CN103470551A - 一种遥控手柄控制装置及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种遥控手柄控制装置及工程机械，该遥控手柄控制装置通过发送遥控控制信号给控制器，控制器接收遥控信号，并进行译码、逻辑运算和分析，然后分别给第一驱动装置发送第一信号，给第二驱动装置发送第二信号，第一驱动装置根据第一信号驱动手柄向第一方向运动到第一预定位置，第二驱动装置根据第二信号驱动手柄向第二方向运动到第二预定位置，以使手柄可以被遥控控制运动到预定位置。当不需要遥控控制时，拧松螺栓即可完成手柄位移片拆卸，手动直接操作手柄即可，实现了遥控控制和手动控制的快速切换，而且该遥控手柄控制装置不需要对液压先导油路和多路阀油口进行改进变更，不需要改变太多原有液压系统，结构简单，成本低。

Description

一种遥控手柄控制装置及工程机械

技术领域

本发明涉及手柄的遥控控制技术，特别涉及一种遥控手柄控制装置和工程机械。

背景技术

目前，一般的液压工程机械遥控系统的改造，是在液压先导油口或者主多路阀油口设置电控元件或者电磁比例阀，上述电控元件或者电磁比例阀在接收遥控信号以后通过调整阀门的开度来实现对液压管路流量的控制。但这种方法完全改变了原有液压先导控制油路，对系统改动较大，增加大量系统元件，导致结构复杂，稳定性低，制造成本高。

因此，针对现有远程遥控与人工操作切换复杂，而且，遥控控制对工程机械控制系统变更较多，结构复杂等问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种遥控手柄控制装置和工程机械，以解决现有远程遥控与人工操作切换复杂，而且，遥控控制对工程机械控制系统变更较多，结构复杂等问题。

一方面，本发明提供了一种遥控手柄控制装置，包括：

用于驱动手柄向第一方向运动的第一驱动装置；

用于驱动所述手柄向第二方向运动的第二驱动装置；

与所述第一驱动装置和第二驱动装置信号连接的控制器；以及，

与所述控制器信号连接的遥控器。

进一步地，所述第一驱动装置包括：

带第一滑轨的第一安装座；

滑动设置在所述第一滑轨上的第一滑体；

驱动所述第一滑体在所述第一滑轨上滑动的第一驱动电机；其中，

所述第一滑体上固定有驱动所述手柄向第一方向运动的第一手柄位移片。

进一步地，所述第一滑体为第一滑板；

所述第一滑板上设置有第一传动齿条；

所述第一驱动电机驱动连接第一传动齿轮；

所述第一传动齿轮驱动连接所述第一传动齿条。

进一步地，所述第一滑体为第一滑板；

所述第一滑板与所述第一驱动电机通过滚珠丝杠驱动连接。

进一步地，其特征在于：所述第二驱动装置包括：

带第二滑轨的第二安装座；

滑动设置在所述第二滑轨上的第二滑体；

驱动所述第二滑体在所述第二轨上滑动的第二驱动电机；其中，

所述第二滑体上固定有驱动所述手柄向第二方向运动的第二手柄位移片。

进一步地，所述第二滑体为第二滑板；

所述第二滑板上设置有第二传动齿条；

所述第二驱动电机驱动连接第二传动齿轮；

所述第二传动齿轮驱动连接所述第二传动齿条。

进一步地，所述第二滑体为第二滑板；

所述第二滑板与所述第二驱动电机通过滚珠丝杠驱动连接。

进一步地，所述第一手柄位移片为U型控制杆；和/或，

所述第二手柄位移片为U型控制杆。

进一步地，所述第一手柄位移片与所述第二手柄位移片垂直布置；和/或,

所述第一驱动电机为第一伺服直流电机；所述第二驱动电机为第二伺服直流电机。

本发明还提供一种工程机械，包括手柄，所述工程机械设置有上述的遥控手柄控制装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果

