CN114631328A - 作业工具数据系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
用于跟踪可以可互换地附接到机器的作业工具附件的使用的数据系统包括位于作业工具附件上的数据传输装置和可位于机器上的电子机器控制器。当关于作业工具附件发生事件时,数据系统从数据传输装置收集第一工具数据集和与机器相关联的第一组机器数据。当关于作业工具附件发生另一事件时,数据系统从数据传输装置收集第二工具数据集和第二组机器数据。可以在一个或多个数据日志中输入第一工具数据集和第二工具数据集以及第一组机器数据和第二组机器数据以供分析。
Description
技术领域
本专利公开一般涉及机器作业工具,并且更具体地涉及用于监测机器对作业工具的使用的系统和方法。
背景技术
诸如装载机、挖掘机等的工作机通常可以与许多可互换的作业工具或附件一起使用,这些工具或附件可以与工作机可释放地联接以执行特定作业功能。可互换作业工具的实例包括铲斗、刮板、叉、抓钩器、剪切器、切割器等。作业工具或附件通常通过诸如与机器相关联的液压或电气系统的器具控制系统来控制,以致动和控制器具升降、倾斜、旋转或其它操纵操作以便作业工具执行其功能。期望随时间推移监测作业工具的使用,例如以确定何时可能需要维修和/或更换作业工具或测量工具使用的效率。
转让给本申请人的美国专利公开号2009/0198409(“’409公开”)描述了可以与作业工具一起使用以收集关于工具的使用的数据的计算机化数据系统和方法。具体而言,’409公开描述了可位于可互换作业工具上的数据存储装置,该可互换作业工具可以可释放地联接到机器。数据存储装置可以定期与位于机器上的处理装置交换信息。利用各种作业工具和机器操作参数,数据存储装置和处理装置可以跟踪关于工具使用的信息,即使在多个不同机器使用该作业工具时也是如此。在’409公开中公开的示例中,数据存储装置和处理装置可以被配置成在系统确定作业工具正以不当方式使用时向机器操作员显示警告事件。本公开还涉及一种用于收集和利用关于使用可释放地附接到机器的作业工具的信息的计算机化系统和方法。
发明内容
在一个方面,本公开描述了一种用于监测机器对可互换作业工具附件的使用的数据系统。所述作业工具附件可包括工具联接器和设置在所述作业工具附件上的数据传输装置,所述数据传输装置被配置成在分开时间存储和传输第一工具数据集和第二工具数据集。所述机器可包括与所述工具联接器附接和分离的机器联接器。所述数据系统可以与电子机器控制器相关联,所述电子机器控制器被配置成(i)检索分开时间的第一组机器数据和第二组机器数据,(ii)从所述数据传输装置接收所述第一工具数据集和所述第二工具数据集,(iii)从所述第一工具数据集和所述第一组机器数据生成第一数据日志条目,以及(iv)从所述第二工具数据集和所述第二组机器数据生成第二数据日志条目。
在另一方面,本公开描述了一种记录关于机器对可互换作业工具附件进行使用的信息的方法。根据所述方法,将作业工具附件与所述机器上的机器联接器可释放地附接。所述方法使用关于在附接时的所述作业工具附件的第一工具数据集,所述第一工具数据集可以从设置在所述作业工具附件上的数据传输装置接收,并且从所述第一工具数据集以及从与所述机器相关联的第一组机器数据生成第一数据日志条目。当从所述机器联接器分离所述作业工具附件时,所述方法使用所述数据传输装置在分离时从所述作业工具附件获得第二工具数据集。所述方法可以从所述第二工具数据集以及从第二组机器数据生成第二数据日志条目。
在又一方面,本公开描述了一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其上的计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在由电子机器控制器执行时使所述控制器首先识别与可互换地附接到所述机器的作业工具附件相关联的事件类型。所述电子机器控制器接着生成从设置在所述作业工具附件上的数据传输装置传输的第一工具数据集以及由所述电子机器控制器获得的第一组机器数据的第一数据日志条目。在识别与所述作业工具附件相关联的另一事件类型后,所述电子机器控制器从设置在所述作业工具附件上的所述数据传输装置传输的第二工具数据集以及从所述电子机器控制器获得的第二组机器数据生成第二数据日志条目。在与所述电子机器控制器相关联的非暂时性数据存储装置中存储所述第一数据日志条目和所述第二数据日志条目。
