EP0542015A1 - Method and device for building a plane using a shovel excavator - Google Patents

Method and device for building a plane using a shovel excavator Download PDF

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Publication number
EP0542015A1
EP0542015A1 EP92118224A EP92118224A EP0542015A1 EP 0542015 A1 EP0542015 A1 EP 0542015A1 EP 92118224 A EP92118224 A EP 92118224A EP 92118224 A EP92118224 A EP 92118224A EP 0542015 A1 EP0542015 A1 EP 0542015A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
spoon
laser receiver
line
laser
signal
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Withdrawn
Application number
EP92118224A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Alois Bruckdorfer
Franz Baumgartner
Robert Hergenröther
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trimble Inc
Original Assignee
Spectra Physics LaserPlane Inc
Spectra Precision Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spectra Physics LaserPlane Inc, Spectra Precision Inc filed Critical Spectra Physics LaserPlane Inc
Publication of EP0542015A1 publication Critical patent/EP0542015A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a formation relative to a rectilinear, rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver, and a device for carrying out the method.
  • a laser transmitter is set up on the site, which emits a straight laser beam as a reference line.
  • a laser receiver aligned with the laser beam level is firmly attached to the arm of the backhoe and informs the excavator operator of the position of the arm relative to the reference plane.
  • the height of the bucket with respect to the reference plane defined by the laser beam must be checked visually by the excavator operator and corrective interventions must be carried out manually by him. It is particularly disadvantageous that a vertical position of the receiver is not possible during the pulling-off process, which results in an uncompensable height error and a corresponding inaccuracy of the formation. Furthermore, height corrections have to be carried out by the excavator operator via the actuation of the lifting cylinder, while at the same time by actuating the dipper arm cylinder to create the Planum material is removed. Therefore, a measurement of the formation proves to be inevitable, which is time-consuming.
  • the invention has for its object to facilitate the work of the excavator operator in the manufacture of a plenum.
  • a predetermined height position of the spoon with respect to the laser beam is kept constant by means of the laser receiver influencing the drive units during stick movements. This leaves the excavator operator free of manual correction movements for bucket height during stick movements. There is also no need for another person to measure the formation. Formwork material is therefore no longer required in trench construction because it is no longer necessary to stay on the bottom of the trench.
  • the output signals of the laser receiver are converted into correction signals for the drive units of the bucket excavator.
  • a predetermined position of the bucket is kept constant during the stick movements by means of an electronic pendulum, the excavator operator is also freed from manual correction movements of the bucket during stick movements.
  • a device for producing a formation can be used relative to a rectilinear rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver.
  • an evaluation device is connected to the laser receiver, which generates correction signals from the output signals of the laser receiver, which represent the deviation of the bucket from the predetermined height and control a proportional valve connected downstream of the evaluation device, which is connected in parallel with the pilot device of the backhoe.
  • the evaluation device takes up little space, so that it can be accommodated in the driver's cab.
  • the hydraulic system of the excavator only needs to be supplemented with the proportional valve, so that conventional backhoe excavators only need to be retrofitted with the two components mentioned.
  • the laser receiver is expediently attached to the spoon in a height-adjustable manner. It proves to be particularly advantageous if the laser receiver has a plurality of receiving surfaces for the laser beam, which are arranged in an essentially vertical row. With this measure, the movement of the spoon into the specified target position is accelerated after deviations therefrom, because stronger correction signals can be generated from the specified target position in the event of greater deviations.
  • the evaluation device advantageously comprises an evaluation electronics connected to the laser receiver as well as an amplifier connected downstream of the latter Proportional valve controls.
  • An embodiment of the invention is helpful for the excavator operator, which provides a display which, depending on the output signals of the laser receiver, generates signals which are perceptible to the excavator operator and which represent the deviations from the predetermined altitude.
  • the display can expediently be a luminaire field which is controlled by the evaluation electronics.
  • the evaluation electronics can have a logic unit which receives the output signals of the laser receiver and which controls the display. It is particularly expedient if the evaluation electronics generate an output signal for the amplifier from the output signals of the laser receiver, the amplitude and / or polarity of which represent the deviation from the predetermined altitude.
  • the device according to the invention can preferably be designed in a user-friendly manner in that an electronic pendulum influencing the spoon cylinder is attached to the spoon.
  • the electronic pendulum can then control a further proportional valve, which is connected in parallel to the pilot device for the spoon cylinder.
  • the electronic pendulum attached to the spoon and the laser receiver are expediently combined to form an assembly attached to the spoon.
  • the backhoe shown schematically in Figure 1 has a boom 1 in a known manner, which in a plane perpendicular to the base 6, on which the formation is to be created, around a hinge pin, not shown, provided on the chassis of the backhoe excavator by means of a on the chassis of the backhoe and on the underside of the boom 1 attacking lifting cylinder 2 can be pivoted.
  • a stick 10 is articulated at 12, which can be pivoted in the said vertical plane by means of a stick cylinder 4 articulated on the boom 1 and acting on the head of the stick.
  • a spoon 20 is articulated by means of a schematically illustrated pivot pin 14.
  • the spoon 20 can be pivoted in the vertical plane by means of a spoon cylinder 25 articulated on the stick 10, which on a from the spoon 20 protruding eye 21 hinges.
  • the spoon 20 is shown in the pull-off position, in which the pull-off edge 24 contacts the base 6.
  • the spoon 20 has a sectionally flat upper side 22, which extends essentially parallel to the base 6 in the pull-off position shown.
  • an inclinometer or electronic pendulum 30 is attached, which can be of a commercially available type.
  • the laser receiver 50 is adjustable relative to the inclinometer 30 and thus to the spoon 20 along the receiver holder 40 in height above the base 6.
  • the receiving surface of the laser receiver 50 for receiving laser beams is located on the front side 53 of the laser receiver 50 facing away from the receiver holder 40.
  • a laser emitter not shown, is set up in the vicinity thereof, the transmitter of which emits laser light in a plane 5 (FIG. 6) which is essentially parallel to the base 6 and rotates about a substantially vertical axis at a constant frequency.
  • the laser transmitter is set up in such a way that the laser light emitted in plane 5 strikes the receiving surfaces to be explained within a window 51 (FIG. 3) on the front side 53 of the laser receiver 50.
  • the window 51 shown schematically on the left in FIG. 3 has four receiving surfaces 52, 54, 56, 58 for laser light, which are arranged next to one another in a vertical row and are shown schematically here as squares. If the laser light incident in the window 51 hits the two inner receiving surfaces 54, 56, the spoon 20 is in its desired position with respect to the plane 5, in which the level can be produced. If the laser beam hits the uppermost receiving surface 52, the spoon 20 is too low and must be raised. If the laser light hits the lowermost receiving surface 58, the spoon 20 is too high with respect to the formation to be produced and must be lowered.
  • An electronic evaluation circuit is used to form the correction signals required for the eventual raising or lowering of the spoon.
  • An output signal line 80 leads from the receiving surface 52 via an amplifier 81 to a monostable multivibrator 82.
  • the output line 83 of the monostable multivibrator 82 leads to a first input of an AND gate 86, the output line 88 of which leads to the input of a driver circuit 120, which connects a relay connected downstream winding 121 can supply with current.
  • a branch line 84 from the output line 83 leads to an input of an AND gate 85.
  • An output signal line 90 from the receiver surface 54 leads via an amplifier 91 to a monostable multivibrator 92, whose output line 93 leads to a first input of an AND gate 96 and from which a first branch line 94 to the second input of an AND gate 85, a second Branch 98 to one Input of an AND gate 95, a third branch line 66 via an inverting stage to the second input of the AND gate 86 and a fourth branch line 68 via an inverting stage to an input of an AND gate 106.
  • the output line 89 of the AND gate 85 leads to an input of an OR gate 87 and to a second input of an OR gate 97.
  • a second input of the OR gate 87 is the output line 88, which at the same time is a third input for the OR Gate 97 is.
  • the output signal line 100 of the receiving surface 56 leads via an amplifier 101 to a monostable multivibrator 102 whose output line 103 leads to a first input of an AND gate 106 and from which a branch line 108 to the second input of the AND gate 95, a branch line 67 an inversion stage to AND gate 96, another branch line 108 leads to an input of an AND gate 105, and finally another branch line 69 leads to an AND gate 116 via an inversion stage.
  • the output line 118 of the AND gate 106 leads to an input of an OR gate 107.
  • An output signal line 110 from the receiving surface 58 leads via an amplifier 111 to a monostable multivibrator 112, whose output signal line 113 leads to a second input of the AND gate 116.
  • a branch line 119 of the output signal line 113 is connected to a second input of an AND gate 105.
  • the output line 115 of the AND gate 105 leads to a second input of the OR gate 107 and to an input of the OR gate 117.
  • the output line 119 leads on the one hand to a driver stage 130 and on the other hand via branch lines to another Input of the OR gate 107 and to a further input of the OR gate 117.
  • the output line of the OR gate 87 leads to a driver unit 122 which can supply a relay winding 123 with current.
  • the output line of the OR gate 97 leads to a driver circuit 124 which can supply a downstream relay winding 123 with current.
  • An output line of the OR gate 107 leads to a driver circuit 126 which can supply a downstream relay winding 127 with current.
  • An output line of the OR gate 117 leads to a driver circuit 128 which can supply a downstream relay winding 129 with current.
  • the driver circuit 130 serves to supply power to a downstream relay winding 131.
  • the output line 114 of the AND gate 95 leads via a driver circuit 135 for a downstream indicator light 136.
  • This part of the evaluation circuit works as follows: If a laser light pulse falls on the receiving surface 52, this means that the spoon 20 is too low for the desired level. Such a laser light pulse appears as an electrical pulse LC on the line 80 and triggers the flip-flop 82.
  • the flip-flops 82, 92, 102 and 112 are designed so that each of them retains its triggered state for a period of, for example, 100 ms after triggering shortly before the next laser light pulse following the triggering arrives on one of the receiving surfaces 52, 54, 56, 58.
  • After triggering of the flip-flop 82 there is therefore a signal on line 83, which the driver circuit 120 and via the OR gate 87, the driver circuit 122 and the OR gate 97 activates the driver circuit 124.
  • the spoon 20 is still too low with respect to the desired planum, but its position does not have to be corrected as much.
  • the flip-flops 82 and 92 are triggered with the result that there is a signal on each of the lines 83 and 93, which activates the driver circuits 122 and 124 via AND gates 85 and OR gates 87 and 97, whereas the driver circuit 120 is not switched on due to the lack of an output signal on line 88.
  • the LF signal on line 90 with the RF signal occurring on line 100 is processed by AND gate 95 to form a trigger signal on line 114 for driver stage 135.
  • the green indicator light 136 lights up.
  • the RF signal on line 100 is combined with the HC signal appearing on line 110 by the AND gate 105 and the driver circuits 126 and 128 are via the OR gates 107 and 117 activated so that the relay windings 127 and 129 carry current.
  • the HC signal on line 110 causes the driver circuits 126, 128 and 130 to be activated and the relay windings 127, 129, 131 to carry current.
  • the part of the evaluation electronics shown in FIG. 4 first has a line 140 which receives a voltage source of -9V during operation via connection 148.
  • the line 140 is connected via a resistor R38 to a line 141 which, in operation, is at a reference potential of, for example, 0 V (connection 146).
  • a resistor R39 lies in parallel with the resistor R38 between the line 140 and the line 141.
  • Another parallel resistor R40 also lies between the line 140 and the line 141.
  • line 142 receives a voltage of + 9V from terminal 149 and is connected to line 141 via three resistors R41, R42 and R43 connected in parallel.
  • each of resistors R38 ... R43 is a potentiometer with a fixed tap A38 -A43.
  • a series of six switches K1 ... K6 are provided, which are connected as follows: The normally open contact AK3 of the switch K3 is connected to the tap A38.
  • the Normally open contact AK2 of the switch K2 is connected to the tap A39.
  • the normally open contact AK1 of the changeover switch K1 is connected to the tap A40.
  • the make contact AK4 of the switch K4 is connected to the tap A41.
  • the make contact AK5 of the changeover switch K5 is connected to the tap A42, and the make contact AK6 of the changeover switch K6 is connected to the tap A43.
  • the normally closed contact RK3 of the switch K3 is connected to line 141.
  • the normally closed contact RK2 of the switch K2 is connected to the switching arm of the switch K3.
  • the normally closed contact RK1 of the switch K1 is connected to the switching arm of the switch K2.
  • the normally closed contact RK4 of the switch K4 is connected to the switching arm of the switch K1.
  • the normally closed contact RK5 of the changeover switch K5 is connected to the changeover switch K4 and the normally closed contact RK6 of the changeover switch K6 is connected to the switching arm of the changeover switch K5.
  • the switching arm of the switch K6 is connected to an output connection 144.
  • the relay winding 121 is assigned the changeover switch K1
  • the relay winding 123 is assigned the changeover switch K2
  • the relay winding 125 is assigned the changeover switch K3
  • the relay winding 127 is assigned the changeover switch K4
  • the relay winding 129 is assigned the changeover switch K5
  • the relay winding 131 is that Switch K6 assigned.
  • Corresponding connections of a Rexroth amplifier VT3024 are connected to the output connection 144 and the connection 146 of the line 141, the connection 148 of the line 140 and the connection 149 of the line 142.
  • This amplifier supplies the voltages of -9V and + 9V for lines 140 and 142 as well as the reference potential for line 141 and processes the output signal occurring at output 144 according to polarity and amplitude.
  • the coding is expediently chosen so that for a large positional deviation of the spoon 20 downwards, i.e. when the signal LC occurs, a higher partial voltage is tapped at the resistor R40 than when the positional deviation of the spoon 20 is lower, that is to say when the signal LF occurs alone.
  • the positive partial voltage amplitude tapped off at the resistor R43 is selected to be larger than if the positional deviation of the spoon 20 is only upwards, if the signal HF occurs.
  • FIG. 5 shows the basic signal flow from laser receiver 50 to evaluation electronics 70 (FIGS. 3 and 4).
  • a display 72 which is controlled by the evaluation electronics, is located on the dashboard of the excavator operator.
  • This display panel 72 comprises a total of 7 indicator lights, specifically the red illuminated indicator lights 71, 73, 75 and 77, 79 and 132 and the green illuminated indicator light 136.
  • the indicator light 71 is connected in parallel with the relay winding 121 and receives this from the driver circuit 120 current.
  • the Indicator light 73 is the relay winding 123 and the indicator light 75 is connected in parallel to the relay winding 125.
  • the indicator lights 77 of the relay winding 127, the indicator light 79 of the relay winding 129 and the indicator light 132 of the relay winding 131 are connected in parallel.
  • the signal LC strong positional deviation downwards
  • the indicator lights 71, 73, 75 light up, with medium positional deviation downwards (signals LC and LF) only the indicator lights 73 and 75 light up and with a small positional deviation downwards (signal LF alone ) only the signal lamp 75 lights up.
  • the signal lights 77, 79, 132 light up when there is a large position deviation
  • the signal lights 77 and 79 light up when the position is medium (HF and HC signals)
  • the signal light 77 illuminates upwards when the position is slight (HF signal alone).
  • the green signal lamp 136 lights up, the spoon 20 is in the desired position.
  • the evaluation electronics 70 outputs a coded output signal to the amplifier 74 at the connection 144, which discriminates the output signal according to amplitude and polarity and outputs an output control signal representative of the coded output signal to a proportional valve 76 for the lifting cylinder 2.
  • the backhoe has a control oil unit 7 in a manner known per se, which supplies control oil to a pilot control device 9 via a pressure line 8.
  • the pilot control device 9 has in the usual way an operating lever, not shown, for the lifting cylinder 2 and the spoon cylinder 25. The control for the stick cylinder 4 is not shown.
  • a pressure line 11 branches off from the pressure medium line 8 and leads to the proportional valve 76 mentioned.
  • the proportional valve 76 Under control of the output control signal emitted by the amplifier 74, the proportional valve 76 emits a correction control signal on line 13, which into the one serving for the actuation of the lifting cylinder 2 from Pilot control device 9 coming control line 15 opens.
  • the proportional valve 76 is thus connected in parallel to the lifting cylinder section in the pilot control device 9 and serves as a correction element for the height correction of the spoon 20.
  • a further proportional valve 26 is connected in parallel with the part of the pilot control device 9 relating to the spoon cylinder.
  • the proportional valve 26 receives control oil via a further branch line 16 from the pressure medium line 8.
  • the inclinometer 30 generates an actuating signal for the proportional valve 26 on an output line 32, the actuating signal 32 indicating the deviation of the top 22 of the spoon from the horizontal or from one to the bottom 6 parallel plane is proportional.
  • the control signal received via line 32 converts the proportional valve into an oil correction signal, which feeds the correction signal via line 17 into an output line 18 from pilot control device 9.
  • the output line 18 supplies the spoon cylinder 25 with control oil.
  • the bucket 20 initially remains in the defined position shown in FIG. 6 relative to the reference plane specified by the laser beam 5, specifically because of the control circuit comprising the inclinometer 30 and the proportional valve 26.
  • the spoon 20 now occupies a position that is too high relative to the planum 6 to be produced, so that corresponding laser light impulses (first on the receiver surface 56 and then) strike the receiver surface 58, that is to say the signal HC is generated.
  • a correction signal for the lifting cylinder 2 is generated as described, with the result that the lifting cylinder 2 lowers the deflector 1 by the height error A1 (FIG. 6), that is, the bucket cylinder 25 assumes its target position, which the excavator operator is informed by the green indicator light 129 lighting up becomes.
  • the excavator operator does not have to operate the control element on the pilot control device 9 to correct the height error A1.
  • the handle 10 with the spoon 20 assumes the position shown on the left in FIG. 6, in which the spoon 20 assumes the predetermined target position.
  • the bucket 20 When pivoting the arm 10 in the counterclockwise direction, the bucket 20 initially remains in its desired position due to the control circuit mentioned with inclinometer 30 and proportional valve 26. The height deviation of the bucket 20 is now smaller with A2, the bucket 20 is too high with respect to the formation that is to be produced . Laser light pulses therefore fall on the receiving surface 56 and generate the signal HF. As described, this causes the generation of a correction signal by the proportional valve 76 for the lifting cylinder 2, which is increased by the height difference A2 is lowered. After completing the correction, the handle 10 and the spoon 20 then assume the position shown on the right in FIG. 6, in which the spoon 20 is held in the correct position.
  • the invention is not restricted to the type of correction signal acquisition for the lifting cylinder described above.
  • the specified gates can be replaced by programmable memories.
  • the indicator lights can be dispensed with, so that the signals LC, LF, HF and HC and their combinations can be implemented directly to form a coded output signal which can be used by the amplifier 74.
  • the indicator lights 71, 73, 75, 136, 77, 79, 132 can be housed in a separate box in the operator's field of vision in the driver's cab, so that the operator can be sure that arm movements that are carried out when the lamp 136 lights up, result in the desired, absolutely level formation.

