CN118007731A - 挖土机及挖土机的管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式所涉及的挖土机(100)具备:下部行走体(1);上部回转体(3),可回转地搭载于下部行走体(1);挖掘附件,作为安装于上部回转体(3)的附件;及控制器(30),搭载于上部回转体(3)且作为能够执行自动控制的控制装置。控制器(30)构成为在与挖土机(100)的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势的情况下停止自动控制。

Description

挖土机及挖土机的管理系统
本申请是申请日为“2019年1月30日”、申请号为“201980010909.6”、发明创造名称为“挖土机及挖土机的管理系统”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种挖土机及挖土机的管理系统。
背景技术
以往,已知一种挖掘机,其能够选择性地利用:手动控制模式,在操作斗杆操作杆的情况下仅使斗杆运转;及自动控制模式,在操作斗杆操作杆的情况下不仅使斗杆运转而且还使动臂及铲斗运转(参考专利文献1。)。在自动控制模式下,该挖掘机能够使附件自动移动,以使铲斗沿具有预先设定的倾角的斜面移动。具体而言,该挖掘机能够通过根据斗杆操作杆的操作使动臂及铲斗自动运转来产生铲斗的前端的直线移动。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表平7-509294号
发明内容
发明要解决的技术课题
然而,挖掘机通常在各种运转环境中使用。因此,即使在自动控制模式下,围绕挖掘机的运转环境有时也会变成不同于预先设想的运转环境的运转环境。此时,在上述挖掘机中,即使运转环境发生变化,自动控制模式下的运转也会持续。例如,在自动控制模式下的紧急情况下,在操作者以张开斗杆以将铲斗压向上坡为目的操作斗杆操作杆时,挖掘机有可能随着斗杆的张开使动臂自动上升,以使铲斗沿上坡移动。此时,操作者有可能无法按照意图将铲斗压向上坡。
因此,希望在挖土机的运转环境变成不同于预先设想的运转环境的运转环境的情况下,即使在自动控制期间,也使挖土机执行不同于基于自动控制的运转的运转。
用于解决技术课题的手段
本发明的实施方式所涉及的挖土机具备:下部行走体;上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;附件,安装于所述上部回转体;及控制装置,搭载于所述上部回转体且能够执行自动控制,所述控制装置构成为在与挖土机的动作相关的信息或与外围设备的状态相关的信息表现出与往常不同的趋势的情况下停止自动控制。
发明效果
根据上述方案,在挖土机的运转环境变成不同于预先设想的运转环境的运转环境的情况下,即使在自动控制期间,也能够使挖土机执行不同于基于自动控制的运转的运转。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
图2是表示图1的挖土机的基本系统的结构例的图。
图3是表示搭载于图1的挖土机的液压系统的结构例的图。
图4是表示控制器中的与自动控制的执行相关的功能要件的关系的一例的框图。
图5是表示计算各种指示值的功能要件的结构例的框图。
图6是表示在紧急停止功能设定为非运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的液压系统的状态的图。
图7是表示在紧急停止功能设定为非运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的挖掘附件的移动的图。
图8是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的液压系统的状态的图。
图9是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的挖掘附件的移动的图。
图10是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行动臂降低操作时的液压系统的状态的图。
图11是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机中在自动挖掘控制期间进行动臂降低操作时的挖掘附件的移动的图。
图12是表示控制器中的与自动控制的执行相关的功能要件的关系的另一例的框图。
图13是表示计算各种指示值的功能要件的另一结构例的框图。
图14是表示在自动复合回转控制期间进行回转操作时的挖掘附件的移动的工作现场的俯视图。
图15是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机中在上部回转体3进行右回转期间进行左回转操作时的挖掘附件的移动的图。
图16是表示电动操作系统的结构例的图。
图17是表示挖土机的管理系统的结构例的概略图。
具体实施方式
图1是作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100的侧视图。挖土机100的下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5,斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。
动臂4、斗杆5及铲斗6构成作为附件的一例的挖掘附件。并且,动臂4由动臂缸7驱动,斗杆5由斗杆缸8驱动,铲斗6由铲斗缸9驱动。
具体而言,根据动臂操作杆的倾倒驱动动臂缸7,根据斗杆操作杆的倾倒驱动斗杆缸8,根据铲斗操作杆的倾倒驱动铲斗缸9。同样地,根据右行走杆的倾倒驱动右侧行走用液压马达1R(参考图2。),根据左行走杆的倾倒驱动左侧行走用液压马达1L(参考图2。),根据回转操作杆的倾倒驱动回转用液压马达2A(参考图2。)。如此,通过根据各杆的操作驱动对应的促动器,执行基于操作者的手动操作的挖土机100的控制(以下,称为“手动控制”。)。
并且,动臂4上安装有动臂角度传感器S1,斗杆5上安装有斗杆角度传感器S2,铲斗6上安装有铲斗角度传感器S3。
动臂角度传感器S1构成为检测动臂4的转动角度。在本实施方式中,动臂角度传感器S1为加速度传感器,能够检测动臂4相对于上部回转体3的转动角度(以下,称为“动臂角度”。)。动臂角度例如在使动臂4最大限度地下降时成为最小角度,并随着使动臂4上升而增加。
斗杆角度传感器S2构成为检测斗杆5的转动角度。在本实施方式中,斗杆角度传感器S2为加速度传感器,能够检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下,称为“斗杆角度”。)。斗杆角度例如在最大限度地收回斗杆5时成为最小角度,并随着张开斗杆5而增加。
铲斗角度传感器S3构成为检测铲斗6的转动角度。在本实施方式中,铲斗角度传感器S3为加速度传感器,能够检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下,称为“铲斗角度”。)。铲斗角度例如在最大限度地收回铲斗6时成为最小角度,并随着张开铲斗6而增加。
动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3可以分别为利用可变电阻器的电位差计、检测对应的液压缸的行程量的行程传感器、检测绕连结销的转动角度的回转编码器、惯性测量单元、陀螺仪传感器、加速度传感器和陀螺仪传感器的组合等。
上部回转体3上设置有作为驾驶室的驾驶舱10且搭载有发动机11等动力源。上部回转体3上安装有控制器30、显示装置40、输入装置42、声音输出装置43、存储装置47、紧急停止开关48、机身倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5、摄像装置S6、通信装置T1及定位装置P1。
控制器30构成为发挥进行挖土机100的驱动控制的控制装置的功能。在本实施方式中,控制器30由包括CPU、RAM及ROM等的计算机构成。由控制器30提供的各功能例如通过CPU执行存储于ROM中的程序来实现。各功能例如包括引导(guide)基于操作者的挖土机100的手动操作的设备引导功能及自动支援基于操作者的挖土机100的手动操作的设备控制功能。包括于控制器30中的设备引导装置50构成为能够执行设备引导功能及设备控制功能。
显示装置40构成为显示各种信息。显示装置40可以经由CAN等通信网络与控制器30连接,也可以经由专线与控制器30连接。
输入装置42构成为操作者能够将各种信息输入于控制器30中。输入装置42例如包括设置于驾驶舱10内的触控面板、旋钮开关及膜片开关等中的至少1个。
声音输出装置43构成为输出声音信息。声音输出装置43例如可以为与控制器30连接的车载扬声器,蜂鸣器等警报器。在本实施方式中,声音输出装置43根据来自控制器30的指示输出各种声音信息。
存储装置47构成为存储各种信息。存储装置47例如为半导体存储器等非易失性存储介质。存储装置47可以在挖土机100的运转期间存储各种设备输出的信息,也可以在开始挖土机100的运转之前存储经由各种设备获取的信息。存储装置47例如可以存储经由通信装置T1等获取的与目标施工面相关的数据。目标施工面可以由挖土机100的操作者设定,也可以由施工管理者等设定。
紧急停止开关48构成为发挥用于停止挖土机100的动作的开关的功能。紧急停止开关48例如为在驾驶舱10内设置于坐在驾驶座上的操作者能够操作的位置的开关。在本实施方式中,紧急停止开关48为在驾驶舱10内设置于操作者的脚下的脚踏开关。若由操作者操作,则紧急停止开关48对发动机控制单元输出指示,停止发动机11。应予说明,紧急停止开关48也可以为设置于驾驶座的周围的手按开关。
