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一种与设置在工作机的工作臂上的联结机构一起使用的解除装置，该装置包括用于测量与该臂关联的特性的测量装置，该测量装置可被用于确定由工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。

1.  一种解除装置，该装置与设置在工作机的工作臂上的联结机构一起 使用，该装置包括用于测量与所述臂关联的特性的测量装置，该测量装置 能用于确定由工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面 充分地支撑。

2.  一种工作臂，具有：联结机构，工作器具能通过该联结机构附接到 所述工作臂；测量装置，该测量装置用于测量与所述臂相关的特性，该测 量装置可被用于确定由所述臂携带的工作器具是否被所述工作器具所要释 放到的表面充分地支撑。

3.  根据权利要求1的一种解除装置或根据权利要求2的一种工作臂。

4.  根据权利要求3所述的解除装置或工作臂，其中，所述测量装置为 控制器提供信号，该控制器基于所述测量到的特性确定由所述工作臂携带 的所述工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。

5.  根据权利要求4所述的解除装置或工作臂，其中，所述控制器是用 于所述解除装置的专用的微处理器，或者是在工作机上运行多种功能的计算 机。

6.  根据权利要求4或5所述的解除装置或工作臂，其中，所述控制器 被配置为用以接收来自所述测量装置且表示先前测量到的所述特性的信 号，以通过处理所述信号来确定所述工作器具是否被该工作器具所要释放 到的表面充分地支撑，并且如果所述器具未被该工作器具所要释放到的表 面充分地支撑，则执行安全功能。

7.  根据权利要求3到6中任一项所述的解除装置或工作臂，其中，在 所述工作臂是由液压驱动时，所述测量装置为压力传感器。

8.  根据权利要求7所述的解除装置或工作臂，其中，所述控制器通过 将所感测到的压力与压力临界水平作比较，来确定由所述工作臂携带的工 作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。

9.  根据权利要求3到6中任一项所述的解除装置或工作臂，其中，所 述测量装置是设在所述联结机构上的载荷传感器，该载荷传感器用于测量 所述联结装置上的载荷。

10.  根据权利要求9所述的解除装置或工作臂，其中，所述控制器通 过将在所测量到的所述联结装置上的载荷与载荷临界水平作比较，来确定 由所述工作臂携带的所述工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充 分地支撑。

11.  根据权利要求9或10所述的解除装置或工作臂，其中所述载荷传 感器为应变仪。

12.  根据权利要求3到6中任一项所述的解除装置或工作臂，且所述解 除装置或工作臂具有权利要求7和9所述的特征。

13.  根据权利要求3到12中任一项所述的解除装置或工作臂，还包括 一个或多个传感器，所述传感器被配置为用以确定被固定到所述联结机构 的工作器具的方位，并输出表示工作臂或固定到所述联结机构的工作器具 的相对于重力的方位的信号；所述控制器则被配置为用以接收来自所述一 个或多个传感器的信号，并响应于接收的所述信号来执行安全功能，使得 如果所述工作臂或固定到所述联结机构的工作器具相对于重力的所述方位 是不允许的方位，则执行所述安全功能。

14.  根据权利要求13所述的解除装置或工作臂，其中，所述控制器使 用来自测量与所述臂关联的所述特性的所述测量装置的信号，并结合来自被 配置为用以确定工作臂或附接到所述联结机构的工作器具的方位的所述一 个或多个传感器的、且表示工作器具的方位的信号，来确定由所述工作臂携 带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。

15.  根据任一前述权利要求所述的解除装置或工作臂，其中，所述工 作臂是挖掘机臂、反向铲臂或伸缩臂叉车臂。

16.  根据任一前述权利要求所述的解除装置或工作臂，其中，所述工 作器具是铲斗、叉车组件或其它任何合适的工具。

17.  根据权利要求6或其任一从属权利要求所述的解除装置或工作 臂，其中，所述安全功能包括使所述控制器解除或者锁定所述联结机构以 防止固定到所述联结机构的工作器具被无意地释放。

