JP3686750B2 - Automatic driving excavator - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動運転ショベルに係わり、特にトラック等の運搬機械と連携して作業を行う自動運転ショベルに関する。
【0002】
【従来の技術】
特開平9−195321号公報には、他の作業機械と共働して運転する自動運転ショベルについて記載されている。この自動運転ショベルは教示操作によって教示データを記憶し、運転時には、この教示データに基づいて自動的に掘削、旋回、放土等の一連の動作を行わせることが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、実際の作業現場においては、油圧ショベルはトラックやクラッシャ等の他の作業機械と共働して運転される場合が多いので、他の作業機械との連携作業を把握して運転を行うことが不可欠である。
【0004】
特に、トラック等の運搬機械から、高所からダンプされて一定の位置に堆積された土砂、採石等の運搬物を、油圧ショベルを使用してクラッシャのホッパ等の他の場所へ投入する場合、油圧ショベルは、運搬機械からダンプされる運搬物と衝突するのを避けるために退避させ、運搬機械が退出するまで動作を停止させる必要がある。
【0005】
しかしながら、自動運転ショベルでは、運搬機械がダンプした時期に関する情報を知らせる機能がないため、効率の良い作業を行わせることができなかった。
【0006】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みて、トラックの進入を検知して、退避するとともにエンジンの回転数を低下させ、安全かつ効率の良い自動運転を行わせることのできる自動運転ショベルを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために、次のような手段を採用した。
【0008】
教示された掘削から放土までの一連の動作を、再生操作により繰り返し自動運転する自動運転ショベルにおいて、
前記自動運転ショベルは、前記掘削すべき運搬物を搬入する運搬機械の進入を検出する運搬機械進入検出器から送給される検出出力が入力され、さらに、前記自動運転ショベルが掘削中または掘削位置へ移動するための旋回中と判断された場合には、当該自動運転ショベルを退避位置への退避動作を行わせ、当該退避位置への移動が完了したとき、エンジン回転数をアイドリングする処理を行うことを特徴とする。
【0009】
また、ブーム、アーム、バケット及び旋回体をそれぞれ作動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動する電磁制御弁と、
前記旋回体と前記ブーム間、前記ブームと前記アーム間、前記アームと前記バケット間のそれぞれの回転角度と前記旋回体の旋回角を検出する角度検出器と、
油圧ショベルの任意の複数の姿勢において前記角度検出器からの角度信号を教示データとして順次記憶する教示位置格納部と、前記教示位置データを順次継続して読み出して前記電磁制御弁を制御するサーボ制御部とを有する自動運転コントローラと、
エンジン回転数を制御するエンジンコントローラと、
を備える自動運転ショベルにおいて、
前記自動運転コントローラは、前記掘削すべき運搬物を搬入する運搬機械の進入を検出する運搬機械進入検出器から送給される検出出力が入力され、さらに、前記自動運転ショベルが掘削中または掘削位置へ移動するための旋回中と判断された場合には、当該自動運転ショベルを退避位置への退避動作を行わせ、当該退避位置への移動が完了したとき、エンジン回転数をアイドリングする処理を行うことを特徴とする。
【0010】
また、請求項2に記載の自動運転ショベルにおいて、
前記自動運転コントローラは、前記運搬機械進入検出器によって運搬機械の退出を検出したとき、前記エンジンコントローラにエンジン回転数を前記アイドリングに落とす前の通常状態に戻す指令を出力して、通常の自動運転を開始させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態を図1〜図7を用いて説明する。
【0012】
図1は本実施形態に係わる自動運転ショベルと他の作業機械との連携作業を示す平面図であり、図2(a)、図2(b)、図2(c)はそれぞれ図1に示す自動運転ショベルの掘削、放土、および退避の各状態を示す側面図である。
【0013】
これらの図において、1は自動運転ショベル、2は水平方向に旋回可能な旋回体、3は旋回体2に結合されるブーム、4はブーム3に結合されるアーム、5はアーム4に結合されるバケット、6は、トラックによって搬入され、自動運転ショベル1によって掘削搬出される土砂、採石等の運搬物、7はクラッシャ、8はホッパ、9はトラック、10はトラック9の進入位置に設けられ、トラックの進入を検知するトラック進入検知センサ、11ティーチングボックスおよびプレーバック操作盤を備える遠隔操作装置、12はトラック進入検知センサ10の出力を遠隔操作装置11に伝送するケーブル、位置A,位置B,・・・位置Dは自動運転ショベルの掘削位置を表す。
【0014】
なお、トラック進入検知センサ10は、超音波やレーザ等を使用し、その動作原理は、トラック進入検知センサ10と一定距離との比較によりONーOFF信号を出力するものである。
【0015】
