CN111576540A - 挖掘机属具控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种挖掘机属具控制系统及控制方法，属具控制系统包括执行模块、动力模块、控制装置及人机交互模块；执行模块，用于对挖掘机的属具更换装置进行执行操作；动力模块，用于为执行模块提供动力；控制装置，用于对执行模块进行控制；人机交互模块，用于控制控制装置能否对执行模块进行控制。避免在挖掘机工作时，操作手对挖掘机属具更换装置进行误操作，保证现场安全。

Description

挖掘机属具控制系统及控制方法

技术领域

本发明涉及挖掘机属具设备领域，尤其涉及一种挖掘机属具控制系统及控制方法。

背景技术

挖掘机是目前工程建设中不可或缺的常用机械，挖掘机除了利用铲斗进行挖掘作业外，还可用其他的属具替换铲斗进行特殊作业，如破碎锤、振动锤和液压剪等，使用的时候，拆掉原有的铲斗，更换上其他属具即可进行作业。

现有更换属具的控制系统通过两位四通电磁换向阀接入液压挖掘机整机的液压系统，通过操纵两位四通电磁换向阀控制液压缸的伸缩，以实现挖掘机属具的更换。然而，由于该挖掘机属具更换装置一般通过操作手柄进行控制，在挖掘机进行施工作业时，操作手还需要通过操作手柄对挖掘机进行操作施工，因此，很容易误碰到操作手柄对挖掘机属具更换装置进行控制，导致出现安全事故。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种挖掘机属具控制系统，用以解决现有技术中在挖掘机工作时，容易对挖掘机属具更换装置进行误操作而产生的安全问题。

为解决上述问题，本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种挖掘机属具控制方法，使用上述的挖掘机属具控制系统，避免在挖掘机工作时，操作手对挖掘机属具更换装置进行误操作，保证现场人员的安全。

为达上述目的，本发明提供的一种挖掘机属具控制系统，包括执行模块、动力模块、控制装置及人机交互模块；

所述执行模块，用于对挖掘机的属具更换装置进行执行操作；

所述动力模块，用于为所述执行模块提供动力；

所述控制装置，用于对所述执行模块进行控制；

所述人机交互模块，用于控制所述控制装置能否对所述执行模块进行控制。

作为上述技术方案的进一步改进：

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，还包括警示模块，用以发出警示信息。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述警示模块包括声音警示器，用于发出声音警示信息。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述警示模块包括灯光警示器，用于发出灯光警告信息。

上述的挖掘机属具控制系统，优选地，所述人机交互模块包括车载显示器。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述控制装置包括挖掘机控制手柄，用于对所述执行模块进行控制。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述动力模块包括发动机单元和液压泵单元，用于对所述执行模块提供动力。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述动力模块还包括溢流阀单元，用于对液压泵压力进行调节。

上述的挖掘机属具控制系统，进一步地，所述执行模块包括电磁换向阀，用于对快换装置进行控制。

为达上述目的，本发明还提供一种挖掘机属具控制方法，包括：

启动挖掘机；

操作人机交互模块以连通控制装置与执行模块；

控制执行模块对挖掘机属具进行更换。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种挖掘机属具控制系统，包括执行模块、动力模块、控制装置及人机交互模块；所述执行模块，用于对挖掘机的属具更换装置进行执行操作；动力模块，用于为执行模块提供动力；控制装置，用于对执行模块进行控制；人机交互模块，用于控制控制装置能否对执行模块进行控制。挖掘机更换属具时，首先通过人机交互模块连通控制装置与执行模块，然后控制装置才能对执行模块进行控制以更换属具，增加人机交互模块的控制，避免在挖掘机工作时，操作手对挖掘机属具更换装置进行误操作，保证现场安全，提高现有的挖掘机快控制系统安全性能。

本发明还提供一种挖掘机属具控制方法，应用了上述的挖掘机属具控制系统，以解决现有技术中挖掘机属具控制系统安全性能低的问题。

综上所述，本发明的挖掘机属具控制系统及控制方法，其具有上述诸多的优点及实用价值，并在同类产品中未见有类似的方法公开发表或使用而确属创新，产生了好用且实用的效果，较现有的技术具有增进的多项功效，从而较为适于实用，并具有广泛的产业价值。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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示出了本发明优选实施例1的挖掘机属具控制系统的结构示意图；

图2示出了本发明优选实施例2的挖掘机属具控制系统的结构示意图；

图3示出了本发明优选实施例2的动力模块的结构示意图；

图4示出了本发明优选实施例3的控制方法的流程示意图。

主要元件符号说明：

100-动力模块；101-发动机单元；102-液压泵单元；103-溢流阀单元；200-执行模块；300-控制装置；400-人机交互模块；500-警示模块；600-属具更换装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例一

请参阅图1，本实施例的挖掘机属具控制系统，包括动力模块100、执行模块200、控制装置300及人机交互模块400；执行模块200，用于对挖掘机的属具更换装置600进行执行操作；动力模块100，用于为所述执行200模块提供动力；控制装置300，用于对执行模块200进行控制；人机交互模块400，用于控制控制装置300能否对执行模块200进行控制。

挖掘机是目前工程建设中不可或缺的常用施工机械，挖掘机除了利用铲斗进行挖掘作业外，还可用其它的属具替换铲斗进行特殊作业，例如破碎锤、振动锤和液压剪等。使用的时候，拆掉原有的铲斗，更换上其他属具即可进行作业。

现有属具更换的控制系统通过两位四通电磁换向阀接入液压挖掘机整机的液压系统，通过控制两位四通电磁换向阀控制液压缸的伸缩，以实现挖掘机属具的更换。然而，由于该挖掘机属具更换装置一般通过操作手柄进行控制，在挖掘机进行施工作业时，操作手还需要通过操作手柄对挖掘机进行操作施工，因此，很容易误碰到操作手柄对挖掘机属具更换装置进行控制，导致出现安全事故。因此需要在挖掘机的属具更换装置的控制系统中增加相关保护程序，以避免在挖掘机工作时，操作手对挖掘机属具更换装置进行误操作，保证现场人员的安全。由此，本申请设计了一种全新的挖掘机属具控制系统。

本实施例的挖掘机属具控制系统，包括动力模块100、执行模块200、控制装置300及人机交互模块400；

执行模块200，用于对挖掘机的属具更换装置600进行执行操作；当挖掘机更换属具时，执行模块200对位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸进行控制。当位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸的活塞杆收缩时，带动连接于活塞杆端部的活舌收缩，从而释放属具与挖掘机机械臂连接的插销，使得属具与挖掘机机械臂分离；当位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸的活塞杆伸长时，带动连接于活塞杆端部的活舌伸出，从而使活舌压紧属具与挖掘机机械臂连接的插销，使得属具与挖掘机机械臂固定连接。

动力模块100，用于为所述执行模块200提供动力；由于挖掘机的动力来源主要为发动机和液压泵，因此，动力模块100主要包括发动机单元101和液压泵单元102，为挖掘机属具更换提供动力。

控制装置300，用于对执行模块200进行控制；由于挖掘机属具更换主要是由执行模块200对挖掘机属具更换装置600的活塞杆的伸缩进行控制，以达到挖掘机属具更换的目的，因此，控制装置300对执行模块200进行控制，从而实现属具更换装置600的液压缸的活塞杆的伸缩。

人机交互模块400，用于控制控制装置300能否对执行模块200进行控制。由于挖掘机属具更换装置600通过控制装置300进行控制，本实施例的控制装置300为操作手柄，在挖掘机进行施工作业时，操作手还需要通过操作手柄对挖掘机进行操作施工，因此，很容易误碰到操作手柄对挖掘机属具更换装置进行控制，导致出现安全事故。增加人机交互模块400控制控制装置300能否对执行模块200进行控制，本实施例的人机交互模块400为车载显示器，当需要更换属具时，通过人机交互模块400连通控制装置300与执行模块200，使得控制装置300能对执行模块200进行控制，以实现挖掘机属具的更换；当不需要更换属具时，特别是在挖掘机进行施工作业时，通过人机交互模块400断开控制装置300与执行模块200的连接，使得控制装置300不能对执行模块200进行控制，以避免操作手对挖掘机属具更换装置600进行误操作，保证现场安全。

本实施例的挖掘机属具控制系统，还包括警示模块500，与人机交互模块400电相连，用以发出警示信息。当挖掘机需要更换属具时，驾驶员操作人机交互模块400，即本实施例的车载显示器，连通控制装置300与执行模块200，与人机交互模块400电相连的警示模块500发出报警信息，提醒挖掘机周边人员注意安全；当挖掘机不需要更换属具时，即在挖掘机非更换属具状态时，当警示模块500发出报警信息，可以提醒驾驶员人机交互模块400被误操作，使得驾驶员及时关闭人机交互模块400，避免对控制装置300对挖掘机属具更换装置600进行误控制操作，提高挖掘机的安全性能。

本实施例的挖掘机属具控制系统，警示模块包括声音警示器，用于发出声音警示信息。本实施例的声音警示器为车载喇叭，使得车载喇叭一物多用，降低挖掘机成本。

实施例二

请参阅图2和图3，本实施例提供的一种挖掘机属具控制系统是在实施例一的基础上针对一些部件设计做了如下改进，其它结构未做改动，可参照实施例一的结构设计方案。

具体的，本实施例的挖掘机属具控制系统，动力模块100还包括溢流阀单元103，用于对液压泵压力进行调节。由于液压泵的压力不能保持稳定输出，因此，在液压泵的输出油路上增加溢流阀单元103，对液压泵的输出压力进行调节，使得液压泵的输出压力相对稳定。

本实施例的挖掘机属具控制系统，执行模块200包括电磁换向阀，用于对挖掘机属具更换装置600进行控制。通过电磁换向阀控制液压油的流动方向，以控制挖掘机属具更换装置600的液压缸活塞杆的伸缩，由此控制挖掘机属具的更换。

还有，本实施例的挖掘机属具控制系统，警示模块还包括灯光警示器，用于发出灯光警告信息。本实施例的灯光警示器为车载灯光，当挖掘机需要更换属具时，驾驶员操作人机交互模块400，即本实施例的车载显示器，连通控制装置300与执行模块200，与人机交互模块400电相连的警示模块500发出报警信息，即车载灯光亮起，提醒挖掘机周边人员注意安全。

实施例三

请参阅图4，本实施例提供一种挖掘机属具控制方法，包括：

S100：启动挖掘机；

启动挖掘机的发动机和液压泵，为挖掘机提供动力。

S200：操作人机交互模块400以连通控制装置300与执行模块200；

通过人机交互模块400连通控制装置300与执行模块200，使得控制装置300能对执行模块200进行控制，以实现挖掘机属具的更换。当不需要更换属具时，特别是当挖掘机正在进行施工作业时，通过人机交互模块400断开控制装置300与执行模块200的连接，使得控制装置300不能对执行模块200进行控制，以避免操作手对挖掘机属具更换装置600进行误操作，保证现场安全。

S300：控制执行模块200对挖掘机属具进行更换。

执行模块200对位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸进行控制。具体操作步骤为：执行模块200控制位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸的活塞杆收缩，带动连接于活塞杆端部的活舌收缩，从而释放属具与挖掘机机械臂连接的插销，使得属具与挖掘机机械臂分离；执行模块200控制位于挖掘机机械臂端部的属具更换装置600的液压缸的活塞杆伸长，带动连接于活塞杆端部的活舌伸出，从而使活舌压紧属具与挖掘机机械臂连接的插销，使得属具与挖掘机机械臂固定连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种挖掘机属具控制系统，其特征在于，包括执行模块、动力模块、控制装置及人机交互模块；

所述执行模块，用于对挖掘机的属具更换装置进行执行操作；

所述动力模块，用于为所述执行模块提供动力；

所述控制装置，用于对所述执行模块进行控制；

所述人机交互模块，用于控制所述控制装置能否对所述执行模块进行控制。

2.根据权利要求1所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，还包括警示模块，用以发出警示信息。

3.根据权利要求2所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述警示模块包括声音警示器，用于发出声音警示信息。

4.根据权利要求2所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述警示模块包括灯光警示器，用于发出灯光警告信息。

5.根据权利要求1所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述人机交互模块包括车载显示器。

6.根据权利要求1所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述控制装置包括挖掘机控制手柄，用于对所述执行模块进行控制。

7.根据权利要求1所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述动力模块包括发动机单元和液压泵单元，用于对所述执行模块提供动力。

8.根据权利要求7所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述动力模块还包括溢流阀单元，用于对液压泵压力进行调节。

9.根据权利要求1所述的挖掘机属具控制系统，其特征在于，所述执行模块包括电磁换向阀，用于对属具更换装置进行控制。

10.一种挖掘机属具控制方法，其特征在于，包括：

启动挖掘机；

控制控制装置能对执行模块进行控制；

控制执行模块对挖掘机属具进行更换。

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