CN219382468U - 一种精准定位的智能化自卸料装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种精准定位的智能化自卸料装置，用于矿卡到达卸料位置前的自动行驶控制及矿卡到达卸料位置后的卸料动作的控制，包括控制器、监测组件以及卸料组件；监测组件及卸料组件与矿卡相连接，监测组件用于监测矿卡的行驶状态及其周边环境，卸料组件用于举升或收起矿卡的料斗以完成卸料动作；控制器分别与监测组件和卸料组件相连接，且控制器设置在矿卡的驾驶室内部并与矿卡的动力系统相连接，控制器能够控制动力系统和卸料组件的启停。相较于现有驾驶员参照倒车影像人工操作的方式而言，自动化程度以及车辆控制的精准度大大提升，卸料效率更高且大大降低了驾驶员及引导员等相关生产人员的劳动强度。

Description

一种精准定位的智能化自卸料装置

技术领域

本实用新型属于工程车料卸料控制技术领域，尤其涉及一种精准定位的智能化自卸料装置。

背景技术

现阶段无论是道路用车还是非道路用车(例如宽体式矿卡等不在铺装道路上行驶的车辆)的倒车定位手段主要包含倒车影像与倒车雷达两种。其中，倒车影像主要通过安装在车身后面的摄像头来进行倒车视野的捕捉，从而给驾驶员提供可以确定倒车位置的实时视频影像，来辅助驾驶员完成倒车制动；倒车雷达主要是通过安装在车身后面的雷达发射器，发射超声波来进行障碍物的测距。当车辆与障碍物距离较近时，倒车雷达会通过语音报警来提示驾驶员及时踩刹车来进行制动驻车。

倒车影像技术可提供给驾驶员的信息更多，因此应用范围更广。对驾驶员的倒车可提供一定程度上的帮助，但要求驾驶员通过车内屏幕实时观察倒车位置，以确保在到达合适位置时驾驶员可以完成制动驻车，此过程受驾驶员驾驶技术差异往往很难实现较为精准的制动驻车。

以非道路用车中的宽体矿卡为例，驾驶员在进行土方分离时，往往需要将泥加石等非好料从矿山某一具体位置的斜坡上自上向下倾卸货料，以便后续的筛料与售卖。但是由于矿山上道路环境差且此工作需要驾驶员有较为娴熟的倒车技术，因此单纯依靠倒车影像技术往往会出现卸料不完全，甚至很多货料堆积在卸料处的情况。此时便需要推土机将堆积的货料推下斜坡，费时费力。更有驾驶不娴熟与疲劳疏忽的司机，将卡车倒入山下，造成车毁人亡的事故发生；驾驶员在卸一些好料时，通常是向安设在铺装路面上的机口卸料平台倾卸货料，这种情况下通常需要沿机口拉出两条直线用于对正车身，驾驶员通过倒车影像观察车身与前述两条直线的平行度及距离来控制卸料。对于晚上动工拉矿卸料的情况，倒车影像的应用会显得更加力不从心。

而由于倒车雷达技术适用于车后障碍物的测距，此技术并不适用宽体式矿卡等需要倒车定位卸料的特种工程车辆。

由此可见，现有技术的诸多弊端，有待于进一步地改进和提高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种精准定位的智能化自卸料装置，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种精准定位的智能化自卸料装置，所述智能化自卸料装置与矿卡相连接，用于所述矿卡到达卸料位置前的自动行驶控制及所述矿卡到达卸料位置后的卸料动作的控制；所述智能化自卸料装置包括控制器、监测组件以及卸料组件；所述监测组件及所述卸料组件与所述矿卡相连接，所述监测组件用于监测所述矿卡的行驶状态及其周边环境，所述卸料组件用于举升或收起所述矿卡的料斗以完成卸料动作；所述控制器分别与所述监测组件和所述卸料组件相连接，且所述控制器设置在所述矿卡的驾驶室内部并与所述矿卡的动力系统相连接，所述控制器能够控制所述动力系统和所述卸料组件的启停。

作为本申请的一种优选实施方式，所述监测组件包括激光测距组件以及车轮测速组件；所述激光测距组件与所述矿卡的底盘相连接，用于检测所述矿卡的行驶路线上地面的高度变化和/或所述矿卡与后方接料装置之间的距离并输出相应的距离信号；所述车轮测速组件用于检测所述矿卡车轮的转速并输出相应的转速信号。

作为本申请的一种优选实施方式，所述激光测距组件包括与所述底盘相连接的第一激光距离传感器和第二激光距离传感器，所述第一激光距离传感器用于检测所述矿卡最后一排车轮处的路面高度变化，所述第二激光距离传感器用于检测所述矿卡后方行驶路线上地面的高度变化和/或所述矿卡与后方接料装置之间的距离。

