DE102006019107B4

DE102006019107B4 - Method and device for height control

Info

Publication number: DE102006019107B4
Application number: DE102006019107.2A
Authority: DE
Inventors: Alfred Müller
Original assignee: Mulag Fahrzeugwerk Heinz Woessner GmbH and Co KG
Current assignee: Mulag Fahrzeugwerk Heinz Woessner GmbH and Co KG
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: DE102006019107A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung eines an einem Auslegerarm (1) über dem Untergrund (9) im Wesentlichen in Arbeitsrichtung (10) geführten Arbeitskopfes (2) relativ zum Untergrund (9), indem mittels wenigstens eines Sensors (3b) in Kombination mit wenigstens einem Tastelement des Arbeitskopfes (2) die gegen die Arbeitsrichtung (10) auf den Arbeitskopf (2) einwirkende Gegenkraft (12) gemessen wird und die ermittelten Signale zur Änderung der Lage des Arbeitskopfes (2) einer Steuerung (20) zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenkraft (12) gemessen wird, indem die Spannung im Material des als Sensorleiste (13), die in Fahrtrichtung (10) verläuft, ausgebildeten Tastelementes ermittelt wird, welches so stabil ist, dass eine Lageveränderung relativ zum Gehäuse durch die Gegenkraft (12) nicht zu erwarten ist.Method for controlling a working head (2) guided on a cantilever arm (1) above the substrate (9) substantially in the working direction (10) relative to the substrate (9), by means of at least one sensor (3b) in combination with at least one probe element of the Working head (2) against the working direction (10) on the working head (2) acting counterforce (12) is measured and the detected signals for changing the position of the working head (2) a controller (20) are fed, characterized in that the Counterforce (12) is measured by the voltage in the material of the sensor strip (13), which runs in the direction of travel (10) trained, feeler element is determined, which is so stable that a change in position relative to the housing by the opposing force (12) not is to be expected.

Description

I. Anwendungsgebiet I. Field of application

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung eines an einem Auslegerarm über dem Untergrund geführten Arbeitskopfes, insbesondere Mähkopfes, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 sowie Steuerungsverfahren jeweils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 2. The invention relates to a device for controlling a guided on a cantilever arm above the ground working head, in particular mowing head, according to the preamble of claim 5 and control method respectively according to the preamble of claim 1 and of claim 2.

II. Technischer Hintergrund II. Technical background

In vielen Anwendungsfällen wird der Untergrund bearbeitet, beispielsweise der Boden gekehrt oder der Bewuchs des Bodens gemäht, mittels eines Arbeitskopfes, der – z. B. an einem Arbeitsfahrzeug befestigt – über dem Untergrund geführt wird. In many applications, the substrate is processed, for example, swept the ground or mown the vegetation of the soil, by means of a working head, the -. B. attached to a work vehicle - is guided over the ground.

Wenn es sich dabei nicht um vollständig künstlich eingeebneten Untergrund handelt, ist hierfür eine Erkennung der Kontur des zu bearbeitenden Untergrunds und/oder dessen Bewuchses in Arbeitsrichtung vor dem Arbeitskopf notwendig und eine entsprechende Steuerung des Arbeitskopfes hinsichtlich Höhenlage, Seitenkippung, Schrägstellung in der Aufsicht und/oder Drehzahl, Drehmoment und Arbeitsgeschwindigkeit in Arbeitsrichtung notwendig. If this is not completely artificially leveled ground, this is a recognition of the contour of the substrate to be processed and / or its growth in the working direction in front of the working head necessary and a corresponding control of the working head in terms of altitude, side tilt, tilt in the supervision and / or speed, torque and working speed in the working direction necessary.

Je ungleichmäßiger der Untergrund und/oder der zu beachtende Bewuchs des Untergrundes hinsichtlich Höhe und Struktur sind, umso eher erfolgt dies nach wie vor von Hand. The more uneven the surface and / or the growth of the subsoil in terms of height and structure, the more likely it will still be by hand.

Ein typischer Fall für eine derartige Anwendung ist der am vorderen Ende eines Auslegerarmes von einem Arbeitsfahrzeug geführte Mähkopf eines Auslegermähgerätes, insbesondere eines Randstreifen-Mähgerätes, mit dessen Hilfe neben dem Straßenrand der Bewuchs der Grünflächen gemäht wird, weshalb im Folgenden an Stelle des Begriffes „Arbeitskopf“ die konkrete Bezeichnung „Mähkopf“ verwendet wird, ohne die Erfindung auf diesen Anwendungsfall zu beschränken. A typical case for such an application is the mowing head of a cantilever mowing device guided at the front end of a cantilever arm of a working vehicle, with the help of which the vegetation of the green areas is mowed next to the roadside, for which reason the term "working head "The specific term" mowing head "is used without limiting the invention to this application.

