EP1278918B1 - Verfahrbares schaufelradgerät mit steuersystem und verfahren für die automatische steuerung eines verfahrbaren schaufelradgerätes - Google Patents

Verfahrbares schaufelradgerät mit steuersystem und verfahren für die automatische steuerung eines verfahrbaren schaufelradgerätes Download PDF

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EP1278918B1
EP1278918B1 EP01942992A EP01942992A EP1278918B1 EP 1278918 B1 EP1278918 B1 EP 1278918B1 EP 01942992 A EP01942992 A EP 01942992A EP 01942992 A EP01942992 A EP 01942992A EP 1278918 B1 EP1278918 B1 EP 1278918B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
bucket wheel
wheel device
stockpile
measurement
schaufelradgerätes
Prior art date
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EP01942992A
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EP1278918A1 (de
Inventor
Bernd Mann
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Isam-Holding GmbH
ISAM Holding GmbH
Original Assignee
Isam-Holding GmbH
ISAM Holding GmbH
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Publication date
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    • 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
    • E02F3/18—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/22—Component parts
    • E02F3/26—Safety or control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/261—Surveying the work-site to be treated
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

Definitions

  • the invention relates to a movable Schaufelrad réelle according to the preamble of claim 1 and a method for automatically controlling the Schaufelradeurs according to the preamble of claim 10.
  • the one described here, known Schaufelrad réelle has a control system for the automatic stowage. tion of the movable Schaufelraderies on.
  • a measuring device for measuring the dump shape namely the surface profile of the heap. Since the Schaufelrad réelle itself is designed to be movable, so ent. having speaking drive system, the Schaufelrad réelle is dependent the measured and / or processed data determined by the measuring device has moved to the desired mining and / or containment position and Although preferably so that the arranged at the front end of the front boom Paddle wheel positioned at the desired dump or stop position becomes. Consequently, on the one hand the Schaufelrad réelle itself is moved, on the other hand the front boom of the Schaufelraderies moves so that the paddle wheel in the desired height position and in the desired lateral position is positioned to dismantle or to dump the heap.
  • the Schaufelradillion known in the art is dependent a surface profile of the heap that determined by means of the measuring device or is calculated, proceed accordingly or be individually movable Components of the Schaufelradeurs, for example, referred to as combi devices be, proceed.
  • the measuring device used here is designed as a 2-D scanner and scans the surface of the heap.
  • the measuring device is in the front Area of the front arm of the Schaufelradtechniks arranged.
  • the known Schaufelrad réelle In order to the heap shape, i. the surface profile of the heap can be determined can, the known Schaufelrad réelle must be moved along the heap, wherein the front boom virtually "overruns" the heap and the measuring device scans the surface as it passes over the heap. Consequently, that leads Here known Schaufelrad réelle before starting the operation initially once a separate test drive.
  • the position of the Hub plant, the Schwenk plant and the Suspension their respective positions by separately provided angle encoder or separate sensors are determined, i.a. also the position of the measuring device determinable.
  • This measuring device scans during the test drive the Stockpile shape.
  • a control device or a Plug-in PC's is the measurement data of the measuring device and the measured data the provided on the driving-swivel and hoist angle encoder and with the help of a 2-D converter, a 3-D pile model calculated.
  • the separately provided control constantly asks the values of the angle encoders as well Belt scales measured values for the transported, thus dismantled bulk material from. Based on these values, the controller then calculates a provisional one Haldenmodell that continuously according to the measured Abbaumenge or the Stopping quantity of the bulk material is updated so that preferably no separate Measuring trips with the Schaufelradwait be performed more need to determine the surface profile of the heap.
  • the process will initially start with the stockpile form Assistance of a measuring drive of the Schaufelradilless the 2-D scanner determined, wherein then the mining or stopping process is started and via appropriate Measured values, in particular Winkelgebersignalc and quantitative values for the degraded or accumulated bulk material, then the control a provisional Haldenmodell calculated.
  • an open-pit conveyor is known in the prior art (EP 0 412 402 A1) with the aid of a measuring device that occurs in a heap different stratifications are recorded. Due to a detection or analysis of the intensity differences or a frequency analysis of the reflected light, the different layers, vzw. especially Sulfurous coals or loamy coats with the help of stored Standard reflectance spectra detected and the conveyor accordingly controlled.
  • a measuring system for the detection of surface profiles of bulk materials stored in ships (EP-A-0 159 187), being a measuring device at the upper end of the ship's hold protruding conveying arm is arranged and also essentially in dependence the movements of the conveyor arm, the surface structure of Bulk goods in the hold of the ship is detected and the movements of the winningarmes based on this be controlled.
  • the Schaufelrad réelle then automatically move to the desired mining and / or Aufhaldeposition, so that the paddle wheel of the Schaufelradauss example. With the degradation the heap begins and based on the stored in the control unit "captured heap model".
  • This stockpile model will then help with more Measurement data that is determined, updated, in particular, the au the belt system arriving or wegstrae from the belt system bulk (eg amount of coal) by appropriate sensors and thus the belt scale measured values detected and stored in the control unit Haldenmodell is continuously updated on the basis of these measured data.
  • the Schaufelradilless in particular in a given environmental region of the paddle wheel no separate measurement the stockpile form.
  • the control of the mining of the heap is therefore on the constantly updated theoretical "dump model”. This holds several Disadvantages in itself. On the one hand, it can during operation of the Schaufelradeurs come to changes in the form of stockpile, for example, during rainfall by natural slips or the like.
  • the invention is therefore based on the object, the aforementioned Schaufelrad réelle or the method for automatically controlling the Schaufelraderies in such a way and further develop that the automatic operation a Schaufelraderies is improved, in particular disturbances conditionally By slipping the pile material avoided and the security for the Schaufelrad réelle is increased.
  • FIG. 1 and 3 show a Schaufelrad réelle 1 that a front boom 2, a pylon 3, a counterweight 4 and a chassis 5 has. additionally At the front end of the boom 3, a paddle wheel 6 is provided.
  • the upper Area of the Schaufelradtechniks 1, so the boom 2, the pylon 3 and the Counterweight 4 and the rear boom 8 are on supporting cables 7 on the one hand connected together, on the other hand designed so that this part of the Schaufelraderies 1 on the chassis 5 is pivotable and rotatable. in this connection remain the angles between the pylon 3 and the front boom 2 as well between pylon 3 and the rear boom 8 constant.
  • paddle wheel 6 takes place the degradation of bulk material or the dumping of bulk material from a heap 9 or to a heap 9.
  • the conveyor belt 13 for the transport of the bulk material.
