挖掘機方便控制操作系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明屬于挖掘機操作控制領(lǐng)域【背景技術(shù)】:
[0002]目前土方作業(yè)中，挖掘機被非常廣泛的應用，挖掘機的三個關(guān)節(jié)的運動可以實現(xiàn)復雜的運動，進而可以完成復雜的土方作業(yè)。同時當作業(yè)情況復雜時，挖掘機的操作變得非常困難，需要專業(yè)的操作者經(jīng)過長期的實踐摸索才能夠掌握。這一點同時也限制了挖掘機作業(yè)范圍的進一步擴展。因此如何實現(xiàn)挖掘機的方便高效率的操作變得非常必要。
[0003]挖掘機作為多關(guān)節(jié)機械的一種，在以往的技術(shù)中，有方法實現(xiàn)多關(guān)節(jié)的控制。包括計算機控制，手柄控制等。一種應用到海底潛水艇中的控制多關(guān)節(jié)機械手的控制方法采用仿形機械控制，即通過一個在潛水艇內(nèi)部安裝一個與艇外機械手相同的內(nèi)部機械手，通過撥動內(nèi)部機械手實現(xiàn)對外部的機械手的控制，達到所需的位置和速度。借鑒這種機構(gòu)的控制思想和結(jié)構(gòu)，設(shè)計用于挖掘機控制挖掘機三關(guān)節(jié)的內(nèi)部機械三關(guān)節(jié)，實現(xiàn)對挖掘機的三關(guān)節(jié)的方便控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是通過一個與挖掘機三個關(guān)節(jié)成比例縮小的操作器系統(tǒng)，安裝在駕駛室內(nèi)，并通過液壓系統(tǒng)，使操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)的相對于各自回轉(zhuǎn)軸的角度與挖掘機三個關(guān)節(jié)的相對于各自回轉(zhuǎn)軸的角度對應時時相等，撥動操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)，通過機械和電氣驅(qū)動等的作用，使挖掘機的三個關(guān)節(jié)作與操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)相同的動作，如果需要挖掘機作想要的動作，只需要撥動操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)作相應的動作即可，這樣就可以極大的提高挖掘機操作的方便性。
[0005]本發(fā)明的效果為:操作器是和挖掘機三個關(guān)節(jié)的按比例縮小的機械，而撥動操作器非常簡單。這樣就實現(xiàn)了挖掘機方便的操作。
【附圖說明】
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[0006]附圖1是挖掘機安裝系統(tǒng)；附圖2是操作器系統(tǒng)；附圖3是挖掘機手柄安裝系統(tǒng)；附圖4是傳感器系統(tǒng)。
[0007]圖中，標號1為挖掘機斗，2為挖掘機斗小油缸，3為挖掘機斗油缸，4為挖掘桿臂，5為挖掘機桿小油缸，7為挖掘機臂，8為挖掘機臂油缸，9為挖掘機臂小油缸，10為操作器斗，11為斗傳感器系統(tǒng)，12為操作器斗油缸，13為操作器桿，14為桿傳感器系統(tǒng)，15為操作器桿油缸，16為操作器臂，17為臂傳感器系統(tǒng)，18為操作器臂油缸，19為挖掘機手柄，20為驅(qū)動電機，21為傳感器撥叉，22為傳感器，23為彈簧，24為地板。
【具體實施方式】
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[0008]如附圖所示，本發(fā)明由附圖1所示的挖掘機安裝系統(tǒng)，附圖3所示的手柄安裝系統(tǒng)和附圖2所示的操作器系統(tǒng)組成。挖掘機安裝系統(tǒng)和手柄安裝系統(tǒng)是安裝到現(xiàn)有挖掘機上的部件組合。操作器系統(tǒng)是本發(fā)明的控制器，安裝到挖掘機駕駛室內(nèi)機手操作。附圖4所示的傳感器系統(tǒng)是安裝在操作器系統(tǒng)上的一個部件。
