液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法

2023-09-19 08:53:45 1

液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法
【專利摘要】本發明提供一種液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法。所述裝置具備：配置於液壓工作缸並對所述液壓工作缸的行程長度進行測量的行程傳感器(10)；測量對由行程傳感器(10)所測量的所述行程長度的測量值進行復位的復位基準點的旋轉編碼器(20)以及磁力傳感器(20a)；對所述液壓工作缸的行程末端位置進行檢測的行程末端檢測處理部(30a)；在檢測到所述復位基準點以及/或者所述行程末端位置的情況下對所述行程長度的測量值進行校正的校正處理部(30b)，在裝置電源啟動時禁止所述復位直至所述行程長度通過所述復位基準點為止。
【專利說明】液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法。

【背景技術】
[0002]作為工作機械之一的液壓式挖掘機具有:行走體、在該行走體上可迴旋的上部迴旋體、和在該上部迴旋體上的工作裝置。工作裝置具備:一端被軸支承在基體部上的動臂、一端被軸支承在該動臂另一端的鬥杆、和被軸支承在該鬥杆另一端的配件。動臂、鬥杆、配件由液壓工作缸來驅動。為了檢測該工作裝置的位置/姿勢，而測量液壓工作缸的行程。
[0003]例如，在專利文獻I中公開了一種具備位置傳感器的液壓式挖掘機，該位置傳感器通過工作缸杆上的旋轉輥的旋轉來對驅動工作裝置的液壓工作缸的活塞行程位置進行檢測。由於在該旋轉輥與工作缸杆之間發生微小的滑動，因此在根據位置傳感器的檢測結果所得的行程位置與實際的行程位置之間會產生誤差。因而，為了以基準位置來校正根據位置傳感器的檢測結果所得的行程位置，在液壓工作缸的工作缸筒外面的基準位置設有作為復位傳感器的磁力傳感器。在工作時每當活塞通過基準位置時由位置傳感器檢測的行程位置便被校正，從而可以實現準確的位置測量。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2006-258730號公報


【發明內容】

[0007](發明要解決的課題)
[0008]然而，在上述的液壓工作缸中具有行程傳感器(位置傳感器)、和用於對行程傳感器的測量誤差進行校正的復位傳感器，以高精度地求出液壓工作缸的行程長度。而且，如果該行程傳感器的測量誤差大，則作為發生了錯誤的情形而由蜂鳴器等發出警報。
[0009]另一方面，在工作機械中，有時以未檢測出行程長度的裝置電源喪失狀態來將工作裝置設為已穩定的姿勢。此情況下，在液壓工作缸的實際行程長度與裝置電源即將喪失之前測量到的測量行程長度之間有時會發生較大偏離。在此，當裝置電源啟動時，如果實際行程長度與最後的測量行程長度有較大偏離，則如上述那樣作為發生了錯誤的情形而由蜂鳴器等發出警報，從而給工作裝置操作的進展帶來障礙。
[0010]本發明正是鑑於上述情形而完成的，其目的在於提供一種能夠考慮使用了液壓工作缸的工作裝置所特有的狀態來消除錯誤的誤發報的液壓工作缸的行程動作校正控制裝置以及液壓工作缸的行程動作校正控制方法。
[0011](用於解決課題的手段)
[0012]為了解決上述課題並達成目的，本發明所涉及的液壓工作缸的行程動作校正控制裝置，其特徵在於，具備:可動部，其相對於車輛主體依次被支承為能轉動；液壓工作缸，其被配置在所述車輛主體與可動部之間、或者被配置在所述可動部之間，將所述可動部支承為能轉動；行程傳感器，其被配置於所述液壓工作缸，對所述液壓工作缸的行程長度進行測量；復位傳感器，其測量對由所述行程傳感器所測量的所述行程長度的測量值進行復位的復位基準點；行程末端檢測處理部，其對所述液壓工作缸的行程末端位置進行檢測；校正處理部，其在檢測到所述復位基準點以及/或者所述行程末端位置的情況下，對所述行程長度的測量值進行校正；誤動作檢測部，其在所述行程長度處於所述規定的測定範圍內時輸出錯誤；和控制部，其在裝置電源啟動時禁止所述復位，直至所述行程長度通過所述復位基準點為止。
[0013]此外，本發明所涉及的液壓工作缸的行程動作校正控制裝置在上述的發明中其特徵在於，所述復位傳感器為旋轉編碼器，該旋轉編碼器在裝置電源啟動時的初始行程值被設定為所述規定的測定範圍的值。
[0014]此外，本發明所涉及的液壓工作缸的行程動作校正控制方法，其特徵在於，在由配置於液壓工作缸的行程傳感器進行所述液壓工作缸的行程長度的測量時，由復位傳感器檢測復位基準點以進行所述行程長度的校正，在裝置電源啟動時禁止所述復位，直至所述行程長度通過所述復位基準點為止。
[0015]此外，本發明所涉及的液壓工作缸的行程動作校正控制方法在上述的發明中其特徵在於，所述復位傳感器為旋轉編碼器，該旋轉編碼器在裝置電源啟動時的初始行程值被設定為行程末端範圍外的規定的測定範圍的值。
[0016]根據本發明，因為在裝置電源啟動時禁止復位直至行程長度通過復位基準點為止，所以能夠消除因使用了液壓工作缸的工作裝置所特有的狀態而引起的錯誤的誤報告。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是表示作為本發明實施方式的液壓工作缸所應用的工作機械的一例即液壓式挖掘機的整體構成的立體圖。
[0018]圖2是表示包含圖1所示的液壓工作缸的行程動作診斷支援裝置的液壓式挖掘機的整體電路構成的框圖。
[0019]圖3是表示行程傳感器相對於液壓工作缸的配置構成的示意圖。
[0020]圖4是表示行程傳感器的簡要構成及其動作的示意圖。
[0021]圖5是表示作為復位傳感器的旋轉編碼器的簡要構成的示意圖。
[0022]圖6是表示液壓式挖掘機的動臂的升降狀態的示意圖。
[0023]圖7是說明液壓工作缸的行程長度以及行程長度的校正處理的示意圖。
[0024]圖8是表示作為復位傳感器的磁力傳感器的簡要構成及其動作的示意圖。
[0025]圖9是表示電源啟動時的校正禁止處理控制順序的流程圖。
[0026]圖10是表示在標準監視器的顯示部中顯示出的實施方式I的行程動作診斷支援畫面的一例的圖。
[0027]圖11是表示標準監視器的顯示部的顯示處理順序的流程圖。
[0028]圖12是說明對動臂工作缸進行校正處理時的工作裝置操作的說明圖。
[0029]圖13是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的顯示處理順序的流程圖。