Aus der Patentschrift DD 277 824 A1 ist ein allgemeines Verfahren zur Steuerung eines Auslegerarms bekannt, bei dem Unebenheiten einer Bearbeitungsfläche oder Hindernisse von einem Kraft-Momenten-Sensor, der mit zwei Mähköpfen kombiniert ist, taktil erfasst werden. Der Kraft-Momenten-Sensor ist dabei zwischen dem distalen Ende des Auslegerarms und den beiden Mähköpfen in irgendeiner nicht näher bezeichneten Art und Weise baulich und funktional angeordnet. From the patent DD 277 824 A1 For example, there is known a general method of controlling a cantilever arm in which unevenness of a working surface or obstacles from a force-moment sensor combined with two mowing heads is tactually detected. The force-moment sensor is structurally and functionally arranged between the distal end of the cantilever arm and the two mowing heads in any unspecified manner.

Gemäß der EP 0 682 856 B1 erfolgt die Abtastung des Untergrundes dadurch, dass am Gehäuse des Mähkopfes, in Arbeitsrichtung allerdings hinter dem Mähwerk, eine Abtastwalze befestigt ist, die auf dem Untergrund aufliegt. Auf Grund einer federnden Aufhängung der Abtastwalze am Gehäuse und/oder eines damit verbundenen Kraftsensors oder Drucksensors wird sichergestellt, dass die Abtastwalze und damit der Mähkopf nicht zu stark gegen den Boden gepresst wird und in diesem Sinne über die meist mittels Hydraulikzylinder relativ zueinander verstellten und in Position gehaltenen Teile des Auslegerarmes der Mähkopf mit einer vorgegebenen Kraft bzw. Druck auf dem Untergrund aufliegt. According to the EP 0 682 856 B1 the scanning of the ground is characterized in that the housing of the mowing head, but in the working direction behind the mower, a scanning roller is fixed, which rests on the ground. Due to a resilient suspension of the scanning on the housing and / or an associated force sensor or pressure sensor ensures that the Abtastwalze and thus the mowing head is not pressed too strongly against the ground and in this sense over the most by means of hydraulic cylinders relative to each other and adjusted Position held parts of the boom of the mowing head rests with a predetermined force or pressure on the ground.

Kippstellungen des Mähkopfes zur Seite um eine in Längsrichtung verlaufende horizontale Kippachse, Schrägstellungen des Mähkopfes in der Aufsicht betrachtet, also schräg zur Arbeitsrichtung, müssen ebenso manuell vom Bediener vorgegeben werden wie ein Anheben des Mähkopfes vor relativ steil aufragenden Erhebungen, wenn das Ansteigen der Erhebung so steil ist, dass die hinter dem Mähwerk angeordnete Abtastwalze ein Hineinfräsen der Messer des Mähwerkes in die ansteigende Flanke der Erhebung nicht verhindern könnte. Tilting positions of the mowing head to the side of a longitudinally extending horizontal tilting axis, oblique positions of the cutting head viewed in plan, so oblique to the working direction must also be specified manually by the operator as a lifting of the mowing head in front of relatively steeply rising elevations, if the rise of the survey so It is steep that the scanning roller arranged behind the mower could not prevent a milling in of the blades of the mower in the rising flank of the survey.

Eine solche über die Breite des Mähkopfes sich erstreckende Abtastwalze kann speziell bei einem Mähwerk nicht vor dem Mähwerk angeordnet werden, da dies zum Niederdrücken des zu mähenden Grases führen würde. Die Anordnung hinter dem Mähwerk kann jedoch das Eingraben in eine steil ansteigende Erhebung nicht zuverlässig verhindern. Such a scanning roller extending over the width of the mowing head can not be arranged in front of the mower, especially in the case of a mower, since this would lead to the depression of the grass to be mowed. However, the arrangement behind the mower can not reliably prevent burial in a steeply rising survey.

Punktuell vor dem Mähwerk anzuordnende kontaktierende Abtastelemente wie Gleitkufen, Tasträder etc., die das Mähgut nicht auf der gesamten Breite niederdrücken, haben sich in der Praxis nicht bewährt, da sie auf Grund der hohen Fahrgeschwindigkeit solcher Mähköpfe von ca. 5 km/h häufig nach hinten umgebogen und abgerissen werden, sobald sie an einem steil aufragenden Hindernis hängen bleiben. Pointing to be arranged in front of the mower contact sensing elements such as skids, track wheels, etc., which do not depress the crop over the entire width, have not been proven in practice, as they often due to the high speed of such mowing heads of about 5 km / h be bent over at the back and torn off as soon as they get caught on a steeply obstructing obstacle.

