CN110331757A - 装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器，涉及装载机施工控制领域。该方法包括：在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度；若装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制。本公开提高了装载机在往复高强度作业过程中的效率，能够极大降低驾驶员的劳动强度。

Description

装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器

技术领域

本公开涉及装载机施工控制领域，尤其涉及一种装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器。

背景技术

装载机主要用于铲装土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料。在利用装载机卸料时，如果铲斗举升高度不够会撞坏车厢；如果举得太高又会增加燃油消耗、影响装载效率。

在港口、铁路货场等特定场所，装载机经常对单台运料车或多台车厢高度基本相同的运料车辆进行装料，在往复的装卸料过程中，驾驶员要不断的观察铲斗举升高度以便于卸料，装载机驾驶员精力高度集中，将铲斗举到运料车车厢上方，长时间操作很容易疲劳，并且降低了装载机装卸效率。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是，提供一种装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器，能够提高装载机在往复高强度作业过程中的效率。

根据本公开一方面，提出一种装载机铲斗举升控制方法，包括：在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度；若装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制。

在一个实施例中，装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，激活定位自锁开关，其中，定位自锁开关用于在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，锁定装载机动臂对应的举升油缸。

在一个实施例中，预设举升角度为装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，装载机动臂的举升角度。

在一个实施例中，停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制包括：接收到动臂举升手柄发送的举升信号后，停止向装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送的举升信号，其中，举升油缸的电磁阀用于控制举升油缸的伸缩。

在一个实施例中，判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离；若装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则向装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。

根据本公开的另一方面，还提出一种控制器，包括：举升角度判断单元，用于在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度；信号控制单元，用于若装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制。

在一个实施例中，定位自锁开关激活单元，用于装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，激活定位自锁开关，其中，定位自锁开关用于在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，锁定装载机动臂对应的举升油缸。

在一个实施例中，预设举升角度为装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，装载机动臂的举升角度。

在一个实施例中，卸料距离判断单元，用于判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离；信号控制单元还用于若装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则向装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。

根据本公开的另一方面，还提出一种控制器，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的方法。

根据本公开的另一方面，还提出一种装载机铲斗举升控制系统，包括：控制器；动臂角度传感器，用于检测装载机动臂的举升角度；以及动臂举升手柄，用于通过控制器向装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送举升信号。

在一个实施例中，自锁定位开关，用于锁定装载机动臂对应的举升油缸。

在一个实施例中，测距传感器，用于检测装载机与卸料位置的距离。

根据本公开的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的方法。

与现有技术相比，本公开在卸料过程中，在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制，提高了装载机在往复高强度作业过程中的效率，能够极大降低驾驶员的劳动强度。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本公开装载机铲斗举升控制方法的一个实施例的流程示意图。

图2装载机Y型装载工作过程示意图。

图3为本公开装载机铲斗举升控制方法的另一个实施例的流程示意图。

图4为本公开装载机铲斗举升至满足卡车卸料高度的工作示意图。

图5为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。

图6为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。

图7为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。

图8为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。

图9为本公开装载机铲斗举升控制系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

图1为本公开装载机铲斗举升控制方法的一个实施例的流程示意图。

在步骤110，在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度。其中，预设举升角度为首次卸料时，装载机铲斗高度满足卸料要求时，装载机动臂的举升角度。

针对装载机经常对单台运料车或多台车厢高度基本相同的运料车辆进行装料工况，装载机首次卸料，在装载机铲斗高度满足卸料要求时，控制器存储当前动臂的举升角度。在后续的往复卸料过程中，控制器通过动臂角度传感器获取动臂的举升角度后，判断动臂的举升角度是否达到保存的举升角度。

在步骤120，若装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制，即切断动臂举升手柄信号。

在该实施例中，在卸料过程中，在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制，提高了装载机在往复高强度作业过程中的效率，能够极大降低驾驶员的劳动强度。

如图2所示，装载机的工作过程中，可以用Y型装载循环进行描述，即装载机从起点驶往物料堆进行铲装，铲满物料后倒车回到起点，而然后从起点位置驶往卸料或装车区进行卸料，该过程中铲斗被举升到适合卸料的高度，卸料完毕后回到起点，该过程中铲斗将降至低处，装载机继续从起点驶往物料堆进行铲装。

