具有控制杆的用于大型操纵器的远程控制设备的制作方法

本发明涉及一种用于控制大型操纵器特别是车载式混凝土泵的布料机臂架的装置，其具有远程控制设备，通过该远程控制设备能够接通和切断大型操纵器的主动振荡阻尼(主动减振)，并且该远程控制设备具有至少一个控制杆，所述控制杆在远程控制设备上安装成可绕着正交于该控制杆的纵向轴线延伸的至少一个枢转轴线而相对于初始位置枢转，并且所述控制杆根据枢转角度而相对于所述控制杆的初始位置具有内部零位置范围和外部行进范围，其中当控制杆位于行进范围时，接通主动振荡阻尼。

背景技术

例如在车载式混凝土泵中使用大型操纵器，其中通过泵将混凝土泵送通过输送线。输送线沿着布料机臂架以多个部分的形式被引导。使用时输送线的外端(端部软管)悬置，以便在布料机臂架的末端自由摆动。布料机臂架由一个或多个段组成并且安装成可在固定或移动平台上枢转，这些段能通过驱动器相对于彼此折叠。通过布料机臂架，能够以精确对准的方式将混凝土经由输送线分布在很宽泛的距离上。布料机臂架的定位由机器操作员通过远程控制设备进行。由另一个操作员执行在输送线的自由摆动端分布混凝土时的精细调整。

在布料机臂架运动的情况下，可以在振荡中设置臂架，特别是在其末端处。当臂架末端已到达其目的地时，上述振荡在突然停止的情况下会特别强烈。然而，由于混凝土的脉冲输送，当臂架未移动并且将混凝土泵送通过输送线时，也会产生振荡，特别是在臂架的末端处。

为了使上述振荡保持在可接受的水平内，现代大型操纵器配备有能够由机器操作员通过远程控制设备接通的主动振荡阻尼器。根据欧洲议会的2006/42/eg指令(机器指令)，布料机臂架的所有运动必须在放开遥控装置后的适当期限内停止，以防止大型操纵器附近的人员面临风险。因此，一旦控制杆达到零位置范围，当没有采取额外措施使主动振荡阻尼器保持运行时，必须切断主动振荡阻尼器。

在欧洲专利文献ep1373661b1中公开了上文所述类型的装置。当控制杆从其零位置范围中的初始位置被引导至行进范围时，在此接通主动振荡阻尼。当控制杆被引导回零位置范围时，不会立即切断主动阻尼，而是通过定时继电器切断。因此，主动阻尼可以在切换信号之外保持最多3秒的接通。上述机器指令禁止主动阻尼的任何更长时间的操作。然而，该措施因此仅在有限的范围内适合于由于布料机臂架的运动的突然停止而充分地缓冲振荡，这是因为尽管进行了缓冲，但系统的振荡在三秒之后尚未减弱。当臂架未移动且通过输送线泵送混凝土时，上述措施不适于缓冲上述臂架末端的振动。因此，对于这种情况，现有技术提出除控制杆之外，在远程控制设备还设置具有附加功能的、安全开关(dead-manswitch)意义上的按钮，以便在泵运行时也保持阻尼功能接通。这意味着连续活动的机器操作员必须将他/她的手从控制杆上移开、或不得不使用他/她的另一只手，由此阻碍了操作的便利性。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是即使在控制杆不在行进范围内时也能在操作中保持主动振荡阻尼，而基本上不会妨碍此处操作的便利性。

从开头所述类型的装置出发，为了实现该目的，本发明提出将控制杆限定成使得该控制杆适合在不引起大型操纵器的任何运动的情况下接通主动振荡阻尼。

由于这种措施，即使控制杆不位于行进范围时，机器操作员也能保持大型操纵器在运行中的主动振荡阻尼。在此所述机器操作员既不必放开控制杆，也没必要凭借另一只手操作远离控制杆设置的安全开关或类似装置。

有利的是，所述远程控制设备上的控制杆安装成可绕着两个相互正交地延伸、且正交于控制杆的纵向轴线延伸的枢转轴线枢转。由于该实施例，控制杆可以以相同的模式执行附加功能。这里的两个枢转轴线根据枢转角度而被分配了零位置范围、振荡阻尼范围和行进范围。

本发明的一个改进方案规定，所述控制杆安装成可绕其纵向轴线旋转，并且所述控制杆安装成可绕初始位置旋转且根据旋转角度、相对于该控制杆的初始位置而具有内部零位置范围、外部行进范围、以及设置在它们之间的振荡阻尼范围，并且所述控制杆向所述振荡阻尼范围的偏转会导致主动振荡阻尼被接通，而不会引起大型操纵器的任何运动。由于控制杆的这种附加移动性，可以通过控制杆实现其它功能，而不需要改变此处的模式。

