DE102015016843B4 - Anlernverfahren - Google Patents

Abstract

Anlernverfahren zur Erfassung geometrischer Abmessungen von Arbeitsausrüstungen (11) eines Arbeitsgeräts (1), wobei der Normalabstand (HSDP0, HSDP1) zwischen dem Untergrund (14) des Arbeitsgeräts (1) und dem Drehpunkt (17) der Arbeitsausrüstung (11) in Bezug auf ein arbeitsgerätfestes Koordinatensystem bestimmt wird,wobei in einem ersten Schritt ein erster Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel (SW0) bestimmt und gespeichert wird, wobei im ersten Schritt das Arbeitsgerät (1) auf dem Untergrund (14) positioniert ist und die Arbeitsausrüstung (11) mit zum Untergrund (14) parallel ausgerichtetem Boden positioniert ist, undin einem zweiten Schritt eine Bodenlänge (L0) und/oder eine Achsenlänge (L) der Arbeitsausrüstung (11) bestimmt und gespeichert wird, wobei im zweiten Schritt die Arbeitsausrüstung (11) in eine teilweise ausgekippte oder maximal ausgekippte Position gebracht wird, wobei der vom Drehpunkt (17) der Arbeitsausrüstung (11) entfernteste Punkt (13) der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung (11) weiterhin den Untergrund (14) berührt und wobei ein zweiter Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel (SW1) bestimmt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Anlernverfahren zur Erfassung geometrischer Abmessungen von Arbeitsausrüstungen, insbesondere Schaufeln und/oder Anbauwerkzeugen eines Arbeitsgeräts, wobei der Normalabstand zwischen dem Untergrund des Arbeitsgeräts und der Arbeitsausrüstung in Bezug auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem bestimmt wird, wobei in einem ersten Schritt ein erster Schaufelausdrehwinkel bestimmt und gespeichert wird und in einem zweiten Schritt die Bodenlänge der Arbeitsausrüstung bestimmt und gespeichert wird.
• Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur automatisierten Steuerung der Arbeitshydraulik von Arbeitsgeräten wie bspw. Radladern bekannt, die das Ziel haben, den Bedienkomfort des Arbeitsgeräts zu steigern. Nach dem Entleeren einer als beispielhafte Arbeitsrüstung genannten Schaufel mit angehobenem Hubgerüst über einer entsprechenden Materialablage- bzw. Materialabgabestelle ist es beim Zurücksetzen des Arbeitsgeräts hilfreich, wenn Hubarm und Schaufel automatisch in Form einer überlagerten Bewegung in eine Zurück-zum-Graben-Position oder eine Zurück-zum-Fahren-Position gebracht werden. Das Auslösen der genannten Funktionen kann dabei durch eine Bedienperson bzw. durch den Fahrer des Arbeitsgeräts erfolgen.
• Diese bekannten Funktionen können auch mit dem aktivieren einer weiteren Funktion, insbesondere Kick-down-Funktion des Fahrantriebs des Arbeitsgeräts kombiniert sein, was jedoch nicht immer von Vorteil ist und daher auch unerwünscht sein kann.
• Es ist auch bekannt, die genannten Funktionen bzw. Verfahren derart zu verbessern, dass bei der gleichzeitigen Ansteuerung von Schaufel- und Hubarmbewegung darauf Rücksicht genommen wird, dass die Schaufel bzw. die Arbeitsausrüstung nicht ungewollt in den Boden bzw. Untergrund des Arbeitsgeräts einschlägt, noch bevor deren Rückkippbewegung abgeschlossen werden konnte.
• Dabei ist es bekannt, dass eine Steuerung kontinuierlich die Hüllkurve der Arbeitsausrüstung beobachtet, welche aus den geometrischen Zusammenhängen sich relativ zueinander bewegender Bauteile des Hubgerüsts ermittelt wird. Dabei ist es bekannt die absolute Bewegung der entsprechenden Hydraulikzylinder durch Sensorik direkt an dem Zylinder oder den Zylindern oder in deren Nähe zu erfassen.
• Sobald die Schaufel bzw. die Arbeitsausrüstung durch die überlagerte Kipp- und Senkbewegung dem Untergrund gefährlich nahe kommt, wird die Senkbewegung des Hubarmes zu Gunsten der Kippbewegung der Schaufel reduziert, so dass die Kippbewegung vorrangig abgeschlossen werden kann und die Schaufel vor dem Bodenkontakt bspw. die Zurück-zum-Graben-Position einnimmt.
• Voraussetzung für Durchführbarkeit und Funktionsgüte derartiger Verfahren ist es, dass die Länge des Schaufelbodens bzw. einer dem Schaufelboden einer Schaufel entsprechenden Abmessung oder einer sonstigen Arbeitsausrüstung bekannt ist, weshalb bekanntermaßen dafür ersatzweise die Bodenlänge einer Standardschaufel zu hinterlegen ist oder variierende Bodenlängen durch an den Anbauwerkzeugen bzw. Arbeitsausrüstungen montierte Chips bzw. Transponder am Fahrzeug der Steuerung mitzuteilen sind.
