叉车的制作方法

本发明涉及一种起重车辆，尤其是叉车，其包括具有桅杆的移动式底盘，其中提升装置连接至桅杆用于轴向移动并且连接至液压提升缸以便执行基本竖直的位移，并且其中提供警报装置以监视由于运载货物而在提升装置上的负载。

背景技术：

起重车辆应用在物流(通常简称为物料搬运)的不同实施方式中，用于快速有效地搬运货物。在本文中主要用于重型货物的起重车辆是叉车，其中可以利用设置在其中的提升装置提升和移位重达几十吨的货物。起重车辆包括足够的配重以使得能够运载这样的货物。然而，极其重要的是，货物不会超过车辆规定的具体的最大值。在车辆的货物图表中示出，最大负载取决于提升高度、货物重量和货物位置、或货物力矩。

为了安全操作诸如叉车的起重车辆，必须保持在该货物图表的范围内。为此，车辆可能已经装配有电子警报装置，用于监测由于运载货物而引起的提升装置的即将发生的过载。为此，报警装置通常包括一个或多个重量传感器，用于实时向驾驶员生成提升装置上货物重量的示值。例如应变敏感传感器，其记录由于货物而在提升装置中或在提升装置处的机械变形。这会引起影响应变敏感传感器的(拉伸)应力并作为电子信号产生。传感器连接到处理单元，该处理单元能够将来自传感器的输出信号与其中提供的可选线性输出特性进行比较，以从中推导出负载的实际重量的示值。处理单元将该示值传递给设在驾驶员附近的监视器和/或扬声器，以便在可能超过最大允许重量时提醒驾驶员。

在某些情况下，使用这种警报装置在实践中出现的问题是，所应用的应变传感器(取决于温度、装配公差和工作时间)会显示一定的漂移，因此会在一段时间后产生越来越不准确的值。为了克服这个问题，必须定期进行电子校准，由此将传感器的输出信号重置为处理单元所计算的相关输出特性。只有这样才能保证足够精确的车辆负载监测。然而，这样的定期校准需要车辆控制器的必要的关注、时间和规则(discipline)，并且这些可能会被忽视。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种至少在很大程度上避免上述问题的起重车辆。

为了实现上述目的，在上文中所描述类型的起重车辆具有根据本发明的特征：报警装置包括至少一个第一电子应变和/或压敏传感器以及至少一个第二电子应变和/或压敏传感器，该传感器布置在空间上分离的位置处并且连接到公共处理装置，该处理装置能够并构造成根据第一传感器和第二传感器的输出信号至少确定货物重量和货物力矩，并且处理装置设置有校准装置，当一个传感器产生低于预定阈值的输出信号时，校准装置能够并构造成将与其不同的其他传感器的输出信号设置为至少基本上为零。

本发明基于以下认识：在无货状态下货物重量和货物力矩均为零，使得来自第一传感器和第二传感器的输出信号应该记录该零值。根据本发明，在由一个传感器记录该无货状态的情况下，对以不希望的方式记录与其不同的值的另一个传感器进行校准，因此，两个传感器的自动校准连续发生。因此，传感器在输出特性上明显不易受上述漂移的影响。警报装置因此继续在可接受的安全边际量操作，而不需要为此目的所需的车辆控制器的介入。

起重车辆的特定实施方式具有根据本发明的特征：阈值至少在一个传感器的测量准确度的数量级上。因此，在记录到低于相应传感器的测量准确度的负载时，已经进行另一个传感器的零点设置，反之亦然，使得两个传感器都重新校准。实际上，这种测量准确度典型地在最大负载2％的数量级，由此根据本发明的设备保持在为其设置的安全边际量内。

可以应用各种性质的传感器。在这种情况下，起重装置的优选的实施方式具有根据本发明的特征：至少第一传感器包括压敏传感器，其中第一传感器能够并且构造成记录提升缸的液压压力。因此，该传感器将主要记录货物的重量。为了也获得由起重装置的货物施加的货物力矩的示值，处于空间分离位置的另一个传感器提供了关于货物施加的负载数量级的进一步信息。从这两个测量结果可以确定始终具有足够的准确度的货物重量和货物位置、或货物力矩。这两个因素都提供了足够的信息以在任何提升高度上区分起重车辆的安全操作与不安全操作。

两个传感器本身可以设置在车辆的完全不同的部件上，只要这些部件受到车辆货物施加的负载，由此在其中发生可测量的机械变形。来自两个传感器的单独输出信号向处理单元提供足够的信息以从中计算货物重量和货物位置。然而，特别适用于改装的、特别实用的实施方式的特征在于，起重装置包括具有至少一个提升叉的提升叉装置，其中，至少一个第一传感器和第二传感器包括布置在提升叉的空间分离位置处的一组应变和/或压敏传感器，以便记录提升叉中的局部机械应力，并且其中传感器优选无线地连接到处理单元。

