DE102021115621A1

DE102021115621A1 - Optische anzeigezonen für eine rotortiefe

Info

Publication number: DE102021115621A1
Application number: DE102021115621.1A
Authority: DE
Inventors: Jason R. BJORGE; Sean Robert LACLEF; Eric S. Engelmann
Original assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Current assignee: Caterpillar Paving Products Inc
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2021-12-23
Also published as: CN113818318A; US11619012B2; US20210395962A1

Abstract

Eine Kaltfräse kann einen Rahmen; eine mit dem Rahmen gekoppelte und einen Monitor beinhaltende Bedienerstation; einen mit dem Rahmen gekoppelten Schneidrotor, wobei der Schneidrotor derart konfiguriert ist, dass er um einen ausgewählten Abstand in eine Oberfläche abgesenkt werden kann, um eine Schnitttiefe zu definieren; einen Förderer zum Aufnehmen von Material von dem Schneidrotor; und ein Schneidrotorlagenanzeigesystem beinhalten, das beinhaltet: eine mit dem Rahmen gekoppelte und derart ausgerichtete Kamera, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens zeigt; und ein visuelles Anzeigersystem, das derart konfiguriert ist, dass es ein erstes Bild von der Kamera empfängt und auf dem Monitor ein visuelles Bild einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu der Oberfläche anzeigt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich allgemein auf eine Fräse. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein System und Verfahren zum Bestimmen der Position des Schneidrotors.
Stand der Technik
Fräsen können Maschinen wie Kaltfräsen und Rückladegeräte beinhalten. Kaltfräsen sind beispielsweise angetriebene Maschinen, die verwendet werden, um wenigstens einen Teil einer Oberfläche einer befestigten Fläche wie einer Straße, einer Brücke oder eines Parkplatzes zu entfernen. Typischerweise beinhalten Kaltfräsen einen Rahmen, eine Stromquelle, eine unterhalb des Rahmens positionierte Fräsbaugruppe und ein Fördersystem. Die Fräsbaugruppe beinhaltet einen Schneidrotor mit zahlreichen darauf angeordneten Bohrschneiden. Wenn die Leistung von der Stromquelle auf die Fräsbaugruppe übertragen wird, wird diese Leistung weiter auf den Schneidrotor übertragen, wobei sich dadurch der Schneidrotor um seine Achse dreht. Bei der Drehung des Rotors greifen seine Bohrschneiden in den gehärteten Asphalt, Beton oder andere Materialien einer bestehenden Oberfläche einer befestigten Fläche ein, wobei dadurch Schichten dieser bestehenden Strukturen entfernt werden. Durch das Schleudern der Bohrschneiden werden diese entfernten Schichten auf das Fördersystem übertragen, das das entfernte Material zum Abtransport von einer Baustelle zu einer separaten angetriebenen Maschine, wie einem Transportwagen, befördert.
Bei einigen Fräsmaschinen sind die Seitenplatten des Trommelgehäuses von dem Bedienerplatz aus nicht sichtbar, was das Ausrichten auf Hindernisse oder zu schneidende Linien erschwert. Außerdem hilft die Sichtbarkeit, die Position des Schneidrotors bei unterschiedlichen Schnitttiefen zu bestimmen.
US 2019/0210525 erläutert eine Maschine, die eine oder mehrere Kameras beinhaltet, um eine visuelle Anzeige bereitzustellen, die die aktuelle Position und die aktuelle Richtung der Maschine anzeigt.
Kurzdarstellung
In einem Beispiel gemäß dieser Offenbarung kann eine Kaltfräse einen Rahmen; eine mit dem Rahmen gekoppelte und einen Monitor beinhaltende Bedienerstation; einen mit dem Rahmen gekoppelten Schneidrotor, wobei der Schneidrotor derart konfiguriert ist, dass er um einen ausgewählten Abstand in eine Oberfläche abgesenkt werden kann, um eine Schnitttiefe zu definieren; einen Förderer zum Aufnehmen von Material von dem Schneidrotor; und ein Schneidrotorlagenanzeigesystem beinhalten, das beinhaltet: eine mit dem Rahmen gekoppelte und derart ausgerichtete Kamera, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens zeigt; und ein visuelles Anzeigersystem, das derart konfiguriert ist, dass es ein erstes Bild von der Kamera empfängt und auf dem Monitor ein visuelles Bild einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu der Oberfläche anzeigt.
