JPH04344427A - ペイロード監視装置 - Google Patents
ペイロード監視装置Info
- Publication number
- JPH04344427A JPH04344427A JP4047180A JP4718092A JPH04344427A JP H04344427 A JPH04344427 A JP H04344427A JP 4047180 A JP4047180 A JP 4047180A JP 4718092 A JP4718092 A JP 4718092A JP H04344427 A JPH04344427 A JP H04344427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure difference
- load
- weight
- pressure
- vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims description 4
- 238000013500 data storage Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001010 compromised effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
- G01G19/083—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles lift truck scale
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
- E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Shovels (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にはバルク材料を
移送するビークルに関し、具体的には移送されるバルク
材料の重量を計量し、指示する装置及び方法に関する。
移送するビークルに関し、具体的には移送されるバルク
材料の重量を計量し、指示する装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】バルク材料を備蓄場所からトラックまた
は鉄道貨車のような移送ビークルへ移送するために、一
般にはローダのようなビークルが使用されている。この
ようなビークルへ積荷する場合、移送ビークルには最大
定格法定能力まで積載することが望ましいが、これを越
えてはならない。積載不足は材料運搬サイクルの非能率
化及び移送ビークルの活用不十分をもたらす。過積載は
トラックタイヤ及び懸架装置の維持費を増大させ、過度
の摩耗をもたらす。更に、積み過ぎた材料は負荷重量を
減少させるために荷下ろしする必要があり、付加的な費
用がかかる。
は鉄道貨車のような移送ビークルへ移送するために、一
般にはローダのようなビークルが使用されている。この
ようなビークルへ積荷する場合、移送ビークルには最大
定格法定能力まで積載することが望ましいが、これを越
えてはならない。積載不足は材料運搬サイクルの非能率
化及び移送ビークルの活用不十分をもたらす。過積載は
トラックタイヤ及び懸架装置の維持費を増大させ、過度
の摩耗をもたらす。更に、積み過ぎた材料は負荷重量を
減少させるために荷下ろしする必要があり、付加的な費
用がかかる。
【０００３】有料荷重（ペイロード）の測定は、材料運
搬操作生産性の尺度であることも望ましい。一回の移動
中に、２４時間中に、または他の時間中に積み込まれる
材料の重量を積算する能力は操業管理上価値がある。多
くの有料荷重測定装置が開発されてきた。このような装
置の１つが １９８０ 年１０月２８日付のスニードの
合衆国特許 ４，２３０，１９６号に記載されているロ
ーダのための荷重計量及び積算装置である。スニードの
装置は、ローダの持ち上げシリンダ内の流体圧を検出す
る圧力センサと、操作員が持ち上げ腕を所定の計量位置
に位置決めするのを容易にする視覚的援助を与える持ち
上げ腕整列部材とを含んでいる。ローダのバケット内の
荷重を測定するためには、操作員は整列部材を持ち上げ
腕及びビークル枠組上に視覚的に整列させることによっ
て持ち上げ腕を位置決めする。ある時間遅れの後に荷重
が計量される。
搬操作生産性の尺度であることも望ましい。一回の移動
中に、２４時間中に、または他の時間中に積み込まれる
材料の重量を積算する能力は操業管理上価値がある。多
くの有料荷重測定装置が開発されてきた。このような装
置の１つが １９８０ 年１０月２８日付のスニードの
合衆国特許 ４，２３０，１９６号に記載されているロ
ーダのための荷重計量及び積算装置である。スニードの
装置は、ローダの持ち上げシリンダ内の流体圧を検出す
る圧力センサと、操作員が持ち上げ腕を所定の計量位置
に位置決めするのを容易にする視覚的援助を与える持ち
上げ腕整列部材とを含んでいる。ローダのバケット内の
荷重を測定するためには、操作員は整列部材を持ち上げ
腕及びビークル枠組上に視覚的に整列させることによっ
て持ち上げ腕を位置決めする。ある時間遅れの後に荷重
が計量される。
【０００４】この装置は幾つかの欠陥を有している。０
．５ 秒間にサンプルされるデータ量は少なく、測定は
不正確になる。これは、起伏の多い土地でビークルを操
作している場合には特に重大である。持ち上げシリンダ
圧力はビークルが隆起に当たると上昇し、ビークルが隆
起を越えて“自由降下”すると低下する。ビークルが表
面の凹みに遭遇した時にも（圧力が先ず低下し、次いで
上昇することを除けば）同じような鋭い圧力の変動が発
生する。
．５ 秒間にサンプルされるデータ量は少なく、測定は
不正確になる。これは、起伏の多い土地でビークルを操
作している場合には特に重大である。持ち上げシリンダ
圧力はビークルが隆起に当たると上昇し、ビークルが隆
起を越えて“自由降下”すると低下する。ビークルが表
面の凹みに遭遇した時にも（圧力が先ず低下し、次いで
上昇することを除けば）同じような鋭い圧力の変動が発
生する。
【０００５】典型的なローダ操作環境では、大地表面は
平坦ではない。上記スニードの装置は、データサンプリ
ングが行われている時にはビークルダイナミックスが安
定状態にあることを必要とするが、これはビークルが走
行していては不可能である。データサンプリング窓が小
さいために計量の精度はかなり損じられる。またスニー
ドの装置は、測定を行う場合に操作員が持ち上げ腕を維
持する必要がある。この要求は２つの含意を有している
。シリンダ圧は持ち上げ腕位置に依存して広範囲に変化
し得るから、もし操作員が持ち上げ腕を整列し損ねると
、得られた有料荷重測定は誤差が大きい。更に持ち上げ
腕を停止させ、それを整列部材に位置定めしなければな
らないことから操作員はペースを乱され、積荷プロセス
が中断される。
平坦ではない。上記スニードの装置は、データサンプリ
ングが行われている時にはビークルダイナミックスが安
定状態にあることを必要とするが、これはビークルが走
行していては不可能である。データサンプリング窓が小
さいために計量の精度はかなり損じられる。またスニー
ドの装置は、測定を行う場合に操作員が持ち上げ腕を維
持する必要がある。この要求は２つの含意を有している
。シリンダ圧は持ち上げ腕位置に依存して広範囲に変化
し得るから、もし操作員が持ち上げ腕を整列し損ねると
、得られた有料荷重測定は誤差が大きい。更に持ち上げ
腕を停止させ、それを整列部材に位置定めしなければな
らないことから操作員はペースを乱され、積荷プロセス
が中断される。
【０００６】バスケスの１９７７年１０月２５日付合衆
国特許 ４，０５５，２５５号には、所定の重量の有料
荷重を移送し、出荷する別の装置及び方法が記載されて
いる。バスケスの装置はバケットを支持するシリンダ内
の流体圧を検知する。ビークル作業用具リンク装置が特
殊な形状であるために、積荷のためにバケットを下げて
いる時以外はバケットの持ち上げシリンダは直立してい
るのが一般である。従ってバスケスの装置は異なる、そ
してより一般的なリンク装置形態を有するローダ上で使
用するには適さない特殊用途向け有料荷重計量装置であ
る。
国特許 ４，０５５，２５５号には、所定の重量の有料
荷重を移送し、出荷する別の装置及び方法が記載されて
いる。バスケスの装置はバケットを支持するシリンダ内
の流体圧を検知する。ビークル作業用具リンク装置が特
殊な形状であるために、積荷のためにバケットを下げて
いる時以外はバケットの持ち上げシリンダは直立してい
るのが一般である。従ってバスケスの装置は異なる、そ
してより一般的なリンク装置形態を有するローダ上で使
用するには適さない特殊用途向け有料荷重計量装置であ
る。
