[發明專利]用于自動有效負載目標提示的系統和方法

在審

• 申請號: 202010087173.7
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111595426A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: S·柯里爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: G01G19/08
• 分類號: G01G19/08;G01G19/10;G01G19/12
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 蘇娟;尹景娟

提供了一種用于加載操作的自動有效負載提示的有效負載檢測系統。該系統包括提示控制器，該提示控制器被配置成基于器具中的材料重量和剩余有效負載目標來確定提示閾值。如果材料重量和剩余有效負載目標之間的差大于提示閾值，則提示控制器啟動批量傾倒序列，如果差低于提示閾值，則啟動慢速傾倒序列。批量傾倒序列包括單個工具致動，以引起材料溢出，直到達到提示閾值并承載材料。慢速傾倒序列包括多個傾倒，然后是上料致動，以引起并且然后防止材料溢出，直到滿足剩余的有效負載目標為止，每個傾倒致動具有相關聯的傾倒角并且每個連續的傾倒角逐漸變小。

技術領域

本發明總體上涉及現場機器有效負載提示，并且更具體地涉及用于自動有效負載目標提示的方法和系統。

背景技術

在現場(例如挖掘、露天采礦、建筑和農業現場)，依靠現場加載機(例如輪式加載機、履帶式加載機、反鏟加載機等)將松散的有效負載材料加載到運輸車輛(例如公路運輸卡車)上。重要的是，拖運卡車被充分地加載到最大容量，從而避免從生產率和效率的觀點來看可能不希望的加載不足或過載情況。

通常，加載器具有能夠精確測量鏟斗中的有效負載的有效負載控制系統。一旦激活，有效負載控制系統可以對連續的鏟斗有效負載求和以確定已經存放到拖運卡車中的有效負載的估計量。在最后一次通過期間，操作者調節待在堆處傾倒的器具中的有效負載的最終量，或者僅將一部分量從鏟斗直接傾倒到拖運卡車中。該方法稱為提示(tip-off)或提示(tipping-off)。前一種情況稱為堆提示(pile tip-off)，其中車載傳感器確定鏟斗中的負載并且操作者提示堆上的過量有效負載。后一種情況稱為卡車提示(truck tip-off)，其中操作者將鏟斗架起并將鏟斗部分地倒空到拖運卡車中直到達到目標有效負載容量。

盡管在共同擁有的美國專利No.6,211,471中存在一種策略，其中描述了Dump-to-Angle方案。實際上，操作者必須知道材料的類型以及手動地設定提示類型。雖然該方案看起來是有希望的，但是來自車載傳感器的重量信號是由于連桿跳動和材料沉降而產生的噪聲信號。這需要操作者額外的時間和注意力，這會降低在可靠和可重復的基礎上完成任務的能力。

所公開的用于加載運輸車輛的自動有效負載目標提示的方法和系統旨在克服上述一個或多個問題。

發明內容

根據本發明的一個方面，提出了一種用于現場加載機的自動有效負載提示的方法。所述方法包括：接收剩余有效負載目標的信號；將超過剩余有效負載目標的材料加載到器具中；以及接收所述器具內的材料重量的信號和所述器具的角度的信號。基于材料重量和剩余有效負載目標確定提示閾值，其中大于提示閾值的材料重量和剩余有效負載目標之間的差觸發批量提示序列，并且低于提示閾值的差觸發慢速提示序列。該批量傾倒序列包括單個工具致動以引起材料溢出，直到達到該提示閾值并且該材料被承載。該慢速傾倒序列包括多個傾倒然后上料致動，以引起并且然后防止材料溢出直到滿足剩余有效負載目標，每個傾倒致動具有相關聯的傾倒角并且每個連續傾倒角逐漸變小。

根據本發明的另一方面，提供了一種用于加載操作的自動有效負載提示的有效負載檢測系統。該系統包括提示控制器，該提示控制器被配置成接收剩余有效負載目標的信號并且接收器具內的材料重量的信號以及器具的角度的信號。基于材料重量和剩余有效負載目標來確定提示閾值。大于提示閾值的材料重量與剩余有效負載目標之間的差觸發批量傾倒序列，并且低于提示閾值的差觸發慢速傾倒序列。批量傾倒序列包括單個工具致動，以引起材料溢出，直到達到提示閾值并且材料被承載。慢速傾倒序列包括多個傾倒然后上料致動，以引起并且然后防止材料溢出，直到滿足剩余的有效負載目標為止，每個傾倒致動具有相關聯的傾倒角并且每個連續的傾倒角逐漸變小。