KR20200016951A

KR20200016951A - 건설 기계, 교정 시스템, 및 방법

Info

Publication number: KR20200016951A
Application number: KR1020207000527A
Authority: KR
Inventors: 유키 시마노; 도모히로 나카가와
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2017-07-14
Filing date: 2018-07-04
Publication date: 2020-02-17
Also published as: JP6901336B2; JP2019019537A; DE112018002484T5; US11384514B2; US20200157774A1; CN110869565B; CN110869565A; WO2019013060A1

Abstract

작업 차량(100) 등의 건설 기계는, 날끝(139)을 가지는 버킷(130)를 포함하는 작업기(104)와, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 제조 데이터로부터 얻어진 치수에 기초하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 취득하고, 또한 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출하는 메인 컨트롤러를 구비한다.

Description

건설 기계, 교정 시스템, 및 방법

본 발명은, 건설 기계, 교정 시스템, 및 방법에 관한 것이다.

종래, 실린더의 길이에 기초하여 버킷의 날끝 위치(bucket's teeth position)를 산출하는 건설 기계가 알려져 있다. 이와 같은 건설 기계에서는, 날끝 위치를 정확하게 산출하기 위해, 날끝 위치의 산출에 사용할 설계 데이터를 사전에 교정할 필요가 있었다. 이 교정에는, 건설 기계에서의 소정 위치끼리의 사이의 실제 치수 데이터(actual dimension data)가 사용된다. 이 실제 치수 데이터는, 건설 기계의 생산 라인에서 측량 기기(機器)를 사용하여 취득된다.

일본 공개특허 제2004-232343호 공보 일본 공개특허 제2004-227184호 공보

상기한 바와 같이 측량 기기를 사용하여 실제 치수 데이터를 얻기 위해서는, 복수의 사람의 손과, 어느 정도의 작업 시간이 필요해진다.

본 발명의 목적은, 날끝 위치의 산출에 사용할 설계 데이터의 취득을 신속히 행할 수 있는 건설 기계, 교정 시스템, 및 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 건설 기계는, 날끝을 가지는 버킷을 포함하는 작업기(work implement)와, 작업기에 구비되는 구성 부품 제조 데이터(manufacturing data)로부터 얻어진 제1 치수에 기초하여, 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 제1 설계 데이터를 취득하고, 또한 제1 설계 데이터를 사용하여 날끝의 위치를 산출하는 컨트롤러를 구비한다.

상기한 발명에 의하면, 날끝 위치의 산출에 사용할 설계 데이터의 취득을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

도 1은 실시형태에 기초한 교정 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 서버 장치에 저장되어 있는 설계 데이터와 가공 데이터와의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 설계 데이터와 가공 데이터와의 어긋남(offset)이 생기는 이유를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 날끝의 산출에 사용하는 치수의 일부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 작업 차량(work vehicle)에 저장되는 데이터의 개요를 나타낸 도면이다.
도 6은 교정 처리와 교정 후의 값을 설명하기 위한 데이터이다.
도 7은 서버 장치의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 8은 데이터의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 9는 서버 장치의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 10은 작업 차량의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.
도 11은 작업 차량의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 12는 교정 시스템에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 시퀀스도이다.
도 13은 다른 형태에 관한 작업 차량의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 14는 다른 형태에 관한 교정 시스템에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 시퀀스도이다.

이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일 부품에는, 동일한 부호를 부여하고 있다. 이들의 명칭 및 기능도 같다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다. 또한, 실시형태에 있어서의 구성을 적절히 조합시켜 사용하는 것은 당초부터 예정되어 있는 것이다. 또한, 일부의 구성 요소를 사용하지 않을 경우도 있다.

이하, 건설 기계[예를 들면, 작업 기계(work machine)]의 일례로서의 작업 차량에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 「상」, 「하」, 「전」, 「후」, 「좌」, 「우」란, 작업 차량의 운전석에 착석(着座)한 오퍼레이터를 기준으로 하는 용어이다.

또한, 이하에 있어서는, 작업 차량으로서, 유압 셔블을 예로 들어 설명한다. 특히, ICT(Information and Co㎜unication Technology) 유압 셔블을 예로 들어 설명한다.

[실시형태 1]

<전체 구성>

도 1은, 실시형태에 기초한 교정 시스템의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 교정 시스템(1)은, 작업 차량(100)과, 복수의 서버 장치(200, 400, 500, 600)와, 카메라(300)와, 송수신기(800)를 구비하고 있다.

카메라(300)와, 서버 장치(400)는 통신 가능하게 접속되어 있다. 서버 장치(200)와, 서버 장치(400, 500, 600)는 통신 가능하게 접속되어 있다. 서버 장치(200)는, 인터넷 등의 네트워크(700)를 통하여, 송수신기(800)와 통신 가능하게 접속되어 있다.

(1) 작업 차량(100)의 전체 구성

도 1에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)은, 주행체(101)와, 선회체(旋回體)(103)와, 작업기(104)와, 전구(全球) 측정 위성 시스템(GNSS)용의 수신 안테나(109)를 주로 가지고 있다. 작업 차량 본체는, 주행체(101)와 선회체(103)에 의해 구성된다. 주행체(101)는, 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트(crawler belts)를 가지고 있다. 선회체(103)는, 주행체(101)의 상부의 선회(旋回) 기구(機構)를 통해 선회 가능하게 장착된다.

작업기(104)는, 선회체(103)에 있어서, 상하 방향으로 작동 가능하게 축지지되어 있고, 토사(土砂)의 굴삭(掘削; excavation) 등의 작업을 행한다. 작업기(104)는, 붐(boom)(110)과, 암(arm)(120)과, 버킷(130)과, 붐용 실린더(111)와, 암용 실린더(121)와, 버킷용 실린더(131)를 포함한다.

붐(110)의 베이스부는, 선회체(103)에 가동(可動) 가능하게 연결되어 있다. 암(120)은, 붐(110)의 선단에 가동 가능하게 연결되어 있다. 버킷(130)은, 암(120)의 선단에 가동 가능하게 연결되어 있다. 선회체(103)는, 운전실(108)과, 난간(107)을 포함한다. 본 예에서는, 수신 안테나(109)는, 난간(107)에 장착되어 있다.

붐(110)은, 붐용 실린더(111)에 의해 구동한다. 암(120)은, 암용 실린더(121)에 의해 구동한다. 버킷(130)은, 버킷용 실린더(131)에 의해 구동한다.

(2) 3차원 측정

카메라(300)는, 3차원 측정용의 카메라이다. 카메라(300)는, 듀얼 카메라 센서를 가진다. 카메라(300)는, 복수의 소정 위치에 리플렉터(reflector)가 장착된 작업 차량(100)을 사전에 촬상(撮像)하고, 상기 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를 서버 장치(400)에 보낸다. 본 예에서는, 리플렉터는, 수신 안테나(109), 버킷(130)의 날끝, 풋 핀(foot pin)(141), 버킷 핀(bucket pin)(142)에 장착된다.

서버 장치(400)는, 3차원 데이터(3D 데이터)를 취득하기 위한 소프트웨어가 미리 인스톨되어 있다. 서버 장치(400)는, 카메라(300)로부터 보내져 온 3차원의 화상 데이터에 기초하여, 리플렉터의 3차원의 좌표 데이터(이하, 「측정 데이터」라고도 함)를 산출한다. 이와 같이, 측정 데이터는, 화상 데이터에 의해 얻어진다.

서버 장치(400)는, 복수의 작업 차량(100)의 각각에 대하여, 리플렉터의 3차원의 좌표 데이터를 산출한다. 서버 장치(400)는, 기체(機體) 번호와, 좌표 데이터를 관련지어 기억한다.

서버 장치(400)는, 서버 장치(200)로부터의 요구에 따라 좌표 데이터를 기체 번호와 관련지어, 서버 장치(200)에 송신한다.

(3) 제조 데이터

서버 장치(500, 600)는, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 제조 데이터를, 작업 차량의 기체 번호와 관련지어 기억하고 있다. 제조 데이터는, 기계 가공 시의 실제의 기계 가공 데이터(이하, 「가공 데이터」라고도 함)와, 제품의 검사에 의해 얻어진 검사 데이터를 포함한다.

