CN111005414A - 一种三节臂挖掘机及控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种三节臂挖掘机及控制方法，涉及挖掘机技术领域。该三节臂挖掘机包括：控制器、设置于驾驶室外周的至少1个测距传感器、整机控制阀；其中测距传感器、整机控制阀均与控制器连接，测距传感器用于获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，控制器用于接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机。本发明解决了三节臂挖掘机驾驶室的操作员因误操作铲斗挖到驾驶室的问题。

Description

一种三节臂挖掘机及控制方法

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种三节臂挖掘机及控制方法。

背景技术

随着挖掘机的需求量的增长，三节臂挖掘机在施工过程中可以随时根据工况的需要调节铲斗的挖掘方向和动臂的整体前伸的长度，操作灵活、方便、快捷以及挖掘作业范围广。

但采用现有技术，三节臂挖掘机驾驶室的操作员很容易由于误操作铲斗挖到驾驶室。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种三节臂挖掘机及控制方法，以便解决三节臂挖掘机的操作员由于误操作铲斗而挖到驾驶室的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种三节臂挖掘机，包括：控制器、设置于驾驶室外周的至少1个测距传感器、整机控制阀；其中测距传感器、整机控制阀均与控制器连接；

测距传感器用于获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离；

控制器用于接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在该距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机。

进一步地，还包括：至少1个固定杆；

驾驶室的侧面外壳上设有至少1个滑道，固定杆可滑动设置于对应的滑道内，测距传感器设于固定杆的一端。

进一步地，还包括：限位杆；

滑道侧面设有通孔，限位杆穿设于通孔内，用于对固定杆进行限位。

进一步地，还包括：显示屏；显示屏与控制器连接；

控制器，还用于在接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离之后，通过显示屏显示距离。

进一步地，还包括：报警器；报警器与控制器连接；

控制器，还用于在距离小于预设阈值时控制报警器发出报警信息。

进一步地，还包括：操作键盘；操作键盘与控制器连接；

控制器，还用于在控制整机控制阀锁定整机之后，接收通过操作键盘输入的取消锁定指令，根据取消锁定指令解除整机锁定。

进一步地，控制器，具体用于在距离小于预设阈值时，控制整机控制阀断开主油路，以使三节臂挖掘机进入整机锁定状态。

进一步地，还包括：设置于驾驶室外周的光敏传感器；测距传感器设有指示灯；

光敏传感器，用于检测测距传感器上指示灯的发光信息；

控制器，还用于接收光敏传感器发送的发光信息，根据发光信息确定测距传感器是否故障。

第二方面，本申请实施例还提供了一种三节臂挖掘机的控制方法，该方法应用于上述第一方面的三节臂挖掘机，包括：

测距传感器获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离；

控制器接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机。

进一步地，该三节臂挖掘机还包括：显示屏；显示屏与控制器连接；

控制器在接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离之后，还包括：

控制器通过显示屏显示距离。

进一步地，三节臂挖掘机还包括：报警器；报警器与控制器连接；

该方法还包括：

控制器在距离小于预设阈值时控制报警器发出报警信息。

本申请的有益效果是：本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机及控制方法，通过在驾驶室外周设置的测距传感器来实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，若该距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机，从而避免了三节臂挖掘机操作员因误操作铲斗而挖到驾驶室的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法流程示意图；

图9为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法整体流程示意图。

图标：100-三节臂挖掘机；10-测距传感器；11-控制器；12-整机控制阀；20-驾驶室；21-固定杆；22-滑道；31-限位杆；41-显示屏；51-报警器；61-操作键盘；71-光敏传感器；72-指示灯。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

图1为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的一种三节臂挖掘机100，其包括：控制器11、设置于驾驶室外周的至少1个测距传感器10、整机控制阀12，其中测距传感器10、整机控制阀12均与控制器11连接。

测距传感器10，用于获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，控制器11，用于接收测距传感器10发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在该距离小于预设阈值时控制整机控制阀12锁定整机。

具体的，通过设置于驾驶室外周的至少1个测距传感器10来实时采集挖机铲斗到驾驶室的距离，例如，该测距传感器可以是超声波测距传感器、高精度红外测距传感器、激光测距传感器以及红外光电开关传感器，根据具体情况设置测距传感器的数量和类型，在此不做限定。

