DE102020104283A1

DE102020104283A1 - System und Verfahren zur automatisierten Nutzlast-Zielabgabe

Info

Publication number: DE102020104283A1
Application number: DE102020104283.3A
Authority: DE
Inventors: Shaun Currier
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2020-02-18
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US11174618B2; US20200263384A1; CN111595426A

Abstract

Ein Nutzlasterfassungssystem (130) zur automatisierten Nutzlastabgabe eines Ladebetriebs ist bereitgestellt. Das System umfasst eine Abgabesteuervorrichtung (132), die konfiguriert ist, um einen Abgabeschwellenwert beruhend auf einem Materialgewicht in einer Vorrichtung (118) und einem verbleibenden Nutzlastziel zu bestimmen. Die Abgabesteuervorrichtung (132) leitet eine Schüttgutabladesequenz ein, wenn eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel größer als der Abgabeschwellenwert ist, und leitet eine langsame Abladesequenz ein, wenn die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert liegt. Die Schüttgutabladesequenz umfasst eine einzelne Vorrichtungsbetätigung, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material angehäuft ist. Die langsame Abladesequenz umfasst eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen, um eine Materialausschüttung zu veranlassen und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abladebetätigung einen verbundenen Abladewinkel aufweist und jeder nachfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen die Nutzlast-Zielabgabe von Baustellenmaschinen und insbesondere ein Verfahren und ein System für die automatisierte Nutzlast-Zielabgabe.
Hintergrund
Auf Baustellen, wie z. B. Aushub-, Tagebau-, Bau- und Landwirtschaftsbaustellen, werden Baustellenlader, wie z. B. Radlader, Raupenlader, Baggerlader und dergleichen verwendet, um loses Nutzlastmaterial in Transportfahrzeuge, wie z. B. Langstreckentransportlastwagen, zu laden. Es ist von wesentlicher Bedeutung, dass der Transportlastwagen ausreichend bis zur maximalen Kapazität beladen ist, um Unter- oder Überlastsituationen zu vermeiden, die unter dem Gesichtspunkt der Produktivität und Effizienz unerwünscht sein können.
Üblicherweise verfügen die Lader über ein Nutzlaststeuersystem, das die Nutzlast in der Schaufel genau messen kann. Nach der Aktivierung kann das Nutzlaststeuersystem aufeinanderfolgende Schaufelnutzlasten addieren, um eine geschätzte Menge der Nutzlast zu ermitteln, die bereits in den Transportlastwagen geladen wurde. Während des letzten Durchgangs stellt der Bediener die endgültige Nutzlastmenge in der Vorrichtung ein, die am Haufen abgeladen werden soll, oder es wird nur eine Teilmenge aus der Schaufel direkt in den Transportlastwagen abgeladen. Das Verfahren wird als „Zielabgabe“ bezeichnet. Die erstere Situation wird als „Haufen-Zielabgabe“ bezeichnet, bei der Sensoren im Fahrzeug die Last in der Schaufel ermitteln und der Bediener überschüssige Nutzlast auf den Stapel abgibt. Die letztere Situation wird als Lastwagen-Zielabgabe bezeichnet, wobei der Bediener die Schaufel streckt und teilweise in den Transportlastwagen entleert, bis die Zielnutzlastkapazität erreicht ist.
Eine Strategie liegt im gemeinschaftlich gehaltenen US-Pat. Nr. 6,211,471 vor, in der ein „Dump-to-Angle“-Schema beschrieben wird. In der Praxis muss der Bediener die Art des Materials erkennen und die Abgabeart manuell einstellen. Während das Schema vielversprechend zu sein scheint, ist das Gewichtssignal von den Sensoren im Fahrzeug ein verrauschtes Signal aufgrund von Gestängeabfederung und Absetzen des Materials. Dies erfordert zusätzliche Zeit und Aufmerksamkeit des Bedieners, was die Fähigkeit, die Aufgaben zuverlässig und wiederholbar zu erledigen, beeinträchtigen kann.
Das offenbarte Verfahren und das System für die automatisierte Nutzlast-Zielabgabe zum Beladen eines Lastfahrzeugs ist darauf ausgerichtet, eines oder mehrere der oben genannten Probleme zu überwinden.
Zusammenfassung der Offenbarung
In Übereinstimmung mit einem Aspekt der Offenbarung ist ein Verfahren zur automatisierten Nutzlastabgabe für eine Baustellenlademaschine vorgesehen. Das Verfahren umfasst den Empfang eines Signals über ein verbleibendes Nutzlastziel; das Laden von Material in eine Vorrichtung, das das verbleibende Nutzlastziel übersteigt; und den Empfang eines Signals über ein Materialgewicht innerhalb der Vorrichtung und eines Signals über einen Winkel der Vorrichtung. Ein Abgabeschwellenwert wird beruhend auf dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel bestimmt, wobei eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel, die größer als der Abgabeschwellenwert ist, eine Schüttgutabladesequenz auslöst, und die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert eine langsame Abladesequenz auslöst. Die Schüttgutabladesequenz umfasst eine einzelne Vorrichtungsbetätigung, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material bereitgestellt ist. Die langsame Abladesequenz umfasst eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen, um eine Materialausschüttung zu veranlassen und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abladebetätigung einen zugeordneten Abladewinkel aufweist und jeder nachfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.
