JP2017115369A - Shape data creation method for attachment of construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械のアタッチメントの形状データを作成する方法に関する。 The present invention relates to a method for creating attachment shape data of a construction machine such as a hydraulic excavator.
油圧ショベル等の建設機械では、ブーム及びアーム等により構成される作業機の先端部に、バケット、破砕機、フォーク、グラップル、マグネット、ブレーカ等の種々様々な種類のアタッチメントを交換可能に取り付けることができるものが一般に知られている。 In construction machines such as hydraulic excavators, various types of attachments such as buckets, crushers, forks, grapples, magnets, breakers, and the like can be attached to the front end of a work machine composed of a boom and an arm. What can be done is generally known.
また、上記建設機械では、作業機の先端部のアタッチメントが、車両等に干渉するのを防止するために、アタッチメントとあらかじめ設定した干渉防止領域との位置関係を作業機の作動中に監視し、アタッチメントが干渉防止領域に進入した場合又は進入しそうになった場合に、作業機の作動を強制的に停止させる等の干渉防止処理を自動的に行う機能を持たせたものが知られている(例えば特許文献1を参照)。 In the construction machine, in order to prevent the attachment at the tip of the work machine from interfering with the vehicle or the like, the positional relationship between the attachment and a preset interference prevention area is monitored during operation of the work machine. When an attachment enters or is about to enter an interference prevention area, it is known to have a function for automatically performing interference prevention processing such as forcibly stopping the operation of a work machine ( For example, see Patent Document 1).
ここで、特許文献1に見られる如き干渉防止処理を行うためには、アタッチメントの外形寸法等を表す形状データを建設機械の制御装置に登録しておく必要がある。この場合、アタッチメントの形状データを、作業者が手作業で制御装置に登録するようにすることは可能である。 Here, in order to perform the interference prevention process as found in Patent Document 1, it is necessary to register shape data representing the external dimensions of the attachment in the control device of the construction machine. In this case, it is possible for the operator to manually register the attachment shape data in the control device.
しかるに、作業機に取付け得るアタッチメントの種類が多い場合には、アタッチメントの形状データを手作業で制御装置に登録することは手間を要するものとなる。そこで、例えば特許文献2には、作業機に取り付けるアタッチメントを、基準のアタッチメントとサイズが異なるアタッチメントに交換した場合に、交換後のアタッチメントを所定の姿勢で地面に接地させた状態での所定部位の寸法データを測定し、その測定値と、基準のアタッチメントに対応する値との差に基づいて、交換後のアタッチメントの形状データを推定する技術が提案されている。 However, when there are many types of attachments that can be attached to the work machine, it is troublesome to manually register the attachment shape data in the control device. Therefore, for example, in Patent Document 2, when the attachment attached to the work machine is replaced with an attachment having a size different from that of the reference attachment, a predetermined part in a state where the attachment after replacement is grounded to the ground in a predetermined posture is described. There has been proposed a technique for measuring dimension data and estimating shape data of an attachment after replacement based on a difference between the measured value and a value corresponding to a reference attachment.
前記特許文献2に提案されている技術では、基準のアタッチメントと交換後のアタッチメントとが両方ともバケットである場合のように、基準のアタッチメントと、交換後のアタッチメントとのそれぞれの外形状が互いに相似するするものであることが前提となる。 In the technique proposed in Patent Document 2, the outer shapes of the reference attachment and the attachment after replacement are similar to each other, as in the case where both the reference attachment and the replacement attachment are buckets. It is premised on what to do.
しかるに、作業機に取り付けられる種々様々のアタッチメントのうちには、同種のもの(同じ作業目的で使用されるもの)であっても、全体の外形状もしくはその一部の形状のばらつきを生じる種類のアタッチメントもある。例えば、アタッチメントとしての破砕機、あるいは、フォーク等はそれぞれ、形状のばらつきがある。 However, among the various types of attachments that are attached to the work implement, even if the same type (used for the same work purpose), the type of variation that causes variations in the overall outer shape or part of the shape. There is also an attachment. For example, each of the crusher as an attachment, the fork, etc. has variations in shape.
このため、アタッチメントの種類によっては、ある1つのアタッチメントを基準のアタッチメントとしても、他のサイズのアタッチメントは、基準のアタッチメントとの形状の相似性が乏しいものとなる場合が多々ある。そして、このような場合には、前記特許文献2に見られる技術では、交換後のアタッチメントの形状データを正しく推定できないという不都合を生じる。 For this reason, depending on the type of attachment, even if one attachment is used as a reference attachment, attachments of other sizes often have poor shape similarity to the reference attachment. In such a case, the technique found in Patent Document 2 has a disadvantage that the shape data of the attachment after replacement cannot be estimated correctly.
ひいては、特許文献2に見られる技術は、形状のばらつきがある種類のアタッチメントについては適切に適用することができず、汎用性に乏しいものとなっていた。 As a result, the technique shown in Patent Document 2 cannot be applied appropriately to the types of attachments having variations in shape, and has poor versatility.
本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、建設機械の作業機に交換可能に取り付けられ得る多数の種類のアタッチメントについて、干渉防止領域とアタッチメントとの位置関係を監視するために用いる該アタッチメントの形状データを適切に作成することを可能とする方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a background, and the attachment used for monitoring the positional relationship between the interference prevention region and the attachment for many types of attachments that can be exchangeably attached to the work machine of the construction machine. It is an object of the present invention to provide a method that makes it possible to appropriately generate the shape data.
本発明の建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法の第1の態様は、上記目的を達成するために、先端部に複数種類のアタッチメントが交換可能に取り付けられる作業機と、該作業機及び該作業機に対するアタッチメントの姿勢状態に応じた検出出力を発生する姿勢状態検出用センサと、前記アタッチメントの干渉を防止するための領域としてあらかじめ設定された干渉防止領域と前記アタッチメントとの位置関係を監視する干渉監視手段とを備える建設機械において、前記干渉監視手段が前記干渉防止領域と前記アタッチメントとの位置関係を監視するために用いる該アタッチメントの形状データを作成する方法であって、
前記作業機に取り付けられたアタッチメントの姿勢が、該アタッチメントの種類に応じてあらかじめ決定された3種類の所定姿勢のうちの1つの所定姿勢になるように前記作業機を作動させた状態で該アタッチメントを前記建設機械の周囲の地面に接地させることを前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に順次実行する第1ステップと、
前記アタッチメントを前記地面に接地させた状態での前記姿勢状態検出用センサの検出出力に基づいて、前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に、前記アタッチメントに接する地面の接線ラインと該アタッチメントとの位置関係を特定する第2ステップと、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する3つの接線ラインのそれぞれと前記アタッチメントとの特定された位置関係に基づいて、前記3つの接線ラインのうちの1つの所定の接線ラインと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点と、前記作業機の先端部の点とを通る円を特定し、該円を前記アタッチメントの形状データとして設定する第3ステップとを備えており、
前記3種類の所定姿勢は、該3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインにより規定される前記円が、前記アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体を少なくとも包含するように、該アタッチメントの種類別にあらかじめ定められていることを特徴とする(第1発明)。
In order to achieve the above object, a first aspect of a construction machine attachment shape data creation method according to the present invention includes a work machine in which a plurality of types of attachments are replaceably attached to a tip portion, the work machine, and the work An attitude state detection sensor for generating a detection output corresponding to the attitude state of the attachment to the machine, and an interference for monitoring a positional relationship between the interference prevention area set in advance as an area for preventing the attachment interference and the attachment In a construction machine comprising monitoring means, the interference monitoring means creates shape data of the attachment used for monitoring the positional relationship between the interference prevention region and the attachment,
The attachment in a state in which the work implement is operated so that the posture of the attachment attached to the work implement becomes one predetermined posture among three predetermined postures determined in advance according to the type of the attachment. A first step of sequentially performing contact with the ground around the construction machine for each of the three predetermined postures;
Based on the detection output of the posture state detection sensor in a state where the attachment is in contact with the ground, for each of the three types of predetermined postures, the position of the tangent line on the ground contacting the attachment and the attachment A second step of identifying the relationship;
Based on the specified positional relationship between each of the three tangent lines corresponding to each of the three predetermined postures and the attachment, one predetermined tangent line of the three tangent lines and the other two A third step of identifying a circle passing through two intersections with each of the tangent lines and a point at the tip of the work machine, and setting the circle as shape data of the attachment;
The three types of predetermined postures are determined by the circles defined by the three tangent lines corresponding to the three types of predetermined postures depending on the operating state of the work implement to which the attachments are attached among the attachments. Thus, it is predetermined for each type of the attachment so as to include at least the entire part that can enter the interference prevention region (first invention).
なお、本発明(第1発明以外の発明も含む)においては、前記アタッチメントの3種類の「所定姿勢」は、作業機の先端部に対するアタッチメントの揺動軸に直交する平面に投影して見たアタッチメントの姿勢である。 In the present invention (including inventions other than the first invention), the three “predetermined postures” of the attachment are projected onto a plane perpendicular to the swing axis of the attachment relative to the tip of the work implement. The posture of the attachment.
また、前記「接線ライン」は、前記第1ステップにおいて前記アタッチメントを接地させた地面(アタッチメントの接地面)を、上記揺動軸に直交する平面に投影してなるラインを当該平面に投影してなるラインである。 The “tangential line” is a line formed by projecting the ground (attachment grounding surface) on which the attachment is grounded in the first step onto a plane perpendicular to the swing axis. It is a line.
また、前記アタッチメントを接地させる「地面」は、該アタッチメントの接地箇所において、建設機械に対する相対位置及び姿勢が事前に判明している平坦面、あるいは、少なくとも前記第2ステップの処理前に建設機械に対する相対位置及び姿勢を測定等により特定し得る平坦面である。この場合、上記「平坦面」は、ほぼ平坦とみなし得る面を含む。 Further, the “ground” for grounding the attachment is a flat surface whose relative position and posture with respect to the construction machine are known in advance at the grounding point of the attachment, or at least before the processing of the second step. It is a flat surface that can specify the relative position and orientation by measurement or the like. In this case, the “flat surface” includes a surface that can be regarded as substantially flat.
上記第1発明によれば、前記第1ステップ及び第2ステップの処理を実行することで、前記作業機の先端部に取り付けられたアタッチメントに接する3つの接線ラインのそれぞれと、該アタッチメントとの位置関係が特定される。 According to the first invention, by performing the processing of the first step and the second step, each of the three tangent lines in contact with the attachment attached to the distal end portion of the working machine, and the position of the attachment Relationships are identified.
この場合、前記第1ステップにてアタッチメントを接地させた地面は、建設機械に対する相対位置及び姿勢が判っている平坦面であるので、前記姿勢状態検出用センサの検出出力に基づいて、前記3つの接線ラインのそれぞれと、該アタッチメントとの位置関係を特定できる。 In this case, since the ground whose attachment is grounded in the first step is a flat surface whose relative position and posture with respect to the construction machine are known, based on the detection output of the posture state detection sensor, the three The positional relationship between each tangent line and the attachment can be specified.
そして、前記第3ステップの処理によって、前記3つの接線ラインのうちの1つの所定の接線ラインと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点と、前記作業機の先端部の点とを通る円が特定される。 And by the process of the third step, two intersections of one predetermined tangent line of the three tangent lines and each of the other two tangent lines, and a point at the tip of the working machine, A circle passing through is identified.
ここで、本願発明者の各種検討によれば、前記第1ステップにおけるアタッチメントの3種類の所定姿勢を、該3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインにより規定される前記円が、前記アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体を少なくとも包含するように該アタッチメントの種類別に適切に定めておくことによって、該アタッチメントの形状の種類あるいはばらつきによらずに、該3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインにより規定される前記円が、前記アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体を少なくとも包含する円となるようにすることができる。しかも、当該円が、アタッチメントに対して過剰に大きな円となることも回避できる。 Here, according to various studies by the inventors of the present application, the three predetermined postures of the attachment in the first step are defined by the three tangent lines respectively corresponding to the three predetermined postures. By appropriately determining the type of the attachment so as to include at least the entire part that can enter the interference prevention region according to the operating state of the work implement to which the attachment is attached, of the attachment. Regardless of the type or variation of the shape of the attachment, the working machine to which the attachment is attached is the circle defined by the three tangent lines respectively corresponding to the three types of predetermined postures. And a circle that includes at least the entire portion that can enter the interference prevention region according to the operating state of It can be so. Moreover, it can be avoided that the circle becomes an excessively large circle with respect to the attachment.
そこで、第1発明では、上記円を、前記アタッチメントの形状データとして設定する。このようにアタッチメントの形状データを設定した場合、該形状データとしての前記円が、前記干渉防止領域に進入しない状態は、アタッチメントが前記干渉防止領域に進入しない状態となる。 Therefore, in the first invention, the circle is set as the shape data of the attachment. When the shape data of the attachment is set in this way, the state in which the circle as the shape data does not enter the interference prevention region is a state in which the attachment does not enter the interference prevention region.
また、前記円がアタッチメントに対して過剰に大きな円となることもないので、実際のアタッチメントが前記干渉防止領域から十分に離れている状態で、該アタッチメントが干渉防止領域に進入していると判断されてしまうのを防止できることとなる。 Further, since the circle does not become an excessively large circle with respect to the attachment, it is determined that the attachment has entered the interference prevention region in a state where the actual attachment is sufficiently separated from the interference prevention region. It will be possible to prevent this.
よって、第1発明によれば、建設機械の作業機に交換可能に取り付けられ得る多数の種類のアタッチメントについて、干渉防止領域とアタッチメントとの位置関係を監視するために用いる該アタッチメントの形状データを適切に作成することが可能となる。 Therefore, according to the first aspect of the present invention, the attachment shape data used for monitoring the positional relationship between the interference prevention area and the attachment is appropriately obtained for many types of attachments that can be exchangeably attached to the work machine of the construction machine. Can be created.
上記第1発明では、前記3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインのそれぞれの両側の平面領域のうち、前記アタッチメントが存在する側の平面領域をアタッチメント側平面領域と定義したとき、前記3種類の所定姿勢は、前記3つの接線ラインのそれぞれに対応する前記アタッチメント側平面領域の互いに重なり合う重なり領域が該アタッチメントの全体を包含する開領域となるようにあらかじめ設定されており、前記3つの接線ラインのうちの前記所定の接線ラインは、前記重なり領域の2つの頂点を通る接線ラインであることが好ましい(第2発明)。 In the first invention, when the plane area on the side where the attachment is present is defined as the attachment-side plane area among the plane areas on both sides of the three tangent lines respectively corresponding to the three types of predetermined postures, The three types of predetermined postures are set in advance so that overlapping regions of the attachment-side planar regions corresponding to the three tangent lines are open regions including the entire attachment, Of the two tangent lines, the predetermined tangent line is preferably a tangent line passing through two vertices of the overlapping region (second invention).
なお、第2発明において、各接線ラインの「両側の平面領域」というのは、当該両側の平面領域の境界線が該接線ラインとなる平面領域(換言すれば、該接線ラインを境界線として区分けされた2つの平面領域)を意味する。 In the second invention, the “planar area on both sides” of each tangent line is a plane area in which the boundary line between the two plane areas is the tangent line (in other words, the tangent line is classified as a boundary line). Two planar regions).
また、前記「開領域」は、全周が3つの接線ラインで囲まれた閉領域(三角形領域)とならない領域を意味する。 The “open region” means a region that is not a closed region (triangular region) surrounded by three tangent lines on the entire circumference.
