[发明专利]双铲板器具系统

说明书

一种用于机器的器具系统包括主要铲板和次要铲板，次要铲板通过联动机构联接至主要铲板，使得次要铲板尾随主要铲板。器具系统包括致动器，致动器控制次要铲板的移动。器具系统包括至少一个位置传感器，至少一个位置传感器生成指示主要铲板的位置和次要铲板的位置的信号。器具系统进一步包括控制器，控制器与主要铲板、次要铲板以及位置传感器通信。控制器接收指示主要铲板的位置和次要铲板的位置的信号。控制器基于主要铲板和次要铲板的位置使致动器操作以便控制次要铲板的移动。

技术领域

本发明涉及一种用于运土机的器具系统。更具体地，本发明涉及一种双铲板器具系统。

背景技术

诸如履带式拖拉机、自动平地机、刮板以及/或者挖掘装载机等运土机或者地理变更机具有诸如推土机铲板或者铲斗等器具，该器具用在工地以便更改一部分土地的地理或者地形。器具可有由操作员或者由自动坡度控制系统控制以便在工地执行工作。例如，操作员可以使用一个或多个液压致动器来使用于控制器具的移动或者定位的操作员输入装置移动。为了实现最终表面轮廓或者最终坡度，操作员或者坡度控制系统可以将器具调节至多个位置。

然而，在操作员控制该移动的情况下，定位该器具是一项需要专门技能和勤奋努力的复杂且耗时的任务，常规机器采用比例(P)、比例-微分(PD)、比例-积分(PI)以及/或者比例-积分-微分(PID)控制器来实现对各个机器器具的位置控制。这些控制器可以与机器上的全球定位系统(GPS)接收器一起使用。然而，由于器具较重且还运载着被挖出的泥土的附加重量，所以控制系统难以容易地调节器具位置并且使器具遵守期望的控制指令。在这种情况下，可能的情况是，器具可能不会在单程中给予表面期望的几何结构。获得期望的结果可能要进行多个行程，这可能不利于操作的整体效率。

例如，美国专利申请6,615,929描述了一种用于在单程中使道路高速平整的方法和设备。平地机包括被支撑在表面上方的框架。两个铲板枢转地固定至框架，并且可以定位为与表面接合。第一偏置机构使铲板朝着向前位置偏转。至少一个校平板枢转地固定至框架，并且可以定位为朝着铲板的后部与表面接合。第二偏置机构使校平板朝着向前位置偏转。包装机构朝着校平板的后部被固定，并且可以定位为与表面接合。然而，铲板均是相似大小且按照相似方式被控制。即使可以相对于铲板来控制校平板的角度，但可能仍难以利用两个铲板来执行不同的功能。

因此，需要一种改进型器具系统以实现有效的平整操作。

发明内容

在本发明的一个方面中，一种用于机器的器具系统包括主要铲板和次要铲板，次要铲板通过联动机构联接至主要铲板使得次要铲板尾随主要铲板。器具系统包括致动器，该致动器控制次要铲板的移动。器具系统包括至少一个位置传感器，该至少一个位置传感器生成指示主要铲板的位置和次要铲板的位置的信号。器具系统进一步包括控制器，该控制器与主要铲板、次要铲板以及位置传感器通信。控制器接收指示主要铲板的位置和次要铲板的位置的信号。控制器基于主要铲板和次要铲板的位置使致动器操作以便控制次要铲板的移动。

在本发明的另一方面中，提供了次要器具系统以用于改造机器。机器包括具有主要铲板和主要控制器的主要器具系统。次要器具系统包括次要铲板，该次要铲板通过联动机构联接至主要铲板使得次要铲板尾随主要铲板。次要器具系统包括致动器，该致动器控制次要铲板的移动。次要器具系统包括至少一个位置传感器，该至少一个位置传感器生成指示次要铲板的位置的信号。次要器具系统进一步包括次要控制器，该次要控制器与主要控制器、次要铲板以及位置传感器通信。次要控制器从主要控制器接收指示主要铲板的位置的信号。次要控制器从位置传感器接收指示次要铲板的位置的信号。次要控制器基于主要铲板和次要铲板的位置使致动器操作以便控制次要铲板的移动。