KR101747010B1 - 작업 기계 및 작업 기계의 작업량 계측 방법 - Google Patents

Abstract

용이하며 또한 높은 정밀도로, 굴삭 적재 작업 등의 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작의 횟수를 계측하기 위하여, 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하는 조작 상태 검출부 (31a) 와, 상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부 (31b) 와, 상기 시간 적분값과 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 조작 레버 (41, 42) 의 조작이 실시된 것으로 판정하는 판정부 (31c) 와, 판정부 (31c) 에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 그 일련의 굴삭 적재 작업의 횟수를 계수하는 계수부 (31d) 를 구비한다.

Description

작업 기계 및 작업 기계의 작업량 계측 방법{WORK MACHINE AND WORK VOLUME MEASUREMENT METHOD FOR WORK MACHINE}

본 발명은, 용이하며 또한 높은 정밀도로, 굴삭 적재 작업시 등에 실시되는 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작의 횟수를 계측할 수 있는 작업 기계 및 작업 기계의 작업량 계측 방법에 관한 것이다.

토목 시공 현장에서 가동하는 유압 셔블 등의 작업 기계가, 예를 들어 토사를 굴삭하여 덤프 트럭 등의 운반 차량에 적재하는 것과 같은 작업 (이하, 굴삭 적재 작업) 을 실시할 때, 그 현장의 공사의 진척 등의 작업 관리를 실시하는 자에게 있어서는, 매일 굴삭 적재 작업에 의한 작업량의 생산고나 굴삭 적재 작업의 진척, 혹은 굴삭 적재 작업의 작업 효율을 관리할 필요가 있다. 유압 셔블 등의 작업 기계로 실시되는 굴삭 적재 작업 등의 작업량을 수동 계측하는 것은 오퍼레이터 등의 부담이 가해짐과 함께 번거롭기 때문에 그 자동화가 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에서는, 건설 기계의 액추에이터의 동작 신호 및 동작 시간을 검출하고, 이것과 미리 격납되어 있는 복수의 조건을 대비하여, 복수의 조건에 합치하는 동작 신호 및 동작 시간이 검출된 경우, 이 합치한 조건을 추출하고, 이 추출된 값을 기초로 적재 작업의 작업 횟수를 카운트하는 것이 기재되어 있다.

일본 공개특허공보 2000-129727호

그러나, 특허문헌 1 에서는, 복잡한 조건 중요도 평가 처리 프로그램이나 작업 판단 처리 프로그램이 필요시된다. 또, 예를 들어, 크기 등이 상이한 유압 셔블의 차격 (車格) 간에서 굴삭, 진행 선회, 배토 (排土), 복귀 선회가 순차적으로 반복해서 실시되는 굴삭 적재 작업 등의 일련의 작업기 혹은 상부 선회체의 조작의 횟수를 높은 정밀도로 계측하기 위해서는, 차격 간에서 각각 상이한 설정을 실시할 필요가 있다. 따라서, 특허문헌 1 에 개시된 작업량 계측 장치는 범용성이 부족하다.

본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 용이하며 또한 높은 정밀도로, 굴삭 적재 작업시 등에 실시되는 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작의 횟수를 계측할 수 있는 작업 기계 및 작업 기계의 작업량 계측 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 서술한 과제를 해결하고 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 조작 레버의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하는 조작 상태 검출부와, 상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와, 상기 시간 적분값과 상기 조작 레버의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 상기 조작 레버의 조작이 실시된 것으로 판정하는 판정부와, 상기 판정부에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 굴삭 적재 작업의 횟수를 계수 (計數) 하는 계수부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 굴삭 적재 기구부의 조작은, 굴삭 조작, 진행 선회 조작, 배토 조작, 복귀 선회 조작의 순으로 실시되는 굴삭 적재 조작인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 판정부는, 상기 굴삭 조작을 판정하는 경우, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이며, 또한, 상기 물리량이 조작 종료 소정값 이하인 경우에, 상기 굴삭 조작이 실시된 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 판정부는, 상기 굴삭 조작을 판정하는 경우, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이며, 또한, 상기 물리량이 조작 종료 소정값 이하가 된 후, 소정 시간 경과한 경우에, 상기 굴삭 조작이 실시된 것으로 판정하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 시간 적분부는, 상기 굴삭 조작 혹은 상기 배토 조작을 판정하는 경우, 시간 적분 개시 후, 상기 물리량이 적분 개시값 이하가 되는 상태를 시간 적분값 유지 시간 경과한 경우에 상기 시간 적분값을 리셋하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 조작 레버는, 파일럿식 또는 전기식이고, 상기 물리량은, 파일럿압 또는 전기 신호인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 상기 계수부가 계수한 상기 굴삭 적재 작업의 횟수를 표시 장치 또는 외부에 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계는, 상기의 발명에 있어서, 각종 설정값을 변경하는 설정 변경부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 관련된 작업 기계의 작업량 계측 방법은, 조작 레버의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하는 조작 상태 검출 스텝과, 상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분 스텝과, 상기 시간 적분값과 상기 조작 레버의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 상기 조작 레버의 조작이 실시된 것으로 판정하는 판정 스텝과, 상기 판정 스텝에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 굴삭 적재 작업의 횟수를 계수하는 계수 스텝을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 조작 레버의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하고, 상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하여, 상기 시간 적분값과 상기 조작 레버의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 상기 조작 레버의 조작이 실시된 것으로 판정하고, 이 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 그 굴삭 적재 기구부의 조작의 횟수를 계수하도록 하고 있다. 이 때문에, 용이하며 또한 높은 정밀도로, 굴삭 적재 작업시 등에 실시되는 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작의 횟수를 계측할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 실시형태인 유압 셔블의 개요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타낸 유압 셔블의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3 은, 조작 레버의 조작 방향과 작업기 혹은 상부 선회체의 움직임의 관계를 나타내는 설명도이다.
도 4 는, 유압 셔블에 의한 굴삭 적재 작업을 설명하는 설명도이다.
도 5 는, 적재 횟수의 계수 처리를 설명하는 타임 차트이다.
도 6 은, 스풀 스트로크와 파일럿압 및 스풀 개구의 관계를 나타내는 도면이다.
도 7 은, 굴삭 조작시에 있어서의 시간 적분값의 리셋 처리를 나타내는 타임 차트이다.
도 8 은, 적재 횟수의 기본 계측 처리를 나타내는 상태 천이도이다.
도 9 는, 굴삭 조작시에 있어서의 시간 적분값 유지 시간을 설명하는 타임 차트이다.
도 10 은, 복귀 선회 조작 중에 굴삭 조작을 실시한 경우에 있어서의 다음의 복귀 선회 조작의 오판정과 정상적인 판정의 관계를 나타내는 타임 차트이다.
도 11 은, 시간 경과에 대한 파일럿압의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 12 는, 계수 간주 처리 및 부대 작업 조작의 제외 처리를 포함한 적재 횟수의 기본 계측 처리를 나타내는 상태 천이도이다.
도 13 은, 계수 간주 처리, 부대 작업 조작의 제외 처리, 및 외부 상태에 따른 제외 처리를 포함한 적재 횟수의 기본 계측 처리를 나타내는 상태 천이도이다.
도 14 는, 모니터의 상세 구성을 나타내는 블록도이다.
도 15 는, 기본 굴삭 적재 시간을 사용한 작업 관리의 표시예를 나타내는 도면이다.
도 16 은, 유압 셔블을 포함하는 작업 관리 시스템의 개요 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다.

[전체 구성]

먼저, 도 1 및 도 2 는, 작업 기계로서의 일례인 유압 셔블 (1) 의 전체 구성을 나타내고 있다. 이 유압 셔블 (1) 은, 차량 본체 (2) 와 작업기 (3) 를 구비하고 있다. 차량 본체 (2) 는, 하부 주행체 (4) 와 상부 선회체 (5) 를 갖는다. 하부 주행체 (4) 는, 1 쌍의 주행 장치 (4a) 를 갖는다. 각 주행 장치 (4a) 는, 크롤러 벨트 (4b) 를 갖는다. 각 주행 장치 (4a) 는, 우측 유압 주행 모터와 좌측 유압 주행 모터 (유압 주행 모터 (21)) 에 의해 크롤러 벨트 (4b) 를 구동시킴으로써 유압 셔블 (1) 을 주행 혹은 선회시킨다.

상부 선회체 (5) 는, 하부 주행체 (4) 상에 선회 가능하게 형성되고, 선회 유압 모터 (22) 가 구동됨으로써 선회한다. 또, 상부 선회체 (5) 에는, 운전실 (6) 이 형성된다. 상부 선회체 (5) 는, 연료 탱크 (7) 와 작동유 탱크 (8) 와 엔진실 (9) 과 카운터 웨이트 (10) 를 갖는다. 연료 탱크 (7) 는, 엔진 (17) 을 구동시키기 위한 연료를 저류한다. 작동유 탱크 (8) 는, 유압 펌프 (18) 로부터 붐 실린더 (14) 등의 유압 실린더나 선회 유압 모터 (22), 유압 주행 모터 (21) 등의 유압 기기에 토출되는 작동유를 저류한다. 엔진실 (9) 은, 엔진 (17) 이나 유압 펌프 (18) 등의 기기를 수납한다. 카운터 웨이트 (10) 는, 엔진실 (9) 의 후방에 배치된다.

작업기 (3) 는, 상부 선회체 (5) 의 전방부 중앙 위치에 장착되고, 붐 (11), 아암 (12), 버킷 (13), 붐 실린더 (14), 아암 실린더 (15), 및 버킷 실린더 (16) 를 갖는다. 붐 (11) 의 기단부는, 상부 선회체 (5) 에 회전 가능하게 연결된다. 또, 붐 (11) 의 선단부는, 아암 (12) 의 기단부에 회전 가능하게 연결된다. 아암 (12) 의 선단부는, 버킷 (13) 에 회전 가능하게 연결된다. 붐 실린더 (14), 아암 실린더 (15), 및 버킷 실린더 (16) 는, 유압 펌프 (18) 로부터 토출된 작동유에 의해 구동되는 유압 실린더이다. 붐 실린더 (14) 는, 붐 (11) 을 동작시킨다. 아암 실린더 (15) 는, 아암 (12) 을 동작시킨다. 버킷 실린더 (16) 는, 링크 부재를 통하여 버킷 (13) 에 연결되어 있고, 버킷 (13) 을 동작시킬 수 있다. 버킷 실린더 (16) 의 실린더 로드가 신축 동작함으로써 버킷 (13) 이 동작한다. 요컨대, 버킷 (13) 으로 토사를 굴삭하여 퍼올릴 때에는, 버킷 실린더 (16) 의 실린더 로드를 신장시켜, 버킷 (13) 이 유압 셔블 (1) 의 전방으로부터 후방으로 회전하면서 동작하고, 그 후, 퍼올린 토사를 배출할 때에는, 버킷 실린더 (16) 의 실린더 로드를 수축하여, 버킷 (13) 이 유압 셔블 (1) 의 후방으로부터 전방으로 회전하면서 동작한다.

