用于控制压实机的边缘成形工具的操作的控制系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于控制与压实机相关联的边缘成形工具的操作的控制系统。该控制系统包括位置传感器，用于输出边缘成形工具相对于压实机的机架的当前位置。该控制系统还包括设置成与位置传感器通信的控制器。该控制器经配置从位置传感器接收边缘成形工具的当前位置。此外，该控制器经配置至少部分地基于接收的边缘成形工具的当前位置，将边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。

【技术实现步骤摘要】
用于控制压实机的边缘成形工具的操作的控制系统和方法
本专利技术涉及一种具有边缘成形工具的压实机。更具体地，本专利技术涉及一种用于控制压实机的边缘成形工具的操作的控制系统和方法。
技术介绍
在本领域中众所周知的是，在压实机上安装边缘成形工具以在铺砌材料(例如沥青)的垫层中形成边缘。边缘成形工具可以安装到压实机的机架上，并且可以包括边缘切割工具或拉边机，这取决于应用的具体要求。美国专利8,500,363公开了一种压实机，其包括机架和联接到机架的压实元件。在‘363专利的压实机中，边缘轮组件也联接到机架上，并且可以在升高配置和降低配置之间调节，在该配置处，边缘轮接触压实元件外侧的基底。‘363专利的压实机还包括用于边缘轮的喷雾系统和与喷雾系统控制通信的控制装置。控制装置经配置响应于检测到边缘轮的降低而命令激活喷雾系统。然而，‘363专利没有公开控制装置控制边缘轮组件的操作的方式。可以想象，当使用压实机来执行边缘成形操作时，边缘轮组件的操作中的控制可以为操作者提供便利。因此，需要一种用于在边缘成形工具的操作中提供控制的控制系统和方法。
技术实现思路
在本专利技术的一方面中，提供了一种用于控制与压实机相关联的边缘成形工具的操作的控制系统。该控制系统包括位置传感器，用于输出边缘成形工具相对于压实机的机架的当前位置。该控制系统还包括设置成与位置传感器通信的控制器。该控制器经配置从位置传感器接收边缘成形工具的当前位置并且至少部分地基于接收的边缘成形工具的当前位置，将边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。在本专利技术的另一方面中，压实机包括机架和可移动地联接到机架的边缘成形工具。压实机还包括用于控制边缘成形工具的操作的控制系统。该控制系统包括位置传感器，用于输出边缘成形工具相对于压实机的机架的当前位置。该控制系统还包括设置成与位置传感器通信的控制器。该控制器经配置从位置传感器接收边缘成形工具的当前位置并且至少部分地基于接收的边缘成形工具的当前位置，将边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。在本专利技术的又一方面中，提供一种用于控制与压实机相关联的边缘成形工具的操作的方法。该方法包括提供用于输出边缘成形工具相对于压实机的机架的当前位置的位置传感器。该方法还包括提供与位置传感器通信的控制器。该方法还包括使用控制器从位置传感器接收边缘成形工具的当前位置。该方法还包括使用控制器至少部分地基于接收的边缘成形工具的当前位置，将边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。根据以下描述和附图，本专利技术的其他特征和方面将显而易见。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的压实机的示意图，该压实机具有机架、边缘成形工具和用于控制边缘成形工具的操作的控制系统；图2是根据本专利技术的实施例的图1的压实机的一部分的示意图，示出边缘成形工具与铺砌材料的垫层接合；图3是示出根据本专利技术的实施例的控制系统的各种部件的控制系统的部分示意图；并且图4是描绘根据本专利技术实施例的用于控制边缘成形工具的操作的方法的步骤的流程图。具体实施方式在多个附图中出现的附图标记表示它们中的每一个中相同或相应的部分。除非在所附权利要求中明确陈述，否则对单数形式的元件的引用也可解释为涉及复数形式且反之亦然，而不将本专利技术的范围限制为此类元件的确切数目或类型。