采掘機(jī)的自動(dòng)化操作的制作方法
【專利摘要】一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法和系統(tǒng)。一種方法包括：自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將支撐刀盤的平臺(tái)定位在預(yù)定啟動(dòng)位置，自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)直到刀盤接觸切削面并且刀盤和切削面之間的物理力的至少一個(gè)指示超過(guò)預(yù)定值，以及將切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)自動(dòng)保存到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，至少一個(gè)坐標(biāo)基于，當(dāng)指示超過(guò)預(yù)定值時(shí)至少一個(gè)致動(dòng)器的參數(shù)。
【專利說(shuō)明】采掘機(jī)的自動(dòng)化操作
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年8月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/514542號(hào)、2011年8月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/514543號(hào)以及2011年8月3日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61/514566號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益,其全部?jī)?nèi)容以參考的方式納入本文。還以參考的方式將 2012 年 8 月 3 日提交且題為“AUTOMATED OPERATIONS OF A MINING MACHINE (采掘機(jī)的自動(dòng)化操作)”的PCT專利申請(qǐng)第PCT/US2012/049532號(hào)(律師檔案第051077-9192-W000號(hào))和 2012 年 8 月 3 日提交且題為“STABILIZATION SYSTEM FOR MINFNG MACHINE (采掘機(jī)的穩(wěn)定系統(tǒng))”的美國(guó)非臨時(shí)專利申請(qǐng)第13/566150號(hào)(律師檔案第051077-9239-US00號(hào))的全部?jī)?nèi)容納入本申請(qǐng)。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明的各實(shí)施例涉及諸如硬巖連續(xù)采掘機(jī)的采掘機(jī)的自動(dòng)化操作。
[0004]傳統(tǒng)上，使用爆破挖掘或機(jī)械挖掘?qū)嵤┯矌r挖掘。爆破挖掘包括在被挖掘的巖石中鉆小孔以及用炸藥填充孔。接著按設(shè)計(jì)成破碎所需體積的巖石的順序引爆炸藥。破碎后的巖石接著通過(guò)裝運(yùn)設(shè)備去除。巖石破碎的猛烈特性阻止爆破過(guò)程的自動(dòng)化以及因此使得過(guò)程無(wú)效率和不可預(yù)測(cè)。
[0005]機(jī)械挖掘消除炸藥的使用以及使用卷邊盤形刀具技術(shù)以破碎挖掘的巖石。然而，卷邊盤形刀具要求施加非常大的力以壓碎和破碎在挖掘情況下的巖石。例如，每個(gè)刀具所需的平均力大約50噸且每個(gè)采掘機(jī)所經(jīng)受的典型最大力通常超過(guò)100噸?？紤]到這些力要求，通常是以陣列的方式布置多個(gè)刀具(例如50個(gè)刀具)，從而按很小間隔、平行路線橫切巖石。該刀具陣列可重達(dá)800噸或以上且通常需要大約千千瓦數(shù)量級(jí)的電力。這樣，該機(jī)器僅可經(jīng)濟(jì)地用于諸如水和電力供應(yīng)的隧道的大項(xiàng)目。
[0006]振蕩盤形采掘機(jī)(通常稱為硬巖連續(xù)采掘機(jī))克服涉及卷邊盤形刀具的很多問(wèn)題。振蕩盤形采掘機(jī)使用離心驅(qū)動(dòng)盤形刀具以切削原料。由于盤形刀具的振蕩特性，振蕩盤形采掘機(jī)要求比卷邊盤形刀具更小的力來(lái)破碎原料。因此，振蕩盤形采掘機(jī)比卷邊盤形刀具操作上更有效率。然而，振蕩盤形采掘機(jī)仍遭受涉及操作員安全和無(wú)效率操作的問(wèn)題。具體地說(shuō)，手動(dòng)操作機(jī)器通常要求操作員位于機(jī)器附近以觀察其操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法和系統(tǒng)。一個(gè)方法包括:自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將支撐刀盤的平臺(tái)定位在預(yù)定啟動(dòng)位置；以及自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)直到刀盤接觸切削面并且刀盤和切削面之間的物理力的至少一個(gè)指示超過(guò)預(yù)定值。方法還包括將切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)自動(dòng)保存到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，至少一個(gè)坐標(biāo)基于當(dāng)指示超過(guò)預(yù)定值時(shí)至少一個(gè)致動(dòng)器的參數(shù)。
[0008]一個(gè)系統(tǒng)包括支撐刀盤的平臺(tái)，用于線性地移動(dòng)平臺(tái)的至少一個(gè)致動(dòng)器，以及被配置為實(shí)施自動(dòng)化找面操作而無(wú)需人工互動(dòng)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化找面操作，(i)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)定位在預(yù)定啟動(dòng)位置，(ii)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)直到刀盤接觸切削面并且刀盤和切削面之間的物理力的至少一個(gè)指示超過(guò)預(yù)定值，以及(iii)將切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)保存到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，至少一個(gè)坐標(biāo)基于當(dāng)指示超過(guò)預(yù)定值時(shí)至少一個(gè)致動(dòng)器的參數(shù)。
[0009]另一系統(tǒng)包括平臺(tái)和聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂。系統(tǒng)還包括被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器、被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器以及被配置為垂直地傾斜臂的第三致動(dòng)器。另外，系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為(i)自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位在預(yù)定推進(jìn)啟動(dòng)位置，(?)自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂定位在預(yù)定擺動(dòng)啟動(dòng)位置，(iii)自動(dòng)操作第三致動(dòng)器以將臂定位在預(yù)定傾斜啟動(dòng)位置，以及(iv)自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)從預(yù)定啟動(dòng)位置向切削面移動(dòng)直到刀盤接觸切削面且第一致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值?？刂葡到y(tǒng)進(jìn)一步被配置為(V)基于當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器加壓到預(yù)定壓力值時(shí)第一致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存切削面的第一坐標(biāo)，基于當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器加壓到預(yù)定壓力值時(shí)第二致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存切削面的第二坐標(biāo)，以及(vii)基于當(dāng)?shù)谝恢聞?dòng)器加壓到預(yù)定壓力值時(shí)第三致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存切削面的第三坐標(biāo)。
[0010]另一方法包括訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定啟動(dòng)距離，平臺(tái)支撐刀盤，以及自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)并超過(guò)至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定切削深度，從而使用刀盤實(shí)施切削面的切削。
[0011]又一個(gè)系統(tǒng)包括支撐刀盤的平臺(tái)，被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的至少一個(gè)致動(dòng)器，以及被配置為實(shí)施自動(dòng)化切削操作而沒(méi)有人工互動(dòng)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)切削操作，(i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，(ii)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái) 定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定距離，以及(iii)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)并超過(guò)至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定切削深度，從而使用刀盤實(shí)施切削切削面。
[0012]又一系統(tǒng)包括平臺(tái)和聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂。系統(tǒng)還包括被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器、被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器以及被配置為垂直地傾斜臂的第三致動(dòng)器。另外，系統(tǒng)包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的第一坐標(biāo)和切削面的第二坐標(biāo)，(?)自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位到離第一坐標(biāo)預(yù)定啟動(dòng)距離，(iii)自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂定位在預(yù)定切削位置，以及基于第二坐標(biāo)自動(dòng)操作第三致動(dòng)器以定位臂。控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)向切削面推進(jìn)并超過(guò)第一坐標(biāo)預(yù)定切削深度，自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到最大擺動(dòng)角度，從而使用刀盤切削切削面，以及基于預(yù)定切削深度自動(dòng)更新第一坐標(biāo)。
[0013]另一方法包括訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離，平臺(tái)支撐刀盤，以及在將平臺(tái)定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離之后，自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂定位在調(diào)度(tramming)位置,臂聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤。
[0014]另一系統(tǒng)包括平臺(tái)、聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂、被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器，以及被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器。系統(tǒng)還包括被配置為實(shí)施自動(dòng)預(yù)調(diào)度(pre-tramming)操作而無(wú)需人工互動(dòng)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)以下步驟實(shí)施預(yù)調(diào)度操作，(i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，(ii)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離，以及(iii)在將平臺(tái)定位到離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離之后操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
[0015]又一系統(tǒng)包括平臺(tái)、聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂、被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器，以及被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器。系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為(i)自動(dòng)訪問(wèn)切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，(ii)自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位在離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定距離，以及(iii)在平臺(tái)定位在離至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定距離之后自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到調(diào)度位置?？刂葡到y(tǒng)進(jìn)一步被配置為(iv)在將臂擺動(dòng)到調(diào)度位置之后自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位在預(yù)定切削位置，以及(V)在平臺(tái)定位在切削位置之后調(diào)度(tram)機(jī)器。
[0016]又一方法包括使用包括在可樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到可移動(dòng)平臺(tái)的臂中的刀盤實(shí)施自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)，以及停止自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)。停止自動(dòng)化切削操作包括(i)停止驅(qū)動(dòng)刀盤的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)，(?)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)從切削面縮回預(yù)定距離，以及(iii)操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
[0017]另一系統(tǒng)包括平臺(tái)、聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂、被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器，以及被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器。系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為實(shí)施自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)以及停止自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)。控制系統(tǒng)通過(guò)以下步驟停止自動(dòng)化切削操作，(i)停止驅(qū)動(dòng)刀盤的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)，(ii)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)從切削面縮回預(yù)定距離，以及(iii)操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