도 2 에 있어서, 유압 셔블 (1) 은, 구동원으로서의 엔진 (17), 유압 펌프 (18) 를 갖는다. 엔진 (17) 으로서 디젤 엔진이 사용되고, 유압 펌프 (18) 로서 가변 용량형 유압 펌프 (예를 들어 사판식 유압 펌프) 가 사용된다. 엔진 (17) 의 출력축에는 유압 펌프 (18) 가 기계적으로 결합되어 있어, 엔진 (17) 을 구동시킴으로써 유압 펌프 (18) 가 구동된다.

유압 구동계는, 차량 본체 (2) 에 형성된 운전실 (6) 에 형성되는 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 붐 실린더 (14), 아암 실린더 (15), 버킷 실린더 (16), 및 선회 유압 모터 (22) 를 구동시킨다. 또, 주행 레버 (43, 44) 의 조작에 따라 유압 주행 모터 (21) 를 구동시킨다. 조작 레버 (41, 42) 는, 운전실 (6) 내의 도시되지 않은 오퍼레이터 시트의 좌우에 배치되고, 주행 레버 (43, 44) 는 오퍼레이터 시트의 전방으로 나란히 배치되어 있다. 조작 레버 (41, 42) 및 주행 레버 (43, 44) 는 파일럿 방식 레버로서, 각 레버의 조작에 따라 파일럿압이 발생한다. 조작 레버 (41, 42) 및 주행 레버 (43, 44) 의 파일럿압의 크기는 압력 센서 (55) 에 의해 검출되고 파일럿압의 크기에 따른 출력 전압이 전기 신호로서 출력된다. 압력 센서 (55) 에 의해 검출된 파일럿압에 상당하는 전기 신호는 펌프 컨트롤러 (31) 에 보내진다. 조작 레버 (41, 42) 로부터의 파일럿압은 컨트롤 밸브 (20) 에 입력되고, 컨트롤 밸브 (20) 내에서 유압 펌프 (18) 와 붐 실린더 (14), 아암 실린더 (15), 버킷 실린더 (16), 선회 유압 모터 (22) 사이를 접속시키는 메인 밸브의 개구를 제어한다. 한편, 주행 레버 (43, 44) 로부터의 파일럿압은 컨트롤 밸브 (20) 에 입력되고, 각각 대응하는 유압 주행 모터 (21) 와 유압 펌프 (18) 사이를 접속시키는 메인 밸브의 개구를 제어한다.

운전실 (6) 내에는 연료 조정 다이얼 (29), 모니터 (32), 선회 로크부 (33) 가 형성된다. 이것들은 운전실 (6) 내의 오퍼레이터 시트 근방에 있고, 오퍼레이터에 의해 조작이 용이한 위치에 배치되어 있다. 연료 조정 다이얼 (29) 은, 엔진 (17) 에 대한 연료 공급량을 설정하기 위한 다이얼 (설정기) 이다. 연료 조정 다이얼 (29) 의 설정값은, 전기 신호로 변환되어 엔진 컨트롤러 (30) 에 출력된다. 또한, 연료 조정 다이얼 (29) 을 모니터 (32) 의 표시/설정부 (27) 에 장착하고, 표시/설정부 (27) 를 조작함으로써 연료 공급량을 설정할 수 있도록 해도 된다. 모니터 (32) 는 표시 장치로, 각종의 표시 및 설정을 실시하는 표시/설정부 (27) 를 갖는다. 또, 모니터 (32) 는 작업 모드 전환부 (28) 를 갖는다. 표시/설정부 (27) 나 작업 모드 전환부 (28) 는, 예를 들어 액정 패널과 스위치로 구성된다. 또, 표시/설정부 (27) 나 작업 모드 전환부 (28) 는, 터치 패널로서 구성해도 된다. 작업 모드 전환부 (28) 가 전환하는 작업 모드에는, 예를 들어, P 모드 (파워 모드), E 모드 (이코노미 모드), L 모드 (아암 크레인 모드 ＝ 짐 매달기 모드), B 모드 (브레이커 모드), ATT 모드 (어태치먼트 모드) 가 있다. P 모드나 E 모드는, 통상적인 굴삭이나 적재의 작업 등을 실시할 때의 모드이다. E 모드는, P 모드에 비해 엔진 (17) 의 출력이 억제되어 있다. L 모드는, 도시되지 않은 훅을 예를 들어 버킷 (13) 과 링크 부재를 연결하기 위한 장착 핀에 장착하고, 그 훅에 매달린 짐을 리프팅하는 아암 크레인 조작 (짐 매달기 작업) 이 실시되는 경우에 전환되는 모드이다. L 모드는, 엔진 회전수를 억제하여 엔진 (17) 의 출력이 일정하게 유지되도록 제어되고, 작업기 (3) 를 천천히 움직이는 것이 가능한 미세 조작 모드이다. B 모드는, 버킷 (13) 대신에, 암석 등을 부수는 브레이커를 어태치먼트로서 붙여 작업할 때에 전환되는 모드이며, 역시 엔진 회전수를 억제하여 엔진 (17) 의 출력이 일정하게 유지되도록 제어되는 모드이다. ATT 모드는, 버킷 (13) 대신에, 크러셔 등과 같은 특수한 어태치먼트를 장착하는 경우에 전환되는 예비 모드이며, 유압 기기의 제어가 실시되고, 예를 들어 유압 펌프 (18) 의 작동유의 토출량이 제어되는 모드이다. 오퍼레이터가 작업 모드 전환부 (28) 를 조작함으로써 생성되는 작업 모드 신호는, 엔진 컨트롤러 (30) 및 펌프 컨트롤러 (31) 에 보내진다. 또, 선회 로크부 (33) 는, 도시되지 않은 선회 주차 브레이크를 ON/OFF 하는 스위치이다. 선회 주차 브레이크란, 선회 유압 모터 (22) 에 브레이크를 걸어 상부 선회체 (5) 가 선회하지 않도록 하는 것이다. 선회 로크부 (33) 를 조작함으로써, 도시되지 않은 전자 솔레노이드가 구동되고, 전자 솔레노이드의 움직임에 연동하여 선회 유압 모터 (22) 의 회전 부품을 누르는 브레이크가 작동한다. 선회 로크부 (33) 에 있어서의 선회 주차 브레이크의 ON/OFF 신호는, 펌프 컨트롤러 (31) 에도 모니터 입력된다.

엔진 컨트롤러 (30) 는, CPU (수치 연산 프로세서) 등의 연산 장치나 메모리 (기억 장치) 로 구성된다. 엔진 (17) 에는, 연료 분사 장치 (80) 가 장착되어 있다. 예를 들어, 연료 분사 장치 (80) 로서 코먼 레일식 연료 분사 장치가 사용된다. 엔진 컨트롤러 (30) 는, 연료 조정 다이얼 (29) 의 설정값에 기초하여, 제어 지령의 신호를 생성하고, 연료 분사 장치 (80) 에 신호를 보내 엔진 (17) 에 대한 연료 분사량을 조정한다.

펌프 컨트롤러 (31) 는, 엔진 컨트롤러 (30), 모니터 (32), 조작 레버 (41, 42), 주행 레버 (43, 44) 로부터 송신된 신호를 수신하여, 유압 펌프 (18) 의 사판각을 경도 (傾倒) 제어하여 유압 펌프 (18) 로부터의 작동유의 토출량을 조정하기 위한 제어 지령의 신호를 생성한다. 또한, 펌프 컨트롤러 (31) 에는, 유압 펌프 (18) 의 사판각을 검출하는 사판각 센서 (18a) 로부터의 신호가 입력된다. 사판각 센서 (18a) 가 사판각을 검출함으로써, 유압 펌프 (18) 의 펌프 용량을 연산할 수 있다.

또, 펌프 컨트롤러 (31) 는, 모니터 (32), 조작 레버 (41, 42) 나 주행 레버 (43, 44) 에 장착된 압력 센서 (55), 선회 로크부 (33) 로부터 송신된 신호를 수신하여, 유압 셔블 (1) 의 작업량을 계측하는 처리를 실시한다. 구체적으로는, 이 작업량의 계측의 기초가 되는 굴삭 적재 작업의 횟수 (이하, 적재 횟수) 및 기본 굴삭 적재 시간을 산출하는 처리를 실시한다. 적재 횟수 및 기본 굴삭 적재 시간의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

펌프 컨트롤러 (31) 는, 조작 상태 검출부 (31a), 시간 적분부 (31b), 판정부 (31c), 계수부 (計數部; 31d), 모드 검출부 (31e), 주행 조작 검출부 (31f), 및 선회 로크 검출부 (31g) 를 갖는다. 조작 상태 검출부 (31a) 는, 압력 센서 (55) 로부터 출력되는 신호를 받아 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량인 파일럿압을 검출한다. 이 실시형태에서는, 굴삭 적재 작업이 실시되고 있는 것을 파악하기 위해서, 버킷 실린더 (16) 및 선회 유압 모터 (22) 를 구동시키는 파일럿압을 검출한다. 또한, 이 실시형태에서는, 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량을 파일럿압으로 하고 있지만, 이것은, 조작 레버 (41, 42) 가 파일럿 방식 레버이기 때문이다. 조작 레버 (41, 42) 가 전기식 레버인 경우, 물리량은, 퍼텐쇼미터나 로터리 인코더 등에 의해 출력되는 전압 등의 전기 신호가 된다. 또, 파일럿압을 검출하는 대신에, 직접 붐 실린더 (14), 아암 실린더 (15), 버킷 실린더 (16) 의 실린더 로드에 장착된 스트로크 센서, 예를 들어 로터리 인코더 등에 의해 각 실린더의 스트로크량을 검출하고, 검출한 데이터를 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량으로서 취급해도 된다. 혹은, 밸브의 스풀의 동작량을 검출하는 스트로크 센서를 사용하여 스풀의 스트로크량을 검출하고, 검출한 데이터를 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량으로서 취급해도 된다. 또, 메인 밸브로부터의 작동유의 유량을 검출하는 유량 센서를 사용하여 이 유량을 물리량으로 해도 된다. 또한, 붐 (11), 아암 (12), 버킷 (13) 등의 작업기 (3) 의 회전축에 각각 각도 센서를 설치하고, 상부 선회체 (5) 의 각도를 검출하는 각도 센서를 설치하여, 각각의 각도 센서에 의해 직접 작업기 (3) 및 상부 선회체 (5) 의 동작각을 검출하고, 검출된 작업기 (3) 및 상부 선회체 (5) 의 동작각의 데이터를 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 따라 출력되는 물리량으로서 취급해도 된다. 또한, 이하, 버킷 (13) 및 상부 선회체 (5) 를 굴삭 적재 기구부라고 칭한다.

시간 적분부 (31b) 는, 파일럿압을 시간 적분한 시간 적분값을 산출한다. 판정부 (31c) 는, 이 시간 적분값과 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 조작 레버 (41, 42) 의 조작이 실시된 것으로 판정한다. 계수부 (31d) 는, 판정부 (31c) 에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 그 굴삭 적재 기구부의 조작 횟수 (굴삭 적재 작업의 횟수, 즉 적재 횟수) 를 계수한다. 이 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작은 굴삭 적재 작업으로, 굴삭, 진행 선회, 배토, 복귀 선회의 순서로 실시되는 조작이다. 이와 같은 순서로 실시되는 조작을 굴삭 적재 작업의 패턴으로 하여, 이 패턴이 실시되는 횟수를 적재 횟수로서 계수한다. 굴삭 적재 작업의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

모드 검출부 (31e) 는, 작업 모드 전환부 (28) 에서 전환 지시된 작업 모드를 검출한다. 주행 조작 검출부 (31f) 는, 주행 레버 (43, 44) 에 의한 주행 조작이 실시되었는지 여부를 압력 센서 (55) 가 출력한 파일럿압을 나타내는 신호에 의해 판단한다. 선회 로크 검출부 (31g) 는, 선회 로크부 (33) 가 선회 로크를 ON 으로 하고 있는지 여부를 검출한다. 또한, 조작 상태 검출부 (31a) 는, 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 가 이상 상태인지 여부를 검출한다. 이상 상태란, 예를 들어, 압력 센서 (55) 의 출력 전압의 값이 정상 전압값의 범위를 벗어난 이상 전압값을 수 초 간 출력하는 경우이다. 따라서, 압력 센서 (55) 의 단선도 이상 상태가 된다.

