用于檢測(cè)與作業(yè)工具附件接合的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本專利公開(kāi)內(nèi)容一般涉及建筑和采礦機(jī)械，具體而言，涉及一種用于檢測(cè)快速聯(lián)接器和作業(yè)工具附件之間的正聯(lián)接的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]一些快速聯(lián)接器裝置可以允許建筑或采礦機(jī)器的操作員通過(guò)在機(jī)器的操作員站中的控制將作業(yè)工具附件附接到機(jī)器臂，而不必離開(kāi)操作員站并手動(dòng)地附接作業(yè)工具附件。這些快速聯(lián)接器大大縮短停機(jī)時(shí)間，因?yàn)榭焖俾?lián)接器可以附接到作業(yè)工具和從作業(yè)工具拆除下而不需要工人用手拆卸或附接工作工具?？焖俾?lián)接器置于機(jī)器和作業(yè)工具附件之間的接合處。作業(yè)工具附件附接到快速聯(lián)接器上，而快速聯(lián)接器附接到機(jī)器上。機(jī)器的操作員命令快速聯(lián)接器從操作員站內(nèi)部釋放作業(yè)工具。然后機(jī)器重新定位到第二作業(yè)工具附件，其中操作員接著可以操縱快速聯(lián)接器以拾取第二作業(yè)工具附件。
[0003]—些快速聯(lián)接器可以依賴于快速聯(lián)接器中的兩個(gè)凹槽，用于接收作業(yè)工具附件的一對(duì)附接銷。接合機(jī)構(gòu)與凹槽中的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，用于將其中一個(gè)附接銷固定在一個(gè)凹槽內(nèi)。第二附接銷可以在與第一凹槽相關(guān)聯(lián)的接合機(jī)構(gòu)的作用下間接地保持在第二凹槽內(nèi)。其他快速聯(lián)接器，如Vering等人的美國(guó)專利7，882，898所公開(kāi)的那樣，可以使用一種氣缸，其能夠由作業(yè)工具附件上的鉤接收，然后由至少兩個(gè)楔部件接收，該楔部件可以伸入作業(yè)工具附件上的楔槽和從楔槽縮回。兩個(gè)楔部件的延伸可以將作業(yè)工具附件固定到機(jī)器上，而兩個(gè)楔部件的的縮回可以將作業(yè)工件附件從機(jī)器上釋放。
[0004]監(jiān)測(cè)與作業(yè)工具附件正聯(lián)接的一些快速聯(lián)接器在本領(lǐng)域中是已知的，但是這些系統(tǒng)依賴于測(cè)量氣缸壓力或相對(duì)于作業(yè)工具附件上的銷而言的氣缸長(zhǎng)度，這可能并不精確。已知的系統(tǒng)可取決于執(zhí)行多次測(cè)量來(lái)檢測(cè)與作業(yè)工具附件的正確接合。對(duì)多次測(cè)量的需求導(dǎo)致未檢測(cè)到或可能錯(cuò)誤地檢測(cè)正接合的幾率較高。已知的系統(tǒng)還可能取決于具有預(yù)定直徑的作業(yè)工具附件的銷，這將限制機(jī)器的通用性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—方面，本公開(kāi)內(nèi)容涉及一種快速聯(lián)接器，其中一個(gè)或多個(gè)楔接合機(jī)構(gòu)用于將作業(yè)工具附件固定到機(jī)器上，并且將傳感器并入到每個(gè)楔部件中，能夠檢測(cè)由工作工具附件施加在楔部件上的應(yīng)變。所述傳感器可以并入到楔機(jī)構(gòu)的主體中，用于防止損壞。當(dāng)楔機(jī)構(gòu)接合諸如銷的作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)時(shí)，楔機(jī)構(gòu)受銷作用力而趨向于略微彎曲。此彎曲力矩由傳感器檢測(cè)，從而報(bào)告該作業(yè)工具附件是否正確地附接到快速聯(lián)接器上。
[0006]本公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)一步預(yù)期了一種快速聯(lián)接器，其中，兩個(gè)以楔部件形式的接合機(jī)構(gòu)，接合作業(yè)工具附件上的兩個(gè)作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)。這兩個(gè)接合機(jī)構(gòu)中的每一者都可具有并入到楔機(jī)構(gòu)主體上的傳感器，其中所述傳感器能夠檢測(cè)在與作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)接合期間施加到楔部件上的應(yīng)變。這些傳感器能夠檢測(cè)楔機(jī)構(gòu)上的彎曲力矩或軸向力矩。然后這些傳感器可以讀取楔機(jī)構(gòu)上的應(yīng)變，并返回給發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊或附加計(jì)算機(jī)，以確定作業(yè)工具附件是否與快速聯(lián)接器正聯(lián)接。
[0007]本公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)一步預(yù)期了一種快速聯(lián)接器，其中，近程傳感器可以并入到用于將作業(yè)工具附件固定到機(jī)器上的楔接合系統(tǒng)。近程傳感器可以檢測(cè)楔接合系統(tǒng)和作業(yè)工具附件之間的距離，以確定在快速聯(lián)接器和作業(yè)工具附件之間的正聯(lián)接。
[0008]本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)方面涉及一種用于檢測(cè)作業(yè)工具接合的方法，所述方法包括以下步驟:致動(dòng)接合機(jī)構(gòu)，測(cè)量所述接合機(jī)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)變，以及確定所述應(yīng)變是否指示與作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)的正聯(lián)接。
