CN108071063A - 自推进式铣刨机以及用于控制自推进式铣刨机的方法 - Google Patents

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Abstract

在用于铣刨地表面的自推进式建筑机械中，包括机器框架；包括底盘；包括用于行进和铣刨操作的控制器；包括作业鼓；包括运输输送机，所述运输输送机具有排放端部，被铣刨掉的铣刨材料从排放端部被排放到运输工具的装载表面上的撞击点上；其要实现以下特征：控制系统至少根据用于定位运输输送机的虚拟轨迹通过开环控制或闭环控制来以如此的方式自动控制运输输送机的回转角度，以至于运输输送机的参考点在机器框架在坐标系内的位置改变的情况下始终保持在指定的轨迹上，其中虚拟轨迹在固定坐标系中是可独立于机器框架的位置和对准而自由指定的。

Description

自推进式铣刨机以及用于控制自推进式铣刨机的方法
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序特征从句所述的自推进式铣刨机，以及涉及根据权利要求26的前序特征从句所述的用于控制自推进式铣刨机的方法。
背景技术
自推进式铣刨机(特别是道路铣刨机、露天采矿机或再生机)包括具有纵向轴线的机器框架、具有支撑机器框架的车轮或履带式地面接合单元的底盘以及用于行进和铣刨操作的控制器和和高度可调的作业鼓。规定长度的可回转的最后或单个运输输送机布置在从铣刨机的行进方向上所看见的作业鼓的前面或后面，其中所述运输输送机可以至少围绕基本上垂直的第一轴线侧向以一定的回转角度自动回转。这种铣刨机从EP2 700 748已知。
铣刨机包括用于行进和铣刨操作的控制器，以及用于铣刨例如道路摊铺路面的作业鼓。至少包括一个运输输送机的运输输送设备位于从行进方向上所看见的作业鼓的前面或后面。根据运输输送机布置的位置，铣刨机在下文称为前部装载/后部装载铣刨机。运输输送机可以相对于铣刨机的纵向轴线以可指定的回转角度侧向地向左或右回转，并且可在高度上可调节通过可指定的仰角。运输输送机包括排放端部，由于输送速度和仰角，铣刨材料在所述排放端部经由为抛物线轨迹形式的飞行路径卸载到运输车辆的装载表面上。
问题在于，铣刨机的操作者还需要通过在合适的情况下调节运输输送机的回转角度、仰角和/或输送速度来控制装载表面的载荷，并且通过这样做，操作者会从执行铣刨操作的实际任务中分心。例如，当改变铣刨机或运输车辆的行进方向时可能需要校正回转角度。
在后部装载铣刨机的情况下，尤其是由于运输车辆需要在倒车行进时在铣刨机的后面行驶，所以在铣刨机与运输车辆的协调方面也出现问题。对于铣刨机的操作者造成甚至更高水平的压力，因为他需要一方面控制向前行进的铣刨过程，并且另一方面需要监测从行进方向上所看见的在铣刨机后面的运输车辆的装载，并且在该过程中在合适的情况下需要主要控制运输输送设备的回转角度和仰角和/或输送速度。
运输输送机可能比实际铣刨机长，通常在长度上测量为约0.5米到约8米。
回转角度的自动控制从EP2 700 748指定，其使得铣刨机的操作者能够专注于铣刨操作并专注于沿着特定的铣刨轨迹行驶。因此，铣刨机可以在行进方向上移动类似于具有拖曳的单轴拖车的车辆。
发明内容
从这种现有技术出发，本发明的目的是创建一种自推进式铣刨机，以及一种用于控制铣刨机的方法，其中可以在任何操作情况下实现加载过程的简化执行。
上述目的通过独立权利要求的特征来实现。
本发明有利地指定，控制系统至少根据用于定位运输输送机的虚拟轨迹通过开环控制或闭环控制来以如此的方式自动控制至少运输输送机的回转角度，以至于运输输送机的参考点、优选运输输送机的排放端部或被铣刨掉的铣刨材料的撞击点在机器框架在坐标系内的位置改变的情况下始终保持在指定的轨迹上，其中虚拟轨迹在固定坐标系中可自由指定的，固定坐标系是独立于机器框架的位置和对准。
参考点，例如运输输送机的排放端部或被铣刨掉的铣刨材料的撞击点，以有利的方式沿着可自由指定的并且在相对于地表面固定的坐标系中虚拟确定的轨迹被引导。在这种布置中，运输输送机的参考点是在运输输送机上的虚拟的或真实的地点或者在呈现运输输送机的位置的所述运输输送机的延伸轴线上。
通过获知在坐标系中的铣刨机的位置和对准以及在坐标系中的轨迹路线，控制系统可以通过以下方式的计算来确定运输输送机相对于铣刨机当前要调节的回转角度，以至于例如运输输送机的排放端部或被铣刨掉的铣刨材料的撞击点分别始终保持在指定的轨迹上。
为了初始化自动开环控制或闭环控制过程，可以例如通过将机器的起始位置确定为坐标系的原点来相对于机器框架确定坐标系。在这种布置中，运输输送机相对于机器框架的回转轴线例如可以形成适于起始位置的铣刨机的参考点。然后，坐标系的Y对准例如可以平行于机器框架的纵向轴线延伸。在初始化期间，在坐标系中确定的轨迹应优选地分别延伸通过例如排放端部或撞击点的参考点的当前位置。
