DE4110959C2 - Steuereinrichtung für einen Löffelbagger - Google Patents

Steuereinrichtung für einen Löffelbagger

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Description

Die vorliegende Erfindung behandelt eine Steuereinrich­ tung für einen Löffelbagger entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Mit dieser Art von Löffelbagger (DE 39 31 547 A1) wird üblicherweise eine Grabetätigkeit ausgeführt, wobei die Auslegerkonstruktion ausgefaltet ist, und die aufgenomme­ ne Erde wird auf die Ladefläche eines LKWs entladen, der beispielsweise hinter dem Löffelbagger steht. Zu diesem Zweck wird die Drehplattform nach dem Falten der Ausle­ gerkonstruktion gewendet, das heißt nach Sicherung eines Raumes zum Wenden der Drehplattform. Insbesondere unter engen Verhältnissen wird die Auslegerkonstruktion häufig wie oben ein- und ausgefaltet. Wenn die Auslegerkonstruk­ tion gefaltet wird, insbesondere um im Bereich der Dreh­ plattform enthalten zu sein, bewegt sich die Schaufel nahe an die Fahrerkabine und stellt hohe Anforderungen an den Fahrer. Deswegen wurde ein Löffelbagger vorgeschla­ gen, wie er in der offengelegten japanischen Patentanmel­ dung Nr. 1989/178621 enthalten ist, die Steuerungen vor­ sieht, um als Sicherheitsmaßnahme zu verhindern, daß sich die Schaufel an die Fahrerkabine annähert.
Bei dem bekannten Löffelbagger wird die Position der Schaufel relativ zur Fahrerkabine erkannt auf der Basis eines Schwenkwinkels des Auslegers bezüglich der Dreh­ plattform, eines Schwenkwinkels des Armes bezüglich des Auslegers und der Größe der Seitwärtsbewegung der Schau­ fel bezüglich des entfernteren Endes des Auslegers. Das Ergebnis dieser Erkennung wird benutzt, um festzustellen, ob die Schaufel in eine Gefahrenzone ZD, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, die vor der Fahrerkabine 203 festge­ legt ist, eingetreten ist oder nicht. Wenn die Schaufel in die Gefahrenzone ZD eingetreten ist, werden automa­ tisch ein Aufwärtsschwingen des Auslegers, eine Schaufel­ tätigkeit des Armes und ein Seitwärtsversetzen der Schau­ fel ausgeschaltet, wodurch die Gefahr verhindert wird, daß die Schaufel in den Fahrerbereich eindringt.
Dies passiert, wenn die Schaufel in eine Position vor den Fahrerbereich versetzt wird, um dort betätigt zu werden, oder wenn die Auslegerkonstruktion mit der Schaufel in einer Versatzposition auf den Fahrerbereich hin in die Einzugsposition gefaltet wird und so die Schaufel durch einen Bedienungsfehler des Auslegerzylinders, des Arm­ zylinders oder des Versatzzylinders oder als Resultat einer Trägheitsbewegung aufgrund der Masse der Löffelbag­ gerkonstruktion in die Gefahrenzone ZD eindringen kann. Dann ist nur das Nach-unten-Schwenken des Auslegers und eine Entladefunktion des Schaufelarms erlaubt, um zu ver­ hindern, daß die Schaufel eine weitere Annäherung auf den Fahrerbereich macht.
Bei einer solchen Sicherheitssteuerung ist es wie auch immer notwendig, die Schaufel 209 von einer Eintritts­ position Pa in eine Sicherheitsposition Pb vorne und außerhalb der Gefahrenzone ZD zurückzuführen, wenn die Auslegerkonstruktion zum Einziehen auf den Fahrerbereich hin gefaltet wird und die Schaufel in die Gefahrenzone ZD eindringt als Ergebnis eines Bedienungsfehlers oder einer Trägheits-Weiterbewegung, wodurch die Außerkraftsetzung der Seitwärtsversetzung aufgehoben wird, die aus dem Ein­ tritt der Schaufel 209 in die Gefahrenzone ZD herrührt. Danach wird die Schaufel 209 aus der Sicherheitsposition Pb in eine Versatzposition Px zum Einziehen seitlich be­ wegt, wobei diese Position versetzt ist zu einer Seite der Drehplattform. Von dieser Versatzposition Px muß die Schaufel auf die Drehplattform und eine kleine Wende-, Einzugsposition Pc gezogen werden, um der Drehplattform zu ermöglichen, in einem minimalen Raum zu wenden. Das heißt, die in die Gefahrenzone ZD eingedrungene Schaufel 209 muß aus der Eintrittsposition Pa in die Sicherheits­ position Pb zurückgeführt werden, so daß die Schaufel seitlich versetzbar wird. Demzufolge wird die Betätigung unwirksam, wenn die Auslegerkonstruktion mit der Schaufel in einer Versatzposition fürs Einziehen gefaltet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuer­ einrichtung für einen Löffelbagger der beschriebenen Art anzugeben, die es erlaubt, die Auslegerkonstruktion zum Einziehen ohne unnötige Bewegungen zu falten und die in zuverlässiger und einfacher Weise eine Kollision mit dem Fahrerabteil verhindert.
Diese Aufgabe wird entsprechend der vorliegenden Erfin­ dung erfüllt durch eine Steuereinrichtung mit den Merkma­ len des Anspruches 1.
Mit diesem Löffelbagger wird die Bewegung des Schaufel­ arms in einer Schaufelrichtung verhindert, wenn die Schaufel innerhalb der ersten Seitengefahrenlinie liegt und die zweite vordere Gefahrenlinie kreuzt, während sie sich auf den Fahrerbereich zubewegt. Wenn außerdem der Ausleger in einem Gefahren-Schwenkwinkelbereich liegt, wird auch eine Aufwärtsbewegung des Auslegers verhindert. Das heißt eine Aufwärtsbewegung des Auslegers und eine Schaufelbewegung des Armes werden verhindert, wenn die Schaufel sich von vorne dem Fahrerbereich nähert und der Schaufelarm, und damit die Schaufel, in eine Gefahren­ zone, die vor dem Fahrerbereich festgelegt ist, ein­ dringt. Demzufolge wird die Schaufel gehindert, sich dem Fahrerbereich weiter zu nähern durch Bewegung des Ausle­ gers und Armes. Zu dieser Zeit bleibt es der Schaufel er­ laubt, durch Betätigung des Versatzmechanismus sich quer zu bewegen. Demzufolge kann, wie in Fig. 15 dargestellt, die Schaufel aus einer Stopposition Pa seitwärts in eine Versatzposition Px bewegt werden, um eingezogen zu werden, ohne sich nach vorne weg von dem Fahrerbereich aus der Gefahrenzone zu bewegen.
