一种控制手柄及电动叉车的制作方法

1.本发明涉及电动叉车技术领域，尤其涉及一种控制手柄及电动叉车。


背景技术：

2.电动叉车是指用电来进行作业的叉车，大多数都是以蓄电池为动力来源，在电动叉车上设置有控制手柄，在进行搬运作业时操作控制手柄便能够对电动叉车进行控制，以往的方式是扭动手柄能够控制叉车进行前进或者后退，但是在这种控制方式下，电动叉车不管在上料过程或者卸料过程中，只要触碰到把手都会驱使电动叉车进行运动，从而导致上料、卸料失误，严重的话还会导致事故的发生，使得电动叉车的安全性变低，因此需要提高对电动叉车的控制精度来避免这些问题。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种控制手柄及电动叉车，用以解决现有技术中对电动叉车控制精度低，容易出现触碰手柄后引发事故的问题。
4.为解决上述问题，第一方面，本发明提供了一种控制手柄，所述控制手柄用于固定设置在电动叉车的机头位置上，所述控制手柄包括：
5.控制模块，所述控制模块包括主控mcu和输出控制单元，所述输出控制单元与所述主控mcu电性连接，所述输出控制单元用于与电动叉车的驱动装置电性连接；
6.检测模块，所述检测模块包括手柄扭力检测电路和所述手柄角度检测电路，所述手柄扭力检测电路包括gh39f芯片、电容c5、电容c6、电阻r42和电阻r56，所述gh39f芯片包括接脚1、接脚2和接脚3，所述接脚1与所述电容c5连接，所述电阻r56的一端与所述接脚2连接，所述电阻r56的另一端与所述电阻r42的一端连接，所述电阻r42的另一端与所述接脚3连接，所述电容c6的一端与所述电阻r56的另一端连接，所述电容c6的另一端与所述电阻r42的另一端连接，所述手柄角度检测电路包括mpu6050芯片，所述mpu6050芯片与所述主控mcu电性连接，所述mpu6050芯片包括接脚20、接脚23和接脚24，所述接脚20上连接有电容c17，所述接脚23上连接有电阻r12，所述接脚24上连接有电阻r13，所述电阻r12远离所述接脚23的一端连接有电阻r16和电阻r17，所述电阻r16和所述电阻r17串联，所述电阻r17与所述电阻r13远离所述接脚r24的一端连接。
7.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述检测模块还包括参数输入电路和人手检测传感器，所述参数输入电路和所述人手检测传感器分别与所述主控mcu电性连接，所述参数输入电路用于输入运行指令，所述人手检测传感器用于检测人手触碰输入开关的状态。
8.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制模块还包括速度调节输出电路，所述速度调节输出电路的输入端与所述输出控制单元电性连接，所述速度调节输出电路的输出端用于与电动叉车的驱动装置电性连接。
9.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制手柄还包括供电模块，所
述供电模块包括电源电路、电量检测电路和显示屏，所述电源电路与所述电量检测电路电性连接，所述电量检测电路与所述主控mcu电性连接，所述显示屏与所述主控mcu电性连接。
10.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制手柄还包括连接轴和复位弹簧，所述连接轴与电动叉车转动连接，所述复位弹簧设置于所述连接轴与电动叉车之间。
11.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制手柄还包括防护罩壳、第一拨杆开关和第二拨杆开关，所述第一拨杆开关和所述第二拨杆开关均与所述主控mcu电性连接，所述第一拨杆开关和所述第二拨杆开关分别设置于所述防护罩壳的对立两侧。
12.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制手柄还包括扬声器和通信输出接口，所述扬声器与所述主控mcu电性连接，所述扬声器设置于所述防护罩壳内，所述通信输出接口与所述输出控制单元电性连接，所述通信输出接口设置于所述防护罩壳的底部位置。
13.根据所述第一方面，在一种优选的实施方式中，所述控制手柄还包括照明灯，所述照明灯与所述主控mcu电性连接，所述照明灯设置于所述防护罩壳外侧。
14.第二方面，本发明还提供一种电动叉车，包括上述方案中任意的一种控制手柄。
