CN104246427A - 液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置以及液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法 - Google Patents

液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置以及液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法 Download PDF

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Abstract

具备:配置于液压工作缸并测量所述液压工作缸的行程长的行程传感器(10);测量使由行程传感器(10)得到的所述行程长的测量值复位的复位基准点的回转式编码器(20)以及磁力传感器(20a);检测所述液压工作缸的行程止点位置的行程止点检测处理部(30a);在检测到所述复位基准点和/或所述行程止点位置的情况下,校正所述行程长的测量值的校正处理部(30b);在进行所述液压工作缸的初期校正作业的情况下,进行搭载有所述液压工作缸的作业机械整体的显示的HMI显示器(33);强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的可动部并显示驱动方向的强调显示处理部(33e)。

Description

液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置以及液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法
技术领域
本发明涉及一种液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置以及液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法。
背景技术
作为作业机械的一种的液压挖掘机具有行驶体、可在该行驶体上回旋的上部回旋体、位于该上部回旋体上的作业机。作业机具有在基体部上枢转支承有一端的斗杆、在该斗杆另一端枢转支承有一端的动臂、在该动臂另一端被枢转支承的附属装置。斗杆、动臂、附属装置通过液压工作缸驱动。为了检测该作业机的位置·姿势,而测量液压工作缸的行程。
例如,专利文献1公开了一种液压挖掘机,其具备通过活塞杆上的旋转辊的旋转来检测将作业机驱动的液压工作缸的活塞行程位置的位置传感器。由于在该旋转辊和活塞杆之间产生微小的滑动,从而造成由位置传感器的检测结果得出的行程位置和实际的行程位置之间产生误差。因此,为了通过基准位置校正由位置传感器的检测结果得出的行程位置,而在液压工作缸的工作缸筒外表面的基准位置设置作为复位传感器的磁力传感器。作业时每当活塞通过基准位置时由位置传感器检测到的行程位置被校正,从而能够实现准确的位置测量。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开2006-258730号公报
专利文献2:日本特开2007-333628号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
然而,在上述的液压工作缸中,具有行程传感器(位置传感器)和用于校正行程传感器的测量误差的复位传感器,用以高精度地求出液压工作缸的行程长。此处,为了进行该测量误差的校正,需要进行预先求出复位传感器的最新的校正基准位置并存储的初期校正作业。
但是,就该初期校正作业的顺序而言,一直以来,依照技师自身的知识或程序手册,进行以规定顺序使作业机动作的工匠性作业。因此,存在如下的问题:作业人员对以往的初期校正作业需要承担的负担重,没有经验的技师因初期校正作业的失败等而花费时间。
另外,在专利文献2中记述了将工作缸行程位置的变化显示在显示器画面上的技术,该工作缸行程位置相当于使作业机用操作杆保持在规定的操作行程位置的止动功能的止动解除位置。
本发明鉴于上述课题而提出,其目的在于提供一种能够容易地进行液压工作缸的行程初期校正作业辅助的液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置以及液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述课题而达到目的,本发明提供一种液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置,其特征在于,具备:可动部,其相对于车辆主体依次被支承为能够转动;液压工作缸,其配置在所述车辆主体和可动部之间或所述可动部间且将所述可动部支承为能够转动;行程传感器,其配置于所述液压工作缸且测量所述液压工作缸的行程长;复位传感器,其测量使由所述行程传感器得到的所述行程长的测量值复位的复位基准点;行程止点检测处理部,其检测所述液压工作缸的行程止点位置;校正处理部,其在检测到所述复位基准点和/或所述行程止点位置的情况下,校正所述行程长的测量值;显示器,其在进行所述液压工作缸的初期校正作业的情况下,进行搭载有所述液压工作缸的作业机械整体的显示;强调显示处理部,其强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的所述可动部并显示驱动方向。
而且,根据上述的发明,本发明所涉及的液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置的特征在于,在构成对象的液压工作缸的校正完成的情况下,进行校正完成显示。
而且,根据上述的发明,本发明所涉及的液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置的特征在于,在液压工作缸的初期校正作业未完成的情况下,所述显示器发出促使注意的警报。
而且,本发明提供一种液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法,其辅助如下的初期校正作业,即,所述初期校正作业在通过配置在液压工作缸的行程传感器进行所述液压工作缸的行程长的测量时,检测由复位传感器得到的复位基准点和/或所述液压工作缸的行程止点位置,从而进行所述行程长的校正,所述液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法的特征在于,在进行所述液压工作缸的初期校正作业的情况下,显示搭载有所述液压工作缸的作业机械整体,强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的可动部并显示驱动方向,在校正对象的液压工作缸的校正完成的情况下,进行校正完成的显示。
而且,根据上述的发明,本发明所涉及的液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法的特征在于,在液压工作缸的初期校正作业未完成的情况下,发出促使注意的警报。
根据本发明,由于在进行液压工作缸的初期校正作业的情况下,显示器显示搭载有液压工作缸的作业机械整体,强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的可动部并显示驱动方向,因此能够简单且容易地进行液压工作缸的行程初期校正作业辅助。
附图说明
图1为表示应用了作为本发明的实施方式的液压工作缸的作业机械的一例即液压挖掘机的整体结构的立体图。
图2为表示包含图1所示的液压工作缸的行程动作诊断辅助装置的液压挖掘机的整体回路结构的框图。
图3为表示行程传感器相对于液压工作缸的配置结构的示意图。
图4为表示行程传感器的概略结构及其动作的示意图。
图5为表示作为复位传感器的回转式编码器的概略结构的示意图。
图6为表示液压挖掘机的斗杆的升降状态的示意图。
图7为说明液压工作缸的行程长以及行程长的校正处理的示意图。
图8为表示作为复位传感器的磁力传感器的概略结构及其动作的示意图。
图9为表示电源起动时的校正禁止处理控制顺序的流程图。
