專利名稱：操縱大型機(jī)械手折彎桿的設(shè)備以及有這種設(shè)備的大型機(jī)械手的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種操縱鉸接在桿座上的折彎桿，尤其混凝土布料桿的設(shè)備，該折彎桿有至少兩個(gè)桿臂，它們可各借助一個(gè)優(yōu)選地可液壓操縱的驅(qū)動(dòng)器分別繞水平的彼此平行的鉸接軸相對(duì)于桿座或相鄰桿臂有限地回轉(zhuǎn)，設(shè)備有一個(gè)優(yōu)選地可遙控的包括一個(gè)位置調(diào)整器的、用于借助為各驅(qū)動(dòng)器配設(shè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制桿運(yùn)動(dòng)的控制器，以及有為各桿臂、鉸接軸和/或驅(qū)動(dòng)器配設(shè)的用于為位置調(diào)整器測(cè)量行程和角度的傳感器。本發(fā)明還涉及一種尤其用于混凝土泵的大型機(jī)械手，它有一鉸接在桿座上的折彎桿以及有一個(gè)前言所述類型操縱此折彎桿的設(shè)備。
自行式混凝土泵通常由操作員操縱，他通過(guò)遙控器不僅負(fù)責(zé)泵的控制而且負(fù)責(zé)設(shè)在折彎桿頂端的終端軟管的定位。為此，操作員應(yīng)當(dāng)在注意工地現(xiàn)場(chǎng)條件的同時(shí)，在不具有某種結(jié)構(gòu)的三維工作空間，通過(guò)附屬的驅(qū)動(dòng)器運(yùn)動(dòng)折彎桿，操縱折彎桿多個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。為了在這方面能更容易操作，已建議了一種操縱設(shè)備(DE-A-4306127)，其中，折彎桿冗余的鉸接軸在桿座任何旋轉(zhuǎn)位置均獨(dú)立于桿座的旋轉(zhuǎn)軸與遙控機(jī)構(gòu)唯一的調(diào)節(jié)過(guò)程共同控制。在這里，折彎桿實(shí)施一種對(duì)操作員顯而易見(jiàn)的伸長(zhǎng)和縮短運(yùn)動(dòng)，此時(shí)桿頂端的高度可附加地保持恒定。為了能做到這一點(diǎn)，在那里，控制器有一個(gè)可通過(guò)遙控器控制并有計(jì)算機(jī)支持的驅(qū)動(dòng)器座標(biāo)變換器，借助它可獨(dú)立于桿座的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)器，在桿頂端高度給定時(shí)，沿遙控機(jī)構(gòu)的一個(gè)主調(diào)節(jié)方向操縱鉸接軸驅(qū)動(dòng)器，以實(shí)施折彎桿伸縮運(yùn)動(dòng)。沿遙控機(jī)構(gòu)另一個(gè)主調(diào)節(jié)方向，桿座的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)器可獨(dú)立于鉸接軸驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行操縱，以實(shí)施折彎桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而沿第三個(gè)主調(diào)節(jié)方向，鉸接軸的驅(qū)動(dòng)器可獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行操縱，以實(shí)施桿頂端的升降運(yùn)動(dòng)。折彎桿的這種操縱所需的基本前提條件在于位置調(diào)整，屬于此的主要是一種為各桿臂、鉸接軸和/或驅(qū)動(dòng)器配設(shè)的用于測(cè)量行程或角度的傳感器技術(shù)。因?yàn)樵诖祟惣劝C(jī)械的也包括電子和液壓部件的技術(shù)系統(tǒng)中不可能完全避免發(fā)生故障，所以需要安全控制，它向操作員報(bào)警并采取安全措施干預(yù)工作過(guò)程。在這種情況下必須通過(guò)傳感器識(shí)別出現(xiàn)的故障并加以評(píng)估，評(píng)估的目的是至少暫時(shí)消除故障和避免不希望的故障結(jié)果和破壞。迄今只能通過(guò)一個(gè)可由操作員操縱的緊急開關(guān)切斷桿和泵的工作。