상기와 같이, 조작 레버 (41, 42) 는, 운전실 (6) 내의 도시되지 않은 오퍼레이터 시트의 좌우에 배치되고, 조작 레버 (41) 는 오퍼레이터가 오퍼레이터 시트에 착석하였을 때에 왼손측에 배치되고, 조작 레버 (42) 는 그 반대측인 오른손측에 배치된다. 또한, 조작 레버 (41) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 도면 상, 좌우로 경도하면, 선회 유압 모터 (22) 를 구동시켜 상부 선회체 (5) 의 좌선회 및 우선회를 실시할 수 있다. 또, 조작 레버 (41) 는, 도면 상, 전후 (상하) 로 경도하면, 아암 실린더 (15) 를 신축 구동시켜 아암 배토 및 아암 굴삭을 실시할 수 있다. 아암 배토는, 아암 (12) 의 선단을 유압 셔블 (1) 의 후방으로부터 전방으로 회전시키면서 움직여 버킷 (13) 에 들어 있는 토사를 배출할 때에 실시되는 동작이다. 또, 아암 굴삭은, 아암 (12) 의 선단을 유압 셔블 (1) 의 전방으로부터 후방으로 회전시키면서 움직여 버킷 (13) 으로 토사를 풀 때에 실시되는 동작이다. 한편, 조작 레버 (42) 는, 도면 상, 좌우로 경도하면, 버킷 실린더 (16) 를 구동시켜 버킷 굴삭 및 버킷 배토를 실시할 수 있다. 또, 조작 레버 (42) 는, 도면 상, 전후 (상하) 로 경도하면, 붐 실린더 (14) 를 구동시켜 붐을 하강 및 붐을 상승시킬 수 있다. 또한, 조작 레버 (41, 42) 는, 전체 둘레에 걸쳐서 경도하는 것이 가능하다. 따라서, 1 개의 레버 조작에 의해 복합 조작이 가능하고, 예를 들어, 좌선회하면서 아암 배토의 작업이 가능하다. 또한, 주행 레버 (43) 는, 조작에 따라 주행 우전진과 주행 우후진을 실시할 수 있다. 또, 주행 레버 (44) 는, 조작에 따라 주행 좌전진과 주행 좌후진을 실시할 수 있다. 요컨대, 주행 레버 (43) 만을 조작하면 우측의 크롤러 벨트 (4b) 가 구동되고, 주행 레버 (44) 만을 조작하면 좌측의 크롤러 벨트 (4b) 가 구동되며, 주행 레버 (43, 44) 를 동시에 조작하면 좌우의 크롤러 벨트 (4b) 가 동시에 구동된다. 또한, 도 3 에 나타낸 조작 레버의 조작 방향과 작업기 (3) 혹은 상부 선회체 (5) 의 움직임의 관계는 예시적으로 나타낸 것이다. 따라서, 조작 레버의 조작 방향과 작업기 (3) 혹은 상부 선회체 (5) 의 움직임의 관계는 도 3 과 상이한 관계여도 된다.

[굴삭 적재 작업에 있어서의 적재 횟수의 계측 처리]

먼저, 도 4 및 도 5 를 참조하여, 유압 셔블 (1) 에 의한 굴삭 적재 작업에 대해 설명한다. 도 4 는, 유압 셔블 (1) 의 좌측에 덤프 트럭 (50) 이 대기하고 있는 경우를 나타낸다. 즉, 유압 셔블 (1) 이 굴삭 위치 (E1) 가 있는 방향을 향하였을 때, 운전실 (6) 에 가까운 측에 덤프 트럭 (50) 이 대기하고 있는 경우이다. 도 4 및 도 5(a), 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 굴삭 적재 작업은, 굴삭, 진행 선회, 배토, 복귀 선회의 순서로 실시되는 일련의 조작이다. 굴삭은, 굴삭 위치 (E1) 에 있어서, 조작 레버 (42) 를 왼쪽으로 경도하여 버킷 (13) 에 의해 토사 등을 굴삭한다. 도 4 의 경우에서는, 진행 선회는, 적재되는 토사 등을 운반하는 덤프 트럭 (50) 의 위치까지 조작 레버 (41) 를 왼쪽으로 경도하고, 나아가 조작 레버 (42) 를 후측으로 경도하여, 상부 선회체 (5) 를 좌선회시키면서 붐 (11) 을 상승시킨다. 배토는, 덤프 트럭 (50) 의 위치에서 조작 레버 (42) 를 오른쪽으로 경도하여 버킷 (13) 에 퍼져 있는 토사 등을 배토한다. 도 4 의 경우에서는, 복귀 선회는, 덤프 트럭 (50) 의 위치로부터 굴삭 위치 (E1) 까지 조작 레버 (41) 를 오른쪽으로 경도하고, 나아가 조작 레버 (42) 를 전측으로 경도하여, 상부 선회체 (5) 를 우선회시키면서 붐 (11) 을 하강시킨다. 또한, 굴삭 위치 (E1) 가 덤프 트럭 (50) 의 좌측에 위치하는 경우, 진행 선회는 우선회가 되고, 복귀 선회는 좌선회가 된다. 이 경우, 유압 셔블 (1) 이 굴삭 위치 (E1) 가 있는 방향을 향하였을 때, 운전실 (6) 과는 반대측에 덤프 트럭 (50) 이 대기하고 있는 경우이다. 즉, 진행 선회는, 굴삭 위치 (E1) 로부터 덤프 트럭 (50) 의 배토 위치까지 선회시키는 조작이며, 복귀 선회는, 배토 위치로부터 굴삭 위치 (E1) 까지 선회시키는 조작이다.

[적재 횟수의 기본 계측 처리]

이 적재 횟수를 계측하는 경우, 굴삭, 진행 선회, 배토, 복귀 선회의 각 조작이 실시된 것을 양호한 정밀도로 검출해야 한다. 이 때문에, 이 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 시간 적분부 (31b) 에 의해 파일럿압을 시간 적분한 시간 적분값과, 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부인, 버킷 (13) 및 상부 선회체 (5) 의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 조작 레버 (41, 42) 에 의한 굴삭 등의 조작이 실시된 것으로 판정하도록 하고 있다. 요컨대, 굴삭 적재 작업의 각 조작 (굴삭, 진행 선회, 배토, 복귀 선회) 이 실시된 것이, 파일럿압의 시간 적분값을 사용하여 판단된다. 그 판단은, 구해진 시간 적분값이 소정 적분값 이상인지 여부로 실시되는데, 그 소정 적분값은, 각 조작에 수반하여 버킷 (13) 혹은 상부 선회체 (5) 인 굴삭 적재 기구부가 소정의 각도만큼 움직인 경우에 상당한다. 소정의 각도, 즉 소정의 동작각은, 각 조작이 실시될 때에 굴삭 적재 기구부가 동작하는 각도에 상당하는 것이다. 버킷 (13) 에 대해 말하면, 굴삭 혹은 배토의 동작이 실시될 때의 버킷 (13) 의 움직임에 상당하는 각도가 소정의 동작각이다. 상부 선회체 (5) 에 대해 말하면, 굴삭 적재 작업시의 선회의 움직임에 상당하는 각도가 소정의 동작각이다. 그 소정의 동작각들은, 차격이 상이한 유압 셔블 (1) 이라 하더라도 동일한 값이며, 소정 동작각에 대응하는 시간 적분값이 차격에 따라 상이하다. 따라서, 차격이 상이한 유압 셔블 (1) 이라 하더라도, 차격마다 시간 적분부 (31b) 에 의해 구해지는, 파일럿압을 시간 적분한 시간 적분값과, 조작 레버 (41, 42) 의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각의 대응을 정해 두기만 하면 차격마다의 적재 횟수를 계측할 수 있다.

예를 들어, 굴삭에서는, 도 5(c) 에 나타내는 바와 같이, 버킷 (13) 을 움직이기 위해서 조작 레버 (42) 가 왼쪽으로 경도될 때에 발생하는 파일럿압을 검출하고, 이 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이상이 된 경우에 파일럿압의 시간 적분을 개시하고, 시간 적분값이 S1 이상이 된 시점에서 굴삭 조작이 실시된 것으로 판정한다. 이 시간 적분값 (S1) 은, 굴삭 시간 적분값 (S1) 이며, 굴삭이 실시된 경우에 있어서의 버킷 (13) 의 소정 동작각에 대응하는 것이다. 진행 선회, 배토, 복귀 선회와 같은 조작도 각 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이상이 된 경우에 각 파일럿압의 시간 적분을 개시한다. 진행 선회 및 복귀 선회는, 조작 레버 (41) 가 좌측 혹은 우측으로 경도될 때에 발생하는 파일럿압을 검출하여 시간 적분값 (S2 혹은 S4) 을 구한다. 배토는, 조작 레버 (42) 가 우측으로 경도될 때에 발생하는 파일럿압을 검출하여 시간 적분값 (S3) 을 구한다. 진행 선회의 시간 적분값 (S2), 배토의 시간 적분값 (S3), 및, 복귀 선회의 시간 적분값 (S4) 도 각각 상부 선회체 (5), 버킷 (13), 상부 선회체 (5) 의 소정 동작각에 대응하는 것이다. 시간 적분부 (31b) 가 각 시간 적분값 (S1 ∼ S4) 을 얻었던 것은, 버킷 (13) 혹은 상부 선회체 (5) 가 소정 동작각 이상 동작한 것을 의미한다.

즉, 이 실시형태에서는, 상부 선회체 (5) 및 버킷 (13), 즉 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각으로 규정한, 파일럿압의 시간 적분값을 임계값으로 하여 각 조작이 실시되었는지 여부를 판정하고 있다. 그리고, 굴삭, 진행 선회, 배토, 복귀 선회의 순서로 굴삭 적재 기구부의 조작이 실시된 것으로 판정된 경우, 적재 횟수를 1 회로 계수하고, 적재 횟수를 누적 연산한다. 이 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각으로 규정한 시간 적분값을 사용함으로써, 기존의 유압 셔블 (1) 에 탑재되어 있는 압력 센서 (55) 가 검지하는 파일럿압을 이용하는 것이 가능하기 때문에, 간이하면서 적재 횟수의 연산을 실시할 수 있다. 게다가 소정 동작각으로 규정 하고 있기 때문에, 상이한 차격 간에서도, 동일한 소정 동작각을 사용하여 차격 간에서 상이한 각 시간 적분값을 미리 구해 두는 것만이어도 되고, 각 시간 적분값을 조작 판정의 임계값으로서 사용할 수 있다. 요컨대, 이와 같은 적재 횟수의 계측 처리는 범용성이 높은 것이다. 또, 이와 같은 적재 횟수의 기본 계측 처리를 사용하면, 작업 현장에 의존하는 설정 등을 실시할 필요가 없기 때문에, 각 유압 셔블 (1) 이 가동되는 작업 현장이 어디인지를 고려할 필요 없이 적재 횟수를 계측할 수 있다.

