DE112021000581T5

DE112021000581T5 - Bagger und Fernsteuerungs-Unterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112021000581T5
Application number: DE112021000581.2T
Authority: DE
Inventors: Yuta Sugiyama
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2021-01-13
Publication date: 2022-12-08
Also published as: WO2021145346A1; JPWO2021145346A1; US20220341124A1; CN114829710A; JP7449314B2

Abstract

Bereitgestellt wird eine Technik, die in der Lage ist, in einem Fall, bei dem Arbeit durch synchrones Bewegen mehrerer Aktuatoren durchgeführt wird, eine Verringerung einer Arbeitseffizienz eines Baggers abzuschwächen. Ein Bagger 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen oberen Drehkörper 3, einen Ausleger 4, einen Arm 5, und eine Schaufel 6; und einen Drehhydraulikmotor 2A, einen Auslegerzylinder 7, einen Armzylinder 8, und einen Schaufelzylinder 9, die konfiguriert sind, den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5 bzw. die Schaufel 6 anzutreiben, wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr Hydraulikaktuatoren des Drehzylindermotors 2A, des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, eine Bewegung eines anderen Hydraulikaktuators, der sich von den zwei oder mehr Hydraulikaktuatoren unterscheidet, unterbunden wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Bagger und dergleichen.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Es ist eine herkömmliche Technik bekannt, bei der, wenn mehrere Aktuatoren synchron bewegt werden und ein weiterer Aktuator betätigt wird, die Bewegung des anderen Aktuators priorisiert wird (siehe zum Beispiel Patentdokument 1).
Patentdokument 1 offenbart eine Technik zum Deaktivieren der Funktion des automatischen synchronen Bewegens des Auslegers, wenn ein Drehvorgang während Maschinensteuerung zur Durchführung von Aushubarbeiten durchgeführt wird, indem der Ausleger synchron mit der Betätigung des Auslegers und/oder der Schaufel automatisch nach oben und unten bewegt wird.
DOKUMENT DES STANDS DER TECHNIK
PATENT DOKUMENT
Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2018-172858
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Es gibt jedoch ein Problem dahingehend, dass die Arbeitseffizienz des Baggers abnimmt, wenn die Bewegung eines anderen Aktuators priorisiert wird, wenn die Arbeit durch synchrones Bewegen mehrerer Aktuatoren durchgeführt wird.
In Anbetracht des oben beschriebenen Problems ist es eine Aufgabe, eine Technik bereitzustellen, die in der Lage ist, eine Verringerung der Arbeitseffizienz des Baggers abzuschwächen, wenn die Arbeit durch synchrones Bewegen mehrerer Aktuatoren durchgeführt wird.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEME
Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Bagger bereit, umfassend:

mehrere angetriebene Elemente und
mehrere Aktuatoren, die konfiguriert sind, die mehreren angetriebenen Elemente anzutreiben,
wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, eine Bewegung eines weiteren Aktuators der mehreren Aktuatoren, der sich von den zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren unterscheidet, unterbunden wird.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Fernsteuerungs-Unterstützungsvorrichtung bereit, umfassend:

ein Bedienungsteil, das konfiguriert ist, mehrere Aktuatoren eines Baggers umfassend mehrere angetriebene Elemente fernzusteuern und die mehreren Aktuatoren konfiguriert sind, die mehreren angetriebenen Elemente anzutreiben;
ein Kommunikationsteil, das konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Bedienung des Bedienungsteils einen Bedienbefehl, der sich auf die mehreren Aktuatoren bezieht, an den Bagger zu übertragen; und
ein Steuerungsteil, das konfiguriert ist, eine Bewegung eines weiteren Aktuators zu unterbinden, der sich von zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren unterscheidet.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform kann eine Verringerung bei der Arbeitseffizienz des Baggers abgeschwächt werden, wenn die Arbeit durch synchrones Bewegen mehrerer Aktuatoren durchgeführt wird.
Figurenliste

1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel eines Baggers zeigt.
2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Baggers zeigt.
3 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Baggerverwaltungssystems zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Konfiguration des Baggers zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel einer Konfiguration eines Baggers zeigt.
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Bedienungssystems eines Baggers zeigt.
7 ist eine Zeichnung, die ein weiteres Beispiel einer Konfiguration eines Bedienungssystems eines Baggers zeigt.
8 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Aushubbewegung entlang einer Bauzielfläche durch einen Bagger zeigt.
9 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Endbearbeitungsbewegung entlang einer Bauzielfläche durch einen Bagger zeigt.
10 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Verdichtungsbewegung entlang einer Bauzielfläche durch einen Bagger zeigt.
11 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Ladearbeiten durch einen Bagger.
12 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel einer Steuerungsverarbeitung durch eine Steuerung zeigt.
13 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Aktuatorgruppen, die sich synchron gemäß Bewegungsinhalt eines Baggers bewegen, und von Aktuatoren, deren Bewegungen unterbunden werden.
14 ist eine Zeichnung, die ein weiteres Beispiel einer Steuerungsverarbeitung einer Steuerung zeigt.
15 ist eine Zeichnung, die noch ein weiteres Beispiel einer Steuerungsverarbeitung einer Steuerung zeigt.
16 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel von Bauarbeiten an einem Hang durch einen Bagger zeigt.
17 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Bauarbeiten an einer Grabenoberfläche durch einen Bagger.
18 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Aktuatorgruppen, die sich während bestimmter Arbeiten synchron bewegen, und von Aktuatoren, deren Bewegungen unterbunden werden.

AUSFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
Nachfolgend wird eine Ausführungsform unter Bezugnahme auf Zeichnungen beschrieben.
[Überblick über Bagger]
Zunächst wird ein Überblick über einen Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 3 erläutert.
1 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel für einen Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt. 3 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel eines Baggerverwaltungssystems SYS mit dem Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform darstellt.
Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen unteren Fahrkörper 1, einen oberen Drehkörper 3, der mit einem Drehmechanismus 2 drehbar auf dem unteren Fahrkörper 1 angebracht ist, ein an den oberen Drehkörper 3 angebrachtes Ansatzstück AT, und eine auf dem oberen Drehkörper 3 vorgesehene Kabine 10.
Der untere Fahrkörper 1 umfasst ein Paar rechter und linker Raupen 1C, d.h. eine linke Seitenraupe 1CL und eine rechte Seitenraupe 1CR. Wenn die linke Seitenraupe 1CL und die rechte Seitenraupe 1CR durch Fahrhydraulikmotoren 1M, d.h. einen linken Fahrhydraulikmotor 1ML bzw. einen rechten Fahrhydraulikmotor 1MR, hydraulisch angetrieben werden, bewirkt der untere Fahrkörper 1, dass der Bagger 100 fährt. Insbesondere treiben die Fahrhydraulikmotoren 1ML, 1MR, die als Antriebselemente dienen, die Raupen 1CL, 1CR, d.h. die angetriebenen Elemente, an.
Wenn ein Drehhydraulikmotor 2A (ein Beispiel für einen Drehmotor) den oberen Drehkörper 3 hydraulisch antreibt, dreht sich der obere Drehkörper 3 in Bezug auf den unteren Fahrkörper 1. Der als ein Antriebselement dienende Drehhydraulikmotor 2A treibt den als ein angetriebenes Element dienenden oberen Drehkörper 3 an.
Der obere Drehkörper 3 kann durch einen Motor (im Folgenden als ein „Drehmotor“ bezeichnet) elektrisch angetrieben werden, anstatt durch den Drehhydraulikmotor 2A angetrieben zu werden. In diesem Fall treibt der als ein Antriebselement dienende Drehmotor, ähnlich wie der Drehhydraulikmotor 2A, den als ein angetriebenes Element dienenden oberen Drehkörper 3 an.
Das Ansatzstück AT umfasst einen Ausleger 4, einen Arm 5 und eine Schaufel 6.
Der Ausleger 4 ist schwenkbar an der vorderen Mitte des oberen Drehkörpers 3 befestigt, um vertikal schwenken zu können. Der Arm 5 ist schwenkbar an dem Ende des Auslegers 4 befestigt, um vertikal schwenken zu können. Die Schaufel 6 ist schwenkbar an dem Ende des Arms 5 befestigt, um vertikal schwenken zu können. Der Ausleger 4, der Arm 5 und die Schaufel 6 werden hydraulisch durch einen Auslegerzylinder 7, einen Armzylinder 8 bzw. einen Schaufelzylinder 9 angetrieben, die als Hydraulikaktuatoren dienen.
Es wird angemerkt, dass die Schaufel 6 ein Beispiel eines Endansatzstücks ist. Je nach dem Arbeitsinhalt und dergleichen können anstelle der Schaufel 6 auch andere Endansatzstücke, wie z.B. eine Hangendbearbeitungsschaufel, eine Nassbaggerschaufel, eine Brechervorrichtung und dergleichen an dem Ende des Arms 5 angebracht werden.
Die Kabine 10 ist ein Bedienraum, in dem der Bediener mitfährt, und ist an der vorderen linken Seite des oberen Drehkörpers 3 angebracht.
Der Bagger 100 bewegt angetriebene Elemente wie einen unteren Fahrkörper 1 (Raupen 1CL, 1CR), einen oberen Drehkörper 3, einen Ausleger 4, einen Arm 5, eine Schaufel 6 und dergleichen gemäß Bedienungen des Bedieners, der in der Kabine 10 mitfährt.
Ferner kann der Bagger 100 konfiguriert sein, von außerhalb des Baggers ferngesteuert zu werden (Fernsteuerung), anstatt oder zusätzlich zu der Konfiguration, dass er von dem Bediener, der in der Kabine 10 mitfährt, betätigt werden kann. In dem Fall, bei dem der Bagger 100 ferngesteuert wird, kann das Innere der Kabine 10 unbemannt sein. Bei der folgenden Erläuterung wird angenommen, dass Bedienungen des Bedieners eine Bedienung mit einer Bedienungsvorrichtung 26 durch den Bediener der Kabine 10 und/oder eine Fernsteuerung durch den Bediener einer externen Vorrichtung umfassen.
Die Fernsteuerung umfasst zum Beispiel einen Modus, bei dem der Bagger 100 durch eine Bedieneingabe für einen Aktuator des Baggers 100 betrieben wird, die von einer vorbestimmten externen Vorrichtung durchgeführt wird. In diesem Fall kann der Bagger 100 zum Beispiel Bildinformationen (erfasstes Bild), die von einer Bildaufnahmevorrichtung, die in einer später erläuterten Raumerkennungsvorrichtung 70 enthalten ist, ausgegeben werden, an eine externe Vorrichtung übermitteln, und die Bildinformationen können auf einer in der externen Vorrichtung vorgesehenen Anzeigevorrichtung (im Folgenden als eine „Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung“ bezeichnet) angezeigt werden. Verschiedene Arten von Informationsbildern (Informationsbildschirme), die auf einer Anzeigevorrichtung D1 in der Kabine 10 des Baggers 100 angezeigt werden, können auch auf der Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung der externen Vorrichtung angezeigt werden. Daher kann der Bediener der externen Vorrichtung den Bagger 100 fernsteuern, während er Anzeigeinhalte
bestätigt, wie zum Beispiel ein aufgenommenes Bild und ein Informationsbildschirm, der die Situation der Umgebung des Baggers 100 zeigt, die auf der Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Der Bagger 100 kann die Aktuatoren bewegen, um die angetriebenen Elemente wie den unteren Fahrkörper 1 (Raupen 1CL, 1CR), den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5 und die Schaufel 6 gemäß einem Fernsteuerungssignal anzutreiben, das die Inhalte der Fernsteuerung anzeigt, die von einer externen Vorrichtung durch eine Kommunikationsvorrichtung T1 empfangen wird, die später erklärt wird.
Wie in 3 dargestellt, kann der Bagger 100 zum Beispiel mit der Verwaltungsvorrichtung 200 als eine Komponente des Baggerverwaltungssystems SYS kommunikativ verbunden sein und durch die Verwaltungsvorrichtung 200 ferngesteuert werden.
Das Baggerverwaltungssystem SYS kann eine oder mehrere Bagger 100 umfassen. In ähnlicher Weise kann das Baggerverwaltungssystem SYS mehrere Verwaltungsvorrichtungen 200 umfassen. Das heißt, die mehreren Verwaltungsvorrichtungen 200 können Verarbeitung in Bezug auf das Baggerverwaltungssystem SYS in einer verteilten Weise durchführen. Zum Beispiel können die mehreren Verwaltungsvorrichtungen 200 gegenseitig mit einigen der mehreren zu verwaltenden Baggern 100 kommunizieren und Verarbeitung zu einigen der mehreren Bagger 100 ausführen.
Die Verwaltungsvorrichtung 200 kann zum Beispiel ein Cloud-Server oder ein Server vor Ort sein, der in einem Verwaltungszentrum oder dergleichen außerhalb der Baustelle, an der der Bagger 100 Arbeiten durchführt, installiert ist. Die Verwaltungsvorrichtung 200 kann zum Beispiel ein Edge-Server sein, der an einem Arbeitsort, an dem der Bagger 100 Arbeiten durchführt, oder an einem Ort in relativer Nähe zu dem Arbeitsort (z.B. in einem Kommunikationsstationsgebäude, einer Basisstation oder dergleichen eines Telekommunikationsanbieters) bereitgestellt wird. Die Verwaltungsvorrichtung 200 kann ein stationäres Endgerät sein, das in einem Verwaltungsbüro oder dergleichen an dem Arbeitsort des Baggers 100 bereitgestellt wird, oder es kann ein tragbares Endgerät (tragbares Terminal) sein. Das stationäre Endgerät kann zum Beispiel ein Desktop-Computer-Terminal sein. Das tragbare Endgerät kann beispielsweise ein Smartphone-Endgerät, ein Tablet-Endgerät, ein Laptopcomputer-Endgerät oder dergleichen sein.
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Verwaltungsvorrichtung 200 eine Steuerungsvorrichtung 210, eine Kommunikationsvorrichtung 220, eine Eingabevorrichtung 230 und eine Ausgabevorrichtung 240.
Die Steuerungsvorrichtung 210 führt verschiedene Steuerungen der Verwaltungsvorrichtung 200 durch. Die Funktion der Steuerungsvorrichtung 210 wird durch jegliche Hardware oder jegliche Kombination von Hardware und Software erreicht. Die Steuerungsvorrichtung 210 ist hauptsächlich aus einem Computer, der beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit; Zentraleinheit), eine Speichervorrichtung wie RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), eine nichtflüchtige Hilfsspeichervorrichtung wie beispielsweise ROM (Nur-LeseSpeicher), eine Schnittstellenvorrichtung für Eingabe und Ausgabe und dergleichen enthält, aufgebaut. Die Steuerungsvorrichtung 210 erfüllt verschiedene Funktionen, indem sie zum Beispiel die CPU veranlasst, ein in der Hilfsspeichereinrichtung installiertes Programm auszuführen.
Die Steuerungsvorrichtung 210 steuert zum Beispiel die Fernsteuerung des Baggers 100. Die Steuerungsvorrichtung 210 kann ein Eingangssignal in Bezug auf die Fernsteuerung des Baggers 100 empfangen, das von der Fernsteuerungsvorrichtung empfangen wird, und ein Fernsteuerungssignal, das den Inhalt der Bedieneingabe angibt, d.h. den Inhalt der Fernsteuerung des Baggers 100, unter Verwendung der Kommunikationsvorrichtung 220 an den Bagger 100 übermitteln.
Die Kommunikationsvorrichtung 220 ist an ein Kommunikationsnetz NW angeschlossen und kommuniziert mit der Außenseite der Verwaltungsvorrichtung 200 (zum Beispiel dem Bagger 100).
Das Kommunikationsnetz NW umfasst zum Beispiel ein Weitverkehrsnetz (WAN). Das Weitverkehrsnetz kann zum Beispiel ein mobiles Kommunikationsnetz mit einer Basisstation als ein Endgerät umfassen. Das Weitverkehrsnetz kann zum Beispiel ein Satellitenkommunikationsnetz unter Verwendung eines Kommunikationssatelliten am Himmel über dem Bagger 100 umfassen. Das Weitverkehrsnetz kann zum Beispiel das Internet umfassen. Das Kommunikationsnetz NW kann zum Beispiel ein lokales Netzwerk (LAN) umfassen, das in einer Einrichtung bereitgestellt wird, bei der die Verwaltungsvorrichtung 200 installiert ist. Bei dem lokalen Netzwerk kann es sich um ein drahtloses Netzwerk, ein kabelgebundenes Netzwerk oder ein Netzwerk, das beides umfasst, handeln. Das Kommunikationsnetz NW kann zum Beispiel ein Kurzstrecken-Kommunikationsnetz sein, das auf einem vorbestimmten drahtlosen Kommunikationssystem wie WiFi oder Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) basiert.
Die Eingabevorrichtung 230 empfängt eine Eingabe von einem Manager, einem Arbeiter oder dergleichen der Verwaltungsvorrichtung 200 und gibt ein Signal aus, das den Inhalt der Eingabe anzeigt (zum Beispiel eine Bedieneingabe, eine Spracheingabe, eine Gesteneingabe und dergleichen). Ein Signal, das den Inhalt der Eingabe anzeigt, wird von der Steuerungsvorrichtung 210 empfangen.
Die Eingabevorrichtung 230 umfasst zum Beispiel eine Fernsteuerungsvorrichtung 231. So kann der Arbeiter (Bediener) der Verwaltungsvorrichtung 200 den Bagger 100 unter Verwendung der Fernsteuerungsvorrichtung 231 fernsteuern.
Die Ausgabevorrichtung 240 gibt verschiedene Arten von Informationen an den Benutzer der Verwaltungsvorrichtung 200 aus.
Die Ausgabevorrichtung 240 umfasst zum Beispiel eine Beleuchtungsvorrichtung und eine Anzeigevorrichtung zur Ausgabe verschiedener Informationen an den Benutzer der Verwaltungsvorrichtung 200 in einer visuellen Form. Die Beleuchtungseinrichtung umfasst zum Beispiel eine Warnlampe. Die Anzeigevorrichtung umfasst zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige und eine organische EL-Anzeige (Elektrolumineszenz). Die Ausgabevorrichtung 240 umfasst auch eine Tonausgabevorrichtung zur Ausgabe verschiedener Informationen an den Benutzer der Verwaltungsvorrichtung 200 in einer auditiven Form. Die Tonausgabevorrichtung umfasst zum Beispiel einen Summer oder einen Lautsprecher.
