CN111094662A - 作业机械及作业机械的控制方法 - Google Patents

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Abstract

工作装置(2)包括破碎机(8)。传感器(16～18)检测工作装置(2)的姿态。先导阀(35)控制破碎机(8)的动作。控制器(26)控制先导阀(35)。控制器(26)根据通过传感器(16～18)获得的工作装置(2)的姿态检测破碎机(8)的前端(8aa)与撞击极限间的距离，若判定破碎机(8)的前端(8aa)已达到撞击极限则控制先导阀(35)而使破碎机(8)的动作停止。

Description

作业机械及作业机械的控制方法
技术领域
本发明涉及作业机械及作业机械的控制方法，特别是涉及具有破碎机的作业机械及作业机械的控制方法。
背景技术
例如日本特开2003-49453号公报(专利文献1)中公开了具有破碎机的作业机械。破碎机具有作为工具配置在前端的横刃和撞击该横刃的活塞。
在通过破碎机粉碎破碎对象物时，在横刃的前端按压于破碎对象物的状态下通过活塞撞击横刃。利用从该活塞施加于横刃的撞击力使破碎对象物破碎。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-49453号公报
发明内容
发明要解决的课题
若在横刃的前端未作用负荷的状态下由活塞撞击横刃，则发生所谓的空击。为了减轻由该空击引起的破碎机自身的负荷而禁止空击。
在破碎机进行破碎作业时，为了避免发生上述空击，在操作者判断为破碎对象物破碎时停止撞击。但是，即使是熟练操作者，从破碎对象物破碎开始到实际停止破碎操作也会产生时间延迟，从而产生空击。
本发明的目的在于提供能够抑制空击的发生、能够减轻破碎机的负荷的作业机械及作业机械的控制方法。
用于解决课题的方案
本发明的作业机械具备工作装置、传感器、控制阀、控制器。工作装置包括破碎机。传感器检测工作装置的姿态。控制阀控制破碎机的动作。控制器控制控制阀。控制器根据通过传感器获得的工作装置的姿态检测破碎机的前端与撞击极限间的距离，在判定破碎机的前端已达到撞击极限时控制控制阀以使破碎机的动作停止。
本发明的作业机械的控制方法为控制具备包括破碎机的工作装置及对该破碎机的动作进行控制的控制阀的作业机械的方法，其包括以下工序。
首先根据工作装置的姿态来检测破碎机的前端与撞击极限间的距离。若判定破碎机的前端已达到撞击极限则控制控制阀而使破碎机的动作停止。
发明效果
根据本发明，可以实现能够抑制空击的发生并能够减轻破碎机的负荷的作业机械。
附图说明
图1是基于实施方式的作业机械100的外观图。
图2是用于示意性地说明基于实施方式的作业机械的作业机械的侧视图(A)及后视图(B)。
图3是示出基于实施方式的工作装置的控制系统的结构的功能框图。
图4是基于实施方式的破碎机的结构的示意图。
图5是说明基于实施方式的破碎机的液压系统及破碎机的控制系统的一例的结构的图。
图6是说明基于实施方式的破碎机的液压系统及破碎机的控制系统的另一例的结构的图。
图7是示意性地示出基于实施方式的正在进行停止控制时的工作装置的动作的一例的图。
图8是基于实施方式的执行停止控制的控制系统200所包含的控制器26及显示控制器28的功能框图。
图9的(A)～(C)是说明基于本实施方式的上述垂直速度成分Vcy_bm、Vcy_brk的计算方式的图。
图10是说明取得基于实施方式的破碎机的前端与目标破碎地形U间的距离d的图。
图11是示出基于实施方式的工作装置的自动停止控制的一例的流程图。
图12是示出基于实施方式的破碎机的撞击自动停止控制的一例的流程图。
图13是示出基于实施方式的破碎机的撞击自动停止控制的变形例的流程图。
图14是示出破碎机的撞击自动停止控制的变形例中的距离d与破碎机的撞击速度间的关系的图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是，本发明不限定于此。以下说明的各实施方式的特征能够适当组合。另外，也存在不使用一部分的构成要素的情况。
<作业机械的整体结构>
图1是基于实施方式的作业机械100的外观图。
如图1所示，作为作业机械100，在本例中主要举出液压挖掘机为例进行说明。
作业机械100具有车辆主体1和利用液压来工作的工作装置2。需要说明的是，如后所述，在作业机械100搭载有执行控制的控制系统200(图3)。
车辆主体1具有回转体3和行驶装置5。行驶装置5具有一对履带5Cr。通过履带5Cr的旋转，作业机械100能够行驶。需要说明的是，行驶装置5也可以包含车轮(轮胎)。
回转体3配置在行驶装置5之上且由行驶装置5支承。回转体3能够以回转轴AX为中心相对于行驶装置5回转。
回转体3具有驾驶室4。在该驾驶室4中设置有操作者就座的驾驶员座4S。操作者能够在驾驶室4中操作作业机械100。
在本例中，以就座在驾驶员座4S上的操作者为基准说明各部分的位置关系。前后方向是指就座在驾驶员座4S上的操作者的前后方向。左右方向是指就座在驾驶员座4S上的操作者的左右方向。将与就座在驾驶员座4S上的操作者正对的方向设为前方向，将与前方向对置的方向设为后方向。将就座在驾驶员座4S上的操作者正对正面时的右侧、左侧分别设为右方向、左方向。
回转体3具有收容发动机的发动机室9和在回转体3的后部设置的配重。在回转体3中，在发动机室9的前方设置有扶手19。发动机室9中配置有未图示的发动机及液压泵等。
工作装置2支承于回转体3。工作装置2主要具有动臂6、斗杆7、破碎机8、动臂缸10、斗杆缸11及破碎机缸12。动臂6与回转体3连接。斗杆7与动臂6连接。破碎机8与斗杆7连接。
动臂缸10用于驱动动臂6。斗杆缸11用于驱动斗杆7。破碎机缸12用于驱动破碎机8。动臂缸10、斗杆缸11及破碎机缸12分别为由工作油驱动的液压缸。
动臂6的基端部借助动臂销13与回转体3连接。斗杆7的基端部借助斗杆销14与动臂6的前端部连接。破碎机8借助破碎机销15与斗杆7的前端部连接。
动臂6能够以动臂销13为中心旋转。斗杆7能够以斗杆销14为中心旋转。破碎机8能够以破碎机销15为中心旋转。
图2的(A)及图2的(B)是示意性地说明基于实施方式的作业机械100的图。图2的(A)中示出作业机械100的侧视图。图2的(B)中示出作业机械100的后视图。
如图2的(A)及图2的(B)所示，动臂6的长度L1为动臂销13与斗杆销14间的距离。斗杆7的长度L2为斗杆销14与破碎机销15间的距离。破碎机8的长度L3为破碎机销15与破碎机8的前端8aa(工具8a的前端8aa)间的距离。破碎机8的工具8a例如为横刃，工具8a的前端8aa呈尖状。另外，长度L3为破碎机8的前端8aa位于后述的伸长侧行程终点(图4)时的长度。
作业机械100具有动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17及破碎机缸行程传感器18。动臂缸行程传感器16配置于动臂缸10。斗杆缸行程传感器17配置于斗杆缸11。破碎机缸行程传感器18配置于破碎机缸12。需要说明的是，动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17及破碎机缸行程传感器18也统称为液压缸行程传感器。
