本發(fā)明涉及一種樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件，所述樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件包括力傳感器，所述力傳感器被設(shè)置成測量特定方向上的力，例如測量升降車的負(fù)載夾持器中的夾持力，所述負(fù)載夾持器是例如用于裝卸包裝在波狀紙板箱中的大的家用設(shè)施的紙箱夾持器或者用于裝卸倉庫中的大紙卷的紙卷夾持器。

用于在倉庫中裝卸貨物的升降車可配備有預(yù)定用于可靠地抓持各種類型的負(fù)載的專門的負(fù)載夾持抓爪。升降車可具有專門的紙卷夾持器或者紙箱夾持器，其包括一對直立的大致平坦的夾持臂組件，所述夾持臂組件從升降車向前延伸并且支撐大致平行的、相對的夾持墊。負(fù)載夾持器的夾持臂可在升降車的側(cè)面朝向彼此或者遠(yuǎn)離彼此地移動以便抓持或者釋放負(fù)載。

對于紙箱夾持器來說，雖然大部分紙箱或者相似的容器具有平行的直立側(cè)面，但是因為紙箱內(nèi)部的貨物和紙箱外殼中的其他包裝材料的特性，所以雖然通常期望提供呈均勻分布的夾持力，但是可能因為各種機械因素而導(dǎo)致難以實現(xiàn)。在某些情況下，可能期望抵靠某種類型的紙箱的外部提供不均勻分布的壓力，例如，在被夾持臂組件接合的紙箱的底部附近提供較大的壓力而在被夾持臂組件接合的紙箱的頂部附近提供較小的壓力。類似地，可能期望在諸如紙卷的其他類型的負(fù)載上提供呈某種分布的夾持壓力。對于某些負(fù)載，例如大的輪胎，可能重要的是知道由負(fù)載夾持器所施加的總的力。在以上這些情況及其他情況下，將會有用的是知道當(dāng)負(fù)載被抓持時有多少壓力實際施加于所述負(fù)載。雖然已知通過控制液壓壓力來校準(zhǔn)升降車和控制力，但是仍然期望在操作期間具有可用的實際夾持力的測量。

背景技術(shù)：

期望紙箱夾持器的夾持墊或者多個夾持墊至少在小范圍內(nèi)自由移動以便適應(yīng)夾持臂的偏轉(zhuǎn)并且更好地符合紙箱的形狀和某種程度上紙箱內(nèi)容物的形狀。該能力在現(xiàn)有技術(shù)Ehmann(美國專利第2,681,162號和第2,684,387號)、Link(美國專利第3,643,827號)、Farmer(美國專利第4,145,866號)和Farmer等(美國專利第2,844,403號和第3,145,866號)中已經(jīng)提出，例如，其公開了按照允許小量轉(zhuǎn)動的方式安裝在紙箱夾持臂上的夾持墊。

Dosso等(美國專利第8,517,440號)公開了一種用于裝卸紙箱的升降車夾持抓爪，其中夾持墊按照可調(diào)整的方式安裝，以使得由夾持墊提供的壓力在將被提起和運輸?shù)陌咸峁┏势谕植嫉膴A持壓力。

已知，應(yīng)變儀可被結(jié)合在大的鉤環(huán)銷或者樞轉(zhuǎn)銷或者支撐例如起重機的負(fù)載運載線纜束的軸中，以提供表示所述鉤環(huán)銷或者軸所承受的負(fù)載的電信號，但是在較小的樞轉(zhuǎn)銷或者軸中使用所述應(yīng)變儀裝置可能不實用且相當(dāng)昂貴，可能需要比將所述銷裝配至一組所述銷將定位于其中的孔中所需的制造精度更高的制造精度，并且可能在其中使用相對小的力但仍然期望對其精確測量的情況下?lián)p害樞轉(zhuǎn)銷的強度。另外，所述負(fù)載銷不能很好地適合于在其中除了關(guān)注方向以外的方向上的彎曲力可能被施加于所述銷的情況中使用。

因此，期望具有一種樞轉(zhuǎn)負(fù)載運載組件，所述樞轉(zhuǎn)負(fù)載運載組件包括其中可按照隔離的方式對由所述負(fù)載運載組件沿著特定方向施加的力進(jìn)行測量的裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

如本文所公開，感測裝置被設(shè)置成與多個樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件(例如，夾持墊支撐組件)中的至少一個且有利地多于一個相連，以測量由特定的夾持墊支撐組件沿著特定方向施加的力。力的值可被認(rèn)為是用于調(diào)整夾持墊支撐組件或者一組夾持墊支撐組件中的特定夾持墊支撐組件的基礎(chǔ)。在所述樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件的一些實施例中，可提供夾持墊的樞轉(zhuǎn)軸線和附接件之間的徑向距離等的調(diào)整。