[0018]又一系統(tǒng)包括平臺(tái)、聯(lián)接到平臺(tái)并包括刀盤的臂、被配置為線性地移動(dòng)平臺(tái)的第一致動(dòng)器，以及被配置為 水平地?cái)[動(dòng)臂的第二致動(dòng)器。控制系統(tǒng)還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)泵運(yùn)行時(shí)從遙控單元接收停機(jī)命令并響應(yīng)于命令實(shí)施自動(dòng)化停機(jī)操作而無(wú)需人工互動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化停機(jī)操作，(i)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位在推進(jìn)切削位置，(?)在平臺(tái)定位在推進(jìn)切削位置之后操作第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置，以及(iii)在臂定位在擺動(dòng)切削位置之后停止泵。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1不出一種硬巖連續(xù)米掘機(jī)。
[0020]圖2是圖1的采掘機(jī)的切削機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0021]圖3是圖2的切削機(jī)構(gòu)的立體分解圖。
[0022]圖4是沿圖2中的軸線34截取的圖2的切削機(jī)構(gòu)的刀盤的局部剖視圖。
[0023]圖5是圖1的采掘機(jī)的示意性局部俯視圖。
[0024]圖6是安裝圖1的采掘機(jī)的臂的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0025]圖7是圖6的臂和樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剖視圖。
[0026]圖8示意性地示出圖1的采掘機(jī)的控制系統(tǒng)。
[0027]圖9a_c示意性地示出圖8的控制系統(tǒng)的至少一個(gè)控制器。
[0028]圖10a-b是示出通過(guò)圖8的控制系統(tǒng)實(shí)施的自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作的流程圖。
[0029]圖lla-c是示出通過(guò)圖8的控制系統(tǒng)實(shí)施的自動(dòng)化找面操作的流程圖。[0030]圖12a_g是示出通過(guò)圖8的控制系統(tǒng)實(shí)施的自動(dòng)化切削操作的流程圖。
[0031]圖13是示出通過(guò)圖8的控制系統(tǒng)實(shí)施的自動(dòng)化停止切削操作的流程圖。
[0032]圖14a_b是示出通過(guò)圖8的控制系統(tǒng)實(shí)施的自動(dòng)化停機(jī)操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)理解本發(fā)明的應(yīng)用不限于以下說(shuō)明書中闡述或附圖中示出的結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)和部件的布置。本發(fā)明可具有其它實(shí)施例并可以其它方式實(shí)踐或?qū)嵤?。而且，本文描述的方法、操作和序列可按不同次序?qū)嵤?。因此，除非本文另有說(shuō)明外，沒(méi)有從其中在本申請(qǐng)的詳細(xì)描述或權(quán)力要求書中表示的元件、步驟或限制的次序暗示必須的次序。而且，除非本文另有說(shuō)明外，本文所描述的方法和過(guò)程步驟可組合成更少步驟或分成另外步驟。
[0034]另外，應(yīng)理解本文所采用的措辭和術(shù)語(yǔ)是為說(shuō)明的目的而不應(yīng)認(rèn)為是限制。本文中“包含”、“包括”或“具有”及其變型的使用意思是包括此后所列項(xiàng)目及其等同物以及另外項(xiàng)目。術(shù)語(yǔ)“安裝的”、“連接的”和“聯(lián)接的”廣泛地被使用以及包括直接和間接的安裝、連接和聯(lián)接。另外，“連接的”和“聯(lián)接的”不管是直接還是間接，不限于物理的或機(jī)械的連接或聯(lián)接，以及可包括電氣連接或聯(lián)接。而且，電子通訊和通知可使用包括直接連接、無(wú)線連接等的任何已知方式實(shí)施。
[0035]還應(yīng)該注意，多種硬件和基于設(shè)備的軟件以及多種不同結(jié)構(gòu)部件可用于實(shí)施本發(fā)明。另外，應(yīng)該理解，本發(fā)明的實(shí)施例可包括硬件、軟件以及電子部件或模塊，為了討論的目的，該硬件、軟件以及電子部件或模塊可說(shuō)明和描述為假設(shè)僅僅部件的大部分在硬件中實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員以及基于閱讀該詳細(xì)說(shuō)明可認(rèn)識(shí)到，在至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的基于電子設(shè)備方面可在由一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行的軟件(例如，存儲(chǔ)在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上)中執(zhí)行。這樣，應(yīng)該注意，多種硬件和基于設(shè)備的軟件以及多種不同結(jié)構(gòu)部件可用于實(shí)施本發(fā)明。而且，以及如隨后段落中描述的，附圖中所示的具體機(jī)械構(gòu)造旨在例示本發(fā)明的實(shí)施例以及其它可能的替代機(jī)械構(gòu)造。例如，在說(shuō)明書描述的“控制器”可包括諸如一個(gè)或多個(gè)處理器、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/輸出接口以及連接部件的各種連接(例如系統(tǒng)總線)的標(biāo)準(zhǔn)處理部件。
[0036]圖1示出一種連續(xù)采掘機(jī)10。機(jī)器10包括本體或框架12、可樞轉(zhuǎn)地附接到框架12的切削機(jī)構(gòu)22，以及驅(qū)動(dòng)機(jī)器10的一對(duì)履帶24。機(jī)器10具有平行于機(jī)器10的行進(jìn)方向的縱向軸線25。每個(gè)履帶24由電動(dòng)機(jī)(例如，液壓電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)以調(diào)度采掘機(jī)10，以及控制和同步電動(dòng)機(jī)以提供推進(jìn)、后退、停止和轉(zhuǎn)向動(dòng)作。在某些實(shí)施例中，采掘機(jī)10還包括穩(wěn)定系統(tǒng)26，該穩(wěn)定系統(tǒng)26有助于在操作過(guò)程中穩(wěn)定和定位(例如，使水平)采掘機(jī)10。
[0037]如圖2和3中所示，切削機(jī)構(gòu)22包括刀盤26、具有縱向軸線34的臂或切削懸臂30，以及用于將刀盤26附接到臂30的支架42。臂30在框架12前部的樞轉(zhuǎn)軸線44上樞轉(zhuǎn)。最靠近臂30的框架12的前部限定垂直平面45，該垂直平面45包括樞轉(zhuǎn)軸線44并垂直于縱向軸線25。在本申請(qǐng)的上下文內(nèi)以及除非另有說(shuō)明，當(dāng)臂30的位置被指定為角度時(shí)，平面45用作被指定角度的參考點(diǎn)。例如，如果臂30定位在大約90度，則其定位在離平面45大約90度(例如，大約平行于采掘機(jī)10的框架12的縱向軸線25)。
[0038]刀盤26包括法蘭54和三個(gè)開口 58 (參見(jiàn)圖3)。每個(gè)開口 58可松開地接納盤形刀具組件66。盤形刀具組件66彼此間隔開并沿獨(dú)立的軸線定向。每個(gè)盤形刀具組件66限定縱向轉(zhuǎn)動(dòng)軸線70 (示出為70a、70b和70c)，以及盤形刀具組件66以一個(gè)角度安裝使得組件66的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線70不平行且不會(huì)相交。例如，如圖2中所示，中間盤形刀具組件66a的軸線70a基本上與臂30的縱向軸線34同軸。下盤形刀具組件66b的軸線70b與中間盤形刀具組件66a的軸線70a成一定角度。上盤形刀具組件66c的軸線70c與下盤形刀具組件66b的軸線70b和中間盤形刀具組件66a的軸線70a成一定角度。當(dāng)?shù)侗P26接合原料時(shí)，盤形刀具組件66的這種布置產(chǎn)生均勻切削。另外實(shí)施例可包括以各種位置布置的更少或更多盤形刀具組件66。
[0039]如圖4中所示,刀盤26還包括吸收質(zhì)量74,由諸如鉛的重原料制成的該吸收質(zhì)量74位于包圍三個(gè)開口 58的刀盤26的內(nèi)部容積中。通過(guò)使三個(gè)離心地驅(qū)動(dòng)盤形刀具組件66共用公共重物重量，需要較少總重且允許更輕和更緊湊設(shè)計(jì)。在一個(gè)實(shí)施例中，大約6噸在三個(gè)盤形刀具組件66中共用。安裝布置被配置為對(duì)由每個(gè)盤形刀具組件66施加的大約平均力作出反應(yīng)，而最大切削力被吸收質(zhì)量74吸收而不是被臂30或其他支撐結(jié)構(gòu)吸收。每個(gè)盤形刀具組件66的質(zhì)量相對(duì)小于吸收質(zhì)量74。
[0040]如圖3中所示，臂30包括頂部82和底部86。支架42包括法蘭94。支架42以諸如焊接的任何合適方式固定到臂30。支架42通過(guò)U形溝槽98附接到刀盤26。每個(gè)溝槽98接納刀盤法蘭54和支架法蘭94以將刀盤26固定到支架42。彈性套筒(未示出)放置在刀盤26和支架42之間以將刀盤振動(dòng)與臂30隔離開。
[0041]盤形刀具組件66通過(guò)刀具電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)以離心方式移動(dòng)。例如，這通過(guò)使用驅(qū)動(dòng)軸(未示出)驅(qū)動(dòng)盤形刀具組件66完成，該驅(qū)動(dòng)軸具有限定第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第一部分和限定第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的第二部分，第二轉(zhuǎn)動(dòng)軸線徑向地偏離第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸線。離心移動(dòng)的大小與軸的每個(gè)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線之間的徑向偏離量成比例。在一個(gè)實(shí)施例中，偏離量是幾毫米，以及盤形刀具組件66通過(guò)相對(duì)小幅度以諸如大約3000RPM的高頻率離心地驅(qū)動(dòng)。
[0042]盤形刀具組件66的離心移動(dòng)產(chǎn)生抵靠原料的類似手提鉆的動(dòng)作，致使巖石拉伸斷裂，從而將巖石碎片從巖石表面移走。具體地說(shuō)，盤形刀具組件66抵靠表面的動(dòng)作類似于鑿子在諸如巖石的易碎原料中發(fā)生拉伸應(yīng)力的動(dòng)作，該動(dòng)作致使有效地拉力破壞。巖石中產(chǎn)生拉伸斷裂所需的力小于傳統(tǒng)卷邊盤形刀具移除同量巖石所需的力一個(gè)數(shù)量級(jí)。在某些實(shí)施例中，盤形刀具組件66還可垂下使得當(dāng)盤形組件66振蕩時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線70以正弦曲線方式移動(dòng)。這可通過(guò)使盤形刀具驅(qū)動(dòng)軸繞該軸線有角度地轉(zhuǎn)動(dòng)偏離盤形刀具殼體而完成。如圖2中所示，噴水器99安裝在鄰近每個(gè)盤形刀具組件66的前部且定位成將水導(dǎo)向原料。噴水器99將水或其他流體噴向正被切削的原料以有助于移出和移除成碎片的原料以及控制采掘過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵。
[0043]通過(guò)將臂30向原料(B卩，向切削面)推進(jìn)以及擺動(dòng)臂30來(lái)操作采掘機(jī)10以切削原料。在操作過(guò)程中，當(dāng)臂30沿順時(shí)針?lè)较?如圖2中從臂30的頂部看)擺動(dòng)時(shí)，下盤形刀具組件66b第一個(gè)接觸原料。當(dāng)下盤形刀具組件66b接觸原料時(shí)，移出的原料遠(yuǎn)離切削面。中間盤形刀具組件66a在下盤形刀具組件66b之后接觸原料，以及由中間盤形刀具組件66a移出的原料通過(guò)由下盤形刀具組件66b產(chǎn)生的空間遠(yuǎn)離切削面。同樣地，上盤形刀具組件66c在中間盤形刀具組件66a之后接合原料，以及由上盤形刀具組件66c移出的原料通過(guò)由中間盤形刀具組件66a產(chǎn)生的空間掉到地面或礦井地面上。因此，由于盤形刀具組件66從最低位置到最高位置接觸原料，由前面盤形刀具移出的材料不會(huì)被隨后盤形刀具再壓碎，這減小對(duì)盤形刀具組件66的磨損。另外，定位盤形刀具組件66使得每個(gè)盤形刀具66切入原料同等深度，這防止可阻礙采掘機(jī)10進(jìn)度的原料中的不均勻性。
[0044]圖5是圖10的采掘機(jī)的示意性局部俯視圖。如圖5中示意性所示，機(jī)器10的框架12包括向前平臺(tái)128和向后平臺(tái)130。機(jī)器10還包括用于將向前平臺(tái)128向前(例如，朝向原料)移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器136。在某些實(shí)施例中，致動(dòng)器136還可將向后平臺(tái)130向前移動(dòng)(例如，朝向向前平臺(tái)128)。例如，在某些實(shí)施例中，平臺(tái)128和130可使用錨固系統(tǒng)錨固在地面或地上以提供支撐。當(dāng)平臺(tái)128和130的一個(gè)被錨固時(shí)，致動(dòng)器136僅可移動(dòng)未被錨固的平臺(tái)。錨固系統(tǒng)可包括緊固到每個(gè)平臺(tái)128和130的鉆頭144，該鉆頭144可延伸進(jìn)入地面。如在本申請(qǐng)內(nèi)使用的，致動(dòng)器可包括液壓致動(dòng)器(例如，液壓汽缸或活塞)、氣動(dòng)致動(dòng)器、電動(dòng)致動(dòng)器(例如，開關(guān)或繼電器或壓電致動(dòng)器)、機(jī)械致動(dòng)器(例如，螺栓或凸輪致動(dòng)器)或用于移動(dòng)采掘機(jī)部件的其他類型的機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)。
[0045]在某些實(shí)施例中，原料處理系統(tǒng)可與米掘機(jī)10 —起使用。原料處理系統(tǒng)可包括韋產(chǎn)土機(jī)、真空系統(tǒng)、破碎特大原料的破碎機(jī)或壓碎機(jī)、以及輸送系統(tǒng)145 (參見(jiàn)圖5)。原料處理系統(tǒng)將切削的原料從切削面移走。原料處理系統(tǒng)的部分可安裝在采掘機(jī)10上或不在采掘機(jī)10上。例如，輸送系統(tǒng)145可定位在臂30下面并沿著機(jī)器10的至少一側(cè)以收集和運(yùn)送移出的原料。類似地，真空系統(tǒng)可不安裝在機(jī)器10上。如以下更詳細(xì)描述的(參見(jiàn)圖8)，原料處理系統(tǒng)的某些部件可由包括在采掘機(jī)10中的控制器控制。具體地說(shuō)，包括在采掘機(jī)10中的一個(gè)或多個(gè)控制器可通過(guò)有線或無(wú)線鏈接將命令傳到原料處理系統(tǒng)。在某些實(shí)施例中，原料處理系統(tǒng)的部件還可就地手動(dòng)控制或通過(guò)遙控單元控制。
[0046]如圖5中所示，臂30安裝在沿向前平臺(tái)128上的軌道(未示出)滑動(dòng)的推進(jìn)平臺(tái)或可滑動(dòng)框架168上。一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器(“推進(jìn)致動(dòng)器171和172”)錨固到向前平臺(tái)128且沿軌道線性地移動(dòng)推進(jìn)平臺(tái)168。因此，聯(lián)接到推進(jìn)平臺(tái)168的臂30可相對(duì)于向前平臺(tái)128平移。推進(jìn)致動(dòng)器171和172的位置匹配成防止推進(jìn)平臺(tái)168無(wú)意地傾斜。在某些實(shí)施例中，推進(jìn)平臺(tái)168的伸展范圍可從O毫米(未伸展)到大約1500毫米(即，完全伸展)。在以下描述中，推進(jìn)平臺(tái)168的位置可用推進(jìn)致動(dòng)器171和172的伸展表示。在某些實(shí)施例中，每個(gè)推進(jìn)致動(dòng)器171和172具有大約200毫米的行程。
[0047]臂30在樞轉(zhuǎn)軸線44上水平地左右擺動(dòng)以驅(qū)動(dòng)盤形刀具組件66進(jìn)入原料。具體地說(shuō)，臂30使用樞轉(zhuǎn)組件132在樞轉(zhuǎn)軸線44處安裝到推進(jìn)平臺(tái)168。樞轉(zhuǎn)組件132包括允許臂30水平地?cái)[動(dòng)的樞軸133。臂30使用一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器(“擺動(dòng)致動(dòng)器160和164”)左右擺動(dòng)，該一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器連接在臂30和推進(jìn)平臺(tái)168之間。擺動(dòng)致動(dòng)器160和164可被配置為通過(guò)大約150度的最大弧度擺動(dòng)臂30。在某些實(shí)施例中，機(jī)器10還包括使臂30轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器，該轉(zhuǎn)動(dòng)致動(dòng)器增加臂轉(zhuǎn)動(dòng)程度以及改善切削機(jī)構(gòu)22的定位。
[0048]臂30還垂直地上下移動(dòng)(即，改變臂的高度)。例如，如圖6和7中所示，允許臂30水平地?cái)[動(dòng)的樞轉(zhuǎn)組件132可包括允許臂30垂直地樞轉(zhuǎn)或傾斜的另外樞軸組件204。樞軸組件204包括開口支撐銷208，該開口支撐銷208包括上銷209和下銷210。上銷209附接到臂30的上部以及下銷210附接到臂30的下部。臂30通過(guò)在上球面軸承殼體216和上銷209之間的上球面軸承211安裝在上銷209上，以及臂108通過(guò)在下球面軸承殼體和下銷210之間的下球面軸承213安裝在下銷210上。球面軸承殼體216和224中的每個(gè)通過(guò)接納器228和232相對(duì)于臂平臺(tái)168保持固定，如圖7中示意性所示。