18.  根据权利要求6或其任一从属权利要求所述的解除装置或工作 臂，所述安全功能包括为使用者提供视觉上的、听觉上的或视觉和听觉两 者上的指示。

19.  根据权利要求17和18所述的解除装置或工作臂。

20.  一种工作机，该工作机配备有根据权利要求1到19中任一项所述 的解除装置或工作臂。

21.  一种操作工作机的工作臂上的联结机构的方法，该方法包括如下 步骤：
提供一工作臂，该工作臂具有联结机构；提供一工作器具，该工作器 具借助所述联结机构附接到所述工作臂上；测量与所述臂相关的特性；使 用所测量到的特性来确定由所述工作臂携带的工作器具是否被该工作器具 所要释放到的表面充分地支撑；以及在确定所述工具被充分地支撑时，允 许所述联结机构操作以实施所述工具的释放。

22.  一种操作工作臂上的联结机构的方法，该方法包括如下步骤：
提供一工作臂，该工作臂具有联结机构；提供一工作器具，该工作器 具借助所述联结机构附接到所述臂上；测量与所述臂相关的特性；使用所 测量到的特性来确定由所述工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要 释放到的表面充分地支撑；以及在确定所述工具未被充分地支撑时，阻止 所述联结机构的操作以便阻止所述工作器具的释放。

23.  根据权利要求21或22所述的操作联结机构的方法，其中，所述测 量与所述臂相关的特性的步骤是测量驱动所述臂的液压回路中的压力。

24.  根据权利要求23所述的操作联结机构的方法，其中，使用所述测 量到的特性来确定由所述臂携带的所述工具是否被该工具所要释放到的表 面充分地支撑的所述步骤包括比较所述测量到的压力与压力临界水平。

25.  根据权利要求21或22所述的操作联结机构的方法，其中，所述测 量与所述臂相关的特性的步骤包括测量所述联结机构承载的载荷。

26.  根据权利要求25所述的操作联结机构的方法，其中，所述使用所 测量到的特性来确定由所述臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放 到的表面充分地支撑的步骤包括将所测量到的载荷与载荷临界水平作比 较。

27.  根据权利要求23和25所述的操作联结机构的方法。

28.  根据权利要求21到27中任一项所述的操作联结机构的方法，还包 括如下步骤：确定工作臂或固定到所述联结机构的工作器具的方位，确定 工作臂或固定到所述联结机构的工作器具相对于重力的方位，以及确定工 作臂或固定到所述联结机构的工作器具相对于重力的所述方位是否为不允 许的方位。