坐标系或轨迹分别在初始化期间仅相对于铣刨机对准，并且在初始化后是固定的，因此独立于机器位置。在初始化之后，机器在所述确定的坐标系中移动。
在闭环控制的情况下，可以将轨迹视为指令变量，将铣刨机位置变化视为干扰变量，以及将回转角度视为受控变量。
结果，控制系统可以通过控制回转角度来最小化在运输输送机的参考点和轨迹之间的距离。
优选地指定控制系统连续地检测机器框架在坐标系中的当前位置和对准，并且根据固定轨迹相对于机器框架或运输输送机的参考点的位置来确定要调节的回转角度。
当在指定的时间间隔(例如以1Hz的频率)执行时，位置确定也是连续的。
在特别优选的实施例中，指定在控制系统中轨迹的位置相对于固定坐标系可以改变，并且控制系统在轨迹在坐标系中改变位置的情况下重新计算要调节的回转角度。
这提供优点，即操作者不仅可以在铣刨过程开始时确定轨迹的位置，而且还可以在操作期间改变轨迹的位置，而不必同时放弃回转角度的自动调节。
为此效果，控制系统可以分别包括可由操作者操作的控制操作元件或输入设备，通过该控制操作元件或输入设备，在当前轨迹位置的所需变化的情况下可以在坐标系中确定不同的轨迹，或通过该控制操作元件或输入设备，当前轨迹在坐标系中的对准可围绕基本正交于地表面延伸的预设虚拟旋转轴线回转。
因此，操作者一方面可以将基本上改变的轨迹输入到控制系统中，或者可以改变已经在坐标系中预设的轨迹的对准。
轨迹的改变的路线例如也可以采取平行转移现有轨迹的形式，例如，如果运输工具不在铣刨路径的延伸轴线上但平行于铣刨路径行驶。
当预设的轨迹围绕虚拟的旋转轴线旋转时，旋转轴线可以在运输输送机的延伸轴线上在运输传送带的排放端部与计算出的撞击点之间的范围内调节，其中垂直旋转轴线优选地延伸通过排放端部或可计算的撞击点。
在有利的实施例中，指定控制系统包括图像显示设备，图像显示设备至少图形地表示当前选择的轨迹相对于运输输送机或相对于机器框架的纵向轴线和/或相对于运输工具装载表面位置的相对位置。
轨迹的视觉表示使得操作员能够监测回转角度的自动控制，并且在需要时，通过控制操作元件来改变轨迹的方向和路线。
为了计算机器框架在坐标系中的当前位置和对准，控制系统可以连续检测转向角度和行进的距离，或转向角度和当前行进速度，或者可以通过GPS传感器连续地检测机器框架相对于坐标系的位置和对准。
此外，在计算中也可以考虑不同的转向模式，诸如像通过在同一方向或相反方向上转向两个轴或只转向单个轴而协调地转向所有车轮或履带式地面接合单元。
例如，控制系统可以确定机器框架上(优选地在纵向轴线上)的参考点到轨迹的正交距离a以及机器框架的纵向轴线与轨迹之间的角度。
运输输送机可以围绕与第一回转轴线正交延伸的第二轴线以指定的仰角倾斜，其中控制系统另外连续地自动地根据至少一个以下参数以如下的方式来控制可回转运输输送机的回转角度，所述参数即机器框架的纵向和横向倾斜度、前进速度、运输输送机的仰角和铣刨材料的输送速度，以至于使得在任何转向情况下在向前行进或反向行进期间，可回转的运输输送机采取指定的回转角度，其中运输输送机的参考点基本上沿着轨迹被引导。
运输输送机也可以围绕与第一回转轴线正交延伸的第二轴线以指定的仰角倾斜，其中运输输送机以指定的输送速度将铣刨材料排放到运输工具的装载表面上。除了可回转运输输送机的回转角度之外，控制系统可以通过开环控制或闭环控制以如此的方式来自动地控制运输输送机的仰角和/或输送速度，以至于在机器框架在坐标系内的位置改变的情况下，运输输送机的参考点总是保持在指定的轨迹上。
还可以指定控制系统在坐标系中连续定位装载表面的位置，以便始终保持运输输送机的参考点(例如排放端部或撞击点)沿着指定轨迹在装载表面内。
控制系统可以至少包括一个检测器，其在已知的转向模式下直接或间接地检测由转向控制器指定的转向角度以及行进的距离，或转向角度和行进速度。
控制系统可以从距离测量设备接收信号，通过该距离测量设备可以检测到运输工具的距离。
在优选实施例中，指定控制系统包括图像捕获设备，其从操作者的视角或从鸟瞰角度优选在轨迹的虚拟旋转轴线上方创建真实或虚拟视图，其中控制系统将虚拟轨迹插入到由图像捕获设备创建并显示在图像显示设备上的图像内。
该轨迹优选为直线或具有指定曲线半径的曲线。例如该轨迹最终也可以是跟随道路路线的曲线进程，其根据行进距离或在所选择的坐标系的参数内是可定义的。
直线或曲线输入到在相对或绝对坐标系中，例如可以通过数学函数，曲线进程，例如通过为与坐标系相关的坐标数据形式的位置数据区域。
本发明还涉及一种用于控制自推进式铣刨机的方法。
可以从描述中推断出其它有利的特征。
附图说明
在下文中，参考附图更详细地示出本发明的实施例。
以下示出：
图1为后部装载道路铣刨机；
图2为前部装载道路铣刨机；以及
