DE112017001850T5 - Arbeitsfahrzeug, Arbeitsverwaltungssystem und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren - Google Patents

Arbeitsfahrzeug, Arbeitsverwaltungssystem und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren Download PDF

Info

Publication number
DE112017001850T5
DE112017001850T5 DE112017001850.1T DE112017001850T DE112017001850T5 DE 112017001850 T5 DE112017001850 T5 DE 112017001850T5 DE 112017001850 T DE112017001850 T DE 112017001850T DE 112017001850 T5 DE112017001850 T5 DE 112017001850T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotation
turntable
end position
work vehicle
dump truck
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE112017001850.1T
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Ohiwa
Tomohiro Nakagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of DE112017001850T5 publication Critical patent/DE112017001850T5/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123Drives or control devices specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2029Controlling the position of implements in function of its load, e.g. modifying the attitude of implements in accordance to vehicle speed
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2054Fleet management
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Hydraulikbagger (100) umfasst eine Fahreinheit (2), eine Dreheinheit (3), ein Arbeitsgerät (4), einen Schwenkmotor (31), einen Empfänger (291), eine Endpositionseinstellkomponente (220), einen Drehpositionssensor (260) und eine Steuervorrichtung (280). Der Empfänger (291) empfängt indirekt über ein Arbeitsverwaltungssystem (400) von einem Muldenkipper (300) ein Ablade-Muldenkipperinformationssignal (SG13). Die Endpositionseinstellkomponente (220) stellt die Endposition (PE) der Drehung der Dreheinheit (3) auf der Grundlage des Ablade-Muldenkipperinformationssignal (SG13) ein. Der Drehpositionssensor (260) erfasst die Drehposition der Dreheinheit (3) während einer Drehung. Die Steuervorrichtung (280) steuert den Schwenkmotor (31) auf der Grundlage der Drehposition, um die Dreheinheit (3) von der Startposition (PS) der Drehung in die Endposition (PE) zu drehen.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Arbeitsfahrzeug, ein Arbeitsverwaltungssystem und ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • STAND DER TECHNIK
  • Die Erde, die von einem Arbeitsfahrzeug, wie etwa einem Hydraulikbagger, ausgegraben wird, wird in einen Muldenkipper oder dergleichen geladen und von diesem transportiert. Bei der Verladung von Erde muss der Hydraulikbagger wiederholt von der Aushubposition zum Behälter des Muldenkippers drehen.
  • Da diese sich wiederholende Dreharbeit eine Belastung für den Bediener darstellt, wird eine Automatisierung bevorzugt (siehe beispielsweise Patentliteratur 1).
  • Bei der autonomen Baumaschine, die in der Patentliteratur 1 offenbart ist, werden die Aushubposition und die Abladeposition durch den Bediener eingelernt. Dann wird jede Abweichung der Aushubposition und jede Abweichung der Abladeposition während der Arbeit durch Bilderkennung mit einer Videokamera korrigiert.
  • Für die Abladeposition wird beispielsweise der Behälter des Muldenkippers anhand des von der Videokamera aufgenommenen Bildes erkannt. Außerdem wird, um eine Zunahme der Zykluszeit zu verhindern, die Bildverarbeitung während dieser Korrektur so ausgeführt, dass die Abladeposition vor dem Aushubvorgang identifiziert wird und die Aushubposition beispielsweise vor dem Auskippvorgang identifiziert wird.
  • ZITATLISTE
  • PATENTLITERATUR
  • Patentliteratur 1: JP-A 2000-192514
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
  • Bei der Bildverarbeitung muss jedoch Zeit, eine große Menge an Daten verarbeitet werden, und selbst wenn die Identifizierung der Abladeposition vor dem Aushubvorgang begonnen wird, kann die Bildverarbeitung nicht vor dem Ende des Aushubvorgangs abgeschlossen sein, und es kann schwierig sein, die Steuerung schnell durchzuführen.
  • Angesichts der Probleme, die bei herkömmlichen Arbeitsfahrzeugen auftreten, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Arbeitsfahrzeug, ein Arbeitsverwaltungssystem und ein Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren vorzusehen, mit denen eine Steuerung schneller durchgeführt werden kann.
  • MITTEL ZUR LÖSUNG DES PROBLEMS
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der ersten Erfindung ist ein Arbeitsfahrzeug, das eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät umfasst, wobei das Arbeitsfahrzeug ferner einen Drehtreiber, einen Empfänger, eine Endpositionseinstellkomponente, einen Drehpositionssensor und eine Antriebssteuervorrichtung umfasst. Der Drehtreiber dreht die Dreheinheit. Der Empfänger empfängt von dem Objekt direkt oder indirekt Information bezüglich der Position eines Objekts, das als ein Ziel der Drehung der Dreheinheit dient. Die Endpositionseinstellkomponente stellt die Drehendposition der Dreheinheit auf der Grundlage von Information ein, die sich auf die Position des Objekts bezieht. Der Drehpositionssensor erfasst die Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung. Die Antriebssteuervorrichtung steuert den Drehtreiber auf der Grundlage der Drehposition, um die Dreheinheit von der Drehstartposition in die Drehendposition zu drehen.
  • Information bezüglich der Position des Objekts, das das Ziel der Drehung ist, zum Einstellen der Endposition der Drehung, kann von außen empfangen werden. Folglich ist es nicht erforderlich, die Endposition durch Bildverarbeitung festzulegen, und die Steuerung kann schneller durchgeführt werden.
  • Außerdem ist es bei einer Bildverarbeitung, bei der eine Kamera verwendet wird, manchmal schwierig, die Endposition zu erkennen, da sie mit Erde bedeckt ist, da jedoch Information bezüglich der Endposition von außen empfangen werden kann, kann die Endposition zuverlässiger erkannt werden.
  • Wenn beispielsweise ein Muldenkipper als das Zielobjekt eingestellt wird, kann das Arbeitsfahrzeug Information bezüglich der Position des Muldenkippers direkt von dem Muldenkipper empfangen oder kann Information bezüglich der Position des Muldenkippers indirekt vom Kipper über ein Arbeitsverwaltungssystem empfangen.
  • Außerdem ist die Abladeposition nicht auf einen Muldenkipper beschränkt und kann stattdessen der Einfülltrichter einer Zerkleinerungsmaschine oder dergleichen sein.
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der zweiten Erfindung ist das Arbeitsfahrzeug nach der ersten Erfindung, wobei das Objekt ein Muldenkipper ist, und die Endposition ist eine Position, die in dem Objekt enthalten ist.
  • Das Empfangen von Information in Bezug auf die Position des Muldenkippers ermöglicht, dass die Endposition eingestellt wird, ohne dass eine Bildverarbeitung oder dergleichen durchgeführt werden muss, und ermöglicht eine automatische Drehung in die Position, in der die Erde abgeladen werden soll.
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der dritten Erfindung ist das Arbeitsfahrzeug nach der ersten Erfindung, wobei die Information, die sich auf die Position des Objekts bezieht, Information umfasst, die sich auf den Zustand des Behälters des Muldenkippers bezieht.
  • Das Empfangen von Information, die sich auf den Zustand des Behälters bezieht, erlaubt dem Bediener somit zu erkennen, ob sich der Behälter in einem geneigten Zustand befindet (der Zustand, in dem Erde abgeladen wird) oder der Behälter in einem horizontalen Zustand ist (dem Zustand, in dem Erde geladen wird).
  • Folglich kann das Arbeitsfahrzeug so eingestellt werden, dass es sich in einem Zustand, in dem der Behälter geneigt ist, nicht automatisch zum Behälter hin dreht.
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der vierten Erfindung ist das Arbeitsfahrzeug nach der ersten Erfindung, das ferner eine Dreheinstellkomponente umfasst, die die Geschwindigkeit oder Beschleunigung bei einer Drehung der Dreheinheit einstellt.
  • Dadurch kann die Drehgeschwindigkeit oder Beschleunigung der Dreheinheit in einer Automatikdrehung eingestellt werden.
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der fünften Erfindung ist das Arbeitsfahrzeug nach der vierten Erfindung, das ferner einen Orientierungssensor und einen Lastsensor umfasst. Der Orientierungssensor erfasst die Orientierung des Arbeitsgeräts. Der Lastsensor erfasst das Lastgewicht oder das Füllverhältnis des Löffels des Arbeitsgeräts. Die Dreheinstellkomponente legt die Geschwindigkeit oder Beschleunigung in einer Drehung auf der Grundlage der Orientierung und des Lastgewichts fest.
  • Folglich kann eine geeignete Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage des Orientierungs- und Beladungszustands (Lastgewicht oder Füllverhältnis) des Arbeitsgeräts eingestellt werden, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann. Wenn die Drehgeschwindigkeit nicht auf der Grundlage des Orientierungs- und Beladungszustands (Lastgewicht oder Füllungsverhältnis) eingestellt wird, ist es möglich, sie auf die sicherste Geschwindigkeit einzustellen. Wenn beispielsweise das Lastgewicht des Löffels niedrig ist, kann die Drehgeschwindigkeit höher eingestellt werden, als wenn das Gewicht schwer ist, aber aus Sicherheitsgründen wird sie auf die Drehgeschwindigkeit eingestellt, wenn das Lastgewicht schwer ist.
  • Andererseits ermöglicht das Einstellen der Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage des Orientierungs- und Belastungsstatus des Arbeitsgeräts, wie vorstehend beschrieben, dass die Drehgeschwindigkeit so eingestellt wird, dass sie höher ist, wenn das Lastgewicht gering ist, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
  • Das Arbeitsfahrzeug nach der sechsten Erfindung ist das Arbeitsfahrzeug nach der ersten Erfindung, das ferner eine Startpositionseinstellkomponente und einen Lastsensor umfasst. Der Lastsensor erfasst das Lastgewicht oder das Füllverhältnis des Löffels des Arbeitsgeräts. Die Startpositionseinstellkomponente legt die Position der Dreheinheit als die Startposition fest, wenn das Lastgewicht oder das Füllverhältnis einen bestimmten Wert erreicht hat.
  • Wenn das Lastgewicht oder das Füllverhältnis des Löffels einen bestimmten Wert erreicht, kann folglich der Drehvorgang automatisch gestartet werden, wobei diese Position als Startposition verwendet wird.
