專利名稱：外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)及方法
技術領域：
本申請涉及移動起重機的外伸支腿領域，特別涉及用于監(jiān)測起重機外伸支腿的狀態(tài)以及將該狀態(tài)與起重機安全狀況相關聯(lián)的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
重型結構設備，例如移動起重機，通常包括運輸?shù)妆P形式的承載單元和具有可延伸臂的上部結構單元。上部結構單元通常在承載單元上轉動。運輸時，起重機由承載單元支撐在其軸和輪胎上。當用于起重作業(yè)時，起重機在座置在運輸?shù)妆P的軸和輪胎上的情況下通常應當被穩(wěn)定化到可能的較大程度。為了在起重作業(yè)期間提供起重機的穩(wěn)定性和支撐，所熟知的是提供具有外伸支腿系統(tǒng)的承載單元。外伸支腿系統(tǒng)通常包括至少兩個(通常四個或更多)具有倒置千斤頂?shù)纳炜s外伸支腿臂，以便當起重機位于其實施起重任務的位置時支撐起重機。利用可延伸的臂，千斤頂可位于為起重機提供穩(wěn)定基座的位置。倒置千斤頂降低至與地接觸，從而支撐并穩(wěn)定承載單元以及上部結構單元。如果需要，千斤頂可充分降低，從而以輪胎被抬升至地面以上的方式對起重機進行支撐。負載力矩顯示器(LMI)系統(tǒng)被用于監(jiān)視起重機所經(jīng)受的負載以防止起重機傾倒。LMI系統(tǒng)可以僅為指示器，或者可以在達到閾值時發(fā)出聲音警報。現(xiàn)代的監(jiān)測系統(tǒng)保持取決于給定的起重機型號以及配置的負荷圖表。例如給定的起重機基于如配重狀態(tài)和外伸支腿位置的配置可具有多個負荷圖表。由于外伸支腿關于起重機的位置變化，所以閾值力矩可根據(jù)臂角度而變化。以前，起重機操作者確定外伸支腿臂應被延伸的程度以適當?shù)胤€(wěn)定起重機，并且可視地監(jiān)測以確定千斤頂是否被降低至它們正在支撐和穩(wěn)定起重機的程度。然而，有用的是能夠自動地監(jiān)視外伸支腿構件的位置和狀態(tài)并且在起重機操作之前為操作者提供外伸支腿的布置的顯示。此外，也將是有益的是追蹤外伸支腿的位置；確定適當?shù)呢摵蓤D表；并將該信息提供給起重機監(jiān)測和控制系統(tǒng)而無需使用者輸入該信息。以前，傳感器的任何校準通常是通過使用被帶到起重機地點的測試工具來做出，并且校準由維修工程師來做出。如果傳感器在正常操作期間發(fā)生失準，則傳感器將不能工作直到工具被帶到現(xiàn)場并且維修工程師能夠校準起重機。對于監(jiān)測和控制系統(tǒng)將有益的是在無需使用外部設備的情況下能夠對傳感器進行校準。這種系統(tǒng)將使得起重機能夠快速地恢復操作并且比其他可能的允許更頻繁的起重機傳感器的校準。

發(fā)明內容
本發(fā)明的實施例涉及一種用于移動式起重機系統(tǒng)的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)。外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)包括處理單元，與所述處理單元可操作地耦合的圖形顯示器；和與所述處理單元可操作地耦合的傳感器。所述傳感器適于確定外伸支腿的延伸長度和將表示所述延伸長度的信號輸出至所述處理單元。外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)還包括與所述處理單元可操作地耦合的、存儲計算機可執(zhí)行指令的數(shù)據(jù)存儲器，當所述處理單元執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令時，使所述處理單元執(zhí)行一系列功能。所述功能包括基于所述信號確定起重機支點數(shù)據(jù)；存儲所述起重機支點數(shù)據(jù)以在計算可允許的起重機操作中應用；基于所述信號確定外伸支腿狀態(tài)；和使所述圖形顯示器顯示所述外伸支腿狀態(tài)的圖形表達。本發(fā)明的另一實施例涉及一種用于與起重機負載力矩安全系統(tǒng)交互的圖形用戶接口系統(tǒng)。所述圖形用戶接口系統(tǒng)包括處理單元；與所述處理單元可操作地耦合的顯示器；和與所述處理單元可操作地耦合的數(shù)據(jù)存儲器。所述數(shù)據(jù)存儲器存儲計算機可執(zhí)行指令，當所述處理單元執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令時，使所述顯示器顯示圖形用戶接口元素。圖形用戶接口元素包括外伸支腿的實際位置的圖形表達；和表示所述起重機負載力矩安全系統(tǒng)的狀態(tài)的對象。本發(fā)明的另一實施例涉及一種其上存儲有指令的計算機可讀存儲介質，當通過處理單元執(zhí)行所述指令時，實施一方法。所述方法包括顯示設置選擇器對象；接收表示設置選擇的第一用戶輸入；確定所述外伸支腿的實際延伸長度；確定所述實際延伸長度是否在有效工作位置的預定容限內；和提供表示所述實際延伸長度是否在所述有效工作位置的所述預定容限內的第一指示。在另一實施例中，公開了一種其上存儲有指令的計算機可讀存儲介質，當處理單元執(zhí)行所述指令時，實施用于校準起重機監(jiān)測系統(tǒng)的長度傳感器的方法。所述方法包括提示用戶將外伸支腿移至第一位置；接收表示所述外伸支腿位于所述第一位置的第一用戶輸A ;接收表示所述第一位置的第一信號；存儲對應于所述第一信號的第一值；提示用戶使所述外伸支腿移至第二位置；接收表示所述外伸支腿位于所述第二位置的第二用戶輸入；接收表示所述第二位置的第二信號；和存儲對應于所述第二信號的第二值。然后基于第三信號和存儲的第一和第二值計算外伸支腿的第三位置。


