DK180230B1 - Fremgangsmåde til maskinstyret fremstilling af et bærelag - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåde til maskinstyret fremstilling af et bærelag, ved hvilken en byggegrund bearbejdes med mindst et rydningsblad, ved hvilken fremgangsmåde de faktiske forhold for byggegrunden, som skal bearbejdes, registreres og evalueres ved hjælp af planmæssigt fastlagte nominelle tilstande, og ved hvilken der foretages en korrektionsbevægelse, som er baseret på dataevalueringen. kendetegnet ved, at der for løftemekanismen (4) af rydningsbladet (3) fastlægges og gemmes en grundposition, og at korrektionsbevægelsen der starter fra grundpositionen eventuelt begrænses tidslig og/eller rumligt.

Description

DK 180230 B1 1 Titel: Fremgangsmäde til maskinstyret fremstilling af et bærelag Opfindelsen angår en fremgangsmåde til maskinstyret fremstilling af et bærelag, ved hvilken en byggegrund bearbejdes med mindst et rydningsblad, ved hvilken de faktiske forhold for byggegrunden, som skal bearbejdes, registreres og evalu- eres ved hjælp af fastlagte nominelle tilstande, og ved hvilken der foretages en korrektionsbevægelse der er baseret på dataevalueringen.

Endvidere angår op- findelsen et køretøj til maskinstyret fremstilling af et bærelag, hvilket køretøj om- fatter mindst en løftemekanisme, der omfatter et rydningsblad, hvis drev er for- bundet ved hjælp af styreledninger til en computer i køretøjet.

Sådanne fremgangsmåder udføres med isolerede apparater, de såkaldte nivel- leringsmaskiner, fx planeringsmaskiner, bulldozere, vejhøvle (Kilver), afretnings- planker til gummihjulslæsser eller leveller der ved hjælp af traktorer trækkes hen overbyggegrunden, der skal bearbejdes. | tidlige procedurer var det op til føreren af traktoren visuelt at registrere de faktiske forhold for byggegrunden, der skal behandles, for ved mental aktivitet at evaluere dem på grundlag af planmæssigt fastlagte nominelle tilstande, og baseret på denne evaluering at afgøre, om og hvordan en korrektionsbevægelse skal udføres.

I forbindelse med føreren af trak- toren kræver dette spektrum af opgaver en høj grad af dygtighed og erfaring fra føreren. | nyere procedurer aflastes føreren automatisk for genererede pro- cestrin, således at kvaliteten af et bærelag der er fremstillet ved en fremgangs- måde ifølge opfindelsen, er mindre afhængig af værdier som færdigheder og er- faring.

For en sådan aflastning af føreren er det især kendt at detektere de fakti- ske forhold for byggegrunden, der skal behandles, med sensorer, og at evaluere dem på basis af de planmæssigt fastlagte nominelle tilstande.

Den sensoriske detektion finder sted for eksempel ved hjælp af laser- eller GPS-signaler, som behandles i en computer i køretøjet.

En sådan bearbejdning kan variere fra blot en grafisk fremstilling af de faktiske forhold i førerhuset af traktoren til automatisk genererede korrektionsbevægelser.

Det har imidlertid vist sig at være problema- tisk inden for den kendte teknik, at rydningsbladet, når det er i indgreb med byg- gegrunden, kun kan følge løftemekanismens korrigerende bevægelser med stor træghed.

Følgelig fører de hydraulisk genererede korrektionsbevægelser af

DK 180230 B1 2 løftemekanismen regelmæssigt til overstyring, hvorved understellet af rydnings- bladet løfter rydningsbladet fra jorden uanset om de korrigerende bevægelser udføres manuelt af en chauffør eller automatisk ved hjælp af en indbygget com- puter.

Derved er det især for en computer i køretøjet ikke genkendeligt, om un- derstellets løft kan føres tilbage på en delvis komprimering i byggegrunden, en materiel ophobning foran rydningsbladet eller træghed i byggegrunden.

US 2005/0194163 A1 er et eksempel på kendt teknik, hvor der beskrives en me- tode til maskinassisteret bearbejdning af at bærelag på en byggeplads.

Bærela- get bearbejdes med mindst et højdejusterbart rydningsblad, der er monteret på et køretøj med en løftemekanisme.

Højden af rydningsbladene kan justeres ma- nuelt af en operatør eller automatisk via computerstyrring.

Systemet inkluderer maskiner med flere rydningsblade med hver deres sensor og løftemekanisme samt systemer med et enkelt rydningsblad med flere sensorer og løftemekanis- mer forbundet til samme blad.

I denne løsningsmetode bliver de faktiske forhold på byggepladsen målt inklusive målinger af positionen af det ene eller de flere rydningsblade.

Disse målinger bliver behandlet i et computersystem, hvor de eva- lueres i forhold til planmæssigt fastlagte nominelle tilstande.

Computersystemet fastsætter på baggrund af disse beregninger en tiltænkt korrektionsbevægelse forrydningsbladet.

Imidlertid er der i denne metode ingen beskrivelse af, hvordan der kan implementeres foranstaltninger, der sikrer, at rydningsbladets position ikke overkorrigeres i forhold til underlaget, eller hvordan der kan tages højde for, at der sker ændringer i afstand fra rydningsblad til underlag, når køretøjet, som rydningsbladet er monteret på, er i bevægelse.

Opfindelsen har derfor til formål at angive en fremgangsmåde af den i indlednin- gen angive art, hvorved overstyring ved udførelse af korrektionsbevægelserne i vid udstrækning undgås.

Dette formål opnås ved hjælp af trækkene ifølge krav 1. Fordelagtige udførelses- former ifølge opfindelsen er angivet i underkravene.

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er kendetegnet ved, at en grundposition fastlægges for løftemekanismen af rydningsbladet og gemmes i en computer, og

DK 180230 B1 3 at korrektionsbevægelsen der starter fra grundpositionen tidsmæssigt og/eller rumligt begrænses, således at det mekanisk mulige bevægelsesrum reduceres. Med en sådan begrænsning afsluttes en korrektionsbevægelse af løftemekanis- men, selv inden en faktisk tilstand har nået den fastlagte nominelle tilstand. Kor- rektionsbevægelsen virker således som en slags retningsbestemt impuls eller skridt. Først når effekten af en sådan impuls eller et skridt under hensyntagen til træghed i rydningsbladet er fuldstændig kendt fra den fortrinsvis kontinuerligt ud- førte detektering af de faktiske tilstande, udføres en ny korrektionsbevægelse om nødvendigt, hvis tidsmæssige eller rumlige begrænsning kan have et andet om- fang end den tidligere korrektionsbevægelse. "Starter fra grundpositionen" betyder, at omfanget af hver korrektionsbevægelse således måles fra grundpositionen, og at begrænsningen af hver korrektionsbe- vægelse er uafhængig af niveauet af en fastlagt forskel mellem en faktisk tilstand og en nominel tilstand. I modsætning hertil er kun retningen af hver korrektions- bevægelse afhængig af forskellen, da denne skal modvirke forskelsdannelsen. På denne måde forhindres det med den valgfri tids- eller rumlige begrænsning af korrektionsbevægelsen pålideligt, at det med fremgangsmåden ifølge opfindel- sen kan komme til en overstyring af løftemekanismen.

Ifølge en første udførelsesform for opfindelsen startes den tidsbegrænsede kor- rektionsbevægelse ved manuel kontaktaktivering og afsluttes igen. | tilfælde af manuel kontaktaktivering forekommer begrænsningen af korrektionsbevægelsen for tidligt, det vil sige selv før man når en defineret grænseværdi, for eksempel som en funktion af aktiveringsvarigheden, aktiveringstrykket eller antallet af akti- veringsintervaller. Ifølge en yderligere udførelsesform af opfindelsen startes den rumligt begræn- sede korrektionsbevægelse automatisk af en computerstyret kontaktaktivering og afsluttes automatisk igen. | tilfælde af den computerstyrede kontaktaktivering sty- res begrænsningen af korrektionsbevægelsen af et computerprogram eller en beregningsalgoritme.

DK 180230 B1 4 Ifølge en anden udførelsesform for opfindelsen startes den rumligt begrænsede korrektionsbevægelse ved manuel kontaktaktivering og afsluttes automatisk ved computerstyret kontaktaktivering.

I denne halvautomatiske styrede kontaktakti- vering finder begrænsningen af korrektionsbevægelsen sted efter opnåelse af en bestemt grænseværdi.

For pålideligt at kunne forhindre eventuel overstyring både i en manuel og i en automatisk kontaktaktivering, bliver løftemekanismen automatisk trukket tilbage til sin grundposition efter færdiggørelsen af en korrektionsbevægelse.

Tilbage- trækningen kan startes enten umiddelbart ved afslutningen af kontaktaktiverin- gen eller med en tidsforsinkelse.

En gentaget kontaktaktivering fører således ikke til en korrektionsbevægelse af øget omfang, men fører kun til en gentagelse af korrektionsbevægelsen.

Baseret på dataevalueringen er der som udgangspunkt også mulighed for, at løftemekanismen ikke returneres til grundpositionen efter færdiggørelsen af en korrektionsbevægelse, men at der udføres en yderligere korrektionsbevægelse, hvis dens begrænsning er forskellig fra den for den fore- gående korrektionsbevægelse.

For at kunne fremstille et bærelag der stort set er uafhængigt af førerens færdig- heder og evner, foreslås det at detektere de faktiske tilstande for byggegrunden, der skal behandles, ved hjælp af sensorer og at evaluere dem på en computer- styret måde på grundlag af de planmæssigt fastlagte nominelle tilstande.

Det lig- ger derved inden for opfindelsens rammer, at de faktiske tilstande af byggegrun- den der skal behandles, visuelt detekteres og evalueres manuelt, især ved intel- J lektuel aktivitet på grundlag af de planmæssigt fastlagte nominelle tilstande.

Den sensoriske detektering udføres fortrinsvis via mindst to induktive sensorer, som er arrangeret som en transducer i kørselsretningen ved siden af hinanden.

Hvis det bærelag der skal fremstilles, tilvejebringes til fremstilling af en flade til trafik, der er grænset af en kantsten, foreslås det at indstille de nominelle tilstande ved hjælp af en referenceværdimåler, der kører ved kantstenen. | det følgende vurderes de faktiske tilstande af den byggegrund, der skal behandles, på basis

DK 180230 B1 af de data, der leveres af referenceværdimåleren, og på basis af denne dataeva- luering udføres en korrektionsbevægelse om nødvendigt. Ifølge en yderligere udførelsesform af opfindelsen består korrektionsbevægelsen 5 af mindst to individuelle bevægelser, der er frembragt i løftemekanismen. De individuelle bevægelser sker fortrinsvis via svingbevægelser, der er genereret af løftecylindre, over hvilke rydningsbladet er højdejusterbart suspenderet i un- derstellet af et isoleret apparat. For at danne en tværgående retning af bevægel- sesgradienten kan cylinderne også styres individuelt.

Med hensyn til køretøjet er opfindelsen kendetegnet ved, at løftemekanismen har en forudindstillelig grundposition, og at der med computeren i køretøjet omkring grundpositionen er dannet en tidsmæssig og/eller rumlig begrænsning for løfte- mekanismens mekanisk mulige bevægelsesrum. Dermed er grundpositionen en defineret startposition, i hvilken løftemekanismen til enhver tid kan flyttes tilbage, og som er referencepunkt for hver tidsmæssig og/eller rumlig begrænsning. Kø- retøjet ifølge opfindelsen er enten udformet som et isoleret apparat eller som et trækredskab, hvori det isolerede apparat er forbundet med et trækkende køretøj. Computeren i køretøjet er således enten en integreret del af traktoren, ellers er den en integreret del af det isolerede apparat med en betjeningsenhed, der kan arrangeres i førerhuset på traktoren, så det muliggør en praktisk fjernbetjening af computeren i køretøjet fra førerhuset. Mens der med tidsbegrænsningen er dan- net en slags elektronisk tidsrelæ, virker den rumlige grænse som en slags elek- tronisk positions- eller grænseafbrydere. Under alle omstændigheder repræsen- terer begrænsningen en tvungen reduktion af det mekanisk mulige bevægelses- rum i en forudindstillet grundposition, således at overstyring af løftemekanismen stort set undgås. Ifølge en første udførelsesform af køretøjet ifølge opfindelsen har dette mindst to rydningsblade, mellem hvilke hjulene er anbragt på understellet. Specielt til be- arbejdning af et hjørneområde af en byggegrund ved hjælp af manøvrering bliver løftemekanismen styret med korrektionsbevægelsen for det rydningsblad, der

DK 180230 B1 6 befinder sig i kørselsretningen foran hjulene.

Rydningsbladet bag hjulene i kør- selsretningen drives fra grundpositionen til en hævet hvileposition.

En udførelsesform for opfindelsen, hvorfra yderligere opfindelsesmæssige træk fremgår, er vist på tegningen.

Den viser: Fig. 1: en perspektivisk afbildning af et anvendelseseksempel med et isoleret apparat til udførelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen; og Fig. 2: en perspektivisk afbildning af anvendelseseksemplet ifølge figur 1, men set ud fra et 90° drejet perspektiv.

Fig. 1 og 2 viser et isoleret apparat 1, på hvis enaksede understel 2 der er op- hængt et højdejusterbart rydningsblad 3 via en løftemekanisme 4. Understellet 2 har en trækstang 5, via hvilken det isolerede apparat 1 er koblet til en traktor 6. Til maskinstyret fremstilling af et bærelag 7 trækkes det isolerede apparat 1 med traktoren 6 over en byggegrund 8, der skal bearbejdes.

Derudover har det isole- rede apparat 1 to dataoverføringsindretninger 9, 10 der er anbragt side om side på dens rydningsblad 3 i kørselsretningen, via hvilke de faktiske tilstande af byg- gegrunden 8, som skal behandles, detekteres.

Til evaluering af de faktiske til- stande på basis af fastlagte nominelle tilstande er en navigationsindretning 11 placeret på byggegrunden 8, der skal bearbejdes.

Baseret på dataanalysen ud- føres en korrektionsbevægelse på rydningsbladet 3, som ud fra en grundposition, der er defineret for rydningsbladet 3, enten begrænses midlertidigt og/eller rum- ligt.

Alle træk der er nævnt i den foregående beskrivelse og i kravene, kan kombineres i ethvert valg med træk i det uafhængige krav.

Beskrivelsen af opfindelsen er derfor ikke begrænset til de beskrevne eller kombinationer af træk ifølge kravene, men alle meningsfulde kombinationer inden for rammerne af opfindelsen skal be- tragtes som beskrevet.

Claims (10)

DK 180230 B1 7 Patentkrav

1. Fremgangsmåde til maskinstyret fremstilling af et bærelag, ved hvilken en byggegrund bearbejdes med mindst et rydningsblad, der er højdejusterbart via en løftemekanisme, ved hvilken fremgangsmåde de faktiske forhold for byg- gegrunden, som skal bearbejdes, registreres i en computer, og hvor denne eva- luerer disse i forhold til planmæssigt fastlagte nominelle tilstande, og hvor nævnte computer finder frem til en korrektionsbevægelse af nævnte rydningsblad, som er baseret på nævnte evaluering, kendetegnet ved, at der for løftemekanismen (4) af rydningsbladet (3) er fastlagt og gemt en grund- position i computeren, og at korrektionsbevægelsen, der starter fra grundpositio- nen, er begrænset således, at det mekanisk mulige bevægelsesrum reduceres tidsligt og/eller rumligt.

2. Fremgangsmåden ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den tidsbegræn- sede korrektionsbevægelse startes og også afsluttes ved manuel brug af afbry- der.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den rumligt begrænsede korrektionsbevægelse startes automatisk og afsluttes automatisk ved computerstyret brug af afbryder.

4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1 til 2, kendetegnet ved, at systemet til den rumligt begrænsede korrektionsbevægelse startes ved manuel brug af af- bryder og afsluttes automatisk ved computerstyret brug af afbryder.

5. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 2 til 4, kendetegnet ved, at løfteme- kanismen (4) bevæges automatisk tilbage til sin grundposition efter afslutning af en korrektionsbevægelse.

DK 180230 B1 8

6. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1 til 5, kendetegnet ved, at de fak- tiske tilstande af den bearbejdede byggegrund (8) detekteres af sensorer og eva- lueres computerstyret baseret på planmæssigt fastlagte nominelle tilstande.

7. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at de no- minelle tilstande fastlægges af en ved en kantsten styret referenceværdimåler.

8. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at korrek- tionsbevægelsen sammensættes af mindst to dannede individuelle bevægelser i løftemekanismen (4).

9. Køretøj til maskinstyret fremstilling af et bærelag, hvilket køretøj omfatter mindst et rydningsblad, der er højdejusterbart via en løftemekanisme, løftemeka- nismen har et drev, som er forbundet ved hjælp af styreledninger til en computer ikøretøjet, kendetegnet ved, at løftemekanismen omfatter en forudindstillelig grundposition, og at der med com- puteren i køretøjet omkring grundpositionen er en tidsmæssig og/eller rumlig be- grænsning af løftemekanismens mekanisk mulige bevægelsesrum.

10. Køretøjet ifølge krav 9, kendetegnet ved, at det omfatter mindst to ryd- ningsblade, mellem hvilke undervognshjul er anbragt.