CN219435264U - 控制手柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种控制手柄，包括：手柄主体，包括操纵杆、手柄盘及若干手柄柱塞，手柄盘套设在操纵杆上，手柄柱塞位于手柄盘的下方且分布在操纵杆的不同方位，操纵杆向不同方向拨动时能够驱使手柄盘向对应的方向倾斜并与对应方向处的手柄柱塞接触挤压；检测组件，包括若干薄膜压力传感器，薄膜压力传感器与手柄柱塞一一对应且设置在手柄盘与对应的手柄柱塞之间；手柄盘与手柄柱塞接触挤压时对应的薄膜压力传感器产生一拨动方向信号。通过在手柄盘和手柄柱塞之间增设薄膜压力传感器，能够有效检测到操纵杆的拨动方向，进而对挖掘机动作进行判断。由于薄膜压力传感器体积小、厚度薄，不会破坏手柄主体的本身结构，且对驾驶员操作无影响。

Description

控制手柄

技术领域

本实用新型涉及挖掘机控制技术领域，尤其涉及一种控制手柄。

背景技术

挖掘机是目前大型工程项目中常用的一种施工设施，被广泛地应用在道路修建、建筑搭建和拆除、山体挖掘等工程项目中。挖掘机作为一种大型的施工设施，其出厂后是否符合行业标准，设备的灵敏度和精度是否符合作业要求等问题都需要进行进一步测试，然而目前对挖掘机出厂性能的测试方案较少，只能依靠经验丰富的驾驶员来判断，这种方法对驾驶员的经验要求极高，还存在着测试成本高、经验老到的驾驶员数量少，不同试车手操作习惯不同、评判标准不同，难以形成一套挖掘机合格标准等问题。

随着科技的发展，智能识别设备的产生对挖掘机的性能测试起了很大的帮助。在对挖掘机性能测试分析的过程中需要用到挖掘机手柄的控制信号数据，对于装配了电控手柄的新式挖掘机而言是非常容易获取的。但目前装备液控手柄的液压挖掘机的生产数量以及行业需求都是远远大于电控挖掘机的，可以说未来十年内，液压挖掘机仍然是行业内的主流。相比于电控挖掘机而言，液压挖掘机的手柄信号无法从控制总线直接采集获取，并且常用的传感器体积较大，装配在手柄处对驾驶员操作的影响大，加大了挖掘机动作识别和性能分析的难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种控制手柄，至少解决了现有挖掘机液压控制手柄存在的技术问题之一。

为达到上述目的，本实用新型提供一种控制手柄，包括：

手柄主体，包括操纵杆、手柄盘及若干手柄柱塞，所述手柄盘套设在所述操纵杆上，所述手柄柱塞位于所述手柄盘的下方且分布在所述操纵杆的不同方位，所述操纵杆向不同方向拨动时能够驱使所述手柄盘向对应的方向倾斜并与所述对应方向处的手柄柱塞接触挤压；

检测组件，包括若干薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器与所述手柄柱塞一一对应且设置在所述手柄盘与对应的所述手柄柱塞之间；

所述手柄盘与所述手柄柱塞接触挤压时对应的所述薄膜压力传感器产生一拨动方向信号。

可选的，所述薄膜压力传感器包括检测电路及采样电路，所述采样电路用于采集所述检测电路输出的电压信号，所述薄膜压力传感器受到挤压时所述电压信号发生变化。

可选的，所述检测电路包括可变电阻及固定电阻，所述可变电阻与所述固定电阻串联后接于VCC与地之间，所述采样电路的输入端接至所述可变电阻与所述固定电阻之间，所述薄膜压力传感器受到挤压时所述可变电阻的阻值发生变化。

可选的，所述薄膜压力传感器具有一按压部，所述按压部位于所述手柄盘与对应的所述手柄柱塞之间，所述可变电阻设置在所述按压部。

可选的，所述可变电阻采用压阻效应材料制成。

可选的，所有所述薄膜压力传感器的检测电路接至同一VCC。

可选的，所述薄膜压力传感器安装在所述手柄盘的底部。

可选的，所述薄膜压力传感器通过磁铁或胶粘的方式固定在所述手柄盘的底部。

可选的，所述手柄柱塞为四个且沿所述操纵杆的周向均匀分布。

可选的，所述手柄盘呈圆形。

在本实用新型提供的一种控制手柄中，至少具有以下有益效果之一：

1)通过在手柄盘和手柄柱塞之间增设薄膜压力传感器，能够有效检测到操纵杆的拨动方向，进而对挖掘机动作进行判断；

2)由于薄膜压力传感器体积小、厚度薄，不会破坏手柄主体的本身结构，且对驾驶员操作无影响；

3)装置结构简单，加工制造成本较低，可检测不同型号挖掘机的液压控制手柄的动作信号，通用性好，并且可以根据实际需要减少薄膜压力传感器的数量，简化操作流程，减少不必要的数据采样。