图3是铣刨机在坐标系中的起始位置以及在铣刨机位置变化情况下的回转角度的自动控制的示意图；
图4是具有轨迹不同位置的根据图3的示意图；
图5a是围绕虚拟回转轴线的轨迹的可回转性；
图5b是轨迹的平行转移；
图5c是曲线形轨迹；
图6是计算要调节的回转角度的实例；以及
图7是控制和检测设备的示意性电路图。
具体实施方式
以下描述涉及自推进式铣刨机，具体涉及道路铣刨机，而且涉及露天采矿机和再生机。
图1示出后部装载铣刨机1b的实例，其中运输车辆10以反向行进在铣刨机的后面行进。
假设在铣刨机1b旁边的一侧有足够的空间，则运输工具10例如卡车也可以在向前行进中在铣刨机1b的旁边移动。
图2示出用作前部装载道路铣刨机1a实例的铣刨机。铣刨机1a，1b包括机器框架2，机器框架2由例如由履带式地面接合单元或车轮组成的底盘4支撑，所述底盘4经由为升降柱5形式的不少于两个的高度调节设备连接到机器框架2。从图2可以推断出的那样，该实施例指定四个升降柱5，机器框架2通过升降柱5可被带到指定平面内，指定平面可优选地平行于道路表面6延伸，底盘4的履带式地面接合单元可位于道路表面6上。
图2中所示的铣刨机1a包括作业鼓22，从铣刨机1a的纵向方向上看到的那样，作业鼓22在底盘4的履带式地面接合单元之间。
作业鼓22可经由支撑机器框架2的升降柱5或相对于机器框架2在高度上调节。
铣刨机1a，1b可包括可转向的履带式地面接合单元和/或车轮。
如也在图1中所示，铣刨机1b的其它设计也可以具有作业鼓22，例如在底盘4的后部履带式地面接合单元或车轮的高度处。
用于运走被铣跑掉的铣刨材料的运输输送机12也可以布置在铣刨机1a，1b的前端7或后端8处。
相应车辆的行进方向分别在图1和图2中由箭头48指示。
在根据图2的实施例中，由作业鼓22铣刨掉的铣刨材料14经由第一运输输送机11被转移到第二可回转的运输输送机12上，该运输输送机12将铣刨材料14卸载到运输工具10的装载表面15上。根据运输输送机12的输送速度，铣刨材料14不会立即在运输输送机12的排放端部13处被卸载，而是铣刨材料14遵循抛物线轨迹，使得装载表面15上的撞击点16在运输输送机12的延伸轴线上位于与运输输送机12的自由排放端部13相距一定距离处。运输输送机12可以通过活塞-气缸单元18从中立位置向左或向右回转约回转角度α，以便即使在转弯时或在运输车辆10在偏移的路径中行驶的情况下可以将铣刨材料14卸载到装载表面15上。此外，铣刨机1a，1b的操作者可以通过活塞-气缸单元20调节运输输送机12的仰角。仰角对铣刨材料14的抛物线轨迹和撞击点16的位置具有影响，同样对运输输送机12的输送速度也具有影响。
在这种情况下，撞击点16表示由运输传送带12排放的铣刨材料14撞击到运输工具10的装载表面15上的点。除了运输输送机12的回转角度之外，所述撞击点16也是运输输送机12的倾斜度和传送速度的函数，以及在较小程度上是装载表面15的高度和装载表面15的填充状态的函数。由于获知传送输送机12的回转角度α，因此可以足够的准确度来计算撞击点16。为了更准确的计算，也可以继续考虑运输工具10的仰角和/或输送速度和/或性质的参数。
围绕水平轴线21的当前调节的仰角或围绕垂直回转轴线23的回转角度α以及当前的转向角度分别被报告给控制系统24，控制系统24还可以至少包括连续地检测装载表面15的位置的一个检测器26。所述检测器26可以布置在铣刨机1a，1b处、布置在面向运输输送机12的端部处或布置在运输输送机12的自由排放端部13处。
此外，从现有技术中通常已知的另外的检测器可以在适当的位置，其直接或间接地检测运输输送机12的当前回转角度和仰角。可以在回转轴线23处进行直接检测，间接检测例如可以当通过活塞-气缸单元18,20调节回转角度/仰角时进行，并且路径测量系统监测活塞-气缸单元18,20的位置。然后可以将所述位置分配给具体的回转角度/仰角。
控制系统24可以集成到控制器3中用于由操作者操作的行进和铣刨操作，或者可以至少连接到控制器3以便在适当的情况下也获得关于铣刨机1a，1b的行进速度、行进的距离和/或检测到的转向角度和运输输送机12的输送速度的数据。
控制系统24使用独立于机器框架2的位置和对准的固定坐标系，其在铣刨过程开始时被初始化并存储在存储器58中的控制系统24中。控制系统24根据铣刨机1a，1b的当前位置和在坐标系中指定的轨迹25而自动地控制运输输送机12的回转角度α。坐标系相对于地表面6是固定的，但是可以在初始化期间基于铣刨机的起始位置在控制系统24中确定，例如因为它在初始化期间相对于机器的当前位置来确定。例如，机器框架2或机器的一部分的位置(例如回转轴线23的位置)可分别位于坐标系的原点。如图所示，原点也可以放置在相对于回转轴线23的位置的偏置处，或者位于距离回转轴线23的距离是已知的任何位置下。机器框架2的对准，即纵向轴线9可平行于坐标系的Y轴设置。
