夹持表面定位系统的制作方法_3

文档序号:8500596阅读:来源:国知局
述,在一些夹具中,较短的臂可能是固定的,而不是可枢转的。因此,较长的臂72的夹持表面64将具有预接合位置,例如图3中的64’,这产生接合位置64,两个这样的位置在较短的臂74的夹持表面66的位置的前面。在夹具75向纸卷靠近期间,较短的臂74的夹持表面66的靠近通常在与如图3中所示的纸卷非常紧密相邻,或甚至接触的预接合位置处停止,而较长的臂72的相对的夹持表面64在与纸卷的表面隔开的预接合位置(例如64’)处同时停止。此后,夹持表面64从它的预接合位置64’移动到与纸卷接合,使卷靠置没有被它的夹具臂74移动的另一个夹持表面66。
[0038]图5是概略图,示出相对简单的人力可辨别的光显示器112的例子,该光显示器12用于响应于诸如D或D’的测距仪在调节夹持表面沿着夹具载置车辆的靠近方向44或82不断变化的接近和各自的正确的停止位置方面用于视觉地引导操作者。在靠近期间,响应于到对于特定的负载的正确的停止位置的不断减小的接近,灯逐步致动,使得操作者向前或者通过后退减速向负载的靠近以到达准确的停止位置。可替代地,渐进式音频信号可被用于同样的目的。
[0039]图6示出另一种可视化的数字显示器113,由此,操作员不仅被告知到正确的停止位置的逐渐减小的接近,还被告知到负载的后表面的测距仪的不断变化的接近,以及表示停止位置是否在车辆的当前位置的前面或后面的正负信号。
[0040]图7示出类似于图6的显示器113’,除了代替显示测距仪的到负载的后表面的不断变化的接近之外,要被接合的负载的外部尺寸被显示以使操作者能够验证靠近调节系统对于实际负载被正确地设置。
[0041]图8是可以被选择的引导系统的多个不同的可能的可替代的实施例的示意性复合图。提供可编程的,优选地时间参考的,基于微处理器的控制器104以接收指令,运行参数和/或从操作者输入终端106,或者条形码或RFID负载识别读取器108,或者仓库管理系统数据库110输入与被搬运的负载有关的数据。控制器104还可以从前面的测距仪D或D’,或者其它前向的接近传感器,例如机器视觉系统,接收接近信息并将它转换成修改的接近信息,用于引导操作者调节夹具向负载的向前靠近,如先前所述的。控制器104由此可以产生一个或多个可变信号,指示夹持表面相对于负载的决定性的较小内部部分的不断变化的靠近接近,以及如上所述的停止信号,在操作者的显示器106,或者逐步显示的灯112,或者数字的距离显示器113,或者传统的渐进式音频信号(未示出)上,以人力可辨别的方式,将用于夹具的靠近接近和正确的停止位置指示给操作者。同样地,升降缸体竖直接近传感器119和/或夹持表面横向接近传感器121,可用于引导操作者以确保夹持表面相对于负载的各自正确的竖直的,和/或横向对称的预接合位置。
[0042]可替代地,如果引导系统的目的是自动地控制夹持表面相对于负载向前的,竖直的和/或横向的定位,而不是通过引导操作者这样做,那么引导系统可以优选地发送它的可变的接近和停止信号到夹具载置自动引导车辆的常规的自动推进,转向和制动系统116以使控制器104能够调节夹具自动地响应于上述的传感器D或D’的向正确的预接合位置的向前的靠近,和/或夹具响应于上述传感器119的向正确的预接合位置的竖直靠近,和/或夹具响应于上述传感器121的向正确的预接合位置的横向靠近。在这种情况下,液压夹持缸体A或A’以及B或B’,以及升降缸体C或C’,也可以由控制器104被自动地调节,优选地响应于作为位置反馈传感器的传感器119、123、125被自动地调节。
[0043]具有适合于图1和2的致动器A、B和C的内部位置反馈传感器的活塞和缸体组件的优选的类型是如美国专利6,834,574中所示的Parker-Hannifin活塞和缸体组件,该申请的公开在此通过引用以其整体并入本文。参考本文的图9,每个这样的活塞和缸体组件包括光传感器123、125或119,能够分别读取沿缸体A、B和C的每个相应的活塞杆分布的精细分级的独特增量位置标记118。正如在前述的美国专利6,834,574中所说明的,标记118使相应的传感器123、125或119能够辨别活塞杆相对于缸体的位置,以及活塞杆随着它伸出或缩回的不断变化的位移。也可用于这个目的可替代类型的传感器组件可以包括,例如,磁码型传感器,或电位型传感器,或激光传感器。
[0044]传感器123、125和119发送信号输入到控制器104,使控制器能够感应缸体A、B和C各自的运动,不仅包括它们的活塞杆各自的线性位置,还包括每个活塞杆运行的位移和方向。如果旋转致动器被用来执行任意的缸体A、B或C的功能,旋转组件可以使用相同的基本位置感应原理。