Die Anzeigevorrichtung zeigt verschiedene Informationsbilder an, die sich auf die Verwaltungsvorrichtung 200 beziehen. Die Anzeigevorrichtung kann zum Beispiel eine Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung umfassen, und die Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung kann Bildinformationen und dergleichen der Umgebung des Baggers 100 (ein Umgebungsbild) anzeigen, die von dem Bagger 100 unter der Kontrolle der Steuerungsvorrichtung 210 hochgeladen werden. Somit kann der Benutzer (Bediener) der Verwaltungsvorrichtung 200 die Fernsteuerung des Baggers 100 durchführen, während er die Bildinformationen der Umgebung des Baggers 100 bestätigt, die auf der Fernsteuerungs-Anzeigevorrichtung angezeigt werden.
Die Fernsteuerung kann einen Modus umfassen, bei dem der Bagger 100 zum Beispiel durch Spracheingabe oder Gesteneingabe von außen an den Bagger 100 durch eine Person (z.B. einen Arbeiter) in der Umgebung des Baggers 100 betätigt wird. Insbesondere erkennt der Bagger 100 Stimmen, die von einem Arbeiter oder dergleichen in der Umgebung gesprochen werden, Gesten, die von einem Arbeiter oder dergleichen ausgeführt werden, durch eine Spracheingabevorrichtung (zum Beispiel ein Mikrofon), eine Gesteneingabevorrichtung (zum Beispiel eine Bildaufnahmevorrichtung) und dergleichen, die an dem Bagger 100 angebracht sind. Dann kann der Bagger 100 Aktuatoren bewegen, um angetriebene Elemente wie beispielsweise den unteren Fahrkörper 1 (die Raupen 1CL, 1CR), den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5, die Schaufel 6 und dergleichen entsprechend dem erkannten Inhalt von Stimme, Geste und dergleichen anzutreiben.
Der Bagger 100 kann die Aktuatoren unabhängig von dem Inhalt der Bedienung durch den Bediener automatisch bewegen. So erreicht der Bagger 100 eine Funktion der automatischen Bewegung zumindest einiger angetriebener Elemente wie beispielsweise des unteren Fahrkörpers 1 (der Raupe 1CL, 1CR), des oberen Drehkörpers 3, des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 (was als „automatische Betätigungsfunktion“ oder „Maschinensteuerungsfunktion“ bezeichnet wird).
Die automatische Betätigungsfunktion kann eine Funktion zum automatischen Bewegen eines angetriebenen Elements (eines Hydraulikaktuators) umfassen, das nicht ein angetriebenes Element (ein Hydraulikaktuator) ist, das gemäß der Bedienung durch den Bediener mit der Bedienungsvorrichtung 26 oder gemäß einer Fernsteuerung bewegt wird (was als eine „halbautomatische Betätigungsfunktion“ bezeichnet wird). Ferner kann die automatische Betätigungsfunktion eine Funktion zum automatischen Bewegen zumindest einige der mehreren angetriebenen Elemente (Hydraulikaktuatoren) unter der Annahme umfassen, dass der Bediener die Bedienungsvorrichtung 26 nicht betätigt und kein Fernsteuerungsbetrieb durchgeführt wird (was als eine „vollautomatische Betätigungsfunktion“ bezeichnet wird). Bei dem Bagger 100 kann sich das Innere der Kabine 10, wenn die vollautomatische Betätigungsfunktion aktiviert ist, in einem unbemannten Zustand befinden. Die halbautomatische Betätigungsfunktion, die vollautomatische Betätigungsfunktion und dergleichen können einen Modus umfassen, bei dem der Bewegungsinhalt eines angetriebenen Elements (eines Hydraulikaktuators), das mit dem automatischen Betrieb betrieben werden soll, automatisch gemäß einer vorbestimmten Regel bestimmt wird. Die halbautomatische Fahrfunktion, die vollautomatische Fahrfunktion und dergleichen können einen Modus umfassen, bei dem der Bagger 100 autonom verschiedene Entscheidungen trifft und den Bewegungsinhalt eines angetriebenen Elements (eines Hydraulikaktuators), das autonom betrieben werden soll, entsprechend dem Entscheidungsergebnis bestimmt werden (was als eine „autonome Fahrfunktion“ bezeichnet wird).
[Konfiguration von Bagger]
Nachfolgend wird eine detaillierte Konfiguration des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 und 5 zusätzlich zu 1 bis 3 beschrieben.
4 und 5 sind Blockdiagramme, die ein Beispiel und ein weiteres Beispiel von Konfigurationen des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigen.
In 4 und 5 sind ein mechanisches Antriebssystem, eine Hydraulikölleitung, eine Vorsteuerleitung und ein elektrisches Steuerungssystem durch eine Doppellinie, eine durchgezogene Linie, eine gestrichelte Linie bzw. eine gepunktete Linie gekennzeichnet. Das Gleiche gilt für 6 und 7.
<Hydraulisches Antriebssystem>
Wie in 4 und 5 dargestellt, wie oben beschrieben, umfasst das hydraulische Antriebssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Hydraulikaktuatoren für hydraulischen Antrieb der mehreren angetriebenen Elemente (der untere Fahrkörper 1, der obere Drehkörper 3, der Ausleger 4, der Arm 5 und die Schaufel 6 und dergleichen). Die mehreren hydraulischen Antriebe umfassen die Fahrhydraulikmotoren 1ML, 1MR, den Drehhydraulikmotor 2A, den Auslegerzylinder 7, den Armzylinder 8 und den Schaufelzylinder 9, die den unteren Fahrkörper 1 (die Raupen 1CL, 1CR), den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5 bzw. die Schaufel 6 antreiben. Das hydraulische Antriebssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Motor 11, einen Regler 13, eine Hauptpumpe 14 und eine Regelventileinheit 17.
Der Motor 11 ist eine Hauptantriebsquelle in dem hydraulischen Antriebssystem. Der Motor 11 ist zum Beispiel ein Dieselmotor, der Leichtöl als Kraftstoff verwendet. Der Motor 11 ist beispielsweise an dem hinteren Teil des oberen Drehkörpers 3 angebracht. Insbesondere unter direkter oder indirekter Kontrolle durch eine später erläuterte Steuerung 30 dreht sich der Motor 11 konstant mit einer voreingestellten Soll-Drehzahl und treibt die Hauptpumpe 14 und eine Vorsteuerpumpe 15 an.
Der Regler 13 steuert die Ausleitungsmenge der Hauptpumpe 14 unter der Kontrolle der Steuerung 30. Zum Beispiel stellt der Regler 13 den Winkel (im Folgenden als ein „Neigungswinkel“ bezeichnet) einer Taumelscheibe der Hauptpumpe 14 gemäß einem durch die Steuerung 30 gegebenen Steuerbefehl ein.
Die Hauptpumpe 14 (ein Beispiel einer Hydraulikpumpe) führt der Regelventileinheit 17 Hydrauliköl über eine Hochdruckhydraulikleitung zu. Die Hauptpumpe 14 ist beispielsweise an dem hinteren Teil des oberen Drehkörpers 3 montiert, ähnlich wie der Motor 11. Die Hauptpumpe 14 wird wie oben beschrieben durch den Motor 11 angetrieben. Bei der Hauptpumpe 14 handelt es sich zum Beispiel um eine hydraulische Verstellpumpe, bei der der Regler 13 den Neigungswinkel der Taumelscheibe steuert, um die Hublänge eines Kolbens unter der Kontrolle durch die Steuerung 30 wie oben beschrieben einzustellen, so dass die Auslassfördermenge (Auslassdruck) gesteuert werden kann.
Die Regelventileinheit 17 ist eine hydraulische Steuerungsvorrichtung zur Steuerung eines hydraulischen Antriebssystems gemäß einer Bedienung des Bedieners oder einem Bedienbefehl, der der automatischen Betätigungsfunktion des Baggers 100 entspricht. Die Regelventileinheit 17 ist beispielsweise in der Mitte des oberen Drehkörpers 3 angebracht. Die Regelventileinheit 17 führt Hydrauliköl, das von der Hauptpumpe 14 zugeführt wird, selektiv an die mehreren Hydraulikaktuatoren gemäß dem Inhalt der Bedienung oder Fernsteuerung mit der Bedienungsvorrichtung 26 oder dem Inhalt des Bedienbefehls durch die automatische Betätigungsfunktion des Baggers 100 zu. Die Regelventileinheit 17 umfasst mehrere Regelventile (auch als Richtungsschaltventile bezeichnet) 17A (siehe 6 und 7) zur Steuerung der Durchflussmenge und Durchflussrichtung des von der Hauptpumpe 14 an die mehreren Hydraulikaktuatoren zugeführten Hydrauliköls.
<Bedienungssystem>
Wie in 4 und 5 dargestellt ist, umfasst das Bedienungssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Vorsteuerpumpe 15, eine Bedienungsvorrichtung 26, eine Steuerung 30 und ein Hydraulikdruck-Regelventil 31. Wie in 4 dargestellt, umfasst das Bedienungssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Wechselventil 32 und ein Hydraulikdruck-Regelventil 33 für den Fall, bei dem die Bedienungsvorrichtung 26 vom Typ einer hydraulischen Vorsteuerung ist.
Die Vorsteuerpumpe 15 führt über eine Vorsteuerleitung 25 einen Vorsteuerdruck an verschiedene hydraulische Vorrichtungen zu. Bei der Vorsteuerpumpe 15 handelt es sich zum Beispiel um eine hydraulische Konstantpumpe, die wie oben beschrieben von dem Motor 11 angetrieben wird. Die Vorsteuerpumpe 15 ist an dem hinteren Teil des oberen Drehkörpers 3 auf die gleiche Weise wie beispielsweise der Motor 11 montiert.
Die Bedienungsvorrichtung 26 befindet sich in der Nähe des Fahrersitzes der Kabine 10 und dient dazu, dass der Bediener verschiedene angetriebene Elemente (die Raupen 1CL, 1CR, den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5, die Schaufel 6 und dergleichen) des Baggers 100 bedienen kann. Mit anderen Worten wird die Bedienungsvorrichtung 26 von dem Bediener verwendet, um den Hydraulikaktuator zu betätigen, d.h. die Hydraulikfahrmotoren 1ML, 1MR, den Drehhydraulikmotor 2A, den Auslegerzylinder 7, den Armzylinder 8, den Schaufelzylinder 9 und dergleichen, um die jeweiligen angetriebenen Elemente anzutreiben. Zum Beispiel umfasst die Bedienungsvorrichtung 26 Hebelvorrichtungen 26A (siehe 6 und 7) zur Betätigung linker und rechter Raupen 1CL, 1CR (d.h. Fahrhydraulikmotoren 1ML, 1MR), des oberen Drehkörpers 3 (d.h. des Drehhydraulikmotors 2A), des Auslegers 4 (d.h. des Auslegerzylinders 7), des Arms 5 (d.h. des Armzylinders 8) und der Schaufel 6 (d.h. des Schaufelzylinders 9)
Wie in 4 dargestellt, ist die Bedienungsvorrichtung 26 zum Beispiel vom hydraulischen Vorsteuertyp. Insbesondere verwendet die Bedienungsvorrichtung 26 Hydrauliköl, das von der Vorsteuerpumpe 15 über die Vorsteuerleitung 25 und eine von der Vorsteuerleitung 25 abgezweigte Vorsteuerleitung 25A zugeführt wird, um den Vorsteuerdruck gemäß dem Bedienungsinhalt an eine Vorsteuerleitung 27A auf ihrer Sekundärseite auszugeben. Die Vorsteuerleitung 27A ist mit dem Einlassanschluss des Wechselventils 32 verbunden und via eine Vorsteuerleitung 27, die mit dem Auslassanschluss des Wechselventils 32 verbunden ist, mit der Regelventileinheit 17 verbunden. Somit kann der Vorsteuerdruck, der dem Bedienungsinhalt der Bedienungsvorrichtung 26 zur Betätigung verschiedener angetriebener Elemente (d.h. Hydraulikaktuatoren) entspricht, der Regelventileinheit 17 via das Wechselventil 32 zugeführt werden. Daher kann die Regelventileinheit 17 die jeweiligen Hydraulikaktuatoren gemäß dem Bedienungsinhalt der Bedienungsvorrichtung 26 durch den Bediener oder dergleichen steuern.
Wie in 5 dargestellt, ist die Bedienungsvorrichtung 26 zum Beispiel von einem elektrischen Typ. Insbesondere gibt die Bedienungsvorrichtung 26 ein elektrisches Signal (im Folgenden als ein „Betätigungssignal“ bezeichnet) gemäß dem Bedienungsinhalt aus, und das Betätigungssignal wird von der Steuerung 30 empfangen. Dann gibt die Steuerung 30 einen Steuerbefehl entsprechend dem Inhalt des Betätigungssignals aus, d.h. ein Steuersignal gemäß dem Bedienungsinhalt, der in die Bedienungsvorrichtung 26 eingegeben wird, an das Hydraulikdruck-Regelventil 31. Dementsprechend wird der Vorsteuerdruck gemäß dem Bedienungsinhalt, der in die Bedienungsvorrichtung 26 eingegeben werden, von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 in die Regelventileinheit 17 eingegeben, und die Regelventileinheit 17 kann jeden der Hydraulikaktuatoren entsprechend dem Bedienungsinhalt, der in die Bedienungsvorrichtung 26 durch den Bediener und dergleichen eingegeben werden, steuern.
Die Steuerventile 17A (Richtungsschaltventile), die in der Regelventileinheit 17 vorgesehen sind und die Hydraulikaktuatoren antreiben, können von einem elektromagnetischen Magnettyp sein. In diesem Fall kann ein Betätigungssignal, das von der Bedienungsvorrichtung 26 ausgegeben wird, oder ein Steuerbefehl von der Steuerung 30 direkt in die Regelventileinheit 17, d.h. in die Steuerventile 17A vom elektromagnetischen Magnettyp, eingegeben werden.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31 ist für jedes angetriebene Element (Hydraulikaktuator) vorgesehen, um von der Bedienungsvorrichtung 26 betätigt zu werden. Insbesondere ist das Hydraulikdruck-Regelventil 31 zum Beispiel für jeweils die Raupe 1CL (den Fahrhydraulikmotor 1ML), die Raupe 1CR (den Fahrhydraulikmotor 1MR), den oberen Drehkörper 3 (den Drehhydraulikmotor 2A), den Ausleger 4 (den Auslegerzylinder 7), den Arm 5 (den Armzylinder 8) und die Schaufel 6 (den Schaufelzylinder 9) vorgesehen. Das Hydraulikdruck-Regelventil 31 ist zum Beispiel in einer Vorsteuerleitung 25B zwischen der Vorsteuerpumpe 15 und der Regelventileinheit 17 angeordnet. Das Hydraulikdruck-Regelventil 31 kann zum Beispiel so konfiguriert sein, dass es die Größe der Durchflussfläche (d.h. die Größe einer Querschnittsfläche, in der Hydrauliköl fließen kann) verändern kann. Dementsprechend kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31 einen vorbestimmten Vorsteuerdruck an die Vorsteuerleitung 27B auf der Sekundärseite abgeben, indem es Hydrauliköl der Vorsteuerpumpe 15 verwendet, das über die Vorsteuerleitung 25B zugeführt wird. Daher kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31, wie in 4 dargestellt, indirekt einen vorbestimmten Vorsteuerdruck an die Regelventileinheit 17 gemäß einem Steuersignal von der Steuerung 30 über das Wechselventil 32 zwischen der Vorsteuerleitung 27B und der Vorsteuerleitung 27 anlegen. Wie in 5 dargestellt, werden im Unterschied zu 4 die Vorsteuerleitung 27A und das Wechselventil 32 weggelassen, und das Hydraulikdruck-Regelventil 31 kann der Regelventileinheit 17 über die Vorsteuerleitung 27B und die Vorsteuerleitung 27 direkt einen vorbestimmten Vorsteuerdruck gemäß einem Steuersignal von der Steuerung 30 zuführen. Dementsprechend kann die Steuerung 30 einen Vorsteuerdruck entsprechend dem Bedienungsinhalt der Bedienungsvorrichtung 26 von dem elektrischen Typ von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 an die Regelventileinheit 17 zuführen, so dass die Bewegung des Baggers 100 auf Grundlage der Bedienung des Bedieners erreicht werden kann.
Die Steuerung 30 kann zum Beispiel das Hydraulikdruck-Regelventil 31 steuern, um Fernsteuerung des Baggers 100 zu erreichen. Insbesondere gibt die Steuerung 30 an das Hydraulikdruck-Regelventil 31 ein Steuersignal aus, das dem Inhalt der Fernsteuerung entspricht, die durch das von der externen Vorrichtung empfangene Fernsteuerungssignal festgelegt ist. Dadurch führt die Steuerung 30 den Vorsteuerdruck, der dem Inhalt der Fernsteuerung entspricht, von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 an die Regelventileinheit 17 zu, so dass die Bewegung des Baggers 100 auf Grundlage der Fernsteuerung durch den Bediener erreicht werden kann.
Die Steuerung 30 kann zum Beispiel das Hydraulikdruck-Regelventil 31 steuern, um eine automatische Betätigungsfunktion zu erreichen. Insbesondere gibt die Steuerung 30 ein Steuersignal, das einem Bedienbefehl in Bezug auf die automatische Betätigungsfunktion entspricht, an das Hydraulikdruck-Regelventil 31 aus, unabhängig vom Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Betätigung oder Fernsteuerung der Bedienungsvorrichtung 26. Somit führt die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31 mit dem Vorsteuerdruck, der dem Bedienbefehl in Bezug auf die automatische Betätigungsfunktion entspricht, an die Regelventileinheit 17 zu, wodurch die Bewegung des Baggers 100 auf Grundlage der automatischen Betätigungsfunktion erreicht wird.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31 umfasst zum Beispiel die später erläuterten Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R.
