DE10028606A1

DE10028606A1 - Verfahren zur Automatisierung von Arbeitsmaschinenfunktionen

Info

Publication number: DE10028606A1
Application number: DE10028606A
Authority: DE
Inventors: Unnat Pinsopon; Sabri Cetinkunt; Richard G Ingram; Sohel Anwar; Chenyao Chen
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1999-06-11
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-02-22
Also published as: US6371214B1

Abstract

Ein Steuersystem richtet verschiedene Verfahren zur Automatisierung von Arbeitsfunktionen einer Maschine ein. Die einfache Betätigung eines Bedienerschalters erzeugt einen Befehl zur automatischen Ausführung einer erwünschten Arbeitsfunktion. Eine Steuervorrichtung bestimmt, ob die Zustände zufriedenstellend sind, um die erwünschte Funktion auszuführen. Wenn die Zustände zufriedenstellend sind, wird die Arbeitsfunktion automatisch ausgeführt, ohne zu erfordern, daß der Bediener die Hebel betätigt, die anderenfalls verwendet werden, um das Arbeitswerkzeug der Maschine zu steuern.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und ein Verfahren zur Steuerung von Arbeitsmaschinenfunktio nen und insbesondere auf Verfahren zur Automatisierung von Arbeitsmaschinenfunktionen, die auf wiederholter Ba sis ausgeführt werden.

Technischer Hintergrund

Eine Vielzahl von Arbeitsmaschinen wird zur Bau- und Aus grabarbeit verwendet. Beispiele von solchen Maschinen sind Bagger, Radlader, Rundschaufellader und Vorder-Rück- Lader bzw. Baggerlader. Jede dieser Bauarten von Maschi nen weist ein Arbeitswerkzeug auf, so daß eine Vielzahl von Aufgaben ausgeführt werden kann. Das Arbeitswerkzeug wird von einer Vielzahl von Verbindungen getragen.

Der Maschinenbediener verwendet typischerweise eine Viel zahl von Hebeln, um das Arbeitswerkzeug zu manipulieren und die Verbindung in einer Vielzahl von Positionen zu tragen, um die verschiedenen Aufgaben auszuführen, die bei einer typischen Erdbewegungsaufgabe erforderlich sind. Ein Hauptnachteil der gegenwärtigen Anordnungen ist, daß der Bediener typischerweise Ermüdung aus der wiederholten und kontinuierlichen Bewegung der Hebel er fährt, um verschiedene Arbeitsfunktionen auf einem Ar beitsgelände auszuführen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn gewisse Funktionen oftmals während eines typischen Arbeitstages wiederholt werden.

Ein weiterer Nachteil von herkömmlichen Anordnungen ist, daß ein Bediener besonders gut ausgebildet sein muß, um genau und wirkungsvoll die verschiedenen Arbeitsfunktio nen unter Verwendung der Arbeitsmaschine auszuführen. Die Größe, Leistung und die Kosten von typischen Arbeitsma schinen erfordern einen besonders gut ausgebildeten Be diener, um einen möglichen Schaden an der Maschine oder an anderen Ausrüstungsgegenständen auf einer Baustelle zu vermeiden. Ein Bediener muß auch Fertigkeiten bei der Be tätigung der Vielzahl von Hebeln in spezieller Abfolge entwickeln, und auch mit spezieller Zeitabfolge, um wir kungsvoll verschiedene Arbeitsfunktionen auszuführen.

Es gibt eine Notwendigkeit, die Aufgaben bei dem Betrieb von Schwerlastarbeitsmaschinen zu vereinfachen. Die Mini mierung der Ermüdung des Bedieners wird nicht nur die Ar beitsumstände für den Bediener verbessern sondern wird auch die wirkungsvolle Anwendung der Arbeitsmaschinerie während eines typischen Tages verbessern.

Diese Erfindung spricht diese Notwendigkeit an durch Vor sehen eines Systems und von Steuerverfahren zur Automati sierung von gewissen Arbeitsfunktionen.

Offenbarung der Erfindung

In allgemeinen Worten ist diese Erfindung ein System zur Automatisierung von Arbeitsmaschinenfunktionen. Die Ar beitsmaschine weist ein Arbeitswerkzeug auf, welches von einer Vielzahl von Verbindungen getragen wird und in eine Vielzahl von Positionen bewegbar ist, um notwendige Ar beitsfunktionen auszuführen. Die Arbeitsmaschine weist eine Bedienerschnittstelle auf, die mindestens einen Be dienerschalter hat, der selektiv vom Bediener aktiviert wird, um einen Befehl zu erzeugen, um eine erwünschte Ar beitsfunktion zu automatisieren. Eine Systemsteuervor richtung interpretiert den Befehl von dem Bedienerschal ter und bestimmt, ob vorgewählte Zustände existieren, die nötig sind, um die erwünschte Arbeitsfunktion auszufüh ren. Sobald die Steuervorrichtung bestätigt hat, daß die notwendigen Zustände erfüllt worden sind, steuert die Steuervorrichtung die Arbeitsmaschine so, daß die er wünschte Arbeitsfunktion automatisch ansprechend auf die Aktivierung des einzelnen Schalters durch den Bediener ausgeführt wird.

Gemäß eines weiteren Aspektes dieser Erfindung bestimmt die Systemsteuervorrichtung, ob das Arbeitswerkzeug in nerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Positionen ist, was eine unerwünschte Maschinenleistung einleiten bzw. verursachen kann. Die Systemsteuervorrichtung modifiziert die Bedienerschaltersignale zur Bewegung des Arbeitswerk zeuges durch den vorbestimmten Bereich, so daß die Ar beitsmaschine stabilisiert wird, während sie die er wünschte Arbeitsfunktion ausführt.

Die verschiedenen Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Be schreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbei spiele offensichtlich werden. Die Zeichnungen, die die detaillierte Beschreibung begleiten, können kurz wie folgt beschrieben werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine diagrammartige Darstellung einer Ar beitsmaschine, die ein Steuersystem aufweist, welches gemäß dieser Erfindung ausgelegt ist.

Fig. 2 ist eine diagrammartige Darstellung einer wei teren Arbeitsmaschine, die unter Verwendung der Verfahren dieser Erfindung betrieben werden kann.

Fig. 3 ist eine diagrammartige Veranschaulichung einer Bedienerschnittstellentafel, die gemäß dieser Erfindung ausgelegt ist.

Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines elektrohydrauli schen Steuersystems einer Arbeitsmaschine.

Die Fig. 5A und 5B sind Flußdiagramme, die ein erstes Verfahren dieser Erfindung veranschaulichen.

