DE112013000245B4 - Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder - Google Patents

Abstract

Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder, wobei die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung aufweist: bewegliche Abschnitte (4a; 4b; 4c), die sequentiell drehbar an einem Fahrzeughauptkörper (1a) gelagert sind; Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f), die jeweils zwischen dem Fahrzeughauptkörper (1a) und dem beweglichen Abschnitt (4a; 4b; 4c) oder zwischen den beweglichen Abschnitten (4a; 4b; 4c) angebracht sind und drehbar die beweglichen Abschnitte (4a; 4b; 4c) lagern; einen Hubsensor (10), der für den Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f) bereitgestellt ist und eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) misst; einen Zurücksetzsensor (20; 20a), der einen Zurücksetzreferenzpunkt misst, bei dem ein Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge zurückgesetzt wird; eine Hubenderfassungsprozesseinheit (30a), die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) erfasst; eine Kalibrierungsprozesseinheit (30b), die den Messwert der Hublänge nach der Erfassung des Zurücksetzreferenzpunkts und/oder der Hubendposition kalibriert; und einen Bildschirm (33), der auf einer Bildschirmanzeige mindestens den Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge und einen durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) erhaltenen Kalibrierungszustand anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine kontinuierliche Änderung über die Zeit des Messwerts der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) aufweist, die eine Gültigkeit oder Annullierung eines Kalibrierungsprozesses durch den Zurücksetzsensor (20; 20a), die durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) durchgeführt wird, einstellt, und wenn die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) die Annullierung des Kalibrierungsprozesses einstellt, die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) den Messwert der Hublänge durch den Zurücksetzsensor (20; 20a) nicht kalibriert.

Description

• Gebiet
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder.
• Hintergrund
• Ein Bagger, als eine Arbeitsmaschine, umfasst einen Fahrkörper, einen oberen Schwenkkörper, der auf dem Fahrkörper schwenken kann, und ein Arbeitsgerät auf dem oberen Schwenkkörper. Das Arbeitsgerät umfasst einen Ausleger, von dem ein Ende drehbar auf einer Basiseinheit gelagert ist, einen Arm, von dem ein Ende drehbar durch das andere Ende des Auslegers gelagert ist, und ein Anbauteil, das drehbar durch das andere Ende des Arms gelagert ist. Der Ausleger, der Arm und das Anbauteil werden durch Hydraulikzylinder angetrieben. Zum Erfassen der Position und der Lage dieses Arbeitsgeräts wird der Hub des Hydraulikzylinders gemessen.
• Beispielsweise offenbart die Patentliteratur 1 einen Bagger mit einem Positionssensor, der die Position des Kolbenhubs des Hydraulikzylinders erfasst, der das Arbeitsgerät durch die Verwendung der Rotation einer Rolleinrichtung antreibt, die an einer Zylinderstange rollt. Weil ein mikroskopisches Rutschen bzw. Gleiten zwischen dem Rollelement und der Zylinderstange auftritt, wird ein Messfehler zwischen der Position des tatsächlichen Hubs und der Position des aus dem Erfassungsergebnis des Positionssensors erhaltenen Hubs erzeugt. In Anbetracht dessen ist ein Magnetsensor als ein Zurücksetzsensor an einer Referenzposition an einer Außenoberfläche eines Zylinderrohrs des Hydraulikzylinders zum Kalibrieren der aus dem Erfassungsergebnis des Positionssensors erhaltenen Hubposition mit der Referenzposition bereitgestellt. Jedes Mal, wenn der Kolben die Referenzposition während der Operation durchläuft, wird die durch den Positionssensor erfasste Hubposition kalibriert, wodurch die korrekte Positionsmessung ermöglicht wird.
• Zitierliste
• Patentliteratur
• Patentliteratur 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2006-258730 A .
• Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften EP 1 662 054 A1 , die eine Diagnoseunterstützungsvorrichtung zur Darstellung von für den Betrieb einer Baumaschine notwendigen Basisinformationen zeigt, und WO 2011/131195 A1 , die eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung in Form eines Positionserfassungssystems für eine Baggerschaufel zeigt, bekannt.
• Zusammenfassung
• Technisches Problem
• Der vorstehende Hydraulikzylinder umfasst einen Hubsensor (Positionssensor) und einen Zurücksetzsensor zum Kalibrieren des Messfehlers des Hubsensors, sodass die Hublänge des Hydraulikzylinders mit hoher Genauigkeit erhalten wird. Diese Kalibrierung der Hublänge wird jedoch automatisch in der Vorrichtung ausgeführt und kann nicht visuell überprüft werden; daher ist es schwierig, die Huboperationsdiagnose des Hydraulikzylinders früh auszuführen.
• Beispielsweise diagnostiziert nach dem Erhalten der Benachrichtigung des Auftretens einer Abnormität in der Huboperation des Hydraulikzylinders von einem Bediener, eine Serviceperson den Betriebszustand des Hubsensors oder des Zurücksetzsensors; bei dieser Diagnose muss eine bestimmte Vorrichtung befördert und für die Messung verwendet werden. In diesem Fall kann die Serviceperson eine elektrische Überprüfung bezüglich der Abtrennung von Drähten durchführen, die in dem Hubsensor oder dem Zurücksetzsensor aufgetreten ist; jedoch ist es schwierig eine Abnormität zu erfassen, die mechanisch aufgetreten ist, wie etwa das Rutschen bzw. Gleiten des Hubsensors. Insbesondere kann die Rutsch- bzw. Gleitoperation des Hubsensors nicht eigens diagnostiziert werden.
• Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht des Vorstehenden gemacht, und es ist eine Aufgabe, eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für den Hydraulikzylinder bereitzustellen, die leicht die Huboperationsdiagnoseunterstützung für den Hydraulikzylinder durchführen kann.
• Lösung des Problems
• Die Aufgabe wird gelöst durch eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
• Die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst bewegliche Abschnitte, die sequentiell drehbar an einem Fahrzeughauptkörper gestützt bzw. gelagert sind; Hydraulikzylinder, die jeweils zwischen dem Fahrzeughauptkörper und dem beweglichen Abschnitt oder zwischen den beweglichen Abschnitten angebracht sind und die beweglichen Abschnitte drehbar stützen bzw. lagern; einen Hubsensor, der für die Hydraulikzylinder bereitgestellt ist und eine Hublänge des Hydraulikzylinders misst; einen Zurücksetzsensor, der einen Zurücksetzreferenzpunkt misst, bei dem ein Messwert der durch den Hubsensor erhaltenen Hublänge zurückgesetzt wird; eine Hubenderfassungsprozesseinheit, die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders erfasst; eine Kalibrierprozesseinheit, die den Messwert der Hublänge nach der Erfassung des Zurücksetzreferenzpunkts und/oder der Hubendposition kalibriert; und einen Monitor bzw. Bildschirm, der auf einer Bildschirmanzeige mindestens den Messwert der durch den Hubsensor erhaltenen Hublänge und/oder einen durch die Kalibrierprozesseinheit erhaltenen Kalibrierzustand anzeigt, wobei der Bildschirm eine zeitkontinuierliche Änderung des Messwerts der durch den Hubsensor erhaltenen Hublänge anzeigt, wobei der Bildschirm eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit aufweist, die eine Gültigkeit oder Annullierung eines Kalibrierungsprozesses durch den Zurücksetzsensor, die durch die Kalibrierungsprozesseinheit durchgeführt wird, einstellt, und wenn die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit die Annullierung des Kalibrierungsprozesses einstellt, die Kalibrierungsprozesseinheit den Messwert der Hublänge durch den Zurücksetzsensor nicht kalibriert.
• Darüber hinaus umfasst der Monitor bzw. Bildschirm in der vorstehend beschriebenen Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß der vorliegenden Erfindung eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit, die eine Gültigkeit/Annullierung eines Kalibrierungsprozesses durch den Zurücksetzsensor, der durch die Kalibrierungsprozesseinheit durchgeführt wird, einstellt, und wenn die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit die Annullierung des Kalibrierungsprozesses einstellt, die Kalibrierungsprozesseinheit den Messwert der Hublänge nicht kalibriert.
• Des Weiteren wird die Aufgebe gelöst durch eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt der Bildschirm die zeitkontinuierliche Änderung des Messwerts der von dem Hubsensor erhaltenen Hublänge an; daher kann die Huboperationsdiagnoseunterstützung für den Hydraulikzylinder leicht und einfach durchgeführt werden. Insbesondere kann die Rutsch- bzw. Gleitoperation des Hubsensors eigens diagnostiziert werden.
• Kurze Beschreibung der Zeichnungen
• 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Gesamtstruktur eines Baggers als ein Beispiel einer Arbeitsmaschine veranschaulicht, an dem ein Hydraulikzylinder als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
• 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Gesamtschaltungsstruktur des Baggers mit der Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für den in 1 veranschaulichten Hydraulikzylinder veranschaulicht.
• 3 ist eine schematische Ansicht, die die Anordnung eines Hubsensors bezüglich des Hydraulikzylinders veranschaulicht.
• 4 ist eine schematische Ansicht, die die Kontur des Hubsensors und dessen Operation veranschaulicht.
• 5 ist eine schematische Ansicht, die die Kontur eines Drehgebers als ein Zurücksetzsensor veranschaulicht.
• 6 ist eine schematische Ansicht, die den Zustand veranschaulicht, in dem der Ausleger des Baggers nach oben und nach unten bewegt wird.
• 7 ist eine schematische Ansicht zum Beschreiben der Hublänge des Hydraulikzylinders und eines Prozesses des Kalibrierens der Hublänge.
• 8 ist eine schematische Ansicht, die die Kontur eines Magnetsensors als ein Zurücksetzsensor und dessen Operation veranschaulicht.
• 9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur einer Steuerung eines Kalibrierannullierungsprozesses während der Energieeingabe veranschaulicht.
• 10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Huboperationsdiagnoseunterstützungsbildschirms in einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das in einer Anzeigeeinheit eines Standardbildschirms angezeigt wird.
• 11 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur eines Anzeigeprozesses der Anzeigeeinheit des Standardbildschirms veranschaulicht.
• 12 ist eine exemplarische Ansicht zum Beschreiben der Operation des Arbeitsgeräts in dem Kalibrierprozess für den Auslegerzylinder.
• 13 ist ein Ablaufdiagramm, das die Prozedur eines Anzeigeprozesses einer Ausgangs- bzw. Initial-Hubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirmanzeige in einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in einer Anzeigeeinheit eines HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-1 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-3 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-5 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-6 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-7 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• 14-10 ist eine Darstellung, die ein Beispiel des Hubinitialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms in dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht, der in der Anzeigeeinheit des HMI-Bildschirms angezeigt wird.
• Beschreibung von Ausführungsbeispielen
• Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Zunächst werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Bagger als ein Beispiel einer Arbeitsmaschine, an der das Konzept der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, wird nachstehend beschrieben.
• (Erstes Ausführungsbeispiel)
• [Gesamtaufbau des Baggers]
• Wie in 1 veranschaulicht ist, umfasst ein Bagger 1 einen unteren Fahrkörper 2, einen oberen Schwenkkörper 3 und ein Arbeitsgerät 4. Der untere Fahrkörper 2 ist konfiguriert, um durch Drehen eines Paars von rechten und linken Gleisketten 2a zum Selbstfahren fähig zu sein. Der obere Schwenkkörper 3 ist auf dem unteren Fahrkörper 2 installiert, um dazu fähig zu sein, frei zu schwenken. Das Arbeitsgerät 4 ist drehbar an der Frontseite des oberen Schwenkkörpers 3 gelagert, um dazu fähig zu sein, sich frei nach oben und nach unten zu bewegen. Das Arbeitsgerät 4 umfasst einen Ausleger 4a, einen Arm 4b, eine Schaufel 4c, als ein Beispiel des Anbauteils, sowie Hydraulikzylinder (Schaufelzylinder 4d, Armzylinder 4e, Auslegerzylinder 4f).
• Ein Fahrzeughauptkörper 1a besteht hauptsächlich aus dem unteren Fahrkörper 2 und dem oberen Schwenkkörper 3. Der obere Schwenkkörper 3 weist eine Kabine 5 an der linksschrägen Seite (Frontseite des Fahrzeugs) und einen Maschinenraum 6, der eine Maschine und ein Gegengewicht 7 beherbergt, an der Heckseite (Heckseite des Fahrzeugs) auf. Innerhalb der Kabine 5 ist ein Fahrersitz 8 bereitgestellt, so dass ein Bediener darauf sitzen kann. Eine Vielzahl von Antennen 9 ist an der rechten und linken Seite der oberen Oberfläche an der Heckseite des oberen Schwenkkörpers 3 installiert. Es sei angemerkt, dass in dem ersten Ausführungsbeispiel die Front, das Heck, die rechte und linke Richtung des Fahrzeugs auf der Sicht des Bedieners basieren, der auf dem Fahrersitz 8 in der Kabine 5 sitzt.
• Der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c sind drehbar in dieser Reihenfolge bezüglich des Fahrzeughauptkörpers 1a gelagert, und der Ausleger 4a, der Arm 4b und die Schaufel 4c entsprechen beweglichen Abschnitten bezüglich des Fahrzeughauptkörpers 1a, des Auslegers 4a bzw. des Arms 4b.
• Der Ausleger 4a ist mit einem Drehgeber 20 ausgestattet. Der Drehgeber 20 ist, wie später beschrieben, ebenso an dem Fahrzeughauptkörper angebracht. Die Drehung des Arms 4b bezüglich des Auslegers 4a wird an den an dem Ausleger 4a angebrachten Drehgeber 20 über einen drehbar durch den Arm 4b gelagerten Hebel übertragen. Der Drehgeber 20 gibt ein Impulssignal gemäß dem Drehwinkel des Arms 4b aus. Die Drehung des Auslegers 4a bezüglich des Fahrzeughauptkörpers 1a wird an den an dem Fahrzeughauptkörper 1a angebrachten Drehgeber 20 über einen durch den Ausleger 4a drehbar gelagerten Hebel übertragen. Der Drehgeber 20 gibt ein Impulssignal gemäß dem Drehwinkel des Auslegers 4a aus.
• [Kreisstruktur des Baggers]
• Ein Hydraulikkreis des Baggers 1 wird mit Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 2 ist ein Blockschaltbild, das eine Gesamtkreisstruktur des Baggers veranschaulicht, der eine Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für den in 1 dargestellten Hydraulikzylinder umfasst. Von den Hydraulikzylindern ist nachstehend der Auslegerzylinder beschrieben. Obwohl nicht beschrieben, wird die gleiche Operationsdiagnose bezüglich der anderen Zylindern ausgeführt: dem Armzylinder 4e und dem Schaufelzylinder 4d. In 2 wird ein elektrisches Signal von einer elektrischen Betätigungshebelvorrichtung 101 an eine Hauptsteuerung 32 eingegeben. Anschließend wird ein elektrisches Steuersignal von der Hauptsteuerung 32 zu einem Steuerventil 102 des Auslegerzylinders 4f zugeführt, wodurch der Auslegerzylinder 4f angetrieben wird.
• Wie in 1 dargestellt ist, ist das Arbeitsgerät 4 mit dem Ausleger 4a, dem Arm 4b und der Schaufel 4c ausgestattet, und durch Antreiben des Auslegerzylinders 4f, des Armzylinders 4e und des Schaufelzylinders 4d, um diese Vorstehenden zu handzuhaben, werden der Ausleger 4a, der Arm 4b bzw. die Schaufel 4c betätigt.
• Der Auslegerzylinder 4f wird beispielsweise durch Verwenden einer variablen Auslenkungshydraulikpumpe 103 als eine Antriebsquelle angetrieben. Die Hydraulikpumpe 103 wird durch eine Maschine 3a angetrieben. Eine Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 wird durch einen Servomechanismus 104 angetrieben. Der Servomechanismus 104 arbeitet als Antwort auf das Steuersignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuerung 32 ausgegeben wird, sodass die Taumelscheibe 103a der Hydraulikpumpe 103 auf die durch das Steuersignal bestimmte Position gelangt. Ein Maschinenansteuerungsmechanismus 105 der Maschine 3a arbeitet als Antwort auf das Steuersignal (elektrisches Signal), das von der Hauptsteuerung 32 ausgegeben wird, sodass sich die Maschine 3a basierend auf der durch das Steuersignal bestimmten Drehzahl dreht.
• Ein Auslass der Hydraulikpumpe 103 ist mit dem Steuerventil 102 über eine Ölausstoßpassage 106 verbunden. Das Steuerventil 102 ist mit einer kopfseitigen Ölkammer 40B und einer stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f über Ölpassagen 107 bzw. 108 verbunden. Das von der Hydraulikpumpe 103 ausgestoßene Betriebsöl wird dem Steuerventil 102 über die Ölausstoßpassage 106 zugeführt. Das Betriebsöl, das das Steuerventil 102 durchlaufen hat, wird zu der kopfseitigen Ölkammer 40B und der stangenseitigen Ölkammer 40H des Auslegerzylinders 4f über die Ölpassagen 107 und 108 zugeführt.
• Der Auslegerzylinder 4f ist mit einem Hubsensor ausgestattet. Der Hubsensor 10 misst die Hübe des Kolbens. Ein Abschnitt des Fahrzeughauptkörpers 1a, der drehbar ein Ende des Auslegers 4a lagert, ist mit dem Drehgeber 20 ausgestattet, der als der Zurücksetzsensor dient. Der Drehgeber 20 erfasst den Drehwinkel des Auslegers 4a und gibt das Impulssignal gemäß dem Drehwinkel aus. Der Hubsensor 10 und der Drehgeber 20 sind mit einer Messsteuerung 30 verbunden.
• Ein Akkumulator bzw. eine Batterie 109 ist eine Energiequelle, die die Hauptsteuerung 32 aktiviert. Die Messsteuerung 30, ein Standardbildschirm bzw. -Bildschirm 31 und ein HMI-(Mensch-Maschine-Schnittstelle; ”Human Machine Interface”) Monitor bzw. Bildschirm 33 als ein Führungsbildschirm für einen computerisierten Aufbau, sind elektrisch mit dem Akkumulator bzw. der Batterie 109 verbunden. Die Hauptsteuerung 32 ist elektrisch mit dem Akkumulator 109 über einen Maschinenschlüsselschalter 110 verbunden.
• Wenn der Maschinenschlüsselschalter 110 eingeschaltet wird, wird der Akkumulator 109 elektrisch mit einem (nicht veranschaulichten) Motor zum Starten der Maschine 3a verbunden, wodurch die Maschine 3a gestartet wird. Gleichzeitig wird der Akkumulator 109 elektrisch mit der Hauptsteuerung 32 verbunden, wodurch die Hauptsteuerung 32 aktiviert wird. Wenn der Maschinenschlüsselschalter 110 ausgeschaltet wird, wird der Akkumulator 109 elektrisch von der Hauptsteuerung 32 abgetrennt, wodurch die Maschine 3a gestoppt wird und die Aktivierung der Hauptsteuerung 32 gestoppt wird.
• Die Hauptsteuerung 32, die Messsteuerung 30, der Standardbildschirm 31, der HMI-Bildschirm 33 und eine Positionsinformationenerfassungsvorrichtung 19 werden gemeinsam über ein fahrzeuginternes Netzwerk N verbunden. Ein Schaltzustandssignal, das den Schaltzustand (ein oder aus) des Maschinenschlüsselschalters 110 darstellt, wird von der Hauptsteuerung 32 zu der Messsteuerung 30, dem Standardbildschirm 31 und dem HMI-Bildschirm 33 über das Netzwerk N eingegeben. Während die Schaltzustandssignale, die zu der Messsteuerung 30, dem Standardbildschirm 31 und dem HMI-Bildschirm 33 einzugeben sind, EIN sind, befinden sich die Messsteuerung 30, der Standardbildschirm 31 und der HMI-Bildschirm 33 in dem aktivierten Zustand; wenn die Schaltzustandssignale AUS-geschaltet sind, sind die Messsteuerung 30, der Standardbildschirm 31 und der HMI-Bildschirm 33 gestoppt bzw. deaktiviert.
• Betätigungshebelvorrichtungen 101R und 101L weisen in der Kabine 5 beispielsweise Betätigungshebel 101Ra und 101La sowie Erfassungseinheiten 101Rb und 101Lb zum Erfassen von Betätigungssignalen auf, welche die Richtung und den Umfang einer Betätigung der Bedien- bzw. Betätigungshebel 101Ra und 101La darstellen. Die in den Erfassungseinheiten 101Rb und 101Lb erfassten Betätigungssignale werden in die Hauptsteuerung 32 eingegeben. Das Steuerventil 102 ist mit der Hauptsteuerung 32 über eine elektrische Signalleitung verbunden. Es sei angemerkt, dass die Betätigungshebelvorrichtungen 101R und 101L ein Paar von rechten und linken Hebeln bilden. Die Betätigungshebelvorrichtung 101R betätigt den Ausleger 4a und die Schaufel 4c, während die Betätigungshebelvorrichtung 101L den Arm 4b und das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3 betätigt. Es sei angemerkt, dass der Schwenkaktuator des oberen Schwenkkörpers 3 nicht veranschaulicht ist.
• Hier gilt beispielsweise, dass nach Betätigung des Betätigungshebels 101Ra das Betätigungssignal des Betätigungshebels 101Ra in die Hauptsteuerung 32 eingegeben wird und das Steuersignal zum Betätigen des Steuerventils 102 in der Hauptsteuerung 32 erzeugt wird. Dieses Steuersignal wird von der Hauptsteuerung 32 zu dem Steuerventil 102 über die elektrische Signalleitung zugeführt, und die Ventilposition des Steuerventils 102 wird geändert.
• [Struktur der Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder]
• Anschließend wird die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für den Hydraulikzylinder beschrieben. Die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für den Hydraulikzylinder umfasst die Hydraulikzylinder (Schaufelzylinder 4d, Armzylinder 4e, Auslegerzylinder 4f), die Messsteuerung 30, den Standardbildschirm 31, den HMI-Bildschirm 33 und die Hauptsteuerung 32.
• Der Armzylinder 4e und der Auslegerzylinder 4f sind jeweils mit dem Hubsensor 10 ausgestattet, der den Umfang eines Hubs des Hydraulikzylinders als den Drehungsbetrag erfasst. Der Schaufelzylinder 4d ist mit dem Hubsensor 10 und einem Magnetsensor 20a ausgestattet.
• Die Abschnitte, welche die Drehwellen des Arms 4b und des Auslegers 4a lagern, sind jeweils mit dem Drehgeber 20 ausgestattet, der das Impulssignal gemäß dem Drehungsbetrag (Winkel) des Arms 4b und des Auslegers 4a ausgibt. Dieses Impulssignal ist eine Rechteckwelle.
• Der Hubsensor 10, der Drehgeber 20 und der Magnetsensor 20a sind elektrisch mit der Messsteuerung 30 verbunden. Die Messsteuerung 30 weist eine Kalibrierungsprozesseinheit 30b auf. Die Kalibrierungsprozesseinheit 30b kalibriert die durch die Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d, des Armzylinders 4e und des Auslegerzylinders 4f gemessenen Hublängen auf der Basis der Erfassungssignale des Hubsensors 10, des Drehgebers 20 und des Magnetsensors 20a. Mit anderen Worten werden die durch die Hubsensoren 10 des Schaufelzylinders 4d und des Armzylinders 4e gemessenen Hublängen basierend auf den Messergebnissen des entsprechenden Drehgebers 20 kalibriert. Die durch den Hubsensor 10 des Schaufelzylinders 4d gemessene Hublänge wird basierend auf den Messergebnissen des Magnetsensors 20a kalibriert, der als der Zurücksetzsensor funktioniert. Es sei angemerkt, dass die Messsteuerung 30 die Position und Lage der Schaufel 4c auf der Basis der gemessenen Hublänge jedes Hydraulikzylinders berechnet.
• Die Messsteuerung 30 weist eine Hubenderfassungsprozesseinheit 30a auf. Die Hubenderfassungsprozesseinheit 30a erfasst, ob der Kolben das Hubende erreicht hat, d. h. die maximale Hubposition oder die minimale Hubposition. Die Hubenderfassungsprozesseinheit 30a bestimmt, dass der Kolben das Hubende erreicht hat, wenn die folgenden drei Bedingungen erfüllt sind: die Betätigungshebel 101Ra und 101La werden betätigt; die durch den Hubsensor 10 gemessene Hubposition befindet sich beispielsweise innerhalb von 3 mm von der voreingestellten Hubendposition; und die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens ist kleiner oder gleich dem mikroskopischen Bewegungsbetrag, beispielsweise ±3 mm/Sek. Es sei angemerkt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens durch Ableiten über die Zeit der durch den Hubsensor 10 erfassten Hubposition erhalten wird. Ob der Kolben das Hubende erreicht hat oder nicht, kann unter der Bedingung bestimmt werden, dass der Zustand der Entspannungszustand ist, in dem der Ausstoßdruck der Hydraulikpumpe 103 höher als der vorbestimmte Druck ist. Zusätzlich zum Zurücksetzen der Hublänge durch den Magnetsensor 20a und den Drehgeber 20 als der Zurücksetzsensor, setzt die Kalibrierungsprozesseinheit 30b die Hublänge ebenso zurück, wenn der Kolben das Hubende erreicht hat.
• Darüber hinaus umfasst die Messsteuerung 30 eine Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c. Die Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c gibt einen Fehler aus, um über die Abnormität des Hubs zu benachrichtigen, wenn die gemessene Hublänge einen vorbestimmten Wert übersteigt, der größer ist als jener, die durch die minimale Hubendposition und die maximale Hubendposition definiert ist.
• Der Standardbildschirm 31 umfasst eine Berechnungseinheit 31a, eine Anzeigeeinheit 31b, eine Betätigungseinheit 31c, eine Benachrichtigungseinheit 31d und eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit 31e. Die Berechnungseinheit 31a bezieht verschiedene Informationselemente über eine Kommunikation mit der Hauptsteuerung 32 oder der Messsteuerung 30, zeigt die bezogenen Informationen auf einer Bildschirmanzeige der Anzeigeeinheit 31b an, und gibt verschiedene Anweisungsinformationen, die von der Betätigungseinheit 31c eingegeben werden, an die Anzeigeeinheit 31b und eine andere Steuerung, etc. aus. Die Benachrichtigungseinheit 31d besteht beispielsweise aus einem Summer, und gibt einen Ton oder dergleichen nach außen aus, wenn eine Warnung notwendig ist, um über einen Fehler zu benachrichtigen. Die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit 31e stellt die Gültigkeit/Annullierung des Zurücksetzprozesses durch den Zurücksetzsensor wie später beschrieben ein. Es sei angemerkt, dass die Anzeigeeinheit 31b ein Touchpanel sein kann, das ebenso als die Betätigungseinheit 31c dient.
• Der HMI-Bildschirm 33 umfasst eine Berechnungseinheit 33a, eine Anzeigeeinheit 33b, eine Betätigungseinheit 33c, eine Benachrichtigungseinheit 33d und eine Hervorhebeprozesseinheit 33e. Die Berechnungseinheit 33a bezieht verschiedene Informationselemente über eine Kommunikation mit der Hauptsteuerung 32 oder der Messsteuerung 30, zeigt die bezogenen Informationen auf einem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 33b an, und gibt verschiedene Anweisungsinformationen, die von der Betätigungseinheit 33c eingegeben werden, an die Anzeigeeinheit 33b und eine andere Steuerung, etc. aus. Die Benachrichtigungseinheit 33d besteht beispielsweise aus einem Summer, und gibt einen Ton oder dergleichen nach außen aus, wenn eine Warnung notwendig ist, um über einen Fehler zu benachrichtigen. Der HMI-Bildschirm 33 besteht aus einem Touchpanel, bei dem die Anzeigeeinheit 33b ebenso als die Betätigungseinheit 33c dient, jedoch können die Anzeigeeinheit 33b und die Betätigungseinheit 33c separat bereitgestellt sein. Der HMI-Bildschirm 33 überträgt den Hubinitialarbeitsunterstützungsbildschirm, der später beschrieben wird, und unterstützt die initiale Kalibrierungsarbeit. Es sei angemerkt, dass die Positionsinformationenerfassungsvorrichtung 19 die Position und die Richtung des Baggers 1 auf der Basis der über die Antennen 9 bezogenen Positionsinformationen berechnet, und das Ergebnis über die Hauptsteuerung 32 an den HMI-Bildschirm 33 überträgt, wodurch der bzw. die computerisierte Aufbau bzw. Arbeit ermöglicht wird.
• [Anordnung und Operation des Hubsensors]
• Als Nächstes wird der Hubsensor 10 mit Bezugnahme auf 3 und 4 beschrieben. Hier ist der an dem Auslegerzylinder 4f angebrachte Hubsensor 10 zum Zwecke der Beschreibung beschrieben; jedoch trifft dies ebenso auf den gleichen an dem Armzylinder 4e angebrachten Hubsensor 10 zu.
• Wie in 3 veranschaulicht ist, umfasst der Auslegerzylinder 4f ein Zylinderrohr 4X und eine Zylinderstange 4Y, die bezüglich des Zylinderrohrs 4X in dem Zylinderrohr 4X bewegt werden kann. Das Zylinderrohr 4X ist mit einem Kolben 4V auf eine Weise ausgestattet, dass der Kolben 4V frei gleiten bzw. rutschen kann. Der Kolben 4V ist mit der Zylinderstange 4Y ausgestattet. Die Zylinderstange 4Y ist für einen Zylinderkopf 4W auf eine Weise bereitgestellt, dass die Zylinderstange 4Y frei gleiten kann. Eine durch den Zylinderkopf 4W, den Kolben 4V und die Zylinderinnenwand definierte Kammer entspricht der stangenseitigen Ölkammer 40H. Eine Ölkammer an der entgegengesetzten Seite der stangenseitigen Ölkammer 40H über dem Kolben 4V entspricht der kopfseitigen Ölkammer 40B. Es sei angemerkt, dass der Zylinderkopf 4W mit einem Dichtelement zum Abdichten des Raums zwischen dem Zylinderkopf 4W und der Zylinderstange 4Y ausgestattet ist, wodurch verhindert wird, dass Staub oder dergleichen in die stangenseitige Ölkammer 40H eintritt.
• Die Zylinderstange 4Y wird eingezogen, wenn das Betriebsöl zu der stangenseitigen Ölkammer 40H zugeführt wird, und das Öl wird aus der kopfseitigen Ölkammer 40b ausgestoßen. Darüber hinaus fährt die Zylinderstange 4Y aus, wenn das Betriebsöl aus der stangenseitigen Ölkammer 40H ausgestoßen wird, und das Öl wird zu der kopfseitigen Ölkammer 40B zugeführt. Mit anderen Worten bewegt sich die Zylinderstange 4Y linear in der Links-Rechts-Richtung in der Zeichnung.
• Der Platz außerhalb der stangenseitigen Ölkammer 40H, der sich in nahem Kontakt mit dem Zylinderkopf 4W befindet, ist mit einem Gehäuse 14 ausgestattet, das den Hubsensor 10 abdeckt und den Hubsensor 10 darin beherbergt. Das Gehäuse 14 ist mit einer Schraube oder dergleichen an dem Zylinderkopf 4W befestigt, wodurch eine Fixierung zu dem Zylinderkopf 4W erfolgt.
• Der Hubsensor 10 umfasst ein Drehrollelement 11, eine Drehzentrumswelle 12 und eine Drehsensoreinheit 13. Die Drehrolleinheit 11 hält dessen Oberfläche in Kontakt mit einer Oberfläche der Zylinderstange 4Y, und dreht sich frei folgend der linearen Bewegung der Zylinderstange 4Y. Mit anderen Worten konvertiert das Drehrollelement 11 die lineare Bewegung der Zylinderstange 4Y in die Drehbewegung. Die Drehzentrumswelle 12 ist orthogonal zu der linearen Bewegungsrichtung der Zylinderstange 4Y angebracht.
• Die Drehsensoreinheit 13 ist konfiguriert, um dazu fähig zu sein, den Drehungsbetrag (Drehwinkel) des Drehrollelements 11 als elektrische Signale zu erfassen. Das Signal, das den Drehungsbetrag (Drehwinkel) des Drehrollelements 11, das durch die Drehsensoreinheit 13 erfasst wird, darstellt, wird an die Messsteuerung 30 über die elektrische Signalleitung gesendet und in die Position (Hubposition) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f in der Messsteuerung 30 konvertiert.
• Wie in 4 veranschaulicht ist, umfasst die Drehsensoreinheit 13 einen Magneten 13a und einen Hall-IC 13b. Der Magnet 13a als ein Erfassungsmedium ist an dem Drehrollelement 11 angebracht, um so zusammen mit dem Drehrollelement 11 gedreht zu werden. Der Magnet 13a dreht sich folgend der Drehung des Drehrollelements 11 um die Drehzentrumswelle 12. Der Magnet 13a ist derart konfiguriert, dass der N-Pol und der S-Pol abwechselnd gemäß dem Drehwinkel des Drehrollelements 11 geändert werden. Der Magnet 13a ist derart konfiguriert, dass sich die Magnetkraft (magnetische Flussdichte), die in dem Hall-IC 13b erfasst wird, periodisch unter der Annahme ändert, dass eine Drehung des Drehrollelements 11 eine Periode ist.
• Der Hall-IC 13b ist ein Magnetsensor, der die Magnetkraft (magnetische Flussdichte), die durch den Magneten 13c erzeugt wird, als das elektrische Signal erfasst. Der Hall-IC 13b ist um eine vorbestimmte Distanz entlang der Axialrichtung der Drehzentrumswelle 12 beabstandet von dem Magneten 13a bereitgestellt.
• Das in dem Hall-IC 13b erfasste elektrische Signal wird an die Messsteuerung 30 gesendet und wird in den Drehungsbetrag des Drehrollelements 11 konvertiert, d. h. den Versatzbetrag (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f. Insbesondere wird der Versatzbetrag, um den die Zylinderstange 4Y linear bewegt wird, wenn sich das Drehrollelement 11 einmal dreht, als 2πd berechnet, wobei d der Radius einer Drehung des Drehrollelements 11 ist.
• Hier wird die Beziehung zwischen dem Drehwinkel des Drehrollelements 11 und des elektrischen Signals (Spannung), die in dem Hall-IC 13b erfasst wird, mit Bezugnahme auf 4 beschrieben. Wenn das Drehrollelement 11 dreht, um den Magneten 13a zu drehen, ändert sich die Magnetkraft (magnetische Flussdichte), die durch den Hall-IC 13b übertragen wird, periodisch gemäß dem Drehwinkel, wodurch das elektrische Signal (Spannung) periodisch als die Sensorausgabe geändert wird. Der Drehwinkel des Drehrollelements 11 kann basierend auf dem Pegel der von dem Hall-IC 13b ausgegebenen Spannung gemessen werden.
• Darüber hinaus kann die Maschinendrehzahl des Drehrollelements 11 durch Zählen der Anzahl von Wiederholungen der Periode des elektrischen Signals (Spannung), das von dem Hall-IC 13b ausgegeben wird, gemessen werden. Daraufhin wird basierend auf dem Drehwinkel des Drehrollelements 11 und der Maschinendrehzahl des Drehrollelements 11 der Versatzbetrag (Hublänge) der Zylinderstange 4Y des Auslegerzylinders 4f gemessen.
• [Operation des Drehgebers]
• Wie in 5 veranschaulicht ist, umfasst der Drehgeber 20 einen plattenförmigen Abschnitt 25, eine Lichtabstrahleinheit 26 und eine Lichtaufnahmeeinheit 27. Die Lichtabstrahleinheit 26 und die Lichtaufnahmeeinheit 27 sind angebracht, um den plattenförmigen Abschnitt 25 dazwischen aufzunehmen. Die Lichtabstrahleinheit 26 weist ein Lichtabstrahlelement auf, das Licht in Richtung der Lichtaufnahmeeinheit 27 abstrahlt. Die Lichtaufnahmeeinheit 27 weist vier Lichtaufnahmeelemente 27a auf, die das von der Lichtabstrahleinheit 26 abgestrahlte Licht aufnehmen können. Die vier Lichtaufnahmeelemente 27a weisen die gleiche Breite W auf und sind in einer bogenförmigen Weise seriell und kontinuierlich angeordnet. Das Lichtaufnahmeelement 27a konvertiert die Menge von empfangenem Licht in das elektrische Signal. Der plattenförmige Abschnitt 25 ist mit einer Vielzahl von ersten Transmissionsabschnitten 25a ausgestattet, die das von der Lichtabstrahleinheit 26 abgestrahlte Licht in Richtung der Lichtaufnahmeeinheit 27 übertragen. Die ersten Transmissionsabschnitte 25a sind jeweils der im Wesentlichen rechteckige Schlitz, dessen Umfangsbreite 2W beträgt und sich in der Radialrichtung erstreckt, und sind zu Intervallen von 2W in einer Ringform nahe des äußeren Umfangs des plattenförmigen Abschnitts 25 parallel zu dem Außenumfang davon angebracht. Der innere Umfang des durch die ersten Transmissionsabschnitte 25a gebildeten Kreises ist mit einem einzelnen Transmissionsabschnitt 25b ausgestattet. Der Transmissionsabschnitt 25b ist ein im Wesentlichen rechteckiger Schlitz, der sich radial erstreckt.
• Der plattenförmige Abschnitt 25 dreht sich synchron mit der Drehung des Auslegers 4a relativ zu dem Fahrzeughauptkörper 1a. Die vier Lichtaufnahmeelemente 27a geben die elektrischen Signale gemäß der Lichtmenge aus, die durch die ersten und zweiten Transmissionsabschnitte 25a und 25b durch die Drehung des plattenförmigen Abschnitts 25 übertragen wurde. Von den elektrischen Signalen, die von den seriell bereitgestellten Lichtaufnahmeelementen 27a gemäß der Lichtmenge ausgegeben wurden, die durch die ersten und zweiten Transmissionsabschnitte 25a und 25b übertragen wurde, werden die elektrischen Signale, die von den ersten und dritten Lichtaufnahmeelementen 27a ausgegeben werden, und die elektrischen Signale, die von den zweiten und vierten Lichtaufnahmeelementen 27a ausgegeben werden, in Impulssignale konvertiert. Die Lichtaufnahmeeinheit 27 gibt das konvertierte Impulssignal an die Messsteuerung 30 aus. Die Erzeugung eines Impulssignals verwendet die elektrischen Signale von den beiden Lichtaufnahmeelementen 27a zum Zwecke des Erhöhens der Robustheit des Sensors bezüglich des externen Lichts und dergleichen.
• Darüber hinaus gibt, nach Ausgabe des elektrischen Signals von dem Lichtaufnahmeelement 27a, die Lichtaufnahmeeinheit 27 auf der Basis des Lichts, das durch den Transmissionsabschnitt 25b übertragen wurde, das entsprechende Impulssignal aus. Mit anderen Worten gibt die Lichtaufnahmeeinheit 27 die drei Impulssignale aus, die gemäß dem Drehwinkel des plattenförmigen Abschnitts 25 erzeugt werden. Der Drehwinkel des plattenförmigen Abschnitts 25 ist der gleiche wie der Drehwinkel des Auslegers 4a; daher wird das Impulssignal gemäß dem Drehwinkel des Auslegerzylinders 4f ausgegeben.
• Insbesondere ist der Drehgeber 20 vom Inkrementaltyp, und ist konfiguriert, um dazu fähig zu sein, ein A-Phasen-Impulssignal, ein B-Phasen-Impulssignal, dessen Phase sich von dem der A-Phase um 90° unterscheidet, und ein Z-Phasen-Impulssignal (Referenzimpulssignal), das einmal erzeugt wird, wenn das Licht den Transmissionsabschnitt 25b durch eine Drehung des plattenförmigen Abschnitts 25 durchlaufen hat, auszugeben. Die Messsteuerung 30 zählt die Änderung eines Anstiegs und Abfalls der A-Phasen- und B-Phasen-Impulssignale. Die gezählte Anzahl ist proportional zu dem Drehungsbetrag des Auslegerzylinders 4f. Die Messsteuerung 30 bestimmt die Drehrichtung des Auslegers 4a aus der Differenz der Phase zwischen der A-Phase und der B-Phase. Darüber hinaus wird die Referenzposition der Drehung des Auslegers 4a basierend auf dem Z-Phasen-Impulssignal gemessen und die gezählte Anzahl wird gelöscht. Das ungefähre Zentrum in dem drehbaren Winkelbereich für den Ausleger 4a ist als die Referenzposition eingestellt. Die Messsteuerung 30 überwacht den Zählwert des Drehgebers 20 und speichert eine beliebige Anzahl von Hüben für jeden vorbestimmten Zählwert, und speichert den Mittelwert davon als den Zurücksetzreferenzpunkt (Zwischenzurücksetzposition) als die eingestellte Referenzposition. Das Z-Phasen-Impulssignal wird ausgegeben, wenn das Licht, das durch den Transmissionsabschnitt 25a entsprechend der Z-Phase übertragen wurde, durch den plattenförmigen Abschnitt 25 blockiert wird. Mit anderen Worten wird das Z-Phasen-Impulssignal erfasst, wenn das Impulssignal abgefallen ist.
• Der Drehgeber 20 gibt das Z-Phasen-Impulssignal bei einem Winkel des ungefähren Zentrums des drehbaren Winkelbereichs für den Ausleger 4a aus. Mit anderen Worten gibt der Drehgeber 20 das Z-Phasen-Impulssignal bei dem ungefähren Zentrum des Hubbereichs für den Auslegerzylinder 4f aus. In dem ersten Ausführungsbeispiel befindet sich die Zwischenzurücksetzposition des Drehgebers 20 wie vorstehend beschrieben; alternativ kann sich die Zwischenzurücksetzposition an einer anderen Position als das Hubende des Hydraulikzylinders befinden.
• [Messung und Kalibrierung der Hublänge durch die Messsteuerung]
• Als Nächstes werden die Messung und Kalibrierung der Hublänge durch die Messsteuerung 30 beschrieben. Hier werden als ein Beispiel die Messung und Kalibrierung der Hublänge beschrieben, wenn der Ausleger 4a nach oben und nach unten bewegt wird. Wie in 6 veranschaulicht ist, wird der Ausleger 4a einhergehend mit dem Ausfahren und Einfahren des Auslegerzylinders 4f nach oben und unten bewegt. Der Auslegerzylinder 4f erreicht das Hubende an der Ausfahrseite, wenn sich der Ausleger 4a zu dem Maximum nach oben bewegt hat, und erreicht das Hubende an der Einfahrseite, wenn sich der Ausleger 4a maximal nach unten bewegt hat. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f bei diesem Ereignis wird basierend auf dem Drehungsbetrag des Drehrollelements 11 des Hubsensors 10 gemessen.
• Hier tritt zwangsläufig ein mikroskopisches Rutschen zwischen der Zylinderstange 4Y und dem Drehrollelement 11 des Hubsensors 10 auf. Insbesondere tritt ein Rutschen mit großem Maßstab nach dem Einschlag zwischen dem Kolben 4V und der Zylinderstange 4X an der Hubendposition oder dem Einschlag auf die Zylinderstange 4Y während der Arbeit auf. Dieses Rutschen bewirkt einen Fehler (akkumulierter Fehler aufgrund des Rutschens) zwischen der gegenwärtigen Position der Zylinderstange 4Y und der Hubmessposition der Zylinderstange 4Y, die aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird. Um den Hubmesswert, der aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhalten wird, zu kalibrieren, ist der Drehgeber 20 als der Zurücksetzsensor bereitgestellt. Das Drehrollelement 11 und der Drehgeber 20 sind mit der Messsteuerung 30 verbunden, und die Messsteuerung 30 kalibriert die durch den Hubsensor 10 gemessene Hublänge auf der Basis des Impulssignals, das von dem Drehgeber 20 ausgegeben wird.
• Wie in 6 veranschaulicht ist, wird der Ausleger 4a durch das Ausfahren des Auslegerzylinders 4f nach oben bewegt. Die Hublänge des Auslegerzylinders 4f bei diesem Ereignis wird durch den Hubsensor 10 gemessen. Währenddessen dreht sich der plattenförmige Abschnitt 25 in dem Drehgeber 20, wenn der Ausleger 4a relativ zu dem Fahrzeughauptkörper 1a aufgrund der Aufwärtsbewegung des Auslegers 4a gedreht wird. Bei diesem Ereignis wird das Licht, das von der Lichtabstrahleinheit 26 abgestrahlt und durch die Transmissionsabschnitte 25a und 25b dieses plattenförmigen Abschnitts 25 übertragen wird, in der Lichtaufnahmeeinheit 27 aufgenommen. Daher wird das Impulssignal gemäß dem Drehwinkel des plattenförmigen Abschnitts 25 von der Lichtaufnahmeeinheit 27 ausgegeben. Die Lichtaufnahmeeinheit 27 gibt die A-Phasen-, B-Phasen- und Z-Phasen-Impulssignale aus. Das Z-Phasen-Impulssignal wird mit dem Referenzwinkel assoziiert, der der vorbestimmte Drehwinkel des Auslegers 4a ist, und wird ausgegeben, wenn der Ausleger 4a den Referenzwinkel erreicht.
• Wie in 7 veranschaulicht ist, speichert hier die Messsteuerung 30 die Referenzhublänge L2 zu dem Zeitpunkt der initialen Kalibrierung. Hier bezieht sich die initiale Kalibrierung auf die Berechnung und das Speichern der Referenzhublänge L2, wenn der Bagger 1 von der Fabrik ausgeliefert wird, oder wenn der Drehgeber 20 oder der Magnetsensor 20a als der Zurücksetzsensor durch einen neuen ausgetauscht wird. Bei der initialen Kalibrierung erfasst die Messsteuerung 30 zunächst den Abfall des Z-Phasen-Impulses, speichert die Hublängen L2-1 bis L2-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend einer vorbestimmten Ganzzahl von Malen von Zählwerten des Drehgebers 20 (hier dreimal für jedes Vielfache von –2) und speichert den Mittelwert davon als die Referenzhublänge L2. Es sei angemerkt, dass in 7 L0 die Änderung der Hublänge bei der initialen Kalibrierung darstellt, LA die Änderung der Hublänge anderweitig als bei der initialen Kalibrierung darstellt und LP die Änderung des Zählwerts des Drehgebers 20 darstellt.
• Andererseits erfasst die Messsteuerung 30 das Ausfahren der Hublängen L1-1 bis L1-3 des Auslegerzylinders 4f entsprechend einer vorbestimmten Ganzzahl von Malen von Zählwerten des Drehgebers 20 (hier dreimal für jedes Vielfache von 2), wenn das Z-Phasen-Impulssignal bei dem allgemeinen Operationsprozess des Auslegerzylinders 4f erfasst wird. Die Messsteuerung 30 speichert die Hublängen L1-1 bis L1-3, die die vorbestimmte Anzahl von Malen gemessen werden, und speichert den Mittelwert davon als die Messhublänge L1.
• Wie vorstehend beschrieben speichert die Messsteuerung 30 die Referenzhublänge L2 entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Malen von Zählwerten des Drehgebers 20, die bei der initialen Kalibrierung berechnet und gespeichert werden. Die Messsteuerung 30 berechnet die Differenz L3 zwischen der Messhublänge L1, die während der normalen Operation anderweitig als bei der initialen Kalibrierung erfasst wird, und der Referenzhublänge L2, die bei der initialen Kalibrierung erfasst wird.
• Anschließend kalibriert die Messsteuerung 30 den Messwert des Hubsensors 10 durch Verwenden der Differenz L3, wenn das Z-Phasen-Impulssignal erfasst wird, die Hublänge wird bei der normalen Operation des Auslegerzylinders 4f gemessen, und anschließend wird der Ausleger 4a gestoppt.
• Mit anderen Worten, nachdem das Erreichen des Auslegers 4a bei dem Drehwinkel als die Differenz auf der Basis des Abfallens der Z-Phase des Drehgebers 20 erfasst wurde, erfasst die Messsteuerung 30 die weitere Drehung um den vorbestimmten Winkel von diesem Drehwinkel, speichert eine vorbestimmte Anzahl von Hublängen des Auslegerzylinders 4f während dieser Drehung, und speichert anschließend den Mittelwert davon (Messhublänge L1). Darüber hinaus werden die gemessene Messhublänge L1 und die Referenzhublänge L2 als die Differenz, die zuvor bei der initialen Kalibrierung gespeichert wurde, verglichen, um die Abweichung (Differenz L3) zu berechnen. Anschließend, wenn der Ausleger 4a stoppt, wird der Kalibrierungsprozess ausgeführt, bei dem die Abweichung in den Messwert einfließt.
• [Kalibrierung des Magnetsensors und Kalibrierung der Hublänge]
• Der Schaufelzylinder 4d ist öfter Wasser oder Sand ausgesetzt als der Auslegerzylinder 4f und der Armzylinder 4e, wodurch der Drehgeber 20 nicht an dem Schaufelzylinder 4d angebracht werden kann. Daher ist, wie vorstehend beschrieben, der Magnetsensor 20a als der Zurücksetzsensor an dem Außenumfang des Zylinderrohrs 4X für den Schaufelzylinder 4d angebracht und eine Kalibrierung wird ausgeführt, bei der die aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhaltene Hubposition auf die Zwischenzurücksetzposition (Ursprungsposition) zurückgesetzt wird.
• Wie in 8 veranschaulicht ist, ist der Magnetsensor 20a an der Außenseite des Zylinderrohrs 4X angebracht. Der Magnetsensor 20a weist zwei Magnetsensoren 61 und 62 auf, die um eine vorbestimmte Distanz entlang der Richtung, in der sich der Kolben 4V linear bewegt, voneinander beabstandet angebracht sind. Die Magnetsensoren 61 und 62 sind an den bekannten Zwischenzurücksetzpositionen (Ausgangsposition) bereitgestellt. Der Kolben 4V ist mit einem Magneten 63 ausgestattet, der Linien einer Magnetkraft erzeugt. Die Magnetsensoren 61 und 62 erfassen die magnetische Kraft (magnetische Flussdichte) durch die Linien der magnetischen Kraft, die durch den Magneten 63 erzeugt werden, und geben das elektrische Signal (Spannung) gemäß der Magnetkraft bzw. magnetischen Kraft (magnetische Flussdichte) aus. Die in den Magnetsensoren 61 und 62 erfassten Signale werden an die Messsteuerung 30 gesendet. Diese Messsteuerung 30 führt eine Kalibrierung durch, um die aus dem Erfassungsergebnis des Hubsensors 10 erhaltene Hubposition auf die Zwischenzurücksetzposition (Ausgangsposition) auf der Basis der Änderung der Erfassungsergebnisse der Magnetsensoren 61 und 62 zurückzusetzen. Diese Kalibrierung ist die gleiche wie die Kalibrierung des Drehgebers 20.
• [Kalibrierungsverhinderungsprozesssteuerung während einer Energieeingabe]
• Gelegentlich kann sich die Hublänge aufgrund des eigenen Gewichts des Arbeitsgeräts ändern, wenn das Arbeitsgerät nicht in die stabile Lage gebracht wird, in dem Zustand, dass die Energie in der Maschine bei keinem Erfassen der Hublänge verloren ist (in dem Zustand, dass keine Energie an die Hauptsteuerung 32 zugeführt wird). In diesem Fall tritt die Abweichung zwischen der gegenwärtigen Hublänge des Hydraulikzylinders und der gemessenen Hublänge, die direkt nach dem Verlust der Energie gemessen wird, auf. Hier würde die Abweichung zwischen der gegenwärtigen Hublänge und der zuletzt gemessenen Hublänge zum Zeitpunkt der Energieeingabe einen Alarm durch den Summer oder dergleichen auslösen, weil die Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c in Betracht zieht, dass ein Fehler aufgetreten ist, wobei in dem Fall das Fortschreiten der Operation der Maschine unterbrochen wird.
• Aufgrund dessen führt die Messsteuerung während der Energieeingabe 30 eine Steuerung zum Unterbinden des Kalibrierungsprozesses für die Hublänge, bis die Hublänge die Zwischenzurücksetzposition des Zurücksetzsensors durchläuft, aus, und wird zurückgesetzt. Mit anderen Worten wird die Abweichung zwischen der gegenwärtigen Hublänge und der gemessenen Hublänge zugelassen und der Fehler wird nicht benachrichtigt, bis die Hublänge die Zwischenzurücksetzposition des Zurücksetzsensors durchlaufen hat.
• Hier wird die Prozedur des Prozesses der Kalibrierungsverhinderungsprozesssteuerung zum Zeitpunkt der Energieeingabe mit Bezugnahme auf 9 beschrieben. Zunächst bestimmt die Messsteuerung 30, ob Energie eingegeben bzw. zugeführt wird oder nicht (Schritt S101). Nach der Eingabe bzw. Zufuhr von Energie (JA in Schritt S101), wird die initiale Hublänge (der initiale Zählwert durch den Drehgeber 20) auf den Wert außerhalb des Messbereichs gesetzt (Schritt S102). Anschließend bestimmt die Messsteuerung 30, ob die Hublänge die Zwischenzurücksetzposition durchlaufen hat (Schritt S103). Wenn die Hublänge die Zwischenzurücksetzposition nicht durchlaufen hat (NEIN in Schritt S103), wird eine Fehlerausgabe der Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit 30c nicht durchgeführt, obwohl die Hublänge außerhalb des Messbereichs liegt (Schritt S104), und der Prozess des Bestimmens in Schritt S103 wird wiederholt. Wenn andererseits die Hublänge die Zwischenzurücksetzposition durchlaufen hat (JA in Schritt S103), wird bestimmt, ob die Messhublänge (Zählwert) außerhalb des Messbereichs liegt oder nicht (Schritt S105). Wenn die Messhublänge außerhalb des Messbereichs liegt (JA in Schritt S105), wird beispielsweise die Fehlerausgabe der Benachrichtigungseinheit 31d ausgeführt (Schritt S106), und der Prozess des Bestimmens in Schritt S105 wird wiederholt. Wenn andererseits die Messhublänge nicht außerhalb des Messbereichs liegt (NEIN in Schritt S105), wird der Prozess des Bestimmens wiederholt.
• [Initialwerteinstellung für den Drehgeber während der Energieeingabe]
• Die Messsteuerung 30 speichert die vorbestimmte Anzahl von Malen von Hüben auf der Basis der Zählwerte durch die A-Phase, die B-Phase und die Z-Phase des Drehgebers 20, und berechnet die Referenzhublänge L2 sowie die Messhublänge L1 aus dem Mittelwert der Hübe. Jedoch ist nicht bekannt, ob der Zählwert der Messsteuerung 30 direkt nach der Energieeingabe korrekt ist oder nicht, bis die Z-Phase durchlaufen ist und der Wert gelöscht wird. Daher ist die Hubkalibrierung durch Verwenden des Zählwerts nach der Z-Phase des Drehgebers 20 direkt nach der Energieeingabe an die Messsteuerung 30 notwendig. Insbesondere speichert die Messsteuerung 30 den initialen Zählwert des Drehgebers 20 bei der Energieeingabe. Wenn der Zählwert des Messbereichs des Drehgebers 20 ±3000 beträgt, wird dieser initiale Zählwert auf einen großen Wert von beispielsweise 9000 eingestellt.
• Als ein Ergebnis ist der initiale Zählwert des Drehgebers 20 bei dem Zeitpunkt der Energieeingabe groß und die Abweichung zwischen der tatsächlichen bzw. gegenwärtigen Hublänge und der Messhublänge entsprechend dem initialen Zählwert ist groß, bis die Hublänge den Zurücksetzreferenzpunkt des Drehgebers 20 durchlaufen hat. Weil jedoch die vorstehende Kalibrierungsverhinderungsprozesssteuerung bei der Energieeingabe durchgeführt wird, wird der Alarm des Fehlers nicht ausgegeben.
• [Zurücksetzannullierungseinstellung für den Drehgeber]
• In dem Fall, in dem die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit 31e ”AUS” zum Annullieren des Zurücksetzens anzeigt, setzt die Kalibrierungsprozesseinheit 30b den Drehgeber 20 nicht zurück, weil der Kalibrierungsprozess annulliert ist.
• [Huboperationsdiagnoseunterstützungsanzeige auf dem Standardbildschirm]
• Die Anzeigeeinheit 31b des Standardbildschirms 31 zeigt die Messwerte der Hublänge durch den Hubsensor 10 und den Kalibrierungszustand der Hublänge durch die Kalibrierungsprozesseinheit 30b an. 10 veranschaulicht ein Beispiel der Huboperationsdiagnoseunterstützungsanzeige auf der Anzeigeeinheit 31b. Auf der Huboperationsdiagnoseunterstützungsanzeige zeigt ein Auswählen des Dienstmenüs, des Untersuchungsmenüs und der Zylinderinspektion sequentiell von der initialen Anzeige das Auswahlmenü des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders an, und 10 veranschaulicht die Anzeige, wenn der Auslegerzylinder ausgewählt wird.
• In einem Bereich E1 der in 10 veranschaulichten Huboperationsdiagnoseunterstützungsanzeige wird die Distanz zwischen den basierend auf den Messergebnissen des Hubsensors 10 berechneten Zylinderbolzen in Echtzeit angezeigt. Die Distanz zwischen den Zylinderbolzen bezieht sich auf die Distanz zwischen einem Anschlussbolzen PA an der Seite des minimalen Hubendes, an der das in 7 veranschaulichte Zylinderrohr 4X drehbar an dem Fahrzeughauptkörper 1a angebracht ist, und einem Anschlussbolzen PB auf der Seite des maximalen Hubendes, der an einem Ende der Zylinderstange 4Y bereitgestellt ist, um drehbar an dem Auslegerzylinder 4f als der bewegliche Abschnitt angebracht zu sein. Die vorstehende Hublänge ist die in 7 veranschaulichte Hublänge L und bezieht sich auf die Distanz zwischen der Distanz Lmin zwischen den Zylinderbolzen zu der minimalen Hubendposition und der Distanz Lmax zwischen den Zylinderbolzen der maximalen Hubendposition.
• In Bereichen E2 und E3 unterhalb des Bereichs E1 wird der Korrekturwert, der kalibriert wird, wenn der Drehgeber 20 zurückgesetzt wird, angezeigt. Beispielsweise wird die in 7 veranschaulichte Differenz L3 angezeigt. Der Bereich E3 zeigt den letzten Korrekturwert an und der Bereich E2 zeigt den vorhergehenden Korrekturwert vor dem letzten Korrekturwert an. Diese Korrekturwerte werden jedes Mal aktualisiert, wenn der Drehgeber 20 zurückgesetzt wird. Die Bereiche sind nicht auf diese beiden Bereiche E2 und E3 beschränkt, sondern können drei oder mehr Bereiche sein. Daher kann eine Geschichte der Korrekturwerte diagnostiziert werden.
• Ein Bereich E4 unterhalb des Bereichs E3 zeigt an, ob das Zurücksetzen des Drehgebers 20 durch das Einstellen der Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit 31e in einem gültigen Zustand oder einem annullierten Zustand ist. Während ”EIN” angezeigt wird, befindet sich das Zurücksetzen in dem gültigen Zustand, und während ”AUS” angezeigt wird, befindet sich das Zurücksetzen in dem ungültigen bzw. annullierten Zustand. Der Ausgangswert dieser Anzeige ist ”EIN”. ”EIN” und ”AUS” werden durch die Umschaltbetätigung des Funktionsschalters F2 an der Unterseite entsprechend einem Bereich E22 an dem unteren Abschnitt des Bildschirms umgeschaltet. In diesem Fall dient der Funktionsknopf F2 als die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit 31e. Die Operationseinheit 31c wird an dem unteren Abschnitt der Anzeigeeinheit 31b angeordnet und weist sechs Funktionstasten bzw. -knöpfe F1 bis F6 auf. Im Gegensatz werden die Funktionselemente an der Unterseite der Anzeige, die diesen Funktionsknöpfen F1 bis F6 entspricht, angezeigt. Beispielsweise zeigt in dieser Anzeige ein Bereich E25 an der Unterseite der Anzeige entsprechend dem Funktionsknopf F5 das Element an, das die Zurückfunktion darstellt. Die Operationseinheit 31c weist darüber hinaus spezifische Knöpfe bzw. Tasten oder ein numerisches Tastenfeld auf. Alternativ kann die Operationseinheit 31c Knöpfe unabhängig des Standardbildschirms 31 aufweisen.
• Darüber hinaus zeigt ein Bereich E5 unterhalb des Bereichs E4 den Zählwert des Drehgebers 20 in Echtzeit an. Ein Bereich E6 unterhalb des Bereichs E5 zeigt die Referenzhublänge L2 an, die bei der initialen Kalibrierung erfasst wurde.
• Darüber hinaus zeigt ein Bereich E7 unterhalb des Bereichs E6 ein mit roter Farbe hervorgehobenes ”OK” an, beispielsweise wenn die Messhublänge anderweitig als bei der initialen Kalibrierung korrekt berechnet wird. Es sei angemerkt, dass ”OK” verschwindet, wenn der Hub eine Umkehr startet.
• Ein Bereich E8, der sich horizontal in einer balkenartigen Form erstreckt, ist unterhalb des Bereichs E7 bereitgestellt. Das linke Ende des Balkens stellt die minimale Hubendposition dar, während das rechte Ende des Balkens die maximale Hubendposition darstellt. Außerdem wird die Hublänge entsprechend dem Wert des Bereichs E1 gemäß der Länge des Balkens geändert und angezeigt. Mit anderen Worten zeigt der Bereich E8 den Messwert der Hublänge durch den Hubsensor 10 in einem Balkengraphen an und zeigt graphisch die zeitkontinuierliche Änderung des Hubs an. Die Referenzhublänge L2 bei der initialen Kalibrierung wird an der Position E5-1 in dem Balkengraphen angezeigt und die Position E5-2, die den Bereich der Abweichung des Hubs darstellt, der von der Position E5-1 zugelassen ist, wird auf dem Balkengraphen angezeigt.
• Darüber hinaus wird in einem Bereich E10, der sich an der unteren linken Seite des Bereichs E8 befindet, ein mit roter Farbe hervorgehobenes ”OK” beispielsweise auf eine gleiche Weise wie der Bereich E7 angezeigt, wenn das Zurücksetzen bei dem minimalen Hubende ausgeführt wird. In einem Bereich E12, der sich an der unteren rechten Seite des Bereichs E8 befindet, wird ”OK”, das in einer roten Farbe hervorgehoben wird, beispielsweise auf eine Weise gleichermaßen dem Bereich E7 angezeigt, wenn das Zurücksetzen bei dem maximalen Hubende ausgeführt wird. Das Hervorheben des Bereichs E10 und des Bereichs E12 wird ausgeschaltet, wenn der Hubendzustand vorüber ist. Nach dem Zurücksetzen wird der Ton aus der Benachrichtigungseinheit 31d zusätzlich zum Hervorheben der Bereiche E7, E10 und E12 ausgegeben.
• Darüber hinaus zeigen die Bereiche E11 und E13 unterhalb der Bereiche E10 und E12 die Distanz zwischen den Zylinderbolzen an dem minimalen Hubende und die Distanz zwischen den Zylinderbolzen an dem maximalen Hubende, die zuvor erhalten wurden, an.
• Der Abriss des Anzeigeprozesses des vorstehenden Huboperationsdiagnoseunterstützungsbildschirms wird mit Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 11 beschrieben. Zunächst bezieht der Standardbildschirm 31 die gegenwärtige Hublänge und den Zählwert des Drehgebers 20 aus der Messsteuerung 30 und zeigt diese in den Bereichen E1 und E5 in Echtzeit an und zeigt den Balkengraphen in dem Bereich E8 in Echtzeit an (Schritt S201). Anschließend wird bestimmt, ob das Vollenden des normalen Zwischenzurücksetzprozesses durch die Messsteuerung 30 benachrichtigt wurde oder nicht (Schritt S202). Wenn das Zwischenzurücksetzen normal ausgeführt wurde (JA in Schritt S202), zeigt der Bereich E4 ”OK” an (Schritt S203). Darüber hinaus wird bestimmt, ob der vorhergehende Korrekturwert der Hublänge gespeichert ist oder nicht (Schritt S204). Wenn der vorhergehende Korrekturwert gespeichert ist (JA in Schritt S204), zeigt der Bereich E2 den vorhergehenden Korrekturwert an und der Bereich E3 zeigt den gegenwärtigen Korrekturwert an (Schritt S205); anschließend fährt der Prozess mit Schritt S207 fort. Wenn andererseits der vorhergehende Korrekturwert nicht gespeichert ist (NEIN in Schritt S204), zeigt der Bereich E3 den gegenwärtigen Korrekturwert an (Schritt S206) und der Prozess fährt mit Schritt S207 fort.
• Anschließend wird bestimmt, ob das Hubendzurücksetzen normal ausgeführt wird oder nicht (Schritt S207). Wenn das Hubendzurücksetzen normal ausgeführt wird (JA in Schritt S207), zeigen die entsprechenden Bereiche E10 und E12 ”OK” an (Schritt S208) und der Prozess fährt mit Schritt S201 fort; wenn das Hubendzurücksetzen nicht normal ausgeführt wird (NEIN in Schritt S207), fährt der Prozess mit Schritt S201 fort.
• Darüber hinaus wird insbesondere die Diagnose des Huboperationsdiagnoseunterstützungsbildschirms beschrieben, wenn der Ausleger 4a nach oben und nach unten bewegt wird. In diesem Fall wird, wie in 12 veranschaulicht ist, nur der Ausleger 4a nach oben und nach unten bewegt.
• <Abnormitätsprüfung des Hubsensors>
• Zunächst wird, weil die Grundeinstellung des Bereichs E4 ”EIN” ist, die Funktionstaste F2 lange gedrückt, um diese ”AUS” zu schalten, wodurch das Zurücksetzen durch den Drehgeber 20 annulliert wird. Anschließend wird der Ausleger 4a von der Lage, wo die Schaufel 4c installiert ist, nach oben bewegt.
• Aufgrund der Aufwärtsbewegung des Auslegers 4a, erreicht in diesem Fall die Hublänge das maximale Hubende und während dieser Operation zeigt der Bereich E1 die Distanz zwischen den Zylinderbolzen in Echtzeit an. Nach Erreichen des maximalen Hubendes wird das Hubendzurücksetzen durchgeführt und der Bereich E2 zeigt den Korrekturwert an. Wenn beispielsweise der Korrekturwert nicht einige Millimeter beträgt, wird diagnostiziert, dass das Rutschen bzw. Gleiten in dem Hubsensor 10 aufgetreten ist. Darüber hinaus, weil der Bereich E8 graphisch und kontinuierlich die Änderung der Hublänge in dem Balken anzeigt, ist es möglich, den Betriebszustand des Hubsensors 10 in Abhängigkeit darauf zu diagnostizieren, ob die Balkenanzeige sanft durchquert wird oder nicht. Es sei angemerkt, dass das Zurücksetzen durch den Drehgeber 20 in dem gültigen Zustand verbleiben kann, anstatt annulliert bzw. ungültig gemacht zu werden. Jedoch kann das Zurücksetzen durch den Drehgeber 20 durch eine Einstellung auf den ungültigen bzw. annullierten Zustand ungültig gemacht bzw. annulliert werden; daher kann die graphische Anzeige in dem Bereiche E8 mit den langen Hublängen diagnostiziert werden. Dies eliminiert die Zeit und den Aufwand einer Diagnose durch Abtrennen des Verbindungselements des Drehgebers 20, wodurch die effiziente Diagnose ermöglicht wird.
• <Abnormitätsprüfung des Drehgebers>
• Ob der Drehgeber 20 einer Störung unterliegt oder nicht, kann durch Überprüfen diagnostiziert werden, ob der Zählwert des Drehgebers 20, der in dem Bereich E5 angezeigt wird, sich ändert oder nicht, oder ob die Z-Phase zwischen den durch die Positionen E5-1 und E5-2 angegebenen Regionen zum Löschen des Zählwerts des Drehgebers 20 eingeben wird.
• <Zurücksetzoperationsprüfung: Zurücksetzoperation durch Hubende>
• Weil das Zurücksetzen bei dem maximalen Hubende in dem Bereich E12 ausgeführt wird, ermöglichen die Anzeige des hervorgehobenen ”OK” und die Benachrichtigung des Zurücksetzens die Diagnose, dass das Zurücksetzen bei dem maximalen Hubende normal ausgeführt wurde. Wenn weder die Anzeige des hervorgehobenen ”OK” noch die Benachrichtigung des Zurücksetzens ausgeführt wird, ist es möglich, zu diagnostizieren, dass der Zurücksetzprozess des Hubendes nicht ausgeführt wird.
• <Zurücksetzoperationsprüfung: Zurücksetzoperation durch Zurücksetzsensor>
• Eine Herabbewegungsoperation zum Bewegen des Auslegers 4a von dem maximalen Hubende nach unten wird durchgeführt. In diesem Fall wird der Zurücksetzprozess durch den Drehgeber 20 diagnostiziert, um normal durch Bestätigen der Anzeige des hervorgehobenen ”OK” und der Benachrichtigung des Zurücksetzens durchgeführt zu werden, wenn das Zurücksetzen durch den Drehgeber 20 in dem Bereich E7 ausgeführt wird. Wenn weder die Anzeige des hervorgehobenen ”OK” noch die Benachrichtigung des Zurücksetzens ausgeführt wird, ist es möglich, zu diagnostizieren, dass der Zurücksetzprozess des Drehgebers 20 nicht ausgeführt wird und der Drehgeber 20 einer Störung unterworfen ist.
• Gemäß der vorstehenden Struktur werden mindestens der Messwert der durch den Hubsensor 10 erhaltenen Hublänge und der durch die Kalibrierungsprozesseinheit 30b erhaltene Kalibrierungszustand auf dem Huboperationsdiagnoseunterstützungsbildschirm angezeigt; daher kann die Huboperation leicht und einfach diagnostiziert werden.
• Insbesondere gilt, dass weil die kontinuierliche Änderung über die Zeit des Messwerts der Hublänge durch den Hubsensor 10 graphisch in der Balkenform angezeigt wird, die Gleit- bzw. Rutschoperation des Hubsensors eigens diagnostiziert werden kann.
• Darüber hinaus gilt, dass weil das Zurücksetzen unterbunden wird, bis die Hublänge den Zurücksetzreferenzpunkt zum Zeitpunkt der Energieeingabe durchlaufen hat, der erste Zurücksetzprozess reibungslos ohne Benachrichtigen des Fehlers durchgeführt werden kann.
• Zusätzlich gilt, dass weil der initiale Hubwert des Drehgebers 20 zum Zeitpunkt der Energieeingabe auf den Wert außerhalb des Messbereichs der Hublänge durch den Hubsensor 10 eingestellt ist, es möglich ist, den fehlerhaften Zurücksetzprozess aufgrund der Störung oder dergleichen vor dem ersten Zurücksetzprozess zu verhindern, wodurch ermöglicht wird, dass der erste Zurücksetzprozess normal durchgeführt wird.
• (Zweites Ausführungsbeispiel)
• In dem ersten Ausführungsbeispiel kann die Huboperation leicht und einfach durch Anzeigen des Messwerts und des Kalibrierungszustands der Hublänge auf dem Huboperationsdiagnoseunterstützungsbildschirm für den Hydraulikzylinder diagnostiziert werden. In diesem zweiten Ausführungsbeispiel wird der initiale Huboperationskalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm für den Hydraulikzylinder in der Anzeigeeinheit 33b des HMI-Bildschirms 33 angezeigt, sodass die initiale Kalibrierungsarbeit vereinfacht wird.
• Diese initiale Kalibrierungsarbeit dient, wie vorstehend genannt, zum Ermöglichen der Berechnung und des Speicherns der Referenzhublänge L2, wenn die Maschine von der Fabrik ausgeliefert wird, oder der Zurücksetzsensor durch einen neuen ausgetauscht wird. Bei der späteren Operation des Arbeitsgeräts wird der Kalibrierungsprozess, wie etwa das Zurücksetzen der Hublänge basierend auf der Referenzhublänge L2, die dem initialen Kalibrierungsprozess unterworfen wurde, durchgeführt. Diese initiale Kalibrierungsarbeit wurde durch eine Serviceperson durch Verwenden einer Checkliste oder dergleichen durchgeführt.
• Hier wird eine Beschreibung der initialen Kalibrierungsarbeit bereitgestellt, die basierend auf einem Beispiel des initialen Hubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms, der in dem Ablaufdiagramm von 13 und 14-1 bis 14-10 dargestellt ist, durchgeführt wird. Zunächst zeigt auf dem initialen Hubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm das Auswählen des Servicemenüs auf dem Ausgangsbildschirm und weiterhin Auswählen des Initialkalibrierungsarbeitsmenüs den in 14-1 oder 14-2 veranschaulichten initialen Hubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm in der Anzeigeeinheit 33b an (Schritt S301).
• In dem Fall, in dem die initiale Kalibrierungsarbeit des Hydraulikzylinders nicht ausgeführt wurde, wird der Status des Initialkalibrierungsziels als ”BEREIT” auf dem in 14-1 veranschaulichten Initialhubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm angezeigt. Indessen gilt in dem Fall, in dem die initiale Kalibrierungsarbeit des Hydraulikzylinders ausgeführt wurde und die Referenzhublänge L2 in die Messsteuerung 30 geschrieben wurde, dass der Status des Initialkalibrierungsziels als ”OK” auf dem in 14-2 angezeigten Initialhubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbild angezeigt wird. Welche unter den Bildschirmanzeigen von 14-1 und 14-2 anzuzeigen ist, wird durch die Berechnungseinheit 31a des HMI-Bildschirms 33 basierend auf dem geschriebenen Zustand der Referenzhublänge L2 in der Messsteuerung 30 bestimmt.
• Die in 14-1 und 14-2 veranschaulichten Bildschirmanzeigen zeigen den Abriss für den auszuführenden Hydraulikzylinder in dem oberen Abschnitt des Bildschirms an und zeigen ebenso die Anweisung zum Einstellen der Maschinenverlangsamung und ein anschließendes Drücken von ”Start” an. In der Mitte der Bildschirmanzeige werden die Lage des gesamten Baggers mit dem angebrachten Hydraulikzylinder vor der initialen Kalibrierungsarbeit und die Lage davon nach der initialen Kalibrierungsarbeit graphisch auf der linken Seite bzw. der rechten Seite angezeigt. In dem unteren Abschnitt der Bildschirmanzeige zeigt ein Abschnitt E30 den Status der initialen Kalibrierungsarbeit jedes Hydraulikzylinders an. In der Bildschirmanzeige von 14-1 wird ”BEREIT” für jeden Hydraulikzylinder angezeigt, weil die initiale Kalibrierungsarbeit nicht ausgeführt wurde. In der Bildschirmanzeige von 14-2 wird ”OK” für jeden Hydraulikzylinder angezeigt, weil die initiale Kalibrierungsarbeit ausgeführt wurde.
• In dem Fall der Anzeige des Anzeigebildschirms von 14-1 geht die Bildschirmanzeige zu dem in 14-3 veranschaulichten Initialhubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm durch langes Drücken eines ”Start”-Knopfs in einen Bereich E31 für beispielsweise 0,5 Sekunden oder mehr gemäß der angezeigten Anweisung über (Schritt S302). Andererseits gilt in dem Fall des Durchführens der initialen Kalibrierungsarbeit, während die Bildschirmanzeige von 14-2 angezeigt wird, dass die Bildschirmanzeige auf den in 14-1 veranschaulichten Bildschirm durch langes Drücken eines ”Löschen”-Knopfs in einem Bereich E32 für beispielsweise 0,5 Sekunden oder mehr übergeht. In diesem Fall weist die Berechnungseinheit 33a die Messsteuerung 30 an, die Daten des gegenwärtig geschriebenen Referenzhubs L2 zurückzusetzen. Als eine Folge werden sämtliche Statusanzeigen in dem Bereich E30 auf ”BEREIT” gesetzt.
• In der Bildschirmanzeige von 14-3 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte des Bildschirms an, und die Schaufel als das zu kalibrierende Arbeitsgerät wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton der Schaufel geändert, sodass die Schaufel von den anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Operationsrichtung für diese Schaufel angibt (Schritt S303). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt des Bildschirms und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt bedient eine Serviceperson den Schaufelhebel in der Richtung von ”ABLADEN”, bis sich der Status der Schaufel auf ”GRABEN” ändert. Der untere Abschnitt dieses Bildschirms gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 1 ist. Anschließend, nach der Erfassung des Entlastungszustands, nachdem die Schaufel die Hubendposition in der ”ABLADEN”-Richtung erreicht (JA in Schritt S304), ändert die Berechnungseinheit 33a die Bildschirmanzeige auf die Bildschirmanzeige von 14-4. Obwohl die Farbe des Arbeitsgeräts als das Kalibrierungsziel für das Hervorheben in der vorstehenden Beschreibung geändert wird, kann die Farbe oder der Farbton eines anderen Arbeitsgeräts alternativ geändert werden.
• In der Bildschirmanzeige von 14-4 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte des Bildschirms an, und die Schaufel als das Arbeitsgerät als das Kalibrierungsziel wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton der Schaufel geändert, sodass die Schaufel von den anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Operationsrichtung für diese Schaufel angibt (Schritt S305). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt der Bildschirmanzeige und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt bedient eine Serviceperson langsam den Schaufelhebel in der Richtung von ”GRABEN”, bis sich der Status der Schaufel auf ”OK” ändert. Der untere Abschnitt dieser Bildschirmanzeige gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 2 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a den Referenzhub L2 in der Operation der Schaufel in der ”GRABEN”-Richtung erfasst hat (JA in Schritt S306) und den Entspannungszustand erfasst, nachdem die Schaufel die Hubendposition erreicht, wird der Status der Schaufel als ”OK” angezeigt (Schritt S307), und dieser Referenzhub L2 wird in die Messsteuerung 30 geschrieben. Anschließend, weil das Arbeitsgerät (Arm) als das nächste Initialkalibrierungsziel vorliegt (JA in Schritt S309), ändert die Berechnungseinheit 33a die Bildschirmanzeige auf die Bildschirmanzeige von 14-5.
• In der Bildschirmanzeige von 14-5 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte des Bildschirms an, und der Arm als das zu kalibrierende Arbeitsgerät wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton des Arms geändert, sodass die Schaufel von den anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Betätigungs- bzw. Operationsrichtung für diesen Arm angibt (Schritt S303). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt des Bildschirms und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt betätigt eine Serviceperson den Armhebel in der Richtung ”ABLADEN”, bis sich der Status des Arms auf ”GRABEN” ändert. Der untere Abschnitt dieses Bildschirms gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 3 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a den Entspannungszustand erfasst, nachdem der Arm die Hubendposition in der ”ABLADEN”-Richtung erreicht (JA in Schritt S304), ändert die Berechnungseinheit 33a die Bildschirmanzeige zu der Bildschirmanzeige von 14-6.
• Auf der Bildschirmanzeige von 14-6 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte des Bildschirms an und der Arm als das zu kalibrierende Arbeitsgerät wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton geändert, sodass der Arm von anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Operationsrichtung für diesen Arm angibt (Schritt S305). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt der Bildschirmanzeige und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt betätigt eine Serviceperson langsam den Armhebel in die Richtung von ”GRABEN”, bis sich der Status des Arms auf ”OK” ändert. Der untere Abschnitt dieser Bildschirmanzeige gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 4 ist. Wenn die Berechnungseinheit die Referenzhublänge L2 bei der Operation des Arms in Richtung der ”GRABEN”-Richtung erfasst hat (JA in Schritt S306) und den Entspannungszustand erfasst, nachdem der Arm die Hubendposition erreicht, wird der Status des Arms als ”OK” angezeigt (Schritt S307), und diese Referenzhublänge L2 wird in die Messsteuerung 30 geschrieben. Anschließend, weil das Arbeitsgerät (Ausleger) als das nächste Initialkalibrierungsziel vorliegt (JA in Schritt S309), ändert die Berechnungseinheit 33a die Bildschirmanzeige auf die Bildschirmanzeige von 14-7.
• In der Bildschirmanzeige von 14-7 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte der Bildschirmanzeige an und der Ausleger als das zu kalibrierende Arbeitsgerät wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton geändert, sodass der Ausleger von den anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Operationsrichtung für diesen Ausleger angibt (Schritt S303). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt der Bildschirmanzeige und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt bedient eine Serviceperson den Auslegerhebel in die Richtung von ”AUF”, bis sich der Status des Auslegers auf ”AB” ändert. Der untere Abschnitt dieser Bildschirmanzeige gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 5 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a den Entspannungszustand erfasst, nachdem der Ausleger die Hubendposition in der ”AUF”-Richtung erreicht (JA in Schritt 304), ändert die Berechnungseinheit 33a die Bildschirmanzeige auf die Bildschirmanzeige von 14-8.
• In der Bildschirmanzeige von 14-8 zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e graphisch die gesamte Lage des Baggers in der Mitte des Bildschirms an und der Ausleger als das zu kalibrierende Arbeitsgerät wird hervorgehoben; beispielsweise wird die Farbe oder der Farbton des Auslegers geändert, sodass der Ausleger von den anderen Arbeitsgeräten identifiziert werden kann. Darüber hinaus zeigt die Hervorhebeprozesseinheit 33e den Pfeil an, der die Operationsrichtung für diesen Ausleger angibt (Schritt S305). Basierend auf dem in dem oberen Abschnitt der Bildschirmanzeige und der graphischen Anzeige angezeigten Arbeitsinhalt bedient eine Serviceperson langsam den Auslegerhebel in die Richtung von ”AB”, bis das Arbeitsgerät den Boden berührt. Dieser untere Abschnitt dieser Bildschirmanzeige gibt an, dass diese Arbeitsstufe Schritt 6 ist. Wenn die Berechnungseinheit 33a die Referenzhublänge L2 bei der Operation des Auslegers in Richtung der ”AB”-Richtung erfasst hat (JA in Schritt S306), wird der Status des Auslegers als ”OK” angezeigt (Schritt S307), und diese Referenzhublänge L2 wird in die Messsteuerung 30 geschrieben. Anschließend, weil kein Arbeitsgerät als das nächste Initialkalibrierungsziel vorliegt (NEIN in Schritt S309), ändert die Berechnungseinheit 33a die Anzeige auf den Anzeigebildschirm von 14-9.
• Der Anzeigebildschirm von 14-9 zeigt an, dass alle der Statusangaben der Hydraulikzylinder ”OK” sind, und zeigt an, dass die Initialkalibrierungsarbeit abgeschlossen ist (Schritt S310). Darüber hinaus werden die Schaufel, der Arm und der Ausleger hin und her bewegt und die Zurücksetzposition wird erkannt; durch Drücken des Prüfknopfs in dem Bereich E33 nach dieser Hin- und Herbewegung ist die Initialkalibrierungsarbeit abgeschlossen. Anschließend führt die Berechnungseinheit 33a den Prozess zum Zurückkehren zu der Menübildschirmanzeige durch.
• Die Prozedur der vorstehenden Initialkalibrierungsarbeit wird in der Reihenfolge der Schaufel, des Arms und des Auslegers durchgeführt; jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise endet im Falle des Ausführens der Initialkalibrierungsarbeit für den Arm die Initialkalibrierung für den Arm. Dann wird unabhängig von der Prozedur der Initialkalibrierungsarbeit die Initialkalibrierungsarbeit für ein anderes Kalibrierungsziel ausgeführt; nachdem die Initialkalibrierungsarbeit für alle der Hydraulikzylinder endet, wird die in 14-9 veranschaulichte Bildschirmanzeige erhalten.
• Wenn die Kalibrierung des Kalibrierungsziels fehlgeschlagen ist (NEIN in Schritt S306), geht die Bildschirmanzeige zu der Bildschirmanzeige von 14-10 über. Dabei zeigt die Berechnungseinheit 33a einen Fehlercode in einem Bereich E34 an (Schritt S308). Dies benachrichtigt den Inhalt des Fehlers und wie der Fehler zu beheben ist. Der Inhalt des Fehlers und wie der Fehler zu beheben ist können automatisch nach Anzeige des Fehlercodes angezeigt werden. Wenn die Kalibrierung des Kalibrierungsziels fehlgeschlagen ist, wird die Referenzhublänge L2 nicht aktualisiert und die gegenwärtig gespeicherte Referenzhublänge L2 wird gehalten.
• Wenn die Initialkalibrierungsarbeit des Hydraulikzylinders noch nicht beendet ist, gibt die Berechnungseinheit 33a einen Alarm über die Benachrichtigungseinheit 33d aus, um die Aufmerksamkeit der Person zu erlangen. Die Berechnungseinheit 33a bestimmt, ob die Initialkalibrierungsarbeit bereits beendet ist, basierend darauf, ob die Referenzhublänge L2 gesamtheitlich in die Messsteuerung 30 geschrieben ist.
• Wenn der HMI-Bildschirm 33 die Information von dem Kommunikationssatelliten über die Positionsinformationenerfassungsvorrichtung 19 und die Antenne 9 empfangen kann, berechnet die Positionsinformationenerfassungsvorrichtung 19 die Position und die Richtung des Baggers 1 auf der Basis der empfangenen Positionsinformationen und gibt anschließend die Informationen als die Fahrzeugpositionsinformationen and die Hauptsteuerung 32 und den HMI-Bildschirm 33 aus. Indessen werden die Arbeitspositionsinformationen bezüglich der horizontalen und vertikalen Position der Kante der Klinge des Arbeitsgeräts 4 durch die Messsteuerung 30 bezogen und an die Hauptsteuerung 32 und den HMI-Bildschirm 33 ausgegeben. Die Hauptsteuerung 32 und der HMI-Bildschirm 33 können automatisch die Kante der Klinge des Arbeitsgeräts 4 auf der Basis der Fahrzeugpositionsinformationen und der Arbeitspositionsinformationen und darüber hinaus der dreidimensionalen Arbeitsinformationen steuern. Bei dem Auftreten des Kommunikationsfehlers zwischen der Hauptsteuerung 32 und dem HMI-Bildschirm 33 bei der Initialkalibrierungsarbeit erscheint die Fehlerbildschirmanzeige auf dem Anzeigebildschirm. In diesem Fall wird der initiale Kalibrierungsprozess durch Drücken des Knopfs entsprechend ”zurück” auf der erschienen Bildschirmanzeige beendet, wodurch zu der Menübildschirmanzeige zurückgekehrt wird. In diesem Fall wird die Initialkalibrierungsarbeit durch Verwenden des Initialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirms wiederum durchgeführt, nachdem der Fehler behoben ist.
• In diesem zweien Ausführungsbeispiel übergeht die Berechnungseinheit 33a des HMI-Bildschirms 33 die Initialhubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirmanzeige auf der Basis der Erfassung des Betriebszustands des Arbeitsgeräts und der Eingabe der Operationseinheit 33c, und weist darüber hinaus die Referenzhublänge L2 als das geschriebene Kalibrierungsergebnis auf und führt weiterhin eine Steuerung durch, um die Fehlerbildschirmanzeige anzuzeigen. Als eine Folge kann eine Serviceperson das Arbeitsgerät gemäß dem Initialhubkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm bedienen, und kann die Initialkalibrierungsarbeit lediglich durch Durchführen der einfachen Eingabe durch die Operationseinheit 33c abschließen.
• In den vorstehenden ersten und zweiten Ausführungsbeispielen gilt vorzugsweise, den Zurücksetzprozess durch den Zurücksetzsensor oder den Zurücksetzprozess bei dem Hubende nicht in beiden Hubrichtungen, sondern lediglich in einer Hubrichtung durchzuführen. Dies liegt daran, dass in dem ersten Fall die Zurücksetzposition die Richtwirkung aufweist und das Zurücksetzen für jede Richtung durchgeführt werden muss, wodurch der Prozess verkompliziert wird. Beispielsweise werden der Schaufelzylinder 4d und der Armzylinder 4e nur in der Zylinderausfahrrichtung zurückgesetzt und der Auslegerzylinder 4f wird nur in der Zylindereinfahrrichtung zurückgesetzt. Der Auslegerzylinder 4f wird nur in der Zylindereinfahrrichtung zurückgesetzt, weil sich bei dem Hubende in der Ausfahrseite des Auslegerzylinders 4f das Arbeitsgerät unterhalb des Bodenniveaus befindet und daher im Allgemeinen nicht verwendet werden kann. In dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt der HMI-Bildschirm 33 die Initialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirmanzeige an, jedoch kann alternativ der Standardbildsschirm 31 den Initialkalibrierungsarbeitsunterstützungsbildschirm anzeigen.
• Bezugszeichenliste

1

Bagger

1a

Fahrzeughauptkörper

2

unterer Fahrkörper

2a

Raupenfahrwerk

3

oberer Schwenkkörper

3a

Maschine

4

Arbeitsgerät

4a

Ausleger

4b

Arm

4c

Schaufel

4d

Schaufelzylinder

4e

Armzylinder

4f

Auslegerzylinder

4X

Zylinderrohr

4W

Zylinderkopf

4Y

Zylinderstange

4V

Kolben

5

Kabine

6

Maschinenraum

7

Gegengewicht

8

Fahrersitz

9

Antenne

10

Hubsensor

11

Drehrollelement

12

Drehzentrumswelle

13

Drehsensoreinheit

13a

Magnet

13b

Hall-IC

14

Gehäuse

19

Positionsinformationenerfassungsvorrichtung

20

Drehgeber

20a

Magnetsensor

25

plattenförmiger Abschnitt

25a,

25b Übertragungsabschnitt

26

Lichtabstrahleinheit

27

Lichtaufnahmeeinheit

27a

Lichtaufnahmeelement

30

Messsteuerung

30a

Hubenderfassungsprozesseinheit

30b

Kalibrierungsprozesseinheit

30c

Fehlfunktionserfassungsprozesseinheit

31

Standardbildschirm

31a, 33a

Berechnungseinheit

31b, 33b

Anzeigeeinheit

31c, 33c

Operationseinheit

31d, 33d

Benachrichtigungseinheit

31e

Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit

32

Hauptsteuerung

33

HMI-Bildschirm

33e

Hervorhebeprozesseinheit

40H

stangenseitige Ölkammer

40B

kopfseitige Ölkammer

61

Magnetsensor

63

Magnet

101, 101R, 101L

Betätigungshebelvorrichtung

101Ra, 101Rb

Betätigungshebel

101Rb, 101Lb

Erfassungseinheit

102

Steuerventil

103

Hydraulikpumpe

103a

Taumelscheibe

104

Servomechanismus

105

Maschinenantriebsmechanismus

106

Ölausstoßpassage

107, 108

Ölpassage

109

Akkumulator

110

Maschinenschlüsselschalter

d

Drehradius

E1–E8, E10, E12, E22, E30–E34

Bereich

F1, F2, F5

Funktionstaste

L

Hublänge

L1

Messhublänge

L2

Referenzhublänge

L3

Differenz

N

Netzwerk

PA, PB

Halterungsbolzen

Claims (6)

1. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder, wobei die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung aufweist: bewegliche Abschnitte (4a; 4b; 4c), die sequentiell drehbar an einem Fahrzeughauptkörper (1a) gelagert sind; Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f), die jeweils zwischen dem Fahrzeughauptkörper (1a) und dem beweglichen Abschnitt (4a; 4b; 4c) oder zwischen den beweglichen Abschnitten (4a; 4b; 4c) angebracht sind und drehbar die beweglichen Abschnitte (4a; 4b; 4c) lagern; einen Hubsensor (10), der für den Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f) bereitgestellt ist und eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) misst; einen Zurücksetzsensor (20; 20a), der einen Zurücksetzreferenzpunkt misst, bei dem ein Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge zurückgesetzt wird; eine Hubenderfassungsprozesseinheit (30a), die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) erfasst; eine Kalibrierungsprozesseinheit (30b), die den Messwert der Hublänge nach der Erfassung des Zurücksetzreferenzpunkts und/oder der Hubendposition kalibriert; und einen Bildschirm (33), der auf einer Bildschirmanzeige mindestens den Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge und einen durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) erhaltenen Kalibrierungszustand anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine kontinuierliche Änderung über die Zeit des Messwerts der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) aufweist, die eine Gültigkeit oder Annullierung eines Kalibrierungsprozesses durch den Zurücksetzsensor (20; 20a), die durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) durchgeführt wird, einstellt, und wenn die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) die Annullierung des Kalibrierungsprozesses einstellt, die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) den Messwert der Hublänge durch den Zurücksetzsensor (20; 20a) nicht kalibriert.
2. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder, wobei die Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung aufweist: bewegliche Abschnitte (4a; 4b; 4c), die sequentiell drehbar an einem Fahrzeughauptkörper (1a) gelagert sind; Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f), die jeweils zwischen dem Fahrzeughauptkörper (1a) und dem beweglichen Abschnitt (4a; 4b; 4c) oder zwischen den beweglichen Abschnitten (4a; 4b; 4c) angebracht sind und drehbar die beweglichen Abschnitte (4a; 4b; 4c) lagern; einen Hubsensor (10), der für den Hydraulikzylinder (4d; 4e; 4f) bereitgestellt ist und eine Hublänge des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) misst; einen Zurücksetzsensor (20; 20a), der einen Zurücksetzreferenzpunkt misst, bei dem ein Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge zurückgesetzt wird; eine Hubenderfassungsprozesseinheit (30a), die eine Hubendposition des Hydraulikzylinders (4d; 4e; 4f) erfasst; eine Kalibrierungsprozesseinheit (30b), die den Messwert der Hublänge nach der Erfassung des Zurücksetzreferenzpunkts und/oder der Hubendposition kalibriert; und einen Bildschirm (33), der auf einer Bildschirmanzeige mindestens den Messwert der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge und einen durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) erhaltenen Kalibrierungszustand anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine kontinuierliche Änderung über die Zeit des Messwerts der durch den Hubsensor (10) erhaltenen Hublänge anzeigt, wobei der Bildschirm (33) eine Historie von durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) kalibrierten Korrekturwerte anzeigt.
3. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß Anspruch 2, wobei die Historie von Korrekturwerten auf dem Bildschirm (33) aufgelistet wird.
4. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die Korrekturwerte als Antwort auf das Zurücksetzen des Messwerts des Hubsensors (10) berechnet werden.
5. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Bildschirm (33) eine Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) aufweist, die eine Gültigkeit oder Annullierung eines Kalibrierungsprozesses durch den Zurücksetzsensor (20; 20a), die durch die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) durchgeführt wird, einstellt, und wenn die Kalibrierungsannullierungseinstelleinheit (31e) die Annullierung des Kalibrierungsprozesses einstellt, die Kalibrierungsprozesseinheit (30b) den Messwert der Hublänge durch den Zurücksetzsensor (20; 20a) nicht kalibriert.
6. Huboperationsdiagnoseunterstützungsvorrichtung für einen Hydraulikzylinder gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die beweglichen Abschnitte (4a; 4b; 4c) mindestens einen an dem Fahrzeughauptkörper (1a) angebrachten Ausleger (4a) umfassen.

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