  • Das Arbeitsverwaltungssystem für ein Arbeitsfahrzeug nach der siebten Erfindung ist ein Arbeitsverwaltungssystem für ein Arbeitsfahrzeug, das eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät umfasst. wobei das System ferner eine Endpositionseinstellkomponente und einen Sender umfasst. Die Endpositionseinstellkomponente legt die Drehendposition der Dreheinheit auf der Grundlage von Information fest, die sich auf die Position eines Objekts bezieht, das als ein Ziel der Drehung der Dreheinheit dient und von dem Objekt empfangen wird. Der Sender erfasst die Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung und überträgt an das Arbeitsfahrzeug eine Anweisung zum Drehen der Dreheinheit von der Drehstartposition in die Endposition.
  • Somit kann Information bezüglich der Position eines Objekts, das das Ziel der Drehung ist, das zum Einstellen der Endposition der Drehung verwendet wird, an das Arbeitsfahrzeug übertragen werden. Folglich ist es nicht erforderlich, die Endposition durch Bildverarbeitung festzulegen, und die Steuerung kann schneller durchgeführt werden.
  • Außerdem ist es bei einer Bildverarbeitung, bei der eine Kamera verwendet wird, manchmal schwierig, die Endposition zu erkennen, da sie mit Erde bedeckt ist, da jedoch Information bezüglich der Endposition von außen empfangen werden kann, kann die Endposition zuverlässiger erkannt werden.
  • Das Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug nach der achten Erfindung ist ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug, das eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät umfasst, wobei das Steuerverfahren einen Endpositionseinstellschritt und einen Antriebssteuerschritt umfasst. Der Endpositionseinstellschritt umfasst das Einstellen der Endposition der Drehung der Dreheinheit auf der Grundlage von Information, die sich auf die Position eines Objekts bezieht, das als ein Ziel der Drehung der Dreheinheit dient und von dem Objekt empfangen wird. Der Antriebssteuerschritt umfasst das Erfassen der Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung und das Drehen der Dreheinheit von der Drehstartposition in die Endposition.
  • Somit kann Information, die sich auf die Position eines Objekts bezieht, das das Ziel der Drehung ist, das zum Einstellen der Endposition der Drehung verwendet wird, von außen empfangen werden. Folglich ist es nicht erforderlich, die Endposition durch Bildverarbeitung festzulegen, und die Steuerung kann schneller durchgeführt werden.
  • Bei einer Bildverarbeitung, bei der eine Kamera verwendet wird, ist es außerdem manchmal schwierig, die Endposition zu erkennen, da sie mit Erde bedeckt ist, da jedoch Information bezüglich der Endposition von außen empfangen werden kann, kann die Endposition zuverlässiger erkannt werden.
  • WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung sieht ein Arbeitsfahrzeug, ein Arbeitsverwaltungssystem und ein Steuervorrichtungsverfahren für ein Arbeitsfahrzeug vor, mit denen die Steuerung schneller durchgeführt werden kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen einem Hydraulikbagger, einem Arbeitsverwaltungssystem und einem Muldenkipper in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
    • 2 ist eine Außenschrägansicht eines Hydraulikbaggers in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
    • 3 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Automatikdrehung-Steuervorrichtung, die in dem in 1 gezeigten Hydraulikbagger installiert ist;
    • 4 ist eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich des Hydraulikbaggers in 1;
    • 5 ist ein Flussdiagramm des Betriebs des Arbeitsverwaltungssystems in 1;
    • 6 ist ein Flussdiagramm des Betriebs des Hydraulikbaggers in 1;
    • 7 ist eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich des Hydraulikbaggers in 1;
    • 8 ist ein Flussdiagramm eines anderen Beispiels des Betriebs des Hydraulikbaggers in 1; und
    • 9 ist ein Blockdiagramm des Aufbaus einer Steuervorrichtung für eine automatische Drehung, die in einem Hydraulikbagger in einem Modifikationsbeispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein Hydraulikbagger nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Aufbau
  • 1 ist ein Diagramm des Verhältnisses zwischen einem Hydraulikbagger 100, einem Arbeitsverwaltungssystem 400 und einem Muldenkipper 300 in dieser Ausführungsform.
  • Der Hydraulikbagger 100 in dieser Ausführungsform überträgt ein Baggerinformationssignal SG11 an das Arbeitsverwaltungssystem 400. Das Baggerinformationssignal SG11 umfasst Positionsinformation(en) über die Dreheinheit 3, Azimutinformation(en) über die Dreheinheit 3, Orientierungsinformation(en) des Arbeitsgeräts 4 und dergleichen.
  • Der Muldenkipper 300 überträgt seine eigenen Information(en) als ein Muldenkipperinformationssignal SG12 an das Arbeitsverwaltungssystem 400. Das Muldenkipperinformationssignal SG12 umfasst Positionsinformationen über den Muldenkipper 300, die Fahrtrichtung des Muldenkippers 300, den Zustand des Behälters 310 und andere derartige Information(en).
  • Das Arbeitsverwaltungssystem 400 überträgt Information(en) über den Muldenkipper 300, in den der Hydraulikbagger 100 die Erde lädt, als Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 an den Hydraulikbagger 100. Das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 umfasst Positionsinformationen über den Muldenkipper 300, in den die Erde abgeladen wird, Informationen über die Fahrtrichtung des Muldenkippers 300, Informationen über den Zustand des Behälters 310 und so weiter.
  • Der Hydraulikbagger 100 führt eine automatische Drehung von der Aushubposition zu dem Muldenkipper 300 (das Objekt in der Abladeposition) auf der Grundlage des empfangenen Abladeziel-Muldenkipperinformationssignals SG13 aus.
  • Hydraulikbagger 100
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst der Hydraulikbagger 100 einen Fahrzeugkörper 1 und ein Arbeitsgerät 4. Eine Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200 (siehe 3) ist in dem Hydraulikbagger 100 installiert. 2 ist eine äußere Schrägansicht des Hydraulikbaggers 100. 3 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil des Antriebsaufbaus zum Drehen des Hydraulikbaggers 100 und den Aufbau der Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200 zeigt. Zuerst wird der Aufbau des Hydraulikbaggers 100 beschrieben und der Aufbau der Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200 wird später beschrieben.
  • Externer Aufbau des Hydraulikbaggers
  • Wie in 2 gezeigt, weist der Fahrzeugkörper 1 eine Fahreinheit 2 und eine Dreheinheit 3 auf. Die Fahreinheit 2 weist ein Paar Fahrvorrichtungen 2a und 2b auf. Die Fahrvorrichtungen 2a und 2b weisen Raupenbänder 2d und 2e auf, und die Raupenbänder 2d und 2e werden durch die Antriebskraft von dem Motor angetrieben, wodurch der Hydraulikbagger 100 zum Fahren veranlasst wird.
  • Die Dreheinheit 3 ist an der Fahreinheit 2 angeordnet. Die Dreheinheit 3 ist bezüglich der Fahreinheit 2 um eine in vertikaler Richtung verlaufende Drehachse AX drehbar vorgesehen. Eine Drehvorrichtung (nicht gezeigt) ist an der Dreheinheit 3 vorgesehen. Die Drehvorrichtung weist einen Schwenkmotor 31 (siehe 3), eine Schwenkmaschinerie 34 (siehe 3), ein Ausgaberitzel und dergleichen auf. Ein Schwenkkreis ist an der Fahreinheit 2 vorgesehen und kämmt mit dem Ausgaberitzel. Der Drehtreiber des Schwenkmotors 31 wird durch die Schwenkmaschinerie 34 verzögert und von dem Ausgaberitzel ausgegeben. Folglich dreht sich die Schwenkmaschinerie 34 innerhalb oder außerhalb des Schwenkkreises, und die Dreheinheit 3 dreht sich in Bezug auf die Fahreinheit 2. Wie in 3 gezeigt, sind ein Steuerventil 33 zum Einstellen der Fluidmenge, die dem Schwenkmotor 31 zugeführt wird, und ein EPC-Ventil (elektrisches Proportionalsteuerventil) 32 zum Ändern des Steuerdrucks (PT), bei dem das Steuerventil 33 betätigt wird, ebenfalls vorgesehen.
  • Wie in 2 gezeigt, ist eine Kabine 5 als ein Fahrerabteil an einer Position auf der vorderen linken Seite der Dreheinheit 3 vorgesehen. Ein Gegengewicht 14 ist an dem hinteren Endabschnitt der Dreheinheit 3 angeordnet. Die Dreheinheit 3 nimmt auch einen Motor (nicht gezeigt), eine Hydraulikpumpe und dergleichen auf. In dieser Ausführungsform werden, wenn nicht anders angegeben, vorne, hinten, links und rechts unter Verwendung des Fahrersitzes in der Kabine 5 als Bezugspunkt beschrieben. Die Richtung, in der der Fahrersitz nach vorne weist, soll als die vordere Richtung bezeichnet werden, und die entgegengesetzte Richtung von der vorderen Richtung soll als die hintere Richtung bezeichnet werden. Die rechte und linke Seite in der seitlichen Richtung, wenn der Fahrersitz nach vorne gerichtet ist, werden als die rechte bzw. die linke Richtung bezeichnet.
  • Das Arbeitsgerät 4 weist einen Ausleger 7, einen Stil 8 und einen Baggerlöffel 9 auf und ist an der vorderen Mittelposition der Dreheinheit 3 angebracht. Genauer gesagt, ist das Arbeitsgerät 4 auf der rechten Seite der Kabine 5 angeordnet. Der proximale Endabschnitt des Auslegers 7 ist drehbar mit der Dreheinheit 3 verbunden. Ferner ist der distale Endabschnitt des Auslegers 7 drehbar mit dem proximalen Endabschnitt des Stils 8 verbunden. Der distale Endabschnitt des Stils 8 ist mit dem Baggerlöffel 9 drehbar verbunden. Der Baggerlöffel 9 ist an dem Stil 8 angebracht, so dass seine Öffnung in Richtung des Fahrzeugkörpers 1 (nach hinten) weisen kann. Ein Hydraulikbagger, bei dem der Baggerlöffel 9 auf diese Weise montiert ist, wird als Tieflöffelbagger bezeichnet. Außerdem sind die Hydraulikzylinder 10 bis 12 (ein Auslegerzylinder 10, ein Stilzylinder 11 und ein Löffelzylinder 12) so angeordnet, dass sie dem Ausleger 7, dem Stil 8 bzw. dem Baggerlöffel 9 entsprechen. Das Antreiben dieser Hydraulikzylinder 10 bis 12 treibt das Arbeitsgerät 4 an. Als Ergebnis wird ein Aushub oder eine andere derartige Arbeit durchgeführt.
  • Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200
  • Die Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200 in dieser Ausführungsform steuert den Schwenkmotor 31, um die Dreheinheit 3 automatisch zu drehen. Die Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200 weist hauptsächlich einen Positionssensor 210, eine Endpositionseinstellkomponente 220, eine Startpositionseinstellkomponente 230, einen Orientierungssensor 240, eine Dreheinstellkomponente 250, einen Drehpositionssensor 260, einen Nutzlastmesser 270, eine Steuervorrichtung 280, einen Empfänger 291 und einen Sender 292 auf.
  • Positionssensor 210
  • Der Positionssensor 210 erfasst Positionsinformationen über die Dreheinheit 3 und Azimutinformationen über die Dreheinheit 3, erzeugt ein Positionsinformationssignal SG6 und gibt das Positionsinformationssignal SG6 in bestimmten Intervallen an die Steuervorrichtung 280 aus. Außerdem empfängt der Positionssensor 210 ein Anforderungssignal SG20 von der Startpositionseinstellkomponente 230 und gibt das Positionsinformationssignal SG6 an die Startpositionseinstellkomponente 230 aus.
  • Der Positionssensor 210 weist eine erste GNSS-Antenne 211, eine zweite GNSS-Antenne 212 und einen Positionsrechner 213 auf.
  • Die erste GNSS-Antenne 211 und die zweite GNSS-Antenne 212 sind auf dem Gegengewicht 14 angeordnet, wie in 2 gezeigt. Die erste GNSS-Antenne 211 und die zweite GNSS-Antenne 212 sind Antennen für RTK-GNSS (kinematisch-globales Echtzeit-Navigationssatellitensystem). Die erste GNSS-Antenne 211 und die zweite GNSS-Antenne 212 sind in der Breitenrichtung der Dreheinheit 3 in einem bestimmten Abstand angeordnet. Die erste GNSS-Antenne 211 empfängt erste Empfangspositionsinformationen, die die Position ihrer Vorrichtung von einem Positionssatelliten anzeigen. Die zweite GNSS-Antenne 212 empfängt eine zweite Empfangspositionsinformation, die die Position ihrer Vorrichtung von einem Positionssatelliten anzeigt. Die erste GNSS-Antenne 211 und die zweite GNSS-Antenne 212 geben die erste und zweite Empfangspositionsinformation an den Positionsrechner 213 aus.
  • Der Positionsrechner 213 berechnet Positionsinformationen über die Dreheinheit 3 und Azimut-Informationen über die Dreheinheit 3 auf der Grundlage der ersten und zweiten Empfangspositionsinformationen an zwei Stellen.
  • Positionsinformationen über die Dreheinheit 3 sind Positionsinformationen über die Dreheinheit 3 in einem globalen Koordinatensystem (dies kann auch als Positionsinformationen über den Hydraulikbagger 100 bezeichnet werden). Die Positionsinformationen können unter Verwendung entweder der ersten oder der zweiten Empfangspositionsinformationen erhalten werden, oder beide können verwendet werden.
  • Azimutinformationen sind der Winkel einer geraden Linie, die die Positionen der ersten GNSS-Antenne 211 und der zweiten GNSS-Antenne 212 verbindet, erhalten aus den Empfangspositionsinformationen P1 und P2 in Bezug auf einen Referenzazimut (wie Norden) in den globalen Koordinaten. Dieser Winkel wird durch Berechnung durch den Positionsrechner 213 ermittelt und gibt den Azimut an, dem das Arbeitsgerät 4 zugewandt ist.
  • Der Positionssensor 210 überträgt das Positionsinformationssignal SG6 nur dann an die Startpositionseinstellkomponente 230, wenn ein Anfragesignal SG20 von der Startpositionseinstellkomponente 230 empfangen wurde, kann jedoch das Positionsinformationssignal SG6 an die Startpositionseinstellkomponente 230 in bestimmten Intervallen ausgeben.
  • Nutzlastmesser 270
  • Der Nutzlastmesser270 misst das Lastgewicht der Erde. usw., in dem Baggerlöffel 9. Der Nutzlastmesser 270 erfasst den Druck des Auslegerzylinders 10 und erfasst das Lastgewicht in dem Baggerlöffel 9.
  • Der Nutzlastmesser 270 erzeugt ein Lastgewichtserfassungssignal SG1 mit Informationen über das erfasste Lastgewicht und gibt es an die Startpositionseinstellkomponente 230 aus.
  • Außerdem empfängt der Nutzlastmesser 270 ein Anforderungssignal SG23 von der Dreheinstellkomponente 250 und gibt das Lastgewichtserfassungssignal SG1 an die Dreheinstellkomponente 250.
  • Startpositionseinstellungskomponente 230
  • Die Startpositionseinstellkomponente 230 stellt die Startposition für eine automatische Drehung auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses des Nutzlastmessers 270 ein. Die Startpositionseinstellkomponente 230 erfasst das Gewichtsmesssignal SG1, das Informationen über das Lastgewicht von dem Nutzlastmesser 270 umfasst.
  • Wenn das Lastgewicht in dem Baggerlöffel 9 einen bestimmten Wert erreicht, überträgt die Startpositionseinstellkomponente 230 das Anforderungssignal SG20 an den Positionssensor 210, empfängt das Positionsinformationssignal SG6 von dem Positionssensor 210 und stellt die Position (Position und Azimut) der Dreheinheit 3 an diesem Punkt als Startposition.
  • Dann erzeugt die Startpositionseinstellkomponente 230 ein Startpositionssignal SG2, das Informationen über die eingestellte Startposition umfasst, und gibt es an die Steuervorrichtung 280 aus.
  • Endpositionseinstellungskomponente 220
  • Die Endpositionseinstellkomponente 220 spezifiziert die Endposition der Automatikdrehung auf der Grundlage des von dem Arbeitsverwaltungssystem 400 empfangenen Muldenkipperinformationssignal SG13.
  • Wie nachstehend beschrieben wird, umfasst das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 Positionsinformationen über den Muldenkipper 300, in den der Hydraulikbagger 100 Erde abladen soll, Informationen über die Fahrtrichtung und Informationen bezüglich des Zustands des Behälters 310 (siehe 1).
  • Wenn der Empfänger 291 das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 empfängt, legt die Endpositionseinstellkomponente 220 die Position des Behälters 310 als die Endposition der Automatikdrehung fest. Dann erzeugt die Endpositionseinstellkomponente 220 ein Endpositionssignal SG3, das Informationen bezüglich der eingestellten Endposition umfasst, und gibt es an die Steuervorrichtung 280 aus.
  • Orientierungssensor 240
  • Der Orientierungssensor 240 erfasst die Orientierung des Arbeitsgeräts 4. Der Orientierungssensor 240 weist einen Auslegerhubsensor 241, einen Stilhubsensor 242, einen Löffelhubsensor 243 und einen Orientierungsrechner 244 auf.
  • Der Auslegerhubsensor 241 erfasst den Hub des Auslegerzylinders 10. Der Stilhubsensor 242 erfasst den Hub des Stilzylinders 11. Der Löffelhubsensor 243 erfasst den Hub des Löffelzylinders 12. Die Hübe der Hydraulikzylinder 10 bis 12 werden von diesen Hubsensoren 241, 242 und 243 erfasst.
  • Der Orientierungsrechner 244 berechnet die Orientierungen des Auslegers 7, des Stils 8 und des Aushublöffels 9 aus den gemessenen Takten der Hydraulikzylinder 10 bis 12. Aus den Hüben der Hydraulikzylinder 10 bis 12 berechnet der Orientierungsrechner 244 den Drehwinkel des Auslegers 7 in Bezug auf die Dreheinheit 3, den Drehwinkel des Stils 8 in Bezug auf den Ausleger 7 und den Drehwinkel des Baggerlöffels 9 in Bezug auf den Stil 8 und spezifiziert die Orientierung des Arbeitsgeräts 4. Der Orientierungsrechner 244 erzeugt dann ein Orientierungssignal SG4, das die Informationen bezüglich der spezifizierten Orientierung des Arbeitsgeräts 4 umfasst, und gibt dieses Signal an die Steuervorrichtung 280 und die Dreheinstellkomponente 250 aus. Der Orientierungssensor 240 gibt das Orientierungssignal SG4 in bestimmten Intervallen an die Steuervorrichtung 280 aus. Außerdem empfängt der Orientierungssensor 240 ein Anforderungssignal SG21 von der Dreheinstellkomponente 250 und gibt das Orientierungssignal SG4 an die Dreheinstellkomponente 250 aus. Der Orientierungssensor 240 kann auch das Orientierungssignal SG4 an die Dreheinstellkomponente 250 in bestimmten Intervallen ausgeben.
  • Dreheinstellkomponente 250
  • Die Dreheinstellkomponente 250 empfängt ein Einstellanweisungssignal SG22 von der Steuervorrichtung 280, überträgt das Anforderungssignal SG21 an den Orientierungssensor 240 und überträgt das Anforderungssignal SG23 an den Nutzlastmesser 270. Als ein Ergebnis empfängt die Dreheinstellkomponente 250 das Orientierungssignal SG4, das von dem Orientierungssensor 240 und dem Gewichtserfassungssignal SG1 von dem Nutzlastmesser 270 übertragen wird, und stellt die Geschwindigkeit und Beschleunigung während der Automatikdrehung der Dreheinheit 3 auf der Grundlage der Orientierung des Arbeitsgeräts 4 und des Lastgewichts ein, das durch den Nutzlastmesser 270 ermittelt wurde.