传感器在空间上分开的位置导致传感器输出不同的信号，这取决于其各自的位置以及起重装置中货物的实际位置。基于这些输出信号的总和，处理单元能够确定货物重量，而货物质量中心相对于起重装置的位置可以根据信号之间的差异来确定。因此，叉包括用来确定实际施加的倾斜力矩所需的全部内容。在之后装配起重车辆仍然可以在其中提供翻倒保护。无线信号传输甚至不需要更改车辆的电缆布线。

根据本发明，起重装置的另一特定实施方式的特征在于，桅杆关于基本上水平的枢转轴线倾斜并且连接到液压倾斜缸用于执行关于枢转轴线的倾斜，并且第二电子传感器能够并且构造成记录并生成作为电子输出信号的倾斜油缸上的负载的示值。本发明基于以下认识：桅杆的可能的替代或负向倾斜对整个起重装置的倾斜力矩具有显著的影响。该倾斜力矩可以从倾斜缸上的负载相对直接推导出。

为了记录由桅杆倾斜导致的倾斜力矩的可能的增加或减少，根据本发明的起重车辆的另一优选实施方式的特征在于，至少第二传感器包括应变敏感传感器，其在车辆的底盘的一部分上靠近倾斜缸布置，并且能够并构造成在相应部分中记录机械应力，并且更具体地，桅杆经由一组倾斜缸连接到底盘的另一部分并且每个倾斜缸设置有连接到处理单元的第二传感器。传感器例如安装成使得完全垂直的位置将产生中性的结果，而向后倾斜的桅杆和向前倾斜的桅杆将在相应的底盘部分引起机械应力和变形，从而在传感器中引起机械应力和变形，将相对于中性结果这将产生积极或消极的影响。

除了应变和/或压敏传感器之外，还可以在本发明的范围内应用其他类型的重量传感器。在这方面，根据本发明的起重车辆的另一具体实施方式具有以下特征：一个传感器包括应变敏感传感器，而另一个传感器是记录在与其配合的液压缸中的液压的油压传感器。相互校准的传感器在此处变成不同类型的传感器，从而一个传感器的漂移在逻辑上不会在另一个传感器中指示相应的漂移。

除了各个重量传感器的相互自校准之外，本发明的构思还可以应用于其他类型的传感器。根据同一发明构思的起重车辆的另一具体实施方式中提供本发明的示例的特征在于，起重装置包括连接到处理单元的电子高度计，并且处理装置具有高度校准装置，当传感器产生低于预定阈值的输出信号时，校准装置能够并构造成将高度计的输出信号设置为零。该实施方式基于以下认识：当起重装置放置在地面上时，重量传感器将记录(明显的)零负载模式，或甚至负负载模式。该记录为高度计提供了校准点，因此可以将其设置为零并连续地或周期地进行校准。这与高度计的类型无关，但是已经发现在根据本发明特征在于高度计包括气压计的起重车辆的具体实施方式中特别有用。

附图说明

现在将基于示例性实施方式和附图进一步阐述本发明。在图中：

图1是根据本发明的起重车辆的示例性实施方式的侧视图；

图1A是图1的装置的一部分的细节图；

图2是图1的装置的前视图；

图3A-3C以横截面示出了用于将传感器安装在结构部件上的组装模式；

图4示出适用于图1的车辆的货物图表；以及

图5示出了应用在图1的起重车中的负载警报装置的显示面板。

这里应当注意的是，附图仅仅是示意图，并且未按比例绘制。特别是某些部分或多或少会被放大。相应的部分通常用相同的附图标记表示。

具体实施方式

图1示出了起重车辆1的示例，在该示例中是叉车，其根据本发明配备有警报装置，该警报装置旨在帮助驾驶员防止车辆不期望的翻倒。起重车辆包括移动底盘，在该示例中移动底盘在前侧和后侧都具有双轮轴2。采用转向形式的单轮可选择地安装在后部的中央。车辆在前部设置有桅杆3，在桅杆3上设置有用于轴向移动的起重装置4，同样参见图2的前视图。在该实施方式中，起重装置包括具有可在叉板5上横向调节的两个叉形式的双叉的叉形装置。叉板5连接到液压提升缸7的输出轴6上，因此其高度可调。

桅杆3关于基本上水平的倾斜轴线8倾斜，从而除了具有完全的垂直布置之外，如果需要的话还可以进行向后或向前倾斜的运动。桅杆为此连接到安装在桅杆7和底盘1的固定部分之间的液压倾斜缸9。为了监测安全情况，无论桅杆的位置和其上放置有货物的起重装置的提升高度如何，车辆具有警报装置，用于及时警告即将发生的过载。