Des weiteren, wenn die Schaufel innerhalb der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 liegt und der Arm liegt innerhalb der ersten vorderen Gefahrenlinie FL1, so wird angenom­ men, daß die Schaufel in die Gefahrenzone eingetreten ist und deswegen wird eine Bewegung des Versatzmechanismus auf den Fahrerbereich, verhindert, insbesondere eine Be­ wegung der Schaufel nach links. Dies verhindert, daß die Schaufel sich in einer unnormalen Weise dem Fahrerbereich von vorne und von der Seite nähert. Entsprechend einer solchen Gefahrverhinderungssteuerung wird die Löffelbag­ gerkonstruktion sanft aus einer ausgefalteten Position in eine gefaltete Position bewegt, mit der Schaufel benach­ bart zum Ausleger eingezogen, während eine übermäßige An­ näherung der Schaufel auf den Fahrerbereich verhindert wird. Diese Eigenschaft verbessert die Effizienz einer Lade-/Entladetätigkeit, die die wiederholte Faltung und Entfaltung der Löffelbaggerkonstruktion begleitet.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine entsprechende Komponente der Löffel­ baggerkonstruktion steuerbar durch eine Größe, die von einem Wert herrührt, der durch die Bedienmittel gesetzt wird, wobei die Größe der Steuerung der entsprechenden Komponente danach gelöscht wird, wenn ein zu verhindern­ der Befehl für die entsprechende Komponente gegeben wird. Das heißt eine Steuergröße wird zuerst vorbereitet durch ein Setzen, das durch die Bedienungsmittel betätigt wird, und danach wird diese Steuergröße durch eine andere Steuerbedingung erneuert, die höher in der Anordnung der Priorität ist. Die Steuersequenz ist sehr einfach, sogar wenn viele Steuerbedingungen vorhanden sind, dies er­ leichtert Wartung und Revision.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Dabei zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Löffelbaggers,
Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Auslegerkonstruktion,
Fig. 3 die Löffelbaggerkonstruktion in eingezogener Position,
Fig. 4 eine Aufsicht, die die Löffelbaggerkonstruktion in eingezogener Position zeigt,
Fig. 5 ein Blockdiagramm für ein Steuerungssystem für den Löffelbagger,
Fig. 6-13 Flußdiagramme von Steuerungsoperationen, und
Fig. 14A und 14B schematische Ansichten, die Gefahren­ zonen angeben,
Fig. 15 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel für eine Gefahrenverhinderungssteuerung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt und
Fig. 16 eine schematische Ansicht, die ein Beispiel der Gefahrenverhinderungssteuerung entsprechend dem Stand der Technik darstellt.
Der in Fig. 1 gezeigte Löffelbagger enthält ein Raupen­ fahrgestell 2 mit einem Bulldozerschar 1 und einer Dreh­ plattform 4, die drehbar auf dem Fahrgestell 2 aufgebaut ist. Die Drehplattform 4 trägt eine Fahrerkabine 3, einen Motor E und eine Auslegerkonstruktion 5.
Die Auslegerkonstruktion 5 umfaßt einen Ausleger 6, der eine wesentliche Komponente von dieser bildet. Der Ausle­ ger 6 hat ein Ende, das gelenkig an einer Steile der Drehplattform 4, seitlich von der Fahrerkabine 3 gelagert ist, und ist vertikal durch einen Auslegerzylinder C1 verschwenkbar. Wie in Fig. 2 dargestellt, umfaßt der Aus­ leger 6 ein näheres Teil 6a, das als Hauptstütze fun­ giert, ein entfernteres Teil 6b und einen Versatzmecha­ nismus. Der Versatzmechanismus umfaßt ein Zwischenteil 6c, das das entferntere Teil 6b mit dem näheren Teil 6a verbindet, so daß es um eine vertikale Achse verschwenk­ bar ist. Im einzelnen erstreckt sich eine Verbindung 7 parallel zu dem Zwischenteil 6c zwischen dem näheren Teil 6a und dem entfernteren Teil 6b und ist drehbar verbunden mit Verbindungsanschlußarmen 7a und 7b, die durch das nähere Teil 6a bzw. das entferntere Teil 6b getragen werden. Die Verbindungsanschlußarme 7a und 7b, die Ver­ bindung 7 und das Zwischenteil 6c bilden einen Parallelo­ grammverbindungsversatzmechanismus. Bei dieser Konstruk­ tion bewirkt ein Versatzzylinder C4 das entferntere Aus­ legerteil 6b dazu, eine im wesentlichen parallele Bewe­ gung auszuführen, in einer relativ zum näheren Ausleger­ teil 6a quer verlaufenden Richtung. Als Ergebnis macht ein Schaufelarm 8, der mit dem entfernteren Auslegerteil 6b verbunden ist eine Parallelbewegung, das heißt erhält Versatz quer zum näheren Auslegerteil 6a. Der Schaufelarm 8 ist durch einen Armzylinder C2 relativ zum näheren Aus­ legerteil 6a vertikal verschwenkbar. Der Schaufelarm 8 trägt eine Schaufel 9, die an seinem entfernteren Ende angebracht ist, so daß sie durch einen Schaufelzylinder C3 vertikal verschwenkbar ist. Durch diese Konstruktion kann der Schaufelarm 8 oder die Schaufel 9 seitlich zum Fahrzeug versetzt werden, um bei einer Grabenaushebtätig­ keit benutzt zu werden entlang einer äußeren seitlichen Kante des Fahrgestells 2. Die gesamte Auslegerkonstruk­ tion 5 kann innerhalb einer Drehstelle der Drehplattform 4 enthalten sein durch auswärtiges Versetzen des Schau­ felarms 8, Anhebung des Auslegers 6 und Falten des Arms 8 und der Schaufel 9. In diesem Zustand, wie er in Fig. 3 und schematisch in Fig. 4 dargestellt ist, sind der Aus­ leger 6, der Arm 8 und die Schaufel 9 zur Drehplattform 4 zurückgezogen, wobei die Schaufel 9 seitlich vom Ausle­ ger 6 auf der anderen Seite der Fahrerkabine 3 liegt. Dieser Zustand erlaubt eine Drehbewegung auf engem Raum und wird im folgenden kleiner Dreh-Einzugszustand ge­ nannt.
Die Auslegerkonstruktion 5 und die Drehplattform 4 sind durch eine Steuerungseinrichtung 10 steuerbar, die in der Fahrerkabine 3 vorgesehen ist. Die Steuerungseinrichtung 10 umfaßt ein Paar von Links- und Rechts-Steuerhebeln 10a und 10b, die kreuzweise, das heißt vor und zurück und seitwärts verschwenkbar sind, und einen Versatzhebel 10c.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm für ein Steuersystem für den Löffelbagger entsprechend der vorliegenden Erfindung. Wie ersichtlich umfaßt das Steuersystem einen ersten Sensor S1 und einen dritten Sensor S3, die Potentiometer zur Er­ kennung der Steuerposition von einem der Kontrollhebel 10a längs und quer zur Drehplattform 4 sind, und einen zweiten Sensor S2 und einen fünften Sensor S5, die Poten­ tiometer zur Erkennung der Steuerstellung des anderen Kontrollhebels 10b längs und quer zur Drehplattform 4 sind. Die Steuerstellungen des Versatzhebels 10c werden erkannt durch einen vierten Sensor S4. Die Erkennungssig­ nale von diesen Sensoren sind Eingabedaten für eine Steuereinheit 11, die im wesentlichen durch einen Mikro­ computer gebildet wird.