附图说明
图1是机器和可以可释放地联接到机器以执行特定任务的可互换作业工具附件的侧面正视图。
图2是计算机化作业工具数据系统以及用于监测和收集关于机器对作业工具附件的使用的数据的相关联功能的示意框图,在作业工具附件上包括数据传输装置,该数据传输装置被配置成与可以位于机器上的电子机器控制器通信。
图3是示出了可能的计算机可执行例程、过程和/或算法的流程图,这些例程、过程和/或算法可以由作业工具数据系统执行,以收集和记录关于作业工具附件的数据。
具体实施方式
现在将详细参考具体实施例或特征,其实例在附图中示出。在尽可能的情况下,在整个公开内容和附图中将使用相应或相似的附图标记来表示相同或相应的部分。
参考图1,示出了可以可释放地联接到作业工具附件102以用于执行作业相关功能或任务的工作机100的实例。在所示的示例中,机器100可以是挖掘机的形式,并且作业工具附件102可以是挖掘机可以延伸和操纵的铲斗,例如以执行挖掘和材料放置操作。然而,在其它实例,机器100可以指用于执行与行业(例如采矿、建筑、农业、运输或其他已知行业)相关联的操作的任何类型的机器。机器的实例包括轮式装载机、推土机、倾倒卡车、自动平地机、材料处理机等。此类机器可以被配置成用于非公路和公路操作。除了铲斗之外,作业工具附件102的实例包括刮板、压实器、叉状提升装置、刷子、抓钩器、切割器、剪切器、粉碎器和锤等,其可用于各种任务,包括装载、整平、提升、压实、破裂和材料操纵。
在所示出的挖掘机实例中,所述机器包括框架110,该框架可支撑在底盘上,该底盘包括地面接合推进装置112,例如用于在工作现场的表面上移动的连续履带或轮子。框架110可包括可旋转平台114,使得可旋转平台可相对于地面接合推进装置112旋转。为了给机器100提供动力,框架110可以容纳原动机,例如内燃发动机116和用于传输由原动机产生的动力的其它系统,例如齿轮和液压系统。为了容纳操作员,框架110可包括位于升高位置的操作员驾驶室或操作员台118,以提供关于工作现场的可见性。各种操作员控制器和输入装置,例如方向盘或操纵杆可以位于操作员台118内部,以操纵机器100并执行与机器相关联的各种任务。为了帮助操作员控制和调节机器100,操作员台118还可包括各种接口,例如拨号盘、开关、读出器、显示器等。然而,在其它实施例中,机器100可以被配置成用于自主、半自主或远程操作。在自主操作中,机器100可以利用各种传感器和控制器来在没有人交互的情况下执行操作。在半自主操作中,人类操作员可以执行一些任务,并对机器采取一些控制,而机器本身可以负责其它操作。在远程配置中,操作员可以远离机器定位并且通过远程控制器间接地控制机器。
为了连接和操纵作业工具附件102,机器100可包括器具机构120,该器具机构可以由框架110可操作地支撑。在示出的挖掘机实例中,器具机构120可包括具有细长且枢转连接的刚性体或连杆的机械联动装置,所述细长且枢转连接的刚性体或连杆可相对于彼此枢转和铰接以延伸、缩回、提升、降低和/或倾斜作业工具附件102。在挖掘机的实例中,连杆可包括在一端枢转地连接到框架110且在另一端枢转地连接到斗杆124或斗的动臂122。呈铲斗形式的作业工具附件102可以以枢转方式设置在斗杆124的端部处。为了使动臂122、斗杆124和铲斗102相对于彼此铰接,器具机构120可以与一个或多个致动器126可操作地相关联,例如,可以延伸和缩回活塞的液压筒,从而产生提升、倾斜和其它运动。为了加压和引导液压流体以供致动器126使用,机器100可包括与内燃发动机116可操作地联接的液压系统128。然而,应了解,本公开涵盖器具机构120的其它配置,例如由推土机、轮式装载机和其它类型的机器使用的那些配置。另外,可以使用致动器的其它实施例,例如电动机和其它电磁装置。