基于动臂缸行程传感器16的检出结果求算动臂缸10的行程长度。基于斗杆缸行程传感器17的检出结果求算斗杆缸11的行程长度。基于破碎机缸行程传感器18的检出结果求算破碎机缸12的行程长度。
需要说明的是，在本例中，动臂缸10、斗杆缸11及破碎机缸12的行程长度分别也称为动臂缸长度、斗杆缸长度及破碎机缸长度。另外，在本例中，动臂缸长度、斗杆缸长度及破碎机缸长度也统称为液压缸长度数据L。需要说明的是，也可以采用使用电位计或倾斜传感器检出行程长度的方式。
作业机械100具备能够检出作业机械100的位置的位置检出装置20。
位置检出装置20具有天线21、全局坐标运算部23和IMU(Inertial MeasurementUnit：惯性测量单元)24。
天线21为例如GNSS(Global Navigation Satellite Systems：全球导航卫星系统)用的天线。天线21为例如RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global NavigationSatellite Systems：实时动态定位-全球导航卫星系统)用天线。
天线21设置于回转体3。在本例中，天线21设置于回转体3的扶手19。需要说明的是，天线21也可以设置在发动机室9的后方。例如也可以将天线21设置于回转体3的配重。天线21将与接收到的电波(GNSS电波)对应的信号向全局坐标运算部23输出。
全局坐标运算部23检出全局坐标系中的天线21的设置位置P1。全局坐标系是以在作业区域设置的基准位置Pr为原点的三维坐标系(Xg，Yg，Zg)。在本例中，基准位置Pr是在作业区域设定的基准桩的前端的位置。另外，局部坐标系是以作业机械100为基准的由(X，Y，Z)表示的三维坐标系。局部坐标系的基准位置是表示位于回转体3的回转轴(回转中心)AX的基准位置P2的数据。
在本例中，天线21包含以在车宽方向上相互分离的方式设置于回转体3的第一天线21A及第二天线21B。
全局坐标运算部23检出第一天线21A的设置位置P1a及第二天线21B的设置位置P1b。全局坐标运算部23取得以全局坐标表示的基准位置数据P。在本例中，基准位置数据P是表示位于回转体3的回转轴(回转中心)AX的基准位置P2的数据。需要说明的是，基准位置数据P也可以是表示设置位置P1的数据。
在本例中，全局坐标运算部23基于两个设置位置P1a及设置位置P1b生成回转体方位数据Q。回转体方位数据Q基于由设置位置P1a和设置位置P1b决定的直线与全局坐标的基准方位(例如北)所成的角来决定。回转体方位数据Q表示回转体3(工作装置2)朝向的方位。全局坐标运算部23向后述的显示控制器28(图3)输出基准位置数据P及回转体方位数据Q。
IMU24设置于回转体3。在本例中，IMU24配置在驾驶室4的下部。在回转体3中，在驾驶室4的下部配置有高刚性的框架。IMU24配置在该框架上。需要说明的是，IMU24也可以配置在回转体3的回转轴AX(基准位置P2)的侧方(右侧或左侧)。IMU24检出在车辆主体1的左右方向上倾斜的倾斜角θ4和在车辆主体1的前后方向上倾斜的倾斜角θ5。
<工作装置的控制系统的结构>
接下来，说明基于实施方式的工作装置2的控制系统200的概要。
图3是示出基于实施方式的工作装置2的控制系统200的结构的功能框图。
图3所示的控制系统200对使用工作装置2的破碎处理进行控制。在本例中，破碎处理的控制包含工作装置2的停止控制和破碎机8的破碎控制。
工作装置2的停止控制是指控制使得工作装置2在目标破碎地形U近前处自动停止，以免图1所示的破碎机8的前端8aa进入目标破碎地形U(图7)。停止控制在操作者不操作斗杆7而操作工作臂6或破碎机8且破碎机8的前端8aa及目标破碎地形U间的距离d与破碎机8的前端8aa的速度满足规定条件的情况下执行。目标破碎地形U表示作为破碎对象的目标形状的设计地形。
如图3所示，控制系统200包含动臂缸行程传感器16、斗杆缸行程传感器17、破碎机缸行程传感器18、天线21、全局坐标运算部23、IMU24、操作装置25、控制器26、先导阀27、显示控制器28、显示部29、传感器控制器30、人机界面部32、主泵37、液压缸60、方向控制阀64及压力传感器66、67。
操作装置25配置于驾驶室4(图1)。操作者对操作装置25进行操作。操作装置25受理驱动工作装置2的操作者操作。在本例中，操作装置25为先导液压式的操作装置。
通过方向控制阀64调整从主泵37供给的工作油向液压缸60供给的供给量(压力)。方向控制阀64利用向第一液压室及第二液压室供给的油而工作。需要说明的是，在本例中，为了使液压缸60(动臂缸10、斗杆缸11及破碎机缸12)工作而从主泵37向液压缸供给的油也称为工作油。另外，为了使方向控制阀64工作而向该方向控制阀64供给的油称为先导油。另外，先导油的压力也称为先导液压(PPC压力)。
工作油及先导油也可以从同一液压泵(主泵37)送出。例如，也可以从液压泵送出的工作油的一部分由减压阀减压，该减压后的工作油作为先导油使用。另外，送出工作油的液压泵(主液压泵)和送出先导油的液压泵(先导液压泵)也可以是不同的液压泵。
操作装置25具有第一操作杆25R和第二操作杆25L。第一操作杆25R例如配置在驾驶员座4S(图1)的右侧。第二操作杆25L例如配置在驾驶员座4S的左侧。在第一操作杆25R及第二操作杆25L中，前后左右的动作与双轴的动作对应。
通过第一操作杆25R例如操作动臂6及破碎机8。
第一操作杆25R的前后方向的操作与动臂6的操作对应，对应于前后方向的操作而执行动臂6的下降动作及上升动作。将在为了操作动臂6而操作第一操作杆25R以将先导油供给至先导油路450时压力传感器66产生的检出压力设为MB。
第一操作杆25R的左右方向的操作与破碎机8的操作对应，对应于左右方向的操作而执行破碎机8相对于斗杆7的转动动作。将在为了操作破碎机8而操作第一操作杆25R以将先导油供给至先导油路450时压力传感器66产生的检出压力设为MT。
通过第二操作杆25L操作例如斗杆7及回转体3。
第二操作杆25L的前后方向的操作与斗杆7的操作对应，对应于前后方向的操作执行斗杆7的上升动作及下降动作。
第二操作杆25L的左右方向的操作与回转体3的回转对应，对应于左右方向的操作执行回转体3的右回转动作及左回转动作。
从主泵37送出并由减压阀减压了的先导油被向操作装置25供给。基于操作装置25的操作量调整先导液压。
在先导油路450配置有压力传感器66及压力传感器67。压力传感器66及压力传感器67检出先导液压。压力传感器66及压力传感器67的检出结果被向控制器26输出。
对应于第一操作杆25R的前后方向的操作量(动臂操作量)，通过方向控制阀64调整向用于驱动动臂6的动臂缸10供给的工作油的流动方向及流量。
对应于第一操作杆25R的左右方向的操作量(破碎机操作量)，向用于驱动破碎机8的破碎机缸12供给的工作油流动的方向控制阀64被驱动。
对应于第二操作杆25L的前后方向的操作量(斗杆操作量)，向用于驱动斗杆7的斗杆缸11供给的工作油流动的方向控制阀64被驱动。
对应于第二操作杆25L的左右方向的操作量，向用于驱动回转体3的液压致动器供给的工作油流动的方向控制阀64被驱动。