图10为表示在标准显示器的显示部显示的实施方式1的行程动作诊断辅助画面的一例的图。
图11为表示标准显示器的显示部的显示处理顺序的流程图。
图12为说明进行对斗杆工作缸的校正处理时的作业机操作的说明图。
图13为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的显示处理顺序的流程图。
图14-1为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-2为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-3为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-4为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-5为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-6为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-7为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-8为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-9为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
图14-10为表示在HMI显示器的显示部显示的实施方式2的行程初期校正作业辅助画面的一例的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。首先,说明本发明的实施方式。以下,对作为可适用本发明思想的作业机械的一例的液压挖掘机进行说明。
(实施方式1)
[液压挖掘机的整体结构]
如图1所示,液压挖掘机1具有下部行驶体2、上部回旋体3、作业机4。下部行驶体2能够通过左右一对履带2a转动而行驶。上部回旋体3回旋自如地设置在下部行驶体2。作业机4起伏自如地枢转支承在上部回旋体3的前方侧。该作业机4具有斗杆4a、动臂4b、作为附属装置的一例的铲斗4c、液压工作缸(铲斗工作缸4d、动臂工作缸4e、斗杆工作缸4f)。
车辆主体1a主要由下部行驶体2和上部回旋体3构成。上部回旋体3在前方左侧(车辆前侧)具有驾驶室5,在后方侧(车辆后侧)具有收纳发动机的发动机室6、配重7。在驾驶室5内配置有用于操作员乘坐的驾驶席8。而且,在上部回旋体3的后方侧上表面的左右两侧设置有多条天线9。另外,在该实施方式1中,车辆的前后·左右以乘坐在配置于驾驶室5内的驾驶席8上的操作员为基准。
相对于车辆主体1a,斗杆4a、动臂4b、铲斗4c分别依次被支承为能够转动,斗杆4a、动臂4b、铲斗4c相对于车辆主体1a、斗杆4a、动臂4b分别成为可动部。
在斗杆4a安装有回转式编码器20。回转式编码器20如后文所述也安装在车辆主体。动臂4b的相对于斗杆4a的转动经由枢转支承于动臂4b的杆而向安装在斗杆4a的回转式编码器20传递。回转式编码器20输出与动臂4b的转动角度对应的脉冲信号。斗杆4a的相对于车辆主体1a的转动经由枢转支承于斗杆4a的杆而向安装在车辆主体1a的回转式编码器20传递。回转式编码器20输出与斗杆4a的转动角度对应的脉冲信号。
[液压挖掘机的回路结构]
参照图1及图2说明液压挖掘机1的液压回路。图2为表示图1所示的包含液压工作缸的行程动作诊断辅助装置的液压挖掘机的整体回路结构的框图。以下,针对液压工作缸中的斗杆工作缸进行说明。另外,虽然不进行说明,但对斗杆工作缸4f以外的动臂工作缸4e、铲斗工作缸4d也同样地进行动作诊断。在图2中,从电气式操作杆装置101向主控制器32输入电信号。然后,从主控制器32向斗杆工作缸4f的控制阀102供给控制电信号,由此驱动斗杆工作缸4f。
如图1所示,在作业机4设置有斗杆4a、动臂4b、铲斗4c,通过驱动与它们对应的斗杆工作缸4f、动臂工作缸4e、铲斗工作缸4d,而分别使斗杆4a、动臂4b、铲斗4c工作。
例如将可变容量型的液压泵103作为驱动源驱动斗杆工作缸4f。液压泵103通过发动机3a驱动。液压泵103的斜板103a通过伺服机构104驱动。伺服机构104根据从主控制器32输出的控制信号(电信号)而工作,液压泵103的斜板103a变化为对应于控制信号的位置。而且,发动机3a的发动机驱动机构105根据从主控制器32输出的控制信号(电信号)而工作,并以对应于控制信号的转速使发动机3a旋转。
液压泵103的喷出口经由喷出油路106而与控制阀102连通。控制阀102经由油路107、108而与斗杆工作缸4f的盖侧油室40B、杆侧油室40H连通。从液压泵103喷出的工作油经由喷出油路106而向控制阀102供给。通过了控制阀102的工作油经由油路107或油路108而向斗杆工作缸4f的盖侧油室40B或杆侧油室40H供给。
在斗杆工作缸4f安装有行程传感器10。行程传感器10测量活塞的行程。在车辆主体1a的枢转支承斗杆4a的一端的部位安装有作为复位传感器而发挥功能的回转式编码器20。回转式编码器20检测斗杆4a的转动角,并根据该转动角输出脉冲信号。行程传感器10以及回转式编码器20分别与测量用控制器30连接。
蓄电池109为起动主控制器32的电源。测量用控制器30、标准显示器31以及作为信息化施工用的指导显示器的HMI(Human MachineInterface)显示器33与蓄电池109电连接。主控制器32经由发动机按键开关110而与蓄电池109电连接。
在发动机按键开关110进行开启操作时,蓄电池109与发动机3a的启动用电动机(未图示)电连接而使发动机3a启动,并且蓄电池109与主控制器32电连接而使主控制器32起动。在发动机按键开关110进行关闭操作时,主控制器32和蓄电池109的电连接被遮断,发动机3a停止,并且主控制器32停止起动。
主控制器32、测量用控制器30、标准显示器31、HMI显示器33以及位置信息检测装置19经由车内的网络N而相互连接。表示发动机按键开关110的开关状态(开启、关闭)的开关状态信号从主控制器32经由网络N而向测量用控制器30、标准显示器31以及HMI显示器33输入。当向测量用控制器30、标准显示器31以及HMI显示器33输入的开关状态信号为开启时,测量用控制器30、标准显示器31以及HMI显示器33成为起动状态,而当开关状态信号变成关闭时,测量用控制器30、标准显示器31以及HMI显示器33成为起动停止状态。
操作杆装置101R、101L例如具有:分别设置在驾驶室5内的操作杆101Ra、101La;对表示操作杆101Ra、101La的操作方向以及操作量的操作信号进行检测的检测部101Rb、101Lb。检测部101Rb、101Lb检测出的操作信号向主控制器32输入。控制阀102经由电信号线而与主控制器32连接。另外,操作杆装置101R、101L为左右一对杆。操作杆装置101R对斗杆4a以及铲斗4c进行操作,操作杆装置101L对动臂4b以及上部回旋体3的回旋进行操作。另外,没有图示上部回旋体3的回旋促动器。
此处,例如,在操作操作杆101Ra时,操作杆101Ra的操作信号输入主控制器32,并由主控制器32生成用于使控制阀102工作的控制信号。该控制信号从主控制器32经由电信号线而向控制阀102供给,从而控制阀102的阀位置变化。
[液压工作缸的行程动作诊断辅助装置的结构]
接下来,对液压工作缸的行程动作诊断辅助装置进行说明。该液压工作缸的行程动作诊断辅助装置具有液压工作缸(铲斗工作缸4d、动臂工作缸4e、斗杆工作缸4f)、测量用控制器30、标准显示器31、HMI显示器33、主控制器32。
在动臂工作缸4e以及斗杆工作缸4f分别安装有将液压工作缸的行程量作为旋转量而进行检测的行程传感器10。而且,在铲斗工作缸4d安装有行程传感器10、磁力传感器20a。
在支承动臂4b以及斗杆4a的转动轴的部位分别安装有根据动臂4b以及斗杆4a的转动量(角度)输出脉冲信号的回转式编码器20。该脉冲信号为矩形波。
