CN110366672A - 装载量累加装置以及装载量累加系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装载量累加装置以及装载量累加系统，装载量累加装置具备：装载量存储部(403)，其存储装载量；装载量运算部(402)，其将装载机所具备的作业前部组件内的搬运物的载荷数据累加到存储于上述装载量存储部(403)的装载量，用累加后的值来更新存储于装载量存储部(403)的装载量；差值运算部(404)，其计算搬运机所具备的货仓的承载量数据与存储于装载量存储部(403)的装载量的差值；累加成败判断部(405)，其将由差值运算部(404)计算出的差值的绝对值与预先决定的阈值(Dth)进行比较，在绝对值大于阈值(Dth)的情况下，判断为累加失败并输出判断结果；装载量校正部(406)，其在从累加成败判断部(405)输出了表示累加失败的上述判断结果的情况下，进行将承载量数据设为装载量的校正，用校正后的装载量来更新存储于装载量存储部(403)的装载量；以及输出部，其输出存储于装载量存储部(403)的装载量。

Description

装载量累加装置以及装载量累加系统

技术领域

本发明涉及一种计算从矿山等中的装载机承载到搬运机的搬运物的承载量的技术。

背景技术

存在以下一种技术：在使用类似液压挖掘机的装载机对自卸卡车等搬运机进行装载作业时，自动地高精度地进行装载作业中的搬运物的载荷测量。例如在专利文献1中公开了以下作业量监控装置：“作为将搬运物掬取并回转而转送到其它场所的液压挖掘机的作业量监控装置，其特征在于，设置有：载荷运算单元，其运算将上述搬运物掬取并搬运的回转操作中的铲斗内部的载荷以及将上述搬运物放出以后的回转操作中的铲斗内部的载荷；铲斗倾卸操作检测单元，其在上述两个回转操作中的上述载荷的载荷差为预定值以上，在回转方向的预定角度范围内执行铲斗倾卸操作时输出载荷测量指令；以及载荷测量单元，其在输出上述载荷测量指令时，测量上述铲斗倾卸操作紧前的载荷，作为被转送的搬运物的载荷(摘要摘录)”。

另外，存在以下技术：检测在向搬运机的装载过程中发生的过度承载，并通知给装载机。例如在专利文献2中公开了以下情况：“在包括机架和倾卸式货仓的机械中，电子控制器以能够动作的方式与机械相连接，配置至少一个加速度计，以测量机架和/或倾卸式货仓的加速度并将加速度信号提供给电子控制器，配置电子控制器以接收和分析加速度信号，将表示过度承载状态的承载信号提供给远程控制站和/或执行承载的承载机械(摘要摘录)”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3787046号公报

专利文献2：美国专利第8833861号说明书

发明内容

发明要解决的课题

在使用装载机对搬运机进行装载作业的情况下，从生产效率的观点来看，期望相对于搬运机的极限承载量不会过量或不足而进行装载。根据专利文献1所公开的技术，装载机的操作员能够掌握当前的装载量的同时进行作业，因此相对于搬运机的极限承载量不会过量或不足而进行装载变得容易。然而，在专利文献1所公开的技术中，在由操作员的操作错误等引起未进行预定量的铲斗操作的情况下，会遗漏铲斗载荷的累加，从而无法高精度地掌握承载量。

另外，根据专利文献2所公开的技术，装载机的操作员能够掌握过度承载状态，但是在承载量不足的情况下无法掌握。另外，使用在搬运机侧获取的数据来计算承载状态，因此根据搬运机不同而计算精度产生偏差。因而，无法在装载机侧以稳定的精度掌握承载量。

本申请是鉴于上述情形而完成的，目的在于提供一种与装载状况无关地高精度地掌握承载于搬运机的承载量并提高生产效率的技术。

用于解决课题的手段

本发明提供一种装载量累加装置，其特征在于，具备：装载量存储部，其存储装载量；装载量运算部，其将所输入的装载机所具备的作业前部组件内的搬运物的载荷数据累加到存储于上述装载量存储部的上述装载量，用累加后的值来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；差值运算部，其计算所输入的搬运机所具备的货仓的承载量数据与存储于上述装载量存储部的装载量的差值；累加成败判断部，其将由上述差值运算部计算出的上述差值的绝对值与预定的阈值进行比较，在上述绝对值大于上述阈值的情况下，判断为累加失败并输出判断结果；装载量校正部，其在从上述累加成败判断部输出表示累加失败的上述判断结果的情况下，进行将上述承载量数据设为上述装载量的校正，用校正后的上述装载量来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；以及输出部，其输出存储于上述装载量存储部的上述装载量。

发明效果

根据本发明，与装载状况无关地，能够高精度地掌握承载量，能够提高生产效率。通过说明以下的实施方式，能够更加明确上述以外的课题、结构以及效果。

附图说明

图1是第一实施方式的装载量累加系统的概要图。

图2是第一实施方式的液压挖掘机的外观图。

图3是用于说明第一实施方式的液压挖掘机的控制电路的说明图。

图4是第一实施方式的自卸卡车的外观图。

图5是第一实施方式的重量测量控制器的功能框图。

图6的(a)和(b)分别为第一实施方式的装载机和搬运机的重量测量控制器的硬件结构图。

图7是第一实施方式的装载量累加处理的流程图。

图8是第一实施方式的装载量计算处理的流程图。

图9是用于说明第一实施方式的铲斗载荷运算处理的说明图。

图10是第一实施方式的承载量计算处理的流程图。

图11是表示第一实施方式的悬架压力与承载量的对应关系的曲线图。

图12是第一实施方式的装载量校正处理的流程图。

图13的(a)～(c)是用于说明第一实施方式的累加成败判断的说明图。

图14是用于说明第一实施方式的显示画面例的说明图。

图15是第二实施方式的装载量校正处理的流程图。

图16是用于说明第二实施方式的显示画面例的说明图。

图17是用于说明第三实施方式的液压挖掘机的控制电路的说明图。

图18是第一实施方式的重量测量控制器的功能框图。

图19是第三实施方式的装载量校正处理的流程图。

图20是用于说明第三实施方式的显示画面例的说明图。

图21是本发明的实施方式的变形例的系统结构图。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。此外，在用于说明实施方式的全部图中，对具有相同功能的部件附加相同或关联的附图标记，省略其重复的说明。另外，在以下的实施方式中，除了特别需要时以外，原则上并不重复同一或同样部分的说明。