如本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于負(fù)載夾持構(gòu)件的安裝組件，其中具有樞轉(zhuǎn)支撐組件，所述樞轉(zhuǎn)支撐組件包括支承塊和延伸通過所述支承塊的樞轉(zhuǎn)銷；支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件被設(shè)置成沿著軸向方向為所述樞轉(zhuǎn)支撐組件提供支撐并且沿著相對于所述樞轉(zhuǎn)銷的徑向夾持力方向傳遞夾持力；處于所述樞轉(zhuǎn)支撐組件中的夾持力隔離裝置，所述夾持力隔離裝置被設(shè)置成隔離出并傳遞從所述支撐構(gòu)件至所述樞轉(zhuǎn)支撐組件的沿著所述夾持力方向的夾持力而不沿著軸向方向提供支撐；以及處于所述樞轉(zhuǎn)支撐組件中的力傳感器，所述力傳感器被定位成測量所述夾持力并且被設(shè)置成提供表示所述夾持力的信號。

如另一方面，提供了一種包括力測量傳感器的樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件，所述樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件包括樞轉(zhuǎn)支撐組件，所述樞轉(zhuǎn)支撐組件包括支承塊和延伸通過所述支承塊的樞轉(zhuǎn)銷；支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件被設(shè)置成向所述樞轉(zhuǎn)支撐組件提供支撐并且沿著相對于所述樞轉(zhuǎn)銷的徑向方向?qū)⒘鬟f至所述樞轉(zhuǎn)支撐組件，所述樞轉(zhuǎn)支撐組件位于在所述支撐構(gòu)件中限定的接收部中并且被所述樞轉(zhuǎn)銷固定至所述支撐構(gòu)件；力隔離裝置，所述力隔離裝置被設(shè)置成隔離出并傳遞從所述支撐構(gòu)件至所述樞轉(zhuǎn)支撐組件的沿著徑向方向的力，而不向所述樞轉(zhuǎn)支撐組件提供支撐；以及力傳感器，所述力傳感器在所述樞轉(zhuǎn)支撐組件中位于所述支承塊和所述樞轉(zhuǎn)銷之間，以便測量所述沿著徑向方向的力并且提供表示所述力的大小的信號。

還提供了一種用于升降車的負(fù)載抓持組件，所述負(fù)載抓持組件包括適合于安裝在升降車上的夾持臂；夾持墊；樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件，所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件由所述夾持臂裝設(shè)且被連接至并支撐夾持墊，所述夾持墊支撐組件被安裝成相對于所述夾持臂在有限角度內(nèi)樞轉(zhuǎn)并且包括力傳感器，所述力傳感器被安裝成當(dāng)所述負(fù)載抓持組件抓持負(fù)載時隔離地感測由所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件沿著預(yù)定方向施加的力，并且提供表示沿著所述預(yù)定方向施加的力的大小的電信號。

如又一方面，提供了一種用于調(diào)整配備有負(fù)載抓持組件的升降車的負(fù)載抓持組件的方法，所述負(fù)載抓持組件包括夾持臂、通過樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件安裝至所述夾持臂的夾持墊和包含在所述夾持墊支撐組件中的力傳感器，所述方法包括提供具有預(yù)定外形的測試負(fù)載本體、利用所述負(fù)載抓持組件抓持所述測試負(fù)載本體、從所述力傳感器獲得表示由所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件沿著預(yù)定方向施加的力的信號、根據(jù)所述信號來確定當(dāng)抓持所述測試負(fù)載本體時由所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件沿著所述預(yù)定方向施加的抓持力的大小，并且作為響應(yīng)調(diào)整由所述夾持臂所施加的夾持力。

還提供了一種方法，所述方法利用來自一組支撐夾持墊的樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件的相應(yīng)樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件中的多個力傳感器中的每一個的信號來確定通過所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件施加的力的分布是否適合，并作為響應(yīng)調(diào)整包含在所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件中的至少一個中的距離調(diào)整并且從而調(diào)整通過所述多個夾持墊支撐組件施加的用以支撐所述夾持墊的力的分布。

當(dāng)結(jié)合附圖來考慮本發(fā)明的以下詳細(xì)說明時將更容易理解本發(fā)明的前述及其他特征。

附圖說明

圖1是用于升降車的夾持臂組件的側(cè)視圖，其包括借助于可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件安裝在夾持臂組件上的夾持墊；

圖2是以放大比例示出的沿著圖1中的線2-2截取的包含在夾持臂組件中的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)組件之一的剖視圖。

圖3是以放大比例示出的沿著圖1中的線3-3截取的圖2中所示的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)組件的剖視圖。

圖4是取自于上部左前方的圖1中所示的夾持臂和夾持墊組件的分解軸測圖。

圖5是以放大比例示出的包括可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件之一的圖4的一部分的分解軸測圖。

