JPH0610378A - 掘削積込機の作業量検出装置 - Google Patents

掘削積込機の作業量検出装置

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JPH0610378A
JPH0610378A JP4191407A JP19140792A JPH0610378A JP H0610378 A JPH0610378 A JP H0610378A JP 4191407 A JP4191407 A JP 4191407A JP 19140792 A JP19140792 A JP 19140792A JP H0610378 A JPH0610378 A JP H0610378A
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JP
Japan
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bucket
weight
sediment
excavator
bottom pressure
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Application number
JP4191407A
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Inventor
Kazuo Otsuka
和夫 大塚
Kunihiko Imanishi
邦彦 今西
Kenzo Kimoto
健藏 木元
Akihira Shoda
明平 正田
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/083—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles lift truck scale
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool

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  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Time Recorders, Dirve Recorders, Access Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 掘削積込機の１回のバケット内土砂重量とト
ータルのバケット内土砂重量を検出できるようにする。 【構成】 上部車体２にブーム５、アーム７、バケット
９を設けて掘削積込機とする。前記ブーム５を上下揺動
するブームシリンダ６のボトム圧力を検出する圧力セン
サ１７と、バケット９をダンプ作動したことを検出する
手段と、前記圧力センサ１７の検出したボトム圧力にお
けるダンプ作動時点より若干前の時点の前後に検出した
ボトム圧力の平均値をボトム圧力として検出する手段
と、この検出したボトム圧力によってバケット内土砂重
量を演算する手段と、その演算したバケット内土砂重量
を積算する手段を設けて１回のバケット内土砂重量とト
ータルのバケット内土砂重量を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パワーショベル、ホイ
ールローダ等のバケットを有する掘削積込機の作業量を
検出する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】土木工事現場における土砂の掘削運搬作
業としては、掘削積込機によってダンプトラックに土砂
を積込み、そのダンプトラックによって土砂を運搬する
作業が一般に知られている。このような土砂の掘削運搬
作業においては１日の土砂運搬量を知ることが作業管理
上重要であり、例えばダンプトラックに積載量測定装置
を設置してダンプトラックの積載量を検出し、その積載
量を合計して１日の土砂運搬量を算出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述の土砂の掘削運搬
作業はダンプトラックの運搬走行距離に基づいて通常ダ
ンプトラック５〜６台と掘削積込機１台の組み合わせで
行って掘削積込機が休止することなく連続して掘削積込
作業するようにしている。このため、従来の土砂運搬量
算出システムでは各ダンプトラックに積載量測定装置を
それぞれ設置しなければならず大変高価となる。
【０００４】そこで、本発明はダンプトラックの積載量
を検出せずに１日の土砂運搬量を算出できるようにする
ために、掘削積込機の作業量、つまりダンプトラックへ
の積込量を検出する装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】車体に対してバケット９
を上下揺動及びチルト・ダンプ作動するようにした掘削
積込機において、前記バケット９を上下揺動するシリン
ダのボトム圧力を検出する手段と、このボトム圧力によ
ってバケット内土砂重量を演算する手段と、その演算し
たバケット内土砂重量を積算する手段より成る掘削積込
機の作業量検出装置。
【０００６】
【作 用】掘削積込機のバケット９による１回のバケ
ット内土砂重量及び１日のバケット内土砂重量を検出で
きるから、１台の掘削積込機と複数台のダンプトラック
を組み合わせて土砂の掘削運搬作業を行なう場合に各ダ
ンプトラックを組み合わせて土砂の掘削運搬作業を行な
う場合に各ダンプトラックに高価な積載量測定装置を設
置せずに１日の運搬土砂量を検出できる。
【０００７】
【実 施 例】図１に示すように、下部走行体１に上部
車体２を旋回自在に設け、この上部車体２にエンジン
３、運転室４が設けてあると共に、ブーム５がブームシ
リンダ６で上下回動自在に支承され、このブーム５にア
ーム７がアームシリンダ８で上下回動自在に支承され、
そのアーム７にバケット９がバケットシリンダ１０でチ
ルト・ダンプ自在に取付けてあり、これによって掘削積
込機Ａを構成している。ブーム５と上部車体２の角度を
検出するブーム角度計１１、ブーム５とアーム７の角度
を検出するアーム角度計１２、バケットシリンダ１０の
ストロークを検出するストローク計１３の検出値はコン
トローラ１４のバケット位置演算部１５に入力されてバ
ケット位置を演算すると共に、上部車体２に設けた車体
傾斜計１６の検出値は前記バケット位置演算部１５に入
力されて車体傾斜によってバケット位置を補正する。ブ
ームシリンダ６のボトム圧力を検出する圧力センサ１７
の検出値はコントローラ１４のバケット内土砂重量演算
部１８に入力される。前記運転室４内は操作レバー１９
が設けられ、この操作レバー１９を前後・左右に操作す
ることで各シリンダに圧油を供給する操作弁を切換えて
掘削・積込み動作をする。この操作レバー１９にはホー
ンスイッチを兼用する第１スイッチ２０とキャンセルス
イッチ２１が設けてあると共に、前記運転室４には足踏
み式のバケットダンプスイッチ２２が設けられ、これら
の信号は前記バケット内土砂重量演算部１８に入力され
る。前記エンジン３には、スロットル開度センサ２３、
回転センサ２４、稼動時間計２５が設けられ、それらの
信号はコントローラ１４の燃料消費量計算部２６に入力
される。前記コントローラ１４にはインプットキー２
７、ディスプレイ２８、プリンター２９が接続している
と共に、ＩＣメモリーカード３０が挿入・引き出し可能
となっている。
【０００８】次にバケット内土砂重量の計測について説
明する。バケット内土砂重量はブームシリンダボトム圧
力によって計測できるが、そのバケット内土砂重量が同
一でもバケット位置によってブームシリンダボトム圧力
が異なるために、図２に示すバケット位置とブームシリ
ンダボトム圧力によるバケット内土砂重量を示すマップ
をコントローラ１４内に入力する。コントローラ１４の
バケット位置演算部１５でバケット位置を演算し、かつ
車体傾斜計１６の車体傾斜角度で補正する。ブームシリ
ンダボトム圧力は掘削負荷変動などで図３に示すように
変化するので、ダンプトラックに積込む直前のブームシ
リンダボトム圧力を測定することでバケット内土砂重量
を正確に計測できるようにしてある。すなわち、図３に
示すようにブームシリンダボトム圧力を連続して計測し
ておきバケットダンプ信号が入力されて時点Ｔｄから所
定時間Ｔ1 ｓｅｃ（例えば２秒）前の時点Ｔ0 の前後
０．１ｓｅｃの圧力Ｐ1 、Ｐ2 の平均値をブームシリン
ダボトム圧力として測定する。この計測したブームシリ
ンダボトム圧力と前記演算したバケット位置によって図
２に示すマップに基づいてバケット内土砂重量を計測す
る。この計測したバケット内土砂重量はコントローラ１
４の積算部３１によって順次積算されて１日にダンプト
ラックに積込んだ土砂重量の総計、つまり作業量とす
る。前述のバケットダンプ信号は、ダンプスイッチ２２
からの信号でも良いし、バケットシリンダ１０のストロ
ーク計１３からのストロークによってダンプ信号として
も良く、さらにはバケット位置によってダンプ信号とし
ても良いし、操作レバーが出力する操作弁切換え用電気
信号、油圧信号でダンプ信号としても良い。例えば図４
に示すように、バケット高さＨが設定値（作業現場にお
いて可変）以上で、角度θ1 が増える方向に動き、角度
θ2 が設定値以上の時にダンプ信号を出力する。
【０００９】掘削積込機はダンプトラックへの積込み作
業の外に足場処理や浮石処理等の補助作業を行なうの
で、この補助作業の時に前述のようにバケット内土砂重
量の測定すると作業量が正確に検出できないので、この
補助作業を行なう場合には前記操作レバー１９に設けた
キャンセルスイッチ２１をＯＮしてキャンセル信号をコ
ントローラ１４に入力して前述のバケット内土砂重量の
測定を中止する。
【００１０】図１に示す第１スイッチ２０はダンプトラ
ックに土砂を満杯に積込んだ時にＯＮし、その信号をコ
ントローラ１４に入力して土砂を積込んだダンプトラッ
クの台数をカウントする。なお、この第１スイッチ２０
はホーンスイッチと兼用しており、ダンプトラックのオ
ペレータに積込み完了したことを知らせるようにホーン
を鳴らす。
【００１１】次にエンジンの燃料消費量の測定について
説明する。図５に示すようにエンジン３の燃料噴射ポン
プ４０はラック４１を移動することで燃料噴射量をコン
トロールするようになり、そのラック４１はムービング
コイル形電磁アクチェエータ４２によって移動される杆
体４３でレバー４４を揺動することで移動され、この杆
体４３に差動トランス４５を設けて前記スロットル開度
センサ２３としてある。このスロットル開度センサ２３
で検出したスロットル開度（ラック位置）と回転センサ
２４で検出してエンジン回転数はコントローラ１４に入
力され、図６に示すマップに基づいて燃料消費量を計測
する。つまり、図６に示すマップにはラック位置とエン
ジン回転数による燃料消費量が設定してある。
【００１２】前記稼動時間計２５で計測した稼動時間は
コントローラ１４に入力されて前記作業量とによって単
位時間当り作業量を演算すると共に、前記燃料消費量と
によって単位時間当り燃料消費量を演算する。
【００１３】これら演算した作業量、単位時間当り作業
量、燃料消費量、単位時間当り燃料消費量はＩＣメモリ
カード３０に記憶されると共に、プリンター２９でデー
タとして打出したり、ディスプレイ２８に表示できる。
このＩＣメモリカード３０を管理事務所のパソコンにセ
ットすることで前述の各データをパソコンに入力し、そ
のパソコンより１日の作業データ、１ケ月の作業データ
として打出しできる。
【００１４】前述の１日の作業データ、１ケ月の作業デ
ータとしては次のものを記録表示することができる。日
付、サービスメータ（稼動時間計）、始業、終業時計時
間、稼動時間、点検整備時間、故障休車時間、待機等の
待ち時間などの時間データ。バケット１杯の土砂量、積
み込み回数、処理ダンプトラック台数、総生産量（積み
込み土砂量）などの生産量データ。燃料消費量、オイル
消費量、フィルター等の消耗品、故障・修理経歴などの
消費量データ。なお消耗品、故障・修理経歴はインプッ
トキーによって入力する。積込みサイクルタイム、ダン
プトラック処理時間、燃料当り作業量などのデータ。
【００１５】
【発明の効果】掘削積込機のバケット９による１回のバ
ケット内土砂重量及び１日のバケット内土砂重量を検出
できる。したがって、１台の掘削積込機と複数台のダン
プトラックを組み合わせて土砂の掘削運搬作業を行なう
場合に各ダンプトラックに高価な積載量測定装置を設置
せずに１日の運搬土砂量を検出できる。バケット９をダ
ンプ作動する直前のシリンダのボトム圧力の平均値を検
出してボトム圧力とするから、掘削負荷変動によるボト
ム圧力の変化の影響を受けることがなく、バケット内土
砂重量を正確に検出できる。バケット９の位置によって
ボトム圧力が変化したことを補正してバケット位置に関
係なくボトム圧力を正しく測定できるから、バケット内
土砂重量を正確に検出できる。車体の傾斜によるボトム
圧力の変化を補正するので、車体が傾斜しても正しいボ
トム圧力を測定でき、バケット内土砂重量を正確に検出
できる。バケットによって積込み作業以外の補助作業を
行なった時にはバケット内土砂重量の演算を中止するの
で、トータルのバケット内土砂重量、つまり作業量を正
確に検出できる。バケット内土砂重量などをＩＣメモリ
カード３０に記載してマイコンなどに入力できるから、
作業管理上好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】全体構成説明図である。
【図２】バケット位置とバケット内土砂重量とブームボ
トム圧力の関係を示す図表である。
【図３】ブームシリンダボトム圧力の波形を示す図表で
ある。
【図４】バケットのダンプ作動の説明図である。
【図５】エンジン部分のセンサ説明図である。
【図６】エンジン回転数と燃料消費量とラック位置の関
係を示す図表である。
【符号の説明】
１…下部走行体、２…上部車体、３…エンジン、４…運
転室、５…ブーム、６…ブームシリンダ、７…アーム、
８…アームシリンダ、９…バケット、１０…バケットシ
リンダ、１４…コントローラ、３０…ＩＣメモリカー
ド。
フロントページの続き (72)発明者 正田 明平 大阪府枚方市上野３−１−１ 株式会社小 松製作所大阪工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車体に対してバケット９を上下揺動及び
    チルト・ダンプ作動するようにした掘削積込機におい
    て、 前記バケット９を上下揺動するシリンダのボトム圧力を
    検出する手段と、このボトム圧力によってバケット内土
    砂重量を演算する手段と、その演算したバケット内土砂
    重量を積算する手段より成る掘削積込機の作業量検出装
    置。
  2. 【請求項２】 バケット９がダンプ作動したことを検出
    する手段と、このダンプ作動した時点より若干前の時点
    の前後に検出したボトム圧力の平均値によってボトム圧
    力を検出する手段と、この検出したボトム圧力によって
    バケット内土砂重量を演算する手段と、その演算したバ
    ケット内土砂重量を積算する手段より成る請求項１記載
    の掘削積込機の作業量検出装置。
  3. 【請求項３】 バケット９の位置を検出する手段と、こ
    のバケット位置に基づいてバケット内土砂重量を補正す
    る手段を設けた請求項１，２記載の掘削積込機の作業量
    検出装置。
  4. 【請求項４】 車体の傾斜角度を検出する手段と、この
    車体傾斜角度によってバケット位置を補正する手段を設
    けた請求項３記載の掘削積込機の作業量検出装置。
  5. 【請求項５】 前記バケット内土砂重量の演算を中止す
    る手段を設けた請求項１，２，３，４記載の掘削積込機
    の作業量検出装置。
  6. 【請求項６】 前記演算したバケット内土砂重量、積算
    したバケット内土砂重量を書き込み、読み出しするＩＣ
    メモリカード３０を設けた請求項１，２，３，４，５記
    載の掘削積込機の作業量検出装置。
JP4191407A 1992-06-26 1992-06-26 掘削積込機の作業量検出装置 Pending JPH0610378A (ja)

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DE4392927A DE4392927C2 (de) 1992-06-26 1993-06-25 Arbeitslasterfassungssystem
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