本发明实施例提供一种遥控手柄控制装置和工程机械，该遥控手柄控制装置通过发送遥控控制信号给控制器，控制器接收遥控信号，并进行译码、逻辑运算和分析，然后分别给第一驱动装置发送第一信号，给第二驱动装置发送第二信号，第一驱动装置根据第一信号驱动手柄向第一方向运动到第一预定位置，第二驱动装置根据第二信号驱动手柄向第二方向运动到第二预定位置，以使手柄可以被遥控控制运动到预定位置。当不需要遥控控制时，拧松螺栓即可完成手柄位移片拆卸，手动直接操作手柄即可，实现了遥控控制和手动控制的快速切换，而且该遥控手柄控制装置不需要对液压先导油路和多路阀油口进行改进变更，不需要改变太多原有液压系统，结构简单，成本低。

附图说明

图1为本发明实施例具体应用的立体结构示意图；

图2为本发明实施例具体应用的俯视示意图；

图3为本发明实施例具体应用的电路原理示意框图。

附图标记说明：

1、手柄；11、手柄触点；2、安装支架；3、第一安装座；31、第一滑轨；32、第一滑板；33、第一手柄位移片；34、第一驱动电机；35、第一传动齿轮；36、第一传动齿条；4、第二安装座；41、第二滑轨；42、第二滑板；43、第二手柄位移片；44、第二驱动电机；45、第二传动齿轮；46、第二传动齿条。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中的对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

本发明实施例通过改变原有的遥控控制方式，不再是在液压先导油口或主多路阀油口上设置电控元件和电磁比例阀，而是直接在手柄附近设置可以遥控控制的驱动装置，通过驱动装置驱动手柄移动到预定位置，来实现遥控控制液压工程机械。

如图1-图3所示，本发明提供的遥控手柄控制装置包括第一驱动装置、第二驱动装置、控制器和遥控器。其中，第一驱动装置用于驱动手柄1向第一方向运动；第二驱动装置用于驱动手柄1向第二方向运动；控制器与第一驱动装置和第二驱动装置信号连接；遥控器与控制器信号连接。

遥控器可以发送遥控信号，控制器接收遥控信号，并解码、分析后分别发送给第一驱动装置和第二驱动装置，驱动手柄分别向第一方向和第二方向运动预定距离，以达到操作者所需要的位置，进而实现对工程机械的遥控控制。第一方向和第二方向不是在一条直线上，这样，平面内的任意一点都可以通过第一方向和第二方向上的坐标得到，可以使手柄移动到工作需要的预定位置。

优选的，第一驱动装置与第二驱动装置结构相同，同为电机驱动，也可以同为通过电磁阀控制的液压缸驱动，或者，第一驱动装置与第二驱动装置结构不同，在此不做限定，以实现本发明目的为限。

如图1和图2所述，本发明实施例中第一驱动装置和第二驱动装置结构相同，第一驱动装置包括：第一安装座3、第一滑板32、第一手柄位移片33、第一驱动电机34；其中，第一安装座3上设置有第一滑轨31，第一滑轨31上滑动设置有第一滑板32，第一滑板32上固定有第一手柄位移片33，第一手柄位移片33用于推动手柄1移动，而第一驱动电机34与第一滑板32的驱动方式为，第一滑板32上固定有第一传动齿条36，第一驱动电机34驱动连接第一传动齿轮35；第一传动齿轮35啮合第一传动齿条36。

通过第一安装座3可以将该第一驱动装置安装在手柄1附近，便于实现对手柄1的驱动，而且第一安装座3上设置有第一滑轨31，第一滑轨31上设置有第一滑板32，第一滑板32上固定有第一手柄位移片33，第一滑板32可以通过第一驱动电机34驱动滑动，所以，通过控制第一驱动电机34可以驱动第一手柄位移片33移动，并推动手柄1往第一方向运动。而第一驱动电机34的转动量可以通过控制器精确控制，人为控制遥控输入控制信号，经控制器分析处理后传输给第一驱动电机34，即可控制第一手柄位移片33位移预定距离，推动手柄1移动到预定位置，实现遥控准确控制手柄1位置。

