件來(lái)完成，優(yōu)化全高度范圍和負(fù)載重量狀況下的在高處的裝卸車速度，例如紐約州Greene市的Raymond公司的“ IntelliSpeed”系統(tǒng),其可以限制升降式裝卸車20在預(yù)定高度加速。如果操作員56命令轉(zhuǎn)向輸入，升降式裝卸車模型144預(yù)測(cè)將起始扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，控制器76可以增大升降式裝卸車的加速度和/或速度，從而最小化任何不需要的扭轉(zhuǎn)響應(yīng)。由此，控制器76也可以用來(lái)在扭轉(zhuǎn)振動(dòng)發(fā)生之前防止其發(fā)生。
[0038]在一些實(shí)施例中，扭轉(zhuǎn)控制策略也可以應(yīng)用于操作員56命令穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向輸入的狀況。如果,在這樣的事件中，傳感器132、134檢測(cè)車廂34和牽引單元30之間的不需要的相對(duì)扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，控制器76增大轉(zhuǎn)向輸入以引起反偏擺輸入150以抑制或消除相對(duì)的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。反偏擺校正輸入150對(duì)于轉(zhuǎn)向的量是小的，從而不改變升降式裝卸車20意圖路徑。
[0039]如上所述，本發(fā)明的實(shí)施例在升降式裝卸車層面產(chǎn)生偏擺反力矩，以引起桅桿62底部或附近的反力矩，抑制或消除桅桿60頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)?？梢岳斫獾氖?，由其他的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)該偏擺反力矩，未在此描述但是應(yīng)考慮在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，這樣的替代可以是具有可移動(dòng)桅桿的升降式裝卸車，在該升降式裝卸車中，用于移動(dòng)桅桿的液壓致動(dòng)器可以用來(lái)通過(guò)相互獨(dú)立地命令致動(dòng)器引起反偏擺輸入，由此產(chǎn)生反力矩。對(duì)于具有可傾斜桅桿的升降式裝卸車也是一樣。傾斜致動(dòng)器可用來(lái)引起偏擺反力矩。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例提供了若干益處和優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)存的裝卸車結(jié)構(gòu)中是無(wú)法獲得的。例如，本發(fā)明的實(shí)施例使得受不平坦地面的升降式裝卸車20保持水平而不是搖擺。這對(duì)于站在升降式裝卸車上的操作員是有益的，因?yàn)檎駝?dòng)的升降式裝卸車會(huì)增加操作員的疲勞。在將負(fù)載從高處機(jī)架或堆升起或落下時(shí)，本發(fā)明的實(shí)施例可鎖定一個(gè)或多個(gè)負(fù)載輪和/或兩個(gè)左側(cè)和右側(cè)輪腳，使得桅桿更加穩(wěn)定并保持垂直。值得注意的是，本發(fā)明檢測(cè)并停止扭轉(zhuǎn)振動(dòng)，而其他已知的升降式裝卸車穩(wěn)定設(shè)計(jì)不檢測(cè)、停止扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
[0041]前述已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。可作出許多修改和增加，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。此外，由于對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，數(shù)個(gè)修改和改變是顯然發(fā)生的，因此不試圖將本發(fā)明限制于示出和描述的精確結(jié)構(gòu)和操作。例如，在此描述的任何各種特征可以與在此根據(jù)替換實(shí)施例描述的一些或全部其他特征組合。盡管已經(jīng)描述了優(yōu)選的實(shí)施例，可以改變細(xì)節(jié)，而不脫離本發(fā)明，其限定在權(quán)利要求中。
[0042]最終，明確可知的是，在此描述的所有處理或步驟可以組合、消減或重新排序。在其他的實(shí)施例中，指令可以寄存在計(jì)算機(jī)可讀媒介中，其中這些指令通過(guò)處理器執(zhí)行以執(zhí)行在此描述的一個(gè)或多個(gè)處理或步驟。如此，明確可知的是，在此描述的任何處理或步驟可實(shí)施為硬件、軟件，包括計(jì)算機(jī)上執(zhí)行的程序指令，或者硬件和軟件的組合。因此，本說(shuō)明書的意圖僅是作為示例的方式，并不限制本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于緩和繞升降式裝卸車的Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括: 牽引單元； 相對(duì)于牽引單元安裝的桅桿，該桅桿包括固定的底部和垂直可延伸的桅桿部分； 與所述可延伸的桅桿部分連接的垂直可移動(dòng)的平臺(tái)，該平臺(tái)與所述可延伸的桅桿部分在上部位置和下部位置之間垂直可移動(dòng)； 位于所述桅桿頂部或附近的第一一傳感器，該第一傳感器測(cè)量在所述桅桿頂部或附近繞Z軸的偏擺； 偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)，當(dāng)測(cè)量的在所述桅桿頂部或附近的繞Z軸的偏擺超過(guò)預(yù)定值時(shí)，該偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)在所述固定的底部或附近引起反力矩，所引起的反力矩抑制測(cè)量的在所述桅桿頂部或附近的繞Z軸的偏擺。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 進(jìn)一步包括位于所述固定的底部或附近的第二傳感器，該第二傳感器測(cè)量在所述固定的底部或附近的繞 Z軸的偏擺。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng): 進(jìn)一步包括控制器，以將測(cè)量的在所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺與測(cè)量的在所述固定的底部或附近的繞Z軸的偏擺進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 進(jìn)一步包括控制器以控制所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)，該控制器以所引起的反力矩的大小指示所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，位于桅桿頂部或附近的第一傳感器測(cè)量所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺率。
