一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車及其稱重方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，包括起升油缸與貨叉架，所述起升油缸連接有用于檢測其液壓油壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與設于控制盒內部的控制器電連接，所述控制器的輸出端與設有控制盒外端面的顯示儀表電連接；所述貨叉架上連接有隨其一起運動的長角傳感器，所述長角傳感器的輸出端與所述的控制器連接。同時還提供了此系統(tǒng)的稱重方法。通過檢測門架內傾角與貨叉架起升速度的雙動態(tài)信息，并根據(jù)壓力傳感器的輸入，進行稱重數(shù)值的雙動態(tài)補償，既能保證叉車搬運工作的效率，又實現(xiàn)較高的動態(tài)稱重精度，其精度達到≤±3%。
【專利說明】一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車及其稱重方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及叉車【技術領域】，具體涉及一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車及其稱重方法。
[0002]
【背景技術】
[0003]叉車屬于搬運類工程機械，搬運操作主要通過車輛前置的門架和貨叉(或其它各類屬具)共同作用來實現(xiàn)。為了方便計量，對搬運的貨物需要稱量其重量，由于搬運的貨物重量大，而且其形態(tài)各異，對其稱重比較困難。
[0004]現(xiàn)有對搬運貨物進行稱重的方式主要分為單獨稱重和車載稱重二種:
單獨稱重就是要先將貨物轉運到指定地點的稱重儀上進行稱重，然后再將其搬運到目的地。雖然可以保證稱重精度，其操作繁瑣、耗時，會極大降低搬運的工作效率。
[0005]車載稱重又分為貨叉?zhèn)鞲衅鞣Q重和液壓檢測(壓力)折算稱重二種。貨叉?zhèn)鞲衅鞣Q重方式的靜態(tài)稱重精度較高，但是動態(tài)稱重精度較差，同樣影響了搬運工作效率；而且存在安裝結構復雜，日常檢查維護困難的缺點。另外液壓檢測折算稱重方式，雖具有安裝結構簡潔，日常檢查維護方便，但是動態(tài)稱重精度較差O ±5%)的問題，依然沒有得到根本解決。
[0006]上述兩種車載稱重方式的稱重精度都會受搬運過程中來自各個方向的瞬間沖擊力的影響，這是因為在叉車搬運貨物時，會做出貨叉取貨、門架升降以及門架內傾調整等一系列動作。傳感器稱重和液壓檢測稱重都會門架內傾角度的變化而發(fā)生變化；同時貨叉架起升速度的變化而產生的動態(tài)變化，也會造成稱重數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差。
[0007]

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明為了解決上述技術問題，提供了一種采用雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車及其稱重方法，在保證叉車搬運工作效率的同時，實現(xiàn)了較高的動態(tài)稱重精度±3%)。
[0009]本發(fā)明的技術方案是:一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，包括起升油缸與貨叉架，所述起升油缸連接有用于檢測其液壓油壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與設于控制盒內部的控制器電連接，所述控制器的輸出端與設有控制盒外端面的顯示儀表電連接；所述貨叉架上連接有隨其一起運動的長角傳感器，所述長角傳感器的輸出端與所述的控制器連接。
[0010]進一步，所述長角傳感器包括用于檢測叉車門架內傾角的角度傳感器與用于檢測貨叉架起升速度的長度傳感器。