29.  根据权利要求21所述的操作联结机构的方法，所述方法包括如下 进一步的步骤：向使用者提供所述联结机构的操作被允许的指示。

30.  根据权利要求22所述的操作联结机构的方法，所述方法还包括如 下步骤：向使用者指示所述联结机构的操作不被允许。

解除装置
技术领域
本发明涉及一种与工作机联结机构(hitch arrangement)、联结装置和工 作臂一起使用的解除装置，尤其涉及(尽管不是仅限于)一种用于在挖掘机 或挖掘装载机或伸缩臂叉车的工作臂上设置的快速联结机构的解除装置。
背景技术
例如用于建筑业、农业、矿业、运土、物品搬运等方面的传统的工作机 (例如挖掘装载机)包括携带有联结机构或联接机构的至少一个工作臂，该 联结机构或联接机构可以是至少部分自动化的联结机构，且被配置为用以联 接到工作器具。该联结机构通常包括挂钩，该挂钩用于联接到工作器具的销， 使得挂钩在至少部分的销周围延伸。该联结机构通常还包括另一挂钩，该另 一挂钩被配置为用以接纳工作器具的另一销。
该联结机构可以从工作臂上被移除，还可通过附接机构被联接到工作臂， 该附接机构还被配置为用以将工作器具联接到工作臂。
该联结机构包括用于另一挂钩的闭锁机构(closure arrangement)，该闭 锁机构在关闭位置和打开位置之间相对于该另一挂钩可移动。当处于关闭位 置时，通过该闭锁机构阻止该另一挂钩所接纳的另一销离开该另一挂钩；当 处于打开位置时，允许该另一挂钩所接纳的该另一销离开该另一挂钩。上述 挂钩和另一挂钩被设置为使得当另一销被另一挂钩接纳时，由该挂钩保持的 销被阻止离开该挂钩。因此，联结机构可被用于将工作器具固定到其上，且 该工作器具可通过该闭锁机构的致动和该联结机构相对于工作器具的运动 (以分别从该挂钩和该另一挂钩释放该销和该另一销)而被释放。
该闭锁机构由关闭驱动机构在打开位置和关闭位置之间驱动，该关闭驱 动机构通常为液压、气动或电动(电磁或电机)类型的关闭驱动机构，当然 手动的机构也是公知的。该关闭驱动机构是通过操作者致动一用户可操作控 制器(其联接到该关闭驱动机构)而被操作。
应理解的是，如果当工作臂处于某些位置时，工作臂的联结机构的闭锁 机构被致动而处于打开位置时，存在这样一种风险，即工作器具将在重力的 作用下以非期望的方式从联结机构中掉出。
此外，当工作臂处于不存在或极少存在工作器具以非期望的方式从联结 机构掉出的风险的位置时，工作臂的联结机构的闭锁机构可被致动而处于打 开位置，但是工作臂随后可能被移动到这样的位置：在该位置中存在着工作 器具将在重力的作用下以非期望的且具有潜在危险的方式从联结机构掉出的 风险。
解决这些问题的已有方案包括(采用)这样的机构：当关联到联结机构 的液压连杆被充分地延伸时，工作臂的联结机构的闭锁机构仅可被致动为处 于打开位置。然而，这样并没有消除工作器具在重力作用下以非期望的且具 有潜在危险的方式从联结机构掉落的风险。
在另一种机构中，产生一个用以指示被固定到联结机构的工作器具相对 于重力的方位(orientation，定向)的信号，且配置有一控制模块以接收该信 号并响应于接收到该信号而执行一安全功能，使得如果被固定到联结机构的 工作器具相对于重力的方位是不允许的方位，则执行该安全功能。
传感器和控制模块的设置意味着本发明的工作机设有这样的系统：该系 统具有智能以防止工作器具在一系列位置中因重力作用而从联结装置掉落。 该优点是通过检测该工作器具的实际方位而不是依赖相关部件(例如工作机 的液压连杆)的感测位置来实现的。然而，优选的是进一步确定在从工作臂 释放该工作器具之前，该工作器具并不悬停在地面上方。
发明内容
本发明的目的是提供一种改进的解除装置。
根据本发明的第一方案，提供一种与设置在工作机的工作臂上的联结机 构一起使用的解除装置，该装置包括用于测量与该臂关联的特性的测量装置， 该测量装置可用于确定由工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放 到的表面充分地支撑。