• Die beiden Möglichkeiten sind dabei nur bedingt praktikabel. Insbesondere die Bestückung von Radladerschaufeln mit Chips bspw. in RFID-Technik mit zumindest einem Modul bzw. passivem/aktivem Transponder und einem Empfangsmodul sind mit hohen Anforderungen aufgrund des Anbaus im Schaufelbereich, harten, mechanischen Anforderung hinsichtlich des Ladematerials und der Schmutzexposition sowie Wettereinflüssen wie bspw. extremen Temperaturen und Feuchtigkeit verbunden. Ein weiterer großer Nachteil derartiger Chips ist der Einbau in einer geschützten Umgebung, die sich auf die Senderreichweite negativ auswirkt. Fernerhin sind in vielen Fällen Fahrzeuge und Schaufeln von unterschiedlichen Herstellern kombinierbar, was bedeutet, dass ein entsprechender Chip und das Übertragungssystem dennoch kompatibel sein müssen. Wird fernerhin eine Schaufel ohne Chip angebaut, muss dies das Sender-/Empfangsmodul erkennen und betreffende Funktionen des Verfahrens deaktivieren.
• Aus der DE 11 2008 003 444 T5 ist ein Verfahren zur Feststellung der Höhe eines ersten Teils eines Arbeitsgeräts, welches am Ende eines Hubarms einer Maschne angebracht ist, bekannt.
• Die US 2011 / 0 301 781 A1 offenbart ein Verfahren zur Kalibrierung mindestens eines Winkelsensors, der die Winkelstellung einer Arbeitsausrüstung eines Arbeitsgerätes ermittelt.
• Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein verbessertes Anlernverfahren zur Erfassung geometrischer Abmessungen von Arbeitsausrüstung bereitzustellen, welches unabhängiger von den verwendeten Arbeitsausrüstungen ist und das nicht für die im Stand der Technik auftretenden Störungen anfällig ist.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Anlernverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Demnach ist ein Anlernverfahren zur Erfassung geometrischer Abmessungen einer Arbeitsausrüstung, insbesondere von Schaufeln und/oder sonstigen Anbauwerkzeugen eines Arbeitsgeräts vorgesehen, wobei der Normalabstand zwischen dem Untergrund des Arbeitsgeräts und dem Drehpunkt der Arbeitsausrüstung in Bezug auf ein fahrzeugfestes Koordinatensystem bestimmt wird, wobei in einem ersten Schritt ein erster Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel bestimmt und gespeichert wird und in einem zweiten Schritt die Bodenlänge der Arbeitsausrüstung und/oder die Schaufelachsenlänge der Arbeitsausrüstung bestimmt und gespeichert wird.
• Unter der Schaufelachsenlänge der Arbeitsausrüstung ist die längste Erstreckung bei seitlicher Draufsicht auf die Arbeitsausrüstung, insbesondere die längste radiale Erstreckung, zwischen dem Drehpunkt, an dem die Arbeitsausrüstung drehbar befestigt ist, und der Schaufelspitze bzw. der Spitze der Arbeitsausrüstung zu verstehen. Der Begriff „Schaufelachsenlänge“ bezieht sich vorzugsweise auf den Fall, dass es sich bei der Arbeitsausrüstung um eine Schaufel handelt, ist aber darauf nicht beschränkt, sondern umfasst auch die entsprechende Länge anderer Arbeitsausrüstungen.
• Wird als Arbeitsausrüstung eine Schaufel bspw. eines Radladers verwendet, so handelt es sich bei dem Arbeitsausrüstungausdrehwinkel um einen Schaufelausdrehwinkel. Durch eine ggfs. auch indirekte Winkelmessung der Arbeitsausrüstung kann auf aus dem Stand der Technik bekannte Chips oder manuelle Eingaben von Bodenlängen verzichtet werden, was u. a. den Vorteil bringt, das beliebige Ausrüstungen, welche keine entsprechenden Chips aufweisen müssen verfahrensgemäß erfasst werden können.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im ersten Schritt das Arbeitsgerät auf insbesondere ebenem Untergrund positioniert ist und die Arbeitsausrüstung mit zum Untergrund parallel ausgerichtetem Boden positioniert ist. Bei dem Boden der Arbeitsausrüstung kann es sich dabei um einen Abschnitt oder eine Kante der Arbeitsausrüstung handeln, welche die von Anlenkpunkt des Arbeitsgeräts größte Erstreckung aufweist oder die größte Erstreckung parallel zum Untergrund aufweist, auf dem sich das Arbeitsgerät befindet.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass im zweiten Schritt die Arbeitsausrüstung in eine insbesondere maximal ausgekippte Position gebracht, wobei der entfernteste Punkt der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung weiterhin den Untergrund berührt und wobei eine zweiter Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel bestimmt wird. Die Arbeitsausrüstung kann dabei manuell in die ausgekippte Position gebracht werden. Bei der ausgekippten Position der Arbeitsausrüstung muss es sich nicht um die maximal ausgekippte Position handeln, auch kleinere Auskippwinkel als der maximale Auskippwinkel sind denkbar und von der Erfindung umfasst.
• In einer besonders bevorzugten Ausführung ist dabei denkbar, dass die Bodenlänge der Arbeitsausrüstung nach der Beziehung (HSDP₁, - HSDP_{0 *} cos α)/sin α bestimmt wird. Dabei ist HSDP₁ die Höhe des Drehpunktes der Arbeitsausrüstung, insbesondere der Schaufel über dem Untergrund, auf dem die Arbeitsmaschine steht, wenn sich die Arbeitsausrüstung in einem ausgekippten Zustand befindet und HSDP₀ die Höhe des Drehpunktes der Arbeitsausrüstung, insbesondere der Schaufel über dem Untergrund, auf dem die Arbeitsmaschine steht, wenn sich die Arbeitsausrüstung in einem auf dem Untergrund abgelegten Zustand befindet. Der Winkel α ist der Winkel zwischen dem Untergrund und dem Boden der Arbeitsausrüstung in deren ausgekippten Zustand bzw. die Differenz zwischen zwei unterschiedlichen Ausdrehwinkeln.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der erste und/oder der zweite Schritt durch Betätigung durch eine Bedienperson des Arbeitsgeräts über eine Eingabeschnittstelle angesteuert bzw. bestätigt wird. Damit ist eine manuelle Bestätigung bzw. Eingabe der erfassten Daten möglich und es müssen keine zusätzlichen Sensoren zur Erfassung der Durchführung der entsprechenden Schritte vorgesehen sein.
• In einer besonders bevorzugten Ausführung ist dabei denkbar, dass über die Eingabeschnittstelle zumindest zwei unterschiedliche Bodenlängen gespeichert und durch eine Werkzeugvorauswahl innerhalb der Eingabeschnittstelle abgerufen bzw. gewechselt werden können. Vorteilhaft kann so das Arbeitsgerät mit unterschiedlichen Arbeitsausrüstungen auch abwechselnd genutzt ohne dass das Anlernverfahren bei jedem Wechsel der Arbeitsgeräte von neuem durchgeführt werden muss.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Eingabeschnittstelle mit einem Touch-Display integriert ist, welches der Bedienperson als Ausgabeschnittstelle Anweisungen zum Funktionsablauf bzw. Verfahrensablauf mitteilt. Hierdurch kann eine integrierte Eingabe-/Ausgabeschnittstelle bereitgestellt sein, über die das Verfahren zumindest teilweise gesteuert werden kann.
• Die Erfindung richtet sich auch auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines Arbeitsgeräts, das das Arbeitsgerät in einen Zurück-zum-Graben-Modus und schließlich in einen Zurück-zum-Fahren-Modus überführt, wobei bei überlagerter Senkbewegung eines Hubarms und Kippbewegung einer Arbeitsausrüstung des Arbeitsgeräts aus einer ausgekippten Position sichergestellt wird, dass die Arbeitsausrüstung nicht vor dem Abschluss der Kippbewegung in den Untergrund des Arbeitsgeräts einschlägt, indem die Senkgeschwindigkeit des Hubarms zu Gunsten der Kippbewegung reduziert wird, wenn der Normalabstand zwischen dem Untergrund und der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung einen vorbestimmten Wert unterschreitet, wobei der Wert größer als oder gleich der mittels des Anlernverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bestimmte Bodenlänge oder Schaufelachsenlänge ist und/oder indem sichergestellt wird, dass der Normalabstand des Drehpunktes der Arbeitsausrüstung zum Untergrund, auf dem sich das Arbeitsgerät befindet, größer oder gleich ist als/wie der vertikale Anteil der Bodenlänge oder der Schaufelachsenlänge, die mittels des Anlernverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 bestimmt wurde.
• Die Erfindung richtet sich auch auf ein Arbeitsgerät bzw. eine Arbeitsmaschine, insbesondere einen Lader, wie z.B. einen Radlader, oder einen Bagger, der Mittel aufweist, insbesondere eine Steuerungseinheit oder eine Regelungseinheit, die zum Betrieb mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 ausgebildet bzw. programmiert ist.
• Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Figuren aufgezeigt. Dabei zeigen:
• 1: Arbeitsgerät mit auf dem Untergrund abgelegter Arbeitsausrüstung;
• 2: Schematische Ansicht der Arbeitsausrüstung mit horizontal abgelegter Arbeitsausrüstung während Anlernverfahren;