[0011]進一步，所述控制器包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端分別與壓力處理模塊、動態(tài)補償模塊連接，其輸出端與所述顯示儀表連接；所述壓力處理模塊的輸入端與所述壓力傳感器連接；所述動態(tài)補償模塊的輸入端分別與傾角處理模塊、速度處理模塊連接，所述傾角處理模塊、速度處理模塊分別與所述長角傳感器連接。[0012]叉車駕駛員操作叉車搬運貨物時，依次做出貨叉取貨、貨叉架升降以及門架內傾調整等一系列動作。此時，安裝在起升油缸上的壓力傳感器，會得到一個根據(jù)貨物重量而變化的油缸壓力模擬量信號，這個壓力信號通過控制器做稱重處理后，會得到基礎稱重數(shù)據(jù)。但是由于起升油缸的壓力模擬量信號會隨著門架內傾角的角度變化及貨叉架起升速度的變化，而產生動態(tài)的變化。所以本發(fā)明通過長角傳感器檢測到的門架內傾角的角度與貨叉架起升速度的數(shù)值對壓力傳感器檢測到的基礎稱重數(shù)據(jù)進行相應的雙動態(tài)補償處理，從而得到相對準確的稱重數(shù)據(jù)，最后發(fā)送到顯示器儀表顯示并實時儲存，其動態(tài)稱重的精度達到≤±3%。
[0013]本發(fā)明的另一個目的是提供一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車的稱重方法，包括如下步驟:
(1)基準壓力與補償參數(shù)曲線設定:設定叉車載重量為O時的壓力傳感器所采集到的壓力信號標定為基準壓力；
根據(jù)車型分別標稱其額定載荷、門架的內傾角度與貨叉架的起升閥桿可控的速度所對應的壓力傳感器數(shù)值作為基礎標定數(shù)值來設定雙動態(tài)壓力補償參數(shù)曲線；
(2)壓力傳感器與長角傳感器分別將采集到的當前叉車的起升油缸的壓力、貨叉架起升速度、門架傾斜角度的數(shù)據(jù)傳輸給控制器；
(3)控制器將接收的壓力信號進行處理，再判斷壓力信號是否高于基準壓力；如是則進入下一步，如否則返回上一步；
(4)控制器再判斷當前的壓力信號是否有效，如是則進入下一步，如否則返回第二步；
(5)控制器將采集到的有效壓力信號進行壓力-重量換算處理，得到搬運貨物的基礎稱重數(shù)據(jù)；
(6)根據(jù)長角傳感器檢測到的貨叉架起升速度、門架傾斜角度數(shù)據(jù)與(I)設定的補償參數(shù)曲線進行比對，判斷是否需要進行稱重數(shù)據(jù)補償，如是則將基礎稱重數(shù)據(jù)進行補償處理后顯示在顯示儀表上，如否則直接顯示基礎稱重數(shù)據(jù)。
[0014]進一步，所述步驟(4)中壓力信號的有效性判斷是依據(jù)控制器每IOOmS采集一個壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，且有連續(xù)10個穩(wěn)定的壓力數(shù)據(jù)出現(xiàn)則判斷為有效數(shù)據(jù)，否則為無效數(shù)據(jù)。
[0015]本發(fā)明中雙動態(tài)壓力補償參數(shù)曲線的設定是根據(jù)具體的稱重標定參照曲線，即按車型標稱的額定載荷(噸)，按照大約每20%額定載荷標定一次壓力傳感器所采集到的壓力數(shù)據(jù)作為基礎標定數(shù)值；按車型標稱的內傾角度(度)分別采集幾個特定內傾角度時的壓力傳感器的數(shù)值；同時按車型起升閥桿可控的速度(mm/s)分別采集幾個特定起升速度時的壓力傳感器的數(shù)值。從而得到叉車不同重量的載荷在不同的內傾角、不同的起升速度下的雙動態(tài)壓力變化基礎曲線，保存在控制器中，作為是否需要進行壓力傳感器稱重數(shù)據(jù)補償判定的參照曲線。
[0016]原則上標定參數(shù)分的等級越細，理論稱重精度越高，但是分的越細，標定過程越復雜、數(shù)據(jù)量越大?；旧鲜前凑沾蠹s每20%的數(shù)值進行標定一次。
[0017]例如:額定載荷為20噸的叉車，就可以細分為O噸、5噸、10噸、15噸、20噸等來分別采集所對應的壓力傳感器的壓力數(shù)值；
標稱最大內傾角度為12度的叉車，就可以細分為O度，4度，8度，12度等，來分別采集所對應的壓力傳感器數(shù)值作為基礎標定數(shù)值。
[0018]標稱最大起升速度為400 (mm/s)的叉車，就可以通過起升閥桿控制細分為100， 200，300，400 (mm/s)等，來分別采集所對應的壓力傳感器數(shù)值作為基礎標定數(shù)值。
