CN105026650B - 自动履带对准控制套件和自动化履带对准方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及自动履带对准控制套件和自动化履带对准方法,其特点是使用了被连接至第一履带单元(12)以允许检测第一履带单元(12)的方位取向的履带对准检测单元(1)和被连接至机架(11)以允许检测机架(11)的方位取向的机架方位取向检测部件(15),该方法包括确定机架(11)的初始方位取向(50),并且确定第一履带单元(12)的初始方位取向(60),确定机架(11)的最新确定的方位取向和第一履带单元(12)的最新确定的方位取向之差是否在预定阈值内,启动第一履带单元(12)的枢转,确定在枢转后的第一履带单元(12)的改变的方位取向(60'),确定在枢转后的机架(11)的方位取向。
Description
技术领域
本发明涉及用于使自动化道路作业机械的履带与由路面处理单元,如模具单元的对准性所限定的机械方位取向对准的对准自动化方法。这样的履带式自动化道路作业机械包括铺料机,例如主管线铺料机或用于路边排水沟的铺料机,以及铣刨机和路面挖掘机。
背景技术
尤其是,这样的履带式自动化道路作业机械包括用于形成包含混凝土材料或沥青材料的路面层的滑模铺料机。滑模铺料机是带有特有的终饰刮板的建筑机械,其用于例如混凝土或沥青的铺设。刮板也可以形成有特有的轮廓形状,例如为了形成轨道、沟槽或水槽。因此针对各种各样的应用来制造刮板,即形成有不同的刮板轮廓和刮板宽度。
这样道路修整机的控制通过基准线扫描装置来实现。传感器扫描基准线如像拉紧线的期望方向和/或期望高度;与期望方向/期望高度的偏差通过调整部件来修正。DE10138563披露了一种轮式路面修整机,其自动跟随基准线。在US5,599,134中,基准线的扫描利用超声传感器以非接触方式进行。但是,这种机械控制方法需要在利用该建筑车辆之前放样待处理的面积并且是非常耗时且劳动密集的。
WO2006/092441A1所述的方法设想了安装两个桅杆,其在由纵梁和横梁构成的刚性机架的横梁上带有棱镜,并且想到了通过一个或两个准距仪或全站仪确定相对于棱镜的距离和方向,接着确定所述棱镜的或机械的位置。这些准距仪或全站仪有利地是马达驱动的并且能够自动跟踪反射器。但此文献没有描述相对于机架对准履带单元的方法。
为了出色的直线性能,履带式自动化道路作业机械,如滑模铺料机,需要其履带精确对准机械的路面处理单元(例如路面作业单元,如模具单元)。机械制造商和操作者已经研发出借助激光测量工具及人工对准履带的许多方法。
当如此对准履带时,遇到以下难题:
·将模具端头精确投影向履带,例如借助细绳。
·在粗糙地面上对照所投影的细绳对准性以毫米精度测量履带。
·由查看履带的人将毫米回转运动指令传送给机械操作者。
·以对准履带所需要的超精密运动来移动该履带。
还有,在多个表面上,当使履带枢转时,模具单元通常将会轻微移动。这要求相对于路面处理单元对准履带的反复处理,随后复查路面处理单元的端头,因为其可能已经不小心运动了,再次对准履带,依此类推。
发明内容
因此,本发明的一个目的是提供一种用于相对于其路面处理单元对准自动化道路作业机械的履带的对准改进方法。
本发明的另一个目的是提供一种用于执行所述方法的系统,即用于相对于其路面处理单元对准自动化道路作业机械的履带。
至少其中一个所述目的通过本发明的对准道路作业机械的履带的方法、本发明的自动履带对准控制套件来实现。
本发明涉及一种用于使道路作业机械的履带与机械方位取向对准的自动化方法。该机械方位取向通过路面处理单元,例如模具单元的对准来限定。
根据本发明的方法利用了与已安装的3D导向系统的机械控制能力相结合的自动全站仪的能力:自动全站仪建立在机械旁边,棱镜或其它全反射部件分别布置在机械的履带处和路面处理单元,或装有路面处理单元的机架上。例如棱镜可以是磁性安装的。控制及评估单元设置在机械上或其附近并且被连接至全站仪和机械控制系统,尤其以无线方式。尤其是,该控制及评估单元是被固定安装在机械上的机械控制系统的一部分。
尤其是,使用者通过人工测量初始模具和履带位置来启动对准程序,接着,该自动履带对准控制套件(ATACK)将自动计算、对准和复查模具单元和履带位置,直到履带与模具单元/机架方位取向排成一线。该模具和履带对准过程可以在一个单独过程中组合和/或处理。可以在一个作业过程中对每个履带或所有履带进行履带对准。
根据本发明,提供一种用于对准道路作业机械的履带的方法,其中该道路作业机械设计用于沿预定路径形成和/或处理包含混凝土材料或沥青材料的路面层,并且包括机架,该机架具有用于执行材料处理步骤的路面处理单元、包括用于使道路作业机械沿第一轴线运动的多个履带的多个履带单元和用于使履带单元绕基本垂直于第一轴线的第二轴线相对于机架枢转的致动器部件,以及用于控制所述履带单元的履带和致动器部件的机械引导系统,包括利用被连接至第一履带单元的履带对准检测单元以允许检测第一履带单元的方位取向,以及利用被连接至机架的机架方位取向检测部件以允许检测机架的方位取向。该方法还包括:
·确定所述机架的初始方位取向,
·确定所述第一履带单元的初始方位取向,
·确定在机架的最新确定的方位取向和第一履带单元的最新确定的方位取向之间的差是否在预定阈值内,
·启动第一履带单元的枢转,
·确定在枢转后的第一履带单元的改变的方位取向,
·确定在枢转后的机架的方位取向。
在一个实施方式中,该方法包括重复执行以下步骤直到在机架的最新确定的方位取向和第一履带单元的最新确定的方位取向之间的角度差在预定阈值内:
·反复枢转第一履带单元并确定其枢转后的方位取向,直到该角度差在预定阈值内,和
·确定所述机架和/或路面处理单元的方位取向。
在该方法的一个实施方式中,为了枢转该履带单元,在控制及评估单元中计算一修正角度,其中使该履带单元枢转该修正角度。
在该方法的一个实施方式中,确定机架的初始方位取向的步骤和确定第一履带单元的初始方位取向的步骤由使用者利用大地观测仪尤其是自动全站仪或准距仪来进行。
在该方法的一个实施方式中,确定在枢转后的第一履带单元的改变的方位取向的步骤和确定在枢转后的机架的方位取向的步骤是通过大地观测仪,尤其是自动全站仪或准距仪来自动执行的。
在方法的优选实施方式中,该履带对准检测单元包括至少一个反射器或角反射器(retro-reflector),并且大地观测仪被用于通过测量相对于至少一个(角)反射器的距离和方向来确定方位取向,该大地观测仪尤其是自动全站仪或准距仪。
在替代实施方式中,第二方位取向检测部件包括(角)反射器和光学感测图案,尤其包括多个发光二极管,并且确定方位取向是通过具有照相机部件的激光跟踪器来进行的。
在该方法的一个实施方式中,该履带对准检测单元包括两个(角)反射器。尤其是,所述两个(角)反射器或是按照已知距离相互固定连接,或是该履带对准检测单元包括两个部件,每个部件提供一(角)反射器。
在该方法的特定实施方式中,该履带对准检测单元包括两个角反射器,其中所述两个角反射器按照已知的相互距离就位在该履带单元上,并且计算该修正角度依据该机架的最新确定的方位取向、该履带单元的最新确定的方位取向和所述两个角反射器之间的已知距离。尤其根据以下公式来计算该修正角度:
α=sin[(机架方位取向-履带方位取向)/2]*(d/2)*2
其中,α是修正角度,“机架方位取向”是机架(或分别是路面处理单元)的最新测定的方位取向,“履带方位取向”是履带单元的最新测定的方位取向,d是两个角反射器之间的已知距离。
本发明还涉及一种用于对准道路作业机械的履带的自动履带对准控制套件(ATACK),该道路作业机械设计用于沿预定路径形成和/或处理包含混凝土或沥青材料的路面层,并包括机架,该机架具有用于执行材料处理步骤的路面处理单元、具有多个履带和致动器部件的多个履带单元和用于控制所述履带单元的履带和致动器部件的机械引导系统,所述履带用于使道路作业机械沿第一轴线运动,所述致动器部件使履带单元绕基本垂直于第一轴线的第二轴线相对于机架输转。
根据本发明,所述ATACK包括方位取向确定装置,其包括激光测距仪,尤其是大地观测仪、包括用于与激光测距仪一起使用的至少一个(角)反射器的履带对准检测单元和控制及评估单元,其中该履带对准检测单元设计呈可连接至道路作业机械的履带单元,该方位取向确定装置设计用于确定该履带单元的方位取向和该机架的方位取向,并且该控制及评估单元设计用于确定该履带单元相对于机架的方位取向并发送指令给该机械引导系统以使履带单元枢转而使履带单元与路面处理单元对准。
在一个实施方式中,所述ATACK包括用于与激光测距仪一起使用的机架方位取向检测部件以允许检测该机架(或者路面处理单元)的方位取向,该机架方位取向检测部件包括至少一个角反射器并且可被连接至该机架,尤其通过磁体。尤其是,该机架方位取向检测部件包括两个角反射器,一个6自由度角反射器或角反射器和可光学感测图案。
在所述ATACK的一个实施方式中,该履带对准检测单元包括按照已知距离相互固定连接的两个角反射器。在另一个实施方式中,该履带对准检测单元包括两个部件,每个部件均设置角反射器。在另一个实施方式中,该履带对准检测单元包括角反射器和可光学感测的图案,尤其包括多个发光二级管以允许确定该履带对准检测单元的方位取向。
在所述ATACK的一个实施方式中,该方位取向确定装置具有用于使激光测距仪自动瞄准履带对准检测单元的至少一个角反射器并自动测量相对于角反射器的距离和方向的部件,尤其是其中该方位取向确定装置是自动全站仪或准距仪或激光跟踪器。
在ATACK的另一实施方式中,该控制及评估单元被设计用于执行以下步骤:
·启动第一履带单元的枢转,
·确定在枢转后的第一履带单元的方位取向,
·确定在枢转后的机架的方位取向,和
·确定在机架的最新确定的方位取向和第一履带单元的最新确定的方位取向之间的差是否在预定阈值内。
本发明还涉及一种在用于对准道路作业机械的履带的方法中使用的履带对准检测单元。根据本发明,该履带对准检测单元包括与激光测距仪一起使用的至少一个角反射器和用于将履带对准检测单元可拆地连接至道路作业机械的履带单元的磁体部件。
本发明还涉及一种计算机程序产品,包括存储在机读介质上的程序代码,或通过包含程序代码片段的电磁波来实施,该产品具有可计算机执行的指令用于执行以下步骤:
·启动第一履带单元的枢转,
·确定在枢转后的第一履带单元的方位取向,
·确定在枢转后的该机架的方位取向,和
·确定在该机架的最新确定的方位取向和第一履带单元的最新确定的方位取向之间的差是否在预定阈值内。
附图说明
以下,单纯以举例的方式参照如图示意所示的具体实施方式来更详细描述根据本发明的方法和系统,还描述了本发明的其它优点,确切地说:
图1示出了具有根据本发明的自动履带对准控制套件的第一示例性实施方式的履带式自动化道路作业机械;
图2示出了表示根据本发明的方法的示例性实施方式的流程图;
图3a-3d示出了根据本发明的方法的示例性实施方式的多个单独步骤,所述方法利用根据本发明的自动履带对准控制套件的示例性实施方式来执行;