In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der Offenbarung ist ein Nutzlast-Erfassungssystem für die automatisierte Nutzlastabgabe eines Ladebetriebs vorgesehen. Das System umfasst eine Abgabesteuervorrichtung, die konfiguriert ist, um ein Signal eines verbleibenden Nutzlastziels und ein Signal eines Materialgewichts innerhalb einer Vorrichtung sowie ein Signal eines Winkels der Vorrichtung zu empfangen. Eine Abgabeschwellenwert wird beruhend auf dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel bestimmt. Eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel, die größer als der Abgabeschwellenwert ist, löst eine Schüttgutabladesequenz aus, und die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert löst eine langsame Schüttgutabladesequenz aus. Die Schüttgutabladesequenz umfasst eine einzelne Vorrichtungsbetätigung, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material angehäuft ist. Die langsame Schüttgutabladesequenz umfasst eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen, um eine Materialausschüttung zu veranlassen und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abladebetätigung einen zugeordneten Abladewinkel aufweist und jeder nachfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt der Offenbarung ist eine Zugmaschine vorgesehen. Die Zugmaschine umfasst eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Nutzlast aufzunehmen, eine Nutzlast-Erfassungseinheit mit mindestens einem Sensor zur Erzeugung eines Signals eines Materialgewichts innerhalb der Vorrichtung und mindestens einem Sensor zur Erzeugung eines Signals eines Winkels der Vorrichtung, eine Anzeigeeinheit zur Anzeige einer Benutzerschnittstelle, umfassend zumindest eines von einem vom Bediener auswählbaren grafischen Element, das konfiguriert ist, um einen automatisierten Abgabebetrieb einzuleiten, und eine Abgabesteuervorrichtung. Die Abgabesteuervorrichtung ist konfiguriert, um ein Signal eines verbleibenden Nutzlastziels zu empfangen, ein Signal eines Materialgewichts innerhalb der Vorrichtung und ein Signal eines Winkels der Vorrichtung zu empfangen und einen Abgabeschwellenwert beruhend auf dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel zu bestimmen; wobei eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel, die größer als der Abgabeschwellenwert ist, eine Schüttgutabladesequenz auslöst, und die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert eine langsame Abladesequenz auslöst. Die Schüttgutabladesequenz umfasst eine einzelne Vorrichtungsbetätigung, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material bereitgestellt ist. Die langsame Abladesequenz umfasst eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen, um eine Materialausschüttung zu veranlassen und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abladebetätigung einen zugeordneten Abladewinkel aufweist und jeder nachfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.
Figurenliste

Die 1 ist eine schematische Seitenansicht einer Radlademaschine mit einem Nutzlast-Erfassungssystem in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
Die 2 ist ein Flussdiagramm einer Ladesequenz in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
Die 3 ist ein Flussdiagramm einer automatisierten Abgabesequenz in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
Die 4-6 sind schematische Seitenansichten einer Radlademaschine, die eine Vorrichtungswinkelposition während eines Ladebetriebs in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung aufweist;
Die 7-9 sind schematische Seitenansichten einer Radlademaschine mit einer Vorrichtungswinkelposition während einer automatisierten Abgabesequenz in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Ausführliche Beschreibung
Aspekte der Offenbarung werden nun ausführlich mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei sich gleiche Bezugsziffern durchgehend auf gleiche Elemente beziehen, sofern nicht anders angegeben.
Unter Bezugnahme auf die 1 ist eine Darstellung einer beispielhaften Baustelle 100 in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung vorgesehen. Eine Arbeitsmaschine 102 wird auf der Baustelle 100 zur Ausführung einer vorgegebenen Aufgabe eingesetzt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Arbeitsmaschine 102 ein Radlader, aber alternativ kann die Arbeitsmaschine 102 Folgendes umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein: einen Baggerlader, einen Kompaktlader, einen Raupentraktor, einen Bagger, eine Ladefläche und dergleichen. Es ist zu berücksichtigen, dass die Arbeitsmaschine 102 auch andere industrielle Arbeitsmaschinen 102 mit ähnlichen Ladevorrichtungen umfassen kann, wie z. B. große Muldenkipper, Sattelkraftfahrzeuge, geländegängige Lastkraftwagen, Radlastkraftwagen, Raupenlastkraftwagen und dergleichen, die im Bergbau, in der Land- und Forstwirtschaft, im Baugewerbe und bei anderen industriellen Anwendungen eingesetzt werden. Darüber hinaus kann die Arbeitsmaschine 102 eine manuell betriebene Maschine, eine autonome Maschine oder eine halbautonome Maschine sein, die sowohl im manuellen als auch im autonomen Modus betrieben werden kann. Daher ist anzumerken, dass die hierin offenbarten Ausführungsformen in ähnlicher Weise auf verschiedene im Fachbereich bekannte Maschinenarten angewandt werden können, ohne vom Geist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Die Arbeitsmaschine 102 kann auf der Baustelle verschiedene Betriebe ausführen. In einem Beispiel kann die Arbeitsmaschine 102 einen Nutzlastabladebetrieb durchführen. Insbesondere kann die Arbeitsmaschine 102 eine Nutzlast in eine Transportmaschine oder einen Transportlastwagen 104 abladen. Der Transportlastwagen 104 kann Maschinen umfassen, wie z. B. einen Kipplastwagen, einen Muldenkipper, einen Minenwagen oder eine beliebige andere Maschine, die in der Lage ist, die Nutzlast zu halten und von einem Ort zum anderen auf der Baustelle 100 zu transportieren. Alternativ kann die Arbeitsmaschine 102 die Nutzlast in einem Haufen, einem Trichter oder einem anderen Nutzlastaufnehmer auf der Baustelle 100 abladen.
Die Arbeitsmaschine 102 kann einen Rahmen und/oder ein Fahrgestell 106 umfassen. Die Arbeitsmaschine 102 umfasst einen Antriebsstrang oder ein Antriebssystem 108 zur Erzeugung und Übertragung von Antriebskraft. Der Antriebsstrang 108 kann einen Motor umfassen, wie z. B. einen internen Verbrennungsmotor, eine Gasturbine, einen Hybridmotor oder dergleichen. Der Antriebsstrang 108 kann einen Motor umfassen, der mit einer Energiequelle verbunden ist, wie z. B. Batterien, einer Brennstoffzelle, einem Generator oder einer anderen im Fachbereich bekannten Energiequelle zum Antrieb eines Motors. Der Antriebsstrang 108 kann ferner Folgendes umfassen: einen Drehmomentwandler, ein Zahnradgetriebe, Elektromotoren, Antriebswellen, Differentialen oder andere bekannte Antriebsverbindungen zur Übertragung der Antriebskraft vom Motor zu den bodenberührenden Elementen 110. Die bodenberührenden Elemente 110, wie z. B. Räder oder Raupen, sind am Fahrgestell 106 durch ein Aufhängungssystem (nicht abgebildet) befestigt, das Aufhängungsfedern, Träger, Hydraulikzylinder, Achsen und dergleichen zum Zweck der Mobilität der Arbeitsmaschine 102 relativ zum Baustellengelände umfassen kann.
