CN1290317A

CN1290317A - 建筑机械

Info

Publication number: CN1290317A
Application number: CN99802703A
Authority: CN
Inventors: 守屋直行; 古田秀人
Original assignee: Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2001-04-04
Anticipated expiration: 2019-11-10
Also published as: KR100656036B1; EP1106741A1; WO2000034591A1; US6378231B1; EP1106741A4; KR20010034295A; CN1187503C

Abstract

一种建筑机械,包括控制部分,以便从操纵杆接收操作信号并向执行机构输出动作指令,该操纵杆和该执行机构之间的联动关系可以选择设置,因此不需要大容量的存储器。操作人员所希望的联动关系可以由辅助工具(30)输入该控制部分(16),并装有可重写地存储输入联动关系的存储器(26)。

Description

建筑机械

技术领域

本发明涉及一种建筑机械，例如液压挖掘机。

背景技术

通常，建筑机械如液压挖掘机有多个执行机构和多个操作元件，该执行机构包括回转马达、大臂液压缸等，该操作元件操纵这些执行机构。某些建筑机械的结构是这样，从操作元件发出的操作信号输入控制单元，然后该控制单元根据输入的操作信号向执行机构发出动作指令。

因此，操作元件和由操作元件操纵的执行机构之间的联动关系(操作模式)还没有标准化，并根据生产商、建筑机械的种类和模式或者JIS(日本工业标准)说明书等的不同变化，这样，普通的机械操作性能很差。因此，需要使操作模式可调，以适应操作人员，但是对操作模式的调整通常是通过重新布置阀和执行机构之间的管道连接进行的，该阀和执行机构由操作元件操纵。这样重新布置管道连接的操作包括这样的问题，它们比较复杂、麻烦，可操作性差。

对此，人们提出预先在控制单元的存储器中存储多种操作模式，这样，操作人员能够从这些操作模式中选择理想的操作模式，如特公平3-61811所示。

特公平3-61811所述的装置中，理想模式从预先存储在存储器中的几种操作模式中选出，因此，没有存储在存储器中的操作模式是无法实现的，这不能满足各种要求。

还可以考虑将所有操作模式都存储到存储器中。在这种装置中，当用两个球端杆操纵大臂液压缸、铲斗小臂液压缸和铲斗液压缸的伸缩以及回转马达的左右摇摆运动时，最多需要存储40320种操作模式。考虑到包括操纵杆、操作开关等的其它操作元件的各种操作模式，需要设置大量的操作模式。问题是，不仅需要大容量的存储器存储这些操作模式，而且从大量的操作模式中选出合适的操作模式也很麻烦。这就是本发明将解决的问题。

另外，在特公平3-61811所述的装置中，因为按钮等布置在驾驶员座位周围，用于改变操作模式，因此这些模式很容易变换。但是，还有这样的问题，即驾驶员可以没有意识到这种模式转换。

发明概述

本发明是为了解决上面所述的问题，并提供一种建筑机械，该建筑机械包括多个执行机构、多个操纵该执行机构的操作元件和控制单元，该控制单元用于根据操作元件输入的操作信号向执行机构输出动作指令，其中数据输入装置用于从外部通过操作元件输入关于操作元件和它所操纵的执行机构之间的联动关系的数据，并可与控制单元连接，该控制单元有存储器，该存储器可重写输入或者可交换地存储数据。

特别是，该操作元件包括操纵杆、操作踏板和操作开关，该执行机构受到比例控制、开-关(ON-OFF)控制和触发控制(togglecontrol)。更特别的是，操作信号由传感器发出，以检测操纵杆的方位角，该执行机构包括大臂液压缸、铲斗小臂液压缸、铲斗液压缸和回转液压马达。而且，该操作信号是关于操纵杆和操作踏板的开关信号，该执行机构包括推土铲液压缸、倾翻液压缸和斜角液压缸。

附图的简要说明

图1所示为使用本发明第一实施例的液压挖掘机的透视图。

图2所示为控制单元的输入和输出的方框图。

图3所示为使用本发明第二实施例的液压挖掘机的透视图。

图4所示为控制单元的输入和输出的方框图。

图5是表示各操作开关和各电液压转换阀之间的相互关系的实例的示意图。

本发明的最佳实施例

下面将参考图1和图2介绍本发明的第一实施例。该实施例提供了这样的实例，左右操纵杆11、10的操作方向和与分别由它们所操作的执行机构之间的联系是可变的。图中，参考标号1指液压挖掘机。该液压挖掘机1包括履带式的底部结构2、由底部结构2摇摆支承的上部结构3、支承于上部结构3上并垂直摆动的大臂4、支承于大臂4的远端并前后摆动的铲斗小臂5和支承于铲斗小臂5的远端并前后摆动的铲斗6。该液压挖掘机1还包括多种液压执行机构，如大臂液压缸7、铲斗小臂液压缸8和铲斗液压缸9，以便分别使大臂4、铲斗小臂5和铲斗6摆动，该液压挖掘机还包括回转马达，以便使上部结构3摆动。因此，本实施例的液压挖掘机有着与普通液压挖掘机同样的基本结构。

还有，参考标号10,11表示球端杆式的左右操纵杆，该左右操纵杆布置于驾驶室3a内，左右操纵杆11、10的向前、向后、向左、向右的操作结果分别由角度传感器检测，例如：左操纵杆的左右角度传感器12、左操纵杆的前后角度传感器13、右操纵杆的左右角度传感器14和右操纵杆的前后角度传感器15。这些角度传感器12至15的检测值用于输入将在下面介绍的控制单元16中。

参考标号17至24表示电液压转换阀，这些电液压转换阀用于分别控制大臂液压缸7、铲斗小臂液压缸8、铲斗液压缸9和回转马达的控制阀(未示出)，实现大臂升高(大臂液压缸伸展)、大臂降低(大臂液压缸收缩)、铲斗小臂向内(铲斗小臂液压缸伸展)、铲斗小臂向外(铲斗小臂液压缸收缩)、铲斗向内(铲斗液压缸伸展)、铲斗向外(铲斗液压缸收缩)、向左摆动以及向右摆动。设置这些电液压转换阀17至24的操作就能根据控制单元16发出的控制指令控制这些控制阀。

该控制单元16包括CPU25、存储器(能够可重写和可删除地存储数据，例如EEPROM)26、输入端接口27、输出端接口28等。该控制单元16还有传输接口29，通过该传输接口29，辅助工具30例如笔记本个人计算机能够通过串行传送连接该单元16。

需要时，辅助工具30连接该控制单元16，该辅助工具30的存储器存储关于操纵杆11、10分别与电液压转换阀17至24之间的联动关系(操作模式)的数据(或者能够从存储介质如软盘中读取数据)，该电液压转换阀17至24分别由操纵杆11、10的操作来操纵。

这里，存储在辅助工具30中的操作模式总共可以有40320种，因为要将该电液压转换阀17至24的操作与操纵杆11、10的向前、向后、向左、向右的操作进行组合。该电转换阀17至24的操作用于大臂升高、大臂降低、铲斗小臂向内、铲斗小臂向外、铲斗向内、铲斗向外、向左摆动以及向右摆动。在本发明中，“大臂升高”和“大臂降低”、“铲斗小臂向内”和“铲斗小臂向外”、“铲斗向内”和“铲斗向外”以及“向左摆动”和“向右摆动”都设计为分别以相反方向操作同一操纵杆10或11，这样，384种操作模式被存储。

当辅助工具30与控制单元16相连时，操作人员所希望的操作模式通过键盘或者类似物从384种操作模式中选择，因此，该选定的操作模式可以传输到控制单元16中。

操作模式从辅助工具30输出后，控制单元16将该操作模式存储于存储器26中。当操纵杆11、10的操作信号输入控制单元16时，该控制单元根据存储于存储器26的操作模式中的联动关系，向相应的电液压转换阀17至24输出动作指令。

应当知道，当新的操作模式从辅助工具30输入时，存储于控制单元16的存储器26中的操作模式被重写。

例如，最初将JIS说明书的操作模式作为“标准操作模式”存储于控制单元16的存储器26中，并且在从辅助工具30输入操作模式之前，根据“标准操作模式”将动作指令输出到电液压转换阀17至24。

在上述结构的本发明第一实施例中，通过将辅助工具30与控制单元16连接并从存储在辅助工具30的存储器中选择操作人员需要的操作模式和将该操作模式传输给控制单元16，就可以建立所希望的操纵杆11、10与大臂液压缸7、铲斗小臂液压缸8、铲斗液压缸9和回转马达之间的联动关系。

因此，能够随意设定操作人员所希望的操作模式，从而能够满足各种要求。此外，因为只有从辅助工具30传输的操作模式存储于控制单元16的存储器26中，所用的存储器26的容积可以减小，因此不需要大容量的存储器26。

另外，因为该操作模式的设置是通过将辅助工具30与控制单元16相连而进行的，因此操作人员能够方便且明确地认识到已经设置了新的操作模式。

下面将参考图3至5说明第二实施例。在该实施例中，该机械有作为外设附件的可倾翻斜角推土铲31和破碎机32，因此，它还有使该推土铲上下运动的液压缸33、使推土铲倾翻的液压缸34、使该推土铲斜角变化的液压缸35和用于破碎机的液压缸36。

布置于上部结构3的左右操纵杆11、10在其把柄的左侧和右侧分别有操作开关11L、11R、10L、10R，左右脚踏板38、37位于驾驶室3a的前部地板上。该左右脚踏板38、37是左右踩踏板，并有检测开关38L、38R、37L、37R以分别检测左右脚踏板38、37的踩踏情况。另外，该破碎机32连接铲斗液压缸9，该铲斗液压缸9作为前后摆动的液压缸。