この第2発明によれば、前記アタッチメントの全体、又は該アタッチメントのうちの前記作業機の先端部寄りの一部以外の部分を前記円に包含させるようにすることができる。このため、結果的に、該アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体が前記円に包含されることとなる。 According to the second aspect of the present invention, the whole of the attachment or a portion of the attachment other than a portion near the tip of the working machine can be included in the circle. For this reason, as a result, the whole part of the attachment that can enter the interference prevention area according to the operating state of the work implement to which the attachment is attached is included in the circle.
従って、アタッチメントの形状データとしての前記円を用いて、アタッチメントと前記干渉防止領域との位置関係を適切に監視できる。さらにこの第2発明によれば、前記3種類の所定姿勢を容易に設定しておくことができる。 Therefore, the positional relationship between the attachment and the interference prevention region can be appropriately monitored using the circle as the attachment shape data. Further, according to the second invention, the three kinds of predetermined postures can be easily set.
上記第2発明は、上記の如く、結果的に、前記アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体が前記円に包含されるという条件を満たし得る。 As described above, in the second invention, as a result, the entire portion of the attachment that can enter the interference prevention area according to the operating state of the work machine to which the attachment is attached is included in the circle. It can satisfy the condition that
そこで、本発明の建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法は、以下の第2の態様の構成を採用し得る。すなわち、本発明の建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法の第2の態様は、先端部に複数種類のアタッチメントが交換可能に取り付けられる作業機と、該作業機及び該作業機に対するアタッチメントの姿勢状態に応じた検出出力を発生する姿勢状態検出用センサと、前記アタッチメントの干渉を防止するための領域としてあらかじめ設定された干渉防止領域と前記アタッチメントとの位置関係を監視する干渉監視手段とを備える建設機械において、前記干渉監視手段が前記干渉防止領域と前記アタッチメントとの位置関係を監視するために用いる該アタッチメントの形状データを作成する方法であって、
前記作業機に取り付けられたアタッチメントの姿勢が、該アタッチメントの種類に応じてあらかじめ決定された3種類の所定姿勢のうちの1つの所定姿勢になるように前記作業機を作動させた状態で該アタッチメントを前記建設機械の周囲の地面に接地させることを前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に順次実行する第1ステップと、
前記アタッチメントを前記地面に接地させた状態での前記姿勢状態検出用センサの検出出力に基づいて、前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に、前記アタッチメントに接する地面の接線ラインと該アタッチメントとの位置関係を特定する第2ステップと、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する3つの接線ラインのそれぞれと前記アタッチメントとの特定された位置関係に基づいて、前記3つの接線ラインのうちの1つの所定の接線ラインと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点と、前記作業機の先端部の点とを通る円を特定し、該円を前記アタッチメントの形状データとして設定する第3ステップとを備えており、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインのそれぞれの両側の平面領域のうち、前記アタッチメントが存在する側の平面領域をアタッチメント側平面領域と定義したとき、前記3種類の所定姿勢は、前記3つの接線ラインのそれぞれに対応する前記アタッチメント側平面領域の互いに重なり合う重なり領域が該アタッチメントの全体を包含する開領域となるようにあらかじめ設定されており、
前記3つの接線ラインのうちの前記所定の接線ラインは、前記重なり領域の2つの頂点を通る接線ラインであることを特徴とする(第3発明)。
Therefore, the construction data creation method for an attachment of a construction machine according to the present invention can employ the configuration of the second aspect described below. That is, the second aspect of the method of creating the shape data of the attachment of the construction machine according to the present invention includes a work machine in which a plurality of types of attachments are replaceably attached to the tip, and the work machine and the posture state of the attachment with respect to the work machine Construction that includes a sensor for detecting a posture state that generates a detection output according to the condition, and an interference monitoring unit that monitors a positional relationship between an interference prevention region set in advance as a region for preventing interference of the attachment and the attachment In a machine, the interference monitoring means creates shape data of the attachment used for monitoring the positional relationship between the interference prevention region and the attachment,
The attachment in a state in which the work implement is operated so that the posture of the attachment attached to the work implement becomes one predetermined posture among three predetermined postures determined in advance according to the type of the attachment. A first step of sequentially performing contact with the ground around the construction machine for each of the three predetermined postures;
Based on the detection output of the posture state detection sensor in a state where the attachment is in contact with the ground, for each of the three types of predetermined postures, the position of the tangent line on the ground contacting the attachment and the attachment A second step of identifying the relationship;
Based on the specified positional relationship between each of the three tangent lines corresponding to each of the three predetermined postures and the attachment, one predetermined tangent line of the three tangent lines and the other two A third step of identifying a circle passing through two intersections with each of the tangent lines and a point at the tip of the work machine, and setting the circle as shape data of the attachment;
When the plane area on the side where the attachment exists is defined as an attachment-side plane area among the plane areas on both sides of the three tangent lines respectively corresponding to the three kinds of predetermined attitudes, the three kinds of predetermined attitudes Is set in advance such that the overlapping region of the attachment-side planar region corresponding to each of the three tangent lines is an open region that includes the entire attachment,
Of the three tangent lines, the predetermined tangent line is a tangent line passing through two vertices of the overlapping region (third invention).
この第3発明によれば、前記第1発明と同様に、前記アタッチメントの形状の種類あるいはばらつきによらずに、前記第3ステップでアタッチメントの形状データとして設定される前記円が、該アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体を少なくとも包含する円となるようにすることができる。しかも、当該円が、アタッチメントに対して過剰に大きな円となることも回避できる。 According to the third invention, as in the first invention, the circle set as the attachment shape data in the third step is not included in the attachment regardless of the type or variation of the attachment shape. The circle may include at least the entire portion that can enter the interference prevention area in accordance with the operating state of the work implement to which the attachment is attached. Moreover, it can be avoided that the circle becomes an excessively large circle with respect to the attachment.
このため、第3発明によれば、第1発明と同様に、建設機械の作業機に交換可能に取り付けられ得る多数の種類のアタッチメントについて、干渉防止領域とアタッチメントとの位置関係を監視するために用いる該アタッチメントの形状データを適切に作成することが可能となる。また、アタッチメントの種類に応じた前記3種類の所定姿勢の設定も容易に行うことができる。 For this reason, according to the third invention, as in the first invention, for monitoring the positional relationship between the interference prevention area and the attachment for many types of attachments that can be exchangeably attached to the work machine of the construction machine. The shape data of the attachment to be used can be appropriately created. In addition, the three types of predetermined postures can be easily set according to the type of attachment.
上記第1〜第3発明では、前記3種類の所定姿勢のうちの前記所定の接線ラインに対応する第1の所定姿勢は、該所定の接線ライン上での前記アタッチメントの接地点が2点以上となる姿勢であり、前記3種類のうちの前記第1の所定姿勢と異なる第2の所定姿勢は、前記第1の所定姿勢での前記アタッチメントの接地部分全体の両端のうちの一端寄りの部分で該アタッチメントを前記地面に接地させる姿勢であり、前記3種類のうちの前記第1の所定姿勢及び第2の所定姿勢と異なる第3の所定姿勢は、前記第1の所定姿勢での前記アタッチメントの接地部分全体の両端のうちの他端寄りの部分で該アタッチメントを前記地面に接地させる姿勢であることが好ましい(第4発明)。 In the first to third aspects of the invention, the first predetermined posture corresponding to the predetermined tangent line among the three types of predetermined postures has two or more grounding points of the attachment on the predetermined tangent line. The second predetermined posture different from the first predetermined posture among the three types is a portion near one end of both ends of the entire ground contact portion of the attachment in the first predetermined posture. And a third predetermined posture different from the first predetermined posture and the second predetermined posture among the three types is the attachment in the first predetermined posture. It is preferable that the attachment is brought into contact with the ground at a portion near the other end of both ends of the entire grounding portion (fourth invention).
なお、第4発明において、前記所定の接線ライン上での前記アタッチメントの接地点が2点以上となる姿勢というのは、前記所定の接線ラインに対して前記アタッチメントが線接触となる状態も含む。 In the fourth aspect of the invention, the posture in which the ground point of the attachment on the predetermined tangent line is two or more includes the state where the attachment is in line contact with the predetermined tangent line.
上記第4発明によれば、前記アタッチメントの3種類の所定姿勢のうち、前記2つの交点を有する前記所定の接線ラインに対応する所定姿勢でのアタッチメントの地面への接地状態を安定性の高い状態にすることができる。このため、前記第2ステップにおいて、該所定の接線ラインとアタッチメントとの位置関係の特定を高い信頼性で行うことができる。ひいては、アタッチメントの形状データとしての前記円の信頼性を高めることができる。 According to the fourth aspect of the invention, of the three predetermined postures of the attachment, the grounding state of the attachment to the ground in the predetermined posture corresponding to the predetermined tangent line having the two intersections is a highly stable state. Can be. For this reason, in the second step, the positional relationship between the predetermined tangent line and the attachment can be specified with high reliability. As a result, the reliability of the circle as the shape data of the attachment can be enhanced.
上記第4発明では、前記作業機の先端部に取り付けられるアタッチメントは、例えば開閉可能に構成された二股形状の種類のアタッチメントを含み得る。この場合、該二股形状の種類のアタッチメントに対応してあらかじめ設定された前記3種類の所定姿勢のうちの前記第1の所定姿勢は、開状態とした前記アタッチメントの2つの先端を該アタッチメントの開状態で前記地面に接地させる姿勢であり、前記第2の所定姿勢は、前記開状態のアタッチメントの2つの先端のうちの一方の先端だけを前記地面に接地させる姿勢であり、前記第3の所定姿勢は、前記開状態のアタッチメントの2つの先端のうちの他方の先端だけを前記地面に接地させる姿勢であることが好ましい(第5発明)。 In the fourth aspect of the invention, the attachment attached to the distal end portion of the working machine may include a bifurcated type attachment configured to be openable and closable, for example. In this case, the first predetermined posture of the three types of predetermined postures set in advance corresponding to the bifurcated attachment type is configured so that the two tips of the attachment in the open state are opened on the attachment. The second predetermined posture is a posture in which only one of the two tips of the attachment in the open state is grounded to the ground, and the third predetermined posture. The posture is preferably a posture in which only the other tip of the two tips of the attachment in the open state is in contact with the ground (fifth invention).
これによれば、開閉可能に構成された二股形状の種類のアタッチメント、例えば、破砕機、フォーク、グラップル等のアタッチメントに対して、その形状データとしての前記円を、該アタッチメントの大きさとの整合性の高い大きさの円を高い信頼性で設定できる。 According to this, for the attachment of a bifurcated shape configured to be openable and closable, for example, for attachments such as a crusher, a fork, a grapple, etc., the circle as the shape data is consistent with the size of the attachment. A circle with a large size can be set with high reliability.
また、上記第4発明又は第5発明では、前記作業機の先端部に取り付けられるアタッチメントは、平坦部分を有する種類のアタッチメントを含み得る。この場合、該平坦部分を有する種類のアタッチメントに対応してあらかじめ設定された前記3種類の所定姿勢のうちの前記第1の所定姿勢は、該アタッチメントの平坦部分を前記地面に接地させる姿勢であり、前記第2の所定姿勢は、該アタッチメントの平坦部の両端のうちの一端寄りの部分で前記地面に接地させる姿勢であり、前記第3の所定姿勢は、該アタッチメントの2つの先端のうちの他方寄りの部分で前記地面に接地させる姿勢であることが好ましい(第6発明)。 Moreover, in the said 4th invention or 5th invention, the attachment attached to the front-end | tip part of the said working machine may contain the kind of attachment which has a flat part. In this case, the first predetermined posture among the three predetermined postures set in advance corresponding to the type of attachment having the flat portion is a posture for grounding the flat portion of the attachment to the ground. The second predetermined posture is a posture in contact with the ground at a portion closer to one end of both ends of the flat portion of the attachment, and the third predetermined posture is one of the two tips of the attachment. It is preferable that the other side is in a posture to contact the ground (the sixth invention).
これによれば、平坦部分を有する種類のアタッチメント、例えば、バケット、マグネット等のアタッチメントに対して、その形状データとしての前記円を、該アタッチメントの大きさとの整合性の高い大きさの円を高い信頼性で設定できる。 According to this, for the attachment of a type having a flat portion, for example, an attachment such as a bucket or a magnet, the circle as the shape data is set to a high size circle having high consistency with the size of the attachment. Can be set with reliability.
本発明の一実施形態を図1〜図11を参照して説明する。図1を参照して、本実施形態における建設機械は、例えば油圧ショベル1である。この油圧ショベル1は、クローラ式の走行体2と、走行体2に旋回可能に支持された車体3と、車体3から延設された作業機10とを備える。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. With reference to FIG. 1, the construction machine in this embodiment is a hydraulic excavator 1, for example. The hydraulic excavator 1 includes a crawler type traveling body 2, a vehicle body 3 that is turnably supported by the traveling body 2, and a work machine 10 that extends from the vehicle body 3.
車体3には、運転者搭乗部4(図示例では運転室)が備えられている。また、車体3には、図示を省略するエンジン、油圧ポンプ、油圧回路等が搭載されている。 The vehicle body 3 includes a driver boarding unit 4 (a driver's cab in the illustrated example). The vehicle body 3 is equipped with an engine, a hydraulic pump, a hydraulic circuit, etc. (not shown).
作業機10は、車体3から延設されたブーム11と、ブーム11の先端部から延設されたアーム12と、車体3に対してブーム11を揺動させるアクチュエータたる第1油圧シリンダ14(所謂、ブームシリンダ)と、ブーム11に対してアーム12を揺動させるアクチュエータたる第2油圧シリンダ15(所謂、アームシリンダ)と、アーム12の先端部に取り付けられるバケット等のアタッチメント13をアーム12に対して揺動させるアクチュエータたる第3油圧シリンダ16(所謂、バケットシリンダ)とを備える。 The work machine 10 includes a boom 11 extended from the vehicle body 3, an arm 12 extended from the tip of the boom 11, and a first hydraulic cylinder 14 (so-called actuator) that swings the boom 11 with respect to the vehicle body 3. , Boom cylinder), a second hydraulic cylinder 15 (so-called arm cylinder) which is an actuator for swinging the arm 12 with respect to the boom 11, and an attachment 13 such as a bucket attached to the tip of the arm 12 with respect to the arm 12. And a third hydraulic cylinder 16 (so-called bucket cylinder) which is an actuator for swinging.
この場合、ブーム11は、車体3に対して揺動軸17の軸心周りに揺動し得るように、該揺動軸17を介して車体3に軸支されている。そして、第1油圧シリンダ14の伸縮動作によって、車体3に対してブーム11が揺動するように、該第1油圧シリンダ14の両端部(ボトム部及びロッド先端部)のそれぞれが、車体3及びブーム11のそれぞれに連結されている。 In this case, the boom 11 is pivotally supported on the vehicle body 3 via the swing shaft 17 so as to be swingable about the axis of the swing shaft 17 with respect to the vehicle body 3. Then, both end portions (bottom portion and rod tip portion) of the first hydraulic cylinder 14 are respectively connected to the vehicle body 3 and the rod so that the boom 11 swings with respect to the vehicle body 3 by the expansion and contraction operation of the first hydraulic cylinder 14. It is connected to each of the booms 11.
また、アーム12は、ブーム11に対して揺動軸18の軸心周りに揺動し得るように、該揺動軸18を介してブーム11の先端部に軸支されている。そして、第2油圧シリンダ15の伸縮動作によって、ブーム11に対してアーム12が揺動するように、該第2油圧シリンダ15の両端部(ボトム部及びロッド先端部)のそれぞれが、ブーム11及びアーム12のそれぞれに連結されている。 The arm 12 is pivotally supported on the tip of the boom 11 via the swing shaft 18 so that the arm 12 can swing around the axis of the swing shaft 18 with respect to the boom 11. Then, both ends (bottom portion and rod tip portion) of the second hydraulic cylinder 15 are respectively connected to the boom 11 and the rod so that the arm 12 swings with respect to the boom 11 by the expansion / contraction operation of the second hydraulic cylinder 15. It is connected to each of the arms 12.
