專利名稱:建筑機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種建筑機(jī)械,例如液壓挖掘機(jī)。
背景技術(shù):
通常,建筑機(jī)械如液壓挖掘機(jī)有多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和多個(gè)操作元件,該執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)、大臂液壓缸等,該操作元件操縱這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)。某些建筑機(jī)械的結(jié)構(gòu)是這樣,從操作元件發(fā)出的操作信號(hào)輸入控制單元,然后該控制單元根據(jù)輸入的操作信號(hào)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出動(dòng)作指令。
因此,操作元件和由操作元件操縱的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系(操作模式)還沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化,并根據(jù)生產(chǎn)商、建筑機(jī)械的種類和模式或者JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))說(shuō)明書(shū)等的不同變化,這樣,普通的機(jī)械操作性能很差。因此,需要使操作模式可調(diào),以適應(yīng)操作人員,但是對(duì)操作模式的調(diào)整通常是通過(guò)重新布置閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的管道連接進(jìn)行的,該閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)由操作元件操縱。這樣重新布置管道連接的操作包括這樣的問(wèn)題,它們比較復(fù)雜、麻煩,可操作性差。
對(duì)此,人們提出預(yù)先在控制單元的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)多種操作模式,這樣,操作人員能夠從這些操作模式中選擇理想的操作模式,如特公平3-61811所示。
特公平3-61811所述的裝置中,理想模式從預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的幾種操作模式中選出,因此,沒(méi)有存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的操作模式是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的,這不能滿足各種要求。
還可以考慮將所有操作模式都存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中。在這種裝置中,當(dāng)用兩個(gè)球端桿操縱大臂液壓缸、鏟斗小臂液壓缸和鏟斗液壓缸的伸縮以及回轉(zhuǎn)馬達(dá)的左右搖擺運(yùn)動(dòng)時(shí),最多需要存儲(chǔ)40320種操作模式??紤]到包括操縱桿、操作開(kāi)關(guān)等的其它操作元件的各種操作模式,需要設(shè)置大量的操作模式。問(wèn)題是,不僅需要大容量的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)這些操作模式,而且從大量的操作模式中選出合適的操作模式也很麻煩。這就是本發(fā)明將解決的問(wèn)題。
另外,在特公平3-61811所述的裝置中,因?yàn)榘粹o等布置在駕駛員座位周圍,用于改變操作模式,因此這些模式很容易變換。但是,還有這樣的問(wèn)題,即駕駛員可以沒(méi)有意識(shí)到這種模式轉(zhuǎn)換。
發(fā)明概述本發(fā)明是為了解決上面所述的問(wèn)題,并提供一種建筑機(jī)械,該建筑機(jī)械包括多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、多個(gè)操縱該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作元件和控制單元,該控制單元用于根據(jù)操作元件輸入的操作信號(hào)向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)作指令,其中數(shù)據(jù)輸入裝置用于從外部通過(guò)操作元件輸入關(guān)于操作元件和它所操縱的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系的數(shù)據(jù),并可與控制單元連接,該控制單元有存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器可重寫(xiě)輸入或者可交換地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
