EA047502B1 - SYSTEM AND METHOD FOR CARRYING OUT WORK IN THE FIELD - Google Patents
SYSTEM AND METHOD FOR CARRYING OUT WORK IN THE FIELD Download PDFInfo
- Publication number
- EA047502B1 EA047502B1 EA202191637 EA047502B1 EA 047502 B1 EA047502 B1 EA 047502B1 EA 202191637 EA202191637 EA 202191637 EA 047502 B1 EA047502 B1 EA 047502B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- wear
- wear element
- tool
- axis
- tip
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 112
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 110
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 73
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 44
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 44
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 36
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 35
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims description 31
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 19
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 238000011900 installation process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 8
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims 2
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 claims 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 38
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 24
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 12
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 9
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 8
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 8
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 4
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000013138 pruning Methods 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012430 stability testing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Область изобретенияField of invention
Настоящее изобретение относится к системе и способу для проведения работ в полевых условиях.The present invention relates to a system and method for carrying out work in field conditions.
Предпосылки изобретенияBackground of the invention
В горном деле и строительстве изнашиваемые детали обычно предусмотрены для оборудования для земляных работ, такого как экскаваторы, дробилки, канатно-скребковые машины, канатные одноковшовые экскаваторы, экскаваторы с прямой лопатой, гидравлические экскаваторы, погрузчики, врубовые машины, многоковшовые роторные экскаваторы и т.п. Одним примером изнашиваемой детали является зуб, который включает наконечник, установленный на адаптере, прикрепленном к ковшу. Изнашиваемые детали, такие как наконечники и другие компоненты, взаимодействующие с грунтом, во время использования сталкиваются с большой нагрузкой и абразивными условиями, так что изнашиваемая деталь изнашивается и требует замены. Однако со снятием и установкой таких изнашиваемых элементов связаны трудности и опасности, поскольку они могут быть большими, тяжелыми и/или громоздкими.In mining and construction, wear parts are typically provided for earthmoving equipment such as excavators, crushers, wireline machines, rope shovels, front shovel excavators, hydraulic excavators, loaders, cutters, bucket wheel excavators, etc. One example of a wear part is a tooth, which includes a tip mounted on an adapter attached to a bucket. Wear parts such as tips and other components that interact with the ground are subject to high loads and abrasive conditions during use, so that the wear part wears out and requires replacement. However, such wear parts are difficult and dangerous to remove and install because they can be large, heavy, and/or bulky.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
Настоящее изобретение относится к системе и способу для проведения работ в полевых условиях, таких как снятие и/или установка изнашиваемых элементов на оборудование для земляных работ и/или с него.The present invention relates to a system and method for carrying out field operations such as removing and/or installing wear parts on and/or from excavation equipment.
В одном примере изнашиваемый элемент прикреплен к основанию на оборудовании для земляных работ. Инструмент, поддерживаемый манипулятором, прикреплен к изнашиваемому элементу. По меньшей мере один датчик обнаруживает монтажный путь изнашиваемого элемента, и контроллер с использованием программируемой логики перемещает изнашиваемый элемент по монтажному пути, чтобы снять изнашиваемый элемент с основания. В одном варианте реализации этот монтажный путь может быть прямолинейным или дискретным нелинейным (например, дугообразным, ступенчатым или некоторой комбинацией линейного и нелинейного).In one example, a wear element is attached to a base on excavation equipment. A tool supported by a manipulator is attached to the wear element. At least one sensor detects an installation path of the wear element, and a controller using programmable logic moves the wear element along the installation path to remove the wear element from the base. In one embodiment, this installation path can be straight or discrete nonlinear (e.g., arcuate, stepped, or some combination of linear and nonlinear).
В другом примере устройство обслуживания содержит инструмент, прикрепляемый к изнашиваемому элементу; манипулятор, имеющий функциональную возможность осуществления движения по меньшей мере двух разных типов, поддерживающий инструмент с возможностью перемещения; по меньшей мере один датчик, обнаруживающий перемещение каждого типа движения; и контроллер, использующий программируемую логику, чтобы наводить перемещения манипулятора так, чтобы перемещать инструмент определенным движением для снятия изнашиваемого элемента с основания и/или установки на него.In another example, a maintenance device comprises a tool attached to a wear element; a manipulator having the functionality of performing at least two different types of movement, supporting the tool with the ability to move; at least one sensor detecting the movement of each type of movement; and a controller using programmable logic to guide the movements of the manipulator so as to move the tool in a certain movement for removing the wear element from the base and/or installing it.
В другом примере система для снятия и/или установки изнашиваемого элемента с оборудования для земляных работ и/или на него содержит: устройство обслуживания, имеющее инструмент, прикрепляемый к изнашиваемому элементу; шарнирно-соединенную руку, поддерживающую инструмент с возможностью перемещения; регулируемое сочленение, соединяющее инструмент с рукой; датчик(и) для обнаружения положения каждой части шарнирно-соединенной руки и регулируемого сочленения, которое может перемещать инструмент; и контроллер, использующий программируемую логику, чтобы согласованно наводить перемещения руки и сочленения так, чтобы перемещать инструмент по заданному пути движения для снятия изнашиваемого элемента с основания и/или установки на него. Датчик(-и), определяющие заданный путь, могут быть частью устройства обслуживания или отдельными от него.In another example, a system for removing and/or installing a wear element from and/or onto excavation equipment comprises: a maintenance device having a tool attached to the wear element; an articulated arm supporting the tool with the ability to move; an adjustable joint connecting the tool to the arm; sensor(s) for detecting the position of each part of the articulated arm and the adjustable joint that can move the tool; and a controller using programmable logic to coordinately guide the movements of the arm and the joint so as to move the tool along a predetermined path of motion for removing the wear element from a base and/or installing it. The sensor(s) determining the predetermined path may be part of the maintenance device or separate from it.
В другом примере устройство обслуживания содержит инструмент, манипулятор, имеющий опору и сочленение, и контроллер. Опора содержит поворотную мачту, первое плечо, шарнирно прикрепленное к мачте, и второе плечо, шарнирно прикрепленное к первому плечу. Второе плечо может также необязательно быть телескопическим. Сочленение соединяет инструмент с опорой. Сочленение шарнирно прикреплено ко второму плечу относительно первой оси и может обеспечивать перемещение инструмента вокруг двух осей, перпендикулярных первой оси. Контроллер, использующий программируемую логику, направляет работу манипулятора так, чтобы снимать изнашиваемый элемент с оборудования для земляных работ движением по заданному пути.In another example, the maintenance device comprises a tool, a manipulator having a support and a joint, and a controller. The support comprises a rotatable mast, a first arm pivotally attached to the mast, and a second arm pivotally attached to the first arm. The second arm may also optionally be telescopic. The joint connects the tool to the support. The joint is pivotally attached to the second arm relative to the first axis and can provide movement of the tool around two axes perpendicular to the first axis. The controller using programmable logic directs the operation of the manipulator so as to remove a wear element from the excavation equipment by moving along a given path.
В другом примере инструмент, поддерживаемый манипулятором, прикреплен к изнашиваемому элементу, который необходимо снять с основания и/или установить на нем. По меньшей мере один датчик обнаруживает положение и/или ориентацию пути, по которому изнашиваемый элемент необходимо устанавливать на основании или снимать с него. Контроллер, использующий программируемую логику, наводит перемещения манипулятора так, чтобы перемещать изнашиваемый элемент с основания или и/или на него по заданному пути.In another example, a tool supported by a manipulator is attached to a wear element that is to be removed from a base and/or installed on it. At least one sensor detects a position and/or orientation of a path along which the wear element is to be installed on the base or removed from it. A controller using programmable logic guides the movements of the manipulator so as to move the wear element from the base or and/or onto it along a given path.
В другом примере снятие и/или установка изнашиваемого элемента с основания и/или на него достигаются путем захвата изнашиваемого элемента устройством, которое использует программируемую логику для перемещения изнашиваемого элемента с основания и/или на него по заданному пути для изнашиваемого элемента.In another example, the removal and/or installation of a wear element from and/or onto a base is achieved by gripping the wear element with a device that uses programmable logic to move the wear element from and/or onto the base along a predetermined path for the wear element.
В другом примере монтажную ось для снятия и/или установки изнашиваемого элемента с основания и/или на него обнаруживают. Изнашиваемый элемент захватывается устройством с гидравлическим приводом, которое использует программируемую логику, для перемещения изнашиваемого элемента по монтажному пути с основания и/или на него.In another example, a mounting axis for removing and/or installing a wear element from and/or onto a base is detected. The wear element is gripped by a hydraulically driven device that uses programmable logic to move the wear element along a mounting path from and/or onto the base.
В другом примере устройство обслуживания для снятия изношенного изнашиваемого элемента сIn another example, a maintenance device for removing a worn wear element from
- 1 047502 крепления (например, основного адаптера на оборудовании для земляных работ, края на ковше, адаптера на основном адаптере и т.д.) и установки сменного изнашиваемого элемента на том же креплении. Устройство обслуживания содержит инструмент для прикрепления изнашиваемого элемента для оборудования для земляных работ, манипулятор, поддерживающий инструмент, для передвижения к оборудованию для земляных работ и от него и контроллер, использующий программируемую логику, чтобы наводить перемещения манипулятора так, чтобы снимать и укладывать изношенный изнашиваемый элемент и удерживать и устанавливать сменный изнашиваемый элемент там, где был снят изношенный изнашиваемый элемент. Контроллер автоматически возвращается в место монтажа для установки сменного изнашиваемого элемента на оборудовании для земляных работ. Необязательно, после того как сменный изнашиваемый элемент установлен, контроллер может автоматически перемещаться к следующему изнашиваемому элементу, который необходимо снять. Этот пример также может необязательно быть предоставлен в комбинации с любым из вышеуказанных примеров.- 1 047502 fastening (for example, a main adapter on an earthmoving equipment, an edge on a bucket, an adapter on a main adapter, etc.) and installing a replaceable wear element on the same fastening. The servicing device comprises a tool for attaching a wear element to the earthmoving equipment, a manipulator supporting the tool for moving to and from the earthmoving equipment and a controller using programmable logic to guide the movements of the manipulator so as to remove and place a worn wear element and to hold and install a replaceable wear element where the worn wear element was removed. The controller automatically returns to the mounting location to install the replaceable wear element on the earthmoving equipment. Optionally, after the replaceable wear element is installed, the controller can automatically move to the next wear element to be removed. This example can also optionally be provided in combination with any of the above examples.
Регулируемые компоненты в каждом из вышеуказанных и других примеров могут приводиться в действие гидравлическими моторами и/или цилиндрами, которые могут обеспечивать надежность и прочность, требуемые для снятия изнашиваемых элементов в операции земляных работ.The adjustable components in each of the above and other examples may be driven by hydraulic motors and/or cylinders which may provide the reliability and strength required to remove wear parts in an excavation operation.
В одном примере узел трехточечного сочленения содержит компьютер, имеющий процессор и память, эта память содержит команды, приспособленные для обеспечения управления узлом трехточечного сочленения, манипулятором и/или поддерживаемой инструментальной головкой(ами).In one example, a three-point joint assembly comprises a computer having a processor and a memory, the memory containing instructions adapted to provide control of the three-point joint assembly, the manipulator, and/or the supported tool head(s).
В другом примере манипулятор с гидравлическим приводом содержит сочленение, присоединенное на конце шарнирно-соединенной руки. Сочленение поддерживает инструмент, удерживающий изнашиваемый элемент, который необходимо снять с крепления и/или установить на него. Сочленение содержит компоненты, подвижно соединенные вместе для определения трех непараллельных осей перемещения для инструмента. В одном примере по меньшей мере одна из трех осей (и предпочтительно две) имеет механизм плавающего режима, связанный с приводом(ами), который управляет перемещением трехосного сочленения относительно трех осей. Механизм плавающего режима управляет давлением клапана в проходе, соединяющем обе стороны по меньшей мере одного из приводов, который управляет манипулятором вокруг одной оси. Текучая среда в приводе имеет возможность протекать между обеими сторонами привода, тем самым позволяя манипулятору перемещаться вокруг соответствующей оси малыми приращениями. В плавающем режиме привод передвигается внешними силами, внешними по отношению к машинисту, или контроллеру, или процессору. В одном варианте реализации может быть активирован по меньшей мере один механизм плавающего режима. В другой реализации активированы по меньшей мере два механизма плавающего режима, тогда как третий привод по-прежнему находится под управлением или программируемой логики, или пользователя. В одном варианте реализации, если активирован режим монтажного пути, при этом также находясь и в плавающем режиме, манипулятор полагает, что поплавковые гидравлические приводы являются управляемыми, несмотря на то, что эти приводы находятся под управлением внешних сил. В этом примере, когда монтажная ось определена и все другие приводы согласованно перемещаются по монтажному пути, полагают, что поплавковые приводы следуют по правильному пути вдоль монтажной оси.In another example, a hydraulically driven manipulator comprises a joint connected to the end of an articulated arm. The joint supports a tool that holds a wear member that is to be removed from and/or installed on the mount. The joint comprises components movably connected together to define three non-parallel axes of movement for the tool. In one example, at least one of the three axes (and preferably two) has a float mechanism associated with an actuator(s) that controls the movement of the three-axis joint relative to the three axes. The float mechanism controls the pressure of a valve in a passage connecting both sides of at least one of the actuators that controls the manipulator about one axis. Fluid in the actuator is allowed to flow between both sides of the actuator, thereby allowing the manipulator to move about the corresponding axis in small increments. In the float mode, the actuator is moved by external forces external to the operator or the controller or the processor. In one embodiment, at least one float mechanism can be activated. In another implementation, at least two float mode mechanisms are activated, while the third actuator is still under control of either the programmable logic or the user. In one implementation, if the assembly path mode is activated, while also in the float mode, the manipulator assumes that the float hydraulic actuators are controlled, despite the fact that these actuators are controlled by external forces. In this example, when the assembly axis is defined and all other actuators move in concert along the assembly path, the float actuators are assumed to follow the correct path along the assembly axis.
В другом примере способ снятия взаимодействующих с грунтом изнашиваемых деталей с оборудования для земляных работ включает управление перемещениями манипулятора и одного или более инструментов, поддерживаемых манипулятором, так, чтобы удерживать изнашиваемую деталь прикрепленной к оборудованию для земляных работ. Манипулятор содержит сочленение для прикрепления инструмента к манипулятору. Сочленение содержит компоненты, подвижно соединенные вместе с определением трех непараллельных осей перемещения, и гидравлические приводы для выборочного перемещения и удерживания компонентов вокруг осей. Способ может дополнительно включать определение монтажной оси. В другой реализации способ может включать процесс плавающего режима, в котором привод переводят в нейтральное состояние и текучую среду внутри привода уравновешивают, чтобы обеспечивать возможность изменений с малыми приращениями, которые присоединяют инструментальную головку к изнашиваемому элементу.In another example, a method for removing wear parts interacting with the ground from excavation equipment includes controlling movements of a manipulator and one or more tools supported by the manipulator so as to maintain the wear part attached to the excavation equipment. The manipulator includes a joint for attaching a tool to the manipulator. The joint includes components movably connected together with defining three non-parallel axes of movement, and hydraulic actuators for selectively moving and maintaining the components about the axes. The method may further include defining a mounting axis. In another implementation, the method may include a floating process in which the actuator is transferred to a neutral state and the fluid inside the actuator is balanced to allow for small incremental changes that connect the tool head to the wear element.
В другом примере система обслуживания изнашиваемых элементов для снятия и/или установки изнашиваемых элементов с крепления и/или на него на оборудовании для земляных работ содержит подъемный кран с компонентами подъемного крана, подвижно соединенными вместе, и приводами подъемного крана для выборочного удерживания и перемещения компонентов подъемного крана в различных положениях друг относительно друга; по меньшей мере один инструмент для выборочного удерживания изнашиваемого элемента; сочленение, содержащее основание для прикрепления сочленения к подъемному крану, адаптер для прикрепления по меньшей мере одного инструмента к сочленению, компоненты сочленения, подвижно соединенные вместе между основанием и адаптером, и приводы сочленения для выборочного перемещения и удерживания компонентов сочленения в различных положениях относительно друг друга; и систему обработки, приспособленную определять путь для снятия изнашиваемого элемента с крепления и/или установки изнашиваемого элемента на крепление и наводить перемещения приводов подъемного крана и приводов сочленения так, чтобы перемещать изнашиваемый элемент по указанному пути.In another example, a wear element servicing system for removing and/or installing wear elements from a mount and/or onto it on excavation equipment comprises a lifting crane with crane components movably connected together and crane drives for selectively holding and moving the crane components in different positions relative to each other; at least one tool for selectively holding the wear element; a joint comprising a base for attaching the joint to the lifting crane, an adapter for attaching at least one tool to the joint, joint components movably connected together between the base and the adapter, and joint drives for selectively moving and holding the joint components in different positions relative to each other; and a processing system adapted to determine a path for removing the wear element from the mount and/or installing the wear element on the mount and to guide the movements of the crane drives and the joint drives so as to move the wear element along the specified path.
- 2 047502- 2 047502
В другом примере система обслуживания изнашиваемых элементов для снятия и/или установки изнашиваемых элементов с крепления и/или на него на оборудовании для земляных работ содержит манипулятор, поддерживающий изнашиваемый элемент и содержащий гидравлические приводы для регулирования манипулятора и перемещения таким образом изнашиваемого элемента; систему обработки, приспособленную для определения пути для снятия изнашиваемого элемента с крепления и/или установки изнашиваемого элемента на крепление и наведения перемещений гидравлических приводов так, чтобы перемещать изнашиваемый элемент по указанному пути; и поплавковый коллектор, чтобы направлять поток текучей среды в приводах и обеспечивать возможность малых регулировок для сочленения со стороны внешних сил по мере того, как изнашиваемый элемент перемещается по указанному пути.In another example, a wear element servicing system for removing and/or installing wear elements from and/or onto a mount on excavation equipment comprises a manipulator supporting a wear element and comprising hydraulic actuators for adjusting the manipulator and thereby moving the wear element; a handling system adapted to determine a path for removing the wear element from the mount and/or installing the wear element onto the mount and directing the movements of the hydraulic actuators so as to move the wear element along the specified path; and a float manifold for directing the flow of fluid in the actuators and allowing for small adjustments for articulation by external forces as the wear element moves along the specified path.
В другом примере система обслуживания изнашиваемых элементов для снятия и/или установки изнашиваемых элементов с крепления и/или на него на оборудовании для земляных работ содержит манипулятор, поддерживающий изнашиваемый элемент и содержащий гидравлические приводы для регулирования манипулятора и перемещения, таким образом, изнашиваемого элемента; систему обработки, приспособленную наводить перемещения гидравлических приводов так, чтобы перемещать изнашиваемый элемент по прямолинейному пути; и контроллер с по меньшей мере вручную активируемым элементом управления для подачи сигнала на систему обработки о том, в каком направлении следует перемещать изнашиваемый элемент.In another example, a wear element servicing system for removing and/or installing wear elements from a mount and/or onto it on excavation equipment comprises a manipulator supporting a wear element and comprising hydraulic actuators for adjusting the manipulator and thus moving the wear element; a handling system adapted to direct the movements of the hydraulic actuators so as to move the wear element along a rectilinear path; and a controller with at least a manually activated control element for sending a signal to the handling system about the direction in which the wear element should be moved.
В другом примере система для проведения работ в полевых условиях содержит манипулятор, содержащий гидравлические приводы и по меньшей мере один датчик для обнаружения положения манипулятора; по меньшей мере один инструмент, прикрепленный к манипулятору; и систему обработки, приспособленную определять путь для перемещения по меньшей мере одного инструмента для работ в полевых условиях и наведения гидравлических приводов, регулирующих манипулятор, так, чтобы перемещать по меньшей мере один инструмент по указанному пути.In another example, a system for performing work in field conditions comprises a manipulator comprising hydraulic actuators and at least one sensor for detecting the position of the manipulator; at least one tool attached to the manipulator; and a processing system adapted to determine a path for moving at least one tool for working in field conditions and to direct hydraulic actuators that adjust the manipulator so as to move at least one tool along the specified path.
В другом примере способ снятия взаимодействующего с грунтом изнашиваемого элемента с крепления оборудования для земляных работ и/или установки взаимодействующего с грунтом изнашиваемого элемента на креплении включает: размещение взаимодействующего с грунтом элемента в выравнивании с креплением; применение системы обработки с определением пути, по которому взаимодействующий с грунтом изнашиваемый элемент следует передвигать со снятием с крепления и/или установкой на креплении; и применение системы обработки с наведением манипулятора, поддерживающего взаимодействующий с грунтом изнашиваемый элемент, так, чтобы перемещать взаимодействующий с грунтом изнашиваемый элемент по указанному пути со снятием взаимодействующего с грунтом изнашиваемого элемента с крепления и/или установкой взаимодействующего с грунтом изнашиваемого элемента на креплении.In another example, a method for removing a ground-engaging wear element from an excavation equipment mount and/or installing a ground-engaging wear element on a mount includes: placing the ground-engaging wear element in alignment with the mount; using a handling system with determining a path along which the ground-engaging wear element should be moved with removal from the mount and/or installation on the mount; and using a handling system with guidance of a manipulator supporting the ground-engaging wear element so as to move the ground-engaging wear element along the specified path with removal of the ground-engaging wear element from the mount and/or installation of the ground-engaging wear element on the mount.
Согласно некоторым примерам манипулятор может быть использован для снятия изнашиваемых деталей с оборудования и/или установки изнашиваемых деталей на оборудование в добывающих, строительных, землечерпательных и/или других операциях, относящихся к земляным работам. К примеру, такое оборудование для земляных работ может включать, например, различные машины (например, экскаваторы, дробилки, одноковшовые экскаваторы, бурильные головки и т.д.) и/или транспортировочное оборудование (например, желоба, конвейеры, кузова грузовых автомобилей и т.д.). Изнашиваемые детали могут включать, например, наконечники, адаптеры, защитные кожухи, направляющие, резцы, направляющие, изнашиваемую пластину, компоненты гусеничной цепи, режущие пластины и т.д.According to some examples, the manipulator may be used to remove wear parts from equipment and/or install wear parts on equipment in mining, construction, dredging and/or other operations related to earthmoving. For example, such earthmoving equipment may include, for example, various machines (e.g., excavators, crushers, single-bucket excavators, drill heads, etc.) and/or transport equipment (e.g., chutes, conveyors, truck bodies, etc.). Wear parts may include, for example, tips, adapters, guards, guides, cutters, guides, wear plate, track components, cutting plates, etc.
Согласно некоторым примерам манипулятор может быть использован для разнообразной деятельности, в частности включающей сложные, опасные и/или требующие много времени процессы, такие как дозаправка оборудования, очистка поверхностей ото льда, обрезка сучьев, сбор урожая на высоте, работы с прецизионным управлением на промышленных площадках и т.д.According to some examples, the manipulator can be used for a variety of activities, in particular those involving complex, dangerous and/or time-consuming processes, such as refueling equipment, clearing surfaces of ice, pruning branches, harvesting at height, precision control work on industrial sites, etc.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
Фиг. 1 представляет собой вид сбоку машины для земляных работ с ковшом, имеющим зубья.Fig. 1 is a side view of an earthmoving machine with a bucket having teeth.
Фиг. 2 представляет собой перспективный вид землеройного зуба.Fig. 2 is a perspective view of the excavator tooth.
Фиг. 3 представляет собой покомпонентный перспективный вид зуба, представленного на фиг. 2.Fig. 3 is an exploded perspective view of the tooth shown in Fig. 2.
Фиг. 4 представляет собой перспективный вид другого землеройного зуба.Fig. 4 is a perspective view of another excavator tooth.
Фиг. 5 представляет собой покомпонентный перспективный вид зуба, представленного на фиг. 4.Fig. 5 is an exploded perspective view of the tooth shown in Fig. 4.
Фиг. 6 представляет собой вид сбоку системы обслуживания и части машины для земляных работ.Fig. 6 is a side view of the service system and part of the earthmoving machine.
Фиг. 7 представляет собой перспективный вид штифта затвора для зуба, представленного на фиг. 2.Fig. 7 is a perspective view of the lock pin for the tooth shown in Fig. 2.
Фиг. 8 представляет собой частичный покомпонентный вид штифта.Fig. 8 is a partial exploded view of the pin.
Фиг. 9 представляет собой вид в поперечном сечении по линии 9-9, представленной на фиг. 7.Fig. 9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 in Fig. 7.
Фиг. 10 представляет собой вид сбоку ковша.Fig. 10 is a side view of the bucket.
Фиг. 11 представляет собой перспективный вид инструментальной головки, удерживающей наконечник зуба, представленного на фиг. 2.Fig. 11 is a perspective view of the instrument head holding the tip of the tooth shown in Fig. 2.
Фиг. 12 представляет собой перспективный вид другой инструментальной головки, удерживающей наконечник зуба, представленного на фиг. 2.Fig. 12 is a perspective view of another instrument head holding the tip of the tooth shown in Fig. 2.
Фиг. 13 представляет собой перспективный вид трехосного сочленения.Fig. 13 is a perspective view of a three-axis joint.
Фиг. 14 представляет собой перспективный вид модуля управления для работы пользователя устFig. 14 is a perspective view of the control module for the user to operate the unit.
- 3 047502 ройства обслуживания.- 3 047502 service devices.
Фиг. 15A представляет собой вид сбоку коллектора поплавкового управления.Fig. 15A is a side view of the float control manifold.
Фиг. 15B представляет собой перспективный вид путей для текучей среды в показанном пунктиром кожухе коллектора поплавкового управления, представленного на фиг. 15A.Fig. 15B is a perspective view of the fluid paths in the dotted housing of the float control manifold shown in Fig. 15A.
Фиг. 16A представляет собой вид сбоку другого коллектора поплавкового управления.Fig. 16A is a side view of another float control manifold.
Фиг. 16B представляет собой перспективный вид путей для текучей среды с показанным пунктиром кожухом коллектора поплавкового управления, представленного на фиг. 16A.Fig. 16B is a perspective view of the fluid paths with the float control manifold housing shown in dotted line of Fig. 16A.
Фиг. 17 представляет собой блок-схему способа снятия изнашиваемого компонента.Fig. 17 is a block diagram of a method for removing a wearing component.
Фиг. 18 представляет собой блок-схему способа установки изнашиваемого компонента.Fig. 18 is a block diagram of a method for installing a wear component.
Фиг. 19 представляет собой схематическую системную схему, иллюстрирующую систему.Fig. 19 is a schematic system diagram illustrating the system.
Подробное описание предпочтительных примеровDetailed description of preferred examples
Настоящее изобретение относится к системам, устройствам и/или способам обслуживания для снятия и/или установки изнашиваемых элементов, таких как изделия, взаимодействующие с грунтом, используемых в операциях земляных работ, которые имеют место в горном деле, строительстве, переработке минерального сырья, работах по углублению дна и т.д. Системы, устройства и/или способы могут быть использованы для снятия и/или установки широкого ряда изнашиваемых элементов (например, зубьев, защитных кожухов, направляющих, резцов и т.д.) с оборудования для земляных работ и/или на него, которое может включать всевозможные разные машины, такие как гидравлические экскаваторы, погрузчики, канатно-скребковые машины, канатные одноковшовые экскаваторы, экскаваторы с прямой лопатой, земснаряды, выемочные комбайны, дробильные устройства, комбайны непрерывного действия, карьерные самосвалы и т.д., и/или различные компоненты, используемые в сочетании с этими машинами, такие как ковши, бурильные головки, барабанные инструменты выемочных комбайнов, кузова грузовых автомобилей, желоба и т.д.The present invention relates to systems, devices and/or maintenance methods for removing and/or installing wear parts, such as ground-interacting products, used in excavation operations that occur in mining, construction, mineral processing, dredging, etc. The systems, devices and/or methods may be used to remove and/or install a wide variety of wear parts (e.g., teeth, guards, guides, cutters, etc.) from and/or onto earthmoving equipment, which may include a variety of different machines such as hydraulic excavators, loaders, wireline excavators, rope shovels, front shovel excavators, dredgers, mining machines, crushers, continuous miners, mining trucks, etc., and/or various components used in conjunction with these machines such as buckets, drill heads, mining machine drums, truck bodies, chutes, etc.
