機動銑刨的製造方法

2023-05-30 06:52:31

機動銑刨的製造方法
【專利摘要】機動銑刨機，具有高度可調的機架；控制器；工作鼓；布置於工作鼓的前面或後面的運輸輸送機裝置的可偏轉的最後一個或單個運輸輸送機；其中運輸輸送機能夠以仰角圍繞水平的第一軸線相對於機架偏轉，且以偏轉角圍繞垂直於第一軸線的第二軸線側向偏轉；及其中運輸輸送機以指定輸送速度將銑刨材料卸料到位於運輸車輛裝載面上的碰撞點上，其中控制器包括檢測與控制系統，其連續定位運輸車輛裝載面和可偏轉的運輸輸送機相對於機架的可變位置或運輸車輛的裝載面相對於運輸輸送機的可變位置，且其經由運輸輸送機裝置的偏轉角和/或仰角和/或輸送速度來自動地連續控制銑刨材料的碰撞點的定位，以使得卸料的銑刨材料碰撞到裝載面內。
【專利說明】機動銑刨機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種機動銑刨機。
【背景技術】
[0002]通過機動銑刨機將銑刨材料卸料到不少於一輛具有裝載面的運輸車輛上是已知的。
[0003]銑刨機包括用於控制行進和銑刨操作的控制器以及例如用於銑刨路面的工作鼓。運輸輸送機裝置，例如包括至少一個運輸輸送機的運輸輸送機裝置位於工作鼓的從行進方向看去的前面或後面。運輸輸送機裝置包括卸料端，銑刨材料在該卸料端處經由拋物線軌跡形式的飛行路徑卸料到不少於一輛運輸車輛的裝載面上，所述拋物線軌跡是由輸送速度導致的。從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個輸送機可相對於銑刨機的縱向軸線以可指定的偏轉角側向偏轉到左側或右側，並且通過可指定的仰角在高度上可調。
[0004]在實際操作中，在銑刨機與運輸車輛協調的過程中會出現多種問題。
[0005]例如銑刨材料通過前端裝載的銑刨機朝前卸料到在前行駛的運輸車輛上。銑刨機的操作員需要給運輸車輛的車輛駕駛員發出運輸車輛何時要繼續向前移動的信號。由於需要操作員的注意力主要集中在銑刨過程上同時還需要避免與向前行駛的運輸車輛發生碰撞，因此這會導致出現多種問題。信息通常通過喇叭聲來傳遞，這樣一旦運輸車輛的車輛駕駛員聽到喇叭聲，運輸車輛就向前移動一定的距離。在運輸車輛的車輛駕駛員沒有聽到喇叭聲提醒或如果駕駛經過的另一車輛發出喇叭聲提醒使得運輸車輛的車輛駕駛員誤認為需要將他的車向前移動的情況下會出現問題。如果車輛駕駛員沒有聽到喇叭聲提醒，這可能會導致運輸輸送機裝置的可偏轉的運輸輸送機與運輸車輛發生碰撞，或者統刨機的操作員需要停止連續的銑刨過程。
[0006]另外一個問題在於下述事實:銑刨機的操作員還需要通過調節從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機的偏轉角、仰角和輸送速度來處理裝載面的裝載，因此注意力會從執行銑刨操作的其實際任務分散。例如當改變銑刨機的轉向方向時可能會需要校正偏轉角。
[0007]在後端裝載的銑刨機的情況下，在協調銑刨機與運輸車輛的過程中也會出現問題，尤其是當運輸車輛需要在銑刨機後面反向行駛時。在操作員一方面需要控制向前行進的銑刨操作，需要監控從行進方向看去的銑刨機後面的運輸車輛的裝載，需要控制運輸輸送機裝置的偏轉角、仰角和/或輸送速度，而另一方面還需要將必要的信息通信給車輛駕駛員，就會帶來更大的壓力。
實用新型內容
[0008]因此本實用新型的目的在於提出一種機動銑刨機，其使得能夠自動地協調銑刨機在統刨過程中的卸料過程與運輸車輛的移動。
[0009]上述目的通過一種機動銑刨機實現，其具有:[0010]高度可調的機架；
[0011]用於控制行進和銑刨操作的控制器；
[0012]工作鼓；
[0013]布置於工作鼓的從銑刨機的行進方向看去的前面或後面的運輸輸送機裝置的可偏轉的最後一個或單個運輸輸送機；
