DE2919505A1 - Automatisches regelsystem fuer ein erdraeumgeraet - Google Patents
Automatisches regelsystem fuer ein erdraeumgeraetInfo
- Publication number
- DE2919505A1 DE2919505A1 DE19792919505 DE2919505A DE2919505A1 DE 2919505 A1 DE2919505 A1 DE 2919505A1 DE 19792919505 DE19792919505 DE 19792919505 DE 2919505 A DE2919505 A DE 2919505A DE 2919505 A1 DE2919505 A1 DE 2919505A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- receiver
- circuit
- height
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
- E02F3/841—Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C15/00—Surveying instruments or accessories not provided for in groups G01C1/00 - G01C13/00
- G01C15/002—Active optical surveying means
- G01C15/004—Reference lines, planes or sectors
- G01C15/006—Detectors therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S37/00—Excavating
- Y10S37/907—Automatic leveling excavators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
3-6, Akasaka 2-chomef Minato-ku, Tokyo-to (Japan)
Automatisches_RegelsYstem_für_ein_Erdräumgerät
Die Erfindung betrifft ein automatisches Regelsystem für
ein Erdräumgerät mit einem im oberen Bereich einer Räumschaufel befestigten Strahlempfänger, der ein Strahlerkennungssignal
ausgibt, das der vertikalen Position und dem Einfallswinkel entspricht, in der ein von einem Laser-.
Strahlsender ausgesandter Referenzlaserstrahl empfangen wird, und mit einer Regeleinrichtung, die in Abhängigkeit
von dem Erkennungssignal des Strahlempfängers die Position
der Räumschaufel auf den Referenzstrahl ausrichtet und in ihrer Höhe auf einen wählbaren Wert einstellt.
Im Stand der Technik sind folgende Möglichkeiten der automatischen
Regelung der Räumschaufel von Räumfahrzeugen bekannt:
1. Die US-PS 2 796 685 beschreibt ein Verfahren zur Regelung
der Position eines Baufahrzeugs durch Bildung paralleler Strahlungsenergieebenen und automatische Regelung
der Position des Fahrzeugs entsprechend der Abweichung von den Energieebenen.
2. Die US-PS 2 916 836 beschreibt ein Verfahren, nach dem
eine Referenzebene durch Rotieren einer Strahlungs-
Ö09847/0317
quelle sichtbaren Lichtes gebildet wird. Auf das Licht spricht ein Detektor an, der an einer Räumschaufel angebracht
ist, um die Schaufel mittels eines Motors oder eines hydraulischen Systems unter Verwendung
elektromagnetischer Ventile zu regeln. Eine Regelung, wie sie in diesem US-Patent beschrieben ist, bereitet
Schwierigkeiten im Hinblick auf die nach diesem Verfahren realisierte Antwortgeschwindigkeit, denn die
Lichtquelle ist eine Lampe und der Lichtempfänger kann nur eine vertikale Position erkennen.
3. Die US-PS 3 000 121 beschreibt ein System zur automatischen Regelung der Schaufel eines Baufahrzeugs in
vertikaler Richtung, wobei eine Referenzebene von ei-
nem Lichtstrahl gebildet wird und ein Lichtempfänger
vorgesehen ist, um zu erkennen, ob die Mitte des Lichtempfängers mit der Mitte des Referenzlichtstrahles
übereinstimmt. In Abhängigkeit davon, ob die Mitte des Referenzlichtstrahles oberhalb oder unterhalb der
Mitte des Lichtempfängers liegt, werden Signale ünterschiedlicher Polarität erzeugt.
4. Die US-PS 3 887 012 beschreibt eine Schaltung zur Regelung eines Erdräumfahrzeugs, bei der ein schmaler
rotierender Strahl fester Wellenlänge erzeugt wird. Ein Empfänger weist drei Kanäle auf und ein Lichtempfangselement
fängt den Lichtstrahl aus allen Richtungen innerhalb von 180° oder 360° auf und steuert
dadurch das Erdräumwerkzeug so, daß das Lichtempfangselement den Lichtstrahl in seiner Mitte auffängt. Diese
Schaltung ist in erster Linie auf die Regelung eines
909847/0617
Motorplanierers gerichtet und eignet sich nicht für Planierraupen, bei denen Lichtstrahlen in zwei Kanäle
gleichzeitig eindringen können.
5. Ferner ist eine Einrichtung bekannt, die in einer Vorrichtung zur Erkennung der Höhe eines von einem Lasersender ausgesandten Laserstrahles und zur Regelung der
Schaufelhöhe durch Steuerung eines elektromagnetischen Ventils das Anhalten der Maschine im Falle einer Überbelastung
verhindert.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Regelsystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das imstande ist, durch Regelung
des Anhebens, Absenkens und Drehens des Strahlempfängers
den Strahlempfänger unabhängig von der Richtung des Fahrzeugs stets dem Strahlsender direkt zuzuwenden.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen,
daß der Strahlempfänger mit einer Höheneinstellvorrichtung an der Räumschaufel angebracht ist, daß die Höheneinstellvorrichtung
von einer Steuereinrichtung gesteuert ist, an der die Planierhöhe in bezug auf die Höhe des Re-0
ferenzlaserstrahles einstellbar ist, daß der Strahlempfänger
eine automatische Sucheinrichtung steuert, die eine Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Strahlempfängers in
Abhängigkeit von der Auftreffrichtung des Referenzlaserstrahles
auf den Strahlempfänger veranlaßt, daß der Strahlempfänger eine Strahlabweichungserkennungsschaltung steuert,
die ein Ausweichen des Referenzlaserstrahles aus dem Strahlempfänger nach oben oder unten feststellt und daß die
Strahlabweichungserkennungsschaltung mit einer Steuer-
909847/OS17
schaltung verbunden ist, die ein Anheben der Räumschaufel veranlaßt, wenn der Referenzlaserstrahl den Strahlempfänger
nach ober verlassen hat,und ein Absenken der Räumschaufel veranlaßt, wenn der Referenzlaserstrahl den
Strahlempfänger nach unten verlassen hat.
Strahlempfänger nach unten verlassen hat.
Das Regelsystem soll ferner, selbst wenn der Laserstrahl
den Strahlempfänger verlassen hat (abgewichen ist), diese Abweichung unverzüglich korrigieren, so daß der Strahlempfänger den Laserstrahl wieder, auffangen kann.
den Strahlempfänger verlassen hat (abgewichen ist), diese Abweichung unverzüglich korrigieren, so daß der Strahlempfänger den Laserstrahl wieder, auffangen kann.
Außerdem soll ein Regelsystem geschaffen werden, bei dem
die Höhe des Strahlempfängers in bezug auf die Räumschaufel so eingestellt werden kann, daß die Schaufelhöhe sehr genau eingestellt und geregelt werden kann.
die Höhe des Strahlempfängers in bezug auf die Räumschaufel so eingestellt werden kann, daß die Schaufelhöhe sehr genau eingestellt und geregelt werden kann.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein bevorzugtes
Ausführungsbexspiel der Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 schematisch eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels,
Figur 2 ein Blockschaltbild eines bei dem Ausführungsbexspiel der Figur 1 verwendeten Regelsystems,
Figur 3(a) schematisch eine Draufsicht eines Strahlempfängers
nach Figur ,1 ,
Figur 3(b) eine Seitenansicht, teilweise geschnitten,
des Strahlempfängers der Figur 3(a),
Figur 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Strahlempfangsbereiches
des in den Figuren 3(a) und 3(b) dargestellten Strahlempfängers,
Figur 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise des Strahlempfängers der Figuren 3 (a.) und 3 (b) ,
Figur 6 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Verarbeitung eines Strahlempfänger-Suchsignals,
Figur 7 ein Blockschaltbild einer Strahlabweichungserkennungsschaltung,
Figur 8 ein grafisches Diagramm zur Verdeutlichung der
909847/0811
Beziehung zwischen der Höhe des von dem Strahlempfänger nach den Figuren 3(a) und 3(b) empfangenen Empfangsstrahles
und ihrem Ausgangssignal,
Figur 9 ein Blockschaltbild der Schaufelsteuerung, die in Abhängigkeit von einem Erkennungssignal der Strahlabweichungserkennungsschaltung
erfolgt,
Figur 10 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung
der Schaufelhöhe,
Figur 11 ein Blockschaltbild der Kipp- oder Schrägstellsteuerung,
Figur 12 ein Flußdiagramm eines Zyklus einer vollautomatischen Steueroperation,
Figur 13 ein Blockschaltbild zum Schalten, Ausführen und
Beendigen eines Erdbewegungsvorganges entsprechend den Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen der Erdbewegungseinrichtung,
Figur 14 eine Schaltung eines Digital/Analog-Umsetzers nach Figur 2,
Figur 15 ein grafisches Diagramm zur Verdeutlichung der Beziehung zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen
eines !Comparators, der in Figur 9 dargestellt ist, und
Figur 16 eine grafische Darstellung der Beziehung zwischen den Eingangs- und Ausgangssignalen einer in Figur
9 abgebildeten Schaltung für ünempfindlichkeitsbereiche.
609847/0811
Zunächst wird anhand der Figuren 1 und 2 der Ausbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert.
Gemäß Figur 1 ist an einer geeigneten Stelle auf dem zu bearbeitenden Boden ein Laserstrahlprojektor 1 installiert.
Der Laserstrahlprojektor 1 projiziert einen Laserstrahl L
in einer horizontalen Ebene oder in einer Ebene mit bestimmter Neigung rotierend in einer Referenzhöhe.
Eine Planierraupe 2, die als Beispiel einer Erdbewegungseinrichtung
dargestellt ist, weist einen vertikalen Zylinder 4 auf, der starr an der Rückseite der Schaufel 3
angebracht ist. An dem oberen Ende einer Stange 4a des Zylinders 4 ist ein Suchmotor 5 befestigt und an der rotierenden
Welle des Suchmotors 5 ist ein Strahlempfänger angebracht. Der Strahlempfänger 6 weist mehrere Strahlempfangselemente
(nicht dargestellt) auf, die in vertikaler Richtung angeordnet sind und ein Strahlhöhenerkennungssignal
erzeugen, dessen Polarität und Wert derjenigen Position entspricht, in der der Laserstrahl L empfangen
wurde. Das von dem Strahlempfänger 6 ausgegebene Erkennungssignal wird von einer Steuereinrichtung 8 zur Betätigung
eines (nicht dargestellten) elektromagnetischen Ventils in dem Ventilkasten 9 verarbeitet, um in Abhängigkeit
davon einen Hubzylinder 11 auszufahren oder einzuziehen.
Hierdurch wird die Schaufel 3 so angehoben bzw. abgesenkt, daß die Strahlempfangsposition am Strahlempfänger
6 auf die Mitte des Strahlempfängers 6 eingestellt wird.
Der Zylinder 4 dient zur Einstellung der Höhe des Strahlempfängers
6 und hierdurch zur Einstellung der Höhe der Schaufel 3 bei der durchzuführenden Erdbewegung.
