BR0305507B1 - sistema de controle para uma máquina, máquina tendo o sistema de controle, aparelho de manuseio de carga e método de operação do aparelho de manuseio de carga. - Google Patents
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Description
SISTEMA DE CONTROLE PARA UMA MÁQUINA, MÁQUINA TENDO O SISTEMA DE CONTROLE, APARELHO DE MANUSEIO DE CARGA E MÉTODO DE OPERAÇÃO DO
APARELHO DE MANUSEIO DE CARGA
Descrição da Invenção
Esta invenção se refere a um sistema de controle para uma máquina do tipo o qual inclui um aparelho de manuseio de carga, a carga sendo móvel em relação a um corpo da máquina pelo aparelho de manuseio de carga.
Um exemplo de uma máquina como essa é uma máquina de manuseio de carga a qual tem um corpo, uma estrutura de encaixe no terreno incluindo um par de eixos, cada um portando rodas, e a máquina incluindo um aparelho de manuseio de carga, o qual inclui um braço de elevação. 0 braço de elevação é móvel por um ou mais atuadores para mover a carga, a carga produzindo um momento de tombamento em torno de um eixo de rotação de um dos pares de rodas, ou em torno de um outro pivô, onde, por exemplo, estabilizadores são usados para a estabilização do corpo em relação ao terreno, durante operações de manuseio de carga.
Em cada caso, o braço de elevação pode mover a carga para uma posição na qual o momento de tombamento está em um valor de limite no qual a máquina pode se tornar instável.
Assim, é conhecido detectar o momento de tombamento, por exemplo, pela detecção de uma carga decrescente no par de rodas remoto do pivô, conforme o momento de tombamento atinge o valor de limite crítico, para operar um dispositivo de segurança o qual para uma operação adicional do atuador ou dos atuadores.
Um arranjo como esse pode operar satisfatoriamente para alguns movimentos de braço de elevação / carga, mas a menos que o valor de limite seja regulado com uma margem de segurança satisfatória, para alguns movimentos de carga uma cessação abrupta de movimento pode resultar em instabilidade da máquina, devido à inércia da carga, e do braço de elevação. 0 problema é particularmente pronunciado conforme o braço de elevação é abaixado, após ter sido carregado a um alcance e a uma altura elevados, conforme se abaixa o braço de elevação, aumenta-se o momento de tombamento, e uma cessação abrupta de movimento pode resultar na máquina tombar para frente.
É conhecido prover a um operador de máquina uma indicação visual do valor do momento de tombamento e, portanto, um operador experiente e atento pode ser capaz de determinar quando o momento de tombamento está se aproximando do valor de limite, e o operador, assim, pode executar uma ação tal como retrair a carga, onde o braço de elevação é capaz de tal operação, para evitar instabilidade da máquina. Entretanto, isso se baseia na experiência e atenção do operador e, mais ainda, tal confiança seria inapropriada quando a máquina não tivesse um operador, por exemplo, fosse controlada por robô ou remoto.
De acordo com um primeiro aspecto da invenção, nós provemos um sistema de controle para uma máquina, o qual inclui um aparelho de manuseio de carga, a carga sendo móvel em relação a um corpo da máquina pelo aparelho de manuseio de carga, a máquina incluindo um pivô em torno do qual um momento de tombamento é produzido pela carga, o aparelho de manuseio de carga incluindo um atuador e sendo capaz de mover a carga para uma posição na qual o momento de tombamento está a um valor de limite predeterminado, o sistema de controle incluindo um sensor para detectar o momento de tombamento e, em uso, para prover uma entrada para um controlador, o controlador respondendo à entrada para influenciar a operação do atuador, de modo que, no caso de o sensor detectar que o valor do momento de tombamento está se aproximando do valor de limite, a velocidade do movimento da carga seja progressivamente reduzida.
Assim, pela utilização da presente invenção, a estabilidade da máquina durante movimentos de carga, os quais, de outra forma, podem causar instabilidade, é automaticamente mantida e não se baseia na experiência do operador.