Abstract

Described is a method of producing a subgrade relative to a rectilinear, rotating, fixed light beam, in particular a laser beam, with a shovel excavator which has drive units (2, 25) for its main boom as well as a light receiver, in particular a laser receiver (50). So that the work of the excavator driver is facilitated when producing a subgrade, provision is made for a shovel height, preset with regard to the laser beam, to be kept constant during the movements of the shovel arm by means of the laser receiver (50) influencing the drive units (2, 25). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Planums relativ zu einem geradlinigen, rotierenden, ortsfesten Licht-, insbesondere Laserstrahl mit einem Löffelbagger, der Antriebseinheiten für dessen Hauptausleger sowie einen Licht-, insbesondere Laserempfänger aufweist, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for producing a formation relative to a rectilinear, rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver, and a device for carrying out the method.

Zur Erleichterung der Herstellung eines Planums beispielsweise in Form einer planen Grabensohle mittels eines Löffelbaggers wird auf dem Gelände ein Lasersender aufgestellt, der einen geradlinigen Laserstrahl als Referenzlinie abstrahlt. Am Stiel des Löffelbaggers ist ein auf die Laserstrahlebene ausgerichteter Laserempfänger fest montiert, der dem Baggerführer die Stellung des Stiels relativ zur Referenzebene mitteilt.To facilitate the production of a formation, for example in the form of a flat trench bottom using a backhoe, a laser transmitter is set up on the site, which emits a straight laser beam as a reference line. A laser receiver aligned with the laser beam level is firmly attached to the arm of the backhoe and informs the excavator operator of the position of the arm relative to the reference plane.