Das Steuersystem umfaßt ferner ein Auslegerventil V1, das mit dem Auslegerzylinder C1 verbunden ist, ein Armventil V2, das verbunden ist mit dem Armzylinder C2, ein Schau­ felventil V3, das mit dem Schaufelzylinder C3 verbunden ist, ein Versatzventil V4, das verbunden ist mit dem Ver­ satzzylinder C4 und ein Schwenkventil V5, das verbunden ist mit einem Schwenkmotor M. Jedes dieser Ventile ist ein elektromagnetisches, proportional es Steuerventil. Die Steuereinheit steuert Ventilsteuerkreise D1 bis D5, die entsprechend mit dem Auslegerventil V1, dem Armventil V2, dem Schaufelventil V3, dem Versatzventil V4 und dem Schwenkventil V5 verbunden sind. Wenn beispielsweise der Steuerhebel 10a manuell betätigt wird, längs zur Dreh­ plattform 4, gibt die Steuereinheit 11 basierend auf einem Erkennungsergebnis, das durch den ersten Sensor S1 und verschiedene Steuermodi geliefert wird, ein Signal an den Ventilsteuerkreis D1, wodurch das Auslegerventil V1 betätigt wird. Als Ergebnis wird der Auslegerzylinder C1 betätigt, im wesentlichen in eine Richtung und mit einer Geschwindigkeit, die der Steuerstellung des Steuerhebels 10a entspricht. Wenn der Steuerhebel 10a manuell zur Sei­ te betätigt wird, gibt die Steuereinheit 11 gleicherma­ ßen, basierend auf einem Erkennungsergebnis, das vom dritten Sensor S3 und verschiedenen Steuermodi herrührt, ein Signal an den Ventilsteuerkreis D3, wodurch das Schaufelventil V3 betätigt wird. Als Ergebnis wird der Schaufelzylinder C3 betätigt, im wesentlichen in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit, die der Steuer­ stellung des Steuerhebels 10a entspricht. Wenn der Kon­ trollhebel 10b manuell in Längsrichtung zur Drehplattform 4 betätigt wird, gibt die Steuereinheit 11 basierend auf einem Erkennungsergebnis, das vom zweiten Sensor S2 und verschiedenen Kontrollmodi stammt, ein Signal an den Ven­ tilsteuerkreis D2, wodurch das Armventil V2 betätigt wird. Als Ergebnis wird der Zylinder C2 betätigt, im wesentlichen in einer Richtung und mit einer Geschwindig­ keit, die der Steuerstellung des Steuerhebels 10b ent­ spricht. Wenn der Steuerhebel 10b manuell seitwärts betä­ tigt wird, gibt die Steuereinheit 11 basierend auf einem Erkennungsergebnis, das durch den fünften Sensor S5 und verschiedene Steuermodi bewirkt wird, ein Signal an den Ventilsteuerkreis D5, wodurch das Schwenkventil V5 betä­ tigt wird. Als Ergebnis wird der Schwenkmotor M betätigt in einer Richtung und mit einer Geschwindigkeit, die der Steuerstellung des Steuerhebels 10b entspricht. Eine Be­ tätigung des Versatzhebels 10c ist Eingabe an die Steuer­ einheit 11 in ähnlicher Weise, und die Steuereinheit 11 schaltet als Reaktion auf das Eingabesignal das Versatz­ ventil V4 durch den Ventilsteuerkreis D4, um den Versatz­ zylinder C4 in gewünschter Weise zu betätigen. Wie später noch detailliert beschrieben wird, kontrolliert die Steuereinheit 11, ob die auf der Betätigung der verschie­ denen Hebeln basierenden Betätigungen der Zylinder unter dem Gesichtspunkt beispielsweise der Sicherheit und/oder Funktionalität wünschenswert sind oder nicht. Unerwünsch­ te Steuerkommandos werden gelöscht oder geändert.
Fig. 1 zeigt mehrere Sensoren, die zur Eingabe der Stel­ lung der Auslegerkonstruktion 5 in die Steuereinheit 11 vorgesehen sind, das heißt die Positionen der die Aus­ legerkonstruktion bildenden Teile. Insbesondere ist ein Auslegerwinkelsensor P1 am näheren Ende des Ausleger­ zylinders C1 befestigt, um den Schwenkwinkel des Ausle­ gers 6 bezüglich der Drehplattform 4 zu erkennen. Ein Armwinkelsensor P2 ist am entfernteren Ende des Auslegers 6 befestigt, um einen Schwenkwinkel des Schaufelarms 8 bezüglich des Auslegers 6 zu erkennen. Ein Schaufelwin­ kelsensor P3 ist an einem Verbinder 12, der den Schaufel­ zylinder C3 mit der Schaufel 9 operativ verbindet, befe­ stigt, um ein Schwenkwinkel der Schaufel 9 bezüglich des Armes 8 zu erkennen, ein Schwenkwinkel des Verbinders 12 bezüglich des Armes 8 wird erkannt als ein Schaufelwin­ kel. Des weiteren ist ein Versatzsensor P4 am Ausleger 6 befestigt, um einen Schwenkwinkel des Zwischenteils 6c bezüglich des näheren Auslegerteils 6a zu erkennen, um die Größe des Versatzes einschließlich der Richtung des Versatzes der Schaufel 9 bezüglich des näheren Ausle­ gungsteils 6a zu erhalten. Diese Sensoren enthalten be­ vorzugtermaßen Drehpotentiometer. Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die Ausgabewerte der Sensoren P1 bis P4 Eingabewerte für die Steuereinheit 11. Als Ergebnis er­ kennt die Steuereinheit 11 die Stellung der Auslegerkon­ struktion 5.
Das Steuersystem umfaßt des weiteren einen Gefahrabwend­ modus-Schalter S9, einen Faltmodus-Schalter S6, einen Versatzrückkehr-Schalter S7 und einen Nivelliermodus- Schalter S8, die als Steuermodi-Schalter zur Betätigung der Auslegerkonstruktion 5 dienen und alle mit der Steuereinheit 11 verbunden sind. Wie später noch detail­ liert beschrieben wird, hat der Gefahrabwendmodus die Aufgabe, solche Gefahren zu vermeiden, wie eine unnormale Annäherung der Schaufel an die Fahrerkabine 3 als Resul­ tat von Beuge- oder Versatzsteuerung der Auslegerkon­ struktion 5. Der Gefahrabwendmodus ist normalerweise ein­ geschaltet. Der Faltmodus ist gedacht, um die Ausleger­ konstruktion 5 aus einer Arbeitsposition, die sich vor der Drehplattform 4 erstreckt, automatisch in den oben erwähnten kleinen Dreh-Einzugszustand zurückzuführen. Die Versatzrückkehr bedeutet eine automatische Wiedereinset­ zung der Schaufel 9 in eine Versatzposition, in der die Schaufel 9 vor der Einzugsoperation lag, sie wird einge­ setzt, wenn die Auslegerkonstruktion 5 aus dem kleinen Dreh-Einzugszustand in die Arbeitsposition zurückgeführt wird. Der Nivelliermodus ist dazu da, beim automatischen Einziehen der Auslegerkonstruktion 5 den Ausleger 6 und den Arm zu beugen und die Öffnung der Schaufel 9 im wesentlichen waagerecht zu halten.
Eine Steuersequenz des Löffelbaggers, insbesondere der Auslegerkonstruktion entsprechend der vorliegenden Erfin­ dung, wird als nächstes beschrieben. Die folgende Be­ schreibung enthält die Begriffe "Schaufel-Richtung" und "Schütt-Richtung", um die Betätigungsrichtung der winkel­ bildenden Einzelteile der Auslegerkonstruktion 5 zu be­ schreiben. Die "Schaufel-Richtung" bedeutet eine Rich­ tung, bei der die Schaufel geführt wird, um Erde aufzu­ brechen und aufzunehmen. Die "Schütt-Richtung" bedeutet eine Richtung, bei der die Schaufel geführt wird, um ihre Last auszuwerfen.