Em uma modalidade preferida, o aparelho de manuseio de carga é um braço de elevação, o qual é móvel em torno de um eixo geralmente horizontal em relação ao corpo da máquina, o braço assim sendo capaz de elevar e abaixar a carga quando de uma operação ou um primeiro atuador, o controlador influenciando a operação do primeiro atuador, conforme o momento de tombamento se aproximar do valor de limite. O braço de elevação pode incluir uma pluralidade de seções relativamente móveis, as quais, por exemplo, podem ser telescópicas, e o controlador, de modo alternativo ou adicional, pode influenciar a operação de um segundo atuador, o qual move relativamente as seções de braço conforme o momento de tombamento se aproxima do valor de limite. Ainda, o braço pode portar um implemento de manuseio de carga, tais como garfos de elevação, os quais são móveis no braço pela operação de um terceiro atuador, e o controlador, de modo adicional ou alternativo, pode influenciar a operação do terceiro atuador conforme o momento de tombamento se aproxima do valor de limite. Em cada caso, a velocidade de movimento da carga é progressivamente reduzida e, desejavelmente, é para totalmente quando o momento de tombamento está no valor de limite, o qual, preferencialmente, é regulado de modo que uma instabilidade da máquina seja evitada.
A máquina pode incluir uma estrutura de encaixe no terreno, por meio da qual a máquina é suportada no terreno. A estrutura pode incluir um par de suportes, o momento de tombamento sendo produzido em torno de um eixo de pivô estabelecido por um dos suportes. O momento de tombamento pode ser detectado pelo sensor detectando o carregamento de um dos suportes.
Em um exemplo, a máquina é uma assim denominada máquina de manuseio de carga com rodas, tendo uma estrutura de encaixe no terreno incluindo um par de suportes providos por eixos, os quais, cada um, portam rodas. Assim, o momento de tombamento pode ser produzido em torno de um eixo de rotação de um dos pares de rodas, enquanto o sensor pode detectar o carregamento no outro par de rodas.
Conforme o valor do momento de tombamento se aproxima do valor de limite, o carregamento no outro par de rodas reduzir-se-á, cuja redução de carregamento será detectada pelo sensor.
O atuador cuja operação é influenciada pode ser um atuador operado por fluido, tal como um êmbolo hidráulico linear de atuação dupla. O controlador pode influenciar a operação do atuador pela redução de um fluxo de fluido para ou do atuador, independentemente de qualquer entrada de controle, por exemplo, de um operador de máquina, de modo que o controlador responda à entrada do sensor detectando o momento de tombamento pela supressão de qualquer sinal de controle como esse.
Assim, o sistema pode incluir uma válvula de controle principal para a provisão de fluido para o atuador sob o controle do operador ou por robô / remoto, e uma válvula a qual é independente da válvula de controle, mas responde ao controlador para redução do escoamento de fluido para ou do atuador conforme o momento de tombamento detectado se aproximar do valor de limite.
0 sensor pode ser um transdutor, o qual prove um sinal de entrada elétrico para o controlador, enquanto um sinal de controle para influenciar a operação do atuador pode ser um sinal elétrico ou de fluido.
Quando o aparelho de manuseio de carga inclui uma pluralidade de atuadores, por exemplo, quando o aparelho de manuseio de carga é um braço de elevação que pode ser elevado e abaixado, o qual pode ser telescópico e/ou pode incluir um implemento de manuseio de carga montado no braço, cada um operado por respectivos atuadores operados por fluido, o controlador pode influenciar a operação de um dos atuadores, conforme o valor do momento de tombamento se aproximar do valor de limite, por exemplo, pela redução do escoamento de fluido permitido do atuador, e pode impedir o escoamento de fluido para ou do atuador remanescente ou pelo menos dos atuadores remanescentes, se o valor do momento de tombamento se aproximar do valor de limite, enquanto se permite apenas uma operação de correção de atuador adicional, a qual resultará em uma redução no momento de tombamento.
Entretanto, por exemplo, quando o implemento de manuseio de carga for garfos de elevação, durante qualquer operação de atuador de correção permitida, a atitude dos garfos de elevação em relação ao terreno pode ser mantida.
Por exemplo, a máquina pode incluir um atuador de deslocamento, o qual é operado conforme o braço de elevação é elevado e abaixado, para se trocar fluido com o terceiro atuador, o qual controla a atitude do implemento de manuseio de carga em relação ao terreno, e durante uma operação de atuador de correção, quando o terceiro atuador pode ser isolado, uma pressão de fluido em um circuito contendo o terceiro atuador e o de deslocamento pode ser mantida.
O controlador pode operar de acordo com um algoritmo, o qual permite que o controlador ignore mudanças transientes de carregamento detectadas pelo sensor, como resultado da mudança da dinâmica da máquina e de uma reação a movimentos iniciais do braço de elevação.