Die Höhe des Löffels bezüglich der durch den Laserstrahl definierten Referenzebene muß vom Baggerführer visuell kontrolliert und Korrektureingriffe müssen von diesem manuell ausgeführt werden. Nachteilig ist insbesondere, daß eine lotrechte Haltung des Empfängers während des Abziehvorgangs nicht möglich ist, woraus sich ein nicht kompensierbarer Höhenfehler und eine entsprechende Ungenauigkeit des Planums ergibt. Ferner müssen Höhenkorrekturen von dem Baggerführer über die Betätigung des Hubzylinders ausgeführt werden, während gleichzeitig mittels Betätigung des Löffelstielzylinders zur Erstellung des Planums Material abgezogen wird. Daher erweist sich ein Nachmessen des Planums als unumgänglich, was zeitaufwendig ist.The height of the bucket with respect to the reference plane defined by the laser beam must be checked visually by the excavator operator and corrective interventions must be carried out manually by him. It is particularly disadvantageous that a vertical position of the receiver is not possible during the pulling-off process, which results in an uncompensable height error and a corresponding inaccuracy of the formation. Furthermore, height corrections have to be carried out by the excavator operator via the actuation of the lifting cylinder, while at the same time by actuating the dipper arm cylinder to create the Planum material is removed. Therefore, a measurement of the formation proves to be inevitable, which is time-consuming.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Arbeit des Baggerführers bei der Herstellung eines Plenums zu erleichtern.The invention has for its object to facilitate the work of the excavator operator in the manufacture of a plenum.

Bei dem eingangs genannten Verfahren ist dazu erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine bezüglich des Laserstrahls vorgegebene Höhenlage des Löffels mittels des die Antriebseinheiten beeinflußenden Laserempfängers während der Stielbewegungen konstant gehalten wird. Damit bleibt der Baggerführer von manuellen Korrekturbewegungen für die Löffelhöhe bei Stielbewegungen befreit. Ferner entfällt die Notwendigkeit einer Nachmessung des Planums durch eine weitere Person. Im Grabenbau bedarf es daher keines Schalungsmateriales mehr, weil der Aufenthalt auf der Grabensohle nicht mehr erforderlich ist.In the method mentioned at the outset, it is provided according to the invention that a predetermined height position of the spoon with respect to the laser beam is kept constant by means of the laser receiver influencing the drive units during stick movements. This leaves the excavator operator free of manual correction movements for bucket height during stick movements. There is also no need for another person to measure the formation. Formwork material is therefore no longer required in trench construction because it is no longer necessary to stay on the bottom of the trench.

In bevorzugter Ausgestaltung des Verfahrens nach der Erfindung werden die Ausgangssignale des Laserempfängers zu Korrektursignalen für die Antriebseinheiten des Löffenbaggers umgesetzt.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the output signals of the laser receiver are converted into correction signals for the drive units of the bucket excavator.

Wenn in besonders vorteilhafter Ausführung der Erfindung eine vorgegebene Stellung des Löffels mittels eines elektronischen Pendels während der Stielbewegungen konstant gehalten wird, bleibt der Baggerführer auch von manuellen Korrekturbewegungen des Löffels bei Stielbewegungen befreit.If, in a particularly advantageous embodiment of the invention, a predetermined position of the bucket is kept constant during the stick movements by means of an electronic pendulum, the excavator operator is also freed from manual correction movements of the bucket during stick movements.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Vorrichtung zur Herstellung eines Planums relativ zu einem geradlinigen rotieren, ortsfesten Licht-, insbesondere Laserstrahl mit einem Löffelbagger dienen, der Antriebseinheiten für dessen Hauptausleger sowie einen Licht-, insbesondere Laserempfänger aufweist. Nach der Erfindung ist an den Laserempfänger eine Auswerteeinrichtung angeschlossen, welche aus den Ausgangssignalen des Laserempfängers Korrektursignale erzeugt, die die Abweichung des Löffels von der vorgegebenen Höhelage repräsentieren und ein der Auswerteeinrichtung nachgeschaltetes Proportionalventil steuern, welches dem Vorsteuergerät des Löffelbaggers parallel geschaltet ist. Die Auswerteeinrichtung beansprucht wenig Platz, so daß sie im Fahrerhaus des Baggersführers untergebracht werden kann. Das Hydrauliksystem des Baggers muß lediglich um das Proportionalventil ergänzt werden, so daß herkömmliche Löffelbagger nur mit den beiden genannten Bauteilen nachgerüstet zu werden brauchen.To carry out the method according to the invention, a device for producing a formation can be used relative to a rectilinear rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver. According to the invention, an evaluation device is connected to the laser receiver, which generates correction signals from the output signals of the laser receiver, which represent the deviation of the bucket from the predetermined height and control a proportional valve connected downstream of the evaluation device, which is connected in parallel with the pilot device of the backhoe. The evaluation device takes up little space, so that it can be accommodated in the driver's cab. The hydraulic system of the excavator only needs to be supplemented with the proportional valve, so that conventional backhoe excavators only need to be retrofitted with the two components mentioned.

Zweckmäßig ist der Laserempfänger an dem Löffel höheneinstellbar befestigt. Es erweist sich als besonders vorteilhaft, wenn der Laserempfänger mehrere Empfangsflächen für den Laserstrahl aufweist, welche zu einer im wesentlichen vertikalen Reihe angeordnet sind. Mit dieser Maßnahme wird die Hinführung des Löffels in die vorgegebene Sollage nach Abweichungen aus derselben beschleunigt, weil bei stärkeren Abweichungen des Löffels aus der vorgegebenen Sollage stärkere Korrektursignale erzeugt werden können.The laser receiver is expediently attached to the spoon in a height-adjustable manner. It proves to be particularly advantageous if the laser receiver has a plurality of receiving surfaces for the laser beam, which are arranged in an essentially vertical row. With this measure, the movement of the spoon into the specified target position is accelerated after deviations therefrom, because stronger correction signals can be generated from the specified target position in the event of greater deviations.

Die Auswerteeinrichtung umfaßt vorteilhafterweise eine an den Laserempfänger angeschlossene Auswerteelektronik sowie einen dieser nachgeschalteten Verstärker, der das Proportionalventil steuert.The evaluation device advantageously comprises an evaluation electronics connected to the laser receiver as well as an amplifier connected downstream of the latter Proportional valve controls.

Für den Baggerführer ist eine Ausführungsform der Erfindung hilfreich, welche eine Anzeige vorsieht, die in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Laserempfängers für den Baggerführer wahrnehmbare, die Abweichungen von der vorgegebenen Höhenlage repräsentierende Signale erzeugt. Dabei kann die Anzeige zweckmäßigerweise ein Leuchtenfeld sein, welches von der Auswerteelektronik gesteuert ist. Dazu kann die Auswerteelektronik eine die Ausgangssignale des Laserempfängers aufnehmende Logikeinheit aufweisen, die die Anzeige steuert. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Auswerteelektronik aus den Ausgangssignalen des Laserempfängers ein Ausgangssignal für den Verstärker erzeugt, dessen Amplitude und/oder Polarität die Abweichung von der vorgegebenen Höhenlage repräsentieren.An embodiment of the invention is helpful for the excavator operator, which provides a display which, depending on the output signals of the laser receiver, generates signals which are perceptible to the excavator operator and which represent the deviations from the predetermined altitude. The display can expediently be a luminaire field which is controlled by the evaluation electronics. For this purpose, the evaluation electronics can have a logic unit which receives the output signals of the laser receiver and which controls the display. It is particularly expedient if the evaluation electronics generate an output signal for the amplifier from the output signals of the laser receiver, the amplitude and / or polarity of which represent the deviation from the predetermined altitude.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann bevorzugt in der Weise benutzerfreundlich gestaltet werden, daß an dem Löffel ein den Löffelzylinder beeinflußendes elektronisches Pendel befestigt ist. Das elektronische Pendel kann dann ein weiteres Proportionalventil steuern, welches dem Vorsteuergerät für den Löffelzylinder parallel geschaltet ist. Zweckmäßig wird das an dem Löffel befestigte elektronische Pendel und der Laserempfänger zu einer am Löffel befestigten Baugruppe vereinigt.The device according to the invention can preferably be designed in a user-friendly manner in that an electronic pendulum influencing the spoon cylinder is attached to the spoon. The electronic pendulum can then control a further proportional valve, which is connected in parallel to the pilot device for the spoon cylinder. The electronic pendulum attached to the spoon and the laser receiver are expediently combined to form an assembly attached to the spoon.

Die Erfindung wird nachstehend anhand des in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1:
eine schematische Darstellung eines mit den Merkmalen der Erfindung ausgerüsteten Löffelbaggers;
Figur 2:
eine schematische Darstellung des Stiels mit Löffel aus dem Bagger nach Fig. 1;
Figur 3:
eine schematische Darstellung eines ersten Teils einer Auswerteelektronik für Ausgangssignale eines Laserempfängers;
Figur 4:
ein Schaltungsdiagramm eines weiteren Teils der Auswerteelektronik nach Fig. 3;
Figur 5:
ein Blockdiagramm einer Steuereinrichtung zur Betätigung des Hubzylinders und des Löffelzylinders des Baggers aus Fig. 1; und
Figur 6:
verschiedene Stellungen des Stiels und Löffels des Baggers nach Fig. 1 während eines Abziehvorgangs zur Erläuterung der Arbeitsweise der Erfindung.
The invention is described below with reference to the embodiment shown in the accompanying drawings. Show it:
Figure 1:
is a schematic representation of a backhoe equipped with the features of the invention;
Figure 2:
a schematic representation of the stick with a spoon from the excavator according to Fig. 1;
Figure 3:
a schematic representation of a first part of evaluation electronics for output signals of a laser receiver;
Figure 4:
3 shows a circuit diagram of a further part of the evaluation electronics according to FIG. 3;
Figure 5:
a block diagram of a control device for actuating the lifting cylinder and the bucket cylinder of the excavator from FIG. 1; and
Figure 6:
different positions of the stick and bucket of the excavator according to Fig. 1 during a pulling process to explain the operation of the invention.

