DE102018201856A1 - Device and method for a vehicle with a machining tool - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung eines Fahrzeugs (1), welches mindestens ein Bearbeitungswerkzeug (2), insbesondere zur Begradigung, einer Bodenfläche (3) hat, wobei mindestens eine Betätigungseinheit (18) für das mindestens eine Bearbeitungswerkzeug (2) und ein Steuergerät (14) zum Betrieb der mindestens einen Betätigungseinheit (18) vorgesehen sind, und wobei die Vorrichtung weiter mindestens eine Höhenmesseinrichtung (4) mit mindestens einem barometrischen Höhensensor (5.1, 5.2, 5.3; 6) und eine Auswerteeinheit (16) aufweist, wobei die Auswerteeinheit (16) eingerichtet ist zur Verarbeitung von Signalen der Höhenmesseinrichtung (4) und zur Bereitstellung von Daten zur Lageeinstellung des mindestens einen Bearbeitungswerkzeugs (2). Weiter wird ein Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung für ein Fahrzeug (1) mit einem Bearbeitungswerkzeug (2) einer Bodenfläche (3) vorgeschlagen. The invention relates to a device of a vehicle (1) which has at least one machining tool (2), in particular for straightening, a bottom surface (3), wherein at least one actuating unit (18) for the at least one machining tool (2) and a control unit (14 ) are provided for operating the at least one actuating unit (18), and wherein the device further comprises at least one height measuring device (4) with at least one barometric height sensor (5.1, 5.2, 5.3; 6) and an evaluation unit (16), wherein the evaluation unit ( 16) is arranged for processing signals of the height measuring device (4) and for providing data for adjusting the position of the at least one machining tool (2). Furthermore, a method for operating a device for a vehicle (1) with a machining tool (2) of a bottom surface (3) is proposed.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug mit einem Bearbeitungswerkzeug, insbesondere zur Begradigung einer Bodenfläche, wobei eine Höhenmesseinrichtung zur Einstellung des Bearbeitungswerkzeugs vorgesehen ist.The invention relates to a device and a method for a vehicle with a machining tool, in particular for straightening a bottom surface, wherein a height measuring device is provided for adjusting the machining tool.
Es ist beispielsweise möglich, mit einer Vorrichtung zum Ebenen des Bodens an einem Bagger das Höhenprofil von bestimmten Flächenabschnitten zu gestalten oder zu begradigen. Dabei kann es sich um horizontale oder um schräg anzulegende glatte bzw. ebene Flächen handeln. Der Bediener kann mit Hilfe eines Steuerkommandos die Geschwindigkeit und/oder die Richtung der Bewegung des Werkzeugs zur Bodenebnung einstellen. Ein so genannter Bahnplaner kann im halbautomatischen Betrieb einen synchronisierten Referenzgelenkwinkel des Auslegers des Werkzeugs (z. B. in Form einer Ladeschaufel) am Bagger berechnen, so dass die Ladeschaufel eine im Höhenprofil linienförmige radiale Bewegung ausübt. Wird für die Aufgabe ein Flachbagger (z. B. eine Planiermaschine) verwendet, kann für das Fahrwerk (also insbesondere die Lenkwinkel- und Fahrgeschwindigkeit) eine Referenzbahn geplant und die zeitlich indizierte Auslegerstellung der Schaufel derart berechnet werden, dass das gewünschte Höhenprofil des Bodens geformt wird.It is for example possible to design or straighten the height profile of certain surface sections with a device for leveling the soil on an excavator. This may be horizontal or oblique to be applied smooth or flat surfaces. The operator can use a control command to adjust the speed and / or direction of movement of the tool to the ground level. In semi-automatic operation, a so-called path planner can calculate a synchronized reference joint angle of the jib of the tool (eg in the form of a loading shovel) on the excavator, so that the loading shovel exerts a radial movement that is linear in the height profile. If a flat excavator (eg a grader) is used for the task, a reference path can be planned for the undercarriage (ie in particular the steering angle and travel speed) and the time-indexed boom position of the blade can be calculated such that the desired height profile of the ground is formed becomes.
Zur gezielten Bodenbearbeitung kann eine Höhenmessung mittels Satellitennavigation durchgeführt werden, womit eine geographische Position ermittelt und/oder eine Navigation im Gelände ermöglicht wird. Es existieren verschiedene satellitengestützte Positionierungssysteme, wie z. B. GPS, GLONASS, GALILEO oder Beidou/Compass, die unter dem Begriff GNSS (Global Navigation Satellite Systems) zusammengefasst werden können. Derartige GNSS-Systeme sind anlagemäßig aufwendig. Die GNSS-Messung unterliegt zudem erheblichen Fehlereinflüssen, z. B. Fehler im Raum- und Kontrollsegment, Signalausbreitungsfehler, Fehler im Benutzersegment.For targeted tillage, a height measurement can be carried out by means of satellite navigation, whereby a geographical position is determined and / or navigation in the terrain is made possible. There are various satellite-based positioning systems, such. B. GPS, GLONASS, GALILEO or Beidou / Compass, which can be summarized under the term GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Such GNSS systems are expensive to install. The GNSS measurement is also subject to significant error influences, eg. B. Errors in the space and control segment, signal propagation errors, errors in the user segment.