為進一步明晰一個或多個發(fā)明的上述和其它的優(yōu)點及特征，對其具體實施例的參考示出在附圖中。附圖僅描述典型實施例并因此不被認為是限制性的。通過使用附圖以額外的特性和細節(jié)一個或多個實施例進行描述和闡述，其中圖1是隨本發(fā)明實施例使用的移動起重機的透視圖。圖2是外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。圖3是顯示圖2的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)的用戶接口的正交視圖。圖4是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象的特寫圖，示出用戶接口以便手動選擇外伸支腿位置。圖5是圖2的顯示器的正視圖，進一步顯示圖3的用于外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)的用戶接口。圖6是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的特寫圖。圖7是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖8是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。
圖9是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖10是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖11是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖12是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖13是圖3的外伸支腿狀態(tài)對象和外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖14是在校準程序期間圖3的外伸支腿狀態(tài)對象的特寫圖。圖15是在校準程序期間圖3的外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖16是在校準程序期間圖3的外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。圖17是在校準程序期間圖3的外伸支腿位置監(jiān)測對象的另一特寫圖。附圖無需按比例。
具體實施例方式現(xiàn)在將會進一步進行闡述本發(fā)明。在下面的段落中，更詳細地限定本發(fā)明的不同方面。除非明顯地相反指示，如此限定的每一方面可與任何其他(多個)方面進行結合。特別地，指示為優(yōu)選或有利的任何特征可與指示為優(yōu)選或有利的任何其它(多個)特征相結
口 ο本發(fā)明的實施例包括用于監(jiān)測起重機外伸支腿的狀態(tài)的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法適用于單個外伸支腿或適用于多個外伸支腿的系統(tǒng)。該系統(tǒng)和方法提供安全的起重機操作環(huán)境并且減少操作者錯誤的影響。在整個本申請中，術語“可操作地耦合”被定義為一個或多個部件的以允許它們作用在一起的方式的連接。例如，聯(lián)網(wǎng)的計算機通過它們的網(wǎng)絡適配器可操作地耦合。當處理器能夠使得顯示器顯示圖像時，顯示器可操作地耦合到處理器。當部件通過無線連接通信時，它們被認為是可操作地耦合。在整個本申請中，會提及負荷圖表。負荷圖表被定義為將起重機的安全操作容量描述為至少一個起重機變量的函數(shù)的數(shù)據(jù)集。例如，負荷圖表可以是作為臂角度、臂延伸長度、掃掠區(qū)域、配重配置、和/或以上組合的函數(shù)的容量。多個負荷圖表可用于描述起重機，并且負荷圖表可對應特定的起重機配置來選擇。例如，三種不同的負荷圖表可存在在具有用于其外伸支腿的三個有效操作位置的起重機中。如果相同的起重機具有三種不同的配重配置，則對起重機來說會有總的九種不同負荷圖表。負荷圖表可分為分立的數(shù)據(jù)集，或可組合成單個數(shù)據(jù)集。雖然當前普通的是對于給定的起重機確定負荷圖表并然后將這些負荷圖表提供給起重機操作者，但是也可以在所有相關信息提供至處理器時實時計算負荷圖表。短語“計算負荷圖表”指的是實時計算負載圖表或選擇預先存在的負荷圖表。在整個本申請中，會提及起重機支點數(shù)據(jù)。起重機支點數(shù)據(jù)是描述起重機支撐點的信息。起重機支撐點是如果超過了起重機的容量則起重機會繞著其樞轉的點。在具有延伸的外伸支腿的移動起重機中，支撐點將是外伸支腿的面對負載的端部。在整個本申請中，將提及外伸支腿狀態(tài)。外伸支腿狀態(tài)被定義為外伸支腿的相對于外伸支腿的位置的狀態(tài)。例如，外伸支腿狀態(tài)可能不在有效工作位置，可能在有效工作位置，并且可能在特別有效工作位置。有效工作位置通常是被起重機生產(chǎn)商規(guī)定的為起重機預期工作的位置。