CN115190930B - 工程机械 - Google Patents

Abstract

工程机械基于姿势传感器检测出的表示作业装置的姿势的检测数据，检测铲斗的开口面相对于和水平面正交的铅垂方向的角度即铲斗角度，并基于检测出的铲斗的收容物的载重值来判定铲斗内是否收容了收容物，在判定为铲斗内收容了收容物之后，当检测出的铲斗角度比卸料基准角度更偏向卸料侧且载重检测部检测出的载重值小于载重阈值时，判定为铲斗内的收容物被卸下。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及液压挖掘机等工程机械。

背景技术

近年来，为了提高将挖掘物料堆放到自卸车的装货台面上的堆放作业的效率，已知有具备如下功能的液压挖掘机：计算装货台面上所堆放的挖掘物料的总重量，并将该总重量是否达到自卸车的上限载重量通知给操作人员。

例如专利文献1公开了如下的技术：当为了卸下铲斗内的挖掘物料而使斗杆与铲斗之间的相对角度达到阈值以上时，判定为将铲斗内的挖掘物料卸到装货台面上的动作已开始，测定在该时刻检测出的被斗杆收容的挖掘物料的重量，并累计该重量。

液压挖掘机不仅通过铲斗相对于斗杆的转动，还可以利用在维持动臂与铲斗之间的相对角度的状态下使斗杆相对于动臂向前方转动的推斗杆动作，来将挖掘物料从铲斗卸到自卸车的装货台面上。然而，在专利文献1中，如上所述，在斗杆与铲斗之间的相对角度达到阈值以上时，判定为卸料动作开始。因此，存在如下问题：在挖掘物料的卸料是通过上述推斗杆动作来进行的情况下，无法检测出挖掘物料的卸料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明公开公报特开2019-158774。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种工程机械，能够准确地检测到铲斗中所收容的收容物已从铲斗卸下。

本发明的一个方式的工程机械，具备主体部以及安装于所述主体部的作业装置，所述作业装置具备：作业臂，具有能在上下方向和前后方向上移动的远端部；以及铲斗，可旋转地被安装于所述远端部，具有划定用于将收容物进行收容的空间并开放该空间的开口面，所述工程机械包括：载重检测部，检测被所述铲斗收容的收容物的载重值；姿势检测器，检测所述作业装置的姿势；角度检测部，基于所述姿势检测器检测出的表示所述作业装置的姿势的检测数据，检测所述铲斗的开口面相对于与水平面正交的铅垂方向的角度即铲斗角度；收容判定部，基于所述载重检测部检测出的所述载重值，判定所述铲斗中是否收容了所述收容物；以及，卸料判定部，在所述收容判定部判定为所述铲斗中收容了所述收容物之后，当所述角度检测部检测出的所述铲斗角度比规定的卸料基准角度更偏向卸料侧且所述载重检测部检测出的所述载重值小于载重阈值时，判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下，所述卸料基准角度是所述铲斗处于能够卸下所述收容物的姿势时的角度。

根据本结构，能够准确地检测到收容物从铲斗被卸下。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的工程机械的一个例子即液压挖掘机的图。

图2是表示液压挖掘机上搭载的控制器及其控制的电路的结构的图。

图3是卸料作业的说明图。

图4是抖落作业的说明图。

图5是表示显示装置所显示的显示画面的一个例子的图。

图6是表示液压挖掘机的处理的流程图。

具体实施方式

参照以下附图对本发明的较佳实施方式进行说明。另外，以下的实施方式是将本发明具体化的一个例子，并无限定本发明技术范围的意图。

以下，参照附图对本发明的较佳实施方式进行说明。

图1表示本发明的实施方式所涉及的工程机械的一个例子即液压挖掘机。图2是表示液压挖掘机上搭载的控制器及其控制的电路的结构的图。

如图1和图2所示，液压挖掘机10具备下部行走体11、搭载在下部行走体11上且能回转的上部回转体12、搭载在上部回转体12上的作业装置13、多个液压致动器、至少一个液压泵21、先导泵22、操作装置60、控制阀40、压力传感器34、姿势传感器30（姿势检测器的一个例子）和控制器50。

