ПУЛЬТ ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ МАШИНОЙ

Полезная модель относится к подъемно-транспортному оборудованию и может быть использована в системах дистанционного управления различными подъемными машинами, в частности, стреловыми кранами с гидравлическим приводом с пропорциональным электроуправлением, выполненных с возможностью оснащения их навесным оборудованием для работы в качестве подъемника.
Известен пульт дистанционного управления грузоподъемным краном, входящий в систему безопасности и контроля работы грузоподъемного крана и представляющий собой переносное устройство, содержащее клавиатуру и приемопередающий модуль для связи с цифровым блоком обработки данных указанной системы (RU 58111 U1).
Данный пульт позволяет дистанционно управлять настройкой системы и режимами передачи телеметрической информации, но не обеспечивает управление рабочими движениями грузоподъемного крана из-за отсутствия соответствующих органов управления.
Известно также устройство дистанционного управления в составе интеллектуального устройства управления стрелой, обеспечивающее управление перемещением конца стрелы строительной машины в прямоугольной системе координат, содержащее пропорциональный рычаг управления (RU 2344923 С1).
Недостатком устройства является то, что одним рычагом можно управлять движениями только по двум, заранее выбранным, направлениям. Для изменения системы координат необходимо производить переобучение устройства, причем управление производится только в прямоугольной системе координат. Это ограничивает применение устройства с одним рычагом строительными машинами, производящими перемещение груза в течение рабочего цикла только в одной плоскости. Если необходимо осуществлять управление движениями в пространстве, то необходимо использование дополнительного рычага управления.
Другим недостатком устройства является отсутствие защиты от случайного включения механизмов при непреднамеренном отклонении рычага управления.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели по совокупности элементов является пульт дистанционного управления подъемной машиной, содержащий дисплейное устройство, приспособленное для отображения выбранных направлений рабочих движений, по крайней мере, один орган управления рабочими движениями и, по крайней мере, один переключатель режимов управления. Пульт входит в состав системы управления строительной машины и содержит конструктивно объединенные собственно пульт управления с органами управления и переключателями режимов управления, и дисплейное устройство, подключенные индивидуально посредством интерфейсной шины к электронному блоку системы управления строительной машины (RU 2399576 С1).
Данный пульт дистанционного управления подъемной машиной обеспечивает возможность оперативного изменения системы координат, в которой происходит перемещение стрелы или грузозахватного органа, без предварительного обучения системы, причем может устанавливаться не только прямоугольная, но также полярная, цилиндрическая или сферическая системы координат. Введенная система координат в удобной форме отображается дисплейным устройством.
Однако и данный пульт дистанционного управления подъемной машиной не лишен недостатков.
Установка и запоминание систем координат, расшифровка и формирование команд управления механизмами машины производятся в электронном блоке системы управления строительной машиной, а не в пульте дистанционного управления. Это приводит к тому, что при управлении движениями машины с помощью пульта дистанционного управления при одних и тех же управляющих воздействиях на переключатели режимов управления и органы управления этого пульта в зависимости от настройки электронного блока управления могут формироваться различные управляющие команды движениями машины. Это может приводить к ошибкам оператора и снижает безопасность работы, а также ограничивает область применения пульта дистанционного управления использованием его только в составе устройств с электронным блоком управления машиной, приспособленным для установки и запоминания систем координат и выработки соответствующих управляющих команд в комплекте с пультом дистанционного управления.
Еще одним недостатком данного пульта является отсутствие защиты от случайного включения механизмов подъемной машины при непреднамеренном отклонении пропорциональных рычагов управления, что также снижает безопасность работы.
Кроме того, в пульте не предусмотрены выключатели дополнительных функций безопасности, которые могут быть обязательными для некоторых типов подъемных машин. Например, пульт дистанционного управления подъемника для управления движениями из люльки, согласно действующим нормам, должен содержать кнопки для остановки двигателя машины и включения звукового сигнала.
Задачей настоящей полезной модели является разработка пульта дистанционного управления подъемной машиной, обеспечивающего повышенную безопасность работы и универсальность применения.
Дополнительные решаемые задачи и преимущества заявленной полезной модели будут понятны из последующего описания.
Решение поставленных задач и достижение технического результата обеспечивается тем, что в пульте дистанционного управления подъемной машиной, содержащим дисплейное устройство, приспособленное для отображения выбранных направлений рабочих движений, по крайней мере, один орган управления рабочими движениями и, по крайней мере, один переключатель режимов управления, согласно полезной модели, указанные орган управления рабочими движениями и переключатель режимов управления подключены к контроллеру дисплейного устройства, приспособленному для обработки сигналов указанных органа управления и переключателя режимов, установки и вывода на экран дисплейного устройства выбранных направлений рабочих движений, а также для формирования команд управления механизмами подъемной машины в соответствии с выбранными направлениями рабочих движений.
Подключение органов управления рабочими движениями и переключателей режимов управления к контроллеру дисплейного устройства, а не к электронному блоку управления машины, позволяют устанавливать и запоминать системы координат, расшифровывать сигналы управления и формировать команды управления механизмами в самом пульте дистанционного управления, независимо от настроек и режимов электронного блока управления. Это обеспечивает, при управлении с помощью пульта дистанционного управления, однозначность формирования управляющих команд в соответствии с установленными в пульте дистанционного управления направлениями рабочих движений и снижает риск ошибочных команд оператора, что повышает безопасность работы подъемной машины.
Так как контроллером дисплейного устройства пульта вырабатываются сигналы управления приводами механизмов, а не координатами перемещения оборудования, пульт дистанционного управления может быть использован на машинах и оборудовании, оснащенных различными электронными блоками управления. Причем пульт дистанционного управления может подключаться как к электронным блокам управления систем управления или безопасности подъемных машин (при необходимости наложения определенных ограничений на рабочие движения), так и непосредственно к устройствам управления приводами механизмов машины. Это обеспечивает высокую универсальность применения пульта дистанционного управления.
Достижению технического результата способствуют также частные существенные признаки полезной модели.
По крайней мере, один переключатель режимов управления выполнен с самовозвратом и используется в качестве датчика присутствия оператора.
По крайней мере, один переключатель режимов управления встроен в дисплейное устройство или в орган управления рабочими движениями.
Пульт содержит, по крайней мере, один выключатель дополнительных функций безопасности.
Выполнение переключателей режимов с самовозвратом позволяет использовать их не только для выбора направления перемещений, но одновременно и в качестве датчиков присутствия оператора, что исключает непреднамеренное включение движений при случайном воздействии на орган управления.
Использование встроенных переключателей режимов сокращает количество линий связи, контактных соединений и облегчает их защиту от воздействия факторов внешней среды, что повышает надежность устройства, а, следовательно, безопасность работы.
Установка выключателей дополнительных функций безопасности позволяет повысить безопасность работы подъемной машины в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.
На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого пульта.
Пульт дистанционного управления подъемной машиной содержит дисплейное устройство 1, включающее экран 2, контроллер 3 и переключатели 4 режимов управления в виде кнопок с самовозвратом, подключенные к входам контроллера 3. Пульт содержит также орган 5 управления рабочими движениями в виде пропорционального джойстика, подключенного к входу контроллера 3 дисплейного устройства 1. Выход (или порт двустороннего обмена) контроллера 3 может подключаться посредством проводной или беспроводной линии связи к аппаратуре системы управления и/или безопасности подъемной машины (электронному блоку управления системы безопасности и управления и/или к управляющим устройствам приводов механизмов подъемной машины).
Управление подъемной машиной с помощью предлагаемого пульта осуществляется следующим образом.
При включении питающего напряжения контроллер 3 дисплейного устройства 1 запускает программу самотестирования. В процессе выполнения программы самотестирования проверяется исправность составных частей дисплейного устройства 1, органа 5 управления рабочими движениями и целостность линий связи. Если неисправностей не выявлено, то контроллер 3 переходит в нормальный рабочий режим, и на экран 2 выводится информация о возможных режимах управления (системах координат), выбираемых переключателями 4 (путем нажатия соответствующих кнопок). Если не нажата ни одна из кнопок, то контроллер 3 не формирует сигнал включения механизмов, даже при отклонении рукоятки органа 5 управления рабочими движениями.
При нажатии на одну из кнопок контроллер 3 производит выбор соответствующей установленной системы координат (направлений рабочих движений) и выводит информацию о выбранных направлениях на экран 2. Например, при нажатии левой кнопки орган 5 управления рабочими движениями выполняет функции джойстика, установленного в левом подлокотнике сидения машиниста крана, а при нажатии правой кнопки орган 5 управления рабочими движениями начинает выполнять функции джойстика, установленного в правом подлокотнике сидения. Теперь, пока нажата соответствующая кнопка, при отклонении рукоятки джойстика в каком-либо направлении от нейтрального положения, контроллер 3 вырабатывает сигналы управления механизмами подъемной машины для осуществления рабочих движений в соответствии с выбранной системой координат в зависимости от направления и величины отклонения рукоятки джойстика. В случае пропадания на входе контроллера 3 сигнала от кнопки или от джойстика, контроллер 3 перестает формировать сигналы включения механизмов подъемной машины и происходит остановка рабочих движений.
При возникновении нештатных ситуаций, например, при выходе оборудования подъемной машины за пределы рабочей зоны, перегрузке и т.д. контроллер 3 принимает от электронного блока системы безопасности подъемной машины информацию о причине остановки движений и выводит ее на экран 2 для оператора, производящего управление с помощью пульта дистанционного управления, для принятия ответственного решения.
Описанное устройство является лишь частным примером осуществления предлагаемой полезной модели. При реализации полезной модели могут использоваться также различные конструктивные исполнения его элементов, отличающиеся от ранее описанных в данной заявке решений. Например, для выбора системы координат могут использоваться кнопки, установленные в рукоятке джойстика, либо автономные выключатели.
Заявленное устройство может быть изготовлено промышленным способом на приборостроительном предприятии с использованием современных электронных компонентов и технологий.
В качестве дисплейного устройства 1 могут использоваться, например, графические дисплеи DP200 или DP250, содержащие контроллеры с несколькими дискретными и аналоговыми входами, которые могут быть использованы для подключения джойстиков, а также содержащие порт интерфейсной шины CAN для связи с аппаратурой системы управления и безопасности подъемной машины. Дисплеи имеют также четыре встроенные кнопки с самовозвратом, часть из которых может использоваться в качестве переключателей режимов управления, а остальные для останова двигателя и включения звукового сигнала.
В качестве органа 5 управления рабочими движениями может использоваться джойстик JS2000 с аналоговыми выходными сигналами, пропорциональными углам отклонения джойстика по двум направлениям.