JP2005121437A - Calibration device for angle sensor - Google Patents

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淳二 津村
Kazuo Fujishima
一雄 藤島
Hiroshi Ogura
弘 小倉
Takeshi Yamaguchi
毅 山口
Takatomi Miyakubo
孝富 宮窪
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the reliability of a calibration work for an angle sensor, in a calibration device for the angle sensor. <P>SOLUTION: This device comprises the angle sensors 21b, 21a for detecting turning angles of a boom 4b and an arm 4a, a storage device 12 for storing a design output characteristic indicating a relation between output values xb, xa of the angle sensors and detection angles yb, ya corresponding to the output values, cylinders 7b, 7a for turning the boom 4b and the arm 4a to the first posture and second posture. The design output characteristics are corrected in response to deviations ΔIb, ΔIa between design values Ib, Ia settled on the basis of the design output characteristic in the first posture and the sensor output values xb, xa corresponding to the design values, and in response to deviations ΔHb, ΔHa between a boom height Hb and an arm height Ha determined on the basis of the design output characteristic in the second posture and observed values Hbm, Ham of the heights. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ブーム,アーム等の回動部材の角度を検出する角度センサの校正装置に関する。   The present invention relates to an angle sensor calibration device that detects the angle of a rotating member such as a boom or an arm.

従来より、ブームやアームを有する作業機にはポテンショメータなどの角度センサが設けられ、この角度センサの出力信号と予め定めた角度センサの出力特性とに基づきブーム角度やアーム角度が求められる。この場合、センサの出力は、センサの取付位置やセンサ自体のばらつき等に起因した誤差を含む。そのため、カタログ等に記載されたセンサの設計出力特性をそのまま用いたのでは、ブーム角度等を精度よく求めることができず、角度検出値の精度を高めるためには一般に角度センサの校正が必要となる。   Conventionally, a working machine having a boom and an arm is provided with an angle sensor such as a potentiometer, and a boom angle and an arm angle are obtained based on an output signal of the angle sensor and output characteristics of a predetermined angle sensor. In this case, the output of the sensor includes errors due to variations in the sensor mounting position and the sensor itself. Therefore, if the design output characteristics of the sensor described in the catalog etc. are used as they are, the boom angle etc. cannot be obtained accurately, and in order to improve the accuracy of the angle detection value, calibration of the angle sensor is generally required. Become.

この種の角度センサの校正装置として、作業機の両ストロークエンドにおける角度センサの出力をそれぞれ実測し、この2点を直線で結んだ出力特性に基づき、ブーム角度等を求めるようにしたものが知られている(例えば特許文献1参照)。   As a calibration device for this type of angle sensor, an angle sensor output at both stroke ends of a work implement is actually measured, and a boom angle or the like is obtained based on output characteristics obtained by connecting these two points with a straight line. (See, for example, Patent Document 1).

特公平7−116723号公報Japanese Patent Publication No.7-116723

しかしながら、上記特許文献1記載の装置では、角度センサの設計出力特性を考慮することなく、両ストロークエンドにおけるセンサ出力の実測値のみによりセンサの出力特性を求めるので、実測されたセンサ出力が設計値からどの程度ずれているのかを認識できない。例えばセンサが不良品である場合等にはセンサ出力と設計値とのずれが大きくなり、センサ出力の実測値のみによりセンサの出力特性を求めたのでは、角度検出値の信頼性を十分に担保できない。   However, in the apparatus described in Patent Document 1, the sensor output characteristics are obtained only by the actual sensor output values at both stroke ends without considering the design output characteristics of the angle sensor. It is not possible to recognize how far it is from. For example, when the sensor is defective, the difference between the sensor output and the design value becomes large. If the output characteristics of the sensor are obtained only from the actual measured sensor output, the reliability of the angle detection value is sufficiently secured. Can not.

本発明による角度センサの校正は、回動可能な回動部材に設けられ、この回動部材の回動角を検出する角度センサと、角度センサの出力信号とこの出力信号に対応した検出角度との関係を示す設計出力特性を記憶する記憶手段と、回動部材を第1の姿勢および第2の姿勢に回動する回動手段と、第1の姿勢において設計出力特性に基づいて定まる第1の基準値とこの基準値に対応する第1の実測値との偏差、および第2の姿勢において設計出力特性に基づいて定まる第2の基準値とこの基準値に対応する第2の実測値との偏差に応じて、設計出力特性を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。
第1の姿勢における第1の基準値と第1の実測値との偏差に応じて設計出力特性をオフセットし、第2の姿勢における第2の基準値と第2の実測値との偏差に応じてオフセット後の出力特性のゲインを変更するように補正手段を構成してもよい。
回動部材の最大回動位置を第1の姿勢に、回動部材の任意の回動位置を第2の姿勢とすることが好ましい。
偏差が所定値以上になると警報を発生する警報手段を設けることもでき、校正作業の手順を指示する指示手段を設けることもできる。
The calibration of the angle sensor according to the present invention is provided in a rotatable rotating member, an angle sensor for detecting the rotating angle of the rotating member, an output signal of the angle sensor, and a detection angle corresponding to the output signal, Storage means for storing a design output characteristic indicating the relationship between the first and second rotation means, a rotation means for rotating the rotation member to the first attitude and the second attitude, and a first position determined based on the design output characteristic in the first attitude. And a second reference value determined based on the design output characteristics in the second posture and a second actual value corresponding to the reference value, and the second actual value corresponding to the reference value. And a correction means for correcting the design output characteristic according to the deviation.
The design output characteristic is offset in accordance with the deviation between the first reference value and the first actual measurement value in the first posture, and in accordance with the deviation between the second reference value and the second actual measurement value in the second posture. The correcting means may be configured to change the gain of the output characteristic after the offset.
It is preferable that the maximum rotation position of the rotation member be in the first position and the arbitrary rotation position of the rotation member be in the second position.
An alarm means for generating an alarm when the deviation exceeds a predetermined value can be provided, and an instruction means for instructing a calibration work procedure can be provided.

本発明によれば、角度センサの設計出力特性に基づいて定まった第1の姿勢における第1の基準値および第2の姿勢における第2の基準値と、これら各基準値に対応する第1の実測値および第2の実測値との偏差に応じて設計出力特性を補正するようにした。これにより設計出力特性を考慮して角度センサの校正を行うことができ、センサの検出値の信頼性が高まる。   According to the present invention, the first reference value in the first posture and the second reference value in the second posture determined based on the design output characteristics of the angle sensor, and the first reference value corresponding to each of these reference values. The design output characteristic is corrected according to the deviation between the actual measurement value and the second actual measurement value. As a result, the angle sensor can be calibrated in consideration of the design output characteristics, and the reliability of the detection value of the sensor is increased.