Ein solches Steuerungsverfahren unter Verwendung einer Gleitkufe ist z.B. bereits aus der zuvor angegebenen EP 0 682 856 B1 bekannt, wobei zusätzlich ein der Gleitkufe zugeordneter Sensor verwendet wird. Die Gleitkufe fungiert dabei als ein Tastelement, das mit dem Sensor zusammenwirkt, um einen Kontakt des Mähkopfes mit dem Untergrund zu detektieren oder den Abstand zwischen dem Mähkopf und dem Untergrund zu erfassen. Such a control method using a skid, for example, already from the above EP 0 682 856 B1 known, wherein additionally a slider associated sensor is used. The skid acts as a sensing element which cooperates with the sensor to detect contact of the mowing head with the ground or to detect the distance between the mowing head and the ground.

Eine Lösung mit Gleitkufe zeigt auch die WO 92/11750 , die den nächstreichenden Stand der Technik bildet. Die Gleitkufen sind hier seitlich außen am Gehäuse des Mähkopfes angeordnet und schwenkbar um eine am vorderen Ende positionierte Querachse. Die Gleitkufe wird durch eine Feder am hinteren Ende vom Gehäuse weg gedrückt, gegen welche die vom Untergrund ausgeübte Kraft einwirkt. Die Schwenkstellung der Gleitkufe wird von einem Sensor detektiert. A solution with skid also shows the WO 92/11750 , which forms the closest prior art. The skids are arranged laterally outside the housing of the mowing head and pivotable about a transverse axis positioned at the front end. The skid is pushed away from the housing by a spring at the rear end against which the force exerted by the ground acts. The pivot position of the skid is detected by a sensor.

Ein anderes Steuerungsverfahren ist aus der EP 1 048 198 A1 bekannt. Bei diesem Verfahren wird eine Gegenkraft durch die Messung der Verformung eines Tragteils zum Tragen des Mähkopfes erfasst. Hierzu wird insbesondere ein Dehnungsmessstreifen verwendet, der an dem Tragteil, das in Form einer Welle vorgesehen ist, angeordnet ist, um die Biegungs- und Torsionsbelastungen der Welle infolge einer Überlast zu erfassen. Another control method is from the EP 1 048 198 A1 known. In this method, a counterforce is detected by measuring the deformation of a support member for supporting the mowing head. For this purpose, in particular, a strain gauge is used, which is arranged on the support member, which is provided in the form of a shaft, to detect the bending and torsional loads of the shaft due to an overload.

Weiterhin wurde in der Vergangenheit bereits vorgeschlagen, eine Höhenabtastung mittels berührungslos arbeitender Sensoren durchzuführen, jedoch fehlt es bisher an in der Praxis anwendbaren Gesamtkonzepten und Detaillösungen einer solchen kontaktlosen Bodenabtastung. Furthermore, it has already been proposed in the past to perform a height scanning by means of non-contact sensors, but there is a lack of applicable in practice overall concepts and detailed solutions of such a contactless bottom scanning.

III. Darstellung der Erfindung III. Presentation of the invention

a) Technische Aufgabe a) Technical task

Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines einen Mähkopf tragenden Auslegerarms zu schaffen, die bzw. das einfach aufgebaut, kostengünstig und zuverlässig ist. It is therefore the object of the invention to provide an apparatus and a method for controlling a mowing head supporting cantilever arm that is simple, inexpensive and reliable.

b) Lösung der Aufgabe b) Solution of the task

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Ansprüche 1, 2 und 5 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. This object is solved by the features of claims 1, 2 and 5. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Indem die vom Untergrund in Gegenrichtung zur Fahrtrichtung auf dem Arbeitskopf einwirkende Gegenkraft gemessen wird, die ja besonders bei einem unerwartet auftretenden Hindernis wie einer Erhebung des Untergrundes oder einem Pfosten schnell und drastisch zunimmt, wird die Annäherung bereits der Vorderkante des Arbeitskopfes gegen ein solches Hindernis bemerkt. By measuring the opposing force acting on the working head from the ground in the opposite direction to the direction of travel, which increases rapidly and drastically, especially in the case of an unexpected obstacle such as a rise of the ground or a post, the approach of the leading edge of the working head against such an obstacle is already noticed ,