De acordo com um segundo aspecto da invenção, nós provemos uma máquina que tem um sistema de controle de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
De acordo com um terceiro aspecto da invenção, nós provemos um aparelho de manuseio de carga controlado por um sistema de controle de acordo com o primeiro aspecto da invenção.
De acordo com um quarto aspecto da invenção, nós provemos um método de operação de um sistema de manuseio de carga de acordo com o terceiro aspecto da invenção, incluindo a redução progressiva de velocidade de abaixamento da carga, em resposta a um aumento da instabilidade da máquina. As modalidades da invenção serão descritas agora, com o auxílio dos desenhos em anexo, nos quais:
a FIGURA 1 é uma vista lateral ilustrativa de uma máquina que realiza a invenção;
a FIGURA 2 é uma vista posterior da máquina mostrada
na figura 1;
a FIGURA 3 é um diagrama de circuito hidráulico ilustrativo da máquina das figuras 1 e 2, a qual incorpora aspectos do sistema de controle da invenção. Com referência aos desenhos, uma máquina de manuseio
de carga 10 inclui um corpo 11, o qual inclui, neste exemplo, uma cabine de operador, em um lado longitudinal do corpo 12, e um suporte 13 para um braço de elevação 14 em um lado oposto do corpo 12, o suporte 13 sendo provido, neste exemplo, em direção a uma traseira do corpo 12, de modo que o braço de elevação 14 se estenda para frente a partir de um eixo de pivô B ao longo da lateral da cabine12 .
O corpo 12 é suportado e pode ser acionado sobre o terreno em uma estrutura de encaixe de terreno, a qual inclui um par de rodas dianteiras 16 portadas em um eixo dianteiro, o qual, usualmente, é fixo em relação ao corpo12, mas pode ser suspenso a partir dali, como desejado, e um par traseiro de rodas 17 também portadas em um eixo 19, o eixo traseiro 19 sendo, neste exemplo, acoplado ao corpo12 por um pivô 20, o qual permite um movimento oscilante do eixo traseiro 19 em torno de um eixo de pivô A em relação ao corpo 12.
O braço de elevação 14, neste exemplo, inclui duas seções relativamente telescópicas 22, 23, uma seção interna .22 sendo montada pelo suporte 13, e a seção externa 23 portando um implemento de manuseio de carga 26, o qual, neste exemplo, é um par de garfos de elevação. Em um outro exemplo, o braço 14 pode incluir mais de duas seções telescópicas ou, de outra forma, seções relativamente extensíveis, ou uma seção única apenas.
O braço 14 pode ser elevado e abaixado por uma operação de um atuador de elevação 24, o qual é um atuador linear hidráulico de atuação dupla. A seção externa 23 do braço 14 pode ser estendida / extraída em relação à seção interna 22 por um outro atuador de extensão linear hidráulico de atuação dupla 25, o qual é mostrado montado externamente ao braço 14, embora praticamente possa ser montado internamente ao braço 14. O implemento de manuseio de carga 26 é móvel em torno do eixo de pivô D ainda por um outro atuador de garfo hidráulico linear de atuação dupla27.
Os atuadores 24, 25 e 26 são todos controlados, neste exemplo, por uma operação nos controles de operação da cabine 12, para operação de uma válvula de controle principal 44, a qual é indicada na figura 3, mas, em um outro exemplo, os atuadores podem ser remotamente controlados por um computador, isto é, podem ser controlados por robô. Será apreciado que uma carga L portada pelo braço 14
produzirá um momento de tombamento em torno de um eixo de pivô C. Neste exemplo de uma máquina de manuseio de carga com rodas 10 com o braço de elevação 14 sendo montado para trás e se estendendo para frente, o pivô C será coincidente com o eixo de rotação das rodas dianteiras 16. Entretanto, quando, por exemplo, estabilizadores 32 são providos, os quais podem ser abaixados para contato com o terreno, durante algumas operações de manuseio de carga, talvez para elevar as rodas dianteiras 16 do terreno, o eixo de pivô pode estar localizado de outra forma.