  • Zum Beispiel speichert die Dreheinstellkomponente 250 im Voraus die Entfernung des Baggerlöffels 9 von dem Drehmittelpunkt und das Lastgewicht sowie die Drehgeschwindigkeit und die Beschleunigung (einschließlich sowohl der Beschleunigung als auch der Verzögerung) in Bezug auf die Kombination aus dem Abstand und dem Lastgewicht, in Form einer Tabelle. In dieser Tabelle ist beispielsweise bei einem gegebenen Lastgewicht der Abstand der Baggerlöffel 9 von dem Drehmittelpunkt umso größer, je höher die Zentrifugalkraft ist, so dass die Drehgeschwindigkeit und die Beschleunigung niedrig eingestellt sind.
  • Die Dreheinstellkomponente 250 gibt ein Dreheinstellsignal SG5 an die Steuervorrichtung 280 aus, das Informationen bezüglich der Sollgeschwindigkeit und der Beschleunigung während der Automatikdrehung umfasst.
  • Drehpositionssensor 260
  • Der Drehpositionssensor 260 empfängt ein Anforderungssignal SG24 von der Steuervorrichtung 280, erfasst Informationen bezüglich der Drehposition der Dreheinheit 3 in bestimmten Intervallen während der Drehung und sendet diese Informationen enthaltendes Drehpositionssignal SG7 an die Steuervorrichtung 280.
  • Der Drehpositionssensor 260 ist beispielsweise ein an dem Schwenkmotor 31 vorgesehener Sensor oder ein Sensor, der die Zähne der Schwenkmaschinerie 34 erfasst.
  • Der Drehpositionssensor 260 empfängt ein Endanweisungssignal SG25 von der Steuervorrichtung 280, wenn die Drehung beendet ist, und stoppt die Übertragung des Drehpositionssignals SG7 an die Steuervorrichtung 280.
  • Steuervorrichtung 280
  • Die Steuervorrichtung 280 empfängt das Positionsinformationssignal SG6, das die von dem Positionssensor 210 spezifizierte Positionsinformation umfasst, und das Orientierungssignal SG4 einschließlich der durch den Orientierungssensor 240 spezifizierten Orientierungsinformation in bestimmten Intervallen und erzeugt das Baggerinformationssignal SG11 und überträgt es zu dem Arbeitsverwaltungssystem 400 über den Sender 292. Folglich umfasst das Baggerinformationssignal SG11 Positionsinformationen über die Dreheinheit 3, Azimutinformationen über die Dreheinheit 3, Orientierungsinformationen über das Arbeitsgerät 4 und dergleichen.
  • Außerdem empfängt die Steuervorrichtung 280 das Startpositionssignal SG2 und das Endpositionssignal SG3, überträgt das Einstellanweisungssignal SG22 an die Dreheinstellkomponente 250 und empfängt das Dreheinstellsignal SG5 von der Dreheinstellkomponente 250.
  • Beim Starten einer Drehung überträgt die Steuervorrichtung 280 das Anforderungssignal SG24 an den Drehpositionssensor 260 und empfängt in bestimmten Intervallen das Drehpositionssignal SG7 von dem Drehpositionssensor 260.
  • Die Steuervorrichtung 280 erzeugt das Steuersignal SG8 aus dem Startpositionssignal SG2, dem Endpositionssignal SG3, dem Dreheinstellsignal SG5 und dem Drehpositionssignal SG7 und steuert das EPC-Ventil 32. Das EPC-Ventil 32 ändert den Steuerdruck zum Betätigen des Steuerkolbens des Steuerventils 33, der die Fluidmenge zum Drehen des Schwenkmotors 31 steuert. Wenn die Öffnung des EPC-Ventils 32 durch die Steuervorrichtung 280 geändert wird, ändert sich der Steuerdruck (PT) um den Betrag von Fluid, das von dem Steuerventil 33 abgegeben wird, und die Drehung des Schwenkmotors 31 ändert sich ebenfalls.
  • Wenn die Steuervorrichtung 280 das Drehpositionssignal SG7 erfasst, dass die Position der Dreheinheit 3 die Endposition erreicht hat, überträgt die Steuervorrichtung 280 das Endanweisungssignal SG25 an den Drehpositionssensor 260 und das Erfassen der Drehposition wird angehalten.
  • Muldenkipper 300
  • Wie in 1 gezeigt, weist der Muldenkipper 300 hauptsächlich einen Behälter 310, einen Behältersensor 320, eine GPS-Vorrichtung 330 und einen Sender 340 auf.
  • Der Behälter 310 befindet sich in einem horizontalen Zustand, wenn Erde durch den Hydraulikbagger 100 geladen wird, und der Vorderabschnitt wird in einen geneigten Zustand angehoben, wenn die beladene Erde abgeladen werden soll. Der Behältersensor 320 erfasst, ob sich der Behälter 310 in einem geneigten Zustand oder in einem horizontalen Zustand befindet.
  • Die GPS-Vorrichtung 330 identifiziert die Position des Muldenkippers 300 als ein globales Koordinatensystem (X, Y, Z). Die GPS-Vorrichtung 330 kann auch Informationen über die Fahrtrichtung des Muldenkippers 300 erfassen.
  • Der Sender 340 überträgt das Muldenkipperinformationssignal SG12 an das Arbeitsverwaltungssystem 400. Das Muldenkipperinformationssignal SG12 umfasst Fahrtrichtungsinformationen und Positionsinformationen über den Muldenkipper 300, die von der GPS-Vorrichtung 330 abgetastet werden, sowie damit zusammenhängende Informationen zu dem Zustand des Behälters 310, die von dem Behältersensor 320 erfasst werden
  • Da die Fahrtrichtungsinformationen über den Muldenkipper 300, die durch die GPS-Vorrichtung 330 erfasst werden, mit Informationen über die Orientierung des Behälters 310 übereinstimmen, umfasst das Muldenkipperinformationssignal SG12 auch Informationen über die Orientierung des Behälters310. Dies ist jedoch nicht die einzige Option, und zwei GPNSS-Antennen können diagonal in dem Behälter 310 angeordnet sein, wodurch es ermöglicht wird, Informationen bezüglich der Orientierung des Behälters 310 detaillierter zu erfassen, und diese Informationen bezüglich der Orientierung können an das Arbeitsverwaltungssystem 400 übertragen werden.
  • Arbeitsverwaltungssystem 400
  • Wie in 1 gezeigt, ist das Arbeitsverwaltungssystem 400 beispielsweise in einer Cloud bereitgestellt und ist mit einem ersten Empfänger 410, einem zweiten Empfänger 430, einer Arbeitsbereichserkennungskomponente 420, einem Eingangsdetektor 440, einem Sender 460 und einer Entwurfsdatenspeicherkomponente 450 versehen.
  • Der erste Empfänger 410 empfängt das Baggerinformationssignal SG11, das von dem Hydraulikbagger 100 übertragen wird.
  • Die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 erkennt aus den Entwurfsdaten, die in der Entwurfsdatenspeicherkomponente 450 gespeichert sind, und dem Baggerinformationssignal SG11 des Hydraulikbaggers 100 einen Arbeitsbereich R. Das Baggerinformationssignal SG11 umfasst Orientierungsinformationen über das Arbeitsgerät 4, Positionsinformationen über die Dreheinheit 3 und Informationen über die Drehrichtung der Dreheinheit 3. Die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 erkennt den Arbeitsbereich R aus diesen Informationseinheiten. 4 ist eine Draufsicht auf den Arbeitsbereich R des Hydraulikbaggers 100. Die Entwurfsdaten umfassen Konstruktionsdaten und dergleichen für die in 4 gezeigte Baustelle C1.
  • Wenn die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 aus den Orientierungsinformationen über das Arbeitsgerät 4 bestimmt hat, dass die Arbeit durch das Arbeitsgerät 4 nicht ausgeführt wird, muss die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 den Arbeitsbereich R nicht erkennen.
  • Der Arbeitsbereich R wird als der Bereich erkannt, der beispielsweise von dem Arbeitsgerät 4 erreicht werden kann. Außerdem erkennt die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 den Arbeitsbereich R in globalen Koordinaten.
  • Der zweite Empfänger 430 empfängt das Muldenkipperinformationssignal SG12 von dem Muldenkipper 300. Der zweite Empfänger 430 empfängt das Muldenkipperinformationssignal SG12 von mehreren Muldenkippern 300.
  • Der Eintrittsdetektor 440 detektiert, dass einer der Muldenkipper 300 in den Arbeitsbereich R eingetreten ist, der von der Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 erkannt wird. Wie z.B. in 4 gezeigt, empfängt der Eingangsdetektor 440 das Muldenkipperinformationssignal SG12 in bestimmten Intervallen von Muldenkippern 300A, 300B und 300C, und anhand seiner Positionsinformationen wird erfasst, dass der Muldenkipper 300A in den Arbeitsbereich R eingetreten ist. 4 zeigt einen Zustand, in dem der Muldenkipper 300A, der außerhalb des Arbeitsbereichs R war, in den Arbeitsbereich R gelangt ist. Der Muldenkipper 300A innerhalb des Arbeitsbereichs R ist durch strichpunktierte Linien angedeutet, und der Muldenkipper 300A außerhalb des Arbeitsbereichs R wird durch durchgezogene Linien angezeigt.
  • Der Sender 460 überträgt das Muldenkipperinformationssignal S12 für den Muldenkipper 300, dessen Eintritt in den Arbeitsbereich R detektiert wurde (der Muldenkipper 300A in 4), an den Hydraulikbagger 100 als Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13.
  • Wie vorstehend beschrieben, empfängt der Hydraulikbagger 100 das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 und gibt die Endposition der Automatikdrehung an.
  • Betrieb
  • Betrieb des Arbeitsverwaltungssystems
  • Zuerst wird der Betrieb des Arbeitsverwaltungssystems beschrieben.
  • 5 ist ein Flussdiagramm des Betriebs des Arbeitsverwaltungssystems 400 in dieser Ausführungsform.
  • Im Schritt S10 empfängt der erste Empfänger 410 des Arbeitsverwaltungssystems 400 das Baggerinformationssignal SG11, das in bestimmten Intervallen von dem Positionssensor 210 des Hydraulikbaggers 100 übertragen wird.
  • Als nächstes erkennt im Schritt S20 die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 den Arbeitsbereich R des Hydraulikbaggers 100 (siehe 4) von dem Baggerinformationssignal SG11 auf der Grundlage der Entwurfsdaten, die in der Entwurfsdatenspeicherkomponente 450 gespeichert werden.
