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[Gebiet der Erfindung]
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatische Vibrationsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, wobei die automatische Vibrationsvorrichtung ein Arbeitsgerät automatisch zu vibrieren veranlasst.
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[Stand der Technik]
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Zu den Anwendungen einer Arbeitsmaschine, wie z. B. einer Hydraulikschaufel, gehört das Sieben, bei dem die Vorderausleger-Einzieh- und Ausfahrvorgänge und die Schaufel-Einzieh- und Ausfahrvorgänge wiederholt werden, um Schmutz und Kies von der aufgenommenen Last mit einer Siebschaufel zu entfernen, oder die Last auf den Boden zu verteilen.
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In der Vergangenheit hat eine Bedienperson einen Bedienhebel manuell betätigt, um diese Art von Siebvorgang auszuführen. In den letzten Jahren ist jedoch eine Arbeitsmaschine bekannt geworden, die den Siebvorgang automatisiert, wobei ein Arbeitsgerät automatisch vibriert wird, indem ein Steuergerät veranlasst wird, die von dem Bedienhebel eingegebenen Signale zu simulieren (siehe zum Beispiel PTL 1 und PTL 2).
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Gemäß der in PTL 1 beschriebenen Konfiguration ist es nicht nur möglich, die positiven und negativen Vibrationsamplituden eines Arbeitsgeräts unabhängig zu steuern, sondern auch den Mittelpunkt zwischen der positiven Vibrationsamplitude und der negativen Vibrationsamplitude durch eine manuelle Betätigung variabel zu gestalten.
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Gemäß der in PTL 2 beschriebenen Konfiguration können andererseits die Vibrationen und die Anzahl der Vibrationsamplituden eines Arbeitsgeräts durch die Betätigung eines Bedienhebels durch eine Bedienperson als Auslöser verändert werden.
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[Liste der zitierten Dokumente]
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[Patentliteratur]
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- [PTL 1] Veröffentlichte ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. H2-304124
- [PTL 2] Veröffentlichte ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. H9-291566
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[Zusammenfassung der Erfindung]
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[Technisches Problem]
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Leider weisen die Konfigurationen, die in diesen Patentdokumenten beschrieben werden, das Risiko auf, dass die Last durch die Größenordnung der Vibrationsamplituden oder als Ergebnis davon, dass der Mittelpunkt der Amplituden aus der Startstellung verschoben wird, aus der Schaufel herausfallen, was es schwierig macht, den Siebvorgang korrekt auszuführen.
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Darüber hinaus macht es die wiederholte Verwendung einer festgelegten Amplitude auch schwierig, den Siebvorgang mit einer geeigneten Amplitude und Geschwindigkeit in Ansprechen auf den Zustand der Last in der Schaufel durchzuführen.
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Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht dieser Umstände entwickelt, und eines ihrer Ziele besteht darin, eine automatische Vibrationsvorrichtung einer Arbeitsmaschine bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Arbeitsmaschine zu veranlassen, automatisch und konstant in einer Stellung zu vibrieren, die für die automatische Vibration geeignet ist.
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[Lösung des Problems]
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Die in Anspruch 1 beschriebene Erfindung ist eine automatische Vibrationsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, die Folgendes aufweist: ein Fahrgestell; ein Arbeitsgerät, das einen Vorderausleger, der durch einen Vorderauslegerzylinder gedreht wird, und eine Schaufel, die axial mit einer Spitze des Vorderauslegers gekoppelt ist und durch einen Schaufelzylinder gedreht wird, aufweist und axial so mit dem Fahrgestell gekoppelt ist, das es betätigt werden kann; einen Stellungssensor, der eine Stellung des Arbeitsgeräts erfasst; und ein Steuergerät, das ein Signal zur Betätigung zumindest des Vorderauslegerzylinders und des Schaufelzylinders ausgibt, wobei das Steuergerät einen automatischen Vibrationsmodus aufweist, um das Arbeitsgerät zu veranlassen, automatisch zu vibrieren, während es die Stellung, die durch den Stellungssensor erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Stellungsbereichs beibehält.
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Die in Anspruch 2 beschriebene Erfindung ist eine automatische Vibrationsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine nach Anspruch 1, des Weiteren umfassend einen Gewichtssensor, der ein Gewicht einer in der Schaufel aufgenommenen Last erfasst, wobei das Steuergerät in dem automatischen Vibrationsmodus eine Amplitude der automatischen Vibration des Arbeitsgeräts in Übereinstimmung mit dem Gewicht der Last, das durch den Gewichtssensor erfasst wird, variabel einstellt.
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[Vorteile der Erfindung]
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Mit dem Stellungssensor zum Erfassen der Stellung des Arbeitsgeräts kann die in Anspruch 1 beschriebene Erfindung das Arbeitsgerät veranlassen, automatisch zu vibrieren, während die Stellung des Arbeitsgeräts zurückgemeldet wird. So kann das Arbeitsgerät automatisch und konstant in der für die automatische Vibration geeigneten Stellung vibriert werden.