[0019]通過上述三步的稱重標定，就可得到叉車在某一載荷下的，門架內傾角與貨叉架 起升速度下的雙動態(tài)壓力變化基礎曲線，
本發(fā)明通過檢測門架內傾角與貨叉架起升速度的雙動態(tài)信息，并根據(jù)壓力傳感器的輸 入，進行雙動態(tài)補償，既能保證叉車搬運工作的效率，又可以實現(xiàn)較高的動態(tài)稱重精度，達 到≤±3%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明：
圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
圖2是本發(fā)明的原理示意圖；
圖3是本發(fā)明的稱重流程圖；
圖中：1-貨叉架，2-起升油缸，3-控制盒，3-1控制器，3-2顯示儀表，3-11壓力處理模 塊，3-12數(shù)據(jù)處理模塊，3-13動態(tài)補償模塊，3-14傾角處理模塊，3-15速 度處理模塊，4-壓 力傳感器，5-長角傳感器。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]如圖1、2所示，一種雙 動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，包括起升油缸2與貨叉架1，所述 起升油缸2連接有用于檢測其液壓油壓力的壓力傳感器4，所述壓力傳感器4的輸出端與設 于控制盒3內部的控制器3-1電連接，所述控制器3-1的輸出端與設有控制盒3外端面的 顯示儀表3-2電連接；所述貨叉架1上連接有隨其一起運動的長角傳感器5，所述長角傳感 器5的輸出端與所述的控制器3-1連接。
[0023]進一步，所述長角傳感器5包括用于檢測叉車門架內傾角的角度傳感器與用于檢 測貨叉架起升速度的長度傳感器。
[0024]進一步，所述控制器3-1包括數(shù)據(jù)處理模塊3-12，所述數(shù)據(jù)處理模塊3-12的輸入 端分別與壓力處理模塊3-11、動態(tài)補償模塊3-13連接，其輸出端與所述顯示儀表3-2連接； 所述壓力處理模塊3-11的輸入端與所述壓力傳感器4連接；所述動態(tài)補償模塊3-13的輸 入端分別與傾角處理模塊3-14、速度處理模塊3-15連接，所述傾角處理模塊3-14、速度處 理模塊3-15分別與所述長角傳感器5連接。
[0025]本發(fā)明通過長角傳感器5檢測到的門架內傾角的角度與貨叉架起升速度的數(shù)值 對壓力傳感器4檢測到基礎稱重數(shù)據(jù)進行相應的雙動態(tài)補償處理，從而來得到相對準確的 稱重數(shù)據(jù)，最后發(fā)送到顯示器儀表3-2上進行顯示、儲存。
[0026]如圖3所示，一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車的稱重方法，包括如下步驟：
(1)基準壓力與補償參數(shù)曲線設定：設定叉車載重量為0時的壓力傳感器所采集到的 壓力信號標定為基準壓力；
根據(jù)車型分別標稱其額定載荷、門架的內傾角度與貨叉架的起升閥桿可控的速度所對應的壓力傳感器數(shù)值作為基礎標定數(shù)值來設定雙動態(tài)壓力補償參數(shù)曲線；
(2)壓力傳感器與長角傳感器分別將采集到的當前叉車的起升油缸的壓力、貨叉架起升速度、門架傾斜角度的數(shù)據(jù)傳輸給控制器；
(3)控制器將接收的壓力信號進行處理，再判斷壓力信號是否高于基準壓力；如是則進入下一步，如否則返回上一步；
(4)控制器再判斷當前的壓力信號是否有效，即判斷當前壓力信號可是連續(xù)10次且每IOOmS采集一個壓力數(shù)據(jù)；如是則進入下一步，如否則返回第二步重新檢測數(shù)據(jù)；
(5)控制器將采集到的有效壓力信號進行壓力-重量換算處理，得到搬運貨物的基礎稱重數(shù)據(jù)；
(6)根據(jù)長角傳感器檢測到的貨叉架起升速度、門架傾斜角度數(shù)據(jù)與(I)設定的補償參數(shù)曲線進行比對，判斷是否需要進行稱重數(shù)據(jù)補償，如是則將基礎稱重數(shù)據(jù)進行補償處理后顯示在顯示儀表上，如否則直接顯示基礎稱重數(shù)據(jù)。