図1に示すように、砕石現場等において、自動運転ショベル1は、教示された作業手順に従って、例えば、バケット5によって位置Aで採石6を掘削し、旋回(旋回1)した後クラッシャ7のホッパ8に放土し、再び旋回(旋回2)して位置Bで掘削し、旋回し放土する。さらに位置C、位置Dで掘削後、再び位置Aで掘削深度を深めながら同様の作業を行う。さらに、トラック9によってダンプされる運搬物に自動運転ショベル1のフロント部分が衝突しないように、トラック進入時は、図2(c)に示すように、自動運転ショベル1を退避位置で停止させる。
【0016】
図3は本実施形態に係わる自動運転ショベル1の制御機構の全体構成図である。
【0017】
図において、111は遠隔操作装置におけるティーチング行うための教示操作部、112は遠隔操作部11におけるプレーバックを行うための再生操作部、113および135は、それぞれシリアル通信を行うために、遠隔操作装置11と後述する自動運転コントローラ間のデータの送受信を行うために設けられた遠隔操作装置側無線装置および車上側無線装置、13は自動運転ショベル1に搭載される車上装置、131は自動運転を行うための種々の制御を行う自動運転コントローラ、132は自動運転コントローラ131から出力された駆動電流によって駆動され、アクチュエータに流入する油量または油圧を制御する電磁制御弁、133はバケット5等の自動運転ショベルの各部を作動するためのアクチュエータ、134は旋回体2とブーム3間、ブーム3とアーム4間、アーム4とバケット5間のそれぞれの回転角度と旋回体2の旋回角を検出する角度センサ、136はエンジンの各種の制御を行うためのエンジンコントローラ、137はエンジンである。なお、図3において図1および図2に示す部分と同一部分については同一符号をふして説明を省略する。
【0018】
ティーチング時は、遠隔操作装置11の教示操作部111からの操作によって、無線装置113,135を介してティーチングが行なわれ、自動運転コントローラ131は、自動運転ショベル1の各角度センサ134からの各検出出力を入力して演算し、所定の記憶領域に教示データと教示コマンドを記憶する。
【0019】
プレーバック時は、同様に再生操作部112からの操作によって、無線装置113,135を介してプレーバックの指令が出力される。自動運転コントローラ131はその指令を受けると、教示コマンドに従って記憶している教示位置データを呼び出し、角度センサ134からの角度情報と対比しながら、教示位置データに合致するように、旋回体2、ブーム3、アーム4、バケット5をそれぞれ作動させるために、各電磁制御弁132に駆動電流を出力する。各電磁制御弁132は各アクチュエータ133を油圧制御して、自動運転ショベル1の自動運転を行う。
【0020】
図4は本実施形態に係わる、主としてプレーバック時の自動運転ショベル1の機能構成図である。
【0021】
図において、1311は、ティーチング時に、遠隔操作装置11の教示操作部111からの操作によって教示された教示位置データを格納する教示位置格納部、1312は予め決めた動作手順を実行するための複数の教示コマンドを格納する教示コマンド格納部、1313は教示コマンドを解釈して教示位置格納部1311から所定の教示位置データの出力を指示するコマンドインタプリタ部、1314は教示位置データが出力処理される教示位置出力処理部、1315は、自動運転ショベル1が円滑に動作するように、教示位置出力処理部1314から出力された教示位置データを演算によって細分化された補間教示位置データに作成して出力するサーボ前処理部、1316はサーボ前処理部1315から出力された補間教示位置データと現在位置演算部から出力された現在位置データとを対比して自動運転ショベルの各部を所定の位置に制御するための駆動電流を出力するサーボ制御部、1317はトラック進入検知センサ10の検出出力をコマンドインタプリタ部1313へ入力するための所定の入力形式に処理するトラック進入検知処理部、1318は、自動運転ショベル1の各部に設けられた角度センサ134からの検出値を所定の現在位置データに演算する現在位置演算部、1319はエンジンの回転速度を指令するエンジン回転指令部である。
【0022】
なお、図4において、図3に示される部分と同一部分については同一符号を付して説明を省略する。
【0023】
図5は図4に示す教示コマンド格納部1312に格納される掘削時の教示コマンドの一例を示す図である。
【0024】
図において、vは自動運転速度を指示するコマンド、moveは動作を指示するコマンド、P1〜Pnはmoveコマンドの旋回体2、ブーム3、アーム4、およびバケット5の各関節の角度情報を示すラベルであり、各ラベルP1〜Pnのパラメータである教示位置データは教示位置格納部1311に格納される。
【0025】
次に、プレーバック時の自動運転ショベル1の動作を主として図4を用いて説明する。
プレーバック時は、遠隔操作装置11の再生操作部112から自動運転の指示がコマンドインタプリタ部1313に出力される。コマンドインタプリタ部1313はその指示を受けて、教示コマンド格納部1312に格納されている教示コマンドをシーケンシャルに読み出して解釈する。例えば、掘削時は図5に示すように、コマンドがmoveコマンドの時は、教示コマンドの各ラベルP1〜Pnに対応するパラメータとしての教示位置データを教示位置格納部1311から教示位置データ出力処理部1314に出力する。出力された教示位置データはサーボ前処理部1315に出力され、該データはさらに自動運転ショベル1が円滑な速度で動作をするように演算によって各教示位置データ間のデータが補間された補間教示位置データが作成される。さらに補間教示位置データはサーボ制御部1316に入力され、一方、現在位置演算部1318から現在位置データを得、サーボ制御部1316に入力する。サーボ制御部1316は、目標となる補間教示位置データと検出された現在位置データに基づいて所定のサーボ制御を行い、電磁制御弁132から駆動電流を出力する。