Der in Figur 1 schematisch dargestellte Löffelbagger besitzt in bekannter Weise einen Ausleger 1, der in einer zum Grund 6, auf dem das Planum erzeugt werden soll, lotrechten Ebene um einen nicht dargestellten, am Chassis des Läffelbaggers vorgesehenen Gelenkzapfen mittels eines am Chassis des Löffelbaggers und an der Unterseite des Auslegers 1 angreifenden Hubzylinders 2 verschwenkt werden kann. Am freien Ende des Auslegers 1 ist ein Stiel 10 bei 12 angelenkt, welcher mittels eines am Ausleger 1 angelenkten und am Kopf des Stiels angreifenden Stielzylinders 4 in der genannten lotrechten Ebene verschwenkbar ist. An dem dem Kopf gegenüberliegenden unteren Ende des Stiels 10 ist ein Löffel 20 mittels eines schematisch dargestellten Gelenkzapfens 14 angelenkt. Der Löffel 20 kann über einen am Stiel 10 angelenkten Löffelzylinder 25 in der lotrechten Ebene verschwenkt werden, welcher an einem aus dem Löffel 20 vorstehenden Auge 21 gelenkig angreift.The backhoe shown schematically in Figure 1 has a boom 1 in a known manner, which in a plane perpendicular to the base 6, on which the formation is to be created, around a hinge pin, not shown, provided on the chassis of the backhoe excavator by means of a on the chassis of the backhoe and on the underside of the boom 1 attacking lifting cylinder 2 can be pivoted. At the free end of the boom 1, a stick 10 is articulated at 12, which can be pivoted in the said vertical plane by means of a stick cylinder 4 articulated on the boom 1 and acting on the head of the stick. At the lower end of the stem 10 opposite the head, a spoon 20 is articulated by means of a schematically illustrated pivot pin 14. The spoon 20 can be pivoted in the vertical plane by means of a spoon cylinder 25 articulated on the stick 10, which on a from the spoon 20 protruding eye 21 hinges.

In Figur 1 ist der Löffel 20 in Abziehstellung dargestellt, bei der die Abziehkante 24 den Grund 6 kontaktiert. Zur Herstellung eines Planums auf dem Grund 6 ist der Löffel 20 in unveränderter Schwenkstellung auf das Chassis des Löffelbaggers hin zu bewegen. Der Löffel 20 weist eine abschnittsweise ebene Oberseite 22 auf, die in der dargestellten Abziehstellung sich im wesentlichen parallel zum Grund 6 erstreckt. Auf der Oberseite 22 ist ein Inklinometer oder elektronisches Pendel 30 befestigt, welches handelsüblicher Bauart sein kann. Aus dem Gehäuse des Inklinometers 30 erhebt sich ein langgestreckter Empfängerhalter 40, an welchem ein Laserempfänger 50 befestigt ist. Der Laserempfänger 50 ist relativ zum Inklinometer 30 und damit zum Löffel 20 längs des Empfängerhalters 40 in der Höhe über dem Grund 6 verstellbar. Die Empfangsfläche des Laserempfängers 50 zur Aufnahme von Laserstrahlen befindet sich an der vom Empfängerhalter 40 abgewandten Vorderseite 53 des Laserempfängers 50.In Figure 1, the spoon 20 is shown in the pull-off position, in which the pull-off edge 24 contacts the base 6. In order to produce a formation on the base 6, the bucket 20 is to be moved in the unchanged pivot position onto the chassis of the backhoe. The spoon 20 has a sectionally flat upper side 22, which extends essentially parallel to the base 6 in the pull-off position shown. On the top 22, an inclinometer or electronic pendulum 30 is attached, which can be of a commercially available type. An elongated receiver holder 40, to which a laser receiver 50 is attached, rises from the housing of the inclinometer 30. The laser receiver 50 is adjustable relative to the inclinometer 30 and thus to the spoon 20 along the receiver holder 40 in height above the base 6. The receiving surface of the laser receiver 50 for receiving laser beams is located on the front side 53 of the laser receiver 50 facing away from the receiver holder 40.

Außerhalb des Schwenkbereichs des Löffelbaggers ist in dessen Nähe ein nicht dargestellter Laserstrahler aufgestellt, dessen um eine im wesentlichen lotrechte Achse mit konstanter Frequenz rotierender Sender in einer zum Grund 6 im wesentlichen parallelen Ebene 5 (Fig. 6) Laserlicht abstrahlt. Der Lasersender ist so aufgestellt, daß das in der Ebene 5 abgestrahlte Laserlicht auf die noch zu erläuternden Empfangsflächen innerhalb eines Fensters 51 (Fig. 3) an der Vorderseite 53 des Laserempfängers 50 auftrifft.Outside the pivoting range of the backhoe, a laser emitter, not shown, is set up in the vicinity thereof, the transmitter of which emits laser light in a plane 5 (FIG. 6) which is essentially parallel to the base 6 and rotates about a substantially vertical axis at a constant frequency. The laser transmitter is set up in such a way that the laser light emitted in plane 5 strikes the receiving surfaces to be explained within a window 51 (FIG. 3) on the front side 53 of the laser receiver 50.

Das in Figur 3 links schematisch dargestellte Fenster 51 weist vier Empfangsflächen 52, 54, 56, 58 für Laserlicht auf, die zu einer vertikalen Reihe nebeneinander angeordnet sind und hier schematisch jeweils als Quadrate dargestellt sind. Trifft das in das Fenster 51 einfallende Laserlicht auf die beiden inneren Empfangsflächen 54, 56, dann befindet sich der Löffel 20 in seiner Sollstellung bezüglich der Ebene 5, in welcher das Planum erzeugt werden kann. Trifft der Laserstrahl die oberste Fmpfangsfläche 52, steht der Löffel 20 zu tief und muß angehoben werden. Trifft das Laserlicht auf die unterste Empfangsfläche 58, steht der Löffel 20 bezüglich des zu erzeugenden Planums zu hoch und muß abgesenkt werden. Zur Bildung der für das eventuelle Anheben oder Absenken des Löffels erforderlichen Korrektursignale dient eine elektronische Auswerteschaltung, deren wesentliche Teile in Figuren 3, 4 und 5 dargestellt sind.The window 51 shown schematically on the left in FIG. 3 has four receiving surfaces 52, 54, 56, 58 for laser light, which are arranged next to one another in a vertical row and are shown schematically here as squares. If the laser light incident in the window 51 hits the two inner receiving surfaces 54, 56, the spoon 20 is in its desired position with respect to the plane 5, in which the level can be produced. If the laser beam hits the uppermost receiving surface 52, the spoon 20 is too low and must be raised. If the laser light hits the lowermost receiving surface 58, the spoon 20 is too high with respect to the formation to be produced and must be lowered. An electronic evaluation circuit, the essential parts of which are shown in FIGS. 3, 4 and 5, is used to form the correction signals required for the eventual raising or lowering of the spoon.

Von der Empfangsfläche 52 führt eine Ausgangssignalleitung 80 über einen Verstärker 81 zu einer monostabilen Kippstufe 82. Die Ausgangsleitung 83 der monostabilen Kippstufe 82 führt zu einem ersten Eingang eines UND-Gatters 86, dessen Ausgangsleitung 88 zum Eingang einer Treiberschaltung 120 führt, die eine nachgeschaltete Relais-wicklung 121 mit Strom versorgen kann. Eine Zweigleitung 84 von der Ausgangsleitung 83 führt zu einem Eingang eines UND-Gatters 85.An output signal line 80 leads from the receiving surface 52 via an amplifier 81 to a monostable multivibrator 82. The output line 83 of the monostable multivibrator 82 leads to a first input of an AND gate 86, the output line 88 of which leads to the input of a driver circuit 120, which connects a relay connected downstream winding 121 can supply with current. A branch line 84 from the output line 83 leads to an input of an AND gate 85.

Eine Ausgangssignalleitung 90 von der Empfängerfläche 54 führt über einen Verstärker 91 zu einer monostabilen Kippstufe 92, deren Ausgangsleitung 93 zu einem ersten Eingang eines UND-Gatters 96 führt und von der eine erste Zweigleitung 94 zu dem zweiten Eingang eines UND-Gatters 85, eine zweite Zweigleitung 98 zu einem Eingang eines UND-Gatters 95, eine dritte Zweigleitung 66 über eine Umkehrstufe zum zweiten Eingang des UND-Gatters 86 und eine vierte Zweigleitung 68 über eine Umkehrstufe zu einem Eingang eines UND-Gatters 106 führen. Die Ausgangsleitung 89 des UND-Gatters 85 führt zu einem Eingang eines ODER-Gatters 87 sowie zu einem zweiten Eingang eines ODER-Gatters 97. Ein zweiter Eingang des ODER-Gatters 87 ist die Ausgangsleitung 88, die gleichzeitig ein dritter Eingang für das ODER-Gatter 97 ist.An output signal line 90 from the receiver surface 54 leads via an amplifier 91 to a monostable multivibrator 92, whose output line 93 leads to a first input of an AND gate 96 and from which a first branch line 94 to the second input of an AND gate 85, a second Branch 98 to one Input of an AND gate 95, a third branch line 66 via an inverting stage to the second input of the AND gate 86 and a fourth branch line 68 via an inverting stage to an input of an AND gate 106. The output line 89 of the AND gate 85 leads to an input of an OR gate 87 and to a second input of an OR gate 97. A second input of the OR gate 87 is the output line 88, which at the same time is a third input for the OR Gate 97 is.