【０００７】また持ち上げシリンダの摩耗及び劣化は流
体圧システムを大きく変える。従って再較正をしない限
りシステムは誤った有料荷重の読みを発生するようにな
る。更に、長時間の使用によってシリンダ内のシールの
温度が上昇する。これはシールとシリンダとの間の摩擦
を増加させる効果を有しているので、予期しなかった結
果がもたらされる。従って増加した摩擦及びシリンダ摩
耗の効果には無関係の有料荷重監視システムが要望され
ているのである。
体圧システムを大きく変える。従って再較正をしない限
りシステムは誤った有料荷重の読みを発生するようにな
る。更に、長時間の使用によってシリンダ内のシールの
温度が上昇する。これはシールとシリンダとの間の摩擦
を増加させる効果を有しているので、予期しなかった結
果がもたらされる。従って増加した摩擦及びシリンダ摩
耗の効果には無関係の有料荷重監視システムが要望され
ているのである。
【０００８】
【発明の概要】本発明は前述の諸問題の１またはそれ以
上を解消することを意図している。本発明の一面によれ
ば作業ビークルの作業用具リンク装置によって支持され
る有料荷重重量を動的に測定する装置が提供される。ビ
ークルと作業用具リンク装置との間に接続されている流
体圧シリンダが作業用具リンク装置を作動させる。圧力
センサは流体圧シリンダ内の圧力用流体の圧力を検出し
て第１の信号を応答的に発生する。制御装置はこの第１
の信号を受信して圧力差を応答的に計算し、この圧力差
の関数として有料荷重の重量を決定する。
上を解消することを意図している。本発明の一面によれ
ば作業ビークルの作業用具リンク装置によって支持され
る有料荷重重量を動的に測定する装置が提供される。ビ
ークルと作業用具リンク装置との間に接続されている流
体圧シリンダが作業用具リンク装置を作動させる。圧力
センサは流体圧シリンダ内の圧力用流体の圧力を検出し
て第１の信号を応答的に発生する。制御装置はこの第１
の信号を受信して圧力差を応答的に計算し、この圧力差
の関数として有料荷重の重量を決定する。
【０００９】本発明の他の特色及び長所は以下の添付図
面を参照しての実施例の説明から明白になるであろう。
面を参照しての実施例の説明から明白になるであろう。
【００１０】
【実施例】図１に有料荷重監視システム全体を番号１０
で示す。図１にはバケット１６の形状の有料荷重運搬具
を有する車両型ローダビークル１１の前部を示してある
が本発明はトラック型ローダ、及び同じような積荷作業
用具を有する他のビークルのようなビークルにも等しく
適用可能である。バケット１６は作業用具リンク装置ま
たは持ち上げ腕組立体１２に接続され、組立体１２は２
つの流体圧持ち上げシリンダ１４（それらの１つだけを
示してある）によって、ビークル枠に取り付けられてい
る１対の持ち上げ腕旋回ピン１３（それらの１本だけを
示してある）を中心として旋回作動される。１対の持ち
上げ腕負荷支え旋回ピン１９（それらの１本だけを示し
てある）が持ち上げ腕組立体１２と持ち上げシリンダ１
４とに取り付けられている。バケット１６はバケット傾
斜シリンダ１５によって傾けることもできる。
で示す。図１にはバケット１６の形状の有料荷重運搬具
を有する車両型ローダビークル１１の前部を示してある
が本発明はトラック型ローダ、及び同じような積荷作業
用具を有する他のビークルのようなビークルにも等しく
適用可能である。バケット１６は作業用具リンク装置ま
たは持ち上げ腕組立体１２に接続され、組立体１２は２
つの流体圧持ち上げシリンダ１４（それらの１つだけを
示してある）によって、ビークル枠に取り付けられてい
る１対の持ち上げ腕旋回ピン１３（それらの１本だけを
示してある）を中心として旋回作動される。１対の持ち
上げ腕負荷支え旋回ピン１９（それらの１本だけを示し
てある）が持ち上げ腕組立体１２と持ち上げシリンダ１
４とに取り付けられている。バケット１６はバケット傾
斜シリンダ１５によって傾けることもできる。
【００１１】位置検知手段１７は持ち上げ腕組立体１２
の相対位置を検出する。好ましい実施例では、位置検知
手段１７は１本の持ち上げ腕旋回ピン１３の回転を検知
するようになっている回転センサ２０を含み、それによ
って持ち上げ腕組立体１２のジオメトリまたは持ち上げ
シリンダ１４の伸びを誘導することができる。代替とし
て、この回転センサ２０を負荷支え旋回ピン１９上に設
置して同じ情報を入手することができる。さらなる代替
として、持ち上げシリンダ１４の伸びに直接関係する情
報を供給する線形センサを使用してもよい。例えば、ビ
ターらの１９８８年４ 月１２日付合衆国特許 ４，７
３７，７０５号に記載の無線周波（ＲＦ）線形位置セン
サを使用することができる。
の相対位置を検出する。好ましい実施例では、位置検知
手段１７は１本の持ち上げ腕旋回ピン１３の回転を検知
するようになっている回転センサ２０を含み、それによ
って持ち上げ腕組立体１２のジオメトリまたは持ち上げ
シリンダ１４の伸びを誘導することができる。代替とし
て、この回転センサ２０を負荷支え旋回ピン１９上に設
置して同じ情報を入手することができる。さらなる代替
として、持ち上げシリンダ１４の伸びに直接関係する情
報を供給する線形センサを使用してもよい。例えば、ビ
ターらの１９８８年４ 月１２日付合衆国特許 ４，７
３７，７０５号に記載の無線周波（ＲＦ）線形位置セン
サを使用することができる。
【００１２】圧力検知手段１８は持ち上げシリンダ１４
の１つの流体圧を検出する。好ましい実施例の圧力検知
手段１８は圧力変換器２１を含む。持ち上げシリンダ１
４は２つ設けられているが、これらのシリンダ内の圧力
は所与の有料荷重に対して及び所与の持ち上げ腕組立体
に対してほぼ同一である。従ってこの応用に関しては一
方のシリンダ１４の圧力を検知すれば充分である。
の１つの流体圧を検出する。好ましい実施例の圧力検知
手段１８は圧力変換器２１を含む。持ち上げシリンダ１
４は２つ設けられているが、これらのシリンダ内の圧力
は所与の有料荷重に対して及び所与の持ち上げ腕組立体
に対してほぼ同一である。従ってこの応用に関しては一
方のシリンダ１４の圧力を検知すれば充分である。
【００１３】図２に示すように、シリンダ圧力信号及び
伸びセンサ信号はそれぞれアナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換器２７によって処理された後に計算手段２２に
供給される。好ましい実施例では、計算手段２２はマイ
クロプロセッサ２４を含む。較正制御装置２５は有料荷
重監視システム１０の較正を可能にする。操作員は較正
制御装置２５を使用して較正データをリセットし、較正
有料荷重重量値を入力することができる。操作員は、積
荷サイクルリセット制御装置３１によって特定の移送ビ
ークルまたは放出場所における積荷サイクルの始まりと
終わりを指示することができる。較正制御装置２５及び
積荷サイクルリセット制御装置３１は、液晶表示スクリ
ーン（図示してない）及び欧数字キーパッド（図示して
ない）を使用する有料荷重重量指示器２６及び生産性概
要指示器２８で実現することが好ましい。有料荷重重量
指示器２６は測定された有料荷重重量及びローダビーク
ル１１の積荷操業の生産性概要のような他の重量データ
を表示する。好ましい実施例はハードコピー報告を作る
プリンタ２９を含み、また非揮発性メモリまたはデータ
ディスク駆動機構のようなデータ記憶装置３０内に情報
を記憶する能力を有している。
伸びセンサ信号はそれぞれアナログ・ディジタル（Ａ／
Ｄ）変換器２７によって処理された後に計算手段２２に
供給される。好ましい実施例では、計算手段２２はマイ
クロプロセッサ２４を含む。較正制御装置２５は有料荷
重監視システム１０の較正を可能にする。操作員は較正
制御装置２５を使用して較正データをリセットし、較正
有料荷重重量値を入力することができる。操作員は、積
荷サイクルリセット制御装置３１によって特定の移送ビ
ークルまたは放出場所における積荷サイクルの始まりと
終わりを指示することができる。較正制御装置２５及び
積荷サイクルリセット制御装置３１は、液晶表示スクリ
ーン（図示してない）及び欧数字キーパッド（図示して
ない）を使用する有料荷重重量指示器２６及び生産性概
要指示器２８で実現することが好ましい。有料荷重重量
指示器２６は測定された有料荷重重量及びローダビーク
ル１１の積荷操業の生産性概要のような他の重量データ
を表示する。好ましい実施例はハードコピー報告を作る
プリンタ２９を含み、また非揮発性メモリまたはデータ
ディスク駆動機構のようなデータ記憶装置３０内に情報
を記憶する能力を有している。
【００１４】図３は本発明の実施例におけるシリンダ圧
とシリンダ伸びとの関係を示すグラフである。圧力及び
伸びデータは、持ち上げシリンダ圧を縦のＹ軸に取り、
持ち上げシリンダ伸びを横のＸ軸に取って作図されてい
