KR100822763B1 - Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof - Google Patents
Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100822763B1 KR100822763B1 KR1020030048358A KR20030048358A KR100822763B1 KR 100822763 B1 KR100822763 B1 KR 100822763B1 KR 1020030048358 A KR1020030048358 A KR 1020030048358A KR 20030048358 A KR20030048358 A KR 20030048358A KR 100822763 B1 KR100822763 B1 KR 100822763B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- boom
- weight
- value
- calculating
- rotation angle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
- G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/48—Temperature-compensating arrangements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
- G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Forklifts And Lifting Vehicles (AREA)
Abstract
본 발명은 휠로더 작업기 선단에 적재된 작업물의 중량을 측정하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a technique for measuring the weight of the workpiece loaded on the wheel loader work machine tip.
이같은 본 발명은, 작동유의 온도를 측정한 후 그 측정온도에 따른 중량값의 오차 보상 방법을 통해 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 함은 물론, 덤프트럭의 높이가 낮을 경우에도 적재 중량 측정이 가능하도록 붐 회전 위치를 다수 검출할 수 있는 위치검출수단을 통해서도 그 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 휠로더의 적재 중량 측정장치를 제공한다.The present invention, after measuring the temperature of the hydraulic fluid to be able to accurately measure the load weight through the error compensation method of the weight value according to the measured temperature, as well as to measure the load weight even when the height of the dump truck is low The present invention provides a loading weight measuring device of a wheel loader that can accurately measure the loading weight even through a position detecting means capable of detecting a plurality of boom rotation positions.
검출수단, 휠로더, 붐, 근접스위치, 적재중량 Detection means, wheel loader, boom, proximity switch, load weight
Description
도 1은 본 발명의 일실시예로 휠로더의 적재 중량 측정장치의 전체 구성을 보인 개략도.Figure 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the loading weight measuring apparatus of the wheel loader in one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더의 위치 검출수단의 구성도.Figure 2 is a configuration diagram of the position detection means of the boom cylinder in one embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예로 도 2의 A-A'선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2 as an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 설치상태도.Figure 4 is an installation state of the boom cylinder position detection means in one embodiment of the present invention.
도 5의 a∼d는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 작동상태도.5A to 5D are diagrams illustrating an operation state of the boom cylinder position detecting means in one embodiment of the present invention.
도 6의 a,b는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더의 위치 검출을 위한 센서의 출력파형도.Figure 6 a, b is an output waveform diagram of the sensor for detecting the position of the boom cylinder in one embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 변화된 신호패턴과 붐이 상승 및 하강의 관계를 보인 도표.7 is a diagram showing the relationship between the changed signal pattern of the boom cylinder position detection means and the boom rise and fall in one embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예로 작동유 온도변화에 따른 중량 측정 오차의 변화를 보인 그래프.8 is a graph showing a change in weight measurement error according to the hydraulic oil temperature change in one embodiment of the present invention.
도 9의 a,b는 본 발명의 일실시예로 붐 회전각의 연산 과정을 보인 흐름도.9 is a flow chart showing a calculation process of the boom rotation angle in one embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예로 버켓 적재 중량의 연산 과정을 보인 흐름도. 10 is a flow chart showing a calculation process of the bucket load weight in one embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른실시예로 붐의 각도를 미리 기억된 값으로 리셋시키기 위한 검출수단의 구성도.11 is a block diagram of detection means for resetting the angle of the boom to a previously stored value in another embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른실시예로 도 11의 B-B'선 단면도.
12 is a cross-sectional view taken along the line B-B 'of another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 ; 버킷 2 ; 붐One ;
3 ; 오일탱크 4 ; 붐실린더3; Oil tank 4; Boom cylinder
5 ; 표시부 10; 제 1 검출수단5;
11; 고정부위 12; 센서고정구11; Fixed
13; 붐위치 검출부 13a; 요철부13;
14a,14b; 제 1,2 근접스위치 20; 제 2 검출수단14a, 14b; First and
30; 제 3 검출수단 40; 제 4 검출수단30; Third detecting means 40; Fourth detection means
50; 콘트롤러 51,52,53; 제 1,2,3 연산수단50;
61; 리셋검출부 62; 제 3 근접스위치61; A
본 발명은 휠로더 작업기 선단에 적재된 작업물의 중량을 측정하는 기술에 관한 것으로서, 특히 작동유의 온도를 측정한 후 그 측정온도에 따른 중량값의 오차 보상 방법을 통해 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 함은 물론, 덤프트럭 의 높이가 낮을 경우에도 적재 중량 측정이 가능하도록 붐 회전 위치를 다수 검출할 수 있는 위치검출수단을 통해서도 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 휠로더의 적재 중량 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for measuring the weight of the work loaded on the wheel loader work machine, in particular, to measure the weight of the hydraulic fluid through the error compensation method of the weight value according to the measurement temperature to accurately measure the load weight Of course, even if the height of the dump truck is low, the load weight measuring device and the measuring method of the wheel loader to accurately measure the load weight through the position detection means that can detect a large number of boom rotation position so that the load weight can be measured It is about.
일반적으로, 휠로더를 이용하여 상차 작업을 할 경우, 버킷에 적재되어 리프팅되는 적재물의 중량을 계측하는 것이 필요하다.In general, when loading the vehicle using the wheel loader, it is necessary to measure the weight of the load loaded in the bucket.
즉, 덤프트럭의 적재함에 적재물을 상차 작업하는 경우 그 덤프트럭에 대응되는 규정된 적재 중량만큼을 적재하는 것이 요구되며, 이에따라 운전자는 상차 작업시 적재물의 중량을 확인할 수 있으면 상차 작업의 능률을 높일 수 있는 것이다.That is, when loading a load into the dump truck's loading box, it is required to load as much as the prescribed loading weight corresponding to the dump truck. Accordingly, if the driver can check the weight of the loading when loading the truck, the efficiency of the loading work will be improved. It can be.
이러한 적재물의 중량 계측을 위한 종래의 장치는 일본국 특개소 62-274223 호(이하 선행기술 이라함)의 공보에 개시되어 있다.Conventional apparatus for weighing such a load is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-274223 (hereinafter referred to as prior art).
즉, 상기의 선행기술에서는 중량물을 적재한 버킷부가 소정의 높이에 이른 것을 검출하는 센서와, 중량물을 적재한 버킷을 들어올리는 유압실린더의 유압을 검출하는 유압센서를 설치하고, 중량물을 적재한 버킷이 소정의 높이에 이른 시점을 중심으로 전후 소정 샘플링 시간에 걸쳐 소정의 샘플링 간격마다 유압을 측정하며, 그 측정된 유압 데이터의 평균치에 근거하여 버킷에 적재된 중량물의 중량을 산출하여 표시하고 있다.That is, in the above-mentioned prior art, the bucket which loaded the heavy material is provided with the sensor which detects that the bucket part which loaded the heavy material reached the predetermined height, and the oil pressure sensor which detects the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder which raises the bucket which loaded the heavy material. The oil pressure is measured at predetermined sampling intervals around the time point before and after the predetermined height is reached, and the weight of the weight loaded in the bucket is calculated and displayed based on the average value of the measured hydraulic pressure data.
그러나, 상기의 선행기술에서는 버킷이 미리 설정된 소정의 위치까지 상승하여야 중량을 측정할 수 있기 때문에 덤프트럭의 높이가 미리 설정된 높이보다 낮을 경우에는 적재물에 대한 측정이 곤란하였으며, 이에따라 선행기술에서는 소정의 위치까지 붐을 상승시켜야 하는 불편함이 따랐을뿐만 아니라 그 붐의 상승작업으로 부터 적재물의 적재 시간이 오래 걸리는 등의 구조적인 단점을 가지게 되었다.However, in the above prior art, since the bucket must be raised to a predetermined predetermined position to measure the weight, it is difficult to measure the load when the height of the dump truck is lower than the preset height. Not only was it inconvenient to raise the boom to a position, but it also had structural disadvantages such as taking a long time to load the load from the raising operation of the boom.
또한, 상기의 선행기술은 계측 중에 붐의 상승이 정지할 경우, 유압 실린더에 맥동이 발생하여 계측 정밀도가 저하되며, 소정 높이에서 붐 상승을 시작할 경우 시동에 수반되는 유압 맥동이 감쇄되기 전에 계측을 시작함으로서 그 계측 정밀도가 저하되는 폐단이 따랐다.In addition, the prior art described above, when the boom stops during measurement, pulsation occurs in the hydraulic cylinder, the measurement accuracy is lowered, and when the boom starts to rise at a predetermined height, the measurement before the hydraulic pulsation accompanying the start is attenuated. As a result, the end of the measurement accuracy fell.
또한, 상기의 선행기술은 작업시간이나 작업종류 및 외기온도 조건에 따라 작동유의 온도는 큰 폭으로 변화되는데, 그 작동유의 온도가 변화되면 유압실린더의 압력도 변화되는 특성을 가지는 바, 상기 유압실린더의 압력을 기준으로 적재물의 중량을 계산하는 방법에 있어서는 유온의 변화에 따라 측정오차가 발생할수밖에 없는 문제점을 가지게 되었다. In addition, the above-mentioned prior art has a large change in the temperature of the hydraulic oil according to the working time or the type of work and the ambient temperature conditions, the pressure of the hydraulic cylinder is also changed when the temperature of the hydraulic oil is changed, the hydraulic cylinder In the method of calculating the weight of the load on the basis of the pressure of, there is a problem that the measurement error is bound to occur due to the change of oil temperature.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명은, 작동유의 온도를 측정한 후 그 측정온도에 따른 중량값의 오차 보상 방법을 통해 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 휠로더의 적재 중량 측정방법을 제공하려는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the present invention, after measuring the temperature of the hydraulic fluid through the error compensation method of the weight value according to the measured temperature to accurately measure the load weight The purpose is to provide a method for measuring the load weight of the wheel loader.
또한 본 발명은, 덤프트럭의 높이가 낮을 경우에도 적재 중량 측정이 가능하도록 붐 회전 위치를 다수 검출할 수 있는 위치검출수단을 통해서도 그 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 휠로더의 적재 중량 측정장치를 제공하려는데 그 목적이 있는 것이다.In addition, the present invention, the load weight measuring apparatus of the wheel loader that can accurately measure the load weight even through the position detection means for detecting a large number of boom rotation position so that even if the height of the dump truck is low The purpose is to provide.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예로 휠로더의 적재 중량 측정장치의 전체 구성을 보인 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예로 도 2의 A-A'선 단면도 이다.Figure 1 is a schematic view showing the overall configuration of the loading weight measuring apparatus of the wheel loader in one embodiment of the present invention, Figure 2 is a configuration diagram of the boom cylinder position detection means in one embodiment of the present invention, Figure 3 is In one embodiment, a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.
도 4는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 설치상태도이고, 도 5의 a∼d는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 작동상태도이며, 도 6의 a,b는 본 발명의 일실시예로 붐 실린더의 위치 검출을 위한 센서의 출력파형도 이다.Figure 4 is an installation state diagram of the boom cylinder position detection means in one embodiment of the present invention, Figures 5a through 5 is an operation state diagram of the boom cylinder position detection means in one embodiment of the present invention, Figures a, b Is an output waveform diagram of a sensor for detecting a position of a boom cylinder in one embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예로 붐 실린더 위치 검출수단의 변화된 신호패턴과 붐이 상승 및 하강의 관계를 보인 도표이고, 도 8은 본 발명의 일실시예로 작동유 온도변화에 따른 중량 측정 오차의 변화를 보인 그래프 이다.Figure 7 is a diagram showing the relationship between the changed signal pattern of the boom cylinder position detection means and the boom rise and fall as an embodiment of the present invention, Figure 8 is a weight measurement error according to the hydraulic oil temperature change in an embodiment of the present invention The graph shows the change of.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와같이, 중량물이 적재되는 버킷(1)을 회동 가능하게 장착시킨 붐(2)과, 오일탱크(3)의 작동유 공급을 받아 붐(2)을 승하강시키는 붐실린더(4) 및, 상기 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 표시하는 표시부(5)를 포함하는 통상의 휠로더에 있어서,1 to 8, a
상기 붐(2)의 위치를 검출하는 제 1 검출수단(10)과;First detecting means (10) for detecting the position of the boom (2);
상기 붐실린더(4)의 헤드측 압력을 검출하는 제 2 검출수단(20)과;Second detecting means (20) for detecting a head side pressure of said boom cylinder (4);
상기 붐실린더(4)의 로드측 압력을 검출하는 제 3 검출수단(30)과;Third detecting means (30) for detecting a rod side pressure of said boom cylinder (4);
오일탱크(3)의 작동유 온도를 검출하는 제 4 검출수단(40)과; Fourth detection means (40) for detecting the operating oil temperature of the oil tank (3);
상기 제 1 내지 제 4 검출수단(10)(20)(30)(40)으로 부터 검출신호를 입력받아 붐(2)의 회전각은 물론 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산하는 콘트롤러(50)로 구성함을 특징으로 한다.The controller for receiving the detection signal from the first to fourth detection means 10, 20, 30, 40 to calculate the rotation angle of the
다른 일면에 따라, 상기 제 1 검출수단(10)은,According to another aspect, the first detection means 10,
붐(2)의 회전을 안내하는 고정부위(11)에 고정되는 센서고정구(12)와,A
붐(2)의 측면에 회전 가능하게 고정되면서 그 붐(2)의 회전에 따른 위치 검출이 가능하도록 요철부(13a)를 가지는 붐위치 검출부(13)와,A boom
상기 센서고정구(12)에 고정되면서 붐위치 검출부(13)와 수직으로 소정거리를 유지하되, 상기 붐위치 검출부(13)의 회전에 따른 위치 변경시 그 변경 위치에 대응하는 온/오프 신호를 출력하는 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)로 구성함을 특징으로 한다.While being fixed to the
또 다른 일면에 따라, 상기 콘트롤러(50)에는,According to yet another aspect, the
제 1 검출수단(10)으로 검출된 붐(2)의 위치를 토대로 상기 붐(2)의 회전각을 연산하는 제 1 연산수단(51)과,First calculating means 51 for calculating a rotation angle of the
상기 제 1 연산수단(51)에 의해 산출된 붐(2)의 회전각 정보를 토대로 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산하는 제 2 연산수단(52)을 포함하여 구성함을 특징으로 한다.And second calculating means (52) for calculating the weight of the weight loaded on the bucket (1) based on the rotation angle information of the boom (2) calculated by the first calculating means (51). do.
또 다른 일면에 따라, 상기 콘트롤러(50)에는,According to yet another aspect, the
제 4 검출수단(40)에 의한 작동유의 온도 검출정보를 토대로 그 작동유의 온도변화에 따른 압력 변동으로 중량측정오차가 발생될 때 그 중량측정오차를 보상하 기 위한 온도 보상의 압력값을 연산하는 제 3 연산수단(53)을 더 포함하여 구성함을 특징으로 한다.Computing the pressure value of the temperature compensation to compensate for the weighing error when the weighing error occurs due to the pressure change according to the temperature change of the hydraulic fluid based on the temperature detection information of the hydraulic oil by the fourth detecting means 40 It further comprises a third calculation means (53).
한편, 도 9 및 도 10은 상기 본 발명의 일실시예인 휠로더의 적재 중량 측정장치를 통해 달성되는 적재 중량 측정방법을 보인 흐름도로서 그 진행단계는,On the other hand, Figure 9 and Figure 10 is a flow chart showing a loading weight measuring method achieved through the loading weight measuring apparatus of the wheel loader which is an embodiment of the present invention, the progress step,
붐(2)의 위치, 붐실린더(4)의 헤드측 압력, 붐실린더(4)의 로드측 압력은 물론, 오일탱크(3)의 작동유 온도를 검출하는 검출단계;A detecting step of detecting the position of the
상기 검출단계의 검출 결과를 토대로 붐(2)의 회전각을 연산하는 붐 회전각 연산단계; 및,A boom rotation angle calculation step of calculating a rotation angle of the
상기 검출단계의 검출결과를 토대로 온도보상의 압력값은 물론, 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산하는 적재중량 연산단계; 로 진행함을 특징으로 한다.A load weight calculation step of calculating the weight of the weight loaded in the
다른 일면에 따라, 상기 붐 회전각 연산단계는,According to another aspect, the boom rotation angle calculation step,
장비의 전원이 오프되기전 마지막 장비의 위치 정보값(P)과 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)의 상태값(STATE)을 기억장치로 입력한 후 현재의 상태변수값(STATE_OLD)을 저장하는 단계;Input the position information value (P) of the last equipment and the status value (STATE) of the first and second proximity switches (14a) and (14b) before the device is turned off, and then enter the current status variable value (STATE_OLD). Storing c);
제 1,2 근접스위치(14a)(14b)에 의해 미리 저장된 상태변수값(STATE)을 설정한 후(예; 0∼3까지), 상기 기억장치에 저장된 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE)과 현재 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE_OLD)을 비교하는 단계;After setting the state variable value STATE stored in advance by the first and second proximity switches 14a and 14b (e.g., from 0 to 3), the first and
상기 비교결과 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE) (STATE_OLD)이 동일하면 그 상대적인 위치가 변경되지 않은 것으로 판단하여 현재 장비의 위치 정보값(P)에 따라 붐(2)의 회전각을 연산한 후 현재 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE_OLD)과 장비의 위치 정보값(P)을 기억장치에 저장하는 단계;As a result of the comparison, if the state variable value (STATE) (STATE_OLD) of the first and second proximity switches 14a and 14b is the same, it is determined that the relative position has not been changed and the boom according to the position information value P of the current equipment. Storing the state variable value (STATE_OLD) of the current first and second proximity switches (14a) and (b) and the position information value (P) of the device in the storage device after calculating the rotation angle of (2);
상기 비교결과 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE) (STATE_OLD)이 동일하지 않으면 붐(2)의 상승 혹은 하강 여부를 판단하는 단계;Determining whether the boom (2) is raised or lowered if the state variables (STATE) (STATE_OLD) of the first and second proximity switches (14a) and (14b) are not the same as a result of the comparison;
상기 판단결과 붐(2)의 상승이면 장비의 위치 정보값(P)을 증가(+1)시키고, 하강이면 장비의 위치 정보값(P)을 감소(-1)시키는 단계; 및,Increasing the position information value P of the equipment if the
상기 위치 정보값(P)의 증감으로 부터 붐(2)의 회전각을 연산한 후 기억장치에 현재 상태변수값(STATE_OLD)과 그 증감된 위치 정보값(P)을 저장하는 단계; 로 진행함을 특징으로 한다.Calculating a rotation angle of the boom (2) from the increase / decrease of the position information value (P) and storing the current state variable value (STATE_OLD) and the increased position information value (P) in the storage device; Characterized in proceeding to.
또 다른 일면에 따라, 상기 붐(2)의 회전각 연산값은,According to yet another aspect, the rotation angle calculation value of the
장비의 위치 정보값(P)에 따른 붐(2)의 평균 회전각을 기억장치에 미리 저장한 후, 현재 장비의 위치 정보값(P)에 따라 구해짐을 특징으로 한다.The average rotation angle of the
또 다른 일면에 따라, 상기 적재 중량 연산단계는,According to yet another aspect, the loading weight calculation step,
제 1 내지 제 4 검출수단(10)(20)(30)(40)으로 부터 입력된 검출신호와 제 1 연산수단(51)에 의한 붐 회전각의 연산신호 및 제 3 연산수단(53)에 의한 온도보상의 압력값을 연산하는 단계;The detection signal input from the first to fourth detection means 10, 20, 30 and 40, the calculation signal of the boom rotation angle by the first calculation means 51, and the third calculation means 53. Calculating a pressure value of temperature compensation by the controller;
상기 연산결과로 부터 상승되는 붐(2)의 이전 및 현재 회전각 사이의 압력 평균값을 이용하여 제 2 연산수단(52)이 버킷(1)의 적재 중량을 연산하는 단계;Calculating, by the second calculating means (52), the load weight of the bucket (1) using the pressure average value between the previous and current rotation angles of the boom (2) which is raised from the calculation result;
붐(2)이 상승하다가 하강하는 시점부터 그 붐(2)의 회전각에서 구해진 적재 중량값 중 오차가 큰 값을 삭제하고 평균값을 계산하는 단계; 및,Calculating a mean value by deleting a value having a large error among the load weight values obtained at the rotation angle of the
상기의 계산된 적재중량의 평균값을 이용하여 트럭의 적산 중량값을 계산한 후 그 적재중량값과 트럭적산중량값을 표시부(5)로 디스플레이시키는 단계; 로 진행함을 특징으로 한다.Calculating the integrated weight value of the truck using the calculated average value of the loaded weights, and then displaying the loaded weight value and the truck accumulated weight value on the display unit; Characterized in proceeding to.
이와같이 구성된 본 발명의 일실시예에 대한 작용을 첨부된 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 1 to 10 attached to the operation of an embodiment of the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 도 1에 도시된 바와같이 휠로더에 대한 적재 중량의 측정이 가능하도록 제 1 검출수단(10)에서는 붐(2)의 위치를 검출하고, 제 2 검출수단(20)은 붐실린더(4)의 헤드측 압력을 검출하며, 제 3 검출수단(30)은 붐실린더(4)의 로드측의 압력을 검출하고, 제 4 검출수단(40)에서는 오일탱크(3)의 작동유 온도를 검출하게 된다.First, as shown in FIG. 1, the first detection means 10 detects the position of the
이때, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와같이, 상기 제 1 검출수단(10)에는 고정부위(11)에 고정되는 센서고정구(12)와, 요철부(13a)를 가지는 붐위치 검출부(13)는 물론, 상기 센서고정구(12)에 고정되는 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)를 포함하면서, 상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)와 붐위치 검출부(13)가 수직으로 소정거리를 유지하는 바,2 to 4, the first detecting
상기 붐위치 검출부(13)는 붐(2)의 측면에 고정되면서 그 붐(2)의 회전에 따른 위치 검출이 가능하도록 상기 붐(2)의 회전으로 부터 연동된다.The
이때, 상기 센서고정구(12)에 고정된 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)는 붐위치 검출부(13)의 회전에 따른 위치 변경시 그 변경 위치에 대응하는 온/오프 신호를 출력하므로서, 상기 붐(2)의 회전각을 검출할 수 있게 되는 것이다.At this time, the first and second proximity switches 14a and 14b fixed to the
일예로, 상기 붐위치 검출부(13)의 위치가 도 5a와 같은 경우, 센서고정구(12)에 고정된 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)는 모두 붐위치 검출부(13)의 검출면으로 부터 벗어나 있는 바,For example, when the position of the
상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)가 검출부에서 벗어나면 온 신호를 출력하는 근접센서라면 도 6의 파형도에서와 같이 모두 온의 신호를 출력하게 된다.If the first and second proximity switches 14a and 14b are out of the detection unit, the proximity sensor outputs an on signal as shown in the waveform diagram of FIG.
그리고, 상기 붐(2)이 상승으로 부터 붐위치 검출부(13)의 위치가 도 5b와 같은 경우, 센서고정구(12)에 고정된 제 1 근접스위치(14a)는 붐위치 검출부(13)의 검출면으로 부터 벗어나 있고, 상기 제 2 근접스위치(14b)는 붐위치 검출부(13)의 검출면 위에 위치하게 되는 바,In addition, when the position of the boom
도 6의 파형도에서와 같이 제 1 근접스위치(14a)는 온의 신호를 출력하게 되고, 상기 제 2 근접스위치(14b)는 오프의 신호를 출력하게 된다.As shown in the waveform diagram of FIG. 6, the
그리고, 상기 붐(2)의 상승으로 부터 붐위치 검출부(13)의 위치가 도 5c와 같은 경우, 상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b) 모두가 붐위치 검출부(13)의 검출면 위에 위치하게 되는 바,In addition, when the position of the
도 6의 파형도에서와 같이 제 2 근접스위치(14b)는 그대로 오프의 신호를 출력하게 되지만, 상기 제 1 근접스위치(14a)는 온에서 오프로의 신호 전환이 이루어진다.As shown in the waveform diagram of FIG. 6, the
한편, 상기 붐(2)의 상승으로 부터 붐위치 검출부(13)의 위치가 도 5d와 같 은 경우, 상기 센서고정구(12)에 고정된 제 1 근접스위치(14a)는 붐위치 검출부(13)의 검출면 위에 위치하고, 상기 제 2 근접스위치(14b)는 붐위치 검출부(13)의 요철부(13a)로 위치하게 되는 바,On the other hand, when the position of the boom
도 6의 파형도에서와 같이 제 1 근접스위치(14a)는 온의 신호를 그대로 출력하지만, 상기 제 2 근접스위치(14b)는 오프에서 온으로의 신호 전환이 이루어지는 것이다.As shown in the waveform diagram of FIG. 6, the
즉, 도 7은 상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)의 신호 변화패턴과 붐(2)의 상승 및 하강의 관계를 나타내는 도표로서, 이는 붐(2)의 위치가 변화되면 상기 붐(2)의 상승 혹은 하강에 따라 상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)의 출력이 온/오프로 변화되는 것을 보여주고 있다.That is, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the signal change patterns of the first and second proximity switches 14a and 14b and the rise and fall of the
그러므로, 상기 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)의 온/오프 출력값을 기억하고 있다가 그 온/오프의 신호 중 하나가 변화되면 도 7의 도표에 따라 붐(2)의 상승 또는 하강을 판단할 수 있는 것이다.Therefore, when the on / off output values of the first and second proximity switches 14a and 14b are stored and one of the on / off signals is changed, the
아울러, 상기의 판단결과로 부터 측정하고자 하는 붐(2)의 각도에 따라 붐위치 검출부(13)에 형성된 요철부(13a)의 개수와 간격을 조절하여 두면, 상기 붐(2)의 회전각은 그 측정이 보다 용이하게 이루어질 수 있게 되는 것이다.In addition, if the number and spacing of the
한편, 상기 제 1 내지 제 4 검출수단(10)(20)(30)(40)의 검출 결과가 콘트롤러(50)에 입력될 때, 상기 콘트롤러(50)에서는 붐(2)의 회전각은 물론, 온도보상의 압력값과 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산할 수 있게 된다.On the other hand, when the detection result of the first to fourth detection means 10, 20, 30, 40 is input to the
즉, 상기 콘트롤러(50)에는 제 1 내지 제 3 연산수단(51)(52)(53)을 포함하 고 있는 바,That is, the
상기 제 1 연산수단(51)은 제 1 검출수단(10)으로 부터 검출된 붐(2)의 위치를 토대로 상기 붐(2)의 회전각을 연산하고, 상기 제 2 연산수단(52)은 제 1 연산수단(51)에 의해 산출된 붐(2)의 회전각 정보를 토대로 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산하게 되며, 상기 제 3 연산수단(53)은 제 4 검출수단(40)에 의한 작동유의 온도 검출정보를 토대로 그 작동유의 온도변화에 따른 압력 변동으로 중량측정오차가 발생될 때 그 중량측정오차를 보상하기 위한 온도 보상의 압력값을 연산하게 되는 것이다.The first calculating means 51 calculates the rotation angle of the
이를 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at this in more detail as follows.
먼저, 제 1 연산수단(51)에 의한 붐(2)의 회전각 연산은 도 9의 흐름도로서 진행된다.First, the rotation angle calculation of the
즉, 상기 제 1 연산수단(51)은 장비의 전원이 오프되기전 마지막 장비의 위치 정보값(P)과 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태값(STATE)을 기억장치로 입력한 후 현재의 상태변수값(STATE_OLD)을 저장하여 둔다.That is, the first calculating means 51 stores the position information value P of the last equipment and the status value STATE of the first and second proximity switches 14a and 14b before the power of the equipment is turned off. After entering, save the current state variable value (STATE_OLD).
이후, 상기 제 1 연산수단(51)은 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)에 의해 미리 저장된 상태변수값(STATE)을 설정한 후(예; 0∼3까지), 상기 기억장치에 저장된 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE)과 현재 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE_OLD)을 비교한다.Thereafter, the first calculating means 51 sets the state variable value STATE stored in advance by the first and second proximity switches 14a and 14b (e.g., from 0 to 3). The stored state variable values STATE of the first and second proximity switches 14a and 14b are compared with the current state variable values STATE_OLD of the first and second proximity switches 14a and 14b.
이때, 상기 비교결과 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE) (STATE_OLD)이 동일한 경우, 상기 제 1 연산수단(51)은 그 상대적인 위치가 변경되 지 않은 것으로 판단하여 현재 장비의 위치 정보값(P)에 따라 붐(2)의 회전각을 연산한 후 현재 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE_OLD)과 장비의 위치 정보값(P)을 기억장치에 저장하여 둔다.At this time, when the comparison result of the same state variable value (STATE) (STATE_OLD) of the first and second proximity switches 14a and 14b, the first calculating means 51 determines that the relative position is not changed. After calculating the rotation angle of the boom (2) according to the current position information value (P) of the equipment, the current state variable value (STATE_OLD) of the first and second proximity switches (14a, 14b) and the position information value of the equipment ( P) is stored in memory.
그러나, 상기의 비교결과 제 1,2 근접스위치(14a)(14b)의 상태변수값(STATE) (STATE_OLD)이 동일하지 않을 경우, 상기 제 1 연산수단(51)은 붐(2)의 상승 혹은 하강 여부를 판단하게 되는데, 그 판단은 제 1 및 제 2 근접스위치(14a)(14b)의 온/오프 출력값을 기억하고 있다가 그 온/오프의 신호 중 하나가 변화되었을 때 도 7의 도표에 따라 붐(2)의 상승 또는 하강을 판단하게 되는 것이다.However, when the comparison result indicates that the state variable values STATE (STATE_OLD) of the first and second proximity switches 14a and 14b are not the same, the first calculating means 51 raises or lowers the
따라서, 상기 제 1 연산수단(51)의 판단결과 붐(2)의 상승이면, 상기 제 1 연산수단(51)에서는 장비의 위치 정보값(P)을 증가(+1)시키고, 하강이면 장비의 위치 정보값(P)을 감소(-1)시키는 카운트동작을 수행하면서 붐(2)의 회전각을 연산한 후, 기억장치에 현재 상태변수값(STATE_OLD)과 그 증감된 위치 정보값(P)을 저장하게 되는 것이다.Therefore, if the first calculation means 51 determines that the
여기서, 상기 제 1 연산수단(51)에 의해 이루어지는 붐(2)의 회전각 연산값은 장비의 위치 정보값(P)에 따른 붐(2)의 평균 회전각을 기억장치에 미리 저장한 후, 현재 장비의 위치 정보값(P)에 따라 구하는 것이다.Here, the rotation angle calculation value of the
한편, 도 8은 오일탱크(3)에 저장된 작동유의 온도변화에 따른 중량 측정 오차의 변화를 나타낸 도면으로, 휠로더의 작동유 온도는 작업시간이나 작업종류, 외기온도에 따라서 큰 폭으로 변화되며, 상기 작동유의 온도가 변화되면 붐실린더(4)의 압력이 변화되면서 중량측정 오차가 발생된다. On the other hand, Figure 8 is a view showing the change in the weight measurement error according to the temperature change of the hydraulic oil stored in the oil tank (3), the hydraulic oil temperature of the wheel loader is largely changed in accordance with the working time, work type, outside temperature, When the temperature of the working oil is changed, the pressure of the boom cylinder 4 is changed to generate a weighing error.
따라서, 적재 중량을 정확하게 측정하기 위해서는 도 8의 온도(유온)변화에 따른 중량 측정 오차를 보상하는 것이 요구되는 바, 그 보상은 콘트롤러(50)에 포함된 제 3 연산수단(53)에 의해 이루어지도록 하였다.Therefore, in order to accurately measure the loading weight, it is required to compensate the weight measurement error according to the temperature (oil temperature) change of FIG. 8, and the compensation is made by the third calculating means 53 included in the
즉, 상기 제 3 연산수단(53)은 제 4 검출수단(40)에 의한 작동유의 온도 검출정보를 토대로 그 작동유의 온도변화에 따른 압력 변동으로 중량측정오차가 발생될 때 그 중량측정오차를 보상하기 위한 온도 보상의 압력값을 연산하고 그 연산은 다음의 수식에 의해 이루어지도록 하였다.That is, the third calculating means 53 compensates the weighing error when the weighing error is generated due to the pressure variation according to the temperature change of the working oil based on the temperature detection information of the working oil by the fourth detecting
위 수식에서 P는 측정된 압력이고, 는 유온에 따른 압력변화를 보상한 압력이며, f(P)는 유온에 따른 압력변화를 커브 피팅에 의해 구한 수식이다.In the above formula, P is the measured pressure, Is the pressure that compensates for the pressure change according to the oil temperature, and f (P) is a formula obtained by curve fitting the pressure change according to the oil temperature.
따라서, 유온변화를 고려한 압력 를 사용하여 중량을 계산하므로서 유온에 따른 오차 발생을 방지할 수 있게 되는 것이다.Therefore, pressure considering oil temperature change By calculating the weight using will be able to prevent the occurrence of errors due to the oil temperature.
한편, 상기 콘트롤러(50)에 포함된 제 2 연산수단(52)은 상기 제 1 연산수단(51)에 의해 산출된 붐(2)의 회전각 정보를 토대로 버킷(1)에 적재된 중량물의 중량을 연산하게 된다.On the other hand, the second calculation means 52 included in the
즉, 도 10에 도시된 바와같이, 제 1 내지 제 4 검출수단(10)(20)(30)(40)으로 부터 입력된 검출신호로부터 제 1 연산수단(51)에 의해 붐 회전각이 연산되고, 제 3 연산수단(53)에 의해 온도보상의 압력값이 연산처리될 때, 상기 제 2 연산수단(52)은 상승되는 붐(2)의 이전 및 현재 회전각 사이의 압력 평균값을 이용하여 버킷(1)의 적재 중량을 연산하게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 10, the boom rotation angle is calculated by the first calculating means 51 from the detection signals input from the first to fourth detecting
삭제delete
이때, 붐(2)이 상승하다가 하강하는 시점부터 상기 제 2 연산수단(52)은 그 붐(2)의 회전각에서 구해진 적재 중량값 중 오차가 큰 값을 삭제하고 평균값을 계산하게 되는 바,At this time, from the time when the
상기 제 2 연산수단(52)은 상기의 계산된 적재중량의 평균값을 이용하여 트럭의 적산 중량값을 계산한 후 그 적재중량값과 트럭적산중량값을 표시부(5)로 디스플레이키게 되는 것이다.The second calculating means 52 calculates the integrated weight value of the truck using the calculated average value of the loaded weight, and then displays the loaded weight value and the truck accumulated weight value on the
한편, 도 11 및 도 12는 본 발명의 다른실시예로, 이는 붐(2)의 각도를 미리 기억된 값으로 리셋시키는 제 5 검출수단(도면에는 표시하지 않음)을 도시하고 있다.On the other hand, Figs. 11 and 12 show another embodiment of the present invention, which shows fifth detection means (not shown in the figure) for resetting the angle of the
즉, 상기 제 5 검출수단은 제 1 검출수단(10)에 포함된 붐위치 검출부(13)의 회전범위 바깥쪽에 별도의 리셋검출부(61)를 장착하고, 상기 센서고정구(12)에는 리셋검출부(61)의 위치를 검출할 수 있도록 제 3 근접스위치(62)를 추가 구성한 것이다.That is, the fifth detecting means is equipped with a separate
이에따라, 전원이 오프된 상태에서 붐(2)의 회전각이 변경되면, 도 9에서 설명된 기억장치내의 붐(2) 각도정보와 실제 붐(2)의 각도값에 차이가 발생되는 바, 상기 제 5 검출수단은 상기의 오차 문제를 해결하기 위한 것이다.Accordingly, when the rotation angle of the
즉, 붐(2)이 소정의 높이로 상승하면서 리셋검출부(61)의 위로 제 3 근접스위치(62)가 통과하는 경우, 상기 제 5 검출수단은 기억장치에 기억되어 있는 붐(2)의 각도정보를 미리 기억된 소정의 값으로 변경하게 되는 것이다.That is, when the
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 작동유의 온도를 측정한 후 그 측정온도에 따른 중량값의 오차 보상 방법을 통해 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 함은 물론, 덤프트럭의 높이가 낮을 경우에도 적재 중량 측정이 가능하도록 붐 회전 위치를 다수 검출할 수 있는 위치검출수단을 통해서도 그 적재 중량을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.As described above, the present invention makes it possible to accurately measure the load weight through the error compensation method of the weight value according to the measured temperature after measuring the temperature of the hydraulic oil, even if the height of the dump truck is low load weight It also provides an effect of accurately measuring the load weight through position detection means capable of detecting a large number of boom rotation positions to enable measurement.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030048358A KR100822763B1 (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020030048358A KR100822763B1 (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20050009102A KR20050009102A (en) | 2005-01-24 |
KR100822763B1 true KR100822763B1 (en) | 2008-04-17 |
Family
ID=37221996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020030048358A KR100822763B1 (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100822763B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011068338A3 (en) * | 2009-12-04 | 2011-10-20 | 두산산업차량 주식회사 | Freight weight measurement apparatus and method using compensation pressure in accordance with temperature change of hydraulic fluid |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102479557B1 (en) * | 2015-11-09 | 2022-12-20 | 현대두산인프라코어(주) | Load weighing method and system for wheel loader |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59102021A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-12 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Displayer for loading weight of oil-pressure shovel |
-
2003
- 2003-07-15 KR KR1020030048358A patent/KR100822763B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59102021A (en) * | 1982-12-01 | 1984-06-12 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Displayer for loading weight of oil-pressure shovel |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011068338A3 (en) * | 2009-12-04 | 2011-10-20 | 두산산업차량 주식회사 | Freight weight measurement apparatus and method using compensation pressure in accordance with temperature change of hydraulic fluid |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20050009102A (en) | 2005-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2659444B2 (en) | Dynamic payload monitor | |
US5509293A (en) | Dynamic payload monitor | |
US6931772B2 (en) | Hydraulic shovel work amount detection apparatus, work amount detection method, work amount detection result display apparatus | |
US5105896A (en) | Dynamic payload monitor | |
US5067572A (en) | Dynamic payload monitor | |
US9315970B2 (en) | Stress and/or accumulated damage monitoring system | |
US5070953A (en) | Dynamic payload monitor | |
US7480579B2 (en) | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system | |
JPWO2006098218A1 (en) | Apparatus and method for measuring load weight of work machine | |
JP2015028480A (en) | Method of measuring weight of load body | |
JP5248361B2 (en) | Pile driver stability measuring apparatus and method | |
EP3636582A1 (en) | A machine, controller, and control method | |
JP5138438B2 (en) | Wheel loader load capacity measuring apparatus and load load measuring method | |
US7378950B2 (en) | Overload warning means for excavators | |
KR100822763B1 (en) | Measurement device for carrying capacity of a wheel loader and method thereof | |
US7082375B2 (en) | System for detecting an incorrect payload lift | |
JP2001099701A (en) | Loaded weight measuring device of loading vehicle | |
JP2002195870A (en) | Method and device for viscosity compensation for payload measurement system | |
US20040267474A1 (en) | Method and apparatus for performing temperature compensation for a payload measurement system | |
JP7133558B2 (en) | Apparatus and method for measuring ballast of cranes, and cranes thereof | |
JP2010083669A (en) | Allowable load determination device of forklift | |
JP2005061984A (en) | Load measuring apparatus of construction equipment | |
WO2002039073A1 (en) | Method and arrangement for determining weight of load in mining vehicle | |
AU2002223697A1 (en) | Method and arrangement for determining weight of load in mining vehicle | |
JPH1082686A (en) | Measuring device for loaded freight weight |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110408 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130401 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160325 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170403 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190326 Year of fee payment: 12 |