图3为本公开装载机铲斗举升控制方法的另一个实施例的流程示意图。

在步骤310，在首次卸料时，驾驶员通过操控动臂举升手柄使装载机铲斗举升至满足卸料的高度。

在步骤320，控制器激活定位自锁开关，其中，定位自锁开关用于在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，锁定装载机动臂对应的举升油缸。驾驶员按下定位自锁开关完成对铲斗举升高度的定位要求。在施工完毕不再需要对铲斗举升高度进行限制时，只要将定位自锁开关解锁即可。

该步骤中标定了卸载高度，当装载机转场至另一工地，对另一车厢高度单台运料车或另一车厢高度基本相同的多台运料车辆进行装料时，只要将自锁开关解锁后重新标定卸载高度即可。

在步骤330，控制器存储动臂的举升角度，将该举升角度作为预设举升角度。例如动臂传感器检测到此时动臂的举升角度β后，将举升角度信息发送给控制器，控制器存储该举升角度。其中，动臂的举升角度与铲斗的举升高度具有对应关系。

在一个实施例中，如图4所示，AB为举升油缸、CD为翻转油缸、EFG为动臂、DGK为摇臂、IK为连杆，此时动臂与垂直于地面方向的夹角为β，该角度即为预设举升角度。

在步骤340，在后续施工过程中，动臂举升手柄控制动臂举升。

在步骤350，控制器判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度，若是，则执行步骤360，否则，继续执行步骤340。

在步骤360，控制器接收到动臂举升手柄发送的举升信号后，停止向装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送的举升信号。举升油缸的电磁阀用于控制举升油缸的伸缩。电磁阀例如为液压比例电磁阀。在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，控制器不再向该液压比例电磁阀发送PWM信号，动臂举升手柄无法控制动臂继续举升，起到限位的作用。

在上述实施例中，装载机首次卸料时，将装载机铲斗高度满足卸料要求时的动臂的举升角度作为预设举升角度，在后续装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，控制器使得动臂举升手柄发出的信号无效。驾驶员的往复卸料过程中，只需操作动臂举升手柄即可，无需考虑铲斗的举升高度问题。由于定位自锁开关处于激活状态，因此，能够保持举升角度不变，即使得铲斗高度保持的预定高度。能够极大的降低驾驶员劳动强度，在装载机进行往复高强度作业过程中起到了提高作业效率，并在一定程度上提高燃油利用率。

在本公开的另一个实施例中，控制器还判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离，若装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则向装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令，否则，继续移动装载车。该电磁阀例如为液压比例电磁阀。在上述实施例中，装载车能够自动快速卸货，提高了卸货效率。

图5为本公开控制器的一个实施例的结构示意图。该控制器包括举升角度判断单元510和信号控制单元520。

举升角度判断单元510用于在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度。其中，预设举升角度为首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，装载机动臂的举升角度。动臂角度传感器在检测到动臂角度信息后发送至控制器，控制器记录装载机铲斗高度满足卸料要求时动臂的举升角度。

信号控制单元520用于若装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制。即接收到动臂举升手柄发送的举升信号后，停止向装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送的举升信号。

在该实施例中，装载机首次卸料，在装载机铲斗高度满足卸料要求时，获取当前动臂的卸料举升角度，在后续卸料过程中，在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，停止动臂举升手柄对装载机动臂的控制，提高了装载机在往复高强度作业过程中的效率，能够极大降低驾驶员的劳动强度。

在本公开的另一个实施例中，如图6所示，该控制器还包括定位自锁开关激活单元610，用于首次卸料，装载机铲斗高度满足卸料要求时，激活定位自锁开关，其中，定位自锁开关用于在装载机动臂的举升角度达到预设举升角度时，锁定装载机动臂对应的举升油缸。即使得装载机动臂能够保持在预设举升角度。

在一个实施例中，控制器的模拟量输入口接收动臂角度传感器和动臂举升手柄的信号，控制器的数字量输入口用来接收定位自锁开关的信号，控制器的PWM输出口用于向举升油缸的液压比例电磁阀发送举升信号。

在本公开的另一个实施例中，该控制器还包括卸料距离判断单元620，用于判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离；信号控制单元520还用于若装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且装载机动臂的举升角度达到预设举升角度，则向装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。

