JP7353958B2 - 作業機械、計測方法およびシステム - Google Patents
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Description
<作業機械の構成>
本実施の形態に係る作業機械の一例としてホイールローダの構成について図1を用いて説明する。なお本実施の形態における作業機械はホイールローダに限定されるものではない。本実施の形態の作業機械は、走行しながら掘削する車輪を有する作業機械であればよく、バックホーローダ、スキッドステアローダなどであってもよい。
次に、図1に示す作業機械1のバケット14内の積荷質量を計測するコントローラ50の機能ブロックについて図2を用いて説明する。
次に、本実施の形態に係る積荷質量M2の計測方法について図1~図3を用いて説明する。図3は、実施の形態1に係る作業機械におけるバケット内の積荷質量を計測する計測方法の一の例を示すフロー図である。
なお寸法L1~L4の算出(ステップS2)と、シリンダ力Fboom、Fbucketの算出(ステップS3)との順序は図3に示された順序に限定されるものではない。寸法L1~L4の算出(ステップS2)が、シリンダ力Fboom、Fbucketの算出(ステップS3)の後で行なわれてもよい。また寸法L1~L4の算出(ステップS2)と、シリンダ力Fboom、Fbucketの算出(ステップS3)とは同時に行なわれてもよい。
次に、本実施の形態の作用効果について図4を用いて説明する。
実施の形態1においては、計測したバケットシリンダ19のシリンダ圧力からバケットシリンダ力Fbucketを算出する場合について説明したが、バケットシリンダ力Fbucketは作業機3の各部の寸法から算出されてもよい。以下、実施の形態2においては、作業機3の各部の寸法からバケットシリンダ力Fbucketを算出する例について説明する。
本実施の形態に係るコントローラの機能ブロックについて図5および図6を用いて説明する。
次に、本実施の形態に係る積荷質量M2の計測方法について図1、図3、図5を用いて説明する。
<作用効果>
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
次に、実施の形態1、2の変形例について図7および図8を用いて説明する。
なお上記以外の変形例における作業機械の構成および積荷質量M2の算出方法は、実施の形態1、2とほぼ同じであるため、その説明を繰り返さない。
Claims (11)
- 機械本体と、
前記機械本体に取り付けられるブームと、
前記ブームに取り付けられるバケットと、
前記機械本体に取り付けられ、前記ブームを駆動する第1アクチュエータと、
前記機械本体に取り付けられ、前記ブームに対して前記バケットを駆動する第2アクチュエータと、
前記第1アクチュエータの推力と前記第2アクチュエータの推力とに基づいて前記バケット内の積荷の質量を算出するコントローラと、を備え、
前記第1アクチュエータはブームシリンダであり、前記第2アクチュエータはバケットシリンダであり、
前記コントローラは、前記バケットシリンダの推力と、前記バケットシリンダの延びる方向に直行する方向におけるブームピンとベルクランクを回動するピンとの間の寸法とを含むつり合いの式を生成する、作業機械。 - 前記第1アクチュエータの一端は前記機械本体に取り付けられ、前記第1アクチュエータの他端は前記ブームに取り付けられており、
前記第1アクチュエータは油圧シリンダである、請求項1に記載の作業機械。 - 前記第2アクチュエータは油圧シリンダであり、
前記第2アクチュエータのシリンダ圧力を検知する圧力センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記圧力センサにより検知されたシリンダ圧力に基づいて前記第2アクチュエータの推力を算出する、請求項1または請求項2に記載の作業機械。 - 前記コントローラは、前記第2アクチュエータの推力に基づいて前記ブームに関するモーメントのつり合いの式を生成する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の作業機械。
- 前記作業機械のピッチ角度を検知する角度センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記角度センサにより検知された前記ピッチ角度を考慮して前記バケット内の積荷の質量を算出する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の作業機械。 - 前記ベルクランクは、第1端部と前記第1端部の反対側の第2端部とを有し、
前記第1端部が前記バケットに接続され、
前記第2アクチュエータは、第3端部と前記第3端部の反対側の第4端部とを有し、
前記第3端部は前記機械本体に取り付けられ、前記第4端部は前記ベルクランクの前記第2端部に取り付けられている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の作業機械。 - 前記ブームは前記機械本体に回転可能に取り付けられ、前記バケットは前記ブームに回転可能に取り付けられており、
前記機械本体に対する前記ブームの角度に関する情報を検知する第1センサと、
前記ブームに対する前記バケットの角度に関する情報を検知する第2センサと、をさらに備え、
前記コントローラは、前記第1センサにより検知された前記ブームの角度に関する情報と前記第2センサにより検知された前記バケットの角度に関する情報とに基づいて前記第2アクチュエータの推力を算出する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の作業機械。 - 前記機械本体に取り付けられた車輪をさらに備える、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の作業機械。
- 機械本体と、前記機械本体に取り付けられるブームと、前記ブームに取り付けられるバケットと、前記機械本体に取り付けられ前記ブームを駆動する第1アクチュエータと、前記機械本体に取り付けられ前記ブームに対して前記バケットを駆動する第2アクチュエータと、を有する作業機械における前記バケット内の積荷の質量を計測する計測方法であって、
前記第1アクチュエータであるブームシリンダの推力に関する情報を取得するステップと、
前記第2アクチュエータであるバケットシリンダの推力に関する情報を取得するステップと、
前記第1アクチュエータの推力に関する情報と前記第2アクチュエータの推力に関する情報とに基づいて前記バケット内の積荷の質量を算出するステップと、を備え、
前記バケットシリンダの推力と、前記バケットシリンダの延びる方向に直行する方向におけるブームピンとベルクランクを回動するピンとの間の寸法とを含むつり合いの式を生成する、計測方法。 - 前記作業機械のピッチ角を取得するステップをさらに備え、
前記バケット内の積荷の質量を算出するステップにおいて、取得された前記ピッチ角を考慮して前記バケット内の積荷の質量を算出する、請求項9に記載の計測方法。 - 機械本体と、
前記機械本体に取り付けられるブームと、
前記ブームに取り付けられるバケットと、
前記機械本体に取り付けられ、前記ブームを駆動する第1アクチュエータと、
前記機械本体に取り付けられ、前記ブームに対して前記バケットを駆動する第2アクチュエータと、を備え、
前記第1アクチュエータの推力と前記第2アクチュエータの推力とに基づいて前記バケット内の積荷の質量を算出し、
前記第1アクチュエータはブームシリンダであり、前記第2アクチュエータはバケットシリンダであり、
前記バケットシリンダの推力と、前記バケットシリンダの延びる方向に直行する方向におけるブームピンとベルクランクを回動するピンとの間の寸法とを含むつり合いの式を生成する、システム。
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