[0049]為了垂直上下移動(dòng)臂30(8卩，傾斜切削機(jī)構(gòu)22)，桿234附接到下球面軸承殼體224(參見(jiàn)圖6)。銷236附接到桿234且在其基部樞轉(zhuǎn)地附接到臂平臺(tái)168。如圖6中所示，一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器(“傾斜致動(dòng)器237”)連接在銷236的頂部和推進(jìn)平臺(tái)168之間以使下球面軸承殼體224樞轉(zhuǎn)以及因此使臂30樞轉(zhuǎn)或傾斜。附接到推進(jìn)平臺(tái)168的同一桿和銷還附接到下球面軸承殼體224的相對(duì)側(cè)，其為樞轉(zhuǎn)組件204提供固定樞轉(zhuǎn)點(diǎn)。在某些實(shí)施例中，傾斜致動(dòng)器237可使臂30傾斜離臂30的水平位置上下大約1.5度。
[0050]因此，在某些實(shí)施例中，采掘機(jī)10包括用于定位和移動(dòng)臂30的多個(gè)致動(dòng)器。具體地說(shuō)，擺動(dòng)致動(dòng)器160和164用于臂30的回轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，推進(jìn)致動(dòng)器171和172用于臂30的伸展和縮回，以及傾斜致動(dòng)器237用于臂30的傾斜或升高。應(yīng)該理解，另外或更少致動(dòng)器可用于實(shí)施臂30的具體移動(dòng)。當(dāng)致動(dòng)器包括一個(gè)或多個(gè)液壓致動(dòng)器時(shí)，每個(gè)液壓致動(dòng)器可裝配有線性可變差動(dòng)傳感器(“LVDT”)或提供致動(dòng)器行程位置信號(hào)的其它傳感器以及壓力變送器。每個(gè)液壓致動(dòng)器還可裝配有或者比例閥或者負(fù)載保持閥以在未致動(dòng)時(shí)將致動(dòng)器鎖定就位。當(dāng)使用除了液壓致動(dòng)器外的其它類型致動(dòng)器時(shí)，致動(dòng)器可包括用于提供關(guān)于致動(dòng)器狀態(tài)的類似信息的傳感器和用于將致動(dòng)器鎖定在具體位置的機(jī)構(gòu)。
[0051]采掘機(jī)10還包括控制采掘機(jī)10操作的控制系統(tǒng)。如以下更詳細(xì)描述的，控制系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)施采掘機(jī)10的某些操作而無(wú)需人工互動(dòng)。一般而言，控制系統(tǒng)可自動(dòng)開始自動(dòng)化序列或響應(yīng)于人工命令(例如，來(lái)自由操作員操作的遙控單元)。在自動(dòng)化操作開始之后，控制系統(tǒng)實(shí)施自動(dòng)化序列而無(wú)需人工互動(dòng)。
[0052]圖8示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采掘機(jī)10的控制系統(tǒng)250。如圖8中所示，控制系統(tǒng)250包括至少一個(gè)控制器252。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250包括第一控制器252a(即，“控制器I”)、第二控制器252b (即，“控制器2”)和第三控制器252c (即，“控制器3”)。
[0053]在某些實(shí)施例中，第一控制器252a使用履帶24控制機(jī)器10的調(diào)度以及控制穩(wěn)定系統(tǒng)25。第一控制器252a還可控制與遠(yuǎn)程控制單元的通信。另外，在某些實(shí)施例中，第一控制器252a控制驅(qū)動(dòng)包括在采掘機(jī)10中的至少一些致動(dòng)器和/或電動(dòng)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)泵。第二控制器252b可控制盤形刀具組件66 (例如，刀具電動(dòng)機(jī))和臂30的移動(dòng)(例如，擺動(dòng)致動(dòng)器160和164、推進(jìn)致動(dòng)器171和172以及傾斜致動(dòng)器237)。第二控制器252b還可控制位于機(jī)器10上或不在機(jī)器10上的指示器，該指示器(例如，可視地、可聽(tīng)見(jiàn)地等)提供信息給操作員和其他人員。另外，第二控制器252b可控制真空系統(tǒng)以及可與遙控單元及其它外部系統(tǒng)和設(shè)備通信。在某些實(shí)施例中，第三控制器252c控制采掘機(jī)10與外部設(shè)備及系統(tǒng)(例如，機(jī)器輸入/輸出擴(kuò)展)之間的通信。應(yīng)該理解，由控制器252實(shí)施的功能可組合在單個(gè)控制器中或分布在另外的控制器中。類似地，控制器250可包括位于采掘機(jī)10外部的另外控制器252。圖8中所示的三個(gè)控制器252及其相關(guān)聯(lián)功能設(shè)置成系統(tǒng)250的一個(gè)示例配置。
[0054]控制器252通過(guò)系統(tǒng)總線254通信。如圖8中所示，采掘機(jī)10的其它部件還連接到并通過(guò)總線254通信。具體地說(shuō)，包括在機(jī)器10中的致動(dòng)器255連接到總線254且可與控制器252通信(例如，從控制器接收命令和提供信息給控制器)。致動(dòng)器255可包括用于移動(dòng)向前和/或向后平臺(tái)128和130的致動(dòng)器136、擺動(dòng)致動(dòng)器160和164、推進(jìn)致動(dòng)器171和172，以及傾斜致動(dòng)器237。在某些實(shí)施例中，控制器252通過(guò)總線254發(fā)送操作命令給致動(dòng)器255以及可從致動(dòng)器255 (例如，從與每個(gè)致動(dòng)器255相關(guān)聯(lián)的LVDT)接收位置和壓
力信息。
[0055]驅(qū)動(dòng)盤形刀具組件66的電動(dòng)機(jī)256 (即，“刀具電動(dòng)機(jī)”)和/或履帶24還連接到總線254且與控制器252通信。另外，泵單元257連接到總線254且與控制器252通信。如以下更詳細(xì)描述的，泵單元257提供油給采掘機(jī)10中的至少某些致動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)。具體地說(shuō)，泵單元257可包括三個(gè)主泵單元，該三個(gè)主泵單元控制電動(dòng)機(jī)和與履帶24和臂30相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器(例如，擺動(dòng)致動(dòng)器160和164、推進(jìn)致動(dòng)器171和172，以及傾斜致動(dòng)器237)。在某些實(shí)施例中，泵單元257還控制水泵以及提供靜壓軸承油給盤形刀具組件66。而且，在某些實(shí)施例中，泵單元257控制各種致動(dòng)器和包括在穩(wěn)定系統(tǒng)25中的致動(dòng)器。
[0056]控制器252還可與包括在采掘機(jī)10中的諸如聲、光報(bào)警的各種機(jī)器指示器258以及相關(guān)聯(lián)顯示器通訊。指示器258用于將信息傳遞給操作員和人員。采掘機(jī)10還可包括收發(fā)器260，該收發(fā)器260允許采掘機(jī)10發(fā)送數(shù)據(jù)給采掘機(jī)10外部的部件以及從采掘機(jī)10外部的部件接收數(shù)據(jù)(例如，命令、記錄、操作參數(shù)等)。例如，控制器252可使用接收器260來(lái)與遙控單元261 (例如，手持式遙控單元)和諸如監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集(“SCAD A”)系統(tǒng)的其它外部監(jiān)視或控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。具體地說(shuō)，在某些實(shí)施例中，操作員可使用遙控單元261發(fā)布命令給采掘機(jī)10。遙控單元261還可包括無(wú)線電發(fā)射機(jī)、臍帶電纜連接器或兩者。遙控單元261允許操作員開始諸如開關(guān)采掘機(jī)10、停止采掘機(jī)10、啟動(dòng)和停止采掘機(jī)10的各種部件和系統(tǒng)、穩(wěn)定采掘機(jī)10、開始自動(dòng)化操作、開始手動(dòng)操作和關(guān)閉采掘機(jī)10的采掘機(jī)10的各種操作?？刂破?52還可使用收發(fā)器260來(lái)與原料處理系統(tǒng)262通訊，該原料處理系統(tǒng)262包括真空系統(tǒng)262和輸送系統(tǒng)145。
[0057]如圖8中所示，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)266還可連接到總線254以及可將機(jī)器操作數(shù)據(jù)采集和記錄在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是可移動(dòng)或可轉(zhuǎn)移的以允許數(shù)據(jù)在個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如，便攜式電腦、PDA、智能電話、平板電腦等)上查看。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)266還可被配置為通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接(例如，以太網(wǎng)連接)、電纜(例如，通用串行總線(“USB”)電纜)或其它類型的有線或無(wú)線連接傳輸數(shù)據(jù)。在某些實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)266當(dāng)采掘機(jī)10實(shí)施切削時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)采集數(shù)據(jù)，而當(dāng)切削停止時(shí)，自動(dòng)停止采集數(shù)據(jù)。
[0058]另外，控制器252還與用于監(jiān)視目的和/或控制目的的采掘機(jī)10的其它系統(tǒng)、傳感器和部件通訊。例如，如圖8中所示，控制器252可與多個(gè)傳感器267通訊，該傳感器267提供關(guān)于機(jī)器10操作的信息。傳感器267可包括電動(dòng)機(jī)電流傳感器、溫度傳感器、繼電器傳感器、油傳感器、位置傳感器、壓力傳感器等。傳感器26提供關(guān)于油溫、致動(dòng)器的位置、軸承油壓、檢測(cè)到的水等的信息。如以下更詳細(xì)描述的，控制器252使用來(lái)自傳感器267的信息以自動(dòng)操作機(jī)器10。
[0059]圖9a_c示意性地示出控制器252。如圖9a_c中所示，每個(gè)控制器252包括處理器270、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272和輸入/輸出接口 274。應(yīng)該理解，在某些實(shí)施例中，控制器252包括多個(gè)處理器270、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)模塊272和/或輸入/輸出接口 274。而且，在某些實(shí)施例中，每個(gè)控制器252的部件不同(例如，與控制器2比較，控制器I包括另外部件)。在某些實(shí)施例中，每個(gè)控制器252封閉在結(jié)實(shí)、防塵外殼中。
[0060]處理器270檢索并執(zhí)行存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中的指令。處理器270還將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272包括非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及包括易失性存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器(例如，閃存)或其組合。輸入/輸出接口 274從控制器252外部(例如，從總線254)接收信息以及輸出信息到控制器252外部(例如，到總線254)。在某些實(shí)施例中，輸入/輸出接口 274還將從控制器252外部接收的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272，以及，類似地，從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272檢索數(shù)據(jù)以輸出到控制器252外部。
[0061]存儲(chǔ)在每個(gè)控制器252的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中的指令當(dāng)通過(guò)處理器270執(zhí)行時(shí)實(shí)施具體功能。例如，如以下更詳細(xì)描述的，控制器252執(zhí)行指令以實(shí)施采掘機(jī)的各種自動(dòng)化操作。具體地說(shuō)，如以下更詳細(xì)描述的，控制器252可控制采掘機(jī)自動(dòng)(即，無(wú)需與操作員人工互動(dòng))實(shí)施預(yù)調(diào)度操作、找面操作、切削操作、停止切削操作和停機(jī)操作。作為這些操作的一部分，控制器252自動(dòng)操作致動(dòng)器255、電動(dòng)機(jī)256、泵單元257、收發(fā)器260、指示器258以及與采掘機(jī)10相關(guān)聯(lián)的其它部件和系統(tǒng)?？刂破?52在這些自動(dòng)化操作過(guò)程中還可與原料處理系統(tǒng)262、供水系統(tǒng)以及與米掘機(jī)10相關(guān)聯(lián)的電氣系統(tǒng)通訊。
[0062]機(jī)器操作
[0063]為了啟動(dòng)機(jī)器10，操作員打開電源斷路器。操作員或工程師接著檢查機(jī)器10的各種操作參數(shù)(例如，使用SCADA系統(tǒng))。操作參數(shù)可包括傾斜速度、推進(jìn)和縮回速度、擺動(dòng)速度、切削深度、最大臂擺動(dòng)角度、傾斜增量調(diào)整、自動(dòng)切削參數(shù)以及切削和擺動(dòng)位置。在檢查參數(shù)之后，操作員可激活遙控單元261并通過(guò)遙控單元261開始命令以啟動(dòng)泵單元257。在某些實(shí)施例中，在泵單元257啟動(dòng)之前發(fā)出大約10秒的聲音報(bào)警以提醒人員機(jī)器10正在啟動(dòng)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250在泵257啟動(dòng)之前還確認(rèn)與泵單元257相關(guān)聯(lián)的電路互鎖是可用的。如果電路互鎖是可用的，則控制系統(tǒng)250啟動(dòng)與泵單元257相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)。隨著泵單元257運(yùn)行，操作員可使用遙控單元261將機(jī)器10調(diào)度、傾斜和擺動(dòng)到所需位置。
[0064]預(yù)調(diào)度
[0065]在機(jī)器10啟動(dòng)之后但在調(diào)度機(jī)器10之前，臂30定位在預(yù)定調(diào)度位置以安全地調(diào)度機(jī)器10。該操作通常稱為“預(yù)調(diào)度”?？刂葡到y(tǒng)250可自動(dòng)實(shí)施預(yù)調(diào)度。具體地說(shuō)，如以上參照?qǐng)D9a-c所提到的，控制器252包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中以及可通過(guò)處理器270執(zhí)行以實(shí)施采掘機(jī)10的各種自動(dòng)化操作的軟件。在某些實(shí)施例中，軟件包括用于實(shí)施自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作的指令。圖10a-b示出自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作的另外細(xì)節(jié)。
[0066]自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作可手動(dòng)或自動(dòng)地開始。為了手動(dòng)開始操作，操作員可從遙控單元261選擇預(yù)調(diào)度功能或按鈕，且遙控單元261可發(fā)送“開始”命令給控制系統(tǒng)250。如下所述，控制系統(tǒng)250在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中還可自動(dòng)開始自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作(參見(jiàn)圖12f)。
[0067]在自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作開始之后(在299)，控制系統(tǒng)250實(shí)施自動(dòng)化操作而無(wú)需人工互動(dòng)。具體地說(shuō)，如圖1Oa中所示，控制系統(tǒng)250確定是否定位了切削面(在300)。該操作通常稱為“找面”操作且可包括使平臺(tái)168和臂30與切削面對(duì)準(zhǔn)。接著可基于對(duì)準(zhǔn)好的平臺(tái)168和臂30的位置(例如，伸展、角度和傾斜)確定切削面的坐標(biāo)。
[0068]找面
[0069]控制系統(tǒng)250可實(shí)施自動(dòng)化找面操作。具體地說(shuō)，如以上參照?qǐng)D9a_c所提到的，控制器252包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中以及可通過(guò)處理器270執(zhí)行以實(shí)施采掘機(jī)10的各種自動(dòng)化操作的軟件。在某些實(shí)施例中，軟件包括用于實(shí)施自動(dòng)化找面操作的指令。為了開始自動(dòng)化找面操作，操作員可從遙控單元261選擇找面功能或按鈕，且遙控單元261可發(fā)送“開始”命令給控制系統(tǒng)250。而且，在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250自動(dòng)開始找面操作。例如，如果還未定位切削面，控制系統(tǒng)250可自動(dòng)開始作為自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作一部分的自動(dòng)化找面操作(在300，參見(jiàn)圖10a)。圖lla-c示出自動(dòng)化找面操作的另外細(xì)節(jié)。
