货叉伸出高度

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。

（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。

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。

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。