【0026】
図6は自動運転コントローラ131における通常運転時の処理手順を示すフローチャートである。
【0027】
図示するように、自動運転ショベル1は、ステップ11で掘削を行い、ステップ12において、クラッシャ8への放土を行うために旋回(旋回1)を行い、ステップ13においてクラッシャ8へ放土し、ステップ14において、再び掘削するために旋回(旋回2)し、再びステップ11からの処理を繰り返し行う。
【0028】
一方、図4に示すトラック進入検知処理部1317には、トラック9が進入すると、トラック進入検知センサ10から遠隔操作装置11を介して検出出力が入力される。コマンドインタプリタ部1313では検出出力により割り込みがあると、コマンドインタプリタ部1313は割り込み処理を開始する。
【0029】
図7は自動運転コントローラ131におけるトラック9の進入検知時の割り込み処理の処理手順を示すフローチャートである。
【0030】
図6に示す通常運転動作中のいずれかの時点で、図7のステップ1に示すように、トラック9の進入が検知されたか否かが判断され、進入が検知されると割り込み処理が実行される。次いで、ステップ2において、掘削動作中であるか否かが判断され、掘削中でなければ、ステップ3において、放土から掘削位置へ移動するための旋回(旋回2)を行っているか否かを判断する。いずれの場合でもないときは、即ち、掘削動作でも旋回(旋回2)でもないときは、自動運転ショベル1に対してトラック9からの運搬物のダンプによる悪影響を受けないものとして、何もせず通常の運転動作に戻る。ステップ2において掘削中、またはステップ3において旋回(旋回2)中であると判断された場合は、ステップ4において、自動運転ショベル1は図2(c)に示すような位置へ退避動作を行う。次いで、退避位置への移動が完了したら、ステップ5において、自動運転コントローラ131からエンジンコントローラ135に対してエンジン回転数をアイドリングするための指令を出力し、エンジンをアイドリング状態にする。次にステップ6において、トラック9が退出したか否かを判断し、ここでトラック9が退出するまで待つ。トラック9が退出したらステップ7において、自動運転ショベルのエンジン回転数を元に戻して通常の自動運転動作に戻る。
【0031】
以上のように,本実施形態の自動運転ショベルによれば,トラックの進入、退出を検出することにより、ショベルのフロントがトラックからダンプされる土砂や土石に衝突することなく、また、エンジン回転数を自動的に落とすことにより、無駄な燃料を消費することなく、安全かつ効率の良い自動運転を行うことができる。
【0032】
以上のごとく、本発明の自動運転ショベルは、運搬機械進入検出器によって運搬機械の進入を検出し、さらに自動運転ショベルが掘削中、または掘削位置へ移動するための旋回中と判断された場合には、所定の位置に退避して動作を停止し、自動運転ショベルが運搬機械からダンプされる土砂、土石等の運搬物との衝突を避けるとともに、エンジンをアイドリングさせ、安全かつ効率の良い自動運転作業を実現することができる。また、ショベルの退避条件を、上述のように、限定しているので、ショベルの退避及びエンジン回転数のアイドリング化による作業中断を最小限に抑え、作業効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態に係わる自動運転ショベルと他の作業機械との連携作業を示す平面図である。
【図2】本実施形態に係わる自動運転ショベルの各動作状態を示す側面図である。
【図3】本実施形態に係わる自動運転ショベルの制御機構の全体構成図である。
【図4】本実施形態に係わる主としてプレーバック時の自動運転ショベルの機能構成図である。
【図5】図4に示す教示コマンド格納部1312に格納される教示コマンドの一例を示す図である。
【図6】本実施形態に係わる自動運転ショベルの通常運転時の処理手順を示すフローチャートである。
【図7】本実施形態に係わる自動運転ショベルのトラック進入時の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 自動運転ショベル
2 旋回体
3 ブーム
4 アーム
5 バケット
9 トラック
10 トラック進入検知センサ
11 遠隔操作装置
13 車上装置
131 自動運転コントローラ
1311 教示位置格納部
1312 教示コマンド格納部
1313 コマンドインタプリタ部
1314 教示位置出力処理部
1315 サーボ前処理部
1316 サーボ制御部
1317 トラック進入検知処理部
1318 現在位置演算部
1319 エンジン回転指令部
132 電磁制御弁
133 アクチュエータ
134 角度センサ
135 エンジンコントローラ