附图说明

本领域的普通技术人员将会理解，提供的附图用于更好地理解本实用新型，而不对本实用新型的范围构成任何限定。其中：

图1为本实用新型一实施例提供的控制手柄的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的薄膜压力传感器的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的检测电路的电路图。

附图中：

1-操纵杆；2-手柄盘；3-手柄柱塞；4-薄膜压力传感器；40-按压部；41-引脚；

R1、R2、R3、R4、R5、R6-固定电阻；RV1、RV2、RV3、RV4、RV5、RV6-可变电阻；U1、U 2、U3、U 4、U 5、U 6-输出电压。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施方式的目的。为了使本实用新型的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在与本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的相同或近似的情况下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

如在本实用新型中所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”包括复数对象，除非内容另外明确指出外。如在本实用新型中所使用的，术语“或”通常是以包括“和/或”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本实用新型中所使用的，术语“若干”通常是以包括“至少一个”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。如在本实用新型中所使用的，术语“至少两个”通常是以包括“两个或两个以上”的含义而进行使用的，除非内容另外明确指出外。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者至少两个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型一实施例提供的控制手柄的结构示意图；图2为本实用新型一实施例提供的薄膜压力传感器的结构示意图；图3为本实用新型一实施例提供的检测电路的电路图。

请参照图1-图2，本实施例提供了一种控制手柄，包括：

手柄主体，包括操纵杆1、手柄盘2及若干手柄柱塞3，所述手柄盘2套设在所述操纵杆1上，所述手柄柱塞3位于所述手柄盘2的下方且分布在所述操纵杆1的不同方位，所述操纵杆1向不同方向拨动时能够驱使所述手柄盘2向对应的方向倾斜并与所述对应方向处的手柄柱塞3接触挤压；

检测组件，包括若干薄膜压力传感器4，所述薄膜压力传感器4与所述手柄柱塞3一一对应且设置在所述手柄盘2与对应的所述手柄柱塞3之间；

所述手柄盘2与所述手柄柱塞3接触挤压时对应的所述薄膜压力传感器4产生一拨动方向信号。

通过在手柄盘2和手柄柱塞3之间增设薄膜压力传感器4，能够有效检测到操纵杆1的拨动方向，进而对挖掘机动作进行判断。由于薄膜压力传感器4体积小、厚度薄，不会破坏手柄主体的本身结构，且对驾驶员操作无影响。

具体的，所述控制手柄包括但不限于是挖掘机液压手柄，液压挖掘机通常配有两个控制手柄，合计有8个手柄柱塞3，其中右手柄前后方向的手柄柱塞3连接控制液压挖掘机动臂上升和下降，右手柄左右方向的手柄柱塞3连接控制液压挖掘机铲斗收拢和外翻，左手柄前后方向的手柄柱塞3连接控制液压挖掘机斗杆前伸和回缩，左手柄左右方向的手柄柱塞3控制液压挖掘机平台左旋和右旋。其中，左手柄左右方向柱塞控制液压挖掘机平台左旋和右旋是不需要测量的，可不设置薄膜压力传感器4。

也就是说，本实施例中，所述薄膜压力传感器4为6个，6个所述薄膜压力传感器4分别对应设置在右手柄的前后左右四个方向的手柄柱塞3以及左手柄前后方向的两个手柄柱塞3处。当然，本申请对于所述薄膜压力传感器4数量不作限制，可根据需要识别的动作需求进行调整。

进一步的，所述薄膜压力传感器4包括检测电路及采样电路，所述采样电路用于采集所述检测电路输出的电压信号，所述薄膜压力传感器4受到挤压时所述电压信号发生变化。

更进一步的，请参照图3，所述检测电路包括可变电阻及固定电阻，所述可变电阻与所述固定电阻串联后接入在VCC(电源电压)与地之间，所述采样电路的输入端接至所述可变电阻与所述固定电阻之间，所述薄膜压力传感器4受到挤压时所述可变电阻的阻值发生变化。其中，R1、R2、R3、R4、R5、R6为各个薄膜压力传感器4的固定电阻；RV1、RV2、RV3、RV4、RV5、RV6为各个薄膜压力传感器4的可变电阻；U1、U2、U 3、U 4、U 5、U 6为各个可变电阻对应的输出电压，可通过所述采样电路进行采集。