In einem Beispiel kann eine Fräse einen Rahmen; eine mit dem Rahmen gekoppelte und einen Monitor beinhaltende Bedienerstation; einen mit dem Rahmen gekoppelten Schneidrotor, wobei der Schneidrotor derart konfiguriert ist, dass er um einen ausgewählten Abstand in eine Oberfläche abgesenkt werden kann, um eine Schnitttiefe zu definieren; ein Schneidrotorlagenanzeigesystem beinhalten, das beinhaltet: eine mit dem Rahmen gekoppelte und derart ausgerichtete Kamera, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens zeigt; und ein visuelles Anzeigersystem, das derart konfiguriert ist, dass es ein erstes Bild von der Kamera empfängt und auf dem Monitor ein visuelles Bild einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu der Oberfläche anzeigt.
In einem Beispiel kann ein Verfahren zum Bereitstellen einer Schneidrotorlage für einen Bediener einer Fräse das Koppeln einer Kamera an einen Rahmen der Fräse, wobei die Kamera derart positioniert ist, dass sie ein erstes Bild einer Fläche in der Nähe eines Schneidrotors der Maschine aufnimmt; und das Anzeigen eines visuellen Bildes einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu einer Schneidoberfläche auf einem Monitor in einer Bedienerstation der Fräse beinhalten.
Figurenliste
In den Zeichnungen, die nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet sind, können gleiche Ziffern ähnliche Komponenten in verschiedenen Ansichten beschreiben. Gleiche Ziffern mit unterschiedlichen Buchstabensuffixen können verschiedene Instanzen ähnlicher Komponenten darstellen. Die Zeichnungen veranschaulichen allgemein, beispielhaft, jedoch nicht einschränkend, verschiedene Ausführungsformen, die in dem vorliegenden Dokument erläutert werden.

1 zeigt eine Seitenansicht einer Fräse, gemäß einer Ausführungsform.
2 zeigt eine Ansicht einer visuellen Anzeige auf einem Monitor, gemäß einer Ausführungsform.
3 zeigt eine Ansicht einer visuellen Anzeige auf einem Monitor, gemäß einer Ausführungsform.
4 zeigt eine Ansicht einer visuellen Anzeige auf einem Monitor, gemäß einer Ausführungsform.
5 zeigt eine Ansicht einer visuellen Anzeige auf einem Monitor, gemäß einer Ausführungsform.
6 zeigt eine schematische Ansicht eines Steuersystems gemäß einer Ausführungsform.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Steuersystems gemäß einer Ausführungsform.
8 zeigt eine Seitenansicht eines Rückladegeräts, gemäß einer Ausführungsform.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens, gemäß einer Ausführungsform.

Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine Seitenansicht einer Fräse 5, gemäß einer Ausführungsform. In diesem Beispiel ist die Fräse 5 eine Kaltfräse 10. Die Kaltfräse 10 umfasst einen Rahmen 12 und eine mit dem Rahmen 12 verbundene Stromquelle 14. Die Stromquelle 14 kann in einer beliebigen Anzahl verschiedener Formen bereitgestellt werden, einschließlich, jedoch ohne darauf beschränkt zu sein, Otto- und Diesel-Verbrennungsmotoren, Elektromotoren, Hybridmotoren und dergleichen.
Der Rahmen 12 wird von den Transportvorrichtungen 16 über Hebesäulen 18 gestützt. Die Transportvorrichtungen 16 können jede Art von Bodeneingriffsvorrichtung sein, die es ermöglicht, die Kaltfräse 10 in einer Vorwärtsrichtung über eine Bodenoberfläche 34 zu bewegen, beispielsweise eine befestigte Straße oder einen bereits von der Kaltfräse 10 bearbeiteten Boden. In der gezeigten Ausführungsform sind die Transportvorrichtungen 16 beispielsweise als Schienenbaugruppen konfiguriert. Die Hebesäulen 18 sind derart konfiguriert, dass sie den Rahmen 12 relativ zu den Transportvorrichtungen und dem Boden anheben und absenken.