Die Arbeitsmaschine 102 umfasst eine am Rahmen 106 befestigte Gestängeanordnung 112. Die Gestängeanordnung 112 umfasst ein Gestängeelement 114 und einen Stützarm 116. Eine Vorrichtung 118, wie z. B. eine Schaufel, kann schwenkbar mit dem Gestängeelement 114 gekoppelt sein. Die Vorrichtung 118 der Gestängeanordnung 112 kann konfiguriert sein, um ein beliebiges Material und/oder Objekt auf der Baustelle 100 einzusammeln, zu halten und zu befördern. Es ist zu beachten, dass die Gestängeanordnung 112 und die Vorrichtung 118 der Arbeitsmaschine 102 beruhend auf der Maschinenart oder der Art des von der Arbeitsmaschine 102 auszuführenden Betriebs oder der Aufgabe variieren können.
Auf der Arbeitsmaschine 102 kann eine Bedienerkabine 120 bereitgestellt sein, in der die verschiedenen Eingabevorrichtungen und Steuervorrichtungen des Bedieners untergebracht werden, wie z. B. (ohne darauf beschränkt zu sein) Steuerknüppel, Knöpfe, Tastaturen, ein Lenkrad, Pedale, Hebel, Tasten, Schalter, Anzeigevorrichtungen, Touchscreens usw., die für den Betrieb der Arbeitsmaschine 102 eingerichtet sind. In einer beispielhaften Ausführungsform umfasst die Bedienerkabine 120 mindestens eine Touchscreen-Anzeigevorrichtung 122, die konfiguriert ist, um eine grafische Benutzerschnittstelle anzuzeigen, die eine vom Bediener vorgenommene Berührungseingabe in Verbindung mit angezeigten vom Bediener auswählbaren grafischen Elementen empfangen kann.
Während des Betriebs der Maschine 102 können das Gestängeelement 114 und die Vorrichtung 118 in verschiedene Positionen bewegt werden, um Abladebetriebe durchzuführen. Ein hydraulisches System oder ein pneumatisches System (nicht abgebildet) kann verwendet werden, um eine Bewegung des Gestängeelements 114, des Stützarms 116 und/oder der Vorrichtung 118 der Gestängeanordnung 112 zu bewirken. Beispielsweise können ein Hubzylinder 124 und ein Kippzylinder 126 die Bewegung der Vorrichtung 118 bewirken und steuern. Die Zylinder 124, 126 können einen beliebigen eines hydraulischen Zylinders und eines pneumatischen Zylinders umfassen. Beruhend auf der Bewegung des Gestängeelements 114 und der Vorrichtung 118 kann die Arbeitsmaschine 102 verschiedene Betriebe ausführen, wie z. B. Laden, Abladen, Ausgraben und ähnliches.
Beim Abladebetrieb der Nutzlast kann es erforderlich sein, dass eine gewünschte Nutzlastmenge von der Vorrichtung 118 in einen Transportlastwagen abgegeben wird, was als „Transportlastwagenabgabe“ bezeichnet wird, oder es kann erforderlich sein, dass überschüssiges Material von einer Nutzlast auf einen Haufen abgegeben wird, was als „Haufenabgabe“ bezeichnet wird. Das Abgeben betrifft das Verfahren des Ablegens einer Teilmenge der Nutzlast von der Vorrichtung 118, beruhend auf den Betriebsanforderungen. Zum Beispiel kann es notwendig sein, dass der Bediener eines Radladers mit einer Schaufelkapazität von 18 Tonnen einen Transportlastwagen mit 45 Tonnen Kapazität bis zur maximalen Kapazität belädt. Das Ziel des Ladebedieners ist es, in kürzester Zeit so viel Tonnage in den Transportlastwagen zu laden und dabei die geringste Kraftstoffmenge des Laders zu verbrauchen, um eine maximale Effizienz zu erreichen und die Betriebskosten zu senken. Der Bediener muss den Transportlastwagen außerdem innerhalb einer Nutzlasttoleranz beladen, ohne den Transportlastwagen zu überladen. Es erfordert ein beträchtliches Maß an Geschicklichkeit, damit ein Bediener die Transportlastwägen innerhalb der gewünschten Nutzlasttoleranzen beladen kann. Um die Kapazität von 45 Tonnen zu erreichen, kann der Bediener zwei Durchgänge mit der maximalen Kapazität der Ladeschaufel abladen, um 36 Tonnen zu erreichen. In einem letzten Durchgang muss der Bediener nur 9 Tonnen abladen, um die gewünschte Nutzlast zu erreichen. Je nach Fähigkeit des Bedieners kann der letzte Durchgang 3 bis 5 Mal so lange dauern wie die ersten beiden Durchgänge.
Um die Dauer des letzten Durchgangs zu verkürzen und die Gesamtzeit zum Erreichen einer Zielnutzlast in einem Transportlastwagen 104 zu reduzieren, umfasst die Arbeitsmaschine 102 ein Nutzlast-Erfassungssystem (PDS) 130. Das PDS 130 umfasst eine Abgabesteuervorrichtung 132 und mindestens einen Sensor zur Erzeugung eines elektronischen Signals in Verbindung mit dem Materialgewicht in der Vorrichtung 118 und eines elektronischen Signals in Verbindung mit dem Winkel der Vorrichtung 118. In einer Ausführungsform umfasst das PDS 130 einen Hubdrucksensor 134 in Verbindung mit dem Hubzylinder 124 und einen Kippdrucksensor 136 in Verbindung mit dem Kippzylinder 126, um die Erfassung des Drucks der Hydraulikflüssigkeit innerhalb der jeweiligen Zylinder 124, 126 zu ermöglichen. Die Fluiddrucksignale in Verbindung mit den entsprechenden Zylindern 124, 126 können alleine oder in Kombination verwendet werden, um das Gewicht des Materials innerhalb der Vorrichtung 118 zu bestimmen. Das PDS 130 kann einen Hubverschiebungssensor 138 in Verbindung mit dem Hubzylinder 124 und einen Kippverschiebungssensor 140 in Verbindung mit dem Kippzylinder 126 umfassen. Die Verschiebungssignale in Verbindung mit den jeweiligen Zylindern 124 und 126 können verwendet werden, um das Gewicht des Materials in der Vorrichtung 118 zu bestimmen. Das PDS 130 kann außerdem eine Inertialbewegungseinheit (IMU) 142 umfassen, die ein Signal erzeugen kann, das eine Position, Geschwindigkeit, Bewegung und Ausrichtung der Gestängeanordnung 112 und/oder der Vorrichtung 118 anzeigt, das verwendet werden kann, um das Gewicht des Materials in der Vorrichtung 118 zu bestimmen. Es ist anzumerken, dass das PDS 130 eine beliebige Anzahl von Messvorrichtungen und Sensoren in Übereinstimmung mit bestimmten Anforderungen der jeweiligen Baustellenanwendung umfassen kann, die hier nicht spezifisch beschrieben sind.
