CN104179217B - 工作机、用于工作机的控制系统和工作机的操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种工作机、用于工作机的控制系统和工作机的操作方法。工作机包括地面接合结构和用于经由地面接合结构移动工作机的推进系统。本体支撑在地面接合结构上，并且工作臂连接到本体上且在一端处具有用于接纳附件的支架。提供一种控制系统用于有选择地且可变地振荡支架。

Description

工作机、用于工作机的控制系统和工作机的操作方法
技术领域
本发明涉及一种工作机、用于工作机的控制系统和/或工作机的操作方法。
背景技术
当操作这种带有工作臂和连接到其上的附件(例如，带有连接到其上的铲斗、桶、或叉子等的诸如伸缩式搬运机、挖掘机、反铲装载机等的材料搬运车)的工作机，有时需要振动附件。振动附件可能以除去粘附的材料、弄平附件里的材料、均匀地分布附件里的材料、或者打散料包、饲料块、料捆等。
在输入(例如操纵杆)和控制阀之间具有机械连接或者导向液压连接的液压操作系统和手动控制系统中，用操纵杆的来回移动振动附件以有选择地将液体提供给用以控制附件移动的液压致动器。
但是，在电动液压系统中，因为没有到液压控制阀的直接连接，所以不可能使用这种方法，这就意味着系统中有一定程度的延迟。这个延迟意味着操作者不能容易地找到的振荡的期望频率和/或幅值来实现所要求的振动。
发明内容
本发明试图提供一种用于工作机的控制系统，其允许操作者以可变频率和/或幅值来振动附件。
本发明的第一个方面提供一种工作机，包括：地面接合结构；推进系统，经由所述地面接合结构来移动所述工作机；本体，支撑在所述地面接合结构上；工作臂，连接到所述本体并且在一端处具有用于接纳附件的支架；控制系统，用于有选择性地振荡所述支架；其中所述控制系统包括：致动器，被配置和布置为有选择地振荡所述支架；电子控制器，被配置为控制所述致动器；以及用户输入装置，与所述控制器通信；其中所述用户输入装置包括振荡输入，所述振荡输入被配置为有选择地将振荡信号传送到电子控制器，以指示支架振荡的期望幅值和/或频率，其中所述振荡输入为可变的，以改变传送给所述电子控制器的振荡信号；以及其中所述电子控制器被配置为在接收到所述振荡信号时，有选择地激活所述致动器来以由所述振荡信号指示的期望幅值和/或频率振荡所述支架。
有利地，所述控制系统允许以可变频率和/或幅值振荡连接到工作机上的附件，无需特别的操作者技巧。此外，使用电子控制器来控制致动器意味着振动是可重复的，也就是说有一致的幅值和/或频率。
所述致动器可以被配置为直接振荡所述支架。例如，可以经由相对于工作臂枢转振荡支架来振荡支架。
所述致动器可以被配置为间接振荡所述支架。例如，可以经由工作臂的振荡来振荡支架。工作臂可以是伸缩式工作臂，并且可以经由工作臂的伸展和收缩来振荡支架。
所述振荡信号可以包括强度指示符。所述控制器可以被配置为使用算法和/或查找表来把所述强度指示符转换为振荡的期望频率和/幅值。使用强度指示符来指明振荡的频率和幅值便利了用户使用性能。
所述输入装置可以包括位置输入，所述位置输入被配置为将定位信号传送给所述电子控制器以指示所述支架的位置的期望的改变。所述电子控制器可以被配置为在接收到所述定位信号时，激活所述致动器以如所期望地移动所述支架。
所述位置的改变可以是角位置的改变和/或相对于所述本体的空间位置的改变。
所述控制器可以被配置为用信号激活所述致动器以将所述支架从一个位置移动到第二个位置，同时以期望幅值和/或频率来振荡所述支架。可以取决于从所述控制系统的指示器接收到的信号，有选择地同时施加所述支架的移动和振荡。