[0009]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:挖掘機方便控制操作系統(tǒng)，其特征為:操作器系由三個關(guān)節(jié)分別是操作器斗10，操作器桿13，操作器臂16組成，三個關(guān)節(jié)的大小是挖掘機三個關(guān)節(jié)按相同比例縮小，即操作器斗10是挖掘機斗1的縮小，操作器桿13是挖掘機桿4的縮小，操作器臂16是挖掘機臂7的縮小，且操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)的連接方式與挖掘機的三個關(guān)節(jié)相同；操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)分別安裝小液壓缸，分別為操作器斗液壓缸12，操作器桿液壓缸15和操作器臂液壓缸18，安裝鉸接點與挖掘機的三個關(guān)節(jié)上的液壓缸鉸接點所對應的的操作器上的鉸接點一一對應；在挖掘機上的三個關(guān)節(jié)的三個液壓缸上分別安裝一個平行于液壓缸的小液壓缸，分別為挖掘機斗小液壓缸2，挖掘機桿小液壓缸6，挖掘機臂小液壓缸9，挖掘機三個關(guān)節(jié)上的小液壓缸的有桿腔和無桿腔分別與操作器系統(tǒng)上的三個關(guān)節(jié)上的液壓缸的有桿腔和無桿腔對應連接，即挖掘機斗小液壓缸2與操作器斗液壓缸12連接，挖掘機桿小液壓缸6與操作器液壓缸15連接，挖掘機臂小液壓缸9與操作器臂液壓缸18相連；通過鉸接點位置的合理布置和液壓缸截面積的合理匹配，使挖掘機運動時帶動三個關(guān)節(jié)上的小液壓缸運動，小液壓缸帶動操作器系統(tǒng)上的液壓缸運動，保證在挖掘機三個關(guān)節(jié)運動時的任意時刻，都能使操作器斗10相對于操作器桿13的角度與挖掘機斗1相對于挖掘機桿4的角度實時相等，操作器桿13相對于操作器臂16的角度與挖掘機桿4相對于挖掘機臂7的角度實時相等，操作器臂16相對于地面的角度與挖掘機臂相對于地面的角度實時相等；操作器系統(tǒng)上三個液壓缸的活塞桿上分別安裝傳感器系統(tǒng)，活塞桿可以沿著傳感器系統(tǒng)發(fā)生很小的位移帶動傳感器撥叉21運動，并通過位移傳感器22獲得位移值，通過電信號轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化成驅(qū)動電機20的驅(qū)動力，驅(qū)動挖掘機自帶的手柄19，手柄19在電機的驅(qū)動下發(fā)生撥動，使挖掘機的三個關(guān)節(jié)發(fā)生相應的運動；三個傳感器系統(tǒng)連接挖掘機手柄安裝系統(tǒng)的電機的電路連接對應關(guān)系為操作器斗傳感器11連接挖掘機斗1的手柄驅(qū)動電機，操作器桿傳感器14連接挖掘機桿4的手柄驅(qū)動電機，操作器臂傳感器17連接挖掘機臂7的手柄驅(qū)動電機，電路通過合理的匹配，連接方式為撥動操作器系統(tǒng)三個關(guān)節(jié)時，活塞桿在傳感器系統(tǒng)中發(fā)生位移，偏離零點，傳感器信號傳入到驅(qū)動電機使挖掘機三個關(guān)節(jié)運動，挖掘機三個關(guān)節(jié)運動驅(qū)動操作器系統(tǒng)三關(guān)節(jié)運動，運動方向是使傳感器系統(tǒng)中發(fā)生的位移向減少的方向運動。
[0010]挖掘機方便操作系統(tǒng)，其特征在于:挖掘機上的小液壓缸連接操作器系統(tǒng)上的液壓缸，這個系統(tǒng)可以通過將挖掘機安裝系統(tǒng)上的小液壓缸替換成電信號傳感器，將挖掘機操作器系統(tǒng)上安裝的液壓缸替換成電機和傳感器的組合，也可以達到使操作器斗10相對于操作器桿13的角度與挖掘機斗1相對于挖掘機桿4的角度實時相等，操作器桿13相對于操作器臂16的角度與挖掘機桿4相對于挖掘機臂7的角度實時相等，操作器臂16相對于地面的角度與挖掘機臂相對于地面的角度實時相等的目的。
[0011]挖掘機方便操作系統(tǒng)，其特征在于:合理的機械系統(tǒng)也可以達到使操作器斗10相對于操作器桿13的角度與挖掘機斗1相對于挖掘機桿4的角度實時相等，操作器桿13相對于操作器臂16的角度與挖掘機桿4相對于挖掘機臂7的角度實時相等，操作器臂16相對于地面的角度與挖掘機臂相對于地面的角度實時相等的目的。
[0012]挖掘機方便操作系統(tǒng)，其特征在于:對操作器系統(tǒng)可以進行變形，將操作器系統(tǒng)的三個關(guān)節(jié)的大小不變，對其鉸接結(jié)構(gòu)進行分解，比如分解成操作器臂部分和操