JPH0932040A - 建設機械のアクチュエータ診断装置 - Google Patents

建設機械のアクチュエータ診断装置

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JPH0932040A
JPH0932040A JP20905495A JP20905495A JPH0932040A JP H0932040 A JPH0932040 A JP H0932040A JP 20905495 A JP20905495 A JP 20905495A JP 20905495 A JP20905495 A JP 20905495A JP H0932040 A JPH0932040 A JP H0932040A
Authority
JP
Japan
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actuator
time
controller
arm
pilot
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JP20905495A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Togo
博 藤後
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Kobelco Construction Machinery Co Ltd
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Yutani Heavy Industries Ltd
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 油圧ショベルにそなえたアクチュエータの動
作の診断を行うときには、運転者以外に別の計測者がス
トップウォッチを用いて上記動作の操作開始時点から操
作終了時点までの時間を計測していた。上記診断には計
測者を要し、また正確さを欠いでいた。本発明は、上記
アクチュエータの動作が正常であるか異常であるかを自
動的かつ正確に判断できる診断装置を提供することを目
的とする。 【解決手段】 本発明では、予めアクチュエータが所定
の動作を行うときに要する操作開始時点から操作終了時
点までの許容時間をコントローラに記憶せしめ、またコ
ントローラにタイマ機能をそなえ、所定の動作を実際に
行うことによりそれに要した時間をコントローラにて積
算し、その積算時間と上記許容時間との差を演算し、そ
の演算結果を表示するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として油圧ショ
ベルなど建設機械、作業車両にそなえたアクチュエータ
の作動を診断する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、特開昭63−187311号公
報に記載されている油圧ショベルの操縦制御装置の一実
施例構成を示すブロック図である。図5に示す操縦制御
装置では、油圧ショベルに装備した複数個のアクチュエ
ータに各々対応したレバー等複数個の操縦手段を有し、
これら操縦手段のそれぞれ操作量に応じて各対応するア
クチュエータ駆動量を制御するようにしている。そして
複合操作を行うとき所要の作業要モードを選択すること
によって、各アクチュエータの所望とする動作を容易に
得られるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルが作業を
行うときには、油圧ショベルにそなえた各アクチュエー
タの単独操作又は複合操作を行う。しかし油圧ショベル
には上記各アクチュエータが設定された正常な動作を個
々に行えるかどうかを診断する手段が講じられていなか
った。そのために個々のアクチュエータの動作の診断を
行うときには、運転者が計測するアクチュエータの所定
の動作を操作し、別の計測者がストップウォッチを用い
て上記動作の操作開始時点から操作終了時点までの時間
を計測していた。そしてその実際に計測した時間が上記
アクチュエータの設定されている所定の許容時間に入っ
ているかどうかをチェックして、アクチュエータの動作
が正常であるか異常かを判断していた。上記診断には計