其中，测距传感器10、控制器11与整机控制阀12依次通信连接，测距传感器10将采集的挖机铲斗到驾驶室的距离信息发送给控制器11，控制器11在接收到测距传感器10发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离信息之后，将该距离与控制器11中预设阈值相比较，若该距离小于预设阈值时，控制器11发送锁定整机命令给整机控制阀12，控制先导电磁阀断开主油路(或断开先导油路)，进而三节臂挖掘机100的整机动作被锁定，使得操作员无法对三节臂挖掘机100进行操作。

在本实施例中，本申请实施例提供了一种三节臂挖掘机，通过在驾驶室外周设置的测距传感器来实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，若该距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机，从而避免了三节臂挖掘机的操作员因误操作铲斗而挖到驾驶室的问题。

图2为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：至少1个固定杆21。

驾驶室20的侧面外壳上设有至少1个滑道22，固定杆21可滑动设置于对应的滑道22内，测距传感器10设于固定杆21的一端。

该滑道22可以是单独的滑道固定安装在驾驶室20的侧面外壳上，也可以是驾驶室20的侧面外壳上设置凹槽结构形成滑道22。

其中，图2中以一个滑道22和一个固定杆21为例，具体实现过程中，对滑道22和相应的固定杆21的数量不做具体限制，可以根据实际情况来布设，通过在驾驶室20的侧面外壳上设有一个滑道22，固定杆21滑动设置于对应的滑道22内，测距传感器10设于固定杆21的一端，具体的，基于不同的监控场景，在驾驶室20的侧面外壳上通过在滑道22和相应的固定杆21的一端上设有的测距传感器10实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，若该距离小于预设阈值时控制整机控制阀12锁定整机，则需要对驾驶室内的操作员进行提示，以便尽快调整挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，例如控制整机控制阀锁定整机的操作，又例如是对驾驶室20后方与障碍物的距离进行安全监控，可以通过在滑道22和相应的固定杆21的另一端上设有的测距传感器10实时获取驾驶室20后方与障碍物的距离，障碍物可以是人或建筑物等，若驾驶室20后方与障碍物的距离小于预设安全距离阈值，以便提醒驾驶室内的操作员可以安全操作三节臂挖掘机。本申请实施例不对场景做限制，可以应用于各种通过测距传感器进行监控的场景。

进一步地，图3为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：限位杆31。

滑道22侧面设有通孔，限位杆31穿设于通孔内，用于对固定杆21进行限位。

其中，图3中以一个限位杆31为例，具体实现过程中，对限位杆31的数量不做具体限制，可以根据实际情况来布设，具体的，基于不同的监控场景需求，可以通过滑道22侧面设有的通孔来设置限位杆31，以及可以通过来回移动限位杆31的位置对固定杆21进行限位，通过通孔丝座上设置有一个长螺栓来锁定固定杆21的伸出长度，当然也可以选用其他部件对固定杆21进行固定，在此不作限制，以便更好的调整驾驶室20的外壳与测距传感器10之间的距离。

图4为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：显示屏41；显示屏41与控制器11连接。

控制器11，还用于在接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室20之间的距离之后，通过显示屏41显示该距离。具体的，在驾驶室20外周设置测距传感器10来实时采集挖机铲斗到驾驶室的距离，测距传感器10将实时采集到的距离信息发送给控制器11，控制器11将接收到的距离信息发送到显示屏41，可以在显示屏41实时显示铲斗到驾驶室的距离，以便驾驶室内的操作员可以了解到三节臂挖掘机的铲斗到驾驶室的实时距离，安全放心的进行相关工程操作。

本发明实施例提供的另一种三节臂挖掘机中，通过在驾驶室内设置显示屏，将控制器接收到的铲斗到驾驶室的距离信息发送到显示屏，可以在显示屏实时显示该距离信息，以便驾驶室内的操作员可以更加直观的了解到该三节臂挖掘机的铲斗到驾驶室的实时距离，并安全放心的对三节臂挖掘机进行相关操作。

图5为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：报警器51，报警器51与控制器11连接。

控制器11，还用于在距离小于预设阈值时控制报警器发出报警信息。具体的，当控制器11接收到的测距传感器10采集的铲斗到驾驶室的距离小于预设阈值时，控制器11控制报警器发出报警信息，该报警信息可以是声音报警或者指示灯闪烁等，例如蜂鸣器报警以及相关指示灯闪烁，在此不作限制，以便提醒操作员避免误操作和误伤。

图6为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图6所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：操作键盘61；操作键盘61与控制器11连接。