Eine weitere Möglichkeit der Überprüfung der Bodenbearbeitung kann mittels Richtschnur oder Laser-Systemen erfolgen, wobei die Einrichtung dieser Systeme aufwendig, ungenau und insbesondere zeitintensiv sein kann.Another way of checking the tillage can be done by means of guideline or laser systems, the device of these systems can be complicated, inaccurate and especially time-consuming.
Auch wenn die geschilderten Ansätze für den Betrieb solcher Fahrzeuge zur Begradigung einer Bodenfläche bereits gute Ergebnisse liefern, so sind die verfügbaren Systeme gleichwohl teilweise zu komplex und damit zu kostenintensiv und/oder nicht ausreichend zuverlässig. Insoweit besteht insbesondere bei der Höhenmessung im Zuge des Einebnens von Bodenflächen ein Bedarf an Verbesserungen.Even though the approaches described for the operation of such vehicles for straightening a floor surface already provide good results, the available systems are nevertheless sometimes too complex and therefore too costly and / or not sufficiently reliable. In that regard, there is a need for improvement especially in the height measurement in the course of leveling of floor surfaces.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, die die genannten Nachteile lindern oder sogar vermeiden. Insbesondere soll auf konstruktiv einfache Weise die Höhenmessung beim Ebnen einer Bodenfläche verbessert werden. Außerdem soll das Verfahren eine korrekte Einstellung des Bearbeitungswerkzeugs am Fahrzeug ermöglichen.On this basis, it is an object of the present invention to provide a device and a method which alleviate or even avoid the disadvantages mentioned. In particular, the height measurement is to be improved in a structurally simple manner when flattening a floor surface. In addition, the method should allow a correct adjustment of the machining tool on the vehicle.
Hierzu trägt eine Vorrichtung eines Fahrzeugs bei, welches mindestens ein Bearbeitungswerkzeug (insbesondere zur Begradigung bzw. gezielten Gestaltung einer Bodenfläche) hat, wobei mindestens eine Betätigungseinheit für das mindestens eine Bearbeitungswerkzeug und ein Steuergerät zum Betrieb der mindestens einen Betätigungseinheit vorgesehen sind. Die Vorrichtung weist mindestens eine Höhenmesseinrichtung mit mindestens einem barometrischen Höhensensor und eine Auswerteeinheit auf, wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist zur Verarbeitung von Signalen der Höhenmesseinrichtung und zur Bereitstellung von Daten zur Lageeinstellung des mindestens einen Bearbeitungswerkzeugs.Contributing to this is a device of a vehicle, which has at least one machining tool (in particular for straightening or specific design of a floor surface), at least one actuating unit being provided for the at least one machining tool and a control device for operating the at least one actuating unit. The device has at least one height measuring device with at least one barometric height sensor and an evaluation unit, wherein the evaluation unit is set up for processing signals of the height measuring device and for providing data for adjusting the position of the at least one processing tool.
Dabei kann es sich bei dem Fahrzeug um eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere um eine angetriebene Erdbaumaschine, wie einen Flachbagger (z. B. Planiermaschine) handeln. Derartige Erdbaumaschinen verfügen über ein Fahrwerk, eine Arbeitsausrüstung und ein Werkzeug, vorzugsweise zum Planieren. Die Geräte zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass sie über hydraulische Antriebselemente verfügen, mobil sind und für Erdbewegungen eingesetzt werden. Das Fahrwerk kann kettengetrieben, wie z. B. bei einer Planierraupe, oder radgetrieben sein.In this case, the vehicle may be a mobile working machine, in particular a powered earth-moving machine, such as a flat excavator (for example a leveling machine). Such earth-moving machines have a chassis, a working equipment and a tool, preferably for leveling. The devices are characterized in particular by the fact that they have hydraulic drive elements, are mobile and are used for earthmoving. The chassis can be chain-driven, such. B. at a bulldozer, or be wheel-driven.
Das Bearbeitungswerkzeug kann nach Art eines (Planier-)Schilds oder einer Schaufel ausgeführt sein. Hiermit erfolgt eine Gestatlung, Begradigung, Nivellierung und/oder Ebnung einer Bodenfläche. Die Bodenfläche kann horizontal oder schräg ausgerichtet sein.The machining tool can be designed in the manner of a (leveling) blade or a blade. This is done a Gestatlung, straightening, leveling and / or flattening a floor area. The floor area can be horizontal or inclined.
