DE112013000097B4 - Vorrichtung und Verfahren zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit - Google Patents

Abstract

Vorrichtung zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit von Hydraulikzylindern einer Arbeitskraftmaschine mitBewegungsabschnitten (4a, 4b, 4c), die in Reihe in Bezug auf einen Fahrzeugkörper (1a) einer Arbeitsmaschine drehbar gestützt sind;Hydraulikzylindern (4d, 4e, 4f), wobei jeder Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) so aufgebaut ist, dass er den jeweiligen Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c) drehbar stützt und zwischen dem Fahrzeugkörper (1a) und dem Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c) oder zwischen den Bewegungsabschnitten (4a, 4b, 4c) angeordnet ist;Hubsensoren (10), die jeweils an den Hydraulikzylindern (4d, 4e, 4f) montiert sind und so aufgebaut sind, dass sie eine Hublänge des jeweiligen Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) messen; undReset-Sensoren (20, 20a), die so aufgebaut sind, dass sie einen Reset-Referenzpunkt messen, um ein Reset bei einem Wert der Hublänge auszuführen, die durch den jeweiligen Hubsensor (10) gemessen wird; wobei die Vorrichtungeine Hubenderfassungsprozesseinheit (30a), die so aufgebaut ist, dass sie jeweilige Hubendpositionen der Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) erfasst; undeine Kalibrierprozesseinheit (30b) aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie den gemessenen Wert der Hublänge kalibriert, wenn der Reset-Referenzpunkt und/oder die Hubendposition erfasst wird; gekennzeichnet durcheinen Monitor (33), der so aufgebaut ist, dass er die gesamte Arbeitsmaschine, an der die Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) montiert sind, anzeigt, wenn eine Anfangskalibriertätigkeit für die Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) ausgeführt wird; undeine Hervorhebeanzeigeprozesseinheit (33e), die so aufgebaut ist, dass sie den Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit einer Anzeige einer Antriebsrichtung des Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorhebt, wobeidie Hervorhebungsanzeigeprozesseinheit (33e) einen anderen Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen anderen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit einer Anzeige einer Antriebsrichtung des anderen Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorhebt, wenn die Kalibrierung des zu kalibrierenden Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) vollendet ist.

Description

• GEBIET DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhub-Anfangskalibriertätigkeit.
• HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK
• Ein Bagger als eine Arbeitsmaschine hat einen fahrenden Körper, einen oberen Schwenkkörper, der dazu in der Lage ist, auf dem fahrenden Körper zu schwenken, und eine Arbeitsanlage oberhalb des oberen Schwenkkörpers. Die Arbeitsanlage hat einen Ausleger mit einem Ende, das auf einem Basiskörper drehbar gestützt ist, einen Arm mit einem Ende, das an dem anderen Ende des Auslegers drehbar gestützt ist, und eine Befestigung, die an dem anderen Ende des Arms drehbar gestützt ist. Der Ausleger, der Arm und die Befestigung werden durch Hydraulikzylinder angetrieben. Ein Hub des Hydraulikzylinders wird gemessen, um die Position/Stellung dieser Arbeitsanlage zu erfassen.
• Beispielsweise offenbart das Patentdokument 1 einen Bagger mit einem Positionssensor, der durch die Drehung einer Drehrolle an einer Zylinderstange eine Kolbenhubposition des Hydraulikzylinders erfasst, der die Arbeitsanlage antreibt. Da ein geringfügiges Rutschen zwischen dieser Drehrolle und der Zylinderstange auftritt, kann ein Fehler zwischen einer Ist-Hubposition und der Hubposition erzeugt werden, die von einem Erfassungsergebnis des Positionssensors erlangt wird. Daher ist ein Magnetkraftsensor als ein sogenannter Reset-Sensor an einer Referenzposition an einer Außenfläche einer Zylinderröhre des Hydraulikzylinders vorgesehen, um die Hubposition, die von dem Erfassungsergebnis des Positionssensors erlangt wird, an der Referenzposition zu kalibrieren. Die Hubposition, die durch den Positionssensor erfasst wird, wird jedes Mal dann kalibriert, wenn der Kolben die Referenzposition beim Betrieb passiert, wodurch eine genaue Positionsmessung erzielt wird.
• Ferner offenbart Patentdokument 3 ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug, durch welches das Absorptionsdrehmoment ungeachtet der Unterschiede zwischen einzelnen Hydraulikpumpen exakt gesteuert werden kann. Eine Steuereinheit ist konfiguriert für die Berechnung einer Ziel-Absorption einer Hydraulikpumpe, bei welcher das Ausgangsdrehmoment des Motors und das Absorptionsdrehmoment der Hydraulikpumpe mit einer Ziel-Abgleichdrehzahl des Motors abgeglichen werden.
• AUFLISTUNG DES STANDES DER TECHNIK
• PATENTDOKUMENTE
• Patentdokument 1: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2006-258730 A
• Patentdokument 2: offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2007-333628 A
• Patentdokument 3: DE 11 2011 100 048 T5
• ZUSAMMENFASSUNG
• TECHNISCHES PROBLEM
• Außerdem hat der vorstehend beschriebene Hydraulikzylinder den Hubsensor (Positionssensor) und den sogenannten Reset-Sensor zum Kalibrieren eines Messfehlers des Hubsensors in derartiger Weise, dass eine Hublänge des Hydraulikzylinders präzise erlangt wird. Hierbei ist es zum Kalibrieren dieses Messfehlers erforderlich, eine Anfangskalibriertätigkeit auszuführen, bei der die letzte Kalibrierreferenzposition des Reset-Sensors erlangt und gespeichert wird.
• Jedoch ist diese Anfangskalibriertätigkeit mit professioneller Fähigkeit ausgeführt worden, bei der das Servicepersonal die Arbeitsanlage gemäß einer vorgeschriebenen Prozedur auf der Basis seiner eigenen Kenntnis oder eines Instruktionshandbuchs betätigt. Demgemäß ist dem Servicepersonal derart umfangreiche Last zum Ausführen der Anfangskalibriertätigkeit im Stand der Technik auferlegt, und es war ein Problem dahingehend, dass es aufgrund von Fehlern und dergleichen eine lange Zeitspanne für das unerfahrene Servicepersonal braucht, bis die Anfangskalibriertätigkeit vollendet ist.
• Außerdem offenbart das Patentdokument 2 eine Technik zum auf einem Monitorbildschirm erfolgenden Anzeigen von Änderungen einer Zylinderhubposition, die einer Sperrfreigabeposition einer Sperrfunktion entspricht, durch die der Betätigungshebel der Arbeitsanlage bei einer vorbestimmten Betätigungshubposition gehalten wird.
• Die vorliegende Erfindung ist unter Berücksichtigung der vorstehend erläuterten Umstände gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Unterstützen der Anfangskalibriertätigkeit des Hydraulikzylinderhubs zu schaffen, wodurch eine Unterstützung für die Anfangskalibriertätigkeit eines Hydraulikzylinderhubs mit Leichtigkeit ausgeführt werden kann.
• LÖSUNG DER AUFGABE
• Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit von Hydraulikzylindern einer Arbeitskraftmaschine mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
• Figurenliste
• 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gesamtaufbaus eines Baggers als ein Beispiel einer Arbeitsmaschine, bei dem Hydraulikzylinder gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet sind.
• 2 zeigt eine Blockdarstellung eines gesamten Schaltungsaufbaus des Baggers, der in 1 gezeigt ist, wobei eine Vorrichtung zum Unterstützen einer Betriebsdiagnose des Hydraulikzylinderhubs umfasst ist.
• 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Anordnungsaufbaus eines Hubsensors in Bezug auf den Hydraulikzylinder.
• 4 zeigt eine schematische Darstellung eines skizzierten Aufbaus des Hubsensors und seinen Betrieb.
• 5 zeigt eine schematische Darstellung eines skizzierten Aufbaus eines Drehcodierers, der ein Reset-Sensor ist.
• 6 zeigt eine schematische Darstellung von Heraufbewegungs- und Herunterbewegungszuständen eines Auslegers des Baggers.
• 7 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Hublänge des Hydraulikzylinders und auch den Hublängenkalibrierprozess beschreibt.
• 8 zeigt eine schematische Darstellung eines skizzierten Aufbaus eines Magnetkraftsensors, der ein Reset-Sensor ist, und seinen Betrieb.
• 9 zeigt ein Flussdiagramm einer Kalibrierverhinderungsprozesssteuerprozedur zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr.
• 10 zeigt ein Beispiel eines Bildschirms zum Unterstützen der Hubbetriebsdiagnose gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, die auf einer Anzeigeeinheit eines Standardmonitors angezeigt ist.
• 11 zeigt ein Flussdiagramm einer Anzeigeprozessprozedur auf einer Anzeigeeinheit des Standardmonitors.
• 12 zeigt eine erläuternde Ansicht zur Beschreibung eines Betriebs der Arbeitsanlage beim Ausführen eines Kalibrierprozesses für den Auslegerzylinder.
• 13 zeigt ein Flussdiagramm einer Anzeigeprozessprozedur auf einem Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf einer Anzeigeeinheit eines HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-1 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf einer Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-2 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-3 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-4 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-5 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-6 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-7 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-8 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-9 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• 14-10 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die auf der Anzeigeeinheit des HMI-Monitors angezeigt ist.
• BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
• Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Zunächst sind die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Nachstehend ist ein Bagger als ein Beispiel der Arbeitsmaschinen beschrieben, bei denen die Idee der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann.
• (Erstes Ausführungsbeispiel)
• [Gesamtaufbau des Baggers]
• Wie dies in 1 gezeigt ist, hat ein Bagger 1 einen unteren Fahrkörper 2, einen oberen Schwenkkörper 3 und eine Arbeitsanlage 4. Der untere Fahrkörper 2 ist so aufgebaut, dass er automatisch fährt, wenn sich ein Paar aus einer rechten und linken Raupenkette 2a dreht. Der obere Schwenkkörper 3 ist auf dem unteren Fahrkörper 2 schwenkbar montiert. Die Arbeitsanlage 4 ist an der Vorderseite des oberen Schwenkkörpers 3 so drehbar gestützt, dass sie sich frei nach oben und nach unten bewegt. Diese Arbeitsanlage 4 hat einen Ausleger 4a, einen Arm 4b, eine Schaufel (Löffel) 4c als ein Beispiel von Befestigungseinrichtungen und Hydraulikzylinder (einen Schaufelzylinder 4d, einen Armzylinder 4e und Auslegerzylinder 4f).
• Ein Fahrzeugkörper 1a ist hauptsächlich aus dem unteren Fahrkörper 2 und dem oberen Schwenkkörper 3 gebildet. Der obere Schwenkkörper 3 hat eine Kabine 5 an der vorderen linken Seite (Fahrzeugvorderseite) und hat an der hinteren Seite (Fahrzeughinterseite) einen Verbrennungsmotorraum 6 zum Unterbringen eines Verbrennungsmotors und ein Gegengewicht 7. Im Inneren der Kabine 5 ist ein Fahrersitz 8 für einen Betreiber angeordnet, damit dieser sich setzen kann. Des Weiteren ist eine Vielzahl an Antennen 9 sowohl an der rechten als auch an der linken Seite einer hinteren oberen Fläche des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet. Außerdem ist gemäß diesem ersten Ausführungsbeispiel zu beachten, dass die vordere Seite, die hintere Seite, die linke Seite und die rechte Seite des Fahrzeugs auf der Basis des Betreibers bestimmt werden, der auf dem Fahrersitz 8 sitzt, der im Inneren der Kabine 5 angeordnet ist.
• Der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c sind in Reihe in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a drehbar gestützt. Der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c sind Bewegungsabschnitte (sich bewegende Abschnitte) des Fahrzeugkörpers 1a, des Auslegers 4a bzw. des Arms 4b.
• Ein Drehcodierer (Drehcodiereinrichtung) 20 ist an dem Ausleger 4a montiert. Wie dies nachstehend beschrieben ist, ist der Drehcodierer 20 auch an dem Fahrzeugkörper montiert. Die Drehung des Arms 4b in Bezug auf den Ausleger 4a wird zu dem Drehcodierer 20, der an dem Ausleger 4a montiert ist, über einen Hebel übertragen, der an dem Arm 4b drehbar gestützt ist. Der Drehcodierer 20 gibt ein Impulssignal aus, das einem Drehwinkel des Arms 4b entspricht. Die Drehung des Auslegers 4a in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a wird zu dem Drehcodierer 20, der an dem Fahrzeugkörper 1a montiert ist, über den Hebel übertragen, der an dem Ausleger 4a drehbar gestützt ist. Der Drehcodierer 20 gibt ein Impulssignal aus, das einem Drehwinkel des Auslegers 4a entspricht.
• [Schaltungsaufbau des Baggers]
• Nachstehend ist eine Hydraulikschaltung (Hydraulikkreislauf) des Baggers 1 unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 2 zeigt eine Blockdarstellung des gesamten Schaltungsaufbaus des Baggers, der in 1 gezeigt ist, der eine Vorrichtung zum Unterstützen der Betriebsdiagnose des Hydraulikzylinderhubs hat. Nachstehend ist die Beschreibung auf den Auslegerzylinder unter den Hydraulikzylindern fokussiert. Außerdem ist hierbei zu beachten, dass eine ähnliche Betriebsdiagnose auch für den Armzylinder 4e und den Schaufelzylinder 4d außer dem Auslegerzylinder 4f ausgeführt wird, obwohl dies nachstehend nicht beschrieben ist. In 2 wird ein elektrisches Signal von einer Betätigungshebelvorrichtung 101 der elektrischen Art zu einer Hauptsteuereinrichtung 32 eingegeben. Dann wird der Auslegerzylinder 4f durch ein elektrisches Steuersignal angetrieben, das von der Hauptsteuereinrichtung 32 zu einem Steuerventil 102 des Auslegerzylinders 4f geliefert wird.
• Wie dies in 1 gezeigt ist, hat die Arbeitsanlage 4 den Ausleger 4a, den Arm 4b und die Schaufel 4c. Der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c werden jeweils betätigt, indem der entsprechende Auslegerzylinder 4f, Armzylinder 4e und Schaufelzylinder 4d angetrieben wird.
• Der Auslegerzylinder 4f wird beispielsweise durch eine Hydraulikpumpe 103 mit variabler Verdrängung als eine Antriebsquelle angetrieben. Die Hydraulikpumpe 103 wird durch einen Verbrennungsmotor 3a angetrieben. Eine Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 wird durch einen Servomechanismus 104 angetrieben. Der Servomechanismus 104 arbeitet in Übereinstimmung mit einem Steuersignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuereinrichtung 32 ausgegeben wird, und die Position der Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 wird gemäß dem Steuersignal geändert. Außerdem arbeitet ein Verbrennungsmotorantriebsmechanismus 105 des Verbrennungsmotors 3a in Übereinstimmung mit einem Steuersignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuereinrichtung 32 ausgegeben wird, und der Verbrennungsmotor 3a läuft bei einer Verbrennungsmotordrehzahl gemäß dem Steuersignal.
• Eine Abgabeöffnung der Hydraulikpumpe 103 steht mit dem Steuerventil 102 über einen Abgabeölkanal 106 in Kommunikation. Das Steuerventil 102 steht mit einer abdeckungsseitigen (Deckelseite) Ölkammer 40B und einer stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f über Ölkanäle 107 und 108 in Kommunikation. Von der Hydraulikpumpe 103 abgegebenes Hydrauliköl wird zu dem Steuerventil 102 über den Abgabeölkanal 106 geliefert. Das Hydrauliköl, das das Steuerventil 102 passiert hat, wird zu der abdeckungsseitigen Ölkammer 40B oder der stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f über den Ölkanal 107 oder den Ölkanal 108 geliefert.
• Ein Hubsensor 10 ist an dem Auslegerzylinder 4f montiert. Der Hubsensor 10 misst einen Kolbenhub. Die Drehcodiereinrichtung (Drehcodierer) 20, die als ein Reset-Sensor fungiert, ist an einem Abschnitt montiert, an dem ein Ende des Auslegers 4a des Fahrzeugkörpers 1a drehbar gestützt ist. Der Drehcodierer 20 erfasst einen Drehwinkel des Auslegers 4a und gibt ein Impulssignal gemäß dem Drehwinkel aus. Der Hubsensor 10 und der Drehcodierer 20 sind jeweils mit einer Messsteuereinrichtung 30 verbunden.
• Eine Batterie 109 ist eine Antriebsquelle, die die Hauptsteuereinrichtung 32 tätig werden lässt. Die Messsteuereinrichtung 30, ein Standardmonitor 31 und ein HMI-Monitor 33 (HMI = Human Machine Interface) als ein informationsorientierter Konstruktionsführungsmonitor sind elektrisch mit der Batterie 109 verbunden. Die Hauptsteuereinrichtung 32 ist mit der Batterie 109 über einen Verbrennungsmotortastschalter 110 elektrisch verbunden.
• Wenn der Verbrennungsmotortastschalter 110 eingeschaltet wird, ist die Batterie 109 mit einem (nicht dargestellten) Startermotor des Verbrennungsmotors 3a zum Starten des Verbrennungsmotors 3a elektrisch verbunden, und außerdem ist die Batterie 109 mit der Hauptsteuereinrichtung 32 elektrisch verbunden, um die Hauptsteuereinrichtung 32 tätig werden zu lassen. Wenn der Verbrennungsmotortastschalter 110 ausgeschaltet wird, wird die elektrische Verbindung zwischen der Hauptsteuereinrichtung 32 und der Batterie 109 unterbrochen, wird der Verbrennungsmotor 3a angehalten (ist er angehalten) und ist des Weiteren die tätig gewordene Hauptsteuereinrichtung 32 angehalten.
• Die Hauptsteuereinrichtung 32, die Messsteuereinrichtung 30, der Standardmonitor 31, der HMI-Monitor 33 und die Positionsinformationserfassungseinrichtung 19 sind miteinander über ein Netzwerk N im Inneren des Fahrzeugs verbunden. Ein Schalterzustandssignal, das den Schalterzustand (EIN/AUS) des Verbrennungsmotortastschalters 110 anzeigt, wird von der Hauptsteuereinrichtung 32 in die Messsteuereinrichtung 30, den Standardmonitor 31 und den HMI-Monitor 33 über das Netzwerk N eingegeben. In dem Fall, bei dem das Schalterstartsignal, das in die Messsteuereinrichtung 30, den Startmonitor 31 und den HMI-Monitor 33 eingegeben wird, ein Einschaltsignal ist, werden die Messsteuereinrichtung 30, der Standardmonitor 31 und der HMI-Monitor 33 aktiviert. In dem Fall, bei dem das Schalterzustandssignal ausgeschaltet wird, werden die Messsteuereinrichtung 30, der Standardmonitor 31 und der HMI-Monitor 33 in einen inaktiven Zustand gebracht.
• Betätigungshebelvorrichtungen 101R und 101L umfassen beispielsweise Betätigungshebel 101Ra und 101La, die jeweils im Inneren der Kabine 5 vorgesehen sind, und Erfassungseinrichtungen 101Rb und 101Lb. Die Erfassungseinrichtungen 101Rb und 101Lb erfassen Betätigungssignale, die die Betätigungsrichtungen und Betätigungsbeträge der Betätigungshebel 101Ra und 101La anzeigen. Die Betätigungssignale, die durch die Erfassungseinrichtungen 101Rb und 101Lb erfasst werden, werden in die Hauptsteuereinrichtung 32 eingegeben. Das Steuerventil 102 ist mit der Hauptsteuereinrichtung 32 über die elektrische Signalleitung verbunden. Hierbei sind die Betätigungshebelvorrichtungen 101R und 101L ein Paar aus einem rechten und linken Hebel. Die Betätigungshebelvorrichtung 101R ist daran angepasst, den Ausleger 4a und die Schaufel 4c zu betätigen, und die Betätigungshebelvorrichtung 101L ist daran angepasst, den Arm 4b zu betätigen und den oberen Schwenkkörper 3 zu schwenken. Es ist hierbei zu beachten, dass ein Schwenkaktuator des oberen Schwenkkörpers 3 nicht dargestellt ist.
• Hierbei wird beispielsweise, wenn der Betätigungshebel 101Ra betätigt wird, ein Betätigungssignal des Betätigungshebels 101Ra zu der Hauptsteuereinrichtung 32 eingegeben, und ein Steuersignal zum Betätigen des Steuerventils 102 wird an der Hauptsteuereinrichtung 32 erzeugt. Dieses Steuersignal wird zu dem Steuerventil 102 von der Hauptsteuereinrichtung 32 über die elektrische Signalleitung geliefert, und die Position des Steuerventils 102 wird geändert.
• [Aufbau der Vorrichtung zum Unterstützen der Hydraulikzylinderhubbetätigungsdiagnose]
• Nachstehend wird eine Vorrichtung beschrieben, die die Hydraulikzylinderhubbetätigungsdiagnose unterstützt. Diese Vorrichtung zum Unterstützen der Hydraulikzylinderhubbetätigungsdiagnose umfasst die Hydraulikzylinder (Schaufelzylinder 4d, Armzylinder 4e, Auslegerzylinder 4f), die Messsteuereinrichtung 30, den Standardmonitor 31, den HMI-Monitor 33 und die Hauptsteuereinrichtung 32.
• An dem Armzylinder 4e und dem Auslegerzylinder 4f ist jeweils ein Hubsensor 10, der einen Hubbetrag des Hydraulikzylinders als einen Drehbetrag erfasst, montiert. Des Weiteren sind ein solcher Hubsensor 10 und ein Magnetkraftsensor 20a an dem Schaufelzylinder 4d montiert.
• Die Drehcodiereinrichtungen 20 sind an Abschnitten montiert, die die Drehwellen des Arms 4b und des Auslegers 4a stützen. Die Drehcodiereinrichtung 20 gibt Impulssignale gemäß Drehbeträgen (Winkeln) des Arms 4b und des Auslegers 4a aus. Dieses Impulssignal ist ein Rechteckwellensignal.
• Die Hubsensoren 10, die Drehcodiereinrichtungen 20 und der Magnetkraftsensor 20a sind mit der Messsteuereinrichtung 30 elektrisch verbunden. Die Messsteuereinrichtung 30 hat eine Kalibrierprozesseinheit 30b. Die Kalibrierprozesseinheit 30b kalibriert die Hublängen, die durch die jeweiligen Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d, des Armzylinders 4e und des Auslegerzylinders 4f auf der Basis der Erfassungssignale der Hubsensoren 10, der Drehcodiereinrichtung 20 und des Magnetkraftsensors 20a gemessen wurden. Anders ausgedrückt werden die Hublängen, die durch die Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d und des Armzylinders 4e gemessen werden, jeweils auf der Basis der Messergebnisse der entsprechenden Drehcodiereinrichtungen 20 kalibriert. Des Weiteren wird die Hublänge, die durch den Hubsensor 10 des Schaufelzylinders 4d gemessen wird, auf der Basis des Messergebnisses des Magnetkraftsensors 20a kalibriert, der als ein Reset-Sensor fungiert. Außerdem berechnet die Messsteuereinrichtung 30 die Position und die Stellung der Schaufel 4c auf der Basis der gemessenen Hublängen der jeweiligen Hydraulikzylinder.
• Außerdem hat die Messsteuereinrichtung 30 eine Hubenderfassungsprozesseinheit 30a. Die Hubenderfassungsprozesseinheit 30a erfasst, ob der Kolben ein Hubende erreicht hat, das heißt eine maximale Hubposition oder eine minimale Hubposition. Diese Hubenderfassungsprozesseinheit 30a bestimmt, dass der Kolben das Hubende erreicht hat, wenn die folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: die Betätigungshebel 101Ra und 101La sind betätigt worden; die durch den Hubsensor 10 gemessene Hubposition ist beispielsweise innerhalb von 3 mm von der Hubendposition; und eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens ist geringfügig, wie beispielsweise ±3 mm je Sekunde oder weniger. Es ist hierbei zu beachten, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens erlangt wird, indem die durch den Hubsensor 10 erfasste Hubposition durch die Zeit dividiert wird. Des Weiteren kann der Umstand, ob der Kolben das Hubende erreicht hat, auch durch die folgende Bedingung bestimmt werden: ein erlangter Abgabedruck der Hydraulikpumpe 103 überschreitet einen vorbestimmten Druck, der einen Entlastungszustand darstellt. Außerdem ist die Kalibrierprozesseinheit 30b so aufgebaut, dass die Hublänge in dem Fall, bei dem der Kolben das Hubende erreicht hat, und auch in dem Fall, bei dem die Hublänge durch die vorstehend beschriebene Drehcodiereinrichtung 20 und den Magnetkraftsensor 20a zurückgesetzt worden ist, die die Reset-Sensoren sind, zurückgesetzt (gelöscht) wird.
• Darüber hinaus hat die Messsteuereinrichtung 30 eine Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c. Die Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c gibt einen Fehler, der eine Hubfehlfunktion anzeigt, in dem Fall aus, bei dem die gemessene Hublänge einen vorbestimmten Wert überschreitet, der größer als ein Hubbereich ist, der durch die minimale Hubendposition und die maximale Hubendposition definiert ist.
• Der Standardmonitor 31 hat eine Berechnungseinheit 31a, eine Anzeigeeinheit 31b, eine Betriebseinheit 31c, eine Mitteilungseinheit 31d und eine Kalibrierungsunwirksamkeitseinstelleinheit 31e. Die Berechnungseinheit 31a erlangt verschiedene Informationen durch eine Kommunikation mit der Hauptsteuereinrichtung 32 und der Messsteuereinrichtung 30, und gibt die erlangten verschiedenen Informationen auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 31b aus. Des Weiteren gibt die Berechnungseinheit 31a verschiedene Befehlsinformationen, die von der Betriebseinheit 31c empfangen werden, zu der Anzeigeeinheit 31b, zu anderen Steuereinrichtungen, etc. aus. Außerdem ist die Mitteilungseinheit 31d beispielsweise aus einem Summer ausgebildet, und gibt einen Ton und dergleichen in dem Fall aus, bei dem eine Warnung, wie beispielsweise eine Fehlerwarnung, erforderlich ist. Die Kalibrierungsunwirksamkeitseinstelleinheit 31e legt eine Wirksamkeit/Unwirksamkeit des Reset-Prozesses fest, der durch den Reset-Sensor ausgeführt wird, was nachstehend beschrieben ist. Die Anzeigeeinheit 31b kann ein Berührungsfeld (Touchpanel) sein, das auch als die Betriebseinheit 31c angewendet wird.
• Der HMI-Monitor 33 hat eine Berechnungseinheit 33a, eine Anzeigeeinheit 33b, eine Betriebseinheit 33c, eine Mitteilungseinheit 33d und eine Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e. Die Berechnungseinheit 33a erlangt verschiedene Informationen durch eine Kommunikation mit der Hauptsteuereinrichtung 32 und der Messsteuereinrichtung 30, und zeigt erlangte verschiedene Informationen auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 33b an. Des Weiteren gibt die Berechnungseinheit 33a verschiedene Befehlsinformationen, die von der Betriebseinheit 33c empfangen werden, an die Anzeigeeinheit 33b, an andere Steuereinrichtungen, etc. aus. Außerdem ist die Mitteilungseinheit 33d beispielsweise aus einem Summer ausgebildet und gibt einen Ton und dergleichen in dem Fall aus, bei dem eine Warnung, wie beispielsweise eine Fehlerwarnung, erforderlich ist. Außerdem ist die Anzeigeeinheit 33b des HMI-Monitors 33 aus einem Berührungsfeld (Touchpanel) ausgebildet, das außerdem als die Betriebseinheit 33c verwendet wird, aber die Anzeigeeinheit 33b und die Betriebseinheit 33c können auch separat ausgebildet sind. Des Weiteren unterstützt der HMI-Monitor 33 die Anfangskalibriertätigkeit durch ein Ändern des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangstätigkeit, was nachstehend beschrieben ist. Außerdem berechnet die Positionsinformationserfassungseinrichtung 19 die Position und die Ausrichtung des Baggers 1 auf der Basis der Positionsinformationen, die über die Antenne 9 erlangt werden, und überträgt ein Berechnungsergebnis an die Hauptsteuereinrichtung 32 und den HMI-Monitor 33, wodurch ein informationsorientierter Konstruktionsprozess erlangt wird.
• [Aufbau und Betrieb des Hubsensors]
• Nachstehend ist der Hubsensor 10 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Hierbei ist zur Erleichterung der Erläuterung der Hubsensor 10 beschrieben, der an dem Auslegerzylinder 4f montiert ist. Jedoch ist ein ähnlicher Hubsensor 10 auch an dem Armzylinder 4e angebracht.
• Wie dies in 3 gezeigt ist, hat der Auslegerzylinder 4f eine Zylinderröhre 4X und eine Zylinderstange 4Y, die im Inneren der Zylinderröhre 4X relativ zu der Zylinderröhre 4X beweglich ist. Ein Kolben 4V ist an der Zylinderröhre 4X gleitfähig montiert. Die Zylinderstange 4Y ist an dem Kolben 4V befestigt. Die Zylinderstange 4Y ist an einem Zylinderkopf 4W gleitfähig montiert. Eine Kammer, die durch den Zylinderkopf 4W, den Kolben 4V und eine Zylinderinnenwand definiert ist, ist eine stangenseitige Ölkammer 40H. Die Ölkammer, die sich an der entgegengesetzten Seite zu der stangenseitigen Ölkammer 40H über den Kolben 4V befindet, ist eine abdeckungsseitige Ölkammer 40B. Außerdem ist der Zylinderkopf 4W mit einem Abdichtelement so versehen, dass ein Zwischenraum zwischen der Zylinderstange 4Y und dem Zylinderkopf 4W abgedichtet ist und das Eintreten von Staub und dergleichen in die stangenseitige Ölkammer 40H vermieden wird.
• Die Zylinderstange 4Y fährt ein, wenn das Hydrauliköl zu der stangenseitigen Ölkammer 40H geliefert wird und von der abdeckungsseitigen Ölkammer 40B abgegeben wird. Außerdem fährt die Zylinderstange 4Y aus, wenn das Hydrauliköl von der stangenseitigen Ölkammer 40H abgegeben wird und zu der abdeckungsseitigen Ölkammer 40B geliefert wird. Anders ausgedrückt bewegt sich die Zylinderstange 4Y linear in der horizontalen Richtung in der Zeichnung.
• Ein Gehäuse 14, das den Hubsensor 10 bedeckt und in dessen Inneren der Hubsensor 10 untergebracht ist, ist an der Außenseite der stangenseitigen Ölkammer 40H und benachbart zu dem Zylinderkopf 40W vorgesehen. Das Gehäuse 14 ist an dem Zylinderkopf 4W beispielsweise durch eine Schraube befestigt und an dem Zylinderkopf 4W fixiert.
• Der Hubsensor 10 hat eine Drehrolle 11, eine Drehmittelwelle 12 und einen Drehungserfassungsabschnitt 13. Eine Oberfläche der Drehrolle 11 steht mit einer Oberfläche der Zylinderstange 4Y in Kontakt und ist so angeordnet, dass sie sich gemäß der linearen Bewegung der Zylinderstange 4Y frei bewegt. Anders ausgedrückt wird die lineare Bewegung der Zylinderstange 4Y in die Drehbewegung durch die Drehrolle 11 umgewandelt. Die Drehmittelwelle 12 ist so angeordnet, dass sie senkrecht zu der Richtung der linearen Bewegung der Zylinderstange 4Y ist.
• Der Drehungserfassungsabschnitt 13 ist so aufgebaut, dass er einen Drehbetrag (Drehwinkel) der Drehrolle 11 als ein elektrisches Signal erfasst. Das Signal, das den Drehbetrag (Drehwinkel) der Drehrolle 11, der durch den Drehungserfassungsabschnitt 13 erfasst wird, anzeigt, wird zu der Messsteuereinrichtung 30 über die elektrische Signalleitung übertragen und wird zu einer Position (Hubposition) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f an der Messsteuereinrichtung 30 umgewandelt.
• Wie dies in 4 gezeigt ist, hat der Drehungserfassungsabschnitt 13 einen Magneten 13a und einen Hall-IC 13b. Der Magnet 13a, der ein Erfassungsmedium ist, ist an der Drehrolle 11 so angebracht, dass er sich einstückig mit der Drehrolle 11 dreht. Der Magnet 13a dreht sich gemäß der Drehung der Drehrolle 11 um die Drehmittelwelle 12. Der Magnet 13a ist so aufgebaut, dass er abwechselnd zwischen dem Nordpol und dem Südpol gemäß dem Drehwinkel der Drehrolle 11 schaltet. Der Magnet 13a ist so aufgebaut, dass die Magnetkraft (Magnetflussdichte) periodisch schwankt, die an dem Hall-IC 13b erfasst wird, unter der Voraussetzung, dass eine Periode einer Drehung der Drehrolle 11 entspricht.
• Der Hall-IC 13b ist ein Magnetkraftsensor, der die Magnetkraft (Magnetflussdichte), die durch den Magneten 13a erzeugt wird, als ein elektrisches Signal erfasst. Der Hall-IC 13b ist an einer Position angeordnet, die von dem Magneten 13a um einen vorbestimmten Abstand entlang der axialen Richtung der Drehmittelwelle 12 beabstandet ist.
• Das elektrische Signal, das durch den Hall-IC 13b erfasst wird, wird zu der Messsteuereinrichtung 30 übertragen, und das elektrische Signal von dem Hall-IC 13b wird an der Messsteuereinrichtung 30 in den Drehbetrag der Drehrolle 11 umgewandelt, nämlich ein Versatzbetrag (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f. Genauer gesagt wird der Versatzbetrag der linearen Bewegung der Zylinderstange 4Y, wenn die Drehrolle 11 eine Umdrehung ausführt, als 2πd unter Verwendung eines Drehradius d der Drehrolle 11 berechnet.
• Hierbei ist eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Drehrolle 11 und dem elektrischen Signal (elektrische Spannung), das an dem Hall-IC 13b erfasst wird, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wenn die Drehrolle 11 sich dreht und der Magnet 13a sich gemäß der Drehung der Drehrolle 11 dreht, ändert sich die Magnetkraft (Magnetflussdichte), die den Hall-IC 13b passiert, periodisch gemäß dem Drehwinkel, und das elektrische Signal (die elektrische Spannung), das ein Sensorabgabesensor ist, ändert sich periodisch. Der Drehwinkel der Drehrolle 11 kann an der Höhe der elektrischen Spannung, die von diesem Hall-IC 13b ausgegeben wird, gemessen werden.
• Des Weiteren kann die Anzahl an Drehungen der Drehrolle 11 gemessen werden, indem die wiederholte Anzahl eines Zyklus des elektrischen Signals (elektrische Spannung) gezählt wird, das von dem Hall-IC 13b ausgegeben wird. Dann wird der Versatzbetrag (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f auf der Basis des Drehwinkels der Drehrolle 11 und der Anzahl an Umdrehungen der Drehrolle 11 gemessen.
• [Drehcodierbetrieb]
• Wie dies in 5 gezeigt ist, hat die Drehcodiereinrichtung 20 einen Scheibenabschnitt 25, einen Lichtausgabeabschnitt 26 und einen Lichtempfangsabschnitt 27. Der Lichtausgabeabschnitt 26 und der Lichtempfangsabschnitt 27 sind so angeordnet, dass der Scheibenabschnitt 25 zwischen ihnen angeordnet ist. Der Lichtausgabeabschnitt 26 hat ein Lichtausgabeelement, das Licht zu dem Lichtempfangsabschnitt 27 ausgibt. Der Lichtempfangsabschnitt 27 hat vier Lichtempfangselement 27a, die dazu in der Lage sind, das von dem Lichtausgabeabschnitt 26 ausgegeben Licht zu empfangen. Die vier Lichtempfangselement 27a haben die gleiche Breite W und sind fortlaufend in Reihe in einer Bogenform angeordnet. Das Lichtempfangselement 27a wandelt die Menge an empfangenem Licht in ein elektrisches Signal um. Eine Vielzahl an ersten Lichtübertragungsabschnitten 25a, die das ausgegebene Licht von dem Lichtausgabeabschnitt 26 zu dem Lichtempfangsabschnitt 27 übertragen, ist an dem Scheibenabschnitt 25 angeordnet. Der erste Lichtübertragungsabschnitt 25a ist ein im Wesentlichen rechtwinkliger Schlitz, der sich radial erstreckt und eine Breite 2W in einer Umfangsrichtung hat. Die ersten Lichtübertragungsabschnitte 25a sind in Intervallen von 2W in der Nähe von und parallel zu einem Außenumfang des Scheibenabschnitts 25 kreisartig angeordnet. Ein einzelner Lichtübertragungsabschnitt 25b ist im Inneren des Kreises angeordnet, der durch die ersten Lichtübertragungsabschnitte 25a ausgebildet ist. Der Lichtübertragungsabschnitt 25b ist ein im Wesentlichen rechtwinkliger Schlitz, der sich radial erstreckt.
• Der Scheibenabschnitt 25 dreht sich synchron zu der Drehung des Auslegers 4a in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a. Die vier Lichtempfangselemente 27a geben jeweils elektrische Signale gemäß den Mengen an Licht aus, die durch die ersten Lichtübertragungsabschnitte 25a und die zweiten Lichtübertragungsabschnitte 25b durch die Drehung des Scheibenabschnitts 25 treten. Gemäß den Mengen an Licht, die durch die ersten Lichtübertragungsabschnitte 25a und die zweiten Lichtübertragungsabschnitte 25b passiert sind, wandelt der Lichtempfangsabschnitt 27 in Impulssignale jene elektrischen Signale, die von den ersten und dritten Lichtempfangselementen 27a ausgegeben werden, die zueinander beabstandet sind, und die elektrischen Signale um, die von den zweiten und vierten Lichtempfangselementen 27a, die zueinander beabstandet sind, von den Lichtempfangselementen 27a ausgegeben werden, die fortlaufend in Reihe angeordnet sind. Anschließend gibt der Lichtempfangsabschnitt 27 die umgewandelten Impulssignale zu der Messsteuereinrichtung 30 aus. Der Grund, weshalb die elektrischen Signale von den beiden Lichtempfangselementen 27a zum Erzeugen des einen Impulssignals verwendet werden, ist, die Robustheit des Sensors gegenüber externem Licht etc. zu verbessern.
• Außerdem gibt, nachdem das Lichtempfangselement 27a das elektrische Signal ausgegeben hat, das durch das Licht erlangt wird, das durch den Lichtübertragungsabschnitt 25b getreten ist, der Lichtempfangsabschnitt 27 ein entsprechendes Impulssignal aus. Das heißt, der Lichtempfangsabschnitt 27 gibt drei Impulssignale aus, die gemäß dem Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25 erzeugt werden. Das Impulssignal wird gemäß dem Drehwinkel des Auslegerzylinders 4f ausgegeben, da der Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25 zu dem Drehwinkel des Auslegers 4a identisch ist.
• Genauer gesagt ist die Drehcodiereinrichtung 20 ein Inkrementalcodierer und ist so aufgebaut, dass ein Impulssignal einer Phase A, ein Impulssignal einer Phase B, die sich von der Phase A um 90 Grad unterscheidet, und ein Impulssignal (Referenzimpulssignal) einer Phase Z ausgegeben wird. Das Impulssignal der Phase Z wird dann erzeugt, wenn das Licht durch den Lichtübertragungsabschnitt 25b bei jeder Drehung des Scheibenabschnitts 25 tritt. Die Messsteuereinrichtung 30 zählt die Änderungen des Anstiegs und Abfalls der Impulssignale der Phase A und der Phase B. Ein Zählwert ist proportional zu dem Drehbetrag des Auslegerzylinders 4f. Die Messsteuereinrichtung 30 bestimmt eine Drehrichtung des Auslegers 4a auf der Basis einer Phasendifferenz zwischen der Phase A und der Phase B. Des Weiteren wird eine Referenzposition der Drehung des Auslegers 4a durch das Impulssignal der Phase Z gemessen, und der Zählwert wird gelöscht. Eine ungefähre Mitte eines Winkelbereichs, innerhalb dem der Ausleger 4a sich drehen kann, ist als die Referenzposition festgelegt. Die Messsteuereinrichtung 30 überwacht einen Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20 und speichert eine beliebige Anzahl an Huben pro vorbestimmtem Zählwert, und speichert dann dessen Durchschnittswert als einen Reset-Referenzpunkt (Zwischen-Reset-Position), nämlich eine Einstellreferenzposition. Das Impulssignal der Phase Z wird dann ausgegeben, wenn das ausgegebene Licht, das durch den Lichtübertragungsabschnitt 25a, der der Phase Z entspricht, getreten ist, durch den Scheibenabschnitt 25 abgeschirmt wird. Das heißt, das Impulssignal der Phase Z wird erfasst, wenn das Impulssignal abfällt.
• Die Drehcodiereinrichtung 20 gibt das Impulssignal der Phase Z bei einem Winkel aus, der im Wesentlichen in der Mitte des Winkelbereichs ist, innerhalb welchem der Ausleger 4a sich drehen kann. Anders ausgedrückt gibt die Drehcodiereinrichtung 20 das Impulssignal der Phase Z bei einer ungefähren Mitte eines Hubbereichs des Auslegerzylinders 4f aus. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Zwischen-Reset-Position der Drehcodiereinrichtung 20 eine solche, wie sie vorstehend beschrieben ist, jedoch kann eine beliebige Position mit Ausnahme des Hubendes des Hydraulikzylinders als die Zwischen-Reset-Position festgelegt sein.
• [Messung und Kalibrierung der Hublänge durch die Messsteuereinrichtung]
• Nachstehend sind die Messung und die Kalibrierung einer Hublänge durch die Messsteuereinrichtung 30 beschrieben. Hierbei ist ein Beispiel einer Messung und Kalibrierung einer Hublänge in dem Fall, bei dem der Ausleger 4a sich nach oben und nach unten bewegt, beschrieben. Wie dies in 6 gezeigt ist, bewegt sich der Ausleger 4a nach oben und nach unten, wenn der Auslegerzylinder 4f ausfährt und einfährt. Der Auslegerzylinder 4f erreicht das ausfahrseitige Hubende, wenn der Ausleger 4a sich nach oben bis zu dem höchsten Niveau bewegt, und erreicht das einfahrseitige Hubende, wenn der Ausleger 4a sich nach unten zu dem niedrigsten Niveau bewegt. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f in diesem Fall wird auf der Basis des Drehbetrags der Drehrolle 11 an dem Hubsensor 10 gemessen.
• Hierbei ist es nicht möglich, ein geringfügiges Rutschen zu vermeiden, das zwischen der Drehrolle 11 an dem Hubsensor 10 und der Zylinderstange 4Y auftritt. Insbesondere kann ein großes Rutschen in dem Fall auftreten, bei dem der Kolben 4V an der Zylinderröhre 4X an der Hubendposition anstößt, oder in dem Fall, dass irgendein Stoß auf die Zylinderstange 4Y während des Betriebs aufgebracht wird. Aufgrund dieses Rutschens wird ein Fehler (akkumulierter Fehler aufgrund des Rutschens) zwischen einer Ist-Position der Zylinderstange 4Y und einer Hubmessposition der Zylinderstange 4Y erzeugt, die durch ein Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erlangt wird. Demgemäß ist die Drehcodiereinrichtung 20 als der Reset-Sensor vorgesehen, um den Hubmesswert, der durch das Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erlangt wird, zu kalibrieren. Die Drehrolle 11 und die Drehcodiereinrichtung 20 sind mit der Messsteuereinrichtung 30 verbunden, und die Messsteuereinrichtung 30 kalibriert die Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, auf der Basis des Impulssignals, das von der Drehcodiereinrichtung 20 ausgegeben wird.
• Wie dies in 6 gezeigt ist, bewegt sich der Ausleger 4a nach oben, wenn der Auslegerzylinder 4f ausfährt. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f zu diesem Punkt wird durch den Hubsensor 10 gemessen. Andererseits dreht sich, wenn der Ausleger 4a sich nach oben bewegt, der Scheibenabschnitt 25 der Drehcodiereinrichtung 20, wenn sich der Ausleger 4a in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a dreht. An diesem Punkt wird das Licht, das von dem Lichtausgabeabschnitt 26 ausgegeben wird und das durch die Lichtübertragungsabschnitte 25a und 25b des Scheibenabschnitts 25 getreten ist, durch den Lichtempfangsabschnitt 27 empfangen. Dies bewirkt ein Impulssignal gemäß dem Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25, das von dem Lichtempfangsabschnitt 27 ausgegeben wird. Die Impulssignale der Phase A, der Phase B und der Phase Z werden jeweils von dem Lichtempfangsabschnitt 27 ausgegeben. Das Impulssignal der Phase Z steht mit einem Referenzwinkel in Zusammenhang, der ein vorbestimmter Drehwinkel des Auslegers 4a ist, und wird dann ausgegeben, wenn der Ausleger 4a den Referenzwinkel erreicht.
• Hierbei ist zu beachten, dass eine Referenzhublänge L2 in der Messsteuereinrichtung 30 zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung gespeichert ist, wie dies in 7 gezeigt ist. Die Anfangskalibrierung soll hierbei die Referenzhublänge L2 zu dem Zeitpunkt des Fabrikversands des Baggers 1 oder zu dem Zeitpunkt des Austauschs der Drehcodiereinrichtung 20 und des Magnetkraftsensors 20a, die die Reset-Sensoren sind, erlangen und speichern. Zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung speichert die Messsteuereinrichtung 30, nachdem ein Impulsabfall der Phase Z erfasst worden ist, Hublängen L2-1 bis L2-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend den Zählwerten einer vorbestimmten ganzzahligen Anzahl an Vorgängen (hierbei jedes Vielfache von -2, dreimal) der Drehcodiereinrichtung 20, und speichert dann einen Durchschnittswert davon als die Referenzhublänge L2. Außerdem zeigt in 7 L0 die Änderungen der Hublänge zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung, zeigt LA die Änderungen der Hublänge zu einem anderen Zeitpunkt außer bei der Anfangskalibrierung und zeigt LB die Änderungen der Zählwerte der Drehcodiereinrichtung 20.
• Andererseits erfasst die Messsteuereinrichtung 30 die Zunahme der Hublängen L1-1 bis L1-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend den Zählwerten der vorbestimmten ganzzahligen Anzahl an Vorgängen (Häufigkeit) (hierbei jedes Vielfache von 2, dreimal) der Drehcodiereinrichtung 20 zu dem Zeitpunkt des Erfassens des Impulssignals der Phase Z in dem Verlauf des normalen Betriebs des Auslegerzylinders 4f. Die Messsteuereinrichtung 30 speichert die Hublängen L1-1 bis L1-3, misst die vorbestimmte Anzahl an Vorgängen (Häufigkeit) und speichert dann deren Durchschnittswert als eine gemessene Hublänge L1.
• Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird die Referenzhublänge L2 für die Zählwerte der vorbestimmten ganzzahligen Anzahl an Vorgängen (Häufigkeit) der Drehcodiereinrichtung 20, die durch die Anfangskalibrierung berechnet und gespeichert worden sind, in der Messsteuereinrichtung 30 gespeichert. Die Messsteuereinrichtung 30 berechnet eine Differenz L3 zwischen der gemessenen Hublänge L1, die zum Zeitpunkt des normalen Betriebs außer bei der Anfangskalibrierung erfasst wird, und der Referenzhublänge L2, die zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung erfasst wird.
• Anschließend kalibriert die Messsteuereinrichtung 30 den gemessenen Wert des Hubsensors 10 unter Verwendung der Differenz L3, wenn der Auslegerzylinder 4f anhält, nachdem das Impulssignal der Phase Z erfasst worden ist und die Messung über den normalen Betrieb des Auslegerzylinders 4f ausgeführt worden ist.
• Anders ausgedrückt erfasst die Messsteuereinrichtung 30 durch den Abfall der Phase Z der Drehcodiereinrichtung 20, dass der Ausleger 4a einen Referenzdrehwinkel erreicht hat, und erfasst des Weiteren die Drehung eines vorbestimmten Winkels aus dem Referenzdrehwinkel, und speichert dann die Hublängen des Auslegerzylinders 4f, die vorbestimmte Anzahl an Vorgängen (Häufigkeit) während dieser Zeit, und speichert anschließend deren Durchschnittswert (gemessene Hublänge L1). Dann vergleicht die Messsteuereinrichtung die gemessene Hublänge L1 mit der Referenzhublänge L2, die zuvor zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung gespeichert worden ist, und berechnet eine Abweichung (Differenz L3). Dann führt, wenn der Ausleger 4a anhält, die Messsteuereinrichtung eine Kalibrierung aus, wodurch die Abweichung in den gemessenen Wert eingearbeitet wird.
• [Kalibrierung des Magnetkraftsensors und Kalibrierung der Hublänge]
• Die Drehcodiereinrichtung 20 darf nicht an dem Schaufelzylinder 4d montiert sein, da der Schaufelzylinder 4d häufig mit Wasser und Sedimenten in Kontakt gelangt im Vergleich zu dem Auslegerzylinder 4f und dem Armzylinder 4e. Aus diesem Grund ist für den Schaufelzylinder 4d der Magnetkraftsensor 20a an dem Außenumfang der Zylinderröhre 4X wie der Reset-Sensor, der vorstehend beschrieben ist, montiert, und eine Kalibrierung wird so ausgeführt, dass die Hubposition, die aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erlangt wird, zu der Zwischen-Reset-Position (Ausgangsposition) gelöscht wird/zurückgesetzt wird (Reset).
• Wie dies in 8 gezeigt ist, ist der Magnetkraftsensor 20a an der Außenseite der Zylinderröhre 4X angebracht. Der Magnetkraftsensor 20a hat zwei Magnetkraftsensoren 61 und 62, die separat mit einem vorbestimmten Abstand entlang der linearen Bewegungsrichtung des Kolbens 4V angeordnet sind. Die Magnetkraftsensoren 61 und 62 sind an bekannten Zwischen-Reset-Positionen (Ausgangspositionen) vorgesehen. Der Kolben 4V hat einen Magneten 63, der eine Magnetkraftlinie erzeugt. Die Magnetkraftsensoren 61 und 62 übertragen die Magnetkraftlinie, die an dem Magneten 63 erzeugt wird, erfassen die Magnetkraft (Magnetflussdichte) und geben elektrische Signale (elektrische Spannungen) entsprechend der Magnetkraft (Magnetflussdichte) aus. Die Signale, die an den Magnetkraftsensoren 61 und 62 erfasst werden, werden zu der Messsteuereinrichtung 30 übertragen. Diese Messsteuereinrichtung 30 führt eine Kalibrierung so aus, dass die Hubposition, die aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erlangt wird, zu der Zwischen-Reset-Position (Ausgangsposition) auf der Basis der Änderungen der Erfassungsergebnisse der Magnetkraftsensoren 61 und 62 zurückgesetzt wird. Die Kalibrierungsinhalte sind die gleichen wie bei der Kalibrierung durch die Drehcodiereinrichtung 20.
• [Steuerung des Kalibrierungssperrprozesses zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung]
• Außerdem kann sich in dem Fall, bei dem die Arbeitsanlage nicht in einer stabilen Stellung in einem Zustand eines Stromversorgungsverlustes in der Vorrichtung ist, bei dem keine Hublänge erfasst wird (ein Zustand, bei dem keine Energie zu der Hauptsteuereinrichtung 30 geliefert wird), die Hublänge sich ändern aufgrund des Totgewichts der Arbeitsanlage an sich. In diesem Fall ergibt sich eine Abweichung zwischen einer Ist-Hublänge des Hydraulikzylinders und der Hublänge, die unmittelbar nach dem Stromversorgungsverlust in der Vorrichtung gemessen wurde. Hierbei gibt in dem Fall, bei dem irgendeine Abweichung zwischen der Ist-Hublänge und der letzten gemessenen Hublänge zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung vorhanden ist, die Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c eine Fehlerwarnung beispielsweise durch einen Summer aus, wodurch in das Voranschreiten des Arbeitsanlagenbetriebs eingegriffen wird.
• Aus diesem Grund führt zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung die Messsteuereinrichtung 30 eine Steuerung aus, durch die ein Kalibrierprozess für die Hublänge verhindert wird, bis die Zylinderstange die Zwischen-Reset-Position des Reset-Sensors passiert hat, und das Reset (Zurücksetzen) ausgeführt ist. Anders ausgedrückt wird die Abweichung zwischen der Ist-Hublänge und der letzten gemessenen Hublänge gestattet, bis die Zylinderstange die Zwischen-Reset-Position des Reset-Sensors passiert hat, sodass es sein kann, dass keine Fehlerwarnung ausgegeben wird.
• Nachstehend ist die Steuerprozedur für den vorstehend beschriebenen Kalibrierverhinderungsprozess zu dem Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Zunächst bestimmt die Messsteuereinrichtung 30, ob die Energiezufuhr gestartet worden ist (Schritt S101). In dem Fall, bei dem die Energiezufuhr gestartet worden ist (Schritt S101: JA), wird die Anfangshublänge (ein Anfangszählwert durch die Drehcodiereinrichtung 20) auf einen Wert außerhalb eines Messbereichs gesetzt (Schritt S102). Danach bestimmt die Messsteuereinrichtung 30, ob die Zylinderstange die Zwischen-Reset-Position passiert hat (Schritt S103). In dem Fall, bei dem die Zylinderstange die Zwischen-Reset-Position noch nicht passiert hat (Schritt S103: NEIN), gibt die Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c keinen Fehler aus (Schritt S104), und der Bestimmungsprozess von Schritt S103 wird wiederholt, obwohl die Hublänge der Wert außerhalb des Messbereichs ist. Andererseits bestimmt in dem Fall, bei dem die Zylinderstange die Zwischen-Reset-Position passiert hat (Schritt S103: JA), die Messsteuereinrichtung des Weiteren, ob die gemessene Hublänge (Zählwert) außerhalb des Messbereichs ist (Schritt S105). In dem Fall, bei dem die gemessene Hublänge außerhalb des Messbereichs ist (Schritt S105: JA), wird ein Fehler von der Mitteilungseinheit 31d beispielsweise ausgegeben (Schritt S106), und des Weiteren wird der Bestimmungsprozess von Schritt S105 wiederholt. Anders herum wird in dem Fall, bei dem die gemessene Hublänge nicht außerhalb des Messbereichs ist (Schritt S105: NEIN), dieser Bestimmungsprozess wiederholt.
• [Anfangswerteinstellung für die Drehcodiereinrichtung zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung]
• In der vorstehend beschriebenen Messsteuereinrichtung 30 werden die Hube eine vorbestimmte Häufigkeit auf der Basis der Zählwerte durch die Phase A, die Phase B und die Phase Z der Drehcodiereinrichtung 20 gespeichert und die Referenzhublänge L2 und die gemessene Hublänge L1 werden aus dem Durchschnittswert der gespeicherten Werte berechnet. Jedoch ist der Umstand, ob der Zählwert unmittelbar nach dem Starten der Energiezufuhr zu der Messsteuereinrichtung 30 korrekt oder nicht korrekt ist, ungewiss bis zum Passieren der Phase Z, und der Zählwert wird auf Null gelöscht. Daher muss unmittelbar nach dem Starten der Energiezufuhr zu der Messsteuereinrichtung 30 die Hubkalibrierung unter Verwendung des Zählwerts der Drehcodiereinrichtung 20 nach dem Passieren der Phase Z ausgeführt werden. Genauer gesagt wird der Anfangszählwert der Drehcodiereinrichtung 20 zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung zuvor in der Messsteuereinrichtung 30 gespeichert. Dieser Anfangszählwert kann auf einen hohen Wert festgelegt sein, wie beispielsweise 9000, für den Fall, bei dem der Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20 in dem Messbereich ±3000 ist.
• Als ein Ergebnis wird keine Fehlerwarnung ausgegeben, da die vorstehend beschriebene Steuerung des Kalibrierverhinderungsprozesses zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung ausgeführt wird, obwohl der Anfangszählwert der Drehcodiereinrichtung 20 zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung hoch ist und die Abweichung zwischen der Ist-Hublänge und der gemessenen Hublänge entsprechend dem Anfangszählwert groß ist, bis die Zylinderstange den Reset-Referenzpunkt der Drehcodiereinrichtung 20 passiert hat.
• [Sperreinstellung des Reset an der Drehcodiereinrichtung]
• In dem Fall, bei dem „AUS“, was anzeigt, dass das Reset gesperrt/unwirksam festgelegt ist, durch die Kalibrierunwirksamkeitseinstelleinheit 31e angezeigt wird, löscht die Kalibrierprozesseinheit 30b nicht die Drehcodiereinrichtung 20, wodurch bestimmt wird, dass der Kalibrierprozess gesperrt/unwirksam ist.
• [Bildschirm zum Unterstützen der Hubbetätigungsdiagnose durch den Standardmonitor]
• Die Anzeigeeinheit 31b des Standardmonitors 37 ist so aufgebaut, dass sie auf einem Bildschirm die Werte der Hublängen, die durch den Hubsensor 10 gemessen werden, und den Zustand der Hublängenkalibrierung anzeigt, die durch die Kalibrierprozesseinheit 30b ausgeführt wird. 10 zeigt ein Beispiel eines Bildschirms zum Unterstützen der Hubbetätigungsdiagnose, die auf der Anzeigeeinheit 31b angezeigt wird. Der Bildschirm zum Unterstützen der Hubbetätigungsdiagnose, der in 10 gezeigt ist, ist ein Bildschirm, der erlangt wird, indem aufeinanderfolgend ein Servicemenü, ein Inspektionsmenü und eine Zylinderüberprüfung von einem Anfangsbildschirm ausgewählt werden und dann der Auslegerzylinder von einem Wahlmenü ausgewählt wird, der den Auslegerzylinder, den Armzylinder und den Schaufelzylinder enthält.
• In einem Bereich E1 auf dem Bildschirm zum Unterstützen der in 10 gezeigten Auslegerzylinderhubbetätigungsdiagnose ist ein Abstand zwischen Zylinderstiften, der auf der Basis eines Messergebnisses des Hubsensors 10 berechnet wird, in Echtzeit angezeigt. Der Abstand zwischen diesen Zylinderstiften ist der Abstand zwischen den Fixierstiften PA und PB, die in 7 gezeigt sind. Der Fixierstift PA ist an der Minimalhubendseite vorgesehen, um die Zylinderröhre 4X in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a drehbar zu montieren. Der Fixierstift PB ist an einem Ende der Zylinderstange 4Y an der Maximalhubendseite vorgesehen, um die Zylinderstange 4Y an dem Auslegerzylinder 4f drehbar zu montieren, der der Bewegungsabschnitt ist. Es ist hierbei zu beachten, dass die vorstehend beschriebene Hublänge die Hublänge L ist, die in 7 gezeigt ist, die gleich wie oder geringer als ein Abstand zwischen der minimalen Hubendposition und der maximalen Hubendposition ist. Lmin ist der Abstand zwischen den Zylinderstiften, das heißt der Abstand bis zu der minimalen Hubendposition, und Lmax ist der Abstand zwischen den Zylinderstiften, das heißt der Abstand bis zu der maximalen Hubendposition.
• In den Bereichen E2 und E3 unter dem Bereich E1 sind Korrekturwerte, die zum Zeitpunkt des Reset der Drehcodiereinrichtung 20 kalibriert werden, angezeigt. Beispielsweise ist die Differenz L1, die in 7 gezeigt ist, angezeigt. In dem Bereich E3 wird ein letzter Korrekturwert angezeigt. In dem Bereich E2 wird ein Korrekturwert angezeigt, der ein Korrekturwert unmittelbar vor dem letzten Korrekturwert ist. Diese Korrekturwerte werden jedes Mal auf den neuesten Stand gebracht, wenn die Drehcodiereinrichtung 20 den Reset ausführt. Hierbei können drei oder mehr Bereiche zusätzlich vorgesehen sein, womit den beiden Bereichen E2 und E3 keine Einschränkung auferlegt ist. Eine Historie der Korrekturwerte kann anhand dieser Werte diagnostiziert werden.
• Des Weiteren wird in einem Bereich E4 unter dem Bereich E3 angezeigt, ob das Reset durch die Drehcodiereinrichtung wirksam oder unwirksam ist, und zwar wird dies angezeigt gemäß der Einstellung durch die Kalibrierunwirksamkeitseinstelleinrichtung 31e. Wenn „EIN“ angezeigt wird, ist das Reset wirksam, und wenn „AUS“ angezeigt wird, ist das Reset unwirksam. Es ist hierbei zu beachten, dass die Fehleranzeige „EIN“ lautet. Das Schalten zwischen diesen „EIN“ und „AUS“ wird durch einen Umschaltvorgang einer Funktionstaste F2 ausgeführt, die an dem unteren Abschnitt des Bildschirms entsprechend einem Bereich E22 vorgesehen ist. In diesem Fall fungiert die Funktionstaste F2 als die Kalibrierunwirksamkeitseinstelleinheit 31e. Außerdem ist die Betriebseinheit 31c unterhalb der Anzeigeeinheit 31b angeordnet und hat sechs Funktionstasten F1 bis F6. Auf der anderen Seite sind Funktionssymbole an dem unteren Abschnitt des Bildschirms entsprechend diesen sechs Funktionstasten F1 bis F6 dargestellt. Beispielsweise wird auf diesem Bildschirm ein Symbol, das eine Rückwärtsfunktion anzeigt, in einem Bereich E25 an dem unteren Abschnitt des Bildschirms entsprechend der Funktionstaste F5 angezeigt. Außerdem hat die Betriebseinheit 31c andere spezielle Funktionstasten und zehn Tasten. Außerdem kann die Betriebseinheit 31c einige Tasten unabhängig von dem Standardmonitor 31 aufweisen.
• Des Weiteren wird in einem Bereich E5 unterhalb des Bereichs E4 der Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20 in Echtzeit angezeigt. Außerdem wird in einem Bereich E6 unterhalb des Bereichs E5 die Referenzhublänge L2, die zum Zeitpunkt der Anfangskalibrierung erfasst wird, angezeigt.
• Darüber hinaus wird in einem Bereich E7 unterhalb des Bereichs E6 ein Zeichen „OK“ hervorgehoben, beispielsweise in rot für den Fall, bei dem die Drehcodiereinrichtung 20 eine gemessene Hublänge zu einem anderen Zeitpunkt als bei der Anfangskalibrierung normal berechnen kann. Es ist hierbei zu beachten, dass das Zeichen „OK“ ausgeht d.h. ausgeschaltet wird, wenn der Hub in die umgekehrte Richtung (Rückwärtsrichtung) beginnt.
• Des Weiteren ist ein stabförmiger Bereich E8, der sich seitlich erstreckt, unter dem Bereich E7 vorgesehen. Das linke Ende des Stabs zeigt die minimale Hubendposition und das rechte Ende des Stabs zeigt die maximale Hubendposition.