Wenn der Löffelbagger gestartet wird, wird das in Fig. 6 dargestellte Programm für die Steuereinheit 11 gestartet. Nachdem die Parameter überprüft und die Variablen initia­ lisiert sind, werden mehrere Prozesse in einem Time- sharing-Modus ausgeführt. Das heißt verschiedene Prozesse werden ausgeführt in Form von Maßnahmen, die zu vorbe­ stimmten Zeitintervallen stattfinden. Solche Interrupt- Prozesse umfassen einen Hauptprozeß, einen Prozeß der Werteeingabe von den Potentiometern, einen Prozeß der Eingabe von den verschiedenen Steuermodus-Schaltern, einen Display-Prozeß für eine Kontrollanzeige und einen Ausgabeprozeß für die Ventilantriebe. Im Hauptprozeß wird eine Vielzahl von Operationen der verschiedenen Antriebs­ einheiten des Löffelbaggers bestimmt, entsprechend den verschiedenen Steuermodi. Im Sensorsignal-Eingabeprozeß werden Werte von den als Sensoren fungierenden Potentio­ metern entgegengenommen und in für den Hauptprozeß brauchbare Form überführt. Im Prozeß der Eingabe von den Steuermodus-Schaltern werden Werte von den Schaltern zum Setzen der Steuermodi entgegengenommen und in die im Hauptprozeß benötigte Form überführt und es werden not­ wendige Vorbereitungen getroffen. Wenn beispielsweise das Betätigen des Schaltmodus-Schalters festgestellt wird, wird die Größe des zu diesem Zeitpunkt festgestellten Versatzes in einem vorbestimmten RAM-Bereich gespeichert. Im Display-Prozeß werden alle auf der Kontrollanzeige in der Fahrerkabine dargestellten Daten überprüft. Im Ausga­ beprozeß an die Ventiltreiber werden Steuersignale an die entsprechenden Ventilantriebe gegeben, in Übereinstimmung mit der im Hauptprozeß benötigten und gespeicherten Größe von Zylinderbetätigung.
Der Hauptprozeß wird im folgenden genauer beschrieben.
Entsprechend Fig. 7 wird, wenn der Hauptprozeß gestartet wird, ein im Eingabeprozeß vorbereiteter Steuermodus von den Steuermodus-Schaltern im Schritt #10 entgegengenom­ men. Als nächstes wird ein im Sensorsignal-Eingabeprozeß vorbereiteter Eingabewert von einem Steuerhebel oder ähn­ lichem im Schritt #15 angenommen. Die Größe der Ventilbe­ tätigung wird im Schritt #20 aus diesen Werten errechnet. Das Resultat dieser Berechnung wird im Schritt #25 in einen vorbestimmten RAM-Bereich geschrieben. Im folgenden werden die im Sensorsignaleingabeprozeß vorbereiteten Ge­ lenkwinkelwerte des Auslegers, des Schaufelarms und der Schaufel im Schritt #30 eingelesen, die die Stellung der Auslegerkonstruktion wiedergeben. In den folgenden Schritten werden verschiedene Steuermodi überprüft; Schritt #40 überprüft, ob der Versatzkontrollmodus einge­ schaltet ist oder nicht und, falls er ist, wird Schritt #45 ausgeführt, um ein Unterprogramm zur Versatzsteuerung aufzurufen. Desgleichen überprüfen die Schritte #50, #60 und #70 den Nivelliersteuermodus, den Faltsteuermodus und den Versatzrückkehrkontrollmodus und, falls diese Modi gesetzt sind, werden entsprechende Unterprogramme in den Schritten #55, #65 und #75 aufgerufen.
Nachfolgend werden ein Abfedersteuerprozeß und ein Ge­ fahrabwendprozeß in den Schritten #80 und #90 ausgeführt. Im Verlauf dieser Steuermodiroutinen und Prozeßroutinen wird die Größe der Ventilbetätigung wie benötigt erneu­ ert. Die zu diesem Zeitpunkt geschriebene Größe an Ven­ tilbetätigung bildet eine Basis um ein Steuersignal zu produzieren, das auf einen Ventiltreiber im Ventiltrei­ ber-Ausgabeprozeß aufgegeben wird, der eine separate Interrupt-Routine ist. Als Reaktion auf dieses Signal belegt der Ventiltreiber das zugeordnete Ventil mit einem entsprechenden Strom, letztendlich um den entsprechenden Zylinder zu betätigen.
Als nächstes werden die im Hauptprozeß aufgerufenen Unterprogramme beschrieben.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm der Versatzsteuerung. Nach­ dem die Richtung des Versatzes im Schritt #110 geprüft wurde, wird im Schritt #120 mit Bezug auf die Werte der Versatzhebelsteuerung, die im vorbestimmten RAM-Bereich gespeichert sind, ein passender Wert aus einer Versatz­ steuertabelle entnommen. Dann wird die Größe der in dem, dem Versatzzylinder zugeordneten Ventiltreiber benötigten Steuergröße berechnet und im Schritt #130 weggeschrieben.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm der Nivellierungsteuerung. Zuerst wird in den Schritten #210, #220 und #230 aus den im Sensorsignalprozeß vorbereiteten Daten die aktuellen Schaufel-, Schaufelarm- und Auslegerwinkel berechnet. Im Schritt #240 wird aus diesen Winkeln ein Schaufelwinkel bezogen auf das Fahrzeuggestell abgeleitet und es wird eine Abweichung f von einem Referenzwinkel berechnet, um die Öffnungsebene der Schaufel waagerecht zu halten. Ein Absolutwert dieser Abweichung wird mit einem Toleranzwert dA im Schritt #250 verglichen. Falls die Abweichung im Bereich der Toleranz liegt, wird die Schaufelsteuerung ausgelassen (Schritt #260). Andernfalls wird ein steuern­ der Stellfaktor entsprechend dem festgestellten Schaufel­ winkel bei Schritt #270 festgestellt. Die Größe der Schaufelsteuerung wird aus dem steuernden Stellfaktor und der Abweichung f in Schritt #280 abgeleitet und wird bei Schritt #290 in einen vorbestimmten RAM-Bereich geschrie­ ben.
Fig. 10 zeigt ein Flußdiagramm der Einzugs- oder Falt­ steuerung. Bei dieser Routine wird im Schritt #305 über­ prüft, ob ein Kommando vorliegt zum Senken des Auslegers oder zum Bewegen des Arms in Schüttrichtung. Falls ein solches Signal vorhanden ist, springt das Programm sofort zu Schritt #395, um die Faltsteuerung aufzuheben. Das be­ deutet, die Faltsteuerung in der Ausführung zu stoppen aufgrund einer Entscheidung, daß eine die Faltsteuerung querende Operation aufgetreten ist, wenn der Bediener einen Steuerhebel betätigt, um den Ausleger abzusenken oder den Schaufelarm in die Schütt-Richtung zu betätigen. Falls die Antwort im Schritt #305 "NEIN" ist, geht das Programm zum Schritt #310, um die Größe der Auslegersteuerung auf einen maximalen Wert in Aufwärtsrichtung zu setzen und die Größe der Schaufelarmsteuerung auf einen maximalen Wert in Schaufelrichtung. Als nächstes wird im Schritt #315 die Höhe der Schaufel über dem Boden berech­ net. Falls die Höhe 1 m überschreitet, werden die Schrit­ te #320 bis #350 ausgeführt, um die Größe der Versatz­ steuerung zu setzen. Falls nicht, ist die Versatzsteue­ rung gefährlich und die Größe der Versatzsteuerung wird für die Faltsteuerung deshalb nicht gesetzt. Beim Setzen der Größe der Versatzsteuerung wird zuerst im Schritt #320 ein Versatzwinkel mit einem Zielwert verglichen, um festzustellen, ob die Versatzsteuerung nach links oder nach rechts betätigt werden soll. Falls der Versatzwinkel den Zielwinkel überschreitet, wird ein Versatz nach rechts benötigt. Dann wird die Größe der Versatzsteuerung im Schritt #325 auf einen maximalen Wert nach rechts ge­ setzt und eine Marke für die Versatzrichtung wird im Schritt #330 auf "rechts" gesetzt. Falls der Versatzwin­ kel kleiner ist als der Zielwinkel, ist ein Versatz nach links notwendig. Dann wird die Größe der Versatzsteuerung im Schritt #340 auf einen maximalen Wert nach links ge­ setzt und die Marke für die Versatzrichtung wird im Schritt #350 auf "links" gesetzt.
Als nächstes wird Schritt #360 ausgeführt, um festzustel­ len, ob der Ausleger in seiner eingezogenen Position ist, das heißt, ob der Auslegerwinkel sein Maximum hat. Falls dies bejaht wird, wird die Größe der Auslegersteuerung im Schritt #365 auf Null gesetzt. Desgleichen wird Schritt #370 ausgeführt, um festzustellen, ob der Schaufelarm in seiner eingezogenen Position ist, das heißt, ob der Schaufelarmwinkel seinen maximalen Wert hat. Wird dies bejaht, so wird im Schritt #375 die Größe der Armsteue­ rung auf Null gesetzt. Als nächstes wird im Schritt #380 überprüft, ob die Versatzsteuerung abgeschlossen ist oder nicht. Die Versatzsteuerung nach rechts ist vollendet, wenn der Versatzwinkel kleiner ist als der Zielwinkel Die Versatzsteuerung nach links ist beendet, wenn der Versatzwinkel größer ist als der Zielwinkel. Wenn die Versatzsteuerung als beendet erkannt ist, wird die Größe der Versatzsteuerung im Schritt #385 neu zu Null ge­ schrieben. Dann wird im Schritt #390 durch Überprüfung, ob die Größe der Versatzsteuerung, die Größe der Ausle­ gersteuerung und die Größe der Schaufelarmsteuerung alle auf Null gesetzt sind, überprüft, ob die Auslegerkon­ struktion in der eingezogenen Position ist oder nicht. Falls die Auslegerkonstruktion in der eingezogenen Posi­ tion ist, wird Schritt #395 ausgeführt, um das Faltsteue­ rungskommando und das mit der Faltsteuerung gestartete Nivelliersteuerungskommando zu löschen.
Fig. 11 zeigt ein Flußdiagramm der Versatzrückkehrsteu­ erung. Bei dieser Routine wird die Änderung des Falt­ modus-Schalters von AUS nach EIN während des Prozesses der Eingabe von den verschiedenen Steuermodus-Schaltern bestätigt. Aufgrund dieser Bestätigung wird im Schritt #410 ein festgestellter Versatzwert, das heißt ein Versatzwert der Auslegerkonstruktion vor dem Einzie­ hen, aus dem vorbestimmten RAM-Bereich ausgelesen. Dieser gelesene, vorherige Versatzwert wird im Schritt #420 mit einem gegenwärtig festgestellten Versatzwert verglichen. Falls die Schaufel nach rechts bewegt werden muß, um in die vorherige Versatzposition zu kommen, wird im Schritt #430 die Versatzsteuerung auf einen maximalen Wert nach rechts gesetzt. Falls die Schaufel nach links bewegt werden muß, wird im Schritt #440 die Größe der Versatz­ steuerung auf einen maximalen Wert nach links gesetzt. Die Versatzrückkehrsteuerung ist beendet, wenn der fest­ gestellte Versatzwert gleich dem vorherigen Versatzwert ist (Schritt #440). Dann wird im Schritt #450 die Ver­ satzrückkehrsteuerung gelöscht.
Obwohl es hier nicht im einzelnen beschrieben ist, ist es möglich, eine Vielzahl von Bereichen zur Speicherung von Versatzwerten bei einem Faltvorgang vorzusehen, und ein Schalter um einen dieser Werte auszuwählen, der bei Schritt #410 gelesen wird. Dies ermöglicht, die Schaufel nach einem Faltvorgang in eine gewünschte Versatzposition zurückzuführen. Es ist ebenfalls möglich, nicht nur die Versatzposition oder -positionen zu speichern, sondern auch den Auslegerwinkel, den Armwinkel und den Schaufel­ winkel. Dann kann die Auslegerkonstruktion in die Stel­ lung zurückgeführt werden, die die Auslegerkonstruktion vor dem Faltvorgang inne hatte.
Fig. 12A und 12B zeigen ein Flußdiagramm für die Abfeder­ steuerung. Erschütterungen können einfach durch Reduzie­ rung der Kolbengeschwindigkeit bei Annäherung an das Hub­ ende beim Betätigen des Auslegerzylinders, Armzylinders und Versatzzylinders, die für die Auslegerkonstruktion benutzt werden, gedämpft werden. Mit der Abfederungs­ steuerung wird in erster Linie beabsichtigt, die entspre­ chenden Zylinder so zu steuern, daß die Bewegungsge­ schwindigkeit der Kolben in der Nähe der Hubenden redu­ ziert werden.
Der Auslegerzylinder wird zuerst überprüft. Falls der Auslegerzylinder in einen Bereich des Hubendes und in einer Richtung, um den Ausleger zu heben, gefahren wird (Schritte #500 und #505), wird aus dem erkannten Ausle­ gerwinkel ein Abstand bis zum Hubende berechnet und ein vorgegebener optimaler Wert für die Auslegersteuerung wird aus dem Ergebnis der Berechnung abgeleitet (Schritt #510). Dieser optimale Wert wird beispielsweise so fest­ gelegt, daß die Betätigungsgeschwindigkeit proportional zum Abstand vom Hubende erhöht wird. Der so abgeleitete Wert wird benutzt, um die Größe der Auslegersteuerung im Schritt #515 neu zu schreiben. Als nächster wird der Schaufelarmzylinder überprüft. Falls der Schaufelarm­ zylinder in den Hubendbereich und in Schaufelrichtung ge­ fahren wird (Schritte #520 und #525), wird der Abstand zum Hubende aus einem festgestellten Schaufelarmwinkel berechnet und ein vorgegebener optimaler Wert für die Schaufelarmsteuerung in der Schaufelrichtung wird aus dem Ergebnis der Berechnung abgeleitet (Schritt #530). Der so abgeleitete Wert wird benutzt, um im Schritt #535 die Größe der Schaufelarmsteuerung neu zu schreiben. Dann wird der Schaufelarmzylinder bezüglich der Schüttrichtung überprüft. Falls der Schaufelarmzylinder in einen Hubend­ bereich und in Schüttrichtung betrieben wird (Schrit­ te #540 und #545), wird der Abstand zum Hubende aus einem festgestellten Schaufelarmwinkel errechnet und ein vorge­ gebener optimaler Wert für die Schaufelarmsteuerung in Schüttrichtung wird aus dem Ergebnis der Berechnung her­ geleitet (Schritt #550). Dieser so abgeleitete Wert wird benutzt, um im Schritt #555 die Größe der Schaufelarm­ steuerung neu zu schreiben. Desgleichen werden die Schritte #560 bis #595 ausgeführt, um die Abfederungs­ steuerung der Versatzzylinder in Hubendbereichen für Ver­ satzbewegung nach rechts bzw. Versatzbewegung nach links zu erreichen. Diese Steuersequenzen korrespondieren mit denen des Armzylinders und deren Beschreibung wird hier nicht wiederholt.
Nachfolgend wird eine Abfedersteuerung für den Versatz­ zylinder C4 ausgeführt. Diese Steuerung verlangsamt die Bewegung des Versatzzylinders C4 in der Nähe der Ziel­ position, um den Zylinder an der Zielposition akkurat zu stoppen. Wenn die Schaufel durch den Versatzmechanismus nach links bewegt wird, könnte die Schaufel unter Träg­ heitskraft o. ä. die Zielposition überfahren. In manchen Fällen könnte die Schaufel die Fahrerkabine berühren und so eine ernst zu nehmende Gefahr bilden. Um solch eine Situation zu vermeiden, wird der Verlangsamungsprozeß während der Linksbewegung der Schaufel eingesetzt.
Das Konzept von Gefahrenzonen, die um die Fahrerkabine herum definiert sind, wird nun mit Bezug auf die Fig. 14A und 14B beschrieben.
Fig. 14A zeigt die Gefahrenzonen um den Löffelbagger herum. Eine erste vordere Gefahrenlinie FL1 ist vor der Fahrerkabine festgelegt und eine zweite vordere Gefahren­ linie FL2 ist vor der ersten vorderen Gefahrenlinie FL1 festgelegt. Eine erste Seitengefahrenlinie SL1 ist rech­ ter Hand von der Fahrerkabine festgelegt und eine zweite Seitengefahrenlinie SL2 ist außerhalb der ersten Seiten­ gefahrenlinie SL1 festgelegt. Die Gefahrenzone, die durch die vorderen Gefahrenlinien festgelegt wird, soll verhin­ dern, daß die Schaufel sich von vorne an die Fahrerkabine nähert. Die Gefahrenzone, die durch die Seitengefahren­ linien festgelegt ist, soll verhindern, daß die Schaufel sich von der rechten Seite an die Fahrerkabine nähert. Des weiteren ist, wie in Fig. 14B dargestellt, eine Be­ grenzungszone für den Auslegerwinkel im Bereich vor der Fahrerkabine zusätzlich festgelegt. Für die Aufwärtsbewe­ gung des Auslegers werden Bedingungen festgelegt, wenn der Ausleger im Winkelbereich Z liegt, der durch Linien VL1 und VL2 gebildet wird.
Zurückkommend zur Abfedersteuerung, ist die bei Schritt #600 beginnende Sequenz ein Verlangsamungsprozeß um Ge­ fahr durch Steuerung des Versatzmechanismus zu vermeiden. Diese Operation wird ausgeführt, um die Möglichkeit zu minimieren, daß der Versatzzylinder C4 bewirkt, daß sich die Schaufel während des Faltens der Auslegerkonstruktion von einer vorgegebenen Position weiter nach links bewegt.
Als erstes wird im Schritt #600 überprüft, ob sich der Versatzmechanismus nach links bewegt oder nicht. Nur wenn dies bejaht wird, geht das Programm zum Schritt #610, um zu kontrollieren, ob die Faltsteuerung im Einsatz ist. Wenn die Faltsteuerung im Einsatz ist, wird Schritt #620 ausgeführt, um zu überprüfen, ob die Schaufel innerhalb von der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 liegt. Nur wenn sie dort ist, wird eine Abweichung von einem Zielwert aus einer gegenwärtigen Versatzposition und einer vorbestimm­ ten Versatzzielposition abgeleitet, wobei zweitere eine Versatzposition ist, in die die Auslegerkonstruktion ge­ faltet wird, und diese Abweichung wird als Parameter zur Bestimmung der Größe der Versatzverzögerungssteuerung ge­ nutzt (Schritt #630). Die Größe der so erreichten Ver­ satzsteuerung wird benutzt, um die gespeicherte Größe der Versatzsteuerung im Schritt #640 neu zu schreiben.
Falls der Schritt #610 feststellt, daß die Falschsteue­ rung ausgeschaltet ist, wird Schritt #650 ausgeführt, um festzustellen, ob die Schaufel innerhalb der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 und der Schaufelarm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2 liegen. Nur wenn sie dies tun, wird die Abweichung von einem Zielwert wie oben beschrieben abgeleitet, der als Parameter für die Bestim­ mung der Versatzverzögerungssteuerung benutzt wird (Schritt #630). Die so erhaltene Größe der Versatzsteue­ rung wird benutzt, um die gespeicherte Größe der Versatz­ steuerung im Schritt #640 neu zu schreiben. Wenn die obi­ gen Bedingungen nicht erfüllt werden, wird die Abfeder­ steuerung abgebrochen, ohne die gespeicherte Größe der Versatzsteuerung neu zu schreiben.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm der Fig. 13 die Gefahrabwendsteuerung beschrieben. Diese Steuerung wird ebenfalls eingesetzt in Bezug auf die in den Fig. 14A und 14B gezeigten Gefahrenzonen. Bei einem Typ von Löffelbagger, entsprechend der vorliegenden Er­ findung, bewirkt das Aufwärtsschwenken des Auslegers und ein Schwenken des Schaufelarms in Schaufelrichtung, daß sich die Schaufel von vorne auf die Fahrerkabine zubewegt und eine Versatzbewegung der Schaufel umfaßt die Bewegung der Schaufel von einer rechts liegenden Position auf die Fahrerkabine zu. Die Gefahrabwendsteuerung verhindert deswegen das Aufwärtsschwenken des Auslegers und das Schwenken in Schaufelrichtung des Schaufelarms innerhalb der vorderen Gefahrenzone und die Versatzbewegung nach links in der Seitengefahrenzone. Des weiteren ist, um die Gefahrenabwendsteuerung sicherer zu machen, eine Verlang­ samungszone außerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2 festgelegt, um die Betätigung der entsprechenden Zylinder in Abhängigkeit vom Abstand des Auslegers und des Arms zur Gefahrenzone zu verlangsamen.
Wenn Kommandos für die Betätigung der Auslegerkonstruk­ tion durch manuelle Betätigung der Steuerhebel 10a und 10b und des Versatzhebels 10c gegeben werden, werden in der Gefahrenabwendsteuerung die Stellung der Auslegerkon­ struktion, das heißt die Positionen und Bewegungsrichtun­ gen der Einzelteile der Auslegerkonstruktion, aus Erken­ nungswerten errechnet, die die aktuellen Auslegerwinkel Armwinkel und Versatzgröße betreffen. Wenn diese Positio­ nen und Richtungen problematisch sind, wird die Größe der Betätigung korrespondierender Zylinder reduziert, oder, falls notwendig, nach Null neu geschrieben. Liegt bei­ spielsweise die Schaufel innerhalb der zweiten Seitenge­ fahrenlinie SL2, und der Arm innerhalb der ersten vorde­ ren Gefahrenlinie FL1, wird die Versatzbewegung nach links gelöscht. Liegt die Schaufel innerhalb der ersten Seitengefahrenlinie SL1 und der Arm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2, wird das Schwenken des Arms in die Schaufelrichtung gelöscht. Wenn die Schaufel innerhalb der ersten Seitengefahrenlinie SL1, der Arm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2 und der Auslegerwinkel im Winkelbereich zwischen den Linien VL1 und VL2 liegt, wird auch das Nachobenschwenken des Ausle­ gers gelöscht. Wenn die Schaufel innerhalb der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 und der Arm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie VL2 liegt, so wird berechnet, ob der Ausleger und die Schaufel innerhalb der Verlang­ samungszone liegen, das heißt der Abstand zur Gefahren­ zone wird berechnet und ein entsprechender Verzögerungs­ vorgang wird ausgeführt.
Im einzelnen wird in der in Fig. 13 dargestellten Routine im Schritt #700 eine Überprüfung gemacht, ob die Schaufel innerhalb der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 liegt. Falls nicht wird diese Routine gelöscht, da die Gefahrab­ wendsteuerung nicht benötigt wird. Falls die Schaufel innerhalb der zweiten Seitengefahrenlinie SL2 liegt, wird Schritt #705 ausgeführt, um zu überprüfen, ob der Schau­ felarm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2 liegt. Falls der Schaufelarm außerhalb der zweiten vorde­ ren Gefahrenlinie FL2 liegt, wird das Konzept der bereits beschriebenen Verlangsamungszone eingeführt. Dementspre­ chend wird im Schritt #710 die Größe der Schaufelarm­ steuerung wie benötigt hergeleitet, über den aktuellen Auslegerwinkel, aus dem Abstand des Schaufelarms zur Ge­ fahrenzone, und die Größe der Auslegersteuerung über den aktuellen Schaufelarmwinkel, aus dem Abstand des Ausle­ gers zur Gefahrenzone. Im Schritt #715 werden die ent­ sprechenden Größen für die Steuerungen in die oben abge­ leiteten Werte umgeschrieben. Falls der Schaufelarm innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie FL2 liegt, werden die Betätigungen der Schaufel, des Schaufelarms und des Auslegers nach Bedarf gelöscht, entsprechend ihrer jeweiligen Positionen.
Zuerst, falls der Schaufelarm innerhalb der ersten vorde­ ren Gefahrenlinie FL1 liegt (Schritt #720) und die Ver­ satzsteuerung nach links aktiv ist (Schritt #725), wird die Größe der Versatzsteuerung als Null neu geschrieben (Schritte #730 und #735). So wird die Versatzsteuerung, die vor Aufruf dieser Routine gesetzt wurde, gelöscht.
Falls die Schaufel innerhalb der ersten Seitengefahren­ linie SL1 liegt (Schritt #740) und der Schaufelarm sich in Schaufelrichtung bewegt (Schritt #745) wird als näch­ stes die Größe der Armsteuerung nach Null umgeschrieben (Schritte #750 und #755). So wird die Schaufelarmsteue­ rung, die vor Aufruf dieser Routine gesetzt wurde, ge­ löscht.
Falls der Auslegerwinkel im durch die Linie VL5 und VL6 bestimmten Winkelbereich liegt (Schritt #760), die Schau­ fel innerhalb der ersten Seitengefahrenlinie SL1 liegt (Schritt #765) und der Ausleger angehoben wird (Schritt #770), wird zuletzt die Größe der Auslegersteuerung nach Null neu geschrieben (Schritte #775 und #780). So wird die vor Aufruf dieser Routine gesetzte Schaufelarmsteue­ rung gelöscht.
Der obige Prozeß löscht die Steuerung, aus der die Annä­ herung der Auslegerkonstruktion, insbesondere der Schau­ fel an die Fahrerkabine in einem gefährlichen Ausmaß re­ sultiert.
Auf diese Art wird die Größe der ursprünglich durch die Steuerhebel 10a oder 10b oder den Versatzhebel 10c ge­ setzten Steuerung nach Erfordernis durch die Routine der Abfedersteuerung oder Gefahrabwendsteuerung verringert oder gelöscht. Das resultierende Endergebnis wird im oben erwähnten Ausgabeprozeß benutzt, um die Ventiltriebe und damit die Zylinder zu betätigen. Mit dieser Methode wird der aus einer nachgeschalteten Prozeßroutine hergeleite­ ten Größe der Zylindersteuerung Priorität gegeben. Abhän­ gig von der Bauart der Auslegerkonstruktion und den Zylinderanschlägen, kann die Größe der in der Gefahrenab­ wendsteuerungsroutine berechneten Verlangsamungssteuerung beispielsweise die in der vorhergehenden Abfedersteue­ rungsroutine errechnete Größe der Steuerung überschrei­ ten. Um eine solche Unannehmlichkeit zu vermeiden, kann eine Bedingung für das Werteschreiben gesetzt werden, so daß ein Wert nicht durch einen größeren Wert ersetzbar ist.

Claims (3)

1. Steuereinrichtung für einen Löffelbagger mit
  • - einer Drehplattform,
  • - einer auf dieser Drehplattform montierten Fahrerabteil,
  • - einer Auslegerkonstruktion, die in einem Bereich seit­ lich des Fahrerabteils vorgesehen ist und einen mit der Drehplattform vertikal schwenkbar verbundenen Ausleger, einen mit dem Ausleger verbundenen Versatzmechanismus für eine bezogen auf den Ausleger horizontale Versatz­ bewegung, einen mit dem Versatzmechanismus vertikal verschwenkbar verbundenen Schaufelarm und eine am vor­ deren Ende des Schaufelarmes vertikal schwenkbar befe­ stigte Schaufel umfaßt,
  • - einem Antrieb für die Komponenten der Auslegerkonstruk­ tion,
  • - Stellungserkennungsmitteln zur Erkennung der Stellung der Auslegerkonstruktion, wobei die Stellungserken­ nungsmittel einen Auslegerwinkelsensor zur Erkennung des Schwenkwinkels des Auslegers, einen Versatzsensor zur Erkennung der Größe des Versatzes des Versatzmecha­ nismus quer zum Schaufelarm, einen Schaufelarmwinkel­ sensor zur Erkennung eines Schwenkwinkels des Schaufel­ arms und einen Schaufelwinkelsensor zur Erkennung eines Schwenkwinkels der Schaufel umfassen,
  • - Betätigungsmitteln zur Eingabe der Betätigungsgrößen für die Komponenten der Auslegerkonstruktion und
  • - auf die Betätigungsmittel reagierenden Steuermitteln zur Steuerung der Auslegerkonstruktion durch die Aus­ legerkonstruktions-Antriebsmittel, wobei die Steuermit­ tel die Positionen des Auslegers, des Schaufelarms, der Schaufel relativ zum Fahrerabteil aus einem Signal des Auslegerwinkelsensors, einem Signal des Versatzsensors, einem Signal des Schaufelarmwinkelsensors und einem Signal des Schaufelwinkelsensors errechnen und wobei die Steuermittel das Eindringen der Auslegerkonstruk­ tion in eine dem Fahrerabteil zugeordnete Gefahrenzone verhindern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gefahrenzone eine erste vor dem Fahrerabteil (3) festgelegte Gefahrenfrontlinie (FL1) und eine zweite weiter vorn angeordnete Gefahrenfrontlinie (FL2) sowie eine erste, auf der gleichen Seite wie die Auslegerkon­ struktion (5) neben dem Fahrerabteil (3) festgelegte Ge­ fahrenseitenlinie (SL1) und eine zweite weiter außen an­ geordnete Gefahrenseitenlinie (SL2) aufweist,
daß die Steuermittel eine Bewegung des Versatzmechanismus (6c) auf das Fahrerabteil (3) zu verhindern, wenn die Schaufel (9) innerhalb der zweiten Gefahrenseitenlinie (SL2) liegt, und wenn der Schaufelarm (8) innerhalb der ersten vorderen Gefahrenlinie (FL1) liegt,
daß sie eine Bewegung des Schaufelarms (8) in eine Schau­ felrichtung verhindern, wenn die Schaufel (9) innerhalb der ersten Seitengefahrenlinie (SL1) liegt und der Schau­ felarm (8) innerhalb der zweiten vorderen Gefahrenlinie (FL2) liegt, und
daß sie eine Aufwärtsbewegung des Auslegers (6) verhin­ dern, wenn die Schaufel (9) innerhalb der Seitengefahren­ linie (SL1) und innerhalb der vorderen Gefahrenlinie (FL2) liegt und der Ausleger (6) innerhalb eines Gefah­ renschwenkwinkelbereiches liegt, bei dem die Schaufel (9) vor dem Fahrerabteil (3) liegt.
