FR2911888A3 - Machine de travail, notamment chargeuse sur pneus, avec operation de remplissage automatique ou semi-automatique, de la pelle - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une machine de travail.La machine de travail est une chargeuse sur pneus, avec une pelle (1) déplaçable par des bras de levage (6) présentant au moins un vérin de levage (7) pivotant et par un mécanisme de basculement actionnable par un vérin de basculement (5), avec une opération entièrement automatique ou semi-automatique de la pelle où la pelle est amenée au remplissage par une superposition du mouvement de basculement de la pelle et du mouvement de levage du bras de levage. Pour régler l'opération de remplissage, il faut attribuer aux valeurs de pression de vérin de levage mesurées et/ou à la force de traction des valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et des valeurs de vitesse de vérin de levage cibles stockées dans une mémoire, dépendant du matériau.L'invention est applicable dans le domaine des engins de terrassement.

Description

L'invention concerne une machine de travail, de préférence, une chargeuse

sur pneus, avec une pelle qui est déplaçable, d'une part, par des bras de levage présentant au moins un vérin de levage et qui est amenée à pivoter, d'autre part, par un mécanisme de basculement actionnable par au moins un vérin de basculement, avec une opération entièrement automatique ou semi-automatique du remplissage de la pelle pouvant être sélectionnée, lors de laquelle la pelle, par une superposition du mouvement de basculement de la pelle et du mouvement de levage du bras de levage peut être amenée au remplissage. L'invention concerne en particulier une commande de l'équipement de travail d'une machine de travail dans le but d'un remplissage automatisé de la pelle.

Les exigences continuellement croissantes liées aux machines de construction et aux appareils de construction concernant l'utilisation ou le volume de travail, l'efficience et la minimisation des endommagements ainsi que le coût de main d'oeuvre et le coût du travail qui augmentent, requièrent une qualification élevée des opérateurs dans le but d'une utilisation optimale de ces machines. L'automatisation de routines pouvant être continuellement répétées a atteint entre-temps tous les domaines de la vie économique de tous les jours et a fait pendant ces dernières années d'énormes progrès en ce que, lors des opérations d'automatisation, des fonctions complexes et des opérations partielles sont divisées en des sections de fonction répétables, aptes à être standardisées ou normalisées. Entre-temps on dispose également d'une technique sensorielle appropriée qui, en dépit d'une sollicitation mécanique élevée, fournit des signaux satisfaisants pendant toute la durée de vie des machines.

Dans le domaine du transbordement de matériaux, comme par exemple dans le domaine des gravières ou dans le domaine minière, il y a une demande concernant une automatisation partielle et une automatisation complète à plus long terme de machines de chargement étant donné que ces applications reposent généralement sur des déroulements et opérations de travail aptes à être standardisées. Un déroulement de travail typique d'une machine de déplacement de terre ou de terrassement, qui est sélectionnée ici comme exemple d'une machine de travail, sera expliqué à l'aide de la Fig. 1. Comme représenté, l'opération de chargement peut être subdivisée en opérations partielles suivantes:

(1) accéder aux déblais, (2) pénétration de l'équipement de travail, par 15 exemple de la pelle, dans le matériau, (3) opération de remplissage de la pelle, (4) s'éloigner des déblais, (5) s'approcher de l'emplacement de déchargement et déverser et 20 (6) revenir de l'emplacement de déchargement dans la position de départ.

La commande de la machine a lieu habituellement d'une manière manuelle par les opérateurs, où la force de 25 traction respectivement le couple de rotation est consigné ou indiqué indirectement avec la pédale de l'accélérateur à la suite de quoi une partie de la puissance du moteur Diesel prévue habituellement dans la machine de déplacement de terre est transférée par un 30 mécanisme de transmission hydrostatique ainsi qu'un mécanisme de transmission et de répartition sur des essieux et des arbres d'articulation rigidement aux essieux avant et arrière de la chargeuse sur pneus. Les déroulements de mouvement de l'outil de travail 35 ont également lieu par des signaux de commande manuelle, en ce que le conducteur actionne les vérins hydrauliques par un levier de commande. La pompe de l'hydraulique de travail met à disposition la quantité requise de fluide hydraulique. Par le bloc de commande, le fluide hydraulique, selon les consignes du levier de commande, est attribué aux vérins hydrauliques.