• Des Weiteren wird die Hublänge entsprechend dem Wert in dem Bereich E1 zu der Stablänge umgewandelt und angezeigt. Das heißt, der Wert der Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, ist in einer Stabgrafik angezeigt, und die Hubänderungen mit fortlaufender Zeit sind grafisch in dem Bereich E8 dargestellt. Außerdem ist die Referenzhublänge L2 zu dem Zeitpunkt der Anfangskalibrierung an einer Position E5-1 angezeigt, und ein zulässiger Hubabweichungsbereich von dieser Position E5-1 ist an Positionen E5-2 an der Stabgrafik angezeigt.
• Des Weiteren sind in einem Bereich E10 an der linken Seite unterhalb des Bereichs E8 die Zeichen „OK“ hervorgehoben, beispielsweise in rot wie bei dem Bereich E7 in dem Fall, bei dem das Reset an dem minimalen Hubende ausgeführt wird. Außerdem sind in einem Bereich E12 an der rechten Seite unterhalb des Bereichs E8 die Zeichen „OK“ hervorgehoben, beispielsweise in rot in der gleichen Weise wie in dem Bereich E7 in dem Fall, bei dem das Reset bei dem maximalen Hubende ausgeführt wird. Die hervorgehobenen Anzeigen in den Bereichen E10 und E12 werden in dem Fall ausgeschaltet, bei dem ein Hubendzustand vorbei ist. Des Weiteren gibt, wenn das Reset zusammen mit den hervorgehobenen Anzeigen in den Bereichen E7, E10 und E12 ausgeführt wird, die Mitteilungseinheit 31d einen Ton aus.
• Darüber hinaus werden der Abstand zwischen den Zylinderstiften an dem minimalen Hubende und der Abstand zwischen den Zylinderstiften an dem maximalen Hubende, die zuvor erlangt worden sind, in den Bereichen E11 und E13 unterhalb des Bereichs E10 und des Bereichs E12 jeweils angezeigt.
• Nachstehend ist unter Bezugnahme auf das in 11 gezeigte Flussdiagramm ein UMriss eines Anzeigeprozesses auf dem vorstehend beschriebenen Bildschirm zum Unterstützen der Hubbetätigungsdiagnose unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm beschrieben. Zunächst erlangt der Standardmonitor 31 eine gegenwärtige Hublänge und einen Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20 von der Messsteuereinrichtung 30 und zeigt die Werte in den Bereichen E1 und E5 in Echtzeit zusammen mit der Stabgrafikanzeige in dem Bereich E8 in Echtzeit an (Schritt S201). Danach wird bestimmt, ob irgendein Bericht, der von der Messsteuereinrichtung 30 empfangen wird, dahingehend vorliegt, ob der Zwischen-Reset-Prozess normal ausgeführt worden ist (Schritt S202). In dem Fall, bei dem der Zwischen-Reset normal ausgeführt worden ist (Schritt S202: JA), wird „OK“ in dem Bereich E4 angezeigt (Schritt S203). Danach wird bestimmt, ob der vorherige Korrekturwert der Hublänge gespeichert worden ist (Schritt S204). In dem Fall, bei dem der vorherige Korrekturwert gespeichert worden ist (Schritt S204: JA), wird der vorherige Korrekturwert in dem Bereich E2 angezeigt, und der gegenwärtige Korrekturwert wird in dem Bereich E3 angezeigt (Schritt S205). Dann geht der Prozess zu dem Schritt S207 weiter. Andererseits wird in dem Fall, bei dem der vorherige Korrekturwert nicht gespeichert worden ist (Schritt S204: NEIN), der gegenwärtige Korrekturwert in dem Bereich E3 angezeigt (Schritt S206), und der Prozess geht zu dem Schritt S207 weiter.
• Danach wird bestimmt, ob das Hubend-Reset normal ausgeführt worden ist (Schritt S207). In dem Fall, bei dem das Hubend-Reset normal ausgeführt worden ist (Schritt S207: JA), wird „OK“ in dem entsprechenden Bereich E10 oder E12 angezeigt (Schritt S208), und der Prozess geht zu dem Schritt S201 weiter. In dem Fall, bei dem das Hubend-Reset nicht normal ausgeführt worden ist (Schritt S207: NEIN), geht der Prozess zu dem Schritt S201 weiter.
• Außerdem ist spezifisch die Diagnose unter Verwendung des Bildschirms zum Unterstützen der Hubbetriebsdiagnose in dem Fall des Heraufbewegens/Herunterbewegens des Auslegerzylinders 4a beschrieben. Es ist hierbei zu beachten, dass lediglich der Auslegerzylinder 4a nach oben und nach unten bewegt wird, wie dies in 12 gezeigt ist.
• < Hubsensorfehlfunktionsüberprüfung >
• Zunächst wird, da eine Fehleranzeige in dem Bereich E4 „EIN“ ist, die Funktionstaste F2 gedrückt und gehalten, um zu „AUS“ zu schalten. Dann wird das Reset durch die Drehcodiereinrichtung 20 auf unwirksam gesetzt. Anschließend wird der Ausleger 4a nach oben bewegt, wobei die Schaufel 4c daran montiert ist.
• In diesem Fall erreicht die Hublänge das maximale Hubende, indem der Ausleger 4a nach oben bewegt wird, und während dieser Zeit wird der Abstand zwischen den Zylinderstiften in Echtzeit in dem Bereich E1 angezeigt. Des Weiteren wird, wenn die Hublänge das maximale Hubende erreicht, das Hubend-Reset ausgeführt, wodurch ein Korrekturwert in dem Bereich E2 angezeigt wird. Beispielsweise wird in dem Fall, bei dem dieser Korrekturwert nicht einige Millimeter beträgt, diagnostiziert, dass ein Rutschen an dem Hubsensor 10 aufgetreten sein mag. Außerdem kann, da die Hublängenänderung fortlaufend ist und mit der Stabgrafik in dem Bereich E8 grafisch angezeigt wird, die Betriebsbedingung für den Hubsensor 10 auf der Basis davon diagnostiziert werden, ob die Stabgrafikanzeigebewegung sanft ist oder nicht. Außerdem kann das Reset durch die Drehcodiereinrichtung 20 wirksam gehalten werden, anstelle davon, dass es auf unwirksam gesetzt wird. Da jedoch der Reset durch die Drehcodiereinrichtung 20 durch die Unwirksamkeitseinstellung unwirksam wird, kann die Diagnose durch eine lange Hublänge erfolgen, die in dem Bereich E8 grafisch angezeigt wird. Dies beseitigt zusätzliche Tätigkeiten, wie beispielsweise das Trennen einer Verbindung der Drehcodiereinrichtung 20, und kann eine effektive Diagnose vorsehen.
• < Drehcodiereinrichtungsfehlfunktionsüberprüfung >
• Außerdem kann eine Fehlfunktion der Drehcodiereinrichtung 20 diagnostiziert werden, indem überprüft wird, ob der Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20, der in dem Bereich E5 angezeigt wird, sich geändert hat, oder ob die Phase Z in den Bereich, der zwischen den Positionen E5-1 und E5-2 angezeigt wird, eingegeben worden ist, und dann der Zählwert der Drehcodiereinrichtung 20 auf Null gelöscht worden ist.
• < Reset-Betriebsüberprüfung: Reset-Betrieb durch Hubende >
• Da außerdem das Reset an dem maximalen Hubende ausgeführt wird, wird „OK“ in dem Bereich E12 hervorgehoben, wobei ein Reset-Vollendungsbericht ausgegeben wird. Als ein Ergebnis wird diagnostiziert, dass das Reset an dem maximalen Hubende normal ausgeführt ist. In dem Fall, bei dem weder eine hervorgehobene Anzeige „OK“ noch irgendein Reset-Vollendungsbericht vorhanden ist, kann diagnostiziert werden, dass der Reset-Prozess an dem Hubende nicht ausgeführt worden ist.
• < Reset-Betriebsüberprüfung: Reset-Betrieb durch Reset-Sensor >
• Danach wird der Ausleger 4a von dem maximalen Hubende nach unten bewegt. In diesem Fall wird diagnostiziert, dass der Reset-Prozess durch die Drehcodiereinrichtung 20 normal ausgeführt wird, indem bestätigt wird, dass „OK“ in dem Bereich E7 hervorgehoben wird, und der Reset-Vollendungsbericht wird zum Zeitpunkt des Resets durch die Drehcodiereinrichtung 20 ausgegeben. In dem Fall, bei dem weder eine Hervorhebungsanzeige „OK“ noch irgendein Reset-Vollendungsbericht vorliegt, kann diagnostiziert werden, dass der Reset-Prozess durch die Drehcodiereinrichtung 20 nicht ausgeführt worden ist und die Drehcodiereinrichtung 20 eine Fehlfunktion aufweist.
• Mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau kann die Hubbetriebsdiagnose leicht und einfach ausgeführt werden, da zumindest der Wert der Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, und der Kalibrierzustand durch die Kalibrierprozesseinheit 30b auf dem Bildschirm zum Unterstützen der Hubbetätigungsdiagnose angezeigt werden.
• Insbesondere werden die Änderungen des Werts der Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, mit dem Stab für eine kontinuierliche Zeit grafisch angezeigt. Daher kann die Diagnose für das Rutschen des Hubsensors detailliert ausgeführt werden.
• Außerdem kann ein erster Reset-Prozess sanft ausgeführt werden, ohne irgendeine Fehlerwarnung und dergleichen, da das Reset verhindert (gesperrt) ist, bis die Hublänge den Reset-Referenzpunkt zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung passiert hat.
• Darüber hinaus wird der Anfangshubwert der Drehcodiereinrichtung 20 zum Zeitpunkt des Startens der Energiezufuhr zu der Vorrichtung auf den Wert außerhalb des Messbereichs der Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, festgelegt. Daher kann das Auftreten eines fehlerhaften Reset-Prozesses aufgrund eines Rauschens und dergleichen vor dem ersten Reset-Prozess verhindert werden, und der erste Reset-Prozess kann normal ausgeführt werden.
• (Zweites Ausführungsbeispiel)
• Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann die Hubbetriebsdiagnose einfach und leicht ausgeführt werden, indem die Anzeigen der gemessenen Werte der Hublängen und des Kalibrierzustands auf dem Bildschirm zum Unterstützen der Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnose ausgegeben werden. Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel kann eine Anfangskalibriertätigkeit mit Leichtigkeit ausgeführt werden, indem ein Bildschirm zum Unterstützen der Hydraulikzylinderhubanfangsbetriebskalibriertätigkeit an einer Anzeigeeinheit 33b eines HMI-Monitors 33 angezeigt wird.
• Diese Anfangskalibriertätigkeit dient, wie dies vorstehend beschrieben ist, dazu, eine Referenzhublänge L2 zum Zeitpunkt des Fabrikversands oder zum Zeitpunkt des Austauschens eines Reset-Sensors zu erlangen und zu speichern. Beim anschließend erfolgenden Betreiben der Arbeitsanlage wird ein Kalibrierprozess, wie beispielsweise ein Reset einer Hublänge, auf der Basis der Referenzhublänge L2 zum Zeitpunkt der Anfangskalibriertätigkeit ausgeführt. Diese Anfangskalibriertätigkeit ist bislang auf der Basis von beispielsweise einer eigenen Checkliste des Überprüfungspersonals ausgeführt worden.
• Nachstehend sind die Unterstützung der Anfangskalibriertätigkeit, die auf der Basis eines in 13 gezeigten Flussdiagramms ausgeführt wird, und Beispiele des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit, gezeigt in den 14-1 bis 14-10, beschrieben. Zunächst wird der Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit, der in 14-1 oder 14-2 dargestellt ist, auf der Anzeigeeinheit 33b angezeigt (Schritt S301), indem ein Servicemenü von einem Anfangsbildschirm ausgewählt wird und dann ein Anfangskalibriertätigkeitsmenü gewählt wird.
• Auf dem Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit, der in 14-1 gezeigt ist, wird ein Status eines Anfangskalibriersollwerts als „BEREIT“ in dem Fall angezeigt, bei dem die Anfangskalibriertätigkeit für den Hydraulikzylinder noch nicht ausgeführt worden ist. Außerdem wird auf dem Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit, der in 14-2 gezeigt ist, der Status des Anfangskalibriersollwerts als „OK“ in dem Fall angezeigt, bei dem die Anfangskalibriertätigkeit für den Hydraulikzylinder ausgeführt worden ist und die Referenzhublänge L2 in einer Messsteuereinrichtung 30 geschrieben worden ist. Eine Berechnungseinheit 31a des HMI-Monitors 33 bestimmt, welcher Bildschirm, der Bildschirm von 14-1 oder der Bildschirm von 14-2, anzuzeigen ist, auf der Basis davon, ob die Referenzhublänge L2 in der Messsteuereinrichtung 30 geschrieben worden ist.
• Auf den in den 14-1 und 14-2 dargestellten Bildschirmen sind eine kurze Beschreibung des Betriebs, der in den jeweiligen Zylindern auszuführen ist, und Instruktionen zum Festlegen einer Verbrennungsmotordrehzahlverlangsamung und danach zum Drücken der Taste „Start“ an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt. Des Weiteren wird in der Mitte des Bildschirms eine Stellung des gesamten Baggers, an dem die Hydraulikzylinder montiert sind, vor der Anfangskalibriertätigkeit an der linken Seite des Bildschirms dargestellt, und die Stellung des gleichen Baggers nach der Anfangskalibriertätigkeit ist auf der rechten Seite des Bildschirms dargestellt. Des Weiteren ist an dem unteren Abschnitt des Bildschirms der Status der Anfangskalibriertätigkeit für jeden Hydraulikzylinder in dem Bereich E30 dargestellt. Auf dem Bildschirm in 14-1 ist „BEREIT“ für jeden Zylinder angezeigt, da die Anfangskalibriertätigkeit für diese noch nicht ausgeführt worden ist. Außerdem ist auf dem Bildschirm in 14-2 „OK“ für jeden Hydraulikzylinder angezeigt, da die Anfangskalibriertätigkeit bereits ausgeführt worden ist.
• In dem Fall, bei dem der Bildschirm von 14-1 angezeigt wird, wird die Taste „Start“, die in dem Bereich E31 angezeigt wird, 0,5 Sekunden lang oder mehr gemäß dem angezeigten Befehl niedergehalten (Schritt S302). Folglich ändert sich der Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit zu dem in 14-3 gezeigten Bildschirm. Andererseits wird in dem Fall, bei dem der Bildschirm in 14-2 angezeigt wird und die Anfangskalibriertätigkeit auszuführen ist, eine in dem Bereich E32 angezeigte Taste „Löschen“ 0,5 Sekunden oder länger niedergedrückt. Folglich ändert sich der Bildschirm zu dem in 14-1 gezeigten Bildschirm. In diesem Fall befiehlt die Berechnungseinheit 33a der Messsteuereinrichtung 30 ein Reset der Daten des Referenzhubs L2, die gegenwärtig geschrieben sind. Als ein Ergebnis kehrt der gesamte Status in dem Bereich E30 zu „BEREIT“ zurück.
• Auf dem in 14-3 gezeigten Bildschirm wird die Stellung des gesamten Baggers grafisch in der Mitte auf dem Bildschirm durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich eine Schaufel, ist durch Hervorhebelicht angezeigt, wie beispielsweise eine Anzeige in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton, sodass die Schaufel von der restlichen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren wird ein Pfeil, der eine Schaufelbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S303). Das Wartungspersonal betätigt einen Schaufelhebel in einer Richtung „SCHÜTTEN“, bis der Schaufelstatus sich zu „GRABEN“ ändert auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms dargestellt ist, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 1 an dem unteren Abschnitt des Bildschirms angezeigt. Anschließend ändert, wenn die Berechnungseinheit 33a erfasst, dass die Schaufelhublänge die Hubendposition in der Richtung „SCHÜTTEN“ erreicht hat, welches ein Entlastungszustand ist (Schritt S304: JA), die Berechnungseinheit 33a den Bildschirm zu dem in 14-4 gezeigten Bildschirm. Außerdem ist beschrieben, dass die Farbe der Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, geändert wird, wenn diese hervorgehoben wird, aber es ist auch möglich, die Farbe oder den Ton der restlichen Arbeitsanlage zu ändern.
• Auf dem in 14-4 gezeigten Bildschirm ist die Stellung des gesamten Baggers in der Mitte des Bildschirms durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e grafisch angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich die Schaufel, ist hervorgehoben angezeigt, beispielsweise ist sie in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton angezeigt, sodass die Schaufel von der anderen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren ist ein Pfeil, der die Schaufelbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S305). Das Dienstpersonal betätigt langsam einen Schaufelhebel in einer Richtung „GRABEN“, bis der Schaufelstatus sich zu „OK“ ändert, auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt ist, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 2 an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Wenn die Berechnungseinheit 33a den Referenzhub L2 erfasst, während die Schaufel in der Richtung „GRABEN“ betrieben wird (Schritt S306: JA), und außerdem erfasst, dass die Schaufelhublänge die Hubendposition erreicht hat, die der Entlastungszustand ist, wird „OK“ in dem Schaufelstatus angezeigt (Schritt S307), und die Berechnungseinheit 33a gestattet, dass dieser Referenzhub L2 in der Messsteuereinrichtung 30 eingeschrieben wird. Anschließend ändert eine Berechnungseinheit 22a den Bildschirm zu dem in 14-5 gezeigten Bildschirm, da ein nächstes Anfangskalibrierziel vorhanden ist, nämlich die Arbeitsanlage (Arm) (Schritt S309: JA).
• Auf dem in 14-5 gezeigten Bildschirm wird die Stellung des gesamten Baggers in der Mitte des Bildschirms durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e grafisch angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich ein Arm, wird durch die Hervorhebung angezeigt, wie beispielsweise in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton, sodass der Arm von der restlichen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren wird ein Pfeil, der die Armbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S303). Das Dienstpersonal betätigt einen Armhebel in einer Richtung „SCHÜTTEN“, bis der Armstatus sich zu „GRABEN“ ändert, auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt ist, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 3 an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Anschließend ändert, wenn die Berechnungseinheit 33a erfasst, dass die Armhublänge die Hubendposition in der Richtung „SCHÜTTEN“ erreicht hat, die der Entlastungszustand ist (Schritt S304: JA), die Berechnungseinheit 33a den Bildschirm zu dem in 14-6 gezeigten Bildschirm.
• Auf dem in 14-6 gezeigten Bildschirm wird die Stellung des gesamten Baggers in der Mitte des Bildschirms durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e grafisch angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich der Arm, wird durch eine Hervorhebung angezeigt, wie beispielsweise in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton, sodass der Arm von der restlichen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren wird ein Pfeil, der die Armbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S305). Das Dienstpersonal betätigt langsam den Armhebel in einer Richtung „GRABEN“, bis der Armstatus sich zu „OK“ ändert, auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt ist, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 4 an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Wenn die Berechnungseinheit 33a die Referenzhublänge L2 erfasst, während der Arm in der Richtung „GRABEN“ betätigt wird (Schritt S306: JA), und außerdem erfasst, dass die Armhublänge die Hubendposition erreicht hat, die der Entlastungszustand ist, wird „OK“ in dem Armstatus angezeigt (Schritt S307), und die Berechnungseinheit 33a ermöglicht, dass diese Referenzhublänge L2 in die Messsteuereinrichtung 30 eingeschrieben wird. Anschließend ändert die Berechnungseinheit 33a den Bildschirm zu dem in 14-7 gezeigten Bildschirm, da ein nächstes Anfangskalibrierziel vorhanden ist, nämlich die Arbeitsanlage (Ausleger) (Schritt S309: JA).
• Auf dem in 14-7 gezeigten Bildschirm wird die Stellung des gesamten Baggers in der Mitte des Bildschirms durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e grafisch angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich ein Ausleger, wird durch die Hervorhebung angezeigt, beispielsweise wird sie in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton angezeigt, sodass der Ausleger von der restlichen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren wird ein Pfeil, der die Auslegerbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S303). Das Dienstpersonal betätigt einen Auslegerhebel in einer Richtung „NACH OBEN“, bis der Auslegerstatus sich zu „NACH UNTEN“ ändert, auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 5 an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Anschließend ändert, wenn die Berechnungseinheit 33a erfasst, dass die Auslegerhublänge die Hubendposition in der Richtung „NACH OBEN“ erreicht hat, die der Entlastungszustand ist (Schritt S304: JA), die Berechnungseinheit 33a den Bildschirm zu dem in 14-8 gezeigten Bildschirm.
• Auf dem in 14-8 gezeigten Bildschirm wird die Stellung des gesamten Baggers in der Mitte des Bildschirms durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e grafisch angezeigt, und die Arbeitsanlage, die zu kalibrieren ist, nämlich der Ausleger, wird durch die Hervorhebung angezeigt und wird beispielsweise in einer anderen Farbe oder in einem anderen Ton angezeigt, sodass der Ausleger von der restlichen Arbeitsanlage unterschieden werden kann. Des Weiteren wird ein Pfeil, der die Auslegerbetätigungsrichtung anzeigt, durch die Hervorhebeanzeigeprozesseinheit 33e angezeigt (Schritt S305). Das Dienstpersonal betätigt langsam den Auslegerhebel in einer Richtung „NACH UNTEN“, bis die Arbeitsanlage den Boden erreicht hat, auf der Basis der Arbeitsbeschreibung, die an dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt ist, und der grafischen Anzeige. Diese Arbeitsstufe ist als Schritt 6 an dem unteren Teil des Bildschirms angezeigt. Wenn die Berechnungseinheit 33a die Referenzhublänge L2 erfasst, während der Ausleger in der Richtung „NACH UNTEN“ betätigt wird (Schritt S306: JA), wird „OK“ in dem Auslegerstatus angezeigt (Schritt S307), und die Berechnungseinheit 33a ermöglicht, dass diese Referenzhublänge L2 in der Messsteuereinrichtung 30 eingeschrieben wird. Anschließend ändert die Berechnungseinheit 33a den Bildschirm zu dem in 14-9 gezeigten Bildschirm, da keine weitere Arbeitsanlage einer Anfangskalibrierung zu unterziehen ist (Schritt S309: NEIN).
• Auf dem in 14-9 gezeigten Bildschirm wird „OK“ in dem Status sämtlicher Hydraulikzylinder angezeigt, und außerdem wird ein Bericht, der die Vollendung der Anfangskalibriertätigkeit anzeigt, angezeigt (Schritt S310). Des Weiteren werden die Schaufel, der Arm und der Ausleger hin- und herbewegt, um die Reset-Positionen wiederzuerkennen. Nach der Hin- und Herbewegung wird eine Überprüfungstaste in dem Bereich E33 gedrückt, wodurch die Anfangskalibriertätigkeit vollendet ist. Danach ermöglicht die Berechnungseinheit 33, dass der Bildschirm zu dem Menübildschirm zurückkehrt.
• Außerdem ist die vorstehend beschriebene Anfangskalibriertätigkeitsprozedur in der folgenden Reihenfolge auszuführen: die Schaufel, der Arm und der Ausleger, aber die Reihenfolge ist nicht darauf beschränkt. Beispielsweise ist in dem Fall, bei dem die Anfangskalibriertätigkeit für den Arm ausgeführt wird, die Anfangskalibriertätigkeit für den Arm vollendet. Dann wird der in 14-9 gezeigte Bildschirm in dem Fall angezeigt, bei dem die Anfangskalibriertätigkeit für sämtliche Hydraulikzylinder vollendet worden ist, indem die Anfangskalibriertätigkeit für andere Kalibrierziele ausgeführt wird, unabhängig von der Reihenfolge der Anfangskalibriertätigkeitsprozedur.
• Des Weiteren wird in dem Fall, bei dem die Kalibrierung für die Kalibiervorgabe (das Kalibrierziel) nicht erfolgreich ist (Schritt S306: NEIN), der Bildschirm zu dem in 14-10 gezeigten Bildschirm geändert. Dann zeigt die Berechnungseinheit 33a einen Fehlercode in dem Bereich E34 (Schritt S308). Dadurch kann ein Fehlerinhalt entsprechend dem Fehlercode erkannt werden, und wie der Fehler aufzuheben ist. Der Fehlerinhalt, der diesem Fehlercode entspricht, und wie der Fehler aufzuheben ist, kann automatisch auf dem Bildschirm angezeigt werden. Außerdem wird in dem Fall, bei dem die Kalibrierung für das Kalibrierziel nicht erfolgreich ist, die Referenzhublänge L2, die gegenwärtig gespeichert ist, beibehalten und wird nicht auf den neuesten Stand gebracht.
• Des Weiteren gibt in dem Fall, bei dem die Anfangskalibriertätigkeit für die Hydraulikzylinder noch nicht vollendet ist, die Berechnungseinheit 33a eine Warnung zur Erlangung der Aufmerksamkeit über eine Mitteilungseinheit 33d aus. Die Berechnungseinheit 33a bestimmt, ob die Anfangskalibriertätigkeit vollendet worden ist, auf der Basis davon, ob sämtliche Referenzhublängen L2 in die Messsteuereinrichtung 30 eingeschrieben worden sind.
• Außerdem berechnet in dem Fall, bei dem der HMI-Monitor 33 dazu in der Lage ist, eine Information von einem Kommunikationssatelliten über eine Positionsinformationserfassungseinrichtung 19 und eine Antenne 9 zu empfangen, die Positionsinformationserfassungseinrichtung 19 die Position und die Ausrichtung des Baggers 1 auf der Basis der empfangenen Positionsinformation, und gibt die berechnete Position und die Ausrichtung als Fahrzeugpositionsinformation zu einer Hauptsteuereinrichtung 32 und dem HMI-Monitor 33 aus. Andererseits wird eine Arbeitspositionsinformation im Hinblick auf die horizontale und vertikale Position einer Schneidkante (Schaufelkante) der Arbeitsanlage 4 an der Messsteuereinrichtung 30 erlangt und wird zu der Hauptsteuereinrichtung 32 und zu dem HMI-Monitor 33 ausgegeben. Die Hauptsteuereinrichtung 32 und der HMI-Monitor 33 können die Schneidkante der Arbeitsanlage 4 auf der Basis der Fahrzeugpositionsinformation, der Arbeitspositionsinformation und weiterer dreidimensionaler Arbeitsinformationen automatisch steuern. In dem Fall eines Kommunikationsfehlers zwischen der Hauptsteuereinrichtung 32 und dem HMI-Monitor 33 während der Anfangskalibriertätigkeit wird ein Pop-Up-Fehlerdisplay auf den Bildschirm angezeigt. In diesem Fall wird die Anfangskalibrierung angehalten, indem eine Taste niedergedrückt wird, die „zurück“ in dem Pop-Up-Display entspricht, und dann kehrt der Bildschirm zu dem Menübildschirm zurück. In einem derartigen Fall ist die Anfangskalibriertätigkeit unter Verwendung des Bildschirms zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit erneut auszuführen, nachdem der Fehler behoben ist.
• Gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel ändert die Berechnungseinheit 33a des HMI-Monitors 33 den Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit auf der Basis einer Erfassung des Arbeitsanlagenbetriebsstatus und auch der Eingabe von der Betriebseinheit 33c. Des Weiteren steuert die Berechnungseinheit 33a die Hublänge L2, das heißt das Kalibierergebnis, das geschrieben wird, und außerdem den Fehlerbildschirm, der anzuzeigen ist. Als ein Ergebnis betätigt das Dienstpersonal die Arbeitsanlage gemäß dem Bildschirm zum Unterstützen der Hubanfangskalibriertätigkeit, und kann die Anfangskalibriertätigkeit beenden, indem lediglich eine einfache Eingabe von der Betriebseinheit 33c ausgeführt wird.
• Außerdem wird gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiel bevorzugt, dass der Reset durch den Reset-Sensor oder der Reset an dem Hubende durch den Reset-Prozess für einen Hub in lediglich eine Richtung auszuführen ist, nicht für einen Hub in zwei Richtungen. Dies ist so, weil der Reset-Prozess selbst kompliziert ist, da die Reset-Position gerichtet ist und der Reset-Prozess jeweils pro Richtung auszuführen ist. Beispielsweise ist der Reset-Prozess für den Schaufelzylinder 4d und den Armzylinder 4e lediglich in eine Richtung, in der der Zylinder ausfährt, auszuführen, und der Reset-Prozess für den Auslegerzylinder 4f ist lediglich in eine Richtung, in der der Zylinder einfährt, auszuführen. Der Grund, weshalb der Reset-Prozess für den Auslegerzylinder 4f in die Richtung, in der der Zylinder einfährt, auszuführen ist, besteht darin, dass, da die Arbeitsanlagenposition niedriger als das Bodenniveau ist, normalerweise das Hubende an der Einfahrseite des Auslegerzylinders 4f nicht angewendet werden kann. Außerdem kann der Bildschirm zum Unterstützen der Anfangskonfigurationstätigkeit auf dem Standardmonitor 31 angezeigt werden, obwohl der Bildschirm zum Unterstützen der Anfangskalibriertätigkeit auf dem HMI-Monitor 33 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel angezeigt wird.
• Bezugszeichenliste

1

Bagger

1a

Fahrzeugkörper

2

unterer Fahrkörper

2a

Raupe

3

oberer Schwenkkörper

3a

Verbrennungsmotor

4

Arbeitsanlage

4a

Ausleger

4b

Arm

4c

Schaufel

4d

Schaufelzylinder

4e

Armzylinder

4f

Auslegerzylinder

4X

Zylinderröhre

4W

Zylinderkopf

4Y

Zylinderstange

4V

Kolben

5

Kabine

6

Verbrennungsmotorraum

7

Gegengewicht

8

Fahrersitz

9

Antenne

10

Hubsensor

11

Drehrolle

12

Drehmittelwelle

13

Drehungserfassungsabschnitt

13a

Magnet

13b

Hall-IC

14

Gehäuse

19

Positionsinformationserfassungseinrichtung

20

Drehcodiereinrichtung

20a

Magnetkraftsensor

25

Scheibenabschnitt

25a, 25b

Lichtübertragungsabschnitt

26

Lichtausgabeabschnitt

27

Lichtempfangsabschnitt

27a

Lichtempfangselement

30

Messsteuereinrichtung

30a

Hubenderfassungsprozesseinheit

30b

Kalibrierprozesseinheit

30c

Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit

31

Standardmonitor

31a, 33a

Berechnungseinheit

31b, 33b

Anzeigeeinheit

31c, 33c

Betriebseinheit

31d, 33d

Mitteilungseinheit

31e

Kalibrierunwirksamkeitseinstelleinheit

32

Hauptsteuereinrichtung

33

HMI-Monitor

33e

Hervorhebeanzeigeprozesseinheit

40H

stangenseitige Ölkammer

40B

abdeckungsseitige Ölkammer

61

Magnetkraftsensor

63

Magnet

101, 101R, 101L

Betätigungshebelvorrichtung

101Ra, 101Rb

Betätigungshebel

101Rb, 101Lb

Erfassungseinrichtung

102

Steuerventil

103

Hydraulikpumpe

103a

Taumelscheibe

104

Servomechanismus

105

Verbrennungsmotorantriebsmechanismus

106

Abgabeölkanal

107, 108

Ölkanal

109

Batterie

110

Verbrennungsmotortastschalter

d

Drehradius

E1 bis E8, E10, E12, E22, E30 bis E34

Bereich

F1, F2, F5

Funktionstaste

L

Hublänge

L1

gemessene Hublänge

L2

Referenzhublänge

L3

Differenz

N

Netzwerk

PA, PB

Fixierstift

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit von Hydraulikzylindern einer Arbeitskraftmaschine mit Bewegungsabschnitten (4a, 4b, 4c), die in Reihe in Bezug auf einen Fahrzeugkörper (1a) einer Arbeitsmaschine drehbar gestützt sind; Hydraulikzylindern (4d, 4e, 4f), wobei jeder Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) so aufgebaut ist, dass er den jeweiligen Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c) drehbar stützt und zwischen dem Fahrzeugkörper (1a) und dem Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c) oder zwischen den Bewegungsabschnitten (4a, 4b, 4c) angeordnet ist; Hubsensoren (10), die jeweils an den Hydraulikzylindern (4d, 4e, 4f) montiert sind und so aufgebaut sind, dass sie eine Hublänge des jeweiligen Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) messen; und Reset-Sensoren (20, 20a), die so aufgebaut sind, dass sie einen Reset-Referenzpunkt messen, um ein Reset bei einem Wert der Hublänge auszuführen, die durch den jeweiligen Hubsensor (10) gemessen wird; wobei die Vorrichtung eine Hubenderfassungsprozesseinheit (30a), die so aufgebaut ist, dass sie jeweilige Hubendpositionen der Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) erfasst; und eine Kalibrierprozesseinheit (30b) aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie den gemessenen Wert der Hublänge kalibriert, wenn der Reset-Referenzpunkt und/oder die Hubendposition erfasst wird; gekennzeichnet durch einen Monitor (33), der so aufgebaut ist, dass er die gesamte Arbeitsmaschine, an der die Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) montiert sind, anzeigt, wenn eine Anfangskalibriertätigkeit für die Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) ausgeführt wird; und eine Hervorhebeanzeigeprozesseinheit (33e), die so aufgebaut ist, dass sie den Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit einer Anzeige einer Antriebsrichtung des Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorhebt, wobei die Hervorhebungsanzeigeprozesseinheit (33e) einen anderen Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen anderen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit einer Anzeige einer Antriebsrichtung des anderen Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorhebt, wenn die Kalibrierung des zu kalibrierenden Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) vollendet ist.
2. Vorrichtung zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit gemäß Anspruch 1, wobei die Vollendung der Kalibrierung angezeigt wird, wenn die Kalibrierung aller zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) vollendet ist.
3. Vorrichtung zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Monitor (33) eine Warnung zum Erlangen der Aufmerksamkeit ausgibt, wenn eine Anfangskalibriertätigkeit für den Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) nicht vollendet ist.
4. Verfahren zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei wenn eine Hublänge eines Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) durch einen an dem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) montierten Hubsensor (10) gemessen wird, die Anfangskalibriertätigkeit zum Kalibrieren der Hublänge unterstützt wird durch ein Erfassen eines Reset-Referenzpunkts durch einen Reset-Sensor und/oder einer Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f), und wenn die Hydraulikzylinderanfangskalibriertätigkeit ausgeführt wird, eine gesamte Arbeitsmaschine, an der die Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) montiert sind, angezeigt wird, und ein Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit einer Anzeige einer Antriebsrichtung des Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Kalibrierung des zu kalibrierenden Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) vollendet ist, ein anderer Bewegungsabschnitt (4a, 4b, 4c), der durch einen anderen zu kalibrierenden Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angetrieben wird, zusammen mit der Anzeige einer Antriebsrichtung des anderen Bewegungsabschnitts (4a, 4b, 4c) hervorgehoben wird.
5. Verfahren zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit gemäß Anspruch 4, wobei die Vollendung der Kalibrierung angezeigt wird, wenn die Kalibrierung aller Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f), die auszuführen ist, vollendet ist.
6. Verfahren zum Unterstützen einer Hydraulikzylinderhubanfangskalibriertätigkeit gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei eine Warnung zum Erlangen der Aufmerksamkeit ausgeben wird, wenn eine Anfangskalibriertätigkeit für den Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) nicht vollendet ist.

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