作業(yè)機(jī)械和作業(yè)機(jī)械的作業(yè)量測(cè)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠簡(jiǎn)單且高精度地測(cè)算在挖掘裝載作業(yè)等時(shí)進(jìn)行的、一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的次數(shù)的作業(yè)機(jī)械和作業(yè)機(jī)械的作業(yè)量測(cè)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于手動(dòng)測(cè)算液壓挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械的作業(yè)量給操作員等帶來(lái)負(fù)擔(dān)并且比較麻煩，所以提出了使其自動(dòng)化的方案。
[0003]例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中記載了下述方案:檢測(cè)動(dòng)臂角度、斗桿角度、鏟斗角度，并使用該檢測(cè)結(jié)果，對(duì)液壓挖掘機(jī)的裝載次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中還記載了對(duì)所計(jì)數(shù)的裝載次數(shù)進(jìn)行監(jiān)控顯示。
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平9-177140號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]然而，對(duì)于大小等車(chē)輛規(guī)格不同的液壓挖掘機(jī)，為了高精度地測(cè)算依序反復(fù)進(jìn)行挖掘、轉(zhuǎn)向、卸土、返轉(zhuǎn)的挖掘裝載作業(yè)等一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部(作業(yè)機(jī)、上部回轉(zhuǎn)體)的操作的次數(shù)，需要按照車(chē)輛規(guī)格分別進(jìn)行不同的設(shè)定，而缺乏通用性。
[0006]另一方面，在一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作次數(shù)(裝載次數(shù))的測(cè)算處理中，如果混合有包含構(gòu)成一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的作業(yè)機(jī)、上部回轉(zhuǎn)體的操作在內(nèi)的附隨作業(yè)，則附隨作業(yè)與實(shí)際的挖掘裝載作業(yè)混同，可能導(dǎo)致錯(cuò)誤地測(cè)算一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作次數(shù)。該附隨作業(yè)例如是在進(jìn)行完挖掘操作之后立即進(jìn)行卸土操作或者在進(jìn)行完回轉(zhuǎn)操作之后立即進(jìn)行逆回轉(zhuǎn)操作的情況。
[0007]此外，在一連串的挖掘裝載作業(yè)中，存在第I次的挖掘裝載作業(yè)中從挖掘操作進(jìn)行到轉(zhuǎn)向操作后，在等待自卸車(chē)的狀態(tài)下靜止的情況。此外，存在卸土之后不進(jìn)行返轉(zhuǎn)，而是保持原樣地等待下一輛自卸車(chē)到來(lái)的情況。在這些情況下，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間時(shí)，測(cè)算被復(fù)位，因此漏掉I次的次數(shù)測(cè)算而導(dǎo)致產(chǎn)生測(cè)算錯(cuò)誤。
[0008]即，在一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作中，存在在挖掘裝載作業(yè)中進(jìn)行的各操作順序中的某一處步驟發(fā)生停滯或者跳過(guò)在挖掘裝載作業(yè)中進(jìn)行的各操作順序中的某步驟的情況。在發(fā)生這種停滯或跳過(guò)等特定狀態(tài)的情況下，有可能錯(cuò)誤地測(cè)算一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的次數(shù)。
[0009]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供一種能夠簡(jiǎn)單且高精度地測(cè)算挖掘裝載作業(yè)等一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作次數(shù)的作業(yè)機(jī)械和作業(yè)機(jī)械的作業(yè)量測(cè)算方法。
[0010]為了解決上述課題、實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械具備:操作狀態(tài)檢測(cè)部，其檢測(cè)與操作桿的操作對(duì)應(yīng)地輸出的物理量；時(shí)間積分部，其計(jì)算對(duì)上述物理量進(jìn)行時(shí)間積分而得到的時(shí)間積分值；判定部，其預(yù)先使上述時(shí)間積分值與因上述操作桿的操作而產(chǎn)生的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的規(guī)定動(dòng)作角度相對(duì)應(yīng)，并在上述時(shí)間積分值為規(guī)定積分值以上的情況下，判定為進(jìn)行了上述操作桿的操作；以及計(jì)數(shù)部，其在由上述判定部判定出的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的各項(xiàng)操作按規(guī)定的順序進(jìn)行的情況下，將按該規(guī)定的順序進(jìn)行的一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作作為I次來(lái)對(duì)該一連串的挖掘裝載作業(yè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作是按挖掘操作、轉(zhuǎn)向操作、卸土操作、返轉(zhuǎn)操作的順序進(jìn)行的挖掘裝載操作，上述計(jì)數(shù)部在上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的順序中有停滯或被跳過(guò)這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，根據(jù)該特定狀態(tài)來(lái)校正上述一連串的挖掘裝載作業(yè)的次數(shù)的計(jì)數(shù)處理。