Lors des opérations partielles décrites avant a lieu ce qui suit: lors de la première opération partielle, c'est-à-dire lors du rapprochement aux déblais, la machine est commandée par l'opérateur vers les déblais de matériaux.

D'une manière typique, pendant cette phase, l'équipement de travail est amené en position de chargement et cela de façon que le fond de la pelle, respectivement l'arête inférieure soit positionnée à peu près parallèlement au sol. On assure ainsi que la zone de triage respectivement la voie de roulement reste exempte de matériau. Ce faisant, il faut éviter que la pelle s'engage dans le sous-sol ce qui entraînerait un arrachement ou défoncement de la voie de roulement. La vitesse de roulement de la machine doit être adaptée par l'opérateur au matériau à charger. La difficulté pour des conducteurs non expérimentés pendant ce cycle consiste à positionner l'outil de travail correctement au sous-sol, la position de départ de la cinématique de basculement étant atteinte automatiquement par des dispositifs de fin de course usuels. Lors de la deuxième opération partielle, c'est-à- dire la pénétration de l'outil de travail dans les déblais de matériau, le conducteur engage d'abord la pelle dans le matériau, cette opération d'engagement ayant lieu d'une manière typique jusqu'à ce que le matériau commence à s'accumuler à la paroi arrière de la pelle. D'une manière intuitive, l'opérateur produit une course qui a pour conséquence que le frottement entre le côté inférieur du fond de la pelle et le matériau est réduit et que la machine peut pénétrer plus profondément dans les déblais. Des essais ont démontré que le frottement au côté inférieur de la pelle représente une part élevée de la résistance à la pénétration. La détection du point auquel a lieu le passage de l'opération de pénétration à l'opération de guidage de pelle proprement dite, a lieu d'une manière intuitive par l'appréciation de l'opérateur et dépend du matériau et de l'état du matériau ainsi que de propriétés spécifiques à la machine. Lors de la troisième opération partielle, la soi-disant opération de remplissage de pelle, selon les propriétés du matériau à charger, il y aura des déroulements de mouvement différents de la pelle. D'une part, dans le cas d'un matériau facile à charger, comme par exemple le sable ou le gravier, un remplissage à un étage, soi-disant "séparé", est possible qui est caractérisé par une seule pénétration dans les déblais et un basculement suivant sans opération de levage additionnelle. Ce type de remplissage, en raison de la force de traction limitée, peut seulement être utilisé sous réserve. Le plus souvent, les différents débris sont donc chargés au moyen d'une opération de chargement "à plusieurs étages" ou "composée". Lors de celle-ci, on pénètre d'abord également dans les déblais, et ensuite a lieu - contrairement à la méthode décrite avant un mouvement de levage et de basculement composé superposé de l'outil de travail. Ce faisant, l'opération de pénétration a lieu d'une manière continue. La commande de ces opérations par l'opérateur dépend dans ce cas du matériau et de la composition du matériau, le degré de difficulté augmentant pour le conducteur au fur et à mesure qu'augmentent les grandeurs de grain respectivement qu'augmente la répartition des grains des déblais. Le degré de remplissage de la pelle et donc le rendement de transbordement du matériau du cycle de chargement est déterminé essentiellement par la qualité de l'opération de remplissage de la pelle. La difficulté de l'opérateur réside, d'une part, à pénétrer suffisamment profondément avec la pelle dans le matériau et d'exécuter, d'autre part, le dosage des instructions de levage et de basculement superposées suivantes par le levier de commande. Des mouvements de levage trop rapides peuvent provoquer une sortie prématurée de la pelle des déblais de matériau et détériorent le degré de remplissage de la pelle. De même, l'opérateur doit régler pendant la phase du cycle de chargement la force de traction de la machine pour pouvoir assurer un remplissage de la pelle. Le besoin en force de traction est dans ce cas apprécié par le conducteur et est indiqué ou consigné indirectement par la pédale. Une consigne trop basse de la force de traction pendant la fouille ou l'attaque aurait un effet négatif sur le degré de remplissage de la pelle, tandis que lors d'une demande de couple de rotation élevée, la machine se bloque dans les déblais et peu de puissance est fournie à l'hydraulique de travail. L'énergie requise pour le maintien du couple de rotation ne peut pas être utilisée par l'hydraulique de travail, et en même temps, l'opération de fouille est exécutée plus lentement avec moins d'efficience. Par ailleurs, des couples de rotation inutilement élevés dans le brin d'entraînement sont à l'origine d'endommagements élevés aux composants des mécanismes de transmission et des essieux qui sont responsables de l'usure et d'une défaillance des composants, le couple de rotation exerçant sur l'endommagement des composants une influence exponentielle. On comprend qu'on demande à l'opérateur non seulement l'atteinte d'un degré de remplissage de pelle élevé, mais de plus il faut que le conducteur veille à réduire à un minimum la charge mécanique de la machine par l'adaptation du mode de déplacement ou de roulement - en particulier pendant l'opération de remplissage de la pelle. C'est donc l'opération de remplissage de la pelle qui présente les exigences essentielles pour l'opérateur étant donné que cette phase du cycle de chargement représente une étape de travail qui requiert de la part du conducteur un degré élevé de concentration et d'expérience.

