尾板系统、车辆和尾板系统的控制方法
技术领域
[0001] 本
发明涉及一种装卸设备，特别涉及一种尾板系统、车辆和尾板系统的控制方法。
背景技术
[0002] 尾板是一种安装在车辆尾部的液压起重装卸设备。在欧美发达国家已盛行了三、四十年，上世纪九十年代经港澳传入中国内地并迅速为客户所接受。加装了尾板的厢式车在装卸货物时可不受场地、设备及人
力限制，即使只有一人也可完成货物装卸，使用尾板装卸具有快速、安全、高效的特点，能提高运输装卸效率，是现代化物流运输的重要设备。但传统液压尾板存在操作复杂、动作
位置需要依靠人眼确定等问题。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种尾板系统，该尾板系统可以根据检测装置检测的尾板状态自动控制尾板的位置和/或
姿态。本发明还提供一种应用该尾板系统的车辆和一种基于该车辆的尾板系统的控制方法。
[0004] 本发明第一方面提供一种尾板系统，包括：
[0005] 尾板，用于安装在车箱尾部，包括用于承接货物的面板和用于升降所述面板的
支架，所述支架的一端与所述面板铰接，另一端用于与所述车辆连接；
[0006] 支架驱动机构，用于驱动所述支架以使所述支架带动所述面板升降；
[0007] 面板驱动机构，用于驱动所述面板相对于所述支架翻转；
[0008] 检测装置，用于检测所述尾板的状态；
[0009] 控制装置，与所述支架驱动机构、所述面板驱动机构和所述检测装置
信号连接，所述控制装置被配置为：根据所述检测装置的检测结果控制所述支架驱动机构和/或所述面板驱动机构动作以控制所述尾板的位置和/或姿态。
[0010] 进一步地，所述检测装置包括用于检测所述面板的状态的面板状态检测装置和/或用于检测所述支架的状态的支架状态检测装置。
[0011] 进一步地，所述面板状态检测装置包括：
[0012]
水平位置
传感器，用于检测所述面板是否处于水平位置；和/或，关
门位置传感器，用于检测所述面板是否处于贴近所述车箱的关门位置。
[0013] 进一步地，所述支架状态检测装置包括：
[0014] 第一支架位置传感器，用于检测所述支架是否处于第一支架位置，在所述支架位于所述第一支架位置时，所述面板驱动机构可驱动所述面板翻转至与所述车箱的
底板平齐；和/或，
[0015] 第二支架位置传感器，用于检测所述支架是否处于第二支架位置，在所述支架位于所述第二支架位置时，所述面板与所述支架的铰接点位于离地高度最低的位置。
[0016] 进一步地，所述支架驱动机构为升降油缸，所述面板驱动机构为翻转油缸，所述尾板系统还包括用于控制所述升降油缸和所述翻转油缸动作的液压系统，所述液压系统包括：
[0018] 油箱，所述升降油缸的第一腔和所述翻转油缸的第一腔与所述油箱连通；和[0019] 换向
阀组，所述升降油缸的第二腔和所述翻转油缸的第二腔通过所述换向阀组与所述
液压泵的供油口以及所述油箱连接，所述控制装置与所述换向阀组信号连接以控制所述换向阀组在所述液压泵供油时，使所述液压泵的供油口在单独与所述升降油缸的第二腔连通或者单独与所述翻转油缸的第二腔的连通之间切换，在所述液压泵不供油时，使所述升降油缸的第二腔与所述油箱之间在连通或断开之间切换以及使所述翻转油缸的第二腔与所述油箱之间在连通或断开之间切换。
[0020] 进一步地，所述换向阀组包括：
[0021] 第一换向阀，与所述控制装置信号连接，所述升降油缸的第二腔和所述翻转油缸的第二腔通过所述第一换向阀与所述液压泵的供油口连接；和
[0022] 第二换向阀，与所述控制装置信号连接，所述第一换向阀与所述液压泵的供油口之间的油路通过所述第二换向阀与所述油箱连接。
[0023] 进一步地，所述液压系统包括单向调速阀，所述单向调速阀设置于所述升降油缸的第二腔与所述第一换向阀之间和/或所述翻转油缸的第二腔与所述第一换向阀之间，与所述控制装置信号连接，所述单向调速阀包括相互并联的
单向阀和调速阀，油液从所述第一换向阀往所述单向阀方向可以经过所述单向阀流通。
[0024] 进一步地，所述第一换向阀为电磁换向阀，在所述电磁换向阀的第一工作位，所述升降油缸的第二腔与所述液压泵的供油口连通，所述翻转油缸的第二腔与所述液压泵的供油口的油路断开，在所述电磁换向阀的第二工作位，所述翻转油缸的第二腔与所述液压泵的供油口连通，所述升降油缸的第二腔与所述液压泵的供油口的油路断开。