圖6是諸如圖1、3和5中所示的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件的支承塊和相關(guān)聯(lián)部件的分解軸測圖。

圖7是包含可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件的系統(tǒng)的簡圖。

圖8是夾持組件和用于對樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件的調(diào)整進(jìn)行檢查的測試本體的軸測圖。

圖9是紙箱夾持組件連同一組配備有力傳感器的油缸(凸輪)的軸測圖，所述力傳感器被用于校準(zhǔn)可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件中的力傳感器。

圖10是包含可調(diào)整夾持墊支撐組件的分層揀貨器的夾持叉式抓爪的立體圖，其顯示了抓持選定數(shù)量層的成堆的罐裝貨物的紙箱。

圖11是用于諸如圖10中所示的分層揀貨器的一個夾持臂組件的立體圖。

圖12是圖11中所示的夾持臂組件的正視圖。

圖13是沿著圖12中的線13-13截取的剖視圖，其顯示了可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件的位置。

圖14是以放大比例示出的包括可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件之一的備選實施例的圖4的一部分的分解軸測圖。

圖15是以放大比例示出的沿著圖1中的線2-2截取的包含在夾持臂組件中的具有備選結(jié)構(gòu)的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)組件之一的剖視圖。

圖16是圖14中所示的支承塊的立體圖，其顯示了支承塊中安裝有應(yīng)變儀的空腔。

圖17是圖14的支承塊的俯視圖。

圖18是圖14中所示的支承塊的正視圖。

圖19是圖14所示的支承塊的仰視圖。

圖20是沿著圖18中的線20-20截取的剖視圖，其顯示了應(yīng)變儀裝置以及與集成電路的互連，所述集成電路被設(shè)置成從應(yīng)變儀接收信息。

圖21是沿著圖17的線21-21截取的剖視圖，其顯示了附接至支承塊的測量部分的表面的應(yīng)變儀，所述測量部分由支承塊中的槽溝和支承塊側(cè)面的盲空腔限定。

具體實施方式

首先參見附圖中的圖1，在包括本文所公開的主題的一個實施例的負(fù)載夾持組件中，用于升降車的紙箱夾持臂組件10包括適合于附接至升降車(未示出)的前部的橫向定向的水平構(gòu)件12以允許夾持臂組件10相對于所述升降車橫向地移動，以使得相對的成對夾持臂組件10可朝向彼此或遠(yuǎn)離彼此地移動以抓持或者釋放負(fù)載。裝設(shè)在橫向構(gòu)件12上的夾持臂14從夾持臂組件10安裝于其上的升降車向前延伸以供使用。負(fù)載穩(wěn)定器16被安裝在夾持臂14的外端部18上、通過同軸銷20附接至外端部18，所述同軸銷20限定鉸接式連接的基本上豎直的樞轉(zhuǎn)軸線。因此，穩(wěn)定器16可以圍繞同軸銷20樞轉(zhuǎn)以允許偏轉(zhuǎn)夾持臂14或者未對準(zhǔn)將被抓持的包裹。穩(wěn)定器16可以是具有大致豎直的中心軀干部分以及從所述軀干向前和向后延伸的各組多個水平指狀構(gòu)件24的堅固的鋼構(gòu)件。雖然此處在每個方向上示出了三個指狀構(gòu)件24，但是在不同的應(yīng)用中可存在兩個至五個指狀構(gòu)件。

諸如紙箱夾持墊的負(fù)載接觸墊可以是單一構(gòu)件(未示出)或者如圖所示可以呈具有兩個大的大致矩形且基本上扁平的負(fù)載接觸墊構(gòu)件28和30的分離式負(fù)載接觸墊的形式。負(fù)載接觸墊構(gòu)件28和30被分別裝設(shè)在負(fù)載穩(wěn)定器16的向后延伸和向前延伸的指狀水平構(gòu)件24上。負(fù)載接觸墊構(gòu)件或者紙箱夾持墊構(gòu)件28和30中的每一個通過三個可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32(也被稱為可調(diào)整樞轉(zhuǎn)組件)附接至負(fù)載穩(wěn)定器16，所述可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32中的每一個被安裝在接收部34中，所述接收部34由相應(yīng)的指狀水平構(gòu)件24之一限定。接收部34中的每一個可以是延伸通過穩(wěn)定器16的相應(yīng)指狀部分24的開口。

此外參見圖2、3和4，彈簧22被安裝在負(fù)載穩(wěn)定器16的指狀部分24之一上并且被壓靠在夾持臂14的內(nèi)表面上，從而傾向于圍繞同軸銷20旋轉(zhuǎn)負(fù)載穩(wěn)定器16，而安裝在夾持臂14上的一對止動構(gòu)件26限制負(fù)載穩(wěn)定器16的角運動以使其呈輕微外八字的姿勢。