• 3: Schematische Ansicht der Arbeitsausrüstung mit angewinkelt auf Untergrund abgelegter Arbeitsausrüstung während Anlernverfahren; und
• 4: Schematische Ansicht der Arbeitsausrüstung während Verfahren zur Ansteuerung des Arbeitsgeräts in einem normalen Betrieb.
• 1 zeigt ein Arbeitsgerät 1 bzw. einen Lader 1. Bei dem Arbeitsgerät kann es sich um eine beliebige Arbeitsmaschine 1 handeln, die eine bewegbar daran angeordnete Arbeitsausrüstung 11, insbesondere eine Schaufel 11, aufweist. Die Schaufel 11 kann dabei im Bereich des Vorderwagens 2 der Arbeitsmaschine 1 vorgesehen sein. Der Vorderwagen 2 selbst kann mit einem nicht gezeigten Hinterwagen über entsprechenden Gelenkpunkte 3 verschwenkbar gekoppelt sein. Im Bereich des Vorderwagens 2 können sich Reifen 4 zum Verfahren der Arbeitsmaschine 1 befinden. Die Arbeitsmaschine 1 kann einen Hubzylinder 5 und einen Kippzylinder 8 umfassen, mittels der das Hubgerüst 6 und/oder Querträger 7 bewegt werden können. Ferner kann ein Umlenkhebel 9 sowie eine Verbindungslasche 10 zum Verkoppeln des Kippzylinders 8 mit der Schaufel 11 vorgesehen sein.
• Die Schaufel 11 selbst weist üblicherweise einen Schaufelboden 12 sowie Schaufelzähne 13 auf. Die Arbeitsmaschine 1 kann auf beliebigem Untergrund, wie bspw. einer Fahrbahn 14 angeordnet sein.
• An der Arbeitsmaschine 1 können ferner ein Umlenkhebel mit entsprechendem Messelement sowie ein Hubarm, ebenfalls mit einem Messelement, vorgesehen sein. Die Bezugszeichen 17 und 18 beziehen sich auf Drehpunkte von Schaufel und Hubarm bzw. Hubgerüst 6 einerseits und Schaufel und Verbindungslasche 10 andererseits. Die Drehpunkt können dabei in einem hinteren Bereich der Schaufel und vertikal übereinander angeordnet sein. Wie zu erkennen ist, kann der Schaufelausdrehwinkel bzw. der Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel SW als Winkel zwischen der vertikalen und der Verbindungsgeraden von dem Schaufel-Hubarm-Drehpunkt 17 und dem Schaufel-Verbindungslasche-Drehpunkt 18 definiert sein.
• 2 und 3 zeigen die Arbeitsausrüstung 11 in einer horizontalen Position ( 2 mit Ausdrehwinkel SW₀) und in einer Position, in der die Arbeitsausrüstung 11 in eine insbesondere maximal ausgekippten Position gebracht ist (3 mit Ausdrehwinkel SW₁), wobei der entfernteste Punkt der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung 11, d.h. im vorliegenden Fall die Schaufelzähne 13 weiterhin den Untergrund 14 berührt und wobei der zweiten Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel SW₁ bestimmt wird.
• Gemäß des Anlernverfahrens kann nach 2 und 3 und Gleichungen (a) und (b) die Bodenlänge L₀ der Arbeitsausrüstung 11 errechnet werden. Dabei ergeben sich die Höhen der Schaufeldrehpunkte (HSDP_n) aus der Kinematik des Arbeitsgeräts 1, welche von der Geometrie der Arbeitsausrüstung 11 unabhängig ist. Das Arbeitsgerät weist hierzu an seinen einzelnen beweglichen Komponenten oder an einigen der beweglichen Komponenten Sensoren wie beispielsweise Winkelmesssensoren oder Längenmesssensoren auf, mit deren Messwerten und den einer Steuerung des Arbeitsgeräts 1 bekannten Abmaßen der Kinematik bzw. der beweglichen Teile des Arbeitsgeräts 1 die einzelnen Werte von HSDP_n jederzeit von der Steuerung des Arbeitsgeräts 1 erfassbar sind.
• Aus der Gleichung (a) lässt sich der Winkel a aus der Differenz zweier Ausdrehwinkel SW0 und SW1 bestimmen.
• Aus der Gleichung (b) lässt sich die Bodenlänge L₀ der Arbeitsausrüstung bestimmen, in dem das Produkt von cos α mit der Höhe des Drehpunktes der Arbeitsausrüstung (HSDP₀) bei dem Ausdrehwinkel SW₀ gebildet wird und dieses Produkt von der Höhe des Drehpunktes der Arbeitsausrüstung (HSPD₁) bei dem Ausdrehwinkel SW₁ abgezogen wird. Diese Differenz wird durch den Wert sin α dividiert.
• Des Weiteren wird nach Gleichung (c) der in den 2 und 3 gezeigte Winkel β berechnet (β = arctan (HSDP₀/L₀)). Der Winkel β ist der Winkel zwischen dem Boden der Arbeitsausrüstung und der Verbindungslinie zwischen dem Drehpunkt der Arbeitsausrüstung und deren Spitze.
• Aus dem Quotienten zwischen HSPD₁ und sin (α + β) kann sodann die Schaufelachsenlänge L bestimmt werden.
• Gemäß 2 und 3 und den nachstehend wiedergegebenen Gleichungen (a) bis (d) ist es somit möglich, die Länge L aus den gemessenen bzw. bestimmten Winkeln α, β zu berechnen. $$\alpha =S{W}_0-S{W}_1$$