以此為出發(fā)點(diǎn)，本發(fā)明的目的是改善前言所述類型用于大型機(jī)械手的操縱設(shè)備，使得有可能獨(dú)立于操作員安全控制。
為了達(dá)到此目的，提出了在權(quán)利要求1、11和21中說(shuō)明的特征組合。由從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明有利的設(shè)計(jì)和進(jìn)一步發(fā)展。
按本發(fā)明的方案以下列認(rèn)識(shí)為出發(fā)點(diǎn)為了位置調(diào)整而已然存在的用于測(cè)量行程或角度的傳感器，附加地顧及在出現(xiàn)某些故障時(shí)應(yīng)考慮的準(zhǔn)則，從而可實(shí)施自動(dòng)的安全控制。為達(dá)到這一點(diǎn)，按本發(fā)明的建議，控制器有一個(gè)響應(yīng)傳感器輸出數(shù)據(jù)的安全程序，用于按預(yù)定的安全準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。控制器特別重要的部分在于，安全程序有至少一個(gè)用于輸出一個(gè)聲或光的報(bào)警信號(hào)的計(jì)算部分，報(bào)警信號(hào)向操作員指示已出現(xiàn)故障。
按本發(fā)明的一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)，其中每個(gè)驅(qū)動(dòng)器有一雙向作用的液壓缸；液壓缸可各通過(guò)一個(gè)構(gòu)成附屬的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的比例轉(zhuǎn)換閥加入壓力油；比例轉(zhuǎn)換閥通過(guò)一公共的給油管供壓力油，按本發(fā)明建議，在給油管內(nèi)設(shè)一個(gè)可借助安全程序控制的給油閥。在發(fā)生故障時(shí)取決于給油閥的狀態(tài)，基于以評(píng)估為基礎(chǔ)的安全準(zhǔn)則可接通或切斷給油閥。在這里此給油閥可有一附加功能。例如，它可在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計(jì)為換向工作閥，用于按選擇供給桿臂閥和腳架支柱閥。
安全程序有利地可包括不同的計(jì)算部分，它們單個(gè)或組合地-對(duì)給油閥的接通狀態(tài)作出響應(yīng)，-通過(guò)遙控裝置對(duì)行駛給定參數(shù)的存在或不存在作出響應(yīng)，-對(duì)涉及行程或角度的大于預(yù)定的極限值的調(diào)節(jié)誤差作出響應(yīng)，-對(duì)大于預(yù)定的極限值的涉及行程或角度的調(diào)節(jié)誤差的速度作出響應(yīng)，-對(duì)大于預(yù)定極限值的角速度作出響應(yīng)。
此外，可在設(shè)計(jì)為液壓缸的驅(qū)動(dòng)器底側(cè)端和桿側(cè)端設(shè)壓力傳感器，以及，安全程序可包括一個(gè)響應(yīng)壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)的計(jì)算部分。
本發(fā)明另一個(gè)內(nèi)容是大型機(jī)械手，它包括有上述特征的具有安全裝置的桿操縱設(shè)備。
按本發(fā)明的措施在方法方面也可作如下的說(shuō)明為了安全控制大型機(jī)械手內(nèi)的折彎桿，其中折彎桿的桿臂可分別借助一驅(qū)動(dòng)器彼此相對(duì)回轉(zhuǎn)以及為了位置調(diào)整持續(xù)地測(cè)量桿臂相對(duì)于相鄰桿臂或桿座的相對(duì)位置，按本方法，桿臂的位置測(cè)量值按與預(yù)定的安全極限值偏差的標(biāo)準(zhǔn)用于安全控制驅(qū)動(dòng)器。尤其在超越安全極限值時(shí)可發(fā)出報(bào)警信號(hào)。若桿臂的驅(qū)動(dòng)器借助壓力油液壓控制，則業(yè)已證明特別有利的是，當(dāng)偏離預(yù)定的安全極限值時(shí)切斷或接通驅(qū)動(dòng)器的壓力油供給。