作为本申请的一种优选实施方式，沿所述底盘的延伸方向，所述第一激光距离传感器和所述第二激光距离传感器设置位置位于所述底盘的中轴线上；且沿竖直方向，所述第一激光距离传感器设置在所述第二激光距离传感器的下方。

作为本申请的一种优选实施方式，所述车轮测速组件包括至少两组转速传感器，用于检测所述矿卡的后排两侧车轮的转速。

作为本申请的一种优选实施方式，所述激光测距组件和所述车轮测速组件还均设置有外护壳，所述外护壳与所述底盘相连接且所述第一激光距离传感器、所述第二激光距离传感器以及所述转速传感器均设置在所述外护壳的内部。

作为本申请的一种优选实施方式，所述外护壳包括主体，所述主体开设有与所述第一激光距离传感器、所述第二激光距离传感器以及所述转速传感器相对应的感应口；所述外护壳还包括与所述主体相连接的感应开关，所述感应开关能够相对所述主体移动以打开或关闭所述感应口。

作为本申请的一种优选实施方式，所述感应开关为设置在所述感应口处的遮板，所述遮板用于打开或关闭所述感应口。

作为本申请的一种优选实施方式，所述卸料装置包括设置在所述底盘上部的基座以及设置在所述基座上部的举升装置，所述举升装置与所述料斗相连接；所述料斗能够在所述举升装置的带动下相对所述底盘移动以实现卸料。

作为本申请的一种优选实施方式，还包括远程控制装置，所述远程控制装置能够与所述控制器实现无线连接并能够通过所述控制器控制所述动力系统和所述卸料组件的启停。

由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：

1.作为本申请的一种优选实施方式，本申请中的智能化自卸料装置能够实现对矿卡到达卸料位置前的自动行驶控制及所述矿卡到达卸料位置后的卸料动作的控制，相较于现有技术中驾驶员参照倒车影像进行人工操作的卸料方式而言大大降低了驾驶员的劳动强度，且能够降低由于驾驶员驾驶技术不娴熟、道路情况不熟以及疲劳驾驶等因素导致危险事故发生的风险，大大提升生产的安全性。

2.作为本申请的一种优选实施方式，现有技术中驾驶员参照倒车影像进行人工操作的卸料方式而言，采用本申请中的智能化自卸料装置能够大大减少光线条件对矿卡卸料操作的影响。

3.作为本申请的一种优选实施方式，本申请中的监测装置能够对矿卡倒卸料倒车路线上的路面高度变化和车轮转速进行实时的检测，从而可以方便在车后出现卸料陡坡和或出现路面塌陷使得两侧后轮转速不同时对车辆进行控制实现驻车或驶离，避免出现生产事故。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为矿卡及智能化自卸料装置的电连接示意图；

图2为底盘及智能化自卸料装置配合的俯视结构示意图；

图3为遮板与主体配合的结构示意图；

图4为矿卡的结构示意图及第一激光距离传感器、第二激光距离传感器的感应路径示意图。

其中，

11驾驶室，12底盘，13车轮，14料斗，15动力系统；

21激光测距组件，211第一激光距离传感器，212第二激光距离传感器，22转速传感器，231基座，24外护壳，241主体，242感应口，243遮板，244电缸；

3控制器；

4远程控制装置；

A为第一激光距离传感器的感应路径示意线，B为第二激光距离传感器的感应路径示意线。

具体实施方式

为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

如图1-4所示，本实用新型提供了一种精准定位的智能化自卸料装置，该智能化自卸料装置与矿卡相连接，用于矿卡到达卸料位置前的自动行驶控制及矿卡到达卸料位置后的卸料动作的控制。继续参照图1-4，智能化自卸料装置包括控制器3、监测组件以及卸料组件；监测组件及卸料组件与矿卡相连接，监测组件用于监测矿卡的行驶状态及其周边环境，卸料组件用于举升或收起矿卡的料斗14以完成卸料动作；控制器3分别与监测组件和卸料组件相连接，且控制器3设置在矿卡的驾驶室11内部并与矿卡的动力系统15相连接，控制器3能够控制动力系统15和卸料组件的启停。

通过采用上述方案，能够实现矿卡卸料前最后一段倒车操作及后续卸料操作的自动控制，相较于现有技术中驾驶员参照倒车影像进行人工操作的卸料方式而言大大降低了驾驶员的劳动强度，且能够降低由于驾驶员驾驶技术不娴熟、道路情况不熟以及疲劳驾驶等因素导致危险事故发生的风险，大大提升生产的安全性。且相较于倒车影像辅助驾驶而言，本申请中的智能化自卸料装置不受光线条件的影响，无论是白天还是夜晚均能够稳定高效的发挥作用，且也能够减少卸料引导员的相关生产人员的设置，减少人工参与，大大降低驾驶员及卸料引导员等相关生产人员的劳动强度，在减少人工成本、提升生产效率的同时也能够进一步保护生产人员的人身健康。

