用于控制壓實機的邊緣成形工具的操作的控制系統和方法技術方案

本發明專利技術提供了一種用于控制與壓實機相關聯的邊緣成形工具的操作的控制系統。該控制系統包括位置傳感器，用于輸出邊緣成形工具相對于壓實機的機架的當前位置。該控制系統還包括設置成與位置傳感器通信的控制器。該控制器經配置從位置傳感器接收邊緣成形工具的當前位置。此外，該控制器經配置至少部分地基于接收的邊緣成形工具的當前位置，將邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。

【技術實現步驟摘要】
用于控制壓實機的邊緣成形工具的操作的控制系統和方法
本專利技術涉及一種具有邊緣成形工具的壓實機。更具體地，本專利技術涉及一種用于控制壓實機的邊緣成形工具的操作的控制系統和方法。
技術介紹
在本領域中眾所周知的是，在壓實機上安裝邊緣成形工具以在鋪砌材料(例如瀝青)的墊層中形成邊緣。邊緣成形工具可以安裝到壓實機的機架上，并且可以包括邊緣切割工具或拉邊機，這取決于應用的具體要求。美國專利8,500,363公開了一種壓實機，其包括機架和聯接到機架的壓實元件。在‘363專利的壓實機中，邊緣輪組件也聯接到機架上，并且可以在升高配置和降低配置之間調節，在該配置處，邊緣輪接觸壓實元件外側的基底。‘363專利的壓實機還包括用于邊緣輪的噴霧系統和與噴霧系統控制通信的控制裝置。控制裝置經配置響應于檢測到邊緣輪的降低而命令激活噴霧系統。然而，‘363專利沒有公開控制裝置控制邊緣輪組件的操作的方式。可以想象，當使用壓實機來執行邊緣成形操作時，邊緣輪組件的操作中的控制可以為操作者提供便利。因此，需要一種用于在邊緣成形工具的操作中提供控制的控制系統和方法。
技術實現思路
在本專利技術的一方面中，提供了一種用于控制與壓實機相關聯的邊緣成形工具的操作的控制系統。該控制系統包括位置傳感器，用于輸出邊緣成形工具相對于壓實機的機架的當前位置。該控制系統還包括設置成與位置傳感器通信的控制器。該控制器經配置從位置傳感器接收邊緣成形工具的當前位置并且至少部分地基于接收的邊緣成形工具的當前位置，將邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。在本專利技術的另一方面中，壓實機包括機架和可移動地聯接到機架的邊緣成形工具。壓實機還包括用于控制邊緣成形工具的操作的控制系統。該控制系統包括位置傳感器，用于輸出邊緣成形工具相對于壓實機的機架的當前位置。該控制系統還包括設置成與位置傳感器通信的控制器。該控制器經配置從位置傳感器接收邊緣成形工具的當前位置并且至少部分地基于接收的邊緣成形工具的當前位置，將邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。在本專利技術的又一方面中，提供一種用于控制與壓實機相關聯的邊緣成形工具的操作的方法。該方法包括提供用于輸出邊緣成形工具相對于壓實機的機架的當前位置的位置傳感器。該方法還包括提供與位置傳感器通信的控制器。該方法還包括使用控制器從位置傳感器接收邊緣成形工具的當前位置。該方法還包括使用控制器至少部分地基于接收的邊緣成形工具的當前位置，將邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。根據以下描述和附圖，本專利技術的其他特征和方面將顯而易見。附圖說明圖1是根據本專利技術的實施例的壓實機的示意圖，該壓實機具有機架、邊緣成形工具和用于控制邊緣成形工具的操作的控制系統；圖2是根據本專利技術的實施例的圖1的壓實機的一部分的示意圖，示出邊緣成形工具與鋪砌材料的墊層接合；圖3是示出根據本專利技術的實施例的控制系統的各種部件的控制系統的部分示意圖；并且圖4是描繪根據本專利技術實施例的用于控制邊緣成形工具的操作的方法的步驟的流程圖。具體實施方式在多個附圖中出現的附圖標記表示它們中的每一個中相同或相應的部分。除非在所附權利要求中明確陳述，否則對單數形式的元件的引用也可解釋為涉及復數形式且反之亦然，而不將本專利技術的范圍限制為此類元件的確切數目或類型。圖1示出了根據本專利技術的實施例的壓實機100。壓實機100包括機架102。機架102可以具有前端106、后端104和位于前端106和后端104之間的操作員控制站108。一對可旋轉壓實元件110和112聯接到機架102，并分別朝向機架102的前端106和后端104設置。每個可旋轉壓實元件110、112可以包括金屬壓實輪。盡管本文公開了金屬壓實輪，但是在替代實施例中，壓實機100可以使用一個或多個氣動壓實元件或輪胎來代替每個金屬壓實輪110、112。壓實機100還包括邊緣輪組件114。邊緣輪組件114具有邊緣成形工具116和用于將邊緣成形工具116可移動地聯接到壓實機100的機架102的支撐臂118。在所示實施例中，僅示出了一個邊緣輪組件114。然而，本領域技術人員可以想到替代的配置，其中可以使用多達四個邊緣輪組件，使得兩個邊緣組件分別與壓實元件110和112中的每一個相關聯。可選地，如所示實施例中所示，支撐臂118可以使用支架120安裝到機架102。此外，支撐臂118在其端部處分別樞轉地連接到支架120和邊緣成形工具116中的每一個。在其他實施例中，可以使用一些其他類型的連桿，而不是樞轉支撐臂118。例如，在替代實施例中，支撐臂118可滑動地連接到壓實機100的機架102，使得支撐臂118可以相對于機架102軸向可移動。現參照圖2，示出了壓實機100的一部分，其中邊緣成形工具116已經相對于壓實機100的機架102定位，使得邊緣成形工具116接觸壓實機100下方的鋪砌材料的墊層200。在所示實施例中，邊緣成形工具116實施為用于在鋪砌材料的墊層200中切割邊緣的邊緣切割器。在其他實施例中，邊緣成形工具116可以用于選擇性地加寬壓實機100的壓實覆蓋區，切割壓實機100下方的鋪砌材料的墊層200(如圖2所示)，或兩者都進行。如圖2所示，壓實機100還具有用于控制邊緣成形工具116的操作的控制系統300。參照圖3的視圖，描繪了根據本專利技術的實施例的控制系統300的示意圖。如圖所示，控制系統300包括位置傳感器302，用于輸出邊緣成形工具116相對于壓實機100的機架102的當前位置。位置傳感器302可以實施為線性或旋轉編碼器，其經配置以提供模擬或數字輸出信號，該信號指示邊緣成形工具116相對于機架102的當前位置。此外，用于形成位置傳感器302的編碼器的類型在其測量技術中可以是增量的，或者優選地是絕對的，盡管后者可以優于前者，由于后者消除了對在每個測量本身并排進行的測量的數目進行計數的需要，這在使用前者類型的編碼器(即增量編碼器)時是典型的。控制系統300還包括設置成與位置傳感器302通信的控制器304。控制器304經配置從位置傳感器302接收邊緣成形工具116的當前位置，并且至少部分地基于接收的邊緣成形工具116的當前位置，將邊緣成形工具116從其當前位置移動到期望位置。在本文的實施例中，控制器304可以包括經配置以執行根據本專利技術的功能的各種軟件和/或硬件部件。本專利技術的控制器304可以是獨立的控制器或者可以經配置與機器(例如壓實機100)的現有電子控制單元(ECU)(未示出)協作。此外，控制器304可以實施為包括用于執行根據本專利技術的功能的部件的單個微處理器或多個微處理器。許多市售微處理器可以經配置執行本文公開的控制器304的功能。應當理解，控制器304可以容易地實施在能夠控制多種機器功能的通用機器微處理器中。控制器304還可以包括存儲器306(如圖3的所示實施例中所示)和用于運行應用的任何其他部件。各種電路可以與控制器304相關聯，例如電源電路、信號調節電路、螺線管驅動器電路和其他類型的電路。此外，各種例程、算法和/或程序可以本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于控制與壓實機相關聯的邊緣成形工具的操作的控制系統，所述控制系統包括：/n位置傳感器，用于輸出所述邊緣成形工具相對于所述壓實機的機架的當前位置；/n控制器，設置成與所述位置傳感器通信，所述控制器經配置：/n從所述位置傳感器接收所述邊緣成形工具的所述當前位置；以及/n至少部分地基于接收的所述邊緣成形工具的當前位置，將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。/n

【技術特征摘要】
20190108 US 16/2422261.一種用于控制與壓實機相關聯的邊緣成形工具的操作的控制系統，所述控制系統包括：
位置傳感器，用于輸出所述邊緣成形工具相對于所述壓實機的機架的當前位置；
控制器，設置成與所述位置傳感器通信，所述控制器經配置：
從所述位置傳感器接收所述邊緣成形工具的所述當前位置；以及
至少部分地基于接收的所述邊緣成形工具的當前位置，將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。


2.根據權利要求1所述的控制系統，進一步包括與所述控制器通信的至少一個用戶輸入裝置，其中所述用戶輸入裝置可操作用于向所述控制器提供至少一種類型的輸入，用于將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到所述期望位置。


3.根據權利要求2所述的控制系統，其中所述至少一種類型的用戶輸入包括初始輸入，所述初始輸入指示從用于所述控制器的多個操作模式中選擇的操作模式。


4.根據權利要求3所述的控制系統，其中所述操作模式包括以下之一：
手動可調節模式，其中所述控制器經配置基于提供給所述控制器的二次輸入相對于所述機架移動所述邊緣成形工具，所述二次輸入可操作地從所述用戶輸入裝置提供并且指示所述邊緣成形工具的所述期望位置；
踢出模式，其中所述邊緣成形工具的所述期望位置由使用所述用戶輸入裝置的用戶預定義并且在所述控制器處預設，并且響應于由所述用戶輸入裝置提供給所述控制器的踢出命令，所述控制器將所述邊緣成形工具移動到所述預定義的期望位置；以及
自主模式，其中所述控制器經配置：
根據所述邊緣成形工具的當前位置和包括鋪砌材料的墊層的深度來確定所述邊緣成形工具的所述期望位置，所述功能在所述控制器處預設并且其中具有至少一個預定義邏輯；以及
將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到由所述控制器確定的所述期望位置。


5.根據權利要求4所述的控制系統，其中所述控制系統進一步包括位于以下之一上的深度傳感器：所述壓實機和另一機器，所述深度傳感器設置成與所述控制器通信，用于向所述控制器輸出指示所述墊層的所述深度的信號。


6.根據權利要求5所述的控制系統，其中所述控制器包括：
處理器，與所述位置傳感器和所述深度傳感器獨立通信；以及
致動器，設置成與所述處理器通信并且與所述邊緣成形工具聯接，所述致動器經配置用于致動所述邊緣成形工具相對于所述機架的移動。


7.根據權利要求6所述的控制系統，其中所述致動器是旋轉致動器和線性致動器之一。


8.一種壓實機，包括：
機架；
邊緣成形工具，可移動地聯接到所述機架；以及
控制系統，用于控制所述邊緣成形工具的操作，所述控制系統包括：
位置傳感器，用于輸出所述邊緣成形工具相對于所述壓實機的機架的當前位置；
控制器，設置成與所述位置傳感器通信，所述控制器經配置：
從所述位置傳感器接收所述邊緣成形工具的所述當前位置；以及
至少部分地基于所述接收的所述邊緣成形工具的當前位置，將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到期望位置。


9.根據權利要求8所述的壓實機，進一步包括與所述控制器通信的用戶輸入裝置，其中所述用戶輸入裝置可操作用于向所述控制器提供至少一種類型的輸入，用于將所述邊緣成形工具從其當前位置移動到所述期望位置。


10.根據權利要求9所述的壓實機，其中所述至少一種類型的用戶輸入包括初始輸入，所述初始輸入指示從用于所述控制器的多個操作模式中選擇的操作模式。

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【專利技術屬性】
技術研發人員：M·L·比貝爾多夫，B·J·唐寧，
申請(專利權)人：卡特彼勒路面機械公司，
類型：發明
國別省市：美國;US