[0014]其中運輸輸送機能夠以仰角圍繞基本水平的第一軸線相對於機架偏轉，且以偏轉角圍繞垂直於第一軸線的第二軸線側向偏轉；以及
[0015]其中運輸輸送機以指定的輸送速度將銑刨材料卸料到位於運輸車輛的裝載面上的碰撞點上；
[0016]其中，所述控制器包括檢測與控制系統，所述檢測與控制系統連續定位運輸車輛裝載面和可偏轉的運輸輸送機相對於機架的可變位置，或連續定位運輸車輛的裝載面相對於運輸輸送機的可變位置，且其經由運輸輸送機裝置的偏轉角和/或仰角和/或輸送速度來自動地連續控制銑刨材料的碰撞點的定位，以使得卸料的銑刨材料碰撞到裝載面內。
[0017]本實用新型有利地提供一種控制器，所述控制器包括檢測與控制系統，所述檢測與控制系統連續地定位運輸車輛裝載面相對於機架的可變位置，以及連續地定位從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機相對於機架的可變位置，或連續地定位運輸車輛的裝載面相對於可偏轉的運輸輸送機的可變位置，且其以如此的方式經由可偏轉的運輸輸送機的偏轉角和/或仰角和/或輸送速度來自動地連續控制銑刨材料碰撞點的定位，以使得卸料的銑刨材料碰撞到裝載面內。
[0018]這種控制器使得銑刨機的操作員能夠將注意力集中於銑刨操作和沿指定的銑刨路逕行進上。從而實現了自動卸料過程，該自動卸料過程甚至確保在轉彎時還自動協調卸料過程與銑刨機和運輸車輛的運動。例如也可根據機動銑刨機的轉向角度控制從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個輸送機的偏轉角。
[0019]優選預期檢測與控制系統以如此的方式自動地連續控制銑刨材料的碰撞點的定位，以使得卸料的銑刨材料碰撞到裝載面的中心，或碰撞到裝載面內的另一可指定的碰撞點處。
[0020]可定位裝載面，並以如此的方式調節運輸輸送機的位置以及可偏轉的運輸輸送機的輸送速度以使得位於裝載面上的碰撞點始終保持在由控制器指定的位置，而與銑刨機和運輸車輛的運動無關。
[0021]檢測與控制系統可包括至少一個檢測器，其連續檢測裝載面和/或運輸輸送機裝置的可偏轉運輸輸送機的位置，和/或可包括附加的檢測器，所述附加的檢測器檢測運輸輸送機的偏轉角、仰角和/或輸送速度。
[0022]一個優選實施例提供一種檢測與控制系統，其通過第一圖像記錄系統或非光電定位系統(特別是無線射頻識別系統(RFID))連續定位裝載面和/或從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機的位置，所述第一圖像記錄系統或非光電定位系統提供數據以便確定裝載面相對於機架或相對於可偏轉的運輸輸送機的位置。
[0023]所述檢測與控制系統可將用於確定位置的數據與指定的目標位置數據進行比較，以便在與指定的目標位置數據存在任何偏差的情況下，根據指定的碰撞點來對卸料端和/或銑刨材料的碰撞點的位置進行連續的位置控制和/或對輸送速度進行連續的速度控制。[0024]所述檢測和控制系統可包括第二圖像記錄系統，其可通過評估圖像數據來檢測並分析裝載面上的填充狀態，且其連續控制輸送速度和/或卸料端和/或銑刨材料的碰撞點相對於裝載面的位置，以便均勻地和/或根據指定的裝載程序來對裝載面進行裝載。如果已經使用圖像記錄系統來定位裝載面的位置，則可以省略第二圖像記錄系統，所述圖像記錄系統的圖像數據也可以用於檢測填充狀態。
[0025]所述檢測與控制系統可定位裝載面的位置並以如此的方式調節從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機的位置和輸送速度，以使得位於裝載面上的碰撞點始終保持在由控制器指定的裝載面內的位置處，而與銑刨機和運輸車輛的運動無關。
[0026]第一和/或第二圖像記錄系統或用於無線射頻識別系統(RFID)的檢測器可布置於從銑刨材料的運輸方向看去的單個或最後一個運輸輸送機的卸料端。