  • the Schaufelrad réelle 1 a control system 10 for the automatic Control of the movable Schaufelraderies 1 on. From Fig. 1 can be seen that the Schaufelrad réelle 1 is movable along the heap 9.
  • the paddle wheel. Device 1 automatically moves to a down- or Aufhadeposition and builds the Masscngut automatically clears or holds it up automatically. The. Movement of the Schaufelraderies 1 and the driving of the paddle wheel 6 and the Pivoting and / or rotation of the upper part of the Schaufelraderies. 1 takes place depending on the stockpile form, in particular of the surface profile Halde 9.
  • To measure the heap 9 is at least one measuring device 11 provided. With the aid of the control system 10 and that of the measuring device 11 measured data measured the Schaufelrad réelle 1 then automatically moved to the desired degradation and / or containment position, in particular the Paddle wheel 6 positioned accordingly.
  • the tax system 10 and the measuring device 11 are now designed or executed so that regardless of the operation of the Schaufelradeurs 1 a permanent detection the current stockpile form is guaranteed, namely an actual change the heap shape at least in a certain surrounding area of the paddle wheel 6 is detectable. Consequently, according to the method - Independent of the operation of the Schaufelradeurs 1 a permanent detection the current stockpile form and thus a current change the pile form - at least in a certain surrounding area of the Paddle wheel 6 - detected.
  • the measuring device 11 is on the pylon 3, namely arranged at the upper end of the pylon 3.
  • the measuring device used here 11 is a 3-D imaging system, in particular a 3-D laser scanner executed.
  • a GPS system Global Positioning System
  • the movements of the Schaufelraderies 1 order Its three axes of rotation are due to this GPS system accurately determined.
  • a first and a second GPS position receiver 12a and 12b which are designed as simple GPS antennas, for determining the position of the Schaufelradtechniks 1 and for determining the position of the corresponding Paddle wheel components provided.
  • the first GPS position receiver 12a is on the front boom 2 and the second position receiver 12b arranged on the pylon 3.
  • the GPS position receivers 12a and 12b are vzw. executed as a CFD receiver (Carier Face Differential).
  • the Schaufelrad réelle 1 has a separate Control computer 10b on. Furthermore, the control system 10 has additional sensor elements 14 for implementing an additional anti-tip device for the Schaufelrad réelle 1 on. This includes in particular a tilt angle sensor 14a, the same as the second GPS position receiver 12b at the top of the Pylons 3 is arranged.
  • FIG. 2 now shows a hardware configuration for the control system 10 for the Blade Wheel Device 1.
  • a chassis 5 is provided and - as shown in Fig. 3 - a unspecified lifting and a slewing are provided so that the pivoting or rotation of the upper part of the Schaufelradtechniks 1, ie the front boom 2 and pylon 3 and the rear boom. 4 is possible.
  • the drive system 15 provided for this purpose is only schematic in FIG shown.
  • Fig. 2 shows, however, that the drive system 15 of a control unit 10a in dependence the measurement data, the measuring device 11 and the GPS system determined data is controlled or controlled.
  • the target values for the controller of the Schaufelraderies 1 are calculated in the control unit 10a.
  • Dependence of the measured data of the measuring device 11 determines the control unit 10a the pile shape of the heap 9, in particular the surface profile of the heap 9 is to be dismantled from the bulk or alshaldet on the bulk shall be.
  • a control computer 10b provided in particular from the data of the GPS position receivers 12a and 12b, data determined the position of the Schaufelradtechniks 1 and the paddle wheel 6 determined.
  • FIG. 3 shows a more detailed illustration of a hardware configuration for the Schaufelrad réelle 1.
  • the first GPS position receiver 12a is arranged on the front arm 2 of the Schaufelraduzes 1. It is conceivable in addition to the first GPS position receiver 12a, shortly behind the paddle wheel 6 still a video camera system is arranged that, for example. in turn may be connected to an external control room. This is here though not necessarily necessary because the Schaufelrad réelle 1 namely one of a Control station 10 has independent control system, as shown in Fig.
  • the control system 10 is, and here a separate control unit 10a and a separate control computer 10b are provided for the Schaufelrad réelle 1.
  • the control system 10 Here, the control unit 10a, a separate control computer 10b and corresponding Control lines 10c on.
  • the control computer 10b is here vzw. when Plug-in PC running and using the control computer 10b is dependent the measured data of the measuring device 11, the stockpile form, in particular the Surface profile of the heap 9 is calculated. Depending on this surface profile the control of the Schaufelradauss 1, namely the corresponding Signals of the control unit 10 a delivered to the drive system 15.
  • the drive system 15 shown here only schematically here has the individual controllable components of the Schaufelradilless 1, ie in particular the motor or hydraulics for the lifting and slewing, the Chassis and the paddle wheel 6. About the control unit 10 a these Components of the drive system 15 is controlled by means of the control computer 10b. Furthermore, the control computer 10b calculates as a function of Values of the first and second GPS position receivers 12a and 12b determine the position the Schaufelraduzes 1, in particular the exact position of the paddle wheel 6 to the heap 9. Vzw. is the control system 10 shown here as a programmable logic Control executed.
  • the here as 3-D scanner running measuring device 11 is independent from an operation of the Schaufelradeurs 1 a detection of the stockpile form of Halde 9 possible.
  • the arrangement of the measuring device 11 am upper end of the pylon 3 and the embodiment of the measuring device 11 as a 3-D scanner no separate test drive must be carried out and also in Standstill of the Schaufelradeurs 1, so regardless of its operation is a Permanent recording of the pile shape of the heap 9 possible.
  • the control system 10 or the measuring device 11 and the associated components of the control system 10 are designed to that the stockpile form is detected in real time.
  • Fig. 4 shows the surface profile of a heap 9, which with the help of Calculated control computer 10b and in 2-dimensional color representation on a screen 16 is output.
  • This presentation has proven to be very beneficial proved.
  • Such a screen 16 could, for example, be provided in an external control station, which is to control or monitoring several Schaufelradtechnik 1 is provided.
  • a tilt angle sensor 14 a the vzw. also in the upper area of the pylon 3 is arranged, a tilt protection for the Schaufelrad réelle 1 realized. It has already been mentioned at the beginning that the positioning of the Paddle wheel 6 of the Schaufelradtechniks 1 is problematic.
  • a tilt angle sensor 14a is provided, which also with the Control computer 10b and the control unit 10a connected by circuitry is.
  • the inclination angle sensor 14a determines a certain inclination angle the Schaufelradellas 1, so the operation is set immediately, in particular the paddle wheel 6 is turned off.
  • the measured data of the tilt angle sensor 14a compared with the measured data of the GPS system.