需要说明的是，也可以是，第一操作杆25R的左右方向的操作与动臂6的操作对应，前后方向的操作与破碎机8的操作对应。另外，也可以是，第二操作杆25L的左右方向与斗杆7的操作对应，前后方向的操作与回转体3的操作对应。
先导阀27对针对液压缸60(动臂缸10、斗杆缸11及破碎机缸12)的工作油的供给量进行调整。先导阀27基于来自控制器26的控制信号而工作。
人机界面部32具有输入部321和显示部(监视器)322。
在本例中，输入部321包含在显示部322的周围配置的操作按钮。需要说明的是，输入部321也可以包含触摸面板。也将人机界面部32称为多监视器。
显示部322作为基本信息显示燃料剩余量、冷却水温度等。该显示部322也可以是能够通过按下画面上的显示来操作设备的触摸面板(输入装置)。
输入部321由操作者操作。通过输入部321的操作生成的指令信号被向控制器26输出。
传感器控制器30基于动臂缸行程传感器16的检出结果计算动臂缸长度。动臂缸行程传感器16将与回转动作相伴的脉冲向传感器控制器30输出。传感器控制器30基于从动臂缸行程传感器16输出的脉冲计算动臂缸长度。
同样地，传感器控制器30基于斗杆缸行程传感器17的检出结果计算斗杆缸长度。传感器控制器30基于破碎机缸行程传感器18的检出结果计算破碎机缸长度。
传感器控制器30根据基于动臂缸行程传感器16的检出结果取得的动臂缸长度，计算动臂6相对于回转体3的垂直方向的倾斜角θ1(图2的(A))。
传感器控制器30根据基于斗杆缸行程传感器17的检出结果取得的斗杆缸长度，计算斗杆7相对于动臂6的倾斜角θ2(图2的(A))。
传感器控制器30根据基于破碎机缸行程传感器18的检出结果取得的破碎机缸长度，计算破碎机8的前端8aa相对于斗杆7的倾斜角θ3(图2的(A))。
能够基于作为上述计算结果的倾斜角θ1、θ2、θ3和基准位置数据P、回转体方位数据Q及缸长度数据L确定作业机械100的动臂6、斗杆7及破碎机8的位置，能够生成表示破碎机8的三维位置的破碎机位置数据。
需要说明的是，动臂6的倾斜角θ1、斗杆7的倾斜角θ2及破碎机8的倾斜角θ3也可以不由缸行程传感器16、17、18检测，而由旋转编码器这样的角度检出器检出。动臂6的倾斜角θ1也可以由安装于动臂的角度检出器检出。同样地，斗杆7的倾斜角θ2也可以由安装于斗杆7的角度检出器检出。破碎机8的倾斜角θ3也可以由安装于破碎机8的角度检出器检出。
<破碎机的结构>
接下来说明破碎机8的结构。
图4是示出基于实施方式的破碎机的结构的示意图。如图4所示，破碎机8主要具有工具8a、主体8b、活塞8c和控制阀8d。工具8a例如为横刃。工具8a以棒状延伸，一端具有呈尖状的前端8aa。工具8a能够相对于主体8b沿轴向移动。工具8a的前端8aa从主体8b突出，工具8a的另一端8ab被插入主体8b内。
在主体8b内收纳有活塞8c。活塞8c能够在主体8b内移动。通过活塞8c的移动，活塞8c能够撞击工具8a的另一端8ab。工具8a被活塞8c撞击，从另一端8ab向朝向前端8aa的方向施加撞击力。能够通过该撞击力使被工具8a的前端8aa按压的破碎对象物破碎。
控制阀8d通过从外部接受油的供给而对主体8b内的活塞8c的移动进行控制。
通过工具8a的上述轴向的移动，工具8a的前端8aa能够在伸长侧行程终点与收缩侧行程终点之间移动。伸长侧行程终点与收缩侧行程终点的中间的位置为行程中间位置。
在上述的工作装置2的自动停止控制中，控制使得工作装置2在目标破碎地形U近前处自动停止，以免破碎机8的前端8aa进入目标破碎地形U。
另外，在后述的破碎机8的撞击自动停止控制中，控制使得在以撞击极限或撞击极限的近前处自动停止，以免工具8的前端8aa进入所设定的撞击极限。该撞击极限例如设定为目标破碎地形U(设计地形)。另外，撞击极限不限定于目标破碎地形U(设计地形)，也可以设定为非目标破碎地形U的位置，例如也可以设定为比目标破碎地形U(设计地形)靠上方的位置。撞击极限可以是地形，也可以是针对岩石等块体预先设定的假想点。
<用于破碎机进行破碎的液压电路的结构>
接下来，说明用于破碎机8进行破碎的液压电路的结构。
图5是说明基于实施方式的一例的破碎机的液压系统及破碎机的控制系统的结构的图。
如图5所示，破碎机8的液压电路主要具有上述破碎机8、操作部34、先导阀35(控制阀)、方向控制阀36、主泵37、截止阀38a、38b、蓄能器39、过滤器71、73及油冷却器72。
主泵37用于将蓄积在油箱75内的油向上述液压电路供给。主泵37经由方向控制阀36及截止阀38a而与破碎机8的控制阀8d连接。由此，主泵37能够经由方向控制阀36及截止阀38a将在油箱75内蓄积的油作为工作油向控制阀8d供给。
在方向控制阀36内配置有滑阀(未图示)。该滑阀在方向控制阀36内移动，从而对从主泵37向破碎机8的控制阀8d供给的工作油的油量(压力)进行控制。通过对向控制阀8d供给的油量(压力)进行控制，从而能够对破碎机8的活塞8c在主体8b内的移动进行控制，能够向工具8a施加上述撞击力。
先导油路从操作部34经由先导阀35与方向控制阀36连接。由此，油能够经由操作部34及先导阀35作为先导油向方向控制阀36供给。作为先导油供给至方向控制阀36的油使方向控制阀36内的滑阀工作。
操作部34是操作杆或踏板。操作者操作该操作杆或踏板，从而控制从操作部34向先导阀35供给的先导油的油量。由于像这样操作部34直接控制先导油，因而该操作部34为先导液压式的操作部。
先导阀35是基于来自控制器26的电控制信号(EPC(Electric Pressure Control：电子压力控制)电流)对先导油的流动进行控制的阀。该先导阀35由控制器26控制，从而控制向方向控制阀36供给的先导油的油量(压力)。
供给至破碎机8之后的工作油经由截止阀38b、蓄能器39、过滤器71返回至方向控制阀36。或者，供给至破碎机8之后的工作油经由截止阀38b、蓄能器39、过滤器71、油冷却器72、过滤器73等返回至油箱75。
<破碎机的破碎控制系统的结构>
接下来，说明破碎机8的破碎控制系统的结构。
如图5所示，控制器26如上所述具有向先导阀35提供电控制信号(EPC电流)的功能。该控制器26主要具有工作装置姿态检测部41、距离d计算部42、距离d判定部43、先导阀控制部44、输入控制部45、存储部46及通信控制部47。
控制器26具有根据通过工作装置姿态检测用传感器16～18获得的工作装置2的姿态检测破碎机8的前端8aa与撞击极限间的距离d(图4)的功能。另外，控制器26具有在通过上述距离d的检测判定为破碎机8的前端8aa已达到撞击极限时对先导阀35(控制阀)进行控制以使破碎机8的动作停止的功能。
上述撞击极限例如为目标破碎地形U(图4)。
控制器26的工作装置姿态检测部41基于工作装置姿态检测用传感器16～18检测到的信息来检测工作装置2的姿态。工作装置姿态检测用传感器16～18例如为上述的行程传感器，但也可以是电位计或倾斜传感器。由于能够利用工作装置姿态检测部41检测工作装置2的姿态，因而能够掌握破碎机8的前端8aa的位置。
距离d计算部42根据由工作装置姿态检测部41检测到的破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)的位置和撞击极限的位置，计算破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与撞击极限间的距离d(图4)。
