CN212452188U - 摊铺机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及摊铺机、特别是滑模摊铺机，其具有由前底架(2)和后底架(3)支撑的机器框架(1)和用于摊铺物料的摊铺装置(6)。摊铺机设置有铺面监测装置(13)，其配置为生成高度轮廓数据或信号，描述在横向于工作方向(X)的方向上沉积在摊铺装置(6)铺面中的物料的高度轮廓。此外，摊铺机具有接收高度轮廓数据或信号的数据或信号处理装置(16)。铺面监测装置(13)提供所需的数据，以使得在进料操作期间通过散布装置可以横跨摊铺机的工作宽度来更均匀地散布待摊铺的物料，所述散布装置用于在横向于工作方向(X)的方向上散布物料，和/或可以将散布装置控制为在摊铺机进料后改善物料的散布。

Description

摊铺机
技术领域
本实用新型涉及一种摊铺机，特别是滑模摊铺机，其具有由底架支撑的机器框架和用于对物料进行摊铺的摊铺装置。
背景技术
摊铺机用于摊铺未粘结的和粘结的层，诸如沥青或混凝土。配备有滑模的滑模摊铺机用于摊铺混凝土表面。
已知的滑模摊铺机允许特别经济的混凝土摊铺。待摊铺的混凝土直接沉积在滑模摊铺机的前方，或经由传送带从侧面传送到摊铺机。滑模摊铺机可以配备有散布装置，诸如散布犁或散布螺旋钻，以在整个摊铺宽度上均匀地散布混凝土。在散布后，利用电动或液压振动器将混凝土均匀压实。然后，滑模在向前行进期间将混凝土表面模制成限定的宽度和厚度。
滑模摊铺机例如在DE 10 2011 101 944 A1、DE 10 2006 010 793 A1和WO 2012/155904 A2中公开。
实际上，在横跨摊铺机的工作方向上均匀分配足够量的用于摊铺的物料(诸如混凝土)存在问题。通常，物料是使用挖掘机从摊铺机的前方侧卸载，或者由货车运输并在摊铺机前方沿工作方向倾倒。不可避免地会形成个别的积聚形式，因此物料必须在整个工作宽度上均匀分布。尽管滑模摊铺机的散布犁可以均匀地散布物料，但目的是以尽可能均匀的散布来将物料横向于工作方向沉积在摊铺机前方。然而，这在实践中不是可以容易地实现的，因为该区域特别对于挖掘机的机械操作人员并且对于货车的驾驶员而言是不可见的或仅具有较差的可见性。此外，必须始终有足够体积的物料。
实用新型内容
本实用新型的目的是创造一种摊铺机，该摊铺机简化摊铺过程，并且特别是便于待摊铺的物料的进料。本实用新型的另一个目的是改善将摊铺在整个工作宽度上的物料的散布。
根据本实用新型，这些目的通过以下特征来实现。
根据本实用新型的摊铺机，特别是滑模摊铺机，具有铺面(apron)监测装置，该铺面监测装置构造为生成高度(elevation)轮廓数据或高度轮廓信号，该高度轮廓数据或高度轮廓信号描述在横向于工作方向的方向上沉积在摊铺装置铺面中的物料的高度轮廓。另外，摊铺机具有接收高度轮廓数据或高度轮廓信号的数据或信号处理装置，该数据或信号处理装置使得可以处理高度轮廓数据或高度轮廓信号。
在这种情况下，数据或信号是通过测量获得的描述高度轮廓的所有信息项。高度轮廓数据或高度轮廓信号可以是可用于进一步评估的模拟或数字测量值。
数据或信号处理装置是允许处理通过铺面监测装置获得的数据或信号(测量值)的装置。数据或信号处理装置可包括模拟或数字电路，并且可以是摊铺机的独立装置或中央计算和控制装置的一部分。例如，数据或信号处理装置可以具有通用处理器、用于连续编辑数字信号的数字信号处理器(DSP)、微处理器、专用集成电路(ASIC)、由逻辑构件(FPGA)构成的集成电路或其他集成电路(IC)、或硬件部件。可以在硬件部件上运行数据处理程序(软件)。各种部件的组合也是可能的。
高度轮廓描述物料在横向于工作方向的方向上的散布。在这种情况下，高度分布不仅可以理解为通过在横向于工作方向运行的摊铺装置的铺面中物料的一个或多个积聚物的垂直截面，即，物料积聚物的横向扩张(宽度)，而且高度轮廓数据或高度轮廓信号也可以描述物料在工作方向上的散布。因此，高度轮廓数据或高度轮廓信号可以描述沿横向线或条的积聚物的图像，或者积聚物的全部体积或部分体积。
可以关于摊铺机上的参考点、特别是相对于混凝土槽的顶部边缘来确定高度轮廓。为了确定相对于参考点的高度轮廓，可以将铺面监测装置或其监测高度轮廓的传感器系统在限定的位置附接到机器框架。可替代地，可以相对于基底来确定高度轮廓。为此目的，可能需要获知摊铺机的机器配置和相对于基底的取向，特别是升降柱的位置或来自调平系统的信息。这些数据通常在机器控制器中可获得。确定相对于基底的高度轮廓具有的优点在于，可以确定实际沉积在摊铺机前方的混凝土体积。