[0025] 进一步地，所述翻转油缸的第一腔内设有复位
弹簧，所述
复位弹簧用于使所述翻转油缸回缩。
[0026] 本发明第二方面公开一种车辆，包括车箱和安装在所述车箱尾部的所述尾板系统。
[0027] 本发明第三方面还提供一种所述车辆的尾板系统的控制方法，包括：
[0028] 利用所述检测装置检测所述尾板的状态并形成检测结果；
[0029] 所述控制装置根据所述检测结果控制所述支架驱动机构和所述尾板驱动机构动作以控制所述尾板的位置和/或姿态。
[0030] 进一步地，检测所述尾板的状态包括检测所述面板的状态和/或所述支架的状态。
[0031] 进一步地，检测所述面板的状态包括检测所述面板是否处于水平位置和/或检测所述面板是否处于贴近所述车箱的关门位置。
[0032] 进一步地，检测所述支架的状态包括检测所述支架是否处于第一支架位置和/或检测所述支架是否处于第二支架位置，其中，在所述第一支架位置所述面板驱动机构可驱动所述面板翻转至与所述车箱的底板平齐，在所述支架位于所述第二支架位置时所述面板与所述支架的铰接点位于离地高度最低的位置。
[0033] 基于本发明提供的尾板系统，通过设置和控制装置连接的检测装置，根据检测装置检测的尾板状态控制装置可以自动控制尾板的位置和/或姿态。
[0034] 本发明提供的车辆和尾板系统的控制方法也有相应的有益效果。
[0035] 通过以下参照
附图对本发明的示例性
实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
[0036] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本
申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0037] 图1为本发明实施例的尾板系统在车辆上应用的结构示意图；
[0038] 图2为本发明另一个实施例的尾板系统的液压系统的结构示意图；
[0039] 图3为图2所示实施例的车辆的尾板系统的控制结构示意图；
[0040] 图4a至图4g为本发明又一个实施例的应用在车辆上的尾板系统开门关门过程示意图。
具体实施方式
[0041] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权
说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0043] 为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被
定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0044] 如图1所示，本发明实施例的尾板系统包括尾板、支架驱动机构、面板驱动机构、检测装置和控制装置。尾板用于安装在车箱20尾部，可通过尾板将货物从车箱20往地下搬运或者将货物从地下往车箱20搬运。车箱20可以为封闭式或者开放式。尾板包括用于承接货物的面板21和用于升降面板21的支架22，支架22的一端与面板21铰接，另一端用于与车辆连接。支架驱动机构用于驱动支架22以使支架22带动面板21升降。如图1所示，支架22与车辆铰接，支架驱动机构可以设置为升降油缸8，通过升降油缸8的
活塞杆的伸出和回缩来驱动支架22旋转，从而带动面板21升降。在一些图示未示出的实施例中，支架22还可以与车辆之间通过
导轨连接，则支架驱动机构可以是升降油缸8、
齿轮齿条机构、
丝杠螺母机构等机构来带动支架22整体升降，从而带动面板21升降。面板驱动机构用于驱动面板21相对于支架22翻转，面板21铰接在支架22上，面板驱动机构驱动面板21翻转，可以使面板21实现如图1所示的竖直状态、还可以使面板21翻转至水平状态、倾斜状态等各种状态，面板驱动机构可以是如图1所示的翻转油缸9，在一些未示出的实施例中也可以是齿
轮齿条机构、丝杠螺母机构等机构来推动面板21的翻转。
[0045] 检测装置，用于检测尾板的状态。可以通过激光测距装置、光电传感装置、拍摄装置、
压力传感器等装置来检测尾板的位置、负载、姿态等信息。
[0046] 控制装置，与支架驱动机构、面板驱动机构和检测装置信号连接，控制装置被配置为：根据检测装置的检测结果控制支架驱动机构和/或面板驱动机构动作以控制尾板的位置和/或姿态。尾板的位置指的是尾板所处的位置以及尾板各部件所处的位置。尾板的姿态指的是尾板整体的轮廓以及各部件自身的轮廓。
[0047] 本实施例的尾板系统，通过设置和控制装置信号连接的检测装置，控制装置可以根据检测装置检测的尾板状态自动控制支架驱动机构和面板驱动机构动作，从而调整尾板的位置和/或姿态。本实施例减少了人为判断尾板状态和调整位置和/或姿态的过程，有助于提高对尾板系统控制的自动化和精确化。
[0048] 在一些实施例中，检测装置包括用于检测面板21的状态的面板状态检测装置和/或用于检测支架22的状态的支架状态检测装置。该设置可以检测面板或者支架的位置、姿态或负载等状态信息，从而有助于准确判读尾板的状态信息。
[0049] 在一些实施例中，面板状态检测装置包括水平位置传感器14和/或关门位置传感器13。水平位置传感器14用于检测面板21是否处于水平位置。关门位置传感器13用于检测面板21是否处于贴近车箱20的关门位置。水平位置传感器14可以是设在面板上的水平传感器、
光电传感器或者是设在支架22与面板21铰接处的
角度传感器等装置。关门位置传感器可以设在车箱20上，也可以设在面板上，用于检测面板21是否贴近车箱20。关门位置传感器可以是
接触式传感器，也可以是非接触式的比如光电传感器等。
[0050] 在一些实施例中，支架状态检测装置包括第一支架位置传感器和/或第二支架位置传感器。第一支架位置传感器用于检测支架22是否处于第一支架位置，在支架22位于第一支架位置时，面板驱动机构可驱动面板21翻转至与车箱20的底板平齐。如图1所示的实施例中，支架位于第一支架位置，面板21处于与车箱20贴近的关门位置，当面板21翻转至水平状态时，面板21与车箱20的底板平齐，从而位于车箱20内的底板上的货物可以从车箱20平稳地过渡到面板21上。第二支架位置传感器用于检测支架22是否处于第二支架位置，在支架22位于第二支架位置时，面板21与支架22的铰接点位于离地高度最低的位置。即若面板21一直处于水平状态，则支架22位于第二支架位置时面板21与地面的距离最小。若尾板系统用于从车箱20往地面搬运货物，在支架22位于第一支架位置时，面板21翻转至水平状态与车箱20底板平齐，用于接收货物，然后面板21通过一直保持水平状态使位于其上的货物保持稳定，在支架22的动作下面板21保持水平状态下降高度，支架22位于第二支架位置时，保持水平状态的面板21高度下降到最低，然后面板21向地面翻转倾斜，从而使货物顺利移动至地面。支架22与车辆通过轨道连接时，第一位置传感器和第二支架位置传感器可以是行程
开关、接触式传感器、光电传感器等。当如图1所示的实施例中支架22通过转动带动面板21升降时，第一位置传感器和第二支架位置传感器还可以是角度传感器等。
[0051] 在一些实施例中，如图1、图2所示，支架驱动机构为升降油缸8，面板驱动机构为翻转油缸9，尾板系统还包括用于控制升降油缸8和翻转油缸9动作的液压系统，液压系统包括液压泵3、油箱1和换向阀组。在图1、图2所示实施例中，升降油缸8的伸出和回缩(即将
活塞杆伸出和回缩)用于支架22的向上旋转和向下旋转，从而带动面板21的上升和下降，翻转油缸9的伸出和回缩(即将活塞杆的伸出和回缩)用于面板21的向上翻转和向下翻转。液压泵3用于为升降油缸8和翻转油缸9的伸出时供油。升降油缸8的第一腔和翻转油缸9的第一腔与油箱1连通；升降油缸8的第二腔和翻转油缸9的第二腔通过换向阀组与液压泵3的供油口以及油箱1连接。控制装置与换向阀组信号连接以控制换向阀组在液压泵3供油时，使液压泵3的供油口在单独与升降油缸8的第二腔连通或者单独与翻转油缸9的第二腔的连通之间切换，即液压泵3供油时，可以切换成液压泵3的供油口单独与升降油缸8的第二腔连通，从而使升降油缸8伸出，或者切换成液压泵3的供油口单独与翻转油缸9的第二腔连通，从而使翻转油缸9伸出。控制装置与换向阀组信号连接以控制换向阀组在液压泵3不供油时，使升降油缸8的第二腔与油箱1之间在连通或断开之间切换，升降油缸8的第二腔与油箱1之间连通时，升降油缸8可以在支架的重力作用下回缩，以及使翻转油缸9的第二腔与油箱1之间在连通或断开之间切换，翻转油缸9的第二腔与油箱1之间连通时，翻转油缸9可以在面板21的重力下回缩。