Die Kaltfräse 10 beinhaltet ferner eine Fräsbaugruppe 20, die mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Die Fräsbaugruppe 20 beinhaltet ein Trommelgehäuse 28, in dem ein drehbarer Schneidrotor 22 untergebracht ist, der betriebsmäßig mit der Stromquelle 14 verbunden ist. Der Schneidrotor 22 kann um eine Trommelachse gedreht werden, die sich in einer Richtung senkrecht zu der Rahmenachse erstreckt. Wenn sich der drehbare Schneidrotor 22 um seine Trommelachse dreht, können die Bohrschneiden auf dem Schneidrotor 22 in gehärtete Materialien, wie beispielsweise Asphalt und Beton, von bestehenden Fahrbahnen, Brücken, Parkplätzen und dergleichen eingreifen. Wenn die Bohrschneiden in solche gehärteten Materialien eingreifen, entfernen die Bohrschneiden Schichten dieser gehärteten Materialien. Durch die Drehbewegung der drehbaren Trommel 22 und ihrer Bohrschneiden werden die gehärteten Materialien dann über eine Austragsöffnung 32 an dem Trommelgehäuse 28 auf ein Förderer 26 der ersten Stufe übertragen. Der Förderer 26 der ersten Stufe kann an den Rahmen 12 gekoppelt werden und sich an oder in der Nähe der Auslassöffnung 32 befinden.
Um den Schneidrotor 22 in die Oberfläche abzusenken, werden die Hebesäulen 18 entsprechend der gewünschten Schnitttiefe verstellt. Ein oder mehrere Sensoren 50 können sich an dem Rahmen 12 befinden, um die Position der Hebesäulen 18 zu erfassen, und können diese Informationen an eine Steuervorrichtung 36 liefern, um die Schnitttiefe des Schneidrotors 22 zu bestimmen. In einem anderen Beispiel kann der Sensor 50 an einer Seitenplatte 29 der Maschine angebracht werden, um die Tiefe des Schneidrotors 22 zu bestimmen.
Das Trommelgehäuse 28 beinhaltet eine Vorder- und eine Rückwand und eine obere Abdeckung, die über dem Schneidrotor 22 angeordnet ist. Außerdem beinhaltet das Trommelgehäuse 28 Seitenplatten 29 auf der linken und rechten Seite des Schneidrotors 22 in Bezug auf eine Fahrtrichtung der Kaltfräse 10. Das Trommelgehäuse 28 ist zu dem Boden hin offen, sodass der Schneidrotor 22 von dem Trommelgehäuse 28 aus in den Boden eingreifen kann. Das Trommelgehäuse beinhaltet die Austragsöffnung 32 in einer Vorderwand, um Material zu dem Förderer 26 der ersten Stufe auszutragen, der sich an oder in der Nähe der Austragsöffnung 32 befindet.
Die Kaltfräse 10 beinhaltet ferner eine Bedienerstation oder -plattform 30, einschließlich eines Bedienfelds zum Eingeben von Befehlen an ein Steuersystem für die Steuerung der Kaltfräse 10 und einen Monitor 42 für die Anzeige von Bildern für den Bediener.
Wie bereits vorstehend erwähnt, sind die Seitenplatten des Trommelgehäuses auf einigen Fräsen von dem Bedienerplatz aus nicht sichtbar, was das Ausrichten auf Hindernisse oder zu schneidende Linien erschwert. Außerdem hilft die Sichtbarkeit, die Position des Schneidrotors bei unterschiedlichen Schnitttiefen zu bestimmen.
Dementsprechend stellt das vorliegende System ein Schneidrotorlagenanzeigesystem bereit. Beispielsweise kann das System eine Kamera 44 beinhalten, die mit dem Rahmen 12 gekoppelt und derart ausgerichtet ist, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens 12 in der Nähe der Fläche neben dem Schneidrotor 22 derart zeigt, dass die Kamera 44 den Boden neben dem Schneidrotor 22 und Teile der Seite der Maschine, wie die Seitenplatte 29, zeigt.
Das Schneidrotorlagenanzeigesystem kann ein visuelles Anzeigesystem beinhalten, das die Steuervorrichtung 36 beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie ein erstes Bild von der Kamera 44 empfängt und auf dem Monitor 42 ein visuelles Bild anzeigt, das eine Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors 22 relativ zu der Schneidoberfläche 34 angibt. So zeigt das Bild auf dem Monitor 42, wo sich die Vorder- und Hinterkante des Rotors 22 befinden, wenn sie die Oberfläche 34 schneiden. Die optische Anzeige kann jede Art von visuellem Bild sein, um dem Bediener die Vorder- und Hinterkante der Lage des Schneidrotors 22 anzuzeigen. Wie noch erläutert wird, kann das visuelle Bild eine oder mehrere auf dem Monitor 42 eingeblendete Linien beinhalten, die die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors 22 zeigen. In anderen Beispielen kann das Bildschirmbild eingeblendete rote und grüne Flächen beinhalten, die dem Bediener zeigen, wo sich die gefährlichen und sicheren Betriebsbereiche befinden. Diese Informationen helfen dem Bediener beim Manövrieren der Maschine, wie beispielsweise beim Heranfahren an einen Schachtdeckel. Wenn der Bediener weiß, wo sich die Vorderkante des Schneidrotors 22 befindet, kann er so nah wie nötig an den Schachtdeckel heranfahren, ohne ihn zu treffen.
2 zeigt den Monitor 42 gemäß einer Ausführungsform. Hier zeigt der Monitor 42 die Ansicht von der Kamera 44, die einen Teil der Seite des Rahmens 12 und die Schneidoberfläche 34 in der Nähe des Schneidrotors zeigt. Das visuelle Bild auf dem Monitor kann eine Linie 60 beinhalten, wobei die Enden der Linie zeigen, wo sich die Vorderkante 62 und die Hinterkante 64 des Rotors relativ zu der Schneidoberfläche 34 befinden. Hier ist die Linie 60 auf der Oberfläche 34 gezeigt, jedoch kann sich die Linie auf der Oberfläche 34, an der Seite des Rahmens 12 oder an beiden befinden.
In einer Ausführungsform wird die Linie 60 auf dem Monitor als ein virtuelles Bild ausgebildet, das von der Steuervorrichtung 36 erzeugt und über das von der Kamera 44 aufgenommene Bild gelegt wird. Beispielsweise kann die Steuervorrichtung 36 das erste Bild von der Kamera 44 empfangen und die Schnitttiefeninformation von dem Sensor 50 empfangen. Der Sensor 50 erfasst den Betrag der Bewegung der Seitenplatte 29 oder der Hebesäulen 18, um zu bestimmen, auf welcher Tiefe sich der Schneidrotor 22 befindet. In einigen Beispielen kann der Bediener die Schnitttiefe manuell eingeben, insbesondere dann, wenn die erfasste Tiefe nicht innerhalb der tatsächlichen Zone liegt, die der Bediener vermeiden möchte. Diese Schnitttiefeninformationen werden der Steuervorrichtung 36 zugeführt, die dann die Länge der Linie 60 bestimmt, die anzeigt, wo sich die Vorder- und Hinterkante des Rotors 22 relativ zu der Schneidoberfläche 34 befinden. Die Steuervorrichtung 36 gibt dann ein zweites Bild an den Monitor 42 aus, um auf dem Monitor 42 das visuelle Bild der Position der Vorderkante 62 und der Hinterkante 64 des Schneidrotors 22 als eine Überlagerung des von der Kamera 44 gelieferten Bildes anzuzeigen.
Die Steuervorrichtung 36 kann Hardware und Software beinhalten und zum Empfangen, Verarbeiten und Senden von Informationen konfiguriert sein. In dieser Ausführungsform ist die Linie 60 ein virtuelles Bild, das von der Steuervorrichtung 36 erzeugt und dann über das von der Kamera 44 gesendete Bild gelegt wird. Die Steuervorrichtung 36 legt die Länge der Linie 60 auf der Grundlage der von dem Sensor 50 übermittelten Schnitttiefeninformation fest.
3 zeigt ein Beispiel, bei dem der Schneidrotor 22 nicht so tief in die Schneidoberfläche 34 einschneidet. In diesem Fall ist die Linie 60 kürzer, weil die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors 22 nicht sehr weit voneinander entfernt in die Schneidoberfläche ein- beziehungsweise austreten. Je tiefer der Schneidrotor 22 in die Schneidoberfläche eindringt, desto länger wird die Linie 60.
Das visuelle Bild, das dem Bediener auf dem Monitor 42 angezeigt wird, kann eine oder mehrere Linien beinhalten, die auf dem Monitor 42 angezeigt werden. Beispielsweise zeigt 4 eine Ausführungsform, bei der zwei Linien 65 dargestellt sind, die sich senkrecht von dem Rahmen 12 erstrecken. Die zwei Linien 65 stellen die Vorderkante 62 und die Hinterkante 64 des Schneidrotors 22 dar. Es können ebenso andere Anzeiger oder visuelle Bilder genutzt werden. Beispielsweise Xs, Kreise oder andere visuelle Anzeiger. Wie erwähnt, wird das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors länger, wenn die Schnitttiefe zunimmt, und umgekehrt.
6 zeigt eine schematische Darstellung dieser Ausführungsform, bei der der Sensor 50 die Schnitttiefeninformationen an die Steuervorrichtung 36 sendet und die Steuervorrichtung 36 bestimmen kann, wo sich die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors befinden. Die Kamera 44 sendet das Bild der Maschinenseite und der Schneidoberfläche an die Steuervorrichtung 36. Die Steuervorrichtung 36 gibt dann das Bild an den Monitor 42 weiter, wobei die visuellen Anzeiger 60, 65 dem Bild überlagert werden.
