CN102556873A - 卷扬控制方法和装置、控制系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

卷扬控制方法和装置、控制系统及工程机械。本发明公开了一种卷扬控制方法，该方法包括：接收与卷扬(10)的转速相关联的信号；从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；将该参量值与设定阈值进行比较；以及在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器(60)输出与卷扬(10)的转速相关联的振动信号。该方案可以避免振动器(60)持续加电发热的问题。

Description

卷扬控制方法和装置、控制系统及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域。

背景技术

目前针对应用于各种工程机械(例如起重机)的卷扬，会在该卷扬的操作手柄内安装振动器。在振动器的供电回路上设置有接近开关。如图1所示，该接近开关被安装在卷扬10上的接近开关安装座20上。如图2所示，在图1所示的卷扬10上安装有齿型信号感应片。该齿型信号感应片由多个金属片30组成齿轮形圆形体，可以与卷扬10一起转动。当卷扬10转动时，该齿型信号感应片上的金属片30也跟着转动，当其中一个金属片30转到接近开关的感应位置时，会触发接近开关动作，使得接近开关闭合。当齿型信号感应片随着卷扬10转动时，接近开关会以一定频率闭合/断开，该频率与卷扬10的转速成比例关系。接近开关的闭合/断开能够产生脉冲信号，该脉冲信号输出到振动器，振动器接收该脉冲信号并开始振动。脉冲信号的频率(或周期)与卷扬10的转速相关联。卷扬10转动越快，振动器振动越强，卷扬10转动越慢，振动器振动越弱。这样，操作员可以根据操作手柄振动情况来判断卷扬10转动情况。

但是，当卷扬10停止转动时，齿型信号感应片也停止转动，如果在齿型信号感应片停止时其中一个金属片30停在接近开关的感应位置时，接近开关会闭合，给振动器持续供电。此时振动器不会振动，但是会发热，这样导致操作手柄发烫，久之造成振动器失效。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够在卷扬停止转动时操作手柄的振动器不会发热的解决方案。

为了实现上述目的，本发明提供一种卷扬控制方法，该方法包括：接收与卷扬的转速相关联的信号；从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；将该参量值与设定阈值进行比较；以及在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器输出与卷扬的转速相关联的振动信号。

本发明还提供一种控制装置，该控制装置包括：接收设备，用于接收与卷扬的转速相关联的信号；获取设备，用于从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；比较设备，用于将该参量值与设定阈值进行比较；以及判断设备，用于在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器输出与卷扬的转速相关联的振动信号。

本发明还提供一种振动控制系统，该系统包括设置在操作手柄内的振动器，其中，该控制系统还包括上述的控制装置。

本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括上述的振动控制系统。

通过上述技术方案，可以给向振动器输出振动信号设置约束条件，即设定阈值。只有在与卷扬转速相关联的信号中的参量值大于这个设定阈值，振动信号才会被输送给振动器。这样在卷扬转速很低或停止转动时不会给振动器输出振动信号，振动器不会加电振动。由此，可以避免振动器持续加电发热的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中卷扬的示意图；

图2是现有技术中齿型信号感应片的示意图；

图3是根据本发明的一个实施方式的用于卷扬操作手柄的振动控制系统的示意图；

图4是根据本发明的另一个实施方式的用于卷扬操作手柄的振动控制系统的示意图；以及

图5是根据本发明的另一个实施方式的用于卷扬操作手柄的振动控制系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图3是根据本发明的一个实施方式的用于卷扬操作手柄70的振动控制系统的示意图；图4是根据本发明的另一个实施方式的用于卷扬操作手柄70的振动控制系统的示意图；以及图5是根据本发明的另一个实施方式的用于卷扬操作手柄的振动控制系统的示意图。虽然图3-图5中只示出了针对一个卷扬10的振动控制系统，但本领域技术人员可以理解，本发明公开的振动控制系统可以用于多个卷扬10(例如，主卷扬和副卷扬)，因此，振动控制系统可以包括针对每个卷扬10的接近开关40、操作手柄70以及振动器60。