누적된 적재 횟수의 정보는, 예를 들어 모니터 (32) 에 송신되고, 모니터 (32) 는 작업량의 계측을 실시한다. 이 작업량의 계측은, 누적 연산된 적재 횟수에, 미리 설정된 버킷 용량을 곱함으로써 구해진다. 이 결과는, 예를 들어, 모니터 (32) 의 표시부에 표시된다. 또한, 이 실시형태에서는, 일련의 굴삭 적재 작업에 걸린 조작 시간을 누적하고, 이 누적된 조작 시간을 기본 굴삭 적재 시간으로 하여, 예를 들어, 모니터 (32) 에 출력하고, 모니터 (32) 의 표시/설정부 (27) 에 표시한다. 작업량의 계측을 유압 셔블 (1) 의 외부, 예를 들어 원격지에 설치된 컴퓨터 혹은 휴대형 컴퓨터를 이용하여 실시해도 된다. 요컨대, 누적된 적재 횟수의 정보를 외부에 무선 혹은 유선으로 송신하고, 외부에 구비한 수신 장치에서 당해 누적된 적재 횟수를 수신하고, 외부의 기억 장치에 기억된 버킷 용량을 사용하여 작업량의 계측을 실시해도 된다.

도 6 은, 스풀 스트로크에 대한, 파일럿압 및 스풀 개구의 크기의 변화를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 파일럿압이 작은 영역에서는, 도시되지 않은 메인 밸브의 스풀 스트로크는 제로이다. 이 때문에, 파일럿압이 상기 서술한 적분 개시압 (P1) 이상이 된 경우에, 시간 적분을 개시하도록 하고 있다.

또, 각 조작의 시간 적분 처리는 동시 병행하여 처리된다. 이 때문에, 각 조작의 시간 적분값 (S1 ∼ S4) 이 구해졌을 때, 각 조작에서의 시간 적분 처리를 리셋하고, 굴삭 적재 작업이 반복하여 실시됨으로써, 반복하여 시간 적분 처리를 실시할 필요가 있다. 도 7 은, 굴삭 조작시에 있어서의 시간 적분값의 리셋 처리를 나타내는 타임 차트이다. 도 7 의 상측 도면은, 시간 경과에 대한 파일럿압의 변화를 나타내고, 사선부는, 파일럿압의 시간 적분값에 상당한다. 또, 도 7 의 하측 도면은, 시간 경과에 대한 스풀 개구의 변화를 나타내고, 사선부는 스풀 개구 면적의 적분값에 상당한다. 이 리셋 처리는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 보다 낮아졌을 때를 기준으로 하지만, 노이즈 등의 영향을 없애기 위해, 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 보다 낮아진 후, 소정 시간 (Δt2) 경과 후에 실시하도록 하고 있다. 요컨대, 적분 개시압 (P1) 은, 적분 개시압임과 함께, 조작이 종료된 것을 판정하기 위한 임계값인 조작 종료 소정값이다. 이 소정 시간 (Δt2) 은, 굴삭 조작 및 배토 조작에 대해 형성되고, 각 조작마다 값이 상이하다.

여기서, 도 8 에 나타낸 상태 천이도를 기초로, 적재 횟수의 기본 계측 처리에 대해 설명한다. 적재 횟수의 기본 계측 처리에서는, 초기 상태 (ST0), 굴삭 상태 (ST1), 진행 선회 상태 (ST2), 배토 상태 (ST3), 복귀 선회 상태 (ST4), 및 완료 상태 (ST5) 가 있다.

먼저, 초기 상태 (ST0) 에서는, 상태 체재 시간 (TT) 을 0 으로 설정함과 함께, 선회 방향 플래그 (FA) 를 0 으로 설정한다. 이 초기 상태 (ST0) 에서, 조건 01 을 만족하면, 굴삭 상태 (ST1) 로 이행한다 (S01). 조건 01 은, 굴삭 시간 적분값이 S1 이상, 또한, 파일럿압이 P2 이하, 또한, 파일럿압이 P2 이하가 된 후의 경과 시간이 ΔTS 이상이 되는 것이다. 이 파일럿압 (P2) 이란, 굴삭의 조작이 끝나고, 도 8 의 상태 천이가 가능한 것을 판단하기 위해 사용하는 임계값이다. 도 8 의 상태 천이도의 상세한 것에 대해서는 후술한다.

도 9 는, 굴삭 조작시에 있어서의 시간 적분값 유지 시간을 설명하는 타임 차트이다. 여기서, 굴삭 조작에 있어서, 조작 레버 (42) 를 경도 가능한 스트로크까지 경도시키는 풀 레버 조작이 실시되지 않는 경우가 있다. 요컨대, 굴삭하기 위해서, 조작 레버 (42) 를 넘어뜨리거나 일으키거나 하면서 굴삭 조작이 실시되는 경우가 있고, 그 결과, 도 9 의 상측 도면에 나타내는 바와 같이, 시간 경과에 대한 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 을 경계로 상승하거나 하강하거나 하는 것과 같은, 단속적인 레버 조작이 실시되는 경우가 있다. 따라서, 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이하가 된 후의 경과 시간 (Δt2) (시간 적분값 유지 시간) 을, 굴삭 조작에 대응하여 충분히 큰 값으로 설정하고, 단속적인 굴삭 조작을 1 개의 굴삭 조작으로서 판정할 수 있도록 하고 있다. 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이하가 되어도, 시간 적분값 유지 시간 (Δt2) 이 경과하지 않았으면, 시간 적분 처리를 계속한다. 또한, 선회 조작은 기본적으로 풀 레버 조작이므로, 적분 개시압 (P1) 이하가 된 시점에서 시간 적분 처리를 끝내고, 유지하고 있는 시간 적분값을 소거 (리셋) 한다.

도 9 의 하측 도면은, 시간 경과에 대한 굴삭 시간 적분값의 크기의 변화를 나타내고 있다. 도 9 에 나타내는 바와 같이, 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이하가 된 시점 (t2) 에서 즉시 시간 적분을 리셋하면, 도 9 의 하측 도면의 시점 (t2) 으로부터 상방으로 연장시킨 파선과 굴삭 시간 적분값의 증가를 나타내는 실선 (SL) 의 교점 (SS) 이 나타내는 크기의 굴삭 시간 적분값밖에 얻어지지 않게 된다. 실제로는, 시점 (t4) 의 시점에서, 도 9 의 하측 도면의 실선 (SL) 으로 나타내는 바와 같은 굴삭 시간 적분값을 얻고, 굴삭 시간 적분값이 S1 을 초과함으로써 굴삭 조작이 실시된 것을 판정해야 한다. 요컨대, 파일럿압이 적분 개시압 (P1) 이하가 된 시점 (t2) 에서 즉시 시간 적분을 리셋하면, 시점 (t2) 까지의 시간 적분값이 없어지고, 시점 (t3) 부터 새롭게 시간 적분값을 구하여, 파선 (BL) 에 나타내는 바와 같이 시점 (t4) 에 이르러도, 굴삭 시간 적분값이 S1 이상이 되지 않아, 실제로는 시점 (t4) 까지의 기간, 굴삭 조작을 하고 있음에도 불구하고, 굴삭 상태 (ST1) 로 이행할 수 없다. 이 때문에, 소정 길이의 시간을 가진 시간 적분값 유지 시간 (Δt2) 을 설정하고 있다.

그런데, 굴삭 적재 작업에서는, 복귀 선회 조작 중에 다음의 굴삭 조작으로 들어가는 경우가 있고, 굴삭 조작의 판정 종료를 시간 적분값으로 실시하는 경우, 다음의 복귀 선회 조작을 오판정하는 경우가 있다. 요컨대, 배토가 끝난 후에, 조작 레버 (41) 를 복귀 선회를 위한 조작을 하면서, 조작 레버 (42) 의 버킷 굴삭의 조작을 실시하는 것과 같은 경우이다. 이와 같은 경우의 유압 셔블 (1) 의 동작은, 상부 선회체 (5) 가 복귀 선회의 방향으로 선회하면서 버킷 (13) 이 굴삭의 움직임을 한다. 도 10 은, 복귀 선회 조작 중에 굴삭 조작을 실시한 경우에 있어서의 다음의 복귀 선회 조작의 오판정과 정상적인 판정의 관계를 나타내는 타임 차트이다. 또한, 도 10 의 상측 도면에 있어서는 파일럿압 (PP1) 으로 나타냈지만, 이것은 상기에 설명한 파일럿압 (P1) 의 표기를 바꾼 것뿐 동일한 의의이다. 또, 도 10 의 상측 도면에 있어서는 파일럿압 (PP2) 으로 나타냈지만, 상기에 설명한 파일럿압 (P2) 의 표기를 바꾼 것뿐 동일한 의의이다. 도 10 의 의 하측 도면에 나타내는 곡선 (L0 ∼ L4) 은, 편의상, 직선으로 나타내고 있다. 레버 조작의 방법에 따라서는 시간 적분값이 일차 함수적으로 단조 증가하는 경우도 있으면 그렇지 않은 경우도 있다. 이하의 설명에서는, 곡선으로서 표현한다.

예를 들어, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 복귀 선회 조작 중의 중도부터 다음의 굴삭 조작으로 들어가는 경우, 최초의 복귀 선회 조작에서는, 곡선 (L0) 의 시간 적분값이 얻어지고, 곡선 (L0) 상의 점 (P0) (시점 (t0)) 에서 복귀 선회 조작의 종료 판정이 실시되고, 다음의 굴삭 조작은, 곡선 (L1) 의 시간 적분값이 얻어져 있고, 곡선 (L1) 상의 점 (P1) (시점 (t1)) 에서 시간 적분값이 S1 에 이르러 있는 점으로부터 굴삭 조작의 종료 판정이 실시된다. 그러면, 펌프 컨트롤러 (31) 는 다음의 선회 (진행 선회) 의 시간 적분값을 취득하는데, 복귀 선회의 파일럿압은 PP1 보다 낮게 되어 있지 않기 때문에, 곡선 (L0) 의 시간 적분값이 리셋되어 있지 않아, 곡선 (L0) 상의 점 (P2) 의 시간 적분값을 진행 선회의 시간 적분값으로서 취득해 버린다. 적재 횟수의 기본 계측 처리에 있어서, 진행 선회인 경우에는 우선회여도 되고 좌선회여도 되고, 복귀 선회인 경우에는 진행 선회가 우선회일 때, 반대의 좌선회여야만 하고, 진행 선회가 좌선회일 때, 반대의 우선회여야만 한다는 규칙을 제정하고 있다. 조작 레버 (41) 가 좌우 어느 쪽으로 경도된 경우, 우선회의 파일럿압 혹은 좌선회의 파일럿압이 발생한다. 선회의 조작에 수반하는 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 는 2 개 설치되어 있고, 우선회의 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서 (55) 와 좌선회의 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서 (55) 가 있다. 예를 들어 우선회의 레버 조작이 실시되었을 때, 우선회의 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 가 출력하는 신호에 선회 방향 플래그 (FA) 가 설정되고, 좌선회의 레버 조작이 실시되었을 때, 좌선회의 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 가 출력하는 신호에 선회 방향 플래그 (FA) 가 설정된다. 단, 굴삭 적재 작업에 있어서, 굴삭 후에 좌선회가 실시될지 우선회가 실시될지는, 굴삭 위치 (E1), 유압 셔블 (1), 덤프 트럭 (50) 의 위치 관계에 의해 정해진다. 따라서, 진행 선회에 대해서는, 적재 횟수의 기본 계측 처리에 있어서는, 좌우를 구별하여 취급하지 않는 것으로 하고 있다. 단, 진행 선회와 복귀 선회는, 선회 방향이 반드시 반대이기 때문에, 상기의 규칙을 제정하고 있다.