Fig. 6A und 6B sind Flußdiagramme, die ein zweites Ver fahren dieser Erfindung veranschaulichen.

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm, welches ein drittes Ver fahren dieser Erfindung veranschaulicht.

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm, welches ein weiteres Ver fahren dieser Erfindung veranschaulicht.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 veranschaulicht diagrammartig eine Schwerlastar beitsmaschine 20. Die veranschaulichte Arbeitsmaschine wird im allgemeinen als Radlader bezeichnet. Es ist wich tig zu bemerken, daß diese Erfindung nicht auf die Anwen dung bei Radladern begrenzt ist. Eine Vielzahl von Ar beitsmaschinen, die die Bewegung von mehr als einer Kom ponente erfordern, um eine Arbeitsfunktion zu vollenden, kann unter Verwendung des Systems und der Verfahren die ser Erfindung betrieben werden. Andere Arten von Maschi nen, für die diese Erfindung nützlich ist, sind bei spielsweise Raupenlader, Grabvorrichtungen bzw. Bagger und ähnliches.

Die Maschine 20 weist ein Arbeitswerkzeug 22 mit bewegba ren Gliedern auf, die in eine Vielzahl von Positionen be wegbar sind, um verschiedene Arbeitsfunktionen auszufüh ren und auch Drehglieder 123, die als Bewegungsmittel für die Maschine dienen. Das Arbeitswerkzeug 22 weist einen Hubarm 24, eine Schaufelverbindung 26, eine Hebelverbin dung 27 und eine Arbeitsanbringung 28 auf, die hier als Schaufel gezeigt ist.

Das Arbeitswerkzeug 22 wird durch den Maschinenkörperteil 30 getragen, der den Motor aufnimmt und ein Bedienerab teil trägt. Eine Steuertafel 32 ist innerhalb des Bedie nerabteils positioniert, so daß der Bediener eine Viel zahl von Hebeln 34 betätigen kann, um das Arbeitswerkzeug 22 durch eine Reihe von Positionen zu bewegen, um er wünschte Arbeitsfunktionen auszuführen. Die Steuertafel 32, die gemäß dieser Erfindung ausgelegt ist, weist auch mindestens einen Bedienerschalter 36 auf, um automati sierte Arbeitsfunktionen auszuführen, wie unten beschrie ben.

Der Hubarm 24 wird relativ zum Maschinenkörperteil 30 durch den Hydraulikzylinder 40 bewegt, der normalerweise von der Bewegung von einem der zugeordneten Hebel 34 ge steuert wird. In ähnlicher Weise wird die Hebelverbindung 27 relativ zum Hubarm 24 durch den Hydraulikzylinder 42 bewegt, und die Arbeitsanbringung 28 wird relativ zum Hu barm 24 durch den Hydraulikzylinder 42, die Schaufelver bindung 26 und die Hebelverbindung 27 bewegt. Die Be dienersteuertafel 32 weist eine Vielzahl von Hebeln 34 auf, wobei jeder davon vorzugsweise es dem Bediener er möglicht, den Betrieb von einem jeweiligen Zylinder der Hydraulikzylinder 40, 42 zu steuern, um das Arbeitswerk zeug 22 zu betätigen, wie erforderlich, um eine erwünsch te Arbeitsfunktion auszuführen. Ähnliche Steuerfunktionen werden bei Baggern bzw. Grabvorrichtungen ausgeführt, wo bei ein Beispiel davon in Fig. 2 gezeigt wird. Fig. 2 ist ein veranschaulichendes Beispiel eines Hydraulikbag gers. Die Arbeitsmaschine 200 besteht aus einem Maschi nenkörper 216, der drehbar auf einer drehbaren Raupe 124 befestigt ist, und aus einem Arbeitswerkzeug 204. Das Ar beitswerkzeug 204 weist einen Ausleger 206 auf, eine Strebe 208 und eine Arbeitsanbringung 202 genauso wie Hy draulikzylinder 210, 212 und 214, die den Ausleger 206, die Strebe 208 und die Arbeitsanbringung 202 manipulieren bzw. betätigen.

Wie am besten in Fig. 3 gezeigt weist die Steuertafel 32 mindestens einen Bedienerschalter 36 auf. Das veranschau lichte Ausführungsbeispiel weist drei Schalter 36A, 36B und 36C auf. Zusätzliche Schalter können zu irgendeinem Zeitpunkt für andere automatisierte Arbeitsfunktionen hinzugefügt werden. Druckknopfschalter sind als ein Bei spiel des Bedienerschalters gezeigt, der bei dieser Er findung nützlich ist. Andere Schalter könnten verwendet werden, wie beispielsweise Umschaltschalter, Kippschalter oder Drehknöpfe. Der Bedienerschalter ist vorzugsweise ein momentan wirkender Schalter, der nur eine kurze Akti vierung durch den Bediener erfordert, um ein Bediener schaltsignal zu erzeugen, welches von der Steuervorrich tung 46 verwendet wird, um eine automatisierte Arbeits funktion auszuführen.

Mit Bezugnahme auf Fig. 4 wird ein Werkzeugsteuersystem 300 der vorliegenden Erfindung diagrammartig veranschaut, wie es bei einem Radlader angewandt wird. Das Werkzeug steuersystem ist geeignet, um eine Vielzahl von Eingangs größen abzufühlen und darauf ansprechend Ausgangssignale zu erzeugen, die zu verschiedenen Betätigungsvorrichtun gen in dem Steuersystem geliefert werden. Vorzugsweise weist das Werkzeugsteuersystem mikroprozessorbasierte Steuermittel 46 auf.

Der Bediener positioniert die Hebel 34, um den Betrieb der Hydraulikzylinder zu steuern, um die Arbeitsanbrin gung 28 und das Arbeitswerkzeug 22 zu betätigen. Der Be diener aktiviert zusätzlich die Schalter, um eine automa tisierte Arbeitsfunktion auszuführen. Die Schalter lie fern ein Bedienerschaltsignal an die Steuervorrichtung 46, die Berechnungen ausführt und ein Steuersignal er zeugt, um die Hydraulikzylinder 40, 42 zu steuern.

Positionssensoren 316, 318 fühlen die Position der Hy draulikzylinder 40, 42 ab und erzeugen darauf ansprechend jeweilige Zylinderpositionssignale. In einem Ausführungs beispiel weisen die Positionssensoren 316, 318 Drehpoten tiometer auf. Die Drehpotentiometer erzeugen analoge Si gnale, die dann in pulsbreitenmodulierte Signale umgewan delt werden, und zwar ansprechend auf die Winkelposition des Hubarms 24 mit Bezug auf die Maschine 20 und die Ar beitsanbringung 28 mit Bezug auf den Hubarm 24. Die Win kelposition des Hubarms ist eine Funktion der Hubzylin derausfahrbewegung 40, während die Winkelposition der Ar beitsanbringung 28 eine Funktion von beiden Ausfahrbewe gungen der Hydraulikzylinder 40 und 42 ist. Die Steuer vorrichtung 46 empfängt die jeweiligen Positionssignale und berechnet die Linearposition des jeweiligen Zylin ders. Es sei bemerkt, daß die Funktion der Positionssen soren 316, 318 leicht von irgendeinem anderen Sensor aus geführt werden kann, der entweder direkt oder indirekt die relative Ausfahrbewegung eines Hydraulikzylinders messen kann. Beispielsweise könnten die Potentiometer mit Radiofrequenz- bzw. Hochfrequenz-(RF)-Sensoren ersetzt werden, die innerhalb der Hydraulikzylinder angeordnet sind. Ein Ventil 302 spricht auf Steuersignale an, die von der Steuervorrichtung erzeugt werden und liefert ei nen Hydraulikströmungsmittelfluß zu den Hydraulikzylin dern 40, 42.

Ein Drehpositionssensor 320 fühlt die Drehung der Dreh glieder 123 oder der Drehraupe 124 ab und erzeugt darauf ansprechend ein elektrisches Signal, welches die Größe der Drehung anzeigt. Ein Drehpositionssensor 326 fühlt die Drehung des Maschinenkörpers 216 ab und erzeugt dar auf ansprechend ein elektrisches Signal, welches das Aus maß der Drehung anzeigt. Solche Drehpositionssensoren sind in der Technik wohlbekannt und müssen nicht weiter besprochen werden. Das Ventil 302 kann mehrere Hauptven tile aufweisen (beispielsweise zwei Hauptventile für je den der Hydraulikzylinder 40, 42) und mehrere elektrisch betätigte Pilot- bzw. Vorsteuerventile (beispielsweise zwei Pilot- oder Sekundärventile für jedes Hauptventil). Die Hauptventile leiten unter Druck gesetztes Strömungs mittel zu den Zylindern 40, 42, und die Vorsteuerventile leiten einen Pilot- bzw. Vorsteuerströmungsmittelfluß zu den Hauptventilen. Jedes Vorsteuerventil ist elektrisch mit der Steuervorrichtung 46 verbunden. Zwei Hauptpumpen 312, 314 werden verwendet, um Hydraulikströmungsmittel zu den Hauptkolben zu liefern, während eine Pilot- bzw. Vor steuerpumpe 322 verwendet wird, um Hydraulikströmungsmit tel zu den Vorsteuerventilen zu liefern. Ein An/Aus- Elektromagnetventil und ein Druckentlastungsventil 324 werden vorgesehen, um den Vorsteuerströmungsmittelfluß zu den Vorsteuerventilen zu steuern.

Die Steuervorrichtung 46 weist vorzugsweise RAM- bzw. Ar beitsspeicher- und ROM- bzw. Lesespeichermodule auf, die Softwareprogramme speichern, um gewisse Merkmale der vor liegenden Erfindung auszuführen. Jedes Softwareprogramm entspricht einer Arbeitsfunktion, die verwendet wird, um dieses Arbeitswerkzeug zu steuern. Die Arbeitsfunktionen weisen eine automatische Hubfunktion auf, die die Hydrau likzylinder 40, 42 ausfährt und zurückzieht bzw. ein fährt, um die Schaufelhöhe zu steuern, eine automatische Abladefunktion, die die Hydraulikzylinder 40, 42 ausfährt und einfährt, um die Schaufelausrichtung und die Schau felhöhe zu steuern, und eine automatische Zurück-zum- Graben-Funktion, die die Hydraulikzylinder 40, 42 aus fährt und einfährt, um die Schaufelausrichtung und die Schaufelhöhe zu steuern.

Die Steuervorrichtung 46 nimmt die Bedienerschaltsignale von der Steuertafel 32 auf und erzeugt darauf ansprechend Steuersignale, um die jeweiligen Hydraulikzylinder mit einer Soll-Geschwindigkeit zu steuern. Das Ventil 302 empfängt die Steuersignale und liefert steuerbar einen Hydraulikströmungsmittelfluß zu dem jeweiligen Hydrau likzylinder ansprechend auf die Größe der Steuersignale.

Das Steuersystem dieser Erfindung ermöglicht es einem Be diener, wiederholt gewisse Funktionen der Arbeitsfunktio nen auszuführen, und zwar einfach durch Aktivieren von einem der Schalter 36A, 36B oder 36C abhängig von der er wünschten Arbeitsfunktion.

Die verfügbaren automatischen Arbeitsfunktionen weisen eine automatische Hub-, eine automatische Ablade- und ei ne automatische Zurück-zum-Graben-Arbeitsfunktion auf. Diese Funktionen werden verwendet, um automatisch die Hy draulikzylinder an der Verbindung zu manipulieren, um die erwünschten Ergebnisse zu erzeugen. Die automatische Hub funktion wird verwendet, um automatisch die Laderverbin dung anzuheben, um die Schaufel auf eine vorbestimmte ma ximale Höhe anzuheben. Diese Funktion wird verwendet, wenn die Schaufel gefüllt worden ist, und sich die Ma schine zu dem erwünschten Abladepunkt bewegt. Die automa tische Abladefunktion bewirkt, daß die Verbindung zum An heben und Absenken simultan bewirkt, daß eine volle Schaufel das in der Schaufel aufgenommene Material aus schüttet. Dieses Merkmal wird gleichzeitig manuell vom Bediener ausgeführt, der zwei Hebel zur gleichen Zeit be tätigen muß. Die automatische Zurück-zum-Graben-Funktion bewirkt, daß die Schaufel zurück kippt, während der Be diener die Maschine weg vom Abladegebiet bewegt. Die Steuervorrichtung bestimmt, wann die Maschine weit genug weggefahren bzw. zurückgewichen ist, so daß die Schaufel den Lastwagen oder irgendeine andere Abladeaufnahmevor richtung frei macht, dann senkt die Steuervorrichtung au tomatisch die Schaufel auf die Erde, um eine schnelle Rückkehr zu einer Grabposition zu erleichtern. Diese Ar beitsfunktionen werden unten genauer besprochen.