Wie in 4 dargestellt, umfasst das Wechselventil 32 zwei Einlassöffnungen und eine Auslassöffnung und ist konfiguriert, von der Auslassöffnung ein Hydrauliköl auszugeben, das einen höheren Pumpendruck unter den Pumpendrücken aufweist, die an die beiden Einlassöffnungen angelegt werden. Das Wechselventil 32 ist für jedes angetriebene Element (Hydraulikaktuator) vorgesehen, um von der Bedienungsvorrichtung 26 betrieben zu werden. Insbesondere ist das Wechselventil 32 zum Beispiel für jeweils die Raupe 1CL (den Fahrhydraulikmotor 1ML), die Raupe 1CR (den Fahrhydraulikmotor 1MR), den oberen Drehkörper 3 (den Drehhydraulikmotor 2A), den Ausleger 4 (den Auslegerzylinder 7), den Arm 5 (den Armzylinder 8) und die Schaufel 6 (den Schaufelzylinder 9) vorgesehen. Eine der beiden Einlassöffnungen des Wechselventils 32 ist mit der Vorsteuerleitung 27A auf der Sekundärseite der Bedienungsvorrichtung 26 verbunden (insbesondere mit den oben erläuterten Hebelvorrichtungen 26A, die in der Bedienungsvorrichtung 26 enthalten sind), und die andere der beiden Einlassöffnungen des Wechselventils 32 ist mit der Vorsteuerleitung 27B auf der Sekundärseite des Hydraulikdruck-Regelventils 31 verbunden. Der Ausgangsanschluss des Wechselventils 32 ist mit dem Vorsteueranschluss des entsprechenden Steuerventils 17A in der Regelventileinheit 17 über die Vorsteuerleitung 27 verbunden. Das entsprechende Steuerventil 17A ist ein Steuerventil 17A zum Antreiben eines Hydraulikaktuators, der durch die oben beschriebene Hebelvorrichtung 26A betätigt wird, die mit einem der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32 verbunden ist. Daher kann jedes der Wechselventile 32 entweder den Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung 27A auf der Sekundärseite der Bedienungsvorrichtung 26 (der Hebelvorrichtung 26A) oder den Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung 27B auf der Sekundärseite des Hydraulikdruck-Regelventils 31, je nachdem, welcher höher ist, an den Vorsteueranschluss des entsprechenden Steuerventils 17A anlegen. Mit anderen Worten gibt die Steuerung 30 von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 einen Vorsteuerdruck aus, der höher ist als der Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung 27A auf der Sekundärseite der Bedienungsvorrichtung 26, um das entsprechende Steuerventil 17A zu steuern, ohne sich auf die Bedienung der Bedienungsvorrichtung 26 durch den Bediener zu verlassen. Daher kann die Steuerung 30 die automatische Betätigungsfunktion und die Fernsteuerungsfunktion des Baggers 100 erreichen, indem sie die Bewegung der angetriebenen Elemente (die Raupen 1CL, 1CR, der obere Drehkörper 3, der Ausleger 4, der Arm 5 und die Schaufel 6) steuert, ohne sich auf den Bedienungszustand der Bedienungsvorrichtung 26 durch den Bediener zu verlassen.
Das Wechselventil 32 umfasst zum Beispiel Wechselventile 32L, 32R, wie später erläutert.
Wie in 4 dargestellt, ist das Hydraulikdruck-Regelventil 33 in der Vorsteuerleitung 27A vorgesehen, welche die Bedienungsvorrichtung 26 und das Wechselventil 32 verbindet. Das Hydraulikdruck-Regelventil 33 ist konfiguriert, um in der Lage zu sein, die Größe der Durchflussfläche zu ändern. Das Hydraulikdruck-Regelventil 33 arbeitet gemäß einem Steuersignal, das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Somit kann die Steuerung 30 den von der Bedienungsvorrichtung 26 ausgegebenen Vorsteuerdruck zwangsweise verringern, wenn die Bedienungsvorrichtung 26 von dem Bediener betätigt wird. Daher kann die Steuerung 30 die Bewegung des Hydraulikaktuators entsprechend der Betätigung der Bedienungsvorrichtung 26 zwangsweise verringern oder stoppen, selbst wenn die Bedienungsvorrichtung 26 betätigt wird. Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel auch in dem Fall, bei dem die Bedienungsvorrichtung 26 betätigt wird, den von der Bedienungsvorrichtung 26 ausgegebenen Vorsteuerdruck verringern, so dass der Vorsteuerdruck niedriger wird als der von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 ausgegebene Vorsteuerdruck. Daher kann die Steuerung 30 zum Beispiel durch Steuern des Hydraulikdruck-Regelventils 31 und des Hydraulikdruck-Regelventils 33 zuverlässig einen gewünschten Vorsteuerdruck an den Vorsteueranschluss des Steuerventils 17A in der Regelventileinheit 17 anlegen, unabhängig von dem Bedienungsinhalt der Bedienungsvorrichtung 26. Daher kann die Steuerung 30 zum Beispiel die automatische Betätigungsfunktion und die Fernsteuerungsfunktion des Baggers 100 in geeigneter Weise erreichen, indem sie das Hydraulikdruck-Regelventil 33 zusätzlich zu dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 steuert.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33 umfasst, wie später erläutert, zum Beispiel Hydraulikdruck-Regelventile 33L, 33R.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33 kann weggelassen werden. Zum Beispiel kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33 aus 4 an der Vorsteuerleitung 27B aus 5 bereitgestellt sein. Daher kann die Steuerung 30 den von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 ausgegebenen Vorsteuerdruck in dem Fall zwangsweise verringern, bei dem der Bediener die Bedienungsvorrichtung 26 betätigt. Daher kann die Steuerung 30 die Bewegung des Hydraulikaktuators, die der Bedienung der Bedienungsvorrichtung 26 entspricht, selbst in dem Fall, bei dem der Vorsteuerdruck, der dem Bedienungsinhalt der Bedienungsvorrichtung 26 entspricht, von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31 ausgegeben wird, zwangsweise verringern oder stoppen.
<Steuerungssystem>
Wie in 4 und 5 dargestellt, umfasst das Steuerungssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 30, die Raumerkennungsvorrichtung 70, eine Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71, eine Eingabevorrichtung 72 und eine Positionierungsvorrichtung 73. Das Steuerungssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Anzeigevorrichtung D1, eine Tonausgabevorrichtung D2, einen Auslegerwinkelsensor S1, einen Armwinkelsensor S2, einen Schaufelwinkelsensor S3, einen Körperneigungssensor S4, einen Drehzustandssensor S5 und eine Kommunikationsvorrichtung T1. Wie in 4 dargestellt, umfasst das Steuerungssystem des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Betätigungsdrucksensor 29 für den Fall, bei dem die Bedienungsvorrichtung 26 vom hydraulischen Vorsteuerungstyp ist.
Die Steuerung 30 ist zum Beispiel in der Kabine 10 vorgesehen, um verschiedene Steuerungen des Baggers 100 durchzuführen. Die Funktionen der Steuerung 30 können durch jede beliebige Hardware, eine Kombination von Hardware und Software und dergleichen realisiert werden. Zum Beispiel ist die Steuerung 30 hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einer Speichervorrichtung wie beispielsweise einem RAM, einer nichtflüchtigen Hilfsspeichervorrichtung wie beispielsweise einem ROM, einer Schnittstellenvorrichtung für Ein- und Ausgabe von und nach außen und dergleichen gebildet. Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel einen Hochgeschwindigkeitsrechner wie beispielsweise eine GPU (Graphical Processing Unit), einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit), einen FPGA (Field-Programmable Gate Array) und dergleichen enthalten, der synchron mit der CPU arbeitet. Die Steuerung 30 erfüllt verschiedene Funktionen, indem sie zum Beispiel die CPU veranlasst, ein in der Hilfsspeichervorrichtung installiertes Programm auszuführen.
Zum Beispiel steuert die Steuerung 30, wie oben beschrieben, die Fernsteuerungsfunktion des Baggers 100 in Bezug auf das Hydraulikdruck-Regelventil 31 und dergleichen als das Steuerziel.
Ferner erkennt die Steuerung 30 zum Beispiel die Situation in der Umgebung des Baggers 100 auf Grundlage der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70. Die Situation in der Umgebung des Baggers 100 umfasst die Positionen und Formen von Objekten in der Umgebung des Baggers 100. Die Objekte in der Umgebung des Baggers 100 können zum Beispiel Boden, Erde, aufgehängte Lasten, Versorgungsmasten, Zäune, Straßenkegel, Gebäude wie beispielsweise temporäre Büros, Baumaschinen, Servicefahrzeuge und dergleichen umfassen.
Ferner berechnet (generiert) die Steuerung 30 zum Beispiel ein Ziel einer Trajektorie eines vorbestimmten Arbeitsteils des Ansatzstücks des Baggers 100 (im Folgenden als eine „Zieltrajektorie“ bezeichnet), welche durch die automatische Betätigungsfunktion erreicht wird. Das Arbeitsteil ist zum Beispiel die Krallenspitze der Schaufel 6, die Rückfläche der Schaufel 6 oder dergleichen.
Zum Beispiel generiert die Steuerung 30 einen Bedienbefehl, der sich auf die automatische Betätigungsfunktion bezieht. Insbesondere generiert die Steuerung 30 auf Grundlage der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und der Raumerkennungsvorrichtung 70 einen Bedienbefehl zum Bewegen des Arbeitsteils des Ansatzstücks entlang der Zieltrajektorie, während die Position des Arbeitsteils des Ansatzstücks bestätigt wird, und gibt den Bedienbefehl an die Steuerung 30 aus.
Zum Beispiel steuert die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31 auf Grundlage des Bedienbefehls, der sich auf die automatische Betätigungsfunktion bezieht. Auf diese Weise kann die Steuerung 30 die automatische Betätigungsfunktion erreichen, indem sie automatisch die Bewegung des Ansatzstücks und/oder des unteren Fahrkörpers 1 und/oder des oberen Drehkörpers 3 steuert, so dass sich das Arbeitsteil des Ansatzstücks entlang der Zieltrajektorie bewegt.
Einige der Funktionen der Steuerung 30 können von anderen Steuerungen (Steuerungsvorrichtungen) durchgeführt werden. Das heißt, die Funktionen der Steuerung 30 können auf mehrere Steuerungen verteilt werden. Zum Beispiel kann die Funktion des Erkennens der Situation in der Umgebung des Baggers 100, die Funktion des Erzeugens der Zieltrajektorie des Arbeitsteils des Ansatzstücks, die Funktion des Erzeugens der Bedienbefehle in Bezug auf die automatische Betätigungsfunktion und dergleichen durch eine dedizierte Steuerung (Steuerungsvorrichtung), die sich von der Steuerung 30 unterscheidet, implementiert werden.
Die Raumerkennungsvorrichtung 70 erkennt ein Objekt, das sich in einem dreidimensionalen Raum in der Umgebung des Baggers 100 befindet, und erfasst Informationen zur Messung (Berechnung) einer Positionsbeziehung, wie zum Beispiel eines Abstands zu dem erkannten Objekt von der Raumerkennungsvorrichtung 70 oder des Baggers 100. Ferner kann die Raumerkennungsvorrichtung 70 nicht nur die Erkennung von Objekten in der Umgebung des Baggers 100 durchführen, sondern auch Messung der Positionsbeziehung zwischen den erkannten Objekten und der Raumerkennungsvorrichtung 70 oder des Baggers 100 auf Grundlage der erfassten Informationen. Die Raumerkennungsvorrichtung 70 kann zum Beispiel einen Ultraschallsensor, ein Millimeterwellen-Radar, eine monokulare Kamera, eine Stereokamera, eine LIDAR-Vorrichtung (Light Detecting and Ranging), einen Abstandsbildsensor, einen Infrarotsensor und dergleichen umfassen. Die Raumerkennungsvorrichtung 70 umfasst einen vorderen Erkennungssensor 70F, einen hinteren Erkennungssensor 70B, einen linken Seitenerkennungssensor 70L und einen rechten Seitenerkennungssensor 70R.
Der vordere Erkennungssensor 70F ist zum Beispiel an dem vorderen Ende der oberen Fläche der Kabine 10 angebracht und erfasst Informationen über ein Objekt in dem Raum vor dem Bagger 100 (dem oberen Drehkörper 3).
Der hintere Erkennungssensor 70B ist zum Beispiel an dem hinteren Ende der oberen Fläche des oberen Drehkörpers 3 (einem Gehäuseteil) angebracht und erfasst Informationen über ein Objekt in dem Raum hinter dem Bagger 100 (dem oberen Drehkörper 3).
Zum Beispiel ist der linksseitige Erkennungssensor 70L an dem linken Ende der oberen Fläche des oberen Drehkörpers 3 (dem Gehäuseteil) angebracht und erfasst Informationen über ein Objekt in dem Raum auf der linken Seite des Baggers 100 (dem oberen Drehkörper 3) .
Der Sensor 70R für die Erkennung der rechten Seite ist zum Beispiel an dem rechten Ende der oberen Fläche des oberen Drehkörpers 3 (dem Gehäuseteil) angebracht und erfasst Informationen über ein Objekt in dem Raum auf der rechten Seite des Baggers 100 (dem oberen Drehkörper 3).
Ein oberer Erkennungssensor zur Erfassung von Informationen über ein Objekt, das sich in einem Raum oberhalb des Baggers 100 (dem oberen Drehkörper 3) befindet, kann ebenfalls vorgesehen sein.
Die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 detektiert Informationen (zum Beispiel den Drehwinkel des oberen Drehkörpers 3 in Bezug auf den unteren Fahrkörper 1) über die relative Beziehung zwischen der Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 und der Ausrichtung des unteren Fahrkörpers 1.
Die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 kann zum Beispiel eine Kombination aus einem geomagnetischen Sensor, der an dem unteren Fahrkörper 1 angebracht ist, und einem geomagnetischen Sensor, der an dem oberen Drehkörper 3 angebracht ist, umfassen. Die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 kann auch eine Kombination aus einem GNSS-Empfänger (Global Navigation Satellite System), der an dem unteren Fahrkörper 1 angebracht ist, und einem GNSS-Empfänger, der an dem oberen Drehkörper 3 angebracht ist, umfassen. Ferner kann die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 einen Drehgeber, einen Sensor zur Drehsystempositionierung oder dergleichen umfassen, der in der Lage ist, den Drehwinkel des oberen Drehkörpers 3 relativ zu dem unteren Fahrkörper 1 zu erfassen, d.h. den oben beschriebenen Drehzustandssensor S5, und kann zum Beispiel an einem Mittelgelenk angebracht sein, das in Verbindung mit dem Drehmechanismus 2 vorgesehen ist, um eine relative Drehung zwischen dem unteren Fahrkörper 1 und dem oberen Drehkörper 3 zu erreichen. Die Ausrichtungserkennungsvorrichtung 71 kann eine Bildaufnahmevorrichtung umfassen, die an dem oberen Drehkörper 3 angebracht ist. In diesem Fall detektiert die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 ein Bild des unteren Fahrkörpers 1, das in einem Eingangsbild enthalten ist, indem sie herkömmliche Bildverarbeitung auf ein Bild (Eingangsbild) anwendet, das von der an dem oberen Drehkörper 3 angebrachten Bildaufnahmevorrichtung erfasst wurde. Die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 kann die Längsrichtung des unteren Fahrkörpers 1 identifizieren und einen Winkel erfassen, der zwischen der vorderen- hinteren Axialrichtung des oberen Drehkörpers 3 und der Längsrichtung des unteren Fahrkörpers 1 gebildet wird. In diesem Fall wird die vordere und hintere Axialrichtung des oberen Drehkörpers 3 aus der Montageposition der Kamera ermittelt. Da insbesondere die Raupe 1C über den oberen Drehkörper 3 herausragt, kann die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 die Längsrichtung des unteren Fahrkörpers 1 durch Detektieren des Bildes der Raupe 1C ermitteln.
In dem Fall, bei dem der obere Drehkörper 3 so konfiguriert ist, dass er durch einen Drehmotor anstelle des Drehhydraulikmotors 2A gedreht wird, kann die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung 71 ein Resolver sein.
Die Eingabevorrichtung 72 befindet sich in einem Bereich, der für den Bediener, der auf dem Sitz in der Kabine 10 sitzt, erreichbar ist, und empfängt verschiedene Eingaben von dem Bediener und gibt Signale entsprechend den Eingaben an die Steuerung 30 aus. Die Eingabevorrichtung 72 umfasst zum Beispiel eine Bedieneingabevorrichtung zum Empfangen einer Bedieneingabe von dem Bediener. Die Bedieneingabevorrichtung kann zum Beispiel ein Touchpanel umfassen, das in der Anzeige der Anzeigevorrichtung D1 implementiert ist. Die Bedieneingabevorrichtung kann zum Beispiel ein Touchpanel, einen Knopfschalter, einen Hebel, einen Kippschalter und dergleichen umfassen, die um die Anzeigevorrichtung D1 herum angeordnet sind. Die Bedieneingabevorrichtung kann zum Beispiel einen Knopfschalter umfassen, der an der Spitze der Bedienungsvorrichtung 26 (Hebelvorrichtung 26A) vorgesehen ist. Die Eingabevorrichtung 72 kann zum Beispiel eine Spracheingabevorrichtung oder eine Gesteneingabevorrichtung zum Empfang von Spracheingaben oder Gesteneingaben des Bedieners umfassen. Die Spracheingabevorrichtung umfasst zum Beispiel ein Mikrofon. Die Gesteneingabevorrichtung umfasst zum Beispiel eine Bildaufnahmevorrichtung zum Aufnehmen eines Bildes des Fahrers in der Kabine 10. Das Signal, das dem Eingabeinhalt in die Eingabevorrichtung 72 entspricht, wird von der Steuerung 30 empfangen.
Die Positionierungsvorrichtung 73 misst die Position und Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3. Die Positionierungsvorrichtung 73 ist zum Beispiel ein GNSS-Kompass, der die Position und Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 detektiert, und ein Detektionssignal, das der Position und Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 entspricht, wird von der Steuerung 30 empfangen. Die Funktion des Detektierens der Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 unter den Funktionen der Positionierungsvorrichtung 73 kann durch einen Azimut-Sensor ersetzt sein, der an dem oberen Drehkörper 3 angebracht ist.