여기서, 점 (P2) 은, 우선회시에 발생하는 파일럿압으로부터 구해진 시간 적분값이기 때문에, 진행 선회를 우선회인 것으로 하여 판정하고 있다. 그 후, 펌프 컨트롤러 (31) 는, 진행 선회 후의 조작인 배토 조작의 시간 적분값을 취득 하려고 한다. 따라서, 정상적인 진행 선회의 시간 적분값은 곡선 (L2) 에 존재하지만, 진행 선회로의 상태 천이는 스킵되어 추가로 배토의 조작이 실시되고, 배토 조작의 시간 적분값인 곡선 (L3) 상의 점 (P3) 에서 시간 적분값이 S3 에 이르러 있는 점으로부터 배토 조작의 종료 판정을 실시한다. 펌프 컨트롤러 (31) 는, 추가로, 복귀 선회 조작의 시간 적분값을 취득하러 가는데, 곡선 (L4) 의 점 (P4) 은 시간 적분값이 S4 에 이르러 있는 점으로부터 복귀 선회의 조작이 실시되고, 복귀 선회의 조작이 된 것을 판단하기 위한 시간 적분값으로서는 만족하고 있지만, 먼저 진행 선회를 우선회로서 판정하고 있는데, 선회 방향이 좌선회가 아니고 우선회이기 때문에, 이 복귀 선회가 스킵된다는 오판정이 실시된다.

이 오판정이 일어나는 원인은, 점 (P1) 에서 굴삭 조작의 종료 판정을 실시한 시점 (t1) 의 직후에, 전회의 선회 조작의 시간 적분값이 리셋되지 않고 남아 있기 때문이다. 따라서, 이 실시형태에서는, 굴삭 조작의 종료 판정을 늦추어, 굴삭 조작의 종료 판정시에 복귀 선회 조작의 시간 적분값이 리셋되어 있는 상태가 되도록 하고 있다. 이 상태를 만들기 위해서, 굴삭 조작의 시간 적분값이 S1 이상인 것에 더하여, 파일럿압이 PP2 이하가 되고, 또한, 노이즈 등의 영향을 없애기 위해서, 파일럿압이 PP2 이하가 된 시점으로부터 소정 시간 (ΔTS) 경과 후에 굴삭 조작의 종료 판정을 실시하도록 하고 있다. 이 소정 시간 (ΔTS) 은, 예를 들어, 샘플링 기간의 2 배의 시간이다 (도 11 참조). 도 11 은, 시간 경과에 대한 파일럿압의 변화를 나타내는 그래프이다. 요컨대, 소정 시간 (ΔTS) 은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 파일럿압을 샘플링하는 주기의 2 배이며, 연속한 2 개의 샘플링점 (SP) 사이의 시간을 2 배한 시간이다. 이와 같이 함으로써, 순간적으로 저하된 파일럿압이 검출된 것을 가지고 굴삭 조작의 종료 판정이 실시되지 않아 오판정을 막고 있다. 또한, 상기 및 도 9 에서 설명한 바와 같이, 굴삭의 조작에 의해 발생한 파일럿압이 적분 개시압 (PP1) 이하가 된 시점 (t1') 으로부터 시간 적분값 유지 시간 (Δt2) 이 경과한 시점에서, 굴삭의 시간 적분 처리가 리셋된다. 또한, 본 실시형태와 같이 소정 시간 (ΔTS) 을 형성하는 편이 바람직하지만, 반드시 형성해야만 하는 것은 아니다.

이와 같은 처리를 실시하면, 구체적으로, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 복귀 선회의 종료 판정을 점 (P0) (시점 (t0)) 에서 실시한 후, 굴삭의 시간 적분값의 곡선 (L1) 의 점 (P1') (시점 (t1')) 에서 굴삭 조작의 종료 판정이 임시로 실시되고, 나아가 점 (P1') 으로부터 소정 시간 (ΔTS) 경과 후의 점 (P1") 에서 굴삭 조작의 종료 판정이 실시된다. 그 후, 진행 선회의 시간 적분값을 나타내는 곡선 (L2) 의 점 (P2') 에서 진행 선회의 시간 적분값이 S2 에 이르러 있는 점으로부터 진행 선회의 종료 판정이 실시된다. 또한, 곡선 (L3) 상의 점 (P3) 에서 배토의 시간 적분값이 S3 에 이르러 있는 점으로부터 배토 조작의 종료 판정이 실시된다. 또한, 곡선 (L4) 의 점 (P4) 에서 복귀 선회의 시간 적분값이 S4 에 이르러 있는 점으로부터 복귀 선회의 종료 판정을 정상적으로 실시할 수 있다.

그런데, 도 8 로 되돌아가서, 굴삭 상태 (ST1) 가 되면, 이 굴삭 상태 (ST1) 의 상태 체재 시간 (TT) 을 계시 (計時) 한다. 여기서, 상태 체재 시간 (TT) 이 T1 인 것으로 한다. 이 굴삭 상태 (ST1) 에서 조건 12 를 만족하면, 진행 선회 상태 (ST2) 로 이행한다 (S12). 이 조건 12 는, 선회 시간 적분값이 S2 이상이다. 또한, 상기 서술한 바와 같이, 적재 횟수의 기본 계측 처리에 있어서 진행 선회의 선회 방향은 좌우 어느 쪽이어도 된다. 단, 이후의 복귀 선회 상태 (ST4) 로의 이행 판정시를 위해서, 상기와 같이 조작 레버 (41) 의 경도 방향에 따라 발생하는 파일럿압, 즉 압력 센서 (55) 로부터 출력되는 전기 신호에 의해 우선회인지 좌선회인지를 판단하고, 그 결과, 우선회인 경우, 선회 방향 플래그 (FA) 를 오른쪽에 설정하고, 좌선회인 경우, 선회 방향 플래그 (FA) 를 왼쪽에 설정한다. 또, 진행 선회 상태 (ST2) 로의 이행시, 상태 체재 시간 (TT) 을 0 으로 리셋한다.

또, 굴삭 상태 (ST1) 의 상태 체재 시간 (T1) 이 소정 시간 (TT1) 이상인 경우 (조건 10), 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S10).

진행 선회 상태 (ST2) 가 되면, 이 진행 선회 상태 (ST2) 의 상태 체재 시간 (TT) 을 계시한다. 여기서, 상태 체재 시간 (TT) 이 T2 인 것으로 한다. 이 진행 선회 상태 (ST2) 에서 조건 23 을 만족하면, 배토 상태 (ST3) 로 이행한다 (S23). 이 조건 23 은, 배토 시간 적분값이 S3 이상이며, 또한, 좌우 선회 시간 적분값이 ΔS 미만이다. 또, 배토 상태 (ST3) 로의 이행시, 상태 체재 시간 (TT) 을 0 으로 리셋한다. 좌우 선회 시간 적분값이 ΔS 미만인지 여부를 조건 23 에 형성한 이유를 설명한다. 배토가 실시되고 있을 때에는 선회하지 않을 것이다. 좌우 선회 시간 적분값은, 조작 레버 (41) 의 우선회 혹은 좌선회의 조작에 의해 발생하는 파일럿압의 시간 적분값이다. 진행 선회 상태 (ST2) 에 있어서, 좌우 선회 시간 적분값이 소정의 값 (ΔS) 을 초과하는 선회가 실시되고 있는지 여부를 판단함으로써, 배토 상태 (ST3) 로 상태 천이를 이행할 수 있는지 여부를 판단하는 것이다. 만일 좌우 선회 시간 적분값이 ΔS 를 초과하는 경우에는, 배토하면서 선회하는 것과 같은 작업이 상정되고, 예를 들어 토사를 소정의 범위에 살포하고 있는 것과 같은 작업이며, 이 경우, 초기 상태 (ST0) 로 이행 (S20) 하여, 적재 횟수의 계수가 오판정되지 않도록 한다.

또, 진행 선회 상태 (ST2) 의 상태 체재 시간 (T2) 이 소정 시간 (TT2) 이상 인 경우 (조건 20), 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S20).

배토 상태 (ST3) 가 되면, 이 배토 상태 (ST3) 의 상태 체재 시간 (TT) 을 계시한다. 여기서, 상태 체재 시간 (TT) 이 T3 인 것으로 한다. 이 배토 상태 (ST3) 에서 조건 34 를 만족하면, 복귀 선회 상태 (ST4) 로 이행한다 (S34). 이 조건 34 는, 선회 시간 적분값이 S4 이상이다. 또한, 선회 시간 적분값은, 선회 방향이 진행 선회 방향과 역방향, 즉, 선회 방향 플래그 (FA) 가 오른쪽인 경우, 좌선회의 시간 적분값이며, 선회 방향 플래그 (FA) 가 왼쪽인 경우, 우선회의 시간 적분값인 것이 조건이 된다. 또, 복귀 상태 (ST4) 로의 이행시, 상태 체재 시간 (TT) 을 0 으로 리셋한다.

또, 배토 상태 (ST3) 의 상태 체재 시간 (T3) 이 소정 시간 (TT3) 이상인 경우 (조건 30), 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S30).

복귀 선회 상태 (ST4) 가 되면, 이 복귀 선회 상태 (ST4) 의 상태 체재 시간 (TT) 을 계시한다. 여기서, 상태 체재 시간 (TT) 이 T4 인 것으로 한다. 이 복귀 선회 상태 (ST4) 에서 조건 45 를 만족하면, 완료 상태 (ST5) 로 이행한다 (S45). 이 조건 45 는, 선회 방향 플래그 (FA) 가 오른쪽인 경우, 좌선회의 선회 시간 적분값이 0 이고, 선회 방향 플래그 (FA) 가 왼쪽인 경우, 우선회의 선회 시간 적분값이 0 이며, 또한, 상태 체재 시간 (T4) 이 소정 시간 (TT4) 이상이다.

또, 복귀 선회 상태 (ST4) 의 상태 체재 시간 (T4) 이 소정 시간 (TT4) 미만 인 경우 (조건 40), 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S40).