Die Ausgangssignalleitung 100 der Empfangsfläche 56 führt über einen Verstärker 101 zu einer monostabilen Kippstufe 102, deren Ausgangsleitung 103 zu einem ersten Eingang eines UND-Gatters 106 führt und von der eine Zweigleitung 108 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 95, eine Zweigleitung 67 über eine Umkehrstufe zu dem UND-Gatter 96, eine weitere Zweigleitung 108 zu einem Eingang eines UND-Gatters 105, und schließlich eine weitere Zweigleitung 69 über eine Umkehrstufe zu einem UND-Gatter 116 führt. Die Ausgangsleitung 118 des UND-Gatters 106 führt zu einem Eingang eines ODER-Gatters 107.The output signal line 100 of the receiving surface 56 leads via an amplifier 101 to a monostable multivibrator 102 whose output line 103 leads to a first input of an AND gate 106 and from which a branch line 108 to the second input of the AND gate 95, a branch line 67 an inversion stage to AND gate 96, another branch line 108 leads to an input of an AND gate 105, and finally another branch line 69 leads to an AND gate 116 via an inversion stage. The output line 118 of the AND gate 106 leads to an input of an OR gate 107.

Eine Ausgangssignalleitung 110 aus der Empfangsfläche 58 führt über einen Verstärker 111 zu einer monostabilen Kippstufe 112, deren Ausgangssignalleitung 113 zu einem zweiten Eingang des UND-Gatters 116 führt. Eine Zweigleitung 119 der Ausgangssignalleitung 113 liegt an einem zweiten Eingang eines UND-Gatters 105. Die Ausgangsleitung 115 des UND-Gatters 105 führt zu einem zweiten Eingang des ODER-Gatters 107 sowie zu einem Eingang des ODER-Gatters 117. Die Ausgangsleitung 119 führt einerseits zu einer Treiberstufe 130 und andererseits über Zweigleitungen zu einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 107 sowie zu einem weiteren Eingang des ODER-Gatters 117.An output signal line 110 from the receiving surface 58 leads via an amplifier 111 to a monostable multivibrator 112, whose output signal line 113 leads to a second input of the AND gate 116. A branch line 119 of the output signal line 113 is connected to a second input of an AND gate 105. The output line 115 of the AND gate 105 leads to a second input of the OR gate 107 and to an input of the OR gate 117. The output line 119 leads on the one hand to a driver stage 130 and on the other hand via branch lines to another Input of the OR gate 107 and to a further input of the OR gate 117.

Die Ausgangsleitung des ODER-Gatters 87 führt zu einer Treibereinheit 122, die eine Relaiswicklung 123 mit Strom versorgen kann. Die Ausgangsleitung des ODER-Gatters 97 führt zu einer Treiberschaltung 124, die eine nachgeschaltete Relaiswicklung 123 mit Strom versorgen kann. Eine Ausgangsleitung des ODER-Gatters 107 führt zu einer Treiberschaltung 126, die eine nachgeschaltete Relaiswicklung 127 mit Strom versorgen kann. Eine Ausgangsleitung des ODER-Gatters 117 führt zu einer Treiberschaltung 128, die eine nachgeschaltete Relaiswicklung 129 mit Strom versorgen kann. Schließlich dient die Treiberschaltung 130 zur Stromversorgung einer nachgeschalteten Relaiswicklung 131. Die Ausgangsleitung 114 des UND-Gatters 95 schließlich führt über eine Treiberschaltung 135 für eine nachgeschaltete Anzeigeleuchte 136.The output line of the OR gate 87 leads to a driver unit 122 which can supply a relay winding 123 with current. The output line of the OR gate 97 leads to a driver circuit 124 which can supply a downstream relay winding 123 with current. An output line of the OR gate 107 leads to a driver circuit 126 which can supply a downstream relay winding 127 with current. An output line of the OR gate 117 leads to a driver circuit 128 which can supply a downstream relay winding 129 with current. Finally, the driver circuit 130 serves to supply power to a downstream relay winding 131. Finally, the output line 114 of the AND gate 95 leads via a driver circuit 135 for a downstream indicator light 136.

Dieser Teil der Auswerteschaltung arbeitet wie folgt: Fällt ein Laserlichtimpuls auf die Empfangsfläche 52, so bedeutet dies, daß der Löffel 20 für das erwünschte Planum zu tief steht. Ein derartiger Laserlichtimpuls erscheint als elektrischer Impuls LC auf der Leitung 80 und triggert die Kippstufe 82. Die Kippstufen 82, 92, 102 und 112 sind so ausgelegt, daß jede derselben nach dem Triggern ihren getriggerten Zustand über eine Zeitspanne von beispielsweise 100 ms beibehält, die kurz vor Eintreffen des auf das Triggern folgenden nächsten Laserlichtimpulses auf einer der Empfangsflächen 52, 54, 56, 58 endet. Nach dem Triggern der Kippstufe 82 steht mithin auf Leitung 83 ein Signal, welches die Treiberschaltung 120 sowie über das ODER-Gatter 87 die Treiberschaltung 122 und über das ODER-Gatter 97 die Treiberschaltung 124 aktiviert. Infolgedessen fließt Strom durch die Relaiswicklungen 121, 123 und 125 mit der Folge, daß jede der zugehörigen, noch zu erläuternden Relaiskontakte für die Dauer des Stromflusses anzieht.This part of the evaluation circuit works as follows: If a laser light pulse falls on the receiving surface 52, this means that the spoon 20 is too low for the desired level. Such a laser light pulse appears as an electrical pulse LC on the line 80 and triggers the flip-flop 82. The flip-flops 82, 92, 102 and 112 are designed so that each of them retains its triggered state for a period of, for example, 100 ms after triggering shortly before the next laser light pulse following the triggering arrives on one of the receiving surfaces 52, 54, 56, 58. After triggering of the flip-flop 82 there is therefore a signal on line 83, which the driver circuit 120 and via the OR gate 87, the driver circuit 122 and the OR gate 97 activates the driver circuit 124. As a result, current flows through relay windings 121, 123 and 125, with the result that each of the associated relay contacts, to be explained, picks up for the duration of the current flow.

Fällt ein Laserlichtimpuls sowohl auf die Empfangsfläche 52 wie auch auf die Empfangsfläche 54, steht der Löffel 20 bezüglich des erwünschten Planums zwar immernoch zu tief, seine Stellung muß jedoch weniger korrigiert werden. In diesem Fall werden die Kippstufen 82 und 92 getriggert mit der Folge, daß auf den Leitung 83 und 93 je ein Signal steht, welches über UND-Gatter 85 und die ODER-Gatter 87 und 97 die Treiberschaltungen 122 und 124 aktiviert, wohingegen die Treiberschaltung 120 mangels Ausgangssignal auf der Leitung 88 nicht eingeschaltet wird.If a laser light pulse strikes both the receiving surface 52 and the receiving surface 54, the spoon 20 is still too low with respect to the desired planum, but its position does not have to be corrected as much. In this case, the flip-flops 82 and 92 are triggered with the result that there is a signal on each of the lines 83 and 93, which activates the driver circuits 122 and 124 via AND gates 85 and OR gates 87 and 97, whereas the driver circuit 120 is not switched on due to the lack of an output signal on line 88.

Fällt ein Laserlichtimpuls nur auf Empfangsfläche 54, führt das zugehörige Ausgangssignal LF auf Leitung 90 lediglich zum Aktivieren der Treiberschaltung 124 über das ODER-Gatter 97.If a laser light pulse only falls on receiving surface 54, the associated output signal LF on line 90 only leads to activation of driver circuit 124 via OR gate 97.

Fällt ein Laserlichtimpuls auf die Empfangsflächen 54 und 56, dann wird das auf Leitung 90 stehende LF-Signal mit dem auf Leitung 100 auftretenden HF-Signal durch das UND-Gatter 95 zu einem Auslösesignal auf Leitung 114 für die Treiberstufe 135 verarbeitet. Die grüne Anzeigeleuchte 136 leuchtet auf.If a laser light pulse falls on the receiving surfaces 54 and 56, the LF signal on line 90 with the RF signal occurring on line 100 is processed by AND gate 95 to form a trigger signal on line 114 for driver stage 135. The green indicator light 136 lights up.

Wenn ein Laserlichtimpuls nur auf Empfangsfläche 56 trifft, wird das HF-Signal auf Leitung 100 über die Triggerstufe 102 und über Leitung 103 und das ODER-Gatter 107 nur die Treiberstufe 126 aktivieren, so daß nur die Relaiswicklung 127 Strom führt.If a laser light pulse only hits receiving surface 56, the RF signal on line 100 via trigger stage 102 and via line 103 and OR gate 107 will only activate driver stage 126, so that only relay winding 127 carries current.

Trifft ein Laserlichtimpuls auf die Empfangsflächen 56 und 58 auf, wird das auf Leitung 100 stehende HF-Signal mit dem auf Leitung 110 erscheinenden HC-Signal durch das UND-Gatter 105 kombiniert und die Treiberschaltungen 126 und 128 werden über die ODER-Gatter 107 bzw. 117 aktiviert, so daß die Relaiswicklungen 127 und 129 Strom führen.If a laser light pulse strikes the receiving surfaces 56 and 58, the RF signal on line 100 is combined with the HC signal appearing on line 110 by the AND gate 105 and the driver circuits 126 and 128 are via the OR gates 107 and 117 activated so that the relay windings 127 and 129 carry current.

Wenn schließlich ein Laserlichtimpuls nur auf die unterste Empfangsfläche 58 trifft, führt das auf Leitung 110 stehende HC-Signal dazu, daß die Treiberschaltungen 126, 128 und 130 aktiviert werden und die Relaiswicklungen 127, 129, 131 Strom führen.Finally, when a laser light pulse hits only the lowest receiving surface 58, the HC signal on line 110 causes the driver circuits 126, 128 and 130 to be activated and the relay windings 127, 129, 131 to carry current.

Der in Figur 4 dargestellte Teil der Auswerteelektronik besitzt zunächst eine Leitung 140, die im Betrieb über Anschluß 148 eine Spannungsquelle von -9V aufnimmt. Die Leitung 140 ist über einen Widerstand R38 mit einer Leitung 141 verbunden die im Betrieb auf einem Bezugspotential von beispielsweise 0 V (Anschluß 146) liegt. Parallel zum Widerstand R38 liegt ein Widerstand R39 zwischen der Leitung 140 und der Leitung 141. Ein weiterer Parallelwiderstand R40 liegt ebenfalls zwischen der Leitung 140 und der Leitung 141.The part of the evaluation electronics shown in FIG. 4 first has a line 140 which receives a voltage source of -9V during operation via connection 148. The line 140 is connected via a resistor R38 to a line 141 which, in operation, is at a reference potential of, for example, 0 V (connection 146). A resistor R39 lies in parallel with the resistor R38 between the line 140 and the line 141. Another parallel resistor R40 also lies between the line 140 and the line 141.