Die Lage bzw. Position des Bearbeitungswerkzeugs, insbesondere die Höhe und/oder Neigung, kann mit einer Betätigungseinheit eingestellt werden, die vorzugsweise mindestens mit einem hydraulischen Mechanismus (Aktuator) zusammenwirkt. Die hydraulischen Mechanismen können zur Einstellung des Bearbeitungswerkzeugs über die Betätigungseinheit mit einem Steuergerät wirkverbunden sein. Die hydraulischen Mechanismen können ein oder mehrere hydraulische Hubstellglieder und/oder ein oder mehrere hydraulische Kippstellglieder zur Bewegung des Bearbeitungswerkzeugs in verschiedene Positionen umfassen, etwa zum Anheben und/oder Absenken des Bearbeitungswerkzeugs, Kippen des Bearbeitungswerkzeugs nach links und/oder rechts, sowie ein Nicken des Bearbeitungswerkzeugs nach vorn und/oder zurück.The position or position of the machining tool, in particular the height and / or inclination, can be adjusted with an actuating unit, which preferably cooperates with at least one hydraulic mechanism (actuator). The hydraulic mechanisms may be operatively connected to a control device via the actuator unit for adjusting the machining tool. The hydraulic mechanisms may include one or more hydraulic lift actuators and / or one or more hydraulic tilt actuators for moving the machining tool to various positions, such as for raising and / or lowering the machining tool, tilting the machining tool left and / or right, and a nod of the machining tool forward and / or back.
Mindestens eine Höhenmesseinrichtung umfasst mindestens einen barometrischen Höhensensor. Der Höhensensor ist geeignet, Luftdrücke (atmosphärische Drücke) zu erfassen und damit Signale zu produzieren, die für seine Höhenlage im Raum bzw. in einem Referenzkoordinatensystem charakteristisch sind. Die Höhenabhängigkeit des Luftdrucks in der Atmosphäre wird in vorteilhafter Weise zur Höhenmessung des Fahrzeugs bzw. Bearbeitungswerkzeugs herangezogen. Das Verfahren der barometrischen Höhenmessung mittels eines Drucksensors beruht auf der vertikalen Änderung des Luftdruckes in der Atmosphäre und besteht darin, dass eine Höhenmessung durch eine Luftdruckmessung ersetzt wird. Die Grundlage der Beziehung zwischen Luftdruck und Höhe liefert die barometrische Höhenformel. Die barometrische Höhenmessung mit dem mindestens einen Höhensensor ist schnell und relativ einfach durchzuführen.At least one height measuring device comprises at least one barometric height sensor. The height sensor is suitable for detecting air pressures (atmospheric pressures) and thus for producing signals which are characteristic for its altitude in space or in a reference coordinate system. The height dependence of the air pressure in the atmosphere is advantageously used for the height measurement of the vehicle or machining tool. The method of barometric altitude measurement by means of a pressure sensor is based on the vertical change of atmospheric air pressure and consists of replacing a height measurement with an air pressure measurement. The basis of the relationship between air pressure and altitude is provided by the barometric altitude formula. The barometric altitude measurement with the at least one height sensor is quick and relatively easy to perform.
Gegebenenfalls kann die Höhenmesseinrichtung weitere Sensoren umfassen, um eine genauere Interpretation bzw. Bewertung der Signale des Höhensensors durchzuführen. Es kann beispielsweise ein Temperatursensor und/oder ein Luftfeuchtigkeitssensor vorgesehen sein, deren Messwerte hierfür mit herangezogen werden.Optionally, the height measuring means may comprise further sensors to perform a more accurate interpretation of the height sensor signals. For example, a temperature sensor and / or an air humidity sensor may be provided, the measured values of which are used for this purpose.
Eine Auswerteeinheit kann mit dem mindestens einen Höhensensor elektrisch und datenleitend verbunden und eingerichtet sein, dessen Betrieb zu regeln und dessen Messsignale aufzubereiten und/oder zu verarbeiten. Die Auswerteeinheit kann eingerichtet sein, eine Analyse der Luftdrücke vorzunehmen, so dass der Höhensensor eindeutig bezüglich seiner Lage/Position, insbesondere seiner Höhe, erfasst bzw. bestimmt werden kann. Die in der Auswerteeinheit bestimmte Höhe bzw. ein entsprechendes elektrisches Signal kann mit vorgegebenen (z. B. gespeicherten und/oder von dem Bediener des Fahrzeugs eingestellten) Parametern abgeglichen oder beeinflusst werden, wobei ggf. ein Regelungssignal an ein Steuergerät zum Betrieb der mindestens einen Betätigungseinheit des Bearbeitungswerkzeugs übermittelt und dabei der Betrieb der hydraulischen Betätigungseinheit beeinflusst werden kann. Die Auswerteeinheit kann ein separates (elektronisches) Aggregat sein, es ist aber auch möglich, dass die Auswerteeinheit Teil des Steuergeräts zur Ansteuerung der hydraulischen Betätigungseinheit selbst ist. Es ist möglich, dass der mindestens eine Höhensensor, die Auswerteeinheit, das Steuergerät, etc. miteinander datenleitende Verbindungen ausbilden, die kabelgebunden oder kabellos realisiert sein können. Das Steuergerät und/oder die Auswerteeinheit können einer Fahrzeugsteuerung zugeordnet oder unabhängig davon eingerichtet sein.An evaluation unit can be electrically and data-connected to the at least one height sensor and configured to regulate its operation and to process and / or process its measurement signals. The evaluation unit can be set up to carry out an analysis of the air pressures, so that the height sensor can be clearly detected or determined with respect to its position / position, in particular its height. The height determined in the evaluation unit or a corresponding electrical signal can be adjusted or influenced by predetermined parameters (eg stored and / or set by the operator of the vehicle), where appropriate a control signal to a control unit for operating the at least one Actuating unit of the machining tool transmitted while the operation of the hydraulic actuator unit can be influenced. The evaluation unit may be a separate (electronic) unit, but it is also possible that the evaluation unit is part of the control unit for controlling the hydraulic actuating unit itself. It is possible for the at least one height sensor, the evaluation unit, the control unit, etc., to form data-conducting connections with one another which can be realized by cable or wireless. The control unit and / or the evaluation unit can be assigned to a vehicle control or be set up independently thereof.
Die Auswerteeinheit kann Signale der Höhenmesseinrichtung verarbeiten und ggf. aufbereiten und (unmittelbar oder ggf. über ein zusätzliches Steuergerät) Daten zur Lageeinstellung des mindestens einen Bearbeitungswerkzeugs bereitstellen. Die Daten können Regelvorschriften für die Betätigungseinheit des Bearbeitungswerkzeugs und/oder den Fahrzeugantrieb umfassen. Die Lageeinstellung umfasst insbesondere das Ausrichten des mindestens einen Bearbeitungswerkzeugs bzw. des Fahrzeugs im Raum bezüglich Höhe (vertikal), Neigung (horizontal) und/oder Kippwinkel (senkrecht zu Höhe und Neigung).The evaluation unit can process signals of the height measuring device and possibly process them and (directly or optionally via an additional control device) provide data for adjusting the position of the at least one processing tool. The data may include control rules for the operating unit of the machining tool and / or the vehicle drive. The attitude adjustment comprises, in particular, the alignment of the at least one machining tool or of the vehicle in space with respect to height (vertical), inclination (horizontal) and / or tilt angle (perpendicular to height and inclination).
Die hier vorgestellte Vorrichtung betrifft bevorzugt eine Baumaschine zur Herstellung einer geraden Fläche (Grader). Als Höhenreferenz für z. B. die Flächenbegradigung dienen hierbei bevorzugt mehrere barometrische Höhensensoren. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung erfolgt eine Nutzung von atmosphärischen Drucksensoren zur Steuerung von Begradigungswerkzeugen. Der barometrische Luftdruck steigt mit abnehmender Höhe. Durch Anbringen von Drucksensoren am Bearbeitungswerkzeug (insbesondere Begradigungswerkzeug) und/oder am Fahrzeug wird diese Information zur Ebnung verwendet.The device presented here preferably relates to a construction machine for producing a straight surface (grader). As a height reference for z. B. the area straightening serve here preferably several barometric height sensors. With the proposed device is a use of atmospheric pressure sensors for controlling straightening tools. The barometric air pressure increases with decreasing altitude. By attaching pressure sensors on the machining tool (in particular straightening tool) and / or on the vehicle this information is used for flattening.
Es ist möglich mindestens einen barometrischen Höhensensor am Bearbeitungswerkzeug und/oder am Fahrzeug anzuordnen. Es ist beispielsweise möglich, mindestens zwei barometrische Höhensensoren in einer Ebene vorzusehen, wie z. B. einer Ebene in Höhenrichtung, in Neigungsrichtung und/oder in Kipprichtung. Diese zwei barometrischen Höhensensoren können entsprechend am Fahrzeug und/oder am Bearbeitungswerkzeug vorgesehen sein.It is possible to arrange at least one barometric height sensor on the machining tool and / or on the vehicle. It is for example possible to provide at least two barometric height sensors in a plane, such. B. a level in the height direction, in the direction of inclination and / or tilt direction. These two barometric height sensors can accordingly be provided on the vehicle and / or on the machining tool.
Die mindestens eine Höhenmesseinrichtung kann mindestens einen fahrzeugexternen Höhensensor umfassen, der der Auswerteeinheit per Funk Signale übermitteln kann. Folglich können nicht nur am Fahrzeug oder am Bearbeitungswerkzeug barometrische Höhensensoren angeordnet sein. Es kann vorteilhaft sein, das System um einen außerhalb des Fahrzeugs z. B. am Rande der zu bearbeitenden Fläche platzierten Höhensensor zu ergänzen, der Referenzdruckwerte für eine vorgegebene geografische Höhenkoordinate liefert. Die Nutzung eines fahrzeugexternen Höhensensors (z. B. nach Art eines stationären Drucksensors) kann zusätzlich als Referenzdruck verwendet werden. Der fahrzeugexterne Höhensensor kann am Rand der Ebene positioniert werden. Er misst den Luftdruck auf statischer Höher und kommuniziert diesen an das Fahrzeug. Beim Ebnen des Feldes kann auf diesen Referenzdruck geregelt werden. Ein besonderer Vorteil besteht darin, dass auch bei sich änderndem Luftdruck auf die gleiche Höhe geregelt werden kann.The at least one height measuring device may comprise at least one height sensor external to the vehicle, which can transmit signals to the evaluation unit by radio. Consequently, not only on the vehicle or on the machining tool barometric height sensors can be arranged. It may be advantageous to the system to a outside of the vehicle z. B. on the edge of the surface to be machined placed height sensor that provides reference pressure values for a given geographic height coordinate. The use of a vehicle-external height sensor (eg in the manner of a stationary pressure sensor) can additionally be used as a reference pressure. The vehicle-external height sensor can be positioned at the edge of the plane. It measures the air pressure to a static level and communicates it to the vehicle. When the field is flattened, this reference pressure can be regulated. A particular advantage is that even with changing air pressure can be regulated to the same height.