  • Als nächstes erfasst der Eintrittsdetektor 440 im Schritt S30 den Eintritt des Muldenkippers 300 in den Arbeitsbereich R auf der Grundlage der Muldenkippinformationssignale SG12, die in bestimmten Intervallen durch den zweiten Empfänger 430 empfangen werden. Wenn der Eintrittsdetektor 440 den Eintritt des Muldenkippers 300 in den Arbeitsbereich im Schritt S30 erfasst, überträgt der Sender 460 im Schritt S40 das Muldenkipperinformationssignal SG12 des eingegebenen Muldenkippers an den Hydraulikbagger 100 als das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13.
  • Betrieb des Hydraulikbaggers
  • Als Nächstes wird der Betrieb des Hydraulikbaggers 100 in dieser Ausführungsform beschrieben.
  • 6 ist ein Flussdiagramm des Betriebs des Hydraulikbaggers 100 in dieser Ausführungsform.
  • Wenn im Schritt S110 auf der Grundlage des Gewichtserfassungssignals SG1 des Nutzlastmessers 270 bestimmt wird, dass das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 einen bestimmten Wert erreicht hat, stellt die Startpositionseinstellkomponente 230 die Position der Dreheinheit 3 an diesem Punkt als Startposition ein. Genauer gesagt, sendet die Startpositionseinstellkomponente 230 das Anfragesignal SG20 an den Positionssensor 210, wenn das Lastgewicht einen bestimmten Wert erreicht. Folglich kann die Startpositionseinstellkomponente 230 die Position der Dreheinheit 3 spezifizieren, wenn das Lastgewicht den spezifischen Wert erreicht, auf der Grundlage des Positionsinformationssignals SG6, das von dem Positionssensor 210 übertragen wird. Die Startpositionseinstellkomponente 230 erzeugt dann ein Startpositionssignal SG2, das Informationen bezüglich der Startposition umfasst, unter Verwendung der spezifizierten Position als Startposition, und gibt dieses Signal an die Steuervorrichtung 280 aus. 7 ist eine Draufsicht auf den Arbeitszustand des Hydraulikbaggers 100. 7 zeigt einen Zustand, in dem die Dreheinheit 3, die durch durchgezogene Linien angedeutet ist, in der Startposition PS angeordnet ist. Wie in 7 gezeigt, ist die Dreheinheit 3 der Baustelle C1 zugewandt angeordnet, und die Startposition PS ist die Position, an der gerade gebaut wird.
  • Als nächstes bestimmt die Steuervorrichtung 280 im Schritt S120, ob es eine Endposition gibt oder nicht. Nach dem Empfang des Startpositionssignals SG2 von der Startpositionseinstellkomponente 230 bestimmt die Steuervorrichtung 280, ob das Endpositionssignal SG3 von der Endpositionseinstellkomponente 220 empfangen wurde oder nicht. Wenn der Empfänger 291 das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 von dem Arbeitsverwaltungssystem 400 empfängt, legt die Endpositionseinstellkomponente 220 die Endposition fest und gibt das Endpositionssignal SG3 an die Steuervorrichtung 280 aus. Wenn daher die Steuervorrichtung 280 das Endpositionssignal SG3 empfangen hat, bedeutet dies, dass der Muldenkipper 300 in den Arbeitsbereich R eingetreten ist, und es gibt eine Endposition.
  • In 7 ist die Position (Position und Richtung) der Dreheinheit 3, in der der Muldenkipper 300A in den Arbeitsbereich R eingetreten ist, und das Arbeitsgerät 4 dem Muldenkipper 300A zugewandt ist, als die Endposition PE festgelegt. Außerdem ist das Arbeitsgerät 4, das an der Endposition PE angeordnet ist, durch Zweipunkt-Kettenlinien angedeutet. Wenn andererseits die Steuervorrichtung 280 das Endpositionssignal SG3 nicht empfangen hat, bedeutet dies, dass der Muldenkipper 300 den Arbeitsbereich R nicht betreten hat und es keine Endposition gibt (die Position, an der die ausgehobene Erde abgeladen werden soll).
  • Wenn es keine Endposition gibt, wird der Bediener im Schritt S180 darüber informiert. Diese Benachrichtigung erfolgt per Sprache oder Anzeige. In diesem Fall wird die Steuerung durchgeführt, um den Hydraulikbagger 100 im Standby-Modus zu lassen, bis eine Endposition vorliegt.
  • Wenn es eine Endposition gibt, bestimmt die Steuervorrichtung 280 im Schritt S130, ob eine Drehung möglich ist oder nicht. Zum Beispiel bestimmt die Steuervorrichtung 280 auf der Grundlage des empfangenen Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13, dass eine Drehung nicht möglich ist, wenn sich der Behälter 310 des Muldenkippers 300 in einem geneigten Zustand anstatt in einem horizontalen Zustand befindet.
  • Wenn im Schritt S130 bestimmt wird, dass eine Drehung nicht möglich ist, wird dem Bediener im Schritt S190 mitgeteilt, dass die Drehung des Muldenkippers 300A unmöglich ist. In diesem Fall kehrt die Steuerung zu Schritt S120 zurück, und die Steuerung wird durchgeführt, so dass der Hydraulikbagger 100 im Standby-Modus bleibt, bis eine neue Endposition vorliegt.
  • Wenn im Schritt S130 der Behälter 310 in einem horizontalen Zustand ist und die Steuervorrichtung 280 bestimmt hat, dass eine Drehung möglich ist, stellt im Schritt S140 die Dreheinstellkomponente 250 die Geschwindigkeit und Beschleunigung während der Drehung ein.
  • Genauer gesagt, die Steuervorrichtung 280 überträgt das Einstellanweisungssignal SG22 an die Dreheinstellkomponente 250. Die Dreheinstellkomponente 250 überträgt das Anforderungssignal SG21 an den Orientierungssensor 240 und überträgt das Anforderungssignal SG23 an den Nutzlastmesser 270. In der Dreheinstellkomponente 250 werden die Hübe des Auslegerzylinders 10, des Stilzylinders 11 und des Löffelzylinders 12 durch den Auslegerhubsensor 241, den Stilhubsensor 242 bzw. den Löffelhubsensor 243 erfasst. Der Orientierungsrechner 244 berechnet die Orientierung des Arbeitsgeräts 4 aus den erfassten Hüben und überträgt das Orientierungssignal SG4 an die Dreheinstellkomponente 250. Außerdem überträgt der Nutzlastmesser 270 das Gewichtserfassungssignal SG1 an die Dreheinstellkomponente 250. Die Drehgeschwindigkeit und Beschleunigung in Bezug auf das Lastgewicht und die Orientierung werden vorab in Form einer Tabelle in der Dreheinstellkomponente 250 gespeichert, und die Drehgeschwindigkeit und die Beschleunigung werden auf der Grundlage dieser Tabelle aus dem Orientierungssignal SG4 und dem Gewichtserfassungssignal SG1 festgelegt.
  • Als nächstes erzeugt die Steuervorrichtung 280 im Schritt S150 das Steuersignal SG8 auf der Grundlage des Drehpositionssignals SG7 von dem Drehpositionssensor 260, um so die Bedingungen des Startpositionssignals SG2, des Endpositionssignals SG3, und des Dreheinstellsignals SG5 zu erreichen und überträgt dieses Steuersignal SG8 an das EPC-Ventil 32. Folglich wird die Öffnung des EPC-Ventils 32 gesteuert und der Vorsteuerdruck eingestellt. Das Steuerventil 33 wird betätigt, der Antrieb des Schwenkmotors 31 wird gesteuert und die Dreheinheit 3 führt eine Drehung durch. Wenn eine Drehung begonnen hat, überträgt die Steuervorrichtung 280 das Anforderungssignal SG24 an den Drehpositionssensor 260 und empfängt das Drehpositionssignal SG7 in bestimmten Intervallen von dem Drehpositionssensor 260. Die Steuervorrichtung 280 kann die Position der Dreheinheit 3 in jedem Moment der Drehung mittels des Drehpositionssignals SG7 angeben, und die Steuervorrichtung 280 steuert das EPC-Ventil 32 auf der Grundlage dieser Drehposition.
  • Wenn im Schritt S160 aus dem Drehpositionssignal SG7 von dem Drehpositionssensor 260 ermittelt wird, dass die Verzögerungsposition erreicht worden ist, steuert die Steuervorrichtung 280 das EPC-Ventil 32, um mit dem Abbremsen zu beginnen, und stoppt die Dreheinheit 3 an der Position PE im Schritt S170.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Dreheinheit 3 dazu gebracht werden, sich automatisch von der Startposition PS in die Endposition PE zu drehen.
  • Merkmale usw.
  • Der Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs) in dieser Ausführungsform umfasst die Fahreinheit 2 (ein Beispiel einer Fahreinheit), die Dreheinheit 3 (ein Beispiel einer Dreheinheit), die auf der Oberseite der Fahreinheit 2 angeordnet ist, und das Arbeitsgerät 4, das an der Dreheinheit 3 angeordnet ist, und umfasst ferner den Schwenkmotor 31 (ein Beispiel eines Drehtreibers), den Empfänger 291, die Endpositionseinstellkomponente 220, den Drehpositionssensor 260 und die Steuervorrichtung 280 (ein Beispiel für eine Antriebsteuervorrichtung). Der Schwenkmotor 31 dreht die Dreheinheit 3. Der Empfänger 291 empfängt indirekt das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 (ein Beispiel von Informationen bezüglich der Position eines Objekts, das das Ziel der Drehung des Drehkörpers ist) von dem Muldenkipper 300 (ein Beispiel des Objekts) über das Arbeitsverwaltungssystem 400. Die Endpositionseinstellkomponente 220 stellt die Endposition PE der Drehung der Dreheinheit 3 auf der Grundlage des Abladeziel-Muldenkipperinformationssignals SG13 ein. Der Drehpositionssensor 260 erfasst die Drehposition der Dreheinheit 3 während der Drehung. Die Steuervorrichtung 280 steuert den Schwenkmotor 31, um zu bewirken, dass sich die Dreheinheit 3 auf der Grundlage der Drehposition von der Drehstartposition PS in die Endposition PE dreht.
  • Informationen bezüglich der Position des Muldenkippers 300 (das Objekt, das das Ziel der Drehung ist) zum Einstellen der Drehendposition PE können somit von außen empfangen werden. Folglich ist es nicht notwendig, die Endposition PE durch Bildverarbeitung zu spezifizieren, und die Steuerung kann schneller durchgeführt werden.
  • Bei einer Bildverarbeitung, bei der eine Kamera verwendet wird, ist es manchmal schwierig, die Endposition zu erkennen, da sie mit Erde bedeckt ist, da jedoch Informationen bezüglich der Endposition von außen empfangen werden können, kann die Endposition zuverlässiger erkannt werden.
  • Bei dem Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug) in dieser Ausführungsform ist die Endposition PE eine Position, die in dem Muldenkipper 300 enthalten ist (ein Beispiel eines Objekts).
  • Das Empfangen von Informationen in Bezug auf die Position des Muldenkippers 300 ermöglicht es, die Endposition einzustellen, ohne eine Bildverarbeitung oder dergleichen durchführen zu müssen.
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist die Endposition PE der Behälter 310 des Muldenkippers 300.
  • Mit dem Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel für ein Arbeitsfahrzeug) in dieser Ausführungsform umfasst das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 (ein Beispiel von Informationen bezüglich der Position eines Objekts, das das Ziel der Drehung der Dreheinheit ist) Informationen bezüglich des Zustands des Behälters 310 des Muldenkippers 300.
  • Das Empfangen auf diese Weise von Informationen in Bezug auf den Zustand des Behälters 310 ermöglicht es, zu erkennen, ob sich der Behälter 310 in einem geneigten Zustand oder einem horizontalen Zustand befindet.
  • Wenn sich der Behälter 310 in einem geneigten Zustand befindet, kann folglich das Fahrzeug so eingestellt werden, dass es keine automatische Drehung in Richtung des Behälters 310 ausführt.
  • Der Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs) in dieser Ausführungsform umfasst ferner die Dreheinstellkomponente 250, die die Geschwindigkeit oder Beschleunigung in einer Drehung der Dreheinheit 3 einstellt.
  • Dies ermöglicht es, die Drehgeschwindigkeit oder Beschleunigung der Dreheinheit 3 während der Automatikdrehung einzustellen.
  • Der Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs) in dieser Ausführungsform umfasst ferner den Orientierungssensor 240 und der Nutzlastmesser 270 (ein Beispiel eines Lastsensors). Der Auslegerhubsensor 241, der Stilhubsensor 242 und der Löffelhubsensor 243 erfassen die Orientierung des Arbeitsgeräts 4. Der Nutzlastmesser 270 erfasst das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 (ein Beispiel eines Löffels) des Arbeitsgeräts 4. Die Dreheinstellkomponente 250 stellt die Drehgeschwindigkeit oder Beschleunigung in einer Drehung auf der Grundlage der Orientierung und des Lastgewichts ein.
  • Als ein Ergebnis kann eine geeignete Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage der Orientierung und des Lastgewichts des Arbeitsgeräts 4 eingestellt werden, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
  • Wenn die Drehgeschwindigkeit nicht auf der Grundlage des Orientierungs- und Beladungszustands (Lastgewicht oder Füllungsverhältnis) eingestellt wird, ist es möglich, sie auf die sicherste Geschwindigkeit einzustellen. Wenn beispielsweise das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 gering ist, kann die Drehgeschwindigkeit schneller eingestellt werden, als wenn das Gewicht schwer ist, aber aus Sicherheitsgründen wird sie auf die Drehgeschwindigkeit eingestellt, wenn das Lastgewicht schwer ist.
  • Andererseits ermöglicht das Einstellen der Drehgeschwindigkeit auf der Grundlage des Orientierungs- und Beladungszustands des Arbeitsgeräts, wie vorstehend beschrieben, dass die Drehgeschwindigkeit so eingestellt wird, dass sie höher ist, wenn das Lastgewicht gering ist, so dass die Arbeitseffizienz verbessert werden kann.
  • Der Hydraulikbagger 100 (ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs) in dieser Ausführungsform umfasst die Startpositionseinstellkomponente 230 und den Nutzlastmesser 270 (ein Beispiel eines Lastsensors). Der Nutzlastmesser 270 erfasst das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 des Arbeitsgeräts 4. Die Startpositionseinstellkomponente 230 stellt die Position der Dreheinheit 3 an dem Punkt ein, an dem das geladene Gewicht einen bestimmten Wert als die Startposition PS erreicht hat
  • Wenn das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 einen bestimmten Wert erreicht, kann folglich der Drehvorgang automatisch gestartet werden, wobei diese Position als Startposition verwendet wird.
  • Das Verfahren zum Steuern des Hydraulikbaggers 100 (ein Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs) in dieser Ausführungsform ist ein Verfahren zum Steuern des Hydraulikbaggers 100, der die Fahreinheit 2 (ein Beispiel einer Fahreinheit), die Dreheinheit 3 (ein Beispiel einer Dreheinheit, die auf der oberen Seite der Fahreinheit 2 angeordnet ist, und das Arbeitsgerät 4 umfasst, das auf der Dreheinheit 3 angeordnet ist, wobei das Verfahren einen Schritt S110 (ein Beispiel eines Startpositionseinstellschritts), einen Schritt S120 (ein Beispiel eines Endpositionseinstellschritts) und einen Schritt S150 (ein Beispiel eines Antriebssteuerschritts) umfasst. Im Schritt S110 wird die Drehstartposition PS der Dreheinheit 3 eingestellt. Im Schritt S120 wird die Drehendposition PE der Dreheinheit 3 auf der Grundlage des Abladeziel-Muldenkipperinformationssignals SG13 (ein Beispiel von Informationen bezüglich der Position eines Objekts, das das Ziel der Drehung der Dreheinheit ist), das von dem Muldenkipper 300 (ein Beispiel eines Objekts) erhalten wird, der das Ziel der Drehung der Dreheinheit 3 ist, über das Arbeitsverwaltungssystem 400 eingestellt. Im Schritt S150 wird die Drehposition während einer Drehung erfasst, um den Schwenkmotor 31 zum Antreiben der Dreheinheit 3 zu steuern, so dass sich die Dreheinheit 3 von der Startposition PS in die Endposition PE dreht.
  • Informationen bezüglich der Position des Muldenkippers 300 (ein Objekt, das das Ziel der Drehung ist), das zum Einstellen der Drehendposition PE verwendet wird, können somit von außen empfangen werden. Folglich ist es nicht notwendig, die Endposition PE durch Bildverarbeitung zu spezifizieren, und die Steuerung kann schneller durchgeführt werden.
  • Bei einer Bildverarbeitung, bei der eine Kamera verwendet wird, ist es manchmal schwierig, die Endposition zu erkennen, da sie mit Erde bedeckt ist, da jedoch Informationen bezüglich der Endposition von außen empfangen werden können, kann die Endposition zuverlässiger erkannt werden.
  • Andere Ausführungsformen
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wurde vorstehend beschrieben, aber die vorliegende Erfindung ist nicht auf oder durch die vorstehende Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
  • (A)
  • In der vorstehenden Ausführungsform wurde der Muldenkipper 300 als ein Beispiel für den Gegenstand beschrieben, in den der Hydraulikbagger 100 gekippt wurde, aber ein Muldenkipper ist nicht die einzige Option, und der Einfülltrichter einer Zerkleinerungsmaschine oder dergleichen können stattdessen verwendet werden.
  • (B)
  • In der vorstehenden Ausführungsform wurde, wie in 7 gezeigt, eine Steuervorrichtung beschrieben, bei der die Dreheinheit 3 automatisch von der Startposition PS in die Endposition PE gedreht wurde, wobei die Baustelle C1 als Startposition PS und der Behälter 310 als Endposition PE verwendet wurde, aber die Dreheinheit 3 kann auch automatisch gedreht werden, wenn sie von dem Behälter 310 zu der Baustelle C1 zurückkehrt.
  • 8 zeigt den Betriebsablauf des Hydraulikbaggers 100, wenn die Dreheinheit 3 von dem Behälter 310 zu der Baustelle C1 zurückgeführt wird. Wenn im Schritt S80 aus dem Gewichtserfassungssignal SG1 des Nutzlastmessers 270 ermittelt wird, dass der Baggerlöffel 9 seine Erde abgeladen hat, stellt die Startpositionseinstellkomponente 230 die Position der Dreheinheit 3 an diesem Punkt als Startposition PS ein. Die Position der Dreheinheit 3 wird als das Positionsinformationssignal SG6 von dem Positionssensor 210 erfasst. Im Schritt S90 stellt die Endpositionseinstellkomponente 220 beispielsweise die Baustelle C1 (die vorherige Startposition) als die aktuelle Endposition ein. Als nächstes werden im Schritt S130 die Geschwindigkeit und die Beschleunigung während der Drehung genau wie in der vorstehenden Ausführungsform eingestellt, und im Schritt S140 wird der Schwenkmotor 31 gesteuert, um eine Drehaktivität durchzuführen. Wenn dann im Schritt S150 die Dreheinheit 3 eine Verlangsamungsposition erreicht, wird der Schwenkmotor 31 gesteuert, und im Schritt S160 stoppt die Dreheinheit 3 an der Endposition (der Baustelle C1).
  • (C)
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist der Drehpositionssensor 260 ein Sensor, der an dem Schwenkmotor 31 vorgesehen ist, oder ein Sensor, der die Zähne der Schwenkmaschinerie erfasst, aber der Positionssensor 210 kann auch als der Drehpositionssensor 260 dienen. D.h. der Positionssensor 210 kann die Drehposition (die Position und den Azimut der Dreheinheit 3) der Dreheinheit 3 während der Drehung angeben.