当借助从远程控制设备发出的一个或多个视觉和/或声学信号显示控制杆是否处于行进范围、振荡阻尼范围或零位置范围时，这将是更加有利的。由于所述信号，机器操作员始终知道控制杆位于哪个范围内。

这将是更加有利的，所述控制杆能够借助复位机构自动复位到该控制杆的初始位置，并且所述控制杆的复位力或旋转复位力相应地在从振荡阻尼范围至行进范围的过渡处突然增大，或者相应地在该过渡处具有触觉上明显的、必须越过的临界点。由于控制杆的复位力或旋转复位力相应地突然增大，机器操作员将直接注意到他/她何时会处于从阻尼到行进范围的过渡，以及首先必须克服增大的阻力以使控制杆移动到行进范围。由此，控制杆向行进范围的任何无意移动变得明显不可能。

本发明的一个改进方案还这样设置，将按钮安装到所述控制杆，并且所述按钮的启动将接通主动振荡阻尼。机器操作员通过连续启动按钮，可以使主动振荡阻尼处于接通状态。在此所述机器操作员既不必放开控制杆，也没必要凭借另一只手操作远离控制杆设置的安全开关或类似装置。

另外，有利的是，在启动的主动振荡阻尼的情况下以及在控制杆位于行进范围内的情况下，可在远程控制设备上选择三种不同的操作模式，特别是静止模式和一个或多个行进模式，例如慢速行进模式和快速行进模式。如果大型操纵器不会例如通过相对较长的混凝土浇筑过程长时间移位，则机器操作员可以切换到静止模式，使得在控制杆的行进范围内也仅激活振荡阻尼。由于这种切换状态，不可能触发大型操纵器的无意运动。如果大型操纵器正在被撤回或部署，则快速运动模式是有利的，而慢速运动模式最适合在现场重新定位，特别是为了消除对操作人员的任何风险。

最后，本发明的另一设计实施例导致如下系统的情况，所述系统作为附加操作模式具有所谓的臂架末端的笛卡尔控制(例如参见文献ep0686224b2)。在该操作模式中，臂架末端或与其附接的端部软管的运动可以借助一个或多个控制杆在笛卡尔坐标(或极坐标)中被直接预定义，来自控制的所述坐标在数学上被转换成各个铰接点的移动速度。因此，臂架的运动可以通过单个控制杆来操作，只要该控制杆分别具有至少三个自由度或调节方向即可。然而，通常存在的第二控制杆在该模式中还没有被使用，换言之，所述第二控制杆的任何偏转都不会导致臂架的任何移动。根据本发明提出了在笛卡尔控制的操作模式(其以类似的方式表示第二控制杆的静止模式)中，通过第二控制杆在其具有的调节方向中的一个方向上的偏转来接通主动振荡阻尼。由于该解决方案，操作者可以获得在笛卡尔控制的操作模式中接通和切断主动振荡阻尼的另一种可能性。由此提升了整个系统的操作简易性，而不需要为此目的设置与操纵杆分离的附加安全(dead-man)功能。

附图说明

下面将通过附图更详细地描述本发明的示例性实施例，其中：

图1：示意性示出了根据本发明的远程控制设备的平面图；

图2：示出了图1的区域a的详细视图；

图3：以侧视图示意性示出了图1的控制杆的运动；

图4：以侧视图示意性示出了图1的控制杆绕着该控制杆的纵向轴线的可旋转性；

图5：示意性示出了图1的处于第二操作模式中的远程控制设备；以及

图6：示出了第二示例性实施例中的控制杆的示意图。

具体实施方式

在附图中，根据本发明的远程控制设备整体上由附图标记1表示。

用于车载式混凝土泵的远程控制设备1在图1中以示意性平面图示出。两个控制杆2附接到远程控制设备1，通过所述控制杆能移动车载式混凝土泵的布料机臂架。远程控制设备1还具有显示器3，通过所述显示器显示主要状态显示。在远程控制设备1上进一步设置选择器开关4，能通过该选择器开关选择三种操作模式，即两种行进模式：“快速运动模式”(用野兔表示)和“慢速运动模式”(用蜗牛表示)；以及“静止模式”(用划掉的布料机臂架表示)。此处设置的操作模式为“快速运动模式”。