铺面监测装置提供数据，在摊铺机进料时，所述数据允许物料在跨过摊铺机的工作宽度上更均匀地散布和/或允许控制散布装置，以在摊铺机进料后改善物料的散布。
本实用新型的一个实施例设置成使得数据或信号处理装置配置成从高度轮廓数据或高度轮廓信号来确定体积数据，该体积数据描述沉积在摊铺装置前方的物料体积。然后可以在数据或信号处理装置中对该体积数据进行进一步的数据或信号处理。如果已知沉积物料的体积，则可以计算该体积将持续多长时间。如果体积不足，则可以降低摊铺机的进料速度或停止摊铺机。如果已知要被摊铺的物料体积，则也可以确定物料需求。
一个特别优选的实施例设置成使得数据或信号处理装置配置为从高度轮廓数据或高度轮廓信号以及从描述给定标称高度的数据来确定其中物料的高度等于或大于标称高度的高度轮廓部分和/或确定其中物料的高度小于标称高度的高度轮廓部分。以这种方式，可以确定摊铺装置前方的各个积聚物的高度。因此，描述标称高度的数据提供这样的认识：在哪个区域中仍必须沉积物料，和/或必须将物料运输到哪些区域中。
在最简单的情况下，描述指定标称高度的数据只能为标称高度定义单个值。为了判定物料积聚的高度是否足够，还可以规定多个高度值，例如以形成平均值，其指示在确定区域中物料积聚的高度。
描述标称高度的数据可以是可以指定的值，也可以是自动确定的值，例如标称高度。摊铺机可以具有输入装置，可以使用该输入装置手动输入标称高度。标称高度尤其取决于待摊铺物料的摊铺高度、摊铺宽度、摊铺速度和物料特性。数据或信号处理装置可配置为基于使用输入装置输入的待摊铺物料的摊铺高度和/或摊铺宽度和/或摊铺速度和/或物料特性来自动地确定描述指定的标称高度的数据。
摊铺机优选地具有显示和/或信号装置，该显示和/或信号装置与数据或信号处理装置协作，并且配置为显示或输出高度轮廓的符号和/或信号。例如，显示和/或信号装置可用于显示沉积物料的体积。当体积超过或低于规定值、特别是摊铺所需的体积时，显示和/或信号装置还可以发出(警报)信号，诸如视觉或声音警报信号。
显示和/或信号装置可以具有一个或多个显示和/或信号构件，诸如屏幕，光学、声学或触觉信号发生器。显示和/或信号构件可以设置在摊铺机的机器框架上和/或设置在便携式单元上，特别是设置在平板电脑上，或设置在一组摊铺机中的另一个摊铺机上。机器框架上的显示和/或信号构件优选应在货车驾驶员的视野内清晰可见，即，显示和/或信号构件的表面应在横向于工作方向的平面内，并指向工作方向。
特别优选的实施例设置成使得显示和/或信号装置配置为对于物料的高度小于标称高度的部分显示或输出第一符号和/或信号，而对于物料的高度大于标称高度的部分显示或输出第二符号和/或信号。该实施例为挖掘机的机器操作员或货车驾驶员提供为了可能的最均匀进料所需的信息。
本实用新型的另一方面不是进料过程的可视化，而是借助于铺面监测装置对散布过程的控制。沿横向于工作方向的物料散布通过散布装置进行，该散布装置在工作方向上布置在摊铺装置的前方。
为了控制散布操作，摊铺机具有与数据或信号处理装置协作的控制装置，该控制装置配置为将摊铺装置控制为将物料从其中物料的高度大于标称高度的部分运输到其中物料的高度小于标称高度的部分，使得物料在摊铺机的整个工作宽度上尽可能均匀地散布。所述控制可以基于算法，该算法使得特别快速和有效地散布物料成为可能。物料的散布可以用已知的散布装置进行。
在一个优选的实施例中，物料的自动散布是通过散布装置进行的，该散布装置具有可横向于工作方向运动的散布构件，也称为散布犁。散布构件可以从较低位置提升到较高位置，并且可以从较高位置降低到较低位置，从而可以穿过物料的积聚物或者可以将物料推到任一侧。散布装置形成为生成描述散布构件位置的位置数据并且可以由控制装置进行评估。
数据或信号处理装置配置为确定其中物料的高度大于期望高度的部分是在其中物料的高度为小于期望高度的部分的左侧还是右侧。散布构件的控制取决于其中物料的高度大于标称高度的部分是在其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧还是右侧，以及取决于散布构件是在其中物料的高度大于标称高度的部分的左侧还是右侧。基于通过铺面监测装置获得的高度轮廓数据或高度轮廓信号以及控制装置的位置数据，降低或升高散布构件并向左或向右运动，以检测多余的物料并将其运输到物料短缺的区域。
然而，物料的散布也可以用已知的散布螺旋钻进行。如果散布装置具有多个散布螺旋钻(spreading auger)，例如左右散布螺旋钻，则可以根据物料的散布来控制一个或另一个散布螺旋钻，以便在整个工作宽度上均匀地散布物料。
所述铺面监测装置优选地具有距离测量系统，该距离测量系统配置为测量在与所述机器框架相关的至少一个参考点与所述物料的表面之间的距离。
