带有分散式液压系统的大型机械手技术方案

本发明专利技术涉及一种机械手(1)，特别是一种用于车载式混凝土泵的大型机械手，包括可折叠的铰接式吊臂(2)，其具有能够围绕垂直轴线(4)旋转的转台(5)和多个吊臂节段(6、6a、6b、6c)。所述吊臂节段(6、6a、6b、6c)能够借助于相应的驱动组件(11)在铰接接头(7、7a、7b)处相对于相邻的吊臂节段(6、6a、6b、6c)或相对于转台(5)围绕相应的铰接轴线枢转到有限的程度。该机械手还包括具有至少一个控制杆(8)的遥控装置(9)，所述控制杆能够在不同的移动方向上移位；以及包括用于致动驱动组件(11)的控制装置(10)。本发明专利技术的目的是提供一种便于简单操作和优异的响应行为的机械手。这通过以下来实现，控制单元(10)将行进命令转换为用于驱动组件(11)的运动规范，所述行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端(3)或附连到所述吊臂末端的端管的期望运动，其中，所述行进命令能够通过将控制杆(8)在至少一个致动方向上移动生成。所述驱动组件(11)可借助于相应电致动的比例阀(12)致动，所述比例阀连接到相应的驱动组件(11)的液压控制管线(13、14)，以用于所述驱动组件的致动，并且所述比例阀(12)中至少一个直接布置在待控制的驱动组件上或紧邻待控制的驱动组件(11)布置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有分散式液压系统的大型机械手
本专利技术涉及一种机械手，特别是一种用于车载式混凝土泵的大型机械手，包括可折叠的铰接式吊臂，其具有可以围绕垂直轴线旋转的转台和多个吊臂节段，其中，吊臂节段可以借助于相应的驱动组件在铰接接头处相对于相邻的吊臂节段或相对于转台围绕相应的铰接轴线枢转到有限的程度；包括具有至少一个控制杆的遥控装置，其中，控制杆可以在多个致动方向上移位；以及包括用于致动驱动组件的控制装置。
技术介绍
这种机械手从EP0686224B1中已知。通常，这些机械手经由液压控制回路来控制，所述液压控制回路包括中央桅杆控制块和安装在各个驱动组件上的降低制动阀，以保证负载保持功能。然而，这种配置是不利的，特别是关于机械手的响应行为。由于降低制动阀与中央吊臂控制块中的控制阀之间的大量电缆长度，并且还由于降低制动阀的动态行为，在控制杆在致动方向上的位移与驱动组件在各个铰接接头处执行的运动之间在这些液压控制回路中发生明显的延迟。对于所有铰接接头，这种延迟通常是不相同的，相反，由于降低制动阀与控制阀之间的不同电缆长度以及还由于压力条件和所要求的运动速度而产生差异。特别是在机械手的由控制杆在致动方向上的位移引发运动开始时，这些延迟是非常不利的，特别是如果多个铰接接头在该启动的运动期间同时操作，以执行所请求的运动。然后，各个铰接接头相对于响应行为的差异可能生成吊臂向不期望的方向的不期望的枢转运动，特别是在运动开始时。特别是在各个铰接接头的低速的枢转运动时，传统的降低制动阀经常导致不均匀的、不确定的运动，因为降低制动阀的打开状态在这些低速下是模糊的。在这种情况下，执行的运动不符合由控制杆指示的规范。因此，响应行为和精度显著受损，特别是在低速的枢转运动时。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种机械手，其减轻了所述的缺点并且便于简单操作和优异的响应行为。该问题通过根据权利要求1的机械手解决。因此，因为控制单元将行进命令转换为用于驱动组件的运动规范，所述行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端或附连到吊臂末端的端管例如在笛卡尔坐标系或极坐标系中的方向上的期望运动，其中，行进命令可以通过将控制杆移动到至少一个致动方向来生成，驱动组件可以借助于相应的电致动的比例阀来致动，所述电致动的比例阀连接到相应的驱动组件的液压控制管线，以便致动所述驱动组件，至少一个比例阀直接布置在待控制的驱动组件上或紧邻待控制的驱动组件布置，可以实现保证优异的响应行为的机械手。