CN109752039A - 用于作业车辆的接头磨损装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于作业车辆的接头磨损装置。一种作业车辆包括可摆动主体。该可摆动主体通过主体接头联接至底架。吊杆通过吊杆接头联接至所述可摆动主体。臂通过臂接头联接至所述吊杆。器具通过器具接头联接至所述臂。所述作业车辆包括接头磨损装置，该接头磨损装置包括第一传感器，该第一传感器联接至所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号。第二传感器联接至所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者，并且被构造成：产生分别表示在摆动运动过程中所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者的加速度的第二信号。控制器联接至所述作业车辆并且被构造成产生磨损信号。

Description

用于作业车辆的接头磨损装置
技术领域
本公开总体上涉及一种作业车辆，更具体而言涉及一种用于作业车辆的接头磨损装置。
背景技术
为了检验作业车辆的接头上的磨损，通常需要对作业车辆进行视觉检查。
发明内容
在一个实施方式中，公开了一种用于作业车辆的接头磨损装置。该作业车辆具有通过主体接头联接至底架的可摆动主体。吊杆通过吊杆接头联接至所述可摆动主体。臂通过臂接头联接至所述吊杆。器具通过器具接头联接至所述臂。所述接头磨损装置包括第一传感器，该第一传感器联接至所述作业车辆的所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号。第二传感器联接至所述作业车辆的所述吊杆并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述吊杆的加速度的第二信号。第三传感器联接至所述作业车辆的所述臂并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述臂的加速度的第三信号。第四传感器联接至所述作业车辆的所述器具并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述器具的加速度的第四信号。控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：接收所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号；并且基于所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的比较而产生磨损信号。
在另一个实施方式中，公开了一种作业车辆。该作业车辆包括可摆动主体。该可摆动主体通过主体接头联接至底架。吊杆通过吊杆接头联接至所述可摆动主体。臂通过臂接头联接至所述吊杆。器具通过器具接头联接至所述臂。该作业车辆包括接头磨损装置。该接头磨损装置包括第一传感器，该第一传感器联接至所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号。第二传感器联接至所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者，并且被构造成产生分别表示在所述摆动运动过程中所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者的加速度的第二信号。控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：接收所述第一信号和所述第二信号；并且基于所述第一信号和所述第二信号的比值而产生磨损信号，该磨损信号表示所述主体接头、所述吊杆接头、所述臂接头和所述器具接头中的至少一者的磨损。
在又一个实施方式中，公开了一种作业车辆。该作业车辆包括可摆动主体。所述可摆动主体通过主体接头联接至底架。第一销将所述可摆动主体固定至所述底架并由所述主体接头接收。吊杆通过吊杆接头联接至所述可摆动主体。第二销将所述吊杆固定至所述可摆动主体并由所述吊杆接头接收。臂通过臂接头联接至所述吊杆。第三销将所述臂固定至所述吊杆并由所述臂接头接收。器具通过器具接头联接至所述臂。第四销将所述器具固定至所述臂并由所述器具接头接收。所述作业车辆包括接头磨损装置，该接头磨损装置包括第一传感器，该第一传感器联接至所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号。第二传感器联接至所述吊杆并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述吊杆的加速度的第二信号。第三传感器联接至所述臂并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述臂的加速度的第三信号。第四传感器联接至所述器具并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述器具的加速度的第四信号。控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：接收所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号；并且基于所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的比较而产生磨损信号，所述磨损信号表示所述主体接头、所述吊杆接头、所述臂接头和所述器具接头、所述第一销、所述第二销、所述第三销和所述第四销中的至少一者的磨损，其中，所述磨损信号表示所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的所述比较何时超过阈值。
通过考虑详细描述和附图，其他特征和方面将变得显而易见。
附图说明
图1是根据一个实施方式的作业车辆的立体图。
图2是图1的作业车辆的侧视图。
在详细说明任何实施方式之前，要理解的是，本公开在其应用方面不限于在如下描述中阐述或在如下附图中所示的结构细节和部件布置。本公开能够具有其他实施方式并且能够以各种方式实践或进行。本发明的进一步实施方式可以包括一个或多个独立权利要求的特征的任何组合，并且这些特征可以一起或分开地结合成任何独立权利要求。