Es stehen direkte Möglichkeiten zur Messung der Gegenkraft, also direkt gemessen am Gehäuse des Arbeitskopfes, zur Verfügung:
Indem ein oder mehrere Tastelemente neben und insbesondere auch vor dem Arbeitskopf an dessen Gehäuse befestigt sind, beispielsweise in Fahrtrichtung verlaufende Sensorleisten, kann die Wirkung der Gegenkraft auf diese Sensorleisten gemessen werden. There are direct possibilities for measuring the counterforce, ie directly measured on the housing of the working head:
By one or more sensing elements are attached next to, and in particular before the working head on the housing, for example in the direction of travel extending sensor strips, the effect of the reaction force can be measured on these sensor strips.

Die Messung kann erfolgen durch Spannungsmessung im Material der Sensorleiste oder durch Messung der Positionsveränderung der Sensorleiste relativ zum Gehäuse. The measurement can be carried out by measuring the voltage in the material of the sensor strip or by measuring the change in position of the sensor strip relative to the housing.

Das Anordnen der Tastelemente, insbesondere der Sensorleisten, vor dem Gehäuse des Arbeitskopfes ermöglicht es, vor Kollision des Arbeitskopfes mit dem Hindernis dessen Bewegung zu ändern oder zu stoppen. Placing the sensing elements, in particular the sensor strips, in front of the housing of the working head makes it possible to change or stop its movement before the working head collides with the obstacle.

Um zu vermeiden, dass das vor dem Mähkopf in der Regel hoch aufragende Mähgut niedergedrückt wird und damit schlechter gemäht werden kann, sollten diese Tastelemente eine möglichst geringe Breite in Querrichtung gemessen besitzen und im Falle von Sensorleisten nur in Fahrtrichtung verlaufen, beispielsweise von vorn nach hinten sich kufenförmig vom Gehäuse zum Untergrund absenken und dabei insbesondere über die Vorderkante des Gehäuses vorstehen. In order to avoid that before the mowing head usually towering crop is depressed and thus mowed worse, these sensing elements should have the smallest possible width measured in the transverse direction and extend in the case of sensor strips only in the direction of travel, for example from front to back descend skid-shaped from the housing to the ground and protrude in particular over the front edge of the housing.

Um nicht mit dem Mähwerk zu kollidieren, können innerhalb der Mähbreite vor dem Gehäuse angeordnete Tastelemente sich nicht allzu weit nach hinten in Richtung Mähwerk erstrecken, seitlich neben dem Gehäuse angeordnete Sensorleisten können sich jedoch entlang des Gehäuses bis zu dessen Hinterkante und darüber hinaus erstrecken, und dort auch mit der an sich bekannten, über die gesamte Breite des Arbeitskopfes sich erstreckenden Abtastwalze verbunden sein. In order not to collide with the mower, arranged within the mowing width in front of the housing sensing elements do not extend too far back toward mower, laterally arranged next to the housing sensor strips may, however, along the housing to the trailing edge and beyond extend, and There also be associated with the known per se, over the entire width of the working head extending scanning roller.

Je nach Messmethode an dem Tastelement, insbesondere der Sensorleiste, also Spannungsmessung einerseits oder Positionsveränderung zum Gehäuse andererseits, sind diese Sensorleisten elastisch verbiegbar ausgelegt (für das Messen einer Positionsveränderung) oder so stabil, dass eine Lageveränderung relativ zum Gehäuse nicht zu erwarten ist (für Spannungsmessung im Material der Sensorleiste). Depending on the method of measurement on the probe element, in particular the sensor strip, ie voltage measurement on the one hand or change in position to the housing on the other hand, these sensor strips are designed elastically bendable (for measuring a position change) or so stable that a change in position relative to the housing is not expected (for voltage measurement in the material of the sensor strip).

Derartige Sensorleisten können – sofern sie mit der Abtastwalze nicht verbunden sind – auch zusätzlich zur üblichen Anordnung und auch Messung der Relativbewegung der Abtastwalze zum Gehäuse vorhanden sein, um besonders an der Vorderkante des Gehäuses auftretende Belastungen zu detektieren und damit zeitlich vor der entsprechenden Auslösung der Abtastwalze. Such sensor strips can - if they are not connected to the Abtastwalze - also be present in addition to the usual arrangement and also measurement of the relative movement of the Abtastwalze to the housing to detect especially occurring at the front edge of the housing loads and thus in time before the corresponding triggering of the Abtastwalze ,