为了使机器100能够执行各种任务,或者为特定任务定制机器,作业工具附件102可以是可互换的,并且可以被配置成用于可释放地附接到器具机构120。作业工具附件102的可释放附接可通过设置在器具机构120的远端处的联接机构或机器联接器130来实现。机器联接器130可具有用于与作业工具附件102上的对应附接点或工具联接器132互锁的任何合适的配置和结构。实例包括可移除销联接器,其中销可通过设置在作业工具附件102和器具机构120上的适当结构中的孔口、利用互连爪的转向节联接器或jannery联接器或任何其他可设想类型的联接插入。在各种实施例中,机器联接器130和工具联接器132可形成枢轴关节,使得作业工具附件102可相对于器具机构120移动。在实施例中,机器联接器130和工具联接器132可以是快速联接器,其被配置成用于在操作员有限或减少的参与下将作业工具附件102快速附接到器具机构120和从器具机构快速分离作业工具附件。在一些实施例中,机器联接器130与工具联接器132的接合和脱开可以由与机器100相关联的液压系统128致动或借助液压系统的辅助来致动。
参考图1,为了辅助监测和记录关于作业工具附件102的使用及其与机器100的操作交互的信息,机器可以与作业工具数据系统140相关联,所述作业工具数据系统包括被配置成处理二进制位和字节形式的电子信号的电子控制单元、控制模块或电子机器控制器142。尽管图示的电子机器控制器142被示出为单个分立单元,但作业工具数据系统140及其功能可以分布在多个不同且单独的部件之间。此外,尽管电子机器控制器142与机器100相关联,但作业工具数据系统140的一些相关联部件和功能可位于机器100外部。然而,控制器142适于监测各种操作参数,并且响应性地调节影响机器100和联接的作业工具附件102的操作的各种变量和功能,并且因此,在实施例中,可以在机器100上。为了处理电子数据信号和执行指令,电子机器控制器142可包括合适的电路144,如一个或多个微处理器、专用集成电路(“ASIC”)、现场可编程门阵列等等。电子机器控制器142可以被配置成执行各种功能、步骤、例程、数据地图、数据表、图表等。在可能的实施例中,电子机器控制器142可负责调节和控制机器100的其它操作方面和功能。
为了存储可以包括计算机可读数据的集合的功能、例程、算法、数据地图、数据表、数据图表等,并且为了存储计算机可执行软件代码,所述计算机可执行软件代码提供用于执行程序和应用程序以及用于解释和操纵数据的编程指令,电子机器控制器142可以与数据存储装置146可操作地相关联。数据存储装置146可以是存储器的形式,例如随机存取存储器或只读存储器,或者可以是更永久性的存储装置,例如硬盘驱动器。数据存储装置146可以从电子机器控制器142重复读取并向其写入,并且提供由电子机器控制器使用的数据和信息的存储以用于执行机器100的功能和任务。
为了接收操作数据并发送控制命令,电子机器控制器142可包括输入/输出接口148,该输入/输出接口可以与围绕机器100设置并与作业工具数据系统140可操作地相关联的各种传感器和控制器通信。可以经由通过通信信道,例如通信线或通信总线发送和接收数字或模拟信号来建立电子机器控制器142与和作业工具数据系统140相关联的其它部件之间的通信。例如,如本领域的技术人员所熟悉的,可以利用控制器局域网络(“CAN”),所述控制器局域网络是标准化的通信总线,包括在电子机器控制器142与围绕机器100设置的传感器和致动器之间传导传送信息的信号的物理通信通道。然而,在其它实施例中,作业工具数据系统140可以利用其他或附加形式的数据通信,例如诸如Wi-Fi的射频波,光波导和光纤,或其他技术。出于说明目的,各种通信信道以虚线指示。