具体实施方式
图1示出了作业车辆10，作业车辆10具有通过主体接头25联接至底架20的可摆动主体15。图示的作业车辆10为挖掘机27。本公开可以设想到其他作业车辆10。主体接头25包括辊子轴承、衬套或其他装置。至少一个第一销30由主体接头25接收并且将可摆动主体15固定至底架20。底架20被构造成将可摆动主体15支撑在表面上并在该表面上给可摆动主体15提供运动性。图示的底架20为一对环形履带35。另选地，底架20可以为多个轮(未示出)。
参照图2，操作站40联接至可摆动主体15。操作站40可以包括用于操作作业车辆10的控制***42。控制器42可以包括一个或多个触摸屏、按钮、旋钮、操纵杆或其他输入装置。
参照图1和图2，吊杆45通过吊杆接头50联接至可摆动主体15(图1)。吊杆接头50可以包括辊子轴承、衬套或其他装置。至少一个第二销55由吊杆接头50接收并将吊杆45固定至可摆动主体15。吊杆45的运动可以通过控制***42使用液压缸46或其他致动器来控制。
臂60通过臂接头65联接至吊杆45。臂接头65可以包括辊子轴承、衬套或其他装置。至少一个第三销70由臂接头65接收并将臂60固定至吊杆45。
器具75通过器具接头80联接至臂60。器具接头80可以包括辊子轴承、衬套或其他装置。至少一个第四销85可以由器具接头80接收并将器具75固定至臂60。器具75可以为铲斗、空气锤或其他装置。
作业车辆10包括接头磨损装置90。接头磨损装置90包括第一传感器95，第一传感器95联接至作业车辆10的可摆动主体15并被构造成产生表示在摆动运动过程中可摆动主体15的加速度的第一信号100。该加速度可以是线性加速度或角加速度。第一传感器95可以为被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元(IMU)105(参见图1)。第一信号100可以表示在x、y或z方向上的加速度。
第二传感器110联接至作业车辆10的吊杆45并且被构造成产生表示在摆动运动过程中吊杆45的加速度的第二信号115。该加速度可以线性加速度或角加速度。第二传感器110可以是被构造成测量在z、y和z方向上的加速度的惯性测量单元(IMU)105。第二信号115可以表示在x、y或z方向上的加速度。
第三传感器120联接至作业车辆10的臂60，并且被构造成产生表示在摆动运动过程中臂60的加速度的第三信号125。该加速度可以是线性加速度或角加速度。第三传感器120可以是被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元(IMU)105。第三信号125可以表示在x、y或z方向上的加速度。
第四传感器130联接至作业车辆10的器具75，并且被构造成产生表示在摆动运动过程中器具75的加速度的第四信号135。该加速度可以是线性加速度或角加速度。第四传感器130可以是被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元(IMU)105。第四信号135可以表示在x、y或z方向上的加速度。
控制器140联接至作业车辆10并且被构造成接收第一信号100、第二信号115、第三信号125和第四信号135，并且基于第一信号100、第二信号115、第三信号125和第四信号135的比较而产生磨损信号145。该比较可以是第一信号100、第二信号115、第三信号125和第四信号135中的一个与第一信号100、第二信号115、第三信号125和第四信号135中的另一个的比值。另选地，该比较可以是随着时间的比例计算。
第一信号100、第二信号115、第三信号125和第四信号135可以通过控制器局域网络总线(或其他网络，诸如以太网、WiFi等等)传送至各种***，这些***对所感测的信号进行处理以基于所感测的信号产生输出信号(诸如磨损信号145、其他控制信号或其他输出)。
磨损信号145可以表示主体接头25、吊杆接头50、臂接头65、器具接头80、第一销30、第二销55、第三销70和第四销85中的至少一者的磨损。磨损信号145可以表示磨损等于和超过阈值中的至少一种情况何时发生。磨损信号145还可以表示已经发生了多少磨损和阈值。磨损信号145可以由控制***42接收，并且当磨损信号145等于和超过阈值中的至少一种情况发生时，可以关闭自动等级控制150。自动等级控制150是自动地控制吊杆45、臂60和器具75以实现表面的期望等级或特征的特征。另选地，可以设置警报、闪光灯或其他音频、视觉或触觉指示器，以警告操作站40中的操作者正在接近、达到或超过阈值。可以部分地基于作业车辆10的平均使用向操作者提供何时到达阈值的估计。
如下权利要求中阐述各种特征。

Claims (20)

1.一种用于作业车辆的接头磨损装置，该作业车辆具有通过主体接头联接至底架的可摆动主体、通过吊杆接头联接至所述可摆动主体的吊杆、通过臂接头联接至所述吊杆的臂以及通过器具接头联接至所述臂的器具，所述接头磨损装置包括：
第一传感器，该第一传感器联接至所述作业车辆的所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号；
第二传感器，该第二传感器联接至所述作业车辆的所述吊杆并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述吊杆的加速度的第二信号；
第三传感器，该第三传感器联接至所述作业车辆的所述臂并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述臂的加速度的第三信号；
第四传感器，该第四传感器联接至所述作业车辆的所述器具并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述器具的加速度的第四信号；以及
控制器，该控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：
接收所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号；并且
基于所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的比较而产生磨损信号。