机身倾斜传感器S4构成为检测上部回转体3的倾斜。在本实施方式中,机身倾斜传感器S4为检测上部回转体3相对于假想水平面的倾斜的加速度传感器。机身倾斜传感器S4可以为加速度传感器和陀螺仪传感器的组合,也可以为惯性测量单元等。机身倾斜传感器S4例如检测上部回转体3的绕前后轴的倾角(侧倾角)及绕左右轴的倾角(俯仰角)。上部回转体3的前后轴及左右轴例如在作为挖土机100的回转轴上的一点的挖土机中心点处彼此正交。
摄像装置S6构成为获取挖土机100的外围的图像。在本实施方式中,摄像装置S6包括拍摄挖土机100的前方的空间的前方摄像机S6F、拍摄挖土机100的左侧的空间的左侧摄像机S6L、拍摄挖土机100的右方的空间的右侧摄像机S6R及拍摄挖土机100的后方的空间的后方摄像机S6B。
摄像装置S6例如为CCD或CMOS等具有成像元件的单眼摄像机,向显示装置40输出所拍摄的图像。摄像装置S6可以构成为发挥空间识别装置S7的功能。空间识别装置S7构成为能够检测存在于挖土机100的周围的三维空间内的物体。物体例如为人、动物、挖土机、设备或建筑物等中的至少1个。空间识别装置S7可以构成为能够计算空间识别装置S7或挖土机100与空间识别装置S7检测出的物体之间的距离。空间识别装置S7可以为超声波传感器、毫米波雷达、单眼摄像机、立体摄像机、LIDAR、距离图像传感器或红外线传感器等。
前方摄像机S6F例如安装于驾驶舱10的顶棚、即驾驶舱10的内部。但是,前方摄像机S6F也可以安装于驾驶舱10的舱顶、即驾驶舱10的外部。左侧摄像机S6L安装于上部回转体3的上表面左端,右侧摄像机S6R安装于上部回转体3的上表面右端,后方摄像机S6B安装于上部回转体3的上表面后端。
通信装置T1构成为控制与位于挖土机100的外部的外部设备进行的通信。在本实施方式中,通信装置T1控制经由卫星通信网、移动电话通信网、近距离无线通信网及互联网等中的至少1个与外部设备进行的通信。
定位装置P1构成为测定上部回转体3的位置。定位装置P1也可以构成为测定上部回转体3的朝向。定位装置P1例如为GNSS罗盘,检测上部回转体3的位置及朝向,并对控制器30输出检测值。因此,定位装置P1还可发挥检测上部回转体3的朝向的朝向检测装置的功能。朝向检测装置可以为安装于上部回转体3上的方位传感器。并且,上部回转体3的位置及朝向也可以构成为由回转角速度传感器S5测定。
回转角速度传感器S5构成为检测上部回转体3的回转角速度。回转角速度传感器S5也可以构成为能够检测或计算上部回转体3的回转角度。在本实施方式中,回转角速度传感器S5为陀螺仪传感器。回转角速度传感器S5也可以为分解器、回转编码器或惯性测量单元等。
图2是表示挖土机100的基本系统的结构例的框图,分别用双重线、实线、虚线及点线示出了机械动力传递线路、工作油管路、先导管路及电控线路。
挖土机100的基本系统主要包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压传感器28、操作压传感器29、控制器30、比例阀31及往复阀32等。
发动机11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中,发动机11为以维持规定的转速的方式运转的柴油发动机。发动机11的输出轴与主泵14及先导泵15的输入轴分别连结。
主泵14构成为经由工作油管路向控制阀17供应工作油。在本实施方式中,主泵14为斜板式可变容量型液压泵。
调节器13构成为控制主泵14的吐出量。在本实施方式中,调节器13通过根据来自控制器30的指示调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。控制器30例如接收吐出压传感器28及操作压传感器29等的输出,并根据需要对调节器13输出指示,改变主泵14的吐出量。
先导泵15构成为经由先导管路向包括操作装置26及比例阀31的液控设备供应工作油。在本实施方式中,先导泵15为固定容量型液压泵。但是,也可以省略先导泵15。此时,先导泵15所担负的功能可以由主泵14实现。即,除向控制阀17供应工作油的功能以外,主泵14还可以具备在通过节流阀等降低工作油的压力之后向操作装置26及比例阀31等供应工作油的功能。
控制阀17为控制挖土机100中的液压系统的液控装置。在本实施方式中,控制阀17包括控制阀171~176。控制阀17能够通过控制阀171~176向1个或多个液压促动器选择性地供应主泵14吐出的工作油。控制阀171~176控制从主泵14流向液压促动器的工作油的流量及从液压促动器流向工作油罐的工作油的流量。液压促动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左侧行走用液压马达1L、右侧行走用液压马达1R及回转用液压马达2A。回转用液压马达2A可以为作为电动促动器的回转用电动发电机。
操作装置26为操作者为了操作促动器而使用的装置。促动器包括液压促动器及电动促动器中的至少一个。在本实施方式中,操作装置26经由先导管路向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供应先导泵15吐出的工作油。向各先导端口供应的工作油的压力(先导压)原则上是对应于与各液压促动器对应的操作装置26的操作方向及操作量的压力。操作装置26中的至少1个构成为能够经由先导管路及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供应先导泵15吐出的工作油。
吐出压传感器28构成为检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中,吐出压传感器28对控制器30输出检测出的值。
操作压传感器29构成为检测使用操作装置26的操作者的操作内容。在本实施方式中,操作压传感器29以压力的形式检测与各促动器对应的操作装置26的操作方向及操作量,并对控制器30输出检测出的值作为操作数据。操作装置26的操作内容也可以使用除操作压传感器以外的其他传感器来检测。
比例阀31配置于连接先导泵15与往复阀32的管路上,且构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中,比例阀31为根据控制器30输出的指示运转的电磁阀。并且,比例阀31发挥设备控制用控制阀的功能。因此,与基于操作者的操作装置26的操作无关地,控制器30能够经由比例阀31及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供应先导泵15吐出的工作油。
往复阀32构成为具有2个引入端口和1个排出端口。2个引入端口中的一个与操作装置26连接,另一个与比例阀31连接。排出端口与控制阀17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此,往复阀32能够使操作装置26生成的先导压和比例阀31生成的先导压中高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。
通过该结构,即使在未进行针对特定的操作装置26的操作的情况下,控制器30也能够使与该特定的操作装置26对应的液压促动器运转。
接着,对包括于控制器30中的设备引导装置50进行说明。设备引导装置50例如构成为执行设备引导功能。在本实施方式中,设备引导装置50例如向操作者通知目标施工面与附件的工作部位之间的距离等工作信息。与目标施工面相关的数据例如预先存储于存储装置47中。并且,与目标施工面相关的数据例如以基准坐标系表达。基准坐标系例如为世界测地系统。操作者可以将施工现场的任意的点划定为基准点,并根据目标施工面上的各点与基准点之间的相对位置关系设定目标施工面。附件的工作部位例如为铲斗6的铲尖或铲斗6的背面等。设备引导装置50通过经由显示装置40及声音输出装置43等中的至少1个向操作者通知工作信息来引导挖土机100的操作。
设备引导装置50也可以执行自动支援基于操作者的挖土机100的手动操作的设备控制功能。例如,在操作者手动进行挖掘操作时,设备引导装置50可以使动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少1个自动运转,以使目标施工面与铲斗6的前端位置之间的距离维持在规定值。
在本实施方式中,设备引导装置50组装于控制器30中,但也可以为与控制器30分开设置的控制装置。此时,与控制器30相同地,设备引导装置50例如由包括CPU、RAM及ROM等的计算机构成。并且,由设备引导装置50提供的各功能通过CPU执行存储于ROM等中的程序来实现。并且,设备引导装置50与控制器30通过CAN等通信网络连接成彼此能够进行通信。
具体而言,设备引导装置50从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜传感器S4、回转角速度传感器S5、摄像装置S6、定位装置P1、通信装置T1及输入装置42等中的至少1个获取信息。然后,设备引导装置50例如根据所获取的信息计算铲斗6与目标施工面之间的距离,并通过声音及光(图像显示)中的至少一个向挖土机100的操作者通知铲斗6与目标施工面之间的距离的大小。
并且,设备引导装置50能够执行自动支援手动操作的设备控制功能,因此具有位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53及自动控制部54。
位置计算部51构成为计算对象的位置。在本实施方式中,位置计算部51计算附件的工作部位的基准坐标系中的坐标点。具体而言,位置计算部51根据动臂4、斗杆5及铲斗6的各自的转动角度计算铲斗6的铲尖的坐标点。位置计算部51不仅可以计算铲斗6的铲尖的中央的坐标点,还可以计算铲斗6的铲尖的左端的坐标点及铲斗6的铲尖的右端的坐标点。此时,可以利用机身倾斜传感器S4的输出。