[0027]本發(fā)明中雙動態(tài)壓力補償參數(shù)曲線的設定是根據(jù)具體的稱重標定參照曲線，通過對額定載荷、門架內傾角度與貨叉架的速度分別進行分批次標定其當時的壓力傳感器的壓力數(shù)值，從而得到叉車的某一載荷在不同門架內傾角或不同貨叉起升速度下的雙動態(tài)壓力變化基礎曲線，作為壓力傳感器所檢測的數(shù)據(jù)是否需要進行稱重數(shù)據(jù)補償判定的參照曲線。從而保證了叉車搬運工作的效率，又實現(xiàn)較高的動態(tài)稱重精度，其精度達到< ±3%。
[0028]以上實施例并非僅限于本發(fā)明的保護范圍，所有基于本發(fā)明的基本思想而進行修改或變動的都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，包括起升油缸與貨叉架，其特征在于:所述起升油缸連接有用于檢測其液壓油壓力的壓力傳感器，所述壓力傳感器的輸出端與設于控制盒內部的控制器電連接，所述控制器的輸出端與設有控制盒外端面的顯示儀表電連接；所述貨叉架上連接有隨其一起運動的長角傳感器，所述長角傳感器的輸出端與所述的控制器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，其特征在于:所述長角傳感器包括用于檢測叉車門架的內傾角的角度傳感器與用于檢測貨叉架起升速度的長度傳感器。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車，其特征在于:所述控制器包括數(shù)據(jù)處理模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊的輸入端分別與壓力處理模塊、動態(tài)補償模塊連接，其輸出端與所述顯示儀表連接；所述壓力處理模塊的輸入端與所述壓力傳感器連接；所述動態(tài)補償模塊的輸入端分別與傾角處理模塊、速度處理模塊連接，所述傾角處理模塊、速度處理模塊分別與所述長角傳感器連接。
4.一種如權利要求1-3任一項所述的雙動態(tài)補償稱重系統(tǒng)的叉車的稱重方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)基準壓力與補償參數(shù)曲線設定:設定叉車載重量為O時的壓力傳感器所采集到的壓力信號標定為基準壓力； 根據(jù)車型分別標稱其額定載荷、門架的內傾角度與貨叉架的起升閥桿可控的速度所對應的壓力傳感器數(shù)值作為基礎標定數(shù)值來設定雙動態(tài)壓力補償參數(shù)曲線； (2)壓力傳感器與長角傳感器分別將采集到的當前叉車的起升油缸的壓力、貨叉架起升速度、門架傾斜角度的數(shù)據(jù)傳輸給控制器； (3)控制器將接收的壓力信號進行處理，再判斷壓力信號是否高于基準壓力；如是則進入下一步，如否則返回上一步； (4)控制器再判斷當前的壓力信號是否有效，如是則進入下一步，如否則返回第二步； (5)控制器將采集到的有效壓力信號進行壓力-重量換算處理，得到搬運貨物的基礎稱重數(shù)據(jù)； (6)根據(jù)長角傳感器檢測到的貨叉架起升速度、門架傾斜角度數(shù)據(jù)與(I)設定的補償參數(shù)曲線進行比對，判斷是否需要進行稱重數(shù)據(jù)補償，如是則將基礎稱重數(shù)據(jù)進行補償處理后顯示在顯示儀表上，如否則直接顯示基礎稱重數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求4所述的稱重方法，其特征在于:所述步驟(4)中壓力信號的有效性判斷是依據(jù)控制器每IOOmS采集一個壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，且有連續(xù)10個穩(wěn)定的壓力數(shù)據(jù)出現(xiàn)則判斷為有效數(shù)據(jù)，否則判斷為無效數(shù)據(jù)。
【文檔編號】B66F9/24GK103523713SQ201310501586
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】許濤, 袁得標, 王雪英, 張守飛, 王法錄 申請人:安徽合力股份有限公司