Das oben beschriebene Erkennungssignal wird ferner als
Suchsignal benutzt, um stets den Strahlempfänger 6 in Richtung auf' den Laserstrahlprojektor 1 auszurichten. Da
die Größe des Erkennungssignals in Abhängigkeit von einem
Winkel differiert, bei dem der Strahlempfänger 6 den Strahl empfängt und am größten ist, wenn der Strahlempfänger
6 frontal dem Projektor 1 gegenübersteht, wird, selbst wenn die Strahlempfangshöhe unverändert bleibt,
die Position des Strahlempfängers 6 so gesteuert, daß der Wert des Erkennungssignals auf dem Maximum gehalten
wird, indem das Erkennungssignal als Suchsignal benutzt
wird. Das als Suchsignal benutzte Signal des Strahlempfängers 6 wird in dem Regler 8 verarbeitet und anschließend
zum Antrieb des Suchmotors 5 benutzt, der den Strahlempfänger stets dem Strahlprojektor 1 zudreht.
Ein an der Schaufel 3 befestigter Neigungsmesser 10 stellt den Kippwinkel der Schaufel 3 fest, d.h. den Neigungswinkel
der Schaufel in Schaufellängsrxchtung gegenüber einer horizontalen Ebene. Dies geschieht unter Benutzung
der Schwerkraft. Ein von dem Neigungsmesser 10 abgegebenes Kippwinkelerkennungssignal wird von einer
arithmetischen Einheit verarbeitet, die in dem Regler 8 enthalten ist,und anschließend dem elektromagnetischen
Ventil im Ventilkasten 9 zugeführt. Durch Verstellung des Ventils wird ein entsprechender (nicht dargestellter)
Schaufelneigungszylinder verstellt. Der Kippwinkel der Schaufel 3 wird auf diese Weise so geregelt, daß er
einen bestimmten Wert beibehält.
Figur 2 zeigt schematisch ein Regelsystem zur Regelung des in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. In
Figur 2 ist der Strahlempfänger 6 in Frontansicht gesehen dargestellt. In dem Strahlempfänger 6 sind zwei Reihen
von Strahlempfangsexementgruppen 7a und 7b vorgesehen, In jeder der Gruppen 7a und 7b befinden sich mehrere
Strahlempfangselemente■in vertikaler Anordnung und von
einem dieser Strahlempfangselemente, das den Laserstrahl L empfangen hat, wird ein Signal abgegeben. Die
Strahlempfangssignale der Strahlempfangselementgruppen
7a und 7b werden für eine bestimmte kurze Zeit von einer Halteschaltungsgruppe 32 festgehalten.
Eine Schaltung 26 zur Verarbeitung des Suchsignals für das Strahlempfangssignal erzeugt auf das von der Halteschaltung
32 festgehaltene Signal hin ein Signal zur Steuerung der Richtung des Strahlempfängers 6 in dem
Sinne, daß er sich stets frontal auf den Strahlprojektor 1 ausrichtet. Das Signal dieser Schaltung 26 wird
0 dem Suchmotor 5 über eine Motorantrxebsschaltung 70 zugeführt, so daß der Motor 5 auf diese Weise die Richtung
des Strahlempfängers 6 steuert.
Das von der Halteschaltung 32 festgehaltene Signal wird außerdem der ODER-Torgruppe 71 zugeführt. Die ODER-Torgruppe
71 enthält ODER-Tore mit zwei Eingängen. Die Anzahl der ODER-Tore entspricht den Stufen der Strahlempfangselemente
im Strahlempfänger 6. Jedes·ODER-Tor empfängt Strahlempfangssignale von dem zugehörigen lin-
ken und rechten Strahlempfangselement der betreffenden
Stufe. Wenn demnach entweder das linke oder das rechte Strahlempfängselement den Laserstrahl L empfängt, wird
das Strahlempfangssignal von dem entsprechenden ODER-Tor
ausgegeben. Das Ausgangssignal der ODER-Torgruppe 71 wird einem Digital/Analog-ümsetzer 33 zugeführt, der
daraufhin ein Analogsignal Sa erzeugt, dessen Amplitude demjenigen Strahlempfangselement entspricht, das den
Laserstrahl L empfangen hat, d.h. dessen Amplitude der Höhe entspricht, in der der Strahlempfänger 6 den Laserstrahl
L empfangen hat. Das Ausgangssignal der ODER-Torgruppe 71 wird ferner einer Strahlabweichungserkennungsschaltung
34 zugeführt. Diese Strahlabweichungserkennungs schaltung 34 dient zur.Erkennung der Abweichung des
Laserstrahls L vom Strahlempfänger. Die Schaltung 34 erzeugt ein Signal Sb, wenn der Strahl aus dem Strahlempfänger
nach oben,und ein Signal Sc, wenn der Strahl aus dem Strahlempfänger nach unten abgewichen ist.
Das Signal Sa des Digital/Analog-Umsetzers 33 und die
Signale Sb und Sc, die von der Strahlabweichungserkennungs
schaltung 34 ausgegeben worden sind, werden zur Regelung der Höhe der Schaufel 3 benutzt.
Die Signale Sa, Sb und Sc werden einer Verarbeitungsschaltung
42 zugeführt, deren Ausgangssignal dem für die Höhe der Schaufel erforderlichen Korrekturbetrag
entspricht. Wenn der Laserstrahl L nicht von dem Strahlempfänger 6 abweicht, gibt die Verarbeitungsschaltung 42
ein dem Höhensignal Sa entsprechendes Ausgangssignal aus, wogegen bei Abweichung des Laserstrahls L von dem Strahl-
901847/8819
empfänger 6 die Verarbeitungsschaltung 42 ein Ausgangssignal entsprechend den Signalen Sb und Sc erzeugt. Wenn
beispielsweise das Signal Sb "1" ist, d.h. der Strahl weicht nach oben ab, kann die Verarbeitungsschaltung 42
ein Signal positiver Polarität ausgeben, dessen Wert größer ist als der durch das höchste Strahlempfangselement
erzielbäre Wert. Wenn das Signal Sc "1" ist, d.h. der Strahl nach unten abweicht, kann die Verarbeitungsschaltung
42 ein Signal negativer Polarität ausgeben, dessen Wert größer ist als der durch das unterste Strahlempfangselement
erzielbare Wert. Eine Impulsbreitenmodulationsschaltung 43 empfängt das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung
42 als Eingangssignal und gibt ein Impulssignal aus, dessen Polarität diesem Eingangssignal
entspricht und dessen Impulsbreite der Höhe des Eingangssignales entspricht. Dieses Impulssignal wird einem elektromagnetischen
Ventil zugeführt, das in der Antriebsschaltung 44 für den Hubzylinder enthalten ist und steuert
das elektromagnetische Ventil in der Richtung, die der Polarität entspricht, und für eine Zeitdauer, die der Impulsbreite
entspricht. Der Hubzylinder 11 wird hierdurch zur Steuerung der Schaufel 3 zusammengezogen oder ausgefahren,
die Strahlempfangsposition des Strahlempfängers wieder mit der Mitte des Strahlempfängers 6 übereinstimmt.
Die Verarbeitungsschaltung 42 und die Impulsbreiten-Modulationsschaltung
43 sind in dem Regler 8 enthalten und das elektromagnetische Ventil der Hubzylinder-Antriebsschaltung 44 ist in dem Ventilkasten 9 enthalten.
Gemäß Figur 2 ist eine Regelschaltung 51 für die Strahlempfangshöhe
vorgesehen, um die Höhe des Strahlempfängers
so einzustellen, daß sich eine vorgesehene Bearbeitungshöhe (Höhe der Schaufel) ergibt.
Im folgenden werden nun die oben beschriebenen Baugruppen im einzelnen erläutert.
Der Strahlempfänger. 6 ist gemäß Figuren 3 (a) und 3 (b) ausgebildet. 3(a) zeigt eine Draufsicht des Strahlempfängers
6 und Figur 3(b) einen Schnitt entlang der Linie X-X1 der Figur 3(a).
Wie Figur 3(b) zeigt, besitzt der Strahlempfänger 6 zwei
Reihen von Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b, die relativ zueinander nach außen gerichtet sind. Diese Anordnung
dient zur Erzielung eines großen Suchumfangs.
Die Frontflächen 6a.. und 6a2 des Strahlempfängers 6 sind
um eine durch den Mittelteil 6b hindurchgehende Ebene X, um einen Winkel Qc geneigt. An beiden Seiten des Strahlempfängers
6 sind Hauben oder Bleche 18a und 18b in der Art angebracht, daß sie von den äußeren Enden der Frontflächen
6a.j und 6a~ etwa rechtwinklig zu diesen Flächen
nach vorne abstehen. Im Mittelbereich befindet sich eine vorstehende Stützplatte 19.
Die Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b sind an bestimmten Stellen in der Nähe des Mittelbereichs 6b an
den Frontflächen 6a.. und 6a, derart befestigt, daß die
Strahlempfangsebenen 7a* und 7b' parallel zu den Frontflächen
6a. und 6a~ verlaufen. Die Normallinien η^ und n2
der Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b sind daher um
einen Winkel 9c gegenüber der Frontrichtung N geneigt.
Diese Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b haben einen Strahlempfangswinkel von - 0a. Der Neigungswinkel 0c ist
kleiner gewählt als der Strahlempfangswinkel 9a. Demnach kann eine Strahlempfangselernentgruppe 7a Strahlen L1 bis
L1' empfangen, die innerhalb eines Einfallswinkels von
0a + Qc bis -Qa + 0c (0c - 0a = 0d) in bezug auf die Frontrichtung
N einfallen, wie in Figur 3(a) und 5(a) dargestellt ist. Die Strahlempfangselementgruppe 7b kann Strahlen
L2 bis L3 1 empfangen, die unter einem Einfallswinkel
von -0a - Qc bis Qa - 0c in bezug auf die Frontrichtung N
einfallen, wie in Figuren 3(a) und 5(b) dargestellt ist.
Der Strahlempfänger 6 kann daher Strahlen L1 bis L2 aufnehmen,
die unter einem Einfallswinkel von 0a + 0c bis -0a - 0c einfallen. Der Winkelbereich 0 des Strahlempfängers
6 wird daher 0 = 20a + 20c, wie Figur 4 zeigt.
Wenn die Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b nach vorn gerichtet und nicht nach außen geneigt wären, würde
der Strahlempfangswinkel 9=20a betragen. Es ist ersichtlieh,
daß der Strahlempfangswinkel·, der durch die beschriebene Anordnung erzielt wird, um 20c größer ist
als bei einer Anordnung, bei der die Strahlempfangselementgruppen
7a und 7b genau nach vorne gerichtet sind. Die Strahlen L-* +L3 1, die innerhalb eines Einfallswinkels
von Öd C= ea - 0c) bis -9d (= -9a + 0c) gegenüber
der Frontricfafcung K einfallen, werden von den Strahlempfangselementgruppen
7a und 7b gleichzeitig entdeckt. Diese Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b geben bei Erkennung
des einfallenden Strahls Signale e.. und e„ aus,
die die Erkennung des Strahles angeben. Die Abschirmbleche
18a und 18b haben eine solche Länge, daß der in-
S09847/Q817
nerhalb des Winkelbereichs 9a + 9c oder -0a - 9c einfallende
Strahl L. oder L- die Strahlempfangselementgruppen
7a und 7b erreicht.
Vor den Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b sind FiI-ter
14 und 14" angebracht und mit ihrem einen Ende jeweils an dem- entsprechenden Abschirmblech 18a und 18b
und mit dem anderen Ende an der Stützplatte 19 befestigt.