Embora o peso da carga L seja contrabalançado pela massa da máquina 10 e, em particular, neste exemplo, pelo motor da máquina Ε, o qual pode estar posicionado na traseira do corpo 12, como indicado, ou em outro lugar, se a carga L for movida para frente do eixo de tombamento C além de uma certa posição, dependendo da magnitude da carga, será apreciado que a estabilidade da máquina 10 diminuirá conforme a máquina 10 tender a tombar em torno do eixo de tombamento C. Um movimento de carga L como esse pode ocorrer, por exemplo, conforme o braço de elevação 14 é estendido, ou como é pertinente para a presente invenção, mediante um abaixamento de uma carga L a partir de uma posição alta, por exemplo, como indicado pelas linhas pontilhadas para uma posição abaixada mostrada em linhas pontilhadas.
O aumento resultante no momento de tombamento em torno do eixo de tombamento C é convencionalmente determinado pela detecção de uma redução no carregamento no eixo traseiro 19 no qual o corpo 12 é suportado. Assim, um sensor de momento de tombamento 30 é
provido, tal como uma célula de carga ou um outro transdutor, para a detecção do carregamento no eixo 19, neste exemplo, na conexão de pivô 2 0 do eixo traseiro 19 com o corpo 12. O sensor 30 é operativo para prover uma entrada para um controlador 32 indicativa do carregamento do eixo traseiro 19 e, assim, do momento de tombamento em torno do eixo de tombamento C.
Em arranjos conhecidos, quando a entrada para o controlador 32 indicar que o momento de tombamento está para aumentar até uma extensão tal que a máquina 10 esteja para tombar para frente em torno do eixo de tombamento C, o controlador 32 atua para impedir um movimento adicional para frente da carga L em relação ao corpo 12. Por exemplo, o atuador de extensão 25 pode ser impedido de se estender mais e/ou o atuador de elevação 24 pode ser impedido de abaixar mais o braço de elevação 14.
No último caso, devido à inércia de um braço de elevação carregado e ao fato de a carga L poder ser maciça, uma cessação abrupta do movimento para baixo do braço 14 pode resultar na máquina 10 tombar em torno do eixo de tombamento C, a menos que o valor de limite do momento de tombamento permitido seja regulado para um limite de segurança aceitável de forma impraticável.
Com referência particularmente à figura 3, um sistema de controle 40 é mostrado parcialmente integrado em um sistema hidráulico para operação e controle dos atuadores24, 25, 27.
Quando o sistema de controle 4 0 é atuado, por exemplo, na antecipação de manuseio de uma carga pesada, uma válvula solenóide 41 é fechada, por exemplo, por um operador de máquina 10 operando uma chave na cabine 12, de modo que um fluido para um lado de haste 24a do atuador de elevação 24 da válvula de controle principal 44 conforme o braço de elevação 14 é abaixado seja restrito a fluir através de uma válvula proporcional 42, através de uma restrição 43. A restrição 43 reduz o fluxo permitido daquele o qual seria permitido, quando o sistema de controle 4 0 não estivesse ativo. Assim, a velocidade de abaixamento do braço de elevação 14 será limitada em qualquer evento.
Entretanto, o escoamento de fluido para o lado de
haste 24a do atuador de elevação 24 pode ainda ser restrito pela válvula proporcional 42, como explicado aqui adiante, para manutenção do valor do momento de tombamento da máquina em torno do eixo C abaixo de um valor de limite. Em paralelo com a válvula proporcional 42, há uma
válvula de contrabalanceamento 45, a qual permite que o fluido da válvula de controle principal 44 seja dirigido para o lado de haste 24a do atuador 24, quando for desejado abaixar o braço de elevação 14, quando o sistema de controle da invenção estiver inativo.
No caso de a partir da entrada do sensor 3 0 o controlador 32 determinar que o valor do momento de tombamento em torno do eixo C está se aproximando de um valor de limite predeterminado, por exemplo, é cerca de 65% do valor de limite de momento de tombamento permitido, o controlador 32 atua para impedir o valor do momento de tombamento de exceder ao valor de limite.
Se o braço de elevação 14 estiver sendo abaixado, o controlador 32 sinaliza para a válvula proporcional 42 25 reduzir o escoamento de fluido permitido para o lado de haste 24a do atuador 24 progressivamente, conforme o braço de elevação 14 continua a ser abaixado, até um abaixamento adicional do braço de elevação 14 ser impedido totalmente, quando o valor do momento de tombamento atingir o valor de 3 0 limite, já que todo o escoamento de fluido para o lado de haste 24a do atuador 24 é impedido pela válvula proporcional 42 ao se fechar completamente ou substancialmente de modo completo.