Das Anzeigevorrichtung D1 befindet sich an einer Position in der Kabine 10, die von dem sitzenden Bediener aus gut sichtbar ist, und zeigt verschiedene Informationsbilder unter der Kontrolle der Steuerung 30 an. Die Anzeigevorrichtung D1 ist zum Beispiel eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische EL-Anzeige. Somit kann die Anzeigevorrichtung D1 dem Bediener die visuellen Informationen anzeigen. Die Anzeigevorrichtung D1 zeigt zum Beispiel ein Bild (im Folgenden als ein „Umgebungsbild“ bezeichnet) an, das die Situation in der Umgebung des Baggers 100 auf Grundlage der Ausgabe (Bildinformation) der in der Raumerkennungsvorrichtung 70 enthaltenen Bildaufnahmevorrichtung darstellt. Das Umgebungsbild kann die Bildinformationen der Umgebung des Baggers 100 selbst sein, die von der Bildaufnahmevorrichtung erfasst wurde, oder kann ein verarbeitetes Bild sein, das durch Anwendung herkömmlicher Bildverarbeitung (z.B. Blickwinkelumwandlungsverarbeitung) auf die Bildinformationen erzeugt wurde.
Die Tonausgabevorrichtung D2 ist zum Beispiel in der Kabine 10 vorgesehen und gibt unter der Kontrolle der Steuerung 30 einen vorbestimmten Ton aus. Bei der Tonausgabevorrichtung D2 handelt es sich zum Beispiel um einen Lautsprecher oder einen Summer. Somit kann die Tonausgabevorrichtung D2 den Bediener über auditorische Informationen informieren.
Der Auslegerwinkelsensor S1 ist an dem Ausleger 4 angebracht und detektiert den Winkel des Auslegers 4, zum Beispiel einen Höhenwinkel (im Folgenden als ein „Auslegerwinkel“ bezeichnet) θ1 des Auslegers 4 in Bezug auf den oberen Drehkörper 3. Der Auslegerwinkelsensor S1 kann zum Beispiel einen Drehgeber, einen Beschleunigungssensor, einen Sechs-Achsen-Sensor, eine Trägheitsmesseinheit (IMU) und dergleichen umfassen. Der Auslegerwinkelsensor S1 kann ein Potentiometer, der einen variablen Widerstand verwendet, einen Zylindersensor zum Detektieren des Hubbetrags des Hydraulikzylinders (des Auslegerzylinders 7) entsprechend dem Auslegerwinkel θ1 und dergleichen umfassen. Das Gleiche gilt für den Armwinkelsensor S2 und den Schaufelwinkelsensor S3. Das dem Auslegerwinkel θ1 entsprechende Detektionssignal des Auslegerwinkelsensors S1 wird von der Steuerung 30 empfangen.
Der Armwinkelsensor S2 ist an dem Arm 5 angebracht und detektiert den Winkel des Arms 5, zum Beispiel einen Drehwinkel (im Folgenden als ein „Armwinkel“ bezeichnet) θ2 des Arms 5 in Bezug auf den Ausleger 4. Das dem Armwinkel θ2 entsprechende Detektionssignal des Armwinkelsensors S2 wird von der Steuerung 30 empfangen.
Der Schaufelwinkelsensor S3 ist an der Schaufel 6 angebracht und detektiert den Winkel der Schaufel 6, zum Beispiel einen Drehwinkel (im Folgenden als ein „Schaufelwinkel“ bezeichnet) θ3 der Schaufel 6 in Bezug auf den Arm 5. Das dem Schaufelwinkel θ3 entsprechende Detektionssignal des Schaufelwinkelsensors S3 wird von der Steuerung 30 empfangen.
Der Körperneigungssensor S4 detektiert zum Beispiel einen Neigungszustand des Maschinenkörpers (des oberen Drehkörpers 3 oder des unteren Fahrkörpers 1) in Bezug auf die horizontale Ebene. Der Körperneigungssensor S4 ist zum Beispiel an dem oberen Drehkörper 3 angebracht und detektiert einen Neigungswinkel (im Folgenden als ein „Längsneigungswinkel“ und ein „Querneigungswinkel“ bezeichnet) um zwei Achsen in der Längsrichtung und der Querrichtung des oberen Drehkörpers 3. Der Körperneigungssensor S4 kann zum Beispiel einen Drehgeber, einen Beschleunigungssensor, einen Sechs-Achsen-Sensor, eine IMU und dergleichen umfassen. Das Detektionssignal, das dem Neigungswinkel (dem Längsneigungswinkel und dem Querneigungswinkel) durch den Körperneigungssensor S4 entspricht, wird von der Steuerung 30 empfangen.
Der Drehzustandssensor S5 ist an dem oberen Drehkörper 3 angebracht und gibt Detektionsinformationen über den Drehzustand des oberen Drehkörpers 3 aus. Der Drehzustandssensor S5 detektiert zum Beispiel eine Drehwinkelgeschwindigkeit und einen Drehwinkel des oberen Drehkörpers 3. Der Drehzustandssensor S5 kann zum Beispiel einen Gyrosensor, einen Resolver, einen Drehgeber, einen Beschleunigungssensor, einen Sechs-Achsen-Sensor, eine IMU und dergleichen umfassen.
Wenn der Körperneigungssensor S4 einen Gyrosensor, einen 6-Achsen-Sensor, eine IMU oder dergleichen umfasst, der in der Lage ist, die Winkelgeschwindigkeit um drei Achsen zu detektieren, kann der Drehzustand (zum Beispiel Drehwinkelgeschwindigkeit) des oberen Drehkörpers 3 auf Grundlage des Detektionssignals des Körperneigungssensors S4 detektiert werden. In diesem Fall kann der Drehzustandssensor S5 weggelassen werden.
Die Kommunikationsvorrichtung T1 ist mit einem vorbestimmten Kommunikationsnetz verbunden und kommuniziert mit einer externen Vorrichtung. Das vorbestimmte Kommunikationsnetz kann zum Beispiel ein mobiles Kommunikationsnetz mit einer Basisstation als ein Endgerät umfassen. Das vorbestimmte Kommunikationsnetz kann zum Beispiel ein Satellitenkommunikationsnetz unter Verwendung eines Kommunikationssatelliten umfassen. Das vorbestimmte Kommunikationsnetz kann zum Beispiel das Internet umfassen. Das vorbestimmte Kommunikationsnetz kann zum Beispiel ein Kurzstrecken-Kommunikationsnetz umfassen, das auf einem Kurzstrecken-Kommunikationssystem wie WiFi oder Bluetooth (eingetragenes Warenzeichen) basiert.
Der Betätigungsdrucksensor 29 detektiert den Bedienungszustand der Bedienungsvorrichtung 26 in der Form eines Vorsteuerdrucks (im Folgenden als ein „Betätigungsdruck“ bezeichnet). Insbesondere detektiert der Betätigungsdrucksensor 29 den Vorsteuerdruck auf der Sekundärseite der Bedienungsvorrichtung 26. Ein Detektionssignal, das dem von dem Betätigungsdrucksensor 29 detektierten Betätigungsdruck entspricht, wird von der Steuerung 30 empfangen. Somit kann die Steuerung 30 den Bedienungszustand der Bedienungsvorrichtung 26 bestätigen.
[Details von Konfiguration von Bedienungssystems]
Nachfolgend wird die Konfiguration des Bedienungssystems des Baggers 100 unter Bezugnahme auf 6 und 7 detailliert beschrieben.
<Beispiel für Konfiguration von Bedienungssystem>
6 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Konfiguration eines Bedienungssystems des Baggers 100 zeigt. Insbesondere ist 6 eine Zeichnung, die dem Bagger 100 aus 4 entspricht und einen Vorsteuerkreis zeigt, der dem Hydraulikaktuator HA Hydrauliköl zuführt und einen vorbestimmten Vorsteuerdruck an das Steuerventil 17A anlegt, um Hydrauliköl aus dem Hydraulikaktuator HA abzulassen.
Wie oben beschrieben, entspricht der Hydraulikaktuator HA (ein Beispiel für einen Aktuator) einem der Fahrhydraulikmotoren 1ML und 1MR, dem Drehhydraulikmotor 2A, dem Auslegerzylinder 7, dem Armzylinder 8, dem Schaufelzylinder 9 und dergleichen.
Das Steuerventil 17A (ein Beispiel für ein Schieberventil) ist ein Schieberventil, welches das von der Hauptpumpe 14 durch den Ölkanal OL1 oder OL2 zugeführte Hydrauliköl an den Hydraulikaktuator HA zuführt und das von dem Hydraulikaktuator HA abgegebene Hydrauliköl zu dem Hydrauliköltank abgibt.
Die Hebelvorrichtung 26A ist so konfiguriert, dass der Bediener die Hebelvorrichtung 26A in zwei entgegengesetzte Richtungen (zum Beispiel in die Längs- oder Querrichtung) kippen kann. Somit kann der Bediener den Hydraulikaktuator HA (d.h. ein von dem Hydraulikaktuator HA angetriebenes Element) in eine der beiden entgegengesetzten Richtungen betätigen. Zum Beispiel kann der Bediener den Ausleger 4 mit der dem Ausleger 4 entsprechenden Hebelvorrichtung 26A (dem Auslegerzylinder 7) in der Aufwärts- und der Abwärtsrichtung betätigen. Die Hebelvorrichtung 26A gibt Vorsteuerdruck entsprechend dem Bedieninhalt in den beiden entgegengesetzten Richtungen an die Vorsteuerleitung auf der den Bedienungsrichtungen entsprechenden Sekundärseite ab.
Der Betätigungsdrucksensor 29 detektiert in der Form von Vorsteuerdruck (Betätigungsdruck) den Bedieninhalt des Bedieners in den beiden entgegengesetzten Richtungen mit der Hebelvorrichtung 26A, und das dem detektierten Druck entsprechende Detektionssignal wird von der Steuerung 30 empfangen. Somit kann die Steuerung 30 den Bedieninhalt der Hebelvorrichtung 26A bestätigen.
Die beiden Einlassöffnungen des Wechselventils 32L sind mit der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite, die dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung entspricht, und mit der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite des Hydraulikdruck-Regelventils 31L verbunden. Der Auslassanschluss des Wechselventils 32L ist mit dem Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A verbunden.
Die beiden Einlassöffnungen des Wechselventils 32R sind mit der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite, die dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in die zweite Richtung entspricht, und mit der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite des Hydraulikdruck-Regelventils 31R verbunden. Der Auslassanschluss des Wechselventils 32R ist mit dem Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A verbunden.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31L arbeitet gemäß einem Steuersignal (einem Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 31L den Vorsteuerdruck gemäß dem von der Steuerung 30 eingegebenen Steuerstrom an den anderen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32L aus, indem es das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31L den Vorsteuerdruck einstellen, der via das Wechselventil 32L an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A angelegt wird.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31R arbeitet gemäß einem Steuersignal (einem Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck gemäß dem von der Steuerung 30 eingegebenen Steuerstrom an den anderen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32R aus, indem es das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck einstellen, der via das Wechselventil 32R an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A angelegt wird.
Somit können die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R den Vorsteuerdruckausgang zu der Sekundärseite so einstellen, dass das Steuerventil 17A unabhängig von dem Betriebszustand der Hebelvorrichtung 26A in jeder Ventilstellung gestoppt werden kann.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33L arbeitet gemäß einem Steuersignal (einem Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere, wenn der Steuerstrom von der Steuerung 30 nicht eingegeben wird, gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 33L den Vorsteuerdruck, der dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung entspricht, ohne Änderung an die Sekundärseite ab. Umgekehrt verringert das Hydraulikdruck-Regelventil 33L, wenn der Steuerstrom von der Steuerung 30 eingegeben wird, den Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite entsprechend der Kippbetätigung der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung auf ein Maß, das dem Steuerstrom entspricht, und gibt den verringerten Vorsteuerdruck an einen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32L aus. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33L die Bewegung des Hydraulikaktuators HA (d.h. eines von dem Hydraulikaktuator HA angetriebenen Elements) in der ersten Richtung bei Bedarf zwangsweise verringern oder stoppen, selbst wenn die Hebelvorrichtung 26A in die erste Richtung gekippt wird. Selbst wenn die Hebelvorrichtung 26A in die erste Richtung gekippt wird, kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33L den Vorsteuerdruck, der an einen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32L angelegt wird, auf einen Vorsteuerdruck verringern, der niedriger ist als der Vorsteuerdruck, der an den anderen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32L von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31L angelegt wird. Daher kann die Steuerung 30 den gewünschten Vorsteuerdruck zuverlässig an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A anlegen, indem sie das Hydraulikdruck-Regelventil 31L und das Hydraulikdruck-Regelventil 33L steuert.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33R arbeitet gemäß einem Steuersignal (einem Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere wenn der Steuerstrom von der Steuerung 30 nicht eingegeben wird, gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 33R den Vorsteuerdruck, der dem Kippbetätigung der Hebelvorrichtung 26A in der zweiten Richtung entspricht, ohne Änderung an die Sekundärseite ab. Umgekehrt verringert das Hydraulikdruck-Regelventil 33R, wenn der Steuerstrom von der Steuerung 30 eingegeben wird, den Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite gemäß der Kippbetätigung der Hebelvorrichtung 26A in der zweiten Richtung auf ein Maß, das dem Steuerstrom entspricht, und gibt den verringerten Vorsteuerdruck an einen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32R aus. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33R die Bewegung des Hydraulikaktuators HA (d.h. eines von dem Hydraulikaktuator HA angetriebenen Elements) in der zweiten Richtung nach Bedarf zwangsweise verringern oder stoppen, selbst wenn die Hebelvorrichtung 26A in die zweite Richtung gekippt wird. Selbst wenn die Hebelvorrichtung 26A in die zweite Richtung gekippt wird, kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33R den auf einen Einlassanschluss des Wechselventils 32R wirkenden Vorsteuerdruck auf einen Vorsteuerdruck verringern, der niedriger ist als der Vorsteuerdruck, der durch das Hydraulikdruck-Regelventil 31R an den anderen der Einlassanschlüsse des Wechselventils 32R angelegt wird. Daher kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31R und das Hydraulikdruck-Regelventil 33R so steuern, dass der gewünschte Vorsteuerdruck zuverlässig auf den Vorsteueranschluss an der rechten Seite des Steuerventils 17A angelegt wird.
Auf diese Weise können die Hydraulikdruck-Regelventile 33L und 33R die Bewegung des Hydraulikaktuators HA entsprechend dem Betriebszustand der Hebelvorrichtung 26A zwangsweise verringern oder stoppen. Ferner können die Hydraulikdruck-Regelventile 33L, 33R den an einen der Einlassanschlüsse der Wechselventile 32L, 32R angelegten Vorsteuerdruck verringern und dazu beitragen sicherzustellen, dass der Vorsteuerdruck der Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R über die Wechselventile 32L, 32R an den Vorsteueranschluss des Steuerventils 17A angelegt wird.
Die Steuerung 30 kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R anstelle des Hydraulikdruck-Regelventils 33L steuern, um die Bewegung des Auslegerzylinders 7 in der ersten Richtung entsprechend dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung zwangsweise zu verringern oder zu stoppen. Wenn zum Beispiel die Hebelvorrichtung 26A in die erste Richtung gekippt wird, kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31R so steuern, dass ein vorbestimmter Vorsteuerdruck von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R über das Wechselventil 32R an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A angelegt wird. Somit wird der Vorsteuerdruck auf den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A gegen den Vorsteuerdruck angelegt, der auf den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A von der Hebelvorrichtung 26A durch das Wechselventil 32L angelegt wird. Daher kann die Steuerung 30 das Steuerventil 17A zwangsweise in eine Position bringen, die näher an der neutralen Position liegt, um die Bewegung des Hydraulikaktuators HA entsprechend dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung zu verringern oder zu stoppen. Ebenso kann die Steuerung 30 anstelle der Steuerung des Hydraulikdruck-Regelventils 33R das Hydraulikdruck-Regelventil 31L steuern, um die Bewegung des Hydraulikaktuators HA in der zweiten Richtung entsprechend der Kippbetätigung der Hebelvorrichtung 26A in der zweiten Richtung zwangsweise zu verringern oder zu stoppen. In diesem Fall können die Hydraulikdruck-Regelventile 33L, 33R weggelassen werden.
Die Steuerung 30 kann das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl über das Hydraulikdruck-Regelventil 31L und das Wechselventil 32L unabhängig von der Bedienung der Hebelvorrichtung 26A durch den Bediener in der ersten Richtung dem Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A zuführen. Die Steuerung 30 kann auch von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebenes Hydrauliköl über das Hydraulikdruck-Regelventil 31R und das Wechselventil 32R unabhängig von der Bedienung der Hebelvorrichtung 26A durch den Bediener in der zweiten Richtung an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A zuführen.
Auf diese Weise kann die Steuerung 30 die automatische Betätigungsfunktion, die Fernsteuerungsfunktion und dergleichen des Baggers 100 erzielen, indem sie die Bewegung des Hydraulikaktuators in den beiden entgegengesetzten Richtungen automatisch steuert.
<Ein weiteres Beispiel einer Konfiguration von Bedienungssystem>
7 ist eine Zeichnung, die ein weiteres Beispiel einer Konfiguration eines Bedienungssystems des Baggers 100 zeigt. Insbesondere ist 7 eine Zeichnung, die dem Bagger 100 aus 5 entspricht und einen Vorsteuerkreis zeigt, der dem Hydraulikaktuator HA Hydrauliköl zuführt und einen vorbestimmten Vorsteuerdruck auf das Steuerventil 17A ausübt, um Hydrauliköl aus dem Hydraulikaktuator HA abzugeben. Nachfolgend wird hauptsächlich der Unterschied zu dem oben beschriebenen Beispiel (6) erläutert.
Die Hebelvorrichtung 26A ist konfiguriert, so dass der Bediener die Hebelvorrichtung 26A in zwei entgegengesetzte Richtungen kippen kann (zum Beispiel in der Längs- oder Querrichtung). Die Hebelvorrichtung 26A gibt ein elektrisches Signal (ein Betätigungssignal) aus, das dem Bedieninhalt in den beiden entgegengesetzten Richtungen entspricht, und das ausgegebene Betätigungssignal wird von der Steuerung 30 empfangen.
In der Steuerung 30 wird eine Entsprechungsbeziehung zwischen dem Ausmaß der Betätigung (zum Beispiel dem Neigungswinkel der Hebelvorrichtung 26A) der Bedienungsvorrichtung 26 und dem Steuersignal (dem Steuerstrom) zu den Hydraulikdruck-Regelventilen 31L, 31R voreingestellt. Die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R, die der Hebelvorrichtung 26A entsprechen, werden auf Grundlage der voreingestellten Entsprechungsbeziehung gesteuert.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31L arbeitet in gemäß einem Steuersignal (Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 31L den Vorsteuerdruck, der dem von der Steuerung 30 eingegebenen Steuerstrom entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A aus, indem es das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31L den Vorsteuerdruck einstellen, der an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A angelegt wird. Wenn zum Beispiel ein Steuerstrom, der dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der ersten Richtung entspricht, von der Steuerung 30 eingegeben wird, kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31L den Vorsteuerdruck, der dem Bedieninhalt (dem Betrag der Betätigung) der Hebelvorrichtung 26A entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A anlegen. Der vorbestimmte Steuerstrom wird von der Steuerung 30 unabhängig von dem Bedieninhalt der Hebelvorrichtung 26A eingegeben, das Hydraulikdruck-Regelventil 31L kann den Vorsteuerdruck an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A unabhängig von dem Bedieninhalt der Hebelvorrichtung 26A anlegen.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 31R arbeitet gemäß einem Steuersignal (einem Steuerstrom), das von der Steuerung 30 eingegeben wird. Insbesondere gibt das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck, der dem von der Steuerung 30 eingegebenen Steuerstrom entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A ab, indem es das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Somit kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck einstellen, der an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A angelegt wird. Wenn zum Beispiel ein Steuerstrom, der dem Kippvorgang der Hebelvorrichtung 26A in der zweiten Richtung entspricht, von der Steuerung 30 eingegeben wird, kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck, der dem Bedienungsinhalt (dem Betrag an Betätigung) der Hebelvorrichtung 26A entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A anlegen. Wenn der vorbestimmte Steuerstrom von der Steuerung 30 unabhängig von dem Bedieninhalt der Hebelvorrichtung 26A eingegeben wird, kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R den Vorsteuerdruck an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A unabhängig von dem Bedieninhalt der Hebelvorrichtung 26A anlegen.
Auf diese Weise können die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R den Vorsteuerdruck-Ausgang zu der Sekundärseite so einstellen, dass das Steuerventil 17A in jeder Ventilstellung entsprechend dem Bedienzustand der Hebelvorrichtung 26A unter der Kontrolle der Steuerung 30 gestoppt werden kann. Unter der Kontrolle der Steuerung 30 können die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R den Vorsteuerdruck-Ausgang zu der Sekundärseite so einstellen, dass das Steuerventil 17A unabhängig von dem Bedienungszustand der Hebelvorrichtung 26A in jeder Ventilstellung gestoppt werden kann.
Die Steuerung 30 steuert das Hydraulikdruck-Regelventil 31L gemäß einem Betätigungssignal, einem Fernsteuerungssignal oder dergleichen, das dem Betrieb des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung durch den Bediener entspricht. Somit kann die Steuerung 30 den Vorsteuerdruck, der dem Inhalt (dem Ausmaß der Betätigung) der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung durch den Bediener entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A zuführen. Die Steuerung 30 steuert das Hydraulikdruck-Regelventil 31R gemäß einem Betätigungssignal, das der Bedienung durch den Bediener entspricht, einem Fernsteuerungssignal oder dergleichen. Somit kann die Steuerung 30 den Vorsteuerdruck, der dem Inhalt (dem Ausmaß der Betätigung) der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der zweiten Richtung durch den Bediener entspricht, an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A zuführen.
Auf diese Weise steuert die Steuerung 30 die Hydraulikdruck-Regelventile 31L und 31R entsprechend dem von der Hebelvorrichtung 26A ausgegebenen Betätigungssignal und dem von der Kommunikationsvorrichtung T1 empfangenen Fernsteuerungssignal, wodurch die Bewegung des Hydraulikaktuators HA entsprechend dem Bedieninhalt des Bedieners erreicht wird.
Die Steuerung 30 kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31L steuern und das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl dem Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A zuführen, unabhängig von der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung durch den Bediener. Die Steuerung 30 kann das Hydraulikdruck-Regelventil 31R steuern und das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl dem Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A zuführen, unabhängig von der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der zweiten Richtung durch den Bediener.
Auf diese Weise kann die Steuerung 30 die Bewegung des Hydraulikaktuators in den beiden entgegengesetzten Richtungen automatisch steuern, wodurch die automatische Betätigungsfunktion, die Fernsteuerungsfunktion und dergleichen des Baggers 100 erreicht wird.
Ferner kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31R steuern, wenn bestimmt wird, dass ein Bremsvorgang zum Verlangsamen oder Stoppen des Hydraulikaktuators HA in einem Zustand erforderlich ist, in dem der Bediener den Hydraulikaktuator HA in der ersten Richtung betätigt. Insbesondere kann die Steuerung 30 den vorbestimmten Vorsteuerdruck von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A in einem Zustand anlegen, in dem der Hydraulikaktuator HA in der ersten Richtung betrieben wird. Somit wird der Vorsteuerdruck an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A gegen den Vorsteuerdruck angelegt, der an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31L entsprechend der Bewegung des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung angelegt wird. Daher kann die Steuerung 30 den Schieber des Steuerventils 17A zwangsweise in eine Position bewegen, die näher an der Neutralstellung liegt, um die Bewegung des Hydraulikaktuators HA entsprechend der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung durch den Bediener zu verringern oder zu stoppen. Ebenso kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31L steuern, wenn bestimmt wird, dass ein Bremsvorgang zum Verlangsamen oder Stoppen des Hydraulikaktuators HA in einem Zustand erforderlich ist, bei dem der Bediener den Hydraulikaktuator HA in der zweiten Richtung betätigt. Somit kann die Steuerung 30 die Bewegung des Hydraulikaktuators HA entsprechend der Betätigung des Hydraulikaktuators HA in der zweiten Richtung durch den Bediener verringern oder stoppen, indem er den Schieber des Steuerventils 17A zwangsweise näher an die Neutralstellung bringt.
Außerdem können, wie oben beschrieben, die Hydraulikdruck-Regelventile 33L, 33R in der Vorsteuerleitung zwischen jedem der Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R und dem Vorsteueranschluss des Steuerventils 17A vorgesehen sein.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33L ist zum Beispiel in der Vorsteuerleitung zwischen dem Hydraulikdruck-Regelventil 31L und dem Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A vorgesehen. Zum Beispiel steuert die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 33L, wenn bestimmt wird, dass ein Bremsvorgang zum Verlangsamen oder Stoppen des Hydraulikaktuators HA in einem Zustand erforderlich ist, in dem der Bediener den Hydraulikaktuator HA in der ersten Richtung betätigt. Insbesondere verringert die Steuerung 30 den Vorsteuerdruck, indem sie mit dem Hydraulikdruck-Regelventil 33L das Hydrauliköl in der Vorsteuerleitung zwischen dem Hydraulikdruck-Regelventil 31L und dem Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A in den Tank ablässt. Somit kann der Schieber des Steuerventils 17A unabhängig von dem Zustand des Hydraulikdruck-Regelventils 31L in die neutrale Richtung bewegt werden. Daher kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33L die Bremseigenschaften in Bezug auf die Bewegung des Hydraulikaktuators HA in der ersten Richtung verbessern.
Das Hydraulikdruck-Regelventil 33R ist zum Beispiel in einer Vorsteuerleitung zwischen dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R und einem Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A vorgesehen. Die Steuerung 30 steuert das Hydraulikdruck-Regelventil 33R, wenn bestimmt wird, dass ein Bremsvorgang zum Verlangsamen oder Stoppen des Hydraulikaktuators HA in einem Zustand erforderlich ist, bei dem zum Beispiel ein Bediener das Hydraulikaktuator HA zum Beispiel in der zweiten Richtung betätigt. Insbesondere verringert die Steuerung 30 den Druck der Vorsteuerleitung, indem sie mit dem Hydraulikdruck-Regelventil 33R das Hydrauliköl der Vorsteuerleitung zwischen dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R und dem Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A in den Tank ablässt. Somit kann der Schieber des Steuerventils 17A unabhängig von dem Zustand des Hydraulikdruck-Regelventils 31R in die neutrale Richtung bewegt werden. Daher kann das Hydraulikdruck-Regelventil 33R die Bremseigenschaften in Bezug auf die Bewegung des Hydraulikaktuators HA in der zweiten Richtung verbessern.
[Beispiel für automatische Betätigungsfunktion von Bagger]
Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel für eine automatische Betätigungsfunktion (Maschinensteuerungsfunktion) des Baggers 100 unter Bezugnahme auf 8 bis 11 beschrieben.
8 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Bauarbeiten entlang der Bauzielfläche des Baggers 100 zeigt. 9 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Fertigstellungsarbeiten entlang einer Bauzielfläche des Baggers 100 zeigt. 10 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für eine Verdichtungsarbeit entlang einer Bauzielfläche des Baggers 100 darstellt. 11 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Ladearbeiten des Baggers 100.
Die Steuerung 30 bewegt einen Aktuator automatisch, der ein angetriebenes Element des Baggers 100 antreibt, und stellt so eine halbautomatische Betätigungsfunktion des Baggers 100 in einer Weise bereit, die die manuelle Bewegung des Baggers 100 durch den Bediener unterstützt. Wie oben beschrieben, steuert die Steuerung 30 insbesondere die Hydraulikdruck-Regelventile 31, um den an die Regelventile 17A in der Regelventileinheit 17 angelegten Vorsteuerdruck entsprechend der mehreren Hydraulikaktuatoren individuell und automatisch einzustellen. Auf diese Weise kann die Steuerung 30 die jeweiligen Hydraulikaktuatoren gemäß der Bedienung durch den Bediener automatisch bewegen.
Steuerung der halbautomatischen Betätigungsfunktion durch die Steuerung 30 kann zum Beispiel durchgeführt werden, wenn ein vorbestimmter Schalter, der in der Eingabevorrichtung 72 enthalten ist, gedrückt wird. Bei dem vorbestimmten Schalter kann es sich zum Beispiel um einen Knopfschalter NS handeln, der an der Spitze des Griffabschnitts der Hebelvorrichtung 26A vorgesehen ist und der Betätigung des Arms 5 durch den Bediener entspricht. Ferner kann in dem Fall, bei dem der Bagger 100 ferngesteuert wird, die Maschinensteuerungsfunktion (die halbautomatische Betätigungsfunktion) aktiviert werden, wenn die Bedienungsvorrichtung für den ferngesteuerten Betrieb betätigt wird, während ein ähnlicher Knopfschalter, der in der Bedienungsvorrichtung für den ferngesteuerten Betrieb, die von dem Bediener verwendet wird, installiert ist, gedrückt wird. Im Folgenden wird basierend auf der Annahme, dass die halbautomatische Betätigungsfunktion des Baggers 100 wirksam ist, wenn der Knopfschalter NS der Hebelvorrichtung 26A oder ein Knopfschalter (im Folgenden der Einfachheit halber als ein MC-Schalter (Maschinensteuerung) bezeichnet) der Bedienungsvorrichtung für die Fernsteuerung gedrückt wird, Beschreibung vorgenommen.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 die automatische Betätigungsfunktion aktivieren, um Aushubarbeiten, Endbearbeitungsarbeiten, Verdichtungsarbeiten und dergleichen des Baggers 100 zu unterstützen, die durch die Bedienung des Bedieners durchgeführt werden. Insbesondere kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 und/oder den Schaufelzylinder 9 synchron mit der Bewegung (Ausfahren oder Einfahren) des Armzylinders 8 auf Grundlage der Bedienung durch den Bediener automatisch bewegen (ausfahren oder einfahren) . Wenn der Bediener zum Beispiel den Arm 5 manuell schließt (im Folgenden als „Armschließvorgang“ bezeichnet), kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 und/oder den Schaufelzylinder 9 automatisch ausfahren oder einfahren (synchron bewegen), so dass eine vorbestimmte Bauzielfläche mit dem Arbeitsteil (zum Beispiel der Greiferspitze oder der Rückseite) der Schaufel 6 zusammenfällt. Somit kann der Bediener zumindest einen Teil des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron bewegen, so dass die Krallenspitze oder die hintere Fläche der Schaufel 6 mit der Bauzielfläche übereinstimmt, indem er nur den Schließvorgang des Arms durchführt. Wie zum Beispiel in 8 dargestellt, bewegt der Bagger 100 unter der Kontrolle der Steuerung 30 zumindest einen Teil des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron, um eine Aushubbewegung in einer solchen Weise auszuführen, dass die Krallenspitze der Schaufel 6 entlang der Bauzielfläche bewegt wird, während die Krallenspitze der Schaufel 6 senkrecht zu dem Boden gehalten wird. Wie zum Beispiel in 9 gezeigt, führt der Bagger 100 unter der Kontrolle der Steuerung 30 eine Endbearbeitungsbewegung derart aus, dass zumindest einige des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron bewegt werden, und die Klauenspitze der Schaufel 6 wird entlang der Bauzielfläche bewegt, während die Klauenspitze der Schaufel 6 parallel zu dem Boden gehalten wird. Wie in 10 gezeigt, führt der Bagger 100 zum Beispiel unter der Kontrolle der Steuerung 30 eine Verdichtungsbewegung in einer solchen Weise aus, dass zumindest einige des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron bewegt werden, und die hintere Fläche (in diesem Beispiel ein gekrümmter Abschnitt in einer Seitenansicht) der Schaufel wird entlang der Bauzielfläche bewegt. Daher kann der Bagger 100 eine Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung und dergleichen durchführen, um die Bauzielfläche zu errichten, indem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 entsprechend einer manuellen Betätigung des Armzylinders 8 durch den Bediener synchron bewegt werden. Ähnlich wenn der Bediener zum Beispiel den Arm 5 manuell öffnet (im Folgenden als ein „Armöffnungsvorgang“ bezeichnet), kann die Steuerung 30 automatisch den Auslegerzylinder 7 und/oder den Schaufelzylinder 9 ausfahren oder einfahren (synchron bewegen), so dass die Bauzielfläche mit dem Arbeitsbereich (zum Beispiel der hinteren Fläche) der Schaufel 6 übereinstimmt. Somit kann der Bediener zumindest einige des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron bewegen, so dass die Krallenspitze und die Rückseite der Schaufel 6 mit der Bauzielfläche übereinstimmen, indem er nur den Armöffnungsvorgang durchführt. Daher kann der Bagger 100 eine Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung oder dergleichen durchführen, um die Bauzielfläche zu errichten, indem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 entsprechend der Betätigung des Armzylinders 8 durch den Bediener synchron bewegt werden.
Die Daten, die sich auf die Bauzielfläche beziehen, werden vorab gespeichert (registriert), zum Beispiel in einem internen Speicher (zum Beispiel einer nichtflüchtigen Hilfsspeichervorrichtung) der Steuerung 30, einer externen Speichervorrichtung, die von der Steuerung 30 gelesen und beschrieben werden kann, oder dergleichen. Die Daten der Bauzielfläche werden durch das geodätische Weltsystem (World Geodetic System) ausgedrückt. Das geodätische Weltsystem ist ein dreidimensionales orthogonales XYZ-Koordinatensystem, bei dem der Ursprung im Schwerpunkt der Erde liegt, die X-Achse durch den Schnittpunkt des Meridians von Greenwich mit dem Äquator, die Y-Achse durch 90 Grad östlicher Länge und die Z-Achse durch den Nordpol verläuft. Die Bauzielfläche kann zum Beispiel an einem beliebigen Punkt auf der Baustelle als ein Bezugspunkt gemäß einer Eingabe des Bedieners mit dem Eingabevorrichtung 72 oder dergleichen festgelegt werden, und sie kann auch auf Grundlage einer relativen Positionsbeziehung in Bezug auf den Bezugspunkt festgelegt werden. Die Daten, die sich auf die Zielfläche der Baustelle beziehen, können von einer vorbestimmten externen Vorrichtung über die Kommunikationsvorrichtung T1 heruntergeladen werden.