  

  $$L_0=\frac{HSD{P}_1-HSD{P}_0\ast cos\left(\alpha \right)}{sin\left(\alpha \right)}$$

  

  $$\beta =arctan\left(\frac{HSD{P}_0}{L_0}\right)$$

  

  $$L=\frac{HSD{P}_1}{\text{sin}\left(\alpha +\beta \right)}$$

  
• 4 zeigt den normalen Betrieb des Arbeitsgeräts 1, bei dem zuvor die Länge L gemäß dem Anlernverfahren ermittelt worden ist. Wie zu erkennen ist, muss die Arbeitsausrüstung 11 zum kollisionsfreien Betrieb der Arbeitsausrüstung 11 mit dem Boden jederzeit so angesteuert werden, dass die vertikale Komponente H der Länge L jederzeit kleiner als die aktuelle HSDP ist. Der Wert der vertikalen Komponente H der Länge L ergibt sich dabei aus den Gleichungen (e) bis (g), wobei sich L aus den Gleichungen (a) bis (d) und HSDP aus den Messwerten der Sensoren und den bekannten Abmaßen der Kinematik des Arbeitsgeräts 1 ergibt. $$\gamma =S{W}_0-SW+\beta$$

  

  $$H=L\ast \text{sin}\left(\gamma \right)$$

  