图4示出了具有根据本发明的自动履带对准控制套件的第二示例性实施方式的履带式自动化道路作业机械;
图5示出了具有根据本发明的自动履带对准控制套件的第三示例性实施方式的履带式自动化道路作业机械;
图6示出了具有根据本发明的自动履带对准控制套件的第四示例性实施方式的履带式自动化道路作业机械;
图7a-7c以前视图和后视图示出了根据本发明的履带对准检测单元的第一示例性实施方式,其被连接至履带式自动化道路作业机械的履带单元;
图8a-8b示出了根据本发明的履带对准检测单元的第二示例性实施方式;
图9示出了根据本发明的履带对准检测单元的第三示例性实施方式;
图10示出了根据本发明的履带对准检测单元的第四示例性实施方式;
具体实施方式
图1示出了履带式自动化道路作业机械10,其配备有自动履带对准控制套件(ATACK)。用于执行材料处理步骤的路面处理单元(在此未示出)安装在道路作业机械10的机架11上。所示的机械10包括四个履带单元(在此只能看见其中三个),它们具有用于使道路作业机械10在第一轴线的方向上运动的多个履带和用于使履带单元12、12'、12”绕第二轴线55相对于机架11枢转的致动器部件,其中第二轴线55基本垂直于第一轴线。机械10还包括机械引导系统用于控制所述履带单元的履带和致动器部件。显然,具有比四个更多或更少的履带的机械也能配备有所述ATACK。
所述ATACK包括自动全站仪8、控制及评估单元18和作为被连接至机械10的第一履带单元12的履带对准检测单元(未示出)的一部分的两个角反射器2a、2b。使用者9通过测量所述两个角反射器2a、2b的坐标来确定履带单元12的方位取向60。控制及评估单元18计算履带单元12的当前方位取向60与路面处理单元的已知方位取向50之差。控制及评估单元18计算履带单元12需要枢转以便与路面处理单元对准的修正角度α。该偏差信息随后被输送给该机械引导系统,其能使履带单元12枢转,直到它达到平行于路面处理单元的方位取向50的方位取向60'。
该路面处理单元或与路面处理单元连接的机架的方位取向50能通过包括至少一个尤其是两个角反射器的机架方位取向检测部件来确定,所述角反射器被连接至该机架,该全站仪相对于角反射器的方向和距离被测量。确定路面处理单元的方位取向50的替代方式也是可行的,例如无反射器地确定具有已知的尺寸和相对于路面处理单元的方位取向50的方位取向的机架部件的方位取向。
图2示出了表示根据本发明的方法100的示例性实施方式的流程图。所述步骤125、155和175的“履带移动标志”是布尔标志,其被用来描绘履带是否已由于最后模具运动而转向。履带运动能影响模具端头指向,必须在任何履带运动后检查模具对准。当利用机械基准点作为端头指向基准时,必须事先进行机械对准。尤其是,询问使用者应采用什么基准。
为了启动测量过程,使用者设定靠近机械的自动全站仪。该自动全站仪无需通过交叉来精确定位,这有利地允许非常快速的设定。随后,自机械引导系统启动该过程,并且该机械处于自动控制下。
机械引导系统和/或自动全站仪促使使用者测量在模具单元或机架上的所述两个角反射器的位置(步骤110),接着是安装在履带单元上的所述两个角反射器(步骤120)。在步骤125中,“履带移动标志”随后被设为“假”。在下一个步骤130中,模具单元的端头指向和履带单元的端头指向被计算,并且确定端头指向之差。如果有差异且尤其该差异超过阈值,则履带单元需要被枢转并且该方法以步骤140继续。
在步骤140中计算修正运动,例如履带单元为了与模具对准而必须枢转的修正角度。尤其是,还确定履带单元的端头指向和长度,从而可以计算该履带的前端或后端在使履带单元枢转以执行修正运动时须移动的距离。
在步骤150中,该机械引导系统启动履带单元的枢转。枢转最好由自动全站仪监视,尤其通过跟踪连接至履带单元的所述角反射器中的一个。当在自动全站仪监视下已经达到计算出的所需要的履带单元方位取向时,则机械引导系统停止所述枢转。在步骤155中,“履带移动标志”被设为“真”。
在步骤160中,该自动全站仪通过确定相对于在履带单元上的两个角反射器的距离和方向来确定履带单元的方位取向。最好首先测量该履带单元的最近端尤其是第一角反射器,接着是另一端,尤其是第二角反射器。利用其最后已知位置和自动全站仪的自动搜索能力来找到在履带单元上的角反射器的位置。
接着重复步骤130。如果所述差异仍然超过该阈值,则该履带单元需要再次被枢转,并且重复步骤140-160和130。如果没有差异,或者如果该差异在该阈值内,该过程以步骤170继续。
在步骤170中,确定“履带移动标志”的当前值。如果该值为“假”,意味着履带单元在自从其端头指向已被最后测量之后还未移动,则该过程以步骤190结束。如果该值为“真”,则“履带移动标志”值在步骤175中被设为“假”,并且该过程以步骤180继续。
在步骤180中,自动全站仪确定路面处理单元的方位取向,尤其通过测量被连接至机架的两个角反射器的位置,最好在最近的角反射器开始。利用其最后已知的位置和自动全站仪的自动搜索能力来找到所述角反射器的位置。随后,再次执行步骤130。
当测量过程结束时,所述履带与模具单元对准。接着,在步骤190中,使用者被告知成功对准。在一个实施方式中,该过程包括使用者的“设定”确认以存储所述对准。
图3a-3d示出了参照图2所描述的方法的多个步骤,示出了配备有ATACK的示例性实施方式的履带式自动化道路作业机械10。机械10包括机架11,路面处理单元13和四个履带单元连接至所述机架。第一履带单元12需要与路面处理单元13对准。