在上述实施例中，装载车能够自动快速卸货，提高了卸货效率。

图7为本公开控制器的另一个实施例的结构示意图。该控制器包括存储器710和处理器720，其中：

存储器710可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图1、2所对应实施例中的指令。处理器720耦接至存储器710，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器720用于执行存储器中存储的指令。

在一个实施例中，还可以如图8所示，该控制器800包括存储器810和处理器820。处理器820通过BUS总线830耦合至存储器810。该控制器800还可以通过存储接口840连接至外部存储装置850以便调用外部数据，还可以通过网络接口860连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，提高了装载机在往复高强度作业过程中的效率，能够极大降低驾驶员的劳动强度。

图9为本公开装载机铲斗举升控制系统的一个实施例的结构示意图。该控制系统包括控制器910、动臂角度传感器920和动臂举升手柄930。其中，控制器910已在上述实施例中进行了详细介绍。

动臂角度传感器920用于检测装载机动臂的举升角度，并将举升角度发送至控制器910。动臂举升手柄930用于通过控制器910向装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送举升信号。其中，控制器910的模拟量输入口接收动臂角度传感器920和动臂举升手柄930发送的信号，并通过PWM输出口向动臂对应的举升油缸的电磁阀发送举升信号。

在本公开的另一个实施例中，该控制系统还包括自锁定位开关940用于锁定装载机动臂对应的举升油缸。其中，控制器910可以通过数字量输入口接收自锁定位开关940的信号。

在本公开的另一个实施例中，该控制系统还可以包括测距传感器950，用于检测装载机与卸料位置的距离，其中，测距传感器例如为激光传感器、视觉传感器等。控制器910根据装载机与卸料位置的距离以及动臂的举升角度确定是否向装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。从而实现装载车自动将物料卸载到物料车或物料箱中。

在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1、2所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种装载机铲斗举升控制方法，包括：

在卸料过程中，判断装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度；

若所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度，则停止动臂举升手柄对所述装载机动臂的控制。

2.根据权利要求1所述的装载机铲斗举升控制方法，包括：

装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，激活定位自锁开关，其中，所述定位自锁开关用于在所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度时，锁定所述装载机动臂对应的举升油缸。

3.根据权利要求1所述的装载机铲斗举升控制方法，其中，

所述预设举升角度为装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，所述装载机动臂的举升角度。

4.根据权利要求1所述的装载机铲斗举升控制方法，其中，停止动臂举升手柄对所述装载机动臂的控制包括：

接收到所述动臂举升手柄发送的举升信号后，停止向所述装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送的举升信号，其中，所述举升油缸的电磁阀用于控制所述举升油缸的伸缩。

5.根据权利要求1-4任一所述的装载机铲斗举升控制方法，还包括：

判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离；

若所述装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度，则向所述装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。

6.一种控制器，包括：

举升角度判断单元，用于在卸料过程中，判断所述装载机动臂的举升角度是否达到预设举升角度；

信号控制单元，用于若所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度，则停止动臂举升手柄对所述装载机动臂的控制。

7.根据权利要求6所述的控制器，还包括：

定位自锁开关激活单元，用于装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，激活定位自锁开关，其中，所述定位自锁开关用于在所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度时，锁定所述装载机动臂对应的举升油缸。

8.根据权利要求6所述的控制器，其中，

所述预设举升角度为装载机首次卸料、装载机铲斗高度满足卸料要求时，所述装载机动臂的举升角度。

9.根据权利要求6-8任一所述的控制器，还包括：

卸料距离判断单元，用于判断装载机与卸料位置的距离是否满足卸料距离；

所述信号控制单元还用于若所述装载机与卸料位置的距离满足卸料距离，并且所述装载机动臂的举升角度达到所述预设举升角度，则向所述装载机铲斗对应的翻转油缸的电磁阀发送翻转指令。

10.一种控制器，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至5任一项所述的方法。

11.一种装载机铲斗举升控制系统，包括：

权利要求6-10任一所述的控制器；

动臂角度传感器，用于检测装载机动臂的举升角度；以及

动臂举升手柄，用于通过所述控制器向所述装载机动臂对应的举升油缸的电磁阀发送举升信号。

12.根据权利要求11所述的装载机铲斗举升控制系统，还包括：

自锁定位开关，用于锁定所述装载机动臂对应的举升油缸。

13.根据权利要求11或12所述的装载机铲斗举升控制系统，还包括：

测距传感器，用于检测装载机与卸料位置的距离。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的方法。