进一步地，继续参照图1及图2及所示，监测组件包括激光测距组件21以及车轮13测速组件；所述激光测距组件21与所述矿卡的底盘12相连接，用于检测所述矿卡的行驶路线上地面的高度变化和/或所述矿卡与后方接料装置之间的距离并输出相应的距离信号；所述车轮13测速组件用于检测所述矿卡车轮13的转速并输出相应的转速信号。

在一个示例中，参照图2所示，激光测距组件21包括与底盘12相连接的第一激光距离传感器211和第二激光距离传感器212，沿底盘12的延伸方向，第一激光距离传感器211和第二激光距离传感器212设置位置位于底盘12的中轴线上；且沿竖直方向，第一激光距离传感器211设置在第二激光距离传感器212的下方。第一激光距离传感器211用于检测矿卡最后一排车轮13处的路面高度变化，第二激光距离传感器212用于检测矿卡后方行驶路线上地面的高度变化和/或矿卡与后方接料装置之间的距离。在实际的使用过程中，参照图4中的A线及B线所示，第一激光距离传感器211所发出的测量激光照射点位于矿卡后排车轮13后方临近后排车轮13的位置，第二激光距离传感器212所发出的测量激光照射点位于矿卡后排车轮13后方的延伸线上，且可根据矿卡的实际车型尺寸进行调整。

继续参照图2所示，车轮13测速组件包括至少两个转速传感器22，用于检测所述矿卡的后排车轮13的转速。在一个示例中，矿卡后排两列共四组车轮13上均设置有转速传感器22，从而能够实施采集后排四组车轮13的转速，方便对车辆的行驶状态进行控制。

这里需要说明的是，上述举例中第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22的设置数量及设置方式仅为本申请的一些优选实施例，本申请对于第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22的设置数量、设置方式及其与底盘12等结构的连接方式及连接结构并不做具体限定。

进一步地，本申请中的智能化自卸料装置还包括设置在底盘12上部与底盘12相连接的基座231以及分别与基座231和料斗14相连接的举升装置。作为本申请的一种优选实施方式，该举升装置为液压缸或电缸244。料斗14能够在液压缸或电缸244的带动下相对底盘12移动，实现卸料。

在实际的应用过程中，驾驶员首先将矿卡驾驶到卸料准备区域，然后通过设置在驾驶室11内部的控制器3一键控制整个智能化自卸料装置启动。

当矿卡进行机口卸料即向机口卸料平台卸料时，智能化自卸料装置启动后控制器3通过控制矿卡的动力系统15将挡位自动切换为R挡，车辆将以10km/h(TBD)的车速径直向后倒车，当第二激光距离传感器212探测到路面高度发生突变和/或探测到机口卸料平台之间的距离接近(即探测到倾卸山坡或机口卸料平台)时，车辆以5km/h(TBD)的车速径直向后倒车。当第一激光距离传感器211探测到路面高度发生突变(即探测到倾卸山坡或机口卸料平台)时，制动踏板信号为100％。当VCU收到实际车速信号为0后，挡位变为N，EPB自动拉起，卸料装置开始工作。当举升装置升起到最高位置后，开始计时，2s后举升装置自复位，复位完成后，控制器3控制自动退出卸料操作。如在卸料过程中第一激光距离传感器211探测到路面高度发生突变(如出现路面凹坑或倾斜山坡边缘出现塌陷等情况)时，控制器3控制动力系统15使制动踏板立即100％制动，EPB立即拉起使得矿卡实现紧急制动。

由于土方剥离作业通常是在不具有铺装路面的矿区山坡上进行，而矿区山皮的边缘并不会进行修整而存在不规则性，且矿区山坡附近路面还可能出现凹坑以及土地松动的情况。且由于第一激光距离传感器211设置在底盘12的中轴线上，其感应范围为点状因此无法完整的感应路面两侧和/或矿区山坡沿车轴方向延伸的轮廓线。若第一激光距离传感器211没有检测到矿卡车体两侧路面高度突变，而3控制器通过22转速传感器检测到矿卡后排13车轮某一个或两个产生较大转速差的时，控制器3控制动力系统15使制动踏板立即100％制动，EPB立即拉起，挡位自动切换为D挡后，松开制动与EPB，车子以3km/h的速度向前蠕行，直到各个后车轮13之间的轮间转速低于一定值后，制动踏板信号再次变为100％，挡位变为N，EPB自动拉起，举升装置开始工作，随后进行与正常状态下卸料同样的操作。同时，在启动本申请中的智能化自卸料装置之后，驾驶员可随时通过主动踩下制动踏步板来退出卸料操作，从而驾驶员来接管车辆进行临时启停或紧急避险等操作。

作为本申请的一种优选实施方式，参照图2及图3所示，本申请中的智能化自卸料装置还设置有用于保护监测组件的外护壳24，外护壳24与底盘12相连接且第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22均设置在外护壳24的内部。由于矿卡的工作环境对于第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22而言均比较恶劣，若没有外护壳24的保护第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22的受损率会急剧升高。设置外护壳24就能够大大降低前述监测组件中的各个传感器的受损率，延长其使用寿命降低成本。

进一步地，在一个示例中，参照图3所示，外护壳24包括主体241，主体241开设有与第一激光距离传感器211、第二激光距离传感器212以及转速传感器22相对应的感应口242；外护壳24还包括与主体241相连接的感应开关，感应开关能够相对主体241移动以打开或关闭感应口242。具体的，感应开关为设置在感应口242处的遮板243，遮板243用于打开或关闭感应口242。且作为一种优选实施方式，遮板243可以通过与控制器3连接的电缸244、微型电机传动机构等驱动结构与主体241相连接，从而可以通过控制器3自动控制遮板243实现感应口242的自动开闭。需要说明的是，上述举例仅为本申请的一些优选实施方式，外护壳24的具体结构也可以采用其他更多不同的结构形式。

进一步的，作为本申请的一种优选实施方式，参照图1所示，本申请中的智能化自卸料装置还包括远程控制装置4，所述远程控制装置4能够与所述控制器3实现无线连接并能够通过所述控制器3控制所述动力智能化自卸料装置和所述卸料组件的启停。例如可以结合Tbox等智能终端产品，还可实现人在车外通过手机APP远程完成一键定位自卸料功能的实现。

本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述智能化自卸料装置与矿卡相连接，用于所述矿卡到达卸料位置前的自动行驶控制及所述矿卡到达卸料位置后的卸料动作的控制；

所述智能化自卸料装置包括控制器、监测组件以及卸料组件；所述监测组件及所述卸料组件与所述矿卡相连接，所述监测组件用于监测所述矿卡的行驶状态及其周边环境，所述卸料组件用于举升或收起所述矿卡的料斗以完成卸料动作；所述控制器分别与所述监测组件和所述卸料组件相连接，且所述控制器设置在所述矿卡的驾驶室内部并与所述矿卡的动力系统相连接，所述控制器能够控制所述动力系统和所述卸料组件的启停。

2.如权利要求1所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述监测组件包括激光测距组件以及车轮测速组件；所述激光测距组件与所述矿卡的底盘相连接，用于检测所述矿卡的行驶路线上地面的高度变化和/或所述矿卡与后方接料装置之间的距离并输出相应的距离信号；所述车轮测速组件用于检测所述矿卡车轮的转速并输出相应的转速信号。

3.如权利要求2所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述激光测距组件包括与所述底盘相连接的第一激光距离传感器和第二激光距离传感器，所述第一激光距离传感器用于检测所述矿卡最后一排车轮处的路面高度变化，所述第二激光距离传感器用于检测所述矿卡后方行驶路线上地面的高度变化和/或所述矿卡与后方接料装置之间的距离。

4.如权利要求3所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，沿所述底盘的延伸方向，所述第一激光距离传感器和所述第二激光距离传感器设置位置位于所述底盘的中轴线上；且沿竖直方向，所述第一激光距离传感器设置在所述第二激光距离传感器的下方。

5.如权利要求3所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述车轮测速组件包括至少两组转速传感器，用于检测所述矿卡的后排两侧车轮的转速。

6.如权利要求5所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述激光测距组件和所述车轮测速组件还均设置有外护壳，所述外护壳与所述底盘相连接且所述第一激光距离传感器、所述第二激光距离传感器以及所述转速传感器均设置在所述外护壳的内部。

7.如权利要求6所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述外护壳包括主体，所述主体开设有与所述第一激光距离传感器、所述第二激光距离传感器以及所述转速传感器相对应的感应口；所述外护壳还包括与所述主体相连接的感应开关，所述感应开关能够相对所述主体移动以打开或关闭所述感应口。

8.如权利要求7所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述感应开关为设置在所述感应口处的遮板，所述遮板用于打开或关闭所述感应口。

9.如权利要求7所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，所述卸料装置包括设置在所述底盘上部的基座以及设置在所述基座上部的举升装置，所述举升装置与所述料斗相连接；所述料斗能够在所述举升装置的带动下相对所述底盘移动以实现卸料。

10.如权利要求9所述的精准定位的智能化自卸料装置，其特征在于，还包括远程控制装置，所述远程控制装置能够与所述控制器实现无线连接并能够通过所述控制器控制所述动力系统和所述卸料组件的启停。