「修机」叉车货叉高度显示系统改进

仓库是现代企业的物流中心,为了充分利用仓库空间,企业通常采用高位货架,将平面仓库改变为立体仓库。叉车在立体仓库作业时,其货叉需要起升到某一预定高度进行装卸。当货叉起升高度较高时,仅靠操作人员的视力来进行货叉定位,不仅效率低,而且定位精度差,还容易发生货叉与货架碰撞事故,给叉车作业带来不便,所以在叉车上开发高度显示及高度认址(自动识别某一高度的地址)功能十分必要。

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1. 工作原理

目前叉车常用的高度显示和高度认址系统主要有 2 种方案,其原理如下所述。

(1)多圈电位计方案

该方案采用多圈电位计式长度传感器测量高度,该传感器由卷筒、细钢丝绳、电位计及单片

机组成,如图 1 所示。卷筒安装在叉车外门架上,卷筒上缠绕细钢丝绳,细钢丝绳另一端固定在货叉架上。货叉起升和下降时,细钢丝绳拉动卷筒转动,卷筒与电位计连接,使电位计随卷筒转动。单片机通过 AD 采集系统采集到电位计阻值的变化,然后通过运算和误差分析,计算出货叉的实际高度并显示出来。

「修机」叉车货叉高度显示系统改进

(2)增量式编码器方案

该方案在叉车外门架横梁上安装滑轮,滑轮与增量式编码器同轴,滑轮可驱动增量式编码器

转动。滑轮上缠绕钢丝绳,钢丝绳两端分别固定在中门架上、下两端。钢丝绳绕滑轮一圈,当中门架升降时,钢丝绳就会带动滑轮及编码器转动。如图 2 所示。

「修机」叉车货叉高度显示系统改进

在外门架上横梁上设置零位开关,当外门架起升到顶时触发零位开关并开始计数,控制器采集编码器的脉冲数,通过控制器运算,计算出货叉的实际高度。

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2. 特点

多圈电位计方案优点是布线简单,且受门架结构形式影响较小。缺点是价格较贵,门架安装多圈电位计钢丝绳较长,不够美观。

增量式编码器方案优点是结构简单、成本较低。缺点是受门架结构形式影响较大,电线布置难度较大。

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3. 应用实例

我们对 2 种高度显示和高度认址系统的成本及布置方式进行综合比较,决定采用增量式编码器方案,并在 1 款前移式叉车上安装高度显示和高度认址功能。增量式编码器安装于外门架第二横梁上,使钢丝绳绕增量式编码器滑轮 1 圈,钢丝绳两端安装于中门架上、下横梁上,零位开关安装于外门架上横梁上。布置方式如图 3 所示。

「修机」叉车货叉高度显示系统改进

当外门架起升到顶时触发零位开关,钢丝绳带动滑轮及编码器转动,控制器采集编码器的脉冲数,通过控制器运算,计算出货叉的实际高度。

按照以上方法安装高度编码器,完成硬件装配和软件编程后,该前移式叉车实现高度显示及认址功能。显示精度满足设计要求,使用效果良好。

本文来自《工程机械与维修》2017第10期

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