Die Abgabesteuervorrichtung 132 kann mindestens eine Verarbeitungseinheit 150 umfassen oder als Teil des PDS 130 mit dieser gekoppelt sein, die konfiguriert ist, um die Funktionen der Abgabesteuervorrichtung 132 auszuführen. Die Verarbeitungseinheit 150 kann einen einzelnen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren umfassen, die Komponenten zum Empfang und zur Überwachung der Sensorsignale des PDS 130 der Arbeitsmaschine 102 umfassen. Zum Beispiel ist die Verarbeitungseinheit 150 konfiguriert, um Folgendes zu empfangen: die Fluiddrucksignale von den Hub- und Kippdrucksensoren 134, 136; das Verschiebungssignal der Hub- und Kippverschiebungssensoren 138, 140; und die Positions-, Geschwindigkeits-, Bewegungs- und Ausrichtungssignale von der IMU 142. Es ist anzumerken, dass die Verarbeitungseinheit 150 leicht in einem allgemeinen Maschinenmikroprozessor umfasst werden könnte, der zahlreiche Maschinenfunktionen steuern kann.
Die Abgabesteuervorrichtung 132 kann ferner das Speichermodul 152 umfassen oder als Teil des PDS 130 mit diesem gekoppelt sein, wie z. B. eine oder mehrere Datenspeichervorrichtungen oder eine andere Komponente, die zur Ausführung von computerausführbaren Befehlen verwendet werden kann, die im Speichermodul 152 gespeichert werden. Es ist anzumerken, dass verschiedene computerausführbare Befehle, Anwendungen, Computerprogrammprodukte oder andere Aspekte, die im Allgemeinen als im Speicher gespeichert beschrieben werden, auch auf verschiedenen computerlesbaren Medien gespeichert oder von diesen gelesen werden können, wie z. B., aber nicht beschränkt auf, Computerchips und sekundäre Speichervorrichtungen, einschließlich Festplatten, Disketten, optische Medien, CD-ROM oder andere Formen von RAM oder ROM.
Die Verarbeitungseinheit 150 kann mit arithmetischen Einheiten konfiguriert sein, um das Gewicht des Materials in der Vorrichtung 118 beruhend auf einem beliebigen der Sensorsignale, allein oder in Kombination, in Übereinstimmung mit festgelegten mathematischer Beziehungen, die im Speichermodul 152 gespeichert sind, algorithmisch zu bestimmen. Das Speichermodul 152 kann die Nutzlastgewicht-Protokolldaten speichern, um z. B. ein summiertes Gesamtgewicht des Materials zu bestimmen, das während eines Ladeverfahrens in den Transportlastwagen 104 geladen wird. Die Verarbeitungseinheit 150 umfasst außerdem arithmetische Einheiten zur algorithmischen Bestimmung des Winkels der Vorrichtung 118 beruhend auf einem beliebigen der Sensorsignale, allein oder in Kombination, in Übereinstimmung mit festgelegten mathematischen Beziehungen, die im Speichermodul 152 gespeichert sind.
Wie zuvor beschrieben, umfasst ein Ladeverfahren einen abschließenden Durchgang, bei dem ein Bediener eine Abgabesequenz durchführt, um ein Zielnutzlastgewicht zu erreichen. In einer Ausführungsform ist das PDS 130 konfiguriert, um einen Enddurchgang zu identifizieren und automatisch eine Abgabesequenz einzuleiten und den Bediener über die Benutzerschnittstelle der Anzeigevorrichtung 122 darüber zu informieren, dass die Abgabesequenz eingeleitet wurde. Um einen Enddurchgang einer Ladesequenz zu identifizieren, bestimmt das PDS 130 das Materialgewicht jeder Schaufelladung und berechnet ein kumuliertes Nutzlastgewicht durch Summierung des Gewichts jeder einzelnen Schaufelladung und Speicherung dieser Daten im Speichermodul 152. Das kumulierte Nutzlastgewicht wird mit einem Zielnutzlastgewicht verglichen, um ein verbleibendes Nutzlastziel zu bestimmen. Wenn das verbleibende Nutzlastziel geringer ist als die maximale Kapazität der Vorrichtung 118, identifiziert das PDS 130, dass die nächste Schaufelladung an Material eine Enddurchgang-Nutzlast ist, und leitet eine automatisierte Nutzlastabgabesequenz ein. Das PDS 130 informiert den Bediener über die Benutzerschnittstelle 122, dass eine Abgabesequenz eingeleitet wird, über das verbleibende Nutzlastziel und weist den Bediener an, Material in die Vorrichtung 118 zu laden, das das verbleibende Nutzlastziel übersteigt. Vorzugsweise wird der Bediener mindestens 10 % mehr Material, bezogen auf das Gewicht, als das verbleibende Nutzlastziel laden. In einer anderen Ausführungsform wird der endgültige Durchgang vom Bediener manuell identifiziert, indem er ein entsprechendes grafisches Element auf der Touchscreen-Anzeigevorrichtung 122 auswählt, um die Abgabesequenz einzuleiten.