距离计算部52构成为计算2个对象间的距离。在本实施方式中,距离计算部52计算铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离。距离计算部52可以计算铲斗6的铲尖的左端及右端各自的坐标点与目标施工面之间的距离(例如铅垂距离),以使设备引导装置50能够判定挖土机100是否正对目标施工面。
信息传递部53构成为向挖土机100的操作者通知各种信息。在本实施方式中,信息传递部53向挖土机100的操作者通知距离计算部52计算出的距离的大小。具体而言,信息传递部53使用视觉信息及听觉信息向挖土机100的操作者通知铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小。
例如,信息传递部53可以使用声音输出装置43发出的间歇音向操作者通知铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小。此时,铅垂距离越小,信息传递部53越缩短间歇音的间隔。信息传递部53可以使用连续音,也可以改变声音的高低或强弱等来表示铅垂距离的大小的不同。并且,信息传递部53可以在铲斗6的铲尖处在低于目标施工面的位置的情况下发出警报。警报例如为显著地大于间歇音的连续音。
信息传递部53可以将铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小显示于显示装置40中作为工作信息。显示装置40例如与从摄像装置S6接收的图像数据一并将从信息传递部53接收的工作信息显示于画面中。信息传递部53例如可以使用模拟仪的图像或条形图指示器的图像等向操作者通知铅垂距离的大小。
自动控制部54构成为通过使促动器自动运转来自动支援基于操作者的挖土机100的手动操作。例如,在操作者手动进行斗杆收回操作的情况下,自动控制部54可以使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少1个自动伸缩,以使目标施工面与铲斗6的铲尖之间的距离维持在规定值。此时,操作者例如只需向收回方向操作斗杆操作杆,即可在维持目标施工面与铲斗6的铲尖之间的距离的同时收回斗杆5。这种自动控制可以构成为在按下作为输入装置42之一的规定的开关时执行。即,自动控制部54可以在按下规定的开关时将挖土机100的运转模式从手动控制模式切换至自动控制模式。手动控制模式表示执行手动控制的运转模式,自动控制模式表示执行自动控制的运转模式。规定的开关例如可以为设备控制开关(以下,称为“MC开关42A”。),也可以配置于操作杆的把持部作为按钮开关。此时,操作者可以通过再次按下MC开关42A将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式,也可以通过按下作为不同于MC开关42A的开关的设备控制停止开关(以下,称为“MC停止开关42B”。)将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。MC停止开关42B可以与MC开关42A相邻配置,也可以配置于另一操作杆的把持部。或者,也可以省略MC停止开关42B。
或者,这种自动控制也可以构成为在按压MC开关42A时执行。此时,操作者例如只需在一边按压位于斗杆操作杆的把持部的MC开关42A一边向斗杆收回方向操作斗杆操作杆,即可在维持目标施工面与铲斗6的铲尖之间的距离的同时收回斗杆5。这是因为,动臂缸7及铲斗缸9对应于基于斗杆缸8的斗杆收回运转而自动跟随地动作。并且,操作者只需从MC开关42A松开手指,即可中止自动控制。以下,将在维持目标施工面与铲斗6的铲尖之间的距离的同时使挖掘附件自动运转的控制称为作为自动控制(设备控制功能)之一的“自动挖掘控制”。
自动控制部54也可以在按下MC开关42A等规定的开关时使回转用液压马达2A自动回转,以使上部回转体3正对目标施工面。此时,操作者只需按下规定的开关或只需在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆,即可使上部回转体3正对目标施工面。或者,操作者只需按下规定的开关,即可使上部回转体3正对目标施工面,并且开始设备控制功能、即使挖土机100的状态成为能够执行自动控制的状态。以下,将使上部回转体3正对目标施工面的控制称为作为自动控制(设备控制功能)之一的“自动正对控制”。在自动正对控制中,设备引导装置50例如在铲斗6的铲尖的左端的坐标点与目标施工面之间的左端铅垂距离等于铲斗6的铲尖的右端的坐标点与目标施工面之间的右端铅垂距离的情况下判定为挖土机100正对目标施工面。但是,设备引导装置50也可以在不是左端铅垂距离等于右端铅垂距离的情况、即不是左端铅垂距离与右端铅垂距离之差为零的情况而是该差为规定值以下的情况下判定为挖土机100正对目标施工面。
自动控制部54也可以构成为在按下MC开关42A等规定的开关时自动执行动臂提升回转或动臂降低回转。此时,操作者只需按下规定的开关或在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆,即可开始动臂提升回转或动臂降低回转。以下,将自动开始动臂提升回转或动臂降低回转的控制称为作为自动控制(设备控制功能)之一的“自动复合回转控制”。
在本实施方式中,自动控制部54能够通过单独且自动调节作用于与各促动器对应的控制阀的先导压而使各促动器单独且自动运转。例如,在自动正对控制中,自动控制部54可以根据左端铅垂距离与右端铅垂距离之差运转回转用液压马达2A。具体而言,若在按下规定的开关的状态下操作回转操作杆,则自动控制部54判定是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作回转操作杆。例如,在操作回转操作杆以使上部回转体3向铲斗6的铲尖与目标施工面(上坡面)之间的铅垂距离增加的方向回转的情况下,自动控制部54不执行自动正对控制。另一方面,在操作回转操作杆以使上部回转体3向铲斗6的铲尖与目标施工面(上坡面)之间的铅垂距离减小的方向回转的情况下,自动控制部54执行自动正对控制。其结果,能够使回转用液压马达2A运转,以使左端铅垂距离与右端铅垂距离之差减小。然后,若该差成为规定值以下或零,则自动控制部54停止回转用液压马达2A。或者,自动控制部54可以将该差成为规定值以下或零的回转角度设定为目标角度,并进行回转角度控制以使该目标角度与当前的回转角度(检测值)的角度差成为零。此时,回转角度例如为与规定的基准方向相关的上部回转体3的前后轴的角度。
自动控制部54可以构成为在满足规定条件的情况下停止自动控制。“满足规定条件的情况”例如可以包括“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势的情况”。以下,将在满足规定条件情况下停止自动控制的功能称为“紧急停止功能”。
“与挖土机100的动作相关的信息”例如为“与针对操作装置26的操作相关的信息”。自动控制部54例如可以构成为在突然操作操作装置26的情况下判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”。或者,“与挖土机100的动作相关的信息”也可以为“与针对搭载于上部回转体3的回转操作杆的操作相关的信息”。此时,自动控制部54例如可以构成为在进行使上部回转体3向与通过作为自动控制的自动正对控制或自动复合回转控制执行的回转相反的方向回转的操作的情况下判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”。并且,在判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”的情况下,自动控制部54可以构成为停止自动控制。
“满足规定条件的情况”例如也可以包括“上部回转体3的倾斜成为规定的状态的情况”等“挖土机100的不稳定性增加的情况”。“上部回转体3的倾斜成为规定的状态的情况”例如包括“上部回转体3的俯仰角成为规定角度的情况”、“俯仰角的变化速度(变化率)的绝对值成为规定值以上的情况”及“俯仰角的变化量成为规定值以上的情况”等。关于侧倾角也相同。此时,自动控制部54可以构成为根据机身倾斜传感器S4的输出停止自动控制。具体而言,自动控制部54可以在根据机身倾斜传感器S4的输出检测出上部回转体3的俯仰角成为规定角度的情况下停止自动控制,并将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。
并且,“满足规定条件的情况”例如也可以包括“踩踏作为设置于操作者的脚下的脚踏开关的紧急停止开关48的情况”。
接着,参考图3对搭载于挖土机100的液压系统的结构例进行说明。图3中示出搭载于图1的挖土机100的液压系统的结构例。与图2相同地,图3中分别用双重线、实线、虚线及点线示出了机械动力传递线路、工作油管路、先导管路及电控线路。
液压系统使工作油从由发动机11驱动的左主泵14L经由左中间旁通管路40L或左并联管路42L循环至工作油罐,并且使工作油从由发动机11驱动的右主泵14R经由右中间旁通管路40R或右并联管路42R循环至工作油罐。左主泵14L及右主泵14R与图2的主泵14对应。
左中间旁通管路40L为通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175L及176L的工作油管路。右中间旁通管路40R为通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175R及176R的工作油管路。控制阀175L及175R与图2的控制阀175对应。控制阀176L及176R与图2的控制阀176对应。
控制阀171为切换工作油的流动以向左侧行走用液压马达1L供应左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出左侧行走用液压马达1L吐出的工作油的滑阀。