る。第１の二次曲線３８は空のローダバケット１６の圧
力対伸びデータに近似させた曲線である。第２の二次曲
線４０は既知の重量の有料荷重の圧力対伸びデータに近
似させた曲線である。この既知の重量はビークル１１の
定格積載能力における、またはそれに近い重量であるこ
とが好ましい。これらの二次曲線は数学的に二次多項式
によって表すことができる。曲線３８、４０は制御アル
ゴリズムの較正部分（図５）中に有料荷重監視システム
の参照重量曲線としてサンプルされ、記憶される。
とシリンダ伸びとの関係を示すグラフである。圧力及び
伸びデータは、持ち上げシリンダ圧を縦のＹ軸に取り、
持ち上げシリンダ伸びを横のＸ軸に取って作図されてい
る。第１の二次曲線３８は空のローダバケット１６の圧
力対伸びデータに近似させた曲線である。第２の二次曲
線４０は既知の重量の有料荷重の圧力対伸びデータに近
似させた曲線である。この既知の重量はビークル１１の
定格積載能力における、またはそれに近い重量であるこ
とが好ましい。これらの二次曲線は数学的に二次多項式
によって表すことができる。曲線３８、４０は制御アル
ゴリズムの較正部分（図５）中に有料荷重監視システム
の参照重量曲線としてサンプルされ、記憶される。
【００１５】持ち上げ速度が一定である（または一定で
あると考えることができる）応用に対する代替実施例で
は、シリンダ圧対持ち上げ時間を使用することができる
。持ち上げ時間はマイクロプロセッサ２４を使用して容
易に得ることができる。以下の説明では持ち上げシリン
ダの伸びを使用するが、持ち上げシリンダの伸びを持ち
上げ時間に置換しても差し支えない。
あると考えることができる）応用に対する代替実施例で
は、シリンダ圧対持ち上げ時間を使用することができる
。持ち上げ時間はマイクロプロセッサ２４を使用して容
易に得ることができる。以下の説明では持ち上げシリン
ダの伸びを使用するが、持ち上げシリンダの伸びを持ち
上げ時間に置換しても差し支えない。
【００１６】図３に示すように、持ち上げシリンダ圧は
シリンダ伸びが増すにつれて増加するので、測定される
重量はバケット１６を地上から放出高さまで上昇させる
際の持ち上げ腕組立体１２のジオメトリに依存する。典
型的にはローダは作業サイクルの始めに掘削し、サイク
ルの終りに放出するから、シリンダ圧は各サイクルの終
りに大きく変化し、システムのダイナミックスは不安定
である。従って、重量測定は持ち上げシリンダの伸び変
位がＤ１ とＤ３との間（但しＤ３ ＞Ｄ１ ）にある
期間内に拘束される。これによって作業サイクルの比較
的安定な部分中の有料荷重重量を正確に表す使用可能な
サンプルの集合を得ることができる。トレース４２は測
定された積荷シリンダ圧対シリンダ伸びを表している。 トレース４２内のランダムな変動は、ビークルが走行中
の、及び方向転換中の持ち上げシリンダ内の圧力変動を
表している。
シリンダ伸びが増すにつれて増加するので、測定される
重量はバケット１６を地上から放出高さまで上昇させる
際の持ち上げ腕組立体１２のジオメトリに依存する。典
型的にはローダは作業サイクルの始めに掘削し、サイク
ルの終りに放出するから、シリンダ圧は各サイクルの終
りに大きく変化し、システムのダイナミックスは不安定
である。従って、重量測定は持ち上げシリンダの伸び変
位がＤ１ とＤ３との間（但しＤ３ ＞Ｄ１ ）にある
期間内に拘束される。これによって作業サイクルの比較
的安定な部分中の有料荷重重量を正確に表す使用可能な
サンプルの集合を得ることができる。トレース４２は測
定された積荷シリンダ圧対シリンダ伸びを表している。 トレース４２内のランダムな変動は、ビークルが走行中
の、及び方向転換中の持ち上げシリンダ内の圧力変動を
表している。
【００１７】トレース４２に重ねて示す曲線４３はラン
ダムな圧力変動を除去するために平均化して近似させた
曲線である。滑らかにされた二次曲線４３は測定中の重
量の圧力対伸びの正確な表現である。特定の速度におい
ては特定のシリンダの伸びにおける持ち上げシリンダ圧
が有料荷重の重量と共に線形に変化することが実験によ
って分かった。従って有料荷重重量は、もし曲線４３が
参照曲線３８と４０との間にあれば内挿法によって、ま
たはもし曲線４３が参照曲線３８、４０の外側にあれば
外挿法によって計算することができる。
ダムな圧力変動を除去するために平均化して近似させた
曲線である。滑らかにされた二次曲線４３は測定中の重
量の圧力対伸びの正確な表現である。特定の速度におい
ては特定のシリンダの伸びにおける持ち上げシリンダ圧
が有料荷重の重量と共に線形に変化することが実験によ
って分かった。従って有料荷重重量は、もし曲線４３が
参照曲線３８と４０との間にあれば内挿法によって、ま
たはもし曲線４３が参照曲線３８、４０の外側にあれば
外挿法によって計算することができる。
【００１８】図４は本発明の状態遷移図である。有料荷
重監視システム１０のこの実施例は持ち上げシリンダの
伸びが第１の所定の設定点Ｄ０ より小さい（ｄ＜Ｄ０
）時に状態は「作動不能」から「作動可能」への遷移
を行う。変位（ｄ）がＤ０ より小さい場合には有料荷
重運搬具、即ちバケット１６が堆積を掘削しているか、
または詰め込み中である可能性が最も高い。変位が別の
所定の変位設定点Ｄ１ よりも大きい（ｄ＞Ｄ１ ）場
合には、ビークル１１は有料荷重運搬具１６を持ち上げ
つつあるものと考えられ、この状態が「持ち上げ」であ
る。「持ち上げ」中にシリンダ圧及び位置データをサン
プルする。
重監視システム１０のこの実施例は持ち上げシリンダの
伸びが第１の所定の設定点Ｄ０ より小さい（ｄ＜Ｄ０
）時に状態は「作動不能」から「作動可能」への遷移
を行う。変位（ｄ）がＤ０ より小さい場合には有料荷
重運搬具、即ちバケット１６が堆積を掘削しているか、
または詰め込み中である可能性が最も高い。変位が別の
所定の変位設定点Ｄ１ よりも大きい（ｄ＞Ｄ１ ）場
合には、ビークル１１は有料荷重運搬具１６を持ち上げ
つつあるものと考えられ、この状態が「持ち上げ」であ
る。「持ち上げ」中にシリンダ圧及び位置データをサン
プルする。
【００１９】３つの条件が「持ち上げ」から「計算」へ
の状態遷移をもたらし得る。第１にシリンダの伸びが別
の設定点Ｄ２ を超えて（ｄ＞Ｄ２ ）有料荷重運搬具
が上昇して放出高さに接近しつつあることを告知すると
状態遷移が発生する。第２にもしＴ秒経過しても未だに
変位Ｄ２ に到達しなければ（ｔ＞Ｔ）、システムは「
持ち上げ」から「計算」への同じ状態遷移を行う。この
遷移をもたらす第３の条件はシリンダ変位が不変のまま
である時（Δｄ＝０）である。この条件は、ローダビー
クル１１が移送ビークルとして使用され、バケット１６
を一定のレベルに保持しながら行先へ走行中である殆ど
の積荷及び移送操作を表す。有料荷重運搬具１６が降下
したと決定されると（ｄｉ −ｄｉ−１ ＜０）、有料
荷重計量アルゴリズムは中止される（「中止」）。Ｄ０
、Ｄ１ 、Ｄ２ 及びＴの値は特定のビークルに従っ
て決定され、測定及び実験によって得ることができる。
の状態遷移をもたらし得る。第１にシリンダの伸びが別
の設定点Ｄ２ を超えて（ｄ＞Ｄ２ ）有料荷重運搬具
が上昇して放出高さに接近しつつあることを告知すると
状態遷移が発生する。第２にもしＴ秒経過しても未だに
変位Ｄ２ に到達しなければ（ｔ＞Ｔ）、システムは「
持ち上げ」から「計算」への同じ状態遷移を行う。この
遷移をもたらす第３の条件はシリンダ変位が不変のまま
である時（Δｄ＝０）である。この条件は、ローダビー
クル１１が移送ビークルとして使用され、バケット１６
を一定のレベルに保持しながら行先へ走行中である殆ど
の積荷及び移送操作を表す。有料荷重運搬具１６が降下
したと決定されると（ｄｉ −ｄｉ−１ ＜０）、有料
荷重計量アルゴリズムは中止される（「中止」）。Ｄ０
、Ｄ１ 、Ｄ２ 及びＴの値は特定のビークルに従っ
て決定され、測定及び実験によって得ることができる。
【００２０】図４の状態遷移図を心に留めつつ、図５の
較正流れ図を参照されたい。ブロック５０に示すように
、較正は空及び既知の負荷の両者を用いて順次に行われ
る。較正を行う順序は重要ではないが、両参照重量値の
シリンダ圧及び位置データはサンプルしなければならな
い。ブロック５２においては、シリンダ圧センサ２１及
び位置センサ２０が読み取られる。ブロック５３におい
て「持ち上げ」状態フラグが調べられ、もし有料荷重が
持ち上げられていれば、ブロック５５においてその特定
の圧力及び位置サンプルの多項式係数Ａ０ 、Ｂ０ 、
Ｃ０ 、Ａ１ 、Ｂ１ 、Ｃ１ が計算される。これは
サンプルされたセンサデータ点を二次多項式に曲線近似
させる段階である。
較正流れ図を参照されたい。ブロック５０に示すように
、較正は空及び既知の負荷の両者を用いて順次に行われ
る。較正を行う順序は重要ではないが、両参照重量値の
シリンダ圧及び位置データはサンプルしなければならな