Zusätzlich empfiehlt es sich, die Neigung bezüglich der Querrichtung mit zu detektieren, also Bergauffahrt oder Bergabfahrt, denn dadurch ändert sich die schwerkraftbedingte Krafteinwirkung auch auf den Mähkopf, was von der Steuerung berücksichtigt werden muss, um den tatsächlichen, durch Hindernisse und Mähgut bewirkten, Widerstand errechnen zu können. In addition, it is advisable to detect the inclination with respect to the transverse direction with, ie uphill or downhill, because it changes the force due to gravity also on the mowing head, which must be taken into account by the controller to the actual, caused by obstacles and crop, resistance to be able to calculate.

c) Ausführungsbeispiele c) embodiments

Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen: Embodiments according to the invention are described in more detail below by way of example. Show it:

1: Den Arbeitskopf in der Seitenansicht und 1 : The working head in side view and

2: Die gesamte Vorrichtung in der Aufsicht. 2 : The entire device in the supervision.

1a zeigt einen Arbeitskopf 2 in der Seitenansicht, der am vorderen Ende eines Ausleger-Armteiles 1a befestigt ist und dabei sowohl schwenkbar ist um eine in Fahrtrichtung 10 verlaufende Kippachse 8 als auch um eine vertikale Achse. 1a shows a working head 2 in the side view, at the front end of a boom arm part 1a is attached and it is both pivotable about one in the direction of travel 10 extending tilt axis 8th as well as around a vertical axis.

Bekannt ist dabei bereits die Befestigung einer in Fahrtrichtung 10 hinter dem Arbeitskopf 2 quer verlaufenden Abtastwalze 14 am Gehäuse 2a mittels Federstahl-Stäben 16. Dabei wird schon bisher die Relativbewegung in vertikaler Richtung der Abtastwalze 14 gegenüber dem Gehäuse 2a detektiert, beispielsweise durch einen am Federstahl 16 angeordneten Sensor 3f, der die Spannung im Federstahl misst oder auch den Abstand zum Gehäuse 2a. Already known is the attachment of a in the direction of travel 10 behind the working head 2 transverse scanning roller 14 on the housing 2a by means of spring steel bars 16 , It is already the relative movement in the vertical direction of the scanning roller 14 opposite the housing 2a detected, for example, by a spring steel 16 arranged sensor 3f , which measures the tension in the spring steel or the distance to the housing 2a ,

Dabei wird klar, dass sich von vorne gegen das Gehäuse 2a an die Hindernisse H wie etwa eine steile Erhebung des Untergrundes 9, dabei zunächst von der Abtastwalze 14 nicht detektiert werden können, und somit der Arbeitskopf 2 mit der Vorderkante seines Gehäuses 2a und/oder auch mit dem in Gehäuse 2a rotierenden Mähwerk in Kontakt mit dem Hindernis H gerät und dadurch beschädigt werden kann. It becomes clear that from the front against the case 2a to the obstacles H such as a steep elevation of the ground 9 , thereby first of the scanning roller 14 can not be detected, and thus the working head 2 with the front edge of its housing 2a and / or with the in housing 2a rotating mower in contact with the obstacle H device and thus can be damaged.

1a zeigt, wie dies verhindert werden kann:
Im vorderen Bereich ist am Gehäuse 2a eine Sensorleiste 13 befestigt, die bogenförmig gekrümmt oder auch geknickt vom Gehäuse 2a aus nach vorne unten verläuft und damit über die Vorderkante des Gehäuses 2a nach vorne vorsteht, und sich von ihrem vordersten Punkt aus wieder entgegen der Fahrtrichtung ziehend nach hinten erstreckt und dabei nach unten gegen den Untergrund 9 absinkt und diesen vorzugsweise auch erreicht. Dieser Teil ist vorzugsweise als kufenförmig gebogene, also sich dem Untergrund 9 asymptotisch annähernde, Form ausgebildet. 1a shows how this can be prevented:
In the front area is on the housing 2a a sensor bar 13 attached, the arcuately curved or kinked from the housing 2a from forward to bottom and thus over the front edge of the housing 2a projecting forward, and extending from its foremost point back against the direction of travel extends backwards, while down to the ground 9 drops and preferably achieved this. This part is preferably bent as a runner-shaped, so the ground 9 asymptotically approximated shape.

Eine solche Sensorleiste 13 gemäß 1a ist vorzugsweise aus einem federnden Material, etwa aus Federstahl, gebildet, und an ihrem oberen Ende fest am Gehäuse 2a verbunden. Such a sensor strip 13 according to 1a is preferably made of a resilient material, such as spring steel, formed, and at its upper end fixed to the housing 2a connected.