作業機10の先端部たるアーム12の先端部には、種々様々な種類のアタッチメント13を交換可能に取り付けることが可能である。例えば、バケット、破砕機、フォーク、グラップル、マグネット、ブレーカ等のアタッチメントをアーム12の先端部に取り付けることが可能である。 Various types of attachments 13 can be attached to the distal end portion of the arm 12 which is the distal end portion of the work machine 10 in a replaceable manner. For example, an attachment such as a bucket, a crusher, a fork, a grapple, a magnet, or a breaker can be attached to the tip of the arm 12.
図1並びに図4〜図7では、アタッチメント13の第1例としての破砕機13aを例示し、図8A〜図8C及び図9では、アタッチメント13の第2例としてのバケット13bを例示し、図10A〜図10C及び図11では、アタッチメント13の第3例としてのブレーカ13cを例示している。 1 and FIGS. 4 to 7 illustrate a crusher 13a as a first example of the attachment 13, and FIGS. 8A to 8C and FIG. 9 illustrate a bucket 13b as a second example of the attachment 13. In FIG. 10A to FIG. 10C and FIG. 11, a breaker 13c as a third example of the attachment 13 is illustrated.
これらのアタッチメント13は、いずれも、次のような形態で、アーム12の先端部に取り付けられる。 All of these attachments 13 are attached to the tip of the arm 12 in the following manner.
すなわち、アタッチメント13は、アーム12の先端部に揺動軸19の軸心周りに揺動し得るように該揺動軸19を介して軸支されると共に、該アタッチメント13の揺動軸19の側方部分が、屈曲自在なリンク20を介してアーム12に連結される。このように、アタッチメント13は、揺動軸19及びリンク20を介してアーム12の先端部に取り付けられる。 That is, the attachment 13 is pivotally supported on the tip end portion of the arm 12 via the swing shaft 19 so as to swing around the axis of the swing shaft 19, and the attachment shaft 13 of the attachment 13 is supported. A side portion is connected to the arm 12 via a bendable link 20. As described above, the attachment 13 is attached to the distal end portion of the arm 12 via the swing shaft 19 and the link 20.
そして、前記第3油圧シリンダ16の両端部(ボトム部及びロッド先端部)のそれぞれが、アーム12のブーム11寄りの部分と、上記リンク20の屈曲部とのそれぞれに連結されている。これにより、第3油圧シリンダ16の伸縮動作時の駆動力が、リンク20を介してアタッチメント13に伝達されるようになっている。ひいては、第3油圧シリンダ16の伸縮動作によって、アタッチメント13がアーム12に対して揺動軸19の軸心周りに揺動するようになっている。 Then, both end portions (bottom portion and rod tip portion) of the third hydraulic cylinder 16 are connected to the portion of the arm 12 near the boom 11 and the bent portion of the link 20 respectively. As a result, the driving force during the expansion / contraction operation of the third hydraulic cylinder 16 is transmitted to the attachment 13 via the link 20. As a result, the attachment 13 swings around the axis of the swing shaft 19 with respect to the arm 12 by the expansion and contraction of the third hydraulic cylinder 16.
なお、本実施形態の油圧ショベル1では、車体3に対するブーム11の揺動軸17、ブーム11に対するアーム12の揺動軸18、及びアーム12に対するアタッチメント13の揺動軸19のそれぞれの軸心方向は車体3の車幅方向であり、互いに平行である。そして、図1並びに図2〜図11の各図は、油圧ショベル1のアタッチメント13等を、上記揺動軸17,18,19の軸心方向に直交する平面に投影した状態で図示している。 In the hydraulic excavator 1 of the present embodiment, the axis directions of the swing shaft 17 of the boom 11 with respect to the vehicle body 3, the swing shaft 18 of the arm 12 with respect to the boom 11, and the swing shaft 19 of the attachment 13 with respect to the arm 12. Is the vehicle width direction of the vehicle body 3 and is parallel to each other. 1 and FIGS. 2 to 11 show the attachment 13 and the like of the excavator 1 projected onto a plane orthogonal to the axial direction of the swing shafts 17, 18, and 19. .
本実施形態の油圧ショベル1には、図2に示すように、油圧ショベル1の動作制御等を行う制御装置31と、車体3に対するブーム11の揺動量(揺動軸17の軸心周りの回転角)に応じた検出出力を発生する第1回転センサ32と、ブーム11に対するアーム12の揺動量(揺動軸18の軸心周りの回転角)に応じた検出出力を発生する第2回転センサ33と、アーム12に対するアタッチメント13の揺動量(揺動軸19の軸心周りの回転角)に応じた検出出力を発生する第3回転センサ34とを備える。 As shown in FIG. 2, the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment includes a control device 31 that controls the operation of the hydraulic excavator 1, and the swing amount of the boom 11 relative to the vehicle body 3 (rotation about the axis of the swing shaft 17. A first rotation sensor 32 that generates a detection output corresponding to the angle), and a second rotation sensor that generates a detection output corresponding to the swing amount of the arm 12 relative to the boom 11 (the rotation angle around the axis of the swing shaft 18). 33 and a third rotation sensor 34 that generates a detection output corresponding to the swing amount of the attachment 13 relative to the arm 12 (the rotation angle around the axis of the swing shaft 19).
制御装置31は、CPU、RAM、ROM、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成される。なお、制御装置31は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。 The control device 31 is composed of an electronic circuit unit including a CPU, RAM, ROM, interface circuit, and the like. The control device 31 may be composed of a plurality of electronic circuit units that can communicate with each other.
この制御装置31は、実装されるハードウェア構成又はプログラム(ソフトウェア構成)により実現される機能として、油圧ショベル1のアタッチメント13の形状データを後述する如く作成するための演算処理を実行する形状データ作成処理部41と、油圧ショベル1による各種作業の実行時(作業機10の作動時)に、アーム12の先端部に取り付けられているアタッチメント13と、該アタッチメント13の干渉を防止すべき領域としてあらかじめ設定された干渉防止領域ARとの位置関係を監視する干渉監視部42とを含む。 The control device 31 is a function realized by a hardware configuration or a program (software configuration) to be mounted, and shape data creation for executing arithmetic processing for creating shape data of the attachment 13 of the excavator 1 as will be described later. As an area to prevent interference between the attachment 13 attached to the distal end of the arm 12 and the attachment 13 when various operations are performed by the processing unit 41 and the excavator 1 (when the work implement 10 is activated). And an interference monitoring unit 42 that monitors the positional relationship with the set interference prevention area AR.
上記干渉監視部42は、本発明における干渉監視手段に相当する。この干渉監視部42は、より詳しくは、油圧ショベル1による各種作業の実行時に、アタッチメント13と、干渉防止領域ARとの位置関係を、該アタッチメント13の作成済の形状データを用いて逐次監視する。 The interference monitoring unit 42 corresponds to interference monitoring means in the present invention. More specifically, the interference monitoring unit 42 sequentially monitors the positional relationship between the attachment 13 and the interference prevention area AR using the created shape data of the attachment 13 when various operations are performed by the excavator 1. .
ここで、上記干渉防止領域ARは、本実施形態では、アタッチメント13が車体3に干渉するのを防止するための領域である。該干渉防止領域ARは、例えば図1に示すように、車体3を囲むようにあらかじめ設定された領域である。該干渉防止領域ARを示すデータ(車体3に対する該領域の位置関係を示すデータ)は、制御装置31にあらかじめ記憶保持されている。該干渉防止領域ARは、例えば、車体3に対して固定設定された車体座標系等、任意に設定された座標系で見た領域として表現される。 Here, in the present embodiment, the interference prevention area AR is an area for preventing the attachment 13 from interfering with the vehicle body 3. The interference prevention area AR is an area set in advance so as to surround the vehicle body 3, for example, as shown in FIG. Data indicating the interference prevention area AR (data indicating the positional relationship of the area with respect to the vehicle body 3) is stored and held in the control device 31 in advance. The interference prevention area AR is expressed as an area viewed in an arbitrarily set coordinate system such as a vehicle body coordinate system fixed to the vehicle body 3.
そして、干渉監視部42は、形状データにより示されるアタッチメント13が、干渉防止領域ARに進入した場合、もしくは進入しそうな場合に、作業機10の各油圧シリンダ14〜16の作動を強制停止させたり、あるいは、運転者に聴覚的もしくは視覚的な警報を出力する等の制御処理を実行する。これにより、アタッチメント13が干渉防止領域AR内の車体3に干渉するのが防止される。 The interference monitoring unit 42 forcibly stops the operation of the hydraulic cylinders 14 to 16 of the work implement 10 when the attachment 13 indicated by the shape data enters or is likely to enter the interference prevention area AR. Alternatively, control processing such as outputting an audible or visual alarm to the driver is executed. Thereby, it is prevented that the attachment 13 interferes with the vehicle body 3 in the interference prevention area AR.
第1回転センサ32、第2回転センサ33、及び第3回転センサ34は、本発明における姿勢状態検出用センサに相当する。これらの回転センサ32〜34は、例えばロータリーエンコーダ、ポテンショメータ等により構成され得る。そして、これらの回転センサ32〜34の検出出力が制御装置31に入力される。 The first rotation sensor 32, the second rotation sensor 33, and the third rotation sensor 34 correspond to the posture state detection sensor in the present invention. These rotation sensors 32 to 34 can be configured by, for example, a rotary encoder, a potentiometer, or the like. The detection outputs of these rotation sensors 32 to 34 are input to the control device 31.
なお、姿勢状態検出用センサは、作業機10の姿勢状態(詳しくは、ブーム11及びアーム12の姿勢状態)と作業機10に対するアタッチメント13の姿勢状態とに応じた検出出力とを発生し得るものであれば、回転センサ32〜34以外のセンサを採用し得る。例えば、第1油圧シリンダ14、第2油圧シリンダ15および第3油圧シリンダ16のストローク長(伸縮量)に応じた検出出力を発生する変位センサ等を姿勢状態検出用センサとして採用することもできる。 The posture state detection sensor can generate a detection output corresponding to the posture state of the work implement 10 (specifically, the posture state of the boom 11 and the arm 12) and the posture state of the attachment 13 with respect to the work implement 10. If so, a sensor other than the rotation sensors 32 to 34 may be employed. For example, a displacement sensor or the like that generates a detection output corresponding to the stroke length (the amount of expansion / contraction) of the first hydraulic cylinder 14, the second hydraulic cylinder 15, and the third hydraulic cylinder 16 may be employed as the posture state detection sensor.
また、油圧ショベル1には、さらにアタッチメント13の形状データの作成時等に運転者が適宜操作を行う姿勢決定操作部35及びモード切替操作部36が備えられている。 Further, the excavator 1 is further provided with an attitude determination operation unit 35 and a mode switching operation unit 36 that are appropriately operated by the driver when creating the shape data of the attachment 13.
姿勢決定操作部35は、アタッチメント13の形状データの作成時に、運転者が作業機10の操縦によって、アタッチメント13を所定姿勢で地面に接地させたときに、そのことを示す信号を制御装置31に与えるための操作部である。 At the time of creating the shape data of the attachment 13, the posture determination operation unit 35 sends a signal indicating that to the control device 31 when the driver touches the attachment 13 to the ground in a predetermined posture by operating the work machine 10. It is an operation part for giving.
また、モード切替操作部36は、油圧ショベル1の動作モードとして、油圧ショベル1による各種作業を行う動作モードである通常作業用動作モードと、アタッチメント13の形状データの作成を行うための動作モードである形状データ作成モードとのいずれか一方を制御装置31に対して設定するための操作部である。 The mode switching operation unit 36 is an operation mode for the excavator 1, an operation mode for normal work that is an operation mode for performing various operations by the excavator 1, and an operation mode for creating shape data of the attachment 13. This is an operation unit for setting one of the certain shape data creation modes to the control device 31.
これらの操作部35,36は、運転者搭乗部4に設置される操作スイッチ、タッチパネル、あるいは、音声入力部等により構成され得る。そして、操作部35,36のそれぞれの操作信号が制御装置31に入力される。 These operation units 35 and 36 may be configured by operation switches, touch panels, voice input units, or the like installed in the driver boarding unit 4. Then, each operation signal of the operation units 35 and 36 is input to the control device 31.
なお、油圧ショベル1を遠隔操縦できる場合には、制御装置31の機能の一部、あるいは、操作部35,36は、油圧ショベル1の遠隔操縦装置に備えられていてもよい。 When the hydraulic excavator 1 can be remotely controlled, a part of the function of the control device 31 or the operation units 35 and 36 may be provided in the remote control device of the hydraulic excavator 1.
次に、種々様々の種類のアタッチメント13の形状データの作成処理を詳細に説明する。形状データが作成されていないアタッチメント13を使用して作業を行おうとする場合、その作業前に、該アタッチメント13の形状データを作成する処理が実行される。 Next, a process for creating shape data of various types of attachments 13 will be described in detail. When an operation is to be performed using the attachment 13 for which shape data has not been created, a process for creating the shape data of the attachment 13 is executed before the operation.
この場合、該アタッチメント13がアーム12の先端部(作業機10の先端部)に取り付けられる。さらに、運転者による前記モード切替操作部36の操作によって、油圧ショベル1の動作モードとして、前記形状データ作成モードが設定される。 In this case, the attachment 13 is attached to the distal end portion of the arm 12 (the distal end portion of the work machine 10). Further, the shape data creation mode is set as the operation mode of the hydraulic excavator 1 by the operation of the mode switching operation unit 36 by the driver.
この状態で、運転者による油圧ショベル1の操縦(作業機10を動かす操縦)と、姿勢決定操作部35の操作とが所定の手順で実行される。 In this state, the operation of the hydraulic excavator 1 by the driver (operation to move the work implement 10) and the operation of the posture determination operation unit 35 are executed in a predetermined procedure.
具体的には、運転者は、形状データの作成対象のアタッチメント13を、3種類の所定姿勢で順番に、油圧ショベル1の周囲の地面に接地させるように作業機10を操縦する。そして、運転者は、3種類のそれぞれの所定姿勢でアタッチメント13を接地させる毎に、姿勢決定操作部35をオン操作する。 Specifically, the driver operates the work machine 10 so that the attachment 13 for which the shape data is to be created is grounded to the ground around the excavator 1 in three predetermined postures in order. The driver turns on the posture determination operation unit 35 every time the attachment 13 is grounded in each of the three predetermined postures.
ここで、上記3種類の所定姿勢は、形状データの作成対象のアタッチメント13(以降、対象アタッチメント13ということがある)の種類別にあらかじめ定められている。この3種類の所定姿勢は、各姿勢での対象アタッチメント13の接地部分が互いに異なるものとなるように定められている。 Here, the three types of predetermined postures are determined in advance for each type of attachment 13 for which shape data is to be created (hereinafter also referred to as the target attachment 13). These three types of predetermined postures are determined so that the ground contact portions of the target attachment 13 in each posture are different from each other.
そして、運転者は、対象アタッチメント13の種類に応じた3種類の所定姿勢を、あらかじめ作成された説明書面等により認識する。あるいは、3種類の所定姿勢を運転者に認識させることを、例えば、運転者搭乗部4における案内表示(ディスプレイによる案内表示)又は音声案内等によって行うことも可能である。 Then, the driver recognizes three types of predetermined postures according to the type of the target attachment 13 by using a preliminarily created manual surface or the like. Or it is also possible to make a driver recognize three kinds of predetermined postures by guidance display (guidance display by a display) in a driver boarding part 4, voice guidance, etc., for example.