所述指示器可以是设置在所述工作机的用户接口上的按钮或开关。
当同时移动和振荡所述支架时比当仅移动支架时，所述控制器可以被配置为以更低的速率在期望的方向上移动所述支架。
所述振荡输入和所述位置输入可以被放置为以便被用户使用单手同时可访问。
所述位置输入可以包括控制装置，用户能够移动所述控制装置来指示所述支架位置的期望的改变。
由所述定位信号指示的位置的期望的改变可以与所述控制装置相对于所述控制装置的中立(neutral)位置的位置成比例。
所述控制装置可以被配置为使得传送给所述控制器的所述振荡信号取决于所述控制装置的位置。
由所述振荡信号指示的振荡的期望频率和/或幅值可以与所述控制装置相对于所述控制装置的中立位置的位置成比例。
优选地，所述控制装置是操纵杆。
所述操纵杆可以是模拟操纵杆。或者，所述操纵杆可以是数字操纵杆。
所述控制器可以被配置为检测所述操作杆何时在中立位置，并且仅当所述操纵杆不在所述中立位置时才发送信号来致动所述支架振荡。这个特性提供了额外的安全特性。
使用操纵杆来指示期望的位置和/或振荡强度提供了人类工程学控制系统并且可以减少操作者疲劳。另外，可以使用一个或更多的拨盘或滚动按钮来指示要传送的振荡信号。
所述致动器可以包括液压致动器。
所述致动器可以被可操作地连接在所述工作臂和所述支架之间、所述本体和所述工作臂之间、或者所述工作臂的多个组件之间。
所述工作机可以包括：阀，被配置和布置为控制流动到所述液压致动器的液体。所述阀可以是滑阀(spool valve)。
所述工作机可以包括：电磁阀，用于控制所述阀。
所述工作机可以包括：控制系统激活操作器，可操作以使能或禁用所述控制系统。控制系统激活操作器提供了额外的安全特性。
所述用户输入装置和所述控制器之间的通信可以使用CAN总线消息。
所述工作机可以包括：第一致动器，在所述本体和所述工作臂之间或在所述工作臂的多个组件之间；以及第二致动器，在所述支架和所述工作臂之间。所述输入装置和所述控制系统可以被配置来致动所述第一致动器和所述第二致动器。
所述工作机可以包括：操纵杆，并且所述操纵杆的位置指示是否经由所述第一致动器和所述第二致动器移动或振荡所述工作臂和/或所述支架。
所述工作臂可以是伸缩式工作臂。所示工作机可以包括第三致动器来伸展或者收缩工作臂。所述输入装置和控制系统可以被配置为控制工作臂伸展和收缩的位置和振动。
所述工作机可以是伸缩式搬运机、反铲装载机或其他类型的材料搬运机。
在第二个方面中，本发明提供了一种用于工作机的控制系统。
在第三方面中，本发明提供了一种用于工作机的控制系统，所述工作机为这种类型：具有连接到本体的工作臂和在所述工作臂的一端处用于安装附件的支架，所述工作机具有两种操作模式，相对于所述本体可调节所述附件位置的第一模式；以及相对于所述本体振荡所述附件的第二模式，使用致动器来实现所述附件的移动；所述控制系统包括：输入装置，具有位置输入和振荡输入，所述位置输入被配置为接收相对于工作机本体的工作机的支架的位置的期望的改变，并且所述振荡输入被配置为接收来自用户的关于应振荡工作机的支架的指示，并被配置为从用户接收指示所述振荡的频率和/或幅值的输入；以及控制器；其中所述位置输入被配置为将指示所述支架的位置的期望的改变率的信号发送到所述控制器；并且所述振荡输入被配置为将指示何时应当振荡所述支架和所述振荡的频率和/或幅值的信号发送到所述控制器；并且其中所述控制器被配置为在接收到定位信号和/或振荡信号时，将信号发送到工作机的致动器来以位置的期望的改变率移动所述支架和/或振荡的期望频率和/或幅值来振荡所述支架。