警报装置包括第一电子传感器11，其记录并产生提升汽缸上的负载示值给处理单元15。在该示例中，传感器包括压敏传感器，其记录气缸7中的油压作为起重装置上货物重量的示值。然而，在本发明的背景下，另一种类型的传感器也可以在此用作第一传感器，例如，用于记录货物引起的机械变形和应力的在提升缸的输出轴6与起重装置之间的机械压力传感器或在起重装置的桅杆3的一部分或起重装置的其他地方的应变和/或压敏传感器。

根据本发明，警报装置至少包括第二传感器12，该第二传感器12同样连接到处理单元15。该第二传感器能够并构造成特别记录负载施加的货物力矩。这个货物力矩不仅取决于货物的重量，而且还取决于货物的位置。在该示例中，第二传感器包括安装在靠近倾斜缸的结构的一部分上的应变仪13，以便记录货物导致的机械变形和应力。这在图1A中放大显示。然而，对于第一传感器11，也可以应用另一种类型的传感器作为第二传感器，例如倾斜缸中的压力传感器。

传感器12、13可以以各种方式布置在结构部件上。这在图3A-3C中进一步示出。在图3A中，小螺纹端或螺栓14焊接到结构部件1，并且带有应变仪13的传感器12固定在其上(图3A)。图3B示出了一种机械换向，其中在结构部件中提供了用螺栓将传感器固定在其中的孔，而图3C示出了传感器直接粘附到相应结构部件的胶粘型式。

处理设备15能够处理来自第一传感器和第二传感器的电子输出信号，并且除了重量(Qkg)之外能够从单独的信号计算货物在起重装置上的位置(Dmm)。结合货物升起时的高度(Hmm)，可以将这些值与车辆的货物图表进行比较。为了也能够监视该高度，起重装置还配备有高度计17，在该实施方式中高度计17布置在叉板5上。提升叉4可选地与其配合。

图4示出了通常以可视方式布置在起重车辆中的货物图的常规实施方式。处理装置15装载有电子对应物。在此基础上，可以将安全状况与不安全状况区分开来。这显示在显示面板上，例如以图5所示的形式显示。该面板位于处理单元15的可见侧，并由此对车辆驾驶员清晰可见。除了可以读取重量示值的字母数字显示器之外，该接口还包括一系列指示器22、23、24(LED)，其由相应的颜色为绿色、橙色和红色的信号以及可选的声音信号支持的表示安全(22)、紧急不安全(23)和不安全(24)情况。系统的不同功能可以通过一组控制按钮21来选择，而指示灯(LED)25指示正确的操作。

警报系统的正确操作代表或落在来自不同传感器11、12、17的正确输出信号上。然而，在实践中，由于例如机械变形(蠕变)、工作时间、装配公差、温度波动和其他环境条件，这些通常不易受到某种漂移的影响。为了抵消这些影响，根据本发明对一个传感器11、12进行零点测量来对另一个传感器12、11进行零点设置。当一个传感器记录零负载时，它记录的重量基本上为零，这原则上应该与另一个传感器对应的货物力矩记录相对应。如果由于条件变化，另一个传感器记录更高或更低的值，则可以在处理单元15中通过电子地补偿其中的输出信号和/或通过软件来自动校准。相反，根据另一个传感器的输出信号进行必要的修正也可以对一个传感器进行校准。

类似的自动校准适用于布置在起重装置上的高度计17。一旦提升货物，一个或两个重量计11、12将记录负载。另一方面，当起重装置放置在地面上时，由于起重装置在地面上的压力，不再产生这些信号或者甚至记录为负重量。这可以用作高度计的零点设置，在这种情况下，高度计应当显示零高度。

尽管以上仅基于单个示例性实施方式进一步描述了本发明，但显而易见的是，本发明不限于此。相反，对于本领域普通技术人员而言，在本发明的范围内，许多变型和实施方式仍然是可能的。

第一传感器和第二传感器可以特别地包括多个重量计、称重传感器，其在空间上分开的位置处集成到提升装置的一个或两个提升叉之中或之下。提升叉已经提供了确定货物重量和货物位置所需的所有传感器信息。在实践中，将诸如可充电蓄电池或电池的电源以及用于将无线信号传输到处理单元和/或(图像)显示设备的通信装置有利地添加到提升叉上，使得仅配备有一个或多个这样的提升叉的提升车辆可以设置有有效的安全装置，以及时地警告驾驶员即将发生的车辆翻倒。

在上述情况中，应用压敏传感器和/或应变敏感传感器来记录货物引起的结构中的机械变形，可以替代地使用压力传感器，以记录液压缸内或液压缸上的压力作为施加在其上的负载的测量值，反之亦然，可以应用检测结构部件中的弹性变形的传感器来代替这种液压传感器。