CN107989085A - 一种装载机自动铲装的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种装载机自动铲装的控制系统，包括：铲斗角度传感器、摇臂电比例阀、动臂电比例阀、动臂角度传感器、电子控制单元ECU、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、报警指示灯、自动铲装开关、手动触发开关；铲斗角度传感器、动臂角度传感器、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、自动铲装开关、手动触发开关与电子控制单元ECU的输入端连接；摇臂电比例阀、动臂电比例阀和报警指示灯与电子控制单元ECU的输出端连接。该系统可以降低司机的劳动强度，提高工作效率，提高装载机的智能性；打破传统装载机电气系统的纯手动操作模式，可大大降低司机的劳动强度，提高装载机的智能性，对未来装载机实现无人驾驶功能打下了坚实的基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种装载机自动铲装的控制系统，属于工程机械技术领域。
背景技术
目前，装载机在全球已广泛地应用于农业生产和工业建设，是不可或缺的工程机械之一，因此对其电气控制系统的要求越来越高，传统的装载机一直沿用手动操作，即依靠人工操作动臂和铲斗手柄来实现功能动作，智能性低，如果作业时间较长，则会提高司机的劳动强度，给司机带来疲劳感，影响工作效率。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种装载机自动铲装的控制系统，当装载机进入铲装工况时，触发ECU自动铲装使能开关后，即可进行自动铲装工作，该系统可以降低司机的劳动强度，提高工作效率，提高装载机的智能性。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：包括：铲斗角度传感器、摇臂电比例阀、动臂电比例阀、动臂角度传感器、电子控制单元ECU、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、报警指示灯、自动铲装开关、手动触发开关；
铲斗角度传感器、动臂角度传感器、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、自动铲装开关、手动触发开关与电子控制单元ECU的输入端连接；摇臂电比例阀、动臂电比例阀和报警指示灯与电子控制单元ECU的输出端连接。
所述铲斗角度传感器设置在铲斗上，用于实时监测铲斗的角度，从而判断铲斗是否收到底。
所述动臂角度传感器设置在动臂上，用于实时监测动臂的角度，从而判断铲斗是否动臂是否举升到设定位。
所述铲斗控制手柄用于控制将铲斗调整到铲装位。
所述动臂控制手柄用于控制将铲斗调整到举升高位。
所述手动触发开关触发后，根据实际工况实时对动臂和铲斗进行定位，动臂和铲斗定位后，所述自动铲装开关触发，触发自动铲装信号通过电子控制单元ECU进行控制，通过摇臂电比例阀和动臂电比例阀实现自动铲装功能。
本发明还提供所述装载机自动铲装的控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）开机后，首先进行自检，若自检不通过，则报警指示灯提示，停机检查故障；若自检通过，则进行下一步；
步骤（2）通过动臂控制手柄和铲斗控制手柄将铲斗调整到铲装位和举升高位；
步骤（3）触发手动触发开关实时定位动臂和铲斗，系统则自动查询记忆铲装位及举升高度，待铲斗运动到待铲位时，继续手动推进装载机，则系统自动触发摇臂电比例阀收铲斗，并根据铲斗角度传感器判断铲斗是否收到底，若收到底，则继续自动触发动臂电比例阀，并根据动臂角度传感器判断动臂是否举升到设定位，若举升到设定位；
步骤（4）动臂和铲斗定位后，则完成自动模式下的自动铲装功能，即：放平铲斗-推进-自动收铲斗-自动举升的顺序功能。
有益效果：本发明提供的装载机自动铲装的控制系统，提供了自检功能，自检通过后当装载机进入铲装工况时，触发ECU自动铲装使能开关后，即可进行自动铲装工作，即自动完成：放平铲斗-推进-自动收铲斗-自动举升的顺序功能，该系统可以降低司机的劳动强度，提高工作效率，提高装载机的智能性；打破传统装载机电气系统的纯手动操作模式，可大大降低司机的劳动强度，提高装载机的智能性，对未来装载机实现无人驾驶功能打下了坚实的基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的系统框图；
图3为本发明系统的控制流程图；