行程传感器10、回转式编码器20以及磁力传感器20a电连接于测量用控制器30。测量用控制器30具有校正处理部30b。校正处理部30b根据行程传感器10、回转式编码器20以及磁力传感器20a的检测信号,来校正铲斗工作缸4d、动臂工作缸4e、斗杆工作缸4f的行程传感器10测量出的行程长。即,分别根据对应的回转式编码器20的测量结果校正铲斗工作缸4d以及动臂工作缸4e的行程传感器10测量出的行程长。而且,根据作为复位传感器而发挥功能的磁力传感器20a的测量结果来校正铲斗工作缸4d的行程传感器10测量出的行程长。另外,测量用控制器30根据测量出的各液压工作缸的行程长运算铲斗4c的位置·姿势。
而且,测量用控制器30具有行程止点检测处理部30a。行程止点检测处理部30a检测活塞是否到达行程止点即最大行程位置或最小行程位置。在该行程止点检测处理部30a满足操作杆101Ra、101La处于操作状态,行程传感器10测量的行程位置从预先设定的行程止点位置偏离例如3mm以内,并且,活塞的移动速度为微小移动量的例如±3m/sec以下的三个条件的情况下,判断为活塞到达了行程止点。另外,可以通过对行程传感器10检测的行程位置进行时间微分而求出活塞的移动速度。另外,也可以将取得液压泵103的喷出压力而超过了规定压力的卸载状态作为是否到达了行程止点的条件。而且,校正处理部30b除进行作为上述的复位传感器的回转式编码器20以及磁力传感器20a检测到的行程长的复位以外,在活塞到达了行程止点的情况下,也进行行程长的复位。
另外,测量用控制器30具有误动作检测处理部30c。在测量出的行程长超过比由最小行程止点位置和最大行程止点位置决定的行程范围大的规定值的情况下,误动作检测处理部30c视为行程异常而进行错误输出。
标准显示器31具有运算部31a、显示部31b、操作部31c、报告部31d、校正无效设定部31e。运算部31a与主控制器32、测量用控制器30进行通信而取得各种信息,并将取得的各种信息显示在显示部31b的显示画面上,将从操作部31c输入的各种指示信息向显示部31b以及其他控制器等输出。而且,报告部31d由警报器等构成,在需要错误等的警告的情况下,使声音等向外部输出。校正无效设定部31e对后述的复位传感器的复位处理的有效/无效进行设定。另外,显示部31b也可以为兼作操作部31c的触控面板。
HMI显示器33具有运算部33a、显示部33b、操作部33c、报告部33d以及强调显示处理部33e。运算部33a与主控制器32、测量用控制器30进行通信而取得各种信息,并将取得的各种信息显示在显示部33b的显示画面上,将从操作部33c输入的各种指示信息向显示部33b以及其他的控制器等输出。而且,报告部33d由警报器等构成,在需要错误等的警告的情况下,使声音等向外部输出。另外,就HMI显示器33而言,显示部33b由兼作操作部33c的触控面板构成,然而也可以分别采取不同的结构。而且,HMI显示器33转换后述的行程初期作业辅助画面而辅助初期校正作业。另外,位置信息检测装置19能够根据通过天线9取得的位置信息运算液压挖掘机1的位置和方向,并将其结果向主控制器32以及HMI显示器33发送,而进行信息化施工处理。
[行程传感器的配置和动作]
接下来,参照图3以及图4说明行程传感器10。此处,为了便于说明,对安装于斗杆工作缸4f的行程传感器10进行说明,而动臂工作缸4e也安装有同样的行程传感器10。
如图3所示,斗杆工作缸4f具有工作缸筒4X和在工作缸筒4X内能够与工作缸筒4X相对移动的活塞杆4Y。在工作缸筒4X滑动自如地设置有活塞4V。在活塞4V安装有活塞杆4Y。活塞杆4Y滑动自如地设置在工作缸盖4W。由工作缸盖4W、活塞4V和工作缸内壁划分的腔室为杆侧油室40H。隔着活塞4V而与杆侧油室40H相反侧的油室为盖侧油室40B。另外,在工作缸盖4W设置有将其与活塞杆4Y的间隙密封而防止尘埃等进入杆侧油室40H的密封构件。
活塞杆4Y通过向杆侧油室40H内供给工作油并从盖侧油室40B排出工作油而退缩。而且,活塞杆4Y通过从杆侧油室40H排出工作油并向盖侧油室40B供给工作油而伸张。即,活塞杆4Y在图中左右方向上直动。
在杆侧油室40H的外部且与工作缸盖4W密接的部位,设置有将行程传感器10覆盖并将行程传感器10收纳于内部的外壳14。外壳14以通过螺栓等与工作缸盖4W紧固等的方式而固定在工作缸盖4W。
行程传感器10具有旋转辊11、旋转中心轴12、旋转传感器部13。旋转辊11以其表面与活塞杆4Y的表面接触并根据活塞杆4Y的直动而旋转自如的方式设置。即,通过旋转辊11将活塞杆4Y的直线运动转换成旋转运动。旋转中心轴12与活塞杆4Y的直动方向正交地配置。
旋转传感器部13能够将旋转辊11的旋转量(旋转角度)作为电信号而进行检测。表示旋转传感器部13检测出的旋转辊11的旋转量(旋转角度)的信号通过电信号线,而向测量用控制器30传送,通过该测量用控制器30转换成斗杆工作缸4f的活塞杆4Y的位置(行程位置)。
如图4所示,旋转传感器部13具有磁铁13a和霍尔IC13b。以与旋转辊11一体旋转的方式在旋转辊11安装有作为检测介质的磁铁13a。磁铁13a对应于绕旋转中心轴12的旋转辊11的旋转而旋转。磁铁13a对应于旋转辊11的旋转角度而交替地替换N极、S极。磁铁13a将旋转辊11的一周的旋转作为一个周期,并使由霍尔IC13b检测到的磁力(磁通密度)周期性变化。
霍尔IC13b为将由磁铁13a生成的磁力(磁通密度)作为电信号而进行检测的磁力传感器。霍尔IC13b设置在沿着旋转中心轴12的轴向自磁铁13a离开规定距离的位置。
由霍尔IC13b检测到的电信号向测量用控制器30发送,并通过该测量用控制器30将霍尔IC13b的电信号转换成旋转辊11的旋转量即斗杆工作缸4f的活塞杆4Y的位移量(行程长)。具体而言,利用旋转辊11的旋转半径d,以旋转辊11旋转一周时的活塞杆4Y的直动的位移量为2πd而进行计算。
此处,参照图4,说明旋转辊11的旋转角度和由霍尔IC13b检测出的电信号(电压)的关系。当旋转辊11旋转,而磁铁13a对应于其旋转而旋转时,根据旋转角度,透过霍尔IC13b的磁力(磁通密度)周期性变化,作为传感器输出的电信号(电压)周期性变化。根据从该霍尔IC13b输出的电压的大小能够测量旋转辊11的旋转角度。
而且,通过对从霍尔IC13b输出的电信号(电压)的一个周期重复的次数进行计数,能够测量旋转辊11的转速。而且,根据旋转辊11的旋转角度、旋转辊11的转速,来测量斗杆工作缸4f的活塞杆4Y的位移量(行程长)。
[回转式编码器的动作]
如图5所示,回转式编码器20具有圆盘部25、发光部26、受光部27。发光部26和受光部27以夹着圆盘部25的方式配置。发光部26具有对受光部27发光的发光元件。受光部27具有能够接收由发光部26发出的光的4个受光元件27a。4个受光元件27a各具有相同的宽度W,且直列而连续地排列成弧状。受光元件27a将接收的光量转换成电信号。在圆盘部25配置有使从发光部26发出的光透过受光部27的多个第一透过部25a。第一透过部25a为圆周方向上的宽度为2W且在径向上延伸的大致矩形的窄缝,在圆盘部25的外周附近以2W的间隔配置成与该外周平行的环状。在由第一透过部25a形成的环的内周配置有单一的透过部25b。透过部25b为在径向上延伸的大致矩形的窄缝。
圆盘部25与斗杆4a相对于车辆主体1a的转动同步地转动。4个受光元件27a分别根据因圆盘部25的旋转而透过第一、第二透过部25a、25b的光的光量来输出电信号。受光部27与透过了第一、第二透过部25a、25b的光量对应地,将从直列连接的受光元件27a中的、隔着的第一和第三以及第二和第四受光元件27a输出的电信号分别转换成脉冲信号。然后受光部27将转换后的脉冲信号向测量用控制器30输出。生成一个脉冲信号而利用来自两个受光元件27a的电信号的原因在于,为了提高传感器相对于外光等的鲁棒性。
而且,当受光元件27a输出通过透过了透过部25b的光而产生的电信号时,受光部27将对应的脉冲信号输出。即,受光部27输出根据圆盘部25的转动角度而产生的三个脉冲信号。由于圆盘部25的转动角度与斗杆4a的转动角度相同,因此脉冲信号根据斗杆工作缸4f的转动角度而输出。
