用于使自行式操作机器稳定的系统的制作方法

本发明涉及用于使自行式操作机器(具体地，伸缩臂叉装机或“伸缩臂叉车”)稳定的系统。

背景技术：

存在由在车轮上配备有活动框架的车辆组成的现有技术的伸缩臂叉装机，该伸缩臂叉装机包括安装在框架上的平台，其进而安装驾驶室和可伸缩地延伸的操作臂。

在臂的远端处存在用于提升或移动负载的设备，诸如，叉架、保持架、横向转移单元、起重机等。

为了以很高的高度且以很大“范围”提升和移动负载，必须使车辆稳定，以使车轮在地面以上升高。

存在用于由两个稳定单元组成的所谓的“剪式升降机”类型的伸缩臂叉装机的现有技术的稳定器，稳定单元设置在车辆的前部和后部并且安装在车辆的接近车轮的框架上。

每个稳定单元包括通常具有单个滑动构件的可旋转且可伸缩地延伸的一对臂，这些臂具有设计成借助于支撑支脚搁置在地面上的相应的远端以及铰接至支撑框架的近端。

实际上，稳定臂被定位成相对于彼此交叉，并且在提升期间，像一把剪刀一样移动。

一旦用于移动负载的操作已经完成，则稳定器移动至非操作构造，在该非操作构造中，稳定器具有最小总尺寸，因此降低机器直到将车轮搁置在地面上。

通过进行以下说明的顺序的步骤来执行已知稳定器返回至非操作构造。

臂的滑动构件部分收回到相应的第一区段中直到车轮搁置在地面上。

在这个步骤期间，滑动构件从相对的第一区段或“套管”突出并且因此仍然被部分取出。

此时，臂以水平的、彼此平行的方式向上旋转；滑动构件只有在臂达到水平位置之后被完全收回，以结束恢复操作并且使操作员能够开始车辆行驶。

尽管现有技术的解决方案允许稳定器的正确恢复，但是该行业在一段时间感觉需要加速这个操作以允许操作机器的更大使用效率，因为它们是众所周知地非常昂贵和笨重的，因此表示有限资源。

技术实现要素：

在这方面，形成本发明的基础的技术目的是提出用于使自行式操作机器稳定的系统以及用于控制满足上述需求的稳定的方法。

通过根据一种用于控制自行式工作机器的剪式稳定器的方法并且通过一种用于控制自行式工作机器的剪式稳定器的方法实现特定目标。

在所述方法中，所述自行式工作机器诸如为伸缩臂叉装机等，所述剪式稳定器包括一对或多对能旋转的稳定伸缩臂，每个所述稳定伸缩臂包括第一区段和第二区段，所述第二区段相对于所述第一区段能延伸且能收回并且设置有用于与地面接触的支脚，其中，从所述剪式稳定器的工作构造开始，所述剪式稳定器借助于以下顺序的步骤进入搁置构造：使所述稳定伸缩臂向上旋转到第一部分升高位置；使所述第二区段收回到完全关闭位置；以及使所述稳定伸缩臂向上旋转到完全升高位置，其中，在所述工作构造中，所述自行式工作机器的车轮从地面升高，所述第二区段处于第一延伸位置并且所述支脚搁置在地面上。

在所述稳定系统中，所述自行式工作机器诸如为伸缩臂叉装机等，所述自行式工作机器包括剪式稳定器，所述剪式稳定器能够从工作构造行进至搁置构造，在所述工作构造中，所述剪式稳定器通过使所述自行式工作机器的车轮从地面升高而使所述自行式工作机器稳定，在所述搁置构造中，所述车轮降低至地面，所述剪式稳定器包括：一对或多对能旋转的稳定伸缩臂，每个所述稳定伸缩臂包括第一区段和第二区段，所述第二区段相对于所述第一区段能延伸且能收回并且设置有用于与地面接触的支脚；第一移动装置，能够使所述稳定伸缩臂在完全升高位置与下降工作位置之间旋转；第二移动装置，能够使所述第二区段在完全关闭位置与延伸位置之间移动；以及处理单元，被构造成用于控制所述第一移动装置和所述第二移动装置使得所述剪式稳定器执行以下收回顺序：使所述稳定伸缩臂向上旋转到第一部分升高位置；使所述第二区段收回到所述完全关闭位置；以及使所述稳定伸缩臂向上旋转到所述完全升高位置，使得所述剪式稳定器处于所述搁置构造。

