用于自动平地机的传感器制造技术

一种自动平地机可以包括犁板组件，该犁板组件可移动地连接到自动平地机的主框架以相对于多个维度移动。犁板组件可包括刀片，该刀片具有下切削刃、上自由边缘、第一刀片侧面和第二刀片侧面。犁板组件可适于通过相对于下切削刃移动上自由边缘而使刀片枢转。犁板组件可适于通过相对于第二刀片侧面移动第一刀片侧面来改变刀片的横向坡度。为了确定俯仰和/或横向坡度，可以将刀片传感器安装到犁板组件上。刀片传感器在犁板组件上的位置可以保护刀片传感器并允许刀片传感器直接测量刀片的俯仰和/或横向坡度。

【技术实现步骤摘要】
用于自动平地机的传感器
本专利技术总体涉及一种用于感测运土机器上的作业机具的位置的传感器和方法，且更具体地涉及感测和控制包括自动平地机上的刀片的犁板组件的位置。
技术介绍
自动平地机是一种用于在建造道路、停车场、机场跑道等期间围绕工地运土和运类似材料的机器，尤其适于围绕工地精细平地或最终成型材料。自动平地机通常包括支撑在轮子上用于在工地地面上行进的框架，并且还包括犁板组件形式的作业机具，该作业机具具有由框架支撑以接合地面的刀片。为了使自动平地机能够进行精细平地和最终的表面成型操作，犁板组件和刀片是高度可操纵的，并且能够放置在相对于框架和地面的多个不同位置。例如，犁板组件和刀片可从垂直于行进方向的位置通过相对于行进方向的各种其它角度取向而转环或旋转，使得由刀片接合的材料朝向自动平地机的侧面被引导或推离。另外，刀片的高度可以相对于地面而调节以改变切割量。此外，刀片横向于行进方向的角度可被调节以改变切口的坡度，从而允许操作者同时形成道路的冠部和侧肩部。自动平地机的框架本身可以铰接以在转弯期间起到辅助作用，并且其他系统(例如悬架)可以是可移动的，以允许刀片相对于地面进一步定位。为了辅助自动平地机的操作者精确定位犁板组件和刀片，可以用各种传感器和控制器来操作自动平地机。这些部件彼此交互并且可以通过电子控制单元、控制系统或控制器通信地联网在一起。用于自动平地机的控制器和相关系统的一个示例在美国专利10,030,366中描述。该专利发布于2018年7月24日。’366专利描述了用于将犁板组件和刀片操纵到各种位置的连杆、致动器和结构的配置，并且进一步描述了用于在操作期间确定犁板和刀片的位置的传感器的网络或阵列。本专利技术类似地涉及在自动平地机上的位置传感器的布置，以便于操作。
技术实现思路
在一个方面，本专利技术描述了一种自动平地机，该自动平地机具有限定纵向轴线的主框架和大致横穿该主框架的犁板。犁板组件可包括刀片，该刀片具有上自由边缘、下切削刃、第一刀片侧面和第二刀片侧面。犁板组件可移动地连接到主框架，以通过相对于切割刃移动上边缘来枢转刀片，并通过相对于第二刀片侧面竖直移动第一刀片侧面来调节刀片的横向坡度。自动平地机还可包括刀片传感器，该刀片传感器设置在犁板组件上并可与犁板组件一起移动，刀片传感器适于测量刀片的俯仰和刀片的横向坡度。在另一方面，本专利技术描述了一种自动平地机，其包括限定纵向轴线的主框架和可移动地连接到主框架的犁板组件。犁板组件可适于在与垂直于纵向轴线的竖直轴相关联的第一维度中相对于主框架移动且在与横穿纵向轴线的横向轴线相关联的第二维度中相对于框架移动。自动平地机还可包括安装到犁板组件并适于直接测量犁板组件在第一维度和第二维度上的运动的刀片传感器。在又一方面，本专利技术描述了一种用于控制自动平地机的操作的控制系统。自动平地机可以包括拉杆-犁板-环组件，该拉杆-犁板-环组件包括可移动地连接到自动平地机的框架的拉杆、可旋转地连接到拉杆的环组件、以及枢转地连接到环组件的犁板组件。刀片传感器可以设置在自动平地机的犁板组件上，并且可以配置成测量犁板组件的俯仰和横向坡度。控制器可与刀片传感器通信以从刀片传感器接收指示犁板俯仰的第一信号和指示犁板组件的横向坡度的第二信号。控制器可进一步配置为处理所述第一信号和所述第二信号以产生一个或多个控制信号而控制犁板组件的定位。附图说明图1是根据本专利技术的示例性自动平地机的侧视图，所述自动平地机配置有用于确定犁板组件和刀片的位置的刀片传感器。图2是可移动地连接到自动平地机的主框架的拉杆-犁板-环组件的后部的等距视图。图3是拉杆-犁板-环组件的示意图，其示出了可以测量刀片传感器的犁板组件的可能移动和取向。图4是设置在犁板组件上并容纳在保护盖内的刀片传感器的等距视图。图5是表示利用由刀片传感器进行的测量来调节犁板组件的位置的可能过程的流程图。具体实施方式现在参照附图，其中相同的附图标记表示相同的元件，在图1中示出了用于以自动平地机100的示例性形式围绕工地移动或运土材料或建筑集料的示例性机器。自动平地机100主要用作修整工具，用于通过朝向自动平地机100的任一侧移动相对少量的材料来形成精细成型或使工地的修整表面成形。为了移动材料，自动平地机100可以具有犁板组件102形式的作业工具，该犁板组件102悬挂在自动平地机100上以接触并接合工地处的表面或地面104。然而，尽管针对自动平地机100描述了本专利技术，但是本专利技术的各方面可以应用于其他运土机器，例如推土机、装载机、挖掘机、铲运机等。另外，在其它实施例中，机器可包括代替犁板组件102或除犁板组件102之外的其它作业机具。为了支撑犁板组件102或其它作业工具，自动平地机100包括主框架110，该主框架110可相对细长并取向成限定纵向轴线112(由箭头指示)，该纵向轴线112可对应于自动平地机100在不转动时的操作中通常采取的向前和/或向后行进方向。出于参考目的，主框架110还可以描绘自动平地机100的左和右横向侧，其可以限定与地面104水平或共面并且垂直于纵向轴线112的横向轴线114。横向轴线114横穿主框架110，并且被视为突出到图1的平面中的点。为了进一步参考，自动平地机100可以与垂直于纵向轴线112和横向轴线114以及地面104的竖直轴线116相关联。纵向轴线112、横向轴线114和竖直轴线116可以布置为具有相应的x-y-z轴的笛卡尔坐标系。然而，对自动平地机100的轴线和尺寸的所有参考仅用于参考目的，而不应被认为是对权利要求范围的限制。在所示实施例中，主框架110还可配置成具有后框架部分120和前框架部分122的两部分铰接框架，后框架部分120和前框架部分122在铰接接头124处大致在沿着自动平地机100的长度的中点处接合。后框架部分120和前框架部分122可以由碳钢或类似高强度材料的结构梁制造。铰接接头124使得前框架部分122能够，例如相对于后框架部分120枢转，以在改变与纵向轴线112相关联的行进方向时帮助转动自动平地机100，或者用于执行特殊或独特的任务，例如在后框架部分120和前框架部分122彼此不在一条直线上的“偏航”配置中操作自动平地机100。为了使自动平地机100能够相对于地面104移动或行进，后框架部分120被支撑在多个从动牵引设备(例如驱动轮126)上，并且前框架部分122被支撑在多个可转向牵引设备(例如位于自动平地机100的任一横向侧上的可转向轮128)上，所述可转向牵引设备可用于使自动平地机100转弯和转向。然而，在其他实施例中，可以采用其他形式的牵引设备，例如连续履带。为了使驱动轮126旋转，自动平地机100包括容纳在后框架部分120上的内燃机130，其通过动力传动系统连接到驱动轮126。动力传动系统包括用于辅助和调节机器动力传递的变速器或其它部件。内燃机130可以是任何合适类型的发动机，包括例如柴油发动机、火花点火汽油发动机、天然气发动机或本领域已知的任何其他发动机。在其它实施例中，电源可以是非燃烧电源，例如燃料电池、蓄本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动平地机，包括：/n主框架，限定纵向轴线；/n犁板组件，被布置成总体上横穿所述纵向轴线，所述犁板组件包括刀片，所述刀片具有上自由边缘、下切削刃、第一刀片侧面以及第二刀片侧面，其中所述犁板组件能够移动地连接到所述主框架上以便：/n通过相对于所述下切削刃移动所述上自由边缘来枢转所述刀片；以及/n通过相对于所述第二刀片侧面竖直移动所述第一刀片侧面来倾斜所述刀片；/n刀片传感器，设置在所述犁板组件上并且能够与所述犁板组件一起移动，所述刀片传感器适于测量所述刀片的俯仰和所述刀片的横向坡度。/n

【技术特征摘要】
20181001 US 16/148,7171.一种自动平地机，包括：
主框架，限定纵向轴线；
犁板组件，被布置成总体上横穿所述纵向轴线，所述犁板组件包括刀片，所述刀片具有上自由边缘、下切削刃、第一刀片侧面以及第二刀片侧面，其中所述犁板组件能够移动地连接到所述主框架上以便：
通过相对于所述下切削刃移动所述上自由边缘来枢转所述刀片；以及
通过相对于所述第二刀片侧面竖直移动所述第一刀片侧面来倾斜所述刀片；
刀片传感器，设置在所述犁板组件上并且能够与所述犁板组件一起移动，所述刀片传感器适于测量所述刀片的俯仰和所述刀片的横向坡度。


2.如权利要求1所述的自动平地机，其中所述犁板组件是拉杆-环-犁板组件的一部分，所述拉杆-环-犁板组件包括：
拉杆，通过万向接头联接到所述主框架；
环组件，包括适于相对于所述拉杆旋转的圆；以及
犁板组件，所述犁板组件能够枢转地连接到环组件。


3.如权利要求2所述的自动平地机，其中，所述刀片包括弯曲的正面和后支撑托架，所述刀片传感器设置在所述后支撑托架上。


4.如权利要求3所述的自动平地机，其中，所述犁板组件还包括容纳在所述后支撑托架上的液压致动器，并且所述刀片传感器设置在所述液压致动器上靠近管道联接器。


5.如权利要求3所述的自动平地机，其中，所述犁板组件还包括保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·克莱因，A·H·派克，S·R·洛克伍德，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US