上述撞击极限的位置例如能够从输入控制部45、存储部46及通信控制部47中的至少一个获得。上述撞击极限的位置例如也可以由操作者经由人机界面部32的输入部321或显示部(监视器)322向输入控制部45输入。另外，上述撞击极限的位置也可以在本作业机械100的出厂时被输入至存储部46。另外，上述撞击极限的位置例如可以经由通信装置33从本作业机械100的外部向通信控制部47输入。
距离d判定部43判定由上述距离d计算部42获得的距离d是否变为规定的值。距离d判定部43例如判定上述距离d是否变为0。具体来说，距离d判定部43判定破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)是否达到撞击极限。
先导阀控制部44基于通过上述距离d判定部43判定的结果向先导阀35提供电控制信号(EPC电流)。例如在距离d判定部43判定上述距离d为0(破碎机8的前端8aa达到撞击极限)的情况下，向先导阀35提供电控制信号使破碎机8的动作停止。
控制器26例如可以是对主泵37的动作进行控制的泵控制器，另外也可以是对工作装置2的动作进行控制的工作装置控制器。
需要说明的是，对在图5的液压电路中操作部34直接控制先导油的先导液压式进行了说明，但也可以如图6所示采用操作部34向控制器26提供电信号的EPC控制方式。图6是说明基于本实施方式的破碎机的液压系统及破碎机的控制系统的另一例的结构的图。
如图6所示，在该EPC控制方式中，操作部34与控制器26电连接。由此，来自操作部34的电信号能够向控制器26输入。来自操作部34的电信号例如被向工作装置姿态检测部41输入。
另外，先导油不经由操作部34而经由先导阀35向方向控制阀36供给。
除此以外的图6中示出的液压电路的结构及控制系统的结构与图5所示的结构大致相同，因而对相同的要素标注相同的附图标记并不重复进行其说明。
<通常控制、自动控制(停止控制)及液压系统的动作>
[通常控制]
在通常控制的情况下，工作装置2按照操作装置25的操作量动作。
具体来说，如图3所示，控制器26使先导阀27开放。在先导阀27开放的状态下，先导液压(PPC压力)基于操作装置25的操作量而调整。由此能够调整方向控制阀64来执行动臂6、斗杆7及破碎机8各自的上升下降动作。
[自动控制(停止控制)]
在自动控制(停止控制)的情况下，工作装置2基于操作装置25的操作由控制器26控制。
具体来说，如图3所示，控制器26向先导阀27输出控制信号。先导阀27基于控制器26的控制信号工作。由此，对作用于与液压缸60连接的方向控制阀64(与动臂缸10连接的方向控制阀64及与破碎机缸12连接的方向控制阀64的每一个)的先导液压进行控制。
方向控制阀64基于由先导阀27控制的先导液压而工作。通过该方向控制阀64的工作而控制向液压缸60(动臂缸10及破碎机缸12)供给的工作油的压力。由此，控制器26对动臂6的动作进行控制(停止控制)，以免破碎机8的前端8aa侵入目标破碎地形U(图7)。
在本例中，将控制器26向与动臂缸10连接的先导阀27输出控制信号来控制动臂6的位置以抑制前端8aa侵入目标破碎地形U的控制称为停止控制。
另外，自动控制(停止控制)中的破碎机8的前端8aa的位置为图4所示的工具8a的伸长侧行程终点的位置。
图7是示意性地示出基于实施方式的正在进行停止控制时的工作装置的动作的一例的图。
如图7所示，在停止控制中执行对动臂6进行控制的停止控制，以免破碎机8侵入目标破碎地形U。具体来说，控制系统200(图3)对动臂6的速度进行控制，以在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)接近目标破碎地形U时，使得破碎机8向目标破碎地形U接近的速度变小。
并且，在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)的位置达到或即将达到目标破碎地形U时，工作装置2停止。由此，在工作装置2已停止的状态下，工具8a的伸长侧行程终点的位置成为目标破碎地形U或即将成为目标破碎地形U的位置。
但是，在工作装置2已停止的状态下，实际的工具8a的前端8aa与应破碎的地形表面接触，因此其位于比伸长侧行程终点靠收缩侧行程终点侧的位置。在该状态下，实际的工具8a的前端8aa例如位于收缩侧行程终点。
图8是基于实施方式的执行停止控制的控制系统200所包含的控制器26及显示控制器28的功能框图。
如图8所示，示出控制系统200所包含的控制器26及显示控制器28的功能块。
在此，说明动臂6的停止控制。如上所述，停止控制在通过操作者进行的动臂下降操作使得破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)从目标破碎地形U的上方接近目标破碎地形U时对动臂6的动作进行控制，以免破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)侵入目标破碎地形U。
具体来说，控制器26基于作为破碎对象的目标形状的目标破碎地形U和表示破碎机8的前端8aa的位置的破碎机位置数据S来计算目标破碎地形U与破碎机8间的距离d。并且，以对应于距离d而破碎机8向目标破碎地形U接近的速度变小的方式，输出基于动臂6的停止控制的针对先导阀27的控制信号CBI。
首先，控制器26计算基于由操作装置25(图3)的操作产生的操作指令的动臂6、由破碎机8的动作引起的破碎机8的前端8aa的速度。并且，基于计算结果计算对动臂6的速度进行控制的动臂限制速度(目标速度)，以免破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)侵入目标破碎地形U。并且，以使动臂6以动臂限制速度动作的方式输出针对先导阀27的控制信号CBI。
以下使用图8具体地进行说明功能框图。
如图8所示，显示控制器28具有目标施工信息保存部28A、破碎机位置数据生成部28B及目标破碎地形数据生成部28C。显示控制器28能够基于位置检出装置20(图3)的检出结果计算按全局坐标系观察时的局部坐标的位置。
显示控制器28接受来自传感器控制器30的输入。
传感器控制器30根据各缸行程传感器16、17、18的检出结果取得各缸长度数据L及倾斜角θ1、θ2、θ3。另外，传感器控制器30取得从IMU24输出的倾斜角θ4的数据及倾斜角θ5的数据。传感器控制器30将缸长度数据L、倾斜角θ1、θ2、θ3的数据和倾斜角θ4的数据及倾斜角θ5的数据向显示控制器28输出。
如上所述，在本例中，缸行程传感器16、17、18的检出结果及IMU24的检出结果被向传感器控制器30输出，传感器控制器30进行规定的运算处理。
在本例中，传感器控制器30的功能也可以由控制器26取代。例如，也可以是，缸行程传感器16、17、18的检出结果被向控制器26输出，控制器26基于缸行程传感器16、17、18的检出结果计算缸长度(动臂缸长度、斗杆缸长度及破碎机缸长度)。也可以将IMU24的检出结果向控制器26输出。
全局坐标运算部23取得基准位置数据P及回转体方位数据Q并向显示控制器28输出。
