CN203700926U - 机动铣刨机 - Google Patents
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Abstract
机动铣刨机，具有高度可调的机架；控制器；工作鼓；布置于工作鼓的前面或后面的运输输送机装置的可偏转的最后一个或单个运输输送机；其中运输输送机能够以仰角围绕水平的第一轴线相对于机架偏转，且以偏转角围绕垂直于第一轴线的第二轴线侧向偏转；及其中运输输送机以指定输送速度将铣刨材料卸料到位于运输车辆装载面上的碰撞点上，其中控制器包括检测与控制系统，其连续定位运输车辆装载面和可偏转的运输输送机相对于机架的可变位置或运输车辆的装载面相对于运输输送机的可变位置，且其经由运输输送机装置的偏转角和/或仰角和/或输送速度来自动地连续控制铣刨材料的碰撞点的定位，以使得卸料的铣刨材料碰撞到装载面内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机动铣刨机。
背景技术
通过机动铣刨机将铣刨材料卸料到不少于一辆具有装载面的运输车辆上是已知的。
铣刨机包括用于控制行进和铣刨操作的控制器以及例如用于铣刨路面的工作鼓。运输输送机装置，例如包括至少一个运输输送机的运输输送机装置位于工作鼓的从行进方向看去的前面或后面。运输输送机装置包括卸料端，铣刨材料在该卸料端处经由抛物线轨迹形式的飞行路径卸料到不少于一辆运输车辆的装载面上，所述抛物线轨迹是由输送速度导致的。从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个输送机可相对于铣刨机的纵向轴线以可指定的偏转角侧向偏转到左侧或右侧，并且通过可指定的仰角在高度上可调。
在实际操作中，在铣刨机与运输车辆协调的过程中会出现多种问题。
例如铣刨材料通过前端装载的铣刨机朝前卸料到在前行驶的运输车辆上。铣刨机的操作员需要给运输车辆的车辆驾驶员发出运输车辆何时要继续向前移动的信号。由于需要操作员的注意力主要集中在铣刨过程上同时还需要避免与向前行驶的运输车辆发生碰撞，因此这会导致出现多种问题。信息通常通过喇叭声来传递，这样一旦运输车辆的车辆驾驶员听到喇叭声，运输车辆就向前移动一定的距离。在运输车辆的车辆驾驶员没有听到喇叭声提醒或如果驾驶经过的另一车辆发出喇叭声提醒使得运输车辆的车辆驾驶员误认为需要将他的车向前移动的情况下会出现问题。如果车辆驾驶员没有听到喇叭声提醒，这可能会导致运输输送机装置的可偏转的运输输送机与运输车辆发生碰撞，或者铣刨机的操作员需要停止连续的铣刨过程。
另外一个问题在于下述事实：铣刨机的操作员还需要通过调节从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机的偏转角、仰角和输送速度来处理装载面的装载，因此注意力会从执行铣刨操作的其实际任务分散。例如当改变铣刨机的转向方向时可能会需要校正偏转角。
在后端装载的铣刨机的情况下，在协调铣刨机与运输车辆的过程中也会出现问题，尤其是当运输车辆需要在铣刨机后面反向行驶时。在操作员一方面需要控制向前行进的铣刨操作，需要监控从行进方向看去的铣刨机后面的运输车辆的装载，需要控制运输输送机装置的偏转角、仰角和/或输送速度，而另一方面还需要将必要的信息通信给车辆驾驶员，就会带来更大的压力。
实用新型内容
因此本实用新型的目的在于提出一种机动铣刨机，其使得能够自动地协调铣刨机在铣刨过程中的卸料过程与运输车辆的移动。
上述目的通过一种机动铣刨机实现，其具有：
高度可调的机架；
用于控制行进和铣刨操作的控制器；
工作鼓；
布置于工作鼓的从铣刨机的行进方向看去的前面或后面的运输输送机装置的可偏转的最后一个或单个运输输送机；
其中运输输送机能够以仰角围绕基本水平的第一轴线相对于机架偏转，且以偏转角围绕垂直于第一轴线的第二轴线侧向偏转；以及
其中运输输送机以指定的输送速度将铣刨材料卸料到位于运输车辆的装载面上的碰撞点上；
其中，所述控制器包括检测与控制系统，所述检测与控制系统连续定位运输车辆装载面和可偏转的运输输送机相对于机架的可变位置，或连续定位运输车辆的装载面相对于运输输送机的可变位置，且其经由运输输送机装置的偏转角和/或仰角和/或输送速度来自动地连续控制铣刨材料的碰撞点的定位，以使得卸料的铣刨材料碰撞到装载面内。