Eine Leitung 142 nimmt im Betrieb eine Spannung von +9V vom Anschluß 149 auf und liegt über drei parallel geschaltete Widerstände R41, R42 und R43 an der Leitung 141. Jeder der Widerstände R38...R43 ist wie dargestellt ein Potentiometer mit einem festeingestellten Abgriff A38-A43. Ferner sind eine Reihe von sechs Umschaltern K1...K6 vorgesehen, die wie folgt geschaltet sind: Der Arbeitskontakt AK3 des Umschalters K3 ist mit dem Abgriff A38 verbunden. Der Arbeitskontakt AK2 des Umschalters K2 ist mit dem Abgriff A39 verbunden. Der Arbeitskontakt AK1 des Umschalters K1 ist mit dem Abgriff A40 verbunden. Der Arbeitskontakt AK4 des Umschalters K4 ist mit dem Abgriff A41 verbunden. Der Arbeitskontakt AK5 des Umschalters K5 ist mit dem Abgriff A42 verbunden, und der Arbeitskontakt AK6 des Umschalters K6 ist mit dem Abgriff A43 verbunden. Der Ruhekontakt RK3 des Umschalters K3 ist mit Leitung 141 verbunden. Der Ruhekontakt RK2 des Umschalters K2 ist mit dem Schaltarm des Umschalters K3 verbunden. Der Ruhekontakt RK1 des Umschalters K1 ist mit dem Schaltarm des Umschalters K2 verbunden. Der Ruhekontakt RK4 des Umschalters K4 ist mit dem Schaltarm des Schalters K1 verbunden. Der Ruhekontakt RK5 des Umschalters K5 ist mit dem Umschalter K4 verbunden und der Ruhekontakt RK6 des Umschalters K6 ist mit dem Schaltarm des Umschalters K5 verbunden. Der Schaltarm des Umschalters K6 liegt an einem Ausgangsanschluß 144.In operation, line 142 receives a voltage of + 9V from terminal 149 and is connected to line 141 via three resistors R41, R42 and R43 connected in parallel. As shown, each of resistors R38 ... R43 is a potentiometer with a fixed tap A38 -A43. Furthermore, a series of six switches K1 ... K6 are provided, which are connected as follows: The normally open contact AK3 of the switch K3 is connected to the tap A38. The Normally open contact AK2 of the switch K2 is connected to the tap A39. The normally open contact AK1 of the changeover switch K1 is connected to the tap A40. The make contact AK4 of the switch K4 is connected to the tap A41. The make contact AK5 of the changeover switch K5 is connected to the tap A42, and the make contact AK6 of the changeover switch K6 is connected to the tap A43. The normally closed contact RK3 of the switch K3 is connected to line 141. The normally closed contact RK2 of the switch K2 is connected to the switching arm of the switch K3. The normally closed contact RK1 of the switch K1 is connected to the switching arm of the switch K2. The normally closed contact RK4 of the switch K4 is connected to the switching arm of the switch K1. The normally closed contact RK5 of the changeover switch K5 is connected to the changeover switch K4 and the normally closed contact RK6 of the changeover switch K6 is connected to the switching arm of the changeover switch K5. The switching arm of the switch K6 is connected to an output connection 144.

Der Relaiswicklung 121 ist der Umschalter K1 zugeordnet, der Relaiswicklung 123 ist der Umschalter K2 zugeordnet, der Relaiswicklung 125 ist der Umschalter K3 zugeordnet, der Relaiswicklung 127 ist der Umschalter K4 zugeordnet, der Relaiswicklung 129 ist der Umschalter K5 zugeordnet und der Relaiswicklung 131 ist der Umschalter K6 zugeordnet.The relay winding 121 is assigned the changeover switch K1, the relay winding 123 is assigned the changeover switch K2, the relay winding 125 is assigned the changeover switch K3, the relay winding 127 is assigned the changeover switch K4, the relay winding 129 is assigned the changeover switch K5 and the relay winding 131 is that Switch K6 assigned.

Fließt durch keine der Relaiswicklungen Strom, liegen alle Schaltarme der Umschalter K1...K6 auf ihren Ruhekontakten RK1...RK6 mit der Folge, daß am Ausgang 144 das auf Leitung 141 stehende Bezugspotential von 0V steht. Tritt nur das Signal LC auf, führen die Relaiswicklungen 121, 123, 125 Strom, so daß die Schaltarme der Umschalter K1, K2, K3 auf ihre jeweiligen Arbeitskontakte AK1, AK2, AK3 umgelegt werden. In dieser Situation liegt am Ausgang 144 nur die am Abgriff A40 des Widerstands R40 abgegriffende Teilspannung von -9V.If current does not flow through any of the relay windings, all switching arms of the changeover switches K1 ... K6 are on their normally closed contacts RK1 ... RK6, with the result that the reference potential on line 141 of 0V is at output 144. If only the signal LC occurs, the relay windings 121, 123, 125 carry current, so that the switching arms of the changeover switches K1, K2, K3 on their respective work contacts AK1, AK2, AK3. In this situation, only the partial voltage of -9V which is tapped at the tap A40 of the resistor R40 is at the output 144.

Treten das Signal LC und LF auf, führen nur die Relaiswicklungen 123 und 125 Strom, so daß die Arbeitskontakte der Umschalter K2 und K3 auf deren Arbeitskontakte AK2 und AK3 umgelegt werden. Folglich tritt am Ausgang 144 eine Teilspannung von -9V auf, die nur durch die Lage des Abgriffs A39 am Widerstand R39 definiert ist.
Tritt nur das Signal LF auf, ist nur die Relaiswicklung 125 stromführend mit der Folge, daß am nur K3 umgeschaltet und Ausgang 144 nur die durch die Lage des Abgriffs A38 am Widerstand R38 definierte Teilspannung von -9V erscheint. Es ist klar, daß durch eine unterschiedliche Wahl der Abgriffe A38, A39 und A40 am Ausgang 144 ein Spannungssignal unterschiedlicher Größe auftritt, wobei die Amplitude des Spannungssignals am Ausgang 144 eine eindeutige Beziehung zu dem Auftreten nur des Signals LC, der beiden Signale LC und LF oder nur des Signals LF darstellt.If the signals LC and LF occur, only the relay windings 123 and 125 carry current, so that the make contacts of the changeover switches K2 and K3 are switched to their make contacts AK2 and AK3. Consequently, a partial voltage of -9V occurs at the output 144, which is only defined by the position of the tap A39 on the resistor R39.
If only the signal LF occurs, only the relay winding 125 is live, with the result that only K3 switches and output 144 only the partial voltage of -9V defined by the position of the tap A38 on the resistor R38 appears. It is clear that a different choice of taps A38, A39 and A40 causes a voltage signal of different sizes to appear at output 144, the amplitude of the voltage signal at output 144 having a clear relationship to the occurrence of only the signal LC, the two signals LC and LF or only the signal LF.

Man kann sich anhand des Schaltungsdiagramms und des durch dieses angegebenen Signalflusses leicht vergegenwärtigen, daß das Auftreten der Signale HC oder HC und HF oder HF eine Spannung am Ausgang 144 mit verschiedenen Amplituden, bedingt durch die Einstellungen der Abgriffe A41, A42 und A43 an den Widerständen R41, R42 und R43 erzeugt, wobei diese Spannungen jetzt positiv sind. Mit anderen Worten: Die möglichen, durch die Laserlichtimpulse erzeugten Kombinationen der Signale LC, LF, HF und HC treten am Ausgang 144 als in der Polarität und der Amplitude codiertes Ausgangssignal auf.It can be easily seen from the circuit diagram and the signal flow indicated by this that the occurrence of the signals HC or HC and HF or HF has a voltage at the output 144 with different amplitudes, due to the settings of the taps A41, A42 and A43 on the resistors R41, R42 and R43 are generated, these voltages are now positive. In other words: The possible combinations of the signals LC, LF, HF and HC generated by the laser light pulses occur at the output 144 as in the polarity and the amplitude coded output signal.

An den Ausgangsanschluß 144 sowie den Anschluß 146 der Leitung 141, den Anschluß 148 der Leitung 140 und den Anschluß 149 der Leitung 142 sind entsprechende Anschlüsse eines Rexroth Verstärkers VT3024 angeschlossen, der im Handel erhältlich ist. Dieser Verstärker liefert sowohl die Spannungen von -9V und +9V für die Leitungen 140 und 142 wie auch das Bezugspotential für die Leitung 141 und verarbeitet das am Ausgang 144 auftretende Ausgangssignal nach Polarität und Amplitude. Die Codierung wird zweckmäßig so gewählt, daß für eine große Lageabweichung des Löffels 20 nach unten, also bei Auftreten des Signals LC eine höhere Teilspannung am Widerstand R40 abgegriffen wird, als bei geringerer Lageabweichung des Löffels 20 nach unten, das heißt bei Auftreten des Signals LF alleine. Entsprechend wird bei starker Lageabweichung des Löffels 20 nach oben, wenn also das Signal HF allein auftritt, die am Widerstand R43 abgegriffene positive Teilspannungsamplitude größer gewählt als bei nur geringer Lageabweichung des Löffels 20 nach oben, wenn also das Signal HF auftritt.Corresponding connections of a Rexroth amplifier VT3024, which are commercially available, are connected to the output connection 144 and the connection 146 of the line 141, the connection 148 of the line 140 and the connection 149 of the line 142. This amplifier supplies the voltages of -9V and + 9V for lines 140 and 142 as well as the reference potential for line 141 and processes the output signal occurring at output 144 according to polarity and amplitude. The coding is expediently chosen so that for a large positional deviation of the spoon 20 downwards, i.e. when the signal LC occurs, a higher partial voltage is tapped at the resistor R40 than when the positional deviation of the spoon 20 is lower, that is to say when the signal LF occurs alone. Accordingly, if the position of the spoon 20 is upward, that is to say if the signal HF occurs alone, the positive partial voltage amplitude tapped off at the resistor R43 is selected to be larger than if the positional deviation of the spoon 20 is only upwards, if the signal HF occurs.