短語“實際位置”和“實際延伸長度”指的是由與外伸支腿關聯(lián)的被設計為提供表示實際的外伸支腿位置或實際的外伸支腿延伸長度的信號的傳感器所確定的外伸支腿位置和外伸支腿延伸長度。在整個本申請中，將會提及對象。為了本申請目的，對象被定義為可顯示信息和/或接收用戶輸入的用戶接口元件。例如，圖標、選擇框、按鈕、信息圖、菜單、以及標識都可視作對象。參考圖1，示范的移動起重機10包括可旋轉地設置在可輸送的底盤或承載單元38上的上部結構20。上部結構單元可包括任一類型的可延伸臂(例如伸縮臂22)，以及操作室28、提升絞盤26和30、配重總成34和其他常規(guī)的移動起重機部件。承載單元38設置有輪胎14，其使得移動起重機能夠在地面上操縱到用于起重任務的期望位置。然而，當起重機10位于實施起重任務的位置時，由于輪胎通常不能為起重負載提供足夠的支撐，所以在起重作業(yè)期間外伸支腿系統(tǒng)設置用于穩(wěn)定起重機10。外伸支腿系統(tǒng)最經(jīng)常地作為承載單元38的一部分被提供。在圖1所示的示例中，起重機10包括前組的外伸支腿裝置16和后組的外伸支腿裝置16。在某些情況下，外伸支腿臂可與承載單元分立地運輸并在工作地點附接至起重機。用于外伸支腿的適當控制通常設置在承載單元上以便由站立靠近起重機、在操作室28中或二者的人來操作。移動起重機10具有兩組可延伸的外伸支腿16，但在圖1中僅能看到左手側的一組外伸支腿16。右手側的一組外伸支腿被移動起重機遮擋住?？裳由斓耐馍熘?6可位于圖1示出的收縮位置，此時它們沒有從移動起重機10處延伸；圖1沒有示出的完全延伸的位置；或在完全延伸的位置和收縮位置之間的位置。雖然可延伸的外伸支腿16可在完全延伸和完全收縮的位置之間的任何位置，然而通常是操作者移動外伸支腿16至離散的位置。例如，外伸支腿16可延伸至在完全延伸與完全收縮位置之間的第三位置。期望外伸支腿具有有限數(shù)量的工作位置。由于每個外伸支腿位置具有至少一個相關聯(lián)的負荷圖表，所以有限數(shù)量的工作位置減少了所需的負荷圖表的數(shù)量。每個外伸支腿位置具有預定容限，其中外伸支腿被認為是在該位置處有效。一旦外伸支腿移出該位置，就被認為處于無效的工作位置。預定容限通常在工廠設置，但其也是可調的。在一些實施例中，預定容限是固定值，例如兩英寸，而在其它的實施例中，預定容限與外伸支腿的延伸長度成比例，例如延伸長度的百分之三。每個外伸支腿可包括從外伸支腿垂直向下延伸的千斤頂。該千斤頂能夠補償起重機正在工作的地形的變化并且使起重機水平。在一些實施例中，移動起重機包括監(jiān)測千斤頂是否展開的傳感器和確保起重機水平的水平儀。用于監(jiān)測千斤頂?shù)膫鞲衅鞯囊粋€例子為壓力傳感器，其確定千斤頂上的重量。工作時，移動起重機通常整體支撐在千斤頂上。圖2示出了外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200的實施例。外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200包括處理單元202和與處理單元202可操作地耦合的圖形顯示器204。在圖2的實施例中，處理單元202和圖形顯示器204被示為分開的物理單元，但是在一些實施例中它們是單個物理單元。處理單元202與圖形顯示器204通過圖形接口 206可操作地耦合，該圖形接口 206例如是視頻圖形陣列(VGA)連接器、串聯(lián)連接、數(shù)字視頻接口(DVI)、無線數(shù)據(jù)連接、或能夠將來自處理單元202的顯示信息傳送至圖形顯示器204的任何其他連接器。顯示信息可直接傳送，或在一些實施例中可在處理單元202與圖形顯示器204之間具有至少一個其它裝置。圖2的圖形顯示器是液晶顯示器(LCD)，但是其它類型的顯示器是可以的，例如有機發(fā)光二極管(OLED)、投影儀、陰極射線管(CRT)、平視顯示器(HUD)、等離子、電子墨水、以及其它顯示器。外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200還包括與處理單元202可操作地耦合的長度傳感器208。在圖2的實施例中，長度傳感器208通過總線210與處理單元202可操作地耦合。長度傳感器208適于測量外伸支腿16的延伸長度。通常對于每個外伸支腿16存在至少一個長度傳感器208，但為了清楚，在圖2中示出了單個長度傳感器208。本領域的技術人員將認識到存在不同類型的傳感器，以確定外伸支腿16的延伸長度。隨當前實施例使用的長度傳感器208的一個例子是弦線電位計?？刹捎萌魏我环N能夠測量外伸支腿16的延伸長度的傳感器，只要其向處理單元202傳送表示延伸長度的信號。與所要求的實施例適合的傳感器的一個示例在美國專利申請No. 13/100758中公開。長度傳感器208可以是模擬傳感器并傳送模擬信號，該模擬信號能在傳送前被轉換成數(shù)字信號，信號可以是數(shù)字信號，或信號可以是被傳送前轉換成模擬信號的數(shù)字信號。其它傳感器211與處理單元202可操作地耦合并用作其它功能例如檢測臂。其它傳感器211向處理單元202提供表示其它信息例如臂長度或配重配置的其他信號。如圖2所示，處理單元202可直接與長度傳感器208可操作地耦合，或在一些實施例中，各種部件可設置在處理單元202和長度傳感器208之間。長度傳感器208和處理單元202被認為是可操作地耦合的，只要長度傳感器208能夠向處理單元202提供表示外伸支腿16的延伸長度的信號。數(shù)據(jù)存儲器214與處理單元202可操作地耦合并且存儲由處理單元202執(zhí)行的計算機可執(zhí)行指令。