一种手柄控制切换装置、方法及起重机

技术领域

本发明涉及一种手柄控制切换装置、方法及起重机，属于起重机械领域。

背景技术

随着工程机械电气化程度的不断提升，起重机上应用的电气元件越来越多，安装有电控手柄的起重机比例越来越大，极大的提升了起重机的动作控制精度。起重机的操作人员通过操作电控手柄实现起重机的伸缩、变幅、回转、起升等动作控制。

起重机操作室内的座椅两侧一般分别配置一个双轴运动电控手柄，左边的称为左手柄，右边的称为右手柄。左手柄的前后方向控制起重机的伸缩/副卷动作、左右方向控制起重机的回转动作，右手柄的前后方向控制起重机的主卷动作、左右方向控制起重机的变幅动作。

操作人员在操作室内通过左手握左手柄的手柄杆进行起重机的回转、伸缩/副卷动作触发与动作控制，右手握右手柄的操作杆进行起重机的伸缩、卷扬、回转、变幅等动作触发与动作控制。

左手柄和右手柄硬件组成相同，通过程序软件配置的通信节点进行区分。左手柄、右手柄出厂时，分别设置有各自独立的固定通信节点(左手柄通信节点：0CFDD633、右手柄通信节点：0CFDD634)，左手柄和右手柄通过各自的通信节点输出控制信号，起重机的整机控制单元接受并识别手柄的通信节点发送的内容，分别控制不同的起重机动作，左手柄或右手柄出现故障时，会导致相应的起重机动作失效，引起停机问题，直至更换新的左手柄或右手柄才能解决故障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种手柄控制切换装置、方法及起重机，以有效避免单个手柄出现故障时导致的停机故障问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种手柄控制切换装置，包括：

指令输入单元，用于输入手柄切换指令，并将其发送给切换控制单元；

切换控制单元，用于根据接收的手柄切换指令，执行左手柄与右手柄控制起重机动作的相互切换。

进一步地，所述切换控制单元为右手柄控制单元，所述指令输入单元包括设置在右手柄上的两个或三个功能按键，通过同时按下两个或三个功能按键设定时间输入右手柄切换为左手柄控制动作的指令至右手柄控制单元；以及，通过再次同时按下两个或三个功能按键设定时间输入右手柄切换回原手柄控制动作的指令至右手柄控制单元；

所述右手柄控制单元根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换为左手柄的通信节点，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作；以及，根据接收的右手柄切换回原手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换回原通信节点。

进一步地，所述切换控制单元为左手柄控制单元，所述指令输入单元包括设置在左手柄上的两个或三个功能按键，通过同时按下两个或三个功能按键设定时间输入左手柄切换为右手柄控制动作的指令至左手柄控制单元；以及，通过再次同时按下两个或三个功能按键设定时间输入左手柄切换回原手柄控制动作的指令至左手柄控制单元；

所述左手柄控制单元根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换为右手柄的通信节点，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作；以及，根据接收的左手柄切换回原手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换回原通信节点。

进一步地，所述设定时间为7-8s。

进一步地，所述切换控制单元为起重机的主控制器，所述指令输入单元包括设置在显示器手柄界面的“左←右”按键，通过按下“左←右”按键输入右手柄切换为左手柄控制动作的指令至显示器主控芯片，并通过显示器主控芯片将所述右手柄切换为左手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

所述主控制器根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作。

进一步地，所述切换控制单元为起重机的主控制器，所述指令输入单元包括设置在显示器手柄界面的“左→右”按键，通过按下“左→右”按键输入左手柄切换为右手柄控制动作的指令至显示器主控芯片，并通过显示器主控芯片将所述左手柄切换为右手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

所述主控制器根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作。

第二方面，本发明提供了一种手柄控制切换方法，包括：

通过同时按下右手柄的两个或三个功能按键设定时间输入右手柄切换为左手柄控制动作的指令至右手柄控制单元；

右手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换为左手柄的通信节点，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作；

当需要恢复右手柄通信节点时，再次同时按下右手柄的两个或三个功能按键设定时间输入右手柄切换回原手柄控制动作的指令至右手柄控制单元；

右手柄控制单元接收到所述右手柄切换回原手柄控制动作的指令后，根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换回原通信节点，实现原右手柄控制的起重机动作。

第三方面，本发明提供了一种手柄控制切换方法，包括：

通过同时按下左手柄的两个或三个功能按键设定时间输入左手柄切换为右手柄控制动作的指令至左手柄控制单元；

左手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换为右手柄的通信节点，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作；

当需要恢复左手柄通信节点时，再次同时按下左手柄的两个或三个功能按键设定时间输入左手柄切换回原手柄控制动作的指令至左手柄控制单元；

左手柄控制单元接收到所述左手柄切换回原手柄控制动作的指令后，根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换回原通信节点，实现原左手柄控制的起重机动作。