具体而言,回转式编码器20为增量型编码器,并能够输出A相的脉冲信号、与A相相比存在90°的相位差的B相的脉冲信号、在圆盘部25旋转一周而通过了透过部25b时产生一次的Z相的脉冲信号(基准脉冲信号)。测量用控制器30对A相和B相的脉冲信号的上升以及下降的变化进行计数。计数量与斗杆工作缸4f的转动量成比例。测量用控制器30根据A相和B相的相位的不同判定斗杆4a的旋转方向。而且,根据Z相的脉冲信号测量斗杆4a的旋转的基准位置,清除计数量。斗杆4a的能够转动的角度范围的大致中央设定成基准位置。测量用控制器30监控回转式编码器20的计数值,并存储任意的个数量的预先设定的每个计数值的行程,再将其平均值作为设定基准位置即复位基准点(中间复位位置)而存储。Z相的脉冲信号在透过了与Z相对应的透过部25a的光被圆盘部25遮断时输出。即,Z相的脉冲信号在脉冲信号的下降时被检测。
回转式编码器20在斗杆4a的能够转动的角度范围的大致中央的角度输出Z相脉冲信号。即,回转式编码器20在斗杆工作缸4f的行程区域的大致中央输出Z相的脉冲信号。在该实施方式1中,将回转式编码器20的中间复位位置设为如上的位置,然而也可以将液压工作缸的行程止点以外的任意的位置设为中间复位位置。
[测量用控制器的行程长的测量以及校正]
接下来,说明测量用控制器30的行程长的测量以及校正。另外,此处,以斗杆4a升降的情况下的行程长的测量以及校正为例进行说明。如图6所示,斗杆4a随着斗杆工作缸4f的伸缩而升降。斗杆工作缸4f在斗杆4a上升至最高位置时到达伸长侧的行程止点,在斗杆4a下降至最低位置时到达缩短侧的行程止点。此时的斗杆工作缸4f的行程长可以根据行程传感器10中的旋转辊11的旋转量测定。
此处,在行程传感器10的旋转辊11和活塞杆4Y之间不免发生细微的滑动。特别是,当发生位于行程止点位置的活塞4V和工作缸筒4X的碰撞、作业中的对活塞杆4Y的冲击时,产生大幅度的滑动。由于该滑动造成由行程传感器10的检测结果得出的活塞杆4Y的行程测量位置和活塞杆4Y的实际的位置之间产生误差(因滑动产生的累积误差)。因此,为了校正由该行程传感器10的检测结果得到的行程测量值,而设置有作为复位传感器的回转式编码器20。旋转辊11和回转式编码器20与测量用控制器30连接,测量用控制器30根据由回转式编码器20输出的脉冲信号校正由行程传感器10测定出的行程长。
如图6所示,当斗杆工作缸4f伸张时,斗杆4a上升。通过行程传感器10测定此时的斗杆工作缸4f的行程长。另一方面,在回转式编码器20中,对应于斗杆4a的上升,斗杆4a相对于车辆主体1a转动,从而圆盘部25旋转。此时,透过了圆盘部25的透过部25a、25b的由发光部26发出的光被受光部27接收。由此,与圆盘部25的旋转角度对应的脉冲信号从受光部27输出。从受光部27分别输出A相、B相、Z相的脉冲信号。Z相的脉冲信号与作为斗杆4a的规定的转动角的基准角度有关,在斗杆4a到达该基准角度的位置时被输出。
此处,如图7所示,在测量用控制器30中,在初期校正时,存储有基准行程长L2。此处,初期校正为如下的操作:在液压挖掘机1的工厂出库时或在更换作为复位传感器的回转式编码器20、磁力传感器20a时,求出基准行程长L2而进行存储。在初期校正时,测量用控制器30首先在Z相的脉冲的下降检测后,存储与回转式编码器20的规定整数次(此处,-2的每个倍数为三次)的计数值对应的斗杆工作缸4f的行程长度L2-1~L2-3,并将其平均值作为基准行程长L2而存储。另外,在图7中,L0表示初期校正时的行程长的变化,LA表示在初期校正以外的行程长的变化,LP表示回转式编码器20的计数值的变化。
另一方面,在斗杆工作缸4f的通常动作过程中,在Z相的脉冲信号检测时,测量用控制器30检测与回转式编码器20的规定的整数次(此处,2的每个倍数为3次)的计数值对应的斗杆工作缸4f的行程的长度L1-1~L1-3的伸度。测量用控制器30存储该规定次数测量的行程的长度L1-1~L1-3,并将其平均值作为测量行程长L1而存储。
如上所述,在测量用控制器30中,存储有通过初期校正而运算存储的、相对于回转式编码器20的规定的整数次的计数值的基准行程长L2。测量用控制器30运算在初期校正以外的通常动作时检测出的测量行程长L1与初期校正时检测出的基准行程长L2的差分L3。
而且,测量用控制器30在检测Z相的脉冲信号而通过斗杆工作缸4f的通常动作进行了测量后的停止时,利用差分L3校正行程传感器10的测量值。
即,测量用控制器30在通过回转式编码器20的Z相的下降检测出斗杆4a到达作为基准的转动角后,检测自该转动角的进一步的规定角度的转动,并以规定次数存储其间的斗杆工作缸4f的行程长,并存储其平均值(测量行程长L1)。另外,对其测量到的测量行程长L1和通过初期校正而预先存储的成为基准的基准行程长L2进行比较,并运算偏差(差分L3)。而且,在斗杆4a停止时,进行将该偏差加入测量值的校正处理。
[磁力传感器的校正以及行程长的校正]
铲斗工作缸4d由于与斗杆工作缸4f以及动臂工作缸4e相比,接触水中、土砂的机会较多,因此不能安装回转式编码器20。因此,在铲斗工作缸4d上,如上所述,作为复位传感器而在工作缸筒4X的外周安装有磁力传感器20a,从而进行使由行程传感器10的检测结果得到的行程位置复位至中间复位位置(原点位置)的校正。
如图8所示,磁力传感器20a安装在工作缸筒4X的外部。磁力传感器20a具有沿着活塞4V的直动方向以规定距离分离配置的2个磁力传感器61、62。磁力传感器61、62设置在已知的中间复位位置(原点位置)。在活塞4V设置有生成磁力线的磁铁63。磁力传感器61、62透过由磁铁63生成的磁力线而检测磁力(磁通密度),并将对应于磁力(磁通密度)的电信号(电压)输出。由磁力传感器61、62检测出的信号向测量用控制器30发送。该测量用控制器30根据磁力传感器61、62的检测结果的变化,进行使由行程传感器10的检测结果得出的行程位置向中间复位位置(原点位置)复位的校正。该校正内容与利用回转式编码器20的校正相同。
[装置电源起动时的校正禁止处理控制]
然而,在检测不出行程长的装置电源丧失状态(对主控制器30未供给有电源的状态)下,存在如果不使作业机维持稳定的姿势则会导致因作业机的自重造成行程长变化的情况。在该情况下,在液压工作缸的实际行程长与在装置电源刚刚丧失后测量的测量行程长之间产生偏差。此处,在装置电源起动时,当实际行程长与最后的测量行程长存在偏差时,误动检测处理部30c认定为发生了错误而通过警报器等发出警告,从而阻碍作业机操作的进行。
因此,在装置电源起动时,测量用控制器30直到通过复位传感器的中间复位位置而复位为止进行禁止行程长的校正处理的控制。换言之,直到通过复位传感器的中间复位位置为止容许实际行程长和最后的测量行程长的偏差,而不进行错误发生的警告。
此处,参照图9对上述的电源起动时的校正禁止处理控制的处理顺序进行说明。首先,测量用控制器30判断电源是否起动(步骤S101)。在电源起动的情况(步骤S101,是)下,将初期行程长(基于回转式编码器20的初期计数值)设定为测量测定范围外的值(步骤S102)。之后,测量用控制器30判断是否通过了中间复位位置(步骤S103)。在未通过中间复位位置的情况(步骤S103,否)下,尽管行程长为测量测定范围外的值,误动作检测处理部30c仍然不进行错误输出(步骤S104),而重复步骤S103的判断处理。另一方面,在通过了中间复位位置的情况(步骤S103,是)下,再判断测量行程长(计数值)是否在测量测定范围外(步骤S105)。在测量行程长在测量测定范围外的情况(步骤S105,是)下,例如,从报告部31d进行错误输出(步骤S106),再重复步骤S105的判断处理。另一方面,在测量行程长不在测量测定范围外的情况(步骤S105,否)下,重复该判断处理。
[回转式编码器的装置电源起动时的初期值设定]
在上述的测量用控制器30中,根据基于回转式编码器20的A相、B相、Z相的计数值,存储规定次数量的行程,并通过其平均值算出基准行程长L2、测量行程长L1。但是,直到通过Z相而清零为止,不判断测量用控制器30的电源刚刚起动后的计数值是否为准确的计数值。因此,在测量用控制器30的电源刚刚起动后需要使用通过了回转式编码器20的Z相后的计数值而进行行程的校正。具体而言,在测量用控制器30中,预先存储有回转式编码器20的装置电源起动时的初期计数值。在回转式编码器20的测量测定范围的计数值为±3000的情况下,将该初期计数值设定为例如9000这样较大的值。
