[发明专利]用于施工机械的控制设备

说明书

本发明涉及一种施工机械，如用来挖土的液压挖掘机，更具体地说，涉及一种用于所述类型施工机械的控制设备。

象液压挖掘机之类的施工机械具有一种结构，其中，例如如图12示意表示的，它包括：一个上部回转单元100，带有一个司机室(驾驶室)600并提供在带有履带件500A的一个下部行走机体500上；以及，一个铰接型臂机构提供在上部回转单元100上，包括一个转臂200、一个杆300和一个挖斗400。

并且，根据例如通过行程传感器210、220和230得到的转臂200、杆300和挖斗400的伸/缩位移信息，由液压缸120、121和122能适当地分别驱动转臂200、杆300和挖斗400，以在保持挖斗的前进方向或挖斗400的姿势固定的同时进行挖掘操作，从而能准确和稳定地进行挖斗400之类的工作件的位置和姿势控制。

然而，这样一种上述的常规液压挖掘机具有一个问题，在于它整体上需要较高成本，因为用来检测转臂200、杆300和挖斗400的伸/缩位移的行程传感器210、220和230比较昂贵。

鉴于上述的这样一种问题已经形成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种用于施工机械的控制设备，通过该控制设备在降低成本的同时，能准确和稳定地控制工作件的位置和姿势。

为此目的，本发明的一种用于施工机械的控制设备的特征在于，它包括：一个施工机械机体；一个铰接型臂机构，其一个端部安装在施工机械机体上以便作枢轴运动，而在其另一端侧带有一个工作件，该铰接型臂机构包括至少一对彼此以置于其间的一个铰接部分连接的臂件；一个缸型执行器机构，带有多个用来进行伸/缩操作的缸型执行器以驱动臂机构；角度检测装置，用来以角度信息检测臂机构的姿势；转换装置，用来把由角度检测装置得到的角度信息转换成缸型执行器的相应伸/缩位移信息；及控制装置，用来根据通过转换装置的转换得到的缸型执行器的伸/缩信息，控制缸型执行器，从而缸型执行器可以实现预定的伸/缩位移。

该铰接型臂机构可以包括：一个转臂，在其一端连接到施工机械机体上以便作枢轴运动；及一个杆，在其一端以置于其间的铰接部分连接到转臂上；并且工作件可以形成为一个挖斗，该挖斗在其一端以一个置于其间的铰接部分连接到杆上以便作枢轴运动，并且在其末端能挖土而在其中能装土和沙。

缸型执行器机构可以包括：一个转臂液压缸，置于施工机械机体与转臂之间，以便通过伸缩其端部之间的距离相对于施工机械机体旋转转臂；一个杆液压缸，置于转臂与杆之间，以便通过伸缩其端部之间的距离相对于转臂旋转杆；及一个挖斗液压缸，插入在杆与挖斗之间，以便通过伸缩其端部之间的距离相对于杆旋转挖斗。

而且，角度检测装置可以包括：一个第一角度传感器，用来检测转臂的姿势；一个第二角度传感器，用来检测杆的姿势；及一个第三角度传感器，用来检测挖斗的姿势。

同时，转换装置可以包括：运算装置，用来根据由角度检测装置得到的角度信息，通过计算确定缸型执行器对应于角度信息的伸/缩位移信息；或者可以包括：存储装置，用来存储缸型执行器对应于由角度检测装置得到的角度信息的伸/缩位移信息。

而且，可以建造转换装置，以便把由第一角度传感器得到的角度信息转换成转臂液压缸的伸/缩位移信息，把由第二角度传感器得到的角度信息转换成杆液压缸的伸/缩位移信息，及把由第三角度传感器得到的角度信息转换成挖斗液压缸的伸/缩位移信息。

在本发明的用于施工机械的、具有上述这样一种结构的控制设备中，由上述角度检测装置检测的角度信息由转换装置转换成驱动臂机构的缸型执行器的伸/缩位移信息，并输入到控制装置，即使不用先有技术中用来检测每个执行器的伸/缩位移的昂贵行程传感器，也能执行采用常规控制系统中所用执行器的伸/缩位移的控制。因而，在降低成本的同时，能提供一种可以准确和稳定控制工作件位置和姿势的系统。

图1是其上安装有根据本发明实施例的一种控制设备的液压挖掘机的示意图；

图2示意地表示根据本发明实施例的控制设备的一般构造(电气系统和液压系统)；

图3示意地表示根据本发明实施例的控制设备的控制系统构造；

图4是框图，用来解释根据本发明实施例的控制设备的功能构造；

图5是根据本发明实施例的控制设备的基本部分的控制框图；

图6是侧视图，示意地表示根据本实施例的液压挖掘机的的操作部分(铰接型臂机构和挖斗)；

图7是侧视图，示意地表示液压挖掘机，以便解释根据本实施例的液压挖掘机的操作；

图8是侧视图，示意地表示液压挖掘机，以便解释根据本实施例的液压挖掘机的操作；