Fig. 7 veranschaulicht ein Flußdiagramm 150, welches das bevorzugte Verfahren zur Ausführung der automatisierten Hubfunktion zeigt. Wenn der Bediener den Bedienschalter 36A aktiviert, wird beispielsweise ein automatischer Hub befehl im Schritt 152 ausgegeben. Die Steuervorrichtung 46 bestimmt zuerst, ob der Befehl ein Wiederholungsbefehl ist, und zwar im Schritt 154, und falls dies so ist, setzt sie das Hub-Flag bzw. Hubzeichen auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 156. Wenn dies ein neuer Be fehl ist, wird das Hub-Flag bzw. Hubzeichen auf einen Wahr-Wert im Schritt 158 eingestellt. Wie oben beschrie ben bestimmt die Steuervorrichtung, ob andere Knopfbefeh le ausgegeben worden sind und noch nicht vollendet worden sind, und zwar im Schritt 160, und falls dies so ist, setzt sie das Hub-Flag auf einen Null- oder einen Falsch- Wert im Schritt 162. Die Steuervorrichtung 46 bestimmt, ob irgendwelche Hebelbefehle durch den Bediener ausgege ben wurden, und zwar im Schritt 164. Falls dies so ist, wird das Hub-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 166 gesetzt.

Sobald die Steuervorrichtung 46 bestimmt hat, daß diese Zustände geeignet sind, um die automatisierte Hubfunktion auszuführen, bestimmt die Steuervorrichtung, ob die Hub position geringer ist als die obere Ausstoßhubposition, und zwar im Schritt 168. Wenn die obere Hubausstoßpositi on erreicht worden ist, dann wird das Hub-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 170 eingestellt. In dem Fall, daß die obere Hubausstoßposition noch nicht er reicht worden ist, wird dann ein Hubbefehl im Schritt 172 ausgegeben. Der Hubbefehl wird vorzugsweise unter Verwen dung eines entsprechend ausgewählten Tiefpaßfilters im Schritt 174 gefiltert.

Die Steuervorrichtung 46 fährt weiter fort, die Hubzylin derposition zu überwachen, und die Schritte 168 bis 174 werden wiederholt ausgeführt, bis das Hub-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert eingestellt wird. An diesem Punkt kann der Ausstoßprozeß im Schritt 180 ausgeführt werden. Der Ausstoßprozeß ist ein weithin bekanntes Merkmal, d. h. ein Prozeß, um das Arbeitswerkzeug 22 zur voreingestell ten Position zu bringen, die durch die Anwendung der Ar beitsfunktion(en) bestimmt wird.

Die automatische Abladefunktion wird nun beschrieben. Die Maschine 30 wird gesteuert, um automatisch eine Abladear beitsfunktion auszuführen, wenn der Schalter 36B bei spielsweise vom Bediener aktiviert wird. Beim Empfang des Bedienerschaltersignals von der momentan wirkenden Schal terbetätigung bestimmt die Steuervorrichtung 46 zuerst, ob die Zustände geeignet sind, um die automatische Abla defunktion auszuführen. Wenn die Zustände geeignet sind, wird das Arbeitswerkzeug 22 von einer gegenwärtigen Posi tion in eine benötigte Position betätigt, um das Abladen auszuführen, und das Abladen wird ausgeführt, ohne daß erforderlich ist, daß der Bediener irgendeinen der Hebel 34 betätigt.

Das Verfahren dieser Erfindung gestattet, daß der Bedie ner einfach den Druckknopfschalter 36B aktiviert, und die Maschine wird automatisch die erwünschte Abladefunktion ausführen. Da die meisten Bediener ein Abladen nach dem Laden der Arbeitsanbringung 28 ausführen werden, ist es notwendig, das Arbeitswerkzeug von einer gegenwärtigen Position, wie beispielsweise einer Grabposition, in eine angehobene Position anzuheben, wo die Inhalte der Ar beitsanbringung 28 auf einen Haufen oder beispielsweise in einen Lastwagen abgeladen werden können. Das Anheben des Arbeitswerkzeugs 22 in eine geeignete Position vor dem Abladen der Inhalte der Arbeitsanbringung 28 erfor dern eine koordinierte Bewegung des Hubarms 24, der Schaufelverbindung 26 und der Hebelverbindung 27, um si cherzustellen, daß die Schaufel nicht vorzeitig über läuft. Die Steuervorrichtung 46 steuert automatisch die Hydraulikzylinder 40, 42, um sicherzustellen, daß die entsprechende Abfolge und Zeitsteuerung der Bewegung von jedem Teil des Arbeitswerkzeugs 22 ausgeführt wird, um genau und wirkungsvoll die erwünschte Arbeitsfunktion zu vollenden, wie beispielsweise das automatisierte Abladen.

Das Flußdiagramm 50 in Fig. 5A und 5B veranschaulicht die bevorzugte Strategie zur Vollendung einer automati sierten Abladearbeitsfunktion. Ein Bedienerschaltsignal wird im Schritt 52 erzeugt, wenn der Bediener beispiels weise den Schalter 36B aktiviert. Die Steuervorrichtung 46 bestimmt vorzugsweise zuerst im Schritt 54, ob das Be dienerschaltsignal eine Wiederholung eines zuvor erzeug ten Befehls ist, der noch nicht vollständig ausgeführt worden ist. Falls dies so ist, setzt die Steuervorrich tung 46 das Ablade-Flag, welches einem Befehl zum Anheben des Arbeitswerkzeugs 22 entspricht, und zwar auf einen Null- oder Falsch-Wert in Schritt 58. Wenn das Bediener schaltsignal ein neuer Befehl ist, setzt die Steuervor richtung das Automatikablade-Flag auf einen Positiv- oder Wahr-Wert im Schritt 56. Als nächstes bestimmt die Steu ervorrichtung, ob die Zustände geeignet sind, um die au tomatisierte Abladearbeitsfunktion auszuführen.

Im Schritt 60 bestimmt die Steuervorrichtung, ob andere Befehle erzeugt worden sind, und zwar durch Aktivieren von beispielsweise einem der Schaltet 36A oder 36C. Falls dies so ist, wird das Ablade-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 62 eingestellt. Falls es keine ge genwärtig nicht ausgeführten Befehle von einem der momen tan wirkenden Bedienerschalter gibt, bestimmt die Steuer vorrichtung 46 als nächstes in Schritt 64, ob irgendwel che Befehle durch die Bewegung von einem der Hebel 34 er zeugt werden.

Die Steuervorrichtung 46 spricht vorzugsweise immer auf Hebelbefehle 34 als einen Prioritätsbefehl gegenüber ei nem der Befehle an, die durch die Aktivierung von einem der Schalter 36 erzeugt werden. Dies stellt sicher, daß der Bediener immer die Steuerung über die Bewegung des Arbeitswerkzeuges 22 aufrecht erhalten kann, um einen si cheren Betrieb der Maschine sicherzustellen. Falls ir gendwelche Hebelbefehle ausgegeben worden sind, wird das Ablade-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 66 gesetzt. Falls es keine gegenwärtigen Hebelbefehle gibt, fährt die Steuervorrichtung 46 fort, die gegenwär tigen Positionen der Hydraulikzylinder 40 und 42 zu be stimmen.

Im Schritt 68 bestimmt die Steuervorrichtung, ob die Ar beitsanbringung 28 bewegt worden ist, so daß sie einen mechanischen Anschlag getroffen hat. Falls dies so ist, wird das Ablade-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 70 gestellt. Als nächstes bestimmt die Steuervor richtung, ob der Kippzylinder sein Hubende erreicht hat, und zwar im Schritt 72, und falls dies so ist, wird das Ablade-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 74 gesetzt. Sobald die Steuervorrichtung 46 bestimmt hat, daß alle Zustände geeignet sind, um die Arbeitsfunktion auszuführen, die von dem Befehl angezeigt wird, der durch die momentane Aktivierung des Schalters 36A angezeigt worden ist, wird die Abladearbeitsfunktion automatisch ausgeführt.

Im Schritt 76 ist der anfängliche Schritt bei der Ausfüh rung des automatisierten Abladens, den Kippbefehl auszu geben. Der Kippbefehl wird vorzugsweise unter Verwendung eines entsprechend ausgewählten Tiefpaßfilters im Schritt 78 gefiltert. Im Schritt 80 bestimmt die Steuervorrich tung 46, ob die Kippzylinderposition nahe an einer mecha nischen Stopp- bzw. Anschlagposition über einer vorge wählten Hubhöhe ist. Falls dies so ist, wird das Ablade- Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 82 ge setzt. Dies gestattet eine Abdämpfung der Schaufel, um irgendeinen Sprung bzw. Stoß beim Abladen zu minimieren. Beim Schritt 84 wird eine Bestimmung vorgenommen, ob der Kippzylinder das Ende des Hubes unter einer gewissen Hub höhe erreicht hat. Falls dies so ist, wird das Ablade- Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 86 ge setzt. Wenn das Automatikablade-Flag immer noch wahr ist (d. h. alle Zustände sind geeignet, um das automatisierte Abladen auszuführen) wird ein Hubbefehl von weniger als 100% im Schritt 90 ausgegeben. Der Hubbefehl wird vor zugsweise bei einem geringeren Wert als 100% ausgegeben und wird vorzugsweise unter Verwendung eines entsprechend ausgewählten Tiefpaßfilters im Schritt 92 gefiltert. Das Einstellen des Hubbefehls unter 100% wird bevorzugt, da der Hubbefehl nicht ein Hubausstoßen initialisieren soll te. Die Schritte 68 bis 92 werden wiederholt ausgeführt, bis das Automatikablade-Flag auf einen Null- oder Falsch- Wert gesetzt wird, was das Ende der Automatikabladefunk tion anzeigt. Wie von den Pfeilen im Flußdiagramm 50 an gezeigt, ist der nächste Schritt, den Ausstoßprozeß im Schritt 94 zu bewegen.

Noch eine weitere verfügbare automatisierte Arbeitsfunk tion, die von dem System dieser Erfindung ausgeführt wird, ist in Flußdiagrammform in den Fig. 6A und 6B veranschaulicht. Diese Arbeitsfunktion bringt automatisch die Arbeitsanbringung 28 in eine Grabposition zurück und wird daher als eine automatische Zurück-zum-Graben-Funk tion bezeichnet. Der Bediener fordert vorzugsweise eine automatische Zurück-zum-Graben-Funktion durch Aktivieren des Schalters 36C an (im veranschaulichten Ausführungs beispiel). Sobald der Befehl von der Steuervorrichtung 46 empfangen wird, wird das Arbeitswerkzeug 22 von einer an gehobenen Position zurück in eine Position bewegt, wo die Arbeitsanbringung 28 in der fertigen Position zum Graben sein kann. Die Abfolge des Ausführens eines Abladens und Rückstellens der Arbeitsanbringung 28 in eine Grabpositi on wird typischerweise oftmals von einem Bediener auf ei ner Baustelle wiederholt, wo relativ große Ausmaße an Aushubarbeiten ausgeführt werden. Durch Automatisieren dieser Arbeitsfunktionen vereinfacht diese Erfindung stark die Aufgaben, die vom Bediener ausgeführt werden, und verringert die Erfahrung des Ermüdens des Bedieners während eines Arbeitstages.

Das Flußdiagramm 100 beginnt damit, daß das Bediener schaltsignal im Schritt 102 erzeugt wird, wenn der Bedie ner den Schalter 36C aktiviert. Die Steuervorrichtung 46 bestimmt zuerst im Schritt 104, ob das Bedienerschaltsi gnal zu einem vorherigen Befehl paßt, der noch nicht vollendet worden ist. Falls dies so ist, wird das Zurück zum-Graben-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 106 eingestellt. Wenn dies ein neuer Befehl ist, wird das Zurück-zum-Graben-Flag auf einen Wahr-Wert im Schritt 107 gesetzt.

Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 46, ob die Zustände für die Ausführung der automatisierten Zurück zum-Graben-Operation geeignet sind. Im Schritt 108 be stimmt die Steuervorrichtung, ob andere Bedienerschalter signale von anderen Bedienerschaltern noch nicht ausge führt worden sind. Falls dies so ist, setzt die Steuer vorrichtung das Zurück-zum-Graben-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 110. Wenn es keine anderen Befehle von den Bedienerschaltern gibt, die noch nicht ausgeführt worden sind, fährt die Steuervorrichtung fort und bestimmt, ob irgendwelche Hebelbefehle außerhalb des Todbandes bzw. Leergangs sind, und zwar im Schritt 112. Falls dies so ist, wird das Zurück-zum-Graben-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 114 gesetzt. Wie oben beschrieben haben irgendwelche Hebelbefehle vom Be diener vorzugsweise Vorzug oder Priorität gegenüber ir gendwelchen Befehlen, die durch Aktivierung von einem der Bedienerschalter 36 erzeugt werden. Wenn es keine Hebel befehle gibt (d. h. der Bediener bewegt keinen der Hebel 34) bestimmt dann die Steuervorrichtung, ob die Hubposi tion die untere Ausstoßposition erreicht hat, und zwar im Schritt 116. Falls dies so ist, wird das Zurück-zum- Graben-Flag auf Falsch im Schritt 118 gesetzt. Dies zeigt an, daß die Zurück-zum-Graben-Funktion vollendet ist.

Wenn das Zurück-zum-Graben-Flag immer noch wahr ist, be stimmt die Steuervorrichtung, ob die Maschine 20 sich in eine Position bewegt hat, wo sie frei zum Absenken der Arbeitsanbringung 28 von einer angehobenen Abladeposition zur Grabposition ist. Dies wird im Schritt 120 bestimmt durch Bestimmung, ob die Maschine 20 sich ausreichend von einer ersten Position oder Lage (d. h. wo ein Abladen aus geführt wurde) bewegt hat, um ein Spiel bzw. einen Frei raum zur Rückkehr zur Grabposition zu haben. Ein Weg der Bestimmung davon ist es, zu bestimmen, ob die Drehglieder 123 oder die Drehraupe 124 der Maschine sich in Rück wärtsrichtung um ein vorbestimmtes Ausmaß bewegt hat. Dies würde beispielsweise anzeigen, daß die Maschine sich von einem Lastwagen ausreichend zurück bewegt hat, so daß die Arbeitsanbringung 28 abgesenkt werden kann. Wenn die Maschine immer noch in der gleichen Position wäre, wo ein Abladen ausgeführt würde, würde die Schaufel beispiels weise nach unten auf einen Lastwagen abgesenkt werden. Eine weitere im Schritt 120 vorgenommene Bestimmung ist die Bestimmung, ob die Kipposition die Rückkippausstoß position erreicht hat, was anzeigen würde, daß die Ar beitsanbringung 28 derart verkippt ist, daß die Arbeits anbringung 28 an der äußerst entgegengesetzten Position von der vollständig abgeladenen Position ist.

Wenn die Arbeitsmaschine ein Bagger ist, ist ein weiterer Weg zur Bestimmung, ob eine Maschine sich von einer Abla deposition weg bewegt hat, die Drehung des Körpers 216 um die Achse 122 zu überwachen, wie in Fig. 2 veranschau licht. Beispielsweise wird ein Bagger typischerweise ver wendet, um an einer Position zu graben, dann um den Kör per 216 in eine zweite Position zu drehen, wo die Inhalte der Arbeitsanbringung 202 abgeladen werden. Da eine Reihe von Grab- und Abladevorgängen ausgeführt werden kann, oh ne die Raupen 124 zu drehen (d. h. die Maschine 200 erneut anzuordnen) kann die Bewegung um die Achse 122 ausrei chend sein, um anzuzeigen, daß die Maschine sich von ei ner Abladeposition in eine andere Position bewegt hat, wo die Arbeitsanbringung 202 frei zur Rückkehr zur Grabposi tion ist.

Wenn die Maschine sich aus einer Abladeposition bewegt hat, wird ein unterer Hubausstoßbefehl im Schritt 126 ge geben. Dies stellt ein vollständiges Zurückkippen der Ar beitsanbringung 28 sicher, bevor der Hubarm 24 die Absen kung beginnt. Im Schritt 128 bestimmt die Steuervorrich tung 46, ob die Arbeitsanbringung 28 die zurückgekippte Ausstoßposition (RBKO-Position, RBKO = rackback kickout) erreicht hat. Falls dies so ist, wird dann der Kippbefehl auf einen Null- oder Falsch-Wert im Schritt 130 gesetzt. Dies stellt sicher, daß die Arbeitsanbringung 28 an der Rückkippausstoßposition stoppt. Anderenfalls wird ein Verkippungsrückkippausstoßbefehl im Schritt 132 ausgege ben, um das Zurückkippen der Schaufel und den Ausstoßpro zeß im Schritt 134 zu vollenden.

Als nächstes fährt die Steuervorrichtung 46 fort, die Ma schinenposition basierend auf verfügbarer Vorwärtsfahrge schwindigkeitsinformation zu überwachen, und die Dreh glieder 123 oder die Drehketten 124 zu überwachen, oder sie überwacht die Drehung des Maschinenkörpers 200 um die Achse 122 abhängig davon, welche Art von Maschine verwen det wird, und sie fährt fort, die Schritte 120 bis 134 auszuführen, bis die Zurück-zum-Graben-Arbeitsfunktion vollendet ist. Alle Befehle in der automatisierten Zu rück-zum-Graben-Funktion werden vorzugsweise unter Ver wendung eines entsprechend ausgewählten Tiefpaßfilters gefiltert, wie im Schritt 136 angezeigt, um eine Glätte des Signals zu erreichen.

Sobald das Zurück-zum-Graben-Flag auf einen Null- oder Falsch-Wert gesetzt wird, werden alle Befehle auf Null im Schritt 140 zurückgesetzt.

Zusätzlich zur automatischen Bewegung des Arbeitswerk zeugs 22 während der automatisierten Zurück-zum-Graben- Funktion kann die Steuervorrichtung 46 programmiert wer den, um zu bewirken, daß sich die Maschine von einer ge genwärtigen Stelle zu einer anderen Stelle bewegt, wo die Arbeitsanbringung 28 frei ist, um in die Grabposition ab gesenkt zu werden. Wenn dieses Merkmal verwendet wird, automatisiert es weiter die Zurück-zum-Graben-Arbeits funktion. Viele Bediener können auswählen, daß die auto matisierte Zurück-zum-Graben-Funktion nur das Arbeits werkzeug 22 bewegt und nicht den Maschinenkörper 200 dreht oder bewirkt, daß sich die Maschinenräder drehen (abhängig von der speziellen Maschine). Die Steuertafel 32 weist vorzugsweise einen Schalter oder eine andere Vorrichtung auf, die es einem Bediener ermöglicht, auszu wählen, wieviel der automatisierten Zurück-zum-Graben- Funktion von der Steuervorrichtung 46 ausgeführt werden sollte.

Manchmal wird die Maschine 20 betrieben, um gleichzeitige Bewegungen auszuführen, wie beispielsweise einen simulta nen Hub- und Abladevorgang. Dies kann durch einen Bedie ner durchgeführt werden, der die Hebel 34 verwendet, oder könnte automatisch unter Verwendung eines einzelnen Be dienerschalters eingerichtet werden, wie beispielsweise dem oben beschriebenen. Unter gewissen Umständen kann ei ne simultane Hub- und Abladeoperation unerwünschte Schwingungen oder ein Schütteln der Maschine 20 zur Folge haben. Es ist herausgefunden worden, daß dies auftritt, wenn das Arbeitswerkzeug 22 so bewegt wird, daß die Ar beitsanbringung 28 über eine Höhe angehoben wird, die beispielsweise von der Linie 220 angezeigt wird. Sobald das Arbeitswerkzeug 22 diese Höhe erreicht, beginnt die Steuervorrichtung 46 vorzugsweise, die Kippbedienerschal tersignale in einer Weise zu filtern, die irgendwelche Schwingungen oder ein Schütteln der Maschine 20 elimi niert oder zumindest minimiert.

Fig. 8 veranschaulicht das bevorzugte Verfahren zur Sta bilisierung der Maschine 20 während einer simultanen Hub- und Abladearbeitsfunktion. Das Flußdiagramm 222 veran schaulicht, daß die Steuervorrichtung 46 Informationen empfängt, die ein Kipphebelbedienerschaltsignal 224, ein Hubhebelbedienerschaltsignal 226 und eine Hubzylinderpo sitionsinformation 228 empfängt. Diese Information wird verwendet, um zu bestimmen, ob die Hubhebel-, die Kippab lade- und Hubposition anzeigen, daß das Arbeitswerkzeug 22 sich in eine Position derart bewegt hat, daß die Ar beitsanbringung 28 über der vorbestimmten Höhe 220 ist. Sobald dieser Zustand erfüllt wird, werden die Bediener schaltsignale vorzugsweise unter Verwendung eines ent sprechend ausgewählten Tiefpaßfilters im Schritt 232 ge filtert. Das System schreitet dann voran zu einem her kömmlichen Sprung- bzw. Stoßbegrenzungsalgorhythmus im Schritt 234.

Durch Filtern der Bedienerschaltersignale während des gleichzeitigen Hub- und Abladevorgangs stabilisiert dies die Arbeitsmaschine egal ob diese Bedienerschaltersignale automatisch oder durch einen Bediener erzeugt werden, der Hebel betätigt. Dies ist insbesondere nützlich, wenn der Bediener Hebel verwendet, da irgendeine Schwingung oder ein Schütteln der Maschine zur Folge haben wird, daß der Bediener die Hebel verwackelt, was wiederum das Schüttel- bzw. Verwacklungsproblem verschärft.

Industrielle Anwendbarkeit

Das System und die Verfahren dieser Erfindung sind insbe sondere nützlich, um Arbeitsfunktionen zu automatisieren, die wiederholt von einer Arbeitsmaschine ausgeführt wer den. Die Aufgabe des Bedieners, die Maschine zu bedienen, wird durch Automatisieren von einer oder mehreren Ar beitsfunktionen wie oben beschrieben vereinfacht und wir kungsvoller gemacht. Die Verwendung eines einzelnen vor zugsweise momentan wirkenden Bedienerschalters zum Beginn und zur Vollendung einer automatisierten Arbeitsfunktion vereinfacht nicht nur die Aufgabe des Bedieners sondern verbessert auch den Wirkungsgrad der Maschine. Die ver schiedenen Komponenten des Arbeitswerkzeuges 28, wie bei spielsweise die Arbeitsanbringung 22 und der Hubarm 24, die durch eine spezielle Arbeitsfunktion bewegt werden, werden in einer Abfolge gesteuert, und zwar mit einer Ge schwindigkeit, die den Wirkungsgrad der Arbeitsmaschine maximiert und die Abnutzung der verschiedenen Komponenten verringert.

Wenn ihm die obige Beschreibung gegeben wird, wird der Fachmann erkennen, daß das Steuersystem und die Verfahren dieser Erfindung sehr die Fähigkeit des Bedieners verbes sern, notwendige Arbeitsfunktionen in wirkungsvollerer weniger ermüdender Weise auszuführen.

Die oben dargelegte Beschreibung sieht Beispielanwendun gen dieser Erfindung vor. Veränderungen und Modifikatio nen, die nicht notwendigerweise vom Grundgedanken dieser Erfindung abweichen, können dem Fachmann offensichtlich werden. Der Umfang des rechtlichen Schutzes, der dieser Erfindung gegeben wird, kann nur durch Studium der fol genden Ansprüche bestimmt werden.

Claims

1. System zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit einem Arbeitswerkzeug, welches folgendes aufweist:
eine Bedienerschnittstelle mit mindestens einem Be dienerschalter, der selektiv aktiviert wird, um ein Bedienerschaltersignal zu erzeugen, welches eine er wünschte Arbeitsfunktion anzeigt, und eine Vielzahl von Hebeln, die manuell bewegbar ist, um Bedienerhe belsignale zu erzeugen, um die Bewegung des Arbeits werkzeuges zu steuern;
mindestens einen Positionssensor, der ein Positions signal erzeugt, um die Position des Arbeitswerkzeu ges anzuzeigen; und
eine Steuervorrichtung, die den Bedienerschalter, den Bedienerhebel und die Positionssignale empfängt, die Position des Arbeitswerkzeuges bestimmt und ein Steuersignal erzeugt, um die Bewegung des Arbeits werkzeuges zu steuern und automatisch die erwünschte Arbeitsfunktion ansprechend auf eine einzelne Akti vierung des Bedienerschalters auszuführen.

2. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung das Bedienerschaltersignal ansprechend darauf über steuert bzw. übergeht, daß ein Bedienerhebelsignal erzeugt wird.

3. System nach Anspruch 1, welches eine Vielzahl von Bedienerschaltern aufweist, die jeweils einer ein zigartigen Arbeitsfunktion entsprechen.

4. System nach Anspruch 1, wobei die erwünschte Ar beitsfunktion das Rückstellen des Arbeitswerkzeuges in eine Grabposition aufweist, wobei die Steuervor richtung bestimmt, daß sich die Arbeitsmaschine um ein minimales Ausmaß von einer ersten Stelle zumin dest in einer vorgewählten Richtung bewegt hat und ein Steuersignal erzeugt, um zu bewirken, daß das Arbeitswerkzeug automatisch in eine Grabposition zu rückkehrt.

5. System nach Anspruch 4, wobei die Arbeitsmaschine Drehglieder oder eine Drehraupe aufweist, die sich drehen, um die Maschine zwischen Stellen zu bewegen, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, daß die Dreh glieder oder die Drehraupe sich um ein ausgewähltes Ausmaß in einer Rückwärtsrichtung gedreht haben.

6. System nach Anspruch 1, wobei die erwünschte Ar beitsfunktion die Bewegung des Arbeitswerkzeuges zu einer obersten Lauf- bzw. Bewegungsgrenze aufweist.

7. System nach Anspruch 1, wobei das Arbeitswerkzeug eine Arbeitsanbringung aufweist, und wobei die er wünschte Arbeitsfunktion das gleichzeitige Anheben des Arbeitswerkzeuges und das Kippen der Arbeitsan bringung aufweist, um die Inhalte der Arbeitsanbrin gung abzuladen.