また、3種類の所定姿勢のそれぞれの姿勢で対象アタッチメント13を接地させる地面は、本実施形態では、油圧ショベル1の走行体2の接地面と同一もしくはほぼ同一の平面上の平坦面である。この場合、走行体2の接地面と、対象アタッチメント13を接地させる地面とは水平面に対して傾斜した傾斜面であってもよい。 In the present embodiment, the ground on which the target attachment 13 is grounded in each of three predetermined postures is a flat surface on the same or substantially the same plane as the ground contact surface of the traveling body 2 of the excavator 1. In this case, the grounding surface of the traveling body 2 and the ground on which the target attachment 13 is grounded may be inclined surfaces that are inclined with respect to the horizontal plane.
補足すると、対象アタッチメント13を、3種類の所定姿勢で順番に、油圧ショベル1の周囲の地面に接地させる作業は、本発明における第1ステップに相当する。 Supplementally, the work of bringing the target attachment 13 into contact with the ground around the excavator 1 in three predetermined postures in turn corresponds to the first step in the present invention.
上記のように、作業機10の操縦によって、対象アタッチメント13を3種類の所定姿勢で順番に地面に接地させる作業と並行して、制御装置31は、形状データ作成処理部41の処理を実行する。この処理は、図3のフローチャートに示す如く実行される。 As described above, the control device 31 executes the process of the shape data creation processing unit 41 in parallel with the operation of grounding the target attachment 13 in order in three kinds of predetermined postures by operating the work machine 10. . This process is executed as shown in the flowchart of FIG.
図3を参照して、形状データ作成処理部41は、STEP1において、動作モードが形状データ作成モードに設定されているか否かをモード切替操作部36の操作信号に基づいて判断する。 Referring to FIG. 3, shape data creation processing unit 41 determines whether or not the operation mode is set to the shape data creation mode in STEP 1 based on the operation signal of mode switching operation unit 36.
このSTEP1の判断結果が否定的である場合には、形状データ作成処理部41は、STEP1の判断処理を継続する。そして、STEP1の判断結果が肯定的になると、形状データ作成処理部41は、次に、STEP2において、作業機10の操縦により順番に実現される対象アタッチメント13の3種類の所定姿勢のうちの第1番目の所定姿勢(以降、第1姿勢という)の状態で、前記姿勢決定操作部35がオン操作されたか否かを該姿勢決定操作部35の操作信号に基づき判断する。 If the determination result in STEP 1 is negative, the shape data creation processing unit 41 continues the determination process in STEP 1. Then, when the determination result in STEP 1 becomes affirmative, the shape data creation processing unit 41 next selects the first of the three types of predetermined postures of the target attachment 13 that are sequentially realized by the operation of the work machine 10 in STEP 2. Based on the operation signal of the posture determination operation unit 35, it is determined whether or not the posture determination operation unit 35 is turned on in the first predetermined posture (hereinafter referred to as the first posture).
このSTEP2の判断結果が否定的である場合には、形状データ作成処理部41は、STEP2の判断処理を継続する。そして、STEP2の判断結果が肯定的になると、形状データ作成処理部41は、次に、STEP3において、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第1姿勢)にて該対象アタッチメント13に接する地面の接線ラインL1と該対象アタッチメント13との位置関係を、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第1姿勢)での前記第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力を用いて特定する処理(詳細は後述する)を実行する。 If the determination result in STEP 2 is negative, the shape data creation processing unit 41 continues the determination process in STEP 2. If the determination result in STEP 2 becomes affirmative, the shape data creation processing unit 41 then makes a tangent line on the ground that touches the target attachment 13 in STEP 3 in the current posture (first posture). Processing for specifying the positional relationship between L1 and the target attachment 13 by using the detection outputs of the first to third rotation sensors 32 to 34 in the current posture (first posture) of the target attachment 13 (details will be described later) Execute).
次いで、STEP4において、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13の3種類の所定姿勢のうちの第2番目の所定姿勢(以降、第2姿勢という)の状態で、前記姿勢決定操作部35がオン操作されたか否かを該姿勢決定操作部35の操作信号に基づき判断する。 Next, in STEP 4, the shape data creation processing unit 41 is in the state of the second predetermined posture (hereinafter referred to as the second posture) among the three predetermined postures of the target attachment 13, and the posture determination operation unit 35 It is determined based on an operation signal from the posture determination operation unit 35 whether or not the operation has been turned on.
このSTEP4の判断結果が否定的である場合には、形状データ作成処理部41は、STEP4の判断処理を継続する。そして、STEP4の判断結果が肯定的になると、形状データ作成処理部41は、次に、STEP5において、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第2姿勢)にて該対象アタッチメント13に接する地面の接線ラインL2と該対象アタッチメント13との位置関係を、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第2姿勢)での前記第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力を用いて特定する処理(詳細は後述する)を実行する。 If the determination result in STEP 4 is negative, the shape data creation processing unit 41 continues the determination process in STEP 4. If the determination result in STEP 4 is affirmative, then the shape data creation processing unit 41 next in STEP 5 tangent lines on the ground that touch the target attachment 13 in the current posture (second posture) of the target attachment 13. Processing for specifying the positional relationship between L2 and the target attachment 13 using the detection outputs of the first to third rotation sensors 32 to 34 in the current posture (second posture) of the target attachment 13 (details will be described later) Execute).
次いで、STEP6において、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13の3種類の所定姿勢のうちの第3番目の所定姿勢(以降、第3姿勢という)の状態で、前記姿勢決定操作部35がオン操作されたか否かを該姿勢決定操作部35の操作信号に基づき判断する。 Next, in STEP 6, the shape data creation processing unit 41 is in the state of the third predetermined posture (hereinafter referred to as the third posture) among the three predetermined postures of the target attachment 13, It is determined based on an operation signal from the posture determination operation unit 35 whether or not the operation has been turned on.
このSTEP6の判断結果が否定的である場合には、形状データ作成処理部41は、STEP6の判断処理を継続する。そして、STEP6の判断結果が肯定的になると、形状データ作成処理部41は、次にSTEP7において、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第3姿勢)にて該対象アタッチメント13に接する地面の接線ラインL3と該対象アタッチメント13との位置関係を、対象アタッチメント13の現在の姿勢(第3姿勢)での前記第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力を用いて特定する処理(詳細は後述する)を実行する。 If the determination result in STEP 6 is negative, the shape data creation processing unit 41 continues the determination process in STEP 6. When the determination result in STEP 6 becomes affirmative, the shape data creation processing unit 41 next in STEP 7 tangent line L3 of the ground that touches the target attachment 13 in the current posture (third posture) of the target attachment 13. For specifying the positional relationship between the target attachment 13 and the target attachment 13 using the detection outputs of the first to third rotation sensors 32 to 34 in the current posture (third posture) of the target attachment 13 (details will be described later). ).
なお、上記STEP2,4,6の判断処理で使用する姿勢決定操作部35の操作信号が、接地させた対象アタッチメント13の姿勢が、3種類の所定姿勢のうちのいずれの姿勢であるかを示し得るように、姿勢決定操作部35が構成されていてもよい。 Note that the operation signal of the posture determination operation unit 35 used in the determination processes of STEPs 2, 4, and 6 indicates which of the three predetermined postures the posture of the grounded target attachment 13 is. The posture determination operation unit 35 may be configured to obtain.
また、例えば、接地させた対象アタッチメント13を撮像し得るカメラが油圧ショベル1に搭載されているような場合には、該対象アタッチメント13の接地時の姿勢が3種類の所定姿勢のうちのいずれであるかを、該対象アタッチメント13の撮像画像に基づいて制御装置31が自動認識できるように、該制御装置31が構成されていてもよい。 For example, when a camera capable of imaging the grounded target attachment 13 is mounted on the hydraulic excavator 1, the posture of the target attachment 13 at the time of grounding is any of the three predetermined postures. The control device 31 may be configured so that the control device 31 can automatically recognize whether or not there is based on the captured image of the target attachment 13.
対象アタッチメント13が、図1に示すように、開閉自在に構成された二股形状の種類のアタッチメント13a(図示例では破砕機13a)である場合を主たる代表例として、上記STEP3,5,7の処理を以下に具体的に説明する。このSTEP3,5,7の処理は、本発明における第2ステップに相当する処理である。 As shown in FIG. 1, the processing of STEPs 3, 5, and 7 is a typical example in which the target attachment 13 is a bifurcated attachment 13 a (a crusher 13 a in the illustrated example) that is configured to be openable and closable. Is specifically described below. The processing of STEPs 3, 5, and 7 is processing corresponding to the second step in the present invention.
なお、以降の説明では、前記第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢のうちの任意の1つの所定姿勢を第i姿勢(i=1,2,3)と称し、該第i姿勢に対応する接線ラインL1又はL2又はL3を第i接線ラインLi(又は単に接線ラインLi)と称する。 In the following description, any one of the first posture, the second posture, and the third posture is referred to as the i-th posture (i = 1, 2, 3) and corresponds to the i-th posture. The tangent line L1, L2, or L3 to be referred to is referred to as i-th tangent line Li (or simply tangent line Li).
対象アタッチメント13が、開閉自在な二股形状の種類の対象アタッチメント13aである場合、該対象アタッチメント13aに対応してあらかじめ定められた3種類の所定姿勢は、本実施形態では、該対象アタッチメント13aの全開状態(又はそれに近い開状態)において、図4に示すように、該対象アタッチメント13aの2つの先端13a1,13a2のうちの一方の先端13a1だけを地面に接地させる姿勢と、図5に示すように、両方の先端13a1,13a2を地面に接地させる姿勢と、図6に示すように、他方の先端13a2だけを地面に接地させる姿勢との3種類の姿勢である。 When the target attachment 13 is a bifurcated-type target attachment 13a that can be freely opened and closed, the three predetermined postures that are determined in advance corresponding to the target attachment 13a are, in the present embodiment, fully open of the target attachment 13a. In the state (or an open state close thereto), as shown in FIG. 4, a posture in which only one of the two tips 13a1 and 13a2 of the target attachment 13a is grounded to the ground, as shown in FIG. There are three types of postures: a posture in which both the tips 13a1, 13a2 are in contact with the ground, and a posture in which only the other tip 13a2 is in contact with the ground as shown in FIG.
ここで、対象アタッチメント13aの全開状態は、該対象アタッチメント13aの先端13a1,13a2の間隔を最大にするように、対象アタッチメント13aを作動させた状態である。該対象アタッチメント13aの開閉は、運転者の操縦操作により、該対象アタッチメント13aに備えられた油圧アクチュエータ(図示省略)を作動させることでなされる。 Here, the fully open state of the target attachment 13a is a state in which the target attachment 13a is operated so as to maximize the distance between the tips 13a1 and 13a2 of the target attachment 13a. The target attachment 13a is opened and closed by operating a hydraulic actuator (not shown) provided in the target attachment 13a by a driver's steering operation.
なお、二股形状の対象アタッチメント13aに対応する上記の3種類の所定姿勢は、破砕機に限らず、フォーク、グラップル等についても同様である。ただし、3種類の所定姿勢における二股形状の対象アタッチメント13aの開状態は、二股形状の対象アタッチメント13aの種類等によっては、全開状態と異なる開状態に定められていてもよい。 Note that the above-described three kinds of predetermined postures corresponding to the bifurcated target attachment 13a are not limited to the crusher, and the same applies to forks, grapples, and the like. However, the open state of the bifurcated target attachment 13a in three types of predetermined postures may be set to an open state different from the fully open state depending on the type of the bifurcated target attachment 13a.
補足すると、二股形状の対象アタッチメント13aの開閉状態を、その開閉のための操縦操作量等に基づいて制御装置31で検知し得る場合には、対象アタッチメント13aが所定の開状態でない場合に、該所定の開状態を実現すべき旨の視覚的又は聴覚的な報知を運転者に行うようにしてもよい。 Supplementally, when the control device 31 can detect the open / closed state of the bifurcated target attachment 13a based on the steering operation amount for opening / closing the bifurcated target attachment 13a, when the target attachment 13a is not in a predetermined open state, The driver may be notified visually or audibly that a predetermined open state should be realized.
以降の説明では、一例として、図4、図5及び図6のそれぞれに示した如き二股形状の対象アタッチメント13aの姿勢が、運転者の操縦操作によって、それぞれ順番に実現された第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢であるとする。この場合、第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢にそれぞれ対応する接線ラインL1,L2,L3はそれぞれ、図4、図5、図6に示す如きラインとなる。 In the following description, as an example, the posture of the bifurcated target attachment 13a as shown in each of FIGS. 4, 5, and 6 is realized by the first posture, Assume that there are two postures and a third posture. In this case, the tangent lines L1, L2, and L3 respectively corresponding to the first posture, the second posture, and the third posture are as shown in FIGS. 4, 5, and 6, respectively.
補足すると、二股形状の対象アタッチメント13aに関する上記第2姿勢は、本発明における第1の所定姿勢に相当し、上記第1姿勢及び第2姿勢のうちの一方が本発明における第2の所定姿勢、他方が本発明における第3の所定姿勢に相当する。 Supplementally, the second posture related to the bifurcated target attachment 13a corresponds to the first predetermined posture in the present invention, and one of the first posture and the second posture is the second predetermined posture in the present invention, The other corresponds to the third predetermined posture in the present invention.
図4、図5及び図6を参照して、本実施形態では、形状データ作成処理部41は、STEP3,5,7のそれぞれの処理において、第i接線ラインLi(i=1,2,3)と、対象アタッチメント13aとの位置関係を示すデータとして、あらかじめ定められた基準ラインAと第i接線ラインLiとのなす角度θiと、あらかじめ定めた基準点Pと第i接線ラインLiとの距離di(基準ラインAに直交する方向での距離)との組を算出する。 With reference to FIGS. 4, 5, and 6, in the present embodiment, the shape data creation processing unit 41 performs the i-th tangent line Li (i = 1, 2, 3) in each of STEPs 3, 5, and 7. ) And the target attachment 13a as data indicating the positional relationship between the predetermined reference line A and the i-th tangent line Li, and the distance between the predetermined reference point P and the i-th tangent line Li. A pair with di (distance in a direction orthogonal to the reference line A) is calculated.
上記基準ラインAは、対象アタッチメント13aに対して一定の位置関係(固定的な位置関係)となり、且つ、対象アタッチメント13aの実際のサイズ、形状等によらずに、作業機10に対する該基準ラインAの位置関係を、作業機10に対する対象アタッチメント13aの姿勢状態に応じて特定し得るようにあらかじめ定められたライン(アーム12に対するアタッチメント13の揺動軸19の軸心方向に直交する平面に投影して見たライン)である。 The reference line A has a fixed positional relationship (fixed positional relationship) with respect to the target attachment 13a, and the reference line A with respect to the work implement 10 regardless of the actual size, shape, or the like of the target attachment 13a. Is projected onto a predetermined line (a plane orthogonal to the axial direction of the swing shaft 19 of the attachment 13 with respect to the arm 12) so as to be specified according to the posture state of the target attachment 13a with respect to the work machine 10. Line).
このような基準ラインAの一例として、本実施形態では、例えば、アーム12の先端部に対する対象アタッチメント13aの連結点と、対象アタッチメント13aに対する前記リンク20の連結点とを通るラインが用いられる。該基準ラインAは、より詳しくは、アーム12の先端部に対する対象アタッチメント13aの揺動中心点(揺動軸19の軸心点)と、対象アタッチメント13aに対する前記リンク20の揺動中心点との2点を通るラインである。 As an example of such a reference line A, in the present embodiment, for example, a line passing through a connection point of the target attachment 13a with respect to the distal end portion of the arm 12 and a connection point of the link 20 with respect to the target attachment 13a is used. More specifically, the reference line A is defined by the swing center point of the target attachment 13a with respect to the tip of the arm 12 (the axial center point of the swing shaft 19) and the swing center point of the link 20 with respect to the target attachment 13a. A line passing through two points.
