DE102021106004A1

DE102021106004A1 - Abstandsbasiertes aktorgeschwindigkeitskalibriersystem

Info

Publication number: DE102021106004A1
Application number: DE102021106004.4A
Authority: DE
Inventors: Nathaniel S. Doy; Hyppolite Kuissi; Lee M. HOGAN
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2020-03-12
Filing date: 2021-03-11
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN113389120A; CN113389120B; US20210285468A1; US11578737B2

Abstract

Eine Fräsmaschine (10, 20) kann einen Rahmen (22), in den Boden eingreifende Ketten (28, 30, 32, 34), die den Rahmen tragen, und einen Aktor (88) aufweisen, der eine Höhe des Rahmens relativ zu der Kette anpasst. Die Fräsmaschine kann ein Steuerventil (110) aufweisen, das einen Fluss von Fluid in den oder aus dem Aktor basierend auf dem Strom, der an das Steuerventil zugeführt wird, selektiv steuert. Die Fräsmaschine kann eine Steuerung (70) aufweisen, die die Strommenge bestimmt, die erforderlich ist, um den Aktor mit einer nominellen Aktorgeschwindigkeit zu betätigen, und diesen Strom an das Steuerventil liefert. Die Steuerung bestimmt eine gemessene Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren, und passt die Strommenge basierend auf den gemessenen und nominellen Aktorgeschwindigkeiten ein. Die Steuerung wendet auch die angepasste Strommenge am Steuerventil an, um die Höhe des Rahmens relativ zu der Kette anzupassen.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Aktorgeschwindigkeitskalibriersystem und insbesondere auf ein abstandsbasiertes Aktorgeschwindigkeitskalibriersystem.
Stand der Technik
Fahrbahnoberflächen umfassen üblicherweise eine oberste Schicht aus Asphalt oder Beton, auf der Fahrzeuge fahren. Im Laufe der Zeit kann eine Fahrbahnoberfläche verschleißen oder beschädigt werden, beispielsweise durch die Bildung von Schlaglöchern oder die Entstehung von Rissen und Spurrillen. Die beschädigte Fahrbahnoberfläche kann wiederum zu Beschädigungen von auf der Fahrbahnoberfläche fahrenden Fahrzeugen führen. Die beschädigte Fahrbahnoberfläche kann vor Ort durch Auffüllen der Schlaglöcher, Risse und/oder Spurrillen repariert werden. Oft ist es jedoch wünschenswert, die verschlissene oder beschädigte Fahrbahnoberfläche durch eine völlig neue Fahrbahnoberfläche zu ersetzen. Dazu wird in der Regel eine Schicht des Asphalts oder Betons von der Fahrbahn entfernt und die Fahrbahn durch Aufbringen einer neuen Asphalt- oder Betonschicht neu befestigt.
Zum Abtragen der Asphalt- oder Betonschicht auf der Fahrbahnoberfläche wird häufig eine Fräsmaschine verwendet. Eine typische Fräsmaschine beinhaltet einen über höhenverstellbare Schenkelsäulen auf Rädern oder Ketten getragenen Rahmen und eine am Rahmen befestigte Fräswalze. Während die Fräsmaschine über die vorhandene Fahrbahnoberfläche gefahren wird, kommen Zähne oder Schneidwerkzeuge an der rotierenden Fräswalze mit der Fahrbahnoberfläche in Kontakt und reißen eine Schicht der Fahrbahn auf. Eine Fräswalzkammer umschließt die Fräswalze zur Aufnahme des Fräsgutes. Das Fräsgut wird über ein Förderersystem zu einem angrenzenden Fahrzeug transportiert, das das Material von der Baustelle abtransportiert. Nach dem Fräsvorgang kann eine neue Asphalt- oder Betonschicht auf die gefräste Fahrbahnoberfläche aufgebracht werden, um eine neue Fahrbahnoberfläche zu schaffen.
In einer anderen Anwendung ist es manchmal wünschenswert, die obere Schicht einer Fahrbahn oder einer Baustelle zu stabilisieren oder wiederherzustellen. Dazu wird in der Regel die obere Schicht abgetragen, mit stabilisierenden Komponenten wie Zement, Asche, Kalk usw. gemischt und die Mischung wieder auf die Fahrbahn oder Baustelle aufgebracht. Hierzu wird häufig eine Fräsmaschine, wie ein Stabilisierer oder Bodenstabilisierer, verwendet. Derartige Fräsmaschinen können auch einen über höhenverstellbare Schenkelsäulen auf Ketten oder Rädern getragenen Rahmen und eine an dem Rahmen befestigte Fräswalze beinhalten. Die Fräswalze ist in einer Walzenkammer eingeschlossen. Die Schneidwerkzeuge oder Zähne an der Fräswalze reißen den Boden auf und schieben das abgetragene Material in Richtung einer Rückseite der Walzenkammer. Dem Fräsgut werden stabilisierende Inhaltsstoffe und/oder Wasser beigemischt, die dann auf den Boden im hinteren Teil der Walzenkammer abgelagert werden.
Bei den vorstehend erörterten Maschinen ist es oft erforderlich, den Rahmen in einer gewünschten Höhe und/oder Ausrichtung relativ zur Bodenoberfläche zu positionieren. Es kann auch erforderlich sein, die Position der Maschine (Nicken und Rollen) beim gleichzeitigen Anheben oder Absenken von mehr als einem Bein der Maschine beizubehalten. Obwohl nahezu identische Steuerelemente (z. B. Steuerventile) verwendet werden können, um einen Fluss von Fluid in oder aus den ein oder mehreren Aktoren, die zur Änderung der Rahmenhöhe verwendet werden, zu steuern, arbeiten die Steuerelemente in der Praxis nicht exakt in gleicher Weise. Unterschiedliche Steuerelemente können beispielsweise unterschiedlichen Verschleißgraden oder Reibungskräften ausgesetzt sein und selbst bei gleichen Eingaben unterschiedlich arbeiten. Somit können sich beispielsweise bei gleichem Eingangsstrom nahezu identische Steuerventile an einer Maschine um unterschiedliche Beträge öffnen, die es ermöglichen, dass unterschiedliche Fluidmengen in ihre jeweiligen Aktoren ein- oder ausströmen.
Eine Möglichkeit, obige Probleme zu überwinden, besteht darin, die Steuerventile basierend auf einer einfachen „Crackstrom“-Kalibrierung zu kalibrieren. US-Patent Nr. 8,718,880 von Cadman et al., ausgestellt am 6. Mai 2014 („das '880-Patent"), offenbart beispielsweise ein Verfahren zum Kalibrieren elektrohydraulischer Ventile an Baumaschinen. Das '880-Patent offenbart die Verwendung von Sensoren, wie z. B. Drucksensoren, um zu bestimmen, wann der Fluss von Hydraulikfluid durch ein Steuerventil stattfindet. Das Verfahren des '880-Patents erhöht den dem Steuerventil zugeführten Strom bei gleichzeitiger Überwachung der Drucksensoren. Eine Steuerung des '880-Patents bestimmt den Strom, bei dem Hydraulikfluid zuerst durch das Steuerventil fließt (d. h. „Crackstrom“), basierend auf den von den Drucksensoren empfangenen Signalen. Die Steuerung passt dann die Beziehung zwischen dem Strom und der Fluidflussrate durch das Ventil basierend auf dem bestimmten Crackstrom an.
Obwohl das '880-Patent ein Verfahren zum Kalibrieren von Steuerventilen basierend auf dem Crackstrom offenbart, kann ein solches Kalibriersystem nach wie vor noch nicht optimal sein. Insbesondere erfordert ein solches Verfahren die Platzierung von Drucksensoren an den richtigen Stellen, zum Beispiel neben den Steuerventilen. Eine solche Platzierung von Drucksensoren ist bei tatsächlichen Baumaschinen nicht praktikabel. Außerdem geht das beschriebene Kalibrierverfahren des '880-Patents von der Annahme aus, dass der Auslegungswert des Crackstroms für jedes Ventil gleich ist und dass ferner die Beziehung von Strom zu Flussrate für identische Steuerventile unabhängig von Variationen bei der Herstellung und/oder der Installation identisch ist. Somit besteht ein Bedarf an einem zuverlässigeren Verfahren und System zum Kalibrieren der Steuerelemente, die den Aktoren zugeordnet sind, die zum Bewegen von ein oder mehreren Arbeitsgeräten an Baumaschinen verwendet werden.
Das offenbarte, abstandsbasierte Aktorgeschwindigkeitskalibriersystem der vorliegenden Offenbarung löst eines oder mehrere der vorhergehend aufgeführten Probleme und/oder andere Probleme des Standes der Technik.
Kurzdarstellung
In einem Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Fräsmaschine. Die Fräsmaschine kann einen Rahmen und eine Vielzahl von in den Boden eingreifenden Ketten beinhalten, die zum Tragen des Rahmens ausgebildet sind. Die Fräsmaschine kann einen Aktor beinhalten, der den Rahmen mit einer Kette aus der Vielzahl von in den Boden eingreifenden Ketten verbindet. Der Aktor kann zur Anpassung einer Höhe des Rahmens relativ zu einer Bodenoberfläche ausgebildet sein. Die Fräsmaschine kann ein Steuerventil beinhalten, das zur selektiven Steuerung eines Flusses von Fluid in den oder aus dem Aktor basierend auf einer Strommenge, die an das Steuerventil zugeführt wird, ausgebildet ist. Die Fräsmaschine kann auch eine Steuerung beinhalten. Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Strommenge zu bestimmen, die erforderlich ist, um den Aktor bei einer nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren. Die Steuerung kann auch ausgebildet sein, die bestimmte Strommenge am Steuerventil anzuwenden. Ferner kann die Steuerung ausbildet sein, eine gemessene Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit zu bestimmen, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren. Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Strommenge basierend auf der gemessenen Aktorgeschwindigkeit und der nominellen Aktorgeschwindigkeit anzupassen. Zusätzlich kann die Steuerung ausgebildet sein, die angepasste Strommenge am Steuerventil anzuwenden, um die Höhe des Rahmens relativ zu der Bodenoberfläche anzupassen.
In einem weiteren Aspekt ist die vorliegende Offenbarung auf ein Verfahren zum Betreiben eines Aktors gerichtet. Der Aktor kann einen Zylinder, der ein Fluid enthält, einen Kolben, der verschiebbar innerhalb des Zylinders angeordnet ist, und eine Stange beinhalten, die ein erstes Ende aufweist, das mit dem Kolben verbunden ist. Der Aktor kann auch ein Steuerventil beinhalten, das zur selektiven Steuerung eines Flusses des Fluids in den oder aus dem Zylinder basierend auf einer Strommenge, die an das Steuerventil zugeführt wird, ausgebildet ist. Das Verfahren kann das Bestimmen einer Strommenge, die erforderlich ist, um den Aktor mit einer nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren, unter Verwendung einer Steuerung beinhalten. Das Verfahren kann auch das Anwenden der bestimmten Strommenge am Steuerventil beinhalten. Das Verfahren kann das Bestimmen einer gemessenen Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren, beinhalten. Ferner kann das Verfahren das Anpassen der Strommenge basierend auf der nominellen Aktorgeschwindigkeit und der gemessenen Aktorgeschwindigkeit unter Verwendung der Steuerung beinhalten. Das Verfahren kann auch das Anwenden der angepassten Strommenge am Steuerventil beinhalten, um eine Länge des Aktors anzupassen.
In noch einem weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf eine Fräsmaschine. Die Fräsmaschine kann einen Rahmen beinhalten. Die Fräsmaschine kann zudem eine linke Frontkette beinhalten, die angrenzend an ein vorderes Ende des Rahmens angeordnet ist, eine rechte Frontkette, die angrenzend an das vordere Ende angeordnet und von der linken Frontkette beabstandet ist, und zumindest eine Heckkette, die angrenzend an ein hinteres Ende des Rahmens angeordnet ist. Ferner kann die Fräsmaschine eine mit dem Rahmen verbundene Fräswalze beinhalten, die zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende angeordnet ist. Die Fräsmaschine kann zudem einen Antrieb beinhalten, der zum Drehen der Fräswalze und zum Antreiben der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung ausgebildet ist. Die Fräsmaschine kann höhenverstellbare Schenkelsäulen beinhalten, die den Rahmen mit der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette verbinden. Jede Schenkelsäule kann einen oberen mit dem Rahmen verbundenen Abschnitt und einen unteren Abschnitt beinhalten, der relativ zum oberen Abschnitt verschiebbar beweglich ist und mit einer Kette der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette verbunden ist. Jede Schenkelsäule kann auch einen höhenverstellbaren Hydraulikaktor beinhalten, der an einem Ende mit dem Rahmen und an einem gegenüberliegenden Ende mit der einen Kette verbunden ist. Die Fräsmaschine kann einen zur Speicherung eines Fluids (z. B. Hydraulikfluid) ausgebildeten Tank und eine den Tank mit dem Hydraulikaktor verbindende Leitung beinhalten. Die Fräsmaschine kann zudem ein Steuerventil beinhalten, das zur selektiven Steuerung eines Flusses des Fluids in der Leitung zwischen dem Tank und dem Aktor basierend auf einer Strommenge, die an das Steuerventil zugeführt wird, ausgebildet ist. Ferner kann die Fräsmaschine eine Steuerung beinhalten. Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Strommenge zu bestimmen, die erforderlich ist, um den Aktor bei einer nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren. Die Steuerung kann auch ausgebildet sein, die bestimmte Strommenge am Steuerventil anzuwenden. Ferner kann die Steuerung ausbildet sein, eine gemessene Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit zu bestimmen, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren. Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Strommenge basierend auf der gemessenen Aktorgeschwindigkeit und der nominellen Aktorgeschwindigkeit anzupassen. Zusätzlich kann die Steuerung ausgebildet sein, die angepasste Strommenge am Steuerventil anzuwenden, um die Höhe des Rahmens anzupassen.
Figurenliste

1 ist eine Darstellung einer beispielhaften Fräsmaschine;
2 ist eine Darstellung einer anderen beispielhaften Fräsmaschine;
3A ist eine partielle Querschnittsdarstellung einer beispielhaften Schenkelsäule für die Fräsmaschinen der 1 und 2;
3B ist eine partielle Querschnittsdarstellung einer weiteren beispielhaften Schenkelsäule für die Fräsmaschinen der 1 und 2;
4 ist ein Diagramm, das eine beispielhafte Korrelation zwischen einer Strommenge, die durch ein Steuerventil fließt, und einer Aktorgeschwindigkeit für einen beispielhaft offenbarten Aktor zeigt, der Schenkelsäulen von 3A und 3B zugeordnet ist; und
5A ist eine partielle schematische Darstellung eines beispielhaften Hydraulikkreises für die Fräsmaschinen von 1 und 2;
5B ist eine andere partielle schematische Darstellung eines beispielhaften Hydraulikkreises für die Fräsmaschinen der 1 und 2;
6 ist ein beispielhaftes Diagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren einer Aktorgeschwindigkeit basierend auf einem Betrag des Aus- und Einfahrens eines Aktors darstellt;
7 ist ein beispielhaftes Diagramm, das ein Verfahren zum Kalibrieren einer Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer relativen Geschwindigkeit zwischen Paaren von Aktoren darstellt; und
8A und 8B stellen beispielhafte Ausbildungen eines Rahmens der Maschinen von 1 und 2 relativ zu einer Bodenoberfläche dar.