本实用新型有利地提供一种控制器，所述控制器包括检测与控制系统，所述检测与控制系统连续地定位运输车辆装载面相对于机架的可变位置，以及连续地定位从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机相对于机架的可变位置，或连续地定位运输车辆的装载面相对于可偏转的运输输送机的可变位置，且其以如此的方式经由可偏转的运输输送机的偏转角和/或仰角和/或输送速度来自动地连续控制铣刨材料碰撞点的定位，以使得卸料的铣刨材料碰撞到装载面内。
这种控制器使得铣刨机的操作员能够将注意力集中于铣刨操作和沿指定的铣刨路径行进上。从而实现了自动卸料过程，该自动卸料过程甚至确保在转弯时还自动协调卸料过程与铣刨机和运输车辆的运动。例如也可根据机动铣刨机的转向角度控制从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个输送机的偏转角。
优选预期检测与控制系统以如此的方式自动地连续控制铣刨材料的碰撞点的定位，以使得卸料的铣刨材料碰撞到装载面的中心，或碰撞到装载面内的另一可指定的碰撞点处。
可定位装载面，并以如此的方式调节运输输送机的位置以及可偏转的运输输送机的输送速度以使得位于装载面上的碰撞点始终保持在由控制器指定的位置，而与铣刨机和运输车辆的运动无关。
检测与控制系统可包括至少一个检测器，其连续检测装载面和/或运输输送机装置的可偏转运输输送机的位置，和/或可包括附加的检测器，所述附加的检测器检测运输输送机的偏转角、仰角和/或输送速度。
一个优选实施例提供一种检测与控制系统，其通过第一图像记录系统或非光电定位系统（特别是无线射频识别系统（RFID））连续定位装载面和/或从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机的位置，所述第一图像记录系统或非光电定位系统提供数据以便确定装载面相对于机架或相对于可偏转的运输输送机的位置。
所述检测与控制系统可将用于确定位置的数据与指定的目标位置数据进行比较，以便在与指定的目标位置数据存在任何偏差的情况下，根据指定的碰撞点来对卸料端和/或铣刨材料的碰撞点的位置进行连续的位置控制和/或对输送速度进行连续的速度控制。
所述检测和控制系统可包括第二图像记录系统，其可通过评估图像数据来检测并分析装载面上的填充状态，且其连续控制输送速度和/或卸料端和/或铣刨材料的碰撞点相对于装载面的位置，以便均匀地和/或根据指定的装载程序来对装载面进行装载。如果已经使用图像记录系统来定位装载面的位置，则可以省略第二图像记录系统，所述图像记录系统的图像数据也可以用于检测填充状态。
所述检测与控制系统可定位装载面的位置并以如此的方式调节从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机的位置和输送速度，以使得位于装载面上的碰撞点始终保持在由控制器指定的装载面内的位置处，而与铣刨机和运输车辆的运动无关。
第一和/或第二图像记录系统或用于无线射频识别系统（RFID）的检测器可布置于从铣刨材料的运输方向看去的单个或最后一个运输输送机的卸料端。
将这种定位系统布置于运输输送机的卸料端处使得能够检测运输车辆相对于从运输方向看去的铣刨机的最后一个或单个运输输送机的位置，而无须另外确定铣刨机的位置。
此外，可对图像数据进行分析以便确定如何填充装载表面以及装载面已经填充到何种程度。控制输送速度和/或运输输送机的卸料端或铣刨材料的碰撞点分别相对于装载面的位置使得能够对装载面进行均匀装载。通过图像记录系统可以检测和分析装载面上的填充状态，且可以连续控制输送速度和/或运输输送机卸料端相对于装载面的位置，以便均匀地和/或根据指定的装载程序来对装载面进行装载。
然而还有利的是改变装载面上的碰撞点以便实现装载面的均匀装载。
预期通过调节运输输送机装置的可偏转运输输送机相对于行进方向的横向偏转角以及通过调节运输输送机装置的可偏转运输输送机的仰角，所述检测与控制系统可以控制运输输送机装置的卸料端的位置，从而控制装载面上的碰撞点。
在不能通过控制装载面相对于从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机的位置和/或相对于机架的位置来矫正任何偏差的情况下，所述检测与控制系统可在上述情况之前或最迟在上述情况期间发出信号。该信号可用于导致机器停止或采取措施以便防止车辆之间发生碰撞。