在一个实施例中，铺面监测装置的距离测量系统具有多个横向于工作方向分布的距离传感器，特别是激光传感器，超声波传感器，电感式或电容式距离传感器，其分别分配给高度轮廓的特定部分。作为结果，摊铺机的整个工作宽度被分成多个部分，每个部分由一个或多个距离传感器监测。
距离传感器形成为测量在与机器框架相关的参考点与位于与距离传感器相关联的部分中的物料的表面之间的距离。每个距离传感器可用于进行点测量或相对于积聚物料表面的特定区域的测量。然而，距离测量系统也可以只具有一个距离传感器。
代替一个或多个传统的距离传感器或除了一个或多个传统的距离传感器之外，还可以利用具有一个或多个摄像系统的距离测量系统来进行测量，其中摄像系统设计为计算捕获图像中单个像素的范围。这种现有技术的摄像系统利用传输时间方法来测量距离。铺面被光脉冲照亮，并针对像素测量光返回摄像机所需的时间。然后根据传输时间来计算范围。因此，在该实施例中的高度轮廓数据或高度轮廓信号描述物料积聚的三维图像，并允许对其进行测量，从而可以确定其体积和/或散布。这些摄像系统称为TOF摄像机(飞行时间，time of flight)。距离测量系统可以具有记录散布装置铺面的至少一部分的一个或多个TOF摄像机。
原则上，可以使用用于确定范围或距离的任何期望的技术，例如3D或立体摄像。
带有距离测量系统的铺面监测装置可以形成结构单元。例如，距离传感器或摄像系统可以安装在沿工作方向布置在散布装置前方的框架上。一个实施例设置成使得铺面监测装置包括多个模块单元，每个模块单元具有一个或多个横跨工作方向分布的距离传感器或一个或多个横跨工作方向分布的摄像系统。通过这种铺面监测装置的模块化构造，可以适应摊铺机的不同工作宽度，其中所使用的模块的数量由摊铺机的工作宽度确定。
此外，可以通过铺面监测装置进行摊铺过程例如摊铺混凝土的体积的文档记录。这一点是重要的，因为沉积在摊铺机前方的混凝土的体积与已经摊铺的混凝土的体积不同，因为在摊铺过程中混凝土被压实。因此，例如，可以假定压实程度和/或可以预测未来施工阶段所需的混凝土要求。
本实用新型公开了一种摊铺机，其具有由底架支撑的机器框架和用于摊铺物料的摊铺装置，其特征在于，所述摊铺机具有：铺面监测装置，其构造为生成高度轮廓数据或高度轮廓信号，该高度轮廓数据或高度轮廓信号描述在横向于工作方向延伸的方向上沉积在摊铺装置的铺面中的物料的高度轮廓；以及数据或信号处理装置，其接收铺面监测装置的高度轮廓数据或信号并处理高度轮廓数据或信号。
其中，所述摊铺机为滑膜摊铺机。
其中，设置有散布装置，其用于在横向于所述工作方向延伸的方向上散布待摊铺的物料，所述散布装置在所述工作方向上布置在摊铺装置的前方，并且铺面监测装置配置为生成描述沉积在散布装置前方的物料的高度轮廓的高度轮廓数据或高度轮廓信号。
其中，所述数据或信号处理装置配置为基于高度轮廓数据或高度轮廓信号来确定描述沉积在所述摊铺装置前方的物料体积的体积数据。
其中，所述数据或信号处理装置配置为基于高度轮廓数据或描述预定标称高度的信号和数据来确定物料的高度等于或大于标称高度的高度轮廓的部分和/或物料的高度小于标称高度的高度轮廓的部分。
其中，所述摊铺机具有输入装置，其中所述数据或信号处理装置配置为基于使用输入装置输入的待摊铺物料的摊铺高度和/或摊铺宽度和/或摊铺速度和/或物料特性来确定描述所述预定标称高度的数据。
其中，设置有显示和/或信号装置，其与所述数据或信号处理装置协作并且配置为显示或输出高度轮廓特征的符号和/或信号。
其中，所述显示和/或信号装置具有设置在机器框架上的显示和/或信号构件和/或设置在便携式单元上的显示和/或信号构件。
其中，对于其中物料的高度小于标称高度的部分，所述显示和/或信号装置显示或输出第一符号和/或信号，并且对于其中物料高度大于标称高度的部分，所述显示和/或信号装置显示或输出第二符号和/或信号。
其中，对于其中物料的高度小于标称高度的部分，所述显示和/或信号装置显示或输出第一符号和/或信号，并且对于其中物料高度大于标称高度的部分，所述显示和/或信号装置显示或输出第二符号和/或信号。
其中，设置有与所述数据或信号处理装置协作的控制装置，所述控制装置配置为，将所述散布装置控制为使得物料从其中物料的高度大于标称高度的部分输送到其中物料的高度小于标称高度的部分。
其中，所述散布装置包括能够横向于所述工作方向运动的散布构件，所述散布构件能够从较低位置升高到较高位置以及从较高位置降低到较低位置，并且所述散布装置生成描述散布构件位置的位置数据。