以下、図1〜図8を参照して本発明による角度センサの校正装置の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係わる角度センサの校正装置を有する油圧ショベル1の外観側面図である。油圧ショベル1は、走行体2と、走行体2上に旋回可能に設けられた旋回体3と、旋回体3に回動可能に設けられたフロントアアタッチメント4とを有する。フロントアタッチメント4は、回動軸5bを支点にブームシリンダ7bによって旋回体3に回動可能に支持されたブーム4bと、ブーム先端の回動軸5aを支点にアームシリンダ7aによって回動可能に支持されたアーム4aと、アーム先端の回動軸5cを支点にバケットシリンダ7cを介して回動可能に支持されたバケット4cとを有する。なお、図中、H5bは下部走行体2が位置する基準面(地面)G0,G1に対するブーム基端部の高さ、Hbはブーム先端位置6bの高さ、Haはアーム先端位置6aの高さをそれぞれ示す。
Hereinafter, an embodiment of a calibration apparatus for an angle sensor according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external side view of a hydraulic excavator 1 having an angle sensor calibration device according to an embodiment of the present invention. The excavator 1 includes a traveling body 2, a revolving body 3 provided on the traveling body 2 so as to be turnable, and a front attachment 4 provided on the revolving body 3 so as to be turnable. The front attachment 4 is supported by the boom cylinder 7b so as to be rotatable on the revolving body 3 with the pivot shaft 5b as a fulcrum, and supported by the arm cylinder 7a with the pivot shaft 5a at the tip of the boom as a fulcrum. And a bucket 4c that is rotatably supported via a bucket cylinder 7c with a pivot shaft 5c at the tip of the arm as a fulcrum. In the figure, H5b is the height of the boom base end with respect to the reference planes (ground) G0, G1 where the lower traveling body 2 is located, Hb is the height of the boom tip position 6b, and Ha is the height of the arm tip position 6a. Respectively.

回動軸5bには、旋回体3に対するブーム4bの回動角を検出する角度センサ21bが装着され、回動軸5aには、ブーム4bに対するアーム4aの回動角を検出する角度センサ21aが装着されている。角度センサ21b,21aはポテンショメータにより構成され、ブーム4bおよびアーム4aの回動量に比例した電気信号を出力する。   An angle sensor 21b that detects the rotation angle of the boom 4b relative to the revolving structure 3 is mounted on the rotation shaft 5b, and an angle sensor 21a that detects the rotation angle of the arm 4a relative to the boom 4b is mounted on the rotation shaft 5a. It is installed. The angle sensors 21b and 21a are composed of potentiometers, and output electric signals proportional to the rotation amounts of the boom 4b and the arm 4a.

図2は、本実施の形態に係わる校正装置のブロック図である。コントローラ10には角度センサ21b,21aと端末装置20が接続されている。コントローラ10は、コントローラ10内の所定の演算に用いるプログラムおよび演算に使用する各種定数(車体の各部寸法やセンサ21b,21aの出力特性の設計値,補正値など)を記憶する記憶装置12と、記憶装置に記憶されたプログラムに従い所定の演算を実行するCPU11とを有する。端末装置20からの信号は記憶装置12に入出力される。端末装置20はキーボードなどの信号入力部とモニタなどの表示部とを有し、コントローラ10に対し着脱自在である。校正作業開始スイッチ22は校正作業開始を指令するスイッチである。   FIG. 2 is a block diagram of the calibration apparatus according to the present embodiment. Angle sensors 21 b and 21 a and a terminal device 20 are connected to the controller 10. The controller 10 stores a program used for a predetermined calculation in the controller 10 and various constants used for the calculation (such as body part dimensions, design values and correction values of output characteristics of the sensors 21b and 21a), and the like. And a CPU 11 that executes a predetermined calculation according to a program stored in the storage device. A signal from the terminal device 20 is input to and output from the storage device 12. The terminal device 20 includes a signal input unit such as a keyboard and a display unit such as a monitor, and is detachable from the controller 10. The calibration work start switch 22 is a switch for instructing the start of the calibration work.

角度センサ21b,21aの出力信号xb,xaは、CPU11のブーム角度変換部31bおよびアーム角度変換部31aにそれぞれ入力される。ブーム角度変換部31bは、記憶装置12に記憶された角度センサ21bの出力特性に基づき出力値xbをブーム角度ybに変換する。アーム角度変換部31aは、記憶装置12に記憶された角度センサ21aの出力特性に基づき出力値xaをアーム角度yaに変換する。   The output signals xb and xa of the angle sensors 21b and 21a are input to the boom angle conversion unit 31b and the arm angle conversion unit 31a of the CPU 11, respectively. The boom angle conversion unit 31b converts the output value xb into the boom angle yb based on the output characteristics of the angle sensor 21b stored in the storage device 12. The arm angle conversion unit 31 a converts the output value xa into the arm angle ya based on the output characteristics of the angle sensor 21 a stored in the storage device 12.

姿勢演算部32では、ブーム角度変換部31bとアーム角度変換部31aと記憶装置12と端末装置20と校正作業開始スイッチ22からの信号に基づき後述する処理を行い、角度センサ21b,21aの固有の出力特性を求めるとともに、その出力特性を用いてフロントアタッチメント4の姿勢を演算する。姿勢演算部32で求めたセンサ固有の出力特性は記憶装置12に記憶される。姿勢演算部32からの信号は端末装置20の表示部や操作盤のモニタにも出力される。   In the attitude calculation unit 32, processing described later is performed based on signals from the boom angle conversion unit 31b, the arm angle conversion unit 31a, the storage device 12, the terminal device 20, and the calibration work start switch 22, and the angle sensors 21b and 21a have unique processing. While calculating | requiring an output characteristic, the attitude | position of the front attachment 4 is calculated using the output characteristic. The sensor-specific output characteristics obtained by the posture calculation unit 32 are stored in the storage device 12. The signal from the attitude calculation unit 32 is also output to the display unit of the terminal device 20 and the monitor of the operation panel.

車体制御部33では、姿勢演算部32で演算されたフロントアタッチメント4の姿勢に基づき、車体を制御するための各種演算を行う。例えばフロントの軌跡制御を行う場合には、姿勢演算部32で演算されたフロント姿勢を目標姿勢とするような制御信号を演算する。また、過負荷防止制御を行う場合には、姿勢演算部32で演算された作業半径を限界作業半径以内に抑えるような制御信号を演算する。なお、車体制御部33で演算された制御信号は、ブームシリンダ7bやアームシリンダ7a等の各種アクチュエータに出力されるが、図では省略している。   The vehicle body control unit 33 performs various calculations for controlling the vehicle body based on the attitude of the front attachment 4 calculated by the attitude calculation unit 32. For example, when front trajectory control is performed, a control signal is calculated so that the front posture calculated by the posture calculation unit 32 is the target posture. In addition, when overload prevention control is performed, a control signal that suppresses the work radius calculated by the posture calculation unit 32 within the limit work radius is calculated. The control signal calculated by the vehicle body control unit 33 is output to various actuators such as the boom cylinder 7b and the arm cylinder 7a, but is not shown in the figure.