Lors de la quatrième opération partielle, la mise à distance par rapport aux déblais, après l'achèvement de l'opération de remplissage de la pelle, le bras de la pelle est amené dans une position typique pour le déplacement. Pour évacuer du matériau lâche de la pelle, il est tout à fait usuel de commander encore avant la mise à distance une séquence courte de basculement vers l'extérieur et vers l'intérieur suivante. Cette impulsion respectivement cette succession d'impulsions peut à nouveau dépendre du matériau et est à l'appréciation de l'opérateur. D'une manière typique, pour éviter des oscillations de la pelle pendant le roulement, la pelle est serrée contre la butée mécanique au bras de pelle par le fait que le vérin de basculement est chargé en pression par en dessous au moyen d'une commande du levier de commande. Ensuite, le conducteur recule la machine avec la marche arrière suffisamment pour que, en marche avant, il puisse commencer à s'acheminer vers l'emplacement de déchargement. Enfin, les dernières opérations partielles 5 et 6, à savoir le roulement et le basculement doivent être complétées pour le bon ordre. Après le changement du sens de la marche, la machine est commandée par l'opérateur vers l'emplacement de déchargement, par exemple un camion ou une installation de concassage. Le bras de levage, pendant cette phase, est commandé par le levier de commande dans la position de déchargement requise, et la pelle est vidée. En particulier, l'opération de remplissage de la pelle des machines de travail représente une opération partielle pendant un cycle de chargement, qui requiert de l'opérateur un degré élevé de concentration et d'expérience pour commander d'une manière économique la machine par une puissance de transbordement de matériau satisfaisante. Or, la présente invention a pour objectif le perfectionnement d'une machine de travail connue en tant que telle de façon qu'un remplissage automatique de la pelle devienne possible, qui guide la pelle sans intervention manuelle de l'opérateur à travers les déblais de matériau. Cet objectif est atteint conformément à la présente invention par une machine de travail du type indiqué au début dans laquelle, pour régler l'opération de remplissage de la pelle, il faut associer aux valeurs de pression de vérin de levage mesurées et/ou à la force de traction, des valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et des valeurs de vitesse de vérin de levage cibles dépendantes du matériau, stockées dans une mémoire. Selon des réalisations avantageuses, l'invention peut également comprendre au moins une des caractéristiques suivantes: 30 -les valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et les valeurs de vitesse de vérin de levage cibles dépendant du matériau sont déterminées, en tant que caractéristique de chargement spécifique, directement 35 à l'emplacement d'utilisation et peuvent être stockées comme champ caractéristique ou comme fonction dérivée de celui-ci dans la mémoire; les valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et les valeurs de vitesse de vérin de levage cibles dépendant du matériau, après une détermination standardisée, sont stockées comme champ caractéristique standard ou comme fonction dérivée de celui- ci dans la mémoire; - le début de l'opération de remplissage de la pelle (1) est détecté par la surveillance de la pression du vérin de levage (7) respectivement la modification de 10 celle-ci dans le temps; - la survenue d'une non-homogénéité, par exemple, d'une grosse pierre dans les déblais, ce qui ne permet pas une poursuite de la routine standard pour le remplissage réussi de la pelle, est détectée, et 15 déclenche une routine adaptée à la situation qui permet un remplissage réussi de la pelle; - la fin de l'opération de remplissage de la pelle est détectée par la surveillance de la pression du vérin de levage respectivement la modification de celle-ci dans 20 le temps; - il est prévu, comme mesure finale de l'opération automatique du remplissage de la pelle, un serrage automatique de la pelle remplie contre une butée; - lors d'une opération semi-automatique du 25 remplissage de la pelle, la consigne d'instruction des vérins de levage et de basculement et la consigne de force de traction manuelle, en vue d'une utilisation optimisée en puissance des composants hydrauliques, peuvent être dépassées automatiquement; 30 -lors de l'opération entièrement automatique du remplissage de la pelle, les consignes d'instruction des vérins de levage et de basculement produites automatiquement sont dépassables par une consigne d'instruction des vérins de levage et de basculement 35 manuelle ainsi que d'une manière optionnelle, la consigne de force de traction automatique est dépassée manuellement; - la machine de travail comprend au moins un capteur permettant de déterminer la structure du matériau des déblais; - comme capteur, au moins un capteur du groupe de capteurs suivant est installé: capteur sonar, capteur radar, capteur infrarouge actif ou passif, capteur laser, caméra à vision stéréo. Conformément à la présente invention, on intervient par une unité de commande centrale, avec une correction automatique, dans l'entraînement de la machine de travail de sorte que -sur la base des paramètres de machine mesurés - la force de traction de la machine pendant l'opération de remplissage de la pelle soit réglée à un niveau, requis pour le chargement, pour réduire à un minimum la sollicitation mécanique. L'intégration d'un multiples avantages, comme - la réduction à un ou charge de la structure tel système offre donc de minimum de l'endommagement des composants par la correction automatique de la force de traction respectivement du fait couple de rotation et de ce la réduction des temps d'entretien et d'arrêt et la réduction à un minimum du combustible requis.