對于分開的紙箱夾持墊構(gòu)件28和30中的每一個，樞轉(zhuǎn)軸線由相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)銷36限定，所述相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)銷36豎直地延伸通過支撐夾持墊28或30的相應(yīng)指狀構(gòu)件24中的同軸對準(zhǔn)的孔38并且將相應(yīng)的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32固定在接收部34中。

最佳地如圖5中所示，每個接收部34可以包括一對相對的上下水平支承表面40和用于使樞轉(zhuǎn)銷36延伸通過所述支承表面40的孔38，相應(yīng)的可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32位于所述一對相對的上下水平支承表面40之間。

此外參見圖6，每個可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32包括限定樞轉(zhuǎn)銷孔44以接收樞轉(zhuǎn)銷36的支承塊42。一對螺紋孔46沿著垂直于銷孔44的軸線的方向延伸通過支承塊42的平坦的底表面或者內(nèi)表面48。調(diào)整環(huán)箍50被螺紋連接至每個孔46中(如圖2中可見)并且如下所述起到定位構(gòu)件的作用，所述調(diào)整環(huán)箍50具有外螺紋并且可以具有成形為被扳手接合的部分。

由樞轉(zhuǎn)支撐組件32向內(nèi)施加的、將夾持墊28和30朝向彼此推動的按壓或抓持壓力從夾持臂14的每個指狀水平構(gòu)件24傳送來并通過孔38和相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)銷36傳遞。按壓力或夾持力從每個樞轉(zhuǎn)銷36傳遞至裝配在支承塊42的銷孔44中的負(fù)載管52。負(fù)載管52緊貼但可圍繞樞轉(zhuǎn)銷36旋轉(zhuǎn)地裝配。負(fù)載管52的中心部分56裝配在支承塊42的銷孔44中并且?guī)缀跖c銷孔44的內(nèi)表面接觸，且被定位和定向成將諸如螺栓54的緊固件接收在小孔58中，所述小孔58可設(shè)置在中心部分56的外表面中以將負(fù)載管52保持在其在支承塊42中的預(yù)期位置和預(yù)期定向中。然而，如目前將說明的是，負(fù)載管仍然可在孔44中自由地徑向移動一小段距離。負(fù)載管52的從中心部分56朝向支承塊42的上下表面62延伸的外端部60的外徑64稍小于銷孔44的內(nèi)徑66，以提供端部60和銷孔44的內(nèi)部之間的徑向間距，其中樞轉(zhuǎn)銷36和負(fù)載管52可在負(fù)載的作用下彎曲，而非支承在銷孔44的內(nèi)表面上。應(yīng)當(dāng)理解，替代地，負(fù)載管52可以沿著其端部60和中心部分56具有恒定的尺寸，在這種情況下，圍繞端部60的銷孔44的內(nèi)徑可以更大以提供圍繞負(fù)載管52的徑向間隙。

可以是圓柱形的空腔70從外表面48延伸至支承塊42中并且與銷孔44相交?？涨?0的中心軸線沿著期望測量的力的方向定向，并且空腔70需要足夠深地延伸以使得沿著關(guān)注方向施加的全部力通過負(fù)載管52的中心部分56傳送至柱塞72。同時，空腔70需要足夠淺以允許負(fù)載管52的中心部段56能夠接收除了沿著空腔70的中心軸線的方向以外的方向上的力，以使得那些力可以從支承塊42傳送至負(fù)載穩(wěn)定器16的指形件24或者其他類型的負(fù)載夾持組件的等同構(gòu)件。

柱塞72被可滑動地裝配在空腔70中并且可具有凹入的圓柱形內(nèi)端部表面74，所述凹入的圓柱形內(nèi)端部表面74抵靠負(fù)載管52的中心部分56的外表面裝配并符合負(fù)載管52的中心部分56的外表面的形狀，以使得相應(yīng)的指狀構(gòu)件24的向內(nèi)的負(fù)載抓持力通過樞轉(zhuǎn)銷36和負(fù)載管52的中心部分56被傳送并施加至柱塞72。