以这种方式，解除装置核实(检查)该工作器具未悬停在地面上方，从 而降低了当工作器具被释放时掉落的风险。
该解除装置可以与臂分开设置、被整合到联结机构上、被整合到臂上或 者被该机械上的其它部分所携带。该装置可以是一个整体特征或者可以是后 装配的装置。
根据本发明的第二方案，提供了一种工作臂，该工作臂具有：联结机构， 工作器具通过该联结机构附接到臂；测量装置，该测量装置用于测量与该臂 相关的特性，该测量装置可被用于确定由该臂所携带的工作器具是否被该工 作器具所要释放到的表面充分地支撑。
下文所述的特征可构成为本发明的上述第一方案或第二方案的一部分。 测量装置优选地为控制器提供信号，该控制器基于所测量到的特性来确定由 工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。控 制器可以是用于解除装置的专用的微处理器，或者是在工作机上运行多种功 能的计算机。该控制器优选地被配置为用以接收来自测量装置的且表示先前 测量的特性的信号，通过处理该信号来确定工作器具是否被该工作器具所要 释放到的表面充分地支撑，且如果该器具未被该工作器具所要释放到的表面 充分地支撑，则执行安全功能。
在工作臂被液压装置驱动的情况下，该测量装置为压力传感器。在这种 情况下，控制器通过将感测到的压力与压力临界水平作比较，来确定由工作 臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑。该测量 装置可以是设置在联结机构上的载荷传感器，用以测量联结装置上的载荷。 在这种情况下，控制器通过将在联结装置上测量到的载荷与载荷临界水平作 比较，来确定由工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面 充分地支撑。载荷传感器可以是应变仪或其它载荷传感工具。根据第一方案 的解除装置或者根据第二方案的工作臂可以使用臂液压装置上的压力传感器 和联结机构上的载荷传感器两者，该控制器可使用压力信号和载荷信号来确 定由工作臂携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充分地支 撑。可选地，第一方案的解除装置或者第二方案的工作臂还可包括一个或多 个传感器，这些传感器被配置为用以确定被固定到联结机构的工作器具的方 位，并输出表示工作臂或固定到联结机构的工作器具的相对于重力的方位的 信号；而该控制器被配置为用以接收来自上述一个或多个传感器的信号，并 响应于接收到的信号来执行安全功能，使得如果工作臂或固定到联结机构的 工作器具相对于重力的方位是不允许的方位，则执行安全功能。优选地，第 一方案的解除装置或第二方案的工作臂包括用以确定工作臂的角度的传感 器。在工作臂的一些异常的构形中，当工作器具事实上仍保持悬停时，一些 载荷传感机构可能给出错误读数(即工作器具被支撑在地面上)。臂角度传感 器起到校核的作用并阻止疏忽的释放。在这种情况下，第一方案或第二方案 中的控制器使用来自测量与臂关联的特性的测量装置的信号，结合来自上述 一个或多个传感器(被配置为用以确定附接到联结机构的工作器具的方位) 的表示工作器具的方位的信号，来确定由工作臂携带的工作器具是否被该工 作器具所要释放到的表面充分地支撑。
该工作臂可以是挖掘机臂、反向铲臂或伸缩臂叉车臂。该工作器具可以 是铲斗、叉车组件或任何其它合适的工具。
上述安全功能优选地包括使控制器解除或者锁定联结机构以防止固定到 联结机构的工作器具被无意地(inadvertent，疏忽大意地)释放。该安全功能 可替代地或者附加地包括如有关的安全标准所要求的那样为使用者提供视觉 上的、听觉上的或视觉和听觉两者上的指示。
根据本发明的第三方案，提供一种工作机，该工作机配备有根据本发明 的第一方案的解除装置或根据本发明的第二方案的工作臂，该工作机可选地 包括任一上述提到的优选的特征。
根据本发明的第四方案，提供一种操作工作机的工作臂上的联结机构的 方法，该方法包括步骤：