Par l'utilisation ciblée par l'opérateur, le système vise -à obtenir un effet facilitant ou soutenant le travail pour prévenir la fatigue de l'opérateur pendant des opérations de travail monotones et - à faciliter ou à permettre les déroulements de travail à des conducteurs non expérimentés. L'opération automatique du remplissage de la pelle peut être intégrée, comme élément, dans la commande d'une chargeuse sur pneus entièrement autonome, sans conducteur. Lors de l'opération semi-automatique du remplissage de la pelle, la pelle est certes déplacée par l'opérateur, mais le déroulement du mouvement est commandé automatiquement de façon que la consigne de commande des vérins de levage et de basculement et la consigne de la force de traction pour l'utilisation optimale des composants hydrauliques soient coordonnées. D'une manière particulièrement avantageuse, la machine de travail peut présenter un capteur par lequel la structure du matériau de déblais peut être déterminée. On peut tenir compte de ces valeurs enregistrées lors du remplissage de la pelle. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels:

la Figure 1: est une représentation schématique des cycles de chargement standard d'un engin de terrassement utilisé ici à titre d'exemple comme machine de travail, la Figure 2: est une représentation d'une chargeuse sur pneus et la Figure 3: représente en détail l'équipement de travail de la chargeuse sur pneus selon la Figure 1. L'équipement de travail d'une chargeuse sur pneus 10 comprend une pelle 1 avec un bord coupant 2, un bras de levage 6 qui est articulé dans la zone avant de la machine et qui est déplacé par au moins un vérin de levage 7. Pour déplacer la pelle, un mécanisme de basculement est prévu qui est déplacé avec au moins un vérin de basculement 5 et qui convertit le mouvement de sortie au moyen de composants différents, par exemple 3 et 4, en un mouvement de rotation de la pelle.