Diese Filter 14 und 14' eliminieren schädliche Strahlen
aus.
Figur 6 zeigt ein Beispiel einer Signalverarbeitungsschaltung 26. Das. Signal, das den Empfang des Laserstrahles
von der Strahlempfangselementgruppe 7a angibt, wird einem ODER-Tor 72a zugeführt. Das ODER-Tor 72a gibt das
Signal e1 aus, wenn der Laserstrahl irgendein Element
der Strahlempfangselementgruppe 7a übersteigt. Das Signal, das dem Empfang des Laserstrahles von der Strahlempfangselementgruppe
7b anzeigt, wird einem ODER-Tor 72b zugeführt. Das ODER-Tor 72b gibt das Signal e2 aus, wenn
der Laserstrahl auf irgendein Element der Strahlempfangselementgruppe
7b auftrifft. Die Signale e.. und e„ werden
in den Verstärkern 20 bzw. 21 der Schaltung 26 verstärkt und den ÜND-Toren 22 bzw. 23 sowie den Invertern 24 bzw.
25 zugeführt.
Wenn ein einfallender Strahl L im Einfallswinkelbereich
9a + 9c bis 9a - 9c liegt, empfängt nur die Strahlempfangselementgruppe
7a diesen Strahl und gibt das Signal e.. aus. In diesem Fall kann die Strahlempfangselementgruppe
7b den Strahl L nicht empfangen, so daß das Signal
e2 "0" ist. In diesem Fall gibt das UND-Tor 22 ein Suchsignal
E. aus. Wenn der einfallende Strahl L innerhalb des Einfallswinkels -9a - 0c bis -9a + 9c einfällt, empfängt
nur die Strahlempfangselementgruppe 7b diesen Strahl und gibt das Signal e~ aus. In diesem Fall kann das Strahlempfangselement
7a den Strahl L nicht empfangen, so daß das Signal e\. "0" ist und das UND-Tor 23 ein Suchsignal
E2 ausgibt. Wenn der einfallende Strahl L innerhalb des
Einfallswinkelbereichs 9a - 9c bis -9a + 9c liegt, geben
beide Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b die Signale e.. und e2 aus. Daher gibt weder das UND-Tor 22 noch das
UND-Tor 23 das Suchsignal aus. Die Suchsignale E1 und E»
werden ausgegeben, wenn der Strahl L innerhalb des Einfallswinkels 0a + 9c bis 9a. - 9c und -9a - 9c bis -9a +
9c einfällt, wie in den Figuren 5(c) und 5(d) dargestellt
ist.
Die Suchsignale E1 und E„ werden über die Motorantriebsschaltung
70 dem Suchmotor 5 zugeführt, wie in Figur 2 dargestellt ist. Der Strahlempfänger 6 wird beim Anstehen
des Signales E1 in Richtung des Pfeiles A in Figur 3(a)
gedreht, während er bei Anstehen des Signals E2 in Richtung
des Pfeiles B gedreht wird. Der Strahlempfänger folgt daher stets der Einfallsrichtung des Strahles L.
Figur 7 zeigt ein Beispiel der Konstruktion einer Strahlabweichungserkennungsschaltung
34. Bei dem dargestellten Beispiel bestehen die Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b jeweils aus fünf Strahlempfangselementen, die
vertikal zueinander angeordnet sind. Die nachfolgende Beschreibung ist aber auch für den Fall anwendbar, daß
noch mehr Strahlempfangselemente vorhanden sind. Die
909847/0817
fünf Strahlempfangselemente sind mit den Bezugszeichen P2/ P1, Pq (Mittelposition), P-1 und P_„ bezeichnet.
Wie Figur 7 zeigt, sind die Strahlempfangselemente P„
bis P_2 über Verstärker 31 mit den Halteschaltungen 32
verbunden. Die Halteschaltungen 32 halten die Strahlerkennungssign'ale
für eine festgelegte kurze Zeitspanne, wie oben beschrieben wurde, fest. Da der Strahlprojektor
1 rotiert, empfängt der Strahlempfänger 6 den Laserstrahl L nur intermittierend und dies ist offensichtlich
für Regelzwecke unerwünscht. Aus diesem Grund sind die Halteschaltungen so ausgebildet, daß sie die Strahlerkennungssignale
in kontinuierliche Signale umsetzen. Die von den Halte schal tun gen.-"32. ausgegebenen Strahlerkennungssignale
werden einer ODER-Torgruppe 71 zugeführt und die den Strahlempfangselementen derselben Höhe entsprechenden
Signale werden gemeinsam einem Digital/Analog-Umsetzer 33 zugeführt, wo sie in ein Analogsignal Sa umgewandelt werden,
das der Höhe entspricht, in der der Strahl empfangen worden ist. Dieses Signal Sa beträgt beispielsweise 0(V),
wenn der Strahl von dem in der Mitte angeordneten Strahlempfang se lement P0 empfangen wird, wie in Figur 8 dargestellt
ist. Wenn der Strahl von einem oberhalb des mittleren Elementes P„ angeordneten Strahlempfangselement
empfangen wird, erhöht sich der Viert des Signals Sa in positiver Richtung, wogegen der Wert des Signals Sa sich
in negativer Richtung erhöht, wenn der Strahl von einem unterhalb des mittleren Elementes PQ angeordneten Strahlempfangselement
empfangen wird. Figur 8 zeigt eine Kurve für den Fall, daß fünf Strahiempfangselemente P2 bis P_2
vorgesehen sind. Sind mehr Strahlempfangselemente vorge-
908847/0817
sehen, erhöht sich (oder erniedrigt sieh) der Wert des
Signals Sa stufenweise in der in Figur 8 durch die gestrichelte Linie angedeuteten Weise.
Als Digital/Analog-Umsetzer 33 zur Erzeugung des oben
beschriebenen Signals Sa wird zweckmäßigerweise die in Figur 14 dargestellte Schaltung benutzt. Der Digital/
Analog-Umsetzer 33 in Figur 14 enthält eine Widerstands-Teilerschaltung 73, der an einem Ende eine positive
Spannung und an dem anderen Ende eine negative Spannung zugeführt wird und die Spannungsteilerpunkte V2
bis V_2 aufweist, die den einzelnen Strahlempfangselementen
P2 bis P_2 entsprechen. Die Herausführung der
Spannungen erfolgt an,den jeweiligen Spannungsteilerpunkten
V? bis V_2 über Schalter SW2 bis SW_2 und eine
Ausgangsleitung 74 zum Herausführen der an den Schaltern SW2 bis SW_2 abgenommenen Spannungen. Beim Einschalten
der Schalter SW0 bis SW - in Abhängigkeit von den von den Strahlempfangselementen P2 bis P_2 über die ODER-Torgruppe
71 gelieferten Strahlerkennungssignalen wird an die Ausgangsleitung 74 eine Spannung gelegt, die der
Strahlempfangsposition des Strahlempfängers 6 entspricht. Wenn entsprechend der obigen Anordnung zwei oder mehr
Strahlempfangselemente den Strahl empfangen haben, baut sich ein Mittelwert der jeweiligen Strahlempfangselementen,
die den Strahl empfangen haben, entsprechenden Spannungen auf.
Gemäß Figur 7 dient die Strahlabweichungserkennungsschaltung
34 zur Erkennung der Abweichung des Laserstrahls L von dem Strahlempfänger 6. Wenn der Strahl L
909ÖA7/OÖ17
nicht auf den Strahlempfänger 6 trifft, wird das Signal Sa 0(V) und dies führt dazu, daß der Regelvorgang außer
Funktion gesetzt wird. Um diese Situation zu verhindern, wird die Richtung der Abweichung (d.h. Aufwärtsabweichung
oder Abwärtsabweichung) von der Strahlabweichungserkennungsschaltung 34 gespeichert.
Die Strahlerkennungssignale der Strahlempfangselemente
P„ und P des Strahlempfängers 6 werden einer ODER-Schaltung
36 der Strahlabweichungserkennungsschaltung
34 zugeführt. Die Strahlerkennungssignale der Strahlempfangselemente P_2 und P 1 werden dem ODER-Tor 37 zugeführt.
Das Strahlerkennungssignal des Strahlempfangselementes P0 sowie die Ausgangssignale der ODER-Tore 36
und 37 werden einem NOR-Tor 35 zugeführt. Die Strahlabweichungserkennungsschaltung
34 enthält zwei Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39. Die Flip-Flop-Schaltung 38 wird
von einem Ausgangssignal "1" des ODER-Tores 36 gesetzt,
um dann ein Ausgangssignal "1" zu erzeugen, und von einem Ausgangssignal· "1" des ODER-Tores 37 rückgesetzt, um dann
ein "O"-Signai zu erzeugen. Die Flip-Flop-Schaltung 39
wird von einem Ausgangssignal "1" des ODER-Tores 37 gesetzt, um dann ein Ausgangssignal "1" zu erzeugen,und
von einem Ausgangssignal "1" des ODER-Tores 36 rückgesetzt, um dann ein "O"-Signal zu erzeugen. Die Ausgangssignale
der Flip-Flop-Schaltung 38 und des NOR-Tores 35 werden einem UND-Tor 40 zugeführt. Die Ausgangssignale
der Flip-Flop-Scha^ung 39 und des NOR-Tores 35 werden
dem UND-Tor 41 zugeführt.
Wenn das StralxLeinpfangselemente P1 oder P2 den Strahl
empfangen hat, gehen die Ausgangssignale der ODER-Tore
909847/0817
36 und 37 auf "1" und "0" und die Ausgangssignale der
Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 gehen auf "1" und "0". Wenn das Strahlempfangselement P-1 oder P_„ den Strahl
empfangen hat, gehen die Ausgangssignale der ODER-Tore 36 und 37 auf "0" und "1" und die Ausgangssignale der
Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 gehen auf "0" und "1". Wenn das Strahlempfangselement P„ den Strahl empfangen
• hat, gehen die Ausgangssignale der ODER-Tore 3 6 und 37 auf "0" und die Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 behalten
ihre vorherigen Zustände bei. Während die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 entsprechend der
jeweiligen Strahlempfangsposition wechseln, ist das Ausgangssignal des NOR-Tores 35 "0", wenn der Laserstrahl L
auf irgendeines der Strahlempfangselemente P„ bis P_~
auftrifft, so daß keines von den UND-Toren 40 oder 41
ein Ausgangssignal erzeugt.
Im folgenden wird nun der Fall beschrieben, daß der Laserstrahl nach oben ausgewichen ist. Der Laserstrahl L passiert
das Strahlempfangselement P2, wenn er nach oben ausweicht,
so daß die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 "1" und "0" bleiben. Wenn der Strahl den
Empfangsbereich noch nicht verlassen hat, ist das Ausgangssignal des NOR-Tores 35 "0" und die Ausgangssignale
der UND-Tore 40 und 41 sind "0". Wenn der Strahl den Emp-5 fangsbereich verlassen hat, empfängt keines der Strahlempfangselemente
den Strahl, so daß das Ausgangssignal des NOR-Tores 35 auf "1" geht. Da die Ausgangssignale
der Flip-Flop-Schaltungen 38 und 39 "1" und "0" bleiben, erzeugt das UND-Tor 40 ein "1"-Signal. Anders ausgedrückt:
das Ausgangssignal Sb des UND-Tores 40 ist ein
908847/0&19
Erkennungssignal, das angibt, daß der Laserstrahl nach oben aus dem Empfangsbereich ausgewichen ist. Wenn der
Laserstrahl L dagegen nach unten aus dem Empfangsbereich
ausweicht, erzeugt das UND-Tor 41 ein Ausgangssignal "1", denn die Ausgangssignale der Flip-Flop-Schaltungen 38 und
39 bleiben "0" und "1". Dieses Ausgangssignal Sc des UND-Tor s "1" gibt an, daß der Laserstrahl nach unten hin aus
dem Empfangsbereich ausgewichen ist.