下部行走体11和上部回转体12构成液压挖掘机10的主体部。下部行走体11具有用于使液压挖掘机10行走的省略了图示的行走装置，从而能够在地面G上行走。上部回转体12具有回转架12A和搭载在其上的发动机室12B和驾驶室12C。发动机室12B将发动机收容在内，驾驶室12C中配置有供操作人员就坐的座椅、各种操作杆、操作踏板等。

作业装置13包括动臂14、斗杆15和铲斗16，进行用于将砂土装到自卸车上的装载作业。砂土是铲斗16所收容的收容物的一个例子。动臂14和斗杆15是具有能够在上下方向和前后方向上移动的远端部的作业臂的一个例子。铲斗16可旋转地安装在所述远端部，具有划定用于将收容物进行收容的空间并开放该空间的开口面16a。上下方向是例如与地面G正交的方向。前后方向是例如与正交于斗杆15的长边方向15a及地面G的各个方向正交的方向。

装载作业包括挖掘砂土并将其收容到铲斗16中的收容作业（挖掘作业）、将收容的砂土移动到自卸车上的移动作业、以及将砂土卸到自卸车上的卸料作业（排土作业）。

动臂14具有被支撑在回转架12A前部的基端部及其相反侧的远端部，能够如图1的箭头A1所示地起伏即绕水平轴转动。斗杆15具有安装于动臂14的远端部的基端部及其相反侧的远端部，能够如图1的箭头A2所示地绕水平轴转动。铲斗16安装于斗杆15的远端部，能够如图1的箭头A3所示地转动。

多个液压致动器包括多个液压缸和回转马达20。多个液压缸包括：用于使动臂14进行动作的至少一个动臂缸17；用于使斗杆15进行动作的斗杆缸18；以及用于使铲斗16进行动作的铲斗缸19。图2中仅示出了一个液压泵21，但液压挖掘机10也可以具备多个液压泵。

至少一个动臂缸17位于上部回转体12与动臂14之间，在接收到从液压泵21喷出的工作油的供给时伸长或收缩，从而使动臂14向+A1所示的起立方向或-A1所示的倒伏方向转动。

斗杆缸18位于在动臂14与斗杆15之间，在接收到工作油的供给时伸长或收缩，从而使斗杆15向-A2所示的收斗杆方向或+A2所示的推斗杆方向转动。收斗杆方向是斗杆15的远端向动臂14靠近的方向，推斗杆方向是斗杆15的远端离开动臂14的方向。

铲斗缸19位于斗杆15与铲斗16之间，在接收到工作油的供给时伸长或收缩，从而使铲斗16向+A3所示的倾倒方向或-A3所示的收拢方向转动。收拢方向是图1所示的斗杆15的长边方向15a与铲斗16的开口面16a所成的角度θ变小的方向，倾倒方向是角度θ变大的方向。

如图2所示，操作装置60包括动臂操作装置61、斗杆操作装置62、铲斗操作装置63、回转操作装置64。操作装置60分别具有接受操作人员的操作的操作杆61A～64A。各操作装置可以由液压式的操作装置构成，也可以由电气式的操作装置构成。也可以一个操作杆兼用作多个操作杆。例如，也可以在操作人员就坐的座椅前方右侧设置右侧操作杆，当对其进行前后方向的操作时，作为动臂操作杆发挥作用，当对其进行左右方向的操作时，作为铲斗操作杆发挥作用。同样，也可以在座椅前方左侧设置左侧操作杆，当对其进行前后方向的操作时，作为斗杆操作杆发挥作用，当对其进行左右方向的操作时，作为回转操作杆发挥作用。操作杆的形式可以根据操作人员的操作指示任意地变更。图2表示操作装置60由电气式操作装置构成的情况下的电路结构。

控制阀40包括动臂控制阀41、斗杆控制阀42、铲斗控制阀43、回转控制阀44、一对动臂电磁比例阀45、一对斗杆电磁比例阀46、一对铲斗电磁比例阀47、一对回转电磁比例阀48。

