A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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SYSTEM UND VERFAHREN ZUM BESTIMMEN DER MASSE EINER VON EINEM ARBEITSGERÄT BEWEGTEN NUTZLAST
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Masse einer von einem Arbeitsgerät einer Maschine bewegten Nutzlast, umfassend:ein Hubwerkelement, das entlang eines Pfades bewegbar ist und dazu ausgelegt ist, das Arbeitsgerät zu bewegen;ein Sensorsystem, das dazu ausgelegt ist, mehrere Maschinenzustandssignale vorzusehen, die einen Zustand der Maschine angeben;ein Kraftsensorsystem, das dazu ausgelegt ist, ein Hubkraftsignal vorzusehen, das eine Kraft auf das Hubwerkelement angibt; undein Steuergerät, das dazu ausgelegt ist:Systemparameter zur Lastbestimmung zu verwenden, die aus vorkonfigurierten CAD-Daten, vorzugsweise werkseitig vorkonfigurierten CAD-Daten, und/oder einer laufenden Kalibrierung von Systemparametern stammen;dann, wenn unbefriedigende Ergebnisse erzielt werden, eine Kalibrierung unter Verwendung der vorkonfigurierten Parameter als Initialisierung durchzuführen;die Kalibrierung in einem unbelasteten Zustand, d.h. mit einem leeren Arbeitsgerät, durchzuführen, wobei dann automatisch vordefinierte Anregungstrajektorien für die Maschine verwendet werden oder Anweisungen an den Bediener zum Anregen der Parameter gegeben werden;die Systemzustände unter Verwendung der Sensoren zu protokollieren und eine Systemidentifikation dieser Informationen durchzuführen; undeine Masse der Nutzlast auf Grundlage identifizierter und/oder vorkonfigurierter Systemparameter und Systemzustände zu bestimmen, vorzugsweise auf Grundlage einer Position, einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung des Hubwerkelements und/oder einer Kraft bzw. eines Drehmoments an dem Hubwerkelement.
The present invention relates to a system for determining the mass of a payload moved by a working device of a machine, comprising:a lifting-gear element that is movable along a path and is designed to move the working device;a sensor system that is designed to provide a plurality of machine-status signals which indicate a status of the machine;a force sensor system that is designed to provide a lifting-force signal that indicates a force on the lifting-gear element; anda control device that is designed:to use system parameters for load determination that originate from pre-configured CAD data, preferably CAD data that has been pre-configured at the factory, and/or from continuous calibration of system parameters;to carry out calibration using the pre-configured parameters as initialisation if unsatisfactory results are achieved;to carry out the calibration in an unloaded state, i.e. when the working device is empty, with automatically predefined stimulation trajectories being used for the machine or instructions being provided to the operator for stimulating the parameters;to log the system statuses using the sensor and to carry out a system identification of this information; andto determine a mass of the payload on the basis of identified and/or pre-configured system parameters and system statuses, preferably on the basis of a position, a speed, an acceleration of the lifting-gear element and/or a force or torque on the lifting-gear element.
SYSTEM UND VERFAHREN ZUM BESTIMMEN DER MASSE EINER VON EINEM ARBEITSGERÄT BEWEGTEN NUTZLAST
Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Masse einer von einem Arbeitsgerät einer Maschine bewegten Nutzlast, umfassend:ein Hubwerkelement, das entlang eines Pfades bewegbar ist und dazu ausgelegt ist, das Arbeitsgerät zu bewegen;ein Sensorsystem, das dazu ausgelegt ist, mehrere Maschinenzustandssignale vorzusehen, die einen Zustand der Maschine angeben;ein Kraftsensorsystem, das dazu ausgelegt ist, ein Hubkraftsignal vorzusehen, das eine Kraft auf das Hubwerkelement angibt; undein Steuergerät, das dazu ausgelegt ist:Systemparameter zur Lastbestimmung zu verwenden, die aus vorkonfigurierten CAD-Daten, vorzugsweise werkseitig vorkonfigurierten CAD-Daten, und/oder einer laufenden Kalibrierung von Systemparametern stammen;dann, wenn unbefriedigende Ergebnisse erzielt werden, eine Kalibrierung unter Verwendung der vorkonfigurierten Parameter als Initialisierung durchzuführen;die Kalibrierung in einem unbelasteten Zustand, d.h. mit einem leeren Arbeitsgerät, durchzuführen, wobei dann automatisch vordefinierte Anregungstrajektorien für die Maschine verwendet werden oder Anweisungen an den Bediener zum Anregen der Parameter gegeben werden;die Systemzustände unter Verwendung der Sensoren zu protokollieren und eine Systemidentifikation dieser Informationen durchzuführen; undeine Masse der Nutzlast auf Grundlage identifizierter und/oder vorkonfigurierter Systemparameter und Systemzustände zu bestimmen, vorzugsweise auf Grundlage einer Position, einer Geschwindigkeit, einer Beschleunigung des Hubwerkelements und/oder einer Kraft bzw. eines Drehmoments an dem Hubwerkelement.
The present invention relates to a system for determining the mass of a payload moved by a working device of a machine, comprising:a lifting-gear element that is movable along a path and is designed to move the working device;a sensor system that is designed to provide a plurality of machine-status signals which indicate a status of the machine;a force sensor system that is designed to provide a lifting-force signal that indicates a force on the lifting-gear element; anda control device that is designed:to use system parameters for load determination that originate from pre-configured CAD data, preferably CAD data that has been pre-configured at the factory, and/or from continuous calibration of system parameters;to carry out calibration using the pre-configured parameters as initialisation if unsatisfactory results are achieved;to carry out the calibration in an unloaded state, i.e. when the working device is empty, with automatically predefined stimulation trajectories being used for the machine or instructions being provided to the operator for stimulating the parameters;to log the system statuses using the sensor and to carry out a system identification of this information; andto determine a mass of the payload on the basis of identified and/or pre-configured system parameters and system statuses, preferably on the basis of a position, a speed, an acceleration of the lifting-gear element and/or a force or torque on the lifting-gear element.
SYSTEM UND VERFAHREN ZUM BESTIMMEN DER MASSE EINER VON EINEM ARBEITSGERÄT BEWEGTEN NUTZLAST
SYSTEM AND METHOD FOR DETERMINING THE MASS OF A PAYLOAD MOVED BY A WORKING DEVICE
SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION DE LA MASSE D'UNE CHARGE UTILE DÉPLACÉE PAR UN APPAREIL DE TRAVAIL
SAWODNY OLIVER (author) / RENNER ANTON (author) / WIND HANNES (author)
2020-05-13
Patent
Electronic Resource
German
System und Verfahren zum Bestimmen der Masse einer von einem Arbeitsgerät bewegten Nutzlast
| European Patent Office | 2020
| European Patent Office | 2020