[0030]圖14-1是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0031]圖14-2是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0032]圖14-3是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0033]圖14-4是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0034]圖14-5是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0035]圖14-6是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0036]圖14-7是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0037]圖14-8是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0038]圖14-9是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。
[0039]圖14-10是表示在HMI監視器的顯示部中顯示出的實施方式2的行程初始校正工作支援畫面的一例的圖。

【具體實施方式】
[0040]以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行說明。首先，對本發明的實施方式進行說明。以下，對作為可應用本發明思想的工作機械的一例的液壓式挖掘機進行說明。
[0041](實施方式I)
[0042][液壓式挖掘機的整體構成]
[0043]如圖1所示，液壓式挖掘機I具有下部行走體2、上部迴旋體3和工作裝置4。下部行走體2構成為可通過左右一對履帶2a的轉動來自走。上部迴旋體3可自如迴旋地設置在下部行走體2。工作裝置4可自如起伏地軸支承在上部迴旋體3的前方側。該工作裝置4具有動臂4a、鬥杆4b、作為配件的一例的鏟鬥4c、液壓工作缸(鏟鬥工作缸4d、鬥杆工作缸4e、動臂工作缸4f)。
[0044]車輛主體Ia主要由下部行走體2和上部迴旋體3構成。上部迴旋體3在前方左側(車輛前側)具有駕駛室5，在後方側(車輛後側)具有收納發動機的發動機室6、配重
7。在駕駛室5內配置有用於使操作者就座的操作人員座椅8。此外，在上部迴旋體3的後方側上面的左右兩側配置有多個天線9。另外，在該實施方式I中，車輛的前後.左右以就座於駕駛室5內配置的操作人員座椅8上的操作者為基準。
[0045]相對於車輛主體la，動臂4a、鬥杆4b、鏟鬥4c依次被支承為分別可轉動，動臂4a、鬥杆4b、鏟鬥4c分別成為相對於車輛主體la、動臂4a、鬥杆4b的可動部。
[0046]在動臂4a安裝有旋轉編碼器20。旋轉編碼器20如後所述也被安裝在車輛主體。鬥杆4b相對於動臂4a的轉動，經由被軸支承在鬥杆4b的操作杆而傳遞到被安裝在動臂4a的旋轉編碼器20。旋轉編碼器20輸出與鬥杆4b的轉動角度對應的脈衝信號。動臂4a相對於車輛主體Ia的轉動，經由被軸支承在動臂4a的操作杆而傳遞到被安裝在車輛主體Ia的旋轉編碼器20。旋轉編碼器20輸出與動臂4a的轉動角度對應的脈衝信號。
[0047][液壓式挖掘機的電路構成]
[0048]參照圖1以及圖2，對液壓式挖掘機I的液壓電路進行說明。圖2是表示包含圖1所示的液壓工作缸的行程動作診斷支援裝置的液壓式挖掘機的整體電路構成的框圖。以下，關注於液壓工作缸之中的動臂工作缸來進行說明。另外，雖然未進行說明，但是關於動臂工作缸4f以外的鬥杆工作缸4e、鏟鬥工作缸4d，也同樣進行動作診斷。在圖2中，從電動式控制杆裝置101向主控制器32輸入電信號。然後，從主控制器32向動臂工作缸4f的控制閥102供應控制電信號，由此驅動動臂工作缸4f。
[0049]如圖1所示,在工作裝置4設有動臂4a、鬥杆4b、糹產鬥4c,通過驅動與它們對應的動臂工作缸4f、鬥杆工作缸4e、鏟鬥工作缸4d，從而使得動臂4a、鬥杆4b、鏟鬥4c分別運轉。
[0050]動臂工作缸4f例如以可變容量型的液壓泵103作為驅動源進行驅動。液壓泵103由發動機3a來驅動。液壓泵103的斜盤103a由伺服機構104來驅動。伺服機構104根據從主控制器32輸出的控制信號(電信號)進行運轉，液壓泵103的斜盤103a變化為與控制信號相應的位置。此外，發動機3a的發動機驅動機構105根據從主控制器32輸出的控制信號(電信號)進行運轉，發動機3a以與控制信號相應的轉速旋轉。
[0051]液壓泵103的排出口經由排出油路106而與控制閥102連通。控制閥102經由油路107、108而與動臂工作缸4f的蓋側油室40B、杆側油室40H連通。從液壓泵103排出的工作油經由排出油路106而供應至控制閥102。通過了控制閥102的工作油經由油路107或者油路108而供應至動臂工作缸4f的蓋側油室40B或者杆側油室40H。
[0052]在動臂工作缸4f安裝有行程傳感器10。行程傳感器10測量活塞的行程。在車輛主體Ia的對動臂4a的一端進行軸支承的部位，安裝有作為復位傳感器發揮功能的旋轉編碼器20。旋轉編碼器20探測動臂4a的轉動角，根據該轉動角來輸出脈衝信號。行程傳感器10以及旋轉編碼器20分別與測量用控制器30連接。
[0053]蓄電池109是啟動主控制器32的電源。測量用控制器30、標準監視器31以及作為信息化施工用的引導監視器的HMI (Human Machine Interface ;人機界面)監視器33與蓄電池109電連接。主控制器32經由發動機鑰匙開關110而與蓄電池109電連接。
[0054]如果發動機鑰匙開關110被接通操作，則蓄電池109與發動機3a的起動用電動機(未圖示)電連接而發動機3a被起動，並且蓄電池109與主控制器32電連接而主控制器32被啟動。如果發動機鑰匙開關110被斷開操作，則主控制器32和蓄電池109的電連接被切斷而發動機3a停止，並且主控制器32停止啟動。
[0055]主控制器32、測量用控制器30、標準監視器31、HMI監視器33以及位置信息檢測裝置19經由車內的網絡N而相互連接。從主控制器32經由網絡N而向測量用控制器30、標準監視器31以及HMI監視器33輸入表示發動機鑰匙開關110的開關狀態(接通、斷開)的開關狀態信號。在被輸入至測量用控制器30、標準監視器31以及HMI監視器33的開關狀態信號為接通的情況下，測量用控制器30、標準監視器31以及HMI監視器33成為啟動狀態，在開關狀態信號變為斷開的情況下，測量用控制器30、標準監視器31以及HMI監視器33成為啟動停止狀態。
[0056]控制杆裝置101R、1lL例如分別具有:設於駕駛室5內的控制杆lOIRa、1lLa ;和對表示控制杆1lRaUOlLa的操作方向以及操作量的操作信號進行檢測的檢測部101Rb、101Lb。由檢測部1lRbUOlLb檢測到的操作信號被輸入至主控制器32。控制閥102經由電信號線而與主控制器32連接。另外，控制杆裝置101RU01L是左右一對操作杆。控制杆裝置1lR操作動臂4a以及鏟鬥4c，控制杆裝置1lL操作鬥杆4b以及上部迴旋體3的迴旋。另外，上部迴旋體3的迴旋致動器並未圖示。
[0057]在此，例如若控制杆1lRa被操作，則控制杆1lRa的操作信號被輸入至主控制器32，在主控制器32中生成用於使控制閥102運轉的控制信號。該控制信號從主控制器32經由電信號線而供應至控制閥102，控制閥102的閥位置發生變化。
[0058][液壓工作缸的行程動作診斷支援裝置的構成]
[0059]接下來，對液壓工作缸的行程動作診斷支援裝置進行說明。該液壓工作缸的行程動作診斷支援裝置具有:液壓工作缸(鏟鬥工作缸4d、鬥杆工作缸4e、動臂工作缸4f)、測量用控制器30、標準監視器31、HMI監視器33和主控制器32。
[0060]在鬥杆工作缸4e以及動臂工作缸4f分別安裝有將液壓工作缸的行程量作為旋轉量來檢測的行程傳感器10。此外，在鏟鬥工作缸4d安裝有行程傳感器10和磁力傳感器20a。
[0061]在對鬥杆4b以及動臂4a的轉動軸進行支撐的部位，分別安裝有根據鬥杆4b以及動臂4a的轉動量(角度)來輸出脈衝信號的旋轉編碼器20。該脈衝信號為矩形波。
[0062]行程傳感器10、旋轉編碼器20以及磁力傳感器20a與測量用控制器30電連接。測量用控制器30具有校正處理部30b。校正處理部30b基於行程傳感器10、旋轉編碼器20以及磁力傳感器20a的檢測信號來校正鏟鬥工作缸4d、鬥杆工作缸4e、動臂工作缸4f的行程傳感器10所測量出的行程長度。即，鏟鬥工作缸4d以及鬥杆工作缸4e的行程傳感器10所測量出的行程長度是以分別對應的旋轉編碼器20的測量結果為基礎來校正的。此外，鏟鬥工作缸4d的行程傳感器10所測量出的行程長度是以作為復位傳感器發揮功能的磁力傳感器20a的測量結果為基礎來校正的。另外，在測量用控制器30中基於所測量的各液壓工作缸的行程長度來運算鏟鬥4c的位置.姿勢。
[0063]此外，測量用控制器30具有行程末端檢測處理部30a。行程末端檢測處理部30a檢測活塞是否已到達行程末端、即最大行程位置或最小行程位置。該行程末端檢測處理部30a在滿足控制杆lOIRa、1lLa為操作狀態、行程傳感器10所測量的行程位置與預先設定的行程末端位置相距例如3mm以內、且活塞的移動速度在作為微小移動量的例如±3mm/sec以下這三個條件的情況下，判斷為活塞已到達行程末端。另外，活塞的移動速度是通過對行程傳感器10所檢測的行程位置進行時間微分而求出的。另外，是否已到達行程末端，也可以獲取液壓泵103的排出壓力且超過了規定壓力的釋放狀態作為條件。而且，校正處理部30b除了進行作為上述的復位傳感器的旋轉編碼器20以及磁力傳感器20a所執行的行程長度的復位之外，還在活塞已到達行程末端的情況下進行行程長度的復位。
[0064]進而，測量用控制器30具有誤動作檢測處理部30c。誤動作檢測處理部30c，在所測量的行程長度超過了比由最小行程末端位置和最大行程末端位置所規定的行程範圍更大的規定值的情況下，作為行程異常的情形而進行錯誤輸出。
[0065]標準監視器31具有運算部31a、顯示部31b、操作部31c、通知部31d、和校正無效設定部31e。運算部31a與主控制器32、測量用控制器30進行通信來獲取各種信息，並且將所獲取的各種信息顯示在顯示部31b的顯示畫面上，將從操作部31c輸入的各種指示信息輸出至顯示部31b以及其他的控制器等。此外，通知部31d由蜂鳴器等構成，在需要錯誤等的警告的情況下向外部輸出聲音等。校正無效設定部31e設定後述的復位傳感器所執行的復位處理的有效/無效。另外，顯示部31b也可以是兼作操作部31c的觸摸面板。
[0066]HMI監視器33具有運算部33a、顯示部33b、操作部33c、通知部33d以及強調顯示處理部33e。運算部33a與主控制器32、測量用控制器30進行通信來獲取各種信息，並且將所獲取的各種信息顯示在顯示部33b的顯示畫面上，將從操作部33c輸入的各種指示信息輸出至顯示部33b以及其他的控制器等。此外，通知部33d由蜂鳴器等構成，在需要錯誤等的警告的情況下向外部輸出聲音等。另外，在HMI監視器33中，雖然顯示部33b由兼作操作部33c的觸摸面板構成，但也可以是各自為不同的構成。此外，HMI監視器33轉變後述的行程初始工作支援畫面來支援初始校正工作。另外，位置信息檢測裝置19以經由天線9獲取到的位置信息為基礎來運算液壓式挖掘機I的位置和朝向，並將該結果發送至主控制器32以及HMI監視器33，從而可以執行信息化施工處理。
[0067][行程傳感器的配置和動作]
[0068]下面，參照圖3以及圖4，對行程傳感器10進行說明。在此，為了便於說明，對安裝於動臂工作缸4f的行程傳感器10進行說明，但是鬥杆工作缸4e也安裝有同樣的行程傳感器10。
[0069]如圖3所示，動臂工作缸4f具有:工作缸筒4X ;和在工作缸筒4X內相對於工作缸筒4X可相對地移動的工作缸杆4Y。在工作缸筒4X設有活塞4V，該活塞4V可自如滑動。在活塞4V安裝有工作缸杆4Y。工作缸杆4Y可自如滑動地被設置在工作缸頭4W。由工作缸頭4W、活塞4V和工作缸內壁所界定的室為杆側油室40H。隔著活塞4V而與杆側油室40H相反側的油室為蓋側油室40B。另外，在工作缸頭4W設有密封件，該密封件對與工作缸杆4Y之間的間隙進行密封以免塵埃等進入杆側油室40H。
[0070]工作缸杆4Y通過向杆側油室40H供應工作油並從蓋側油室40B排出工作油，由此進行退縮。此外，工作缸杆4Y通過從杆側油室40H排出工作油並向蓋側油室40B供應工作油，由此進行擴張。S卩，工作缸杆4Y在圖中左右方向上直線運動。
[0071]在杆側油室40H的外部、且與工作缸頭4W密接的地方設有覆蓋行程傳感器10且將行程傳感器10收容於內部的殼體14。殼體14通過螺栓等緊固在工作缸頭4W等，從而被固定於工作缸頭4W。
[0072]行程傳感器10具有旋轉輥11、旋轉中心軸12和旋轉傳感器部13。旋轉輥11被設置成:其表面與工作缸杆4Y的表面接觸，根據工作缸杆4Y的直線運動而自如旋轉。即，通過旋轉輥11而將工作缸杆4Y的直線運動變換成旋轉運動。旋轉中心軸12被配置成相對於工作缸杆4Y的直線運動方向而正交。
[0073]旋轉傳感器部13構成為可以將旋轉輥11的旋轉量(旋轉角度)作為電信號來檢測。由旋轉傳感器部13檢測到的表示旋轉輥11的旋轉量(旋轉角度)的信號經由電信號線而被送至測量用控制器30，由該測量用控制器30變換成動臂工作缸4f的工作缸杆4Y的位置(行程位置)。
[0074]如圖4所示，旋轉傳感器部13具有磁鐵13a和霍爾IC13b。作為檢測介質的磁鐵13a按照與旋轉輥11 一體地旋轉的方式被安裝於旋轉輥11。磁鐵13a根據旋轉輥11繞著旋轉中心軸12的旋轉而旋轉。磁鐵13a構成為N極、S極根據旋轉輥11的旋轉角度而交替地替換。磁鐵13a構成為以旋轉輥11的一次旋轉作為一個周期，由霍爾IC13b檢測的磁力(磁通密度)周期性地變動。
[0075]霍爾IC13b是將由磁鐵13a生成的磁力(磁通密度)作為電信號來檢測的磁力傳感器。霍爾IC13b沿著旋轉中心軸12的軸方向被設置在與磁鐵13a相間隔規定距離的位置。
[0076]由霍爾IC13b檢測到的電信號被送至測量用控制器30，由該測量用控制器30將霍爾IC13b的電信號變換成旋轉輥11的旋轉量、即動臂工作缸4f的工作缸杆4Y的位移量(行程長度)。具體而言，使用旋轉輥11的旋轉半徑d，作為2 π d而計算旋轉輥11發生一次旋轉時的工作缸杆4Y進行直線運動的位移量。
[0077]在此，參照圖4，對旋轉輥11的旋轉角度、與由霍爾IC13b檢測的電信號(電壓)之間的關係進行說明。如果旋轉輥11旋轉而磁鐵13a跟著該旋轉進行旋轉，則根據旋轉角度而透過霍爾IC13b的磁力(磁通密度)周期性地變化，作為傳感器輸出的電信號(電壓)也周期性地變化。根據從該霍爾IC13b輸出的電壓的大小，能測量旋轉輥11的旋轉角度。
[0078]此外，通過對從霍爾IC13b輸出的電信號(電壓)的一個周期重複的數目進行計數，從而能夠測量旋轉輥11的轉速。然後，基於旋轉輥11的旋轉角度、和旋轉輥11的轉速來測量動臂工作缸4f的工作缸杆4Y的位移量(行程長度)。
[0079][旋轉編碼器的動作]
[0080]如圖5所示，旋轉編碼器20具有圓盤部25、發光部26和受光部27。發光部26和受光部27被配置成夾著圓盤部25。發光部26具有對受光部27發光的發光元件。受光部27具有可以對來自發光部26的發光進行受光的4個受光元件27a。4個受光元件27a分別具有相同的寬度W，串聯連續地呈弧狀排列。受光元件27a將受光的光量變換成電信號。在圓盤部25配置有使來自發光部26的發光透至受光部27的多個第I透過部25a。第I透過部25a是圓周方向的寬度為2W的沿著徑向延伸的大致矩形的狹縫，在圓盤部25的外周附近以2W的間隔呈與該外周平行的環狀配置。在由第I透過部25a形成的環的內周配置有單一的透過部25b。透過部25b是沿著徑向延伸的大致矩形的狹縫。
[0081]圓盤部25與動臂4a相對於車輛主體Ia的轉動同步地轉動。4個受光元件27a分別通過圓盤部25的旋轉而根據透過第1、第2透過部25a、25b的光的光量來輸出電信號。受光部27對應於透過了第1、第2透過部25a、25b的光量，將從串聯相連的受光元件27a之中相隔的第I個和第3個以及第2個和第4個受光元件27a所輸出的電信號分別變換成脈衝信號。然後，受光部27將變換後的脈衝信號輸出至測量用控制器30。一個脈衝信號生成中利用來自兩個受光元件27a的電信號是為了提高相對於外光等的傳感器的魯棒性。
[0082]此外，如果受光兀件27a輸出基於透過了透過部25b的光的電信號，則受光部27輸出所對應的脈衝信號。即，受光部27根據圓盤部25的轉動角度而輸出所發生的三個脈衝信號。因為圓盤部25的轉動角度與動臂4a的轉動角度相同，所以脈衝信號根據動臂工作缸4f的轉動角度而被輸出。
[0083]具體而言，旋轉編碼器20為增量型，構成為可以輸出A相的脈衝信號、與A相相差90°相位的B相的脈衝信號、和因圓盤部25的一次旋轉而通過了透過部25b時發生一次的Z相的脈衝信號(基準脈衝信號)。測量用控制器30對A相和B相的脈衝信號的上升以及下降的變化進行計數。計數值與動臂工作缸4f的轉動量成比例。測量用控制器30根據A相和B相的相位差異來判定動臂4a的旋轉方向。此外，根據Z相的脈衝信號來測量動臂4a的旋轉的基準位置，計數值被清除。動臂4a的可轉動角度範圍的大致中央被設定在基準位置。測量用控制器30監視旋轉編碼器20的計數值，將預先設定的每個計數值的行程存儲任意個數份，並將其平均值作為設定基準位置即復位基準點(中間復位位置)來存儲。Z相的脈衝信號在透過了與Z相對應的透過部25a的發光被圓盤部25遮斷時被輸出。也就是說，Z相的脈衝信號在脈衝信號的下降時被檢測出。
[0084]旋轉編碼器20在動臂4a的可轉動角度範圍的大致中央的角度輸出Z相脈衝信號。即，旋轉編碼器20在動臂工作缸4f的行程區域的大致中央輸出Z相的脈衝信號。在該實施方式I中，旋轉編碼器20的中間復位位置雖如上所述那樣，但是也可將液壓工作缸的行程末端以外的任意位置作為中間復位位置。
[0085][測量用控制器所執行的行程長度的測量以及校正]
[0086]下面，對測量用控制器30所執行的行程長度的測量以及校正進行說明。另外，在此，以動臂4a升降時的行程長度的測量以及校正為例來進行說明。如圖6所示，動臂4a伴隨動臂工作缸4f的伸縮而升降。動臂工作缸4f，在動臂4a最大幅度上升時達伸長側的行程末端，在動臂4a最大幅度下降時達縮短側的行程末端。此時的動臂工作缸4f的行程長度根據行程傳感器10中的旋轉輥11的旋轉量來測定。
[0087]在此，難以避免在行程傳感器10的旋轉輥11與工作缸杆4Y之間發生微小的滑動。尤其是，如果存在行程末端位置處的活塞4V與工作缸筒4X的碰撞、對處於工作中的工作缸杆4Y的衝擊，則會發生較大的滑動。因該滑動而從行程傳感器10的檢測結果獲得的工作缸杆4Y的行程測量位置、與工作缸杆4Y的實際的位置之間會產生誤差(因滑動所引起的累積誤差)。因而，為了對從該行程傳感器10的檢測結果獲得的行程測量值進行校正，設有作為復位傳感器的旋轉編碼器20。旋轉輥11和旋轉編碼器20與測量用控制器30連接，測量用控制器30基於從旋轉編碼器20輸出的脈衝信號來對由行程傳感器10測定的行程長度進行校正。
[0088]如圖6所示，如果動臂工作缸4f擴張，則動臂4a上升。此時的動臂工作缸4f的行程長度由行程傳感器10來測定。另一方面，在旋轉編碼器20中，隨著動臂4a的上升，動臂4a相對於車輛主體Ia發生轉動，從而圓盤部25旋轉。此時，透過了圓盤部25的透過部25a、25b的來自發光部26的發光被受光部27接收。由此，與圓盤部25的旋轉角度相應的脈衝信號從受光部27輸出。從受光部27分別輸出A相、B相、Z相的脈衝信號。Z相的脈衝信號與動臂4a的規定的轉動角即基準角度建立關聯，且當動臂4a到達此基準角度的位置時被輸出。
[0089]在此，如圖7所示，在測量用控制器30中，初始校正時存儲有基準行程長度L2。在此，所謂初始校正，是指在液壓式挖掘機I出廠時、或者更換作為復位傳感器的旋轉編碼器
20、磁力傳感器20a時求出基準行程長度L2並進行存儲。測量用控制器30在初始校正時，首先在檢測到Z相的脈衝的下降之後存儲與旋轉編碼器20的規定的整數次(在此是指-2的每個倍數，三次)的計數值對應的動臂工作缸4f的行程的長度L2-1?L2-3，並將其平均值作為基準行程長度L2來存儲。另外，在圖7中，附圖標記LO表示初始校正時的行程長度的變化，附圖標記LA表示初始校正以外的行程長度的變化，附圖標記LP表示旋轉編碼器20的計數值的變化。
[0090]另一方面，測量用控制器30在動臂工作缸4f的通常動作過程中，於Z相的脈衝信號檢測時，檢測與旋轉編碼器20的規定的整數次(在此是指2的每個倍數，三次)的計數值對應的動臂工作缸4f的行程的長度Ll-1?L1-3的伸長。測量用控制器30存儲該規定次數測量到的行程的長度Ll-1?L1-3，並將其平均值作為測量行程長度LI來存儲。
[0091]在測量用控制器30中，如上所述存儲有相對於通過初始校正所運算存儲的旋轉編碼器20的規定的整數次的計數值的基準行程長度L2。測量用控制器30運算在初始校正以外的通常動作時檢測到的測量行程長度LI與在初始校正時檢測到的基準行程長度L2的差分L3。
[0092]然後，測量用控制器30在檢測Z相的脈衝信號並通過動臂工作缸4f的通常動作測量到之後停止時，使用差分L3來校正行程傳感器10的測量值。
[0093]S卩，測量用控制器30在通過旋轉編碼器20的Z相的下降而檢測到動臂4a已達作為基準的轉動角之後，從該轉動角起來進一步檢測規定角度的轉動，將其間的動臂工作缸4f的行程長度存儲規定次數，並存儲其平均值(測量行程長度LI)。進而，比較所測量到的測量行程長度LI與在初始校正中被預先存儲的成為基準的基準行程長度L2，運算偏離(差分L3)。而且，在動臂4a停止時，執行將該偏離編入測量值的校正處理。
[0094][磁力傳感器的校正以及行程長度的校正]
[0095]鏟鬥工作缸4d與動臂工作缸4f以及鬥杆工作缸4e相比，置於水中或與砂土接觸的機會多，因此無法裝上旋轉編碼器20。為此，在鏟鬥工作缸4d中，如上述那樣作為復位傳感器而將磁力傳感器20a安裝在工作缸筒4X的外周，執行將從行程傳感器10的檢測結果獲得的行程位置復位到中間復位位置(原點位置)的校正。
[0096]如圖8所不,磁力傳感器20a被安裝在工作缸筒4X的外部。磁力傳感器20a具有沿著活塞4V的直線運動方向相間隔規定距離地配置的2個磁力傳感器61、62。磁力傳感器61、62被設置在已知的中間復位位置(原點位置)。在活塞4V設有生成磁力線的磁鐵63。磁力傳感器61、62透過由磁鐵63生成的磁力線來檢測磁力(磁通密度)，輸出與磁力(磁通密度)相應的電信號(電壓)。由磁力傳感器61、62檢測到的信號被送至測量用控制器
30。在該測量用控制器30中，基於磁力傳感器61、62的檢測結果的變化來執行將從行程傳感器10的檢測結果獲得的行程位置復位到中間復位位置(原點位置)的校正。該校正內容與旋轉編碼器20所執行的校正相同。
[0097][裝置電源啟動時的校正禁止處理控制]
[0098]然而，在未檢測出行程長度的裝置電源喪失狀態(未向主控制器30供應電源的狀態)下，如果未使工作裝置變為已穩定的姿勢，則因工作裝置的自重，有時會導致行程長度發生變化。在此情況下，在液壓工作缸的實際行程長度與裝置電源剛剛喪失之後測量到的測量行程長度之間會發生偏離。在此，當裝置電源啟動時，如果實際行程長度與最後的測量行程長度有偏離，則誤動作檢測處理部30c作為發生了錯誤的情形而由蜂鳴器等發出警告，從而給工作裝置操作的進展帶來障礙。
[0099]為此，測量用控制器30在裝置電源啟動時執行禁止行程長度的校正處理的控制，直至通過復位傳感器的中間復位位置來復位為止。換言之，容許實際行程長度與最後的測量行程長度的偏離直至通過復位傳感器的中間復位位置為止，以免進行錯誤發生的警告。
[0100]在此，參照圖9，對上述的電源啟動時的校正禁止處理控制的處理順序進行說明。首先，測量用控制器30判斷電源是否已被啟動(步驟S101)。在電源已被啟動的情況下(步驟SlOl:是)，將初始行程長度(旋轉編碼器20的初始計數值)設定在測量測定範圍外的值(步驟S102)。然後，測量用控制器30判斷是否已通過中間復位位置(步驟S103)。在未通過中間復位位置的情況下(步驟S103:否)，誤動作檢測處理部30c儘管行程長度為測量測定範圍外的值也不進行錯誤輸出(步驟S104)，反覆執行步驟S103的判斷處理。另一方面，在通過了中間復位位置的情況下(步驟S103:是)，進一步判斷測量行程長度(計數值)是否在測量測定範圍外(步驟S105)。當測量行程長度在測量測定範圍外的情況下(步驟S105:是)，例如由通知部31d進行錯誤輸出(步驟S106)，進而反覆執行步驟S105的判斷處理。另一方面，當測量行程長度不在測量測定範圍外的情況下(步驟S105:否)，反覆執行該判斷處理。
[0101][旋轉編碼器在裝置電源啟動時的初始值設定]
[0102]在上述的測量用控制器30中，基於旋轉編碼器20的A相、B相、Z相的計數值，將行程存儲規定次數份，根據其平均值來計算基準行程長度L2、測量行程長度LI。但是，測量用控制器30在電源剛剛啟動之後的計數值，直至通過Z相而清零為止，不知是否為正確的計數值。因此，測量用控制器30在電源剛剛啟動之後，需要使用旋轉編碼器20的通過了 Z相之後的計數值來進行行程的校正。具體而言，在測量用控制器30中預先存儲有旋轉編碼器20在裝置電源啟動時的初始計數值。在旋轉編碼器20的測量測定範圍的計數值為±3000的情況下，該初始計數值例如預先設定為9000這樣的較大的值。
[0103]其結果，在裝置電源啟動時，旋轉編碼器20的初始計數值大，直至通過旋轉編碼器20的復位基準點為止，實際行程長度、與初始計數值所對應的測量行程長度的偏離大，但是由於被執行上述的裝置電源啟動時的校正禁止處理控制，因此不會執行錯誤發生的警生口 ο
[0104][旋轉編碼器的復位無效化設定]
[0105]在根據校正無效設定部31e而顯示出作為復位的無效設定的「OFF」的情況下，校正處理部30b作為校正處理為無效的情形而不實施旋轉編碼器20的復位。
[0106][標準監視器所執行的行程動作診斷支援畫面]
[0107]在標準監視器31的顯示部31b中畫面顯示出基於行程傳感器10的行程長度的測量值以及基於校正處理部30b的行程長度的校正狀態。圖10表示在顯示部31b中顯示出的行程動作診斷支援畫面的一例。如果從初始畫面依次選擇服務菜單、檢查菜單、工作缸檢查，則顯示出動臂工作缸、鬥杆工作缸、鏟鬥工作缸的選擇菜單，圖10所示的行程動作診斷支援畫面是選擇了動臂工作缸時的畫面。
[0108]在圖10所示的動臂工作缸的行程動作診斷支援畫面的區域El中，實時地顯示基於行程傳感器10的測量結果所計算出的工作缸銷釘間距離。該工作缸銷釘間距離，是指將圖7所示的工作缸筒4X可轉動地安裝於車輛主體Ia的最小行程末端側的安裝銷釘PA、與在用於可動地安裝於作為可動部的動臂工作缸4f的工作缸杆4Y的一端所設置的最大行程末端側的安裝銷釘PB之間的距離。另外，上述的行程長度是圖7所示的行程長度L，是到最小行程末端位置為止的工作缸銷釘間距離Lmin與到最大行程末端位置為止的工作缸銷釘間距離Lmax之間的距離。
[0109]在區域El之下的區域Ε2、Ε3中，顯示當旋轉編碼器20復位時已校正的修正值。例如，顯示圖7所示的差分L3。在區域Ε3中顯示出最新的修正值，在區域Ε2中顯示出最新的修正值的前一個修正值。這些修正值每當旋轉編碼器20復位時被更新。另外，並不限於兩個區域Ε2、Ε3，也可進一步設置3個以上的區域。由此，能夠診斷修正值的歷史記錄。
[0110]此外，在區域Ε3之下的區域Ε4中顯示校正無效設定部31e所設定的、旋轉編碼器20的復位是有效狀態還是無效狀態。在顯示出「0N」時，復位為有效狀態，在顯示出「OFF」時，復位為無效狀態。另外，該顯示默認被設定為「0N」。此「ON」、「OFF」是通過對與畫面下部的區域E22對應的下部的功能鍵F2進行切換操作來切換的。在此情況下，功能鍵F2作為校正無效設定部31e發揮功能。另外，在顯示部31b的下部配置有操作部31c，具有6個功能鍵Fl?F6。相反地，在與這6個功能鍵Fl?F6對應的畫面下部執行所對應的功能圖標顯示。例如，在該畫面中，在與功能鍵F5對應的畫面下部的區域E25顯示出表示返回功能的圖標。另外，操作部31c具有除此之外的特殊功能鍵、數字鍵。此外，操作部31c可以設置與標準監視器31獨立的鍵。
[0111]此外，在區域E4之下的區域E5中，實時地顯示旋轉編碼器20的計數值。進而，在區域E5之下的區域E6中，顯示出在初始校正時所檢測的基準行程長度L2。
[0112]進而，在區域E6之下的區域E7中，在旋轉編碼器20為初始校正以外時，在測量行程長度正常運算出的情況下，例如用紅色來高光顯示「0K」的文字。另外，在行程變為相反方向的時間點，「0K」的文字熄滅。
[0113]此外，在區域E7的下部，設有橫向擴展的條狀的區域ES。條的左端表示最小行程末端位置，條的右端表示最大行程末端位置。而且，使與區域El的值對應的行程長度變成條的長度來顯示。即，區域ES以條形圖來顯示基於行程傳感器10的行程長度的測量值，對行程的連續時間變化進行圖形顯示。此外，初始校正時的基準行程長度L2被顯示在條形圖上的位置E5-1，表示與該位置E5-1偏離能容許的行程的偏離量範圍的位置E5-2顯示在條形圖上。
[0114]進而，在區域E8的左下的區域ElO中，在最小行程末端進行了復位的情況下，與區域E7同樣地例如用紅色來高光顯示「0K」的文字。此外，在區域ES的右下的區域E12中，在最大行程末端進行了復位的情況下，與區域E7同樣地例如用紅色來高光顯示「0K」的文字。區域ElO以及區域E12的高光顯示在脫離了行程末端狀態的情況下熄滅。此外，與區域E7、E10、E12的高光顯示一起，在被復位時從通知部31d輸出聲音。
[0115]此外，在區域ElO以及區域E12之下的區域E11、E13中，分別顯示出預先求出的最小行程末端的工作缸銷釘間距離以及最大行程末端的工作缸銷釘間距離。
[0116]在此，參照圖11所示的流程圖，參照流程圖對上述的行程動作診斷支援畫面的顯示處理的概要進行說明。首先，標準監視器31從測量用控制器30獲取當前的行程長度以及旋轉編碼器20的計數值，分別實時顯示於區域E1、E5，並且將條形圖實時顯示於區域E8(步驟S201)。然後，判斷從測量用控制器30中是否有:中間復位處理是否已被正常完成這樣的通知(步驟S202)。在中間復位已被正常完成的情況下(步驟S202:是)，在區域E4顯示「0K」(步驟S203)。進而，判斷行程長度的前次修正值是否已被存儲(步驟S204)。在前次修正值已被存儲的情況下(步驟S204:是)，將前次修正值顯示於區域E2，將本次修正值顯示於區域E3 (步驟S205)，然後轉變為步驟S207。另一方面，在前次修正值未被存儲的情況下(步驟S204:否)，將本次修正值顯示於區域E3(步驟S206)，然後轉變為步驟S207。
[0117]然後，判斷行程末端復位是否已被正常完成(步驟S207)。在行程末端復位已被正常完成的情況下(步驟S207:是)，在所對應的區域E10、E12顯示「0K」 (步驟S208)，然後轉變為步驟S201，在行程末端復位未被正常完成的情況下(步驟S207:否)，直接轉變為步驟 S201。
[0118]進而，具體對使動臂工作缸4a升降時的行程動作診斷支援畫面上的診斷進行說明。另外，在此情況下，如圖12所示，進行只有動臂工作缸4a的升降。
[0119]
[0120]首先，由於區域E4的默認為「0N」，因此長按功能鍵F2而設為「0FF」，使旋轉編碼器20所執行的復位變為無效狀態。然後，進行使動臂4a從鏟鬥4c的設置狀態提高的動作。
[0121]在此情況下，由於動臂4a的提高而行程長度到達最大行程末端，在此期間內，在區域El實時顯示工作缸銷釘間距離。進而，如果到達最大行程末端，則完成行程末端復位，在區域E2顯示修正值。例如，在該修正值不是幾mm的情況下，診斷為有可能在行程傳感器10發生了滑動。此外，由於在區域ES中連續地圖形顯示出行程長度變化的條顯示，因此能夠根據該條顯示的動作是否為滑動來診斷行程傳感器10的動作狀態。另外，也可不使旋轉編碼器20所執行的復位變為無效狀態，而保持有效狀態不變。不過，通過設定為無效狀態，從而旋轉編碼器20所執行的復位變為無效，所以能夠以較長的行程長度來診斷區域ES的圖形顯示。由此，不需要耗費將旋轉編碼器20的連接器卸下來診斷等的工時，能夠進行效率良好的診斷。
[0122]
[0123]此外，通過確認顯示於區域E5的旋轉編碼器20的計數值是否已發生變化、是否在位置E5-1、E5-2所示的區域間輸入Z相、旋轉編碼器20的計數值是否被正常地清零，能夠診斷旋轉編碼器20是否已發生故障。
[0124]
[0125]此外，由於在區域E12中進行在最大行程末端的復位，因此通過「0K」的高光顯示以及已被復位這一情況的報告，診斷為在最大行程末端的復位已被正常進行。在沒有「0K」的高光顯示以及已被復位這一情況的報告的情況下，能夠診斷為行程末端的復位處理未動作。
[0126]
[0127]接著，進行使動臂4a從最大行程末端降低的降低操作。在此情況下，在區域E7中，在基於旋轉編碼器20的復位時，通過確認「0K」的高光顯示以及已被復位這一情況的報告，診斷為旋轉編碼器20所執行的復位處理已被正常地進行。在沒有「0K」的高光顯示以及已被復位這一情況的報告的情況下，能夠診斷為旋轉編碼器20的復位處理未動作，旋轉編碼器20發生了故障。
[0128]根據上述的構成，因為在行程動作診斷支援畫面上至少顯示基於行程傳感器10的行程長度的測量值以及校正處理部30b的校正狀態，所以能夠簡易且容易地進行行程動作的診斷。
[0129]尤其是，以條來圖形顯示基於行程傳感器10的行程長度的測量值的連續時間變化，所以能夠詳細地診斷行程傳感器的滑動動作。
[0130]此外，因為在裝置電源啟動時禁止復位直至行程長度通過復位基準點為止，所以不會發生錯誤報告等，能夠順暢地進行最初的復位處理。
[0131]進而，因為旋轉編碼器20在裝置電源啟動時的初始行程值被設定為基於行程傳感器10的行程長度的測量測定範圍外的值，所以能夠防止在直至最初的復位處理為止的期間內因噪聲等的發生而進行錯誤的復位處理，能夠正常地進行最初的復位處理。
[0132](實施方式2)
[0133]在上述的實施方式I中，通過在液壓工作缸的行程動作診斷支援畫面上顯示輸出行程長度的測量值以及校正狀態，從而可簡易且容易地進行行程動作的診斷。在該實施方式2中，在HMI監視器33的顯示部33b上顯示液壓工作缸的行程初始動作校正工作支援畫面，從而能夠容易地進行初始校正工作。
[0134]該初始校正工作如上述那樣是指在出廠時或者更換復位傳感器時預先求出基準行程長度L2並進行存儲。在其後的工作裝置動作時，基於被該初始校正處理過的基準行程長度L2來進行行程長度的復位等的校正處理。在進行該初始校正工作的情況下，基於服務人員自身的檢查列表等來進行。
[0135]在此，說明基於圖13所示的流程圖以及圖14-1?圖14-10所示的行程初始校正工作支援畫面的一例的初始校正工作支援。首先，行程初始校正工作支援畫面從初始畫面選擇服務菜單，進而選擇初始校正工作菜單，從而圖14-1或圖14-2所示的行程初始校正工作支援畫面被顯示於顯示部33b (步驟S301)。
[0136]在圖14-1所示的行程初始校正工作支援畫面中，在未實施液壓工作缸的初始校正工作的情況下，初始校正對象的狀況被顯示為「就緒(READY)」。另一方面，在圖14-2所示的行程初始校正工作支援畫面中，在被實施液壓工作缸的初始校正工作、且在測量用控制器30中寫入了基準行程長度L2的情況下，初始校正對象的狀況被顯示為「0K」。顯示該圖14-1或圖14-2的畫面的哪一個畫面的判斷，是由HMI監視器33的運算部31a基於測量用控制器30內的基準行程長度L2的寫入狀態來進行的。
[0137]在圖14-1以及圖14-2所示的畫面中，在畫面上方顯示出:各液壓工作缸要實施的操作概要；和使發動機旋轉變為低旋轉，然後要按壓啟動按鈕的指示。此外，在畫面中央，將搭載有液壓工作缸的液壓式挖掘機整體的初始校正工作前的姿勢圖形顯示於畫面內的左偵牝將初始校正工作後的姿勢圖形顯示於畫面內的右側。進而，在畫面下方，各液壓工作缸的初始校正工作的狀況顯示於區域E30。因為在圖14-1的畫面中未實施初始校正工作，所以對各液壓工作缸顯示「就緒」。此外，因為在圖14-2的畫面中實施了初始校正工作，所以對各液壓工作缸顯示「0K」。
[0138]在圖14-1的畫面被顯示的情況下，按照所顯示的指示，將顯示於區域E31的「開始(Start) 」按鈕例如長按0.5秒以上(步驟S302)，從而轉變為圖14_3所示的行程初始校正工作支援畫面。另一方面，在圖14-2的畫面被顯示的情況、且進行初始校正工作的情況下，將顯示於區域E32的「清除(Clear) 」按鈕例如長按0.5秒以上，從而轉變為圖14_1所示的畫面。在此情況下，運算部33a對測量用控制器30執行將當前寫入的基準行程L2的數據復位這樣的指示。其結果，區域E30的狀況全部變為「就緒」。
[0139]在圖14-3所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即鏟鬥可與其他工作裝置識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該鏟鬥的操作方向的箭頭(步驟S303)。服務人員基於顯示於畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「卸料(DUMP) 」方向對鏟鬥操作杆進行操作，直至鏟鬥的狀況變為「挖掘(DIG)」為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟I。然後，如果探測到成為鏟鬥的「卸料」方向上的行程末端位置而變為釋放狀態(步驟S304:是)，則運算部33a轉變為圖14_4所示的畫面。另外，雖然記載為在進行強調顯示時變更校正對象即工作裝置的顏色，但是也可變更其他的工作裝置的顏色、色調。
[0140]在圖14-4所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即鏟鬥可與其他工作裝置識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該鏟鬥的操作方向的箭頭(步驟S305)。服務人員基於顯示在畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「挖掘」方向慢慢搖動鏟鬥操作杆，直至鏟鬥的狀況變為「0K」為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟2。如果運算部33a在鏟鬥向「挖掘」方向的動作中檢測到基準行程L2(步驟S306:是)，進而探測到成為行程末端位置而變為釋放狀態，則將鏟鬥的狀況顯示為「0K」 (步驟S307)，將該基準行程L2寫入到測量用控制器30內。然後，由於存在作為下一個初始校正對象的工作裝置(鬥杆)(步驟S309:是)，因此運算部22a轉變為圖14_5所示的畫面。
[0141]在圖14-5所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即鬥杆可與其他工作裝置識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該鬥杆的操作方向的箭頭(步驟S303)。服務人員基於顯示在畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「卸料」方向對鬥杆操作杆進行操作，直至鬥杆的狀況變為「挖掘」為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟3。然後，如果探測到成為鬥杆的「卸料」方向上的行程末端位置而變為釋放狀態(步驟S304:是)，則運算部33a轉變為圖14_6所示的畫面。
[0142]在圖14-6所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即鬥杆可與其他工作裝置識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該鬥杆的操作方向的箭頭(步驟S305)。服務人員基於顯示在畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「挖掘」方向慢慢搖動鬥杆操作杆，直至鬥杆的狀況變為「0K」為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟4。如果運算部33a在鬥杆向「挖掘」方向的動作中檢測到基準行程長度L2(步驟S306:是)，進而探測到成為行程末端位置而變為釋放狀態，則將鬥杆的狀況顯示為「0K」 (步驟S307)，將該基準行程長度L2寫入到測量用控制器30內。然後，由於存在作為下一個初始校正對象的工作裝置(動臂)(步驟S309:是)，因此運算部33a轉變為圖14_7所示的畫面。
[0143]在圖14-7所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即動臂與其他工作裝置可識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該動臂的操作方向的箭頭(步驟S303)。服務人員基於顯示在畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「提升(UP)」方向對動臂操作杆進行操作，直至動臂的狀況變為「降下(DOWN)」為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟5。然後，如果探測到成為動臂的「提升」方向上的行程末端位置而變為釋放狀態(步驟S304:是)，則運算部33a轉變為圖14_8所示的畫面。
[0144]在圖14-8所示的畫面中，通過強調顯示處理部33e完成在畫面中央圖形顯示液壓式挖掘機的整體姿勢、且按照校正對象的工作裝置即動臂可與其他工作裝置識別開的方式變更顏色、色調等的強調顯示。進而，由強調顯示處理部33e顯示表示該動臂的操作方向的箭頭(步驟S305)。服務人員基於顯示在畫面上部的工作內容和圖形顯示，在「降下」方向慢慢搖動動臂操作杆，直至工作裝置抵達地面為止。在該畫面下部示出該工作階段為步驟6。如果運算部33a在動臂向「降下」方向的動作中檢測到基準行程長度L2(步驟S306:是)，則將動臂的狀況顯示為「0K」(步驟S307)，將該基準行程長度L2寫入到測量用控制器30內。然後，由於不存在作為下一個初始校正對象的工作裝置(步驟S309:否)，因此運算部33a轉變為圖14-9所示的畫面。
[0145]在圖14-9所示的畫面中，顯示出液壓工作缸的狀況全部為「0K」、且表示初始校正工作已完成的描述(步驟S310)。進而，使鏟鬥、鬥杆、動臂往復動作，辨別復位位置，在該往復動作後，如果按壓區域E33的檢查按鈕，則初始校正工作完成。之後，運算部33a執行返回到菜單畫面的處理。
[0146]另外，上述的初始校正工作的順序雖然按照鏟鬥、鬥杆、動臂的順序進行，但是並不限於此，例如在已對鬥杆實施了初始校正工作的情況下，針對鬥杆的初始校正工作結束。然後與初始校正工作的順序無關地進行其他校正對象的初始校正工作，在針對所有液壓工作缸的初始校正工作結束了的情況下，完成圖14-9所示的畫面顯示。
[0147]此外，在校正對象的校正失敗了的情況下(步驟S306:否)，轉變為圖14-10所示的畫面。之後，運算部33a在區域E34顯示錯誤代碼(步驟S308)。由此，能夠獲知與錯誤代碼對應的錯誤內容以及應對內容。也可將針對該錯誤代碼的錯誤內容以及應對內容自動地顯示在畫面上。另外，在校正對象的校正失敗了的情況下，基準行程長度L2不被更新，保持當前所存儲的基準行程長度L2。
[0148]另外，運算部33a在液壓工作缸的初始校正工作未完成的情況下，經由通知部33d而發出促使注意的警報。運算部33a根據基準行程長度L2是否全部被寫入到測量用控制器30內來判斷初始校正工作是否未完成。
[0149]此外，在HMI監視器33經由位置信息檢測裝置19以及天線9而可以接收來自通信衛星的信息的情況下，位置信息檢測裝置19基於接收到的位置信息來運算液壓式挖掘機I的位置以及朝向，並作為車體位置信息而輸出至主控制器32以及HMI監視器33。另一方面，與工作裝置4的刀尖的水平以及垂直位置相關的工作位置信息由測量用控制器30來獲取，並輸出至主控制器32以及HMI監視器33。主控制器32以及HMI監視器33基於這些車輛位置信息、工作位置信息，還基於三維工作信息，能夠自動控制工作裝置4的刀尖。在初始校正工作中，在主控制器32與HMI監視器33之間發生了通信錯誤的情況下，彈出式錯誤畫面被顯示在顯示畫面上。在此情況下，通過按壓與彈出式錯誤畫面的「返回」對應的按鈕，從而初始校正處理被中止，返回到菜單畫面。在此情況下，當錯誤解除後再次進行使用了行程初始校正工作支援畫面的初始校正工作。
[0150]在該實施方式2中，HMI監視器33的運算部33a基於工作裝置的動作狀態的檢測以及操作部33c的輸入，使行程初始校正工作支援畫面轉變，並執行作為校正結果的基準行程長度L2的寫入，進而執行使錯誤畫面顯示的控制。其結果，服務人員能夠按照該行程初始校正工作支援畫面來操作工作裝置，只是由操作部33c進行簡單的輸入便能夠完成初始校正工作。
[0151]另外，在上述的實施方式1、2中，復位傳感器所執行的復位、或者在行程末端的復位，優選不是對兩個行程方向，而是對僅一個方向的行程方向的動作進行復位處理。其原因在於，復位位置具有方向性，以及必須按照每個方向來執行復位處理，處理自體變得複雜。例如，鏟鬥工作缸4d、鬥杆工作缸4e僅在工作缸的伸長方向上進行復位處理，動臂工作缸4f僅在工作缸的縮短方向上進行復位處理。在動臂工作缸的縮短方向上進行動臂工作缸4f的復位處理的理由在於，因為工作裝置位於地面水平的下方，所以動臂工作缸4f的縮短側行程端通常無法利用。此外，在實施方式2中，雖然在HMI監視器33顯示初始校正工作支援畫面，但是也可在標準監視器31顯示初始構成工作支援畫面。
[0152]符號說明
[0153]I 液壓式挖掘機
[0154]Ia 車輛主體
[0155]2 下部行走體
[0156]2a 履帶
[0157]3 上部迴旋體
[0158]3a 發動機
[0159]4 工作裝置
[0160]4a 動臂
[0161]4b 鬥杆
[0162]4c 鏟鬥
[0163]4d 鏟鬥工作缸
[0164]4e 鬥杆工作缸
[0165]4f 動臂工作缸
[0166]4X 工作缸筒
[0167]4W 工作缸頭
[0168]4Y 工作缸杆
[0169]4V 活塞
[0170]5 駕駛室
[0171]6 發動機室
[0172]7 配重
[0173]8 操作人員座椅
[0174]9 天線
[0175]10 行程傳感器
[0176]11 旋轉輥
[0177]12 旋轉中心軸
[0178]13 旋轉傳感器部
[0179]13a 磁鐵
[0180]13b 霍爾 IC
[0181]14 殼體
[0182]19 位置信息檢測裝置
[0183]20 旋轉編碼器
[0184]20a磁力傳感器
[0185]25 圓盤部
[0186]25a、25b 透過部
[0187]26 發光部
[0188]27 受光部
[0189]27a受光元件
[0190]30 測量用控制器
[0191]30a行程末端檢測處理部
[0192]30b校正處理部
[0193]30c誤動作檢測處理部
[0194]31 標準監視器
[0195]31a、33a 運算部
[0196]31b、33b 顯示部
[0197]31c,33c 操作部
[0198]31d、33d 通知部
[0199]31e校正無效設定部
[0200]32 主控制器
[0201]33 HMI 監視器
[0202]33e強調顯示處理部
[0203]40H杆側油室
[0204]40B蓋側油室
[0205]61 磁力傳感器
[0206]63 磁鐵
[0207]101U01RU01L 控制杆裝置
[0208]1lRaUOlRb 控制杆
[0209]101Rb、1lLb 檢測部
[0210]102控制閥
[0211]103液壓泵
[0212]103a 斜盤
[0213]104伺服機構
[0214]105發動機驅動機構
[0215]106排出油路
[0216]107、108 油路
[0217]109蓄電池
[0218]110發動機鑰匙開關
[0219]d 旋轉半徑
[0220]El ?E8、E10、E12、E22、E30 ?E34 區域
[0221]F1、F2、F5 功能鍵
[0222]L 行程長度
[0223]LI 測量行程長度
[0224]L2 基準行程長度
[0225]L3 差分
[0226]N 網絡
[0227]PA、PB安裝銷釘
【權利要求】
1.一種液壓工作缸的行程動作校正控制裝置，其特徵在於，具備: 可動部，其相對於車輛主體依次被支承為能轉動； 液壓工作缸，其被配置在所述車輛主體與可動部之間、或者被配置在所述可動部之間，將所述可動部支承為能轉動； 行程傳感器，其被配置於所述液壓工作缸，對所述液壓工作缸的行程長度進行測量； 復位傳感器，其測量對由所述行程傳感器所測量的所述行程長度的測量值進行復位的復位基準點； 行程末端檢測處理部，其檢測所述液壓工作缸的行程末端位置； 校正處理部，其在檢測到所述復位基準點以及/或者所述行程末端位置的情況下，對所述行程長度的測量值進行校正； 誤動作檢測部，其在所述行程長度處於所述規定的測定範圍內時輸出錯誤；和 控制部，其在裝置電源啟動時禁止所述復位，直至所述行程長度通過所述復位基準點為止。
2.根據權利要求1所述的液壓工作缸的行程動作校正控制裝置，其特徵在於， 所述復位傳感器為旋轉編碼器，該旋轉編碼器在裝置電源啟動時的初始行程值被設定為所述規定的測定範圍的值。
3.一種液壓工作缸的行程動作校正控制方法，其特徵在於，在由配置於液壓工作缸的行程傳感器進行所述液壓工作缸的行程長度的測量時，由復位傳感器檢測復位基準點以進行所述行程長度的校正， 在裝置電源啟動時禁止所述復位，直至所述行程長度通過所述復位基準點為止。
4.根據權利要求3所述的液壓工作缸的行程動作校正控制方法，其特徵在於， 所述復位傳感器為旋轉編碼器，該旋轉編碼器在裝置電源啟動時的初始行程值被設定為行程末端範圍外的規定的測定範圍的值。
【文檔編號】G01B21/00GK104246428SQ201380003597
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年4月12日 優先權日:2013年4月12日
【發明者】池上勝博, 上義樹, 島野佑基, 松元勇人 申請人:株式會社小松製作所