Beim Annähern von Hindernissen egal ob von vorne, gegen den vordersten Punkt der Sensorleiste 13, oder von unten durch Ansteigen des Untergrundes wird die Sensorleiste 13 verformt, was durch daran angeordnete Sensoren, die insbesondere als separate Sensoren 3d im oberen Bereich und 3e im unteren Bereich vorhanden sein können, detektiert wird. Es handelt sich dabei vorzugsweise um Spannungssensoren, die die innere Spannung im Material der Sensorleiste 13 messen, beispielsweise im simpelsten Fall um Dehnmessstreifen. Auch Weg- oder Positionssensoren zum Detektieren der Position bzw. Verlagerung gegenüber dem Gehäuse 2a wären möglich. When approaching obstacles, whether from the front, against the foremost point of the sensor bar 13 , or from below by rising of the substrate is the sensor bar 13 deformed, which by sensors arranged thereon, in particular as separate sensors 3d in the upper area and 3e can be present in the lower area, is detected. These are preferably voltage sensors which measure the internal stress in the material of the sensor strip 13 measure, for example in the simplest case by strain gauges. Also position or position sensors for detecting the position or displacement relative to the housing 2a would be possible.

Derartige Sensorleisten 13, die – wie 2 in der Aufsicht von oben zeigt – hinsichtlich ihrer Breite sehr schmal ausgebildet sind und nicht bis unter das Mähwerk nach hinten laufen, können über die Breite des Arbeitskopfes 2 verteilt mehrfach angeordnet sein oder auch nur seitlich außerhalb des Gehäuses 2a. Such sensor strips 13 that - like 2 in the top view shows - in terms of their width are very narrow and not to run under the mower backwards, can across the width of the working head 2 be distributed several times or even laterally outside of the housing 2a ,

1b zeigt eine hiervon abweichende Lösung, indem die Sensorleiste 13 nicht elastisch federnd, sondern sehr stabil ausgebildet ist und bei Belastung durch eine Gegenkraft 12 entgegen der Fahrtrichtung oder von unten her sich nicht relativ zum Gehäuse 2a verlagern oder verformen soll, sondern starr bleiben soll. 1b shows a different solution by the sensor bar 13 not elastically resilient, but is designed to be very stable and under load by a counterforce 12 against the direction of travel or from below not relative to the housing 2a should shift or deform, but should remain rigid.

Mangels erwünschter Verformung und Verlagerung kommen hierfür nur Sensoren 3d, e an der Sensorleiste 13 in Frage, die deren innere Spannung detektieren. Due to the lack of desired deformation and displacement, only sensors are used 3d , e on the sensor bar 13 in question, which detect their internal tension.

Unabhängig davon, ob die Sensorleiste 13 mehr oder weniger elastisch ausgebildet wird, können die beiden außerhalb der Breite des Gehäuses 2a verlaufenden Sensorleisten 13 sich bis hinter die Hinterkante des Gehäuses 2a nach hinten erstrecken, und dort durch die an sich bekannte, hinter dem Gehäuse quer verlaufende Abtastwalze 14 miteinander verbunden sein, wodurch ein Abtastgebilde entsteht, welches Hindernisse sowohl vor als auch hinter dem Gehäuse 2a gleichzeitig detektieren kann. Regardless of whether the sensor bar 13 more or less elastic, the two can be outside the width of the housing 2a extending sensor strips 13 down to the rear edge of the case 2a extend to the rear, and there by the known, behind the housing transversely extending Abtastwalze 14 be interconnected, creating a scan, which obstacles both in front of and behind the housing 2a can detect at the same time.

Zu bevorzugen ist jedoch die Befestigung der Abtastwalze am Gehäuse unabhängig von den Sensorleisten, um unterscheiden zu können, ob ein momentan auf den Arbeitskopf einwirkendes Hindernis derzeit auf den vorderen Bereich, den hinteren Bereich oder beide Bereiche des Arbeitskopfes gleichzeitig einwirkt. However, it is preferable to attach the scanning roller to the housing independently of the sensor bars to distinguish whether an obstacle currently acting on the working head currently acts simultaneously on the front, rear or both areas of the working head.

Neben diesen Messungen direkt am Arbeitskopf 2 zeigt 2 die Anordnung von Sensoren 3a, b, ... zur indirekten Messung der Gegenkraft 12 am Auslegerarm 1:
So kann ein Sensor 3a an dem den Arbeitskopf 2 tragenden äußersten Armteil 1a, insbesondere nahe am Befestigungspunkt des Arbeitskopfes 2, angeordnet sein, oder auch weiter hinten am Armteil 1a, nahe der Verbindungsstelle zum anderen Armteil 1b und damit weiter entfernt von der Verschmutzung und herumfliegende Gegenstände auslösenden Arbeitsvorrichtung im Arbeitskopf 2, beispielsweise einem Mähwerk. In addition to these measurements directly on the working head 2 shows 2 the arrangement of sensors 3a , b, ... for the indirect measurement of the counterforce 12 on the extension arm 1 :
So can a sensor 3a at the working head 2 wearing outermost arm part 1a , in particular close to the attachment point of the working head 2 , be arranged, or even further back of the arm 1a , near the junction to the other arm part 1b and thus further away from the pollution and flying objects triggering working device in the working head 2 For example, a mower.

Ein Sensor 3c kann nahe am oder im Drehturm 7 angeordnet sein und die Position bzw. Bewegung des am Drehturm 7 befestigten Armteiles 1a um die vertikale Achse 15 herum messen. A sensor 3c can be close to or in the turret 7 be arranged and the position or movement of the turret 7 attached arm part 1a around the vertical axis 15 measure around.

Zusätzlich oder insbesondere stattdessen können anstelle der Sensoren 3a, b, die primär Spannungen messen oder des Sensors 3c, die eine Position bzw. Verlagerung messen, auch Sensoren 3g, 3h in den Hydraulikzylindern 5a, b angeordnet sein, die beispielsweise die Drehbewegung des Drehturmes 7 um die vertikale Achse 15 bewirken oder die Hubbewegung des äußeren Armteiles 1a relativ zum inneren Armteil 1b und damit das durch eine Gegenkraft 12 ausgelöste zusätzliche Aus- oder Einfahren eines der betroffenen Hydraulikzylindern. Additionally or in particular instead, instead of the sensors 3a , b, which primarily measure voltages or the sensor 3c that measure a position or displacement, including sensors 3g . 3h in the hydraulic cylinders 5a Be arranged, for example, the rotational movement of the turret 7 around the vertical axis 15 cause or the lifting movement of the outer arm part 1a relative to the inner arm part 1b and with a counterforce 12 triggered additional extension or retraction of one of the affected hydraulic cylinders.

In allen Fällen werden die von den Sensoren 3a, b ... gelieferten Signale 4a, b, ... an die Steuerung 20 der Vorrichtung übertragen, die weiterhin Impulse von dem manuell bedienten Bedienteil 22 erhält und gegebenenfalls auch von einer bereits vorhandenen Separat-Steuerung 23, die schon bisher vorhanden war für die Verarbeitung der durch die Bewegung der Abtastwalze gelieferten Signale, welche durch die übrigen Sensoren und Sensorleisten nachgerüstet werden soll. In all cases, those from the sensors 3a , b ... supplied signals 4a , b, ... to the controller 20 transmitted to the device, which further receives pulses from the manually operated keypad 22 receives and optionally also from an existing separate control 23 , which was already present for the processing of the signals supplied by the movement of the scanning roller, which is to be retrofitted by the other sensors and sensor strips.

Die Steuerung 20 verarbeitet alle eingehenden Signale automatisch zu notwendigen Reaktionen, die in Steuerbefehlen für die an die Steuerung 20 angeschlossenen Hydraulikfunktionen 21 enden. The control 20 Processes all incoming signals automatically to necessary reactions, which are in control commands for the control 20 connected hydraulic functions 21 end up.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Auslegerarm boom
1a, b 1a, b: Armteil arm
2 2: Arbeitskopf working head
2a 2a: Gehäuse casing
3a, b3a, b: Sensor sensor
4a, b 4a, b: Signal signal
5a, b 5a, b: Hydraulik-Zylinder Hydraulic Cylinder
6 6: Trägerfahrzeug carrier vehicle
7 7: Drehturm turret
8 8th: Kippachse tilt axis
9 9: Untergrund underground
10 10: Fahrtrichtung, Arbeitsrichtung Direction of travel, working direction
11 11: Querrichtung transversely
12 12: Gegenkraft counterforce
13 13: Sensorleiste sensor bar
14 14: Abtastwalze scanning roller
15 15: Vertikale Achse Vertical axis
16 16: Federstahl spring steel
1717
1818
1919
20 20: Steuerung control
21 21: Hydraulik-Funktionen Hydraulic functions
22 22: Bedienteil control panel
23 23: Abtastwalzen-Bewegung Scanning rollers movement
H H: Hindernis obstacle

Claims

Method for controlling a boom arm ( 1 ) above the ground ( 9 ) essentially in the working direction ( 10 ) guided working head ( 2 ) relative to the ground ( 9 ) by means of at least one sensor ( 3b ) in combination with at least one probe element of the working head ( 2 ) against the working direction ( 10 ) on the working head ( 2 ) counteracting force ( 12 ) and the detected signals for changing the position of the working head ( 2 ) of a controller ( 20 ), characterized in that the counterforce ( 12 ) is measured by the voltage in the material of the sensor strip ( 13 ) in the direction of travel ( 10 ), trained feeler element is determined, which is so stable that a change in position relative to the housing by the counterforce ( 12 ) is not expected.

Method for controlling a boom arm ( 1 ) above the ground ( 9 ) essentially in the working direction ( 10 ) guided working head ( 2 ) relative to the ground ( 9 ) by means of at least one sensor ( 3d , e) in combination with at least one probe element of the working head ( 2 ) against the working direction ( 10 ) on the working head ( 2 ) counteracting force ( 12 ) and the detected signals for changing the position of the working head ( 2 ) of a controller ( 20 ), characterized in that the counterforce ( 12 ) is measured by the internal stress in the material of the sensor strip ( 13 ) or the displacement of the sensor strip ( 13 ) trained probe element relative to the housing ( 2a ) as a result of the underground ( 9 ) or an obstacle (H) caused deformation of the resilient, in the direction of travel ( 10 ) running, skid-shaped from the front to the rear of the housing to the ground ( 9 ) lowering, sensor strip ( 13 ) is determined.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that it is in the control ( 20 ) to a height control of a predetermined target height on the cantilever arm ( 1 ) over the underground ( 9 ) guided working head ( 2 ), and in particular the tipping position around a working direction ( 10 ) tilting axis ( 8th ) and / or the altitude is changed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Inclination of the carrier vehicle ( 6 ) and / or the working head ( 2 ) around the transverse direction ( 11 ) and the consequent influence of gravity on the working head ( 2 ) from the controller ( 20 ) is taken into account.

Device for controlling a boom arm ( 1 ) above the ground ( 9 ) essentially in the working direction ( 10 ) guided working head ( 2 ) relative to the ground ( 9 ) with at least one sensor and at least one probe element for measuring the force of the substrate ( 9 ) or an obstacle (H) on the working head ( 2 ), whereby the determined signals ( 4a . 4b ) of a controller ( 20 ) are fed, so that these are the tilting ply to a working direction ( 10 ) tilting axis ( 8th ) and / or the altitude can change, characterized in that - the at least one feeler element as in the direction of travel ( 10 ) extending sensor strip ( 13 ) is formed on the housing ( 2a ) of the working head ( 2 ) and also in front of the housing ( 2a ) of the working head ( 2 ), - one through the underground ( 9 ) or the obstacle (H) caused - change the material tension in the probe element or - a shift of the position of the probe element relative to the housing ( 2a ) is measurable due to a deformation of the probe element by the sensor.

Apparatus according to claim 5, characterized in that a plurality of sensor strips ( 13a . 13b ) across the width of the working head ( 2 ), in particular only in the lateral outer regions, are arranged.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the sensor strip ( 13 ) or the sensor strips ( 13a . 13b ) are formed forward skid-shaped rising.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the sensor strips ( 13a . 13b ) at its rear end transversely to the working direction ( 10 ) are connected, in particular firmly connected, and in particular via a transverse Abtastwalze ( 14 ) are connected.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the sensor strip ( 13 ) or the sensor strips ( 13a . 13b ) in the front area on the housing ( 2a ), in particular at its upper end on the housing ( 2a ) are attached.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the sensor strip ( 13 ) or sensor strips ( 13a . 13b ) arcuately curved or kinked from the housing ( 2a ) from the front downwards and thus over the front edge of the housing ( 2a ) project forward and from its foremost point back against the working direction ( 10 ) extend backwards and down against the ground ( 9 ) decrease.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the sensor strip ( 13 ) or the sensor strips ( 13a . 13b ) consists of a resilient material, such as spring steel.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the at least one sensor is at least one strain gauge.

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that it is the at least one sensor to a displacement or position sensor for detecting the displacement of the probe element relative to the housing ( 2a ).

Device according to one of the preceding device claims, characterized in that the sensor strip ( 13 ) or the sensor strips ( 13a . 13b ) are very narrow in width, and the sensor strip ( 13 ) or the sensor strips ( 13a . 13b ) do not run to below the mower backwards.