在此实施方式中,所述ATACK包括自动全站仪8、控制及评估单元18、作为被连接至机械10的第一履带单元12的履带对准检测单元(未示出)的一部分的两个角反射器2a、2b,和包括被连接至该机架11以允许检测机架11的和进而路面处理单元13的方位取向的两个角反射器的机架方位取向检测部件15。
在图3a中示出了步骤110:通过全站仪8,使用者(未示出)测量该方位取向检测部件15的所述两个角反射器的位置,于是确定路面处理单元13的方位取向。
在图3b中示出了步骤120:通过全站仪8,使用者测量所述两个角反射器2a、2b的位置,于是确定履带单元12的方位取向。
所确定的两个方位取向随后被比较,如果他们不同且尤其超过预定阈值,则启动履带单元12的枢转。这在图3c中被示出。
图3c示出了步骤150和160。在步骤150中,该机械引导系统启动履带单元12的枢转。该枢转最好由自动全站仪8来监视,尤其通过跟踪被连接至履带单元的所述角反射器2a、2b中的一个。当已经达到所期望的履带单元的方位取向时,该机械引导系统停止所述枢转。在步骤160中,自动全站仪8通过测量角反射器2a、2b的位置来确定履带单元12的方位取向,尤其从最近的一个开始,在此情况下是从角反射器2b开始。利用其最后已知位置和自动全站仪的自动搜索能力来找到在履带单元12上的角反射器2a、2b的位置。
接着,履带单元12的方位取向与路面处理单元13的最初确定的方位取向相比较(步骤110),如果它们不同且尤其超过预定阈值,则重复如图3c所示的步骤。
否则,执行如图3d所示的步骤180。执行该步骤是因为机架11和路面处理单元13可能在履带单元12枢转过程中已不小心移动了,于是改变了路面处理单元13的方位取向。在步骤180中,自动全站仪8测量了机架方位取向检测部件15的所述两个角反射器的位置,最好从最近的角反射器开始,接着确定路面处理单元13的当前方位取向。利用其最后已知位置和自动全站仪的自动搜索能力来找到角反射器的位置。
接着,再次比较履带单元12的和路面处理单元13的最近测定的方位取向。如果它们不同且尤其超过预定阈值,则重复图3c和3d所示的步骤,直到该差值在该阈值内。
图4示出了作为履带式自动化道路作业机械10的一个例子的滑模铺料机。该铺料机配备有根据本发明的ATACK的第二实施方式。滑模铺料机10包括作为路面处理单元的模具单元13并产生混凝土层19。带有棱镜的两根桅杆安装在机架11的横梁上作为机架方位取向检测部件15,以允许检测模具单元13的方位取向。
所述ATACK包括自动全站仪8、安装在第一履带单元12上的单个6自由度角反射器3和作为机械控制系统的一部分设置在滑模铺料机10上的控制及评估单元18。6自由度角反射器3适于允许确定履带单元12的方位取向。在US5,267,014公开了利用这样的角反射器的位置和方位取向测量装置。自动全站仪8适于确定相对于6自由度角反射器3和机架方位取向检测部件的距离和方向,且因此适于确定机架11的和履带单元12的方位取向。自动全站仪8还适于将角反射器的位置数据和/或机架11的和履带单元12的方位取向数据传送给该控制及评估单元18。控制及评估单元18适于计算修正角度以及启动履带单元12的枢转。
图5示出了图4的滑模铺料机10,其配备有根据本发明的ATACK的第三实施方式。相比于图4所示的实施方式,ATACK的这个实施方式包括两个自动全站仪8和8'。第一全站仪8用于通过确定所述两个角反射器2a、2b的位置来确定履带单元12的方位取向,第二全站仪8'用于确定模具单元13的方位取向。另外,在此实施方式中,控制及评估单元20是移动设备(如具有输入部件21和输出部件22的笔记本电脑)的一部分。控制及评估单元20与全站仪8和8'无线连接以接收测量数据并发出测量指令,并且与铺料机10的机械引导单元无线连接以发送枢转指令。
图6示出了另一个履带式自动化道路作业机械10,其配备有根据本发明的ATACK的第四实施方式。
所述ATACK包括两个自动全站仪8、8'、被连接至第一履带单元12的第一对角反射器2a、2b和被连接至第二履带单元12'的第二对角反射器(未示出)。所述ATACK还包括被连接至机架11的机架方位取向检测部件15和被集成到第一全站仪8中的控制及评估单元。第一全站仪8被用来确定第一履带单元12的和机架11的、和进而路面处理单元13的方位取向。第二全站仪8'被用于确定第二履带单元12'的方位取向。
图7a-7c示出了根据本发明的履带对准检测单元1的第一实施方式。在图7a中以前视图示出了履带对准检测单元1。它具有按照已知距离d定位在履带对准检测单元1上的两个角反射器2a、2b。在图7b中示出了履带对准检测单元1的背面。它包括用于将履带对准检测单元1连接至履带单元12的多个磁体6。在图7c中,履带对准检测单元1如图所示被连接至履带单元12。通过所述两个角反射器2a、2b并利用全站仪(未示出),可以确定履带对准检测单元1的、和进而履带单元12的方位取向。
图8a和8b示出了履带对准检测单元1的第二实施方式,其由两个部件1a、1b构成,各部件包括角反射器2a、2b。在图8a中,所述两个部件被连接至履带单元12。通过所述两个角反射器2a、2b并利用全站仪(未示出),可以确定履带对准检测单元1的、和进而履带单元12的方位取向。图8b以后视图示出了单元1的所述两个部件1a和1b。每个部件1a、1b包括用于连接至履带单元12的磁体。
在图9和图10中示出了根据本发明的履带对准检测单元1'、1”的两个替代实施方式。