  
  Bedingung: $$H<HSDP$$

  
• Das Arbeitsverfahren der vorliegenden Erfindung ist somit dadurch gekennzeichnet, dass die Bedingung (g) eingehalten wird. Sobald die Bedingung nach Gleichung (g) erfüllt ist, erfolgt die Abschaltung des Absenkvorgangs der Arbeitsausrüstung.
• Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch den Fall umfasst, dass H größer gewählt wird, als der nach Gleichung (f) bestimmte Wert und/oder dass HSDP kleiner gewählt wird, als der bestimmte Wert für HSDP, sodass eine Korrektur von H bzw. von HSDP vorgenommen wird. Diese Vorgehensweise berücksichtigt somit Toleranzen bzw. einen Sicherheitszuschlag.
• Die Erfindung kann ferner folgende Merkmale umfassen:
1. 1. Aufrufen des Justiervorganges über eine Eingabeschnittstelle
2. 2. Ausrichten des Schaufelbodens parallel zum ebenen Untergrund und Schaufel am Boden ablegen durch den Fahrer.
3. 3. Bestätigung des Fahrers über eine Eingabeschnittstelle, dass diese erste Position eingenommen wurde.
4. 4. Berechnung eines Schaufelausdrehwinkels SW₀ als ersten unbekannten Parameter der Schaufel. Dieser Parameter SW₀ bzw. der Ausdrehwinkel allgemein errechnet sich beispielsweise auf Basis der auf der Maschinensteuerung laufenden Kinematik-Rechnung, durch die die Schaufelposition exakt ermittelt wird.
5. 5. Berechnen des HSDP₀ Werts auf Grund des Hub- und Schaufelwinkels aus der Steuerung.
6. 6. Verbringen der Schaufel in eine zweite Position durch den Fahrer, wobei diese Position zum Beispiel dem max. möglichen Auskippwinkel SW₁ entspricht, welchen die durch die Kinematik bestimmten Anschläge zulassen, wobei die Schaufelschneide oder die Zahnspitze weiterhin den Untergrund berührt.
7. 7. Bestätigung des Fahrers über eine Eingabeschnittstelle, dass diese zweite Position eingenommen wurde.
8. 8. Berechnen des HSDP₁ Werts auf Grund des Hub- und Schaufelwinkels aus der Steuerung.
9. 9. Mit Hilfe des vorher ermittelten Schaufelausdrehwinkels SW₀ sowie dem momentanen Ausdrehwinkel SW₁ lässt sich nun die Schaufelbodenlänge als zweiter unbekannter Parameter der Schaufel über die Höhe des Schaufeldrehpunktes A und dem Sinus der Differenz aus SW₀ und SW₁ errechnen.
10. 10. Berechnung des Winkels β aus arctan von HSDP₀ dividiert durch die Schaufelbodenlänge L₀
11. 11. Berechnung der Schaufelachsenlänge L
12. 12. Abspeichern der neuen Schaufelbodenlänge und/oder Schaufelachsenlänge.
13. 13. Ggf. Zuordnung der neuen Schaufelbodenlänge und/oder Schaufelachsenlänge an eine Werkzeugvorwahlfunktion.
• Es wird darauf hingewiesen, dass eine Winkelmessung gegen den Urzeigersinn mit negativem Vorzeichen, in Uhrzeigerrichtung mit positivem Vorzeichen angesetzt wird.
• Insbesondere bei großen Ausrüstungen stellt die Möglichkeit zum Anlernen des langen Schaufelbodens einen Vorteil dar, wenn häufig zwischen großer und kleinen Ausrüstung gewechselt wird.
• Unter Einsatzbedingungen, bei denen häufig zwischen verschieden großen Schaufeln gewechselt wird, lassen sich in der Steuerung verschiedene Bodenlängen hinterlegen, insbesondere, wenn das Fahrzeug über die Möglichkeit einer Werkzeugvorwahl verfügt. So kann eine vorgespeicherte Justiereinstellung am Bildschirm angezeigt, ausgewählt und übernommen werden, um so die Arbeitsmaschine schneller in den Arbeitsbetrieb überführen zu können. Vorteile der Anwendung dieses Verfahren sind, dass keine Abhängigkeiten von sensiblen leiterlosen Übertragungssystemen sowie jede Schaufel mit oder ohne Chip justiert werden kann. Somit können auch andere Anbauwerkzeuge, wie bspw. Transportgabeln einfach justiert und steuerungstechnisch in der „Senkabschaltung“ implementiert werden.

