作业机械系统及控制方法

文档序号:1539329 发布日期:2020-02-14 浏览:14次 >En<

阅读说明:本技术 作业机械系统及控制方法 (Work machine system and control method ) 是由 岛野佑基 中川智裕 于 2018-07-04 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种作业机械系统及控制方法,系统具备:作业机械,其具有包括铲斗的工作装置;以及服务器,其能够与作业机械进行通信。作业机械向服务器发送与该作业机械建立了关联的识别编号。服务器基于识别信息,取得用于计算铲斗的铲尖位置的基础数据。服务器向作业机械发送所取得的基础数据。(The invention relates to a working machine system and a control method, the system comprises: a work machine having a work implement including a bucket; and a server capable of communicating with the work machine. The work machine transmits, to the server, the identification number associated with the work machine. The server acquires basic data for calculating the cutting edge position of the bucket based on the identification information. The server transmits the acquired basic data to the work machine.)

作业机械系统及控制方法

技术领域

本发明涉及作业机械系统及控制方法。

背景技术

以往,已知有基于液压缸的长度来计算铲斗的铲尖位置的建筑机械。在上述那样的建筑机械中,为了准确地计算铲尖位置,需要事先对用于计算铲尖位置的设计数据进行校正。对于该校正,使用了建筑机械中的规定位置彼此之间的实际尺寸数据。该实际尺寸数据是在建筑机械的生产线上使用测量设备而取得的。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2004-232343号公报

专利文献2:日本特开2004-227184号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了如上述那样使用测量设备来获得实际尺寸数据,需要多个人手和一定程度的作业时间。

本发明的目的在于提供一种能够迅速地取得用于计算铲尖位置的数据的作业机械系统及控制方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的一个方式,作业机械系统具备:作业机械,其具有包括铲斗的工作装置;以及服务器,其能够与作业机械进行通信。作业机械向服务器发送与该作业机械建立了关联的识别编号。服务器具有:取得部,其基于识别信息,取得用于计算铲斗的铲尖位置的基础数据;以及发送部,其向作业机械发送所取得的基础数据。

发明效果

根据本发明,能够迅速地取得用于计算铲尖位置的数据。

附图说明

图1是表示基于实施方式的作业机械系统的概要结构的图。

图2是用于说明存储于服务器装置的设计数据和加工数据的一例的图。

图3是用于说明设计数据与加工数据产生偏差的理由的图。

图4是说明用于计算铲尖位置的尺寸的一部分的图。

图5是表示数据表的概要结构的图。

图6是表示数据表的概要结构的图。

图7是表示服务器装置的功能性结构的功能框图。

图8是表示服务器装置的硬件结构的图。

图9是表示存储于作业车辆的数据的概要的图。

图10是用于说明校正处理和校正后的值的数据。

图11是表示作业车辆的硬件结构的图。

图12是表示作业车辆的功能性结构的功能框图。

图13是用于说明作业机械系统中的处理流程的时序图。

图14是用于说明图13中的时序S12的处理的详细内容的流程图。

具体实施方式

以下,基于附图说明实施方式。在以下的说明中,对相同构件标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此,不再重复对它们的详细说明。另外,最初就已预定了将实施方式中的结构适当组合而使用。另外,也有时不使用一部分的构成要素。

以下,参照附图对具有服务器装置和作业机械的作业机械系统进行说明。另外,关于作为该作业机械的一例的作业车辆,以下进行说明。此外,以下,作为作业车辆,作为作业车辆,以液压挖掘机为例进行说明。特别是,以ICT(Information and CommunicationTechnology)液压挖掘机为例进行说明。

需要说明的是,在以下的说明中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”是以落座于作业车辆的驾驶席的操作员为基准的用语。

<处理的概要>

在本实施方式中,服务器装置从作业车辆接收机体编号。服务器装置基于该机体编号,从存储于服务器装置的数据表,取得该作业车辆用于计算铲斗的铲尖位置的多个数据。服务器装置向作业车辆发送取得的多个数据。以下,关于包括上述那样的处理的各种处理的具体内容,参照附图进行说明。

<整体结构>

图1是表示基于实施方式的作业机械系统的概要结构的图。

如图1所示,作业机械系统1具备多个作业车辆100、100A、100B、多个服务器装置200、400、500、600、相机300以及收发器800。需要说明的是,作业车辆的数量不限定于三台。

相机300与服务器装置400以能够通信的方式连接。服务器装置200与服务器装置400、500、600以能够通信的方式连接。服务器装置200经由因特网等网络700与收发器800以能够通信的方式连接。

需要说明的是,服务器装置200是本发明中的“服务器”的例子。作业车辆100是本发明中的“作业机械”的例子。

(1)作业车辆100的整体结构

如图1所示,作业车辆100主要具有行驶体101、回转体103、工作装置104以及全球导航卫星系统(GNSS)用的接收天线109。作业车辆主体由行驶体101和回转体103构成。行驶体101具有左右一对履带。回转体103经由行驶体101的上部的回转机构以能够回转的方式装配。

工作装置104以能够在上下方向上动作的方式轴支承于回转体103,进行砂土的挖掘等作业。工作装置104包括动臂110、斗杆120、铲斗130、动臂用液压缸111、斗杆用液压缸121以及铲斗用液压缸131来作为构成部件。

动臂110的基部以能够可动的方式与回转体103连结。斗杆120以能够可动的方式与动臂110的前端连结。铲斗130以能够可动的方式与斗杆120的前端连结。回转体103包括驾驶室108以及扶手107。在本例中,接收天线109安装于扶手107。

动臂110由动臂用液压缸111驱动。斗杆120由斗杆用液压缸121驱动。铲斗130由铲斗用液压缸131驱动。

需要说明的是,作业车辆100的工作装置104是本发明中的“工作装置”的例子。作业车辆100的铲斗130是本发明的“铲斗”的例子。

作业车辆100A、100B具有与作业车辆100同样的结构,由此不重复说明作业车辆100A、100B的结构。以下,主要着眼于多个作业车辆100、100A、100B中的作业车辆100进行说明。