而且，用以使推土铲垂直运动的液压缸33根据第一电液压转换阀39和第二电液压转换阀40之间的转换而伸缩，从而使推土铲31垂直运动。该倾翻液压缸34根据第三电液压转换阀41和第四电液压转换阀42之间的转换而伸缩，从而使推土铲31倾翻，而用以改变斜角的液压缸34根据第五电液压转换阀43和第六电液压转换阀44之间的转换进行斜角设置。而且，破碎机液压缸36根据第七和第八电液压转换阀45、46之间的转换进行该破碎机的打开操作和关闭操作。另外，参考标号33a表示控制推土铲垂直运动的液压缸33的控制阀，34a表示倾翻液压缸34的控制阀，35a表示控制斜角变化的液压缸35的控制阀，36a表示破碎机液压缸的控制阀。

前述第一至第八电液压转换阀39至46根据从控制单元47接收的控制指令进行转换操作。该控制单元47与第一实施例类似，主要包括CPU48、存储器(能够可重写和可删除地存储数据，例如EEPROM)49、输入端接口50、输出端接口51等。该控制单元47还有传输接口52，通过该传输接口52，辅助工具53例如笔记本个人计算机能够通过串行传送连接。

需要时，辅助工具53连接该控制单元47，并存储有关于开关10L、10R、11L、11R、37L、37R、38L、38R分别与第一至第八电液压转换阀39至46之间的连接关系的软件。可以想象，该软件设置有多种连接关系，其中的一个实例如下所述。在该软件的作用下，开关10L、10R、11L、11R、37L、37R、38L、38R在显示器的左侧以一纵列表示，而第一至第八电液压转换阀39至46在显示器的右侧以一纵列表示。然后可以进行设置，例如，用鼠标左键点击右操纵杆10的右操作开关10R的图标以选定它，然后将鼠标拖至第四电液压转换阀42上并再用左键点击，这样就在它们之间形成了连接关系。该显示器用一条线表示该操作开关10R和第四电液压转换阀42彼此连接。当要删除该连接关系时，该连接关系可以这样删除，例如，通过用鼠标双击开关10R和阀42之间的连线。图5所示为一个这样建立的连接关系的实例。该数据可以被记录到辅助工具30的内置存储器中，也能存储在存储介质如软盘中。而且，该数据能够通过如前所述的串行传送输出到控制单元47中，以便用将存储到该控制单元中的新数据重写已经存储的数据。

在具有上述结构的第二实施例中，可以任意重新布置脚踏板37、38和操作开关10R、10L、11R、11L与第一至第八电液压转换阀39至46之间的组合。另外，因为重新布置的数据不会被再次重新布置，直到使用辅助工具30，因此不会出现麻烦的、无意中进行的重新布置。

当然，应当知道本发明不由上述实施例限制。因此，向控制单元16输入操作模式的装置也可以采用卡式存储介质如IC卡、盘式存储介质如软盘和光盘。这时，操作人员所希望的操作模式预先存储在例如IC卡中。然后操作人员将该IC卡插入控制单元16中，因此该IC卡中存储的操作模式输入控制单元16的存储器26中，控制命令根据该操作模式的联动关系输出。

而且，也可以在上述布置方式中采用一种结构，以便象前述实施例那样在控制单元16的存储器26中存储同一“标准操作模式”，这样，没有插入IC卡时，控制指令根据上述“标准操作模式”中的联动关系输出，而插入IC卡时，控制指令根据IC卡内存储的操作模式中的联动关系输出。

因此，操作人员可以仅仅通过将IC卡插入控制单元16而设置理想的操作模式，并能够明确意识到该操作模式的设置。

在第一实施例中介绍了一种建立关于比例型电液压转换阀的联系的改进形式，在第二实施例中介绍了一种ON-OFF转换开关的实例。尽管没有说明，通过其它操作元件也可以实现本发明，例如触发开关。

工业可行性

根据这种结构，可以在建筑机械中设置所希望的操作元件和执行机构之间的联动关系，因此能满足各种要求并能减小所用存储器的容量。

Claims

1．一种建筑机械，包括多个执行机构、多个操纵该执行机构的操作工具以及控制单元，该控制单元用于根据操作工具输入的操作信号向该执行机构输出动作指令，其特征在于：数据输入装置用于从外部输入关于操作工具和该操作工具所操纵的执行机构之间的联动关系的外部数据，并且该数据输入装置适于与控制单元连接，该控制单元有存储器，该存储器可重写输入或者可交换地存储数据。

2．根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：该操作工具包括操纵杆、操作踏板和操作开关，该执行机构受到比例控制、开-关控制和触发控制。

3．根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：操作信号由传感器发出，以检测操纵杆的方位角，该执行机构包括大臂液压缸、铲斗小臂液压缸、铲斗液压缸和回转液压马达。

4．根据权利要求1所述的建筑机械，其特征在于：该操作信号是关于操纵杆和操作踏板的开关信号，该执行机构包括推土铲液压缸、倾翻液压缸和斜角液压缸。