控制阀172为切换工作油的流动以向右侧行走用液压马达1R供应右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出右侧行走用液压马达1R吐出的工作油的滑阀。
控制阀173为切换工作油的流动以向回转用液压马达2A供应左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出回转用液压马达2A吐出的工作油的滑阀。
控制阀174为切换工作油的流动以向铲斗缸9供应右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出铲斗缸9内的工作油的滑阀。
控制阀175L为切换工作油的流动以向动臂缸7供应左主泵14L吐出的工作油的滑阀。
控制阀175R为切换工作油的流动以向动臂缸7供应右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出动臂缸7内的工作油的滑阀。
控制阀176L为切换工作油的流动以向斗杆缸8供应左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油的滑阀。
控制阀176R为切换工作油的流动以向斗杆缸8供应右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油的滑阀。
左并联管路42L为与左中间旁通管路40L并联的工作油管路。在由控制阀171、173、175L中的某一个限制或切断通过左中间旁通管路40L的工作油的流动的情况下,左并联管路42L能够向更下游的控制阀供应工作油。右并联管路42R为与右中间旁通管路40R并联的工作油管路。在由控制阀172、174、175R中的某一个限制或切断通过右中间旁通管路40R的工作油的流动的情况下,右并联管路42R能够向更下游的控制阀供应工作油。
左调节器13L构成为能够控制左主泵14L的吐出量。在本实施方式中,左调节器13L例如通过根据左主泵14L的吐出压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。右调节器13R构成为能够控制右主泵14R的吐出量。在本实施方式中,右调节器13R例如通过根据右主泵14R的吐出压力调节右主泵14R的斜板偏转角来控制右主泵14R的吐出量。左调节器13L及右调节器13R与图2的调节器13对应。左调节器13L例如根据左主泵14L的吐出压力的增加调节左主泵14L的斜板偏转角来减少吐出量。关于右调节器13R也相同。这是为了使由吐出压力与吐出量的积表示的主泵14的吸收马力不超过发动机11的输出马力。
左吐出压传感器28L为吐出压传感器28的一例,检测左主泵14L的吐出压力,并对控制器30输出检测出的值。关于右吐出压传感器28R也相同。
在此,对在图3的液压系统中采用的负控控制进行说明。
左中间旁通管路40L上,在位于最下游的控制阀176L与工作油罐之间配置有左节流阀18L。左主泵14L吐出的工作油的流动被左节流阀18L限制。并且,左节流阀18L产生用于控制左调节器13L的控制压力。左控制压传感器19L为用于检测控制压力的传感器,对控制器30输出检测出的值。右中间旁通管路40R上,在位于最下游的控制阀176R与工作油罐之间配置有右节流阀18R。右主泵14R吐出的工作油的流动被右节流阀18R限制。并且,右节流阀18R产生用于控制右调节器13R的控制压力。右控制压传感器19R为用于检测控制压力的传感器,对控制器30输出检测出的值。
控制器30通过根据控制压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。控制压力越大,控制器30越减少左主泵14L的吐出量,控制压力越小,越增加左主泵14L的吐出量。也同样地控制右主泵14R的吐出量。
具体而言,如图3所示,在挖土机100中的液压促动器均未被操作的待机状态的情况下,左主泵14L吐出的工作油通过左中间旁通管路40L到达左节流阀18L。并且,左主泵14L吐出的工作油的流动使在左节流阀18L的上游产生的控制压力增加。其结果,控制器30将左主泵14L的吐出量减少至允许最小吐出量为止,抑制吐出的工作油通过左中间旁通管路40L时的压力损失(泵送损失)。另一方面,在操作某一液压促动器的情况下,左主泵14L吐出的工作油经由与操作对象的液压促动器对应的控制阀流入操作对象的液压促动器。并且,左主泵14L吐出的工作油的流动使到达左节流阀18L的量减少或消失,降低在左节流阀18L的上游产生的控制压力。其结果,控制器30增加左主泵14L的吐出量,使足够的工作油在操作对象的液压促动器中循环,确保操作对象的液压促动器的驱动。关于右主泵14R吐出的工作油也相同。
通过如上所述的结构,在待机状态下,图3的液压系统能够抑制左主泵14L及右主泵14R各自中的不必要的能耗。不必要的能耗包括左主泵14L吐出的工作油在左中间旁通管路40L中产生的泵送损失及右主泵14R吐出的工作油在右中间旁通管路40R中产生的泵送损失。并且,在使液压促动器工作的情况下,图3的液压系统能够从左主泵14L及右主泵14R分别向工作对象的液压促动器供应所需足够量的工作油。
接着,对使促动器自动运转的结构进行说明。动臂操作杆26A为操作装置26的一例,用于操作动臂4。动臂操作杆26A利用先导泵15吐出的工作油,使与操作内容对应的先导压作用于控制阀175L、175R的先导端口。具体而言,在向动臂提升方向操作的情况下,动臂操作杆26A使与操作量对应的先导压作用于控制阀175L的右侧先导端口和控制阀175R的左侧先导端口。并且,在向动臂降低方向操作的情况下,动臂操作杆26A使与操作量对应的先导压作用于控制阀175R的右侧先导端口。
操作压传感器29A为操作压传感器29的一例,以压力的形式检测针对动臂操作杆26A的操作者的操作内容,并对控制器30输出检测出的值。操作内容例如为操作方向及操作量(操作角度)等。
比例阀31AL、31AR构成作为比例阀31的一例的动臂比例阀31A,往复阀32AL、32AR构成作为往复阀32的一例的动臂往复阀32A。比例阀31AL根据控制器30调节的电流指示运转。控制器30调节基于从先导泵15经由比例阀31A L及往复阀32AL导入至控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口的工作油的先导压。比例阀31AR根据控制器30调节的电流指示运转。控制器30调节基于从先导泵15经由比例阀31AR及往复阀32AR导入至控制阀175R的右侧先导端口的工作油的先导压。比例阀31AL、31AR能够将先导压调节成控制阀175L、175R能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,在进行自动挖掘控制时,与基于操作者的动臂提升操作无关地,控制器30能够经由比例阀31AL及往复阀32AL向控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口供应先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动提升动臂4。并且,与基于操作者的动臂降低操作无关地,控制器30能够经由比例阀31AR及往复阀32AR向控制阀175R的右侧先导端口供应先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动降低动臂4。
斗杆操作杆26B为操作装置26的一例,用于操作斗杆5。斗杆操作杆26B利用先导泵15吐出的工作油,使与操作内容对应的先导压作用于控制阀176L、176R的先导端口。具体而言,在向斗杆张开方向操作的情况下,斗杆操作杆26B能够使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的左侧先导端口和控制阀176R的右侧先导端口。并且,在向斗杆收回方向操作的情况下,斗杆操作杆26B使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的右侧先导端口和控制阀176R的左侧先导端口。
操作压传感器29B为操作压传感器29的一例,以压力的形式检测针对斗杆操作杆26B的操作者的操作内容,并对控制器30输出检测出的值。
比例阀31BL、31BR构成作为比例阀31的一例的斗杆比例阀31B,往复阀32BL、32BR构成作为往复阀32的一例的斗杆往复阀32B。比例阀31BL根据控制器30调节的电流指示运转。控制器30调节基于从先导泵15经由比例阀31B L及往复阀32BL导入至控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口的工作油的先导压。比例阀31BR根据控制器30调节的电流指示运转。控制器30调节基于从先导泵15经由比例阀31BR及往复阀32BR导入至控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口的工作油的先导压。比例阀31BL、31BR能够将先导压调节成控制阀176L、176R能够在任意的阀位置停止。
通过该结构,与基于操作者的斗杆收回操作无关地,控制器30能够经由比例阀31BL及往复阀32BL向控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口供应先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动收回斗杆5。并且,与基于操作者的斗杆张开操作无关地,控制器30能够经由比例阀31BR及往复阀32BR向控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口供应先导泵15吐出的工作油。即,控制器30能够自动张开斗杆5。
由此,在自动挖掘控制中,通过斗杆缸8及动臂缸7根据斗杆操作杆26B的操作量自动动作,执行工作部位的速度控制或位置控制。