[0009]本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)方面涉及一種機(jī)器，所述機(jī)器具有快速聯(lián)接器，所述快速聯(lián)接器能夠?qū)⒐ぞ吒浇拥剿鰴C(jī)器，同時(shí)檢測(cè)所述快速聯(lián)接器是否與所述工具正接合。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是可包括能夠通過(guò)測(cè)量接合機(jī)構(gòu)內(nèi)的應(yīng)變來(lái)感測(cè)與作業(yè)工具附件的正接合的快速聯(lián)接器的示例機(jī)器的圖示。
[0011]圖2是與作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)正聯(lián)接的示例快速聯(lián)接器的側(cè)視圖。
[0012]圖3是與作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)負(fù)聯(lián)接的示例快速聯(lián)接器的側(cè)視圖。
[0013]圖4是示例性接合機(jī)構(gòu)的透視圖。
[0014]圖5是與作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)正聯(lián)接的快速聯(lián)接器的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖6是示例性接合機(jī)構(gòu)的透視圖。
[0016]圖7是能夠檢測(cè)接合機(jī)構(gòu)中的彎曲力矩的示例性傳感器的示意圖。
[0017]圖8是能夠檢測(cè)接合機(jī)構(gòu)中的彎曲力矩的另一個(gè)示例性傳感器的示意圖。
[0018]圖9是具有兩個(gè)接合機(jī)構(gòu)的示例性快速聯(lián)接器的側(cè)視圖。
[0019]圖10是示例性作業(yè)工具附件的透視圖和與示例性作業(yè)工具附件正聯(lián)接的圖9的示例性接合系統(tǒng)的透視圖。
[0020]圖11是能夠檢測(cè)接合機(jī)構(gòu)中的彎曲力矩的另一個(gè)示例性傳感器的示意圖。
[0021]圖12是可用于檢測(cè)快速聯(lián)接器與作業(yè)工具附件之間的正聯(lián)接的示例性方法的流程圖。
[0022]圖13是可用于檢測(cè)快速聯(lián)接器與作業(yè)工具附件之間的正聯(lián)接的示例性方法的流程圖，其中兩個(gè)不同的接合機(jī)構(gòu)與兩個(gè)不同的作業(yè)工具附接機(jī)構(gòu)聯(lián)接。
【具體實(shí)施方式】
[0023]在以下具體說(shuō)明書(shū)中，將參考附圖，附圖形成本文件的一部分。在附圖中，除非上下文另外指示，否則類似符號(hào)通常標(biāo)識(shí)類似部件。在具體說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求中所描述的說(shuō)明性實(shí)施例并不具有限制性?？衫闷渌麑?shí)施例，且在不背離在此給出的主題的精神或范圍的情況下可以做出其他修改。應(yīng)理解，在本公開(kāi)內(nèi)容中一般性描述且在附圖中示出的本公開(kāi)內(nèi)容的各個(gè)方面可以以各種不同的配置來(lái)布置、取代、組合以及設(shè)計(jì)，所有這些是本公開(kāi)內(nèi)容的明確設(shè)想，且構(gòu)成本公開(kāi)內(nèi)容的一部分。
[0024]圖1是示例性機(jī)器100的圖示。機(jī)器100可以是固定式或移動(dòng)式機(jī)器，其執(zhí)行與采礦、建筑、耕作、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)或本領(lǐng)域中已知的任何其他行業(yè)相關(guān)聯(lián)的某種類型的操作。例如，機(jī)器100可以是運(yùn)土機(jī)，如挖土機(jī)、反鏟挖土機(jī)、裝運(yùn)機(jī)或機(jī)動(dòng)平地機(jī)。機(jī)器100可包括動(dòng)力源110、由動(dòng)力源110驅(qū)動(dòng)的工具系統(tǒng)120，以及定位成用于手動(dòng)控制工具系統(tǒng)120的操作員站111。
[0025]工具系統(tǒng)120可包括受液壓缸的作用來(lái)移動(dòng)作業(yè)工具附件160的聯(lián)動(dòng)件。具體而言，工具系統(tǒng)120可包括豎直樞轉(zhuǎn)且由第一液壓機(jī)構(gòu)131控制的懸臂構(gòu)件130和豎直樞轉(zhuǎn)且由第二液壓缸141控制的斗桿構(gòu)件140。工具系統(tǒng)120可進(jìn)一步包括快速聯(lián)接器200，快速聯(lián)接器200連接到斗桿構(gòu)件140且豎直樞轉(zhuǎn)并由第三液壓缸151控制。工具系統(tǒng)120可進(jìn)一步包括作業(yè)工具附件160，作業(yè)工具附件160豎直樞轉(zhuǎn)且與快速聯(lián)接器聯(lián)接。
[0026]多種不同的作業(yè)工具附件160可附接到單個(gè)機(jī)器100且可經(jīng)由操作員站111來(lái)控制。作業(yè)工具附件160可包括用于執(zhí)行特定任務(wù)的任何裝置，諸如，舉例而言，鏟斗、叉形裝置、鏟板、抓斗或本領(lǐng)域中已知的任何其他任務(wù)執(zhí)行裝置。盡管在圖1的實(shí)施例中連接以相對(duì)于機(jī)器100樞轉(zhuǎn)，但是作業(yè)工具附件160可以另外以本領(lǐng)域中已知的任何其他方式旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)、擺動(dòng)、提升或移動(dòng)。作業(yè)工具附件160可包括便于通過(guò)聯(lián)接到快速聯(lián)接器200連接到工具系統(tǒng)120的前后定位的附接機(jī)構(gòu)，諸如工具銷?？焖俾?lián)接器200可包括并入到接合機(jī)構(gòu)中的傳感器，所述傳感器可檢測(cè)接合機(jī)構(gòu)內(nèi)的彎曲力矩。然后，傳感器能夠?qū)澢氐臏y(cè)量值傳輸