提供一种工作臂，该工作臂具有联结机构；提供一种工作器具，该工作 器具借助联结机构附接到该臂上；测量与该臂相关的特性；使用测量到的特 性来确定由工作臂所携带的工作器具是否被该工作器具所要释放到的表面充 分地支撑；以及在确定工具被充分地支撑时，允许联结机构的操作以产生工 具的释放。
根据本发明的第五方案，提供一种在工作臂上操作联结机构的方法，该 方法包括如下步骤：提供一工作臂，该工作臂具有联结机构；提供一工作器 具，该工作器具借助联结机构附接到该臂上；测量与该臂相关的特性；使用 所测量到的特性来确定由工作臂所携带的工作器具是否被该工作器具所要释 放到的表面充分地支撑；以及在确定该工具未被充分地支撑时，阻止联结机 构的操作以便阻止工作器具的释放。
在第四方案中，当该方法确定工具被充分地支撑时，联结机构通常被解 除和被操作(arm)；然而，在第五方案中，当该方法确定工作器具未被充分 地支撑时，联结机构通常被操作和被解除。
以下特征表示第四方案和第五方案的方法的特性。测量与该臂相关的特 性的步骤优选地为测量用于驱动该臂的液压回路中的压力。在这种情况下， 使用所测量到的特性来确定由该臂所携带的工具是否被该工具所要释放到的 表面充分地支撑的步骤包括将测量到的压力与压力临界水平作比较。可替代 地或者附加地，测量与该臂相关的特性的步骤包括测量由联结机构承载的载 荷。在这种情况下，使用测量到的特性来确定由该臂所携带的工作器具是否 被该工作器具所要释放到的表面充分地支撑的步骤包括将测量到的载荷与载 荷临界水平作比较。可选择地，压力和载荷均被测量，且将测量到的压力和 测量到的载荷分别与压力临界水平和载荷临界水平比较。本发明的两个方案 可还包括如下步骤：确定工作臂或固定到联结机构的工作器具的方位，并确 定工作臂或固定到联结机构的工作器具相对于重力的方位，以及确定工作臂 或固定到联结机构的工作器具相对于重力的方位是否为不允许的方位。
在本发明的第四方案的优选的实施例中，该方法包括如下进一步的步骤： 向使用者提供联结机构的操作被允许的指示。在本发明的第五方案的优选的 实施例中，该方法还包括如下步骤：向使用者指示联结机构的操作不被允许。
附图说明
现参照附图以例举方式描述本发明的多个实施例，在附图中：
图1是根据本发明的第一至第三方案且采用本发明的第四和第五方案 的具有解除装置、联结机构和工作臂的挖掘装载机工作机的侧视图。
图2是同样体现本发明的第一到第五方案的挖掘机工作机的侧视图。
图3和图4是体现本发明的第一到第五方案的伸缩臂叉车工作机的侧视 图，以及
图5A、5B、5C是示出操作根据本发明的第四和第五方案的工作臂的 方法的流程图。
具体实施方式
工作机1，例如挖掘装载机(如图1所示)或挖掘机(如图2所示)包 括地面接合机构2，该地面接合机构(在图1中)包括安装在相应的车轴上 的两对或多对车轮3，其中至少一个车轴联接到驱动机构，该驱动机构驱 动车轮3中的至少一对车轮或者两条或多条履带(endless track)的旋转运 动(参见图2)。
两对或多对车轮3或者履带被设置为与地面4接合，且车轮3或每对车 轮3或者履带使工作机1能够在地面4上运动。
在图1中，地面接合机构2承载机械(工作机)1的主体5，第一工作 臂6从主体5向前延伸。第一工作臂6的近端61联接到主体5，而第一工 作臂6的远端62被配置为通过第一联结机构7连接到第一工作器具8
在图1中，设有第二工作臂9，该第二工作臂从主体5伸出。在图2 中，第二工作臂9是该机械上唯一的工作臂。第二工作臂9可向后延伸(参 见图1)或向前延伸(参见图2)。第二工作臂9包括动臂91，该动臂(boom， 支臂)的近端911通过动臂柱或其它枢轴机构连接到主体5。动臂91的远 端912通过枢轴机构连接到铲斗柄92的近端921。铲斗柄92的远端922被 配置为通过第二联结机构10连接到第二工作器具11。
应理解的是，本发明的实施例可包括只带有第二工作臂9且没有第一 工作臂6的工作机1(例如参见图2)。
第一联结机构7和/或第二联结机构10可以是它们相应的工作臂6、9 的一部分，或者可移动地附接到它们相应的工作臂。
机械1的驱动机构或发动机被容置在机械1的主体5中，该主体包括驾 驶室12。驾驶室12容置有多个用户可操作控制器13，通过致动这些用户可 操作控制器来控制机械1的多个部分的操作。
第一工作臂6和第二工作臂9被联接到相应的液压驱动机构63、93， 所述液压驱动机构被配置为用以驱动第一工作臂6和第二工作臂9相对于机 械1的主体5的运动。液压驱动机构63、93还可驱动联结机构7、10和/ 或工作器具8、11相对于工作臂6、9的运动。在图1中联接到第一工作臂 6的液压驱动机构63包括铲斗连杆631和动臂连杆632。
联接到第二工作臂9的液压驱动机构93(参见图1和图2)包括第一(动 臂)液压连杆932(参见图2)，该第一液压连杆被配置为用以驱动动臂91 在第一动臂位置和第二动臂位置之间相对于机械1的主体5旋转运动。联接 到第二工作臂9的液压驱动机构93包括第二液压连杆933，该第二液压连 杆被配置为用以驱动铲斗柄92在第一铲斗柄位置和第二铲斗柄位置之间相 对于动臂91旋转运动。联接到第二工作臂9的液压驱动机构93还包括第三 液压连杆93(有时被称为铲斗连杆931)，该第三液压连杆被配置为用以驱 动第二联结机构10和联接到该第二联结机构的任何工作器具(例如第二工 作器具11)在第一工作器具位置和第二工作器具位置之间(在第一工作器 具位置第三液压连杆931完全收缩，在第二工作器具位置第三液压连杆完 全伸展)相对于铲斗柄92的旋转运动。第三液压连杆931被配置为用以驱 动第二联结机构10的部分以及联接到该第二联结机构的任何工作器具在第 一工作器具位置和第二工作器具位置之间相对于铲斗柄92的旋转运动。
工作臂9可以是三重铰接动臂(triple articulated boom arm)。
图3和图4示出了伸缩臂叉车形式的工作机1。如同图1中的机械，机 械1被接合于地面4的两对车轮3支撑。机械1具有主体5，该主体安装有 驾驶室12和可伸缩的工作臂17。工作臂17在主体5后面可枢转地安装到 主体5，并且可被由液压驱动的动臂油缸(图中未示出)绕枢轴抬升以提高 工作臂17。臂17可借助液压驱动器173可伸缩地延伸。联结机构7与图1 中所示的相似，该联结机构被安装到臂17的自由端。联结机构7可被用于 安装工作器具8，该工作器具在本例中为叉(部分示出)。
第一联结机构7和第二联结机构10中的一个或两者都可以是至少部分 自动化的联结机构7、10。
联结机构7、10包括联结附接机构，该联结附接机构被配置为联接到 相应的工作器具8、11的工作器具附接机构。因此，联结附接机构和工作 器具附接机构被配置成为相互配合而协同操作。在一个实施例中，该联结 附接机构包括至少一个第一挂钩，该第一挂钩用于联接到工作器具8、11 的工作器具附接机构的一个或多个第一销，以便第一挂钩或每个第一挂钩围 绕这些第一销中的一个或每个的周部的至少一部分延伸。
可设置一个或多个第二挂钩或凹部，每个第二挂钩或凹部被配置为用 以接纳工作器具8、11的一个或多个第二销。
该工作器具附接机构包括一个或多个挂钩或凹部，这些挂钩或凹部被配 置为用以接纳联结附接机构的一个或多个销。
该工作器具附接机构包括一个或多个挂钩或凹部以及一个或多个销， 该挂钩或凹部或每个挂钩或凹部、以及该销或每个销被配置为用以接纳或 联结附接机构的相应的挂钩、凹部或销，或者被其所接纳。
上述一个或多个第二挂钩或凹部可以是工作器具附接机构或者联结附 接机构的一个或多个第二挂钩或凹部。上述一个或多个第二销可以是工作 器具附接机构或联结附接机构的一个或多个第二销。
为上述第二挂钩或凹部或者每个第二挂钩或凹部设置一闭锁机构，该 闭锁机构可在关闭位置和打开位置之间移动。
当处于关闭位置时，被上述第二挂钩或凹部或每个第二挂钩或凹部接 纳的上述第二销或每个第二销被该闭锁机构阻止离开第二挂钩或凹部或每 个第二挂钩或凹部。当处于打开位置时，被上述第二挂钩或凹部或每个第 二挂钩或凹部接纳的上述第二销或每个第二销被允许离开第二挂钩或凹部 或每个第二挂钩或凹部。上述第一挂钩或每个第一挂钩和上述第二挂钩或 凹部或每个第二挂钩或凹部被设置为使得当上述第二销或每个第二销被上 述第二挂钩或凹部或每个第二挂钩或凹部接纳时，被上述第一挂钩或每个 第一挂钩保持的上述第一销或每个第一销被阻止离开上述第一挂钩或每个 第一挂钩。