目标施工信息保存部28A保存表示作为作业区域的目标形状的立体设计地形的目标施工信息(立体设计地形数据)T。目标施工信息T包含生成表示作为破碎对象的目标形状的设计地形的目标破碎地形(设计地形数据)U所需的坐标数据及角度数据。目标施工信息T例如也可以经由无线通信装置向显示控制器28供给。
破碎机位置数据生成部28B基于倾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5和基准位置数据P、回转体方位数据Q及缸长度数据L生成表示破碎机8的三维位置的破碎机位置数据S。需要说明的是，前端8aa的位置信息也可以从存储器等连接式记录装置传送。
在本例中，破碎机位置数据S是表示前端8aa的三维位置的数据。
目标破碎地形数据生成部28C使用通过破碎机位置数据生成部28B取得的破碎机位置数据S和目标施工信息保存部28A中保存的后述的目标施工信息T，生成表示破碎对象的目标形状的目标破碎地形U。
另外，目标破碎地形数据生成部28C将所生成的与目标破碎地形U相关的数据向显示部29输出。由此显示部29显示目标破碎地形U。
显示部29例如是监视器，显示作业机械100的各种信息。在本例中，显示部29包含作为信息化施工用的引导监视器的HMI(Human Machine Interface：人机接口)监视器。
目标破碎地形数据生成部28C向控制器26输出与目标破碎地形U相关的数据。另外，破碎机位置数据生成部28B将所生成的破碎机位置数据S向控制器26输出。
控制器26具有推定速度决定部52、距离取得部53、停止控制部54、工作装置控制部57及存储部58。
控制器26取得来自操作装置25(图3)的操作指令(压力MB、MT)和来自显示控制器28的破碎机位置数据S及目标破碎地形U，并向先导阀27输出控制信号CBI。另外，控制器26根据需要从传感器控制器30及全局坐标运算部23取得运算处理所需的各种参数。
推定速度决定部52计算与操作装置25(图3)的用于驱动动臂6、破碎机8的杆操作对应的动臂推定速度Vc_bm、破碎机推定速度Vc_brk。
在此，动臂推定速度Vc_bm是仅由动臂缸10驱动的情况下的破碎机8的前端8aa的速度。破碎机推定速度Vc_brk是仅由破碎机缸12驱动的情况下的破碎机8的前端8aa的速度。
推定速度决定部52计算与动臂操作指令(压力MB)对应的动臂推定速度Vc_bm。另外，同样地，推定速度决定部52计算与破碎机操作指令(压力MT)对应的破碎机推定速度Vc_brk。由此能够计算与各操作指令对应的破碎机8的前端8aa的速度。
存储部58保存推定速度决定部52进行运算处理用的各种表格等数据。
距离取得部53从目标破碎地形数据生成部28C取得目标破碎地形U的数据。距离取得部53从破碎机位置数据生成部28B取得表示破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)的位置的破碎机位置数据S。距离取得部53基于破碎机位置数据S及目标破碎地形U计算与目标破碎地形U垂直的方向上的破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U间的距离d。
停止控制部54在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U接近时执行如下停止控制，即，以在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)即将到达目标破碎地形U之前使工作装置2的动作停止。
停止控制部54根据从推定速度决定部52取得的推定速度Vc_bm、Vc_brk来决定动臂6的限制速度Vc_bm_lmt。停止控制部54将该限制速度Vc_bm_lmt向工作装置控制部57输出。
工作装置控制部57取得动臂限制速度Vc_bm_lmt，并基于该动臂限制速度Vc_bm_lmt生成控制信号CBI。工作装置控制部57将该控制信号CBI向先导阀27输出。
由此，控制与动臂缸10连接的先导阀27，执行动臂6的停止控制。
<推定速度的决定>
图8中的推定速度决定部52计算与动臂操作指令(压力MB)对应的动臂推定速度Vc_bm及与破碎机操作指令(压力MT)对应的破碎机推定速度Vc_brk。
推定速度决定部52包含滑阀行程运算部、液压缸速度运算部及推定速度运算部。
滑阀行程运算部基于按照存储部58中保存的操作指令(压力)的滑阀行程表计算液压缸60的滑阀(未图示)的滑阀行程量。需要说明的是，滑阀包含在方向控制阀64(图3)中。
滑阀的移动量由通过操作装置25或先导阀27控制的油路的压力(先导液压)调整。该油路的先导液压是用于使滑阀移动的油路的先导油的压力，由操作装置25或先导阀27调整。因此滑阀的移动量(滑阀行程)与PPC压力相关。
液压缸速度运算部基于按照计算出的滑阀行程量的液压缸速度表计算液压缸60的液压缸速度。
液压缸60的液压缸速度基于从图3所示的主泵37经由方向控制阀64供给的每单位时间的工作油的供给量进行调整。基于滑阀的移动量调整针对液压缸60的每单位时间的工作油的供给量。因此液压缸速度与滑阀的移动量(滑阀行程)相关。
推定速度运算部基于按照计算出的液压缸60的液压缸速度的推定速度表计算推定速度。
由于工作装置2(动臂6、斗杆7、破碎机8)按照液压缸60的液压缸速度动作，因此液压缸速度与推定速度相关。
通过上述处理，推定速度决定部52计算与动臂操作指令(压力MB)对应的动臂推定速度Vc_bm及与破碎机操作指令(压力MT)对应的破碎机推定速度Vc_brk。需要说明的是，滑阀行程表、液压缸速度表、推定速度表针对动臂6、破碎机8分别设置，基于实验或模拟求算并预先存储在存储部58中。
由此能够计算与各操作指令对应的破碎机8的前端8aa的目标速度(推定速度)。
<推定速度向垂直速度成分的转换>
在计算动臂限制速度时，需要计算动臂6及破碎机8各自的推定速度Vc_bm、Vc_brk的与目标破碎地形U的表面垂直的方向的速度成分(垂直速度成分)Vcy_bm、Vcy_brk。因此，首先说明计算上述垂直速度成分Vcy_bm、Vcy_brk的方式。
图9(A)～图9的(C)是说明基于本实施方式的上述垂直速度成分Vcy_bm、Vcy_brk的计算方式的图。
如图9的(A)所示，停止控制部54(图8)将动臂推定速度Vc_bm转换为与目标破碎地形U的表面垂直的方向的速度成分(垂直速度成分)Vcy_bm和与目标破碎地形U的表面平行的方向的速度成分(水平速度成分)Vcx_bm。
在这一点上，停止控制部54根据从传感器控制器30(图3)取得的倾斜角及目标破碎地形U等，求算局部坐标系的垂直轴(回转体3的回转轴AX：图1)相对于全局坐标系的垂直轴的倾角和目标破碎地形U的表面的垂直方向相对于全局坐标系的垂直轴的倾角。停止控制部54根据这些倾角求算表示局部坐标系的垂直轴与目标破碎地形U的表面的垂直方向的倾斜的角度β1。
并且，如图9的(B)所示，停止控制部54根据局部坐标系的垂直轴的方向与动臂推定速度Vc_bm的方向所成的角度β2，通过三角函数将动臂推定速度Vc_bm转换为局部坐标系的垂直轴向的速度成分VL1_bm和水平轴向的速度成分VL2_bm。
并且，如图9的(C)所示，停止控制部54根据局部坐标系的垂直轴与目标破碎地形U的表面的垂直方向的倾角β1，通过三角函数将局部坐标系的垂直轴向上的速度成分VL1_bm和水平轴向上的速度成分VL2_bm转换为针对目标破碎地形U的垂直速度成分Vcy_bm及水平速度成分Vcx_bm。同样地，停止控制部54将破碎机推定速度Vc_brk转换为局部坐标系的垂直轴向上的垂直速度成分Vcy_brk及水平速度成分Vcx_brk。