(2)三维测定

相机300是三维测定用的相机。相机300具有双相机传感器。相机300事先对在多个规定位置安装有反射器的作业车辆100进行拍摄,将通过该拍摄而得到的图像数据向服务器装置400发送。在本例中,反射器安装于接收天线109、铲斗130的铲尖、座架销(foot pin)141、铲斗销142。

服务器装置400预先安装有用于取得三维数据(3D数据)的软件。服务器装置400基于从相机300发送来的三维图像数据来计算反射器的三维坐标数据(以下,也称为“测定数据”)。这样,测定数据由图像数据获得。

服务器装置400针对多个作业车辆100分别对反射器的三维坐标数据进行计算。服务器装置400将和作业车辆的机体编号建立了关联的管理编号与坐标数据建立关联地存储。服务器装置400根据来自服务器装置200的请求,将坐标数据与管理编号建立关联地向服务器装置200发送。需要说明的是,管理编号是识别编号,关于其具体例,在后面叙述(图5、图6)。

需要说明的是,在本实施方式的例子中,虽然以服务器装置200根据测定数据计算实际尺寸数据的构成为例进行说明,但并不限定于此。也可以代替服务器装置200,服务器装置400根据测定数据计算实际尺寸数据。在该情况下,服务器装置400代替测定数据,将实际尺寸数据向服务器装置200发送即可。

(3)制造数据

服务器装置500、600将工作装置104中包含的构成部件的制造数据与和作业车辆的机体编号建立了关联的管理编号建立关联地存储。制造数据包括机械加工时实际的机械加工数据(以下,也称为“加工数据”)以及通过产品的检查而得到的检查数据。

加工数据是表示机械加工时实际的加工位置的数据,且与设计数据不同。机械加工典型地由未图示的机床进行。

服务器装置500将动臂110、斗杆120等工作装置104中包含的构成部件的加工数据与管理编号建立关联地存储。服务器装置500例如存储销孔的位置(坐标数据)来作为上述的加工数据。

服务器装置500根据来自服务器装置200的请求,将作为加工数据的坐标数据与管理编号建立关联地,向服务器装置200发送。

服务器装置600将动臂用液压缸111、斗杆用液压缸121、铲斗用液压缸131等工作装置104中包含的构成部件的检查数据与和安装有这些液压缸的预定的作业车辆100的机体编号建立了关联的管理编号建立关联地存储。服务器装置600存储实测数据来作为上述检查数据。

服务器装置600例如存储有这些液压缸伸最长时的液压缸长度以及液压缸缩最短时的液压缸长度来作为上述的实测数据。

服务器装置600根据来自服务器装置200的请求,将作为检查数据的实测数据与管理编号建立关联地,向服务器装置200发送。

(4)实际尺寸数据的生成

服务器装置200将从服务器装置400取得的测定数据(坐标数据)、从服务器装置500取得的加工数据(坐标数据)以及从服务器装置600取得的检查数据(实测数据)与和作业车辆100的机体编号建立了关联的管理编号建立关联地进行管理。通过上述那样的处理,在服务器装置200中,分别管理多个作业车辆100的数据。关于利用服务器装置200的数据的管理方法的详细内容,在后面叙述(图5、图6)。

服务器装置200根据测定数据来计算实际尺寸数据。另外,服务器装置200根据加工数据来计算实际尺寸数据。详细内容将在后面叙述,但服务器装置200基于坐标数据来计算两个坐标彼此之间的长度(实际尺寸数据)。

服务器装置200根据来自作业车辆100的请求,针对进行了该请求的作业车辆100,将进行了该请求的作业车辆100的实际尺寸数据作为校正用的数据进行发送。

(5)校正处理的概要

作业车辆100从服务器装置200取得本车辆的校正用的数据。作业车辆100利用该校正用数据,将用于计算铲尖位置的设计数据进行校正。详细而言,作业车辆100利用表示出尺寸的校正用数据,将用于计算铲尖位置的多个默认值(设计尺寸、设计角度)进行变更。需要说明的是,关于校正处理的详细内容将在后面叙述。

<设计数据以及加工数据>

在说明校正处理的详细内容之前,对作业车辆100中包含的规定的构成部件的设计数据和加工数据进行说明。

图2是用于说明存储于服务器装置500的设计数据和加工数据的一例的图。

如图2所示,在数据D2中,针对动臂110以及斗杆120的各个销孔,将设计数据和加工数据建立关联地存储。另外,服务器装置500将上述那样的数据D2与和作业车辆100的机体编号建立了关联的管理编号建立关联地,按每个作业车辆进行存储。在数据D2的例子中,设计数据以及加工数据表示销孔的中心位置。在本例中,并非校正表示该中心位置的设计数据本身,而是校正两个中心位置彼此之间的尺寸(设计数据)。

需要说明的是,设计数据在同种的作业车辆上是相同的,因此,可以如图2所示与加工数据不直接地建立关联。

图3是用于说明设计数据与加工数据产生偏差的理由的图。

如图3所示,以在铸件900形成有直径φ2的两个孔C12、C22的情况为例进行说明。需要说明的是,铸件900与动臂110、斗杆120对应。

在铸件900上,在由机床形成直径φ2的两个孔C12、C22之前(在铸件完成的时刻),已经形成有直径φ1的两个下孔C11、C21。

要基于下孔C11、C21形成的两个孔的设计数据的中心位置Q1、Q3的坐标值分别为(Xa、Ya)、(Xc、Yc)。另外,下孔C11的中心位置Q1的坐标为(Xa、Ya),下孔C21的中心位置从设计数据的中心位置Q3偏离。