8. System nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, wann das Arbeitswerkzeug in einer Orien tierung ist, die die Arbeitsanbringung in einen vor bestimmten Bereich von Positionen bringt, und wobei die Steuervorrichtung ein Bedienerschaltsignal modi fiziert, um die Bewegung des Arbeitswerkzeuges fort zusetzen, und zwar immer dann wenn die Arbeitsan bringung innerhalb des vorbestimmten Bereiches von Positionen gelegen ist.

9. System nach Anspruch 1, wobei der Bedienerschalter einen Druckknopf aufweist.

10. Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit einem Arbeitswerkzeug, mit mindestens einem Bedie nerschalter und einer Vielzahl von Hebeln, welches folgende Schritte aufweist:

A) Aktivieren des Bedienerschalters zur Erzeugung eines Signals, welches eine erwünschte Arbeitsfunk tion anzeigt;
B) Bestimmen der Position des Arbeitswerkzeuges; und
C) automatische Bewegung des Arbeitswerkzeuges aus der gegenwärtigen Position in eine vorbestimmte Po sition, um die erwünschte Arbeitsfunktion auszufüh ren, und zwar ansprechend auf eine einzelne Aktivie rung des Bedienerschalters.

11. Verfahren nach Anspruch 10, welches die Schritte aufweist, zu bestimmen, wann das Signal vom Schritt (A) das gleiche ist wie ein zuvor erzeugtes Signal, die Bestimmung, ob ein vorheriges Signal vor dem ausführenden Schritt (A) erzeugt worden ist, und ei ne Arbeitsfunktion entsprechend dem vorherigen Si gnal noch nicht vollständig ausgeführt worden ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, welches den Schritt auf weist, die Ausführung des Schrittes (C) zu unterbre chen, und zwar immer dann wenn ein Maschinenbediener einen der Hebel bewegt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, welches die Schritte aufweist, das Arbeitswerkzeug von einer gegenwärti gen Position zu einer Grabposition ansprechend dar auf zu bewegen, daß die Maschine an einer ersten Stelle ist, und daß die Maschine um eine minimale Distanz von der ersten Stelle weg bewegt wurde.

14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Arbeitsmaschi ne Drehglieder aufweist, um die Maschine entlang ei ner Bodenoberfläche anzutreiben, und wobei es den Schritt aufweist, das Ausmaß der Drehung der Dreh glieder zu bestimmen und automatisch das Arbeits werkzeug in eine Grabposition zurück zu bringen.

15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erwünschte Ar beitsfunktion den Schritt aufweist, das Arbeitswerk zeug in eine obere Grenzfahrposition zu bewegen.

16. Verfahren nach Anspruch 10, wobei das Arbeitswerk zeug eine Arbeitsanbringung aufweist, und wobei die Arbeitsfunktion die Schritte aufweist, simultan das Arbeitswerkzeug anzuheben und die Arbeitsanbringung zu kippen, um die Inhalte der Arbeitsanbringung aus zuladen.

17. Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit mindestens einem Bedienerschalter, mit einer Viel zahl von Hebeln und einer Arbeitsanbringung, die von einer Vielzahl von Verbindungen getragen wird, wobei die Arbeitsanbringung relativ zu den Verbindungen bewegbar ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:

A) Aktivieren des Bedienerschalters zur Erzeugung eines Signals, welches eine erwünschte Arbeitsfunk tion anzeigt;
B) Bestimmung, wann eine oder mehrere der Verbin dungen und der Arbeitsanbringung sich gleichzeitig bewegen;
C) Bestimmung, wann die Arbeitsanbringung innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von Positionen posi tioniert ist; und
D) automatische Bewegung der Vielzahl von Verbin dungen zur Ausführung der erwünschten Arbeitsfunk tion ansprechend auf eine einzige Aktivierung des Bedienerschalters und darauf, daß die Arbeitsanbrin gung innerhalb des Bereiches des Schrittes (C) ist.

18. Verfahren nach Anspruch 17, welches die Schritte aufweist, einen der Vielzahl von Hebeln zu bewegen, um ein Hebelsignal zu erzeugen, das Bedienerschal tersignal zu übergehen, die Bewegung der Vielzahl von Verbindungen ansprechend auf die Bewegung des Steuerhebels zu steuern, und die Bedienerschaltersi gnale bei einer vorgewählten Frequenz zu filtern.

19. System zur Steuerung einer Arbeitsmaschine mit einer Vielzahl von Drehgliedern, die die Maschine antrei ben, mit einem Arbeitswerkzeug, welches einen Hub arm, eine Schaufelverbindung, eine Hebelverbindung, Hydraulikzylinder und eine Arbeitsanbringung und ei nen Körperteil aufweist, der das Arbeitswerkzeug trägt, und mit einem Bedienerabteil mit einer Steu ertafel, die eine Vielzahl von Hebeln und Bediener schaltern aufweist, wobei das System folgendes auf weist:
mindestens einen Positionssensor, der ein Positions signal erzeugt, um die Position des Arbeitswerkzeu ges anzuzeigen;
eine Steuervorrichtung, die die Bedienerschalter-, Bedienerhebel- und Positionssignale empfängt, die Position des Arbeitswerkzeuges bestimmt und ein Steuersignal ansprechend auf eine einzige Aktivie rung des Bedienerschalters erzeugt; und
ein Ventil, welches das Steuersignal empfängt und steuerbar einen Hydraulikströmungsmittelfluß zu den entsprechenden Hydraulikzylindern liefert, um auto matisch die Bewegung des Arbeitswerkzeuges zu steu ern, um automatisch die erwünschte Arbeitsfunktion auszuführen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die erwünschte Arbeitsfunktion die Bewegung der Arbeitsanbringung in eine Position aufweist, wo die Arbeitsanbringung an einer obersten Grenze des Weges positioniert ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die erwünschte Arbeitsfunktion das simultane Anheben des Hubarms und das Schwenken der Arbeitsanbringung aufweist, um die Inhalte der Arbeitsanbringung abzuladen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die erwünschte Arbeitsfunktion das Zurückbringen des Arbeitswerk zeuges in eine Grabposition aufweist, wobei die Steuervorrichtung bestimmt, daß sich die Arbeitsma schine um ein minimales Ausmaß von einer ersten Stelle in mindestens einer vorgewählten Richtung be wegt hat, und weiter das Erzeugen eines Steuersi gnals, um zu bewirken, daß das Arbeitswerkzeug auto matisch in eine Grabposition zurückkehrt.