按照上述方式计算上述垂直速度成分Vcy_bm、Vcy_brk。
<破碎机的前端与目标破碎地形U间的距离d的计算>
图10是说明取得基于实施方式的破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U间的距离d的图。
如图10所示，距离取得部53(图8)基于破碎机8的前端8aa的位置信息(破碎机位置数据S)计算破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U的表面之间的成为最短的距离d。
在本例中，基于破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U的表面之间的成为最短的距离d执行停止控制。
<停止控制的流程图>
接下来，使用图8～图11说明本实施方式的工作装置的停止控制的流程的一例。
图11是示出基于实施方式的工作装置的停止控制的一例的流程图。
如图11所示，首先设定目标破碎地形U(步骤SA1：图11)。
在设定了目标破碎地形U之后，如图8所示，控制器26决定工作装置2的推定速度Vc(步骤SA2：图11)。工作装置2的推定速度Vc包含动臂推定速度Vc_bm及破碎机推定速度Vc_brk。动臂推定速度Vc_bm基于动臂操作量计算。破碎机推定速度Vc_brk基于破碎机操作量计算。
在控制器26的存储部58中存储规定动臂操作量与动臂推定速度Vc_bm间的关系的推定速度信息。控制器26基于推定速度信息决定与动臂操作量对应的动臂推定速度Vc_bm。推定速度信息例如是表示动臂推定速度Vc_bm的关于动臂操作量的大小的映射。推定速度信息也可以是表格或算式等方式。
另外，推定速度信息包含规定破碎机操作量与破碎机推定速度Vc_brk间的关系的信息。控制器26基于推定速度信息决定与破碎机操作量对应的破碎机推定速度Vc_brk。
如图9的(A)所示，控制器26将动臂推定速度Vc_bm转换为与目标破碎地形U的表面垂直的方向的速度成分(垂直速度成分)Vcy_bm和与目标破碎地形U的表面平行的方向的速度成分(水平速度成分)Vcx_bm(步骤SA3：图11)。
控制器26根据基准位置数据P及目标破碎地形U等，求算局部坐标系的垂直轴(回转体3的回转轴AX)相对于全局坐标系的垂直轴的倾角及目标破碎地形U的表面的垂直方向相对于全局坐标系的垂直轴的倾角。控制器26根据这些倾角求算表示局部坐标系的垂直轴与目标破碎地形U的表面的垂直方向的倾斜的角度β1(图9的(A))。
如图9的(B)所示，控制器26根据局部坐标系的垂直轴与动臂目标速度Vc_bm的方向所成的角度β2，通过三角函数将动臂推定速度Vc_bm转换为局部坐标系的垂直轴向的速度成分VL1_bm和水平轴向的速度成分VL2_bm。
如图9的(C)所示，控制器26根据局部坐标系的垂直轴与目标破碎地形U的表面的垂直方向的倾角β1，通过三角函数将局部坐标系的垂直轴向上的速度成分VL1_bm和水平轴向上的速度成分VL2_bm转换为针对目标破碎地形U的垂直速度成分Vcy_bm及水平速度成分Vcx_bm。控制器26同样地将破碎机推定速度Vc_brk转换为局部坐标系的垂直轴向上的垂直速度成分Vcy_brk及水平速度成分Vcx_brk。
如图10所示，控制器26取得破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U间的距离d(步骤SA4：图11)。控制器26根据前端8aa(伸长侧行程终点)的位置信息、目标破碎地形U等计算破碎机8的前端8aa与目标破碎地形U的表面之间的成为最短的距离d。在本实施方式中，基于破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U的表面之间的成为最短的距离d执行停止控制。
控制器26基于上述距离d计算工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt(步骤SA5：图11)。工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt为在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)向目标破碎地形U接近的方向上能够容许的前端8aa的移动速度(也称为容许速度或前端限制速度)。控制器26的存储部54a(图8)中存储有规定距离d与限制速度Vcy_lmt间的关系的限制速度信息。根据该限制速度信息和上述计算出的距离d计算工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt。
在取得到限制速度Vcy_lmt后，控制器26根据工作装置2整体的限制速度Vcy_lmt、动臂推定速度Vc_bm及破碎机推定速度Vc_brk计算动臂6的限制速度(目标速度)的垂直速度成分(限制垂直速度成分)Vcy_bm_lmt(步骤SA6：图11)。
控制器26根据动臂6的旋转角度α、斗杆7的旋转角度β、破碎机8的旋转角度、基准位置数据P及目标破碎地形U等求算与目标破碎地形U的表面垂直的方向和动臂限制速度Vc_bm_lmt的方向之间的关系，并将动臂6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt转换为动臂限制速度Vc_bm_lmt(步骤SA7：图11）。该情况下的运算通过根据前述的动臂推定速度Vc_bm求算与目标破碎地形U的表面垂直的方向的垂直速度成分Vcy_bm的运算相反的步骤进行。
之后通过控制器26判定是否满足停止控制的条件(步骤SA8：图11)。例如通过控制器26判定破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与目标破碎地形U的间的距离d是否变为规定的范围。
在不满足停止控制条件的情况下不执行停止控制(步骤SA9：图11)。另一方面，在满足停止控制条件的情况下执行停止控制(步骤SA10：图11)。
如图8所示，在停止控制中，停止控制部54的上述限制速度取得部将所取得的动臂限制速度Vc_bm_lmt向工作装置控制部57输出。工作装置控制部57决定与动臂限制速度Vc_bm_lmt对应的液压缸速度，并将与液压缸速度对应的指令电流(控制信号)向先导阀27输出。由此执行工作装置2的包含滑阀的移动量在内的控制。
在前端8aa(伸长侧行程终点)位于比目标破碎地形U靠上方的位置的情况下，前端8aa越接近目标破碎地形U，则动臂6的限制垂直速度成分Vcy_bm_lmt的绝对值越小，并且，动臂6的朝向与目标破碎地形U的表面平行的方向的限制速度的速度成分(限制水平速度成分)Vcx_bm_lmt的绝对值也越小。因此，在前端8aa(伸长侧行程终点)位于比目标破碎地形U靠上方的情况下，随着前端8aa向目标破碎地形U接近，朝向与动臂6的目标破碎地形U的表面垂直的方向的速度及朝向与动臂6的目标破碎地形U的表面平行的方向的速度一起减速。并且，在上述距离d变为规定的值的时刻，动臂6停止。
<破碎机的撞击自动停止控制的流程图>
