[發明專利]雙鏟板器具系統

有效

• 申請號: 201711310138.1
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN108222094B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: B·西婭拉
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F3/815
• 分類號: E02F3/815;E02F3/76;E02F3/84;E02F3/80;E02F3/85
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;朱利曉

一種用于機器的器具系統包括主要鏟板和次要鏟板，次要鏟板通過聯動機構聯接至主要鏟板，使得次要鏟板尾隨主要鏟板。器具系統包括致動器，致動器控制次要鏟板的移動。器具系統包括至少一個位置傳感器，至少一個位置傳感器生成指示主要鏟板的位置和次要鏟板的位置的信號。器具系統進一步包括控制器，控制器與主要鏟板、次要鏟板以及位置傳感器通信。控制器接收指示主要鏟板的位置和次要鏟板的位置的信號。控制器基于主要鏟板和次要鏟板的位置使致動器操作以便控制次要鏟板的移動。

技術領域

本發明涉及一種用于運土機的器具系統。更具體地，本發明涉及一種雙鏟板器具系統。

背景技術

諸如履帶式拖拉機、自動平地機、刮板以及/或者挖掘裝載機等運土機或者地理變更機具有諸如推土機鏟板或者鏟斗等器具，該器具用在工地以便更改一部分土地的地理或者地形。器具可有由操作員或者由自動坡度控制系統控制以便在工地執行工作。例如，操作員可以使用一個或多個液壓致動器來使用于控制器具的移動或者定位的操作員輸入裝置移動。為了實現最終表面輪廓或者最終坡度，操作員或者坡度控制系統可以將器具調節至多個位置。

然而，在操作員控制該移動的情況下，定位該器具是一項需要專門技能和勤奮努力的復雜且耗時的任務，常規機器采用比例(P)、比例-微分(PD)、比例-積分(PI)以及/或者比例-積分-微分(PID)控制器來實現對各個機器器具的位置控制。這些控制器可以與機器上的全球定位系統(GPS)接收器一起使用。然而，由于器具較重且還運載著被挖出的泥土的附加重量，所以控制系統難以容易地調節器具位置并且使器具遵守期望的控制指令。在這種情況下，可能的情況是，器具可能不會在單程中給予表面期望的幾何結構。獲得期望的結果可能要進行多個行程，這可能不利于操作的整體效率。

例如，美國專利申請6,615,929描述了一種用于在單程中使道路高速平整的方法和設備。平地機包括被支撐在表面上方的框架。兩個鏟板樞轉地固定至框架，并且可以定位為與表面接合。第一偏置機構使鏟板朝著向前位置偏轉。至少一個校平板樞轉地固定至框架，并且可以定位為朝著鏟板的后部與表面接合。第二偏置機構使校平板朝著向前位置偏轉。包裝機構朝著校平板的后部被固定，并且可以定位為與表面接合。然而，鏟板均是相似大小且按照相似方式被控制。即使可以相對于鏟板來控制校平板的角度，但可能仍難以利用兩個鏟板來執行不同的功能。

因此，需要一種改進型器具系統以實現有效的平整操作。

發明內容

在本發明的一個方面中，一種用于機器的器具系統包括主要鏟板和次要鏟板，次要鏟板通過聯動機構聯接至主要鏟板使得次要鏟板尾隨主要鏟板。器具系統包括致動器，該致動器控制次要鏟板的移動。器具系統包括至少一個位置傳感器，該至少一個位置傳感器生成指示主要鏟板的位置和次要鏟板的位置的信號。器具系統進一步包括控制器，該控制器與主要鏟板、次要鏟板以及位置傳感器通信。控制器接收指示主要鏟板的位置和次要鏟板的位置的信號。控制器基于主要鏟板和次要鏟板的位置使致動器操作以便控制次要鏟板的移動。

在本發明的另一方面中，提供了次要器具系統以用于改造機器。機器包括具有主要鏟板和主要控制器的主要器具系統。次要器具系統包括次要鏟板，該次要鏟板通過聯動機構聯接至主要鏟板使得次要鏟板尾隨主要鏟板。次要器具系統包括致動器，該致動器控制次要鏟板的移動。次要器具系統包括至少一個位置傳感器，該至少一個位置傳感器生成指示次要鏟板的位置的信號。次要器具系統進一步包括次要控制器，該次要控制器與主要控制器、次要鏟板以及位置傳感器通信。次要控制器從主要控制器接收指示主要鏟板的位置的信號。次要控制器從位置傳感器接收指示次要鏟板的位置的信號。次要控制器基于主要鏟板和次要鏟板的位置使致動器操作以便控制次要鏟板的移動。