用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置，所述装置包括铲斗运动控制单元，其用于根据自动模式选择开关是否选择自动模式、操作值检测装置检测的操作值以及操作角度检测装置检测的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变所述操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动所述铲斗以预定速度向前/向后的自动控制信号，还是输出根据操纵杆的操作值、用于驱动所述铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元，控制铲斗运动。所述铲斗运动控制装置可以自动控制所述铲斗的运动，从而使驾驶员能够调整在所述铲斗中的杂质或铺撒泥土和沙子等而不需要附加操作。
【专利说明】用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法。更具体地，本发明涉及一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法，其可以自动控制铲斗运动，从而控制装载在铲斗中的杂质或者铺撒泥土和沙子而不需要操作者的任何单独操作。
【背景技术】
[0002]通常，挖掘机主要是用于将泥土和沙子装载到铲斗中并且将装载在铲斗中的泥土和沙子移动到目标位置的一种装置。
[0003]然而，如果在装载过程中泥土和沙土被弄湿或压力被施加到泥土和沙土上，相当数量的泥土和沙子会粘在铲斗的内部或外部。在这种情况下，铲斗的重量增加并且铲斗内的体积减小，从而使工作速度降低。
[0004]为了防止这种情况，如图1所示，现有操作可以通过冲击向前并且向后移动铲斗以抖落泥土和沙子，并且重复这样的操作可能使操作者的工作疲劳增加。
[0005]此外，为了铺撒装载在铲斗中的泥土和沙子，操作者可以进行这样的操作。
[0006]然而，引入用于自动进行这样操作的附加操作装置不利于成本和使用方便。
【发明内容】
[0007]技术问题
[0008]因此，做出本发明是为了解决现有技术中出现的上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法，其可以自动控制铲斗运动，从而控制装载在铲斗中的杂质或者铺撒泥土和沙子而不需要操作者的任何单独操作。
[0009]技术方案
[0010]根据本发明的一个方面，提供了一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置，
[0011]所述装置包括:自动模式选择开关；操作值检测装置，其用于检测通过操纵杆的摆动产生的操作值；操作角度检测装置，其用于检测操纵杆的操作角度；以及铲斗运动控制单元，其根据自动模式选择开关选择/不选择自动模式、操作值检测装置检测的操作值以及操作角度检测装置检测的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据操纵杆的操作值、用于驱动铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元，从而控制铲斗运动。
[0012]优选地，在通过自动模式选择开关选择自动模式、操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致的自动控制状态下，铲斗运动控制单元可以将自动控制信号输出到铲斗驱动单元，并且在通过自动模式选择开关没有选择自动模式、操纵杆的操作值大于设定值或者从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致的手动控制状态下，铲斗运动控制单元可以将相应的手动控制信号输出到铲斗驱动单元。
[0013]此外，在自动控制状态下，如果操作杆的操作值属于相对较小的第一范围，铲斗运动控制单元可以将用于缓慢摇动铲斗的第一自动控制信号输出到铲斗驱动单元，并且如果操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围，铲斗运动控制单元可以将用于快速摇动铲斗的第二自动控制信号输出到铲斗驱动单元。
[0014]根据本发明的另一方面，提供了一种用于控制自动抖落杂质的铲斗运动的方法，
[0015]所述方法包括:选择自动模式；检测通过操纵杆的摆动产生的操作值；检测操纵杆的操作角度；并且根据选择/不选择自动模式、操纵杆的操作值以及操纵杆的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据操纵杆的操作值、用于驱动铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元，从而控制铲斗运动。
[0016]优选地，在选择自动模式、操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致的自动控制状态下，铲斗运动控制步骤可以将自动控制信号输出到铲斗驱动单元，并且在没有选择自动模式、操纵杆的操作值大于设定值或者从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致的手动控制状态下，铲斗运动控制步骤可以将相应的手动控制信号输出到铲斗驱动单元。
[0017]此外，在自动控制状态下，如果操作杆的操作值属于相对较小的第一范围，铲斗运动控制步骤可以将用于缓慢摇动铲斗的第一自动控制信号输出到铲斗驱动单元，并且如果操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围，铲斗运动控制步骤可以将用于快速摇动铲斗的第二自动控制信号输出到铲斗驱动单元。
[0018]有益效果
[0019]根据本发明，在减少操作者工作疲劳的情况下，操作者可以有效地去除粘在铲斗上的杂质，并且如果需要的话，可以自动进行上述操作，而进行挖掘工作不需要单独的附加
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[0020]特别地，由于单独设置根据操纵杆方向的操作并且以与操纵杆的输入值成比例的方式控制摇动速度和程度，当正常进行挖掘工作时，可以减少操作者的工作疲劳并且提高工作速度。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是一个概念图，示出了正在抖落泥土的挖掘机；
[0022]图2是一个框图，示出了根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置的配置；
[0023]图3是一个流程图，示出了根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置的顺序操作。
[0024]附图中参考标记的描述
[0025]201:自动模式选择开关202:操作值检测装置
[0026]203:操作角度检测装置204:铲斗运动控制单元
[0027]205:铲斗驱动单元
【具体实施方式】
[0028]下文将结合附图详细描述本发明的优选实施方式。
[0029]在说明书中定义的事项，例如详细的结构和元件，只是用来帮助本领域技术人员全面理解本发明，并且本发明不限于下文中公开的实施方式。
[0030]为了明确地描述本发明，将省略与描述不相关的部分，并且在本发明的整个说明书中，在各个附图中相同的元件用相同的参考标记表示。
[0031]在本发明的整个说明书和权利要求书中，除非有特别说明，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包括”是指除了所描述的组件之外，不排除一个或多个其它组件。
[0032]图2是一个框图，示出了根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置的配置。
[0033]如图2所示，根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置被配置为简单地包括自动模式选择开关201、操作值检测装置202、操作角度检测装置203以及铲斗运动控制单元204。
[0034]S卩，所述装置包括:自动模式选择开关201 ;操作值检测装置202，其用于检测通过操纵杆的摆动产生的操作值；操作角度检测装置203，其用于检测操纵杆的操作角度；以及铲斗运动控制单元204，其根据自动模式选择开关201选择/不选择自动模式、操作值检测装置202检测的操作值以及操作角度检测装置203检测的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据操纵杆的操作值、用于驱动铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元205，从而控制铲斗运动。
[0035]这里，自动模式选择开关201是选择自动模式并且将选择的结果输入到铲斗运动控制单元204的装置，在自动模式中，根据操作者的键操作，即使在没有改变操纵杆输入值的情况下，控制铲斗快速向前并且向后移动以抖落杂质。
[0036]操作值检测装置202检测通过操纵杆的摆动产生的操作值。操纵杆的检测到的操作值被输入到铲斗运动控制单元204并且被用于确定是输出自动控制信号还是手动控制信号。根据本发明定义的自动控制信号是即使在没有改变操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动铲斗以预定速度向前并且向后的信号，并且手动控制信号被定义为对应于操纵杆的输入操作值驱动铲斗的信号。
[0037]操作角度检测装置203检测操纵杆的操作角度，并且检测到的操作角度被用于确定操纵杆的命令方向是否与预定方向一致。
[0038]在自动模式选择开关201选择自动模式、操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致(即，自动控制状态)的情况下，铲斗运动控制单元204将自动控制信号输出到铲斗驱动单元205。相反，在自动模式选择开关201没有选择自动模式、操纵杆的操作值大于设定值或者从操作杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致(即，手动控制状态)的情况下，铲斗运动控制单元204将相应的手动控制信号输出到铲斗驱动单元205。即，为了确定选择自动操作还是普通操作，将操纵杆的命令值与设定值进行比较，并且确定操纵杆的命令方向是否是预定方向。在输入值大于设定值并且命令方向与预定方向一致的情况下，进行普通操作，而在相反的情况下，进行自动操作。这里，普通操作是指使铲斗以一定速度移动并且对应于操纵杆的输入值运动，并且自动操作是指即使在没有改变操纵杆输入值的情况下，使铲斗快速向前并且向后移动以抖落杂质。另一方面，在进行自动操作的过程中，可能需要操作者直接调整铲斗以强烈或轻微地摇动铲斗，或者直接调整铲斗以快速或缓慢地摇动铲斗。为了反映这样的操作者的要求，在操纵杆的操作值等于或小于设定值的情况下，根据操纵杆的命令值可以发送预定输出。例如，如果操纵杆输入操作值是等于或小于设定值的相对较小的值，控制铲斗缓慢地摇动，而如果操纵杆输入操作值是等于或小于设定值的相对较大的值，控制铲斗快速地摇动。为此，在自动控制状态下，如果操纵杆的操作值属于相对较小的第一范围，铲斗运动控制单元204将用于缓慢摇动铲斗的第一自动控制信号输出到铲斗驱动单元205，并且如果操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围(在这种情况下，自动控制信号，即，输出信号的改变可以改变输出信号的频率、水平或频率和水平)，铲斗运动控制单元204将用于快速摇动铲斗的第二自动控制信号输出到铲斗驱动单元205。
[0039]发明的实施方式
[0040]下文将参考图3描述图2的根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置的操作。
[0041]图3是一个流程图，示出了根据本发明的用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置的顺序操作。
[0042]如图3所示，根据本发明，首先确认是否选择自动模式，然后检测通过操纵杆的摆动产生的操作值。
[0043]此外，检测操纵杆的操作角度。
[0044]然后，根据选择/不选择自动模式、操纵杆的操作值以及操纵杆的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变操纵杆输入值的情况下，用于自动驱动铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据操纵杆的操作值，用于驱动铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元205，控制铲斗运动(S301至S306)。
[0045]这将更加详细地被描述。
[0046]首先，在选择自动模式、操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致的自动控制状态下，自动控制信号被输出到铲斗驱动单元 205(S301 至 S305)。
[0047]相反，在没有选择自动模式、操纵杆的操作值大于设定值或者从操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致的手动控制状态下，相应的手动控制信号被输出到铲斗驱动单元205 (S306)。
[0048]S卩，为了确定选择的是自动操作还是普通操作，将操纵杆的命令值与设定值进行比较，并且确定操纵杆的命令方向是否是预定方向。在输入值大于设定值并且命令方向与预定方向一致的情况下，进行普通操作，而在相反的情况下，进行自动操作。
[0049]这里，普通操作是指使铲斗以一定速度移动并且对应于操纵杆的输入值运动，并且自动操作是指即时在没有改变操纵杆输入值的情况下，使铲斗快速向前并且向后移动以抖落杂质。
[0050]另一方面，在进行自动操作的过程中，可能需要操作者直接调整铲斗以强烈或轻微地摇动铲斗，或者直接调整铲斗以快速或缓慢地摇动铲斗。
[0051]为了反映这样的操作者的要求，在操纵杆的操作值等于或小于设定值的情况下，根据操纵杆的命令值可以发送预定输出。
[0052]例如，如果操纵杆输入操作值是等于或小于设定值的相对较小的值，控制铲斗缓慢地摇动，而如果操纵杆输入操作值是等于或小于设定值的相对较大的值，控制铲斗快速地摇动。
[0053]为此，在自动控制状态下，如果操纵杆的操作值属于相对较小的第一范围，铲斗运动控制单元将用于缓慢摇动铲斗的第一自动控制信号输出到铲斗驱动单元，并且如果操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围(在这种情况下，自动控制信号，即，输出信号的改变可以改变输出信号的频率、水平或频率和水平)，铲斗运动控制单元将用于快速摇动铲斗的第二自动控制信号输出到铲斗驱动单元。
[0054]如上所述，根据本发明，可以自动控制铲斗运动，从而控制装载在铲斗中的杂质或者铺撒泥土和沙子而不需要操作者的任何单独操作。
[0055]通过这种方式，在减少操作者工作疲劳的情况下，操作者可以有效地去除粘在铲斗上的杂质，并且如果需要的话，可以自动进行上述操作，而进行挖掘工作不需要单独的附加装置的任何操作。
[0056]特别地，由于单独设置根据操纵杆方向的操作并且以与操纵杆的输入值成比例的方式控制摇动速度或程度，当正常进行挖掘工作时，可以减少操作者的工作疲劳并且提高工作速度。
[0057]工业应用性
[0058]从上面的描述中显而易见地，本发明可以用作用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置及其方法，其可以自动控制铲斗运动，从而控制装载在铲斗中的杂质或者铺撒泥土和沙子而不需要操作者的任何单独操作。
【权利要求】
1.一种用于自动抖落杂质的铲斗运动控制装置，包括: 自动模式选择开关； 操作值检测装置，其用于检测通过操纵杆的摆动产生的操作值； 操作角度检测装置，其用于检测所述操纵杆的操作角度；以及 铲斗运动控制单元，其根据所述自动模式选择开关选择/不选择自动模式、所述操作值检测装置检测的操作值以及所述操作角度检测装置检测的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变所述操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动所述铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据所述操纵杆的操作值、用于驱动所述铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元，从而控制所述铲斗运动。
2.如权利要求1所述的用于控制铲斗运动的装置，其中在通过所述自动模式选择开关选择自动模式、所述操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从所述操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致的自动控制状态下，所述铲斗运动控制单元将自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元，并且 在通过所述自动模式选择开关没有选择自动模式、所述操纵杆的操作值大于所述设定值或者从所述操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致的手动控制状态下，所述铲斗运动控制单元将相应的手动控制信号输出到所述铲斗驱动单元。
3.如权利要求2所述的用于控制铲斗运动的装置，其中在所述自动控制状态下，如果所述操作杆的操作值属于相对较小的第一范围，所述铲斗运动控制单元将用于缓慢摇动所述铲斗的第一自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元，并且如果所述操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围，所述铲斗运动控制单元将用于快速摇动所述铲斗的第二自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元。
4.一种用于控制自动抖落杂质的纟产斗运动的方法，包括: 选择自动模式； 检测通过操纵杆的摆动产生的操作值； 检测所述操纵杆的操作角度；并且 根据选择/不选择自动模式、所述操纵杆的操作值以及所述操纵杆的操作角度，通过确定是输出即使在没有改变所述操纵杆输入值的情况下、用于自动驱动所述铲斗以预定速度向前并且向后的自动控制信号，还是输出根据所述操纵杆的操作值、用于驱动所述铲斗的手动控制信号，并且将相应的信号输出到铲斗驱动单元，从而控制所述铲斗运动。
5.如权利要求4所述的用于控制铲斗运动的方法，其中在选择所述自动模式、所述操纵杆的操作值等于或小于设定值并且从所述操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向一致的自动控制状态下，控制所述铲斗运动的步骤将自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元，并且 在没有选择所述自动模式、所述操纵杆的操作值大于所述设定值或者从所述操纵杆的操作角度获得的命令方向与预定方向不一致的手动控制状态下，控制所述铲斗运动的步骤将相应的手动控制信号输出到所述铲斗驱动单元。
6.如权利要求5所述的用于控制铲斗运动的方法，其中在所述自动控制状态下，如果所述操作杆的操作值属于相对较小的第一范围，控制所述铲斗运动的步骤将用于缓慢摇动所述铲斗的第一自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元，并且如果所述操纵杆的操作值属于相对较大的第二范围，控制所述铲斗运动的步骤将用于快速摇动所述铲斗的第二自动控制信号输出到所述铲斗驱动单元。
【文档编号】E02F9/20GK104334805SQ201280073241
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2012年5月22日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】李春汉 申请人:沃尔沃建造设备有限公司