JPS60102436A - 油圧シヨベルの積荷重量表示装置 - Google Patents

油圧シヨベルの積荷重量表示装置

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JPS60102436A
JPS60102436A JP12841984A JP12841984A JPS60102436A JP S60102436 A JPS60102436 A JP S60102436A JP 12841984 A JP12841984 A JP 12841984A JP 12841984 A JP12841984 A JP 12841984A JP S60102436 A JPS60102436 A JP S60102436A
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boom
front mechanism
load
angle
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JP12841984A
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Tomohiko Yasuda
知彦 安田
Shuichi Ichiyama
一山 修一
Yukio Aoyanagi
青柳 幸雄
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • 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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は油圧ショベルのフロント機構の積荷の重量を演
算してこれを表示するγ[+1圧シヨベルの積荷重量表
示装置に関する。
〔発明の背景〕
油圧ショベルは、その構成を利用しているいろなS類の
作業を実施することができる。これらの作菓のうち、し
ばしば実施される作菜七して祖指物tある個所から他の
個所へ移動させる作業かある。この作業の典型例を第2
図Vこポラ−油圧ショベルの構成を参照しながら説明す
る。
第2図は油圧ショベルの概略構成の側面図で必る。図で
、几は下部走行体、Sは下部走行体几上の上部旋回体、
Tは上部旋回体Sのブーム回動支点人に可回動に取付け
られたフロント機構でおる。
フロント機構Tはブーム1、アーム2、パケット3で構
成されている。Bはブーム1上のアーム回動支点、Cは
アーム2上のパケット回動支点、Dはパケット先端を示
す。4はブーム1を俯仰させるブームシリンダ、5はア
ーム2を揺動させるアームシリンダ、6はパケット3を
回動さ騒るパケットシリンダである。なお、)゛はブー
ムシリンダ4のボトム支点、Eはブームシリン−ダ4の
ロッド支点を示す。
このような油圧ショベルにおいて、地面を掘削し、掘削
した土砂を待機しているダンプトランクに積込む作業を
考えると、油圧ショベルはブーム1、アーム2、パケッ
ト3′(il−適宜駆動してパケット3内に掘削した土
砂を積み、上部旋回体Sを旋回させてパケット3をダン
プトラックまで移動させ、土砂をダンプトラックに積込
む。
従来、このような作業を行なう場合、ダンプトラックに
積込んだ土砂の重量の認知は専ら作業員の目測に頼って
いた。一方、ダンプトランクは定格積載重量が定められ
ているので、上記のような目測による積込作業では、定
格積載重量よシ過大に積込んだ多過少に積込んだりする
状態が発生するのが通常であった。したがって、もし土
砂を過大に棟込んだ場合はダンプトラックの故障、事故
、寿命低下等の事態を生じ、又、過少に狽込んだ場合は
作業能率が低下するという間魅を生じていた。
さらに、油圧ショベルによる産量9勿7ぴ動の別の作業
例を卒けると、例えば化学フラントにXいて多量の石灰
岩を反応炉に投入する作業がある。このような場合、反
応に必要な石灰岩の重量は所定址に定められているので
、石灰老V厘に金一度計量した後油圧ショベルによシ投
入するという+1帆が採られ、計蓋のために多くの+間
と時間ケ要していた。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記従来の問題′?6:解決し、油圧
ショベルの積載の**i知ることができる油圧ショベル
の積荷1董表示装置を提供するにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するため、本発明は、油圧ショベルのフ
ロント機構のうち、少なくともブームとアームの変位量