挖土机100可以具备用于使上部回转体3自动左回转/右回转的结构、用于自动张开/收回铲斗6的结构及用于使下部行走体1自动前进/后退的结构。此时,与回转用液压马达2A相关的液压系统部分、与铲斗缸9的操作相关的液压系统部分、与左侧行走用液压马达1L的操作相关的液压系统部分及与右侧行走用液压马达1R的操作相关的液压系统部分可以与动臂缸7的操作相关的液压系统部分等相同地构成。
接着,参考图4对基于控制器30的自动控制的详细内容进行说明。图4是表示控制器30中的与自动控制的执行相关的功能要件F1~F6的关系的一例的框图。
如图4所示,控制器30具有与自动控制的执行相关的功能要件F1~F6。功能要件可以由软件构成,也可以由硬件构成,也可以由软件和硬件的组合构成。
功能要件F1构成为分析作为基于操作者的手动操作的趋势的操作趋势。在本实施方式中,功能要件F1根据操作压传感器29输出的操作数据分析操作趋势,并与操作数据一并输出其分析结果。操作趋势例如包括使铲斗6的铲尖直线靠近机身的操作趋势、使铲斗6的铲尖直线远离机身的操作趋势、使铲斗6的铲尖直线上升的操作趋势及使铲斗6的铲尖直线下降的操作趋势等。并且,功能要件F1输出当前的操作趋势与哪种操作趋势匹配作为分析结果。
功能要件F2构成为生成目标轨道。在本实施方式中,功能要件F2参考存储于存储装置47中的设计数据,在进行坡面加工工作时生成铲斗6的铲尖应遵循的轨道。
功能要件F3构成为能够切换挖土机100的运转模式。在本实施方式中,功能要件F3在收到来自MC开关42A的开启指示时将挖土机100的运转模式从手动控制模式切换至自动控制模式,在收到来自MC停止开关42B的关闭指示时将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。
并且,功能要件F3也可以根据作为功能要件F1的输出的操作趋势的分析结果将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。例如,功能要件F3也可以根据作为功能要件F1的输出的操作趋势的分析结果在如上所述判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”的情况下将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。
若切换至自动控制模式,则向功能要件F5供应作为功能要件F1的输出的操作数据和操作趋势的分析结果。若切换至手动控制模式,则向功能要件F6供应功能要件F1的输出中的操作数据。
功能要件F4构成为计算当前的铲尖位置。在本实施方式中,功能要件F4根据动臂角度传感器S1检测出的动臂角度α、斗杆角度传感器S2检测出的斗杆角度β及铲斗角度传感器S3检测出的铲斗角度γ计算铲斗6的铲尖的坐标点作为当前的铲尖位置。在计算当前的铲尖位置时,功能要件F4也可以利用机身倾斜传感器S4的输出。
功能要件F5构成为在选择自动控制模式时计算下一个铲尖位置。在本实施方式中,在选择自动控制模式时,功能要件F5根据功能要件F1输出的操作数据及操作趋势的分析结果、功能要件F2生成的目标轨道以及功能要件F4计算出的当前的铲尖位置计算预定时间后的铲尖位置作为目标铲尖位置。
功能要件F6构成为计算用于使促动器运转的指示值。在本实施方式中,在选择自动控制模式时,功能要件F6根据功能要件F5计算出的目标铲尖位置计算动臂指示值α*、斗杆指示值β*及铲斗指示值γ*中的至少1个,以将当前的铲尖位置移动至目标铲尖位置。
并且,在选择手动控制模式时,功能要件F6根据操作数据计算动臂指示值α*、斗杆指示值β*及铲斗指示值γ*中的至少1个,以实现与操作数据对应的促动器的移动。
在选择自动控制模式的情况下,即使在未操作动臂操作杆26A时,功能要件F6也根据需要计算动臂指示值α*。这是为了使动臂4自动运转。关于斗杆5及铲斗6也相同。
另一方面,在选择手动控制模式的情况下,功能要件F6不会在未操作动臂操作杆26A时计算动臂指示值α*。这是因为,在手动控制模式下,只要未操作动臂操作杆26A,则不会使动臂4运转。关于斗杆5及铲斗6也相同。
接着,参考图5对功能要件F6的详细内容进行说明。图5是表示计算各种指示值的功能要件F6的结构例的框图。
如图5所示,控制器30还具有与指示值的生成相关的功能要件F11~F13、F21~F23及F31~F33。功能要件可以由软件构成,也可以由硬件构成,也可以由软件和硬件的组合构成。
功能要件F11~F13为与动臂指示值α*相关的功能要件,功能要件F21~F23为与斗杆指示值β*相关的功能要件,功能要件F31~F33为与铲斗指示值γ*相关的功能要件。
功能要件F11、F21及F31构成为生成对比例阀31输出的电流指示。在本实施方式中,功能要件F11对动臂比例阀31A(图3参考。)输出动臂电流指示,功能要件F21对斗杆比例阀31B(图3参考。)输出斗杆电流指示,功能要件F31对铲斗比例阀31C输出铲斗电流指示。
功能要件F12、F22及F32构成为计算构成滑阀的阀芯的位移量。在本实施方式中,功能要件F12根据动臂阀芯位移传感器S11的输出计算构成与动臂缸7相关的控制阀175的动臂阀芯的位移量。功能要件F22根据斗杆阀芯位移传感器S12的输出计算构成与斗杆缸8相关的控制阀176的斗杆阀芯的位移量。功能要件F23根据铲斗阀芯位移传感器S13的输出计算构成与铲斗缸9相关的控制阀174的铲斗阀芯的位移量。
功能要件F13、F23及F33构成为计算工件的转动角度。在本实施方式中,功能要件F13根据动臂角度传感器S1的输出计算动臂角度α。功能要件F23根据斗杆角度传感器S2的输出计算斗杆角度β。功能要件F33根据铲斗角度传感器S3的输出计算铲斗角度γ。
具体而言,功能要件F11基本上以使功能要件F6生成的动臂指示值α*与功能要件F13计算出的动臂角度α之差成为零的方式生成针对动臂比例阀31A的动臂电流指示。此时,功能要件F11调节动臂电流指示,以使从动臂电流指示导出的目标动臂阀芯位移量与功能要件F12计算出的动臂阀芯位移量之差成为零。然后,功能要件F11对动臂比例阀31A输出该调节后的动臂电流指示。
动臂比例阀31A根据动臂电流指示改变开口面积,使与动臂指示电流的大小对应的先导压作用于控制阀175的先导端口。控制阀175根据先导压移动动臂阀芯,使工作油流入动臂缸7。动臂阀芯位移传感器S11检测动臂阀芯的位移,并向控制器30的功能要件F12反馈其检测结果。动臂缸7根据工作油的流入伸缩,使动臂4垂直移动。动臂角度传感器S1检测垂直移动的动臂4的转动角度,并向控制器30的功能要件F13反馈其检测结果。功能要件F13向功能要件F4反馈计算出的动臂角度α。
功能要件F21基本上以使功能要件F6生成的斗杆指示值β*与功能要件F23计算出的斗杆角度β之差成为零的方式生成针对斗杆比例阀31B的斗杆电流指示。此时,功能要件F21调节斗杆电流指示,以使从斗杆电流指示导出的目标斗杆阀芯位移量与功能要件F22计算出的斗杆阀芯位移量之差成为零。然后,功能要件F21对斗杆比例阀31B输出该调节后的斗杆电流指示。
斗杆比例阀31B根据斗杆电流指示改变开口面积,使与斗杆指示电流的大小对应的先导压作用于控制阀176的先导端口。控制阀176根据先导压移动斗杆阀芯,使工作油流入斗杆缸8。斗杆阀芯位移传感器S12检测斗杆阀芯的位移,并向控制器30的功能要件F22反馈其检测结果。斗杆缸8根据工作油的流入伸缩,张开/收回斗杆5。斗杆角度传感器S2检测张开/收回的斗杆5的转动角度,并向控制器30的功能要件F23反馈其检测结果。功能要件F23向功能要件F4反馈计算出的斗杆角度β。
同样地,功能要件F31基本上以使功能要件F6生成的铲斗指示值γ*与功能要件F33计算出的铲斗角度γ之差成为零的方式生成针对铲斗比例阀31C的铲斗电流指示。此时,功能要件F31调节铲斗电流指示,以使从铲斗电流指示导出的目标铲斗阀芯位移量与功能要件F32计算出的铲斗阀芯位移量之差成为零。然后,功能要件F31对铲斗比例阀31C输出该调节后的铲斗电流指示。
铲斗比例阀31C根据铲斗电流指示改变开口面积,使与铲斗指示电流的大小对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。控制阀174根据先导压移动铲斗阀芯,使工作油流入铲斗缸9。铲斗阀芯位移传感器S13检测铲斗阀芯的位移,并向控制器30的功能要件F32反馈其检测结果。铲斗缸9根据工作油的流入伸缩,张开/收回铲斗6。铲斗角度传感器S3检测张开/收回的铲斗6的转动角度,并向控制器30的功能要件F33反馈其检测结果。功能要件F33向功能要件F4反馈计算出的铲斗角度γ。
如上所述,控制器30针对每一工件构成3级反馈环路。即,控制器30构成与阀芯位移量相关的反馈环路、与工件的转动角度相关的反馈环路及与铲尖位置相关的反馈环路。因此,控制器30能够在进行自动控制时高精度地控制铲斗6的铲尖的移动。
接着,参考图6~图9对紧急停止功能带来的效果进行说明。图6~图9涉及到支承坡面加工工作中的挖土机100的地面的一部分LP(参考图7。)塌陷时的挖土机100的动作。具体而言,涉及到在挖土机100因位于下部行走体1的前端下方的地面的一部分LP塌陷而前倾时,为了防止挖土机100的倾翻,操作者反射性地进行斗杆张开操作时的挖土机100的动作。操作者试图通过张开斗杆5使铲斗6与坡面接触来防止挖土机100的前倾。
更具体而言,图6是表示在紧急停止功能设定为非运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的液压系统的状态的图,与图3对应。图7是表示在紧急停止功能设定为非运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的挖掘附件的移动的图,与图1对应。