6.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng): 其中，位于固定的底部或附近的第二傳感器測(cè)量在所述固定的底部或附近的繞Z軸的偏擺率。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng): 其中，所述控制器將測(cè)量的在所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺率與測(cè)量的在所述固定的底部或附近的繞Z軸的偏擺率進(jìn)行比較。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，當(dāng)所述垂直可移動(dòng)的平臺(tái)處于所述上部位置時(shí)，位于桅桿頂部或附近的第一傳感器測(cè)量所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向輪，該轉(zhuǎn)向輪接收來(lái)自所述控制器的轉(zhuǎn)向輸入，以調(diào)整轉(zhuǎn)向角度，而沒(méi)有升降式裝卸車操作員的輸入，來(lái)自所述控制器的轉(zhuǎn)向輸入引起反力矩，以抑制測(cè)量的在所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括致動(dòng)器，與電機(jī)車廂耦合，該致動(dòng)器可從第一位置延伸至一延伸位置，該致動(dòng)器將牽引支架從第一牽引機(jī)架位置延伸至第二牽引機(jī)架位置，由此產(chǎn)生偏擺力矩，以抑制所述桅桿的頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括具有制動(dòng)器的負(fù)載輪，施加該制動(dòng)器以產(chǎn)生偏擺力矩，以抑制所述桅桿的頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng): 其中，所述牽引單元包括右側(cè)負(fù)載支腿和左側(cè)負(fù)載支腿，該右側(cè)負(fù)載支腿包括具有右側(cè)制動(dòng)器的右側(cè)負(fù)載輪，左側(cè)負(fù)載支腿包括具有左側(cè)制動(dòng)器的左側(cè)負(fù)載輪；以及 控制器，為所述右側(cè)制動(dòng)器和左側(cè)制動(dòng)器中的一個(gè)提供脈沖并且接著為所述右側(cè)制動(dòng)器和左側(cè)制動(dòng)器中的另一個(gè)提供脈沖，以產(chǎn)生所述偏擺力矩，從而抑制所述桅桿的頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
13.一種用于緩和繞升降式裝卸車的Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的方法，該升降式裝卸車包括桅桿，所述方法包括: 測(cè)量在所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺；以及 當(dāng)測(cè)量的所述桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺超過(guò)預(yù)定值時(shí)，使用偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)在桅桿固定的底部或附近引起反力矩，所述反力矩抑制測(cè)量的桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺。
14.如權(quán)利要求13所述的方法: 其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)向輪，并進(jìn)一步包括如下步驟: 將來(lái)自控制器的轉(zhuǎn)向輸入提供給所述轉(zhuǎn)向輪； 調(diào)整轉(zhuǎn)向角度，而沒(méi)有升降式裝卸車操作員的輸入；以及來(lái)自控制器的所述轉(zhuǎn)向輸入引起反力矩，以抑制測(cè)量的桅桿的頂部或附近的繞Z軸的偏擺。
15.如權(quán)利要求13所述的方法:其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括致動(dòng)器，與電機(jī)車廂耦合；并進(jìn)一步包括如下步驟:將所述致動(dòng)器從第一位置延伸至一延伸位置，該致動(dòng)器將牽引機(jī)架從第一牽引機(jī)架位置延伸至第二牽引機(jī)架位置，由此產(chǎn)生反力矩并抑制所述桅桿的頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
16.如權(quán)利要求13所述的方法: 其中，所述偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)包括具有制動(dòng)器的負(fù)載輪；并進(jìn)一步包括如下步驟: 施加所述制動(dòng)器以產(chǎn)生所述反力矩并且抑制所述桅桿的頂部或附近的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
17.一種用于緩和升降式裝卸車中的振動(dòng)的方法，該方法包括: 監(jiān)測(cè)操作員輸入和升降式裝卸車參數(shù)中的至少一個(gè)； 確定轉(zhuǎn)向角是否大致恒定； 測(cè)量升降式裝卸車中的繞Z軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)； 確定所測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是否處于預(yù)定極限或超過(guò)預(yù)定極限；以及指示偏擺校正輸入機(jī)構(gòu)生成升降式裝卸車的底部或附近的偏擺校正輸入，該偏擺校正輸入用于減少所測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法: 其中，確定所測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是否處于預(yù)定極限或超過(guò)預(yù)定極限包括確定所測(cè)量的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)是否增加或減少。
【文檔編號(hào)】F16F15/02GK103979461SQ201410141405
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年2月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月7日
【發(fā)明者】F·D·貢薩爾維斯, J·B·柯克, S·J·麥德溫 申請(qǐng)人:雷蒙德股份有限公司