  • the inclination angle sensor 14a determines the inclination angle of the Schaufelraduzes 1, in particular the inclination of the upper portion or part of the Schaufelraduzes 1, including the inclination of the boom 2, on the other hand, this inclination is also with the help of the first and second GPS position receiver 12a and 12b and the control computer 10b accordingly determined. If the measured data deviate from one another here, this shows that either the tilt angle sensor 14a or the GPS system is not working properly works. In this case, the control system 10 is designed to that even then a shutdown of the Schaufelraduzes 1 takes place, so that a Security system for the Schaufelrad réelle 1 is realized.
  • the control system 10 is now designed so that at least a relatively large Area can be detected by means of the measuring device 11. In particular, will a detection of the current pile form in the area of the front boom 2 and ensures detection of the surrounding area of the rear boom 8. This has a corresponding increase in the safety of the operation of the Schaufelradeurs 1 result, since current changes in the stockpile form in Area of the front boom 2 are also detected with, so that the front Boom, for example, can not bump against "Haldenberge" and / or the rear Boom 8, in particular the here on the rear boom 8 provided counterweight 4 safely movable, in particular is pivotable. For example.

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Description

Die Erfindung betrifft ein verfahrbares Schaufelradgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und ein Verfahren zur automatischen Steuerung des Schaufelradgerätes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 10.
Wesentliche Vorraussetzungen moderner und flexibler Massengut-Umschlaganlagen sind insbesondere bestands- und durchlaufzeitoptirmierte Lager und Transportsysteme. Kostengünstige und in die Zukunft orientierte Lösungen berücksichtigen im besonderen Maße die Einbindung in die Automatisierungstechnik, so daß im späteren Betrieb eine kostengünstige und einfache Handhabung realisierbar ist. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, daß Schaufelradgeräte im allgemeinen im 3-Schichten-Betrieb laufen, also hier bei einer manuellen Steuerung eines derartigen Schaufelradgerätes entsprechende Arbeitslöhne seitens des Arbeitgebers zu entrichten sind, der Betrieb eines derartigen Schaufelradgerätes also mit hohen Kosten verbunden ist.
Im Stand der Technik, von dem die Erfindung ausgeht (DE 197 37 858 A1), ist ein Schaufelradgerät bekannt, daß zum Abbau insbesondere verdichteter Halden bzw. zum Aufhalden von Massengut ausgebildet ist. Das Schaufelradgerät, auch "Schaufelradbagger" genannt, weist einen vorderen Ausleger, an dessen vorderen Ende sich das Schaufelrad befindet, und einen Pylon, der turmahnlich ausgeführt ist, auf. Schließlich ist ein Kontergewicht vorgesehen, daß auf der dem vorderen Ausleger gegenüberliegenden Seite des Pylons, nämlich an einem hinteren Ausleger angeordnet ist. Der vordere Bereich des vorderen Auslegers ist über den oberen Teilbereich des Pylons mit dem Kontergewicht über tragseilförmige Elemente verbunden. Über das Kontergewicht werden die, beim Beladen des Schaufelrades mit Massengut am vorderen Ausleger bzw. am Schaufelradgerät auftretenden Kräfte entsprechend kompensiert. Das hier beschriebene, bekannte Schaufelradgerät weist ein Steuer-System für die automatische Staue. rung des verfahrbaren Schaufelradgerätes auf. Hierzu ist eine Meßeinrichtung zum Messen der Haldenform, nämlich des Oberflächenprofiles der Halde vorgesehen. Da das Schaufelradgerät selbst verfahrbar ausgebildet ist, also ein ent. sprechendes Antriebssystem aufweist, wird das Schaufelradgerät in Abhängigkeit der gemessenen und/oder verarbeiteten Daten, die die Meßvorrichtung ermittelt hat, an die gewünschte Abbau- und/oder Aufhaltposition verfahren und zwar vorzugsweise so, daß das am vorderen Ende des vorderen Auslegers angeordnete Schaufelrad an der gewünschten Abbau- bzw. Aufhaltposition positioniert wird. Folglich wird einerseits das Schaufelradgerät selbst verfahren, andererseits der vordere Ausleger des Schaufelradgerätes so bewegt, daß das Schaufelrad in der gewünschten Höhenposition und in der gewünschten seitlichen Position zum Abbau bzw. zum Aufschütten der Halde positioniert ist.
Das hier im Stand der Technik bekannte Schaufelradgerät wird in Abhängigkeit eines Oberflächenprofiles der Halde, daß mit Hilfe der Meßvorrichtung ermittelt bzw. errechnet wird, entsprechend verfahren bzw. werden einzelne bewegbare Komponenten des Schaufelradgerätes, die bspw. als Kombigeräte bezeichnet werden, verfahren. Die hier benutzte Meßvorrichtung ist als 2-D-Scanner ausgebildet und tastet die Oberfläche der Halde ab. Die Meßvorrichtung ist im vorderen Bereich des vorderen Auslegers des Schaufelradgerätes angeordnet. Damit die Haldenform, d.h. das Oberflächenprofil der Halde ermittelt werden kann, muß das bekannte Schaufelradgerät längs der Halde verfahren werden, wobei der vordere Ausleger quasi die Halde "überfährt" und die Meßvorrichtung während des Überfahrens der Halde die Oberfläche abtastet. Folglich führt das hier bekannte Schaufelradgerät vor Aufnahme des Arbeitsvorganges zunächst einmal eine separate Meßfahrt durch. Mit Hilfe des Verfahrweges des Schaufelradgerätes, der Stellung des Hub-Werkes, des Schwenk-Werkes sowie des Fahrwerkes, deren jeweilige Stellungen durch separat vorgesehene Winkelgeber oder separate Sensoren ermittelt werden, ist u.a. auch die Position der Meßvorrichtung bestimmbar. Diese Meßvorrichtung scannt während der Meßfahrt die Haldenform. Anders ausgedrückt, mit Hilfe einer Steuereinrichtung bzw. eines Einsteck-PC's wird aus den Meßdaten der Meßeinrichtung und den Meßdaten der am Fahr-Schwenk- und Hubwerk vorgesehenen Winkelgeber und mit Hilfe eines 2-D-Wandlers, ein 3-D-Haldenmodell errechnet. Während des Betriebes des Schaufelradgerätes, also während des Aufhaldens bzw. Abbaus der Halde fragt die separat vorgesehene Steuerung ständig die Werte der Winkelgeber sowie Bandwaagen-Meßwerte für das abtransportierte, also abgebaute Massengut ab. Aufgrund dieser Werte errechnet die Steuerung dann ein provisorisches Haldenmodell, daß laufend entsprechend der gemessenen Abbaumenge bzw. der Aufhaltmenge des Massengutes aktualisiert wird, so daß vorzugsweise keine gesonderten Meßfahrten mit dem Schaufelradgerät mehr durchgeführt werden müssen, um das Oberflächenprofil der Halde zu ermitteln. Anders ausgedrückt, bei dem im Stand der Technik bekannten Schaufelradgerät bzw. dem hier beschriebenen Verfahren wird zunächst anfänglich einmal die Haldenform mit Hilfe einer Meßfahrt des Schaufelradgerätes des 2-D-Scanners ermittelt, wobei dann der Abbau- oder Aufhaltvorgang begonnen wird und über entsprechende Meßwerte, insbesondere Winkelgebersignalc sowie Mengenwerte für das abgebaute bzw. aufgehaldete Massengut, dann die Steuerung ein provisorisches Haldenmodell errechnet.
Weiterhin ist im Stand der Technik ein Tagebau-Fördergerät bekannt (EP 0 412 402 A1) bei dem mit Hilfe einer Messvorrichtung, die bei einer Halde vorkommenden unterschiedlichen Schichtungen erfasst werden. Aufgrund einer Erkennung bzw. Analyse der Intensitätsdifferenzen bzw. einer Frequenzanalyse des reflektierten Lichtes werden die unterschiedlichen Schichtungen, vzw. besonders schwefelhaltige Kohlesorten oder lehmige Deckschichten mit Hilfe von gespeichertem Standard-Reflektionsspektren erkannt und das Fördergerät entsprechend gesteuert.
Weiterhin ist ein verfahrbares Schaufelradgerät bekannt (DE 41 33 392 C1), wobei hier mit Hilfe eines GPS-Systems nur der Abwurfpunkt für eine zu verkippende Masse entsprechend ermittelt wird. Hierbei wird mit Hilfe einer auch nur im Abwurfbereich angeordneten Messvorrichtung auch nur der Abwurfbereich zur Bestimmung des Verkippungsfortschrittes entsprechend vermessen. Für die Vermessung der Haldenform wäre wiederum eine entsprechende Messfahrt des Schaufelradgerätes erforderlich.
Schließlich ist im Stand der Technik ein Meßsystem für die Erfassung von Oberflächenprofilen von in Schiffen gelagertem Schüttgut bekannt (EP-A-0 159 187), wobei eine Messvorrichtung am oberen Ende des in den Laderaum des Schiffes hineinragenden Förderarmes angeordnet ist und auch im wesentlichen in Abhängigkeit der Bewegungen des Förderarmes die Oberflächenstruktur des Schüttgutes im Laderaum des Schiffes erfasst wird und die Bewegungen des Förderarmes hierauf basierend gesteuert werden.
Das im Stand der Technik bekannte Schaufelradgerät, von dem die Erfindung ausgeht, ist noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits ist zumindest anfänglich immer eine Meßfahrt des Schaufelradgerätes oder auch eines Kombigerätes zur Erfassung bzw. Ermittlung der Haldenform notwendig, da die im Bereich des vorderen Auslegers angeordnete Meßvorrichtung entsprechend der Länge der Halde über die Halde verfahren werden muß, damit der vorgesehene 2-D-Scanner die Haldenform auch erfassen kann. Während dieser Meßfahrt muß dann die Bewegung des gesamten Schaufelradgerätes insbesondere die Bewegung des Fahr-. Hub- und Schwenkwerkes, vzw. mit Hilfe der Winkelgeber, also die Bewegung des Schaufelradgerätes um seine zwei Drehachsen sowie die Bewegung des Schaufelradgerätes vzw. entlang einer Schiene längs zur Halde durch separate Sensoren, die die Wegstrecke messen, permanent ermittelt werden, damit einerseits die Position der Meßvorrichtung bestimmbar ist und andererseits aus den Messdaten dann auch die Haldenform bzw. das Haldenmodell errechenbar ist. Um nun die entsprechende Halde aufzuhalden bzw. abzubauen, wird das Schaufelradgerät dann automatisch an die gewünschte Abbau- und/oder Aufhaldeposition verfahren, so daß das Schaufelrad des Schaufelradgerätes bspw. mit dem Abbau der Halde beginnt und zwar basierend auf dem in der Steuereinheit abgespeicherten "erfaßten Haldenmodell". Dieses Haldenmodell wird dann mit Hilfe weiterer Messdaten, die ermittelt werden, aktualisiert, insbesondere wird die au der Bandanlage ankommende bzw. von der Bandanlage weggeforderte Massengutmenge (bspw. Steinkohlenmenge) durch entsprechendeSensoren und damit die Bandwaagen-Meßwerte erfaßt und das in der Steuereinheit abgespeicherte Haldenmodell wird anhand dieser Meßdaten laufend aktualisiert. Anders ausgedrückt, es erfolgt während des Betriebs des Schaufelradgerätes, insbesondere in einem bestimmten Umgebungsbereich des Schaufelrades keine separate Messung der Haldenform. Die Steuerung des Abbaus der Halde erfolgt daher an dem ständig aktualisierten theoretischen "Haldenmodell". Dies birgt mehrere Nachteile in sich. Einerseits kann es während es Betriebs des Schaufelradgerätes zu Veränderungen der Haldenform kommen, bspw. während Regenfällen durch natürliche Abrutsch-Vorgänge oder dergleichen. Weiterhin können durch den Abbauvorgang selbst Verrutschungen oder Abrutschungen ausgelöst werden. Im Endeffekt ist bei dem bekannten Steuer-System eine sich aktuell verändernde Haldenform nicht umgehend erfaßbar, insbesondere dann nicht erfaßbar, wenn bspw. das Schaufelradgerät still steht, also nicht betrieben wird, da nämlich kein Überfahren der Halde mit der Meßvorrichtung stattfindet. Aufgrund der sich verändernden Haldenform, insbesondere aufgrund natürlicher Abrutschvorgänge, kann es vorkommen, daß das Schaufelrad des Schaufelradgerätes bspw. eine Startposition einnimmt, die nicht optimal ist.
Weiterhin ist bei dem bekannten Schaufelradgerät nachteilig, dass aufgrund der Messfahrt des Schaufelradgerätes der vordere Ausleger ebenfalls über die Halde gefahren werden muß und hier durchaus die Gefahr besteht, dass diese bspw. gegen besonders hohe Bergkuppen der Halde während der Messfahrt stößt. Hierdurch besteht eine entsprechende Gefahr für das Schaufelradgerät selbst, insbesondere eine Umkipp-Gefahr bzw. beherbergt dies Gefahren für entsprechende Teile des Schaufelradgerätes.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Schaufelradgerät bzw. das Verfahren zur automatischen Steuerung des Schaufelradgerätes derart auszugestalten und weiterzubilden, dass der automatische Betrieb eines Schaufelradgerätes verbessert ist, insbesondere Störungen bedingt durch Abrutschungen des Haldenmaterials vermieden und die Sicherheit für das Schaufelradgerät erhöht ist.