在该情况下,由于下孔C11的中心位置与设计数据的中心位置一致,机床能够使孔C12的中心位置与下孔C11的中心位置Q1一致。然而,由于下孔C21的中心位置与设计数据的中心位置Q3不一致,因此根据φ1与φ2的关系,机床不能形成以Q3(Xc、Yc)为中心的直径φ2的孔(圆形的孔)。因此,机床形成中心位置为Q2(Xb、Yb)的直径φ2的孔。需要说明的是,中心位置Q2是能够形成直径φ2的孔,并且距设计数据的中心位置Q3的距离为最短的位置。

这样,设计数据的中心位置Q3与加工数据的中心位置Q2为不同的位置。因此,设计数据与加工数据产生偏差。

需要说明的是,根据设计数据对上述那样的孔的位置进行变更的处理是通过机床中的NC程序而预先规定的。另外,机床存储加工数据,该加工数据向服务器装置500等发送。

<校正处理的详细内容>

作业车辆100的主控制器150(参照图11)如上所述利用表示出多个尺寸的校正用数据(实际尺寸数据),对用于计算铲尖139的位置的多个设计数据进行校正。需要说明的是,作为设计数据,有尺寸(长度)和角度。

主控制器150使用从服务器装置200发送的实际尺寸数据和已知的设计数据(多个设计数据的一部分)来进行校正。作为一例,需要19个值(尺寸以及角度)来计算铲尖139的位置。关于19个值的一部分,主控制器150利用从服务器装置200取得的实际尺寸数据来代替设计数据,并且针对剩余的参数利用设计数据本身,来进行19个值(设计数据)的校正。需要说明的是,关于这些处理的具体例,基于图9以及图10进行说明。

以下,为了方便说明,以不利用从服务器装置600取得的检查数据(液压缸长度的实测数据)而进行多个设计数据的校正的情况为例进行说明。需要说明的是,当然也能够利用从服务器装置600取得的检查数据。

图4是用于说明用于计算铲尖139的位置的尺寸的一部分的图。以下,将利用实际尺寸数据的位置和利用设计数据的位置分开进行说明。此外,关于实际尺寸数据,将经由服务器装置400而取得的测定数据和经由服务器装置500而取得的加工数据分开进行说明。需要说明的是,以下为一例,并不限定于此。

(1)利用基于加工数据的尺寸(实际尺寸数据)的位置

首先,说明与动臂110相关的尺寸。如图4所示,主控制器150在校正时,对于位置P11与位置P14之间的距离L11、位置P11与位置P12之间的距离L12、位置P13与位置P14之间的距离L13,使用基于加工数据的尺寸。

位置P11是供将动臂110安装于作业车辆车身的座架销141***的孔的位置。另外,在座架销141上如上所述安装有反射器。因此,位置P11也是安装于座架销141的反射器的位置。位置P12是***用于将动臂用液压缸111的杆部固定于动臂110的销的位置。位置P13是***用于将斗杆用液压缸121的底部固定于动臂110的销的位置。位置P14是***用于将斗杆120与动臂110连接的销的位置。

接下来,说明与斗杆120相关的尺寸。关于位置P21与位置P22之间的距离L21、位置P21与位置P25之间的距离L22、位置P23与位置P24之间的距离L23以及位置P24与位置P25之间的距离L24,主控制器150使用基于加工数据的尺寸。

位置P21是***用于将斗杆120与动臂110连接的销的位置。位置P22是***用于将斗杆用液压缸121的杆部固定于斗杆120的销的位置。位置P23是***用于将铲斗用液压缸131的底部固定于斗杆120的销的位置。位置P24是***用于将铲斗130的连杆机构136的一端固定于斗杆120的销的位置。连杆机构136的另一端通过销,与铲斗用液压缸131的杆部的前端部连接。位置P25是***用于将斗杆120与铲斗130连接的铲斗销142的位置。

这样,主控制器150在进行校正时,关于距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24,使用基于加工数据计算的尺寸(实际尺寸数据)来代替设计数据。

(2)利用基于测定数据的尺寸(实际尺寸数据)的位置

关于铲斗130和作业车辆主体,使用基于由相机300的拍摄而得到的测定数据的尺寸。

具体而言,主控制器150在校正时,关于位置P11与位置P42之间的距离L01、位置P32与位置P35之间的距离L31,使用基于测定数据的尺寸。

位置P42是安装于接收天线109的规定位置的反射器的位置。位置P32是安装于铲斗销142的反射器的位置。位置P35是安装于铲斗130的铲尖139的规定位置的反射器的位置。需要说明的是,也可以在铲斗130的轮廓点安装反射器。

关于距离L01以及距离L31,利用基于测定数据的尺寸的理由如下。

铲斗130根据作业内容,由用户替换为距离L31不同的另一种类的铲斗130。另外,铲尖139在通过机械加工完成铲斗主体之后,通过焊接或者螺栓安装于该铲斗主体的端部。因此,若使用基于加工数据的尺寸来作为距离L31,则不能精度良好地计算铲尖139的位置。

另外,接收天线109的设置在作业车辆的组装工序的最终阶段进行,由此,与利用加工数据相比,利用测定数据能够精度良好地计算铲尖139的位置。

通过上述理由,关于距离L01以及距离L31,利用基于测定数据的尺寸。

(3)利用设计数据(默认数据)的位置

主控制器150在校正时,关于位置P11与位置P41之间的距离L02、位置P32与位置P33之间的距离L32、位置P33与位置P34之间的距离L33、位置P32与位置P34之间的距离L34,使用默认数据。

位置P41是***用于将动臂用液压缸111的底部与作业车辆主体连接的销的位置。位置P32是***用于将铲斗130与斗杆120连接的销的位置。

位置P33是***用于将铲斗130的连杆机构136的一端以及连杆机构137的一端固定于铲斗用液压缸131的杆部的销的位置。位置P34是***用于将连杆机构137的另一端固定于铲斗130的底部的销的位置。