为了与操作员对接,作业工具数据系统140可以与操作员接口150可操作地相关联,所述操作员接口也可以称为人机接口(“HMI”)。操作员界面150可以是输出装置,以视觉地或以其它方式向人类操作员呈现信息,并且从人类操作员接收关于由电子机器控制器142操作和调节机器100的指令。在被配置成用于机载操作的机器100的实施例中,操作员接口150可位于操作员台118中,而在被配置成用于远程操作的实施例中,操作员接口可远程定位。操作员界面150可以是液晶显示器(“LCD”),其能够呈现关于操作的数字值、文本描述符、图形、图表等。在其它实施例中,可以使用其它视觉显示器,例如阴极射线管。操作员界面150可包括触摸屏152或具有触摸屏的能力,以从人类操作员接收输入以将指令或请求引导到电子机器控制器142。具体地说,触摸屏152可以将文本或视觉信息呈现为操作员可触摸以选择某一期望输入的图像或文本。操作员界面150还可以包括用于与操作员交互的触觉输入154,如按钮、开关、键盘等。在其它实施例中,作业工具数据系统140可包括其它接口装置,例如,拨号盘、旋钮、键盘、鼠标、打印机等。其它类型的视觉和/或听觉警报也可以包括在操作员接口150中。如下文更全面地解释的,电子机器控制器142可以与例如射频天线的机器发射器/接收器158电子通信,以用于与其他装置建立射频通信。
参考图2,为了收集关于机器100的操作的数据,作业工具数据系统140和/或电子机器控制器142可以与和电子机器控制器142电子通信的一个或多个传感器和/或控制器可操作地相关联。例如,参考图2,为了监测和调节例如内燃发动机的原动机的操作,可以包括发动机控制单元160,其也被称为发动机控制模块。如本领域技术人员可能熟悉的,发动机控制单元160可以调节发动机操作参数,例如,怠速、空气-燃料比、可变阀定时等。电子机器控制器142还可以与燃料传感器162相关联,所述燃料传感器可以在操作期间例如就燃料消耗速率测量由机器100消耗的燃料量。电子机器控制器142还可以与一个或多个力传感器164(例如,应变计、压电装置、电位计、流体压力传感器等)相关联,所述一个或多个力传感器被配置成测量施加到器具机构120、致动器126和作业工具102的力或扭矩,以测量由机器100进行的材料负载或工作周期。为了跟踪时间,作业工具数据系统140可包括计时器166,该计时器可以任何适当单位例如小时、分钟和秒测量时间间隔。为了确定机器100的地理位置,电子机器控制器142可以与例如GPS接收器168的卫星导航系统相关联。电子机器控制器142可以根据需要与其它传感器和控制器可操作地相关联,以用于调节和引导机器100的操作。
参考图2,作业工具数据系统140可以与远程信息处理系统170可操作地相关联,以与外部或远程位置172通信,发送和接收操作和/或状态信息。远程信息处理通信可以通过诸如WiFi或蜂窝通信的无线协议建立,以在位于机器100上的发射器/接收器174与远程位置172处的发射器/接收器176之间发送和接收呈无线电信号形式的信息。远程位置172可以与远程计算机系统178相关联,所述远程计算机系统可提供用于机器操作的额外处理能力。在各种实施例中,远程计算机系统178可用于机器的远程或半自主操作。
参考图1和图2,并且根据本公开的方面,为了监测和收集关于作业工具附件102的数据,数据传输装置180可以与作业工具附件相关联,并且与和机器100相关联的作业工具数据系统140可操作地交互。在实施例中,数据传输装置180可以物理地安装并位于可互换的作业工具附件102上,使得当其在各种机器100之间改变和重新定位时,其将保持与作业工具附件相关联。如图1中所示,数据传输装置180可以被配置为紧凑结构,其部件可设置在塑料外壳182中,所述塑料外壳可安装到作业工具附件102上的合适位置以避免损坏或干扰作业工具附件的操作。数据传输装置180的安装可以通过紧固件来实现,所述紧固件例如螺栓、粘合剂、焊接或其它合适的安装技术。参考图2,为了无线地传输和/或接收呈无线电波形式的数据信号,数据传送装置180可包括发射器184,例如无线电波天线和相关联的无线传输电路186,其可以将数据信号编码为无线电波,以经由例如蜂窝网络、WiFi网络或其它合适的无线通信网络等网络传输。在实施例中,发射器184和无线传输电路186可以被配置成传输可被广播约100米或更小的短波无线电信号。在这样的实施例中,无线传输电路186可以是蓝牙电路。在其它实施例中,与数据传输装置180的数据通信可以通过其它技术来实现,例如,红外信令或电磁感应。除了无线数据通信之外,本公开的方面可以适用于数据传输装置180可以通过物理通信信道例如电缆、插孔、公连接器和母连接器等传输数据的实施例。