測者を要するばかりでなく、ストップウォッチによる計
測に正確さを欠いでいた。本発明は、建設機械のアクチ
ュエータの動作が正常であるか異常であるかを自動的か
つ正確に判断することができるアクチュエータ診断装置
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、下部走行体
の上部に上部旋回体を設け、その上部旋回体のフロント
部にブーム、アーム、作業工具を順次連接した作業アタ
ッチメントを装着し、上記下部走行体、上部旋回体、作
業アタッチメント等のアクチュエータをそれぞれ油圧ア
クチュエータによって駆動するようにしている建設機械
において、複数個のアクチュエータを操縦するそれぞれ
操縦手段の操作状態を検出する手段を設け、その操作状
態検出手段からの信号をコントローラに入力するように
し、また予め上記アクチュエータが所定の動作を行うと
きに要する操作開始時点から操作終了時点までの許容時
間を設定して、その許容時間をコントローラに記憶せし
め、またコントローラにタイマ機能をそなえ、上記所定
の動作を実際に行うことによりそれに要した時間をコン
トローラにて積算し、かつその積算時間と上記許容時間
との差を演算し、その算出された結果に基づきコントロ
ーラから表示装置に対して診断結果表示指令信号を出力
するようにした。上記の構成により本発明では、建設機
械にそなえた複数個のアクチュエータのうち所要のアク
チュエータの作動の診断を行うときには、まずそのアク
チュエータを診断作動開始姿勢に位置決めし、その後に
診断選択スイッチをオン状態にしておく。それから運転
者が上記アクチュエータを操縦する操縦手段であるたと
えば操作レバーを、中立位置より一方向へ傾動操作す
る。上記操作レバーの操作状態を検出する操作状態検出
手段からの信号は、時々刻々コントローラに入力され
る。そしてその信号入力は、アクチュエータが所定の動
作を終了する操作終了時点まで続行される。コントロー
ラにはタイマ機能をそなえているので、コントローラは
上記操作開始時点から操作終了時点までにかかった実際
の時間を積算しかつその積算時間と、予め記憶している
許容時間との差を演算する。その演算により算出された
結果に基づき、コントローラから表示装置に対して診断
結果表示指令信号を出力する。したがって表示装置に診
断結果の表示が行われるので、上記アクチュエータの動
作が正常であるか異常であるかを判断することができ
る。
【0005】また本発明の他実施例アクチュエータ診断
装置では、上記操作状態検出手段の代りに、複数個のア
クチュエータの操作移動量をそれぞれ検出する手段を設
け、その操作移動量検出手段からの信号をコントローラ
に入力するようにした。また本発明では上記コントロー
ラに、アクチュエータの診断を行うか否かを選択する診
断選択スイッチを設け、診断開始時にアクチュエータを
診断作動開始姿勢に位置決めした後に上記診断選択スイ
ッチをオン状態にするようにした。この他実施例アクチ
ュエータ診断装置の作用としては、操作状態検出手段を
用いた実施例の場合と同様である。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
いて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施例アク
チュエータ診断装置を装備した油圧ショベルの側面図で
ある。図において、1は油圧ショベルの下部走行体、2
L ,2R は下部走行体1を走行駆動する左右の走行モー
タ(走行モータ2R は走行モータ2L の向う側にあるの
で図示では見えない)、3は上部旋回体、4は上部旋回
体3を旋回駆動する旋回モータ、5は上部旋回体3のフ
ロント部に装着され複数個のアクチュエータを有する作
業アタッチメント、6は一つのアクチュエータである分
割形の側辺掘削用のブーム、7,8,9はブーム6を構
成しているそれぞれリアブーム、フロントブーム、アッ
パブーム、10はアーム、11は作業工具であるバケッ
ト、12はブームシリンダ、13はリアブーム7の前後
方向を中心としてアーム10を左右にオフセット移動さ
せるためのオフセットシリンダ、14はアームシリン
ダ、15はバケットシリンダである。図2は、図1に示
す油圧ショベルに装備した第1実施例アクチュエータ診
断装置を示す回路図である。図において、16L ,16
R は左右の走行モータ2L ,2R を制御するそれぞれ走
行用切換弁、17はブーム用パイロット切換弁、18は
バケット用パイロット切換弁、19はアーム用パイロッ
ト切換弁、20は旋回用パイロット切換弁、21はオフ
セット用パイロット切換弁、22,23,24はそれぞ
れ第1、第2、第3ポンプ、25はパイロットポンプ、
26は油タンク、27L ,27R は左右の操縦用油圧リ
モコン弁、28L,28R は左右の操縦用油圧リモコン
弁27L ,27R のそれぞれ作業用操作レバー、29,
30,31,32は操縦用油圧リモコン弁27L を構成
するそれぞれパイロット弁、33,34,35,36は
操縦用油圧リモコン弁27R を構成するそれぞれパイロ
ット弁、37はオフセットシリンダ13を操縦するオフ
セット用油圧リモコン弁、38はオフセット用油圧リモ
コン弁37の操作ペダル。39,40はオフセット用油
圧リモコン弁37を構成するそれぞれパイロット弁、4
1,〜,44,45,〜,48,49,50は上記パイ
ロット弁29,〜,36,39,40に連通しパイロッ
ト二次圧を導出する管路に設けた圧力センサ(圧力スイ
ッチなどを含む)、51L ,51R は走行用切換弁16
L ,16R の操作状態検出センサ(リミットスイッチな
どを含む)、52はコントローラ、53はコントローラ
52の記憶装置、54はタイマ、55は演算装置、56
は出力装置、57は診断選択スイッチ、58は表示装置
である。なお符号イ−イ、ロ−ロ、〜、ヌ−ヌは、パイ
ロット二次圧の通る管路の接続を示す。
【0007】次に、本発明の第1実施例アクチュエータ
診断装置の構成を図1及び図2について述べる。なお油
圧ショベルには複数個のアクチュエータをそなえている
ので、説明の都合上、一つのアクチュエータとしてアー
ム10を代表して説明する。本発明では、複数個のアク
チュエータのうちアーム10の押出し操作状態を検出す
る手段としてアーム押出し操作用のパイロット弁33
(操縦用油圧リモコン弁27R に内蔵されている)のパ
イロット二次圧導出管路(接続を示す符号ホが付してあ
る管路)に圧力センサ45を設け、その圧力センサ45
からの信号コントローラ52に入力するようにし、また
予め上記アーム10が所定の押出し動作を行うときに要
する操作開始時点(図1の符号aで示す診断作動開始姿
勢に位置決めした状態であって、この場合アームシリン
ダ14は最大伸長しておりかつ作業用操作レバー28を
中立位置に戻した状態にしている時点)から操作終了時
点(図1の符号bで示す診断作動終了姿勢の状態であっ
て、この場合アームシリンダ14は最小縮小しておりか
つ作業用操作レバー28を中立位置に戻した時点)まで
の許容時間TO ±t を設定して、その許容時間TO ±t
をコントローラ52の記憶装置53に記憶せしめた。ま
たコントローラ52にタイマ54機能をそなえ、上記所
定の押出し動作を実際に行うことによりそれに要した時
間をコントローラ52にて積算し、かつその積算時間
T’O と上記許容時間TO ±t と差△tを演算装置55
にて演算し、その算出された結果に基づきコントローラ
52の出力装置56から表示装置58に対して診断結果
表示指令信号を出力するようにした。そしてまた上記コ
ントローラ52に、アクチュエータ(アーム10を含
む)の診断を行うか否かを選択する診断選択スイッチ5
7を設け、診断開始時にアクチュエータを診断作動開始
姿勢に位置決めした後に上記診断選択スイッチ57をオ
ン状態にするようにした。
【0008】次に、本発明の第1実施例アクチュエータ
診断装置の作用について述べる。油圧ショベルに装備し
ているアーム10の押出し動作の診断を行うときには、
まずアーム10を診断作動開始姿勢(図1の符号aで示
す姿勢)に位置決めし、その後に診断選択スイッチ57
をオン状態にしておく。診断選択スイッチ57のオン信
号がコントローラ52に入力されるので、コントローラ
52は診断作動可能な状態となる(診断選択スイッチ5
7のオフ状態時にはコントローラ52の診断作動は行わ
れない)。それから運転者がアーム10を操縦する作業
用操作レバー28R を、中立位置よりアーム押出し操作
方向へ傾動操作する。パイロットポンプ25からのパイ
ロット一次圧が、パイロット弁33によりパイロット二
次圧として導出され、アーム用パイロット切換弁19の
パイロットポート59に作用する。アーム用パイロット
切換弁19が中立位置よりル位置に切換作動を始め、し
たがってアームシリンダ14が縮小作動を開始する。そ
れと同時にパイロット弁33から導出されるパイロット
二次圧を圧力センサ45が検出し、その信号は時々刻々
コントローラ52に入力される。アーム10は図1に示
す矢印オの方向へ回動するが、上記信号入力はアーム1
0が所定の押出し操作を終了する操作終了時点(図1に
示す符号bの姿勢に到る時点)まで続行される。コント
ローラ52にはタイマ54機能をそなえているので、コ
ントローラ52は上記操作開始時点から操作終了時点ま
でにかかった実際の時間T’O を積算しかつその積算時
間T’O と、予め記憶している許容時間TO ±tとの差
△tを演算する。その演算により算出された結果に基づ
き、コントローラ52の出力装置56から表示装置58
に対して診断結果表示指令信号を出力する。したがって
表示装置58に診断結果の表示が行われるので、上記ア
ーム10の押出し動作が正常であるか異常であるかを目
視判断することができる。なお本実施例ではアーム10
の押出し動作を代表例として説明したが、アーム10の
引込み動作も同様に可能である。またブーム6の昇降動
作、及び左右方向のオフセット動作、バケット11の掘
削動作、及び放出動作、上部旋回体3の旋回動作、下部
走行体1の走行動作の診断も可能である。
【0009】次に図3は、本発明の第2実施例アクチュ
エータ診断装置を装備した油圧ショベルの側面図であ
る。図において、第1実施例アクチュエータ診断装置と
同一構成要素を使用するものに対しては同符号を付す。
1’は油圧シュベルの下部走行体、2’L ,2’R は下
部走行体1’を走行駆動する左右の走行モータ、3’は
上部旋回体、4’は上部旋回体3’を旋回駆動する旋回
モータ、5’は上部旋回体3のフロント部に装着され複
数個のアクチュエータを有する作業アタッチメント、
6’は一つのアクチュエータである分割形の側辺掘削用
のブーム、7’,8’,9’はブーム6’を構成してい
るそれぞれリアブーム、フロントブーム、アッパブー
ム、10’はアーム、11’は作業工具であるバケッ
ト、60L ,60R は走行モータ2’L ,2’R のそれ
ぞれ回転角度を検出する角度センサ、61は旋回モータ
4’の回転角度を検出する角度センサ、62はリアブー
ム7’の基端取付部付近に設けられブーム6’の前後方
向回転角度を検出する角度センサ、63はリアブーム
7’先端部とフロントブーム8’後端部との連結部付近
に設けられフロントブーム8’の左右方向回動角度を検
出する角度センサ、64はアッパブーム9’先端部とア
ーム10’基端部との連結部付近に設けられアーム1
0’の前後方向回動角度を検出する角度センサ、65は
アーム10’先端部とバケット11’基端部との連結部
付近に設けられバケット11’の前後方向回動角度を検
出する角度センサである。図4は、第2実施例アクチュ
エータ診断装置を示すブロック図である。図において、
52’はコントローラ、53’はコントローラ52’の
記憶装置、54’はタイマ、55’は演算装置、56’
は出力装置、57’は診断選択スイッチ、58’は表示
装置である。
【0010】次に、本発明の第2実施例アクチュエータ
診断装置の構成を図3及び図4について述べる。なお説
明の都合上、一つのアクチュエータとしてアーム10を
代表して説明する。本発明では、複数個のアクチュエー
タのうちアーム10の操作移動量を検出する手段として
角度センサ64を設け、その角度センサ64からの信号
をコントローラ52’に入力するようにし、また予め上
記アーム10’が所定の押出し動作を行うときに要する
操作開始時点(図3の符号aで示す診断作動開始姿勢に
位置決めした状態にしている時点)から操作終了時点
(図3の符号bで示す診断作動終了姿勢の状態になった
時点)までの許容時間TO ±t をコントローラ52’の
記憶装置53に記憶せしめた。またコントローラ52’
にタイマ54’機能をそなえ、上記所定の押出し動作を
実際に行うことによりそれに要した時間をコントローラ
52’にて積算し、かつその積算時間T’O と上記許容
時間TO ±t との差△tを演算装置56’から表示装置
58’に対して診断結果表示指令信号を出力するように
した。そしてまた上記コントローラ52’に、アクチュ
エータ(アーム10’を含む)の診断を行うか否かを選
択する診断選択スイッチ57’を設け、診断開始時にア
クチュエータを診断作動開始姿勢に位置決めした後に上
記診断選択スイッチ57’をオン状態にするようにし
た。
【0011】次に、本発明の第2実施例アクチュエータ
診断装置の作用について述べる。油圧ショベルに装置し
ているアーム10’の押出し動作の診断を行うときに
は、まずアーム10’を診断作動開始姿勢(図3の符号
aで示す姿勢)に位置決めし、その後に診断選択スイッ
チ57’をオン状態にしておく。診断選択スイッチ5
7’のオン信号がコントローラ52’に入力されるの
で、コントローラ52’は診断作動可能な状態となる。
それから運転者がアーム10’を操縦する作業用操作レ
バー(図3、図4には図示していない)を、中立位置よ
りアーム押出し操作方向へ傾動操作する。アーム10’
が押出し回動を始めると同時に、その回動を角度センサ
64が検出し、その信号は時々刻々コントローラ52’
に入力される。アーム10’は図3に示す矢印オの方向
へ回動するが、上記信号入力はアーム10’が所定の押
出し操作を終了する操作終了時点(図3に示す符号bの
姿勢に到る時点)まで続行される。コントローラ52’
にはタイマ54’機能をそなえているので、コントロー
ラ52’は上記操作開始時点から操作終了時点までにか
かった実際の時間T’O を積算しかつその積算時間T’
O と、予め記憶している許容時間TO ±t との差△tを
演算する。その演算により算出された結果に基づき、コ
ントローラ52’の出力装置56’から表示装置58’
に対して診断結果表示指令信号を出力する。したがって
表示装置58’に診断結果の表示が行われるので、上記
アーム10’の押出し動作が正常であるか異常であるか
を目視判断することがである。なお本実施例ではアーム
10’の押出し動作を代表例として説明したが、アーム
10’の引込み動作も同様に可能である。またブーム
6’の昇降動作、及び左右方向のオフセット動作、バケ
ット11’の掘削動作、及び放出動作、上部旋回体3’
の旋回動作、下部走行体1’の走行動作の診断も可能で
ある。
【0012】
【発明の効果】本発明のアクチュエータ診断装置を装備
した建設機械がその建設機械にそなえた複数個のアクチ
ュエータのうち所要のアクチュエータの作動の診断を行
うときには、まずそのアクチュエータを診断作動開始姿
勢に位置決めし、その後に診断選択スイッチをオン状態
にしておく。それから運転者が上記アクチュエータを操
縦する操縦手段であるたとえば操作レバーを、中立位置
より一方向へ傾動操作する。上記操作レバーの操作状態
を検出する操作状態検出手段、またはアクチュエータの
操作移動量を検出する操作移動量検出手段からの信号
は、時々刻々コントローラに入力される。そしてその信
号入力は、アクチュエータが所定の動作を終了する操作
終了時点まで続行される。コントローラにはタイマ機能
をそなえているので、コントローラは上記操作開始時点
から操作終了時点までにかかった実際の時間を積算しか
つその積算時間と、予め記憶している許容時間との差を
演算する。その演算により算出された結果に基づき、コ
ントローラから表示装置に対して診断結果表示指令信号
を出力する。したがって表示装置に診断結果の表示が行
われるので、上記アクチュエータの動作が正常であるか
異常であるかを判断することができる。本発明のアクチ
ュエータ診断装置を装備した建設機械ではアクチュエー
タの動作を診断するときに計測者が不要であるととも
に、そのアクチュエータの動作が正常であるか異常であ
るかを自動的かつ正確に判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例アクチュエータ診断装置を
装備した油圧ショベルの側面図である。
【図2】本発明の第1実施例アクチュエータ診断装置を
示す回路図である。
【図3】本発明の第2実施例アクチュエータ診断装置を
装備した油圧ショベルの側面図である。
【図4】本発明の第2実施例アクチュエータ診断装置を
示すブロック図である。
【図5】油圧ショベルの従来技術の一実施例操縦制御装
置を示すブロック図である。
【符号の説明】
1,1’ 下部走行体 3,3’ 上部旋回体 5,5’ 作業アタッチメント 10,10’ アーム 28L ,28R 作業用操作レバー 29,〜,36 パイロット弁 41,〜,50 圧力センサ 51L ,51R 操作状態検出センサ 52,52’ コントローラ 53,53’ 記憶装置 54,54’ タイマ 55,55’ 演算装置 57,57’ 診断選択スイッチ 58,58’ 表示装置 60L ,60R ,61,〜,65 角度センサ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下部走行体の上部に上部旋回体を設け、
    その上部旋回体のフロント部にブーム、アーム、作業工
    具を順次連接した作業アタッチメントを装着し、上記下
    部走行体、上部旋回体、作業アタッチメント等のアクチ
    ュエータをそれぞれ油圧アクチュエータによって駆動す
    るようにしている建設機械において、複数個のアクチュ
    エータを操縦するそれぞれ操縦手段の操作状態を検出す
    る手段を設け、その操作状態検出手段からの信号をコン
    トローラに入力するようにし、また予め上記アクチュエ
    ータが所定の動作を行うときに要する操作開始時点から
    操作終了時点までの許容時間を設定して、その許容時間
    をコントローラに記憶せしめ、上記所定の動作を実際に
    行うことによりそれに要した時間をコントローラにて積
    算し、かつその積算時間と上記許容時間との差を演算
    し、その算出された結果に基づきコントローラから表示
    操作に対して診断結果表示指令信号を出力するようにし
    たことを特徴とする建設機械のアクチュエータ診断装
    置。
  2. 【請求項2】 下部走行体の上部に上部旋回体を設け、
    その上部旋回体のフロント部にブーム、アーム、作業工
    具を順次連接した作業アタッチメントを装着し、上記下
    部走行体、上部旋回体、作業アタッチメント等のアクチ
    ュエータをそれぞれ油圧アクチュエータによって駆動す
    るようにしている建設機械において、複数個のアクチュ
    エータの操作移動量をそれぞれ検出する手段を設け、そ
    の操作移動量検出手段からの信号をコントローラに入力
    するようにし、また予め上記アクチュエータが所定の動
    作を行うときに要する操作開始時点から操作終了時点ま
    での許容時間を設定して、その許容時間をコントローラ
    に記憶せしめ、上記所定の動作を実際に行うことにより
    それに要する時間をコントローラにて積算し、かつその
    積算時間と上記許容時間との差を演算し、その算出され
    た結果に基づきコントローラから表示装置に対して診断
    結果表示指令信号を出力するようにしたことを特徴とす
    る建設機械のアクチュエータ診断装置。
  3. 【請求項3】 特許請求の範囲請求項1及び請求項2記
    載の建設機械のアクチュエータ診断装置において、前記
    コントローラに、アクチュエータの診断を行うか否かを
    選択する診断選択スイッチを設け、診断開始時にアクチ
    ュエータを診断作動開始姿勢に位置決めした後に上記診
    断選択スイッチをオン状態にするようにしたことを特徴
    とする建設機械のアクチュエータ診断装置。
JP20905495A 1995-07-24 1995-07-24 建設機械のアクチュエータ診断装置 Pending JPH0932040A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010054153A3 (en) * 2008-11-06 2010-07-29 Purdue Research Foundation System and method for enabling floating of earthmoving implements

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WO2010054153A3 (en) * 2008-11-06 2010-07-29 Purdue Research Foundation System and method for enabling floating of earthmoving implements

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