15.本发明的有益效果是：本发明提出一种控制手柄，包括控制模块和检测模块，其中控制模块包括主控mcu和输出控制单元，输出控制单元与主控mcu电性连接；检测模块包括手柄扭力检测电路和手柄角度检测电路，手柄扭力检测电路用于检测操作人员对手柄的扭力值，手柄角度检测电路用于检测控制手柄与电动叉车之间的角度值，在使用电动叉车时，控制手柄与电动叉车之间的角度在设定值范围时，此时电动叉车处于锁止状态，即使扭动控制手柄也不会触发电动叉车的动作，同时控制电动叉车处于刹车状态(即不会前后滑动)；在控制手柄与电动叉车处于解锁的角度内时，电动叉车处于解锁状态，此时扭动控制手柄会驱使电动叉车进行动作，在这个过程中，手柄扭力检测电路对手柄上的扭力值进行检测，进一步的主控mcu根据扭力值进行控制指令的匹配输出，促使驱动装置进行均速的动作，即使突然加大手柄的扭力值也不会让电动叉车发生突然性的加速，进而能够有效提高对电动叉车的控制精度，极大的提升了电动叉车的安全性。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1示出了控制手柄设置于电动叉车上的安装结构示意图；
18.图2示出了控制手柄的整体结构示意图；
19.图3示出了另一视角下控制手柄的整体结构示意图；
20.图4示出了控制手柄的电路控制框架结构示意图；
21.图5示出了控制模块的电路结构示意图；
22.图6示出了输出控制单元的电路结构示意图；
23.图7示出了电量检测电路的结构示意图；
24.图8示出了手柄扭力检测电路的结构示意图。
25.主要元件符号说明：
26.10-控制手柄；20-电动叉车；100-控制模块；110-主控mcu；120-输出控制单元；130-速度调节输出电路；200-检测模块；210-手柄扭力检测电路；220-手柄角度检测电路；230-参数输入电路；240-人手检测传感器；300-供电模块；310-电源电路；320-电量检测电路；330-显示屏；400-连接轴；410-复位弹簧；500-防护罩壳；510-第一拨杆开关；520-第二拨杆开关；530-扬声器；540-通信输出接口；550-照明灯。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
32.请参阅图1-图8，本发明提供一种控制手柄10，控制手柄10用于设置在电动叉车20的机头位置上，控制手柄10用于对电动叉车20进行控制，进而实现电动叉车20的前进、静止和后退动作。
33.具体的，控制手柄10包括控制模块100和检测模块200，控制模块100包括主控mcu110和输出控制单元120，输出控制单元120与主控mcu110电性连接。
34.检测模块200包括手柄扭力检测电路210和手柄角度检测电路220，手柄扭力检测电路210和手柄角度检测电路220分别与主控mcu110电性连接，手柄扭力检测电路210用于检测控制手柄10上的扭力值，手柄角度检测电路220用于检测控制手柄10与电动叉车20之
间的角度值，主控mcu110根据扭力值和角度值对驱动装置进行控制。
35.在上述方案中，优选的，设定控制手柄10和电动叉车20之间的角度值在85-100度为锁止锁止角度，即控制手柄10和电动叉车20之间形成的角度在85-100度之间时，电动叉车20处于锁止状态。
36.优选的，角度值设定为90度时为锁止角度，即控制手柄10和电动叉车20呈90度时，电动叉车20为锁止状态，此时即使扭动手柄，电动叉车20均不会前进或者后退。
37.可以理解的是，在操作电动叉车20时，控制手柄10与电动叉车20在没有外力作用下是呈90度的状态，操作人员拉动控制手柄10后，控制手柄10与电动叉车20之间的角度会发生改变，在控制手柄10与电动叉车20之间的角度值不处于设定的角度值内时，电动叉车20处于解锁状态，此时扭动控制手柄10即可实现电动叉车20的动作，这样就可以在发生意外时，松开控制手柄10便能够让电动叉车20停止在原地。
38.同时，手柄扭力检测电路210能够对扭力值进行检测，进一步的主控mcu110根据扭力值对电动叉车20的驱动装置进行匹配控制，进一步的匹配驱动装置的输出动力，进而实现电动叉车20的匀速输出，即使突然增大扭力值，电动叉车20也不会发生突然性的加速动作。
39.通过上述方案的控制，进一步的提高了对电动叉车20的控制精度，极大的提升了电动叉车20的控制效率和安全性。
40.在上述方案中，具体的，手柄扭力检测电路210包括gh39f芯片、电容c5、电容c6、电阻r42和电阻r56，gh39f芯片包括接脚1、接脚2和接脚3，接脚1与电容c5连接，电阻r56的一端与接脚2连接，电阻r56的另一端与电阻r42的一端连接，电阻r42的另一端与接脚3连接，电容c6的一端与电阻r56的另一端连接，电容c6的另一端与电阻r42的另一端连接，通过该电路对控制手柄10上的扭力值进行检测，进一步的主控mcu110根据扭力值向输出控制单元120输出控制指令，进而实现电动叉车20进行均速或者平缓加速的动作。
41.具体的，手柄角度检测电路220包括mpu6050芯片，mpu6050芯片与主控mcu110电性连接，mpu6050芯片包括接脚20、接脚23和接脚24，接脚20上连接有电容c17，接脚23上连接有电阻r12，接脚24上连接有电阻r13，电阻r12远离接脚23的一端连接有电阻r16和电阻r17，电阻r16和电阻r17串联，电阻r17与电阻r13远离接脚r24的一端连接。通过该电路对控制手柄10和电动叉车20之间的角度值进行检测，进而对电动叉车20的状态进行控制，极大的提高了对电动叉车20的控制精度。