数据传输装置180可包括功能性附加部件。例如,数据传输装置180还可以包括逻辑电路190,该逻辑电路可以是具有逻辑功能的微处理器或类似的集成电路,以控制装置的操作。为了以关于作业工具附件102或关于数据传输装置180的数据的形式存储信息,可以将数据存储装置192包括为可由逻辑电路190以电子方式访问的装置的一部分。数据存储装置192可以是计算机可读和/或可写入存储器的形式。另外,为了感测作业工具附件102的移动,例如,当联接到机器并由机器拾取时,数据传输装置180可包括运动检测器194,例如可以测量加速度力的加速度计。作业工具附件102经历的当前状态或空间参考的任何改变被加速计解释为移动。运动检测器194的其它实例包括陀螺仪和气压计。运动检测器194可以与计时器或计数器196可操作地相关联,以用于测量两个触发事件之间的时间间隔。计数器196可以单位例如秒和分钟测量时间,或者可以随机相同的间隔测量时间。为了向数据传输装置180提供电力,可以包括可再充电或不可再充电的电池198或类似的电源单元。数据传输装置180可以与其它装置主动地或被动地传输数据。
数据传输装置180可以编制有关于作业工具附件102的作业工具数据200并收集该作业工具数据,与机器100相关联的作业工具数据系统140可以处理和利用该作业工具数据以用于工作进度评估、性能评估和系统监测。例如,数据传输装置180可以编制有关于与其相关联的作业工具附件102的身份的信息或包括所述信息。作业工具标识数据202可以通过任何合适的过程来实现。例如,在数据传输装置180安装到相应作业工具附件102时,特定于作业工具附件的信息可以作为计算机可读数据存储在作业工具附件的数据存储装置192中。此类信息可包括作业工具附件的类型或品牌、序列号、制造年份和制造商等。除了作业工具标识数据202之外,可以存储在数据传输装置180上的其它信息可以包括作业工具附件102的操作参数、设置和限制。可包括维修信息,例如维修作业工具附件102的日期和在作业工具附件上完成的服务。可以通过直接或通过适当配置的连接器(例如,插孔、针连接器、USB端口)将数据传输装置180间接连接到外部编程装置(如计算机)并将信息上传到数据存储装置,将作业工具标识数据202输入到数据存储装置192中。
在另一个实施例中,作业工具标识数据202可以是与数据传输装置180相关联并且以计算机可读形式存储在最初独立于作业工具附件102的数据存储装置192中的序列号。一旦附接到作业工具附件102,就可对作业工具数据系统140和其它后台计算机系统编程以将数据传输装置180的序列号与作业工具附件相关联。一旦相关联,序列号就充当作业工具附件102的间接标识参考,并且可用于访问关于作业工具附件的前述类型的信息。
数据传输装置180还可以监测和收集关于在执行预期任务时作业工具附件102的使用的作业工具使用数据202,所述作业工具使用数据可以以时间单位例如小时和分钟来测量。为了获得作业工具使用数据202,运动检测器194和计数器196可以协作地交互以识别并记录指示作业工具附件正在使用中的作业工具附件102的移动。例如,当作业工具附件102联接到机器100并由机器操纵时,因此改变作业工具附件的空间参考,运动检测器194将感测指示移动的隐含力。由运动检测器194感测的作业工具附件102的初始移动也可以启动或发起计数器196,只要运动检测器继续感测运动,该计数器就可以保持活动。因此,计数器196确定可记录在数据传输装置180的数据存储装置192中的作业工具附件102的使用持续时间。数据传输装置180可以编制有驻留时间和延迟周期,以对符合相同机器连续使用作业工具附件102的移动和指示作业工具附件不再处于操作性使用的那些移动进行评估和判断。