柱塞72的力傳遞外端部76具有接觸表面78，所述接觸表面78可具有凹入的、大半徑的球形形狀并且可由淺邊緣80圍繞。

按鈕狀力感測或者測壓元件82可具有包括接觸表面84的居中定位的接觸部分，所述接觸部分可具有與接觸表面78的形狀對應(yīng)的大半徑的凸出球形接觸表面，并且當(dāng)測壓元件82被邊緣80保持在中心位置時，所述接觸部分抵靠柱塞72的接觸表面78并且可以在柱塞72的接觸表面78上居中。測壓元件82的相反地定位的底表面86抵靠保持板88的內(nèi)表面，所述保持板88通過諸如螺栓90的合適的緊固件緊固至支承塊42的內(nèi)表面48，所述緊固件通過保持板88中的相應(yīng)的孔延伸至支承塊40的內(nèi)表面48中的相應(yīng)的螺紋孔中。墊片92可以設(shè)置成適當(dāng)?shù)暮穸葟亩鵀闇y壓元件82設(shè)立足夠的空間，并且還確保保持板88與測壓元件82、柱塞72和負(fù)載管52的中心部分56具有可靠的接觸且通過測壓元件82、柱塞72和負(fù)載管52的中心部分56與銷孔44的內(nèi)表面具有可靠的接觸，以使得由樞轉(zhuǎn)銷36沿著夾持方向向內(nèi)引導(dǎo)的力通過負(fù)載管52、柱塞72、測壓元件82和保持板88隔離地傳送至支承塊42并且因此可被測壓元件82感測到。然而，同時，柱塞72預(yù)定用于確保僅僅壓縮的負(fù)載夾持力被傳遞至測壓元件82，而其他方向上的力，例如，負(fù)載提升的豎直力通過支承塊42的上下表面62傳送至支承表面40。因此，測壓元件82將僅僅測量柱塞72在空腔70中沿著其自由移動的方向上的力。

測壓元件82可以是可從多種來源(例如，美國康涅狄格州的斯坦福德的OMEGA工程公司)獲得的超小型工業(yè)壓縮測壓元件。一種可接受的測壓元件具有大約19mm的直徑94和大約6.5mm的厚度或高度96并且可依據(jù)期望施加的夾持力以適當(dāng)?shù)臏y量能力獲得。例如，可以使用具有2230N的測量能力的測壓元件82，或者還可以使用具有相似尺寸和例如4450N的測量能力的測壓元件。包括合適的電線或者多條電線的信號傳導(dǎo)器98從測壓元件處延伸并且穿過被設(shè)置成貫穿支承塊42的開口100，以當(dāng)夾持臂組件10向負(fù)載上施加向內(nèi)的夾持力時傳送表示由保持板88和柱塞72施加于測壓元件82上的壓力的電信號。如上所述的用于所述類型的測壓元件82的信號傳導(dǎo)器98例如包括一對激勵電線和一對信號傳導(dǎo)電線。

可以與支承塊42的外表面48具有相似形狀的扁平隔板104限定與支承塊42中的孔46同軸地對準(zhǔn)的一對孔106。諸如平頭螺栓108的緊固件可以埋頭在夾持墊28或者30的支撐板部分110中并且延伸通過夾持墊28或者30的支撐板部分110以及隔板104中的孔106，并接合在由環(huán)箍50限定的螺紋孔112中，從而保持隔板104緊緊地抵靠環(huán)箍20的內(nèi)端部120。鎖定墊圈114和自鎖螺母116可設(shè)置在平頭螺栓108上并且抵靠環(huán)箍50繃緊以在夾持墊28或者30緊緊地抵靠隔板104的情況下保持螺栓108(如圖2中所示)并防止隔板104相對于環(huán)箍50移動。隔板104限定稍微大于保持板88的開口118，以使得隔板104可以在保持板88處于開口118中的情況下接近支承塊42的表面48或者與支承塊42的表面48齊平。

如圖2中所示，調(diào)整環(huán)箍50的內(nèi)端部120超過支承塊42的外表面48地延伸，并且保持隔板104以可調(diào)整的距離122遠(yuǎn)離支承塊42的內(nèi)表面48。因此，如圖2中所示，樞轉(zhuǎn)銷36的軸線和夾持墊30的支撐板110之間的徑向距離124由抵靠內(nèi)端部120的隔板104的位置限定。

最佳地如圖2、3和5中以及圖6中的放大分解圖中所示，可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32全部如圖2中所示地組裝，夾持墊構(gòu)件28和30兩者都平行于由樞轉(zhuǎn)銷孔38和銷孔44限定的中心軸線，并且因此被定位成沿著抵靠將被紙箱夾持器抓持的紙箱的豎直側(cè)的相應(yīng)夾持墊28或者30的整個高度提供相等的壓力。然而，每個夾持墊28或者30的定向和某種程度上的形狀可以通過以下方式改變，即，調(diào)整夾持墊支撐組件32以改變夾持墊板部分110和相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)銷36以及銷孔44的中心軸線之間的間距、即徑向距離124，如圖2中所示?？烧{(diào)整支撐組件32可通過擰松鎖定螺母116和螺栓108從而減輕調(diào)整環(huán)箍50的壓力來調(diào)整。環(huán)箍50于是可以從支承塊42中的螺紋孔46中退出或者朝向隔板104進(jìn)一步擰入支承塊42中的螺紋孔46中。每個環(huán)箍50的內(nèi)端部120支承抵靠隔板104并且通過改變隔板104和支承塊42的內(nèi)表面48之間的空隙距離122來設(shè)立夾持墊支撐板110中的相鄰部分的選定位置，所述選定位置選自于由環(huán)箍50的長度和各個超過支承塊42的內(nèi)表面48地突出的距離122所限定的一定范圍的可用位置。在螺栓108被擰緊的情況下，鎖定螺母116可被擰緊抵靠鎖定墊圈114和相應(yīng)環(huán)箍50的凹陷表面126。這保持隔板104緊緊地抵靠環(huán)箍50的內(nèi)端部120定位，從而設(shè)立并維持支承塊42和隔板104之間的空隙122，并且因此設(shè)立徑向距離124。

信號傳導(dǎo)器98可以被電連接至配備有夾持臂組件10的升降車的系統(tǒng)控制器128，所述夾持臂組件10包括負(fù)載感測可調(diào)整樞轉(zhuǎn)支撐組件32，如圖7中所示。響應(yīng)于從一個或多個樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32處接收的表示由所述一個或多個樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32中的每一個沿著預(yù)定方向傳遞的力的信號，控制器128可調(diào)整在負(fù)載感測可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32安裝于其上的夾持臂組件10上施加的液壓力或者其他機械力的大小。

于是在更一般的含義上，樞轉(zhuǎn)支撐組件32允許精確測量在其中樞轉(zhuǎn)銷太小難以安全或者經(jīng)濟地結(jié)合應(yīng)變儀裝置的樞轉(zhuǎn)施力機構(gòu)中沿著關(guān)注方向?qū)嶋H施加的力，所述樞轉(zhuǎn)支撐組件32配備有測壓元件、樞轉(zhuǎn)銷36以及抵靠柱塞地裝配的負(fù)載管52，所述柱塞被裝設(shè)成可在期望對施加的力進(jìn)行測量的方向上相對于樞轉(zhuǎn)銷徑向地移動，并且其中樞轉(zhuǎn)銷具有徑向間隙以允許其鄰近于中心部分的端部稍微彎曲。

以上已經(jīng)關(guān)于可調(diào)整樞轉(zhuǎn)支撐組件32在呈紙箱夾持臂組件10(如圖10中所示)的形式的負(fù)載夾持組件10中的使用對可調(diào)整樞轉(zhuǎn)支撐組件32進(jìn)行了描述?？烧{(diào)整樞轉(zhuǎn)支撐組件32還可用于其他期望隔離地測量在特定方向上、例如在相對于樞轉(zhuǎn)軸的徑向方向上施加的力的應(yīng)用中，例如用于諸如分層揀貨器夾持組件的其他類型的負(fù)載抓持夾持設(shè)備中。

如圖7中示意性地示出，諸如來自每個測壓元件82的電信號的信息被信號傳導(dǎo)器98傳遞至中央控制器128，所述中央控制器128可利用或者給出由每個樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32在特定時間施加的力的指示，并且閉環(huán)反饋系統(tǒng)可以使用如此測得的夾持力的值來提供期望大小的夾持力以裝卸待抓持的負(fù)載。操作者輸入和顯示單元130可以與控制器128相關(guān)聯(lián)?？刂破?28可以控制可操作地連接至液壓油缸134的液壓流體泵和閥系統(tǒng)132，所述液壓油缸134結(jié)合在夾持臂組件10中。備選地，可以使用諸如氣缸和活塞組件或者電動機和合適的電源的其他類型的發(fā)動機來代替液壓系統(tǒng)。

如圖8中所示，通常，可通過具有已知尺寸和剛性結(jié)構(gòu)的測試本體136以及以由夾持臂組件10施加的預(yù)定的總夾持力來夾持所述測試本體136來測試和檢查夾持臂組件10。由若干樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32中的每一個的測壓元件82感測到的力被傳遞至中央控制器128。這允許對由若干樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32施加的力的分布進(jìn)行評估。如果觀察到夾持力沒有按照期望分布，如當(dāng)相關(guān)聯(lián)的成對或者成組的樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32之一施加過大負(fù)載時，則環(huán)箍構(gòu)件50可以在松開相關(guān)聯(lián)的鎖定螺母116之后退出所述樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32之一的支承塊42，從而允許夾持墊28或者30的相關(guān)聯(lián)部分向后移動或者較少地突出。

特別地，在升降車被用于夾持通常具有一致的外形的負(fù)載的情況下，上述可調(diào)整樞轉(zhuǎn)支撐組件32在實際的夾持組件操作期間提供力測量，所述力測量可允許負(fù)載抓持機構(gòu)被調(diào)整成提供沿著將被抓持和提升的負(fù)載的表面按照期望分布的最優(yōu)的壓力。