[0011]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述計(jì)數(shù)部在轉(zhuǎn)向操作結(jié)束后挖掘操作或回轉(zhuǎn)操作以外的操作的無(wú)操作時(shí)間經(jīng)過(guò)第一視同規(guī)定時(shí)間以上這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，進(jìn)行作為I次一連串的挖掘裝載作業(yè)來(lái)計(jì)數(shù)的視同計(jì)數(shù)處理。
[0012]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述計(jì)數(shù)部在卸土操作結(jié)束后挖掘操作以外的操作的無(wú)操作時(shí)間經(jīng)過(guò)第二視同規(guī)定時(shí)間以上這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，進(jìn)行作為I次一連串的挖掘裝載作業(yè)來(lái)計(jì)數(shù)的視同計(jì)數(shù)處理。
[0013]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述計(jì)數(shù)部在進(jìn)行了 I次轉(zhuǎn)向操作結(jié)束之后的視同計(jì)數(shù)處理的情況下，不再進(jìn)行轉(zhuǎn)向操作結(jié)束之后的視同計(jì)數(shù)處理。
[0014]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述計(jì)數(shù)部在挖掘操作之后立即進(jìn)行卸土操作這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，將上述一連串的挖掘裝載作業(yè)次數(shù)的計(jì)數(shù)處理復(fù)位。
[0015]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述計(jì)數(shù)部在轉(zhuǎn)向操作之后立即進(jìn)行返轉(zhuǎn)操作這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，將上述一連串的挖掘裝載作業(yè)次數(shù)的計(jì)數(shù)處理復(fù)位。
[0016]此外，根據(jù)上述的發(fā)明，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械中，上述操作桿是先導(dǎo)式桿或電氣式桿，上述物理量是先導(dǎo)壓力或電信號(hào)。
[0017]此外，本發(fā)明涉及的作業(yè)機(jī)械的作業(yè)量測(cè)算方法具備:操作狀態(tài)檢測(cè)步驟，其檢測(cè)與操作桿的操作對(duì)應(yīng)地輸出的物理量；時(shí)間積分步驟，其計(jì)算對(duì)上述物理量進(jìn)行時(shí)間積分而得到的時(shí)間積分值；判定步驟，其預(yù)先使上述時(shí)間積分值與因上述操作桿的操作而產(chǎn)生的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的規(guī)定動(dòng)作角度相對(duì)應(yīng)，并在上述時(shí)間積分值為規(guī)定積分值以上的情況下，判定為進(jìn)行了上述操作桿的操作；以及計(jì)數(shù)步驟，其在通過(guò)上述判定步驟判定出的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的各項(xiàng)操作按規(guī)定的順序進(jìn)行的情況下，將按該規(guī)定的順序進(jìn)行的一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作作為I次來(lái)對(duì)該一連串的挖掘裝載作業(yè)的次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作是按挖掘操作、轉(zhuǎn)向操作、卸土操作、返轉(zhuǎn)操作的順序進(jìn)行的挖掘裝載操作，在上述計(jì)數(shù)步驟中，在上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的順序中有停滯或被跳過(guò)這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，根據(jù)該特定狀態(tài)來(lái)校正上述一連串的挖掘裝載作業(yè)的次數(shù)的計(jì)數(shù)處理。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，檢測(cè)與操作桿的操作對(duì)應(yīng)地輸出的物理量，并計(jì)算對(duì)上述物理量進(jìn)行時(shí)間積分而得到的時(shí)間積分值，并且預(yù)先使上述時(shí)間積分值與因上述操作桿的操作的產(chǎn)生的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的規(guī)定動(dòng)作角度相對(duì)應(yīng)，在上述時(shí)間積分值為規(guī)定積分值以上的情況下，判定為進(jìn)行了上述操作桿的操作，在按規(guī)定的順序進(jìn)行了該被判定出的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的各項(xiàng)操作的情況下，將該按規(guī)定的順序進(jìn)行的一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作作為I次對(duì)該一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，此時(shí)，在上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作順序中有停滯或被跳過(guò)這樣的特定狀態(tài)發(fā)生的情況下，根據(jù)該特定狀態(tài)來(lái)校正上述一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作次數(shù)的計(jì)數(shù)處理。因此，能夠簡(jiǎn)單且高精度地測(cè)算挖掘裝載作業(yè)等一連串的挖掘裝載機(jī)構(gòu)部的操作的次數(shù)。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的液壓挖掘機(jī)的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0020]圖2是表示圖1所示的液壓挖掘機(jī)的結(jié)構(gòu)的框圖。
[0021]圖3是表示操作桿的操作方向與作業(yè)機(jī)或上部回轉(zhuǎn)體的動(dòng)作的關(guān)系的說(shuō)明圖。
[0022]圖4是說(shuō)明由液壓挖掘機(jī)進(jìn)行的挖掘裝載作業(yè)的說(shuō)明圖。
[0023]圖5是說(shuō)明裝載次數(shù)的計(jì)數(shù)處理的時(shí)間圖。
[0024]圖6是表示閥芯行程與先導(dǎo)壓力及閥芯開(kāi)度的關(guān)系的圖。
[0025]圖7是表示挖掘操作時(shí)的時(shí)間積分值的復(fù)位處理的時(shí)間圖。
[0026]圖8是表示裝載次數(shù)的基本測(cè)算處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0027]圖9是說(shuō)明挖掘操作時(shí)的時(shí)間積分值保持時(shí)間的時(shí)間圖。
[0028]圖10是表示在返轉(zhuǎn)操作期間進(jìn)行了挖掘操作的情況下的接下來(lái)的返轉(zhuǎn)操作的錯(cuò)誤判定與正常判定的關(guān)系的時(shí)間圖。
[0029]圖11是表示先導(dǎo)壓力相對(duì)于經(jīng)過(guò)時(shí)間的變化的曲線圖。
[0030]圖12是表示包括視同計(jì)數(shù)處理及附隨作業(yè)操作排除處理的裝載次數(shù)的基本測(cè)算處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0031]圖13是表示包括視同計(jì)數(shù)處理、附隨作業(yè)操作排除處理、以及基于外部狀態(tài)的排除處理的裝載次數(shù)的基本測(cè)算處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
[0032]圖14是表示顯示器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的框圖。
[0033]圖15是表示使用了基本挖掘裝載時(shí)間的作業(yè)管理的顯示示例的圖。
[0034]圖16是表示包含液壓挖掘機(jī)的作業(yè)管理系統(tǒng)的概要結(jié)構(gòu)的圖。
[0035]符號(hào)說(shuō)明
[0036]I液壓挖掘機(jī)
[0037]2車(chē)輛主體
[0038]3作業(yè)機(jī)
[0039]4下部行走體
[0040]5上部回轉(zhuǎn)體
[0041]11 動(dòng)臂
[0042]12 斗桿
[0043]13 鏟斗
[0044]14動(dòng)臂缸
[0045]15 斗桿缸
[0046]16鏟斗缸
[0047]17發(fā)動(dòng)機(jī)
[0048]18液壓泵
[0049]18a斜板角度傳感器
[0050]20控制閥
[0051]21液壓行走馬達(dá)
[0052]22回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)
[0053]27顯示/設(shè)定部
[0054]28作業(yè)模式切換部
[0055]29燃料調(diào)整刻度盤(pán)
[0056]30發(fā)動(dòng)機(jī)控制器
[0057]31泵控制器
[0058]31a操作狀態(tài)檢測(cè)部
[0059]31b時(shí)間積分部
[0060]31c判定部
[0061]3 Id計(jì)數(shù)部
[0062]3 Ie模式檢測(cè)部
[0063]3 If行走操作檢測(cè)部
[0064]3 Ig回轉(zhuǎn)鎖定檢測(cè)部
[0065]32顯示器
[0066]33回轉(zhuǎn)鎖定部
[0067]41、42 操作桿
[0068]43、44 行走桿
[0069]50自卸車(chē)
[0070]55壓力傳感器
[0071]60裝載次數(shù)獲取部
[0072]61基本挖掘裝載時(shí)間獲取部
[0073]62既定值設(shè)定部
[0074]63工作量計(jì)算部
[0075]64土量計(jì)算部
[0076]65工作率計(jì)算部
[0077]66輸入輸出部
[0078]67存儲(chǔ)部
[0079]70操作員識(shí)別部
[0080]71設(shè)定變更部
[0081]80燃料噴射裝置
[0082]102通信衛(wèi)星
[0083]103地面站
[0084]104管理服務(wù)器
[0085]105作業(yè)管理服務(wù)器
[0086]106用戶終端
[0087]107GPS 衛(wèi)星
[0088]110移動(dòng)體監(jiān)視裝置
[0089]116 GPS 傳感器
[0090]1