を検出し、同時にブームシリンダ、アームシリンダ等の
押圧力をも検出し、一方、フロント機構が採る適宜姿勢
を定める姿勢設定機構および積荷重量演算おるいは積算
を指令する演算指令手段を設け、設定されたフロント機
構の優勢における前記変位量および前り己押圧力を基に
して無負荷モーメントを演算するためのフロント模本゛
4の構成要素に関する所与の定数を細工する佃正値を演
算し、槓荷重菫演其指令手段の指令によp11@正値、
検出された変位量および押圧力に基づいてフロント機構
の積荷頁量をめ請求められた積荷1址をその積荷の1回
の移動毎に、又は複数回の。
移動を積算して表示するようにしたことを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。
第3図および第4図は、本発明の実施例の演算部におけ
る演算を説明するための説明図である。
第2図で、A、L C,l)、E、h゛は第1図に示す
ブーム回動支点、アーム回動支点、パケット回動支点、
パケット爪先端、ブームシリンダボトム支点、ブームシ
リンダボトム支点を示す。α1は支点Aにおける水十面
とブーム1上のcl、森ALIどのなすブーム角、α2
は直、IABと直線AEとのなず角、α、はブームシリ
ンダロッドと直線AEとのなず角、I、は直線ABとア
ーム2上の直線BCとのなす角から90°を減じたアー
ム角、r、は直線BCとパケット3上の直線C1)との
なすバケット角でちる。l、は直線AEQ距離、l、は
支点Eと支点Eから直線ABKm直におろした線か1i
腺ABと交わる点との間の距離、13は支点Aと支点に
゛との垂直距離、14は支点Aと支点」パとの水平距離
である。Pbはブームシリンダ゛4のボトム側圧力、P
rはブームシリンダ40ロツド11111 If力、S
bはブームシリンダ4のボトム側覚圧面稙、Srはブ−
ムシリンダ4のロッド側受圧面積である。1(1はブー
ムシリンダ4の押出力、K、はその分力を示す。
なお、ブームシリンダ4は通常2本使用されるので、本
実施例においても2本備えられているものとして考え、
又、モーメントはすべて支点Aを中心として考える。
このような油圧ショベルのフロント機構′rの状態にお
いて、フロント機構Tによる回転モーメントはブームシ
リンダの押圧力に1の分力に、にょって支えられている
ので、支点Aに作用するモーメントM1は次のようにな
る。
M、 = K、 X IH= K15inα3x l、
 −−−−−−−−−−−−(1)ここで、角α、は したがって上記(1)式は =に、 X l、 X C08v 曲・・曲間・(2)
ただし、 ブームシリンダの押出力に、は、ブームシリンダが左右
に一本ずつ、計2本あることから、Kl ;2X (P
b @ Sb Pr−8r )故に(2)式は次のよう
になる。
MI= 2 (Pb−8b−Pr−8r) X 11X
 cosθ −−−−−−(3)このモーメントM、は
、パケット3内に6’lがあるときの油圧ショベル本体
に作用しているモーメントである。
以上のようにして、パケット3内に極細かめるときのモ
ーメントM8がめられるが、パケット3内の積荷のM量
をめるためには、積荷自身の重量による支点Aにおける
モーメント葡支点Aと積荷の重心位置とのIMIの距離
で除算する必蟹かある。
そこで、まず、支点Aと積荷の重心位置との間の距離の
演算を第4図に基づいて説明、する。図で、第3図と同
一支点、同一位置、同一長さには同一符号が付しである
。Jはパケットにかかる積荷の 。
重心位置、γ、は直線CDと直線CJのなす角、l。
は直線ABの長さ、lうけ直線BCの長さ、18は支点
Aと重心位置Jとの間の水平距離、ノ、は支点Cと重心
Jとの間の距離である。
以上のように定めると、距Mfe lsは、18= 1
5 cO5α++16sin(α1+β1)−l、si
n (α1+β、→−γ1+γ3) −・・・−−−−
−(4)となる。
次に、前述の積荷自身の重量による支点Aにおけるモー
メントをめることにする。このモーメントは、(3)式
でめたモーメン)M+からパケット3内に積荷のない場
合のフロンBlfのモーメント(無負荷モーメント、こ
のモーメントをMocとする。)を減算すれば得られる
。以下、モーメンとMo cの演算を第5図に基づいて
説明する。図で、第4図と同一支点、同一角度、同一長
さに、は同一符号が付しである。Gはプーム重心位置で
あシ、ブームの重量をWGとする。l(はアーム重心位
置であう、アームの重量をW)Iとする。■はパケット
重心位置であシ、パケットのfft!jtt金W+とす
る。0番は黄さ、19は支点Aと重心位置qとの間の距
離、4゜は支点Bとl心位置Hとの間の距離、l+1は