第三方面的控制器可以比第二方面控制系统具有一个或更多可选的特征。
在第四个方面中，本发明提供一种工作机的操作方法，所述工作机为这种类型：具有地面接合结构；用于经由所述地面接合结构移动所述工作机的推进系统；支撑在所述地面接合结构上的本体；连接到所述本体的工作臂和在所述工作臂的一端处用于接纳附件的支架；以及根据第二或第三方面的控制系统，并且其中所述控制系统包括控制装置，所述方法包括：移动所述工作机的所述控制装置来移动所述支架，所述支架的位置的改变率对应于所述控制装置相对于中立位置的位置；以及输入所述支架的振荡的期望幅值和/或频率并启动所述支架的振荡。
所述方法可以包括：在所述支架的振荡期间调节期望幅值和/或频率。
可以使用用于移动所述支架的所述控制装置来输入所述期望幅值和/或频率。
附图说明
现在参照附图来描述本发明的实施例，附图中：
图1示出工作机的俯视图；
图2示意性地示出将输入提供给用于控制图1的工作机的控制系统的操纵杆；
图3示出用于操作图1的工作机的控制系统的一部分；
图4示出图2的控制系统一个不同的部分；
图5示出图2的控制系统的另一不同的部分；以及
图6示出操作图1的工作机的控制逻辑。
具体实施方式
参照图1，工作机由10概括性地表示。工作机10是材料搬运车，尤其是伸缩式搬运机。工作机10包括地面接合结构12、本体14、和可围绕大致水平轴线X-X枢转地连接到本体14的工作臂16。工作臂16连接到本体14的尾部并且延伸到本体14的前方位置。在本实施例中为铲斗18的附件连接到工作臂16位于朝向本体14的前方的一端。铲斗18经由支架17与工作臂16相连。
在本实施例中，地面接合结构12包括四个轮子20，但是在替代实施例中，地面接合结构可以包括可替代数量的轮子或履带。本体14由地面接合结构12支撑，并且包括供用户能够驱动和操作工作机10的驾驶室22。本体14内设置有发动机(未示出)来给工作机提供动力以及为液压系统驱动泵(未示出)并且驱动交流发电机(未示出)来给电力系统供电。
在本实施例中，工作臂16是具有内部部分16a和外部部分16b的伸缩臂，内部部分16a和外部部分16b可以相对彼此滑动来增加臂的整个长度。
为了枢转工作臂16，在本体14和工作臂16之间设置两个液压致动器24,26。液压致动器的伸展使工作臂围绕大致水平轴线X-X枢转，以便使铲斗18远离地面，并且液压致动器的收缩使工作臂围绕轴线X-X枢转以便使铲斗18朝向地面移动。
在工作臂16内设置另一液压致动器(图1中不可见)来伸展和收缩伸缩臂，使得伸缩臂的长度增加和减少。
又一液压致动器(图1中不可见)在工作臂16和支架17之间动作使铲斗18倾斜，使得液压致动器的伸展和收缩使铲斗围绕第二大致水平轴线Y-Y旋转。
工作机10包括用于控制工作臂16的液压致动器的电液(“伺服”)控制系统，以便控制工作臂的位置、工作臂的长度和铲斗18的角位置。这样的控制系统的优点在于，因为只有电气电缆或无线发射器需要将输入连接到电子控制单元(ECU)，所以这样的控制系统减少了这类工作机内的机械连接/液力软管的数量，并且允许控制的定位的更大的自由度(例如，将输入定位在可旋转座位或方向盘上)。
用户从驾驶室22操作工作机10。驾驶室22包括座位21、方向盘23和用于操作工作机10的各种其他物理控制。这样的物理控制之一是将输入提供给电液控制系统的控制装置52，如图2所示。在本实施例中，控制装置可以是数字操纵杆，在其他实施例中，控制装置可以是模拟操纵杆、手柄、控制面板、触摸屏等形式。