また、上記基準点Pは、該基準点Pが基準ラインA及び対象アタッチメント13aに対して一定の位置関係になるように定められた点(アーム12に対するアタッチメント13の揺動軸19の軸心方向に直交する平面に投影して見た点)である。 The reference point P is a point determined so that the reference point P is in a fixed positional relationship with respect to the reference line A and the target attachment 13a (the axial center direction of the swing shaft 19 of the attachment 13 with respect to the arm 12). Projected on a plane orthogonal to the point).
このような基準点Pの一例として、本実施形態では、アーム12の先端部に対する対象アタッチメント13aの連結点(アーム12の先端部に対する対象アタッチメント13aの揺動中心点)が用いられる。 As an example of such a reference point P, in the present embodiment, a connection point of the target attachment 13a with respect to the distal end portion of the arm 12 (an oscillation center point of the target attachment 13a with respect to the distal end portion of the arm 12) is used.
本実施形態では、上記基準ラインA及び基準点Pは、二股形状のアタッチメント13aに限らず、任意の種類のアタッチメント13について同じである。 In the present embodiment, the reference line A and the reference point P are the same not only for the bifurcated attachment 13 a but also for any kind of attachment 13.
なお、任意の種類の対象アタッチメント13に関して、基準ラインAと第i接線ラインLiとのなす角度θiの極性については、基準ラインAと、第i接線ラインLiとの交点が、対象アタッチメント13の接地部よりも車体3から遠ざかる側に存在するように、基準ラインAが第i接線ラインLiに対して傾斜する場合(例えば図4に示す場合)における角度θiが正及び負のいずれか一方の極性の角度と定義され、該交点が、対象アタッチメント13の接地部よりも車体3に近づく側に存在するように、基準ラインAが第i接線ラインLiに対して傾斜する場合(例えば図5又は図6に示す場合)における角度θiが正及び負のいずれか他方の極性の角度と定義される。 For any type of target attachment 13, regarding the polarity of the angle θi between the reference line A and the i-th tangent line Li, the intersection of the reference line A and the i-th tangent line Li is the ground of the target attachment 13. When the reference line A is inclined with respect to the i-th tangent line Li so that it exists on the side farther from the vehicle body 3 than the portion (for example, as shown in FIG. 4), the angle θi is either positive or negative When the reference line A is inclined with respect to the i-th tangent line Li so that the intersection exists on the side closer to the vehicle body 3 than the grounding portion of the target attachment 13 (for example, FIG. 5 or FIG. Angle θi in the case of 6) is defined as an angle of the other polarity of positive and negative.
任意の種類の対象アタッチメント13の第i姿勢での上記角度θi及び距離diの組は、次のように算出される。 A set of the angle θi and the distance di in the i-th posture of any type of target attachment 13 is calculated as follows.
すなわち、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13を第i姿勢で接地させた状態での第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力を用いて、走行体2の接地面に対する前記基準ラインAの傾斜角を、第i接線ラインLiと基準ラインAとのなす角度θiとして算出する。 That is, the shape data creation processing unit 41 uses the detection outputs of the first to third rotation sensors 32 to 34 in a state where the target attachment 13 is grounded in the i-th posture, and the reference for the grounding surface of the traveling body 2 is used. The inclination angle of the line A is calculated as an angle θi formed by the i-th tangent line Li and the reference line A.
ここで、走行体2の接地面に対する車体3のピッチ方向(車体3の車幅方向の軸周り方向)及びロール方向(車体3の前後方向の軸周り方向)の姿勢はほぼ一定であるので、車体3に対するブーム11の揺動量と、ブーム11に対するアーム12の揺動量と、アーム12に対する対象アタッチメント13の揺動量との3つの揺動量の値に応じて、走行体2の接地面に対する対象アタッチメント13の姿勢が一義的に規定される。 Here, the postures of the vehicle body 3 with respect to the ground contact surface of the traveling body 2 in the pitch direction (direction around the axis of the vehicle body 3 in the vehicle width direction) and the roll direction (direction around the axis in the front-rear direction of the vehicle body 3) are substantially constant. The target attachment to the ground contact surface of the traveling body 2 according to the values of the three swing amounts of the swing amount of the boom 11 relative to the vehicle body 3, the swing amount of the arm 12 relative to the boom 11, and the swing amount of the target attachment 13 relative to the arm 12. Thirteen postures are uniquely defined.
従って、対象アタッチメント13を任意の姿勢で地面(走行体2の接地面と同一もしくはほぼ同一の平面上の平坦面)に接地させた状態での走行体2の接地面に対する基準ラインAの傾斜角は、上記3つの揺動量の値の関数値として算出し得る。 Accordingly, the inclination angle of the reference line A with respect to the grounding surface of the traveling body 2 in a state where the target attachment 13 is grounded in an arbitrary posture on the ground (a flat surface on the same or substantially the same plane as the grounding surface of the traveling body 2) Can be calculated as a function value of the three swing amount values.
そこで、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13を第i姿勢で接地させた状態での第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力により示される上記3つの揺動量のそれぞれの検出値から、あらかじめ作成された演算式(上記3つの揺動量と上記傾斜角との関数関係を表す演算式)により、角度θiを算出する。 Therefore, the shape data creation processing unit 41 detects each of the three swing amounts detected by the detection outputs of the first to third rotation sensors 32 to 34 in a state where the target attachment 13 is grounded in the i-th posture. From the above, the angle θi is calculated by an arithmetic expression created in advance (an arithmetic expression representing the functional relationship between the three swing amounts and the tilt angle).
対象アタッチメント13が二股形状の対象アタッチメント13aである場合、第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢にそれぞれ対応する上記角度θ1,θ2,θ3は、それぞれ図4、図5、図6に示す如き角度となる。 When the target attachment 13 is a bifurcated target attachment 13a, the angles θ1, θ2, and θ3 corresponding to the first posture, the second posture, and the third posture are as shown in FIGS. 4, 5, and 6, respectively. It becomes an angle.
また、対象アタッチメント13を任意の姿勢で地面(走行体2の接地面と同一もしくはほぼ同一の平面上の平坦面)に接地させた状態での走行体2の接地面からの前記基準点Pの高さは、車体3に対するブーム11の揺動量と、ブーム11に対するアーム12の揺動量との2つの揺動量の値の関数値として算出し得る。 Further, the reference point P from the grounding surface of the traveling body 2 in a state where the target attachment 13 is grounded in an arbitrary posture on the ground (a flat surface on the same or substantially the same plane as the grounding surface of the traveling body 2). The height can be calculated as a function value of two swing amount values of the swing amount of the boom 11 relative to the vehicle body 3 and the swing amount of the arm 12 relative to the boom 11.
そこで、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13を第i姿勢で接地させた状態での第1及び第2回転センサ32,33の検出出力により示される上記2つの揺動量のそれぞれの検出値から、あらかじめ作成された演算式(上記2つの揺動量と上記高さとの関数関係を表す演算式)により、走行体2の接地面からの基準点Pの高さhiを算出する。 Therefore, the shape data creation processing unit 41 detects each of the two swing amounts detected by the detection outputs of the first and second rotation sensors 32 and 33 in a state where the target attachment 13 is grounded in the i-th posture. From the above, the height hi of the reference point P from the ground contact surface of the traveling body 2 is calculated according to an arithmetic expression prepared in advance (an arithmetic expression representing a functional relationship between the two swing amounts and the height).
対象アタッチメント13が二股形状の対象アタッチメント13aである場合、第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢にそれぞれ対応する上記高さh1,h2,h3は、それぞれ図4、図5、図6に示す如き高さとなる。 When the target attachment 13 is a bifurcated target attachment 13a, the heights h1, h2, and h3 corresponding to the first posture, the second posture, and the third posture are shown in FIGS. 4, 5, and 6, respectively. It becomes such a height.
そして、形状データ作成処理部41は、対象アタッチメント13を第i姿勢で接地させた状態での上記高さhiの算出値と、角度θiの算出値とから、次式(1)の幾何学演算により、前記距離diを算出する。 Then, the shape data creation processing unit 41 calculates the geometric calculation of the following equation (1) from the calculated value of the height hi and the calculated value of the angle θi when the target attachment 13 is grounded in the i-th posture. To calculate the distance di.
di=hi/cos(θi) ……(1)
前記STEP3,5,7では、以上の如く、第i接線ラインLi(i=1,2,3)と対象アタッチメント13との位置関係を示すデータとしての角度θiと距離diとの組が算出される。
di = hi / cos (θi) (1)
In STEPs 3, 5, and 7, as described above, a set of the angle θi and the distance di as data indicating the positional relationship between the i-th tangent line Li (i = 1, 2, 3) and the target attachment 13 is calculated. The
補足すると、第i接線ラインLi(i=1,2,3)と対象アタッチメント13との位置関係を示すデータ、あるいは、該データに係る基準ラインA及び基準点Pは、上記したものに限らず、種々様々な態様を採用し得る。 Supplementally, the data indicating the positional relationship between the i-th tangent line Li (i = 1, 2, 3) and the target attachment 13, or the reference line A and the reference point P related to the data are not limited to those described above. A wide variety of aspects can be employed.
例えば、第i接線ラインLiと対象アタッチメント13との位置関係を示すデータとして、角度θiと前記高さhiとの組を採用してもよい。また、例えば、前記基準ラインAと一定間隔を有する他のライン(基準ラインAと平行なライン)、又は、前記基準ラインAと一定の角度で交差する他のラインを、角度θiに係る基準ラインとして採用してもよい。また、例えば、前記基準点Pと一定の位置関係を有する他の点(例えば、基準ラインAの方向、又は基準ラインAに対して所定角度の方向に、前記基準点Pから所定距離だけ離れた点等)を、距離diに係る基準点として使用してもよい。 For example, as data indicating the positional relationship between the i-th tangent line Li and the target attachment 13, a set of the angle θi and the height hi may be employed. Further, for example, another line (a line parallel to the reference line A) having a certain distance from the reference line A, or another line intersecting the reference line A at a certain angle is referred to as a reference line related to the angle θi. May be adopted. Further, for example, another point having a certain positional relationship with the reference point P (for example, away from the reference point P in the direction of the reference line A or in the direction of a predetermined angle with respect to the reference line A by a predetermined distance). May be used as a reference point for the distance di.
また、基準ラインA及び基準点Pは、対象アタッチメント13の種類に応じて異ならせることも可能である。 Further, the reference line A and the reference point P can be varied depending on the type of the target attachment 13.
また、第i接線ラインLiと対象アタッチメント13との位置関係を示すデータとして、例えば、対象アタッチメント13に対して任意に固定設定した座標系で見た第i接線ラインLiの式(直線を表現する式)を規定する係数パラメータの値を用いてもよい。 Further, as data indicating the positional relationship between the i-th tangent line Li and the target attachment 13, for example, an equation (expressing a straight line) of the i-th tangent line Li viewed in a coordinate system arbitrarily set to the target attachment 13 is used. The value of the coefficient parameter that defines the equation) may be used.
図3に戻って、以上の如くSTEP7までの処理を実行した後、形状データ作成処理部41は、次に、STEP8において、3つの接線ラインL1,L2,L3のうちの所定の1つの接線ラインLxと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点Q1,Q2の位置を求める。 Returning to FIG. 3, after executing the processing up to STEP 7 as described above, the shape data creation processing unit 41 next, in STEP 8, a predetermined one of the three tangent lines L 1, L 2, L 3. The positions of two intersections Q1 and Q2 between Lx and each of the other two tangent lines are obtained.
ここで、上記所定の接線ラインLxは、対象アタッチメント13の種類別にあらかじめ定められている。例えば、対象アタッチメント13が、二股形状のアタッチメント13aである場合には、上記所定の接線ラインLxは、該対象アタッチメント13aの2つの先端13a1,13a2の両方を接地させる姿勢(図5に示す第2姿勢)に対応する接線ラインL2である。 Here, the predetermined tangent line Lx is determined in advance for each type of the target attachment 13. For example, when the target attachment 13 is a bifurcated attachment 13a, the predetermined tangent line Lx is a posture in which both the two tips 13a1 and 13a2 of the target attachment 13a are grounded (the second line shown in FIG. 5). Is a tangent line L2 corresponding to (posture).
この場合、図7に示すように、3つの接線ラインL1,L2,L3のうちの第2姿勢に対応する接線ラインL2(Lx)と、第1姿勢に対応する接線ラインL1及び第3姿勢に対応する接線ラインL3のそれぞれとの交点Q1,Q2が、STEP8で求められる2つの交点である。なお、2つの交点Q1,Q2は、換言すれば、後述する重なり領域ORa(図7の斜線領域)の2つの頂点(角点)である。 In this case, as shown in FIG. 7, the tangent line L2 (Lx) corresponding to the second posture among the three tangent lines L1, L2, and L3, the tangent line L1 corresponding to the first posture, and the third posture The intersections Q1 and Q2 with the corresponding tangent lines L3 are the two intersections obtained in STEP8. Note that the two intersections Q1 and Q2 are, in other words, two vertices (corner points) of an overlapping area ORa (hatched area in FIG. 7) described later.
以降の説明では、便宜上、任意の種類の対象アタッチメント13に対する所定の接線ラインLxが、該対象アタッチメント13の第2姿勢に対応する接線ラインL2であるとする。そして、接線ラインL2(Lx)と接線ラインL1との交点をQ1、接線ラインL2(Lx)と接線ラインL3との交点をQ2とする。 In the following description, for the sake of convenience, it is assumed that a predetermined tangent line Lx with respect to any type of target attachment 13 is a tangent line L2 corresponding to the second posture of the target attachment 13. The intersection of the tangent line L2 (Lx) and the tangent line L1 is Q1, and the intersection of the tangent line L2 (Lx) and the tangent line L3 is Q2.
上記交点Q1,Q2の位置は、本実施形態では、例えば対象アタッチメント13に対して固定設定された座標系であるアタッチメント座標系で見た位置(座標位置)として表される。該アタッチメント座標系の一例としては、例えば、図7に示すように、前記基準点Pを原点、基準ラインAの延在方向をX軸方向(又はY軸方向)、基準ラインAに直交する方向をY軸方向(又はX軸方向)とする2軸直交座標系を用いることができる。 In the present embodiment, the positions of the intersection points Q1 and Q2 are expressed as positions (coordinate positions) viewed in an attachment coordinate system, which is a coordinate system fixedly set with respect to the target attachment 13, for example. As an example of the attachment coordinate system, for example, as shown in FIG. 7, the reference point P is the origin, the extending direction of the reference line A is the X-axis direction (or Y-axis direction), and the direction is perpendicular to the reference line A. Can be used a biaxial orthogonal coordinate system in which Y is the Y-axis direction (or X-axis direction).
なお、アタッチメント座標系の原点は、基準点Pと異なる点(基準点Pと所定の位置関係を有する点)であってもよい。また、アタッチメント座標系のX軸方向(又はY軸方向)は、基準ラインAの延在方向と異なる方向(基準ラインAに対して所定の角度方向)であってもよい。また、アタッチメント座標系は、例えば極座標形式の座標系であってもよい。 Note that the origin of the attachment coordinate system may be a point different from the reference point P (a point having a predetermined positional relationship with the reference point P). Further, the X-axis direction (or Y-axis direction) of the attachment coordinate system may be a direction different from the extending direction of the reference line A (a predetermined angle direction with respect to the reference line A). Also, the attachment coordinate system may be a polar coordinate system, for example.