其结果为,虽然在装置电源起动时回转式编码器20的初期计数值较大,且直到通过回转式编码器20的复位基准点为止实际行程长和对应于初期计数值的测量行程长的偏差较大,然而由于进行上述的装置电源起动时的校正禁止处理控制,因此不进行错误发生的警告。
[回转式编码器的复位无效化设定]
在校正无效设定部31e显示有复位的无效设定即“OFF”的情况下,校正处理部30b认定为校正处理无效而不实施回转式编码器20的复位。
[标准显示器显示的行程动作诊断辅助画面]
在标准显示器31的显示部31b画面显示有由行程传感器10检测到的行程长的测量值以及由校正处理部30b进行的行程长的校正状态。图10表示显示部31b显示的行程动作诊断辅助画面的一例。图10所示的行程动作诊断辅助画面为如下的画面,即,在从初期画面依次选择服务菜单、检查菜单、工作缸检查时,显示斗杆工作缸、动臂工作缸、铲斗工作缸的选择菜单,并选择了斗杆工作缸时的画面。
在图10所示的斗杆工作缸的行程动作诊断辅助画面的区域E1实时显示基于行程传感器10的测量结果而算出的工作缸销间距离。该工作缸销间距离为最小行程止点侧的安装销PA与最大行程止点侧的安装销PB之间的距离,该安装销PA使图7所示的工作缸筒4X能够转动地安装在车辆主体1a上,该安装销PB设置于用于能够转动地安装在作为可动部的斗杆工作缸4f中的活塞杆4Y的一端。另外,上述的行程长指图7所示的行程长L,且为到最小行程止点位置的工作缸销间距离Lmin和到最大行程止点位置的工作缸销间距离Lmax之间的距离。
在区域E1下的区域E2、E3显示回转式编码器20复位时校正的补正值。例如,显示图7所示的差分L3。在区域E3显示当前的补正值,在区域E2显示当前的补正值的前一个补正值。每当回转式编码器20复位时,更新这些补正值。另外,并不限定于两个区域E2、E3,也可以设置3个以上的区域。由此,能够诊断补正值的履历。
而且,在区域E3下的区域E4显示通过校正无效设定部31e的设定进行的回转式编码器20的复位处于有效状态还是无效状态。当显示“ON”时,复位处于有效状态,当显示“OFF”时,复位处于无效状态。另外,该显示默认设定为“ON”。通过对与画面下部的区域E22对应的下部的功能键F2进行切换操作而切换该“ON”、“OFF”。在该情况下,功能键F2作为校正无效设定部31e而发挥功能。另外,在显示部31b的下部配置有操作部31c,并具有6个功能键F1~F6。相反,进行与对应于这6个功能键F1~F6的画面下部对应的功能图标显示。例如,在该画面中,在对应于功能键F5的画面下部的区域E25显示有表示返回功能的图标。另外,操作部31c具有其他的特殊功能键、数字键。而且,操作部31c可以设置独立于标准显示器31的键。
而且,在区域E4下的区域E5实时显示回转式编码器20的计数值。另外,在区域E5下的区域E6显示初期校正时检测到的基准行程长L2。
另外,在区域E6下的区域E7,当回转式编码器20在初期校正以外时能够正常运算测量行程长的情况下,例如以红色突出显示“OK”的文字。另外,在行程成为相反方向的时刻,“OK”的文字灭灯。
而且,在区域E7的下部设置有横向延伸的条形状的区域E8。条形的左端表示最小行程止点位置,条形的右端表示最大行程止点位置。而且,将与区域E1的值对应的行程长转换为条形的长度而进行显示。即,在区域E8,由条形图显示行程传感器10得到的行程长的测量值,从而通过图形显示行程的连续时间变化。而且,初期校正时的基准行程长L2显示在条形图上的位置E5-1,表示能够从该位置E5-1容许的行程的偏差量范围的位置E5-2显示在条形图上。
另外,在区域E8的左下的区域E10,在进行了在最小行程止点的复位的情况下,与区域E7同样,例如以红色突出显示“OK”的文字。而且,在区域E8的右下的区域E12,在进行了在最大行程止点的复位的情况下,与区域E7同样,例如以红色突出显示“OK”的文字。在脱离了行程止点状态的情况下,区域E10以及区域E12的突出显示灭灯。而且,在与区域E7、E10、E12的突出显示同时进行了复位时,从报告部31d输出声音。
而且,在区域E10以及区域E12下的区域E11、E13,分别显示预先求出的最小行程止点的工作缸销间距离以及最大行程止点的工作缸销间距离。
此处,参照图11所示的流程图,参照流程图对上述的行程动作诊断辅助画面的显示处理的概要进行说明。首先,标准显示器31从测量用控制器30取得当前的行程长以及回转式编码器20的计数值,而分别在区域E1、E5进行实时显示,并在区域E8实时显示条形图(步骤S201)。之后,判断是否存在来自测量用控制器30的是否正常进行了中间复位处理的通知(步骤S202)。在正常进行了中间复位的情况(步骤S202,是)下,在区域E4显示“OK”(步骤S203)。另外,判断是否存储有行程长的上次补正值(步骤S204)。在存储有上次补正值的情况(步骤S204,是)下,在区域E2显示上次补正值,在区域E3显示本次补正值(步骤S205),并向步骤S207转移。另一方面,在未存储有上次补正值的情况(步骤S204,否)下,在区域E3显示本次补正值(步骤S206),并向步骤S207转移。
之后,判断是否正常进行了行程止点复位(步骤S207)。在正常进行了行程止点复位的情况(步骤S207,是)下,在对应的区域E10、E12显示“OK”(步骤S208),并向步骤S201转移,在未正常进行行程止点复位的情况(步骤S207,否)下,直接向步骤S201转移。
另外,具体对使斗杆工作缸4a升降的情况下的利用行程动作诊断辅助画面的诊断进行说明。另外,在该情况下,如图12所示,仅进行斗杆工作缸4a的升降。
<行程传感器的异常检查>
首先,由于区域E4默认为“ON”,因此长时间按压功能键F2使其成为“OFF”,而使基于回转式编码器20的复位处于无效状态。然后,进行从铲斗4c的设置状态使斗杆4a上升的动作。
在该情况下,通过使斗杆4a上升而使行程长到达最大行程止点,在此期间,在区域E1以实时显示的方式显示工作缸销间距离。另外,在到达最大行程止点时,进行行程止点复位,在区域E2显示补正值。例如,在该补正值不是数毫米的情况下,诊断为可能在行程传感器10发生了滑动。而且,在区域E8,由于行程长变化的条形显示被连续地进行图形显示,因此能够通过该条形显示的动态是否顺畅来诊断行程传感器10的动作状态。另外,也可以不使基于回转式编码器20的复位成为无效状态,而维持有效状态。但是,通过设定成无效状态,回转式编码器20的复位变得无效,因此能够以较长的行程长诊断区域E8的图形显示。由此,消除了脱离回转式编码器20的连接器而进行诊断等的时间,从而能够进行效率良好的诊断。
<回转式编码器的异常检查>
而且,通过确认在区域E5显示的回转式编码器20的计数值是否变化,以及,在位置E5-1、E5-2所示的区域间是否输入Z相而使回转式编码器20的计数值正常清零,能够诊断回转式编码器20是否发生故障。
<复位动作检查:基于行程止点的复位动作>
而且,在区域E12,由于进行在最大行程止点的复位,因此通过“OK”的突出显示以及复位的报警,可以诊断为在最大行程止点的复位正常进行。在没有“OK”的突出显示以及复位的报警的情况下,能够诊断为行程止点的复位处理未动作。
<复位动作检查:基于复位传感器的复位动作>
接下来,进行使斗杆4a从最大行程止点下降的下降操作。在该情况下,在区域E7,在基于回转式编码器20的复位时,通过确认“OK”的突出显示以及复位的报警,可以诊断为基于回转式编码器20的复位处理正常进行。在没有“OK”的突出显示以及复位的报警的情况下,能够诊断为回转式编码器20的复位处理未动作,回转式编码器20发生了故障。
根据上述的结构,由于在行程动作诊断辅助画面上至少显示由行程传感器10得到的行程长的测量值以及基于校正处理部30b的校正状态,因此能够简单且容易地进行行程动作的诊断。
特别是,由于以条形图形显示由行程传感器10得到的行程长的测量值的连续时间变化,因此能够详细诊断行程传感器的滑动动作。