特別是,該操作元件包括操縱桿、操作踏板和操作開(kāi)關(guān),該執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到比例控制、開(kāi)-關(guān)(ON-OFF)控制和觸發(fā)控制(togglecontrol)。更特別的是,操作信號(hào)由傳感器發(fā)出,以檢測(cè)操縱桿的方位角,該執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括大臂液壓缸、鏟斗小臂液壓缸、鏟斗液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。而且,該操作信號(hào)是關(guān)于操縱桿和操作踏板的開(kāi)關(guān)信號(hào),該執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括推土鏟液壓缸、傾翻液壓缸和斜角液壓缸。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明
圖1所示為使用本發(fā)明第一實(shí)施例的液壓挖掘機(jī)的透視圖。
圖2所示為控制單元的輸入和輸出的方框圖。
圖3所示為使用本發(fā)明第二實(shí)施例的液壓挖掘機(jī)的透視圖。
圖4所示為控制單元的輸入和輸出的方框圖。
圖5是表示各操作開(kāi)關(guān)和各電液壓轉(zhuǎn)換閥之間的相互關(guān)系的實(shí)例的示意圖。
本發(fā)明的最佳實(shí)施例下面將參考圖1和圖2介紹本發(fā)明的第一實(shí)施例。該實(shí)施例提供了這樣的實(shí)例,左右操縱桿11、10的操作方向和與分別由它們所操作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系是可變的。圖中,參考標(biāo)號(hào)1指液壓挖掘機(jī)。該液壓挖掘機(jī)1包括履帶式的底部結(jié)構(gòu)2、由底部結(jié)構(gòu)2搖擺支承的上部結(jié)構(gòu)3、支承于上部結(jié)構(gòu)3上并垂直擺動(dòng)的大臂4、支承于大臂4的遠(yuǎn)端并前后擺動(dòng)的鏟斗小臂5和支承于鏟斗小臂5的遠(yuǎn)端并前后擺動(dòng)的鏟斗6。該液壓挖掘機(jī)1還包括多種液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu),如大臂液壓缸7、鏟斗小臂液壓缸8和鏟斗液壓缸9,以便分別使大臂4、鏟斗小臂5和鏟斗6擺動(dòng),該液壓挖掘機(jī)還包括回轉(zhuǎn)馬達(dá),以便使上部結(jié)構(gòu)3擺動(dòng)。因此,本實(shí)施例的液壓挖掘機(jī)有著與普通液壓挖掘機(jī)同樣的基本結(jié)構(gòu)。
還有,參考標(biāo)號(hào)10,11表示球端桿式的左右操縱桿,該左右操縱桿布置于駕駛室3a內(nèi),左右操縱桿11、10的向前、向后、向左、向右的操作結(jié)果分別由角度傳感器檢測(cè),例如左操縱桿的左右角度傳感器12、左操縱桿的前后角度傳感器13、右操縱桿的左右角度傳感器14和右操縱桿的前后角度傳感器15。這些角度傳感器12至15的檢測(cè)值用于輸入將在下面介紹的控制單元16中。
參考標(biāo)號(hào)17至24表示電液壓轉(zhuǎn)換閥,這些電液壓轉(zhuǎn)換閥用于分別控制大臂液壓缸7、鏟斗小臂液壓缸8、鏟斗液壓缸9和回轉(zhuǎn)馬達(dá)的控制閥(未示出),實(shí)現(xiàn)大臂升高(大臂液壓缸伸展)、大臂降低(大臂液壓缸收縮)、鏟斗小臂向內(nèi)(鏟斗小臂液壓缸伸展)、鏟斗小臂向外(鏟斗小臂液壓缸收縮)、鏟斗向內(nèi)(鏟斗液壓缸伸展)、鏟斗向外(鏟斗液壓缸收縮)、向左擺動(dòng)以及向右擺動(dòng)。設(shè)置這些電液壓轉(zhuǎn)換閥17至24的操作就能根據(jù)控制單元16發(fā)出的控制指令控制這些控制閥。
該控制單元16包括CPU25、存儲(chǔ)器(能夠可重寫(xiě)和可刪除地存儲(chǔ)數(shù)據(jù),例如EEPROM)26、輸入端接口27、輸出端接口28等。該控制單元16還有傳輸接口29,通過(guò)該傳輸接口29,輔助工具30例如筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)串行傳送連接該單元16。