接下来，使用图5、图11及图12说明本实施方式的破碎机的撞击自动停止控制的流程的一例。
图12是示出基于实施方式的破碎机的撞击自动停止控制的一例的流程图。
如图12所示设定目标破碎地形(撞击极限)(步骤S1：图12)。在本实施方式中，目标破碎地形设定为撞击极限。因此，目标破碎地形(撞击极限)设定的步骤S1与图11中的目标破碎地形U的设定的步骤SA1相同。
另外，撞击极限不限定于目标破碎地形U。因而，在撞击极限设定为与目标破碎地形U不同的位置的情况下，撞击极限的设定的步骤S1独立于图11中的目标破碎地形U的设定的步骤SA1进行。
撞击极限的设定也可以如图5所示由操作者将撞击极限经由例如人机界面部32的输入部321或显示部(监视器)322向输入控制部45输入来进行。另外，上述撞击极限的设定也可以通过在本作业机械100的出厂前输入至存储部46来进行。另外，上述撞击极限的设定也可以经由例如通信装置33从本作业机械100的外部向通信控制部47输入来进行。
之后，由操作者开始破碎机8的破碎操作(步骤S2：图12)。该操作者进行的破碎操作通过例如上述自动控制(停止控制)从图7所示破碎机8的前端8aa与应破碎的地形表面接触的状态开始。此时，伸长侧行程终点未达到目标破碎地形U。因此，此时上述自动控制(停止控制)尚未结束。
破碎机8进行的破碎操作的开始在将破碎机8的实际的前端8aa按压于破碎对象物以对破碎机8施加恰当的推力的状态下进行。操作者进行的破碎操作通过操作者进行操作部(操作杆或踏板)34的操作而开始。通过由操作者开始进行破碎机8的破碎操作，从而破碎机8进行的破碎动作开始。具体来说，图4所示的破碎机8的活塞8c撞击工具8a而对工具8a施加撞击力，通过该撞击力使破碎对象物破碎。
在由操作者开始进行破碎机8的破碎操作时，破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)逐渐接近目标破碎地形U。另外，在通过操作者开始进行破碎机8的破碎操作时，控制器26接受该破碎操作开始的信号而进行破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)的位置的检测(步骤S3：图12)。关于该前端8aa(伸长侧行程终点)的位置的检测，如图5所示由控制器26的工作装置姿态检测部41基于工作装置姿态检测用传感器16～18检测到的信息进行。另外，在破碎机8的撞击自动停止控制中也与上述的自动控制(停止控制)同样地，破碎机8的前端8aa的位置被设为图4所示的工具8a的伸长侧行程终点的位置。
通过控制器26的距离d计算部42计算破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与撞击极限间的距离d(步骤S4：图12)。距离d计算部42基于由工作装置姿态检测部41检测到的破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)的位置和从输入控制部45、存储部46及通信控制部47中的至少一个取得的撞击极限的位置计算上述距离d。上述距离d的计算方法与在上述自动控制(停止控制)中说明的方法相同。
通过控制器26的距离d判定部43判定计算出的上述距离d是否为0(步骤S5：图12)。具体来说，通过控制器26的距离d判定部43判定破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)是否达到撞击极限。
在通过距离d判定部43判定上述距离d不是0的情况下，直到距离d变为0进行基于破碎机8的破碎动作和基于距离d判定部43的距离d的计算。
另一方面，在通过距离d判定部43判定上述距离d为0的情况下，破碎机8的破碎动作停止(步骤S6：图12)。在使破碎机8的破碎动作停止时，先导阀控制部44基于由上述距离d判定部43得到的距离d为0的判定结果向先导阀35提供电控制信号(EPC电流)。由此控制先导阀35以使得破碎机8的动作停止。
另外，在通过距离d判定部43判定上述距离d为0的情况下，自动控制(停止控制)也停止。
<变形例>
接下来，说明破碎机的撞击自动停止控制的变形例。
图13是示出基于实施方式的破碎机的撞击自动停止控制的变形例的流程图。图14是示出破碎机的撞击自动停止控制的变形例中的距离d与破碎机的撞击速度间的关系的图。
如图13所示，本变形例所示的流程图与图12所示的流程图对比，主要区别在于追加了判距离d是否为限制距离以下的步骤S7和在距离d为限制距离以下的情况下使破碎机8的每单位时间的撞击次数减少的步骤S8。
在本变形例的流程图中，在计算距离d的步骤S4之后判定距离d是否为限制距离以下(步骤S7：图13)。该判定由图5所示的控制器26的距离d判定部43进行。距离d判定部43判定从距离d计算部42取得的距离d是否为限制距离以下。
距离d判定部43与撞击极限同样地，从输入控制部45、存储部46及通信控制部47中的至少一个取得限制距离。
该限制距离如图4所示是从目标破碎地形U(撞击极限)朝向上方侧的距离。该限制距离在如图7所示自动控制(停止控制)时破碎机8的前端8aa接触到应破碎地形表面的情况下，设定为位于破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与撞击极限(目标破碎地形U)之间。
限制距离如图5所示，也可以由操作者经由例如人机界面部32的输入部321或显示部(监视器)322向输入控制部45输入。另外，上述限制距离也可以在本作业机械100的出厂前输入至存储部46。另外，上述限制距离也可以经由例如通信装置33从本作业机械100的外部向通信控制部47输入。
在距离d判定部43判定的结果判定为距离d大于限制距离的情况下，再次计算距离d(步骤S4：图13)。
另一方面，在距离d判定部43判定的结果判定距离d为限制距离以下的情况下，破碎机8的每单位时间的撞击次数减少(步骤S8：图13)。在破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)与撞击极限间的距离d为限制距离以下的状态下，控制器26(图6)以与该距离d大于上述限制距离的状态相比破碎机8的每单位时间的撞击次数减少的方式控制先导阀35。破碎机8的每单位时间的撞击次数的减少通过图5所示的控制器26的先导阀控制部44进行。
破碎机8的每单位时间的撞击次数的减少如图14所示，通过从每单位时间的撞击次数多的状态VH转为每单位时间的撞击次数少的状态VL而进行。
需要说明的是，图14的曲线图中的作为纵轴的破碎机的撞击速度表示每单位时间的撞击次数。
在撞击速度减小后再次计算距离d(步骤S9：图13)。之后与图12所示的流程图同样地，判定计算出的上述距离d是否为0(破碎机8的前端8aa(伸长侧行程终点)是否达到撞击极限)(步骤S5：图13)。
在通过距离d判定部43判定上述距离d不是0的情况下，直到距离d变为0进行破碎作业和基于距离d判定部43距离d的计算。
另一方面，在通过距离d判定部43判定上述距离d为0的情况下，破碎机8的动作停止(步骤S6：图13)。在使破碎机8的动作停止时，先导阀控制部44基于上述距离d判定部43得到的距离d为0的判定结果向先导阀35提供电控制信号(EPC电流)。由此控制先导阀35使得破碎机8的动作停止。
