一种遥控推土机工作装置控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种遥控推土机工作装置控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]工程机械的远程控制一般多应用于环境比较恶劣或者危险的区域，例如大型垃圾场，钢渣场等，无线远程遥控推土机的应用比较成功，然而，相对于遥控距离要求比较远或者远程操作人员无法用肉眼观测到遥控车辆的情况下，进行推土或者土地平整作业时，推土机需要来回动作，铲刀也需要不断地举升、保持，下降进行操作，操作人员往往很难比较准确的控制推土机的工作铲刀装置。现有技术中操作人员只能凭借感觉调整铲刀的升降油缸，调整铲刀的切土深度，既需要集中注意力观察远处的推土机工作状态，又需要操作者凭借经验判断此时的工作状况不断的调整铲刀，往往推土机推出来的作业面坑洼不平，推土机来回往复作业，既增加了遥控操作人员的劳动强度，还降低了遥控推土机的工作生产效率，造成了生产成本的增加。
[0003]针对上述问题，我们需要一种能够减轻操作人员劳动强度，提高生产效率，以及降低生产成本的遥控推土机工作装置控制系统及方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提出一种遥控推土机工作装置控制系统，能够解决现有遥控推土机存在的生产效率低、生产成本高、劳动强度大的问题。
[0005]本发明的另一个目的在于提出一种遥控推土机工作装置控制方法，能够解决现有遥控推土机存在的生产效率低、生产成本高、劳动强度大的问题。
[0006]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0007]—种遥控推土机工作装置控制系统，其包括铲刀控制模块、与铲刀控制模块通信连接的输入部分、输出部分和定位模块；
[0008]所述输入部分用于采集推土机的工作状态和行走状态；
[0009]所述定位模块用于采集推土机的位置信息；
[0010]所述输出部分用于调整工作装置的工作状态；
[0011]所述输入部分和定位模块将采集到的推土机的工作状态、行走状态和位置信息传递给铲刀控制模块，铲刀控制模块根据接收到的信息控制工作装置的工作状态。
[0012]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述输入部分包括与铲刀控制模块的输入接口连接的行走装置模块、工作装置模块、自动控制开关、提升油缸传感器、车身倾角传感器、压力传感器。
[0013]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述提升油缸传感器包括油缸位移传感器和油缸角度传感器；
[0014]所述油缸位移传感器布置在推土机左右提升油缸的两侧，用于检测左右提升油缸伸出缩回的长度；
[0015]所述油缸角度传感器布置在推土机左右提升油缸两侧的旋转铰接点上，用于检测左右提升油缸旋转的角度，以此可以判断铲刀的倾斜动作状态。
[0016]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述压力传感器包括油缸压力传感器和工作栗压力传感器；
[0017]所述油缸压力传感器布置在推土机左右提升油缸的工作油路上，用于检测左右提升油缸的工作压力，以此可判断铲刀工作油缸的负载状态；
[0018]所述工作栗压力传感器布置在推土机工作栗的壳体上，用于检测工作栗的压力，以此可判断工作装置铲刀的负载状态。
[0019]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述铲刀控制模块通过CAN总线进行数据交换，并且在CAN总线之间并联有电阻。
[0020]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述电阻的阻值为120 Ω 0
[0021]作为上述遥控推土机工作装置控制系统的一种优选方案，所述输出装置为提升油缸的比例控制阀。
[0022]—种遥控推土机工作装置控制方法，其适用于如以上所述的遥控推土机工作装置控制系统，该控制方法包括:
[0023]当推土机处于开启状态时，所述输入部分和定位模块将采集到的推土机的工作状态、行走状态和位置信息传递给铲刀控制模块，铲刀控制模块根据接收到的信息控制工作装置的工作状态。
[0024]作为上述遥控推土机工作装置控制方法的一种优选方案，所述输入部分包括提升油缸传感器，所述提升油缸传感器对铲刀提升油缸的伸出距离及油缸下降的旋转角度进行采集，并将采集到的信息传递给铲刀控制模块，铲刀控制模块根据此信息判断当前铲刀切土深度下的提升油缸状态，然后根据提升油缸状态来判断铲刀的状态。
[0025]作为上述遥控推土机工作装置控制方法的一种优选方案，所述输入部分包括压力传感器，所述压力传感器对工作栗压力和油缸的工作压力进行实时采集，并将采集到的信息传递给铲刀控制模块，铲刀控制模块根据此信息判断出铲刀的负载状态。
[0026]本发明的有益效果为:申请通过根据输入部分检测到的信息控制工作装置的工作状态，实现了能够更好地方便操作人员进行精细操作，提高了遥控操作效率和降低操作劳动强度，整体结构布置简单，对空间位置没有特殊要求，使用方便、性能稳定，性价比高，可广泛应用于各类遥控推土机上。
【附图说明】
[0027]图1是本发明【具体实施方式】提供的遥控推土机工作装置控制系统的结构示意图；
[0028]图2、图3是本发明【具体实施方式】提供的遥控推土机工作装置控制系统的设置位置的结构示意图；
[0029]图4a、图4b、图4c是本发明【具体实施方式】提供的推土机往复工作的流程示意图；
[0030]图5是本发明【具体实施方式】提供的遥控推土机工作装置控制系统的操作时间示意图。
[0031]其中:
[0032]1:铲刀控制模块；2:输入部分；3:输出部分；4:定位模块；5:行走装置模块；6:工作装置模块；7:自动控制开关；8:提升油缸传感器；9:车身倾角传感器；10:压力传感器；11:油缸位移传感器；12:油缸角度传感器；13:提升油缸；14:油缸压力传感器；15:工作栗压力传感器；16:CAN总线。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0034]如图1至图3所示，本实施方式提供了一种遥控推土机工作装置控制系统，其包括铲刀控制模块1、与铲刀控制模块通信连接的输入部分2、输出部分3和定位模块4。
[0035]其中，输入部分2用于采集推土机的工作状态和行走状态，定位模块4用于采集推土机的位置信息，输出部分3用于调整工作装置的工作状态；输入部分3和定位模块4将采集到的推土机的工作状态、行走状态和位置信息传递给铲刀控制模块1，铲刀控制模块I根据接收到的信息控制工作装置的工作状态。
[0036]具体的，输入部分2包括与铲刀控制模块I的输入接口连接的行走装置模块5、工作装置模块6、自动控制开关7、提升油缸传感器8、车身倾角传感器9、压力传感器10。
[0037]其中，
[0038]行走装置模块5有三个状态，分别代表车辆的状态，包括:前进动作、后退动作和空挡状态。
[0039]工作装置模块6包括三个铲刀动作状态，包括:铲刀提升、铲刀动作保持、铲刀下降状态。
[0040]自动控制开关7用来启动或者停止控制遥控推土机工作装置控制系统。
[0041 ] 提升油缸传感器8包括油缸位移传感器11和油缸角度传感器12，油缸传感器8将采集的信号传输给铲刀控制模块1，铲刀控制模块I根据传感器采集参数技术特点确定此时油缸的特征状态。油缸位移传感器11布置在推土机左右提升油缸13的两侧，用于检测左右提升油缸13伸出缩回的长度；油缸角度传感器12布置在推土机左右提升油缸13两侧的旋转铰接点上，用于检测左右提升油缸13旋转的角度，以此可以判断铲刀的倾斜动作状
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[0042]车身倾角传感器9是一种双轴双冗余的倾角传感器，用来判断车辆在空间的倾斜角度，根据倾斜角度，铲刀控制模块I检测车身倾斜状态来判断是否需要进行铲刀倾斜动作的调整。
[0043]压力传感器10包括油缸压力传感器14和工作栗压力传感器15，压力传感器14主要作用是为了获得当前状态下铲刀的负载负荷，铲刀控制模块实时检测压力传感器采集的压力参数，综合其他传感器信号进行判断铲刀负载。
[0044]油缸压力传感器14布置在推土机左右提升油缸13的工作油路上，用于检测左右提升油缸13的工作压力，以此可判断铲刀工作油缸的负载状态；
[0045]工作栗压力传感器15布置在推土机工作栗的壳体上，用于检测工作栗的压力，以此可判断工作装置铲刀的负载状态。
[0046]输出部分3主要包括提升油缸比例控制阀，该比例控制阀的驱动信号类型是PWM比例调节型，连接至铲刀控制模块的PWM输出端。
[0047]定位模块4为GPS位置接收器，铲刀控制模块与GPS位置接收器之间通过CAN总线16进行数据交互与通讯，为了确保两者之间的通讯稳定性，在CAN总线16之间并联120Ω电阻。GPS位置接收器主要用来实时接收推土机机体的位置信息，并且将位置信息以CAN数据的格式通过CAN总线16发送给铲刀控制模块I，控制模块根据该位置信息结合车辆行走装置模块采集的行走状态可以判断出遥控推土机往复工作中的一次推土移动的距离，进而为铲刀工作装置的动作提供依据。
[0048]在本实施方式中，还提供了一种遥控推土机工作装置控制方法，该方法适用于如以上所述的遥控推土机工作装置控制系统，该控制方法包括:
[0049]当推土机处于开启状态时，所述输入部分和定位模块将采集到的推土机的工作状态、行走状态和位置信息传递给铲刀控制模块，铲刀控制模块根据接收到的信息控制工作装置的工作状态。
[0050]输入部分包括提升油缸传感器，提升油缸传感器对铲刀提升油缸