Die Steuerung 30 kann zum Beispiel eine automatische Betätigungsfunktion ausführen, um die Ladearbeiten des Baggers 100 durch die Bedienung des Bedieners zu unterstützen. Insbesondere kann die Steuerung 30 automatisch andere Aktuatoren synchron mit dem Betrieb eines Hydraulikaktuators in jedem Betriebsvorgang (siehe 11) einer Aushubbewegung, einer Auslegerhebe- und Drehbewegung, einer Erdentlade- (Kipp-) Bewegung und einer Auslegerabsenkungs- und Drehbewegung, die in der Ladearbeit enthalten sind, bewegen.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 und/oder den Schaufelzylinder 9 synchron mit der Bewegung (Ausfahren oder Einfahren) des Armzylinders 8 auf Grundlage der Bedienung durch den Bediener während des Aushubbewegungsprozesses bei der Ladearbeit automatisch bewegen (ausfahren oder einfahren). Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass der Aushubbewegungsprozess des Baggers 100 während eines Zeitraums durchgeführt wird, der von der Erfüllung einer Startbedingung des Aushubbewegungsprozesses bis zur Erfüllung einer Endbedingung reicht. Die Startbedingung des Aushubbewegungsprozesses kann zum Beispiel sein: „Der Schließvorgang des Arms 5 beginnt in einem Zustand, bei dem sich das Arbeitsteil (zum Beispiel die Greiferspitze) der Schaufel 6 an einer vorbestimmten Aushubstartposition (Bereich) befindet“. Die Endbedingung der Aushubbewegung kann zum Beispiel lauten: „Die Schaufel 6 hebt nach der Bewegung des Baggerns der Erde vom Boden ab“. Wenn der Armschließvorgang zum Beispiel manuell von dem Bediener durchgeführt wird, kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 und/oder den Schaufelzylinder 9 automatisch ausfahren oder einfahren (synchron bewegen), so dass eine im Voraus erzeugte Zieltrajektorie mit dem Arbeitsteil (zum Beispiel der Greiferspitze) der Schaufel 6 übereinstimmt. Die Zieltrajektorie ist ein Ziel der Trajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6 zum Ausheben von Erde von einem Erdhaufen. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 einen Erdhaufen auf Grundlage der Ausgabe oder dergleichen der Raumerkennungsvorrichtung 70 erkennen und die Zieltrajektorie im Hinblick auf die Erdmenge in dem Erdhaufen generieren. Somit kann der Bediener zumindest einige des Auslegers 4, des Arms 5 und der Schaufel 6 synchron bewegen, so dass die Schaufel 6 die Erde aus dem Erdhaufen aushebt, indem er nur den Armschließvorgang ausführt. Daher kann der Bagger 100 Aushubbewegung zum Ausheben von Erde aus dem Erdhaufen durchführen, indem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 entsprechend der Betätigung des Armzylinders 8 durch den Bediener synchron bewegt werden.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel den Auslegerzylinder 7 synchron mit der Drehbewegung des oberen Drehkörpers 3 auf Grundlage der Bedienung des Bedieners während des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses bei der Ladearbeit automatisch bewegen (ausfahren). Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass sich der Bagger 100 während eines Zeitraums von der Erfüllung einer Startbedingung des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses bis zur Erfüllung einer Endbedingung in dem Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozess befindet. Die Startbedingung des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses kann zum Beispiel sein, dass „die Endbedingung des Aushubbewegungsprozesses erfüllt ist und der Betrieb (im Folgenden als ein „Drehbetrieb“ bezeichnet) des oberen Drehkörpers 3 begonnen wird". Die Endbedingung des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses kann zum Beispiel darin bestehen, dass „das vorbestimmte Arbeitsteil (zum Beispiel die Greiferspitze oder an der Rückseite) der Schaufel 6 einen vorbestimmten Bereich direkt über der Ladefläche des Lastkraftwagens, auf den die Erde geladen werden soll, erreicht hat“. Wenn der Bediener zum Beispiel den Drehvorgang manuell ausführt, kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 automatisch so bewegen (ausfahren), dass die im Voraus generierte Zieltrajektorie mit dem Arbeitsbereich der Schaufel 6 übereinstimmt. Die Zieltrajektorie ist ein Ziel der Trajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6, um die Schaufel 6 in eine Position oberhalb der Ladefläche des Lastkraftwagens zu bewegen, ohne dass die Schaufel 6 in Kontakt mit der Ladefläche oder dergleichen kommt. Die Steuerung 30 kann zum Beispiel die Position und Form des Lastkraftwagens auf Grundlage der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70 erkennen und ein Ziel einer Trajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6 zu der Position oberhalb der Ladefläche des Lastkraftwagens generieren. Dadurch kann der Bediener den oberen Drehkörper 3 und den Ausleger 4 synchron bewegen, so dass sich die Schaufel 6 in die Position oberhalb der Ladefläche des Lastwagens bewegt, indem er nur den Drehvorgang durchführt. Daher kann der Bagger 100 die Hebe- und Drehbewegung des Auslegers ausführen, um die in der Schaufel 6 gebaggerte Erde zu der Ladefläche des Lastkraftwagens zu bewegen, indem der Drehhydraulikmotor 2A und der Auslegerzylinder 7 entsprechend der Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A durch den Bediener synchron bewegt werden.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel den Armzylinder 8 synchron mit der Bewegung der Schaufel 6, auf Grundlage der Bedienung durch den Bediener während der Erdentladebewegung der Ladearbeiten automatisch bewegen (einfahren). Die Steuerung 30 kann nicht nur den Armzylinder 8, sondern auch den Auslegerzylinder 7 entsprechend der Bewegung der Schaufel 6 automatisch synchron bewegen. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass der Bewegungsprozess der Erdentladung des Baggers 100 während eines Zeitraums durchgeführt wird, der von der Erfüllung einer Startbedingung des Bewegungsprozesses der Erdentladung bis zur Erfüllung einer Endbedingung reicht. Die Startbedingung des Erdabladebewegungsprozesses kann zum Beispiel sein, dass „die Endbedingung des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses erfüllt ist und die Öffnungsbewegung der Schaufel 6 (im Folgenden als eine „Schaufelöffnungsbewegung“ bezeichnet) begonnen wird". Die Endbedingung des Bewegungsprozesses zum Entladen der Erde kann zum Beispiel sein, dass „die Öffnungsbewegung der Schaufel 6 beendet ist“. Wenn der Schaufelöffnungsvorgang zum Beispiel manuell von einem Bediener durchgeführt wird, kann die Steuerung 30 den Armzylinder 8 automatisch so bewegen (einfahren), dass eine vorab erzeugte Zieltrajektorie mit dem Arbeitsteil (zum Beispiel der Greiferspitze oder der Rückseite) der Schaufel 6 zusammenfällt. Die Zieltrajektorie ist ein Ziel der Trajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6 zum Abladen von Erde in der Schaufel 6 zu einer vorbestimmten Position auf der Ladefläche des Lastwagens. Die Steuerung 30 kann zum Beispiel die Form der Ladefläche des Lastkraftwagens, die Form der Erde auf der Ladefläche und dergleichen erkennen auf Grundlage der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70 und kann die Zieltrajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6 erzeugen. Somit kann der Bediener den Arm 5 und die Schaufel 6 synchron bewegen, so dass die in der Schaufel 6 gelagerte Erde an der vorbestimmten Position der Ladefläche des Lastwagens abgeladen wird, indem nur der Schaufelöffnungsvorgang durchgeführt wird. Daher kann der Bagger 100 die Erdentladebewegung zum Entladen der in der Schaufel 6 gelagerten Erde auf die Ladefläche des Lastwagens durchführen, indem der Armzylinder 8, der Schaufelzylinder 9 und dergleichen gemäß der Betätigung des Schaufelzylinders 9 durch den Bediener synchron bewegt werden.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel den Auslegerzylinder 7 synchron mit der Drehbewegung des oberen Drehkörpers 3 automatisch bewegen (einfahren) auf Grundlage der Bedienung des Bedieners während des Auslegerabsenkungs- und Drehbewegungsprozesses bei der Ladearbeit. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass der Auslegerabsenkungs- und Drehbewegungsprozess des Baggers 100 während eines Zeitraums durchgeführt wird, der von der Erfüllung der Startbedingung des Auslegerabsenkungs- und Drehbewegungsprozesses bis zur Erfüllung der Endbedingung reicht. Die Startbedingung des Auslegerhebe- und Drehbewegungsprozesses kann zum Beispiel sein, dass „die Endbedingung des Erdabladebewegungsprozesses erfüllt ist und der Betrieb (im Folgenden als ein „Drehbetrieb“ bezeichnet) des oberen Drehkörpers 3 gestartet wird". Die Endbedingung des Auslegerabsenkungs- und Drehbewegungsprozesses kann zum Beispiel sein, dass „das vorbestimmte Arbeitsteil (zum Beispiel die Greiferspitze) der Schaufel 6 die Aushubstartposition (Bereich) erreicht hat“. Wenn der Bediener zum Beispiel den Drehvorgang manuell ausführt, kann die Steuerung 30 den Auslegerzylinder 7 automatisch so bewegen (einfahren), dass die im Voraus erstellte Zieltrajektorie mit dem Arbeitsbereich der Schaufel 6 übereinstimmt. Die Zieltrajektorie ist ein Ziel der Trajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6, um die Schaufel 6 von der Ladefläche des Lastwagens in die Startposition für den Aushub zu bewegen, ohne dass die Schaufel 6 mit der Ladefläche des Lastwagens oder dergleichen in Kontakt kommt. Die Steuerung 30 kann zum Beispiel die Position und die Form des Lastwagens, die Position und die Form des Erdhaufens und dergleichen erkennen, auf Grundlage der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, und kann eine Zieltrajektorie des Arbeitsteils der Schaufel 6 von der Oberseite der Ladefläche des Lastwagens zu der Aushubstartposition erzeugen. Somit kann der Bediener den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4 und dergleichen synchron bewegen, so dass sich die Schaufel 6 von der Ladefläche des Lastwagens zu der Startposition für den Aushub bewegt, indem er nur den Drehvorgang durchführt. Daher kann der Bagger 100 die Absenk- und Drehbewegung des Auslegers ausführen, um die Schaufel 6 in die Aushubstartposition zu bewegen, indem der Drehhydraulikmotor 2A und der Auslegerzylinder 7 entsprechend der Betätigung des Drehhydraulikmotors 2A durch den Bediener synchron bewegt werden.
[Steuerungsverarbeitung von Steuerung]
Als Nächstes wird Steuerungsverarbeitung der Steuerung 30 unter Bezugnahme auf 12 bis 18 beschrieben.
<Beispiel für Steuerungsverarbeitung von Steuerung>
12 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Steuerungsverarbeitung durch die Steuerung 30 zeigt. 13 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Aktuatorgruppen, die sich synchron gemäß dem Bewegungsinhalt des Baggers 100 bewegen, und von Aktuatoren, deren Bewegungen unterbunden sind. Dieses Ablaufdiagramm wird wiederholt in vorbestimmten Zeitintervallen ab dem Start (oder dergleichen Einschalten (AN) des Schlüsselschalters) bis zum Stopp (oder dergleichen Ausschalten (AUS) des Schlüsselschalters) des Baggers 100 durchgeführt. Das Gleiche gilt für 14 und 15.
In Schritt S102 bestimmt die Steuerung 30, ob einige der Hydraulikaktuatoren (2 oder mehr Hydraulikaktuatoren) des Baggers 100 synchron bewegt werden.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 die Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung und dergleichen ausführt, so dass die Schaufel 6 durch manuelle Betätigung durch den Bediener in einer Draufsicht entlang der Ausfahrrichtung des Ansatzstücks AT bewegt wird. In diesem Fall sind einige der Hydraulikaktuatoren zumindest zwei oder mehr des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9. Die Steuerung 30 kann den Bedienungsinhalt (Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung und dergleichen) des Baggers 100 auf Grundlage des Bewegungsinhalts des Bedieners, der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen ermitteln.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 die Auslegerhebe- und Drehbewegung oder die Auslegerabsenkungs- und Drehbewegung durch manuelle Bedienung durch den Bediener ausführt. In diesem Fall handelt es sich bei einigen der Hydraulikaktuatoren um den Drehhydraulikmotor 2A und den Auslegerzylinder 7. Die Steuerung 30 kann den Bewegungsinhalt (die Auslegerhebe- und Drehbewegung) des Baggers 100 auf Grundlage des Bedienungsinhalts des Bedieners, der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen ermitteln.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 durch die manuelle Bedienung durch den Bediener die Erdabladebewegung ausführt. In diesem Fall handelt es sich bei einigen der Hydraulikaktuatoren um den Armzylinder 8 und den Schaufelzylinder 9. Die Steuerung 30 kann den Bewegungsinhalt (die Erdabladebewegung) des Baggers 100 auf Grundlage des Bedienungsinhalts des Bedieners, der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen ermitteln.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 die Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung oder dergleichen durch die halbautomatische Betätigungsfunktion auf Grundlage der Armbetätigung durch den Bediener, wie oben beschrieben, durchführt. In diesem Fall sind einige der Hydraulikaktuatoren zumindest zwei oder mehr des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9. Die Steuerung 30 kann die Aushubbewegung oder dergleichen des Baggers 100 durch die halbautomatische Betätigungsfunktion basierend darauf finden, ob der MC-Schalter gedrückt wird, ob die Armbetätigung durch den Bediener durchgeführt wird, und dergleichen.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 die Auslegerhebe- und Drehbewegung oder die Auslegersenk- und Drehbewegung durch die halbautomatische Betätigungsfunktion auf Grundlage der Drehbewegung durch den Bediener wie oben beschrieben durchführt. In diesem Fall sind einige der Hydraulikaktuatoren der Drehhydraulikmotor 2A und der Auslegerzylinder 7. Die Steuerung 30 kann die Auslegerhebe- und Drehbewegung und die Auslegersenk- und Drehbewegung des Baggers 100 durch die halbautomatische Betätigungsfunktion basierend darauf bestimmen, ob der MC-Schalter gedrückt wird, ob der Drehvorgang durch den Bediener durchgeführt wird und dergleichen.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 auf Grundlage der Bedienung der Schaufel 6 durch den Bediener, wie oben beschrieben, bestimmen, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn der Bagger 100 eine Erdabladebewegung durch die halbautomatische Betätigungsfunktion durchführt. In diesem Fall sind einige der Hydraulikaktuatoren Armzylinder 8, Schaufelzylinder 9 und dergleichen. Die Steuerung 30 kann die Erdabladebewegung des Baggers 100 durch die halbautomatische Betätigungsfunktion basierend darauf bestimmen, ob der MC-Schalter gedrückt wird, ob die Schaufel 6 durch den Bediener betätigt wird, und dergleichen.
In dem Fall, bei dem einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S104 fort, und in dem anderen Fall beendet die Steuerung 30 den Prozess dieses Ablaufdiagramms.
Ferner kann die Steuerung 30 in Schritt S102 bestimmen, ob eine Möglichkeit besteht, dass einige der Hydraulikaktuatoren (2 oder mehr Hydraulikaktuatoren) des Baggers 100 aus den mehreren Hydraulikaktuatoren des Baggers 100 synchron bewegt werden. Insbesondere kann die Steuerung 30 in Schritt S102 bestimmen, ob sich der Bagger 100 in einem Zustand befindet, in dem einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, oder in einem Zustand, in dem eine Möglichkeit besteht, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass die Möglichkeit besteht, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, wenn zum Beispiel eine Möglichkeit besteht, dass der Bagger 100 verschiedene, oben beschriebene Bewegungen ausführt (die Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, die Verdichtungsbewegung, Auslegerhebe- und Drehbewegung, Auslegerabsenkungs- und Drehbewegung, Erdentladebewegung und dergleichen). In diesem Fall, wenn einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden oder wenn eine Möglichkeit besteht, dass einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S104 fort, und in dem Fall, in dem einige der Hydraulikaktuatoren nicht synchron bewegt werden und es keine solche Möglichkeit gibt, beendet die Steuerung 30 den Prozess dieses Ablaufdiagramms. Das Gleiche kann für den später beschriebenen Fall aus 15 gelten.
In Schritt S104 unterbindet die Steuerung 30 die Bewegung der anderen Aktuatoren, die sich von einigen der Hydraulikaktuatoren unterscheiden.
Wie in 13 gezeigt, kann die Steuerung 30 zum Beispiel die Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A unterbinden, wenn der Bagger 100 eine Aushubbewegung oder dergleichen ausführt, indem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden. Ferner kann die Steuerung 30 die Bewegung der Raupen 1CL, 1CR unterbinden. Auf diese Weise kann die Steuerung 30 verhindern, dass sich der obere Drehkörper 3 dreht, selbst wenn der Bediener fälschlicherweise einen Drehvorgang des oberen Drehkörpers 3 durchführt, wenn der Bagger 100 in einer Draufsicht linear entlang der Erstreckungsrichtung des Ansatzstücks AT baggert. Daher kann die Steuerung 30 verhindern, dass durch die Drehbewegung des oberen Drehkörpers 3 während der Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung oder dergleichen des Baggers 100 unnötige Aushubspuren und dergleichen auf der Bauoberfläche hinterlassen werden. Ferner macht es die Steuerung 30 weniger wahrscheinlich, dass eine seitliche äußere Kraft auf die Schaufel 6 ausgeübt wird, die den Bagger 100 aufgrund der Drehbewegung des oberen Drehkörpers 3 während der Aushubbewegung, Endbearbeitungsbewegung, Verdichtungsbewegung oder dergleichen des Baggers 100 instabil macht. Daher kann die Steuerung 30 die Verringerung der Arbeitseffizienz, Arbeitsqualität, Sicherheit und dergleichen aufgrund einer fehlerhaften Bedienung durch den Bediener während der Aushubbewegung oder dergleichen abschwächen.
Wie in 13 dargestellt, kann die Steuerung 30 zum Beispiel die Bewegung des Armzylinders 8 und/oder des Schaufelzylinders 9 unterbinden, wenn der Bagger 100 die Drehbewegung zum Anheben (Absenken) des Auslegers durchführt, indem sie den Drehhydraulikmotor 2A und den Auslegerzylinder 7 synchron bewegt. Außerdem kann die Steuerung 30 die Bewegung der Raupen 1CL, 1CR unterbinden. Somit kann die Steuerung 30 verhindern, dass sich der Arm 5 und die Schaufel 6 bewegen, selbst wenn der Bediener den Arm 5 und die Schaufel 6 während der Auslegerhebe- und Drehbewegung des Baggers 100 falsch bedient. Daher kann die Steuerung 30 es weniger wahrscheinlich machen, dass die in der Schaufel 6 gelagerte Erde durch die Bewegung des Arms 5 und der Schaufel 6 während der Auslegerhebe- und Drehbewegung des Baggers 100 verschüttet wird. Außerdem kann die Steuerung 30 verhindern, dass das Ansatzstück AT aufgrund der Bewegung des Arms 5 und der Schaufel 6 während der Hebe-(Senk-)drehbewegung des Auslegers 100 in die Nähe von Objekten in der Umgebung gelangt. Daher kann die Steuerung 30 die Verringerung bei der Arbeitseffizienz und Sicherheit des Baggers 100 während der Drehbewegung des Auslegers beim Anheben (Absenken) des Baggers 100 abschwächen.
Wie in 13 dargestellt, kann die Steuerung 30 zum Beispiel die Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A und/oder des Auslegerzylinders 7 unterbinden, wenn der Bagger 100 die Erdentladebewegung durch synchrones Bewegen des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 durchführt. Außerdem kann die Steuerung 30 die Bewegung der Raupen 1CL, 1CR unterbinden. Somit kann die Steuerung 30 verhindern, dass sich der obere Drehkörper 3 und der Ausleger 4 bewegen, selbst wenn der Bediener während der Erdabladebewegung des Baggers 100 einen Drehvorgang oder eine Betätigung des Auslegers 4 durchführt. Daher kann die Steuerung 30 es weniger wahrscheinlich machen, dass Erde durch die Bewegung des oberen Drehkörpers 3 und des Auslegers 4 während der Erdentladebewegung des Baggers 100 auf die Außenseite von der Ladefläche verschüttet wird. Außerdem kann die Steuerung 30 verhindern, dass das Ansatzstück AT aufgrund der Bewegung des oberen Drehkörpers 3 und des Auslegers 4 während der Erdentladebewegung des Baggers 100 in die Nähe der Ladefläche des Lastkraftwagens oder dergleichen kommt. Daher kann die Steuerung 30 eine Verringerung bei der Arbeitseffizienz und Sicherheit des Baggers 100 während der Erdabladebewegung des Baggers 100 verhindern.