Detaillierte Beschreibung
1 und 2 stellen beispielhafte Fräsmaschinen 10 bzw. 20 dar. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, kann die Fräsmaschine 10 eine Kaltfräse sein, die auch als Kaltfräse, Vertikutierer, Profilierer usw. bezeichnet werden kann. Die Fräsmaschine 10 kann einen Rahmen 22 beinhalten, der sich von dem ersten Ende 24 bis zu dem zweiten Ende 26, das gegenüber dem ersten Ende 24 angeordnet ist, erstrecken kann. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das erste Ende 24 ein vorderes Ende und das zweite Ende 26 ein hinteres Ende des Rahmens 22 sein. Der Rahmen 22 kann eine beliebige Form aufweisen (z. B. rechteckig, dreieckig, quadratisch usw.)
Der Rahmen 22 kann von einer oder mehreren Antriebsvorrichtungen getragen werden. Wie in 1 veranschaulicht, kann der Rahmen 22 beispielsweise von den Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 getragen werden. Die Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 können mit elektrischen oder hydraulischen Antrieben ausgestattet sein, die den Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 eine Bewegung verleihen können, um die Maschine 10 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung anzutreiben. Einige oder alle Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 können auch lenkbar sein, sodass die Maschine 10 während einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung auf der Bodenoberfläche 44 nach rechts oder links gedreht werden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, können die Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 die Form von Ketten annehmen, die beispielsweise Kettenräder, Umlenkräder und/oder eine oder mehrere Rollen beinhalten können, die eine durchgehende Kette tragen können. Es ist jedoch vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34 der Fräsmaschine 10 die Form von Rädern annehmen können (siehe 2). In der vorliegenden Offenbarung werden die Begriffe Kette und Rad austauschbar verwendet und beinhalten den jeweils anderen der beiden Begriffe.
Die Ketten 28, 30 können angrenzend an das erste Ende 24 des Rahmens 22 und die Ketten 32, 34 können angrenzend an das zweite Ende 26 des Rahmens 22 angeordnet sein. Die Kette 28 kann von der Kette 30 entlang einer Breitenrichtung des Rahmens 22 beabstandet sein. Ebenso kann die Kette 32 von der Kette 34 entlang einer Breitenrichtung des Rahmens 22 beabstandet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, kann die Kette 28 eine linke Frontkette sein, die Kette 30 kann eine rechte Frontkette sein, die Kette 32 kann eine linke Heckkette sein und die Kette 34 kann eine rechte Heckkette sein. Obwohl die Fräsmaschine 10 in 1 als vier Ketten 28, 30, 32, 34 beinhaltend dargestellt ist, kann die Fräsmaschine 10 in einigen beispielhaften Ausführungsformen auch nur eine Heckkette 32 oder 34 aufweisen, die im Allgemeinen mittig entlang der Breite des Rahmens 22 positioniert sein kann.
Der Rahmen 22 kann mit den Ketten 28, 30, 32, 34 über eine oder mehrere Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 verbunden sein. Beispielsweise kann, wie in 1 dargestellt, der Rahmen 22 über die Schenkelsäule 36 mit der linken Frontkette 28 und über die Schenkelsäule 38 mit der rechten Frontkette 30 verbunden sein. Ebenso kann der Rahmen 22 mit der linken Heckkette 32 über die Schenkelsäule 40 und mit der rechten Heckkette 34 über die Schenkelsäule 42 verbunden sein. Eine oder mehrere der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 können höhenverstellbar sein, sodass die Höhe des Rahmens 22 relativ zu einer oder mehreren der Ketten 28, 30, 32, 34 durch Verstellen der Länge einer oder mehrerer der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 erhöht oder verringert werden kann. Es versteht sich, dass das Einstellen der Höhe des Rahmens 22 in Bezug auf eine oder mehrere der Ketten 28, 30, 32, 34 auch eine Anpassung der Höhe des Rahmens 22 in Bezug auf die Bodenoberfläche 44 bedeutet, auf der die Ketten 28, 30, 32, 34 getragen werden können.
Die Maschine 10 kann eine Fräswalze 50 beinhalten, die an dem Rahmen 22 zwischen dem vorderen Ende 24 und dem hinteren Ende 26 befestigt sein kann. Die Fräswalze 50 kann Schneidwerkzeuge 52 (oder Zähne 52) beinhalten, die zum Einschneiden und Aufreißen einer vorgegebenen Stärke einer Fahrbahn oder des Bodens ausgebildet sein können. Eine Höhe der Fräswalze 50 relativ zu der Bodenoberfläche 44 kann durch Anpassen der Höhe von ein oder mehreren Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 angepasst werden. Bei der Drehung der Fräswalze 50 können die Zähne 52 der Fräswalze 50 mit dem Boden oder der Fahrbahnoberfläche in Berührung kommen und dadurch den Boden oder die Fahrbahnoberfläche aufreißen oder schneiden. Die Fräswalze 50 kann von einer Walzenkammer 54 umschlossen sein, wodurch das Aufnehmen des von den Zähnen 52 von dem Boden oder der Fahrbahnoberfläche abgetragenen Materials unterstützt werden kann. Die Maschine 10 kann einen oder mehrere Förderer 56, 58 beinhalten, mit deren Hilfe das von der Fräswalze 50 abgetragene Material zu einem benachbarten Fahrzeug, z. B. einem Muldenkipper, transportiert werden kann.
Die Fräsmaschine 10 kann einen Antrieb 60 beinhalten, der an dem Rahmen 22 angebracht sein kann. Der Antrieb 60 kann jede geeignete Art von Verbrennungsmotor sein, wie beispielsweise ein Benzin-, Diesel-, Erdgas- oder Hybridmotor. Es ist jedoch denkbar, dass in einigen beispielhaften Ausführungsformen der Antrieb 60 durch elektrische Leistung angetrieben wird. Der Antrieb 60 kann für die Bereitstellung einer Drehleistung an einen oder mehrere Hydraulikmotoren ausgebildet sein, die den Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34, der Fräswalze 50 und dem einen oder den mehreren Förderern 56, 58 zugeordnet sind. Der Antrieb 60 kann auch zur Bereitstellung von Leistung zum Betreiben einer oder mehrerer anderer Komponenten oder Zubehörvorrichtungen (z. B. Pumpen, Lüfter, Motoren, Generatoren, Riemenantriebe, Getriebevorrichtungen usw.) ausgebildet sein, die mit der Fräsmaschine 10 assoziiert sind.
Die Fräsmaschine 10 kann eine Bedienerplattform 62 beinhalten, die an dem Rahmen 22 angebracht sein kann. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Bedienerplattform 62 die Form einer Freiluftplattform haben, die ein Schutzdach aufweisen kann oder nicht. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Bedienerplattform 62 die Form einer teilweise oder vollständig geschlossenen Kabine aufweisen. Wie in 1 dargestellt, kann sich die Bedienerplattform 62 in einer Höhe „H“ über der Bodenoberfläche 44 befinden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Höhe H zwischen etwa 60 cm (2 Fuß) und 3 m (10 Fuß) über der Bodenoberfläche 44 liegen. Die Bedienerplattform 62 kann ein oder mehrere Steuereinheiten 64 beinhalten, die von einem Bediener zum Bedienen und Steuern der Fräsmaschine 10 verwendet werden können. Die Steuereinheit 64 kann ein oder mehrere Eingabevorrichtungen 64 beinhalten, wobei es sich um Tasten, Schalter, Schieberegler, Hebel, Joysticks, Räder, Touchscreens oder andere Eingabe-/Ausgabe- oder Schnittstellenvorrichtungen handeln kann. Die Fräsmaschine 10 kann eine Anzeige 66 beinhalten, die sich in der Bedienerplattform 62 befindet. Die Anzeige 66 kann zur Anzeige von Informationen, Daten und/oder Messungen ausgebildet sein, die von ein oder mehreren Sensoren der Fräsmaschine 10 erhalten wurden. Die Anzeige 66 kann auch zur Anzeige von Diagnoseergebnissen, Fehlern und/oder Warnungen ausgebildet sein. Die Anzeige 66 kann ein Kathodenstrahlröhren-Monitor (CRT-Monitor), eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Leuchtdiodenanzeige (LED), ein Berührungsbildschirm oder eine andere Art von Anzeige sein.
Die Fräsmaschine 10 kann auch eine Vielzahl von Sensoren beinhalten, die ausgebildet sind, ein oder mehrere Betriebsparameter zu messen, die der Fräsmaschine 10 zugeordnet sind. Die Fräsmaschine 10 kann beispielsweise ein oder mehrere Ausrichtungssensoren 68 beinhalten. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Ausrichtungssensor ein Neigungssensor sein, der ausgebildet ist, eine Ausrichtung des Rahmens 22 relativ zu einer Referenzfläche, zum Beispiel der Bodenoberfläche 44, zu bestimmen. Es ist ferner denkbar, dass in einigen beispielhaften Ausführungsformen der Ausrichtungssensor 68 ausgebildet sein kann, eine Ausrichtung des Rahmens 22 (z. B. Nickwinkel oder Rollwinkel) relativ zu einer Richtung einer Schwerkraft zu bestimmen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann der Ausrichtungssensor 68 beispielsweise Signale erzeugen, die einen Nickwinkel angeben, der eine Neigung des Rahmens 22 relativ zu beispielsweise der Bodenoberfläche 44 entlang einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung der Maschine 10 angibt. Der Ausrichtungssensor 68 kann auch Signale erzeugen, die einen Rollwinkel des Rahmens 22 relativ zu beispielsweise der Bodenoberfläche 44 entlang einer Breitenrichtung der Maschine 10 angibt. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Ausrichtungssensor 68 Signale erzeugen, die den Nickwinkel und Rollwinkel relativ zur Richtung der Schwerkraft angeben. Es ist auch denkbar, dass separate Ausrichtungssensoren 68 zum Bestimmen des Nickwinkels bzw. des Rollwinkels ausgebildet sein können. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann ein einzelner Ausrichtungssensor 68 Signale erzeugen, die sowohl den Nickwinkel als auch den Rollwinkel angeben. Der Ausrichtungssensor 68 kann beispielsweise ein Trägheitssensor sein, der in der Lage ist, sowohl den Nickwinkel als auch den Rollwinkel des Rahmens 22 zu bestimmen. Der Ausrichtungssensor 68 kann an einer beliebigen Stelle am Rahmen 22 angeordnet sein. Es ist auch denkbar, dass der Ausrichtungssensor 68 an anderen Komponenten der Maschine 10 angebracht sein kann.
Die Fräsmaschinensteuerung 70 kann für das Empfangen von Eingaben, Daten und/oder Signalen von ein oder mehreren Eingabevorrichtungen 64 und/oder anderen der Fräsmaschine 10 zugeordneten Sensoren (z. B. Ausrichtungssensor 68) und für das Steuern des Betriebs von ein oder mehreren Komponenten (z. B. Antrieb 60, Fräswalze 50, Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34, Förderer 56, 58 usw.) ausgebildet sein. Die Steuerung 70 kann ein oder mehrere Prozessoren, Speichervorrichtungen 72 und/oder Kommunikationsvorrichtungen beinhalten oder diesen zugeordnet sein. Die Steuerung 70 kann einen einzelnen Mikroprozessor oder mehrere Mikroprozessoren, digitale Signalprozessoren (DSPs), anwendungsspezifische integrierte Schaltungsvorrichtungen (ASICs) usw. enthalten. Zahlreiche kommerziell verfügbare Mikroprozessoren können zum Durchführen der Funktionen der Steuerung 70 ausgebildet sein. Der Steuerung 70 können verschiedene andere bekannte Schaltungen, einschließlich Stromversorgungsschaltungen, Signalaufbereitungsschaltungen und Kommunikationsschaltungen usw., zugeordnet sein. Die Steuerung 70 kann auch einen oder mehrere interne Zeitgeber beinhalten, die für die Überwachung eines Zeitpunkts ausgebildet sind, zu dem die Steuerung 70 Signale von einem oder mehreren Sensoren empfangen kann, oder eines Zeitpunkts, zu dem die Steuerung 70 Befehlssignale an eine oder mehrere Komponenten der Fräsmaschine 10 ausgeben kann.
Die eine oder die mehreren Speichervorrichtungen 72, die mit der Steuerung 70 assoziiert sind, können beispielsweise Daten und/oder eine oder mehrere Steuerroutinen oder Anweisungen speichern. Die eine oder die mehreren Speichervorrichtungen 72 können nichtflüchtige computerlesbare Medien enthalten, beispielsweise Direktzugriffsspeicher-(RAM)-Vorrichtungen, NOR- oder NAND-Flash-Speichervorrichtungen und Nur-Lese-Speicher-(ROM)-Vorrichtungen, CD-ROMs, Festplatten, Disketten, optische Medien, Solid-State-Speichermedien usw. Die Steuerung 70 kann ein oder mehrere Eingabesignale von ein oder mehreren Eingabevorrichtungen 64 empfangen und die in ein oder mehreren Speichervorrichtungen 72 gespeicherten Routinen oder Anweisungen zur Erzeugung und Abgabe von ein oder mehreren Befehlssignalen an ein oder mehrere der Antriebsvorrichtungen 28, 30, 32, 34, des Antriebs 60, der Fräswalze 50, der Förderer 56, 58 oder anderer Komponenten der Fräsmaschine 10 ausführen.
2 veranschaulicht eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Fräsmaschine. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, kann die Fräsmaschine 20 ein Rückgewinner sein, wobei dieser auch als Bodenstabilisierer, Rückgewinnungsmaschine, Straßenaufbereiter usw. bezeichnet werden kann. Wie die Fräsmaschine 10 kann die Fräsmaschine 20 einen Rahmen 22, Antriebsvorrichtungen in Form von Rädern 28, 30, 32 (in 2 nicht sichtbar), 34 und die Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 beinhalten. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 höhenverstellbar sein, sodass eine Höhe des Rahmens 22 relativ zu einem oder mehreren der Räder 28, 30, 32, 34 und/oder der Bodenoberfläche 44 erhöht oder verringert werden kann, indem eine Länge von ein oder mehreren Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 entsprechend angepasst wird. Wie in 2 dargestellt, kann die Schenkelsäule 36 den Rahmen 22 mit dem linken Vorderrad 28 verbinden, die Schenkelsäule 38 kann den Rahmen 22 mit dem rechten Vorderrad 30 verbinden, die Schenkelsäule 40 kann den Rahmen 22 mit dem linken Hinterrad 32 verbinden (in 2 nicht sichtbar), und die Schenkelsäule 42 kann den Rahmen 22 mit dem rechten Hinterrad 34 verbinden. Obwohl die Fräsmaschine 20 in 2 als die Räder 28, 30, 32, 34 beinhaltend dargestellt ist, ist es denkbar, dass die Fräsmaschine 20 stattdessen die Ketten 28, 30, 32, 34 beinhalten kann. Eines oder mehrere der Räder 28, 30, 32, 34 können lenkbar sein, sodass die Fräsmaschine 20 während einer Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung auf der Bodenoberfläche 44 nach rechts oder links gedreht werden kann.
Die Fräswalze 50 der Fräsmaschine 20 kann zwischen dem ersten Ende 24 und dem zweiten Ende 26 angeordnet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, kann die Fräswalze 50 der Fräsmaschine 20 nicht direkt am Rahmen 22 befestigt sein. Stattdessen kann, wie in 2 dargestellt, die Fräswalze 50 der Fräsmaschine 20 über Arme 74 an dem Rahmen 22 befestigt sein. Die Arme 74 können ein Paar Arme (von denen in 2 nur einer sichtbar ist) beinhalten, die auf beiden Seiten der Fräsmaschine 20 angeordnet sind. Die Arme 74 können schwenkbar am Rahmen 22 angebracht und zur Drehung relativ zum Rahmen 22 ausgebildet sein. Ein oder mehrere Aktoren können zwischen dem Rahmen 22 und den Armen 74 verbunden und ausgebildet sein, um die Arme 74 relativ zum Rahmen 22 zu bewegen. Somit kann die Fräswalze 50 der Fräsmaschine 20, im Gegensatz zu der Fräsmaschine 10, relativ zum Rahmen 22 bewegt werden. Es ist jedoch denkbar, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen die Fräswalze 50 direkt am Rahmen 22 der Maschine 20 in ähnlicher Weise wie vorstehend für die Maschine 10 beschrieben befestigt ist. Die Fräswalze 50 der Fräsmaschine 20 kann Schneidwerkzeuge 52 (oder Zähne 52) beinhalten. Eine Höhe der Fräswalze 50 über der Bodenoberfläche kann durch Drehen der Arme 74 relativ zum Rahmen 22 und/oder durch Verstellen einer oder mehrerer der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 eingestellt werden. Während sich die Fräswalze 50 dreht, können die Zähne 52 in Kontakt mit der Boden- oder Fahrbahnoberfläche kommen und diese aufreißen oder zerschneiden. Die Fräswalze 50 kann von einer Walzenkammer 54 umschlossen sein, wodurch das Aufnehmen des von den Zähnen 52 von dem Boden oder der Fahrbahnoberfläche abgetragenen Materials unterstützt werden kann. Die Drehung der Fräswalze 50 kann bewirken, dass das abgetragene Material von dem angrenzenden vorderen Ende 76 der Walzenkammer 54 zu dem hinteren Ende 78 der Walzenkammer 54 transportiert wird. Dem abgetragenen Material können stabilisierende Komponenten wie Asche, Kalk, Zement, Wasser usw. beigemischt werden, und die neu zusammengesetzte Mischung aus dem Fräsgut und den stabilisierenden Komponenten kann auf der Bodenoberfläche 44 neben dem hinteren Ende 78 der Walzenkammer 54 abgelagert werden.
Wie die Fräsmaschine 10 kann auch die Fräsmaschine 20 den Antrieb 60, die Bedienerplattform 62, ein oder mehrere Steuer- oder Eingabevorrichtungen 64, eine Anzeige 66 und die Steuerung 70 beinhalten, die alle ähnliche strukturelle und funktionale Eigenschaften aufweisen können, wie sie vorstehend in Bezug auf die Fräsmaschine 10 erörtert wurden. Darüber hinaus versteht es sich, dass die in dieser Offenbarung verwendeten Begriffe „vorne“ und „hinten“ relative Begriffe sind, die basierend auf einer Fahrtrichtung der Fräsmaschine 10 oder 20 bestimmt werden können. Ebenso versteht es sich, dass die in dieser Offenbarung verwendeten Begriffe „links“ und „rechts“ relative Begriffe sind, die basierend auf der Fahrtrichtung der Fräsmaschine 10 oder 20 bestimmt werden können. 3A ist eine partielle Querschnittsdarstellung einer beispielhaften Schenkelsäule 36, 38, 40, 42 für die Fräsmaschinen 10 oder 20. Die Schenkelsäule 36 kann einen ersten (oder oberen) Abschnitt 80 und einen zweiten (oder unteren) Abschnitt 82 beinhalten. Der Aktor 88 kann innerhalb oder außerhalb der Schenkelsäule 36 angeordnet sein. Der erste Abschnitt 80 kann am Rahmen 22 befestigt sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der erste Abschnitt 80 starr an dem Rahmen 22 befestigt sein. Der erste Abschnitt 80 kann sich vom Rahmen 22 in Richtung der Kette 28 erstrecken. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann sich der erste Abschnitt 80 auch in den Rahmen 22 in einer Richtung weg von der Kette 28 erstrecken. Der zweite Abschnitt 82 kann an der Kette 28 befestigt sein und sich von der Kette 28 in Richtung des Rahmens 22 erstrecken.
In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 3A dargestellt, können die ersten und zweiten Abschnitte 80, 82 hohlzylindrische Rohre sein. Es ist jedoch denkbar, dass der erste und zweite Abschnitt 80, 82 andere, nicht-zylindrische Formen aufweisen. Der erste und der zweite Abschnitt 80, 82 können für eine gleitende Bewegung relativ zueinander ausgebildet sein. Wie in der beispielhaften Ausführungsform von 3A dargestellt, kann der zweite Abschnitt 82 einen kleineren Querschnitt im Vergleich zum ersten Abschnitt 80 aufweisen und innerhalb des ersten Abschnitts 80 aufgenommen werden. Es ist jedoch denkbar, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen der erste Abschnitt 80 einen kleineren Querschnitt als der zweite Abschnitt 82 aufweist und innerhalb des zweiten Abschnitts 82 aufgenommen werden kann. Der erste und der zweite Abschnitt 80, 82 können ein Gehäuse mit variabler Höhe bilden, in dem sich der Aktor 88 befinden kann. Es wird auch in Betracht gezogen, dass sich der Aktor 88 in einigen beispielhaften Ausführungsformen außerhalb des durch den ersten und den zweiten Abschnitt 80, 82 gebildeten Gehäuses befindet.
Der Aktor 88 kann den Rahmen 22 mit der Kette 28 verbinden. Der Aktor 88 kann einen Zylinder 90, einen Kolben 92 und eine Stange 94 beinhalten. Der Zylinder 90 kann sich von dem mit dem Rahmen 22 verbundenen Rahmenende 100 bis zu dem Kettenende 102 erstrecken, das zwischen dem Rahmen 22 und der Kette 28 angeordnet sein kann. Der Kolben 92 kann verschiebbar im Zylinder 90 angeordnet sein und den Zylinder 90 in eine kopfseitige Kammer 96 und eine stangenseitige Kammer 98 unterteilen. Das heißt, der Kolben 92 kann zum Gleiten innerhalb des Zylinders 90 von dem angrenzenden Rahmenende 100 zu dem angrenzenden Kettenende 102 ausgebildet sein. Die kopfseitige Kammer 96 kann näher am Rahmenende 100 des Zylinders 90 angeordnet sein und die stangenseitige Kammer 98 kann näher am Kettenende 102 des Zylinders 90 angeordnet sein. Die Stange 94 kann an einem Ende mit dem Kolben 92 verbunden sein. Die Stange 94 kann sich von dem Kolben 92 durch das Kettenende 102 des Zylinders 90 erstrecken und kann direkt oder indirekt an einem gegenüberliegenden Ende der Stange 94 mit der Kette 28 verbunden sein. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 3A dargestellt, kann die Stange 94 mit dem Joch 104 verbunden sein, das wiederum mit der Kette 28 verbunden sein kann. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Joch 104 fest mit dem zweiten Abschnitt 82 der Schenkelsäule 36 verbunden sein. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann das Joch 104 ein Abschnitt der Kette 28 und beweglich am zweiten Abschnitt 82 befestigt sein. Es wird auch in Betracht gezogen, dass in einigen Ausführungsformen das Joch 104 nicht am zweiten Abschnitt 82 befestigt ist.
Obwohl der Aktor 88 im Zusammenhang mit der Schenkelsäule 36 der Fräsmaschine 10 oder 20 erörtert wurde, ist denkbar, dass der Aktor 88 stattdessen zwischen zwei beliebigen Abschnitten einer Baumaschine verbunden und ausgebildet sein kann, beide Abschnitte relativ zueinander zu bewegen. Das Rahmenende 100 des Zylinders 90 kann beispielsweise mit dem Rahmen 22 verbunden sein und die Stange 94 kann beispielsweise mit dem Arm 74 der Maschine 20 verbunden sein. Als weiteres Beispiel kann das Rahmenende 100 des Zylinders 90 mit einem Ausleger einer Baumaschine (z. B. Bagger, Vorderradlader usw.) und die Stange 94 mit einem Arbeitsgerät (z. B. Löffel, Schaufel usw.) verbunden sein. In dieser Anordnung kann der Aktor 88 zum Bewegen des Arbeitsgeräts relativ zu dem Ausleger der Baumaschine ausgebildet sein.
Der Aktor 88 kann ein einfachwirkender oder doppeltwirkender Hydraulikaktor sein. Die kopfseitige Kammer 96, die stangenseitige Kammer 98 oder beide Kammern des Aktors 88 können beispielsweise ausgebildet sein, das Fluid aufzunehmen und zuhalten. Eine oder beide der kopfseitigen Kammer 96 und der stangenseitigen Kammer 98 können über die Leitung 108 mit einem Tank 106 verbunden sein. Der Tank 106 kann zum Speichern des Fluids ausgelegt sein. Das Steuerventil 110 kann ausgelegt sein, eine Flussrate des Fluids in den oder aus dem Aktor 88 zu steuern, beispielsweise in die oder aus der kopfseitigen Kammer 96. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 3A dargestellt, kann das Steuerventil 110 in der Leitung 108 zwischen dem Tank 106 und dem Aktor 88 angeordnet sein. Obwohl in 3A nicht gezeigt, kann die stangenseitige Kammer 98 auch über ein oder mehrere Leitungen mit dem Tank 106 verbunden sein. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere zusätzliche Steuerventile in den ein oder mehreren Leitungen angeordnet sein, die die stangenseitige Kammer 98 und den Tank 106 verbinden. Das Befüllen der kopfseitigen Kammer 96 mit Fluid und/oder das Entleeren des Fluids aus der stangenseitigen Kammer 98 kann bewirken, dass sich der Kolben 92 innerhalb des Zylinders 90 in einer durch den Pfeil „A“ gezeigten Richtung vom Rahmenende 100 zum Kettenende 102 hin gleitend bewegt. Die Bewegung des Kolbens in Richtung A kann eine Längenzunahme des Aktors 88 bewirken, wodurch sich der erste und der zweite Abschnitt 80 und 82 gleitend relativ zueinander bewegen und dadurch die Höhe der Schenkelsäule 36 und damit auch die Höhe des Rahmens 22 relativ zur Kette 28 oder zur Bodenoberfläche 44 vergrößern. In ähnlicher Weise kann das Entleeren des Fluids aus der kopfseitigen Kammer 96 und/oder das Füllen der stangenseitigen Kammer 98 mit Fluid bewirken, dass sich der Kolben 92 innerhalb des Zylinders 90 in einer durch den Pfeil „B“ gezeigten Richtung von dem Kettenende 102 zu dem Rahmenende 100 gleitend bewegt. Die Bewegung des Kolbens in Richtung B kann die Länge des Aktors 88 verringern, wodurch die Höhe der Schenkelsäule 36 verringert wird, wodurch wiederum die Höhe des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 verringert werden kann.
Die Schenkelsäule 36 kann ein oder mehrere Näherungssensoren (oder Schaltvorrichtungen) 112, 114 beinhalten. Wie in 3A dargestellt, können die Näherungssensoren 112 und 114 am Zylinder 90 des Aktors 88 angebracht sein. Wie in 3A dargestellt, kann beispielsweise der Näherungssensor 112 am Zylinder 90 im Abstand „h₁“ relativ zum Rahmen 22 angebracht sein, und der Näherungssensor 114 kann am Zylinder 90 in einer vorbestimmten Länge (oder einem vorbestimmten Abstand) „h₂“ relativ zum Näherungssensor 112 angebracht sein. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Kolben 92 das Ziel 116 beinhalten. Zusätzlich oder alternativ kann der zweite Abschnitt 82 das Ziel 118 beinhalten. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Ziele 116, 118 sich um einen Abschnitt oder den gesamten Umfang des Kolbens 92 bzw. zweiten Abschnitts 82 erstrecken. Obwohl nur jeweils einer/s der Näherungssensoren 112, 114 und Ziele 116, 118 in 3A dargestellt ist, ist denkbar, dass mehr als einer der Näherungssensoren 112, 114 am Zylinder 90 positioniert sein kann. Ebenso ist, obwohl nur jeweils eines der Ziele 116, 118 in 3A dargestellt ist, denkbar, dass mehr als ein Ziel 116 in Umfangsrichtung am Kolben 92 positioniert sein kann und mehr als ein Ziel 118 in Umfangsrichtung am zweiten Abschnitt 82 positioniert sein kann. Die Näherungssensoren 112, 114 können ausgebildet sein, ein Signal beim Erkennen des Ziels 116 zu erzeugen, zum Beispiel wenn der Kolben 92 neben einem jeweiligen der Näherungssensoren 112, 114 positioniert ist. Ebenso können die Näherungssensoren 112, 114 ausgebildet sein, ein Signal beim Erkennen des Ziels 118 zu erzeugen, zum Beispiel wenn das Ziel 118 neben einem jeweiligen der Näherungssensoren 112, 114 positioniert ist.
Es versteht sich, dass, wenn der Kolben 92 neben dem Näherungssensor 112 positioniert ist, sich der Aktor 88 in einer nahezu vollständig eingefahrenen Ausbildung befinden kann, was wiederum einer minimal zulässigen Höhe des Rahmens 22 über der Bodenoberfläche 44 entsprechen kann. In einigen beispielhaften Ausführungsformen können ein oder mehrere Zähne 52 der Fräswalze 50 die Bodenoberfläche 44 in dieser Ausbildung kaum berühren oder kratzen. Somit kann eine Position des Näherungssensors 112 einer Kratzhöhe für die Fräsmaschine 10 oder 20 entsprechen. Wenn der Kolben 92 stattdessen neben dem Näherungssensor 114 positioniert ist, kann sich der Aktor 88 in einer nahezu vollständig ausgefahrenen Ausbildung befinden, was wiederum einer maximal zulässigen Höhe des Rahmens 22 relativ zu der Bodenoberfläche 44 entsprechen kann. Eine solche Höhe kann zur Inspektion oder Wartung der Maschine 10 oder 20 verwendet werden. Somit kann eine Position des Näherungssensors 114 einer Höhe vor Service der Maschine 10 oder 20 entsprechen.
Näherungssensoren 112, 114 können resistive, induktive, kapazitive, optische oder jedwede andere Art von Näherungssensoren beinhalten. Beispielsweise können die Näherungssensoren 112, 114 zur Erkennung der Kante 86 des zweiten Abschnitts 82, des Ziels 116 oder des Ziels 118 ausgebildet sein, basierend auf Änderungen des Widerstands, der Induktivität, der Kapazität oder irgendeiner anderen elektrischen Eigenschaft, die durch die Positionierung der Kante 86, des Ziels 116 oder des Ziels 118 neben den Näherungssensoren 112 oder 114 bewirkt wird. In anderen beispielhaften Ausführungsformen können die Näherungssensoren 112, 114 bildgebende Vorrichtungen beinhalten, die ausgebildet sein können, unter Verwendung von Bildverarbeitungstechniken die Kante 86, das Ziel 116 oder das Ziel 118 als neben den Näherungssensoren 112, 114 angeordnet zu erkennen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Näherungssensoren 112, 114 Unterbrechungsstrahlsensoren sein, die Empfänger 120, 122 beinhalten können, die am ersten Abschnitt 80 angebracht sein können. Es ist jedoch denkbar, dass in einigen Ausführungsformen die Näherungssensoren 112, 114 an dem ersten Abschnitt 80 und die entsprechenden Empfänger 120 bzw. 122 an dem Zylinder 90 angebracht sein können. Wie in der beispielhaften Ausführungsform von 3A dargestellt, kann der Empfänger 120 am ersten Abschnitt 80 in einem Abstand h₁ relativ zum Rahmen 22 angebracht sein, und der Empfänger 122 kann am ersten Abschnitt 80 in einem Abstand h₂ relativ zum Empfänger 120 angebracht sein. Die Empfänger 120, 122 können in Umfangsrichtung an dem ersten Abschnitt 80 positioniert sein, sodass sie einen allgemein kollimierten oder fokussierten Lichtstrahl (z. B. Infrarot, Laser oder eine andere Wellenlänge) oder andere elektromagnetische Strahlung von den Näherungssensoren 112, 114 empfangen können.