42.需要解释的是，手柄角度检测电路220中的mpu6050芯片为六轴陀螺仪检测产品，本方案将mpu6050芯片与主控mcu110电性连接，因此无需在外部安装专门检测角度的装置，进而使用更加方便。
43.请参阅图4和图5，在上述方案的基础上，检测模块200还包括参数输入电路230和人手检测传感器240，参数输入电路230和人手检测传感器240分别与主控mcu110电性连接，参数输入电路230用于输入运行参数，包括档速切换、灯光启动和一键解锁等控制，人手检测传感器240优选的采用光电传感器。
44.在控制手柄10上，假设有一物体长时间按压参数输入电路230上的输入开关，此时可判定为非人手输入，进而维持未按压前电动叉车20的控制状态，在这个过程中，可以设定按压的时长在2-5秒内，假设一物体按压超过2-5秒，即判断为非人手输入，进而增加了控制
手柄10的控制精度，有效的提高了对电动叉车20的控制效果。
45.请参阅图4和图5，在上述方案的基础上，控制模块100还包括速度调节输出电路130，速度调节输出电路130的输入端与输出控制单元120电性连接，速度调节输出电路130的输出端与电动叉车20的驱动装置电性连接，速度调节输出电路130用于根据电动叉车20的运行状态匹配驱动装置的加速输出，进而有效提高电动叉车20的动作效果，避免的电动叉车20出现加速不匹配或者载重时速度提升慢的情况。
46.请参阅图4、图5和图7，在上述方案中，控制手柄10还包括供电模块300，供电模块300包括电源电路310、电量检测电路320和显示屏330，电源电路310与电量检测电路320电性连接，电量检测电路320与主控mcu110电性连接，同时显示屏330与主控mcu110电性连接。
47.其中，电源电路310和电量检测电路320为控制手柄10的供电来源，电量检测电路320能够对电动叉车20的剩余电量进行检测，同时匹配相应的控制指令对驱动装置进行控制，进而提高电能的使用效率。
48.显示屏330能够显示当前电动叉车20的剩余电量、档位指令、控制手柄10和电动叉车20之间的角度值以及开锁状态等。
49.请参阅图1，在上述方案的基础上，控制手柄10还包括连接轴400和复位弹簧410，连接轴400的一端用于操作，连接轴400的另一端与电动叉车20的机头部分转动连接，同时复位弹簧410设置在连接轴400和电动叉车20之间。
50.可以理解的是，电动叉车20在没有外力作用下与连接轴400处于90度的连接状态，拉动控制手柄10后改变连接轴400与电动叉车20之间的角度值，进而对电动叉车20进行解锁，此时扭动控制手柄10即可实现电动叉车20的动作。
51.在不拉动控制手柄20的情况下，连接轴400与电动叉车20在复位弹簧410的作用下时刻保持90度的状态。
52.请参阅图1、图2和图3，在上述方案中，优选的，控制手柄10还包括防护罩壳500、第一拨杆开关510和第二拨杆开关520，防护罩壳500设置于连接轴400远离电动叉车20的一端上，控制模块100和检测模块200均设置于防护罩壳500内，第一拨杆开关510和第二拨杆开关520分别设置于防护罩壳500的对立两侧，同时第一拨杆开关510和第二拨杆开关520与主控mcu110电性连接。
53.需要解释的是，第一拨杆开关510和第二拨杆开关520可以为换挡开关，也可以为解锁开关，还可以为灯源开关，当然第一拨杆开关510和第二拨杆开关520如何实现控制为成熟的现有技术，因此在此不作过多的赘述。
54.在上述方案的基础上，控制手柄10还包括照明灯550，照明灯550与主控mcu110电性连接，照明灯550设置于防护罩壳500的外侧上。
55.请参阅图2，在上述方案的基础上，控制手柄10还包括扬声器530和通信输出接口540，扬声器530与主控mcu110电性连接，扬声器530设置于防护罩壳500内，同时在防护罩壳500上设置有扬声器开关，通信输出接口540与输出控制单元120电性连接，通信输出接口540设置于防护罩壳500的底部位置，通信输出接口540用于与电动叉车20的驱动装置电性连接。
56.可以理解的是，本发明采用单线形式的通信输出接口540，使用一根通信线便可以完成与驱动装置的信息收发功能，有效的降低安装的难度，使得安装更加方便快捷。
57.本发明还提供一种电动叉车20，包括上述方案中任意一种控制手柄，即一种电动叉车20包括上述方案中的控制手柄10均属于本发明所公开的范围。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
59.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。