其中，所述数据或信号处理装置配置成确定其中物料的高度大于标称高度的部分是位于其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧还是右侧；以及当其中物料的高度大于标称高度的部分位于其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧，并且散布构件在其中物料的高度大于标称高度的部分的左侧时，所述控制装置配置为使得散布构件降低并运动到其中物料的高度小于标称高度的部分的右侧；以及当其中物料的高度大于标称高度的部分位于其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧，并且散布构件位于其中物料的高度大于标称高度的部分的右侧时，所述控制装置配置为首先将散布构件引导到其中物料的高度大于标称高度的部分的左侧，然后使得散布构件降低并运动到其中物料的高度小于标称高度的部分的右侧；或者当其中物料的高度大于标称高度的部分位于其中物料的高度小于标称高度的部分的右侧，并且散布构件位于其中物料的高度大于标称高度的部分的右侧时，所述控制装置配置为使得散布构件下降并运动到其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧；以及当其中物料的高度大于标称高度的部分位于其中物料的高度小于标称高度的部分的右侧，并且散布构件位于其中物料的高度大于标称高度的部分的左侧时，所述控制装置配置为首先使得散布构件运动至其中物料的高度大于标称高度的部分的右侧，然后使得散布构件降低并运动到其中物料的高度小于标称高度的部分的左侧。
其中，所述铺面监测装置具有距离测量系统，所述距离测量系统配置为测量在与所述机器框架相关的至少一个参考点和物料的表面之间的距离。
其中，所述距离测量系统具有一个距离传感器，或具有多个距离传感器，其横向于工作方向布置，每个传感器都与高度轮廓的特定部分相关联，其中距离传感器配置为测量在与机器框架相关的参考点和位于距离传感器与其相关联的部分中的物料的表面之间的距离。
其中，所述距离传感器为激光传感器、超声波传感器、电感式或电容式距离传感器。
其中，所述距离测量系统具有一个摄像系统或多个摄像系统，其记录所述散布装置的铺面的至少一部分，所述一个摄像系统或多个摄像系统配置为计算所记录图像中的各个像素的范围。
其中，所述铺面监测装置包括多个模块化单元，每个模块化单元具有横跨工作方向分布的一个或多个距离传感器或横跨工作方向分布的一个或多个摄像系统。
附图说明
下面参考附图更详细地解释根据本实用新型的实施例。
其中：
图1是滑模摊铺机的高度简化的示意性侧视图；
图2是从图1的箭头II方向的滑模摊铺机的示意图；
图3是摄像系统、数据或信号处理装置、显示装置以及散布装置的输入装置和控制装置的框图；
图4是用于说明散布装置的驱动装置的控制的流程图；
图5A和图5B是用于说明图4的各个方法步骤的物料积聚的示意图；
图6是由多个模块单元构成的铺面监测装置；以及
图7是以高度简化示意图示出的联合摊铺机。
附图标记说明
H实际 实际高度
H标称 标称高度。
具体实施方式
图1以高度简化的示意图示出了作为摊铺机示例的滑模摊铺机的侧视图，图2以高度简化的示意图示出了作为摊铺机示例的滑模摊铺机的正视图，其中仅示出本实用新型必不可少的组合件。滑模摊铺机具有机器框架1，其由两个可调节高度的前底架2和两个可调节高度的后底架3支撑。前底架2和后底架3在工作方向X上通过前升降柱4和后升降柱5附接到机器框架1上，以便可以升高或降低机器框架1。在底架2、3之间存在滑模6形式的工作装置(其仅以轮廓示出)，其布置在机器框架上。
待摊铺的物料M(混凝土)沿工作方向X沉积在滑模摊铺机的前方。实际上，当沉积物料时会形成的多个混凝土积聚物，散布在整个工作宽度上。图1示出通过物料积聚物的截面。
滑模摊铺机配备有散布装置7，该散布装置7具有散布构件8，该散布构件8可横向于工作方向运动，以便横跨整个工作宽度来均匀地散布混凝土。为了调节待摊铺的混凝土的高度，滑模摊铺机配备有横向于工作方向延伸的刮削构件9。在工作方向X上，在刮削构件9后方存在用于压实混凝土的振动器10。
图1示出了在工作方向X上在刮削构件9的前方和后方的混凝土表面，以及在滑模6后方的混凝土轨道11的表面。用布置在滑模6后方的平滑装置12对混凝土的表面进行平滑处理。