[0070]在自動(dòng)化找面操作開始之后(在301)，控制系統(tǒng)250實(shí)施操作而無(wú)需人工互動(dòng)。具體地說(shuō)，如圖1la中所示，控制系統(tǒng)250確定互鎖是否已跳開或設(shè)置(在302)。如果互鎖在找面操作過(guò)程中的任何時(shí)候已跳開或設(shè)置(即，不“正確”)，則控制系統(tǒng)250結(jié)束自動(dòng)化找面操作。如果互鎖未跳開或設(shè)置(即，“正確”)(在302)，則控制系統(tǒng)250將推進(jìn)平臺(tái)168和臂30定位在預(yù)定啟動(dòng)位置。預(yù)定啟動(dòng)位置可包括推進(jìn)啟動(dòng)位置和擺動(dòng)啟動(dòng)位置。在某些實(shí)施例中，預(yù)定啟動(dòng)位置還包括傾斜啟動(dòng)位置。
[0071]具體地說(shuō)，如圖1la所示，如果互鎖正確(在302)，則控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作傾斜致動(dòng)器237以將臂30傾斜到傾斜啟動(dòng)位置(在304)。臂30的傾斜或垂直升高有助于采掘機(jī)10通過(guò)將盤形刀具組件66與礦脈對(duì)準(zhǔn)沿礦帶或礦脈切削。因此，臂的垂直位置應(yīng)從一個(gè)切削到另一個(gè)得以保持以確保有效切削。在某些實(shí)施例中，傾斜啟動(dòng)位置為大約135毫米，但該數(shù)值可根據(jù)正被切削的具體礦脈的輪廓和采掘機(jī)10的其它參數(shù)改變。傾斜啟動(dòng)位置可指定為與臂30的默認(rèn)垂直位置的角度、表示傾斜致動(dòng)器237伸展的毫米或與臂30的默認(rèn)垂直位置的垂直位移。在某些實(shí)施例中，傾斜啟動(dòng)位置與以下參照自動(dòng)化切削操作所述的傾斜切削位置一樣(參見(jiàn)圖12a-12g)。
[0072]當(dāng)臂30到達(dá)傾斜啟動(dòng)位置時(shí)且同時(shí)互鎖保持正確(在302和308)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168移動(dòng)到推進(jìn)啟動(dòng)位置(在310)。在某些實(shí)施例中，推進(jìn)啟動(dòng)位置是推進(jìn)致動(dòng)器171和172的最小行程或伸展，在該位置可發(fā)生切肖Ij (例如1100毫米)。推進(jìn)啟動(dòng)位置可與以下參照自動(dòng)化切削操作所述的推進(jìn)切削位置一樣(參見(jiàn)圖12a-12g)。
[0073]當(dāng)平臺(tái)168在推進(jìn)啟動(dòng)位置范圍內(nèi)(例如，從大約1097毫米伸展到大約1103毫米)時(shí)(在312)且同時(shí)互鎖保持正確(在308和314，參見(jiàn)圖11b)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以將臂30擺動(dòng)到擺動(dòng)啟動(dòng)位置(在316)。在某些實(shí)施例中，擺動(dòng)啟動(dòng)位置為大約90度(S卩，大約平行于采掘機(jī)10的框架12的縱向軸25)，其是擺動(dòng)角度，切削深度在該擺動(dòng)角度最大。在其他實(shí)施例中，擺動(dòng)啟動(dòng)位置與以下參照自動(dòng)化切削操作所述的擺動(dòng)切削位置一樣(參見(jiàn)圖12a-12g)。
[0074]當(dāng)臂30在擺動(dòng)啟動(dòng)位置范圍內(nèi)(例如，在擺動(dòng)啟動(dòng)位置的大約I度內(nèi))時(shí)(在318)且同時(shí)互鎖保持正確(在314和320)，控制系統(tǒng)250找到相對(duì)于預(yù)定啟動(dòng)位置的切削面。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以(例如，以設(shè)置的速度)推進(jìn)平臺(tái)168直到盤形刀具組件66中的一個(gè)接觸(B卩，“找到”)切削面(在322)。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以使刀盤26向切削面推進(jìn)直到中間盤形刀具組件66a與切削面接觸?？刂葡到y(tǒng)250還持續(xù)使平臺(tái)168 (以及相應(yīng)地刀盤26)向切削面推進(jìn)直到刀盤26和切削面之間的物理力超過(guò)預(yù)定閾值。當(dāng)物理力達(dá)到或超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)，刀盤26正確地定位抵靠切削面以基于臂30和/或平臺(tái)168的位置確定切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)。
[0075]在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250間接測(cè)量刀盤26和切削面之間的物理力。具體地說(shuō)，推進(jìn)致動(dòng)器171和172的參數(shù)可提供刀盤26和切削面之間的物理力的一個(gè)或多個(gè)指示?？刂葡到y(tǒng)250可確定這些指示是否等于或超過(guò)預(yù)定值以間接確定刀盤26和切削面之間的物理力是否已達(dá)到預(yù)定閾值。例如，如果推進(jìn)致動(dòng)器171和172包括液壓汽缸，則控制系統(tǒng)250可使用致動(dòng)器171和172的壓力值作為刀盤26和切削面之間的物理力的指示。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250可使平臺(tái)168向切削面推進(jìn)直到推進(jìn)致動(dòng)器171和172被加壓到預(yù)定閾值(例如，120bar)。當(dāng)致動(dòng)器171和172包括氣動(dòng)致動(dòng)器時(shí)，控制系統(tǒng)250可使用類似的壓力值作為刀盤26和切削面之間的物理力的指示。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250可使用供應(yīng)給致動(dòng)器171和172的電流、致動(dòng)器171和172的部件之間的力值或致動(dòng)器171和172的部件的物理位置的各參數(shù)作為刀盤26和切削面之間的物理力的指示。諸如擺動(dòng)致動(dòng)器160和164、傾斜汽缸237和傳感器267的機(jī)器10的其它部件還可提供刀盤26和切削面之間的物理力的一個(gè)或多個(gè)指示。
[0076]當(dāng)?shù)侗P26和切削面之間的物理力的指示等于或超過(guò)預(yù)定值時(shí)(在324)，控制系統(tǒng)250基于傾斜致動(dòng)器237、推進(jìn)致動(dòng)器171和172和/或擺動(dòng)致動(dòng)器160和164的當(dāng)前位置保存切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)(例如，到控制器252中的一個(gè)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì))(在325)。在某些實(shí)施例中，坐標(biāo)包括推進(jìn)面位置、擺動(dòng)面位置和傾斜面位置。推進(jìn)面位置基于推進(jìn)平臺(tái)168的位置，擺動(dòng)面位置基于臂30的角度，以及傾斜面位置基于臂30的傾斜。具體地說(shuō)，推進(jìn)面位置可基于推進(jìn)致動(dòng)器171和172的伸展或行程。類似地，擺動(dòng)面位置可基于擺動(dòng)致動(dòng)器160和164的伸展或行程，以及傾斜面位置可基于傾斜致動(dòng)器237的伸展或行程。因此，當(dāng)中間盤形刀具組件66a正在接觸切削面時(shí)，切削面的坐標(biāo)可根據(jù)推進(jìn)致動(dòng)器171和172的行程、臂30的角度和傾斜致動(dòng)器237的行程加以指定。
[0077]在保存切削面坐標(biāo)之后(在325)且同時(shí)互鎖保持正確(在326)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168從識(shí)別的切削面縮回預(yù)定縮回距離(例如，以防止盤形刀具組件66當(dāng)臂30擺動(dòng)時(shí)拖拽抵靠工作面)(在328)。在某些實(shí)施例中，縮回距離從大約20毫米到大約35毫米。當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168在縮回距離范圍內(nèi)(例如，在離縮回距離大約2毫米內(nèi))時(shí)(在330)且同時(shí)互鎖保持正確(在332)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以將臂30擺動(dòng)到預(yù)定擺動(dòng)切削位置(例如，在預(yù)定擺動(dòng)速度下)(在334)。擺動(dòng)切削位置可以是臂30的角度，在該角度通過(guò)采掘機(jī)10實(shí)施的所有切削啟動(dòng)。當(dāng)臂30在擺動(dòng)切削位置范圍內(nèi)(例如，在擺動(dòng)切削位置的I度范圍內(nèi))時(shí)(在336)，找面操作結(jié)束。
[0078]在保存切削面的坐標(biāo)之后，控制系統(tǒng)250 (和/或包括在采掘機(jī)10中或在采掘機(jī)10外的其它控制系統(tǒng))可從計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)訪問(wèn)坐標(biāo)。例如，當(dāng)啟動(dòng)切削面的新切削時(shí)以及當(dāng)預(yù)調(diào)度機(jī)器10時(shí)，控制系統(tǒng)250可訪問(wèn)坐標(biāo)。如果坐標(biāo)丟失(例如，在切削過(guò)程中發(fā)生斷電期間)，控制系統(tǒng)250還可訪問(wèn)已保存的坐標(biāo)。如以下更詳細(xì)描述的，在實(shí)施切削之后，控制系統(tǒng)250還可更新切削面的已保存的坐標(biāo)以說(shuō)明切削深度。
[0079]在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250可指定已保存的坐標(biāo)或者為手動(dòng)找到的或者為自動(dòng)找到的坐標(biāo)。例如，控制系統(tǒng)250可分別保存手動(dòng)找到的坐標(biāo)和自動(dòng)找到的坐標(biāo)。另外，如果實(shí)施手動(dòng)找面操作，則控制系統(tǒng)250可保存手動(dòng)找到的找面坐標(biāo)以及可重置自動(dòng)找到的坐標(biāo)(例如，通過(guò)將自動(dòng)找到的坐標(biāo)設(shè)置成O或其它默認(rèn)值或無(wú)效值)，反之亦然。當(dāng)實(shí)施手動(dòng)找面操作時(shí)，重置自動(dòng)找到的坐標(biāo)，反之亦然，可以防止控制系統(tǒng)250將無(wú)效坐標(biāo)用于切削面。
[0080]回到圖1Oa和自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作，當(dāng)已定位切削面時(shí)(在300)，控制系統(tǒng)250確定互鎖是否正確(在350)。如果在預(yù)調(diào)度操作過(guò)程中的任何時(shí)候互鎖不正確，則控制系統(tǒng)250結(jié)束自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作。如果互鎖正確，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168縮回到預(yù)定間隙距離。預(yù)定間隙距離可大約離切削面50毫米。例如，控制系統(tǒng)250可訪問(wèn)所存儲(chǔ)的切削面坐標(biāo)且可根據(jù)所訪問(wèn)坐標(biāo)將推進(jìn)平臺(tái)158縮回預(yù)定間隙距離。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250可將推進(jìn)平臺(tái)168縮回離所保存的推進(jìn)面位置大約50毫米。將平臺(tái)168縮回到間隙距離防止盤形刀具組件66當(dāng)臂30在預(yù)調(diào)度過(guò)程中擺動(dòng)時(shí)接觸和拖拽切削面。
[0081]當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168到達(dá)間隙距離(例如，在間隙距離的大約2毫米內(nèi))時(shí)(在354)且同時(shí)互鎖保持正確(在350和356，參見(jiàn)圖10b)，控制系統(tǒng)250將臂30擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置(在358)。在某些實(shí)施例中，調(diào)度位置為大約90度。然而，調(diào)度位置可設(shè)置成當(dāng)調(diào)度機(jī)器10時(shí)防止刀盤26在切削面上拖拽的任何角度。調(diào)度位置還可選擇成有助于將采掘機(jī)重心向后移動(dòng)盡可能遠(yuǎn)，這有助于在調(diào)度過(guò)程中穩(wěn)定機(jī)器10。
[0082]當(dāng)臂30到達(dá)調(diào)度位置且互鎖保持正確時(shí)(在356和362)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168縮回到預(yù)定推進(jìn)切削位置(在364)。在某些實(shí)施例中，推進(jìn)切削位置是推進(jìn)致動(dòng)器171和172的最小伸展，在該位置，切削可啟動(dòng)(例如，從大約1097毫米到大約1103毫米)。當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168在推進(jìn)切削位置范圍內(nèi)(例如，在或超過(guò)推進(jìn)切削位置)時(shí)(在366)，自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作結(jié)束。
[0083]在已預(yù)調(diào)度機(jī)器10之后，可安全地調(diào)度機(jī)器10 (例如，到切削切削的啟動(dòng)位置)。為了正向或反向調(diào)度機(jī)器10，操作員可按壓一個(gè)按鈕或按鈕的組合并沿所需方向致動(dòng)在遙控單元261上的操縱桿(即，以發(fā)布“正向調(diào)度”或“反向調(diào)度”命令)。當(dāng)操作員發(fā)布正向調(diào)度或反向調(diào)度命令時(shí)，松開履帶24的制動(dòng)且電動(dòng)機(jī)沿命令方向驅(qū)動(dòng)履帶24?？刂葡到y(tǒng)250匹配履帶24的驅(qū)動(dòng)速度以防止機(jī)器10無(wú)意地回轉(zhuǎn)以及正確地引導(dǎo)機(jī)器10。在某些實(shí)施例中，如果兩個(gè)履帶24之間的速度差大于預(yù)定值預(yù)定時(shí)間，則控制系統(tǒng)250自動(dòng)禁止調(diào)度。
[0084]在某些實(shí)施例中，機(jī)器10可裝配有激光位移傳感器，該激光位移傳感器被配置為測(cè)量刀盤26離切削面有多遠(yuǎn)。如果機(jī)器10調(diào)度到太靠近切削面，則控制系統(tǒng)250自動(dòng)使臂30不能水平地?cái)[動(dòng)以防止損害盤形刀具組件66。而且，在某些實(shí)施例中，當(dāng)操作員正將機(jī)器10向切削面調(diào)度時(shí)，如果機(jī)器10 (例如，刀盤26)在切削面的預(yù)定最小距離內(nèi)，則控制系統(tǒng)250可自動(dòng)禁止調(diào)度。
[0085]在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250進(jìn)一步被配置為實(shí)施自動(dòng)化調(diào)度(即，“自動(dòng)調(diào)度”或“自動(dòng)進(jìn)行調(diào)度”)以及操作員可使自動(dòng)調(diào)度功能有效或無(wú)效。在某些實(shí)施例中，當(dāng)推進(jìn)致動(dòng)器171和172在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中達(dá)到預(yù)定最大伸展時(shí)，操作員使自動(dòng)調(diào)度有效以允許控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)度機(jī)器10。當(dāng)激活自動(dòng)調(diào)度功能時(shí)，控制系統(tǒng)250將機(jī)器10在預(yù)定調(diào)度速度下向前調(diào)度預(yù)定調(diào)度距離且接著自動(dòng)停止。在某些實(shí)施例中，在自動(dòng)調(diào)度之后，在重新開始切削之前穩(wěn)定(例如，手動(dòng)地或自動(dòng)地)機(jī)器10。
[0086]切削
[0087]在機(jī)器10已調(diào)度(例如，到啟動(dòng)位置)之后，控制系統(tǒng)250可實(shí)施自動(dòng)化切削操作(即，“自動(dòng)切削”)。具體地說(shuō)，如以上參照?qǐng)D9a-c所提到的，控制器252包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中以及可通過(guò)處理器270執(zhí)行以實(shí)施采掘機(jī)10的各種自動(dòng)化操作的軟件。在某些實(shí)施例中，軟件包括用于實(shí)施自動(dòng)化切削操作的指令。自動(dòng)切削周期要求最少操作員互動(dòng)以及降低與采掘活動(dòng)相關(guān)聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中，機(jī)器10在控制系統(tǒng)250的控制下自主操作且無(wú)需人工互動(dòng)。然而，控制系統(tǒng)250可從遙控單元261或遠(yuǎn)程操作員站(例如，SCAD A)(例如無(wú)線地)接收命令和數(shù)據(jù)，從而停止或超馳自動(dòng)化切削操作。控制系統(tǒng)250還可接收數(shù)據(jù)(例如，通過(guò)總線254)，控制系統(tǒng)250根據(jù)采掘機(jī)10的目前操作參數(shù)使用該數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整或結(jié)束自動(dòng)化切削序列。具體地說(shuō)，在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250持續(xù)監(jiān)視機(jī)器10的操作參數(shù)且在系統(tǒng)故障的情形中或如果操作參數(shù)在設(shè)定限制外關(guān)閉或中止自動(dòng)化切削操作。而且，如果機(jī)器10已穩(wěn)定(例如，使用穩(wěn)定系統(tǒng)25)且切削面已找到(參見(jiàn)以上參照?qǐng)Dlla-c所述的找面操作)，則控制系統(tǒng)250僅可允許切削。而且，如果操作員從遙控單元261發(fā)布中止命令，則控制系統(tǒng)250中止自動(dòng)化切削操作。