[0027]將這種定位系統布置於運輸輸送機的卸料端處使得能夠檢測運輸車輛相對於從運輸方向看去的銑刨機的最後一個或單個運輸輸送機的位置，而無須另外確定銑刨機的位置。
[0028]此外，可對圖像數據進行分析以便確定如何填充裝載表面以及裝載面已經填充到何種程度。控制輸送速度和/或運輸輸送機的卸料端或銑刨材料的碰撞點分別相對於裝載面的位置使得能夠對裝載面進行均勻裝載。通過圖像記錄系統可以檢測和分析裝載面上的填充狀態，且可以連續控制輸送速度和/或運輸輸送機卸料端相對於裝載面的位置，以便均勻地和/或根據指定的裝載程序來對裝載面進行裝載。
[0029]然而還有利的是改變裝載面上的碰撞點以便實現裝載面的均勻裝載。
[0030]預期通過調節運輸輸送機裝置的可偏轉運輸輸送機相對於行進方向的橫向偏轉角以及通過調節運輸輸送機裝置的可偏轉運輸輸送機的仰角，所述檢測與控制系統可以控制運輸輸送機裝置的卸料端的位置，從而控制裝載面上的碰撞點。
[0031]在不能通過控制裝載面相對於從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機的位置和/或相對於機架的位置來矯正任何偏差的情況下，所述檢測與控制系統可在上述情況之前或最遲在上述情況期間發出信號。該信號可用於導致機器停止或採取措施以便防止車輛之間發生碰撞。
[0032]根據不同運輸車輛的裝載面，和/或根據由檢測與控制系統所檢測到的裝載面針對不同位置和/或裝載面位置內碰撞點的不同裝載狀態，偏轉角、仰角和/或輸送速度的控制數據可被存儲於可用於檢測與控制系統的映射圖表(map)中。RFID系統例如使得能夠識別不同運輸車輛的裝載面。
[0033]通常基本為矩形的裝載面或基本為長方體形狀的裝載體積的至少一個點分別可攜載能夠由檢測與控制系統檢測到的標記。
[0034]根據定位信號可產生運動控制信號，例如可視或可聽信號。適於運輸車輛的運動控制信號在原理上已經在DE102009041842A1中描述。
[0035]根據本實用新型，預期通過檢測與控制系統來連續地定位運輸車輛裝載面的可變位置以及從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機相對於機架的可變位置，或連續地定位運輸車輛的裝載面相對於從在運輸方向上看去的最後一個或單個運輸輸送機的可變位置，且預期以如此的方式通過檢測與控制系統經由運輸輸送機裝置的偏轉角和/或仰角和/或輸送速度來自動地連續控制銑刨材料碰撞點的定位，以使得銑刨材料卸料到裝載面內。
[0036]銑刨材料的碰撞點的定位以如此的方式通過檢測與控制系統來自動地連續控制，以使得銑刨材料卸料到裝載面的中心或裝載面內的另一可指定的碰撞點處。
[0037]可通過圖像記錄系統或非光電定位系統(特別是無線射頻識別系統(RFID))來連續定位裝載面的位置和/或連續地定位從運輸方向看去的運輸輸送機裝置的最後一個或單個運輸輸送機的位置，所述圖像記錄系統或非光電定位系統提供數據以便確定裝載面相對於機架或相對於從行進方向看去的最後一個或單個運輸輸送機的位置。
[0038]在一個實施例中，用於確定裝載面相對於運輸輸送機卸料端的位置和/或用於確定裝載面填充狀態的圖像可利用指定的採樣頻率由圖像記錄系統來記錄和分析。將經分析的數據與目標位置數據進行比較，在確定出存在任何偏差的情況下可控制運輸輸送機卸料端的位置和/或輸送速度和/或運輸車輛的位置。
[0039]通過示教程序(teach-1n procedure )可確定目標位置數據。
[0040]通過圖像分析或通過非光學定位系統可確定裝載面幾何中心的位置，且通過圖像分析可確定裝載面上的當前碰撞點的位置，可根據碰撞點的所需位置來進行運輸輸送機的卸料端位置和/或銑刨材料碰撞點的位置控制以及輸送速度的速度控制，以便對當前碰撞點位置進行連續調節。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]在下文中，參照附圖對本實用新型的實施例進行更詳細的解釋說明。