Die Signale Sb und Sc, die von der in Figur 7 dargestellten
Schaltung ausgegeben werden, werden der Verarbeitungsschaltung 42 zugeführt, die in Figur 2 abgebildet ist.
Die Verarbeitungsschaltung 42, die Schaltung 43 für die Pulsdauermodulation, die Antriebsschaltung 44 für den
Hubzylinder und der Hubzylinder 11 sind beispielsweise gemäß Figur 9 ausgebildet.
In der Verarbeitungsschaltung 42 nach Figur 9 werden die
Eingangssignale Sa, Sb und Sc jeweils über Verstärker 80,
81 und 82 einer Additionsschaltung 83 zugeführt. Die Additionsschaltung 83 addiert die Signale Sa, Sb und Sc zusammen,
um ein Regelsignal für die Schaufelhöhe zu erzeugen, so daß diese den vorbestimmten Wert einnimmt. Da zwei oder
mehr der Signale Sa, Sb und Sc nicht gleichzeitig ausgegeben werden, gibt die Additionsschaltung 83 die Signale
Sa, Sb und Sc tatsächlich einzeln aus. Da die Signale Sb und Sc die Funktion haben, die Schaufel 3 in entgegengesetzten
Richtungen anzutreiben, wird das Signal Sc mit einer Polarität ausgegeben, die derjenigen des Signals
Sb entgegengesetzt ist. Das Ausgangssignal der Additions-
909847/081?
schaltung 83 wird über eine Kompensationsschaltung 84 einer Einstellschaltung 85 für den Arbeitsmodus zugeführt.
An der Einstellschaltung 85 kann eingestellt werden, ob die Schaufelhöhenregelung in Abhängigkeit von den Signalen
Sa, Sb und Sc während der Vorwärtsbewegung oder während der Rückwärtsbewegung erfolgen soll (d.h. in Abhängigkeit
davon, ob die Erdbewegung während der Vorwärtsbewegung oder während der Rückwärtsbewegung durchgeführt
werden soll). Wenn das Fahrzeug in der Richtung fährt, in der die Regelung erfolgt, erzeugt die Schaltung 85
ein Signal entsprechend den Signalen Sa, Sb und Sc, wogegen bei einer Bewegung des Fahrzeugs in Gegenrichtung
(d.h. entgegen der Anfangsrichtung) die Schaltung 85 ein Signal zum Zwangsanheben der Schaufel 3 erzeugt.
Die Wirkungsweise der Schaltung 85 wird im Detail später erläutert werden. Für die gegenwärtige Betrachtung soll
angenommen werden, daß Signale, die den Signalen Sa, Sb und Sc entsprechen, erzeugt werden.
Das Ausgangssignal der Verarbeitungsschaltung 42 wird
der Impulsdauermodulationsschaltung 40 zugeführt. In dieser nimmt eine Absolutwertschaltung 86 den Absolutwert
des AusgangssignaIs der Verarbeitungsschaltung 85
auf und gibt diesen Absolutwert an einen Komparator 87. Der Komparator 87 vergleicht den Absolutwert mit einem
Sägezahnsignal, das von dem Sägezahngenerator 88 geliefert wird und erzeugt ein Ausgangssignal "1", wenn die
Amplitude des Sägezahnes größer ist als der Absolutwert. Es sei beispielsweise angenommen, daß der Sägezahn den
Verlauf der durchgezogenen Kurve A in Figur 15(a) hat
801847/681?
und daß der Verlauf des Absolutwertes in Figur 15 (a) durch den Verlauf der durchgezogenen Linie B dargestellt
ist. Der Komparator 87 erzeugt Impulse, deren Impulsdauer der Amplitude des Absolutwertes entspricht. Diese Impulse
sind in Figur 15(b) dargestellt. Je größer die Amplitude des Absolutwertes ist, um so kürzer ist die ümpulsdauer
des von dem 'Komparator 87 ausgegebenen Impulses. Wie noch erläutert wird, wird der Hubzylinder 11 angetrieben,
wenn dieser Impuls "0" ist. Ferner ist eine Generatorschaltung 8 9 für den ünempfxndlichkextsbereich vorgesehen,
um die Schaufel 3 außer Betrieb zu halten, wenn das von der Verarbeitungsschaltung 82 ausgegebene Signal
klein ist, d.h. wenn die Abweichung der Strahlempfangsposition von der Mitte des .Strahlempfängers 6 klein ist
(wenn die Höhe der Schaufel.3 im wesentlichen mit der Sollposition übereinstimmt). Wenn das Signal der Verarbeitungsschaltung
42 in einem positiven Bereich unterhalb des Unempfindlichkeitsbereiches liegt, wird an einer
Ausgangsleitung I1 din "O"-Signal erzeugt (Figur 16 (a)).
Wenn das Signal der Verarbeitungsschaltung 42 im negativen Bereich liegt, wird an der Ausgangsleitung 1~ ein
"O"-Signal erzeugt (Figur 16 (b)). Wenn das Signal der
Verarbeitungsschaltung 42 im ünempfxndlichkextsbereich
liegt, wird an beiden Ausgangsleitungen Γ- und I2 ein
"1"-Signal erzeugt.
Die Antriebsschaltung 44 für den Hubzylinder enthält beispielsweise eine Logikschaltung 92, eine Ventilsteuerschaltung
93 und eine Hydrualikschaltung 94, wie in Figur 9 dargestellt ist.
909847/061?
In der Hydraulikschaltung 94 ist ein manuell zu betätigendes Ventil 105 vorgesehen, um den Hubzylinder 11 zwischen
der Ausfahrstellung 105B, der Einfahrstellung 105A, der Halteposition 105C und einer Schwebeposition 105D zu
verstellen. Das Ventil 105 ist über eine Stange 106a mit einem Zylinderteil 106b des Arbeitszylinders (im folgenden
als Servozylinder bezeichnet) 106 verbunden. Die Kolbenstange 106c des Servozylinders 106 ist ihrerseits mit einem
manuellen Bedienungshebel 107 zum Anheben und Absenken der Schaufel 3 verbunden. Eine Verriegelungsvorrichtung
108 dient zum Verriegeln des Bedienungshebels 107 während der automatischen Schaufelregelung. Die Verriegelungsvorrichtung
108 wird mit einem Schalter 100 für die Einstellung Manuell/Automatik verriegelt. Wenn der
Bedienungshebel 107 verriegelt ist (d.h. bei Automatik-Einstellung), ist der Schalter 110 eingeschaltet. Ein
erstes elektromagnetisches Ventil 109 und ein zweites elektromagnetisches Ventil 110, das an eine Hydraulikleitung
zwischen dem Servozylinder 106 und einer Hydraulikpumpe P? angeschlossen ist, dienen zum Antrieb des
Servozylinders 106. Diese Ventile 109 und 110 werden von einem Ausgangssignal der Ventilantriebsschaltung 93 gesteuert.
Während der manuellen Steuerung der Schaufel 3 sind die Ventile 109 und 110 auf neutrale Stellungen
109C und 110A geschaltet und sie verriegeln hierdurch hydraulisch den Servozylinder 106 in einer Hubposition,
die der neutralen Position 105C des manuell zu betätigenden Ventils 105 entspricht. Die Bedienungsperson kann
daher das Ventil 105 manuell auf eine bestimmte Stellung einstellen, indem der Bedienungshebel 107 betätigt wird.
Während der automatischen Steuerung der Schaufel 3 ist
90Θ8Α7/0817
der Bedienungshebel 107 von der Verriegelungsvorrichtung
108 verriegelt, so daß das erste elektromagnetische Ventil bewirkt, daß der Zylinderteil 106b des Servozylinders
106 entsprechend den VentilStellungen 109A und 109B ausfährt oder einfährt. Hierdurch wird das manuell zu betätigende
Ventil 105 auf eine bestimmte Ventilstellung eingestellt.· Das zweite elektromagnetische Ventil 110
unterstützt die automatische Rückkehr des manuell zu betätigenden Ventils 105 durch eine Feder 105E. Wenn das
Ventil 110 auf Stellung HOB geschaltet wird, werden seine vordere Kammer und seine untere Kammer direkt mit
einem Reservoir T., verbunden, so daß der Servozylinder
106 sich frei bewegen kann.
In der logischen Schaltung 92 werden das Ausgangssignal an Leitung I1 der Generatorschaltung 89 für den Unempfindlichkeitsbereich
und das Ausgangssignal des Komparators 87 einem NOR-Tor 95 zugeführt. Das Ausgangssignal an der
Ausgangsleitung I2 der Generatorschaltung 89 für den Unempfindlichkeitsbereich·
und das Ausgangssignal des Komparators
87 werden einem NOR-Tor 96 zugeführt. Das NOR-Tor 95 erzeugt demnach ein Ausgangssignal, das dem invertierten
Ausgangssignal des Komparators 87 entspricht (d.h. dem Signal, dessen Impulsdauer ansteigt, wenn der Absolutwert
des Ausgangssignals der Verarbeitungsschaltung
42 sich erhöht), wenn das Signal an Ausgangsleitung 1.
"0" ist (d.h. die Strahlempfangsposition ist nach oben ausgewichen und die Schaufel 3 sollte demnach angehoben
werden). Das NOR-Tor 96 erzeugt ein Ausgangssignal, das
dem invertierten Ausgangssignal des Komparators 87 entspricht, wenn das Ausgangssignal an Leitung 3^ "0" ist
009647/6*11
(d.h. die Strahlempfangsposition ist nach unten ausgewichen und die Schaufel 3 sollte daher abgesenkt werden).
Die UND-Tore 98 und 99, denen die Ausgangssignale der NOR-Tore 95 und 96 zugeführt werden, dienen zur ünterbrechung
dieser Ausgangssignale, um zu verhindern, daß der Hubzylinder 11 während der manuellen Bedienung durch
diese Signale verstellt wird. Einem Eingangsanschluß der UND-Tore 98 und 99 wird eine Spannung über einen Widerstand
97 zugeführt, der über den Steuerschalter 100 für manuellen und automatischen Betrieb geerdet ist. Da der
Schalter 100 mit der Verriegelungsvorrichtung 108 verriegelt ist und abgeschaltet wird, wenn die Verriegelungsvorrichtung
108 sich im Verriegelungszustand befindet (d.h. bei Einstellung Automatik),und eingeschaltet
ist, wenn die Verriegelungsvorrichtung 108 entriegelt
ist (d.h. bei Einstellung Manuell), sind die Eingangssignale an den einen Eingangsanschluß der UND-Tore 98
und 99 bei Automatik-Betrieb "1", so daß die UND-Tore 98 und 99 die Ausgangssignale der ODER-Tore 95 und 06
ausgeben. Während des manuellen Betriebes sind die Signale an den Eingangsanschlüssen der UND-Tore 98 und 99
"0", so daß die Ausgangssignale der ODER-Tore 95 und 96
unterbrochen werden.