Figur 5 zeigt den prinzipiellen Signalfluß vom Laserempfänger 50 zur Auswerteelektronik 70 (Figuren 3 und 4). Am Armaturenbrett des Baggerführers befindet sich eine Anzeige 72, die von der Auswerteelektronik gesteuert wird. Diese Anzeigetafel 72 umfaßt insgesamt 7 Anzeigeleuchten, und zwar die rot aufleuchtenden Anzeigeleuchten 71, 73, 75 sowie 77, 79 und 132 und die grün aufleuchtende Anzeigeleuchte 136. Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist die Anzeigeleuchte 71 zur Relaiswicklung 121 parallel geschaltet und erhält mit dieser aus der Treiberschaltung 120 Strom. Die Anzeigeleuchte 73 ist der Relaiswicklung 123 und die Anzeigeleuchte 75 ist der Relaiswicklung 125 jeweils parallel geschaltet. Ferner sind die Anzeigeleuchten 77 der Relaiswicklung 127, die Anzeigeleuchte 79 der Relaiswicklung 129 und die Anzeigeleuchte 132 der Relaiswicklung 131 parallel geschaltet. Bei Auftreten des Signals LC (starke Lageabweichung nach unten) leuchten die Anzeigeleuchten 71, 73, 75 auf, bei mittlerer Lageabweichung nach unten (Signale LC und LF) leuchten nur die Anzeigeleuchten 73 und 75 auf und bei geringer Lageabweichung nach unten (Signal LF allein) leuchtet nur die Signalleuchte 75 auf. Entsprechend leuchten die Signalleuchten 77, 79, 132 bei großer Lageabweichung nach oben, die Signalleuchten 77 und 79 bei mittlerer Lageabweichung nach oben (Signale HF und HC) und die Signalleuchte 77 bei geringer Lageabweichung nach oben (Signal HF allein) auf. Bei Aufleuchten der grünen Signalleuchte 136 befindet sich der Löffel 20 in der Sollage.FIG. 5 shows the basic signal flow from laser receiver 50 to evaluation electronics 70 (FIGS. 3 and 4). A display 72, which is controlled by the evaluation electronics, is located on the dashboard of the excavator operator. This display panel 72 comprises a total of 7 indicator lights, specifically the red illuminated indicator lights 71, 73, 75 and 77, 79 and 132 and the green illuminated indicator light 136. As can be seen from FIG. 3, the indicator light 71 is connected in parallel with the relay winding 121 and receives this from the driver circuit 120 current. The Indicator light 73 is the relay winding 123 and the indicator light 75 is connected in parallel to the relay winding 125. Furthermore, the indicator lights 77 of the relay winding 127, the indicator light 79 of the relay winding 129 and the indicator light 132 of the relay winding 131 are connected in parallel. When the signal LC (strong positional deviation downwards) appears, the indicator lights 71, 73, 75 light up, with medium positional deviation downwards (signals LC and LF) only the indicator lights 73 and 75 light up and with a small positional deviation downwards (signal LF alone ) only the signal lamp 75 lights up. Correspondingly, the signal lights 77, 79, 132 light up when there is a large position deviation, the signal lights 77 and 79 light up when the position is medium (HF and HC signals) and the signal light 77 illuminates upwards when the position is slight (HF signal alone). When the green signal lamp 136 lights up, the spoon 20 is in the desired position.

Wie im Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben, gibt die Auswerteelektronik 70 am Anschluß 144 ein codiertes Ausgangssignal an den Verstärker 74, der das Ausgangssignal nach Amplitude und Polarität diskriminiert und ein zu dem codierten Ausgangssignal repräsentatives Ausgangssteuersignal an ein Proportionalventil 76 für den Hubzylinder 2 abgibt. Der Löffelbagger hat in an sich bekannter Weise eine Steueröleinheit 7, die über eine Druckleitung 8 Steueröl einem Vorsteuergerät 9 zuführt. Das Vorsteuergerät 9 besitzt in üblicher Weise einen nicht dargestellten Bedienungshebel für den Hubzylinder 2 und den Löffelzylinder 25. Die Steuerung für den Stielzylinder 4 ist nicht dargestellt. Durch entsprechendes Betätigen des Steuerorgans am Vorsteuergerät 9 werden Hubzylinder 2 und/oder Löffelzylinder 25 nach Wunsch des Baggerführers verschwenkt.As described in connection with FIG. 4, the evaluation electronics 70 outputs a coded output signal to the amplifier 74 at the connection 144, which discriminates the output signal according to amplitude and polarity and outputs an output control signal representative of the coded output signal to a proportional valve 76 for the lifting cylinder 2. The backhoe has a control oil unit 7 in a manner known per se, which supplies control oil to a pilot control device 9 via a pressure line 8. The pilot control device 9 has in the usual way an operating lever, not shown, for the lifting cylinder 2 and the spoon cylinder 25. The control for the stick cylinder 4 is not shown. By pressing the control element on Pilot control device 9, pivot cylinder 2 and / or bucket cylinder 25 are pivoted at the request of the excavator operator.

Erfindungsgemäß zweigt von der Druckmittelleitung 8 eine Druckleitung 11 ab und führt zu dem erwähnten Proportionalventil 76. Unter Steuerung des vom Verstärker 74 abgegebenen Ausgangssteuersignals gibt das Proportionalventil 76 ein Korrekturstellsignal auf Leitung 13 ab, welche in die für die Betätigung des Hubzylinders 2 dienende, aus dem Vorsteuergerät 9 kommende Steuerleitung 15 mündet. Das Proportionalventil 76 ist damit dem Hubzylinderabschnitt im Vorsteuergerät 9 parallel geschaltet und dient als Korrekturglied für die Höhenkorrektur des Löffels 20. Dem den Löffelzylinder betreffenden Teil des Vorsteuergeräts 9 ist ein weiteres Proportionalventil 26 parallel geschaltet. Das Proportionalventil 26 erhält Steueröl über eine weitere Zweigleitung 16 aus der Druckmittelleitung 8. Das Inklinometer 30 erzeugt auf einer Ausgangsleitung 32 ein Stellsignal für das Proportionalventil 26, wobei das Stellsignal 32 der Abweichung der Oberseite 22 des Löffels von der Horizontalen beziehungsweise von einer zum Grund 6 parallelen Ebene proportional ist. Das über Leitung 32 erhaltene Stellsignal setzt das Proportionalventil in ein Ölkorrektursignal um, welches das Korrektursignal über eine Leitung 17 in eine Ausgangsleitung 18 aus dem Vorsteuergerät 9 einspeist. Die Ausgangsleitung 18 versorgt den Löffelzylinder 25 mit Steueröl.According to the invention, a pressure line 11 branches off from the pressure medium line 8 and leads to the proportional valve 76 mentioned. Under control of the output control signal emitted by the amplifier 74, the proportional valve 76 emits a correction control signal on line 13, which into the one serving for the actuation of the lifting cylinder 2 from Pilot control device 9 coming control line 15 opens. The proportional valve 76 is thus connected in parallel to the lifting cylinder section in the pilot control device 9 and serves as a correction element for the height correction of the spoon 20. A further proportional valve 26 is connected in parallel with the part of the pilot control device 9 relating to the spoon cylinder. The proportional valve 26 receives control oil via a further branch line 16 from the pressure medium line 8. The inclinometer 30 generates an actuating signal for the proportional valve 26 on an output line 32, the actuating signal 32 indicating the deviation of the top 22 of the spoon from the horizontal or from one to the bottom 6 parallel plane is proportional. The control signal received via line 32 converts the proportional valve into an oil correction signal, which feeds the correction signal via line 17 into an output line 18 from pilot control device 9. The output line 18 supplies the spoon cylinder 25 with control oil.

Wird der Stiel 10 vom Baggerführer aus der in Figuren 1 und 6, Mitte, dargestellten lotrechten Lage etwa im Uhrzeigersinn in die in Figur 6 links dargestellte Schräglage durch entsprechende Betätigung des Stielzylinders 4 verschwenkt, bleibt zunächst der Löffel 20 in der in Figur 6 dargestellten definierten Stellung relativ zu der durch den Laserstrahl 5 vorgegebenen Referenzebene, und zwar aufgrund des das Inklinometer 30 und das Proportionalventil 26 umfassenden Steuerkreises. Der Löffel 20 nimmt jetzt jedoch eine relativ zum herzustellenden Planum 6 zu hohe Lage ein, so daß entsprechende Laserlichtimpulse (zunächst auf die Empfängerfläche 56 und sodann) auf die Empfängerfläche 58 auftreffen, also das Signal HC erzeugt wird. Dadurch wird wie beschrieben ein Korrektursignal für den Hubzylinder 2 mit der Folge erzeugt, daß der Hubzylinder 2 den Auslenker 1 um den Höhenfehler A1 (Figur 6) absenkt, der Löffelzylinder 25 also seine Sollage einnimmt, was dem Baggerführer durch Aufleuchten der grünen Anzeigeleuchte 129 signalisiert wird. Der Baggerführer braucht zur Korrektur des Höhenfehlers A1 das Steuerorgan am Vorsteuergerät 9 nicht zu betätigen. Nach Abschluß der Korrektur nimmt der Stiel 10 mit Löffel 20 die in Figur 6, linker Hand dargestellte Stellung ein, bei der der Löffel 20 die vorgegebene Sollage einnimmt.If the stick 10 is moved by the excavator operator from the vertical position shown in FIGS. 1 and 6, center, approximately clockwise into the position shown on the left in FIG. 6 Swiveled tilted by appropriate actuation of the arm cylinder 4, the bucket 20 initially remains in the defined position shown in FIG. 6 relative to the reference plane specified by the laser beam 5, specifically because of the control circuit comprising the inclinometer 30 and the proportional valve 26. However, the spoon 20 now occupies a position that is too high relative to the planum 6 to be produced, so that corresponding laser light impulses (first on the receiver surface 56 and then) strike the receiver surface 58, that is to say the signal HC is generated. As a result, a correction signal for the lifting cylinder 2 is generated as described, with the result that the lifting cylinder 2 lowers the deflector 1 by the height error A1 (FIG. 6), that is, the bucket cylinder 25 assumes its target position, which the excavator operator is informed by the green indicator light 129 lighting up becomes. The excavator operator does not have to operate the control element on the pilot control device 9 to correct the height error A1. After completion of the correction, the handle 10 with the spoon 20 assumes the position shown on the left in FIG. 6, in which the spoon 20 assumes the predetermined target position.