附图说明

如附图所示，本发明的更多特征和优点在系统的优选且非排他的实施方式的非限制性描述中更加显而易见，在附图中：

图1是根据本发明的包括稳定系统的伸缩臂叉车的等角透视图；

图2至图6是示出了包括在提出的系统中的稳定器的收回顺序的不同步骤的图1的机器的前视图；

图7是根据本发明的包括设置在该系统中的两对稳定臂中的一个的稳定单元的前视图；以及

图8至图10是与根据本发明的连接至处理单元的检测装置有关的细节的等角透视图。

具体实施方式

参考附图，标号1整体上表示包括根据本发明的系统的车辆。

更具体地，如图1至图6所示，已经特别设想到所提出的系统在由诸如伸缩臂叉车或空中平台等的自行式操作机器组成的车辆1上实现，并且可为旋转式甚至固定式的。

根据本发明的系统包括稳定器10，该稳定器被设计成安装在车辆1上并且配备有多个稳定臂2。

优选地，根据本发明的设置在系统中的稳定器10为所谓的“剪式”或“x”类型，并且包括例如具有单个滑动构件的两对伸缩臂2，其位于车辆1的前部和后部且在车轮11附近。

更具体地，稳定器10包括固定至机器1的框架或者结合在机器1的框架中的支撑结构100，一对臂2以交叉构造单独铰接至该支撑结构，以便能够像一把剪刀一样以反向旋转方式移动。

更加详细地，连接至相同支撑结构100的两个臂2安装成一个在另一个前面，以便在通常竖直的平行平面中移动。

所提出的系统的稳定器10被设计成从操作构造行进至搁置构造，并且反之亦然，在操作构造中，稳定器使机器1稳定，以使车轮在地面以上升高，在搁置构造中，车轮11返回至地面。

实际上，稳定臂2可在升高位置与至少一个降低操作位置(图1和图2)移动，在升高位置中，稳定臂与地面相距一距离(参见图6)，并且具体地自由允许车辆1的行驶，并且在降低操作位置中，稳定臂搁置在地面上以开始稳定化。

实际上，一旦臂2搁置在地面上，则导致使车辆1稳定的升高步骤开始。

换言之，工作位置或用于搁置臂2的位置是开始提升推力的接触位置。

实际上，清楚地，一旦相应的支脚20搁置在地面上，则臂2不锁定在位而是明显地继续移动直到它们使车辆1升高并且达到期望的稳定条件。

通常，取决于操作车辆1的特定条件，具体参考机器1在地面上必须稳定的地面的类型，多个搁置位置和多个后续稳定构造是可能的。

实际上，取决于车辆1在地面上稳定的地面的斜度或形状，臂2可以以不同的倾斜度和长度搁置在地面上。

如附图所示，臂2包括第一区段21或“套管”，该第一区段是中空的并且在该第一区段中以滑动的方式容纳有第二区段22或“滑动构件”，该第二区段在远端处配备有支撑元件，即，上述支脚20。

实际上，每个区段21、22可包括中空的且具有四边形截面的直线梁。

在这种情况下，第二区段22的横梁能滑动地插入在第一区段21的横梁中，该第一区段将明显地具有较大截面。

本发明包括第一移动装置，该第一移动装置被设计成使臂2在完全升高位置与降低工作位置之间单独旋转。

优选地，第一移动装置包括用于每个臂2的液压气缸3。

更详细地，每个臂2的第一区段21通过第一铰接件43连接至支撑结构100；此外，在臂2围绕第一铰接件43的运动的端部，利用液压气缸3，液压气缸的推力用于在稳定步骤期间进行提升。

每个气缸3通过第二铰接件41连接至支撑结构100，并且通过第三铰接件42连接至相应臂2的第一区段21。

第一铰接件42和第三铰接件43被定位在套管21的长度的两个不同点中，优选地在上侧处，第一铰接件在更内部，即，更接近第一区段21的近端，并且第三铰接件在更外部，即，更接近远端。