Со ссылкой на фиг. 1 в качестве примера представлена машина для земляных работ, такая как гидравлический экскаватор 1, содержащий ковш 3, имеющий переднюю режущую кромку 5, содержащую край 16. Зубья и/или защитные кожухи могут быть закреплены вдоль режущей кромки 5, чтобы защищать ковш 3 и/или повышать его копательные характеристики.With reference to Fig. 1, an example is shown of an earthmoving machine such as a hydraulic excavator 1 comprising a bucket 3 having a front cutting edge 5 comprising an edge 16. Teeth and/or protective covers may be fixed along the cutting edge 5 to protect the bucket 3 and/or improve its digging performance.
На фиг. 2, 3 представлен один пример землеройного зуба 7. Этот зуб содержит основной адаптер 9, промежуточный адаптер 10, наконечник 11 и затворы 13. Основной адаптер 9 имеет монтажный конец 15 с проходящими в заднем направлении лапами 33A, 33B, предназначенными для захвата края 16 и сваривания или иного скрепления с краем 16, и выступающим в переднем направлении носом 17, предназначенным для монтажа промежуточного адаптера 10. Вырез 19 предусмотрен в каждой боковой стенке выступающего в переднем направлении носа 17, чтобы принимать ведущий конец 21 штифта 29, который является частью затвора 13, для скрепления промежуточного адаптера с основным адаптером 9. Промежуточный адаптер 10 содержит открывающуюся в заднем направлении полость 8, предназначенную для размещения выступающего в переднем направлении носа 17, передний нос 18 для монтажа наконечника 11 и затворное отверстие в каждой боковой стенке для размещения затвора 13. Передний нос 18 содержит вырез 20 для размещения штифта 29 каждого затвора 13, чтобы скреплять наконечник 11 с промежуточным адаптером 10. Наконечник 11 содержит открывающуюся в заднем направлении полость 12, предназначенную для размещения переднего носа 18, передний рабочий торец, или коронку, 23 и затворное отверстие 25, в котором размещается затвор 13. Компоненты зуба этого примера более полно раскрыты в патенте США № 9222243, который включен в данный документ посредством ссылки в своей полноте. Хотя затворы в этом зубе неотделимо прикреплены к наконечнику и промежуточному адаптеру, система 35 обслуживания могла бы снимать и/или устанавливать изнашиваемые элементы, если затворы были бы отдельными от наконечника и промежуточного адаптера. Этот зуб представлен только как пример. Что касается этого зуба, все из наконечника, промежуточного адаптера и основного адаптера предполагаются изнашиваемыми элементами. То есть наконечник 11 представляет собой изнашиваемый элемент 7, который крепится к креплению в форме промежуточного адаптера 10. Промежуточный адаптер 10 представляет собой изнашиваемый элемент 7, который крепится к креплению в форме основного адаптера 9. Основной адаптер 9 представляет собой изнашиваемый элемент 7, который крепится к креплению в форме края 16. Системы, устройства и способы, раскрытые в данном документе, могут быть использованы с множеством других типов зубьев, других типов изнашиваемых деталей, взаимодействующих с грунтом, и/или других типов оборудования для земляных работ.Fig. 2, 3 shows one example of an excavating tooth 7. This tooth comprises a main adapter 9, an intermediate adapter 10, a tip 11 and locks 13. The main adapter 9 has a mounting end 15 with rearwardly extending legs 33A, 33B intended for gripping an edge 16 and welding or otherwise fastening to the edge 16, and a forwardly projecting nose 17 intended for mounting the intermediate adapter 10. A cutout 19 is provided in each side wall of the forwardly projecting nose 17 to receive the leading end 21 of a pin 29, which is part of the lock 13, for fastening the intermediate adapter to the main adapter 9. The intermediate adapter 10 comprises a rearwardly opening cavity 8 intended to receive the forwardly projecting nose 17, a front nose 18 for mounting the tip 11 and a locking opening in each side wall for receiving a shutter 13. The front nose 18 contains a cutout 20 for receiving a pin 29 of each shutter 13 to fasten the tip 11 to the intermediate adapter 10. The tip 11 contains a rearwardly opening cavity 12 designed to receive the front nose 18, a front working end, or crown, 23 and a shutter opening 25 in which the shutter 13 is received. The components of the tooth of this example are more fully disclosed in U.S. Patent No. 9,222,243, which is incorporated herein by reference in its entirety. Although the shutters in this tooth are inseparably attached to the tip and the intermediate adapter, the service system 35 could remove and/or install wear parts if the shutters were separate from the tip and the intermediate adapter. This tooth is provided as an example only. With respect to this tooth, all of the tip, the intermediate adapter and the main adapter are assumed to be wearable elements. That is, the tip 11 is a wearable element 7 that is attached to a fastening in the form of an intermediate adapter 10. The intermediate adapter 10 is a wearable element 7 that is attached to a fastening in the form of a main adapter 9. The main adapter 9 is a wearable element 7 that is attached to a fastening in the form of an edge 16. The systems, devices and methods disclosed in this document can be used with a variety of other types of teeth, other types of wear parts interacting with the ground, and / or other types of equipment for excavation.
На фиг. 4-5 представлен другой пример землеройного зуба 22, с которым могут быть использованы настоящие системы и способы. Зуб 22 содержит основной адаптер 9 и наконечник 24, имеющий открывающуюся в заднем направлении полость 27, предназначенную для размещения выступающего в переднем направлении носа 17, передний рабочий торец, или коронку 26 и затвор 13 на одной боковой стенке. Как и с зубом 7, штифт 29 затвора 13 задвигается в вырез 19, чтобы закреплять наконечник 24 на основном адаптере 9.Fig. 4-5 shows another example of a digging tooth 22 with which the present systems and methods can be used. The tooth 22 includes a main adapter 9 and a tip 24 having a rearward opening cavity 27 designed to receive a forward projecting nose 17, a front working end, or crown 26, and a shutter 13 on one side wall. As with the tooth 7, a pin 29 of the shutter 13 slides into a cutout 19 to secure the tip 24 to the main adapter 9.
По мере того как ковш 3 копает, изнашиваемые элементы (включая наконечник 11, 24 и адаптеры 9, 10) изнашиваются, пока не износятся и не потребуют замены. К примеру, при обычной работе это может включать открытие затвора и снятие наконечника с адаптера одним или более работниками. Это можетAs the bucket 3 digs, the wear parts (including the tip 11, 24 and the adapters 9, 10) wear until they are worn out and require replacement. For example, in normal operation this may involve opening the gate and removing the tip from the adapter by one or more workers. This may
- 4 047502 создавать опасности для работников, поскольку детали могут быть большими, тяжелыми и/или громоздкими и потенциально могут нанести травму. Подъемные петли 28, обычно предусмотренные на больших новых деталях, как правило, уже будут изношены и недоступны при снятии изношенных деталей. В результате некоторые рабочие просто позволяют деталям падать на землю, когда затвор 13 открывается. Свободное падение изнашиваемых элементов может быть опасным для рабочих.- 4 047502 create hazards for workers because the parts may be large, heavy and/or bulky and may potentially cause injury. The lifting eyes 28, typically provided on large new parts, will usually already be worn out and inaccessible when removing worn parts. As a result, some workers simply allow the parts to fall to the ground when the shutter 13 is opened. The free fall of wear parts may be hazardous to workers.
Временами, однако, наличие земляных мелких частиц может приводить к тому, что изнашиваемый элемент, такой как наконечник 11, крепко удерживается на оборудовании для земляных работ (например, адаптерах 10, 11), даже когда затвор 13 снят. Это может усложнять снятие изнашиваемого элемента с основания и увеличивать время, требующееся оператору для их снятия. Большее время снятия не только приводит к большему простою машин и потере производительности, но также увеличивает время нахождения рабочего в опасной рабочей зоне. Более того, рычаги, стягивание, удары и т.д., которые рабочий может использовать для высвобождения изнашиваемого элемента, также могут создавать опасности для рабочего, особенно если изнашиваемый элемент смещается и/или высвобождается.At times, however, the presence of fine earth particles may cause a wear element, such as a tip 11, to be firmly held on the excavation equipment (e.g., adapters 10, 11), even when the gate 13 is removed. This may complicate the removal of the wear element from the base and increase the time required for the operator to remove them. Longer removal times not only result in more machine downtime and loss of productivity, but also increase the time the worker is in the hazardous work area. Moreover, levering, pulling, hitting, etc., which the worker may use to release the wear element, may also create hazards for the worker, especially if the wear element is dislodged and/or released.
Когда затвор открыт, для поддержки наконечника, который необходимо снять, применяют сложные такелажные приспособления, включающие цепи и ремни. Хотя это может создать более безопасную среду, рабочий все равно рискует, если такелажное приспособление является некрепким, соскальзывает и/или создает опасные точки. Также, поскольку цепи и ремни заходят под наконечники, их снятие после того, как изнашиваемый элемент установлен на землю, может быть проблематичным и создавать дополнительные опасности. Подъемную петлю 28 также иногда приваривают к изношенному наконечнику, чтобы поддерживать наконечник во время снятия, но это часто является нежелательным из-за того, что требуется мобильное сварочное оборудование, сварка запрещена на многих добывающих площадках и/или же необходим затратный по времени процесс для проваривания к наконечникам, поскольку они изготовлены из очень твердой стали, для обеспечения хорошей сварки которых могут требоваться специальные способы.When the gate is open, complex rigging arrangements involving chains and straps are used to support the tip that is to be removed. While this may create a safer environment, it still poses a risk to the worker if the rigging is weak, slips, and/or creates hazardous points. Also, since the chains and straps extend under the tips, removing them once the wear member is on the ground can be problematic and create additional hazards. A lifting eye 28 is also sometimes welded to the wear member to support the tip during removal, but this is often undesirable due to the need for mobile welding equipment, welding being prohibited at many mining sites, and/or the time consuming process required to weld to the tips, as they are made of very hard steel that may require special techniques to weld well.
Публикация патента США 2017/0356167, в которой раскрыто устройство обслуживания, включена в данный документ посредством ссылки в своей полноте. Это устройство позволяет рабочему снимать и устанавливать наконечники, при этом находясь на удалении от ковша. Хотя это и более безопасное приспособления для рабочего, снятие наконечников временами все равно может представлять собой сложный процесс. По причине тугой посадки (например, малых допусков), которая может существовать между изнашиваемым элементом и основанием, и/или накопления вдавленных мелких частиц изнашиваемый элемент часто требуется стягивать с крепления прямолинейным (или другим) движением по монтажному пути зуба (например, вдоль монтажной оси 31), т.е. пути 31, по которому изнашиваемый элемент устанавливают на основание и снимают с него. Поскольку это устройство обслуживания представляет собой систему с гидравлическим приводом и ручным управлением, то прямое, точное и прямолинейное движение является невозможным. В результате изнашиваемый элемент часто уходит в сторону во время снятия, и в целом от квалифицированного рабочего требуется некоторое время работы с элементами управления, чтобы в итоге маневрами снять наконечник 11 с переднего носа 18 адаптера 10. Также, в целом, чем глубже монтажная полость (такая как полость 27 для зуба 24, показанного на фиг. 4 и 5), тем больше необходимость снимать наконечник 11 вдоль монтажной оси 31.U.S. Patent Publication 2017/0356167, which discloses a maintenance device, is incorporated herein by reference in its entirety. This device allows a worker to remove and install tips while being away from the bucket. Although this is a safer device for the worker, removing the tips can still be a difficult process at times. Due to the tight fit (e.g., small tolerances) that may exist between the wear element and the base and/or the accumulation of embedded fines, the wear element often must be pulled from the mount in a straight (or other) motion along a tooth mounting path (e.g., along mounting axis 31), i.e., the path 31 along which the wear element is installed on and removed from the base. Since this maintenance device is a hydraulically driven system with manual control, a straight, accurate, and straight motion is not possible. As a result, the wear element often moves to the side during removal, and in general, it requires some time for a skilled worker to operate the controls in order to eventually maneuver the tip 11 off the front nose 18 of the adapter 10. Also, in general, the deeper the mounting cavity (such as cavity 27 for tooth 24 shown in Figs. 4 and 5), the greater the need to remove the tip 11 along the mounting axis 31.
Со ссылкой на фиг. 6, система 35 применяется для снятия и/или установки изнашиваемых элементов (например, наконечников 11, 24 и изнашиваемых элементов других типов) с ковша 3 (или оборудования для земляных работ других типов) и/или на него. В этом примере оборудование для земляных работ включает электронное устройство 39, такое как датчик, маяк, RFID-метка, Bluetooth® передатчик и т.д., и/или некоторую комбинацию таких устройств. Как представлено, оборудование для земляных работ включает ковш 3 для переноса груза. Ковш 3 имеет край 16, который поддерживает зубья 7, один или более из которых содержат электронное устройство 39. Альтернативно или дополнительно, ковш 3 может также содержать электронный датчик 39A (например, датчик, маяк и/или комбинацию таких устройств) (фиг. 10). Расположение датчиков или т.п. на графических материалах представлено для примера. Эти электронные устройства 39, 39A могут, например, быть включены в наконечник, адаптер, край, защитный кожух, стенку ковша и/или находиться на верхней части ковша. Датчики 39, 39A являются необязательными.With reference to Fig. 6, the system 35 is used to remove and/or install wear parts (e.g., tips 11, 24 and other types of wear parts) from and/or onto the bucket 3 (or other types of excavation equipment). In this example, the excavation equipment includes an electronic device 39, such as a sensor, a beacon, an RFID tag, a Bluetooth® transmitter, etc., and/or some combination of such devices. As shown, the excavation equipment includes a bucket 3 for carrying a load. The bucket 3 has an edge 16 that supports teeth 7, one or more of which contain the electronic device 39. Alternatively or additionally, the bucket 3 may also contain an electronic sensor 39A (e.g., a sensor, a beacon and/or a combination of such devices) (Fig. 10). The arrangement of sensors or the like in the graphics is shown by way of example. These electronic devices 39, 39A can, for example, be included in the tip, adapter, edge, protective cover, bucket wall and/or be located on the top of the bucket. The sensors 39, 39A are optional.
В одном варианте реализации, когда необходимо заменить один или более изнашиваемых элементов, машинист оборудования 1 для земляных работ, такого как гидравлический экскаватор 1, показанный на фиг. 1, устанавливает ковш 3 в положение, в котором к зубьям 7, 22 можно получить доступ посредством устройства 37 обслуживания для снятия изношенных наконечников. Как можно понять, машинист машины 1 для земляных работ может не устанавливать ковш 3 ни в какое точное положение, когда необходимо заменить наконечники 11. Положение, наклон и ориентация ковша 3 в пространстве будет меняться каждый раз, когда необходимо заменить наконечники 11. Более того, положение и ориентация устройства 37 обслуживания и транспортного средства 49 относительно ковша 3 также будут меняться. Электронное устройство (например, датчик 39, 39A) может быть использовано для оказания помощи в определении положения и/или ориентации изношенного изнашиваемого элемента. В таких случаях система 35 содержит дополняющее электронное устройство 41 на устройстве 37 обслуживания или где-либоIn one embodiment, when it is necessary to replace one or more wear elements, the operator of the equipment 1 for excavation, such as the hydraulic excavator 1 shown in Fig. 1, positions the bucket 3 in a position in which the teeth 7, 22 can be accessed by means of the service device 37 for removing the worn tips. As can be understood, the operator of the machine 1 for excavation may not position the bucket 3 in any exact position when the tips 11 need to be replaced. The position, inclination and orientation of the bucket 3 in space will change each time the tips 11 need to be replaced. Moreover, the position and orientation of the service device 37 and the vehicle 49 relative to the bucket 3 will also change. An electronic device (for example, a sensor 39, 39A) can be used to assist in determining the position and/or orientation of the worn wear element. In such cases, the system 35 comprises an additional electronic device 41 on the service device 37 or elsewhere
- 5 047502 еще, которое посредством программируемой логики может обнаруживать положение и/или ориентацию изнашиваемых элементов, которые необходимо снять. Альтернативно или дополнительно, датчики могут иметь форму видеокамеры, лазерного сканера или т.п. и могут быть прикреплены к устройству обслуживания, служебному транспортному средству или где-либо еще, чтобы определять положение и/или ориентацию изнашиваемых элементов, которые необходимо снять и заменить. Различные датчики также могут быть использованы для определения того, когда необходимо заменять изнашиваемый элемент, как раскрыто в патентах № США 9670649, 10011975 и/или опубликованной заявке США № 2016/0237640, которые все во всей своей полноте включены в данный документ посредством ссылки.- 5 047502 yet, which by means of programmable logic can detect the position and/or orientation of wear elements that need to be removed. Alternatively or additionally, the sensors can be in the form of a video camera, laser scanner or the like and can be attached to the maintenance device, service vehicle or elsewhere to determine the position and/or orientation of wear elements that need to be removed and replaced. Various sensors can also be used to determine when a wear element needs to be replaced, as disclosed in U.S. Patent Nos. 9,670,649, 10,011,975 and/or U.S. Published Application No. 2016/0237640, all of which are incorporated herein by reference in their entireties.
В дополнение положение ковша (или другого оборудования) может затруднять и/или делать опасным оценку состояния изнашиваемых деталей и/или замену изнашиваемых деталей. Для горных машин обычной практикой является выключение с мерами предосторожности типа отключить/заблокировать, прежде чем рабочие приближаются к машине для проверки и/или замены изнашиваемых деталей. Иногда ковш 3 перед выключением не расположен в положении, которое является удобным или доступным для оценки и/или замены изнашиваемых деталей рабочим либо потому, что ковш был ориентирован для выполнения другой операции обслуживания (например, сварки), либо из-за оплошности со стороны машиниста. В таких случаях, особенно с повышенным вниманием к эргономике и безопасности для рабочих, уполномоченный персонал должен разблокировать, включить и перезапустить машину и привести ковш в подходящее положение - и все это приводит к более продолжительному простою машин и меньшей производительности. Благодаря использованию системы 35 с надлежащими инструментальными головками проверка и/или замена изнашиваемых деталей 7 может быть реализована, даже когда ковш 3 расположен неудобно для ручной проверки и/или работы, например режущая кромка 5 может быть слишком высоко от земли, наклонена слишком далеко вверх, ориентирована ниже оборудования и т.д.In addition, the position of the bucket (or other equipment) may make it difficult and/or dangerous to assess the condition of wear parts and/or replace wear parts. It is common practice for mining machines to shut down with safety measures such as disconnect/lockout before workers approach the machine to inspect and/or replace wear parts. Sometimes the bucket 3 is not positioned in a position that is convenient or accessible for the worker to assess and/or replace wear parts before shutting down, either because the bucket has been oriented for another maintenance operation (e.g. welding) or due to oversight on the part of the operator. In such cases, especially with increased attention to ergonomics and worker safety, authorized personnel must unlock, turn on and restart the machine and move the bucket to a suitable position - all of which results in longer machine downtime and lower productivity. By using the system 35 with the appropriate tool heads, the inspection and/or replacement of the wear parts 7 can be realized even when the bucket 3 is located inconveniently for manual inspection and/or operation, for example the cutting edge 5 may be too high from the ground, inclined too far upward, oriented below the equipment, etc.
В других случаях на ковше 3 необходимо выполнить несколько операций, когда машина 1 отключена. В качестве одного примера ковшу 3 может быть необходим ремонт с применением сварки, а также замена изнашиваемой детали 7. Иногда эти операции планируют выполнять последовательно, а не одновременно, из-за риска, которому подвергаются один или более рабочих. Например, операция сварки может требовать, чтобы часть ковша 3 была изолирована и защищена экраном в качестве меры предосторожности, что может препятствовать проверке и/или замене изнашиваемых деталей 7 на ковше 3. Использование системы 35 с надлежащими инструментами 59 может обеспечить возможность одновременного выполнения операций, поскольку она выводит, в противоположном случае дополнительного, рабочего из изолированной области. Также система 35 с надлежащими инструментами может иметь возможность выполнять обе операции одновременно без риска нанесения вреда рабочему. Использование системы 35 также экономит дополнительное время, которое в противоположном случае может быть необходимо из-за мер предосторожности, таких как возведение защитных барьеров.In other cases, several operations must be performed on the bucket 3 while the machine 1 is out of service. As one example, the bucket 3 may need a repair using welding and also need to have a wear part 7 replaced. Sometimes these operations are planned to be performed sequentially rather than simultaneously because of the risk to which one or more workers are exposed. For example, a welding operation may require that a portion of the bucket 3 be isolated and shielded as a safety measure, which may prevent the inspection and/or replacement of the wear parts 7 on the bucket 3. Using the system 35 with the proper tools 59 may allow the simultaneous performance of the operations because it removes an otherwise additional worker from the isolated area. Also, the system 35 with the proper tools may be able to perform both operations simultaneously without the risk of harm to the worker. Using the system 35 also saves additional time that might otherwise be needed due to safety measures such as erecting protective barriers.
Система 35 повышает легкость, скорость и/или безопасность процесса снятия наконечников 11 с переднего носа 18 (или других изнашиваемых элементов с оборудования для земляных работ). В других примерах система 35 может быть использована для снятия и/или установки компонентов или оборудования других типов, в особенности тех, которые являются тяжелыми или несут опасность, такую как высокое расположение, стесненное пространство, экстремальные температуры, опасные среды (например, пыльные, токсичные, едкие и т.д.) и т.д. Система 35 также может быть использована для выполнения других операций, таких как проверка и/или ремонт компонентов, оборудования и/или другие вещи. В одном примере манипулятор может поддерживать инструмент в форме видеокамеры, сканера, дальномера или других средств для выполнения или облегчения проверок и/или ремонта, особенно когда компонент и т.д., который необходимо проверить и/или отремонтировать, находится высоко, в стесненном пространстве, к нему сложно получить доступ или же человеку по иным причинам опасно или сложно вручную получить к нему доступ и/или проверить его. Такие проверки и/или ремонт могут, например, включать направляющие или изнашиваемую пластину в желобе или кузове грузового автомобиля, мостовые конструкции, крыши или другие строительные сооружения, электрические или телефонные столбы и линии, земляные насыпи и/или другие земляные конструкции (например проверка стабильности насыпи) и т.д. Система 35 может быть использована для удерживания и управления форсункой для очистки (например, с использованием воды и/или абразива), замены режущих пластин на оборудовании для земляных работ, замены сцепок железнодорожных вагонов и т.д. Манипулятор может быть использован для разнообразной деятельности в полевых условиях, в частности включающей сложные, опасные и/или требующие много времени процессы, такие как дозаправка оборудования, очистка поверхностей ото льда, обрезка сучьев, сбор урожая на высоте и т.д.The system 35 improves the ease, speed and/or safety of the process of removing the tips 11 from the front nose 18 (or other wearable elements from the equipment for excavation). In other examples, the system 35 can be used to remove and/or install components or equipment of other types, especially those that are heavy or pose a hazard, such as a high location, a confined space, extreme temperatures, hazardous environments (e.g., dusty, toxic, caustic, etc.), etc. The system 35 can also be used to perform other operations, such as checking and/or repairing components, equipment and/or other things. In one example, the manipulator may support a tool in the form of a video camera, scanner, range finder or other means for performing or facilitating inspections and/or repairs, particularly when the component, etc., to be inspected and/or repaired is high, in a confined space, difficult to access or otherwise dangerous or difficult for a person to manually access and/or inspect. Such inspections and/or repairs may include, for example, guides or a wear plate in a chute or truck bed, bridge structures, roofs or other building structures, electrical or telephone poles and lines, earth embankments and/or other earth structures (e.g., embankment stability testing), etc. The system 35 may be used to hold and control a nozzle for cleaning (e.g., using water and/or abrasive), replacing cutting blades on earthmoving equipment, replacing railroad car couplers, etc. The manipulator can be used for a variety of field activities, including those involving complex, dangerous and/or time-consuming processes such as refueling equipment, clearing surfaces of ice, pruning branches, harvesting at height, etc.
Термин устройство в данном документе также подразумевается как общий термин, относящийся к одному или более аппаратам, устройствам, компонентам, узлам, подузлам или т.п., которые выполняют, способствуют, принимают участие и/или применяются в операции, которая, например, может включать снятие, установку, проверку, ремонт, дозаправку, очистку ото льда, сбор урожая и/или другие операции. Инструмент может состоять, например, из одного компонента, множества компонентов, работающих совместно, и/или множества компонентов, выполняющих разные операции одновременно или по отдельности. В качестве нескольких примеров инструментальные головки могут включать одно или более изThe term device is also intended herein as a general term referring to one or more apparatuses, devices, components, assemblies, subassemblies, or the like that perform, facilitate, participate in, and/or are used in an operation, which may, for example, include removal, installation, inspection, repair, refueling, de-icing, harvesting, and/or other operations. A tool may consist of, for example, a single component, a plurality of components operating together, and/or a plurality of components performing different operations simultaneously or separately. As several examples, tool heads may include one or more of
- 6 047502 захватных устройств, тяговых узлов, вибраторов, очистных устройств, отвинчивающих и/или завинчивающих узлов, сварочного оборудования, ударных устройств, режущих устройств, раздающих приспособлений, магнитов, видеокамер, дальномеров, датчиков и т.д.- 6 047502 gripping devices, traction units, vibrators, cleaning devices, unscrewing and/or screwing units, welding equipment, impact devices, cutting devices, dispensing devices, magnets, video cameras, range finders, sensors, etc.
Такие относительные термины, как передний, задний, верхний, нижний и подобное, используются для удобства описания. Термины передний и вперед обычно используются для указания направления к компоненту, оборудованию, машине, структуре, земле, растительности и т.д., которые являются объектом операции, которую необходимо выполнить (такой как снятие, установка, проверка, ремонт, очистка, дозаправка, сбор урожая или другая операция). Аналогично термины верхний и верх обычно используются для описания направления или положения дальше от земли или другой опоры для манипулятора. Тем менее признается, что при различных операциях манипуляторы могут быть ориентированы по-разному и при использовании перемещаться во всевозможных направлениях.Relative terms such as front, rear, top, bottom, and the like are used for convenience of description. The terms front and forward are generally used to indicate the direction toward a component, equipment, machine, structure, ground, vegetation, etc., that is the object of the operation to be performed (such as removal, installation, inspection, repair, cleaning, refueling, harvesting, or other operation). Similarly, the terms top and upper are generally used to describe the direction or position away from the ground or other support for the manipulator. However, it is recognized that manipulators may be oriented differently for different operations and may move in a variety of directions when in use.
В одном примере система 35 может включать транспортное средство 49, устройство 37 обслуживания, по меньшей мере один компьютер 43, имеющий память и процессор или контроллер, использующие хранимую программируемую логику, датчики 39, 39A, 41, бункер 75 и кладовую 77. Транспортное средство 49 может вмещать в себе компьютер 43, устройство 37 обслуживания, бункер 75 и/или кладовую 77. Устройство 37 обслуживания включает инструмент или инструментальную головку 59, такую как захватное устройство 60 и/или движитель 65, и манипулятор 62. Устройство 37 обслуживания может быть автономным устройством или быть прикреплено к транспортному средству 49 или другому подвижному основанию. В представленном примере на фиг. 6 манипулятор 62 включает подъемный кран 47, инструментальную головку 59, такую как захватное устройство 60, и сочленение 71 или другой соединитель для скрепления инструментальной головки с подъемным краном. Инструмент 59 может захватывать изнашиваемые детали 7 или удерживать изнашиваемые детали 7 другими способами для их снятия с их оснований и/или установки на эти основания.In one example, the system 35 may include a vehicle 49, a service device 37, at least one computer 43 having a memory and a processor or controller using stored programmable logic, sensors 39, 39A, 41, a bin 75 and a storage room 77. The vehicle 49 may accommodate the computer 43, the service device 37, the bin 75 and/or the storage room 77. The service device 37 includes a tool or tool head 59, such as a gripper 60 and/or a mover 65, and a manipulator 62. The service device 37 may be a stand-alone device or be attached to the vehicle 49 or other movable base. In the example shown in Fig. 6 manipulator 62 includes lifting crane 47, tool head 59, such as gripping device 60, and joint 71 or other connector for fastening the tool head to the lifting crane. Tool 59 can grip wear parts 7 or hold wear parts 7 in other ways for removing them from their bases and/or installing them on these bases.