計算機指令使處理單元202執(zhí)行在以下將被更詳細說明的一系列功能。簡而言之，計算機可執(zhí)行指令使處理單元202基于長度傳感器208的信號確定起重機支點數(shù)據(jù)，基于長度傳感器208的信號確定外伸支腿狀態(tài)，并且使圖形顯示器204顯示表示外伸支腿狀態(tài)的圖像。在一些實施例中，處理單元202基于起重機支點數(shù)據(jù)計算負荷圖表。在其它實施例中，多個移動起重機負荷圖表存儲在數(shù)據(jù)存儲器214中，并且處理單元202基于起重機支點數(shù)據(jù)選擇適當?shù)呢摵蓤D表。例如，如果數(shù)據(jù)存儲器214具有基于三個不同的外伸支腿位置的三個負荷圖表，那么處理單元202會選擇對于當前外伸支腿位置有效的負荷圖表。在一些實施例中，負荷圖表計算可基于額外信息。額外信息可以是用戶輸入，或可以是來自至少一個其它傳感器的信息。例如，如果用戶輸入了用于配重的不同值或如果傳感器確定了不同臂長度，則負荷圖表可改變。在多于一個外伸支腿16被監(jiān)測的實施例中,外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200可基于多個外伸支腿位置確定起重機支點數(shù)據(jù)。在一個實施例中，采用保守方法，其中與上部結構最近的外伸支腿千斤頂用于確定起重機支點數(shù)據(jù)。在其它實施例中，外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200可采用外伸支腿千斤頂?shù)钠骄恢?，起重機工作側上最近的外伸支腿千斤頂位置，或其它用于確定適當?shù)呢撦d起重機支點數(shù)據(jù)的技術。在一些實施例中，計算機可執(zhí)行指令使處理單元202存儲表示長度傳感器208的信號的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可存儲在存儲計算機可執(zhí)行指令的相同的存儲器214中，或在一些實施例中可存儲在不同的數(shù)據(jù)存儲器中(未示出)。在圖2的實施例中，數(shù)據(jù)存儲器214在處理單元202的外部，而在其他實施例中，數(shù)據(jù)存儲器214集成到處理單元202中，或其可以是與移動起重機物理地分離的遠程數(shù)據(jù)存儲器。外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200包括用戶接口系統(tǒng)300，用于與移動起重機負載力矩安全系統(tǒng)交互。該用戶接口系統(tǒng)300關于圖3至6來描述。用戶接口系統(tǒng)300實施在前述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200上并且包括處理單元202、圖形顯示器204以及數(shù)據(jù)存儲器214。參考圖3，數(shù)據(jù)存儲器214存儲計算機可執(zhí)行指令，其當由處理單元202執(zhí)行時，使圖形顯示器204顯示外伸支腿16的延伸長度的圖形表達302和外伸支腿的狀態(tài)的指示。例如，在圖3中，外伸支腿位置監(jiān)測對象318給出了四個分立外伸支腿16的延伸長度的圖形表達302，以及外伸支腿狀態(tài)對象320通過圖像304示出移動起重機負載力矩安全系統(tǒng)的狀態(tài)。圖3的用戶接口系統(tǒng)300僅用于闡述目的，并且本領域技術人員將明白其它用戶接口系統(tǒng)配置和類型是可以的。用戶接口系統(tǒng)300包括圖像顯示信息的圖形顯示器204以及輸入裝置306。該輸入裝置306可以是觸摸屏或本領域已知的其它輸入裝置，但在本實施例中，輸入裝置306為控制桿308和隨附按鈕310?？刂茥U308用于操縱圖形顯示器204，并且包括用于選擇對象的按鈕312。例如，控制桿308可使用向下運動來移動OK對象314至DEL對象316的選擇。然后按鈕312將用于激活所選對象。用戶接口系統(tǒng)300可構造成控制外伸支腿16的延伸或收縮，或在其它實施例中，可通過外部于用戶接口系統(tǒng)300的系統(tǒng)實現(xiàn)控制外伸支腿16的定位。圖3所示的用戶接口系統(tǒng)300具有外伸支腿位置監(jiān)測對象318、外伸支腿狀態(tài)對象320、OK對象314、以及DEL對象316。該外伸支腿位置監(jiān)測對象318示出了每個外伸支腿16的位置。在圖3中，所有的外伸支腿16都在完全延伸位置并且外伸支腿位置監(jiān)測對象318示出了完全延伸的外伸支腿16。外伸支腿狀態(tài)對象320示出了所有的外伸支腿16處于有效位置。操作者可采用控制桿308和按鈕312選擇OK對象314以繼續(xù)，或DEL對象316以取消。用戶接口系統(tǒng)300可包括設置選擇器對象。設置選擇器對象接收表示用戶期望設置起重機的用戶輸入。在一些實施例中，當選擇OK對象314使用戶進入設置程序時，OK對象314可被認為是設置選擇對象。當選擇OK對象繼續(xù)程序時，OK對象314也是繼續(xù)選擇器。如果操作者選擇DEL對象316，則操作者表示外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200是超馳的(override)。在該情況下，外伸支腿狀態(tài)對象320顯示圖4的圖像。圖4是外伸支腿位置的手動選擇器。在這個階段，正是操作者的責任來選擇相應于實際外伸支腿位置的外伸支腿位置。在一些實施例中，事件記錄器，其可包含在處理單元內，然后將操作者超馳和/或所測量的外伸支腿延伸長度記錄在數(shù)據(jù)存儲器214內。操作者采用控制桿308和按鈕312選擇外伸支腿位置，并且然后選擇OK對象314。優(yōu)選地，事件記錄器還將記錄操作者所選擇的位置，以及所發(fā)生的超控和來自傳感器的表示由傳感器所檢測的延伸長度的信號的事實。圖5示出了在操作者選擇手動超馳后的圖形顯示器204。圖標402表示外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200已被超馳。圖6到13表示外伸支腿位置監(jiān)測對象318和外伸支腿狀態(tài)對象320的各同狀態(tài)。在圖6到13的實施例中，四個外伸支腿16示出在外伸支腿位置監(jiān)測對象318上。每個外伸支腿具有三個可能的有效位置，當外伸支腿16處于有效工作位置時，陰影六邊形602表示工作位置是有效的。當外伸支腿16不在有效工作位置時，顯示點亮的六邊形604被顯示在上次已知的有效工作位置。因而，每個外伸支腿16的位置可通過觀察外伸支腿監(jiān)測對象318來確定。表示有效工作位置的其它方式是可以的，例如在顯示器上使用色彩，指示器光，或其它方式。在一些實施例中，與前述的離散位置不同，外伸支腿位置對象318將顯示外伸支腿的長度的線性表達。例如，點亮的六邊形604可移至有效工作位置以外的位置，以表示在有效工作位置之間的位置。外伸支腿狀態(tài)對象320通常表示將用于確定起重機支點數(shù)據(jù)的外伸支腿位置。外伸支腿狀態(tài)對象320顯示在確定起重機支點數(shù)據(jù)中使用的多個有效工作位置。如以下將詳細闡述，外伸支腿狀態(tài)對象320基于所有被監(jiān)視的外伸支腿16顯示工作位置。此外，外伸支腿狀體對象320將在有效工作位置正被使用時顯示指示并且操作者可繼續(xù)，或者在有效工作位置不被采用時顯示指示。圖6示出了當外伸支腿620，630處于部分收縮狀態(tài)時的外伸支腿位置監(jiān)測對象318和外伸支腿狀態(tài)對象320。前部外伸支腿620位于第一有效工作位置606，并且它們具有表示有效工作位置606的相應陰影六邊形602。后部外伸支腿630臨近由點亮的六邊形604所示的有效工作位置606，但不在限定的預定容限內。外伸支腿位置監(jiān)測對象318通過其他方式例如不同顏色或閃爍可表示后部外伸支腿位置的無效。外伸支腿狀態(tài)對象320表示外伸支腿16臨近第一位置606，但不在有效配置內。外伸支腿狀態(tài)對象320通過將狀態(tài)外伸支腿608成陰影至第一位置606來表示第一有效工作位置606。然而，不是所有的外伸支腿620，630都是在有效工作位置，所以沒有給出進一步的顯示。另外，用戶接口系統(tǒng)300不允許用戶繼續(xù)，因為至少一個外伸支腿位置不是有效的。用戶接口系統(tǒng)300可跳過OK對象314從而其不能被選擇，也可去除OK對象314，或其可將OK對象314變灰。在任一種情況下，結果是用戶不能繼續(xù)。用戶可選擇DEL對象316，其使用戶返回至圖4的人工超馳模式。圖7示出了當前部外伸支腿620在收縮狀態(tài)處于第一工作位置606并且后部外伸支腿630在部分延伸狀態(tài)處于第二工作位置610時的外伸支腿位置監(jiān)測對象318和外伸支腿狀態(tài)對象320。在該示例中，所有外伸支腿620，630都在有效工作位置，由陰影六邊形602表示。然而，外伸支腿狀態(tài)對象320顯示第一工作位置606是外伸支腿620，630的狀態(tài)。允許用戶繼續(xù)，但認為移動起重機好像所有外伸支腿620，630均處于第一工作位置。外伸支腿狀態(tài)對象320上最內部的千斤頂612的陰影表示至少一個外伸支腿16處于那個位置。通常，外伸支腿狀態(tài)對象320表示最靠近起重機的外伸支腿16。如果所有外伸支腿620，630均處于有效位置，則外伸支腿狀態(tài)對象320將顯示標記614表示外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200在確定起重機負載支點數(shù)據(jù)中將使用的工作位置。圖8示出了所有四個外伸支腿620，630處于第二位置610時的外伸支腿位置監(jiān)測對象318。標記614出現(xiàn)在外伸支腿狀態(tài)對象320中的第二位置610，表示每個外伸支腿620,630均處于有效工作位置，并且第二位置610用于確定起重機支點數(shù)據(jù)。圖9示出了前部外伸支腿16已從圖8的位置移至第三位置616。在該示例中，左前部外伸支腿904不能移至第三位置616。外伸支腿位置監(jiān)測對象318表示右前部外伸支腿902延伸至第三位置616并且在預定容限內，由陰影六邊形602表示。左前部外伸支腿904不在有效工作位置內，由點亮的六邊形604表示。因為至少一個外伸支腿16不在有效工作位置，所以用戶不能繼續(xù)。用戶需要將左前外伸支腿904移至有效工作位置或進行外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200的人工超馳。外伸支腿狀態(tài)對象320通過改變狀態(tài)外伸支腿308上的陰影表示外伸支腿16不在有效配置。圖10與圖9類似，除了左前外伸支腿904移至第三位置616。外伸支腿位置監(jiān)測對象318表示前部兩個外伸支腿902，904都完全延伸并在有效位置。后部外伸支腿630仍在第二位置610并且在有效位置。外伸支腿狀態(tài)對象320仍在第二位置610，盡管前部外伸支腿902，904延伸過第二位置610。此外，由于所有的外伸支腿16都處于有效位置，所以標記614顯示在第二位置610表示第二位置610將用于確定起重機支點數(shù)據(jù)。OK對象314被激活并且用戶可以通過設置來推進。圖11不出了位于第三位置616的所有外伸支腿16。每個外伸支腿16均處于有效位置，由外伸支腿位置監(jiān)測對象318的陰影六邊形602表示。由于每個外伸支腿16都在第三位置616，所以外伸支腿狀態(tài)對象320設陰影到第三位置616，并且包括表明哪個位置將用于確定起重機支點數(shù)據(jù)的標記614。圖12示出了后部外伸支腿1202返回至第一位置606，并且前部外伸支腿902，904完全延伸在第三位置616。在這種配置中，外伸支腿狀態(tài)對象320表不第一位置606將用于確定起重機支點數(shù)據(jù)，并且標記614表示所有外伸支腿16均處于有效位置。圖13示出了所有外伸支腿16均移至第二位置610。由于所有外伸支腿16均在第二位置610并且有效，如由外伸支腿位置監(jiān)測對象318表示，所以外伸支腿狀態(tài)對象320通過將狀態(tài)外伸支腿成陰影至第二位置610來表示外伸支腿16至少處于第二位置610。標記614表示所有外伸支腿16處于有效位置，并且第二位置610用于確定所有的負荷圖表。長度傳感器208可采用外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)200進行校準。在一些實施例中，校準手冊對一般用戶是鎖定的并且校準需要解鎖。例如，可能需要進入服務碼以校準長度傳感器208。在圖14的實施例中，外伸支腿狀態(tài)對象320表示用戶在校準外伸支腿16。如果用戶選擇OK對象314，則校準開始。對于每個外伸支腿來說校準可獨立進行，或在一些實施例中，外伸支腿可成組進行校準。當外伸支腿被獨立計算(校準)時，單個外伸支腿被移動。如圖15所示，用戶首先將外伸支腿16完全收縮至第一已知位置。校準屏可提示用戶使外伸支腿16收縮或處理單元可驅動機構移動外伸支腿16。一旦外伸支腿16完全收縮至如在外伸支腿位置監(jiān)測對象318上所示的已知的第一位置606，則用戶“歸零”長度傳感器208，表示外伸支腿16完全收縮。處理單元202存儲由長度傳感器208發(fā)送的第一信號的第一值。如果傳感器成組校準，則用戶將所有外伸支腿完全收縮。校準屏可提示用戶收縮所有的外伸支腿。在一些實施例中，校準屏可向用戶提供分組或單獨校準所有傳感器的選擇。將繼續(xù)關于單個傳感器來闡述校準，但本發(fā)明的實施例并不被如此限制并且可以理解的是所描述的程序可以成組實施。如圖16所示，用戶將外伸支腿16延伸至已知的中間第二位置例如第二有效工作位置610，通常是最大延伸長度的50%。然后用戶表明外伸支腿16處于已知的第二位置并且處理單元202存儲長度傳感器208發(fā)送的信號的第二值。在僅需粗略校準的實施例中，儲存的兩個值可用于計算隨后的外伸支腿延伸長度的位置，假定線性傳感器輸出。這種計算在本領域是被人熟知的并且通常由處理單元202自動完成。為了更精確地進行校準，可采用更多的校準位置。如圖17所示，用戶可將外伸支腿16延伸至已知的第三位置616。用戶表明外伸支腿16處于第三位置并且存儲長度傳感器208發(fā)送的信號的第三值。所述處理單元202現(xiàn)在訪問與外伸支腿16的已知位置對應的三個不同值，并且可在隨后位置基于來自長度傳感器208的信號內插外伸支腿16的隨后位置。再一次，本領域的普通技術人員能夠基于三個存儲值以及來自長度傳感器的隨后信號來確定外伸支腿的位置。雖然以上所描述的值和位置被賦予數(shù)字標記，但是值和測量不需以數(shù)字順序來執(zhí)行。因而外伸支腿開始不必在已知的第一位置606，并且不必在已知的第三位置616結束。以上的校準程序在外伸支腿長度傳感器中闡述，但是該校準程序也可適用于其它起重機安全監(jiān)測傳感器，例如臂角、回旋角、以及臂長度傳感器。通常，部件被移至三個不同的已知位置，并且在每個位置所述值通過起重機監(jiān)測系統(tǒng)記錄。然后給定來自傳感器的信號能計算任一部件的位置。在一些實施例中，對于預定容限來說會希望的是在該點及時調整。通常用戶將具有選擇來調整預定容限并且會輸入值。這個步驟完全是可選的并可被使用與校準程序不同的服務碼來鎖定。應理解，此處描述的當前優(yōu)選的實施例的不同變化以及修改對本領域技術人員來說是顯而易見的?？梢宰龀鲞@些變化以及修改而不背離本發(fā)明的精神以及范圍并且不減少其預期優(yōu)點。因而意在這些變化和修改由所附權利要求覆蓋。
權利要求
1.一種外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，包括 a)處理單元； b)與所述處理單元可操作地耦合的圖形顯示器； c)傳感器，其與所述處理單元可操作地耦合并且適于 i)確定外伸支腿的延伸長度，和 )將表示所述延伸長度的信號輸出至所述處理單元；和 d)與所述處理單元可操作地耦合的存儲計算機可執(zhí)行指令的數(shù)據(jù)存儲器，當所述處理單元執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令時，使所述處理單元 i)基于所述信號確定起重機支點數(shù)據(jù)； )存儲所述起重機支點數(shù)據(jù)以在計算可允許的起重機操作中應用； iii)基于所述信號確定外伸支腿狀態(tài)；和 iv)使所述圖形顯示器顯示所述外伸支腿狀態(tài)的圖形表達，其中所述外伸支腿狀態(tài)表示外伸支腿是否處于有效工作位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行指令還使所述處理單元存儲表示所述信號的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權利要求1至2中任一項所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行指令還使所述處理單元使得圖形顯示器顯示所述延伸長度的圖形表達。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括 a)至少一個其他傳感器，其與所述處理單元可操作地耦合并且適于 i)確定至少一個其它外伸支腿的至少一個其它的延伸長度；和 )將表示所述至少一個其它延伸長度的至少一個其它信號輸出至所述處理單元；和 b)其中所述處理單元還基于所述至少一個其它信號確定所述起重機支點數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行指令還使所述處理單元基于所述支點數(shù)據(jù)選擇負荷圖表。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行指令還使所述處理單元基于所述起重機支點數(shù)據(jù)計算負荷圖表。
7.根據(jù)權利要求6所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括第二傳感器，其與所述處理單元可操作地耦合，并且適于確定延伸的臂長度并且將表示所述臂長度的第二信號輸出至所述處理單元，其中所述處理單元還基于所述第二信號計算所述負荷圖表。
8.根據(jù)權利要求6所述的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述處理單元可操作地耦合的額外傳感器，其適于確定配重配置并且輸出表示所述配重配置的額外信號，其中所述處理單元還基于所述第二信號計算所述負荷圖表。
9.一種用于與起重機負載力矩安全系統(tǒng)交互的圖形用戶接口系統(tǒng)，所述圖形用戶接口系統(tǒng)包括 a)處理單元； b)與所述處理單元可操作地耦合的顯示器；和 c)與所述處理單元可操作地耦合的數(shù)據(jù)存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲器存儲計算機可執(zhí)行指令，當所述處理單元執(zhí)行所述計算機可執(zhí)行指令時，使所述顯示器顯示 i)外伸支腿的實際位置的圖形表達； )表示所述起重機負載力矩安全系統(tǒng)的狀態(tài)的狀態(tài)對象；和 iii)當所述狀態(tài)對象表示有效工作位置時的連續(xù)對象選擇器。
10.根據(jù)權利要求9所述的圖形用戶接口系統(tǒng)，其特征在于，所述計算機可執(zhí)行指令還使得所述處理單元基于所述起重機負載力矩安全系統(tǒng)的所述狀態(tài)確定起重機負荷圖表，并且使得所述顯示器顯示表示所述起重機負荷圖表的對象。
11.根據(jù)權利要求9至10中任一項所述的圖形用戶接口系統(tǒng)，其特征在于，所述對象表示當外伸支腿處于有效工作位置時的有效外伸支腿配置。
12.根據(jù)權利要求9至11中任一項所述的圖形用戶接口系統(tǒng)，其特征在于，所述對象表示當外伸支腿不在有效工作位置時的無效外伸支腿配置。
13.根據(jù)權利要求9至12中任一項所述的圖形用戶接口系統(tǒng)，其特征在于，實際外伸支腿位置的所述圖形表達是外伸支腿的具有與實際外伸支腿延伸長度成比例的延伸的圖形表達。
14.一種其上存儲有指令的計算機可讀存儲介質，當通過處理單元執(zhí)行所述指令時，實施一方法，所述方法包括 a)顯示設置選擇器對象； b)接收表示設置選擇的第一用戶輸入； c)確定所述外伸支腿的實際延伸長度； d)確定所述實際延伸長度是否在有效工作位置的預定容限內；和 e)提供表示所述實際延伸長度是否在所述有效工作位置的所述預定容限內的第一指/Jn ο
15.根據(jù)權利要求14所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 當所述實際延伸長度在所述有效工作位置的所述預定容限內時基于所述實際延伸長度確定起重機支點數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權利要求14至15中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 將所述實際延伸長度相應的數(shù)據(jù)存儲至數(shù)據(jù)存儲器。
17.根據(jù)權利要求14至16中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 i)接收與用戶超馳對應的第二用戶輸入； )響應于接收所述第二用戶輸入顯示操作模式選擇器； iii)接收與選擇的手動操作模式對應的第三用戶輸入；和 iv)將與所述所選擇的手動操作模式的數(shù)據(jù)和由傳感器檢測的延伸長度存儲至數(shù)據(jù)存儲器。
18.根據(jù)權利要求14至17中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 i)確定所述實際延伸長度從所述預定容限內偏離至所述預定容限外； )提供表示所述實際延伸長度在所述預定容限外的第二指示；和 iii)存儲所述第二指示和所述實際延伸長度的數(shù)據(jù)表達。
