[发明专利]装载机铲装准备控制方法和系统

说明书

本发明涉及装载机铲装，为解决现有装载机是由手动完成铲装准备存在误差而影响铲装满斗率和工作效率的问题；提供一种装载机铲装准备自动控制方法，其特征在于步骤如下：设定装载机铲装准备完毕后的铲斗目标姿态和动臂目标姿态，通过铲装准备触发装置向装载机控制单元发送铲装准备触发信号，控制单元通过传感器分别检测确定当前铲斗姿态和动臂当前姿态，并依据铲斗目标姿态和动臂目标姿态计算在动臂当前姿态下的铲斗准备过渡姿态；控制单元控制铲斗控制阀使铲斗转动至铲斗准备过渡姿态，然后再控制动臂控制阀使动臂转动至动臂目标姿态。本发明能使装载机工作装置自动调整到铲装作业前的铲装准备姿态，提高铲装效率和降低操作者劳动强度。

技术领域

本发明涉及一种装载机铲装，更具体地说,涉及一种装载机铲装准备控制方法和系统。

背景技术

装载机是一种使用广泛的土方机械，主要用于物料短距离转移。装载机作业时，在铲斗插入料堆之前,都要做铲装准备工作。铲装准备工作是将铲斗和动臂调节动作到预定位置，使铲斗处于预定的“找平贴地”或接近“找平贴地”的姿态，以便铲斗更轻松地插入到料堆中，增加铲斗铲装物料的满斗率，提高作业效率。

现有的铲装准备工作都是通过操作手操纵装载机的操纵手柄手动调节，操纵过程中由操作手目测观察铲斗是否调节到预定位置，由于操作者目力观察的精度以及操作者操纵控制的精度，操作者操纵控制铲斗所达到的最终姿态位置与理想的铲斗插入料堆的初始姿态位置存在一定的误差，从而使得铲斗不能以最理想的姿态插入到料堆中，进而影响装载机铲装物料的满斗率和工作效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机是由手动完成铲装准备存在误差而影响铲装满斗率和工作效率的问题，而提供一种装载机铲装准备控制方法和系统，进而提高铲装准备步骤中铲斗姿态的精度，提高物料铲装满斗率和工作效率。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种装载机铲装准备控制方法，其特征在于步骤如下：

设定装载机铲装准备的铲斗目标姿态和动臂目标姿态，通过铲装准备触发装置向装载机控制单元发送铲装准备触发信号，所述控制单元通过传感器分别检测确定当前铲斗姿态和当前动臂姿态并依据当前动臂姿态、铲斗目标姿态和动臂目标姿态确定装载机铲斗准备过渡姿态；控制单元先控制转斗控制阀使铲斗由当前铲斗姿态转动至铲斗准备过渡姿态，然后再控制动臂控制阀使动臂由当前动臂姿态转动至动臂目标姿态。

进一步地，上述装载机铲装准备控制方法中，依据铲斗目标姿态、动臂目标姿态和当前动臂姿态计算出的摇臂相对于动臂的角度作为装载机铲斗准备过渡姿态，控制单元通过角度传感器检测摇臂相对于动臂角度确定当前铲斗姿态；所述控制单元通过角度传感器测量动臂转动角度确定当前动臂姿态。

进一步地，上述装载机铲装准备控制方法中，检测确定当前铲斗姿态的角度传感器布置在装载机摇臂与动臂横梁的铰接处。

进一步地，上述装载机铲装准备控制方法中，所述控制单元在接收到铲装准备触发信号之后，当检测到装载机操控手柄对铲斗和/或动臂的操作信号时，所述控制单元依据操控手柄对铲斗和/或动臂的操作信号对应地控制转斗控制阀和/或动臂控制阀。也即控制单元在执行自动完成铲装准备的过程中若出现操作者通过操控手柄控制铲斗和动臂的动作时(也即操控手柄不处于中位)，控制单元则退出对铲斗和动臂的自动控制，而是根据操控手柄的信号对铲斗和动臂进行控制。

装载机的铲斗是铰接在动臂的前端，铲斗同时通过转斗连杆与摇臂连接，摇臂铰接在动臂横梁上，同时摇臂的一端与转斗油缸连接，转斗油缸的另一端与装载机前车架连接。

铲斗铲装物料时，铲斗插入料堆的插入角以及铲斗的高度非常重要。铲斗的高度由动臂前端的高度决定，也即由动臂姿态决定，而动臂前端的高度又由动臂与前车架之间的夹角决定，动臂、前车架和动臂油缸形成三角形，动臂油缸的伸缩使得动臂前端升降，因此动臂前端高度(动臂姿态)可以由动臂与前车架的夹角来度量表示，可以使用角度传感器测量动臂与前车架之间的夹角来确定动臂姿态。