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Mit dem Gewichtssensor zum Erfassen des Gewichts der Last, die in der Schaufel aufgenommen ist, kann die in Anspruch 2 beschriebene Erfindung das Gewicht der Last zurückmelden, um die automatische Vibration des Arbeitsgeräts in Übereinstimmung mit dem Gewicht der Last zu verändern.
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[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
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1 ist ein schematisches Diagramm und zeigt eine Ausführungsform einer automatischen Vibrationsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine Seitenansicht und zeigt die Arbeitsmaschine.
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3 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt das Innere einer Kabine der Arbeitsmaschine.
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4(a) ist eine Seitenansicht und zeigt eine Vibration in einem ersten automatischen Vibrationsmodus, und 4(b) ist eine Seitenansicht zeigt eine Vibration in einem zweiten automatischen Vibrationsmodus.
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5 ist ein Flussdiagramm und zeigt ein Steuerungsverfahren entsprechend einem automatischen Vibrationsmodus der automatischen Vibrationsvorrichtung.
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6 ist ein erläuterndes Diagramm und zeigt ein elektrisches Signal zum Stellen einer Vibrationsamplitude eines Arbeitsgeräts, wobei das elektrische Signal durch ein Steuergerät in dem automatischen Vibrationsmodus erzeugt wird.
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7(a) und 7(b) sind jeweils erläuternde Diagramme und zeigen ein elektrisches Signal zum Verlagern der Vibrationsstellung des Arbeitsgeräts, wobei das elektrische Signal durch das Steuergerät in dem automatischen Vibrationsmodus erzeugt wird.
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8 ist ein erläuterndes Diagramm und zeigt ein elektrisches Signal zum Stellen der Vibrationsgeschwindigkeit des Arbeitsgeräts, wobei das elektrische Signal durch das Steuergerät in dem automatischen Vibrationsmodus erzeugt wird.
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[Beschreibung von Ausführungsformen]
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Die vorliegende Erfindung wird nun auf der Grundlage einer Ausführungsform, die in 1 bis 8 dargestellt ist, im Detail beschrieben.
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2 bildet eine Arbeitsmaschine 10 in Form einer hydraulischen Schaufel ab. In dieser Arbeitsmaschine 10 ist ein Arbeitsgerät 13, das durch einen Auslegerzylinder 12bm, der als Fluiddruckzylinder (Hydraulikzylinder) wirkt, auf und ab bewegt wird, an einem Fahrgestell 11 montiert, das einen oberen Schwenkkörper 11b aufweist, der in Bezug auf ein unteres Fahrwerk 11a drehbar montiert ist.
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In dem Arbeitsgerät 13 ist ein Fußende eines Auslegers 13bm axial durch den oberen Schwenkkörper 11b gelagert, um sich in einer vertikalen Richtung drehen zu können, ein Vorderausleger 13st ist an einer Spitze des Auslegers 13bm axial so gelagert, dass er sich drehen kann, und eine Schaufel 13bk ist an einer Spitze des Vorderauslegers 13st axial so gelagert, dass sie sich drehen kann. Der Ausleger 13mb wird durch den Auslegerzylinder 12bm gedreht, der Vorderausleger 13st wird durch einen Vorderauslegerzylinder 12st gedreht, der als ein Fluiddruckzylinder (Hydraulikzylinder) wirkt, und die Schaufel 13bk wird durch einen Schaufelzylinder 12bk gedreht, der als ein Fluiddruckzylinder (Hydraulikzylinder) wirkt.
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Sensoren 15bm, 15st, 15bk, die als Ausleger-Stellungserfassungsmittel, Vorderausleger-Stellungserfassungsmittel, und Schaufel-Stellungserfassungsmittel zum Erfassen der Stellungen des Auslegers 13bm, des Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk dienen, sind jeweils an dem Arbeitsgerät 13 angebracht, sowie ein Gewichtssensor 16 zum Erfassen des Gewichts der Last (Ladegewichts), das in der Schaufel 13bk aufgenommen ist. Diese Sensoren 15bm, 15st, 15bk bilden zusammen einen Stellungssensor 15 zum Erfassen der Stellung des Arbeitsgeräts 13 aus. Mit anderen Worten erfasst der Stellungssensor 15 die Winkel (Positionen) des Auslegers 13bm, des Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk des Arbeitsgeräts 13.
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Ein Winkelsensor, der auch als ”Potenziometer” bezeichnet wird, ein Positionssensor zum Erfassen einer Position, und dergleichen können dabei beliebig als die Sensoren 15bm, 15st, 15bk verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform werden jedoch Winkelsensoren zum Beispiel als die Sensoren 15bm, 15st verwendet, und ein Positionssensor wird als der Sensor 15bk verwendet.
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Der Sensor 15bm ist zum Beispiel an einem Auslegerfuß-Zapfen 17bm angebracht, der den Ausleger 13bm axial an dem Fahrgestell 11 (dem oberen Schwenkkörper 11b) lagert.
