EP1558980B1 - Poignee de commande pour dispositif electrohydraulique - Google Patents

Poignee de commande pour dispositif electrohydraulique Download PDF

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EP1558980B1
EP1558980B1 EP03782515A EP03782515A EP1558980B1 EP 1558980 B1 EP1558980 B1 EP 1558980B1 EP 03782515 A EP03782515 A EP 03782515A EP 03782515 A EP03782515 A EP 03782515A EP 1558980 B1 EP1558980 B1 EP 1558980B1
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electrohydraulic device
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Bosch Rexroth DSI SAS
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2004—Control mechanisms, e.g. control levers
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G9/04785—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement
    • G05G9/04788—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks the controlling member being the operating part of a switch arrangement comprising additional control elements
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G9/00—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously
    • G05G9/02—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only
    • G05G9/04—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously
    • G05G9/047—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks
    • G05G2009/04774—Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with two or more controlled members, e.g. selectively, simultaneously the controlling member being movable in different independent ways, movement in each individual way actuating one controlled member only in which movement in two or more ways can occur simultaneously the controlling member being movable by hand about orthogonal axes, e.g. joysticks with additional switches or sensors on the handle
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/20—Control lever and linkage systems
    • Y10T74/20012—Multiple controlled elements
    • Y10T74/20201—Control moves in two planes

Definitions

  • the present invention relates to a manipulator control handle for controlling at least one electrohydraulic device.
  • the invention relates to the control handles installed on public works machinery to control at least one of the movements of these machines.
  • the setpoint signal delivered by the setpoint generator is of a power too low to be usable in the state in the control of the electrohydraulic device. It is therefore necessary to implement an intermediate electronic stage between the control handle and the electrohydraulic device to transform the reference signal into a power signal that can control said device.
  • Such an intermediate electronic stage is currently directly implanted in the vicinity of the electrohydraulic device, or even located in any position, on board the machine, between the control handle usually located in the operator's cabin, and the electrohydraulic device for example implanted in the vicinity of rotating parts of the machine.
  • electrohydraulic devices are located in locations where the temperature, humidity, oil projection, or even vibrations are high.
  • the intermediate electronic board is exposed to the same constraints so that the operation of the assembly can be affected.
  • the reference signal generated by the control handle must be transported to the location of the electronic card intermediate. As the power of the setpoint signal is low, this signal can be affected by the electromagnetic disturbances during its transport. The control of the electrohydraulic device can thus be affected.
  • US 5293900 discloses a manipulator according to the preamble of claim 1.
  • This document describes a manipulator comprising a handle and a base portion on which is mounted the handle in which is performed a detection of the movement of the handle by electrical means and an amplification of the signal by a power card.
  • Such a manipulator structure effectively makes it possible to amplify the signal near the setpoint generator.
  • this structure can not be used in the case of hydraulic manipulators including a sensor of the movement of the hydraulic type handle.
  • the technical problem underlying the invention is therefore to provide a hydraulic type of manipulator with an electric power amplification for electrical setpoint generators, while maintaining a simple assembly of the manipulator.
  • the subject of the present invention is a manipulator according to claim 1.
  • the control handle 1 shown in the figures is a handle intended to be mounted on the manipulators of public works machinery. These manipulators are generally intended to control fluid dispensing devices 2 known in themselves and which are commonly encountered on board public works machinery to control the movements of these machines.
  • the control of the fluid distributor 2 is for example carried out by means of electrohydraulic devices 3 and 4.
  • the manipulators are hydraulic.
  • the electrohydraulic devices 3 and 4 may for example be pressure reducers controlled by a solenoid.
  • these reducers each receive a power signal P 1 and P 2 which are directly supplied to them by the control handle 1.
  • control handle 1 is constituted in a manner known per se of an envelope 5 which internally delimits a cavity 6.
  • This envelope generally takes the form of a shell whose shape is ergonomic to be easily manipulated by the operator.
  • the control handle 1 generally comprises a setpoint generator 7 which has, on the one hand, generator means 8 capable of delivering a setpoint signal and, on the other hand, slider means 9 which are intended to be actuated by the operator of the public works machinery on which is installed the handle.
  • the reference generating means 8 are located inside the shell 5, in the cavity 6, and deliver a setpoint signal through a cable 10.
  • the slider means 9 are located outside the cavity 6, on the surface of the envelope 5, and are actuated by the operator to modulate the setpoint signal.
  • the slider means 9 are generally moved independently to the general movement of the handle 1.
  • the slider means 9 have for example a rotational movement.
  • these slider means may have a linear motion.
  • the value of the reference signal is proportional to the displacement of the slider means 9.
  • control handle 1 further comprises a power electronic card 15 which converts the reference signal into a power signal P 1 or P 2 which is delivered to the electrohydraulic devices 3 and 4.
  • the power electronic card 15 is directly implanted in the cavity 6 of the envelope 5, downstream of the reference generator 7 and delivers the power signal through a power cable 16 which extends from the envelope 5, towards pressure reducers 3 and 4 located in the vicinity of the moving parts of the public works machine.
  • the power electronic board 15 increases the power of the setpoint signal delivered by the setpoint generator 7 so that the power signal leaving the handle 1 through the power cable 16 is directly usable to control the electrohydraulic devices downstream. .
  • the control handle 1 thus makes it possible to generate a power signal which is not affected by electromagnetic disturbances.
  • the power electronic card 15 is protected by the envelope 5 of the handle 1 which is itself implanted in the operator's cabin in which prevail less restrictive conditions.