[0088]為了手動(dòng)開始自動(dòng)化切削操作，操作員可從遙控單元261選擇啟動(dòng)切削功能或按鈕，且遙控單元261可發(fā)送“開始”命令給控制系統(tǒng)250。在某些實(shí)施例中，當(dāng)操作員選擇啟動(dòng)切削功能，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)266自動(dòng)啟動(dòng)(例如根據(jù)來(lái)自遙控單元261和/或控制系統(tǒng)250的命令)以監(jiān)視和記錄切削操作。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250還可自動(dòng)開始自動(dòng)化切削操作(例如，在自動(dòng)調(diào)度機(jī)器10以針對(duì)新切削序列重新定位機(jī)器10之后)。圖12a-g示出自動(dòng)化切削操作的另外細(xì)節(jié)。
[0089]如圖12a所示，在自動(dòng)化切削操作開始之后(在400)，控制系統(tǒng)250 (例如，第二控制器252b)確定互鎖是否正確(在401)。如果在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中的任何時(shí)候互鎖不正確，則控制系統(tǒng)250結(jié)束自動(dòng)化切削操作，如圖12b中所示。具體地說(shuō)，為了結(jié)束自動(dòng)化切削操作，控制系統(tǒng)250確定是否已設(shè)置停止互鎖(在402)。在某些實(shí)施例中，當(dāng)切削已開始但隨后機(jī)器狀態(tài)指示必須停止或中止切削時(shí)，設(shè)置停止互鎖。因此，如果已設(shè)置停止互鎖，則控制系統(tǒng)250執(zhí)行或?qū)嵤┳詣?dòng)化“停止切削”操作(在404)以確保正確和安全停止自動(dòng)化切削操作。以下參照?qǐng)D13提供關(guān)于自動(dòng)化停止切削操作的另外細(xì)節(jié)。
[0090]如圖12b中所示，除了檢查是否設(shè)置停止互鎖外(在402)，控制系統(tǒng)250還停止盤形刀具組件66 (例如，相關(guān)聯(lián)的刀具電動(dòng)機(jī))(在406)、停止在每個(gè)盤形組件66上的噴水器99 (在408)，以及停止原料處理系統(tǒng)262的真空系統(tǒng)264和其它部件(在410)。應(yīng)該理解，取決于自動(dòng)化切削操作的狀態(tài)，當(dāng)該自動(dòng)化切削操作停止或終止時(shí)，不是所有機(jī)器10的這些部件都可能正在操作。因此，圖12b示出當(dāng)停止自動(dòng)化切削操作時(shí)可以根據(jù)需要停止的部件。
[0091]在某些實(shí)施例中，當(dāng)停止自動(dòng)化切削操作時(shí)，控制系統(tǒng)250立即停止刀具電動(dòng)機(jī)、噴水器99和泵單元257。然而，在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)延遲關(guān)閉原料處理系統(tǒng)262的真空系統(tǒng)264和其它部件以允許清理在真空和輸送線中的原料。在停止與機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的這些部件和實(shí)施自動(dòng)化停止切削操作之后(若需要)，自動(dòng)化切削操作結(jié)束。
[0092]回到圖12a，如果互鎖正確(在401)，則控制系統(tǒng)250啟動(dòng)真空系統(tǒng)264 (在412)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250發(fā)送(例如，無(wú)線地)啟動(dòng)命令給真空系統(tǒng)264 (例如，使用收發(fā)器260)。控制系統(tǒng)250還可等待來(lái)自真空系統(tǒng)164的反饋以確認(rèn)真空系統(tǒng)264在控制系統(tǒng)250持續(xù)自動(dòng)化切削操作之前正在運(yùn)行。如果真空系統(tǒng)264啟動(dòng)失敗，則互鎖可設(shè)成強(qiáng)制控制系統(tǒng)250停止自動(dòng)化切削操作。另外，如果在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中控制系統(tǒng)250失去與真空系統(tǒng)264的通訊，則真空系統(tǒng)264保持運(yùn)行但可就地停止。在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中，控制系統(tǒng)250還可監(jiān)視真空系統(tǒng)264的壓力。如果真空壓力降到預(yù)定最小壓力值以下或如果真空系統(tǒng)264就地停止，則控制系統(tǒng)250允許結(jié)束當(dāng)前自動(dòng)化切削操作，但是，當(dāng)切削操作完成時(shí)，控制系統(tǒng)250中止自動(dòng)化切削操作并開始自動(dòng)化停止切削操作(參見(jiàn)圖 13)。
[0093]如果互鎖正確(在401，參見(jiàn)圖12a)，則控制系統(tǒng)250還將機(jī)器10定位在預(yù)定切削啟動(dòng)位置(例如，推進(jìn)平臺(tái)168和臂30)。由于可能的是，平臺(tái)168和臂30使用遙控單元261手動(dòng)移動(dòng)，在啟動(dòng)切削之前將推進(jìn)平臺(tái)168和臂30移動(dòng)到預(yù)定切削啟動(dòng)位置確保所有切削從預(yù)定位置啟動(dòng)。因此，在每個(gè)自動(dòng)化切削操作啟動(dòng)時(shí)將機(jī)器10定位在切削啟動(dòng)位置確保一致的切削。在某些實(shí)施例中，切削啟動(dòng)位置包括推進(jìn)切削位置、擺動(dòng)切削位置和傾斜切削位置。
[0094]為了將平臺(tái)168和臂30定位在預(yù)定啟動(dòng)位置，控制系統(tǒng)250(例如，控制器2)訪問(wèn)存儲(chǔ)的切削面坐標(biāo)并自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168推進(jìn)或縮回到推進(jìn)切削位置(在404)。在某些實(shí)施例中，推進(jìn)切削位置離切削面(即，離包括在切削面保存的坐標(biāo)中的推進(jìn)面位置)大約35毫米，這防止盤形刀具組件66當(dāng)臂30擺動(dòng)時(shí)在工作面上拖拽同時(shí)仍使機(jī)器10保持足夠接近切削面以防止在切削前后不必要的調(diào)度。因此，如果推進(jìn)平臺(tái)168定位到切削面大約32毫米或更近(即，離推進(jìn)面位置)，則控制系統(tǒng)250將推進(jìn)平臺(tái)168縮回以在平臺(tái)168和切削面之間產(chǎn)生足夠空間從而允許臂30擺動(dòng)?；蛘?，如果推進(jìn)平臺(tái)離切削面大約38毫米或更遠(yuǎn)(即，離推進(jìn)面位置)，則控制系統(tǒng)250使推進(jìn)平臺(tái)168推進(jìn)以將平臺(tái)168定位到離切削面恰當(dāng)(例如，最小)距離。
[0095]當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168定位成允許臂30清理切削面(例如，在離切削面大約33毫米到37毫米內(nèi))時(shí)(在416)，控制系統(tǒng)250確定臂30的當(dāng)前擺動(dòng)角度是否在擺動(dòng)切削位置的可接受范圍外(在418)。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250確定臂30的目前擺動(dòng)角度離擺動(dòng)切削位置是否大于2度。擺動(dòng)切削位置可以是諸如大約12度的臂30的預(yù)定角度，所有切削從該位置啟動(dòng)。如圖12c中所示，如果當(dāng)前擺動(dòng)角度在可接受范圍外，則控制系統(tǒng)250確定互鎖是否還正確(在420)且自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以將臂30 (例如，順時(shí)針或逆時(shí)針)擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置(在422)。在某些實(shí)施例中，在將臂30擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置的同時(shí)，控制系統(tǒng)250還啟動(dòng)與盤形刀具組件66相關(guān)聯(lián)的電動(dòng)機(jī)。在其它實(shí)施例中，如下所述，刀具電動(dòng)機(jī)在自動(dòng)切削操作過(guò)程中可稍后啟動(dòng)。
[0096]當(dāng)臂30定位在擺動(dòng)切削位置(例如，離擺動(dòng)切削位置大約I度內(nèi))時(shí)(在424)，控制系統(tǒng)250確定臂30是否在傾斜切削位置(在426，參見(jiàn)圖12g)。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250確定臂30的目前傾斜角度是否在傾斜切削位置的大約2度內(nèi)。在某些實(shí)施例中，傾斜切削位置設(shè)成傾斜面位置。因此，控制系統(tǒng)250訪問(wèn)保存的切削面坐標(biāo)以確定如何傾斜臂30。如圖12g中所示，如果臂30不在傾斜切削位置(例如，臂30的當(dāng)前傾斜角度離傾斜切削位置大于2度)且同時(shí)互鎖保持正確(在430)，則控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作傾斜致動(dòng)器237以將刀盤26傾斜到傾斜切削位置(在432)。
[0097]當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168定位在推進(jìn)切削位置且臂30定位在擺動(dòng)切削位置和傾斜切削位置(或在每個(gè)的可接受范圍內(nèi))時(shí)，臂30和推進(jìn)平臺(tái)168定位在切削啟動(dòng)位置且切削可啟動(dòng)。具體地說(shuō)，如圖12d中所不，在機(jī)器10定位在切削啟動(dòng)位直之后，控制系統(tǒng)250檢查互鎖正確(在440)并啟動(dòng)刀具電動(dòng)機(jī)(在442)。在某些實(shí)施例中，依次啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。
[0098]隨著刀具電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將平臺(tái)168向切削面推進(jìn)直到其超過(guò)包括在切削面坐標(biāo)中的所保存的推進(jìn)面位置達(dá)稱作“切削深度”的預(yù)定深度值(即，當(dāng)?shù)侗P26順時(shí)針擺動(dòng)時(shí)礦脈切削的最大深度)(在446)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250自動(dòng)控制推進(jìn)致動(dòng)器171和172的速度和位置以確保將致動(dòng)器171和172的位置進(jìn)行匹配(例如，在大約0.1%誤差內(nèi))以防止推進(jìn)平臺(tái)168以及相應(yīng)地臂30無(wú)意地回轉(zhuǎn)。
[0099]當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168到達(dá)切削深度以及隨著刀具電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，控制系統(tǒng)250啟動(dòng)噴水器99以將切削原料從盤形刀具組件66的表面清理(在448)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250在大約IOObar的壓力下開始運(yùn)行噴水器99。如圖12e中所示，在啟動(dòng)噴水器99之后，控制系統(tǒng)250檢查互鎖(在450)、確認(rèn)刀具電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行(在452)以及確認(rèn)真空系統(tǒng)在運(yùn)行(在454)。在某些實(shí)施例中，當(dāng)噴水器99和真空系統(tǒng)的壓力達(dá)到預(yù)定壓力值時(shí)，控制系統(tǒng)250提高噴水器壓力(在456)。例如，在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250將噴水器壓力提高到切削壓力(例如，250bar)。
[0100]如圖12e中所示，當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168達(dá)到切削深度時(shí)，控制系統(tǒng)250也自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以(例如順時(shí)針)擺動(dòng)臂30 (在458)，其以弧形的方式切削礦脈。如上所述，控制系統(tǒng)250以往復(fù)的方式(即，一個(gè)推進(jìn)同時(shí)另一個(gè)縮回)操作擺動(dòng)致動(dòng)器以使刀盤26產(chǎn)生圓形或弧形運(yùn)動(dòng)?？刂葡到y(tǒng)250使用每個(gè)擺動(dòng)致動(dòng)器160和164的位置以計(jì)算刀盤26在弧形上行進(jìn)的角度。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250使用適合于數(shù)學(xué)算法(例如，多項(xiàng)式曲線)的致動(dòng)器行程來(lái)計(jì)算角度?？刂葡到y(tǒng)250使用計(jì)算好的角度來(lái)確定臂30的擺動(dòng)速度。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250根據(jù)數(shù)學(xué)算法(例如，多項(xiàng)式曲線)控制臂30的擺動(dòng)速度，該數(shù)學(xué)算法確定給定擺動(dòng)角度的速度限制。例如，控制系統(tǒng)250可控制擺動(dòng)速度以遵循恒定速度或速度限制算法或控制設(shè)定的速度限制以與刀具電動(dòng)機(jī)負(fù)載成比例適應(yīng)性地?cái)[動(dòng)臂30。因此，控制系統(tǒng)250控制臂30以及相關(guān)聯(lián)刀盤26的擺動(dòng)以確保將切削實(shí)施到所需深度和覽度。
[0101]控制系統(tǒng)250擺動(dòng)臂30直到刀盤26達(dá)到預(yù)定最大擺動(dòng)角度(在460)。當(dāng)臂30當(dāng)前的角度達(dá)到最大擺動(dòng)角度(或在最大擺動(dòng)角度的大約I度內(nèi))時(shí)，控制系統(tǒng)250降低噴水器99的壓力(例如，IOObar)(在470，參見(jiàn)圖12f)。控制系統(tǒng)250還更新所保存的切削面坐標(biāo)(例如，存儲(chǔ)在控制器252的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272之一中)(在472)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250通過(guò)將切削深度加上包括在所保存的切削面坐標(biāo)中的推進(jìn)面位置來(lái)更新坐標(biāo)。而且，如果要求水平控制，則控制系統(tǒng)250根據(jù)預(yù)定增量水平控制值更新包括在所保存的切削面坐標(biāo)中的傾斜面位置(例如，從所保存的傾斜面位置加上或減去增量水平控制值)。
[0102]另外，如果推進(jìn)致動(dòng)器171和172沒(méi)有達(dá)到最大伸展(這要求調(diào)度機(jī)器以將機(jī)器10重新定位在切削面范圍內(nèi))(在474)且同時(shí)互鎖保持正確(在476)，則控制系統(tǒng)250操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168從切削面縮回預(yù)定間隙距離(例如，大約25毫米到大約35毫米)(在480)，從而在臂30擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置時(shí)防止盤形刀具組件66拖拽抵靠工作面。當(dāng)平臺(tái)168定位在間隙距離(在482)(例如，平臺(tái)168定位在離更新的切削面至少大約25毫米)，控制系統(tǒng)250將臂30 (例如，逆時(shí)針)擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置(在422，參見(jiàn)圖12c)。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250如上所述將臂30擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置且重復(fù)圖12c-g中所示的切削周期。在某些實(shí)施例中，為了在開始切削之后實(shí)施隨后切削，控制系統(tǒng)250將推進(jìn)平臺(tái)168推進(jìn)等于切削深度加上間隙距離的距離。
[0103]當(dāng)推進(jìn)致動(dòng)器171和172達(dá)到最大伸展時(shí)(在474)，必須調(diào)度機(jī)器10以將機(jī)器10定位在新切削啟動(dòng)位置，在該位置臂30可再次推進(jìn)進(jìn)入切削面。在某些實(shí)施例中，當(dāng)致動(dòng)器171和172達(dá)到最大伸展時(shí)，控制系統(tǒng)250激活以上參照?qǐng)D10a_b所述的自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作(在482)且在機(jī)器已自動(dòng)預(yù)調(diào)度之后自動(dòng)調(diào)度機(jī)器10。在機(jī)器預(yù)調(diào)度和調(diào)度之后，機(jī)器10可(例如，自動(dòng)地)操作成實(shí)施另外切削直到累積機(jī)器推進(jìn)達(dá)到預(yù)定距離，該預(yù)定距離大約等于聯(lián)接到機(jī)器10的電力電纜的長(zhǎng)度。當(dāng)該距離達(dá)到時(shí)，機(jī)器必須(例如向后)調(diào)度并為隨后切削重新定位。
[0104]停止切削
[0105]如上所提到的，在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中，操作員可通過(guò)按壓遙控單元261上的任何按鈕或通過(guò)移動(dòng)遙控單元261上的操縱桿中斷當(dāng)前切削周期，以及遙控單元261可發(fā)送“開始”命令給控制系統(tǒng)250。如果在自動(dòng)化切削周期過(guò)程中具體操作參數(shù)超過(guò)預(yù)定閾值(例如，如果一個(gè)或多個(gè)機(jī)器互鎖被設(shè)置或被觸發(fā))，則控制系統(tǒng)250還可自動(dòng)中斷當(dāng)前自動(dòng)化切削周期。在某些實(shí)施例中，當(dāng)切削停止(或者手動(dòng)或者自動(dòng))時(shí)，控制系統(tǒng)250停止刀具電動(dòng)機(jī)并中止自動(dòng)化切削操作。控制系統(tǒng)250還可實(shí)施自動(dòng)化停止切削操作。具體地說(shuō)，如以上參照?qǐng)D9a-c所提到的，控制器252包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中以及可通過(guò)處理器270執(zhí)行以實(shí)施采掘機(jī)10的各種自動(dòng)化操作的軟件。在某些實(shí)施例中，軟件包括用于實(shí)施自動(dòng)化停止切削操作的指令。圖13示出通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的控制系統(tǒng)250實(shí)施的自動(dòng)化停止切削操作。
[0106]在某些實(shí)施例中，如果操作員手動(dòng)停止當(dāng)前切削周期，則自動(dòng)化停止切削操作開始。另外，如果在自動(dòng)化停止切削操作過(guò)程中，超過(guò)某些操作參數(shù)，則控制系統(tǒng)250自動(dòng)中止自動(dòng)化切削操作并開始自動(dòng)化停止切削操作。例如，在某些實(shí)施例中，在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中，當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168達(dá)到最大伸展時(shí)控制系統(tǒng)250自動(dòng)停止自動(dòng)化切削操作使得機(jī)器可針對(duì)另外切削序列重新定位。在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中，當(dāng)具體非緊急故障發(fā)生時(shí)，控制系統(tǒng)250還可自動(dòng)開始自動(dòng)化停止切削操作。例如，當(dāng)(i)刀具電動(dòng)機(jī)電流或繞組溫度超過(guò)預(yù)定值，(ii)刀具電動(dòng)機(jī)保護(hù)繼電器通訊失去，(iii)自動(dòng)化切削操作的任何部分未能執(zhí)行，(iv)油含水到一定量級(jí)，(V)刀具液壓軸承油或水流或壓力失去或過(guò)度，或(vi)刀具液壓軸承油溫超過(guò)預(yù)定值時(shí)，控制系統(tǒng)250可開始自動(dòng)化停止切削操作。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250使用來(lái)自傳感器267的信息以確定觸發(fā)自動(dòng)化停止切削操作的這些情況的一個(gè)或多個(gè)是否發(fā)生。
[0107]自動(dòng)停止切削周期確保切削有效且安全地停止以及允許機(jī)器10安全地從在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中發(fā)生的某些系統(tǒng)故障(例如，不需要緊急或非緊急停機(jī)的故障)中恢復(fù)。另外，在某些實(shí)施例中，自動(dòng)停止切削操作還將臂30和推進(jìn)平臺(tái)168重新定位在允許維護(hù)以及其他操作員容易訪問(wèn)機(jī)器10和與臂30相關(guān)聯(lián)的部件(例如盤形刀具組件66)以實(shí)施任何所需維護(hù)的位置。而且，實(shí)施自動(dòng)化停止切削操作還可允許從一系列切削快速轉(zhuǎn)換到另一系列。具體地說(shuō)，自動(dòng)化停止切削操作將機(jī)器10自動(dòng)定位在調(diào)度位置，這為機(jī)器10隨后切削作準(zhǔn)備。
[0108]當(dāng)自動(dòng)化停止切削操作開始時(shí)(在500)，控制系統(tǒng)250實(shí)施自動(dòng)化停止切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)。具體地說(shuō)，如圖13a中所示，控制系統(tǒng)250確定機(jī)器互鎖是否正確(在501)。控制系統(tǒng)250還自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168從切削面縮回維護(hù)距離(在502)。具體地說(shuō)，控制系統(tǒng)250將推進(jìn)平臺(tái)168從切削面縮回離包括在保存的切削面坐標(biāo)中的推進(jìn)面位置大約50毫米。推進(jìn)平臺(tái)168從切削面縮回維護(hù)距離允許盤形刀具組件66當(dāng)臂30擺動(dòng)時(shí)清理切削面。
[0109]當(dāng)推進(jìn)平臺(tái)168達(dá)到維護(hù)距離(例如，定位在離維護(hù)距離大約3毫米內(nèi))時(shí)(在506)且同時(shí)互鎖保持正確(在508)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以將臂30擺動(dòng)到調(diào)度位置(在510)。當(dāng)臂30在調(diào)度位置(例如，在調(diào)度位置的大約I度內(nèi))時(shí)(在512)，自動(dòng)化停止切削操作結(jié)束。
[0110]停機(jī)
[0111]機(jī)器10的停機(jī)還可實(shí)施為自動(dòng)化操作。具體地說(shuō)，如以上參照?qǐng)D9a-C所提到的，控制器252包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)272中以及可通過(guò)處理器270執(zhí)行以實(shí)施采掘機(jī)10的各種自動(dòng)化操作的軟件。在某些實(shí)施例中，軟件包括用于實(shí)施自動(dòng)化停機(jī)操作的指令。使用自動(dòng)化停機(jī)操作允許機(jī)器(例如，響應(yīng)于來(lái)自遙控單元261的命令)完成為機(jī)器10隨后啟動(dòng)作準(zhǔn)備的受控停機(jī)。受控停機(jī)還有助于在換班之后的機(jī)器準(zhǔn)備，這減少機(jī)器停工期。
[0112]在某些實(shí)施例中，為了開始自動(dòng)化停機(jī)操作，當(dāng)泵單元257運(yùn)行時(shí)，操作員按壓并保持在遙控單元261上的停機(jī)按鈕(例如，至少2秒鐘)?？刂葡到y(tǒng)250還可自動(dòng)開始自動(dòng)化停機(jī)操作(例如，根據(jù)在自動(dòng)化切削操作過(guò)程中發(fā)生的機(jī)器故障)。在自動(dòng)化停機(jī)操作開始之后(在600)，控制系統(tǒng)250實(shí)施自動(dòng)化停機(jī)操作而無(wú)需人工互動(dòng)。具體地說(shuō)，如圖14a中所示，控制系統(tǒng)250確定機(jī)器互鎖是否正確(在601)以及自動(dòng)操作推進(jìn)致動(dòng)器171和172以將推進(jìn)平臺(tái)168推進(jìn)或縮回到推進(jìn)切削位置(例如，大約1100毫米)(在602)。
[0113]當(dāng)平臺(tái)168達(dá)到推進(jìn)切削位置(例如，在推進(jìn)切削位置的大約2毫米內(nèi))時(shí)(在604)，控制系統(tǒng)250確定臂30是否定位在擺動(dòng)切削位置(在606)。如果臂30在擺動(dòng)切削位置(例如，臂30的當(dāng)前角度在擺動(dòng)切削位置的大約2度內(nèi))，則自動(dòng)化停機(jī)操作結(jié)束。如果臂30不在擺動(dòng)切削位置(例如，臂30的當(dāng)前角度不在擺動(dòng)切削位置的大約2度內(nèi))且同時(shí)互鎖保持正確(在607，參見(jiàn)圖14b)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)操作擺動(dòng)致動(dòng)器160和164以將臂30擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置(在608)。在某些實(shí)施例中，控制系統(tǒng)250根據(jù)臂30相對(duì)于擺動(dòng)切削位置的位置順時(shí)針或逆時(shí)針擺動(dòng)臂30。當(dāng)臂30達(dá)到擺動(dòng)切削位置(例如，在擺動(dòng)切削位置的大約I度內(nèi))時(shí)(在610)，控制系統(tǒng)250自動(dòng)停止泵單元257 (在612)和真空系統(tǒng)(在614)且自動(dòng)化停止切削操作結(jié)束。
[0114]在機(jī)器10停機(jī)之后，操作員可關(guān)閉機(jī)器10。當(dāng)機(jī)器10隔離時(shí)，所有控制電源將處于斷開狀態(tài)，但控制器252可保持通電直到包括在機(jī)器中的電池放電到預(yù)定最小電壓。另夕卜，當(dāng)機(jī)器10隔離時(shí)，控制器252可保持通電狀態(tài)而可使控制器252的輸出無(wú)效以防止控制器252實(shí)施任何控制功能。而且，如果機(jī)器10空閑預(yù)定空閑時(shí)間，則控制器252可自動(dòng)停止泵單元257的電動(dòng)機(jī)作為安全預(yù)防措施并且節(jié)能。
[0115]在某些實(shí)施例中，還可實(shí)施緊急停止。為了開始緊急停止，操作員可按壓位于機(jī)器10或遙控單元261或另一外部系統(tǒng)或設(shè)備(例如，SCADA)上的緊急停止按鈕。按壓緊急停止按鈕構(gòu)成不受控停機(jī)且控制系統(tǒng)250立即停止泵單元257。
[0116]應(yīng)該理解，在某些實(shí)施例中，在任一個(gè)上述自動(dòng)化操作過(guò)程中，操作員可通過(guò)按壓遙控單元261或另一外部系統(tǒng)或設(shè)備(例如，SCADA)上的具體或任何按鈕或機(jī)構(gòu)(例如，操縱桿)取消自動(dòng)化操作。另外，在上述自動(dòng)化操作過(guò)程中使用的參數(shù)可根據(jù)采掘環(huán)境、原料和采掘機(jī)10的其它參數(shù)以及/或與機(jī)器10 —起使用的其它機(jī)械設(shè)備而變化。在某些實(shí)施例中，參數(shù)可由操作員通過(guò)SCADA或得到機(jī)器參數(shù)和提供參數(shù)給控制系統(tǒng)250的另一系統(tǒng)或接口手動(dòng)設(shè)置。
[0117]因此，如上所述，可自動(dòng)實(shí)施采掘機(jī)的操作。當(dāng)自動(dòng)實(shí)施時(shí)，遙控單元261可用于開始自動(dòng)化操作。在自動(dòng)化操作之前、之后和過(guò)程中可實(shí)施各種檢查和測(cè)試以確保操作正確和安全地實(shí)施。通過(guò)自動(dòng)化操作，采掘機(jī)可在更安全操作條件下更有效率地使用。
[0118]本發(fā)明的各種特征在以下權(quán)利要求書中闡述。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法，所述方法包括: 自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng)器以將支撐刀盤的平臺(tái)定位在預(yù)定啟動(dòng)位置； 自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面，并且所述刀盤和所述切削面之間的物理力的至少一個(gè)指示超過(guò)預(yù)定值；以及 將所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)自動(dòng)保存到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述至少一個(gè)坐標(biāo)基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)致動(dòng)器的參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法,還包括從遙控單元接收命令以開始自動(dòng)化找面操作。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 自動(dòng)檢查至少一個(gè)機(jī)器互鎖；以及 當(dāng)已設(shè)置所述至少一個(gè)機(jī)器互鎖時(shí)，自動(dòng)停止所述采掘機(jī)的自動(dòng)化操作。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括自動(dòng)操作至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到預(yù)定擺動(dòng)啟動(dòng)位置，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包括基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器的參數(shù)自動(dòng)保存所述切削面的至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括自動(dòng)操作至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將臂傾斜到預(yù)定傾斜啟動(dòng)位置，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，還包括基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器的參數(shù)自動(dòng)保存所述切削面的至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，自動(dòng)操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)包括自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器直到所述致動(dòng)器的壓力超過(guò)預(yù)定壓力值。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在保存所述至少一個(gè)坐標(biāo)之后，自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述切削面縮回預(yù)定距離。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括在將所述平臺(tái)縮回所述預(yù)定距離之后，自動(dòng)操作至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將臂擺動(dòng)到預(yù)定切削位置，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在實(shí)施所述切削面的切削之后，自動(dòng)更新保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，自動(dòng)更新保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)包括向保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)加上所述切削的深度。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括訪問(wèn)保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)并基于所述至少一個(gè)坐標(biāo)自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述采掘機(jī)定位成實(shí)施所述切削面的切削。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括訪問(wèn)保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)并基于所述至少一個(gè)坐標(biāo)自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述采掘機(jī)定位成重新開始所述切削面的被中斷的切削。
15.一種自動(dòng)化操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 支撐刀盤的平臺(tái)； 用于線性地移動(dòng)所述平臺(tái)的至少一個(gè)致動(dòng)器；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化找面操作而無(wú)需人工互動(dòng)， (i)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在預(yù)定啟動(dòng)位置， (ii)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面并且所述刀盤和所述切削面之間的物理力的至少一個(gè)指示超過(guò)預(yù)定值，以及 (iii)將所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)保存到計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述至少一個(gè)坐標(biāo)基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)致動(dòng)器的參數(shù)。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)致動(dòng)器包括至少一個(gè)液壓汽缸。