滑模摊铺机配备有铺面监测装置13，用于监测场所14(铺面)的区域，在其上沉积待摊铺的物料(混凝土)。铺面监测装置13包括距离测量系统，该距离测量系统具有多个距离传感器或摄像系统15，这些传感器或摄像系统15横向于滑模摊铺机的工作方向X布置，优选地以恒定的距离布置。在本示例性实施例中，滑模摊铺机跨过整个工作宽度总共具有六个距离传感器或摄像系统15。图2仅以示意图示出三个距离传感器或摄像系统15。距离传感器或摄像系统15的数量由传感器或系统的覆盖范围以及滑模摊铺机的工作宽度确定，该工作宽度优选是可调节的。例如，也可以仅提供两个或三个距离传感器或摄像系统15。但是，仅用一个摄像系统也可以监测滑模摊铺机的铺面14。距离传感器测量与机器框架1相关的参考点与物料M的表面之间的距离。从指定的摊铺高度或升降柱的提升位置，可以确定与机器框架1相关的参考点相对于场所表面的高度，其中从参考点的高度进而可以计算物料M相对于地面的高度H实际。
在本示例性实施例中，铺面监测装置13的距离测量系统具有多个TOF摄像系统15，其附接至机器框架1的悬臂1A。摄像系统15均具有用于照亮铺面14的照明单元(未示出)、收集从环境反射的光的透镜、和为每个像素测量传输时间的TOF传感器，以及用于输出数据的接口。TOF摄像系统属于现有技术。
另外，铺面监测装置13具有数据或信号处理装置16。在本示例性实施例中，数据处理装置16设置用于处理TOF摄像系统15的数据。数据处理装置16配置为，基于从TOF摄像系统15中读出的数据，产生高度轮廓数据，该高度轮廓数据描述在横向于工作方向X延伸的方向上沉积在散布装置7的铺面中的物料M的高度轮廓。
将TOF摄像系统15分配给特定部分，在所述特定部分中监测沉积物料的高度。在本实施例中，工作宽度被分成六个部分，其中在图2中仅示出三个部分I，II，III。数据处理装置16从TOF摄像系统的数据来确定各个部分中的积聚物料的高度H。多个摄像系统15或距离传感器也可以分配给部分。数据的评估可以基于已知算法。例如，可以基于分配给部分的摄像系统或距离传感器的数据形成平均值。
在本示例性实施例中，对于六个部分中的每个，数据处理装置16确定相应部分中的物料的高度H的值，诸如最大高度。这些值存储在数据处理装置16的存储器16A中。
铺面监测装置13还具有输入装置17，例如键盘17A或触摸屏。通过输入装置17，滑模摊铺机的机器操作员可以手动输入标称高度H标称，该标称高度H标称被存储在数据处理装置16的存储器16A中。
数据处理装置16配置为使得分配给各个部分的高度值H实际与标称高度H标称进行比较。如果物料的高度小于标称高度，则假定相关部分中的物料量不足；以及如果物料的高度等于或大于标称高度，则假定有足够的物料量。在图1或图2中，标记了物料M的给定标称高度H标称以及实际高度H实际。
另外，铺面监测装置13具有显示或信号装置18，该显示或信号装置18具有与部分的数量相对应的多个显示或信号构件19。在本示例性实施例中，设置了六个显示构件19，在本示例性实施例中，所述六个显示构件19是附接到机器框架1的悬臂1B的显示面板。
显示或信号构件19布置在货车驾驶员的视野中，货车驾驶员将物料倾倒在滑模摊铺机的前方，横向于工作方向X。显示或信号构件19可附接到机器框架1的部件上。
然而，显示或信号装置18也可以具有未设置在滑模摊铺机上的显示或信号构件19。显示构件或信号构件也可以设置在便携式显示或信号单元20上。在本示例性实施例中，提供了采用平板形式的附加的显示或信号单元20，显示构件19显示在其屏幕上，并且其可以具有信号构件19，例如扬声器(图3)。
便携式显示单元20经由有线或无线连接(例如，经由WLAN或根据蓝牙标准的数据传输)与数据处理装置16通信。便携式显示单元20还可以替换滑模摊铺机上的显示面板。
针对其中物料的高度H实际大于或等于标称高度H标称的部分I，显示或信号装置18显示第一符号19A，例如十字。针对其中物料的高度小于标称高度的部分II，III，显示或信号装置18显示第二符号19B，例如指向上方的箭头。符号19A，19B可以具有某种颜色。例如，可以用绿色发光二极管阵列显示十字，以及用红色发光二极管阵列显示箭头。红色箭头向货车驾驶员发出在相关部分中倾倒入更多物料的信号。绿十字发出该部分中有足够物料的信号。由此便于滑模摊铺机的进料。
一个实施例设置成使得显示或信号装置18不仅显示或发出在相关部分中是否有足够物料的信号，而且还显示物料的高度，例如以cm为单位的高度。还可以计算和显示标称高度H标称减少和/或超过的值。在这些示例性实施例中，提供了附加的字母数字显示构件19'。然而，只能进行物料高度的字母数字显示。
TOF摄像系统15允许对沉积在滑模摊铺机的铺面中的物料进行三维测量。另一实施例设置成使得数据处理装置16配置为从高度轮廓数据确定描述在散布装置7前方沉积的物料体积的体积数据。所述体积数据显示在显示装置18上。例如，针对每个部分单独地计算物料体积，并且在字母数字显示构件19'上针对每个部分单独地显示物料体积。另一实施例设置成使用显示装置18计算并显示总体积。