Возможны и другие компоновки. Инструментальная головка 59 и манипулятор 62 могут содержать элементы и/или вспомогательные инструменты, такие как раскрыты в публикации США № 2015/0104075, которая включена в данный документ в своей полноте, и/или публикации США № 2017/0356167.Other arrangements are also possible. The tool head 59 and the manipulator 62 may comprise elements and/or auxiliary tools such as those disclosed in US Publication No. 2015/0104075, which is incorporated herein in its entirety, and/or US Publication No. 2017/0356167.
Устройство 37 обслуживания может содержать главный компьютер 43. Компьютер 43 может иметь процессор и память, в которой с возможностью считывания записаны компьютерные команды, приложения, программируемая логика и т.п. В представленном примере компьютер 43 также может быть удаленным от устройства 37. Компьютер 43 может содержать различные компоненты, которые обсуждаются ниже (фиг. 19). Термин процессор, как используется в данном документе, может включать один или более процессоров для системы. Главный компьютер 43 может представлять собой один или более компьютеров, содержащих ЦПУ, установленных на грузовом автомобиле, подъемном кране, сочленении и/или инструментальной головке, или может быть отдельным от устройства 37 обслуживания, например частью карманного устройства, мобильного устройства, стационарной станции или офиса и обеспечивать беспроводные или проводные элементы управления для автономного и/или управляемого движения устройства 37 обслуживания.The service device 37 may include a host computer 43. The computer 43 may have a processor and a memory in which computer instructions, applications, programmable logic, etc. are retrievably stored. In the example shown, the computer 43 may also be remote from the device 37. The computer 43 may include various components that are discussed below (Fig. 19). The term processor, as used herein, may include one or more processors for the system. The host computer 43 may be one or more computers containing a CPU mounted on a truck, crane, joint, and/or tool head, or may be separate from the service device 37, such as part of a handheld device, mobile device, fixed station, or office, and provide wireless or wired controls for autonomous and/or controlled movement of the service device 37.
Компьютер 43 может содержать команды, чтобы конфигурировать процессор для предоставления информации и анализа, получаемых из данных, принятых с датчика 39, 39A, 41, из базы данных, других источников данных, другого удаленного устройства и т.д. В одном примере компьютер 43 может просто облегчать связь между устройством 37 обслуживания и различными компонентами системы (например, манипулятором 62, захватным устройством 60, подъемным краном 47 и т.п.), например через сеть посредством устройства связи. Каждый из различных компонентов системы может содержать отдельные компьютер и память, или же единый компьютер 43 (распределенный или иной) может управлять каждым из различных компонентов системы 35. В одном примере различные компоненты компьютерной системы 43 могут быть расположены совместно, виртуально и/или могут быть распределены географически. Как будет понятно специалистам в данной области техники, другие примерные компьютерные системы 43 в соответствии с примерами этой технологии могут включать компоненты, отличные от представленных и описанных в данном документе.The computer 43 may comprise instructions to configure the processor to provide information and analysis obtained from data received from the sensor 39, 39A, 41, from a database, other data sources, another remote device, etc. In one example, the computer 43 may simply facilitate communication between the maintenance device 37 and the various components of the system (e.g., the manipulator 62, the gripper 60, the crane 47, etc.), such as through a network via a communication device. Each of the various components of the system may comprise a separate computer and memory, or a single computer 43 (distributed or otherwise) may control each of the various components of the system 35. In one example, the various components of the computer system 43 may be co-located, virtually, and/or may be geographically distributed. As will be understood by those skilled in the art, other exemplary computer systems 43 in accordance with examples of this technology may include components other than those shown and described herein.
Компьютер 43 может содержать команды, чтобы конфигурировать процессор или контроллер для управления устройством 37 обслуживания и/или электронным устройством или датчиком 39, 39A, 41. Некоторые или все действия устройства 37 обслуживания могут быть полностью или частично автоматизированы. Компьютер 43 может управлять трубопроводной арматурой для различных гидравлических цилиндров, приводов и моторов с использованием данных с датчиков 39, 39A, 41. В частности, могут быть использованы компоновки других типов, когда используются другие моторы и приводы. Управление этого типа позволяет рабочему избегать контакта с изнашиваемыми деталями и оставаться на безопасном расстоянии от деталей во время операции обслуживания. Лазеры (не показаны) могут быть предусмотрены на различных компонентах устройства 37 обслуживания или различных других машинах для обеспечения визирных линий, которые могут помогать машинисту располагать завертывающий инструмент 67 в затворе 13. Видеокамеры могут быть предусмотрены (в дополнение к лазерам или сами по себе), чтобы помогать при соединении устройства 37 с изнашиваемыми деталями. Применение видеокамерThe computer 43 may contain instructions to configure the processor or controller to control the maintenance device 37 and/or the electronic device or sensor 39, 39A, 41. Some or all of the actions of the maintenance device 37 may be fully or partially automated. The computer 43 may control the pipeline fittings for the various hydraulic cylinders, actuators and motors using data from the sensors 39, 39A, 41. In particular, other types of arrangements may be used when other motors and actuators are used. This type of control allows the worker to avoid contact with the wearing parts and to remain at a safe distance from the parts during the maintenance operation. Lasers (not shown) may be provided on various components of the maintenance device 37 or various other machines to provide sight lines that can assist the machinist in positioning the wrapping tool 67 in the shutter 13. Video cameras may be provided (in addition to the lasers or by themselves) to assist in connecting the device 37 to the wearing parts. Application of video cameras
- 7 047502 также может быть использовано для того, чтобы помогать машинисту или полностью автоматизировать работу устройства 37. Кроме того, некоторые процессы могут выполнять вручную. Например, при других конструкциях затвор 13 может открываться вручную рабочим после того, как инструментальная головка 59 входит в зацепление с изнашиваемой деталью и поддерживает ее.- 7 047502 can also be used to assist the machinist or to fully automate the operation of the device 37. In addition, some processes can be performed manually. For example, with other designs, the shutter 13 can be opened manually by the worker after the tool head 59 engages with the wearing part and supports it.
Система 35 с использованием, например, надлежащих датчиков 39, 39A, 41, баз(ы) данных и/или компьютера может обнаруживать положение и/или ориентацию изнашиваемого элемента 7 и его путь монтажа/снятия (который может проходить вдоль оси 31), т.е. путь для снятия (или установки) изнашиваемого элемента, будь то прямой, искривленный или по-иному определенный путь. Необязательно могут приниматься входные данные о типе изнашиваемого элемента 7 посредством, например, датчика 39 в изнашиваемом элементе и/или датчика 41 на устройстве 37 обслуживания, осуществления доступа к базе данных, приема входных данных из кода на оборудовании для земляных работ и т.д. Датчики 39, 39A, 41, однако, являются необязательными. В качестве альтернативы монтажный путь может быть предварительно определен как прямая линия (или другое движение) так, что как только изношенный изнашиваемый элемент захватывается устройством обслуживания, прямолинейное (или другое предварительно заданное) движение происходит автоматически (посредством датчиков в подъемном кране, сочленения и/или инструментальной головки и компьютерной обработки), когда машинист указывает, что изнашиваемый элемент следует снять, например, посредством контроллера типа рычажного указателя, переключателя и т.д. Снятие по пути снятия также может происходить автономно. Такой способ также может быть использован при установке, т.е. устройство обслуживания может перемещать изнашиваемый элемент на крепление по прямолинейному или другому монтажному пути.The system 35, using, for example, suitable sensors 39, 39A, 41, database(s) and/or a computer, can detect the position and/or orientation of the wear element 7 and its installation/removal path (which can extend along the axis 31), i.e. the path for removing (or installing) the wear element, whether it is a straight, curved or otherwise defined path. Optionally, input data on the type of the wear element 7 can be received by, for example, a sensor 39 in the wear element and/or a sensor 41 on the maintenance device 37, accessing a database, receiving input data from a code on the excavation equipment, etc. The sensors 39, 39A, 41, however, are optional. Alternatively, the assembly path can be pre-defined as a straight line (or other movement) so that as soon as the worn wear element is gripped by the maintenance device, the straight-line (or other pre-defined) movement occurs automatically (via sensors in the crane, joint and/or tool head and computer processing) when the operator indicates that the wear element should be removed, for example via a controller such as a lever indicator, switch, etc. The removal along the removal path can also take place autonomously. This method can also be used during installation, i.e. the maintenance device can move the wear element to the fastening along a straight-line or other assembly path.
Со ссылкой на фиг. 7-9, один или более датчиков 39 могут определять положение и/или ориентацию изнашиваемого элемента, который необходимо снять. Такой датчик(-и) может принимать ряд разных форм. Например, датчик 39 может быть предусмотрен в наконечнике 11, чтобы идентифицировать 3-D ориентацию монтажного пути, который в этом примере проходит вдоль монтажной оси 31. Такой датчик 39 может быть предусмотрен в штифте 29 затвора 13 и/или в отверстии в литом корпусе наконечника 11 (не показан). Например, штифт 29 может содержать вырез 45, который может вмещать не только инструмент для введения штифта 29 в контакт и выведения из контакта с промежуточным адаптером 10, но и вмещать и удерживать датчик 39. Датчик 39 может, например, быть таким, как раскрыт в патенте США № 10,024,033, включенном во всей своей полноте в данный документ посредством ссылки. Датчик 39 может обнаруживать ориентацию изнашиваемого элемента и/или пространственное положение изнашиваемого элемента и беспроводным способом передавать сигнал с информацией о местоположении для использования контроллером 43 в определении ориентации и/или положения монтажной оси 31. Датчик 39 также может иметь и другие функции, такие как обнаружение непреднамеренного отделения и/или износа изнашиваемого элемента во время использования.Referring to Fig. 7-9, one or more sensors 39 can determine the position and/or orientation of the wear element to be removed. Such sensor(s) can take a number of different forms. For example, the sensor 39 can be provided in the tip 11 to identify the 3-D orientation of the mounting path, which in this example runs along the mounting axis 31. Such a sensor 39 can be provided in the pin 29 of the shutter 13 and/or in an opening in the molded body of the tip 11 (not shown). For example, the pin 29 can comprise a cutout 45 that can accommodate not only a tool for introducing the pin 29 into contact and removing it from contact with the intermediate adapter 10, but also accommodate and retain the sensor 39. The sensor 39 can, for example, be as disclosed in U.S. Patent No. 10,024,033, incorporated herein by reference in its entirety. The sensor 39 may detect the orientation of the wear element and/or the spatial position of the wear element and wirelessly transmit a signal with location information for use by the controller 43 in determining the orientation and/or position of the mounting axis 31. The sensor 39 may also have other functions, such as detecting unintentional separation and/or wear of the wear element during use.
Со ссылкой на фиг. 10, в представленном примере датчик 39A может быть предусмотрен на ковше 3, чтобы обнаруживать пространственные положения и/или ориентации монтажных осей наконечников на ковше 3. Такие датчики 39, 39A в изнашиваемых деталях 24 и/или на ковшах 3 могут, например, включать GPS и/или угломеры. Предоставление цифровых координат на устройство 37 обслуживания может позволять устройству 37 автоматически подходить к машине с изнашиваемыми элементами 24, нуждающимися в замене, и/или обеспечивать навигацию для водителя.With reference to Fig. 10, in the example shown, a sensor 39A can be provided on the bucket 3 to detect spatial positions and/or orientations of the mounting axes of the tips on the bucket 3. Such sensors 39, 39A in the wear parts 24 and/or on the buckets 3 can, for example, include GPS and/or inclinometers. Providing digital coordinates to the service device 37 can allow the device 37 to automatically approach the machine with the wear elements 24 that need to be replaced and/or provide navigation for the driver.
В качестве еще одного примера датчик изображений, такой как видеокамера(ы), на устройстве 37 обслуживания или отдельно от него может быть использован контроллером 43 вместе с программируемой логикой, такой как программное обеспечение распознавания образов, приспособленное для определения особой 3-D ориентации и/или положения монтажной оси 31 зуба 7. Контроллер 43 может необязательно осуществлять доступ к базе данных с подробностями о наконечниках 11 и монтажных осях 31 для выполнения необходимого определения. Возможны датчики других типов, и/или датчики двух или более разных типов могут быть использованы в сочетании друг с другом.As another example, an image sensor, such as a video camera(s), on the service device 37 or separately from it, can be used by the controller 43 together with programmable logic, such as pattern recognition software, adapted to determine a specific 3-D orientation and/or position of the mounting axis 31 of the tooth 7. The controller 43 may optionally access a database with details of the tips 11 and the mounting axes 31 to make the necessary determination. Other types of sensors are possible, and/or sensors of two or more different types can be used in combination with each other.
Датчики 41 могут представлять собой датчики перемещений или датчики других типов. Если второе плечо 55 является телескопическим (например, внутренняя секция стрелы), то датчик 41 может быть предоставлен для обнаружения протяженности плеча (фиг. 13). Датчик 41 физически соединен с устройством 37 обслуживания и/или установлен на нем и может быть приспособлен для обнаружения или отслеживания расположения изношенного изнашиваемого элемента. Например, датчик 41 на устройстве 37 обслуживания может быть пассивным датчиком для сбора данных. В другом примере датчик 41 на устройстве 37 обслуживания может быть активным и/или расположенным на оборудовании 1, предназначенном для перемещения земли. Датчик 41 может работать в сочетании со вторым датчиком (например, 39), отдельным от устройства 37 обслуживания.The sensors 41 may be displacement sensors or other types of sensors. If the second arm 55 is telescopic (for example, an inner section of a boom), then the sensor 41 may be provided to detect the extension of the arm (Fig. 13). The sensor 41 is physically connected to the maintenance device 37 and/or mounted on it and may be adapted to detect or track the location of a worn wear element. For example, the sensor 41 on the maintenance device 37 may be a passive sensor for collecting data. In another example, the sensor 41 on the maintenance device 37 may be active and/or located on the equipment 1 intended for moving earth. The sensor 41 may work in combination with a second sensor (for example, 39), separate from the maintenance device 37.
В одном варианте реализации компьютер 43 может предоставлять информацию на датчик(и) 39, 39A, 41, или принимать информацию с них, и/или непосредственно осуществлять связь с ними. Устройство 37 обслуживания может также собирать данные об изнашиваемых деталях, которые устанавливаются и/или снимаются, и осуществлять обмен ими. Эти данные могут включать, например, фотографии изнашиваемых деталей, вес, усилие, требующееся для установки/снятия, время, требующееся для установки/снятия, уведомление для персонала о замене изнашиваемых деталей и т.д. Устройство 37 обслуживаIn one embodiment, the computer 43 may provide information to or receive information from the sensor(s) 39, 39A, 41, and/or communicate directly with them. The maintenance device 37 may also collect and exchange data about the wear parts that are installed and/or removed. This data may include, for example, photographs of the wear parts, weight, force required for installation/removal, time required for installation/removal, notification to personnel about replacement of wear parts, etc. The maintenance device 37
- 8 047502 ния может также обмениваться данными с датчиками, предусмотренными в изнашиваемых деталях, и/или принимать данные с них. Устройство обслуживания может предоставлять данные на датчики изнашиваемой детали, связанные, например, с изменением даты, времени, расположения, длительности и т.д. замены изнашиваемых деталей. Устройство обслуживания может также принимать данные с датчиков изнашиваемой детали, связанные, например, со сроком службы, ударной нагрузкой, рабочими характеристиками и т.д., как раскрыто в патенте США № 10011975. Данные датчиков и/или данные из других источников могут быть обработаны компьютером 43 для обеспечения различных выходных данных.- 8 047502 may also exchange data with sensors provided in the wear parts and/or receive data from them. The maintenance device may provide data to the wear part sensors related to, for example, a change in date, time, location, duration, etc. of replacement of the wear parts. The maintenance device may also receive data from the wear part sensors related to, for example, service life, impact load, performance characteristics, etc., as disclosed in U.S. Patent No. 10011975. The sensor data and/or data from other sources may be processed by the computer 43 to provide various output data.
Компьютер 43 может содержать команды, чтобы конфигурировать процессор или контроллер для приема сигналов с датчиков 39, 39A, 41, например посредством беспроводной передачи, содержащей данные, например, о положении и/или ориентации монтажной оси 31. Компьютер 43 может использовать данные, включая обнаруженные положение и/или ориентацию монтажной оси 31 и относительные положения подъемного крана 47 и компонентов 71 сочленения, для управления гидравлическими цилиндрами и/или моторами, чтобы перемещать инструментальную головку 59 прямолинейным движением вдоль монтажной оси 31 (или другим смещающим перемещением) независимо от 3-D ориентации монтажной оси 31. Передвижение захватного устройства 60 по пути снятия может представлять собой скоординированное одновременное движение разных регулируемых компонентов, направляемых контроллером посредством программируемой логики. Оно может включать скоординированное перемещение всех регулируемых компонентов или оно может включать регулирование не всех регулируемых компонентов. Предусматривается, что изнашиваемый элемент 7 необходимо снимать по определенному пути снятия или оси 31. Возможны и другие пути снятия. Например, определенные изнашиваемые элементы (например, наконечники и защитные кожухи) могут быть сняты и/или установлены по монтажному пути, который является нелинейным (например, дугообразным).The computer 43 may contain instructions to configure the processor or the controller to receive signals from the sensors 39, 39A, 41, such as via wireless transmission, containing data, such as about the position and/or orientation of the mounting axis 31. The computer 43 may use the data, including the detected position and/or orientation of the mounting axis 31 and the relative positions of the crane 47 and the components 71 of the articulation, to control the hydraulic cylinders and/or motors to move the tool head 59 in a rectilinear motion along the mounting axis 31 (or other offset movement) regardless of the 3-D orientation of the mounting axis 31. The movement of the gripper 60 along the removal path may be a coordinated simultaneous movement of different adjustable components directed by the controller via programmable logic. It may include a coordinated movement of all adjustable components or it may include an adjustment of not all adjustable components. It is envisaged that the wear element 7 must be removed along a certain removal path or axis 31. Other removal paths are also possible. For example, certain wear elements (e.g., tips and protective covers) can be removed and/or installed along an assembly path that is non-linear (e.g., arc-shaped).
Термин манипулятор, как используется в данном документе, относится к аппарату, устройству, узлу, подузлу или т.п. для поддержки инструмента(ов) с возможностью перемещения для проведения операции, например снятия, установки, проверки, ремонта и т.д. Термин манипулятор подразумевается как общий термин, который может включать, например, (i) множество компонентов, таких как комбинация основания, плеча, сочленения и инструментальной опоры или головки, (ii) подузел, такой как шарнирно-соединенная рука, сочленение и/или инструментальная опора, и/или (iii) другой узел или подузел, который с возможностью перемещения поддерживает другие узлы или подузлы или работает с ними, чтобы с возможностью перемещения поддерживать инструмент(ы) для проведения операции.The term manipulator, as used herein, refers to an apparatus, device, assembly, subassembly, or the like for movably supporting instrument(s) for performing an operation, such as removal, installation, inspection, repair, etc. The term manipulator is intended as a general term that may include, for example, (i) a plurality of components, such as a combination of a base, arm, joint, and instrument support or head, (ii) a subassembly, such as an articulated arm, joint, and/or instrument support, and/or (iii) another assembly or subassembly that movably supports or works with other assemblies or subassemblies to movably support instrument(s) for performing an operation.
Манипулятор 62 может включать подъемный кран 47 и сочленение 71. В представленном примере подъемный кран 47 содержит мачту 51, выполненную с возможностью поворота вокруг первой оси A1, ориентированной вертикально, первое плечо 53, шарнирно прикрепленное к мачте 51 для перемещения вокруг второй оси A2, ориентированной горизонтально, и второе плечо 55, шарнирно прикрепленное к первому плечу 53 для перемещения вокруг третьей оси A3, также ориентированной горизонтально. Мачта 51 может быть прикреплена к транспортному средству 49, что обеспечивает возможность мобильного размещения подъемного крана 47. Подъемный кран 47 может содержать один или более сегментов 53, 55, шарнирно соединенных вместе и управляемых посредством гидравлических цилиндров (не показаны), но может иметь другие конструкции и/или движители. Возможно большее или меньшее количество плеч и осей сочленения. Второе плечо 55 может необязательно быть телескопическим. Вращение мачты 51 предпочтительно приводится в действие гидравлическим мотором, а поворот плеч 53, 55 - гидравлическими цилиндрами. Подъемный кран 47 может необязательно также быть смонтирован на поворотной платформе, чтобы обеспечивать возможность вращения вокруг первой оси A1. Могут быть использованы и другие типы устройств с другими типами и/или другими схемами возможных перемещений. Один альтернативный пример заключается в использовании стрелы 2 и рукояти 4 землеройной машины 1, как показано на фиг. 1, и специального компонента и/или другого узла.The manipulator 62 may include a lifting crane 47 and an articulation 71. In the example shown, the lifting crane 47 comprises a mast 51 configured to rotate around a first axis A1 oriented vertically, a first arm 53 pivotally attached to the mast 51 for moving around a second axis A2 oriented horizontally, and a second arm 55 pivotally attached to the first arm 53 for moving around a third axis A3, also oriented horizontally. The mast 51 may be attached to a vehicle 49, which provides the possibility of mobile placement of the lifting crane 47. The lifting crane 47 may comprise one or more segments 53, 55 pivotally connected together and controlled by means of hydraulic cylinders (not shown), but may have other designs and/or movers. A greater or lesser number of arms and articulation axes is possible. The second arm 55 may not necessarily be telescopic. The rotation of the mast 51 is preferably driven by a hydraulic motor, and the rotation of the arms 53, 55 by hydraulic cylinders. The lifting crane 47 may optionally also be mounted on a turntable to enable rotation around the first axis A1. Other types of devices with other types and/or other arrangements of possible movements may also be used. One alternative example is to use a boom 2 and a handle 4 of an earthmoving machine 1, as shown in Fig. 1, and a special component and/or another unit.
В одном примере инструментальная головка 59 прикреплена ко второму плечу 55 сочленением 71. В представленном примере сочленение 71 поворачивается вокруг оси A4. В альтернативном варианте сочленение 71 может быть выполнено с возможностью регулировки вокруг трех перпендикулярных осей A4-A6, как обсуждается ниже. Различные регулировки сочленения 71 в одном примере приводятся в действие гидравлическими моторами. Датчики 41 в одном примере предусмотрены для каждой регулировки с целью обнаружения относительного положения каждого из плеч 53,55, перемещающегося вокруг осей A1-A4 в примере, показанном на фиг. 6, и A1-A6 в примере, показанном на фиг. 13.In one example, the tool head 59 is attached to the second arm 55 by a joint 71. In the example shown, the joint 71 rotates about the axis A4. In an alternative embodiment, the joint 71 may be configured to be adjustable about three perpendicular axes A4-A6, as discussed below. The various adjustments of the joint 71 are in one example driven by hydraulic motors. Sensors 41 in one example are provided for each adjustment to detect the relative position of each of the arms 53, 55 moving about the axes A1-A4 in the example shown in Fig. 6 and A1-A6 in the example shown in Fig. 13.
В одном примере манипулятор 62 имеет гидравлический привод, чтобы быть достаточно надежным в изменяющихся условиях внешней среды, таких как имеют место в обстановках земляных работ, хотя и другие приводы являются возможными для определенных операций и/или условий. Манипулятор 62 с гидравлическим приводом меньше (например, в сравнении с электрическими приводами) подвержен выходу из строя при работе в полевых условиях, где он может подвергаться изменяющимся условиям окружающей среды, таким как жара, холод, осадки, грязь, мелкие частицы, пыль, дым, коррозионные материалы и т.д. Гидравлический привод также может обеспечивать существенную мощность посредством компактных средств (например, в сравнении с электрическими приводами), что является полезным для определенных приложений; один такой пример включает снятие и/или установку изнашиваемых деталейIn one example, the manipulator 62 has a hydraulic drive to be sufficiently reliable in changing environmental conditions, such as those found in excavation environments, although other drives are possible for certain operations and/or conditions. The manipulator 62 with a hydraulic drive is less susceptible (e.g., compared to electric drives) to failure when operating in the field, where it may be exposed to changing environmental conditions, such as heat, cold, precipitation, dirt, fine particles, dust, smoke, corrosive materials, etc. The hydraulic drive can also provide significant power in a compact manner (e.g., compared to electric drives), which is useful for certain applications; one such example includes the removal and/or installation of wear parts.
- 9 047502 в горнодобывающей среде, проверку технического состояния стрелы, любые применения подъемной платформы, которые подвергают человека опасности, и т.д., хотя возможны и многие другие применения.- 9 047502 in a mining environment, checking the technical condition of the boom, any use of the lifting platform that exposes a person to danger, etc., although many other applications are possible.
В одном примере манипулятор 62 согласно настоящему изобретению может быть использован с инструментальной головкой(ами), такой как захватное устройство 60, для снятия и/или установки взаимодействующей с грунтом изнашиваемой детали 11 с ковша и/или на него (не показан). Манипулятор 62 может быть использован в способах и операциях и с инструментами 59 так, как раскрыто в публикации США № 2015/0104075, и/или использован в способах и операциях и с инструментами так, как раскрыто в публикации США № 2017/0356167. Они приведены в качестве примеров, поскольку манипулятор 62 может иметь много других применений. Инструментальные головки могут взаимозаменяемо прикрепляться к манипулятору для обеспечения разных операций по желанию и/или множество инструментальных головок могут быть одновременно прикреплены к манипулятору 62 для совместного, независимого, одновременного и/или последовательного применения.In one example, the manipulator 62 according to the present invention can be used with a tool head(s), such as a gripper 60, for removing and/or installing a ground engaging wear part 11 from and/or onto a bucket (not shown). The manipulator 62 can be used in methods and operations and with tools 59 as disclosed in US Publication No. 2015/0104075, and/or used in methods and operations and with tools as disclosed in US Publication No. 2017/0356167. These are given as examples, since the manipulator 62 can have many other applications. The tool heads can be interchangeably attached to the manipulator to provide different operations as desired and/or a plurality of tool heads can be simultaneously attached to the manipulator 62 for joint, independent, simultaneous and/or sequential use.
Определенный путь 31 для снятия изнашиваемого элемента 7 может необязательно также включать съемные движения для лучшего его снятия с его основания до и/или во время передвижения изнашиваемого элемента по его монтажному пути. Примеры съемных движений могут, например, включать короткое и/или быстрое раскачивание изнашиваемого элемента в вертикальном и/или поперечном направлении, чтобы помогать высвобождать застрявший (например, из-за присутствия вдавленных мелких частиц) изнашиваемый элемент с его основания. Применение съемных движений может происходить до или во время стягивания изнашиваемого элемента 7 по его монтажному пути. Съемные движения могут быть запрограммированы так, чтобы происходить автоматически во время каждого снятия изнашиваемого элемента и/или только если усилие для снятия изнашиваемого элемента превышает заданный предел, и/или они могут быть активированы вручную. Датчики (не показаны) могут быть предусмотрены в системе 35 для обнаружения того, когда был достигнут порог тягового усилия и когда следует инициировать съемные движения. Такие датчики также могут быть предусмотрены для обнаружения усилий, превышающих ожидаемые, во время установки, например, если имеется неожиданное неверное расположение основания для размещения сменной изнашиваемой детали, например вследствие вмешивающегося перемещения ковша, неправильно выровненного зуба и т.д. Датчики также могут быть предусмотрены для остановки перемещения, если устройство обслуживания сталкивается с неожиданным препятствием. Съемные движения также и/или альтернативно могут включать плавающий режим, как дополнительно будет описано ниже.The defined path 31 for removing the wear element 7 may optionally also include stripping movements for better removing it from its base before and/or during the movement of the wear element along its assembly path. Examples of stripping movements may, for example, include a short and/or fast rocking of the wear element in the vertical and/or transverse direction in order to help release a stuck (for example, due to the presence of embedded small particles) wear element from its base. The application of stripping movements may occur before or during the pulling of the wear element 7 along its assembly path. The stripping movements may be programmed to occur automatically during each removal of the wear element and/or only if the force for removing the wear element exceeds a predetermined limit, and/or they may be activated manually. Sensors (not shown) may be provided in the system 35 for detecting when a threshold of pulling force has been reached and when the stripping movements should be initiated. Such sensors may also be provided to detect forces that exceed the expected ones during installation, for example, if there is an unexpected incorrect positioning of the base for placing a replaceable wear part, for example due to an interfering movement of the bucket, an incorrectly aligned tooth, etc. The sensors may also be provided to stop the movement if the maintenance device encounters an unexpected obstacle. The removal movements may also and/or alternatively include a floating mode, as will be further described below.