완료 상태 (ST5) 가 되면, 적재 횟수를 1 회만큼 계수하고, 누적 가산한다. 과거에 누적된 적재 횟수가 있으면, 그 적재 횟수에 1 을 가산한다. 구해진 적재 횟수는, 펌프 컨트롤러 (31) 에 구비한, 도시되지 않은 기억 장치에 기억시킨다. 펌프 컨트롤러 (31) 에는 도시되지 않은 타이머 기능이 장착되어 있어, 적재 횟수가 1 회로서 계수되는 경우의 굴삭 개시부터 복귀 선회 완료까지에 필요로 한 시간을 계측하고 있다. 요컨대, 굴삭의 파일럿압이 도 5 에 나타내는 바와 같은 소정의 적분 개시압 (P1) 을 초과한 것을 검출하였을 때부터 타이머의 계시를 개시하고, 진행 선회 후에 배토가 실시되고, 복귀 선회가 실시되고, 완료 상태 (ST5) 로 이행하였을 때에 타이머의 계시를 종료시켜, 그 개시부터 종료까지의 시간을 기본 굴삭 적재 시간으로서 구한다. 구해진 기본 굴삭 적재 시간은, 펌프 컨트롤러 (31) 에 구비한, 도시되지 않은 기억 장치에 기억시킨다. 그 후, 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S50).

[계수 간주 처리]

그런데, 상기 서술한 일련의 굴삭 적재 작업에서는, 1 회째의 굴삭 적재 작업에서, 굴삭 조작부터 진행 선회 조작까지 실시하고 덤프 트럭 (50) 의 대기 상태에서 정지하고 있는 경우가 있다. 또, 배토 후, 복귀 선회하지 않고, 그대로 다음의 덤프 트럭 (50) 이 오는 것을 기다리는 경우가 있다. 이 경우, 계시된 상태 체재 시간 (T2) 이 소정 시간 (TT2) 을 초과해 버리고, 초기 상태로 이행해 버리기 때문에 (S20), 적재 횟수가 1 회분 누적 가산되지 않아 적재 횟수를 오판정하는 경우가 있다. 또, 배토 후, 복귀 선회 조작을 하지 않고 정지시켜, 덤프 트럭 (50) 을 기다리고 있는 경우가 있다. 이 경우도, 계시된 상태 체재 시간 (T3) 이 소정 시간 (TT3) 을 초과해 버리고, 초기 상태로 이행해 버리기 때문에 (S30), 적재 횟수가 1 회분 누적 가산되지 않아 적재 횟수를 오판정하는 경우가 있다.

즉, 적재 횟수의 기본 계측 처리에서는, 일련의 굴삭 적재 작업을 구성하는 굴삭 조작 등의 굴삭 적재 기구부의 조작이 있었는지 여부를 판정할 때, 다음의 굴삭 적재 기구부의 조작으로 천이하는 조건을 만족하지 않고, 동일한 굴삭 적재 기구부의 조작 상태인 상태 체재 시간이 소정 시간 경과하면, 초기 상태로 이행하여 적재 횟수의 계측 처리를 리셋해 버린다. 그러나, 이와 같은 리셋 처리를 실시하는 경우에도, 적재 횟수로서 계수해야 할 특정 상태가 있고, 이 특정 상태를 놓치는 것은 오판정을 초래하게 된다.

그래서, 이 실시형태에서는, 도 12 에 나타내는 상태 천이 이행 조건을 추가하여, 일련의 굴삭 적재 작업 조작시에 실시되는 경우가 있는 특정 조작을, 1 회의 굴삭 적재 작업이 이루어졌다고 하는 계수 간주 처리를 실시하도록 하고 있다.

먼저, 선회 후의 무조작 시간 (Δtα) 을 미리 설정해 둔다. 진행 선회 상태 (ST2) 일 때에, 조건 25 와 같은 특정 상태를 만족하는 경우에 완료 상태 (ST5) 로 이행하고, 적재 횟수를 1 회 누적 계수한다 (S25). 조건 25 는, 굴삭 또는 선회 이외의 무조작 시간이 Δtα 이상인 것과, 완료 간주 플래그 (Fα) 가 0, 즉, 계수 간주 처리를 한 번도 실시하지 않은 것이다. 굴삭 또는 선회 이외의 무조작 시간이란, 버킷 배토 무조작 시간, 붐 상승 무조작 시간, 붐 하강 무조작 시간, 아암 굴삭 무조작 시간, 아암 배토 무조작 시간 모두가 선회 후의 무조작 시간 (Δtα) 이상이 되는 것이다. 또한, 굴삭 또는 선회의 무조작 시간을 제외하고 있는 것은, 선회 조작의 도중에 멈추는 경우나, 정지 중에 버킷 (13) 을 조금씩 움직여 조작을 실시하는 경우가 있기 때문이다. 왜냐하면, 토사 등이 가득 찬 버킷 (13) 이 자중에 의해 자연스럽게 하강되는 경우가 있어, 하강된 버킷 (13) 을 들어 올리는 것과 같은 조작 (조작 레버 (42) 를 좌측, 즉 버킷 굴삭측으로 경도 조작) 을 실시할 필요가 있기 때문이다.

또한, 조건 25 에 의한 계수 간주 처리가 필요한 것은, 예를 들어, 유압 셔블 (1) 이 1 대의 덤프 트럭 (50) 에 토사를 만재하기 위해서, 5 회의 굴삭 적재 작업을 실시하는 것과 같은 경우이다. 요컨대, 5 회의 굴삭 적재 작업에 있어서의 최초 (1 회째) 의 일련의 굴삭 적재 작업, 혹은 최후 (5 번째) 의 일련의 굴삭 적재 작업에 계수 간주 처리가 필요하다. 이 때문에, 조건 25 를 만족하는 경우에, 완료 간주 플래그 (Fα) 를 1 로 설정하고, 조건 25 중에, 완료 간주 플래그 (Fα) 가 0 인 것을 조건으로 하고 있다. 즉, 한 번도 계수 간주 처리를 실시하지 않았던 것을 조건으로 하고 있다. 또한, 다음으로 배토 조작이 되면, 완료 간주 플래그 (Fα) 를 0 으로 한다.

또한, 배토 후의 무조작 시간 (Δtβ) 을 미리 설정해 둔다. 그리고, 배토 상태 (ST3) 일 때, 조건 35 와 같은 특정 상태를 만족하는 경우에, 완료 상태 (ST5) 로 이행하고, 적재 횟수를 1 회 누적 계수한다 (S35). 조건 35 는, 굴삭 이외의 무조작 시간이 배토 후의 무조작 시간 (Δtβ) 이상인 것이다. 요컨대, 굴삭 적재 기구부의 조작의 순서가 정체되어 앞으로 진행되지 않았다는 특정 상태가 발생한 경우에 계수 간주 처리를 실시한다. 또한, 굴삭의 무조작 시간을 제외 하고 있는 것은, 상기와 같이 정지 중에 버킷을 조금씩 움직이는 조작을 실시하는 경우가 있기 때문이다.

[부대 작업의 제외 처리]

그런데, 실제 작업에 있어서의 일련의 굴삭 적재 작업 중에 부대 작업이 들어가는 경우가 있다. 예를 들어, 굴삭 조작 직후에 배토 조작을 실시하거나, 선회 조작 직후에 역선회 조작을 실시하는 경우가 있다. 이 부대 작업은, 일련의 굴삭 적재 작업을 구성하는 굴삭 적재 기구부의 조작의 순서가 상이한 작업으로, 일련의 굴삭 적재 작업에 유사한 작업이 되기 때문에 오판정하는 경우가 있다. 따라서, 이 실시형태에서는, 이와 같은 부대 작업을 특정 상태로서 파악하고 적극적으로 제외하여 오판정을 없애도록 하고 있다. 요컨대, 굴삭 적재 기구부의 조작의 순서를 건너뛰는 것과 같은 특정 상태, 즉 부대 작업이 발생한 경우, 적재 횟수로서 계수하지 않도록 부대 작업의 제외 처리를 실시한다.

즉, 굴삭 상태 (ST1) 일 때에, 배토 시간 적분값이 굴삭 후의 배토 시간 적분값 (S3a) 이상이 되는 조건 10a 를 부가한다. 이 조건 10a 를 만족하는 경우, 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S10). 굴삭 후의 배토 시간 적분값 (S3a) 은 미리 설정되어 있는 값이다. 또, 진행 선회 상태 (ST2) 일 때에, 현재의 선회 방향 플래그 (FA) 가 나타내는 선회 방향과는 역방향의 선회 시간 적분값이 값 (S4a) 이상이 되는 조건 20a 를 부가한다. 이 조건 20a 를 만족하는 경우, 초기 상태 (ST0) 로 이행한다 (S20). 선회 후의 선회 시간 적분값 (S4a) 은 미리 설정되어 있는 값이다.

[외부 상태에 따른 제외 처리]

그런데, 주행 레버 (43, 44) 가 조작되어 주행 조작이 혼재하는 일련의 조작은, 일련의 굴삭 적재 조작이 아닌 경우가 있지만, 이것을 고려하지 않으면 조작 레버 (41, 42) 의 조작을 파일럿압으로 검출하는 한, 적재 횟수가 계수되어 버리는 경우가 있다. 이와 같은 오판정을 없앨 필요가 있다.

또, 작업 모드가 일련의 굴삭 적재 작업을 실시하지 않는 모드인 경우에도, 이것을 고려하지 않으면 조작 레버 (41, 42) 의 조작을 파일럿압으로 검출하는 한, 적재 횟수를 계수해 버리는 경우가 있다.

또한, 선회 로크부 (33) 가 조작되어 상부 선회체 (5) 의 선회 로크를 실시하고 있는 경우에는 선회할 의사가 없는 경우이지만, 이것을 고려하지 않으면 조작 레버 (41, 42) 의 조작을 파일럿압으로 검출하는 한, 적재 횟수를 계수해 버리는 경우가 있다.

또, 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 가 고장나 있는 경우, 혹은 압력 센서 (55) 와 펌프 컨트롤러 (31) 를 연결하는 통신선이 단선되어 있는 경우, 이와 같은 이상 상태를 고려하지 않으면, 잘못된 시간 적분값이 구해지게 되어 오판정이 발생한다. 이와 같은 경우의 오판정을 없애고자 한다.

이 상태들은, 일련의 굴삭 적재 작업의 조작에 관계하는 굴삭 적재 기구부의 조작이 가능한 상태에서, 그 일련의 굴삭 적재 기구부의 조작과는 관련이 없는 특정 동작이 실시되는 상태 (특정 동작 상태) 이다. 이 특정 동작 상태일 때에는, 적재 횟수의 계수 처리를 리셋하여 오판정을 방지할 필요가 있다.

그래서, 도 13 에 나타낸 상태 천이도와 같이, 추가로 제외 조건을 부가한다. 단, 주행 조작에 관해서는, 오퍼레이터가 주행 조작을 시키는 것을 의도하지 않고 실수로 주행 레버 (43, 44) 에 접촉해 버리는 경우가 있다. 이 경우에, 적재 횟수의 계수 처리를 리셋하는 것은 반대로 오판정이 된다. 따라서, 주행 조작 상태인지 여부는, 굴삭, 선회, 배토의 각 조작과 마찬가지로, 주행 레버 (43, 44) 의 파일럿압의 주행 시간 적분값을 취득하고, 주행 시간 적분값이 주행 판정용의 주행 시간 적분값 (Sα) 이상이 되는 경우에 주행 조작 상태인 것으로 판정한다. 주행 판정용의 주행 시간 적분값 (Sα) 은 미리 설정되어 있는 값이다. 오퍼레이터가 분명하게 주행 조작을 시키는 것을 의도하여 주행 레버 (43, 44) 를 조작하면, 어느 정도 큰 주행 시간 적분값이 얻어질 것이다. 그 어느 정도 큰 주행 시간 적분값으로서 Sα 를 설정하고 있다. 이로써, 일련의 굴삭 적재 작업 중에 오퍼레이터가 주행 레버 (43, 44) 에 접촉해 버리는 경우라 하더라도, 정상적으로 적재 횟수의 계수 처리를 실시할 수 있다.