<服务器装置200>

(1)处理概要

服务器装置200使用加工数据(坐标数据),对距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24(参照图4)进行计算。另外,服务器装置200使用图像数据(坐标数据),对距离L01、L31(参照图4)进行计算。

服务器装置200将这些计算出的距离(实际尺寸)使用存储于服务器装置200的以下的数据表D5和数据表D6来进行管理。

需要说明的是,距离L01是用于计算铲尖139的位置的尺寸,由此,以下,也可以记载为“尺寸L01”。另外,关于其他距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31,也可以进行与L01同样的记载。

图5是表示数据表D5的概要结构的图。

如图5所示,针对多个作业车辆的机体编号,分别与关于9个尺寸的管理编号建立关联。例如,针对机体编号“A102001”,与关于尺寸L01相关的管理编号“No.10001”、关于尺寸L02的管理编号“No.20001”、关于尺寸L03的管理编号“No.30001”等建立关联。另外,针对机体编号“A102002”,与关于尺寸L01的管理编号“No.10002”、关于尺寸L02的管理编号“No.20002”、关于尺寸L03的管理编号“No.30002”等建立关联。

机体编号与各管理编号的对应关联是由作业车辆100的生产计划阶段决定的。另外,数据表D5中的各数据(关于机体编号以及各尺寸的管理编号)的输入例如在作业车辆的制造厂商等中完成。

服务器装置200若指定机体编号,则通过利用数据表D5,能够知道与指定的机体编号建立了关联的9个尺寸的各管理编号。

以下,为了方便说明,作为一例,“A102001”是作业车辆100的机体编号。另外,“A102002”、“A102003”分别为作业车辆100A的机体编号、作业车辆100B的机体编号。需要说明的是,机体编号“A102001”是本发明的“识别信息”的例子。

图6是表示数据表D6的概要结构的图。

如图6所示,数据表D6包括多个数据表D61、D62、D63、D64、D65、D66、D67、D68、D69。

在数据表D61中,针对关于尺寸L01的各管理编号,对应关联有基于测定数据的尺寸(距离L01的实际尺寸)。另外,在数据表D62中,针对关于尺寸L11的各管理编号,对应关联有基于坐标数据而计算出的尺寸(距离L11的实际尺寸)。在数据表D63中,针对关于尺寸L12的各管理编号,对应关联有基于坐标数据而计算出的尺寸(距离L11的实际尺寸)。

同样地,在各个数据表D64~D69中,针对关于对应的尺寸的各管理编号,对应关联有基于坐标数据而计算出的尺寸。另外,针对关于尺寸L31的各管理编号,对应关联有基于测定数据的尺寸(距离L31的实际尺寸)。

这样,在数据表D6中,针对图5的数据表D5所示的管理编号,分别与尺寸(实际尺寸)建立了关联。因此,服务器装置200若指定管理编号,则通过利用数据表D6,能够知道与所指定的管理编号建立了关联的尺寸。

因此,服务器装置200若指定机体编号,则通过利用数据表D5以及数据表D6,能够取得与和所指定的机体编号相关联的9个管理编号分别建立了关联的尺寸。

例如,若指定机体编号“A102001”(参照图5),则服务器装置200参照数据表D5,从数据表D5中包含的多个管理编号取得9个管理编号“No.10001”、“No.20001”、“No.310001”、…、“No.90001”。服务器装置200若取得该9个管理编号,则参照数据表D6(参照图6),从数据表D6中包含的多个尺寸取得与所取得的管理编号分别建立了关联的9个尺寸。

机体编号的指定由多个作业车辆中的每个作业车辆完成。机体编号例如从各作业车辆100、100A、100B向服务器装置200发送。在该情况下,服务器装置200向发送了机体编号的作业车辆,发送从数据表D6取得的9个尺寸。

在该情况下,服务器装置200将所取得的9个尺寸与在作业车辆中能够相互识别该各尺寸的标识符建立关联地向作业车辆发送。服务器装置200例如将所取得的各尺寸与该尺寸的尺寸名(例如,“L01”)建立关联地向作业车辆发送。

根据以上,接收到9个尺寸的作业车辆能够得到在用于计算铲尖位置的多个设计数据(图10的19个尺寸)的校正中使用的与本车辆相关的实际尺寸数据(距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L01、L31)(参照图9、图10)。

需要说明的是,图6所示的数据表D6的数据结构是一例,但并不限定于此。关于各尺寸L01、L11、…,将管理编号和尺寸建立了关联即可。

另外,在各作业车辆100、100A、100B利用液压缸长度的实测数据来进行多个设计数据的校正的情况下,服务器装置200还针对各作业车辆100、100A、100B,也取得实测数据来作为实际尺寸数据。在该情况下,在数据表D5中,预先将机体编号与关于和液压缸长度相关的尺寸的管理编号建立了关联即可,并且在数据表D6中,预先将该管理编号与实测数据建立了关联即可。

需要说明的是,图6所示的各值(例如,“***4.2”)是本发明中的“基础数据”的例子。

(2)功能性结构

图7是表示服务器装置200的功能性结构的功能框图。

如图7所示,服务器装置200具备控制部210、存储部220以及通信部230。控制部210具有测定数据管理部211、制造数据管理部212以及数据取得部213。测定数据管理部211具有实际尺寸计算部2111。制造数据管理部212具有实际尺寸计算部2121。在存储部220存储有数据表D5以及数据表D6。

控制部210控制服务器装置200的整体动作。控制部210通过后述的处理器执行存储于存储器的操作系统系统以及程序来实现。

通信部230是用于与服务器装置400、500、600以及作业车辆100、100A、100B通信的接口。通信部230包括接收数据的接收部231以及发送数据的发送部232。接收部231从连接有相机300的服务器装置400接收测定数据(坐标数据)。接收部231从服务器装置500、600接收制造数据。

测定数据管理部211基于与该测定数据一起从服务器装置400取得的管理编号,将从服务器装置400接收到的测定数据进行管理。测定数据管理部211的实际尺寸计算部2111基于测定数据(坐标数据)来计算距离L01、L31(参照图4)的尺寸(实际尺寸)。需要说明的是,如上所述,在由服务器装置400计算尺寸的构成的情况下,测定数据管理部211无需具备实际尺寸计算部2111。

测定数据管理部211将计算出的尺寸写入数据表D6中的、与接收到的管理编号对应的尺寸的数据栏中。例如,在接收到的管理编号为“No.10001”的情况下,测定数据管理部211将所计算出的尺寸写入与和尺寸L01相关的数据表D61(参照图6)的No.10001对应的尺寸的栏(图6中标记有“***4.2”的栏)中。

制造数据管理部212基于与该加工数据一起从服务器装置500接收到的管理编号,将从服务器装置500接收到的加工数据(坐标数据)进行管理。制造数据管理部212的实际尺寸计算部2121使用加工数据(坐标数据),对距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24(参照图4)的尺寸(实际尺寸)进行计算。

制造数据管理部212将计算出的尺寸写入数据表D6中的、与接收到的管理编号对应的尺寸的数据栏中。例如,在接收到的管理编号为“No.20001”的情况下,制造数据管理部212将所计算出的尺寸写入与和尺寸L11相关的数据表D62(参照图6)的No.20001对应的尺寸的栏(图6中标记有“***3.5”的栏)中。

另外,制造数据管理部212基于与该检查数据一起从服务器装置600接收到的管理编号,将从服务器装置600接收到的检查数据(实测数据)进行管理。制造数据管理部212将接收到的尺寸(实测数据的值)写入在具有将关于与液压缸长度相关的尺寸的管理编号和实测数据建立了关联的构成的数据表D6中的、与取得的管理编号对应的尺寸的数据栏中。

通过上述那样的写入处理,生成图6所示的数据表D61~D69。

接下来,对数据取得部213的处理进行说明。

数据取得部213经由通信部230,从多个作业车辆100、100A、100B取得机体编号。数据取得部213例如在取得了作业车辆100的机体编号“A102001”的情况下,参照存储于存储部220的数据表D5,从数据表D5中的多个管理编号,取得与“A102001”建立了关联的9个尺寸的管理编号。

数据取得部213参照数据表D6,进一步地从数据表D6中的多个尺寸,取得与所取得的9个管理编号分别建立了关联的尺寸(用于计算铲尖139的位置的数值)。

发送部232将通过数据取得部213取得的9个尺寸与该尺寸的标识符建立关联地,向作为机体编号“A102001”的发送源的作业车辆100发送。由此,作业车辆100能够得到在用于计算铲尖位置的多个设计数据(图10的19个值)的校正中使用的、与本车辆相关的实际尺寸数据(距离L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24,L01、L31)。

如以上那样,服务器装置200通过接收作业车辆100的机体编号,将用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的多个数据向作业车辆100发送。

因此,根据作业机械系统1,作业车辆100仅发送机体编号,就能够一次取得用于计算铲尖139的位置的多个数据。因此,根据作业机械系统1,能够迅速地取得用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的多个数据。

需要说明的是,控制部210是本发明中的“控制部”的例子。数据取得部213是本发明中的“取得部”的例子。发送部232是本发明中的“发送部”的例子。存储部220是本发明中的“存储部”的例子。

(3)硬件结构

图8是表示服务器装置200的硬件结构的图。

如图8所示,服务器装置200具备处理器201、存储器202、通信接口203、操作键204、监视器205以及读写器206。存储器202典型地包括ROM2021、RAM2022以及HDD(Hard Disc)2023。读写器206从作为存储介质的存储卡299读取包括程序的各种数据、或将数据写入存储卡299中。

处理器201与图8中的控制部210对应。更详细而言,通过处理器201执行存储于存储器202的程序来实现控制部310。存储器202与图8中的存储部220对应。通信接口203与图8中的通信部230对应。

处理器201执行存储于存储器202的程序。RAM2022临时存储各种程序、通过由处理器201执行程序而生成的数据、以及由用户输入的数据。ROM2021是非易失性的存储介质,典型地存储BIOS(Basic Input Output System)以及固件。HDD2023存储OS(OperatingSystem)、各种应用程序等。

存储于存储器202的程序等的软件也有时存储于存储卡、其他存储介质中,作为程序产品进行流通。或者,软件也有时通过与所谓因特网连接的信息提供商而作为可下载的程序产品提供。上述那样的软件通过存储卡读写器、其他读取装置从该存储介质读取,或者,经由接口下载后,暂时存储于RAM2022中。该软件通过处理器201从RAM2022读取,进一步地以可执行程序的形式存储于HDD2023中。处理器201执行该程序。

构成上述附图所示的服务器装置200的各构成要素是通用的。因此,也可以说,本发明的本质的部分是存储于存储器202、存储卡、其他存储介质的软件、或者可经由网络下载的软件。

需要说明的是,记录介质不限定于DVD(Digital Versatile Disc)-ROM、CD(Compact Disc)-ROM、FD(Flexible Disk)、硬盘。例如,也可以是磁带、盒式磁带、光盘(MO(Magnetic Optical Disc)/MD(Mini Disc))、光卡、掩模ROM、EPROM(ElectronicallyProgrammable Read-Only Memory),EEPROM(Electronically Erasable ProgrammableRead-Only Memory)、闪存ROM等的带有半导体存储器等的固定程序的介质。另外,记录介质是计算机可读取该程序等且非临时的介质,且不包含载波等临时的介质。

此外,在此所称的程序不仅包含由处理器201可直接执行的程序,而且还包含源程序形式的程序、被压缩处理的程序、加密后的程序等。

需要说明的是,服务器装置400、500、600具有与服务器装置200同样的硬件结构,由此,在此不再重复服务器装置400、500、600的硬件结构的说明。

<作业车辆100>

(1)数据

图9是表示存储于作业车辆100的数据D9的概要的图。

如图9所示,在数据D9中,将设计数据与作业车辆100从服务器装置200取得的尺寸建立关联地存储。

在数据D9中,作为设计数据,存储有从No.1至No.19的19个值。作为设计数据,除了设计尺寸以外,还包括与动臂110相关的设计角度、与斗杆120相关的设计角度、与铲斗130相关的设计角度等。

对于作业车辆100从服务器装置200取得的尺寸,包括基于加工数据的尺寸(实际尺寸)以及基于图像数据(测定数据)的尺寸(实际尺寸)。从服务器装置200取得的尺寸中的、从No.3至No.9的尺寸是基于加工数据的尺寸。从服务器装置200取得的尺寸中的、No.1和No.10的尺寸是基于图像数据的尺寸。

图10是用于说明校正处理和校正后的值的数据D10。

如图10所示,关于距离L01、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31,主控制器150从服务器装置200获得实际尺寸。

因此,主控制器150在校正时,关于距离L01、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31,使用该实际尺寸。另外,关于这些以外的值(距离L02、L32、L33、L34、Lbms、Lams、Lbks、角度Phibm、Phiam、Phibk),主控制器150使用设计数据。需要说明的是,距离Lbms、Lams、Lbks是分别与动臂用液压缸111、斗杆用液压缸121、铲斗用液压缸131相关的值。另外,角度Phibm、Phiam、Phibk是分别与动臂110、斗杆120、铲斗130相关的值。

主控制器150使用上述19个值(实际尺寸数据以及设计数据)来校正19个设计数据(默认值)。由此,主控制器150获得校正后的值。校正的运算方法与使用以往的全站仪等测量设备时相同,因此在此不再进行说明。

(2)硬件结构

图11是表示作业车辆100的硬件结构的图。

如图11所示,作业车辆100具备液压缸37、操作装置51、通信IF(Interface)52、监视器装置53、发动机控制器54、发动机55、主泵56A、先导用泵56B、斜板驱动装置57、先导油路58、电磁比例控制阀59、主阀60、压力传感器62、箱63、工作油用油路64、接收天线109以及主控制器150。

需要说明的是,液压缸37以动臂用液压缸111、斗杆用液压缸121,以及铲斗用液压缸131中的任意一个为代表进行表示。液压缸37对动臂110、斗杆120、铲斗130中的一个进行驱动。

操作装置51包括操作杆511以及检测操作杆511的操作量的操作检测器512。主阀60具有滑阀(spool)60A以及先导室60B。

操作装置51是用于操作工作装置104的装置。在本例中,操作装置51是液压式的装置。从先导用泵56B向操作装置51供给油。

压力传感器62对从操作装置51排出的油的压力进行检测。压力传感器62将检测结果作为电信号向主控制器150输出。

发动机55具有用于与主泵56A和先导用泵56B连接的驱动轴。通过发动机55的旋转,从主泵56A以及先导用泵56B排出工作油。

发动机控制器54根据来自主控制器150的指示,控制发动机55的动作。

主泵56A通过工作油用油路64,供给用于驱动工作装置104的工作油。在主泵56A连接有斜板驱动装置57。先导用泵56B对电磁比例控制阀59和操作装置51供给工作油。

斜板驱动装置57基于来自主控制器150的指示进行驱动,并变更主泵56A的斜板的倾斜角度。

监视器装置53以能够与主控制器150通信的方式连接。监视器装置53将来自操作员的输入指示向主控制器150通知。监视器装置53进行基于来自主控制器150的指示的各种的显示。

主控制器150是控制作业车辆100整体的控制器,由CPU(Central ProcessingUnit)、非易失性存储器、计时器等构成。主控制器150控制发动机控制器54、监视器装置53。

主控制器150从压力传感器62接收电信号。主控制器150生成与该电信号对应的指令电流。主控制器150将生成的指令电流向电磁比例控制阀59输出。

主控制器150基于从GNSS用的接收天线109得到的车身的位置信息,液压缸37的行程长度、来自内置于车身的惯性传感器单元(未图示)的信息等各种信息,对铲斗130的铲尖139的位置信息进行计算。主控制器150一边将该位置信息与施工设计数据比较,一边以使不损坏设计面的方式对工作装置104(动臂110、斗杆120、铲斗130)的动作进行控制。主控制器150若判断为铲尖139到达设计面,则将工作装置104自动地停止、或者以辅助功能将铲尖139沿着设计面移动。

另外,主控制器150计算铲尖139的准确位置,由此执行上述的校正处理。

电磁比例控制阀59设置于将先导用泵56B与主阀60的先导室60B连结的先导油路58,利用从先导用泵56B供给的液压,生成与来自主控制器150的指令电流对应的指令先导压。

主阀60设置于电磁比例控制阀59与液压缸37之间。主阀60基于通过电磁比例控制阀59生成的指令先导压来对使液压缸37动作的工作油的流量进行调整。

箱63是用于蓄积供主泵56A以及先导用泵56B利用的油的箱。

(3)功能性结构

图12是表示作业车辆100的功能性结构的功能框图。

如图12所示,作业车辆100具备主控制器150、通信部160以及监视器装置53。主控制器150具有存储部151、校正部152以及铲尖位置计算部153。监视器装置53具有显示部171以及输入部172。

通信部160是用于与服务器装置200通信的接口。通信部160从服务器装置200取得上述的实际尺寸数据,将该实际尺寸数据向主控制器150发送。该实际尺寸数据存储于存储部151中。

存储部151预先存储有设计尺寸以及设计角度等多个设计数据。在本例的情况下,在存储部151中,图9所示的19个设计数据预先存储于主控制器150的存储部151。

校正部152基于图10进行了说明,关于距离L01、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31,利用实际尺寸数据,关于这些以外的值(距离L02、L32、L33、L34、Lbms、Lams、Lbks、角度Phibm、Phiam、Phibk)利用设计数据本身,来进行上述19个值的校正。校正部152将通过校正得到的校正后的数据存储于存储部151。

铲尖位置计算部153使用校正后数据,计算铲尖139的位置。

显示部171显示各种画面。例如,显示部171显示校正处理的各种指导。

输入部172接受各种输入操作。在一个方式中,输入部172接受校正处理的执行指示。

主控制器150在输入部172接受校正处理的执行指示时,经由通信部160,进行将作业车辆100的机体编号向服务器装置200发送的控制。需要说明的是,机体编号预先存储于存储部151中。

需要说明的是,校正处理的执行指示是本发明的“预定操作”的一例。

<处理流程>

图13是用于说明作业机械系统1中的处理流程的时序图。

如图13所示,在时序S1中,相机300将由作业车辆100的拍摄而得到的图像数据向服务器装置400发送。在时序S2中,服务器装置400通过对接收到的图像数据进行规定的图像处理,从而计算反射器间的三维坐标数据(测定数据)。需要说明的是,服务器装置400针对多个作业车辆100分别对反射器的三维坐标数据进行计算。

在时序S3中,服务器装置200对服务器装置400请求测定数据的发送。在时序S4中,服务器装置400将测定数据向服务器装置200发送。

在时序S5中,服务器装置200对服务器装置500请求测定数据的发送。在时序S6中,服务器装置500将加工数据向服务器装置200发送。

在时序S7中,服务器装置200对服务器装置600请求测定数据的发送。在时序S8中,服务器装置600将检查数据向服务器装置200发送。

在时序S9中,服务器装置200基于接收到的测定数据、加工数据、检查数据,对距离L01、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31的实际尺寸进行计算(图4、图9)。需要说明的是,在不利用从服务器装置600取得的检查数据的情况下,服务器装置200基于接收到的测定数据和加工数据,对距离L01、L11、L12、L13、L21、L22、L23、L24、L31的实际尺寸进行计算。

在时序S10中,服务器装置200使用所计算出的实际尺寸,更新数据表D6(图6)。在时序S11中,作业车辆100向服务器装置200请求发送用于校正的本车辆的实际尺寸数据。在本例的情况下,作业车辆100将包括作业车辆100的机体编号的请求信号向服务器装置200发送。

在时序S12中,服务器装置200的控制部210执行从存储部220取得与发送要求源的作业车辆相关的数据的处理。在时序S13中,服务器装置200将发送要求源的实际尺寸数据向发送要求源的作业车辆100发送。在时序S14中,作业车辆100使用取得的实际尺寸数据来执行校正处理。

图14是用于说明图13中的时序S12的处理的详细内容的流程图。

如图14所示,在步骤S121中,服务器装置200从作业车辆接收机体编号。例如,服务器装置200从作业车辆100接收机体编号“A102001”。

在步骤S122中,服务器装置200在存储于存储部220的数据表D5中,取得与接收到的机体编号建立了关联的多个管理编号。例如,服务器装置200取得9个管理编号“No.10001”、“No.20001”、“No.30001”、…、“No.90001”。

在步骤S123中,服务器装置200在存储于存储部220的数据表D6(数据表D61~D69)中,取得与在步骤S122中取得的多个管理编号分别建立了关联的尺寸。

在步骤S124中,服务器装置200将在步骤S123中取得的9个尺寸向作为机体编号的发送源的作业车辆发送。例如,服务器装置200向作为管理编号“A102001”的发送源的作业车辆100发送9个尺寸。

<优点>

可以说,本实施方式的作业机械系统1的服务器装置200具有以下那样的结构。另外,通过该结构,起到以下效果。

(1)作业车辆100将与作业车辆100建立了关联的机体编号向服务器装置200发送。服务器装置200具有:数据取得部213,其基于机体编号,取得用于计算铲斗130的铲尖139的位置的数据(以下,也称为“基础数据”);以及发送部232,其向作业车辆100发送所取得的尺寸。

根据上述那样的构成,作业车辆100向服务器装置200发送作业车辆100的机体编号,由此能够从服务器装置200取得用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的数据(基础数据)。

因此,根据作业机械系统1,作业车辆100仅发送机体编号,就能够取得用于计算铲尖139的位置的数据。因此,根据作业机械系统1,能够迅速地取得用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的数据。

需要说明的是,作业车辆100在取得该多个数据之后,使用该数据来执行上述的校正处理。

(2)服务器装置200还具有将作为上述基础数据的第一基础数据和第二基础数据分别与机体编号建立关联地存储的存储部220。数据取得部213基于机体编号,从存储部220取得第一基础数据和第二基础数据。

根据上述那样的构成,作业车辆100将作业车辆100的机体编号向服器装置200发送,由此能够从服务器装置200一次取得用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的两个基础数据。

(3)存储部220将作为第一基础数据的基于工作装置104中包含的第一构成部件的制造数据而得到的第一尺寸与机体编号建立关联地存储,并将作为上述第二基础数据的基于工作装置104中包含的第二构成部件的制造数据而得到的第二尺寸与机体编号建立关联地存储。

根据上述那样的构成,作业车辆100向服务器装置200发送作业车辆100的机体编号,由此能够从服务器装置200一次取得用于计算作业车辆100的铲尖139的位置的两个尺寸。

(4)上述基础数据是基于工作装置104中包含的构成部件的制造数据而得到的尺寸。根据上述那样的构成,能够将基于该构成部件的制造数据而得到的尺寸利用于作业车辆100中的校正处理。

(5)上述制造数据例如是动臂110在机械加工时的机械加工数据。根据上述那样的构成,能够将动臂110在机械加工时的机械加工数据利用于作业车辆100中的校正处理。

(6)上述制造数据例如是斗杆120在机械加工时的机械加工数据。根据上述那样的构成,能够将斗杆120在机械加工时的机械加工数据利用于作业车辆100中的校正处理。

(7)上述基础数据是作业车辆100的铲尖139与铲斗销142(参照图4)之间的尺寸。根据上述那样的构成,能够将作业车辆100的铲尖139与铲斗销142之间的尺寸(测定数据)利用于作业车辆100中的校正处理。

(8)上述基础数据是表示全球导航卫星系统用的接收天线109与座架销141之间的尺寸的尺寸。根据上述那样的构成,能够将接收天线109与座架销141之间的尺寸(测定数据)利用于作业车辆100中的校正处理。

(9)作业车辆100预先存储作业车辆100的机体编号,并且在接受校正处理的执行指示时,将该机体编号向服务器装置200发送。根据上述那样的构成,作业车辆100的操作员仅对作业车辆100进行校正处理的执行指示,就能够将作业车辆100的机体编号向服务器装置200发送。

<变形例>

(1)在上述的实施方式中,主控制器150利用基于工作装置104中包含的构成部件的制造数据而得到的尺寸,对用于计算铲尖139的位置的设计数据进行校正,并且使用校正后的设计数据来计算铲尖139的位置。然而,不进行上述那样的校正,就能够迅速地取得用于计算铲尖139的位置的设计数据。以下,对上述那样的构成进行说明。

在本变形例中,主控制器150基于从制造数据得到的尺寸,取得用于计算铲尖139的位置的设计数据,并且使用该设计数据来计算铲尖139的位置。另外,主控制器150基于从图像数据得到的尺寸,取得用于计算铲尖139的位置的设计数据,并且使用该设计数据来计算铲尖139的位置。

在参照图9所示的数据D9进行说明时,主控制器150利用基于加工数据的尺寸来作为No.3~9的尺寸的设计数据,并且利用基于图像数据的尺寸来作为No.1、10的尺寸的设计数据。例如,关于No.3的尺寸,利用作为基于加工数据的尺寸的“***.35”来代替作为设计数据的“***.12”。

主控制器150使用包含有基于这些加工数据的实际尺寸和基于图像数据的实际尺寸的19个值(尺寸以及角度)的设计数据,计算铲尖139的位置。更具体而言,主控制器150例如不分别对图10所示的数据D10中的、设计数据栏的10个值、从服务器装置200取得的尺寸栏的9个值进行校正,而将它们代入用于计算铲尖139的位置的程序中的变量。由此,主控制器150计算铲尖139的位置。

根据上述那样的构成,主控制器150无需进行校正处理。因此,根据本变形例,与进行校正处理的构成相比,能够迅速地取得用于计算铲尖139的位置的设计数据。

另外,利用基于制造数据的尺寸以及基于图像数据的尺寸,由此无需在作业车辆100的生产线上使用测量设备等。因此,与使用上述那样的测量设备的情况相比,也能够迅速地取得用于计算铲尖139的位置的设计数据。

(2)在上述中,作为用于相互识别各作业车辆100的信息,对使用机体编号的例子进行了说明。然而,只要是固有的识别编号,并不限定于机体编号。机体编号能够通过该固有的识别编号唯一地确定即可。

(3)在图13的时序S11中,以作业车辆100发送包含机体编号的请求信号的构成为例进行了说明。然而,机体编号的发送源也可以不是作业车辆而是平板终端。

在上述那样的构成的情况下,构成如下作业机械系统1即可,以使在服务器装置200中取得的尺寸不向机体编号的发送源而向具有机体编号的作业车辆发送。

或者,也可以在服务器装置200中取得的尺寸向机体编号的发送源的平板终端发送。需要说明的是,在该情况下,操作员参照显示于平板终端的实际尺寸数据,将这些数据通过手动输入经由监视器装置53存储于主控制器150的存储部151。

这样,机体编号的发送源的装置和接收尺寸数据的装置可以相同,也可以不相同。

(4)在上述中,以服务器装置200存储数据表D5、D6的构成为例进行了说明,但并不限定于此。

服务器装置200也可以将记载有数据表D6所示的尺寸(数值)的数据表存储于数据表D5的管理编号栏来代替数据表D5和数据表D6。在该情况下,服务器装置200仅参照一个数据表,就能够将9个尺寸向作业车辆100发送。

本次公开的实施方式是例示,并非仅限制于上述内容。本发明的范围由技术方案示出,旨在包含与技术方案等同的意义以及范围内的所有的变更。

附图标记说明:

1作业机械系统,37液压缸,51操作装置,53监视器装置,54发动机控制器,55发动机,56A主泵,56B先导用泵,57斜板驱动装置,58先导油路,59电磁比例控制阀,60主阀,60A滑阀,60B先导室,62压力传感器,63箱,64工作油用油路,100、100A、100B作业车辆,101行驶体,103回转体,104工作装置,107扶手,108驾驶室,109接收天线,110动臂,111动臂用液压缸,120斗杆,121斗杆用液压缸,130铲斗,131铲斗用液压缸,136、137连杆机构,139铲尖,141座架销,142铲斗销,150主控制器,151、220存储部,152校正部,153铲尖位置计算部,160、230通信部,171显示部,172输入部,200、400、500、600服务器装置,201处理器,202存储器,203通信接口,204操作键,205监视器,210、310控制部,211测定数据管理部,212制造数据管理部,213数据取得部,231接收部,232发送部,299存储卡,300相机,511操作杆,512操作检测器,700网络,800收发器,900铸件,2111、2121实际尺寸计算部,C11、C12、C21、C22孔,Q1、Q2、Q3中心位置。

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