DE3931963A1 - Steueranordnung zur kontrolle der antriebe von bau- und landmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zur Kontrolle der Antriebe von Bau- und Landmaschinen.

Zur Richtungssteuerung von Erdbewegungsmaschinen ist es be­ kannt, den von einem ortsfest aufgestellten Sender abgestrahl­ ten Laserstrahl in einem Empfänger auf der Maschine in Signa­ le umzusetzen, die dem Fahrer die Abweichung von einer vorge­ gebenen Arbeitshöhe oder Arbeitsrichtung anzeigen. Darüber hinaus können die Antriebe der Maschine automatisch geregelt werden, wenn die vom Empfänger erzeugten Signale an die Hydraulik übertragen werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe zielt darauf ab, eine derartige Steuerung von Maschinen zu vereinfachen.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Erfindungsgemäß lassen sich die Bewegungen der Antriebe sol­ cher Maschinen in besonders einfacher Weise dadurch steuern bzw. kontrollieren, daß die von dem Empfänger des Leitstrahls erzeugten Signale in einem Mikrocomputer bzw. Mikrocontroller ausgewertet werden. Der Mikrocomputer erzeugt die Ansteuer­ signale für die Stellglieder der Maschinenantriebe, insbe­ sondere für die Wege- und Richtungsventile hydraulischer An­ triebe wie Stellzylinder oder Hydromotoren. Dabei sind die Eingänge des Mikrocontrollers an manuell betätigbare Steuer­ geber angeschlossen oder es kann auch ein in einem Speicher abgespeichertes automatisches Programm gefahren werden. In beiden Fällen lassen sich in dem Mikrocomputer in besonders einfacher Weise die Ansteuersignale für die Stellglieder erzeugen.

Gerät die Maschine in einen Leitstrahl, der dadurch unterbro­ chen oder reflektiert wird, oder wird ein Empfänger auf der Maschine von einem Leitstrahl getroffen, so erzeugt dies ein entsprechendes Signal, das dem Mikrocomputer zugeführt und von diesem ausgewertet wird. Der Mikrocomputer weist einen Speicher auf, in dem verschiedene Befehle zur Änderung des Ansteuersignals für die einzelnen Stellglieder der Antriebe gespeichert sind. Sind mehrere Leitstrahlen vorhanden, so lassen sich die Befehle den Leitstrahlen zuordnen. Liegen so­ mit am Mikrocomputer leitstrahlbedingte Signale an, so werden von dem Speicher Befehle ausgegeben, mit denen Steuerglieder zwischen den Ausgängen des Mikrocomputers und den Stellglie­ dern betätigbar sind. Beispielsweise können diese Steuer­ glieder Schalter sein, mit denen die Ansteuerung eines oder mehrerer Stellglieder gesperrt wird. In dieser Betriebsweise arbeitet die Steueranordnung als Lichtschranke, so daß bei­ spielsweise der Antrieb für das Fahrwerk in der jeweiligen Fahrrichtung gesperrt wird, wenn die Maschine in den Bereich eines Leitstrahls gerät. Es ist dann für den Fahrer nur mög­ lich, das Fahrzeug in der Gegenrichtung aus dem Leitstrahl­ bereich herauszufahren, während das Weiterfahren in der bis­ herigen Richtung gesperrt ist. Beispielsweise kann auch der Schwenkantrieb für einen Baggerarm gesperrt werden, solange der Ausleger im Bereich eines Grabens arbeitet, um zu ver­ meiden, daß die Schaufel seitlich die Grabenwände berührt. So­ bald aber Ausleger und Schaufel aus dem Grabenbereich hochge­ schwenkt sind, kann die Sperre aufgehoben und der Schwenkan­ trieb wieder betätigt werden. Der Empfänger für den Leitstrahl kann auch so ausgebildet sein, daß er abstandsabhängige Sig­ nale erzeugen kann, die die Entfernung des Arbeitsgerätes von einem bestimmten von dem Leitstrahl definierten Ort an­ zeigen. So läßt sich die Ansprechschwelle in einen Grobbe­ reich und in einen Feinbereich unterteilen, wobei im Grob­ bereich das Steuerglied noch nicht betätigt wird, im Fein­ bereich von dem Steuerglied das Ansteuersignal zum Stellglied verringert wird, um die Antriebsgeschwindigkeit entsprechend zu verringern und wobei bei Erreichen des Ansprechwertes das Steuerglied dann schließlich das Ansteuersignal sperrt.

Es ist also besonders vorteilhaft, daß die von dem Mikro­ computer an die Stellglieder geführten Signale unmittelbar von den Steuergliedern veränderbar sind, um diese Signale zu reduzieren oder zu sperren. Auf diese Weise läßt sich eine besonders einfache Steuerung bzw. Kontrolle der Ma­ schinenbewegungen erzielen.

Ein Ausführungsbeispiel ist schematisch nachfolgend anhand der einzigen Figur der Zeichnung näher erläutert.

Ein ortsfest aufgestellter Lasersender 1 sendet einen Laser­ strahl 2 aus. Sobald der Empfänger 3 auf der Baumaschine 4 in den Laserstrahl 2 gerät, soll beispielsweise beim Rück­ wärtsfahren oder Vorwärtsfahren der entsprechende Fahrantrieb gesperrt werden, so daß es für den Fahrer nur möglich ist, den Fahrantrieb einzuschalten, der es ihm gestattet, aus dem Bereich des Laserstrahls 2 herauszufahren.

Die Ansteuersignale für die Stellglieder 5 der Antriebe 6 auf der Baumaschine 4 werden in einem Mikrocomputer 7 ent­ sprechend den an Steuergebern 8 eingegebenen Sollwerten erzeugt. Bei den Stellgliedern 5 handelt es sich bei­ spielsweise um Proportionalmagnetventile, welche die Ar­ beitsgeschwindigkeit und Arbeitsrichtung von Stellzylin­ dern zur Betätigung des Auslegers, des Auslegerarms und des an ihm befestigten Werkzeuges bzw. Hydromotoren für den Schwenkantrieb und den rechten bzw. linken Fahrantrieb steuern. Jeder Antrieb mit Stellglied stellt somit eine Achse dar, die in zwei Arbeitsrichtungen ansteuerbar ist.

In den zu den Stellgliedern führenden Ausgangsleitungen des Mikrocomputers 7 sind Steuerglieder 9 angeordnet, die über eine Befehlsleitung 10 vom Mikrocomputer her an­ steuerbar sind.

Gerät der Empfänger 3 in einen Leitstrahl, so wird das vom Empfänger erzeugte Signal dem Mikrocomputer 7 zugeführt und dort in einem Speicher ausgewertet. In dem Speicher sind verschiedene Befehle abgespeichert, mit denen entsprechende Steuerglieder 9 betätigt werden, um wenigstens eine Funktion eines Antriebes 6 zu sperren oder die Arbeitsgeschwindigkeit zu verringern. Soll beispielsweise die Maschine 4 daran ge­ hindert werden, in einem vom Leitstrahl 2 definierten Bereich einzufahren, so muß bei Rückwärtsfahrt der Maschine der Fahrantrieb in der Rückwärtsrichtung gesperrt werden und bei Vorwärtsfahrt der Maschine die Antriebsrichtung für die Vor­ wärtsfahrt. Damit kann der Fahrer nur die jeweilige Gegen­ richtung des Fahrantriebes einschalten und damit die Maschine aus dem Bereich des Leitstrahls 2 herausfahren.

Wie erwähnt, muß der Empfänger nicht auf der Maschine ange­ ordnet sein. Auch wenn die Maschine oder ein Teil der Maschine in einen Leitstrahl gerät, kann ein entsprechendes Signal erzeugt werden.

Claims (4)

1. Steueranordnung zur Kontrolle der Antriebe von Bau­ und Landmaschinen, mit einem Sender und einem Empfänger für einen Leitstrahl, insbesondere Laserstrahl, und einer Steuereinheit zur Auswertung der im Empfänger er­ zeugten Signale und zum Ansteuern der Stellglieder für die Antriebe, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger an einen Mikrocomputer angeschlossen ist, in dem ein Programm gespeichert ist, von dem abhängig von dem im Empfänger erzeugten Signalen zwischen dem Mikrocomputer und den Stellgliedern angeordnete Steuerglieder betätigbar sind, um die Betätigung einzelner Antriebe entsprechend dem Pro­ gramm anzupassen.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von dem Empfänger entfernungsabhängi­ ge Signale erzeugt werden.

3. Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den Steuergliedern die Betätigung von Stellgliedern gesperrt wird.

4. Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den Steuergliedern jeweils eine bestimmte Arbeitsrichtung der Antriebe gesperrt wird.