参照图1至图5，根据本发明总的发明构思，提供了一种卷扬控制方法，该方法可以包括：

接收与卷扬10的转速相关联的信号；

从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；

将该参量值与设定阈值进行比较；以及

在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器60输出与卷扬10的转速相关联的振动信号。

下面将结合各个附图描述不同的实施方式以对本发明进行更详细的描述。

参照图3，在本发明的一个实施方式中，所述与卷扬10的转速相关联的信号可以为来自接近开关40的脉冲信号，因此所述参量值可以为该脉冲信号的脉冲频率，相应地，所述设定阈值可以为设定频率阈值。在该实施方式中，上述卷扬控制方法可以包括：

接收来自接近开关40的与卷扬10的转速相关联的脉冲信号；

从所述脉冲信号中获取该脉冲信号的脉冲频率；

将获取的脉冲频率与设定频率阈值进行比较；

在获取的脉冲频率大于所述设定频率阈值的情况下，向所述振动器60输出振动信号。

所述振动信号可以与卷扬10的转速相关联，即，振动信号输出到振动器60后，振动器60的振动频率可以与卷扬10的转速相关联。振动信号可以根据所述与来自接近开关40的脉冲信号来生成，例如振动信号的频率可以是该脉冲信号的频率的函数，例如正比例函数。或者该脉冲信号可以直接作为振动信号，即振动信号可以是来自接近开关40的脉冲信号。

具体地，所述脉冲信号的脉冲频率与卷扬10的转速相关联。卷扬10转速越大，脉冲频率越高；卷扬10转速越小，脉冲频率越低。当卷扬10停止转动时，脉冲频率为零。为了避免在卷扬10停止转动时振动器60被加电发热，可以将设定频率阈值设置为零。如果脉冲信号的脉冲频率不大于该设定频率阈值，则不将振动信号输出到振动器60，振动器60不被加电。这样就避免了在卷扬10不转动时振动器60发热的问题。可替换地，可以在卷扬10转速很低时就停止给振动器60加电。这样，设定频率阈值可以为大于零的一值。

卷扬操作手柄70通常可以分为液控型和电控型。液控型和电控型操作手柄都是通过操作用于驱动卷扬10转动的液压马达(未示出)的油路中的液压阀来控制卷扬10转速的。不同的是液控型操作手柄是直接调节液压阀的开度，而电控型操作手柄则是通过其动作触发电信号来调节例如电磁阀的液压阀的开度。因此，电控型操作手柄的动作可以产生用于控制卷扬10转速的操作信号。在卷扬操作手柄70是电控型操作手柄70的情况中，可以根据该操作手柄70的操作信号来确定是否向振动器60输出振动信号。参照图4，在一个实施方式中，所述与卷扬10的转速相关联的信号可以为来自电控型卷扬操作手柄70的操作信号，所述参量值可以为该操作信号的大小(例如，电压或电流大小)，相应地，所述设定阈值可以为设定大小阈值。在该实施方式中，所述卷扬控制方法可以包括：

接收来自电控型卷扬操作手柄70的操作信号；

将所述操作信号的大小与设定大小阈值进行比较；

在该操作信号的大小大于所述设定大小阈值的情况下，向所述振动器60输出振动信号。

在该实施方式中，可以没有接近开关40。可以根据操作信号来生成振动信号。例如，控制装置50可以根据操作手柄70的操作信号来生成用于振动器60的振动信号。振动信号可以与操作手柄70的操作信号相关联。例如，振动信号的频率可以是操作信号的大小(例如电压或电流大小)的函数，例如正比例函数。

如果要在卷扬10停止时不给振动器60加电，则设定大小阈值可以设定为零。可替换地，如果要在卷扬10转速很低时就不给振动器60加电，则设定大小阈值可以为大于零的一值。

参照图5，在又一个实施方式中，可以存在上述接近开关40，同时卷扬操作手柄70是电控型的。在这种情况下，所述与卷扬10的转速相关联的信号可以包括第一信号和第二信号，第一信号可以为来自电控型卷扬操作手柄70的操作信号，第二信号可以为来自接近开关40的脉冲信号；所述参量值可以包括第一参量值和第二参量值，第一参量值可以为该操作信号的大小(例如，电压或电流大小)，第二参量值可以为该脉冲信号的脉冲频率；所述设定阈值可以包括第一设定阈值和第二设定阈值，第一设定阈值可以为设定大小阈值，第二设定阈值可以为设定频率阈值；