Wie vorstehend beschrieben, kann der zweite Abschnitt 82 zur verschiebbaren Bewegung relativ zum ersten Abschnitt 80 ausgebildet sein. Wenn die Kante 86 des zweiten Abschnitts 82 neben den Näherungssensoren 112, 114 positioniert ist, kann der zweite Abschnitt 82 den von den Näherungssensoren 112, 114 ausgesendeten Strahl blockieren und verhindern, dass der Strahl von den Empfängern 120 bzw. 122 empfangen wird. Die Näherungssensoren 112, 114 können in zwei Szenarien ausgelöst werden und ein Signal erzeugen. Im ersten Szenario können die von den Näherungssensoren 112, 114 ausgesendeten Strahlen von den Empfängern 120 bzw. 122 empfangen werden. Während sich der zweite Abschnitt 82 relativ zum ersten Abschnitt 80 bewegt, kann die Kante 86 des zweiten Abschnitts 82 den Empfang der Strahlen durch die Empfänger 120, 122 blockieren. Die Näherungssensoren 112 und 114 können ein Signal erzeugen, wenn die Strahlen, die zuvor von den Empfängern 120 bzw. 122 empfangen wurden, blockiert sind. Das heißt, die Näherungssensoren 112 und 114 können jeweils ein Signal erzeugen, wenn es einen Übergang von einem nicht blockierten Strahl zu einem blockierten Strahl gibt. Umgekehrt kann im zweiten Szenario der zweite Abschnitt 82 so positioniert werden, dass die von den Näherungssensoren 112, 114 ausgehenden Strahlen durch den zweiten Abschnitt 82 blockiert werden können. Wenn sich der zweite Abschnitt 82 relativ zum ersten Abschnitt 80 bewegt, können die bis dahin blockierten Strahlen freigegeben werden, sodass die Empfänger 120, 122 beginnen können, die von den Näherungssensoren 112 bzw. 114 ausgehenden Strahlen zu empfangen. Somit können die Näherungssensoren 112, 114 ein Signal erzeugen, wenn es einen Übergang von einem blockierten Strahl zu einem nicht blockierten Strahl gibt. In beiden Szenarien können die Näherungssensoren 112 und 114 Signale erzeugen, wenn sie das Vorhandensein einer Kante 86 neben einem jeweiligen Näherungssensor 112, 114 erkennen. Andere Anordnungen von Näherungssensoren 112, 114, Zielen 116, 118 und/oder Empfängern 120, 122 sind ebenfalls denkbar.
3B ist eine partielle Querschnittsdarstellung einer weiteren beispielhaften Schenkelsäule 36, 38, 40, 42 für die Fräsmaschinen 10 oder 20. Viele der in 3B dargestellten Merkmale der Schenkelsäule 36, 38, 40, 42 ähneln denen der Schenkelsäule 36, 38, 40, 42 aus 3A. In der nachfolgenden Offenbarung werden nur die Merkmale der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42, die sich in der Ausführungsform von 3B unterscheiden, im Detail besprochen. Wie in 3B dargestellt, kann die Schenkelsäule 36 zusätzlich oder alternativ Näherungssensoren 124, 126 beinhalten, die am zweiten Abschnitt 82 angebracht sein können. Wie in 3A dargestellt, kann der Näherungssensor 124 beispielsweise am zweiten Abschnitt 82 im Abstand „h₃“ relativ zum Joch 104 angebracht sein und der Näherungssensor 126 kann am zweiten Abschnitt 82 in einer vorbestimmten Länge (oder einem vorbestimmten Abstand) „h₄“ relativ zum Näherungssensor 124 angebracht sein. Das Ziel 132 kann am ersten Abschnitt 80 neben der Kante 84 angebracht sein. Das Ziel 132 kann sich um einen Abschnitt oder den gesamten Umfang des ersten Abschnitts 80 erstrecken. Die Näherungssensoren 124, 126 können resistive, induktive, kapazitive, optische oder jedwede andere Art von Näherungssensoren beinhalten. Die Steuerung 70 kann beispielsweise zur Erkennung, ob das Ziel 132 neben den Näherungssensoren 124 oder 126 positioniert ist, ausgebildet sein, basierend auf Änderungen des Widerstands, der Induktivität, der Kapazität, der optischen Bilder oder irgendeiner anderen elektrischen Eigenschaft, die durch die Positionierung des Kettenendes 102, der Kante 84 oder des Ziels 132 neben den Näherungssensoren 124, 126 bewirkt wird.
Es versteht sich, dass, wenn das Kettenende 102 des Zylinders 90, die Kante 84 des ersten Abschnitts 80 oder das Ziel 132 neben dem Näherungssensor 124 positioniert ist, der Rahmen 22 in seiner minimal zulässigen Höhe von der Bodenoberfläche 44 angeordnet sein kann. Somit kann eine Position des Näherungssensors 124 der Kratzhöhe der Maschine 10 oder 20 entsprechen. Dagegen kann, wenn das Kettenende 102 des Zylinders 90, die Kante 84 des ersten Abschnitts 80 oder das Ziel 132 neben dem Näherungssensor 126 positioniert ist, der Rahmen 22 in seiner maximal zulässigen Höhe von der Bodenoberfläche 44 angeordnet sein. Somit kann eine Position des Näherungssensors 126 der Höhe vor Service der Maschine 10 oder 20 entsprechen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen können die Näherungssensoren 124, 126 Unterbrechungsstrahlsensoren sein und jeweils Empfänger 128 bzw. 130 beinhalten. Wenn es sich bei den Näherungssensoren 124, 126 um Unterbrechungsstrahlsensoren handelt, können die Näherungssensoren 124, 126 an einer Innenfläche des zweiten Abschnitts 82 angebracht sein. Wie in 3B dargestellt, kann der Empfänger 128 am zweiten Abschnitt 82 im Abstand „h₃“ relativ zur Kette 28 angebracht sein und der Empfänger 130 kann am zweiten Abschnitt 82 im Abstand „h₄“ relativ zum Empfänger 128 angebracht sein. Die Näherungssensoren 124, 126 und die Empfänger 128, 130 können ähnliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen, wie sie vorstehend in Bezug auf die Näherungssensoren 112, 114 bzw. die Empfänger 120, 122 erörtert wurden. Das Licht oder der elektromagnetische Strahl zwischen den Näherungssensoren 124, 126 und den Empfängern 128, 130 kann durch das Kettenende 102 des Zylinders 90 blockiert oder freigegeben werden, wenn der Aktor 88 ein- oder ausgefahren wird. In einigen beispielhaften Ausführungsformen, bei denen der zweite Abschnitt 82 eine größere Größe als der erste Abschnitt 80 aufweist, kann der Licht- oder elektromagnetische Strahl zwischen den Näherungssensoren 112, 114 und den Empfängern 120, 122 jeweils durch die Kante 84 des oberen Abschnitts 80 blockiert oder freigegeben werden. Somit kann die Steuerung 70 für die Erkennung ausgebildet sein, dass das Kettenende 102 oder die Kante 84 des ersten Abschnitts 80 neben den Näherungssensoren 124 oder 126 positioniert ist, basierend darauf, ob die von den Näherungssensoren 124 oder 126 ausgesendeten Strahlen blockiert oder freigegeben sind.
Obwohl die Ziele 116, 118 (3A) und das Ziel 132 (3B) vorstehend als neben den Kanten 84 oder 86 positioniert dargestellt und beschrieben wurden, ist denkbar, dass die Ziele 116, 118, 132 in jedwedem bekannten Abstand von den Kanten 84 oder 86 positioniert werden können. Obwohl in 3A und 3B nur die Näherungssensoren 112, 114, 124, 126, die Ziele 116, 118, 132 und die Empfänger 120, 122, 128, 130 dargestellt und beschrieben sind, ist denkbar, dass ein oder mehrere Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 eine beliebige Anzahl von Näherungssensoren, Zielen und/oder Empfängern beinhalten können. Es ist auch denkbar, dass ein oder mehrere der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 einige, aber nicht alle der Näherungssensoren 112, 114, 124, 126, Ziele 116, 118, 132 und Empfänger 120, 122, 128, 130 beinhalten können. Es ist auch denkbar, dass in einigen beispielhaften Ausführungsformen ein oder mehrere Näherungssensoren 112, 114, 124, 126, Ziele 116, 118, 132 und Empfänger 120, 122, 128, 130 statt an der Schenkelsäule 36 oder dem Aktor 88 an anderen Strukturelementen (z. B. verschiebbaren Stangen, Rohren usw.) angebracht sein können, die innerhalb des durch den ersten und zweiten Abschnitt 80, 82 gebildeten Gehäuses angeordnet sind. Es wird auch in Betracht gezogen, dass diese verschiebbaren Strukturelemente am Rahmen 22 und/oder an der Kette 28 befestigt werden können.
Das Steuerventil 110 (siehe 3A oder 3B) kann ein Ventil der Art Multipositions- oder Proportionalventil sein, das ein bewegliches Ventilelement aufweist, um einen Fluss des Fluids durch die Leitung 108 zu regulieren. In der strömungsdurchlässigen Position kann das Steuerventil 110 dem Fluid erlauben, vom oder zum Tank 106 durch die Leitung 108 zu fließen, die im Wesentlichen nicht durch das Steuerventil 110 behindert wird. Im Gegensatz dazu kann das Steuerventil 110 in der strömungsblockierenden Position den Fluss des Fluids vom oder zum Tank 106 durch die Leitung 108 vollständig blockieren. Das Ventilelement des Steuerventils 110 kann auch selektiv in verschiedene Positionen zwischen den strömungsdurchlässigen und strömungsblockierenden Positionen bewegt werden, um variable Flussraten des Fluids in die Leitung 108 bereitzustellen.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann ein Ventilelement in dem Steuerventil 110 magnetbetätigbar sein, um zwischen einer strömungsdurchlässigen Position und einer strömungsblockierenden Position zu wechseln. Das heißt, die Bewegung des Ventilelements des Steuerventils 110 kann durch ein oder mehrere Magnetventile bewirkt werden, die durch das Fließen von elektrischem Strom durch die Magnetventile erregt werden können. Ein Betrag der Bewegung des Ventilelements des Steuerventils 110 kann basierend auf einer Strommenge sein, die durch die ein oder mehreren Magnetventile fließt. Somit kann eine Position des Ventilelements und folglich eine Flussrate des Fluids durch das Steuerventil 110 von einer elektrischen Strommenge abhängen, die durch das Steuerventil 110 fließt. Es versteht sich, dass die Flussrate des Fluids durch das Steuerventil 110 auch eine Rate oder Geschwindigkeit beeinflussen kann, bei der der Aktor 88 in der Länge zunimmt oder abnimmt. Somit kann die Aktorgeschwindigkeit, die die Ausfahr- oder Einfahrrate des Aktors 88 ist, von einer Strommenge abhängen, die durch die ein oder die mehreren Magnetspulen fließt, die dem Steuerventil 110 zugeordnet sind.
4 veranschaulicht das Diagramm 400, das beispielhafte Variationen der Aktorgeschwindigkeit gegenüber dem Strom für das Steuerventil 110 zeigt, die zum Beispiel durch die Linien 410, 412 und 414 dargestellt sind. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie durch Linie 410 dargestellt, kann die Aktorgeschwindigkeit des Aktors 88 mit zunehmender Strommenge, die den ein oder mehreren Magnetspulen des Steuerventils 110 zugeführt wird, zunehmen. Es ist denkbar, dass die Variation der Aktorgeschwindigkeit mit Strom verschiedene Formen annehmen kann (z. B. linear, parabolisch, hyperbolisch, polynomisch usw.). Obwohl die Linie 410 in 4 darstellt, dass die Aktorgeschwindigkeit mit zunehmender Strommenge zunimmt, ist denkbar, dass in einigen Ausführungsformen die Aktorgeschwindigkeit mit zunehmender Strommenge abnehmen oder ein unterschiedliches (z. B. zunehmendes gegenüber abnehmendes) Verhalten für unterschiedliche Strombereiche aufweisen kann. Es ist auch denkbar, dass die Variation der Aktorgeschwindigkeit mit der Strommenge nicht kontinuierlich sein kann, wie durch die Linie 410 dargestellt, sondern diskrete Werte annehmen oder stückweise kontinuierlich sein kann. Verschiedene andere mathematische Beziehungen zwischen Strom und Aktorgeschwindigkeit sind ebenfalls denkbar. Die durch die Linie 410 dargestellten Daten oder andere Daten, die die Aktorgeschwindigkeit mit dem Strom in Beziehung setzen, können in der Speichervorrichtung 72 gespeichert werden, die der Steuerung 70 zugeordnet ist.
In einigen bespielhaften Ausführungsformen kann die Beziehung zwischen Aktorgeschwindigkeit und Strom in Form von ein oder mehreren Nachschlagetabellen vorliegen, die in der Speichervorrichtung 72 gespeichert sein können. Obwohl 4 eine zweidimensionale Beziehung zwischen Strom und Aktorgeschwindigkeit darstellt, ist denkbar, dass die Aktorgeschwindigkeit zusätzlich oder alternativ von anderen Parametern abhängt, wie z. B. Temperatur, Pumpendruck, Eigenschaften des Hydrauliköls (z. B. Dichte, Viskosität usw.) und/oder anderen Betriebsparametern der Fräsmaschine 10 oder 20. Es ist denkbar, dass Beziehungen zwischen der Strommenge, der Aktorgeschwindigkeit und/oder diesen anderen Maschinenparametern in Form von Diagrammen, Graphen, mathematischen Funktionen, Algorithmen und/oder Nachschlagetabellen in der Speichervorrichtung 72 gespeichert werden können.
Obwohl das Ventilelement des Steuerventils 110 oben als auf einen Strom, der durch das Steuerventil 110 fließt, reagierend beschrieben ist, ist denkbar, dass andere Parameter verwendet werden können, um eine Bewegung des Ventilelements des Steuerventils 110 zu steuern. In einigen Ausführungsformen kann das Ventilelement des Steuerventils 110 beispielsweise auf eine Spannungsgröße reagieren, die an den ein oder mehreren Magnetspulen, die dem Steuerventil 110 zugeordnet sind, angewandt wird. In dieser Ausbildung kann eine Beziehung zwischen Spannung und Aktorgeschwindigkeit in der Speichervorrichtung 72 in Form von Korrelationen, Graphen, mathematischen Funktionen, Algorithmen, Nachschlagetabellen usw. gespeichert werden. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 ausgebildet sein, einen Betrag der Bewegung eines Linear- oder Drehgebers anzupassen, der dem Steuerventil 110 zugeordnet ist. Die Steuerung 70 kann beispielsweise ein Signal (z. B. ein pulswellenmoduliertes Signal) senden, um einen Betrag der Bewegung eines Gebers anzupassen, der wiederum eine Bewegung des Ventilelements relativ zu beispielsweise der strömungsblockierenden Position des Ventilelements produzieren kann. Die Beziehung zwischen dem Betrag der Bewegung des Ventilelements oder der Verschiebung des Gebers und der Aktorgeschwindigkeit kann in der Speichervorrichtung 72 in Form von Korrelationen, Graphen, mathematischen Funktionen, Algorithmen, Nachschlagetabellen usw. gespeichert werden. Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, die in der Speichervorrichtung 72 gespeicherten Informationen zu verwenden, um die Strommenge, die Spannungsgröße oder den Betrag der Geberbewegung zu bestimmen, die für den Aktor 88 erforderlich ist, um mit einer nominellen (d. h. gewünschten) Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren. Die nominelle oder gewünschte Aktorgeschwindigkeit kann von einem Bediener der Maschine 10, 20 ausgewählt werden und kann jedwede Geschwindigkeit zwischen einer minimalen und einer maximalen Geschwindigkeit des Aktors 88 sein.
