Un sistema de control (42) para una máquina de potencia que tiene actuadores,

comprendiendo el sistema de control:

un controlador principal (48) que proporciona salidas para controlar los actuadores:

un primer dispositivo de entrada del usuario (44) accionable a pivotamiento para controlar la máquina de potencia, el primer dispositivo de entrada del usuario (44) a distancia del controlador electrónico principal (48), y que recibe las entradas del usuario, el primer dispositivo de entrada del usuario (44) para ir montado dentro de la cabina (16) de una máquina de potencia; y

un primer controlador de entrada (47) montado en el primer dispositivo de entrada del usuario (44) y acoplado para comunicación con el controlador principal (48), que recibe una señal indicadora de entradas del usuario y que proporciona una señal de comunicación al controlador principal (48), estando basada la señal de comunicación en las entradas del usuario

Empuñadura con microprocesador para controlar una máquina de potencia.

Antecedentes del invento

El presente invento se refiere a máquinas de potencia. Más concretamente, el presente invento trata de mandos electrónicos de cilindros hidráulicos en una pala cargadora/excavadora para usos múltiples.

Las máquinas de potencia, tales como las palas cargadoras/excavadoras para usos múltiples, tienen típicamente un bastidor que soporta una cabina o compartimiento para el operador y un brazo de elevación movible el cual, a su vez, soporta un útil de trabajo tal como un cucharón. El brazo elevador movible está acoplado a pivotamiento al bastidor de la pala cargadora/excavadora para usos múltiples y es accionado por actuadores de potencia, los cuales son corrientemente cilindros hidráulicos. Además, el útil está acoplado al brazo de elevación y es accionado por uno o más actuadores de potencia adicionales, los cuales son también corrientemente cilindros hidráulicos. Un operador que manipule una pala cargadora/excavadora para usos múltiples sube y baja el brazo elevador y manipula el útil, accionando para ello los cilindros hidráulicos acoplados al brazo elevador, y el cilindro hidráulico acoplado al útil. La manipulación del brazo elevador y del útil se efectúa típicamente a través de una operación manual, de pedales o de controles manuales que están unidos por transmisiones articuladas mecánicas a válvulas (o a los carretes de las válvulas) las cuales controlan la operación de los cilindros hidráulicos.

Las palas cargadoras/excavadoras para usos múltiples tienen también corrientemente un motor que acciona una bomba hidráulica. La bomba hidráulica acciona a los motores de tracción hidráulica, los cuales proporcionan movimiento producido por la aplicación de potencia de la pala cargadora/excavadora para usos múltiples. Los motores de tracción están corrientemente acoplados a las ruedas a través de un mecanismo de accionamiento, tal como una transmisión de cadena. Típicamente van dispuestas en el compartimiento del operador un par de palancas de dirección, las cuales son movibles hacia delante y hacia atrás para controlar los motores de tracción que accionan los conjuntos de ruedas a uno y otro lado de la pala cargadora/excavadora para usos múltiples. Manipulando las palancas de dirección, el operador puede dirigir la pala cargadora/excavadora para usos múltiples y controlarla en las direcciones hacia delante y hacia atrás del recorrido.

Es también corriente que las palancas de dirección en el compartimiento del operador de la pala cargadora/excavadora para usos múltiples tengan empuñaduras que soportan una pluralidad de botones o conmutadores de accionamiento. Los conmutadores son de accionamiento por el operador y están configurados para efectuar ciertas funciones. Sin embargo, las empuñaduras simplemente contienen, por ejemplo, conmutadores de accionamiento que están conectados por cables cada uno a un controlador electrónico principal o a otro circuito situado a distancia de la empuñadura. Esto requiere un arnés de cables o conjunto de cableado bastante extenso, a ser incorporado en las empuñaduras durante la fabricación. Además, se han de usar frecuentemente diferentes empuñaduras o conjuntos de cableado con los diferentes modelos de máquinas, debido a que la operación o la funcionalidad de la máquina son ligeramente diferentes o contienen opciones diferentes.

El documento JP-A-9060044 se refiere a un controlador a distancia de la marcha de un vehículo controlado a distancia, que tiene una primera palanca operativa, la cual se usa para controlar el movimiento de marcha de un vehículo controlado a distancia, el cual está provisto de secciones de marcha derecha e izquierda, y acciona a la sección de marcha izquierda, y una segunda palanca operativa, la cual acciona la sección de marcha derecha, que incluye un dispositivo de transmisión, el cual transmite las señales de operación generadas por cada palanca operativa a un receptor de señales en el vehículo mandado a distancia, y que está provisto de una tercera palanca operativa, la cual acciona a las secciones de marcha derecha e izquierda simultáneamente en el mismo sentido, y provisto de secciones de control, a las cuales entran las señales de operación enviadas desde las palancas operativas primera a tercera y controlan las secciones de marcha derecha e izquierda.

El documento CA-A-2 247 855 se refiere a un dispositivo de entrada adecuado para usar máquinas de control o proporcionar entradas a un ordenador, que tiene un mango movible en dos o más grados de libertad. En el mando va montada una almohadilla de tacto en una posición accesible a un usuario del controlador. Se dice que la almohadilla de tacto es para proporcionar un control independiente en dos o tres grados de libertad adicionales.

El documento EP-A-0 976 879 se refiere a un sistema operativo de radio a distancia provisto de una máquina de trabajo móvil de radio, de un aparato operativo a distancia y de una estación repetidora móvil, y además de primeros medios de comunicación en dos sentidos, con una acusada directividad de la onda de radio, y primeros medios de seguimiento automático entre la máquina de trabajo y la estación repetidora móvil, y unos segundos medios de comunicación en dos sentidos con una acusada directividad de la onda de radio, segundos medios de seguimiento automático, y medios de comunicación en dos sentidos de espectro extendido de emergencia permiten la comunicación en dos sentidos entre el aparato operativo a distancia y la estación repetidora móvil, en el caso de que la comunicación mediante los segundos medios de comunicación en los dos sentidos sea imposible entre el aparato operativo a distancia y la estación repetidora móvil.

El presente invento queda definido mediante las características de las reivindicaciones independientes. Las reivindicaciones subordinadas se refieren a realizaciones preferidas del presente invento.

Un sistema de control controla la actuación de un cilindro hidráulico en una pala cargadora/excavadora para usos múltiples. El sistema de control incluye elementos movibles, tales como empuñaduras.

Las empuñaduras son inteligentes, por cuanto contienen un microprocesador u otro controlador digital que vigila los elementos de accionamiento por el usuario (tales como conmutadores, botones, paletas, etc.). El controlador envía una señal de comunicación a un ordenador de control principal. La señal de comunicación es indicadora del estado de los elementos de accionamiento por el usuario y es, en una realización, una señal de comunicación en serie.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista lateral de una pala cargadora/excavadora para usos múltiples de acuerdo con el presente invento.

La Fig. 2 es un diagrama bloque de una realización de un sistema de control de acuerdo con el presente invento.

Las Figs. 3A-3E ilustran un conjunto de empuñadura y configuración de botones de acuerdo con una realización del presente invento.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

La Fig. 1 es una vista en alzado lateral de la realización de una pala cargadora/excavadora para usos múltiples 10 de acuerdo con el presente invento. La pala cargadora/excavadora para usos múltiples 10 incluye un bastidor 12 soportado por ruedas 14. El bastidor 12 soporta también una cabina 16, la cual define un compartimiento para el operador y en el cual se encierra sustancialmente un asiento 19, sobre el cual se sienta un operador para controlar la pala cargadora/excavadora para usos múltiples 10. Una barra de asiento 21 está acoplada a pivotamiento a una parte frontal o trasera de la cabina 16. Cuando el operador ocupa el asiento 19, el operador hace pivotar entonces la barra de asiento 21 desde la posición de elevada (representada en línea de trazos en la Fig. 1) a la posición de bajada, representada en la Fig. 1.

Dentro de la cabina 16 van montadas un par de palancas de dirección 23 (de las que solamente se ha representado una en la Fig. 1). Las palancas 23 son manipuladas por el operador para controlar el movimiento hacia delante y hacia atrás de la pala cargadora/excavadora para usos múltiples 10, y con objeto de dirigir la pala cargadora/excavadora para usos múltiples 10. Es de hacer notar que las palancas 23 pueden ser sustituidas, por ejemplo, por un conjunto de palanca de mando de rótula, una realización del cual se ha ilustrado con mayor detalle con respecto a las Figs. 3A-3E.

Un brazo de elevación 17 está acoplado al bastidor 12...

1. Un sistema de control (42) para una máquina de potencia que tiene actuadores, comprendiendo el sistema de control:

un controlador principal (48) que proporciona salidas para controlar los actuadores:

un primer dispositivo de entrada del usuario (44) accionable a pivotamiento para controlar la máquina de potencia, el primer dispositivo de entrada del usuario (44) a distancia del controlador electrónico principal (48), y que recibe las entradas del usuario, el primer dispositivo de entrada del usuario (44) para ir montado dentro de la cabina (16) de una máquina de potencia; y

un primer controlador de entrada (47) montado en el primer dispositivo de entrada del usuario (44) y acoplado para comunicación con el controlador principal (48), que recibe una señal indicadora de entradas del usuario y que proporciona una señal de comunicación al controlador principal (48), estando basada la señal de comunicación en las entradas del usuario.

2. El sistema de control según la reivindicación 1, en el que el controlador principal (48) está configurado para controlar los actuadores en base, al menos en parte, a la señal de comunicación recibida del primer controlador de entrada (47).

3. El sistema de control según la reivindicación 1, en el que el primer controlador de entrada (47) está acoplado al controlador principal (48) por un enlace de comunicación en serie.

4. El sistema de control según la reivindicación 3, en el que el enlace de comunicación en serie comprende un enlace inalámbrico.

5. El sistema de control según la reivindicación 1, en el que el primer dispositivo de entrada del usuario (44) comprende una primera pluralidad de dispositivos de entrada de accionamiento con los dedos (45).

6. El sistema de control según la reivindicación 5, en el que el primer dispositivo de entrada del usuario (44) comprende una primera empuñadura, y en el que los dispositivos de entrada de accionamiento con los dedos están montados en la primera empuñadura y situados para accionamiento con los dedos.

7. El sistema de control según la reivindicación 6, en el que la primera empuñadura está montada en un conjunto de palanca de mando de rótula (100), de tal modo que el movimiento de pivotamiento de la primera empuñadura produce movimiento del conjunto de palanca de mando de rótula.

8. El sistema de control (42) según la reivindicación 1, y que comprende además:

un segundo dispositivo de entrada del usuario (62) a distancia del controlador principal (48), que recibe las entradas del usuario; y

un segundo controlador de entrada (64), montado en el segundo dispositivo de entrada del usuario y acoplado para comunicación con el controlador principal (48), que recibe una señal indicadora de entradas del usuario y que proporciona una señal de comunicación al controlador principal (48), estando basada la señal de comunicación en las entradas del usuario.

9. El sistema de control según la reivindicación 8, en el que el controlador principal (48) está configurado para controlar los actuadores en base, al menos en parte, a la señal de comunicación recibida del segundo controlador de entrada (64).

10. El sistema de control según la reivindicación 8, en el que el segundo controlador de entrada (64) está acoplado al controlador principal (48) por un enlace de comunicación en serie.

11. El sistema de control según la reivindicación 10, en el que el enlace de comunicación en serie comprende un enlace inalámbrico.

12. El sistema de control según la reivindicación 8, en el que el segundo dispositivo de entrada del usuario (62) comprende:

una segunda pluralidad de dispositivos de entrada de accionamiento con los dedos.

13. El sistema de control según la reivindicación 12, en el que el segundo dispositivo de entrada del usuario (62) comprende:

una segunda empuñadura, y en el que los dispositivos de entrada de accionamiento con los dedos están montados en la segunda empuñadura y situados para accionamiento con los dedos.

14. El sistema de control según la reivindicación 13, en el que la segunda empuñadura (62) está montada en un conjunto de palanca de mando de rótula, de tal modo que el movimiento de pivotamiento de la segunda empuñadura produce movimiento del conjunto de palanca de mando de rótula.