  • (D)
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist das Arbeitsverwaltungssystem 400 vorgesehen, muss jedoch nicht vorgesehen werden. In diesem Fall sind, wie bei der in 9 gezeigten Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200', die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420, der Eingangsdetektor 440 und die Entwurfsdatenspeicherkomponente 450 in dem Hydraulikbagger 100 vorgesehen. Die Arbeitsbereichserkennungskomponente 420 erkennt den Arbeitsbereich R auf der Grundlage der Entwurfsdaten, des Positionsinformationssignals SG6 und des Orientierungssignals SG4. Der Empfänger 291 empfängt das Muldenkipperinformationssignal SG12 direkt von den mehreren Muldenkippern 300. Der Erfassungsdetektor 440 detektiert einen Muldenkipper 300, der in den Arbeitsbereich R eingetreten ist, und überträgt das Muldenkipperinformationssignal SG12 des Muldenkippers 300, dessen Eintrag zu der Endpositionseinstellkomponente 220 als das Abladeziel-Muldenkipperinformationssignal SG13 erfasst wurde. Die Endpositionseinstellkomponente 220 stellt dann die Position des eingegebenen Muldenkippers 300 (genauer die Position des Behälters 310) als die Endposition ein.
  • Mit der Automatikdrehung-Steuervorrichtung 200', die in 9 gezeigt ist, entspricht ein Beispiel der Informationen, die sich auf die Position des Objekts beziehen, d.h. das Ziel der Drehung der Dreheinheit, dem Muldenkipperinformationssignal SG12.
  • (E)
  • In der vorstehenden Ausführungsform werden die Position der Dreheinheit 3 und der Azimut der Dreheinheit 3, wenn das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 einen bestimmten Wert erreicht hat, als die Startposition festgelegt, aber die Position der Dreheinheit 3 und der Azimut der Dreheinheit 3, wenn das Füllverhältnis des Baggerlöffels 9 einen bestimmten Wert erreicht hat, kann stattdessen als Startposition eingestellt werden.
  • Das Füllverhältnis kann auch nicht durch den Nutzlastmesser 270, sondern durch Bilderfassung oder dergleichen bestimmt werden.
  • (F)
  • In der vorstehenden Ausführungsform werden die Position der Dreheinheit 3 und der Azimut der Dreheinheit 3, wenn das Lastgewicht des Baggerlöffels 9 einen bestimmten Wert erreicht hat, als die Startposition festgelegt, aber die Startposition kann stattdessen durch eine Eingabebetätigung durch den Bediener eingestellt werden.
  • (G)
  • In der vorstehenden Ausführungsform sind der erste Empfänger 410 und der zweite Empfänger 430 als getrennt beschrieben, um die Beschreibung leichter verständlich zu machen, aber stattdessen kann ein einzelner Empfänger verwendet werden.
  • (H)
  • In der vorstehenden Ausführungsform wird die Einstellung der Geschwindigkeit und Beschleunigung während der Drehung im Schritt S140 durchgeführt, nachdem im Schritt S130 bestimmt wurde, ob eine Drehung möglich ist oder nicht, aber dies ist nicht die einzige Option. Die Einstellung der Geschwindigkeit und der Beschleunigung während der Drehung kann nach dem Bestimmen im Schritt S120 durchgeführt werden, zum Beispiel, ob es eine Endposition gibt oder nicht. In der vorstehenden Ausführungsform werden sowohl die Beschleunigung als auch die Geschwindigkeit eingestellt, aber es kann auch nur eine von ihnen eingestellt werden.
  • (I)
  • In der vorstehenden Ausführungsform ist die Endposition PE auf eine Position eingestellt, die in dem Muldenkipper 300 enthalten ist (ein Objekt, das das Ziel der Drehung ist) (genauer gesagt, die Position des Behälters 310), aber dies ist nicht die einzige Option. Zum Beispiel kann die Endposition der Drehung geringfügig vor dem zu drehenden Muldenkipper 300 eingestellt werden, und auch hier ist es wieder möglich, die Belastung des Bedieners in Bezug auf einen Drehvorgang zu verringern.
  • (J)
  • In der vorstehenden Ausführungsform überträgt das Arbeitsverwaltungssystem 400 Positionsinformationen über den Muldenkipper 300, der das Kippobjekt ist, an den Hydraulikbagger 100, und der Hydraulikbagger 100 stellt die Drehgeschwindigkeit usw. ein und führt eine automatische Drehung auf der Grundlage dieser Positionsinformationen, aber die von dem Arbeitsverwaltungssystem 400 an den Hydraulikbagger 100 übermittelten Informationen sind nicht auf Informationen beschränkt, die sich auf eine Position beziehen.
  • Beispielsweise kann das Arbeitsverwaltungssystem 400 eine Antriebsanweisung für das EPC-Ventil 32 erzeugen und ein Antriebsanweisungssignal von dem Sender 460 an den Empfänger 291 des Hydraulikbaggers 100 senden. In diesem Fall kann das Arbeitsverwaltungssystem 400 die Endpositionseinstellkomponente 220 aufweisen und stellt die Drehendposition PE des Hydraulikbaggers 100 von der Position eines Muldenkippers 300 ein, der in den Arbeitsbereich R eingetreten ist. Das Arbeitsverwaltungssystem 400 erfasst Baggerinformationen, Informationen bezüglich der Startposition, Orientierungsinformationen, Drehpositionsinformationen und dergleichen von dem Hydraulikbagger 100 und erzeugt eine Antriebsanweisung für das EPC-Ventil 32 auf der Grundlage der erfassten Informationen und der Endposition PE. Diese Antriebsanweisung wird von dem Arbeitsverwaltungssystem 400 an den Hydraulikbagger 100 übertragen, und bei Empfang der Antriebsanweisung steuert der Hydraulikbagger 100 das EPC-Ventil 32 auf der Grundlage dieses Antriebsanweisungssignals, um eine Automatikdrehung der Dreheinheit 3 durchzuführen.
  • Somit kann eine Antriebsanweisung von dem Arbeitsverwaltungssystem 400 an den Hydraulikbagger 100 übertragen werden.
  • Zusätzlich zu der Endpositionseinstellkomponente 220 können einige oder alle von dem Orientierungsrechner 244, der Dreheinstellkomponente 250, der Startpositionseinstellkomponente 230 und dem Positionsrechner 213 in dem Arbeitsverwaltungssystem 400 vorgesehen werden. In diesem Fall werden einige oder alle von den Hubsensoren 241, 242 und 243 erfassten Werte, der von dem Nutzlastmesser 270 erfasste Wert und die von der ersten GNSS-Antenne 211 und der zweiten GNSS-Antenne 212 erfassten Werte vom Hydraulikbagger 100 zu dem Arbeitsverwaltungssystem 400 entsprechend den Komponenten, die in dem Arbeitsverwaltungssystem 400 vorgesehen werden, übertragen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Das Arbeitsfahrzeug, das Arbeitsverwaltungssystem und das Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren, die zu der vorliegenden Erfindung gehören, bewirken, dass die Steuerung schneller durchgeführt werden kann, und können in weitem Umfang auf verschiedene Arten von Arbeitsfahrzeugen, wie etwa einen Hydraulikbagger, angewendet werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 2:
    Fahreinheit
    3:
    Dreheinheit
    4:
    Arbeitsgerät
    31:
    Schwenkmotor
    32:
    EPC-Ventil
    33:
    Steuerventil
    100:
    Hydraulikbagger
    220:
    Endpositionseinstellkomponente
    230:
    Startpositionseinstellkomponente
    260:
    Drehpositionssensor
    280:
    Steuervorrichtung
    291:
    Empfänger
    300:
    Muldenkipper
    400:
    Arbeitsverwaltungssystem
    PS:
    Startposition
    PE:
    Endposition
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2000192514 A [0006]

Claims (8)

  1. Arbeitsfahrzeug, umfassend eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät, wobei das Arbeitsfahrzeug ferner umfasst: einen Drehtreiber, der eingerichtet ist, um die Dreheinheit zu drehen; einen Empfänger, der direkt oder indirekt eingerichtet ist, um Information bezüglich einer Position eines Objekts, das als Ziel einer Drehung der Dreheinheit dient, von dem Objekt zu empfangen; eine Endpositionseinstellkomponente, die eingerichtet ist, um eine Endposition einer Drehung der Dreheinheit auf der Grundlage von Information einzustellen, die sich auf die Position des Objekts bezieht; einen Drehpositionssensor, der eingerichtet ist, um eine Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung zu erfassen; und eine Antriebssteuervorrichtung, die eingerichtet ist, um den Drehtreiber auf der Grundlage der Drehposition zu steuern, um die Dreheinheit von einer Startposition einer Drehung in die Endposition zu drehen.
  2. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei das Objekt ein Muldenkipper ist, und die Endposition eine Position ist, die in dem Objekt enthalten ist
  3. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Information, die sich auf die Position des Objekts bezieht, Information umfasst, die sich auf einen Zustand eines Behälters des Muldenkippers bezieht.
  4. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, das ferner eine Dreheinstellkomponente umfasst, die eingerichtet ist, um die Geschwindigkeit oder Beschleunigung bei einer Drehung der Dreheinheit einzustellen.
  5. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 4, ferner umfassend: einen Orientierungssensor, der eingerichtet ist, um eine Orientierung des Arbeitsgeräts zu erfassen; und einen Lastsensor, der eingerichtet ist, um ein Lastgewicht oder Füllverhältnis eines Löffels des Arbeitsgeräts zu erfassen, wobei die Dreheinstellkomponente die Geschwindigkeit oder Beschleunigung pro Drehung auf der Grundlage der Orientierung und des Lastgewichts einstellt.
  6. Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Lastsensor, der eingerichtet ist, um ein Lastgewicht oder Füllverhältnis eines Löffels des Arbeitsgeräts zu erfassen; und eine Startpositionseinstellkomponente, die eingerichtet ist, um eine Position der Dreheinheit als die Startposition einzustellen, wenn das Lastgewicht oder das Füllverhältnis einen bestimmten Wert erreicht hat.
  7. Arbeitsverwaltungssystem für ein Arbeitsfahrzeug, das eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät umfasst, wobei das Arbeitsverwaltungssystem ferner umfasst: eine Endpositionseinstellkomponente, die eingerichtet ist, um eine Endposition einer Drehung der Dreheinheit auf der Grundlage von Information einzustellen, die sich auf eine Position eines Objekts bezieht, das als ein Ziel einer Drehung der Dreheinheit dient und von dem Objekt empfangen wird; und einen Sender, der eingerichtet ist, um eine Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung zu erfassen und an das Arbeitsfahrzeug eine Anweisung zum Drehen der Dreheinheit von einer Startposition einer Drehung in die Endposition zu senden.