第一实施方式

说明本发明的第一实施方式。在本实施方式中，在装载机侧、搬运机侧分别计算向搬运机装载的搬运物的量。以下，在本实施方式中，使用在搬运机侧计算出的搬运物的量适当地校正在装载机侧计算出的装载到搬运机的搬运物的量。以下，以作为装载机使用液压挖掘机、作为搬运机使用自卸卡车的情况为例说明本实施方式。

首先，说明本实施方式的装载量累加系统。图1是本实施方式的装载量累加系统100的概要图。

如该图所示，本实施方式的装载量累加系统100具备作为装载机的液压挖掘机200以及作为搬运机的自卸卡车300。

在矿山等中的挖掘装载作业中，首先，在空载的自卸卡车300到达并停靠在液压挖掘机200可装载的位置之后，通过液压挖掘机200进行装载作业。然后，当预定量的装载结束时，自卸卡车300出发。然后，下一辆自卸卡车300到达并重复进行相同作业。

<液压挖掘机>

接着，说明液压挖掘机200。图2是本实施方式的液压挖掘机200的外观图。

液压挖掘机200具备下部车身201、上部回转体202、驾驶室203以及作业前部组件207。

下部车身201具备未图示的左行驶体和右行驶体。上部回转体202以能够回转的方式安装于下部车身201上。驾驶室203被安装于上部回转体202的前部。作业前部组件207以上下自由摆动的方式安装于上部回转体202的前部。按照操作员对后述的操作杆的操作，通过液压驱动回路驱动上部回转体202。

<作业前部组件>

作业前部组件207将砂土等作业对象物(以下，称为搬运物)装载到自卸卡车300。作业前部组件207具备转臂210、臂211、铲斗212、转臂缸213、臂缸214以及铲斗缸215。

转臂210以上下自由摆动的方式安装到上部回转体202。臂211以上下自由摆动的方式安装到转臂210。铲斗212以上下自由转动的方式安装到臂211。

另外，转臂缸213、臂缸214以及铲斗缸215为驱动作业前部组件207的液压缸。转臂缸213与上部回转体202和转臂210连结，使转臂210在上下方向上摆动。臂缸214与转臂210和臂211连结，使臂211在上下方向上摆动。铲斗缸215与臂211和铲斗212连结，使铲斗212在上下方向上转动。

并且，在作业前部组件207处具备转臂角度传感器220、臂角度传感器221以及铲斗角度传感器222，以检测作业前部组件207的姿势。

转臂角度传感器220被设置于转臂210，检测转臂210在上下方向上转动的角度。臂角度传感器221被设置于臂211，检测臂211转动的角度。铲斗角度传感器222被设置于铲斗212，检测铲斗212转动的角度。根据由这些转臂角度传感器220、臂角度传感器221、铲斗角度传感器检测出的各角度以及预先决定的转臂210、臂211、铲斗212的尺寸数据，计算作业前部组件207相对于上部回转体202的姿势。

按照操作员对操作杆的操作，通过液压驱动回路驱动转臂缸213、臂缸214以及铲斗缸215。

<控制装置>

接着，使用图3说明液压挖掘机200所具备的控制装置280。控制装置280具备：液压控制用控制器250，其控制液压驱动回路的驱动；以及显示控制用控制器251，其对来自传感器等的信号进行处理并将处理结果输出到显示装置。

液压控制用控制器250根据转臂操作杆240、臂操作杆241、铲斗操作杆242以及回转操作杆243的操作，经由液压驱动回路分别驱动转臂缸213、臂缸214、铲斗缸215以及使上部回转体202回转的回转电动机216。

液压驱动回路具备主泵204、液压油箱205以及控制阀230～233。

主泵204为通过未图示的发动机进行驱动的主泵。主泵204从液压油箱205排出的压力油分别经由控制阀230～233提供给转臂缸213、臂缸214、铲斗缸215以及回转电动机216。

从转臂操作杆240、臂操作杆241、铲斗操作杆242以及回转操作杆243输出的各操作信号被取入到液压控制用控制器250。被取入到液压控制用控制器250的各操作信号用于控制阀230～233的开闭驱动。分别提供给转臂缸213、臂缸214、铲斗缸215以及回转电动机216的压力油的流量与各操作杆240～243的操作量成正比地增减。

在压力油被提供给转臂缸213的底侧油室213a的情况下，将转臂210相对于上部回转体202向上方向摆动驱动，相反地在被提供给杆侧油室213b的情况下，将转臂210相对于上部回转体202向下方向摆动驱动。

在压力油被提供给臂缸214的底侧油室214a的情况下，将臂211相对于转臂210向下方向摆动驱动，相反地在被提供给杆侧油室214b的情况下，将臂211相对于转臂210向上方向摆动驱动。在压力油被提供给铲斗缸215的底侧油室215a的情况下，将铲斗212相对于臂211向下方向转动驱动，相反地在被提供给杆侧油室215b的情况下，将铲斗212相对于臂211向上方向转动驱动。

另外，在压力油被提供给连接有回转电动机216的油路216a的情况下，将上部回转体202相对于下部车身201向左方向转动驱动，相反地在压力油被提供给216b的情况下，将上部回转体202相对于下部车身201向右方向转动驱动。

在转臂缸213上连接有转臂底部压力传感器260和转臂杆压力传感器261。转臂底部压力传感器260检测底侧油室213a的压力。另外，转臂杆压力传感器261检测杆侧油室213b的压力。转臂底部压力传感器260和转臂杆压力传感器261的测量信号被输入到显示控制用控制器251。

另外，在显示控制用控制器251上连接有各角度传感器220～222，还被输入它们的测量信号。

并且，在显示控制用控制器251上分别连接有显示监控器(显示装置)270、通信装置206、装载完成开关271。

此外，显示监控器270为对显示控制用控制器251的处理结果进行显示或接收指示的输入的用户接口。例如配置于驾驶室203内。另外，通信装置206接收来自后述的自卸卡车300的信息。装载完成开关271为在完成向一台自卸卡车300的装载作业时由液压挖掘机200的操作员按下(接通：ON)的开关。在本实施方式中，当成为接通状态时，输出装载完成信号271s。

显示控制用控制器251根据从这些连接装置得到的测量信号、指示信号，计算液压挖掘机200装载到自卸卡车300的搬运物的量，并输出到显示监控器270。在后文中详细说明显示控制用控制器251。

<自卸卡车>

接着，说明本实施方式的搬运机即自卸卡车300。图4是表示本实施方式的自卸卡车300的外观的图。自卸卡车300承载搬运物而行驶。另外，自卸卡车300具备车辆主体307、货仓301、车轮302、悬架缸303、悬架压力传感器304、通信装置306以及控制装置310。

车辆主体307具备未图示的发动机和行驶电动机。通过将行驶电动机的动力传递至车轮302，自卸卡车300能够行驶。通过液压挖掘机200在货仓301中承载土等搬运物。货仓301设置于车辆主体307的上部。

悬架缸303设置于车轮302与车辆主体307之间。与车辆主体307的重量、货仓301的重量、承载于货仓301的搬运物的重量的合计相应的负载经由悬架缸303被施加到车轮302。当将搬运物承载到货仓301时，悬架缸303与其重量相应地收缩，封入到内部的液压油的压力(内压)提高。

悬架压力传感器304检测悬架缸303的内压。悬架压力传感器304的检测信号被输入到控制装置310。悬架压力传感器304设置于自卸卡车300的各悬架缸303。本实施方式的自卸卡车300具备四个车轮302。因而，自卸卡车300具备四个悬架压力传感器304。

通信装置306与控制装置310相连接，用于向液压挖掘机200发送信息。在后文中说明控制装置310的动作。

<显示控制用控制器和控制装置的功能块>

接着，使用图5说明本实施方式的显示控制用控制器251和控制装置310。以下，在本说明书中，将在液压挖掘机200侧根据各传感器的测量值计算出的装载到铲斗212的搬运物的量称为铲斗载荷(backet load weight)或简称为载荷(load weight)，将通过铲斗212装载到自卸卡车300的搬运物的量的累加值称为装载量(loading amount)，将在自卸卡车300侧根据传感器的测量值计算出的向自身的货仓301承载的搬运物的量称为承载量(loaded amount)。

在显示控制用控制器251中输入来自转臂角度传感器220的转臂角度传感器信号(角度信号)220s、来自臂角度传感器221的臂角度传感器信号(角度信号)221s、来自铲斗角度传感器222的铲斗角度传感器信号(角度信号)222s、来自转臂底部压力传感器260的转臂底部压力传感器信号260s、来自转臂杆压力传感器261的转臂杆压力传感器信号261s、来自装载完成开关271的装载完成信号271s、经由通信装置206来自控制装置310的通信信号206s的各信号。来自显示控制用控制器251的输出信号为向显示监控器270的显示监控信号270s。

显示控制用控制器251具备铲斗载荷运算部400以及重量测量部252。另外，重量测量部252具备累加判断部401、装载量运算部402、装载量存储部403、差值运算部404、累加成败判断部405、装载量校正部406、显示监控器控制部407以及装载完成判断部409。

铲斗载荷运算部400计算铲斗212内的搬运物的载荷，作为铲斗载荷(载荷数据)而输出。

累加判断部401判断铲斗212内的搬运物是否被装载到自卸卡车300的货仓301。装载量运算部402计算装载量的合计。装载量存储部403存储装载量运算部402的运算结果。差值运算部404计算存储于装载量存储部403的装载量与通过控制装置310的承载量运算部500计算出的承载量的差值。累加成败判断部405根据差值的运算结果来判断累加判断部401和装载量运算部402是否正确地进行装载量测量。装载量校正部406接收累加成败判断部405的判断结果来校正存储于装载量存储部403的装载量。显示监控器控制部407生成显示监控信号270s。装载完成判断部409判断是否完成装载。

在控制装置310中输入来自悬架压力传感器304的悬架压力传感器信号304s。来自控制装置310的输出信号为经由通信装置306向显示控制用控制器251的通信信号306s。

控制装置310具备对承载到货仓301的搬运物的重量进行运算的承载量运算部500。作为承载量运算部500的运算结果的承载量数据作为输出信号310s而输出到通信装置306。

此外，显示控制用控制器251和控制装置310以预先设定的控制周期反复执行一系列输入输出。

<硬件结构>

如图6的(a)所示，显示控制用控制器251能够通过具备CPU 291、RAM 292、ROM293、输入接口(I/F)294以及输出I/F 296的信息处理装置来实现。在ROM293中存储有用于实现上述各部的程序。存储的程序例如具备实现铲斗载荷运算部400的铲斗载荷运算程序400p、实现累加判断部401的累加判断程序401p、实现装载量运算部402的累加运算程序402p、实现差值运算部404的差值运算程序404p、实现累加成败判断部405的累加成败判断程序405p、实现装载量校正部406的装载量判断程序406p、实现显示监控器控制部407的显示监控器控制程序407p以及实现装载完成判断部409的装载完成判断程序409p。此外，指示接收程序408p为在后述的第三实施方式中使用的程序。另外，上述装载量存储部403例如设置于RAM 292。

在输入I/F 294中输入转臂角度传感器信号220s、臂角度传感器信号221s、铲斗角度传感器信号222s、转臂底部压力传感器信号260s、转臂杆压力传感器信号261s、装载完成信号271s以及通信信号206s的各信号。从输出I/F 296输出显示监控信号270s。

例如CPU 291将预先存储于ROM 293等的上述程序装载到RAM 292而执行，由此实现上述各功能。另外，处理所需的各种数据、在处理的过程中生成的数据被存储到ROM 293、RAM 292。

此外，显示控制用控制器251除了具备ROM 293、RAM 292这种半导体存储器以外，也可以具备硬盘驱动器等磁存储装置。

另外，如图6的(b)所示，控制装置310能够通过具备CPU 391、RAM 392、ROM 393、输入I/F 394以及输出I/F 396的信息处理装置来实现。在ROM 393中存储有实现承载量运算部500的承载量运算程序500p。在输入I/F 394中输入悬架压力传感器信号304s，从输出I/F396输出输出信号310s。此外，除了具备ROM 393、RAM 392这种半导体存储器以外，也可以具备硬盘驱动器等磁存储装置。

<装载量累加处理的整体流程>

接着，说明本实施方式的装载量累加处理的流程。图7是本实施方式的装载量累加处理的处理流程。本实施方式的装载量累加处理如上所述以预定时间间隔来执行。

首先，显示控制用控制器251获取各输入信号(步骤S1101)。在本实施方式中，铲斗载荷运算部400获取转臂底部压力传感器信号260s、转臂杆压力传感器信号261s、转臂角度传感器信号220s、臂角度传感器信号221s以及铲斗角度传感器信号222s。另外，累加判断部401获取铲斗角度传感器信号222s。并且，装载完成判断部409获取装载完成信号271s。

接着，显示控制用控制器251的重量测量部252根据在步骤S1101中获取的各信号，进行液压挖掘机200侧的装载量计算处理(步骤S1102)。

另一方面，控制装置310获取各输入信号(步骤S1201)。在此，承载量运算部500获取悬架压力传感器信号304s。

然后，承载量运算部500根据在步骤S1201中获取的信号，进行自卸卡车300侧的承载量计算处理(步骤S1202)。计算结果经由通信装置306输出到显示控制用控制器251。

接着，重量测量部252进行使用由承载量运算部500计算出的承载量来校正在步骤S1102中计算出的装载量的装载量校正处理(步骤S1103)。

最后，重量测量部252进行通过装载量校正处理得到的装载量显示在显示监控器270中的装载量显示处理(步骤S1104)，并结束处理。

以下，详细说明各处理。

<装载量计算处理>

首先，使用图8说明装载量计算处理。图8是装载量计算处理的处理流程。

通常，作业工具为铲斗的液压挖掘机200通过反复进行挖掘、转臂提升回转、放土的循环来完成作业。在本实施方式中，使用该循环，将预定时间的转臂提升操作和铲斗放土操作的检出作为触发，进行载荷的计算、装载量的计算，由此得到合计装载量。

此外，通过重量测量部252的累加判断部401、装载量运算部402以及装载完成判断部409执行装载量计算处理。计算结果被存储到装载量存储部403。

首先，装载完成判断部409进行装载完成开关271的接通/断开(ON/OFF)判断。在此，判断装载完成开关271是否处于接通状态(步骤S1301)。如上所述，当处于接通状态时，装载完成开关271输出装载完成信号271s。装载完成判断部409当获取装载完成信号271s时判断为处于接通状态。在判断为并不处于接通状态的情况下，装载完成判断部409将判断结果输出到铲斗载荷运算部400。

在此，说明接收到判断结果的输出的铲斗载荷运算部400的处理。图9是用于说明铲斗载荷运算的运算算法的示意图。

在铲斗载荷运算部400中，当接收到判断结果时，进行转臂提升操作时间判断。在此，判断转臂210相对于上部回转体202的向上方向的驱动操作是否持续进行第一预定期间以上。使用转臂角度传感器信号220s进行判断。铲斗载荷运算部400监视转臂角度传感器信号220s，将向上方向的驱动操作期间作为转臂提升操作时间来进行计数，判断其长度是否为第一预定期间以上。预先决定第一预定期间。例如，当将第一预定期间设为5[s]时，在转臂角度传感器信号220s持续5[s]以上而向转臂提升方向变动的情况下，判断为持续进行转臂提升操作。转臂提升操作时间被存储到RAM 292等。

在判断为持续进行的情况下，铲斗载荷运算部400计算通过作业前部组件207的动作挖掘的铲斗212内的搬运物的量即铲斗载荷，作为载荷数据而输出到装载量运算部402以及显示监控器控制部407。在其它情况下，并不输出载荷数据。

在此，使用图9说明铲斗载荷运算部400的铲斗载荷运算处理。通过求解转臂转动中心的力矩M的平衡公式来计算铲斗载荷Fa。使用载荷点和转臂转动中心的水平距离La以M＝Fa·La表示随着铲斗载荷Fa产生的力矩M。另一方面，使用直到转臂转动中心为止的水平距离Lb以M＝Fb·Lb表示随着转臂缸213的推力Fb而产生的力矩M。使用各角度传感器220～222的检测值计算出水平距离La和Lb。另外，使用转臂底部压力传感器260和转臂杆压力传感器261的检测值计算出推力Fb。使用这些，通过Fb·Lb/La计算作为未知数的铲斗载荷Fa。

在预定时间内输入铲斗载荷的情况下(步骤S1302)，累加判断部401进行放土操作时间判断。累加判断部401监视铲斗角度传感器信号222s，对铲斗212相对于臂211向上方向转动驱动的时间(放土操作时间)进行计数，判断其长度是否在第二预定期间以上(步骤S1304)。在放土操作时间持续第二预定期间以上的情况下，判断通过铲斗212将搬运物装载到自卸卡车300的货仓301。例如在将第二预定期间设为2[s]的情况下，在铲斗角度传感器信号222s持续2[s]以上向铲斗放土方向变动的情况下，判断为第二预定期间以上。放土操作时间被存储到RAM 292等。

在放土操作时间为第二预定期间以上的情况下，装载量运算部402进行装载量运算(步骤S1305)。装载量运算部402根据在步骤S1303中由铲斗载荷运算部400计算出的铲斗载荷以及步骤S1304的判断结果，计算装载量。在此，将在步骤S1303中计算出的铲斗载荷累加到存储于装载量存储部403的当前的装载量。然后，用累加后的值来更新存储于装载量存储部403的装载量。

之后，装载量运算部402使转臂提升操作时间复位(步骤S1306)，另外，使放土操作时间复位(步骤S1307)，将在步骤S1305中计算出的累加后的装载量存储到装载量存储部403(步骤S1308)，结束处理。此外，装载量运算部402为了用于后述的装载量校正处理，在将装载量存储于装载量存储部403的情况下，在RAM 292等中设定存储标志。

另一方面，在步骤S1302中转臂提升操作时间的持续时间小于第一预定期间的情况下，铲斗载荷运算部400并不将铲斗载荷输出到重量测量部252。在预定时间内并未接收到铲斗载荷的情况下，重量测量部252直接结束装载量计算处理。另外，在步骤S1304中放土操作时间小于第二预定期间的情况下，也直接结束装载量计算处理。

另外，在步骤S1301中判断为接通状态的情况下，完成向该自卸卡车300的装载作业，因此装载完成判断部409使存储于装载量存储部403的装载量复位(将装载量的值设为0)(步骤S1309)，结束装载量计算处理。

<承载量计算处理>

接着，使用图10、图11说明控制装置310中的承载量计算处理。图10是承载量计算处理的处理流程，图11是用于说明承载量运算部500的运算算法的示意图。

承载量运算部500根据悬架压力传感器信号304s来计算向货仓301的承载量(步骤S1401)。根据预先决定的悬架压力与承载量的对应关系来计算承载量。图11示出悬架压力与承载量的对应关系的一例。如上所述，本实施方式的自卸卡车300具备四个车轮302。因而，一台自卸卡车300具备四个悬架压力传感器304。图11的横轴表示这四个悬架压力传感器304的检测值的平均值。

承载量运算部500将计算出的承载量作为承载量数据，经由通信装置306发送到显示控制用控制器251(步骤S1402)，并结束处理。

<装载量校正处理>

接着，使用图12、图13的(a)、图13的(b)以及图13的(c)说明步骤S1103的装载量校正处理。图12是本实施方式的装载量校正处理的处理流程。图13的(a)～图13的(c)是用于说明累加成败判断的示意图。

首先，差值运算部404判断在紧前的装载量计算处理中是否实施了向装载量存储部403的装载量存储处理(步骤S1308的处理)(步骤S1501)。在本实施方式中，通过是否设定有上述存储标志来判断。然后，在该判断以后，清除该标志。

在判断为实施了装载量存储处理的情况下，差值运算部404获取存储于装载量存储部403的装载量以及经由通信装置206从控制装置310接收到的承载量(步骤S1502)。然后，进行计算装载量与承载量的差值的差值运算(步骤S1503)。

然后，累加成败判断部405接收差值运算的结果而进行累加成败判断(步骤S1504)。在此，判断装载量的计算是否成功。使用预先决定的针对差值运算结果的阈值Dth进行累加成败判断。即，累加成败判断部405计算差值运算结果的绝对值并与阈值Dth进行比较，判断该绝对值是否在阈值Dth以下。在比较结果中，如果在阈值Dth以下，则判断为累加成功。判断结果被输出到装载量校正部406和显示监控器控制部407。

该阈值Dth例如预先被存储到显示控制用控制器251的ROM 293或RAM292。该值例如设定为铲斗212的额定容量以下。使用图13的(a)～图13的(c)详细说明判断。

图13的(a)是表示装载量与承载量的差值的绝对值ΔLD为预先决定的阈值Dth的范围内(ΔLD≤Dth)的情况的示意图。在该情况下，累加成败判断部405的判断结果为阈值Dth以下，因此为“累加成功”。在该情况下，累加成败判断部405将表示阈值Dth以下的信息(累加成功)输出到装载量校正部406和显示监控器控制部407。

图13的(b)和图13的(c)是表示装载量与承载量的差值的绝对值ΔLD为预先决定的阈值Dth的范围外(ΔLD>Dth)的情况的示意图。图13的(b)为承载量更大的情况，图13的(c)为装载量更大的情况。在该情况下，累加成败判断部405的判断结果大于阈值，因此为“累加失败”。这些情况下、累加成败判断部405将表示大于阈值Dth的信息(累加失败)输出到装载量校正部406和显示监控器控制部407。

在累加成败判断中，在判断结果为累加成功的情况下，直接结束处理。另一方面，在为累加失败的情况下，装载量校正部406进行装载量校正(步骤S1505)，结束处理。此外，装载量校正是以经由通信装置206接收的承载量将存储于装载量存储部403的装载量进行重写的处理。

<装载量显示>

接着，说明步骤S1104的装载量显示处理。

显示监控器控制部407将在步骤S1302中从铲斗载荷运算部400接收的铲斗载荷以及存储于装载量存储部403的装载量显示在显示监控器270中。显示最终存储于装载量存储部403的装载量。另外，还一并显示步骤S1504的累加成败判断部405的判断结果。

图14示出显示在显示监控器270中的显示画面270A的例子。如上所述，显示画面270a具备铲斗载荷显示区域272、装载量显示区域273以及累加成败的判断结果显示区域274。在各显示部中显示表示铲斗载荷、装载量、累加成败的判断结果的信息。

也可以是以下结构：判断结果的显示例如在判断为“累加失败”的情况下将灯点亮，通知给液压挖掘机200的操作员。

此外，显示画面270a还可以具备接收装载完成指示的装载完成指示接收区域271r，作为上述装载完成开关271。

如上所述，在本实施方式的装载量累加系统100中，使用作为液压挖掘机200的重量测量部252的计算值的装载量以及作为自卸卡车300的承载量运算部500的计算值的承载量，判断液压挖掘机200侧的装载量计算成功与否，在失败的情况下校正装载量。

因而，根据本实施方式，即使在由操作员的操作错误等引起液压挖掘机200侧的装载量计算明显失常的情况下，也能够使用自卸卡车300侧的测量值容易地进行适当化。因而，根据本实施方式，与装载状况无关地，能够高精度地掌握向自卸卡车300的承载量，从而提高生产效率。

另外，根据本实施方式，装载量计算的成败判断结果也被通知给液压挖掘机200的操作员。因此，操作员能够掌握液压挖掘机200侧的装载量计算的失败。因而，能够预期减少操作错误而进一步提高作业效率。

另外，根据本实施方式，用于判断装载量计算的成功与否的阈值被设定为液压挖掘机200的铲斗额定容量以下。因此，仅在装载量与承载量之间发生大于额定容量的差的情况下，用承载量来校正装载量。即，通常，使用计算精度更高的液压挖掘机200侧的计算结果，仅在发生铲斗的额定容量以上的差的情况下，使用在自卸卡车300侧计算出的承载量。因此，精度稳定，并且能够高效地检测累加遗漏/错误累加的发生。由此，能够预期进一步提高作业效率。

第二实施方式

接着，说明本发明的第二实施方式。在本实施方式中，在累加失败的情况下，判别其内容并通知给操作员。

本实施方式的装载量累加系统100的结构基本上与第一实施方式相同。以下，着重说明与第一实施方式不同的结构。

在本实施方式中，重量测量部252的累加成败判断部405的处理内容不同。以下，说明本实施方式的装载量校正处理的流程。图15是本实施方式的装载量校正处理的处理流程。

如该图所示，在本实施方式的装载量校正处理中，在第一实施方式的装载量校正处理的步骤S1504的累加成败判断中判断为失败的情况下，在直到步骤S1505的装载量校正为止的期间，进行用于确定失败内容的处理(内容确定处理)。其它处理与第一实施方式相同。

在内容确定处理中，累加成败判断部405判别装载量与承载量的大小，根据判别结果来确定失败的内容。

即，在步骤S1504中，在判断为累加失败的情况下，累加成败判断部405将装载量与承载量的大小进行比较(步骤S2101)。在此，累加成败判断部405例如判别差值运算部404的运算结果的正负，根据判别结果来确定失败的内容。此外，失败的内容与判别结果对应地预先存储到ROM 293等。

累加成败判断部405例如在装载量小于承载量的情况下，将失败的内容确定为由累加遗漏引起。这是图13的(b)示出的示例。另一方面，在装载量为承载量以上的情况下，确定为由错误累加引起。这是图13的(b)示出的示例。例如在承载时铲斗212内的搬运物溢出的情况等。

累加成败判断部405将判别结果、即通过判别结果确定的失败的内容输出到显示监控器控制部407，并转移到步骤S1505的处理。

此外，在步骤S1104的装载量显示处理中，还一并显示判别结果、即确定的内容。在该情况下，如图16所示，显示画面270a代替判断结果显示区域274，具备显示累加失败的内容的失败内容显示区域275。

在图16示出的显示画面270a的例子中示出，在失败内容显示区域275中具备每个累加失败内容的灯275a、275b，判断出的内容的灯点亮的结构。由此，将判断结果通知给液压挖掘机的操作员。

如上所述，根据本实施方式，与第一实施方式同样地，计算装载量与承载量的差值的绝对值，在计算出的绝对值大于预先决定的阈值的情况下，进行将承载量设为装载量的校正。因此，根据本实施方式，得到与第一实施方式相同的效果。并且，根据本实施方式，将装载量计算失败的内容(累加遗漏/错误累加)通知给液压挖掘机200的操作员。因此，操作员能够详细掌握与装载量计算的失败有关的内容。因而，能够预期减少操作错误并进一步提高作业效率。

第三实施方式

接着，说明本发明的第三实施方式，在上述第一和第二实施方式中，在判别为累加失败的情况下，自动地使用由自卸卡车300计算出的承载量来进行校正。然而，在本实施方式中，仅在操作员允许的情况下，实施使用了承载量的校正。

以下，以与第一实施方式不同的结构为主来说明本实施方式。

如图17所示，本实施方式的液压挖掘机200还具备校正指示接收开关277。并且，本实施方式的重量测量部252a还接收校正指示接收开关277的操作信号(校正指示接收信号277s)。校正指示接收信号277s被输出到重量测量部252a。

校正指示接收开关277从操作员接收是否进行校正的指示，输出与指示相应的操作信号。在本实施方式中，在进行校正的情况下，将校正指示接收开关277设为接通状态。然后，校正指示接收开关277在接通状态的情况下，输出校正指示接收信号277s。

接着，说明本实施方式的显示控制用控制器251a的功能。图18是本实施方式的显示控制用控制器251a和控制装置310的功能框图。

本实施方式的显示控制用控制器251a的重量测量部252a除了具备第一实施方式的重量测量部252a的各部以外，还具备指示接收部408。此外，控制装置310与第一实施方式相同。另外，两个控制器的硬件结构也与第一实施方式相同。其中，如图6的(a)所示，在ROM293中还存储有实现指示接收部408的指示接收程序209p。

在指示接收部408中输入校正指示接收信号277s。指示接收部408根据是否接收到校正指示接收信号277s，判断装载量校正部406是否实施装载量校正(装载量存储部403的存储值的重写)。

接着，说明本实施方式的装载量校正处理的流程。图19是本实施方式的装载量校正处理的处理流程。

如该图所示，在本实施方式的装载量校正处理中，在第一实施方式的装载量校正处理的步骤S1504的累加成败判断中判断为失败的情况下，指示接收部408判断是否从操作员接收到校正的指示(步骤S3101)。如上所述，通过是否接收校正指示接收信号277s来进行判断。

然后，指示接收部408在接收的情况下，判断为存在校正指示。另一方面，在并未接收指示的情况下，判断为不存在校正指示。判断结果被输出到装载量校正部406。

装载量校正部406仅在从指示接收部408接收到存在校正指示的通知的情况下，进行步骤S1505的装载量校正处理。在并未接收的情况下，并不进行校正处理而结束处理。其它处理与第一实施方式相同。

此外，校正指示接收开关277例如在显示画面270a上设定为校正指示接收区域277r。图21示出本实施方式的显示画面270a的一例。

此外，在本实施方式中，装载量显示区域273的显示值随着图19的流程而变化。在校正指示接收开关277被按下而允许校正的情况下，以自卸卡车300的承载量重写的装载量显示在装载量显示区域273内。另一方面，在校正指示接收开关277并未按下的情况下，并未实施装载量的重写，因此显示上一次计算出的装载量(并未以自卸卡车300的承载量重写的装载量)。

如上所述，根据本实施方式，还具备接收操作员的指示的指示接收部408，装载量校正部406在差值的绝对值大于阈值的情况下，进而仅在经由指示接收部408接收允许校正的指示的情况下进行校正。即，根据本实施方式，仅在液压挖掘机200的操作员允许的情况下，实施装载量的校正。因此，能够防止不希望的自动校正，能够预期提高装载量测量的鲁棒性。

此外，本实施方式，以与第一实施方式进行组合的情况为例进行了说明，但是也可以与第二实施方式进行组合。

另外，在上述各实施方式中，以作为装载机而使用图2示出的液压挖掘机200的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。例如能够应用作业前部组件207的关节数等能够向作为搬运机的自卸卡车300进行装载的任意结构。

另外，液压挖掘机200的控制装置280也并不限定于上述结构。例如不具备液压控制用控制器250，显示控制用控制器251也可以实现液压控制用控制器250的功能。

另外，在上述各实施方式中，以作为搬运机而使用图4示出的自卸卡车300的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。搬运机能够通过装载机进行装载作业即可。例如将车轮的个数设为四个，但是，当然也能够应用设为六个等的结构。

装载量计算处理也并不限定于上述处理流程。能够使用可计算装载量的所有手段。例如在上述处理流程中，将铲斗角度传感器信号222s用于由铲斗载荷运算部400进行的铲斗放土操作时间判断(累加判断)，但是也可以使用铲斗操作杆242的操作信号。另外，在铲斗载荷运算部400的铲斗载荷运算中也将转臂提升操作时间设为铲斗载荷运算的触发，但是也可以将上部回转体202相对于下部车身201的回转动作设为触发。

另外，在上述各实施方式中，使用图11示出的预定的悬架压力与承载量的关系计算出承载量，但是并不限定于此。也可以使用能够对承载到货仓301的对象物的重量进行测量的所有手段。

另外，显示在显示监控器270中的显示画面的布局、显示项目也并不限定于上述显示画面270a的例子。例如也可以一并显示自卸卡车300的承载量、装载量与承载量的差值运算结果等。

另外，在上述各实施方式中，以将用于判断累加成败的阈值Dth预先存储于ROM293或RAM 292的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。例如也可以具有以下结构：将专用设定器新连接到显示控制用控制器251，装载机的操作员经由该设定器能够设定和变更阈值Dth。在该情况下，所设定的阈值Dth例如存储到RAM 292。由此，装载机的操作员能够适当地变更阈值，因此提高可用性。

另外，在上述各实施方式中，以将重量测量部252、252a搭载于液压挖掘机200的情况为例进行了说明，但是并不限定于此。例如图21所示，也可以作为装载量累加装置600而独立地设置重量测量部252、252a。在该情况下，装载量累加装置600例如也可以配置于控制中心等。在该情况下，如图21所示，装载量累加系统100a由液压挖掘机200、自卸卡车300以及装载量累加装置600构成。此外，重量测量部252、252a的功能块与图5、图18示出的示例相同。

此外，装载量累加装置600具备CPU、存储器、存储装置以及通信I/F。而且，在装载量累加装置600中，CPU将预先存储于存储装置的程序装载到存储器并执行，由此实现重量测量部252、252a。另外，经由通信I/F与液压挖掘机200、自卸卡车300之间进行数据的发送接收。

并且，在上述各实施方式和图21的示例中，重量测量部252、252a具备显示监控器控制部407，将计算结果输出到液压挖掘机200所具备的显示监控器270，但是并不限定于此。也可以具有以下结构：代替显示监控器控制部407，具备以输出I/F 296实现的输出部，输出到显示监控器270以外的外部装置。