Со ссылкой на фиг. 11, 12, в одном примере инструментальная головка 59 включает основное инструментальное крепление 76 (такое как крюки 78) и рабочий орган (такой как захватное устройство 60). В этом представленном примере инструментальная головка 59 имеет крюки 78 на заднем конце, чтобы прикреплять инструментальную головку 59 к адаптеру 6 или подъемному крану 47, и рабочий орган 60 на переднем конце, чтобы захватывать изнашиваемый элемент 7. Как можно увидеть, инструментальная головка 59 может иметь штифт 80 для закрепления крюков 78.Referring to Fig. 11, 12, in one example, the tool head 59 includes a main tool mount 76 (such as hooks 78) and an end effector (such as a gripper 60). In this illustrated example, the tool head 59 has hooks 78 at the rear end to attach the tool head 59 to the adapter 6 or the lifting crane 47, and an end effector 60 at the front end to grip the wear element 7. As can be seen, the tool head 59 can have a pin 80 for securing the hooks 78.
Изнашиваемые детали 7 (такие как наконечники 11) могут застревать в основании, на котором они смонтированы, из-за трения, вдавленных мелких частиц, изогнутых компонентов, коррозии и т.п. В одном примере инструментальная головка включает вибратор, который может работать совместно с захватным устройством 60 при снятии взаимодействующих с грунтом изнашиваемых деталей 7 с оборудования 1 для земляных работ. Применение вибратора в сочетании с устройством для снятия изнашиваемых деталей (например, захватным устройством 60) может уменьшать усилие, необходимое для снятия изнашиваемой детали, и, таким образом, облегчать и/или сокращать процесс снятия. Например, для того, чтобы снять наконечник 11, инструментальная головка 59 входит в зацепление с наконечником 11, смонтированным не переднем носу 18, при этом захватное устройство 60 имеет пару противолежащих лап 61, хотя возможны и другие приспособления для удерживания изнашиваемого элемента. Лапы 61 на своих дистальных концах могут включать направленные внутрь фланцы 63 для зацепления с задними краями 64 вдоль сторон наконечников 11. Инструментальная головка 59, показанная на фиг. 11, включает движитель 65, выполненный с возможностью регулировки в направлении к затвору 13 и от него для открытия и/или закрытия затвора 13. Каждый движитель 65 содержит поворотное плечо 83 и инструмент 67 (например, шестигранный инструмент), выполненный с возможностью зацепления с вырезом (или другим образованием для зацепления с инструментом) 45 для перемещения штифта 29 в зацепление с вырезом 20 в промежуточном адаптере 10 и/или затворным отверстием 25 в наконечнике 11 или из этого зацепления. Это приведено в качестве одного примера. Другие узлы могут быть использованы для открытия затворов 13 и/или затворы других типов могут быть вырваны, вытянуты, выбиты и т.д. из изнашиваемого узла.Wear parts 7 (such as tips 11) can become stuck in the base on which they are mounted due to friction, embedded small particles, bent components, corrosion, etc. In one example, the tool head includes a vibrator that can work in conjunction with the gripper 60 to remove ground-engaging wear parts 7 from the excavation equipment 1. Using the vibrator in conjunction with the wear part removal device (e.g., the gripper 60) can reduce the force required to remove the wear part and thus facilitate and/or shorten the removal process. For example, in order to remove the tip 11, the tool head 59 engages the tip 11 mounted on the front nose 18, wherein the gripper 60 has a pair of opposing legs 61, although other means for holding the wear element are also possible. The legs 61 at their distal ends may include inwardly directed flanges 63 for engaging with rear edges 64 along the sides of the tips 11. The tool head 59 shown in Fig. 11 includes a mover 65 configured to be adjustable in the direction toward and away from the shutter 13 for opening and/or closing the shutter 13. Each mover 65 comprises a rotary arm 83 and a tool 67 (for example, a hexagonal tool) configured to engage with a cutout (or other formation for engaging with a tool) 45 for moving the pin 29 into engagement with a cutout 20 in the intermediate adapter 10 and/or a shutter opening 25 in the tip 11 or out of this engagement. This is given as one example. Other assemblies may be used to open the closures 13 and/or closures of other types may be torn out, pulled out, knocked out, etc. from the wearing assembly.
Термин открытие в сочетании с затвором подразумевает включение регулирования затвора с сохранением скрепления с изнашиваемым элементом и/или снятие затвора с изнашиваемого элемента так, что затвор больше не скрепляет изнашиваемый элемент с креплением.The term opening in conjunction with the breech means engaging the adjustment of the breech while maintaining the fastening to the wear member and/or removing the breech from the wear member so that the breech no longer fastens the wear member to the fastener.
В одном варианте реализации, чтобы снять наконечник 11, лапы 61 захватывают наконечник фланцами 63 на задних краях 64, при этом передний конец наконечника прижат к останову 69. ДвигательноеIn one embodiment, to remove the tip 11, the legs 61 grip the tip with flanges 63 at the rear edges 64, with the front end of the tip pressed against the stop 69. The motor
- 10 047502 плечо 65 опускают так, что инструмент 67 размещается в вырезе 45, и поворачивают, чтобы перемещать ведущий конец 21 штифта 29 из выреза 20. Инструмент 59 в одном примере приводится в движение гидравлическим мотором. Наконечник 11 теперь готов для стягивания с крепления (например, переднего носа 18).- 10 047502 the arm 65 is lowered so that the tool 67 is located in the cutout 45 and is rotated to move the leading end 21 of the pin 29 out of the cutout 20. The tool 59 is in one example driven by a hydraulic motor. The tip 11 is now ready to be pulled off the fastening (e.g. the front nose 18).
В другой реализации, чтобы установить сменный наконечник 11A на креплении (например, переднем носу 18 промежуточного адаптера 10), устройство 37 обслуживания захватывает сменный наконечник 11A и располагает наконечник 11A смежно и выровненным с промежуточным адаптером 10 вдоль монтажной оси 31. Это положение может быть определено компьютером 43 на основании данных с датчиков 39, 39A, 41, и/или из памяти процесса снятия, и/или базы данных, и/или посредством ручного (или полуручного) управления со стороны рабочего.In another implementation, in order to install the replaceable tip 11A on the mount (for example, the front nose 18 of the intermediate adapter 10), the service device 37 grips the replaceable tip 11A and positions the tip 11A adjacent to and aligned with the intermediate adapter 10 along the mounting axis 31. This position can be determined by the computer 43 based on data from the sensors 39, 39A, 41, and/or from the memory of the removal process, and/or the database, and/or by means of manual (or semi-manual) control on the part of the worker.
Управление устройством 37 обслуживания может иметь несколько режимов или элементов управления. На фиг. 14 представлен ручной или мобильный блок 100 управления для устройства 37 обслуживания. Мобильный блок 100 управления содержит интерфейс 101 пользователя, выключатель 102, дисплей 103, переключатель 104 скорости, тумблер 105, переключатель 107 плавающего режима, кнопки 108 действия, аварийные переключатели 109, 110 и/или джойстики 111, 113, 115. Блок 100 управления может быть прикреплен к мачте или привязан к пользователю ремнем 116. Дисплей 103 может показывать разные режимы работы для пользователя для управления посредством интерфейса 101 пользователя. Дисплей может показывать процентную долю от полной протяженности конкретного компонента устройства 37 обслуживания (например, второго плеча 55).The control of the service device 37 may have several modes or control elements. In Fig. 14, a manual or mobile control unit 100 for the service device 37 is shown. The mobile control unit 100 comprises a user interface 101, a switch 102, a display 103, a speed switch 104, a toggle switch 105, a float switch 107, action buttons 108, emergency switches 109, 110 and/or joysticks 111, 113, 115. The control unit 100 may be attached to a mast or tied to a user with a belt 116. The display 103 may show different operating modes for the user to control via the user interface 101. The display may show a percentage of the full length of a particular component of the service device 37 (for example, the second arm 55).
Интерфейс 101 пользователя включает поворотную кнопку 117, кнопку 119 ввода и кнопку 121 отмены. Поворотная кнопка 117 позволяет пользователю располагать ее так, чтобы выбирать конкретную функцию (например, режим работы). Кнопка 119 ввода позволяет подтверждать выбор, а кнопка 121 отмены позволяет возвращаться от выбора к предыдущему экрану или отменять выбор. Интерфейс 101 пользователя также может представлять собой дисплей с сенсорным экраном, чтобы позволять пользователю выбирать различные функции или режимы для устройства 37 обслуживания посредством тактильной обратной связи с дисплеем 103.The user interface 101 includes a rotary button 117, an input button 119 and a cancel button 121. The rotary button 117 allows the user to position it so as to select a specific function (for example, an operating mode). The input button 119 allows to confirm the selection, and the cancel button 121 allows to return from the selection to the previous screen or to cancel the selection. The user interface 101 can also be a display with a touch screen to allow the user to select different functions or modes for the service device 37 by means of tactile feedback from the display 103.
Например, один режим может быть предназначен для управления подъемным краном 47. К примеру, джойстик 111 (или другой контроллер) может управлять работой только подъемного крана 47. Второй режим может быть предназначен для управления узлом 71, 71A трехосного сочленения. Ручной блок 100 управления может содержать второй джойстик 113 (или другой контроллер), который управляет работой только узла 71, 71A сочленения. Третий режим может быть предназначен для совместного управления подъемным краном и сочленением. Элемент управления может включать третий джойстик 115, который управляет совместной работой подъемного крана и сочленения.For example, one mode can be intended for controlling the lifting crane 47. For example, the joystick 111 (or another controller) can control the operation of only the lifting crane 47. The second mode can be intended for controlling the three-axis joint assembly 71, 71A. The manual control unit 100 can contain a second joystick 113 (or another controller), which controls the operation of only the joint assembly 71, 71A. The third mode can be intended for joint control of the lifting crane and the joint. The control element can include a third joystick 115, which controls the joint operation of the lifting crane and the joint.
В этом примере нажатие вперед первого джойстика 111 заставляет гидравлические цилиндры подъемного крана совместно перемещаться так, чтобы координировать прямолинейное (или другое) движение конца подъемного крана 47 (т.е. в 41). Нажатие назад происходит в обратном направлении, нажатие в правую сторону на первый джойстик 111 перемещает конец подъемного крана в направлении вправо и т.д. Нажатие вперед на второй джойстик 113 перемещает сочленение так, чтобы наклонять инструментальную головку вниз. Нажатие в стороны второго джойстика 113 заставляет сочленение поворачивать инструментальную головку вправо. Нажатие вперед на третий джойстик 115 управляет подъемным краном 47 и узлом 71, 71A сочленения так, чтобы перемещать инструментальную головку непосредственно вперед прямолинейным движением (или другим движением, если это запрограммировано быть другим движением). Это управление, которое предпочтительно осуществляется для стягивания изнашиваемого элемента с основания и/или для установки изнашиваемого элемента на основание.In this example, pressing forward on the first joystick 111 causes the hydraulic cylinders of the crane to move together so as to coordinate a rectilinear (or other) movement of the end of the crane 47 (i.e. in 41). Pressing backwards occurs in the opposite direction, pressing to the right on the first joystick 111 moves the end of the crane in the right direction, etc. Pressing forward on the second joystick 113 moves the joint so as to tilt the tool head downwards. Pressing to the sides of the second joystick 113 causes the joint to rotate the tool head to the right. Pressing forward on the third joystick 115 controls the crane 47 and the joint assembly 71, 71A so as to move the tool head directly forward in a rectilinear movement (or other movement, if it is programmed to be another movement). This is a control that is preferably carried out for pulling the wear element off the base and/or for installing the wear element on the base.
В этом примере снятия инструментальная головка захватывает изнашиваемый элемент 7 и открывает затвор(ы). Тогда третий джойстик 115 перемещается назад, чтобы устройство обслуживания автоматически перемещало изнашиваемый элемент по пути снятия 31 обратным перемещением, которое в представленном примере является прямолинейным движением. Для установки сменного изнашиваемого элемента 7aA работа любого из или множества джойстиков 111, 113, 115 перемещает изнашиваемый элемент 7A так, чтобы выравнивать его с основанием. Третий джойстик 115 затем можно нажимать вперед, чтобы компьютер взаимодействовал с датчиками 41 и управлял гидравлическими цилиндрами и/или моторами так, чтобы перемещать инструментальную головку со сменным изнашиваемым элементом 7A по монтажному пути 31 (например, прямолинейным перемещением), чтобы полностью располагать изнашиваемый элемент на основании. Инструментальная головка затем применяется для перемещения (или установки) затворов в положение удерживания, чтобы прикреплять изнашиваемый элемент к основанию. Изнашиваемый элемент может быть освобожден, а устройство обслуживания отведено. Элементы управления инструментальной головкой могут быть отдельными (и необязательно на элементе ручного управления) от элементов управления подъемным краном/сочленением. Возможны другие варианты осуществления, и возможен полный автоматизированный способ. Хотя показан элемент управления с джойстиками, возможны и другие приспособления. Например, может быть использован единственный джойстик, применяемый в разных режимах. В качестве еще одного примера джойстики могут быть заменены контроллерами других типов.In this example of removal, the tool head grips the wear element 7 and opens the shutter(s). Then the third joystick 115 is moved backwards, so that the service device automatically moves the wear element along the removal path 31 by a reverse movement, which in the example shown is a rectilinear movement. For installing the replaceable wear element 7aA, the operation of any of the or a plurality of joysticks 111, 113, 115 moves the wear element 7A so as to align it with the base. The third joystick 115 can then be pressed forward, so that the computer interacts with the sensors 41 and controls the hydraulic cylinders and/or motors so as to move the tool head with the replaceable wear element 7A along the installation path 31 (for example, by a rectilinear movement), so as to completely position the wear element on the base. The tool head is then used to move (or position) the gates into a holding position to attach the wear member to the base. The wear member can be released and the service device retracted. The tool head controls can be separate (and not necessarily on a manual control) from the crane/joint controls. Other embodiments are possible, and a fully automated method is possible. Although a joystick control is shown, other arrangements are possible. For example, a single joystick can be used in different modes. As another example, other types of controllers can replace the joysticks.
- 11 047502- 11 047502
В другом примере один режим управляет перемещением подъемного крана 47 и трехосного сочленения. Джойстик 111 может управлять мачтой 51 или поворотным или качающим вращением (например, посредством вращения джойстика 111 влево/вправо) и перемещением вверх и вниз основной стрелы, или плеча, 53 (например, посредством перемещения джойстика 111 вверх/вниз или вправо/влево). Джойстик 113 может управлять узлом 71A трехосного сочленения так, что каждое направление, вверх/вниз, влево/вправо и поворот влево/вправо, управляет конкретной осью (например, тангажом, креном, рысканием) на узле 71A трехосного сочленения. Джойстик 115 может управлять внутренней и внешней стрелами. Например, перемещение влево/вправо управляет протяженностью внутренней стрелы, а перемещение вверх/вниз управляет внешней стрелой, или плечом, 55.In another example, one mode controls the movement of the crane 47 and the three-axis joint. The joystick 111 can control the mast 51 or the rotation or swing rotation (for example, by rotating the joystick 111 left/right) and the up and down movement of the main boom, or arm, 53 (for example, by moving the joystick 111 up/down or right/left). The joystick 113 can control the three-axis joint assembly 71A so that each direction, up/down, left/right and left/right rotation, controls a specific axis (for example, pitch, roll, yaw) on the three-axis joint assembly 71A. The joystick 115 can control the inner and outer booms. For example, moving left/right controls the extent of the inner boom, and moving up/down controls the outer boom, or arm, 55.
В другой реализации тумблер 105 переключается между несколькими режимами, которые управляют разными инструментальными головками, например инструментом установки/снятия адаптера, или головкой установки/снятия наконечника, или захватным устройством 60 (фиг. 11). В таком режиме джойстик 111 может управлять стабилизатором адаптера, перемещая его внутрь и наружу перемещением вверх/вниз джойстика 111. Джойстик 111 может также управлять перемещением лап 61 захватного устройства внутрь и наружу посредством перемещения джойстика 111 (например, перемещения влево/вправо). Джойстик 113 может перемещать завертывающий инструмент 67 вверх и вниз и поворачивает инструмент по часовой стрелке и против часовой стрелки (например, посредством перемещения вверх/вниз и влево/вправо). Джойстик 115 может перемещать завертывающий инструмент 67 вперед и назад и слева направо, чтобы выравнивать с затвором. В одном примере может требоваться нажать аварийный переключатель 109 с одновременным нажатием тумблера 105, чтобы осуществлять намеренное целенаправленное переключение между режимами. В другой реализации переключатель 107 плавающего режима может активировать плавающий режим узла 71A трехосного сочленения во время режима инструментальной головки. Переключатель 107 плавающего режима также может быть включен/выключен во время одиночного режима подъемного крана и режима подъемного крана и узла трехосного сочленения. Активация плавающего режима может дополнительно определять, плавание какой оси осуществляется (например, A4, A5, A6 или некоторой комбинации), как более подробно будет обсуждено ниже. Может требоваться нажимать аварийный переключатель 110 при нажатии переключателя 107 плавающего режима, чтобы осуществлять намеренное целенаправленное включение плавающего режима.In another embodiment, the toggle switch 105 switches between several modes that control different tool heads, such as the adapter installation/removal tool, or the tip installation/removal head, or the gripper 60 (Fig. 11). In such a mode, the joystick 111 can control the adapter stabilizer by moving it inward and outward by moving the joystick 111 up/down. The joystick 111 can also control the movement of the legs 61 of the gripper inward and outward by moving the joystick 111 (for example, moving left/right). The joystick 113 can move the screwing tool 67 up and down and rotates the tool clockwise and counterclockwise (for example, by moving up/down and left/right). The joystick 115 can move the screwing tool 67 back and forth and left to right to align with the shutter. In one example, it may be necessary to press the emergency switch 109 while pressing the toggle switch 105 in order to perform an intentional purposeful switching between the modes. In another implementation, the float switch 107 may activate the float mode of the three-axis joint assembly 71A during the tool head mode. The float switch 107 may also be turned on/off during the single crane mode and the crane and three-axis joint assembly mode. Activation of the float mode may further determine which axis is floated (e.g., A4, A5, A6, or some combination), as will be discussed in more detail below. It may be necessary to press the emergency switch 110 while pressing the float switch 107 in order to perform an intentional purposeful activation of the float mode.
В другом примере тумблер 105 может выбирать режим для управления монтажной осью как подъемного крана 47, так и узла 71, 71A сочленения. Такой режим монтажной оси может, например, быть режимом линейного движения. В этом случае монтажная ось 31 определяется или устанавливается машинистом путем маневрирования устройством обслуживания смежно с изнашиваемым элементом, который необходимо заменить или установить. Как только монтажный путь 31 определен, то джойстики 111, 113, 115 могут быть использованы так, чтобы одновременно управлять и подъемным краном 47, и узлом трехосного сочленения. Например, джойстик 111 может управлять перемещением в направлении x-y по пути 31, тогда как джойстик 115 может управлять направлением z (например, продольным). Следует отметить, что узел 71, 71A трехосного сочленения может менять угол тангажа, крена и рыскания в любом количестве направлений, а джойстики 111 и 115 все равно будут управлять как подъемным краном 47, так и узлом 71 трехосного сочленения для перемещения по пути 31. Джойстик 113 по-прежнему может быть использован только для управления узлом трехосного сочленения даже во время режима монтажной оси или линейного движения.In another example, the toggle switch 105 may select a mode for controlling the assembly axis of both the crane 47 and the joint assembly 71, 71A. Such an assembly axis mode may, for example, be a linear motion mode. In this case, the assembly axis 31 is determined or set by the operator by maneuvering the maintenance device adjacent to the wear element that needs to be replaced or installed. Once the assembly path 31 has been determined, the joysticks 111, 113, 115 may be used so as to simultaneously control both the crane 47 and the three-axis joint assembly. For example, the joystick 111 may control the movement in the x-y direction along the path 31, while the joystick 115 may control the z direction (e.g. longitudinal). It should be noted that the three-axis joint assembly 71, 71A can change the pitch, roll and yaw angle in any number of directions, and the joysticks 111 and 115 will still control both the crane 47 and the three-axis joint assembly 71 to move along the path 31. The joystick 113 can still be used only to control the three-axis joint assembly even during the mounting axis or linear motion mode.
В одном варианте реализации переключатель 104 скорости может управлять скоростью, с которой перемещаются подъемный кран 47 и компоненты сочленения. В одном примере выключатель 102 может останавливать выполнение всех действий, пока выключатель 102 не будет отключен. Это может учитывать любые ошибки во время работы в полевых условиях.In one embodiment, the speed switch 104 may control the speed at which the crane 47 and the articulation components move. In one example, the switch 102 may stop all operations until the switch 102 is turned off. This may account for any errors during field operations.
В другой реализации кнопки 108 действия могут позволять переходить к функциям, которые необходимо выполнить в других режимах за пределами текущего выбранного режима. Например в режиме только подъемного крана 47 кнопка 108 действия может быть нажата, чтобы сжать лапы инструментальной головки в форме захватного устройства или вытянуть/отвести стабилизатор на инструментальной головке в форме захватного устройства. Это уменьшает для пользователя необходимость переключаться между режимами и обеспечивает возможность применения некоторого короткого доступа к конкретной функции независимо от режима, в котором находится ручной блок 100.In another implementation, the action buttons 108 may allow for switching to functions that need to be performed in other modes outside of the currently selected mode. For example, in the crane-only mode 47, the action button 108 may be pressed to compress the arms of the tool head in the form of a gripper or to extend/retract the stabilizer on the tool head in the form of a gripper. This reduces the need for the user to switch between modes and provides the ability to use some shortcut to a specific function regardless of the mode in which the hand unit 100 is located.
Независимо от того, применяются ли джойстики или элементы управления другой формы, один пример режима работы осуществляет управление ориентацией и положением подъемного крана 47, манипулятора 62, узла 71A трехосного сочленения и инструментальной головки 59 одновременно так, что инструмент 59, удерживающий изнашиваемый элемент, перемещается по единому монтажному пути 31, который в этом примере проходит вдоль линейной монтажной оси. Как только сменный наконечник 11A выравнивается с основанием или адаптером, компьютер 43 перемещает наконечник 11A вперед прямолинейным или другим определенным движением вдоль монтажной оси или по другому монтажному пути 31, чтобы монтировать наконечник 11A на промежуточном адаптере 10. Регулирование степени подвижности, известное как податливость, обеспечиваемое пружинами (или другими средствами, такими как плавание, обсуждаемое ниже), может быть использовано для установки наконечника на крепленииWhether joysticks or other forms of control are used, one example mode of operation controls the orientation and position of the crane 47, the manipulator 62, the three-axis joint assembly 71A, and the tool head 59 simultaneously such that the tool 59 holding the wear member moves along a single mounting path 31, which in this example extends along a linear mounting axis. Once the replaceable tip 11A is aligned with the base or adapter, the computer 43 moves the tip 11A forward in a linear or other defined motion along the mounting axis or along another mounting path 31 to mount the tip 11A on the intermediate adapter 10. Adjustment of the degree of movability, known as compliance, provided by springs (or other means such as floating, discussed below) can be used to mount the tip on the mount
- 12 047502 (например, промежуточном адаптере 10), чтобы уменьшать необходимость перемещения строго по указанному или определенному пути и/или точного выравнивания с монтажным путем крепления (например, переднего носа 18 промежуточного адаптера 10). Степень подвижности, обеспечиваемая пружинами или т.п. (если предусмотрено), обычно будет заблокирована (по меньшей мере часть времени) и неприменима во время снятия из-за величины усилия, иногда необходимой для снятия наконечника с переднего носа 18 промежуточного адаптера 10.- 12 047502 (e.g. intermediate adapter 10) to reduce the need for movement strictly along a specified or defined path and/or precise alignment with the mounting path of the fastener (e.g. front nose 18 of intermediate adapter 10). The degree of mobility provided by springs or the like (if provided) will usually be locked (at least part of the time) and inapplicable during removal due to the amount of force sometimes required to remove the tip from the front nose 18 of intermediate adapter 10.
Снова обращаясь к фиг. 6, чтобы облегчить работу по снятию и установке изнашиваемых элементов 7/7A (таких как наконечники 11, 11A или 24), компьютер 43, имеющий процессор, использующий программируемую логику, может автоматизировать перемещения устройства 37. Во время замены изнашиваемого элемента 11A изношенный изнашиваемый элемент 7 заменяют и выбрасывают в бункер или другое место 75 хранения.Referring again to Fig. 6, in order to facilitate the work of removing and installing the wear elements 7/7A (such as the tips 11, 11A or 24), the computer 43 having a processor using programmable logic can automate the movements of the device 37. During the replacement of the wear element 11A, the worn wear element 7 is replaced and thrown into a bin or other storage place 75.
Новые изнашиваемые детали 7A могут быть предоставлены на транспортном средстве 49 в багажнике, месте хранения или карусели 77. Сменный изнашиваемый элемент 7A захватывается в месте 77 хранения и устанавливается на креплении (например, основном адаптере 9, промежуточном адаптере 10, краю 16 или другом месте монтажа), с которого был снят изношенный изнашиваемый элемент 7. Карусель 77 может включать несколько отделений, содержащих отельные изнашиваемые детали 7A, которые необходимо установить. Карусель 77 может находиться под управлением компьютера и поворачиваться в дискретные положения. Когда устройство 37 стягивает сменную изнашиваемую деталь 7A (например, наконечник 11A) с карусели 77 для установки, карусель 77 может поворачиваться в дискретное положение, предоставляя следующую новую изнашиваемую деталь 7A в том же положении, что и предыдущую изнашиваемую деталь 7A. Это позволяет устройству 37 хранить в памяти и осуществлять доступ к одному и тому же положению каждый раз, чтобы стягивать другую деталь. Карусель 77 может иметь один слой или может иметь несколько слоев хранения более чем с одним дискретным положением. Альтернативно, карусель 77 может представлять пустой бункер в дискретном положении, и устройство 37 может помещать использованную изношенную и изнашиваемую деталь 7, снятую с оборудования 1 для земляных работ, в пустой бункер 75. Карусель 77 может затем поворачиваться, предоставляя новую изнашиваемую деталь 7A, которую устройство 37 может стягивать для установки. Альтернативно, устройство 37 может помещать использованные изнашиваемые детали 7 в бункер 75, например находящийся на транспортном средстве 49. В конце работ по установке бункер 75 может быть освобожден для утилизации использованных деталей. Карусель 77 может также содержать библиотеку для разных инструментальных головок, которая может быть одинаково приспособлена для выдачи инструментальных головок в дискретных положениях. Альтернативно, карусель 77 может выдавать как изнашиваемые детали 7A, так и инструментальные головки.New wear parts 7A can be provided on the vehicle 49 in the trunk, storage place or carousel 77. The replacement wear element 7A is captured in the storage place 77 and mounted on the fastening (for example, the main adapter 9, the intermediate adapter 10, the edge 16 or another mounting place) from which the worn wear element 7 was removed. The carousel 77 can include several compartments containing individual wear parts 7A that are to be installed. The carousel 77 can be controlled by a computer and rotated into discrete positions. When the device 37 pulls the replacement wear part 7A (for example, the tip 11A) from the carousel 77 for installation, the carousel 77 can rotate into a discrete position, providing the next new wear part 7A in the same position as the previous wear part 7A. This allows the device 37 to store in memory and access the same position each time to pull off a different part. The carousel 77 may have a single layer or may have multiple storage layers with more than one discrete position. Alternatively, the carousel 77 may present an empty bin in a discrete position and the device 37 may place the used worn and wear part 7 removed from the excavation equipment 1 in the empty bin 75. The carousel 77 may then rotate, providing a new wear part 7A, which the device 37 can pull off for installation. Alternatively, the device 37 may place the used wear parts 7 in a bin 75, for example located on the vehicle 49. At the end of the installation work, the bin 75 may be emptied to dispose of the used parts. The carousel 77 may also contain a library for different tool heads, which may be equally adapted to issue tool heads in discrete positions. Alternatively, the carousel 77 can output both wear parts 7A and tool heads.
