用于檢測與作業工具附件接合的方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本專利公開內容一般涉及建筑和采礦機械，具體而言，涉及一種用于檢測快速聯接器和作業工具附件之間的正聯接的方法和系統。
【背景技術】
[0002]一些快速聯接器裝置可以允許建筑或采礦機器的操作員通過在機器的操作員站中的控制將作業工具附件附接到機器臂，而不必離開操作員站并手動地附接作業工具附件。這些快速聯接器大大縮短停機時間，因為快速聯接器可以附接到作業工具和從作業工具拆除下而不需要工人用手拆卸或附接工作工具。快速聯接器置于機器和作業工具附件之間的接合處。作業工具附件附接到快速聯接器上，而快速聯接器附接到機器上。機器的操作員命令快速聯接器從操作員站內部釋放作業工具。然后機器重新定位到第二作業工具附件，其中操作員接著可以操縱快速聯接器以拾取第二作業工具附件。
[0003]—些快速聯接器可以依賴于快速聯接器中的兩個凹槽，用于接收作業工具附件的一對附接銷。接合機構與凹槽中的一個相關聯，用于將其中一個附接銷固定在一個凹槽內。第二附接銷可以在與第一凹槽相關聯的接合機構的作用下間接地保持在第二凹槽內。其他快速聯接器，如Vering等人的美國專利7，882，898所公開的那樣，可以使用一種氣缸，其能夠由作業工具附件上的鉤接收，然后由至少兩個楔部件接收，該楔部件可以伸入作業工具附件上的楔槽和從楔槽縮回。兩個楔部件的延伸可以將作業工具附件固定到機器上，而兩個楔部件的的縮回可以將作業工件附件從機器上釋放。
[0004]監測與作業工具附件正聯接的一些快速聯接器在本領域中是已知的，但是這些系統依賴于測量氣缸壓力或相對于作業工具附件上的銷而言的氣缸長度，這可能并不精確。已知的系統可取決于執行多次測量來檢測與作業工具附件的正確接合。對多次測量的需求導致未檢測到或可能錯誤地檢測正接合的幾率較高。已知的系統還可能取決于具有預定直徑的作業工具附件的銷，這將限制機器的通用性。
【發明內容】
[0005]—方面，本公開內容涉及一種快速聯接器，其中一個或多個楔接合機構用于將作業工具附件固定到機器上，并且將傳感器并入到每個楔部件中，能夠檢測由工作工具附件施加在楔部件上的應變。所述傳感器可以并入到楔機構的主體中，用于防止損壞。當楔機構接合諸如銷的作業工具附接機構時，楔機構受銷作用力而趨向于略微彎曲。此彎曲力矩由傳感器檢測，從而報告該作業工具附件是否正確地附接到快速聯接器上。
[0006]本公開內容進一步預期了一種快速聯接器，其中，兩個以楔部件形式的接合機構，接合作業工具附件上的兩個作業工具附接機構。這兩個接合機構中的每一者都可具有并入到楔機構主體上的傳感器，其中所述傳感器能夠檢測在與作業工具附接機構接合期間施加到楔部件上的應變。這些傳感器能夠檢測楔機構上的彎曲力矩或軸向力矩。然后這些傳感器可以讀取楔機構上的應變，并返回給發動機控制模塊或附加計算機，以確定作業工具附件是否與快速聯接器正聯接。
[0007]本公開內容進一步預期了一種快速聯接器，其中，近程傳感器可以并入到用于將作業工具附件固定到機器上的楔接合系統。近程傳感器可以檢測楔接合系統和作業工具附件之間的距離，以確定在快速聯接器和作業工具附件之間的正聯接。
[0008]本公開內容的另一個方面涉及一種用于檢測作業工具接合的方法，所述方法包括以下步驟:致動接合機構，測量所述接合機構內的應變，以及確定所述應變是否指示與作業工具附接機構的正聯接。
[0009]本公開內容的另一個方面涉及一種機器，所述機器具有快速聯接器，所述快速聯接器能夠將工具附接到所述機器，同時檢測所述快速聯接器是否與所述工具正接合。
【附圖說明】
[0010]圖1是可包括能夠通過測量接合機構內的應變來感測與作業工具附件的正接合的快速聯接器的示例機器的圖示。
[0011]圖2是與作業工具附接機構正聯接的示例快速聯接器的側視圖。
[0012]圖3是與作業工具附接機構負聯接的示例快速聯接器的側視圖。
[0013]圖4是示例性接合機構的透視圖。
[0014]圖5是與作業工具附接機構正聯接的快速聯接器的橫截面側視圖。
[0015]圖6是示例性接合機構的透視圖。
[0016]圖7是能夠檢測接合機構中的彎曲力矩的示例性傳感器的示意圖。
[0017]圖8是能夠檢測接合機構中的彎曲力矩的另一個示例性傳感器的示意圖。
[0018]圖9是具有兩個接合機構的示例性快速聯接器的側視圖。
[0019]圖10是示例性作業工具附件的透視圖和與示例性作業工具附件正聯接的圖9的示例性接合系統的透視圖。
[0020]圖11是能夠檢測接合機構中的彎曲力矩的另一個示例性傳感器的示意圖。
[0021]圖12是可用于檢測快速聯接器與作業工具附件之間的正聯接的示例性方法的流程圖。
[0022]圖13是可用于檢測快速聯接器與作業工具附件之間的正聯接的示例性方法的流程圖，其中兩個不同的接合機構與兩個不同的作業工具附接機構聯接。
【具體實施方式】
[0023]在以下具體說明書中，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，否則類似符號通常標識類似部件。在具體說明書、附圖和權利要求中所描述的說明性實施例并不具有限制性。可利用其他實施例，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。應理解，在本公開內容中一般性描述且在附圖中示出的本公開內容的各個方面可以以各種不同的配置來布置、取代、組合以及設計，所有這些是本公開內容的明確設想，且構成本公開內容的一部分。
[0024]圖1是示例性機器100的圖示。機器100可以是固定式或移動式機器，其執行與采礦、建筑、耕作、運輸等行業或本領域中已知的任何其他行業相關聯的某種類型的操作。例如，機器100可以是運土機，如挖土機、反鏟挖土機、裝運機或機動平地機。機器100可包括動力源110、由動力源110驅動的工具系統120，以及定位成用于手動控制工具系統120的操作員站111。
[0025]工具系統120可包括受液壓缸的作用來移動作業工具附件160的聯動件。具體而言，工具系統120可包括豎直樞轉且由第一液壓機構131控制的懸臂構件130和豎直樞轉且由第二液壓缸141控制的斗桿構件140。工具系統120可進一步包括快速聯接器200，快速聯接器200連接到斗桿構件140且豎直樞轉并由第三液壓缸151控制。工具系統120可進一步包括作業工具附件160，作業工具附件160豎直樞轉且與快速聯接器聯接。
[0026]多種不同的作業工具附件160可附接到單個機器100且可經由操作員站111來控制。作業工具附件160可包括用于執行特定任務的任何裝置，諸如，舉例而言，鏟斗、叉形裝置、鏟板、抓斗或本領域中已知的任何其他任務執行裝置。盡管在圖1的實施例中連接以相對于機器100樞轉，但是作業工具附件160可以另外以本領域中已知的任何其他方式旋轉、滑動、擺動、提升或移動。作業工具附件160可包括便于通過聯接到快速聯接器200連接到工具系統120的前后定位的附接機構，諸如工具銷。快速聯接器200可包括并入到接合機構中的傳感器，所述傳感器可檢測接合機構內的彎曲力矩。然后，傳感器能夠將彎曲力矩的測量值傳輸