SE503746C2 - Förfarande för att styra rörelsen för ett hydrauliskt rörligt arbetsredskap och banstyranordning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 503 746 2 vridanordningen för förändringen i längdled och vinkel- förändringen koordineras med varandra. En sàdadan koordination kräver av operatören stor skicklighet, som han först kan uppnå efter lång övning eller överhuvudtaget icke.

Av detta skäl föreslages US-PS 4 722 044 ett förfarande och en banstyranordning av inledningsvis nämnt slag, vid vilken en mikrodator är anordnad, vilken omsätter ingångsstyrsignalerna i manövreringssignaler för de enskilda drivanordningarna. Härvid kommer t ex längdförskjutningsdrivanordningen att manövreras.

Längdförändringen mätes. Mikroprocessorn beräknar som resultat längdändringen den nödvändiga manövreringen av vinkeldriv- anordningen, för att uppnå den önskade linjära eller raklinjiga banan. Styrningen är så inriktad, att armens ände, således arbetsredskapet, röres i ett stegvis närmande till en rak linje. Den raka linjen måste inte nödvändigtvis förlöpa i horisontal eller vertikal riktning. Stegens storlek kan göras så små, som sensorernas upplösning för att avgiva längdföränd- ringen och vinkelförändringen tillåter.

En sådan styrning förutsätter ideella förhållanden för regler- kretsen för förändringen av längd och vinkel, vilket vanligen inte föreligger. I praktiken har det visat sig, att en rad av orsaker leder till, att trots den kända styrningen arbetsred- skapet inte kan föras utefter den önskade banan. Exempelvis kan inte tillräcklig mängd hydrauliskt fluidum stå till förfogande, den yttre belastningen kan vara för stor, arbetsutrymmet kan vara begränsat, det kan föreligga en viss tröghet vid rörelsen för hela maskinen eller de föresatta ideala ventilkarakte- ristikerna är inte realiserbara. På grund av dessa fel kan det bli för stora avvikelser från den rätlinjiga banan utan att operatören omedelbart varnas. Exempelvis kan dete förekomma, att vid lastning av ett lastfordon med en pall arbetsredskapet, dvs gaffeln, inte rör sig önskat horisontellt, utan med någon lutning nedåt, även om en horisontell rörelse är inställd av manöveranordningen. Då man strävar efter att höja pallen bara något över lastytan, kommer pallen på grund av lutningen relativt rörelsebanan stöta emot lastfordonet. 10 15 20 25 30 35 3 505 746 Operatören kan utjämna denna lutning mot rörelsebanan nedåt genom att han samtidigt med den horisontella rörelsen inställer en vertikal rörelse uppåt. Detta är emellertid inte enkelt uppenbart, emedan en sådan manöver kräver av operatören mycket god kännedom om maskinen och en stor skicklighet.

Från Worek, Dieter, "Hydraulik und Elektronik in der Fördertechnik", fluid, September 1981, sidorna 30-33 är en liknande lastvägsefterstyrning känd, vid vilken en analogi- räknare ur en är-värdesändring efter manövrering av en manövercylinder beräknar ett börvärde för en andra manöver- cylinder och att den andra manövercylindern efterledes i en sluten regleringskrets. Det momentana högsta och totala utsvängningsvärdet övervakas ständigt. När ett av gränsvärden bestämt arbetsområde lämnas, stoppas motsvarande manöver- element. Genom en s.k. elektronisk inbromsning uppdelas den till förfogande stående oljeströmmen från matningspumpen så på manöverelementen, att för det efterstyrande mnöverelementet alltid står till förfogande en tillräcklig oljemängd, även när de båda manöverelementen har ett starkt olika oljebehov. Ändamålet med föreliggande uppfinning är nu att ange ett för- farande för att styra rörelsen för ett hydrauliskt rörligt arbetsredskap och en banstyranordning, med vilken säkerställes, att den önskade rörelsebanan för arbetsredskapet hålles.

Detta uppnås vid förfarandet av det inledningsvis nämnda slaget, därigenom att utgående från ett är-läge för arbetsredskapet iterativt en följd av bör-lägen fastställes i den föregivna rörelsebanan och att arbetsredskapet utgående från är-läget efter varandra föres i en likformig fortlöpande rörelse till de fastställda bör-lägena, varvid på varandra uppnådda lägen såsom nytt är-läge jämföres med varje till- hörande fastställt bör-läge och rörelsen i varje nästa bör-läge först frigives, när arbetsredskapets momentana är-läge ligger i ett bestämt toleransområde till tillhörande fastställda bör- lägen. 10 15 20 25 30 35 sos 746 4 Man styr således inte längre den ena rörelsen efter den andra.

Snarare beräknas små delsträckor, drivanordningen kan samtidigt manövreras, för att röra arbetsredskapet utefter delsträckan.

Vid änden av varje delsträcka övervakas, om drivanordningen har arbetat riktigt. Så länge arbetsredskapet ej befinner sig i det önskade bör-positionen vid slutet av delsträckan, kommer efterföljande delsträcka ej att frigivas. Ett litet fel, dvs relativt liten avvikelse från enskilda bör-lägen tillåtes. Bör- läget anses uppnått, när redskapet befinner sig i ett relativt smalt toleransområde kring bör-läget, även om redskapet inte exakt har träffat bör-läget. Toleransområdet tjänar också såsom säkerhetsåtgärd, för att möjliggöra ett flytande rörelseslut.

Således utjämnas exempelvis avvikelser, som kan erhållas av olika arbetshastigheter och exaktheter vid styrning av drivanordningarna. Genom att rörelsebanan är indelad i enskilda rörelsesekvenser, så kan en avvikelse från arbetsredskapets verkliga rörelsebana hållas utomordentligt liten. De enskilda delsträckorna måste ej beräknas totalt. Det räcker om nästa bör-läge beräknas, medan arbetsredskapet genomlöper föregående delsträcka. Därigenom kan man reagera relativt snabbt på förändringar av ingângsstyrsignalerna.

Företrädesvis uppvisar bör-lägena sådant inbördes avstånd att arbetsredskapet kan tillryggalägga det på bråkdelen av en sekund. De enskilda bör-lägena ligger således mycket tätt in- till varandra. Härigenom undviker man en stötvis drift. Där- utöver sker korrigeringen av eventuellt uppträdande fel i rörelsebana i mycket korta avstånd, så att arbetsredskapet kan följa den önskade rörelsebanan med hög exakthet.

Härvid föredrages, att två bör-lägen befinner sig från varandra i storleksordningen av 10 millisekunder. Rörelsebanan korrigeras således ungefärligen några hundratal gånger i sekunden.

I en föredragen utföringsform förändras läget för arbetsred- 10 15 20 25 30 35 5 503 746 skapet i förhållande till armen med hjälp av en ytterligare hydraulisk drivanordning, nämligen en redskapsdrivanordning, i beroende av armens rörelse. Detta är exempelvis lämpligt, när arbetsredskapet måste hållas i en bestämd vinkel till ett be- stämt plan, exempelvis underredets plan eller ett horisontalt plan för att därmed en på redskapet befintlig last inte skall rutscha av. Detta krav är särskilt större vid gaffelstaplare med vilka lastade pallar skall transporteras.

Härvid föredrages, att arbetsredskapets läge i förhållande till armen förändras i beroende av armens läge till tyngdpunktens riktning. Armens läge relativt tyngdpunktens riktning kan förändras av två faktorer nämligen á ena sida på grund av armens rörelse i förhållande till underredet, således exempel- vis fordonet, pà vilket armen är fäst, eller å andra sidan på grund av underredets rörelse, exempelvis när fordonet framföres uppåt eller nedåt vid en stigning. Exempelvis kan när arbets- redskapet utgöres av en gaffel till en gaffelstaplare, gaffeln hållas horisontell i alla möjliga lägen för armen, så att en pall icke rutschar av eller förlorar sin last.