该闭锁机构可包括一个或多个可移动螺栓，该可移动螺栓可相对于上 述第二挂钩或凹部或每个第二挂钩或凹部沿轴向移动。该闭锁机构可包括 一个或多个爪，所述爪可相对于上述第二挂钩或凹部或每个第二挂钩或凹 部可旋转地移动。应理解的是，在多个实施例中，该闭锁机构可形成联结 附接机构或工作器具附接机构的一部分。该闭锁机构不需要与第二挂钩或 凹部组合设置，但可与附接机构的其它元件组合设置。在一个实施例中，该 闭锁机构相对于于上述第一挂钩或凹部和/或上述第二挂钩或凹部被设置。 此处描述的闭锁机构是指联结附接机构或工作器具附接机构的闭锁机构或 多个机构。
因此，联结机构7、10可用于将相应的工作器具8、11固定到其上，工 作器具8、11可通过相关的联结机构7、10的闭锁机构的致动和相关的联结 机构7、10相对于工作器具8、11的运动(以便例如将销移出第一挂钩和第 二挂钩或凹部)而被释放。
联结机构7、10可包括一个或多个锁定销或其它锁定机构(图中未示 出)，当该闭锁机构处于关闭位置时，该锁定销或其它锁定机构自动地或手 动地(从非锁定位置)移入锁定位置。同样，当希望将该闭锁机构移动到打 开位置时，上述一个或多个锁定销或其它锁定机构可从锁定位置移动到非 锁定位置。上述锁定销或每个锁定销或其它锁定机构可被设置为使得在上 述锁定位置中，该闭锁机构向打开位置的移动大体上被上述锁定销或每个 锁定销或其它锁定机构阻止。因此，上述锁定销或每个锁定销或者其它锁 定机构是一种安全装置，该安全装置有助于降低工作器具8、11通过关闭 位置向打开位置的无意的移动而在非期望的时刻从联结机构7、10释放的 风险。可以为上述锁定销或每个锁定销或者其它锁定机构设置气动的、液压 的或电驱动的机构，以使这些锁定销或其它锁定机构在锁定位置和非锁定 位置之间移动(可设置单个驱动机构用以驱动多个锁定销或其它锁定机 构)。可设置用户可操作控制器13，通过使用者致动该用户可操作控制器 而使上述锁定销或每个锁定销或者其它锁定机构在锁定位置和非锁定位置 之间移动。
该闭锁机构优选地由一关闭驱动机构在打开位置和关闭位置之间驱 动，该关闭驱动机构可以是液压的、气动的或电驱动的机构。
通过操作者致动用户可操作控制器13，该关闭驱动机构可被移动，该 用户可操作控制器被设在机械1的驾驶室12中，该用户可操作控制器13 联接到关闭驱动机构，并且被配置为用以引发该关闭驱动机构在打开位置和 关闭位置之间的移动。在本发明的多个实施例中，可设置一个或多个关闭驱 动机构。可设置单个闭锁机构来驱动多个第二挂钩或凹部和/或多个第二 销。
因此，应理解的是，使用者可通过控制闭锁机构(以及锁定销或其它锁 定机构，如果设置有的话)的操作，来附接或分开第二工作器具11和第二 联结机构10。
应理解的是，可以具有多个不同的联结机构，这与本发明的实施例并不 矛盾。上述示例仅是适用的联结机构的一些示例而已。在一些工作臂机构 中，在同一个臂上可具有串联设置的两个联结机构，第一联结机构例如安 装到旋转式机械手，该机械手承载第二联结机构(工作器具安装到该第二联 结机构)。在这种情况下，解除装置与两个联结机构中的预先选定的一个关 联。或者，可使用控制器每次操作两个联结机构中的任一个，并且在这种 情况下，解除装置与被操作的联结装置相关地起作用。
图1和图2中的机械1在驱动臂6、9的液压回路63、93上配备有压力 传感器20。压力传感器20测量相应的液压回路63、93中的压力且输出信 号至控制器22。控制器22可以是专用的微处理器，或者可以是控制机械1 的多个功能的机载计算机。传感器20可以通过导线输出信号或以无线方式 输出信号。