根据不同运输车辆的装载面，和/或根据由检测与控制系统所检测到的装载面针对不同位置和/或装载面位置内碰撞点的不同装载状态，偏转角、仰角和/或输送速度的控制数据可被存储于可用于检测与控制系统的映射图表（map）中。RFID系统例如使得能够识别不同运输车辆的装载面。
通常基本为矩形的装载面或基本为长方体形状的装载体积的至少一个点分别可携载能够由检测与控制系统检测到的标记。
根据定位信号可产生运动控制信号，例如可视或可听信号。适于运输车辆的运动控制信号在原理上已经在DE102009041842A1中描述。
根据本实用新型，预期通过检测与控制系统来连续地定位运输车辆装载面的可变位置以及从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机相对于机架的可变位置，或连续地定位运输车辆的装载面相对于从在运输方向上看去的最后一个或单个运输输送机的可变位置，且预期以如此的方式通过检测与控制系统经由运输输送机装置的偏转角和/或仰角和/或输送速度来自动地连续控制铣刨材料碰撞点的定位，以使得铣刨材料卸料到装载面内。
铣刨材料的碰撞点的定位以如此的方式通过检测与控制系统来自动地连续控制，以使得铣刨材料卸料到装载面的中心或装载面内的另一可指定的碰撞点处。
可通过图像记录系统或非光电定位系统（特别是无线射频识别系统（RFID））来连续定位装载面的位置和/或连续地定位从运输方向看去的运输输送机装置的最后一个或单个运输输送机的位置，所述图像记录系统或非光电定位系统提供数据以便确定装载面相对于机架或相对于从行进方向看去的最后一个或单个运输输送机的位置。
在一个实施例中，用于确定装载面相对于运输输送机卸料端的位置和/或用于确定装载面填充状态的图像可利用指定的采样频率由图像记录系统来记录和分析。将经分析的数据与目标位置数据进行比较，在确定出存在任何偏差的情况下可控制运输输送机卸料端的位置和/或输送速度和/或运输车辆的位置。
通过示教程序（teach-in procedure）可确定目标位置数据。
通过图像分析或通过非光学定位系统可确定装载面几何中心的位置，且通过图像分析可确定装载面上的当前碰撞点的位置，可根据碰撞点的所需位置来进行运输输送机的卸料端位置和/或铣刨材料碰撞点的位置控制以及输送速度的速度控制，以便对当前碰撞点位置进行连续调节。
附图说明
在下文中，参照附图对本实用新型的实施例进行更详细的解释说明。
在所示附图中：
图1是前端装载的道路铣刨机；
图2是后端装载的道路铣刨机；以及
图3是根据图1的铣刨机的俯视图。
具体实施方式
图1示出了用作为一个实例的前端装载道路铣刨机1a的铣刨机。筑路机械1包括由底盘4支撑的机架2，所述底盘4例如包括履带式行走机构或车轮，所述底盘4经由为升降柱5形式的不少于三个的高度调节装置连接到机架2上。参照图2，该实施例预期使用四个升降柱5，其可用于将机架2带入到优选平行于路面6延伸的可指定的平面内，所述路面6支撑着底盘4的履带式行走机构。
图1中所示的道路铣刨机在铣刨机1a的纵向方向上包括位于底盘4的履带式行走机构之间的工作鼓22。
铣刨机1a、1b可包括履带式行走机构和/或车轮。工作鼓可通过支撑机架2的升降柱5或相对于机架2高度可调。
铣刨机1b的其它设计也可具有工作鼓22，例如所述工作鼓处于底盘4的后部履带行走机构或车轮的高度。
具有至少一个用于将铣刨材料运走的运输输送机11、12的运输输送机装置也可布置于铣刨机1a、1b的前端部7或后端部8处。
图2示出作为一个实例的后端装载的铣刨机1b，其中运输车辆10以反向行进模式在铣刨机的后面行驶。
假设在靠近铣刨机1a、1b的一侧上有足够的空间可用，那么如图3所示运输车辆10也可以靠近向前行进的铣刨机1移动。
在图1至图3中的各车辆的行进方向由箭头指示。