在紧急停止功能不运转的情况下,如图6所示,若在按下MC开关42A的状态下向斗杆张开方向操作斗杆操作杆26B,则液压系统使分别作用于控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口的先导压增加。这是为了收缩斗杆缸8来张开斗杆5。因此,如图7的箭头AR1所示,斗杆5按照操作者的意图张开。
此时,控制器30根据操作压传感器29B的输出检测向斗杆张开方向操作斗杆操作杆26B的情况。随着挖土机100前倾,铲斗6的铲尖靠近目标施工面。因此,控制器30进行动臂提升运转,以抑制铲斗6的铲尖移动至比目标施工面更靠下方。具体而言,控制器30对比例阀31AL输出控制指示,使规定的先导压分别作用于控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口。这是为了根据斗杆5的张开使动臂缸7延伸而使动臂4上升。因此,如图7的箭头AR2所示,动臂4违背操作者的意图而上升。并且,如图7所示,铲斗6的铲尖与目标施工面TS之间的铅垂距离违背操作者的意图而维持值D1。即,操作者无法使铲斗6与坡面接触来支承挖土机100。其结果,如图7的箭头AR3所示,挖土机100进一步前倾。
另一方面,在紧急停止功能运转的情况下,控制器30能够防止挖掘附件如上所述违背操作者的意图而自动移动。图8是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的液压系统的状态的图,与图3对应。图9是表示在紧急停止功能设定为运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行斗杆张开操作时的挖掘附件的移动的图,与图1对应。
在紧急停止功能运转的情况下,如图8所示,若向斗杆张开方向操作斗杆操作杆26B,则与紧急停止功能不运转的情况相同地,液压系统使分别作用于控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口的先导压增加。这是为了收缩斗杆缸8来张开斗杆5。因此,如图9的箭头AR4所示,斗杆5按照操作者的意图张开。
此时,控制器30根据操作压传感器29B的输出检测向斗杆张开方向操作斗杆操作杆26B的情况。然后,控制器30判定是否满足用于停止自动控制的规定条件。例如,控制器30在向斗杆操作杆26B的斗杆张开方向的操作速度超过规定速度的情况下判定为满足规定条件。并且,在判定为满足规定条件的情况下,控制器30停止自动控制。如此,即使在自动控制期间,控制器30也能够将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至手动控制模式。
在停止自动控制的情况下,与紧急停止功能不运转的情况不同地,控制器30不对比例阀31AL输出控制指示。因此,规定的先导压也不会分别作用于控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口。即,不会根据斗杆5的张开使动臂缸7延伸,也不会使动臂4上升。即,如图9所示,动臂4不会违背操作者的意图而上升。其结果,铲斗6的铲尖与目标施工面TS之间的铅垂距离以按照操作者的意图的形式随着斗杆5张开而缩短,在斗杆角度达到一定角度时成为零。即,如图9所示,操作者能够使铲斗6的铲尖与坡面接触来防止挖土机100的进一步前倾。
接着,参考图10及图11对紧急停止功能带来的相同的效果进行说明。图10及图11涉及到在支承基于斗杆收回操作的坡面加工工作中的挖土机100的地面的一部分LP塌陷时的挖土机100的动作。具体而言,涉及到在挖土机100因位于下部行走体1的前端下方的地面的一部分LP塌陷而前倾时,为了防止挖土机100的倾翻,操作者反射性地进行动臂降低操作时的挖土机100的动作。操作者试图通过降低动臂4使铲斗6与坡面接触来防止挖土机100的前倾。
在紧急停止功能运转的情况下,与操作者反射性地进行斗杆张开操作时相同地,在操作者反射性地进行动臂降低操作时,控制器30也能够防止挖掘附件违背操作者的意图而自动移动。图10中示出在紧急停止功能设定为运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行动臂降低操作时的液压系统的状态。图11中示出在紧急停止功能设定为运转的挖土机100中在自动挖掘控制期间进行动臂降低操作时的挖掘附件的移动。
若根据操作压传感器29A的输出检测出向动臂降低方向操作动臂操作杆26A的情况,则控制器30判定是否满足用于停止自动控制的规定条件。例如,控制器30在向动臂操作杆26A的动臂降低方向的操作速度超过规定速度的情况下判定为满足规定条件。并且,在判定为满足规定条件的情况下,控制器30停止自动控制。
在停止自动控制的情况下,如图10所示,若向动臂降低方向操作动臂操作杆26A,则液压系统使作用于控制阀175R的右侧先导端口的先导压增加。这是为了收缩动臂缸7来降低动臂4。因此,如图11的箭头AR5所示,动臂4按照操作者的意图下降。斗杆5不会根据动臂4的下降而自动移动。
其结果,铲斗6的铲尖与目标施工面TS之间的距离以遵照操作者的意图的形式随着动臂4下降而缩短,在动臂角度达到一定角度时成为零。即,如图11所示,操作者能够使铲斗6的铲尖与坡面接触来防止挖土机100的进一步前倾。
在上述结构中,控制器30在突然操作动臂操作杆26A或斗杆操作杆26B的情况下停止自动控制。然而,控制器30也可以在根据机身倾斜传感器S4的输出检测出上部回转体3的俯仰角成为规定角度以上的情况下停止自动控制。或者,控制器30也可以在踩踏作为在驾驶舱10内设置于操作者的脚下的脚踏开关的紧急停止开关48的情况下停止自动控制。或者,控制器30也可以在按下MC停止开关42B的情况下停止自动控制。在这些情况下,操作者例如也能够通过张开斗杆5或通过降低动臂4使铲斗6与坡面接触来防止挖土机100的前倾。
如此,本发明的实施方式所涉及的挖土机100具备:下部行走体1;上部回转体3,可回转地搭载于下部行走体1;挖掘附件,作为安装于上部回转体3的附件;及控制器30,搭载于上部回转体3且作为能够执行自动控制的控制装置。并且,控制器30构成为在与挖土机100的动作相关的信息或与外围设备的状态相关的信息表现出与往常不同的趋势的情况下停止自动控制。与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势的情况例如与有可能无法按照操作者的意图将铲斗6压向上坡的情况对应。自动控制例如可以为自动挖掘控制。自动控制例如也可以为沿目标轨道移动工作部位的控制。通过该结构,即使在自动控制期间,挖土机100也能够按照操作者的意图移动。
“与挖土机100的动作相关的信息”例如可以为与针对搭载于上部回转体3的操作装置26的操作相关的信息。控制器30例如可以构成为在突然操作操作装置26的情况下判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”。“突然操作操作装置26的情况”例如包括作为操作装置26的斗杆操作杆的每单位时间的操作量超过规定值的情况。应予说明,斗杆操作杆的每单位时间的操作量例如可以为斗杆操作杆的每单位时间的倾倒角度。
自动控制例如可以为自动正对控制,也可以为自动复合回转控制。并且,“与挖土机100的动作相关的信息”可以为与针对搭载于上部回转体3的回转操作杆的操作相关的信息。此时,控制器30可以构成为在进行使上部回转体3向与通过自动控制执行的回转相反的方向回转的操作的情况下判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”。
接着,参考图12及图13对基于控制器30的自动控制的详细内容进行说明。图12是表示控制器30中的与自动控制的执行相关的功能要件F1~F6的关系的另一例的框图,与图4对应。图13是表示计算各种指示值的功能要件F6的另一结构例的框图,与图5对应。
图12的结构与图4的结构的不同点在于,功能要件F2根据空间识别装置S7的输出生成目标轨道、功能要件F4获取回转角度δ及功能要件F6计算回转指示值δ*,但在其他方面与图4的结构相同。并且,图13的结构与图5的结构的不同点在于,具备与回转用液压马达2A的自动控制相关的功能要件,但在其他方面与图5的结构相同。因此,以下,省略相同部分的说明,并详细说明不同部分。
在图12及图13的例子中,功能要件F2根据空间识别装置S7检测出的物体数据生成铲斗6的铲尖应遵循的轨道作为目标轨道。对象数据例如为自卸车的位置及形状等与存在于挖土机100的周围的物体相关的信息。
功能要件F4根据动臂角度α、斗杆角度β及铲斗角度γ和由回转角速度传感器S5的输出计算出的回转角度δ计算铲斗6的铲尖的坐标点作为当前的铲尖位置。在计算当前的铲尖位置时,功能要件F4也可以利用机身倾斜传感器S4的输出。
在选择自动控制模式时,功能要件F6根据功能要件F5计算出的目标铲尖位置计算动臂指示值α*、斗杆指示值β*、铲斗指示值γ*及回转指示值δ*中的至少1个,以将当前的铲尖位置移动至目标铲尖位置。
功能要件F41~F43为与回转指示值δ*相关的功能要件。具体而言,功能要件F41对回转比例阀31D输出回转电流指示。功能要件F42根据回转阀芯位移传感器S14的输出计算构成与回转用液压马达2A相关的控制阀173的回转阀芯的位移量。功能要件F43根据回转角速度传感器S5的输出计算回转角度δ。
并且,功能要件F41基本上以使功能要件F6生成的回转指示值δ*与功能要件F43计算出的回转角度δ之差成为零的方式生成针对回转比例阀31D的回转电流指示。此时,功能要件F41调节回转电流指示,以使从回转电流指示导出的目标回转阀芯位移量与功能要件F42计算出的回转阀芯位移量之差成为零。然后,功能要件F41对回转比例阀31D输出该调节后的回转电流指示。