い。ブロック５２においては、シリンダ圧センサ２１及
び位置センサ２０が読み取られる。ブロック５３におい
て「持ち上げ」状態フラグが調べられ、もし有料荷重が
持ち上げられていれば、ブロック５５においてその特定
の圧力及び位置サンプルの多項式係数Ａ０ 、Ｂ０ 、
Ｃ０ 、Ａ１ 、Ｂ１ 、Ｃ１ が計算される。これは
サンプルされたセンサデータ点を二次多項式に曲線近似
させる段階である。
【００２１】もし有料荷重が持ち上げられていなければ
（「持ち上げ」フラグが偽）、ブロック５４は「持ち上
げの終り」が発生したか否かを調べる。もし図４の「持
ち上げ」から「計算」への状態遷移をもたらす条件の何
れかが真であれば、「持ち上げの終り」フラグが真にな
る。もし「持ち上げの終り」状態でなければアルゴリズ
ムはブロック５２へ戻ってセンサ入力の読み取りを続行
する。「持ち上げの終り」状態になっていれば、ブロッ
ク５６において係数が有料荷重重量（空バケットでは０
、既知の重量では非０）と共に記憶される。最後に較正
アルゴリズムを完了させる前にブロック５７において、
空及び既知の有料荷重重量の両者がサンプルされたか否
かを確認する。
（「持ち上げ」フラグが偽）、ブロック５４は「持ち上
げの終り」が発生したか否かを調べる。もし図４の「持
ち上げ」から「計算」への状態遷移をもたらす条件の何
れかが真であれば、「持ち上げの終り」フラグが真にな
る。もし「持ち上げの終り」状態でなければアルゴリズ
ムはブロック５２へ戻ってセンサ入力の読み取りを続行
する。「持ち上げの終り」状態になっていれば、ブロッ
ク５６において係数が有料荷重重量（空バケットでは０
、既知の重量では非０）と共に記憶される。最後に較正
アルゴリズムを完了させる前にブロック５７において、
空及び既知の有料荷重重量の両者がサンプルされたか否
かを確認する。
【００２２】図６及び７を参照する。システムの状態が
「持ち上げ」（図４）である時に有料荷重を計算する。 図６では先ず有料荷重の推定Ｗ ｅｓｔを計算する。ブ
ロック６０において作業シリンダの圧力センサ２１及び
位置センサ２０が読み取られる。この時点で、ブロック
６１において「持ち上げ」状態フラグが調べられる。も
しビークル１１が未だに有料荷重運搬具１６を持ち上げ
中であればブロック６３は較正中に計算された係数値を
使用してそのシリンダ伸びＸにおける空有料荷重運搬具
（０有料荷重重量）のシリンダ圧Ｐ０を計算する。同様
に次のブロック６４はそのシリンダ伸びＸにおける既知
の負荷に対するシリンダ圧Ｐ１ を計算する。次にブロ
ック６５は以下の内挿式及び外挿式を使用して推定有料
荷重重量Ｗ ｅｓｔ１ を計算する。
「持ち上げ」（図４）である時に有料荷重を計算する。 図６では先ず有料荷重の推定Ｗ ｅｓｔを計算する。ブ
ロック６０において作業シリンダの圧力センサ２１及び
位置センサ２０が読み取られる。この時点で、ブロック
６１において「持ち上げ」状態フラグが調べられる。も
しビークル１１が未だに有料荷重運搬具１６を持ち上げ
中であればブロック６３は較正中に計算された係数値を
使用してそのシリンダ伸びＸにおける空有料荷重運搬具
（０有料荷重重量）のシリンダ圧Ｐ０を計算する。同様
に次のブロック６４はそのシリンダ伸びＸにおける既知
の負荷に対するシリンダ圧Ｐ１ を計算する。次にブロ
ック６５は以下の内挿式及び外挿式を使用して推定有料
荷重重量Ｗ ｅｓｔ１ を計算する。
【００２３】
Ｗ ｅｓｔ１ ＝（Ｗ１ −Ｗ０ ）＊「（Ｐ−Ｐ
０ ）／（Ｐ１ −Ｐ０ ）］ここに、Ｗ１ は既知の
有料荷重重量、Ｗ０ は空有料荷重重量、Ｐ はサン
プルされた現圧力、Ｐ１ は既知の負荷時の圧力、Ｐ０
は空の負荷時の圧力であって、これらの全ての値は測
定された伸びＸに対する値である。次にブロック６６は
推定された全ての重量Ｗ ｅｓｔ１ の平均Ｗ ａｖｇ
を計算する。
０ ）／（Ｐ１ −Ｐ０ ）］ここに、Ｗ１ は既知の
有料荷重重量、Ｗ０ は空有料荷重重量、Ｐ はサン
プルされた現圧力、Ｐ１ は既知の負荷時の圧力、Ｐ０
は空の負荷時の圧力であって、これらの全ての値は測
定された伸びＸに対する値である。次にブロック６６は
推定された全ての重量Ｗ ｅｓｔ１ の平均Ｗ ａｖｇ
を計算する。
【００２４】ブロック６７において、もし平均重量が所
定の時間に亙って実質的に一定を維持していると判断さ
れればそれは多分持ち上げが終了したことを意味し、そ
してサンプリング時間をそれ以上引き伸ばす理由は何も
ないことになる。ブロック６１において、もし「持ち上
げ」フラグがもはや真ではないことが検出されれば、ブ
ロック６２は「持ち上げの終り」フラグを調べる。図４
における「持ち上げ」から「計算」への状態遷移のため
の条件の何れかが真であればこのフラグは真となる。も
しブロック６７または６１の一方において「持ち上げの
終り」条件が満たされなければ、アルゴリズムはブロッ
ク６０へ戻ってセンサ入力の読み取りを続行する。何れ
かが条件を満たしていればブロック６８は、シリンダ１
４が伸びた距離をそれに要した時間で除すことによって
平均持ち上げ速度Ｖ ａｖｇを計算する。
定の時間に亙って実質的に一定を維持していると判断さ
れればそれは多分持ち上げが終了したことを意味し、そ
してサンプリング時間をそれ以上引き伸ばす理由は何も
ないことになる。ブロック６１において、もし「持ち上
げ」フラグがもはや真ではないことが検出されれば、ブ
ロック６２は「持ち上げの終り」フラグを調べる。図４
における「持ち上げ」から「計算」への状態遷移のため
の条件の何れかが真であればこのフラグは真となる。も
しブロック６７または６１の一方において「持ち上げの
終り」条件が満たされなければ、アルゴリズムはブロッ
ク６０へ戻ってセンサ入力の読み取りを続行する。何れ
かが条件を満たしていればブロック６８は、シリンダ１
４が伸びた距離をそれに要した時間で除すことによって
平均持ち上げ速度Ｖ ａｖｇを計算する。
【００２５】前述のようにシリンダ圧対伸び曲線（また
はそれから誘導した有料荷重重量）は持ち上げ速度に対
して線形関係を有している。つまり、持ち上げが早い程
有料荷重重量値は大きくなる。従って線形のずれに対す
る補償を行うための調整が必要である。ブロック６９は
、計算された平均速度に従うある値によって計算された
有料荷重重量を調整する。一次式 ｍ＊Ｖ ａｖｇ＋ｂ 内の値ｍ及びｂは実験によって決定する。次にブロック
７０は計算された有料荷重値を記憶し、表示する。この
有料荷重値は生産性概要を計算するために使用すること
もでき、また特定の移送ビークル及び放出場所のために
累積することができる。
はそれから誘導した有料荷重重量）は持ち上げ速度に対
して線形関係を有している。つまり、持ち上げが早い程
有料荷重重量値は大きくなる。従って線形のずれに対す
る補償を行うための調整が必要である。ブロック６９は
、計算された平均速度に従うある値によって計算された
有料荷重重量を調整する。一次式 ｍ＊Ｖ ａｖｇ＋ｂ 内の値ｍ及びｂは実験によって決定する。次にブロック
７０は計算された有料荷重値を記憶し、表示する。この
有料荷重値は生産性概要を計算するために使用すること
もでき、また特定の移送ビークル及び放出場所のために
累積することができる。
【００２６】図７は、変化するシール摩擦の効果を打ち
消す第２の推定有料荷重重量Ｗ ｅｓｔ２ を、持ち上
げ操作完了後に決定するための流れ図である。ブロック
７１においてマイクロプロセッサ２４が回転センサ２０
及び圧力変換器２１を読み取り、ブロック７２において
メモリ内に記憶する。ブロック７４においてもしビーク
ルが未だに負荷を持ち上げ中であると判断すれば、制御
はブロック７１に戻されて更にセンサの読みを取得する
。
消す第２の推定有料荷重重量Ｗ ｅｓｔ２ を、持ち上
げ操作完了後に決定するための流れ図である。ブロック
７１においてマイクロプロセッサ２４が回転センサ２０
及び圧力変換器２１を読み取り、ブロック７２において
メモリ内に記憶する。ブロック７４においてもしビーク
ルが未だに負荷を持ち上げ中であると判断すれば、制御
はブロック７１に戻されて更にセンサの読みを取得する
。
【００２７】持ち上げ操作が完了した後、センサの読み
は Ａ２ Ｘ２ ＋Ｂ２ Ｘ＋Ｃ２ の形状の二次多項式に曲線近似される（ブロック７６）
。ブロック７８において、第１及び第２の参照二次曲線
３８、４０、及び既知負荷の二次曲線４３にそれぞれ対
応する圧力差ＰＤ０ 、ＰＤ１ 、ＰＤを決定する。こ
れらの圧力差は持ち上げシリンダの伸びの変化に伴う圧
力の変化として計算される。好ましい実施例では、各圧
力差は、例えば持ち上げ部分の １／４ から １／３
のような持ち上げシリンダの所定の伸び範囲において決
定される。図３に示すように、各圧力差毎に使用される
持ち上げシリンダの伸びの変化は、Δｄ＝Ｄ３ −Ｄ２
であるから、ＰＤ０＝ΔＰ０ ／Δｄ、ＰＤ１ ＝Δ