实际上，液压气缸5利用推进作用致动以将臂2移动至地面并且使车辆1升高，然而当车辆1返回至搁置在车轮上并且臂2在搁置位置升高时液压气缸利用收回作用致动。

本发明包括第二移动装置，该第二移动装置例如包括液压气缸(未示出)，该第二移动装置被设计成使第二区段22在完全关闭位置与延伸位置之间单独移动。

实际上，为了将滑动构件22延伸至套管21的外部的目的，使用液压气缸，其插入滑动构件22与套管21之间并且在相对端处彼此连接。

如以下更详细描述的，根据本发明的系统包括处理单元，该处理单元被设计成调节稳定器10的运动。

一般而言，在本说明书中，为了清晰且完整地描述功能的目的，应注意的是处理单元被呈现为分成分开的功能模块。

实际上，处理单元可以包括单个电子设备，其也为这种类型的机器上普遍存在的类型，适当地被编程为执行描述的功能；各个模块可以对应于形成编程设备的部分的硬件单元和/或软件。

可替代地或此外，可以通过上述功能模块可以分布在其上的多个电子设备执行功能。

一般而言，处理单元可具有用于执行包含在存储模块中的指令的一个或多个微处理器，并且上述功能模块还可以基于它们所容纳在的网络的架构而分布在多个本地或远程计算器上。

根据本发明的重要方面，处理单元被构造为控制上述第一移动装置和第二移动装置使得稳定器10执行从机器被稳定的工作构造(参见图2)开始的以下收回顺序：

-使臂2向上旋转至第一部分升高位置(图4和图5中示出的)；

-将第二区段收回至完全关闭位置(图5)；以及

-使臂2再次向上旋转到完全升高位置(图6)，使得稳定器10处于搁置位置，参考上述。

更详细地，如图3所示，通过使臂2最初旋转直到低于第一位置的第二部分升高位置(其中，机器的车轮被搁置)而实现将臂2旋转至第一部分位置，并且然后继续旋转直到上述第一位置。

在第二部分升高位置中，支脚可以仍然与地面接触。

优选地，在完全升高位置中，臂2基本上是水平的并且彼此平行，然而在部分升高位置中它们是交叉的。

应注意，优选地，即使不排除臂2可以具有偏移运动的方案，这两对臂2也按照提供的上述顺序一起移动。

可以看出，本发明包括与现有技术的系统使用的明显不同的稳定器10的收回顺序。

实际上，虽然在现有技术系统中，第二区段在第一区段中的完全收回仅发生在臂2移动至水平位置之后，但本发明包括一种收回顺序：其中，当臂2仍然处于部分收回位置时，第二区段移动至其最小长度的位置，因此具有完全收回；只有在滑动构件被收回之后，臂2才完全向上旋转至最终搁置位置。

为此，在第一部分升高位置中，臂2仍然相对于水平参考平面交叉和倾斜，例如，该水平参考平面可以被认为是穿过安装在操作机器上的四个稳定臂的四个第一铰接件的平面。

更一般而言，在第一部分升高位置中，臂2以相对于理想平面p的不同于零度的角度a设置为一体形成到以上提到几次的支撑结构100(参见图5)。

理想平面p是基本上“水平的”或者理想平面可以被定义为臂2的第二区段处于其完全升高位置的平面或者与它们平行的平面。

优选地，上述角度a等于4°，尽管如以下将更详细地描述的即使以不同倾斜度本发明也可以进行完美操作。

应注意，当在本说明书中使用形容词“水平的”或者提到“水平面”时，其用于表示在平坦或水平地面的情况下的水平状态。

实际上，显而易见的是，如果车轮11或稳定器10搁置在其上的地面是不规则或者是倾斜的，则“水平的”相应地是指倾斜的。

此外，当本说明书提到由臂2相对于参考平面p形成的角度并且更加一般而言提到其倾斜度时，指的是由臂2(且更确切地，其第一区段21)的中心纵轴线c形成的角度。

从以上说明可以理解本发明如何克服引言中讨论的现有技术的局限性。

实际上，因为在臂2移动至搁置位置之前执行滑动构件22在相应的套管21中的收回，因此消除延长的滑动构件的横向尺寸，操作员可以按照行业的安全条例在稳定器10的完全收回发生之前开始驱动操纵。