例如，当铲斗操作装置63的操作杆63A被操作时，操作杆63A的操作量转换成电信号（操作信号）并输入到控制器50。控制器50将对应于操作信号的指令信号（指令电流）输入到一对铲斗电磁比例阀47中与操作杆63A的操作方向相对应的铲斗电磁比例阀47。该铲斗电磁比例阀47根据指令信号使先导泵22喷出的先导油的压力减压，并将减压后的先导压引导至铲斗控制阀43的一对先导端口的其中之一。从而，铲斗控制阀43向着与输入先导压的先导端口对应的方向以与先导压的大小相对应的冲程进行开阀。结果是，允许液压泵21喷出的工作油以与冲程相对应的流量提供给铲斗缸19的头侧室或杆侧室。另外，动臂操作装置61、斗杆操作装置62、回转操作装置64的操作杆被操作时的动作与上述相同，因此省略说明。

另外，各操作装置采用液压式时的液压回路图省略其图示，但在这种情况下，液压挖掘机10的液压回路如下所述地进行动作。例如，当铲斗操作装置63的操作杆63A被操作时，来自先导泵的一次先导压在铲斗操作装置63的遥控阀中根据操作杆63A的操作而被减压，减压后的先导压从遥控阀输出。输出的先导压输入到铲斗控制阀的一对先导端口的其中之一。从而，铲斗控制阀向着与输入先导压的先导端口对应的方向以与先导压的大小相对应的冲程进行开阀。结果是，允许液压泵喷出的工作油以与冲程相对应的流量提供给铲斗缸19的头侧室或杆侧室。

压力传感器34如图2所示，包括用于检测动臂缸17的头侧压力的压力传感器35、用于检测动臂缸17的杆侧压力的压力传感器36。

姿势传感器30包括能够检测动臂14的姿势的动臂姿势传感器31、能够检测斗杆15的姿势的斗杆姿势传感器32、能够检测铲斗16的姿势的铲斗姿势传感器33。动臂姿势传感器31例如由检测动臂14相对于上部回转体12的旋转角度即动臂角度的角度传感器构成。斗杆姿势传感器32例如由检测斗杆15相对于动臂14的旋转角度即斗杆角度的角度传感器构成。铲斗姿势传感器33例如由检测斗杆15相对于铲斗16的旋转角度即铲斗角度的角度传感器构成。动臂角度、斗杆角度、铲斗角度分别以规定的采样周期进行检测，并作为检测数据被输入到控制器50。另外，姿势传感器30也可以由例如惯性测量装置（InertialMeasurement Unit：IMU）构成。

控制器50例如由计算机构成。控制器50包括操作判定部51、角度检测部52、载重检测部53、收容判定部54、卸料判定部55、临时保存部56、累积载重值计算部57、显示控制部58、存储器59。操作判定部51～显示控制部58可以通过控制器50的CPU执行规定的程序来实现，也可以由专用的电路来构成。存储器59由闪存等可改写的非易失性存储装置构成。

操作装置6例如是图2所示的电气式的操作装置。操作装置60将表示相应的操作杆上施加的操作量和操作方向的操作信号输入到控制器50。操作判定部51基于所输入的操作信号来判定输入到操作装置60的操作即可。

操作判定部51所判定的操作例如有液压挖掘机10进行挖掘时将铲斗16内收容的收容物抄起的挖掘操作、升动臂操作、降动臂操作、推斗杆操作、收斗杆操作、铲斗起伏操作、铲斗倒伏操作等。

操作装置60也可以由液压式的操作装置构成。这种情况下，操作判定部51基于与操作量相对应的先导压来判定输入的操作即可。另外，操作判定部51也可以基于姿势传感器30检测出的检测数据来判定输入的操作。

角度检测部52基于姿势传感器30检测出的表示作业装置13的姿势的检测数据，检测铲斗16的开口面相对于与水平面正交的铅垂方向的角度即铲斗角度。

图3是卸料作业的说明图。水平面SA是与重力方向正交的方向。铅垂方向L1是与重力方向平行的方向，是与水平面SA正交的方向。铲斗16的开口面16a是砂土的收容口，是在铲斗16的远端T1与基端T2之间成形的面。铲斗角度α是开口面16a相对于铅垂方向L1的角度。本实施方式中，铲斗角度α在相对于铅垂方向L1的卸料侧D1为正值，在相对于铅垂方向L1的非卸料侧D2为负值。但这只是一个示例，铲斗角度α的正负关系也可以是与上述相反的关系。卸料侧D1是铲斗16向倾倒方向转动的方向。非卸料侧D2是铲斗16向收拢方向转动的方向。