19.根據(jù)權利要求14至18中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述預定容限存儲在所述計算機可讀存儲介質上。
20.根據(jù)權利要求14至19中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述預定容限增加或減小兩英寸。
21.根據(jù)權利要求14至20中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述預定容限增加或減小選定長度的百分之三。
22.根據(jù)權利要求14至21中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述所述第一指示表示所述實際延伸長度在所述預定容限內并且所述方法還包括提供繼續(xù)選擇器。
23.根據(jù)權利要求14至22中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述第一指示表示所述實際延伸長度在所述預定容限外并且所述方法還包括抑制繼續(xù)選擇器。
24.根據(jù)權利要求14至23中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 i)確定至少一個其它外伸支腿的至少一個其它實際延伸長度； )確定所述至少一個其它實際延伸長度是否在第二有效工作位置的所述預定容限內； iii)提供表示所述至少一個其它實際延伸長度中的每個是否在所述第二有效工作位置的所述預定容限內的第二指示。
25.根據(jù)權利要求24所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 響應于每個所述實際延伸長度和至少一個其它實際延伸長度在至少一個有效工作位置的所述預定容限內，基于所述實際延伸長度和至少一個其它實際延伸長度中的最小實際延伸長度確定起重機支點數(shù)據(jù)。
26.一種其上存儲有指令的計算機可讀存儲介質，當處理單元執(zhí)行所述指令時，實施用于通過使用起重機監(jiān)測系統(tǒng)的圖形用戶接口來校準所述起重機監(jiān)測系統(tǒng)的傳感器的方法，所述方法包括 a)使部件移至已知的第一位置；b)通過所述圖形用戶接口接收表示所述部件位于所述已知的第一位置的第一用戶輸A ； C)接收來自傳感器的表示所述第一位置的第一信號； d)存儲對應于所述第一信號的第一值； e)使所述部件移至第二已知的位置； f)通過所述圖形用戶接口接收表示所述部件位于所述已知的第二位置的第二用戶輸A ； g)接收來自傳感器的表示所述已知的第二位置的第二信號；和 h)存儲對應于所述第二信號的第二值，從而形成經(jīng)校準的傳感器。
27.根據(jù)權利要求26所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述方法還包括 i)使所述部件移至第三位置； )通過所述用戶接口接收表示所述部件位于所述第三位置的第三用戶輸入； iii)接收表示所述第三位置的第三信號； iv)存儲對應于所述第三信號的第三值；和V)其中所述校準位置的所述計算還基于所述第三存儲值。
28.根據(jù)權利要求26至27中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，使所述部件移動包括提示用戶人工移動所述部件。
29.根據(jù)權利要求26至27中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，使所述部件移動包括所述處理單元驅動一機構以移動所述部件。
30.根據(jù)權利要求26至29中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述部件是起重機外伸支腿。
31.根據(jù)權利要求26至30中任一項所述的計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述經(jīng)校準的傳感器隨后用于顯示所述部件的隨后位置，其中執(zhí)行指令 a)基于隨后信號計算所述部件的隨后位置，和 b)在所述圖形用戶接口中顯示表示所述隨后位置的對象。
全文摘要
本發(fā)明涉及外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)及方法。具體地，一種具有圖形用戶接口的外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)和方法。傳感器測量外伸支腿的長度，并且外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)基于該長度確定起重機支點數(shù)據(jù)。如果外伸支腿不在有效的工作位置，該系統(tǒng)鎖定用戶防止繼續(xù)。如果用戶超馳該外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)，則起重機支點數(shù)據(jù)會被記錄并允許操作者繼續(xù)。在一些實施例中，外伸支腿監(jiān)測系統(tǒng)包括用于校準外伸支腿的圖形用戶接口。
文檔編號B66C23/88GK103010956SQ20121050595
公開日2013年4月3日 申請日期2012年9月23日 優(yōu)先權日2011年9月23日
發(fā)明者M·W·斯泰克 申請人:馬尼托瓦克起重機有限責任公司