[0045]图9中的各个液压缸体的传感器123、125和119提供缸体的位置反馈,因而提供负载夹具的夹持表面的位置反馈,使控制器104能够自动地校正缸体A、B或C的任何错位并由此高精度地控制夹持表面的横向和竖直位置。同时,测距仪D或D’同样为自动引导的车辆推进和制动系统提供位置反馈,沿着向前的靠近方向相对于如先前所述的负载定位夹持表面,从而沿着靠近方向提供夹持表面的高度精确的定位。因此,无需操作者干预,以确保在自动控制的实施例中的精确的结果。
[0046]图9的示例性电液压电路优选地在由安全阀120限定的压力下从起重机车18上的蓄液池117和泵118接受加压流体,并且通过管道122和三位流量和方向控制阀124传送流体到相对的夹持缸体A和B。阀124优选地是可以响应于控制器104由比例电磁阀124a可变地调节的比例流量控制类型。泵18还供应控制液压升降缸体C的竖直致动的成比例的三位流量和方向控制电磁阀127。泵18还通过管道126供应其它起重机车液压部件和它们各自的控制阀(未示出)。管道128使得从所有的液压元件排放的流体返回到蓄液池117。
[0047]为了从缸体A和B同时在相反的方向延伸这两个活塞杆,以彼此远离打开图1和2的夹持表面,阀124的阀芯在图9中向上移动以在压力下从泵118向管道130提供流体,从而到平行管道132和134提供流体,以供应各缸体A和B的活塞端。随着活塞杆伸长,流体被同时从缸体A和B的杆端,通过管道136和138,分别通过常开阀140和142,然后通过阀124和管道128排放到蓄液池117。
[0048]相反地,移动阀124的阀芯向下,以在图1和2中朝向彼此关闭夹持表面,通过从泵118通过管道129和相应的管道136和138以及阀140和142向两个缸体A和B各自的杆端引导加压流体,同时缩回两个活塞杆,而流体同时从他们的活塞端通过各自的管道132和134以及通过阀124和管道128排放到蓄液池117。
[0049]缸体A、B和C的任何必要的位置校正分别通过阀140、142和127完成,所述阀是电独立操纵的以调节通过各缸体A、B和C的液压流体的相应流动,以响应于来自控制器104的位置校正信号反复纠正与它们各自的预定位置的任何差异。同样的阀还优选地调节通过各个液压缸体A、B和C的液压流体的相应流动,以分开控制它们各自的速度、加速度和减速度。要做到这一点,阀140、142和127优选地是可变限制流量控制阀。
[0050]这种阀也可以减少和消除各缸体的各同步运动之间的任何非预期的差异,来实现这种运动的精确协调。例如,在控制器104的自动的指令下,阀140和142可以可变地限制地减少通过这两个液压缸体A和B中的任何一个的相应的流体流,所述任何一个液压缸体可能会以意想不到的方式导致另一个运动。如果可选的阀,如144,被提供以逆转缸体B的运动方向,没有同样逆转缸体A的方向,那么这种协调特征也是有用的,所以各自相对的夹持表面可以选择性地同时在相同的方向上被移动到对称的侧定位的预接合位置。
[0051]用于图3和4的纸卷夹具的缸体A’、B’和C’的示例性电液压回路将类似于刚才描述的,除了分别为了夹具关闭和开启缸体A’和B’将在相同的延伸和缩回方向上移动,并且为了对称侧定位的目的在分别相反的延伸和缩回的方向上移动。
[0052]如前所述,操作者显示和输入终端106可以优选地为为了操作者选择和系统输入的目的的交互式触摸屏,语音和/或眼球运动/注视跟踪类型。它被连接到具有优选地含有上述查找表的存储器的基于微处理器的控制器104,该查找表关于可能由夹具接合的不同的负载的不同的类型和/或几何结构,这样的信息与不同负载的任何决定性内部特征有关,并且与期望的正确预接合夹持表面位置相关。查找表也可包含与不同的最优的最大和/或最小夹持力或压力设置有关的信息,采用这些信息,至少部分地依赖于相同的负载类型和/或几何结构信息,夹具应该与不同的负载接合,使得夹持力也可以由控制器通过常规螺线管操作可变液压压力控制阀,例如连接到图9的夹具关闭液压管道129的比例压力安全阀或减压阀(未示出),自动地被调节。优选地通过这样的查找表,所有这些信息与各种不同的可能由夹具接合的负载相关。这样的查找表既可以为了特定的负载处理操作定制,或为了其特定需求由每种不同的负载处理操作选择。
[0053]图10-13描绘了示例性的交互的操作者显示和输入终端,它将负载类型和/或几何结构的变量转换成易于被夹具操作者视觉上可识别和可理解的显示,以及优选地但不是必须地,
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