而且,在装置电源起动时,由于直到行程长通过复位基准点为止禁止复位,因此不发生错误报警等,而能够顺畅地进行最初的复位处理。
另外,由于回转式编码器20的装置电源起动时的初期行程值设定为由行程传感器10得到的行程长的测量测定范围外的值,因此能够防止在到最初的复位处理的期间因干扰等的发生而进行错误的复位处理,从而能够正常进行最初的复位处理。
(实施方式2)
在上述的实施方式1中,通过在液压工作缸的行程动作诊断辅助画面显示输出行程长的测量值以及校正状态,从而能够简单且容易地进行行程动作的诊断。在该实施方式2中,在HMI显示器33的显示部33b显示液压工作缸的行程初期动作校正作业辅助画面,从而能够容易地进行初期校正作业。
如上所述,该初期校正作业指在工厂出库时或在更换了复位传感器时求出基准行程长L2而将其存储的作业。在之后的作业机动作时,根据该初期校正处理后的基准行程长L2进行行程长的复位等校正处理。在进行该初期校正作业的情况下,技师自身依照检查表等而进行。
此处,说明根据图13所示的流程图以及图14-1~图14-10所示的行程初期校正作业辅助画面的一例而进行的初期校正作业辅助。首先,对于行程初期校正作业辅助画面,自初期画面选择服务菜单,再选择初期校正作业菜单,由此使图14-1或图14-2所示的行程初期校正作业辅助画面显示在显示部33b(步骤S301)。
对于图14-1所示的行程初期校正作业辅助画面,在未实施液压工作缸的初期校正作业的情况下,初期校正对象的状态显示为“准备就绪”。另一方面,对于图14-2所示的行程初期校正作业辅助画面,在实施了液压工作缸的初期校正作业而在测量用控制器30中写入基准行程长L2的情况下,初期校正对象的状态显示为“OK”。根据HMI显示器33的运算部31a写入测量用控制器30内的基准行程长L2的状态进行显示该图14-1或图14-2的画面中的哪个画面的判断。
在图14-1以及图14-2所示的画面中,在画面上方显示有各液压工作缸的应当实施的操作概要、低转速进行发动机旋转后应当按下开始按钮的指示。而且,在画面中央,以使搭载有液压工作缸的液压挖掘机整体的初期校正作业前的姿势位于画面内的左侧并使初期校正作业后的姿势位于画面内的右侧的方式进行图形显示。另外,在画面下方,在区域E30显示有各液压工作缸的初期校正作业的状态。在图14-1的画面中,由于未实施初期校正作业,因此各液压工作缸显示“准备就绪”。而且,在图14-2的画面中,由于实施了初期校正作业,因此各液压工作缸显示“OK”。
在显示有图14-1的画面的情况下,按照所显示的指示,例如长时间按压在区域E31显示的“开始”按钮0.5秒以上(步骤S302),从而转向图14-3所示的行程初期校正作业辅助画面。另一方面,在显示有图14-2的画面的情况且在进行初期校正作业的情况下,例如长时间按压在区域E32显示的“清除”按钮0.5秒以上,从而转向图14-1所示的画面。在该情况下,运算部33a使测量用控制器30进行复位当前写入的基准行程L2的数据的指示。其结果为,区域E30的状态全变成“准备就绪”。
在图14-3所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即铲斗能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该铲斗的操作方向的箭头(步骤S303)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到铲斗的状态变成“挖掘”为止,向“倾卸”方向操作铲斗杆。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤1。之后,运算部33a当检测出到达铲斗的“倾卸”方向上的行程止点位置而成为卸载状态(步骤S304,是)时,使画面转向图14-4所示的画面。另外,记述了在进行强调显示时变更作为校正对象的作业机的颜色,然而也可以变更其他作业机的颜色、色调。
在图14-4所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即铲斗能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该铲斗的操作方向的箭头(步骤S305)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到铲斗的状态变成“OK”为止,使铲斗杆向“挖掘”方向缓慢运动。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤2。运算部33a当在向铲斗的“挖掘”方向的动作中检测到基准行程L2(步骤S306,是),而且检测出到达行程止点位置而成为卸载状态时,使铲斗的状态显示“OK”(步骤S307),并使该基准行程L2写入测量用控制器30内。之后,由于存在作为下个初期校正对象的作业机(动臂)(步骤S309,是),因此运算部22a使画面转向图14-5所示的画面。
在图14-5所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即动臂能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该动臂的操作方向的箭头(步骤S303)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到动臂的状态变成“挖掘”为止,向“倾卸”方向操作动臂杆。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤3。之后,运算部33a当检测出到达动臂的“倾卸”方向上的行程止点位置而成为卸载状态(步骤S304,是)时,使画面转向图14-6所示的画面。
在图14-6所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即动臂能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该动臂的操作方向的箭头(步骤S305)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到动臂的状态变成“OK”为止,使动臂杆向“挖掘”方向缓慢运动。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤4。运算部33a当在向动臂的“挖掘”方向的动作中检测到基准行程长L2(步骤S306,是),而且检测出到达行程止点位置而成为卸载状态时,使动臂的状态显示“OK”(步骤S307),并使该基准行程长L2写入测量用控制器30内。之后,由于存在作为下个初期校正对象的作业机(斗杆)(步骤S309,是),因此运算部33a使画面转向图14-7所示的画面。
在图14-7所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即斗杆能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该斗杆的操作方向的箭头(步骤S303)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到斗杆的状态变成“下降”为止,向“上升”方向操作斗杆杆。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤5。之后,运算部33a当检测出到达斗杆的“上升”方向上的行程止点位置而成为卸载状态(步骤S304,是)时,使图面转向图14-8所示的画面。
在图14-8所示的画面中,通过强调显示处理部33e,在画面中央图形显示液压挖掘机的整体姿势,并且进行变更颜色、色调等强调显示以使校正对象的作业机即斗杆能够与其他作业机辨别。另外,通过强调显示处理部33e,显示表示该斗杆的操作方向的箭头(步骤S305)。技师根据在画面上部显示的作业内容和图形显示,直到作业机到达地面为止,使斗杆杆向“下降”方向缓慢运动。在该画面下部示出了该作业阶段处于步骤6。运算部33a当在向斗杆的“下降”方向的动作中检测出基准行程长L2(步骤S306,是)时,使斗杆的状态显示“OK”(步骤S307),并使该基准行程长L2写入测量用控制器30内。之后,由于不存在作为下个初期校正对象的作业机(步骤S309,否),因此运算部33a使图面转向图14-9所示的画面。
在图14-9所示的画面中,显示表示液压工作缸的状态全部“OK”,初期校正作业完成的表述(步骤S310)。另外,当使铲斗、动臂、斗杆进行往返动作,并识别复位位置,而在该往返动作后按下区域E33的检查按钮时,初期校正作业完成。而且,运算部33a进行使画面返回菜单画面的处理。
另外,将上述的初期校正作业的顺序设置为铲斗、动臂、斗杆的顺序,然而并不限定于此,例如,在实施了对动臂的初期校正作业的情况下,对动臂的初期校正作业结束。而且,与初期校正作业的顺序无关地,在进行其他的校正对象的初期校正作业,且对全部液压工作缸的初期校正作业结束的情况下,进行图14-9所示的画面显示。
而且,在校正对象的校正失败的情况(步骤S306,否)下,转向图14-10所示的画面。而且,运算部33a在区域E34显示错误代码(步骤S308)。由此能够知晓与错误代码对应的错误内容以及对应内容。也可以在画面上自动显示相对该错误代码的错误内容以及对应内容。另外,在校正对象的校正失败的情况下,不更新基准行程长L2,而保持当前存储的基准行程长L2。
另外,在液压工作缸的初期校正作业未完成的情况下,运算部33a通过报告部33d发出促使注意的警报。运算部33a通过基准行程长L2是否被全部写入测量用控制器30内来判断初期校正作业是否未完成。
而且,在HMI显示器33能够通过位置信息检测装置19以及天线9接收来自通信卫星的信息的情况下,位置信息检测装置19根据接收到的位置信息运算液压挖掘机1的位置以及方向,作为车体位置信息而向主控制器32以及HMI显示器33输出。另一方面,由测量用控制器30取得与作业机4的齿尖的水平以及垂直位置相关的作业位置信息,并向主控制器32以及HMI显示器33输出。主控制器32以及HMI显示器33能够根据这些车辆位置信息、作业位置信息以及三维作业信息,自动控制作业机4的齿尖。在初期校正作业中,在主控制器32和HMI显示器33之间发生了通信错误的情况下,在显示画面上显示弹出错误画面。在该情况下,通过按下弹出错误画面的对应于“返回”的按钮,使初期校正处理中止而返回菜单画面。在该情况下,错误解除后再次进行使用了行程初期校正作业辅助画面的初期校正作业。
在该实施方式2中,HMI显示器33的运算部33a根据作业机的动作状态的检测以及操作部33c的输入,而使行程初期校正作业辅助画面转移,并进行作为校正结果的基准行程长L2的写入,还进行使错误画面显示的控制。其结果为,技师能够按照该行程初期校正作业辅助画面操作作业机,仅通过从操作部33c进行简单的输入来完成初期校正作业。
另外,在上述的实施方式1、2中,对于利用复位传感器的复位或在行程止点处的复位,优选不对两个行程方向的动作进行复位处理,而仅对一个方向的行程方向的动作进行复位处理。这是由于复位位置具有方向性而且需要针对每个方向处理复位处理,从而造成处理本身变得复杂。例如,对铲斗工作缸4d、动臂工作缸4e仅在工作缸的伸长方向进行复位处理,对斗杆工作缸4f仅在工作缸的缩短方向进行复位处理。在工作缸的缩短方向进行斗杆工作缸4f的复位处理的原因如下,即,就斗杆工作缸4f的缩短侧行程端而言,由于作业机位于低于地平面的位置,因此通常不能使用。而且,在实施方式2中,虽然在HMI显示器33显示初期校正作业辅助画面,然而也可以在标准显示器31显示初期校正作业辅助画面。
【符号说明】
1-液压挖掘机
1a-车辆主体
2-下部行驶体
2a-履带
3-上部回旋体
3a-发动机
4-作业机
4a-斗杆
4b-动臂
4c-铲斗
4d-铲斗工作缸
4e-动臂工作缸
4f-斗杆工作缸
4X-工作缸筒
4W-工作缸盖
4Y-活塞杆
4V-活塞
5-驾驶室
6-发动机室
7-配重
8-驾驶席
9-天线
10-行程传感器
11-旋转辊
12-旋转中心轴
13-旋转传感器部
13a-磁铁
13b-霍尔IC
14-外壳
19-位置信息检测装置
20-回转式编码器
20a-磁力传感器
25-圆盘部
25a、25b-透过部
26-发光部
27-受光部
27a-受光元件
30-测量用控制器
30a-行程止点检测处理部
30b-校正处理部
30c-误动作检测处理部
31-标准显示器
31a、33a-运算部
31b、33b-显示部
31c、33c-操作部
31d、33d-报告部
31e-校正无效设定部
32-主控制器
33-HMI显示器
33e-强调显示处理部
40H-杆侧油室
40B-盖侧油室
61-磁力传感器
63-磁铁
101、101R、101L-操作杆装置
101Ra、101La-操作杆
101Rb、101Lb-检测部
102-控制阀
103-液压泵
103a-斜板
104-伺服机构
105-发动机驱动机构
106-喷出油路
107、108-油路
109-蓄电池
110-发动机按键开关
d-旋转半径
E1~E8、E10、E12、E22、E30~E34-区域
F1、F2、F5-功能键
L-行程长
L1-测量行程长
L2-基准行程长
L3-差分
N-网络
PA、PB-安装销

Claims (5)

1.一种液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置,其特征在于,具备:
可动部,其相对于车辆主体依次被支承为能够转动;
液压工作缸,其配置在所述车辆主体和可动部之间或所述可动部间且将所述可动部支承为能够转动;
行程传感器,其配置于所述液压工作缸且测量所述液压工作缸的行程长;
复位传感器,其测量使由所述行程传感器得到的所述行程长的测量值复位的复位基准点;
行程止点检测处理部,其检测所述液压工作缸的行程止点位置;
校正处理部,其在检测到所述复位基准点和/或所述行程止点位置的情况下,校正所述行程长的测量值;
显示器,其在进行所述液压工作缸的初期校正作业的情况下,进行搭载有所述液压工作缸的作业机械整体的显示;
强调显示处理部,其强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的所述可动部并显示驱动方向。
2.如权利要求1所述的液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置,其特征在于,
在构成对象的液压工作缸的校正完成的情况下,进行校正完成显示。
3.如权利要求1或2所述的液压工作缸的行程初期校正作业辅助装置,其特征在于,
在液压工作缸的初期校正作业未完成的情况下,所述显示器发出促使注意的警报。
4.一种液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法,其辅助如下的初期校正作业,即,所述初期校正作业在通过配置在液压工作缸的行程传感器进行所述液压工作缸的行程长的测量时,检测由复位传感器得到的复位基准点和/或所述液压工作缸的行程止点位置,从而进行所述行程长的校正,
所述液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法的特征在于,
在进行所述液压工作缸的初期校正作业的情况下,显示搭载有所述液压工作缸的作业机械整体,强调显示用于使校正对象的液压工作缸驱动的可动部并显示驱动方向,在校正对象的液压工作缸的校正完成的情况下,进行校正完成的显示。
5.如权利要求4所述的液压工作缸的行程初期校正作业辅助方法,其特征在于,
在液压工作缸的初期校正作业未完成的情况下,发出促使注意的警报。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106170596A (zh) * 2015-03-27 2016-11-30 株式会社小松制作所 作业机械的校正装置及作业机械的作业装置参数的校正方法
CN110325689A (zh) * 2017-09-21 2019-10-11 日立建机株式会社 工程机械