尤其在固定工作狀態(tài)已切斷壓力油供給時(shí)，若角速度不等于零以及未超越預(yù)定的偏差極限值，接通壓力油供給并因而也接通位置調(diào)整?！肮潭üぷ鳡顟B(tài)”在這里指的是泵在折彎桿不運(yùn)動(dòng)的情況下工作。低的角速度作為評(píng)估準(zhǔn)則表明在液壓系統(tǒng)內(nèi)有小的漏泄，或執(zhí)行機(jī)構(gòu)或驅(qū)動(dòng)器有小缺陷，因此在應(yīng)急運(yùn)行時(shí)還可以在借助位置調(diào)整的情況下將折彎桿有控制地返回安全的運(yùn)輸位置。但若超越預(yù)定的偏差極限值，則保持切斷壓力油供給并因而也保持切斷位置調(diào)整。那時(shí)操作員必須就地為折彎桿或?yàn)檫\(yùn)輸采取安全措施。
在行車作業(yè)時(shí)若調(diào)節(jié)誤差的速度超越預(yù)定的極限值，則出現(xiàn)類似的情況。在這種情況下當(dāng)壓力油供給已接通時(shí)要切斷壓力油供給并因而也切斷位置調(diào)整。
下面借助附圖中示意表示的實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。其中

圖1 折彎桿已收攏的自行式混凝土泵側(cè)視圖；圖2 按圖1的自行式混凝土泵，折彎桿處于工作位置；圖3 操縱有安全控制的折彎桿的設(shè)備系統(tǒng)圖；圖4 涉及軸的安全程序框圖。
自行式混凝土泵10包括運(yùn)輸車11、例如設(shè)計(jì)為雙缸活塞泵的泥漿泵12、以及可繞一固定在車上的豎軸13旋轉(zhuǎn)的作為混凝土輸送管16支架的混凝土布料桿14。在澆筑混凝土?xí)r連續(xù)加入進(jìn)料斗17內(nèi)的液體混凝土，通過(guò)混凝土輸送管16輸送到一個(gè)遠(yuǎn)離汽車11停車位的混凝土澆筑地點(diǎn)18。
布料桿14由一個(gè)可借助液壓旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器19繞豎軸13旋轉(zhuǎn)的桿座21和可在桿座21上回轉(zhuǎn)的折彎桿22組成，折彎桿22可連續(xù)調(diào)整，改變?cè)谄?1與混凝土澆筑地點(diǎn)18之間的作用距離r和高度差h。在圖示的實(shí)施例中，折彎桿22由五個(gè)互相鉸接的桿臂23至27組成，它們可繞彼此平行和垂直于桿座21豎軸13延伸的軸28至32回轉(zhuǎn)。由鉸接軸28至32構(gòu)成的曲鉸的折角ε1至ε5(圖2)及其相互關(guān)系按這樣的方式彼此協(xié)調(diào)，即，使布料桿14能以圖1所示通過(guò)多重折疊節(jié)省空間的運(yùn)輸時(shí)的構(gòu)型放置在汽車11上。通過(guò)起動(dòng)為鉸接軸28至32逐個(gè)配設(shè)的驅(qū)動(dòng)器34至38，折彎桿22可按在混凝土澆筑地點(diǎn)18與汽車停車位之間不同的距離r和/或高度差h展開(圖2)。
操作員借助無(wú)線遙控器50控制桿的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)桿的運(yùn)動(dòng)將桿頂端33和終端軟管43移到要澆筑混凝土的區(qū)域的上方。終端軟管43典型的長(zhǎng)度為3至4m，并由于其鉸接地懸掛在桿頂端33的區(qū)域內(nèi)以及基于其固有的柔性，可由軟管操作者將其出口端保持在一個(gè)對(duì)混凝土澆筑地點(diǎn)為恰當(dāng)?shù)奈恢蒙稀?br> 在圖示的實(shí)施例中，遙控器50包括一個(gè)設(shè)計(jì)為控制桿的遙控機(jī)構(gòu)60，它可沿三個(gè)主調(diào)節(jié)方向往復(fù)調(diào)整以輸出控制信號(hào)64?？刂菩盘?hào)通過(guò)無(wú)線通信距離68傳輸給固定在車上的無(wú)線接收機(jī)70，它在輸出側(cè)通過(guò)一個(gè)例如設(shè)計(jì)為CAN數(shù)據(jù)總線的數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)72連接在微控制器74上。