一种高空作业车幅度控制装置及方法与流程

    专利2026-01-02  9


    本发明涉及高空作业车领域,具体涉及一种高空作业车幅度控制装置及方法。


    背景技术:

    1、目前解决高空作业车幅度控制问题,一般采用长度传感器测量工作臂的伸长量,角度传感器测量工作臂角度,结合水平支腿的伸长量来实现工作臂限幅、防自损、自动收车等一系列的智能功能。

    2、上述的长度传感器和角度传感器目前有两种形式:一种是将长度传感器和角度传感器集成在一起的安装在一级工作臂尾端侧面,长度传感器的拉绳固定在二级工作臂尾端,拉绳随着工作臂的伸出逐渐伸长,通过检测二级工作臂的伸长量来计算整个工作臂的长度,角度传感器随着工作臂的角度变化检测工作臂角度;还有一种长度传感器和角度传感器独立的分别安装在工作臂末端和侧方,传感器的测量方式与第一种一致;但无论那种形式该检测方式均属于间接检测。

    3、由于传感器外置,长度传感器的拉绳在运动过程中存在被拉断,或者挤断的事情;角度传感器无论是放置在工作臂内部还是外部,也存在意外损坏的事情;另外由于长度和角度传感器是外置,在使用过程中操作人员为了取消幅度控制会将长度或者角度传感器的检测部分进行虚假检测从而将检测功能屏蔽掉,使得作业车存在安全隐患;由于长度传感器的结构特点,长度传感器拉绳不仅自身存在弹性形变、并且回收过程中存在乱线和线径差的问题,使得长度传感器测量的范围越大误差也就会越大,并且需要定期校准。


    技术实现思路

    1、针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种高空作业车幅度控制装置及方法,其将磁致传感器检测方式引入高空作业车的幅度控制,通过检测安装于变幅与伸缩油缸内部的传感器直接测量油缸的变化,从而计算出作业车当前的作业幅度,打破了之前传统上使用的长、角传感器实现高空作业车限幅功能,使得高空作业车角度与长度检测更为直接,准确,控制精度更高,更智能。

    2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

    3、本发明提供一种高空作业车幅度控制装置,包括内置于变幅油缸用于实时测量其油缸长度变化的第一磁致传感器和内置于伸缩油缸用于实时测量其油缸长度变化的第二磁致传感器;所述变幅油缸的缸筒底部铰接在转台上,变幅油缸的伸出端铰接在工作臂下部;所述伸缩油缸的缸筒底部铰接于工作臂的臂尾,伸缩油缸的伸出端铰接于工作臂臂头;所述转台与工作臂为轴铰接,所述第一磁致传感器、第二磁致传感器电性连接车载控制器。

    4、优选的,所述第一磁致传感器及第二磁致传感器能够替换换成油缸外置的安装方式进而实现其功能。

    5、优选的,所述第一磁致传感器、第二磁致传感器的信号线穿过油缸尾部后与控制器电性连接,所述控制器安装于转台的侧面。

    6、本发明还提供一种高空作业车幅度控制装置的使用方法,包括如下步骤:

    7、工作臂在伸缩油缸推拉下进行伸缩运动时,伸缩油缸内置的第二磁致传感器就会随着油缸的伸缩实时测量出油缸长度的变化从而得出工作臂的当前长度,并将数据传输给控制器;

    8、当工作臂在变幅油缸推拉下进行变幅运动时,变幅油缸内置的第一磁致传感器就会随着油缸的伸缩实时测量出油缸长度的变化从而得出工作臂的当前的角度值,并将该数据传输给控制器;

    9、控制器结合工作臂当前的角度和长度通过运算得出工作臂的实时作业幅度,对工作臂进行安全保护或者工作限制。

    10、运算得出工作臂的实时作业幅度的方法为:

    11、初始时,工作臂与转台铰接点a,变幅油缸与转台铰接点b,变幅油缸与工作臂铰接点c,三者构成一个三角形为△abc;

    12、在△abc中,边长ac与ab为定长,ac长度设为b,ab长度设为c,bc初始长度设为a,∠cab初始值为α;边长bc的长度随着变幅油缸的伸长与缩短进行变化;边ab与竖直方向形成的夹角∠β为定值;

    13、当变幅油缸伸长量为a′时,此时bc的长度变成了a+a′;此时∠cab变成∠α′,

    14、由三角函数可知:

    15、cos∠α′=[b2+c2-(a+a′)2]/2bc

    16、由此可得出∠α′的角度;

    17、设此时工作臂的长处为初始值l+伸长值l′;

    18、则此时的工作臂作业幅度为:l+l′=sin∠(α′+β);从而实现作业车的幅度控制。

    19、本发明的有益效果在于:本发明的检测方式直接检测油缸长度的变化量,磁致传感器内置于油缸内,不存在外部损坏、破坏测量数据和人为拆除的风险;外部震动对数据的影响更是极其微小;磁致传感器检测精度更高,属于微米级,相比较长度传感器的毫米级直接提高了一个数量级;使得高空作业车角度与长度检测更为直接,准确,控制精度更高,更智能。



    技术特征:

    1.一种高空作业车幅度控制装置,其特征在于,包括内置于变幅油缸(3)用于实时测量其油缸长度变化的第一磁致传感器(2)和内置于伸缩油缸(7)用于实时测量其油缸长度变化的第二磁致传感器(6);所述变幅油缸(3)的缸筒底部铰接在转台(4)上,变幅油缸(3)的伸出端铰接在工作臂(5)下部;所述伸缩油缸(7)的缸筒底部铰接于工作臂(5)的臂尾,伸缩油缸(7)的伸出端铰接于工作臂(5)臂头;所述转台(4)与工作臂(5)为轴铰接,所述第一磁致传感器(2)、第二磁致传感器(6)电性连接车载控制器(1)。

    2.如权利要求1所述的一种高空作业车幅度控制装置,其特征在于,所述第一磁致传感器(2)及第二磁致传感器(6)能够替换换成油缸外置的安装方式进而实现其功能。

    3.如权利要求1所述的一种高空作业车幅度控制装置,其特征在于,所述第一磁致传感器(2)、第二磁致传感器(6)的信号线穿过油缸尾部后与控制器(1)电性连接,所述控制器(1)安装于转台(4)的侧面。

    4.一种如权利要求1所述的高空作业车幅度控制装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:

    5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,运算得出工作臂(5)的实时作业幅度的方法为:


    技术总结
    本发明公开了一种高空作业车幅度控制装置及方法,装置包括内置于变幅油缸用于测量其油缸长度的第一磁致传感器和内置于伸缩油缸用于测量其油缸长度的第二磁致传感器;变幅油缸的底部铰接在转台上,变幅油缸的伸出端铰接在工作臂下部;伸缩油缸的缸筒底部铰接于工作臂臂尾,伸缩油缸的伸出端铰接于工作臂臂头;转台与工作臂为轴铰接,第一磁致传感器、第二磁致传感器电性连接车载控制器;磁致传感器内置于油缸内,不存在外部损坏、破坏测量数据和人为拆除的风险;外部震动对数据的影响更是极其微小;磁致传感器检测精度属于微米级,相比较长度传感器的毫米级提高了一个数量级;使得高空作业车角度与长度检测更直接准确,控制精度更高更智能。

    技术研发人员:闫晓玲,张建朋,李会阳
    受保护的技术使用者:徐州海伦哲专用车辆股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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