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9903100B2 (en) * 2015-07-02 2018-02-27 Caterpillar Inc. Excavation system providing automated tool linkage calibration
DE112016000098B4 (de) 2016-06-24 2022-12-22 Komatsu Ltd. Arbeitsfahrzeug und Verfahren zum Steuern des Arbeitsfahrzeugs
GB2554655B (en) * 2016-09-30 2019-10-02 Caterpillar Inc A hydraulic actuator arrangement
KR102511691B1 (ko) 2016-11-02 2023-03-17 클라크 이큅먼트 컴파니 리프트 암의 작동 영역을 정의하는 시스템 및 방법
KR101985349B1 (ko) 2016-11-09 2019-06-03 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업 차량 및 제어 방법
JP6827325B2 (ja) 2016-11-09 2021-02-10 株式会社小松製作所 作業車両およびデータ較正方法
WO2018087831A1 (ja) 2016-11-09 2018-05-17 株式会社小松製作所 作業車両およびデータ較正方法
JP6707047B2 (ja) * 2017-03-17 2020-06-10 日立建機株式会社 建設機械
JP6714534B2 (ja) * 2017-03-29 2020-06-24 日立建機株式会社 建設機械
JP7153594B2 (ja) 2019-03-26 2022-10-14 日立建機株式会社 較正作業支援システム
JP7412934B2 (ja) * 2019-09-17 2024-01-15 ナブテスコ株式会社 リニアアクチュエータ、ロッド位置算出方法、位置算出プログラム、及び位置算出装置
DE102019219899A1 (de) * 2019-12-17 2021-06-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Kalibrierung eines Lage-/Positionssensors
US11649775B2 (en) * 2020-09-24 2023-05-16 Kohler Co. Analog controller for electronic throttle body
CN112392356B (zh) * 2020-11-18 2022-06-10 上海探见智能家居有限公司 一种智能门窗行程自动校准的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132137A (ja) * 2002-10-15 2004-04-30 Hitachi Constr Mach Co Ltd 高所解体作業機の表示処理装置及び高所解体作業機
US20050273288A1 (en) * 2004-05-14 2005-12-08 Komatsu Ltd. Displacement amount measuring device
CN1837517A (zh) * 2006-03-17 2006-09-27 中南大学 机电一体化挖掘机及控制方法
JP2006258730A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Komatsu Ltd 油圧作業機械における油圧シリンダのストローク位置計測装置
JP2010174980A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Komatsu Ltd 作業車両、作業車両の制御方法、および、作業車両における油圧ポンプの斜板センサの較正方法
CN101821030A (zh) * 2007-10-10 2010-09-01 Sms西马格股份公司 用于柱塞液压缸系统调整行程位移测量的位置传感器
CN201889336U (zh) * 2010-11-27 2011-07-06 玉环普天单向器有限公司 液压校直装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007333628A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Komatsu Ltd 作業機械におけるシリンダのストローク位置計測装置
JP2008163594A (ja) 2006-12-27 2008-07-17 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 建設機械の制御装置
US8321114B2 (en) 2010-05-20 2012-11-27 Komatsu Ltd. Work vehicle and work vehicle control method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004132137A (ja) * 2002-10-15 2004-04-30 Hitachi Constr Mach Co Ltd 高所解体作業機の表示処理装置及び高所解体作業機
US20050273288A1 (en) * 2004-05-14 2005-12-08 Komatsu Ltd. Displacement amount measuring device
JP2006258730A (ja) * 2005-03-18 2006-09-28 Komatsu Ltd 油圧作業機械における油圧シリンダのストローク位置計測装置
CN1837517A (zh) * 2006-03-17 2006-09-27 中南大学 机电一体化挖掘机及控制方法
CN101821030A (zh) * 2007-10-10 2010-09-01 Sms西马格股份公司 用于柱塞液压缸系统调整行程位移测量的位置传感器
JP2010174980A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Komatsu Ltd 作業車両、作業車両の制御方法、および、作業車両における油圧ポンプの斜板センサの較正方法
CN201889336U (zh) * 2010-11-27 2011-07-06 玉环普天单向器有限公司 液压校直装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KE LI ET AL: "Electro一hydraulic proportional control of twin一cylinder hydraulic elevators", 《CONTROL ENGINEERING PRACTICE》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106170596A (zh) * 2015-03-27 2016-11-30 株式会社小松制作所 作业机械的校正装置及作业机械的作业装置参数的校正方法
CN106170596B (zh) * 2015-03-27 2018-02-13 株式会社小松制作所 作业机械的校正装置及作业机械的作业装置参数的校正方法
CN110325689A (zh) * 2017-09-21 2019-10-11 日立建机株式会社 工程机械
CN110325689B (zh) * 2017-09-21 2022-03-15 日立建机株式会社 工程机械

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Publication number Publication date
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