支点Cと重心位置■との間の距離である。
以上のように定めると、2’FTのときのモーメン) 
Moc は、 Moc = Wa −4cos (α1+α4)+WI
+・(Aacosα。
+ 4o sin (α、十β1+β2))IMI [
、cosα1−I−7!、5in(α+ + /’+)
 1lx(5in(α1+βけγ1十12)1 ・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)この
ようにして、 6fLn−による無負荷モーメントMo
cがめられる。
ところで、前記(3)式におけるモーメントI■、は、
パケット3内に積荷が積載さねていない場合f:考える
と、無負荷モーメント(このモーメントiM。
とする。)そのものにほかならない。したがって、上記
(5)′式でめられる無負荷モーメン)Moclと前記
(3)式でめられる無負荷モーメン) Moとは理論的
に等しくなる筈である。しかしながら、両者は、種々の
誤差、パケットへの土砂の固着等によシ実際は異なった
値となる。そこで、本実施例は、上記演算による無負荷
モーメン) MocO値全そのまま用いずに、実際の無
負荷モーメン)Moによシ、演算による無負荷モーメン
トMOCを演算する際に使用する所与の定数を補正して
M o cを正確に算出するものである。そして、その
補正手段として、フロントモーメントに対する影響の大
きいパケットの重量Wxの補正を行なう場合を示す。今
、画然負荷モーメン) Mo 、 Mocの差がすべて
パケット重量の差によるものと考えると、バケyト亘M
、の差ΔWxは次式によ請求められる。
ΔWx = (Mo −MOC) / 11z −−−
−(6)ただし、l、lは支点Aとパケット重心位置I
との間の水平距離で1ハ次のように算出される。
右、=l、cosα、 十16sin (α1+βt)
 A11sin(α1+β1+γ1+γ2)この値ΔW
Xによって(5)式におけるパケット重量W!を補正し
、補正されたバケツ):ktt(Wl+ΔνvI)をパ
ケットMfB、Wsの代りに用いることによって演算を
行なうものである。以下、差ΔW+によって修正された
無負荷モーメントをM o c +として表わす。
さて、このようにして、正確な無負荷モーメン)Moc
lがめられる。そして、前述のように、パケット3内の
積荷の1童(この重量をWとする。)は、積荷自身の亜
1柱による支点Aに作用するモーメントを支点Aと積荷
の重心位置との間の距離138で除算して得られるもの
であり、又、積荷自身のitによるモーメントはモーメ
ン)M+から無負荷モーメントMoc 1を減算して得
られるものであるから、結局、パケット3内の積荷のj
l、i: jii Wは、としてめることができる。
以上の演算を行なう際はオ)(荷演昇指令手段を設けて
、作業員が適宜押釦等により上記手段を作動させて、積
荷1量の演算あるいは積荷を指令すればよい。そして、
このようにしても充分その機構を果して得るがさらに好
適な実施例を示すと次のようになる。即ち、本実施例に
おいては、油圧ショベルの積込作業中にフロント機構が
採るある姿勢を考える。ここで、フロント機構のある姿
勢とは、ブーム角、アーム角がそれぞれある所定の角度
にあるとき、又はブーム角、アーム角、パケット角がそ
れぞれある所定の角度にあるときのフロント機構の形状
をいう。このように、フロント機構のある姿勢全労え、
まず、パケット3を空にした状態で、以後に行なう積込
作業の動作と同じ動作を行なう。そして、フロント機構
が、さきに考えたおる姿勢を採ったとき、姿勢設定信号
によシそのときのブーム角およびアーム角を記憶すると
ともに、そのときのモーメン) Moc 、 Mo 、
距離11、を演算して前記(6)式により差ΔWXをめ
てこれを記憶しておく。そして、以後、油圧ショベルの
荷の積込作業において、フロント憬構が上記の姿勢を採
るたびに上記(7)式の演算を行ない、積荷の重量Wを
得る。このようにすれは、作業員が1回の積込作業毎に
押釦等によシ績荷MWの演算を指令する8狭はなくなる
以下、このような辿算に基づく本発明の実施例について
述べる。
第1図は本発明の一実施例に係る油圧ショベルの積荷重
量表示装置のブロック図である。本実施例においては、
回動支点A、B、Cにそれぞれ角度検出器が設けられ、
これらの角度検出器によシプーム角α1、アーム角ρ゛
1、パケット角γ、が検出され、この角度に応じた信号
bαI、”β1、Eγ、が出力される。又、ブームシリ
ンダ41/)ボトム側おまひロッド側の圧力P b 、
P r ’e ’t*出する圧力検出器が設けられ、こ
の圧力に応じた信号Epb、 Eprが各圧力検出器か
ら出力される。図で、7は本実施例の装置の演算部、8
は前記無負荷モーメントM o c 1を得るため前記
設定姿勢を決める姿勢設定信号発生器、9は演算部7か
ら出力される信号によシ作動して積荷り量全表示する表
示部、9aはその数値表示面、9bは数値表下面98に
おける表示を報らせるブザーである。上記姿勢阪定他号
発生器8についてさらに説明する。油圧ショベルのオペ
レータは、積込作業開始にあたって、パケット3が空荷
の状態で、以後に行なわれる積込作業の動作と同じ動作
を行なう。そして、フロント機構の適宜の姿勢で、押釦
等によシ姿勢設定信号発生器8を作動させる。このとき
、姿勢設定信号発生器8からは信号Esが出力され、こ
の信号によってそのときの前記の差ΔW+およびフロン
ト機構の姿勢が記憶されることになる。なお、本実施例
においては、フロント機構の設定姿勢はそのときのブー
ム角度α1およびアーム角度β1によっテ規定される。
演算部7は図示のように構成される。即ち、lOは角度
α8、β3、γ1に応じた信号Eα1、Eβ1、Eγ1
を入力して水平距離18を演算する荷重点距離演算部、
11は信号Eα、および出力Pb、Prに応じた信号1
j3pb、Bprを入力してモーメン)lVllを演算
するフロントモーメント演算部である。12は信号Eα
1、Eβ、を入力するとともに姿勢設定信号発生器8か
らの信号E$が入力されたとき、その時点で入力した信
号Eα1、E/j1を記憶し、かつ、記憶した信号とフ
ロント機構の移動にょυ変化しなから入力される信号E
α1、Eβ1と全比較し、信号Eα1、Bβ。
が前記記憶した信号とほぼ等しくなったとき演算指令信
号ECを発生する設定姿勢判定部でおる。65は信号E
α0、Eβ1、Eγ1および前記の差ΔWrに応じた補
正信号EΔWxを入力し、距1i1111tおよび無負
荷モーメント信号EMocr l!XMoclを出力す
る無負荷モーメント演算部である。66はフロントモー
メント演算部11の信号1iiulと無負荷モーメント
4S号演算部65の信号EMOCを入力し、E旧−”C
IGを演算する加算器でめる。67は姿勢設定信号発生
器8からの信号E8が入力されたとき加算器66の信号
EMI −M(10を信号Ezizで除算して4u+正
イば号EΔWlを出力する除算器である。14はフロン
トモーメント演算部11の信号E月から演奥部65の1
δ号1!:wo01を減算して信号EiM1−Mocl
を出力する加算器、15は加算器14の信号1iia+
−wocsを荷重点距離演算部10の信号Et8で除算
して積荷l蓋Wに応じた信号I!awを出力する除算器
である。16.17は積算記憶器であp、積算記憶器1
6は例えば1台のダンプトラックへの積荷の積算重量を
記憶する記憶器として使用され、積算記憶器17は例え
ば所定期間(1日、1週、1、ケ月等)の積荷の積算重
量を記憶する記憶器として使用される。18.19はそ
れぞれ積算記憶器16.17に記憶された値を消去する
記憶消去スイッチである。加は除算器15、株算記憶器
16.17に接続された端子を有する表示切換スイッチ
であシ、その切換えによシ表示部9に所要の表示をなす
以下、本実施例の動作を説明する。
まず、第1図に示す荷重点距離演算部10の動作を、第
6図に示す荷重点距離演算部の具体例を示すブロック図
に基づいて説明する。ブーム角信号Eα蔦は三角関数発
生器21に入力されて角α1の余弦に応じた信号Mco
sα1がとシ出され、係数器nで距離l、に応じた信号
が乗せられて信号gtscosαlとなる。一方、アー
ム角信号E、lは加算器乙においてブーム角信号と加算
され、加算された信号Eα1+βlは三角関数発生器列
に入力されて角(α1+β1)の正弦に応じた信号1!
sin (α1+βl)がとり出され、この信号は係数
器5で距離16に応じた信号が乗算されて信号Ej6s
in(α1+β1)となる。この信号は前記係数器nの
出力信号と加算器あにおいて加算され、信号Btsco
sα1+L6ain (α1+βI)が得られる。又、
パケット角信号Er1は加算器27で前記加算器るの出
力信号Eα1+βlと加算されてEα1+β1+r1と
なシ、さらに加算器間において記憶器四に記憶された角
γ、に応じた信号1i 13が加算されて1ら号Eα1
+βI + rl + r3となる。この46号は三角
関数発生器3oに入力されて角(α1+β1+γ、十γ
3)の正弦に応じた信号がとシ出され、この信号は係数
器31で距離17に応じた信号か乗じられて信号1!j
t7sin(α1+β!十γ1+γ3)となる。この4
6号は加算器32で加昇器26の出力信号から減算され
て信号Btaを出力する。この信号IDtsは(4〕式
に示す支点Aと重心位置Jとの間の水平距離に応じた信
号で必る。
次に、第1図に示すフロント七−メントン貢に部11の
動作を、第7図に示すフロントモーメント演鼻部の具体
例を示すブロック図に基づいて説明する。ブーム角信号
Eαlは加算器34で記憶器33に記憶された角度α2
に応じた信号Eα2と加算されて信号Eα1+α2とな
り、三角関数発生器35に入力して角度(α1+α、)
の正弦に応じた信号Es1n(α1+α2)がとり出さ
れ、係数器36により距離11に応じた信号が乗算され
て信号EtJsin(α1+α2)となる。
この信号は加算器あにおいて、記憶器37に記憶された
値13に応じた信号と加算され、信号E41sin(α
l+αz)+ls を発生する。一方、前記加算器34
の出力信号は三角関数発生器39に入力され、角度(α
1+α2)の余弦に応じた信号1i:cos(α1+α
2)がとり出され、係数器4oによシ距離11に応じた
イg号が乗算されて信号EL1cos(α1+α2)と
なる。この信号は加算器41において、記憶器42に記
憶された値14に応じた信号Etaが減算され、信号E
t1CO8(α1+αz)−i;が出力される。加算器
41の出力信号は除算器43において、加算器あの出力
信号によシ除葬され、その商に応じた信号は逆三角関数
発生器44に入力され、この(i号の角度の逆正接に応
じた信号 がとシ出される。このとり出された信号は、加算器45
で加算器34の出力信号Eα1+α2と加算され信号E
θとなる。この信号は三角関数発生器46に入力されて
角θの余弦に応じた信号1つc。、θがとシ出され、係
数器47で値2t+に応じた信号が乗算され、信号E2
11 cosθが得られる。一方、ブームシリンダ4の
ボトム側圧力信号Epbは係数器48に尋かれて値Sb
に応じた信号が乗算さtL、 ”C信号Epb・sbと
なる。又、ブームシリンダ4のロンド側圧力信号Epr
は係数器49に導かれて値Srに応じた41号か来県さ
れて信号Eipr−srとなる。この両信号は加′A−
器50において減算され、信号hi(pb拳5b−pr
−sr)を得る。この信号と前記係叡器47の出力信号
は乗算器51に入力されて乗算され、18号F;M1が
出力される。この信号EM1は(3)式に示す叉点Aに
作用するモーメント肯に↓6じた信号でおる。
次いで、第1図に示す設定姿勢判定部12の動作を、第
8図に示す設定姿勢判定部の具体例を示すブoツク図I
C基づいて説明する。ブーム角信号Eα1は常時記憶器
52に入力されており、姿勢設定信号発生器8から4I
号ωSが出力されたとき、これに応じてその時点でのブ
ーム角信号Isを記憶保持する。このブーム角信号はブ
ームについての設定姿勢を規定するもので21)、この
信号を信号Eα8とする。53は記憶器で、適宜に定め
られた値Δαが記憶され、この値に応じた信号EΔαが
出力されている。本実施例では、フロント機構がその作
業中に所定の設定位置を経由したときにのみ積荷重量の
演算を行なうように構成されているが、積込作業中のフ
ロント機構が1回の積込毎に正確に設定位置を経由する
とは限らす、この場合、積荷重量の演算が行なわれない
という不具合か生じる。
上記の定数Δαはこの不具合を解消するもので、設定姿
勢として規定されたブーム角αSを中心として、ブーム
角がその上Δαの範囲内にあるときは、ブーム角が規定
されたブーム角αSとなっているとみなすものである。
このため、信号EαSは加算器父において信号LJa、
と加算されてブーム角(α3+Δα)K応じた信号Eα
、+Δαを発生する。一方、滅′算器55ではブーム角
(6g −1α)に応じた何号島$−Δαを発生する。
信号EαS+Δαは比較器56においてブーム角信号E
α1と比較され、しαl≦EαS+Δαのとき比較器5
6から高レベルの信号E1が出力される。又、信号Eα
、−Δαは比較器57において信号Bαlと比較され、
Eαl≧Eα、−Δαりとき比較器5’7から高レベル
の信号E2が出力Bれる。アーム角についても、ブーム
角と同様の巧えに基づいて処理される。即ち、アーム角
信号Eハは記憶器り8に入力され、信号B3が入力され
たときの(g号Eハが保持される。記憶器59には記1
恩器53における定数Δαと同じ趣旨の定数Δβが記1
点されて2す、加算器60からは信号EβSと信号ルΔ
βとの和の信号EIS+Δβが出力され、減算器61か
らはイ= @ bβ。
と伯゛号EΔβの差の信号Eβ、−Δβが出力される。
信号1f/s+Δβは比較器62で信号7/ 1と比較
され、Eβ1≦Eβ1+Δβのとき比較器62から高レ
ベルの1回号E、か出力さ°れる。又、信号りS−Δβ
は比較器63から高レベルの信号E4が出力される。信
号E11L 、MB 、84はANDゲート64に入力
され、すべての信号が存在するときのみANDゲート6
4から1B号Ecが出力される。結局、設定姿勢判定部
12は、 この上記(8)式を満足したときのみフロント機構が設
定姿勢にあると判断して、積荷1董の演算を指令する信
号Ecを出力する。
次いで、第1図に示す無負荷モーメン)%4部65の動
作を、第9図に示す無負荷モーメント演算部の具体例を
示すブロック図に基づいて説明する。
角度検出器からの信号Eα1と記憶器68に記憶された
角度α4の信号Eα4は加算器69において加算きれ、
信号Eα1+α4を発生する。この信号は三角関数発生
器70に入力され、角度(α1+α4)の余弦に応じた
信号Wcoi(α1+α4)がとシ出され、係数器71
によシ1量WGと距離^を末じた値に応じた信号が乗じ
られ、信号Bwoet9・cos(αl十α4)を発生
する。一方、信号Eα1は三角関数発生器72に入力さ
れ、角度α1の余弦に応じた信号EcosαJがとり出
され係数器73によ妙距離l、に応じた信号が乗算され
て信号IJtscosα1とされる。又、アーム角信号
Eハとブーム角信号Eα1は加模−器77で加算されて
信号居α1+ハとなシ、この信号はさらに記憶器79に
記憶された角度I2に応じた信号Eβ2と加算器78で
加算された信号Ea1+β□十β2となる。この信号は
三角関数発生器80に入力され、角度(α1+β。
+β2)の正弦に応じた信号1!1sin(α]」−β
1+β2)がとり出され、係数器81で距離110に応
じた信号が乗算されて信号Et10sln(α1+β1
+β2)となる。この信号は加算器74で前記のイぎ号
Ezscosαlと加算され、さらに係数器75によシ
重kWHに応じた信号が乗算されて、信号KwH(z5
cosαl +LiOs in (α1+β1+β2)
) となる。この信号は加算器76で前記の信号Kvc
++z9ecos(α++az)と加算されて信号E;
wc−z9cos (α1+α2)+WM (L5−c
osαl+t+0sin(α1+β1+β2))となる
加算器77の出力信号Eal十βlは三角関数発生器8
2に入力されて角(α1+β1)の正弦に応じた信号E
s1n (α1+β1)がとシ出され、係数器83で距
離16に応じた信号が乗算されて信号hizssin(
αl+βつとなる。この信号は加算器84によシ前記係
数器73の出力信号と加算されて信号1!;L5cos
α1+tssln(α1+β1)を発生する。加算器7
7の出力信号は又、加算器85によシパケット角信号E
r1と加算されて信号Eα1+β1+r1を発生し、さ
らに記憶器87に記憶された角γ2に応じた信号B、2
と加算器86で加算されて信号Eαl+βl+γ1+r
2となる。この信号は三角関数発生器部に入力され、角
(α1+β1+γ。
+γ2)の正弦に応じた信号1!Lln(B1+β1+
rl十r2)がとり出され、係数器89において距離l
11に応じた信号が乗算されて信号Ezus+n(αl
+L+rt+r2)となる。この信号は加算器90によ
シ前記加算器84の出力信号と加算されたうえ、係数器
91で重量WIに応じた信号が乗算され、信号Bwz(
t5cosα+−1−t6sln(α1+β1)−Lu
 5in(α1+ハ+rl十r2))となる、この信号
は加算器92によシ前記加算器76の出力信号と加算さ
れることによシ5.(5)式に示す無負荷モーメントM
ocに応じた信号E!’MOCが得られる。
このようにして得られた信号1ツM。Cの細工は次のよ
うに行なわれる。即ち、第1図に示すようにこの信号E
Mocはフロントモーメント1QTh部11からの信号
E M lとともに減算器66に入力されてその差の信
号1jMi−MOCが出力される。この信号1!:M1
−MOCは距#1lItに応じた信号1tt+2ととも
に除算器67に入力される。ここで、信号Et+2は第
9図に示す加算器90の出力にほかならない。除算器6
″lは姿勢設定信号発生器8からの信号gsの入力によ
ってのみ演算を行なうものであり、したがって、そのと
きの信号EMlはバケットに8を荷のないときの無負荷
モーメン)MoiC応じた信号1uMoに等しい。した
がって、除算器67で行なわれる演算は(6)式に示す
演算と4!I、その出力は値ΔW1に応じた信号EΔw
xとなる。そこで、第9図に決り、この信号EΔW!は
無負荷モーメント演算部b5に入力され記憶器93に記
憶される。一方、記憶8ki94にはパケット1量W!
が記憶されておシ、両犯憶器93、94から出力される
信号EΔwr、Fiw!は加算器95で加算されて信号
Ewr + 7wrとなる。この信号は、乗算器96に
おいて信号Ets2と乗算され、(5)式における第3
項、Wf(jjscosα4+、Jas+n(a1+β
1)−1xs +iin (a4+IH+ri+rt 
) ) において、重i−W!に代えて重量(VVx+
ΔWX、) を用いた値に応じた信号となる。そして、
加算器97で加算器76の出力信号と加算されることに
よシ、(5)式の値Wrに代えて値(Wl+ΔWs )
を代入して得られる、補正された無負荷モーメン)Mo
atに応じた信号W M OC1が出力される。
前述のように、積込作業開始前、オペレータは窒荷の状
態で以後繰返される積込作業におけると同じようにフロ
ント機構を作動し、フロント機構のある姿勢において姿
勢設定信号発生器8を操作する。このとき、信号E8が
発生して除算器67に入力され、除算器67は補正信号
EΔWlを出力し、これを無負荷゛モーメント演算部6
5の記憶器93に記憶させるとともに、当該信号Wsは
設定姿勢判定部12に入力され、記憶器52.’5Bに
そのときの信号Eαl。
Eハを設定する。次いで、積荷の状態で積込作業が行な
われると、フロント機構が設定姿勢に達する毎に設定姿
勢判定部12から除算器15に対して演算指令信号EC
が出力きれ、除典d:+ 1!j ’(:は(9式に応
じたヒ算、Itul−MOCI/ ’Fatsが行1よ
りれ、槙荷皿飢臂に応じた信号hiwが得られる。オペ
レータは表示切換スイッチ加を切換えることにより、1
回毎の積荷重量、1台のダンプトラック毎の積荷重量、
又は所定期間内の積荷重量紮価号Mw 、 EWT 1
 。
h;wr 2によ)表示部9に表示する。なお、信号l
!jCの出力毎にブザー9bが吹鳴して表示又は表示の
袈更を報らせ、オペレータの便宜を計るようになってい
る。1台のダンプトランクへの積込みが終了したとき、
又は所定期間の積算が終了したときは記憶消去スイッチ
18.19を操作し、(n号EQI。
Eα2を発生させ積算記憶器16.17の記1慰を消去
して次の動作に備える。
このように、本実施例では、角度検出器およびブームシ
リンダの圧力検出器からの信号により、荷亘点距離と積
荷時のフロント機構のモーメントを演算し、又、フロン
ト機構が作業中に採る所定姿勢を設定することによりフ
ロント機構の無負荷モーメント演算用の補正定数を記憶
し、これらの値に基づいて、フロント機構が前記設置さ
れた姿勢とほぼ同じ姿勢を採ったとき所定の演算を行な
ってパケットの積荷重量をめ、その値又はその積算値を
表示できるようにしたので、油圧ショベルのパケットの
積荷重量又はその積算重量を直ちに知ることができ、こ
れによシ過太又は過少積込を防止することができ、した
がって、ダンプトラック等の寿命増大、作条能率の向上
、作業管理の円滑化が期待できる。又、油圧ショベル自
体の作業量も各易に知ることができる。さらに、化学工
場の定量作業においては、計量器の設置が不要となり、
作業性も向上することができる。さらに又、無負荷モー
メントを得るために使用するフロント機構の構成費素に
関する所与の定数を、検出された無負荷時の油圧シリン
ダの押圧力および各角度に基づく演算よ請求めたいわば
実測による無負荷モーメントによシ補正して用いるよう
にしたので、単にモーメントの値のみを補正して用いる
場合には無負荷モーメントを実測したフロント@fII
7の姿”勢付近のみで有効であるのに対し、フロント機
構の任意の姿勢において、txttmのみにより正確な
無負荷モーメントを得ることができる。
なお、以上の実施例の説明では、アームの先端にパケッ
トを取付けた賜金について説明したか、パケットに限る
ことはなく、他の作業部材であっても適用できる。又、
ブーム、アーム、パケットの変位社全角度検出器により
検出するようにしブこが、各シリンダのシリンダロッド
の変位b: ’c 4i2出するようにしてもよい。さ
らに、圧力信号としてブームシリンダの駆動圧力t h
−出するようにしたが、フロント@恒におけるズームシ
リンダ以外のシリンダの駆鯛圧力會検出してもよいし、
又、これらは駆動圧力でなくシリンダの押圧力を歪ゲー
ジ等によシ検出してもよい。ぜらに又、ブームおよびア
ームの変位量のみを用いて値荷m童を近似的にめること
もできる。
ざらに又、フロント機構の設足狡必の判定にはブーム角
信号とアーム角信号とを用いる代シに、これに狼ケット
角信号を付は加えて3つの角度信号を用いることもでき
、又、アーム角がほぼ一定となるような用途においては
アーム角信号のみを用いることもできる。
又、無負荷モーメントの細工手段としては、上記実施例
におけるパケットJK量の補正の代シに、適宜の定数を
乗算又は加算する手段を採用することもできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明では、フロント機構の少なく
ともブーム、アームの変位量およびフロント機構を作動
する油圧シリンダのうちの少なくとも1つの圧力を検出
し、さらに、7pント機構がある定められた設定姿勢に
あるときフロント機構の無負荷モーメントを演算するた
めの所与の定数の補正値をめてこれを記憶し、以後、こ
の補正値と前記各検出値に基づいてフロント機構の積荷
重量を演算し、この重量又はこれを積算した重量を表示
するようにしたので、油圧ショベルのフロント機構の積
荷重量又はその積算重量を直ちに、かつ、正確に知るこ
とができ、適正な作業を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係る油圧ショベルの積荷重量
表示装置のブロック図、第2図は油圧ショベルの概略構
成の側面図、m13図、第4図および第5図は本発明の
実施例の演算部の演算を説明するための説明図、第6図
、第7図、第8図および第9図はそれぞれ第1図に示す
荷重点距離演算部、フロントモーメント演算部算部、設
定姿勢判定部および無負荷モーメント演算部の具体例の
ブロック図である。 1・・・・・・ブーム、2・・・・・・アーム、3・・
曲パケット、4・・・・・・ブームシリンダ、7・・・
・・・演算部、8・・曲費勢設定信号発生器、9・・・
・・・表示部、10・・・・・・荷重点距離演算部、1
1・・・・・・フロントモーメント演算部、12・・・
・・・設定姿勢判定部、14.66・・・・・・加算器
、【5゜67・・・・・・除算器、16.17・・・・
・・積其記1息器、肋・・・・・・表示切換スイッチ、
65・・・・・・無負荷モーメント演算部。 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 仁18 第7図 第8図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工、走行体と、この走行体に支持される旋回体と、ブー
    ム、アームおよびアーム先端に取付けられた作業部よシ
    成p前記旋回体に可回動に支持されたフロント機構とを
    備えた油圧ショベルにおいて、前記フロント機構の少な
    くともブームおよびアームの変位を検出する変位検出装
    置と、前記フロント機構を作動する油圧シリンダのうち
    少なくとも1つの押圧力を検出する押圧力検出装置と、
    前記フロント機構の定められた姿勢を設定する姿勢設定
    装置と、この姿勢設定装置によシ設定された前記フロン
    ト機構の姿勢における前記変位検出装置および前記押圧
    力検出装置の無負荷時の検出値に基づいて前記フロント
    機構の無負荷七−メントを演算するための前記フロント
    機構の構成要素に関する所与の定数を補正する補正値を
    演算する第1の演算手段と、前記備正値および前記変位
    検出装置と前記押圧力検出装置の各検出値に基づいて前
    記フロント機構の積荷重量を演算する第2の演算手段と
    、この第2の演算手段に稙荷貞量oJi算を指令する積
    荷重量演算指令手段と、前記第2の演算手段によシ演算
    された積荷重量に関連した値を表示する表示部とを設け
    たことをlIq徴とする汁」圧ショベルの積荷重量表示
    装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6345510A (ja) * 1986-08-13 1988-02-26 Tokyu Car Corp 荷重検出装置
JPH05321305A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Yutani Heavy Ind Ltd クレーン兼用油圧ショベル
US5714719A (en) * 1992-06-26 1998-02-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Workload detecting system for excavating and loading apparatus
US6931772B2 (en) 2001-10-18 2005-08-23 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic shovel work amount detection apparatus, work amount detection method, work amount detection result display apparatus
JPWO2020203851A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08
KR20230002980A (ko) 2021-02-22 2023-01-05 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업기 모멘트를 추정하는 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332663A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベルの荷重計測装置
JP2021156081A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 住友重機械工業株式会社 作業機械
JP7395403B2 (ja) * 2020-03-30 2023-12-11 住友重機械工業株式会社 検出装置及びショベル

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5538613A (en) * 1978-09-05 1980-03-18 Toray Ind Inc Base film for magnetic recording medium
JPS55131700A (en) * 1979-03-15 1980-10-13 Aai Corp Metallplastic cartridge case and cartridge arrangement
JPS57113323A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Kobe Steel Ltd Recorder for load condition of crane
JPS57131700A (en) * 1981-02-09 1982-08-14 Toyoda Automatic Loom Works Method and device for displaying load of forklift truck

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5538613A (en) * 1978-09-05 1980-03-18 Toray Ind Inc Base film for magnetic recording medium
JPS55131700A (en) * 1979-03-15 1980-10-13 Aai Corp Metallplastic cartridge case and cartridge arrangement
JPS57113323A (en) * 1980-12-29 1982-07-14 Kobe Steel Ltd Recorder for load condition of crane
JPS57131700A (en) * 1981-02-09 1982-08-14 Toyoda Automatic Loom Works Method and device for displaying load of forklift truck

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6345510A (ja) * 1986-08-13 1988-02-26 Tokyu Car Corp 荷重検出装置
JPH05321305A (ja) * 1992-05-21 1993-12-07 Yutani Heavy Ind Ltd クレーン兼用油圧ショベル
US5714719A (en) * 1992-06-26 1998-02-03 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Workload detecting system for excavating and loading apparatus
US6931772B2 (en) 2001-10-18 2005-08-23 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic shovel work amount detection apparatus, work amount detection method, work amount detection result display apparatus
JPWO2020203851A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08
KR20230002980A (ko) 2021-02-22 2023-01-05 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업기 모멘트를 추정하는 방법
DE112022000038T5 (de) 2021-02-22 2023-01-19 Komatsu Ltd. Verfahren zur Schätzung eines Moments eines Arbeitsgerätes

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