[0052] 在一些实施例中，如图2所示，换向阀组包括第一换向阀和第二换向阀。第一换向阀与控制装置信号连接，升降油缸8的第二腔和翻转油缸9的第二腔通过第一换向阀与液压泵3的供油口连接，第一换向阀用于液压泵3的供油口在与升降油缸8的第二腔连通或与翻转油缸9的第二腔连通之间切换；第二换向阀与控制装置信号连接，第一换向阀与液压泵3的供油口之间的油路通过第二换向阀与油箱1连接，第二换向阀用于切换第一换向阀与油箱1之间的连通和断开。
[0053] 在一些实施例中，如图2所示，液压系统包括单向调速阀7，单向调速阀7设置于升降油缸8的第二腔与第一换向阀之间和/或翻转油缸9的第二腔与第一换向阀之间，与控制装置信号连接，单向调速阀7包括相互并联的单向阀和调速阀，油液从第一换向阀往单向阀方向可以经过单向阀流通。该设置，可以使升降油缸8或者翻转油缸9的回缩速度可调，从而可以控制支架22的下降速度或者面板21的向下翻转的速度。
[0054] 在一些实施例中，如图2所示，第一换向阀为电磁换向阀，具体的，在图2所示实施例中为二位三通电磁换向阀6，在电磁换向阀的第一工作位，在图2所示实施例中为二位三通电磁换向阀6的左位，升降油缸8的第二腔与液压泵3的供油口连通，翻转油缸9的第二腔与液压泵3的供油口的油路断开，在电磁换向阀的第二工作位，在图2所示实施例中为二位三通电磁换向阀6的右位，翻转油缸9的第二腔与液压泵3的供油口连通，升降油缸8的第二腔与液压泵3的供油口的油路断开。该设置，可以使控制装置对第一换向阀的阀位控制更加方便灵敏。
[0055] 在一些实施例中，翻转油缸9的第一腔内设有复位弹簧，复位弹簧用于使翻转油缸9回缩。该设置，可以使面板21的向下翻转更加方便可靠。
[0056] 本发明第二方面公开一种车辆，包括车箱20和安装在车箱20尾部的尾板系统。
[0057] 本发明第三方面还提供一种车辆的尾板系统的控制方法，包括：
[0058] 利用检测装置检测尾板的状态并形成检测结果；
[0059] 控制装置根据检测结果控制支架驱动机构和尾板驱动机构动作以控制尾板的位置和/或姿态。
[0060] 在一些实施例中，检测尾板的状态包括检测面板21的状态和/或支架22的状态。
[0061] 在一些实施例中，检测面板21的状态包括检测面板21是否处于水平位置和/或检测面板21是否处于贴近车箱20的关门位置。
[0062] 在一些实施例中，检测支架22的状态包括检测支架22是否处于第一支架位置和/或检测支架22是否处于第二支架位置，其中，在第一支架位置面板驱动机构可驱动面板21翻转至与车箱20的底板平齐，在第二支架位置面板21与支架22的铰接点位于离地高度最低的位置。
[0063] 下面以一个具体实施例来示意本发明。
[0064] 图1示意了本实施例的结构图，本实施例的车辆的车箱20的尾部安装有尾板系统，本实施例的尾板系统包括尾板、支架驱动机构、面板驱动机构、检测装置和控制装置。尾板包括面板21和支架22，支架22一端与车辆铰接，另一端与面板21铰接。支架驱动机构为用于驱动支架22向上旋转和向下旋转的升降油缸8，面板驱动机构为用于驱动面板21相对于支架22翻转的翻转油缸9，翻转油缸9的第一腔内设有复位弹簧。检测装置包括设在面板21上的水平位置传感器14和设在车箱后部门上的关门位置传感器13，检测装置还包括设在车辆上的第一支架位置传感器和第二支架位置传感器。如图2所示，本实施例的尾板系统还包括用于控制升降油缸8和翻转油缸9动作的液压系统，液压系统包括油箱1、用于过滤液压油的
过滤器2、液压泵3、溢流阀4、单向阀5、第一换向阀和第二换向阀，升降油缸8以及翻转油缸9与第一换向阀之间均设有单向调速阀7。其中，第一换向阀为二位三通电磁换向阀6、第二换向阀为二位二通电磁换向阀10。本实施例的控制装置包括用于尾板系统的尾板开门的开门模
块、用于尾板系统的尾板下降的下降模块、用于尾板系统的尾板上升的上升模块、用于尾板系统的尾板关门的关门模块，每个模块均设置有按钮进行操作，下面以图4a至图4g本实施例的尾板系统的完整的尾板开门和关门过程来示意各个模块的工作过程。
[0065] 开门：如图2、图3和图4a、4b所示，面板21处于贴近车箱20的关门位置，操作人员通过开门按钮给控制装置的开门模块发送开门信号I1，开门模块通过
控制信号I5和I6使二位三通电磁换向阀6和二位二通电磁换向阀10通电工作，此时二位三通电磁换向阀6和二位二通电磁换向阀10均右位工作，液压油经油箱1、翻转油缸9、单向调速阀7、二位三通电磁换向阀6、二位二通电磁换向阀10后返回油箱形成液压回路，其中翻转油缸9带复位弹簧，在复位弹簧和尾板重力作用下，翻转油缸9带动面板21缓缓下降，到达与车箱20平齐后，触发水平位置传感器14，水平位置传感器14将信号I7反馈给控制装置的开门模块后，控制装置自动断开二位二通电磁换向阀10和二位三通电磁换向阀6的通电，此时二位二通电磁换向阀10、二位三通电磁换向阀6均左位工作，面板21和支架22停止运动，完成开门过程，在此过程中单向调速阀7可控制面板21翻转的速度。
[0066] 下降：如图2、图3和图4b、4c、4d所示,操作人员通过下降按钮给控制装置的下降模块发送信号I2，控制装置下降模块通过控制信号I6使二位二通电磁换向阀10通电工作，此时二位二通电磁换向阀10右位工作，液压油经油箱1、升降油缸8、单向调速阀7、二位三通电磁换向阀6、二位二通电磁换向阀10返回油箱，形成闭式回路，在重力作用下升降油缸8带动处于水平状态的面板21下降，支架22下降至第二支架位置后，支架22触碰第二支架位置传感器，第二支架位置传感器将信号I11反馈给控制装置的下降模块。控制装置的下降模块通过控制信号I5给二位三通电磁换向阀6通电，二位三通电磁换向阀6右位工作，液压油经油箱1、升降油缸8、单向调速阀7、二位三通电磁换向阀6、二位二通电磁换向阀10返回油箱1，形成闭式回路，翻转油缸9带动面板21翻转倾斜，面板21顶部与地面接触后停止运动，完成下降过程，在此过程中单向调速阀7可控制支架22的向下旋转的速度以及面板22翻转的速度。
[0067] 上升：如图2、图3和图4d、图4e、图4f所示操作人员通过上升按钮给控制装置上升模块发送信号I3，控制装置上升模块通过控制信号I5和I8驱动二位三通电磁换向阀6和
电机工作，电机带动液压泵3供油，此时二位三通电磁换向阀6右位工作，液压油经油箱1、过滤器2、液压泵3、单向阀5、二位三通电磁换向阀6、单向调速阀7、翻转油缸9后返回油箱1形成液压回路，在液压油的驱动下，翻转油缸9将面板21由倾斜位置开始翻转到水平位置触发水平位置传感器14后，水平位置传感器14将信号I7反馈给控制装置的上升模块，控制装置的上升模块自动断开二位三通电磁换向阀6的通电，此时二位三通电磁换向阀6左位工作，液压由经油箱1、过滤器2、液压泵3、单向阀5、二位三通电磁换向阀6、单向调速阀7、升降油缸8后返回油箱1形成液压回路，支架22在升降油缸8驱动下开始带动一直保持水平状态的面板21上升至第一支架位置，触发第一支架位置传感器，第一支架位置传感器将信号I9反馈给控制装置，控制装置控制电机断电，液压泵3停止工作，支架22停止运动，完成上升过程。
[0068] 关门：如图2、图3和图4f、图4g所示，操作人员通过关门按钮给控制装置的关门模块发送信号I4，控制装置的关门模块通过控制信号I5和I8驱动二位三通电磁换向阀6和电机工作，液压泵3开始供油，此时二位三通电磁换向阀6右位工作，液压油经油箱1、过滤器2、液压泵3、单向阀5、二位三通电磁换向阀6、单向调速阀7和翻转油缸9后返回油箱1形成液压回路，在液压油的驱动下，翻转油缸9驱动面板21翻转直到触发关门位置传感器13后，关门位置传感器13将信号I10反馈给控制装置的关门模块，控制装置的关门模块自动断开二位三通电磁换向阀6和电机的通电，尾板停止运动，完成关门过程。
[0069] 在一些实施例中，在上面所描述的控制装置可以为用于执行本发明所描述功能的通用处理器、可编程逻辑
控制器(Programmable Logic Controller，简称：PLC)、
数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称：DSP)、专用集成
电路(Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC)、
现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称：FPGA)或者其他
可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立
硬件组件或者其任意适当组合。
[0070] 最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行
修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明
请求保护的技术方案范围当中。