操纵杆52在X方向和Y方向上可移动，例如向前和向后、一侧到另一侧、以及在由X和Y方向限定的平面内的多个位置上。
在工作机10的标准操作期间，参照现有的应用中在定位模式中的操作，操纵杆在X方向和/或Y方向上控制工作臂16的枢转和铲斗18的倾斜。操纵杆18在X方向上的移动(例如，在本实施例中向前和向后的移动)控制工作臂16围绕轴线X-X枢转，并且操纵杆在Y方向的移动(在本实施例中也就是从一侧到另一侧的移动)控制铲斗18围绕轴线Y-Y倾斜。
操纵杆52链接到控制系统32，图3示出控制系统32的一部分。控制系统32包括基于操纵杆的位置编码器形式的输入装置34；被配置为从输入装置接收输入信号和经由电磁阀37,38,39和40发射输出信号到控制阀42,44的电子控制单元(ECU)36。ECU可以是任意合适类型的微处理控制器。
阀42,44控制将液压液体从由发动机(未示出)驱动的泵供应给液压致动器24,26。虚线表示控制系统的组件之间的电连接，并且实线表示控制系统的组件之间的液压连接。
操纵杆52被配置为将输入的模式提供给输入装置34，使得操纵杆的移动(例如向后方的移动)将定位信号发送给ECU。定位信号将包含与操纵杆移出中立点，也就是距中立位置0％到100％的距离相关的信息。在当前实施例中，该信号经由CAN总线消息(控制器局域网络总线消息)发送给ECU，在本实施例中，控制系统采用J1939CAN总线。
ECU36接收操纵杆位置的CAN总线消息并且确定发送给电磁阀37,38,39,40的电信号。在操纵杆向后移动的本示例中，信号被发送给电磁阀38和40。然后电磁阀38和40以与操纵杆52移出中立点的距离对应的速率将阀42和44(在本实施例中为滑阀)移动到允许液体流动到液压致动器24,26的位置。液体向液压致动器24,26的流动使液压致动器移动，并且因此以于操纵杆相对于中立位置的位置对应的速度移动工作臂(在本示例中)。
在本实施例中，操纵杆52相对于中立位置的位置，也就是距离中立位置0％到100％，和工作臂的移动速度大致成比例。在本实施例中，ECU36被配置为使得在0％到2％之间的移动不会启动相关液压致动器的移动。
已经描述了操纵杆52向后移动并从本体升高工作臂16的示例。但是，可以理解的是，操纵杆向前方的移动会使工作臂以类似的方式朝向本体14降低。操纵杆52在Y方向的移动还会使铲斗18以类似的方式倾斜。本发明实施例的操纵杆52被配置为允许在X方向和Y方向上同时移动，允许同时升高或降低工作臂16以及使铲斗18倾斜。
再回到图2，在本实施例中，操纵杆52包括滚动按钮74。滚动按钮向前方的移动使工作臂16伸展，并且滚动按钮向后方的移动使工作臂16收缩。在替代实施例中，可以使用替代类型的输入，例如，微型操纵杆或者滑盖式开关。滚动按钮向前或向后方的移动以和所述升高和降低工作臂16类似的方式使工作臂的伸展或收缩。
另外，本发明的控制系统32允许工作机以振荡模式来操作，在振荡模式中，工作臂围绕X-X轴在大致向上或向下的方向上振荡，使支架17围绕Y-Y轴振荡，和/或在工作臂16的伸展度和收缩度之间振荡。和典型的定位移动相比，振荡相对快速并且具有相对有限的幅值。如上所述，在许多不同的操作情景中，这样的振荡是有利的。
参照图2和图3，操纵杆52还包括激活按钮46，其通过将适当的信号经由CAN总线发送到ECU36来接通振荡模式。在振荡模式中，由操纵杆在X方向和/或Y方向上的位置来指示振荡的期望强度；操纵杆偏离中立位置越远，振荡的强度越大。