Företrädesvis avgives för varje bör-värde en börvärdesoriente- ring och rörelsen i nästa läge frigives först, när också är- läget avviker mindre än en viss storlek från bör-orienteringen.

Vid övervakningen tages i betraktande icke bara längdförskjut- ningsdrivanordningen och vinkeldrivanordningen utan också redskapsdrivanordningen.

Vid en ytterligare föredragen utföringsform fastställes den för de hydrauliska drivelementen totalt nödvändiga volymströmmen, fastställes den till förfogande stående volymströmmen, kvoten ur till förfogande stående nödvändiga volymströmmen faststäl- les, och om kvoten är mindre än ett, kommer varje drivelement att försörjas med en motsvarande kvoterad mindre volymström. Om operatören vill utöva en rörelse med arbetsredskapet med manöveranordningen, vid vilken summan av de för de enskilda drivelementen nödvändiga volymströmmen är större än den från pumpen avgivna mängden, kommer det drivelement som har det 10 15 20 25 30 35 503 746 6 största behovet, ej att kunna utöva sin funktion till- fredsställande och en tidsmässig förstoring relativt andra drivelement kommer att inträffa. Detta leder med hög sannolik- het till en avvikelse av den verkliga rörelsebanan för arbets- redskapet relativt den önskade rörelsebanan. Vid den för- delaktiga utformningen är nu sörjt för, att uppdelningen av den till förfogande stående volymströmmen sker efter en nyckel som är bestämd av de enskilda drivelementen. Behöver exempelvis ett drivelement mängden A, det andra drivelementet mängden B och det tredje drivelementet mängden C, varvid summan av A, B och C ger summan D, och pumpen emellertid enbart ställer till förfogande mängden E, erhåller det första drivelementet enbart mängden A x E/D, det andra drivelementet mängden D X E/D och det tredje drivelementet mängden C x E/D. Redskapets rörelse sker sedan här visserligen totalt nàgot långsammare, men relationen pà de enskilda rörelserna relativt varandra förblir lika, så att arbetsredskapet kan följa den önskade banan med hög nogrannhet.

Vid en ytterligare utföringsform regleras rörelsen för varje drivelement, varvid varje regleringskrets uppvisar en för- stärkningsfaktor, som är beroende av relativa felen för varje regleringskrets. I princip räcker det, att koordinera rörelsen för det enskilda drivelementet enbart genom den centrala styr- ningen, vilken avger till varje regulator ett engàngsvärde som styrstorhet. Regulatorn inreglerar sedan drivelementet pà det önskade bör-värdet. Detta förutsätter visserligen, att den enskilda regulatorn arbetar huvudsakligen idealt. I praktiken kan det dock förekomma, att regleringen för de enskilda driv- elementen avviker från varandra, exempelvis pà grund av olika tröghet, läckage eller andra orsaker. I detta fall är det en fördel, att de enskilda regleringskretsarna motsatt påverkas.

De genom litet fel i de enskilda reglerkretsarna förorsakade avvikelserna kan därför utjämnas innan styrningen utövas, genom att spärrning ingriper i nästa bör-värde.

Härvid föredrages, att förstärkningsfaktorn beräknas enligt formeln: 10 15 20 25 30 35 7 503 746 ei KRi = l + 3 x l + ej + ek, varvid KR är förstärkningsfaktorn, e det relativa felen för den enskilda reglerkretsarna och i, j k är indikeringarna för den enskilda regleringskretsarna. Det relativa felet e är härvid uttrycket för är-värdetes avvikning från bör-värdet relativt bör-värdet. Under ideala förhållanden, dvs när ingen regler- avvikning föreligger, är förstärkningsfaktorn likamed ett.

Oberoende av hur långt den enskilda regleringskretsen haltar efter den andra, dvs i beroende av relativa felet för den en- skilda regleringskretsen, tilltar förstärkningsfaktorn. Vid början av en rörelse är alla relativa felen likamed ett. För- stärkningsfaktorn har därvid värdet två. När alla reglerkretsar är inreglerade, dvs när ingen regleringsskillnad mer uppträder, är förstärkningsfaktorn likamed ett. Om kretsarna j och k är inreglerade innan kretsen i är inreglerad, erhåller man för förstärkningsfaktorn hos regulatorn i värdet KRi = 4. Regula- torn i får således sin regleringsskillnad utreglerad med förhöjd hastighet.

Vid en ytterligare föredragen utföringsform minskas vid slutet av rörelsebanan för arbetsredskapet rörelsehastigheten gradvis.

Härigenom undvikes skakning på maskinen och onödig hård belast- ning. Detta kan exempelvis uppnås genom att styra ventilkarak- teristikan utefter en rampfunktion.

Företrädesvis avregistreras en följd av rörelsebanor och upp- repas vid behov. Detta är särskilt önskvärt vid triviala och enahanda arbetsfunktioner. Operatören leder denna arbetsfunk- tion vid själv vid första tillfället. Vid ytterligare funk- tionsförlopp övertar minnet styrningen. Operatören har härvid ändå möjligheten att företaga smärre korrektioner.

Vidare är att föredraga, att en hastighetsändring av arbets- redskapet fastställes. Härigenom kan framställas en statestik för arbetsredskapets belastning, som exempelvis kan användas 10 15 20 25 30 35 503 746 8 för avräkningsändamål.

Härvid föredrages att av arbetsredskapet utövat moment pà underredet fortlöpande fastställes. Då utgångsvikten för arbetsredskapet är känd, kan fastställas ur viktändringen för varje tidpunkt den verkliga vikten för arbetsredskapet. Ur vikten, armens längd, armens utdragning-och tyngdpunktens riktning kan nu det moment fastställas, som av arbetsredskapet utövas på underredet. Detta moment ger exempelvis en uppgi;: över faran för tippning för underredet framåt, bakåt eller åt sidan. Vid överskridande av ett gränsvärde kan ett alarm ut- lösas och/eller rörelser som gör momentet större förhindras. Ändamålet löses också genom en banstyranordning av inlednings- vis nämnt slag, vid vilken styranordningen utgående från en bör-position för arbetsredskapet iterativt bestämmer en följd av bör-positioner i en viss rörelsebana och tillför driv- signaler till de hydrauliska drivanordningarna för att röra arbetsredskapet från den aktuella ärpositionen till efter- följande fastställda bör-positioner, varvid styranordningen jämför varje på varandra uppnådda lägen, varje såsom nytt är- läge med varje tillhörande fastställda bör-läge och frigiver den för rörelsen till nästa bör-läge erforderliga drivsignalen först när lägesavkännaren angiver, att arbetsredskapet med sitt momentana är-läge befinner sig inom ett bestämt toleransomràde kring det tillhörande fastställda bör-läget.

Styranordningen övervakar således löpande om den från anord- ningen utgående signalen leder till önskat resultat. Sá länge det önskade resultatet, dvs bör-läget inte uppnåtts, tillåtes inte någon ytterligare rörelse för arbetsredskapet förbi bör- värdet.

Härvid föredrages, att styranordningen ställer till förfogande nästa bör-värde väsentligen 10 millisekunder efter bered- skapsläget för ett bör-värde. Beräkningen av följden av rörel- sesekvenser sker således relativt snabbt i jämförelse med arbetsredskapets rörelse. Beredskapsläget för det nya bör-vär- 10 15 20 25 30 35 9 503 746 det efter ca 10 millisekunder betyder inte, att bör-värdet också efter denna tid måste frigivas. Frigivandet av bör-värdet är snarare beroende av om arbetsredskapet uppnått tidigare börläge, dvs om det befinner sig i ett visst felavstànd från bör-läget.

Företrädesvis är mellan arbetsredskapet och armen anordnad ett ytterligare hydrauliskt drivelement, nämligen en redskaps- drivanordning och en ytterligre lägessensor, nämligen en vin- kelsensor för att bestämma vinkeln mellan arbetsredskapet och armen, som är förbunden med styranordningen. Således kommer inte enbart arbetsredskapets läge att löpande styras och över- vakas utan också orienteringen för arbetsredskapet. Som ovan sagts kan detta vara av fördel när med arbetsredskapet transporteras last som inte får rutscha av. I detta fall upp- rätthålles en bestämd orientering för arbetsredskapet, exem- pelvis i förhållande till ett horisontalplan under hela rörel- sebanan för arbetsredskapet.

Med fördel fastställer styranordningen för varje bör-läge en bör-vinkel mellan arbetsredskapet och armen och friger nästa bör-värde i följden först när är-vinkeln avviker mindre än ett bestämt värde från bör-vinkeln. Pà detta sätt kan säkerställas, att även vid orienteringen av arbetsredskapet inga större fel uppkommer. Snarare kan genast små fel i slutet av ett delstycke av rörelsebanan snabbt korrigeras.

Företrädesvis är en lutningssensor såsom ytterligare lägessen- sor förenad med styranordningen, vilken fastställer underredets lutning relativt tyngdpunktsriktningen. Härigenom uppnås exempelvis, att arbetsredskapet i förhållande till ett horison- talplan kan bibehållas i viss riktning så att på arbetsredskapet anordnad last inte kan rutscha av.

I den föredragna utföringsform är en valanordning för att ut- välja en styrmod förenad med styranordningen. Styranordning är således omkopplingsbar. Arbetsredskapet kan röras på vanligt sätt, varvid de enskilda från manöveranordningen avgivna be- lO l5 20 25 30 35 503 746 10 fallningarna omedelbart leder till en manövrering av drivele- menten. I detta fall röres arbetsredskapet enligt polära koordinater. En ytterligare styrmod är den tidigare beskrivna automatiska styrningen av arbetsredskapet utefter en rak linje.

Vidare kan operatören utvälja om han vill styra arbetsredska- pets bana i förhållande till underredet eller i förhållande till tyngdkraften. Det kan också väljas om arbetsredskapet skall hållas konstant i förhållande till underredet eller i förhållande till ett horisontalplan, exempelvis när underredet är utbildat som ett fordon och rör sig i terrängen. Alla dessa funktioner kan realiseras med en hittintills beskrivna val- styranordningen.

Vidare föredrages, att styranordningen vid uppträdande av ett fel väljer en annan styrmod, som kräver mer uppmärksamhet av operatören och anvisar denna styrmod eventuellt. Styranord- ningen överprövar löpande, om ett fel uppträder i banstyr- anordningen. Exempelvis prövas alla eller några ledningar per- manent på korsslutning eller brott, dvs det prövas, om signalen exempelvis är mindre än 3% eller större än 97% av mat- ningsvärdet. Vidare kan fastställas en signalgradient, dvs en ändring av en signal över tiden. När en sådan gradient är större, än vad som är fysikaliskt möjligt, förstås att ett fel föreligger. Vidare kan reduktanser inbyggas. Vid uppträdandet av ett fel återkopplas styranordningen på nästa lägre komfort- steg. Driften kan gå vidare men kräver förhöjd uppmärksamhet av operatören.

Vid en föredragen utföringsform är en växelomkopplare förenad med styranordningen. Växelomkopplaren kan fastställa om fordo- net rör sig eller icke. I en enkel utföringsform räcker det också att växelomkopplaren fastställer om en växel är inlagd. I detta fall kan man räkna med rörelse för fordonet.

Företrädesvis är en mätanordning för den volymström som står till förfogande för hydraulflödet anordnad. Denna mätanordning fastställer den från en pump avgivna volymströmmen. Detta är särskilt en fördel, när pumpen inte enbart måste försörja 10 15 20 25 30 35 11 503 746 drivelementen för arbetsredskapets rörelse utan också för andra ändamål måste ställa hydraulfluidum till förfogande, exempelvis för en hydraulisk styrning eller en bromsanläggning. Styranord- ningen erhåller då löpande en information över med vilken mängd hydraulflöden den kan arbeta. Härvid föredrages, att varje drivelement är tillordnad en beräkningsanordning för den i beroende av den önskade rörelsen nödvändiga mängden hydraul- fluidum, varvid styranordning bildar kvoten av det till förfogande stående och nödvändiga mängden hydraulfluidum och om kvoten är mindre än ett, tillför varje drivelement en mot- svarande till kvoten förminskad mängd hydraulfluidum. Den för drivelementen nödvändiga mängden hydraulfluidum kan också beräknas ur läget för manöveranordningen, till exempelvis vinkelläget och manöverarmens utslag och en på arbetsredskapet angripande last. Härigenom uppnås såsom ovan sagts, att visser- ligen totala rörelsen för arbetsredskapet sker med minskad hastighet men att dock rörelsen följer den önskade banan. Utan denna utjämning av behovet för de enskilda drivelementen kan det förekomma, att arbetsredskapet visserligen uppnår den önskade slutpunkten för rörelsebanan men mellan startpunkten och slutpunkten följer en avvikande bana.

Företrädesvis är en belastningsmätanordning förenad med styr- anordningen, som beräknar den från arbetsredskapet alstrade belastningen. Belastningsmätanordningen kan exemepelvis genomföra en vägningsfunktion så att arbetsredskapets preste- rade arbete kan fastställas.

Företrädesvis är en alarmanordning anordnad, som utlöser ett alarm och/eller förhindrar arbetsredskapets rörelse som för- storar ett på underredet verkande moment när ett ur belast- ningen på arbetsredskapet och längden och svängningen av armen fastställt värde överskrider en viss gräns. Alarmanordningen tjänar således till att förhöja underredets tippningssäkerhet och därmed säkerheten för operatören. När belastningen hos arbetsredskapet och armens längd är för stor, kan det förekom- ma, att momentet på underredet blir för stort och tippar underredet. Normalt skall beaktas enbart en tippning framåt vid 10 15 20 25 30 35 503 746 12 dessa arbetsredskap. I extremfall, exempelvis när arbetsredskapet är insatt på ett terränggående fordon och for- donet framföres uppåt utefter en relativt brant stigning kan emellertid en tippning bakåt eller till sidan också förekomma.

Företrädesvis giver ingångsstyrsignalerna riktningen och hastigheten för arbetsredskapets rörelse. Om exempelvis manöveranordningen bildas av en manöverarm, kan riktningen för manöverarmens utsvängning angiva rörelseriktningen för arbets- redskapet och graden av utslaget angšva hastigheten för arbets- redskapets rörelse. På detta sätt fastställes inte arbetsred- skapets ändläge utan enbart rörelsebanan. Styranordningen be- räknar sedan successivt rörelsebanans delavsnitt så länge de från manöveranordningen utgående ingångsstyrsignalerna visar att en rörelse för arbetsredskapet är önskvärd.

Härvid sörjes för, att ingångsstyrsignalerna föreligger såsom värden i ett kartesiskt koordinatsystem, varvid styranordningen omräknar dessa värden i polära koordinater. Ingångsstyr- signalerna är bättre anpassade till den mänskliga omställ- ningskraften vid arbetsredskapets rörelse. En människa kan i regel bättre föreställa sig en rätlinjig rörelse som är sammansatt av enskilda till varandra proportionella rörelser, än en rätlinjig rörelse i ett polärt koordinatsystem, som i regel kräver en relativt komplicerad omräkning med trigono- metriska funktioner.

Företrädelsevis är en grindkoppling anordnad vid utgången av styranordningen, som i beroende av är-läget och det aktuella bör-läget för arbetsredskapet frigiver en signalföljd till utgången. Grindkopplingen är alltså spärren vid styranordning- ens utgång med vars hjälp de enskilda avsnitten av rörelsebanan frigives.

Härvid föredrages, att värdet för är-läget tillföres grind- kopplingen över en transformationskoppling för omvandlingen av polära till katesiska koordinater. Grindkopplingen kan sedan direkt jämföra om bör-läget är uppnått eller inte. 10 15 20 25 30 35 13 503 746 Med fördel är en omkopplare anordnad, som förbinder läges- sensorerna med dataminnet, sà snart manöveranordningen befinner sig i sitt neutralläge. Lägessensorerna anger i detta fall är- läget såsom startläge för nästa rörelsesekvens.

Företrädesvis är i varje drivelement tillordnat en reglerings- krets. Regleringskretsen reglerar drivelementet till önskat bör-läge.

Härvid föredrages, att varje regleringskrets uppvisar en länk med föränderlig förstärkningsfaktor. Förstärkningen för den enskilda regleringskretsen kan anpassas till driftsförhàllan- dena. Exempelvis kan en regleringskrets förses med en högre förstärkningsfaktor för att uppnå snabbare reglering om sà är nödvändigt.

Härvid föredrages, att förstärkningsfaktorn i en reglerkrets är beroende av regleringstillstàndet pà den andra reglerkretsen.

Härigenom uppnås en "felsynkronisering". Man kan härigenom uppnà att de fràn de enskilda reglerkretsarna avgivna styrsig- nalerna vid de enskilda drivelementen väsentligen utövar sådana rörelser, att läget för arbetsredskapet följer den önskade rörelsebanan.

Företrädesvis bildas därvid förstärkningsfaktorn enligt följande formel: ei KRi = l + 3 x l + ej - ek, varvid KR är förstärkningsfaktorn, e är relativa felet och i, j, k är indikeringarna för de enskilda regleringskretsarna. Det relativa felet är regleringsskillnaden relativt styrstorheten.

Vid början av en rörelse är alla relativa felen likamed ett emedan regleringsskillnaden är lika stor som styrstorheten. I detta fall är förstärkningsfaktorn KR = 2. När alla reglerings- kretsar är inreglerade försvinner de relativa felen, KR = 1.

När nu tvà kretsar j och k är inreglerade innan reglerings- 10 15 20 25 30 35 503 746 14 kretsen i sätts igàng, exempelvis pá grund av drivelementets tröghet, blir KRi = 4.

Företrädesvis tillkopplas varje regleringskrets minst en hjälpstorhet. Med hjälp av hjälpstorheten kan svårigheten vid transformationen av en ventilkarakteristika hos ett drivelement övervinnas. Exempelvis är alla ventilkarakteristika, dvs sammanhanget mellan signalen och det av ventilen genomsläppta flödet, inte alltid linjärt. Ofta uppvisar ventil- karakteristikan också sprángställen eller är icke ständigt differensierbar.

Därvid föredrages, att en första hjälpstorhet motsvarar ett dödband för en ventilkarakteristika. Dödbandet hos en ventil- karakterestika betyder att ventilen först öppnar när en minsta storlek för signalen uppnåtts.

Företrädesvis anordnas så att styranordningen stegvis öppnar ventilerna efter varandra fràn ett neutralläge först i en rikt- ning, till dess tillordnade sensorer registrerar en rörelse av tillhörande drivanordning, rör ventilerna i neutralläget och sedan stegvis öppnar i den andra riktningen till dess senso- rerna förnyat angiver en rörelse och frän avkänningssignalerna fastställer dödbandet. Även dödbandet eller dödgängen för manöverarm och andra delar kan pá detta sätt fastställas.

Justering av drivningen och inställning av ventilerna kan därför genomföras med mindre precision. Trots detta uppnås genom denna självkalibrering en likformig, fortlöpande rörelse för arbetsredskapet.

Företrädesvis fastställes en andra hjälpstorhet ur ventil- karakteristíkans lutning. Ventilkarakteristikans lutning ger sammanhanget mellan ventilens ingángssignal, exempelvis en elektrisk signal och utgàngssignalen, dvs den genomströmmade hydraulfluidumströmmen.

Med fördel införes den andra hjälpstorheten sàsom frammat- ningsstorhet i regleringskretsen. En ändring av styrstorheten 10 15 20 25 30 35 15 503 746 pàverkar därvid relativt snabbt drivelementet.

Företrädesvis är hjälpstorheterna inlagda i datorminnet. Vid start av anordningen inmatas de för de enskilda ventilerna nödvändiga hjälpstorheterna en gång. Vid beräkning kan sedan styranordningen alltid àtertaga dessa.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i en före- dragen utföringsform tillsammans med bifogade ritningsfigurer.

Därvid visas: Fig l visar en schematisk framställning av en kurvlinje- styrningsanordning.

Fig 2 visar en schematisk framställning av ett underrede med ett arbetsorgan.

Fig 3 visar en schematisk framställning av en raklinjig rörel- sebana.

Fig 4 visar schematisk en framställning av den inre uppbyggna- den av styranordningen.

Fig 5 visar schematiskt en regulator.

Fig 6 visar en ventilkurva.

Fig 7 visar sammankoppling av flera regulatorer.

Kurvlinjestyrningsanordningen kan t ex användas vid en terränggàende gaffeltruck l, en hjullastare 2 eller en mobil- kran 3 eller andra arbetsorgan som skall röra sig linjärt.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas i samband med en gaffeltruck. En sådan gaffeltruck l visas i fig 2. Gaffel- trucken uppvisar ett underrede 4 som är körbart pà hjul 5, 6.

Pà underredet 4 är kring en vid underredet fixerad axel 7 en arm 8 svängbart anordnad, vid vars andra ände en gaffel 9 såsom arbetsdon är fästad. Armen 8 är i längdled förställbar med 10 15 20 25 30 35 503 746 16 hjälp av en längdförskjutningsdrivanordning 10 och är svängbar med hjälp av en vinkelvridningsdrivanordning 11 kring axeln 7.

Gaffeln 9 är med hjälp av en redskapsdrivanordning 12 tippbar relativt armen 8. Medelst drivanordningarna 10 till 12 kan således armens längd l, vinkeln A relativt underredet 4 och vinkeln B för gaffeln 9 relativt armen 8 inställas. Drivanord- ningarna kan exempelvis vara utformade såsom hydrauliska kolv- cylinderenheter, vilka verkar i två riktningar. Alla drivanordningar 10 till 12 uppvisar samtidigt en icke närmare visad lägesavkännare, som angiver vilket läge kolven har inuti cylindern. Av denna position kan på grund av känt utväxlings- förhållande en entydig slutsats dragas beträffande längden l och vinklarna A och B. Med hjälp av lägesavkännarna är det således möjligt att erhålla en entydig utsaga beträffande läge och orientering för gaffeln 9. Vid underredet är det vidare anordnat en lutningsavkännare 13, som angiver lutningen för underredet 4 relativt tyngdpunktsriktningen. Genom att insätta lutningsavkännaren i ett styrkretslopp erhålles inte bara läget och orienteringen för gaffeln 9 relativt underredet, utan också orienteringen resp läget för gaffeln 9 relativt ett horisontal- plan.

En viktig rörelse för gaffeln 9 på gaffeltrucken 1 är upptag- ning av pallar. Därtill måste det vågräta avsnittet av gaffeln 9 föras in under pallen. Emedan pallarna inte alltid är anord- nade i rätlinjig förlängning av armen 8, kräver denna rätlin- jiga rörelse inte bara en förlängning av armen 8, utan en sam- tidig svängning av armen 8 kring axeln 7 med hjälp av vinkel- drivanordningen 11. För att därvid hålla det vågräta avsnittet av gaffeln 9 i horisontalplanet, måste samtidigt redskaps- drivanordningen 12 manövreras. För koordinering av denna rörelse är anordnat en kurvlinjestyrningsanordning. Kurv- linjestyrningsanordningen 15 uppvisar en manöverarm 16 som är förenad med en styranordning 17. Manöverarmen 16 avger i be- roende av sitt läge ingångsstyrsignaler inl, in2, in3 till styranordningen 17. Exempelvis kan ingångsstyrsignalerna inl och in2 alstras av en tippning av manöverarmen 16 framåt och bakåt respektive åt vänster och höger och ingàngsstyrsignalen 10 15 20 25 30 35 17 503 746 in3 genom manövrering av en knopp 18.

Styranordningen 17 uppvisar en bearbetningsanordning 19, exempelvis en mikroprocessor, och ett dataminne 20, som är förenat med bearbetningsanordningen 19. Ingångsstyrsignalerna inl, in2 och in3 tillföres bearbetningsanordningen 19. In- gångsstyrsignalerna inl och in2 återger rörelseriktningen och rörelsehastigheten för gaffeln 9 som arbetsdon i ett kartesiskt koordinatsystem. Detta motsvarar på bästa sätt den mänskliga framställningskraften. På grund av armens 8 längdförändring och svängbarhet kan emellertid gaffelns}9 rörelse bäst beskrivas i ett polarkoordinatsystem. Härvid återgives längdförskjutnings- drivanordningen 10 gaffelns 9 rörelse i radiell riktning och vinkelvridningsdrivanordningen 11 gaffelns 9 rörelse i azimut- riktningen. Omräkningen av de kartesiska koordinaterna i polära koordinater sker med hjälp av bearbetningsanordningen 19.

Bearbetningsanrodningen 19 alstrar i sin utgång styrsignaler sl, s2, s3, dvs bör-värden för längdförskjutningsdrivanord- ningen 10, vinkeldrivanordningen 11 och redskapsdrivanordningen 12. Bör-värdena tillföres såsom styrstorheter var och en till en regulator Rl, R2 och R3. Varje regulator Rl, R2, R3 är före- nad med en ventil V1, V2, V3. De enskilda ventilerna är förenade med drivanordningarna 10-12, som för enkelhetens skull betecknas med M1, M2 och M3. Regulatorerna R alstrar vid sin utgång en elektrisk styrsignal som tillföres ventilerna V.

Ventilerna V omvandlar den elektriska signalen i en hydraulisk signal, dvs de tillför drivanordningarna M en i beroende av sin ingàngssignal föränderlig mängd hydraulfluidum. Vid drivanord- ningens M utgång, nogare sagt vid utgången av den driv- anordningen M tillordnade lägesavkännaren, erhålles en uppgift över den av drivanordningen M utövade lägesförändringen. Denna áterföres till regulatorn R och bearbetningsanordningen 19 över signaler fl, f2 och f3. Ventilerna V1, V2 och V3 àterför över signalerna al, a2 och a3 ett möjligt fel till bearbet- ningsanordningen 19.

Bearbetningsanordningen 19 tillföres härutöver ytterligare en 10 15 20 25 30 35 503 746 18 signal tl, som motsvarar mängden av det från en hydraulvätske- källa i beredskap stående hydraulflödet, en signal t2, som motsvarar utgången hos lutningsavkännaren 13 och en signal t3 som är en lastsignal. Vidare erhåller bearbetningsanordningen 19 en signal t4 från en växelomkopplare 21. Bearbetningsanord- ningen 19 är vidare förenad med en modvalanordning 22, med vilken den utbyter signalerna il, i2, i3, í4, i5 och i6.

Vidare är ett inorgan 23 anordnat, med vars hjälp värden i datorminnet 20 eller bearbetningsanordningen 19 kan inskrivas.

Styranordningen 17 har emellertid inte enbart uppgiften att omvandla de kartesiska ingångsstyrsignalerna till polara sig- naler för styrning av drivanordningarna 10 till 12, den över- vakar också, om arbetsdonet 9 har utfört den önskade linjära rörelsen. För detta ändamål beräknar styranordningen 17 en följd av bör-värden (fig 3) S1, S2, S3, S4 _.. Sn, som ligger på den önskade linjära eller raklinjiga rörelsebanan för arbetsdonet 9. Styranordningen 17 styr nu längdförskjutnings- drivanordningen 10 och vinkelvridningsdrivanordningen ll så att den verkliga rörelsebanan 24 för arbetsdonet 9 förlöper möjligast tätt intill den önskade rörelsebanan 25. För detta ändamål förflyttas arbetsdonet 9 så att säga etappvis, dvs det rör sig från ett bör-värde till det andra. Härvid kommer det nästa bör-värdet S först att frigivas, när det verkliga läget I för arbetsdonet 9 befinner sig i ett visst område kring bör- värdet S. Detta skall framgå av fig 3. Under rörelsebananas förlopp har styranordningen 17 föregivits bör-värdet S1.

Arbetsdonet 9 har nått läget Il. Därpå har styranordningen 17 beräknat bör-värdet S2. Arbetsdonet 9 blir nu förflyttat ut- efter banan 24 till läget I2. Därefter har styranordningen 17 frigivit nästa börvärde S3. Arbetsdonet 9 har nu nått läget I3.

Nästa bör-värde S4 kan ännu inte frigivas emedan läget I3 fort- farande befinner sig utanför ett toleransomràde kring bör- värdet S3. Toleransområdena är i förhållande till med ban- avsnittets längd överdrivet stort framställda. Bör-värdena S är anordnade så tätt intill varandra, att arbetsdonet kan tillryggalägga avståndet mellan tvà intilliggande bör-lägen i 10 15 20 25 30 35 19 503 746 bråkdelen av en sekund, exempelvis 10 millisekunder. Styranord- ningen 17 ställer således redan 10 millisekunder efter att ett bör-värde S1 ställs i beredskap till förfogande efterföljande bör-värde S2. Även om detta bör-värde blivit frigivet, beror det uteslutande därpå, huruvida är-läget Il för arbetsdonet 9 ligger i eller ligger inte i toleransområdet för bör-värdet S1.

Felet resp. avvikningen som föreligger mellan önskad rörelse- banan 25 och den verkliga rörelsebanan 24 rör sig således i toleransomràdets storlek kring bör-värdet S. Genom att cirka 100 gånger/sekund överensstämmelsen mellan verkliga rörelse- banan 24 och den önskade rörelsebanan 25 undersökes, kan inga större fel uppstå. Längdförskjutningsdrivanordningen 10 och vinkelvridningsdrivanordningen 11 drives alltid så av sina reglage Rl, R2 att de åtminstone teoretiskt uppnår det önskade bör-värdets S. Därvid är det betydelselöst huruvida båda drivanordningarna uppnår sina till bör-värdet hörande lägen samtidigt eller efter varandra. Styranordningen 17 avvaktar i alla fall till dess båda drivanordningarna har förflyttat arbetsdonet 9 in i felområdet eller toleransområdet kring bör- värdet S. Härvid kommer alla drivanordningar att så styras, att en likformig, fortlöpande rörelse uppstår, arbetsdonet skakar alltså inte. Om möjligheten består, att orientera arbetsverktyget, till exempelvis gaffeln 9, relativt armen 8, inväntar styranordningen likaledes till dess en bör-vinkel mot- svarande ett bör-värde uppnåtts, dvs avvikelsen för är-vinklen B relativt bör-vinklen B är mindre än en viss felgräns.

Konstruktionen av bearbetningsanordningen 19 skall nu beskrivas närmare med hänvisning till fig 4. Enbart visas ett enda signalflöde för alla ingångsstyrsignalerna inl, in2, in3, emedan dessa bearbetas gemensamt. Över ingångsstyrsignalerna in från manöverstången 12 får bearbetningsanordningen 19 meddelat riktningen och hastigheten, med vilka arbetsdonet skall röra sig. Ingångsstyrsignalerna in och lastsignalen är också ett mått för, hur mycket hydraul- fluidum som behövs. Mängden hydraulfluidum beräknas därur. Den visas genom signalen a. Ingångsstyrsignalerna i, n tillföres en 10 15 20 25 30 35 503 746 20 hastighetsstyranordning, som också tillföres signalen tl, som representerar den maximalt till förfogande stående mängden hydraulfluidum. Hastighetsstyranordningen 26 bildar kvoten av tl och a. När kvoten är mindre än ett betyder det, att källan för hydraulfluidum inte ställer till förfogande den nödvändiga mängden hydraulfluidum. Detta betyder exempelvis, att den av manöverpersonen önskade hastigheten med vilken arbetsdonet skall röra sig inte kan uppnås. Utgången för hastighetsstyr- anordningen 26 tillföres en banberäkningsanordning 27 som också tillföres ingångsstyrsignalerna in. Banberäkningsanordningen 27 beräknar i beroende av ingångsstyrsignalerna in en följd av bör-värden S och därmed en följd av avsnitt för rörelsebanan 25. Startvärdet för varje delavsnitt tillföres över en omkopp- lare 28. Omkopplaren 28 är under arbetsdonets rörelse i med heldragna linjer visade läget. När arbetsdonet inte rör sig, är omkopplaren i med streckade linjer visat arbetsläge. Banberäk- ningsanordningen 27 avger vid sin utgång koordinaterna X, Y för nästa bör-värdesläge S och den tillhörande vinkeln B för arbetsdonets 9 orientering i förhållande till armen 8.

Avståndet mellan två koordinatpar bestämmes av den önskade hastigheten, eller om denna ej är gripbar, genom maximala hastigheten. Koordinaterna X och Y föreligger som kartesiska koordinater som omvandlas i en transformeringsanordning 29 till polarkoordinater s. I omvandlingen resp transformeringen finns också den från lutningssensorn 13 alstrade signalen t2.

Signalerna s tillföres en grind 30, från vars utgång det tillföres regulatorerna Rl, R2, R3. En ytterligare utgång hos grinden 30 återföres till omkopplaren 28. Grinden 30 styres genom signaler f, som alstras av lägessensorerna. Signalen f utgör därmed en anvisning av är-läget hos arbetsdonet 9. Härvid kan signalerna f antingen föras direkt till grinden 30 eller efter en återtransformering, som genomföres av återtransforme- ringsanordning 31. Grinden 30 jämför signalerna f med signa- lerna s. När signalerna s överensstämmer vid utgången av grinden 30 med signalerna f, öppnar grinden 30 för att låta nästa bör-värde nå fram till regulatorerna Rl, R2, R3. Alterna- tivt därtill kan värdena X, Y, B (är) vid utgången av åter- transformeringsanordningen 3l jämföras med värdena X, Y, B l0 15 20 25 30 35 21 503 746 (bör) vid utgången av banberäkningsanordningen 27. Vid överens- stämmelse hos dessa värden öppnar grinden, för att låta nästa bör-värde nå regulatorerna Rl, R2, R3. Det aktuella bör-värdet återföres över omkopplaren 28 till banberäkningsanordningen 27, så att därmed banberäkningsanordningen 27 har en bas, för att kunna uträkna koordinaterna för efterföljande bör-värde. När arbetsdonet 9 har slutat sin rörelse, omlägges omkopplaren 28 till det med streckade linjer visade läget. Det verkliga läget för arbetsdonet 9 användes nu som är-läge för utgångspunkten för beräkningen av nästa följd av rörelsebanavsnitten.

Fig 5 visar schematiskt konstruktionen av en regleringskrets.

Då de tre regleringskretsarna i princip är likadant konstrue- rade kommer nu enbart en enskild regleringskrets att beskrivas.

Vid ingången av regleringskretsen vid reglerkretsens ingång kommer den från grindens 30 utgång vunna storheten S att införas som styrstorhet. Styrstorheten ledes över en summationspunkt 32. Summationspunktens utgång är förenad med ingången till en förstärkningslänk 33 med en förstärknings- faktor KR. Förstärkningsfaktorn KR kommer nedan närmare att beskrivas. Förstärkningslänkens 33 utgång är förenad med in- gången till en H-länk. H-länkens utgång är förenad med en summationspunkts 37 ingång, vars utgång är förenad med en summationspunkts 36 ingång. Summationspunktens 36 utgång är förenad med ingången till en ventil 37. Ventilen 37 omvandlar den hittills elektriska signalen till en fluidumsignal, som ledes från ventilens 37 utgång till drivorganens 10, ll, l2 ingång. Från drivanordningarnas 10, ll, 12 utgång, dvs från den tillordnade lägessensorn, alstras en signal och återföres negativt till summationspunkten 32.

Före summationspunkten 32 uttages signalen s och bearbetas i en frammatningsanordning 39. Frammatningsanordingen 39 beaktar ventilkarakteristikan för ventilen 37, dvs den bildar ur sig- nalens s ändring och stigning för ventilkarakteristikan ett l/K ett värde, som uppadderas vid summationspunkten 35 med H- länkens 34 utgång. Ventilkarakeristikan har ett visst dödband dO, dvs ventilen alstrar först ett visst genomflöde, sedan 10 15 20 25 30 35 503 746 22 signalen från summationspunktens 36 utgång överskridet ett bestämt värde. Denna dödbandssignal dO tilladderas således summationspunkten 36 till summationspunktens 35 utgång. Värdet dO för dödbandet och K för ventilkarateristikans stigning kan avläggas i minnet 20. Genom den i fig 5 visade regleringen kan fel, som kan uppstå av ventilkarakteristikan långtgående ut- jämnas.

Drivanordningarnas 10, ll, 12 enskilda rörelser är i princip koordinerade av bearbetningsanordningen 19, som enbart avgiver samhörande bör-värdespunkter till reglagen Rl, R2, R3. Under förutsättningen, att de enskilda regleringskretsarna arbetar ungefärligen ideellt, behövs ingen ytterligare synkronisering eller koordinering av dessa regleringskretsar. I praktiken har det dock visar sig, att inte alla regleringskretsar arbetar lika snabbt, exempelvis på grund av olika masströghet, läckage, olika åldring eller passning. I detta fall är det av fördel, om de enskilda regleringskretsarna kommunicerar med varandra och ömsesidigt påverkar varandra, så att man kan utgå ifrån, att alla regleringar avslutas ungefärligen vid samma tid. För detta ändamål är förstärkningsfaktorn KR för förstärkningslänken 33 utformad varibelt för varje regleringskrets. Den beräknas enligt följande formel: ei KRi = l + 3 x l + ej + ek.

Härvid är KR förstärkningsfaktorn, e är relativa felet för regleringskretsen, dvs summationspunktens 32 utgàngsvärde dividerat med sitt ingångsvärde s och i, j, k är de enskilda regleringssläpningarnas indikering. Vid en rörelsestart är alla relativa fel e likamed l, så att KR = 2. När alla reglerkretsar är inreglerade, erhåller man KR = 1. Om exempelvis två regleringskretsar är inreglerade, dvs deras regleringsavvikning är likamed noll, innan den övriga glidningen påbörjats med regleringen, erhåller KR = 4. Regleringen av denna krets börjar alltså med en stor förstärkningsfaktor, så att felet relativt snabbt blir mindre. När felet blir mindre, blir också förstärk- 10 15 20 25 30 35 23 503 746 ningsfaktorn för denna krets mindre, så att den mycket snabbt närmar sig värdet 1. Man erhåller i detta fall mycket snabbt stabila förhållanden. Ett motsvarande förknippande för enskilda reglaget visas i fig 7. Över inorganet 23 (fig 1) kan exempelvis värderna för ventil- karakteristikan (fig 6) införas i minnet 20. Över modvalanordningen 22 kan olika driftsformer väljas. Ex- empelvis kan en konventionell styrning av arbetsdonet 9 ske.

Med de tre signalerna från manöverarmen 16 kan längdförskjut- ningsdrivanordningen 10, vinkeldrivanordningen 11 och arbets- drivanordningen 12 oberoende av varandra styras. Det ankommer sedan på operatören att kombinera dessa tre rörelser till ett arbetsförlopp, dvs en lämplig rörelse för arbetsdonet 9.

Exempelvis kan fram- och återrörelsen av manöverarmen 16 styra längdförskjutningsdrivanordningen 10, medan vänster-höger- rörelse av manöverarmen 16 styr vinkeldrivanordningen 11. med knoppen 18 kan man styra redskapsdrivanordningen 12.

Vid ett annat driftssätt kan redskapsdonets 9 bana styras i förhållande till underredet 4. Här kombinerar bearbetnings- anordningen 19 rörelserna för de enskilda drivanordningarna 10- 12 på så sätt, att ett direkt sammanhang mellan den av opera- tören med manöverarmen 16 givna riktningen och arbetsdonets 9 rörelse i kartesiska koordinatsystemet, som är fastlagt i för- hållande till underredet 4, erhålles. Exempelvis kan redskapet 9 röras i riktningen för Y-axeln, dvs i vertikalled, när armen 16 röres framåt eller bakåt. Hastigheten motsvarar därvid manöverarmens 16 utslag. Om armen röres åt vänster eller åt höger, rör sig redskapsdonet i riktning för koordinatsystemets X-axel. Vid en kombinerad rörelse av manöverarmen 16, dvs när det röres åt vänster framåt, rör sig redskapet i en motsvarande sned riktning men raklinjig bana i det kartesiska koordinat- systemet.

Istället för rörelse i relation till underredet 4 kan också tyngdkraftens riktning resp horisontalplanet väljas som relativ 10 15 20 25 503 746 24 storhet. Också detta drivsätt kan inställas över modvalanord- ningen 22. Såsom ytterligare driftsätt kan orienteringen för redskapsdonet 9 hållas konstant i förhållande till underredet 4. Med orienteringen menas vinkeln B. Exempelvis skall gaffeln till en gaffelstaplare alltid vidhàllas i samma vinkel till underredet 4, också om armen 8 höjes.

I ett annat alternativ kan redskapsdonets 9 orientering i för- hållande till ett horisontalplan hållas konstant, även om underredet såsom fordon är i rörelse i terräng med stigning.

Såsom ovan nämnts, kan bearbetningsanordningen 19 löpande an- giva redskapsdonets 9 vikt. Detta kan exempelvis ske därigenom, att vid en känd startvikt för redskapsdonet 9 varje viktändring av redskapet blir registrerat. Därtill tillföres till bearbet- ningsanordningen 19 löpande armens 8 längd ll och vinkeln A, så att bearbetningsanordningen 19 löpande kan beräkna det av redskapsdonet utövade momentet på underredet 4. Överskrider momentet ett kritiskt värde, kan emellertid en alarmanordning 38 alstra ett alarm, så för att varna operatören. Samtidigt kan alla momentet på underredet 4 förstorande rörelser hos redskapsdonet 9 förhindras.

Claims (40)

10 15 20 25 30 35 25 503 746 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för att styra rörelsen för ett hydrauliskt rör- ligt arbetsredskap (l; 2; 3), som är anordnat vid ena änden av en i längdriktningen föränderlig och svängbar arm (8), utefter en väsentligen rätlinjig rörelsebana, varvid arbetsredskapet är rörligt med hjälp av hydrauliska drivelement, nämligen en längdförskjutningsdrivanordning (10) och en vinvinkeldrivanord- ning (ll), som angriper vid armen, i beroende av ingángsstyr- signaler, som bestämmer rörelsebanan (24), k ä n n e - t e c k n a t av, att utgående från ett är-läge (31) för arbetsredskapet (9) iterativt en följd av bör-lägen (S1, S2 ...) fastställes i den föregivna rörelsebanan (25) och att arbetsredskapet (9) utgående från är-läget (Il) efter varandra föres i en likformig fortlöpande rörelse till de fastställda bör-lägena, (S2, S2, ., Sn) varvid på varandra uppnådda lägen såsom nytt är-läge (I2, I3..., I n -l) jämföres med varje tillhörande fastställt bör-läge (S2, S3,..., S n-1) och rörelsen i varje nästa bör-läge (S3, S4, ..., Sn) först frigives, när arbetsredskapets (9) momentana är-läge (I2, I3, _, I n-1) ligger i ett bestämt toleransområde till tillhörande fastställda bör-lägen (S2, S3, ..., S n-1)

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av, att de iterativt bestämda bör-lägena (Sl, S2, ..., Sn) uppvisar ett avstånd från varandra, vilket avstånd arbetsredskapet kan tillryggalägga under bråkdelen av en sekund.

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av, att två intilliggande bör-lägen ligger pà avstånd från varandra med storleksordningen av 10 millisekunder.

4. Förfarande enligt något av kraven l-3, k ä n n e t e c k - n a t av, att arbetsredskapets (9) orientering i förhållande till armen (8) förändras med hjälp av ett ytterligare hydrauliskt drivelement (12), nämligen en arbetsredskapsdrivanordning, i beroende armens (8) rörelse. lO 15 20 25 30 35 SUS 746 26

5. Förfarande enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k - n a t av, att arbetsredskapets (9) orientering i förhållande till armen (8) förändras i beroende av armens orientering till tyngdpunktens riktning.

6. Förfarande enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t av, att för varje bör-läge (S1, S2, ..., S n-l) en bör- orientering för arbetsredskapet (9) fastlägges och att rörelsen i nästa börläge (S2, S3, ..., Sn) först frigives, när också är- orienteringen för arbetsstycket (9) i det momentana är-läget (Il, I2 ..., från tillhörande fastställda bör-orienteringen. I n-l) avviker med mindre än ett bestämt värde

7. Förfarande enligt något av kraven l-6, k ä n n e t e c k - n a t av, att den från de hydrauliska drivelementen (10, ll, 12) totalt erforderliga volymströmmen fastställes, att den till förfogande stående volymströmmen fastställes, att kvoten ur till förfogande stående och erforderlig volymström fastställes och att ifall kvoten är mindre än ett, varje drivelement (10, ll, 12) matas enbart med en motsvarande kvoterad mindre volym- ström.

8. Förfarande enligt något av kraven 1-7, k ä n n e t e c k - n a t av, att rörelsen för varje drivelement (10, ll, 12) regleras av en regleringskrets (Rl, R2 R3), varvid varje regleringskrets uppvisar en förstärkningsfaktor (KRi), som är beroende av relativa fel hos alla regleringskretsar.

9. Förfarande enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av, att förstärkningsfaktorn (KRi) beräknas enligt formeln: ei KRi = l + 3 x l + ej + ek, varvid KR är förstärkningsfaktorn, e är det relativa felet för den enskilda regleringskretsen och i, j, k är de enskilda reg- leringskretsarnas index. 10 15 20 25 30 35 27 503 746

10. Förfarande enligt något av kraven 1-9, k ä n n e - t e c k n a t av, att vid rörelsebanans slut för arbetsred- skapet (9) rörelsehastigheten gradvis minskas.

11. Förfarande enligt något av kraven 1-10, k ä n n e - t e c k n a t av, att en följd av rörelsebana avregistreras och vid behov áterupprepas.

12. Förfarande enligt något av kraven 1-11, k ä n n e - t e c k n a t av, att arbetsredskapets (9) viktändring fast- ställes.

13. Förfarande enligt krav 12, k ä n n e t e c k n a t av, att det av arbetsredskapet (9) utövade momentet på underredet (4) fortlöpande fastställes.

14. Banstyranordning för ett hydrauliskt rörligt arbetsredskap (1; 2; 3), som är anordnat vid ena änden av en längdföränderlig och kring en underredsfast axel svängbar arm (8), med hydrauliska drivelement, nämligen en längdförskjutningsdriv- anordning (10) för att ändra armens längd och en vinkeldriv- anordning (ll) för att svänga armen, en styranordning (17), som uppvisar ett dataminne (20) och en bearbetningsanordning (19), en manöveranordning, som är förenad med styranordningen och i beroende av sitt läge alstrar ingångsstyrsignaler (in) och lägessensorer (13), som fastställer armens längd och dess vinkel relativt ett visst plan, särskilt för att genomföra förfarandet enligt något av kraven 1-13, k ä n n e t e c k n a d av, att styranordingen (17) utgående från en bör-position (I) för arbetsredskapet (9) iterativt bestämmer en följd av bör-positioner (S1, S2, ..., Sn) i en viss rörelsebana (25) och tillför drivsignaler till de hydrauliska drivanordningarna (10,11), för att röra arbets- redskapet (9) från den aktuella ärpositionen (I2) till efter- följande fastställda bör-positioner (S2, S3, ..., Sn), varvid styranordningen (17) jämför varje på varandra uppnådda lägen, varje såsom nytt är-läge (I2, I3, ..., I n-1) med varje tillhörande fastställda bör-läge (S2, S3, ..., S n-1) och 10 15 20 25 30 35 503 746 28 frigiver den för rörelsen till nästa varje börläge (S3, S4, _, Sn) erforderliga drivsignalen först när lägesavkännaren angiver, att arbetsredskapet (9) med sitt momentana är-läge (I2, I3, _, I n-1) befinner sig inom ett bestämt tolerans- omràde kring det tillhörande fastställda bör-läget (S2, S3, _, S n-1).

15. Banstyranordning enligt krav 14, k ä n n e t e c k - n a d av, att styranordningen (17) i väsentligen 10 milli- sekunder efter beredskapsställning av ett bör-värde ställer nästa bör-värde till förfogande.

16. Banstyranordning enligt krav 14 eller 15, k ä n n e - t e c k n a d av, att mellan arbetsredskapet (9) och armen (8) är anordnat ett ytterligare hydrauliskt drivelement (12), nämligen en arbetsredskapsdrivanordning (12), och en ytterligare positionssensor, nämligen en vinkelsensor för att fastställa vinkeln mellan arbetsredskapet (9) och armen (8) och som är förenade med styranordningen (17).

17. Banstyranordning enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a d av, att styranordningen (17) för varje bör-position (S1, S2, ., S n-1) fastställer en bör-vinkel mellan arbetsredskapet (9) och armen (8) och först friger följdens nästa bör-värde när är-vinkeln i det momentana är-läget (Il, I2, ..., I n-1) avviker med mindre än ett visst värde fràn tillhörande fast- ställda bör-vinkeln.

18. Banstyranordning enligt nàgot av kraven 14-17, k ä n - n e t e c k n a d av, att en lutningssensor (13) är förenad såsom ytterligare positionssensor med styranordningen (17), vilken fastställer underredets (4) lutning relativt tyngd- kraftsriktningen.

19. Banstyranordning enligt något av kraven 14-18, k ä n - n e t e c k n a d av, att en valanordning (22) är förenad med styranordningen (17) för att utvälja en styrmod. 10 15 20 25 30 35 29 503 746

20. Banstyranordning enligt något av kraven 14-19, k ä n - n e t e c k n a d av, att styranordningen (17) vid upp- trädande av ett fel utväljer en annan styrmod, som kräver mer uppmärksamhet av operatören och eventuellt anvisar denna styr- mod.

21. Banstyranordning enligt något av kraven 14-20, k ä n - n e t e c k n a d av, att en växelomkopplare (21) är förenad med styranordningen (17).

22. Banstyranordning enligt något av kraven 14-21, k ä n - n e t e c k n a d av, att en mätanordning för den volymström av hydraulflöden som står till förfogande är anordnad.

23. Banstyranordning enligt krav 22, k ä n n e t e c k n a t av, att varje drivelement (lO,11,12) är tillordnad en fast- ställelseanordning för den mängd hydraulfluidum som är beroende av den önskade rörelsen, varvid styranordningen (17) bildar en kvot mellan det till förfogande stående (t2) hydraulflödet och den erforderliga mängden hydraulfluidum och, om kvoten är mindre än 1, tillför varje drivelement (lO,11,12) en mot kvoten svarande minskad mängd hydrualfluidum.

24. Banstyranordning enligt något av kraven 14-23, k ä n - n e t e c k n a d av, att en belastningsmätanordning (t3) är förenad med styranordningen, vilken anordning fastställer den av arbetsredskapet (9) alstrade belastningen.

25. Banstyranordning enligt krav 24, k ä n n e t e c k n a d av, att en alarmanordning (38), som utlöser ett alarm och/eller förhindrar rörelse av arbetsredskapet (9), vilken anordning förstorar ett på underredet (4) verkande moment, när ett av belastningen från arbetsredskapet (9) och armens (8) längd (1) och utsvängning (A) fastställt värde överskrider en bestämd gräns.

26. Banstyranordning enligt något av kraven 14-25, k ä n - n e t e c k n a d av, att manöveranordningens (16) ingångs- 10 15 20 25 30 35 503 746 30 styrsignaler (inl, in2, in3) angiver riktningen och hastigheten för arbetsredskapets (9) rörelse.

27. Banstyranordning enligt krav 26, k ä n n e t e c k n a d av, att ingångsstyrsignalerna (inl, in2, in3) beträffande riktningen föreligger i ett kartesiskt koordinatsystem, varvid styranordningen (17) omräknar dessa värden i polära koordinater.

28. Banstyranordning enligt något av kraven 14-27, k ä n - n e t e c k n a d av, att en grindkoppling (30) är anordnad vid styranordningens (17) utgång, vilken grindkoppling i beorende av är-positionen och den aktuella bör-positionen för arbetsredskapet (9) frigiver eller spärrar en signalväg till utgången.

29. Banstyranordning enligt krav 28, k ä n n e t e c k n a d av, att är-positionens värde hos grindkopplingen (30) över en transformationsanordning (31) tillföres för omvandling från polära koordinater till kartesiska koordinater.

30. Banstyranordning enligt något av kraven 14-29, k ä n - n e t e c k n a d av, att en omställare (28) är anordnad, som förbinder positionssensorerna med dataminnet (27), så snart manövreringsanordningen befinner sig i sitt neutralläge.

31. Banstyranordning enligt något av kraven 14-30, k ä n - n e t e c k n a d av, att varje drivelement (10, 11, 12) är tillordnad en regleringskrets (Rl, R2, R3).

32. Banstyranordning enligt krav 31, k ä n n e t e c k n a d av, att varje regleringskrets (Rl, R2, R3) uppvisar en länk (33) med föränderlig förstärkningsfaktor.

33. Banstyranordning enligt krav 32, k ä n n e t e c k n a d av, att förstärkningsfaktorn (KRi) hos en regleringskrets (Rl, R2, R3) är beroende av regleringstillstàndet hos var och en av de andra regleringskretsarna. 10 15 20 25 30 35 31 503 746

34. Banstyranordning enligt krav 33, k ä n n e t e c k n a d av, att förstärkningsfaktorn (KRi) bildas enligt formeln: ei KRi = l + 3 x l + ej + ek, varvid KR är förstärkningsfaktorn, e är relativa felet och i, j, k är index för de enskilda reglerkretsarna.

35. Banstyranordning enligt något av kraven 31-34, k ä n - n e t e c k n a d av, att varje regleringskrets (Rl, R2, R3) är uppkopplad minst en hjälpstorhet.

36. Banstyranordning enligt krav 35, k ä n n e t e c k n a d av, att en första hjälpstorhet motsvarar ett dödband (dO) till en ventilkarakteristika (fig 6)

37. Banstyranordning enligt krav 36, k ä n n e t e c k n a d av, att styranordningen (17) öppnar ventilerna (Vl,V2,V3) efter varandra fràn ett neutralläge stegvis först i en riktning, till dess de tillordnade sensorerna registrerar rörelse för varje drivanordning (lO,ll,l2), rör ventilerna (Vl,V2,V3) i neutral- läget och sedan öppnar i den andra riktningen stegvis, till dess sensorerna förnyat angiver en rörelse och ur sensor- signalerna fastställer dödbandet (dO).

38. Banstyranordning enligt nàgot av kraven 35-37, k ä n - n e t e c k n a d av, att en andra hjälpstorhet (ff) fast- ställes från ventilkarakteristikans lutning (fig 6).

39. Banstyranordning enligt krav 38, k ä n n e t e c k n a d av, att den andra hjälpstorheten inregistreras såsom fram- matningsstorhet (39) i regleringskretsen.

40. Banstyranordning enligt något av kraven 35-39, k ä n - n e t e c k n a d av, att hjälpstorheterna inlägges i data- minnet (20).