가공 데이터는, 기계 가공 시의 실제의 가공 위치를 나타내는 데이터로서, 설계 데이터는 상이하다. 기계 가공은, 전형적으로는, 도시하지 않은 공작 기계(machine tool)에 의해 행해진다.

서버 장치(500)는, 붐(110), 암(120) 등의 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 가공 데이터를, 작업 차량의 기체 번호와 관련지어 기억하고 있다. 서버 장치(500)는, 예를 들면, 상기한 가공 데이터로서, 핀공의 위치(좌표 데이터)를 기억하고 있다.

서버 장치(500)는, 서버 장치(200)로부터의 요구에 따라 가공 데이터로서의 좌표 데이터를 기체 번호와 관련지어, 서버 장치(200)에 송신한다.

서버 장치(600)는, 붐용 실린더(111), 암용 실린더(121), 버킷용 실린더(131) 등의 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 검사 데이터를, 이들 실린더가 장착될 예정의 작업 차량(100)의 기체 번호와 관련지어 기억하고 있다. 서버 장치(600)는, 상기 검사 데이터로서, 실측 데이터를 기억하고 있다.

서버 장치(600)는, 예를 들면, 상기한 실측 데이터로서, 이들 실린더가 가장 신장되었을 때의 실린더 길이와, 실린더가 가장 수축되었을 때의 실린더 길이를 기억하고 있다.

서버 장치(600)는, 서버 장치(200)로부터의 요구에 따라 검사 데이터로서의 실측 데이터를 기체 번호와 관련지어, 서버 장치(200)에 송신한다.

(4) 실제 치수 데이터의 생성

서버 장치(200)는, 서버 장치(400)로부터 취득한 측정 데이터(좌표 데이터)와, 서버 장치(500)로부터 취득한 가공 데이터(좌표 데이터)와, 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터(실측 데이터)를, 작업 차량(100)의 기체 번호와 관련지어 관리한다. 이와 같은 처리에 의해, 서버 장치(200)에서는, 복수의 작업 차량(100)의 데이터가 개별적으로 관리되게 된다.

서버 장치(200)는, 측정 데이터로부터 실제 치수 데이터를 산출한다. 또한, 서버 장치(200)는, 가공 데이터로부터 실제 치수 데이터를 산출한다. 상세한 것에 대하여는 후술하지만, 서버 장치(200)는, 좌표 데이터에 기초하여, 2개의 좌표끼리의 사이의 길이(실제 치수 데이터)를 산출한다.

서버 장치(200)는, 작업 차량(100)으로부터의 요구에 따라 상기 요구를 행한 작업 차량(100)에 대하여, 상기 요구를 행한 작업 차량(100)의 실제 치수 데이터를, 교정용의 데이터로서 송신한다.

(5) 교정 처리의 개요

작업 차량(100)은, 서버 장치(200)로부터, 자차량(自車量)의 교정용의 데이터를 취득한다. 작업 차량(100)은, 이 교정용 데이터를 이용하여, 날끝 위치의 산출에 사용할 설계 데이터(파라미터)를 교정한다. 상세하게는, 작업 차량(100)은, 치수를 나타내는 교정용 데이터를 이용하여, 날끝의 위치의 산출에 사용하는 복수의 디폴드값(설계 치수, 설계 각도)을 변경한다. 그리고, 교정 처리의 상세한 것에 대하여는, 후술한다.

<설계 데이터 및 가공 데이터>

교정 처리의 상세를 설명하기 전에, 작업 차량(100)에 포함되는 소정의 구성 부품의 설계 데이터와 가공 데이터에 대하여 설명한다.

도 2는, 서버 장치(500)에 저장되어 있는 설계 데이터와 가공 데이터와의 일례를 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 데이터 D2에서는, 붐(110) 및 암(120)의 각각의 핀공에 대하여, 설계 데이터와, 가공 데이터가 관련지어 기억되어 있다. 또한, 서버 장치(500)는, 이와 같은 데이터 D2를 작업 차량(100)의 기체 번호와 관련지어, 작업 차량마다 기억하고 있다. 데이터 D2의 예에서는, 설계 데이터 및 가공 데이터는, 핀공의 중심 위치를 나타내고 있다. 본 예에서는, 이 중심 위치를 나타내는 설계 데이터 자체가 교정되는 것이 아니고, 2개의 중심 위치끼리의 사이의 치수(설계 데이터)가 교정된다.

그리고, 설계 데이터는, 동종의 작업 차량으로 동일하므로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 가공 데이터에 직접적으로 관련되어 있지 않아도 된다.

도 3은, 설계 데이터와 가공 데이터와의 어긋남이 생기는 이유를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 주물(鑄物; cast product)(900)에 직경 φ2의 2개의 구멍(C12, C22)이 형성되는 경우를 예로 들어 설명한다. 그리고, 주물(900)은, 붐(110), 암(120)에 대응한다.

주물(900)에는, 공작 기계로 직경 φ2의 2개의 구멍(C12, C22)이 형성되기 전에(주물이 완성된 시점에서), 직경 φ1의 2개의 아래쪽 구멍(C11, C21)이 이미 형성되어 있다.

아래쪽 구멍(C11, C21)에 기초하여 형성될 2개의 구멍의 설계 데이터의 중심 위치 Q1, Q3의 좌표값이, 각각, (Xa, Ya), (Xc, Yc)이었다고 한다. 또한, 아래쪽 구멍(C11)의 중심 위치 Q1의 좌표(Xa, Ya)이며, 아래쪽 구멍(C21)의 중심 위치가 설계 데이터의 중심 위치 Q3로부터 어긋나 있었다고 한다.

이 경우, 공작 기계는, 아래쪽 구멍(C11)의 중심 위치가 설계 데이터의 중심 위치와 일치하므로, 구멍(C12)의 중심 위치를, 아래쪽 구멍(C11)의 중심 위치 Q1와 일치시킬 수 있다. 그러나, 아래쪽 구멍(C21)의 중심 위치와, 설계 데이터의 중심 위치 Q3은 일치하고 있지 않으므로, φ1와 φ2와의 관계에 따라서, 공작 기계는, Q3(Xc, Yc)를 중심으로 한 직경 φ2의 구멍(원형의 구멍)을 형성할 수 없다. 그러므로, 공작 기계는, 중심 위치가 Q2(Xb, Yb)로 되는 직경 φ2의 구멍을 형성한다. 그리고, 중심 위치 Q2는, 직경 φ2의 구멍을 형성할 수 있고, 또한 설계 데이터의 중심 위치 Q3로부터의 거리가 최단으로 되는 위치이다.

이와 같이, 설계 데이터의 중심 위치 Q3와 가공 데이터의 중심 위치 Q2와는 상이한 위치로 된다. 따라서, 설계 데이터와 가공 데이터와의 어긋남이 생긴다.

그리고, 이와 같은 구멍의 위치를 설계 데이터로부터 변경하는 처리는, 공작 기계에서의 NC 프로그램에 의해 미리 규정되어 있다. 또한, 공작 기계가 가공 데이터를 기억하고 있고, 상기 가공 데이터는, 서버 장치(500) 등에 송신된다.

<교정 처리의 상세>

작업 차량(100)의 메인 컨트롤러(150)(도 10 참조)은, 전술한 바와 같이, 복수의 치수를 나타내는 교정용 데이터(실제 치수 데이터)를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 복수의 설계 데이터를 교정한다. 그리고, 설계 데이터로서는, 치수(길이)와 각도가 있다.

메인 컨트롤러(150)는, 서버 장치(200)로부터 송신된 실제 치수 데이터와, 기지(旣知)의 설계 데이터(복수의 설계 데이터의 일부)를 사용하여 교정을 행한다. 일례로서, 날끝(139)의 위치의 산출에 19개의 파라미터가 필요한 것으로 한다. 메인 컨트롤러(150)는, 19개의 파라미터의 일부에 대하여는, 설계 데이터 대신에 서버 장치(200)로부터 취득한 실제 치수 데이터를 이용하고, 또한 나머지에 대하여는 설계 데이터 자체를 이용하여, 19개의 파라미터(설계 데이터)의 교정을 행한다. 그리고, 이들 처리의 구체예에 대하여는, 도 5, 도 6을 참조하여 설명한다.