所述卷扬控制方法可以包括：

分别接收来自卷扬操作手柄70的第一信号和来自接近开关40的第二信号；

从所述第一信号和所述第二信号中分别获取所述第一参量值和所述第二参量值；

将所述第一参量值和第二参量值分别与所述第一设定阈值和第二设定阈值进行比较；

在所述第一参量值大于所述第一设定阈值或所述第二参量值大于所述第二设定阈值的情况下，向振动器60输出所述振动信号。

所述向振动器60输出的振动信号可以为所述第二信号或是根据所述第一信号生成的。

具体来说，在所述第一参量值大于所述第一设定阈值的情况下，所述振动信号可以是所述第二信号或是根据所述第一信号生成的；可替换地，振动信号可以根据第一信号和第二信号的组合(例如，分别根据第一信号和第二信号生成振动信号再取平均或进行加权)来生成。

在所述第一参量值小于或等于所述第一设定阈值的情况下，所述振动信号可以是所述第二信号。可替换地，所述振动信号可以是根据第一信号生成的。

在操作手柄70是电控型且存在接近开关40的情形中(如图5所示)，如果操作手柄70的操作信号和接近开关40的脉冲信号中任一者大于其对应的设定阈值，则可以向振动器60输出振动信号。可替换地，相较于接近开关40的脉冲信号，可以优先考虑操作手柄70的操作信号。当根据操作信号的大小来决定是否向振动器60输出振动信号时，只要操作信号的大小大于该设定大小阈值，即使脉冲信号的脉冲频率不大于设定频率阈值，也将振动信号输出到振动器60。这样可以使得振动器60的振动第一时间响应操作手柄70的操作信号，提升操作手感，增加用户体验。如果操作信号的大小小于或等于该设定大小阈值，则再来根据脉冲信号的脉冲频率是否大于设定频率阈值来决定是否向振动器60输出信号。

如上所述，设定大小阈值可以等于零或可以为大于零的一值。

根据本发明的另一个实施方式，提供了一种执行上述方法的控制装置50，该控制装置50可以包括：

接收设备，用于接收与卷扬10的转速相关联的信号；

获取设备，用于从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；

比较设备，用于将该参量值与设定阈值进行比较；以及

判断设备，用于在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器60输出与卷扬10的转速相关联的所述振动信号。

在一个实施方式中，所述信号可以为来自接近开关40的脉冲信号，所述参量值可以为该脉冲信号的脉冲频率，相应地，所述设定阈值可以为设定频率阈值。

在可替换的实施方式中，所述卷扬操作手柄70为电控型操作手柄，所述信号可以为来自该卷扬操作手柄70的操作信号，所述参量值可以为该操作信号的大小，相应地，所述设定阈值可以为设定大小阈值。在该实施方式中，可以没有上述接近开关40。

在可替换的实施方式中，所述卷扬操作手柄70为电控型操作手柄，所述信号可以包括第一信号和第二信号，第一信号为来自电控型卷扬操作手柄70的操作信号，第二信号为来自接近开关40的脉冲信号；所述参量值可以包括第一参量值和第二参量值，第一参量值为该操作信号的大小，第二参量值为该脉冲信号的脉冲频率；所述设定阈值可以包括第一设定阈值和第二设定阈值，第一设定阈值为设定大小阈值，第二设定阈值为设定频率阈值；

所述接收设备可以包括第一接收设备和第二接收设备，第一接收设备用于接收所述第一信号，第二接收设备用于接收所述第二信号；

所述获取设备用于分别从所述第一信号和所述第二信号中获取所述第一参量值和所述第二参量值；

所述比较设备可以包括第一比较设备和第二比较设备，所述第一比较设备用于将所述第一参量值与所述第一设定阈值进行比较，所述第二比较设备用于将所述第二参量值与所述第二设定阈值进行比较；

所述判断设备可以用于：

在所述第一参量值大于所述第一设定阈值或所述第二参量值大于所述第二设定阈值的情况下，向振动器60输出所述振动信号。

所述向振动器60输出的振动信号为所述第二信号或是根据所述第一信号生成的

具体来说，在所述第一参量值大于所述第一设定阈值的情况下，所述振动信号可以是所述第二信号或者所述控制装置50还可以包括信号生成设备，用于根据所述第一信号生成所述振动信号；可替换地，所述信号生成设备可以用于如上所述根据第一信号和第二信号的组合生成振动信号。