除了由数据传输装置180获得的信息之外,作业工具数据系统140可以监测并获得关于机器100的操作的信息,所述信息可以用于性能评估和作业工具附件监测。参考图2,机器数据210可以与机器100可操作地相关联,并且可以从与电子机器控制器142通信的传感器和控制器收集,或者可以预编程到电子机器控制器中。机器数据210通常特定于机器100及其与特定可互换作业工具附件102的交互。例如,机器数据210可以包括或记录关于与作业工具附件102相关联的事件类型212的信息。事件类型212的实例可包括关闭联接器事件214,其中机器联接器130和工具联接器132可以是如上所述的快速联接器,使它们接合以将作业工具附件连接到器具机构。事件类型212的另一实例可以是当机器联接器130与工具联接器132脱开以从器具机构120释放作业工具附件102时发生的打开联接器事件216。事件类型212的另一实例可以是作业工具配置文件变更218。当操作员使用例如操作员界面150手动选择机器100的操作参数和设置时,可能发生作业工具配置文件变更218。操作参数和设置可以特定于作业工具附件102,因此指示新的作业工具附件已联接到机器100。作业工具配置文件变更218可以例如改变器具机构120的操作速度、限制和力,并且可以改变液压、电气和运动系统的相关联参数,这可以指示作业工具附件102已经由操作员手动交换,而不是通过使用快速联接器进行交换。
作业工具数据系统140可以收集其它机器数据210,例如,机器标识220,所述机器标识可包括机器的品牌和类型、序列号、制造日期和制造商等。因为不同的操作员可以使用机器100,所以作业工具数据系统140还可以获得可以通过操作员界面150输入的操作员标识222。为了确定机器100在与作业工具附件102的交互期间机器的位置,作业工具数据系统140可以使用GPS接收器168在合适的坐标中获得GPS位置224。也可以记录机器100与特定作业工具附件102可操作地相关联的时距226。可以记录在使用作业工具附件102期间由机器100燃烧的燃料消耗228或燃料量。工具数据系统100也可记录材料有效载荷230和有效载荷周期232,材料有效载荷表示作业工具附件102,如铲斗移动的材料量,有效载荷周期表示使用作业工具附件执行的工作或操作周期的数目。为了组织和跟踪机器数据210,可以从与作业工具数据系统140相关联的计时器166获得时间戳234等。
作业工具数据系统140可以记录使用数据日志应用程序240收集在一个或多个数据日志中的作业工具数据200和机器数据210,所述数据日志应用程序可以是被配置成在电子存储的数据日志文件中读取和写入数据的计算机可执行软件程序。数据日志可以是作业工具数据200和机器数据210的表格或图表表示,其可由计算机系统处理和分析以获得关于可互换作业工具附件102及其与机器100的交互的洞察和信息。数据日志应用程序240可以周期性地或连续地记录或写入作业工具数据200和机器数据210作为周期性地或连续地随时间推移数据日志的数据条目,使得作业工具数据系统140生成关于时间的相关数据的连续日志。数据日志可以保存在与电子机器控制器142相关联的数据存储装置146中。
工业适用性
本公开可适用于能够与多个可互换的作业工具附件可释放地联接并利用多个可互换的作业工具附件的任何机器或机器组。所公开的作业工具数据系统140可用于收集和存储关于可互换作业工具附件的使用的数据,所述数据可稍后检索以供各种个人和利益相关者使用。例如,由作业工具数据系统140收集的数据和信息可用于工作进度评估、性能评估、预防性维护和机器设计。
参考图1-3,示出了可由作业工具数据系统140进行的计算机实施的过程、应用程序或算法300的实施例。虽然算法300被公开为一系列步骤和块,但应了解,本公开涵盖变化、重排、删除和添加。在监测步骤302中,与特定机器100可操作地相关联的作业工具数据系统140可以监测机器操作数据和参数。如果在监测步骤302期间发生第一作业工具事件304,则作业工具数据系统140可以进行或执行一系列查询以收集关于作业工具附件102、机器100及其在第一作业工具事件304的时间的操作交互的数据。第一作业工具事件304可以指示机器100最近已联接到作业工具附件102,例如可以通过关闭联接事件214确定,如快速联接器的情况,或者在手动联接的情况下通过配置文件变更218确定。