Industrielle Anwendbarkeit
Im Allgemeinen können das PDS 130 und die entsprechende automatisierte Abgabesequenz der vorliegenden Offenbarung in verschiedenen industriellen Anwendungen von Nutzen sein, wie z. B., aber nicht beschränkt auf, Arbeitsmaschinen 102, wie z. B. die, die in vielen Industriezweigen verwendet werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Erdarbeiten, Aushub, Bergbau, Landwirtschaft, Schifffahrt, Bauwesen, Energieerzeugung und andere derartige Industriezweige. Das PDS 130 erreicht eine höhere Geschwindigkeit und Genauigkeit während der Abgabe, indem das Material rasch in den Ruhewinkel angehäuft wird und anschließend der Zustand des bereitgestellten Materials am Rande des Überlaufens mit inkrementellem und kontrolliertem Abladen und Messen ausgenutzt wird, um das gewünschte Nutzlastziel zu erreichen.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird ein Flussdiagramm einer Ladesequenz 200 und einer automatisierten Abgabesequenz 300 im Zusammenhang eines Enddurchgang-Ladeverfahrens dargestellt, das in den 4-9 dargestellt ist, in denen die Arbeitsmaschine 102 mit der Vorrichtung 118 in verschiedenen Winkelpositionen α, β, γ, δ, ε, ζ_i und η_i dargestellt ist, die auch als Vorrichtungswinkel oder Neigungswinkel bekannt sind. Es ist zu beachten, dass der Neigungswinkel abhängig von der entsprechenden Betätigung als Ladewinkel, Abladewinkel oder Streckwinkel bezeichnet wird und dass die spezifizierten Winkel mit keinem Teil der Sequenz besonders verbunden sind. Die erste Position 400, dargestellt in der 4, veranschaulicht die Vorrichtung 118 mit einem Ladewinkel von α, z. B. horizontal; die zweite Position 500, dargestellt in der 5, ist eine vollständig gestreckte Position mit der Vorrichtung 118 mit einem Streckwinkel β, die dritte Position 600, dargestellt in der 6, ist eine vollständige Abladeposition mit der Vorrichtung 118 mit einem Abladewinkel von γ; die vierte Position 700, dargestellt in der 7, ist eine teilweise Abladeposition 700 der Schüttgutabladesequenz, wobei die Vorrichtung 118 einen Abladewinkel δ aufweist; die fünfte Position 800, dargestellt in der 8, ist eine teilweise Streckposition zwischen der Schüttgutabladesequenz und der langsamen Abladesequenz, wobei die Vorrichtung 118 einen Streckwinkel ε aufweist; die sechste Position 900, dargestellt in der 9, ist eine teilweise Ausschüttungsposition und eine teilweise Streckposition während einer langsamen Abladesequenz, wobei die Vorrichtung 118 einen Abladewinkel ζ_i und einen Streckwinkel η_i aufweist.
Beim Schritt 202 leitet der Bediener das PDS 130 durch Drücken eines grafischen Elements ein, das dem Bediener über die Touchscreen-Benutzerschnittstelle 122 angezeigt wird. Im Schritt 204 empfängt das System 130 ein Signal in Verbindung mit einer gewünschten Zielnutzlast, z. B. der maximalen Kapazität des Transportlastwagens 104, entweder automatisch vom Transportlastwagen 104 oder manuell vom Bediener. Nachdem das Nutzlastzielgewicht empfangen wurde, wird der Bediener angewiesen, mit einem normalen Ladebetrieb zu beginnen, Schritt 206. Wie in der 4 dargestellt, setzt der Bediener die Vorrichtung 118 in eine Ladeposition 400 mit einem Ladewinkel α, um eine volle Schaufelladung an Material vom Haufen 402 aufzunehmen, Schritt 208. Nach der Aufnahme des Materials positioniert der Bediener die Vorrichtung 118 in eine vollständig gestreckte Position 500 mit dem Streckwinkel β, wie in der 5 dargestellt, um das Material 502 in der Vorrichtung 118 für eine Materialgewichtsmessung zu sichern, Schritt 210.
Nach dem Sichern und Setzen des Materials 502 bestimmt die Abgabesteuervorrichtung 132 das Materialgewicht innerhalb der Vorrichtung 118 beruhend auf einem von der Abgabesteuervorrichtung 132 empfangenen Materialgewichtssignal, Schritt 212. Der Bediener positioniert anschließend die Vorrichtung 118 über einem Behälter des Transportlastwagens 104 und positioniert die Vorrichtung 118 in eine Abladeposition 600 mit dem Abladewinkel γ, wie in der 6 dargestellt, um die volle Ladung des Materials in den Transportlastwagen 104 abzugeben, Schritt 214. Nach dem Abladen des Materials aktualisiert die Abgabesteuervorrichtung 132 das kumulierte Nutzlastgewicht in Übereinstimmung mit dem im Schritt 210, Schritt 216, bestimmten Gewicht und bestimmt das verbleibende Nutzlastziel beruhend auf einer Differenz zwischen dem Zielnutzlastgewicht aus dem Schritt 202 und dem kumulierten Nutzlastgewicht, Schritt 216. Der Bediener wiederholt die Schritte 206-216, bis das verbleibende Nutzlastziel geringer ist als die maximale Kapazität der Vorrichtung 118, Schritt 218. Wenn das verbleibende Nutzlastziel geringer ist als die maximale Kapazität von 118, leitet die Abgabesteuervorrichtung 132 die automatisierte Abgabesequenz 220 ein.
In Fortsetzung mit der 3 ist ein Flussdiagramm der automatisierten Abgabesequenz 220 veranschaulicht. Beim Schritt 222 informiert das PDS 130 den Bediener über die Touchscreen-Benutzerschnittstelle 122, dass eine Enddurchgangsbedingung erfüllt ist, eine automatisierte Abgabesequenz 220 eingeleitet wurde und weist den Bediener an, die Vorrichtung 118 mit Material vom Stapel 402 zu beladen, das das verbleibende Nutzlastziel übersteigt. In einer anderen Ausführungsform aktiviert der Bediener das PDS 130 manuell über die grafische Benutzerschnittstelle 122, nachdem der Enddurchgang vom Bediener selbst bestimmt wurde. Die automatisierte Abgabesequenz 220 weist zwei Abgabesequenzen auf, um sicherzustellen, dass die Nutzlast im Transportlastwagen 104 auf ihre maximale Kapazität hin optimiert wird: eine Schüttgutabladesequenz, gefolgt von einer langsamen Abladesequenz. Die Schüttgutabladesequenz ist eine einzelne Abladebetätigung, bei der die Abgabesteuervorrichtung 132 die Vorrichtung 118 steuert, um ein Material abzuladen, bis ein Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material für das weitere Abladen angehäuft ist, wobei die Abgabesteuervorrichtung 132 ein teilweises Strecken durchführt, um das angehäufte Material an der Spitzenkante der Vorrichtung 118 zu sichern und zu halten. Das angehäufte Material steht kurz davor, von der Schaufel zu fallen. Dieser Zustand ist dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung des Materials eine Linie definiert, die von der Kante der Schaufel ausgeht und den steilsten Neigungswinkel aufweist, den das Material relativ zur Horizontalen tragen kann, den sogenannten Ruhewinkel. Durch die beschriebene Anhäufung des Materials kann das PDS 130 die langsame Abgabesequenz mit größerer Sicherheit dessen durchführen, wie das Material reagiert, was zu einer höheren Präzision führt, die ohne die Anhäufung möglich wäre.