Pode ser visto que a válvula proporcional 42, neste exemplo, é operada por solenóide, de modo que o controlador .32 provê um sinal de comando elétrico para a válvula proporcional 42, embora em um outro exemplo, um sinal de pressão de fluido pudesse ser provido pelo controlador 32.
0 operador de máquina na cabine 12 pode reverter a operação do atuador de elevação 24 pela operação da válvula principal 44 para direcionar o fluido para um lado de cilindro 24b do atuador 24, para elevação do braço de elevação 14 e, assim, reduzir o momento de tombamento em torno do eixo C, e/ou pode retrair o atuador de extensão 2 5 para mover a carga L para mais próximo do eixo de tombamento C, pela operação da válvula de controle principal 44 para dirigir o fluido para o lado de haste 25a do atuador de extensão 25.
Mediante o valor de limite de tombamento ser atingido, quando um abaixamento adicional do braço de elevação 14 será impedido, o controlador 32 também atua para abrir uma válvula operada por solenóide adicional 4 8 no circuito para impedir qualquer operação do atuador de extensão 25, o que moveria a carga L mais adiante a partir do eixo de tombamento, e para isolar totalmente o atuador 27, o qual, de outra forma, é operativo para mover os garfos de elevação 26.
Isso é obtido conforme a válvula operada por solenóide adicional 48, quando aberta, provê um by-pass para o tanque T. Assim, no caso de a válvula de controle principal 44 ser operada tal como, de outra forma, estendesse o braço de elevação 14, o fluido na linha 50, o qual, de outra forma, passaria para o lado de cilindro 2 5b do atuador de extensão25, para extensão do atuador de extensão 25, seria aliviado para o tanque T, através de uma válvula de retenção 51 e da válvula 48, através da linha 52.
Mais ainda, no caso de o operador operar a válvula principal 44 de modo a, de outra forma, operar o atuador 2 7 para mover os garfos de elevação 2 6 em torno de um eixo D no braço 14, novamente o fluido em uma das linhas 55, 56, o qual, de outra forma, atuaria para operar o atuador 27, será aliviado para o tanque T, através de uma ou outra das válvulas de retenção indicadas em 59, 60 e da válvula 48, através da linha 52. Se desejado, quando a máquina 10 tem estabilizadores
S, os quais podem ser abaixados para encaixe com o terreno, durante algumas operações de trabalho, uma válvula de alívio, como indicado em 62, pode ser provida, a qual restringe o ângulo até o qual o braço de elevação 14 pode ser elevado, quando os estabilizadores S não forem abaixados. Por exemplo, quando a máquina 10 está realizando operações de trabalho com os estabilizadores S elevados, de modo que haja um maior potencial para instabilidade da máquina 10, quando o braço 14 é elevado em um ângulo de 45°, a válvula de alívio 62 pode ser aberta, por exemplo, pela operação do controlador 32, de modo que um fluido adicional dirigido a partir da válvula de controle principal 44 para o lado de haste 24a do atuador de elevação 24 seja aliviado para o tanque T. Com referência, novamente, â figura 1, pode ser visto que a máquina 10 inclui um atuador de deslocamento 64 entre o braço de elevação 14 e o corpo 12 da máquina. O atuador de deslocamento 64 é um atuador hidráulico de atuação dupla, um pistão 64a do atuador 64 sendo estendido em relação a um cilindro 64b do mesmo, conforme o braço de elevação 14 é elevado, e sendo retraído para o cilindro64b, conforme o braço 14 é abaixado.
Como indicado na figura 3, em uma operação normal, o atuador de deslocamento 64 é provido em paralelo com o atuador 27, o qual move os garfos de elevação 26 em torno do eixo D, e de modo que conforme o braço 14 seja elevado ou abaixado, a atitude dos garfos 2 6 ou de um outro dispositivo de manuseio de carga 2 6 em relação ao terreno possa ser mantida, sem intervenção do operador operando a válvula de controle principal 44 para operar o atuador de garfos 27.
Um arranjo como esse é conhecido, mas será apreciado que no caso de, com o sistema de controle da invenção, a válvula de alívio 48 ser operada para aliviar o fluido naquela parte do circuito contendo o atuador de garfo 27, uma manutenção de atitude automática como essa será perdida. Então, no caso de o operador operar o atuador de elevação 24 para corrigir um desequilíbrio da máquina 10 pela elevação do braço de elevação 14, até a válvula de 25 alívio 48 novamente ser fechada pelo controlador 32, a atitude dos garfos 2 6 em relação ao terreno não será mantida.