Bei Verschwenken des Stiels 10 im Gegensinn des Uhrzeigers verbleibt zunächst der Löffel 20 in seiner Sollstellung aufgrund des erwähnten Steuerkreises mit Inklinometer 30 und Proportionalventil 26. Die Höhenabweichung des Löffels 20 ist jetzt mit A2 kleiner, der Löffel 20 steht bezüglich des zu erzeugenden Planums zu hoch. Laserlichtimpulse fallen daher auf die Empfangsfläche 56 und lassen das Signal HF erzeugen. Dies bewirkt wie beschrieben die Erzeugung eines Korrktursignals durch das Proportionalventil 76 für den Hubzylinder 2, der um die Höhendifferenz A2 abgesenkt wird. Stiel 10 und Löffel 20 nehmen nach Abschluß der Korrektur dann die in Figur 6, rechter Hand dargestellte Position ein, in welcher der Löffel 20 positionsgerecht gehalten ist.When pivoting the arm 10 in the counterclockwise direction, the bucket 20 initially remains in its desired position due to the control circuit mentioned with inclinometer 30 and proportional valve 26. The height deviation of the bucket 20 is now smaller with A2, the bucket 20 is too high with respect to the formation that is to be produced . Laser light pulses therefore fall on the receiving surface 56 and generate the signal HF. As described, this causes the generation of a correction signal by the proportional valve 76 for the lifting cylinder 2, which is increased by the height difference A2 is lowered. After completing the correction, the handle 10 and the spoon 20 then assume the position shown on the right in FIG. 6, in which the spoon 20 is held in the correct position.

Die Erfindung ist auf die vorstehend beschriebene Art der Korrektursignalgewinnung für den Hubzylinder nicht beschränkt. So können die angegebenen Gatter beispielsweise durch programmierbare Speicher ersetzt werden. In einer einfacheren Ausführungsform kann auf die Anzeigeleuchten verzichtet werden, so daß die Signale LC, LF, HF und HC sowie ihre Kombinationen unmittelbar zur Bildung eines von dem Verstärker 74 verwertbaren codierten Ausgangssignals umgesetzt werden können.The invention is not restricted to the type of correction signal acquisition for the lifting cylinder described above. For example, the specified gates can be replaced by programmable memories. In a simpler embodiment, the indicator lights can be dispensed with, so that the signals LC, LF, HF and HC and their combinations can be implemented directly to form a coded output signal which can be used by the amplifier 74.

Die Anzeigeleuchten 71, 73, 75, 136, 77, 79, 132 können in einem separaten Kasten im Sichtbereich des Baggerführers in dessen Führerhaus untergebracht sein, so daß der Baggerführer sicher sein kann, daß Stielbewegungen, die bei Aufleuchten der Lampe 136 ausgeführt werden, das gewünschte, absolut ebene Planum ergeben.The indicator lights 71, 73, 75, 136, 77, 79, 132 can be housed in a separate box in the operator's field of vision in the driver's cab, so that the operator can be sure that arm movements that are carried out when the lamp 136 lights up, result in the desired, absolutely level formation.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, innerhalb des Fensters 51 des Laserempfängers 50 weitere Unterteilungen der Empfangsflächen mit dem Ziel vorzusehen, eine feinere Korrektur der Höhenlage des Löffels 20 durch Erzeugung von Korrektursignalen zu erreichen, bei denen mehr als nur die Signale LC, LF, HF, HC verarbeitet werden.Furthermore, it is within the scope of the invention to provide further subdivisions of the receiving surfaces within the window 51 of the laser receiver 50 with the aim of achieving a finer correction of the height of the spoon 20 by generating correction signals in which more than just the signals LC, LF, HF, HC are processed.

Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines Planums relativ zu einem gradlinigen, rotierenden, ortsfesten Licht-, insbesondere Laserstrahl mit einem Löffelbagger, der Antriebseinheiten für dessen Hauptausleger sowie einen Licht-, insbesondere Laserempfänger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß eine bezüglich des Laserstrahls (5) vorgegebene Höhenlage des Löffels (20) mittels des die Antriebseinheiten (2) beeinflussenden Laserempfängers (50) während der Stielbewegungen konstant gehalten wird.Method for producing a formation relative to a rectilinear, rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver, characterized in that a predetermined altitude of the laser beam (5) Spoon (20) by means of the laser receiver (50) influencing the drive units (2) is kept constant during the stick movements. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Stellung des Löffels (20) mittels eines elektronischen Pendels (30) während der Stielbewegungen konstant gehalten wird.Method according to claim 1, characterized in that a predetermined position of the spoon (20) is kept constant by means of an electronic pendulum (30) during the stick movements. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale des Laserempfängers (50) zu Korrektursignalen für die Antriebseinheiten (2) umgesetzt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the output signals of the laser receiver (50) are converted into correction signals for the drive units (2). Vorrichtung zur Herstellung eines Planums relativ zu einem gradlinigen, rotierenden, ortsfesten Licht-, insbesondere Laserstrahl mit einem Löffelbagger, der Antriebseinheiten für dessen Hauptausleger sowie einen Licht-, insbesondere Laserempfänger aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Laserempfänger (50) eine Auswerteeinrichtung (70, 74) angeschlossen ist, welche aus den Ausgangssignalen des Laserempfängers Korrektursignale erzeugt, die die Abweichung des Löffels (20) von der vorgegebenen Höhenlage repräsentieren und ein der Auswerteeinrichtung nachgeschaltetes Proportionalventil (76) steuern, welches dem Vorsteuergerät (9) des Löffelbaggers parallel geschaltet ist.Device for producing a planum relative to a rectilinear, rotating, stationary light, in particular laser beam with a backhoe, which has drive units for its main boom and a light, in particular laser receiver, characterized in that an evaluation device (70) is attached to the laser receiver (50) , 74) is connected, which generates correction signals from the output signals of the laser receiver, which the deviation of the spoon (20) from the predetermined altitude represent and control a proportional valve (76) connected downstream of the evaluation device, which is connected in parallel to the pilot control device (9) of the backhoe. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserempfänger (50) an dem Löffel (30) höheneinstellbar befestigt ist.Apparatus according to claim 4, characterized in that the laser receiver (50) is attached to the spoon (30) so that it can be adjusted in height. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserempfänger (50) mehrere Empfangsflächen (52, 54, 56, 58) für den Laserstrahl aufweist, welche zu einer im wesentlichen vertikalen Reihe angeordnet sind.Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the laser receiver (50) has a plurality of receiving surfaces (52, 54, 56, 58) for the laser beam, which are arranged in a substantially vertical row. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung eine an den Laserempfänger (50) angeschlossene Auswerteelektronik (70) sowie einen dieser nachgeschalteten Verstärker (74) aufweist, welcher das Proportionalventil (76) steuert.Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that the evaluation device has evaluation electronics (70) connected to the laser receiver (50) and an amplifier (74) connected downstream thereof, which controls the proportional valve (76). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeige (72) für den Baggerführer vorgesehen ist, welche in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen des Laserempfängers (50) für den Baggerführer wahrnehmbare, Abweichungen von der vorgegebenen Höhenlage repräsentierende Signale erzeugt.Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that a display (72) is provided for the excavator operator, which, depending on the output signals of the laser receiver (50), generates signals which are perceptible to the excavator operator and which represent deviations from the predetermined altitude. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige (72) ein Leuchtenfeld (71, 73, 75, 136, 77, 79, 132) aufweist, welches von der Auswerteelektronik (70) gesteuert ist.Apparatus according to claim 8, characterized in that the display (72) has a lamp field (71, 73, 75, 136, 77, 79, 132) which is controlled by the evaluation electronics (70). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik (70) eine die Ausgangssignale (LC, LF, HF, HC) des Laserempfängers (50) aufnehmende Logikeinheit (85, 95, 105; 86, 96, 106, 116; 87, 97, 107, 117) aufweist, die die Anzeige (72) steuert.Device according to one of Claims 4 to 9, characterized in that the evaluation electronics (70) have a logic unit (85, 95, 105; 86, 96, 106) which receives the output signals (LC, LF, HF, HC) from the laser receiver (50). 116; 87, 97, 107, 117) which controls the display (72). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteelektronik (70) aus den Ausgangssignalen (LC, LF, HF, HC) des Laserempfängers (50) ein Ausgangssignal für den Verstärker (74) erzeugt, dessen Amplitude und/oder Polarität die Abweichung von der vorgegebenen Höhenlage repräsentiert.Device according to one of claims 4 to 10, characterized in that the evaluation electronics (70) from the output signals (LC, LF, HF, HC) of the laser receiver (50) generates an output signal for the amplifier (74), its amplitude and / or Polarity represents the deviation from the specified altitude. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Löffel (20) ein den Löffelzylinder (25) beeinflussendes elektronisches Pendel (30) befestigt ist.Device according to one of claims 4 to 11, characterized in that an electronic pendulum (30) influencing the spoon cylinder (25) is attached to the spoon (20). Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Pendel (30) ein weiteres Proportionalventil (26) steuert, welches dem Vorsteuergerät (9) für den Löffelzylinder (25) parallel geschaltet ist.Apparatus according to claim 12, characterized in that the electronic pendulum (30) controls a further proportional valve (26) which is connected in parallel to the pilot control device (9) for the spoon cylinder (25). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Löffel (20) eine aus dem elektronischen Pendel (30) und dem Laserempfänger (50) bestehende Baugruppe befestigt ist.Device according to one of claims 4 to 13, characterized in that an assembly consisting of the electronic pendulum (30) and the laser receiver (50) is attached to the spoon (20).
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