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  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

  • La présente invention est relative à une poignée de commande pour manipulateur destinée à commander au moins un dispositif électrohydraulique.
  • Plus particulièrement, mais non exclusivement, l'invention concerne les poignées de commande installées à bord des engins de travaux publics pour commander au moins l'un des mouvements de ces engins.
  • Les poignées de commande habituellement rencontrées comprennent :
    • une enveloppe qui délimite intérieurement une cavité,
    • au moins un générateur de consigne comportant des moyens générateurs pour délivrer un signal de consigne et qui sont situés dans la cavité de l'enveloppe, et des moyens formant curseur qui sont situés à la surface de l'enveloppe et qui sont destinés à être actionnés par un opérateur, la valeur du signal de consigne délivré étant en relation avec le déplacement des moyens formant curseur pour commander le dispositif électrohydraulique.
  • Le signal de consigne délivré par le générateur de consigne est d'une puissance trop faible pour être utilisable en l'état dans la commande du dispositif électrohydraulique. Il est donc nécessaire d'implanter un étage électronique intermédiaire entre la poignée de commande et le dispositif électrohydraulique pour transformer le signal de consigne en un signal de puissance qui peut commander ledit dispositif.
  • Un tel étage électronique intermédiaire est couramment directement implanté au voisinage du dispositif électrohydraulique, ou bien encore localisé en une position quelconque, à bord de l'engin, entre la poignée de commande habituellement située dans la cabine de l'opérateur, et le dispositif électrohydraulique par exemple implanté au voisinage de pièces tournantes de l'engin.
  • Or, les dispositifs électrohydrauliques sont localisés en des emplacements où les contraintes de température, d'humidité, de projection d'huile, ou bien encore de vibrations sont élevées. La carte électronique intermédiaire est exposée aux mêmes contraintes de sorte que le fonctionnement de l'ensemble peut être affecté.
  • De plus, le signal de consigne généré par la poignée de commande doit être transporté jusqu'à l'emplacement de la carte électronique intermédiaire. La puissance du signal de consigne étant faible, ce signal peut être affecté par les perturbations électromagnétiques au cours de son transport. La commande du dispositif électrohydraulique peut ainsi être affectée.
  • Le document US 5293900 décrit un manipulateur selon le préambule de la revendication 1.
  • Ce document décrit un manipulateur comprenant une poignée et une partie de base sur laquelle est montée la poignée dans laquelle est effectuée une détection du mouvement de la poignée par des moyens électriques et une amplification du signal par une carte de puissance.
  • Une telle structure de manipulateur permet effectivement de réaliser une amplification du signal à proximité du générateur de consigne. Toutefois, cette structure ne peut être utilisée dans le cas de manipulateurs hydrauliques comprenant un capteur du mouvement de la poignée de type hydraulique.
  • Le problème technique à la base de l'invention est donc de réaliser un manipulateur de type hydraulique avec une amplification de puissance électrique pour des générateurs de consigne électrique, en conservant un montage simple du manipulateur.
  • A cet effet, la présente invention a pour objet un manipulateur selon la revendication 1.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de l'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins joints, sur lesquels :
    • La figure 1 est une vue schématique d'une poignée de commande selon la présente invention reliée par exemple à deux dispositifs électrohydrauliques.
    • La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la poignée de la figure 1 selon la présente invention.
  • La poignée de commande 1 représentée aux figures est une poignée destinée à être montée sur les manipulateurs des engins de travaux publics. Ces manipulateurs sont généralement destinés à commander des dispositifs distributeurs de fluide 2 connus en eux-mêmes et qui sont couramment rencontrés à bord des engins de travaux publics pour commander les mouvements de ces engins.
  • La commande du distributeur de fluide 2 est par exemple réalisée par l'intermédiaire de dispositifs électrohydrauliques 3 et 4.
  • Les manipulateurs sont hydrauliques.
  • Les dispositifs électrohydrauliques 3 et 4 peuvent par exemple être des réducteurs de pression commandés par un solénoïde.
  • Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, ces réducteurs reçoivent chacun un signal de puissance P1 et P2 qui leur sont directement fourni par la poignée de commande 1.
  • Comme le montre plus particulièrement la figure 2, la poignée de commande 1 est constituée de manière connue en soi d'une enveloppe 5 qui délimite intérieurement une cavité 6. Cette enveloppe prend la forme généralement d'une coque dont la forme est ergonomique pour être facilement manipulée par l'opérateur.
  • La poignée de commande 1 comporte généralement un générateur de consigne 7 qui possède, d'une part, des moyens générateurs 8 aptes à délivrer un signal de consigne et, d'autre part, des moyens formant curseur 9 qui sont destinés à être actionnés par l'opérateur de l'engin de travaux publics à bord duquel est installée la poignée.
  • Les moyens générateurs de consigne 8 sont situés à l'intérieur de la coque 5, dans la cavité 6, et délivrent un signal de consigne au travers d'un câble 10. Les moyens formant curseur 9 sont situés à l'extérieur de la cavité 6, en surface de l'enveloppe 5, et sont actionnés par l'opérateur pour moduler le signal de consigne. Les moyens formant curseur 9 sont généralement déplacés de manière indépendante au mouvement général de la poignée 1.
  • Dans le mode de réalisation représenté, les moyens formant curseur 9 ont par exemple un mouvement de rotation. En variante, ces moyens formant curseur peuvent avoir un mouvement linéaire.
  • De manière encore connue en soi, la valeur du signal de consigne est proportionnelle au déplacement des moyens formant curseur 9.
  • Selon une caractéristique essentielle de la présente invention, la poignée de commande 1 comprend en outre une carte électronique de puissance 15 qui convertit le signal de consigne en un signal de puissance P1 ou P2 qui est délivré aux dispositifs électrohydrauliques 3 et 4.
  • La carte électronique de puissance 15 est directement implantée dans la cavité 6 de l'enveloppe 5, en aval du générateur de consigne 7 et délivre le signal de puissance au travers d'un câble de puissance 16 qui s'étend à partir de l'enveloppe 5, en direction des réducteurs de pression 3 et 4 implantés au voisinage des parties en mouvement de l'engin de travaux publics.
  • La carte électronique de puissance 15 augmente la puissance du signal de consigne délivré par le générateur de consigne 7 de sorte que le signal de puissance sortant de la poignée 1 au travers du câble de puissance 16 est directement utilisable pour commander les dispositifs électrohydrauliques situés en aval.
  • La poignée de commande 1 selon la présente invention permet donc de générer un signal de puissance qui n'est pas affecté par des perturbations électromagnétiques. En outre, la carte électronique de puissance 15 est protégée par l'enveloppe 5 de la poignée 1 qui est elle-même implantée dans la cabine de l'opérateur dans laquelle règnent des conditions moins contraignantes.
  • Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit ci-dessus et diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (8)

  1. Manipulateur destinée à commander au moins un dispositif électrohydraulique (3, 4), notamment pour engin de travaux publics, comprenant:
    - Une poignée de commande destinée à être manipulée par l'opérateur, comportant :
    o une enveloppe (5) qui délimite intérieurement une cavité (6),
    o au moins un générateur de consigne comportant des moyens générateurs (8) pour délivrer un signal de consigne et qui sont situés dans la cavité de l'enveloppe, et des moyens formant curseur (9) qui sont situés à la surface de l'enveloppe et qui sont destinés à être actionnés par un opérateur, la valeur du signal de consigne délivré étant en relation avec le déplacement des moyens formant curseur (9) pour commander le dispositif électrohydraulique (3, 4), et
    - une carte électronique de puissance (15) qui augmente la puissance du signal de consigne délivré par le générateur de consigne (7), cette carte (15) convertissant le signal de consigne en un signal de puissance dont la puissance est supérieure à la puissance du signal de consigne et qui est destiné à être délivré au dispositif électrohydraulique (3, 4) caractérisé en ce que
    le manipulateur est hydraulique,
    la carte électronique de puissance (15) est intégrée dans la cavité (6) de l'enveloppe (5) de la poignée,
    cette carte délivrant le signal de puissance au travers d'un câble de puissance (16)sortant de la poignée, qui s'étend à partir de l'enveloppe (5), en direction du dispositif électrohydraulique (3, 4),
    le signal de puissance sortant de la poignée (1) au travers du câble de puissance (16) étant directement utilisable pour commander le dispositif électrohydraulique (3, 4) situé en aval.
  2. Manipulateur selon la revendication 1, dans lequel le déplacement des moyens formant curseur (9) du générateur (7) de consigne est indépendant du mouvement de la poignée (1).
  3. Manipulateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le déplacement des moyens formant curseur (9) est linéaire.
  4. Manipulateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le déplacement des moyens formant curseur (9) est rotatif.
  5. Manipulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la valeur du signal de consigne est proportionnelle au déplacement des moyens formant curseur (9).
  6. Manipulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif électrohydraulique (3, 4) comprend un réducteur de pression.
  7. Manipulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le signal de puissance délivré par la poignée (1) est du type à modulation d'impulsions en largeur.
  8. Manipulateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le signal de puissance délivré par la poignée (1) est du type à superposition imposée.
EP03782515A 2002-11-07 2003-11-05 Poignee de commande pour dispositif electrohydraulique Expired - Lifetime EP1558980B1 (fr)

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EP1558980A1 EP1558980A1 (fr) 2005-08-03
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AT (1) ATE360848T1 (fr)
AU (1) AU2003290152A1 (fr)
DE (1) DE60313485T2 (fr)
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