第一滑板32也可以使用第一滑块，或者其他第一滑体，在此不做限定，设置成第一滑板32结构，可以减少该第一驱动装置的体积，第一传动齿轮35啮合第一滑板32上的第一传动齿条36，从而可以将第一驱动电机34的转动转变为第一滑板32的直线运动，使第一手柄位移片33可以按照预定的方向直线运动。

当然，作为另一种驱动连接的方式，第一滑板32与第一驱动电机34的驱动连接方式也可以通过滚珠丝杠结构驱动连接（图中未示出），其大体结构为，在第一驱动电机34的输出端驱动连接第一丝杠，在第一滑板32上固定有套在第一丝杠上的第一螺母，第一丝杠和第一螺母之间设置有第一滚珠，通过该滚珠丝杠结构的驱动连接，也可以将第一驱动电机34的转动转变为第一滑板32的直线运动，从而实现第一滑板32在第一方向的直线运动。

第二驱动装置与第一驱动装置结构基本上相同，如图2所示，其具体包括第二安装座4、第二滑板42、第二手柄位移片43、第二驱动电机44；第二安装座4上设置有第二滑轨41；第二滑板42滑动设置在第二滑轨41上，第二驱动电机44驱动第二滑板42在第二滑轨41上滑动；第二滑板42上固定有驱动手柄1向第二方向运动的第二手柄位移片43。

其中，第二驱动电机44驱动连接第二传动齿轮45；第二传动齿轮45驱动连接所述第二传动齿条46，第二传动齿轮45与第二传动齿条46相啮合。

当然，作为另一种选择，第二滑板42与第二驱动电机44也可以通过滚珠丝杠结构驱动连接。其具体结构域第一驱动装置类似，在此不再赘述。

第一驱动电机34和第二驱动电机44可以同步运动，也可以存在预订时差内不同步运动，以实际工作情况需要为准。

进一步优选的，如图1和图2所示，第一手柄位移片33为U型控制杆；第二手柄位移片43为U型控制杆。如图2所示，将手柄1安置在U型控制杆的槽孔内，便于对手柄1位移的控制。

第一手柄位移片33与所述第二手柄位移片43垂直布置；第一驱动电机为34为第一伺服直流电机；第二驱动电机44为第二伺服直流电机。为了便于该遥控手柄控制装置安装到该工程机械上，本发明实施例还包括安装支架2，如图1所示，将上述各部件装置先安装在该安装支架上，直接通过该安装支架2安装到手柄1附近的工程机械上，安装方便简单。

如图3所示，其电路控制原理框图为，遥控器无线连接控制器，控制器可以直接使用工程机上的车载计算机，控制器接收遥控器的无线信号后，经过处理和分析，拆分为分别对应第一驱动装置的第一信号和第二驱动装置的第二信号，第一驱动装置和第二驱动装置分别根据第一信号和第二信号移动预定距离，并达到预定位置，从而推动手柄运动到预定位置，实现遥控器的远程控制手柄动作，并进而实现对工程机械的远程遥控控制，该手柄遥控控制装置不需要改变原有工程机械的太多结构，设计简单成本低，遥控和手动控制切换方便。

