JP5011141B2 - 異常動作検知装置 - Google Patents
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Description
前記稼動機構に対して操作者の複数種別の操作命令を伝達する操作機構と、該操作機構の操作量の積算量を複数の該操作機構の操作量に応じた係数に基づき算出する積算量算出手段と、前記操作機構の操作量の変動量を算出する変動量算出手段と、前記積算量に基づいて前記稼動機構の動作位置を推定する動作位置推定手段とを備え、該推定動作位置及び前記変動量に基づいて前記機械の過負荷動作を検出する異常動作検出手段を備えたことを特徴とするものである。
操作者の複数種別の操作命令を伝達する油圧操作機構と、該油圧操作機構の操作量の積算量を複数の該油圧操作機構の操作量に応じた係数に基づき算出する積算量算出手段と前記油圧操作機構の操作量の変動量を算出する変動量算出手段と、該積算量に基づいて該油圧ショベルの関節角度または旋回角度を推定する角度推定手段を備え、該角度推定手段による推定角度及び前記変動量に基づいて前記油圧ショベルの過負荷動作を検出する異常動作検出手段を備えたことを特徴とするものである。
前記機械または前記油圧ショベルの過負荷動作を検出したときに、これを装置内に備えられた、あるいは接続された記憶装置に日時を付加して記録する異常動作記録手段を備えたことを特徴とするものである。
前記機械または前記油圧ショベルの過負荷動作を検出したときに、これを操作者に通知する通知手段を備えることを特徴とするものである。
前記機械又は前記油圧ショベルの過負荷動作を検出したときに、過負荷動作を異常動作検知装置に接続された通信機器を用いて外部に通知する通報手段を備えたことを特徴するものである。
前記機械または前記油圧ショベルの前記推定動作位置または前記推定角度の初期化を行うことを特徴とするものである。
前記操作機構である油圧の操作量からアームの関節角度を推定する手段と、推定された関節角度が一定の条件を満たした場合に、油圧操作の変動量を計測して過負荷動作の有無を検出する異常動作判定手段を備えたことを特徴とするものである。
前記アームの関節角度を推定する手段の初期化を行うことを特徴とするものである。
前記過負荷動作を検出したときに、これを装置内に備えられた、あるいは接続された記憶装置に日時を付加して記録する異常動作記録手段を備えたことを特徴とするものである。
前記過負荷動作を検出したときに、これを操作者に通知する通知手段を備えることを特徴とするものである。
ArP=∫(αarc(m)・ArCP(t)+αardu(m)・ArDuP(t))dt
…(式1)
で計算できる。ここで、αarc,αarduはそれぞれアームクラウド、アームダンプについての作業係数であり、判定された作業種別mにしたがって異なる値をとる。作業係数とアームクラウド、アームダンプの操作圧力値を掛け合わせ、これを時間方向に積分した値が累積アーム操作圧力値ArPとなる。操作圧力,作業種別ごとの作業係数の例は、図10に示したようになる。「正」と表記されているところは、正の値をとることを示しており、「負」と表記されているところは、負の値をとることを示している。「大」「中」「小」は、係数の大きさを示している。例えば、アームダンプでは正の値をとり累積アーム操作圧力ArPを増加させ、アームクラウドでは負の値をとり累積アーム操作圧力ArPを減少させる。累積アーム操作圧力ArPを推定アーム角度θarに変換するには、以下の計算式を用いる。
ブーム(式3,式4)やバケット(式5,式6)についても同様で、下記の式を用いて計算できる。
…(式3)
θbo=βbo・BoP …(式4)
BuP=∫(αbuc(m)・BuCP(t)+αbudu(m)・BuDuP(t))dt …(式5)
θbu=βbu・BuP …(式6)
図9は、各関節角度が算出された後のフローについて示している。関節角度推定手段103によって出力された各関節の推定関節角度θar,θbo,θbuを入力する(ステップ901)。これらの推定関節角度の合計を求め、これが予め設定された閾値θthを超えているかを判定する(ステップ902)。θar+θbo+θbuが閾値θthを超えていれば、掻き下ろし姿勢フラグを設定する(ステップ903)。次に、アーム,ブーム,バケットの各操作圧力の変動量δar,δbo,δbuを算出して入力する(ステップ904)。操作圧力の変動量δar,δbo,δbuは、下記の式を用いて算出できる。
δbo=avg(|dBoUP/dt|+|dBoDP/dt|) …(式8)
δbu=avg(|dBuCP/dt|+|dBuDuP/dt|) …(式9)
上記式8から式9で、avgは時間方向での平均値を表し、||は絶対値を示し、dArCP/dtなどは、単位時間当たりの操作圧力の微分値を表す。これら操作圧力の変動量δar,δbo,δbuの合計が予め設定された閾値δthを超えているかを算出する。δar+δbo+δbuがδthを超えていれば、過負荷動作(掻き下ろし作業)を行っていると判定し(ステップ905)、異常動作検知装置の外部に出力する(ステップ906)。
θsw=βsw・Sw …(式11)
累積旋回操作圧力Swは、右旋回操作圧力Swrに係数αswr(>0)を掛けたものと、左旋回操作圧力Swlに係数αswl(<0)を掛けたものを時間方向での積分をとる。これに予め定められた係数βswを掛けて、推定旋回角度θswを算出する。
101 操作圧力検出手段
102 積算量算出手段
103 関節角度推定手段
104 変動量算出手段
105 異常動作判定手段
Claims (4)
- 掘削用の稼動機構を備えた機械の異常動作検知装置において、
前記稼動機構に対して操作者の複数種別の操作命令を伝達する操作機構と、
該操作機構の操作量の積算量を複数の該操作機構の操作量に応じた係数に基づき算出する積算量算出手段と、
前記操作機構の操作量の変動量を算出する変動量算出手段と、
前記積算量に基づいて前記稼動機構の動作位置を推定する動作位置推定手段と、を備え、
該推定動作位置及び前記変動量に基づいて前記機械の過負荷動作を検出する異常動作検
出手段を備えたことを特徴とする異常動作検知装置。 - 掘削用の油圧ショベルの異常動作検知装置において、
操作者の複数種別の操作命令を伝達する油圧操作機構と、
該油圧操作機構の操作量の積算量を複数の該油圧操作機構の操作量に応じた係数に基づき算出する積算量算出手段と、
前記油圧操作機構の操作量の変動量を算出する変動量算出手段と、を備え、
該積算量に基づいて該油圧ショベルの関節角度または旋回角度を推定する角度推定手段を供え、
該角度推定手段による推定角度及び前記変動量に基づいて前記油圧ショベルの過負荷動
作を検出する異常動作検出手段を備えたことを特徴とする異常動作検知装置。 - 請求項1又は請求項2の異常動作検知装置において、
前記機械または前記油圧ショベルの過負荷動作を検出したときに、これを操作者に通知
する通知手段を備えることを特徴とする異常動作検知装置。 - 請求項1又は請求項2の異常動作検知装置において、
前記機械または前記油圧ショベルの前記推定動作位置または前記推定角度の初期化を行
うことを特徴とする異常動作検知装置。
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