즉, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 초기 상태 (ST0) 일 때에, 조건 01 에 AND 조건으로 조건 01b 를 부가한다. 조건 01b 는, 주행 시간 적분값이 주행 판정용의 주행 시간 적분값 Sα 미만이며, 또한, 작업 모드가 ATT 모드, 또는 B 모드, 또는 L 모드로 설정되어 있지 않고 (ATT/B/L 모드 신호가 OFF), 또한, 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 에 이상이 없고 (파일럿압 센서 이상 플래그가 OFF), 또한, 선회 로크부 (33) 가 조작되지 않아 상부 선회체 (5) 가 선회 가능 (선회 로크 플래그가 OFF) 한 것이다.

또, 조건 10, 10a, 조건 20, 20a 의 각 조건은 OR 조건이지만, 추가로 OR 조건으로서 조건 10b, 20b, 30b, 40b 를 부가한다. 조건 10b, 20b, 30b, 40b 는, 주행 시간 적분값이 주행 판정용의 주행 시간 적분값 Sα 이상이거나, 또는, 작업 모드가 ATT/B/L 모드 중 어느 것이 설정되어 있거나 (ATT/B/L 모드 신호가 ON), 또는, 파일럿압을 검출하는 압력 센서 (55) 에 이상이 발생해 있거나 (파일럿압 센서 이상 플래그가 ON), 또는, 선회 로크부 (33) 가 조작되어 상부 선회체 (5) 가 선회 불가능 (선회 로크 플래그가 ON) 한 것이다. 또한, 이상에서 서술한 특정 동작 상태일 때에, 상기에 설명한 바와 같은 적재 횟수의 계수 처리를 리셋하는 것이 아니라, 특정 동작 상태일 때에 우선 적재 횟수를 누적 가산해 두고, 특정 동작 상태의 발생 횟수를 별도 계수 처리해 두어도 된다. 그리고, 구해진 적재 횟수로부터 특정 동작 상태의 발생 횟수를 감산 처리하는 연산, 즉 보정 처리를 실시하여 올바른 적재 횟수를 구하도록 해도 된다. 이 감산 처리는, 예를 들어 매일의 작업이 종료된 후에 실시함으로써, 구해진 올바른 적재 횟수를 매일의 작업 관리에 사용할 수 있다. 이상과 같이 특정 동작 상태가 있더라도, 굴삭 적재 작업의 횟수의 계수 처리를 리셋 처리 혹은 보정 처리함으로써 적재 횟수의 오판정을 방지할 수 있다.

[작업 관리 처리]

모니터 (32) 는, 상기 서술한 펌프 컨트롤러 (31) 의 도시되지 않은 기억 장치로부터, 적어도, 적재 횟수 및 기본 굴삭 적재 시간을 취득한다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 모니터 (32) 는, 적재 횟수 취득부 (60), 기본 굴삭 적재 시간 취득부 (61), 기정값 설정부 (62), 업무량 산출부 (63), 토량 산출부 (64), 업무율 산출부 (65), 입출력부 (66), 및 기억부 (67) 를 갖는다. 또한, 모니터 (32) 는, 오퍼레이터 식별부 (70), 설정 변경부 (71) 를 갖는다.

기정값 설정부 (62) 는, 입출력부 (66) 로부터 입력 설정되는, 유압 셔블 (1) 의 버킷 용량, 덤프 트럭 대수, 덤프 트럭 적재량을 나타내는 데이터를 기억부 (67) 에 유지한다. 덤프 트럭 적재량이란, 덤프 트럭 1 대당 적재 가능한 토사의 양이다. 또한, 본 실시형태에서는 덤프 트럭 (50) 에 토사를 적재하는 경우를 설명하였지만, 덤프 트럭 (50) 대신에, 항만의 준설 공사에 사용되는 짐받이를 구비한 운반선에 유압 셔블 (1) 이 토사 등을 적재하는 경우에도 이하에 설명하는 바와 같은 작업 관리 처리를 실행할 수 있다. 운반선의 짐받이의 적재량, 운반선의 대수를 기억부 (67) 에 유지해 둔다. 혹은 덤프 트럭 (50) 대신에, 열차나 대차 (臺車) 에 토사 등을 굴삭 적재할 때에도, 필요한 데이터를 기억부 (67) 에 기억시켜 둠으로써 작업 관리 처리를 실행할 수 있다. 요컨대, 덤프 트럭 (50) 이나 운반선, 열차, 대차와 같은 다양한 수집체에 토사 등을 적재할 때에 본 실시형태는 적용할 수 있다.

업무량 산출부 (63) 는, 적재 횟수 취득부 (60) 가 취득한 적재 횟수에, 버킷 용량을 적산한 업무량을 산출하고, 예를 들어 날마다 구한 업무량을 기억부 (67) 에 유지한다. 토량 산출부 (64) 는, 덤프 트럭 대수에 덤프 트럭 적재량을 곱한 토량을 산출하고, 예를 들어 날마다 구한 토량을 기억부 (67) 에 유지한다. 업무율 산출부 (65) 는, 토량을 업무량으로 나눈 값을 업무율로서 산출하고, 예를 들어 날마다 구한 업무율을 기억부 (67) 에 유지한다.

여기서, 업무량은, 토량과 피계수 작업의 합산값으로 간주하고 있다. 피계수 작업이란, 유압 셔블 (1) 에 의한 실제의 굴삭 적재 작업이 아닌 작업을 의미한다. 예를 들어, 실제로 토사를 굴삭하지 않고 버킷 (13) 을 조작하여 상부 선회체 (5) 를 선회 조작시킨 것과 같은 경우, 그러한 조작이 1 회의 굴삭 적재 작업 (적재 횟수) 으로서 판정되는 경우가 있다. 그와 같이, 실제의 굴삭 적재 작업은 아닌 굴삭 적재 기구부의 동작이 실시된 경우 (피계수 작업이 실시된 경우) 에, 버킷 (13) 내에 토사가 있는지 여부를 검지하고 있는 것은 아니기 때문에, 적재 횟수는 계수된다. 따라서, 적재 횟수 취득부 (60) 가 취득한 적재 횟수는, 토량에 상당하는 적재 횟수보다 많은 횟수가 된다. 요컨대, 업무량과 토량은 완전히 동일한 경우도 있을 수 있지만, 그렇지 않은 경우의 업무량은 토량에 대해 조금 많은 값이 된다. 그러므로, 업무율을 구하면, 피계수 작업이 어느 정도의 비율로 실시되었는지를 파악할 수 있고, 반대로 굴삭 적재 작업이 어느 정도의 비율로 실시되었는지를 파악할 수 있다.

모니터 (32) 는, 예를 들어 이들 업무량, 토량, 업무율 등의 각 데이터를, 예를 들어 날마다 그래프화하여 입출력부 (66) 로부터 출력한다. 각 데이터를 사용한 그래프를 모니터 (32) 의 표시/설정부 (27) 에 표시해도 된다. 또, 모니터 (32) 는, 이들 업무량, 토량, 업무율 등의 각 데이터를 유압 셔블 (1) 의 외부에 출력해도 된다.

또, 모니터 (32) 는, 기본 굴삭 적재 시간 취득부 (61) 에서 취득된 기본 굴삭 적재 시간이나, 엔진 컨트롤러 (30) 등으로부터 얻어지는 주행 시간, 아이들링 시간 등의 이동체 정보를 사용하여, 예를 들어, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 유압 셔블 (1) 의 가동 시간에 대한 굴삭 적재 작업 시간의 비율을 날마다 표시 출력한다. 이상에서 설명한, 각 데이터 (업무량, 토량, 업무율, 유압 셔블 (1) 의 가동 시간에 대한 굴삭 적재 작업 시간의 비율) 를, 후술하는 바와 같은 작업 관리 시스템에 의해 유압 셔블 (1) 의 외부에서 구해도 된다. 예를 들어, 적재 횟수, 기본 굴삭 적재 시간, 주행 시간, 아이들링 시간, 가동 시간과 같은 유압 셔블 (1) 에서 구해지는 각 데이터를 입출력부 (66) 혹은 펌프 컨트롤러 (31) 의 도시되지 않은 기억 장치로부터 유선 혹은 무선으로 외부에 출력하고, 외부에 구비한 컴퓨터로, 토량, 업무량, 업무율, 가동 시간에 대한 굴삭 적재 작업 시간의 비율을 구하여 그래프화하고, 컴퓨터에 접속된 표시 장치에 표시시켜도 된다. 이 외부에 구비한 컴퓨터 대신에 휴대 단말을 사용해도 되고, 표시 장치 대신에 휴대 단말의 표시 장치를 사용해도 된다. 도 15 는, 임의의 유압 셔블 (1) 의 날마다의 굴삭 적재 시간의 비율을 나타내고 있지만, 이것에 한정되지 않고 복수의 유압 셔블 (1) 에 대해 동일하게 굴삭 적재 시간의 비율을 구하여 유압 셔블마다 비교할 수도 있다.

또한, 오퍼레이터 식별부 (70) 는, 오퍼레이터 식별 정보 (이하, 식별 정보) 를 식별하고, 식별된 식별 정보와 오퍼레이터마다의 적재 횟수나 기본 굴삭 적재 시간을 관련지어 기억부 (67) 에 유지시킨다.

여기서, 유압 셔블 (1) 은 이모빌라이저 장치를 탑재해도 된다. 개별의 식별 정보가 기억된 ID 키에 의해, 유압 셔블 (1) 의 엔진 시동이 가능하게 된다. 이모빌라이저 장치가 ID 키의 식별 정보를 판독하면, 그 식별 정보와 소정 기간, 예를 들어 1 일분의 적재 횟수를 관련짓고, 이 관련지어진 정보 (오퍼레이터마다의 적재 횟수) 를 입출력부 (66) 를 통해 외부에 출력함으로써, 어느 오퍼레이터가 얼마만큼 작업 (굴삭 적재 작업) 을 실시하였는지를 관리하는 오퍼레이터 관리가 가능해진다.

또, 1 대의 유압 셔블 (1) 을 복수의 오퍼레이터가 사용하는 경우, 복수의 ID 키가 사용되기 때문에, 그 1 대의 유압 셔블 (1) 에 대해 오퍼레이터마다의 작업량 관리를 실시할 수 있다. 또, 하나의 ID 키로 복수의 유압 셔블 (1) 의 엔진 시동을 가능하게 하도록 설정하고 있는 것이면, 그 복수의 유압 셔블 (1) 의 각각의 차량을 식별하는 차량 식별 정보의 데이터, ID 키의 식별 정보, 적재 횟수의 데이터 등을 외부에 출력함으로써, 1 명의 오퍼레이터가 어느 유압 셔블로 어느 정도의 작업량을 해냈는지를 관리할 수 있다.