アタッチメント座標系で見た交点Q1,Q2の位置は、例えば次のように求めることができる。すなわち、アタッチメント座標系で見た各接線ラインLi(i=1,2,3)を表す直線式が、該接線ラインLiに対応して求められた前記角度θiと距離diとを用いて算出される。そして、接線ラインL2,L1の交点Q1の位置が、該接線ラインL2,L1のそれぞれの直線式から算出される。同様に、接線ラインL2,L3の交点Q2の位置が、該接線ラインL2,L3のそれぞれの直線式から算出される。 The positions of the intersections Q1 and Q2 viewed in the attachment coordinate system can be obtained as follows, for example. That is, a linear expression representing each tangent line Li (i = 1, 2, 3) viewed in the attachment coordinate system is calculated using the angle θi and the distance di obtained corresponding to the tangent line Li. The Then, the position of the intersection point Q1 of the tangent lines L2 and L1 is calculated from the respective linear expressions of the tangent lines L2 and L1. Similarly, the position of the intersection point Q2 of the tangent lines L2 and L3 is calculated from the respective linear expressions of the tangent lines L2 and L3.
補足すると、アタッチメント座標系で見た交点Q1,Q2の位置は、適宜、前記第1〜第3回転センサ32〜34の検出出力により示される揺動量の検出値を用いて、他の座標系(例えば車体3に対して固定設定した車体座標系等)で見た位置に座標変換することもできる。従って、交点Q1,Q2の位置を表す座標系は、アタッチメント座標系以外の座標系であってもよい。 Supplementally, the positions of the intersections Q1 and Q2 viewed in the attachment coordinate system are appropriately determined by using the detected value of the swing amount indicated by the detection output of the first to third rotation sensors 32 to 34 in another coordinate system ( For example, the coordinate conversion can be performed at a position viewed in a vehicle body coordinate system fixed to the vehicle body 3. Therefore, the coordinate system representing the positions of the intersections Q1 and Q2 may be a coordinate system other than the attachment coordinate system.
図3に戻って、形状データ作成処理部41は、次に、STEP9において、作業機10の先端部(アーム12の先端部)の代表点としての前記基準点Pと、STEP8で求めた交点Q1,Q2との3つの点を通る円Cを算出する。そして、形状データ作成処理部41は、この円を対象アタッチメント13の形状データとして設定する。これにより、形状データ作成処理部41の処理が完了する。 Returning to FIG. 3, next, in STEP 9, the shape data creation processing unit 41 and the intersection point Q 1 obtained in STEP 8 and the reference point P as a representative point of the distal end portion of the work machine 10 (the distal end portion of the arm 12). , Q2, and a circle C passing through the three points is calculated. Then, the shape data creation processing unit 41 sets this circle as the shape data of the target attachment 13. Thereby, the processing of the shape data creation processing unit 41 is completed.
なお、上記STEP8、9の処理は、本発明における第3ステップに相当する処理である。 Note that the processing in STEPs 8 and 9 is processing corresponding to the third step in the present invention.
本実施形態では、上記円C(以降、形状円Cということがある)は、前記アタッチメント座標系で見た形状円Cの中心位置及び該形状円Cの半径(又はこれらを規定するパラメータ)の値により表される。かかる形状円Cの中心位置(2成分の座標位置)と半径とは、これらを未知数として、上記3つの点(P,Q1,Q2)の座標位置から一義的に算出することができる。 In the present embodiment, the circle C (hereinafter sometimes referred to as a shape circle C) is defined by the center position of the shape circle C and the radius of the shape circle C (or parameters that define these) as viewed in the attachment coordinate system. Represented by value. The center position (two-component coordinate position) and radius of the shape circle C can be uniquely calculated from the coordinate positions of the three points (P, Q1, and Q2) with these as unknowns.
これにより対象アタッチメント13の形状データが作成される。例えば、対象アタッチメント13が、二股形状のアタッチメント13aである場合には、図7に示す形状円Caを示すパラメータ値(中心位置及び半径の値等)が、該アタッチメント13aの形状データとして得られる。 Thereby, the shape data of the target attachment 13 is created. For example, when the target attachment 13 is a bifurcated attachment 13a, parameter values (such as the center position and radius values) indicating the shape circle Ca shown in FIG. 7 are obtained as shape data of the attachment 13a.
補足すると、交点Q1,Q2以外で、上記形状円Cが通る点としての作業機10の先端部(アーム12の先端部)の代表点は、前記基準点Pからずらした点であってもよい。例えば基準点Pからアーム12側に若干ずらした点等を、交点Q1,Q2以外で、上記形状円Cが通る点として採用してもよい。また、交点Q1,Q2以外で、上記形状円Cが通る点(作業機10の先端部の点)は、対象アタッチメント13の種類に応じて異ならせるようにしてもよい。 Supplementally, the representative point of the distal end portion of the work machine 10 (the distal end portion of the arm 12) as a point through which the shape circle C passes other than the intersection points Q1 and Q2 may be a point shifted from the reference point P. . For example, a point slightly shifted from the reference point P toward the arm 12 may be adopted as a point through which the shape circle C passes except at the intersections Q1 and Q2. In addition to the intersection points Q1 and Q2, the point through which the shape circle C passes (the point at the tip of the work machine 10) may be varied depending on the type of the target attachment 13.
以上が形状データ作成処理部41の処理の詳細である。 The details of the processing of the shape data creation processing unit 41 have been described above.
形状データ作成処理部41で上記の如く作成された任意の種類のアタッチメント13の形状データは、制御装置31の図示しない記憶部に記憶保持される。 The shape data of any type of attachment 13 created as described above by the shape data creation processing unit 41 is stored and held in a storage unit (not shown) of the control device 31.
あるいは、該形状データを、制御装置31に着脱自在な携帯型のメモリに記憶保持したり、制御装置31と通信可能な外部のサーバ等に記憶保持してもよい。そして、任意の種類のアタッチメント13の作成済の形状データを、当該携帯型のメモリもしくはサーバ等から制御装置31に必要時に取り込むようにしてもよい。 Alternatively, the shape data may be stored and held in a portable memory that is detachable from the control device 31, or may be stored and held in an external server that can communicate with the control device 31. Then, the created shape data of any kind of attachment 13 may be taken into the control device 31 from the portable memory or server when necessary.
次に、複数種類のアタッチメント13についての前記3種類の所定姿勢(第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢)の具体例及びその設定指針をさらに詳細に説明する。 Next, specific examples of the three types of predetermined postures (first posture, second posture, and third posture) for a plurality of types of attachments 13 and setting guidelines thereof will be described in more detail.
対象アタッチメント13が、前記した二股形状の対象アタッチメント13a(破砕機、フォーク、グラップル等)である場合における3種類の所定姿勢は、前記した通り、対象アタッチメント13aの全開状態において、該対象アタッチメント13aの2つの先端13a1,13a2のうちの一方の先端13a1だけを地面に接地させる姿勢(第1姿勢)と、両方の先端13a1,13a2を地面に接地させる姿勢(第2姿勢)と、他方の先端13a2だけを地面に接地させる姿勢(第3姿勢)との3種類の姿勢である。 In the case where the target attachment 13 is the above-mentioned bifurcated target attachment 13a (such as a crusher, a fork, a grapple, etc.), as described above, the three types of predetermined postures are as described above when the target attachment 13a is fully opened. A posture (first posture) in which only one of the two tips 13a1 and 13a2 is in contact with the ground (first posture), a posture in which both the tips 13a1 and 13a2 are in contact with the ground (second posture), and the other tip 13a2 There are three types of postures: a posture (third posture) in which only the ground is touched to the ground.
この場合、上記3種類の所定姿勢は、次のような条件を満たす姿勢である。 In this case, the three types of predetermined postures are postures that satisfy the following conditions.
すなわち、図7に示すように、揺動軸19の軸心方向に直交する平面に投影して見た対象アタッチメント13aの第1姿勢に対応する接線ラインL1の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13aが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第2姿勢に対応する接線ラインL2の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13aが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第3姿勢に対応する接線ラインL3の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13aが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)とが重なり合う重なり領域ORaは、図7で斜線を付した開領域となる。この重なり領域ORaが、対象アタッチメント13aの全体を包含する領域となるように、3種類の所定姿勢が設定されている。 That is, as shown in FIG. 7, the target attachment in the planar area on both sides of the tangent line L1 corresponding to the first posture of the target attachment 13a as seen by projection onto a plane orthogonal to the axial direction of the swing shaft 19 is seen. A plane area (attachment side plane area) on the side where 13a exists, and a plane area (attachment side plane area) on the side where the target attachment 13a is present among the plane areas on both sides of the tangent line L2 corresponding to the second posture; The overlapping area ORa where the plane area (attachment side plane area) on the side where the target attachment 13a exists out of the plane areas on both sides of the tangent line L3 corresponding to the third posture is the open area hatched in FIG. It becomes an area. Three types of predetermined postures are set so that the overlapping region ORa is a region including the entire target attachment 13a.
なお、対象アタッチメント13aの形状円Ca上の前記2つの交点Q1,Q2は、換言すれば、上記重なり領域ORaの頂点(角点)である。 In addition, the two intersection points Q1 and Q2 on the shape circle Ca of the target attachment 13a are, in other words, vertices (corner points) of the overlapping region ORa.
上記のように二股形状の対象アタッチメント13aに対応する3種類の所定姿勢を設定した場合、任意のサイズの二股形状の対象アタッチメント13bに対して、該対象アタッチメント13aの形状円Caが、対象アタッチメント13aの開閉状態によらずに、該対象アタッチメント13aの大部分(揺動軸19の近辺の一部分を除く全体)を包含する円となり、且つ、該形状円Caの面積が、対象アタッチメント13aの実際のサイズに比して過剰に大きなものとならないように形状円Caを作成できる。 When three types of predetermined postures corresponding to the bifurcated target attachment 13a are set as described above, the shape circle Ca of the target attachment 13a is the target attachment 13a with respect to the bifurcated target attachment 13b of any size. Regardless of the open / closed state, the circle includes the majority of the target attachment 13a (the whole except a part near the swing shaft 19), and the area of the shape circle Ca is the actual size of the target attachment 13a. The shape circle Ca can be created so as not to be excessively large compared to the size.
この場合、対象アタッチメント13aのうち、形状円Caから逸脱する部分は、前記干渉防止領域ARに進入し得ない部分である。従って、対象アタッチメント13aのうち、前記干渉防止領域ARに進入する可能性の有る部分の全体を形状円Caに包含させるように、該形状円Caを作成することができる。 In this case, a portion of the target attachment 13a that deviates from the shape circle Ca is a portion that cannot enter the interference prevention area AR. Therefore, the shape circle Ca can be created so that the entire portion of the target attachment 13a that may enter the interference prevention area AR is included in the shape circle Ca.
次に、対象アタッチメント13が、例えば、図8A〜図8Cに示すバケット13bである場合における3種類の所定姿勢の例を説明する。なお、バケット13bは、平坦部13b1を有する種類のアタッチメント13の代表例である。該バケット13bの平坦部13b1は、バケット13bの底部13b2と、爪先部13b3との間の部分である。 Next, examples of three types of predetermined postures when the target attachment 13 is, for example, the bucket 13b illustrated in FIGS. 8A to 8C will be described. The bucket 13b is a representative example of the type of attachment 13 having a flat portion 13b1. The flat portion 13b1 of the bucket 13b is a portion between the bottom portion 13b2 of the bucket 13b and the toe portion 13b3.
この種の対象アタッチメント13bに対応する3種類の所定姿勢は、本実施形態では、図8Bに示すように、平坦部13b1を面接触状態で地面に接地させる姿勢と、図8Aに示すように、平坦部13b1の両端部のうちの一方の端部側の部分(図示例では、バケット13bの底部13b2)だけを地面に接地させる姿勢と、図8Cに示すように、平坦部13b1の両端部のうちの他方の端部側の部分(図示例では、バケット13bの爪先部13b3)だけを地面に接地させる姿勢との3種類の姿勢である。 In the present embodiment, three types of predetermined postures corresponding to this type of target attachment 13b are as follows, as shown in FIG. 8B, a posture in which the flat portion 13b1 is in contact with the ground in a surface contact state, and as shown in FIG. A posture in which only one end side portion (in the illustrated example, the bottom portion 13b2 of the bucket 13b) of both ends of the flat portion 13b1 is grounded to the ground, and as shown in FIG. 8C, both ends of the flat portion 13b1 There are three types of postures including a posture in which only the other end side portion (in the illustrated example, the toe portion 13b3 of the bucket 13b) is in contact with the ground.
この場合、それぞれの姿勢に対応する接線ラインのうち、前記交点Q1,Q2を有する所定の接線ラインLxに相当する接線ラインは、平坦部13b1を接地させる姿勢に対応する接線ラインである。そこで、図8A〜図8Cでは、便宜上、図8Aの対象アタッチメント13bの姿勢、図8Bの対象アタッチメント13bの姿勢、図8Cの対象アタッチメント13bの姿勢を、それぞれ第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢として、それぞれに対応する接線ラインに参照符号L1、L2(Lx)、L3を付している。 In this case, among the tangent lines corresponding to each posture, the tangent line corresponding to the predetermined tangent line Lx having the intersections Q1 and Q2 is a tangent line corresponding to the posture where the flat portion 13b1 is grounded. 8A to 8C, for the sake of convenience, the posture of the target attachment 13b in FIG. 8A, the posture of the target attachment 13b in FIG. 8B, and the posture of the target attachment 13b in FIG. 8C are respectively the first posture, the second posture, and the third posture. As postures, reference signs L1, L2 (Lx), and L3 are attached to tangent lines corresponding to the postures, respectively.
補足すると、バケット13bに関する上記第2姿勢は、本発明における第1の所定姿勢に相当し、上記第1姿勢及び第2姿勢のうちの一方が本発明における第2の所定姿勢、他方が本発明における第3の所定姿勢に相当する。 Supplementally, the second posture related to the bucket 13b corresponds to the first predetermined posture in the present invention, and one of the first posture and the second posture is the second predetermined posture in the present invention, and the other is the present invention. This corresponds to the third predetermined posture.
また、図9に示すように、揺動軸19の軸心方向に直交する平面に投影して見た対象アタッチメント13bの第1姿勢に対応する接線ラインL1の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13bが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第2姿勢に対応する接線ラインL2の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13bが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第3姿勢に対応する接線ラインL3の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13bが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)とが重なり合う重なり領域ORbは、図9で斜線を付した開領域となる。 Further, as shown in FIG. 9, the target attachment in the planar areas on both sides of the tangent line L1 corresponding to the first posture of the target attachment 13b as seen by projection onto a plane orthogonal to the axial direction of the swing shaft 19 is seen. A plane area (attachment side plane area) on the side where 13b exists, and a plane area (attachment side plane area) on the side where the target attachment 13b exists among the plane areas on both sides of the tangent line L2 corresponding to the second posture; The overlapping area ORb, which overlaps with the plane area on the side where the target attachment 13b exists (attachment side plane area) among the plane areas on both sides of the tangent line L3 corresponding to the third posture, is shown in FIG. It becomes an area.
そして、二股形状の対象アタッチメント13aの場合と同様に、この重なり領域ORbが、対象アタッチメント13bの全体を包含する領域となるように、3種類の所定姿勢が設定されている。 As in the case of the bifurcated target attachment 13a, three types of predetermined postures are set so that the overlapping region ORb is a region that encompasses the entire target attachment 13b.
なお、平坦部13b1を有する対象アタッチメント13bに対応する上記3種類の所定姿勢は、バケットに限らず、リフティングマグネット等においても同様である。 Note that the above-described three types of predetermined postures corresponding to the target attachment 13b having the flat portion 13b1 are not limited to the bucket, and the same applies to the lifting magnet and the like.