图1示出了根据本专利技术的实施例的压实机100。压实机100包括机架102。机架102可以具有前端106、后端104和位于前端106和后端104之间的操作员控制站108。一对可旋转压实元件110和112联接到机架102，并分别朝向机架102的前端106和后端104设置。每个可旋转压实元件110、112可以包括金属压实轮。尽管本文公开了金属压实轮，但是在替代实施例中，压实机100可以使用一个或多个气动压实元件或轮胎来代替每个金属压实轮110、112。压实机100还包括边缘轮组件114。边缘轮组件114具有边缘成形工具116和用于将边缘成形工具116可移动地联接到压实机100的机架102的支撑臂118。在所示实施例中，仅示出了一个边缘轮组件114。然而，本领域技术人员可以想到替代的配置，其中可以使用多达四个边缘轮组件，使得两个边缘组件分别与压实元件110和112中的每一个相关联。可选地，如所示实施例中所示，支撑臂118可以使用支架120安装到机架102。此外，支撑臂118在其端部处分别枢转地连接到支架120和边缘成形工具116中的每一个。在其他实施例中，可以使用一些其他类型的连杆，而不是枢转支撑臂118。例如，在替代实施例中，支撑臂118可滑动地连接到压实机100的机架102，使得支撑臂118可以相对于机架102轴向可移动。现参照图2，示出了压实机100的一部分，其中边缘成形工具116已经相对于压实机100的机架102定位，使得边缘成形工具116接触压实机100下方的铺砌材料的垫层200。在所示实施例中，边缘成形工具116实施为用于在铺砌材料的垫层200中切割边缘的边缘切割器。在其他实施例中，边缘成形工具116可以用于选择性地加宽压实机100的压实覆盖区，切割压实机100下方的铺砌材料的垫层200(如图2所示)，或两者都进行。如图2所示，压实机100还具有用于控制边缘成形工具116的操作的控制系统300。参照图3的视图，描绘了根据本专利技术的实施例的控制系统300的示意图。如图所示，控制系统300包括位置传感器302，用于输出边缘成形工具116相对于压实机100的机架102的当前位置。位置传感器302可以实施为线性或旋转编码器，其经配置以提供模拟或数字输出信号，该信号指示边缘成形工具116相对于机架102的当前位置。此外，用于形成位置传感器302的编码器的类型在其测量技术中可以是增量的，或者优选地是绝对的，尽管后者可以优于前者，由于后者消除了对在每个测量本身并排进行的测量的数目进行计数的需要，这在使用前者类型的编码器(即增量编码器)时是典型的。控制系统300还包括设置成与位置传感器302通信的控制器304。控制器304经配置从位置传感器302接收边缘成形工具116的当前位置，并且至少部分地基于接收的边缘成形工具116的当前位置，将边缘成形工具116从其当前位置移动到期望位置。在本文的实施例中，控制器304可以包括经配置以执行根据本专利技术的功能的各种软件和/或硬件部件。本专利技术的控制器304可以是独立的控制器或者可以经配置与机器(例如压实机100)的现有电子控制单元(ECU)(未示出)协作。此外，控制器304可以实施为包括用于执行根据本专利技术的功能的部件的单个微处理器或多个微处理器。许多市售微处理器可以经配置执行本文公开的控制器304的功能。应当理解，控制器304可以容易地实施在能够控制多种机器功能的通用机器微处理器中。控制器304还可以包括存储器306(如图3的所示实施例中所示)和用于运行应用的任何其他部件。各种电路可以与控制器304相关联，例如电源电路、信号调节电路、螺线管驱动器电路和其他类型的电路。此外，各种例程、算法和/或程序可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制与压实机相关联的边缘成形工具的操作的控制系统，所述控制系统包括：/n位置传感器，用于输出所述边缘成形工具相对于所述压实机的机架的当前位置；/n控制器，设置成与所述位置传感器通信，所述控制器经配置：/n从所述位置传感器接收所述边缘成形工具的所述当前位置；以及/n至少部分地基于接收的所述边缘成形工具的当前位置，将所述边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。/n

【技术特征摘要】
20190108 US 16/2422261.一种用于控制与压实机相关联的边缘成形工具的操作的控制系统，所述控制系统包括：
位置传感器，用于输出所述边缘成形工具相对于所述压实机的机架的当前位置；
控制器，设置成与所述位置传感器通信，所述控制器经配置：
从所述位置传感器接收所述边缘成形工具的所述当前位置；以及
至少部分地基于接收的所述边缘成形工具的当前位置，将所述边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。


2.根据权利要求1所述的控制系统，进一步包括与所述控制器通信的至少一个用户输入装置，其中所述用户输入装置可操作用于向所述控制器提供至少一种类型的输入，用于将所述边缘成形工具从其当前位置移动到所述期望位置。


3.根据权利要求2所述的控制系统，其中所述至少一种类型的用户输入包括初始输入，所述初始输入指示从用于所述控制器的多个操作模式中选择的操作模式。


4.根据权利要求3所述的控制系统，其中所述操作模式包括以下之一：
手动可调节模式，其中所述控制器经配置基于提供给所述控制器的二次输入相对于所述机架移动所述边缘成形工具，所述二次输入可操作地从所述用户输入装置提供并且指示所述边缘成形工具的所述期望位置；
踢出模式，其中所述边缘成形工具的所述期望位置由使用所述用户输入装置的用户预定义并且在所述控制器处预设，并且响应于由所述用户输入装置提供给所述控制器的踢出命令，所述控制器将所述边缘成形工具移动到所述预定义的期望位置；以及
自主模式，其中所述控制器经配置：
根据所述边缘成形工具的当前位置和包括铺砌材料的垫层的深度来确定所述边缘成形工具的所述期望位置，所述功能在所述控制器处预设并且其中具有至少一个预定义逻辑；以及
将所述边缘成形工具从其当前位置移动到由所述控制器确定的所述期望位置。


5.根据权利要求4所述的控制系统，其中所述控制系统进一步包括位于以下之一上的深度传感器：所述压实机和另一机器，所述深度传感器设置成与所述控制器通信，用于向所述控制器输出指示所述垫层的所述深度的信号。


6.根据权利要求5所述的控制系统，其中所述控制器包括：
处理器，与所述位置传感器和所述深度传感器独立通信；以及
致动器，设置成与所述处理器通信并且与所述边缘成形工具联接，所述致动器经配置用于致动所述边缘成形工具相对于所述机架的移动。


7.根据权利要求6所述的控制系统，其中所述致动器是旋转致动器和线性致动器之一。


8.一种压实机，包括：
机架；
边缘成形工具，可移动地联接到所述机架；以及
控制系统，用于控制所述边缘成形工具的操作，所述控制系统包括：
位置传感器，用于输出所述边缘成形工具相对于所述压实机的机架的当前位置；
控制器，设置成与所述位置传感器通信，所述控制器经配置：
从所述位置传感器接收所述边缘成形工具的所述当前位置；以及
至少部分地基于所述接收的所述边缘成形工具的当前位置，将所述边缘成形工具从其当前位置移动到期望位置。


9.根据权利要求8所述的压实机，进一步包括与所述控制器通信的用户输入装置，其中所述用户输入装置可操作用于向所述控制器提供至少一种类型的输入，用于将所述边缘成形工具从其当前位置移动到所述期望位置。


10.根据权利要求9所述的压实机，其中所述至少一种类型的用户输入包括初始输入，所述初始输入指示从用于所述控制器的多个操作模式中选择的操作模式。

...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·比贝尔多夫，B·J·唐宁，
申请(专利权)人：卡特彼勒路面机械公司，
类型：发明
国别省市：美国;US