17.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)致動(dòng)器包括氣動(dòng)致動(dòng)器、電動(dòng)致動(dòng)器和機(jī)械致動(dòng)器中的至少一個(gè)。
18.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述物理力的至少一個(gè)指示包括所述至少一個(gè)致動(dòng)器的壓力。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定值是大約120bar。
20.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述物理力的至少一個(gè)指示包括施加到所述至少一個(gè)致動(dòng)器的電流、所述至少一個(gè)致動(dòng)器的部件之間的力以及所述至少一個(gè)致動(dòng)器的至少一個(gè)部件的物理位置中的至少一個(gè)。
21.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)包括當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述 至少一個(gè)致動(dòng)器的伸展。
22.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括: 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤；以及 至少一個(gè)第二致動(dòng)器，所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器用于水平地?cái)[動(dòng)所述臂。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到預(yù)定擺動(dòng)啟動(dòng)位置。
24.如權(quán)利要求23所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器的參數(shù)保存所述切削面的至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
25.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng),還包括: 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤；以及 至少一個(gè)第二致動(dòng)器，所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器用于垂直地傾斜所述臂。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂傾斜到預(yù)定傾斜啟動(dòng)位置。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為基于當(dāng)所述指示超過(guò)所述預(yù)定值時(shí)所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器的參數(shù)保存所述切削面的至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
28.如權(quán)利要求27所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削面的切削之后基于在實(shí)施所述切削之后所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器的位置更新保存的所述至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
29.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
30.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定啟動(dòng)位置是所述至少一個(gè)致動(dòng)器的最小行程。
31.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定啟動(dòng)位置是所述致動(dòng)器從大約1097毫米到大約1103毫米的伸展。
32.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在保存所述至少一個(gè)坐標(biāo)之后，操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述切削面縮回預(yù)定距離。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定距離從大約33毫米到大約37毫米。
34.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削面的切削之后更新保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
35.如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為通過(guò)向所述至少一個(gè)坐標(biāo)加上所述切削的深度更新保存的所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
36.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂； 第三致動(dòng)器，所述第三致動(dòng)器被配置為垂直地傾斜所述臂；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為 (i)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在預(yù)定推進(jìn)啟動(dòng)位置， (?)自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂定位在預(yù)定擺動(dòng)啟動(dòng)位置， (iii)自動(dòng)操作所述第三致動(dòng)器以將所述臂定位在預(yù)定傾斜啟動(dòng)位置， (iv)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述預(yù)定啟動(dòng)位置向切削面移動(dòng)直到所述刀盤接觸所述切削面且所述第一致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值， (v)基于當(dāng)所述第一致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述第一致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存所述切削面的第一坐標(biāo)， (vi)基于當(dāng)所述第一致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述第二致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存所述切削面的第二坐標(biāo)，以及 (vii)基于當(dāng)所述第一致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述第三致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存所述切削面的第三坐標(biāo)。
37.如權(quán)利要求36所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為 (i)自動(dòng)訪問(wèn)保存的第一坐標(biāo)，第二坐標(biāo)和第三坐標(biāo)。 (?)基于保存的所述第一坐標(biāo)自動(dòng)定位所述平臺(tái)， (iii)基于保存的所述第二坐標(biāo)和保存的所述第三坐標(biāo)自動(dòng)定位所述臂，以及 自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器和所述第二致動(dòng)器以實(shí)施所述切削面的切削。
38.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削之后基于所述切削的深度更新所述第一坐標(biāo)。
39.如權(quán)利要求37所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削之后基于在實(shí)施所述切削之后所述第三致動(dòng)器的位置更新所述第三坐標(biāo)。
40.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法，所述方法包括: 訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)； 自動(dòng)操作至少一個(gè)致動(dòng) 器以將平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定啟動(dòng)距離，所述平臺(tái)支撐刀盤；以及 自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)并超過(guò)所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定切削深度，以利用所述刀盤實(shí)施所述切削面的切削。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括從遙控單元接收命令以開始自動(dòng)化切削操作。
42.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括: 自動(dòng)檢查至少一個(gè)機(jī)器互鎖；以及 當(dāng)已設(shè)置所述至少一個(gè)機(jī)器互鎖時(shí)，停止所述采掘機(jī)的自動(dòng)化操作。
43.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括自動(dòng)操作至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將臂定位到預(yù)定擺動(dòng)啟動(dòng)位置，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，還包括自動(dòng)操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到最大擺動(dòng)角度，從而實(shí)施所述切削面的切削。
45.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括自動(dòng)啟動(dòng)至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)所述刀盤。
46.如權(quán)利要求40所述的方法,還包括自動(dòng)啟動(dòng)原料處理系統(tǒng)。
47.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括自動(dòng)控制與所述刀盤相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)噴水器的壓力。
48.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括基于所述切削深度自動(dòng)更新所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
49.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括在實(shí)施所述切削之后，自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述·切削面縮回。
50.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括當(dāng)所述至少一個(gè)致動(dòng)器達(dá)到最大伸展時(shí)，自動(dòng)將所述機(jī)器調(diào)度到新位置。
51.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括: (i)自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面并且將所述至少一個(gè)致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值，以及 (?)基于當(dāng)所述至少一個(gè)致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述至少一個(gè)致動(dòng)器的位置保存所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)。
52.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)，所述平臺(tái)支撐刀盤； 至少一個(gè)致動(dòng)器，所述至少一個(gè)致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)， (i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)； (?)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定距離，以及 (iii)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)并超過(guò)所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定切削深度，以利用所述刀盤切削所述切削面。
53.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定距離從大約32毫米到大約38毫米。
54.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，還包括:至少一個(gè)第二致動(dòng)器，所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
55.如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂定位在預(yù)定擺動(dòng)切削位置。
56.如權(quán)利要求55所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定擺動(dòng)切削位置離由所述采掘機(jī)前部限定的垂直平面大約12度。
57.如權(quán)利要求54所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到最大擺動(dòng)角度以實(shí)施所述切削。
58.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，還包括:至少一個(gè)第二致動(dòng)器，所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器被配置為垂直地傾斜臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
59.如權(quán)利要求58所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)操作所述至少一個(gè)第二致動(dòng)器以將所述臂定位在預(yù)定傾斜切削位置。
60.如權(quán)利要求59所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為訪問(wèn)所述切削面的至少一個(gè)第二坐標(biāo)，其中所述傾斜切削位置基于所述至少一個(gè)第二坐標(biāo)。
61.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述刀盤的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)。
62.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)啟動(dòng)原料處理系統(tǒng)。
63.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為自動(dòng)控制與所述刀盤相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)噴水器的壓力。
64.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削之后基于所述切削深度自動(dòng)更新所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
65.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在實(shí)施所述切削之后，自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述切削面縮回。`
66.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述至少一個(gè)致動(dòng)器達(dá)到最大伸展時(shí)，自動(dòng)將機(jī)器調(diào)度到新位置。
67.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為 (i)自動(dòng)操作所述至少一個(gè)致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面并且將所述至少一個(gè)致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值，以及 (?)基于當(dāng)所述至少一個(gè)致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述至少一個(gè)致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
68.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為 自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
69.如權(quán)利要求52所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
70.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂； 第三致動(dòng)器，所述第三致動(dòng)器被配置為垂直地傾斜所述臂；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為 (i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的所述切削面的第一坐標(biāo)和所述切削面的第二坐標(biāo)，(?)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位到離所述第一坐標(biāo)預(yù)定啟動(dòng)距離， (iii)自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂定位在預(yù)定切削位置， (iv)基于第二坐標(biāo)自動(dòng)操作所述第三致動(dòng)器以定位所述臂。 (v)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)并超過(guò)所述第一坐標(biāo)預(yù)定切削深度， (vi)自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到最大擺動(dòng)角度，以利用所述刀盤切削所述切削面，以及 (vii)基于所述預(yù)定切削深度自動(dòng)更新所述第一坐標(biāo)。
71.如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為基于在實(shí)施所述切削之后所述第三致動(dòng)器的位置更新所述至少一個(gè)坐標(biāo)。
72.如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于從遙控單元接收的命令實(shí)施步驟(i)到(vii)。
73.如權(quán)利要求70所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
74.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法，所述方法包括: 訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)； 自動(dòng)操作第一致動(dòng)器以將平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離，所述平臺(tái)支撐刀盤；以及· 在將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)所述預(yù)定間隙距離之后，自動(dòng)操作第二致動(dòng)器以將臂定位在調(diào)度位置，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括所述刀盤。
75.如權(quán)利要求74所述的方法，還包括從遙控單元接收命令以開始自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作。
76.如權(quán)利要求74所述的方法，還包括: 自動(dòng)檢查至少一個(gè)機(jī)器互鎖；以及 當(dāng)已設(shè)置所述至少一個(gè)互鎖時(shí)，自動(dòng)停止所述采掘機(jī)的自動(dòng)化操作。
77.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器包括自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)大約50毫米。
78.如權(quán)利要求74所述的方法，其中，自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器包括自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂定位到與所述采掘機(jī)的縱向軸線大約平行。
79.如權(quán)利要求74所述的方法，還包括在將所述臂定位在所述調(diào)度位置之后，自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在預(yù)定切削位置。
80.如權(quán)利要求79所述的方法，其中，自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在所述預(yù)定切削位置包括自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在所述第一致動(dòng)器的最小行程處。
81.如權(quán)利要求79所述的方法，操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在所述預(yù)定切削位置包括自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述第一致動(dòng)器從大約1097毫米伸展到大約1103毫米。
82.如權(quán)利要求74所述的方法，還包括調(diào)度所述采掘機(jī)。
83.如權(quán)利要求74所述的方法，還包括: (i)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面并且將所述第一致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值，以及 (?)基于當(dāng)所述第一致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述第一致動(dòng)器的位置保存所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)。
84.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化預(yù)調(diào)度操作而無(wú)需人工互動(dòng)， (i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)； (?)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定間隙距離，以及 (iii)在將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)所述預(yù)定間隙距離之后，操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
85.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定間隙距離大約50毫米。
86.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述調(diào)度位置包括大約平行于所述采掘機(jī)的縱向軸線的所述臂的位置。
87.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在將所述臂定位在所述調(diào)度位置之后，自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在預(yù)定切削位置。
88.如權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定切削位置是所述第一致動(dòng)器的最小行程。
89.如權(quán)利要求87所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定切削位置是所述第一致動(dòng)器從大約1097毫米到大約1103毫米的伸展。
90.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為調(diào)度所述采掘機(jī)。
91.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為 (i)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)向所述切削面推進(jìn)直到所述刀盤接觸所述切削面并且將所述第一致動(dòng)器加壓到預(yù)定壓力值，以及 (?)基于當(dāng)所述第一致動(dòng)器加壓到所述預(yù)定壓力值時(shí)所述第一致動(dòng)器的位置自動(dòng)保存所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)。
92.如權(quán)利要求84所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
93.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂；以及 控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為 (i)自動(dòng)訪問(wèn)切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)， (?)自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)預(yù)定距離，(iii)在將所述平臺(tái)定位到離所述至少一個(gè)坐標(biāo)所述預(yù)定距離之后，自動(dòng)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到調(diào)度位置， (iv)在將所述臂擺動(dòng)到所述調(diào)度位置之后，自動(dòng)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在預(yù)定切削位置，以及 (v)在所述平臺(tái)定位在所述切削位置之后調(diào)度機(jī)器。
94.如權(quán)利要求93所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為響應(yīng)于從遙控單元接收的命令實(shí)施步驟(i)到(iv)。
95.如權(quán)利要求93所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
96.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的方法，所述方法包括: 使用包括在臂中的刀盤實(shí)施自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)，所述臂樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接到可移動(dòng)平臺(tái)；以及 通過(guò)以下步驟，停止所述自動(dòng)化切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)， (i)停止驅(qū)動(dòng)所述刀盤的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)， (?)操作第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從切削面縮回預(yù)定距離，以及 (iii)操作第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
97.如權(quán)利要求96所述的方法，還包括從遙控單元接收命令以停止所述自動(dòng)化切削操作。
98.如權(quán)利要求96所述的方法，`還包括檢查機(jī)器的至少一個(gè)操作參數(shù)。
99.如權(quán)利要求98所述的方法，其中，停止所述自動(dòng)化切削操作包括當(dāng)所述至少一個(gè)操作參數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
100.如權(quán)利要求96所述的方法，其中，停止所述自動(dòng)化切削操作包括自動(dòng)停止自動(dòng)化操作。
101.如權(quán)利要求100所述的方法，其中，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作包括當(dāng)所述平臺(tái)達(dá)到最大伸展時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
102.如權(quán)利要求100所述的方法，其中，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作包括當(dāng)至少一個(gè)操作參數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
103.如權(quán)利要求100所述的方法，其中，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化操作包括當(dāng)至少一個(gè)故障在所述自動(dòng)化切削操作過(guò)程中發(fā)生時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
104.如權(quán)利要求96所述的方法，其中，操作所述第一致動(dòng)器包括: (i)訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)，以及 (ii)基于所述至少一個(gè)坐標(biāo)操作所述第一致動(dòng)器以縮回所述平臺(tái)。
105.如權(quán)利要求96所述的方法，其中，操作所述第一致動(dòng)器包括操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述切削面縮回大約50毫米。
106.如權(quán)利要求96所述的方法，還包括在停止所述自動(dòng)化切削操作之后，關(guān)閉機(jī)器。
107.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)切削操作而無(wú)需人工互動(dòng)以及停止所述自動(dòng)切削操作而不需要人工互動(dòng)， (i)停止驅(qū)動(dòng)所述刀盤的至少一個(gè)電動(dòng)機(jī)， (ii)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)從所述切削面縮回預(yù)定距離，以及 (iii)操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到預(yù)定調(diào)度位置。
108.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為從遙控單元接收命令以停止所述自動(dòng)化切削操作。
109.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為檢查機(jī)器的至少一個(gè)操作參數(shù)。
110.如權(quán)利要求109所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為當(dāng)所述至少一個(gè)操作參數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，停止所述自動(dòng)化切削操作。
111.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
112.如權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)所述平臺(tái)達(dá)到最大伸展時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
113.如權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)至少一個(gè)操作參數(shù)超過(guò)預(yù)定值時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
114.如權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)至少一個(gè)故障在所述自動(dòng)化切削操作過(guò)程中發(fā)生時(shí)，自動(dòng)停止所述自動(dòng)化切削操作。
115.如權(quán)利要求111所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為訪問(wèn)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的所述切削面的至少一個(gè)坐標(biāo)以及基于所述至少一個(gè)坐標(biāo)操作所述第一致動(dòng)器以縮回所述平臺(tái)。
116.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述預(yù)定距離大約50毫米。
117.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為在停止所述自動(dòng)化切削操作之后，關(guān)閉所述采掘機(jī)。
118.如權(quán)利要求107所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
119.一種自動(dòng)操作連續(xù)采掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 平臺(tái)； 臂，所述臂聯(lián)接到所述平臺(tái)并包括刀盤； 第一致動(dòng)器，所述第一致動(dòng)器被配置為線性地移動(dòng)所述平臺(tái)； 第二致動(dòng)器，所述第二致動(dòng)器被配置為水平地?cái)[動(dòng)所述臂；以及控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)被配置為當(dāng)泵運(yùn)行時(shí)從遙控單元接收停機(jī)命令并響應(yīng)于所述命令通過(guò)以下步驟實(shí)施自動(dòng)化停機(jī)操作而不需要人工互動(dòng)， (i)操作所述第一致動(dòng)器以將所述平臺(tái)定位在推進(jìn)切削位置， (ii)在所述平臺(tái)定位在所述推進(jìn)切削位置之后，操作所述第二致動(dòng)器以將所述臂擺動(dòng)到擺動(dòng)切削位置，以及 (iii)在所述臂定位在所述擺動(dòng)切削位置之后，停止所述泵。
120.如權(quán)利要求119所述的系統(tǒng)，其中，所述推進(jìn)切削位置是所述第一致動(dòng)器的大約1100毫米的伸展。
121.如權(quán)利要求119所述的系統(tǒng)，其中，所述控制系統(tǒng)進(jìn)一步被配置為停止真空系統(tǒng)。
122.如權(quán)利 要求119所述的系統(tǒng)，其中，所述刀盤包括至少一個(gè)振蕩盤形刀具。
【文檔編號(hào)】E02F3/04GK103827398SQ201280047421
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月3日
【發(fā)明者】柏西斯特斯·約肯亞 申請(qǐng)人:喬伊·姆·特拉華公司