通过各种措施将控制杆2指定成用于启动大型操纵器的主动振荡阻尼，而不引起大型操纵器的任何运动。下面将更详细地描述这些措施。

远程控制设备1上的两个控制杆2安装成可绕着正交于所述控制杆2的纵向轴线延伸的两个枢转轴线x、y而与复位力相反地枢转，并且具有零位置范围5、振荡阻尼范围6、和行进范围7。

图2中以放大的方式示出了图1中的区域a详细视图的三个范围。如果控制杆2位于其零位置范围5，则不启动大型操纵器的主动振荡阻尼。零位置范围5与其它两个范围相比较小，使得非常小的枢转角度已足以使控制杆2从零位置范围5移动到振荡阻尼范围6。现在，当控制杆2由机器操作员从零位置范围5移动到振荡阻尼范围6时，启动车载式混凝土泵的主动振荡阻尼。然而，车载式混凝土泵的布料机臂架尚未重新定位。当机器操作员将控制杆2进一步移动至行进范围7时，布料机臂架根据所选的相应操作模式重新定位。当机器操作员放开控制杆2时，后者由于其复位机构而自动返回到零位置范围5。

复位机构的力在各个范围的过渡处有目的地突然增大，或者过渡处分别具有机器操作员可察觉的触觉阈值，而没有必要使行进范围7中和振荡阻尼范围6中的复位力不同。另外，通过显示器3显示控制杆2在各个情况下所处的范围。当布料机臂架已到达其目标位置时，机器操作员将控制杆2从行进范围7移动至振荡阻尼范围6，布料机臂架停止，并且在机器操作员不必以任何方式改变他/她的握持的情况下，主动振荡阻尼同时保持启动。因此，操作的简便性非常简单。

图3示意性示出了这种运动序列。该图中的控制杆2绕着枢转轴线y从其初始位置枢转。

该示例性实施例中的控制杆2安装成还可绕着所述控制杆2的纵向轴线z旋转。这在图4中示意性地示出。以类似于与纵向轴线z正交地延伸的枢转轴线x、y的方式，控制杆2在绕其纵向轴线z旋转的情况下，取决于旋转角度，同样具有零位置范围、振荡阻尼范围、和行进范围。

图5中示出的远程控制设备1通过选择器开关4被设置为“静止模式”的操作模式。在此，控制杆2同样具有零位置范围5、振荡阻尼范围6和行进范围7。然而，车载式混凝土泵的布料机臂架的运动功能在该操作模式下不通过控制杆2接通。然而，主动振荡阻尼仍在行进范围7中保持接通。该操作模式特别适用于相对较长的混凝土浇筑过程，在该过程中布料机臂架不必移动相当长的时间，但由于泵送程序，无论如何布料机臂架上仍然会出现振荡。因此，机器操作员可以利用控制杆2的每次枢转或旋转运动接通振荡阻尼，而不引起臂架的任何行进运动。

图6示出了控制杆2的另一个实施例。在此，控制杆2具有带安全功能的附加按钮8，通过该功能，主动振荡阻尼保持激活。如果附加按钮8被启用，则主动振荡阻尼也在零位置范围5中保持接通，而机器操作员不必以任何方式改变他/她的抓握。因此，操作的简便性非常简单。

按钮在机械方面的功能性也可如此实现使得整个控制杆在远程控制单元的方向上从上方被按下，并由此触发控制杆下方的切换机构，所述切换机构激活振荡阻尼。

此处，静止模式中按钮的功能也可用于接通振荡阻尼。

当大型操纵器作为附加操作模式具有所谓的臂架末端的笛卡尔控制时，臂架末端或附接到其上的端部软管的移动可以在笛卡尔坐标(或极坐标)中通过一个或多个控制杆2被直接预定义，来自控制的所述坐标在数学上被转换成各个铰接点的移动速度。因此，臂架的运动可以通过单个控制杆2来操作，只要该控制杆分别具有至少三个自由度或调节方向即可。然而，通常存在的第二控制杆2在该模式中还没有被使用，换言之，所述第二控制杆的任何偏转都不会导致臂架的任何运动。在笛卡尔控制的该操作模式(其以类似的方式表示第二控制杆2的静止模式)中，通过第二控制杆2在其具有的调节方向中的一个方向上的偏转来接通主动振荡阻尼。由于该解决方案，操作者可以获得在笛卡尔控制的操作模式中接通和切断主动振荡阻尼的另一种可能性。由此提升了整个系统的操作简易性，而不需要为此目的设置与控制杆2分离的附加安全功能。