Dans l'exemple présent, une chargeuse sur pneus est expliquée comme exemple typique de l'engin de terrassement selon l'invention. A la place d'une chargeuse sur pneus, également des chenilles de chargement ou des chargeuses télescopiques peuvent être réalisées d'une manière correspondante. Pour le remplissage automatique de la pelle, les grandeurs suivantes sont traitées dans la commande: - vitesse d'avancement de la machine et/ou vitesse de rotation du brin d'entraînement pouvant être déterminées par des capteurs usuels dans le commerce, par exemple par un capteur de vitesse de rotation série dans le mécanisme de transmission, -le couple de rotation du brin d'entraînement, respectivement la force de traction, - des pressions hydrauliques dans les vérins de levage et de basculement et dans les moyens d'entraînement hydrostatiques ou de répartition de puissance avec des capteurs de pression usuels dans le commerce, par exemple basés sur des membranes sur lesquelles sont appliquées des jauges extensométriques, - des systèmes de mesure de position pour déterminer la position de l'équipement de travail. La commande manuelle de l'hydraulique de travail a lieu par une unité de commande centrale, un bus CAN et des modules d'entrée et de sortie par l'actionnement d'un levier de commande dans la cabine du conducteur par l'opérateur. Pour pouvoir intervenir dans le fonctionnement de marche ou de roulement également pendant l'opération automatique du remplissage de la pelle, expliquée ci-après encore plus en détail, celui-ci est également commandé par un maître ce qui permet d'assurer un lien entre l'hydraulique de marche ou de roulement et l'hydraulique de travail. Il faut retenir que l'enchaînement de l'entraînement de roulement et de l'hydraulique de travail doit être possible selon une variante de réalisation de l'invention. Cependant, cet enchaînement n'est pas absolument nécessaire. La fonction de l'automatique de fouille est également rendue possible par une consigne manuelle de la force de traction par l'opérateur. L'algorithme de commande sur lequel est basée l'invention avec les stratégies de régulation correspondante peut être répartie en plusieurs sections de fonction pouvant être normalisées et répétées qui seront décrites ci-après comme états de fonctionnement. Lors du premier état de fonctionnement, l'opérateur actionne, lors de l'approche des déblais de matériaux, la touche automatique de fouille. La caractéristique du matériau à charger peut être sélectionnée préalablement par exemple par une autre touche, un bouton tournant, un écran tactile ou une autre interface. La commande change dans le mode automatique de fouille (état de fonctionnement 1), dans la mesure où un contrôle ou interrogation de vraisemblance par la surveillance des paramètres de la machine le permet. Dans le cas où ces conditions ne sont pas remplies, les conditions préalables d'une opération de chargement ne sont pas réunies, et de ce fait le mode automatique est désactivé. Un affichage, par exemple une combinaison de DELs visualise que la machine se trouve en mode automatique, soutenu par un signal acoustique dès que celui-ci est déclenché. La consigne de force de traction a lieu par l'opérateur, la fonction pouvant ne pas être déclenchée respectivement désactivée lors d'une vitesse de roulement trop élevée de la machine. Par une intervention manuelle par le levier de commande par l'opérateur, le mode automatique, en tant que fonction de sécurité superposée, est désactivée. Dès que l'appareil de travail a été amené dans la position initialisée, la commande passe à l'état de fonctionnement suivant. Au deuxième état de fonctionnement, la chargeuse sur pneus est rapprochée des déblais de matériaux. Pendant que la machine est rapprochée davantage aux déblais, un sous-programme ou routine surveille si le bord coupant de la pelle vient en contact avec le matériau. Au troisième état de fonctionnement, la pelle pénètre dans les déblais de matériau. Dans ce cas, la force de traction est consignée soit par le conducteur manuellement au moyen de la pédale soit - dans la mesure où l'entraînement de marche et l'hydraulique de travail fonctionnent par enchaînement - automatiquement par la commande de la machine. La consigne du couple de rotation par la pédale est dans ce cas réduite en ce que le couple de rotation maximal est corrigé par la commande. Le conducteur peut donc réduire la consigne de la force de traction mais il ne peut pas l'augmenter au-delà d'une valeur calculée.

Pendant l'opération de pénétration, une commande de levage automatique est produite pour réduire le frottement au côté inférieur du fond de la pelle et pour permettre une meilleure pénétration. Par la surveillance des paramètres de la machine, 20 l'instant est détecté auquel la pelle a pénétré complètement dans les déblais de matériaux. Le quatrième état de fonctionnement concerne l'opération de remplissage de la pelle. La stratégie de régulation pendant l'opération de remplissage de la pelle 25 pour exercer un déroulement de mouvements composé de l'outil de travail constitue la partie essentielle de l'automatisation de l'opération de remplissage de la pelle. Du point de vue du concept, la force de traction doit être réduite dans ce cas suffisamment pour assurer 30 un effet optimal des vérins de levage. Lors d'une régulation liée de l'entraînement de marche et de l'hydraulique de travail, l'entraînement de marche met à disposition seulement la force de traction qui est nécessaire pour continuer à déplacer vers l'avant la 35 chargeuse sur pneus pendant l'opération de remplissage de la pelle de façon que soit mise à disposition une puissance suffisante de la source d'énergie, c'est-à-dire, par exemple, du moteur Diesel ou le cas échéant également du moteur électrique de l'hydraulique de travail pour pouvoir utiliser d'une manière optimale la force des vérins de levage et de basculement, - l'entraînement de marche soit amené à fonctionner le plus économiquement possible, par exemple avec un nombre de tours bas du moteur Diésel et - l'endommagement des composants par des couples de rotation élevés soit réduit à un minimum. Dans le cas d'un matériau facile à charger, le mouvement de remplissage de la pelle repose sur le basculement lent vers l'intérieur de la pelle respectivement un relevage superposé du bras de levage jusqu'à ce que l'opération de chargement soit terminée. L'évaluation des données de mesure des différents matériaux montre que lorsque la grandeur des grains augmente et que la répartition des grandeurs de grains est plus large, la reproductibilité des opérations de chargement diminue, et de ce fait également la continuité de l'opération de chargement diminue. Les irrégularités rencontrées, comme de grandes pierres ou blocs dans le matériau, sont prises en considération dans la régulation. Alors que la commande produit à l'état de fonctionnement précédent, c'est-à-dire l'opération de pénétration, un signal de commande de levage proportionnel à la pression du vérin de levage, les commandes de levage ou de basculement lors de l'opération de remplissage de la pelle sont superposées ou se recouvrent. La stratégie pour produire les signaux de commande nécessaires à cette fin sera décrite ci-après en détail: la base des découvertes sont dans ce cas des cycles de mesure réels, reproductibles, avec un degré de remplissage de pelle optimal qui reste constant. Par des routines d'évaluation, les relations de paramètres de machine peuvent être déterminées qui peuvent être utilisées pour la régulation du mouvement de la pelle pendant l'opération de fouille.

Une évaluation de données de mesure correspondantes montre que la pression du vérin de levage peut être utilisée comme grandeur principale pour la commande. Dans l'exemple de réalisation représenté ici plus en détail, la production des signaux de commande de basculement a cependant lieu selon les principes d'une régulation. Après l'évaluation de données de mesure correspondantes, il a pu être démontré qu'il existe un rapport entre la de la la vérin de basculement. Ainsi, pendant de remplissage de la pelle, une valeur de vérin de levage mesurée peut être associée à de vitesse de vérin de basculement cible matériau pour une régulation du mouvement de En comparaison avec des systèmes de le système fonctionne selon les principes d'une régulation. Dans la commande, pendant cet état de 25 fonctionnement, la valeur de consigne est continuellement modifiée sur la base de la pression du vérin de levage et est comparée avec la valeur réelle de la vitesse de vérin effective. Du point de vue de la technique de régulation, il s'agit d'une régulation séquentielle. L'écart de 30 régulation et un régulateur approprié, par exemple un régulateur proportionnel, produisent d'une manière correspondante des signaux de commande de basculement électriques pour le déplacement du tiroir de commande dans le bloc de vanne hydraulique qui convertit ce signal 35 de commande en un mouvement au vérin de basculement pour le remplissage de la pelle. 20 pression du basculement. pression du vitesse du l'opération pression de une valeur dépendant du la pelle. concurrents, vérin de levage et la vitesse du vérin On peut dans ce cas partir du fait que vérin de levage est proportionnelle à L'attribution correspondante de la pression du vérin de levage et de la vitesse du vérin de basculement cible est stockée dans l'unité de commande centrale soit comme champ caractéristique soit est décrit au moyen du contexte analytique dans le déroulement des fonctions. Par exemple, ce rapport pour des matériaux d'un gravier grossier pour une multitude de cycles de mesure constants peut être représenté sous la forme d'une attribution de fréquence. Une combinaison de matrices de fréquence enregistrée permet la représentation de la valeur de vitesse de vérin de basculement cible comme champ caractéristique. Comme grandeur principale pour produire l'instruction de levage automatique, à nouveau la pression du vérin de levage est utilisée. A celle-ci est également associée unevitesse de vérin cible, dans ce cas pour le ou les vérins de levage. Des investigations ont démontré que la pression du vérin de levage et la vitesse du vérin de levage dans le cas d'application sont inversement proportionnelles d'où résulte dans l'ensemble que les instructions de levage et de basculement sont produites d'une manière inversement proportionnelle. D'une manière analogue à l'instruction de basculement, également pour l'instruction de levage, sur la base de matrices de fréquence enregistrées, un champ caractéristique pouvant être décrit mathématiquement peut être produit qui peut être idéalisé par des méthodes de régression.

Le signal électrique d'instruction de levage est basé sur la différence de la valeur de consigne et la valeur réelle de la vitesse du vérin, produite par un régulateur approprié. Par l'engin de terrassement selon l'invention, des 35 non-homogénéités dans le matériau des déblais peuvent être détectées.