また、対象アタッチメント13bの形状円Cb上の前記交点Q1,Q2は、換言すれば、上記重なり領域ORbの頂点(角点)となる2つの点である。 In addition, the intersection points Q1 and Q2 on the shape circle Cb of the target attachment 13b are, in other words, two points that are the vertices (corner points) of the overlapping region ORb.
上記のように平坦部13b1を有する対象アタッチメント13bに対応する3種類の所定姿勢を設定した場合、平坦部13b1を有する任意のサイズの対象アタッチメント13bに対して、該対象アタッチメント13bの形状円Cbが、該対象アタッチメント13bの大部分(アタッチメント13bへのリンク20の連結部と、揺動軸19との近辺の一部分を除く全体)を包含し、且つ、該形状円Cbの面積が対象アタッチメント13bの実際のサイズに対して過剰に大きなものとならないように形状円Cbを作成できる。 When three types of predetermined postures corresponding to the target attachment 13b having the flat portion 13b1 are set as described above, the shape circle Cb of the target attachment 13b is set for the target attachment 13b having an arbitrary size having the flat portion 13b1. , Including most of the target attachment 13b (the entire portion excluding a portion near the connecting portion of the link 20 to the attachment 13b and the swing shaft 19), and the area of the shape circle Cb is that of the target attachment 13b. The shape circle Cb can be created so as not to be excessively large with respect to the actual size.
この場合、対象アタッチメント13bのうち、形状円Cbから逸脱する部分は、前記干渉防止領域ARに進入し得ない部分である。従って、二股形状の対象アタッチメント13aの場合と同様に、バケット等の対象アタッチメント13bのうち、前記干渉防止領域ARに進入する可能性の有る部分の全体を形状円Cbに包含させるように、該形状円Cbを作成することができる。 In this case, a portion of the target attachment 13b that deviates from the shape circle Cb is a portion that cannot enter the interference prevention area AR. Therefore, as in the case of the bifurcated target attachment 13a, the shape circle Cb includes the entire portion of the target attachment 13b such as a bucket that may enter the interference prevention area AR. A circle Cb can be created.
次に、対象アタッチメント13が、例えば、図10A〜図10Cに示すブレーカ13cである場合における3種類の所定姿勢の例を説明する。なお、以降、ブレーカ13cは、アーム12及びリンク20に連結される基体部13c2から、先端が尖った棒状部13c1が延設された形態のアタッチメントである。 Next, examples of three types of predetermined postures when the target attachment 13 is, for example, the breaker 13c illustrated in FIGS. 10A to 10C will be described. Hereinafter, the breaker 13c is an attachment in which a rod-like portion 13c1 with a sharp tip is extended from a base portion 13c2 connected to the arm 12 and the link 20.
この種の対象アタッチメント13c(ブレーカ)に対応する3種類の所定姿勢は、本実施形態では、図10Bに示すように、該対象アタッチメント13cを地面に対してほぼ垂直な方向に延在させた状態で該対象アタッチメント13cの棒状部13c1の先端を地面に接地させる姿勢と、図10Aに示すように、対象アタッチメント13cの先端側外周部のうちの一側面のテーパ部を地面に接地させつつ、該対象アタッチメント13cを地面に対して斜め方向に延在させる姿勢と、図10Cに示すように、対象アタッチメント13cの先端側外周部のうちの上記一側面と反対側の側面のテーパ部を地面に接地させつつ、該対象アタッチメント13cを地面に対して斜め方向に延在させる姿勢との3種類の姿勢である。 In this embodiment, the three types of predetermined postures corresponding to this type of target attachment 13c (breaker) are in a state where the target attachment 13c extends in a direction substantially perpendicular to the ground as shown in FIG. 10B. The posture of grounding the tip of the rod-like portion 13c1 of the target attachment 13c to the ground, and as shown in FIG. 10A, the taper portion on one side of the outer peripheral portion of the tip of the target attachment 13c is grounded to the ground. The posture in which the target attachment 13c extends obliquely with respect to the ground, and as shown in FIG. 10C, the tapered portion on the side opposite to the one side of the outer peripheral portion on the tip side of the target attachment 13c is grounded to the ground. And three types of postures: a posture in which the target attachment 13c extends obliquely with respect to the ground.
この場合、それぞれの姿勢に対応する接線ラインのうち、前記交点Q1,Q2を有する所定の接線ラインLxに相当する接線ラインは、対象アタッチメント13cの先端を接地させる姿勢に対応する接線ラインである。そこで、図10A〜図10Cでは、便宜上、図10Aの対象アタッチメント13cの姿勢、図10Bの対象アタッチメント13cの姿勢、図10Cの対象アタッチメント13cの姿勢を、それぞれ第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢として、それぞれに対応する接線ラインに参照符号L1、L2(Lx)、L3を付している。 In this case, among the tangent lines corresponding to each posture, the tangent line corresponding to the predetermined tangent line Lx having the intersections Q1 and Q2 is a tangent line corresponding to a posture where the tip of the target attachment 13c is grounded. 10A to 10C, for convenience, the posture of the target attachment 13c in FIG. 10A, the posture of the target attachment 13c in FIG. 10B, and the posture of the target attachment 13c in FIG. 10C are respectively set to the first posture, the second posture, and the third posture. As postures, reference signs L1, L2 (Lx), and L3 are attached to tangent lines corresponding to the postures, respectively.
また、図11に示すように、揺動軸19の軸心方向に直交する平面に投影して見た対象アタッチメント13cの第1姿勢に対応する接線ラインL1の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13cが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第2姿勢に対応する接線ラインL2の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13cが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)と、第3姿勢に対応する接線ラインL3の両側の平面領域のうちの対象アタッチメント13cが存在する側の平面領域(アタッチメント側平面領域)とが重なり合う重なり領域ORcは、図11で斜線を付した開領域となる。そして、二股形状の対象アタッチメント13aの場合と同様に、この重なり領域ORcが、対象アタッチメント13cの全体を包含する領域となるように、3種類の所定姿勢が設定されている。 Further, as shown in FIG. 11, the target attachment in the planar regions on both sides of the tangent line L1 corresponding to the first posture of the target attachment 13c as seen by projection onto a plane orthogonal to the axial direction of the swing shaft 19 is seen. A plane area on the side where 13c exists (attachment side plane area), and a plane area on the side where the target attachment 13c exists among the plane areas on both sides of the tangent line L2 corresponding to the second posture (attachment side plane area); The overlapping region ORc that overlaps the planar region on the side where the target attachment 13c exists (attachment-side planar region) among the planar regions on both sides of the tangent line L3 corresponding to the third posture is the open area hatched in FIG. It becomes an area. As in the case of the bifurcated target attachment 13a, three types of predetermined postures are set so that the overlapping region ORc is a region including the entire target attachment 13c.
なお、対象アタッチメント13cの形状円Cc上の前記交点Q1,Q2は、換言すれば、上記重なり領域ORcの頂点(角点)となる2つの点である。 In addition, the intersection points Q1 and Q2 on the shape circle Cc of the target attachment 13c are, in other words, two points that are the vertices (corner points) of the overlapping region ORc.
上記のように、先端が尖った棒状部13c1を有する対象アタッチメント13cに対応する3種類の所定姿勢を設定した場合、該棒状部13c1を有する任意のサイズの対象アタッチメント13cに対して、該対象アタッチメント13cの形状円Ccが、該対象アタッチメント13cの大部分(アタッチメント13cへのリンク20の連結部と、揺動軸19との近辺の一部分を除く全体)を包含するような円となり、且つ、該形状円Ccの面積が対象アタッチメント13cの実際のサイズに対して過剰に大きなものとならないように形状円Ccを作成できる。 As described above, when three types of predetermined postures corresponding to the target attachment 13c having the rod-shaped portion 13c1 having a sharp tip are set, the target attachment is applied to the target attachment 13c having an arbitrary size having the rod-shaped portion 13c1. And the shape circle Cc of 13c is a circle that includes most of the target attachment 13c (the whole excluding a portion near the connection portion of the link 20 to the attachment 13c and the swing shaft 19), and The shape circle Cc can be created so that the area of the shape circle Cc does not become excessively large with respect to the actual size of the target attachment 13c.
この場合、対象アタッチメント13cのうち、形状円Ccから逸脱する部分は、前記干渉防止領域ARに進入し得ない部分である。従って、二股形状の対象アタッチメント13aの場合と同様に、ブレーカ等の対象アタッチメント13cのうち、前記干渉防止領域ARに進入する可能性の有る部分の全体を形状円Ccに包含させるように、該形状円Ccを作成することができる。 In this case, a portion of the target attachment 13c that deviates from the shape circle Cc is a portion that cannot enter the interference prevention area AR. Accordingly, as in the case of the bifurcated target attachment 13a, the shape circle Cc includes the entire portion of the target attachment 13c such as a breaker that may enter the interference prevention area AR. A circle Cc can be created.
本実施形態では、以上説明した如く作成された各種類のアタッチメント13の形状データが、前記干渉監視部42の処理で使用される。すなわち、干渉監視部42は、アーム12の先端部に取り付けられたアタッチメント13の形状が、該アタッチメント13の種類に対応して先に作成された形状データにより示される円形状であるとみなして、該アタッチメント13と、前記干渉防止領域ARとの位置関係を監視する。 In the present embodiment, the shape data of each type of attachment 13 created as described above is used in the processing of the interference monitoring unit 42. That is, the interference monitoring unit 42 regards the shape of the attachment 13 attached to the tip of the arm 12 as a circular shape indicated by the shape data created previously corresponding to the type of the attachment 13, The positional relationship between the attachment 13 and the interference prevention area AR is monitored.
この場合、アタッチメント13の形状円Cは、アーム12に対するアタッチメント13の揺動に伴い、前記揺動軸19の軸心周りに(前記基準点Pを揺動支点として)揺動するものとされる。このとき、アーム12に対するアタッチメント13の揺動量と、アーム12に対する上記形状円Cの位置との関係は、例えばアタッチメント13を第1姿勢〜第3姿勢のうちの任意の1つの第i姿勢で地面(走行体2の接地面とほぼ同一の平面上の地面)に接地させたときの接線ラインが前記の如く求められた第i接線ラインに一致するように設定される。 In this case, the shape circle C of the attachment 13 swings around the axis of the swing shaft 19 (using the reference point P as a swing fulcrum) as the attachment 13 swings with respect to the arm 12. . At this time, the relationship between the swing amount of the attachment 13 with respect to the arm 12 and the position of the shape circle C with respect to the arm 12 is, for example, that the attachment 13 is grounded in any one i-position from the first to third positions. The tangent line when grounded on the ground (on the same plane as the ground contact surface of the traveling body 2) is set so as to coincide with the i-th tangent line obtained as described above.
以上説明した実施形態によれば、種々様々なサイズ、形状及び作動形態のアタッチメント13に対して、該アタッチメント13のうちの干渉防止領域ARに進入する可能性のある部分の全体を包含させ得るように、各種類のアタッチメント13の形状データとしての形状円Cを作成できる。そして、この場合、形状円Cが、アタッチメント13のサイズに比して過剰に大きなものとならないようにすることができる。 According to the embodiment described above, the attachment 13 having various sizes, shapes, and operation forms may include the entire portion of the attachment 13 that may enter the interference prevention area AR. Furthermore, a shape circle C as shape data of each type of attachment 13 can be created. In this case, the shape circle C can be prevented from becoming excessively large compared to the size of the attachment 13.
このため、該形状データ(形状円C)を用いて前記干渉監視部42の処理を行うことで、作業機10及びアタッチメント13の作動を過剰に制限することなく、アタッチメント13が干渉防止領域AR内の車体3に干渉するのを適切に防止できる。 For this reason, by performing the processing of the interference monitoring unit 42 using the shape data (shape circle C), the attachment 13 can be moved within the interference prevention area AR without excessively restricting the operation of the work machine 10 and the attachment 13. Interference with the vehicle body 3 can be prevented appropriately.
また、このような形状円Cを、基準のアタッチメント13の寸法データ等を必要とすることなく作成できる。さらに、運転者がアタッチメント13の3種類の所定姿勢を実現するように、作業機10を操縦するだけで、形状円Cを作成できる。従って、種々様々なアタッチメント13の形状データを、煩雑な作業を必要とすることなく、運転者の簡単な作業で適切に作成することができる。 Further, such a shape circle C can be created without requiring the dimension data of the reference attachment 13 or the like. Furthermore, the shape circle C can be created simply by manipulating the work implement 10 so that the driver achieves the three predetermined postures of the attachment 13. Therefore, the shape data of various attachments 13 can be appropriately created by a simple operation of the driver without requiring a complicated operation.
次に、以上説明した実施形態の変形態様をいくつか説明する。前記実施形態では、アタッチメント13の形状データとしての形状円Cが、アタッチメント13のうちの、アーム12との連結部の近辺(揺動軸19の近辺)の部分又はリンク20との連結部の近辺の部分を除く大部分を包含する円となるように、アタッチメント13の3種類の所定姿勢を該アタッチメント13の種類別に設定した。 Next, some modifications of the embodiment described above will be described. In the embodiment, the shape circle C as the shape data of the attachment 13 is a portion of the attachment 13 in the vicinity of the connection portion with the arm 12 (near the swinging shaft 19) or the vicinity of the connection portion with the link 20. Three types of predetermined postures of the attachment 13 were set for each type of the attachment 13 so as to form a circle including most of the portion excluding the portion.
ただし、アタッチメント13のうち、作業機10の任意の作動状態において、前記干渉防止領域ARに進入し得ない部分であれば、該アタッチメント13のより多くの部分が上記形状円に含まれないように、該アタッチメント13に対応する3種類の所定姿勢が設定されていてもよい。 However, if the attachment 13 is a portion that cannot enter the interference prevention area AR in an arbitrary operating state of the work machine 10, a larger portion of the attachment 13 is not included in the shape circle. Three kinds of predetermined postures corresponding to the attachment 13 may be set.
あるいは、例えば、形状円Cが通る前記2つの交点Q1,Q2以外の1つの点を、前記基準点Pからずらすことで、該形状円Cが、アタッチメント13の全体を包含するようにすることも可能である。 Alternatively, for example, by shifting one point other than the two intersection points Q1 and Q2 through which the shape circle C passes from the reference point P, the shape circle C may include the entire attachment 13. Is possible.
また、前記実施形態では、アタッチメント13の3種類の所定姿勢である第1姿勢、第2姿勢、第3姿勢が、作業機10の操縦によって、この順番で実現される場合について説明した。ただし、当該3種類の所定姿勢の実現順番は任意に変更し得る。 Further, in the above-described embodiment, the case where the first posture, the second posture, and the third posture, which are the three predetermined postures of the attachment 13, are realized in this order by the operation of the work machine 10 has been described. However, the realization order of the three types of predetermined postures can be arbitrarily changed.
また、前記実施形態では、干渉防止領域ARが、アタッチメント13が車体3に干渉するのを防止するための領域である場合について説明した。ただし、干渉防止領域は、例えば、建設機械の外部の物体にアタッチメントが干渉するのを防止するための領域として設定されたものであってもよい。 In the embodiment, the case where the interference prevention area AR is an area for preventing the attachment 13 from interfering with the vehicle body 3 has been described. However, the interference prevention area may be set as an area for preventing the attachment from interfering with an object outside the construction machine, for example.