136 エンジン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic driving excavator, and more particularly to an automatic driving shovel that performs work in cooperation with a transport machine such as a truck.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-195321 describes an automatic driving excavator that operates in cooperation with other work machines. It is described that this automatic driving excavator stores teaching data by teaching operation, and automatically operates a series of operations such as excavation, turning, and earthing based on the teaching data during driving.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in actual work sites, hydraulic excavators are often operated in cooperation with other work machines such as trucks and crushers. Is essential.
[0004]
In particular, when transporting materials such as earth and sand, quarrying, etc., dumped from a high place and deposited at a certain position, from a truck or other transport machine to other places such as a crusher hopper using a hydraulic excavator, The hydraulic excavator needs to be retracted to avoid colliding with a material dumped from the transport machine, and the operation must be stopped until the transport machine is withdrawn.
[0005]
However, the automatic driving excavator has no function of notifying the information about the time when the transporting machine dumps, and thus cannot perform efficient work.
[0006]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an automatic driving excavator capable of detecting the approach of a truck, evacuating it, reducing the engine speed, and performing safe and efficient automatic driving. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
[0008]
In an automatic driving excavator that automatically repeats a series of operations from excavation to earthing as taught by regenerating operation,
The automatic operation excavator receives a detection output fed from a transport machine entry detector that detects an approach of a transport machine that carries the transported object to be excavated, and the automatic operation excavator is in excavation or excavation position. If it is determined that the vehicle is turning to move to the retracted position, the automatic driving excavator is retracted to the retracted position, and when the movement to the retracted position is completed, the engine speed is idled. It is characterized by that.