需要時(shí),輔助工具30連接該控制單元16,該輔助工具30的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)關(guān)于操縱桿11、10分別與電液壓轉(zhuǎn)換閥17至24之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系(操作模式)的數(shù)據(jù)(或者能夠從存儲(chǔ)介質(zhì)如軟盤(pán)中讀取數(shù)據(jù)),該電液壓轉(zhuǎn)換閥17至24分別由操縱桿11、10的操作來(lái)操縱。
這里,存儲(chǔ)在輔助工具30中的操作模式總共可以有40320種,因?yàn)橐獙⒃撾娨簤恨D(zhuǎn)換閥17至24的操作與操縱桿11、10的向前、向后、向左、向右的操作進(jìn)行組合。該電轉(zhuǎn)換閥17至24的操作用于大臂升高、大臂降低、鏟斗小臂向內(nèi)、鏟斗小臂向外、鏟斗向內(nèi)、鏟斗向外、向左擺動(dòng)以及向右擺動(dòng)。在本發(fā)明中,“大臂升高”和“大臂降低”、“鏟斗小臂向內(nèi)”和“鏟斗小臂向外”、“鏟斗向內(nèi)”和“鏟斗向外”以及“向左擺動(dòng)”和“向右擺動(dòng)”都設(shè)計(jì)為分別以相反方向操作同一操縱桿10或11,這樣,384種操作模式被存儲(chǔ)。
當(dāng)輔助工具30與控制單元16相連時(shí),操作人員所希望的操作模式通過(guò)鍵盤(pán)或者類似物從384種操作模式中選擇,因此,該選定的操作模式可以傳輸?shù)娇刂茊卧?6中。
操作模式從輔助工具30輸出后,控制單元16將該操作模式存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器26中。當(dāng)操縱桿11、10的操作信號(hào)輸入控制單元16時(shí),該控制單元根據(jù)存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器26的操作模式中的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,向相應(yīng)的電液壓轉(zhuǎn)換閥17至24輸出動(dòng)作指令。
應(yīng)當(dāng)知道,當(dāng)新的操作模式從輔助工具30輸入時(shí),存儲(chǔ)于控制單元16的存儲(chǔ)器26中的操作模式被重寫(xiě)。
例如,最初將JIS說(shuō)明書(shū)的操作模式作為“標(biāo)準(zhǔn)操作模式”存儲(chǔ)于控制單元16的存儲(chǔ)器26中,并且在從輔助工具30輸入操作模式之前,根據(jù)“標(biāo)準(zhǔn)操作模式”將動(dòng)作指令輸出到電液壓轉(zhuǎn)換閥17至24。
在上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第一實(shí)施例中,通過(guò)將輔助工具30與控制單元16連接并從存儲(chǔ)在輔助工具30的存儲(chǔ)器中選擇操作人員需要的操作模式和將該操作模式傳輸給控制單元16,就可以建立所希望的操縱桿11、10與大臂液壓缸7、鏟斗小臂液壓缸8、鏟斗液壓缸9和回轉(zhuǎn)馬達(dá)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系。
因此,能夠隨意設(shè)定操作人員所希望的操作模式,從而能夠滿足各種要求。此外,因?yàn)橹挥袕妮o助工具30傳輸?shù)牟僮髂J酱鎯?chǔ)于控制單元16的存儲(chǔ)器26中,所用的存儲(chǔ)器26的容積可以減小,因此不需要大容量的存儲(chǔ)器26。
另外,因?yàn)樵摬僮髂J降脑O(shè)置是通過(guò)將輔助工具30與控制單元16相連而進(jìn)行的,因此操作人員能夠方便且明確地認(rèn)識(shí)到已經(jīng)設(shè)置了新的操作模式。
下面將參考圖3至5說(shuō)明第二實(shí)施例。在該實(shí)施例中,該機(jī)械有作為外設(shè)附件的可傾翻斜角推土鏟31和破碎機(jī)32,因此,它還有使該推土鏟上下運(yùn)動(dòng)的液壓缸33、使推土鏟傾翻的液壓缸34、使該推土鏟斜角變化的液壓缸35和用于破碎機(jī)的液壓缸36。
布置于上部結(jié)構(gòu)3的左右操縱桿11、10在其把柄的左側(cè)和右側(cè)分別有操作開(kāi)關(guān)11L、11R、10L、10R,左右腳踏板38、37位于駕駛室3a的前部地板上。該左右腳踏板38、37是左右踩踏板,并有檢測(cè)開(kāi)關(guān)38L、38R、37L、37R以分別檢測(cè)左右腳踏板38、37的踩踏情況。另外,該破碎機(jī)32連接鏟斗液壓缸9,該鏟斗液壓缸9作為前后擺動(dòng)的液壓缸。