Die langsame Abladesequenz umfasst eine Reihe von kleinen Ablade- und anschließend Streckbetätigungen, um eine kontrollierte Menge an Material langsam abzuladen, bis das Nutzlastziel erreicht ist oder die verbleibende Nutzlast geringer ist als das Ziel. Die langsame Abladesequenz umfasst eine Vielzahl von hochgenauen Abladewiederholungen von kleinen Ablade- und anschließend Streckbewegungen der Vorrichtung 118. Diese Bewegung schränkt die Materialmenge ein, die in einer einzelnen Wiederholung ausgeschüttet werden kann, und sichert die Nutzlast vor der Messung der Nutzlast. Es ist zu beachten, dass der Neigungswinkel nach jeder Wiederholung, egal ob Teil der Schüttgutabladesequenz oder der langsamen Abladesequenz, immer kleiner wird. Mit anderen Worten, nach jeder Ablade- und anschließend Streckbetätigung wird die Vorrichtung 118 niedriger geneigt. Dadurch wird sichergestellt, dass bei jeder Wiederholung Material ausgeschüttet wird und dass das Material an der Endkante ordnungsgemäß bereitgestellt wird.
In Fortsetzung mit der 3 wählt beim Schritt 224 der Bediener aus, ob die Abgabe über den Haufen 402, d. h. Haufenabgabe, oder über den Transportlastwagen 104, d.h. Transportlastwagenabgabe, erfolgt. Der Bediener wählt die Art der Abgabe über vom Bediener wählbare grafische Elemente aus, die auf dem Touchscreen der Benutzerschnittstelle 122 angezeigt werden. Zum Beispiel wurde, wie in der 7 und 8 veranschaulicht, eine Transportlastwagenabgabe ausgewählt. Es ist jedoch zu beachten, dass die Abgabesteuervorrichtung 132 die automatisierte Abgabesequenz 220 so lange ausführt, bis entweder die Zielnutzlast im Transportlastwagen 104 erreicht ist oder bis sie beruhend auf dem in der Vorrichtung 118 selbst verbleibenden Materials erreicht ist. Es ist anzumerken, dass der Bediener die Art der Abgabe als Vorzugs- oder Standardeinstellung einstellen kann und somit nicht während jeder Sequenz eine Option vorgelegt bekommt.
Als nächstes bestimmt die Abgabesteuervorrichtung 132 einen Abgabeschwellenwert beruhend auf dem Materialgewicht in der Vorrichtung 118 und dem Signal der verbleibenden Nutzlast, Schritt 226. Der Abgabeschwellenwert kann auch beruhend auf der Art des Materials bestimmt werden, um die Ausschüttungseigenschaften des Materials zu berücksichtigen. Wie oben erwähnt, ist der Abgabeschwellenwert die Bedingung zur Bestimmung, ob von einer Schüttgutabladesequenz in eine langsame Abgabesequenz umgeschaltet werden soll. Abhängig von der ausgewählten Art der Abgabe, z. B. Lastwagen oder Haufen, wird der Abgabeschwellenwert beruhend auf der in der Vorrichtung verbleibenden Materialmenge bzw. des kumulierten Nutzlastgewichts bestimmt. Die Abgabesteuervorrichtung 132 kann den Abgabeschwellenwert dynamisch bestimmen oder dieser kann auf einer Tabelle mit vorgegebenen Abgabeschwellenwerten beruhen, die mit der Materialart zusammenhängen
Unter Bezugnahme auf die 7, beim Schritt 228, steuert die Abgabesteuervorrichtung 132 die Vorrichtung 118, um eine einzelne Abladebetätigung durchzuführen. Die Abgabesteuervorrichtung 132 positioniert die Vorrichtung 118 in eine teilweise Abladeposition 700 bei einem Abladewinkel δ, um eine Schüttgutabladung des Materials 702 zu beginnen. Während der Schüttgutabladung empfängt die Abgabesteuervorrichtung 132 kontinuierlich das Materialgewichtssignal, um das Gewicht des Materials in der Vorrichtung 118 zu überwachen oder das kumulierte Nutzlastgewicht im Transportlastwagen 104 zu aktualisieren. Die Abgabesteuervorrichtung 132 setzt die Schüttgutabladung fort, bis der Abgabeschwellenwert erreicht oder im Wesentlichen erreicht ist, Schritt 230. Wenn die kumulierte Nutzlast innerhalb der gewünschten Zielnutzlast liegt, wird die Sequenz beendet. Liegt die kumulierte Nutzlast jedoch zwischen der gewünschten Zielnutzlast und dem Abgabeschwellenwert, dann steuert die Abgabesteuervorrichtung 132 die Vorrichtung 118 in eine teilweise Streckposition 800, indem die Vorrichtung 118 in einen Streckwinkel ε, wie in der 8, Schritt 232, veranschaulicht, positioniert wird. Die teilweise Streckbetätigung am Ende der Schüttgutabladung wirkt so, dass die Ausschüttung des Materials angehalten wird, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass das Material 802 an der Endkante 804 angehäuft bleibt. Die Abgabesteuervorrichtung 132 bestimmt diesen Schaufelwinkel, ε, indem während der Schüttgutabladung nur ein kleiner Winkel vom vorhergehenden Winkel gestreckt wird. Der Schaufelwinkel ε steht in Verbindung mit dem Ruhewinkel θ, der die Neigung des an der Endkante 804 aufgehäuften Materials 802 kennzeichnet. Durch die Anhäufung des Materials an der Endkante 804 kann die Abgabesteuervorrichtung 132 kleine, genaue Ablade-anschließend-Streck-Betätigungen vornehmen, um kontrollierte Mengen an Material zu auszuschütten und anschließend das Material für eine genaue Messung zu sichern und die Gesamtgeschwindigkeit der Abgabesequenz zu erhöhen.
Beim Schritt 234 leitet die Abgabesteuervorrichtung 132 die langsame Abgabesequenz ein. Die langsame Abgabesequenz umfasst eine Vielzahl von Ablade-anschließend-Streck-Wiederholungen, i=1,2,3...,n, wobei jede Wiederholung eine teilweise Abladebetätigung umfasst, gefolgt von einer teilweisen Streckbetätigung, sowie ein Ruheintervall während der Messung der Abgabesteuervorrichtung 132 des in der Vorrichtung 118 verbleibenden Materialgewichts. Da das Gewichtssignal durch die Gestängeabfederung 114, 116 und das Absetzen des Materials in der Vorrichtung 118 verrauscht ist, ermöglicht das Ruheintervall eine Annäherung des Signals an einen stabilen Zustand, um eine genauere Ablesung zu erreichen. Beim Schritt 236, bevor die langsame Abladesequenz beginnt, bestimmt die Abgabesteuervorrichtung 132, ob das Materialgewicht in der Vorrichtung 118 nach einer Ruheperiode q_i das Nutzlastziel erreicht. Beim Schritt 238, wenn das Materialgewicht das Nutzlastziel erreicht, kann die langsame Abladesequenz vermieden werden und die automatisierte Ausschüttungssequenz 220 wird beendet, Schritt 240. Wenn das Materialgewicht das Nutzlastziel nicht erreicht, wird die langsame Abladesequenz 234 eingeleitet. Beim Schritt 242 steuert die Abgabesteuervorrichtung 132 die Vorrichtung 118 zu einen Abladewinkel ζ_i, um eine teilweise Abladung einzuleiten; gefolgt von einer teilweisen Streckbetätigung mit dem Streckwinkel η_i, Schritt 244; und anschließend gefolgt von einem Ruheintervall q_i, Schritt 246. Nach dem Ruheintervall q_i wird ein Materialgewichtssignal erzeugt, von dem das aktuelle Materialgewicht in der Vorrichtung 118 bestimmt werden kann. Es ist zu anzumerken, dass nach jeder aufeinanderfolgenden Wiederholung, j= 1,2,3...,n, der Gesamtneigungswinkel (d. h. Ablade- oder Streckwinkel) der Vorrichtung 118 nach und nach flacher wird und mehr in die Richtung der vollständig abgeladenen Richtung verläuft. Beispielsweise ist der Neigungswinkel der verschiedenen Betätigungen während der langsamen Abladesequenz wie folgt, wenn die Abladerichtung von der Horizontalen aus in negativer Richtung betrachtet wird: $ζ_{1} > ζ_{2} > ζ_{3} > \dots > ζ_{n}$
$η_{1} > η_{2} > η_{3} > \dots > η_{n}$
sodass jede aufeinanderfolgende Betätigung, egal ob Ablade- oder Streckbetätigung, einen Gesamtneigungswinkel aufweist, der nach und nach flacher wird.
In einer Ausführungsform kann, wenn sich das Material in der Vorrichtung der gewünschten Menge nähert, die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Winkeln kleiner werden, um das in jeder Wiederholung abgeladene Material aus Gründen der Genauigkeit zu reduzieren, wie unten dargestellt: $(ζ_{1} - ζ_{2}) > (ζ_{2} - ζ_{3}) > (ζ_{3} - ζ_{4}) > \dots > (ζ_{n - 1} - ζ_{n})$
Dies liegt daran, dass mit abnehmender Materialmenge in der Vorrichtung 118 die entsprechenden Ablade- und Streckwinkel ζ_i, η_i immer kleiner werden. Die Menge des Materials in der Vorrichtung 118 wirkt sich außerdem auf das erzeugte Gewichtssignal aus. Wenn das Materialgewicht in der Vorrichtung abnimmt, kann das Materialgewichtssignal für Rauschen durch beispielsweise Gestängeabfederung, Absetzen des Materials und anfälliger werden. Um den Anstieg des Rauschens im erzeugten Materialgewichtssignal abzuschwächen, kann die Abgabesteuervorrichtung 132 die Länge jedes aufeinanderfolgenden Ruheintervalls so erhöhen, dass q₁ < q₂ <...< q_n. Um die Länge jedes Ruheintervalls q_i zu bestimmen, kann die Abgabesteuervorrichtung 132 eine Vertrauensmetrik berechnen, beruhend auf einer Analyse des Rauschens im Materialgewichtssignal sowie auf früheren Materialgewichtssignalen, früheren Ruheintervallen q_i-1, q_i-2,...q₁ oder auf historischen Daten, die sich auf frühere automatisierte Abladesequenzen beziehen, die im Speichermodul 152 gespeichert sind. Es ist anzumerken, dass die Dauer des Ruheintervalls beruhend auf der Vertrauensmetrik minimiert werden kann, sodass nachfolgende Ruheintervalle gleich bleiben oder sogar kürzer sein können.
In der Ausführungsform, in der der Bediener eine Transportlastwagenabgabe auswählt, wird der Bediener anschließend informiert, das verbleibende Material in der Vorrichtung 118 zum Haufen 402 zurückzubringen. In der Ausführungsform, in der der Bediener eine Haufenabgabe auswählt, wird der Bediener anschließend angewiesen, das verbleibende Material in der Vorrichtung 118 in den Behälter des Transportlastwagen 104 zu geben.
Es versteht sich, dass die vorstehende Beschreibung Beispiele des offenbarten Systems und des offenbarten Verfahrens umfasst. Es wird jedoch in Betracht gezogen, dass andere Ausführungen der Offenbarung im Einzelnen von den vorstehenden Beispielen abweichen können. Alle Verweise auf die Offenbarung oder Beispiele dafür sollen sich auf das bestimmte Beispiel beziehen, das an entsprechender Stelle diskutiert wird, und sollen keine Einschränkung des Umfangs der Offenbarung im Allgemeinen andeuten. Jegliche ausgedrückte Unterschiede und Herabsetzungen in Bezug auf bestimmte Merkmale sollen auf eine nicht vorhandene Bevorzugung dieser Merkmale hinweisen, aber diese nicht komplett vom Umfang der Offenbarung ausschließen, sofern nicht anders angegeben.
Die Aufführung von Wertebereichen hierin dient lediglich als Kurzform für die individuelle Bezugnahme auf jeden einzelnen Wert, der in den Bereich fällt, sofern hierin nicht anders angegeben, und jeder einzelne Wert wird in die Beschreibung aufgenommen, als ob er hier individuell aufgeführt würde. Alle hier beschriebenen Verfahren können in einer beliebigen Reihenfolge durchgeführt werden, sofern dies hierin nicht anders angegeben oder durch den Kontext eindeutig bestritten wird.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 6211471 [0004]

Claims

Verfahren zur automatisierten Nutzlastabgabe für eine Baustellen(100)-Lademaschine (102), wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Empfangen eines Signals eines verbleibenden Nutzlastziels; Laden von Material in eine Vorrichtung (118) über das verbleibende Nutzlastziel hinaus; Empfangen eines Signals eines Materialgewichts innerhalb der Vorrichtung (118) und eines Signals eines Winkels der Vorrichtung (118); Bestimmen eines Abgabeschwellenwerts beruhend auf dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel; wobei eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel, die größer als der Abgabeschwellenwert ist, eine Schüttgutabladesequenz auslöst, und die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert eine langsame Abgabesequenz auslöst; wobei die Schüttgutabgabesequenz eine einzelne Vorrichtungs(118)-betätigung umfasst, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material angehäuft ist; und die langsame Abgabesequenz eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen umfasst, um eine Materialausschüttung einzuleiten und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abgabebetätigung einen verbundenen Abladewinkel aufweist und jeder aufeinanderfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei jede Ablade- und anschließend Streckbetätigung einen verbundenen Abladewinkel und Streckwinkel aufweist, wobei der Streckwinkel kleiner als der entsprechende Abladewinkel ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der einzelnen Vorrichtungs(118)-betätigung eine teilweise Streckbetätigung folgt, um die Ladung zu sichern und das angehäufte Material an einer Endkante der Vorrichtung (118) kurz vor dem Ausschütten mit einer Neigung zu halten, die einem Ruhewinkel entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Materialgewichtssignal während der Schüttgutabladesequenz kontinuierlich erzeugt wird, bis der Abgabeschwellenwert im Wesentlichen erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Materialgewichtssignal während eines Ruheintervalls zwischen jeder Ablade- und anschließend Streckbetätigung erzeugt wird, sodass eine Dauer des Ruheintervalls beruhend auf einer Vertrauensmetrik minimiert wird, und wobei die Vertrauensmetrik auf dem Rauschen in mindestens einem von dem Materialgewichtssignal und dem Vorrichtungs(118)-winkelsignal beruht.
Transportmaschine (102), umfassend: eine Vorrichtung (118), die konfiguriert ist, um eine Nutzlast darin zu halten; ein Nutzlast-Erfassungssystem mit mindestens einem Sensor zum Erzeugen eines Signals eines Materialgewichts innerhalb der Vorrichtung (118) und mindestens einem Sensor zum Erzeugen eines Signals eines Winkels der Vorrichtung (118); eine Anzeigeeinheit zum Anzeigen einer Benutzerschnittstelle, die mindestens eines von einem vom Bediener auswählbaren grafischen Element umfasst, das konfiguriert ist, um einen automatisierten Abgabebetrieb auszulösen; eine Abgabesteuervorrichtung (132), die konfiguriert ist, um: ein Signal eines verbleibenden Nutzlastziels zu empfangen; ein Signal eines Materialgewichts innerhalb der Vorrichtung (118) und ein Signal eines Winkels der Vorrichtung (118) zu empfangen; einen Abgabeschwellenwerts beruhend auf dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel zu bestimmen; wobei eine Differenz zwischen dem Materialgewicht und dem verbleibenden Nutzlastziel, die größer als der Abgabeschwellenwert ist, eine Schüttgutabladesequenz auslöst und die Differenz unter dem Abgabeschwellenwert eine langsame Abladesequenz auslöst; wobei die Schüttgutabladesequenz eine einzelne Vorrichtungs(118)-betätigung umfasst, um eine Materialausschüttung zu veranlassen, bis der Abgabeschwellenwert erreicht ist und das Material angehäuft ist; und die langsame Abladesequenz eine Vielzahl von Ablade- und anschließend Streckbetätigungen umfasst, um eine Materialausschüttung zu veranlassen und anschließend zu verhindern, bis das verbleibende Nutzlastziel erreicht ist, wobei jede Abladebetätigung einen verbundenen Abladewinkel aufweist und jeder aufeinanderfolgende Abladewinkel zunehmend kleiner wird.
Transportmaschine nach Anspruch 6, wobei jede Ablade- und anschließend Streckbetätigung einen verbundenen Abladewinkel und Streckwinkel aufweist, wobei der Streckwinkel geringer ist als der entsprechende Abladewinkel, sodass das nachfolgende Abladen und anschließende Strecken der langsamen Abladesequenz den Gesamtneigungswinkel der Vorrichtung verringert (118).
Transportmaschine nach Anspruch 6, wobei der einzelnen Vorrichtungs(118)-betätigung eine teilweise Streckbetätigung folgt, um das Material an einer Endkante der Vorrichtung (118) kurz vor dem Ausschütten mit einer Neigung, die einem Ruhewinkel entspricht, anzuhäufen.
Transportmaschine nach Anspruch 6, wobei das Materialgewichtssignal während eines Ruheintervalls zwischen jeder Ablade- und anschließend Streckbetätigung erzeugt wird, sodass eine Dauer des Ruheintervalls beruhend auf einer Vertrauensmetrik minimiert wird.
Transportmaschine nach Anspruch 6, wobei die Vertrauensmetrik auf dem Rauschen in mindestens einem des Materialgewichtssignals und dem Vorrichtungs(118)-winkel beruht.