Obwohl das Element 110 als ein Steuerventil beschrieben wurde, ist denkbar, dass das Element 110 stattdessen die Form von individuell steuerbaren Pumpen oder anderen Fluidsteuervorrichtungen annehmen kann. Unabhängig davon, ob das Element 110 ein Steuerventil, eine Pumpe oder eine andere Fluidsteuervorrichtung ist, kann ein Strom, eine Spannung, eine mechanische Bewegung usw., der/die dem Element 110 zugeordnet ist, mit der Aktorgeschwindigkeit für einen Aktor 88 korreliert werden, der dem Element 110 zugeordnet ist.
5A veranschaulicht eine schematische Darstellung eines beispielhaften Hydraulikkreises 140 für eine Fräsmaschine 10 oder 20. Wie in 5A dargestellt, kann der Hydraulikkreis 140 auf eine Fräsmaschine 10 oder 20 angewendet werden, die zwei Frontketten (z. B. linke Frontkette 28 und rechte Frontkette 30) und eine Heckkette 32 beinhalten kann. Die linke Frontkette 28 kann über die Schenkelsäule 36 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein, die rechte Frontkette kann über die Schenkelsäule 38 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein und die Heckkette 32 kann über die Schenkelsäule 40 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein. Wie in 5A dargestellt, kann die Heckkette 32 neben dem zweiten Ende 26 des Rahmens 22 und im Allgemeinen mittig entlang einer Breite „W“ des Rahmens 22 positioniert sein.
Die linke Frontkette 28 kann über den linken vorderen Aktor 88 mit dem Rahmen 22 verbunden sein, die rechte Frontkette 30 kann über den rechten vorderen Aktor 134 mit dem Rahmen 22 verbunden sein und die Heckkette 32 kann über den hinteren Aktor 136 mit dem Rahmen 22 verbunden sein. Der hintere Aktor 136 kann von den linken und rechten vorderen Aktoren 88, 134 um eine Länge „L“ beabstandet sein. Ähnlich kann der linke vordere Aktor 88 von dem rechten vorderen Aktor 134 um eine Breite „W“ beabstandet sein. Die Aktoren 88, 134 und 136 können innerhalb oder außerhalb der Schenkelsäulen 36, 38 bzw. 40 angeordnet sein. Der linke vordere Aktor 88 kann ein einfach- oder doppeltwirkender Hydraulikaktor sein und kann strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen, die denen ähnlich sind, die vorstehend in Bezug auf die 3A und 3B beschrieben wurden. Der rechte vordere Aktor 134 kann ein einfach- oder doppeltwirkender Hydraulikaktor sein und kann einen Zylinder 142, einen Kolben 144 und eine Stange 146 beinhalten. Der Kolben 144 kann verschiebbar im Zylinder 142 angeordnet sein und den Zylinder 142 in eine kopfseitige Kammer 148 und eine stangenseitige Kammer 150 unterteilen. Das heißt, der Kolben 144 kann zum Gleiten im Zylinder 142 ausgebildet sein. Die kopfseitige Kammer 148, die stangenseitige Kammer 150 oder beide Kammern können so ausgebildet sein, dass sie Fluid aufnehmen und halten. Der Zylinder 142 kann mit dem Rahmen 22 angrenzend an die kopfseitige Kammer 148 verbunden sein. Die Stange 146 kann an einem Ende mit dem Kolben 144 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der Kette 30 verbunden sein. In ähnlicher Weise kann der hintere Aktor 136 ein einfachwirkender oder doppeltwirkender Hydraulikaktor sein und einen Zylinder 152, einen Kolben 154 und eine Stange 156 beinhalten. Der Kolben 154 kann verschiebbar im Zylinder 152 angeordnet sein und den Zylinder 152 in eine kopfseitige Kammer 158 und eine stangenseitige Kammer 160 unterteilen. Das heißt, der Kolben 154 kann zum Gleiten im Zylinder 152 ausgebildet sein. Die kopfseitige Kammer 158, die stangenseitige Kammer 160 oder beide Kammern können so ausgebildet sein, dass sie die Fluid aufnehmen und halten. Der Zylinder 152 kann mit dem Rahmen 22 angrenzend an die kopfseitige Kammer 158 verbunden sein. Die Stange 156 kann an einem Ende mit dem Kolben 154 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der Kette 32 verbunden sein. Die Aktoren 134 und 136 können ähnliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen wie die vorstehend für Aktor 88 in Bezug auf 3A und 3B beschriebenen.
Die Fräsmaschine 10 oder 20 kann auch einen Tank 106 beinhalten, der zum Speichern des Fluids ausgebildet sein kann. Eine oder mehrere der kopfseitigen Kammern 96, 148, 158 und/oder der stangenseitigen Kammern 98, 150, 160 können mit dem Tank 106 verbunden sein und Fluid aus dem Tank 106 aufnehmen oder Fluid in diesen leiten. Wie in 5A dargestellt, kann die Leitung 108 beispielsweise den Tank 106 mit der kopfseitigen Kammer 96 des Aktors 88 verbinden, die Leitung 174 kann den Tank 106 mit der kopfseitigen Kammer 148 des Aktors 134 verbinden, und die Leitung 176 kann den Tank 106 mit der kopfseitigen Kammer 158 des Aktors 136 verbinden. Somit kann beispielsweise Fluid von dem Tank 106 zu einer oder mehreren der kopfseitigen Kammern 96, 148, 158 oder umgekehrt fließen. Die Fräsmaschine 10 oder 20 kann zusätzliche Leitungen, Steuerventile, Überdruckventile, Pumpen, Filter und andere Hydraulikkomponenten beinhalten, die die Aktoren 88, 134 und/oder 136 mit dem Tank 106 verbinden. Es ist beispielsweise denkbar, dass die stangenseitigen Kammern 98, 150 und 160 auch über Leitungen mit dem Tank 106 verbunden sind, die Steuerventile beinhalten können, um die Flussrate des Fluids zwischen dem Tank 106 und einer oder mehreren der stangenseitigen Kammern 98, 150 und 160 zu steuern. Auf die Beschreibung dieser zusätzlichen Hydraulikkomponenten in dieser Offenbarung wird aus Gründen der Kürze und Klarheit verzichtet.
Das Steuerventil 110 kann in der Leitung 108 angeordnet und ausgebildet sein, um eine Flussrate des Fluids zwischen dem Tank 106 und der kopfseitigen Kammer 96 zu steuern. Das Steuerventil 180 kann in der Leitung 174 angeordnet und ausgebildet sein, um eine Flussrate des Fluids zwischen dem Tank 106 und der kopfseitigen Kammer 148 zu steuern. Das Steuerventil 182 kann in der Leitung 176 angeordnet und ausgebildet sein, um eine Flussrate des Fluids zwischen dem Tank 106 und der kopfseitigen Kammer 158 zu steuern. Die Steuerventile 180 und 182 können strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen, die denen des Steuerventils 110, das oben in Bezug auf 3A und 3B beschrieben ist, ähneln. 5B veranschaulicht eine schematische Darstellung eines weiteren beispielhaften Hydraulikkreises 190 für Fräsmaschine 10 oder 20. Wie in 5B dargestellt, kann der Hydraulikkreis 190 auf eine Fräsmaschine 10 oder 20 angewendet werden, die zwei Frontketten (z. B. linke Frontkette 28 und rechte Frontkette 30) und zwei Heckketten (z. B. linke Heckkette 32 und rechte Heckkette 34) beinhaltet. Viele der in 5B dargestellten Merkmale des Hydraulikkreises 190 ähneln denen des Hydraulikkreises 140 aus 5A. In der folgenden Offenbarung werden nur Merkmale des Hydraulikkreises 190, die sich von denen des Hydraulikkreises 140 unterscheiden, ausführlich erörtert. Wie vorstehend in 5A beschrieben, kann die linke Frontkette 28 über die Schenkelsäule 36 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein, die rechte Frontkette kann über die Schenkelsäule 38 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein, und die linke Heckkette 32 kann über die Schenkelsäule 40 (siehe 1) mit dem Rahmen 22 verbunden sein. Außerdem kann die rechte Heckkette 34 über die Schenkelsäule 42 mit dem Rahmen 22 verbunden sein (siehe 1). Wie in 5B dargestellt, kann jedoch die linke Heckkette 32 neben einer Seite des Rahmens 22 und die rechte Heckkette 34 neben einer gegenüberliegenden Seite des Rahmens 22 und seitlich beabstandet von der linken Heckkette 32 entlang einer Breite W des Rahmens 22 angeordnet sein.
Die linke Frontkette 28 kann über den linken vorderen Aktor 88 mit dem Rahmen 22 verbunden sein, die rechte Frontkette 30 kann über den rechten vorderen Aktor 134 mit dem Rahmen 22 verbunden sein, die linke Heckkette 32 kann über den linken hinteren Aktor 136 mit dem Rahmen 22 verbunden sein und die rechte Heckkette 34 über den rechten hinteren Aktor 192 mit dem Rahmen 22 verbunden sein. Die Aktoren 88, 134, 136 und 192 können sich innerhalb oder außerhalb der Schenkelsäulen 36, 38, 40 bzw. 42 befinden. Der linke vordere Aktor 88, der rechte vordere Aktor 134 und der linke hintere Aktor 136 können ähnliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen wie die vorstehend beschriebenen. Der rechte hintere Aktor 192 kann einen Zylinder 194, einen Kolben 196 und eine Stange 198 beinhalten. Der Kolben 196 kann verschiebbar im Zylinder 194 angeordnet sein und den Zylinder 194 in eine kopfseitige Kammer 200 und eine stangenseitige Kammer 202 unterteilen. Das heißt, der Kolben 196 kann zum Gleiten im Zylinder 194 ausgebildet sein. Die kopfseitige Kammer 200, die stangenseitige Kammer 202 oder beide Kammern können so ausgebildet sein, dass sie die Fluid aufnehmen und halten. Der Zylinder 194 kann mit dem Rahmen 22 angrenzend an die kopfseitige Kammer 200 verbunden sein. Die Stange 198 kann an einem Ende mit dem Kolben 196 und an einem gegenüberliegenden Ende mit der Kette 34 verbunden sein. Wie die Aktoren 134 und 136 kann der rechte hintere Aktor 192 ähnliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen, wie oben für Aktor 88 in Bezug auf 3A und 3B beschrieben.
Wie auch in 5B dargestellt, können der linke hintere Aktor 136 und der rechte hintere Aktor 192 miteinander verbunden sein, um eine Pendelachse zu bilden. Beispielsweise kann die kopfseitige Kammer 158 des linken hinteren Aktors 136 mit der kopfseitigen Kammer 200 des rechten hinteren Aktors 192 über eine kopfseitige Leitung 204 verbunden sein. In ähnlicher Weise kann die stangenseitige Kammer 160 des linken hinteren Aktors 136 mit der stangenseitigen Kammer 202 des rechten hinteren Aktors 192 über die stangenseitige Leitung 206 verbunden sein. Die Leitung 176 kann den Tank 106 mit der kopfseitigen Leitung 204 verbinden. Somit kann Fluid vom Tank 106 zu den beiden kopfseitigen Kammern 158 und 200 des linken hinteren Aktors 136 und des rechten hinteren Aktors 192 strömen. Das Steuerventil 182 kann in der Leitung 176 angeordnet sein. Obwohl 5B veranschaulicht, dass der linke hintere Aktor 136 und der rechte hintere Aktor 192 über die kopfseitige Leitung 204 und die stangenseitige Leitung 206 miteinander verbunden sind, ist denkbar, dass in einigen beispielhaften Ausführungsformen der linke hintere Aktor 136 und der rechte hintere Aktor 192 nicht miteinander verbunden sein können. In dieser Ausbildung können die kopfseitigen Kammern 158 und 200 des linken hinteren Aktors 136 bzw. des rechten hinteren Aktors 192 über separate Leitungen mit dem Tank 106 verbunden sein. Jede dieser Leitungen kann ein eigenes Steuerventil beinhalten, das ähnliche strukturelle und funktionelle Eigenschaften aufweisen kann wie die Steuerventile 178, 180, 182. Ein Verfahren zum Kalibrieren der Aktorgeschwindigkeit für ein oder mehrere der Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 in ein oder mehreren der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 der Fräsmaschine 10 oder 20 wird unten näher beschrieben.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Steuerung 70 kann eine Länge von ein oder mehreren der Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 in ein oder mehreren der Schenkelsäulen 36, 38, 40, 42 anpassen, um eine Höhe des Rahmens 22 der Fräsmaschine 10 oder 20 relativ zu der Bodenoberfläche 44 anzupassen. Insbesondere kann die Steuerung ein oder mehrere Steuerventile 110, 180 und/oder 182, die den Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 zugeordnet sind, anpassen, um einen Fluss des Fluids in den oder aus dem Aktor 88, 134, 136 und/oder 192 zu bewirken, um die Höhe des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 anzuheben oder abzusenken. Die Steuerung 70 kann auch ausgebildet sein, die Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und einem Steuerparameter (z. B. Strom, Spannung, Gebersignal, Geberbewegung, Ventilelementbewegung usw.) zu kalibrieren, um sicherzustellen, dass die Rate, mit der der Rahmen 22 angehoben oder abgesenkt wird, mit der nominellen oder gewünschten Geschwindigkeit übereinstimmt, mit der ein Bediener der Fräsmaschine 10, 20 den Rahmen 22 anheben oder absenken möchte.
6 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 600 zum Kalibrieren des Steuerventils 110, das dem Aktor 88 zugeordnet ist. Die Reihenfolge und Anordnung der Schritte des Verfahrens 600 dient nur zur Veranschaulichung. Wie aus dieser Offenbarung ersichtlich wird, können Änderungen am Verfahren 600 beispielsweise durch Hinzufügen, Kombinieren, Entfernen und/oder Umordnen der Schritte des Verfahrens 600 vorgenommen werden. Das Verfahren 600 kann von der Steuerung 70 ausgeführt werden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann das Verfahren 600 von der Steuerung 70 ausgeführt werden, wenn ein Bediener den Rahmen 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 anhebt oder absenkt. Obwohl das Verfahren 600 im Folgenden unter Bezugnahme auf den vorderen Aktor 88 beschrieben wird, sind das Verfahren 600 und seine Schritte, wie im Folgenden beschrieben und in 6 dargestellt, gleichermaßen auf den vorderen Aktor 134 und die hinteren Aktoren 136, 192 anwendbar.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Anhebens oder Absenkens des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 beinhalten (Schritt 602). Ein Bediener kann einen solchen Vorgang beispielsweise zum Anheben des Rahmens auf eine Höhe vor Service zur Durchführung von Wartungsarbeiten oder zum Positionieren des Rahmens 22 in einer bestimmten Höhe (z. B. Kratzhöhe) und/oder Neigung relativ zur Bodenoberfläche vor Beginn der Fräsarbeiten durchführen. Die Steuerung 70 kann Signale von ein oder mehreren Eingabevorrichtungen 64 empfangen, die angeben, dass ein Bediener den Rahmen 22 der Fräsmaschine 10 oder 20 anheben oder absenken möchte. In Reaktion kann die Steuerung 70 ein oder mehrere Pumpen, die der Fräsmaschine 10 oder 20 zugeordnet sind, veranlassen, Fluid aus dem Tank 106 über die Leitung 108 in die kopfseitige Kammer 96 hinein oder aus dieser heraus zu pumpen, um den Aktor 88 aus- oder einzufahren.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Bestimmens eines Steuerparameters für das Steuerventil 110 beinhalten, der einer nominellen Aktorgeschwindigkeit „V_NOMINELL“ entspricht (Schritt 604). Die Steuerung 70 kann beispielsweise ein Signal von der Eingabevorrichtung 64 empfangen, das eine Geschwindigkeit angibt, mit der ein Bediener den Rahmen 22 anheben oder senken möchte. Als Beispiel kann die Eingabevorrichtung 64 mehrere Positionen aufweisen, die den unterschiedlichen Geschwindigkeiten (oder Raten) entsprechen, mit denen der Rahmen 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, eine nominelle Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL für den Aktor 88 basierend auf einer Position der Eingabevorrichtung 64 zu bestimmen. Die Steuerung 70 kann auch ausgebildet sein, einen Steuerparameter (z. B. Strom, Spannung, Gebersignal usw.) für das Steuerventil 110 zu bestimmen. Die Steuerung 70 kann beispielsweise ausgebildet sein, eine Strommenge zu bestimmen, die durch das Steuerventil 110 fließen muss, um zu bewirken, dass der Aktor 88 bei der nominellen (oder gewünschten) Aktorgeschwindigkeit aus- oder einfährt. Die Steuerung 70 kann die Strommenge basierend auf Daten bestimmen, die die Geschwindigkeit des Aktors und den in der Speichervorrichtung 72 gespeicherten Strom betreffen. Wie vorstehend erörtert, können die Daten, die die Geschwindigkeit und den Strom des Aktors betreffen, ein oder mehrere von Korrelationen, Graphen, Tabellen, Algorithmen usw. beinhalten. Die Steuerung 70 kann sich beispielsweise auf die durch Linie 410 von 4 dargestellte Beziehung verlassen, um die Strommenge zu bestimmen, die der nominellen Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL entspricht.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Anwendens der Steuerparameter auf das Steuerventil 110 Beinhaltet (Schritt 606). Die Steuerung 70 kann beispielsweise ausgebildet sein, die Strommenge, die zum Beispiel in Schritt 604 bestimmt wird, an dem Steuerventil 110 anzuwenden. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 mit ein oder mehreren elektrischen Stromquellen, die den Maschinen 10 oder 20 zugeordnet sind, interagieren, um den bestimmten Steuerparameter (z. B. Strommenge oder Spannungsgröße) an ein oder mehreren Magnetspulen anzuwenden, die dem Steuerventil 110 zugeordnet sind. Dies kann wiederum bewirken, dass sich ein Ventilelement aus seiner strömungsblockierenden Position bewegt und einen Fluss des Fluids in den oder aus dem Aktor 88 ermöglicht. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 den bestimmten Steuerparameter (z. B. Signal) an einem Geber anwenden, der wiederum eine Bewegung des Ventilelements bewirken kann, was einen Fluss des Fluids in den oder aus dem Aktor 88 ermöglicht.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Bestimmens der gemessenen Aktorgeschwindigkeit „V_GEMESSEN“ beinhalten (Schritt 608). Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN basierend auf Signalen zu bestimmen, die von einem oder mehreren der Näherungssensoren 112, 114, 124 und/oder 126 empfangen werden. Als Beispiel wird eine Ausbildung, bei der die Näherungssensoren 112 und 114 am Zylinder 90 des Aktors 88 angebracht sind, der Kolben 92 das Ziel 116 beinhaltet und der Rahmen 22 der Fräsmaschine 10, 20 relativ zur Bodenoberfläche 44 angehoben wird, betrachtet. Es versteht sich, dass zum Anheben des Rahmens 22 der Aktor 88 ausfahren würde, wodurch sich der Kolben 92 in eine Richtung A bewegt (siehe 3A). Die Steuerung 70 kann ein erstes Signal empfangen, das von dem Näherungssensor 112 zu einer ersten Zeit „t₁“ erzeugt wird, wenn der Näherungssensor 112 das Ziel 116 erkennt, da der Kolben 92 neben dem Näherungssensor 112 positioniert ist. Wenn sich der Kolben 92 weiter in Richtung A bewegt, kann die Steuerung 70 ein zweites Signal empfangen, das von dem Näherungssensor 114 zu einer zweiten Zeit „t₂“ erzeugt wird, wenn der Näherungssensor das Ziel 116 erkennt, da der Kolben 92 neben dem Näherungssensor 114 positioniert ist. Die Steuerung 70 kann eine Zeit Δt, die vom Kolben 92 benötigt wird, um vom benachbarten Näherungssensor 112 zum benachbarten Näherungssensor 114 zu gehen, als Differenz zwischen den Zeiten t₂ und t₁ bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 70 die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN basierend auf der vorbestimmten Länge h₂ und der verstrichenen Zeit Δt als „h₂ / Δt“ bestimmen. Es ist jedoch denkbar, dass die Steuerung 70 andere Korrelationen, Nachschlagetabellen, Graphen oder Algorithmen verwenden kann, die in der Speichervorrichtung 72 gespeichert sind, um die gemessene Aktorgeschwindigkeit, V_GEMESSEN, basierend auf dem Abstand h₂ und der verstrichenen Zeit, die Δt zu bestimmen. Als ein weiteres Beispiel wird eine Ausbildung betrachtet, bei der die Näherungssensoren 112 und 114 an dem Zylinder 90 des Aktors 88 angebrachte Unterbrechungsstrahlsensoren sind und die Empfänger 120 und 122 an dem ersten Abschnitt 80 angebracht sind. Ferner wird eine Ausbildung betrachtet, bei der die Kante 86 des zweiten Abschnitts 82 neben dem Rahmen 22 positioniert ist, sodass der zweite Abschnitt 82 das Licht oder die elektromagnetischen Strahlen, die von den Näherungssensoren 112, 114 auf die Empfänger 120 bzw. 122 gerichtet werden, blockiert. Wenn der Aktor 88 zum Anheben des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 ausfährt, kann die Kante 86 des zweiten Abschnitts 82 in Richtung A gehen und den Empfänger 120 freigeben. Somit kann die Steuerung 70 ein erstes Signal empfangen, das von dem Näherungssensor 112 zu einer ersten Zeit t₁ erzeugt wird, wenn der Empfänger 120 ein bisher blockiertes Licht oder einen bisher blockierten elektromagnetischen Strahl vom Näherungssensor 112 empfängt. Wenn der Aktor 88 weiter ausfährt, kann die Kante 86 des zweiten Abschnitts 82 den Empfänger 122 freigeben. Somit kann die Steuerung 70 ein zweites Signal empfangen, das von dem Näherungssensor 114 zu einer zweiten Zeit t₂ erzeugt wird, wenn der Empfänger 122 ein bisher blockiertes Licht oder einen bisher blockierten elektromagnetischen Strahl vom Näherungssensor 114 empfängt. Die Steuerung 70 kann die Zeit Δt, die von der Kante 86 benötigt wird, um vom benachbarten Näherungssensor 112 zum benachbarten Näherungssensor 114 zu gehen, als Differenz zwischen den Zeiten t₂ und t₁ bestimmen. Es versteht sich, dass während der Zeit Δt der Aktor 88 um eine vorbestimmte Länge ausgefahren wäre, die etwa gleich h₂ sein kann. Wie in dieser Offenbarung verwendet, ist „etwa gleich“ so zu verstehen, dass es die normalen Messfehler und Fertigungstoleranzen umfasst. Somit können beispielsweise etwa gleiche Längen Längen beinhalten, die sich um ± 1 mm, ±0,1 cm, ±0,1 Zoll usw. unterscheiden. Ähnlich können beispielsweise etwa gleiche Geschwindigkeiten Geschwindigkeiten beinhalten, die sich um weniger als ±1 mm/s, ±0,1 cm/s, ±0,1 Zoll/s usw. unterscheiden. Die Steuerung 70 kann die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN basierend auf dem vorbestimmten Abstand h₂ und der verstrichenen Zeit Δt als „h₂ / Δt“ bestimmen. Es ist jedoch denkbar, dass die Steuerung 70 andere Korrelationen, Nachschlagetabellen, Graphen oder Algorithmen verwenden kann, die in der Speichervorrichtung 72 gespeichert sind, um die gemessene Aktorgeschwindigkeit, V_GEMESSEN, basierend auf dem Abstand h₂ und der verstrichenen Zeit, die Δt zu bestimmen. Als weiteres Beispiel kann, wenn die Steuerung 70 Signale von den Näherungssensoren 124, 126 empfängt, die vorbestimmte Länge dem Abstand h4 zwischen den Näherungssensoren 124, 126 entsprechen. In dieser Ausbildung kann die Steuerung 70 die gemessene Aktorgeschwindigkeit, V_GEMESSEN, basierend auf dem Abstand h4 und der verstrichenen Zeit Δt bestimmen.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Bestimmens beinhalten, ob eine Differenz zwischen der gemessenen Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN und der nominellen Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (Schritt 610). In Schritt 610 kann die Steuerung einen absoluten Wert der Differenz ΔV = ||V_GEMESSEN - V_NOMINELL|| bestimmen und ΔV mit einem Schwellenwert vergleichen. Es versteht sich, dass, wenn V_GEMESSEN etwa gleich V_NOMINELL ist, die Differenz ΔV etwa gleich Null wäre.
Wenn die Differenz ΔV größer als der Schwellenwert ist (Schritt 610: JA), kann das Verfahren 600 mit einem Schritt des Anpassens des Steuerparameters fortfahren (Schritt 612). In Schritt 612 kann die Steuerung 70 den Steuerparameter bestimmen, der erforderlich ist, um sicherzustellen, dass ΔV etwa gleich Null ist. Die Steuerung 70 kann beispielsweise ausgebildet sein, eine angepasste Strommenge zu bestimmen, die dem Steuerventil 110 zugeführt werden muss, sodass die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN etwa gleich der nominellen Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL oder ΔV etwa gleich Null ist. In einer beispielhaften Ausführungsform kann sich die Steuerung 70 auf die Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und dem Strom (z. B. Linie 410 von 4) verlassen, die in der Speichervorrichtung 72 gespeichert ist, um die angepassten Strommenge zu bestimmen.
Bezugnehmend auf 4 kann, wenn die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN größer als die nominelle Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL ist, die Steuerung 70 beispielsweise eine Änderung in der Strommenge _„ΔI“ bestimmen, die erforderlich ist, um die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN um die Geschwindigkeitsdifferenz ΔV basierend auf der durch Linie 410 verkörperten Beziehung zu reduzieren. Ebenso kann, wenn die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN kleiner als die nominelle Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL ist, die Steuerung 70 die Änderung „ΔI“ bestimmen, die erforderlich ist, um die gemessene Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN um die Geschwindigkeitsdifferenz ΔV basierend auf der durch Linie 410 verkörperten Beziehung zu erhöhen. In noch anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 Korrelationen, Graphen, Nachschlagetabellen, Algorithmen usw. verwenden, um die Änderung der Strommenge ΔI in Schritt 612 zu bestimmen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 die Strommenge um einen vorbestimmten Wert ΔI erhöhen oder verringern, der in der Speichervorrichtung 72 gespeichert werden kann. Die Steuerung 70 kann dann die Schritte 606 bis 610 während eines nachfolgenden Anhebe-/-Absenkvorgangs des Rahmens wiederholen, um zu bestimmen, ob die Differenz ΔV kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist. Wenn die Differenz ΔV größer als der Schwellenwert ist, kann die Steuerung 70 den vorbestimmten Wert ΔI anpassen und die Schritte 606 bis 610 während eines nachfolgenden Anhebe-/-Absenkvorgangs des Rahmens wiederholen. Wenn jedoch die Differenz ΔV kleiner oder gleich dem Schwellenwert ist, kann die Steuerung mit Schritt 618 fortfahren.
Das Verfahren 600 kann von Schritt 612 zu einem Schritt des Speicherns des aktualisierten Steuerparameters fortfahren (Schritt 614). In Schritt 614 kann die Steuerung 70 beispielsweise die durch Linie 410 dargestellte Beziehung basierend auf der Änderung ΔI in der Strommenge, die beispielsweise in Schritt 612 bestimmt wird, aktualisieren. Somit kann beispielsweise, wenn V_GEMESSEN größer als V_NOMINELL ist, die Steuerung 70 ΔI von den Stromwerten subtrahieren, die den verschiedenen Aktorgeschwindigkeitswerten zugeordnet sind, die durch Linie 410 dargestellt sind, um auf Linie 412 zu gelangen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann, wenn V_GEMESSEN kleiner als V_NOMINELL ist, die Steuerung 70 ΔI zu den Stromwerten addieren, die den verschiedenen Aktorgeschwindigkeitswerten zugeordnet sind, die durch Linie 410 dargestellt sind, um auf Linie 412 zu gelangen. Es ist auch denkbar, dass die Steuerung 70 andere mathematische Operationen oder Algorithmen verwenden kann, um Daten, die die Aktorgeschwindigkeit und den Strom betreffen, auf Basis der in Schritt 612 bestimmten Änderung ΔI zu erzeugen. Die Steuerung 70 kann die Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und der aktualisierten Strommenge, die beispielsweise durch Linie 412 und/oder Linie 414 dargestellt wird, im Speicher 72 speichern.
Das Verfahren 600 kann einen Schritt des Anwendens der aktualisierten Steuerparameter für das Anheben oder Absenken des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 beinhalten (Schritt 616). Die Steuerung 70 kann beispielsweise die aktualisierte Beziehung, die durch Linie 412 oder 414 dargestellt ist, verwenden, um die Strommenge zu bestimmen, die erforderlich ist, um den Aktor 88 bei der nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren, wenn ein Bediener nachfolgend den Rahmen 22 in Bezug auf die Bodenoberfläche 44 anhebt oder absenkt. Zurückkehrend zu Schritt 610 kann, wenn die Differenz ΔV nicht größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist (Schritt 610: NEIN), das Verfahren 600 mit Schritt 618 fortfahren. In Schritt 618 kann die Steuerung 70 den Steuerparameter, der zum Beispiel in Schritt 604 bestimmt wurde, weiter anwenden. Somit kann die Steuerung 70 beispielsweise die vorher in Schritt 604 bestimmte Strommenge, weiter an dem Steuerventil 110 anwenden.
Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, das Verfahren 600 durchzuführen, um die Aktorgeschwindigkeit für den Aktor 88 basierend auf einem Abstand zwischen Paaren von Näherungssensoren 112, 114 oder 124, 126 zu kalibrieren. Die Steuerung 70 kann das Verfahren 600 jedes Mal durchführen, wenn ein Bediener den Rahmen 22 mit der gleichen oder unterschiedlichen nominellen Aktorgeschwindigkeiten anhebt oder absenkt. Durch Durchführung einer Kalibrierung bei unterschiedlichen nominellen Aktorgeschwindigkeiten kann die Steuerung 70 eine genaue Beziehung zwischen der Strommenge und der Aktorgeschwindigkeit für den Aktor 88 über einen gesamten Bereich von Aktorgeschwindigkeiten bestimmen. Außerdem kann das Kalibriersteuerventil 110 basierend auf einer Messung der Aktorgeschwindigkeit V_GEMESSEN eine verbesserte und genauere Beziehung zwischen Aktorgeschwindigkeit und Strom bereitstellen, gegenüber der Durchführung von Kalibrierungen allein basierend auf dem Crackstrom. Die Steuerung 70 kann auch das Verfahren 600 durchführen, um jeden der anderen Aktoren 134, 136 und/oder 192, die der Maschine 10 oder 20 zugeordnet sind, individuell zu kalibrieren. Dies wiederum kann dazu beitragen, eine genauere Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und dem Strom für jeden der Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 unter Berücksichtigung von Variationen bei der Herstellung und Installation und Unterschieden in den Verschleißgraden der unterschiedlichen Aktoren herzustellen.
In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 eine abstandsbasierte Kalibrierung der Aktorgeschwindigkeit durchführen, wie vorstehend in Bezug auf das Verfahren 600 für einen der Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 erörtert. Die Steuerung 70 kann dann die Aktorgeschwindigkeit für ein oder mehrere der anderen Aktoren basierend auf einer relativen Geschwindigkeit zwischen zwei Aktoren kalibrieren. 7 veranschaulicht ein beispielhaftes Verfahren 700 zum Kalibrieren von Aktorgeschwindigkeiten basierend auf einer relativen Geschwindigkeit zwischen Paaren von Aktoren. Die Reihenfolge und Anordnung der Schritte des Verfahrens 700 dient nur zur Veranschaulichung. Wie aus dieser Offenbarung ersichtlich wird, können Änderungen am Verfahren 700 beispielsweise durch Hinzufügen, Kombinieren, Entfernen und/oder Umordnen der Schritte des Verfahrens 700 vorgenommen werden. Das Verfahren 700 kann von der Steuerung 70 ausgeführt werden, wenn ein Bediener den Rahmen 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 anhebt oder absenkt.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Anhebens oder Absenkens des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 beinhalten (Schritt 702). Ein Bediener kann einen solchen Vorgang beispielsweise zum Anheben des Rahmens auf eine Höhe vor Service zur Durchführung von Wartungsarbeiten oder zum Positionieren des Rahmens 22 in einer bestimmten Höhe (z. B. Kratzhöhe) und/oder Neigung relativ zur Bodenoberfläche vor Beginn der Fräsarbeiten durchführen. Die Steuerung 70 kann Signale von ein oder mehreren Eingabevorrichtungen 64 empfangen, die angeben, dass ein Bediener den Rahmen 22 der Fräsmaschine 10 oder 20 anheben oder absenken möchte. In Reaktion kann die Steuerung 70 ein oder mehrere Pumpen, die der Fräsmaschine 10 oder 20 zugeordnet sind, veranlassen, Fluid aus dem Tank 106 über die Leitung 108 in die kopfseitige Kammer 96 hinein oder aus dieser heraus zu pumpen, um ein oder mehrere der Aktoren 88, 134, 136 und/oder 192 aus- oder einzufahren.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Auswählens eines Hauptaktors (erster Aktor) und eines Nebenaktors (zweiter Aktor) beinhalten (Schritt 704). In Schritt 704 kann die Steuerung 70 einen Hauptaktor oder einen ersten Aktor aus den Aktoren 88, 134, 136 und/oder 92 auswählen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 70 als einen Hauptaktor einen Aktor auswählen, der beispielsweise unter Verwendung des Verfahrens 600 während eines vorherigen Vorgangs des Anhebens oder Absenkens des Rahmens 22 kalibriert wurde. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 70 ausgebildet sein, eine Auswahl eines Hauptaktors von einem Bediener über beispielsweise ein oder mehrere Eingabevorrichtungen 64 zu empfangen. In Schritt 704 kann die Steuerung 70 auch einen Nebenaktor auswählen, der sich von dem Hauptaktor unterscheidet. Die Steuerung 70 kann entweder den Nebenaktor automatisch oder als Reaktion auf eine Eingabe von einem Bediener auswählen, die zum Beispiel über ein oder mehrere der Eingabevorrichtungen 64 empfangen wird. Als Beispiel kann die Steuerung 70 den hinteren Aktor 136 als einen Hauptaktor (oder ersten Aktor) und den linken vorderen Aktor 88 als einen Nebenaktor (zweiten Aktor) auswählen. Als ein weiteres Beispiel kann die Steuerung 70 den linken vorderen Aktor 88 als einen Hauptaktor (ersten Aktor) und den rechten vorderen Aktor 134 als einen Nebenaktor (zweiten Aktor) auswählen.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Bestimmens erster und zweiter Steuerparameter beinhalten, die nominellen Aktorgeschwindigkeiten für die Haupt- bzw. Nebenaktoren entsprechen (Schritt 706). Die Steuerung 70 kann beispielsweise ein Signal von der Eingabevorrichtung 64 empfangen, das eine Geschwindigkeit angibt, mit der ein Bediener den Rahmen 22 anheben oder senken möchte. Als Beispiel kann die Eingabevorrichtung 64 mehrere Positionen aufweisen, die den unterschiedlichen Geschwindigkeiten (oder Raten) entsprechen, mit denen der Rahmen 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 angehoben oder abgesenkt werden kann. Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, nominelle Aktorgeschwindigkeiten für die Haupt- und Nebenaktoren basierend auf ein oder mehreren Positionen der Eingabevorrichtungen 64 zu bestimmen. In einigen beispielhaften Ausführungsformen kann ein Bediener während des Anhebe-/Absenkvorgangs des Rahmens 22 die Ausrichtung ändern. In diesen Ausführungsformen kann die Steuerung 70 unterschiedliche nominelle Aktorgeschwindigkeiten für die Haupt- und Nebenaktoren basierend auf den Positionen der Eingabevorrichtungen 64 bestimmen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann der Bediener während des Anhebe-/Absenkvorgangs des Rahmens 22 die Ausrichtung beibehalten. In diesen Ausführungsformen kann die Steuerung 70 bestimmen, dass die nominellen Aktorgeschwindigkeiten für die Haupt- und Nebenaktoren etwa gleich sind. Die Steuerung 70 kann auch ausgebildet sein, Steuerparameter (z. B. Strom, Spannung, Gebersignal usw.) für Steuerventile zu bestimmen, die den Haupt- und Nebenaktoren zugeordnet sind. Wenn beispielsweise der hintere Aktor 136 der Hauptaktor ist und der linke vordere Aktor 88 der Nebenaktor ist, kann die Steuerung 70 einen ersten Steuerparameter für das Steuerventil 182, das dem hinteren Aktor 136 zugeordnet ist, und einen zweiten Steuerparameter, der dem Steuerventil 110, das dem linken vorderen Aktor 88 zugeordnet ist, zugeordnet ist, bestimmen. Ebenso kann, wenn beispielsweise der linke vordere Aktor 88 der Hauptaktor ist und der rechte vordere Aktor 134 der Nebenaktor ist, die Steuerung 70 einen ersten Steuerparameter für das Steuerventil 110, das dem linken vorderen Aktor 88 zugeordnet ist, und einen zweiten Steuerparameter für das Steuerventil 180, das dem rechten vorderen Aktor 134 zugeordnet ist, bestimmen. Die Steuerung 70 kann sich auf Beziehungen verlassen, die denen ähnlich sind, die in 4 für die Steuerventile dargestellt sind, die den Haupt- und Nebenaktoren zugeordnet sind, um den Steuerparameter zu bestimmen. Wenn beispielsweise der hintere Aktor 136 der Hauptaktor ist, kann die Steuerung 70 eine Strommenge (z. B. erste Strommenge) bestimmen, die von dem Steuerventil 182 benötigt wird, damit der Aktor 136 bei der nominellen Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL basierend auf Beziehungen aus- oder einfährt, die denen ähnlich sind, die durch Linie 410 von 4 dargestellt sind. Ähnlich kann, wenn der linke vordere Aktor 88 der Nebenaktor ist, die Steuerung 70 eine Strommenge (z. B. zweite Strommenge) bestimmen, die von dem Steuerventil 180 benötigt wird, damit der Aktor 88 bei der nominellen Aktorgeschwindigkeit V_NOMINELL basierend auf Beziehungen aus- oder einfährt, die denen ähnlich sind, die durch Linie 410 von 4 dargestellt sind. Die Steuerung 70 kann die ersten und zweiten Strommengen basierend auf Daten bestimmen, die die Geschwindigkeit des Aktors und den in der Speichervorrichtung 72 gespeicherten Strom betreffen. Wie vorstehend erörtert, können die Daten, die die Geschwindigkeit und den Strom des Aktors betreffen, ein oder mehrere von Korrelationen, Graphen, Tabellen, Algorithmen usw. beinhalten. Es versteht sich, dass für jedes der Steuerventile 110, 180 und 182, die der Maschine 10 oder 20 zugeordnet sind, unterschiedliche Datensätze in der Speichervorrichtung 72 gespeichert werden können.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Anwendens erster und zweiter Steuerparameter beinhalten, um die Haupt- bzw. Nebenaktoren zu betätigen (Schritt 708). Wenn beispielsweise der hintere Aktor 136 als der Hauptaktor ausgewählt ist und der linke vordere Aktor 88 als der Nebenaktor ausgewählt ist, kann die Steuerung 70 die erste Strommenge an dem Steuerventil 182 anwenden, das dem hinteren Aktor 136 zugeordnet ist, und die zweite Strommenge an dem Steuerventil 110, das dem linken vordere Aktor 88 zugeordnet ist. Ähnlich kann, wenn beispielsweise der linke vordere Aktor 88 als der Hauptaktor ausgewählt ist und der rechte vordere Aktor 134 als der Nebenaktor ausgewählt ist, die Steuerung 70 die erste Strommenge an dem Steuerventil 110 anwenden, das dem linken vorderen Aktor 88 zugeordnet ist, und die zweite Strommenge an dem Steuerventil 180, das dem rechten vorderen Aktor 134 zugeordnet ist. Die Steuerung 70 kann mit ein oder mehreren elektrischen Stromquellen, die den Maschinen 10 oder 20 zugeordnet sind, interagieren, um die bestimmten Steuerparameter (z. B. Strommenge oder Spannungsgröße), wie vorstehend zum Beispiel in Bezug auf Schritt 606 von Verfahren 600 erörtert, anzuwenden.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Bestimmens der Rahmenausrichtung beinhalten (Schritt 710). In Schritt 710 kann die Steuerung 70 eine Ausrichtung des Rahmens 22 der Maschine 10 oder 20 unter Verwendung von Signalen bestimmen, die durch den Ausrichtungssensor 68 erzeugt werden. Die Steuerung 70 kann beispielsweise einen Nickwinkel α_gemessen oder einen Rollwinkel β_gemessen des Rahmens 22 relativ zu einer Bezugsebene bestimmen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Bezugsebene die Bodenoberfläche 44 sein. 8A und 8B veranschaulichen beispielhafte Ausbildungen des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 nach dem Betätigen des Hauptaktors und des Nebenaktors für einen vorbestimmten Zeitraum Δt. Wie in 8A dargestellt, kann beispielsweise, wenn der hintere Aktor 136 und der linke vordere Aktor 88 Haupt- bzw. Nebenzylinder sind, die Steuerung 70 einen Nickwinkel α_gemessen (z. B. Neigung in Bezug auf eine Längsrichtung) des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 unter Verwendung des Ausrichtungssensors 68 bestimmen. Wie in 8B dargestellt, kann, wenn der linke vordere Aktor 88 und der rechte vordere Aktor 134 Haupt- bzw. Nebenzylinder sind, die Steuerung einen β_gemessenen Rollwinkel (z. B. Neigung in Bezug auf eine Breitenrichtung) des Rahmens 22 relativ zur Bodenoberfläche 44 unter Verwendung des Ausrichtungssensors 68 bestimmen. Zurückkehrend zu 7 kann das Verfahren 700 einen Schritt des Bestimmens beinhalten, ob sich die bestimmte Rahmenausrichtung von einer Zielausrichtung unterscheidet (Schritt 712). Die Zielausrichtung kann einem Ziel-Nickwinkel α_Ziel oder Ziel-Rollwinkel β_Ziel entsprechen, der von einem Bediener gewünscht wird. In einer Ausbildung kann beispielsweise ein Bediener wünschen, den Rahmen 22 im Allgemeinen parallel zur Bodenoberfläche 44 anzuheben oder abzusenken. In dieser Ausbildung würde beispielsweise der Ziel-Nickwinkel α_Ziel oder Ziel-Rollwinkel β_Ziel etwa 0° betragen. In einer anderen Ausbildung kann beispielsweise ein Bediener den Rahmen 22 anheben oder absenken, sodass der Rahmen 22 in einer Längsrichtung um etwa 10° gekippt wird, aber im Allgemeinen parallel zu der Bodenoberfläche entlang der Breitenrichtung bleibt. In dieser Ausbildung kann das Ziel-Nickwinkel-α_Ziel 10° und das Ziel-Rollwinkel-β_Z\iel 0° betragen. Es versteht sich, dass, wenn die Haupt- und Nebenaktoren nicht bei ihren jeweiligen nominellen Aktorgeschwindigkeiten ausfahren oder einfahren, der Nickwinkel α_gemessen oder Rollwinkel β_gemessen des Rahmens 22, wie durch den Ausrichtungssensor 68 bestimmt, nicht mit dem Ziel-Nickwinkel α_Ziel oder dem Ziel-Rollwinkel β_Ziel übereinstimmen kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 70 einen Neigungsfehler als einen absoluten Wert einer Differenz zwischen der gemessenen Rahmenausrichtung und der Zielrahmenausrichtung bestimmen. Die Steuerung 70 kann beispielsweise den Neigungsfehler mithilfe des Ausdrucks || α_Ziel - α_gemessen|| oder || β_Ziel - β_gemessen|| oder mithilfe anderer mathematischer Ausdrücke und/oder Algorithmen bestimmen. Wenn die Steuerung 70 bestimmt, dass die Rahmenausrichtung (z. B. α_gemessen oder β gemessen) sich von der Zielausrichtung (z. B. α_Ziel oder β_Ziel) unterscheidet (d. h. der Neigungsfehler ist größer als ein Schwellenneigungsfehler) (Schritt 712: JA), kann das Verfahren 700 mit Schritt 714 fortfahren. Wenn die Steuerung 70 jedoch bestimmt, dass sich die Rahmenausrichtung nicht von der Zielausrichtung unterscheidet (d. h. der Neigungsfehler kleiner oder etwa gleich dem Schwellenwertneigungsfehler ist) (Schritt 712: NEIN), kann das Verfahren 700 mit Schritt 720 fortfahren, in dem die Steuerung 70 den Haupt- und den Nebenaktor weiter betätigen kann, indem sie die ersten und den zweiten Steuerparameter, die zum Beispiel in Schritt 706 bestimmt werden, anwendet, um die Haupt- bzw. Nebenaktoren zu betätigen.
In Schritt 714 kann die Steuerung 70 einen Geschwindigkeitsfehler zwischen den Aktorgeschwindigkeiten der Haupt- und Nebenaktoren bestimmen. Insbesondere kann die Steuerung 70 den Geschwindigkeitsfehler basierend auf einer Differenz zwischen der Rahmenausrichtung (z. B. Neigungsfehler), die zum Beispiel in Schritt 710 bestimmt wurde, und der Zielausrichtung und der Beabstandung zwischen den Haupt- und Nebenaktoren bestimmen. Es wird beispielsweise eine Ausbildung betrachtet, bei der der hintere Aktor 136 der Hauptaktor ist, der linke vordere Aktor 88 der Nebenaktor ist und ein Ziel-Neigungswinkel α_Ziel 0° ist. Wie in 8A dargestellt, kann nach dem Zeitraum Δt der Nickwinkel des Rahmens 22 α_gemessen werden, der sich von 0° unterscheiden kann_. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 8A dargestellt, kann die Steuerung 70 eine Differenz bei den Beträgen des Ausfahrens des hinteren Aktors 136 und des linken vorderen Aktors 88 basierend auf einer einfachen trigonometrischen Beziehung bestimmen. Die Differenz der Beträge des Ausfahrens kann beispielsweise durch den Ausdruck „L tan α“ bestimmt werden. Darüber hinaus kann, da diese Differenz der Beträge des Ausfahrens über einen Zeitraum Δt auftrat, die Steuerung 70 einen Geschwindigkeitsfehler ΔV (oder eine relative Geschwindigkeit) zwischen dem hinteren Aktor 136 und dem linken vorderen Aktor 88 durch den Ausdruck „(L tan α) / Δt)“ bestimmen. Es ist jedoch denkbar, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen die Steuerung 70 die Differenz in den Beträgen des Ausfahrens und dem Geschwindigkeitsfehler ΔV unter Verwendung anderer mathematischer Ausdrücke, Korrelationen, Graphen, Nachschlagetabellen, Algorithmen usw. bestimmen kann.
