用于工業(yè)機(jī)械的自適應(yīng)負(fù)載補(bǔ)償?shù)闹谱鞣椒?br>【專利說(shuō)明】
[0001 ]相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本申請(qǐng)要求2014年7月15日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/024, 789號(hào)的優(yōu)先 權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明設(shè)及對(duì)工業(yè)機(jī)械的控制。
【背景技術(shù)】
[0004] 諸如鋼絲繩電伊或動(dòng)力伊、索伊等的工業(yè)機(jī)械被用來(lái)執(zhí)行從例如礦藏中移除物料 的挖掘操作。不同的工業(yè)機(jī)械具有其能支撐的不同的載重能力或懸載（suspendedload) 能力。工業(yè)機(jī)械的所述懸載能力通常相當(dāng)于，伊斗在完全滿載的正常條件下（例如干工況 等）除伊斗自身重量W外的伊斗內(nèi)物料的重量或數(shù)量。然而，在一定條件下（例如下雨后 或融雪時(shí)、更為密集的物料、下降的冰凍結(jié)晶、操作員的濫用），所述完全滿載的伊斗裝有的 開(kāi)采物料比其他條件下更重。該過(guò)載將對(duì)所述工業(yè)機(jī)械施加壓力或造成應(yīng)變，或者能導(dǎo)致 所述工業(yè)機(jī)械喪失安全地控制所述伊斗的能力（例如，由于來(lái)自負(fù)載的增加的慣性）。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)0化]本發(fā)明提供對(duì)工業(yè)機(jī)械的控制，使得可W基于所述工業(yè)機(jī)械的懸載（例如，平均 懸載、單次懸載或瞬時(shí)懸載），對(duì)所述工業(yè)機(jī)械的一種或多種參數(shù)或特性（例如，力、速度、 速度限制等）進(jìn)行控制。當(dāng)工業(yè)機(jī)械在過(guò)載條件下操作時(shí)，本發(fā)明通過(guò)基于懸載動(dòng)態(tài)控制 所述參數(shù)，可W減小或緩和所述工業(yè)機(jī)械經(jīng)受的附加的壓力或應(yīng)變。
[0006] 在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)械，其除其他外還包括伊斗、推擠致動(dòng)裝 置、提升致動(dòng)裝置、擺動(dòng)致動(dòng)裝置、一個(gè)或多個(gè)傳感器、控制器。所述一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn)生 一個(gè)或多個(gè)關(guān)于伊斗內(nèi)的負(fù)載的信號(hào)。所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)被控制器接收。所述控制器根 據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)通過(guò)對(duì)比懸載和懸載閥值確定所述工業(yè)機(jī)械是否在超載狀況下運(yùn) 行。如果所述懸載大于或等于所述懸載閥值，控制器執(zhí)行動(dòng)作W控制工業(yè)機(jī)械?？刂破魉?執(zhí)行的動(dòng)作可包括，例如，增加、減小或W其他方式改變速度參數(shù)（比如，推擠速度或速度 限制、擺動(dòng)速度或速度限制、最大速度或速度限制等），增加、減小或W其他方式改變作用力 參數(shù)（比如，推擠力、擺動(dòng)力、提升力等）等。然后當(dāng)檢測(cè)到超載結(jié)束狀況時(shí)，例如檢測(cè)伊斗 打開(kāi)（即，伊斗口被打開(kāi)W從伊斗傾倒物料），伊斗的懸載減?。ū热?，物料流出伊斗）等， 工業(yè)機(jī)械的控制被重新設(shè)定。
[0007] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)械，其除其他外還包括伊斗、推擠致動(dòng) 裝置、提升致動(dòng)裝置、擺動(dòng)致動(dòng)裝置、一個(gè)或多個(gè)傳感器、控制器。所述一個(gè)或多個(gè)傳感器產(chǎn) 生一個(gè)或多個(gè)關(guān)于伊斗內(nèi)的負(fù)載的信號(hào)。所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)被控制器接收。所述控制器 根據(jù)所述一個(gè)或多個(gè)信號(hào)確定所述工業(yè)機(jī)械的平均懸載。所述控制器然后確定是否經(jīng)過(guò)確 定的或設(shè)定的期間。如果所述期間已過(guò)去，所述平均懸載被與平均懸載閥值比較W確定所 述工業(yè)機(jī)械在所述期間內(nèi)是否在平均超值狀況下運(yùn)行。如果在伊斗內(nèi)的所述平均懸載大 于或等于所述平均懸載閥值，控制器執(zhí)行動(dòng)作W控制工業(yè)機(jī)械。控制器所執(zhí)行的動(dòng)作可包 括，例如，增加、減小或W其他方式改變速度參數(shù)（比如，推擠速度或速度限制、擺動(dòng)速度或 速度限制、最大速度或速度限制等），增加、減小或W其他方式改變作用力參數(shù)（比如，推擠 力、擺動(dòng)力、提升力等）等。
[0008] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種工業(yè)機(jī)械，其包括伊斗、致動(dòng)器、傳感器、控制 器。所述控制器可操作控制伊斗的運(yùn)動(dòng)。所述傳感器可操作產(chǎn)生關(guān)于伊斗內(nèi)物料重量的信 號(hào)。所述控制器包括處理器和存儲(chǔ)器，并被設(shè)定為：接收來(lái)自傳感器的所述關(guān)于伊斗中的物 料重量的信號(hào)，根據(jù)所述信號(hào)確定懸載，比較所述懸載和閥值，當(dāng)所述懸載大于所述閥值時(shí) 改變所述致動(dòng)器的操作參數(shù)的值，和W改變值后的操作參數(shù)操作所述工業(yè)機(jī)械。
[0009] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種控制工業(yè)機(jī)械的伊斗的運(yùn)動(dòng)的方法。所述 方法包括：接收來(lái)自傳感器的所述關(guān)于伊斗中的物料重量的信號(hào)，根據(jù)所述信號(hào)確定懸載， 比較所述懸載和閥值，當(dāng)所述懸載大于所述閥值時(shí)改變致動(dòng)器的操作參數(shù)的值。所述致動(dòng) 器可操作控制伊斗的運(yùn)動(dòng)。該方法還包括W改變值后的操作參數(shù)操作所述工業(yè)機(jī)械。
[0010] 在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種包括處理器和存儲(chǔ)器的控制器。所述控制器 包括存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中的可執(zhí)行指令W:接收來(lái)自傳感器的所述關(guān)于伊斗中的物料重量 的信號(hào)，根據(jù)所述信號(hào)確定懸載，比較所述懸載和閥值，當(dāng)所述懸載大于所述閥值時(shí)改變致 動(dòng)器的操作參數(shù)的值。所述致動(dòng)器可操作控制所述伊斗的運(yùn)動(dòng)。該控制器還包括可執(zhí)行指 令產(chǎn)生控制信號(hào)W改變值后的操作參數(shù)操作所述工業(yè)機(jī)械。
[0011] 在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)明白，本發(fā)明的應(yīng)用不限于W下說(shuō)明書(shū) 中所闡述或附圖中所示意的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置。本發(fā)明能夠具有其它實(shí)施例，并能W其 它方式來(lái)實(shí)踐或?qū)嵤４送?，?yīng)明白，本文所采用的措辭和術(shù)語(yǔ)是為了說(shuō)明的目的，而不應(yīng) 被認(rèn)為是限制。本文中的"包括"、"包含"、"具有"及其變型的使用將包含此后列出的項(xiàng)目 和它們等同方式W及其他的項(xiàng)目。術(shù)語(yǔ)"安裝"、"連接"、"支承"和"聯(lián)接"及其變形廣泛地 被使用并且包含直接和間接的安裝、連接、支承和聯(lián)接。
[0012] 此外，應(yīng)當(dāng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可包括硬件、軟件和電子部件或模塊，運(yùn)些硬件、 軟件和電子部件或模塊為了描述的目的而被示出或描述成好像運(yùn)些零部件的大部分僅僅 是W硬件的形式來(lái)實(shí)施。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于對(duì)本文的詳細(xì)描述的理解將明白，在至 少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的W電子為基礎(chǔ)的方面可通過(guò)W-個(gè)或多個(gè)比如微處理器和/或 專用集成電路（ASICs)來(lái)執(zhí)行的軟件（比如存儲(chǔ)在非易失的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中）來(lái)實(shí)施。 因此，應(yīng)當(dāng)注意，多個(gè)基于硬件和軟件的設(shè)備W及多個(gè)不同結(jié)構(gòu)的部件可用來(lái)實(shí)施本發(fā)明。 例如，在說(shuō)明書(shū)中所描述的"服務(wù)器"和"計(jì)算設(shè)備"可包括一個(gè)或多個(gè)處理單元、一個(gè)或多 個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)模塊、一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出界面和連接所述部件的不同連接裝置（比 如系統(tǒng)總線）。
[0013] 本發(fā)明的其它方面通過(guò)考慮詳細(xì)描述和附圖將會(huì)變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1示意根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的工業(yè)機(jī)械。
[0015] 圖2示意根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的如圖1所示的工業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)。
[0016] 圖3示意根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的如圖1所示的工業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)。
[0017] 圖4示意基于伊斗中的載重的用于控制工業(yè)機(jī)械的流程。
[0018] 圖5示意基于伊斗中的載重的用于控制工業(yè)機(jī)械的另一流程。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本文所描述的發(fā)明設(shè)及與基于工業(yè)機(jī)械的懸載對(duì)所述工業(yè)機(jī)械的操作進(jìn)行控制 相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)、方法、裝置W及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，所述工業(yè)機(jī)械包括確定和/或監(jiān)控 所述懸載的控制系統(tǒng)或控制器。所述工業(yè)機(jī)械的懸載包括伊斗的重量和伊斗內(nèi)物料的重 量。所述控制器被配置成確定和/或監(jiān)控所述工業(yè)機(jī)械的懸載W用于個(gè)體的挖掘操作和一 定期間內(nèi)的挖掘操作。如果所述控制器在任何給定時(shí)間上確定的懸載（例如，瞬時(shí)懸載） 大于或等于閥值（例如，額定懸載"化S")，所述控制器能夠基于所述懸載控制所述工業(yè)機(jī) 械。例如，所述控制器被配置成修改（例如，限制）所述伊斗允許移動(dòng)的速度（例如，挖掘 速度或速度限制，提升速度或速度限制，擺動(dòng)速度或速度限制，最高速度或速度限制等）。所 述控制器也被配置成修改（例如，增加）施加在所述伊斗上的力（例如，挖掘力、提升力W 及擺動(dòng)力等）W用于根據(jù)所述懸載增加的慣性來(lái)更為精確地控制所述過(guò)載的伊斗。如果在 確定的或規(guī)定的一段時(shí)間內(nèi)的平均懸載大于或等于平均懸載閥值，所述控制器也被配置成 控制所述工業(yè)機(jī)械的操作。例如，在一段給定期間內(nèi)，所述工業(yè)機(jī)械可能經(jīng)受一些過(guò)載的懸 載和一些非過(guò)載的懸載。然而，如果所述工業(yè)機(jī)械在一段時(shí)間內(nèi)經(jīng)受的平均懸載高并且呈 周期性，那么作用在所述工業(yè)機(jī)械上的重復(fù)應(yīng)