В одном примере компьютер 43 может содержать команды, чтобы конфигурировать процессор или контроллер для перемещения изношенного изнашиваемого элемента 7, стягиваемого с основания или крепления (например, вдоль монтажной оси 31), чтобы выбрасывать его в бункер или другое место 75 хранения. Контроллер, использующий программируемую логику, затем захватывает (или иначе закрепляет) сменный изнашиваемый элемент 7A для установки на основании или креплении, откуда был снят изношенный изнашиваемый элемент 7. Контроллер может сохранять путь 31 и местоположение, в котором изношенный изнашиваемый элемент 7 был стянут с крепления (например, промежуточного адаптера 10), и может повторно вызывать (не возвращаясь в бункер 75 для отходов) программируемой логикой предыдущее перемещение, чтобы выравнивать сменный изнашиваемый элемент 7A с монтажной осью 31 для установки на основании или креплении. Контроллер может затем использовать программируемую логику, чтобы перемещать изнашиваемый элемент 7A на основание 9, промежуточный адаптер 10, край 16 или в другое место монтажа. Контроллер может также автономно посредством программируемой логики или вручную посредством пользовательского управления (с программируемой логикой или без нее) перемещать захватное устройство 60 к следующему изнашиваемому элементу 7, который необходимо снять. Также в качестве альтернативы контроллер может быть выполнен с наличием режима обучения, в котором контроллер изучает путь работы, когда машинист вручную перемещает устройство обслуживания по повторяющемуся маршруту или повторяющемуся в полевых условиях, и затем режим обучения может быть вызван для воспроизведения тех же перемещений или немного измененных перемещений для следующей изношенной детали.In one example, the computer 43 may contain instructions to configure the processor or controller to move the worn wear element 7 pulled from the base or fixture (for example, along the mounting axis 31) to throw it into a bin or other storage location 75. The controller, using programmable logic, then grips (or otherwise secures) the replacement wear element 7A for installation on the base or fixture from which the worn wear element 7 was removed. The controller can store the path 31 and the location at which the worn wear element 7 was pulled from the fixture (for example, the intermediate adapter 10), and can re-call (without returning to the waste bin 75) with programmable logic the previous movement to align the replacement wear element 7A with the mounting axis 31 for installation on the base or fixture. The controller may then use programmable logic to move the wear element 7A to the base 9, the intermediate adapter 10, the edge 16 or to another mounting location. The controller may also autonomously by means of programmable logic or manually by means of user control (with or without programmable logic) move the gripper 60 to the next wear element 7 that needs to be removed. Also, as an alternative, the controller may be designed with a learning mode in which the controller learns the path of operation when the operator manually moves the maintenance device along a repeating route or repeating in the field, and then the learning mode can be called up to reproduce the same movements or slightly modified movements for the next wear part.
Раскрытые применение и конструкция устройства 37 обслуживания и инструментальной головки 59 являются лишь одним примером, и возможны другие компоновки. Устройство 37 обслуживания может иметь разные формы и/или иметь меньше или больше разных степеней свободы движения.The disclosed use and design of the service device 37 and the tool head 59 are only one example, and other arrangements are possible. The service device 37 may have different shapes and/or have fewer or more different degrees of freedom of movement.
Со ссылкой на фиг. 13, манипулятор 62 может содержать узел 71A трехосного сочленения (как один пример сочленения 71) для прикрепления инструментальной головки 59 к манипулятору 62. Узел 71A сочленения может иметь конструкцию, которая раскрыта в заявке № 16/370,868 на патент США, поданной 29 марта 2019 г., которая во всей своей полноте включена в данный документ посредством ссылки. Узел 71A трехосного сочленения может быть расположен на дальнем, или дистальном, конце второго плеча 55. Инструментальная головка 59 может быть с возможностью отсоединения прикреплена к дальнему концу 70 узла 71A трехосного сочленения.Referring to Fig. 13, the manipulator 62 may comprise a three-axis joint assembly 71A (as one example of joint 71) for attaching the tool head 59 to the manipulator 62. The joint assembly 71A may have a structure that is disclosed in U.S. patent application Ser. No. 16/370,868, filed March 29, 2019, which is incorporated herein by reference in its entirety. The three-axis joint assembly 71A may be located at the far, or distal, end of the second arm 55. The tool head 59 may be removably attached to the far end 70 of the three-axis joint assembly 71A.
- 13 047502- 13 047502
Узел 71A трехосного сочленения может содержать основание 14 и адаптер 6. Адаптер 6 может служить креплением для множества разных инструментальных головок 59, скрепленных вместе последовательно, или может последовательно поддерживать разные инструментальные головки 59. Основание 14 предпочтительно прикреплено к дистальному концу 71 плеча 55, который в этом примере заканчивается на пластине 30 основания. Пластина 30 основания может быть зафиксирована в единственной ориентации к плечу 53 или включать сочленение с обеспечением шарнирного, универсального или другого соединения. В одном примере основание 14 содержит подвижные компоненты в тесной близости, определяя три оси A4, A5, A6 для составного перемещения поддерживаемого инструмента(ов), такого как инструментальная головка 59. Компоненты или соединяемые элементы сочленения скреплены вместе с образованием трех точек шарнирного соединения или осей (или более, или менее чем трех). В одном примере одна ось всегда пересекает две другие оси. Альтернативно, узел 71A трехосного сочленения может быть сконструирован так, что три оси пересекаются в любое время. Альтернативно, узел 71A трехосного сочленения может быть сконструирован так, что две из трех осей пересекаются все время. В другом примере никакие из осей A4, A5, A6 не пересекаются. В одной конструкции оси A4-A6 находятся в тесном соседстве, чтобы облегчать управляемое движение в тесном пространстве.The three-axis articulation assembly 71A may comprise a base 14 and an adapter 6. The adapter 6 may serve as a mount for a plurality of different tool heads 59 secured together in series, or may support different tool heads 59 in series. The base 14 is preferably secured to the distal end 71 of the arm 55, which in this example ends on the base plate 30. The base plate 30 may be fixed in a single orientation to the arm 53 or include an articulation with the provision of a hinge, universal or other connection. In one example, the base 14 comprises movable components in close proximity, defining three axes A4, A5, A6 for the composite movement of the supported tool(s), such as the tool head 59. The components or connectable elements of the articulation are secured together to form three hinge points or axes (or more or less than three). In one example, one axis always intersects the other two axes. Alternatively, the three-axis joint assembly 71A may be designed such that the three axes intersect at all times. Alternatively, the three-axis joint assembly 71A may be designed such that two of the three axes intersect at all times. In another example, none of the axes A4, A5, A6 intersect. In one design, the axes A4-A6 are in close proximity to facilitate controlled movement in a tight space.
Основание 14 прикреплено к дистальному концу плеча 55 первой опорой 28. Первая опора 28 в этом примере включает разнесенные крепежные пластины 32, которые присоединены (например, болтами) к пластине 30 основания. В представленном примере оси A4-A6 ориентированы последовательно от дистального конца как ось A4 тангажа, ось A5 рыскания и ось A6 крена, хотя они могут быть ориентированы и в другом порядке.The base 14 is attached to the distal end of the arm 55 by the first support 28. The first support 28 in this example includes spaced apart fastening plates 32, which are attached (for example, by bolts) to the base plate 30. In the example shown, the axes A4-A6 are oriented sequentially from the distal end as the pitch axis A4, the yaw axis A5 and the roll axis A6, although they can be oriented in another order.
В представленном примере основание 14 содержит первый привод 34 для перемещения вокруг оси A4 тангажа. Первый привод 34 содержит оболочку 36, прикрепленную к крепежным пластинам 32, и первый внутренний вращающийся элемент (не показан), присоединенный ко второй опоре 38 и удерживающий ее с возможностью перемещения. Вторая опора 38 содержит пару кронштейнов 40, проходящих вокруг противоположных концов кожуха 36, чтобы соединять первый внутренний вращающийся элемент, пластину 42 основания и крепежные пластины 44 для удерживания второго привода 46. Первый привод 34 в этом примере может представлять собой гидравлический вращательный привод, такой как поставляется компанией Parker-Helac Corporation. В этом примере привод 34 обеспечивает перемещение вокруг оси A4 тангажа приблизительно на 100°. Первый, или тангажный, привод 34 в этом примере обеспечивает степень подвижности в диапазоне от -10 до +90° относительно нейтрального положения, которое в этом случае имеет место, когда пластина 42 основания параллельна пластине 30 основания. Возможны и другие движители, конструкции и степень подвижности.In the example shown, the base 14 comprises a first actuator 34 for moving about the pitch axis A4. The first actuator 34 comprises a shell 36 attached to the mounting plates 32 and a first internal rotating element (not shown) connected to the second support 38 and supporting it with the possibility of movement. The second support 38 comprises a pair of brackets 40 extending around opposite ends of the casing 36 to connect the first internal rotating element, the base plate 42 and the mounting plates 44 for supporting the second actuator 46. The first actuator 34 in this example may be a hydraulic rotary actuator, such as is available from Parker-Helac Corporation. In this example, the actuator 34 provides a movement about the pitch axis A4 by approximately 100°. The first, or pitch, actuator 34 in this example provides a degree of mobility in the range from -10 to +90° relative to the neutral position, which in this case occurs when the base plate 42 is parallel to the base plate 30. Other propellers, designs and degrees of mobility are also possible.
Второй привод 46, или привод рыскания, в этом примере может представлять собой гидравлический вращательный привод, такой как поставляется компанией Parker-Helac Corporation. Второй привод 46 содержит оболочку 48, прикрепленную к крепежным пластинам 44, и второй внутренний вращающийся элемент (не показан), присоединенный к третьей опоре 66 и поддерживающий ее с возможностью перемещения. В этом примере третья опора 66 содержит кронштейны 52, прикрепленные ко второму внутреннему вращающемуся элементу, и пластину 54 основания, поддерживающую четвертую опору 50. В этом примере второй привод 46, или привод рыскания, обеспечивает перемещение вокруг второй оси A5, или оси рыскания, приблизительно на 160°. В этом примере привод 46 обеспечивает степень подвижности в диапазоне от -80 до +80° относительно нейтрального положения, которое в этом случае имеет место, когда пластина 55 основания опоры 50 параллельна пластине 42 основания. Возможны и другие движители, конструкции и степень подвижности.The second actuator 46, or yaw actuator, in this example may be a hydraulic rotary actuator such as that available from Parker-Helac Corporation. The second actuator 46 comprises a shell 48 attached to the mounting plates 44 and a second internal rotating member (not shown) attached to the third support 66 and supporting it with the ability to move. In this example, the third support 66 comprises brackets 52 attached to the second internal rotating member and a base plate 54 supporting the fourth support 50. In this example, the second actuator 46, or yaw actuator, provides movement about the second axis A5, or yaw axis, by approximately 160°. In this example, the actuator 46 provides a degree of mobility in the range from -80 to +80° relative to the neutral position, which in this case occurs when the base plate 55 of the support 50 is parallel to the base plate 42. Other propulsion systems, designs and degrees of mobility are also possible.
Третий привод 56, или привод крена, в этом примере представляет собой гидравлический цилиндр, поддерживаемый четвертой опорой 50, для перемещения поворотной платформы 57. В этом примере привод 56 крена обеспечивает перемещение вокруг оси A6 крена приблизительно на 40°. В этом примере привод 56 обеспечивает степень подвижности в диапазоне от -20 до +20° относительно нейтрального положения, которое в этом случае имеет место, когда лапы 85 адаптера проходят в направлении вниз для установки на земле или другой опоре, когда не используются. В одном примере ось A6 крена пересекает другие две оси A4, A5 в любое время, т.е. во всех ориентациях. Возможны и другие движители, конструкции и степень подвижности. В альтернативной конструкции привод 46 рыскания смещен в заднем направлении, чтобы перекрывать тангажное сочленение так, что оси A4, A5 тангажа и рыскания всегда пересекаются. В этой компоновке ось A6 крена также предпочтительно пересекает другие две оси A4, A5 так, что все три оси пересекаются все время (не показано). В другой конфигурации никакие из осей A4, A5, A6 не пересекаются.The third actuator 56, or roll actuator, in this example is a hydraulic cylinder supported by the fourth support 50 for moving the turntable 57. In this example, the roll actuator 56 provides a movement about the roll axis A6 by approximately 40°. In this example, the actuator 56 provides a degree of movement in the range of -20 to +20° relative to the neutral position, which in this case occurs when the legs 85 of the adapter extend in a downward direction for installation on the ground or other support when not in use. In one example, the roll axis A6 intersects the other two axes A4, A5 at all times, i.e., in all orientations. Other drives, designs and degrees of movement are also possible. In an alternative design, the yaw actuator 46 is offset in the rear direction to overlap the pitch joint so that the pitch and yaw axes A4, A5 always intersect. In this arrangement, the roll axis A6 also preferably intersects the other two axes A4, A5 so that all three axes intersect at all times (not shown). In another configuration, none of the axes A4, A5, A6 intersect.
Адаптер 6 содержит инструментальное крепление 70, которое в этом примере находится на переднем конце 80, противоположном поворотной платформе 57. Инструментальное крепление 70 может содержать соединитель для прикрепления инструментальной головки к инструментальному креплению 70. В этом примере инструментальное крепление 70 содержит штифт 64 и опорную пластину 65, к которой крепится инструмент, такой как инструментальная головка 59. В одном примере инструментальная головка 59 представляет собой узел 60 захватного устройства, который удерживает изнашиваемые детали 7 (такие как наконечники 11) при их установке на оборудование 1 для земляных работ или при снятии сThe adapter 6 comprises a tool mount 70, which in this example is located at the front end 80 opposite the turntable 57. The tool mount 70 may comprise a connector for attaching a tool head to the tool mount 70. In this example, the tool mount 70 comprises a pin 64 and a support plate 65 to which a tool, such as a tool head 59, is attached. In one example, the tool head 59 is a gripper assembly 60 that holds wear parts 7 (such as tips 11) when they are installed on or removed from the excavation equipment 1
- 14 047502 него. Однако другие типы инструментальных головок и креплений могут быть использованы для размещения инструментов с соединениями разных типов. В одном варианте осуществления другие инструментальные головки могут быть закреплены последовательно. В качестве одного примера, инструментальная головка в форме сенсорного модуля может быть смонтирована последовательно с инструментальной головкой 59. К примеру, сенсорный модуль может обнаруживать одно или более из применяемого тягового усилия для снятия изнашиваемой детали, уровня прикладываемой вибрации, сигналов с датчиков в изнашиваемых деталях, и/или другие характеристики работы. Сенсорный модуль может содержать соединитель в форме крюков 78, хотя возможны и другие приспособления. Каждая инструментальная головка может применяться при необходимости, непрерывно, когда происходят определенные события и т.д., в зависимости от того, что нужно или требуется. Другие инструментальные головки, включая, например, один или более распылителей для очистки от мелких частиц, сварочное оборудование, видеокамеры и т.д., могут быть прикреплены последовательно от адаптера 6. Различные инструменты могут быть прикреплены и сняты, как необходимо для желаемой операции. Хотя представлены инструментальные крепления и крюки, возможны и другие крепежные приспособления. Дополнительно, хотя были описаны примеры с двумя или тремя последовательно соединенными инструментами, вместе может быть скреплено и другое количество инструментов.- 14 047502 of it. However, other types of tool heads and fasteners can be used to accommodate tools with different types of connections. In one embodiment, other tool heads can be fastened in series. As one example, a tool head in the form of a sensor module can be mounted in series with the tool head 59. For example, the sensor module can detect one or more of the applied traction force for removing the wear part, the level of applied vibration, signals from sensors in the wear parts, and / or other operating characteristics. The sensor module can include a connector in the form of hooks 78, although other devices are possible. Each tool head can be used as needed, continuously, when certain events occur, etc., depending on what is needed or required. Other tool heads, including, for example, one or more sprayers for cleaning small particles, welding equipment, video cameras, etc., can be attached in series from the adapter 6. The various tools can be attached and removed as needed for the desired operation. Although tool holders and hooks are shown, other fastening devices are also possible. Additionally, although examples with two or three tools connected in series have been described, other numbers of tools can be fastened together.
Дополнительно адаптер 6 может быть снабжен различными средствами для присоединения инструментов разных типов, например отверстиями, позволяющими применять болты и/или другие общие или специальные соединительные устройства. Разные адаптеры могут также быть прикреплены к основанию 14 для применения разных инструментов и/или операций.Additionally, the adapter 6 may be provided with various means for attaching different types of tools, such as holes allowing the use of bolts and/or other general or special connecting devices. Different adapters may also be attached to the base 14 for using different tools and/or operations.
Соединители 68 могут быть прикреплены к адаптеру 6 за пределами корпуса 72 адаптера, чтобы облегчать гидравлическое, пневматическое и/или электрическое соединение с инструментом(ами), т.е. чтобы приводить в действие различные механизмы и рабочие инструмент(ы) и/или управлять ими. Они могут быть прикреплены и иначе. В этом примере содержатся два соединителя 68 с шестью портами для обеспечения легкого и быстрого источника гидравлического давления для инструмента(-ов); возможны и другие компоновки. Электрические соединители (не показаны) также могут быть предусмотрены для использования инструментом(ами).Connectors 68 may be attached to the adapter 6 outside the adapter housing 72 to facilitate hydraulic, pneumatic and/or electrical connection to the tool(s), i.e. to operate and/or control various mechanisms and working tool(s). They may be attached in other ways. In this example, two connectors 68 with six ports are provided to provide an easy and quick source of hydraulic pressure for the tool(s); other arrangements are possible. Electrical connectors (not shown) may also be provided for use by the tool(s).
В одном примере плечо 55 и узел 71A сочленения вместе находятся под управлением одного и того же элемента управления, будь то ручного, автоматического или полуавтоматического. Например, работа узла 71A сочленения может быть связана с работой подъемного крана 47 или другого основного манипулятора, так что они работают вместе. В таких случаях узел 71A трехосного сочленения может содержать компьютер 43 и коллектор 73 с множеством клапанов, чтобы управлять поддерживаемой инструментальной головкой(ами) 59 посредством соединителей 68. В альтернативном примере плечи 53, 55 могут находиться под управлением элементов управления подъемного крана 47 или другого манипулятора и отдельные компьютер 43 и коллектор 73 используются для управления приводами 34, 46 и 56 и поддерживаемой инструментальной головкой(ами). Такая независимость позволяет прикреплять узел 71A сочленения практически к любому подъемному крану, рукояти, плечу или другой опоре без необходимости встраивания элементов управления в подъемный кран, рукоять, плечо и т.д.In one example, the arm 55 and the joint assembly 71A are together under the control of the same control element, whether manual, automatic or semi-automatic. For example, the operation of the joint assembly 71A can be linked to the operation of the crane 47 or other main manipulator, so that they work together. In such cases, the three-axis joint assembly 71A can comprise a computer 43 and a manifold 73 with a plurality of valves to control the supported tool head(s) 59 via connectors 68. In an alternative example, the arms 53, 55 can be under the control of the controls of the crane 47 or other manipulator and separate computers 43 and manifold 73 are used to control the actuators 34, 46 and 56 and the supported tool head(s). This independence allows the 71A coupling assembly to be attached to virtually any crane, handle, arm, or other support without the need to build controls into the crane, handle, arm, etc.
В других альтернативных вариантах подъемный кран 47, узел 71A сочленения и инструментальная головка(и) 59 могут все иметь отдельные компьютеры или же все могут находиться под управлением одного главного компьютера 43. Шланги и/или внутренние каналы предоставляют гидравлическую жидкость или т.п. из источника в компоненты манипулятора 62, узла 71A сочленения и/или поддерживаемые инструмент(ы). Шланги и/или каналы на графических материалах опущены; они могут иметь практически любую компоновку. Аналогично линии электропитания могут быть предусмотрены для манипулятора 62, узла 71A сочленения и/или поддерживаемого инструмента(ов). Линии электропитания на графических материалах также не показаны. Компьютер 43 может получать питание посредством источника электроэнергии с подъемного крана, экскаватора, транспортного средства, блока питания и т.д. и/или посредством батареи, находящейся в адаптере или ином месте. Батарея может быть предусмотрена в дополнение к таким линиям электропитания или вместо них. Гидравлическая жидкость (и электропитание, если необходимо) для узла 71A сочленения и/или инструмента(ов) может подаваться подъемным краном, экскаватором, транспортным средством или другим устройством, поддерживающим сочленение, или с отдельного приводного блока(ов). Компьютер 43 может быть расположен удаленно от устройства обслуживания.In other alternative embodiments, the crane 47, the articulation assembly 71A, and the tool head(s) 59 may all have separate computers or may all be under the control of a single main computer 43. Hoses and/or internal passages provide hydraulic fluid or the like from a source to components of the manipulator 62, the articulation assembly 71A, and/or the supported tool(s). The hoses and/or passages are omitted from the drawings; they may be of virtually any arrangement. Similarly, power supply lines may be provided to the manipulator 62, the articulation assembly 71A, and/or the supported tool(s). Power supply lines are also not shown in the drawings. The computer 43 may be powered by a power source from a crane, excavator, vehicle, power supply, etc., and/or by a battery located in an adapter or elsewhere. The battery may be provided in addition to or instead of such power supply lines. Hydraulic fluid (and electrical power, if necessary) for the joint assembly 71A and/or tool(s) may be supplied by a crane, excavator, vehicle, or other device supporting the joint, or from a separate drive unit(s). The computer 43 may be located remotely from the service device.
Компьютер 43 может содержать команды, чтобы конфигурировать процессор или контроллер для направления действий подъемного крана 47, трехосного сочленения 71A и/или поддерживаемой инструментальной головки(ок) 59. Компьютер 43 может иметь процессор с командами, приспособленный принимать сигналы с другого компьютера, карманного или мобильного устройства, чтобы проводить операции в реальном времени, например операции снятия, установки, проверки, ремонта, дозаправки, обрезки сучьев, сбора урожая и т.д. Компьютер 43 может содержаться в мобильном и/или карманном устройстве, имеющем джойстик(-и) или элементы управления другого типа, чтобы управлять подъемным краном 47, трехосным сочленением 71A и/или инструментальной головкой(ами) 59 и эксплуатировать их. Альтернативно, команды с компьютера 43 могут предоставлять направления для автоматической или полуавтомаThe computer 43 may contain instructions to configure a processor or controller to direct the operations of the crane 47, the three-axis joint 71A, and/or the supported tool head(s) 59. The computer 43 may have a processor with instructions adapted to receive signals from another computer, handheld or mobile device to conduct real-time operations such as removal, installation, inspection, repair, refueling, limbing, harvesting, etc. The computer 43 may be contained in a mobile and/or handheld device having joystick(s) or other type of controls to control and operate the crane 47, the three-axis joint 71A, and/or the tool head(s) 59. Alternatively, the instructions from the computer 43 may provide directions for automatic or semi-automatic
- 15 047502 тической работы посредством подъемного крана 47, трехосного сочленения 71A и/или инструментальной головки(ок) 59. В такой системе команды для автоматизированных операций предпочтительно предварительно сохранены в базе данных (удаленной или находящейся в адаптере 6) и используются для выполнения желаемой операции(ий). При автоматической работе подъемный кран 47, трехосное сочленение 71A и/или инструментальная головка(и) 59 могут быть снабжены датчиками перемещений (линейных или угловых) и/или датчиками положения на приводах 34, 46, 56, чтобы идентифицировать их положения и/или ориентации. Автоматизированные и ручные элементы управления могут работать вместе во взаимодействии, последовательно или отдельно. Сигналы могут альтернативно или дополнительно приниматься с датчиков, содержащихся в компонентах и/или оборудовании, которые необходимо снять, установить, проверить и т.д., чтобы, например, идентифицировать компонент(ы) и/или оборудование, направлять подъемный кран 47, трехосное сочленение 71A и/или инструментальную головку(и) 59 или сообщать другую информацию о положении, состоянии или работе изнашиваемого компонента 7 и/или оборудования. Примеры датчиков, которые могут быть включены, раскрыты в патентах США № 9670649, 10011975 и/или публикации США № 2016/0237640. Сигналы могут приниматься с других подъемных кранов, трехосных сочленений и/или инструментальных головок, работающих рядом с подъемным краном 47, трехосным сочленением 71A и/или инструментальной головкой(ами) 59 или совместно с ними. Любые или все такие сигналы в различных примерах могут быть совместно использованы вместе или быть доступны для использования вместе. Альтернативно, все они могут быть использованы по отдельности или в различных комбинациях с сигналами и операциями других типов. Также, независимо от того, используются они вместе или по отдельности, они могут приниматься в комбинации с сигналами других типов. Устройство связи может также или альтернативно передавать сигналы для различных целей, включая любые или все из тех, которые указаны выше. Передаваемые сигналы могут относиться к любому из множества разных типов, одним примером которых являются радиоволны.- 15 047502 automated operation by means of the crane 47, the three-axis joint 71A and/or the tool head(s) 59. In such a system, the commands for the automated operations are preferably pre-stored in a database (remote or located in the adapter 6) and are used to perform the desired operation(s). In automatic operation, the crane 47, the three-axis joint 71A and/or the tool head(s) 59 can be provided with displacement sensors (linear or angular) and/or position sensors on the drives 34, 46, 56 to identify their positions and/or orientations. The automated and manual controls can work together in interaction, sequentially or separately. The signals may be alternatively or additionally received from sensors contained in the components and/or equipment to be removed, installed, tested, etc., in order to, for example, identify the component(s) and/or equipment, direct the crane 47, the three-axis joint 71A and/or the tool head(s) 59, or provide other information about the position, condition, or operation of the wear component 7 and/or equipment. Examples of sensors that may be included are disclosed in U.S. Patents Nos. 9,670,649, 10,011,975, and/or U.S. Publication No. 2016/0237640. The signals may be received from other cranes, three-axis joints, and/or tool heads operating near or in conjunction with the crane 47, the three-axis joint 71A, and/or the tool head(s) 59. Any or all of such signals in various instances may be used together or made available for use together. Alternatively, all of them may be used individually or in various combinations with other types of signals and operations. Also, whether used together or individually, they may be received in combination with other types of signals. The communication device may also or alternatively transmit signals for various purposes, including any or all of those specified above. The transmitted signals may be of any of a variety of different types, one example of which is radio waves.
В одном примере устройство 37 обслуживания может быть использовано для проверки и/или замены изнашиваемой детали на ковше для выемки грунта. Видеокамера или другой инструмент могут быть подключены к, например, адаптеру 6, чтобы проводить проверку состояния изнашиваемых деталей. Инструмент, такой как представленная инструментальная головка 59, может быть использован для замены изнашиваемой детали. Видеокамера или другой проверочный инструмент могут быть предоставлены как часть инструментальной головки 59, могут представлять собой инструмент, отдельно присоединенный к адаптеру 6, или могут быть прикреплены к адаптеру 6 вместо представленной инструментальной головки 59 для проверки.In one example, the maintenance device 37 can be used to check and/or replace a wear part on a bucket for excavating soil. A video camera or other tool can be connected to, for example, the adapter 6 to check the condition of the wear parts. A tool, such as the presented tool head 59, can be used to replace the wear part. The video camera or other inspection tool can be provided as part of the tool head 59, can be a tool separately attached to the adapter 6, or can be attached to the adapter 6 instead of the presented tool head 59 for inspection.
Манипулятор 62 и/или инструментальная головка(и) 59 могут находиться под полным ручным управлением посредством процессора, имеющего команды, хранящиеся в памяти, для захвата, открытия затвора и снятия изнашиваемой детали. Альтернативно, компьютер 43 может посредством ручного управления регулировать манипулятор, чтобы располагать инструмент в окрестности изнашиваемого элемента или в зацеплении с ним, и программируемая последовательность команд используется для управления манипулятором и/или инструментом, чтобы выполнять одно или более из захвата изнашиваемого элемента, открытия затвора и/или снятия изнашиваемого элемента. Альтернативно, вся работа может находиться под управлением последовательности программируемых команд. Видеокамеры и/или датчики могут быть использованы в ручных, автоматических и/или полуавтоматических операциях. Компьютер 43 может принимать информацию с такой видеокамеры (или т.п.), и/или датчиков, и/или датчиков в изнашиваемых элементах или оборудовании, поддерживающем изнашиваемые элементы. К примеру, компьютер 43 может принимать информацию для идентификации типа изнашиваемых элементов 7, установленных на ковше, положения изнашиваемого элемента 7 на ковше 3, ориентации изнашиваемого элемента 7, состояния изнашиваемого элемента 7 и т.д.The manipulator 62 and/or the tool head(s) 59 may be under complete manual control by means of a processor having commands stored in memory for gripping, opening the shutter and removing the wear part. Alternatively, the computer 43 may by means of manual control adjust the manipulator to position the tool in the vicinity of the wear element or in engagement with it, and a programmable sequence of commands is used to control the manipulator and/or the tool to perform one or more of gripping the wear element, opening the shutter and/or removing the wear element. Alternatively, the entire operation may be under the control of a sequence of programmable commands. Video cameras and/or sensors may be used in manual, automatic and/or semi-automatic operations. The computer 43 may receive information from such a video camera (or the like), and/or sensors, and/or sensors in the wear elements or equipment supporting the wear elements. For example, computer 43 may receive information to identify the type of wear elements 7 installed on the bucket, the position of the wear element 7 on the bucket 3, the orientation of the wear element 7, the state of the wear element 7, etc.
