电动叉车的货叉自动调平装置及调平方法与流程

本发明涉及一种电动叉车的货叉控制装置及控制方法，尤其涉及电动叉车的货叉自动调平装置及调平方法。

背景技术：

门架组件包括有内门架、中门架、外门架、货叉架、货叉等。货叉安装在货叉架上，货叉架上安装有对货叉的倾斜度进行调节的装置，也称为货叉调平装置。电动叉车在叉货或放货操作工程中，都会用到货叉调平功能。

叉货的操作过程如下：先将货叉升高到某一特定高度，即货叉与货架上的托盘叉孔高度一致，此时将货叉调节成与叉孔一致的水平状态，然后货叉伸入到托盘叉孔中并将货叉调节至向上倾斜，托盘连同货物的重量落在货叉上，随后托盘连同货叉一起向后移动，完成叉货操作。放货的操作过程如下：货叉连同托盘(货物)先升降至货架上的某一个搁架的高度，货叉连同托盘向前伸出，将托盘放置在某一个搁架上，随后逐渐将货叉调平至于托盘叉孔平行状态，然后货叉从货架盘中平移退出，完成放货操作。

传统的货叉调平装置包括调平油缸，该调平油缸直接或间接作用于货叉上，当调平油缸的伸缩杆伸出时，货叉整体向上倾斜。当调平油缸的伸缩杆向内缩进时，货叉整体向下倾斜。因此调平油缸控制货叉在一定的倾斜幅度内调节。

调平油缸受油路阀门组和油泵电机的控制，传统的油路阀门组切换和油泵电机的油门信号均由人工来控制。油路阀门组的切换用于控制整个油路的回路，使主油路此时只和调平油缸相联通。联通之后，开启油泵电机，就可以控制调平油缸的伸缩杆的伸缩量，从而控制货叉是向上倾斜还是向下倾斜；在此，油泵电机用于控制调平油缸的油量进出多少，从而来控制货叉的倾斜幅度。

上述通过人工观察并进行人工手动操作方式来调节货叉的倾斜度存在如下缺点：很多时候，因为人体视野的问题，导致货叉对象的不可观察或者观察很困难，则此时无法准确判断货叉是否已经处于水平状态。另一方面，当货叉处于高位的时候，因为没有参照物的原因，人眼很难直观地判断货叉是否处于水平状态。譬如，当人体站在地面上，观察10米高的一块板，当它上下倾斜10°的时候，人眼判断和水平几乎没有区别。

正因为如此，传统的操作方式，就算是熟练操作工，也很难完全胜任这一操作过程，同时操作效率比较低下。若货叉调平操作不当，电动叉车极易引起安全事故。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动叉车的货叉自动调平装置，由中央处理器对水平测量模块实时采集到的货叉倾斜值进行处理并发送信号控制油路阀门组进行油路切换和油泵电机的启闭，中央处理器通过控制油路阀门组进行油路切换和油泵电机的启闭来控制调平油缸的伸缩量，通过调平油缸的伸缩来达到货叉倾斜度的调整，做到货叉调平效率的最大化。本发明采用中央处理器数字化来控制油路阀门组和油泵电机，油路阀门组和油泵电机控制调平油缸来实现货叉的自动调平功能，达到货叉调平既快速又安全可靠。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：电动叉车的货叉自动调平装置，包括与调平油缸连通的油路阀门组、与调平油缸连通的油泵电机、用于测量货叉倾斜度的水平测量模块和中央处理器，中央处理器读取水平测量模块检测到的货叉倾斜值进行处理并发送信号控制油路阀门组进行油路切换和油泵电机的启闭，中央处理器通过控制油路阀门组进行油路切换和油泵电机的启闭来控制调平油缸的伸缩量，从而达到货叉倾斜度的调整，所述的调平油缸的伸缩量与货叉倾斜度正相关。

本发明进一步的优选方案为：中央处理器对货叉倾斜值与货叉目标值进行比较，中央处理器根据比较后结果来控制油路阀门组将油路切换至货叉上倾动作的状态或是货叉下倾动作的状态。

本发明进一步的优选方案为：所述的水平测量模块为角位编码器，所述的角位编码器的读取值与调平油缸的伸缩量一一对应。

本发明进一步的优选方案为：人机界面接口与所述的中央处理器连接。

本发明进一步的优选方案为：所述的人机界面接口为调平按钮，调平按钮实现货叉的一键调平功能。

本发明进一步的优选方案为：人机界面接口为触摸屏。

电动叉车的货叉自动调平方法，其特征在于包括如下步骤：

1)中央处理器实时采集水平测量模块测得的货叉倾斜值；

2)根据当前水平测量模块测得的货叉倾斜值，中央处理器判断货叉处于上倾还是下倾状态，若货叉处于上倾状态，中央处理器控制油路阀门组使油路调整为货叉下倾动作的状态；若货叉处于下倾状态，中央处理器控制油路阀门组使油路调整为货叉上倾动作的状态；

3)中央处理器启动油泵电机，油泵电机控制调平油缸的伸缩量，并且中央处理器实时监测货叉倾斜值，直到货叉处于水平状态，中央处理器停止油泵电机；

4)中央处理器控制油路阀门组恢复至默认回路状态。

与现有技术相比，本发明的优点是货叉自动调平装置通过水平测量模块检测货叉所处的倾斜值，利用数字化的中央处理器读取货叉倾斜值，中央处理器经过处理后并通过发送脉冲信号来控制油路阀门组对油路进行切换和油泵电机的启闭，油泵电机控制调平油缸的伸缩量，从而来达到调平货叉的目的。

本发明可以用调平按钮实现一键式调平功能，由手动操控变成数字化自动控制，叉车的货叉调平操作更加方便安全及人性化。

附图说明

图1为本发明的货叉在下倾状态时的结构示意图；

图2为本发明的货叉在水平状态时的结构示意图；

图3为本发明的货叉在上倾状态时的结构示意图；

图4为本发明的货叉自动调平装置的结构图；

图5为本发明的货叉自动调平方法的流程框图；

图6为本发明的货叉自动调平方法的具体流程图；

图7为本发明实施例一的流程图；

图8为本发明实施例二的流程图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

货叉架6分为前架61和后架62；货叉架6的前架61上端轴接在后架62上，轴接点为63，电动叉车的货叉7固定安装在货叉架6的前架61上，传统的货叉7呈L型结构，货叉7包括用于支承货物(托盘)的横向部分71和与抵靠在货叉架前架61上的纵向部分72，货叉7的纵向部分72上端固定于在货叉架6的前架61上，调平油缸8安装在货叉架的后架62上，调平油缸8的伸缩杆81通过固定块82作用于货叉架6的前架61下端。本发明的调平油缸间接作用于货叉上，来实现货叉的自动调平功能。

调平油缸8的伸缩杆81伸长时，货叉7的横向部分71的水平倾斜度会发生变化，货叉7基本上可以分为下倾状态、水平状态或上倾状态，如图1-图3，下倾状态时，货叉的横向部分71与水平线呈a度夹角，角度范围为2度～4度；上倾状态时，货叉的横向部分71与水平线呈b度夹角，角度范围为2度～4度；电动叉车使用在大型仓库或室外堆放场，大型仓库或室外堆放场的地面尽量水平，堆放在货架上托盘上的两个货叉孔也要求水平，在货叉处于水平时，货叉能很好地插入到托盘上的货叉孔内。

为了描述方便，且便于理解，以下所提到的货叉状态均指货叉7的横向部分71，即用于支承货物重量的横向部分。

如图4所示，电动叉车的货叉自动调平装置，包括与调平油缸连通的油路阀门组4、与调平油缸连通的油泵电机5、用于测量货叉倾斜度的水平测量模块1和中央处理器3，中央处理器3读取水平测量模块1检测到的货叉倾斜值进行处理并发送信号控制油路阀门组4进行油路切换和油泵电机5的启闭，中央处理器3通过控制油路阀门组4进行油路切换和油泵电机的启闭来控制调平油缸的伸缩量，从而达到货叉倾斜度的调整，所述的调平油缸的伸缩量与货叉倾斜度正相关。

将调平油缸的伸缩值和与其对应的货叉倾斜值，以电子数据表格的形式提前储存在中央处理器中，在中央处理器进行数据处理时，可随时调取该数据表格。随着叉车工作时间的增加，门架及货叉形变等因素，货叉的实际倾斜值与原始设定的倾斜值偏差时，可以通过定期检测、微调等方式进行调整。

油路阀门组4的切换用于控制电动叉车整个油路的回路，使主油路此时只和调平油缸相联通。联通之后，调整油路的方向、油泵电机5的启闭，就可以控制调平油缸的伸缩量，从而控制货叉处于上倾或下倾或调平状态；油泵电机5用于控制调平油缸的油量进出总量，从而来控制货叉的倾斜幅度。由于货叉的倾斜调整行程相对比较小，货叉的调平速度相对不是很关键，油泵电机可以控制调平油缸的油量进出速度来控制货叉的调平速度。

中央处理器3对货叉倾斜值与货叉目标值进行比较，中央处理器3根据比较后结果来控制油路阀门组4将油路切换至货叉上倾动作的状态或是货叉下倾动作的状态。若货叉在初始状态处于上倾状态，目标状态为水平状态，中央处理器控制油路阀门组将油路切换至货叉下倾动作的状态；为油泵电机的运行做好准备；若货叉在初始状态处于水平状态，目前状态为上倾状态，中央处理器控制油路阀门组将油路切换至货叉上倾动作的状态，为油泵电机的运行做好准备。

所述的水平测量模块1为角位编码器，所述的角位编码器的读取值与调平油缸的伸缩量一一对应。货叉倾斜移动，角位编码器就会对应地发出脉冲，通过对脉冲数量的计算，最后得出调平油缸的伸缩量，调平油缸的伸缩量与货叉的倾斜度也为一一对应关系。

人机界面接口2与所述的中央处理器3连接。所述的人机界面接口2为调平按钮。

或者人机界面接口为触摸屏。作业人员要调平操作时，按下人机界面接口上的控制按钮，中央处理器根据收到的指令进行处理并控制油路阀门组和油泵电机的运行。

如图5和图6所示，电动叉车的货叉自动调平方法，其特征在于包括如下步骤：

1)中央处理器3实时采集水平测量模块1测得的货叉倾斜值；

2)根据当前水平测量模块1测得的货叉倾斜值，中央处理器3判断货叉处于上倾还是下倾状态，若货叉处于上倾状态，中央处理器3控制油路阀门组4使油路调整为货叉下倾动作的状态；若货叉处于下倾状态，中央处理器3控制油路阀门组4使油路调整为货叉上倾动作的状态；

3)中央处理器3启动油泵电机5，油泵电机5控制调平油缸的伸缩量，并且中央处理器3实时监测货叉倾斜值，直到货叉处于水平状态，中央处理器3停止油泵电机5；

4)中央处理器控制油路阀门组恢复至默认回路状态。

如图7所示，实施例一：货叉将货物置放到货架上后，货叉当前状态为下倾10°，用户输入指令进行调平；然后货叉从托盘中水平移出，完成放货过程。

具体步骤1)操作工按下自动调平按钮；

2)中央处理器3控制油路阀门组4使油路调整为货叉上倾动作的状态；

3)中央处理器3启动油泵电机5，同时实时检测水平测量模块1测得的货叉倾斜值；直到货叉处于水平状态；

4)中央处理器3停止油泵电机，并且控制油路阀门组4使油路恢复到初始状态。

如图8所示，实施例二：货叉当前状态为上倾5°，用户输入指令进行调平；以完成货叉对货物的装卸操作。

具体步骤1)操作工按下自动调平按钮2；

2)中央处理器3控制油路阀门组4使油路调整为货叉下倾动作的状态；

3)中央处理器3启动油泵电机5，同时实时检测水平测量模块1测得的货叉倾斜值；直到货叉处于水平状态；

4)中央处理器3停止油泵电机5，并且控制油路阀门组4使油路恢复到初始状态。

以上对本发明所提供的电动叉车的货叉调平装置及货叉调平方法进行了详细介绍，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及核心思想。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。