一种三向属具智能调节控制方法及系统

技术领域

本发明涉及三向属具技术领域，具体涉及一种三向属具智能调节控制方法及系统。

背景技术

三向属具装载在叉车上，能够在三个方向上进行堆垛作业，叉车在无需转向的情况下，就能实现货物的搬运和堆垛。现有的三向属具在侧移方向上依靠物理装置进行限位，存在冲击大以及限位块易损坏的问题，甚至容易引发事故。同时存在侧移量小，导致属具与货物间隙小，影响操作效率，在高门架时，由于门架变形，属具容易与货物干涉，存在安全隐患。

在中国专利文献上公开的“一种叉车用三向堆垛机”，其公开号为CN216687363U，公开了一种叉车用三向堆垛机，包括安装罩，安装罩的端面连接有装配板，装配板上呈并排状连接有叉车臂，安装罩的两侧外壁均贯通设有转向口，安装罩内设有转向调节机构，转向调节机构包括设置在装配板背面的凹形座，凹形座内穿设有连接轴，连接轴的两端分别与安装罩的顶壁及底壁相连接；但是公开号为CN216687363U的中国专利仅仅涉及简单的结构，且并未涉及三向属具的控制方法。

发明内容

本发明解决了现有的三向属具在侧移方向上依靠物理装置进行限位导致存在安全隐患的问题，同时，解决了现有属具侧移量小，属具与货物间隙小，在高门架时，由于门架变形，容易与货物干涉的安全隐患问题。提出一种三向属具智能调节控制方法及系统，通过设置旋转角度传感器、侧移角度传感器以及限位开关，并通过控制器对属具的位置进行精确控制，同时保证属具的操作舒适性和安全性。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种三向属具智能调节控制方法，包括以下步骤：

S1，开机自检，根据旋转角度传感器确定属具旋转到底对应的电压范围，判断属具的旋转方向以及是否旋转到底；

S2，根据属具旋转的状态以及拇指开关的电压值，判断属具是移出还是移进，随后进行操作控制；

S3，在旋转以及侧移的过程中，根据旋转角度传感器以及侧移角度传感器对应的电压值来对旋转速度或者侧移速度进行到底降速。

本发明中，首先进行开机自检环节，开机自检环节能够确保在侧移时属具处于安全位置，防止驾驶员疏忽在侧移过程中出现事故，提高安全性；确定旋转角度传感器的电压范围以及属具旋转到底对应的电压范围，根据旋转角度传感器实时采集的电压值来判断属具的旋转方向以及是否旋转到底；随后根据拇指开关的电压范围并结合属具旋转的状态来判断属具是移进还是移出；最后，在旋转和侧移的过程中，均可采用比例缓冲原理，对旋转或者侧移速度进行降速缓冲，进一步提高操作舒适性和安全性。

作为优选，所述步骤S1包括以下步骤：

S11，根据属具旋转的角度以及属具上设置的旋转角度检测机构的旋转圈数，确定旋转角度传感器的电压变化范围；

S12，在对旋转角度传感器进行物理校准后，设定右旋转到底电压范围以及左旋转到底电压范围；

S13，根据右旋转到底电压范围以及左旋转到底电压范围，判断属具是否旋转到底，若没有旋转到底，则按仪表提示进行人工操作。

本发明中，通过实时采集的电压值是否落入电压范围，来判断属具状态为右旋转到底还是左旋转到底，随后根据接近开关是否触发，来核验属具是否侧移到底，若开关触发，则核验无误，若开关未触发，则需要进行人工侧移调整；当采集的电压值没有落入电压范围，则需要进行人工调整。

作为优选，所述步骤S2包括以下步骤：

S21，根据拇指开关的位置以及电压范围确定属具侧移的方向；

S22，根据属具侧移的方向并结合属具的旋转方向，判断属具是移出还是移进；

S23，属具移出时由侧移角度传感器控制减速和停止，属具移进时由侧移角度传感器控制减速，由接近开关控制停止。

本发明中，拇指开关正常处于中间位置，能够进行向前和向后操作，在中间位置时，其电压值同样为中间值，向前操作为左移，向后操作为右移；通过属具是左移或者右移以及属具的旋转状态，来判断属具是移出还是移进，最后在移出时，利用侧移角度传感器进行减速和限位控制，属具可以超出三向属具的总宽度，增加属具的侧移量；在移进时，由接近开关进行限位控制，没有超出三向属具的总宽度，保证了属具与货架的间隙，提高了安全性。

作为优选，所述步骤S3包括以下步骤：

S31，在属具旋转过程中，当旋转角度传感器的电压值超出设定的阈值范围之外时，对旋转速度进行按比例降速；

S32，在属具侧移过程中，当侧移角度传感器的电压值超出设定的阈值范围之外时，对侧移速度进行按比例降速。

本发明中，对属具进行旋转或者侧移的过程中，根据实际需求，进行速度缓冲，降低旋转或者侧移速度，提高属具操作的舒适性以及安全性。

作为优选，所述旋转角度传感器的电压变化范围为k1，k2，右旋转到底电压范围为k1，k1+a，左旋转到底电压范围为k2-a，k2。

本发明中，对于k1，需大于或者等于0，对于k2，需要大于k1即可，对于a，其值可根据实际需求进行调整设置。

作为优选，判断旋转角度传感器的电压范围是否在k1，k1+a内，若是，则确定为右旋转到底，若否，则未旋转到底，进行人工操作调整。

本发明中，对于左旋转到底的判断方法，与右旋转到底的判断相类似，若旋转角度传感器的电压范围落入在k2-a，k2的范围内，则确定属具左旋转到底。

作为优选，所述步骤S22具体包括：

当属具判断为右旋转到底后，属具侧移的方向若为左移，则属具为移进，属具侧移的方向若为右移，则属具为移出；

当属具判断为左旋转到底后，属具侧移的方向若为左移，则属具为移出，属具侧移的方向若为右移，则属具为移进。

本发明中，移出为将货物沿水平推出去的方向，移进为将货物沿水平推进来的方向，移出和移进跟属具的旋转位置相关，故根据属具的旋转方向以及属具具体侧移的方向，来确定属具是移出还是移进。

一种三向属具智能调节控制系统，适用上述的一种三向属具智能调节控制方法，包括设置在属具上的旋转检测机构和侧移检测机构，所述属具连接有侧移固定架，所述侧移固定架上设置有接近开关，所述旋转检测机构、侧移检测机构以及接近开关均连接有控制器，控制器对属具进行精确控制。

本发明中，根据旋转检测机构能够进行属具的旋转方向以及是否旋转到底的判断，根据侧移检测机构能够判断属具是移出还是移进，通过接近开关能够对属具移进进行精确控制，检测到接近开关后，停止电机动作，并且切断电源；上述的旋转检测机构、侧移检测机构以及接近开关均能够通过控制器来具体实现相应的控制功能。

作为优选，所述旋转检测机构包括第一检测板以及旋转角度传感器，所述第一检测板和旋转角度传感器之间设置有过渡件，所述第一检测板与过渡件之间设置有过渡板，所述过渡板上设置有第一橡胶塞，所述旋转角度传感器设置在第一固定板上，所述第一固定板连接属具。

本发明中，根据旋转检测机构中的旋转角度传感器的具体电压值来进行属具的旋转方向以及是否旋转到底的判断。

作为优选，所述侧移检测机构包括第二检测板以及侧移角度传感器，所述第二检测板和侧移角度传感器之间设置有检测过渡件，所述第二检测板与检测过渡件之间设置有第二橡胶塞，所述侧移角度传感器设置在第二固定板上，所述第二固定板连接属具。

本发明中，根据侧移检测机构的侧移角度传感器来控制属具移出是否停止。

本发明具有如下的有益效果：

本发明涉及的一种三向属具智能调节控制方法及系统，通过设置旋转角度传感器、侧移角度传感器以及限位开关，并通过控制器对属具的位置进行精确控制，同时保证属具的操作舒适性和安全性。

附图说明

图1是本发明一种三向属具智能调节控制系统所涉及的三向属具结构示意图；

图2是本发明一种三向属具智能调节控制系统所涉及的侧移检测机构结构示意图；

图3是本发明一种三向属具智能调节控制系统所涉及的旋转检测机构结构示意图；

图4是本发明一种三向属具智能调节控制系统所涉及的接近开关结构示意图；

图5是本发明一种三向属具智能调节控制方法具体实施例的开机检测流程图；

图6是本发明一种三向属具智能调节控制方法具体实施例的操作控制流程图；

图7是本发明一种三向属具智能调节控制系统所涉及的旋转检测机构另一个视角的结构示意图；

其中，1、旋转检测机构 2、侧移检测机构 3、侧移固定架 4、接近开关 5、滚轮

1-1、第一检测板 1-2、过渡件 1-3、旋转角度传感器 1-4、第一固定板 1-5、过渡板 1-6、第一橡胶塞

2-1、第二检测板 2-2、检测过渡件 2-3、侧移角度传感器 2-4、第二固定板 2-5、第二橡胶塞

4-1、第一接近开关 4-2、第二接近开关。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

本实施例提出一种三向属具智能调节控制系统，具体的，参考图1至图4，包括有如下的部件。

参考图1，其为三向属具结构示意图，本发明的三向属具主要包括能够进行侧移和旋转的属具以及侧移固定架3，本发明的属具能够在侧移固定架3上进行横向的移动以及旋转，在属具上分别设置有旋转检测机构1以及侧移检测机构2，在侧移固定架3上设置有接近开关4，同时，旋转检测机构1、侧移检测机构2以及接近开关4均与控制器图中未示出连接，控制器能够对属具进行精确控制；对于控制器的位置，在此不作限定；更为具体的，接近开关4包括有第一接近开关4-1和第二接近开关4-2，第一接近开关4-1和第二接近开关4-2分贝设置在侧移固定架3的两端，用于检测在移进状态时属具不会超出三向属具的总宽度。

具体的，参考图3，旋转检测机构1包括第一检测板1-1以及旋转角度传感器1-3，第一检测板1-1和旋转角度传感器1-3之间设置有过渡件1-2，第一检测板1-1与过渡件1-2之间设置有过渡板1-5，过渡板1-5上设置有第一橡胶塞1-6，旋转角度传感器1-3设置在第一固定板1-4上，第一固定板1-4连接属具。本实施例中，根据旋转检测机构1中的旋转角度传感器1-3的具体电压值来进行属具的旋转方向以及是否旋转到底的判断；参考图7，在过渡板1-5的横截面上设置有若干个孔，更容易实现机械对中，减小装配误差对机械对中的影响，在过渡板1-5上设置第一橡胶塞1-6，以消除间隙对精度的影响，还能起到缓冲作用，避免机械导致电气元件易损坏的问题。。

更为具体的，参考图2，侧移检测机构2包括第二检测板2-1以及侧移角度传感器2-3，第二检测板2-1和侧移角度传感器2-3之间设置有检测过渡件2-2，第二检测板2-1与检测过渡件2-2之间设置有第二橡胶塞2-5，侧移角度传感器2-3设置在第二固定板2-4上，第二固定板2-4连接属具。本实施例中，根据侧移检测机构2的侧移角度传感器2-3来控制属具移出是否停止；第二橡胶塞2-5能够消除间隙对精度的影响，还能起到缓冲作用，避免机械导致电气元件易损坏的问题。

本实施例中，根据旋转检测机构1能够进行属具的旋转方向以及是否旋转到底的判断，根据侧移检测机构2能够判断属具是移出还是移进，通过接近开关4能够对属具移进进行精确控制，检测到接近开关后，停止电机动作，并且切断电源；上述的旋转检测机构1、侧移检测机构2以及接近开关4均能够通过控制器来具体实现相应的控制功能。

本实施例还提出一种三向属具智能调节控制方法，使用上述的一种三向属具智能调节控制系统，主要包括有如下的若干个步骤。

步骤S1，开机自检，根据旋转角度传感器确定属具旋转到底对应的电压范围，判断属具的旋转方向以及是否旋转到底；具体的，该步骤主要包括有如下的子步骤。

步骤S11，根据属具旋转的角度以及属具上设置的旋转角度检测机构的旋转圈数，确定旋转角度传感器的电压变化范围；如图1所示，属具位于侧移固定架的最右端，此时为右旋转到底的状态，此时的右旋转到底的状态以及左旋转到底的状态（与右旋转到底的状态对称）均为安全状态位置。

在本实施例中，属具旋转180度，则旋转检测机构旋转1圈。其上的旋转角度传感器的电压变化范围为0-5V。

步骤S12，在对旋转角度传感器进行物理校准后，设定右旋转到底电压范围以及左旋转到底电压范围；更为具体的，旋转角度传感器的电压变化范围为（k1，k2），右旋转到底电压范围为（k1，k1+a），左旋转到底电压范围为（k2-a，k2）。

在本实施例中，k1为0，k2为5，a为0.5，即右旋转到底电压范围为（0,0.5），左旋转到底电压范围为（4.5，5），在图1和图2中，属具的位置即满足电压范围为（0,0.5），此外，还能够根据实际需求的变换为a进行调整变动。

步骤S13，根据右旋转到底电压范围以及左旋转到底电压范围，判断属具是否旋转到底，若没有旋转到底，则按仪表提示进行人工操作；具体的，根据步骤S12的电压范围以及实时得到的电压值，来判断属具是处于右旋转到底还是左旋转到底；此外，在实时未检测到电压值时，则会进行报警操作，并在相应的仪表上显示故障代码，根据故障代码进行相应的故障处理。

具体的，通过实时采集的电压值是否落入电压范围，来判断属具状态为右旋转到底还是左旋转到底，随后根据接近开关是否触发，来核验属具是否侧移到底，若开关触发，则核验无误，若开关未触发，则需要进行人工侧移调整；当采集的电压值没有落入电压范围，则需要进行人工调整。

判断旋转角度传感器的电压范围是否在（k1，k1+a）内，若是，则确定为右旋转到底，若否，则未又旋转到底，进行人工操作调整。具体的，对于左旋转到底的判断方法，与右旋转到底的判断相类似，若旋转角度传感器的电压范围落入在k2-a，k2的范围内，则确定属具左旋转到底。

在本实施例中，参考图5，提供了一种实施方式，在开机上电之后，通过采集得到的旋转角度传感器的电压值来进行分类判断，电压值若在0至0.5v之间，则提示将属具右旋转到底，直至电压位于0-0.1v，则取消提示；电压值若在4.5v至5v之间，则提示将属具左旋转到底，直至电压位于4.9-5v，则取消提示；进一步明确电压值的精确范围，若电压值在0至0.05v之间，则进行核验，若接近开关触发，则完成自检过程，核验无误；若接近开关不触发，则根据相应的提示进行人工侧移调整；电压值在4.5v至5v之间的判断与上述电压值在0至0.5v之间的判断类似，在此不再赘述。

步骤S2，根据属具旋转的状态以及拇指开关的电压值，判断属具是移出还是移进，随后进行操作控制；对于该步骤，主要包括有如下的子步骤。

步骤S21，根据拇指开关的位置以及电压范围确定属具侧移的方向；具体的，拇指开关正常位于中间位置，可向前和向后操作，在中间位置时，电压值也为中间值；本实施例中，向前操作时的电压范围为0至2.5V，向后操作时的电压范围为2.5至5V，向前操作为左移，右后操作为右移。

步骤S22，根据属具侧移的方向并结合属具的旋转方向，判断属具是移出还是移进；具体的，包括以下具体的步骤。

当属具判断为右旋转到底后，属具侧移的方向若为左移，则属具为移进，该状态即对应图1；属具侧移的方向若为右移，则属具为移出；

当属具判断为左旋转到底后，属具侧移的方向若为左移，则属具为移出，属具侧移的方向若为右移，则属具为移进。

本实施例中，移出为将货物沿水平推出去的方向，移进为将货物沿水平推进来的方向，移出和移进跟属具的旋转位置相关，故根据属具的旋转方向以及属具具体侧移的方向，来确定属具是移出还是移进。

步骤S23，属具移出时由侧移角度传感器控制停止，属具移进时由侧移角度传感器控制减速，由接近开关控制停止；本实施例中，在移出时，侧移角度传感器检测到的电压值若小于预设值，则侧移停止；该预设值可根据实际需求进行调整；在移进时，检测接近开关是否触发，若触发，则控制属具停止移动，若未触发，则继续移动；对于本实施例的具体判断过程，可参考图6。

步骤S3，在旋转以及侧移的过程中，根据旋转角度传感器以及侧移角度传感器对应的电压值来对旋转速度或者侧移速度进行到底降速；具体的，该步骤包括有如下的子步骤。

步骤S31，在属具旋转过程中，当旋转角度传感器的电压值超出设定的阈值范围之外时，对旋转速度进行按比例降速；具体的，当进行左转时，检测得到电压值大于设定阈值时，进行降速；在进行右转时，检测得到的电压值小于设定阈值时，进行降速。

步骤S32，在属具侧移过程中，当侧移角度传感器的电压值超出设定的阈值范围之外时，对侧移速度进行按比例降速。具体的，对于左移和右移的具体降速方式，与上述属具旋转过程的降速方式类似，在此不再赘述。

本实施例中，首先进行开机自检环节，开机自检环节能够确保在侧移时属具处于安全位置，防止驾驶员疏忽在侧移过程中出现事故，提高安全性；确定旋转角度传感器的电压范围以及属具旋转到底对应的电压范围，根据旋转角度传感器实时采集的电压值来判断属具的旋转方向以及是否旋转到底；随后根据拇指开关的电压范围并结合属具旋转的状态来判断属具是移进还是移出；最后，在旋转和侧移的过程中，均可采用比例缓冲原理，对旋转或者侧移速度进行降速缓冲，进一步提高操作舒适性和安全性。

实施例2

在实施例1的基础上，将属具的主滚轮更换为小尺寸架宽型的滚轮5，具体可参考图1，同时，将滚轮距减小，保证属具在移出最外侧时，滚轮5不会移出导轨，保证受力安全。