Регулирование степени подвижности, известное как податливость или плавание, может быть обеспечено коллекторами 81, 82 поплавкового управления (или другими средствами). Плавание или поплавок снимает управление с машиниста и может (посредством барьера или трубопроводной арматуры) позволять текучей среде или направлять ее свободно протекать или производить обмен с одной стороны гидравлического привода на другую через проход (например в приводе или в коллекторе поплавкового управления). На направление потока через проход оказывает влияние внешняя действующая сила, такая как контакт с изнашиваемым элементом 7 или креплением (например, промежуточным адаптером 10). Поплавковое регулирование может быть использовано, например, при установке наконечника 11 на креплении (например, переднем носу 18 промежуточного адаптера 10) или при изначальном захватывании наконечника 11 во время снятия, чтобы уменьшать необходимость в перемещении строго по указанному или определенному пути 31 и/или в точном выравнивании с путем 31 монтажа/снятия. Поплавковое регулирование может быть автоматизированным и/или находиться под управлением компьютера 43. Плавающий режим или регулирование могут быть инициированы рядом разных способов, включая плавание для одного или более приводов в подъемном кране, сочленении и/или инструментальной головке. К примеру: плавание всех трех приводов 34, 46, 56 узла трехосного сочленения 71A вокруг их соответствующих осей A4, A5, A6; плавание двух из трех приводов 34, 46, 56 вокруг их соответствующих осей A4, A5, A6; плавание одного из трех приводов 34, 46, 56 вокруг их соответствующих осей A4, A5,The adjustment of the degree of mobility, known as compliance or float, can be provided by the float control manifolds 81, 82 (or other means). The float or float removes control from the driver and can (by means of a barrier or pipe fitting) allow or direct the fluid to flow freely or exchange from one side of the hydraulic actuator to the other through a passage (e.g. in the actuator or in the float control manifold). The direction of flow through the passage is influenced by an external acting force, such as contact with a wear element 7 or a fastening (e.g. an intermediate adapter 10). The float control may be used, for example, when mounting the tip 11 on a fixture (for example, the front nose 18 of the intermediate adapter 10) or when initially gripping the tip 11 during removal, to reduce the need to move strictly along a specified or determined path 31 and/or to accurately align with the installation/removal path 31. The float control may be automated and/or controlled by the computer 43. The float mode or control may be initiated in a number of different ways, including floating for one or more actuators in the crane, joint and/or tool head. For example: floating all three actuators 34, 46, 56 of the three-axis joint assembly 71A about their respective axes A4, A5, A6; floating two of the three actuators 34, 46, 56 about their respective axes A4, A5, A6; floating of one of the three drives 34, 46, 56 around their respective axes A4, A5,
- 16 047502- 16 047502
A6; отсутствие плавания всех трех приводов 34, 46, 56 вокруг их соответствующих осей A4, A5, A6, при этом плавание одного или более сочленений плеч подъемного крана вокруг их соответствующих осей A1, A2, A3 или некоторой их комбинации.A6; absence of floating of all three drives 34, 46, 56 around their respective axes A4, A5, A6, while floating of one or more joints of the crane arms around their respective axes A1, A2, A3 or some combination thereof.
В представленном примере привод 34 имеет возможность плавать вокруг оси A4 и привод 46 имеет возможность плавать вокруг оси A5, тогда как ось A6 находится под управлением (например, две оси находятся в плавающем режиме). Эта компоновка обеспечивает возможность незначительных или кратковременных регулировок вдоль осей A4, A5 во время установки или снятия по монтажному пути. Манипулятор 62 перемещает инструментальную головку 59 вдоль оси A6, в то время как плавание может обеспечивать выбранные незначительные перемещения, чтобы помогать выравнивать инструмент (если он немного неправильно выровнен) с путем снятия/установки вдоль осей A4 и/или A5, так что инструментальная головка может легче снимать с крепления и/или устанавливать на него изнашиваемый элемент. Узел 71A трехосного сочленения может содержать коллекторы поплавкового управления 81, 82 и/или предупредительную сигнализацию 84.In the example shown, the drive 34 has the ability to float about the axis A4 and the drive 46 has the ability to float about the axis A5, while the axis A6 is controlled (for example, two axes are in a floating mode). This arrangement provides the ability to make minor or short-term adjustments along the axes A4, A5 during installation or removal along the installation path. The manipulator 62 moves the tool head 59 along the axis A6, while the floating can provide selected minor movements to help align the tool (if it is slightly misaligned) with the removal/installation path along the axes A4 and/or A5, so that the tool head can more easily remove from the mount and/or install the wear element on it. The three-axis joint assembly 71A can comprise float control manifolds 81, 82 and/or a warning signal 84.
Коллекторы 81, 82 поплавкового управления включают или выключают плавающий режим (например, прямой барьер или клапан для зацепления и блокирования прохода или расцепления и обеспечения возможности текучей среде протекать через проход) для узла 71A трехосного сочленения. В плавающем режиме узел 71A трехосного сочленения может по-прежнему регулироваться приводами сочленения и/или манипулятором, при этом по меньшей мере один привод, управляющий компонентами сочленения для перемещения вокруг оси A4 и/или A5, находится в плавающем режиме. Плавающий режим фактически отключает управление (например, нейтральное состояние) для этого привода так, что другие внешние силы могут оказывать влияние на выравнивание при соединении с изнашиваемой деталью или соединении с креплением. Такие маневры могут требовать регулирования с меньшими приращениями, чем те, которых можно было бы добиться посредством управления только сочленением и/или манипулятором. Плавание может быть активировано вручную и/или автоматически, например на короткий период, когда силы превышают заданный уровень.The float control manifolds 81, 82 enable or disable the float mode (for example, a direct barrier or valve for engaging and blocking the passage or disengaging and allowing fluid to flow through the passage) for the three-axis joint assembly 71A. In the float mode, the three-axis joint assembly 71A can still be controlled by the joint actuators and/or the manipulator, wherein at least one actuator controlling the joint components for movement about the axis A4 and/or A5 is in the float mode. The float mode effectively disables control (for example, a neutral state) for this actuator so that other external forces can affect the alignment when connecting to a wear part or connecting to a fastener. Such maneuvers may require control in smaller increments than those that could be achieved by controlling only the joint and/or the manipulator. Floating can be activated manually and/or automatically, for example for a short period when forces exceed a set level.
Предупредительная сигнализация 84 (если имеется) активируется всякий раз, когда активируется плавающий режим. Предупредительная сигнализация 84 может представлять собой, например, визуальное предупреждение, тактильную обратную связь и/или звуковое предупреждение. В одном примере предупредительная сигнализация 84 может быть активирована электрическим переключателем. Альтернативно, предупредительная сигнализация 84 может активировать радиопередатчик, чтобы генерировать уведомление или сигнал тревоги. В представленном примере показана предупредительная сигнализация 84 на одном из плеч 52, прикрепленная ко второму внутреннему вращающемуся элементу, являющаяся лампочкой, видимой для машиниста устройства 37 обслуживания и/или находящейся рядом машины 1 для земляных работ. Устройство 37 может беспроводным способом предоставлять предупредительную сигнализацию 84 операторам оборудования или другим лицам и/или на карманные или беспроводные устройства, доступные для машиниста или других лиц. В дополнение программируемая логика может быть запрограммирована так, чтобы создавать предупредительную сигнализацию 84, если программируемая логика определяет, что плавающий режим является необходимым, или переводит устройство 37 к плавающей работе.The warning signal 84 (if present) is activated whenever the float mode is activated. The warning signal 84 may be, for example, a visual warning, tactile feedback and/or an audible warning. In one example, the warning signal 84 may be activated by an electrical switch. Alternatively, the warning signal 84 may activate a radio transmitter to generate a notification or an alarm signal. In the illustrated example, the warning signal 84 is shown on one of the arms 52 attached to the second inner rotating element, being a lamp visible to the operator of the maintenance device 37 and/or the nearby earthmoving machine 1. The device 37 may wirelessly provide the warning signal 84 to equipment operators or other persons and/or to handheld or wireless devices accessible to the operator or other persons. In addition, the programmable logic may be programmed to generate a warning signal 84 if the programmable logic determines that a float operation is necessary or to place the device 37 into a float operation.
Обращаясь к фиг. 15A и 16A, коллекторы 81, 82 поплавкового управления могут в одном примере содержать уравновешивающие клапаны 86, трубу 87 типа согнутой руки, игольчатый клапан 88, впускные клапаны 89 и узел 90 плавающего режима. Каждый из приводов 34, 46, 56 имеет входные порты 96, 97, которые представляют собой впускные каналы в каждую сторону привода для управления, например, поршнем, поворотным устройством или т.п. Каждый из компонентов коллекторов 81, 82 поплавкового управления может иметь соединение по текучей среде, как будет дополнительно обсуждено ниже.Referring to Fig. 15A and 16A, the float control manifolds 81, 82 may in one example comprise counterbalance valves 86, a bent arm type tube 87, a needle valve 88, inlet valves 89 and a float mode assembly 90. Each of the actuators 34, 46, 56 has inlet ports 96, 97, which are inlet channels to each side of the actuator for controlling, for example, a piston, a rotary device or the like. Each of the components of the float control manifolds 81, 82 may have a fluid connection, as will be discussed further below.
Уравновешивающие клапаны 86 поддерживают давление текучей среды в коллекторе, когда прямое давление текучей среды не подается, например система 35 остановилась в конкретном положении. Игольчатый клапан 88 может быть регулируемым и действовать как клапан регулирования потока, в котором поток текучей среды (например, гидравлической жидкости) ослабляется в двух разных направлениях. Игольчатый клапан 88 регулируется путем введения иглы в соединение между проходом R и проходом T на фиг. 15B и R, S и T на фиг. 16B или ее выведения из него. Чем меньше шаг, допускаемый иглой в игольчатом клапане 88, тем меньше приращения перемещения, с которыми привод 34, 46, 56 перемещается вдоль соответствующей оси A4-A6. Игольчатый клапан 88 сокращает проходы R, T для потока гидравлической жидкости, которая перемещает привод 34, 46, 56 в каждом направлении на фиг. 15B. Игольчатый клапан 88 сокращает проходы R, S, T в каждом направлении на фиг. 16B. В одном примере эти направления задают, в каком направлении вращается вращательный привод. Альтернативно, игла управляет тем, в каком направлении перемещается поршень в поршневом приводе. Сокращение прохода иглой влияет на то, сколько пропускается текучей среды (например, поток ослабляется), и поэтому влияет на величину перемещения привода 34, 46, 56. игольчатый клапан 88 также может быть зафиксирован. В другом примере игольчатый клапан может управлять величиной допустимого плавания (например, 1-2°).The counterbalance valves 86 maintain the fluid pressure in the manifold when direct fluid pressure is not applied, for example the system 35 is stopped in a particular position. The needle valve 88 can be adjustable and act as a flow control valve in which the flow of fluid (for example, hydraulic fluid) is weakened in two different directions. The needle valve 88 is adjusted by inserting the needle into the connection between the passage R and the passage T in Fig. 15B and R, S and T in Fig. 16B or removing it from it. The smaller the pitch allowed by the needle in the needle valve 88, the smaller the increments of movement with which the actuator 34, 46, 56 moves along the corresponding axis A4-A6. The needle valve 88 reduces the passages R, T for the flow of hydraulic fluid, which moves the actuator 34, 46, 56 in each direction in Fig. 15B. The needle valve 88 reduces the passages R, S, T in each direction in Fig. 16B. In one example, these directions determine in which direction the rotary actuator rotates. Alternatively, the needle controls in which direction the piston moves in the piston actuator. The reduction of the passage by the needle affects how much fluid is passed (e.g., the flow is weakened), and therefore affects the amount of movement of the actuator 34, 46, 56. The needle valve 88 can also be fixed. In another example, the needle valve can control the amount of float allowed (e.g., 1-2°).
Узел 90 плавающего режима содержит мотор 92 и барьер 94. Узел 90 плавающего режима можетThe floating mode unit 90 comprises a motor 92 and a barrier 94. The floating mode unit 90 can
- 17 047502 быть расположен по меньшей мере частично внутри поплавкового коллектора 81, 82 или присоединен отдельно как автономное устройство. Мотор 92, который может, например, представлять собой соленоид или двигатель постоянного тока, управляет положением барьера 94 (например, включается для закрытия или отключается для открытия). Пути или проходы S, T, U создают канал между двумя единицами впускной трубопроводной арматуры 96, 97 привода и барьер 94 блокирует или открывает этот канал на фиг. 15B. Единицы впускной трубопроводной арматуры гидравлического привода управляют направлением вдоль конкретной оси манипулятора. Пути R, S, T, U создают канал между двумя единицами впускной трубопроводной арматуры 96, 97 привода на фиг. 16B. Если барьер 94 находится в закрытом положении, то канал блокирован, и плавающий режим отключен. Если барьер 94 открыт, то и канал открыт, обеспечивая возможность обмена текучей средой и ее свободного перемещения между обоими портами 96, 97, и плавающий режим включен. Узел 90 плавающего режима создает плавающую функцию, заключающуюся в том, что по меньшей мере один из приводов 34, 36, 56 и подъемный кран 47 будут перемещаться, например, приблизительно на -2,5-2,5° вокруг соответствующей оси A4, A5, A6 под воздействием внешнего источника или силы. Внешний источник в представленном варианте осуществления представляет собой изнашиваемую деталь, прикрепленную к оборудованию для земляных работ или креплению на оборудовании для земляных работ. Эти перемещения малой величины позволяют инструментальной головке 59 осуществлять перемещения с малыми приращениями, которые могут не быть доступными для устройства 37 обслуживания во время операции сложного перемещения. Эти малые перемещения позволяют устанавливать и снимать детали с малыми допусками, где эти допуски обеспечивают тугую посадку. Эти малые перемещения также учитывают малые изменения в процессе установки и снятия, когда у устройства 37 инструмент 59 немного сдвигается или с монтажной оси 31, или с передней части изношенного изделия. В одном примере манипулятор может находиться под управлением, тогда как сочленение - в плавающем режиме. Плавающий режим является выгодным с учетом предпочтительного гидравлического привода, который является мощным и надежным в операции земляных работ. Хотя электрические моторы обеспечили бы необходимую точность, они бы не смогли выдержать суровые условия, обычно встречаемые в добывающей, строительной или другой операции, относящейся к земляным работам.- 17 047502 be located at least partially inside the float manifold 81, 82 or connected separately as a stand-alone device. The motor 92, which can be, for example, a solenoid or a DC motor, controls the position of the barrier 94 (for example, it is turned on to close or turned off to open). The paths or passages S, T, U create a channel between two units of inlet pipeline fittings 96, 97 of the actuator and the barrier 94 blocks or opens this channel in Fig. 15B. The units of inlet pipeline fittings of the hydraulic actuator control the direction along a specific axis of the manipulator. The paths R, S, T, U create a channel between two units of inlet pipeline fittings 96, 97 of the actuator in Fig. 16B. If the barrier 94 is in the closed position, the channel is blocked and the floating mode is disabled. If the barrier 94 is open, then the channel is also open, allowing the fluid to exchange and move freely between both ports 96, 97, and the float mode is enabled. The float mode unit 90 creates a float function, consisting in the fact that at least one of the actuators 34, 36, 56 and the lifting crane 47 will move, for example, approximately -2.5-2.5° around the corresponding axis A4, A5, A6 under the influence of an external source or force. The external source in the illustrated embodiment is a wear part attached to the excavation equipment or a mount on the excavation equipment. These small movements allow the tool head 59 to perform movements in small increments, which may not be available for the maintenance device 37 during a complex movement operation. These small movements allow the parts to be installed and removed with small tolerances, where these tolerances provide a tight fit. These small movements also allow for small changes during the installation and removal process, when the device 37 has the tool 59 slightly shifted either from the mounting axis 31 or from the front of the worn product. In one example, the manipulator may be under control while the joint is in a floating mode. The floating mode is advantageous given the preferred hydraulic drive, which is powerful and reliable in an excavation operation. Although electric motors would provide the necessary precision, they would not be able to withstand the harsh conditions typically encountered in mining, construction, or other excavation-related operations.
Со ссылкой на фиг. 15B и 16B, показанные проходы P, Q для текучей среды могут не полностью пересекаться с отверстиями 86', 87', 88', 89', 90', с которыми в коллекторах 81, 82 соединяются его компоненты, и могут пересекаться лишь часть проходов. Отверстия 86' уравновешивающих клапанов соединены друг с другом посредством проходов P и Q. Проход Q соединяет впускное отверстие 89' с уравновешивающим отверстием 86', противоположным впускному отверстию 89'. Проход P соединяет вместе отверстия 86' уравновешивающих клапанов. Отверстия 89' впускной трубопроводной арматуры могут пересекаться с отверстиями 86' уравновешивающего клапана.With reference to Fig. 15B and 16B, the shown passages P, Q for the fluid may not completely intersect with the openings 86', 87', 88', 89', 90', with which the components of the manifolds 81, 82 are connected, and only a part of the passages may intersect. The openings 86' of the counterbalancing valves are connected to each other by means of the passages P and Q. The passage Q connects the inlet opening 89' with the counterbalancing opening 86' opposite to the inlet opening 89'. The passage P connects together the openings 86' of the counterbalancing valves. The openings 89' of the inlet pipeline fittings may intersect with the openings 86' of the counterbalancing valve.
Одно из уравновешивающих отверстий 86' может соединяться с отверстием 87' клапана типа согнутой руки. Отверстие 90' поплавкового клапана может соединяться с отверстием 87' клапана типа согнутой руки через проход U на фиг. 15B. Поплавковый клапан 90' может соединяться с отверстием 89' впускной трубопроводной арматуры через проход U на фиг. 16B. Отверстие 90' поплавкового клапана может соединяться с отверстием 88' игольчатого клапана через проход T на фиг. 15B и через проход S, T на фиг. 16B. Отверстие 88' игольчатого клапана может соединяться с другим отверстием 86' уравновешивающего клапана через проход R. Проход R может соединяться с проходом S. Проход S может соединяться с впускной трубопроводной арматурой 96 привода 34, как показано на фиг. 15B. Возможны и другие конструкции для поплавкового управления.One of the counterbalancing openings 86' can be connected to the opening 87' of the bent arm valve. The opening 90' of the float valve can be connected to the opening 87' of the bent arm valve through the passage U in Fig. 15B. The float valve 90' can be connected to the opening 89' of the inlet pipeline fitting through the passage U in Fig. 16B. The opening 90' of the float valve can be connected to the opening 88' of the needle valve through the passage T in Fig. 15B and through the passage S, T in Fig. 16B. The opening 88' of the needle valve can be connected to the other opening 86' of the counterbalancing valve through the passage R. The passage R can be connected to the passage S. The passage S can be connected to the inlet pipeline fitting 96 of the actuator 34, as shown in Fig. 15B. Other designs for float control are also possible.
Манипулятор 62 и/или инструментальная головка(и) 59, как раскрыты в данном документе, могут быть использованы для снятия изнашиваемых деталей с оборудования и/или для установки на него в добывающих, строительных, землечерпательных, обогатительных и/или других операциях, относящихся к земляным работам. К примеру, оборудование для земляных работ может включать различные машины (например, экскаваторы, одноковшовые экскаваторы, выемочные комбайны, комбайны непрерывного действия, дробилки и т.д.) и/или транспортировочное оборудование (например, желоба, конвейеры, кузова грузовых автомобилей и т.д.). Изнашиваемые детали 7 могут включать, например, наконечники, адаптеры, резцы, защитные кожухи, направляющие, изнашиваемую пластину, компоненты гусеничной цепи, режущие пластины и т.д. Приведенные выше описания системы 35 в горнодобывающей среде (например, для замены изнашиваемых деталей) предоставлены как примеры возможных конструкций, операций и применений манипуляторов. Системы 35 согласно настоящему изобретению могут иметь много других применений.The manipulator 62 and/or the tool head(s) 59, as disclosed herein, may be used to remove wear parts from and/or install them on equipment in mining, construction, dredging, processing and/or other operations related to earthworks. For example, the earthworks equipment may include various machines (e.g., excavators, single-bucket excavators, longwall miners, continuous miners, crushers, etc.) and/or transport equipment (e.g., chutes, conveyors, truck bodies, etc.). The wear parts 7 may include, for example, tips, adapters, cutters, guards, guides, wear plate, track components, cutting plates, etc. The above descriptions of the system 35 in a mining environment (e.g., for replacing wear parts) are provided as examples of possible designs, operations, and uses of manipulators. The systems 35 according to the present invention may have many other uses.
На фиг. 17 представлен пример способа, или процесса, или программы 200 для снятия изношенного изнашиваемого компонента с машины для земляных работ. Способ 200 может быть реализован в программных командах в контексте любого из приложений, модулей, компонентов или других таких программных элементов программного обеспечения, установленных на компьютере 43. Программные команды могут направлять лежащие в основе физическую или виртуальную вычислительную систему или системы для работы следующим образом, при этом обращаясь к этапам, представленным на фиг. 17. Различные этапы также могут быть выполнены посредством ручных и/или полуавтоматических элементовFig. 17 shows an example of a method, or process, or program 200 for removing a worn wear component from an earthmoving machine. The method 200 may be implemented in software instructions in the context of any of the applications, modules, components, or other such software elements installed on the computer 43. The software instructions may direct the underlying physical or virtual computing system or systems to operate in the following manner, while referring to the steps shown in Fig. 17. The various steps may also be performed by manual and/or semi-automated elements.
- 18 047502 управления. Различные этапы могут быть выполнены в разном порядке и/или включать больше или меньше этапов.- 18 047502 controls. The different steps may be performed in different orders and/or include more or fewer steps.
Для начала в одном примере определяют положение и/или ориентацию изношенного изнашиваемого элемента (этап 201). Это определение может быть выполнено, например, датчиками 39, 39A, 41 в сочетании с программируемой логикой и/или размещением с ручным наведением. В другом примере видеокамеры могут оказывать помощь в определении. Из положения и/или ориентации монтажный путь или ось 31 могут быть определены (этап 203) компьютером 43. Монтажный путь 31 представляет собой путь, по которому изнашиваемый элемент следует проводить для снятия с крепления и/или установки на нем. Монтажный путь 31 может необязательно быть вручную установлен машинистом, который выравнивает захватное устройство инструментальной головки с изнашиваемым элементом, который необходимо снять. Устройство 37 обслуживания может иметь несколько режимов. Один режим может быть предназначен специально для управления подъемным краном 47. Другой режим управляет подъемным краном 47 и трехосным сочленением 71A одновременно так, что устройство 37 перемещает изнашиваемый элемент вдоль единой монтажной оси 31. Компьютер 43 может использовать данные с датчиков 41, включая обнаруженную ориентацию монтажной оси 31 и относительные положения подъемного крана 47 и компонентов 71 сочленения, для управления гидравлическими цилиндрами и моторами, чтобы перемещать инструментальную головку 59 прямолинейным движением вдоль монтажной оси 31 независимо от 3-D ориентации монтажной оси 31. Надлежащую инструментальную головку(-и) 59 выбирают и устанавливают на манипулятор 62 (этап 205); это может представлять собой первый этап. Манипулятор маневрами выравнивают с изнашиваемым элементом (этап 206). Устройством 37 обслуживания выполняют маневры для зацепления с изнашиваемым элементом (этап 207). Зацепление может быть таким, что передний конец наконечника 11 прижимается к останову 69 инструмента в форме захватного устройства. Перемещение устройства 37 обслуживания может включать наведение перемещений приводов подъемного крана и приводов сочленения так, чтобы согласованно перемещать инструментальную головку с изнашиваемым элементом вдоль монтажной оси одновременно одним твердым движением. Определяют, правильно ли инструмент 59 прикреплен к изношенному изнашиваемому элементу (этап 209). Например, для инструмента в форме захватного устройства лапы пытаются захватить наконечник 11 фланцами 63, находящимися полностью на задних краях 64 наконечника 11. Если прикрепление к изнашиваемому элементу оказывается неудачным, задействуют поплавковый механизм (этап 211). В другом примере поплавковый механизм может быть автоматическим. Дополнительно может быть активирована предупредительная сигнализация 84, чтобы указывать, что был инициирован плавающий режим.To begin with, in one example, the position and/or orientation of the worn wear element is determined (step 201). This determination can be made, for example, by sensors 39, 39A, 41 in combination with programmable logic and/or manual placement. In another example, video cameras can assist in the determination. From the position and/or orientation, an installation path or axis 31 can be determined (step 203) by the computer 43. The installation path 31 is the path along which the wear element should be guided to be removed from the fixture and/or installed on it. The installation path 31 may optionally be manually set by the machinist, who aligns the gripper of the tool head with the wear element to be removed. The maintenance device 37 can have several modes. One mode may be specifically designed to control the crane 47. Another mode controls the crane 47 and the three-axis joint 71A simultaneously so that the device 37 moves the wear element along a single mounting axis 31. The computer 43 may use the data from the sensors 41, including the detected orientation of the mounting axis 31 and the relative positions of the crane 47 and the components 71 of the joint, to control the hydraulic cylinders and motors to move the tool head 59 in a linear motion along the mounting axis 31 regardless of the 3-D orientation of the mounting axis 31. The appropriate tool head(s) 59 are selected and mounted on the manipulator 62 (step 205); this may represent the first step. The manipulator is maneuvered to align with the wear element (step 206). The maintenance device 37 is maneuvered to engage with the wear element (step 207). The engagement may be such that the front end of the tip 11 is pressed against the stop 69 of the tool in the form of a gripping device. The movement of the servicing device 37 may include guiding the movements of the crane drives and the articulation drives so as to move the tool head with the wearing element along the mounting axis in a coordinated manner simultaneously in one solid movement. It is determined whether the tool 59 is correctly attached to the worn wearing element (step 209). For example, for a tool in the form of a gripping device, the paws try to grip the tip 11 with flanges 63 located completely on the rear edges 64 of the tip 11. If the attachment to the wearing element is unsuccessful, the float mechanism is activated (step 211). In another example, the float mechanism may be automatic. In addition, a warning signal 84 may be activated to indicate that the floating mode has been initiated.
Поплавковый механизм может находиться под управлением главного компьютера 43 с машинистом или без него (например, автоматизированный). Поплавковый механизм может быт запущен рядом разных способов, таких, как указаны выше. Поплавковый механизм может быть запущен несколько раз перед соединением с изношенным изнашиваемым элементом. Такие примеры включают реализацию плавания одного привода в попытке соединения, и если это не приносит успеха, то реализацию плавания второго привода и т.д. Приводы могут альтернативно плавать одновременно.The float mechanism may be controlled by the main computer 43 with or without a driver (e.g. automated). The float mechanism may be started in a number of different ways, such as those indicated above. The float mechanism may be started several times before coupling with the worn wear element. Such examples include floating one drive in an attempt to couple, and if this fails, floating the second drive, etc. The drives may alternatively float simultaneously.
В представленном примере на фиг. 13 узел 71A трехосного сочленения содержит поплавковые механизмы 81, 82 на приводах 34, 46, соответственно. Плавающий режим может предоставлять возможность управления осью A6, тогда как оси A4 и/или A5 находятся в плавающем режиме. В этом примере перемещение по пути 31 снятия/монтажа может быть лучше достигнуто посредством малых приращений со стороны приводов 34, 46. Этот этап может включать, например, подготовку изношенного наконечника 11, который необходимо снять, так, что двигательное плечо 65 опускают так, что инструмент 67 размещается в вырезе 25 наконечника 11 и поворачивается с перемещением ведущего конца 21 штифта 29 из выреза 20. Это может дополнительно включать подтверждение данными датчика полного извлечения штифта из наконечника 11 или из адаптера 10, 9. В другой реализации датчики могут также помогать определять то, когда штифт был вынут из адаптера 10, так что наконечник 11 может быть снят без полного извлечения штифта. В другой реализации датчики могут помогать в определении того, когда штифт полностью установлен в адаптер 10. Определение штифта может быть получено посредством GPS или акселерометров, которые или отслеживают заданное расстояние, которое должен пройти затвор для полного зацепления или полного снятия, или снимают данные для сравнения с другими затворами, уже установленными или снятыми на оборудовании для земляных работ. Если соединение является удачным, то изношенный изнашиваемый элемент 7 снимают вдоль монтажной оси 31 (этап 213). Это может быть сделано посредством ручного управления так, что устройство обслуживания, содержащее подъемный кран 4, и узел 71, 71A сочленения согласованно перемещаются вокруг монтажной оси или посредством компьютерной системы обработки, которая имеет команды или логику для программируемого пути снятия. Изношенный изнашиваемый элемент 7 может быть утилизирован путем размещения изношенного изнашиваемого элемента 7 в бункер 75 на системе 35.In the example shown in Fig. 13, the three-axis joint assembly 71A comprises float mechanisms 81, 82 on drives 34, 46, respectively. The floating mode may provide the ability to control the axis A6, while the axes A4 and/or A5 are in the floating mode. In this example, the movement along the removal/installation path 31 can be better achieved by means of small increments on the part of the drives 34, 46. This step can include, for example, preparing the worn tip 11 that needs to be removed, so that the driving arm 65 is lowered so that the tool 67 is placed in the cutout 25 of the tip 11 and is rotated with the movement of the leading end 21 of the pin 29 from the cutout 20. This can further include confirmation by sensor data of the complete extraction of the pin from the tip 11 or from the adapter 10, 9. In another implementation, the sensors can also help to determine when the pin has been removed from the adapter 10, so that the tip 11 can be removed without completely extracting the pin. In another implementation, sensors may assist in determining when the pin is fully installed in the adapter 10. The pin determination may be obtained by means of GPS or accelerometers that either track a predetermined distance that the gate must travel to fully engage or fully remove, or take data for comparison with other gates already installed or removed on the excavation equipment. If the connection is successful, then the worn wear element 7 is removed along the assembly axis 31 (step 213). This may be done by means of manual control so that the maintenance device comprising the crane 4 and the joint assembly 71, 71A move in concert around the assembly axis or by means of a computer processing system that has commands or logic for a programmable removal path. The worn wear element 7 may be disposed of by placing the worn wear element 7 in the bin 75 on the system 35.
Этап 213 снятия может необязательно также включать съемные движения для лучшего его снятия с его основания до и/или во время передвижения изнашиваемого элемента 7 по его монтажному пути 31. Примеры съемных движений могут, например, включать короткое и/или быстрое раскачивание изнашиThe removal step 213 may optionally also include removal movements for better removal thereof from its base before and/or during the movement of the wear element 7 along its assembly path 31. Examples of removal movements may, for example, include a short and/or rapid rocking of the wear
- 19 047502 ваемого элемента в вертикальном и/или поперечном направлении, чтобы помогать высвобождать застрявший (например, из-за присутствия вдавленных мелких частиц) изнашиваемый элемент с его основания. Применение съемных движений может происходить до или во время стягивания изнашиваемого элемента по его монтажному пути. Съемные движения могут быть запрограммированы так, чтобы происходить автоматически во время каждого снятия изнашиваемого элемента и/или только если усилие для снятия изнашиваемого элемента превышает заданный предел.- 19 047502 of the wear element in the vertical and/or transverse direction to help release a stuck (e.g. due to the presence of pressed-in small particles) wear element from its base. The application of the removal movements may take place before or during the pulling of the wear element along its assembly path. The removal movements may be programmed to take place automatically during each removal of the wear element and/or only if the force for removing the wear element exceeds a specified limit.
Способ 200 может начинаться снова путем перемещения захватного устройства 60 к следующему изнашиваемому элементу 7, который необходимо снять, или за ним может следовать способ установки нового сменного изнашиваемого элемента там, где был снят изношенный. Также способ 200 может в режиме обучения изучать путь работы, когда машинист вручную перемещает устройство обслуживания по повторяющимся маршруту или этапам при снятии и установке изнашиваемой детали. Способ 200 может сохранять эти маневры и повторять их в точности или с небольшой регулировкой при переходе к следующему изношенному элементу 7.The method 200 can start again by moving the gripping device 60 to the next wear element 7 that needs to be removed, or it can be followed by a method of installing a new replaceable wear element where the worn one was removed. Also, the method 200 can learn the work path in a learning mode, when the operator manually moves the maintenance device along a repeating route or stages when removing and installing a wear part. The method 200 can save these maneuvers and repeat them exactly or with a small adjustment when moving to the next wear element 7.
На фиг. 18 представлен один пример способа, или процесса, или программы 300 для установки нового изнашиваемого компонента 7A на машину для земляных работ. Способ 300 может быть реализован в программных командах в контексте любого из приложений, модулей, компонентов или других таких программных элементов программного обеспечения, установленных на компьютере 43, или может находиться под управлением машиниста посредством ручных и/или полуавтоматических элементов управления. Программные команды направляют лежащие в основе физическую или виртуальную вычислительную систему или системы для работы следующим образом, при этом обращаясь к этапам, представленным на фиг. 18. Различные этапы могут быть выполнены в разном порядке и/или включать больше или меньше этапов.In Fig. 18, one example of a method, or process, or program 300 for installing a new wear component 7A on an earthmoving machine is shown. The method 300 may be implemented in software instructions in the context of any of the applications, modules, components or other such software elements installed on the computer 43, or may be under the control of a machine operator through manual and/or semi-automatic controls. The software instructions direct the underlying physical or virtual computing system or systems to operate in the following manner, while referring to the steps shown in Fig. 18. The various steps may be performed in a different order and/or include more or fewer steps.
Для начала устройство 37 обслуживания прикрепляют к сменному изнашиваемому элементу 7A (например, наконечнику 11A) (этап 301). Например, это может быть инструментальная головка захватного устройства, которая захватывает изнашиваемый элемент и снимает сменный изнашиваемый элемент из места хранения. Место хранения может представлять собой карусель 77 или другие подобные места содержания. Определяют монтажный путь 31 (этап 303). Путь 31 может быть определен компьютером 43 на основании процесса снятия, датчиками 39 (такими как описаны для процесса снятия или другими) и/или машинистом с помощью ручного (или полуручного) управления. Например, машинист может остановить устройство 37 в заданной точке в режиме манипулятора или подъемного крана, эта остановка подъемного крана или манипулятора устанавливает монтажную ось 31, и затем переключение элементов управления в другой режим, например режим монтажной оси или режим линейного движения, приведет к перемещению всех компонентов системы 35 вдоль этой установленной монтажной оси 31 (например, по линейному пути). Способ 300 может дополнительно включать сохранение маневров, пути 31 и местоположения, в котором изношенный изнашиваемый элемент 7 был стянут с крепления (например, промежуточного адаптера 10), и может вызывать сохраненную информацию (без возвращения к бункеру 75 для отходов) из любого предыдущего перемещения, чтобы выравнивать сменный изнашиваемый элемент 7A с монтажной осью 31 для установки на основании или креплении.To begin with, the service device 37 is attached to the replaceable wear element 7A (for example, the tip 11A) (step 301). For example, this can be a tool head of a gripping device that grips the wear element and removes the replaceable wear element from a storage location. The storage location can be a carousel 77 or other similar storage locations. An assembly path 31 is determined (step 303). The path 31 can be determined by the computer 43 based on the removal process, by sensors 39 (such as those described for the removal process or others) and/or by the machinist using manual (or semi-manual) control. For example, the operator can stop the device 37 at a given point in the manipulator or crane mode, this stop of the crane or manipulator sets the mounting axis 31, and then switching the controls to another mode, such as the mounting axis mode or the linear motion mode, will lead to the movement of all components of the system 35 along this set mounting axis 31 (for example, along a linear path). The method 300 can further include storing the maneuvers, the path 31 and the location in which the worn wear element 7 was pulled off the fastening (for example, the intermediate adapter 10), and can call the stored information (without returning to the waste bin 75) from any previous movement to align the replaceable wear element 7A with the mounting axis 31 for installation on the base or fastening.
Следующий этап включает выполнение маневров устройством 37 обслуживания, которое может содержать подъемный кран 47, узел 71A сочленения и инструментальную головку, прикрепленную к изнашиваемому элементу 7A (например, наконечнику 11A), смежно с монтажным положением (например, передним носом 18 промежуточного адаптера 10) на оборудовании для земляных работ и выравнивание с монтажным путем или его установление (этап 305). Когда сменный наконечник 11A выровнен, способ 300 может согласованно выполнять маневры компонентами устройства обслуживания (например, подъемным краном, узлом сочленения, инструментальной головкой), так, что наконечник 11A перемещается вперед прямолинейным или другим определенным движением по монтажному пути 31, чтобы монтировать или устанавливать наконечник 11A на креплении (например, промежуточном адаптере 10) (этап 306). Определяют, не является ли монтирование наконечника неправильно выровненным (этап 307). Это можно выполнить, например, путем проверки зазора для затвора 13, поскольку затвор должен быть расположен проходящим через изнашиваемый элемент 7 на крепление (например, промежуточный адаптер 10). В одном примере размещению затвора 13 могут помогать данные датчика (например, с датчиков в затворе 13), которые подтверждают, что затвор находится на месте или является перекошенным. Например, будучи неправильно выровненным затвор 13 не может быть выровнен так, чтобы заходить в вырез 19. В случае неправильного выравнивания задействуют поплавковый механизм (этап 309). Дополнительно может быть необязательно активирована предупредительная сигнализация 84, чтобы указывать, что был инициирован плавающий режим.The next step includes maneuvering the servicing device 37, which may comprise the crane 47, the articulation unit 71A and the tool head attached to the wear member 7A (e.g., the tip 11A), adjacent to the mounting position (e.g., the front nose 18 of the intermediate adapter 10) on the excavation equipment and aligning it with the mounting path or installing it (step 305). When the replaceable tip 11A is aligned, the method 300 can coordinately maneuver the components of the servicing device (e.g., the crane, the articulation unit, the tool head), so that the tip 11A moves forward in a straight or other determined motion along the mounting path 31 to mount or install the tip 11A on the fastener (e.g., the intermediate adapter 10) (step 306). It is determined whether the mounting of the tip is not correctly aligned (step 307). This can be done, for example, by checking the clearance for the shutter 13, since the shutter must be positioned passing through the wear element 7 on the fastener (for example, the intermediate adapter 10). In one example, the placement of the shutter 13 can be assisted by sensor data (for example from sensors in the shutter 13), which confirm that the shutter is in place or is skewed. For example, being incorrectly aligned, the shutter 13 cannot be aligned so as to enter the cutout 19. In the event of incorrect alignment, the float mechanism is activated (step 309). In addition, the warning signal 84 can optionally be activated to indicate that the float mode has been initiated.
Поплавковый механизм может быт запущен рядом разных способов, таких как указаны ранее. Поплавковый механизм может быть запущен несколько раз, прежде чем сменный изнашиваемый элемент будет смонтирован полностью. Такие примеры включают реализацию плавания одного привода в попытке соединения и, если это не приносит успеха, реализацию плавания второго привода и т.д. Альтернативно, плавание может происходить по двум осям одновременно.The float mechanism may be initiated in a number of different ways, such as those previously indicated. The float mechanism may be initiated several times before the replacement wear element is fully assembled. Such examples include the implementation of the float of one actuator in an attempt to connect and, if this is unsuccessful, the implementation of the float of the second actuator, etc. Alternatively, the float may occur in two axes simultaneously.
Плавающий режим может предоставлять возможность управления осью A6, тогда как оси A4 и A5Floating mode can provide control of axis A6, while axes A4 and A5
- 20 047502 находятся в плавающем режиме. В этом примере монтажной оси 31 может быть лучше достигнуть посредством малых приращений со стороны приводов 34, 46. Поплавковый механизм компенсирует неправильное выравнивание (например, относительное позиционирование) стыкующихся частей. В одном примере это обусловлено тугими посадками (например, малыми допусками), которые могут существовать между наконечником и креплением, наконечник 11, как правило, должен быть установлен на основание прямолинейным движением вдоль монтажной оси 31 зуба. В другом примере неправильного выравнивания наконечник 11 может уходить в сторону во время установки. В еще одном примере, чем глубже монтажная полость 27 (например, как для зубцов 24, показанных на фиг. 4 и 5), тем больше необходимость устанавливать наконечник 11 вдоль прямолинейной монтажной оси 31.- 20 047502 are in a floating mode. In this example, the mounting axis 31 can be better reached by means of small increments on the part of the drives 34, 46. The float mechanism compensates for incorrect alignment (e.g., relative positioning) of the mating parts. In one example, this is due to tight fits (e.g., small tolerances) that may exist between the tip and the fastening, the tip 11 must generally be mounted on the base with a straight movement along the mounting axis 31 of the tooth. In another example of incorrect alignment, the tip 11 may move to the side during installation. In yet another example, the deeper the mounting cavity 27 (e.g., as for the teeth 24 shown in Figs. 4 and 5), the greater the need to mount the tip 11 along the straight mounting axis 31.
Процесс монтирования завершается тем, что сменный изнашиваемый элемент 7A выравнивают на креплении и подготавливают к приему затвора (этап 310). Когда процесс монтирования завершен, способ 300 фиксирует изнашиваемый элемент 7A на креплении (этап 311). Этот этап может дополнительно включать опускание движителя 65 так, что затвор 13 размещается в вырезе 19 изнашиваемого элемента 7 и поворачивается с перемещением штифта в затворе для удержания положения. Если монтирование является успешным, то изнашиваемый элемент снимают вдоль монтажной оси 31 (этап 313).The mounting process is completed by aligning the replaceable wear element 7A on the mount and preparing it to receive the bolt (step 310). When the mounting process is completed, the method 300 fixes the wear element 7A on the mount (step 311). This step may further include lowering the drive 65 so that the bolt 13 is placed in the cutout 19 of the wear element 7 and is rotated with the movement of the pin in the bolt to maintain the position. If the mounting is successful, the wear element is removed along the mounting axis 31 (step 313).
Способ 300 может начинаться снова путем перемещения захватного устройства 60 к следующему изнашиваемому элементу 7, который необходимо установить, или за ним может следовать способ снятия изношенного изнашиваемого элемента там, где необходимо установить сменный изнашиваемый элемент. Также способ 300 может в режиме обучения изучать путь работы, когда машинист вручную перемещает устройство обслуживания по повторяющимся маршруту или этапам при снятии и установке изнашиваемой детали. Способ 300 может сохранять эти маневры и повторять их в точности или с небольшой коррекцией при переходе к следующему креплению для установки. Различные этапы способа 300 могут быть выполнены в разном порядке и/или включать больше или меньше этапов.The method 300 may begin again by moving the gripping device 60 to the next wear element 7 that needs to be installed, or it may be followed by a method of removing the worn wear element where a replacement wear element needs to be installed. Also, the method 300 may learn the work path in a learning mode, when the operator manually moves the maintenance device along a repeating route or steps when removing and installing a wear part. The method 300 may store these maneuvers and repeat them exactly or with a small correction when moving to the next fixture for installation. The various steps of the method 300 may be performed in a different order and/or include more or fewer steps.
Фиг. 19 представляет собой схему системы, иллюстрирующую примерную машину, представляющую систематизацию вычислительной системы или главного компьютера 401, используемых для отслеживания одного или более взаимодействующих с грунтом изделий или по меньшей мере их части (например, задней или нижней стороны). Примеры вычислительной системы 401 включают, но без ограничения, серверные компьютеры, веб-серверы, платформы облачных вычислений и оборудование дата центров, а также любые другие типы физической или виртуальной серверной машины, контейнера и любые их вариацию или комбинацию. Вычислительная система 401 может быть реализована как единые аппарат, система или устройство или может быть реализована распределенно как несколько аппаратов, систем или устройств. Информация и/или данные могут обрабатываться системой 402 обработки. Система 402 обработки может быть частью самостоятельной или мониторинговой системы устройства 37 обслуживания, оборудования 1 для земляных работ, системы 35, карманного устройства, мобильного устройства, компьютера 43, датчиков 39, 39A, 41 и/или удаленных устройств(-а).Fig. 19 is a system diagram illustrating an example machine representing a taxonomy of a computing system or host computer 401 used to monitor one or more ground interacting articles or at least a portion thereof (e.g., a backside or a bottom side). Examples of the computing system 401 include, but are not limited to, server computers, web servers, cloud computing platforms and data center equipment, as well as any other types of physical or virtual server machine, container and any variation or combination thereof. The computing system 401 can be implemented as a single apparatus, system or device or can be implemented distributedly as multiple apparatuses, systems or devices. Information and/or data can be processed by the processing system 402. The processing system 402 can be part of a stand-alone or monitoring system of the maintenance device 37, the excavation equipment 1, the system 35, the handheld device, the mobile device, the computer 43, the sensors 39, 39A, 41 and/or remote device(s).
Главная вычислительная система 401 включает, но без ограничения, систему 402 обработки, запоминающую систему 403, программное обеспечение 405, систему 407 интерфейса связи и систему 409 интерфейса пользователя (необязательная). Система 402 обработки функционально связана с запоминающей системой 403, системой 407 интерфейса связи и системой 409 интерфейса пользователя.The main computing system 401 includes, but is not limited to, a processing system 402, a storage system 403, software 405, a communication interface system 407, and a user interface system 409 (optional). The processing system 402 is operatively connected to the storage system 403, the communication interface system 407, and the user interface system 409.
Вычислительная система 401 для обработки информации может применять центральные процессорные устройства (CPU) или процессоры. Система 402 обработки может быть реализована в пределах одного устройства обработки, но также может быть распределена по нескольким устройствам или подсистемам обработки, которые взаимодействуют при исполнении программных команд. Примеры системы 402 обработки включают программируемые центральные процессорные устройства общего назначения, микропроцессоры специального назначения, программируемые контроллеры, графические процессоры, встроенные компоненты, специализированные процессоры и программируемые логические устройства, а также процессорные устройства любого другого типа, их комбинации или варианты. Система 402 обработки может облегчать связь между сопроцессорными устройствами. Система 402 обработки может быть реализована в распределенных вычислительных средах, где задачи или модули выполняются удаленными устройствами обработки, которые связаны посредством сети связи, такой как локальная вычислительная сеть (LAN), глобальная вычислительная сеть (WAN), Интернет и т.п. В распределенной вычислительной среде программные модули или подпроцедуры могут быть расположены как в локальных, так и в удаленных запоминающих накопительных устройствах. Распределенные вычисления могут применяться для балансировки нагрузки и/или агрегирования ресурсов для обработки.The computing system 401 for processing information may employ central processing units (CPUs) or processors. The processing system 402 may be implemented within a single processing device, but may also be distributed across multiple processing devices or subsystems that cooperate to execute software instructions. Examples of the processing system 402 include general-purpose programmable central processing devices, special-purpose microprocessors, programmable controllers, graphics processors, embedded components, specialized processors, and programmable logic devices, as well as any other type of processing devices, combinations, or variations thereof. The processing system 402 may facilitate communication between coprocessor devices. The processing system 402 may be implemented in distributed computing environments where tasks or modules are executed by remote processing devices that are linked via a communication network such as a local area network (LAN), a wide area network (WAN), the Internet, and the like. In a distributed computing environment, program modules or subroutines may be located in both local and remote storage devices. Distributed computing may be used to balance loads and/or aggregate processing resources.
В одном варианте реализации система 402 обработки или другие элементы системы 401 могут представлять собой блок управления оборудованием ECU или быть функционально соединены с ним. В другой реализации система 402 обработки может оперативно выполнять шифрование и дешифрование запросов или данных.In one embodiment, the processing system 402 or other elements of the system 401 may be an equipment control unit ECU or be operatively connected to it. In another embodiment, the processing system 402 may operatively perform encryption and decryption of requests or data.
Система 402 обработки может содержать микропроцессор и другие схемы, которые извлекают и исполняют компьютерные команды, программы, приложения и/или программное обеспечение 405 из запоминающей системы 403. Система 402 обработки исполняет программные компоненты в ответ на запросы, генерируемые пользователем и/или системой. Один или более из этих программных компоненThe processing system 402 may include a microprocessor and other circuitry that retrieves and executes computer instructions, programs, applications, and/or software 405 from the storage system 403. The processing system 402 executes software components in response to requests generated by the user and/or the system. One or more of these software components
- 21 047502 тов могут быть реализованы в программном обеспечении, аппаратном обеспечении или как в аппаратном, так и в программном обеспечении 405. Система 402 обработки может передавать команды (например, оперативные команды и команды данных), чтобы реализовывать различные операции.- 21 047502 can be implemented in software, hardware, or both hardware and software 405. The processing system 402 can transmit commands (e.g., operational commands and data commands) to implement various operations.
Система 407 интерфейса связи может включать соединения и устройства связи, обеспечивающие возможность осуществления связи с другими вычислительными системами по сетям связи. Например, система 407 интерфейса связи может иметь связь с сетью.The communication interface system 407 may include connections and communication devices that enable communication with other computing systems over communication networks. For example, the communication interface system 407 may be in communication with a network.
Примеры соединений и устройств, которые вместе обеспечивают связь между системами, могут включать сетевые интерфейсные платы, антенны, усилители мощности, RF-схемы, приемопередатчики и другие схемы связи. Система 407 интерфейса связи может использовать различные протоколы проводного и беспроводного соединения, такие как прямое соединение, Ethernet, беспроводное соединение, такое как IEEE 802.11a-x, miracast и т.п. Соединения и устройства могут осуществлять связь по средам связи, чтобы обмениваться сообщениями с другими вычислительными системами или сетями систем, такими как металл, стекло, воздух или любые другие подходящие среды связи. Вышеупомянутые среды, соединения и устройства хорошо известны и здесь не нуждаются в подробном обсуждении.Examples of connections and devices that together provide communication between systems may include network interface cards, antennas, power amplifiers, RF circuits, transceivers and other communication circuits. The communication interface system 407 may use various wired and wireless connection protocols, such as a direct connection, Ethernet, a wireless connection such as IEEE 802.11a-x, miracast and the like. The connections and devices may communicate over communication media to exchange messages with other computing systems or networks of systems, such as metal, glass, air or any other suitable communication media. The aforementioned media, connections and devices are well known and do not need to be discussed in detail here.
Система 407 интерфейса связи может включать межсетевой экран, который может в некоторых вариантах реализации контролировать и/или обрабатывать разрешения для осуществления/предоставления полномочий доступа к данным в компьютерной сети и отслеживать различные уровни доверия между разными машинами и/или приложениями. Межсетевой экран может состоять из любого числа модулей, имеющих любую комбинацию компонентов аппаратного и/или программного обеспечения, выполненных с возможностью реализации предопределенного набора правил доступа между конкретным набором машин и приложений, машин и машин и/или приложений и приложений, например, чтобы регулировать поток обмена данными и разделение ресурсов между этими различными объектами. Другие функции сетевой безопасности, выполняемые функциями межсетевого экрана или входящие в них, могут представлять собой, например, но без ограничения, предотвращение вторжения, обнаружение вторжения, межсетевой экран нового поколения, личный межсетевой экран и т.д., без отклонения от изобретательской идеи настоящего изобретения.The communication interface system 407 may include a firewall that may, in some embodiments, control and/or process permissions for implementing/granting access rights to data in a computer network and monitor various levels of trust between different machines and/or applications. The firewall may consist of any number of modules having any combination of hardware and/or software components configured to implement a predetermined set of access rules between a specific set of machines and applications, machines and machines, and/or applications and applications, for example, to regulate the flow of data exchange and the division of resources between these different entities. Other network security functions performed by or included in the firewall functions may be, for example, but not limited to, intrusion prevention, intrusion detection, a next-generation firewall, a personal firewall, etc., without departing from the inventive idea of the present invention.
Система 409 интерфейса пользователя облегчает связь между устройствами пользовательского ввода, периферийными устройствами и/или т.п. и компонентами вычислительной системы 401 с использованием протоколов, такими как применяемые для обработки звука, данных, видео интерфейс, беспроводные приемопередатчики или т.п. (например, Bluetooth®, Bluetooth® с низким энергопотреблением, IEEE 1394a-b, последовательная, универсальная последовательная шина (USB), цифровой видеоинтерфейс (DVI), 802.11a/b/g/n/x, сотовые и т.д.).The user interface system 409 facilitates communication between user input devices, peripheral devices, and/or the like and components of the computing system 401 using protocols such as those used to process audio, data, video interface, wireless transceivers, or the like (e.g., Bluetooth®, Bluetooth® Low Energy, IEEE 1394a-b, serial, universal serial bus (USB), digital video interface (DVI), 802.11a/b/g/n/x, cellular, etc.).
Устройства пользовательского ввода могут включать устройства считывания карт, устройства считывания отпечатков пальцев, джойстики, клавиатуры, микрофоны, манипулятор типа мышь, устройства удаленного управления, устройства считывания сетчатки глаза, сенсорные экраны, датчики и/или т.п. Периферийные устройства могут включать антенну, звуковые устройства (например, микрофон, динамики и т.д.), видеокамеры, внешние процессоры, дисплеи, устройства связи, элементы радиочастотной идентификации (RFID), сканеры, принтеры, запоминающие устройства, приемопередатчики и/или т.п. К примеру, интерфейс 409 пользователя может принимать данные и форматировать данные для отображения на дисплее.User input devices may include card readers, fingerprint readers, joysticks, keyboards, microphones, mouse-type manipulators, remote control devices, retinal readers, touch screens, sensors, and/or the like. Peripheral devices may include an antenna, audio devices (e.g., microphone, speakers, etc.), video cameras, external processors, displays, communication devices, radio frequency identification (RFID) elements, scanners, printers, storage devices, transceivers, and/or the like. For example, user interface 409 may receive data and format the data for display on a display.
Устройства пользовательского ввода и периферийные устройства могут быть подключены к интерфейсу 409 пользователя и потенциально другим интерфейсам, шинам и/или компонентам. Также устройства пользовательского ввода, периферийные устройства, сопроцессорные устройства и т.п. могут быть подключены посредством системы 409 интерфейса пользователя к системной шине. Системная шина может быть соединена с рядом интерфейсных адаптеров, таких как система 402 обработки, система 409 интерфейса пользователя, система 407 интерфейса связи, запоминающая система 405 и т.п.User input devices and peripheral devices may be connected to the user interface 409 and potentially other interfaces, buses and/or components. Also, user input devices, peripheral devices, coprocessor devices, etc. may be connected via the user interface system 409 to the system bus. The system bus may be connected to a number of interface adapters, such as the processing system 402, the user interface system 409, the communication interface system 407, the storage system 405, etc.
Запоминающие системы 403 могут применять любое количество накопителей на магнитных дисках, оптических накопителей, твердотельных устройств памяти и других запоминающих носителей данных. Запоминающая система 403 может включать энергозависимые и энергонезависимые носители, реализованные с помощью любого способа или технологии для запоминания информации, такой как машиночитаемые команды, структуры данных, программные модули или другие данные. Примеры запоминающих носителей данных включают материальные запоминающие устройства или системы долговременного хранения, такие как закрепленное или съемное оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), магнитные диски, оптические диски, флэш-память, виртуальная память и невиртуальная память, магнитные кассеты, магнитная лента, твердотельные устройства памяти, накопитель на магнитных дисках или другие магнитные запоминающие устройства, или любые другие подходящие запоминающие носители данных, считываемые процессором. Ни в коем случае машиночитаемые запоминающие носители данных не являются распространяющимся сигналом. Запоминающая система 403 может применять различные формы памяти, включая встроенную память ЦПУ (например, регистры), RAM, ROM и запоминающие устройства. Запоминающая система 403 может находиться в связи с рядом запоминающих устройств, таких как запоминающие устройства, базы данных, съемные дисковые устройства и т.п. Запоминающая система 403 может использовать различные протоколы соThe storage systems 403 may employ any number of magnetic disk drives, optical drives, solid-state memory devices, and other storage media. The storage system 403 may include volatile and nonvolatile media implemented using any method or technology for storing information such as machine-readable instructions, data structures, program modules, or other data. Examples of storage media include tangible storage devices or long-term storage systems such as fixed or removable random access memory (RAM), read-only memory (ROM), magnetic disks, optical disks, flash memory, virtual memory and non-virtual memory, magnetic cassettes, magnetic tape, solid-state memory devices, magnetic disk drives, or other magnetic storage devices, or any other suitable storage media readable by the processor. In no case are the machine-readable storage media a propagating signal. The memory system 403 may employ various forms of memory, including on-chip CPU memory (e.g., registers), RAM, ROM, and storage devices. The memory system 403 may be in communication with a number of storage devices, such as storage devices, databases, removable disk devices, and the like. The memory system 403 may employ various protocols with
- 22 047502 единения, такие как последовательное соединение по усовершенствованной технологии (SATA), IEEE 1394, Ethernet, Fiber, универсальная последовательная шина (USB) и т.п.- 22 047502 connections such as Serial Attachment Advanced Technology (SATA), IEEE 1394, Ethernet, Fiber, Universal Serial Bus (USB), etc.
В дополнение к машиночитаемым запоминающим носителям данных в некоторых вариантах реализации запоминающая система 403 также может включать машиночитаемую среду связи, по которой по меньшей мере некоторое программное обеспечение 405 может быть передано внутренне или внешне. Запоминающая система 403 может быть реализована как единственное запоминающее устройство, но также может быть реализовано на нескольких запоминающих устройствах или подсистемах, расположенных совместно или распределенных друг относительно друга. Запоминающая система 403 может содержать дополнительные элементы, такие как контроллер, выполненные с возможностью осуществления связи с системой 402 обработки или, возможно, другими системами.In addition to the computer-readable storage media, in some embodiments, the storage system 403 may also include a computer-readable communication medium, on which at least some software 405 may be transmitted internally or externally. The storage system 403 may be implemented as a single storage device, but may also be implemented on several storage devices or subsystems located together or distributed relative to each other. The storage system 403 may contain additional elements, such as a controller, configured to communicate with the processing system 402 or, possibly, other systems.
Запоминающая система 403 может представлять собой базу данных или компоненты базы данных, которые могут хранить программы, исполняемые процессором для обработки хранимых данных. Компоненты базы данных могут быть реализованы в форме базы данных, которая является реляционной, масштабируемой и безопасной. Примеры таких баз данных включают DB2, MySQL, Oracle, Sybase и т.п. Альтернативно, база данных может быть реализована с использованием различных стандартных структур данных, таких как массив, хэш, список, стек, структурированный текстовый файл (например, XML), таблица и/или подобное. Такие структуры данных могут храниться в памяти и/или в структурированных файлах.The storage system 403 may be a database or database components that can store programs executed by the processor to process the stored data. The database components may be implemented in the form of a database that is relational, scalable and secure. Examples of such databases include DB2, MySQL, Oracle, Sybase, etc. Alternatively, the database may be implemented using various standard data structures, such as an array, a hash, a list, a stack, a structured text file (e.g., XML), a table and/or the like. Such data structures may be stored in memory and/or in structured files.
Исполняемые компьютером команды и данные могут храниться в памяти (например, регистрах, кэш-памяти, оперативном запоминающем устройстве, флэш-памяти и т.п.), к которой имеют доступ процессоры. Эти хранимые командные коды (например, программы) могут взаимодействовать с компонентами процессора, материнской платой и/или другими системными компонентами для выполнения желаемых операций. Исполняемые компьютером команды, хранимые в памяти, могут включать интерактивный человеко-машинный интерфейс или платформу, имеющие один или более программных модулей, таких как процедуры, программы, объекты, компоненты, структуры данных и так далее, которые выполняют конкретные задачи или реализуют конкретные абстрактные типы данных. Например, память может содержать операционную систему (OS), модули, процессы и другие компоненты, таблицы баз данных и т.п. Эти модули/компоненты могут храниться в запоминающих устройствах и быть доступны на них, включая внешние запоминающие устройства, доступные через интерфейсную шину.Computer-executable instructions and data may be stored in memory (e.g., registers, cache memory, random access memory, flash memory, etc.) accessible by processors. These stored instruction codes (e.g., programs) may interact with processor components, a motherboard, and/or other system components to perform desired operations. Computer-executable instructions stored in memory may include an interactive human-machine interface or platform having one or more software modules, such as procedures, programs, objects, components, data structures, etc., that perform specific tasks or implement specific abstract data types. For example, memory may contain an operating system (OS), modules, processes, and other components, database tables, etc. These modules/components may be stored in and accessed from memory devices, including external memory devices accessible through an interface bus.
Программное обеспечение 405 (включая процесс 411 перемещения, процесс 413 снятия, процесс 415 монтажной оси, процесс 417 установки и процесс 419 плавающего режима) может быть реализовано в программных командах и среди прочих функций может, при исполнении системой 402 обработки, направлять систему 402 обработки на описанную работу относительно различных рабочих сценариев, последовательностей и процессов, представленных в данном документе. Например, программное обеспечение 405 может включать программные команды для реализации процесса установки и снятия, как описано в данном документе.The software 405 (including the move process 411, the removal process 413, the mounting axis process 415, the installation process 417, and the floating mode process 419) may be implemented in software instructions and, among other functions, may, when executed by the processing system 402, direct the processing system 402 to operate as described with respect to the various operating scenarios, sequences, and processes presented herein. For example, the software 405 may include software instructions for implementing the installation and removal process as described herein.
В частности, программные команды могут включать различные компоненты или модули, которые кооперируются или иначе взаимодействуют для выполнения различных способов и рабочих сценариев, описанных в данном документе. Различные компоненты или модули могут быть воплощены в компилируемых или интерпретируемых командах или в некоторой другой вариации или комбинации команд. Различные компоненты или модули могут быть исполнены синхронно или асинхронно, последовательно или параллельно, в среде одного потока или в многопоточной среде или в соответствии с любой другой подходящей парадигмой или вариацией исполнения или их комбинацией. Программное обеспечение 405 может включать дополнительные процессы, программы или компоненты, такие как программное обеспечение операционной системы, программное обеспечение для создания виртуальной среды или другое прикладное программное обеспечение. Программное обеспечение 405 может также содержать встроенное программное обеспечение или машиночитаемые обрабатывающие команды некоторой другой формы, исполняемые системой 402 обработки.In particular, the software instructions may include various components or modules that cooperate or otherwise interact to perform the various methods and operational scenarios described herein. The various components or modules may be embodied in compiled or interpreted instructions or in some other variation or combination of instructions. The various components or modules may be executed synchronously or asynchronously, sequentially or in parallel, in a single-threaded environment or in a multi-threaded environment, or in accordance with any other suitable execution paradigm or variation or combination thereof. The software 405 may include additional processes, programs, or components, such as operating system software, software for creating a virtual environment, or other application software. The software 405 may also contain firmware or some other form of machine-readable processing instructions executed by the processing system 402.
В целом, программное обеспечение 405 может, когда загружено в систему 402 обработки и исполняется, преобразовывать подходящие аппарат, систему или устройство (представителем которых является компьютерная система 401) в целом из компьютерной системы общего назначения в компьютерную систему специального назначения, приспособленную для обеспечения перенаправления пакетов. Действительно, кодирующее программное обеспечение 405 в запоминающей системе 403 может преобразовывать физическую структуру запоминающей системы 403. Например, если машиночитаемые запоминающие носители данных реализованы как память на основе полупроводников, программное обеспечение 405 может преобразовывать физическое состояние полупроводниковой памяти, когда программные команды закодированы в ней, например, путем преобразования состояния транзисторов, конденсаторов или других дискретных элементов цепи, составляющих полупроводниковую память. Подобная трансформация может происходить в отношении магнитных или оптических носителей. Другие трансформации физических носителей возможны без отхода от объема настоящего описания, при этом предыдущие примеры представлены только для облегчения настоящего обсуждения.In general, the software 405 can, when loaded into the processing system 402 and executed, transform the suitable apparatus, system or device (represented by the computer system 401) as a whole from a general-purpose computer system to a special-purpose computer system adapted to provide packet forwarding. Indeed, the encoding software 405 in the storage system 403 can transform the physical structure of the storage system 403. For example, if the computer-readable storage media are implemented as a semiconductor-based memory, the software 405 can transform the physical state of the semiconductor memory when program instructions are encoded therein, such as by transforming the state of transistors, capacitors or other discrete circuit elements that make up the semiconductor memory. Such a transformation can occur with respect to magnetic or optical media. Other transformations of physical media are possible without departing from the scope of the present description, and the previous examples are presented only to facilitate the present discussion.
Процесс 411 перемещения включает команды для управления устройством 37 обслуживания. НекоThe movement process 411 includes commands for controlling the service device 37. Some
- 23 047502 торые или все действия устройства 37 обслуживания могут быть полностью или частично автоматизированы. Процесс 411 перемещения может управлять трубопроводной арматурой для различных гидравлических цилиндров, приводов и/или моторов. Процесс 411 перемещения может содержать команды для процессора или контроллера, чтобы конфигурировать или вручную направлять действия подъемного крана 47, трехосного сочленения 71A и/или поддерживаемой инструментальной головки(ок) 59. Процесс 411 перемещения может иметь процессор с командами, приспособленными для приема другим главным компьютером, карманным устройством или мобильным устройством, выполняющим операцию в реальном времени, например операции по снятию, установке, проверке, ремонту и т.д.- 23 047502 some or all of the actions of the servicing device 37 may be fully or partially automated. The movement process 411 may control the pipeline valves for various hydraulic cylinders, actuators and/or motors. The movement process 411 may contain commands for the processor or controller to configure or manually direct the actions of the lifting crane 47, the three-axis joint 71A and/or the supported tool head(s) 59. The movement process 411 may have a processor with commands adapted for reception by another host computer, a handheld device or a mobile device performing an operation in real time, such as removal, installation, inspection, repair operations, etc.
В процессе 411 перемещения команды для автоматизированных операций предпочтительно предварительно сохраняют в базе данных (удаленной или находящейся в адаптере 6) и используют для выполнения желаемых операций (например, процесса 413, 415, 417 и 419). В процессе 411 перемещения устройство 37 обслуживания, и/или узел 71A трехосного сочленения, и/или инструментальная головка(и) 59 могут быть снабжены датчиками перемещений (линейных или угловых) и/или датчиками 41 положения на приводах 34, 46, 56, чтобы идентифицировать их положения и/или ориентации. Автоматизированные и ручные элементы управления могут работать вместе во взаимодействии, последовательно или отдельно. Сигналы могут альтернативно или дополнительно приниматься с датчиков 41, содержащихся в компонентах и/или оборудовании, которые необходимо снять, установить, проверить и т.д., например, чтобы идентифицировать компонент(ы) и/или оборудование, направлять подъемный кран 47, трехосное сочленение 71A и/или инструментальную головку(и) 59 или сообщать другую информацию о положении, состоянии или работе изнашиваемого компонента 7 и/или оборудования. Сигналы могут приниматься с других узлов трехосного сочленения и/или инструментальной головки(ок), работающих рядом или во взаимодействии с подъемным краном, узлом 71A трехосного сочленения и/или инструментальной головкой(ами) 59. Процесс 411 позволяет рабочему избегать контакта с изнашиваемыми деталями и оставаться на безопасном расстоянии от деталей во время операции обслуживания.In the movement process 411, the commands for the automated operations are preferably pre-stored in a database (remote or located in the adapter 6) and used to perform the desired operations (for example, the process 413, 415, 417 and 419). In the movement process 411, the service device 37 and/or the three-axis joint unit 71A and/or the tool head(s) 59 can be provided with displacement sensors (linear or angular) and/or position sensors 41 on the drives 34, 46, 56 to identify their positions and/or orientations. The automated and manual controls can work together in interaction, sequentially or separately. The signals may be alternatively or additionally received from sensors 41 contained in components and/or equipment that are to be removed, installed, tested, etc., for example, to identify the component(s) and/or equipment, to direct the crane 47, the three-axis joint 71A and/or the tool head(s) 59 or to report other information about the position, condition or operation of the wear component 7 and/or equipment. The signals may be received from other assemblies of the three-axis joint and/or the tool head(s) operating near or in cooperation with the crane, the three-axis joint assembly 71A and/or the tool head(s) 59. The process 411 allows the worker to avoid contact with the wear parts and to remain at a safe distance from the parts during the maintenance operation.
Процесс 413 снятия используется для снятия изношенного изнашиваемого компонента 7 с машины 1 для земляных работ. Поскольку машина для земляных работ может быть выключена в любом заданном положении, процесс 413 снятия должен определять ориентацию и количество изношенных изнашиваемых компонентов. Процесс 413 снятия может принимать генерируемую информацию из электронного датчика 39, 39A, 41, который, например, получает данные. Процесс 413 может принимать информацию с такой видеокамеры (или т.п.), и/или датчиков, и/или датчиков в изнашиваемых элементах или оборудовании, поддерживающем изнашиваемые элементы. К примеру, процесс 413 снятия может принимать информацию для идентификации типа изнашиваемых элементов 7, установленных на ковше, положения изнашиваемого элемента 7 на ковше 3, ориентации изнашиваемого элемента 7, состояния изнашиваемого элемента 7 и т.д.The removal process 413 is used to remove the worn wear component 7 from the earthmoving machine 1. Since the earthmoving machine can be turned off in any given position, the removal process 413 must determine the orientation and the number of worn wear components. The removal process 413 can receive generated information from the electronic sensor 39, 39A, 41, which, for example, receives data. The process 413 can receive information from such a video camera (or the like), and/or sensors, and/or sensors in the wear elements or equipment supporting the wear elements. For example, the removal process 413 can receive information to identify the type of the wear elements 7 installed on the bucket, the position of the wear element 7 on the bucket 3, the orientation of the wear element 7, the state of the wear element 7, etc.
Например, датчик 39, 39A, 41 может обнаруживать ориентацию изнашиваемого элемента и/или пространственное положение изнашиваемого элемента и беспроводным способом передавать сигнал с информацией о местоположении для использования процессом 413 в определении ориентации и/или положения изнашиваемого элемента. В качестве еще одного примера, датчик изображений, такой как видеокамера(ы), находящийся на устройстве 37 обслуживания или отдельный от него, может быть использован процессом 413 для определения конкретных 3-D ориентации и/или положения зуба 7 (например, наконечника 11). Датчики других типов являются возможными и/или датчики двух или более разных типов могут быть использованы в комбинации друг с другом (например, датчик износа в комбинации с датчиком положения, датчиком угла наклона или акселерометром).For example, the sensor 39, 39A, 41 may detect the orientation of the wear element and/or the spatial position of the wear element and wirelessly transmit a signal with location information for use by the process 413 in determining the orientation and/or position of the wear element. As another example, an image sensor, such as a video camera(s), located on the maintenance device 37 or separate from it, may be used by the process 413 to determine a specific 3-D orientation and/or position of the tooth 7 (for example, the tip 11). Other types of sensors are possible and/or sensors of two or more different types may be used in combination with each other (for example, a wear sensor in combination with a position sensor, an inclination sensor or an accelerometer).
Процесс 413 снятия может использовать процесс 415 монтажной оси. Процесс 413 снятия может предоставлять информацию и анализ, получаемые из данных, принятых с датчика 39, 39A, 41, из базы данных, других источников данных, другого удаленного устройства и т.д. В альтернативном варианте процесс монтажной оси может принимать сигналы с датчиков 39, 39A, 41, в одном примере посредством беспроводной передачи (возможны и другие конфигурации), содержащие данные, такие как местоположение монтажной оси 31. Процесс 415 монтажной оси может использовать данные, собираемые с датчиков, включая обнаруженную ориентацию изношенного изнашиваемого компонента, чтобы определять монтажную ось 31. Процесс 415 монтирования может необязательно осуществлять доступ к базе данных с деталями о наконечниках 11 и монтажных осях 31, чтобы выполнять требуемое определение.The removal process 413 may use the mounting axis process 415. The removal process 413 may provide information and analysis obtained from data received from the sensor 39, 39A, 41, from a database, other data sources, another remote device, etc. In an alternative embodiment, the mounting axis process may receive signals from the sensors 39, 39A, 41, in one example via wireless transmission (other configurations are possible), containing data such as the location of the mounting axis 31. The mounting axis process 415 may use the data collected from the sensors, including the detected orientation of the worn wear component, to determine the mounting axis 31. The mounting process 415 may optionally access a database with details of the tips 11 and the mounting axes 31 to perform the required determination.
Процесс 413 снятия может определять, что надлежащую инструментальную головку(-и) 59 выбирают и монтируют на манипулятор 62. Процесс 415 снятия может использовать данные из процесса 415 монтажной оси, включая обнаруженную ориентацию монтажной оси 31, ориентации изношенного изнашиваемого элемента и относительные положения подъемного крана 47 и компонентов 71 сочленения, чтобы управлять гидравлическими цилиндрами и моторами для перемещения инструментальной головки 59 прямолинейным движением или нелинейным движением вдоль монтажной оси 31 независимо от 3-D ориентации монтажной оси 31. Перемещение инструментальной головки 59 по монтажному пути 31 может представлять собой скоординированное, одновременное движение разных регулируемых компонентов, направляемых процессом 413 снятия. Оно может включать скоординированное перемещеThe removal process 413 may determine that the appropriate tool head(s) 59 are selected and mounted on the manipulator 62. The removal process 415 may use data from the mounting axis process 415, including the detected orientation of the mounting axis 31, the orientations of the worn wear member, and the relative positions of the crane 47 and the articulation components 71, to control the hydraulic cylinders and motors to move the tool head 59 in a linear motion or a non-linear motion along the mounting axis 31, regardless of the 3-D orientation of the mounting axis 31. The movement of the tool head 59 along the mounting path 31 may be a coordinated, simultaneous movement of different adjustable components directed by the removal process 413. It may include a coordinated movement of
- 24 047502 ние всех регулируемых компонентов или оно может включать регулирование не всех регулируемых компонентов. Предусматривается, что изнашиваемый элемент 7 необходимо снимать по определенному монтажному пути или оси 31. Возможны и другие монтажные пути. Например, определенные изнашиваемые элементы 7 (например, наконечники и защитные кожухи) могут быть сняты и/или установлены по монтажному пути, который является нелинейным (например, дугообразным).- 24 047502 all adjustable components or it may not include the adjustment of all adjustable components. It is envisaged that the wear element 7 must be removed along a certain assembly path or axis 31. Other assembly paths are also possible. For example, certain wear elements 7 (e.g. tips and protective covers) can be removed and/or installed along an assembly path that is non-linear (e.g. arcuate).
Альтернативно, в процессе 413 снятия можно вручную регулировать манипулятор 62, чтобы размещать инструментальную головку 59 в окрестности изнашиваемого элемента 7 или в зацеплении с ним, например прижимая к останову 69. Лазеры (не показаны) могут быть предусмотрены на манипуляторе 62 для обеспечения визирных линий, которые могут помогать машинисту располагать завертывающий инструмент 67 в затвор 13. Видеокамеры и/или датчики могут быть использованы в ручных, автоматических и/или полуавтоматических операциях. Видеокамеры могут быть предусмотрены (в дополнение к лазерам или сами по себе), чтобы помогать при соединении инструмента 59 с изнашиваемыми деталями. Применение видеокамер также может быть использовано для того, чтобы помогать машинисту или полностью автоматизировать работу устройства 37 обслуживания.Alternatively, during the removal process 413, the manipulator 62 can be manually adjusted to position the tool head 59 in the vicinity of the wear element 7 or in engagement with it, for example by pressing against the stop 69. Lasers (not shown) can be provided on the manipulator 62 to provide sight lines that can help the machinist position the screwing tool 67 in the shutter 13. Video cameras and/or sensors can be used in manual, automatic and/or semi-automatic operations. Video cameras can be provided (in addition to lasers or by themselves) to assist in connecting the tool 59 to the wear parts. The use of video cameras can also be used to assist the machinist or to fully automate the operation of the maintenance device 37.
Передний конец наконечника 11 прижимают к останову 69 вдоль монтажной оси 31. Процесс 413 снятия может определять, правильно ли инструментальная головка 59 захватила изношенный изнашиваемый элемент 7. В процессе 413 снятия затвор 13 может быть снят. В одном примере размещению затвора 13 могут помогать данные датчика (например, с датчиков в затворе 13), которые подтверждают, что затвор снят, может быть снят или является неправильно выровненным. Определение штифта затвора 13 может быть получено посредством GPS или акселерометров, которые или отслеживают предопределенное расстояние, которое должен пройти затвор для частичного или полного снятия, или снимают данные для сравнения с другими затворами, уже установленными на оборудование для земляных работ или снятыми с него. В процессе 413 снятия лапы 61 захватного устройства 60 пытаются захватить наконечник 11 фланцами 63 на задних краях 64 наконечника 11. В случае неудачи процесс 413 снятия может вызывать процесс 419 плавающего режима. Процесс 419 плавающего режима переводит приводы 34, 46, 56 в нейтральное состояние так, что давление клапанов уравновешивается в обоих направлениях и приводы перемещаются более мелкими приращениями в каждом направлении оси A4 и/или A5.The front end of the tip 11 is pressed against the stop 69 along the mounting axis 31. The removal process 413 can determine whether the tool head 59 has correctly gripped the worn wear element 7. In the removal process 413, the gate 13 can be removed. In one example, the placement of the gate 13 can be assisted by sensor data (for example, from sensors in the gate 13), which confirm that the gate has been removed, can be removed, or is incorrectly aligned. The determination of the pin of the gate 13 can be obtained by GPS or accelerometers that either track a predetermined distance that the gate must travel for partial or complete removal, or take data for comparison with other gates already installed on or removed from the excavation equipment. In the process 413 of removal, the paws 61 of the gripping device 60 try to grip the tip 11 with the flanges 63 on the rear edges 64 of the tip 11. In case of failure, the process 413 of removal can cause the process 419 of the floating mode. The process 419 of the floating mode transfers the actuators 34, 46, 56 to a neutral state so that the pressure of the valves is balanced in both directions and the actuators move in smaller increments in each direction of the axis A4 and/or A5.
Процесс 419 плавающего режима может быть запущен рядом разных способов, таких как указаны выше. Процесс 419 плавающего режима может быть запущен несколько раз разными способами, как объясняется выше, прежде чем будет достигнуто соединение с изношенным изнашиваемым элементом. Процесс 413 снятия может необязательно также включать съемные движения, как обсуждалось выше, для лучшего снятия изнашиваемого элемента 7 с его основания перед и/или во время перемещения по его монтажному пути 31/пути снятия.The floating process 419 may be started in a number of different ways, such as those indicated above. The floating process 419 may be started several times in different ways, as explained above, before a connection with the worn wear element is achieved. The removal process 413 may optionally also include removal movements, as discussed above, to better remove the wear element 7 from its base before and/or during movement along its mounting path 31/removal path.
Процесс 413 снятия может дополнительно включать подготовку изношенного изнашиваемого элемента 7, который необходимо снять, так, что двигательное плечо 65 опускают так, что инструмент 67 размещается в вырезе 45 изнашиваемого элемента 7 и поворачивается с перемещением ведущего конца 21 штифта 29 из выреза 19. После разблокирования изношенный изнашиваемый элемент 7 снимают вдоль монтажной оси 31. Процесс 413 снятия может включать утилизацию изношенного изнашиваемого элемента 7 путем помещения изношенного наконечника 11 в бункер 75. Процесс 413 может начинаться снова путем перемещения захватного устройства 60 к следующему изношенному изнашиваемому элементу 7, который необходимо снять. Также процесс 413 может изучать в режиме обучения путь работы, когда машинист вручную перемещает устройство обслуживания в ходе повторяющихся сеансов. Процесс 413 может сохранять эти маневры и повторять их в точности или с небольшой коррекцией при переходе к следующему изношенному изнашиваемому элементу 7.The removal process 413 may further include preparing the worn wear element 7 to be removed, such that the driving arm 65 is lowered so that the tool 67 is placed in the cutout 45 of the wear element 7 and is rotated with the movement of the leading end 21 of the pin 29 from the cutout 19. After unlocking, the worn wear element 7 is removed along the mounting axis 31. The removal process 413 may include recycling the worn wear element 7 by placing the worn tip 11 in the bin 75. The process 413 may be started again by moving the gripper 60 to the next worn wear element 7 to be removed. Also, the process 413 may learn in the learning mode the work path, when the machinist manually moves the maintenance device during repeated sessions. Process 413 may store these maneuvers and repeat them exactly or with a slight correction when moving to the next worn wear element 7.
Процесс 417 установки используется для установки нового изнашиваемого компонента 7A на машину 1 для земляных работ. Процесс 417 установки относится к сменному изнашиваемому компоненту 7A, такому как наконечник 11A, из предварительно установленного положения, такого как карусель 77 или подобное место содержания. Местоположение сменного наконечника 11A может быть определено датчиками на сменном наконечнике 11A или по местоположению, запрограммированному в процессе 417. Процесс 417 установки использует процесс 415 монтажной оси, как описано выше. Монтажная ось 31 может быть определена на основании более мелких деталей процесса 413 снятия, датчиками 39 (такими как описаны для процесса снятия или другими) и/или с помощью ручного (или полуручного) управления. Процесс 417 установки может дополнительно включать сохранение маневров, пути 31 и местоположения, в котором изношенный изнашиваемый элемент 7 был стянут с крепления, и может вызывать сохраненную информацию из любой предыдущей итерации перемещения, чтобы выравнивать сменный изнашиваемый элемент 7A с монтажной осью 31 для установки на основании 9, носу 10, краю 16 или другом месте монтажа путем обратного выполнения этих маневров.The installation process 417 is used to install a new wear component 7A on the earthmoving machine 1. The installation process 417 relates to a replaceable wear component 7A, such as a tip 11A, from a predetermined position, such as a carousel 77 or similar holding place. The location of the replaceable tip 11A may be determined by sensors on the replaceable tip 11A or by a location programmed in the process 417. The installation process 417 uses the installation axis process 415, as described above. The installation axis 31 may be determined based on finer details of the removal process 413, by sensors 39 (such as those described for the removal process or others) and/or by manual (or semi-manual) control. The installation process 417 may further include storing the maneuvers, path 31 and location at which the worn wear member 7 was pulled off the fastener, and may recall the stored information from any previous iteration of the movement to align the replacement wear member 7A with the mounting axis 31 for installation on the base 9, nose 10, edge 16 or other mounting location by reversing these maneuvers.
Как только сменный наконечник 11A выровнен вдоль монтажной оси 31, процесс 415 установки может перемещать наконечник 11A вперед прямолинейным или другим определенным движением вдоль монтажной оси или другого монтажного пути 31, чтобы монтировать наконечник 11A на креплении (например, переднем носу 18 промежуточного адаптера 10). Процесс 415 установки может определять, не является ли монтирование наконечника 11 неправильно выровненным. Это можно выполнить, например,Once the replacement tip 11A is aligned along the mounting axis 31, the installation process 415 can move the tip 11A forward in a straight or other defined motion along the mounting axis or other mounting path 31 to mount the tip 11A on the fastener (for example, the front nose 18 of the intermediate adapter 10). The installation process 415 can determine whether the mounting of the tip 11 is not correctly aligned. This can be done, for example,
--
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/777,656 | 2018-12-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA047502B1 true EA047502B1 (en) | 2024-07-29 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US12104361B2 (en) | System and process for conducting in-field operations | |
JP7389878B2 (en) | Handling system for ground-engaging wear parts fixed to civil engineering equipment | |
AU2020210254B2 (en) | Wear assembly removal and installation | |
US20190360180A1 (en) | Manipulator, system and process of operating the same | |
BR122020024175B1 (en) | SOIL PENETRATION PRODUCTS MONITORING SYSTEM FOR GROUND WORKING EQUIPMENT | |
EA047502B1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR CARRYING OUT WORK IN THE FIELD | |
KR101725731B1 (en) | Disaster relief equipment | |
US20230160171A1 (en) | System and method to support rotation operation of work tool | |
WO2023111383A1 (en) | Self-propelled work machine | |
Smith et al. | An integrated systems approach to remote retrieval of buried transuranic waste using a telerobotic transport vehicle, innovative end effector, and remote excavator |