数据处理装置16可以是滑模摊铺机的中央控制和计算装置21的一部分，或者形成与滑模摊铺机的中央控制和计算装置21协作的单独的单元。所确定的总体积可以用作数据处理装置16或控制和计算装置21中进一步评估的基础。滑模摊铺机可以基于以此方式确定的数据进行控制。
在一个实施例中设置成使得数据处理装置16以如此地方式配置以至于使得其计算出一定时间段内存在的物料体积(物料量)是否足够。附加地或替代地，数据处理装置还可以计算该期间内仍要沉积的物料量。
另一实施例不设置用于待沉积的物料的高度的标称值的手动输入，而是设置用于自动确定标称高度。在该实施例中，输入装置17设计为可以输入待摊铺物料的摊铺高度和/或摊铺宽度和/或摊铺速度和/或物料特性。数据处理装置16配置为基于使用输入装置17输入的待摊铺物料的摊铺高度和/或摊铺宽度和/或摊铺速度和/或物料特性来计算标称高度H标称。
下文描述了本实用新型的另一方面，其具有独立的实用新型意义，也即，其不需要上述显示器，并且也可以代替显示器使用。
滑模摊铺机的散布装置7具有仅在图2中示意性示出的驱动装置22，该驱动装置22设计为使得散布构件8可以在整个工作宽度上横向于工作方向X运动，并且可以从较低位置升高以及从较高位置降低。代替仅一个散布犁，还可以设置多个散布构件8，其可以通过驱动装置22水平和垂直地运动。驱动装置22生成描述散布构件位置的位置数据。位置数据可以是笛卡尔坐标系中的坐标。
控制装置23与数据处理装置16协作，所述控制装置23设置用于控制散布装置7的驱动装置22。控制装置23可以是滑模摊铺机的中央控制和计算装置21的一部分，控制装置23将散布装置7的驱动装置22控制为使得物料从物料的高度大于标称高度的部分被运输到物料的高度小于标称高度的部分，使物料散布在摊铺机的整个工作宽度上。
下面参考图4以及图5A和图5B描述由数据处理装置16和控制装置23执行的用于控制散布装置7的散布构件8的各个步骤。图4示出具有各个方法步骤的流程图，图5A和图5B是在散布装置7的铺面14的各个部分I，II，III中的物料积聚的示意图，用于示出各个方法步骤。
数据处理装置16接收铺面监测装置13的高度轮廓数据和散布装置7的驱动装置22的位置数据，数据处理装置16通过将部分I，II，III中每个物料积聚的实际高度H实际与标称高度H标称进行比较来连续检查在每个部分I，II，III中是否存在足够的物料。如果H实际大于或等于H标称，则假定存在足够的物料(图4：步骤A)。图5A示出在部分I中有足够物料而在部分II和III中没有足够物料的情况。
如果部分中没有足够的物料，则在滑模摊铺机的铺面中确定高于标称高度H标称的物料总体积VH，并确定低于标称高度H标称的物料总体积VL。如果VH和VL之间的差大于规定的阈值，则可以得出结论：存在足够的物料(步骤B)。不需要基于高度轮廓数据来精确确定体积。实际上，对体积进行粗略估计就足够了。如果体积不足，即VH和VL之差小于规定的阈值，则进行相应的显示或输出相应的信号。例如，显示和信号装置18发出听觉或视觉警报(步骤C)。图5A示出VH大于VL并且总体积足以均匀散布的情况。
现在确定在哪个部分PH中有足够的物料体积，即实际高度H实际是否大于标称高度H标称，以及在哪个部分PL中没有足够的物料体积，即实际高度H实际是否小于或等于标称高度H标称(步骤DL和DH)。然后，确定具有或没有足够体积物料的部分PL或PH的相对位置(步骤E)。确定其中物料的高度大于标称高度H标称(即体积足够)的部分PH是在其中物料的高度小于标称高度(即体积不足)的部分PL的左侧(步骤FL)还是右侧(步骤FR)。
在图5A和图5B中，部分I对应于其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH，而部分II对应于其中物料的高度小于标称高度H标称的部分PL。
如果其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH位于其中物料的高度小于标称高度的部分PL的左侧(步骤FL)，以及散布构件8在其中物料的高度大于标称高度的部分PH的左侧(步骤GL)，则控制装置23使散布构件8下降并使散布构件7运动到其中物料的高度小于标称高度的部分PL的右侧(步骤HL)。在图5B中，散布构件的运动由箭头示出。
如果其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH位于其中物料的高度小于标称高度的部分PL的左侧(步骤GL)，以及散布构件8在其中物料的高度大于标称高度的部分的右侧，则控制装置23首先使得散布构件8以升高的状态运动到其中物料的高度大于标称高度的部分PH的左侧(步骤IL)，即到达图5B中所示的位置，然后降低散布构件8并使得散布构件运动到其中物料的高度小于标称高度的部分PL的右侧(步骤HL)。
以类似的方式，当其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH位于其中物料的高度小于标称高度的部分PL的右侧时，控制散布装置7的驱动装置22(步骤FR，GR，HR，IR)。
如果其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH位于其中物料的高度小于标称高度的部分PL的右侧(步骤FR)，以及散布构件8位于其中物料的高度大于标称高度的部分PH的右侧(步骤GR)，则控制装置23降低散布构件8并使得散布构件运动到其中物料的高度小于标称高度的部分PL的左侧(步骤HR)。
如果其中物料的高度大于标称高度H标称的部分PH位于其中物料的高度小于标称高度的部分PL的右侧(步骤FR)，以及散布构件8位于其中物料的高度大于标称高度的部分PH的左侧(步骤GR)，则控制装置23首先使得散布构件8以升高的状态运动到其中物料的高度大于标称高度的部分PH的右侧(步骤IR)，然后降低散布构件8并使得散布构件运动到其中物料的高度小于标称高度的部分PL的左侧(步骤HR)。
图6示出由多个模块化单元M1，M2构成的铺面监测装置13。在本示例性实施例中，每个模块化单元M1或M2具有两个距离传感器或摄像系统15，其分别分配给部分I，II，III，IV。两个模块单元M1，M2用于双倍的工作宽度，其可以并排布置在机器框架1上，并可以通过有线或无线连接(未示出)相互连接以便能够在单元之间传输数据。对于三倍的工作宽度，例如使用三个模块化单元。模块化单元可以通过有线或无线连接(未示出)电连接到数据处理装置16，从而可以传输数据。模块化单元可以具有公共的显示或信号单元，或者具有其自己的显示或信号单元。所有模块化单元可用于控制散布装置。模块化构造允许铺面监测装置13的通用使用。
下面参考图7描述用于两层混凝土摊铺的联合摊铺机。图7以高度简化的示意图示出了联合摊铺机。联合摊铺机包括摊铺下层的在前的底层混凝土摊铺机30和跟随底层混凝土摊铺机30并摊铺上层的顶层混凝土摊铺机40。顶层混凝土摊铺机40的进料在底层混凝土摊铺机30的铺面50中进行。为了给顶层混凝土摊铺机40进料，在工作方向X上在底层混凝土摊铺机30的前方有附加进料点。为此目的设有输送装置45，该输送装置45具有斜槽45A和皮带输送机45B，通过挖掘机或货车将物料放置在该斜槽45A中，利用该皮带输送机45B将物料逆着工作方向X输送到顶层混凝土摊铺机40的铺面55中。
至少随后的滑模摊铺机40(顶层混凝土摊铺机)是配备有参考图1至图6描述的铺面监测装置13的滑模摊铺机。在联合摊铺机上，显示和信号装置18(图1至图6)具有显示或信号单元20'，该显示或信号单元20'位于挖掘机的机器操作员或货车的驾驶员的视野内，例如在底层混凝土摊铺机30的前侧区域中。显示或信号单元20'也可以被设计为移动显示单元，例如在挖掘机或货车的驾驶员舱室中。如果底层混凝土摊铺机30也具有铺面监测装置13，则显示或信号单元20'可以是底层混凝土摊铺机30的铺面监测装置13的显示或信号单元20。
顶层混凝土摊铺机40的铺面监测装置13连续监测铺面55中的物料体积。铺面监测装置13配置为使用高度轮廓数据或信号来确定体积数据，该体积数据描述沉积在顶层混凝土摊铺机40的散布装置7的前方的物料体积。然后将这些体积数据在数据或信号处理装置16中进行进一步的数据或信号处理，以确定是否存在足够量的物料。如果体积不足，则由显示或信号单元20'发出货车的驾驶员可以容易地识别出的指示，或者由显示或信号单元20'输出信号。替代地或附加地，也可以对顶层混凝土摊铺机40和/或底层混凝土摊铺机30的机器控制进行干预。

Claims (17)

1.一种摊铺机，其具有由底架(2、3)支撑的机器框架(1)和用于摊铺物料的摊铺装置(6)；
其特征在于，所述摊铺机具有：
铺面监测装置(13)，其构造为生成高度轮廓数据或高度轮廓信号，该高度轮廓数据或高度轮廓信号描述在横向于工作方向(X)延伸的方向上沉积在摊铺装置(6)的铺面(14)中的物料(M)的高度轮廓；以及
数据或信号处理装置(16)，其接收铺面监测装置(13)的高度轮廓数据或信号并处理高度轮廓数据或信号。
2.根据权利要求1所述的摊铺机，其特征在于，所述摊铺机为滑膜摊铺机。
3.根据权利要求1所述的摊铺机，其特征在于，设置有散布装置(7)，其用于在横向于所述工作方向(X)延伸的方向上散布待摊铺的物料，所述散布装置(7)在所述工作方向(X)上布置在摊铺装置(6)的前方，并且铺面监测装置配置为生成描述沉积在散布装置(7)前方的物料的高度轮廓的高度轮廓数据或高度轮廓信号。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的摊铺机，其特征在于，所述数据或信号处理装置(16)配置为基于高度轮廓数据或高度轮廓信号来确定描述沉积在所述摊铺装置(6)前方的物料(M)体积的体积数据。
5.根据权利要求3所述的摊铺机，其特征在于，所述数据或信号处理装置(16)配置为基于高度轮廓数据或描述预定标称高度(H标称)的信号和数据来确定物料的高度等于或大于标称高度(H标称)的高度轮廓的部分(I，II，III)和/或物料的高度小于标称高度的高度轮廓的部分(I，II，III)。
6.根据权利要求5所述的摊铺机，其特征在于，所述摊铺机具有输入装置(17)，其中所述数据或信号处理装置(16)配置为基于使用输入装置(17)输入的待摊铺物料(M)的摊铺高度和/或摊铺宽度和/或摊铺速度和/或物料特性来确定描述所述预定标称高度(H标称)的数据。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的摊铺机，其特征在于，设置有显示和/或信号装置(18)，其与所述数据或信号处理装置(16)协作并且配置为显示或输出高度轮廓特征的符号(19A，19B)和/或信号。
8.根据权利要求7所述的摊铺机，其特征在于，所述显示和/或信号装置(18)具有设置在机器框架(1)上的显示和/或信号构件(19)和/或设置在便携式单元(20)上的显示和/或信号构件(19)。
9.根据权利要求7所述的摊铺机，其特征在于，对于其中物料(M)的高度小于标称高度(H标称)的部分，所述显示和/或信号装置(18)显示或输出第一符号(19B)和/或信号，并且对于其中物料(M)高度大于标称高度(H标称)的部分，所述显示和/或信号装置(18)显示或输出第二符号(19A)和/或信号。
10.根据权利要求8所述的摊铺机，其特征在于，对于其中物料(M)的高度小于标称高度(H标称)的部分，所述显示和/或信号装置(18)显示或输出第一符号(19B)和/或信号，并且对于其中物料(M)高度大于标称高度(H标称)的部分，所述显示和/或信号装置(18)显示或输出第二符号(19A)和/或信号。
11.根据权利要求5所述的摊铺机，其特征在于，设置有与所述数据或信号处理装置(16)协作的控制装置(23)，所述控制装置(23)配置为，将所述散布装置(7)控制为使得物料(M)从其中物料的高度大于标称高度(H标称)的部分输送到其中物料的高度小于标称高度的部分。
12.根据权利要求11所述的摊铺机，其特征在于，所述散布装置(7)包括能够横向于所述工作方向(X)运动的散布构件(8)，所述散布构件(8)能够从较低位置升高到较高位置以及从较高位置降低到较低位置，并且所述散布装置(7)生成描述散布构件位置的位置数据。
13.根据权利要求3所述的摊铺机，其特征在于，所述铺面监测装置(13)具有距离测量系统，所述距离测量系统配置为测量在与所述机器框架(1)相关的至少一个参考点和物料(M)的表面之间的距离。
14.根据权利要求13所述的摊铺机，其特征在于，所述距离测量系统具有一个距离传感器，或具有多个距离传感器，其横向于工作方向(X)布置，每个传感器都与高度轮廓的部分(I，II，III)相关联，其中距离传感器配置为测量在与机器框架(1)相关的参考点和位于距离传感器与其相关联的部分中的物料(M)的表面之间的距离。
15.根据权利要求14所述的摊铺机，其特征在于，所述距离传感器为激光传感器、超声波传感器、电感式或电容式距离传感器。
16.根据权利要求13所述的摊铺机，其特征在于，所述距离测量系统具有一个摄像系统(15)或多个摄像系统(15)，其记录所述散布装置(7)的铺面(14)的至少一部分，所述一个摄像系统(15)或多个摄像系统(15)配置为计算所记录图像中的各个像素的范围。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的摊铺机，其特征在于，所述铺面监测装置(13)包括多个模块化单元(M1，M2)，每个模块化单元具有横跨工作方向分布的一个或多个距离传感器或横跨工作方向分布的一个或多个摄像系统(15)。
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