[发明专利]一种多自由度举升平台装置及自动调平方法

说明书

本发明公开了一种多自由度举升平台装置及自动调平方法，本发明通过在工作台上设置工作台角度传感器和倾角传感器，并通过下臂变幅液压缸、上臂变幅液压缸、飞臂变幅油缸和调平油缸分别控制下臂、上臂和飞臂的转动角度，以及工作台的水平角度。本发明采用液压驱动，采用多个臂架，具有多个自由度，可以实现大范围作业；在高空作业过程中，减小工作台的抖动，避免方向切换等动态冲击；与单独使用电液比例主动或从动调平的高空作业平台相比，主从复合控制可以提高响应速度，减小因控制阀与执行元件距离较长，执行元件不能迅速反应，引起调平滞后的现象，操作简单，以及承载能力较强。

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种多自由度举升平台装置及自动调平方法。

背景技术

随着船舶、建筑、港口等行业的发展，高空作业车的应用越来越广泛，而工作台调平技术方案，是高空作业车的关键技术之一。国外发达国家先后研制出一批作业高度大、安全性能可靠的高空作业车，而我国高空作业机械技术水平低，高空作业调平技术亟待提升。

高空作业平台按其调平结构在调平系统中所采用的原理不同，将其分为：自重调平、平行四连杆调平、静液压调平、电液调平机构。(1)自重调平机构，运用臂杆变幅、摆动时工作台中的负载和自身的重力始终竖直向下的原理，使得工作台水平。其结构简单、维修方便、成本低，但易晃动，影响作业人员的人身安全，在工作台达到指定位置后锁紧，在作业高度较低和性能较低的高空作业车上使用。(2)平行四连杆调平，主要运用平行四边形的几何原理。但该平行四连杆机构主要用于折叠臂高空作业车，由于其结构不紧凑，臂架变幅受到限制，变幅角度小于180°。(3)静液压调平机构，主要采用两个尺寸完全相同液压缸保持工作台的水平，其结构简单、成本低、精度高，但存在油液的泄露，影响系统压力，需要安装补油装置，且该机构适用于伸缩臂高空作业车，随着作业高度的增加，滞后现象越明显，影响调平系统的性能。(4)电液调平的基本原理为，在工作台下面安装角度传感器，角度传感器将检测到的信号传递给控制系统，控制系统将误差信号放大处理，然后控制系统作出指令，使得调平油缸伸出或缩短，实时调整工作台的角度，使得工作台保持水平。电液调平有电液自动、电液比例调平。

现有的调平方案大多适用于低空作业，作业空间受限，随着作业高度的增加，调平系统的抗干扰能力低，调平系统的稳定性、快速性和精确性不能满足工作要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多自由度举升平台装置，解决了现有技术中的问题，能够快速精准的进行调平。

为了达到上述目的，一种多自由度举升平台装置包括底盘，底盘上设置有转台，转台上铰接有下臂，下臂上铰接有上臂，上臂上铰接有飞臂，飞臂上铰接有工作台，工作台上设置有工作台角度传感器，上臂、下臂分别设置有下臂倾角传感器、上臂倾角传感器；

转台和下臂间设置有下臂变幅液压缸，下臂和上臂间设置有上臂变幅液压缸，上臂与飞臂间设置有飞臂变幅油缸，飞臂与工作台间设置有调平油缸，下臂变幅液压缸、上臂变幅液压缸、飞臂变幅油缸和调平油缸均连接主控制器，主控制器连接工作台角度传感器；

主控制器用于采集下臂倾角传感器、上臂倾角传感器和工作平台倾角传感器的数据，并将下臂倾角传感器和上臂倾角传感器数据，控制飞臂变幅油缸，形成主动调平机构，主控制器根据工作台角度传感器与内置阈值进行对比，控制工作台，形成从动调平机构，下臂倾角传感器、上臂倾角传感器和工作平台倾角传感器的信号构成主从复合控制系统的输入信号，复合控制系统的输出信号用于飞臂和工作台进行调平。

下臂变幅液压缸、上臂变幅液压缸、飞臂变幅油缸和调平油缸分别通过对应的油缸控制系统控制，下臂变幅液压缸、上臂变幅液压缸和飞臂变幅油缸的油缸控制系统均通过变量泵驱动，调平油缸的油缸控制系统通过定量泵驱动，所有油缸控制系统均通过主控制器控制。