为此，本发明允许改进自行式操作机器的使用效率。

处理单元可连接至位于机器的驾驶舱中的命令件，使得操作员可以借助于操纵杆或其他命令件来操作稳定器10。

实际上，连续作用于命令件(例如操纵杆、控制杆等)，稳定臂执行由处理单元预确定的收回顺序；在这种情况下，为了安全起见，操作员可以简单地通过释放命令件来中断该顺序。

可替代地，臂2的移动顺序可以是完全自动的并且通过按压按钮或者通过使用触摸显示器或通过使用语音命令等开始。

更具体地，所提出的系统优选包括使用电动液压分配器，该电动液压分配器控制上述气缸5，使臂2在旋转和伸长(或收回)上移动。

分配器被设计成根据从处理单元得到的控制信号来调节稳定器10的气缸5的操作。

控制信号以由处理单元预确定的顺序产生并且被设计成以执行上述收回顺序的方式使液压气缸在稳定臂2中移动。

本发明可包括第一检测装置51、52，第一检测装置连接至处理单元并且被设计成测量臂2相对于上述参考平面p的倾斜度。

此外，本发明可包括第二检测装置(未示出)，第二检测装置连接至处理单元并且被设计成测量第二区段22的相对于相应的第一区段21突出的部分的长度。

更详细地，根据附图中示出的本发明的优选实施方式，对于每个臂2，第一检测装置包括与其成一体的指示元件51并且还包括用于检测指示元件的一个或多个控制传感器52。

更具体地，指示元件51被构造成使得通过传感器进行的其检测表示相应臂2已经达到上述第一部分升高位置(图5中示出的)的事实。

传感器52被设计成根据传输至处理单元的所进行的测量产生倾斜信号，该处理单元依据接收到的倾斜信号来控制液压分配器。

更详细地，每个指示元件51被固定至相应臂2的第一区段21，并且对于每个指示元件51，存在安装在支撑结构100上的近程传感器52，该近程传感器布置成使得其检测区域与指示元件51所沿着移动的路径重叠。

例如，指示元件可包括成形板51，该成形板从第一区段21的上侧突出并且其具有的尺寸使得通过相关传感器52进行的其检测表示臂2已经达到其部分升高位置，例如相对于参考平面倾斜4°，使得处理单元将第二区段22完全收回在第一区段21中。

在一个具体实施方式中，指示元件还可以成形为且尺寸设定为允许检查臂2是否处于上述完全升高位置(其中，收回是完全的)。

在图7至图10中示出的构造实例中，对于每个指示元件51，支撑结构100包括通孔101，该通孔被设计成接收形成在其下壁中的元件51；在这种情况下，近程传感器52可以安装在壁的上表面以上并且定位在孔101的前面，以允许在稳定器10的恢复期间检测从孔101突出的指示元件51的自由端。

可替代地或此外，第一测量检测装置可包括用于每个臂2的位置传感器，该位置传感器被安装在第一区段21的上侧上并且被设计成测量相对于支撑结构100的上述下壁的距离，或者反之亦然，位置传感器可安装在结构的下表面上并且执行相同功能。

在任何情况下，基于位置传感器52的相对位置以及所测量的与其相距的距离，能够确定臂2的倾斜度，也就是说，由第一区段21和参考平面p形成的角度，在这种情况下参考平面也可以是支撑结构100的下壁所位于的平面或者与其平行的平面。

可以提供各种解决方案以确定第二区段22何时处于其完全关闭位置。

例如，每个第二区段22可包括缠绕在连接至传感器(诸如，编码器或其他角度位置换能器)的卷轴上的不可延伸的线缆。

可替代地，可以使用位置传感器，该位置传感器测量固定参考至相对于第一区段21的第二区段22的距离等。

在任何情况下，无论使用什么传感器，它都被设计成生成表示第二区段22相对于第一区段21的位置的延伸信号，该信号被传输至处理单元，该处理单元根据接收到的信号来控制分配器使得该分配器以遵循根据本发明的收回顺序的方式致动液压气缸。

更确切地，第二检测装置的传感器被设计成检查第二区段22何时处于对应于允许的臂的最小长度(并且因此对应于稳定器10限定它们所安装在的机器1的最小横向尺寸的条件)的完全关闭位置(图5和图6中示出的)。

应注意，完全关闭位置是第二区段22的最小延伸或最大收回的位置，并且根据本发明的一些版本，该完全关闭位置可对应于第二区段22的突出部分具有零长度的条件，其中，支脚20与第一区段21的远端接触；另一方面，在其他版本中，该完全关闭位置可以对应于第二区段22的突出部分具有不为零的最小长度的条件，即，在支脚20与第一区段21之间没有接触。