Ｐ１ ／Δｄ、及びＰＤ２ ＝ΔＰ２ ／Δｄとなる。 次にブロック８０において、以下の内挿式及び外挿式を
使用して推定有料荷重重量Ｗ ｅｓｔ２ を計算する。
は Ａ２ Ｘ２ ＋Ｂ２ Ｘ＋Ｃ２ の形状の二次多項式に曲線近似される（ブロック７６）
。ブロック７８において、第１及び第２の参照二次曲線
３８、４０、及び既知負荷の二次曲線４３にそれぞれ対
応する圧力差ＰＤ０ 、ＰＤ１ 、ＰＤを決定する。こ
れらの圧力差は持ち上げシリンダの伸びの変化に伴う圧
力の変化として計算される。好ましい実施例では、各圧
力差は、例えば持ち上げ部分の １／４ から １／３
のような持ち上げシリンダの所定の伸び範囲において決
定される。図３に示すように、各圧力差毎に使用される
持ち上げシリンダの伸びの変化は、Δｄ＝Ｄ３ −Ｄ２
であるから、ＰＤ０＝ΔＰ０ ／Δｄ、ＰＤ１ ＝Δ
Ｐ１ ／Δｄ、及びＰＤ２ ＝ΔＰ２ ／Δｄとなる。 次にブロック８０において、以下の内挿式及び外挿式を
使用して推定有料荷重重量Ｗ ｅｓｔ２ を計算する。
【００２８】
Ｗ ｅｓｔ２ ＝（Ｗ１ −Ｗ０ ）＊「（ＰＤ２
−ＰＤ０ ）／（ＰＤ１ −ＰＤ０ ）］次にブロッ
ク８２及び８４において、前述の平均速度に基づいてこ
の推定が調整される。ブロック８６において有料荷重は
記憶され、表示される。図６及び図７にそれぞれ示し、
説明した有料荷重を推定する２つの方法は単独で、また
は組合せて使用することができる。何れの方法を使用し
ても有料荷重の正確な推定が決定される。しかし、第２
の方法は流体圧システムの変化に基づく有料荷重二次曲
線４３のずれを斟酌している。２つの方法をを組合せる
ことによって、即ち両推定を計算することによって、曲
線４３のずれを２つの推定間の差として見ることができ
る。この差は、爾後の有料荷重決定の精度及び較正を改
善するために、及び流体圧シリンダ内のシールの状態の
標識として、使用することが可能である。
−ＰＤ０ ）／（ＰＤ１ −ＰＤ０ ）］次にブロッ
ク８２及び８４において、前述の平均速度に基づいてこ
の推定が調整される。ブロック８６において有料荷重は
記憶され、表示される。図６及び図７にそれぞれ示し、
説明した有料荷重を推定する２つの方法は単独で、また
は組合せて使用することができる。何れの方法を使用し
ても有料荷重の正確な推定が決定される。しかし、第２
の方法は流体圧システムの変化に基づく有料荷重二次曲
線４３のずれを斟酌している。２つの方法をを組合せる
ことによって、即ち両推定を計算することによって、曲
線４３のずれを２つの推定間の差として見ることができ
る。この差は、爾後の有料荷重決定の精度及び較正を改
善するために、及び流体圧シリンダ内のシールの状態の
標識として、使用することが可能である。
【００２９】「産業への応用」本発明の動作を、有料荷
重重量を知ることが重要な積荷における使用に関して説
明した。この有料荷重測定システムは、ローダビークル
の生産性を監視することを望むような操業にも価値があ
る。有料荷重監視システム１０は、使用する前に較正し
なければならない。異なるバケット１６に切り替えた時
とか、持ち上げ腕組立体サブシステムの何れかを実質的
にオーバーホールした時のように、持ち上げ腕組立体の
構成に変化があった場合にも較正を繰り返さなければな
らない。有料荷重監視システム１０の較正はバケット１
６を空にして持ち上げ腕組立体１２を地上レベルから放
出レベルまで持ち上げること、有料荷重重量を入力する
こと、そしてバケット１６内に既知の重量の材料を積載
して上記手順を繰り返すことを含む。この既知の重量は
、ローダビークル１１の定格能力か、またはそれに近い
重量とすることが好ましい。有料荷重重量の重心（Ｃ．
Ｇ．）がバケット１６の中心付近に留まるようにするた
めに、持ち上げプロセス中はバケット１６を拘束すべき
である。バケット１６を拘束しておくこの制約は、傾斜
シリンダ１５内に位置センサを設けてバケットの傾斜の
程度を検出し、Ｃ．Ｇ．のずれを補償することによって
免除することができる。
重重量を知ることが重要な積荷における使用に関して説
明した。この有料荷重測定システムは、ローダビークル
の生産性を監視することを望むような操業にも価値があ
る。有料荷重監視システム１０は、使用する前に較正し
なければならない。異なるバケット１６に切り替えた時
とか、持ち上げ腕組立体サブシステムの何れかを実質的
にオーバーホールした時のように、持ち上げ腕組立体の
構成に変化があった場合にも較正を繰り返さなければな
らない。有料荷重監視システム１０の較正はバケット１
６を空にして持ち上げ腕組立体１２を地上レベルから放
出レベルまで持ち上げること、有料荷重重量を入力する
こと、そしてバケット１６内に既知の重量の材料を積載
して上記手順を繰り返すことを含む。この既知の重量は
、ローダビークル１１の定格能力か、またはそれに近い
重量とすることが好ましい。有料荷重重量の重心（Ｃ．
Ｇ．）がバケット１６の中心付近に留まるようにするた
めに、持ち上げプロセス中はバケット１６を拘束すべき
である。バケット１６を拘束しておくこの制約は、傾斜
シリンダ１５内に位置センサを設けてバケットの傾斜の
程度を検出し、Ｃ．Ｇ．のずれを補償することによって
免除することができる。
【００３０】ローダ１１の典型的な作業サイクルは、順
次に、備蓄堆積の掘削及び詰め込みの両方または何れか
一方を行う、バケット１６を拘束して負荷を保持する、
バケット１６を上昇させながら堆積から反転後進する、
引き続きバケット１６を上昇させながら放出現場または
移送用ビークルへ向かって走行する、そして最後に上昇
した位置から積荷を放出する諸段階を含む。この積荷サ
イクルは、ビークル１１を停止させる必要がないこと、
及びバケット１６をある時間の間特定の高さに位置決め
する必要がないことから、動的有料荷重監視システム１
０の使用によって中断されることはない。操作員は単に
積荷サイクルをリセットし、割り当てられた放出ビーク
ルまたは場所番号を入力（もしこのような機能を望むの
であれば）し、そして通常の作業サイクルに続いて積荷
及び放出を進めるだけである。更にこれらの、及び他の
有料荷重情報の生産性概要及びハードコピーをシステム
１０から入手することができる。これらの有料荷重デー
タは、記憶のために、または事務所環境において解析す
るためにデータディスク内へダウンロードすることもで
きる。
次に、備蓄堆積の掘削及び詰め込みの両方または何れか
一方を行う、バケット１６を拘束して負荷を保持する、
バケット１６を上昇させながら堆積から反転後進する、
引き続きバケット１６を上昇させながら放出現場または
移送用ビークルへ向かって走行する、そして最後に上昇
した位置から積荷を放出する諸段階を含む。この積荷サ
イクルは、ビークル１１を停止させる必要がないこと、
及びバケット１６をある時間の間特定の高さに位置決め
する必要がないことから、動的有料荷重監視システム１
０の使用によって中断されることはない。操作員は単に
積荷サイクルをリセットし、割り当てられた放出ビーク
ルまたは場所番号を入力（もしこのような機能を望むの
であれば）し、そして通常の作業サイクルに続いて積荷
及び放出を進めるだけである。更にこれらの、及び他の
有料荷重情報の生産性概要及びハードコピーをシステム
１０から入手することができる。これらの有料荷重デー
タは、記憶のために、または事務所環境において解析す
るためにデータディスク内へダウンロードすることもで
きる。
【００３１】本発明は異なるリンク装置形態を有する他
のビークルにも、その差異を補償することによって拡張
することが可能である。予測される応用可能なビークル
の型は、掘削機、フロントショベル、バックホーローダ
、及びそのリンク装置形態を変更するための少なくとも
１つの流体圧シリンダを用いる少なくとも１つのリンク
装置を有するビークルである。これらのビークルリンク
装置形態の場合、作業サイクル中のシリンダ圧及びリン
ク装置ジオメトリを検出するために、付加的な圧力セン
サ及び位置センサを必要とするかも知れない。しかし曲
線近似方法及び２つの参照重量二次曲線方程式を使用す
る基本的な有料荷重重量計算は全く同一である。
のビークルにも、その差異を補償することによって拡張
することが可能である。予測される応用可能なビークル
の型は、掘削機、フロントショベル、バックホーローダ
、及びそのリンク装置形態を変更するための少なくとも
１つの流体圧シリンダを用いる少なくとも１つのリンク
装置を有するビークルである。これらのビークルリンク
装置形態の場合、作業サイクル中のシリンダ圧及びリン
ク装置ジオメトリを検出するために、付加的な圧力セン
サ及び位置センサを必要とするかも知れない。しかし曲
線近似方法及び２つの参照重量二次曲線方程式を使用す
る基本的な有料荷重重量計算は全く同一である。
【００３２】本発明の他の面、目的、及び長所は図面、