附图标记说明

100：装载量累加系统；100a：装载量累加系统；200：液压挖掘机；201：下部车身；202：上部回转体；203：驾驶室；204：主泵；205：液压油箱；206：通信装置；206s：通信信号；207：作业前部组件；210：转臂；211：臂；212：铲斗；213：转臂缸；213a：底侧油室；213b：杆侧油室；214：臂缸；214a：底侧油室；214b：杆侧油室；215：铲斗缸；215a：底侧油室；215b：杆侧油室；216：回转电动机；216a：油路；216b：油路；220：转臂角度传感器；220s：转臂角度传感器信号；221：臂角度传感器；221s：臂角度传感器信号；222：铲斗角度传感器；222s：铲斗角度传感器信号；230：控制阀；231：控制阀；232：控制阀；233：控制阀；240：转臂操作杆；241：臂操作杆；242：铲斗操作杆；243：回转操作杆；250：液压控制用控制器；251：显示控制用控制器；251a：显示控制用控制器；252：重量测量部；252a：重量测量部；260：转臂底部压力传感器；260s：转臂底部压力传感器信号；261：转臂杆压力传感器；261s：转臂杆压力传感器信号；270：显示监控器；270a：显示画面；270s：显示监控信号；271：装载完成开关；271r：装载完成指示接收区域；271s：装载完成信号；272：铲斗载荷显示区域；273：装载量显示区域；274：判断结果显示区域；275：失败内容显示区域；275a：灯；275b：灯；277：校正指示接收开关；277r：校正指示接收区域；277s：校正指示接收信号；280：控制装置；291：CPU；292：RAM；293：ROM；295：通信I/F；300：自卸卡车；301：货仓；302：车轮；303：悬架缸；304：悬架压力传感器；304s：悬架压力传感器信号；306：通信装置；306s：通信信号；307：车辆主体；310：重量测量控制器；400：铲斗载荷运算部；401：累加判断部；402：装载量运算部；403：装载量存储部；404：差值运算部；405：累加成败判断部；406：装载量校正部；407：显示监控器控制部；408：指示接收部；409：装载完成判断部；500：承载量运算部；600：装载量累加装置。

Claims (7)

1.一种装载量累加装置，其特征在于，具备：

装载量存储部，其存储装载量；

装载量运算部，其将所输入的装载机所具备的作业前部组件内的搬运物的载荷数据累加到存储于上述装载量存储部的上述装载量，用累加后的值来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；

差值运算部，其计算所输入的搬运机所具备的货仓的承载量数据与存储于上述装载量存储部的装载量的差值；

累加成败判断部，其将由上述差值运算部计算出的上述差值的绝对值与预先决定的阈值进行比较，在上述绝对值大于上述阈值的情况下，判断为累加失败，并输出判断结果；

装载量校正部，其在从上述累加成败判断部输出了表示累加失败的上述判断结果的情况下，进行将上述承载量数据设为上述装载量的校正，用校正后的上述装载量来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；以及

输出部，其输出存储于上述装载量存储部的上述装载量。

2.根据权利要求1所述的装载量累加装置，其特征在于，

上述输出部与显示装置相连接，将存储于上述装载量存储部的上述装载量输出到上述显示装置。

3.根据权利要求1所述的装载量累加装置，其特征在于，

在从上述累加成败判断部输出了表示累加失败的上述判断结果的情况下，上述输出部还输出表示该绝对值大于上述阈值的信息。

4.根据权利要求1所述的装载量累加装置，其特征在于，

上述累加成败判断部在判断为累加失败的情况下，判别由上述差值运算部计算出的上述差值的正负，还输出判别结果，

上述输出部还输出由上述累加成败判断部输出的上述判别结果。

5.根据权利要求1所述的装载量累加装置，其特征在于，

该装载量累加装置还具备指示接收部，该指示接收部与接收来自操作员的指示的校正指示接收开关相连接，经由该校正指示接收开关接收允许基于上述承载量数据的校正的指示，

在上述差值的绝对值大于上述阈值的情况下，并且在上述指示接收部接收到允许上述校正的指示的情况下，上述装载量校正部进行上述校正。

6.根据权利要求1所述的装载量累加装置，其特征在于，

上述阈值被设定为上述作业前部组件所具备的铲斗的额定容量以下。

7.一种装载量累加系统，具备装载机、搬运机和装载量累加装置，其特征在于，

上述装载机具备：角度传感器，其检测将搬运物装载到上述搬运机的作业前部组件相对于安装该作业前部组件的回转体的姿势；底部压力传感器，其检测用于驱动上述作业前部组件的液压缸的底部压力；杆压力传感器，其检测上述液压缸的杆压力；以及载荷运算部，其根据从上述角度传感器输出的角度传感器信号、从上述底部压力传感器输出的底部压力传感器信号以及从上述杆压力传感器输出的杆压力传感器信号，计算上述作业前部组件内的上述搬运物的载荷并作为载荷数据而输出，

上述搬运机具备：悬架压力传感器，其检测悬架缸的内压；以及承载量运算部，其根据从上述悬架压力传感器输出的悬架压力传感器信号，计算在承载上述搬运物的货仓中承载的承载量并作为承载量数据而输出，

上述装载量累加装置具备：

装载量存储部，其存储装载量；

装载量运算部，其将由载荷运算部计算出的上述载荷数据累加到存储于上述装载量存储部的上述装载量，用累加后的值来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；

差值运算部，其计算由上述承载量运算部计算出的上述承载量数据与存储于上述装载量存储部的装载量的差值；

累加成败判断部，其将由上述差值运算部计算出的上述差值的绝对值与预先决定的阈值进行比较，在上述绝对值大于上述阈值的情况下，判断为累加失败，输出判断结果；

装载量校正部，其在从上述累加成败判断部输出了表示累加失败的上述判断结果的情况下，进行将上述承载量数据设为上述装载量的校正，用校正后的上述装载量来更新存储于上述装载量存储部的上述装载量；以及

输出部，其输出存储于上述装载量存储部的上述装载量。