一組各自配備有力傳感器(未示出)的液壓油缸140可被用在夾持組件10的夾持臂14之間(其中每個油缸140對準(zhǔn)樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32之一，如圖9中所示)以校準(zhǔn)測壓元件82。

可能重要的是，在其他相關(guān)聯(lián)的機構(gòu)中具有可用的實際力的測量以便防止叉式單元的夾持臂過載。所述力測量可被用于確定叉式臂沒有因其用于提升和移動大的重型負(fù)載而過載。

在一些修改后，樞轉(zhuǎn)支撐組件32可用于測量在負(fù)載和許多類型的叉式抓爪的負(fù)載接合表面之間施加的力。其可用于平衡施加至負(fù)載的夾持力、限制施加至負(fù)載的力、使施加至負(fù)載的力選擇性地分布、警報過大的力、統(tǒng)計若干被施加的力以確定所施加的力的總合、或者甚至統(tǒng)計在不同的負(fù)載接合表面上、沿著不同方向施加的力。

例如，在預(yù)定用于提升及旋轉(zhuǎn)大的輪子并且將所述輪子安裝在諸如推土設(shè)備的大型機器上的輪胎裝卸升降車抓爪中，包括測壓元件82的樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32可用于確保輪胎裝卸夾持器不會因增大保持在所述輪胎裝卸抓爪中的輪胎中的充氣壓力而承受過大的力。

如另一示例，可能期望的是，具有由諸如圖10中所示的分層揀貨器叉式抓爪144的其他負(fù)載裝卸機構(gòu)(其中重要的是具有足夠的力以抓持負(fù)載并且同樣重要的是不使用過多的力)所施加的夾持力的精確表示。

如圖11、12和13中所示，包含在所述分層揀貨器抓爪144中的夾持臂組件148可具有一對諸如液壓油缸的水平發(fā)動機150以移動一對豎直支腿152，夾持墊154通過一對樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32附接至所述一對豎直支腿152，所述一對樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32支撐在水平樞轉(zhuǎn)軸156上并且可圍繞水平樞轉(zhuǎn)軸156自由樞轉(zhuǎn)，所述水平樞轉(zhuǎn)軸156在支腿152之間延伸。樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32中的測壓元件82可以按照與上述相似的方式使用以確保足夠但不會過大的力被施加至負(fù)載，例如圖10中所示的一層軟飲料罐的箱體。

參見圖14、15、16、17、18和19，在具有力傳感器的樞轉(zhuǎn)負(fù)載支承組件的另一實施例中，將夾持墊28和30朝向彼此推動的按壓力或者夾持力通過測量可調(diào)整樞轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32的支承塊中產(chǎn)生的應(yīng)力來確定。支承塊200限定細(xì)長的矩形基梁202。分別靠近基梁202的各個端部的一對螺紋孔46延伸通過所述基梁并且垂直于所述支承塊的內(nèi)表面208。支承塊200還限定樞轉(zhuǎn)銷孔204，所述樞轉(zhuǎn)銷孔204優(yōu)選位于基梁202中的一對螺紋孔46的中間并且具有垂直于所述基梁的縱向軸線206的縱向軸線。樞轉(zhuǎn)銷孔204接收樞轉(zhuǎn)銷36以將支承塊200可樞轉(zhuǎn)地固定至穩(wěn)定器16的指狀構(gòu)件24。

從基梁202的相反側(cè)朝向所述基梁的縱向中心軸線206沿著大致平行于樞轉(zhuǎn)銷孔204的方向延伸的成對的同軸盲傳感器空腔216、218和220、222位于螺紋孔46和樞轉(zhuǎn)銷孔204之間。另外，還參見圖20和21，支承塊204的基梁202限定一對側(cè)向地延伸的細(xì)長槽溝224、226，所述槽溝224、226中的每一個與成對的同軸傳感器空腔216、218和220、222之一同軸。槽溝224、226的端部230和盲傳感器空腔216、218、220、222的端部限定基梁20的多個測量部分232的相反側(cè)面，所述多個測量部分232具有基本上比所述基梁中的相鄰部分小的橫截面和慣性矩。用于測量所述測量部分232中的應(yīng)力的應(yīng)變儀組件240優(yōu)選地附接至相應(yīng)的盲傳感器空腔216、218、220、222的端部處的表面。

樞轉(zhuǎn)塊200的內(nèi)表面208優(yōu)選包括位于基梁202的端部中間的內(nèi)凹部分210以接收電路板212。可以是圓柱形的盲中心空腔214優(yōu)選沿著垂直于樞轉(zhuǎn)銷孔204的軸線的方向從支承塊的內(nèi)表面208的內(nèi)凹部分210的大約中心處延伸至支承塊200中。優(yōu)選地，支承塊200還限定通道242和多個通道244，所述通道242將所述基梁的端部連接至中心空腔214以使得信號傳導(dǎo)器98能夠連接至內(nèi)表面208的內(nèi)凹部分210中的電路板212，所述多個通道244將中心空腔連接至傳感器空腔216、218、220、222中的相應(yīng)傳感器空腔以使得應(yīng)變儀組件240的導(dǎo)線246能夠被連接至居中定位的電路板。

如圖15中所示并且如上所述，調(diào)整環(huán)箍50被螺紋連接至每個孔46中，所述調(diào)整環(huán)箍50具有外螺紋和螺紋孔112并且可以具有成形為被扳手接合的部分。調(diào)整環(huán)箍50的螺紋端支承在隔板250上，所述隔板250具有一對與支承塊200中的孔46同軸地對準(zhǔn)的孔252。接合并穿過夾持墊28或者30的支撐板110的緊固件108延伸通過隔板250中的孔252并且被螺紋連接至環(huán)箍50的螺紋孔112中。緊固件108將夾持墊28、30固定至支承塊并且夾持支撐板110和調(diào)整環(huán)箍50的端部之間的隔板250。螺母116和墊圈114將每個緊固件108鎖定在相應(yīng)的調(diào)整環(huán)箍50的螺紋孔112中。調(diào)整環(huán)箍50的內(nèi)端部120超過支承塊200的內(nèi)表面208地延伸從而維持支承塊200的內(nèi)表面208和隔板250之間的空隙254。如以上詳細(xì)地描述，每個夾持墊28或者30的定向和某種程度上的形狀可通過以下方式改變，即，旋轉(zhuǎn)夾持墊支撐組件32的調(diào)整環(huán)箍50以改變隔板250和夾持器的穩(wěn)定器16的指狀構(gòu)件24之間的空隙254的寬度和或形狀。

由夾持墊28、30施加于紙箱或者其他被夾持負(fù)載上的按壓力或者夾持力被從每個指狀構(gòu)件24傳遞至相應(yīng)的支承塊200的基梁202的中心處的樞轉(zhuǎn)銷孔204中的相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)銷36?；?02將夾持力通過所述調(diào)整環(huán)箍50傳遞至隔板250、夾持墊支撐板110和夾持墊28或者30，在所述夾持墊28或者30處，被夾持的負(fù)載抵抗所述夾持力?；?02基本上是具有變化的橫截面和慣性矩的居中承載的簡單支撐梁。因為測量部分232的橫截面和慣性矩基本上小于基梁202中的相鄰部分的橫截面和慣性矩，所以當(dāng)樞轉(zhuǎn)塊的中心被樞轉(zhuǎn)銷36朝向夾持墊28、30偏轉(zhuǎn)時，測量部分經(jīng)受最高的應(yīng)力和可測量應(yīng)變。由彎曲產(chǎn)生的應(yīng)變被附接至測量部分232的壁的應(yīng)變儀組件240感測到。優(yōu)選地，應(yīng)變儀組件包括多個應(yīng)變儀，例如典型地包括具有30°、45°、60°或者90°的相對定向的兩個、三個或者四個應(yīng)變儀的應(yīng)變組合片。三應(yīng)變儀組件(其中兩個應(yīng)變儀彼此垂直地定向，第三個應(yīng)變儀以45°定向)是常見的并且使得被測得的應(yīng)變能夠解析出主應(yīng)變及其方向。附接至樞轉(zhuǎn)支承塊200的應(yīng)變儀組件240的輸出優(yōu)選被輸入附接至電路板212的集成電路(IC)260。IC 260優(yōu)選解析由多個應(yīng)變儀感測到的應(yīng)變以隔離出由樞轉(zhuǎn)銷36在支承塊200的測量部分中引起的彎曲應(yīng)變并且優(yōu)選放大表示施加于負(fù)載的夾持力的模擬輸出信號，所述模擬輸出信號優(yōu)選與所述施加于負(fù)載的夾持力成比例。如圖7中所示，來自包括支承塊200的測量部分232、應(yīng)變儀組件240和IC 260的多個測壓元件的輸出信號經(jīng)由信號傳導(dǎo)器98傳遞至中央控制器128，所述中央控制器128可指示由每個樞轉(zhuǎn)夾持墊組件72施加的力或者利用反饋系統(tǒng)中的信號來控制施加于被夾持負(fù)載的夾持力。

在前述說明書中所采用的術(shù)語和表述在本文中被用作說明而非限制性的術(shù)語，并且在所述術(shù)語和表述的使用中，不存在排除所示和所述特征的等同特征或者所示和所述部分的等同部分的意圖，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，本發(fā)明的范圍僅僅由隨后的權(quán)利要求來限定和限制。