在振荡模式中，ECU36包括指示工作臂16的期望振荡的逻辑。在本实施例中，基于由操纵杆位置指示的百分比强度，使用与查找表相结合的合适的算法来计算振荡的幅值和/或频率。在本实施例中，频率是固定的，并且强度的变化仅仅是幅值的变化，但是在其他实施例中，幅值可能是固定的，而频率是变化的，或者两者都是变化的。
算法和/或查找表将会根据机器的类型和机器10的预期用途而变化。技术人员将会熟悉如何基于振荡强度的百分比来计算期望的频率和/或幅值。在替代实施例中，可能会为幅值和频率提供单独的输入，使得用户能够独立地改变这些参数。
ECU36将信号发送到电磁阀37,38,39和40来将阀42,44打开到与液压致动器所要求的伸展和收缩度对应的开度。该信号是一系列电脉冲。例如，为了使液压致动器24振荡，将一系列脉冲发送到电磁阀37和38。这些脉冲为异相的，使得当发送给电磁阀38的脉冲信号是“关”时，发送给电磁阀37的脉冲信号是“开”，反之亦然。电压、电流或脉冲的长度取决于由振荡信号指示的百分比强度。在优选的实施例中，信号作为脉宽调制(PWM)控制传送给电磁阀。
液压致动器24,26使用从阀42或44经由合适的管道供给的液压油来收缩或伸展。液压致动器24,26是具有布置在气缸内的活塞的类型。定位所供给的油使得在气缸内部的活塞的相对两侧将液体提供到气缸中，供给到活塞一侧的油使气缸收缩，而供给到活塞另一侧的油使气缸伸展—也就是说致动器是双重动作的。在替代实施例中，可以考虑使用两个相反的单动作活塞的布置，或在一个方向的单动作活塞并在相反方向上重力动作的布置。
当操纵杆52在中立位置并且振荡模式激活按钮被抑制(depress)时，因为中立位置指示零振动强度，所以尽管ECU会接收到“振荡模式激活”消息，也不会实际发生振荡。
控制系统还设置有系统使动开关56。系统使动开关被配置为将信号发送给ECU来指示振荡模式是否可用(例如，在不合适的操作情景中阻止对这种模式的不慎使用)。
参照图4，控制系统32还用于控制液压致动器58，液压致动器58控制支架17倾斜角度。
对支架17倾斜的控制还具有两种操作模式：定位模式和振荡模式。这两种模式以与所述工作臂16的定位模式类似的方式来操作。但是，只设置一个液压致动器58来使支架17倾斜，所以只需要有一个阀60和两个电磁阀62,64来倾斜和振荡支架17。
参照图5，对工作臂16长度的控制也可以具有两种操作模式：定位模式和振荡模式(尽管工作臂的长度的振荡模式的应用被认为是更有限的)。这两种模式以与所述工作臂的定位模式类似的方式来操作。但是，只设置一个液压致动器66来伸展和压缩工作臂16，所以只设置一个阀68和两个电磁阀70,72。
现在将描述工作机10的操作。描述工作机10不同的应用来说明操作，但是这些示例性操作仅仅是通过示例的方式，并且可以将工作机10用于很多其他应用。
在第一个示例中，操作者可以使用工作机10来移动和操纵易于粘附在铲斗18上的材料，诸如湿土。
首先，用户切换系统使能按钮56来指示振荡模式是可用的。
为了操纵材料，用户移动操纵杆52来改变工作臂16的位置和使铲斗18倾斜，以便例如拾起材料并把它移动到另一个位置。
为了使铲斗18中的材料清空，沿着Y轴向左移动操纵杆52来使铲斗18向前倾斜。如果当清空铲斗时，一些材料因为粘附而留在铲斗中，则用户希望振荡铲斗来使材料脱落。由控制系统跟随使上述情形发生的过程如图6所示。
首先，于步骤80，ECU36检查用户是否已经切换系统使能按钮56来启动振荡模式。于步骤82，ECU进一步监测用户是否已经按下激活按钮46。如果是，则于步骤84，ECU现在为操纵杆输入跟随振荡模式逻辑。因此，ECU根据振动逻辑而不是定位逻辑来处理对应于操纵杆强度(86)和方向(88)的信号。如果系统使能按钮56或激活按钮46没有被激活，那么ECU不继续处理振荡铲斗18的命令。