2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Komponente der Auslegerkonstruktion (5) durch eine Größe steuerbar ist, die von einem Wert herrührt, der durch die Betätigungsmittel gesetzt wird, und daß die Größe der Steuerung für die Komponente gelöscht wird, wenn für die Komponente ein zu verhindernder Befehl gege­ ben wird.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200060B4 (de) 2018-01-04 2024-05-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine und mobile Arbeitsmaschine

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE500613C2 (sv) * 1991-09-20 1994-07-25 Hilda Barbro Hjalmarson Blandningsapparat omfattande en för mottagning av provtagningsrör avsedd blandningsplatta, som bibringas en vaggningsrörelse av viss frekvens
JP3215502B2 (ja) * 1992-05-19 2001-10-09 株式会社小松製作所 作業機動作範囲制限装置
US5704141A (en) * 1992-11-09 1998-01-06 Kubota Corporation Contact prevention system for a backhoe
JP3173896B2 (ja) * 1992-11-09 2001-06-04 株式会社クボタ バックホウ
KR950001446A (ko) * 1993-06-30 1995-01-03 경주현 굴삭기의 자동 반복작업 제어방법
KR0173835B1 (ko) * 1994-06-01 1999-02-18 오까다 하지모 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치
GB9506078D0 (en) * 1995-03-24 1995-05-10 Hanix Europ Limited Excavator
JP3679848B2 (ja) * 1995-12-27 2005-08-03 日立建機株式会社 建設機械の作業範囲制限制御装置
US6729831B1 (en) * 1998-08-31 2004-05-04 Yanmar Co., Ltd. Extremely-small-swing working machine
US7344351B2 (en) * 2003-09-12 2008-03-18 Deere & Company Electronic boom height sensor
US7894962B2 (en) * 2007-02-21 2011-02-22 Deere & Company Automated control of boom and attachment for work vehicle
US7748147B2 (en) 2007-04-30 2010-07-06 Deere & Company Automated control of boom or attachment for work vehicle to a present position
US7797860B2 (en) 2007-04-30 2010-09-21 Deere & Company Automated control of boom or attachment for work vehicle to a preset position
EP3283352A2 (de) * 2015-04-17 2018-02-21 Hudson Bay Holding B.V. Sicherheitssystem für eine baumaschine
WO2016167658A2 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Hudson Bay Holding B.V. Safety system for mobile apparatus
NL2015595B1 (nl) * 2015-04-17 2016-12-30 Hudson Bay Holding Bv Veiligheidssysteem voor mobiele inrichting.
JP2019127725A (ja) * 2018-01-23 2019-08-01 株式会社クボタ 作業機、作業機の制御方法、プログラム及びその記録媒体
US10801180B2 (en) 2018-06-11 2020-10-13 Deere & Company Work machine self protection system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3212659A (en) * 1963-03-27 1965-10-19 Massey Ferguson Inc Control mechanism for material handling apparatus
GB1064862A (en) * 1964-03-24 1967-04-12 Wells Electronics Stored energy resistance welding power supply
US4015729A (en) * 1976-01-02 1977-04-05 J. I. Case Company Automatic control system for backhoe
JPS5697023A (en) * 1980-01-07 1981-08-05 Komatsu Ltd Semiautomatic oil pressure excavator
FR2510278A1 (en) * 1981-07-24 1983-01-28 Mannesmann Ag Automatic control system for hydraulic excavator - uses calculator with memory to store manual movement for subsequent automatic control operations through electrohydraulic valves
CA1177959A (en) * 1982-04-13 1984-11-13 Systeme Electronique Rayco Ltee Range controller for continuously monitoring the position of the boom of heavy machinery
KR910009255B1 (ko) * 1985-07-26 1991-11-07 가부시끼가이샤 고마쓰 세이사꾸쇼 파워샤벨의 제어장치
FR2601348B1 (fr) * 1986-07-09 1988-10-28 Materiel Indl Equipement Dispositif de commande de ralentissement automatique de la rotation de fleches et/ou de contrefleches d'engins de levage
JPH01178621A (ja) * 1987-12-30 1989-07-14 Kayaba Ind Co Ltd パワーショベル作業機のバケット制御装置
JP2544175B2 (ja) * 1988-04-22 1996-10-16 ヤンマーディーゼル株式会社 小旋回形バックホ―の自動オフセット機構
JP2574386B2 (ja) * 1988-04-22 1997-01-22 ヤンマーディーゼル株式会社 小旋回形バックホーの自動オフセット機構
JP2613265B2 (ja) * 1988-06-23 1997-05-21 ヤンマーディーゼル株式会社 小旋回形バックホーの自動オフセット機構
GB2222997B (en) * 1988-09-21 1992-09-30 Kubota Ltd Backhoe implement control system for use in work vehicle
JPH086352B2 (ja) * 1988-09-22 1996-01-24 株式会社クボタ バックホウのバックホウ装置操作構造
GB2225127B (en) * 1988-11-18 1993-03-31 Kubota Ltd Pivotal movement control device for boom-equipped working machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018200060B4 (de) 2018-01-04 2024-05-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer mobilen Arbeitsmaschine und mobile Arbeitsmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
GB2243141B (en) 1994-11-23
GB9104823D0 (en) 1991-04-17
GB9104827D0 (en) 1991-04-17
DE4110978C2 (de) 1996-02-15
FR2660950B1 (fr) 1998-04-03
GB2242886A (en) 1991-10-16
GB2243141A (en) 1991-10-23
GB9104824D0 (en) 1991-04-17
DE4110991A1 (de) 1991-10-17
FR2660948A1 (fr) 1991-10-18
FR2660949A1 (fr) 1991-10-18
FR2660949B1 (fr) 1998-04-24
DE4110991C2 (de) 1996-03-07
GB2242886B (en) 1994-12-07
GB2243359A (en) 1991-10-30
DE4110978A1 (de) 1991-10-17
FR2660950A1 (fr) 1991-10-18
DE4110959A1 (de) 1991-10-17
GB2243359B (en) 1994-11-09
FR2660948B1 (fr) 1998-04-03

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