其工作原理为：如图1-图3所示，第一伺服直流电机（第一驱动电机34）和第二伺服直流电机（第二驱动电机44）在接收控制器处理后的遥控信号后，各自按照逆时针或者顺时针方向转动，通过第一驱动电机34上的第一传动齿轮35和第一滑板32上的第一传动齿条36啮合，以及第二驱动电机44上的第二传动传动齿轮45和第二滑板42上的第二传动齿条46啮合，带动第一滑板32和第二滑板42沿各自滑轨直线运动。第一手柄位移片33和第二手柄位移片43一端分别通过螺栓与其各自的滑板固定连接，另一端通过其U型结构套在手柄1上，所以第一滑板32直线运动时（假设运动方向为X轴方向），手柄1同时沿X轴方向移动。同理，第二滑板42直线运动时（假设运动方向为Y轴方向），手柄1同时沿Y轴方向移动。故在两个电机同时接收到遥控信号指令后，手柄1在X、Y轴方向均存在位移分量，最终形成组合状态下手柄的运动轨迹，完成模拟人工操作下手柄方位的控制。

采用了电机/齿轮传动来直接控制手柄运动这一方案，结构简单，控制方便；而且保留液压工程机械原有结构部件的基础上，最大程度利用原手动操作的工作部件；通过引入计算机控制，调节两个伺服直流电机的方向及转速来控制手柄触点11的位移及速度，实现了人工控制与遥控的互相结合及快速切换，提高了工程机械的适应性及应用范围,具有很大的实用价值。

本发明还提供一种工程机械，该工程机械包括手柄，该工程机械还设置有上述的遥控手柄控制装置。

由于上述的遥控手柄控制装置具有上述有益效果，所以，设置有该遥控手柄控制装置的工程机械也同样具有上述技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种遥控手柄控制装置，其特征在于：包括：

用于驱动手柄（1）向第一方向运动的第一驱动装置；

用于驱动所述手柄（1）向第二方向运动的第二驱动装置；

与所述第一驱动装置和第二驱动装置信号连接的控制器；以及，

与所述控制器信号连接的遥控器。

2.如权利要求1所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第一驱动装置包括：

带第一滑轨（31）的第一安装座（3）；

滑动设置在所述第一滑轨（31）上的第一滑体；

驱动所述第一滑体在所述第一滑轨（31）上滑动的第一驱动电机（34）；其中，

所述第一滑体上固定有驱动所述手柄（1）向第一方向运动的第一手柄位移片（33）。

3.如权利要求2所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第一滑体为第一滑板（32）；

所述第一滑板（32）上设置有第一传动齿条（36）；

所述第一驱动电机（34）驱动连接第一传动齿轮（35）；

所述第一传动齿轮（35）驱动连接所述第一传动齿条（36）。

4.如权利要求2所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第一滑体为第一滑板（32）；

所述第一滑板（32）与所述第一驱动电机（34）通过滚珠丝杠驱动连接。

5.如权如权利要求2-4任一项所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第二驱动装置包括：

带第二滑轨（41）的第二安装座（4）；

滑动设置在所述第二滑轨（41）上的第二滑体；

驱动所述第二滑体在所述第二轨（41）上滑动的第二驱动电机（44）；其中，

所述第二滑体上固定有驱动所述手柄（1）向第二方向运动的第二手柄位移片（43）。

6.如权利要求5所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第二滑体为第二滑板（42）；

所述第二滑板（42）上设置有第二传动齿条（46）；

所述第二驱动电机（44）驱动连接第二传动齿轮（45）；

所述第二传动齿轮（45）驱动连接所述第二传动齿条（46）。

7.如权利要求5所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第二滑体为第二滑板（42）；

所述第二滑板（42）与所述第二驱动电机（44）通过滚珠丝杠驱动连接。

8.如权利要求7所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第一手柄位移片（33）为U型控制杆；和/或，

所述第二手柄位移片（43）为U型控制杆。

9.如权利要求7所述的遥控手柄控制装置，其特征在于：所述第一手柄位移片（33）与所述第二手柄位移片（43）垂直布置；和/或,

所述第一驱动电机为（34）为第一伺服直流电机；所述第二驱动电机（44）为第二伺服直流电机。

10.一种工程机械，包括手柄，其特征在于，所述工程机械设置有如权利要求1-9任一项所述的遥控手柄控制装置。

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