例如，当地面G（参照图1）与水平面SA平行的情况下，角度检测部52将与地面G正交的方向设定为铅垂方向L1。角度检测部52基于姿势传感器30检测出的动臂角度、斗杆角度、铲斗角度、以及动臂14、斗杆15、铲斗16的已知的尺寸数据，计算基端T2与远端T1的位置。然后，角度检测部52计算连接基端T2与远端T1的连线与铅垂方向L1所成的角度作为铲斗角度α即可。

另一方面，当地面G与水平面SA不平行时，即，液压挖掘机10位于斜面上的情况下，角度检测部52基于倾斜传感器80检测出的液压挖掘机10的倾斜角度来设定水平面SA，并将与水平面SA正交的方向设定为铅垂方向L1。然后，利用上述方法计算出基端T2和远端T1，并计算连接基端T2与远端T1的连线与铅垂方向L1所成的角度作为铲斗角度α即可。通过这样将倾斜传感器80检测出的倾斜角度考虑在内来计算铲斗角度α，当液压挖掘机10正在斜面上进行作业的情况下，也能够准确地计算出铲斗角度α。

卸料基准角度η是表示铲斗16处于能够卸下收容物的姿势的角度。当铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1时，铲斗16在重力作用下可以卸下收容物。

例如，当铲斗16转至卸料侧D1时，干燥细砂会在开口面16a即将与铅垂方向平行之前开始卸料。因此，本实施方式中，卸料基准角度η被设定为相对于铅垂方向L1靠向非卸料侧D2的规定角度。卸料基准角度η例如是-10度、-20度之类的角度。

本实施方式中，角度检测部52在液压挖掘机10工作过程中以规定的采样周期反复地计算收容物的铲斗角度α。

载重检测部53检测铲斗16内收容的收容物的载重值。载重检测部53例如按照如下方式计算收容物的载重值。

本实施方式中，载重检测部53基于下式（1）计算铲斗16内收容的收容物的载重。

M=M1+M2+M3+W×L (1)

式（1）中，M是动臂缸17绕着动臂脚销的力矩。M1是动臂14绕着动臂脚销的力矩。M2是斗杆15绕着动臂脚销的力矩。M3是铲斗16绕着动臂脚销的力矩。W是铲斗16内收容的收容物的载重。L是从动臂脚销到铲斗16的基端T2的水平方向距离。

力矩M根据动臂缸17的头侧压力和杆侧压力来计算。力矩M1根据动臂14的重心和动臂脚销之间的距离与动臂14的重量之积来计算。力矩M2根据斗杆15的重心和动臂脚销之间的距离与斗杆15的重量之积来计算。力矩M3根据铲斗16的重心和动臂脚销之间的距离与铲斗16的重量之积来计算。

动臂14的重心位置、斗杆15的重心位置、铲斗16的重心位置分别基于姿势传感器30检测出的检测数据来计算。动臂缸17的头侧压力由压力传感器35进行检测，动臂缸17的杆侧压力由压力传感器36进行检测。距离L基于姿势传感器30的检测数据来计算。

本实施方式中，载重检测部53在液压挖掘机10工作过程中以规定的采样周期反复地计算收容物的载重值。

收容物的载重值不限于上述方法，也可以使用其他方法来运算。例如，载重检测部53也可以根据摄像头或深度传感器拍摄到的铲斗16的开口部的图像数据来计算收容物的体积，并基于计算结果来计算载重值。

收容判定部54基于载重检测部53检测出的载重值，来判定铲斗16内是否收容了收容物。本实施方式中，收容判定部54在载重检测部53反复计算出的载重值的变动量在规定值以下即载重值稳定，且此时由载重检测部53检测出的载重值在载重阈值以上的情况下，判定为铲斗16内收容了收容物。载重阈值可以采用表示铲斗16是空的预设值。载重阈值例如是100kg、200kg等。这里，将载重阈值设定为100kg、200kg等这样大的值是因为考虑到了根据式（1）计算的载重值的计算误差。

在收容作业期间，铲斗16与地面G接触，且收容物的量也会发生变化，因此，载重值会发生很大变动。另一方面，在收容作业结束后，铲斗16离开地面G，且铲斗16内的收容物的量也不再发生变化，因此，载重值变稳定。因此，收容判定部54在载重值达到载重阈值以上且稳定的情况下，判定为铲斗16内收容了收容物。

