DE112013000155B4

DE112013000155B4 - Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung und Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren

Info

Publication number: DE112013000155B4
Application number: DE112013000155.1T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Ikegami; Yoshiki Kami; Yuki Shimano; Yukinori Maeda
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2033-04-13
Also published as: CN104220839B; JP5746772B2; KR101768351B1; US9347763B2; KR20150109482A; WO2014167728A1; US20150047427A1; JPWO2014167728A1; CN104220839A; DE112013000155T5

Abstract

Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung mit:beweglichen Abschnitten (4a, 4b, 4c), die fortlaufend durch einen Fahrzeugkörper (1a) in einer drehbaren Art und Weise gehalten werden,einem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f), der zwischen dem Fahrzeugkörper (1a) und jedem beweglichen Abschnitt (4a, 4b, 4c) oder zwischen den beweglichen Abschnitten (4a, 4b, 4c) angeordnet ist, um die beweglichen Abschnitte (4a, 4b, 4c) in einer drehbaren Art und Weise zu halten,einem Hubsensor (10), der in dem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angeordnet ist, um eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) zu messen,einem Rücksetzsensor (20), der einen Referenzrücksetzpunkt misst, bei dem ein Wert der Hublänge, der durch den Hubsensor (10) gemessen wird, zurückgesetzt wird,einer Hubenderfassungseinheit (30a), die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) erfasst, undeiner Kalibrierungseinheit (30b), die den gemessenen Wert der Hublänge kalibriert, wenn der Referenzrücksetzpunkt und/oder die Hubendposition erfasst wird/werden, gekennzeichnet durcheine Überwachungseinrichtung (31), die zumindest den Wert der Hublänge, die durch den Hubsensor (10) gemessen wird, und einen Kalibrierungszustand durch die Kalibrierungseinheit (30b) auf einem Bildschirm (31b) anzeigt,wobei der Rücksetzsensor (20) eine Drehkodiereinrichtung (20) umfasst, die einen Drehwinkel jedes beweglichen Abschnitts (4a, 4b, 4c) misst, undwobei der Referenzrücksetzpunkt eine mittlere Rücksetzposition ist, die zu dem Hubende unterschiedlich ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung bzw. eine Vorrichtung zur Unterstützung einer Diagnose eines Hydraulikzylinderhubbetriebs und ein Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren bzw. ein Verfahren zum Unterstützen einer Diagnose eines Hydraulikzylinderhubbetriebs.
Hintergrund
Eine Aushubmaschine bzw. ein Bagger, der ein Beispiel einer Baumaschine ist, umfasst einen Fahrkörper, einen oberen Schwenkkörper, der auf dem Fahrkörper in einer schwenkbaren Art und Weise bereitgestellt ist, und eine Arbeitsmaschine, die auf dem oberen Schwenkkörper bereitgestellt ist. Die Arbeitsmaschine umfasst einen Ausleger, dessen eines Ende mittels Zapfen mit einem Basisabschnitt verbunden ist, einen Arm, dessen eines Ende mittels Zapfen mit dem anderen Ende des Auslegers verbunden ist, und ein Anbauteil, das mittels Zapfen mit dem anderen Ende des Arms verbunden ist. Der Ausleger, der Arm und das Anbauteil werden durch Hydraulikzylinder angetrieben. Um die Position und die Stellung der Arbeitsmaschine zu erfassen, wird der Hub des Hydraulikzylinders gemessen.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift JP 2006 - 258 730 A einen Bagger mit einem Positionssensor, der eine Kolbenhubposition des Hydraulikzylinders, der die Arbeitsmaschine antreibt, durch die Drehung einer Drehrolle auf einer Zylinderstange erfasst. Da ein leichter Schlupf zwischen der Drehrolle und der Zylinderstange stattfindet, tritt ein Fehler zwischen der tatsächlichen Hubposition und der Hubposition auf, die von dem Erfassungsergebnis des Positionssensors erhalten wird. Folglich ist, um die Hubposition, die von dem Erfassungsergebnis des Positionssensors erhalten wird, auf die Referenzposition zu kalibrieren, ein Magnetsensor als ein Rücksetzsensor bei der Referenzposition einer Außenoberfläche eines Zylinderrohrs des Hydraulikzylinders bereitgestellt. Die Hubposition, die durch den Positionssensor erfasst wird, wenn der Kolben an der Referenzposition während der Arbeit vorbeigeht, wird kalibriert, wobei somit die genaue Position gemessen werden kann.
Kurzzusammenfassung
Technisches Problem
Im Übrigen umfasst der vorstehend beschriebene Hydraulikzylinder einen Hubsensor (Positionssensor) und einen Rücksetzsensor, der den Messfehler des Hubsensors kalibriert, um die Hublänge des Hydraulikzylinders mit hoher Genauigkeit zu erhalten. Da jedoch die Kalibrierung der Hublänge unsichtbar und automatisch innerhalb der Vorrichtung ausgeführt wird, ist es möglicherweise nicht einfach, eine Diagnose für den Hydraulikzylinderhubbetrieb zu erstellen.
Wenn beispielsweise eine Bedienungsperson darüber informiert, dass eine Anomalie in dem Hydraulikzylinderhubbetrieb auftritt, kann ein Kundendiensttechniker eine Diagnose des Betriebszustands des Hubssensors oder des Rücksetzsensors erstellen, wobei aber der Kundendiensttechniker den Betriebszustand messen muss, indem er eine zusätzliche Vorrichtung mitführt, die für die Diagnose bestimmt ist. In diesem Fall kann der Kundendiensttechniker eine elektrische Überprüfung, wie beispielsweise eine Kurzschlusserfassung, der in dem Hubssensor oder dem Rücksetzsensor auftritt, ausführen, wobei er aber möglicherweise nicht auf einfache Weise beispielsweise eine mechanische Anomalie, wie beispielsweise einen Schlupf bei dem Hubsensor, erfassen kann.
Des Weiteren offenbart die Druckschrift JP 2007 - 333 628 A einen Bagger, der eine Änderung in einer Zylinderhubposition entsprechend einer Sperrenfreigabeposition einer Sperrfunktion zum Halten eines Arbeitsmaschinenbetätigungshebels bei einer vorbestimmten Betriebshubposition auf einem Überwachungseinrichtungsbildschirm bzw. Monitorbildschirm anzeigt.
Außerdem offenbart die Druckschrift EP 1 662 054 A ein Baumaschinendiagnoseanzeigesystem, in dem ein Diagnoseinformationsdarstellungsgerät Sensoren usw. für eine Erfassung von Statusvariablen bezüglich eines Betriebsstatus oder einer Umgebung einer Baumaschine und eine Steuerungseinrichtung für ein Ausgeben an eine Anzeigeeinheit eines Basisdatenanzeigesignals, um Basisdaten, die für einen Anfangsbildschirm erforderlich sind, entsprechend erfassten Signalen von den Sensoren usw. anzuzeigen, und für ein Ausgeben an die Anzeigeeinheit eines Alarmanzeigesignals oder eines Fehleranzeigesignals, um eine Alarmanzeige oder eine Fehleranzeige entsprechend Alarminformationen, die die Statusvariablen betreffen, die durch die Sensoren usw. erfasst werden, oder Fehlerinformationen von den Sensoren usw. darzustellen, umfasst. Dies ermöglicht es, dass Informationen, die eine Anomalie in der Baumaschine betreffen, einer Bedienungsperson mit einem Alarm in dem mindestens erforderlichen Weg präsentiert werden, ohne die Bedienungsperson zu stören.
Die Druckschrift WO 2011/131 195 A1 offenbart eine Messvorrichtung für ein Aushubgerät und ein ähnliches Gerät. Bei der Verwendung eines Löffelbaggers ist eine Angabe der präzisen Tiefe der Schaufel erforderlich. Dies kann erfolgen, indem die Winkel und Ausdehnungen der Elemente des Löffelbaggers gemessen werden und das Ergebnis berechnet wird. Dies wird im Allgemeinen mittels Winkeldrehmelder und linearer Kodiereinrichtungen ausgeführt. Eine rückwirkende Anpassung und Kalibrierung eines derartigen Geräts wird mittels eines Neigungsmessers und mittels Längenmessvorrichtungen auf der Grundlage eines pulsierten Ultraschalls erhalten.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung, die in der Lage ist, auf einfache Weise eine Diagnose eines Hydraulikzylinderhubbetriebs zu unterstützen, und ein zugehöriges Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch eine Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren gemäß Patentanspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Gemäß einer Ausgestaltung umfasst eine Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung: bewegliche Abschnitte, die fortlaufend durch einen Fahrzeugkörper in einer drehbaren Art und Weise gehalten werden; einen Hydraulikzylinder, der zwischen dem Fahrzeugkörper und jedem beweglichen Abschnitt oder zwischen den beweglichen Abschnitten angeordnet ist, um die beweglichen Abschnitte in einer drehbaren Art und Weise zu halten; einen Hubsensor, der in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist, um eine Hublänge des Hydraulikzylinders zu messen; einen Rücksetzsensor, der einen Referenzrücksetzpunkt misst, bei dem ein Wert der Hublänge, der durch den Hubsensor gemessen wird, zurückgesetzt wird; eine Hubenderfassungseinheit, die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders erfasst; eine Kalibrierungseinheit, die den gemessenen Wert der Hublänge kalibriert, wenn der Referenzrücksetzpunkt und/oder die Hubendposition erfasst wird/werden; und eine Überwachungseinrichtung, die zumindest den Wert der Hublänge, die durch den Hubsensor gemessen wird, und einen Kalibrierungszustand durch die Kalibrierungseinheit auf einem Bildschirm anzeigt.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung zeigt die Überwachungseinrichtung einen Korrekturwert an, der durch die Kalibrierungseinheit berechnet wird.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung zeigt die Überwachungseinrichtung eine Vielzahl von Korrekturwerten an, die in einer zeitlichen Reihenfolge fortgesetzt werden.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst der Rücksetzsensor eine Drehkodiereinrichtung, die einen Drehwinkel jedes beweglichen Abschnitts misst, wobei der Referenzrücksetzpunkt eine mittlere Rücksetzposition ist, die zu dem Hubende unterschiedlich ist.
Gemäß einer anderen Ausgestaltung umfasst der Rücksetzsensor einen Magnetsensor, der in einem äußeren Umfang eines Zylinderrohrs des Hydraulikzylinders bereitgestellt ist, um einen Magneten zu erfassen, der in einem Kolben eines Stangenendes des Hydraulikzylinders angeordnet ist, wobei der Referenzrücksetzpunkt eine mittlere Rücksetzposition ist, die zu dem Hubende unterschiedlich ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren: ein Erfassen eines Referenzrücksetzpunkts eines Rücksetzsensors und/oder einer Hubendposition eines Hydraulikzylinders, um eine Hublänge des Hydraulikzylinders zu kalibrieren, wenn die Hublänge durch einen Hubsensor gemessen wird, der in dem Hydraulikzylinder angeordnet ist, und ein Anzeigen zumindest eines Werts der Hublänge, der durch den Hubsensor gemessen wird, und eines Kalibrierungszustands der Hublänge auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses bei der Erfassung.
Gemäß der Erfindung ist es, da die Überwachungseinrichtung bzw. der Monitor zumindest den Hublängenmesswert durch den Hubsensor und den Kalibrierungszustand durch die Kalibrierungseinheit auf dem Bildschirm anzeigt, möglich, eine Diagnoseunterstützung des Hydraulikzylinderhubbetriebs auf einfache Weise auszuführen.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Darstellung, die die Gesamtkonfiguration eines Baggers als ein Beispiel einer Baumaschine, die einen Hydraulikzylinder einsetzt, als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht.
2 zeigt ein Blockschaltbild, das die Gesamtschaltungskonfiguration des Baggers veranschaulicht, der eine Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung umfasst, wie er in 1 veranschaulicht ist.
3 zeigt eine schematische Darstellung, die die Anordnungskonfiguration eines Hubsensors in Bezug auf einen Hydraulikzylinder veranschaulicht.
4 zeigt eine schematische Darstellung, die die Entwurfskonfiguration und den Betrieb des Hubsensors veranschaulicht.
5 veranschaulicht eine schematische Darstellung, die die Entwurfskonfiguration einer Drehkodiereinrichtung als einen Rücksetzsensor veranschaulicht.
6 zeigt eine schematische Darstellung, die einen Anhebezustand eines Auslegers des Baggers veranschaulicht.
7 zeigt eine schematische Darstellung, die eine Hydraulikzylinderhublänge und eine Hublängenkalibrierungsverarbeitung beschreibt.
8 zeigt eine schematische Darstellung, die die Entwurfskonfiguration und den Betrieb eines Magnetsensors als einen Rücksetzsensor veranschaulicht.
9 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Kalibrierungsverhinderungsverarbeitungssteuerungsprozedur während der Aktivierung einer Leistungszufuhr veranschaulicht.
10 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel eines Hubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirms gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf einer Anzeigeeinheit einer Standardüberwachungseinrichtung angezeigt wird.
11 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Anzeigeverarbeitungsprozedur der Anzeigeeinheit der Standardüberwachungseinrichtung veranschaulicht.
12 zeigt ein beschreibendes Diagramm, das den Betrieb einer Arbeitsmaschine veranschaulicht, wenn eine Kalibrierungsverarbeitung bei einem Auslegerzylinder ausgeführt wird.
13 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Anzeigeverarbeitungsprozedur eines Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf einer Anzeigeeinheit einer HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-1 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-2 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-3 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-4 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-5 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-6 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-7 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-8 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-9 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.
14-10 zeigt ein Diagramm, das ein Beispiel des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der auf der Anzeigeeinheit der HMI-Überwachungseinrichtung angezeigt wird.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Zuerst werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Nachstehend wird ein Bagger als ein Beispiel einer Baumaschine beschrieben, die das Konzept der Erfindung einsetzen kann.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
[Gesamtkonfiguration eines Baggers]
Wie es in 1 veranschaulicht ist, umfasst ein Bagger 1 einen unteren Fahrkörper 2, einen oberen Schwenkkörper 3 und eine Arbeitsmaschine 4. Der untere Fahrkörper 2 kann durch die Drehung eines Paars von rechten und linken Gleisketten bzw. Raupenketten 2a fahren. Der obere Schwenkkörper 3 ist bei dem unteren Fahrkörper 2 in einer schwenkbaren Art und Weise bereitgestellt. Die Arbeitsmaschine 4 ist mittels Zapfen mit der Frontseite des oberen Schwenkkörpers 3 verbunden, um nach oben und unten bewegbar zu sein. Die Arbeitsmaschine 4 umfasst einen Ausleger 4a, einen Arm 4b, eine Schaufel 4c als ein Beispiel eines Anbauteils und Hydraulikzylinder (einen Schaufelzylinder 4d, einen Armzylinder 4e und einen Auslegerzylinder 4f).
Ein Fahrzeugkörper 1a umfasst hauptsächlich den unteren Fahrkörper 2 und den oberen Schwenkkörper 3. Der obere Schwenkkörper 3 umfasst einen Führerstand 5, der bei der vorderen linken Seite (der Frontseite des Fahrzeugs) bereitgestellt ist, und einen eine Kraftmaschine unterbringenden Kraftmaschinenraum 6 oder ein Gegengewicht 7, das auf der Rückseite (der Rückseite des Fahrzeugs) bereitgestellt ist. Ein Fahrersitz 8, auf dem eine Bedienungsperson sitzt, ist innerhalb des Führerstandes 5 angeordnet. Ferner ist eine Vielzahl von Antennen 9 sowohl auf der rechten Seite als auch auf der linken Seite der hinteren oberen Oberfläche des oberen Schwenkkörpers 3 bereitgestellt. Des Weiteren sind in einem ersten Ausführungsbeispiel die Frontseite, die Rückseite, die rechte Seite und die linke Seite des Fahrzeugs auf der Grundlage der Bedienungsperson definiert, die auf dem Fahrersitz 8 sitzt, der innerhalb des Führerstandes 5 angeordnet ist.
Der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c sind fortlaufend durch den Fahrzeugkörper 1a in einer drehbaren Art und Weise gehalten, wobei der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c jeweils bewegliche Abschnitte in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a, den Ausleger 4a und den Arm 4b werden.
Eine Drehkodiereinrichtung 20 ist bei dem Ausleger 4a angebracht. Wie es nachstehend beschrieben wird, ist die Drehkodiereinrichtung 20 ebenso an dem Fahrzeugkörper angebracht. Die Drehung des Arms 4b in Bezug auf den Ausleger 4a wird zu der Drehkodiereinrichtung 20, die bei dem Ausleger 4a angebracht ist, über einen Hebel übertragen, der mittels Zapfen mit dem Arm 4b verbunden ist. Die Drehkodiereinrichtung 20 gibt ein Impulssignal aus, das dem Drehwinkel des Arms 4b entspricht. Die Drehung des Auslegers 4a in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a wird zu der Drehkodiereinrichtung 20, die an den Fahrzeugkörper 1a angebracht ist, über einen Hebel übertragen, der mit dem Ausleger 4a mittels Zapfen verbunden ist. Die Drehkodiereinrichtung 20 gibt ein Impulssignal aus, das dem Drehwinkel des Auslegers 4a entspricht.
[Schaltungskonfiguration des Baggers]
Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 wird die Hydraulikschaltung des Baggers 1 beschrieben. 2 zeigt ein Blockschaltbild, das die Gesamtschaltungskonfiguration des Baggers veranschaulicht, der eine Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung umfasst, wie es in 1 veranschaulicht ist. Nachstehend wird eine Beschreibung angegeben, wobei der Fokus auf dem Auslegerzylinder des Hydraulikzylinders liegt. Des Weiteren werden, obwohl es nicht beschrieben ist, die Betriebe des Armzylinders 4e und des Schaufelzylinders 4d, die zu dem Auslegerzylinder 4f unterschiedlich sind, auf gleiche Weise einer Diagnose unterzogen. In 2 wird ein elektrisches Signal einer elektrischen Betätigungshebeleinheit 101 einer Hauptsteuerungseinrichtung 32 eingegeben. Dann wird, wenn das elektrische Steuerungssignal der Hauptsteuerungseinrichtung 32 einem Steuerungsventil 102 des Auslegerzylinders 4f zugeführt wird, der Auslegerzylinder 4f angetrieben.
Wie es in 1 veranschaulicht ist, ist die Arbeitsmaschine 4 mit dem Ausleger 4a, dem Arm 4b und der Schaufel 4c versehen, wobei der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c jeweils betrieben werden, wenn der Auslegerzylinder 4f, der Armzylinder 4e und der Schaufelzylinder 4d, die diesen entsprechen, angetrieben werden.
Der Auslegerzylinder 4f wird angetrieben, indem beispielsweise eine Hydraulikpumpe 103 eines variablen Versatztyps bzw. eine hydraulische Verstellpumpe als eine Antriebsquelle verwendet wird. Die Hydraulikpumpe 103 wird durch eine Kraftmaschine 3a angetrieben. Eine Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 wird durch einen Servomechanismus 104 angetrieben. Der Servomechanismus 104 wird in Reaktion auf das Steuerungssignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuerungseinrichtung 32 ausgegeben wird, betätigt, wobei die Position der Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 sich in Reaktion auf das Steuerungssignal ändert. Ferner wird ein Kraftmaschinenantriebsmechanismus 105 der Kraftmaschine 3a in Reaktion auf das Steuerungssignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuerungseinrichtung 32 ausgegeben wird, betätigt, wobei die Kraftmaschine 3a sich mit der Kraftmaschinendrehzahl entsprechend dem Steuerungssignal dreht.
Die Ausstoßöffnung der Hydraulikpumpe 103 ist mit dem Steuerungsventil 102 über einen Ausstoßweg 106 verbunden. Das Steuerungsventil 102 ist mit einer deckelseitigen Ölkammer 40B und einer stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f über Wege 107 und 108 verbunden. Das Hydrauliköl, das von der Hydraulikpumpe 103 ausgestoßen wird, wird dem Steuerungsventil 102 über den Ausstoßweg 106 zugeführt. Das Hydrauliköl, das durch das Steuerungsventil 102 hindurchgeht, wird der deckelseitigen Ölkammer 40B oder der stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f durch den Weg 107 oder den Weg 108 zugeführt.
Ein Hubsensor 10 ist an dem Auslegerzylinder 4f angebracht. Der Hubsensor 10 misst den Hub des Kolbens. Die Drehkodiereinrichtung 20, die als ein Rücksetzsensor dient, ist an einem Abschnitt angebracht, der ein Ende des Auslegers 4a in dem Fahrzeugkörper 1a axial hält. Die Drehkodiereinrichtung 20 erfasst den Drehwinkel des Auslegers 4a und gibt ein Impulssignal in Reaktion auf den Drehwinkel aus. Der Hubsensor 10 und die Drehkodiereinrichtung 20 sind jeweils mit einer Messsteuerungseinrichtung 30 verbunden.
Eine Batterie 109 ist eine Leistungszufuhr, die die Hauptsteuerungseinrichtung 32 aktiviert. Die Messsteuerungseinrichtung 30, eine Standardüberwachungseinrichtung 31 und eine HMI-(Human Machine Interface bzw. Mensch-Maschine-Schnittstelle-)Überwachungseinrichtung 33 bzw. ein HMI-Monitor 33 als eine computerisierte Konstruktionsführungsüberwachungseinrichtung sind elektrisch mit der Batterie 109 verbunden. Die Hauptsteuerungseinrichtung 32 ist elektrisch mit der Batterie 109 über einen Kraftmaschinenschlüsselschalter bzw. Kraftmaschinentastenschalter 110 verbunden.
Wenn der Kraftmaschinenschlüsselschalter bzw. Kraftmaschinentastenschalter 110 eingeschaltet wird, wird die Batterie 109 elektrisch mit einem (nicht veranschaulichten) Anlassermotor der Kraftmaschine 3a verbunden, um die Kraftmaschine 3a zu starten, wobei die Batterie 109 elektrisch mit der Hauptsteuerungseinrichtung 32 verbunden wird, um die Hauptsteuerungseinrichtung 32 zu aktivieren. Wenn der Kraftmaschinenschlüsselschalter bzw. Kraftmaschinentastenschalter 110 ausgeschaltet wird, wird die elektrische Verbindung zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung 32 und der Batterie 109 unterbrochen, sodass die Kraftmaschine 3a gestoppt wird und die Aktivierung der Hauptsteuerungseinrichtung 32 gestoppt wird.
Die Hauptsteuerungseinrichtung 32, die Messsteuerungseinrichtung 30, die Standardüberwachungseinrichtung 31, die HMI-Überwachungseinrichtung 33 und eine Positionsinformationserfassungseinheit 19 sind miteinander über ein fahrzeuginternes Netzwerk N verbunden. Ein Schaltzustandssignal, das einen Schaltzustand (Ein- und Aus-Zustand) des Kraftmaschinenschlüsselschalters bzw. Kraftmaschinentastenschalter 110 darstellt, wird von der Hauptsteuerungseinrichtung 32 der Messsteuerungseinrichtung 30, der Standardüberwachungseinrichtung 31 und der HMI-Überwachungseinrichtung 33 über das Netzwerk N eingegeben. Wenn das Schaltzustandssignal, das der Messsteuerungseinrichtung 30, der Standardüberwachungseinrichtung 31 und der HMI-Überwachungseinrichtung 33 eingegeben wird, den Ein-Zustand darstellt, werden die Messsteuerungseinrichtung 30, die Standardüberwachungseinrichtung 31 und die HMI-Überwachungseinrichtung 33 aktiviert. Wenn das Schaltzustandssignal den Aus-Zustand darstellt, wird die Aktivierung der Messsteuerungseinrichtung 30, der Standardüberwachungseinrichtung 31 und der HMI-Überwachungseinrichtung 33 gestoppt.
Betätigungshebeleinheiten 101R und 101L umfassen jeweils beispielsweise Betätigungshebel 101Ra und 101La, die innerhalb des Führerstandes 5 bereitgestellt sind, und Erfassungseinheiten 101Rb und 101Lb, die betriebsfähige Signale erfassen, die die Betätigungsrichtungen und die Betätigungsgrößen der Betätigungshebel 101Ra und 101La darstellen. Die Betriebssignale, die durch die Erfassungseinheiten 101Rb und 101Lb erfasst werden, werden der Hauptsteuerungseinrichtung 32 eingegeben. Das Steuerungsventil 102 ist mit der Hauptsteuerungseinrichtung 32 über eine elektrische Signalleitung verbunden. Des Weiteren sind die Betätigungshebeleinheiten 101R und 101L ein Paar von rechten und linken Hebeln. Die Betätigungshebeleinheit 101R wird verwendet, um den Ausleger 4a und die Schaufel 4c zu betätigen, und die Betätigungshebeleinheit 101L wird verwendet, um die Schwenkbetätigungen des Arms 4b und des oberen Schwenkkörpers 3 zu betätigen. Des Weiteren ist die Schwenkbetätigungseinrichtung des oberen Schwenkkörpers 3 in der Zeichnung nicht veranschaulicht.
Hierbei wird, wenn beispielsweise der Betätigungshebel 101Ra betätigt wird, ein Betriebssignal des Betätigungshebels 101Ra der Hauptsteuerungseinrichtung 32 eingegeben, wobei die Hauptsteuerungseinrichtung 32 ein Steuerungssignal zum Betreiben des Steuerungsventils 102 erzeugt. Das Steuerungssignal wird von der Hauptsteuerungseinrichtung 32 über eine elektrische Signalleitung dem Steuerungsventil 102 zugeführt, sodass die Ventilposition des Steuerungsventils 102 sich ändert.
[Konfiguration der Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung]
Nachfolgend wird die Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung beschrieben. Die Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung umfasst den Hydraulikzylinder (den Schaufelzylinder 4d, den Armzylinder 4e und den Auslegerzylinder 4f), die Messsteuerungseinrichtung 30, die Standardüberwachungseinrichtung 31, die HMI-Überwachungseinrichtung 33 und die Hauptsteuerungseinrichtung 32.
Der Hubsensor 10, der die Hubgröße des Hydraulikzylinders als die Drehgröße erfasst, ist an jedem des Armzylinders 4e und des Auslegerzylinders 4f angebracht. Ferner sind der Hubsensor 10 und ein Magnetsensor 20a an dem Schaufelzylinder 4d angebracht.
Die Drehkodiereinrichtung 20, die ein Impulssignal in Reaktion auf die Drehgrößen (Winkel) des Arms 4b und des Auslegers 4a ausgibt, ist an einem Drehwellenträgerabschnitt des Arms 4b und des Auslegers 4a angebracht. Das Impulssignal ist eine Rechteckwelle.
Der Hubsensor 10, die Drehkodiereinrichtung 20 und der Magnetsensor 20a sind elektrisch mit der Messsteuerungseinrichtung 30 verbunden. Die Messsteuerungseinrichtung 30 umfasst eine Kalibrierungseinheit 30b. Die Kalibrierungseinheit 30b kalibriert die Hublängen, die durch die Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d, des Armzylinders 4i und des Auslegerzylinders 4f gemessen werden, auf der Grundlage der Erfassungssignale des Hubsensors 10, der Drehkodiereinrichtung 20 und des Magnetsensors 20a. Das heißt, die Hublängen, die durch die Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d und des Armzylinders 4e gemessen werden, werden jeweils auf der Grundlage der Messergebnisse der entsprechenden Drehkodiereinrichtungen 20 kalibriert. Ferner wird die Hublänge, die durch den Hubsensor 10 des Schaufelzylinders 4d gemessen wird, auf der Grundlage des Messergebnisses des Magnetsensors 2a kalibriert, der als ein Rücksetzsensor dient. Des Weiteren berechnet die Messsteuerungseinrichtung 30 die Position und die Haltung der Schaufel 4c auf der Grundlage der jeweils gemessenen Hublängen der Hydraulikzylinder.
Ferner umfasst die Messsteuerungseinrichtung 30 eine Hubendeerfassungseinheit 30a. Die Hubendeerfassungseinheit 30a erfasst, ob der Kolben das Hubende, d.h. die maximale Hubposition oder die minimale Hubposition erreicht. Die Hubendeerfassungseinheit 30a bestimmt, dass der Kolben das Hubende erreicht, wenn drei Bedingungen erfüllt sind, in denen die Betätigungshebel 101Ra und 101La betätigt werden, die durch den Hubsensor 10 gemessene Hubposition beispielsweise innerhalb 3 mm von der vorbestimmten Hubendeposition ist und die Kolbenbewegungsgeschwindigkeit kleiner oder gleich beispielsweise ±3 mm/sek als die kleine Bewegungsgröße ist. Des Weiteren kann die Kolbenbewegungsgeschwindigkeit erhalten werden, indem eine zeitliche Differenziation bei der Hubposition ausgeführt wird, die durch den Hubsensor 10 erfasst wird. Des Weiteren kann auf der Grundlage eines Entlastungszustands, in dem der Ausstoßdruck der Hydraulikpumpe 103 einen vorbestimmten Druck überschreitet, bestimmt werden, ob der Kolben das Hubende erreicht. Dann setzt die Kalibrierungseinheit 30b die Hublänge zurück, wenn der Kolben das Hubende erreicht, anders als in dem Fall eines Zurücksetzens der Hublänge durch den Magnetsensor 20a und die Drehkodiereinrichtung 20 als die Rücksetzsensoren.
Ferner umfasst die Messsteuerungseinrichtung 30 eine Fehlfunktionserfassungseinheit 30c. Die Fehlfunktionserfassungseinheit 30c gibt einen Fehler aus, in dem der Hub anormal ist, wenn die gemessene Hublänge einen vorbestimmten Wert überschreitet, wobei die Hublänge größer als der Hubbereich ist, der durch die minimale Hubendposition und die maximale Hubendposition definiert ist.
Die Standardüberwachungseinrichtung 31 umfasst eine Berechnungseinheit 31a, eine Anzeigeeinheit 31b, eine Betätigungseinheit 31c, eine Benachrichtigungseinheit 31d und eine Kalibrierungsaußerkraftsetzungseinstelleinheit 31e. Die Berechnungseinheit 31a führt eine Kommunikation mit der Hauptsteuerungseinrichtung 32 oder der Messsteuerungseinrichtung 30 aus, um verschiedene Informationselemente zu erhalten, zeigt die erhaltenen verschiedenen Informationselemente auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 31b an und gibt verschiedene Anweisungsinformationselemente, die von der Betätigungseinheit 31c eingegeben werden, an die Anzeigeeinheit 31b und die anderen Steuerungseinrichtungen aus. Ferner ist die Benachrichtigungseinheit 31d als ein Summer oder dergleichen konfiguriert, wobei sie einen Ton bzw. ein Geräusch oder dergleichen nach außen ausgibt, wenn ein Alarm bezüglich eines Fehlers erforderlich ist. Die Kalibrierungsaußerkraftsetzungseinstelleinheit 31e validiert die Rücksetzverarbeitung des Rücksetzsensors oder setzt sie außer Kraft, was nachstehend beschrieben wird. Des Weiteren kann die Anzeigeeinheit 31b ein Berührungsfeld sein, das als die Betätigungseinheit 31c dient.
Die HMI-Überwachungseinrichtung 33 umfasst eine Berechnungseinheit 33a, eine Anzeigeeinheit 33b, eine Betätigungseinheit 33c, eine Benachrichtigungseinheit 33d und eine Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e. Die Berechnungseinheit 33a führt eine Kommunikation mit der Hauptsteuerungseinrichtung 32 oder der Messsteuerungseinrichtung 30 aus, um verschiedene Informationselemente zu erhalten, zeigt die erhaltenen verschiedenen Informationselemente auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 33b an und gibt verschiedene Anweisungsinformationselemente, die von der Betätigungseinheit 33c eingegeben werden, an die Anzeigeeinheit 33b und die anderen Steuerungseinrichtungen aus. Ferner ist die Benachrichtigungseinheit 33d als ein Summer oder dergleichen konfiguriert, wobei sie einen Ton bzw. ein Geräusch nach außen ausgibt, wenn ein Alarm bezüglich eines Fehlers erforderlich ist. Des Weiteren ist in der HMI-Überwachungseinrichtung 33 die Anzeigeeinheit 33b als ein Berührungsfeld konfiguriert, das als die Betätigungseinheit 33c dient, wobei diese Bauelemente getrennt bereitgestellt sein können. Ferner unterstützt die HMI-Überwachungseinrichtung 33 den Anfangskalibrierungsbetrieb, indem der Anfangshubbetriebsunterstützungsbildschirm geändert wird, was nachstehend beschrieben wird. Des Weiteren berechnet die Positionsinformationserfassungseinheit 19 die Position und die Richtung des Baggers 1 auf der Grundlage der Positionsinformationen, die durch die Antennen 9 erhalten werden, wobei sie das Ergebnis an die Hauptsteuerungseinrichtung 32 und die HMI-Überwachungseinrichtung 33 überträgt, wodurch die computerisierte Konstruktion ermöglicht wird.
[Anordnung und Betrieb des Hubsensors]
Als nächstes wird der Hubsensor 10 unter Bezugnahme auf die 3 und 4 beschrieben. Hierbei wird zur Vereinfachung der Beschreibung der Hubsensor 10 beschrieben, der an den Auslegerzylinder 4f angebracht ist, wobei der Hubsensor 10 ebenso an dem Armzylinder 4e angebracht ist.
Wie es in 3 veranschaulicht ist, umfasst der Auslegerzylinder 4f ein Zylinderrohr 4X und eine Zylinderstange 4Y, die in Bezug auf das Zylinderrohr 4X innerhalb des Zylinderrohrs 4X bewegbar ist. Ein Kolben 4V ist innerhalb des Zylinderrohrs 4X in einer gleitfähigen Weise bereitgestellt. Die Zylinderstange 4Y ist in einem Zylinderkopf 4W in einer gleitfähigen Weise bereitgestellt. Eine Kammer, die durch den Zylinderkopf 4W, den Kolben 4V und die Zylinderinnenwand definiert ist, ist die stangenseitige Ölkammer 40H. Eine Ölkammer, die entgegengesetzt zu der stangenseitigen Ölkammer 40H ist, wobei der Kolben 40V dazwischen angeordnet ist, ist die deckelseitige Ölkammer 40B. Des Weiteren ist der Zylinderkopf 4W mit einem Dichtungselement versehen, das eine Lücke, die zwischen dem Zylinderkopf und der Zylinderstange 4Y ausgebildet ist, abdichtet, um ein Eindringen von Staub oder dergleichen in die stangenseitige Ölkammer 40H zu verhindern.
Die Zylinderstange 4Y geht zurück, während sie kontrahiert wird, wenn das Hydrauliköl der stangenseitigen Ölkammer 40H zugeführt wird und das Hydrauliköl von der deckelseitigen Ölkammer 40B ausgestoßen wird. Ferner dehnt sich die Zylinderstange 4Y in einer derartigen Art und Weise aus, dass das Hydrauliköl aus der stangenseitigen Ölkammer 40H ausgestoßen wird und das Hydrauliköl der deckelseitigen Ölkammer 40B zugeführt wird. Das heißt, die Zylinderstange 4Y agiert direkt in die Rechts-Links-Richtung der Zeichnung.
Ein Gehäuse 14, das den Hubsensor 10 abdeckt und den Hubsensor 10 in sich unterbringt, ist bei einer Position nahe dem Zylinderkopf 4W bei der Außenseite der stangenseitigen Ölkammer 40H bereitgestellt. Das Gehäuse 14 ist an den Zylinderkopf 4W durch einen Bolzen oder dergleichen befestigt, um an dem Zylinderkopf 4W fixiert zu sein.
Der Hubsensor 10 umfasst eine Drehrolle 11, eine Drehwelle 12 und eine Drehsensoreinheit 13. Die Drehrolle 11 ist bereitgestellt, um in Reaktion auf die direkte Aktion der Zylinderstange 4Y drehbar zu sein, während die Oberfläche der Drehrolle die Oberfläche der Zylinderstange 4Y kontaktiert. Das heißt, die lineare Bewegung der Zylinderstange 4Y wird in die Drehung durch die Drehrolle 11 umgewandelt. Die Drehwelle 12 ist angeordnet, um senkrecht zu der direkten Aktionsrichtung der Zylinderstange 4Y zu sein.
Die Drehsensoreinheit 13 ist konfiguriert, die Drehgröße (den Drehwinkel) der Drehrolle 11 als ein elektrisches Signal zu erfassen. Ein Signal, das die Drehgröße (den Drehwinkel) der Drehrolle 11 darstellt, die durch die Drehsensoreinheit 13 erfasst wird, wird zu der Messsteuerungseinrichtung 30 über die elektrische Signalleitung gesendet, wobei die Messsteuerungseinrichtung 30 das Signal in die Position (Hubposition) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f umwandelt.
Wie es in 4 veranschaulicht ist, umfasst die Drehsensoreinheit 13 einen Magneten 13a und eine Hall-IC 13b. Der Magnet 13a als ein Erfassungsmedium ist an der Drehrolle 11 angebracht, um sich zusammen mit der Drehrolle 11 zu drehen. Der Magnet 13a dreht sich in Reaktion auf die Drehung der Drehrolle 11, die sich um die Drehwelle 12 dreht. Der Magnet 13a ist derart konfiguriert, dass N- und S-Pole abwechselnd in Reaktion auf den Drehwinkel der Drehrolle 11 wechseln. Der Magnet 13a ist derart konfiguriert, dass die magnetische Kraft (Magnetflussdichte), die durch die Hall-IC 13b erfasst wird, sich periodisch bei jeder Periode ändert, die als eine Umdrehung der Drehrolle 11 eingestellt ist.
Die Hall-IC 13b ist ein Magnetsensor, der die magnetische Kraft (Magnetflussdichte), die durch den Magneten 13a erzeugt wird, als ein elektrisches Signal erfasst. Die Hall-IC 13b ist bei einer Position bereitgestellt, die von dem Magneten 13a um eine vorbestimmte Entfernung entlang der axialen Richtung der Drehwelle 12 beabstandet ist.
Das elektrische Signal, das durch die Hall-IC 13b erfasst wird, wird zu der Messsteuerungseinrichtung 30 gesendet, wobei die Messsteuerungseinrichtung 30 das elektrische Signal der Hall-IC 13b in die Drehgröße der Drehrolle 11 umwandelt, d.h. in die Versatzgröße (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f. Spezifisch wird die Versatzgröße, in die die Zylinderstange 4Y direkt wirkt, wenn die Drehrolle 11 sich einmal dreht, als 2nd unter Verwendung des Drehradius d der Drehrolle 11 berechnet.
Nachstehend wird die Beziehung zwischen dem Drehwinkel der Drehrolle 11 und dem elektrischen Signal (der Spannung), die durch die Hall-IC 13b erfasst wird, unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wenn die Drehrolle 11 sich dreht und der Magnet 13a sich in Reaktion auf die Drehung dreht, ändert sich die magnetische Kraft (die Magnetflussdichte), die durch die Hall-IC 13b übertragen wird, periodisch in Reaktion auf den Drehwinkel, wobei das elektrische Signal (die Spannung) als die Sensorausgabe sich periodisch ändert. Der Drehwinkel der Drehrolle 11 kann von der Magnitude der Spannung gemessen werden, die von der Hall-IC 13b ausgegeben wird.
Ferner kann die Kraftmaschinengeschwindigkeit bzw. Kraftmaschinendrehzahl der Drehrolle 11 gemessen werden, indem die Anzahl von Wiederholungen jeder Periode des elektrischen Signals (der Spannung) gezählt wird, das von der Hall-IC 13b ausgegeben wird. Dann wird die Versatzgröße (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f auf der Grundlage des Drehwinkels der Drehrolle 11 und der Drehzahl der Drehrolle 11 gemessen.
[Betrieb der Drehkodiereinrichtung]
Wie es in 5 veranschaulicht ist, umfasst die Drehkodiereinrichtung 20 einen Scheibenabschnitt 25, einen Lichtemissionsabschnitt 26 und einen Lichtempfangsabschnitt 27. Der Lichtemissionsabschnitt 26 und der Lichtempfangsabschnitt 27 sind mit dem dazwischen angeordneten Scheibenabschnitt 25 angeordnet. Der Lichtemissionsabschnitt 26 umfasst ein Lichtemissionselement, das Licht auf den Lichtempfangsabschnitt 27 ausstrahlt. Der Lichtempfangsabschnitt 27 umfasst vier Lichtempfangselemente 27a, die ein Licht, das von dem Lichtemissionsabschnitt 26 ausgestrahlt wird, empfangen können. Die vier Lichtempfangselemente 27a weisen die gleiche Breite W auf und sind kontinuierlich in einer Reihe in einer Bogenform angeordnet. Das Lichtempfangselement 27a wandelt die empfangene Lichtmenge in ein elektrisches Signal um. Eine Vielzahl von ersten Übertragungsabschnitten 25a, die zur Übertragung des Lichts, das von dem Lichtemissionsabschnitt 26 ausgestrahlt wird, zu dem Lichtempfangsabschnitt 27 verwendet werden, sind in dem Scheibenabschnitt 25 angeordnet. Die ersten Übertragungsabschnitte 25a sind als im Wesentlichen rechteckige Schlitze ausgebildet, die sich in der radialen Richtung bei der Umfangsbreite von 2W erstrecken, wobei sie nahe dem Außenumfang des Scheibenabschnitts 25 bei dem Intervall von 2W in einer ringförmigen Form parallel zu dem Außenumfang angeordnet sind. Ein einzelner Übertragungsabschnitt 25b ist bei dem Innenumfang des Rings angeordnet, der durch die ersten Übertragungsabschnitte 25a ausgebildet ist. Der Übertragungsabschnitt 25b ist ein im Wesentlichen rechteckiger Schlitz, der sich in die radiale Richtung erstreckt.
Der Scheibenabschnitt 25 dreht sich, während er mit der Drehung des Auslegers 4a synchronisiert ist, in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a. Die vier Lichtempfangselemente 27a geben jeweils elektrische Signale in Reaktion auf die Menge des Lichts aus, das durch die ersten und zweiten Übertragungsabschnitte 25a und 25b durch die Drehung des Scheibenabschnitts 25 übertragen wird. In dem Lichtempfangsabschnitt 27 werden die elektrischen Signale, die von ersten und dritten Lichtempfangselementen und zweiten und vierten Lichtempfangselementen 27a unter den Lichtempfangselementen 27a ausgegeben werden, die in Reihe angeordnet sind, in die Impulssignale in Reaktion auf die Menge des Lichts umgewandelt, das durch die ersten und zweiten Übertragungsabschnitte 25a und 25b übertragen wird. Dann gibt der Lichtempfangsabschnitt 27 die umgewandelten Impulssignale an die Messsteuerungseinrichtung 30 aus. Der Grund, warum die elektrischen Signale, die von zwei Lichtempfangselementen 27a ausgegeben werden, zur Erzeugung eines Impulssignals verwendet werden, ist, dass die Robustheit des Sensors in Bezug auf das externe Licht verbessert werden muss.
Ferner gibt, wenn das Lichtempfangselement 27a das elektrische Signal durch das durch den Übertragungsabschnitt 25b übertragene Licht ausgibt, der Lichtempfangsabschnitt 27 das entsprechende Impulssignal aus. Das heißt, der Lichtempfangsabschnitt 27 gibt drei Impulssignale aus, die in Reaktion auf den Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25 erzeugt werden. Da der Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25 gleich dem Drehwinkel des Auslegers 4a ist, wird das Impulssignal in Reaktion auf den Drehwinkel des Auslegerzylinders 4f ausgegeben.
Spezifisch ist die Drehkodiereinrichtung 20 von einem Inkrementaltyp, wobei sie konfiguriert ist, ein A-Phasenimpulssignal, ein B-Phasenimpulssignal, dessen Phase zu der der Phase A um 90° unterschiedlich ist, und ein Z-Phasenimpulssignal (Referenzimpulssignal) auszugeben, das einmal erzeugt wird, wenn das Licht durch den Übertragungsabschnitt 25b durch eine Umdrehung des Scheibenabschnitts 25 übertragen wird. Die Messsteuerungseinrichtung 30 zählt die Anzahl des Anstiegs und Abfalls der A-Phasen- und B-Phasenimpulssignale. Die gezählte Anzahl ist proportional zu der Drehgröße des Auslegerzylinders 4f. Die Messsteuerungseinrichtung 30 bestimmt die Drehrichtung des Auslegers 4a aus der Phasendifferenz zwischen der Phase A und der Phase B. Ferner wird die Referenzposition der Drehung des Auslegers 4a durch das Z-Phasenimpulssignal gemessen, wobei die gezählte Zahl gelöscht wird. Die substantielle Mitte des Drehwinkelbereichs des Auslegers 4a wird als die Referenzposition eingestellt. Die Messsteuerungseinrichtung 30 überwacht den gezählten Wert der Drehkodiereinrichtung 20, speichert eine vorbestimmte Zahl von Hüben bei jedem vorbestimmten gezählten Wert und speichert den Durchschnittswert als den Referenzrücksetzpunkt (mittlere Rücksetzposition) der Einstellreferenzposition. Das Z-Phasenimpulssignal wird ausgegeben, wenn das Licht, das durch den Übertragungsabschnitt 25a entsprechend der Phase Z übertragen wird, durch den Scheibenabschnitt 25 unterbrochen wird. Das heißt, das Z-Phasenimpulssignal wird erfasst, wenn das Impulssignal abfällt.
Die Drehkodiereinrichtung 20 gibt das Z-Phasenimpulssignal bei dem im Wesentlichen mittleren Winkel des drehbaren Winkelbereichs des Auslegers 4a aus. Das heißt, die Drehkodiereinrichtung 20 gibt das Z-Phasenimpulssignal bei im Wesentlichen dem Zentrum des Hubbereichs des Auslegerzylinders 4f aus. In dem ersten Ausführungsbeispiel wird die mittlere Rücksetzposition der Drehkodiereinrichtung 20 wie vorstehend beschrieben eingestellt, wobei aber eine beliebige Position, die zu dem Hubende des Hydraulikzylinders unterschiedlich ist, als die mittlere Rücksetzposition eingestellt werden kann.
[Messung und Kalibrierung der Hublänge durch die Messsteuerungseinrichtung]
Als nächstes werden die Messung und die Kalibrierung der Hublänge durch die Messsteuerungseinrichtung 30 beschrieben. Hierbei werden Beispiele der Messung und der Kalibrierung der Hublänge während der Elevation bzw. des Anhebens des Auslegers 4a beschrieben. Wie es in 6 veranschaulicht ist, wird der Ausleger 4a durch die Teleskopbewegung des Auslegerzylinders 4f angehoben. Der Auslegerzylinder 4f erreicht das ausdehnungsseitige Hubende, wenn der Ausleger 4a sich zu der obersten Position bewegt, und erreicht das kontraktionsseitige Hubende, wenn der Ausleger 4a sich zu der niedrigsten Position bewegt. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f zu dieser Zeit wird aus der Drehgröße der Drehrolle 11 des Hubsensors 10 gemessen.
Hierbei tritt unvermeidbar ein leichter Schlupf zwischen der Drehrolle 11 des Hubsensors 10 und der Zylinderstange 4Y auf. Insbesondere tritt ein großer Schlupf auf, wenn es eine Kollision zwischen dem Zylinderrohr 4X und dem Kolben 4V bei der Hubendposition oder einen Schlag auf die Zylinderstange 4Y während der Arbeit gibt. Aufgrund dieses Schlupfes tritt ein Fehler (akkumulierter Fehler) zwischen der Hubmessposition der Zylinderstange 4Y, die von dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird, und der tatsächlichen Position der Zylinderstange 4Y auf. Folglich ist die Drehkodiereinrichtung 20 als der Rücksetzsensor bereitgestellt, um den Hubmesswert, der von dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird, zu kalibrieren. Die Drehrolle 11 und die Drehkodiereinrichtung 20 sind mit der Messsteuerungseinrichtung 30 verbunden, wobei die Messsteuerungseinrichtung 30 die Hublänge, die durch den Hubsensor 10 gemessen wird, auf der Grundlage des Impulssignals kalibriert, das von der Drehkodiereinrichtung 20 ausgegeben wird.
Wie es in 6 veranschaulicht ist, bewegt sich der Ausleger 4a nach oben, wenn der Auslegerzylinder 4f auseinander gezogen wird. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f zu dieser Zeit wird durch den Hubsensor 10 gemessen. Unterdessen dreht sich in der Drehkodiereinrichtung 20 der Scheibenabschnitt 25 in einer derartigen Art und Weise, dass der Ausleger 4a sich in Bezug auf den Fahrzeugkörper 1a dreht, in Reaktion auf eine Vergrößerung in der Höhe des Auslegers 4a. Zu dieser Zeit wird das Licht, das von dem Lichtemissionsabschnitt 26 ausgestrahlt wird und durch die Übertragungsabschnitte 25a und 25b des Scheibenabschnitts 25 übertragen wird, durch den Lichtempfangsabschnitt 27 empfangen. Dementsprechend wird das Impulssignal, das in Reaktion auf den Drehwinkel des Scheibenabschnitts 25 erzeugt wird, von dem Lichtempfangsabschnitt 27 ausgegeben. Die A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasenimpulssignale werden jeweils von dem Lichtempfangsabschnitt 27 ausgegeben. Das Z-Phasenimpulssignal ist mit dem Referenzwinkel als der vorbestimmte Drehwinkel des Auslegers 4a verbunden, wobei es ausgegeben wird, wenn der Ausleger 4a die Position des Referenzwinkels erreicht.
Hierbei speichert, wie es in 7 veranschaulicht ist, die Messsteuerungseinrichtung 30 eine Referenzhublänge L2 während der Anfangskalibrierung. Hierbei gibt die Anfangskalibrierung einen Betrieb an, bei dem die Referenzhublänge L2 erhalten und gespeichert wird, wenn der Bagger 1 von einer Fabrik versandt wird oder die Drehkodiereinrichtung 20 oder der Magnetsensor 20a als der Rücksetzsensor ersetzt wird. Während der Anfangskalibrierung erfasst die Messsteuerungseinrichtung 30 zuerst den Abfall des Z-Phasenimpulses, sie speichert die Hublängen L2-1 bis L2-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend den Werten, die eine vorbestimmte ganzzahlige Anzahl von Malen (hier jedes Vielfache von -2, drei Mal) in der Drehkodiereinrichtung 20 gezählt werden, und sie speichert den Durchschnittswert als die Differenzhublänge L2. Des Weiteren zeigt in 7 L0 eine Änderung in einer Hublänge während der Anfangskalibrierung an, LA zeigt eine Änderung in der Hublänge an, die zu der Anfangskalibrierung unterschiedlich ist, und LP zeigt eine Änderung in dem gezählten Wert der Drehkodiereinrichtung 20 an.
Unterdessen erfasst in einem Fall, bei dem die Messsteuerungseinrichtung 30 das Z-Phasenimpulssignal während des normalen Betriebs des Auslegerzylinders 4f erfasst, die Messsteuerungseinrichtung die Ausdehnungslänge bzw. Auseinanderziehlänge durch die Hublängen L1-1 bis L1-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend den Werten, die eine vorbestimmte ganzzahlige Anzahl von Malen (hier jedes Vielfache von 2, drei Mal) in der Drehkodiereinrichtung 20 gezählt werden. Die Messsteuerungseinrichtung 30 speichert die Hublängen L1-1 bis L1-3, die eine vorbestimmte Anzahl von Malen gemessen werden, und speichert den Durchschnittswert als die Messhublänge L1.
Wie es vorstehend beschrieben ist, speichert die Messsteuerungseinrichtung 30 die Referenzhublänge L2, die durch die Anfangskalibrierung berechnet und gespeichert wird und durch die Werte eingestellt wird, die eine vorbestimmte ganzzahlige Anzahl von Malen in der Drehkodiereinrichtung 20 gezählt werden. Die Messsteuerungseinrichtung 30 berechnet eine Differenz L3 zwischen der Messhublänge L1, die in dem normalen Betrieb erfasst wird, der zu der Anfangskalibrierung unterschiedlich ist, und der Referenzhublänge L2, die in der Anfangskalibrierung erfasst wird.
Dann kalibriert die Messsteuerungseinrichtung 30 den Messwert des Hubsensors 10 unter Verwendung der Differenz L3, wenn der Auslegerzylinder 4f gestoppt ist, nachdem die Messung durch den normalen Betrieb des Hubzylinders 4f ausgeführt ist, durch die Erfassung des Z-Phasenimpulssignals.
Das heißt, die Messsteuerungseinrichtung 30 erfasst, ob der Ausleger 4a einen Referenzdrehwinkel erreicht, durch den Abfall der Z-Phase der Drehkodiereinrichtung 20, sie erfasst die Drehung des Auslegers von dem Drehwinkel zu einem vorbestimmten Winkel, sie speichert die Hublänge des Auslegerzylinders 4f eine vorbestimmte Anzahl von Malen in der Zwischenzeit und sie speichert den Durchschnittswert (die Messhublänge L1). Ferner berechnet die Messsteuerungseinrichtung eine Abweichung (Differenz L3), indem die Messhublänge L1 mit der Referenzhublänge L2 verglichen wird, die im Voraus durch die Anfangskalibrierung gespeichert wird. Dann führt die Messsteuerungseinrichtung eine Kalibrierungsverarbeitung aus, in der die Abweichung in den Messwert aufgenommen wird, wenn der Ausleger 4a gestoppt ist.
[Korrektur des Magnetsensors und Kalibrierung der Hublänge]
Da es verglichen mit dem Auslegerzylinder 4f und dem Armzylinder 3e viele Möglichkeiten gibt, dass der Schaufelzylinder 4d mit Wasser oder Erde in Kontakt kommt, kann die Drehkodiereinrichtung 20 nicht bei dem Schaufelzylinder 4d angebracht werden. Aus diesem Grund ist in dem Schaufelzylinder 4d der Magnetsensor 20a als der Rücksetzsensor bei dem Außenumfang des Zylinderrohrs 4X, wie es vorstehend beschrieben ist, angebracht, wobei eine Kalibrierung ausgeführt wird, die die Hubposition, die von dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird, auf die mittlere Rücksetzposition (Ursprungsposition) zurücksetzt.
Wie es in 8 veranschaulicht ist, ist der Magnetsensor 20a an der Außenseite des Zylinderrohrs 4X angebracht. Der Magnetsensor 20a umfasst zwei Magnetsensoren 61 und 62, die in der direkten Aktionsrichtung des Kolbens 4V angeordnet sind, während sie voneinander um eine vorbestimmte Entfernung beabstandet sind. Die Magnetsensoren 61 und 62 sind bei der vorhandenen mittleren Rücksetzposition (Ursprungsposition) bereitgestellt. Der Kolben 4V ist mit einem Magneten 63 versehen, der eine magnetische Kraftlinie erzeugt. Die Magnetsensoren 61 und 62 erfassen eine magnetische Kraft (Magnetflussdichte) durch die Übertragung der magnetischen Kraftlinie, die durch den Magneten 63 erzeugt wird, wobei sie elektrische Signale (Spannungen) in Reaktion auf die magnetische Kraft (Magnetflussdichte) ausgeben. Die Signale, die durch die Magnetsensoren 61 und 62 erfasst werden, werden zu der Messsteuerungseinrichtung 30 gesendet. In der Messsteuerungseinrichtung 30 wird eine Kalibrierung, die die Hubposition, die von dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird, auf die mittlere Rücksetzposition (Ursprungsposition) zurücksetzt, auf der Grundlage einer Änderung in den Erfassungsergebnissen der Magnetsensoren 61 und 62 ausgeführt. Der Kalibrierungsinhalt ist der gleiche wie der der Drehkodiereinrichtung 20.
[Korrekturverhinderungsverarbeitungssteuerung während einer Aktivierung einer Leistungszufuhr der Vorrichtung]
Im Übrigen gibt es einen Fall, bei dem die Hublänge sich aufgrund des Gewichts der Arbeitsmaschine ändern kann, wenn die Arbeitsmaschine nicht in einer stabilen Stellung in einem leistungszufuhrfreien Zustand gehalten wird, bei dem die Hublänge nicht erfasst wird (ein Zustand, bei dem keine Leistung der Hauptsteuerungseinrichtung 30 zugeführt wird). In diesem Fall tritt eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Hublänge des Hydraulikzylinders und der Messhublänge auf, die unmittelbar nach dem leistungszufuhrfreien Zustand gemessen wird. Hierbei erzeugt, wenn es eine Abweichung zwischen der tatsächlichen Hublänge und der Endmesshublänge gibt, wenn die Leistungszufuhr aktiviert ist, die Fehlfunktionserfassungseinheit 30c einen Alarm unter Verwendung eines Summers oder dergleichen, indem bestimmt wird, dass ein Fehler auftritt, wobei folglich der Betrieb der Arbeitsmaschine gestört ist.
Aus diesem Grund führt die Messsteuerungseinrichtung 30 eine Steuerung aus, die die Hublängenkalibrierungsverarbeitung verhindert, bis die Hublänge an der mittleren Rücksetzposition des Rücksetzsensors vorbeigeht, um zurückgesetzt zu werden, wenn die Leistungszufuhr aktiviert wird. Anders ausgedrückt wird kein Fehlerauftrittsalarm erzeugt, indem die Abweichung zwischen der tatsächlichen Hublänge und der abschließenden Messhublänge zugelassen wird, bis die Hublänge an der mittleren Rücksetzposition des Rücksetzsensors vorbeigeht.
Nachstehend wird die Verarbeitungsprozedur der Kalibrierungsverhinderungsverarbeitungssteuerung, wenn die Leistungszufuhr aktiviert wird, unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. Zuerst bestimmt die Messteuerungseinrichtung 30, ob die Leistungszufuhr aktiviert ist (Schritt S101). Wenn die Leistungszufuhr aktiviert ist (Ja in Schritt S101) wird die Anfangshublänge (der Anfangszählwert, der durch die Drehkodiereinrichtung 20 erhalten wird) auf den Wert eingestellt, der nicht in dem Messbereich beinhaltet ist (Schritt S102). Nachfolgend bestimmt die Messsteuerungseinrichtung 30, ob die Hublänge an der mittleren Rücksetzposition vorbeigeht (Schritt S103). Wenn der Hydraulikzylinder an der mittleren Rücksetzposition nicht vorbeigeht (Nein in Schritt S103), gibt die Fehlfunktionserfassungseinheit 30c keinen Fehler aus, obwohl die Hublänge ein Wert ist, der nicht in dem Messbereich beinhaltet ist (Schritt S104), wobei die Bestimmungsverarbeitung von Schritt S103 wiederholt wird. Unterdessen bestimmt, wenn die Hublänge an der mittleren Rücksetzposition vorbeigeht (Ja in Schritt S103), die Messsteuerungseinrichtung, ob die Messhublänge (Zählwert) in dem Messbereich nicht beinhaltet ist (Schritt S105). Wenn die Messhublänge nicht in dem Messbereich beinhaltet ist (Ja in Schritt S105), wird beispielsweise ein Fehler von der Benachrichtigungseinheit 31d ausgegeben (Schritt S106), und die Bestimmungsverarbeitung gemäß Schritt S105 wird wiederholt. Unterdessen wird, wenn die Messhublänge in dem Messbereich beinhaltet ist (Nein in Schritt S105), die Bestimmungsverarbeitung wiederholt.
[Anfangswerteinstellung der Drehkodiereinrichtung während einer Aktivierung der Leistungszufuhr]
Die vorstehend beschriebene Messteuerungseinrichtung 30 speichert den Hub eine vorbestimmte eine Anzahl von Malen auf der Grundlage des Zählwert unter Verwendung der Phase A, der Phase B und der Phase Z der Drehkodiereinrichtung 20 und berechnet die Referenzhublänge L2 oder die Messhublänge L1 durch den Durchschnittswert. Der Zählwert der Messsteuerungseinrichtung 30 unmittelbar nach der Aktivierung der Leistungszufuhr der Vorrichtung kann jedoch möglicherweise kein korrekter Zählwert sein, bis der Wert auf null nach dem Durchgang der Phase Z gelöscht ist. Dementsprechend besteht ein Erfordernis, den Hub unter Verwendung des Zählwerts nach dem Durchgang der Phase Z der Drehkodiereinrichtung 20 zu kalibrieren, unmittelbar nachdem die Leistungszufuhr der Messsteuerungseinrichtung 30 aktiviert worden ist. Spezifisch speichert die Messsteuerungseinrichtung 30 den Anfangszählwert der Drehkodiereinrichtung 20 im Voraus während der Aktivierung der Leistungszufuhr der Vorrichtung. Der Anfangszählwert wird auf einen großen Wert, beispielsweise 9000, eingestellt, wenn der Zählwert des Messbereichs der Drehkodereinrichtung 20 ±3000 ist.
Als Ergebnis ist der Anfangszählwert der Drehkodiereinrichtung 20 während der Aktivierung der Leistungszufuhr der Vorrichtung groß, wobei die Abweichung zwischen der tatsächlichen Hublänge und der Messhublänge entsprechend dem Anfangszählwert groß ist, bis die Hublänge an dem Referenzrücksetzpunkt der Drehkodiereinrichtung 20 vorbeigegangen ist. Da jedoch die vorstehend beschriebene Kalibrierungsverhinderungsverarbeitungssteuerung während der Aktivierung der Leistungszufuhr der Vorrichtung ausgeführt wird, wird kein Fehlerauftrittsalarm erzeugt.
[Drehkodiereinrichtungsrücksetzaußerkraftsetzungseinstellung]
Wenn durch die Kalibrierungsaußerkraftsetzungseinstelleinheit 31e „AUS“ als die Rücksetzaußerkraftsetzungseinstellung angezeigt wird, setzt die Kalibrierungseinheit 30b die Drehkodiereinrichtung 20 nicht zurück, indem die Kalibrierungsverarbeitung außer Kraft gesetzt wird.
[Hubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirm einer Standardüberwachungseinrichtung]
Die Anzeigeeinheit 31b der Standardüberwachungseinrichtung 31 zeigt den Hublängenmesswert, der durch den Hubsensor 10 erhalten wird, und den Hublängenkalibrierungszustand an, der durch die Kalibrierungseinheit 30b erhalten wird. 10 veranschaulicht ein Beispiel des Hubbetriebdiagnoseunterstützungsbildschirms, der auf der Anzeigeeinheit 31b angezeigt wird. Der Hubbetriebdiagnoseunterstützungsbildschirm, der in 10 veranschaulicht ist, ist ein Bildschirm, wenn der Auslegerzylinder ausgewählt ist, nachdem die Auswahlmenüs des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders angezeigt werden, in einem Fall, in dem ein Dienstmenü, ein Überprüfungsmenu und eine Zylinderüberprüfung aufeinanderfolgend von dem Anfangswertbildschirm ausgewählt werden.
Ein Bereich E1 des Auslegerzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirms, der in 10 veranschaulicht ist, zeigt eine Entfernung zwischen Zylinderstiften an, die auf der Grundlage des Messergebnisses des Hubsensors 10 in Echtzeit berechnet werden. Die Entfernung zwischen den Zylinderstiften gibt eine Entfernung zwischen einem Minimalhubendseitenanbringungsstift PA, der das in 7 veranschaulichte Zylinderrohr 4X drehbar an den Fahrzeugkörper 10a anbringt, und einem Maximalhubendseitenanbringungsstift PB an, der in einem Ende der Zylinderstange 4Y bereitgestellt ist, um drehbar an den Auslegerzylinder 4f als der bewegliche Abschnitt angebracht zu sein. Des Weiteren gibt die vorstehend beschriebene Hublänge die Hublänge L an, die in 7 veranschaulicht ist, wobei sie die Entfernung zwischen der Zylinderstiftentfernung Lmin zu der minimalen Hubendposition und der Zylinderstiftentfernung Lmax zu der maximalen Hubendposition ist.
Bereiche E2 und E3 unter dem Bereich E1 zeigen Korrekturwerte an, die erhalten werden, wenn die Drehkodiereinrichtung 20 zurückgesetzt wird. Beispielsweise ist die in 7 veranschaulichte Differenz L3 angezeigt. Der Bereich E3 zeigt den letzten Korrekturwert an, und der Bereich E2 zeigt den Korrekturwert direkt vor dem letzten Korrekturwert an. Diese Korrekturwerte werden aktualisiert, wann immer die Drehkodiereinrichtung 20 zurückgesetzt wird. Des Weiteren ist die Erfindung nicht auf die zwei Bereiche E2 und E3 begrenzt, wobei drei oder mehr Bereiche bereitgestellt sein können. Dementsprechend können die Historien der Korrekturwerte einer Diagnose unterzogen werden.
Ferner zeigt ein Bereich E4 unter dem Bereich E3 an, ob die Rücksetzung der Drehkodiereinrichtung 20 durch die Einstellung der Kalibrierungsaußerkraftsetzungseinstelleinheit 31e ein gültiger Zustand oder ein ungültiger Zustand ist. Wenn „EIN“ angezeigt wird, ist die Rücksetzung ein gültiger Zustand. Wenn „AUS“ angezeigt wird, dann ist die Rücksetzung ein ungültiger Zustand. Des Weiteren ist der Standardwert der Anzeige auf „EIN“ eingestellt. Die Zustände gemäß „EIN“ und „AUS“ werden durch den Umschaltbetrieb einer unteren Funktionstaste F2 geändert, die einem unteren Bereich E22 des Bildschirms entspricht. In diesem Fall fungiert die Funktionstaste F2 als die Kalibrierungsaußerkraftsetzungseinstelleinheit 31e. Des Weiteren ist die Betätigungseinheit 31c bei dem unteren Abschnitt der Anzeigeeinheit 31b angeordnet und umfasst sechs Funktionstasten F1 bis F6. Im Gegensatz dazu sind die entsprechenden Funktionssymbole auf dem unteren Abschnitt des Bildschirms entsprechend den sechs Funktionstasten F1 bis F6 angezeigt. Beispielsweise ist in diesem Bildschirm ein Symbol, das die Rücksprungfunktion darstellt, in einem unteren Bereich E25 des Bildschirms entsprechend der Funktionstaste F5 angezeigt. Des Weiteren umfasst die Betätigungseinheit 31c andere spezifische Funktionstasten oder numerische Tasten. Ferner kann die Betätigungseinheit 31c eine Taste umfassen, die von der Standardüberwachungseinrichtung 31 unabhängig ist.
Ferner zeigt ein Bereich E5 unterhalb des Bereichs E4 den Zählwert der Drehkodiereinrichtung 20 in Echtzeit an. Zusätzlich zeigt ein Bereich E6 unterhalb des Bereichs E5 die Referenzhublänge L2 an, die während der Anfangskalibrierung erfasst wird.
Des Weiteren zeigt ein Bereich E7 unterhalb des Bereichs E6 die Buchstaben von beispielsweise „OK“ in rot in einem erleuchtenden bzw. hervorgehobenen Zustand an, wenn die Drehkodiereinrichtung 20 die Messhublänge zu einer Zeit, die zu der Anfangskalibrierung unterschiedlich ist, normal berechnen kann. Des Weiteren verschwinden die Buchstaben gemäß „OK“ zu dem Zeitpunkt, wenn der Hub die entgegengesetzte Richtung wird.
Ferner ist der untere Abschnitt des Bereichs E7 mit einem balkenförmigen Bereich E8 versehen, der sich seitwärts erstreckt. Das linke Ende des Balkens gibt die minimale Hubendposition an, und das rechte Ende des Balkens gibt die maximale Hubendposition an. Die Hublänge, die dem Wert des Bereichs E1 entspricht, wird dann angezeigt, indem die Balkenlänge verändert wird. Das heißt, der Bereich E8 zeigt den Hublängenmesswert des Hubsensors 10 als einen Balkengraphen an und zeigt graphisch eine Änderung des Hubs in der Zeit an. Ferner wird die Referenzhublänge L2 während der Anfangskalibrierung bei der Position E5-1 auf dem Balkengraphen angezeigt, und die Position E5-2, die die Hubabweichungsgröße anzeigt, die von der Position E5-1 zulässig ist, wird auf dem Balkengraphen angezeigt.
Ferner zeigt ein Bereich E10 bei der linken unteren Seite des Bereichs E8 die Buchstaben für „OK“ beispielsweise in rot in einem hervorgehobenen Zustand wie in dem Bereich E7 an, wenn das Rücksetzen bei dem minimalen Hubende ausgeführt wird. Ferner zeigt ein Bereich E12 bei der rechten untern Seite des E8 die Buchstaben für „OK“ beispielsweise in rot in einem hervorgehobenen Zustand wie in dem Bereich E7 an, wenn das Rücksetzen bei dem maximalen Hubende ausgeführt wird. Das hervorgehobene Anzeigen des Bereichs E10 und des Bereichs E12 verschwindet in einem Fall, der zu dem Hubendzustand unterschiedlich ist. Ferner gibt, wenn das Zurücksetzen zusammen mit der hervorgehobenen Anzeige der Bereiche E7, E10 und E12 ausgeführt wird, die Benachrichtigungseinheit 31d einen Ton bzw. ein Geräusch aus.
Ferner zeigen Bereiche E11 und E12 unterhalb des Bereichs E10 und des Bereichs 12 die Minimalhubendseitenzylinderstiftentfernung und die Maximalhubendseitenzylinderstiftentfernung an die, die jeweils im Voraus erhalten werden.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das in 11 veranschaulichte Flussdiagramm der Entwurf der Anzeigeverarbeitung des Hubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirms beschrieben. Zuerst erhält die Standardüberwachungseinrichtung 31 den Zählwert der Drehkodiereinrichtung 20 und die derzeitige Hublänge von der Messsteuerungseinrichtung 30, sie zeigt diese in den Bereichen E1 und E5 in Echtzeit an und sie zeigt den Balkengraphen in dem Bereich E8 in Echtzeit an (Schritt S201). Nachfolgend wird durch die Benachrichtigung von der Messsteuerungseinrichtung 30 bestimmt, ob die mittlere Zurücksetzverarbeitung normal ausgeführt wird (Schritt S202). Wenn das mittlere Zurücksetzen normal ausgeführt wird (Ja in Schritt S202), zeigt der Bereich E4 „OK“ an (Schritt S203). Ferner wird bestimmt, ob der vorangegangene Korrekturwert der Hublänge gespeichert ist (Schritt S204). Wenn der vorangegangene Korrekturwert gespeichert ist (Ja in Schritt S202), wird der vorangegangene Korrekturwert in dem Bereich E2 angezeigt, der derzeitige Korrekturwert wird in dem Bereich E3 angezeigt (Schritt S205) und die Routine schreitet zu Schritt S207 voran. Unterdessen wird, wenn der vorangegangene Korrekturwert nicht gespeichert ist (Nein in Schritt S204), der derzeitige Korrekturwert in dem Bereich E3 angezeigt (Schritt S206), und die Routine schreitet zu Schritt S207 voran.
Nachfolgend wird bestimmt, ob das Hubendezurücksetzen normal ausgeführt wird (Schritt S207). Wenn das Hubendezurücksetzen normal ausgeführt wird (Ja in Schritt S207), zeigen die entsprechenden Bereiche E10 und E12 „OK“ an (Schritt S208), und die Routine schreitet zu Schritt S201 voran. Wenn das Hubendezurücksetzen nicht normal ausgeführt wird (Nein in Schritt S207), schreitet daraufhin die Routine direkt zu Schritt S201 voran.
Ferner wird die Diagnose des Hubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirms, wenn der Auslegerzylinder 4a angehoben wird, spezifisch beschrieben. Des Weiteren wird in diesem Fall, wie es in 12 veranschaulicht ist, nur der Auslegerzylinder 4a angehoben.
< Hubsensoranomalieüberprüfung >
Zuerst wird, da der Standardwert des Bereichs E4 „EIN“ ist, die Funktionstaste F2 eine lange Zeit gedrückt, um „AUS“ zu werden, sodass das Zurücksetzen durch die Drehkodiereinrichtung 20 auf den ungültigen Zustand eingestellt ist. Dann wird ein Betrieb ausgeführt, der den Ausleger 4a von dem Installationszustand der Schaufel 4c nach oben bewegt.
In diesem Fall erreicht die Hublänge das maximale Hubende durch das Anheben des Auslegers 4a, und der Bereich E1 zeigt die Zylinderstiftentfernung in Echtzeit in der Zwischenzeit an. Ferner wird, wenn die Hublänge das maximale Hubende erreicht, das Hubendezurücksetzen ausgeführt, sodass der Bereich E2 den Korrekturwert anzeigt. Beispielsweise wird, wenn der Korrekturwert nicht mehrere Millimeter ist, die Diagnose erstellt, dass es eine Möglichkeit gibt, dass ein Schlupf in dem Hubsensor 10 aufgetreten sein kann. Ferner ist es, da der Bereich E8 graphisch und kontinuierlich eine Änderung in einer Hublänge als einen Balken anzeigt, möglich, den Betriebszustand des Hubsensors 10 in Abhängigkeit davon zu diagnostizieren, ob die Bewegung der Balkenanzeige ruhig ist. Des Weiteren kann das Zurücksetzen durch die Drehkodiereinrichtung 20 in dem gültigen Zustand anstelle des ungültigen Zustands ausgeführt werden. Hierbei kann, da das Zurücksetzen durch die Drehkodiereinrichtung 20 durch eine Einstellung des ungültigen Zustands außer Kraft gesetzt ist, die graphische Anzeige des Bereichs E8 als die lange Hublänge diagnostiziert werden. Dementsprechend kann, da es kein Erfordernis gibt, eine Anstrengung zu unternehmen, den Hydraulikzylinderhubbetrieb zu diagnostizieren, indem die Verbindungseinrichtung der Drehkodiereinrichtung 20 getrennt wird, die Diagnose in hocheffizienter Wiese ausgeführt werden.
< Drehkodiereinrichtungsanomalieüberprüfung >
Ferner ist es möglich zu diagnostizieren, ob die Drehkodiereinrichtung 20 defekt ist, indem überprüft wird, ob der Zählwert der Drehkodiereinrichtung 20, der in dem Bereich E5 angezeigt wird, sich ändert und die Phase Z zwischen den Bereichen eingegeben ist, die durch die Positionen E5-1 und E5-2 angegeben sind, sodass der Zählwert der Drehkodiereinrichtung 20 normal auf null gelöscht wird.
<Rücksetzbetriebsüberprüfung: Rücksetzbetrieb durch Hubende>
Ferner ist es, da der Bereich E12 die hervorgehobene Anzeige von „OK“ und die Aktivierung des Zurücksetzens für das Zurücksetzen bei dem maximalen Hubende zeigt, möglich zu diagnostizieren, dass das Zurücksetzen bei dem maximalen Hubende normal ausgeführt wird. Wenn die hervorgehobene Anzeige von „OK“ und die Aktivierung des Zurücksetzens nicht ausgeführt werden, ist es möglich zu diagnostizieren, dass die Zurücksetzverarbeitung des Hubendes nicht ausgeführt wird.
<Rücksetzbetriebsüberprüfung: Rücksetzbetrieb des Rücksetzsensors>
Als nächstes wird ein Betrieb ausgeführt, der den Ausleger 4a von dem maximalen Hubende nach unten bewegt. In diesem Fall ist es möglich zu diagnostizieren, dass die Zurücksetzverarbeitung durch die Drehkodiereinrichtung 20 normal ausgeführt wird, indem die hervorgehobene Anzeige gemäß „OK“ und die Aktivierung des Zurücksetzens in dem Bereich E7 überprüft werden, wenn das Zurücksetzen durch die Drehkodiereinrichtung 20 ausgeführt wird. Wenn die hervorgehobene Anzeige gemäß „OK“ und die Aktivierung des Zurücksetzens nicht ausgeführt werden, ist es möglich zu diagnostizieren, dass die Zurücksetzverarbeitung der Drehkodiereinrichtung 20 nicht betrieben wird und die Drehkodiereinrichtung 20 defekt ist.
Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann, da zumindest der Hublängenmesswert des Hubsensors 10 und der Kalibrierungszustand der Kalibrierungseinheit 30b auf dem Hubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirm angezeigt werden, der Hubbetrieb auf einfache Weise diagnostiziert werden.
Insbesondere kann, da eine zeitliche Änderung des Hublängenmesswerts des Hubsensors 10 direkt und graphisch angezeigt wird, der Schlupfbetrieb des Hubsensors im Einzelnen diagnostiziert werden.
Ferner kann, da das Zurücksetzen verhindert wird, bis die Hublänge an dem Referenzrücksetzpunkt vorbeigegangen ist, wenn die Leistungszufuhr der Vorrichtung aktiviert wird, die Anfangsrücksetzverarbeitung ruhig ausgeführt werden, ohne den Alarm des Fehlers zu erzeugen.
Ferner kann, da der Anfangshubwert der Drehkodiereinrichtung 20, wenn die Leistungszufuhr der Vorrichtung aktiviert wird, auf den Wert eingestellt wird, der nicht in dem Hublängenmessbereich des Hubsensors 10 beinhaltet ist, die Anfangsrücksetzverarbeitung normal ausgeführt werden, indem die fehlerhafte Rücksetzverarbeitung aufgrund des Auftretens des Rauschens bis zu der Anfangsrücksetzverarbeitung verhindert wird.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
In dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel kann der Hubbetrieb auf einfache Weise ausgeführt werden, indem der Hublängenmesswert und der Kalibrierungszustand auf dem Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsbildschirm angezeigt und ausgegeben werden. In dem zweiten Ausführungsbeispiel kann der Anfangskalibrierungsbetrieb auf einfache Weise ausgeführt werden, indem der Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm des Hydraulikzylinders auf der Anzeigeeinheit 33b der HMI-Überwachungseinrichtung 33 angezeigt wird.
Wie es vorstehend beschrieben ist, zeigt der Anfangskalibrierungsbetrieb einen Betrieb an, in dem die Referenzhublänge L2 erhalten und gespeichert wird, wenn die Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung von einer Fabrik versandt wird oder der Rücksetzsensor ersetzt wird. Dann wird, wenn die Arbeitsmaschine aktiviert wird, eine Kalibrierungsverarbeitung, wie beispielsweise ein Zurücksetzen der Hublänge, auf der Grundlage der Referenzhublänge L2 ausgeführt, die der Anfangskalibrierungsverarbeitung unterzogen wird. Wenn der Anfangskalibrierungsbetrieb ausgeführt wird, führt der Kundendiensttechniker den Anfangskalibrierungsbetrieb auf der Grundlage seiner/ihrer Prüfliste aus.
Nachstehend wird ein Betrieb zum Unterstützen des Anfangskalibrierungsbetriebs auf der Grundlage des in 13 veranschaulichten Flussdiagramms und des Beispiels des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms, der in den 14-1 bis 14-10 veranschaulicht ist, beschrieben. Zuerst wird in dem Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm, wenn das Dienstmenü von dem Anfangswertbildschirm ausgewählt wird und das Anfangskalibrierungsbetriebsmenü ausgewählt wird, der in 14-1 oder 14-2 veranschaulichte Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm auf der Anzeigeeinheit 33b angezeigt (Schritt 301).
In dem in 14-1 veranschaulichten Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm wird, wenn der Anfangskalibrierungsbetrieb des Hydraulikzylinders nicht ausgeführt wird, der Status des Anfangskalibrierungsgegenstands als „BEREIT“ angezeigt. Unterdessen wird in dem Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm, der in 14-2 veranschaulicht ist, wenn der Anfangskalibrierungsbetrieb des Hydraulikzylinders ausgeführt wird und die Referenzhublänge L2 der Messsteuerungseinrichtung 30 eingegeben wird, der Status des Anfangskalibrierungsgegenstands als „OK“ angezeigt. Die Bestimmung einer Auswahl des Bildschirms gemäß 14-1 oder 14-2 wird durch die Berechnungseinheit 31a der HMI-Überwachungseinrichtung 33 auf der Grundlage des Zustands ausgeführt, in dem die Referenzhublänge L2 der Messsteuerungseinrichtung 30 eingegeben wird.
In den Bildschirmen gemäß den 14-1 und 14-2 zeigt die obere Seite des Bildschirms die Betätigungsgliederungen, die ausgeführt werden müssen, der jeweiligen Hydraulikzylinder und die Anweisung an, in der die Kraftmaschine mit der niedrigen Kraftmaschinengeschwindigkeit gedreht wird und dann der Anlassknopf bzw. die Starttaste gedrückt wird. Ferner wird in der Mitte des Bildschirms die gesamte Stellung des Baggers, der mit dem Hydraulikzylinder ausgestattet ist, vor dem Anfangskalibrierungsbetrieb graphisch auf der linken Seite in dem Bildschirm angezeigt, wobei die Stellung nach dem Anfangskalibrierungsbetrieb graphisch auf der rechten Seite in dem Bildschirm angezeigt wird. Des Weiteren werden auf der unteren Seite des Bildschirms der Status der Anfangskalibrierungsbetriebe der jeweiligen Hydraulikzylinder in einem Bereich E30 angezeigt. In dem Bildschirm gemäß 14-1 wird, da der Anfangskalibrierungsbetrieb nicht ausgeführt wird, „BEREIT“ für jeden Hydraulikzylinder angezeigt. Ferner wird in dem Bildschirm gemäß 14-2, da der Anfangskalibrierungsbetrieb ausgeführt ist, „OK“ für jeden Hydraulikzylinder angezeigt.
In einem Fall, in dem der Bildschirm gemäß 14-1 angezeigt wird, erscheint, wenn die „Start“-Taste, die in einem Bereich E31 angezeigt wird, für lange Zeit, beispielsweise für 0,5 Sekunden oder mehr, entsprechend den angezeigten Anweisungen gedrückt wird (Schritt S302), der Anfangskalibrierungsbetriebunterstützungsbildschirm, der in 14-3 veranschaulicht ist. Unterdessen erscheint in einem Fall, bei dem der Bildschirm gemäß 14-2 angezeigt ist und der Anfangskalibrierungsbetrieb ausgeführt wird, wenn die „Löschen“-Taste, die in dem Bereich E32 angezeigt wird, für eine lange Zeit, beispielsweise für 0,5 Sekunden oder mehr, gedrückt wird, der in 14-1 veranschaulichte Bildschirm. In diesem Fall führt die Berechnungseinheit 33a eine Anweisung zum Zurücksetzen der Daten des Referenzhubs L2 aus, der derzeit der Messsteuerungseinrichtung 30 eingegeben ist. Als Ergebnis werden alle Status des Bereichs E30 „BEREIT“.
In dem in 14-3 veranschaulichten Bildschirm zeigt die hervorgehobene Anzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die hervorgehobene Anzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton der Schaufel als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstands ändert, um zu der der anderen Arbeitsmaschinen unterschiedlich zu sein. Ferner zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Schaufelbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S303). Der Kundendiensttechniker betätigt den Schaufelhebel in die „ABLADEN“-Richtung, bis der Status der Schaufel sich zu „AUSHEBEN“ ändert, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der bei dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms gibt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 1 ist. Nachfolgend erscheint der Bildschirm gemäß 14-4, wenn die Berechnungseinheit 33a den Entlastungszustand durch die Hubendposition in der „ABLADEN“-Richtung der Schaufel erfasst (Ja in Schritt S304). Des Weiteren wird beschrieben, dass die Farbe der Arbeitsmaschine als der Kalibrierungsgegenstand geändert wird, wenn die Hervorhebungsanzeige ausgeführt wird, wobei aber die Farbe oder der Farbton der anderen Arbeitsmaschinen verändert werden kann.
In dem in 14-4 veranschaulichten Bildschirm zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die Hervorhebungsanzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton der Schaufel als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstands ändert, um unterschiedlich zu der der anderen Arbeitsmaschinen zu sein. Zusätzlich zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Schaufelbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S305). Der Kundendiensttechniker betätigt langsam den Schaufelhebel in die „AUSHEBEN“-Richtung, bis der Status der Schaufel sich auf „OK“ ändert, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der in dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms gibt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 2 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a den Referenzhub L2 während des Betriebs der Schaufel in die „AUSHEBEN“-Richtung erfasst (Ja in Schritt S306) und den Entlastungszustand durch die Hubendposition erfasst, wird der Status der Schaufel als „OK“ angezeigt (Schritt S307), der Referenzhub L2 wird der Messsteuerungseinrichtung 30 eingegeben. Nachfolgend ändert, da es eine Arbeitsmaschine (den Arm) als den nächsten Anfangskalibrierungsgegenstand gibt (Ja in Schritt S309), eine Berechnungseinheit 22a den derzeitigen Bildschirm zu dem in 14-5 veranschaulichten Bildschirm.
In dem in 14-5 veranschaulichten Bildschirm zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die Hervorhebungsanzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton des Arms als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstands ändert, um unterschiedlich zu der der anderen Arbeitsmaschine zu sein. Ferner zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Armbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S303). Der Kundendiensttechniker betätigt den Armhebel in die „ABLADEN“-Richtung, bis der Status des Arms sich zu „AUSHEBEN“ ändert, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der bei dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms zeigt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 3 ist. Nachfolgend erscheint, wenn die Berechnungseinheit 33a den Entlastungszustand durch die Hubendposition in der „ABLADEN“-Richtung des Arms erfasst (Ja in Schritt S304), der Bildschirm gemäß 14-6.
In dem in 14-6 veranschaulichten Bildschirm zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die Hervorhebungsanzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton des Arms als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstands ändert, um unterschiedlich zu der anderen Arbeitsmaschinen zu sein. Ferner zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Armbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S305). Der Kundendiensttechniker betätigt allmählich den Armhebel in die „AUSHEBEN“-Richtung, bis der Status des Arms sich auf „OK“ ändert, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der bei dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms zeigt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 4 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a die Referenzhublänge L2 während des Betriebs des Arms in die „AUSHEBEN“-Richtung erfasst (Ja in Schritt S306) und den Entlastungszustand durch die Hubendposition erfasst, zeigt die Berechnungseinheit den Status des Arms als „OK“ an (Schritt S307) und gibt die Referenzhublänge L2 der Messsteuerungseinrichtung 30 ein. Nachfolgend ändert, da es die Arbeitsmaschine (Ausleger) als den nächsten Anfangskalibrierungsgegenstand gibt (Ja in Schritt S309), die Berechnungseinheit 33a den derzeitigen Bildschirm zu dem in 14-7 veranschaulichten Bildschirm.
In dem in 14-7 veranschaulichten Bildschirm zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die Hervorhebungsanzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton der Schaufel als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstandes so ändert, dass sie von der der anderen Arbeitsmaschinen unterschiedlich ist. Ferner zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Schaufelbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S303). Der Kundendiensttechniker betätigt den Schaufelhebel in die „OBEN“-Richtung, bis der Status der Schaufel sich so „UNTEN“ ändert, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der bei dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms zeigt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 5 ist. Nachfolgend erscheint, wenn die Berechnungseinheit 33a den Entlastungszustand durch die Hubendposition in der „OBEN“-Richtung der Schaufel erfasst (Ja in Schritt S304), der Bildschirm gemäß 14-8.
In dem in 14-8 veranschaulichten Bildschirm zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e graphisch die gesamte Stellung des Baggers bei der Mitte des Bildschirms an, wobei sie die Hervorhebungsanzeige ausführt, in der sich die Farbe oder der Farbton der Schaufel als die Arbeitsmaschine des Kalibrierungsgegenstands so ändert, dass sie von der der anderen Arbeitsmaschine unterschiedlich ist. Ferner zeigt die Hervorhebungsanzeigeeinheit 33e einen Pfeil an, der die Schaufelbetriebsrichtung anzeigt (Schritt S305). Der Kundendiensttechniker betätigt den Schaufelhebel allmählich in die „UNTEN“-Richtung, bis die Arbeitsmaschine eine Bodenoberfläche erreicht, auf der Grundlage der graphischen Anzeige und des Arbeitsinhalts, der bei dem oberen Abschnitt des Bildschirms angezeigt wird. Der untere Abschnitt des Bildschirms zeigt an, dass der Arbeitsschritt ein Schritt 6 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a die Referenzhublänge L2 während des Betriebs der Schaufel in die „UNTEN“-Richtung erfasst (Ja in Schritt S306), zeigt die Berechnungseinheit den Status der Schaufel als „OK“ an (Schritt S307) und gibt die Referenzhublänge L2 der Messsteuerungseinrichtung 30 ein. Nachfolgend ändert, da es keine Arbeitsmaschine als den nächsten Anfangskalibrierungsgegenstand gibt (Nein in Schritt S309), die Berechnungseinheit 33a den derzeitigen Bildschirm zu dem in 14-9 veranschaulichten Bildschirm.
In dem in 14-9 veranschaulichten Bildschirm wird der gesamte Status der Hydraulikzylinder als „OK“ angezeigt, was angibt, dass der Anfangskalibrierungsbetrieb abgeschlossen ist (Schritt S310). Ferner werden, wenn die Schaufel, der Arm und der Ausleger in einer sich hin- und herbewegenden Art und Weise bewegt werden, die Rücksetzpositionen erkannt, wobei die Überprüfungstaste des Bereichs E33 nach der sich hin- und herbewegenden Bewegung gedrückt wird, wobei der Anfangskalibrierungsbetrieb abgeschlossen wird. Dann führt die Berechnungseinheit 33a eine Verarbeitung zum Zurückspringen in den Menübildschirm aus.
Des Weiteren wird der vorstehend beschriebene Anfangskalibrierungsbetrieb in einer Reihenfolge der Schaufel, des Arms und des Auslegers ausgeführt, wobei die Erfindung nicht hierauf begrenzt ist. Beispielsweise wird in einem Fall, in dem der Anfangskalibrierungsbetrieb bei dem Arm ausgeführt wird, der Anfangskalibrierungsbetrieb des anderen Kalibrierungsgegenstands unabhängig von der Prozedur des Anfangskalibrierungsbetriebs ausgeführt, nachdem der Anfangskalibrierungsbetrieb für den Arm endet. Wenn die Anfangskalibrierungsbetriebe für alle Hydraulikzylinder enden, wird der in 14-9 veranschaulichte Bildschirm angezeigt.
Ferner erscheint, wenn die Kalibrierung des Kalibrierungsgegenstands nicht erfolgreich ausgeführt wird (Nein in Schritt S306), der Bildschirm gemäß 14-10. Dann zeigt die Berechnungseinheit 33a einen Fehlercode in dem Bereich E34 an (Schritt S308). Dementsprechend können der Fehlerinhalt und der Korrespondenzinhalt, der dem Fehlercode entspricht, verstanden werden. Der Fehlerinhalt und der Korrespondenzinhalt, der dem Fehlercode entspricht, können automatisch auf dem Bildschirm angezeigt werden. Des Weiteren wird, wenn die Kalibrierung des Kalibrierungsgegenstands nicht erfolgreich ausgeführt wird, die Referenzhublänge L2 nicht aktualisiert, und die derzeit gespeicherte Referenzhublänge L2 wird beibehalten.
Des Weiteren erzeugt die Berechnungseinheit 33a einen Alarm für ein Aufmerksammachen durch die Benachrichtigungseinheit 33d, wenn der Anfangskalibrierungsbetrieb des Hydraulikzylinders noch nicht abgeschlossen ist. Die Berechnungseinheit 33a bestimmt, ob der Anfangskalibrierungsbetrieb noch nicht abgeschlossen ist, in Abhängigkeit davon, ob die Referenzhublänge L2 der Messsteuerungseinrichtung 30 eingegeben ist.
Ferner berechnet, wenn die HMI-Überwachungseinrichtung 33 Informationen von einem Kommunikationssatelliten durch die Positionsinformationserfassungseinheit 19 und die Antennen 9 empfangen kann, die Positionsinformationserfassungseinheit 19 die Position und die Richtung des Baggers 1 auf der Grundlage der empfangenen Positionsinformationen, wobei sie das Ergebnis als die Fahrzeugpositionsinformationen an die Hauptsteuerungseinrichtung 32 und die HMI-Überwachungseinrichtung 33 ausgibt. Unterdessen werden die Arbeitspositionsinformationen in den horizontalen und vertikalen Richtungen der Schneide der Arbeitsmaschine 4 durch die Messsteuerungseinrichtung 30 erhalten und an die Hauptsteuerungseinrichtung 32 und die HMI-Überwachungseinrichtung 33 ausgegeben. Die Hauptsteuerungseinrichtung 32 und die HMI-Überwachungseinrichtung 33 können automatisch die Schneide der Arbeitsmaschine 4 auf der Grundlage der Fahrzeugpositionsinformationen, der Arbeitspositionsinformationen und der dreidimensionalen Arbeitsinformationen steuern. Wenn ein Kommunikationsfehler zwischen der Hauptsteuerungseinrichtung 32 und der HMI-Überwachungseinrichtung 33 während des Anfangskalibrierungsbetriebs auftritt, wird ein Pop-Up-Fehlerbildschirm auf dem Anzeigebildschirm angezeigt. In diesem Fall wird, wenn die Taste entsprechend „ZURÜCK“ des Pop-Up-Fehlerbildschirms gedrückt wird, die Anfangskalibrierungsverarbeitung gestoppt, und der vorliegende Bildschirm kehrt zu dem Menübildschirm zurück. In diesem Fall wird der Anfangskalibrierungsbetrieb unter Verwendung des Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirms ausgeführt, nachdem der Fehler behoben ist.
In dem zweiten Ausführungsbeispiel führt die Berechnungseinheit 33a der HMI-Überwachungseinrichtung 33 eine Steuerung aus, in der der Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm auf der Grundlage der Eingabe der Betätigungseinheit 33c und der Erfassung des Betriebszustands der Arbeitsmaschine geändert wird, die Referenzhublänge L2 als das Kalibrierungsergebnis eingegeben wird und der Fehlerbildschirm angezeigt wird. Als Ergebnis kann der Kundendiensttechniker den Anfangskalibrierungsbetrieb, indem er nur eine einfache Eingabe von der Betätigungseinheit 33c ausführt, durch den Betrieb der Arbeitsmaschine entsprechend dem Anfangshubkalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm abschließen.
Des Weiteren ist es in den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen in Bezug auf das Zurücksetzen des Rücksetzsensors oder das Zurücksetzen des Hubendes wünschenswert, die Zurücksetzverarbeitung nicht in beiden Hubrichtungen auszuführen, sondern in einer Hubrichtung. Der Grund hierfür ist, dass die Verarbeitung dahingehend komplex ist, dass die Rücksetzposition eine Richtcharakteristik aufweist und die Zurücksetzverarbeitung in jeder Richtung ausgeführt werden muss. Beispielsweise führen der Schaufelzylinder 4d und der Armzylinder 4e die Zurücksetzverarbeitung nur in der Zylinderausweitungsrichtung aus, und der Schaufelzylinder 4f führt die Zurücksetzverarbeitung nur in der Zylinderkontraktionsrichtung aus. Der Grund, warum die Zurücksetzverarbeitung des Schaufelzylinders 4f in der Zylinderkontraktionsrichtung ausgeführt wird, ist der, dass das kontraktionsseitige Hubende des Schaufelzylinders 4f unter dem Bodenpegel der Arbeitsmaschine positioniert ist und somit nicht allgemein verwendet werden kann. Ferner wird in dem zweiten Ausführungsbeispiel der Anfangskalibrierungsbetriebsunterstützungsbildschirm auf der HMI-Überwachungseinrichtung 33 angezeigt, wobei aber der Anfangswertkonfigurationsunterstützungsbildschirm auf der Standardüberwachungseinrichtung 31 angezeigt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: BAGGER
1a: FAHRZEUGKÖRPER
2: UNTERER FAHRKÖRPER
2a: RAUPENKETTE
3: OBERER SCHWENKKÖRPER
3a: KRAFTMASCHINE
4: ARBEITSMASCHINE
4a: AUSLEGER
4b: ARM
4c: SCHAUFEL
4d: SCHAUFELZYLINDER
4e: ARMZYLINDER
4f: AUSLEGERZYLINDER
4X: ZYLINDERROHR
4W: ZYLINDERKOPF
4Y: ZYLINDERSTANGE
4V: KOLBEN
5: FÜHRERKABINE
6: KRAFTMASCHINENRAUM
7: GEGENGEWICHT
8: FAHRERSITZ
9: ANTENNE
10: HUBSENSOR
11: DREHROLLE
12: DREHWELLE
13: DREHSENSOREINHEIT
13a: MAGNET
13b: HALL-IC
14: GEHÄUSE
19: POSITIONSINFORMATIONSERFASSUNGSEINHEIT
20: DREHKODIEREINRICHTUNG
20a: MAGNETSENSOR
25: SCHEIBENABSCHNITT
25a, 25b: ÜBERTRAGUNGSABSCHNITT
26: LICHTEMISSIONSABSCHNITT
27: LICHTEMPFANGSABSCHNITT
27a: LICHTEMPFANGSELEMENT
30: MESSSTEUERUNGSEINRICHTUNG
30a: HUBENDERFASSUNGSEINHEIT
30b: KALIBRIERUNGSEINHEIT
30c: FEHLFUNKTIONSERFASSUNGSEINHEIT
31: STANDARDÜBERWACHUNGSEINRICHTUNG
31a, 33a: BERECHNUNGSEINHEIT
31b, 33b: ANZEIGEEINHEIT
31c, 33c: BETÄTIGUNGSEINHEIT
31d, 33d: BENACHRICHTIGUNGSEINHEIT
31e: KALIBRIERUNGSAUßERKRAFTSETZUNGSEINSTELLEINHEIT
32: HAUPTSTEUERUNGSEINRICHTUNG
33: HMI-ÜBERWACHUNGSEINRICHTUNG
33e: HERVORHEBUNGSANZEIGEEINHEIT
40h: STANGENSEITIGE ÖLKAMMER
40b: DECKELSEITIGE ÖLKAMMER
61: MAGNETSENSOR
63: MAGNET
101, 101R, 101L: ETÄTIGUNGSHEBELEINHEIT
101Ra, 101Rb: BETÄTIGUNGSHEBEL
101Rb, 101Lb: ERFASSUNGSEINHEIT
102: STEUERUNGSVENTIL
103: HYDRAULIKPUMPE
103a: TAUMELSCHEIBE
104: SERVOMECHANISMUS
105: KRAFTMASCHINENANTRIEBSMECHANISMUS
106: AUSTOßWEG
107, 108: WEG
109: BATTERIE
110: KRAFTMASCHINENSCHLÜSSELSCHALTER
d: DREHRADIUS
E1 bis E8, E10, E12, E22, E30 bis E34: BEREICH
F1, F2, F5: FUNKTIONSTASTE
L: HUBLÄNGE
L1: MESSHUBLÄNGE
L2: REFERENZHUBLÄNGE
L3: DIFFERENZ
N: NETZWERK
PA, PB: ANBRINGSTIFT

Claims

Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung mit: beweglichen Abschnitten (4a, 4b, 4c), die fortlaufend durch einen Fahrzeugkörper (1a) in einer drehbaren Art und Weise gehalten werden, einem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f), der zwischen dem Fahrzeugkörper (1a) und jedem beweglichen Abschnitt (4a, 4b, 4c) oder zwischen den beweglichen Abschnitten (4a, 4b, 4c) angeordnet ist, um die beweglichen Abschnitte (4a, 4b, 4c) in einer drehbaren Art und Weise zu halten, einem Hubsensor (10), der in dem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angeordnet ist, um eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) zu messen, einem Rücksetzsensor (20), der einen Referenzrücksetzpunkt misst, bei dem ein Wert der Hublänge, der durch den Hubsensor (10) gemessen wird, zurückgesetzt wird, einer Hubenderfassungseinheit (30a), die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) erfasst, und einer Kalibrierungseinheit (30b), die den gemessenen Wert der Hublänge kalibriert, wenn der Referenzrücksetzpunkt und/oder die Hubendposition erfasst wird/werden, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung (31), die zumindest den Wert der Hublänge, die durch den Hubsensor (10) gemessen wird, und einen Kalibrierungszustand durch die Kalibrierungseinheit (30b) auf einem Bildschirm (31b) anzeigt, wobei der Rücksetzsensor (20) eine Drehkodiereinrichtung (20) umfasst, die einen Drehwinkel jedes beweglichen Abschnitts (4a, 4b, 4c) misst, und wobei der Referenzrücksetzpunkt eine mittlere Rücksetzposition ist, die zu dem Hubende unterschiedlich ist.
Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Überwachungseinrichtung (31) einen Korrekturwert anzeigt, der durch die Kalibrierungseinheit (30b) berechnet wird.
Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Überwachungseinrichtung (31) eine Vielzahl von Korrekturwerten, die in einer zeitlichen Reihenfolge fortgesetzt werden, und der gemessenen Werte der Hublänge, die durch die Kalibrierungseinheit (30b) berechnet werden, anzeigt.
Hydraulikzylinderhubbetriebsdiagnoseunterstützungsverfahren mit: einem Erfassen eines Referenzrücksetzpunkts eines Rücksetzsensors (20) und/oder einer Hubendposition eines Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f), um eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d, 4e, 4f) zu kalibrieren, wenn die Hublänge durch einen Hubsensor (10) gemessen wird, der in dem Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angeordnet ist, wobei ein Drehwinkel jedes beweglichen Abschnitts, zwischen dem der Hydraulikzylinder (4d, 4e, 4f) angeordnet ist, durch eine Drehkodiereinrichtung (20), die als ein Rücksetzsensor (20) verwendet wird, gemessen wird, wobei der Referenzrücksetzpunkt eine mittlere Rücksetzposition ist, die zu der Hubendeposition unterschiedlich ist, und einem Anzeigen zumindest eines Werts der Hublänge, der durch den Hubsensor (10) gemessen wird, und eines Kalibrierungszustands der Hublänge auf der Grundlage eines erfassten Ergebnisses bei der Erfassung, wobei der Kalibrierungszustand einen Kalibrierungswert der Hublänge umfasst, der durch eine Kalibrierung berechnet wird.