回转比例阀31D根据回转电流指示改变开口面积,使与回转指示电流的大小对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。控制阀173根据先导压移动回转阀芯,使工作油流入回转用液压马达2A。回转阀芯位移传感器S14检测回转阀芯的位移,并向控制器30的功能要件F42反馈其检测结果。回转用液压马达2A根据工作油的流入而回转,使上部回转体3回转。回转角速度传感器S5检测回转的上部回转体3的转动角度,并向控制器30的功能要件F43反馈其检测结果。功能要件F43向功能要件F4反馈计算出的回转角度δ。
如上所述,图12及图13中的控制器30不仅针对动臂角度α、斗杆角度β及铲斗角度γ构成3级反馈环路,还针对回转角度δ构成3级反馈环路。即,控制器30构成与回转阀芯位移量相关的反馈环路、与上部回转体3的转动角度相关的反馈环路及与铲尖位置相关的反馈环路。因此,控制器30能够在进行自动控制时高精度地控制铲斗6的铲尖的移动。
接着,参考图14及图15对自动复合回转控制进行说明。图14及图15中示出在自卸车DT的车厢上装载沙土的工作中的挖掘附件的移动。图14是工作现场的俯视图。图15是从+Y侧观察工作现场时的工作现场的侧视图。为了明确起见,图15中省略了挖土机100(铲斗6除外。)的图示。
图14及图15中的实线所示的挖掘附件表示完成挖掘操作时的挖掘附件的状态,点线所示的挖掘附件表示正在进行回转操作时的挖掘附件的状态,单点划线所示的挖掘附件表示马上要进行卸土操作之前的挖掘附件的状态。
点P11表示完成挖掘操作时的铲斗6的背面的中心点,点P12表示正在进行回转操作时的铲斗6的背面的中心点,点P13表示马上要进行卸土操作之前的铲斗6的背面的中心点。连结点P11、点P12及点P13的粗虚线表示铲斗6的背面的中心点通过的轨道。卸土操作为用于将铲斗6内的沙土卸到自卸车DT的车厢上的操作。
在自动复合回转控制中,例如,在操作者手动进行回转操作的情况下,自动控制部54使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少1个自动伸缩,以使铲斗6的背面的中心点沿规定的轨道移动。规定的轨道例如为根据包括自卸车DT的位置及形状等的与自卸车DT相关的信息计算出的目标轨道。与作为外围设备的自卸车DT相关的信息例如根据空间识别装置S7及通信装置T1等中的至少1个的输出获取。此时,操作者只需操作回转操作杆,即可使铲斗6的背面的中心点沿规定的轨道移动。即,操作者只需操作回转操作杆,即可在防止挖掘附件与自卸车DT的接触的同时,使原本位于地面附近的铲斗6移动至高度H d的自卸车DT的车厢上。或者,操作者只需操作回转操作杆,即可在防止挖掘附件与自卸车DT的接触的同时,使原本位于高度Hd的自卸车DT的车厢上的铲斗6移动至地面附近。应予说明,右回转中(动臂提升回转中)利用的轨道与左回转中(动臂降低回转中)利用的轨道可以相同,也可以不同。
接着,对与自动复合回转控制相关的紧急停止功能进行说明。该紧急停止功能例如在挖土机100的操作者进行右回转操作以在自卸车DT的车厢上装载沙土时自卸车DT开始移动时操作者反射性地进行左回转操作时运转。具体而言,该紧急停止功能例如在原本停止的自卸车DT突然开始后退时操作者反射性地进行左回转操作以防止挖土机100与自卸车DT的接触时运转。此时,操作者试图通过使右回转中的上部回转体3向相反的方向即左侧回转而在维持铲斗6的高度的情况下使铲斗6远离自卸车DT。
自动控制部54例如在突然向相反的方向操作回转操作杆的情况下判定为“与挖土机100的动作相关的信息表现出与往常不同的趋势”,并停止自动复合回转控制。
在紧急停止功能不运转的情况下,即,在自动复合回转控制不停止的情况下,即使在突然向左侧操作回转操作杆时,铲斗6的背面的中心点也沿规定的轨道移动,因此自动控制部54违背操作者的意图而降低铲斗6的高度。图15的交叉阴影线所示的图形表示降低高度的铲斗6的位置。即,图15中示出了原本位于点线所示的图形的高度的铲斗6下降至交叉阴影线所示的图形的高度为止的情况。
另一方面,在紧急停止功能运转的情况下,即,在自动复合回转控制停止的情况下,在突然向左侧操作回转操作杆时,自动控制部54能够使铲斗6的背面的中心点脱离规定的轨道来移动铲斗6。因此,自动控制部54不会违背操作者的意图而降低铲斗6的高度,能够按照操作者的意图在维持铲斗6的高度的情况下使铲斗6向左侧移动。图15的对角阴影线所示的图形表示在维持高度的情况下向左侧移动的铲斗6的位置。即,图15中示出了原本位于点线所示的图形的高度的铲斗6在维持同一高度的情况下移动至对角阴影线所示的图形的位置为止的情况。
如此,在紧急停止功能运转的情况下,在操作者反射性地进行左回转操作时,控制器30能够防止挖掘附件违背操作者的意图而自动移动。
控制器30可以构成为根据空间识别装置S7的输出检测自卸车DT开始移动的情况(例如开始后退的情况)。此时,控制器30在根据各种传感器的输出确定当前执行的工作为哪种工作的基础上获取针对每一工作预先登录的与该工作所涉及的外围设备的往常的状态相关的信息。并且,例如,在确定当前执行的工作为在自卸车DT的车厢上装载沙土的装载工作的情况下,控制器30获取作为装载工作所涉及的外围设备的自卸车DT的往常的状态为停止状态的信息。并且,在自卸车DT在装载工作的途中开始移动的情况下,控制器30能够判定为自卸车DT处于与往常的状态不同的状态。控制器30能够根据该判定结果停止自动控制。
并且,除手动控制模式及自动控制模式以外,挖土机100的运转模式还可以具有停止模式。在该结构中,在作为工作部位的铲斗6的铲尖存在于除位于自卸车DT的车厢的上方的区域以外的区域的情况下,控制器30可以在检测出自卸车DT开始移动时停止自动控制的基础上,将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至停止模式。在停止模式下,与是否已操作操作装置26无关地,控制器30可以在表示完成挖掘操作时的铲斗6的背面的中心点的点P11与自卸车DT之间的空间内停止工作部位的移动。这是为了通过使工作部位待机至自卸车DT停止为止,即,通过强行停止工作部位的移动至自卸车DT停止为止来防止工作部位与自卸车DT的接触。
如此,控制器30可以在检测出自卸车DT在装载工作期间开始移动时将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至停止模式。
或者,除手动控制模式及自动控制模式以外,挖土机100的运转模式还可以具有回避模式。并且,例如,在检测出自卸车DT在装载工作期间开始移动且作为工作部位的铲斗6的铲尖存在于位于自卸车DT的车厢的上方的区域内的情况下,控制器30可以将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至回避模式。在回避模式下,与是否已操作操作装置26无关地,控制器30可以通过使各种液压促动器自动运转而使铲斗6的铲尖在表示完成挖掘操作时的铲斗6的背面的中心点的点P11与自卸车DT之间的空间内回避。这是为了通过使工作部位从位于自卸车DT的车厢的上方的区域内强行移动至该区域外直至自卸车DT停止为止来防止工作部位与自卸车DT的接触。
如此,控制器30可以在检测出自卸车DT在装载工作期间开始移动时将挖土机100的运转模式从自动控制模式切换至回避模式。
挖土机100可以具有如MC开关42A的与自动控制相关的开关。此时,控制器30可以构成为在操作该开关时执行自动控制。
并且,在图3所示的例子中,公开了一种具备液压先导回路的液压操作系统。例如,在与动臂操作杆26A相关的液压先导回路中,从先导泵15供应至遥控阀27A的工作油以与通过动臂操作杆26A的倾倒来打开的遥控阀27A的开度对应的流量供应至控制阀175的先导端口。或者,在与斗杆操作杆26B相关的液压先导回路中,从先导泵15供应至遥控阀27B的工作油以与通过斗杆操作杆26B的倾倒来打开的遥控阀27B的开度对应的流量供应至控制阀176的先导端口。
但是,也可以采用具备电动操作杆的电动操作系统,而不是具备这种液压先导回路的液压操作系统。此时,电动操作杆的杆操作量作为电信号输入于控制器30中。并且,先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号运转。通过该结构,若进行使用电动操作杆的手动操作,则控制器30能够通过根据与杆操作量对应的电信号控制电磁阀来增减先导压从而使各控制阀移动。
在采用具备电动操作杆的电动操作系统的情况下,控制器30能够容易在手动控制模式与自动控制模式之间切换。并且,在控制器30将手动控制模式切换至自动控制模式的情况下,可以根据与1个电动操作杆的杆操作量对应的电信号来单独控制多个控制阀。
图16中示出电动操作系统的结构例。具体而言,图16的电动操作系统为动臂操作系统的一例,主要由先导压工作型控制阀17、作为电动操作杆的动臂操作杆26A、控制器30、动臂提升操作用电磁阀60及动臂降低操作用电磁阀62构成。图16的电动操作系统也可同样地应用于斗杆操作系统及铲斗操作系统等。
先导压工作型控制阀17包括与动臂缸7相关的控制阀175(参考图2。)、与斗杆缸8相关的控制阀176(参考图2。)及与铲斗缸9相关的控制阀174(参考图2。)等。电磁阀60构成为能够调节连接先导泵15和控制阀175的提升侧先导端口的管路的流路面积。电磁阀62构成为能够调节连接先导泵15和控制阀175的降低侧先导端口的管路的流路面积。
在进行手动操作的情况下,控制器30根据动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)。动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号为根据动臂操作杆26A的操作量及操作方向而变化的电信号。
具体而言,在向动臂提升方向操作动臂操作杆26A的情况下,控制器30对电磁阀60输出与杆操作量对应的动臂提升操作信号(电信号)。电磁阀60根据动臂提升操作信号(电信号)调节流路面积,控制作用于控制阀175的提升侧先导端口的先导压。同样地,在向动臂降低方向操作动臂操作杆26A的情况下,控制器30对电磁阀62输出与杆操作量对应的动臂降低操作信号(电信号)。电磁阀62根据动臂降低操作信号(电信号)调节流路面积,控制作用于控制阀175的降低侧先导端口的先导压。
在执行自动控制的情况下,控制器30例如根据校正操作信号(电信号)生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)来代替动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号。校正操作信号可以为控制器30生成的电信号,也可以为除控制器30以外的外部控制装置等生成的电信号。
并且,可以通过如图17所示的挖土机的管理系统SYS与管理者及其他挖土机的操作者等共享挖土机100获取的信息。图17是表示挖土机的管理系统S YS的结构例的概略图。管理系统SYS为管理挖土机100的系统。在本实施方式中,管理系统SYS主要由挖土机100、支援装置200及管理装置300构成。构成管理系统SYS的挖土机100、支援装置200及管理装置300可以分别为1台,也可以为多台。在图17的例子中,管理系统SYS包括1台挖土机100、1台支援装置200及1台管理装置300。
支援装置200典型地为移动终端装置,例如为位于施工现场的工作人员等携带的笔记本PC、平板PC或智能手机等计算机。支援装置200也可以为挖土机100的操作者携带的计算机。但是,支援装置200也可以为固定终端装置。
管理装置300典型地为固定终端装置,例如为设置于施工现场外的管理中心等的服务器计算机。管理装置300也可以为可携式计算机(例如,笔记本P C、平板PC或智能手机等的移动终端装置)。
支援装置200及管理装置300中的至少一个(以下,称为“支援装置200等”。)可以具备监视器和远程操作用操作装置。此时,操作者在使用远程操作用操作装置的同时操作挖土机100。远程操作用操作装置例如通过无线通信网络等通信网络与控制器30连接。
在如上所述的挖土机的管理系统SYS中,挖土机100的控制器30可以向支援装置200等发送与停止自动控制的时刻及地点等中的至少1个相关的信息。此时,控制器30可以向支援装置200等发送作为摄像装置S6拍摄的图像的外围图像。外围图像可以为在包括自动控制停止的时点的规定期间内拍摄的多个外围图像。而且,控制器30可以向支援装置200等发送与包括停止自动控制的时点的规定期间内的与挖土机100的工作内容相关的数据、与挖土机100的姿势相关的数据及与挖掘附件的姿势相关的数据等中的至少1个相关的信息。这是为了能够使利用支援装置200等的管理者获得与如图9、图11、图14及图15等所示的工作现场相关的信息。即,是为了能够使管理者分析进行如停止自动控制的操作的原因等,进而是为了使管理者能够根据这种分析结果改善挖土机100的工作环境。
如此,本发明的实施方式所涉及的挖土机100的管理系统SYS具有:挖土机100,将基于挖土机100的自动控制停止的时刻、地点、姿势及外围图像中的至少1个存储于存储装置47等中,并在任意定时向外部发送存储的时刻、地点、姿势及外围图像中的至少1个;及管理装置300,接收挖土机100发送的时刻、地点、姿势及外围图像中的至少1个,并输出所接收的姿势及外围图像中的至少1个。姿势例如为自动控制停止时的挖土机100的姿势及自动控制停止时的挖掘附件的姿势中的至少1个。管理装置300例如通过将挖土机100的插图图像显示于监视器中,使管理者能够识别挖土机100的姿势。管理装置300例如可以通过输出声音信息,使管理者能够识别挖土机100的姿势。
以上,对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式能够在不脱离本发明的范围的情况下适用各种变形及替换等。并且,单独说明的特征只要不产生技术上的矛盾,则能够进行组合。
例如,在上述实施方式中,控制器30通过使回转用液压马达2A自动运转而使上部回转体3正对目标施工面。但是,控制器30也可以通过使回转用电动发电机自动运转而使上部回转体3正对目标施工面。
并且,在上述实施方式中,根据操作装置或远程操作用操作装置生成了操作数据,但也可以通过规定的运转程序自动生成。
并且,控制器30也可以通过使其他促动器运转而使上部回转体3正对目标施工面。例如,控制器30也可以通过使左侧行走用液压马达1L及右侧行走用液压马达1R自动运转而使上部回转体3正对目标施工面。
本申请主张基于2018年1月30日申请的日本专利申请2018-013970号的优先权,并将该日本专利申请的全部内容通过参考引用于本申请中。
符号说明
1-下部行走体,1L-左侧行走用液压马达,1R-右侧行走用液压马达,2-回转机构,2A-回转用液压马达,3-上部回转体,4-动臂,5-斗杆,6-铲斗,7-动臂缸,8-斗杆缸,9-铲斗缸,10-驾驶舱,11-发动机,13-调节器,13L-左调节器,13R-右调节器,14-主泵,14L-左主泵,14R-右主泵,15-先导泵,17-控制阀,18L-左节流阀,18R-右节流阀,19L-左控制压传感器,19R-右控制压传感器,26-操作装置,26A-动臂操作杆,26B-斗杆操作杆,27A、27B-遥控阀,28-吐出压传感器,28L-左吐出压传感器,28R-右吐出压传感器,29、29A、29B、29C-操作压传感器,30-控制器,31、31AL、31AR、31BL、31BR-比例阀,31A-动臂比例阀,31B-斗杆比例阀,31C-铲斗比例阀,31D-回转比例阀,32、32AL、32AR、32BL、32BR-往复阀,32A-动臂往复阀,32B-斗杆往复阀,40-显示装置,40L-左中间旁通管路,40R-右中间旁通管路,42-输入装置,42A-MC开关,42B-MC停止开关,42L-左并联管路,42R-右并联管路,43-声音输出装置,47-存储装置,48-紧急停止开关,50-设备引导装置,51-位置计算部,52-距离计算部,53-信息传递部,54-自动控制部,60、62-电磁阀,100-挖土机,171~174、175L、175R、176L、176R-控制阀,200-支援装置,300-管理装置,F1~F6、F11~F13、F21~F23、F31~F33、F41~F43-功能要件,S1-动臂角度传感器,S2-斗杆角度传感器,S3-铲斗角度传感器,S4-机身倾斜传感器,S5-回转角速度传感器,S6-摄像装置,S6B-后方摄像机,S6F-前方摄像机,S6L-左侧摄像机,S6R-右侧摄像机,S7-空间识别装置,S11-动臂阀芯位移传感器,S12-斗杆阀芯位移传感器,S13-铲斗阀芯位移传感器,S14-回转阀芯位移传感器,P1-定位装置,T1-通信装置。

Claims (10)

1.一种挖土机,其具备:
下部行走体;
上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;
附件,安装于所述上部回转体;及
控制装置,能够根据来自一个操作装置的输出执行自动控制,
所述自动控制包括如下控制:通过操作所述一个操作装置,即使没有对与规定的液压促动器对应的其他操作装置进行的操作,通过使与所述其他操作装置对应的液压促动器自动动作,而使作业部位沿目标轨道移动,
所述控制装置在执行所述自动控制时,在满足规定的条件的情况下使紧急停止功能工作来停止自动控制。
2.如权利要求1所述的挖土机,其中,
所述规定的条件是在执行所述自动控制时所述上部回转体的倾斜角成为规定的状态的情况或挖土机成为不稳定性增大的状态的情况,
所述控制装置在执行所述自动控制时所述上部回转体的倾斜角成为规定的状态的情况下或者挖土机成为不稳定性增大的状态的情况下,使所述紧急停止功能动作来停止所述自动控制,并手动地仅使与所述一个操作装置对应的所述规定的液压促动器动作。
3.如权利要求2所述的挖土机,其中,
所述上部回转体的倾斜角的规定的状态包括俯仰角或侧倾角成为规定角度时、俯仰角或侧倾角的变化速度的绝对值为规定值以上时、俯仰角或侧倾角的变化量为规定值以上时的任一种。
4.如权利要求1所述的挖土机,其中,
具备空间识别装置,用于检测与挖土机正在执行的作业相关的周边设备,
所述控制装置基于所述空间识别装置的输出,判定与挖土机执行的作业相关的周边设备的状态,在判定为所述周边设备的状态与通常的状态不同时,使所述紧急停止功能工作,使所述自动控制停止,并切换为手动地仅使与所述一个操作装置对应的所述规定的液压促动器动作的模式或与对所述操作装置有无操作无关地停止所述附件的动作的模式。
5.如权利要求4所述的挖土机,其中,
所述规定的条件包括停止状态下的所述周边设备开始移动的情况。
6.如权利要求1所述的挖土机,其中,
所述自动控制包括使所述上部回转体正对目标施工面的自动正对控制,
所述控制装置在所述自动正对控制执行时进行了与所述上部回转体的回转方向相反方向的回转操作的情况下,使紧急停止功能工作而停止所述自动控制,并手动地仅使与所述一个操作装置对应的所述规定的液压促动器动作。
7.如权利要求6所述的挖土机,其中,
在使所述上部回转体向与所述目标施工面正对的方向回转操作时,执行所述自动正对控制。
8.如权利要求1所述的挖土机,其中,
所述自动控制包括自动地执行动臂上升回转或动臂下降回转的自动复合回转控制,
所述控制装置在执行所述自动复合回转控制时进行了与所述上部回转体的回转方向相反方向的回转操作的情况下,使紧急停止功能工作而停止所述自动复合回转控制,并手动地仅使与所述一个操作装置对应的所述规定的液压促动器动作。
9.如权利要求1~8中任一项所述的挖土机,其中,
具备与所述自动控制有关的开关,
所述控制装置在操作者操作所述开关时执行所述自动控制,
当所述紧急停止功能工作时,与开关操作无关地停止自动控制。
10.如权利要求1~5中任一项所述的挖土机,其中,
具备存储与目标施工面相关的数据的存储装置,
根据存储在所述存储装置中的数据生成所述目标轨道。
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