Die am Bearbeitungswerkzeug und/oder am Fahrzeug angeordneten Höhensensoren sind mobil, werden also bei der Fahr bzw. Bearbeitung des Bodens mitbewegt. Bevorzugt ist ein statischer Höhensensor am Rand der (zu ebnenden) Bodenfläche positioniert. The height sensors arranged on the machining tool and / or on the vehicle are mobile, that is to say they are moved during the driving or machining of the floor. Preferably, a static height sensor is positioned at the edge of the floor surface (to be leveled).
Die Auswerteeinheit kann zumindest mit einer Höhensteuereinrichtung oder Kippsteuereinrichtung des mindestens einen Bearbeitungswerkzeugs datenleitend verbunden sein. Mit Vorteil ist die Vorrichtung mit dem mindestens einen barometrischen Höhensensor zur Einstellung der Höhe und/oder der Neigung und/oder der Kippung des verstellbaren Bearbeitungswerkzeugs eingerichtet.The evaluation unit may be connected to at least one height control device or tilt control device of the at least one processing tool in a data-conducting manner. Advantageously, the device is equipped with the at least one barometric height sensor for adjusting the height and / or inclination and / or the tilt of the adjustable machining tool.
Zweckmäßig ist die Betätigungseinheit zur Regelung des Betriebs des Bearbeitungswerkzeugs an bzw. in dem Fahrzeug vorhanden. Vorzugsweise umfasst die Betätigungseinheit einen elektrohydraulischen Aktuator, der ggf. mit einer eigenen Regelungseinheit und/oder einem Steuergerät kontrolliert wird.Suitably, the operating unit for controlling the operation of the machining tool on or in the vehicle is present. Preferably, the actuating unit comprises an electro-hydraulic actuator, which is optionally controlled with its own control unit and / or a control unit.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs mit einem Bearbeitungswerkzeug (insbesondere zur Gestaltung oder zur Begradigung einer Bodenfläche) vorgeschlagen, bei dem mindestens eine Betätigungseinheit für das mindestens eine Bearbeitungswerkzeug und ein Steuergerät zum Betrieb der mindestens einen Betätigungseinheit vorgesehen sind. Die Vorrichtung weist weiter mindestens eine Höhenmesseinrichtung mit mindestens einem barometrischen Höhensensor und eine Auswerteeinheit auf. Das Verfahren umfasst hierbei zumindest die folgenden Schritte:
- a) Bestimmen des Drucks mittels des mindestens einen barometrischen Höhensensors;
- b) Vergleichen des ermittelten Drucks mit einem Referenzwert;
- c) Abwandeln der Regelvorgabe des Steuergeräts, wenn der bestimmte Druck von dem Referenzwert abweicht.
- a) determining the pressure by means of the at least one barometric height sensor;
- b) comparing the determined pressure with a reference value;
- c) modifying the control specification of the control unit if the specific pressure deviates from the reference value.
Die Schritte a) bis c) müssen nicht (immer) in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden. Die Schritte a) bis c) können in einem vorgebbaren Zeitraum unterschiedlich oft ausgeführt oder wiederholt werden. Die Schritte a) bis c) können zumindest teilweise zeitlich überlagert durchgeführt werden.The steps a) to c) do not have to be performed (always) in the specified order. The steps a) to c) can be executed or repeated differently in a predeterminable time period. The steps a) to c) can be performed at least partially overlaid in time.
Schritt a) umfasst insbesondere die Ermittlung des Drucks an der aktuellen Position des mindestens einen barometrischen Höhensensors im Raum bzw. der Umgebung. Eine entsprechende Druckmessung kann mehrfach wiederholt werden. Schritt a) umfasst die Bereitstellung eines für den aktuellen Druck charakteristischen (elektrisches) Signals, dass z. B. der Auswerteeinheit zuführbar ist.Step a) comprises in particular the determination of the pressure at the current position of the at least one barometric height sensor in the room or the surroundings. A corresponding pressure measurement can be repeated several times. Step a) comprises the provision of an (electrical) signal characteristic of the current pressure that z. B. the evaluation unit can be fed.
Schritt b) kann in bzw. mit der Auswerteeinheit ausgeführt werden. Der aus Schritt a) ermittelte Druck (bzw. das entsprechende Signal) kann mit einem Referenzwert (z. B. ein Referenzdruck und/oder ein Referenzsignal) verglichen werden. Der Referenzwert kann ein gespeicherter Wert und/oder ein berechneter bzw. weiterer gemessener Wert sein. Der Referenzwert kann mit einem weiteren barometrischen Höhensensor bereitgestellt werden.Step b) can be carried out in or with the evaluation unit. The pressure (or the corresponding signal) determined from step a) can be compared with a reference value (eg a reference pressure and / or a reference signal). The reference value may be a stored value and / or a calculated or further measured value. The reference value can be provided with another barometric altitude sensor.
Falls eine (unzulässige) Abweichung aus dem Vergleich von Schritt b) erkannt wird, kann (automatisch) unmittelbar oder (ggf. nach erneuter Überprüfung durch Ausführen der Schritte a) und b)) verzögert eine Regelvorgabe des Steuergeräts abgewandelt werden. Damit ist insbesondere gemeint, dass das Steuergerät parallel gemäß einem vorgegebenen Regelplan die mindestens eine Betätigungseinheit kontrolliert, also derart insbesondere die Lage des Bearbeitungswerkzeugs relativ zum Boden vorbestimmt und damit das gewünschte Bodenprofil bzw. die gewünschte ebene Bodenfläche formt. In diesen Regelbetrieb kann nunmehr eingegriffen werden, wobei die Regelvorgaben entsprechend bzw. in Abhängigkeit vom Grad der Abweichung angepasst werden können. Dies führt dazu, dass eine Abweichung des gewünschten Bodenprofils vom tatsächlich erzeugten Bodenprofil sehr gering gehalten werden kann.If an (impermissible) deviation is detected from the comparison of step b), a control specification of the control unit can be modified (automatically) directly or (if necessary after a renewed check by executing steps a) and b)). This means in particular that the control unit controls in parallel according to a predetermined control plan, the at least one operating unit, so in particular the position of the machining tool relative to the ground predetermined and thus forms the desired soil profile or the desired flat bottom surface. In this control operation can now be intervened, the rule specifications can be adjusted according to or depending on the degree of deviation. This leads to a deviation of the desired soil profile from the soil profile actually generated can be kept very low.
Einzelne oder alle Schritte a) bis c) können während der Fahrt des Fahrzeugs durchgeführt werden. Die „Fahrt“ betrifft eine Bewegung von Bearbeitungswerkzeug und/oder Fahrzeug relativ zum Boden. Es ist möglich, dass das Fahrzeug (temporär) stillsteht, jedoch das Bearbeitungswerkzeug relativ zum Boden bewegt wird.Individual or all steps a) to c) can be performed while the vehicle is running. The "ride" refers to a movement of the machining tool and / or vehicle relative to the ground. It is possible that the vehicle is (temporarily) stationary, but the machining tool is moved relative to the ground.
Es ist möglich, dass mindestens zwei Drücke an verschiedenen Positionen (im Raum, am Bearbeitungswerkzeug, am Fahrzeug, etc.) bestimmt und diese miteinander verglichen werden. Wird beispielsweise ein (externer) Höhensensor auf eine für die ebene Bodenfläche charakteristisches Höhenniveau platziert, kann das Signal dieses (externen) Höhensensors mit dem Signal eines am Fahrzeug befindlichen Signals abgeglichen werden.It is possible that at least two pressures at different positions (in space, on the machining tool, on the vehicle, etc.) are determined and compared with each other. If, for example, an (external) height sensor is placed at a height level characteristic for the flat floor surface, the signal of this (external) height sensor can be matched with the signal of a signal present on the vehicle.
Der Referenzwert kann ein vorbestimmter Umgebungsdruck oder ein Differenzdruck bezüglich einer Mehrzahl von barometrischen Höhensensoren sein.The reference value may be a predetermined ambient pressure or a differential pressure with respect to a plurality of barometric altitude sensors.
Weiter wird ein Computerprogramm vorgeschlagen, welches zur Durchführung eines solchen Verfahrens bestimmt und eingerichtet ist. Dies gilt auch für ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem ein solches Computerprogramm gespeichert ist.Furthermore, a computer program is proposed, which is intended and set up for carrying out such a method. This also applies to a machine-readable storage medium on which such a computer program is stored.
Bevorzugt ist die Verwendung mindestens eines barometrischen Höhensensors zur Ermittlung der Lage zumindest eines Fahrzeugs oder eines Bearbeitungswerkzeugs an dem Fahrzeug. Insbesondere kann mindestens ein barometrischer Höhensensor zur Einstellung zumindest einer geodätischen Höhe oder Neigung zumindest eines Fahrzeugs oder eines Bearbeitungswerkzeugs an dem Fahrzeug verwendet werden. The use of at least one barometric height sensor for determining the position of at least one vehicle or a machining tool on the vehicle is preferred. In particular, at least one barometric height sensor can be used for setting at least one geodetic height or inclination of at least one vehicle or a machining tool on the vehicle.
Erläuterungen zu einem Aspekt von Vorrichtung, Verfahren, Computerprogramm, Speichermedium und Verwendung können jeweils für einen anderen dieser Aspekte herangezogen werden.Explanations of one aspect of the device, method, computer program, storage medium, and use may each be used for another of these aspects.