また、前記実施形態では、対象アタッチメント13を3種類の所定姿勢で接地させる地面が、油圧ショベル1の走行体2の接地面と同一もしくはほぼ同一の平面上の平坦面である場合について説明した。ただし、走行体2の接地面と、対象アタッチメント13を接地させる地面との間の位置関係(高さの差及び傾き角等)が実測等により判っている場合には、対象アタッチメント13を接地させる地面が走行体2の接地面と同一もしくはほぼ同一の平面上の平坦面でなくてもよい。 Moreover, in the said embodiment, the case where the ground which grounds the object attachment 13 by three types of predetermined attitude | positions was the flat surface on the same or substantially the same plane as the grounding surface of the traveling body 2 of the hydraulic shovel 1 was demonstrated. However, when the positional relationship (height difference, inclination angle, etc.) between the grounding surface of the traveling body 2 and the ground on which the target attachment 13 is grounded is known by actual measurement or the like, the target attachment 13 is grounded. The ground may not be a flat surface on the same or substantially the same plane as the ground contact surface of the traveling body 2.
この場合には、走行体2の接地面と、対象アタッチメント13を接地させる地面との間の位置関係を制御装置31に入力する。そして、制御装置31で、3種類の所定姿勢のそれぞれに対応する接線ラインL1〜L3と、対象アタッチメント13との位置関係を特定する処理(前記STEP3,5,7の処理)で、走行体2の接地面と、対象アタッチメント13を接地させる地面との間の位置関係を用いる演算処理を実行することで、接線ラインL1〜L3と、対象アタッチメント13との位置関係を適切に特定することができる。 In this case, the positional relationship between the grounding surface of the traveling body 2 and the ground on which the target attachment 13 is grounded is input to the control device 31. Then, in the control device 31, the traveling body 2 is identified by the process (the processes of STEP 3, 5, and 7) that specifies the positional relationship between the tangent lines L <b> 1 to L <b> 3 corresponding to each of the three predetermined postures and the target attachment 13. The positional relationship between the tangent lines L <b> 1 to L <b> 3 and the target attachment 13 can be appropriately specified by executing a calculation process using the positional relationship between the contact surface of the target and the ground on which the target attachment 13 is grounded. .
また、前記実施形態では、建設機械の一例として図1に示した形態の油圧ショベル1を示したが、本発明の適用対象の建設機械は、図1に示した形態の油圧ショベルに限られないものであることはもちろんである。例えば、図12あるいは図13に示す建設機械51,71等についても本発明を適用できる。 Moreover, in the said embodiment, although the hydraulic excavator 1 of the form shown in FIG. 1 was shown as an example of a construction machine, the construction machine of the application object of this invention is not restricted to the hydraulic excavator of the form shown in FIG. Of course it is a thing. For example, the present invention can be applied to the construction machines 51 and 71 shown in FIG.
図12に示す建設機械51は、走行体52上で旋回自在な車体53から延設された作業機60が、車体53に対して揺動可能なメインブーム61と、メインブーム61に対して揺動可能なフロントブーム62と、フロントブーム62に対して揺動可能なアーム63とを備え、該アーム63の先端部に、種々様々なアタッチメント64を揺動可能に取り付けることができるものである。 A construction machine 51 shown in FIG. 12 includes a main boom 61 that can swing with respect to the vehicle body 53, and a work boom 60 that extends from the vehicle body 53 that can turn on the traveling body 52. A movable front boom 62 and an arm 63 swingable with respect to the front boom 62 are provided, and various attachments 64 can be swingably attached to the distal end portion of the arm 63.
また、図13に示す建設機械71は、走行体72上で旋回自在な車体73から延設された作業機80が、車体73に対して揺動可能なメインブーム81と、メインブーム81に対して揺動可能なフロントブーム82と、フロントブーム82に対して揺動可能なインターブーム83と、インターブーム83に対して揺動可能なアーム84とを備え、該アーム84の先端部に、種々様々なアタッチメント85を揺動可能に取り付けることができるものである。 Further, the construction machine 71 shown in FIG. 13 includes a main boom 81 in which a work machine 80 extended from a vehicle body 73 that can turn on a traveling body 72 can swing with respect to the vehicle body 73, and a main boom 81. A front boom 82 that can swing with respect to the front boom 82, and an arm 84 that can swing with respect to the inter boom 83. Various attachments 85 can be swingably attached.
1,51,71…建設機械、10,60,80…作業機、13,13a,13b,13c,64,85…アタッチメント、32…第1回転センサ(姿勢状態検出用センサ)、33…第2回転センサ(姿勢状態検出用センサ)、34…第3回転センサ(姿勢状態検出用センサ)、42…干渉監視部(干渉監視手段)。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51,71 ... Construction machine 10, 60, 80 ... Work machine, 13, 13a, 13b, 13c, 64, 85 ... Attachment, 32 ... 1st rotation sensor (sensor for attitude state detection), 33 ... 2nd Rotation sensor (posture state detection sensor), 34... Third rotation sensor (posture state detection sensor), 42... Interference monitoring unit (interference monitoring means).
Claims (6)
前記作業機に取り付けられたアタッチメントの姿勢が、該アタッチメントの種類に応じてあらかじめ決定された3種類の所定姿勢のうちの1つの所定姿勢になるように前記作業機を作動させた状態で該アタッチメントを前記建設機械の周囲の地面に接地させることを前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に順次実行する第1ステップと、
前記アタッチメントを前記地面に接地させた状態での前記姿勢状態検出用センサの検出出力に基づいて、前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に、前記アタッチメントに接する地面の接線ラインと該アタッチメントとの位置関係を特定する第2ステップと、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する3つの接線ラインのそれぞれと前記アタッチメントとの特定された位置関係に基づいて、前記3つの接線ラインのうちの1つの所定の接線ラインと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点と、前記作業機の先端部の点とを通る円を特定し、該円を前記アタッチメントの形状データとして設定する第3ステップとを備えており、
前記3種類の所定姿勢は、該3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインにより規定される前記円が、前記アタッチメントのうち、該アタッチメントが取り付けられた前記作業機の作動状態に応じて前記干渉防止領域に進入し得る部分の全体を少なくとも包含するように、該アタッチメントの種類別にあらかじめ定められていることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。 A work machine in which a plurality of types of attachments are interchangeably attached to the tip, a posture state detection sensor that generates a detection output corresponding to the posture state of the work machine and the attachment to the work machine, and prevention of the attachment interference In a construction machine including an interference monitoring unit that monitors a positional relationship between an interference prevention region set in advance as a region for performing the attachment, the interference monitoring unit monitors a positional relationship between the interference prevention region and the attachment. A method for creating the shape data of the attachment used for
The attachment in a state in which the work implement is operated so that the posture of the attachment attached to the work implement becomes one predetermined posture among three predetermined postures determined in advance according to the type of the attachment. A first step of sequentially performing contact with the ground around the construction machine for each of the three predetermined postures;
Based on the detection output of the posture state detection sensor in a state where the attachment is in contact with the ground, for each of the three types of predetermined postures, the position of the tangent line on the ground contacting the attachment and the attachment A second step of identifying the relationship;
Based on the specified positional relationship between each of the three tangent lines corresponding to each of the three predetermined postures and the attachment, one predetermined tangent line of the three tangent lines and the other two A third step of identifying a circle passing through two intersections with each of the tangent lines and a point at the tip of the work machine, and setting the circle as shape data of the attachment;
The three types of predetermined postures are determined by the circles defined by the three tangent lines corresponding to the three types of predetermined postures depending on the operating state of the work implement to which the attachments are attached among the attachments. An attachment shape data creation method for a construction machine, characterized in that it is predetermined for each type of attachment so as to include at least the entire part that can enter the interference prevention region.
前記3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインのそれぞれの両側の平面領域のうち、前記アタッチメントが存在する側の平面領域をアタッチメント側平面領域と定義したとき、前記3種類の所定姿勢は、前記3つの接線ラインのそれぞれに対応する前記アタッチメント側平面領域の互いに重なり合う重なり領域が該アタッチメントの全体を包含する開領域となるようにあらかじめ設定されており、
前記3つの接線ラインのうちの前記所定の接線ラインは、前記重なり領域の2つの頂点を通る接線ラインであることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。 In the construction machine attachment shape data creation method according to claim 1,
When the plane area on the side where the attachment exists is defined as an attachment-side plane area among the plane areas on both sides of the three tangent lines respectively corresponding to the three kinds of predetermined attitudes, the three kinds of predetermined attitudes Is set in advance such that the overlapping region of the attachment-side planar region corresponding to each of the three tangent lines is an open region that includes the entire attachment,
The method of creating shape data for an attachment of a construction machine, wherein the predetermined tangent line among the three tangent lines is a tangent line passing through two vertices of the overlapping region.
前記作業機に取り付けられたアタッチメントの姿勢が、該アタッチメントの種類に応じてあらかじめ決定された3種類の所定姿勢のうちの1つの所定姿勢になるように前記作業機を作動させた状態で該アタッチメントを前記建設機械の周囲の地面に接地させることを前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に順次実行する第1ステップと、
前記アタッチメントを前記地面に接地させた状態での前記姿勢状態検出用センサの検出出力に基づいて、前記3種類の所定姿勢のそれぞれ毎に、前記アタッチメントに接する地面の接線ラインと該アタッチメントとの位置関係を特定する第2ステップと、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する3つの接線ラインのそれぞれと前記アタッチメントとの特定された位置関係に基づいて、前記3つの接線ラインのうちの1つの所定の接線ラインと、他の2つの接線ラインのそれぞれとの2つの交点と、前記作業機の先端部の点とを通る円を特定し、該円を前記アタッチメントの形状データとして設定する第3ステップとを備えており、
前記3種類の所定姿勢に各々対応する前記3つの接線ラインのそれぞれの両側の平面領域のうち、前記アタッチメントが存在する側の平面領域をアタッチメント側平面領域と定義したとき、前記3種類の所定姿勢は、前記3つの接線ラインのそれぞれに対応する前記アタッチメント側平面領域の互いに重なり合う重なり領域が該アタッチメントの全体を包含する開領域となるようにあらかじめ設定されており、
前記3つの接線ラインのうちの前記所定の接線ラインは、前記重なり領域の2つの頂点を通る接線ラインであることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。 A work machine in which a plurality of types of attachments are interchangeably attached to the tip, a posture state detection sensor that generates a detection output corresponding to the posture state of the work machine and the attachment to the work machine, and prevention of the attachment interference In a construction machine including an interference monitoring unit that monitors a positional relationship between an interference prevention region set in advance as a region for performing the attachment, the interference monitoring unit monitors a positional relationship between the interference prevention region and the attachment. A method for creating the shape data of the attachment used for
The attachment in a state in which the work implement is operated so that the posture of the attachment attached to the work implement becomes one predetermined posture among three predetermined postures determined in advance according to the type of the attachment. A first step of sequentially performing contact with the ground around the construction machine for each of the three predetermined postures;
Based on the detection output of the posture state detection sensor in a state where the attachment is in contact with the ground, for each of the three types of predetermined postures, the position of the tangent line on the ground contacting the attachment and the attachment A second step of identifying the relationship;
Based on the specified positional relationship between each of the three tangent lines corresponding to each of the three predetermined postures and the attachment, one predetermined tangent line of the three tangent lines and the other two A third step of identifying a circle passing through two intersections with each of the tangent lines and a point at the tip of the work machine, and setting the circle as shape data of the attachment;
When the plane area on the side where the attachment exists is defined as an attachment-side plane area among the plane areas on both sides of the three tangent lines respectively corresponding to the three kinds of predetermined attitudes, the three kinds of predetermined attitudes Is set in advance such that the overlapping region of the attachment-side planar region corresponding to each of the three tangent lines is an open region that includes the entire attachment,
The method of creating shape data for an attachment of a construction machine, wherein the predetermined tangent line among the three tangent lines is a tangent line passing through two vertices of the overlapping region.
前記3種類の所定姿勢のうちの前記所定の接線ラインに対応する第1の所定姿勢は、該所定の接線ライン上での前記アタッチメントの接地点が2点以上となる姿勢であり、
前記3種類のうちの前記第1の所定姿勢と異なる第2の所定姿勢は、前記第1の所定姿勢での前記アタッチメントの接地部分全体の両端のうちの一端寄りの部分で該アタッチメントを前記地面に接地させる姿勢であり、
前記3種類のうちの前記第1の所定姿勢及び第2の所定姿勢と異なる第3の所定姿勢は、前記第1の所定姿勢での前記アタッチメントの接地部分全体の両端のうちの他端寄りの部分で該アタッチメントを前記地面に接地させる姿勢であることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。 In the shape data creation method of the attachment of the construction machine according to any one of claims 1 to 3,
The first predetermined posture corresponding to the predetermined tangent line among the three types of predetermined postures is a posture in which the number of contact points of the attachment on the predetermined tangent line is two or more.
The second predetermined posture different from the first predetermined posture of the three types is a portion near one end of both ends of the entire grounding portion of the attachment in the first predetermined posture. Is a posture to touch the ground,
The third predetermined posture different from the first predetermined posture and the second predetermined posture among the three types is closer to the other end of both ends of the entire ground contact portion of the attachment in the first predetermined posture. An attachment shape data creation method for an attachment of a construction machine, wherein the attachment is in a posture in which the attachment is in contact with the ground.
前記作業機の先端部に取り付けられるアタッチメントは、開閉可能に構成された二股形状の種類のアタッチメントを含み、該二股形状の種類のアタッチメントに対応してあらかじめ設定された前記3種類の所定姿勢のうちの前記第1の所定姿勢は、開状態とした前記アタッチメントの2つの先端を該アタッチメントの開状態で前記地面に接地させる姿勢であり、前記第2の所定姿勢は、前記開状態のアタッチメントの2つの先端のうちの一方の先端だけを前記地面に接地させる姿勢であり、前記第3の所定姿勢は、前記開状態のアタッチメントの2つの先端のうちの他方の先端だけを前記地面に接地させる姿勢であることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。 In the construction machine attachment shape data creation method according to claim 4,
The attachment attached to the distal end portion of the working machine includes a bifurcated type attachment configured to be openable and closable, and among the three types of predetermined postures set in advance corresponding to the bifurcated type attachment The first predetermined posture is a posture in which two tips of the attachment in the open state are brought into contact with the ground in the open state of the attachment, and the second predetermined posture is 2 of the attachment in the open state. A posture in which only one of the two tips is grounded to the ground, and the third predetermined posture is a posture in which only the other tip of the two tips of the open attachment is grounded. A construction data creation method for an attachment of a construction machine, characterized in that:
前記作業機の先端部に取り付けられるアタッチメントは、平坦部分を有する種類のアタッチメントを含み、該平坦部分を有する種類のアタッチメントに対応してあらかじめ設定された前記3種類の所定姿勢のうちの前記第1の所定姿勢は、該アタッチメントの平坦部分を前記地面に接地させる姿勢であり、前記第2の所定姿勢は、該アタッチメントの平坦部の両端のうちの一端寄りの部分で前記地面に接地させる姿勢であり、前記第3の所定姿勢は、該アタッチメントの2つの先端のうちの他方寄りの部分で前記地面に接地させる姿勢であることを特徴とする建設機械のアタッチメントの形状データ作成方法。
In the method for creating shape data of an attachment for a construction machine according to claim 4 or 5,
The attachment attached to the distal end portion of the working machine includes an attachment of a type having a flat portion, and the first of the three types of predetermined postures set in advance corresponding to the attachment of the type having the flat portion. The predetermined posture is a posture in which a flat portion of the attachment is grounded to the ground, and the second predetermined posture is a posture in which a portion near one end of both ends of the flat portion of the attachment is grounded to the ground. And the third predetermined posture is a posture for making contact with the ground at a portion closer to the other of the two tip ends of the attachment.
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US20220333338A1 (en) * | 2020-03-24 | 2022-10-20 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Work machine |
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