可以从根据图3至图5a的实施例推断出的那样，可自由指定的虚拟轨迹25，例如为直线的形式，可以被输入到控制系统24中并被集成并存储在固定坐标系中。在附图中，分别地，连续绘制的表示示出起始位置，而虚线表示示出在机器框架2或装载表面15的位置改变之后的情况。通过在坐标系中的当前机器位置和在坐标系中的固定轨迹25，控制系统24可以通过开环控制或闭环控制来以如此的方式自动地控制运输输送机12围绕垂直的回转轴线23的回转角度α，以至于在机器框架2的位置发生变化的情况下运输输送机12的参考点始终保持在指定的轨迹上。最适当地，这样的参考点例如是运输输送机12的排放端部13。
图3示出一个简单的实施例，其中铣刨机1a的机器框架2的纵向轴线9和运输输送机12的纵向中心轴线17在起始位置彼此直线地对准，也就是说，运输输送机12的当前回转角度α相对于机器框架2为零。
在运输输送机12的超过排放端部13的延伸轴线上示出在运输工具10的装载表面15上的撞击点16，在起始位置，该点与纵向中心轴线17和纵向轴线9也共线地对准。
在图3和图4中，坐标系以其Y轴平行于机器框架2的纵向轴线9对准，其原点被示出为相对于回转轴线23偏置以便更好地可视化，使得图3中的机器的起始位置具有坐标(x，0)。然而，其优选地相对于机器框架的固定参考点(例如回转轴线23)自动地确定坐标系的原点，其中Y轴平行于机器框架2的纵向轴线9对准。替代性地，Y轴例如可平行于运输输送机12的纵向轴线17对准。
从其中机器框架2、运输输送机12、运输工具10和指定轨迹25共线的这种情况出发，图3中以虚线示出这种情况，其中铣刨机1a需要围绕井盖42行驶。该过程导致机器框架2位置和对准在所确定的坐标系中变化。通过连续检测所述位置和对准的变化，控制系统24可以通过闭环控制来自动建立和控制适于运输输送机12的回转角度α的所需变化。可以从虚线表示推断出，由于这种控制过程，尽管铣刨机1a的位置变化，铣刨材料的撞击点16始终保持在轨迹25上。
应当理解的是，代替撞击点16，也可以选择为运输输送机12的回转运动函数的相对于运输输送机12的不同参考点，诸如像排放端部13，或运输输送机12上或在运输输送机12的延伸轴线上的不同参考点。
图4示出起始位置，其中铣刨机1a、运输输送机器12和运输工具10初始地共线地对准，但是指定轨迹25以如此的方式改变，使得其从示出的起始位置倾斜于机器框架2的纵向轴线9和运输输送机12的纵向中心轴线17延伸。例如当铣刨机的操作者察觉到运输工具10正在执行转向运动并且因此不再分别与机器框架2的纵向轴线9或运输输送机12共线运动时可进行这种干预。例如当运输工具10进入铣刨机1a，1b前方的弯曲部时这种情况可能会出现。
在运输工具10和铣刨机1a都改变了它们的位置之后，显而易见的是，在这种情况下，也可以通过闭环控制来自动地控制回转角度α，而无需操作者任何干预，因为在这种情况下，撞击点16在铣刨机1a的向前行进期间自动地跟随改变的轨迹25。
图5a，图5b，图5c示出另外的实施例，其中操作者可以改变轨迹25在坐标系内的位置。
为此目的指定操作元件27，其与控制系统24连接。在当前轨迹25的位置的发生所需变化的情况下，轨迹25在坐标系中改变的路线可通过操作元件27来确定，因为例如轨迹25在坐标系(图5a)中旋转或平行转移(图5b)。控制元件27例如可以包括旋转开关，其可以在两个方向上旋转以用于旋转轨迹的目的，并且可以向左或向右侧向移动以用于平行转移。此外，操作元件27可以包括输入设备。替代性地，可以经由未示出的控制器3的输入设备来进行数据的输入。
例如如果不同的曲线轨迹25(图5c)或曲线进程将被输入，则数据的输入也可以经由操作元件27来实现。
在图5a中，当前轨迹25围绕基本上正交于地表面6延伸的预设虚拟旋转轴线19回转。垂直的旋转轴线19可在运输输送机12的延伸轴线上调节，优选地在排放端部13和计算出的撞击点16之间的范围内，然而，其中虚拟旋转轴线19优选地延伸通过排放端部13(图1和6)或通过撞击点16(图2和图4)。还可以指定虚拟旋转轴线19的位置可由机器操作者经由操作元件27来改变。
例如当系统准备装载到平行于铣刨轨道行驶的运输工具10上时在铣刨加工开始时可能需要如图5b所示的轨迹25的平行转移。
在初始化期间，轨迹25与机器框架2的纵向轴线9共线，然后在铣刨过程开始之前以如此的方式在坐标系中平行转移，使其与运输工具10的纵向中心轴线共线。
图像显示设备30可以图形地至少表示当前选择的轨迹25相对于运输输送机12和/或机器框架2的纵向轴线9和/或相对于运输工具10的装载表面15的位置的相对位置，只要指定装载表面15位置的方位即可。
此外，可以指定图像捕获装置28，其从操作者的视角或从鸟瞰角度以图像形式创建真实或虚拟视图。优选地在轨迹25的虚拟旋转轴线19上方创建鸟瞰角度。控制系统24可以将虚拟轨迹25插入到由图像捕获设备28创建并显示在图像显示设备30上的图像中。
