[發(fā)明專利]裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011281147.4
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112482462B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶林裕;黃健;羅劍偉;蔡登勝;孫金泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西柳工機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): E02F3/43
• 分類號(hào): E02F3/43
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 李群華

本發(fā)明涉及裝載機(jī)鏟裝，為解決現(xiàn)有裝載機(jī)是由手動(dòng)完成鏟裝準(zhǔn)備存在誤差而影響鏟裝滿斗率和工作效率的問題；提供一種裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備自動(dòng)控制方法，其特征在于步驟如下：設(shè)定裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備完畢后的鏟斗目標(biāo)姿態(tài)和動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)，通過鏟裝準(zhǔn)備觸發(fā)裝置向裝載機(jī)控制單元發(fā)送鏟裝準(zhǔn)備觸發(fā)信號(hào)，控制單元通過傳感器分別檢測(cè)確定當(dāng)前鏟斗姿態(tài)和動(dòng)臂當(dāng)前姿態(tài)，并依據(jù)鏟斗目標(biāo)姿態(tài)和動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)計(jì)算在動(dòng)臂當(dāng)前姿態(tài)下的鏟斗準(zhǔn)備過渡姿態(tài)；控制單元控制鏟斗控制閥使鏟斗轉(zhuǎn)動(dòng)至鏟斗準(zhǔn)備過渡姿態(tài)，然后再控制動(dòng)臂控制閥使動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)至動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)。本發(fā)明能使裝載機(jī)工作裝置自動(dòng)調(diào)整到鏟裝作業(yè)前的鏟裝準(zhǔn)備姿態(tài)，提高鏟裝效率和降低操作者勞動(dòng)強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種裝載機(jī)鏟裝，更具體地說,涉及一種裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

裝載機(jī)是一種使用廣泛的土方機(jī)械，主要用于物料短距離轉(zhuǎn)移。裝載機(jī)作業(yè)時(shí)，在鏟斗插入料堆之前,都要做鏟裝準(zhǔn)備工作。鏟裝準(zhǔn)備工作是將鏟斗和動(dòng)臂調(diào)節(jié)動(dòng)作到預(yù)定位置，使鏟斗處于預(yù)定的“找平貼地”或接近“找平貼地”的姿態(tài)，以便鏟斗更輕松地插入到料堆中，增加鏟斗鏟裝物料的滿斗率，提高作業(yè)效率。

現(xiàn)有的鏟裝準(zhǔn)備工作都是通過操作手操縱裝載機(jī)的操縱手柄手動(dòng)調(diào)節(jié)，操縱過程中由操作手目測(cè)觀察鏟斗是否調(diào)節(jié)到預(yù)定位置，由于操作者目力觀察的精度以及操作者操縱控制的精度，操作者操縱控制鏟斗所達(dá)到的最終姿態(tài)位置與理想的鏟斗插入料堆的初始姿態(tài)位置存在一定的誤差，從而使得鏟斗不能以最理想的姿態(tài)插入到料堆中，進(jìn)而影響裝載機(jī)鏟裝物料的滿斗率和工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有裝載機(jī)是由手動(dòng)完成鏟裝準(zhǔn)備存在誤差而影響鏟裝滿斗率和工作效率的問題，而提供一種裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法和系統(tǒng)，進(jìn)而提高鏟裝準(zhǔn)備步驟中鏟斗姿態(tài)的精度，提高物料鏟裝滿斗率和工作效率。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是這樣的：提供一種裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法，其特征在于步驟如下：

設(shè)定裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備的鏟斗目標(biāo)姿態(tài)和動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)，通過鏟裝準(zhǔn)備觸發(fā)裝置向裝載機(jī)控制單元發(fā)送鏟裝準(zhǔn)備觸發(fā)信號(hào)，所述控制單元通過傳感器分別檢測(cè)確定當(dāng)前鏟斗姿態(tài)和當(dāng)前動(dòng)臂姿態(tài)并依據(jù)當(dāng)前動(dòng)臂姿態(tài)、鏟斗目標(biāo)姿態(tài)和動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)確定裝載機(jī)鏟斗準(zhǔn)備過渡姿態(tài)；控制單元先控制轉(zhuǎn)斗控制閥使鏟斗由當(dāng)前鏟斗姿態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)至鏟斗準(zhǔn)備過渡姿態(tài)，然后再控制動(dòng)臂控制閥使動(dòng)臂由當(dāng)前動(dòng)臂姿態(tài)轉(zhuǎn)動(dòng)至動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)。

進(jìn)一步地，上述裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法中，依據(jù)鏟斗目標(biāo)姿態(tài)、動(dòng)臂目標(biāo)姿態(tài)和當(dāng)前動(dòng)臂姿態(tài)計(jì)算出的搖臂相對(duì)于動(dòng)臂的角度作為裝載機(jī)鏟斗準(zhǔn)備過渡姿態(tài)，控制單元通過角度傳感器檢測(cè)搖臂相對(duì)于動(dòng)臂角度確定當(dāng)前鏟斗姿態(tài)；所述控制單元通過角度傳感器測(cè)量動(dòng)臂轉(zhuǎn)動(dòng)角度確定當(dāng)前動(dòng)臂姿態(tài)。

進(jìn)一步地，上述裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法中，檢測(cè)確定當(dāng)前鏟斗姿態(tài)的角度傳感器布置在裝載機(jī)搖臂與動(dòng)臂橫梁的鉸接處。

進(jìn)一步地，上述裝載機(jī)鏟裝準(zhǔn)備控制方法中，所述控制單元在接收到鏟裝準(zhǔn)備觸發(fā)信號(hào)之后，當(dāng)檢測(cè)到裝載機(jī)操控手柄對(duì)鏟斗和/或動(dòng)臂的操作信號(hào)時(shí)，所述控制單元依據(jù)操控手柄對(duì)鏟斗和/或動(dòng)臂的操作信號(hào)對(duì)應(yīng)地控制轉(zhuǎn)斗控制閥和/或動(dòng)臂控制閥。也即控制單元在執(zhí)行自動(dòng)完成鏟裝準(zhǔn)備的過程中若出現(xiàn)操作者通過操控手柄控制鏟斗和動(dòng)臂的動(dòng)作時(shí)(也即操控手柄不處于中位)，控制單元?jiǎng)t退出對(duì)鏟斗和動(dòng)臂的自動(dòng)控制，而是根據(jù)操控手柄的信號(hào)對(duì)鏟斗和動(dòng)臂進(jìn)行控制。

裝載機(jī)的鏟斗是鉸接在動(dòng)臂的前端，鏟斗同時(shí)通過轉(zhuǎn)斗連桿與搖臂連接，搖臂鉸接在動(dòng)臂橫梁上，同時(shí)搖臂的一端與轉(zhuǎn)斗油缸連接，轉(zhuǎn)斗油缸的另一端與裝載機(jī)前車架連接。

鏟斗鏟裝物料時(shí)，鏟斗插入料堆的插入角以及鏟斗的高度非常重要。鏟斗的高度由動(dòng)臂前端的高度決定，也即由動(dòng)臂姿態(tài)決定，而動(dòng)臂前端的高度又由動(dòng)臂與前車架之間的夾角決定，動(dòng)臂、前車架和動(dòng)臂油缸形成三角形，動(dòng)臂油缸的伸縮使得動(dòng)臂前端升降，因此動(dòng)臂前端高度(動(dòng)臂姿態(tài))可以由動(dòng)臂與前車架的夾角來度量表示，可以使用角度傳感器測(cè)量動(dòng)臂與前車架之間的夾角來確定動(dòng)臂姿態(tài)。