Für das eingangs genannte Schaufelradgerät ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe nun durch die Merkmale des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruches 1 gelöst. Für das eingangs genannte Verfahren ist die zuvor aufgezeigte Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 10 gelöst.
Dadurch, dass das Schaufelradgerät bzw. das Verfahren nunmehr so ausgebildet ist, dass die Erfassung der aktuellen Haldenform ohne die Durchführung einer Messfahrt gewährleistet ist, können zunächst die im Stand der Technik bekannten und gesonderten Messfahrten vermieden werden. Hierdurch werden zunächst entsprechend hohe Betriebskosten bei dem erfindungsgemäßen Schaufelradgerät eingespart, nämlich insbesondere die Treibstoffkosten und der Zeitaufwand für die Erfassung der Haldenform minimiert. Dadurch, dass die Meßvorrichtung als 3-D-Bilderfassungssyatem ausgeführt ist, ist im wesentlichen eine permanente Erfassung der aktuellen Haldenform gewährleistet, so dass auch die Veränderungen der Haldenform, die bspw. auf natürlichen Vorgängen wie "Abrutschen bei Regen" erfolgen, immer aktuell erfasst werden können. Schließlich sind die eingangs genannten Gefahren für das erfindungsgemäße Schaufelradgerät eliminiert. Dadurch, dass nun mit Hilfe der Messvorrichtung die Erfassung der aktuellen Haldenform im Bereich des vorderen Auslegers wird erreicht, dass Zusammenstöße des vorderen Auslegers mit entsprechenden Haldenkuppen vermieden werden. Hierdurch erhöht sich die Sicherheit des erfindungsgemäßen Schaufelradgerätes erheblich, so dass im Ergebnis die eingangs beschriebenen Nachteile vermieden sind.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Schaufelradgerät bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung des Schaufelradgerätes in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Im folgenden soll nun ein bevorzugtes Ausführungsbeirpiel der Erfindung anhand der folgenden Zeichnung und der dazugehörenden Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1
ein verfahrbares Schaufelradgerät in einer schematischen Darstellung von der Seite,
Fig. 2
eine Hardwarekonfiguration zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens für das in Fig. 1 dargestellte Schaufelradgerät,
Fig. 3
eine Hardwarekonfiguration zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in detaillierter schematischerer Darstellung und
Fig. 4
eine Bildschirmoberfläche mit der Darstellung eines erfaßten Haldenoberflächenprofiles.
Die Fig. 1 und 3 zeigen ein Schaufelradgerät 1, daß einen vorderen Ausleger 2, einen Pylon 3, einen Kontergewicht 4 und ein Fahrwerk 5 aufweist. Zusätzlich ist am vorderen Ende des Auslegers 3 ein Schaufelrad 6 vorgesehen. Der obere Bereich des Schaufelradgerätes 1, also der Ausleger 2, der Pylon 3 sowie das Kontergewicht 4 und der hintere Ausleger 8 sind über Tragseile 7 einerseits miteinander verbunden, andererseits so ausgebildet, daß dieser Teil des Schaufelradgerätes 1 auf dem Fahrwerk 5 verschwenkbar und verdrehbar ist. Hierbei bleiben die Winkel zwischen dem Pylon 3 und dem vorderen Ausleger 2 sowie zwischen Pylon 3 und dem hinteren Ausleger 8 konstant. Mit Hilfe des am vorderen Ausleger 2 angeordneten Schaufelrades 6 erfolgt der Abbau von Massengut bzw. das Aufhalden von Massengut von einer Halde 9 bzw. auf eine Halde 9. Zu erkennen ist das Förderband 13 für den Transport des Massengutes.
Hierbei weist das Schaufelradgerät 1 ein Steuer-System 10 für die automatische Steuerung des verfahrbaren Schaufelradgerätes 1 auf. Aus Fig. 1 ist erkennbar, daß das Schaufelradgerät 1 längs zur Halde 9 verfahrbar ist. Das Schaufelrad. gerät 1 fährt automatisch an eine Ab- oder Aufhadeposition und baut das Masscngut automatisch ab bzw. haldet es automatisch auf. Die. Bewegung des Schaufelradgerätes 1 sowie das Ansteuern des Schaufelrades 6 und auch die Verschwenkung und/oder Verdrehung des oberen Teils des Schaufelradgerätes 1 erfolgt in Abhängigkeit der Haldenform, insbesondere des Oberflächenprofiles der Halde 9. Zur Vermessung der Halde 9 ist mindestens eine Meßvorrichtung 11 vorgesehen. Mit Hilfe des Steuer-Systems 10 und der von der Meßvorrichtung 11 gemessenen Meßdaten wird das Schaufelradgerät 1 dann automatisch an die gewünschte Abbau- und/oder Aufhaltposition verfahren, insbesondere das Schaufelrad 6 entsprechend positioniert.
Das Steuer-System 10 und die Meßvorrichtung 11 sind nun so ausgebildet bzw. ausgeführt, daß unabhängig vom Betrieb des Schaufelradgerätes 1 eine permanente Erfassung der aktuellen Haldenform gewährleistet ist, nämlich eine aktuelle Veränderung der Haldenform zumindest in einem bestimmten Umgebungsbereich des Schaufelrades 6 erfaßbar ist. Folglich wird - gemäß dem Verfahren - unabhängig vom Betrieb des Schaufelradgerätes 1 eine permanente Erfassung der aktuellen Haldenform gewährleistet und damit eine aktuelle Veränderung der Haldenform - zumindest in einem bestimmten Umgebungsbereich des Schaufelrades 6 - erfaßt. Aufgrund der permanenten Erfassung der Haldenform, die den tatsächlichen Gegebenheiten entspricht, da nämlich permanent, also kontinuierlich die Haldenform hier abgetastet wird, können auch Veränderungen der Haldenform, die insbesondere nicht direkt mit einem Abbau bzw. Aufhalden von Massengut in Zusammenhang stehen, also bspw. auf natürlichen Abrutschungen basieren, sofort ermittelt werden. Hierdurch bedingt kann das Schaufelrad 6 immer optimal an der gewünschten Aufhald- bzw. Abbauposition positioniert werden. Während im Stand der Technik noch Waagen- Meßwerte des über das Förderband abgebauten Massengutes ermittelt werden mußten und hierdurch das provisorische "Haldenmodell" errechnet wurde, entfallen die für diesen in diesem Steueraufwand notwendigen Komponenten bzw. ist nun eine genauere Steuerung durch das Steuer-System bzw. Verfahren möglich.
Wie Fig. 1 und 3 gut erkennen lassen, ist die Meßvorrichtung 11 am Pylon 3, nämlich am oberen Ende des Pylons 3 angeordnet. Die hier verwendete Meßvorrichtung 11 ist als 3-D-Bilderfassungssystem, insbesondere als 3-D-Laserscanner ausgeführt. Beispielsweise kommt hier ein sogenannter "3-D Imaging Sensor, LMS-Z 210" in Frage, der in einem Bereich von vzw. bis zu 350 Meter die Haldenform abscannen kann.
Weiterhin ist zur Erfassung der Bewegungen und/oder Positionen des Schaufelradgerätes 1 oder der entsprechenden Komponenten, nämlich der Ausleger 2 und 8 bzw. des Pylons 3 und des Schaufelrades 6 ein GPS-System (Global-Positioning-System) vorgesehen. Die Bewegungen des Schaufelradgerätes 1 um seine drei Drehachsen sind aufgrund dieses GPS-Systemes genauestens ermittelbar. Hierzu ist ein erster und ein zweiter GPS-Positionsempfänger 12a und 12b, die als einfache GPS-Antennen ausgebildet sind, zur Bestimmung der Position des Schaufelradgerätes 1 sowie zur Bestimmung der Position der entsprechenden Schaufelradgerät-Komponenten vorgesehen. Der erste GPS-Positionsempfänger 12a ist am vorderen Ausleger 2 und der zweite Positionsempfänger 12b am Pylon 3 angeordnet. Die GPS-Positionsempfänger 12a und 12b sind vzw. als CFD-Empfänger (Carier Face Differential) ausgeführt.
Wie Fig. 2 und 3 erkennen lassen, weist das Schaufelradgerät 1 einen separaten Steuerrechner 10b auf. Weiterhin weist das Steuer-System 10 zusätzliche Sensorelemente 14 zur Realisierung eines zusätzlichen Kippschutzes für das Schaufelradgerät 1 auf. Hierzu zählt insbesondere ein Neigungswinkel-Sensor 14a, der ebenfalls wie der zweite GPS-Positionsempfänger 12b am oberen Ende des Pylons 3 angeordnet ist.
Fig. 2 zeigt nun eine Hardwarekonfiguration für das Steuer-System 10 für das Schaufelradgerät 1. Wie bereits erwähnt, sind zur Positionierung des Schaufelradgerätes 1 ein Fahrwerk 5 vorgesehen sowie - wie aus Fig. 3 ersichtlich - ein nicht näher bezeichnetes Hub- und ein Schwenkwerk vorgesehen sind, so daß die Verschwenkung bzw. Verdrehung des oberen Teiles des Schaufelradgerätes 1, also des vorderen Auslegers 2 und Pylon 3 sowie des hinteren Auslegers 4 möglich ist. Das hierzu vorgesehene Antriebssystem 15 ist in Fig. 2 nur schematisch dargestellt.
Fig. 2 zeigt aber, daß das Antriebssystem 15 von einer Steuereinheit 10a in Abhängigkeit der Meßdaten, der Meßvorrichtung 11 sowie der vom GPS-System ermittelten Daten geregelt bzw. gesteuert wird. Die Soll-Werte für die Steuerung des Schaufelradgerätes 1 werden in der Steuereinheit 10a berechnet. In Abhängigkeit der Meßdaten der Meßvorrichtung 11 ermittelt die Steuereinheit 10a die Haldenform der Halde 9, insbesondere das Oberflächenprofil der Halde 9 von der Massengut abgebaut werden soll bzw. auf die Massengut aufgehaldet werden soll. Zur Unterstützung der Steuereinheit 10a ist ein Steuerrechner 10b vorgesehen, der insbesondere aus den Daten der von den GPS-Positionsempfängern 12a und 12b ermittelten Daten die Position des Schaufelradgerätes 1 sowie des Schaufelrades 6 ermittelt. Es darf hier daran erinnert werden, daß der obere Teil des Schaufelradgerätes 1 zwar schwenkbar und verdrehbar, nämlich auf dem Fahrwerk 5 schwenkbar und verdrehbar angeordnet ist, aber die Anordnung des Pylons 3 zum vorderen Ausleger 2 bzw. hinteren Ausleger 8 immer gleich, d.h. die entsprechenden Abstände und Winkel bleiben, da dies eine in sich nicht verändernde Einheit des Schaufelradgerätes 1 darstellt. Aufgrund der bekannten Abmessungen kann mit Hilfe der beiden GPS-Positionsempfänger, nämlich dem ersten GPS-Positionsempfänger 12 und dem zweiten GPS-Positionsempfängers 12b immer die genaue Lage bzw. Position des Schaufelradgerätes 1 und der zugehörigen Komponenten ermittelt werden. Hierzu sind die beiden GPS-Positionsempfänger 12a und 12b vzw. in ein und dergleichen Ebene angeordnet, aber an unterschiedlichen Positionen, hier am vorderen Ausleger 2 bzw. am Pylon 3 befestigt bzw. fixiert.
Fig. 3 zeigt eine detailliertere Darstellung für eine Hardwarekonfiguration für das Schaufelradgerät 1. Gut zu erkennen ist, daß am oberen Ende des Pylons 3 des Schaufelradgerätes 1 die Meßvorrichtung 11 und der zweite GPS-Positionsempfänger 12b angeordnet ist. Der erste GPS-Positionsempfänger 12a ist am vorderen Ausleger 2 des Schaufelradgerätes 1 angeordnet. Denkbar ist, daß zusätzlich zu dem ersten GPS-Positionsempfänger 12a, nämlich kurz hinter dem Schaufelrad 6 noch ein Videokamera-System angeordnet ist, daß bspw. wiederum mit einem externen Leitstand verbunden sein kann. Dies ist hier aber nicht unbedingt notwendig, da das Schaufelradgerät 1 nämlich ein von einem Leitstand unabhängiges Steuer-System 10 aufweist, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und hier eine separate Steuereinheit 10a und ein separater Steuerrechner 10b für das Schaufelradgerät 1 vorgesehen sind. Das Steuer-System 10, weist hier die Steuereinheit 10a, einen separaten Steuerrechner 10b sowie entsprechende Steuerleitungen 10c auf. Der Steuerrechner 10b ist hier vzw. als Einsteck-PC ausgeführt und mit Hilfe des Steuerrechners 10b wird in Abhängigkeit der Meßdaten der Meßeinrichtung 11 die Haldenform, insbesondere das Oberflächenprofil der Halde 9 berechnet. In Abhängigkeit dieses Oberflächenprofils erfolgt die Steuerung des Schaufelradgerätes 1, nämlich werden die entsprechenden Signale der Steuereinheit 10a an das Antriebssystem 15 abgegeben. Das hier nur schematisch dargestellte Antriebssystem 15 weist hier die einzelnen ansteuerbaren Komponenten des Schaufelradgerätes 1 auf, also insbesondere die Motorik bzw. Hydraulik für das Hub- und Schwenkwerk, das Fahrwerk sowie für das Schaufelrad 6. Über die Steuereinheit 10a werden diese Komponenten des Antriebssystems 15 mit Hilfe des Steuerrechners 10b angesteuert. Des weiteren berechnet der Steuerrechner 10b in Abhängigkeit der Werte des ersten und zweiten GPS-Positionsempfängers 12a und 12b die Position des Schaufelradgerätes 1, insbesondere die genaue Position des Schaufelrades 6 zur Halde 9. Vzw. ist das hier dargestellte Steuer-System 10 als speicherprogrammierbare Steuerung ausgeführt.
Mit der hier als 3-D-Scanner ausgeführten Meßvorrichtung 11 ist unabhängig von einem Betrieb des Schaufelradgerätes 1 eine Erfassung der Haldenform der Halde 9 möglich. Insbesondere durch die Anordnung der Meßvorrichtung 11 am oberen Ende des Pylons 3 und der Ausführung der Meßvorrichtung 11 als 3-D-Scanner muß keine gesonderte Meßfahrt durchgeführt werden und auch im Stillstand des Schaufelradgerätes 1, also unabhängig von dessen Betrieb ist eine permanente Erfassung der Haldenform der Halde 9 möglich. Insbesondere können auch aktuelle Veränderungen der Haldenform bspw. durch natürliche regenbedingte Abrutschvorgänge erfaßt werden, insbesondere im direkten Umgebungsbereich des Schaufelrades 6. Das Steuer- System 10 bzw. die Meßvorrichtung 11 und die zugehörigen Komponenten des Steuer-Systems 10 sind so ausgebildet, daß die Haldenform in Echtzeit erfaßt wird. Es ist kein Abfahren der gesamten Halde 9 in Längsrichtung mehr erforderlich. Die Bewegungen bzw. Positionen des Schaufelradgerätes 1 und dessen Komponenten, insbesondere die Bewegungen des Schaufelradgerätes 1 um seine drei Drehachsen werden mit Hilfe des GPS-Systems erfaßt. Aufgrund der Anordnung des GPS-Systems der damit genau bestimmbaren Positionierung des Schaufelradgerätes 1 und eriner als 3-D-Sensor ausgebildeten Meßvorrichtung 11 am oberen Ende des Pylons 3 kann die Haldenform immer permanent abgetastet bzw. ermittelt werden und die Erzeugung einer weiteren Scannachse, wie bei dem im Stand der Technik bekannten 2-D-Scanner, ist nicht mehr erforderlich. Aus den von der hier als 3-D-Scanner ausgeführten Meßvorrichtung 11 und dem GPS-System gelieferten Meßdaten wird die Haldenform mit Hilfe des Steuer-Systems 10, insbesondere des Steuerrechners 10b immer aktuell ausrechnend nachgebildet.
Fig. 4 zeigt schließlich das Oberflächenprofil einer Halde 9, das mit Hilfe des Steuerrechners 10b errechnet und in 2-dimensionaler farbiger Darstellung auf einem Bildschirm 16 ausgegeben wird. Diese Darstellung hat sich als sehr vorteilhaft erwiesen. Deutlich zu erkennen sind einzelne Segmente 17, vzw. in unterschiedlicher farbiger Darstellung auf dem Bildschirm 16, hier teilweise durch unterschiedliche Schraffuren gekennzeichnet. Ein derartiger Bildschirm 16 könnte bspw. in einem externen Leitstand vorgesehen sein, der zur Steuerung bzw. Überwachung mehrerer Schaufelradgeräte 1 vorgesehen ist. Schließlich ist mit Hilfe eines Neigungswinkel-Sensors 14a, der vzw. ebenfalls im oberen Bereich des Pylons 3 angeordnet ist, ein Kippschutz für das Schaufelradgerät 1 realisiert. Es ist bereits eingangs erwähnt worden, daß die Positionierung des Schaufelrades 6 des Schaufelradgerätes 1 problematisch ist. Aufgrund der hier wirkenden großen Kräfte kann bei falscher Positionierung des Schaufelrades 6 und bei nicht rechtzeitigem Abschalten des Schaufelrades 6 es zu einem Kippen des gesamten Schaufelradgerätes 1 kommen. Insbesondere um dies zu vermeiden, ist hier ein Neigungswinkel-Sensor 14a vorgesehen, der ebenfalls mit dem Steuerrechner 10b bzw. der Steuereinheit 10a schaltungstechnisch verbunden ist. Ermittelt der Neigungswinkel-Sensor 14a einen bestimmten Neigungswinkel des Schaufelradgerätes 1, so wird umgehend der Betrieb eingestellt, insbesondere das Schaufelrad 6 abgeschaltet. Vorteilhafterweise werden die Meßdaten des Neigungswinkel-Sensors 14a mit den Meßdaten des GPS-Systems verglichen. Einerseits ermittelt also der Neigungswinkel-Sensor 14a den Neigungswinkel des Schaufelradgerätes 1, insbesondere die Neigung des oberen Bereichs bzw. Teils des Schaufelradgerätes 1, also auch die Neigung des Auslegers 2, andererseits ist diese Neigung auch mit Hilfe des ersten und zweiten GPS-Positionsempfängers 12a bzw. 12b und des Steuerrechners 10b entsprechend ermittelbar. Weichen die Meßdaten hier voneinander ab, so zeigt dies, daß entweder der Neigungswinkel-Sensor 14a oder aber das GPS-System nicht ordnungsgemäß funktioniert. In diesem Falle ist das Steuer-System 10 so ausgeführt, daß auch dann ein Abschalten des Schaufelradgerätes 1 erfolgt, so daß ein Sicherheitssystem für das Schaufelradgerät 1 realisiert ist.