  8. Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug, das eine Fahreinheit, eine auf der Oberseite der Fahreinheit angeordnete Dreheinheit und ein auf der Dreheinheit angeordnetes Arbeitsgerät umfasst, wobei das Steuerverfahren umfasst: einen Endpositionseinstellschritt zum Einstellen einer Endposition einer Drehung der Dreheinheit auf der Grundlage von Information, die sich auf eine Position eines Objekts bezieht, das als ein Ziel einer Drehung der Dreheinheit dient und von dem Objekt empfangen wird; und einen Antriebssteuerschritt zum Erfassen einer Drehposition der Dreheinheit während einer Drehung und zum Drehen der Dreheinheit von Startposition einer Drehung in die Endposition.
DE112017001850.1T 2016-06-21 2017-06-19 Arbeitsfahrzeug, Arbeitsverwaltungssystem und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren Pending DE112017001850T5 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016122967A JP6716358B2 (ja) 2016-06-21 2016-06-21 作業車両、作業管理システムおよび作業車両の制御方法
JP2016-122967 2016-06-21
PCT/JP2017/022586 WO2017221904A1 (ja) 2016-06-21 2017-06-19 作業車両、作業管理システムおよび作業車両の制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE112017001850T5 true DE112017001850T5 (de) 2018-12-13

Family

ID=60784574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017001850.1T Pending DE112017001850T5 (de) 2016-06-21 2017-06-19 Arbeitsfahrzeug, Arbeitsverwaltungssystem und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11359349B2 (de)
JP (1) JP6716358B2 (de)
KR (1) KR102089455B1 (de)
CN (1) CN108779624B (de)
DE (1) DE112017001850T5 (de)
WO (1) WO2017221904A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT525671A4 (de) * 2022-02-07 2023-06-15 Wacker Neuson Linz Gmbh System zur Kollisionsvermeidung zwischen einer Ladeeinrichtung und einem Lastfahrzeug

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6807293B2 (ja) * 2017-09-26 2021-01-06 日立建機株式会社 作業機械
JP7311681B2 (ja) * 2018-02-28 2023-07-19 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置、制御方法、および遠隔操作システム
JP7088691B2 (ja) * 2018-02-28 2022-06-21 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置、制御方法および遠隔操作システム
WO2019181872A1 (ja) * 2018-03-20 2019-09-26 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP7016297B2 (ja) * 2018-06-29 2022-02-04 日立建機株式会社 作業機械
JP7275498B2 (ja) * 2018-08-23 2023-05-18 コベルコ建機株式会社 作業機械
JP7197310B2 (ja) 2018-08-31 2022-12-27 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
JP7144252B2 (ja) 2018-09-12 2022-09-29 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
EP3951078B1 (de) * 2019-03-27 2024-05-22 Sumitomo Construction Machinery Co., Ltd. Schaufel
JP7219196B2 (ja) * 2019-09-30 2023-02-07 日立建機株式会社 施工管理システム
JP7423399B2 (ja) * 2020-04-17 2024-01-31 株式会社小松製作所 作業システムおよび制御方法
CN111633828B (zh) * 2020-05-28 2021-07-30 三一专用汽车有限责任公司 测量装置、搅拌筒、混凝土搅拌运输车和测量方法
US20230366172A1 (en) * 2022-05-11 2023-11-16 Caterpillar Inc. House swing sensor follower pinion

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000192514A (ja) 1998-12-28 2000-07-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自動運転建設機械およびその運転方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5931323A (ja) * 1982-08-11 1984-02-20 Kubota Ltd 掘削作業車
JPS6375223A (ja) * 1986-09-13 1988-04-05 Kubota Ltd 旋回型バツクホウ
JP2000291078A (ja) * 1999-04-12 2000-10-17 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自動運転ショベル
US6618967B2 (en) * 2001-12-26 2003-09-16 Caterpillar Inc Work machine control for improving cycle time
JP3929039B2 (ja) 2002-09-26 2007-06-13 株式会社小松製作所 スイング式油圧ショベルのスイング制御装置
JP4583157B2 (ja) * 2004-01-15 2010-11-17 株式会社小松製作所 ダンプトラックの積載重量測定方法及び積載重量測定装置
CN2755184Y (zh) * 2004-12-20 2006-02-01 周来安 装载机提升油缸支撑铰接销轴称量装置
JP2008240461A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Komatsu Ltd 過積載防止システムおよび過積載防止方法
US8190336B2 (en) * 2008-07-17 2012-05-29 Caterpillar Inc. Machine with customized implement control
CN103097616B (zh) * 2010-03-05 2014-03-12 株式会社小松制作所 作业用车辆的减震动作控制装置及减震动作控制方法
AU2012233861B2 (en) * 2011-03-31 2015-03-19 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Position adjustment assistance system for transportation machine
EP2511678B1 (de) * 2011-04-12 2016-11-23 Tamtron Oy Messsystem für ein Materialtransportfahrzeug
US9052716B2 (en) * 2011-10-17 2015-06-09 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. System for indicating parking position and direction of dump truck and hauling system
JP5399459B2 (ja) * 2011-11-04 2014-01-29 株式会社小松製作所 鉱山機械の情報収集システム
JP5873456B2 (ja) * 2013-04-05 2016-03-01 川崎重工業株式会社 作業機械の駆動制御システム、それを備える作業機械、及びその駆動制御方法
WO2015037064A1 (ja) * 2013-09-11 2015-03-19 株式会社日立製作所 時系列データの分析方法、及びその装置
CN203772380U (zh) * 2014-03-20 2014-08-13 华侨大学 一种挖掘机铲斗物料动态称重装置
WO2015177843A1 (ja) 2014-05-19 2015-11-26 株式会社小松製作所 作業機械の姿勢演算装置、油圧ショベルの姿勢演算装置及び作業機械
JP6345080B2 (ja) * 2014-10-30 2018-06-20 日立建機株式会社 作業機械の旋回支援装置
JP6373728B2 (ja) * 2014-11-10 2018-08-15 日立建機株式会社 建設機械
US9376116B1 (en) * 2015-03-09 2016-06-28 Caterpillar Inc. Control system for reducing powertrain induced vibrations
US9714497B2 (en) * 2015-10-21 2017-07-25 Caterpillar Inc. Control system and method for operating a machine
US20170113591A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Caterpillar Inc. System and method for controlling movement of implement

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000192514A (ja) 1998-12-28 2000-07-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自動運転建設機械およびその運転方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT525671A4 (de) * 2022-02-07 2023-06-15 Wacker Neuson Linz Gmbh System zur Kollisionsvermeidung zwischen einer Ladeeinrichtung und einem Lastfahrzeug
AT525671B1 (de) * 2022-02-07 2023-06-15 Wacker Neuson Linz Gmbh System zur Kollisionsvermeidung zwischen einer Ladeeinrichtung und einem Lastfahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017221904A1 (ja) 2017-12-28
CN108779624B (zh) 2021-06-01
US11359349B2 (en) 2022-06-14
KR102089455B1 (ko) 2020-03-16
JP2017227012A (ja) 2017-12-28
KR20180112838A (ko) 2018-10-12
CN108779624A (zh) 2018-11-09
US20200299929A1 (en) 2020-09-24
JP6716358B2 (ja) 2020-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112017001850T5 (de) Arbeitsfahrzeug, Arbeitsverwaltungssystem und Arbeitsfahrzeugsteuerverfahren
DE112014000080B4 (de) Arbeitsmaschinensteuersystem, Arbeitsmaschine,Baggersteuersystem und Arbeitsmaschinensteuerverfahren
DE112019003881T5 (de) Steuervorrichtung und steuerverfahren für lademaschinen
DE112019001124T5 (de) Arbeitsmaschine
DE112015000068B4 (de) Baumaschinensteuersystem und Baumaschinensteuerverfahren
DE112016001043T5 (de) Bildanzeigesystem für eine Arbeitsmaschine, Fernbedienungssystem für eine Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE112016000015B4 (de) Steuersystem für Arbeitsfahrzeug, Steuerverfahren und Arbeitsfahrzeug
DE112016003771T5 (de) Bauverwaltungssystem, Bauverwaltungsverfahren und Verwaltungsvorrichtung
DE112012004057T5 (de) System zum Anzeigen der Parkposition und Parkrichtung eines Kippers und Fördersystem
DE112015000055T5 (de) Steuersystem einer Arbeitsmaschine und Arbeitsmaschine
DE112019003165T5 (de) Steuervorrichtung, lademaschine und steuerverfahren
DE112019003156T5 (de) Steuervorrichtung und steuerverfahren für eine arbeitsmaschine
DE112014000060T5 (de) Stellungsberechnungsvorrichtung einer Arbeitsmaschine, Stellungsberechnungsvorrichtung eines Baggers und Arbeitsmaschine
DE112018004344T5 (de) Steuervorrichtung und steuerverfahren für eine lademaschine
DE112019000962T5 (de) System und verfahren zur steuerung einer arbeitsmaschine
DE112019000997T5 (de) System und Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine
DE112019003683T5 (de) System, das ein Förderfahrzeug enthält, und Arbeitsmaschine, die Materialien auf das Förderfahrzeug lädt, Verfahren und Arbeitsmaschine
DE112019000236T5 (de) Lader-maschine-steuer-vorrichtung und steuer-verfahren
DE102020205211A1 (de) Kalibrier- und Warnsystem für den Schneidkantenverschleiss bei einem Motorgrader
DE112017002276T5 (de) Bausystem und Bauverfahren
DE102019216781A1 (de) Steuersystem zur kalibrierung eines anbaugeräts
DE112020005214T5 (de) Arbeitsmaschinensteuersystem, Arbeitsmaschine, und Arbeitsmaschinensteuerverfahren
DE112019003591T5 (de) System und Verfahren zur Steuerung einer Arbeitsmaschine, die Materialien auf ein Förderfahrzeug lädt
DE112021000885T5 (de) Steuersystem und Steuerverfahren
DE112021002794T5 (de) Aushub-Informationsverarbeitungsvorrichtung, Arbeitsmaschine, Aushubunterstützungsvorrichtung und Aushub-Informationsverarbeitungsverfahren

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed