一種叉車(chē)偏載檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)運(yùn)輸車(chē)輛技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是涉及車(chē)輛檢測(cè)技術(shù)，更具體地 說(shuō)，是涉及叉車(chē)偏載檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 叉車(chē)作為工業(yè)運(yùn)輸車(chē)輛，是指對(duì)成件貨物進(jìn)行裝卸、堆垛和短距離運(yùn)輸作業(yè)的各 種輪式車(chē)輛。
[0003] 叉車(chē)在裝載貨物時(shí)，如果貨物出現(xiàn)偏載，在裝卸及運(yùn)輸時(shí)貨物容易錯(cuò)位滑落，造成 貨物損壞及安全事故，嚴(yán)重的可能會(huì)造成人身傷亡。
[0004] 當(dāng)貨物存放在貨叉的高處或者要裝載的貨物沒(méi)有規(guī)則的形狀時(shí)，人的肉眼很難判 斷出貨物是否偏載及偏載程度，為安全埋下了隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)叉車(chē)負(fù)載偏載的及時(shí)、準(zhǔn)確自 動(dòng)檢測(cè)。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：
[0007] 一種叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，所述方法包括下述步驟：
[0008] 步驟a、獲取設(shè)置在叉車(chē)門(mén)架左側(cè)的第一載荷傳感器的第一檢測(cè)值L和設(shè)置在門(mén) 架右側(cè)的第二載荷傳感器的第二檢測(cè)值R ;
[0009] 步驟b、根據(jù)公式L' = L-Lc^P R' = R-Rci分別計(jì)算第一載荷傳感器的標(biāo)定值L'和 第二載荷傳感器的標(biāo)定值R' ；
[0010] 步驟C、根據(jù)公式X1= L' +R'和X 2= L' -R'分別計(jì)算第一變量X i和第二變量X 2;
[0011] 步驟d、根據(jù)下述公式計(jì)算與第一檢測(cè)值L和第二檢測(cè)值R對(duì)應(yīng)的偏載距離P :P = A(T) (X2+b)+f2(T)，T = A+B*X1;
[0012] 步驟e、根據(jù)偏載距離P判定叉車(chē)的偏載狀況；
[0013] 其中，Ltl和R^分別為叉車(chē)空載時(shí)第一載荷傳感器的初始標(biāo)定值和第二載荷傳感器 的初始標(biāo)定值，T為負(fù)載的載荷力矩，A、B、b為確定的常數(shù)，(T)、f2 (T)為確定的函數(shù)。
[0014] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，所述常數(shù)A和B采用下述方法確定：
[0015] 步驟Π :在叉車(chē)的貨叉上放置重心及載荷力矩T已知的已知負(fù)載；
[0016] 步驟f2 :改變已知負(fù)載的重心與叉車(chē)兩個(gè)貨叉的中心的偏載距離P，獲取在同載 荷力矩T、不同偏載距離P時(shí)所述第一載荷傳感器的第一檢測(cè)值L和所述第二載荷傳感器 的第二檢測(cè)值R，根據(jù)所述公式L' = L-U、R' = R-RjP X 1= L' +R'計(jì)算不同的偏載距離P 時(shí)已知負(fù)載對(duì)應(yīng)的第一變量X1，并計(jì)算同載荷力矩T下已知負(fù)載對(duì)應(yīng)的所有第一變量的平 均值叉,，建立載荷力矩T與所對(duì)應(yīng)的所有第一變量的平均值I1之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0017] 步驟f3 :改變已知負(fù)載的載荷力矩T，重復(fù)步驟f2,計(jì)算不同載荷力矩T下已知負(fù) 載對(duì)應(yīng)的所有第一變量的平均值叉i，并建立載荷力矩T與所對(duì)應(yīng)的所有第一變量的平均值 J1之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0018] 步驟f4 :采用線性關(guān)系式Γ = J + β * Zl表示載荷力矩T與所對(duì)應(yīng)的所有第一變量 的平均值Z1之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用最小二乘參數(shù)估計(jì)法確定A和Β。
[0019] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，在所述步驟f3中，通過(guò)改變負(fù)載重量和/或負(fù)載 重心與叉車(chē)門(mén)架的距離來(lái)改變已知負(fù)載的載荷力矩T。
[0020] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，所述函數(shù)(T)和f2 (T)采用下述方法確定：
[0021] 步驟gl :在叉車(chē)的貨叉上放置重心及載荷力矩T已知的已知負(fù)載；
[0022] 步驟g2:改變已知負(fù)載的重心與叉車(chē)兩個(gè)貨叉的中心的偏載距離P，獲取在同載 荷力矩T、不同偏載距離P時(shí)所述第一載荷傳感器的第一檢測(cè)值L和所述第二載荷傳感器的 第二檢測(cè)值R，根據(jù)所述公式L' =L-U、R' =R-RdPX2=L'-R'計(jì)算同載荷力矩T下、不 同的偏載距離P所對(duì)應(yīng)的第二變量X2;
[0023] 步驟g3 :采用線性關(guān)系式P = k(X2+b)+C表示偏載距離P與所對(duì)應(yīng)的第二變量X2之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用最小二乘參數(shù)估計(jì)法確定與載荷力矩T對(duì)應(yīng)的參數(shù)k、C ;
[0024] 步驟g4 :改變已知負(fù)載的載荷力矩T，重復(fù)步驟g2和g3,獲得多組載荷力矩與參 數(shù)k、C的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0025] 步驟g5 :采用S函數(shù)進(jìn)行曲線擬合，獲得參數(shù)k與載荷力矩T的函數(shù)k = fjT)和 參數(shù)C與載荷力矩T的函數(shù)C = f2 (T)。
[0026] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，所述常數(shù)b為叉車(chē)上的負(fù)載未偏載時(shí)所述第一載 荷傳感器的第一檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值與所述第二載荷傳感器的第二檢測(cè)值對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值 的差值。
[0027] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，在所述步驟e判定叉車(chē)的偏載狀況后，將所述偏 載狀況顯示在叉車(chē)的顯示屏上。
[0028] 如上所述的叉車(chē)偏載檢測(cè)方法，在所述步驟e判定叉車(chē)的偏載狀況達(dá)到報(bào)警狀況 時(shí)，發(fā)出聲或/和光報(bào)警信號(hào)。
[0029] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：通過(guò)在叉車(chē)門(mén)架上設(shè)置兩個(gè)載荷 傳感器，利用特定的處理方法對(duì)載荷傳感器的檢測(cè)值進(jìn)行處理，得到叉車(chē)負(fù)載的偏載情況， 從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)叉車(chē)負(fù)載偏載的自動(dòng)檢測(cè)，且檢測(cè)方法及時(shí)、準(zhǔn)確，使得相關(guān)人員能夠根據(jù)檢 測(cè)結(jié)果直觀、準(zhǔn)確地了解負(fù)載是否發(fā)生偏載，提高了叉車(chē)運(yùn)輸貨物的安全性。
[0030] 結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】后，本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清 楚。
【附圖說(shuō)明】
[0031] 圖1是本發(fā)明叉車(chē)偏載檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例， 對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0033] 首先，簡(jiǎn)要說(shuō)明本發(fā)明的檢測(cè)結(jié)構(gòu)和原理：
[0034] 本發(fā)明的叉車(chē)包括有門(mén)架、左右兩個(gè)貨叉、動(dòng)力操作單元及車(chē)輛主控單元，在門(mén)架 的左、右兩側(cè)上分別設(shè)置第一載荷傳感器和第二載荷傳感器。對(duì)于第一載荷傳感器和第二 載荷傳感器與數(shù)據(jù)采集板電連接，數(shù)據(jù)采集板接收兩個(gè)載荷傳感器輸出的模擬信號(hào)，進(jìn)行 濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理后，將數(shù)字信號(hào)傳輸至車(chē)輛主控單元。車(chē)輛主控單元對(duì)接收的 數(shù)字信號(hào)采用特定的處理方法（具體參見(jiàn)圖1實(shí)施例的描述），將得到叉車(chē)上的負(fù)載是否偏 載以及偏載時(shí)的偏載方向、偏載程度等偏載狀況。其中，載荷傳感器優(yōu)選采用應(yīng)變式載荷傳 感器來(lái)實(shí)現(xiàn)。以采用應(yīng)變載荷傳感器來(lái)說(shuō)，當(dāng)叉車(chē)貨叉上裝載一定重量的負(fù)載時(shí)，負(fù)載對(duì)叉 車(chē)門(mén)架產(chǎn)生力矩使得門(mén)架產(chǎn)生微小形變，第一載荷傳感器和第二載荷傳感器能夠檢測(cè)并輸 出與力矩對(duì)應(yīng)的應(yīng)變信號(hào)。相同重力的負(fù)載、在其重心與兩個(gè)貨叉中心間的偏載距離不同 時(shí)，產(chǎn)生的力矩不同，載荷傳感器會(huì)輸出不同的應(yīng)變信號(hào)。因此，通過(guò)建立載荷傳感器的檢 測(cè)值與偏載距離之間的關(guān)系，即可根據(jù)載荷傳感器的實(shí)時(shí)檢測(cè)值及該對(duì)應(yīng)關(guān)系得到當(dāng)前偏 載距離。
[0035] 請(qǐng)參見(jiàn)圖1，該圖所示為本發(fā)明叉車(chē)偏載檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0036] 如圖1所示，該實(shí)施例實(shí)現(xiàn)叉車(chē)偏載檢測(cè)的方法包括下述各步驟：
[0037] 步驟11 :獲取左、右兩個(gè)載荷傳感器的檢測(cè)值。
[0038] 如上所描述，左、右兩個(gè)載荷傳感器是指設(shè)置在叉車(chē)門(mén)架左側(cè)的第一載荷傳感器 和設(shè)置在門(mén)架右側(cè)的第二載荷傳感器，載荷傳感器的檢測(cè)值是指經(jīng)濾波、放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等 處理后的值。將第一載荷傳感器的檢測(cè)值記為第一檢測(cè)值L，將第二載荷傳感器的檢測(cè)值記 為第二檢測(cè)值R。
[0039] 步驟12 :根據(jù)檢測(cè)值計(jì)算對(duì)應(yīng)的標(biāo)定值。
[0040] 步驟11獲取到第一檢測(cè)值L和第二檢測(cè)值R之后，根據(jù)公式L' = L-Ltl和R' = R-Rtl分別計(jì)算第一載荷傳感器的標(biāo)定值L'和第二載荷傳感器的標(biāo)定值R'。
[0041] 其中，Ltl和RC1分別為叉車(chē)空載時(shí)第一載荷傳感器的初始標(biāo)定值和第二載荷傳感器 的初始標(biāo)定值。具體來(lái)說(shuō)，在叉車(chē)空載時(shí)，由于貨叉自身的重量，第一載荷傳感器和第二載 荷傳感器都會(huì)有檢測(cè)值，該檢測(cè)值記為相應(yīng)載荷傳感器的初始標(biāo)定值。對(duì)于同一叉車(chē)，兩個(gè) 載荷傳感器的初始標(biāo)定值是固定的。而且，每輛叉車(chē)的初始化標(biāo)定值在進(jìn)行叉車(chē)實(shí)際檢測(cè) 前已經(jīng)獲得并存儲(chǔ)起來(lái)。
[0042] 步驟13 :根據(jù)標(biāo)定值計(jì)算第一變量和第二變量。
[0043] 步驟12計(jì)算出第一載荷傳感器的標(biāo)定值L'和第二載荷傳感器的標(biāo)定值R'之后， 根據(jù)公式X1=L^和X2= L'-R'分別計(jì)算第一變量X1和第二變量X2。也即，第一變量 X1是兩個(gè)標(biāo)定值之和，第二變量是兩個(gè)標(biāo)定值之差。
[0044] 步驟14 :根據(jù)第一變量和第二變量計(jì)算偏載距離。
[0045] 具體來(lái)說(shuō)，是根據(jù)下述公式計(jì)算與第一檢測(cè)值L和第二檢測(cè)值R對(duì)應(yīng)的偏載距離 P ：P = fi (T) (X2+b) +f2 (T), T = A+B*X1；
[0046] 上式中，T為叉車(chē)上放置的負(fù)載的載荷力矩，A、B、b均為確定的常數(shù)，⑴、f2⑴ 為確定的函數(shù)。對(duì)于同一叉車(chē)，這些常數(shù)和函數(shù)是固定的。那么，根據(jù)上述公式即可計(jì)算出 與第一變量X1和第二變量X 2-一對(duì)應(yīng)的偏載距離P。又由于第一變量X :和第二變量X 2與 第一載荷傳感器的第一檢測(cè)值L和第二載荷傳感器的第二檢測(cè)值R -一對(duì)應(yīng)。因此，所計(jì) 算出的偏載距離P直接反映了叉車(chē)上當(dāng)前放置的負(fù)載的重心相對(duì)于叉車(chē)兩個(gè)貨叉的中心 的偏載距離，也即反映了當(dāng)前負(fù)載的偏載情況。Ajid1(T) &f2(T)的確定方法可以參考 后面的描述。
[0047] 步驟15 :根據(jù)偏載距離判定叉車(chē)的偏載狀況。
[0048] 在步驟14計(jì)算出當(dāng)前的偏載距離之后，根據(jù)預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)的偏載距離與偏 載狀況的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可獲知當(dāng)前計(jì)算出的偏載距離所反映的負(fù)載的偏載情況。譬如，P < -75,對(duì)應(yīng)的偏載狀況為負(fù)載左偏；-75 < P < -25,對(duì)應(yīng)的偏載狀況為負(fù)載微左偏；-25 < P < 25,表示負(fù)載在中間位置，未偏置；25 < P < 75。對(duì)應(yīng)的偏載狀況為負(fù)載微右偏；P > 75,對(duì)應(yīng)的偏載狀況為負(fù)載右偏。
[0049] 為方便工作人員及時(shí)、直觀地了解