根据本发明的优选实施方式，处理单元包括倾斜模块，该倾斜模块被构造成用于验证臂2是处于第一部分升高位置还是处于完全升高位置，在第一部分升高位置中，臂相对于参考平面以第一收回角度a倾斜，在完全升高位置中，臂以第二收回角度倾斜。

实际上，通过将倾斜信号与第一角度和第二角度的预定值进行比较，处理单元能够建立臂2是否且何时处于第一部分升高位置或处于完全升高位置。

优选地，第二收回角度为零，这对应于在稳定器10的搁置构造中臂2(并且尤其是第一区段)是平行的，因此平行于参考平面p或者放置在其上的情况。

第一角度a大于零度并且可以小于10°，优选地，在0.1°到6°之间，更优选地，在0.1°到4°之间，并且更详细地，基本上等于4°。

在其第一部分升高位置中，臂2是交叉的，也就是说，它们不是平行的。

处理单元还可以包括延伸模块，该延伸模块被构造成用于验证第二区段22是否处于完全关闭位置，在该完全关闭位置中第二区段具有预定的收回长度，该收回长度可为零(远离支脚)或者不为零。

实际上，在完全关闭位置中，第二区段22可以被完全插入第一区段21中，其中支脚20明显保持在外部，或者第二区段可以从第一区段突出一预定长度；在这两种情况下，延伸模块从第二检测装置的传感器接收其长度表示相关第二区段22的完全关闭状态的信号。

应注意，处理单元包括存储模块，在该存储模块中记录根据第一角度a、第二角度和预定长度的控制参数。

此外，处理单元可包括用户界面，该用户界面被构造成允许操作员选择或设置控制参数。

以下描述本发明的优先操作。

一旦计划操作已经结束，在其期间机器1已经稳定，驾驶舱中的操作员使用特定命令件开始稳定器10的收回步骤。

如所提到的，稳定臂2以同步方式移动，并且更具体地，所有四个同时移动。

最初地，臂2借助于第一区段21的旋转向上升高，使得车轮11首先接触地面(对应于如上被称为第二部分升高位置的条件；图3)，然后继续升高直到到达由表示上述第一角度a的控制参数确定的第一部分升高位置(图4)。

实际上，为了获得这样，位于第一区段21与支撑结构100之间的液压气缸5以收回方式被致动，以便使臂2旋转至近程传感器52“看到”指示元件51的位置。

在此，臂2被缩短，直到第二检测装置的传感器向处理单元发送第二区段22已经达到基于所存储的相应控制参数确定的相关完全关闭位置(参见图5)的信号。

只有在这个步骤之后，第一区段再次旋转至完全升高位置(图6)，在完全升高位置中稳定器10的收回结束。

本发明还被构造为用于控制可以借助于以上描述的系统致动的自行式操作机器1的剪式稳定器10的方法。

根据所提出的方法，从稳定器10的工作构造(其中，机器1的车轮从地面升高并且臂2相对于地面倾斜，其中，相关第二区段处于第一延伸位置中，并且其中，相关支脚搁置在地面上)开始(图1和图2)，稳定器10借助于以下顺序的步骤进入搁置构造(图6)：

-使臂2向上旋转至第一部分升高位置；

-使第二区段收回至完全关闭位置；以及

-使臂2再次向上旋转至完全升高位置。

应注意，根据本发明的方法可包括与由提出的稳定系统的各种部件执行的功能对应的步骤。

详细地，通过使臂2最初旋转至低于第一位置的第二部分升高位置(其中，支脚仍然搁置在地面上)实现了臂2旋转至第一部分位置，从而允许在臂2旋转至第一位置之后机器1的车轮11的搁置。

此外，在完全升高位置中，臂2是水平的并且彼此平行，然而在第一部分升高位置中，臂2相对于彼此是交叉的，其中，相应的支脚20与地面相距一距离。

在第一部分升高位置中，臂2相对于完全升高位置以非零角度a倾斜；该角度可小于或等于10度，并且更具体地，在0.1到6度之间。

优选地，第一部分升高位置的角度a在0.1到4度之间，并且更优选地，等于4°。

此外，在第二区段的完全关闭位置中，臂2具有最小长度，使得稳定器10限定机器的最小横向尺寸。

当它们处于完全升高位置时，臂2限定稳定器10的构造，其中，臂相对于地面具有最大距离，即，在高度上具有最小尺寸。

此外，本发明还被构造为一种在电子处理单元上运行时实施所提出的方法的步骤计算机程序。