Zum Beispiel kann die Steuerung 30 die Bewegung der anderen Hydraulikaktuatoren verhindern, selbst wenn die anderen Hydraulikaktuatoren betätigt werden, indem sie den Betrieb der anderen Hydraulikaktuatoren deaktiviert. Insbesondere in dem Fall, bei dem die Hebelvorrichtung 26A von einem elektrischen Typ ist, kann die Steuerung 30 derart konfiguriert sein, dass sie ein Steuersignal nicht ausgibt, das dem Betätigungssignal an die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R entspricht, selbst wenn ein Betätigungssignal in Bezug auf einen anderen Aktuator von der Hebelvorrichtung 26A eingegeben wird. Außerdem kann die Steuerung 30 in dem Fall, bei dem die Hebelvorrichtung 26A ein Hydraulik-Vorsteuerventil ist, wenn ein anderer Hydraulikaktuator mit der Hebelvorrichtung 26A betätigt wird, eines der Hydraulikdruck-Regelventile 33L, 33R entsprechend dem Bedienungsinhalt des anderen Hydraulikaktuators steuern. Somit kann der Vorsteuerdruck der Vorsteuerleitung auf der Sekundärseite der Hebelvorrichtung 26A verringert und der Betrieb der Hebelvorrichtung 26A in Bezug auf den anderen Hydraulikaktuator deaktiviert werden. Außerdem kann die Steuerung 30 so konfiguriert sein, dass sie ein Steuersignal, das dem Fernsteuerungssignal entspricht, nicht an die Hydraulikdruck-Regelventile 31L, 31R ausgibt, selbst wenn das Fernsteuerungssignal in Bezug auf einen anderen Hydraulikaktuator empfangen wird.
Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel in dem Fall, bei dem ein anderer Hydraulikaktuator betätigt wird, die Bewegung des anderen Hydraulikaktuators verhindern, indem sie den Vorsteuerdruck auf den Vorsteueranschluss des Steuerventils 17A angelegt, der einer Bedienungsrichtung entspricht, die der Bedienungsrichtung, in der der andere Hydraulikaktuator betätigt wird, entgegengesetzt ist. Insbesondere kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31R steuern und den Vorsteuerdruck von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R an den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A anlegen, wenn ein anderer Hydraulikaktuator in der ersten Richtung betätigt wird. Als ein Ergebnis kann der Vorsteuerdruck von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31R auf den Vorsteueranschluss auf der rechten Seite des Steuerventils 17A gegen den Vorsteuerdruck angelegt werden, der an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A gemäß der des anderen Hydraulikaktuators in der ersten Richtung angelegt wird. Daher kann, wie oben beschrieben, der Schieber des Steuerventils 17A, der dem anderen Hydraulikaktuator entspricht, näher an den neutralen Zustand gebracht werden, so dass sich der andere Hydraulikaktuator nicht bewegt. Ebenso kann die Steuerung 30 das Hydraulikdruck-Regelventil 31L steuern und den Vorsteuerdruck von dem Hydraulikdruck-Regelventil 31L an den Vorsteueranschluss auf der linken Seite des Steuerventils 17A anliegen, wenn ein anderer Hydraulikaktuator in der zweiten Richtung betätigt wird.
In dem Fall, bei dem die Bewegung eines anderen Aktuators unterbunden wird, kann die Steuerung 30 den Bediener in der Kabine 10 über das Untersagen durch die Anzeigevorrichtung D1, die Tonausgabevorrichtung D2 oder dergleichen benachrichtigen. Wenn der Bagger 100 ferngesteuert wird, kann die Steuerung 30 ein Signal mit einer Benachrichtigungsinformation, die anzeigt, dass die Bewegung des anderen Aktuators unterbunden wird, über die Kommunikationsvorrichtung T1 an die externe Vorrichtung übermitteln. Somit kann der Bediener der Kabine 10 oder der Bediener der externen Vorrichtung erkennen, dass die Bewegung des anderen Aktuators unterbunden wird.
In dem Fall, bei dem die Bewegung eines anderen Aktuators unterbunden wird, kann die Steuerung 30 den Bediener in der Kabine 10 oder den Bediener der externen Vorrichtung benachrichtigen, wenn der andere Aktuator betätigt wird. Somit kann die Steuerung 30 den Bediener nur dann über das Unterbinden der Bewegung des anderen Aktuators benachrichtigen, wenn es notwendig ist, den Bediener über das Unterbinden des Betriebs zu benachrichtigen. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Bediener genervt fühlt.
Wenn die Verarbeitung von Schritt S104 abgeschlossen ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S106 fort.
In Schritt S106 bestimmt die Steuerung 30, ob eine Möglichkeit besteht, dass die Steuerung 30 von einer Bewegung, bei der einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, zu einer anderen Bewegung übergeht.
In dem Fall, bei dem zum Beispiel zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um eine Aushubbewegung oder dergleichen durchzuführen, kann die Steuerung 30 bestimmen, dass eine Möglichkeit besteht, zu einer anderen Bewegung überzugehen, wenn eine solche Bewegung abgeschlossen ist. Insbesondere kann die Steuerung 30 bestimmen, dass, wenn sich die Schaufel 6 synchron mit der Aushubbewegung des Baggers 100 auf den Bediener (den oberen Drehkörper 3) zubewegt und die Schaufel 6 von dem Boden abhebt (sich von dem Boden wegbewegt), eine Möglichkeit besteht, dass die aktuelle Aushubbewegung abgeschlossen ist und die Steuerung 30 zu einer anderen Bewegung übergeht.
In dem Fall, bei dem zum Beispiel einige der Hydraulikaktuatoren durch die halbautomatische Betätigungsfunktion synchron bewegt werden, kann die Steuerung 30 bestimmen, dass eine Möglichkeit besteht, zu einer anderen Bewegung überzugehen, wenn die halbautomatische Betätigungsfunktion aufgehoben wird. Insbesondere kann die Steuerung 30 bestimmen, dass eine Möglichkeit besteht, zu einer anderen Bewegung überzugehen, wenn das Drücken des MC-Schalters aus dem Zustand, in dem der MC-Schalter gedrückt ist, aufgehoben wird.
In dem Fall, bei dem eine Möglichkeit besteht, dass die Steuerung 30 von einer Bewegung, in der einige der Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, zu einer anderen Bewegung übergeht, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S108 fort, und in dem anderen Fall wiederholt die Steuerung 30 die Verarbeitung von Schritt S106.
In Schritt S108 hebt die Steuerung 30 das Unterbinden der Bewegung der anderen Hydraulikaktuatoren auf und beendet die Bearbeitung dieses Ablaufdiagramms.
Somit kann die Steuerung 30 bei der vorliegenden Ausführungsform die Bewegung eines anderen Hydraulikaktuators in dem Fall verhindern, wenn einige der Hydraulikaktuatoren der mehreren Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden.
<Ein weiteres Beispiel für Steuerungsverarbeitung von Steuerung>
14 ist eine Zeichnung, die ein weiteres Beispiel für die Steuerungsverarbeitung durch die Steuerung 30 zeigt.
Wie in 14 gezeigt, bestimmt die Steuerung 30 in Schritt S202, ob der Bewegungsmodus des Baggers 100 auf einen „bewegungsgesperrten Modus“ eingestellt ist. Der bewegungsgesperrte Modus ist ein Bewegungsmodus des Baggers 100, bei dem die Bewegung eines spezifischen Hydraulikaktuators von den mehreren Hydraulikaktuatoren unterbunden wird, so dass die Bewegung des Hydraulikaktuators selbst dann eingeschränkt ist, wenn der Hydraulikaktuator betätigt wird.
Der bewegungsgesperrte Modus kann zum Beispiel entsprechend einer vorbestimmten Eingabe durch den Bediener mit der Eingabevorrichtung 72 eingestellt werden. In dem Fall, bei dem der Bagger 100 ferngesteuert wird, kann der bewegungsgesperrte Modus gemäß einer vorbestimmten Eingabe durch den Bediener mit der externen Vorrichtung eingestellt werden. In diesem Fall übermittelt die externe Vorrichtung ein Signal, das Einstellung des bewegungsgesperrten Modus an den Bagger 100 gemäß einer vorbestimmten Eingabe durch den Bediener mit der externen Vorrichtung anfordert, und die Steuerung 30 kann den Bewegungsmodus des Baggers 100 auf den bewegungsgesperrten Modus nach Empfang des Signals einstellen.
Ein bestimmter Aktuator, dessen Bewegung in dem bewegungsgesperrten Modus unterbunden wird, kann vorab festgelegt werden. Der bestimmte Aktuator, dessen Bewegung in dem bewegungsgesperrten Modus unterbunden wird, kann entsprechend einer vorbestimmten Eingabe durch einen Bediener mit der Eingabevorrichtung 72 oder dergleichen eingestellt (geändert) werden.
Zum Beispiel stellt der Bediener den Bewegungsmodus des Baggers 100 auf den bewegungsgesperrten Modus ein, um die Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A mit der Eingabevorrichtung 72 zu verhindern. Wenn der Bediener somit den Bagger 100 veranlasst, eine Aushubbewegung durchzuführen, um zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron zu bewegen, kann der Bediener somit verhindern, dass sich der obere Drehkörper 3 aufgrund einer Fehlbedienung dreht. Daher kann die Steuerung 30 die Verringerung bei der Arbeitseffizienz, Arbeitsqualität, Sicherheit und dergleichen aufgrund einer Fehlbedienung durch den Bediener während der Aushubbewegung oder dergleichen abschwächen.
In dem Fall, bei dem der Bewegungsmodus des Baggers 100 der bewegungsgesperrte Modus ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S204 fort, und in dem Fall, bei dem der Bewegungsmodus des Baggers 100 nicht der bewegungsgesperrte Modus ist, beendet die Steuerung 30 die laufende Verarbeitung.
In Schritt S204 unterbindet die Steuerung 30 die Bewegung des bestimmten Hydraulikaktuators. Das Verfahren zum Unterbinden der Bewegung des bestimmten Hydraulikaktuators kann im Wesentlichen dasselbe sein wie das Verfahren zum Unterbinden der Bewegung anderer Hydraulikaktuatoren in Schritt S104 des oben beschriebenen Beispiels (12).
Wenn die Verarbeitung von S204 abgeschlossen ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S206 fort.
In Schritt S206 bestimmt die Steuerung 30, ob der bewegungsgesperrte Modus aufgehoben wird. Zum Beispiel in einem Fall, bei dem eine vorbestimmte Eingabe zum Aufheben des bewegungsgesperrten Modus mit der Eingabevorrichtung 72 empfangen wird, bestimmt die Steuerung 30, dass der bewegungsgesperrte Modus aufgehoben wird. Zum Beispiel in dem Fall, bei dem der Bagger 100 ferngesteuert wird, bestimmt die Steuerung 30, dass der bewegungsgesperrte Modus aufgehoben wird, wenn ein Signal zur Anforderung der Aufhebung des bewegungsgesperrten Modus von der externen Vorrichtung empfangen wird. In diesem Fall, wenn der Bediener der externen Vorrichtung eine vorbestimmte Eingabe zur Aufhebung des bewegungsgesperrten Modus vornimmt, übermittelt die externe Vorrichtung ein Signal zur Aufhebung des bewegungsgesperrten Modus an den Bagger 100.
In dem Fall, bei dem der bewegungsgesperrte Modus aufgehoben wird, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S208 fort, und wenn der bewegungsgesperrte Modus nicht aufgehoben wird, wiederholt die Steuerung die Verarbeitung von Schritt S206.
In Schritt S208 hebt die Steuerung 30 das Unterbinden der Bewegung des bestimmten Hydraulikaktuators auf und beendet die Verarbeitung dieses Ablaufdiagramms.
Somit kann in diesem Beispiel, in dem Fall, bei dem der Bewegungsmodus des Baggers 100 gemäß einer vorbestimmten Eingabe durch den Bediener auf den bewegungsgesperrten Modus eingestellt ist, die Steuerung 30 einen bestimmten Hydraulikaktuator daran hindern, sich zu bewegen.
<Noch ein weiteres Beispiel für Steuerungsverarbeitung durch Steuerung>
15 ist eine Zeichnung, die noch ein weiteres Beispiel für Steuerungsverarbeitung durch die Steuerung 30 zeigt. 16 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für Bauarbeiten eines Hangs mit dem Bagger 100 zeigt. Insbesondere ist 16 eine Zeichnung, die ein Beispiel für Verdichtungsarbeit eines Hangs des Baggers 100 zeigt. 17 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Bauarbeiten eines Grabens durch den Bagger 100. Insbesondere ist 17 eine Zeichnung, die ein Beispiel für den Bau eines Grabens durch den Bagger 100 zeigt. 18 ist eine Zeichnung zur Erläuterung von Aktuatorgruppen, die sich während bestimmter Arbeiten synchron bewegen, und von Aktuatoren, deren Bewegungen unterbunden werden.
Wie in 15 dargestellt, ist die Verarbeitung von Schritt S302 die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S102 in 12, und daher wird diesbezügliche Erklärung weggelassen.
Wenn die Bestimmungsbedingung aus Schritt S302 erfüllt ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S304 fort.
In Schritt S304 bestimmt die Steuerung 30, ob eine Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt ist. Die Arbeitsinhaltsbedingung bezieht sich auf den Arbeitsinhalt des Baggers 100, um die Bewegung anderer Hydraulikaktuatoren zu unterbinden. Dies liegt daran, dass es je nach Arbeitsinhalt Fälle geben kann, bei denen es bevorzugt ist, die Bewegung anderer Hydraulikaktuatoren zu unterbinden, die sich von einigen der synchron bewegten Hydraulikaktuatoren unterscheiden, oder Fälle, bei denen es nicht notwendig ist, die Bewegung zu unterbinden.
Die Arbeitsinhaltsbedingung kann zum Beispiel eine Bedingung beinhalten, dass „zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um Endbearbeitungsarbeiten an der Zieloberfläche der Konstruktion durchzuführen“ (im Folgenden als eine „erste Arbeitsinhaltsbedingung“ bezeichnet). Der Grund dafür ist, dass bei den Endarbeiten (siehe 9), wenn sich der obere Drehkörper 3 dreht, ein Kratzer oder dergleichen auf der Zieloberfläche der Konstruktion entsteht, und die Auswirkung auf die Aushubqualität relativ größer ist, verglichen mit dem Fall der Aushubarbeiten oder dergleichen. In diesem Fall kann die Steuerung 30 bestimmen, ob die erste Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt ist auf Grundlage des Bedienungsinhalts, der sich auf das Ansatzstück AT bezieht (zum Beispiel den Bedienungsinhalt, der sich auf den Armzylinder 8 in der halbautomatischen Betätigungsfunktion bezieht), der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen.
Die Arbeitsinhaltsbedingung kann zum Beispiel eine Bedingung umfassen, dass „zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um Endbearbeitung der Bauzielfläche auf Grundlage von Daten durchzuführen, die sich auf die durch eine zweidimensionale gerade Linie definierte Bauzielfläche beziehen“ (im Folgenden als eine „zweite Arbeitsinhaltsbedingung“ bezeichnet). Dies liegt daran, dass, wenn zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron entlang der durch die zweidimensionale gerade Linie definierten Bauzielfläche bewegt werden, eine Möglichkeit besteht, dass die Form in der Breitenrichtung, die nicht als Daten definiert ist, beeinflusst wird, wenn sich der obere Drehkörper 3 bewegt. In diesem Fall können die Daten auf der Bauzielfläche für die halbautomatische Betätigungsfunktion oder für Bereitstellung von Informationen für den Bediener über die Anzeigevorrichtung D1 (zum Beispiel Maschinenführung) verwendet werden. Die Steuerung 30 kann bestimmen, ob die zweite Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt ist auf Grundlage des Inhalts der Daten der registrierten (eingestellten) Bauzielfläche, des Bedienungsinhalts in Bezug auf das Ansatzstück AT, der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, der Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass die zweite Arbeitsinhaltsbedingung in dem Fall erfüllt ist, bei dem: zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden; die Daten bezüglich der Bauzielfläche durch die zweidimensionale gerade Linie definiert sind; der Bagger 100 der geraden Linie zugewandt ist; und das Ausmaß an Betätigung bezüglich des Ansatzstücks AT relativ klein ist.
Ferner kann die Arbeitsinhaltsbedingung zum Beispiel eine Bedingung beinhalten, dass „zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um Bauarbeiten an einem Hang durchzuführen (siehe 16)“ (im Folgenden als eine „dritte Arbeitsinhaltsbedingung“ bezeichnet). Denn wenn sich der obere Drehkörper 3 bei den Bauarbeiten an einem Hang mit dem Bagger 100, der dem Hang zugewandt ist, dreht, wird die Position eines vorbestimmten Abschnitts der Schaufel 6 von dem als die Bauzielfläche definierten Hang verschoben, und die Bauqualität kann stark beeinträchtigt werden. In diesem Fall kann die Steuerung 30 bestimmen, ob die dritte Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt ist auf Grundlage: dem Inhalt von Daten der registrierten (eingestellten) Bauzielfläche, dem Bedienungsinhalt in Bezug auf das Ansatzstück AT, der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70, den Ausgaben der Sensoren S1 bis S5 und dergleichen. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass die dritte Arbeitsinhaltsbedingung in dem Fall erfüllt ist, bei dem: zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden; die Daten bezüglich der Bauzielfläche eine Hangform aufweisen; der Bagger 100 dem Hang (Bauzielfläche) zugewandt ist und das Ausmaß an Betätigung bezüglich des Ansatzstücks AT relativ klein ist.