第四方面，本发明提供了一种手柄控制切换方法，包括：

在显示器手柄界面按下“左←右”按键将右手柄切换为左手柄控制动作的指令输送给显示器主控芯片；

显示器主控芯片将所述右手柄切换为左手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

主控制器根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作。

第五方面，本发明提供了一种进行手柄控制切换方法，包括：

在显示器手柄界面按下“左→右”按键将左手柄切换为右手柄控制动作的指令输送给显示器主控芯片；

显示器主控芯片将所述左手柄切换为右手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

主控制器根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作。

第六方面，本发明提供了一种起重机，包括前述的手柄控制切换装置。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

1)本发明通过设计手柄通信节点切换程序，结合手柄自身的功能按键，改变手柄本身的通信节点信息，实现左手柄输出右手柄的控制信号，或者右手柄输出左手柄的控制信号，避免单个手柄故障引起的停机，实现单手柄切换控制起重机动作，降低停机时长。

2)本发明通过在整机控制器中设计手柄控制动作切换程序，结合显示器中的手柄控制动作切换按键，直接切换手柄控制起重机的动作，实现左手柄替代原右手柄的功能，或者右手柄代替左手柄的功能，实现单手柄切换控制起重机动作，避免单个手柄故障引起的停机，降低维修停机时长。

3)用户可根据自身操作习惯切换手柄的控制动作。

附图说明

图1为本发明的手柄控制切换装置结构示意图；

图2为本发明实施例的手柄控制切换装置结构示意图；

图3为手柄按键示意图；

图4为本发明另一实施例的手柄控制切换装置结构示意图；

图5为本发明实施例的手柄控制切换方法流程示意图；

图6为本发明另一实施例的手柄控制切换装置结构示意图；

图7为显示器界面的手柄控制动作切换按键示意图；

图8为本发明另一实施例的手柄控制切换方法流程示意图。

图中，1-先导按键；2-自由滑转按键；3-喇叭按键。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，；而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明涉及的起重机相关术语如下：

主控制器：负责对手柄产生的有效信号进行实时采集和处理，并把处理后的信息传送到电磁阀。

电控手柄：操作者操作电控手柄输出操作信号，发送给控制器。

如图1所示，一种手柄控制切换装置，包括指令输入单元和切换控制单元。

指令输入单元，用于输入手柄切换指令，并将其发送给切换控制单元。

切换控制单元，用于根据接收的手柄切换指令，执行左手柄与右手柄控制起重机动作的相互切换。

在一个实施例中，如图2所示，指令输入单元包括设置在右手柄上的两个或三个功能按键，切换控制单元为右手柄控制单元。

右手柄上的功能按键如图3所示，包括先导按键1、自由滑转按键2、喇叭按键3。

可以通过选择右手柄上的三个功能按键中的任意两个按键或全部按键来输入手柄切换指令，操作者通过初次同时按下两个或三个功能按键设定时间，例如7-8秒，将右手柄切换为左手柄控制动作的指令输入至右手柄控制单元。

右手柄控制单元，根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换为左手柄的通信节点，即将右手柄通信节点由0CFDD634改为0CFDD633，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作。

其中，通信节点切换程序在手柄出厂时内置于左手柄控制单元和右手柄控制单元。

当需要恢复右手柄的通信节点时，通过再次同时按下两个或三个功能按键设定时间，例如7-8秒，将右手柄切换回原手柄控制动作的指令输入至右手柄控制单元。

右手柄控制单元，用于根据接收的右手柄切换回原手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换回原通信节点，即将右手柄通信节点恢复为0CFDD634，实现原右手柄控制的起重机动作。

如图4所示，指令输入单元包括设置在左手柄上的两个或三个功能按键，切换控制单元为左手柄控制单元。左手柄的功能按键的设置与右手柄相同。

左手柄上的两个或三个功能按键，用于操作者通过初次同时按下两个或三个功能按键设定时间，例如7-8秒，将左手柄切换为右手柄控制动作的指令输入至左手柄控制单元。

左手柄控制单元，根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换为右手柄的通信节点，即将左手柄通信节点由0CFDD633改为0CFDD634，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作。

当需要恢复左手柄的通信节点时，通过再次同时按下左手柄上的两个或三个功能按键设定时间，例如7-8秒，将左手柄切换回原手柄控制动作的指令输入至左手柄控制单元。

左手柄控制单元，用于根据接收的左手柄切换回原手柄控制动作的指令，根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换回原通信节点，即将左手柄通信节点恢复为0CFDD633，实现原左手柄控制的起重机动作。