Claims (10)

1. Anlernverfahren zur Erfassung geometrischer Abmessungen von Arbeitsausrüstungen (11) eines Arbeitsgeräts (1), wobei der Normalabstand (HSDP₀, HSDP₁) zwischen dem Untergrund (14) des Arbeitsgeräts (1) und dem Drehpunkt (17) der Arbeitsausrüstung (11) in Bezug auf ein arbeitsgerätfestes Koordinatensystem bestimmt wird, wobei in einem ersten Schritt ein erster Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel (SW₀) bestimmt und gespeichert wird, wobei im ersten Schritt das Arbeitsgerät (1) auf dem Untergrund (14) positioniert ist und die Arbeitsausrüstung (11) mit zum Untergrund (14) parallel ausgerichtetem Boden positioniert ist, und in einem zweiten Schritt eine Bodenlänge (L₀) und/oder eine Achsenlänge (L) der Arbeitsausrüstung (11) bestimmt und gespeichert wird, wobei im zweiten Schritt die Arbeitsausrüstung (11) in eine teilweise ausgekippte oder maximal ausgekippte Position gebracht wird, wobei der vom Drehpunkt (17) der Arbeitsausrüstung (11) entfernteste Punkt (13) der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung (11) weiterhin den Untergrund (14) berührt und wobei ein zweiter Arbeitsausrüstungsausdrehwinkel (SW₁) bestimmt wird.
2. Anlernverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenlänge (L₀) der Arbeitsausrüstung (11) nach der Beziehung (HSDP₁ - HSDP₀ * cos α)/sin α bestimmt wird, wobei α = SW₀ - SW₁ ist.
3. Anlernverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Winkel β als Arcus-Tangens aus HSDP₀ dividiert durch die Bodenlänge (L₀) berechnet wird.
4. Anlernverfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Achsenlänge (L) aus dem Wert HSDP₁ dividiert durch den Sinus der Summe aus α und β berechnet wird.
5. Anlernverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder der zweite Schritt durch Betätigung durch eine Bedienperson des Arbeitsgeräts (1) über eine Eingabeschnittstelle angesteuert oder bestätigt wird.
6. Anlernverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über die Eingabeschnittstelle zumindest zwei unterschiedliche Bodenlängen (L₀) und/ oder Achsenlängen (L) unterschiedlicher Arbeitsausrüstungen (11) gespeichert und durch eine Werkzeugvorauswahl innerhalb der Eingabeschnittstelle abgerufen oder gewechselt werden können.
7. Anlernverfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingabeschnittstelle mit einem Touchdisplay integriert ist, welches der Bedienperson als Ausgabeschnittstelle Anweisungen zum Verfahrensablauf mitteilt.
8. Verfahren zur Ansteuerung eines Arbeitsgeräts (1), das das Arbeitsgerät (1) in einen Zurück-zum-Graben-Modus und/oder in einen Zurück-zum-Fahren-Modus überführt, wobei bei überlagerter Senkbewegung eines Hubarms (6) und Kippbewegung einer Arbeitsausrüstung (11) des Arbeitsgeräts (1) aus einer ausgekippten Position sichergestellt wird, dass die Arbeitsausrüstung (11) nicht vor dem Abschluss der Kippbewegung in den Untergrund (14) des Arbeitsgeräts (1) einschlägt, indem die Senkgeschwindigkeit des Hubarms (6) zugunsten der Kippbewegung reduziert wird, wenn der Normalabstand (HSDP₀, HSDP₁) zwischen dem Untergrund (14) und der Hüllkurve der Arbeitsausrüstung (1) einen vorbestimmten Wert unterschreitet, wobei der Wert größer als oder gleich wie die mittels des Anlernverfahrens nach einem der Anspruch 1 bis 7 bestimmte Bodenlänge (L₀) ist und/oder indem sichergestellt wird, dass der Normalabstand (HSDP₀, HSDP₁) des Drehpunktes (17) der Arbeitsausrüstung (11) zum Untergrund (14), auf dem sich das Arbeitsgerät (1) befindet, größer oder gleich ist als/wie der vertikale Anteil der Bodenlänge (L₀) oder der Achsenlänge (L), die mittels des Anlernverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 bestimmt wurde.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Normalabstand (HSDP₀, HSDP₁) des Drehpunktes (17) der Arbeitsausrüstung (11) zum Untergrund (14) und/oder dass die Bodenlänge (L_a) oder Achsenlänge (L) um einen Korrekturwert geändert wird.
10. Arbeitsgerät (1), insbesondere Lader oder Bagger, der zum Betrieb mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.

Images