微控制器74包括軟件模塊76、77，從遙控器50接收的控制信號(hào)64通過(guò)它們解釋、變換，并借助位置調(diào)整器92和下游的信號(hào)發(fā)生器94轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)器34至36的操縱信號(hào)。驅(qū)動(dòng)器34至36的操縱通過(guò)設(shè)計(jì)為比例轉(zhuǎn)換閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)80至84進(jìn)行，它們將其輸出管86、87在底側(cè)和桿側(cè)連接在設(shè)計(jì)為雙向作用的驅(qū)動(dòng)器34至38上。桿座21的驅(qū)動(dòng)器19設(shè)計(jì)為液壓式旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，它由執(zhí)行機(jī)構(gòu)85控制。
在內(nèi)插補(bǔ)器程序76下游設(shè)一設(shè)計(jì)為坐標(biāo)變換器77的軟件模塊，它的主要任務(wù)在于，將輸入的解讀為柱面坐標(biāo)、r、h的控制信號(hào)在規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)軸和鉸接軸13、28至32上的角信號(hào)、ε；在這種情況下折彎桿22冗余的鉸接軸28至32的驅(qū)動(dòng)器可分別按預(yù)定的行程-回轉(zhuǎn)特性線的標(biāo)準(zhǔn)操縱。每個(gè)鉸接軸28至32在坐標(biāo)變換器77內(nèi)以這樣的方式通過(guò)軟件控制，即，使曲鉸根據(jù)行程和時(shí)間彼此協(xié)調(diào)地運(yùn)動(dòng)。因此，曲鉸冗余自由度的控制按預(yù)先編好程序的策略進(jìn)行，借助這種策略還可以排除在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中相鄰桿臂23至27自相矛盾的可能性。此外，為了提高精度，還可以動(dòng)用存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)文件內(nèi)的校正數(shù)據(jù)，來(lái)補(bǔ)償載荷引起的變形。以此方式在坐標(biāo)變換器77內(nèi)算出的角度變化在位置調(diào)整器92內(nèi)與通過(guò)角度傳感器96確定的實(shí)際值比較，并借助信號(hào)發(fā)生器94換算為用于驅(qū)動(dòng)器19、34至38的操縱信號(hào)Uε。
除了通過(guò)將輸入的行駛參數(shù)作為柱面坐標(biāo)內(nèi)插并相應(yīng)地變換(見(jiàn)DE-A-4306127)的坐標(biāo)發(fā)生器64控制外，各驅(qū)動(dòng)器19、34至36也可以直接借助遙控機(jī)構(gòu)60和附屬的執(zhí)行機(jī)構(gòu)66至76控制。
在圖3中所表示的配置其特點(diǎn)在于，控制器的微控制器74有一個(gè)響應(yīng)傳感器96輸出數(shù)據(jù)的計(jì)算和安全程序100，用于按預(yù)定的安全準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)計(jì)為比例轉(zhuǎn)換閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)80至84。執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過(guò)泵102和給油管104供入壓力油。一個(gè)例如可設(shè)計(jì)為換向工作閥的可切斷的給油閥106處于給油管104內(nèi)，借助它按選擇還可向自行式混凝土泵10的腳架支柱液壓系統(tǒng)供油。在給油閥106的區(qū)域內(nèi)有一緊急切斷按鍵108，通過(guò)它在緊急情況下可由操作員切斷壓力油經(jīng)由給油管104的供入。如后面還要借助圖4詳細(xì)說(shuō)明的那樣，計(jì)算和安全程序100也通過(guò)信號(hào)線110、112作用在給油閥106上。此外，在故障狀態(tài)可通過(guò)安全程序控制一聲或光的信號(hào)器114。在安全程序100內(nèi)，角度傳感器96的也在位置調(diào)整器92內(nèi)評(píng)估的測(cè)量數(shù)據(jù)，借助規(guī)定的安全準(zhǔn)則加以分析計(jì)算，并轉(zhuǎn)換成用于給油閥106、報(bào)警信號(hào)發(fā)生器114和信號(hào)發(fā)生器94的控制信號(hào)，以控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)80至84。
在計(jì)算和安全程序100內(nèi)的安全控制涉及軸地進(jìn)行。作為范例借助在圖4中表示的用于鉸接軸監(jiān)視邏輯的框圖說(shuō)明這一點(diǎn)。
按圖4的安全程序100′包括針對(duì)下列參數(shù)的計(jì)算部分(安全準(zhǔn)則)輸入?yún)?shù)(比較參數(shù))ε(t)＝選擇的鉸接軸在時(shí)刻t測(cè)得的角度εεsoll(t)＝所涉及角度的額定值Δε(t)＝εsoll(t)-ε(t)＝時(shí)刻t的調(diào)節(jié)誤差Δεg＝對(duì)此可調(diào)的極限值Vε＝(ε(t)-ε(t-Δt))/Δt＝時(shí)刻t的角速度Vεg＝對(duì)此可調(diào)的極限值(例如0.3°/S)VΔε＝(Δε(t)-Δε(t-Δt))/Δt＝調(diào)節(jié)誤差在時(shí)刻t的變化速度VΔεg＝對(duì)此可調(diào)的極限值Fε＝對(duì)角度ε的行駛給定參數(shù)＝0保持角度ε≠0改變角度ε(行駛)SV＝控制給油閥(實(shí)際狀態(tài))＝1壓力油接通執(zhí)行機(jī)構(gòu)(桿釋放)同時(shí)軸被調(diào)整＝0壓力油阻斷去執(zhí)行機(jī)構(gòu)同時(shí)軸未受調(diào)整輸出參數(shù)(置位參數(shù))SV＝控制給油閥(額定狀態(tài))Uε＝軸ε的執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制值S＝信號(hào)發(fā)生器上的報(bào)警信號(hào)(例如喇叭、燈光)＝1漏泄報(bào)警
＝2傳感器/致動(dòng)器故障報(bào)警RA＝控制器內(nèi)部的出錯(cuò)數(shù)據(jù)元(超越Δεg或VΔεg的調(diào)節(jié)誤差極限)涉及軸的安全程序100′實(shí)時(shí)地按預(yù)定的時(shí)間間隔執(zhí)行。沿主線先后檢驗(yàn)給油閥工作狀態(tài)SV，出錯(cuò)數(shù)據(jù)元狀態(tài)RA和行駛給定參數(shù)Fε。若在主線內(nèi)角速度Vε和調(diào)節(jié)誤差Δε離各自的極限值沒(méi)有發(fā)現(xiàn)不允許的偏差，則系統(tǒng)可調(diào)，從而未面臨出錯(cuò)信息(沒(méi)有反應(yīng))。反之，若值Vε或△ε超越極限值，則意味著面臨較大的故障，這種故障導(dǎo)致切斷軸的運(yùn)動(dòng)(Uε＝0)和阻斷給油閥(SV＝0)。與此同時(shí)通過(guò)信號(hào)器114發(fā)出傳感器/致動(dòng)器故障報(bào)警(S＝2)。此狀況通過(guò)可能交給操作員的緊急開關(guān)同時(shí)造成，尋找產(chǎn)生的故障和排除或?qū)⒄蹚潡U通過(guò)手工操作置于按圖1的運(yùn)輸位置。
安全程序100′的左路主要在固定狀態(tài)下實(shí)施，此時(shí)例如混凝土在折彎桿不運(yùn)動(dòng)的情況下排出。在此情況下關(guān)閉給油閥106(SV＝0)以及切斷位置調(diào)整器92。但仍然連續(xù)地通過(guò)與有關(guān)的極限值Vεg比較，監(jiān)視所涉及軸的角速度Vε。若出現(xiàn)小的改變，則接通給油閥106(SV＝1)并因而使位置調(diào)整器92起動(dòng)。當(dāng)發(fā)生大的漏泄時(shí)(否一支線)，給油閥106和位置調(diào)整器92保持切斷。在兩種情況下均面臨漏泄報(bào)警(S＝1)，在第一種情況下可實(shí)施緊急運(yùn)行，使折彎桿在借助位置調(diào)整的情況下有控制地返回安全的運(yùn)輸位置。在后一種情況下則相反桿液壓系統(tǒng)沒(méi)有壓力，所以只能實(shí)施搶救，不能操縱折彎桿。
安全程序100′框圖中的右路表示在行駛作業(yè)中(Fε≠0)安全準(zhǔn)則的計(jì)算。在此情況下對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制值起先為Uε≠0。先后檢驗(yàn)調(diào)節(jié)誤差Δε和調(diào)節(jié)誤差的變化速度 芝否超越各自的極限值。若不是這種情況，則存在無(wú)故障的正常工作(沒(méi)有反應(yīng))。若至少超過(guò)其中一個(gè)極限值，則所涉及的那個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制值Uε定為零以及控制器內(nèi)部的出錯(cuò)數(shù)據(jù)元RA＝1。
相應(yīng)的安全程序在對(duì)系統(tǒng)所有軸的實(shí)時(shí)工作中執(zhí)行。
可概括如下本發(fā)明涉及在大型機(jī)械手中折彎桿22安全控制的設(shè)備，其中，折彎桿的桿臂23至27可各借助一個(gè)驅(qū)動(dòng)器34至38彼此相對(duì)回轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中為了位置調(diào)整測(cè)量桿臂相對(duì)于相鄰桿臂或桿座21的相對(duì)位置。按本發(fā)明，桿臂的位置測(cè)量值εi，按預(yù)定的安全極限值偏差的標(biāo)準(zhǔn)，用于安全控制驅(qū)動(dòng)器34至38或驅(qū)動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)80至84。
權(quán)利要求
1.操縱鉸接在桿座(21)上的折彎桿(22)尤其是混凝土布料桿(14)的設(shè)備，該折彎桿有至少兩個(gè)桿臂(23至27)，它們可各借助一個(gè)優(yōu)選地可液壓操縱的驅(qū)動(dòng)器(34至38)分別繞水平的彼此平行的鉸接軸(28至32)相對(duì)于桿座(21)或相鄰桿臂有限地回轉(zhuǎn)，設(shè)備有一個(gè)優(yōu)選地可遙控的包括一個(gè)位置調(diào)整器(92)的、用于借助為各驅(qū)動(dòng)器(34至38)配設(shè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)控制桿運(yùn)動(dòng)的控制器(50、74)，以及有為各桿臂、鉸接軸和/或驅(qū)動(dòng)器配設(shè)的用于為位置調(diào)整器(92)測(cè)量行程和角度的傳感器(96)，其特征為所述控制器(50、74)有一個(gè)響應(yīng)傳感器(96) 輸出數(shù)據(jù)的安全程序(100、100′)，用于按預(yù)定的安全準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)有至少一個(gè)計(jì)算部分，用于輸出一個(gè)優(yōu)選聲或光的報(bào)警信號(hào)(114)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征為每個(gè)驅(qū)動(dòng)器(34至38)有一雙向作用的液壓缸；液壓缸可各通過(guò)一個(gè)構(gòu)成附屬的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)的比例轉(zhuǎn)換閥加入壓力油；比例轉(zhuǎn)換閥通過(guò)一公共的給油管(104)供給壓力油；以及，在給油管(104)內(nèi)設(shè)一個(gè)可借助安全程序(100、100′)控制的給油閥(106)。
4.按照權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征為給油閥(106)設(shè)計(jì)為換向工作閥，用于按選擇供給為桿臂配設(shè)的比例轉(zhuǎn)換閥和腳架支柱閥。
5.按照權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)給油閥(106)的接通狀態(tài)(SV)作出響應(yīng)。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它通過(guò)遙控裝置(60)對(duì)行駛給定參數(shù)(Fε)的存在或不存在作出響應(yīng)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)涉及行程或角度的大于預(yù)定的極限值(Δεg)的調(diào)節(jié)誤差(Δε)作出響應(yīng)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)大于預(yù)定的極限值(VΔεg)的涉及行程或角度的調(diào)節(jié)誤差的速度(VΔε)作出響應(yīng)。
9.按照權(quán)利要求1至8之一所述的設(shè)備，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)大于預(yù)定極限值(Vεg)的角速度(Vε)作出響應(yīng)。
10.按照權(quán)利要求1至9之一所述的設(shè)備，其特征為在設(shè)計(jì)為液壓缸的驅(qū)動(dòng)器(34至38)的底側(cè)端和桿側(cè)端設(shè)壓力傳感器；以及，安全程序包括一個(gè)響應(yīng)壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)的計(jì)算部分。
11.尤其用于混凝土泵(10)的大型機(jī)械手，有一個(gè)設(shè)在機(jī)架上優(yōu)選地可繞一垂直旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的桿座(21)，有一根由至少兩個(gè)桿臂(23至27)組成的特別是構(gòu)成混凝土布料桿(14)的折彎桿(22)，它的桿臂(23至27)可各借助一個(gè)優(yōu)選地可液壓操縱的驅(qū)動(dòng)器(34至38)分別繞水平的彼此平行的鉸接軸(28至32)相對(duì)于桿座(21)或相鄰桿臂有限地回轉(zhuǎn)，有一個(gè)特別是可遙控的包括一個(gè)位置調(diào)整器(92)的、用于借助為各驅(qū)動(dòng)器(34至38)配設(shè)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)控制桿運(yùn)動(dòng)的控制器(50、74)，以及，有為各桿臂、鉸接軸和/或驅(qū)動(dòng)器配設(shè)的用于為位置調(diào)整器(92)測(cè)量行程和角度的傳感器(96)，其特征為所述控制器(50、74)有一個(gè)響應(yīng)傳感器(96)輸出數(shù)據(jù)的安全程序(100、100′)，用于按預(yù)定的安全準(zhǔn)則的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)。
12.按照權(quán)利要求11所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)有至少一個(gè)計(jì)算部分，用于輸出一個(gè)優(yōu)選聲或光的報(bào)警信號(hào)(114)。
13.按照權(quán)利要求11或12所述的大型機(jī)械手，其特征為每個(gè)驅(qū)動(dòng)器(34至38)有一雙向作用的液壓缸；液壓缸可各通過(guò)一個(gè)構(gòu)成附屬的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)的比例轉(zhuǎn)換閥加入壓力油；比例轉(zhuǎn)換閥通過(guò)一公共的給油管(104)供給壓力油；以及，在給油管(104)內(nèi)設(shè)一個(gè)可借助安全程序(100、100′)控制的給油閥(106)。
14.按照權(quán)利要求13所述的大型機(jī)械手，其特征為給油閥(106)設(shè)計(jì)為換向工作閥，用于按選擇供給為桿臂配設(shè)的比例轉(zhuǎn)換閥和腳架支柱閥。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)給油閥(106)的接通狀態(tài)(SV)作出響應(yīng)。
16.按照權(quán)利要求11至15之一所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它通過(guò)遙控裝置(60)對(duì)行駛給定參數(shù)(Fε)的存在或不存在作出響應(yīng)。
17.按照權(quán)利要求11至16之一所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)涉及行程或角度的大于預(yù)定的極限值(Δεg)的調(diào)節(jié)誤差(Δε)作出響應(yīng)。
18.按照權(quán)利要求11至17之一所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)大于預(yù)定的極限值(VΔεg)的涉及行程或角度的調(diào)節(jié)誤差的速度(VΔε)作出響應(yīng)。
19.按照權(quán)利要求11至18之一所述的大型機(jī)械手，其特征為安全程序(100′)包括一計(jì)算部分，它對(duì)大于預(yù)定極限值(VΔεg)的角速度(Vε)作出響應(yīng)。
20.按照權(quán)利要求11至19之一所述的大型機(jī)械手，其特征為在設(shè)計(jì)為液壓缸的驅(qū)動(dòng)器(34至38)的底側(cè)端和桿側(cè)端設(shè)壓力傳感器；以及，安全程序包括一個(gè)響應(yīng)壓力傳感器輸出數(shù)據(jù)的計(jì)算部分。
21.用于在大型機(jī)械手中折彎桿安全控制的方法，在大型機(jī)械手中折彎桿(22)的桿臂(23至27)可分別借助一驅(qū)動(dòng)器(34至38)彼此相對(duì)回轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中為了位置調(diào)整持續(xù)地測(cè)量桿臂相對(duì)于相鄰桿臂或桿座的相對(duì)位置，其特征為桿臂(23至27)的位置測(cè)量值(εi(t))按偏離預(yù)定的安全極限值偏差的標(biāo)準(zhǔn)用于安全控制驅(qū)動(dòng)器(34至38)。
22.按照權(quán)利要求21所述的方法，其特征為當(dāng)超越安全極限值時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
23.按照權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征為桿臂(23至27)的驅(qū)動(dòng)器(34至38)借助于壓力油液壓控制；以及，當(dāng)偏離安全極限值時(shí)切斷或接通驅(qū)動(dòng)器(34至38)的壓力油供給。
24.按照權(quán)利要求23所述的方法，其特征為在固定工作狀態(tài)已切斷壓力油供給的情況下，若角速度(Vε)不等于零以及未超越預(yù)定的極限值，則接通壓力油供給和位置調(diào)整。
25.按照權(quán)利要求23或24所述的方法，其特征為在已接通壓力油供給情況下，若調(diào)節(jié)誤差(Δε)和/或角速度(Vε)和/或調(diào)節(jié)誤差的速度(VΔε)超越預(yù)定的極限值，則切斷壓力油供給和位置調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及在大型機(jī)械手中折彎桿(22)安全控制的設(shè)備，其中，折彎桿的桿臂(23至27)可各借助一個(gè)驅(qū)動(dòng)器(34至38)彼此相對(duì)回轉(zhuǎn)，在此過(guò)程中為了位置調(diào)整測(cè)量桿臂相對(duì)于相鄰桿臂或桿座(21)的相對(duì)位置。按本發(fā)明，桿臂的位置測(cè)量值(εi)，按預(yù)定的安全極限值偏差的標(biāo)準(zhǔn)，用于安全控制驅(qū)動(dòng)器(34至38)或驅(qū)動(dòng)器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)(80至84)。
文檔編號(hào)E04G21/04GK1524150SQ02804331
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2002年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月14日
發(fā)明者庫(kù)爾特·勞, 哈特穆特·本克特, 庫(kù)爾特 勞, 特 本克特 申請(qǐng)人:粉刷師股份公司