Die hier aufgezeigte Anordnung und/oder Methode bieten insbesondere die Vorteile, dass die Lage (Position) bzw. Höhe des Bearbeitungswerkzeugs und/oder des Fahrzeugs mittels des mindestens einen barometrischen Höhensensors in kostengünstiger, verlässlicher und technisch einfacher Weise realisiert ist.The arrangement and / or method shown here offer in particular the advantages that the position (position) or height of the machining tool and / or the vehicle by means of the at least one barometric height sensor is realized in a cost-effective, reliable and technically simple manner.
Die Erfindung und das technische Umfeld werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Dabei sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Die Darstellungen sind schematisch und nicht zur Veranschaulichung von Größenverhältnissen vorgesehen. Die mit Bezug auf einzelne Details einer Figur angeführten Erläuterungen sind extrahierbar und mit Sachverhalten aus anderen Figuren oder der vorstehenden Beschreibung frei kombinierbar, es sei denn, dass sich für einen Fachmann zwingend etwas anderes ergibt bzw. eine solche Kombination hier explizit untersagt wird. Es zeigen:
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1 : schematisch eine Seitenansicht einer Erdbewegungsmaschine zur Begradigung einer Bodenfläche mit einem mobilen und einem stationären barometrischen Höhensensor; -
2 : ein Blockschaltbild, wobei zwei barometrische Höhensensoren mit einem elektrischen Steuergerät für ein Bearbeitungswerkzeug elektrisch in Verbindung stehen; -
3 : ein Blockschaltbild, wobei zwei mobile Höhensensoren und ein stationärer Höhensensor mit dem elektrischen Steuergerät für das Bearbeitungswerkzeug elektrisch in Verbindung stehen; -
4a ,4b : Seitenansicht einer Erdbewegungsmaschine gemäß1 mit einem barometrischen Höhensensor am Bearbeitungswerkzeug in horizontaler Richtung (4a) und in ansteigender Richtung (4b) ; -
5a ,5b : Vorderansicht eines Planierschildes in horizontaler Ausrichtung (5a) und in gekippter Ausrichtung (5b) ; und -
6a ,6b : Seitenansicht einer Erdbewegungsmaschine gemäß4a ,4b , jedoch mit einem weiteren barometrischen Höhensensor am Fahrzeug in horizontaler Richtung (6a) und in ansteigender Richtung (6b) . -
1 zeigt die prinzipielle Darstellung der hier angegebenen Vorrichtung aneinem Fahrzeug 1 mit einem Bearbeitungswerkzeug 2 beispielsweise zur Begradigung einer Bodenfläche3 ,umfassend eine Höhenmesseinrichtung 4 mit einem ersten mobilen barometrischen Höhensensor5.1 und einem stationären barometrischen Höhensensor6 .
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1 Fig. 1 schematically shows a side view of an earth moving machine for straightening a ground surface with a mobile and a stationary barometric height sensor; -
2 3 is a block diagram in which two barometric height sensors are electrically connected to an electrical control device for a machining tool; -
3 3 is a block diagram in which two mobile height sensors and a stationary height sensor are electrically connected to the electrical control device for the machining tool; -
4a .4b : Side view of an earthmoving machine according to1 with a barometric height sensor on the machining tool in the horizontal direction (4a) and in ascending direction (4b) ; -
5a .5b : Front view of a dozer blade in horizontal orientation (5a) and in tilted orientation (5b) ; and -
6a .6b : Side view of an earthmoving machine according to4a .4b but with a further barometric altitude sensor on the vehicle in the horizontal direction (6a) and in ascending direction (6b) , -
1 shows the basic representation of the device specified here on avehicle 1 with amachining tool 2 for example, to straighten afloor surface 3 comprising aheight measuring device 4 with a first mobile barometric height sensor5.1 and a stationarybarometric height sensor 6 ,
Der Arbeitsaufsatz kann durch einen oder mehrere hydraulische Mechanismen mit der Eingabeeinrichtung in der Kabine wirkverbunden sein. Die hydraulischen Mechanismen oder ein oder mehrere hydraulische Hubstellglieder
Die Erdbewegungsmaschine kann des Weiteren einen Rahmen
Mit
Nach
An das Steuergerät
Die Höhensensoren
Die
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Bearbeitungswerkzeugprocessing tool
- 33
- Bodenflächefloor area
- 3.13.1
- zu begradigende Bodenflächeto be straightened ground surface
- 3.23.2
- begradigte Bodenflächestraightened ground surface
- 44
- HöhenmesseinrichtungHeight measuring device
- 5.15.1
- erster mobiler Höhensensorfirst mobile height sensor
- 5.25.2
- zweiter mobiler Höhensensorsecond mobile height sensor
- 5.35.3
- dritter mobiler Höhensensorthird mobile height sensor
- 66
- stationärer Höhensensorstationary height sensor
- 77
- BodenmaterialFlooring
- 88th
- Raupenkettencrawlers
- 99
- PlanierschildPlanierschild
- 1010
- hydraulisches Hubstellgliedhydraulic lifting actuator
- 1111
- hydraulisches Kippstellgliedhydraulic tilt actuator
- 1212
- Rahmenframe
- 1313
- Schneidrandcutting edge
- 1414
- Steuergerätcontrol unit
- 14.114.1
- HöhensteuereinrichtungHeight-control device
- 14.214.2
- Kippsteuereinrichtungtilt control
- 1515
- MesswertewandlerReadings converter
- 1616
- Auswerteeinheitevaluation
- 1717
- Vergleichselementpredicate