Comme déjà exposé, au fur et à mesure que la grandeur des grains augmente, il devient de plus en plus difficile d'exécuter d'une manière reproductible l'opération de remplissage de la pelle. Dans le cas de grandes pierres ou de blocs dans les déblais, la routine de standard décrite avant, le cas échéant, ne permet pas le remplissage optimal de la pelle. Donc, si la pression du vérin de levage, après un léger basculement vers l'intérieur de la pelle, chutait très fortement et que, ce faisant, la pelle n'est pas encore beaucoup relevée, il faut s'attendre à une grande pierre dans les déblais. Lors de la poursuite de la routine standard, la pelle sortirait trop tôt du matériau ce qui aurait pour conséquence un degré de remplissage de pelle mauvais.

Pour cette raison, tout d'abord, la force de traction doit être réduite et la pelle doit être basculée vers l'extérieur sous un certain angle pour revenir ensuite à nouveau à la routine standard et pour continuer l'opération de remplissage de la pelle.

Parallèlement à la routine de remplissage de la pelle, la commande surveille les courses des vérins ainsi que la pression du vérin de levage pour constater la fin de l'opération de remplissage de la pelle. Par la surveillance de la pression du vérin de levage respectivement sa modification dans le temps on peut constater le moment où la pelle sort des déblais de matériau et est remplie. En outre, on peut vérifier si les vérins sortis ont atteint une position prédéfinie. Si les conditions sont remplies, la commande passe à l'état de fonctionnement suivant (état de fonctionnement 5), et l'opération de remplissage de la pelle est terminée. Dans le cas d'un système assité d'un conducteur, le degré de remplissage de la pelle est apprécié par l'opérateur. Donc ici le mode automatique peut être changé. Lorsque le système est utilisé en tant que partie d'un engin de terrassement fonctionnant d'une manière autonome, la détermination du degré de remplissage de la pelle - et donc le résultat de l'opération de remplissage de la pelle - a lieu par la surveillance de la pression du vérin de levage par laquelle, en fonction du type de la machine et de l'équipement, on conclut sur la charge utile. Dans le cas d'une réponse négative, l'opération de remplissage de la pelle doit être répétée. Pour éviter des oscillations de la pelle remplie, la pelle est maintenant serrée par le vérin de basculement contre la butée mécanique ce qui permet d'éviter une perte de matériau excessive lors du rapprochement à l'emplacement de déchargement. Par l'indication d'un signal d'instruction de basculement automatique final, la pelle atteint la butée au bras de levage. Par le maintien de l'instruction de basculement sur une durée prédéterminée, il se produit au côté du fond du vérin de basculement une pression élevée qui exerce une contrainte sur la pelle et le mécanisme de levage et évite une oscillation de la pelle et une perte de matériau liée à celle-ci. Dans cet état de fonctionnement, avant le serrage de la pelle à la butée, la pelle peut enfin être amenée à basculer vers l'extérieur et à nouveau vers l'intérieur selon un petit angle pour éliminer du matériau lâche. Cela sert à éviter une chute de matériau lâche sur le chemin de déplacement pendant le déplacement de l'engin de terrassement.

Lors de l'achèvement de la fonction entièrement ou partiellement automatique, également la régulation de l'entraînement de marche est désactivée. Comme fonction de sécurité superposée additionnelle, l'interruption du mode automatique peut être prévue. Ici, la fonction "automatique de fouille" peut être terminée par une intervention manuelle au moyen du levier de commande à tout moment par l'opérateur.

Conformément à une réalisation alternative de l'invention, il est également possible de permettre au conducteur pendant l'opération de pénétration de la pelle dans les déblais, et pendant l'opération de remplissage de la pelle, une intervention de correction dans le déroulement de mouvement entièrement automatique de l'automatique de fouille par le levier de commande, où ce signal de commande est alors prioritaire par rapport à celui produit automatiquement. Une désactivation rapide doit alors avoir lieu par une autre interface appropriée. Conformément à l'invention, des caractéristiques de matériau stockées sous la forme de champs caractéristiques peuvent être apprises alternativement par des essais de champ correspondants de l'engin de terrassement. Dans ce cas, l'association de la pression des vérins et de la vitesse des vérins peut avoir lieu également en ligne dans l'engin de terrassement. L'opérateur peut régler pour cette détermination en ligne un mode approprié (par exemple un mode d'enseignement) par quoi l'opération d'enregistrement est démarrée. Le début de l'opération de remplissage de la pelle est marqué par un appui sur une touche pendant le cycle de chargement. Par la répétition à plusieurs reprises de cette opération, une multitude de valeurs de pression et de vitesse est stockée qui sont classifiées par une matrice de fréquence. Ainsi peut être associée à un matériau inconnu (par exemple un matériau à grains grossiers) une caractéristique de chargement spécifique directement au lieu d'utilisation, ce procédé d'apprentissage n'étant pas absolument nécessaire pour le déroulement automatique du travail. Après l'enregistrement de ces valeurs, lors de l'exécution de la fonction "automatique de fouille", la caractéristique apprise nouvellement de la vitesse des vérins de levage et de basculement peut être utilisée à la place des champs caractéristiques standard stockés dans la mémoire.

On fournit ainsi une méthode adaptative qui tient compte des caractéristiques modifiées des matériaux par la modification des signaux d'instruction de levage et de basculement automatiques et qui se distingue donc essentiellement des systèmes "d'apprentissage" connus pour le remplissage automatique de la pelle.

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Machine de travail, de préférence chargeuse sur pneus (10), avec une pelle (1) qui est déplaçable, d'une part, par des bras de levage (6) présentant au moins un vérin de levage (7) et qui est amenée à pivoter, d'autre part, par un mécanisme de basculement actionnable par au moins un vérin de basculement (5), avec une opération sélective entièrement automatique ou semi- automatique du remplissage de la pelle lors de laquelle la pelle, par une superposition du mouvement de basculement de la pelle et du mouvement de levage du bras de levage peut être amenée au remplissage, caractérisée en ce que pour la régulation de l'opération de remplissage de la pelle (1), il faut attribuer aux valeurs de pression mesurées du vérin de levage (7) et/ou de la force de traction des valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et des valeurs de vitesse de vérin de levage cibles stockées dans une mémoire, dépendant du matériau.

2. Machine de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que les valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et les valeurs de vitesse de vérin de levage cibles dépendant du matériau sont déterminées, en tant que caractéristique de chargement spécifique, directement à l'emplacement d'utilisation et peuvent être stockées comme champ caractéristique ou comme fonction dérivée de celui-ci dans la mémoire.

3. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les valeurs de vitesse de vérin de basculement cibles et les valeurs de vitesse de vérin de levage cibles dépendant du matériau, après une détermination standardisée, sont stockées comme champ caractéristique standard ou comme fonction dérivée de celui-ci dans la mémoire.

4. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledébut de l'opération de remplissage de la pelle (1) est détecté par la surveillance de la pression du vérin de levage (7) respectivement la modification de celle-ci dans le temps.

5. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la survenue d'une non-homogénéité, par exemple, d'une grosse pierre dans les déblais, ce qui ne permet pas une poursuite de la routine standard pour le remplissage réussi de la pelle, est détectée, et déclenche une routine adaptée à la situation qui permet un remplissage réussi de la pelle.

6. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la fin de l'opération de remplissage de la pelle (1) est détectée par la surveillance de la pression du vérin de levage (7) respectivement la modification de celle-ci dans le temps.

7. Machine de travail selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'il est prévu, comme mesure finale de l'opération automatique du remplissage de la pelle, un serrage automatique de la pelle remplie contre une butée.

8. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lors d'une opération semi-automatique du remplissage de la pelle, la consigne d'instruction des vérins de levage (7) et de basculement (5) et la consigne de force de traction manuelle, en vue d'une utilisation optimisée en puissance des composants hydrauliques, peuvent être dépassées automatiquement.

9. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que lors de l'opération entièrement automatique du remplissage de la pelle, les consignes d'instruction des vérins de levage (7) et de basculement (5) produites automatiquement sont dépassables par une consigne d'instruction des vérins de levage et de basculementmanuelle ainsi que d'une manière optionnelle, la consigne de force de traction automatique est dépassée manuellement.

10. Machine de travail selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que celle-ci comprend au moins un capteur permettant de déterminer la structure du matériau des déblais.

11. Machine de travail selon la revendication 10, caractérisée en ce que comme capteur, au moins un capteur du groupe de capteurs suivant est installé: capteur sonar, capteur radar, capteur infrarouge actif ou passif, capteur laser, caméra à vision stéréo.