Entretanto, para acomodar isso, é provida em cada uma das linhas de fluido 55 e 56 do atuador de garfo 27 e do 30 atuador de deslocamento 64, uma válvula de contrabalanceamento 70, 71, respectivamente, a qual e fecha automaticamente mediante uma perda de pressão nas linhas .55, 56 conforme a válvula de alívio 48 é aberta, enquanto permitem a transferência de fluido entre o atuador de garfo .27 e o êmbolo de deslocamento 64 aprisionado naquela parte do circuito de fluido a montante das válvulas de contrabalanceamento 70, 71.
Outros aspectos do circuito de controle 4 0 são como se segue.
Nas linhas 55, 56 para e do atuador de garfo 27 e do atuador de deslocamento 64, são providas válvulas de restrição operadas por solenóide 80, 81, as quais, quando operadas, por exemplo, pelo controlador 32, quando o sinal de controle estiver atuado, podem restringir a velocidade operacional do atuador de garfo 27, pela restrição do escoamento de fluido para e dos atuadores 27, 64, em proporção com o grau de instabilidade da máquina 10, como detectado pelo sensor de carga 30.
Outras válvulas de retenção e similares, por exemplo, como indicado em 85, 86 e 87, podem ser providas, para se garantir uma operação apropriada do circuito.
Foi descoberto que, em algumas condições, quando do começo do abaixamento da carga L, por exemplo, a partir de uma posição alta, há uma reação inicial, a qual é transmitida através da máquina 10 para o sensor de carga .30, o qual indica um aumento súbito no carregamento no eixo traseiro 19. Para impedir a reação do sistema de controle a tais condições transientes, preferencialmente o controlador .32 é adaptado para operar de acordo com um algoritmo o qual ignora tais condições transientes. Por exemplo, ao iniciar o abaixamento do braço de elevação 14, o controlador 32 pode ser disposto para não responder à entrada do sensor 3 0 por, digamos, um ou dois segundos, tempo durante o qual condições de regime permanente se seguirão.
Também, será apreciado que uma falsa indicação pode
ser recebida a partir do sensor 30 de instabilidade iminente de máquina 10, como resultado de uma mudança da dinâmica da máquina 10 durante algumas operações de manuseio de carga, por exemplo, durante um carregamento / descarregamento dos garfos de elevação 26. 0 controlador 32 pode ser programado para reconhecer tais indicações irregulares, por exemplo, ao responder apenas a um momento de tombamento que mude de forma progressiva suavemente, ao invés de mudanças súbitas no carregamento. Preferencialmente, o controlador 32 provê uma
indicação visual em um indicador 33 na cabine do operador12 para o operador da estabilidade da máquina 10, de modo que um operador experiente ainda possa exercer sua habilidade para evitar condições instáveis com referência ao indicador 33. Por exemplo, um indicador como esse pode incluir um arranjo de luzes, por exemplo, luzes de LED, o arranjo sendo crescentemente aceso conforme a instabilidade da máquina 10 aumentar.
Várias outras modificações podem ser feitas, sem se desviar do escopo da invenção, como será evidente para as pessoas versadas na técnica.
Os aspectos mostrados na descrição precedente, ou nas reivindicações a seguir, ou nos desenhos em anexo, expressos em suas formas específicas ou em termos de um meio para a realização da função mostrada, ou um método ou um processo para se atingir o resultado mostrado, como apropriado, podem, separadamente ou em qualquer combinação de tais aspectos, ser utilizados para a realização da invenção nas diversas formas da mesma.
Claims (24)
1. Sistema de controle (40) para uma máquina (10), que inclui um aparelho de manuseio de carga (14) , a carga (L) sendo móvel em relação a um corpo (12) da máquina (10) pelo aparelho de manuseio de carga (14), o aparelho de manuseio de carga (14) sendo um braço de elevação móvel em torno de um eixo geralmente horizontal (B) em relação ao corpo (12) da máquina (10) , o braço (14) , assim, sendo capaz de elevar e abaixar a carga (L) mediante uma operação de um atuador operado por fluido (24) , a máquina (10) incluindo um pivô (C) em torno do qual um momento de tombamento é produzido pela carga (L), o aparelho de manuseio de carga (14) sendo capaz de abaixar a carga (L) até uma posição na qual o momento de tombamento está em um valor de limite predeterminado, o sistema de controle (4 0) incluindo um sensor (30) para detectar o momento de tombamento e para detectar quando o valor do momento de tombamento estiver se aproximando do valor de limite e para prover uma entrada para um controlador (32) em resposta, caracterizado pelo fato do controlador (32) responder à entrada para operar uma válvula de fluido proporcional (42) para redução do escoamento de fluido para o atuador (24) , de modo que a velocidade de movimento da carga (L) seja progressivamente reduzida conforme o braço de elevação (14) continuar a ser abaixado.
2. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do aparelho de manuseio de carga (14) ser um braço de elevação móvel em torno de um eixo geralmente horizontal (B) em relação ao corpo (12) da máquina (10), o braço, assim, sendo capaz de elevar e abaixar a carga (L) , mediante uma operação de um primeiro atuador.
3. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do controlador (32) influenciar a operação do primeiro atuador, conforme o momento de tombamento se aproxima do valor de limite.
4. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do braço de elevação incluir uma pluralidade de seções relativamente móveis (22, 23), e do controlador (32) influenciar a operação de um segundo atuador (25), o qual move relativamente as seções de braço (22, 23), conforme o momento de tombamento se aproxima do valor de limite.
5. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato das seções relativamente móveis (22, 23) serem telescópicas.
6. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato do braço portar um implemento de manuseio de carga (26) , o qual é móvel no braço (14) pela operação de um terceiro atuador (27) , e o controlador (32) influenciar a operação do terceiro atuador (27), conforme o momento de tombamento se aproximar do valor de limite.
7. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato do implemento de manuseio de carga (26) ser garfos de carregamento.
8. Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6 ou 7, caracterizado pelo fato da velocidade de movimento da carga ser progressivamente reduzida e ser parada totalmente quando o momento de tombamento estiver no valor de limite.
9.Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8, caracterizado pelo fato da máquina (10) incluir uma estrutura de encaixe no terreno, por meio da qual a máquina (10) é suportada no terreno.
10.Sistema (40), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da estrutura de encaixe no terreno incluir um par de suportes (19), o momento de tombamento sendo produzido em torno de um eixo de pivô (C) estabelecido por um dos suportes.
11.Sistema (40), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato do momento de tombamento ser detectado pelo sensor (3 0) detectando um carregamento de um dos suportes (19).
12. Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9, 10 ou 11, caracterizado pelo fato da máquina (10) ser uma máquina de manuseio de carga com rodas, tendo uma estrutura de encaixe no terreno incluindo um par de suportes (19) providos pelos eixos, cada um dos quais portando rodas (16, 17).
13.Sistema (40), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato do momento de tombamento ser produzido em torno de um eixo de rotação (C) de uma roda do par de rodas (16, 17) e do sensor (30) detectar o carregamento no outro par de rodas (17).
14.Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ou 13, caracterizado pelo fato do atuador cuja operação é influenciada ser um operador atuado por fluido, o controlador (32) influenciando a operação do atuador (24) pela redução de um escoamento de fluido para ou do atuador (24) .
15. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato do sistema incluir uma válvula de controle principal (44) para o fornecimento de fluido para o atuador, e uma válvula a qual é independente da válvula de controle, mas responde ao controlador para redução do escoamento de fluido para e do atuador, conforme o momento de tombamento detectado se aproxima do valor de limite.
16. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 14 ou 15, caracterizado pelo fato do atuador operado por fluido ser um êmbolo hidráulico linear de atuação dupla.
17. Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 ou 16, caracterizado pelo fato do sensor (30) ser um transdutor, o qual provê um sinal elétrico de entrada para o controlador (32).
18. Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 ou 17, caracterizado pelo fato do aparelho de manuseio de carga (14) incluir uma pluralidade de atuadores (24, 25, 27), do controlador (32) influenciar a operação de um dos atuadores, conforme o valor do momento de tombamento se aproxima do valor de limite pela redução progressiva do escoamento de fluido permitido do atuador, e impedir o escoamento de fluido para ou do atuador remanescente ou pelo menos de um dos atuadores remanescentes, se o valor do momento de tombamento atingir o valor de limite, enquanto se permite apenas uma outra operação de correção de atuador, o que resultará em uma redução no momento de tombamento.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato do implemento de manuseio de carga (26) ser garfos de elevação, e durante qualquer operação de atuador de correção permitida, a atitude dos garfos de elevação (26) em relação ao terreno ser automaticamente mantida.
20. Sistema (40), de acordo com a reivindicação 19, quando dependente da reivindicação 2, caracterizado pelo fato do aparelho de manuseio de carga (14) ser um braço de elevação e da máquina incluir um atuador de deslocamento, o qual é operado conforme o braço de elevação é elevado e abaixado, para troca de fluido com um atuador, o qual controla a atitude do implemento de manuseio de carga (26) em relação ao terreno, e durante uma operação de atuador de correção, quando o atuador for isolado, uma pressão de fluido em um circuito contendo os atuadores de controle de atitude e de deslocamento é mantida.
21. Sistema (40), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, .14, 15, 16, 17, 18, 19 ou 20, caracterizado pelo fato do controlador (32) operar de acordo com um algoritmo o qual permite que o controlador (32) ignore mudanças transientes de carregamento detectadas pelo sensor (30), como resultado de mudança da dinâmica de máquina ou de uma reação a movimentos de braço de elevação iniciais.
22. Máquina (10) tendo um sistema de controle (40), onde o sistema de controle (4 0) inclui um aparelho de manuseio de carga (14), a carga (L) sendo móvel em relação a um corpo (12) da máquina (10) pelo aparelho de manuseio de carga (14) , o aparelho de manuseio de carga (14) sendo um braço de elevação móvel em torno de um eixo geralmente horizontal (B) em relação ao corpo (12) da máquina (10) , o braço (14), assim, sendo capaz de elevar e abaixar a carga (L) mediante uma operação de um atuador operado por fluido (24), a máquina (10) incluindo um pivô (C) em torno do qual um momento de tombamento é produzido pela carga (L) , o aparelho de manuseio de carga (14) sendo capaz de abaixar a carga (L) até uma posição na qual o momento de tombamento está em um valor de limite predeterminado, o sistema de controle (40) incluindo um sensor (30) para detectar o momento de tombamento e quando o valor do momento de tombamento estiver se aproximando do valor de limite e para prover uma entrada para um controlador (32) em resposta, caracterizado pelo fato do controlador (32) responder à entrada para operar uma válvula de fluido proporcional (42) para a redução do escoamento de fluido para o atuador (24), de modo que a velocidade de movimento da carga (L) seja progressivamente reduzida conforme o braço de elevação (14) continuar a ser abaixado.
23. Aparelho de manuseio de carga (14) controlado por um sistema de controle (40), a carga (L) sendo móvel em relação a um corpo (12) da máquina (10) pelo aparelho de manuseio de carga (14), o aparelho de manuseio de carga (14) sendo um braço de elevação móvel em torno de um eixo geralmente horizontal (B) em relação ao corpo (12) da máquina (10), o braço (14), assim, sendo capaz de elevar e abaixar a carga (L) mediante uma operação de um atuador operado por fluido (24), a máquina (10) incluindo um pivô (C) em torno do qual um momento de tombamento é produzido pela carga (L) , o aparelho de manuseio de carga (14) sendo capaz de abaixar a carga (L) até uma posição na qual o momento de tombamento está em um valor de limite predeterminado, o sistema de controle (40) incluindo um sensor (30) para detectar o momento de tombamento e quando o valor do momento de tombamento estiver se aproximando do valor de limite e para prover uma entrada para um controlador (32) em resposta, caracterizado por o controlador (32) responder à entrada para operar uma válvula de fluido proporcional (42) para a redução do escoamento de fluido para o atuador (24) , de modo que a velocidade de movimento da carga (L) seja progressivamente reduzida conforme o braço de elevação (14) continuar a ser abaixado.
24. Método de operação de um aparelho de manuseio de carga (14) conforme definido na reivindicação 23, caracterizado pelo fato de incluir uma redução progressiva da velocidade de baixa da carga (L) em resposta ao aumento da instabilidade da máquina.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B06A | Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 02/07/2003, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |
|
| B21F | Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time |
Free format text: REFERENTE A 19A ANUIDADE. |
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| B21H | Decision of lapse of a patent or of a certificate of addition of invention cancelled [chapter 21.8 patent gazette] |
Free format text: ANULADA A PUBLICACAO CODIGO 21.6 NA RPI NO 2677 DE 26/04/2022 POR TER SIDO INDEVIDA. |