Die Ausgangssignale der UND-Tore 98 und 99 werden Magnetventilen 109Sb unä 109Sa des elektromagnetischen Ventils
109 über Treiberstufen 102 und 103 der Ventilantriebsschaltung 93 zugeführt, um das elektromagnetische Ventil
109 in beiden Richtungen schalten zu können und dadurch die Schaufel 3 anzuheben oder abzusenken. Wenn beispielsweise
die Strahlempfangsposition an dem Stzahlempfanger
90S647/0817
hoch ist oder der Laserstrahl L nach oben ausgewichen ist (d.h. wenn die Schaufel 3 angehoben werden muß),
wird das Signal Sa positiv oder das Signal Sb wird ausgegeben und von dem NOR-Tor 95 wird ein Impuls erzeugt,
um das elektromagnetische Ventil 109 auf Stellung 109B
zu schalten. Dieses wiederum bewirkt, daß der Servozylinder 106 ausgefahren wird, um das elektromagnetische Ventil
105 in Stellung 105A zu fahren und dadurch die Schaufel 3 anzuheben. Wenn die Strahlempfangsposition in dem
Strahlempfänger 6 niedrig ist oder der Laserstrahl L nach unten ausgewichen ist (d.h. wenn die Schaufel 3
abgesenkt werden muß), nimmt das Signal Sa negative Polarität an oder das Signal Sc wird ausgegeben und von
dem NOR-Tor 96 wird ein Impuls erzeugt, mit dem das elektromagnetische Ventil 109 auf Stellung 109A geschaltet
wird. Hierdurch wird der Servozylinder 106 eingefahren und das elektromagnetische Ventil 105 wird in die
Stellung 105B gebracht und dadurch die Schaufel 3 abgesenkt.
Ein NOR-Tor 101 gibt ein "1"-Signal aus, wenn die Ausgangssignale der UND-Tore 98 und 99 beide "0" sind,
d.h. wenn keine Notwendigkeit besteht, die Schaufel 3 anzuheben oder abzusenken. Dieses Ausgangssignal "1"
des NOR-Tores 101 erregt eine Spule 110S des elektromagnetischen Ventils 110 über die Treiberstufe 104 und
schaltet dadurch das Elektromagnetventil 110 in die Stellung 110B. Hierdurch wird der Servozylinder 106
freigegeben, so daß das manuell betätigte Ventil 105 durch die Wirkung der Rückführfeder 105E sofort in die
neutrale Stellung 105C geschaltet wird.
Die Durchflußmengencharakteristik des Elektromagnetventils
105 weist einen Unempfindlichkeitsbereich auf. Wenn sich die Geschwindigkeit oder die Leerzeit des Servozylinders
106 verändert, ändert sich die Durchflußmenge zu
dem Hubzylinder 111 selbst dann, wenn die Impulsdauer des dem Elektromagnetventil 105 zugeführten Impulses unverändert
bleibt. Die Geschwindigkeit und die Leerzeit des Servozylinders 106 variieren mit der Maschinendrehzahl
und der Temperatur des Hydrauliköls. Daher sind ein Drehzahlmesser 90 für die Maschinendrehzahl und ein Thermometer
91 in der Pulsdauermodulationsschaltung 43 vorgesehen, wie aus Figur 9 hervorgeht. Die ermittelten Werte
des Sensors 90 und des Thermometers 91 werden dem Komparator 87 zur Kompensation der Impulsdauer der Ausgangs-
impulse zugeführt (z.B. die Amplitude des Sägezahnes wird als Ganzes angehoben oder abgesenkt).
Die Steuerung zur Aufrechterhaltung der Schaufelhöhe auf einem konstanten Wert erfolgt in der oben beschriebenen
Weise. Die Steuerung zur Einstellung der Schaufelhöhe 3 auf einen gewünschten Wert (die Schaufelhöhe entspricht
dem Planierungsniveau des Erdbodens) wird nachfolgend beschrieben.
Bei der im folgenden beschriebenen Steuerung wird der Hub des Zylinders 4 zum Anheben und Absenken des Strahlempfängers
6 ermittelt, während von einer Hebel-Einstellvorrichtung ein Höheneinstellsignal ausgegeben wird, und
der Hub des Zylinders 4 wird so geregelt, daß die Abweichung des Erkennungssignals von dem eingestellten Soll-Signal
"0" wird. Diese Anordnung ist in solchen Fällen
vorteilhaft, wenn die Bedienungsperson die Schaufel 3 anheben muß, um während der Erdbewegung eine Überlastung
der Schaufel 3 zu beseitigen, weil die Bedienungsperson dann leicht die Schaufel wieder auf die Ursprungshöhe
bringen kann. Außerdem kann die Schaufel 3 auch dann auf dem Sollwert gehalten werden, wenn an dem Zylinder 4 ein
ölleck auftritt.
Gemäß Figur 10 ist parallel zu dem Zylinder 4 ein Zylinderhubdetektor
50 vorgesehen. Dieser Zylinderhubdetektor 50 gleitet mit dem Zylinder 4,um den Kolbenhub zu ermitteln
und in ein Ausgangssignal e umzusetzen.
Die Planierhöhe, d.h. die Höhe h der Schaufel 3, wird an einer Planierhöheneinstellvorrichtung 52 der Steuereinheit
51 eingestellt. Diese Einstellvorrichtung 52 erzeugt ein Planierhöhensollsignal EQ. Die Einstellvorrichtung 52
befindet sich an einem Armaturenbrett vor dem Sitz der Bedienungsperson, so daß die Bedienungsperson die gewünschte
Planierhöhe leicht manuell einstellen kann. Das Planierhöheneinstellsxgnal E„ wird so eingestellt, daß
sein Wert sich verringert, wenn die eingestellte Höhe h sich vergrößert.
Ein Komparator 53 vergleicht das Signal e mit dem Signal
E„ und gibt ein Signal e$ aus, das der Abweichung entspricht.
Eine Steuerschaltung 54 vergleicht das Signal eg mit dem
Unempfindlichkeitsbereich A E der Einstellvorrichtung 55 für den unempfindlichkeitsbereich und wenn das Signal e|
909847/081·?
größer ist als das Signal Λ E gibt sie ein Regelsignal e, - oder e, „ aus, das dem Elektromagnetventil 56 zugeführt
wird. Das Regelsignal e, .. ist ein Signal, das ausgegeben
wird, wenn ein e2>EQ ist, d.h. wenn der Ist-VJert
größer ist als der eingestellte Sollwert. Dieses Signal e,- bewirkt, daß das Elektromagnetventil 56 auf
Stellung 56B geschaltet wird, wodurch der Zylinder 4
eingefahren und der Strahlempfänger 6 abgesenkt wird. Das Regelsignal e, ~ wird ausgegeben, wenn e~<En ist,
d.h. wenn der Ist-Wert kleiner ist als der eingestellte Sollwert. Das Signal e, ? bewirkt, daß das Elektromagnetventil
56 auf Bestellung 56A geschaltet wird,und veranlaßt, daß der Zylinder 4 ausgefahren wird, um den Strahlempfänger
6 anzuheben.
Es sei angenommen, daß der Strahlempfänger 6 den Laserstrahl L in der Mittelposition empfängt. Die Höhe der
Schaufel 3 sei hQ, der Hub des Zylinders 4 betrage 1Q,
das Einstellsignal bei dieser Schaufelhöhe h„ sei Eq,
das Hubsignal sei e„o, die Abweichung E _ betrage e Ο<ΔΕ
und weder die Regelsignale e, .. noch e, ^ werden ausgegeben.
Wenn während der Planierarbeiten ein Überlastungssignal infolge einer Überlastung der Schaufel 3 unter den obigen
Bedingungen erzeugt wird, stellt die Bedienungsperson die Planierhöheneinstellvorrichtung 52 auf Stellung h ein, die
größer ist als die Schaufelhöhe h_. Daraufhin wird ein Einstellsignal E. (<ΓΕ~) ausgegeben, das der Einstellposition
h.. entspricht und der Komparator 53 erzeugt das Richtungssignal e^ . Die Steuerschaltung 54 erzeugt das
Signal e,.., wenn das Signal e$ größer wird als das Signal
2XE. Das Elektromagnetventil 56 schaltet auf das
809847/0317
Signal e, .. hin auf Stellung 56B und der Zylinder 4 wird
eingefahren. Wenn der Zylinder 4 eingefahren wird, verringert sich der Wert des Ausgangssignals des Hubdetektors
50. Wenn EQ - e = ej<ÄE wird, beendet das Elektromagnetventil
56 den Vorgang und der Zylinder 4 wird bei dem Hub I1
< 1Q angehalten. Während der beschriebenen Höheneinstellung bewegt sich der Strahlabtaster 6
entsprechend der Kontraktion des Zylinders 4 nach unten und die Strahlempfangsposition wird von der Mittelposition
P der Strahlempfangselementgruppen 7a und 7b nach oben verschoben. Der Strahlempfänger 6 erzeugt also ein
Strahlerkennungssignal entsprechend der Veränderung in der Strahlempfangsposition. Der Hubzylinder 11 wird entsprechend
dem Strahlerkennungssignal eingefahren und die Schaufel 3 wird angehoben. Wenn die Strahlempfangsposition
des Strahlempfängers 6 mit der Mittelposition P übereinstimmt, wird das Höhensignal Sa "0" und der Hubzylinder
11 hält die Operation an. Auf diese Weise wird die Schaufel 3 in einer Höhe angehalten, die der an dem
Einstellhebel 52 eingestellten Höhe tu OhQ) entspricht.
Auf die oben beschriebene Weise wird die Schaufel 3 angehoben, um die auf sie einwirkende Belastung zu verringern
.
Wenn die ursprüngliche Schaufelhöhe h« nach der Verringerung
der Schaufelbelastung wieder hergestellt werden soll, wird die Planierhöheneinstellvorrichtung 52 auf die ursprüngliche
Höhenstellung hQ gestellt. Wenn die Planierhöheneinstellvorrichtung
auf die Höhenposition hQ eingestellt ist und das Signal Eq ausgegeben wird, wird der
Zylinder 4 ausgefahren, bis die Abweichung e^ von dem
9098A7/Ö817
Hubsignal e kleiner wird als das Signal Δ. E. Der Strahlempfänger
6 wird entsprechend dem Ausfahrzustand des Zylinders 4 angehoben, so daß die Strahlempfangsposition
relativ kleiner wird und ein der Strahlempfangsposition entsprechendes Strahlerkennungssignal von dem Strahlempfänger
6 ausgegeben wird. Der Hubzylinder 11 wird von diesem Strahlerkennungssignal angetrieben und die Schaufel
3 wird abgesenkt, bis der Strahlempfänger 6 den Strahl in der Mittelposition P empfängt. Wenn die Strahlempfangsposition
wieder mit der Mittelposition P übereinstimmt, wird die Schaufelhöhe hQ. Die Schaufel 3 wird
auf diese Weise exakt wieder auf die Anfangshöhe h„ eingestellt.