例如,作业工具数据系统140可以接收关于作业工具附件102的第一工具数据集310,并且该工具数据集可以由数据传输装置180提供。在实施例中,数据传输装置180可以被配置成使用工具发射器184重复或连续地传输或广播包括工具标识数据202和工具使用数据204的作业工具数据200。传输可以任何合适的重复周期发生,例如每100毫秒。在数据传输装置180能够进行诸如蓝牙的短程无线电通信的实施例中,设置在机器100上的机器接收器158可能接收仅来自或主要来自可操作地联接到机器的作业工具附件102的传输。机器接收器158可以连续地监测或扫描来自一个或多个作业工具附件上的数据传输装置180的数据传输。
在第一作业工具事件304出现时,作业工具数据系统140还可以检索与机器100相关联的第一组机器数据312。第一组机器数据312的实例包括关于图2公开的那些,包括事件类型212、机器标识220、操作员标识222、GPS位置224、时距226、燃料消耗228、材料有效载荷230和有效载荷周期232。在第一日志生成步骤314中,数据日志应用程序240可以将与第一作业工具事件304相关联的第一工具数据集310和第一组机器数据312记录为如上所述的一个或多个数据日志中的条目,并将数据日志条目存储在与电子机器控制器142相关联的数据存储装置146中。
作业工具数据系统140可以返回到监测步骤302,其中其继续监测机器操作数据和参数。如果作业工具数据系统140确定发生了另一作业工具事件320,例如,指示作业工具附件102和机器100已解耦和分离的事件,则作业工具数据系统140可以执行另一系列查询以收集关于作业工具附件和机器的信息。这些查询包括从数据传输装置180接收包括工具标识数据和工具使用数据的第二工具数据集322,该第二工具数据集可以被更新以反映自第一作业工具事件304发生以来的时间间隔。特别地,运动检测器194和计数器196可能已记录在第一作业工具事件304与第二作业工具事件320之间连续使用作业工具附件102,以反映机器100利用可互换作业工具附件102的程度。作业工具数据系统140还可以检索第二组机器数据324以收集更新的机器数据210。在第二日志生成步骤326中,数据日志应用程序240可以生成并记录反映第二工具数据集322和第二机器数据集324的第二日志条目,所述第二日志条目也存储在数据存储装置146中。额外或周期性触发事件可以生成作业工具数据和/或机器数据的额外或周期性数据日志条目。
以周期性间隔,作业工具数据系统140可以使用远程信息处理系统170执行数据传输步骤330,以将含有第一工具数据集310和第二工具数据集322以及第一组机器数据312和第二组机器数据324的数据日志传送到远程位置172,例如后台站点等。在数据分析步骤332中,远程位置172处的远程计算机系统178可以对收集的关于作业工具附件102和机器100的数据执行任何合适的分析。远程计算机系统178可包括计算机分析应用程序和软件,以比较第一数据日志条目和第二数据日志条目,以及可能来自不同时间和/或不同机器和作业工具附件的其它数据日志条目。
本公开的可能优点是,作业工具数据系统140可以提供信息和数据,并生成可由与机器100和作业工具附件102相关联的不同个人和实体使用的报告和建议。例如,作业工具数据系统140可以生成制造商报告340或可以由机器100和/或作业工具附件102的制造商使用的信息的类似公开。例如,制造商可以利用材料有效载荷、有效载荷周期和燃料消耗来识别和设计机器100和作业工具附件102的改进。可以生成经销商报告342或类似的信息披露,其基于工具使用数据推荐应何时进行作业工具附件或其部件的维修或更换,这可用于实现预防性维修计划。可以为客户或最终用户生成客户报告344或类似的信息披露,以评估工作现场进度和/或评估机器或操作员效率。从前面的公开内容,这些和其他可能的优点和特征将是明显的。
应当理解,前面的描述提供了所公开的系统和技术的实例。然而,可设想,本公开的其它实施方式可在细节上与前述示例不同。对本公开或其示例的所有引用旨在引用当时所讨论的特定示例,而并非旨在更一般地暗示对本公开的范围的任何限制。关于某些特征的所有区别和不利言辞旨在表明这些特征不是优选的,但除非另外指明,否则并不是将这些特征从本发明的范围中完全排除。
除非本文另有指示,否则本文对值范围的叙述仅仅旨在用作分别提及落入所述范围内的每个独立值的速记方法,并且每个独立值并入到说明书中,如同在本文中分别叙述一样。本文描述的所有方法可以以任何合适的顺序执行,除非本文另外指明或者与上下文明显矛盾。