在所述第一参量值小于或等于所述第一设定阈值的情况下，所述振动信号可以是所述第二信号。可替换地，所述控制装置50还可以包括信号生成设备，用于根据所述第一信号生成所述振动信号；可替换地，所述信号生成设备可以用于如上所述根据第一信号和第二信号的组合生成振动信号。

虽然以上描述将接收设备、比较设备分别分为第一接收设备和第二接收设备，第一比较设备和第二比较设备，但是本领域技术人员可以理解的是，第一接收设备和第二接收设备可以被集成在一个接收设备中，以及第一比较设备和第二比较设备可以被集成在一个比较设备中。

控制装置50可以包括但不限于例如单片机、PLC控制器、DSP芯片、FPGA电路等。控制装置50中的各个设备可以以软件、硬件或软件和硬件结合的形式来实现。

根据本发明的另一个实施方式，还提供了一种用于卷扬操作手柄70的振动控制系统，该系统可以设置在操作手柄70内的振动器60，其中，该控制系统还可以包括上述的控制装置50。

可选地，该振动控制系统还可以包括接近开关40。

所述接近开关40可以是开关装置。接近开关40的一端可以接供电电源，另一端可以与控制装置50的信号输入端连接。振动器60可以与控制装置50的信号输出端连接。当安装在卷扬10上的齿型信号感应片随着卷扬10一起转动时，齿型信号感应片的多个金属片30会依次触发接近开关动作，由此接近开关40会产生脉冲信号。控制装置50可以接收该脉冲信号，根据该脉冲信号生成振动信号，并可以从该脉冲信号中得到脉冲信号的脉冲频率(或周期)。在将振动信号输出到振动器60之前，控制器可以先进行条件判断过程，即将获得的脉冲频率与设定频率阈值进行比较。只有在比较结果为脉冲频率大于设定频率阈值的时候才将振动信号输出到振动器60。振动器60接收该振动信号，得电开始振动。将设定频率阈值设定为零或者大于零的某值，这样可以在卷扬10停止转动或转速很低时不给振动器60加电，由此能够避免振动器60不振动(振动频率很低)而发热的情况发生。

在操作手柄70是电控型的情形中，操作手柄70的信号输出端可以与控制装置50的信号输入端连接(如图4所示)。控制装置50可以接收该操作信号，根据该操作信号生成振动信号，并将该操作信号的大小与设定大小阈值进行比较，如果操作信号的大小大于设定大小阈值，则控制装置50将振动信号输出到振动器60。在这种情况下，接近开关40可以被移除。

在操作手柄70是电控型的另一种情形中，操作手柄70的信号输出端可以与控制装置50的信号输入端连接(如图5所示)。控制装置50可以接收该操作信号，并将该操作信号的大小与设定大小阈值进行比较，如果操作信号的大小大于设定大小阈值，则控制装置50可以将振动信号输出到振动器60而可以不用考虑脉冲信号的脉冲频率是否大于设定频率阈值。

根据本发明的另一个实施方式，还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述的用于卷扬操作手柄70的振动控制系统。

这里要说明的是，如果上述设定频率阈值或设定大小阈值大于零，则其具体的值可以根据设计要求灵活设定。此外，为使本申请的要点突出，与现有技术相同的一些部件或功能没有详细描述，但这些部件或功能也应该视为本申请公开的内容。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (17)

1.一种卷扬控制方法，该方法包括：

接收与卷扬(10)的转速相关联的信号；

从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；

将该参量值与设定阈值进行比较；以及

在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器(60)输出与卷扬(10)的转速相关联的振动信号。

2.根据权利要求1所述的卷扬控制方法，其中，所述与卷扬(10)的转速相关联的信号为来自接近开关(40)的脉冲信号，所述参量值为该脉冲信号的脉冲频率，所述设定阈值为设定频率阈值。

3.根据权利要求2所述的卷扬控制方法，其中，所述振动信号是所述来自接近开关(40)的脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的卷扬控制方法，其中，所述与卷扬(10)的转速相关联的信号为来自电控型卷扬操作手柄(70)的操作信号，所述参量值为该操作信号的大小，所述设定阈值为设定大小阈值。

5.根据权利要求4所述的卷扬控制方法，其中，所述振动信号是根据所述操作信号来生成的。

6.根据权利要求1所述的卷扬控制方法，其中，所述与卷扬(10)的转速相关联的信号包括第一信号和第二信号，第一信号为来自电控型卷扬操作手柄(70)的操作信号，第二信号为来自接近开关(40)的脉冲信号；所述参量值包括第一参量值和第二参量值，第一参量值为该操作信号的大小，第二参量值为该脉冲信号的脉冲频率；所述设定阈值包括第一设定阈值和第二设定阈值，第一设定阈值为设定大小阈值，第二设定阈值为设定频率阈值；

从所述信号中获取参量值包括：从所述第一信号和所述第二信号中分别获取所述第一参量值和所述第二参量值；

将该参量值与设定阈值进行比较包括：将所述第一参量值和所述第二参量值分别与所述第一设定阈值和所述第二设定阈值进行比较；以及

在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器(60)输出所述振动信号包括：在所述第一参量值大于所述第一设定阈值或所述第二参量值大于所述第二设定阈值的情况下，向振动器(60)输出所述振动信号。

7.根据权利要求1所述的卷扬控制方法，其中，向所述振动器(60)输出的振动信号为所述第二信号或是根据所述第一信号生成的。

8.一种控制装置(50)，其特征在于，该控制装置(50)包括：

接收设备，用于接收与卷扬(10)的转速相关联的信号；

获取设备，用于从所述信号中获取参量值，该参量值与所述转速相关联；

比较设备，用于将该参量值与设定阈值进行比较；以及

判断设备，用于在该参量值大于所述设定阈值的情况下，向振动器(60)输出与卷扬(10)的转速相关联的振动信号。

9.根据权利要求8所述的控制装置(50)，其中，所述与卷扬(10)的转速相关联的信号为来自接近开关(40)的脉冲信号，所述参量值为该脉冲信号的脉冲频率，所述设定阈值为设定频率阈值。

10.根据权利要求9所述的控制装置(50)，其中，所述振动信号是所述与卷扬(10)的转速相关联的信号。

11.根据权利要求8所述的控制装置(50)，其中，所述与卷扬(10)的转速相关联的信号为来自电控型卷扬操作手柄(70)的操作信号，所述参量值为该操作信号的大小，所述设定阈值为设定大小阈值。

12.根据权利要求11所述的控制装置(50)，该控制装置(50)还包括信号生成设备，用于根据所述与卷扬(10)的转速相关联的信号生成所述振动信号。

13.根据权利要求8所述的控制装置(50)，其中，所述信号包括第一信号和第二信号，第一信号为来自电控型卷扬操作手柄(70)的操作信号，第二信号为来自接近开关(40)的脉冲信号；所述参量值包括第一参量值和第二参量值，第一参量值为该操作信号的大小，第二参量值为该脉冲信号的脉冲频率；所述设定阈值包括第一设定阈值和第二设定阈值，第一设定阈值为设定大小阈值，第二设定阈值为设定频率阈值；

所述接收设备包括第一接收设备和第二接收设备，第一接收设备用于接收所述第一信号，第二接收设备用于接收所述第二信号；

所述获取设备用于分别从所述第一信号和所述第二信号中获取所述第一参量值和所述第二参量值；

所述比较设备包括第一比较设备和第二比较设备，所述第一比较设备用于将所述第一参量值与所述第一设定阈值进行比较，所述第二比较设备用于将所述第二参量值与所述第二设定阈值进行比较；

所述判断设备用于：在所述第一参量值大于所述第一设定阈值或所述第二参量值大于所述第二设定阈值的情况下，向振动器(60)输出所述振动信号。

14.根据权利要求13所述的控制装置(50)，其中，所述向振动器(60)输出的振动信号为所述第二信号或是根据所述第一信号生成的。

15.一种振动控制系统，该系统包括设置在操作手柄(70)内的振动器(60)，其特征在于，该控制系统还包括根据权利要求8-14中任意一项所述的控制装置(50)。

16.根据权利要求15所述的振动控制系统，该系统还包括接近开关(40)。

17.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求15或16所述的振动控制系统。

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