- 1818
- elektrohydraulische Betätigungseinheitelectrohydraulic actuator
- 1919
- hydraulische Mechanismenhydraulic mechanisms
- 2020
- datenleitende Verbindungendata-conducting connections
- 2121
- Fahrtrichtungdirection of travel
- 2222
- erster Summenverstärkerfirst summing amplifier
- 2323
- zweiter Summenverstärkersecond summing amplifier
- 2424
- Differenzverstärkerdifferential amplifier
- 2525
- KippregelgrößeKippregelgröße
- 2626
- HöhenregelgrößeHeight control variable
- 2727
- Zielwerttarget value
- 2828
- Höhenrichtungheight direction
- 2929
- erster Höhenabstandfirst height difference
- 3030
- Referenzebenereference plane
- 3131
- zweiter Höhenabstandsecond height distance
- 3232
- Referenzhöhereference height
- 3333
- dritter Höhenabstandthird height difference
- 3434
- vierter Höhenabstandfourth height distance
- 3535
- fünfter Höhenabstandfifth height distance
- 3636
- sechster Höhenabstandsixth height difference
- 3737
- Erdbodenground
- 3838
- Dividierglieddividing element
Claims (13)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE102018201856.1A DE102018201856A1 (en) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Device and method for a vehicle with a machining tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018201856.1A DE102018201856A1 (en) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Device and method for a vehicle with a machining tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018201856A1 true DE102018201856A1 (en) | 2019-08-08 |
Family
ID=67308934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018201856.1A Withdrawn DE102018201856A1 (en) | 2018-02-07 | 2018-02-07 | Device and method for a vehicle with a machining tool |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE102018201856A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112796365A (en) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 中联重科土方机械有限公司 | Preloading method and device of excavator and excavator |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3494202A (en) * | 1966-12-05 | 1970-02-10 | David P Comey | Hydraulic level indicating instrument |
US3779084A (en) * | 1971-10-13 | 1973-12-18 | H Nilsson | Means for controlling the working depth of an excavator |
US5307698A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-03 | Endres Thomas E | Vertical measurement system |
DE29722517U1 (en) * | 1997-12-29 | 1998-02-26 | Rathkamp, Hans-Jürgen, 26209 Hatten | Device for determining height differences |
JPH1151628A (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-26 | Randotetsuku:Kk | Height measuring instrument for industrial machine |
US6766236B1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-07-20 | Case, Llc | Skid steer drive control system |
DE102007020182A1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Robert Bosch Gmbh | Movable component e.g. auto-hoist, height measuring method for e.g. forklift, involves measuring atmospheric pressures by barometers, and calculating height of reference point from both measured atmospheric values |
DE102009029632A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and control device for determining a variable working height of a working device equipped with a pivoting element |
EP2563977A1 (en) * | 2010-04-18 | 2013-03-06 | Mikrofyn A/S | Measuring apparatus for excavating and similar equipment |
-
2018
- 2018-02-07 DE DE102018201856.1A patent/DE102018201856A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3494202A (en) * | 1966-12-05 | 1970-02-10 | David P Comey | Hydraulic level indicating instrument |
US3779084A (en) * | 1971-10-13 | 1973-12-18 | H Nilsson | Means for controlling the working depth of an excavator |
US5307698A (en) * | 1992-12-22 | 1994-05-03 | Endres Thomas E | Vertical measurement system |
JPH1151628A (en) * | 1997-08-08 | 1999-02-26 | Randotetsuku:Kk | Height measuring instrument for industrial machine |
DE29722517U1 (en) * | 1997-12-29 | 1998-02-26 | Rathkamp, Hans-Jürgen, 26209 Hatten | Device for determining height differences |
US6766236B1 (en) * | 2003-06-27 | 2004-07-20 | Case, Llc | Skid steer drive control system |
DE102007020182A1 (en) * | 2007-04-28 | 2008-10-30 | Robert Bosch Gmbh | Movable component e.g. auto-hoist, height measuring method for e.g. forklift, involves measuring atmospheric pressures by barometers, and calculating height of reference point from both measured atmospheric values |
DE102009029632A1 (en) * | 2009-09-21 | 2011-03-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and control device for determining a variable working height of a working device equipped with a pivoting element |
EP2563977A1 (en) * | 2010-04-18 | 2013-03-06 | Mikrofyn A/S | Measuring apparatus for excavating and similar equipment |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP H11-51628 A (1999) (Maschinenübersetzung), AIPN [online] JPO [abgerufen am 2018-9-17] * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112796365A (en) * | 2020-12-23 | 2021-05-14 | 中联重科土方机械有限公司 | Preloading method and device of excavator and excavator |
CN112796365B (en) * | 2020-12-23 | 2022-03-04 | 中联重科土方机械有限公司 | Preloading method and device of excavator and excavator |
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