In den beiden oben beschriebenen Fällen werden das Ausfahren oder das Einfahren des Zylinders 4 und das Absenken
oder Anheben der Schaufel 3 im wesentlichen gleichzeitig gesteuert.
Wenn der Hub des Zylinders 4 infolge eines öllecks oder
aus ähnlichen Gründen klein wird, wird das Signal e er-0 zeugt, und wenn dieses Signal e<$ das Signal Δ E für den
ünempfindlichkeitsbereich überschritten hat, wird das Signal
e, 2 erzeugt, um das elektromagnetische Ventil 56 zu
betätigen und den Zylinderhub zu korrigieren. Die Schaufelhöhe kann auf diese Weise stets auf einem gewünschten
Wert gehalten werden.
Die Höhe der Schaufel kann in bezug auf den Referenzlaserstrahl
kontinuierlich in jeder gewünschten Weise geändert werden. Die Erdbewegungsexnrichtung mit dieser Vorrichtung
909847/0817
kann also die verschiedensten Arbeiten ausführen, einschließlich
des Abräumens und Vorplanierens sowie des konventionellen Endplanierens. Die Schaufel kann auf die
ursprüngliche Höhe zurückgebracht werden, wenn sie zur Entfernung einer Überlastung einmal angehoben werden muß.
Ferner werden Hubveränderungen, die auf öllecks in dem
Strahlempfängerzylinder zurückzuführen sind, kompensiert,
so daß die Schaufel stets die Sollhöhe einhält.
Der Kippwinkel der Schaufel 3 (der Neigungswinkel der
Schaufel 3 in Längsrichtung, bezogen auf eine horizontale
Ebene) kann gleichzeitig geregelt werden.
Der Neigungsmesser 10, der an der Schaufel befestigt ist,
stellt den Neigungswinkel der Schaufel 3 fest.
Gemäß Figur 11 ist eine Kippwinkel-Einstellvorrichtung 60
vorgesehen, an der der Kippwinkel durch die Bedienungsperson auf einen Sollwert eingestellt werden kann. Die
Einstellvorrichtung 60 erzeugt ein Einstellsignal E , das in Polarität und Größe dem Sollwert entspricht. Ein Komparator
61 vergleicht das eingestellte Signal E mit einem Erkennungssignal E und liefert ein Fehlersignal E _ an
eine Pulsdauermodulationsschaltung 62. Die Pulsdauermodulationsschaltung
62 erzeugt ein Signal E f dessen Impulsdauer der Größe des Fehlersignals E entspricht und das
diesselbe Polarität hat wie das Fehlersignal E χ. Das
Signal E steuert ein Elektromagnetventil 63 während eines Zeitintervalls, das der Impulsdauer des Signals E
entspricht und in Richtung der Polarität des Signals E . Wenn die Differenz zwischen den Signalen E und E groß
909847/661?
ist, wird das Elektromagnetventil 63 für eine lange Zeitdauer betätigt und umgekehrt. Wenn die Differenz zwischen
den Signalen E und E 0 ist, wird das Elektromagnetventil 63 überhaupt nicht betätigt. Ein Kippzylinder 64 wird
von dem Elektromagnetventil 63 gesteuert, so daß der Kippwinkel der Schaufel 3 stets so eingestellt wird, daß er
gleich dem an der Kippwinkel-Einstellvorrichtung 60 eingestellt wird.
Die Arbeit der Bedienungsperson wird vereinfacht, indem die Schaufelhöhe durch das obige System geregelt wird.
Zusätzlich werden auch die Schaltvorgänge zwischen Start und Stop der beschriebenen Regelung während der Arbeitszeit
automatisch ausgeführt wodurch man Erdarbeiten vollautomatisch ausführen kann. Diese automatische Ausführung
und Beendigung der Schaufelregelung erfolgt in der in Figur 12 dargestellten Weise. Bei diesem System
werden die verschiedenen Regelvorgänge für die Schaufel 3 entsprechend der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs
automatisch begonnen oder beendet.
Gemäß Figur 12 wird ein Vorwärts/Rückwärts-Einstellhebel in einer Arbeitsstarstellung auf die Vorwärtsposition gestellt.
Hierdurch erfolgt eine Betriebsweise, bei der die oben beschriebenen Regelungen durchgeführt werden können.
Wenn die Kupplung betätigt wird und.das Fahrzeug sich vorwärtsbewegt,
wird die Erdbearbeitung mit den oben beschriebenen Regelungen durchgeführt. Wenn das Fahrzeug ein Ende
des Arbeitsgeländes errreicht hat, wird die Kupplung ausgerückt und die Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs beendet.
Dann wird der Wechselhebel auf Rückwärtsstellung gestellt.
908847/081*
Hierdurch werden alle Regelungen außer Funktion gesetzt und außerdem wird die Schaufel 3 zwangsläufig angehoben.
Die Kupplung greift nun von neuem und das Fahrzeug bewegt sich rückwärts bis zu der Stelle, an der es gestartet ist.
Wenn das Fahrzeug in die Nähe der Ausgangsstelle zurückgekehrt ist, wird die Kupplung wieder ausgerückt und das
Fahrzeug angehalten. Dann wird der Wechselhebel wieder auf Vorwärtsstellung gestellt und die oben beschriebenen
Erdarbeiten werden wiederholt.
Die obige Beschreibung erfolgte anhand eines Falles, bei dem die Erdarbeiten während der Vorwärtsbewegung durchgeführt
werden und die Schaufel 3 während der Rückwärtsbewegung zwangsweise angehoben wird. Es sind jedoch auch
Fälle möglich, in denen die Erdarbeiten zweckmäßigerweise während der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs erfolgen. In
einem solchen Fall muß die Beziehung zwischen Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Fahrzeugs sowie Start und Stop
der Regelungen in umgekehrter Weise wie bei dem zuerst beschriebenen Prozeß erfolgen.
Im Falle der Ausführung von Erdarbeiten während der Vorwärtsbewegung
kann das Fahrzeug in den Betriebszustand versetzt werden, in dem die Regelungen ausgeführt werden
können, wenn der Wechselhebel (oder Ganghebel) aus der Rückwärtsstellung (d.h. aus Schaltung aller Regelungen)
in eine neutrale Stellung gebracht wird. Durch diese Anordnung kann die Vorbereitung für die Erdarbeiten schneller
beendet werden.
Figur 13 zeigt ein Beispiel für die Arbeitsmodus-Wählschaltung 85 nach Figur 9. Die Arbeitsmodus-Wählschal-
29195Q5
tung 85 empfängt ein Signal von einer Kompensationsschaltung
84 und ein Schaufelhub-Befehlssignal für die zwangsweise
Anhebung der Schaufel 3 von einer Batterie 111 über
einen variablen Widerstand 112 und benutzt eines dieser
Eingangssignale als Steuersignal zur Steuerung der Schaufel 3 entsprechend der Vorwärtsbewegung bzw. Rückwärtsbewegung
des' Fahrzeugs 2. Der Arbeitsmodus wird an einem Schalter 65 eingestellt, und zwar zwischen einem Modus,
bei dem die oben beschriebene Niveauregelung mittels Laser während der Vorwärtsbewegung erfolgt und die Regelung der
Schaufelanhebung während der Rückwärtsbewegung erfolgt, und einem Modus, bei dem die Regelungen im umgekehrten
Sinne durchgeführt werden. Bei dem in Figur 13 dargestellten Beispiel wird das Signal für die Laser-Nivellierregelung,
wenn der Schalter 65 auf Stellung a geschaltet ist, an eine Leitung L1 gelegt, während der Schaufelhubbefehl
an eine Leitung L~ gelegt wird. Wenn der Schalter 65 auf
Stellung b gestellt wird, wird das Schaufelhubbefehlssignal
an die Leitung L. gelegt und das Signal für die Lasernivellierregelung
wird an Leitung L2 gelegt. Die Leitung L1 ist mit einem Kontakt c eines Schalters 66 verbunden
und die Leitung L„ ist mit dem Kontakt d des Schalters
verbunden. Der Schalter 66 wählt also das für die Vorwärtsoder Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs 2 benötigte Signal
aus und wird entsprechend der Betätigung des Wechselhebels 67 geschaltet. Für die Vorwärtsbewegung wird der
Schalter 66 beispielsweise mit dem Kontakt c verbunden und für die Rückwärtsbewegung mit dem Kontakt d. Beide
Signale, das Signal für die Laser-Nivellierregelung oder das Schaufelhubbefehlssignal werden der Pulsdauermodulationsschaltung
43 zugeführt.
908847/0811
Es sei nun angenommen, daß der Schalter 65 auf den Kontakt
a geschaltet ist. Während der Vorwärtsbewegung (d.h. Schalter 66 ist an Kontakt c gelegt) wird die Erdbewegung
durch Regelung der Schaufel 3 entsprechend dem Lasernivelliersystem
durchgeführt, wogegen bei Rückwärtsbewegung die Schaufel 3 automatisch und zwangsweise angehoben
wird. Wenn der Schalter 6 5 an Kontakt gelegt ist, wird die Schaufel 3 während der Vorwärtsbewegung automatisch
angehoben und die Erdarbeiten werden von dem Lasernivelliersystern
während der Rückwärtsbewegung ausgeführt.
Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel erfolgt das zwangsweise Anheben der Schaufel 3 durch Freigeben
der Schaufelregelung durch das Lasernivelliersystem und das ausschließlich zum Anheben der Schaufel benutzte Signal
wird angelegt. Diese Anordnung ist jedoch nur als Beispiel angegeben und beschränkt nicht den Schutzumfang
der Erfindung. Wenn der eingestellte Wert der in Figur 10 gezeichneten Hebeleinstellvorrichtung 52 durch das Schalten
des Wechselhebels 67 zwangsweise geändert (d.h. verringert)
wird, braucht die Lasernivellierregelung nicht freigegeben zu werden und das Exclusivsignal zum Anheben
der Schaufel 3 ist nicht erforderlich.
909847/0817
Leerseite
Claims (8)
- Ansprüchef 1.JAutomatisches Regelsystem für ein Erdräumgerät mit einem im oberen Bereich einer Räumschaufel befestigten Strahlempfänger, der ein Strahlerkennungssignal ausgibt, das der vertikalen Position und dem Einfallswinkel entspricht, in der ein von einem Laserstrahlsender ausgesandter Referenzlaserstrahl empfangen wird, und mit einer Regeleinrichtung, die in Abhängigkeit von dem Erkennungssignal des Strahlempfängers die Position der Räumschaufel auf den Referenzstrahl ausrichtet und in ihrer Höhe auf einen wählbaren Viert einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlempfänger (7) mit einer Höheneinstellvorrichtung (4) an der Räumschaufel (3) angebracht ist, daß die Höheneinstellvorrichtung (4) von einer Steuereinrichtung (51) gesteuert ist, an der die Planierhöhe in bezug auf die Höhe des Referenzlaserstrahles einstellbar ist, daß der Strahlempfänger (6) eine9098Λ7/0817automatische Sucheinrichtung (26) steuert, die eine Rechtsdrehung oder Linksdrehung des Strahlempfängers (6) in Abhängigkeit von der Auftreffrichtung des Referenzlaserstrahles auf den Strahlempfänger (6) veranlaßt, daß der Strahlempfänger (6) eine Strahlabweichungserkennungsschaltung (34) steuert, die ein Ausweichen des Referenzlaserstrahles aus dem Strahlempfänger (6) nach oben oder unten feststellt, und daß die Strahlabweichungserkennungsschaltung (34) mit einer Steuerschaltung (92) verbunden ist, die ein Anheben der Räumschaufel (3) veranlaßt, wenn der Referenzlaserstrahl den Strahlempfänger (6) nach oben verlassen hat, und ein Absenken der Räumschaufel veranlaßt, wenn der Referenzlaserstrahl den Strahlempfänger (6) nach unten verlassen hat.