Als ein weiteres Beispiel wird eine Ausbildung betrachtet, bei der der linke vordere Aktor 88 der Hauptaktor ist, der rechte vordere Aktor 134 der Nebenaktor und ein Zielrollwinkel β_Ziel 0° ist. Wie in 8A dargestellt, kann nach dem Zeitraum Δt der Rollwinkel des Rahmens 22 β_gemessen werden, der sich von 0° unterscheiden kann. In einer beispielhaften Ausführungsform, wie in 8B dargestellt, kann die Steuerung 70 eine Differenz bei dem Betrag des Ausfahrens des linken vorderen Aktors 88 und des rechten vorderen Aktors 134 basierend auf einer einfachen trigonometrischen Beziehung bestimmen. Die Differenz der Beträge des Ausfahrens kann beispielsweise durch den Ausdruck „W tan β“ bestimmt werden. Darüber hinaus kann, da diese Differenz der Beträge des Ausfahrens über einen Zeitraum Δt auftrat, die Steuerung 70 den Geschwindigkeitsfehler ΔV (oder die relative Aktorgeschwindigkeit) zwischen dem linken vorderen Aktor 88 und dem rechten vorderen Aktor 134 durch den Ausdruck „(W tan β) / Δt“ bestimmen. Es ist jedoch denkbar, dass in anderen beispielhaften Ausführungsformen die Steuerung 70 die Differenz in den Beträgen des Ausfahrens und dem Geschwindigkeitsfehler unter Verwendung anderer mathematischer Ausdrücke, Korrelationen, Graphen, Nachschlagetabellen, Algorithmen usw. bestimmen kann.
Zurückkehrend zu 7 kann das Verfahren 700 einen Schritt des Aktualisierens des zweiten Steuerparameters für den Nebenaktor beinhalten (Schritt 714). Somit kann beispielsweise die Steuerung 70 ausgebildet sein, einen aktualisierten zweiten Steuerparameter (z. B. aktualisierte zweite Strommenge) für den Nebenaktor zu bestimmen, sodass, wenn der Nebenaktor unter Verwendung des aktualisierten zweiten Steuerparameters betätigt wird, der Nickwinkel α_gemessen oder Rollwinkel β_gemessen des Rahmens 22 mit dem Ziel-Nickwinkel α_Ziel bzw. Ziel-Rollwinkel β_Ziel übereinstimmen würde. In einer beispielhaften Ausführungsform kann sich die Steuerung 70 auf die Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und dem Strom (z. B. Linie 410 von 4) verlassen, die in der Speichervorrichtung 72 gespeichert ist, um die aktualisierte zweite Strommenge zu bestimmen. Es wird beispielsweise die Ausbildung von 8A während eines Rahmenhebevorgangs betrachtet.
Es wird beispielsweise die in 8A dargestellte Ausbildung betrachtet. Wie in 8A dargestellt, erscheint der linke vordere Aktor 88 mehr ausgefahren als der hintere Aktor 136, was angeben kann, dass eine Aktorgeschwindigkeit des linken vorderen Aktors 88 größer sein kann als die des hinteren Aktors 136. In einer beispielhaften Ausführungsform kann die Steuerung 70 eine Änderung in der Strommenge „ΔI“, die erforderlich ist, um die Aktorgeschwindigkeit des linken vorderen Aktors 88 zu reduzieren, basierend auf einer Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und dem Strom (z. B. 4) für den linken vorderen Aktor 88, die im Speicher 72 gespeichert ist, bestimmen. In anderen beispielhaften Ausführungsformen kann die Steuerung 70 Korrelationen, Graphen, Nachschlagetabellen, Algorithmen usw. verwenden, um die Änderung der Strommenge ΔI zu bestimmen, die erforderlich ist, um die Aktorgeschwindigkeit des linken vorderen Aktors 88 durch den Geschwindigkeitsfehler ΔV zu reduzieren. Es ist auch denkbar, dass die Steuerung 70 in noch anderen beispielhaften Ausführungsformen einen vorbestimmten Wert ΔI verwenden kann, der in der Speichervorrichtung 72 gespeichert sein kann. Die Steuerung 70 kann auch die aktualisierte zweite Strommenge für das Steuerventil 110 bestimmen, die dem linken vorderen Aktor 88 zugeordnet ist, indem die zweite Strommenge um ΔI verringert wird. Zusätzlich kann die Steuerung 70 die Beziehung der Aktorgeschwindigkeit zum Strom für den Nebenaktor (z. B. linken vorderen Aktor 88) aktualisieren, indem die aktualisierte zweite Strommenge in Zuordnung zur nominellen Aktorgeschwindigkeit, die dem Nebenaktor zugewiesen ist, im Speicher 72 gespeichert wird.
Das Verfahren 700 kann einen Schritt des Betätigens des ersten Aktors unter Verwendung des ersten Steuerparameters und des zweiten Aktors unter Verwendung des aktualisierten zweiten Steuerparameters beinhalten (Schritt 718). Unter Bezugnahme auf die Ausbildung von 8A kann beispielsweise die Steuerung 70 die erste Strommenge, die in Schritt 706 bestimmt wird, an dem Steuerventil 182, das dem Hauptaktor (z. B. hinterer Aktor 136) zugeordnet ist, anwenden und die aktualisierte zweite Strommenge, die in Schritt 716 bestimmt wird, an dem Steuerventil 110, das dem Nebenaktor (z. B. linker vorderer Aktor 88) zugeordnet ist anwenden.
Die auf der relativen Geschwindigkeit basierende Kalibrierung von Verfahren 700 kann dazu beitragen, die Anzahl der für die Maschine erforderlichen Näherungssensoren zu reduzieren. Ein oder mehrere Paare von Näherungssensoren 112, 114 oder 124, 126 und/oder zugeordnete Ziele können beispielsweise an einem Hauptaktor, zum Beispiel dem hinteren Aktor 136, angebracht sein. Die Steuerung 70 kann ausgebildet sein, das Verfahren 600 durchzuführen, um die Beziehung zwischen Aktorgeschwindigkeit und Strom für den hinteren Aktor 136 basierend auf einem Abstand zwischen den Paaren von Näherungssensoren zu kalibrieren. Die übrigen Aktoren 88, 134 und/oder 192 dürfen nicht mit Näherungssensoren und/oder Zielen ausgestattet sein. Die Steuerung 70 kann die Beziehung zwischen der Aktorgeschwindigkeit und dem Strom für die Aktoren 88, 134 und/oder 192 immer noch kalibrieren, indem sie das Verfahren 700 ausführt. Die Steuerung 70 kann beispielsweise die Beziehung zwischen Aktorgeschwindigkeit und Strom für die Aktoren 88 kalibrieren, indem sie den hinteren Aktor 136 als den Hauptaktor und den linken vorderen Aktor 88 als den Nebenaktor bezeichnet, während das Verfahren 700 durchgeführt wird. Nachfolgend kann die Steuerung 70 beispielsweise die Beziehung zwischen Aktorgeschwindigkeit und Strom für den Aktor 134 kalibrieren, indem sie den linken vorderen Aktor 88 als den Hauptaktor und den rechten vorderen Aktor 134 als den Nebenaktor bezeichnet, während das Verfahren 700 durchgeführt wird. Somit kann das Verfahren 700 dazu beitragen, die Kosten der Herstellung und Wartung der Maschine 10 oder 20 zu reduzieren, indem eine Anzahl von Näherungssensoren, die für die Kalibrierung der Aktorgeschwindigkeit erforderlich sind, reduziert wird.
Für Fachleute ist offensichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem offenbarten abstandsbasierten Aktorgeschwindigkeitskalibriersystem vorgenommen werden können. Andere Ausführungsformen werden für Fachleute auf dem Gebiet unter Berücksichtigung der Spezifikation und einem Praktizieren des hierin offenbarten Aktorgeschwindigkeitskalibriersystem offensichtlich sein. Die Beschreibung und die Beispiele sollen lediglich als exemplarisch betrachtet werden, deren wahrer Anwendungsbereich durch die folgenden Ansprüche und ihre Äquivalente angegeben ist.
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 8718880 [0006]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Cadman et al., ausgestellt am 6. Mai 2014 („das '880-Patent“) [0006]

Claims

Fräsmaschine (10, 20), umfassend: einen Rahmen (22); eine Vielzahl von in den Boden eingreifende Ketten (28, 30, 32, 34), die zum Tragen des Rahmens ausgebildet sind; einen Aktor (88), der den Rahmen mit einer Kette (28) aus der Vielzahl von in den Boden eingreifenden Ketten verbindet, wobei der Aktor zur Anpassung einer Höhe des Rahmens relativ zu einer Bodenoberfläche (44) ausgebildet ist; ein Steuerventil (110), das zur selektiven Steuerung eines Flusses von Fluid in den oder aus dem Aktor basierend auf einer Strommenge, die an das Steuerventil zugeführt wird, ausgebildet ist; und eine Steuerung (70), ausgebildet zur: Bestimmung der Strommenge, die erforderlich ist, um den Aktor bei einer nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren; Anwendung der bestimmten Strommenge am Steuerventil; Bestimmung einer gemessenen Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren; Anpassung der Strommenge basierend auf der gemessenen Aktorgeschwindigkeit und der nominellen Aktorgeschwindigkeit; und Anwendung der angepassten Strommenge am Steuerventil, um die Höhe des Rahmens relativ zu der Bodenoberfläche anzupassen.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Strommenge anzupassen, sodass die gemessene Aktorgeschwindigkeit etwa gleich der nominellen Aktorgeschwindigkeit ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, wobei der Aktor Folgendes beinhaltet: einen mit dem Rahmen verbundenen und Fluid enthaltenden Zylinder (90); einen verschiebbar innerhalb des Zylinders angeordneten Kolben (92); und eine Stange (94), mit einem ersten mit dem Kolben verbundenen Ende, wobei sich die Stange von dem Kolben zu einem zweiten Ende erstreckt, das mit einer Kette verbunden ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 3, ferner beinhaltend: einen ersten Näherungssensor (112), der in einem ersten Abstand vom Rahmen positioniert ist; und einen zweiten Näherungssensor (114), der in einem zweiten Abstand vom ersten Näherungssensor positioniert ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 4, wobei der zweite Abstand etwa gleich der vorbestimmten Länge ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 4, wobei die Steuerung ferner ausgebildet ist zum: Empfangen eines ersten Signals von dem ersten Näherungssensor zu einer ersten Zeit; Empfangen eines zweiten Signals vom zweiten Näherungssensor zu einer zweiten Zeit; und Bestimmen der gemessenen Aktorgeschwindigkeit basierend auf dem zweiten Abstand und einer Zeitdauer, die zwischen der ersten Zeit und der zweiten Zeit verstrichen ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 4, wobei eine Position des ersten Näherungssensors einer Kratzhöhe für die Fräsmaschine entspricht.
Fräsmaschine nach Anspruch 4, wobei eine Position des zweiten Näherungssensors einer Höhe vor Service der Fräsmaschine entspricht.
Fräsmaschine nach Anspruch 1, ferner beinhaltend einen Speicher (72), ausgebildet zum Speichern von sich auf die Strommenge und die Aktorgeschwindigkeit beziehenden Daten, wobei die Steuerung zum Ermitteln der Strommenge basierend auf den gespeicherten Daten ausgebildet ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 9, wobei die gespeicherten Daten mindestens eines von einer Korrelation, einer Nachschlagetabelle oder einem Algorithmus beinhalten, der die Strommenge und die Aktorgeschwindigkeit in Beziehung setzt.
Fräsmaschine (10, 20), umfassend: einen Rahmen (22); eine linke Frontkette (28), die angrenzend an ein vorderes Ende (24) des Rahmens angeordnet ist; eine rechte Frontkette (30), die angrenzend an das vordere Ende angeordnet und von der linken Frontkette beabstandet ist, zumindest eine Heckkette (32), die angrenzend an ein hinteres Ende (26) des Rahmens angeordnet ist; eine mit dem Rahmen verbundene und zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende angeordnete Fräswalze (50); einen Antrieb (60), ausgebildet zur Drehung der Fräswalze und zum Antreiben der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung; höhenverstellbare Schenkelsäulen (36, 38, 40), die den Rahmen mit der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette verbinden, wobei jede der Schenkelsäulen beinhaltet: einen oberen mit dem Rahmen verbundenen Abschnitt (80); einen unteren Abschnitt (82), der relativ zum oberen Abschnitt verschiebbar und mit einer Kette der linken Frontkette, der rechten Frontkette und der zumindest einen Heckkette verbunden ist, und einem höhenverstellbaren Aktor (88), der an einem Ende mit dem Rahmen und an einem gegenüberliegenden Ende mit der einen Kette verbunden ist; einen Tank (106), ausgebildet zum Speichern eines Fluids; eine den Tank mit dem Aktor verbindende Leitung (108); ein Steuerventil (110), das zur selektiven Steuerung eines Flusses des Fluids in der Leitung zwischen dem Tank und dem Aktor basierend auf einer Strommenge, die an das Steuerventil zugeführt wird, ausgebildet ist; und eine Steuerung (70), ausgebildet zur: Bestimmung der Strommenge, die erforderlich ist, um den Aktor bei einer nominellen Aktorgeschwindigkeit aus- oder einzufahren; Anwendung der bestimmten Strommenge am Steuerventil; Bestimmung einer gemessenen Aktorgeschwindigkeit basierend auf einer Zeit, die erforderlich ist, um den Aktor um eine vorbestimmte Länge aus- oder einzufahren; Anpassung der Strommenge basierend auf der gemessenen Aktorgeschwindigkeit und der nominellen Aktorgeschwindigkeit; und Anwendung der angepassten Strommenge am Steuerventil, um eine Höhe des Rahmens anzupassen.
Fräsmaschine nach Anspruch 11, ferner beinhaltend: einen ersten am oberen Abschnitt in einer ersten Höhe vom Rahmen positionierten Näherungssensor (120); einen zweiten Näherungssensor (122), der am oberen Abschnitt in einer zweiten Höhe von dem ersten Näherungssensor positioniert ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Näherungssensor zum Erzeugen eines Signals ausgebildet sind, wenn eine Kante (86) des unteren Abschnitts neben einem jeweiligen des ersten und zweiten Näherungssensors angeordnet ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 11, wobei der höhenverstellbare Aktor beinhaltet: einen mit dem Rahmen verbundenen und Fluid enthaltenden Zylinder (90); einen verschiebbar innerhalb des Zylinders angeordneten Kolben (92); und eine Stange (94), die ein erstes mit dem Kolben verbundenes Ende aufweist, wobei sich die Stange von dem Kolben zu einem zweiten Ende erstreckt, das mit der einen Kette verbunden ist.
Fräsmaschine nach Anspruch 13, ferner beinhaltend: einen ersten Näherungssensor (112), der an dem Zylinder positioniert ist; einen zweiten Näherungssensor (114), der am Zylinder positioniert ist, wobei der zweite Näherungssensor durch eine vorbestimmte Länge von dem ersten Näherungssensor getrennt ist, wobei sowohl der erste als auch der zweite Näherungssensor zum Erzeugen eines Signals ausgebildet sind, wenn der Kolben neben einem jeweiligen der ersten und des zweiten Näherungssensoren angeordnet ist.