以上の説明、及び特許請求の範囲から明白であろう。
以上の説明、及び特許請求の範囲から明白であろう。
【図１】ローダビークルの前部の側面図。
【図２】本発明の実施例のブロック線図。
【図３】シリンダの圧力対シリンダの伸び（または時間
）を示すグラフ。
）を示すグラフ。
【図４】システムの状態遷移図。
【図５】図２の実施例に使用されているアルゴリズムの
較正部分の流れ図。
較正部分の流れ図。
【図６】図２の実施例に使用されるアルゴリズムの計算
部分の流れ図。
部分の流れ図。
【図７】図２の実施例に使用されるアルゴリズムの計算
部分の別の流れ図。
部分の別の流れ図。
１０ 有料荷重監視システム
１１ ローダビークル
１２ 持ち上げ腕組立体
１３ 持ち上げ腕旋回ピン
１４ 流体圧持ち上げシリンダ
１５ バケット傾斜シリンダ
１６ バケット
１７ 位置検知手段
１８ 圧力検知手段
１９ 負荷支え旋回ピン
２０ 回転センサ
２１ 圧力変換器
２２ 計算手段
２４ マイクロプロセッサ
２５ 較正制御装置
２６ 有料荷重重量指示器
２７ アナログ・ディジタル変換器
２８ 生産性概要指示器
２９ プリンタ
３０ データ記憶装置
Claims (10)
- 【請求項１】 持上げ部分を含む作業サイクルを遂行
する作業ビークルの作業用具リンク装置によって支持さ
れる有料荷重の重量を動的に測定する装置であって、ビ
ークルと作業用具リンク装置との間に接続され、作業用
具リンク装置を作動させるように構成されている流体圧
シリンダと、持上げ部分中の流体圧シリンダ内の流体圧
を検出し、第１の信号を応答的に発生する圧力検知手段
と、第１の信号を受信して圧力差を応答的に計算し、圧
力差の関数として有料荷重の重量を決定する計算手段と
を具備することを特徴とする装置。 - 【請求項２】 圧力差と、少なくとも１つの参照圧力
差とを比較することによって有料荷重を決定する請求項
１に記載の装置。 - 【請求項３】 計算手段は第１及び第２の参照二次曲
線を発生し且つ第１の信号の受信に応答して実際の有料
荷重の二次曲線を発生する手段を含み、また第１及び第
２の参照二次曲線に基づいてそれぞれ第１及び第２の参
照圧力差を計算し、上記圧力差を実際の有料荷重の二次
曲線の関数として計算する請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 もし圧力差が第１の基準圧力差と第２
の参照圧力差との間にあれば内挿法によって、またもし
圧力差が第１の参照圧力差と第２の参照圧力差との外に
あれば外挿法によって有料荷重の重量を決定する請求項
３に記載の装置。 - 【請求項５】 曲線近似によって実際の有料荷重の二
次曲線を発生する請求項１に記載の装置。 - 【請求項６】 ビークルの作業サイクルの持上げ部分
の所定の時間に亙って圧力差を計算する請求項１に記載
の装置。 - 【請求項７】 作業用具リンク装置の位置を検出して
位置信号を応答的に発生する位置検知手段を含み、計算
手段は位置信号を受信し、第１の信号及び位置信号の関
数として圧力差を計算する請求項１に記載の装置。 - 【請求項８】 所定の作業用具リンク装置位置範囲に
亙って圧力差を計算する請求項７に記載の装置。 - 【請求項９】 位置検知手段は、旋回ピンを中心とす
る作業用具リンク装置の回転角を測定するセンサを含む
請求項７に記載の装置。 - 【請求項１０】 位置検知手段は、流体圧シリンダの
伸びを測定するセンサを含む請求項７に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/665195 | 1991-03-05 | ||
| US07/665,195 US5105896A (en) | 1991-03-05 | 1991-03-05 | Dynamic payload monitor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344427A true JPH04344427A (ja) | 1992-12-01 |
| JP3545427B2 JP3545427B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=24669112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04718092A Expired - Lifetime JP3545427B2 (ja) | 1991-03-05 | 1992-03-04 | ペイロード監視装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5105896A (ja) |
| JP (1) | JP3545427B2 (ja) |
| BE (1) | BE1005634A3 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009026A1 (fr) * | 1996-08-26 | 1998-03-05 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Mesure et affichage de la charge d'excavation de la terre abattue |
| KR101507615B1 (ko) * | 2008-12-24 | 2015-03-31 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설용 중장비의 작업 수행 횟수 계수 방법 |
| WO2021111963A1 (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 株式会社小松製作所 | 作業機械および作業機械の制御方法 |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5659470A (en) * | 1994-05-10 | 1997-08-19 | Atlas Copco Wagner, Inc. | Computerized monitoring management system for load carrying vehicle |
| US5509293A (en) * | 1994-12-20 | 1996-04-23 | Caterpillar Inc. | Dynamic payload monitor |
| DE59509448D1 (de) * | 1995-04-03 | 2001-08-30 | Ascorel Controle Et Regulation | Wägeverfahren und Hubfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens |
| JP3132004B2 (ja) * | 1995-08-31 | 2001-02-05 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両の荷重測定装置 |
| US5736805A (en) * | 1996-02-16 | 1998-04-07 | Ametek, Inc. | Brush retaining clip and electrical connection |
| JPH1019645A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-23 | Yazaki Corp | 積載重量表示装置 |
| US6050770A (en) * | 1997-05-30 | 2000-04-18 | Schaeff Incorporated | Stabilization system for load handling equipment |
| US5955706A (en) * | 1997-11-26 | 1999-09-21 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for calculating work cycle times |
| US6026341A (en) * | 1997-12-22 | 2000-02-15 | Caterpillar Inc. | Method for detecting truck dump occurrences |
| US6114993A (en) * | 1998-03-05 | 2000-09-05 | Caterpillar Inc. | Method for determining and displaying the position of a truck during material removal |
| US5924493A (en) * | 1998-05-12 | 1999-07-20 | Caterpillar Inc. | Cycle planner for an earthmoving machine |
| US6225574B1 (en) * | 1998-11-06 | 2001-05-01 | Harnischfeger Technology, Inc. | Load weighing system for a heavy machinery |
| US6518519B1 (en) | 2000-08-30 | 2003-02-11 | Caterpillar Inc | Method and apparatus for determining a weight of a payload |
| US6552279B1 (en) | 2000-09-28 | 2003-04-22 | Caterpillar Inc | Method and apparatus configured to perform viscosity compensation for a payload measurement system |
| EP1445386B1 (en) * | 2001-10-18 | 2012-05-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic shovel work amount detection apparatu; work amount detection method; work amount detection result display apparatus |
| US20040267474A1 (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-30 | Drake J. Michael | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system |
| US7480579B2 (en) * | 2003-06-30 | 2009-01-20 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system |
| US20050040611A1 (en) * | 2003-08-21 | 2005-02-24 | Williston Scott L. | Vehicle load monitoring and feedback system |
| US7082375B2 (en) * | 2004-09-28 | 2006-07-25 | Caterpillar Inc. | System for detecting an incorrect payload lift |
| US20080169131A1 (en) * | 2005-03-15 | 2008-07-17 | Shu Takeda | Device And Method For Measuring Load Weight On Working Machine |
| US8340872B2 (en) * | 2005-12-12 | 2012-12-25 | Caterpillar Inc. | Control system and method for capturing partial bucket loads in automated loading cycle |
| JP2008069714A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| NZ555187A (en) * | 2007-05-15 | 2010-01-29 | Actronic Ltd | Weight estimation for excavator payloads |
| US8229631B2 (en) * | 2007-08-09 | 2012-07-24 | Caterpillar Inc. | Wheel tractor scraper production optimization |
| FI121288B (fi) * | 2007-10-05 | 2010-09-15 | Tamtron Oy | Menetelmä ja järjestelmä materiaalinsiirtovälineeseen kuuluvan punnituslaitteen vakaamiseksi |
| WO2009054736A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Actronic Limited | Weight calculation compensation |
| US7912612B2 (en) * | 2007-11-30 | 2011-03-22 | Caterpillar Inc. | Payload system that compensates for rotational forces |
| US8660758B2 (en) * | 2007-11-30 | 2014-02-25 | Caterpillar Inc. | Payload system with center of gravity compensation |
| US8156048B2 (en) * | 2008-03-07 | 2012-04-10 | Caterpillar Inc. | Adaptive payload monitoring system |
| US8024095B2 (en) | 2008-03-07 | 2011-09-20 | Caterpillar Inc. | Adaptive work cycle control system |
| US8185290B2 (en) * | 2008-03-07 | 2012-05-22 | Caterpillar Inc. | Data acquisition system indexed by cycle segmentation |
| US7992686B2 (en) * | 2008-07-10 | 2011-08-09 | The Raymond Corporation | Pallet counter for lift truck |
| US8838331B2 (en) * | 2012-09-21 | 2014-09-16 | Caterpillar Inc. | Payload material density calculation and machine using same |
| US8977445B2 (en) * | 2013-06-18 | 2015-03-10 | Caterpillar Inc. | System and method for dig detection |
| US9464403B2 (en) * | 2014-06-09 | 2016-10-11 | Caterpillar Inc. | Method and system for estimating payload weight with tilt position compensation |
| US9841312B2 (en) | 2014-12-03 | 2017-12-12 | Caterpillar Inc. | System and method for estimating quantity of payload |
| CA2971747C (en) * | 2014-12-24 | 2022-03-01 | Cqms Pty Ltd | A system and method of calculating a payload weight |
| US10145725B2 (en) | 2016-04-21 | 2018-12-04 | Caterpillar Inc. | Method of calibration of weighing systems |
| CN106872881B (zh) * | 2017-03-03 | 2020-02-07 | 惠科股份有限公司 | 一种电路板测试装置、方法及系统 |
| WO2018161003A1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-09-07 | Cnh Industrial America Llc | System and method for estimating implement load weights for a work vehicle with knowledge of operator-initiated control commands |
| US10380808B2 (en) * | 2017-09-12 | 2019-08-13 | Deere & Company | Utilizing on-board measurements and location as inputs into load tracking |
| PE20201432A1 (es) * | 2017-11-14 | 2020-12-09 | Newtrax Holdings Inc | Sistema y metodo para la monitorizacion automatizada del movimiento y el inventario de material |
| DE102018217029A1 (de) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | Deere & Company | Verfahren zur Steuerung eines Ladewerkzeugs |
| DE102019200079A1 (de) * | 2019-01-07 | 2020-07-09 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren und Steuergerät zum Beladen eines Arbeitswerkszeugs einer Arbeitsmaschine |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4055255A (en) * | 1976-02-06 | 1977-10-25 | Jose Arthur Vasquez | Measured material delivery apparatus and method |
| US4390075A (en) * | 1978-09-22 | 1983-06-28 | Snead Edwin Des | Load weighing and accumulating system and method |
| US4230196A (en) * | 1978-09-22 | 1980-10-28 | Snead Edwin D | Load weighing and accumulating system and method for hydraulic loader |
| JPS63140923A (ja) * | 1986-12-04 | 1988-06-13 | Komatsu Ltd | 建設機械の積載重量計測装置 |
| US4835719A (en) * | 1987-08-03 | 1989-05-30 | Caterpillar Inc. | Method for monitoring payload |
| US4919222A (en) * | 1989-03-15 | 1990-04-24 | Caterpillar Inc. | Dynamic payload monitor |
| US5038876A (en) * | 1990-03-05 | 1991-08-13 | Wray-Tech Instruments, Inc. | Hydraulic control system for weighing |
-
1991
- 1991-03-05 US US07/665,195 patent/US5105896A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-02-26 BE BE9200188A patent/BE1005634A3/fr not_active IP Right Cessation
- 1992-03-04 JP JP04718092A patent/JP3545427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009026A1 (fr) * | 1996-08-26 | 1998-03-05 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Mesure et affichage de la charge d'excavation de la terre abattue |
| KR101507615B1 (ko) * | 2008-12-24 | 2015-03-31 | 두산인프라코어 주식회사 | 건설용 중장비의 작업 수행 횟수 계수 방법 |
| WO2021111963A1 (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 株式会社小松製作所 | 作業機械および作業機械の制御方法 |
| JP2021088815A (ja) * | 2019-12-02 | 2021-06-10 | 株式会社小松製作所 | 作業機械および作業機械の制御方法 |
| CN114787452A (zh) * | 2019-12-02 | 2022-07-22 | 株式会社小松制作所 | 作业机械以及作业机械的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5105896A (en) | 1992-04-21 |
| JP3545427B2 (ja) | 2004-07-21 |
| BE1005634A3 (fr) | 1993-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04344427A (ja) | ペイロード監視装置 | |
| US5067572A (en) | Dynamic payload monitor | |
| US5070953A (en) | Dynamic payload monitor | |
| JP2659444B2 (ja) | 動的ペイロード・モニタ | |
| US5509293A (en) | Dynamic payload monitor | |
| US5082071A (en) | Method and apparatus for monitoring payload | |
| US8271229B2 (en) | Weight estimation for excavator payloads | |
| US7480579B2 (en) | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system | |
| US4230196A (en) | Load weighing and accumulating system and method for hydraulic loader | |
| US5182712A (en) | Dynamic payload monitor | |
| US6552279B1 (en) | Method and apparatus configured to perform viscosity compensation for a payload measurement system | |
| US7082375B2 (en) | System for detecting an incorrect payload lift | |
| CN113494105A (zh) | 用于确定与机具相关联的载荷的位置值的系统和方法 | |
| JP2002195870A (ja) | ペイロード測定システムの粘度補正方法及び装置 | |
| US20040267474A1 (en) | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system | |
| JPS586422A (ja) | 荷役積載部を有する車輛の実積載荷重測定装置 | |
| GB2367370A (en) | Viscosity compensation for a payload measurement system using a fluid cylinder | |
| WO1999009379A1 (en) | A method for determining weight of load carried by a mining vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010305 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040309 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040408 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416 Year of fee payment: 8 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |