JPH049244B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はローダ等積込機のバケツト積荷重量
の計測精度を向上させ得る積荷重量計測装置に関
する。

ローダバケツトの積荷重量を計測するために、
バケツト持上げ時のリフトシリンダ油圧力を検出
し、れに基づいてバケツト内の正味積荷重量を計
測するようにしたシステムは既に開発されてい
る。

このシステムの場合、バケツト持上げ過程での
計量には有効であるが、バケツト低位置での正確
な計量が期し難い。

その理由を第１図で述べると、この種のバケツ
ト１は、同図Ａに示す荷役積込完了状態から同図
Ｂの状態にチルトバツクされ、次いで、同図Ｃの
状態にリフトアツプされるが、従来はそのＢ，Ｃ
間でリフトシリンダの油圧を検出することにより
バケツト積荷を計量している。この場合、Ｂ，Ｃ
間ではバケツトの自重と積荷の大半の荷重がリフ
トシリンダで支えられているため、その油圧を前
述の如く検出すれば略正確な積荷重量を知ること
ができる。

これに対して、バケツト１が低位置に保持され
るＡ，Ｂ間ではリフトシリンダが殆んど作用しな
いため、該シリンダの油圧力だけから積荷重量を
推定することは不可能である。

また、上記Ｂ，Ｃ間での積荷計量の場合でも、
車輛（ローダ等の積込機）の停止時にのみ最も高
い計量精度が得られる。

何故ならば、車輛が動いていると、必然的にバ
ケツトと積荷に動荷重が付加されて、その動荷重
相当分だけ計量誤差が生じるからである。

然るに、この種のバケツト積込作業時におい
て、車輛が一時的にでも静止するのは、バケツト
への荷役積込完了時からバケツトリフトアツプの
直前、もしくは稼動地条件等により異なるが積込
後の後退位置からダンプトラツク等に向うべく前
進走行に移る瞬間など極く僅かな時間にすぎな
い。

その限られた車輛停止タイミングを活用して正
確な積荷重量を計測するには、リフトシリンダの
油圧以外によつてバケツト低位置でも積荷重量を
推定できるようにすることが好ましい。

この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、
バケツト低位置においても該バケツト内の積荷重
量を自動的に高精度計測できる信頼性の高い積荷
重量計測装置を提供することに目的がある。

この発明は上記目的を達成するために、 リフトアームの先端に枢着されてリフトシリン
ダで昇降駆動されるバケツトと、該バケツトに一
端を枢着し他端をチルトシリンダのロツドと連結
したリンケージとを有し、上記チルトシリンダで
前記バケツトをチルトバツク可能としたバケツト
ローダ等の積込機のバケツトの積荷重量を自動計
測する装置において、 (a) リフトシリンダを下げてバケツトが地上水平
位置となるよう保持した位置で上記バケツトを
チルトシリンダでチルトバツクした時にチルト
シリンダの油圧または上記リンケージにかかる
応力をセンサで検出する、 (b) それと共に、チルトシリンダの作動ストロー
ク、リフトアーム先端のバケツトヒンジピンを
中心としたバケツトの回動角、またはバケツト
チルトバツク時にチルトシリンダへ送り込まれ
る圧油量の累計値に基づいてバケツトチルト角
度を算出する、 (c) 上記チルトシリンダの油圧または上記リンケ
ージに付加される応力とバケツトチルト角度を
もとにバケツト内の積荷重量を算出する、 という技術的手段を講じている。

これにより、バケツトのチルト角またはチルト
シリンダのストロークが決まるとバケツトのヒン
ジピンからのリンケージ、およびバケツト重心と
の距離が決まるので、チルトシリンダの油圧また
は上記リンケージにかかる応力からバケツトのヒ
ンジピンを中心を中心としたモーメントより積荷
重量を計測することができる。

以下、この発明の好適実施例を第２図基づき説
明する。

同図中に例示したローダ型積込機のバケツト装
置は、リフトアーム２先端のバケツト１をリフト
シリンダで昇降駆動し、かつ該バケツト１をチル
トシリンダ４でその系統のリンケージ５を介して
チルテイングさせる周知構成となつている。

かかるバケツト装置に、この発明の積荷重量計
測装置が装備される。

該計測装置は、チルトシリンダ４の油圧検出用
センサ６またはチルトリンケージ５のロツド応力
検出用センサ７の何れかと、バケツト１のチルト
角検出センサ８とを備えている。

これらのセンサ６または７と８は、それぞれの
出力端がＡ／Ｄ変換器９，１０を介して演算処理
手段１１の入力部に接続されている。

この演算処理手段１１は、前記各センサ６また
は７，８からの入力信号に基づいてバケツト１内
の正味積荷重量を算出するためのもので、ROM
１２と出力機器１３とを備えたマイクロコンピユ
ータシステム構成になつている。

従つて、ROM１２にはチルトシリンダ４の油
圧力またはリンケージ５のロツド応力とバケツト
１のチルト角度とから該バケツト内の正味積荷重
量を算出するための演算式やその他の必要データ
（リンケージ５の応力特性曲線等）が予め記憶さ
せてある。

しかして、バケツト１は荷役積込作業に際して
リフトシリンダ３で第１図Ａの地上水平位置（低
位置）に保持固定され、その状態での荷役積込完
了後にチルトシリンダ４でリンケージ５を介して
第１図Ｂの如くチルトバツクされる。

そのチルトバツク時におけるチルトシリンダ４
の油圧またはリンケージ５に生じる応力は、バケ
ツト１内の積荷重量と積荷重心位置、即ち、該バ
ケツトの前傾角度（チルト角度）によつて一義的
に決定される。

従つて、バケツト１のチルト角度を正確に把握
できないと、前述の油圧または応力に基づいてバ
ケツト内の積荷重量を計測する場合の精度は得ら
れない。

かかる事由から、前記チルトバツク時における
チルトシリンダ４の油圧またはリンケージ５の応
力とバケツトチルト角度とをそれぞれのセンサ６
または７と８とで検出する。この場合のバケツト
チルト角度は、チルトシリンダ４の作動ストロー
クまたはリフトアーム２先端のバケツトヒンジピ
ンを中心としたバケツト１の回動角によつて検出
できる。

斯くして、前記各センサ６または７，８からの
信号を演算処理手段１１が入力すると、該手段は
ROM１２から演算式等を読出して前記センサか
らの入力信号に基づいた演算処理を行なうことに
より、バケツト１内の正味積荷重量を算出する。

従つて、該積荷重量はバケツト１の傾き角度に
対するチルトシリンダ４の油圧力またはチルトリ
ンケージ５の応力を基に算出される。その結果の
算出値信号が出力機器１３に伝送される。

図示例の出力機器１３はデイジタル表示器１３
Ａとプリンタ１３Ｂとからなつて、前記積荷重量
算出値のデイジタル表示と記録とを同時に遂行す
る。

なお、上記実施例において、積込機搭載エンジ
ンの回転数、即ち、バケツト駆動用油圧系統のポ
ンプ回転数が一定であれば、チルトシリンダ４に
対する単位時間当りの油圧送給量が一定なため、
その圧油送給量の累計値を基にバケツト１の傾き
角度を演算処理手段１１で算出させ得る。

この場合、前記圧油送給量の累計値は、バケツ
ト１を第１図Ａの地上水平位置から同図Ｂの状態
に引起す際のチルトシリンダ４の作動時間で求め
られる。

従つて、バケツトチルトバツク時におけるチル
トシリンダ４の作動開始時点から同終了時点まで
の時間を計測するタイマーと前述のバケツトチル
ト角度検出用センサ８とを置換すれば、タイマー
による計測時間に基づくチルトシリンダ４への圧
油送給量の累計値からバケツト１の傾き角度を演
算処理手段１１によつて算出できる。もつて、前
実施例の場合の如く、チルトシリンダ４の作動ス
トロークやバケツト１の回動角等を検出せずとも
バケツトの傾き角度が判明するため、該角度とチ
ルトシリンダの油圧またはチルトリンケージの応
力とに基づくバケツト積荷重量の算出を一層簡便
に遂行させ得る。

また、上記実施例において、第２図の積荷重量
計測装置を備えたローダ型積込機によるダンプト
ラツク等運搬機への総積込重量や積込不足残量等
とも算出させ得る。

この場合、演算処理手段１１が備えた内部メモ
リに運搬機の定格積載量（最大積込許容量）を予
め記憶設定しておき、該演算処理手段１１によつ
て、前述の如きバケツト１内の正味積荷重量の算
出と同時に該算出重量値を前記定格積載量と比較
演算させることにより、その時点での運搬機に対
する総積込重量または積込残量を算出させればよ
い。その算出結果の総積込重量または積込残量を
演算処理手段１１からの出力信号で表示器１３Ａ
にデイジタル表示させれば、ローダオペレータが
運搬機への荷役積込状況を即時的に且つ正確に把
握できる。

この場合、表示器１３Ａには、演算処理手段１
１からの入力信号により、バケツト１内の荷役が
運搬機に対して過積載分の場合に点灯乃至点減す
るランプ１３ａと、適正積載分の場合に点灯乃至
点滅するランプ１３ｂと、未だ積載不足の場合に
点灯乃至点滅するランプ１３ｃとをそれぞれ色分
けして設けておけば、それらのランプ表示によつ
て運搬機への過積載を未然に防止できる。

第２図中の符号１４はローダの外部に装備され
て演算処理手段１１からの信号で積込重量をデイ
ジタル表示させるための大型の外部表示器であ
り、これによりトラツクオペレータ等に積込重量
を遠方からでも容易に確認させ得る。

同図中の符号１５は演算処理手段１１の入力部
にインターフエースを介して接続されたキーボー
ド等の外部入力手段である。この手段によつて、
運搬機、例えばダンプトラツクの車輛識別番号や
最大積載屯数、運転手コード番号、顧客名、荷役
品名、荷役の比重および含水比等の各種データの
設定とプログラム制御、並びに荷役作業時や該作
業終了時などにおける必要データの呼出しとプリ
ントアウト等を遂行させ得る。

以上、この発明によれば、荷役積込用バケツト
のチルト角度に対するバケツトチルトシリンダの
油圧力またはチルトリンケージの応力を基にバケ
ツト内の正味積荷重量を自動計測できる。

このため、ローダ等積込機の極く僅かな停止タ
イミングを利用してバケツト低位置における該バ
ケツト内の正確な積荷重量を自動計測でき、この
種の計量精度が向上することによりバケツト積込
作業の能率アツプおよび作業管理の向上等に大き
く寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃはローダバケツトの動作説明図、
第２図はこの発明の好適実施例に係わるシステム
ブロツク図である。 １はバケツト、３はリフトシリンダ、４はチル
トシリンダ、５はリンケージ、６〜８はセンサ、
１１は演算処理手段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフトアームの先端に枢着されてリフトシリ
   ンダで昇降駆動されるバケツトと、該バケツトに
   一端を枢着し他端をチルトシリンダのロツドと連
   結したリンケージとを有し、上記チルトシリンダ
   で前記バケツトをチルトバツク可能としたバケツ
   トローダ等の積込機のバケツトの積荷重量を自動
   計測する装置において、 リフトシリンダを下げてバケツトが地上水平位
   置となるよう保持した位置で上記バケツトをチル
   トシリンダでチルトバツクした時にチルトシリン
   ダの油圧または上記リンケージにかかる応力をセ
   ンサで検出すると共に、 チルトシリンダの作動ストローク、リフトアー
   ム先端のバケツトヒンジピンを中心としたバケツ
   トの回動角、またはバケツトチルトバツク時にチ
   ルトシリンダへ送り込まれる圧油量の累計値に基
   づいてバケツトチルト角度を算出し、 上記チルトシリンダの油圧または上記リンケー
   ジに付加される応力とバケツトチルト角度をもと
   にバケツト内の積荷重量を算出することを特徴と
   する積荷重量計測装置。