在图1中所示的实施例中，通过工作鼓22铣刨掉的铣刨材料通过运输输送机装置的第一永久安装的运输输送机11被卸料到运输车辆10的装载面15上，所述运输输送机11将铣刨材料14传送到第二可偏转的运输输送机12上。由于运输输送机12速度的原因，铣刨材料14不会被立即卸料到运输输送机12的端部处，而是铣刨材料遵循抛物线轨迹，这样在装载面15上的碰撞点16位于与运输输送机12的自由端13相距一定距离之处。运输输送机12可通过活塞缸单元18从中间位置偏转到左侧或右侧，以便甚至在转弯时或在运输车辆10在偏移路径（offset track）上行驶的情况下也能够将铣刨材料14卸料到装载面15上。此外，铣刨机1a、1b的车辆驾驶员能够通过活塞缸单元20来调节运输输送机12的仰角。由于运输输送机12具有输送速度，因此该仰角对铣刨材料14的抛物线轨迹和碰撞点16的位置具有影响。
当前围绕水平的第一轴线21设定的仰角或围绕垂直的第二轴线23的偏转角分别被报告给检测与控制系统24，所述检测与控制系统24另外包括至少一个检测器26，其连续检测装载面15的位置和/或从运输方向看去的最后一个或单个运输输送机12的位置。所述检测器26可布置于铣刨机1a、1b处、布置于面对运输输送机的端部处、或布置于运输输送机12的自由端13处。
检测与控制系统24可集成到用于控制行进、转向和铣刨操作的控制器3内，或至少可连接到上述控制器3以便在需要时也获得关于行进速度和/或铣刨机1a、1b的所检测到的转向角度和运输输送机12的输送速度的数据。
所述检测与控制系统24定位运输车辆10的装载面15相对于机架2的可变位置，且也可定位从运输方向看去的最后一个或单个运输输送机12相对于机架2的可变位置，以及经通过输输送机装置的偏转角和/或仰角和/或输送速度来连续地和自动地控制铣刨材料14的碰撞点16的定位，这样卸料的铣刨材料14至少碰撞到装载面15内。备选地，运输车辆10装载面15的可变位置也可以相对于从运输方向看去的最后一个或单个运输输送机12连续定位以便执行控制操作。
所述检测与控制系统24也可以承担以均匀的方式填充装载面15的任务。装载程序可预期用于该目的以便根据预定的系统来对装载面15进行装载。在这种布置中，可通过图像记录系统检测和分析装载面15上的填充状态，以便连续控制从运输方向看去的最后一个或单个运输输送机12的输送速度和/或卸料端13相对于装载面15的位置。
根据不同运输车辆10的装载面15和/或根据装载面15的不同装载状态，用于不同位置和/或碰撞点16的控制数据可被存储于映射图表中。这种映射图表可集成到检测与控制系统24内或控制器3内。控制数据涉及用于由检测与控制系统24所检测到的在装载面15位置内的不同位置和/或碰撞点16的运输输送机12的偏转角、仰角和/或输送速度。
所述检测与控制系统24可通过图像记录系统28或非光电定位系统来连续地检测装载面15的位置和/或从运输方向看去的最后一个或单个运输输送机12的位置，所述图像记录系统或非光电定位系统提供数据以便确定装载面15相对于机架2或相对于从行进方向看去的最后一个或单个运输输送机12的位置。由图像记录系统28所提供的信息可通过对于它们自身已知的图像分析方法来进行评估。非光电定位系统的一个实例是无线射频识别系统（RFID），其另外地提供可识别特定运输车辆10的特定装载面15的可能性。
当通过无线射频识别系统（RFID）来定位装载面15时，永久性安装的RFID标签被用于运输车辆10上，特别是用于装载面15上。
当利用作为另外的非光学定位方法的蓝牙传感器定位时，在空间内分布的传感器节点可用作标记且取决于所测得距离的信号场强度。
不言而喻的是也有可能使用不同定位方法的组合。
作为一般规则，可以使用光学和准光学（无线电）测量方法来测量长度和角度，且可以使用不同的时间测量过程来测量时差和传播时差。
所述检测与控制系统24可将用于确定位置的数据与指定的位置数据进行比较，以便在与指定的目标位置数据存在任何偏差的情况下来对卸料端13和/或铣刨材料14的碰撞点16的位置进行连续的位置控制和/或对输送速度进行连续的速度控制。
通过示教程序可以确定车辆1a、1b、10的目标位置数据位置，其原因在于车辆1a、1b、10的位置可根据现实情况变化，以及可存储每一这种情况所需的参数即运输输送机的偏转角、仰角和输送速度。也可以相同的方式创建装载程序。在这样做时，也可以将控制所产生的变化，例如在转弯过程中的变化考虑在内。在上述过程中，通过读取操作所读取的数据也可区分运输车辆10是否在靠近铣刨路径的左侧上还是右侧上行驶或在铣刨机1a、1b的铣刨路径上行驶。
Claims (9)
1.一种机动铣刨机（1a，1b），其具有：
高度可调的机架（2）；
用于控制行进和铣刨操作的控制器（3）；
工作鼓（22）；
布置于工作鼓（22）的从铣刨机（1a，1b）的行进方向看去的前面或后面的运输输送机装置的可偏转的最后一个或单个运输输送机（12）；
其中运输输送机（12）能够以仰角围绕水平的第一轴线（21）相对于机架（2）偏转，且以偏转角围绕垂直于第一轴线（21）的第二轴线（23）侧向偏转；以及
其中运输输送机（12）以指定的输送速度将铣刨材料卸料到位于运输车辆（10）的装载面（15）上的碰撞点（16）上；
其特征在于：
所述控制器（3）包括检测与控制系统（24），所述检测与控制系统（24）包括至少一个检测器（26），该检测器连续地检测装载面（15）的位置和/或运输输送机（12）的位置，和/或包括附加的检测器，所述附加的检测器检测运输输送机装置（12）的偏转角、仰角和/或输送速度，并提供用于确定装载面（15）相对于机架（2）或运输输送机装置（12）的位置的数据，所述检测与控制系统（24）将用于确定位置的数据与指定的目标位置数据进行比较，以便在与指定的目标位置数据存在任何偏差的情况下，根据装载面（15）内指定的碰撞点（16）来对运输输送机装置（12）的卸料端（13）和/或碰撞点（16）的位置进行连续的位置控制和/或对输送速度进行连续的速度控制。
2.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，所述检测与控制系统（24）自动地连续控制运输输送机装置（12）的碰撞点（16）的定位，以使得卸料的铣刨材料（14）碰撞到装载面（15）的中心，或碰撞到装载面（15）内的另一可指定的碰撞点（16）处。
3.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，所述检测与控制 系统（24）通过第一图像记录系统（28）或特别是无线射频识别系统（RFID）的非光电定位系统连续地定位装载面（15）的位置和/或连续地定位运输输送机（12）的位置，所述第一图像记录系统和非光电定位系统提供数据以便确定装载面（15）相对于机架（2）或相对于运输输送机（12）的位置。
4.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，所述检测和控制系统（24）包括第二图像记录系统（30），其通过评估图像数据来检测并分析装载面（15）上的填充状态，且其连续地控制运输输送机装置（12）的输送速度和/或运输输送机装置（12）的卸料端（13）和/或铣刨材料（14）碰撞点（16）相对于装载面（15）的位置，以便以均匀的方式对装载面（15）进行装载。
5.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，所述检测与控制系统（24）定位装载面（15）的位置，并调节运输输送机（12）的位置或调节碰撞点（16）的位置和输送速度，以使得位于装载面（15）上的碰撞点（16）始终保持在由控制器（3）指定的位于装载面（15）内的位置（16）处，而与铣刨机和运输车辆（10）的运动无关。
6.根据权利要求3所述的机动铣刨机，其特征在于，第一二图像记录系统和/或第二图像记录系统或用于无线射频识别系统（RFID）的检测器布置于从铣刨材料（14）的运输方向看去的单个或最后一个运输输送机（12）的卸料端（13）处。
7.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，在不能通过控制装载面（15）相对于运输输送机（12）的位置和/或相对于机架（2）的位置来矫正任何偏差的情况下，所述检测与控制系统（24）在上述情况之前或最迟在上述情况期间发出信号。
8.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，根据不同运输车辆（10）的装载面（15）和/或根据由检测与控制系统（24）所检测到的装载面（15）针对不同位置和/或装载面（15）位置内的碰撞点（16）的不同装载状态，偏转角、仰角和/或输送速度的控制数据被存储于映射图表中。
9.根据权利要求1所述的机动铣刨机，其特征在于，为矩形的装载面（15）或为长方体形状的装载体积（15）的至少一个点携载能够由检测与 控制系统（24）检测到的标记。
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