在图1中，为整个液压系统63、93设置一个传感器，但也可以为相应 的臂6、9设置专用的传感器用以测量每个回路63、93，上述专用的传感器 输出表示各个回路中的压力的压力信号。这种专用传感器可将其信号输出 到单个控制器或者输出到相应的专用控制器。特别地，压力传感器20测量 相应的动臂油缸632、932的压力。
图3中的机械1在联结机构7上设有载荷传感器24(例如应变仪)， 该载荷传感器被设置为用以输出表示联结机构的载荷的信号。该载荷信号 通过导线传递或无线传递到机械1上的控制器22。在这种情况下，控制器 22设置在驾驶室12中，但是可以是专用的控制器(如图1和图2)或机载 计算机。图3中的机械1在液压回路173的动臂油缸上可选择地设有压力传 感器20(如图1和图2的机械1)，该压力传感器输出压力信号至控制器 22。
图1和图2中的机械1可在联结机构7、10上可选择地设有相应的载荷 传感器24。
当图1或图2中的机械1的操作者希望将工作器具8和10从联结装置 7、9分离时，操作者致动联结机构的闭锁机构。
控制器22从液压回路63、93上的压力传感器接收压力信号，该压力信 号测量相应的动臂油缸632、932中的压力。由于臂承受该器具的重量，如 果油缸中的压力超过临界水平，则表示工作器具8、10悬停在地面上方。 如果该器具被支撑在地面4上，则油缸中的压力将低于临界水平。如果压 力高于临界值，则控制器解除该闭锁机构或者致动一锁部件，以防止(工作 器具)脱离。如果压力低于临界值，则控制器操作该闭锁机构或者不致动一 锁部件，以允许操作者将工作器具8、10从臂上脱离(参见图5A)。
第一工作臂6和第二工作臂9或可伸缩工作臂17及其相应的液压驱动 机构63、93、173被这样配置：每个臂6、9、17在操作期间可处于相对于 机械1的主体5的一些不同位置。每个臂6、9、17可选择地装配有传感器 16，该传感器输出信号，该信号表示臂或工作器具7、10两者之一相对于 重力的方位。
在一个实施例中，上述一个或多个传感器16被配置为用以确定被固定 到联结机构9、11的工作器具8、10及联结机构11相对于重力的方位，并 输出表示工作器具8、10及联结机构9、11相对于重力的方位的信号。根据 多个实施例，一个或多个传感器16可分别包括一个或多个霍尔效应传感器 和/或一个或多个磁簧开关和/或一个或多个水银开关和/或一个或多个近距 离传感器等等。除了压力或载荷传感器以外，可使用方位传感器或倾斜传 感器来解除/锁定或操作/解锁联结装置(参见图5B)。
图5C示出了(例如图1中的机械1的)详细操作方法。当操作者希望 将工作器具8从联结装置7脱离时，会按压驾驶室中的联结按钮。这会在驾 驶室中的显示器上产生一确认询问，提示使用者按压能够联结液压装置的 另一个控制器。倾斜传感器随后输出信号到控制器22，该控制器确认工作 器具的方位，如果该方位是可接受的方位，则允许程序向前进行。如果该器 具的方位是不可接受的，则控制器发送适当的错误信息到驾驶室显示器， 程序返回到开始点。
经过方位确认，压力传感器20和/或载荷传感器24向控制器22提供信 号，该控制器将信号或每个信号与相应的临界水平作比较，以确定工作器具 是否充分地被支撑在例如地面上。如果该工作器具充分地被支撑，则联结 机构7被装备，且按压联结按钮将使工作器具例如按照机械特定操作顺序 脱离；液压致动联结的型式可能需要系统压力提高。如果不能充分地被支 撑，那么联结机构保持解除或锁定以阻止脱离，且显示“地面工具”信息。
在将工作器具重新连接到联结装置时，该联结装置被重新锁定，该机 械回复到其正常模式，联结液压被撤销。
在将动力循环到机械控制器时(例如关掉发动机或断开控制器)，该联 结装置将回复到其正常模式，联结液压被撤销。
应理解的是，此处使用的“信号”指的是信息传输，其可以通过电压 和/或电流变化的方式在电气系统中实现，或者通过流体流动或压力变化的 方式在流体系统(例如液压或气动系统)中实现。
在前文的描述或者随附的权利要求书或附图中公开了多个特征，这些特 征以具体的方式、执行所公开的功能的方式或者获得所公开结果的方法或过 程的方式而被描述，并且这些特征可通过单独的方式或者这些特征的任意组 合的方式以多种形式来实现本发明。