[0042]在所示附圖中:
[0043]圖1是前端裝載的道路銑刨機；
[0044]圖2是後端裝載的道路銑刨機；以及
[0045]圖3是根據圖1的銑刨機的俯視圖。
【具體實施方式】
[0046]圖1示出了用作為一個實例的前端裝載道路銑刨機Ia的銑刨機。築路機械I包括由底盤4支撐的機架2，所述底盤4例如包括履帶式行走機構或車輪，所述底盤4經由為升降柱5形式的不少於三個的高度調節裝置連接到機架2上。參照圖2，該實施例預期使用四個升降柱5，其可用於將機架2帶入到優選平行於路面6延伸的可指定的平面內，所述路面6支撐著底盤4的履帶式行走機構。
[0047]圖1中所示的道路銑刨機在銑刨機Ia的縱向方向上包括位於底盤4的履帶式行走機構之間的工作鼓22。
[0048]銑刨機la、Ib可包括履帶式行走機構和/或車輪。工作鼓可通過支撐機架2的升降柱5或相對於機架2高度可調。
[0049]銑刨機Ib的其它設計也可具有工作鼓22，例如所述工作鼓處於底盤4的後部履帶行走機構或車輪的高度。
[0050]具有至少一個用於將銑刨材料運走的運輸輸送機11、12的運輸輸送機裝置也可布置於統刨機la、Ib的前端部7或後端部8處。[0051]圖2示出作為一個實例的後端裝載的銑刨機lb，其中運輸車輛10以反向行進模式在銑刨機的後面行駛。
[0052]假設在靠近銑刨機la、lb的一側上有足夠的空間可用，那麼如圖3所示運輸車輛10也可以靠近向前行進的銑刨機I移動。
[0053]在圖1至圖3中的各車輛的行進方向由箭頭指示。
[0054]在圖1中所示的實施例中，通過工作鼓22銑刨掉的銑刨材料通過運輸輸送機裝置的第一永久安裝的運輸輸送機11被卸料到運輸車輛10的裝載面15上，所述運輸輸送機11將統刨材料14傳送到第二可偏轉的運輸輸送機12上。由於運輸輸送機12速度的原因,統刨材料14不會被立即卸料到運輸輸送機12的端部處，而是銑刨材料遵循拋物線軌跡，這樣在裝載面15上的碰撞點16位於與運輸輸送機12的自由端13相距一定距離之處。運輸輸送機12可通過活塞缸單元18從中間位置偏轉到左側或右側，以便甚至在轉彎時或在運輸車輛10在偏移路徑(offset track)上行駛的情況下也能夠將銑刨材料14卸料到裝載面15上。此外，銑刨機la、lb的車輛駕駛員能夠通過活塞缸單元20來調節運輸輸送機12的仰角。由於運輸輸送機12具有輸送速度，因此該仰角對銑刨材料14的拋物線軌跡和碰撞點16的位置具有影響。
[0055]當前圍繞水平的第一軸線21設定的仰角或圍繞垂直的第二軸線23的偏轉角分別被報告給檢測與控制系統24，所述檢測與控制系統24另外包括至少一個檢測器26，其連續檢測裝載面15的位置和/或從運輸方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12的位置。所述檢測器26可布置於統刨機la、Ib處、布置於面對運輸輸送機的端部處、或布置於運輸輸送機12的自由端13處。
[0056]檢測與控制系統24可集成到用於控制行進、轉向和銑刨操作的控制器3內，或至少可連接到上述控制器3以便在需要時也獲得關於行進速度和/或銑刨機la、lb的所檢測到的轉向角度和運輸輸送機12的輸送速度的數據。
[0057]所述檢測與控制系統24定位運輸車輛10的裝載面15相對於機架2的可變位置，且也可定位從運輸方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12相對於機架2的可變位置，以及經通過輸輸送機裝置的偏轉角和/或仰角和/或輸送速度來連續地和自動地控制銑刨材料14的碰撞點16的定位，這樣卸料的銑刨材料14至少碰撞到裝載面15內。備選地，運輸車輛10裝載面15的可變位置也可以相對於從運輸方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12連續定位以便執行控制操作。
[0058]所述檢測與控制系統24也可以承擔以均勻的方式填充裝載面15的任務。裝載程序可預期用於該目的以便根據預定的系統來對裝載面15進行裝載。在這種布置中，可通過圖像記錄系統檢測和分析裝載面15上的填充狀態，以便連續控制從運輸方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12的輸送速度和/或卸料端13相對於裝載面15的位置。
[0059]根據不同運輸車輛10的裝載面15和/或根據裝載面15的不同裝載狀態，用於不同位置和/或碰撞點16的控制數據可被存儲於映射圖表中。這種映射圖表可集成到檢測與控制系統24內或控制器3內。控制數據涉及用於由檢測與控制系統24所檢測到的在裝載面15位置內的不同位置和/或碰撞點16的運輸輸送機12的偏轉角、仰角和/或輸送速度。
[0060]所述檢測與控制系統24可通過圖像記錄系統28或非光電定位系統來連續地檢測裝載面15的位置和/或從運輸方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12的位置，所述圖像記錄系統或非光電定位系統提供數據以便確定裝載面15相對於機架2或相對於從行進方向看去的最後一個或單個運輸輸送機12的位置。由圖像記錄系統28所提供的信息可通過對於它們自身已知的圖像分析方法來進行評估。非光電定位系統的一個實例是無線射頻識別系統(RFID)，其另外地提供可識別特定運輸車輛10的特定裝載面15的可能性。
[0061]當通過無線射頻識別系統(RFID)來定位裝載面15時，永久性安裝的RFID標籤被用於運輸車輛10上，特別是用於裝載面15上。
[0062]當利用作為另外的非光學定位方法的藍牙傳感器定位時，在空間內分布的傳感器節點可用作標記且取決於所測得距離的信號場強度。
[0063]不言而喻的是也有可能使用不同定位方法的組合。
[0064]作為一般規則，可以使用光學和準光學(無線電)測量方法來測量長度和角度，且可以使用不同的時間測量過程來測量時差和傳播時差。
[0065]所述檢測與控制系統24可將用於確定位置的數據與指定的位置數據進行比較，以便在與指定的目標位置數據存在任何偏差的情況下來對卸料端13和/或銑刨材料14的碰撞點16的位置進行連續的位置控制和/或對輸送速度進行連續的速度控制。
[0066]通過示教程序可以確定車輛la、lb、10的目標位置數據位置，其原因在於車輛la、lb、10的位置可根據現實情況變化，以及可存儲每一這種情況所需的參數即運輸輸送機的偏轉角、仰角和輸送速度。也可以相同的方式創建裝載程序。在這樣做時，也可以將控制所產生的變化，例如在轉彎過程中的變化考慮在內。在上述過程中，通過讀取操作所讀取的數據也可區分運輸車輛10是否在靠近銑刨路徑的左側上還是右側上行駛或在銑刨機la、lb的銑刨路徑上行駛。
【權利要求】
1.一種機動銑刨機(la，lb)，其具有: 高度可調的機架(2); 用於控制行進和銑刨操作的控制器(3)； 工作鼓(22)； 布置於工作鼓(22)的從銑刨機(la，Ib)的行進方向看去的前面或後面的運輸輸送機裝置的可偏轉的最後一個或單個運輸輸送機(12)； 其中運輸輸送機(12)能夠以仰角圍繞水平的第一軸線(21)相對於機架(2)偏轉，且以偏轉角圍繞垂直於第一軸線(21)的第二軸線(23)側向偏轉；以及 其中運輸輸送機(12)以指定的輸送速度將銑刨材料卸料到位於運輸車輛(10)的裝載面(15)上的碰撞點(16)上； 其特徵在於: 所述控制器(3)包括檢測與控制系統(24)，所述檢測與控制系統(24)包括至少一個檢測器(26)，該檢測器連續地檢測裝載面(15)的位置和/或運輸輸送機(12)的位置，和/或包括附加的檢測器，所述附加的檢測器檢測運輸輸送機裝置(12)的偏轉角、仰角和/或輸送速度，並提供用於確定裝載面(15)相對於機架(2)或運輸輸送機裝置(12)的位置的數據，所述檢測與控制系統(24)將用於確定位置的數據與指定的目標位置數據進行比較，以便在與指定的目標位置數據存在任何偏差的情況下，根據裝載面(15)內指定的碰撞點(16)來對運輸輸送機裝置(12)的卸料端(13)和/或碰撞點(16)的位置進行連續的位置控制和/或對輸送速度進行連續的速度控制。