[0009]
In addition, an actuator for operating the boom, arm, bucket, and swing body,
An electromagnetic control valve for driving the actuator;
An angle detector for detecting a rotation angle between the swing body and the boom, between the boom and the arm, between the arm and the bucket, and a swing angle of the swing body;
A teaching position storage unit that sequentially stores angle signals from the angle detector as teaching data in an arbitrary plurality of postures of a hydraulic excavator, and a servo control that controls the electromagnetic control valve by sequentially reading the teaching position data. An automatic operation controller having a section ;
An engine controller for controlling the engine speed;
In an automatic driving excavator comprising
The automatic operation controller receives a detection output fed from a transport machine entry detector that detects the entrance of the transport machine that carries the transport object to be excavated, and the automatic operation excavator is in excavation or excavation position. If it is determined that the vehicle is turning to move to the retracted position, the automatic driving excavator is retracted to the retracted position, and when the movement to the retracted position is completed, the engine speed is idled. It is characterized by that.
[0010]
In the automatic driving excavator according to claim 2,
The automatic operation controller outputs a command to return the engine speed to the normal state before dropping the engine speed to the engine controller when the conveyance machine detection of the conveyance machine is detected by the conveyance machine entry detector. Is started.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0012]
FIG. 1 is a plan view showing a cooperative operation between an automatic driving excavator and another work machine according to the present embodiment, and FIGS. 2 (a), 2 (b), and 2 (c) are respectively shown in FIG. It is a side view which shows each state of excavation of the automatic driving excavator, earthing, and evacuation.
[0013]
In these drawings, 1 is an automatic driving excavator, 2 is a revolving structure that can be swiveled horizontally, 3 is a boom that is coupled to the revolving structure 2, 4 is an arm that is coupled to the boom 3, and 5 is coupled to an arm 4. The bucket 6 is carried by the truck, and is carried by the automatic excavator 1 such as earth and sand, quarrying, 7 is a crusher, 8 is a hopper, 9 is a truck, and 10 is an entry position of the truck 9. , A truck entry detection sensor for detecting the entry of the truck, 11 a remote operation device having a teaching box and a playback operation panel, 12 a cable for transmitting the output of the track entry detection sensor 10 to the remote operation device 11, and positions A and B , ..., position D represents the excavation position of the automatic excavator.
[0014]
The truck approach detection sensor 10 uses an ultrasonic wave, a laser, or the like, and its operation principle is to output an ON-OFF signal by comparing the track approach detection sensor 10 with a certain distance.
[0015]
As shown in FIG. 1, in a crushed stone site or the like, the automatic driving excavator 1 excavates a quarry 6 at a position A by a bucket 5 and turns (turns 1) in accordance with a taught work procedure, and then a hopper of a crusher 7. Release to 8, turn again (turn 2), excavate at position B, turn and release. Further, after excavation at positions C and D, the same operation is performed while increasing the excavation depth at position A again. Furthermore, as shown in FIG. 2 (c), the automatic driving shovel 1 is stopped at the retracted position when entering the truck so that the front portion of the automatic driving shovel 1 does not collide with the material dumped by the truck 9.
[0016]
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the control mechanism of the automatic driving shovel 1 according to the present embodiment.