上述以外的本变形例的流程图与图12所示的流程图大致相同，因此不重复进行其说明。
<其他>
在上述实施方式及变形例中，如图4所示假定破碎机8的前端8aa位于伸长侧行程终点，在自动控制(停止控制)和破碎机8的撞击自动停止控制中计算上述距离d。但也可以假定破碎机8的前端8aa位于比伸长侧行程终点靠收缩侧行程终点侧而计算自动控制(停止控制)、破碎机的撞击自动停止控制中的上述距离d。
例如也可以假定破碎机8的前端8aa位于伸长侧行程终点与收缩侧行程终点之间的任意位置计算自动控制(停止控制)和破碎机8的撞击自动停止控制中的上述距离d。另外，也可以假定例如破碎机8的前端8aa位于伸长侧行程终点与行程中间位置之间的任一位置而计算自动控制(停止控制)和破碎机的撞击自动停止控制中的上述距离d。
另外，在上述距离d的计算时，也可以在自动控制(停止控制)和破碎机8的撞击自动停止控制中将相互不同的位置假定为破碎机8的前端8aa。例如可以在自动控制(停止控制)中将伸长侧行程终点假定为破碎机8的前端8aa，且在破碎机8的撞击自动停止控制中将比伸长侧行程终点靠收缩侧行程终点侧的位置假定为破碎机8的前端8aa。
<效果>
在上述实施方式及变形例中，如图5所示，控制器26根据通过工作装置姿态检测用传感器16、17、18获得的工作装置2的姿态检测破碎机8的前端8aa与撞击极限间的距离，在判定为前端8aa已达到撞击极限时，先导阀35进行控制以使破碎机8的动作停止。由此能够防止破碎作业时的破碎机8进行的空击。因此能够减轻由空击产生的破碎机的负荷。
另外，在上述实施方式及变形例中，如图4所示，也可以假定破碎机8的前端8aa位于从行程中间位置到伸长侧行程终点的任意位置，计算自动控制(停止控制)和破碎机的撞击自动停止控制中的上述距离d。由此能够有效防止破碎作业时的破碎机8进行的空击。
另外，在上述实施方式及变形例中，图5所示的工作装置姿态检测用传感器16、17、18为行程传感器。由此能够根据工作装置液压缸10、11、12各自的行程量检测工作装置2的姿态。
另外，破碎机8进行的破碎作业一边承受作业机械100的车重将破碎机8向破碎对象物按压一边进行。因此，在破碎对象物破裂的瞬间，破碎机8的前端8aa超过撞击极限，发生空击或破碎机8的主体8b的碰撞。
在上述变形例中，如图13及图14所示，在上述距离d为限制距离以下的状态下，控制器26(图5)以与上述距离d大于限制距离的状态相比使破碎机8的每单位时间的撞击次数减少的方式控制先导阀35。由此能够抑制在破碎对象物破裂的瞬间破碎机8的前端8aa超过撞击极限的情况，能够抑制发生空击或破碎机8的主体8b的碰撞。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但应知本次公开的实施方式在各方面为例示而并非限制。本发明的范围由实施方案示出，旨在包含与权利要求书等同的含义及范围内全部变更。
附图标记说明：
1车辆主体，2工作装置，3回转体，4驾驶室，4S驾驶员座，5行驶装置，5Cr履带，6动臂，7斗杆，8破碎机，8a工具(横刃)，8aa前端(一端)，8ab另一端，8b主体，8c活塞，8d控制阀，9发动机室，10动臂缸，11斗杆缸，12破碎机缸，13动臂销，14斗杆销，15破碎机销，16动臂缸行程传感器，17斗杆缸行程传感器，18破碎机缸行程传感器，19扶手，20位置检出装置，21天线，21A第一天线，21B第二天线，23全局坐标运算部，25操作装置，25L第二操作杆，25R第一操作杆，26控制器，27、35先导阀，28显示控制器，28A目标施工信息保存部，28B破碎机位置数据生成部，28C目标破碎地形数据生成部，29、322显示部，30传感器控制器，32人机界面部，33通信装置，34操作部，36、64方向控制阀，37主泵，38a、38b截止阀，39蓄能器，41工作装置姿态检测部，42计算部，43判定部，44先导阀控制部，45输入控制部，47通信控制部，52推定速度决定部，53距离取得部，54停止控制部，46、54a、58存储部，57工作装置控制部，60液压缸，66、67压力传感器，71、73过滤器，72油冷却器，75油箱，100作业机械，200控制系统，300液压系统，321输入部，450先导油路，AX回转轴，U目标破碎地形，距离d。

Claims (10)

1.一种作业机械，其中，
所述作业机械具备：
工作装置，其包括破碎机；
传感器，其检测所述工作装置的姿态；
控制阀，其控制所述破碎机的动作；以及
控制器，其控制所述控制阀，
所述控制器根据通过所述传感器获得的所述工作装置的姿态来检测所述破碎机的前端与撞击极限间的距离，在判定为所述破碎机的所述前端已达到所述撞击极限时控制所述控制阀以使所述破碎机的动作停止。
2.根据权利要求1所述的作业机械，其中，
所述破碎机具有主体和以能够相对于所述主体移动的方式安装的工具，
所述工具的前端能够在伸长侧行程终点与收缩侧行程终点之间移动，
所述控制器假定所述破碎机的所述前端位于从所述伸长侧行程终点与所述收缩侧行程终点的中间位置即行程中间位置到所述伸长侧行程终点的任意位置，对所述破碎机的所述前端与所述撞击极限之间的所述距离进行检测。
3.根据权利要求2所述的作业机械，其中，
所述工作装置包括工作装置液压缸，
所述传感器是设置于所述工作装置液压缸的行程传感器。
4.根据权利要求3所述的作业机械，其中，
在所述破碎机的所述前端与所述撞击极限间的所述距离为限制距离以下的状态下，所述控制器以与所述距离大于所述限制距离的状态相比所述破碎机的每单位时间的撞击次数减少的方式控制所述控制阀。
5.根据权利要求2所述的作业机械，其中，
在所述破碎机的所述前端与所述撞击极限间的所述距离为限制距离以下的状态下，所述控制器以与所述距离大于所述限制距离的状态相比所述破碎机的每单位时间的撞击次数减少的方式控制所述控制阀。
6.根据权利要求1所述的作业机械，其中，
所述工作装置包括工作装置液压缸，
所述传感器是设置于所述工作装置液压缸的行程传感器。
7.根据权利要求6所述的作业机械，其中，
在所述破碎机的所述前端与所述撞击极限间的所述距离为限制距离以下的状态下，所述控制器以与所述距离大于所述限制距离的状态相比所述破碎机的每单位时间的撞击次数减少的方式控制所述控制阀。
8.根据权利要求1所述的作业机械，其中，
在所述破碎机的所述前端与所述撞击极限间的所述距离为限制距离以下的状态下，所述控制器以与所述距离大于所述限制距离的状态相比所述破碎机的每单位时间的撞击次数减少的方式控制所述控制阀。
9.一种作业机械的控制方法，其控制具备包括破碎机的工作装置和控制所述破碎机的动作的控制阀的作业机械的方法，其中，
所述作业机械的控制方法包括：
根据所述工作装置的姿态来检测所述破碎机的前端与撞击极限间的距离的工序；以及
在判定为所述破碎机的所述前端已达到所述撞击极限时控制所述控制阀以使所述破碎机的动作停止的工序。
10.根据权利要求9所述的作业机械的控制方法，其中，
所述作业机械的控制方法还包括下述工序：在所述破碎机的所述前端与所述撞击极限间的所述距离为限制距离以下的状态下，所述控制阀以与所述距离大于所述限制距离的状态相比所述破碎机的每单位时间的撞击次数减少的方式进行控制。
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