在图6中通过连续绘制的线示意性示出的铣刨机1a示出起始位置，其中相对于铣刨机定义坐标系X，Y。在该实施例中，指定的轨迹25在一条具有机器框架2的纵向轴线9处于起始位置下的轴线上。当铣刨机1a开始移动时，通过传感器50至52连续检测由铣刨机行进的距离和在该过程中调节的转向角度。
从这些数据可以确定由在机器框架2上的参考点(例如回转轴线23)行进的距离以及机器框架2相对于坐标系的Y轴改变的对准(角度β)。因此，铣刨机的机器框架2在初始化期间定义的坐标系X，Y中的位置和对准可以明确地确定。结合在坐标系中也明确确定的轨迹25的位置和对准，因此可以如此的方式确定回转角度α，使得参考点位于轨迹25上，参考点在图6中是运输输送机12的端部13。
在这种情况下，可以指定控制系统24相对于起始位置连续地建立铣刨机1a在坐标系X，Y中的改变的位置数据。
替代性地，该过程可以迭代地进行，即在调节当前的回转角度的控制之后，可以在铣刨机的“新”位置处定义新的坐标系(X'，Y')(以虚线呈现)，因为采用当前位置作为起始位置。然后，轨迹位置相对于所述新坐标系X'，Y'平移并且存储，并且在铣刨机位置进一步改变的情况下，铣刨机的相对移动在新坐标系X'，Y'中建立。
在图6中，示出如何在坐标系Y，X中计算旋转角度α的实例。为此目的，在机器框架2处确定参考点A，B，其在坐标系X，Y中具有坐标A＝(x1，y2)和B＝(x2，y2)。参考点A例如可以是旋转轴线23。在图6中，参考点A将具有坐标x1，0；但是应当理解的是，参考点A也可以具有相对于坐标系X，Y的坐标(0,0)。在根据图6的实施例中，轨迹25是直线，其可以通过线性方程式输入到坐标系X，Y中。
图6示出起始情况，其中机器框架2的纵向轴线、运输输送机12的纵向中心轴线17和轨迹25共线。在初始化之后，当铣刨机1a已经移动到参考点A'(x1'，y1')和B'(x2'，y2')的位置时，到轨迹25的距离a可以如下计算：
在初始步骤中，需要确定在机器框架2的纵向轴线9与平行于坐标系X，Y的Y轴延伸的轨迹25之间的角度β，其中在参考点A和B之间的长度被给予l1，以及在其中长度l1形成斜边的直角三角形中相对的直角边b的长度由参考点B'和A'的x坐标的差计算，如下：
b＝|x1'-x2'|
对于铣刨机的虚线位置，在纵向轴线9与坐标系的Y轴从而与轨迹25之间的角度β，结果是：
β＝arcsin[(x1'-x2')/l1]
对于要调节的回转角度α的计算，参考点A'到轨迹25的距离a从如下得出：
a＝|x1'-x1|，
其中x1也是轨迹25的恒定x坐标。
要调节的角度α由先前确定的角度β和角度γ的和得出，其中γ是运输输送机12的纵向中心轴线17与从回转角度β的调节导致的轨迹25之间的角度。
通过在回转轴线23与投影在坐标系上的运输输送机12的参考点之间的给定长度l2，角度γ可以计算为：
γ＝arcsin(a/l2)。
在根据图6的实施例中，运输输送机12的参考点是其中也可以指定虚拟轴线19的运输输送机的排放端部13。
代替确定机器框架A，B上的两个参考点的位置，还可以指定仅当机器框架的纵向轴线9相对于起始位置的角度变化基于行进的距离和在该过程中调节的转向角度另外确定时才确定单个点的位置。因此可以直接确定角度β。
图7示出控制器3内的控制系统24和与其相互作用的元件的可能结构。在这种布置中，在用于跟踪铣刨机1a，1b的位置变化的初始化期间，从铣刨机1a，1b的起始位置开始，控制系统24可以从控制器3或者直接从相应的检测器接收信号50至55。
控制器3可以具体地向控制系统24传送与转向角度和转向模式相关的信号50、与行进速度相关的信号51、与行进的距离相关的信号52、与当前回转角度相关的信号53、与传送输送机12的输送速度相关的信号54，以及与运输输送机的仰角相关的信号55。
控制系统24另外接收来自图像捕获设备28、控制操作元件27的信号，并且进而向图像显示设备30发射视频信号。
此外，在所有实施例中，控制系统24可以包括监测设备34，其将计算出的回转角度α与适于回转角度的指定的最大回转角度范围进行比较，并且在超过最大可能或允许的回转角度的情况下给操作者产生报警信号和/或适于铣刨机1a，1b的停止信号。
尽管上述，如果运输输送机的最大可能或允许的回转角度范围不足以跟随轨迹，则监测装置34还可以给操作者产生报警信号或适于铣刨机1a，1b的停止信号。
控制系统24还经由CPU处理器单元68针对回转角度α分别发出开环控制或闭环控制信号，以启动用于调节回转角度的活塞-气缸单元18，在此可以插入监测设备34。
此外，除了启动活塞-气缸单元18之外，控制系统24还可以执行活塞-气缸单元20的启动和/或运输输送机12的输送速度的改变。
回转角度α的自动控制以如此的方式实现，以至于运输输送机12的参考点总是保持在轨迹25上。
在此过程中，基于机器框架2和运输输送机12的已知尺寸以及存储在存储器58中的坐标系数据和轨迹25来进行回转角度α的计算。
当初始化过程开始时，可以在存储器58中确定坐标系的位置，并且可以选择或改变要指定的轨迹25并将其存储在坐标系中。在初始化期间，坐标系优选地平行于机器框架2的纵向轴线9对准，并且坐标系的原点例如被放置在回转轴线23上。总是有可能重新确定原点以及坐标系X，Y相对于机器框架2的对准，并且因此如图6所示用坐标系X'，Y'重新初始化坐标系。在初始化期间，机器框架2的纵向轴线9以及输送机12的纵向中心轴线17以及运输工具10的装载表面15优选地被共线地对准。
不同的轨迹25可以经由操作元件27选择并定位在坐标系中。在最简单的情况下，轨迹是直线。轨迹25在坐标系中的位置可以通过操作元件27来改变；如图4中所示，轨迹25例如可围绕虚拟垂直回转轴线19回转。
例如经由控制元件27或者经由控制器3的输入设备输入的在轨迹25上的信息以及在适当时图像捕获系统28的视频信号可以组合的方式被发射到图像显示设备30，使得操作者可以监测在铣刨机1a，1b在图像显示设备30上初始化之后开始的回转角度控制的自动操作，并且如果需要，可以通过控制操作元件27影响轨迹25的定向。
此外，控制系统24可以接收来自距离测量设备40的信号，通过该距离测量设备40可以检测到与在后方或前方行驶的运输工具10的距离。
控制系统24可以通过图像捕获系统28或非光学电子定位系统62连续地检测装载表面15和/或运输输送机12的位置，该非光学电子定位系统62提供用于确定装载表面15的位置并且用于在图像显示设备30上显示关于机器框架2或运输输送机12的数据。来自图像捕获系统28的信息可以通过对于它们而言是已知的图像分析方法来评估。非光学电子定位系统的实例是射频识别系统(RFID)，其另外提供识别指定运输工具10的指定装载表面15的可能性。
当通过RFID定位装载表面15时，可以在运输工具10(具体地在装载表面15处)使用固定的RFID标签。
替代性地或另外地，可以输入来自GNSS设备56例如GPS、GLONASS、Galileo的信号用于位置确定。机器框架2优选地至少具有附接在机器上的不同位置的两个GNSS接收器64,66，其除了该位置之外还确定机器框架2的对准。
例如通过操作装置27在存储器58中确定相对于坐标系的轨迹25。在初始化期间，轨迹25例如可以最初相对于机器框架2确定。因此，可以基于轨迹25相对于机器框架2或回转轴线23的坐标的位置来建立轨迹25在GNSS坐标系中的坐标并将其传输到存储器58中。
一旦铣刨机1a，1b改变其位置，则当轨迹在GNSS坐标系中的坐标保持不变的同时，检测机器和机器对准的改变的GNSS位置坐标。因此，可以建立机器框架2与轨迹25之间的相对运动以及轨迹25与机器框架2的纵向轴线9之间的角度变化，结果回转角度α以如此的方式被控制以至于运输输送机12的参考点位于轨迹25的坐标上。
在轨迹25的路线发生变化的情况下，需要改变描述轨迹25的坐标。
机器位置及其对准的确定是已知的现有技术。
例如，图4中示出两个GPS传感器64,66，通过其可以确定机器框架3的位置并确定其对准。

Claims (29)

1.一种用于铣刨地表面(6)的自推进式铣刨机(1a，1b)，
-包括具有纵向轴线(9)的机器框架(2)；
-包括底盘，所述底盘具有支撑机器框架(2)的车轮或履带式地面接合单元；
-包括用于行进和铣刨操作的控制器(3)；
-包括高度可调节的作业鼓(22)；
-包括可回转的运输输送机(12)，所述可回转的运输传送带(12)布置在作业鼓(22)的从铣刨机(1a，1b)的行进方向上所看见的前面或后面，所述运输输送机(12)具有排放端部(13)，被铣刨掉的铣刨材料(14)从所述排放端部(13)被排放到运输工具(10)的装载表面(15)上的撞击点(16)上；
-其中运输输送机(12)至少围绕基本正交于机器框架(2)延伸的第一回转轴线(23)以一定的回转角度侧向地回转；
-其中控制器(3)包括控制系统(24)，所述控制系统(24)至少在所述行进和铣刨操作中自动地控制运输输送机(12)的回转角度；
其特征在于：
控制系统(24)至少根据用于定位运输输送机(12)的虚拟轨迹(25)通过开环控制或闭环控制来以如此的方式自动控制至少运输输送机(12)的回转角度，以至于运输传送带(12)的参考点、优选运输输送机(12)的排放端部(13)或被铣刨掉的铣刨材料(14)的撞击点(16)在机器框架(2)在坐标系内的位置改变的情况下始终保持在指定的轨迹(25)上，其中虚拟轨迹(25)在固定坐标系中是可独立于机器框架(2)的位置和对准而自由指定的。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述自推进式铣刨机(1a，1b)是道路铣刨机。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述自推进式铣刨机(1a，1b)是露天采矿机。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述自推进式铣刨机(1a，1b)是再收机。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)连续地检测机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，并且根据固定轨迹(25)相对于机器框架(2)的位置来确定要调节的回转角度。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)连续地检测机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，并且相对于运输输送机(12)的参考点来确定要调节的回转角度。
7.根据权利要求1至6中之一所述的设备，其特征在于：在控制系统(24)中轨迹(25)相对于固定坐标系的位置可以改变，并且控制系统(24)在坐标系中轨迹(25)位置改变的情况下重新计算当前的回转角度。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括可由操作者操作的控制操作元件(27)，通过该控制操作元件(27)，在当前轨迹(25)的位置的发生所需变化的情况下可以在坐标系中确定轨迹(25)的不同路线。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括可由操作者操作的控制操作元件(27)，通过该控制操作元件(27)，轨迹(25)在坐标系中的对准可围绕基本正交于地表面(6)延伸的预设虚拟旋转轴线(19)回转。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像显示设备(30)，图像显示设备(30)至少图形地表示当前选择的轨迹(25)相对于运输输送机(12)的相对位置。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像显示设备(30)，图像显示设备(30)至少图形地表示当前选择的轨迹(25)相对于机器框架(2)的纵向轴线(9)的相对位置。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像显示设备(30)，图像显示设备(30)至少图形地表示当前选择的轨迹(25)相对于运输工具(10)的装载表面(15)的位置的相对位置。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像显示设备(30)，图像显示设备(30)至少图形地表示当前选择的轨迹(25)相对于运输输送机(12)和机器框架(2)的纵向轴线(9)的相对位置。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像显示设备(30)，图像显示设备(30)至少图形地表示当前选择的轨迹(25)相对于运输输送机(12)、相对于机器框架(2)的纵向轴线(9)以及相对于运输工具(10)的装载表面(15)的位置的相对位置。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：为了计算机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，控制系统(24)连续检测转向角度和行进的距离。
16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：为了计算机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，控制系统(24)连续检测转向角度和当前行进速度。
17.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：为了计算机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，控制系统(24)通过GNSS位置确定设备(56)连续检测机器框架(2)相对于坐标系的位置和对准。
18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)确定在参考点与轨迹(25)之间的距离(a)以及在机器框架(2)的纵向轴线(9)和轨迹(25)之间的角度β。
19.根据权利要求18所述的设备，其特征在于：参考点位于机器框架(2)的纵向轴线(9)上。
20.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：运输输送机(12)可围绕与第一回转轴线(23)正交延伸的第二轴线(21)以指定的仰角枢转，其中运输输送机(12)以指定的输送速度将铣刨材料(14)排放到运输工具(10)的装载表面(15)上，并且控制系统(24)另外连续地自动地根据至少一个以下参数以这样的方式来控制可回转运输输送机(12)的回转角度，以至于在任何转向情况下在向前行进或反向行进期间，可回转的运输输送机(12)采取指定的回转角度，其中运输输送机(12)的参考点(13)沿着轨迹(25)被引导，所述参数即机器框架(2)的纵向和横向倾斜度、前进速度、运输输送机(12)的仰角和铣刨材料(14)的输送速度。
21.根据权利要求1-6任一项所述的设备，其特征在于：运输输送机(12)可围绕与第一回转轴线(23)正交延伸的第二轴线(21)以指定的仰角倾斜，其中运输输送机(12)以指定的输送速度将铣刨材料(14)排放到运输工具(10)的装载表面(15)上，并且除了可回转的运输输送机(12)的回转角度之外，控制系统(24)通过开环控制或闭环控制以如此的方式来自动地控制运输输送机(12)的仰角，以至于在机器框架(2)在坐标系内的位置改变的情况下，运输输送机(12)的参考点总是保持在指定的轨迹(25)上。
22.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：控制系统(24)在坐标系中连续定位装载表面(15)的位置，并且通过开环控制或闭环控制来控制回转角度，以便始终保持运输输送机(12)的排放端部(13)或撞击点(16)沿着指定轨迹(25)在装载表面(15)内。
23.根据权利要求10至20之一所述的设备，其特征在于：控制系统(24)包括图像捕获设备(28)，所述图像捕获设备(28)从操作者的视角或从鸟瞰角度创建真实或虚拟视图，优选在轨迹(25)的虚拟旋转轴线(19)上方创建真实或虚拟视图，其中控制系统(24)将虚拟轨迹(25)插入到由图像捕获设备(28)创建并显示在图像显示设备(30)上的图像内。
24.一种用于控制用于铣刨地表面(6)的自推进式铣刨机(1a，1b)的方法，其中：
-由控制器(3)控制行进和铣刨操作；
-铣刨机(1a，1b)由包括车轮或履带式地面接合单元的可转向底盘支撑；
-在铣刨操作中由作业鼓(22)铣刨掉的铣刨材料(14)由包括排放端部(13)的运输输送机(12)运走，并从排放端部(13)排放到运输工具(10)的装载表面(15)上的撞击点(16)上；
-其中运输输送机(12)可以在行进和铣刨操作中至少侧向自动回转；
其特征在于：
用于定位运输输送机(12)或撞击点(16)的虚拟轨迹(25)通过输入到控制器(3)内的输入来指定，虚拟轨迹(25)可在独立于机器框架(2)的位置和对准的固定坐标系中自由选择；并且
至少运输输送机(12)的回转角度通过开环控制或闭环控制以如此的方式被控制，使得在铣刨机(1a，1b)在坐标系内的位置改变的情况下，运输输送机(12)的参考点始终保持在指定轨迹(25)上。
25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：连续检测机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，并且根据固定轨迹(25)相对于机器框架(2)的位置来确定要调节的回转角度。
26.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：在轨迹(25)的路线上发生所需变化的情况下，在坐标系中输入不同的轨迹(25)。
27.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：在轨迹(25)的路线上发生所需变化的情况下，轨迹(25)在坐标系中的对准围绕与地表面(6)正交延伸的预设虚拟旋转轴线(19)而改变。
28.根据权利要求24所述的方法，其特征在于：在轨迹(25)的路线上发生所需变化的情况下，在坐标系中输入不同的轨迹(25)，或轨迹(25)在坐标系中的对准围绕与地表面(6)正交延伸并且位于运输输送机(12)的延伸轴线上或位于其内的预设虚拟旋转轴线(19)而改变。
29.根据权利要求24至28中之一所述的方法，其特征在于：为了计算机器框架(2)在坐标系中的当前位置和对准，连续地检测转向角度和行进距离，或转向角度以及当前行进速度，或通过GNSS位置确定设备连续地检测机器框架(2)相对于坐标系的位置和对准。
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