[0017]
In the figure, 111 is a teaching operation unit for performing teaching in the remote operation device, 112 is a reproduction operation unit for performing playback in the remote operation unit 11, and 113 and 135 are remote operation devices for serial communication, respectively. 11 and a remote control device-side wireless device provided to perform data transmission / reception between the automatic operation controller described later and an upper vehicle-side wireless device, 13 is an on-vehicle device mounted on the automatic operation shovel 1, and 131 is an automatic operation. An automatic operation controller 132 that performs various controls to perform, an electromagnetic control valve 132 that is driven by a drive current output from the automatic operation controller 131 and controls the amount of oil or hydraulic pressure that flows into the actuator, and 133 is an automatic operation such as the bucket 5 An actuator 134 for operating each part of the driving shovel, Between over beam 3, the boom 3 and between the arms 4, an angle sensor for detecting the respective rotation angle and the turning angle of the swing body 2 between the arm 4 and the bucket 5, 136 engine controller for performing various controls of the engine, Reference numeral 137 denotes an engine. In FIG. 3, the same parts as those shown in FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0018]
At the time of teaching, teaching is performed via the wireless devices 113 and 135 by the operation from the teaching operation unit 111 of the remote operation device 11, and the automatic operation controller 131 detects each detection from each angle sensor 134 of the automatic operation shovel 1. An output is inputted and calculated, and teaching data and a teaching command are stored in a predetermined storage area.
[0019]
During playback, a playback command is output via the wireless devices 113 and 135 in the same manner from the playback operation unit 112. Upon receiving the command, the automatic operation controller 131 calls the stored teaching position data according to the teaching command, and compares it with the angle information from the angle sensor 134 so as to match the teaching position data. 3, to drive the arm 4 and the bucket 5, a drive current is output to each electromagnetic control valve 132. Each electromagnetic control valve 132 hydraulically controls each actuator 133 to automatically operate the automatic excavator 1.
[0020]
FIG. 4 is a functional configuration diagram of the automatic driving excavator 1 mainly during playback according to the present embodiment.
[0021]
In the figure, reference numeral 1311 denotes a teaching position storage unit that stores teaching position data taught by an operation from the teaching operation unit 111 of the remote operation device 11 during teaching, and reference numeral 1312 denotes a plurality of predetermined operation procedures. A teaching command storage unit for storing teaching commands, 1313 is a command interpreter unit for interpreting teaching commands and instructing output of predetermined teaching position data from the teaching position storage unit 1311, and 1314 is a teaching position at which teaching position data is output. The output processing unit 1315 generates and outputs the teaching position data output from the teaching position output processing unit 1314 into the interpolation teaching position data subdivided by calculation so that the automatic driving excavator 1 operates smoothly. A pre-processing unit 1316 includes interpolation teaching position data output from the servo pre-processing unit 1315 and The servo control unit 1317 outputs a drive current for controlling each part of the automatic driving excavator to a predetermined position by comparing with the current position data output from the current position calculation unit, and 1317 indicates the detection output of the track approach detection sensor 10. A track entry detection processing unit 1318 that processes a predetermined input format for input to the command interpreter unit 1313, calculates a detection value from the angle sensor 134 provided in each part of the automatic driving excavator 1 as predetermined current position data. The current position calculation unit 1319 is an engine rotation command unit that commands the rotation speed of the engine.
[0022]
In FIG. 4, the same parts as those shown in FIG.
[0023]
FIG. 5 is a diagram showing an example of a teaching command at the time of excavation stored in the teaching command storage unit 1312 shown in FIG.
[0024]
In the figure, v is a command for instructing an automatic driving speed, move is a command for instructing an operation, P1 to Pn are labels indicating angle information of each joint of the revolving body 2, boom 3, arm 4, and bucket 5 of the move command. The teaching position data as parameters of the labels P1 to Pn are stored in the teaching position storage unit 1311.
[0025]
Next, the operation of the automatic excavator 1 during playback will be described mainly with reference to FIG.
At the time of playback, an instruction for automatic driving is output from the reproduction operation unit 112 of the remote operation device 11 to the command interpreter unit 1313. In response to the instruction, the command interpreter unit 1313 sequentially reads and interprets the teaching commands stored in the teaching command storage unit 1312. For example, as shown in FIG. 5 during excavation, when the command is a move command, teaching position data as parameters corresponding to the labels P1 to Pn of the teaching command is transmitted from the teaching position storage unit 1311 to the teaching position data output processing unit. To 1314. The output teaching position data is output to the servo pre-processing unit 1315, and the data is further interpolated from the teaching position data by interpolation so that the automatic driving excavator 1 operates at a smooth speed. Data is created. Further, the interpolation teaching position data is input to the servo controller 1316, while the current position data is obtained from the current position calculator 1318 and input to the servo controller 1316. The servo control unit 1316 performs predetermined servo control based on target interpolation teaching position data and detected current position data, and outputs a drive current from the electromagnetic control valve 132.