图中：铲斗角度传感器1、摇臂电比例阀2、动臂电比例阀3、动臂角度传感器4、电子控制单元ECU 5、动臂控制手柄6、铲斗控制手柄7、报警指示灯8、自动铲装开关9、手动触发开关10。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1和图2所示，为一种装载机自动铲装的控制系统，包括：铲斗角度传感器1、摇臂电比例阀2、动臂电比例阀3、动臂角度传感器4、电子控制单元ECU 5、动臂控制手柄6、铲斗控制手柄7、报警指示灯8、自动铲装开关9、手动触发开关10；控制系统所有的元件均与电子控制单元ECU相连接。
铲斗角度传感器1、动臂角度传感器4、动臂控制手柄6、铲斗控制手柄7、自动铲装开关9、手动触发开关10与电子控制单元ECU 5的输入端连接；摇臂电比例阀2、动臂电比例阀3、报警指示灯8与电子控制单元ECU 5的输出端连接。
如图2所示，电子控制单元ECU的输入端为：动臂控制手柄信号、铲斗控制手柄信号、自动铲装开关、手动触发开关、铲斗角度传感器信号、动臂角度传感器信号；输出端为：摇臂电比例阀、动臂电比例阀、系统报警指示。
控制流程图如图3所示，
电子控制单元ECU 5是整个电控系统的核心，具有对整个系统自检的功能，自检通过后，通过程序来处理外部输入/输出信号，若自检不通过，则报警指示灯8提示，停机检查故障。
自检通过后，首先通过动臂控制手柄6和铲斗控制手柄7将铲斗调整到铲装位和举升高位，触发手动触发开关10实时定位动臂和铲斗，系统则自动查询记忆铲装位及举升高度，待铲斗运动到待铲位时，继续手动推进装载机，则系统自动触发摇臂电比例阀2（收铲斗）并根据铲斗角度传感器1判断铲斗是否收到底，若收到底，则继续自动触发动臂电比例阀3并根据动臂角度传感器4判断动臂是否举升到设定位，若举升到设定位，则完成自动模式下的自动铲装功能，即：放平铲斗-推进-自动收铲斗-自动举升的顺序功能。
自动铲装的过程中无需操作动臂控制手柄6和铲斗控制手柄7，即可完成自动铲装功能，若在自动铲装的过程中，系统出现故障，则报警指示灯8亮提示，可随时切换至手动模式继续完成铲装工况或者停机检查，该功能的实现将大大提高装载机的铲装效率和智能性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：包括：铲斗角度传感器、摇臂电比例阀、动臂电比例阀、动臂角度传感器、电子控制单元ECU、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、报警指示灯、自动铲装开关、手动触发开关；
铲斗角度传感器、动臂角度传感器、动臂控制手柄、铲斗控制手柄、自动铲装开关、手动触发开关与电子控制单元ECU的输入端连接；摇臂电比例阀、动臂电比例阀和报警指示灯与电子控制单元ECU的输出端连接。
2.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：所述铲斗角度传感器设置在铲斗上，用于实时监测铲斗的角度，从而判断铲斗是否收到底。
3.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：所述动臂角度传感器设置在动臂上，用于实时监测动臂的角度，从而判断铲斗是否动臂是否举升到设定位。
4.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：所述铲斗控制手柄用于控制将铲斗调整到铲装位。
5.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：所述动臂控制手柄用于控制将铲斗调整到举升高位。
6.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：所述手动触发开关触发后，根据实际工况实时对动臂和铲斗进行定位。
7.根据权利要求1所述装载机自动铲装的控制系统，其特征在于：动臂和铲斗定位后，触发自动铲装开关，触发自动铲装信号通过电子控制单元ECU进行控制，通过摇臂电比例阀和动臂电比例阀实现自动铲装功能。
8.根据权利要求1-7任一项所述装载机自动铲装的控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤（1）开机后，首先进行自检，若自检不通过，则报警指示灯提示，停机检查故障；若自检通过，则进行下一步；
步骤（2）通过动臂控制手柄和铲斗控制手柄将铲斗调整到铲装位和举升高位；
步骤（3）触发手动触发开关实时定位动臂和铲斗，系统则自动查询记忆铲装位及举升高度，待铲斗运动到待铲位时，继续手动推进装载机，则系统自动触发摇臂电比例阀收铲斗，并根据铲斗角度传感器判断铲斗是否收到底，若收到底，则继续自动触发动臂电比例阀，并根据动臂角度传感器判断动臂是否举升到设定位，若举升到设定位；
步骤（4）动臂和铲斗定位后，则完成自动模式下的自动铲装功能，即：放平铲斗-推进-自动收铲斗-自动举升的顺序功能。
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