控制器11，还用于在控制整机控制阀12锁定整机之后，接收通过操作键盘61输入的取消锁定指令，根据取消锁定指令解除整机锁定。具体的，在挖掘机铲斗到驾驶室的距离小于预设阈值时，控制器11发送锁定整机命令给整机控制阀12，控制先导电磁阀断开主油路(或断开先导油路)，进而三节臂挖掘机100的整机动作被锁定后，驾驶室内的操作员可以通过在操作键盘61上输入取消锁定指令给控制器11，控制器11发送取消锁定指令给整机控制阀12，整机控制阀12执行解锁整机命令，以便操作员对三节臂挖掘机进行下一步操作。

进一步地，控制器11，具体用于在该距离小于预设阈值时，控制整机控制阀12断开主油路，以使三节臂挖掘机进入整机锁定状态。具体的，若在挖掘机铲斗到驾驶室的距离小于预设阈值时，控制器11发送锁定整机命令给整机控制阀12，控制先导电磁阀断开主油路(或断开先导油路)，进而三节臂挖掘机100的整机动作被锁定，使得操作员无法对三节臂挖掘机100进行操作。

图7为本申请实施例提供的另一种三节臂挖掘机的结构示意图，如图7所示，本实施例提供的另一种三节臂挖掘机100，还包括：设置于驾驶室外周的光敏传感器71；测距传感器设有指示灯72。

光敏传感器71，用于检测测距传感器10上指示灯72的发光信息。

控制器11，还用于接收光敏传感器71发送的发光信息，根据发光信息确定测距传感器10是否故障。具体的，在测距传感器10实时采集铲斗到驾驶室的距离的过程中，测距传感器10上布设的指示灯72会一直发光，通过光敏传感器71检测测距传感器10上指示灯72的发光信息，来确定测距传感器10处于正常工作状态，也可以是测距传感器10出现异常，测距传感器10上布设的指示灯72不再发光，光敏传感器71检测不到测距传感器10上指示灯72的发光信息，确定测距传感器10出现故障，以便在显示屏41上显示其提示信息，该提示信息可以是文字信息或者图标信息等，也可以通过报警器51发出报警信息，在此不作限制，提示操作员测距传感器10出现异常，需要对测距传感器10进行检查。

综上所述，本发明实施例提供的一种三节臂挖掘机，通过设置于驾驶室内的控制器、整机控制阀、显示屏、报警器和操作键盘，以及设置于驾驶室外周的测距传感器、光敏传感器，通过测距传感器实时获取挖掘机铲斗到驾驶室之间的距离，以及还可以通过光敏传感器检测测距传感器上指示灯的发光信息，来确定测距传感器是否故障，在该距离小于预设阈值时，控制器控制整机控制阀锁定整机，以及在显示屏、报警器上生成提示信息，使操作员更加直观的了解到整机目前的状况，以便提醒操作员避免误操作和误伤，从而避免了三节臂挖掘机的操作员因误操作铲斗而挖到驾驶室。

图8为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法流程示意图，如图8所示，该方法应用于上述实施例的三节臂挖掘机，该方法包括：

步骤S80，测距传感器获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离。

其中，通过在驾驶室外周设置的测距传感器来实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离。

步骤S81，控制器接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在该距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机。

具体的，测距传感器在获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离之后，测距传感器将该距离发送给控制器，控制器将该距离与控制器中提前预设阈值进行比较，若该距离小于预设阈值时，控制器发送锁定整机命令给整机控制阀，控制先导电磁阀断开主油路(或断开先导油路)，进而三节臂挖掘机的整机动作被锁定，使得操作员无法对三节臂挖掘机进行操作，若该距离不小于预设阈值时，操作员可以对三节臂挖掘机继续进行相关操作。

本发明实施例提供的三节臂挖掘机的控制方法中，通过在驾驶室外周设置的测距传感器来实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离，在该距离小于预设阈值时控制整机控制阀锁定整机，从而避免了三节臂挖掘机的操作员因误操作铲斗而挖到驾驶室。

进一步地，本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法，还包括：显示屏，显示屏与控制器连接；控制器在接收测距传感器发送的挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离之后，该方法还包括：控制器通过显示屏显示距离。

进一步地，本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法，还包括：报警器；报警器与控制器连接，该方法还包括：控制器在距离小于预设阈值时控制报警器发出报警信息。

进一步地，图9为本申请实施例提供的一种三节臂挖掘机的控制方法整体流程图，如图9所示，该方法应用于上述实施例的三节臂挖掘机，具体过程如下。

步骤S90，三节臂挖掘机上电初始化。

步骤S91，判断先导操作手柄是否关闭，若关闭，转至步骤S92，否则转至步骤S901。

步骤S901，不允许启机。

步骤S92，正常启机。

步骤S920，判断先导操作手柄是否打开，若打开，转至步骤S93，否则转至步骤S902。

步骤S902，整机无动作。

步骤S93，整机有动作。

步骤S94，通过光敏传感器检测测距传感器上指示灯的发光信息，若光敏传感器检测不到测距传感器上指示灯的发光信息，则确定测距传感器有故障，若有故障，则转至步骤S99，否则转至步骤S95。

步骤S95，测距传感器实时获取挖掘机铲斗与驾驶室之间的距离d，并将d发送给控制器，控制器将d与预设阈值D进行比较判断，若该距离小于预设阈值时，即d<D，则转至步骤S96，否则转至步骤S98。

步骤S96，控制器控制先导电磁阀断开主油路(或断开先导油路)，锁定整机。

步骤S97，在操作键盘上输入解锁整机指令给控制器，控制器控制整机控制阀执行解锁。

步骤S971，在操作键盘上输入断电停机指令给控制器，控制器控制整机控制阀断电停止，若是，则转至步骤S99，否则转至步骤S90。

步骤S98，三节臂挖掘机安全工作。

步骤S99，三节臂挖掘机断电停机，结束单次循环判断。

综上所述，本发明实施例提供的一种三节臂挖掘机及控制方法，通过测距传感器实时获取挖掘机铲斗到驾驶室之间的距离，以及还可以通过光敏传感器检测测距传感器上指示灯的发光信息，来确定测距传感器是否故障，在该距离小于预设阈值时，控制器控制整机控制阀锁定整机，以及在显示屏、报警器上生成提示信息，使操作员更加直观的了解到整机目前的状况，以便提醒操作员避免误操作和误伤，从而避免了三节臂挖掘机的操作员因误操作铲斗而挖到驾驶室。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (11)

1.一种三节臂挖掘机，其特征在于，包括：控制器、设置于驾驶室外周的至少1个测距传感器、整机控制阀；其中所述测距传感器、所述整机控制阀均与所述控制器连接；

所述测距传感器用于获取挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离；

所述控制器用于接收所述测距传感器发送的所述挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离，在所述距离小于预设阈值时控制所述整机控制阀锁定整机。

2.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：至少1个固定杆；

所述驾驶室的侧面外壳上设有至少1个滑道，所述固定杆可滑动设置于对应的所述滑道内，所述测距传感器设于所述固定杆的一端。

3.如权利要求2所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：限位杆；

所述滑道侧面设有通孔，所述限位杆穿设于所述通孔内，用于对所述固定杆进行限位。

4.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：显示屏；所述显示屏与所述控制器连接；

所述控制器，还用于在接收所述测距传感器发送的所述挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离之后，通过所述显示屏显示所述距离。

5.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：报警器；所述报警器与所述控制器连接；

所述控制器，还用于在所述距离小于预设阈值时控制所述报警器发出报警信息。

6.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：操作键盘；所述操作键盘与所述控制器连接；

所述控制器，还用于在控制所述整机控制阀锁定整机之后，接收通过所述操作键盘输入的取消锁定指令，根据所述取消锁定指令解除整机锁定。

7.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，所述控制器，具体用于在所述距离小于预设阈值时，控制所述整机控制阀断开主油路，以使所述三节臂挖掘机进入整机锁定状态。

8.如权利要求1所述的三节臂挖掘机，其特征在于，还包括：设置于驾驶室外周的光敏传感器；所述测距传感器设有指示灯；

所述光敏传感器，用于检测所述测距传感器上所述指示灯的发光信息；

所述控制器，还用于接收所述光敏传感器发送的发光信息，根据所述发光信息确定所述测距传感器是否故障。

9.一种三节臂挖掘机的控制方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-8任一项所述的三节臂挖掘机，所述方法包括：

所述测距传感器获取挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离；

所述控制器接收所述测距传感器发送的所述挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离，在所述距离小于预设阈值时控制所述整机控制阀锁定整机。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述三节臂挖掘机还包括：显示屏；所述显示屏与所述控制器连接；

所述控制器在接收所述测距传感器发送的所述挖掘机铲斗与所述驾驶室之间的距离之后，所述方法还包括：

所述控制器通过所述显示屏显示所述距离。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述三节臂挖掘机还包括：报警器；所述报警器与所述控制器连接；

所述方法还包括：

所述控制器在所述距离小于预设阈值时控制所述报警器发出报警信息。

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