또, 이모빌라이저 장치를 사용하지 않고, 모니터 (32) 의 입출력부 (66) 로부터 개별의 ID 번호를 입력하여 오퍼레이터를 개별 인식하는 ID 번호 식별 장치나, ID 카드의 판독 장치를 구비하여 상기 서술한 오퍼레이터를 개별 인식하여 상기 관리를 실시해도 된다. 또한, 오퍼레이터를 개별적으로 인식하는 장치로서 지문 인증 장치를 사용해도 된다. 즉, 오퍼레이터 식별부 (70) 를 구비함으로써, 오퍼레이터의 작업 관리를 실시할 수 있다.

또, 설정 변경부 (71) 는, 시간 적분값 (S1 ∼ S4) 이나 적분 개시압 (P1) 등의 일련의 굴삭 적재 조작을 판정하기 위해서 필요한 각종 설정값 (파라미터) 을 변경할 수 있다. 설정 변경부 (71) 는, 무선 혹은 유선에 의한 통신이 가능한 외부 통신 장치를 사용하여 입출력부 (66) 를 통해 외부로부터 각종 설정값의 변경이 가능하다. 또한, 모니터 (32) 의 표시/설정부 (27) 에 형성한 스위치 등의 입력 수단을 사용하여 입출력부 (66) 를 통해 각종 설정값의 변경을 가능하게 해도 된다.

또한, 이 각종 설정값은, 티칭이나 통계 처리에 의해 설정할 수 있다. 예를 들어, 설정 변경부 (71) 는, 각 작업 현장이나 오퍼레이터마다 적분 개시압 (P1) 등의 각종 설정값 (파라미터) 을 티칭에 의해 설정 변경 가능하다. 구체적으로, 버킷 굴삭의 동작을 실제로 실시하여, 버킷의 굴삭 개시 자세로부터 굴삭 종료 자세까지 동작시킨다. 그 굴삭 개시 자세일 때에, 소정의 도시되지 않은 메모리 버튼을 조작하고, 또한 굴삭 종료 자세일 때에, 소정의 도시되지 않은 메모리 버튼을 조작한다. 이로써, 메모리 버튼의 조작 간에 발생한 각 조작시의 파일럿압의 시간 적분값 (S1) 을 취득하고, 이 시간 적분값을 사용하여 설정값으로서 이용한다. 이 메모리 버튼은 조작 레버 (41, 42) 에 형성해도 되고, 모니터 (32) 에 형성해도 되다. 또, 다른 설정값에 대해서도 동일한 티칭에 의해 설정할 수 있다.

한편, 통계 처리에 의해 각종 설정값을 변경하는 경우, 사전에 소정 횟수의 굴삭 적재 작업을 실시하고, 이 결과를 사용하여 통계적으로 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각, 혹은 각 조작시의 파일럿압의 시간 적분값 (S1 ∼ S4) 과 같은 데이터를 구하고, 그들 데이터의 평균값을 구하는 등의 통계 처리를 실시하여, 얻어진 결과를 설정값으로서 사용해도 된다.

[작업 관리 시스템]

도 16 은, 유압 셔블 (1) 을 포함하는 작업 관리 시스템의 개요 구성을 나타내는 도면이다. 이 작업 관리 시스템은, 복수의 유압 셔블 (1) 등의 이동체가 지리적으로 분산되고, 각 유압 셔블 (1) 과 관리 서버 (104) 가 통신 위성 (102), 지상국 (103), 및 인터넷 등의 네트워크 (N) 와 같은 외부 통신 장치를 통하여 통신 접속된다. 네트워크 (N) 에는, 유압 셔블 (1) 의 관리자의 서버인 작업 관리 서버 (105) 및 사용자 단말 (106) 이 접속된다. 유압 셔블 (1) 은, 상기 서술한 적재 횟수나 기본 굴삭 적재 시간을 포함하는 작업 정보, 유압 셔블 (1) 의 위치 정보 및 가동 시간, 주행 시간, 아이들링 시간, 차량 식별 정보, 오퍼레이터의 식별 정보와 같은 가동 상황을 나타내는 정보를 포함하는 차량 정보인 이동체 정보를 관리 서버 (104) 에 송신한다. 관리 서버 (104) 는, 각 관리자마다의 대응하는 작업 관리 서버 (105) 에 상기 서술한 작업 정보 및 이동체 정보를 전송한다.

유압 셔블 (1) 은 이동체 감시 장치 (110) 를 갖고, 이동체 감시 장치 (110) 는 GPS 센서 (116) 및 송수신기 (117) 에 접속된다. GPS 센서 (116) 는 안테나 (116a) 를 통하여 복수의 GPS 위성 (107) 으로부터 보내지는 정보를 기초로 자기 위치를 검지하여 자기 위치 정보를 생성하고, 이동체 감시 장치 (110) 는 이 자기 위치 정보를 취득한다. 송수신기 (117) 는, 안테나 (117a) 를 통하여 통신 위성 (102) 에 통신 접속되고, 이동체 감시 장치 (110) 와 관리 서버 (104) 사이에서 정보의 송수신 처리를 실시한다.

작업 관리 서버 (105) 는, 모니터 (32) 와 동일한 구성 및 기능을 갖는다. 모니터 (32) 의 입출력부 (66) 는 사용자 단말 (106) 에 상당한다. 따라서, 사용자 단말 (106) 로부터 작업 관리 서버 (105) 에 액세스함으로써, 모니터 (32) 와 동일한, 작업 관리를 실시할 수 있음과 함께, 광범위하고 또한 다수의 작업 관리를 실시할 수 있다. 즉, 작업의 진척이나 작업의 효율 등에 관하여 작업 현장으로부터 떨어진 장소에서 플리트 관리를 실시할 수 있다.

또한, 작업 관리 서버 (105) 에는 모니터 (32) 와 동일한 구성 및 기능을 갖게 할 필요는 없고, 모니터 (32) 에 도 14 에 나타낸 구성 및 기능을 갖게 한 채여도 된다. 이 경우, 각종 설정값의 설정 변경은, 사용자 단말 (106) 이 작업 관리 서버 (105) 에 액세스하여, 작업 관리 서버 (105), 관리 서버 (104) 를 통하여 모니터 (32) 의 설정 변경부 (71) 에 대해 실시할 수 있다. 또한, 모니터 (32) 의 구성 및 기능의 일부를 관리 서버 (104) 혹은 작업 관리 서버 (105) 측에 갖게 해도 된다.

또, 유압 셔블 (1) 은 위성 통신 기능을 갖지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어, 무선 LAN 통신 기능이나, 휴대 통신 기능 등의 각종 통신 기능이어도 된다. 즉, 유압 셔블 (1) 은 외부 통신 기능을 갖고 있다. 또, 무선 통신에 관련된 인프라가 갖춰져 있지 않은 장소에서 무선 통신이 불가능한 경우에는, 외부 통신 기능을 유선으로 달성하는 것과 같은 구성으로서, 유압 셔블 (1) 에 데이터 통신을 위한 유선을 접속 가능한 커넥터를 형성하고, 그 유선을 통하여 작업 정보 및 이동체 정보를 다운로드하도록 해도 된다.

1 : 유압 셔블
2 : 차량 본체
3 : 작업기
4 : 하부 주행체
5 : 상부 선회체
11 : 붐
12 : 아암
13 : 버킷
14 : 붐 실린더
15 : 아암 실린더
16 : 버킷 실린더
17 : 엔진
18 : 유압 펌프
18a : 사판각 센서
20 : 컨트롤 밸브
21 : 유압 주행 모터
22 : 선회 유압 모터
27 : 표시/설정부
28 : 작업 모드 전환부
29 : 연료 조정 다이얼
30 : 엔진 컨트롤러
31 : 펌프 컨트롤러
31a : 조작 상태 검출부
31b : 시간 적분부
31c : 판정부
31d : 계수부
31e : 모드 검출부
31f : 주행 조작 검출부
31g : 선회 로크 검출부
32 : 모니터
33 : 선회 로크부
41, 42 : 조작 레버
43, 44 : 주행 레버
50 : 덤프 트럭
55 : 압력 센서
60 : 적재 횟수 취득부
61 : 기본 굴삭 적재 시간 취득부
62 : 기정값 설정부
63 : 업무량 산출부
64 : 토량 산출부
65 : 업무율 산출부
66 : 입출력부
67 : 기억부
70 : 오퍼레이터 식별부
71 : 설정 변경부
80 : 연료 분사 장치
102 : 통신 위성
103 : 지상국
104 : 관리 서버
105 : 작업 관리 서버
106 : 사용자 단말
107 : GPS 위성
110 : 이동체 감시 장치
116 : GPS 센서
116a, 117a : 안테나
117 : 송수신기
N : 네트워크
P1 : 적분 개시압
S1 ∼ S4 : 시간 적분값

Claims (9)

1. 조작 레버의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하는 조작 상태 검출부와,
   상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분부와,
   상기 시간 적분값과 상기 조작 레버의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 상기 조작 레버의 조작이 실시된 것으로 판정하는 판정부와,
   상기 판정부에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 굴삭 적재 작업의 횟수를 계수 (計數) 하는 계수부
   를 구비한 것을 특징으로 하는 작업 기계.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 굴삭 적재 기구부의 조작은, 굴삭 조작, 진행 선회 조작, 배토 조작, 복귀 선회 조작의 순으로 실시되는 굴삭 적재 조작인 것을 특징으로 하는 작업 기계.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 판정부는, 상기 굴삭 조작을 판정하는 경우, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이며, 또한, 상기 물리량이 조작 종료 소정값 이하인 경우에, 상기 굴삭 조작이 실시된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 판정부는, 상기 굴삭 조작을 판정하는 경우, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이며, 또한, 상기 물리량이 조작 종료 소정값 이하가 된 후, 소정 시간 경과한 경우에, 상기 굴삭 조작이 실시된 것으로 판정하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 시간 적분부는, 상기 굴삭 조작 혹은 상기 배토 조작을 판정하는 경우, 시간 적분 개시 후, 상기 물리량이 적분 개시값 이하가 된 상태로 시간 적분값 유지 시간 (Δt2) 만큼 경과한 경우에, 상기 시간 적분값을 리셋하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조작 레버는, 파일럿식 또는 전기식이고,
   상기 물리량은, 파일럿압 또는 전기 신호인 것을 특징으로 하는 작업 기계.
7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 계수부가 계수한 상기 굴삭 적재 작업의 횟수를 표시 장치 또는 외부에 출력하는 출력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 작업 기계.
8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   각종 설정값을 변경하는 설정 변경부를 구비한 것을 특징으로 하는 작업 기계.
9. 조작 레버의 조작에 따라 출력되는 물리량을 검출하는 조작 상태 검출 스텝과,
   상기 물리량을 시간 적분한 시간 적분값을 산출하는 시간 적분 스텝과,
   상기 시간 적분값과 상기 조작 레버의 조작에 수반하는 굴삭 적재 기구부의 소정 동작각을 대응시켜 두고, 상기 시간 적분값이 소정 적분값 이상이 된 경우에, 상기 조작 레버의 조작이 실시된 것으로 판정하는 판정 스텝과,
   상기 판정 스텝에 의해 판정된 굴삭 적재 기구부의 각 조작이 소정의 순서로 실시된 경우, 그 소정의 순서로 실시된 굴삭 적재 기구부의 조작을 1 회로 하여 굴삭 적재 작업의 횟수를 계수하는 계수 스텝
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 작업량 계측 방법.

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