如图5所示，本发明提供了一种手柄控制切换方法，通过对手柄的通信节点进行切换配置，实现单手柄切换控制起重机的动作，该方法在右手柄执行，具体包括：

当左手柄出现故障时，操作人员通过同时将右手柄的两个或三个功能按键按下7-8s，该7-8s的信号(即右手柄切换为左手柄控制动作的指令)输入至右手柄控制单元；

右手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换为左手柄的通信节点，即将右手柄的通信节点由0CFDD634改为0CFDD633，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作；

当需要恢复右手柄通信节点时，再次同时按下右手柄的两个或三个功能按键7-8s，将右手柄切换回原手柄控制动作的指令输入至右手柄控制单元；

右手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将右手柄的通信节点切换回原通信节点，即将右手柄通信节点恢复为0CFDD634，实现原右手柄控制的起重机动作。

在另一实施例中，提供了一种手柄控制切换方法，该方法在左手柄执行，具体包括：

当右手柄出现故障时，操作人员通过同时将左手柄的两个或三个功能按键按下7-8s，该7-8s的信号(即左手柄切换为右手柄控制动作的指令)输入至左手柄控制单元；

左手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换为右手柄的通信节点，即将左手柄的通信节点由0CFDD633改为0CFDD634，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作；

当需要恢复左手柄通信节点时，再次同时按下左手柄的两个或三个功能按键7-8s，将左手柄的通信节点切换回原通信节点的指令输入至左手柄控制单元；

左手柄控制单元根据预置的通信节点切换程序将左手柄的通信节点切换回原通信节点，即将左手柄通信节点恢复为0CFDD633，实现原左手柄控制的起重机动作。

图6为本发明另一实施例的手柄控制切换装置结构示意图。

如图6所示，指令输入单元包括设置在人机交互系统显示器手柄界面的手柄控制动作切换按键：“左←右”按键，通过按下“左←右”按键输入右手柄切换为左手柄控制动作的指令至显示器主控芯片，并通过显示器主控芯片将所述右手柄切换为左手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器。

切换控制单元为起重机的主控制器，主控制器根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作。

如图6所示，指令输入单元包括设置在显示器手柄界面的手柄控制动作切换按键：“左→右”按键，通过按下“左→右”按键输入左手柄切换为右手柄控制动作的指令至显示器主控芯片，并通过显示器主控芯片将所述左手柄切换为右手柄控制动作的指令通过CANopen总线发送给起重机的主控制器。

切换控制单元为起重机的主控制器，主控制器根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作。

其中，显示器界面的手柄控制动作切换按键，如图7所示，虚拟的“左→右”、“左←右”按键按下时，整机控制器执行手柄控制动作切换程序。

如图8所示，一种手柄控制切换方法，包括：

当左手柄故障时(左手柄控制的起重机的回转、伸缩/副卷动作失效)，操作人员在显示器界面的按键切换至手柄界面，选择手柄界面下的“左←右”按键并用手指按下(如图7所示)，该按键信号(即右手柄切换为左手柄控制动作的指令)输送给显示器主控芯片；

显示器主控芯片接收当前按键信息，即右手柄切换为左手柄控制动作的指令，并通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

主控制器根据接收的右手柄切换为左手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现右手柄控制原左手柄控制的起重机动作，即右手柄可控制起重机的回转、伸缩/副卷，保障起重机临时作业。

在进一步实施例中，一种手柄控制切换方法，包括：

当右手柄故障时(右手柄控制的起重机的变幅、主卷动作失效)，操作人员在显示器界面的按键切换至手柄界面，选择手柄界面下的“左→右”按键并用手指按下(如图7所示)，该按键信号(即左手柄切换为右手柄控制动作的指令)输送给显示器主控芯片；

显示器主控芯片接收当前按键信息，即左手柄切换为右手柄控制动作的指令，并通过CANopen总线发送给起重机的主控制器；

主控制器根据接收的左手柄切换为右手柄控制动作的指令，根据预置的手柄控制动作切换程序执行调换左手柄与右手柄的控制动作程序，实现左手柄控制原右手柄控制的起重机动作，即左手柄可控制起重机的变幅、主卷动作，实现起重机临时作业。

其中，“左←右”或“左→右”按键未按下或按下时手柄控制的起重机动作如下表1所示：

表1

本发明通过设计手柄通信节点切换程序模块，结合手柄自身的功能按键，改变手柄本身的通信节点信息，实现左手柄输出右手柄的控制信号，或者右手柄输出左手柄的控制信号，避免单个手柄故障引起的停机，实现单手柄切换控制起重机动作，降低停机时长。

本发明通过在整机控制器中设计手柄控制动作切换程序，结合显示器中的手柄控制动作切换按键，直接切换手柄控制起重机的动作，实现左手柄替代原右手柄的功能，或者右手柄代替左手柄的功能，实现单手柄切换控制起重机动作，避免单个手柄故障引起的停机，降低维修停机时长。

在另一实施例中，本发明提供了一种起重机，包括前述的手柄控制切换装置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。