在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一”和“一个”和“所述”和“至少一个”以及类似的指代物应当被解释为涵盖单数和复数两者,除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。使用术语“至少一个”后跟一个或多个项目的列表(例如,“A和B中的至少一个”)应当被解释为表示从列出项目选择的一个项目(A或B)或列出项目中的两个或更多个的任何组合(A和B),除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。
因此,如适用法律所允许的,本公开包括所附权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效内容。另外,除非在本文中另有指示或者与上下文明显矛盾,本公开涵盖上述元件以其所有可能变型的任何组合。
Claims (10)
1.一种用于监测作业工具附件的使用的数据系统,包括:
作业工具附件,所述作业工具附件包括工具联接器和设置在所述作业工具附件上的数据传输装置,所述数据传输装置被配置成存储和传输在不同时间获取的第一工具数据集和第二工具数据集;
机器,所述机器包括被配置成与所述工具联接器附接和分离的机器联接器;以及
电子机器控制器,所述电子机器控制器被配置成(i)检索在不同时间获取的第一组机器数据和第二组机器数据,(ii)从所述数据传输装置接收所述第一工具数据集和所述第二工具数据集,(iii)从所述第一工具数据集和所述第一组机器数据生成第一数据日志条目,以及(iv)从所述第二工具数据集和所述第二组机器数据生成第二数据日志条目。
2.根据权利要求1所述的数据系统,其中所述第一数据日志条目和所述第二数据日志条目在与所述作业工具附件相关联的事件类型发生时生成,所述事件类型包括所述机器联接器附接到所述工具联接器、所述机器联接器从所述工具联接器分离以及与所述作业工具附件相关联的作业工具配置文件变更中的一个或多个。
3.根据权利要求2所述的数据系统,其中所述第一工具数据集和所述第二工具数据集包括作业工具标识数据和作业工具使用数据。
4.根据权利要求3所述的数据系统,其中所述第一组机器数据和所述第二组机器数据包括机器标识、操作员标识、机器使用所述作业工具附件的持续时间、GPS位置、燃料消耗、材料有效载荷和有效载荷周期中的一个或多个。
5.根据权利要求4所述的数据系统,还包括远程信息处理系统,所述远程信息处理系统与所述电子机器控制器可操作地相关联,以将所述第一数据日志条目和所述第二数据日志条目传送到远程计算机系统,所述远程计算机系统配置有计算机分析应用程序以比较所述第一数据日志条目和所述第二数据日志条目。
6.根据权利要求5所述的数据系统,其中所述数据传输装置包括射频天线,所述射频天线用于通过短程无线电波传输所述第一工具数据集和所述第二工具数据集。
7.根据权利要求6所述的数据系统,其中所述数据传输装置与运动检测器可操作地相关联,所述运动检测器被配置成感测所述作业工具附件的移动。
8.根据权利要求7所述的数据系统,其中所述数据传输装置与电池可操作地相关联以为所述射频天线供电,并自动传输所述第一工具数据集和所述第二工具数据集。
9.根据权利要求8所述的数据系统,其中所述机器联接器和所述工具联接器是快速联接器和手动联接器中的一种。
10.一种记录关于机器对作业工具附件进行使用的信息的方法,所述方法包括:
将作业工具附件附接到机器上的机器联接器;
从设置在所述作业工具附件上的数据传输装置接收在附接时关于所述作业工具附件的第一工具数据集;
从所述第一工具数据集以及从与所述机器相关联的第一组机器数据生成第一数据日志条目;
从所述机器联接器分离所述作业工具附件;
从所述数据传输装置接收在分离时来自所述作业工具附件的第二工具数据集;以及
从所述第二工具数据集和从第二组机器数据生成第二数据日志条目。
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