而且,用以使推土鏟垂直運(yùn)動(dòng)的液壓缸33根據(jù)第一電液壓轉(zhuǎn)換閥39和第二電液壓轉(zhuǎn)換閥40之間的轉(zhuǎn)換而伸縮,從而使推土鏟31垂直運(yùn)動(dòng)。該傾翻液壓缸34根據(jù)第三電液壓轉(zhuǎn)換閥41和第四電液壓轉(zhuǎn)換閥42之間的轉(zhuǎn)換而伸縮,從而使推土鏟31傾翻,而用以改變斜角的液壓缸34根據(jù)第五電液壓轉(zhuǎn)換閥43和第六電液壓轉(zhuǎn)換閥44之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行斜角設(shè)置。而且,破碎機(jī)液壓缸36根據(jù)第七和第八電液壓轉(zhuǎn)換閥45、46之間的轉(zhuǎn)換進(jìn)行該破碎機(jī)的打開(kāi)操作和關(guān)閉操作。另外,參考標(biāo)號(hào)33a表示控制推土鏟垂直運(yùn)動(dòng)的液壓缸33的控制閥,34a表示傾翻液壓缸34的控制閥,35a表示控制斜角變化的液壓缸35的控制閥,36a表示破碎機(jī)液壓缸的控制閥。
前述第一至第八電液壓轉(zhuǎn)換閥39至46根據(jù)從控制單元47接收的控制指令進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作。該控制單元47與第一實(shí)施例類似,主要包括CPU48、存儲(chǔ)器(能夠可重寫(xiě)和可刪除地存儲(chǔ)數(shù)據(jù),例如EEPROM)49、輸入端接口50、輸出端接口51等。該控制單元47還有傳輸接口52,通過(guò)該傳輸接口52,輔助工具53例如筆記本個(gè)人計(jì)算機(jī)能夠通過(guò)串行傳送連接。
需要時(shí),輔助工具53連接該控制單元47,并存儲(chǔ)有關(guān)于開(kāi)關(guān)10L、10R、11L、11R、37L、37R、38L、38R分別與第一至第八電液壓轉(zhuǎn)換閥39至46之間的連接關(guān)系的軟件??梢韵胂?,該軟件設(shè)置有多種連接關(guān)系,其中的一個(gè)實(shí)例如下所述。在該軟件的作用下,開(kāi)關(guān)10L、10R、11L、11R、37L、37R、38L、38R在顯示器的左側(cè)以一縱列表示,而第一至第八電液壓轉(zhuǎn)換閥39至46在顯示器的右側(cè)以一縱列表示。然后可以進(jìn)行設(shè)置,例如,用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊右操縱桿10的右操作開(kāi)關(guān)10R的圖標(biāo)以選定它,然后將鼠標(biāo)拖至第四電液壓轉(zhuǎn)換閥42上并再用左鍵點(diǎn)擊,這樣就在它們之間形成了連接關(guān)系。該顯示器用一條線表示該操作開(kāi)關(guān)10R和第四電液壓轉(zhuǎn)換閥42彼此連接。當(dāng)要?jiǎng)h除該連接關(guān)系時(shí),該連接關(guān)系可以這樣刪除,例如,通過(guò)用鼠標(biāo)雙擊開(kāi)關(guān)10R和閥42之間的連線。圖5所示為一個(gè)這樣建立的連接關(guān)系的實(shí)例。該數(shù)據(jù)可以被記錄到輔助工具30的內(nèi)置存儲(chǔ)器中,也能存儲(chǔ)在存儲(chǔ)介質(zhì)如軟盤(pán)中。而且,該數(shù)據(jù)能夠通過(guò)如前所述的串行傳送輸出到控制單元47中,以便用將存儲(chǔ)到該控制單元中的新數(shù)據(jù)重寫(xiě)已經(jīng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
在具有上述結(jié)構(gòu)的第二實(shí)施例中,可以任意重新布置腳踏板37、38和操作開(kāi)關(guān)10R、10L、11R、11L與第一至第八電液壓轉(zhuǎn)換閥39至46之間的組合。另外,因?yàn)橹匦虏贾玫臄?shù)據(jù)不會(huì)被再次重新布置,直到使用輔助工具30,因此不會(huì)出現(xiàn)麻煩的、無(wú)意中進(jìn)行的重新布置。
當(dāng)然,應(yīng)當(dāng)知道本發(fā)明不由上述實(shí)施例限制。因此,向控制單元16輸入操作模式的裝置也可以采用卡式存儲(chǔ)介質(zhì)如IC卡、盤(pán)式存儲(chǔ)介質(zhì)如軟盤(pán)和光盤(pán)。這時(shí),操作人員所希望的操作模式預(yù)先存儲(chǔ)在例如IC卡中。然后操作人員將該IC卡插入控制單元16中,因此該IC卡中存儲(chǔ)的操作模式輸入控制單元16的存儲(chǔ)器26中,控制命令根據(jù)該操作模式的聯(lián)動(dòng)關(guān)系輸出。