图9示出了履带对准检测单元1'的第二实施方式,它包括单个6自由度角反射器3,其适于允许检测履带对准检测单元1'的方位取向。
图10示出了履带对准检测单元1”的第三实施方式,包括单个角反射器4和形成规定图案的多个发光二级管5,通过照相机,可以从所述图案推导出履带对准检测单元1”的方位取向。这个实施方式例如可以与具有照相机的激光跟踪器一起使用。
虽然以上部分地参照一些优选实施方式示出了本发明,但必须理解的是,可以作出这些实施方式的不同特征的许多修改和组合。所有这些改动处于本发明的范围内。
Claims (24)
1.一种用于对准道路作业机械(10)的履带的方法(100),该道路作业机械(10)被设计用于沿预定路径形成和/或处理包含混凝土材料或沥青材料的路面层(19),并且包括机架(11),该机架具有:
·用于执行材料处理步骤的路面处理单元(13),
·多个履带单元(12,12',12”),所述多个履带单元(12,12',12”)具有用于使该道路作业机械(10)沿第一轴线运动的履带和用于使这些履带单元(12,12',12”)绕第二轴线相对于该机架(11)枢转的致动器部件,其中所述第二轴线基本垂直于所述第一轴线,以及
·用于控制所述履带单元(12,12',12”)的履带和致动器部件的机械引导系统,
其特征是,
使用履带对准检测单元(1)和机架方位取向检测部件(15),该履带对准检测单元(1)被附接至第一履带单元(12)以允许检测所述第一履带单元(12)的方位取向,该机架方位取向检测部件(15)被附接至该机架(11)以允许检测该机架(11)的方位取向,该方法包括:
·确定(110)该机架(11)的初始方位取向(50),以及
·确定(120)所述第一履带单元(12)的初始方位取向(60),
·确定(130)在该机架(11)的最新确定的方位取向和所述第一履带单元(12)的最新确定的方位取向之间的差是否在预定阈值内,
·启动所述第一履带单元(12)的枢转(150),
·确定(160)在所述枢转(150)之后所述第一履带单元(12)的改变的方位取向(60'),并且
·确定(180)在所述枢转(150)之后所述机架(11)的方位取向。
2.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
重复以下步骤直到在该机架(11)的最新确定的方位取向和所述第一履带单元(12)的最新确定的方位取向之间的角度差在预定阈值内:
·反复枢转(150)所述第一履带单元(12)并在所述枢转(150)后确定(160)其方位取向,直到该角度差在该预定阈值内,并且
·确定(180)该机架(11)的方位取向。
3.根据权利要求1或2所述的方法(100),其特征是,
为了枢转(150)该第一履带单元(12),在控制及评估单元(18)中计算(140)修正角度(α),其中使该第一履带单元(12)枢转该修正角度(α)。
4.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
使用者(9)利用大地观测仪(8)执行以下步骤
·确定(110)该机架(11)的初始方位取向(50),和
·确定(120)所述第一履带单元(12)的初始方位取向(60)。
5.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
通过大地观测仪(8)自动执行以下步骤:
·确定(160)在所述枢转(150)之后所述第一履带单元(12)的改变的方位取向(60'),以及
·确定(180)在所述枢转(150)之后所述机架(11)的方位取向。
6.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
·该履带对准检测单元(1)包括至少一个角反射器(2a,2b,3,4),并且
·大地观测仪(8)被用于通过测量相对于所述至少一个角反射器(2a,2b,3,4)的距离和方向来确定(110,120,160,180)方位取向。
7.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
·第二方位取向检测部件包括角反射器(4)和可光学感测的图案,并且
·确定(110,120,160,180)方位取向的步骤通过具有照相机部件的激光跟踪器进行。
8.根据权利要求1所述的方法(100),其特征是,
该履带对准检测单元(1)包括两个角反射器(2a,2b),其中,
·所述两个角反射器(2a,2b)按照已知距离(d)相互固定连接,或者
·该履带对准检测单元(1)包括两个部件(1a,1b),每个部件均设置一角反射器(2a,2b)。
9.根据权利要求3所述的方法(100),其特征是,
·该履带对准检测单元(1)包括两个角反射器(2a,2b),其中所述两个角反射器(2a,2b)以已知的相互距离d被定位在该第一履带单元(12)上,并且
·计算(140)所述修正角度(α)的步骤依据该机架(11)的最新确定的方位取向、该第一履带单元(12)的最新确定的方位取向和在所示两个角反射器(2a,2b)之间的已知距离d。
10.根据权利要求9所述的方法(100),其特征是,
该修正角度(α)根据下式来计算:
α=sin[(机架方位取向-履带方位取向)/2]*(d/2)*2。
11.根据权利要求4-6中任一项所述的方法(100),其特征是,
该大地观测仪(8)是自动全站仪或准距仪。
12.根据权利要求7所述的方法(100),其特征是,
所述第二方位取向检测部件包括多个发光二级管(5,5')。
13.一种用于对准道路作业机械(10)的履带的自动履带对准控制套件,该道路作业机械(10)设计用于沿预定路径形成和/或处理包含混凝土材料或沥青材料的路面层(19),并且包括机架(11),该机架具有
·用于执行材料处理步骤的路面处理单元(13),
·多个履带单元(12,12',12”),所述多个履带单元(12,12',12”)具有用于使该道路作业机械(10)沿第一轴线运动的履带和用于使该履带单元(12,12',12”)绕第二轴线(55)相对于该机架(11)枢转的致动器部件,其中所述第二轴线(55)基本垂直于所述第一轴线,和
·用于控制所述履带单元(12,12',12")的所述履带和所述致动器部件的机械引导系统,
其特征是,
该自动履带对准控制套件包括:
·方位取向确定装置,所述方位取向确定装置包括激光测距仪,
·履带对准检测单元(1),所述履带对准检测单元(1)包括至少一个用于与该激光测距仪一起使用的角反射器(2a,2b,3,4),其中,该履带对准检测单元(1)包括
·按照已知距离(d)相互固定连接的两个角反射器(2a,2b),
·各设置一角反射器(2a,2b)的两个部件(1a,1b),
·6自由度角反射器(3),或者
·角反射器(4)和可光学感测的图案,用于允许确定该履带对准检测单元(1)的方位取向,和
·控制及评估单元(18,20),
其中
·该履带对准检测单元(1)设计成能连接至该道路作业机械(10)的履带单元(12),
·该方位取向确定装置设计用于确定该履带单元(12)的方位取向和该机架(11)的方位取向,以及
·该控制及评估单元(18,20)设计用于确定该履带单元(12)相对于该机架(11)的方位取向并发出指令给该机械引导系统以使该履带单元(12)枢转来对准所述履带单元(12)和所述机架(11)。
14.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
设有与该激光测距仪一起使用的机架方位取向检测部件(15)以允许检测该机架(11)的方位取向,该机架方位取向检测部件(15)
·包括至少一个角反射器,并且
·能被附接至该机架(11)。
15.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
该方位取向确定装置具有用于自动使该激光测距仪瞄准该履带对准检测单元(1)的所述至少一个角反射器(2a,2b,3,4)且自动测量相对于该角反射器(2a,2b,3,4)的距离和方向的部件。
16.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
该控制及评估单元(18,20)设计用于执行权利要求1至12之一的方法的以下步骤:
·启动所述第一履带单元(12)的枢转(150),
·确定(160)在枢转(150)之后所述第一履带单元(12)的方位取向,
·确定(180)在枢转(150)之后该机架(11)的方位取向,和
·确定(130)在该机架(11)的最新确定的方位取向和所述第一履带单元(12)的最新确定的方位取向之间的差是否在预定阈值内。
17.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
所述自动履带对准控制套件通过根据权利要求1-12之一所述的方法(100)来对准所述道路作业机械(10)的所述履带。
18.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
所述方位取向确定装置包括大地观测仪(8)。
19.根据权利要求14所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
该机架方位取向检测部件(15)能通过磁体被附接至该机架(11)。
20.根据权利要求13所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
该履带对准检测单元(1)包括多个发光二级管(5,5')。
21.根据权利要求15所述的自动履带对准控制套件,其特征是,
该方位取向确定装置是自动全站仪或准距仪或激光跟踪器。
22.一种在根据权利要求1至12之一所述的方法中使用的履带对准检测单元(1),其特征是,
·用于与激光测距仪一起使用的至少一个角反射器(2a,2b,3,4),和
·用于将该履带对准检测单元(1)可拆卸地附接至该道路作业机械(10)的履带单元(12)的磁体部件(6)。
23.根据权利要求22所述的履带对准检测单元(1),其特征是,
该履带对准检测单元(1)包括:
·两个角反射器(2a,2b),
·6自由度角反射器(3),或
·角反射器(4)和可光学感测的图案。
24.根据权利要求23所述的履带对准检测单元(1),其特征是,
该履带对准检测单元(1)包括多个发光二级管(5,5')。
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FR3028267B1 (fr) * | 2014-11-10 | 2016-12-23 | Alstom Transp Tech | Procede ameliore de guidage d'un dispositif d'insertion d'elements dans le sol pour la realisation d'un ouvrage ; dispositif d'insertion et vehicule associes. |
US9551115B2 (en) * | 2014-12-19 | 2017-01-24 | Wirtgen Gmbh | Transition on the fly |
EP3236203A1 (de) * | 2016-04-21 | 2017-10-25 | MOBA - Mobile Automation AG | Verfahren und totalstation zur steuerung einer baumaschine |
JP6682371B2 (ja) * | 2016-06-14 | 2020-04-15 | 株式会社トプコン | 建設機械の制御システム |
FR3107350B1 (fr) * | 2020-02-17 | 2022-05-27 | Arquus | Methodes et systemes pour mesurer a distance l'orientation angulaire d'un objet |
US11554726B2 (en) * | 2020-03-11 | 2023-01-17 | Caterpillar Paving Products Inc. | Machine with sensor units retained by breakaway couplers |
CN111337000B (zh) * | 2020-04-10 | 2021-11-30 | 中国三冶集团有限公司 | 一种旋转曲面建筑施工测量放样方法 |
CN113525430B (zh) * | 2020-04-20 | 2024-05-28 | 山东交通学院 | 一种轨道线路综合检测平台 |
CH719645A1 (de) * | 2022-04-29 | 2023-11-15 | Weibel Ag | Gussasphaltfertiger zur Herstellung von Verkehrsflächen. |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101929122A (zh) * | 2010-08-19 | 2010-12-29 | 陕西长大实业有限公司 | 零间隙混合物料摊铺机 |
CN202073011U (zh) * | 2010-05-29 | 2011-12-14 | 陕西长大实业有限公司 | 稳定土摊铺机 |
CN202170459U (zh) * | 2011-05-26 | 2012-03-21 | 陕西长大实业有限公司 | 全零间隙路基修筑机 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4029165A (en) * | 1976-02-05 | 1977-06-14 | Miller Formless Co., Inc. | Convertible construction machine |
US4130362A (en) * | 1977-09-19 | 1978-12-19 | Fmc Corporation | Apparatus for determining steering positions of the front wheels of a vehicle |
DE9205427U1 (de) | 1992-04-21 | 1992-06-25 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen | Reflektoreinheit und Einrichtung zur kontaktlosen Messung der Orientierung eines beweglichen Meßobjektes im Raum |
AU669734B2 (en) * | 1992-10-16 | 1996-06-20 | Snap-On Technologies, Inc. | Four sensor system for wheel alignment |
US5488472A (en) * | 1995-01-10 | 1996-01-30 | Hunter Engineering Company | Apparatus for determining vehicle wheel alignment positions and orientations |
US5599134A (en) | 1995-09-15 | 1997-02-04 | Cedarapids, Inc. | Asphalt paver with compaction compensating system |
DE19536601A1 (de) * | 1995-09-19 | 1997-03-20 | Teldix Gmbh | Navigationssystem für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Landfahrzeug |
SE520459C2 (sv) * | 1998-09-11 | 2003-07-15 | Inmotion Technologies Ab | Servostyrsystem med positionskalibrerande anordning för elektriska fordon |