Wieder Bezug nehmend auf 1 kann das Schneidrotorlagenanzeigesystem in einem Beispiel ein Licht 52, wie einen weiteren Laser, beinhalten, das mit dem Rahmen 12 gekoppelt und derart konfiguriert ist, dass es ein Licht auf die Schneidoberfläche 34 oder die Seite des Rahmens 12 wirft. Das einfallende Licht zeigt die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors 22 an (und entspricht den in 2-4 gezeigten Linien 60, 65).
Auch hier ist die Steuervorrichtung 36 derart konfiguriert, dass er Schnitttiefeninformationen von dem Sensor 50 empfängt. Die Steuervorrichtung in diesem Beispiel ist derart konfiguriert, dass sie die Größe des aufleuchtenden Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe ändert. Hier beinhaltet das von der Kamera 44 gesehene Bild die Schneidoberfläche 34, die Seite der Maschine und das Licht, das von dem Licht 52 ausgestrahlt wird. Das Bild der Kamera wird dann an den Monitor 42 weitergeleitet. Dadurch erhält der Bediener ein visuelles Bild von der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors 22. In einigen Beispielen kann das Bild von der Kamera direkt an den Monitor 42 gesendet werden. In anderen Beispielen kann das Bild über die Steuervorrichtung 36 an den Monitor 42 weitergeleitet werden. Dementsprechend beinhaltet das visuelle Bild in diesem Beispiel ein physikalisches Bild, das sich tatsächlich auf der Schneidoberfläche 34 und/oder auf dem Maschinenrahmen 12 befindet, um dem Bediener anzuzeigen, wo sich die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors 22 befinden. Das physikalische Bild wird von der Kamera 44 erfasst und an den Monitor 42 weitergeleitet.
Hier können das eine oder die mehreren Lichter 52 derart konfiguriert werden, dass sie leuchten, um jede der in den 2-4 gezeigten Arten von Linien anzuzeigen, wie die Linie 60 oder die zwei Linien 65 oder jede andere Art von visuellem Anzeiger, der die Vorder- und Hinterkante zeigt.
Wiederum Bezug nehmend auf 1, kann in einem Beispiel das Schneidrotorlagenanzeigesystem eine Lichtleiste 54 beinhalten, der mit dem Rahmen 12 gekoppelt ist. Die Lichtleiste 54 kann beispielsweise in der Nähe der Seitenplatte des Trommelgehäuses 28 des Schneidrotors 22 an den Rahmen 12 gekoppelt werden. Die Lichtleiste 54 kann derart konfiguriert sein, dass er ein Licht anzeigt, wobei eine Länge des Lichts innerhalb der Lichtleiste 54 die Vorderkante und die Hinterkante des Schneidrotors 22 anzeigt. Wie zuvor empfängt die Steuervorrichtung 36 die Schnitttiefeninformationen von dem Sensor 50 und die Steuervorrichtung 36 ändert die Länge des auf der Lichtleiste 54 angezeigten Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe. Die Kamera 44 nimmt ein Bild der Schneidoberfläche 34, der Seite der Maschine und der Lichtleiste 54 auf und sendet das Bild an den Monitor 42, um auf dem Monitor 42 ein visuelles Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors 22 anzuzeigen. In einem Beispiel kann die Lichtleiste 54 von der Bedienstation aus sichtbar sein und die Kamera 44 wird möglicherweise nicht benötigt. Mit anderen Worten: Der Bediener kann sich allein auf die Lichtleiste verlassen und muss nicht auf den Monitor 42 zurückgreifen.
5 zeigt das visuelle Bild, das an den Monitor 42 gesendet werden kann. Hier nimmt die Kamera 44 ein Bild auf, das die Schneidoberfläche 34, die Seite der Maschine und das von der Lichtleiste 52 angezeigte Licht beinhaltet. In einem Beispiel kann die Lichtleiste 54 eine Mehrzahl von LEDs 56 beinhalten, die die Steuervorrichtung 36 nach Bedarf aus- und einschalten kann, um die Lage der Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors visuell darzustellen. Die LEDs, die erleuchtet sind, können beispielsweise die gesamte Länge des Lichts oder nur Teile ausmachen, die den Anfang und das Ende der Linie markieren, die visuell die Lage der Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors darstellt.
7 zeigt eine schematische Darstellung der Ausführungsformen des Lichts 52 und der Lichtleiste 54. Hier sendet der Sensor 50 die Schnitttiefeninformationen an die Steuervorrichtung 50 derart, dass die Steuervorrichtung 36 bestimmen kann, wo sich die Vorder- und Hinterkante des Schneidrotors befinden. Die Steuervorrichtung schaltet das Licht 52 beziehungsweise die Lichtleiste 54 entsprechend um. Die Kamera 44 nimmt dann das Bild der Oberfläche 34, der Seite der Maschine und des Lichts auf und gibt das Bild entweder direkt oder indirekt an den Monitor 42 weiter.
Wiederum Bezug nehmend auf 1, in einem Beispiel kann das Schneidrotorlageanzeigesystem eine Mehrzahl von abgestuften Markierungen 31 beinhalten, die auf der Seitenplatte 29 des Trommelgehäuses 28 angeordnet sind. Die abgestuften Markierungen 31 sind optische Anzeiger für die Hinter- und Vorderkante des Schneidrotors 22 in Abhängigkeit von der Schnitttiefe. Der Bediener der Fräse 5 kann über die Frästiefe von der Steuervorrichtung 36 über eine Anzeige in der Bedienstation 30, wie ein Anzeigegerät oder auf dem Monitor 42, mitgeteilt werden. Die Kamera 44 nimmt ein Bild der Schneidoberfläche 34 und der Seitenplatte 29 der Maschine auf, das die abgestuften Markierungen 31 zeigt. Das aufgenommene Bild kann auf dem Monitor 42 angezeigt werden, und der Bediener kann durch das Sehen Markierungen 31 und die Kenntnis der Schnitttiefe visuell die Lage der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors 22 basierend auf den abgestuften Markierungen 31 bestimmen.
8 zeigt eine Seitenansicht einer Fräse, bei der es sich um ein Rückladegerät 100 handelt, gemäß einer Ausführungsform. Das Rückladegerät 100 kann ebenso als ein Rotationsmischer oder Bodenstabilisator bezeichnet werden. Das Rückladegerät 100 beinhaltet im Allgemeinen einen Rahmen 110, einen an dem Rahmen 110 befestigten und in dem Trommelgehäuse 122 enthaltenen Rotor 120 und vier zum Bewegen des Drehmischers 100 an dem Rahmen 110 befestigte Räder 130, 131, 132, 133. Der Rotationsmischer 100 kann ebenso eine Energiequelle 140, wie einen Dieselmotor, der die verschiedenen Komponenten antreibt, und eine Bedienerstation 150 beinhalten, die verschiedene Steuerungen für die Steuerung des Betriebs des Rotationsmischers 100 beinhalten kann.
Der Rotor 120 wird in einer vorgegebenen Tiefe gedreht, um eine Boden- oder Asphaltoberfläche aufzugraben und dann den Boden oder den pulverisierten Asphalt wieder abzulegen, um ein Straßenbett oder eine andere Bodenvorbereitung vorzubereiten. In einigen Beispielen kann dem Boden oder dem pulverisierten Asphalt, der in den Straßenbelag eingemischt werden soll, weiteres stabilisierendes Material zugefügt werden.
In diesem Beispiel kann das Rückladegerät 100 ein Schneidrotorlagenanzeigesystem beinhalten, wie vorstehend beschrieben. Beispielsweise kann das Rückladegerät 100 einen oder mehrere der Sensoren 50, die Kamera 44 und optional die Leuchte 44, die Lichtleiste 54 und die abgestuften Markierungen auf dem Rahmen 12 enthalten, wie oben beschrieben. In der Bedienerstation 150 kann ein Monitor bereitgestellt werden, und diese Komponenten ermöglichen es dem Bediener des Rückladegeräts, auf dem Monitor ein visuelles Bild der Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors 120 relativ zu der Schneidoberfläche zu sehen, auf ähnliche Weise wie vorstehend beschrieben.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Das vorliegende System ist für eine Fräse wie eine Kaltfräse oder ein Rückladegerät geeignet. Wie bereits vorstehend erwähnt, sind die Seitenplatten des Trommelgehäuses auf einigen Fräsen von dem Bedienerplatz aus nicht sichtbar, was das Ausrichten auf Hindernisse oder zu schneidende Linien erschwert. Außerdem hilft die Sichtbarkeit, die Position des Schneidrotors bei unterschiedlichen Schnitttiefen zu bestimmen.
9 zeigt ein Verfahren, um dem Bediener einer Fräse die Lage des Schneidrotors bereitzustellen. Das Verfahren kann das Koppeln (902) einer Kamera 44 an den Rahmen 12 der Fräse beinhalten, wobei die Kamera derart positioniert ist, dass sie ein erstes Bild einer Fläche in der Nähe eines Schneidrotors 22 der Maschine aufnimmt. Das Verfahren beinhaltet ferner das Anzeigen (904) eines visuellen Bildes einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors 22 auf dem Monitor 42 in der Bedienerstation 30 der Fräse.
Das Verfahren kann das Bereitstellen einer Steuervorrichtung 36 beinhalten, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste Bild von der Kamera 44 empfängt und Schnitttiefeninformationen von dem Sensor 50 an dem Rahmen 12 empfängt und ein zweites Bild an den Monitor 42 ausgibt, um das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors 22 auf dem Monitor 42 anzuzeigen.
In einer anderen Ausführungsform kann das Verfahren das Licht 52 oder die Lichtleiste 54 beinhalten, die mit dem Rahmen gekoppelt und derart konfiguriert sind, dass sie ein Licht anzeigen, das die Vorderkante und die Hinterkante des Schneidrotors 22 anzeigt. Die Steuervorrichtung 36 kann von dem Sensor 50 Informationen über die Schnitttiefe empfangen, und die Steuervorrichtung 36 kann dann die Größe des Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe ändern. Die Kamera 44 kann ein Bild des Lichts aufnehmen und das Bild an den Monitor 42 senden, um auf dem Monitor das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors anzuzeigen.
Wie erwähnt, kann das Licht von dem Licht 52 auf den Boden oder auf die mit dem Rahmen gekoppelten Lichtleiste 54 strahlen.
Das vorliegende System ermöglicht eine größere Bedienersteuerung über den Betrieb der Fräse, indem es unter Verwendung einer Kamera die Seitenplatte einer Arbeitsmaschine sichtbar macht und eine visuelle Anzeige der Lage des Schneidrotors erzeugt.
Eine visuelle Anzeige der Rotorposition kann an der Fräse (z. B. über optische Markierungen auf der Seitenplatte) oder an dem Boden/an der Maschine (über einen Laser oder eine andere Lichtquelle oder über eine Lichtleiste) erfolgen, und diese visuelle Anzeige kann von der auf den Bereich gerichteten Kamera aufgenommen und dem Bediener angezeigt werden. In einem anderen Beispiel kann die visuelle Anzeige ein virtuelles Bild sein, das von der Steuervorrichtung erzeugt und auf dem Monitor überlagert wird.
Die vorstehende detaillierte Beschreibung dient der Veranschaulichung und ist nicht einschränkend. Der Umfang der Offenbarung sollte daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden, zusammen mit dem vollen Umfang der Äquivalente, zu denen diese Ansprüche berechtigt sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2019/0210525 [0004]

Claims

Kaltfräse, umfassend: einen Rahmen; eine Bedienerstation, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und einen Monitor beinhaltet; einen Schneidrotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist, wobei der Schneidrotor derart konfiguriert ist, dass er um einen ausgewählten Abstand in eine Oberfläche abgesenkt wird, um eine Schnitttiefe zu definieren; einen Förderer zum Empfangen von Material aus dem Schneidrotor; und ein Schneidrotorlagenanzeigesystem, das beinhaltet: eine Kamera, die mit dem Rahmen gekoppelt und derart ausgerichtet ist, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens zeigt; und ein visuelles Anzeigersystem, das derart konfiguriert ist, dass es ein erstes Bild von der Kamera empfängt und ein visuelles Bild einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu der Oberfläche auf dem Monitor anzeigt.
Kaltfräse nach Anspruch 1, wobei das Schneidrotorlagenanzeigesystem ferner eine Steuervorrichtung beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste Bild von der Kamera empfängt und Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an der Kaltfräse empfängt und ein zweites Bild an den Monitor ausgibt, um das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors auf dem Monitor anzuzeigen.
Kaltfräse nach Anspruch 2, wobei das erste Bild eine Ansicht der Oberfläche und eines Teils einer Seite der Kaltfräse in der Nähe des Schneidrotors beinhaltet.
Kaltfräse nach Anspruch 2, wobei das visuelle Bild eine oder mehrere auf dem Monitor angezeigte Linien beinhaltet.
Kaltfräse nach Anspruch 2, wobei das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors länger wird, wenn die Schnitttiefe zunimmt.
Kaltfräse nach Anspruch 1, wobei das Schneidrotorlagenanzeigesystem ferner ein Licht, das mit dem Rahmen gekoppelt und derart konfiguriert ist, dass es ein Licht ausstrahlt, das die Vorderkante und die Hinterkante des Schneidrotors anzeigt; und eine Steuervorrichtung beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an dem Rahmen empfängt; und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass sie die Größe des ausgestrahlten Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe ändert; und wobei die Kamera das erste Bild des ausgestrahlten Lichts aufnimmt und das erste Bild an den Monitor weiterleitet, um das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors auf dem Monitor anzuzeigen.
Kaltfräse nach Anspruch 6, wobei das Licht einen oder mehrere Laser beinhaltet, die derart konfiguriert sind, dass sie eine oder mehrere Lichtlinien auf einer Schneidoberfläche in der Nähe der Kaltfräse oder auf dem Kaltfräsenrahmen anzeigen.
Kaltfräse nach Anspruch 1, wobei das Schneidrotorlagenanzeigesystem ferner eine Lichtleiste, die mit dem Rahmen gekoppelt und derart konfiguriert ist, dass sie ein Licht anzeigt, wobei eine Länge des Lichts die Vorderkante und die Hinterkante des Schneidrotors anzeigt; und eine Steuervorrichtung beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an dem Rahmen empfängt; und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass sie die Länge des auf der Lichtleiste angezeigten Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe ändert; und wobei die Kamera das erste Bild der Lichtleiste aufnimmt und das erste Bild an den Monitor sendet, um das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors auf dem Monitor anzuzeigen.
Kaltfräse nach Anspruch 8, wobei die Lichtleiste mit dem Rahmen in der Nähe einer Seitenplatte eines Gehäuses des Schneidrotors gekoppelt ist.
Fräse, umfassend: einen Rahmen; eine Bedienerstation, die mit dem Rahmen gekoppelt ist und einen Monitor beinhaltet; einen Schneidrotor, der mit dem Rahmen gekoppelt ist, wobei der Schneidrotor derart konfiguriert ist, dass er um einen ausgewählten Abstand in eine Oberfläche abgesenkt wird, um eine Schnitttiefe zu definieren; ein Schneidrotorlagenanzeigesystem, das beinhaltet: eine Kamera, die mit dem Rahmen gekoppelt und derart ausgerichtet ist, dass sie eine Fläche auf einer Seite des Rahmens zeigt; und ein visuelles Anzeigersystem, das derart konfiguriert ist, dass es ein erstes Bild von der Kamera empfängt und ein visuelles Bild einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu der Oberfläche auf dem Monitor anzeigt.
Fräse nach Anspruch 10, wobei das Schneidrotorlagenanzeigesystem ferner eine Steuervorrichtung beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste Bild von der Kamera empfängt und Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an der Rahmenmaschine empfängt und ein zweites Bild an den Monitor ausgibt, um das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors auf dem Monitor anzuzeigen.
Fräse nach Anspruch 11, wobei das erste Bild eine Ansicht einer Schneidoberfläche und eines Teils einer Seite der Fräse in der Nähe des Schneidrotors beinhaltet.
Verfahren zum Bereitstellen einer Schneidrotorlage für einen Bediener einer Fräse, wobei das Verfahren umfasst: Koppeln einer Kamera an einen Rahmen der Fräse, wobei die Kamera derart positioniert ist, dass sie ein erstes Bild einer Fläche in der Nähe eines Schneidrotors der Maschine erfasst; und Anzeigen eines visuellen Bildes einer Lage einer Vorderkante und einer Hinterkante des Schneidrotors relativ zu einer Schneidoberfläche auf einem Monitor in einer Bedienerstation der Fräse.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner das Bereitstellen einer Steuervorrichtung beinhaltet, die derart konfiguriert ist, dass sie das erste Bild von der Kamera empfängt und Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an dem Rahmen empfängt und ein zweites Bild an den Monitor ausgibt, um auf dem Monitor das visuelle Bild der Lage der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors anzuzeigen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei das Verfahren ferner ein Licht, das mit dem Rahmen gekoppelt und derart konfiguriert ist, dass es ein Licht anzeigt, das die Vorderkante und die Hinterkante des Schneidrotors anzeigt; und eine Steuervorrichtung zum Empfangen von Schnitttiefeninformationen von einem Sensor an dem Rahmen beinhaltet; und wobei die Steuervorrichtung derart konfiguriert ist, dass sie die Größe des Lichts in Abhängigkeit von der Schnitttiefe ändert; und wobei die Kamera ein Bild des Lichts erfassen und das Bild an den Monitor senden kann, um das visuelle Bild der Position der Vorderkante und der Hinterkante des Schneidrotors auf dem Monitor anzuzeigen.