[發明專利]臂架控制裝置、系統、方法以及工程機械

有效

• 申請號: 201810097212.4
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108340373B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 吳亮;萬梁;吳德志
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: B25J9/16
• 分類號: B25J9/16;B25J9/12;B25J9/14
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陸文超;肖冰濱

1.一種臂架控制裝置，所述臂架以鉸接方式固定在可繞固定機架上的豎軸旋轉的轉臺上，該臂架包括相互連接的多節臂節，相鄰臂節之間連接有臂架油缸，其特征在于，所述裝置包括：

接收器，用于接收每節臂節的位移量；

控制器，與所述接收器連接，用于根據所述每節臂節的位移量和臂節之間的幾何位置關系，確定臂架末端的位置坐標；根據兩次接收之間的時間間隔和相應于兩次接收所確定的臂架末端的位置坐標，確定所述臂架末端的速度；以及根據所確定的速度調整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運動。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述接收器，還用于接收所述臂架的回轉角度；

所述控制器，還用于根據兩次接收之間的時間間隔和所述兩次接收的所述臂架的回轉角度，確定所述臂架的回轉速度；以及根據所確定的回轉速度調整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運動。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器用于通過以下等式確定所述臂架末端的位置坐標，其中，所述臂架包括n個臂節：

式中：f_n(x,y)為第n節臂節的末端坐標，g_i(S_i,L_i)為第i節臂節的坐標增量，S_i為第i節臂節的位移量，L_i為第i節臂節的臂節長度。

4.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述控制器確定的所述臂架末端的速度包括水平方向的水平速度和垂直方向的垂直速度，以及所述控制器用于分別將所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度與對應的速度閾值相比較：

當所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度都小于對應的速度閾值時，增加所述臂架多路閥的所述最大允許電流；以及

當所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度中至少一者等于對應的速度閾值時，保持所述臂架多路閥的所述最大允許電流不變。

5.一種臂架控制系統，其特征在于，該系統包括：

檢測裝置，用于檢測每節臂節的位移量和臂架的回轉角度；

臂架多路閥，用于控制臂架油缸動作；以及

根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的控制裝置，與所述檢測裝置和所述臂架多路閥連接。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述檢測裝置包括油缸位移傳感器和回轉角度傳感器。

7.一種包括權利要求5或6所述的系統的工程機械。

8.一種臂架控制方法，所述臂架以鉸接方式固定在可繞固定機架上的豎軸旋轉的轉臺上，該臂架包括相互連接的多節臂節，相鄰臂節之間連接有臂架油缸，其特征在于，所述方法包括：

接收每節臂節的位移量；

根據所述每節臂節的位移量和臂節之間的幾何位置關系，確定臂架末端的位置坐標；

根據兩次接收之間的時間間隔和相應于兩次接收所確定的臂架末端的位置坐標，確定所述臂架末端的速度；以及

根據所確定的速度調整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運動。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法還包括：

接收所述臂架的回轉角度；

根據兩次接收之間的時間間隔和所述兩次接收的所述臂架的回轉角度，確定所述臂架的回轉速度；以及

根據所確定的回轉速度調整臂架多路閥的最大允許電流，以控制所述臂架的運動。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，該方法包括通過以下等式確定所述臂架末端的位置坐標，其中，所述臂架包括n個臂節：

式中：f_n(x,y)為第n節臂節的末端坐標，g_i(S_i,L_i)為第i節臂節的坐標增量，S_i為第i節臂節的位移量，L_i為第i節臂節的臂節長度。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所確定的所述臂架末端的速度包括水平方向的水平速度和垂直方向的垂直速度，以及所述方法包括：

分別將所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度與對應的速度閾值相比較；

當所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度都小于對應的速度閾值時，增加所述臂架多路閥的所述最大允許電流；以及

當所確定的水平速度、垂直速度和回轉速度中至少一者等于對應的速度閾值時，保持所述臂架多路閥的所述最大允許電流不變。