US6109825A (en) * | 1999-05-26 | 2000-08-29 | Power Curbers, Inc. | Paving apparatus with automatic mold positioning control system |
DE19951296C2 (de) * | 1999-10-25 | 2003-09-25 | Moba Mobile Automation Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Strassenfertigers |
IT1315336B1 (it) * | 2000-05-11 | 2003-02-10 | Bitelli Spa | Metodo per la gestione integrata dei parametri relativi alla fresaturadi superfici stradali e macchina scarificatrice realizzante tale |
GB2366381A (en) * | 2000-08-23 | 2002-03-06 | Ois Plc | Retroreflective device for use with an EDM total station |
DE10138563B4 (de) | 2001-08-06 | 2010-01-14 | Joseph Voegele Ag | Rad-Straßenfertiger und Verfahren zum Lenken eines Rad-Straßenfertigers |
US6692185B2 (en) * | 2001-10-17 | 2004-02-17 | Power Curbers, Inc. | Adjusting arrangement for steerable transport assembly for self-propelled construction vehicle |
EP1403434B1 (en) * | 2002-09-25 | 2008-04-23 | Tecnologia, Maquinaria y Componentes, S.L. | Structure for support and positional regulation of automated levelling systems |
US20060198700A1 (en) | 2005-03-04 | 2006-09-07 | Jurgen Maier | Method and system for controlling construction machine |
US8073566B2 (en) * | 2007-04-05 | 2011-12-06 | Power Curbers, Inc. | Automated stringline installation system |
EP2006448A1 (de) * | 2007-06-21 | 2008-12-24 | Leica Geosystems AG | Einbauzug zum erstellen einer Belagschicht aus Beton- oder Asphalt-Material |
US8788154B2 (en) * | 2012-09-12 | 2014-07-22 | Kabushiki Kaisha Topcon | Construction machine control method and construction machine control system |
US9279679B2 (en) * | 2012-09-12 | 2016-03-08 | Kabushiki Kaisha Topcon | Construction machine control method and construction machine control system |
-
2013
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-
2014
- 2014-04-09 US US14/783,850 patent/US9696147B2/en active Active
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202073011U (zh) * | 2010-05-29 | 2011-12-14 | 陕西长大实业有限公司 | 稳定土摊铺机 |
CN101929122A (zh) * | 2010-08-19 | 2010-12-29 | 陕西长大实业有限公司 | 零间隙混合物料摊铺机 |
CN202170459U (zh) * | 2011-05-26 | 2012-03-21 | 陕西长大实业有限公司 | 全零间隙路基修筑机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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WO2014166989A1 (en) | 2014-10-16 |
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