而且,也可以在上述布置方式中采用一種結(jié)構(gòu),以便象前述實(shí)施例那樣在控制單元16的存儲(chǔ)器26中存儲(chǔ)同一“標(biāo)準(zhǔn)操作模式”,這樣,沒(méi)有插入IC卡時(shí),控制指令根據(jù)上述“標(biāo)準(zhǔn)操作模式”中的聯(lián)動(dòng)關(guān)系輸出,而插入IC卡時(shí),控制指令根據(jù)IC卡內(nèi)存儲(chǔ)的操作模式中的聯(lián)動(dòng)關(guān)系輸出。
因此,操作人員可以僅僅通過(guò)將IC卡插入控制單元16而設(shè)置理想的操作模式,并能夠明確意識(shí)到該操作模式的設(shè)置。
在第一實(shí)施例中介紹了一種建立關(guān)于比例型電液壓轉(zhuǎn)換閥的聯(lián)系的改進(jìn)形式,在第二實(shí)施例中介紹了一種ON-OFF轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的實(shí)例。盡管沒(méi)有說(shuō)明,通過(guò)其它操作元件也可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,例如觸發(fā)開(kāi)關(guān)。
工業(yè)可行性根據(jù)這種結(jié)構(gòu),可以在建筑機(jī)械中設(shè)置所希望的操作元件和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系,因此能滿足各種要求并能減小所用存儲(chǔ)器的容量。
權(quán)利要求
1.一種建筑機(jī)械,包括多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、多個(gè)操縱該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作工具以及控制單元,該控制單元用于根據(jù)操作工具輸入的操作信號(hào)向該執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)作指令,其特征在于數(shù)據(jù)輸入裝置用于從外部輸入關(guān)于操作工具和該操作工具所操縱的執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系的外部數(shù)據(jù),并且該數(shù)據(jù)輸入裝置適于與控制單元連接,該控制單元有存儲(chǔ)器,該存儲(chǔ)器可重寫(xiě)輸入或者可交換地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑機(jī)械,其特征在于該操作工具包括操縱桿、操作踏板和操作開(kāi)關(guān),該執(zhí)行機(jī)構(gòu)受到比例控制、開(kāi)-關(guān)控制和觸發(fā)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑機(jī)械,其特征在于操作信號(hào)由傳感器發(fā)出,以檢測(cè)操縱桿的方位角,該執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括大臂液壓缸、鏟斗小臂液壓缸、鏟斗液壓缸和回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑機(jī)械,其特征在于該操作信號(hào)是關(guān)于操縱桿和操作踏板的開(kāi)關(guān)信號(hào),該執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括推土鏟液壓缸、傾翻液壓缸和斜角液壓缸。
全文摘要
一種建筑機(jī)械,包括控制部分,以便從操縱桿接收操作信號(hào)并向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出動(dòng)作指令,該操縱桿和該執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系可以選擇設(shè)置,因此不需要大容量的存儲(chǔ)器。操作人員所希望的聯(lián)動(dòng)關(guān)系可以由輔助工具(30)輸入該控制部分(16),并裝有可重寫(xiě)地存儲(chǔ)輸入聯(lián)動(dòng)關(guān)系的存儲(chǔ)器(26)。
文檔編號(hào)E02F3/96GK1290317SQ99802703
公開(kāi)日2001年4月4日 申請(qǐng)日期1999年11月10日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月4日
發(fā)明者守屋直行, 古田秀人 申請(qǐng)人:新卡特彼勒三菱株式會(huì)社