用于检测与作业工具附件接合的方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本专利公开内容一般涉及建筑和采矿机械，具体而言，涉及一种用于检测快速联接器和作业工具附件之间的正联接的方法和系统。
【背景技术】
[0002]一些快速联接器装置可以允许建筑或采矿机器的操作员通过在机器的操作员站中的控制将作业工具附件附接到机器臂，而不必离开操作员站并手动地附接作业工具附件。这些快速联接器大大缩短停机时间，因为快速联接器可以附接到作业工具和从作业工具拆除下而不需要工人用手拆卸或附接工作工具。快速联接器置于机器和作业工具附件之间的接合处。作业工具附件附接到快速联接器上，而快速联接器附接到机器上。机器的操作员命令快速联接器从操作员站内部释放作业工具。然后机器重新定位到第二作业工具附件，其中操作员接着可以操纵快速联接器以拾取第二作业工具附件。
[0003]—些快速联接器可以依赖于快速联接器中的两个凹槽，用于接收作业工具附件的一对附接销。接合机构与凹槽中的一个相关联，用于将其中一个附接销固定在一个凹槽内。第二附接销可以在与第一凹槽相关联的接合机构的作用下间接地保持在第二凹槽内。其他快速联接器，如Vering等人的美国专利7，882，898所公开的那样，可以使用一种气缸，其能够由作业工具附件上的钩接收，然后由至少两个楔部件接收，该楔部件可以伸入作业工具附件上的楔槽和从楔槽缩回。两个楔部件的延伸可以将作业工具附件固定到机器上，而两个楔部件的的缩回可以将作业工件附件从机器上释放。
[0004]监测与作业工具附件正联接的一些快速联接器在本领域中是已知的，但是这些系统依赖于测量气缸压力或相对于作业工具附件上的销而言的气缸长度，这可能并不精确。已知的系统可取决于执行多次测量来检测与作业工具附件的正确接合。对多次测量的需求导致未检测到或可能错误地检测正接合的几率较高。已知的系统还可能取决于具有预定直径的作业工具附件的销，这将限制机器的通用性。
【发明内容】
[0005]—方面，本公开内容涉及一种快速联接器，其中一个或多个楔接合机构用于将作业工具附件固定到机器上，并且将传感器并入到每个楔部件中，能够检测由工作工具附件施加在楔部件上的应变。所述传感器可以并入到楔机构的主体中，用于防止损坏。当楔机构接合诸如销的作业工具附接机构时，楔机构受销作用力而趋向于略微弯曲。此弯曲力矩由传感器检测，从而报告该作业工具附件是否正确地附接到快速联接器上。
[0006]本公开内容进一步预期了一种快速联接器，其中，两个以楔部件形式的接合机构，接合作业工具附件上的两个作业工具附接机构。这两个接合机构中的每一者都可具有并入到楔机构主体上的传感器，其中所述传感器能够检测在与作业工具附接机构接合期间施加到楔部件上的应变。这些传感器能够检测楔机构上的弯曲力矩或轴向力矩。然后这些传感器可以读取楔机构上的应变，并返回给发动机控制模块或附加计算机，以确定作业工具附件是否与快速联接器正联接。
[0007]本公开内容进一步预期了一种快速联接器，其中，近程传感器可以并入到用于将作业工具附件固定到机器上的楔接合系统。近程传感器可以检测楔接合系统和作业工具附件之间的距离，以确定在快速联接器和作业工具附件之间的正联接。
[0008]本公开内容的另一个方面涉及一种用于检测作业工具接合的方法，所述方法包括以下步骤:致动接合机构，测量所述接合机构内的应变，以及确定所述应变是否指示与作业工具附接机构的正联接。
[0009]本公开内容的另一个方面涉及一种机器，所述机器具有快速联接器，所述快速联接器能够将工具附接到所述机器，同时检测所述快速联接器是否与所述工具正接合。
【附图说明】
[0010]图1是可包括能够通过测量接合机构内的应变来感测与作业工具附件的正接合的快速联接器的示例机器的图示。
[0011]图2是与作业工具附接机构正联接的示例快速联接器的侧视图。
[0012]图3是与作业工具附接机构负联接的示例快速联接器的侧视图。
[0013]图4是示例性接合机构的透视图。
[0014]图5是与作业工具附接机构正联接的快速联接器的横截面侧视图。
[0015]图6是示例性接合机构的透视图。
[0016]图7是能够检测接合机构中的弯曲力矩的示例性传感器的示意图。
[0017]图8是能够检测接合机构中的弯曲力矩的另一个示例性传感器的示意图。
[0018]图9是具有两个接合机构的示例性快速联接器的侧视图。
[0019]图10是示例性作业工具附件的透视图和与示例性作业工具附件正联接的图9的示例性接合系统的透视图。
[0020]图11是能够检测接合机构中的弯曲力矩的另一个示例性传感器的示意图。
[0021]图12是可用于检测快速联接器与作业工具附件之间的正联接的示例性方法的流程图。
[0022]图13是可用于检测快速联接器与作业工具附件之间的正联接的示例性方法的流程图，其中两个不同的接合机构与两个不同的作业工具附接机构联接。
【具体实施方式】
[0023]在以下具体说明书中，将参考附图，附图形成本文件的一部分。在附图中，除非上下文另外指示，否则类似符号通常标识类似部件。在具体说明书、附图和权利要求中所描述的说明性实施例并不具有限制性。可利用其他实施例，且在不背离在此给出的主题的精神或范围的情况下可以做出其他修改。应理解，在本公开内容中一般性描述且在附图中示出的本公开内容的各个方面可以以各种不同的配置来布置、取代、组合以及设计，所有这些是本公开内容的明确设想，且构成本公开内容的一部分。
[0024]图1是示例性机器100的图示。机器100可以是固定式或移动式机器，其执行与采矿、建筑、耕作、运输等行业或本领域中已知的任何其他行业相关联的某种类型的操作。例如，机器100可以是运土机，如挖土机、反铲挖土机、装运机或机动平地机。机器100可包括动力源110、由动力源110驱动的工具系统120，以及定位成用于手动控制工具系统120的操作员站111。
[0025]工具系统120可包括受液压缸的作用来移动作业工具附件160的联动件。具体而言，工具系统120可包括竖直枢转且由第一液压机构131控制的悬臂构件130和竖直枢转且由第二液压缸141控制的斗杆构件140。工具系统120可进一步包括快速联接器200，快速联接器200连接到斗杆构件140且竖直枢转并由第三液压缸151控制。工具系统120可进一步包括作业工具附件160，作业工具附件160竖直枢转且与快速联接器联接。
[0026]多种不同的作业工具附件160可附接到单个机器100且可经由操作员站111来控制。作业工具附件160可包括用于执行特定任务的任何装置，诸如，举例而言，铲斗、叉形装置、铲板、抓斗或本领域中已知的任何其他任务执行装置。尽管在图1的实施例中连接以相对于机器100枢转，但是作业工具附件160可以另外以本领域中已知的任何其他方式旋转、滑动、摆动、提升或移动。作业工具附件160可包括便于通过联接到快速联接器200连接到工具系统120的前后定位的附接机构，诸如工具销。快速联接器200可包括并入到接合机构中的传感器，所述传感器可检测接合机构内的弯曲力矩。然后，传感器能够将弯曲力矩的测量值传输