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Der Sensor 15st ist zum Beispiel an einem Schwenkzapfen 17st angebracht, der die Fußendseite des Vorderauslegers 13st in Bezug auf die Spitzenseite des Auslegers 13bm lagert (Vorderausleger-Fußendseite).
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Der Sensor 15bk erfasst eine Ausfahrbewegung des Schaufelzylinders 12bk, indem er einen Detektorhauptkörper (Laseraufnehmer) C, der an der Seite des Vorderauslegers 13st angebracht ist, veranlasst, die Stellung einer Markierung M zu erfassen, die an einer Stange des Schaufelzylinders 12bk angebracht ist. Auf diese Weise erfasst der Sensor 15bk die Stellung (Drehwinkel) der Schaufel 13bk in Bezug auf den Vorderausleger 13st.
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In der vorliegenden Ausführungsform können absolute Winkel als jene Drehwinkel erfasst werden, die durch die Sensoren 15bm, 15st, 15bk erfasst werden, zum Beispiel durch Montage eines Körper-Kippsensors. Es können jedoch auch relative Winkel des Auslegers 13bm, des Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk in Bezug auf das Fahrgestell 11, den Ausleger 13bm und den Vorderausleger 13st erfasst werden.
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Der Gewichtssensor 16 kann in beliebiger Form ausgestaltet sein. Zum Beispiel berechnet der Gewichtssensor 16 auf der Grundlage der Stellungen des Auslegers 13bm und des Vorderauslegers 13st, die durch die Sensoren 15bm, 15st und Drucksensoren 16bmh, 16bmr zum Erfassen der kopfseitigen und stangenseitigen Drücke des Auslegerzylinders 12bm erfasst werden, die momentane Bilanz, um das Gewicht der Last in der Schaufel 13bk zu berechnen.
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Die Schaufel 13bk weist einteilig zum Beispiel einen Schaufelhauptkörper 13bk1 auf, der in Gestalt eines Behälters zur Aufnahme der Last vorliegt, sowie eine Zahnspitze 13bk2, die von einer Spitze des Schaufelhauptkörpers 13bk1 wegragt. Eine sogenannte Siebschaufel, in welcher der Schaufelhauptkörper 13bk1 gitterartige Öffnungen (nicht dargestellt) aufweist, wird als die Schaufel 13bk verwendet, wenn ein Siebvorgang zum Beispiel in einem automatischen Vibrationsmodus durchgeführt wird, der im Folgenden hierin beschrieben wurde.
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Eine Kabine 20 zum Schutz eines Arbeitsplatzes für eine Bedienperson ist an einer Seite des oberen Schwenkkörper 11b montiert. Wie in 3 dargestellt befinden sich im Inneren der Kabine 20 Bedienhebel 23, 23, also Betätigungseinheiten, die an Konsolen 22, 22 vorgesehen sind, die sich an beiden Seiten eines Fahrersitzes 21 befinden. Als Wahlschalter sind ein Schalter 25 in der Form eines Druckknopfs und eines Daumenrad-Schalters 27 an diesen Bedienhebeln 23, 23 vorgesehen. Darüber hinaus ist ein Monitor 29, der als Eingabemittel und Anzeigemittel dient, in der Kabine 20 installiert.
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Die Schalter 25 in der Form eines Druckknopfs und des Daumenrad-Schalters 27 befinden sich in einem vorderen Teil an jedem Bedienhebel 23. Beide dieser Schalter 25, 27 werden als Wahlschalter für den automatischen Vibrationsmodus verwendet, in dem das Arbeitsgerät 13 automatisch vibriert wird, um den Siebvorgang auszuführen. Wird einer der Schalter 25, 27 EINgeschaltet, um aus einem normalen Modus, in dem das Arbeitsgerät 13 unter Verwendung des Bedienhebels 23 arbeitet, ohne die automatische Vibration auszuführen, in den automatischen Vibrationsmodus zu schalten, geht die Arbeitsmaschine 13 in einen Bereitschaftszustand, und durch erneutes EINschalten eines der Schalter 25, 27 in diesem Bereitschaftszustand wird die automatische Vibration des Arbeitsgeräts 13 gestartet. Wird einer der Schalter 25, 27 während der automatischen Vibration EINgeschaltet, wird der automatische Vibrationsmodus beendet, und der normale Modus startet. Wenn das Arbeitsgerät 13 in dem automatischen Vibrationsmodus ist, wird der automatische Vibrationsmodus an dem Monitor 29 angezeigt.
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1 zeigt eine Skizze einer Steuerschaltung zur Steuerung des Arbeitsgeräts 13. Innerhalb eines Blocks 35 sind Schieber 33bm, 33st, 33bk auf bewegliche Weise angeordnet vorgesehen. Die Schieber 33bm, 33st, 33bk dienen als Steuerventile zur Steuerung von Hydrauliköl, einem Arbeitsfluid, das von einer Hauptpumpe 32 geliefert wird, die durch einen im Fahrzeug eingebauten Motor 31 an die Zylinder 12bm, 12st, 12bk angetrieben wird. Zusätzlich zu diesen Schiebern weist der Block 35 auch einen Fahrmotor-Steuerschieber, einen Schwenkmotor-Steuerschieber und dergleichen auf, die auf bewegliche Weise vorgesehen sind, doch deren Erläuterung entfällt hier zur Vereinfachung.
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Der Auslegerzylinder 12bm ist ein Hydraulikzylinder vom Typ mit einer einzelnen Stange zum Betätigen des Arbeitsgeräts 13 in der vertikalen Richtung. Durch Betätigen des Bedienhebels 23 wird der Auslegerzylinder 12bm verlängert, um das Arbeitsgerät 13 (den Ausleger 13bm) in Bezug auf das Fahrgestell 11 (den oberen Schwenkkörper 11b) (Auslegeranhebevorgang) anzuheben, oder eingezogen, um das Arbeitsgerät 13 (den Ausleger 13bm) in Bezug auf das Fahrgestell 11 (den oberen Schwenkkörper 11b) (Auslegerabsenkvorgang) abzusenken.
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Der Vorderauslegerzylinder 12st ist ein Hydraulikzylinder vom Typ mit einer einzelnen Stange zum Betätigen des Vorderauslegers 13st in einer Richtung vor und zurück in Bezug auf den Ausleger 13bm. Durch Betätigen des Bedienhebels 23 wird der Vorderauslegerzylinder 12st ausgefahren, um den Vorderausleger 13st nach vorne in Bezug auf den Ausleger 13bm oder mit anderen Worten von der Bedienperson weg (Vorderausleger-Ausfahrvorgang) zu bewegen, und eingezogen, um den Vorderausleger 13st zurück in Bezug auf den Ausleger 13bm oder mit anderen Worten nahe zur Bedienperson hin zu bringen (Vorderausleger-Einziehvorgang).
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Der Schaufelzylinder 12bk ist ein Hydraulikzylinder vom Typ mit einer einzelnen Stange zum Betätigen der Schaufel 13bk in der Richtung vor und zurück in Bezug den Vorderausleger 13st. Durch Betätigen des Bedienhebels 23 wird der Schaufelzylinder 12bk ausgefahren, um die Schaufel 13bk nach vor in Bezug auf den Vorderausleger 13st (Schaufelausfahrvorgang) zu betätigen, und eingezogen, um die Schaufel 13bk zurück in Bezug auf den Vorderausleger 13st (Schaufeleinziehvorgang) zu betätigen.
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Die Bedienhebel 23 sind mit einer Eingangseinheit eines Steuergeräts (elektronisches Steuermodul ECM) 37 verbunden. Die Eingangseinheit des Steuergeräts 37 ist auch mit dem Sensor 15 (Sensoren 15bm, 15st, 15bk), Gewichtssensor 16 (Drucksensoren 16bmh, 16bmr), Monitor 29 und dergleichen verbunden. Eine Ausgabeeinheit des Steuergeräts 37 ist mit den Elektromagneten der Proportional-Elektromagnet-Ventile 38bm, 39bm, 38st, 39st, 38bk, 39bk verbunden.
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Die Proportional-Elektromagnet-Ventile 38bm, 39bm, 38st, 39st, 38bk, 39bk sind Druckreduzierventile, die einen primären Pilotdruck, der von einer Pilotpumpe 40 geliefert wird, in einen sekundären Pilotdruck entsprechend einem Steuersignaleingang von dem Steuergerät 37 umwandelt, und dann den Druck auf eine Pilotdruck-Anwendungseinheit eines jeden der Schieber 33bm, 33st, 33bk anlegen.
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Das Steuergerät 37 ist elektrisch mit dem Stellungssensor 15 (Sensoren 15bk, 15bm, 15st), Gewichtssensor 16, Bedienhebel 23 (Schalter 25, 27), und Proportional-Elektromagnet-Ventilen 38bm, 39bm, 38st, 39st, 38bk, 39bk verbunden, und gibt elektrische Signale zum Betätigen (Ausfahren und Einziehen) der Zylinder 12bm, 12st, 12bk aus. Das Steuergerät 37 dient nicht nur dazu, zwischen dem normalen Modus und dem automatischen Vibrationsmodus durch Betätigen eines der Schalter 25, 27 zu schalten, wobei in dem automatischen Vibrationsmodus das Steuergerät 37 ein elektrisches Signal zum automatischen Vibrieren des Arbeitsgeräts 13 während der Beibehaltung der Stellung des Arbeitsgeräts 13, die durch den Stellungssensor 15 erfasst wird, innerhalb eines vorbestimmten Stellungsbereichs erzeugt, sondern dient auch dazu, die Amplitude der automatischen Vibration in Übereinstimmung mit dem Gewicht der Last, die durch den Gewichtssensor 16 erfasst wird, variabel einzustellen. Das Steuergerät 37 kann auch beliebige weitere Modi aufweisen, zusätzlich zu dem normalen Modus und dem automatischen Vibrationsmodus. Das Steuergerät 37 kann auch den sekundären Pilotdruck, der von den Proportional-Elektromagnet-Ventilen 38bm, 39bm, 38st, 39st, 38bk, 39bk umgewandelt wird, elektrisch erfassen.
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Ein Steuerungsverfahren entsprechend dem automatischen Vibrationsmodus wird als Nächstes beschrieben.
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Allgemein geht in dem automatischen Vibrationsmodus die Arbeitsmaschine 10 zuerst in einen automatischen Vibrations-Bereitschaftszustand, in dem das Arbeitsgerät 13 in einer vorbestimmten vorbereitenden Stellung (Idealstellung) ist. Die vorbereitende Stellung ist eine Stellung, in der, wie durch die durchgezogenen Linien in 4(a) und 4(b) gezeigt, der Ausleger 13bm in eine vorbestimmte Stellung abgesenkt wird, in der die Schaufel 13bk nicht festgesetzt ist, während der Vorderausleger 13st im Wesentlichen senkrecht ist (die Schwenkzapfen 17st, 17bk sind in einer senkrechten Richtung vertikal ausgerichtet) und die Stellung der Zähne 13bk2 der Schaufel 13bk im Wesentlichen parallel zu dem Schwenkzapfen 17bk steht. Wird eine Anweisung zum Starten der automatischen Vibration aus dem Bereitschaftszustand eingegeben, wird die automatische Vibration selektiv in einem ersten automatischen Vibrationsmodus oder einem zweiten Vibrationsmodus mit der Amplitude entsprechend dem Gewicht der Last, die in der Schaufel 13bk aufgenommen ist, auf solche Weise ausgeführt, dass die Stellung des Arbeitsgeräts 13 innerhalb des vorbestimmten Stellungsbereichs (innerhalb eines ersten Stellungsbereichs R1 oder eines zweiten Stellungsbereichs R2) fällt, d. h., bis eine Stoppanweisung (Endanweisung) eingegeben wird, während gelegentlich Einstellungen vorgenommen werden, um einen vorbestimmten Vibrationsmittelpunkt einzuhalten.
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Ein Vorderausleger-Siebvorgang wird in dem ersten automatischen Vibrationsmodus, der in 4(a) dargestellt ist, ausgeführt, indem abwechselnd der Vorderausleger-Einziehvorgang und der Vorderausleger-Ausfahrvorgang aus der vorbereitenden Stellung wiederholt werden, um zum Beispiel einen Teil der Last über einen weiten Bereich zu verstreuen. Ein Schaufel-Siebvorgang wird in dem zweiten automatischen Vibrationsmodus, der in 4(b) dargestellt ist, ausgeführt, indem abwechselnd der Schaufeleinziehvorgang und der Schaufelausfahrvorgang aus der vorbereitenden Stellung ausgeführt wird, um zum Beispiel die Ladung auszusieben, indem Schmutz oder andere Fremdkörper, die an der Last anhaften, abgeschüttelt werden. Die Bedienperson kann beliebig den ersten automatischen Vibrationsmodus oder den zweiten automatischen Vibrationsmodus je nach Bedarf durch Betätigung der Schalter 25, 27 (1) auswählen.
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Der erste Stellungsbereich (erste Idealbereich) R1 entsprechend dem ersten automatischen Vibrationsmodus (4(a)) ist ein Bereich, in dem der Vorderausleger 13st (virtuelle Linie, die die Schwenkzapfen 17st, 17bk verbindet) an vorbestimmten Winkeln in der Vorwärts-/Rückwärts-Richtung in Bezug auf die vorhergehende vorbereitende Stellung positioniert ist.
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Der zweite Stellungsbereich (zweite Idealbereich) R2 entsprechend dem zweiten automatischen Vibrationsmodus (4(b)) ist ein Bereich, in dem die Position des Zahneinsatzes 13bk2 der Schaufel 13bk höher als der Schwenkzapfen 17bk in Bezug auf die vorhergehende vorbereitende Stellung ist.
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Das vorstehende Steuerungsverfahren wird nun unter Bezugnahme auf das in 5 dargestellte Ablaufdiagramm im Detail beschrieben. Die Zahlen in den Kreisen, die in 5 dargestellt sind, stellen die Bezugszahl der einzelnen Schritte dar.
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(Schritt 1)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob der automatische Vibrationsmodus aktiv ist oder nicht. Wenn der automatische Vibrationsmodus nicht aktiv ist (inaktiv), wird Schritt 1 wiederholt. Wenn der automatische Vibrationsmodus aktiv ist, setzt das Verfahren mit Schritt 2 fort.
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(Schritt 2)
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Das Steuergerät 37 veranlasst den Stellungssensor 15, die aktuellen Positionen des Auslegers 13bm, Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk zu messen, d. h., die aktuelle Stellung des Arbeitsgeräts 13, und misst die Differenz zwischen diesem Wert, der von dem Stellungssensor 15 erhalten wird, und einem Wert entsprechend der vorbestimmten vorbereitenden Stellung, die im Voraus gespeichert wurde.
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(Schritt 3)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob das Arbeitsgerät 13 in der vorbereitenden Stellung ist oder nicht, auf Grundlage davon, ob die in Schritt 2 gemessene Differenz innerhalb eines vorbestimmten Bereichs fällt. Wird bestimmt, dass das Arbeitsgerät 13 nicht in der vorbereitenden Stellung ist, setzt das Verfahren mit Schritt 4 fort. Wird bestimmt, dass das Arbeitsgerät 13 in der vorbereitenden Stellung ist, setzt das Verfahren mit Schritt 5 fort.
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(Schritt 4)
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Das Steuergerät 37 gibt an die Proportional-Elektromagnet-Ventile 38bm, 39bm, 38st, 39st, 38bk, 39bk ein Signal zum Ausfahren/Einziehen je nach Bedarf zumindest eines der Zylinder 12bm, 12st, 12bk um eine vorbestimmte Menge aus, um das Arbeitsgerät 13 auf solche Weise zu betätigen, dass die Differenz zwischen dem Wert, der durch den Stellungssensor 15 erhalten wird, und dem Wert entsprechend der vorbestimmten vorbereitenden Stellung, die im Voraus gespeichert wurde, klein wird, d. h., auf solche Weise, dass die Stellung des Arbeitsgeräts 13 der vorbereitenden Stellung möglichst angenähert wird. Das Verfahren kehrt dann zu Schritt 2 zurück.
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(Schritt 5)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob eine Anweisung zum Starten der automatischen Vibration durch die Betätigung eines der Schalter 25, 27 eingegeben wurde, oder nicht. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Starten der automatischen Vibration nicht eingegeben wurde, wird Schritt 5 wiederholt. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Starten der automatischen Vibration eingegeben wurde, setzt das Verfahren mit Schritt 6 fort.
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(Schritt 6)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob der eingestellte Modus der erste automatische Vibrationsmodus oder der zweite automatische Vibrationsmodus ist. Wird bestimmt, dass der eingestellte Modus der erste automatische Vibrationsmodus ist, setzt das Verfahren mit Schritt 7 fort. Wird bestimmt, dass der eingestellte Modus der zweite automatische Vibrationsmodus ist, setzt das Verfahren mit Schritt 15 fort.
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(Schritt 7)
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Das Steuergerät 37 vergleicht das Gewicht der Last, das durch den Gewichtssensor 16 gemessen wird, mit einem ersten Schwellenwert, der im Voraus gespeichert wurde. Wenn das Gewicht der Last gleich dem oder größer als der erste Schwellenwert, setzt das Verfahren mit Schritt 8 fort. Wenn das Gewicht der Last geringer als der erste Schwellenwert, setzt das Verfahren mit Schritt 9 fort.
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(Schritt 8)
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Das Steuergerät 37 stellt die Amplitude der automatischen Vibration auf eine vorbestimmte große erste Amplitude ein, und führt das Verfahren weiter zu Schritt 11.
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(Schritt 9)
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Das Steuergerät 37 vergleicht das Gewicht der Last, das durch den Gewichtssensor 16 gemessen wird, mit einem zweiten Schwellenwert, der im Voraus gespeichert wurde und kleiner als der erste Schwellenwert ist. Wird bestimmt, dass das Gewicht der Last gleich dem oder größer als der zweite Schwellenwert ist, setzt das Verfahren mit Schritt 10 fort. Wird bestimmt, dass das Gewicht der Last geringer als der zweite Schwellenwert ist, wird der automatische Vibrationsmodus beendet.
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(Schritt 10)
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Das Steuergerät 37 stellt die Amplitude der automatischen Vibration auf eine vorbestimmte kleine zweite Amplitude ein, die kleiner als die in Schritt 8 eingestellte erste Amplitude ist, und führt das Verfahren dann zu Schritt 11 weiter.
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(Schritt 11)
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Das Steuergerät 37 erzeugt ein elektrisches Signal S (z. B. 6), das ein elektrisches Signal simuliert, das durch die Bedienperson durch Betätigung des Bedienhebels 23 erzeugt wird, wenn wiederholt der Vorderausleger-Einzieh-/Ausfahr-Vorgang ausgeführt wird, gibt das elektrische Signal S an die Proportional-Elektromagnet-Ventile 38st, 39st aus, und führt dadurch den Vorderausleger-Einzieh-/Ausfahr-Vorgang mit der in Schritt 8 oder Schritt 10 eingestellten Amplitude aus. Entsprechend wird der erste automatische Vibrationsmodus ausgeführt.
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(Schritt 12)
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Das Steuergerät 37 misst die Positionen des Auslegers 13bm, des Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk mittels des Stellungssensors 15, und bestimmt, ob die von dem Stellungssensor 15 erhaltenen Werte innerhalb eines vorbestimmten ersten Wertebereichs entsprechend dem vorbestimmten ersten Stellungsbereich R1 (4(a)), der im Voraus gespeichert wurde. Wird bestimmt, dass die Werte nicht innerhalb des vorbestimmten ersten Wertebereichs fallen, setzt das Verfahren mit Schritt 13 fort. Wird bestimmt, dass die Werte innerhalb des vorbestimmten ersten Wertebereichs fallen, setzt das Verfahren mit Schritt 14 fort.
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(Schritt 13)
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Das Steuergerät 37 verlagert die Position des Vorderauslegers 13st (Vibrationsmittelpunkt) relativ, indem es das elektrische Signal S, das an die Proportional-Elektromagnet-Ventile 38st, 39st ausgegeben werden soll, um eine vorbestimmte Menge (7(a) oder 7(b)), verschiebt und dann zu Schritt 12 zurückkehrt. Zum Beispiel zeigt 7(a) das elektrische Signal, das die Position des Vorderauslegers 13st nach oben verlagert, und 7(b) zeigt das elektrische Signal, das die Position des Vorderauslegers 13st nach unten verlagert.
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(Schritt 14)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob eine Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus durch die Betätigung eines der Schalter 25, 27 eingegeben wurde oder nicht. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus nicht eingegeben wurde, setzt das Verfahren mit Schritt 11 fort. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus eingegeben wurde, wird der automatische Vibrationsmodus beendet.
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(Schritt 15)
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Das Steuergerät 37 vergleicht das Gewicht der Last, das durch den Gewichtssensor 16 gemessen wird, mit einem dritten Schwellenwert, der im Voraus gespeichert wurde. Der dritte Schwellenwert kann gleich dem oben beschriebenen ersten Schwellenwert sein oder auch nicht. Wenn das Gewicht der Last gleich dem oder größer als der dritte Schwellenwert ist, setzt das Verfahren mit Schritt 16 fort. Wenn das Gewicht der Last geringer als der dritte Schwellenwert ist, setzt das Verfahren mit Schritt 17 fort.
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(Schritt 16)
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Das Steuergerät 37 stellt die Amplitude der automatischen Vibration auf eine vorbestimmte große dritte Amplitude ein, und führt das Verfahren weiter zu Schritt 19.
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(Schritt 17)
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Das Steuergerät 37 vergleicht das Gewicht der Last, das durch den Gewichtssensor 16 gemessen wird, mit einem vierten Schwellenwert, der im Voraus gespeichert wurde und kleiner als der dritte Schwellenwert ist. Der vierte Schwellenwert kann gleich dem oben beschriebenen zweiten Schwellenwert sein oder auch nicht. Wird bestimmt, dass das Gewicht der Last gleich dem oder größer als der vierte Schwellenwert ist, setzt das Verfahren mit Schritt 18 fort. Wird bestimmt, dass das Gewicht der Last geringer als der vierte Schwellenwert ist, wird der automatische Vibrationsmodus beendet.
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(Schritt 18)
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Das Steuergerät 37 stellt die Amplitude der automatischen Vibration auf eine vorbestimmte kleine vierte Amplitude ein, die kleiner als die in Schritt 16 eingestellte dritte Amplitude ist, und führt das Verfahren dann zu Schritt 19 weiter.
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(Schritt 19)
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Das Steuergerät 37 erzeugt ein elektrisches Signal S, das ein elektrisches Signal simuliert, das durch die Bedienperson durch Betätigung der Bedienhebel 38 erzeugt wird, wenn wiederholt der Schaufeleinzieh-/-ausfahr-Vorgang ausgeführt wird, das elektrische Signal S an die Proportional-Elektromagnet-Ventile 39st, 39bk ausgibt, und dadurch den Schaufeleinzieh-/-ausfahr-Vorgang mit der eingestellten Amplitude ausführt. Entsprechend wird der zweite automatische Vibrationsmodus ausgeführt.
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(Schritt 20)
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Das Steuergerät 37 misst die Positionen des Auslegers 13bm, des Vorderauslegers 13st und der Schaufel 13bk mittels des Stellungssensors 15, und bestimmt, ob die von dem Stellungssensor 15 erhaltenen Werte innerhalb eines vorbestimmten zweiten Wertebereichs entsprechend dem vorbestimmten zweiten Stellungsbereich R2 (4(b)) liegt, der im Voraus gespeichert wurde. Wird bestimmt, dass die Werte nicht innerhalb des vorbestimmten zweiten Wertebereichs fallen, setzt das Verfahren mit Schritt 21 fort. Wird bestimmt, dass die Werte innerhalb des vorbestimmten zweiten Wertebereichs fallen, setzt das Verfahren mit Schritt 22 fort.
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(Schritt 21)
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Das Steuergerät 37 verlagert die Position der Schaufel 13bk durch Verschieben des elektrischen Signals S, das an die Proportional-Elektromagnet-Ventile 38bk, 39bk ausgegeben werden soll, um eine vorbestimmte Menge, und kehrt dann zu Schritt 20 zurück.
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(Schritt 22)
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Das Steuergerät 37 bestimmt, ob eine Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus durch die Betätigung eines der Schalter 25, 27 eingegeben wurde oder nicht. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus nicht eingegeben wurde, setzt das Verfahren mit Schritt 19 fort. Wird bestimmt, dass die Anweisung zum Stoppen des automatischen Vibrationsmodus eingegeben wurde, wird der automatische Vibrationsmodus beendet.
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Es ist anzumerken, dass die Vibrationspositionen in den jeweiligen automatischen Vibrationsmodi geändert werden können, so dass sie innerhalb der jeweiligen Stellungsbereiche fallen, zum Beispiel indem der Bedienperson ermöglicht wird, manuell eine Radbetätigung des Schalters 25 auszuführen oder den Bedienhebel 23 zu betätigen.
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In ähnlicher Weise können die Amplituden in den jeweiligen automatischen Vibrationsmodi variabel auf gewünschte Amplituden eingestellt werden, indem zum Beispiel der Bedienperson ermöglicht wird, eine Radbetätigung des Schalters 25 auszuführen oder gewünschte Amplituden über den Monitor 29 einzugeben.
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Die Vibrationsgeschwindigkeiten (Vibrationszyklen) in den jeweiligen automatischen Vibrationsmodi können variabel auf gewünschte Amplituden eingestellt werden, indem zum Beispiel der Bedienperson ermöglicht wird, eine Radbetätigung des Schalters 25 auszuführen oder eine Eingabe über den Monitor 29 vorzunehmen. Dadurch stellt das Steuergerät 37 variabel den Vibrationszyklus der automatischen Vibration des elektrischen Signals S (8) ein und gibt dieses aus. In diesem Fall können feinere Einstellungen an der automatischen Vibration vorgenommen werden.
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Die Wirkungen der vorstehenden Ausführungsform werden als Nächstes beschrieben.
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Die Ausstattung mit dem Stellungssensor 15 zum Erfassen der Stellung des Arbeitsgeräts 13 kann ein Sieben erreichen, indem das Arbeitsgerät 13 veranlasst wird, automatisch zu vibrieren, während die Stellung des Arbeitsgeräts 13 zurückgemeldet wird. Daher können die Bereiche der automatischen Vibration oder die Mittelpunkte der Amplituden der automatischen Vibration automatisch jederzeit korrigiert werden, um einen stabilen Zustand des Fahrgestells 11 ohne Verschütten der Last zu erzielen. In der Folge kann das Arbeitsgerät 13 automatisch und konstant in der für die automatische Vibration geeigneten Stellung (Siebvorgang) vibriert werden (Siebvorgang). Somit kann verhindert werden, dass aus der Schaufel 13bk verschüttete Last mit der Kabine 20 in Kontakt gelangt.
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In dem automatischen Vibrationsmodus wird die automatische Vibration gestartet, nachdem das Arbeitsgerät 13 in die vorbestimmte vorbereitende Stellung gebracht wurde, wodurch die automatische Vibration (Siebvorgang) in einer idealen Stellung erfolgt.
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Die Ausstattung mit dem Gewichtssensor 16 zum Erfassen des Gewichts der Last, das in der Schaufel 13bk aufgenommen ist, kann eine Rückkopplung des Gewichts der Last erreichen, um die Amplitude oder Geschwindigkeit der automatischen Vibration (Siebvorgang) des Arbeitsgeräts 13 in Übereinstimmung mit dem Gewicht der Last zu verändern.
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Es wird angemerkt, dass in der vorstehenden Ausführungsform die Amplituden entsprechend den Gewichten von Lasten in den jeweiligen automatischen Vibrationsmodi in zwei Typen unterteilt wurden, und zwar große und kleine Typen; die Amplituden können jedoch auch feiner in mehrere Typen unterteilt werden.
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Obwohl der automatische Vibrationsmodus zwischen dem ersten automatischen Vibrationsmodus und dem zweiten automatischen Vibrationsmodus mittels der Schalter 25, 27 umgeschaltet wird, kann der automatische Vibrationsmodus auch nur einen der Modi aufweisen.
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[Gewerbliche Anwendbarkeit]
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Die vorliegende Erfindung ist für eine Arbeitsmaschine vom Typ einer Hydraulikschaufel geeignet. Sofern jedoch das Arbeitsgerät von dem Fahrgestell wegragt, kann die vorliegende Erfindung auch in Arbeitsmaschinen vom Radtyp eingesetzt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Arbeitsmaschine
- 11
- Fahrgestell
- 12bk
- Schaufelzylinder
- 12st
- Vorderauslegerzylinder
- 13
- Arbeitsgerät
- 13bk
- Schaufel
- 13st
- Vorderausleger
- 15
- Stellungssensor
- 16
- Gewichtssensor
- 37
- Steuergerät