[0026]
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure during normal operation in the automatic operation controller 131.
[0027]
As shown in the figure, the automatic driving excavator 1 performs excavation in step 11, performs turning (turning 1) to release the crusher 8 in step 12, and releases the crusher 8 in step 13. In step 14, a turn is made for excavation again (turn 2), and the processing from step 11 is repeated again.
[0028]
On the other hand, when the truck 9 enters the truck entry detection processing unit 1317 shown in FIG. 4, a detection output is input from the truck entry detection sensor 10 via the remote operation device 11. In the command interpreter unit 1313, when there is an interrupt based on the detection output, the command interpreter unit 1313 starts interrupt processing.
[0029]
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of interrupt processing when the automatic operation controller 131 detects entry of the truck 9.
[0030]
At any point during the normal driving operation shown in FIG. 6, as shown in step 1 of FIG. 7, it is determined whether or not the entry of the truck 9 has been detected. When the entry is detected, an interruption process is executed. The Next, in step 2, it is determined whether or not the excavation operation is in progress. If not in excavation, it is determined in step 3 whether or not a turn (turn 2) for moving from the earth to the excavation position is performed. to decide. When it is neither case, that is, when neither excavation operation nor turning (turn 2), it is assumed that the automatic operation excavator 1 is not adversely affected by the dumping of the transported material from the truck 9, and nothing is normally done. Return to the operation. If it is determined in step 2 that excavation or turning in step 3 is being performed (turning 2), in step 4, the automatic driving excavator 1 performs a retreat operation to a position as shown in FIG. Next, when the movement to the retracted position is completed, in Step 5, a command for idling the engine speed is output from the automatic operation controller 131 to the engine controller 135 to put the engine in an idling state. Next, at step 6, it is determined whether or not the track 9 has left, and the process waits until the track 9 has left. When the truck 9 exits, the engine speed of the automatic driving excavator is returned to the original in step 7 to return to the normal automatic driving operation.
[0031]
As described above, according to the automatic driving excavator of the present embodiment, by detecting the entry and exit of the truck, the front of the excavator does not collide with the earth and sand dumped from the truck, and the engine speed By automatically dropping the engine, safe and efficient automatic operation can be performed without consuming unnecessary fuel.
[0032]
As described above, the automatic driving excavator of the present invention detects the approach of the transporting machine by the transporting machine approach detector, and further determines that the automatic driving shovel is being excavated or turning for moving to the excavation position. stops the operation and retracted to a predetermined position, sediment automatic operation shovel is dumped from the transportation machine, with avoiding collision with the transportation of such debris, to idle the engine, safe and automatic operation efficient Work can be realized. Moreover, since the excavator retreat conditions are limited as described above, work interruption due to excavation of the excavator and idling of the engine speed can be minimized, and reduction in work efficiency can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a cooperative operation between an automatic driving excavator and another work machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing each operation state of the automatic driving shovel according to the present embodiment.
FIG. 3 is an overall configuration diagram of the control mechanism of the automatic driving shovel according to the present embodiment.
FIG. 4 is a functional configuration diagram of an automatic operation shovel mainly during playback according to the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a teaching command stored in a teaching command storage unit 1312 illustrated in FIG.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure during normal operation of the automatic excavator according to the present embodiment.
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure when the automatic driving excavator according to the present embodiment enters a truck.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic driving excavator 2 Revolving body 3 Boom 4 Arm 5 Bucket 9 Truck 10 Truck approach detection sensor 11 Remote operation device 13 On-board device 131 Automatic operation controller 1311 Teaching position storage part 1312 Teaching command storage part 1313 Command interpreter part 1314 Teaching position output Processing unit 1315 Servo preprocessing unit 1316 Servo control unit 1317 Track entry detection processing unit 1318 Current position calculation unit 1319 Engine rotation command unit 132 Electromagnetic control valve 133 Actuator 134 Angle sensor 135 Engine controller 136 Engine

Claims (3)

教示された掘削から放土までの一連の動作を、再生操作により繰り返し自動運転する自動運転ショベルにおいて、
前記自動運転ショベルは、前記掘削すべき運搬物を搬入する運搬機械の進入を検出する運搬機械進入検出器から送給される検出出力が入力され、さらに、前記自動運転ショベルが掘削中または掘削位置へ移動するための旋回中と判断された場合には、当該自動運転ショベルを退避位置への退避動作を行わせ、当該退避位置への移動が完了したとき、エンジン回転数をアイドリングする処理を行うことを特徴とする自動運転ショベル。
In an automatic driving excavator that automatically repeats a series of operations from excavation to earthing as taught by regenerating operation,
The automatic operation excavator receives a detection output fed from a transport machine entry detector that detects an approach of a transport machine that carries the transported object to be excavated, and the automatic operation excavator is in excavation or excavation position. If it is determined that the vehicle is turning to move to the retracted position, the automatic driving excavator is retracted to the retracted position, and when the movement to the retracted position is completed, the engine speed is idled. This is an automatic driving excavator.
ブーム、アーム、バケット及び旋回体をそれぞれ作動するアクチュエータと、
前記アクチュエータを駆動する電磁制御弁と、
前記旋回体と前記ブーム間、前記ブームと前記アーム間、前記アームと前記バケット間のそれぞれの回転角度と前記旋回体の旋回角を検出する角度検出器と、
油圧ショベルの任意の複数の姿勢において前記角度検出器からの角度信号を教示データとして順次記憶する教示位置格納部と、前記教示位置データを順次継続して読み出して前記電磁制御弁を制御するサーボ制御部とを有する自動運転コントローラと、
エンジン回転数を制御するエンジンコントローラと、
を備える自動運転ショベルにおいて、
前記自動運転コントローラは、前記掘削すべき運搬物を搬入する運搬機械の進入を検出する運搬機械進入検出器から送給される検出出力が入力され、さらに、前記自動運転ショベルが掘削中または掘削位置へ移動するための旋回中と判断された場合には、当該自動運転ショベルを退避位置への退避動作を行わせ、当該退避位置への移動が完了したとき、エンジン回転数をアイドリングする処理を行うことを特徴とする自動運転ショベル。
An actuator for operating a boom, an arm, a bucket, and a swing body,
An electromagnetic control valve for driving the actuator;
An angle detector for detecting a rotation angle between the swing body and the boom, between the boom and the arm, between the arm and the bucket, and a swing angle of the swing body;
A teaching position storage unit that sequentially stores angle signals from the angle detector as teaching data in an arbitrary plurality of postures of a hydraulic excavator, and a servo control that controls the electromagnetic control valve by sequentially reading the teaching position data. An automatic operation controller having a section ;
An engine controller for controlling the engine speed;
In an automatic driving excavator comprising
The automatic operation controller receives a detection output fed from a transport machine entry detector that detects the entrance of the transport machine that carries the transport object to be excavated, and the automatic operation excavator is in excavation or excavation position. If it is determined that the vehicle is turning to move to the retracted position, the automatic driving excavator is retracted to the retracted position, and when the movement to the retracted position is completed, the engine speed is idled. This is an automatic driving excavator.
請求項2の記載において、
前記自動運転コントローラは、前記運搬機械進入検出器によって運搬機械の退出を検出したとき、前記エンジンコントローラにエンジン回転数を前記アイドリングに落とす前の通常状態に戻す指令を出力して、通常の自動運転を開始させることを特徴とする自動運転ショベル。
In the description of claim 2,
The automatic operation controller outputs a command to return the engine speed to the normal state before dropping the engine speed to the engine controller when the conveyance machine detection of the conveyance machine is detected by the conveyance machine entry detector. An automatic driving excavator characterized by starting the operation.
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