次に、本実施の形態による角度センサ21b,21aの校正方法の概略を説明する。図3の特性91は、カタログなどに記載されたセンサ21b,21aの出力値xと回動角検出値yとの関係を示す出力特性の設計値(設計出力特性)である。この特性91は、オフセット(切片)とゲイン(傾き)で一義的に決まる一次式であり、回動角yは次式(I)で算出できる。
y=A×(x−I)+J (I)
但し、Aは出力特性のゲイン、I,Jは出力値x=Iのときの回動角Jであり、出力特性のオフセットに相当する。これらA,I,Jは設計値(定数)であり、記憶装置12に予め記憶されている。
Next, an outline of the calibration method of the angle sensors 21b and 21a according to the present embodiment will be described. A characteristic 91 in FIG. 3 is a design value (design output characteristic) of the output characteristic indicating the relationship between the output value x of the sensors 21b and 21a described in the catalog and the rotation angle detection value y. This characteristic 91 is a linear expression that is uniquely determined by an offset (intercept) and a gain (tilt), and the rotation angle y can be calculated by the following expression (I).
y = A × (x−I) + J (I)
However, A is the gain of the output characteristic, and I and J are the rotation angle J when the output value x = I, which corresponds to the offset of the output characteristic. These A, I, and J are design values (constants) and are stored in the storage device 12 in advance.

ここで、ゲインAは主にセンサの製作上の精度の影響を受け、オフセットI,Jはセンサの取付時の誤差の影響を受ける。したがって、センサ固有の出力特性は、例えば特性93に示すように設計値の特性91からずれており、出力値xから回動角yを精度よく求めるためには、上記(I)の演算式を補正する必要がある。ゲインの補正値をΔA,回動角Jにおけるオフセットの補正値をΔIとすると、補正後の演算式は次式(II)となる。
y=(A−ΔA)×(x−(I−ΔI))+J (II)
Here, the gain A is mainly affected by the accuracy in manufacturing the sensor, and the offsets I and J are affected by an error in mounting the sensor. Accordingly, the output characteristic unique to the sensor is deviated from the design value characteristic 91 as shown in the characteristic 93, for example. In order to obtain the rotation angle y from the output value x with high accuracy, It is necessary to correct. Assuming that the gain correction value is ΔA and the offset correction value at the rotation angle J is ΔI, the corrected arithmetic expression is the following expression (II).
y = (A−ΔA) × (x− (I−ΔI)) + J (II)

上記補正値を求めるため、本実施の形態では、まず、作業員の操作によりフロントアタッチメント4を第1の姿勢(y=J)にセットし、その状態でセンサ21b,21aの出力値x1と設計値Iの偏差(補正値ΔI)を演算する(特性91→特性92)。次いで、フロントアタッチメント4を第2の姿勢にセットし、その第2の姿勢におけるブーム高さおよびアーム高さをそれぞれ実測するとともに、第2の姿勢におけるセンサ21b,21aの出力値x2と出力特性を用いてブーム角度およびアーム角度を算出する。そして、この角度の実測値と算出値との偏差が小さくなるように、ΔIを固定した状態でゲインを自動的に調整し、補正値ΔAを演算する(特性92→特性93)。   In order to obtain the correction value, in this embodiment, first, the front attachment 4 is set to the first posture (y = J) by the operator's operation, and the output value x1 of the sensors 21b and 21a is designed in this state. The deviation of the value I (correction value ΔI) is calculated (characteristic 91 → characteristic 92). Next, the front attachment 4 is set in the second posture, the boom height and the arm height in the second posture are measured, and the output values x2 and output characteristics of the sensors 21b and 21a in the second posture are measured. Use to calculate the boom angle and arm angle. Then, the gain is automatically adjusted in a state where ΔI is fixed so that the deviation between the actually measured value and the calculated value of the angle is small, and the correction value ΔA is calculated (characteristic 92 → characteristic 93).

なお、本実施の形態では、例えば図7に示すようにブームシリンダ7bおよびアームシリンダ7aをそれぞれ最大伸張させた状態を第1の姿勢とし、図8に示すようにブームシリンダ7b,アームシリンダ7aを任意に縮退させた状態を第2の姿勢とする。記憶装置12には、第1の姿勢におけるセンサ出力の設計値(図3のI,J)が記憶されている。第1の姿勢は、シリンダ7b,7aをストロークエンドまで伸縮させた基準姿勢であり、この基準姿勢におけるブーム角度およびアーム角度の実測値は設計値にほぼ等しい。   In the present embodiment, for example, as shown in FIG. 7, the state in which the boom cylinder 7b and the arm cylinder 7a are respectively extended to the maximum is the first posture, and the boom cylinder 7b and the arm cylinder 7a are moved as shown in FIG. The state that is arbitrarily degenerated is defined as the second posture. The storage device 12 stores design values (I and J in FIG. 3) of sensor output in the first posture. The first posture is a reference posture in which the cylinders 7b and 7a are expanded and contracted to the stroke end, and the actually measured values of the boom angle and the arm angle in this reference posture are substantially equal to the design values.

上述した演算は姿勢演算部32で実行される。図4〜図6は、姿勢演算部32で実行されるセンサ21b,21aの校正に係わる処理の一例を示すフローチャートである。まず、図4のステップS1で、校正作業開始スイッチ22がオンされたか否かを判定する。ステップS1が肯定されるとステップS2に進み、否定されると処理を終了する。ステップS2では、端末装置20がコントローラ10に接続されたか否かを判定する。ステップS2が否定されるとステップS3に進み、端末装置20を接続するようにとのメッセージをモニタに出力させ、ステップS2に戻る。   The calculation described above is executed by the attitude calculation unit 32. 4 to 6 are flowcharts showing an example of processing related to the calibration of the sensors 21b and 21a executed by the attitude calculation unit 32. FIG. First, in step S1 of FIG. 4, it is determined whether or not the calibration work start switch 22 is turned on. If step S1 is affirmed, the process proceeds to step S2, and if denied, the process is terminated. In step S <b> 2, it is determined whether or not the terminal device 20 is connected to the controller 10. If step S2 is negative, the process proceeds to step S3, a message to connect the terminal device 20 is output to the monitor, and the process returns to step S2.

ステップS2が肯定されるとステップS4に進み、フロントアタッチメント4を第1の姿勢にセットするようにとのメッセージをモニタに出力させる。次いで、ステップS5で第1の姿勢セットが完了したか否かを判定する。この判定は、第1の姿勢セットの完了後に、作業員が端末装置20の所定のキー操作を行ったか否かにより行う。なお、第1の姿勢をリミットスイッチなどが検出し、第1の姿勢セットの完了を自動的に判定するようにしてもよい。ステップS5は肯定されるまで繰り返される。ステップS5が肯定されるとステップS6に進み、角度センサ21b,21aの出力値xb,xa(実測値)と記憶装置12に記憶された設計値Ib,Iaの偏差ΔIb,ΔIaを演算する。   When step S2 is affirmed, the process proceeds to step S4, and a message to set the front attachment 4 to the first posture is output to the monitor. Next, in step S5, it is determined whether or not the first posture set is completed. This determination is made based on whether or not the worker has performed a predetermined key operation of the terminal device 20 after the completion of the first posture setting. The first posture may be detected by a limit switch or the like, and the completion of the first posture set may be automatically determined. Step S5 is repeated until affirmative. If step S5 is affirmed, the process proceeds to step S6, and the deviations ΔIb, ΔIa between the output values xb, xa (actually measured values) of the angle sensors 21b, 21a and the design values Ib, Ia stored in the storage device 12 are calculated.

次いで、ステップS7で偏差ΔIb,ΔIaの絶対値が予め定めた制限値LΔIb,LΔIaより小さいか否かを判定する。ステップS7が否定されるとステップS8に進む。この場合、出力値xb,xaと設計値Ib,Iaとのずれが大きいためセンサ21b,21aが不良品である可能性が高く、センサ出力の信頼性に問題がある。したがって、このまま作業を続けるのは好ましくないため、ステップS8でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。ステップS7が肯定されるとステップS9に進み、記憶装置12にステップS6の偏差ΔIb,ΔIaを記憶し、図5のステップ11に進む。   Next, in step S7, it is determined whether or not the absolute values of the deviations ΔIb and ΔIa are smaller than predetermined limit values LΔIb and LΔIa. If step S7 is negative, the process proceeds to step S8. In this case, since the deviation between the output values xb, xa and the design values Ib, Ia is large, there is a high possibility that the sensors 21b, 21a are defective, and there is a problem in the reliability of the sensor output. Therefore, since it is not preferable to continue the work as it is, a warning message is output to the monitor in step S8, and the work is terminated. If step S7 is affirmed, the process proceeds to step S9, the deviations ΔIb and ΔIa of step S6 are stored in the storage device 12, and the process proceeds to step 11 in FIG.

ステップS11では、フロントアタッチメント4を第2の姿勢にセットするようにとのメッセージをモニタに出力させる。次いで、ステップS12で第2の姿勢セットが完了したか否かを判定する。この判定は、第2の姿勢セットの完了後に、作業員が端末装置20の所定のキー操作を行った否かにより行う。ステップS12は肯定されるまで繰り返される。ステップS12が肯定されるとステップS13に進み、ブーム先端の高さを実測するようにとのメッセージをモニタに出力させる。ブーム先端高さは、例えばメジャーなどを用いて測定することができるが、他の方法で測定してもよい。次いで、ステップS14で端末装置20のキー操作によりブーム先端高さの実測値Hbmが入力されたか否かを判定する。ステップS14は肯定されるまで繰り返される。   In step S11, a message to set the front attachment 4 to the second posture is output to the monitor. Next, in step S12, it is determined whether or not the second posture set is completed. This determination is made based on whether or not the worker has performed a predetermined key operation on the terminal device 20 after the completion of the second posture setting. Step S12 is repeated until affirmative. When step S12 is affirmed, the process proceeds to step S13, and a message is output to the monitor to measure the height of the boom tip. The boom tip height can be measured using, for example, a measure or the like, but may be measured by other methods. Next, in step S14, it is determined whether or not the actual measured value Hbm of the boom tip height is input by a key operation of the terminal device 20. Step S14 is repeated until affirmative.

ステップS14が肯定されるとステップS15に進み、ステップS9で記憶したΔIbを上式(II)のΔIに、角度センサ21bの出力値xbを上式(II)のxにそれぞれ代入し、ブーム角度ybを算出する。この場合、ΔAには初期値(例えばΔAb=0)を代入する。そして、算出したブーム角度ybと予め記憶されたブーム長さ,ブーム基端部の高さH5bによりブーム高さHbを演算する。次のステップS16では、ブーム高さの検出値Hbと実測値Hbmの偏差ΔHbを求める。   If step S14 is affirmed, the process proceeds to step S15, and ΔIb stored in step S9 is substituted for ΔI in the above equation (II), and the output value xb of the angle sensor 21b is substituted for x in the above equation (II). yb is calculated. In this case, an initial value (for example, ΔAb = 0) is substituted for ΔA. Then, the boom height Hb is calculated from the calculated boom angle yb, the boom length stored in advance, and the boom base end height H5b. In the next step S16, a deviation ΔHb between the boom height detection value Hb and the actual measurement value Hbm is obtained.

次いで、ステップS17でブーム高さの偏差ΔHb(絶対値)が予め定めた限界値LΔHbより小さいか否かを判定する。ここで、限界値LΔHbはゲイン調整量の制限値である。センサ21bの故障等により偏差ΔHbが限界値LΔHb以上のときはゲイン調整量が著しく増大し、センサ21bの信頼性に問題がある。したがって、この場合には、そのまま作業を継続することは好ましくないので、ステップS18でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。   Next, in step S17, it is determined whether or not the boom height deviation ΔHb (absolute value) is smaller than a predetermined limit value LΔHb. Here, the limit value LΔHb is a limit value of the gain adjustment amount. When the deviation ΔHb is greater than or equal to the limit value LΔHb due to a failure of the sensor 21b or the like, the gain adjustment amount increases remarkably and there is a problem with the reliability of the sensor 21b. Therefore, in this case, it is not preferable to continue the work as it is, so that a warning message is output to the monitor in step S18 and the work is terminated.

一方、偏差ΔHb(絶対値)が限界値LΔHbより小さいと判定されるとステップS19に進み、偏差ΔHb(絶対値)が予め定めた許容値Ebより小さいか否かを判定する。ステップS19が否定されるとステップS20に進み、ブーム角度センサ21bの補正値ΔAbを所定値だけ増減する。この場合、ΔHbが正のとき(検出値Hbが実測値Hbmより大きいとき)は補正値ΔAbを所定値だけ増加させ、ΔHbが負のとき(検出値Hbが実測値Hbmより小さいとき)は補正値ΔAbを所定値だけ減少させる。   On the other hand, if it is determined that the deviation ΔHb (absolute value) is smaller than the limit value LΔHb, the process proceeds to step S19, and it is determined whether the deviation ΔHb (absolute value) is smaller than a predetermined allowable value Eb. If step S19 is negative, the process proceeds to step S20, and the correction value ΔAb of the boom angle sensor 21b is increased or decreased by a predetermined value. In this case, when ΔHb is positive (when the detection value Hb is larger than the actual measurement value Hbm), the correction value ΔAb is increased by a predetermined value, and when ΔHb is negative (when the detection value Hb is smaller than the actual measurement value Hbm), correction is performed. The value ΔAb is decreased by a predetermined value.

次いで、ステップS21で上式(II)のΔAに、ステップS20の補正値ΔAbを代入してブーム角度ybを算出し、このブーム角度ybを用いてブーム高さHbを算出する。そして、ステップS22でこのブーム高さの検出値Hbと実測値Hbmの偏差ΔHbを求め、ステップS19に戻る。ステップS19〜ステップS22の処理は、ステップS19が肯定されるまで繰り返される。ステップS19が肯定されるとステップS23に進み、記憶装置12に補正値ΔAbを記憶し、図6のステップS31に進む。   Next, in step S21, the boom angle yb is calculated by substituting the correction value ΔAb in step S20 for ΔA in the above equation (II), and the boom height Hb is calculated using the boom angle yb. In step S22, a deviation ΔHb between the boom height detection value Hb and the actual measurement value Hbm is obtained, and the process returns to step S19. Steps S19 to S22 are repeated until step S19 is positive. If step S19 is affirmed, the process proceeds to step S23, the correction value ΔAb is stored in the storage device 12, and the process proceeds to step S31 in FIG.

ステップS31では、第2の姿勢においてアーム先端の高さを実測するようにとのメッセージをモニタに出力させる。アーム先端高さは、例えばメジャーなどを用いて測定することができるが、他の方法で測定してもよい。次いで、ステップS32で端末装置20のキー操作によりアーム先端高さの実測値Hamが入力されたか否かを判定する。ステップS32は肯定されるまで繰り返される。   In step S31, a message that the height of the arm tip is actually measured in the second posture is output to the monitor. The arm tip height can be measured using, for example, a measure or the like, but may be measured by other methods. Next, in step S <b> 32, it is determined whether or not an actual arm Ham height value Ham is input by a key operation of the terminal device 20. Step S32 is repeated until affirmative.

ステップS32が肯定されるとステップS33に進み、ステップS9で記憶したΔIaを上式(II)のΔIに、角度センサ21aの出力値xaを上式(II)のxにそれぞれ代入し、アーム角度yaを算出する。この場合、ΔAには初期値(例えばΔAa=0)を代入する。そして、偏差ΔHb(絶対値)が許容値Ebより小さいという条件を満たすブーム高さの検出値Hbmと、算出したアーム角度yaと、予め記憶されたアーム長さを用いて、検出値としてのアーム高さHaを算出する。   If step S32 is affirmed, the process proceeds to step S33, and ΔIa stored in step S9 is substituted for ΔI of the above equation (II), and the output value xa of the angle sensor 21a is substituted for x of the above equation (II). ya is calculated. In this case, an initial value (for example, ΔAa = 0) is substituted for ΔA. Then, using the boom height detection value Hbm that satisfies the condition that the deviation ΔHb (absolute value) is smaller than the allowable value Eb, the calculated arm angle ya, and the arm length stored in advance, an arm as a detection value is obtained. The height Ha is calculated.

次いで、ステップS34で、アーム高さの検出値Haと実測値Hamの偏差ΔHaを求め、ステップS35で偏差ΔHa(絶対値)が予め定めた限界値LΔHaより小さいか否かを判定する。ここで、限界値LΔHaはゲイン調整量の限界値である。センサの故障等により偏差ΔHaが限界値LΔHa以上のときはゲイン調整量が著しく増大し、センサ21aの信頼性に問題がある。したがって、この場合には、そのまま作業を継続することは好ましくないので、ステップS36でモニタに警告メッセージを出力させ、作業を終了する。   Next, in step S34, a deviation ΔHa between the arm height detection value Ha and the actual measurement value Ham is obtained. In step S35, it is determined whether or not the deviation ΔHa (absolute value) is smaller than a predetermined limit value LΔHa. Here, the limit value LΔHa is a limit value of the gain adjustment amount. When the deviation ΔHa is greater than or equal to the limit value LΔHa due to a sensor failure or the like, the gain adjustment amount increases remarkably, and there is a problem in the reliability of the sensor 21a. Therefore, in this case, it is not preferable to continue the work as it is, so that a warning message is output to the monitor in step S36 and the work is terminated.

一方、偏差ΔHa(絶対値)が限界値LΔHaより小さいと判定されるとステップS37に進み、偏差ΔHa(絶対値)が予め定めた許容値Eaより小さいか否かを判定する。ステップS37が否定されるとステップS38に進み、ステップS20と同様、ΔHaの符号に応じてアーム角度センサ21aの補正値ΔAaを所定値だけ増減する。次いで、ステップS39で上式(II)のΔAに、ステップS38の補正値ΔAbを代入してアーム角度yaを算出し、このアーム角度yaを用いてアーム高さHaを算出する。そして、ステップS40でこのアーム高さの検出値Haと実測値Hamとの偏差ΔHaを求め、ステップS37に戻る。ステップS37〜ステップS40の処理は、ステップS37が肯定されるまで繰り返される。ステップS37が肯定されるとステップS41に進み、記憶装置12に補正値ΔAaを記憶し、処理を終了する。以上の処理により、記憶装置12にセンサ固有の出力特性が記憶される。   On the other hand, if it is determined that the deviation ΔHa (absolute value) is smaller than the limit value LΔHa, the process proceeds to step S37, where it is determined whether the deviation ΔHa (absolute value) is smaller than a predetermined allowable value Ea. If step S37 is negative, the process proceeds to step S38, and similarly to step S20, the correction value ΔAa of the arm angle sensor 21a is increased or decreased by a predetermined value according to the sign of ΔHa. Next, in step S39, the arm angle ya is calculated by substituting the correction value ΔAb in step S38 for ΔA in the above equation (II), and the arm height Ha is calculated using this arm angle ya. In step S40, a deviation ΔHa between the arm height detection value Ha and the actual measurement value Ham is obtained, and the process returns to step S37. Steps S37 to S40 are repeated until step S37 is positive. When step S37 is affirmed, the process proceeds to step S41, the correction value ΔAa is stored in the storage device 12, and the process ends. Through the above processing, the output characteristics unique to the sensor are stored in the storage device 12.

次に、本実施の形態に係わる校正装置を用いた角度センサ21a,21bの校正方法について説明する。
センサ21a,21bの校正作業を行うにあたっては、まず、コントローラ20に端末装置を接続し、校正作業開始スイッチ22をオンする。これにより運転室のモニタにフロントアタッチメント4の第1の姿勢へのセットが指示され(ステップS4)、作業員はこの指示に従って操作レバーを操作し、フロントアタッチメント4を図7の第1の姿勢にセットする。第1の姿勢へのセットが完了すると、姿勢演算部32は第1の姿勢における角度センサ21b,21aの出力値xb,xa(第1の実測値)と設計値Ib,Ia(第1の基準値)との偏差ΔIb,ΔIa(オフセット値)をそれぞれ演算する(ステップS6)。そして、偏差ΔIb,ΔIaが制限値LΔIb,LΔIaより小さいと、偏差ΔIb,ΔIaを記憶して校正作業を続行し、偏差ΔIb,ΔIaが制限値LΔIb,LΔIa以上のときは警告を発生して校正作業を終了する(ステップS9,ステップS8)。これにより作業員はセンサ自体の不具合を認識することができ、作業機に搭載するセンサ21b,21aの精度を担保することができる。
Next, a calibration method for the angle sensors 21a and 21b using the calibration apparatus according to the present embodiment will be described.
In performing calibration work of the sensors 21a and 21b, first, a terminal device is connected to the controller 20, and the calibration work start switch 22 is turned on. As a result, the operator's monitor is instructed to set the front attachment 4 to the first posture (step S4), and the operator operates the operation lever in accordance with this instruction, so that the front attachment 4 is brought to the first posture of FIG. set. When the setting to the first posture is completed, the posture calculation unit 32 outputs the output values xb, xa (first measured values) of the angle sensors 21b, 21a and the design values Ib, Ia (first reference) in the first posture. Deviations ΔIb and ΔIa (offset values) from the values (step S6). If the deviations ΔIb, ΔIa are smaller than the limit values LΔIb, LΔIa, the deviation ΔIb, ΔIa is stored and the calibration operation is continued. If the deviations ΔIb, ΔIa are greater than the limit values LΔIb, LΔIa, a warning is generated and the calibration The work is finished (step S9, step S8). Thereby, the worker can recognize the malfunction of the sensor itself, and can ensure the accuracy of the sensors 21b and 21a mounted on the work machine.

第1の姿勢で偏差を記憶すると、運転室のモニタにフロントアタッチメント4の第2の姿勢へのセットが指示され(ステップS11)、作業員はこの指示に従ってフロントアタッチメント4を図8の第2の姿勢にセットする。そして、モニタからの指示により作業員はブーム高さとアーム高さをそれぞれ実測し、端末装置20のキー操作により実測値Hbm,Hamを入力する。なお、第2の姿勢は任意の姿勢でよいが、高さの実測を容易にするため、ブーム高さとアーム高さをできるだけ低くした状態を第2の姿勢とすることが好ましい。   When the deviation is stored in the first position, the operator's monitor is instructed to set the front attachment 4 to the second position (step S11), and the worker follows the instruction to move the front attachment 4 to the second position in FIG. Set to posture. Then, the operator actually measures the boom height and the arm height according to instructions from the monitor, and inputs the actual measurement values Hbm and Ham by key operation of the terminal device 20. The second posture may be an arbitrary posture, but in order to make the actual measurement of the height easy, it is preferable that the second posture is a state in which the boom height and the arm height are made as low as possible.

ブーム高さの実測値Hbmが入力されると、姿勢演算部32は、角度センサ21bのゲイン調整を行う。すなわち、センサ出力値xbにより求めたブーム高さの検出値Hb(第2の基準値)と実測値Hbm(第2の実測値)との偏差ΔHbが許容値Ebより小さくなるようにゲインの補正値ΔAbを自動調整する(ステップS19〜ステップS22)。この場合、偏差ΔHbが限界値LΔHbより小さいときのみゲイン調整を行い、偏差ΔHbが限界値LΔHb以上のときは、警告を発生して作業を終了する(ステップS18)。これによりゲイン調整量が制限され、信頼性の高いセンサのみを用いることができる。   When the actual boom height value Hbm is input, the posture calculation unit 32 adjusts the gain of the angle sensor 21b. That is, the gain is corrected so that the deviation ΔHb between the boom height detection value Hb (second reference value) obtained from the sensor output value xb and the actual measurement value Hbm (second actual measurement value) is smaller than the allowable value Eb. The value ΔAb is automatically adjusted (steps S19 to S22). In this case, gain adjustment is performed only when the deviation ΔHb is smaller than the limit value LΔHb, and when the deviation ΔHb is greater than or equal to the limit value LΔHb, a warning is generated and the operation is terminated (step S18). As a result, the gain adjustment amount is limited, and only a highly reliable sensor can be used.

また、アーム高さの実測値Hamが入力されると、姿勢演算部32は、角度センサ21aのゲイン調整を行う。すなわち、センサ出力値xaにより求めたアーム高さの検出値Ha(第2の基準値)と実測値Ham(第2の実測値)との偏差ΔHaが許容値Eaより小さくなるようにゲインの補正値ΔAaを自動調整する(ステップS37〜ステップS40)。この場合、偏差ΔHaが限界値LΔHaより小さいときのみゲイン調整を行い、偏差ΔHaが限界値LΔHa以上のときは、警告を発生して作業を終了する(ステップS36)。これによりゲイン調整量が制限され、信頼性の高いセンサのみを用いることができる。   In addition, when the actual arm height value Ham is input, the posture calculation unit 32 adjusts the gain of the angle sensor 21a. That is, the gain is corrected so that the deviation ΔHa between the arm height detection value Ha (second reference value) obtained from the sensor output value xa and the actual measurement value Ham (second actual measurement value) is smaller than the allowable value Ea. The value ΔAa is automatically adjusted (steps S37 to S40). In this case, gain adjustment is performed only when the deviation ΔHa is smaller than the limit value LΔHa, and when the deviation ΔHa is greater than or equal to the limit value LΔHa, a warning is generated and the operation is terminated (step S36). As a result, the gain adjustment amount is limited, and only a highly reliable sensor can be used.

以上の校正作業により、記憶装置12に出力特性の補正値ΔI,ΔAが記憶される。以降、姿勢演算部32では、記憶された出力特性に基づいてブーム角度ybおよびアーム角度yaの検出値を求める。これによりブーム角度ybおよびアーム角度yaを精度よく求めることができる。したがって、車体制御部33では軌跡制御や過負荷防止制御などを良好に行うことができる。   Through the above calibration work, output characteristic correction values ΔI and ΔA are stored in the storage device 12. Thereafter, the posture calculation unit 32 obtains the detected values of the boom angle yb and the arm angle ya based on the stored output characteristics. Thereby, the boom angle yb and the arm angle ya can be obtained with high accuracy. Therefore, the vehicle body control unit 33 can satisfactorily perform trajectory control, overload prevention control, and the like.

本実施の形態によれば以下のような効果を奏することができる。
(1)センサ21a,21bの設計出力特性に基づき、第1の姿勢におけるセンサ出力の設計値Ia,Ibを設定し、この設計値Ia,Ib(第1の基準値)とセンサの出力値xb,xa(第1の実測値)との偏差ΔIa,ΔIbを求めるようにした。また、センサ21a,21bの出力および設計出力特性に基づき、第2の姿勢におけるブーム高さとアーム高さを検出し、この検出値Hbm,Ham(第2の基準値)と実測値Hb,Ha(第2の実測値)との偏差を求めるようにした。そして、これら偏差に基づき、設計出力特性を補正するようにした。これにより設計出力特性を考慮して角度センサ21b,21aの校正を行うことができ、センサ21a,21bの検出値の信頼性が高まる。
According to the present embodiment, the following effects can be achieved.
(1) Based on the design output characteristics of the sensors 21a and 21b, the design values Ia and Ib of the sensor output in the first posture are set, and the design values Ia and Ib (first reference values) and the sensor output value xb , xa (first measured value) and deviations ΔIa and ΔIb are obtained. Further, the boom height and the arm height in the second posture are detected based on the outputs of the sensors 21a, 21b and the design output characteristics, and the detected values Hbm, Ham (second reference value) and measured values Hb, Ha ( Deviation from the second measured value) was obtained. The design output characteristics are corrected based on these deviations. Thus, the angle sensors 21b and 21a can be calibrated in consideration of the design output characteristics, and the reliability of the detection values of the sensors 21a and 21b is increased.

(2)設計出力特性がオフセットとゲインから一義的に定まる点に着目し、第1の姿勢において設計出力特性のオフセット補正量ΔIを算出し、第2の姿勢においてゲイン補正量ΔAを算出するようにしたので、設計出力特性の補正が容易である。
(3)第1の姿勢における偏差ΔIb,ΔIaおよび第2の姿勢における偏差ΔHb,ΔHaの制限値LΔIb,LΔIa,LΔHb,LΔHaを設定し、偏差が制限値より小さいときのみ校正作業を継続し、偏差が制限値以上のとき警報を発生するようにしたので、センサの故障等を容易に把握することができる。
(4)シリンダ7b,7aをストロークエンドまで伸縮させた状態を第1の姿勢としたので、ブーム角度およびアーム角度を実測することなく、既知の角度に対応したセンサ出力の設計値Ia,Ibを求めることができ、校正作業が容易である。
(5)第2の姿勢においてブーム高さHbmとアーム高さHamを実測するので、シリンダ7b,7aを任意に伸縮させた状態を第2の姿勢とすることができる。したがって、シリンダ7b,7aを両側のストロークエンドまで伸縮させる必要がなく、作業場所の制約を受けずに校正作業を行うことができる。
(6)第2の姿勢においてブーム高さとアーム高さについて偏差を求めるので、ブーム角度やアーム角度を計測する場合に比べ、ブーム高さやアーム高さを計測する方が、計測が容易かつ正確であり、出力特性の補正も精度よく行うことができる。
(7)校正作業の手順をモニタに表示するようにしたので、作業者はモニタの指示に従って作業を行うだけでよく、校正作業を容易かつ正確に行うことができる。
(8)コントローラ10に対して着脱自在な端末装置20を設け、端末装置20からの入力によって校正作業を行うようにしたので、通常作業時に端末装置20は取り外され、誤ってセンサ21a,21bの校正が行われることはない。
(9)姿勢演算部32での校正処理に際し、はじめにブーム角度センサ21bの校正を行い(図5)、この補正結果を利用してアーム角度センサ21aの校正を行うようにしたので(図6)、センサ21b,21aの校正を効率よく行うことができる。
(2) Focusing on the fact that the design output characteristic is uniquely determined from the offset and gain, the offset correction amount ΔI of the design output characteristic is calculated in the first posture, and the gain correction amount ΔA is calculated in the second posture. Therefore, the design output characteristics can be easily corrected.
(3) Limit values LΔIb, LΔIa, LΔHb, LΔHa of deviations ΔIb, ΔIa in the first posture and deviations ΔHb, ΔHa in the second posture are set, and the calibration operation is continued only when the deviation is smaller than the limit value, Since an alarm is generated when the deviation is greater than or equal to the limit value, it is possible to easily grasp a sensor failure or the like.
(4) Since the state where the cylinders 7b and 7a are expanded and contracted to the stroke end is the first posture, the design values Ia and Ib of the sensor output corresponding to the known angles are obtained without actually measuring the boom angle and the arm angle. It can be obtained and calibration work is easy.
(5) Since the boom height Hbm and the arm height Ham are actually measured in the second posture, the state where the cylinders 7b and 7a are arbitrarily expanded and contracted can be set as the second posture. Therefore, it is not necessary to extend and retract the cylinders 7b and 7a to the stroke ends on both sides, and the calibration work can be performed without being restricted by the work place.
(6) Since the deviation between the boom height and the arm height is obtained in the second posture, it is easier and more accurate to measure the boom height and the arm height than to measure the boom angle and the arm angle. Yes, the output characteristics can be corrected with high accuracy.
(7) Since the procedure of the calibration work is displayed on the monitor, the operator only needs to perform the work according to the instruction of the monitor, and the calibration work can be performed easily and accurately.
(8) Since the terminal device 20 detachably attached to the controller 10 is provided and the calibration work is performed by the input from the terminal device 20, the terminal device 20 is removed during the normal operation, and the sensors 21a and 21b are mistakenly connected. Calibration is never performed.
(9) At the time of the calibration processing in the posture calculation unit 32, the boom angle sensor 21b is first calibrated (FIG. 5), and the arm angle sensor 21a is calibrated using this correction result (FIG. 6). The sensors 21b and 21a can be calibrated efficiently.

なお、上記実施の形態では、シリンダ7b,7aをストロークエンドまで伸縮させた状態を第1の姿勢としたが、既知のブーム角度およびアーム角度に対応するセンサ21b,21aの出力の設計値Ib,Iaを把握できるのであれば、上述した以外の姿勢を第1の姿勢としてもよい。すなわち、シリンダ7b,7aを任意に伸縮させた状態を第1の姿勢とし、この第1の姿勢でブーム角度およびアーム角度をそれぞれ実測し、これら実測した角度に対応するセンサ出力の設計値Ib,Iaを設計出力特性から求め、センサ21b,21aの出力値xb,xaと設計値Ib,Iaとの偏差を求めるようにしてもよい。   In the above embodiment, the state in which the cylinders 7b and 7a are expanded and contracted to the stroke end is the first posture. However, the design values Ib and Sb of the sensors 21b and 21a corresponding to the known boom angle and arm angle are used. Any posture other than those described above may be used as the first posture as long as Ia can be grasped. That is, the state in which the cylinders 7b and 7a are arbitrarily expanded and contracted is defined as the first posture, the boom angle and the arm angle are measured in the first posture, and the sensor output design value Ib, Ia may be obtained from the design output characteristics, and the deviation between the output values xb, xa of the sensors 21b, 21a and the design values Ib, Ia may be obtained.

第1の姿勢において、センサ21b,21aの出力値xb,xaと設計値Ib,Iaとの偏差ΔIb,ΔIaを求め、第2の姿勢において、ブーム高さおよびアーム高さについて偏差ΔHb,ΔHaを求めるようにしたが、設計出力特性に基づいて求めた第1の姿勢および第2の姿勢における基準値と、この基準値に対応する実測値との偏差に応じて設計出力特性を補正するのであれば、基準値の物理量は上述したものに限らない。例えばブーム角度とアーム角度あるいはブーム半径,アーム半径について基準値と実測値との偏差を求め、この偏差に応じて設計出力特性を補正するようにしてもよい。すなわち補正手段としての姿勢演算部32における処理は上述したものに限らない。   In the first posture, deviations ΔIb and ΔIa between the output values xb and xa of the sensors 21b and 21a and the design values Ib and Ia are obtained, and in the second posture, the deviations ΔHb and ΔHa are obtained with respect to the boom height and the arm height. However, if the design output characteristics are corrected according to the deviation between the reference values in the first attitude and the second attitude determined based on the design output characteristics and the actually measured values corresponding to the reference values. For example, the physical quantity of the reference value is not limited to that described above. For example, the deviation between the reference value and the actual measurement value may be obtained for the boom angle and the arm angle or the boom radius and the arm radius, and the design output characteristics may be corrected according to the deviation. That is, the processing in the posture calculation unit 32 as the correction unit is not limited to the above.

上記では、シリンダ7b,7aによりフロントアタッチメント4を回動させるようにしたが、他の回動手段により回動させてもよい。記憶手段としての記憶装置12としては、RAM,フラッシュメモリ,小型のハードディスク,EEPROMなどの不揮発性メモリ等を用いることができる。偏差ΔIb,ΔIa,ΔHb,ΔHaが所定値以上になるとモニタから警報メッセージを出力するようにしたが、警報手段としての警報の種類はこれに限らない。構成作業時にモニタから作業手順を指示するようにしたが、音声等により作業手順を指示してもよい。すなわち指示手段としての構成は上述したもに限らない。   In the above description, the front attachment 4 is rotated by the cylinders 7b and 7a, but may be rotated by other rotating means. As the storage device 12 as the storage means, a RAM, a flash memory, a small hard disk, a nonvolatile memory such as an EEPROM, or the like can be used. An alarm message is output from the monitor when the deviations ΔIb, ΔIa, ΔHb, ΔHa are equal to or greater than a predetermined value. However, the type of alarm as alarm means is not limited to this. Although the work procedure is instructed from the monitor during the configuration work, the work procedure may be instructed by voice or the like. That is, the configuration as the instruction unit is not limited to the above.

以上では、ブーム4b,アーム4aの基端部に装着した角度センサ21b,21aの校正について説明したが、他の回動部材に設けた角度センサの校正も同様に行うことができる。また、ブーム作業機以外の他の作業機にも適用できる。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の校正装置に限定されない。   In the above description, the calibration of the angle sensors 21b and 21a attached to the base ends of the boom 4b and the arm 4a has been described. However, the calibration of the angle sensors provided on the other rotating members can be similarly performed. Further, the present invention can be applied to other working machines other than the boom working machine. That is, the present invention is not limited to the calibration apparatus according to the embodiment as long as the features and functions of the present invention can be realized.

本発明が適用される油圧ショベルの外観側面図。1 is an external side view of a hydraulic excavator to which the present invention is applied. 本発明の実施の形態に係わる校正装置のブロック図。1 is a block diagram of a calibration apparatus according to an embodiment of the present invention. 角度センサの設計出力特性とその補正値の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the design output characteristic of an angle sensor, and its correction value. 図2の姿勢演算部における角度センサの校正に係わる処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process regarding calibration of the angle sensor in the attitude | position calculating part of FIG. 図4のフローチャートの続き。Continuation of the flowchart of FIG. 図5のフローチャートの続き。Continuation of the flowchart of FIG. 角度センサの校正を行う際の作業機の第1の姿勢を示す図。The figure which shows the 1st attitude | position of a working machine at the time of calibrating an angle sensor. 角度センサの校正を行う際の作業機の第2の姿勢を示す図。The figure which shows the 2nd attitude | position of a working machine at the time of calibrating an angle sensor.

符号の説明Explanation of symbols

4 フロントアタッチメント 4b ブーム
4a アーム 7b ブームシリンダ
7a アームシリンダ 10 コントローラ
12 記憶装置 20 端末装置
21b ブーム角度センサ 21a アーム角度センサ
31b ブーム角度変換部 31a アーム角度変換部
32 姿勢演算部
4 Front Attachment 4b Boom 4a Arm 7b Boom Cylinder 7a Arm Cylinder 10 Controller 12 Storage Device 20 Terminal Device 21b Boom Angle Sensor 21a Arm Angle Sensor 31b Boom Angle Conversion Unit 31a Arm Angle Conversion Unit 32 Attitude Calculation Unit

Claims (5)

回動可能な回動部材に設けられ、この回動部材の回動角を検出する角度センサと、
前記角度センサの出力信号とこの出力信号に対応した検出角度との関係を示す設計出力特性を記憶する記憶手段と、
前記回動部材を第1の姿勢および第2の姿勢に回動する回動手段と、
前記第1の姿勢において前記設計出力特性に基づいて定まる第1の基準値とこの基準値に対応する第1の実測値との偏差、および前記第2の姿勢において前記設計出力特性に基づいて定まる第2の基準値とこの基準値に対応する第2の実測値との偏差に応じて、前記設計出力特性を補正する補正手段とを備えることを特徴とする角度センサの校正装置。
An angle sensor that is provided on a rotatable rotation member and detects a rotation angle of the rotation member;
Storage means for storing design output characteristics indicating a relationship between an output signal of the angle sensor and a detection angle corresponding to the output signal;
Rotating means for rotating the rotating member to a first attitude and a second attitude;
Deviation between the first reference value determined based on the design output characteristic in the first posture and the first measured value corresponding to the reference value, and determined based on the design output characteristic in the second posture. A correction device for an angle sensor, comprising: correction means for correcting the design output characteristic according to a deviation between a second reference value and a second actual measurement value corresponding to the reference value.
請求項1に記載の角度センサの校正装置において、
前記補正手段は、前記第1の姿勢における前記第1の基準値と第1の実測値との偏差に応じて前記設計出力特性をオフセットし、前記第2の姿勢における前記第2の基準値と第2の実測値との偏差に応じてオフセット後の出力特性のゲインを変更することを特徴とする角度センサの校正装置。
The angle sensor calibration device according to claim 1,
The correction means offsets the design output characteristic according to a deviation between the first reference value and the first actually measured value in the first attitude, and the second reference value in the second attitude A calibration device for an angle sensor, wherein the gain of the output characteristic after the offset is changed in accordance with a deviation from the second actual measurement value.
請求項1または2に記載の角度センサの校正装置において、
前記第1の姿勢は、前記回動部材の最大回動位置に相当し、前記第2の姿勢は、前記回動部材の任意の回動位置に相当することを特徴とする角度センサの校正装置。
In the angle sensor calibration device according to claim 1 or 2,
The first attitude corresponds to a maximum rotation position of the rotation member, and the second attitude corresponds to an arbitrary rotation position of the rotation member. .
請求項1または2に記載の角度センサの校正装置において、
前記偏差が所定値以上になると警報を発生する警報手段をさらに有することを特徴とする角度センサの校正装置。
In the angle sensor calibration device according to claim 1 or 2,
An angle sensor calibration apparatus, further comprising alarm means for generating an alarm when the deviation exceeds a predetermined value.
請求項1〜4のいずれか1項記載の角度センサの校正装置において、
校正作業の手順を指示する指示手段をさらに有することを特徴とする角度センサの校正装置。
In the calibration apparatus of the angle sensor of any one of Claims 1-4,
An angle sensor calibration apparatus, further comprising instruction means for instructing a procedure of calibration work.
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