优选的，所有所述薄膜压力传感器4的检测电路接至同一VCC。根据图3可知，当某一所述薄膜压力传感器4受到挤压时，所述薄膜压力传感器4对应的检测电路上的可变电阻的阻值发生变化，所述可变电阻的输出电压发生变化，此时通过所述采样电路采集到的电压信号发生变化，因此，根据所述电压值的变化即可找出受到挤压的薄膜压力传感器4，进而判断出所述操纵杆1的拨动方向，借此可判断出液压挖掘机此时的动作信号。

优选的，根据电压信号的幅值大小可判断出操纵杆1的开度大小和起始点时间信息。

本实施例中，所述采集电路(图中未示出)为现有技术，上位机可通过所述采样电路接收并存储所述检测电路中输出的电压信号，后续可在所述上位机中对所述电压信号进行分析处理。

本实施例中，所述薄膜压力传感器4具有一按压部40，所述按压部40位于所述手柄盘2与对应的所述手柄柱塞3之间，所述可变电阻设置在所述按压部40。请结合图2，所述薄膜压力传感器4的一端为按压部40(感应区)，另一端为引脚41，将该引脚41接入图3所示的检测电路中，可实现驾驶员手臂机械信号到检测电路电压信号之间的转化。

本实施例中，所述可变电阻采用压阻效应材料制成，所述可变电阻会根据所受压力的不同改变自身的电阻值。例如，当所述薄膜压力传感器4上的可变电阻受到所述手柄盘2与对应的所述手柄柱塞3的挤压时，随着压力的增加，所述可变电阻的阻值减小，导致所述可变电阻输出的电压减小，此压力会根据所述操纵杆1的开度变化，所述操纵杆1开度越大则压力越大。

本实施例中，所述薄膜压力传感器4安装在所述手柄盘2的底部。

优选的，所述薄膜压力传感器4通过磁铁或胶粘的方式固定在所述手柄盘2的底部。

本实施例中，在同一个控制手柄上，所述手柄柱塞3为四个且沿所述操纵杆1的周向均匀分布。

本实施例中，所述手柄盘2呈圆形。

综上，本实用新型实施例提供了一种控制手柄，通过在手柄盘2和手柄柱塞3之间增设薄膜压力传感器4，能够有效检测到操纵杆1的拨动方向，进而对挖掘机动作进行判断。由于薄膜压力传感器4体积小、厚度薄，不会破坏手柄主体的本身结构，且对驾驶员操作无影响。

上述描述仅是对本实用新型较佳实施方式的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于本实用新型的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若这些修改和变型属于本实用新型及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种控制手柄，其特征在于，包括：

手柄主体，包括操纵杆、手柄盘及若干手柄柱塞，所述手柄盘套设在所述操纵杆上，所述手柄柱塞位于所述手柄盘的下方且分布在所述操纵杆的不同方位，所述操纵杆向不同方向拨动时能够驱使所述手柄盘向对应的方向倾斜并与所述对应方向处的手柄柱塞接触挤压；

检测组件，包括若干薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器与所述手柄柱塞一一对应且设置在所述手柄盘与对应的所述手柄柱塞之间；

所述手柄盘与所述手柄柱塞接触挤压时对应的所述薄膜压力传感器产生一拨动方向信号。

2.根据权利要求1所述的控制手柄，其特征在于，所述薄膜压力传感器包括检测电路及采样电路，所述采样电路用于采集所述检测电路输出的电压信号，所述薄膜压力传感器受到挤压时所述电压信号发生变化。

3.根据权利要求2所述的控制手柄，其特征在于，所述检测电路包括可变电阻及固定电阻，所述可变电阻与所述固定电阻串联后接于VCC与地之间，所述采样电路的输入端接至所述可变电阻与所述固定电阻之间，所述薄膜压力传感器受到挤压时所述可变电阻的阻值发生变化。

4.根据权利要求3所述的控制手柄，其特征在于，所述薄膜压力传感器具有一按压部，所述按压部位于所述手柄盘与对应的所述手柄柱塞之间，所述可变电阻设置在所述按压部。

5.根据权利要求3或4所述的控制手柄，其特征在于，所述可变电阻采用压阻效应材料制成。

6.根据权利要求3所述的控制手柄，其特征在于，所有所述薄膜压力传感器的检测电路接至同一VCC。

7.根据权利要求1所述的控制手柄，其特征在于，所述薄膜压力传感器安装在所述手柄盘的底部。

8.根据权利要求7所述的控制手柄，其特征在于，所述薄膜压力传感器通过磁铁或胶粘的方式固定在所述手柄盘的底部。

9.根据权利要求1所述的控制手柄，其特征在于，所述手柄柱塞为四个且沿所述操纵杆的周向均匀分布。

10.根据权利要求1所述的控制手柄，其特征在于，所述手柄盘呈圆形。