Das Steuer-System 10 ist nun so ausgeführt, daß zumindest ein relativ großer Bereich mit Hilfe der Meßvorrichtung 11 erfaßt werden kann. Insbesondere wird eine Erfassung der aktuellen Haldenform im Bereich des vorderen Auslegers 2 und eine Erfassung des Umgebungsbereiches des hinteren Auslegers 8 gewährleistet. Dies hat eine entsprechende Erhöhung der Sicherheit des Betriebes des Schaufelradgerätes 1 zur Folge, da aktuelle Veränderungen der Haldenform im Bereich des vorderen Auslegers 2 ebenfalls mit erfaßt werden, so daß der vordere Ausleger bspw. nicht gegen "Haldenberge" stoßen kann und/oder der hintere Ausleger 8, insbesondere das hier am hinteren Ausleger 8 vorgesehene Kontergewicht 4 gefahrlos bewegbar, insbesondere verschwenkbar ist. Bspw. erfelgt auch hier mit Hilfe der Steuereinheit 10a bzw. dem Steuerrechner 10b eben keine Verschwenkung des vorderen Auslegers 2 bzw. hinteren Auslegers 8, wenn bspw. im Bereich des hinteren Auslegers 8, insbesondere im Bereich des Kontergewichtes 4 Hindernisse mit Hilfe des Steuer-System 10, insbesondere mit Hilfe der Messvorrichtung 11 ermittelt werden, gegen die das Kontergewicht 4 stoßen könnte. In Frage kommen hier bspw. im Bereich des Kontergewichtes 4 abgestellte weitere Baggerfahrzeuge, LKW's oder dergleichen. Mit Hilfe der Messvorrichtung 11 läßt sich also, insbesondere da diese am oberen Ende des Pylons 3 angeordnet ist, ein relativ großer Bereich um das Schaufelradgerät 1 herum "abscannen", so daß der Sicherheitsaspekt beim Betrieb des Schaufelradgerätes 1 deutlich erhöht ist.
Bezugszeichenliste:
1
Schaufelradgerät
2
Ausleger
3
Pylon
4
Kontergewicht
5
Fahrwerk
6
Schaufelrad
7
Tragseile
8
hinterer Ausleger
9
Halde
10
Steuer-System
10a
Steuereinheit
10b
Steuerrechners
10c
Steuerleitungen
11
Meßvorrichtung
12a
erster GPS-Positionsempfänger
12b
zweiter GPS-Positionsempfänger
13
Förderband
14
Sensorelemente
14a
Neigungswinkel-Sensor
15
Antriebssystem
16
Bildschirm
17
Segmente

Claims (15)

  1. Verfahrbares Schaufelradgerät (1) mit einem vorderen Ausleger (2) und mit einem Steuer-System (10) für die automatische Steuerung des Schaufelradgerätes (1) zum Abbau von Halden und/oder zum Aufhalden von Massengut, wobei das Schaufelradgerät (1) zur Aufnahme des Massengutes mindestens ein Schaufelrad (6) aufweist, mindestens eine Meßvorrichtung (11) zur Vermessung der Halde (9) vorgesehen ist und das Schaufelradgerät (1) in Abhängigkeit der gemessenen und/oder verarbeiteten Messdaten automatisch an die gewünschte Abbau- und/oder Aufhaldeposition verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-System (10) und die Meßvorrichtung (11) so ausgebildet bzw. ausgeführt sind, daß eine Erfassung der aktuellen Haldenform ohne die Durchführung einer Messfahrt gewährleistet ist, nämlich eine aktuelle Veränderung der Haldenform erfaßbar ist, wobei die Messvorrichtung (11) als 3-D-Bilderfassungssystem ausgeführt ist, dass mit Hilfe der Messvorrichtung (11) die Erfassung der aktuellen Haldenform im Bereich des vorderen Auslegers (2) gewährleistet ist, so dass der vordere Ausleger (2) nicht gegen Haldenberge stoßen kann, und dass zur Erfassung der Bewegungen und/oder Positionen des Schaufelradgerätes (1) ein GPS-System vorgesehen ist.
  2. Schaufelradgerät (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelradgerät (1) einen hinteren Ausleger (8) aufweist und daß eine Erfassung des Umgebungsbereiches des hinteren Auslegers (8) gewährleistet ist.
  3. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelradgerät (1) einen Pylon (3) aufweist und die Meßvorrichtung (11) am Pylon (3) angeordnet ist.
  4. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (11) als 3-D-Laserscanner ausgeführt ist.
  5. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster und ein zweiter GPS-Positionsempfänger (12a, 12b) zur Bestimmung der Position des Schaufelradgerätes (1) und des Schaufelrades (6) vorgesehen sind.
  6. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste GPS-Positionsempfänger (12a) am vorderen Ausleger (2) und der zweite GPS-Positionsempfänger (12b) am Pylon (3) angeordnet ist.
  7. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelradgerät (1) einen separaten Steuerrechner (10b) aufweist.
  8. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuer-System (10) zusätzliche Sensorelemente (14) zur Realisierung eines zusätzlichen Kippschutzes für das Schaufelradgerät (1) aufweist.
  9. Schaufelradgerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Neigungswinkel-Sensor (14a) vorgesehen ist.
  10. Verfahren zur automatischen Steuerung eines verfahrbaren Schaufelradgerätes (1) mit folgenden Verfahrensschritten:
    a) Bereitstellen eines verfahrbaren Schaufelradgerätes (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9;
    b) wobei mit Hilfe der Messvorrichtung (11) die Haldenform erfasst wird; und
    c) wobei das Schaufelradgerät (1) in Abhängigkeit der gemessenen und/oder verarbeiteten Messdaten automatisch an die gewünschte Abbau- und/oder Aufhaldeposition gefahren wird;
    dadurch gekennzeichnet, daß
    d) eine Erfassung der aktuellen Haldenform ohne die Durchführung einer Messfahrt erfolgt; daß
    e) eine Erfassung der aktuellen Haldenform im Bereich des vorderen Auslegers (2) erfolgt, so dass der vordere Ausleger (2) nicht gegen Haldenberge stoßen kann; und dass
    f) die Bewegungen und/oder Positionen des Schaufelradgerätes (1) mit Hilfe eines GPS-Systems erfasst werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erfassung des Umgebungsbereichs des hinteren Auslegers (8) erfolgt.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung (11) und die zugehörigen Komponenten so ausgebildet sind, daß die Haldenform in Echtzeit erfaßt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß aus den von der Meßeinrichtung (11) und dem GPS-System gelieferten Meßdaten die Haldenform ausrechnend nachgebildet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberflächenprofil der Halde (9) mit Hilfe eines Steuerrechners (10b) errechnet und in zweidimensionaler farbiger Darstellung auf einem Bildschirm (16) ausgebbar ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe von mindestens einem Neigungswinkel-Sensor (14a) durch einen Vergleich der Daten des Neigungswinkel-Sensors (14a) /GPS-System ein Kippschutz für das Schaufelradgerät (1) realisiert wird.
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