[发明专利]工业机器及控制工业机器的挖掘操作的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对工业机器、例如电动绳铲或机铲的挖掘操作进行控制。

背景技术

工业机器，例如电动绳铲或机铲、拉铲挖土机等，用于执行挖掘操作，来将物料从例如矿山堤岸移除。这些机器和/或它们的元件通常由马达所驱动。倾翻载荷不利地影响该主要机械结构的使用寿命，因为它们极大的归于这些结构的周期疲劳加载。在一些情况下，在具有铲斗的机铲标准操作期间(即在该铲在堤岸中挖掘的时候)，发生一次动态倾翻。此外，在铲斗的倾倒周期期间(例如当操作者将该满载铲斗倾倒和卸载到车辆中的时候)还发生非常高的二次倾翻载荷。施加这种一次和二次倾翻载荷，导致了该机械元件中的应力。例如，该提升系统、该提升附件以及该整个机械结构中的应力，由于这些倾翻载荷而增加。这可导致焊接断裂以及整个工业机器上的其他应变。因此，限制该工业机器的倾翻载荷能够增加该机器的使用寿命。

传统的机铲通常并不设计为在该铲倾倒该铲斗的时间期间限制该动态二次倾翻力矩。该铲的标准操作参数被设置为实现转速、稳定性和安全性的平衡，但是这些参数通常恒定，与铲斗的位置或铲斗中的载荷无关。因为疲劳寿命对于该铲的使用寿命是非常重要的，因此限制该铲的二次倾翻载荷将在倾倒循环期间消除该不必要的二次力。所描述的本发明试图提供一种控制系统和方法，其在铲斗的卸载期间限制了动态二次倾翻运动。所提出的方法使用了关于该铲摆动速度和铲状态的信息，来限制提升马达的提升速度和加速/减速，以使该动态二次倾翻运动平滑，尤其是当操作者将满载铲斗下降到该车辆的后面然后在松开门同时将其快速提升出的时候。

发明内容

在一个实施例中，本发明提供了一种控制工业机器的挖掘操作的方法。该工业机器包括连接到铲斗柄的铲斗，附接到铲斗的提升绳索，以及移动提升绳索和铲斗的提升马达。该方法包括确定该铲斗准备被卸载，通过控制提升马达的转速、控制该提升马达的加速斜率以及控制该提升马达的减速斜率而致动二次倾翻控制操作。该方法还包括确定何时该铲斗被卸载，以及停用该二次倾翻控制操作。

在另一个实施例中，本发明提供了一种工业机器。该工业机器包括连接到铲斗的铲斗柄、附接到铲斗的提升绳索、构造为将一个或多个控制信号提供给提升马达的提升马达驱动器，该提升马达可操作以向提升绳索提供作用力来移动该铲斗。该工业机器还包括连接到该提升马达驱动器的控制器。该控制器构造为确定该铲斗准备被卸载，致动二次倾翻控制操作，来控制提升马达的转速，控制该提升马达的加速斜率以及控制该提升马达的减速斜率。该控制器还构造为确定何时该铲斗被卸载并且停用该二次倾翻控制操作。

在又一实施例中，本发明提供一种控制工业机器的挖掘操作的方法。该工业机器包括连接到铲斗柄的铲斗，附接到铲斗的提升绳索，以及移动提升绳索和铲斗的提升马达。该方法包括确定该铲斗处于将被卸载的位置，降低该提升马达的转速，降低该提升马达的加速斜率，降低该提升马达的减速斜率，确定何时该铲斗被倾倒，增加该提升马达的加速斜率，以及增加该提升马达的减速斜率。

本发明的其他方面将通过参照具体实施方式和所附的附图变得更加明显。

附图说明

图1图示了根据本发明的实施例的工业机器。

图2图示了用于根据本发明的实施例的工业机器的控制器。

图3图示了根据本发明的实施例的用于控制工业机器的流程。

图4图示了根据本发明的另一个实施例的用于控制工业机器的可替换流程。

图5图示了根据本发明的再一个实施例的用于控制工业机器的可替换流程。

具体实施方式

在详细说明本发明的任何实施例之前，可以理解的是，本发明并不将其应用限于下面说明书中所阐述或者下面附图中所图释的详细结构和元件的布置。本发明能够采用其他实施例，并且能够以不同的方式实践或实施。同样，可以理解的是，在此使用的措辞和术语是出于描述的目的而并不应当作为限制。在此使用的″包括″、″包含″、或者″具有″及其变型意味着包含其后所列项目和其等同物以及附加项目。术语″安装″、″连接″和″联接″广义的使用并且包含直接以及间接安装、连接和联接。此外，″连接″和″联接″并不限于物理或者机械连接或联接，并且可包括电连接或联接，无论是直接或间接。同样，可使用包括直接连接、无线连接等的任何已知装置而实现电子通信和通知。