이하에서는, 설명의 편의 상, 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터(실린더 길이의 실측 데이터)를 이용하지 않고, 복수의 설계 데이터의 교정을 행하는 경우를 예로 들어 설명한다. 그리고, 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터를 이용하는 것도 당연하게 가능하다.

도 4는, 날끝(139)의 위치의 산출에 사용하는 치수의 일부를 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는, 실제 치수 데이터를 이용하는 개소(箇所)와, 설계 데이터를 이용하는 개소로 나누어 설명한다. 또한, 실제 치수 데이터에 대하여는, 서버 장치(400)를 통해 취득한 측정 데이터와, 서버 장치(500)를 통해 취득한 가공 데이터로 나누어 설명한다. 그리고, 이하는, 일례로서, 이에 한정되는 것은 아니다.

(1) 가공 데이터에 기초한 치수(실제 치수 데이터)를 이용하는 개소

먼저, 붐(110)에 관한 치수를 설명한다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 메인 컨트롤러(150)는, 교정 시, 위치 P11와 위치 P14와 사이의 거리 L11와, 위치 P11와 위치 P12와 사이의 거리 L12와, 위치 P13와 위치 P14와 사이의 거리 L13에 대하여, 가공 데이터에 기초한 치수를 이용한다.

위치 P11는, 붐(110)을 작업 차량 차체에 장착하는 풋 핀(141)이 삽입되는 구멍의 위치이다. 또한, 풋 핀(141)에는, 전술한 바와 같이, 리플렉터가 장착된다. 따라서, 위치 P11는, 풋 핀(141)에 장착된 리플렉터의 위치에서도 있다. 위치 P12는, 붐용 실린더(111)의 로드부를 붐(110)에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P13는, 암용 실린더(121)의 보텀부를 붐(110)에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P14는, 붐(110)에 암(120)을 접속하기 위한 핀이 삽입되는 위치이다.

다음에, 암(120)에 관한 치수를 설명한다. 메인 컨트롤러(150)는, 위치 P21와 위치 P22와 사이의 거리 L21와, 위치 P21와 위치 P25와 사이의 거리 L22와, 위치 P23와 위치 P24와 사이의 거리(L23)와, 위치 P24와 위치 P25와 사이의 거리(L24에 대하여, 가공 데이터에 기초한 치수를 이용한다.

위치 P21는, 암(120)을 붐(110)에 접속하기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P22는, 암용 실린더(121)의 로드부를 암(120)에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P23는, 버킷용 실린더(131)의 보텀부를 암(120)에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P24는, 버킷(130)의 링크 기구(136)의 일단(一端)을 암(120)에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 링크 기구(136)의 타단은, 핀에 의해, 버킷용 실린더(131)의 로드부의 선단부에 접속되어 있다. 위치 P25는, 암(120)을 버킷(130)에 접속하기 위한 버킷 핀(142)이 삽입되는 위치이다.

이와 같이, 메인 컨트롤러(150)는, 교정을 행할 때는, 거리 L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24에 대하여는, 설계 데이터 대신에, 가공 데이터에 기초하여 산출된 치수(실제 치수 데이터)를 사용한다.

(2) 측정 데이터에 기초한 치수(실제 치수 데이터)를 이용하는 개소

버킷(130)과 작업 차량 본체에 관해서는, 카메라(300)의 촬상에 의해 얻어진 측정 데이터에 기초한 치수를 이용한다.

구체적으로는, 메인 컨트롤러(150)는, 교정 시, 위치 P11와 위치 P42와 사이의 거리 L01와, 위치 P32와 위치 P35와의 사이의 거리 L31에 대하여, 측정 데이터에 기초한 치수를 이용한다.

위치 P42는, 수신 안테나(109)의 소정 위치에 장착된 리플렉터의 위치이다. 위치 P32는, 버킷 핀(142)에 장착된 리플렉터의 위치이다. 위치 P35는, 버킷(130)의 날끝(139)의 소정 위치에 장착된 리플렉터의 위치이다. 그리고, 버킷(130)의 윤곽점에, 리플렉터가 장착되어 있어도 된다.

거리 L01 및 거리 L31에 대하여, 측정 데이터에 기초한 치수를 이용하는 이유는, 이하와 같다.

버킷(130)은, 작업 내용에 따라 사용자에 의해, 거리 L31가 상이한 다른 종별(種別)의 버킷(130)으로 교체할 수 있다. 또한, 날끝(139)는, 버킷 본체가 기계 가공에 의해 완성된 후, 용접 또는 볼트로 상기 버킷 본체의 단부(端部)에 장착된다. 그러므로, 거리 L31로서 가공 데이터에 기초한 치수를 이용하면, 날끝(139)의 위치를 양호한 정밀도로 산출할 수는 없다.

또한, 수신 안테나(109)의 설치가 작업 차량의 조립 공정의 종반(終盤; final stage)에 행해지므로, 가공 데이터의 이용보다 측정 데이터를 이용하는 쪽이, 날끝(139)의 위치를 양호한 정밀도로 산출할 수 있다.

이들 이유에 의해, 거리 L01 및 거리 L31에 대하여, 측정 데이터에 기초한 치수를 이용한다.

(3) 설계 데이터(디폴트 데이터)를 이용하는 개소

메인 컨트롤러(150)는, 교정 시, 위치 P11와 위치 P41와 사이의 거리 L02와, 위치 P32와 위치 P33와의 사이의 거리 L32와, 위치 P33와 위치 P34와의 사이의 거리(L33)와, 위치 P32와 위치 P34와의 사이의 거리 L34에 대하여, 디폴트 데이터를 사용한다.

위치 P41는, 붐용 실린더(111)의 보텀부를 작업 차량 본체에 접속하기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P32는, 버킷(130)을 암(120)에 접속하기 위한 핀이 삽입되는 위치이다.

위치 P33는, 버킷(130)의 링크 기구(136)의 일단 및 링크 기구(137)의 일단을 버킷용 실린더(131)의 로드부에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다. 위치 P34는, 링크 기구(137)의 타단을 버킷(130)의 바닥부에 고정시키기 위한 핀이 삽입되는 위치이다.

도 5는, 작업 차량(100)에 저장되는 데이터 D5의 개요를 나타낸 도면이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 데이터 D5에 있어서는, 설계 데이터와, 가공 데이터에 기초한 치수(실제 치수)와, 화상 데이터(측정 데이터)에 기초한 치수(실제 치수)가 관련지어 기억되어 있다.

데이터 D5에 있어서는, 설계 데이터로서, No.1∼No.19까지의 19개의 데이터가 기억되어 있다. 설계 데이터로서, 설계 치수 외에, 붐(110)에 관한 설계 각도, 암(120)에 관한 설계 각도, 버킷(130)에 관한 설계 각도 등이 포함되어 있다.

그리고, 가공 데이터에 기초한 치수와, 화상 데이터에 기초한 치수는, 작업 차량(100)이 서버 장치(200)로부터 취득한 값이다.

도 6은, 교정 처리와 교정 후의 값을 설명하기 위한 데이터 D6이다.

도 6에 나타낸 바와 같이, 메인 컨트롤러(150)는, 거리(L01, L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L31)에 대하여는, 서버 장치(200)로부터 실제 치수를 얻고 있다.

그러므로, 메인 컨트롤러(150)는, 교정 시, 거리(L01, L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L31)에 대하여는, 상기 실제 치수를 이용한다. 또한, 메인 컨트롤러(150)는, 이들 이외의 파라미터(거리 L02, L32, L33, L34, Lbms, Lams, Lbks, 각도 Phibm, Phiam, Phibk)에 대하여는, 설계 데이터를 사용한다. 그리고, 거리 Lbms, Lams, Lbks는, 각각, 붐용 실린더(111), 암용 실린더(121), 버킷용 실린더(131)에 관한 파라미터이다. 또한, 각도 Phibm, Phiam, Phibk는, 각각, 붐(110), 암(120), 버킷(130)에 관한 파라미터이다.

메인 컨트롤러(150)는, 이들 19개의 값(실제 치수 데이터 및 설계 데이터)을 사용하여, 19개의 설계 데이터(디폴드값)를 교정한다. 이로써, 메인 컨트롤러(150)는, 교정 후의 값을 얻는다. 교정의 연산 방법은, 종래의 토탈 스테이션 등의 측량 기기를 사용했을 때와 동일하기 때문에, 여기서는 설명을 행하지 않는다.

그리고, 붐(110), 암(120), 붐용 실린더(111), 암용 실린더(121), 버킷용 실린더(131)가, 본 발명에서의 「구성 부품」의 예이다. 서버 장치(200)가, 본 발명에서의 「정보 처리 장치」의 예이다. 암용 실린더(121), 붐용 실린더(111)가, 각각, 「제1 실린더」, 「제2 실린더」의 예이다.

또한, 본 예에서는, 도 5에 나타낸 No.1로부터 No.19까지의 19개의 설계 데이터 중, No.1 및 No.10의 2개의 각각의 설계 데이터가, 본 발명에서의 「제2 설계 데이터」의 예이다. 적어도 이들 이외의 17개의 각각의 설계 데이터가, 본 발명에서의 「제1 설계 데이터」의 예이다. 그리고, 본 발명에서의 「제1 설계 데이터」가 본 발명에서의 「제2 설계 데이터」와 같은 것이라도 된다.

<소괄(小括)>

이와 같이, 작업 차량(100)은, 이하의 구성을 가지는 것으로 한다.

(1) 작업 차량(100)은, 날끝(139)을 가지는 버킷(130)를 포함하는 작업기(104)와, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 제조 데이터에 기초하여 얻어진 치수(이하 「제1 치수」라고도 함)를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터(이하, 「제1 설계 데이터」라고도 함)를 교정하고, 또한 교정 후의 제1 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출하는 메인 컨트롤러(150)를 구비한다.

일례로서, 메인 컨트롤러(150)는, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 기계 가공 시의 가공 데이터에 기초하여 얻어진 치수를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 제1 설계 데이터를 교정하고, 또한 교정 후의 제1 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다.

이에 따르면, 제조 데이터(예를 들면, 가공 데이터)에 기초한 치수를 이용하므로, 작업 차량(100)의 생산 라인에서 측량 기기 등을 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교하여, 상기 제1 설계 데이터의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

상기 구성 부품은, 예를 들면, 붐(110), 붐(110)을 구동시키는 붐용 실린더(111), 암(120), 암(120)을 구동시키는 암용 실린더(121)이다. 또한, 상기 제1 설계 데이터는, 구성 부품의 설계 데이터이다.

(2) 메인 컨트롤러(150)는, 작업 차량(100)에 통신 가능하게 접속된 서버 장치(200)로부터 상기 치수를 취득한다. 이에 따르면, 좌표값으로부터 제1 치수를 산출하는 처리를 작업 차량(100)에 의해 행하지 않아도 되게 된다.

(3) 메인 컨트롤러(150)는, 버킷(130)을 피사체로서 포함하는 화상 데이터에 기초하여 산출된, 날끝(139)과 버킷 핀(142)과의 사이의 치수(이하, 「제2 치수」라고도 함)를 이용하여, 날끝(139)과 버킷 핀(142)과의 사이의 설계 치수를 나타내는 설계 데이터(이하, 「제2 설계 데이터」라고도 함)를 재차 교정한다. 메인 컨트롤러(150)는, 교정 후의 제2 설계 데이터를 재차 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다.

이에 따르면, 화상 데이터에 기초한 치수를 이용하므로, 생산 라인에서 측량 기기 등을 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교하여, 상기 제2 설계 데이터의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

(4) 메인 컨트롤러(150)는, 수신 안테나(109)와 풋 핀(141)을 피사체로서 포함하는 화상 데이터에 기초하여 산출된, 수신 안테나(109)와 풋 핀(141)과의 사이의 치수(이하, 「제2 치수」라고도 함)를 이용하여, 수신 안테나(109)와 풋 핀(141)과의 사이의 설계 치수를 나타내는 설계 데이터(이하, 「제2 설계 데이터」라고도 함)를 재차 교정한다. 메인 컨트롤러(150)는, 교정 후의 제2 설계 데이터를 재차 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다.

(5) 메인 컨트롤러(150)는, 상기 제1 치수 및 상기 제2 치수를 이용하여, 상기 제1 설계 데이터와 상기 제2 설계 데이터를 교정한다. 이에 따르면, 상기 제1 설계 데이터 및 상기 제2 설계 데이터가, 2개의 치수를 이용하여 교정된다. 그러므로, 1개의 치수를 이용하는 경우와 비교하여, 양호한 정밀도로 교정하는 것이 가능해진다.

(6) 메인 컨트롤러(150)는, 작업 차량(100)에 통신 가능하게 접속된 서버 장치(200)로부터 상기 제2 치수를 취득한다. 이에 따르면, 좌표값으로부터 제2 치수를 산출하는 처리를 작업 차량(100)에 의해 행하지 않아도 되게 된다.

<서버 장치(200)>

도 7은, 서버 장치(200)의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 서버 장치(200)는, 제어부(210)와, 기억부(220)와, 통신부(230)를 구비한다. 제어부(210)는, 측정 데이터 관리부(211)와, 제조 데이터 관리부(212)와, 실제 치수 산출부(213)를 구비한다. 기억부(220)은, 작업 차량별로 데이터 D7를 저장하고 있다. 그리고, 데이터 D7에 대하여는 후술한다(도 7).

제어부(210)는, 서버 장치(200)의 전체의 동작을 제어한다. 제어부(210)는, 후술하는 프로세서가 메모리에 저장된 오퍼레이팅 시스템 및 프로그램을 실행함으로써 실현된다.

통신부(230)는, 서버 장치(400, 500, 600) 및 작업 차량(100)과 통신하기 위한 인터페이스이다. 통신부(230)는, 카메라(300)가 접속된 서버 장치(400)로부터 측정 데이터(좌표 데이터)를 취득한다. 통신부(230)는, 서버 장치(500, 600)로부터 제조 데이터를 취득한다.

측정 데이터 관리부(211)는, 서버 장치(400)로부터 취득한 측정 데이터를 관리한다. 측정 데이터 관리부(211)는, 촬상된 작업 차량의 기체 번호를 참조하여, 복수의 데이터 D7 중, 상기 기체 번호가 대응한 데이터 D7에 대하여, 상기 측정 데이터를 기입한다.

제조 데이터 관리부(212)는, 서버 장치(500)로부터 취득한 가공 데이터(좌표 데이터)와, 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터(실측 데이터)를 관리한다. 제조 데이터 관리부(212)는, 제조 데이터(가공 데이터, 검사 데이터)와 관련지어 서버 장치(500, 600)로부터 보내져 온 기체 번호를 참조하여, 복수의 데이터 D7 중, 상기 기체 번호가 대응한 데이터 D7에 대하여, 상기 제조 데이터를 기입한다.

도 8은, 데이터 D7의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 데이터 D7는, 1개의 작업 차량(100)의 가공 데이터(좌표 데이터)와 화상 데이터(좌표 데이터)가, 핀공 또는 리플렉터의 식별자(識別子)(P11, P12, …)에 대응하여 기억되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 검사 데이터(각 실린더의 실제의 길이를 나타내는 측정 데이터)에 대해서도, 데이터 D7에 저장되어 있다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 실제 치수 산출부(213)는, 작업 차량(100)으로부터의 요구에 따라 상기 작업 차량의 기체 번호에 대응하는 데이터 D7를 참조하여, 실제 치수를 계산한다. 본 예에 있어서는, 실제 치수 산출부(213)는, 도 8에 나타낸 가공 데이터(좌표 데이터)를 사용하여, 거리 L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24(도 5, 도 4 참조)를 산출한다. 또한, 실제 치수 산출부(213)는, 도 8에 나타내는 화상 데이터(좌표 데이터)를 사용하여, 거리 L01, L31(도 5, 도 4 참조)를 산출한다.

통신부(230)는, 실제 치수 산출부(213)에 의해 산출된 실제 치수를 나타내는 실제 치수 데이터를, 상기 요구의 송신원(送信元)의 작업 차량(100)에 대하여 송신한다. 그리고, 작업 차량(100)이 실린더 길이의 실측 데이터를 이용하여 복수의 설계 데이터의 교정을 행하는 경우에는, 작업 차량(100)은, 서버 장치(200)로부터, 실제 치수 데이터로서 실측 데이터도 취득한다.

이상의 처리에 의해, 작업 차량(100)은, 날끝 위치의 산출에 사용하는 복수의 설계 데이터(도 6의 19개의 파라미터)의 교정에 사용하는, 자차량에 관한 실제 치수 데이터(거리 L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L01, L31)를 얻는 것이 가능해진다(도 5, 도 6).

도 9는, 서버 장치(200)의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 서버 장치(200)는, 프로세서(201)와, 메모리(202)와, 통신 인터페이스(203)와, 조작 키(204)와, 모니터(205)와, 리더-라이터(206)를 구비한다. 메모리(202)는, 전형적으로는, ROM(2021)과, RAM(2022)와, HDD(Hard Disc)(2023)을 포함한다. 리더-라이터(206)는, 기억 매체로서의 메모리 카드(299)로부터 프로그램을 포함하는 각종 데이터를 판독하거나, 메모리 카드(299)에 데이터를 기입하거나 한다.

프로세서(201)은, 도 7에서의 제어부(210)에 대응한다. 보다 상세하게는, 프로세서(201)가 메모리(202)에 저장된 프로그램을 실행함으로써, 제어부(310)가 실현된다. 메모리(202)는, 도 7에서의 기억부(220)에 대응한다. 통신 인터페이스(203)은, 도 7에서의 통신부(230)에 대응한다.

프로세서(201)은, 메모리(202)에 저장된 프로그램을 실행한다. RAM(2022)는, 각종 프로그램, 프로세서(201)에 의한 프로그램의 실행에 의해 생성된 데이터, 및 사용자에 의해 입력된 데이터를 일시적으로 저장한다. ROM(2021)은, 불휘발성의 기억 매체이며, 전형적으로는, BIOS(Basic Input Output System) 및 펌 웨어를 저장하고 있다. HDD(2023)은, OS(Operating System), 각종 어플리케이션 프로그램 등을 기억하고 있다.

메모리(202)에 저장되는 프로그램 등의 소프트웨어는, 메모리 카드, 그 외의 기억 매체에 저장되어, 프로그램 프로덕트로서 유통되고 있는 경우도 있다. 또는, 소프트웨어는, 이른바 인터넷에 접속되어 있는 정보 제공 사업자에 의해 다운로드 가능한 프로그램 프로덕트로서 제공되는 경우도 있다. 이와 같은 소프트웨어는, 메모리 카드 리더-라이터, 그 외의 판독 장치에 의해 그 기억 매체로부터 판독되거나, 또는 인터페이스를 통해 다운로드된 후, RAM(2022)에 일단 저장된다. 그 소프트웨어는, 프로세서(201)에 의해 RAM(2022)로부터 판독되거나, 또한 HDD(2023)에 실행할 수 있는 프로그램의 형식으로 저장된다. 프로세서(201)은, 그 프로그램을 실행한다.

동 도면에 나타내는 서버 장치(200)를 구성하는 각각의 구성 요소는, 일반적인 것이다. 따라서, 본 발명의 본질적인 부분은, 메모리(202), 메모리 카드, 그 외의 기억 매체에 저장된 소프트웨어, 또는 네트워크를 통해 다운로드 가능한 소프트웨어라고 할 수 있다.

그리고, 기록 매체는, DVD(Digital Versatile Disc)-ROM, CD(Compact Disc)-ROM, FD(Flexible Disk), 하드디스크에 한정되지 않는다. 예를 들면, 자기(磁氣) 테이프, 카세트 테이프, 광디스크(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc), 광카드, 마스크 ROM, EPROM(Electronically Progra㎜able Read-Only Memory), EEPROM(Electronically Erasable Progra㎜able Read-Only Memory), 플래시 ROM 등의 반도체 메모리 등의 고정적으로 프로그램을 담지(擔持)하는 매체라도 된다. 또한, 기록 매체는, 상기 프로그램 등을 컴퓨터가 판독 가능한 일시적이 아닌 매체로서, 반송파(搬送波) 등의 일시적인 매체를 포함하지 않는다.

또한, 여기서 말하는 프로그램이란, 프로세서(201)에 의해 직접 실행할 수 있는 프로그램뿐아니라, 소스(source) 프로그램 형식의 프로그램, 압축 처리된 프로그램, 암호화된 프로그램 등을 포함한다.

그리고, 서버 장치(400, 500, 600)는, 서버 장치(200)와 같은 하드웨어 구성을 가지므로, 여기서는, 서버 장치(400, 500, 600)의 하드웨어 구성의 설명은 반복하지 않는다.

<작업 차량(100)>

도 10은, 작업 차량(100)의 하드웨어 구성을 나타낸 도면이다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)은, 실린더(37)와, 조작 장치(51)와, 통신 IF(Interface)(52)와, 모니터 장치(53)와, 엔진 컨트롤러(54)와, 엔진(55)과, 메인 펌프(56A)와, 파일럿용 펌프(56B)와, 경사판 구동 장치(57)와, 파일럿 오일 통로(58)와, 전자(電磁) 비례 제어 밸브(59)와, 메인 밸브(60)와, 압력 센서(62)와, 탱크(63)와, 작동유용 오일 통로(64)와, 수신 안테나(109)와, 메인 컨트롤러(150)를 구비한다.

그리고, 실린더(37)는, 붐용 실린더(111), 암용 실린더(121), 및 버킷용 실린더(131)의 임의의 하나를 대표하여 표기하고 있다. 실린더(37)는, 붐(110), 암(120), 버킷(130) 중 하나를 구동한다.

조작 장치(51)는, 조작 레버(511)와, 조작 레버(511)의 조작량을 검출하는 조작 검출기(512)를 포함한다. 메인 밸브(60)는, 스풀(spool)(60A)과, 파일럿 룸(60B)을 구비한다.

조작 장치(51)는, 작업기(104)를 조작하기 위한 장치이다. 본 예에서는, 조작 장치(51)는, 유압식의 장치이다. 조작 장치(51)에는, 파일럿용 펌프(56B)로부터 오일이 공급된다.

압력 센서(62)는, 조작 장치(51)로부터 토출(吐出)되는 오일의 압력을 검출한다. 압력 센서(62)는, 검출 결과를 전기 신호로서 메인 컨트롤러(150)에 출력한다.

엔진(55)는, 메인 펌프(56A)와 파일럿용 펌프(56B)에 접속하기 위한 구동축을 가진다. 엔진(55)의 회전에 의해, 메인 펌프(56A) 및 파일럿용 펌프(56B)으로부터 작동유가 토출된다.

엔진 컨트롤러(54)는, 메인 컨트롤러(150)로부터의 지시에 따라 엔진(55)의 동작을 제어한다.

메인 펌프(56A)는, 작동유용 오일 통로(64)를 통하여, 작업기(104)를 구동에 사용하는 작동유를 공급한다. 메인 펌프(56A)에는, 경사판 구동 장치(57)가 접속되어 있다. 파일럿용 펌프(56B)는, 전자 비례 제어 밸브(59)와 조작 장치(51)에 대하여 작동유를 공급한다.

경사판 구동 장치(57)는, 메인 컨트롤러(150)로부터의 지시에 기초하여 구동하고, 메인 펌프(56A)의 경사판의 경사 각도를 변경한다.

모니터 장치(53)는, 메인 컨트롤러(150)와 통신 가능하게 접속되어 있다. 모니터 장치(53)는, 오퍼레이터에 의한 입력 지시를, 메인 컨트롤러(150)에 통지한다. 모니터 장치(53)는, 메인 컨트롤러(150)로부터의 지시에 따라 각종 표시를 행한다.

메인 컨트롤러(150)는, 작업 차량(100) 전체를 제어하는 컨트롤러이며, CPU(Central Processing Unit), 불휘발성 메모리, 타이머 등에 의해 구성된다. 메인 컨트롤러(150)는, 엔진 컨트롤러(54), 모니터 장치(53)를 제어한다.

메인 컨트롤러(150)는, 압력 센서(62)로부터 전기 신호를 수신한다. 메인 컨트롤러(150)는, 상기 전기 신호에 따른 지령 전류를 생성한다. 메인 컨트롤러(150)는, 생성한 지령 전류를 전자 비례 제어 밸브(59)에 출력한다.

메인 컨트롤러(150)는, GNSS용의 수신 안테나(109)로부터 얻은 차체의 위치 정보, 실린더(37)의 스트로크 길이, 차체에 내장된 관성 센서 유닛(도시하지 않음)으로부터의 정보 등의 각종 정보에 기초하여, 버킷(130)의 날끝(139)의 위치 정보를 산출한다. 메인 컨트롤러(150)는, 이 위치 정보를 시공(施工) 설계 데이터와 대조하면서, 설계면을 손상시키지 않도록 작업기(104)[붐(110), 암(120), 버킷(130)]의 동작을 제어한다. 메인 컨트롤러(150)는, 날끝(139)이 설계면에 도달한 것으로 판단하면, 작업기(104)를 자동적으로 정지(停止), 또는 어시스트 기능으로 날끝(139)을 설계면을 따라 움직인다.

또한, 메인 컨트롤러(150)는, 날끝(139)의 정확한 위치를 산출하기 위해, 전술한 교정 처리를 실행한다.

전자 비례 제어 밸브(59)는, 파일럿용 펌프(56B)와 메인 밸브(60)의 파일럿 룸(60B)을 연결하는 파일럿 오일 통로(58)에 설치되고, 파일럿용 펌프(56B)로부터 공급되는 유압(油壓)을 이용하여, 메인 컨트롤러(150)로부터의 지령 전류에 따른 지령 파일럿압을 생성한다.

메인 밸브(60)는, 전자 비례 제어 밸브(59)와 실린더(37)와의 사이에 설치되어 있다. 메인 밸브(60)는, 전자 비례 제어 밸브(59)에 의해 생성된 지령 파일럿압에 기초하여 실린더(37)를 동작시키는 작동유의 유량(流量)을 조정한다.

탱크(63)은, 메인 펌프(56A) 및 파일럿용 펌프(56B)가 이용하는 오일을 저장하는 탱크이다.

도 11은, 작업 차량(100)의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)은, 메인 컨트롤러(150)와, 통신부(160)와, 모니터 장치(53)를 구비한다. 메인 컨트롤러(150)는, 기억부(151)와, 교정부(152)와, 날끝 위치 산출부(153)를 구비한다. 모니터 장치(53)는, 표시부(171)와, 입력부(172)를 구비한다.

통신부(160)는, 서버 장치(200)와 통신하기 위한 인터페이스이다. 통신부(160)는, 서버 장치(200)로부터 전술한 실제 치수 데이터를 취득하고, 상기 실제 치수 데이터를 메인 컨트롤러(150)에 보낸다. 이 실제 치수 데이터는, 기억부(151)에 기억된다.

기억부(151)은, 설계 치수 및 설계 각도 등의 복수의 설계 데이터가 미리 기억되어 있다. 본 예의 경우, 기억부(151)은, 도 5에 나타낸 19개의 설계 데이터가 미리 메인 컨트롤러(150)의 기억부(151)에 기억되어 있다.

교정부(152)는, 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이, 거리 L01, L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L31에 대하여는 실제 치수 데이터를 이용하고, 이들 이외의 파라미터(거리 L02, L32, L33, L34, Lbms, Lams, Lbks, 각도 Phibm, Phiam, Phibk)에 대하여는 설계 데이터 자체를 이용하여, 이들 19개의 파라미터의 교정을 행한다. 교정부(152)는, 교정에 의해 얻어진 교정 후의 데이터를, 기억부(151)에 기억한다.

날끝 위치 산출부(153)는, 교정 후 데이터를 사용하여, 날끝(139)의 위치를 산출한다.

입력부(172)는, 각종 입력 조작을 받아들인다. 일 국면(situation)에 있어서는, 입력부(172)는, 교정 처리의 실행 지시를 접수한다. 예를 들면, 입력부(172)는, 서버 장치(200)로부터의 실제 치수 데이터의 취득 지시를 오퍼레이터로부터 접수한다.

표시부(171)는, 각종 화면을 표시한다. 예를 들면, 표시부(171)는, 교정 처리의 각종 가이던스(guidance)를 표시한다.

<제어 구조>

도 12는, 교정 시스템(1)에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 시퀀스도이다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 시퀀스(sequence) S1에 있어서, 카메라(300)는, 작업 차량(100)의 촬상에 의해 얻어진 화상 데이터를 서버 장치(400)에 보낸다. 시퀀스 S2에 있어서, 서버 장치(400)는, 수신한 화상 데이터에 대하여 소정의 화상 처리를 행함으로써, 리플렉터 사이의 3차원의 좌표 데이터(측정 데이터)를 산출한다. 그리고, 서버 장치(400)는, 복수의 작업 차량(100)의 각각에 대하여, 리플렉터의 3차원의 좌표 데이터를 산출한다.

시퀀스 S3에 있어서, 서버 장치(200)는, 서버 장치(400)에 대하여 측정 데이터의 송신을 요구한다. 시퀀스 S4에 있어서는, 서버 장치(400)는, 측정 데이터를 서버 장치(200)에 송신한다.

시퀀스 S5에 있어서, 서버 장치(200)는, 서버 장치(500)에 대하여 측정 데이터의 송신을 요구한다. 시퀀스 S6에 있어서는, 서버 장치(500)는, 가공 데이터를 서버 장치(200)에 송신한다.

시퀀스 S7에 있어서, 서버 장치(200)는, 서버 장치(600)에 대하여 측정 데이터의 송신을 요구한다. 시퀀스 S8에 있어서는, 서버 장치(600)는, 검사 데이터를 서버 장치(200)에 송신한다.

시퀀스 S9에 있어서는, 서버 장치(200)는, 수신한 측정 데이터, 가공 데이터, 검사 데이터에 기초하여, 거리(L01, L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L31)의 실제 치수를 산출한다(도 4, 도 5). 그리고, 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터를 이용하지 않을 경우에는, 서버 장치(200)는, 수신한 측정 데이터와 가공 데이터에 기초하여, 거리(L01, L11, L12, L13, L21, L22, L23, L24, L31)의 실제 치수를 산출한다.

시퀀스 S10에 있어서, 작업 차량(100)은, 교정에 사용하는 자차량의 실제 치수 데이터의 송신을 서버 장치(200)에 대하여 요구한다. 시퀀스 S11에 있어서, 서버 장치(200)는, 송신 요구원의 실제 치수 데이터를, 송신 요구원의 작업 차량(100)에 대하여 송신한다. 시퀀스 S12에 있어서, 작업 차량(100)은, 취득한 실제 치수 데이터를 사용하여 교정 처리를 실행한다.

<변형예>

(1) 상기한 실시형태에 있어서는, 메인 컨트롤러(150)는, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 제조 데이터에 기초하여 얻어진 치수를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 교정하고, 또한 교정 후의 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다. 그러나, 이와 같은 교정을 행하지 않고, 날끝(139)의 위치의 산출에 사용할 설계 데이터를 신속히 취득하는 것도 가능하다. 이하, 이와 같은 구성에 대하여 설명한다.

본 변형예에서는, 메인 컨트롤러(150)는, 제조 데이터로부터 얻어진 치수에 기초하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 취득하고, 또한 상기 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다. 또한, 메인 컨트롤러(150)는, 화상 데이터로부터 얻어진 치수에 기초하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 취득하고, 또한 상기 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다.

도 5에 나타내는 데이터 D5를 참조하여 설명하면, 메인 컨트롤러(150)는, No.3∼No.9의 파라미터의 설계 데이터로서 가공 데이터에 기초한 치수를 이용하고, 또한 No.1, No.10의 파라미터의 설계 데이터로서 화상 데이터에 기초한 치수를 이용한다. 예를 들면, No.3의 파라미터에 대하여는, 설계 데이터로서 「***.12」대신에, 가공 데이터에 기초한 치수인 「***.35」를 이용한다.

메인 컨트롤러(150)는, 이들 가공 데이터에 기초한 실제 치수와 화상 데이터에 기초한 실제 치수가 포함된 19개의 파라미터의 설계 데이터를 사용하여, 날끝(139)의 위치를 산출한다. 보다 구체적으로는, 메인 컨트롤러(150)는, 예를 들면, 도 6에 나타내는 데이터 D6에서의, 설계 데이터의 란(column)의 10개의 값과, 가공 데이터에 기초한 치수의 란의 7개의 값과, 화상 데이터에 기초한 치수의 란의 2개의 값을, 각각 교정하지 않고, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위한 프로그램에서의 파라미터[변수(變數)]에 대입한다. 이로써, 메인 컨트롤러(150)는, 날끝(139)의 위치를 산출한다.

이와 같은 구성에 의하면, 메인 컨트롤러(150)는 교정 처리를 행할 필요가 없어진다. 따라서, 본 변형예에 의하면, 교정 처리를 행하는 구성에 비하여, 날끝(139)의 위치의 산출에 사용할 설계 데이터의 취득을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

또한, 제조 데이터에 기초한 치수 및 화상 데이터에 기초한 치수를 이용하므로, 작업 차량(100)의 생산 라인에서 측량 기기 등을 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교해도, 날끝(139)의 위치의 산출에 사용할 설계 데이터의 취득을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

(2) 상기에 있어서는, 도 12의 시퀀스 S10, S11에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)이, 서버 장치(200)에 대하여 실제 치수 데이터의 송신 요구를 행하는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 작업 차량(100)의 오퍼레이터 등이 도시하지 않은 태블릿(tablet) 단말기를 사용하여, 실제 치수 데이터를 태블릿 단말기에 다운로드하는 구성이라도 된다. 이 경우, 오퍼레이터는, 태블릿 단말기에 표시된 실제 치수 데이터를 참조하여, 이들 데이터를 손입력으로 모니터 장치(53)를 통해 메인 컨트롤러(150)의 기억부(151)에 기억시킨다.

이와 같은 구성이라도, 토탈 스테이션 등의 측량 기기를 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교하여, 상기 복수의 설계 데이터(파라미터)의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

(3) 상기에 있어서는, 각각의 작업 차량(100)을 서로 식별하기 위한 정보로서, 기체 번호를 사용한 예를 설명하였다. 그러나, 고유의 식별 번호이면, 기체 번호에 한정되지 않는다. 이 점은, 이하의 실시형태 2에서도 마찬가지이다.

[실시형태 2]

실시형태에 있어서는, 도 8의 데이터 D7를 사용하여, 서버 장치(200)가 실제 치수를 산출하는 구성을 설명하였다. 본 실시형태에서는, 데이터 D7를 사용하여, 교정 시스템(1)을 구성하는 작업 차량이 실제 치수를 산출하는 구성을 설명한다. 그리고, 교정 시스템(1)은, 작업 차량(100) 대신에 작업 차량(100A)을 구비하는 것으로 한다. 이하, 실시형태 1과 다른 구성에 대하여 설명하고, 같은 구성에 대하여는 반복하여 설명하지 않는다.

도 13은, 본 실시형태에 관한 작업 차량(100A)의 기능적 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 그리고, 작업 차량(100A)는, 작업 차량(100)과 마찬가지의 하드웨어 구성을 가지므로, 하드웨어 구성에 대하여는, 반복하여 설명하지 않는다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100A)는, 메인 컨트롤러(150A)와, 통신부(160)와, 모니터 장치(53)를 구비한다. 메인 컨트롤러(150A)는, 기억부(151)와, 교정부(152)와, 날끝 위치 산출부(153)와, 실제 치수 산출부(154)를 구비한다. 메인 컨트롤러(150A)는, 실제 치수 산출부(154)를 가지는 점에 있어서, 실시형태 1의 메인 컨트롤러(150)는 상이하다.

통신부(160)는, 본 실시형태에서는, 서버 장치(200)로부터 자차량의 데이터 D7(좌표 데이터)를 취득하고, 상기 데이터 D7를 메인 컨트롤러(150A)에 보낸다. 메인 컨트롤러(150A), 데이터 D7를 기억부에 저장한다. 이로써, 기억부(151)에는, 데이터 D7(도 7 참조)에 나타낸 바와 같이, 가공 데이터(좌표 데이터)와 화상 데이터(좌표 데이터)가, 작업 차량(100A)의 기체 번호와 관련지어 기억된다.

실제 치수 산출부(154)는, 취득한 데이터 D7를 참조하여, 실시형태 1의 서버 장치(200)의 실제 치수 산출부(213)(도 7)와 마찬가지로, 실제 치수를 산출한다. 실제 치수 산출부(154)는, 산출된 값(실제 치수)을, 기억부(151)에 실제 치수 데이터로서 기억한다.

교정부(152)에 의한 처리 및 날끝 위치 산출부(153)에 의한 처리는, 실시형태 1과 마찬가지이므로, 여기서는 반복하여 설명하지 않는다.

이와 같은 구성에 의해서도, 실시형태 1과 마찬가지로, 기계 가공 시의 실제의 가공 데이터에 기초한 치수를 이용하므로, 토탈 스테이션 등의 측량 기기를 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교하여, 상기 복수의 설계 데이터의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

그리고, 본 실시형태에서는, 작업 차량(100A)이 실제 치수를 계산하므로, 서버 장치(200)에 있어서는 실제 치수 산출부(213)(도 7)는 필요한 것은 아니다.

도 14는, 본 실시형태에 관한 교정 시스템(1)에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 시퀀스도이다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 시퀀스(S1)∼(S8)는, 실시형태 1의 도 12에 나타낸 시퀀스(S1)∼(S8)와 동일하기 때문에, 여기서는 반복하여 설명하지 않는다.

시퀀스(S8) 후의 시퀀스(S21)에 있어서, 작업 차량(100A)는, 교정에 사용하는 자차량의 데이터 D7(좌표 데이터)의 송신을 서버 장치(200)에 대하여 요구한다. 시퀀스(S22)에 있어서, 서버 장치(200)는, 송신 요구원의 데이터 D7를, 송신 요구원의 작업 차량(100A)에 대하여 송신한다. 그리고, 작업 차량(100A)이 서버 장치(600)로부터 취득한 검사 데이터도 이용하여 교정을 행하는 경우에는, 서버 장치(200)는, 좌표 데이터만아니라 검사 데이터에 대하여도 작업 차량(100)에 송신한다.

시퀀스(S23)에 있어서, 작업 차량(100A)는, 데이터 D7를 참조하여, 실제 치수를 계산한다. 시퀀스(S24)에 있어서, 작업 차량(100A)는, 취득한 실제 치수 데이터를 사용하여 교정 처리를 실행한다.

<소괄(summary)>

이와 같이, 작업 차량(100A)는, 이하의 구성을 가지는 것으로 할 수 있다.

(1) 작업 차량(100A)는, 날끝(139)을 가지는 버킷(130)를 포함하는 작업기(104)와, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 제조 데이터에 기초하여 얻어진 치수(제1 치수)를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터(제1 설계 데이터)를 교정하고, 또한 교정 후의 제1 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출하는 메인 컨트롤러(150A)를 구비한다.

일례로서, 메인 컨트롤러(150A)는, 작업기(104)에 포함되는 구성 부품의 기계 가공 시의 가공 데이터에 기초하여 얻어진 치수를 이용하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 교정하고, 또한 교정 후의 제1 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출한다.

이에 따르면, 제조 데이터(예를 들면, 가공 데이터)에 기초한 치수를 이용하므로, 작업 차량(100A)의 생산 라인에서 측량 기기 등을 사용할 필요가 없다. 그러므로, 이와 같은 측량 기기를 사용하는 경우와 비교하여, 상기 제1 설계 데이터의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

(2) 메인 컨트롤러(150A)는, 작업 차량(100A)에 통신 가능하게 접속된 서버 장치(200)로부터 가공 데이터(좌표 데이터)를 취득한다. 메인 컨트롤러(150A)는, 취득된 가공 데이터에 기초하여, 상기 제1 치수를 취득한다. 이에 따르면, 좌표값으로부터 제1 치수를 산출하는 처리를 서버 장치(200)에 의해 행하지 않아도 되게 된다.

(3) 메인 컨트롤러(150A)는, 작업 차량(100A)에 통신 가능하게 접속된 서버 장치(200)로부터 화상 데이터를 취득하고, 취득된 화상 데이터에 기초하여 전술한 제2 치수를 취득(산출)한다. 이에 따르면, 좌표값으로부터 제2 치수를 산출하는 처리를 서버 장치(200)에 의해 행하지 않아도 되게 된다. 그리고, 「제2 치수」는, 본 예에서는, 날끝(139)과, 버킷 핀(142)과의 사이의 치수와, 수신 안테나(109)와 풋 핀(141)과의 사이의 치수이다.

<변형예>

(1) 실시형태 1의 변형예와 마찬가지로, 제조 데이터로부터 얻어진 치수에 기초하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 취득하고, 또한 상기 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출하도록, 메인 컨트롤러(150A)를 구성해도 된다. 또한, 화상 데이터로부터 얻어진 치수에 기초하여, 날끝(139)의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 취득하고, 또한 상기 설계 데이터를 사용하여 날끝(139)의 위치를 산출하도록, 메인 컨트롤러(150A)를 구성해도 된다.

(2) 작업 차량(100A)의 오퍼레이터 등이 도시하지 않은 태블릿 단말기를 사용하여, 데이터 D7(좌표 데이터)를 태블릿 단말기에 다운로드하는 구성이라도 된다. 이 경우, 오퍼레이터는, 태블릿 단말기에 표시된 데이터 D7를 참조하여, 이들 데이터를 손입력으로 모니터 장치(53)를 통해 메인 컨트롤러(150)의 기억부(151)에 기억시킨다. 이와 같은 구성이라도, 상기 복수의 설계 데이터의 교정을 신속히 행하는 것이 가능해진다.

이번 개시된 실시형태는 예시로서, 상기 내용에만 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1: 교정 시스템, 37; 실린더, 51: 조작 장치, 53; 모니터 장치, 54; 엔진 컨트롤러, 55; 엔진, 56A; 메인 펌프, 56B; 파일럿용 펌프, 57; 경사판 구동 장치, 58; 파일럿 오일 통로, 59; 전자 비례 제어 밸브, 60; 메인 밸브, 60A; 스풀, 60B; 파일럿 룸, 62; 압력 센서, 63; 탱크, 64; 작동유용 오일 통로, 100, 100A; 작업 차량, 101; 주행체, 103; 선회체, 104; 작업기, 107; 난간, 108; 운전실, 109; 수신 안테나, 110; 붐, 111; 붐용 실린더, 120; 암, 121; 암용 실린더, 130; 버킷, 131; 버킷용 실린더, 136, 137; 링크 기구, 139; 날끝, 150, 150A; 메인 컨트롤러, 151, 220; 기억부, 152; 교정부, 153; 날끝 위치 산출부, 154, 213; 실제 치수 산출부, 160, 230; 통신부, 171; 표시부, 172; 입력부, 200, 400, 500, 600; 서버 장치, 201; 프로세서, 202; 메모리, 203; 통신 인터페이스, 204: 조작 키, 205; 모니터, 210, 310; 제어부, 211; 측정 데이터 관리부, 212; 제조 데이터 관리부, 299; 메모리 카드, 300; 카메라, 511: 조작 레버, 512: 조작 검출기, 700; 네트워크, 800; 송수신 기, 900; 주물, C11, C12, C21, C22; 구멍, D2, D5, D6, D7; 데이터, Q1, Q2, Q3; 중심 위치.

Claims

날끝(teeth)을 가지는 버킷(bucket)을 구비하는 작업기(work implement); 및
상기 작업기에 구비되는 구성 부품의 제조 데이터로부터 얻어진 제1 치수에 기초하여, 상기 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 제1 설계 데이터를 취득하고, 또한 상기 제1 설계 데이터를 사용하여 상기 날끝의 위치를 산출하는 컨트롤러;
를 포함하는, 건설 기계.
날끝을 가지는 버킷을 구비하는 작업기; 및
상기 작업기에 구비되는 구성 부품 제조 데이터에 기초하여 얻어진 제1 치수를 이용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 제1 설계 데이터를 교정하고, 또한 교정 후의 상기 제1 설계 데이터를 사용하여 상기 날끝의 위치를 산출하는 컨트롤러;
를 포함하는, 건설 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 작업기는, 상기 구성 부품으로서 붐(boom)을 더 구비하고,
상기 제1 설계 데이터는, 상기 붐의 설계 데이터인, 건설 기계.
제3항에 있어서,
상기 작업기는, 상기 구성 부품으로서, 상기 붐을 구동시키는 제1 실린더를 더 구비하고,
상기 제1 설계 데이터는, 상기 제1 실린더의 설계 데이터인, 건설 기계.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 작업기는, 상기 구성 부품으로서 암(arm)을 더 구비하고,
상기 제1 설계 데이터는, 상기 암의 설계 데이터인, 건설 기계.
제5항에 있어서,
상기 작업기는, 상기 구성 부품으로서, 상기 암을 구동시키는 제2 실린더를 더 구비하고,
상기 제1 설계 데이터는, 상기 제2 실린더의 설계 데이터인, 건설 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 작업기는, 암과, 상기 버킷을 상기 암에 접속하는 버킷 핀(bucket pin)을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 버킷을 피사체로서 포함하는 화상 데이터에 기초하여 산출된, 상기 날끝과 상기 버킷 핀 사이의 제2 치수를 이용하여, 상기 날끝과 상기 버킷 핀 사이의 설계 치수를 나타내는 제2 설계 데이터를 교정하고,
교정 후의 상기 제2 설계 데이터를 재차 사용하여 상기 날끝의 위치를 산출하는, 건설 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서,
전구(全球) 측정 위성 시스템용의 수신 안테나를 더 포함하고,
상기 작업기는, 붐과, 상기 붐을 차체에 장착하는 풋 핀(foot pin)을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는,
상기 수신 안테나와 상기 풋 핀을 피사체로서 포함하는 화상 데이터에 기초하여 산출된, 상기 수신 안테나와 상기 풋 핀 사이의 제2 치수를 이용하여, 상기 수신 안테나와 상기 풋 핀 사이의 설계 치수를 나타내는 제2 설계 데이터를 교정하고,
교정 후의 상기 제2 설계 데이터를 재차 사용하여 상기 날끝의 위치를 산출하는, 건설 기계.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 제1 치수 및 상기 제2 치수를 이용하여, 상기 제2 설계 데이터를 교정하는, 건설 기계.
건설 기계; 및
상기 건설 기계와 통신 가능한 정보 처리 장치;
를 포함하고,
상기 건설 기계는, 날끝을 가지는 버킷을 구비하는 작업기를 구비하고,
상기 정보 처리 장치는, 상기 작업기에 구비되는 구성 부품 제조 데이터를, 상기 건설 기계에 송신하고,
상기 건설 기계는,
상기 정보 처리 장치로부터 수신한 상기 제조 데이터에 기초하여, 상기 구성 부품의 치수를 산출하고,
상기 치수를 이용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 교정하고,
교정 후의 상기 설계 데이터를 사용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하는,
교정 시스템.
건설 기계; 및
상기 건설 기계와 통신 가능한 정보 처리 장치;
를 포함하고,
상기 건설 기계는, 날끝을 가지는 버킷을 구비하는 작업기를 구비하고,
상기 정보 처리 장치는, 상기 작업기에 구비되는 구성 부품 제조 데이터에 기초한 상기 구성 부품의 치수를, 상기 건설 기계에 송신하고,
상기 건설 기계는,
상기 정보 처리 장치로부터 수신한 상기 치수를 이용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 설계 데이터를 교정하고,
교정 후의 상기 설계 데이터를 사용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하는,
교정 시스템.
작업기에 구비되는 버킷의 날끝 위치를 산출하는 방법으로서,
상기 작업기에 구비되는 구성 부품 제조 데이터를 취득하는 단계;
상기 제조 데이터에 기초하여, 상기 구성 부품의 치수를 산출하는 단계;
상기 치수를 이용하여, 상기 날끝의 위치를 산출하기 위해 사용되는 복수의 설계 데이터를 교정하는 단계; 및
교정 후의 상기 설계 데이터를 사용하여 상기 날끝의 위치를 산출하는 단계;
를 포함하는, 방법.