在收容判定部54判定为铲斗16内收容了收容物之后，当角度检测部52检测出的铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1且载重检测部53检测出的载重值小于载重阈值时，卸料判定部55判定为铲斗16内的收容物被卸下。

参照图3。状态S100下，开口面16a没有正对着水平面SA，但铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1，因此，铲斗16处于能够卸下收容物的能卸料姿势。因此，收容物被从铲斗16卸下。

状态S200下，铲斗角度α壁铅垂方向L1更偏向卸料侧D1，开口面16a正对着水平面SA，因此，与状态S100相比，更多的收容物被卸下。按照这样到所有的收容物都被卸下后，卸料作业结束。

此外，在收容判定部54判定为铲斗16内收容了收容物之后，在铲斗角度α变得比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1后，铲斗角度α变得比卸料基准角度η更偏向非卸料侧D2且载重检测部53检测出的载重值达到载重阈值以上时，卸料判定部55判定为进行了将铲斗16内的一部分收容物卸下的抖落作业(dropping task)。

图4是抖落作业的说明图。状态S300下，收容作业已结束，但由于收容物的量超过了目标量，因此进行抖落作业。具体而言，在状态S300下，收容了收容物的铲斗16向卸料侧D1转动，使铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1。从而，铲斗16处于能卸料姿势，收容物逐渐减少。

状态S400下，铲斗16向非卸料侧D2转动，使铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向非卸料侧D2。从而，铲斗16处于不能卸料姿势，在留存有收容物的状态下，卸料作业结束。通过状态S300的动作和状态S400的动作但铲斗16内的收容物的量仍然超过目标量的情况下，再次进行状态S300的动作和状态S400的动作。由此，抖落作业进行到铲斗16内的收容物的量达到目标量为止。抖落作业结束后，通过移动作业使铲斗16移动到自卸车的装货台面上方，并通过卸料作业将收容物卸到装货台面上。这一系列的作业反复进行，收容物逐渐被装到装货台面上。

返回参照图2。临时保存部56在收容判定部54判定为铲斗16内收容了收容物的情况下，将所收容的收容物的载重值临时保存在存储器59中。从而，在收容作业刚刚完成后铲斗16内收容的收容物的载重值被临时保存在存储器59中。

累积载重值计算部57在卸料判定部55判定为铲斗16内的收容物被卸下的情况下，对临时保存在存储器59中的载重值进行累计，计算出收容物的累积载重值。累积载重值保存在存储器59中。此外，在预先设定了累积载重值的目标量的情况下，累积载重值计算部57计算该目标量与计算出的累积载重值之差。

显示控制部58使显示装置70显示各种信息。例如，显示控制部58使显示装置70显示图5所示的显示画面G1。

存储器59中存储被临时保存部56临时保存的收容物的载重值。存储器59中存储累积载重值计算部57计算出的累积载重值及其目标值。

倾斜传感器80检测液压挖掘机10相对于水平面SA的倾斜角度。该倾斜角度例如是液压挖掘机10所在的地面G（斜面）相对于水平面SA的角度。

另外，对于假设主要在平地上进行作业的液压挖掘机10，也可以省略倾斜传感器80。这种情况下，角度检测部52将地面G视作为水平面SA来计算铲斗角度α即可。

显示装置70例如由液晶面板或有机EL面板等显示装置构成。显示装置70配置在液压挖掘机10的驾驶室12C中能够被操作人员看到的位置上。图5是表示显示装置70示的显示画面G1的一个例子的图。显示画面G1包括远端载重显示栏501、装载载重显示栏502、装载目标显示栏503、装载次数显示栏504。

远端载重显示栏501显示载重检测部53检测出的铲斗16当前收容的收容物的载重值。这里，载重值显示为0.0t。装载载重显示栏502显示累积载重值计算部57计算出的累积载重值。这里，由于尚未开始向自卸车装载，因此，累积载重值显示为0.0t。装载目标显示栏503显示要装到自卸车的装货台面上的收容物的累积载重值的目标值。该目标值采用操作人员预先输入的值。装载次数显示栏504显示将收容物卸到自卸车的装货平台上的卸料作业的进行次数。这里，由于没有进行卸料作业，因此显示为0/4。另外，0/4的分母表示累积载重值达到其目标值所需的卸料作业次数。该次数例如通过将累积载重值的目标值除以与铲斗16的容积对应的砂土载重值来计算。

另外，显示装置70也可以是设置在液压挖掘机10以外的场所的个人计算机和移动信息终端等显示装置。

接下来，对液压挖掘机10的处理进行说明。图6是表示液压挖掘机10的处理的流程图。另外，与该处理并行地进行如下处理：角度检测部52以规定的采样周期反复执行检测铲斗角度α的处理，载重检测部53以规定的采样周期反复执行检测载重值的处理。另外，在该流程开始时，将累积载重值复位。在驾驶室12C内设有表示装载作业开始的装载作业按钮的情况下，图6的流程图也可以在该装载作业按钮被操作人员按下时开始。然后，也可以在装载作业结束，装载作业按钮再次被操作人员按下时，图6的流程图结束。

在步骤S1中，收容判定部54判定载重检测部53检测出的载重值是否稳定，并判定此时的载重值是否在载重阈值以上。当载重值在载重阈值以上时（步骤S1：是），收容判定部54判定为铲斗16内收容了收容物，处理前进至步骤S2。另一方面，当载重值小于载重阈值时（步骤S1：否），收容判定部54判定为铲斗16内没有收容收容物，处理返回步骤S1。

在步骤S2中，临时保存部56将在步骤S1中判定为稳定时的载重值临时保存到存储器59中。在步骤S3中，卸料判定部55判定角度检测部52检测出的最新的铲斗角度α是否大于卸料基准角度η。参照图3，本实施方式中，铲斗角度α和卸料基准角度η在以铅垂方向L1为基准位于卸料侧D1时取正值。因此，当铲斗角度α大于卸料基准角度η时，铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1。

当铲斗角度α大于卸料基准角度η时（步骤S3：是），处理前进至步骤S4。另一方面，当铲斗角度α在卸料基准角度η以下时（步骤S3：否），处理返回步骤S3。从而，在铲斗角度α变得比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1之前，步骤S3的处理待机进行。

在步骤S4，卸料判定部55判定载重检测部53检测出的最新的载重值是否小于载重阈值。当载重值在载重阈值以上时（步骤S4：否），处理前进至步骤S5。步骤S4为否的状态表示铲斗16处于能卸料姿势但铲斗16内留存有收容物的状态。

另一方面，当载重值小于载重阈值时（步骤S4：是），处理前进至步骤S7。步骤S4为是的状态表示铲斗16内的收容物基本全被卸下的状态。

在步骤S5中，卸料判定部55判定铲斗角度α是否在卸料基准角度η以下。当铲斗角度α大于卸料基准角度η时（步骤S5：否），处理返回步骤S3。步骤S5为否的状态表示在铲斗16内留存有收容物的状态下铲斗16处于能卸料姿势，且收容物正在卸料作业或抖落作业中减少。

另一方面，当铲斗角度α在卸料基准角度η以下时（步骤S5：是），在铲斗16内留存有收容物的状态下铲斗16处于不能卸料姿势，判定为抖落作业暂时结束，处理返回步骤S3。

在步骤S6中，临时保存部56用步骤S4中检测出的最新的载重值来更新存储器59中临时保存的载重值。从而，存储器59中临时保存的载重值被抖落作业结束时收容物的载重值所更新。该更新结束后，处理返回步骤S3。

在步骤S7中，累积载重值计算部57对存储器59中临时存储的载重值进行累计，计算出累积载重值。从而，可以得到从装载作业开始到当前为止被铲斗16卸下的收容物的累积载重值。在步骤S7的处理结束后，处理返回步骤S1，再继续进行步骤S1之后的处理。

例如，在抖落作业中，当变成图4的状态S300时，铲斗16处于能卸料姿势，因此，在步骤S3中判定为是，而由于铲斗16中留存有收容物，因此，在步骤S4中判定为否。接着，当变成图4的状态S400时，铲斗16处于不能卸料姿势，因此，在步骤S5判定为否，处理返回步骤S3。然后，若继续进行抖落作业，则步骤S3为是、步骤S4为否、步骤S5为是的循环反复进行。接着，当抖落作业结束后，铲斗16处于不能卸料姿势并进行移动作业，因此，在步骤S3中定为否，处理在步骤S3进行待机。

然后，铲斗16被定位到自卸车的装货台面上方，移动作业结束后，开始进行卸料作业。卸料作业开始后，铲斗16处于能卸料姿势，在步骤S3中判定为是，当铲斗16空了时，在步骤S4中判定为是，并在步骤S7中对载重值进行累计。

由此，根据本实施方式，关注铲斗16的开口面16a相对于铅垂方向L1的角度即铲斗角度α，当该铲斗角度α比卸料基准角度η更偏向卸料侧D1且收容物的载重小于载重阈值时，判定为收容物被卸下。因此，例如通过维持铲斗角度的推斗杆操作卸下收容物的情况下，本结构也能准确地检测到收容物被卸下。

上述实施方式可以采用以下的变形例。

图6的流程图中，也可以在步骤S1之前设置由操作判定部51检测铲斗收拢操作的输入的处理。这种情况下，图6的流程图中，当检测到铲斗收拢操作时，处理前进至步骤S1，当没有检测到铲斗收拢操作时，处理返回步骤S1即可。

图6的流程图中，步骤S1的载重阈值与步骤S4的载重阈值可以是相同的值，也可以是不同的值。

实施方式的归纳

本发明的一个方式的工程机械，具备主体部以及安装于所述主体部的作业装置，所述作业装置具备：作业臂，具有能在上下方向和前后方向上移动的远端部；以及铲斗，可旋转地被安装于所述远端部，具有划定用于将收容物进行收容的空间并开放该空间的开口面，所述工程机械包括：载重检测部，检测所述铲斗中收容的收容物的载重值；姿势检测器，检测所述作业装置的姿势；角度检测部，基于所述姿势检测器检测出的表示所述作业装置的姿势的检测数据，检测所述铲斗的开口面相对于与水平面正交的铅垂方向的角度即铲斗角度；收容判定部，基于所述载重检测部检测出的所述载重值，判定所述铲斗中是否收容了所述收容物；以及，卸料判定部，在所述收容判定部判定为所述铲斗中收容了所述收容物之后，当所述角度检测部检测出的所述铲斗角度比规定的卸料基准角度更偏向卸料侧且所述载重检测部检测出的所述载重值小于载重阈值时，判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下，所述卸料基准角度是所述铲斗处于能够卸下所述收容物的姿势时的角度。

根据上述结构，关注铲斗的开口面相对于铅垂方向的角度即铲斗角度，当该铲斗角度比卸料基准角度更偏向卸料侧且收容物的载重小于载重阈值时，判定为收容物被卸下。因此，例如通过在维持斗杆与铲斗之间的角度的状态下进行的推斗杆操作来卸下收容物的情况下，也能够检测到收容物被卸下，从而能够准确地检测到收容物的卸下。

上述工程机械中，较为理想的是，在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物之后，当所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向所述卸料侧后，所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向非卸料侧且所述载重检测部检测出的载重值在所述载重阈值以上时，所述卸料判定部判定为进行了将所述铲斗内的所述收容物的一部分卸下的抖落作业。

工程机械中，为了将铲斗内的收容物的一部分卸下，要进行一次以上的使铲斗朝向卸料侧的动作、以及使铲斗朝向非卸料侧的动作。该动作时，即便在动作完成后，铲斗中也会留存收容物。根据本结构，在铲斗角度变得比卸料基准角度更偏向卸料侧后，铲斗角度变得比卸料基准角度更偏向非卸料侧且载重检测部检测出的载重值达到载重阈值以上时，判定为进行了将一部分收容物卸下的抖落作业。因此，本结构能够准确地判定抖落作业。

上述工程机械中，较为理想的是，所述卸料基准角度被设定为相对于所述铅垂方向靠向所述非卸料侧的规定角度。

在收容物中，既有入干燥得细土那样具有容易从铲斗卸下的性质的物体，也有如湿土那样具有难以从铲斗卸下的性质的物体。对于具有容易从铲斗卸下的性质的收容物，在使铲斗向卸料侧变化时，在铲斗的开口面靠近与铅垂方向平行位置跟前时被卸下。本结构中，所述卸料基准角度被设定为相对于铅垂方向偏向非卸料侧的规定角度。因此，根据本结构，即便在采用具有容易从铲斗卸下的性质的收容物时，也能够准确地检测到收容物的卸下。

上述工程机械中，较为理想的是，还包括：存储器；临时保存部，在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物的情况下，将被收容的所述收容物的所述载重值临时保存在所述存储器中；以及，累积载重值计算部，在所述卸料判定部判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下的情况下，对临时保存在所述存储器中的载重值进行累计，计算出所述收容物的累积载重值。

根据本结构，由于载重值被临时保存于存储器，因此，例如在作业中收容物的量发生变更的情况下，能够用变更后的收容物的载重值来更新被临时保存的载重值。由此，能够防止将变更前的载重值累计而算出的累积载重值，而准确地计算累积载重值。

上述工程机械中，较为理想的是，在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物之后，当所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向所述卸料侧后，所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向非卸料侧且所述载重检测部检测出的载重值在所述载重阈值以上时，所述卸料判定部判定为进行了将所述铲斗内的所述收容物的一部分卸下的抖落作业，当所述卸料判定部判定为进行了所述抖落作业时，在该判定后，所述临时保存部用所述载重检测部检测出的所述载重值更新所述存储器中临时保存的所述载重值。

根据本结构，在判定为进行了抖落作业时，临时保存在存储器中的载重值被更新为被判定为进行了抖落作业时检测到的载重值。因此，能够将通过抖落作业而被卸下的一部分的收容物的载重值列入考虑来计算累积载重值。

Claims (6)

1.一种工程机械，具备主体部以及安装于所述主体部的作业装置，所述作业装置具备：作业臂，具有能在上下方向和前后方向上移动的远端部；以及，铲斗，可旋转地被安装于所述远端部，具有划定用于将收容物进行收容的空间并开放该空间的开口面，其特征在于，所述工程机械包括：

载重检测部，检测被所述铲斗收容的收容物的载重值；

姿势检测器，检测所述作业装置的姿势；

角度检测部，基于所述姿势检测器检测出的表示所述作业装置的姿势的检测数据，检测所述铲斗的开口面相对于与水平面正交的铅垂方向的角度即铲斗角度；

收容判定部，基于所述载重检测部检测出的所述载重值，判定所述铲斗中是否收容了所述收容物；以及，

卸料判定部，在所述收容判定部判定为所述铲斗中收容了所述收容物之后，当所述角度检测部检测出的所述铲斗角度比规定的卸料基准角度更偏向卸料侧且所述载重检测部检测出的所述载重值小于载重阈值时，判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下，

其中，所述卸料基准角度是所述铲斗处于能够卸下所述收容物的姿势时的角度。

2.如权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物之后，当所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向所述卸料侧后，所述铲斗角度又变得比所述卸料基准角度更偏向非卸料侧且所述载重检测部检测出的所述载重值在所述载重阈值以上时，所述卸料判定部判定进行了将所述铲斗内的所述收容物的一部分卸下的抖落作业。

3.如权利要求1或2所述的工程机械，其特征在于：

所述卸料基准角度被设定为相对于所述铅垂方向靠向非卸料侧的规定角度。

4.如权利要求1或2所述的工程机械，其特征在于还包括：

存储器；

临时保存部，在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物的情况下，将被收容的所述收容物的所述载重值临时保存在所述存储器中；以及，

累积载重值计算部，在所述卸料判定部判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下的情况下，对临时保存在所述存储器中的载重值进行累计，计算所述收容物的累积载重值。

5.如权利要求3所述的工程机械，其特征在于还包括：

存储器；

临时保存部，在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物的情况下，将被收容的所述收容物的所述载重值临时保存在所述存储器中；以及，

累积载重值计算部，在所述卸料判定部判定为所述铲斗内的所述收容物已被卸下的情况下，对临时保存在所述存储器中的载重值进行累计，计算所述收容物的累积载重值。

6.如权利要求4所述的工程机械，其特征在于：

在所述收容判定部判定为所述铲斗内收容了所述收容物之后，当所述铲斗角度变得比所述卸料基准角度更偏向所述卸料侧后，所述铲斗角度又变得比所述卸料基准角度更偏向非卸料侧且所述载重检测部检测出的所述载重值在所述载重阈值以上时，所述卸料判定部判定进行了将所述铲斗内的所述收容物的一部分卸下的抖落作业，

当所述卸料判定部判定为进行了所述抖落作业时，在该判定后，所述临时保存部用所述载重检测部检测出的所述载重值更新所述存储器中临时保存的所述载重值。