所述至少一个比例阀直接布置在待控制的配属驱动组件上，即在驱动组件的安装点处。因此，所述至少一个比例阀可以以使得比例阀与铰接式吊臂的吊臂节段上的驱动组件一起改变其相对于转台或混凝土泵的位置的方式布置在待控制的驱动组件上。由于比例阀直接布置在待控制的配属的驱动组件上，比例阀与驱动组件之间的控制线的长度可以显著减小，通过这种方法，改善了机械手的响应行为，可以更动态地并且以更大的灵活性操作机械手。如果所有比例阀都接近待控制的驱动组件布置，则本专利技术实现的效果最明显。然而，即使至少一个比例阀接近待控制的一个驱动组件布置，通常也已经发生机械手的响应行为的非常显著的改善。然而，接近待控制的驱动组件布置的比例阀越多，机械手对控制命令的最终响应行为就越好。本专利技术的有利实施例和改进由从属权利要求产生。根据本专利技术的一个有利实施例，行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端或附连到吊臂末端的端管在笛卡尔坐标系或极坐标系中的方向上的期望运动。因此，机械手的特别简单的操作是可能的。特别有利的是，至少一个比例阀可使用步进电机致动。因此，可以实现保证吊臂节段的优异的响应行为的机械手。另外，可由步进电机致动的比例阀比使用比例磁铁的类似输出的传统阀明显更轻和更小，这有助于显著减轻重量并减少所需的安装空间。由于所述至少一个比例阀的特别小的尺寸和低的重量，这特别适合于分散的液压控制回路。根据本专利技术的一个有利实施例，至少一个比例阀具有容纳阀活塞、复位弹簧和步进电机的壳体。这种类型的比例阀设计简单且不易发生故障，这对于在机械手中使用特别有利。特别地，如果比例阀直接布置在待控制的指定的驱动组件上，则比例阀可能难以到达以进行修理。本专利技术的一个特别有利的实施例规定，用于负载保持功能的阀设计为液压的、先导式止回阀。这提供了巨大的动态优势，特别是对于主动减振的实施，因为这些阀提供了特别好的响应行为。一个可能的实施例是额外有利的，其中止回阀的设置可以与直接布置在待控制的配属的驱动组件上的至少一个比例阀的设置无关地由第一控制单元和/或另一个控制单元来改变。通过这种方法，可以显著地改善大型机械手的响应行为，特别是在实现负载保持功能期间。已经表明，即使在铰接接头中的低速的枢转运动时，止回阀的电子致动也确保了限定的打开状态。特别有利的是，机械手具有与至少一个比例阀并联的液压应急回路，其中，应急回路优选地包括：至少一个可控切换阀，所述至少一个可控切换阀直接布置在待控制的驱动组件上或紧邻待控制的驱动组件布置，并且优选地经由其自己的压力供应管线来供应；和液压先导式止回阀或降低制动阀，以实现负载保持功能。通过这种方法，即使比例阀失效，也可以控制机械手。一个实施例是特别有利的，其中控制单元设计用于主动减振，其中，控制单元生成用于驱动组件的致动信号，以消减铰接式吊臂的振动。这在机械手的操作期间具有特别的优点，因为通过控制单元相对于现有技术直接致动至少一个比例阀，可以更好地抑制铰接式吊臂的振动。根据本专利技术的一个有利实施例，运动规范到用于直接布置在待控制的配属的驱动组件上的至少一个比例阀的致动信号的转换由本地控制单元执行。通过这种方法，电缆布线费用或所用总线系统的利用大大降低。附图说明本专利技术的附加特征、细节和优点基于随后的描述并通过附图产生。在以下附图中以纯粹示意性的方式描绘了本专利技术的一个示例性实施例，并且在下面更详细地描述。在所有附图中，相互对应的主题提供有相同的附图标记。如图所示：图1是根据本专利技术的机械手，以及图2是用于机械手的液压驱动组件的控制回路的接线图。具体实施方式图1示意性地描绘了根据本专利技术的机械手1，特别是用于车载式混凝土泵的大型机械手，包括可折叠的铰接式吊臂2，其具有可以围绕垂直轴线4旋转的转台5和多个吊臂节段6、6a、6b、6c。吊臂节段6、6a、6b、6c借助于相应的驱动组件11(图2)在铰接接头7、7a、7b处相对于相邻的吊臂节段6、6a、6b、6c或相对于转台5围绕相应的铰接轴线可枢转到有限的程度。可以使用遥控装置9上的控制杆8将运动规范传送到中央控制单元10，所述控制杆可以在多个致动方向上移位。例如，这可以是铰接式吊臂2的吊臂末端3或附连到吊臂末端的端管的期望运动。为此，控制杆8移动到致动方向，并且中央控制单元10接收所生成的行进命令。中央控制单元10将行进命令转换成用于各个驱动组件11(图2)的运动规范。为此，使用测量技术、例如通过吊臂节段6、6a、6b、6c上的倾斜传感器或铰接接头7、7a、7b中的旋转角度传感器检测到的机械手1的位置由中央控制单元10处理。图2示出了用于致动液压致动的驱动组件11的电液控制回路17的示意性表示，借助于所述驱动组件，机械手1(图1)的吊臂节段6、6a、6b、6c(图1)相对于其定向是可移位的，控制回路17包括连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械手(1)，特别是用于车载式混凝土泵的大型机械手，包括可折叠的铰接式吊臂(2)，其具有能够围绕垂直轴线(4)旋转的转台(5)和多个吊臂节段(6、6a、6b、6c)，其中，吊臂节段(6、6a、6b、6c)能够借助于相应的驱动组件(11)在铰接接头(7、7a、7b)处相对于相邻的吊臂节段(6、6a、6b、6c)或相对于转台(5)围绕相应的铰接轴线枢转到有限的程度；包括具有至少一个控制杆(8)的遥控装置(9)，其中，控制杆(8)能够在多个致动方向上移位；以及包括用于致动驱动组件(11)的控制装置(10)，其特征在于控制单元(10)将行进命令转换成用于驱动组件(11)的运动规范，所述行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端(3)或附接到吊臂末端的端管的期望运动，其中，所述行进命令能够通过将控制杆(8)移动到至少一个致动方向来生成，驱动组件(11)能够借助于相应的电致动的比例阀(12)来致动，所述电致动的比例阀连接到相应的驱动组件(11)的液压控制管线(13、14)，以便致动所述驱动组件，至少一个比例阀(12)直接布置在待控制的驱动组件(11)上或紧邻待控制的驱动组件(11)布置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.11 DE 102016106595.11.一种机械手(1)，特别是用于车载式混凝土泵的大型机械手，包括可折叠的铰接式吊臂(2)，其具有能够围绕垂直轴线(4)旋转的转台(5)和多个吊臂节段(6、6a、6b、6c)，其中，吊臂节段(6、6a、6b、6c)能够借助于相应的驱动组件(11)在铰接接头(7、7a、7b)处相对于相邻的吊臂节段(6、6a、6b、6c)或相对于转台(5)围绕相应的铰接轴线枢转到有限的程度；包括具有至少一个控制杆(8)的遥控装置(9)，其中，控制杆(8)能够在多个致动方向上移位；以及包括用于致动驱动组件(11)的控制装置(10)，其特征在于控制单元(10)将行进命令转换成用于驱动组件(11)的运动规范，所述行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端(3)或附接到吊臂末端的端管的期望运动，其中，所述行进命令能够通过将控制杆(8)移动到至少一个致动方向来生成，驱动组件(11)能够借助于相应的电致动的比例阀(12)来致动，所述电致动的比例阀连接到相应的驱动组件(11)的液压控制管线(13、14)，以便致动所述驱动组件，至少一个比例阀(12)直接布置在待控制的驱动组件(11)上或紧邻待控制的驱动组件(11)布置。2.根据权利要求1所述的机械手，其特征在于，行进命令指示铰接式吊臂的吊臂末端(3)或者附连到所述吊臂末端的端管在笛卡尔坐标系或极坐标系中的方向上的期望运动。3.根据权利要求1或2所述的机械手，其特征在于，直接布置在待控制的驱动组件(11)上或紧邻待控制的驱动组...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·赫尼克尔，R·菲尔科滕，A·莱曼，
申请(专利权)人：德国施维英有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE