CN102602810B - 一种伸缩臂架的控制设备、方法、系统及工程机械设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种伸缩臂架的控制设备、方法、包含该控制设备系统及包含该系统的工程机械设备，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制设备包括：接收装置，用于接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及控制装置，与所述接收装置相连，用于根据所选的伸缩模式及伸缩方向，控制所述第一伸缩臂及第二伸缩臂伸缩。通过上述技术方案，可实现对第一伸缩臂或第二伸缩臂的切换的自动控制，安全性高。另外，可针对不同的负荷情况，选择强度模式及稳定模式，以满足不同工况的需求。

Description

一种伸缩臂架的控制设备、方法、系统及工程机械设备
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种伸缩臂架的控制设备、方法、包含该控制设备系统及包含该系统的工程机械设备。
背景技术
目前，起重机、吊运机等各种工程机械设备被广泛应用于各个领域，这些工程机械设备常配备一种伸缩臂架，该臂架可自由伸出和缩回，以适应于各种工况。
一般而言，如图1所述，所述伸缩臂架由一级臂1(亦成为基本臂)、二级臂2、三级臂3、四级臂4、五级臂5套装而成。所述二级臂2由一伸缩油缸驱动，所述三、四、五级臂由另一伸缩油缸驱动。目前，一般通过手动控制力矩限制器实现对所述伸缩油缸的切换，以控制所对应的臂的伸缩。
这种手动控制方法存在随意性，动作切换过早会造成臂架伸缩不到位，切换过晚会造成液压系统冲击力和机械碰撞力的产生，并由此引发设备损坏或人员伤害等安全事故。
发明内容
本发明的目的是提供一种伸缩臂架的控制设备、方法、包含该控制设备系统及包含该系统的工程机械设备，其可实现伸缩臂的自动伸缩控制。
为了实现上述目的，本发明提供一种伸缩臂架的控制设备，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制设备包括：接收装置，用于接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及控制装置，与所述接收装置相连，用于执行以下至少一者：当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。
相应地，本发明还提供一种伸缩臂架的控制方法，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该方法包括：接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及执行以下至少一者：当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。
相应地，本发明还提供一种伸缩臂架的控制系统，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制系统包括：上述控制设备；以及检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述第一伸缩臂及第二伸缩臂是否伸缩完全。
相应地，本发明还提供一种工程机械设备，该设备包括上述系统。
通过上述技术方案，可实现对第一伸缩臂或第二伸缩臂的切换的自动控制，安全性高。另外，可针对不同的负荷情况，选择强度模式及稳定模式，以满足不同工况的需求。
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为伸缩臂架的结构示意图；
图2为本发明提供的伸缩臂架的控制设备的结构示意图；
图3为本发明提供的伸缩臂架的控制方法的流程图；以及
图4为拉线盒传感器及限位开关的安装位置示意图。
附图标记说明
10接收装置         20控制装置
310拉线盒传感器    320限位开关
1、2、3、4、5臂节
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2为本发明提供的伸缩臂架的控制设备的结构示意图。如图2所示，本发明提供了一种伸缩臂架的控制设备，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制设备包括：接收装置10(可于力矩限制器内实施)，用于接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及控制装置20(可通过PLC实现)，与所述接收装置10相连，用于执行以下至少一者：当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。藉此，可实现对第一伸缩臂或第二伸缩臂的切换的自动控制，安全性高。另外，可针对不同的负荷情况，选择强度模式及稳定模式，以满足不同工况的需求。
具体而言，在所述强度模式中，在控制臂架伸出时，仅在第一伸缩臂完全伸出之后，方才能控制第二伸缩臂伸出；在控制臂架缩回时，仅在第二伸缩臂完全缩回之后，方才能控制第一伸缩臂缩回。在所述稳定模式中，在控制臂架伸出时，仅在第二伸缩臂完全伸出之后，方才能控制第一伸缩臂伸出；在控制臂架缩回时，仅在第一伸缩臂完全缩回之后，方才能控制第二伸缩臂缩回。在所述强度模式中，由于第一伸缩臂先伸出，这样可使得臂架的重心具回转中心较近，从而相较于稳定模式，可具备更好的起重性能。
另外，需要说明的是，只有在臂架完全缩回时(即，第一伸缩臂及第二伸缩臂均完全缩回时)，方可进行稳定模式与强度模式之间的切换。
其中，所述第一伸缩臂为1节臂(例如图1中的二级臂2)，所述第二伸缩臂为3节同步伸缩的臂(例如图1中的臂节3、4、5)。当然，本发明并不限于此，所述第一伸缩臂及第二伸缩臂均可包含任意数量的臂节，在此所述的第一伸缩臂及第二伸缩臂是根据两者的驱动装置不同而区分的。
图3为本发明提供的伸缩臂架的控制方法的流程图。如图3所示，本发明还提供了一种伸缩臂架的控制方法，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该方法包括：接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及执行以下至少一者：当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。
相应地，本发明还提供了一种伸缩臂架的控制系统，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制系统包括：上述控制设备；以及检测装置，与所述接收装置10相连，用于检测所述第一伸缩臂及第二伸缩臂是否伸缩完全。
所述检测装置包括：拉线盒传感器，与所述接收装置10相连，用于检测所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的总伸缩长度。由于于所述强度模式及稳定模式限定好了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序，仅采用拉线盒传感器并结合当前伸缩模式及伸缩方向，便可判断所述第二伸缩臂是否完全伸缩、所述第一伸缩臂是否完全伸缩，藉此，相较于现有技术中需采用多个拉线盒传感器，可减少检测元件的使用。
具体而言，如图3所示，所述拉线盒传感器310安装于所述基本臂上，可检测顶节臂(即，所述第二伸缩臂的顶端)与基本臂之间的跨度。在当前模式为强度模式时，如若所述跨度为所述第一伸缩臂的最大伸出长度，则表明第一伸缩臂已完全伸出且第二伸缩臂已完全缩回；在当前模式为稳定模式时，如若所述跨度为所述第二伸缩臂的最大伸出长度，则表明第二伸缩臂已完全伸出且第一伸缩臂已完全缩回。
优选地，所述检测装置还包括：限位开关，与所述接收装置10相连，用于检测所述第一伸缩臂是否全缩。藉此，对所述第一伸缩臂是否全缩进行精准检测。
具体而言，如图3所示，所述限位开关320安装于所述一级臂1(即，基本臂)上，可于第一伸缩臂(即，二级臂2)未完全缩回时处于断开状态，并于第一伸缩臂完全缩回时处于接通状态，藉此可实现对所述第一伸缩臂是否全缩的检测。
相应地，本发明还提供了一种工程机械设备，该设备包括上述系统。
通过上述技术方案，可实现对第一伸缩臂或第二伸缩臂的切换的自动控制，安全性高。可针对不同的负荷情况，选择强度模式及稳定模式，以满足不同工况的需求。另外，还可通过仅使用一拉线盒传感器或一拉线盒传感器及一限位开关，实现对第一伸缩臂及第二伸缩臂是否伸缩完全的检测。
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 (9)

1.一种伸缩臂架的控制设备，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制设备包括：
接收装置，用于接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及
控制装置，与所述接收装置相连，用于执行以下至少一者：
当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；
当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；
当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及
当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一伸缩臂为1节臂，所述第二伸缩臂为3节同步伸缩的臂。
3.一种伸缩臂架的控制方法，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该方法包括：
接收有关所述第一伸缩臂是否伸缩完全、所述第二伸缩臂是否伸缩完全、伸缩模式选择以及伸缩方向选择的信号，所述伸缩模式定义了所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的伸缩顺序；以及
执行以下至少一者：
当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第二伸缩臂伸出，并于该第二伸缩臂完全伸出之后，控制所述第一伸缩臂伸出；
当所选伸缩模式为稳定模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第一伸缩臂缩回，并于该第一伸缩臂完全缩回之后，控制所述第二伸缩臂缩回；
当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为伸出时，控制所述第一伸缩臂伸出，并于该第一伸缩臂完全伸出之后，控制所述第二伸缩臂伸出；及
当所选伸缩模式为强度模式且所选伸缩方向为缩回时，控制所述第二伸缩臂缩回，并于该第二伸缩臂完全缩回之后，控制所述第一伸缩臂缩回。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一伸缩臂为1节臂，所述第二伸缩臂为3节同步伸缩的臂。
5.一种伸缩臂架的控制系统，所述伸缩臂架包括依次相连的基本臂、第一伸缩臂及第二伸缩臂，该控制系统包括：
根据权利要求1所述的控制设备；以及
检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述第一伸缩臂及第二伸缩臂是否伸缩完全。
6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一伸缩臂为1节臂，所述第二伸缩臂为3节同步伸缩的臂。
7.根据权利要求5或6所述的系统，其特征在于，所述检测装置包括：
拉线盒传感器，与所述接收装置相连，用于检测所述第一伸缩臂及第二伸缩臂的总伸缩长度。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测装置还包括：
限位开关，与所述接收装置相连，用于检测所述第一伸缩臂是否缩回完全。
9.一种工程机械设备，其特征在于，该设备包括根据权利要求5、6或7所述的系统。
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