2.根据权利要求1所述的接头磨损装置，其中，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器为被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元。
3.根据权利要求2所述的接头磨损装置，其中，所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号表示在z方向上的加速度。
4.根据权利要求1所述的接头磨损装置，其中，所述磨损信号表示所述主体接头、所述吊杆接头、所述臂接头和所述器具接头中的至少一者的磨损。
5.根据权利要求1所述的接头磨损装置，所述接头磨损装置进一步包括将所述可摆动主体固定至所述底架并由所述主体接头接收的第一销、将所述吊杆固定至所述可摆动主体并由所述吊杆接头接收的第二销、将所述臂固定至所述吊杆并由所述臂接头接收的第三销以及将所述器具固定至所述臂并由所述器具接头接收的第四销。
6.根据权利要求5所述的接头磨损装置，其中，所述磨损信号表示所述第一销、所述第二销、所述第三销和所述第四销中的至少一者的磨损。
7.根据权利要求1所述的接头磨损装置，其中，所述磨损信号表示所述磨损等于阈值和超过阈值中的至少一种情况何时发生。
8.根据权利要求1所述的接头磨损装置，其中，所述磨损信号表示已经发生了多少磨损以及阈值。
9.根据权利要求8所述的接头磨损装置，其中，当所述磨损信号等于所述阈值和超过所述阈值中的至少一种情况发生时，关闭自动等级控制。
10.一种作业车辆，该作业车辆包括：
通过主体接头联接至底架的可摆动主体；
通过吊杆接头联接至所述可摆动主体的吊杆；
通过臂接头联接至所述吊杆的臂；
通过器具接头联接至所述臂的器具；以及
接头磨损装置，所述接头磨损装置包括：
第一传感器，该第一传感器联接至所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号；
第二传感器，该第二传感器联接至所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者，并且被构造成产生分别表示在所述摆动运动过程中所述吊杆、所述臂和所述器具中的至少一者的加速度的第二信号；以及
控制器，该控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：
接收所述第一信号和所述第二信号；并且
基于所述第一信号和所述第二信号的比值而产生磨损信号。
11.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述第一传感器和所述第二传感器为被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元。
12.根据权利要求11所述的作业车辆，其中，所述第一信号和所述第二信号表示在z方向上的加速度。
13.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，所述磨损信号表示所述主体接头、所述吊杆接头、所述臂接头和所述器具接头中的至少一者的磨损。
14.根据权利要求10所述的作业车辆，该作业车辆进一步包括将所述可摆动主体固定至所述底架并由所述主体接头接收的第一销、将所述吊杆固定至所述可摆动主体并由所述吊杆接头接收的第二销、将所述臂固定至所述吊杆并由所述臂接头接收的第三销和将所述器具固定至所述臂并由所述器具接头接收的第四销。
15.根据权利要求14所述的作业车辆，其中，所述磨损信号表示所述第一销、所述第二销、所述第三销和所述第四销中的至少一者的磨损。
16.根据权利要求10所述的作业车辆，其中，当所述磨损信号等于所述阈值和超过所述阈值中的至少一种情况发生时，关闭自动等级控制。
17.一种作业车辆，该作业车辆包括：
通过主体接头联接至底架的可摆动主体；
将所述可摆动主体固定至所述底架并由所述主体接头接收的第一销；
通过吊杆接头联接至所述可摆动主体的吊杆；
将所述吊杆固定至所述可摆动主体并由所述吊杆接头接收的第二销；
通过臂接头联接至所述吊杆的臂；
将所述臂固定至所述吊杆并由所述臂接头接收的第三销；
通过器具接头联接至所述臂的器具；
将所述器具固定至所述臂并由所述器具接头接收的第四销；以及
接头磨损装置，该接头磨损装置包括：
第一传感器，该第一传感器联接至所述可摆动主体并被构造成产生表示在摆动运动过程中所述可摆动主体的加速度的第一信号；
第二传感器，该第二传感器联接至所述吊杆并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述吊杆的加速度的第二信号；
第三传感器，该第三传感器联接至所述臂并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述臂的加速度的第三信号；
第四传感器，该第四传感器联接至所述器具并且被构造成产生表示在所述摆动运动过程中所述器具的加速度的第四信号；以及
控制器，该控制器联接至所述作业车辆并且被构造成：
接收所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号；并且
基于所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的比较而产生磨损信号，所述磨损信号表示所述主体接头、所述吊杆接头、所述臂接头、所述器具接头、所述第一销、所述第二销、所述第三销和所述第四销中的至少一者的磨损，其中，所述磨损信号表示所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号的所述比较何时超过阈值。
18.根据权利要求17所述的作业车辆，其中，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器为被构造成测量在x、y和z方向上的加速度的惯性测量单元。
19.根据权利要求18所述的作业车辆，其中，所述第一信号、所述第二信号、所述第三信号和所述第四信号表示在z方向上的加速度。
20.根据权利要求17所述的作业车辆，其中，当所述磨损信号等于所述阈值和超过所述阈值中的至少一种情况发生时，关闭自动等级控制。
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