2.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，所述檢測與控制系統(24)自動地連續控制運輸輸送機裝置(12)的碰撞點(16)的定位，以使得卸料的銑刨材料(14)碰撞到裝載面(15)的中心，或碰撞到裝載面(15)內的另一可指定的碰撞點(16)處。
3.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，所述檢測與控制系統(24)通過第一圖像記錄系統(28)或特別是無線射頻識別系統(RFID)的非光電定位系統連續地定位裝載面(15)的位置和/或連續地定位運輸輸送機(12)的位置，所述第一圖像記錄系統和非光電定位系統提供數據以便確定裝載面(15)相對於機架(2)或相對於運輸輸送機(12)的位置。
4.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，所述檢測和控制系統(24)包括第二圖像記錄系統(30)，其通過評估圖像數據來檢測並分析裝載面(15)上的填充狀態，且其連續地控制運輸輸送機裝置(12)的輸送速度和/或運輸輸送機裝置(12)的卸料端(13)和/或統刨材料(14)碰撞點(16)相對於裝載面(15)的位置，以便以均勻的方式對裝載面(15)進行裝載。
5.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，所述檢測與控制系統(24)定位裝載面(15)的位置，並調節運輸輸送機(12)的位置或調節碰撞點(16)的位置和輸送速度，以使得位於裝載面(15)上的碰撞點(16)始終保持在由控制器(3)指定的位於裝載面(15)內的位置(16)處，而與銑刨機和運輸車輛(10)的運動無關。
6.根據權利要求3所述的機動銑刨機，其特徵在於，第一二圖像記錄系統和/或第二圖像記錄系統或用於無線射頻識別系統(RFID)的檢測器布置於從銑刨材料(14)的運輸方向看去的單個或最後一個運輸輸送機(12)的卸料端(13)處。
7.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，在不能通過控制裝載面(15)相對於運輸輸送機(12)的位置和/或相對於機架(2)的位置來矯正任何偏差的情況下，所述檢測與控制系統(24)在上述情況之前或最遲在上述情況期間發出信號。
8.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，根據不同運輸車輛(10)的裝載面(15)和/或根據由檢測與控制系統(24)所檢測到的裝載面(15)針對不同位置和/或裝載面(15)位置內的碰撞點(16)的不同裝載狀態，偏轉角、仰角和/或輸送速度的控制數據被存儲於映射圖表中。
9.根據權利要求1所述的機動銑刨機，其特徵在於，為矩形的裝載面(15)或為長方體形狀的裝載體積(15)的至少一個點攜載能夠由檢測與控制系統(24)檢測到的標記。
【文檔編號】E01C23/088GK203700926SQ201320520835
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2012年8月23日
【發明者】C·貝爾寧, D·弗蘭茲曼, A·蒙特曼, C·巴裡馬尼, G·亨 申請人:維特根有限公司