在本示例中，操纵杆52被放置在Y轴上，这指示振动应该在倾斜的方向，也就是说，应该使用液压致动器58来振荡铲斗18。
ECU处理指示操纵杆52位置的CAN总线消息来确定应发送到电磁阀62和64的电脉冲的电压，以实现引起期望的振荡幅值的液压致动器的动作。在本实施例中，振荡的频率是固定的，但是在替代实施例中，频率可以是变化的。
然后ECU在步骤90检查工作机主控制(“MCO”)来确认不存在机器的大范围故障或不可接受的运行状态(例如，铲斗负载太重而无法在期望的强度上安全振荡)。只有当没有指示故障(也就是说MCO未激活)时，才将电脉冲发送给电磁阀62,64。
在92处，为了振荡铲斗18，将第一电信号发送给电磁阀62来将阀60移动到允许液体以一速率从泵流动到气缸内活塞的一端的位置来实现期望的振荡幅值。在预定的时间长度之后，第一电信号停止并且电磁阀62关闭。然后将第二电信号发送给电磁阀64来将阀60移动到允许液体以一速率从泵流动到气缸内活塞另一端的位置。在预定的时间长度之后，该电信号停止并且电磁阀64关闭。ECU继续打开和关闭电磁阀来振荡铲斗18直到操纵杆52被移到中立位置和/或按下激活按钮46。
在振荡模式期间，用户能够通过朝向或远离中立位置移动操纵杆52来改变振荡的幅值。
在所述示例中，定位模式和振荡模式是分开起作用的。但是，在替代实施例中，定位模式和振荡模式可以同时工作。这个可以通过操纵杆52上另外的开关(未示出)或通过使开关46具有三个位置(关、振荡专用、以及结合振动和定位)来激活，或者可以被自动编程。这种机构可能有用的示例为从一个位置到另一个位置运输粮食。
为了运输粮食，用户向左方移动操纵杆52来使铲斗向前倾斜，并向前方移动操纵杆52来使铲斗18向下倾斜。然后使用滚动按钮74来井铲斗18推进一堆粮食中，或者向前驱动工作机10。
然后向右移动操纵杆52以向后枢转移动铲斗(正铲(crowd))，可选地结合工作臂的升高。
为了在将粮食不溢出铲斗地转移给例如拖车之前弄平铲斗18里的粮食，振动铲斗18是有利的。因此，用户按下操纵杆52上的激活按钮46，并且如上所述，激活振荡模式。但是，铲斗需要在直立的位置上来将粮食保持在铲斗中。这样，在振荡模式期间，铲斗在振荡时同时朝向直立位置倾斜。向直立位置的倾斜缓慢地进行。一旦位于直立位置并且粮食被弄平，则通过停止按下激活按钮46或者使操纵杆52回归到中立位置来停用振荡模式。
工作机10可以用于大量其他应用，仅仅通过举例的方式，这些应用包括例如从铲斗分布诸如粒料等的材料、打散料包、打碎牲畜饲料块，或打破料捆。为了打散料包、饲料块或料捆，直接振荡工作臂16而不是支架17可能是有利的。
这个发明有利地提供了一种使用电液控制来振荡工作机10的附件的方法。
工作机10还提供一种可重复地和可调节地振荡附件(例如，铲斗18)的方法。在操纵杆52上提供所有的输入特征意味着用户手不离开操纵杆就能够容易地致动振荡模式。这既提供了人类工程学上的优势，又提供了同时在定位模式和振荡模式下操作的能力。
对铲斗相对于本体的位置改变率的比例控制以及振荡的比例控制提高了使用工作机的便利性，因为操作者能够简单地、可重复地设置期望的振荡强度。
尽管上面已经用一个或更多的优选实施例来描述发明，但是可以理解的是，在不偏离所附权利要求限定的本发明的范围内可以做出各种改变或修改。
例如，控制系统32能够被应用在替代类型的工作机中，例如反铲装载机(既有反铲机工作臂又有装载机工作臂)、回转挖掘机(slew excavator)、铲装车、自动倾卸卡车(dumptruck)(其倾卸机构实际上是工作臂)、滑动转向装载机、轮式装载车等。另外，可以在设置于这些类型的机器上的辅助液压服务件(service)上使用振荡模式，用以为连接到支架和合并入液压致动器的一定的附件(诸如六位一体的铲斗、抓斗等)提供额外的振荡功能。
另外，可以使用控制液压致动器移动的替代方法。例如，可以使用电位器输入而不是按钮和操纵杆的结合来指示强度。
取代在单个操纵杆上提供控制，可以使用多个操纵杆，或者可以使用例如仪表盘上的拨盘。在替代实施例中，可以在操纵杆上设置慢滚(jog)/滚动轮或微型操纵杆，并且滚轮或微型操纵杆可以提供振荡输入。操纵杆可以仅在一个轴线上而不是两个轴线上可移动。
在本实施例中，使用振荡强度参数来选择振动幅值。但是，在替代实施例中，幅值和频率可以是单独变化的。另外可替代地，可以使用基于逻辑的时间，或者基于逻辑的时间和幅值而不是基于逻辑的幅值来控制振动。
应理解的是，已经参照操纵杆和/或滚动按钮的示例性移动方向描述了工作臂和/或支架移动和/或工作臂的伸展和收缩的方向，但是在替代实施例中，工作臂和/或支架移动和/或工作臂的伸展和收缩的给定方向，可以对应于纵杆和/或滚动按钮移动的另一方向。已经相对于工作臂的电液驱动描述了示例性实施例，但是在其他实施例中，本发明可以应用于具有由电动线性致动器移动的工作臂的工作机。

Claims (21)

1.一种工作机，包括：
地面接合结构；
推进系统，经由所述地面接合结构来移动所述工作机；
本体，支撑在所述地面接合结构上；
工作臂，连接到所述本体并且在一端处具有用于接纳附件的支架；
控制系统，用于有选择性地振荡所述支架；
其中所述控制系统包括：
致动器，被配置和布置为有选择地振荡所述支架；
电子控制器，被配置为控制所述致动器；以及
用户输入装置，与所述电子控制器通信；
其中所述用户输入装置包括振荡输入和位置输入，所述振荡输入被配置为有选择地将振荡信号传送到电子控制器，以指示支架振荡的期望幅值和/或频率，其中所述振荡输入为可变的，以改变传送给所述电子控制器的振荡信号，并且所述位置输入被配置为将定位信号传送给所述电子控制器以指示所述支架的位置的期望的改变；以及
其中所述电子控制器被配置为在接收到所述振荡信号时，有选择地激活所述致动器来以由所述振荡信号指示的期望幅值和/或频率振荡所述支架，并且所述电子控制器被配置为在接收到所述定位信号时，激活所述致动器以如所期望地移动所述支架，
进一步地，其中所述位置输入包括控制装置，用户能够移动所述控制装置来指示所述支架位置的期望的改变，并且其中所述控制装置被配置为使得传送给所述电子控制器的所述振荡信号取决于所述控制装置的位置，并且其中由所述振荡信号指示的振荡的期望频率和/或幅值与所述控制装置相对于所述控制装置的中立位置的位置成比例。
2.根据权利要求1所述的工作机，其中所述致动器被配置为直接振荡所述支架。
3.根据权利要求1所述的工作机，其中所述致动器被配置为间接振荡所述支架。
4.根据权利要求1所述的工作机，其中所述振荡信号包括强度指示符，并且所述电子控制器被配置为使用算法和/或查找表来把所述强度指示符转换为振荡的期望频率和/幅值。
5.根据权利要求4所述的工作机，其中所述电子控制器被配置为用信号激活所述致动器以将所述支架从一个位置移动到第二个位置，同时以期望幅值和/或频率来振荡所述支架。
6.根据权利要求5所述的工作机，其中取决于从所述控制系统的指示器接收到的信号，有选择地同时施加所述支架的移动和振荡。
7.根据权利要求6所述的工作机，其中所述指示器是设置在所述工作机的用户接口上的按钮或开关。
8.根据权利要求5所述的工作机，其中当同时移动和振荡所述支架时比当仅移动支架时，所述电子控制器被配置为以更低的速率在期望的方向上移动所述支架。
9.根据权利要求1所述的工作机，其中由所述定位信号指示的位置的期望的改变与所述控制装置相对于所述控制装置的中立位置的位置成比例。
10.根据权利要求1所述的工作机，其中所述电子控制器被配置为检测所述控制装置何时在中立位置，并且仅当所述控制装置不在所述中立位置时才发送信号来致动所述支架振荡。
11.根据权利要求1所述的工作机，其中所述控制装置是操纵杆。
12.根据权利要求1所述的工作机，其中所述电子控制器被配置为检测所述控制装置何时在中立位置，并且仅当所述控制装置不在所述中立位置时才发送信号来致动所述支架振荡。
13.根据权利要求1所述的工作机，其中所述致动器包括液压致动器。
14.根据权利要求1所述的工作机，其中所述致动器被可操作地连接在所述工作臂和所述支架之间、所述本体和所述工作臂之间、或者所述工作臂的多个组件之间，以移动处于振荡移动中的所述支架。
15.根据权利要求13所述的工作机，包括：
阀，被配置和布置为控制流动到所述液压致动器的液体。
16.根据权利要求15所述的工作机，包括：
电磁阀，用于控制所述阀。
17.根据权利要求1所述的工作机，包括：
控制系统激活操作器，可操作以使能或禁用所述控制系统。
18.根据权利要求1所述的工作机，包括：
第一致动器，在所述本体和所述工作臂之间或在所述工作臂的多个组件之间；以及
第二致动器，在所述支架和所述工作臂之间，并且
其中所述输入装置和所述控制系统被配置来致动所述第一致动器和所述第二致动器。
19.根据权利要求18所述的工作机，其中所述工作机包括：
操纵杆，并且所述操纵杆的位置指示是否经由所述第一致动器和所述第二致动器移动或振荡所述工作臂和/或所述支架。
20.一种用于工作机的控制系统，所述工作机为这种类型：具有连接到本体的工作臂和在所述工作臂的一端处用于安装附件的支架，所述工作机具有两种操作模式，相对于所述本体可调节所述附件位置的第一模式；以及相对于所述本体振荡所述附件的第二模式，使用致动器来实现所述附件的移动；所述控制系统包括：
输入装置，具有位置输入和振荡输入，所述位置输入被配置为接收相对于工作机本体的工作机的支架的位置的期望的改变，并且所述振荡输入被配置为接收来自用户的关于应振荡工作机的支架的指示，并被配置为从用户接收指示所述振荡的频率和/或幅值的输入；以及
电子控制器；
其中所述位置输入被配置为将指示所述支架的位置的期望的改变率的信号发送到所述电子控制器；并且所述振荡输入被配置为将指示何时应当振荡所述支架和所述振荡的频率和/或幅值的信号发送到所述电子控制器；并且
其中所述电子控制器被配置为在接收到定位信号和/或振荡信号时，将信号发送到工作机的致动器来以位置的期望的改变率移动所述支架和/或振荡的期望频率和/或幅值来振荡所述支架。
21.一种工作机的操作方法，所述工作机为这种类型：具有地面接合结构；用于经由所述地面接合结构移动所述工作机的推进系统；支撑在所述地面接合结构上的本体；连接到所述本体的工作臂和在所述工作臂的一端处用于接纳附件的支架；以及根据权利要求20所述的控制系统，并且其中所述控制系统包括控制装置，所述方法包括：
移动所述工作机的所述控制装置来移动所述支架，所述支架的位置的改变率对应于所述控制装置相对于中立位置的位置；以及
输入所述支架的振荡的期望幅值和/或频率并启动所述支架的振荡。
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