Ferner kann die Arbeitsinhaltsbedingung zum Beispiel eine Bedingung beinhalten, dass „zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um Bauarbeiten eines Grabens durchzuführen (siehe 17)“ (im Folgenden als eine „vierte Arbeitsinhaltsbedingung“ bezeichnet). Zum Beispiel kann die Arbeitsinhaltsbedingung eine Bedingung umfassen, dass „zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden, um Bauarbeiten (Aushubarbeiten, Fertigstellungsarbeiten und dergleichen) an einem Endabschnitt in der Breitenrichtung des Grabens durchzuführen“ (im Folgenden als eine „fünfte Arbeitsinhaltsbedingung“ bezeichnet). Wenn nämlich die Bauarbeiten in der Richtung, in der sich der Graben erstreckt, vorangetrieben werden, indem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 in der Richtung, in der sich der Graben erstreckt, synchron bewegt werden, kann die Schaufel 6 mit der Grabenwand in Kontakt kommen, wenn sich der obere Drehkörper 3 bewegt. In diesem Fall kann die Steuerung 30 bestimmen, ob die vierte Arbeitsinhaltsbedingung und die fünfte Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt sind auf Grundlage von: dem Inhalt von Daten der registrierten (eingestellten) Bauzielfläche; dem Bedienungsinhalt des Ansatzstücks AT; der Ausgabe der Raumerkennungsvorrichtung 70; den Ausgaben der Sensoren S1 bis S5; und dergleichen. Zum Beispiel kann die Steuerung 30 bestimmen, dass die vierte Arbeitsinhaltsbedingung in dem Fall erfüllt ist, bei dem: zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden; die Daten bezüglich der Bauzielfläche in einer Grabenform vorliegen; der Bagger 100 in der Richtung ausgerichtet wird, in der sich der Graben erstreckt; und das Ausmaß an Betätigung bezüglich des Ansatzstücks AT relativ gering ist. Ferner kann die Steuerung 30 zum Beispiel bestimmen, dass die fünfte Arbeitsinhaltsbedingung in dem Fall erfüllt ist, bei dem zumindest einige des Auslegerzylinders 7, des Armzylinders 8 und des Schaufelzylinders 9 synchron bewegt werden; die Daten bezüglich der Bauzielfläche eine Grabenform aufweisen; der Bagger 100 in der Richtung ausgerichtet ist, in der sich der Graben erstreckt; die Schaufel 6 sich an dem Ende des Grabens befindet; und das Ausmaß an Betätigung bezüglich des Ansatzstücks AT relativ gering ist.
In dem Fall, bei dem die Arbeitsinhaltsbedingung (wenn mehrere Arbeitsinhaltsbedingungen enthalten sind, eine von ihnen) erfüllt ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S306 fort, und in dem anderen Fall beendet die Steuerung 30 die Verarbeitung dieses Ablaufdiagramms.
In Schritt S306 unterbindet die Steuerung 30 die Bewegung weiterer Aktuatoren, die sich von einigen der Hydraulikaktuatoren unterscheiden. Das Verfahren zum Unterbinden der Bewegung weiterer Aktuatoren kann dasselbe sein wie in dem Fall von Schritt S104 des obigen Beispiels (12).
Zum Beispiel unterbindet, wie in 18 dargestellt, die Steuerung 30 die Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A in dem Fall, bei dem irgendeine der oben beschriebenen ersten Arbeitsinhaltsbedingung bis fünften Arbeitsinhaltbedingung erfüllt ist. Außerdem kann die Steuerung 30 die Bewegung der Raupen 1CL, 1CR unterbinden.
Außerdem kann die Steuerung 30 zum Beispiel in dem Fall, bei dem die oben beschriebene fünfte Arbeitsinhaltsbedingung erfüllt ist, von den Bewegungen des Drehhydraulikmotors 2A in der Richtung, in der sich die Schaufel 6 zu der Wandoberfläche hin bewegt, und in der Richtung, in der sich die Schaufel 6 von der Wandoberfläche eines Endabschnitts des Grabens wegbewegt, nur die Bewegung des Drehhydraulikmotors 2A in der Richtung, in der sich die Schaufel 6 zu der Wandoberfläche hin bewegt, unterbinden. Dadurch ermöglicht der Bagger 100 eine Drehung des oberen Drehkörpers 3 in der Richtung, in der sich die Schaufel 6 von der Wandoberfläche des Grabens wegbewegt, und der Grad an Flexibilität bei der Bedienung durch den Bediener kann verbessert werden.
Wenn die Verarbeitung von Schritt S306 abgeschlossen ist, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S308 fort.
Die Verarbeitung der Schritte S308, S310 sind die gleichen wie die Schritte S106, S108 aus 12, und diesbezügliche Erklärung wird weggelassen.
Wie oben beschrieben kann in diesem Beispiel in dem Fall, bei dem einige der Hydraulikaktuatoren der mehreren Hydraulikaktuatoren synchron bewegt werden, die Steuerung 30 die Bewegung anderer Hydraulikaktuatoren, die sich von den einigen der Hydraulikaktuatoren unterscheiden, gemäß dem Arbeitsinhalt des Baggers 100 unterbinden.
[Modifikationen und Änderungen]
Obwohl die Ausführungsform oben detailliert beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die bestimmte Ausführungsform beschränkt, und verschiedene Modifikationen und Änderungen können im Rahmen des Gegenstands der Ansprüche vorgenommen werden.
Zum Beispiel kann bei der oben beschriebenen Ausführungsform in dem Fall, bei dem der Bagger 100 ferngesteuert wird, die Bewegung einiger der Hydraulikaktuatoren durch die Steuerungsvorrichtung 210 der Verwaltungsvorrichtung 200 anstelle der Steuerung 30 des Baggers 100 unterbunden werden. In diesem Fall kann die Steuerungsvorrichtung 210 (ein Beispiel für einen Steuerungsteil) der Verwaltungsvorrichtung 200 (ein Beispiel für einen Fernsteuerungsunterstützungsteil) deaktiviert werden, selbst wenn die Steuerungsvorrichtung 210 eine Bedieneingabe bezüglich einiger der Hydraulikaktuatoren, deren Bewegungen unterbunden sind, von der Fernsteuerungsvorrichtung 231 (ein Beispiel für einen Bedienungsteil) empfängt.
Ferner kann zum Beispiel bei der oben beschriebenen Ausführungsform und dergleichen der Betrieb anderer Aktuatoren während der Bewegung einiger der Aktuatoren unterbunden werden, unabhängig davon, ob einige der Aktuatoren synchron bewegt werden.
Zum Beispiel kann der Bagger 100 so konfiguriert sein, dass er die Bewegung eines bestimmten Aktuators während der Bewegung einiger Aktuatoren gemäß einer Eingabe des Benutzers unterbindet. Insbesondere kann ein Einstellungsbildschirm auf der Anzeigevorrichtung D1 angezeigt werden, um den Einstellungszustand des Erlaubens oder Unterbindens der Bewegungen der mehreren Aktuatoren anzuzeigen. Die Steuerung 30 kann die Bewegung jedes der mehreren Aktuatoren gemäß der Einstellung zulassen oder unterbinden, die von dem Bediener oder dergleichen mit der Eingabevorrichtung 72 (zum Beispiel, wie oben beschrieben, einem Touchpanel oder dergleichen) auf dem Einstellbildschirm eingegeben wird.
Wenn zum Beispiel in einer Situation, bei der die Fahrbewegung des Baggers 100 unnötig ist, wie zum Beispiel beim Verladen von Erdreich auf einen Kipper, der Bagger 100 aufgrund einer fehlerhaften Betätigung der Hydraulik-Fahrmotoren 1A, 1B durch Unachtsamkeit oder dergleichen fährt, besteht eine Möglichkeit, dass ein Problem in Bezug auf die Sicherheit und Arbeitseffizienz auftritt.
Für dieses Problem wird die Einstellung für Unterbinden der Bewegung des Fahrhydraulikmotors 1M (Fahrhydraulikmotoren 1ML, 1MR) im Voraus vorgenommen, so dass das Auftreten einer solchen Situation abgeschwächt werden kann.
Wenn die Schaufel 6 zum Beispiel durch eine Fehlbedienung des Schaufelzylinders 9 aufgrund von Unachtsamkeit oder dergleichen in einer Situation bewegt wird, bei der die Bewegung der Schaufel 6 unnötig ist, kann ein Problem in Bezug auf die Sicherheit und Arbeitseffizienz aufgrund des Kontakts zwischen einem Seil für Hängearbeiten und der Rückseite der Schaufel 6 auftreten.
Für dieses Problem kann das Auftreten einer solchen Situation dadurch abgeschwächt werden, dass eine Einstellung gemacht wird, um die Bewegung des Schaufelzylinders 9 im Voraus zu unterbinden.
Darüber hinaus kann es zum Beispiel erforderlich sein, dass sich ein Arbeiter in den Bereich begibt, in den das Ansatzstück des Baggers 100 reicht (einschließlich des Bewegungsbereichs des oberen Drehkörpers 3) oder in eine Position unterhalb des Ansatzstücks.
In einer solchen Situation wird die Einstellung zur Unterbindung der Bewegung des Auslegerzylinders 7 so vorgenommen, dass sie die Arbeit nicht behindert, so dass die Verringerung bei der Sicherheit der Baustelle einschließlich des Baggers 100 abgeschwächt werden kann.
Ferner ist der Bagger 100 in der oben beschriebenen Ausführungsform und dergleichen so konfiguriert, dass er zum Beispiel alle der mehreren angetriebenen Elemente wie den unteren Fahrkörper 1, den oberen Drehkörper 3, den Ausleger 4, den Arm 5 und die Schaufel 6 hydraulisch antreibt. Zwei oder mehrere oder alle davon können jedoch auch so konfiguriert sein, dass sie elektrisch angetrieben werden. Zum Beispiel kann der obere Drehkörper 3 durch einen Drehmotor (ein Beispiel für einen Drehmotor), wie oben beschrieben, elektrisch angetrieben werden, anstatt durch den Drehhydraulikmotor 2A hydraulisch angetrieben zu werden. Das heißt, die Konfiguration und dergleichen, die in der oben beschriebenen Ausführungsform offenbart werden, können auf einen Hybrid-Bagger, einen elektrischen Bagger und dergleichen angewendet werden.
Schließlich beansprucht diese Anmeldung die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-003806 , die am 14. Januar 2020 eingereicht wurde, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Bezugszeichenliste

1: unterer Fahrkörper
1C, 1CL, 1CR: Raupen
1M, 1ML, 1MR: Fahrhydraulikmotoren(Aktuatoren)
2A: Drehhydraulikmotor (Aktuator, Drehmotor)
3: oberer Drehkörper
4: Ausleger
5: Arm
6: Schaufel
7: Auslegerzylinder (Aktuator)
8: Armzylinder (Aktuator)
9: Schaufelzylinder (Aktuator)
14: Hauptpumpe (Hydraulikpumpe)
17: Regelventileinheit
17A: Steuerventil (Schieberventil)
26: Bedienungsvorrichtung
26A: Hebelvorrichtung
30: Steuerung
31, 31L, 31R: Hydraulik-Druckregelventil
32, 32L, 32R: Wechselventil
33, 33L, 33R: Hydraulik-Druckregelventil
100: Bagger
200: Verwaltungsvorrichtung (Fernsteuerungs-Unterstützungsvorrichtung)
210: Steuerungsvorrichtung (Steuerungsteil)
220: Kommunikationsvorrichtung (Kommunikationsteil)
230: Eingabevorrichtung
231: Fernsteuerungsvorrichtung (Betriebsteil)
240: Ausgabevorrichtung
HA: Hydraulikaktuator (Aktuator)
SYS: Baggerverwaltungssystem

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 2018172858 [0004]
JP 2020003806 [0198]

Claims

Bagger, umfassend: mehrere angetriebene Elemente; und mehrere Aktuatoren, die konfiguriert sind, die mehreren angetriebenen Elemente anzutreiben, wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, eine Bewegung eines anderen Aktuators der mehreren Aktuatoren, der sich von den zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren unterscheidet, unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 1, wobei in einem Fall, bei dem die zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, die Bewegung des anderen Aktuators der mehreren Aktuatoren, der sich von den zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren unterscheidet, gemäß einem Arbeitsinhalt des Baggers unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 2, wobei die mehreren angetriebenen Elemente einen oberen Drehkörper, der drehbar auf einem unteren Fahrkörper angebracht ist, einen an dem oberen Drehkörper angebrachten Ausleger, einen an einem Ende des Auslegers angebrachten Arm und eine an einem Ende des Arms angebrachte Schaufel umfassen, wobei die mehreren Aktuatoren einen Drehmotor, der konfiguriert ist, den oberen Drehkörper anzutreiben, einen Auslegerzylinder, der konfiguriert ist, den Ausleger anzutreiben, einen Armzylinder, der konfiguriert ist, den Arm anzutreiben, und einen Schaufelzylinder, der konfiguriert ist, die Schaufel anzutreiben, umfassen, und wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr, oder alle des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, um Endbearbeitung eines Bodens durchzuführen, der Betrieb des Drehmotors unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 2 oder 3, wobei die mehreren angetriebenen Elemente einen oberen Drehkörper, der drehbar auf einem unteren Fahrkörper angebracht ist, einen an dem oberen Drehkörper angebrachten Ausleger, einen an einem Ende des Auslegers angebrachten Arm und eine an einem Ende des Arms angebrachte Schaufel umfassen, wobei die mehreren Aktuatoren einen Drehmotor, der konfiguriert ist, den oberen Drehkörper anzutreiben, einen Auslegerzylinder, der konfiguriert ist, den Ausleger anzutreiben, einen Armzylinder, der konfiguriert ist, den Arm anzutreiben, und einen Schaufelzylinder, der konfiguriert ist, die Schaufel anzutreiben, umfassen, und wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr oder alle des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, um Bauarbeiten an einem Hang durchzuführen, der Betrieb des Drehmotors unterbunden wird.
Bagger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die mehreren angetriebenen Elemente einen oberen Drehkörper, der drehbar auf einem unteren Fahrkörper angebracht ist, einen an dem oberen Drehkörper angebrachten Ausleger, einen an einem Ende des Auslegers angebrachten Arm und eine an einem Ende des Arms angebrachte Schaufel umfassen, wobei die mehreren Aktuatoren einen Drehmotor, der konfiguriert ist, den oberen Drehkörper anzutreiben, einen Auslegerzylinder, der konfiguriert ist, den Ausleger anzutreiben, einen Armzylinder, der konfiguriert ist, den Arm anzutreiben, und einen Schaufelzylinder, der konfiguriert ist, die Schaufel anzutreiben, umfassen, und wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr, oder alle des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, um Bauarbeiten an einem Graben durchzuführen, der Betrieb des Drehmotors unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 5, wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr, oder alle des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, um die Bauarbeiten an einem breitenmäßigen Ende des Grabens durchzuführen, der Betrieb des Drehmotors in einer Richtung, um die Schaufel in Richtung einer Wandoberfläche des einen Endabschnitts des Grabens zu bewegen, unterbunden wird.
Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die mehreren angetriebenen Elemente einen oberen Drehkörper, der drehbar auf einem unteren Fahrkörper angebracht ist, einen an dem oberen Drehkörper angebrachten Ausleger, einen an einem Ende des Auslegers angebrachten Arm, und eine an einem Ende des Arms angebrachte Schaufel umfassen, wobei die mehreren Aktuatoren einen Drehmotor, der konfiguriert ist, den oberen Drehkörper anzutreiben, einen Auslegerzylinder, der konfiguriert ist, den Ausleger anzutreiben, einen Armzylinder, der konfiguriert ist, den Arm anzutreiben, und einen Schaufelzylinder, der konfiguriert ist, die Schaufel anzutreiben, umfassen, und wobei in einem Fall, bei dem die zwei oder mehr der mehreren Aktuatoren automatisch synchron gemäß eines Betriebs bewegt werden, der sich auf einen Aktuator der zwei oder mehr der mehreren Aktuatoren bezieht, eine Bewegung des anderen Aktuators unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 7, wobei in einem Fall, bei dem zwei oder mehr, oder alle des Auslegerzylinders, des Armzylinders und des Schaufelzylinders automatisch synchron gemäß einem Betrieb bewegt werden, der sich auf den Armzylinder bezieht, der Betrieb des Drehmotors unterbunden wird.
Bagger nach Anspruch 7 oder 8, wobei in einem Fall, bei dem der Drehmotor und der Auslegerzylinder der mehreren Aktuatoren automatisch synchron gemäß einem Betrieb bewegt werden, der sich auf den Drehmotor bezieht, eine Bewegung des Armzylinders und/oder des Schaufelzylinders unterbunden wird.
Bagger nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei in einem Fall, bei dem der Auslegerzylinder und der Schaufelzylinder der mehreren Aktuatoren automatisch synchron gemäß einem Betrieb bewegt werden, der sich auf den Schaufelzylinder bezieht, eine Bewegung des Auslegerzylinders und/oder des Drehmotors unterbunden wird.
Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 10, ferner umfassend: eine Hydraulikpumpe; und mehrere Schieberventile, die jeweils konfiguriert sind, ein Signal zu empfangen, das einem Inhalt einer Bedienung entspricht, die sich auf einen entsprechenden der mehreren Aktuatoren bezieht, als Reaktion auf die Bedienung einen Schieber in eine von zwei einander entgegengesetzten Richtungen zu bewegen, um von der Hydraulikpumpe abgegebenes Hydrauliköl an einen von zwei Anschlüssen des jeden der mehreren Hydraulikaktuatoren zuzuführen, und das Hydrauliköl aus dem anderen der beiden Anschlüsse des jeden der mehreren Hydraulikaktuatoren abzugeben, wobei in einem Fall, bei dem die zwei oder mehr der mehreren Aktuatoren synchron bewegt werden, und eine Bedienung, die sich auf den anderen Aktuator bezieht, zum Bewegen von einem der mehreren Schieberventile, das dem anderen Aktuator entspricht, in einer Richtung der zwei Richtungen durchgeführt wird, ein Signal zum Bewegen des einen der mehreren Schieberventile in die andere der zwei Richtungen in das eine der mehreren Schieberventile eingegeben wird.
Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei in einem Fall, bei dem eine Bewegung des anderen Aktuators unterbunden wird, eine Benachrichtigung an einen Bediener gesendet wird.
Fernsteuerungs-Unterstützungsvorrichtung, umfassend: ein Bedienungsteil, das konfiguriert ist, mehrere Aktuatoren eines Baggers fernzusteuern, der mehrere angetriebene Elemente und die mehreren Aktuatoren, die konfiguriert sind, die mehreren angetriebenen Elementen anzutreiben, umfasst; ein Kommunikationsteil, das konfiguriert ist, als Reaktion auf eine Bedienung des Bedienungsteils einen Bedienbefehl, der sich auf die mehreren Aktuatoren bezieht, an den Bagger zu übermitteln; und ein Steuerungsteil, das konfiguriert ist, eine Bewegung eines anderen Aktuators der mehreren Aktuatoren zu unterbinden, der sich von zwei oder mehr Aktuatoren der mehreren Aktuatoren unterscheidet.