- 2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlempfänger (6) mindestens zwei Strahlempfangselementgruppen (7a, 7b) aufweist, die relativ zueinander nach außen gerichtet sind.
- 3. Regelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Sucheinrichtung (2 6) eine logische Schaltung enthält, die ein erstes Signal von einer der beiden Strahlempfangselementgruppen (7a) und ein zweites Signal von der anderen der beiden Strahlempfangselementgruppen (7b) separat empfängt und derart ausgebildet ist, daß sie kein Ausgangssignal erzeugt, wenn das erste und das zweite Signal anstehen, ein Rechtsdrehsignal erzeugt, wenn nur das erste Signal ansteht, und ein Linksdrehsignal erzeugt, wenn nur das zweite Signal ansteht, und daß das Rechtsdreh-909347/8817das
sxgnal und/ Linksdrehsignal einer Motorantriebsschaltung(70) für einen den Strahlempfänger (6) drehenden Motor (5) zugeführt werden. - 4. Regelsystem nach einem der.Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlabweichungserkennungsschaltung" (34) die folgenden Baugruppen enthält:ein NOR-Tor (35), das ein '"!"-Signal ausgibt, wenn keine der Strahlempfangselementgruppen (7a, 7b) den Referenzlaserstrahl empfängt,ein erstes Flip-Flop (38), das von einem von einem der oberen Strahlempfangselemente erzeugten Signal setzbar ist,ein zweites Flip-Flop (39), das von einem von einem der unteren Strahlempfangselemente erzeugten Signal setzbar ist, wobei das erste Flip-Flop (38) -von dem Signal des unteren Strahlempfangselementes und das zweite Flip-Flop von dem Signal des oberen Strahlempfangs— elementes rücksetzbar ist,ein UND-Tor (40), das ein Aufwärts-Abweichungssignal (Sb) erzeugt, wenn es das Ausgangssignal des NOR-Tores (35) und das Setzausgangssignal des ersten Flip-Flops (38) empfängt, undein UND-Tor (41), das ein Abwarts-Abweichungssignal (Sc) erzeugt, wenn es das Ausgangssignal des NOR-Tores (35) und das Setzausgangssignal des zweiten Flip-Flops (39) empfängt.
- 5. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regeleinrichtung803847/681?für die Höhe der Räumschaufel (3) eine Halteschaltung (32) aufweist, die die Signale des Strahlempfängers (6) vorübergehend speichert und die gespeicherten Signale einem Digital/Analog-Umsetzer (33) zuführt, dessen Ausgangssignal der vertikalen Empfangsposition des Referenzlaserstrahles an dem Strahlempfänger (6) entspricht, daß der Digital/Analog-Umsetzer (33) mit einer Verarbeitungsschaltung (42) verbunden ist, die ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Polarität 0 ist, wenn der Referenzlaserstrahl an einer Mittelposition des Strahlempfängers (6) empfangen wurde, dessen Polarität bei einem Empfang des Referenzlaserstrahles oberhalb der Mittelposition des Strahlempfängers (6) positiv ist, und dessen Polarität bei einem Strahlempfang unterhalb der Mittelposition des Strahlempfängers (6) negativ ist und dessen Amplitude der Abweichung des Strahles von der Mittelposition entspricht, und daß die Verarbeitungsschaltung (42) mit einer Pulshöhenmodulationsschaltung (43) verbunden ist, deren Ausgangsimpulse in ihrer Polarität den Eingangsimpulsen und in ihrer Impulsdauer den Amplituden der Eingangsimpulse entsprechen und eine Antriebssteuerschaltung (44) für einen Hubzylinder (11) in der Weise steuern, daß der Hubzylinder (11) nur während der Impulszeiten und in Richtung der Polarität der Impulse mit Druck beaufschlagt wird.
- 6. Regelsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (51) für die Höhe des Strahlempfängers (6) einen Sensor (50) zur Messung des Hubs der Verstelleinrichtung (4),809847/0817eine Planierhöhen-Einstellvorrichtung (52) zur Ausgabe des Planierhöhensollwertes (En) sowie ein Komparator (53) enthält, der aus dem Ausgangssignal (e ) des Sensors (50) und dem Sollsignal der Planierhöhen-Einstellvorrichtung (52) ein Differentialsignal (e^ ) erzeugt, und an eine Steuerschaltung (54) angeschlossen ist, die mit einer' Einstellvorrichtung (55) für einen Unempfindlichkeitsbereich verbunden ist und die Regelung unterdrückt, wenn das Differentialsignal (e£ ) kleiner ist als der Unempfindlichkeitsbereich.
- 7. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Arbeitsmodus-Einstellschaltung (85) vorgesehen ist, die die Schaufelregelung durch den Referenzlaserstrahl während der Vorwärtsbewegung oder der Rückwärtsbewegung des Fahrzeugs (2) unwirksam macht und ein Schaufelhubbefehlssignal erzeugt zum Anheben und Halten der Räumschaufel auf einer vorgegebenen Höhe.
- 8. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmodus-Einstellschaltung (85) einen Schalter (65) aufweist, an dem einstellbar ist, ob das Anheben und Halten der Räumschaufel während der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs (2) oder während der Rückwärtsbewegung erfolgt, und daß ein mit dem Vorwärts/Rückwärts-Wechselhebel (67) des Fahrzeugs (2) gekoppelter Schalter (66) vorgesehen ist, derart, daß das Signal vom Strahlempfänger (6) während des eingestellten Arbeitsmodus der Bewegung des Fahrzeugs unterbrochen und der Schaufelhubbefehl als Schaufelsteuersignal ausgegeben wird.908847/0819
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5788778A JPS54150802A (en) | 1978-05-16 | 1978-05-16 | Blade automatic controller of bulldozer and its method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2919505A1 true DE2919505A1 (de) | 1979-11-22 |
Family
ID=13068492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792919505 Withdrawn DE2919505A1 (de) | 1978-05-16 | 1979-05-15 | Automatisches regelsystem fuer ein erdraeumgeraet |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4273196A (de) |
JP (1) | JPS54150802A (de) |
DE (1) | DE2919505A1 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3239588A1 (de) * | 1981-10-26 | 1983-05-26 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo | Einrichtung zum steuern der schar von bodenplaniermaschinen |
DE3627015A1 (de) * | 1986-08-09 | 1988-02-11 | Krupp Gmbh | Automatisches regelsystem fuer eine kontinuierliche schnittkantenregelung |
EP0262764A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-04-06 | Spectra-Physics, Inc. | Höhenanzeigesystem für ein grosses Erdbearbeitungsgerät |
DE4022594A1 (de) * | 1990-07-16 | 1992-01-23 | Karin Schmidt | Vorrichtung zur herstellung eines feinplanums fuer das auflegen von pflastersteinen |
DE4211388A1 (de) * | 1991-11-11 | 1993-05-13 | Spectra Physics Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines planums mittels eines loeffelbaggers |
DE3645039C2 (de) * | 1986-03-19 | 1993-12-16 | Heinz Langhorst | Vorrichtung zur Lageregelung einer an einem Fahrzeug zu befestigenden Planierschaufel |
DE9309060U1 (de) * | 1993-06-17 | 1994-02-10 | Rothdach, Roderich, 87727 Babenhausen | Planiergerät |
US5375663A (en) * | 1993-04-01 | 1994-12-27 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Earthmoving apparatus and method for grading land providing continuous resurveying |
USRE38665E1 (en) | 1994-03-01 | 2004-12-07 | Sno-Way International, Inc. | Wireless snow plow control system |
EP2998699A1 (de) * | 2014-09-18 | 2016-03-23 | MOBA - Mobile Automation AG | Vorrichtung zum Bereitstellen einer Höhenreferenz für ein Werkzeug einer Baumaschine, Vorrichtung und Verfahren zur Höheneinstellung eines Werkzeugs einer Baumaschine, Baumaschine |
Families Citing this family (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3032821A1 (de) * | 1980-08-30 | 1982-04-15 | Friedrich Wilh. Schwing Gmbh, 4690 Herne | Loeffelbagger, insbesondere mit einer parallelfuehrung des auf einen vorgegebenen schnittwinkel eingestellten loeffels sowie einer anordnung zur kontrolle der stellung der schuerfeinrichtung des baggers zur schuerfsohle |
JPS5764818A (en) * | 1980-10-08 | 1982-04-20 | Toshihiro Tsumura | Steering signal generator of traveling object |
US5023440A (en) * | 1985-04-22 | 1991-06-11 | Lockheed Sanders, Inc. | Tracker using angle-converting cones |
US4714381A (en) * | 1985-05-02 | 1987-12-22 | G. Brent Hatch | Machine for laying conduit and methods for use thereof |
US4741646A (en) * | 1985-05-02 | 1988-05-03 | Hatch G Brent | Machine for laying conduct and methods for use thereof |
WO1987001149A1 (en) * | 1985-08-15 | 1987-02-26 | Trevor Keelan Mayfield | Levelling machine |
CA1254286A (en) * | 1985-12-05 | 1989-05-16 | Tetsuya Nishida | Plowing depth detecting system for rotary plow |
US4820041A (en) * | 1986-11-12 | 1989-04-11 | Agtek Development Co., Inc. | Position sensing system for surveying and grading |
DE3639770A1 (de) * | 1986-11-21 | 1988-06-01 | Peter Pertl | Sensorgesteuertes nivelliergeraet |
US4829418A (en) * | 1987-04-24 | 1989-05-09 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
US4866641A (en) * | 1987-04-24 | 1989-09-12 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
US4805086A (en) * | 1987-04-24 | 1989-02-14 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
US4945221A (en) * | 1987-04-24 | 1990-07-31 | Laser Alignment, Inc. | Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator |
US4807131A (en) * | 1987-04-28 | 1989-02-21 | Clegg Engineering, Inc. | Grading system |
US4884939A (en) * | 1987-12-28 | 1989-12-05 | Laser Alignment, Inc. | Self-contained laser-activated depth sensor for excavator |
WO1989006589A1 (en) * | 1988-01-14 | 1989-07-27 | Milton Peter Browne | Surface levelling device and method |
US4888890A (en) * | 1988-11-14 | 1989-12-26 | Spectra-Physics, Inc. | Laser control of excavating machine digging depth |
US4978246A (en) * | 1989-07-18 | 1990-12-18 | Quenzi Philip J | Apparatus and method for controlling laser guided machines |
US5150310A (en) * | 1989-08-30 | 1992-09-22 | Consolve, Inc. | Method and apparatus for position detection |
DE69121565T2 (de) * | 1990-04-24 | 1997-03-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Schildhöhensteuerungsvorrichtung für kettenfahrzeuge |
US5189484A (en) * | 1991-08-13 | 1993-02-23 | Koschmann Eric C | Laser beam detector for grade elevation measurement |
US5572809A (en) * | 1995-03-30 | 1996-11-12 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
JP3827764B2 (ja) * | 1996-03-19 | 2006-09-27 | 株式会社トプコン | 建設機械用レーザー光検出表示装置 |
US5951612A (en) * | 1996-07-26 | 1999-09-14 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining the attitude of an implement |
US5953838A (en) * | 1997-07-30 | 1999-09-21 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
US6203244B1 (en) | 1998-01-15 | 2001-03-20 | Van-Boh Systems, Inc. | Screeding apparatus |
JP4090119B2 (ja) | 1998-06-17 | 2008-05-28 | 株式会社トプコン | 回転レーザ装置 |
US6152238A (en) | 1998-09-23 | 2000-11-28 | Laser Alignment, Inc. | Control and method for positioning a tool of a construction apparatus |
JP4121642B2 (ja) | 1998-11-13 | 2008-07-23 | 株式会社トプコン | 建設機械制御システム |
US6263595B1 (en) | 1999-04-26 | 2001-07-24 | Apache Technologies, Inc. | Laser receiver and angle sensor mounted on an excavator |
US6588976B2 (en) | 1999-12-17 | 2003-07-08 | Delaware Capital Formation, Inc. | Concrete placing and screeding apparatus and method |
WO2001043932A1 (en) | 1999-12-17 | 2001-06-21 | Delaware Capital Formation, Inc. | Concrete placing and screeding apparatus and method |
US6470251B1 (en) | 2000-08-31 | 2002-10-22 | Trimble Navigation Limited | Light detector for multi-axis position control |
FI5108U1 (fi) | 2001-05-11 | 2001-10-25 | Kalannin Kaspek Oy | Jääkoneen laserohjain |
JP3816806B2 (ja) * | 2002-01-21 | 2006-08-30 | 株式会社トプコン | 建設機械制御システム |
US20030161684A1 (en) * | 2002-02-27 | 2003-08-28 | Quenzi Philip J. | Apparatus and method for subgrade preparation |
US7012237B1 (en) | 2003-10-29 | 2006-03-14 | Apache Technologies, Inc. | Modulated laser light detector |
US7311466B2 (en) * | 2004-07-06 | 2007-12-25 | Somero Enterprises, Inc. | Apparatus and method for subgrade preparation |
US7293376B2 (en) * | 2004-11-23 | 2007-11-13 | Caterpillar Inc. | Grading control system |
US7323673B1 (en) | 2005-03-16 | 2008-01-29 | Apache Technologies, Inc. | Modulated laser light detector with discrete fourier transform algorithm |
US7838808B1 (en) | 2005-03-16 | 2010-11-23 | Trimble Navigation Limited | Laser light detector with reflection rejection algorithm |
US7654335B2 (en) * | 2006-02-08 | 2010-02-02 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | System and method for controlling an implement based upon a gear shift |
WO2008008210A2 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Apache Technologies, Inc. | Handheld laser light detector with height correction, using a gps receiver to provide two-dimensional position data |
US7970519B2 (en) * | 2006-09-27 | 2011-06-28 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Control for an earth moving system while performing turns |
US8406963B2 (en) * | 2009-08-18 | 2013-03-26 | Caterpillar Inc. | Implement control system for a machine |
US8275524B2 (en) * | 2009-12-23 | 2012-09-25 | Caterpillar Inc. | System and method for limiting operator control of an implement |
US20110213529A1 (en) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | Caterpillar Inc. | System and method for determing a position on an implement relative to a reference position on a machine |
US9062425B2 (en) * | 2010-02-26 | 2015-06-23 | Resurfice Corp. | Support mount for laser-guided ice resurfacing machine |
US9228315B2 (en) * | 2012-12-20 | 2016-01-05 | Caterpillar Inc. | System and method for modifying a path for a machine |
RU2014144625A (ru) | 2013-11-13 | 2016-05-27 | СиЭнЭйч ИНДАСТРИАЛ АМЕРИКА ЭлЭлСи | Система подъема качающегося рычага |
CA2867274C (en) | 2013-11-13 | 2018-07-24 | Cnh Industrial America Llc | Agricultural tillage implement wheel control |
US9661798B2 (en) | 2013-11-13 | 2017-05-30 | Cnh Industrial America Llc | Agricultural tillage implement wheel control |
US10420271B2 (en) | 2014-11-10 | 2019-09-24 | Cnh Industrial America Llc | Fully adjustable lift system |
US10671074B2 (en) * | 2017-08-08 | 2020-06-02 | Komatsu Ltd. | Control system for work vehicle, method, and work vehicle |
US10995472B2 (en) * | 2018-01-30 | 2021-05-04 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Grading mode integration |
US11592277B2 (en) * | 2019-03-18 | 2023-02-28 | Deere & Company | Calibration kit for work machine |
KR102422582B1 (ko) * | 2019-03-26 | 2022-07-20 | 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 | 유압 셔블 |
CN112081165A (zh) * | 2020-10-14 | 2020-12-15 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 平地机及其刮坡控制方法、装置 |
CN115324136B (zh) * | 2022-10-17 | 2022-12-13 | 厦工(三明)重型机器有限公司 | 一种通过激光控制平整度的推土机 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3887012A (en) * | 1973-12-03 | 1975-06-03 | Caterpillar Tractor Co | Automatic levelling system for earth working blades and the like |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2924768A (en) * | 1956-08-27 | 1960-02-09 | Inductosyn Corp | Machine tool control with compensation for non-linear guide ways |
US3931515A (en) * | 1963-04-05 | 1976-01-06 | Sanders Associates, Inc. | Radiant energy detection apparatus |
SU382793A1 (ru) * | 1971-09-29 | 1976-06-25 | Московский Автомобильно-Дорожный Институт | Устройство дл стабилизации рабочего органа землеройно- планировочной машины в продольной плоскости |
US4162708A (en) * | 1975-02-03 | 1979-07-31 | Dakota Electron, Inc. | Tool carrying vehicle with laser control apparatus |
JPS5330102A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-22 | Komatsu Mfg Co Ltd | Device for automatically controlling blade of bulldozer |
-
1978
- 1978-05-16 JP JP5788778A patent/JPS54150802A/ja active Granted
-
1979
- 1979-05-11 US US06/038,318 patent/US4273196A/en not_active Expired - Lifetime
- 1979-05-15 DE DE19792919505 patent/DE2919505A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3887012A (en) * | 1973-12-03 | 1975-06-03 | Caterpillar Tractor Co | Automatic levelling system for earth working blades and the like |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3239588A1 (de) * | 1981-10-26 | 1983-05-26 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho, Tokyo | Einrichtung zum steuern der schar von bodenplaniermaschinen |
DE3645039C2 (de) * | 1986-03-19 | 1993-12-16 | Heinz Langhorst | Vorrichtung zur Lageregelung einer an einem Fahrzeug zu befestigenden Planierschaufel |
DE3627015A1 (de) * | 1986-08-09 | 1988-02-11 | Krupp Gmbh | Automatisches regelsystem fuer eine kontinuierliche schnittkantenregelung |
EP0262764A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-04-06 | Spectra-Physics, Inc. | Höhenanzeigesystem für ein grosses Erdbearbeitungsgerät |
DE4022594A1 (de) * | 1990-07-16 | 1992-01-23 | Karin Schmidt | Vorrichtung zur herstellung eines feinplanums fuer das auflegen von pflastersteinen |
DE4211388A1 (de) * | 1991-11-11 | 1993-05-13 | Spectra Physics Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines planums mittels eines loeffelbaggers |
US5375663A (en) * | 1993-04-01 | 1994-12-27 | Spectra-Physics Laserplane, Inc. | Earthmoving apparatus and method for grading land providing continuous resurveying |
DE9309060U1 (de) * | 1993-06-17 | 1994-02-10 | Rothdach, Roderich, 87727 Babenhausen | Planiergerät |
USRE38665E1 (en) | 1994-03-01 | 2004-12-07 | Sno-Way International, Inc. | Wireless snow plow control system |
EP2998699A1 (de) * | 2014-09-18 | 2016-03-23 | MOBA - Mobile Automation AG | Vorrichtung zum Bereitstellen einer Höhenreferenz für ein Werkzeug einer Baumaschine, Vorrichtung und Verfahren zur Höheneinstellung eines Werkzeugs einer Baumaschine, Baumaschine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6115211B2 (de) | 1986-04-23 |
US4273196A (en) | 1981-06-16 |
JPS54150802A (en) | 1979-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2919505A1 (de) | Automatisches regelsystem fuer ein erdraeumgeraet | |
DE2738771C2 (de) | Regeleinrichtung für das hydraulisch betätigte Arbeitswerkzeug eines Planierfahrzeugs od.dgl. | |
DE69014245T2 (de) | Steuerrungsanordnung für hydraulische fahrgetriebe. | |
DE4442689B4 (de) | Automatisches Hub- und Kippkoordinationssteuersystem und Verfahren zur Verwendung desselben | |
DE3743758C2 (de) | ||
DE1807653A1 (de) | Oberflaechenbearbeitungsmaschine mit Niveau- und Neigungsregelung | |
EP3647494B1 (de) | Strassenfräsmaschine und verfahren zum steuern einer strassenfräsmaschine | |
DE3446811C2 (de) | ||
EP0605851B1 (de) | Lageregelung für ein an einen Schlepper anhängbares Gerät | |
DE19738975A1 (de) | Automatikrückholfunktion für eine Bulldozer-Reißvorrichtung | |
DE112004000622T5 (de) | Motorausgangsleistungs-Steuereinheit | |
DE102021106005A1 (de) | Auf der relativen geschwindigkeit basiertes aktorgeschwindigkeitskalibriersystem | |
DE102018006688A1 (de) | Bodenfräsmaschine und Verfahren zum Betrieb einer Bodenfräsmaschine | |
DE2837795C2 (de) | Hydraulische Regelvorrichtung für einen Arbeitszylinder eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs | |
DE102021101429A1 (de) | Fräsmaschine, aufweisend ein auf Fluidströmung basierendes Höhenmesssystem | |
EP0043078A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Heben und/oder Senken von Gebäuden oder -teilen, unter Verwendung von hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheiten, welche einzeln und/oder gruppenweise zusammengefasst steuerbar sind | |
DE1523542A1 (de) | Reiner Stroemungsmittel-Summier-Auftreff-Modulator und damit ausgeruestete Universalverstaerker | |
DE3017570C2 (de) | ||
DE2923030C2 (de) | ||
DE1942667A1 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Lastregelung von Verstellpropeller antreibenden Schiffsantriebsmaschinen | |
DE2826365A1 (de) | Steuereinrichtung fuer ein magnetventil | |
DE102021101858A1 (de) | Fräsmaschine mit einem ventilstrombasierten höhenmesssystem | |
DE3240278A1 (de) | Einrichtung zum regeln eines an einem landwirtschaftlichen schlepper angebauten arbeitsgeraetes | |
DE102021106004A1 (de) | Abstandsbasiertes aktorgeschwindigkeitskalibriersystem | |
DE2751449B1 (de) | Vorrichtung zur Lage- und/oder Arbeitstiefenregelung an landwirtschaftlichen Maschinen,insbesondere fuer mit Ackerschleppern gekuppelte Anbaugeraete |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAR | Request for search filed | ||
OC | Search report available | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |