JP2020159133A - Work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は作業機械に係り、特に作業効率を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a work machine, and particularly relates to a technique for improving work efficiency.
建設現場等の作業現場では、油圧ショベルによる掘削等の作業が広く行われている。このような油圧ショベルのフロントアタッチメントは、複雑な動きをし、かつ、広範囲に亘って稼働するため、作業態様の柔軟性が高い一方、作業の効率や精度においては、作業者の作業経験等に左右される傾向にある。 At work sites such as construction sites, work such as excavation with a hydraulic excavator is widely performed. Since the front attachment of such a hydraulic excavator moves in a complicated manner and operates over a wide range, the work mode is highly flexible, but the work efficiency and accuracy are based on the work experience of the worker. It tends to be influenced.
そこで、掘削対象の目標形状を示す設計面を生成し、バケット刃先位置を自動調整して掘削することで、掘削作業における作業者の作業効率を向上させる技術が開発されている(特許文献1)。 Therefore, a technique has been developed to improve the work efficiency of workers in excavation work by generating a design surface showing a target shape of an excavation target and automatically adjusting the position of the bucket cutting edge to excavate (Patent Document 1). ..
ところで、建造物等の解体作業においては、地面の掘削作業と異なり、作業対象が複雑な形状をしているため、解体効率が作業者の作業経験等に、地面の掘削作業より左右されやすい傾向にある。
ここで、上記特許文献1に開示される技術について鑑みると、建造物等の複雑な形状のものを効率的に解体することについては開示されておらず、さらなる改善の余地があった。
By the way, in the demolition work of buildings, etc., unlike the excavation work of the ground, the work target has a complicated shape, so the demolition efficiency tends to be more easily influenced by the work experience of the worker than the excavation work of the ground. It is in.
Here, in view of the technique disclosed in
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、解体作業における解体効率を向上させることができる作業機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a work machine capable of improving dismantling efficiency in dismantling work.
上記の目的を達成するため、本発明の作業機械は、本体に設けられ、解体物の解体作業をする解体装置と、前記解体装置を操作する操作装置と、前記解体装置を制御するコントローラと、を有する作業機械において、前記コントローラは、前記解体物を複数の範囲に分け、前記範囲を解体する順序としての解体順序を記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記解体順序、及び前記解体装置の位置情報に基づいて現在の解体対象範囲を判定する解体対象判定部と、前記解体物のうち、前記現在の解体対象範囲以外の範囲である禁止範囲に前記解体装置が接近しているか否かを判定する接近判定部と、前記禁止範囲に前記解体装置が接近しないよう前記解体装置の稼働量を制限する稼働量制限制御部と、を含み、前記解体対象判定部は、前記解体順序に基づいて、前記現在の解体対象範囲を更新することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the work machine of the present invention includes a dismantling device provided in a main body for performing dismantling work of a dismantled object, an operating device for operating the dismantling device, and a controller for controlling the dismantling device. In the work machine having the above, the controller divides the disassembled object into a plurality of ranges, stores the dismantling order as the dismantling order of the range, the dismantling order stored in the storage unit, and the above. Whether the dismantling device is close to the dismantling target determination unit that determines the current dismantling target range based on the position information of the dismantling device and the prohibited range of the dismantled object other than the current dismantling target range. The dismantling target determination unit includes the approach determination unit for determining whether or not the dismantling device and the operation amount limit control unit for limiting the operation amount of the dismantling device so that the dismantling device does not approach the prohibited range. Based on the above, the current dismantling target range is updated.
これにより、解体順序及び解体装置の位置情報に基づいて、現在の解体対象範囲を更新することで、例えば現在の解体対象範囲の解体が完了した際に解体順序に基づいて現在の解体対象範囲の更新を行うことで、作業者が解体順序を誤ることを抑制することが可能とされる。 As a result, by updating the current dismantling target range based on the dismantling order and the position information of the dismantling device, for example, when the dismantling of the current dismantling target range is completed, the current dismantling target range is based on the dismantling order. By updating, it is possible to prevent the operator from making a mistake in the disassembly order.
その他の態様として、前記現在の解体対象範囲の解体度合を検出する解体度合検出装置を有し、前記解体対象判定部は、前記解体度合検出装置によって検出される前記現在の解体対象範囲の解体度合に基づいて前記現在の解体対象範囲を更新するのが好ましい。 As another aspect, the dismantling degree detection device for detecting the dismantling degree of the current dismantling target range is provided, and the dismantling target determination unit is the dismantling degree of the current dismantling target range detected by the dismantling degree detecting device. It is preferable to update the current dismantling target range based on the above.
これにより、解体度合検出装置によって検出される現在の解体対象範囲の解体度合に基づいて現在の解体対象範囲を更新することで、作業者の操作に依らず現在の解体対象範囲を更新することが可能とされる。 As a result, by updating the current dismantling target range based on the dismantling degree of the current dismantling target range detected by the dismantling degree detection device, the current dismantling target range can be updated regardless of the operator's operation. It is possible.
その他の態様として、前記解体度合検出装置は、前記解体装置が臨む方向を撮像する撮像装置を含み、前記解体対象判定部は、前記撮像装置によって撮像される映像に基づいて前記解体度合を判定するのが好ましい。 As another aspect, the dismantling degree detection device includes an image pickup device that images the direction in which the dismantling device faces, and the dismantling target determination unit determines the dismantling degree based on an image captured by the image pickup device. Is preferable.
これにより、撮像装置によって撮像される映像に基づいて解体度合を判定することで、解体対象判定部による解体度合の判定精度を高めることが可能とされる。 As a result, by determining the degree of disassembly based on the image captured by the imaging device, it is possible to improve the accuracy of determining the degree of disassembly by the disassembly target determination unit.
その他の態様として、前記コントローラは、前記解体装置に配設される解体具の位置を演算する解体具位置演算部を含み、前記接近判定部は、前記解体具位置演算部によって演算される前記解体具の位置及び前記禁止範囲に基づいて前記禁止範囲に前記解体装置が接近することを判定するのが好ましい。 As another aspect, the controller includes a dismantling tool position calculation unit that calculates the position of the dismantling tool arranged in the dismantling device, and the approach determination unit is the dismantling that is calculated by the dismantling tool position calculation unit. It is preferable to determine that the dismantling device approaches the prohibited range based on the position of the tool and the prohibited range.
これにより、解体具位置演算部によって演算される解体具の位置及び禁止範囲に基づいて禁止範囲に解体装置が接近することを判定することで、解体装置の解体具が禁止範囲に接近することを良好に判定することが可能とされる。 As a result, the dismantling tool of the dismantling device approaches the prohibited range by determining that the dismantling device approaches the prohibited range based on the position of the dismantling tool calculated by the dismantling tool position calculation unit and the prohibited range. It is possible to make a good judgment.
その他の態様として、前記解体具は、前記解体具の先端に位置する先端部と前記先端部から離間するにつれて湾曲する背部とが形成されたバケットであり、前記接近判定部は、前記禁止範囲に前記背部が接近することを判定するのが好ましい。 As another aspect, the dismantling tool is a bucket in which a tip portion located at the tip of the dismantling tool and a back portion curved as the distance from the tip portion is formed, and the approach determination portion is within the prohibited range. It is preferable to determine that the backs are approaching.
これにより、禁止範囲にバケットの背部が接近することを判定することで、作業者が現在の解体対象範囲を解体しようとしてバケットの先端部を注視することにより背部が禁止範囲に接近することを防止することが可能とされる。 As a result, by determining that the back of the bucket approaches the prohibited range, it is possible to prevent the back from approaching the prohibited range by gazing at the tip of the bucket in an attempt to dismantle the current dismantling target range. It is possible to do.
その他の態様として、前記稼働量制限制御部は、前記解体装置が前記禁止範囲に接近する方向についての前記解体装置の稼働量を制限するのが好ましい。 As another aspect, it is preferable that the operating amount limiting control unit limits the operating amount of the dismantling device in the direction in which the dismantling device approaches the prohibited range.
これにより、解体装置が前記禁止範囲に接近する方向についての解体装置の稼働量を制限することで、現在の解体対象範囲における禁止範囲の近傍を解体するような場合に禁止範囲の近傍をなぞるようにして現在の解体対象範囲の解体物を解体することが可能とされる。 As a result, by limiting the operating amount of the dismantling device in the direction in which the dismantling device approaches the prohibited range, the vicinity of the prohibited range can be traced when dismantling the vicinity of the prohibited range in the current dismantling target range. It is possible to dismantle the dismantled object in the current dismantling target range.
本発明の作業機械によれば、解体順序及び解体装置の位置情報に基づいて、現在の解体対象範囲を更新することで、例えば現在の解体対象範囲の解体が完了した際に解体順序に基づいて現在の解体対象範囲の更新を行うことで、作業者が解体順序を誤ることを抑制することができ、ひいては解体作業における解体効率を向上させることができる。 According to the working machine of the present invention, the current dismantling target range is updated based on the dismantling order and the position information of the dismantling device, for example, based on the dismantling order when the dismantling of the current dismantling target range is completed. By updating the current dismantling target range, it is possible to prevent the worker from making a mistake in the dismantling order, and it is possible to improve the dismantling efficiency in the dismantling work.
以下、図面に基づき本発明の一実施形態について説明する。
図1を参照すると、機体(本体)1の側面図が示されている。機体1は、下部走行体3及び上部旋回体5によって構成された所謂油圧ショベルである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
With reference to FIG. 1, a side view of the airframe (main body) 1 is shown. The
下部走行体3は、所謂クローラ式の自走可能な走行体である。上部旋回体5は、下部走行体3に旋回軸7を介して搭載されている。これにより、機体1は、下部走行体3によって走行することや、上部旋回体5を下部走行体3に対し旋回軸7回りで旋回させることが可能である。
The lower traveling
上部旋回体5は、フロントアタッチメント(解体装置)10、後部ユニット20及びキャブ30を上部旋回体5の底部を形成するメインフレーム6上に搭載する。メインフレーム6には、前後方向に延びて立設された一対の縦板により形成された中央フレーム8が例えば溶接される。
The
フロントアタッチメント10は、中央フレーム8を形成する一対の縦板の間で中央ジョイント11回りで回動可能に支持され、該中央フレーム8から上部旋回体5の前方に延びている。また、フロントアタッチメント10は、中央フレーム8から順にブーム12、アーム14、バケット(解体具)16が配設されて構成される。
The
即ち、フロントアタッチメント10は、第1ジョイント11にて中央フレーム8とブーム12とが回動可能に接続され、第2ジョイント13にてブーム12とアーム14とが回動可能に接続され、第3ジョイント15にてアーム14とバケット16とが回動可能に接続されており、第1ジョイント11、第2ジョイント13、第3ジョイント15にてそれぞれブーム12、アーム14、バケット16を回動させることで掘削作業等を行うことが可能に構成される。
That is, in the
ここで、バケット16は、該バケット16の先端に位置する先端部A1と先端部A1から離間するにつれて湾曲する背部A2とが形成されている。
Here, the
また、フロントアタッチメント10は、中央フレーム8及びブーム12に取り付けられたブームシリンダ12a、ブーム12及びアーム14に取り付けられたアームシリンダ14a並びにアーム14及びバケット16に取り付けられたバケットシリンダ16aをそれぞれ伸縮させることで、フロントアタッチメント10を稼働させることが可能である。なお、バケット16は第3ジョイント15にて脱着して取り替え可能となっており、リッパ、ブレーカ及び圧砕機などに取り替えることが可能である。また、ブームシリンダ12a、アームシリンダ14a及びバケットシリンダ16aを伸縮させる油圧回路40については後述する。
Further, the
後部ユニット20は、内部にエンジン22及びカウンタウエイト24を備えて構成されており、上部旋回体5におけるフロントアタッチメント10やキャブ30より後方に配設される。エンジン22は、下部走行体3の駆動力及びフロントアタッチメント10の作動力を発生させる内燃機関である。カウンタウエイト24は、フロントアタッチメント10が上部旋回体5で視て前方に延びるときに上部旋回体5が前方に傾くことを抑制するために上部旋回体5の後部に設けられるウエイトである。
The
キャブ30は、機体1を操縦して掘削作業等の作業をする作業者が搭乗する運転席である。このキャブ30には、操作レバー(操作装置)31が配設されており(後述する図2参照)、操作レバー31を操作することでフロントアタッチメント10を稼働することが可能である。
ここで、本発明に係る機体1には、角度センサ10a、ステレオカメラ(解体度合検出装置)33、GNSSユニット35、油圧回路40及びコントローラ50が備えられている。
The
Here, the
フロントアタッチメント10の第1ジョイント11、第2ジョイント13及び第3ジョイント15には、第1角度センサ11a、第2角度センサ13a及び第3角度センサ15a(以下、総じて角度センサ10aともいう)が設けられている。第1角度センサ11aは中央フレーム8とブーム12との相対角度を、第2角度センサ13aはブーム12とアーム14との相対角度を、第3角度センサ15aはアーム14とバケット16との相対角度をそれぞれ検出するセンサである。したがって、第1角度センサ11a、第2角度センサ13a及び第3角度センサ15aにより、ブーム12、アーム14及びバケット16の相対角度、すなわちフロントアタッチメント10の姿勢に関する情報を検出することができる。
The first joint 11, the second joint 13, and the third joint 15 of the
ステレオカメラ33は、キャブ30の例えば上下方向上側に設けられた左右一対の撮像装置であり、フロントアタッチメント10が臨む方向を撮像する。このステレオカメラ33は、左右一対に設けられていることで、機体前方に位置する物をステレオグラムのごとく撮像することが可能である。
The
GNSS(Global Navigation Satellite System)ユニット35は、人工衛星35aから送信される電波を受信することで機体1の位置情報を検出することが可能な位置情報検出装置である。
The GNSS (Global Navigation Satellite System)
図2を参照すると、油圧回路40の接続構成及びコントローラ50の接続構成がブロック図で示されている。
油圧回路40は、油圧ポンプ41、コントロールバルブ43(C/V)及び電磁弁45を備えた回路である。油圧ポンプ41は、エンジン22によって稼働して油圧回路40内の作動油を流通させるポンプである。
With reference to FIG. 2, the connection configuration of the
The
コントロールバルブ43は、油圧ポンプ41から供給される作動油をブームシリンダ12a、アームシリンダ14a及びバケットシリンダ16a並びに図示しない走行用モータや旋回用モータに流量を調整して供給することが可能である。電磁弁45は、図示しないパイロットポンプから供給される作動油を調整してコントロールバルブ43に供給することでコントロールバルブ43を制御することが可能な制御弁である。
The
したがって、油圧回路40は、ブームシリンダ12a、アームシリンダ14a及びバケットシリンダ16aに供給する作動油の供給量を電磁弁45によって調整することでフロントアタッチメント10を稼働することが可能である。
コントローラ50は、エンジン22の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央処理装置(CPU)等を含んで構成されており、後述する解体制御等の各種制御を実行する。
Therefore, the
The
コントローラ50の入力側には、角度センサ10a、操作レバー31、ステレオカメラ33、GNSSユニット35及び後述するPC70が電気的に接続されている。これにより、角度センサ10aからは、フロントアタッチメント10の姿勢に関する情報が入力され、操作レバー31からは、作業者による操作レバー31の操作情報が入力され、ステレオカメラ33からは、機体前方の撮像情報が入力され、GNSSユニット35からは、機体1の位置情報が入力され、PC70からは、解体作業に用いる情報(解体情報)が入力される。
An
また、コントローラ50の出力側には、電磁弁45が電気的に接続されている。これにより、電磁弁45を開閉制御してフロントアタッチメント10の稼働量を調整することができる。
このコントローラ50は、記憶部53、解体対象判定部55、バケット位置演算部(解体具位置演算部)57、接近判定部61、制限速度演算部63及び稼働量制限制御部65を備えている。
A solenoid valve 45 is electrically connected to the output side of the
The
記憶部53は、例えばPC70に入力された解体情報を記憶するメモリである。ここで、PC70は、パーソナルコンピュータのことであり、作業者によって解体作業前に予め解体情報を入力することが可能である。また、解体情報とは、解体作業を行う土地の形状等を測定した地形測定データ71や、解体物100の形状等を測定した解体物測定データ73、解体物100のうち、解体を優先する順序等の解体優先度データ75等のことを示す。
The
解体対象判定部55は、解体物100のうち、解体対象となる部分や範囲等(以下、説明の便宜上、現解体対象範囲(現在の解体対象範囲)という)を判定する判定部である。この解体対象判定部55による解体対象判定制御については、後ほど詳しく説明する。
The dismantling target determination unit 55 is a determination unit that determines a portion or range of the dismantled
バケット位置演算部57は、角度センサ10aから入力されるフロントアタッチメント10の姿勢に関する情報及びGNSSユニット35から入力される機体1の位置情報に基づき、バケット16の先端A1及び背部A2(図6参照、以下、説明の便宜上、総じてバケット位置ともいう)の位置を演算する演算部である。このバケット位置演算部57によるバケット位置演算制御についても、後ほど詳しく説明する。
The bucket
接近判定部61は、記憶部53に記憶された解体情報、解体対象判定部55によって判定された解体物100のうち解体対象となる部分や範囲、バケット位置演算部57によって演算されたバケット16の先端A1及び背部A2の位置に基づき、バケット16の先端A1及び背部A2が、解体物100のうち、現解体対象範囲以外の部分や範囲(以下、説明の便宜上、禁止範囲という)に接近することを判定する(接近判定)判定部である。
The
制限速度演算部63は、例えばバケット16の先端A1及び背部A2が禁止範囲に侵入すること防止すべくフロントアタッチメント10の稼働を停止する際に充分に停止することが可能な速度である制限速度を演算する演算部である。稼働量制限制御部65は、操作レバー31の稼働量に基づくフロントアタッチメント10の稼働量を制限速度に従って修正して電磁弁45を開閉制御する制御部である。
The speed
図3を参照すると、コントローラ50が実行する、本発明に係る作業機械の解体制御の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。また、図4を参照すると、解体対象判定部55が実行する、本発明に係る作業機械の制御手順のルーチンがフローチャートで示されている。またさらに、図5を参照すると、解体物100の解体度合及びバケット位置の演算を説明する説明図が示されている。そして、図6を参照すると、制限速度演算部63及び稼働量制限制御部65による演算及び制御を説明する説明図が示されている。さらに、図7を参照すると、機体1側から視た解体物100の斜視図が示されている。以下、図3〜7に沿い解体作業及び解体制御等の各制御について説明する。
With reference to FIG. 3, a flowchart shows a routine of a control procedure for dismantling control of a work machine according to the present invention, which is executed by the
ステップS10では、解体対象判定部55による解体対象判定制御を実行する。図4によると、解体対象判定制御ステップS11では、バケット16が到達していない解体完了判定地点が現解体対象範囲に存在するか否かを判別する。
In step S10, the dismantling target determination unit 55 executes the disassembly target determination control. According to FIG. 4, in the dismantling target determination control step S11, it is determined whether or not the dismantling completion determination point that the
具体的には、ステップS11では、まず、解体作業前に予め記憶部53に入力された地形測定データ71とGNSSユニット35から入力される機体1の位置情報とを照らし合わせて解体物100を認定する。次に、解体物測定データ73とステレオカメラ33で撮像した解体物100とを比較する。ここで、図5によると、解体物100は、複数の柱部材(P1〜P14)で構成された建物であり、P1〜P14の順に解体すると効率的に解体することが可能である。
Specifically, in step S11, first, the dismantled
そして、解体優先度データ75に基づいた現解体対象範囲がどの程度解体されているかを判定し、該判定結果により、バケット16が到達していない解体完了判定地点が現解体対象範囲に存在するか否かを判別する。なお、上記順序は一例であり、適宜変更してもよい。
Then, it is determined to what extent the current dismantling target range is dismantled based on the dismantling priority data 75, and based on the determination result, whether the dismantling completion determination point that the
ここで、図7によると、解体完了判定地点とは、現解体対象範囲と禁止範囲とが重なりあう部分のことを示し、例えばP2においては、下端がP5及びP6と交差している地点を指す。 Here, according to FIG. 7, the dismantling completion determination point indicates a portion where the current dismantling target range and the prohibited range overlap, and for example, in P2, it refers to a point where the lower end intersects P5 and P6. ..
したがって、ステップS11では、解体優先度データ75に含まれる上記のような解体順序に基づき、例えば現在解体作業をしている現解体対象範囲がP2であれば、図7中における左右の解体作業判定地点の両方に少なくとも一回、バケット16が到達すると、バケット16が到達していない解体完了判定地点は現解体対象範囲に存在しないと判定する。
Therefore, in step S11, based on the above-mentioned dismantling order included in the dismantling priority data 75, for example, if the current dismantling target range currently being dismantled is P2, the left and right dismantling work determinations in FIG. 7 are determined. When the
ステップS11の判別結果が真(Yes)で、バケット16が到達していない解体完了判定地点が現解体対象範囲に存在すると判別すると、解体対象判定制御を終了する。一方、ステップS11の判別結果が偽(No)で、バケット16が到達していない解体完了判定地点は現解体対象範囲に存在しないと判別すると、ステップS12に移行する。なお、例えば図5を参照し、P5を解体するときのように、解体完了判定地点が機体前後方向に並ぶような場合であっても、両方の解体完了判定地点に少なくとも一回、バケット16が到達すれば、ステップS11の判別結果が偽(No)となる。
When the determination result in step S11 is true (Yes) and it is determined that the dismantling completion determination point that the
ステップS12では、解体優先度データ75に基づいて、現解体対象範囲を次の順の解体対象範囲に更新して解体対象判定制御を終了する。具体例として、図5によると、上記ステップS11で説明したように、ステップS11までの現解体対象範囲がP1である場合、ステップS12にて現解体対象範囲をP2の柱部材に繰り上げる。 In step S12, the current dismantling target range is updated to the dismantling target range in the following order based on the dismantling priority data 75, and the dismantling target determination control is terminated. As a specific example, according to FIG. 5, as described in step S11, when the current dismantling target range up to step S11 is P1, the current dismantling target range is moved up to the pillar member of P2 in step S12.
このように、ステップS11及びステップS12では、解体度合が一定割合以上となるまでの間(ステップS11でNo)、現解体対象範囲を現在(上記図5の例でいうP1)のまま維持し、解体度合が一定割合以上となると(ステップS11でYes)、現解体対象範囲を次に優先度の高い範囲(上記図5の例でいうP2)に更新することができる。 As described above, in step S11 and step S12, the current dismantling target range is maintained as it is (P1 in the example of FIG. 5 above) until the dismantling degree becomes a certain ratio or more (No in step S11). When the degree of dismantling exceeds a certain ratio (Yes in step S11), the current dismantling target range can be updated to the range having the next highest priority (P2 in the example of FIG. 5 above).
図3に戻り、ステップS10で上記のような解体対象判定制御を実施したあと、ステップS20に移行する。ステップS20では、バケット位置演算部57によるバケット位置演算制御を実施する。バケット位置演算制御では、GNSSユニット35から入力される機体1の位置情報及び角度センサ10aから入力されるフロントアタッチメント10の姿勢に関する情報に基づき、バケット16の先端の位置情報を演算する。
Returning to FIG. 3, after performing the above-mentioned disassembly target determination control in step S10, the process proceeds to step S20. In step S20, the bucket
図5により具体的に説明すると、ステップS20では、まず、GNSSユニット35から入力される機体1の位置情報に基づき、平面上の機体1の位置(例えば第1ジョイント11の位置)を判定する(図5中のCx)。次に、第1ジョイント11の地面からの高さを判定する(図5中のCz)。なお、第1ジョイント11の地面からの高さについては、機体1の諸元等から導き出すようにすればよい。
More specifically in FIG. 5, in step S20, first, the position of the
次に、角度センサ10aから入力されるフロントアタッチメント10の姿勢に関する情報に基づき、バケット16の先端A1及び背部A2、すなわちバケット位置を演算する(図5のBx、Bz及び図6参照)。
Next, based on the information regarding the posture of the
さらに、バケット位置に基づき、離間範囲A3を演算する。ここで、離間範囲A3とは、例えば機体1の振動や位置情報の誤差等を加味してバケット16の背部A2から所定距離オフセットした範囲を示す。なお、バケット位置については、機体1の諸元等から導き出すようにすればよい。
Further, the separation range A3 is calculated based on the bucket position. Here, the separation range A3 indicates a range offset by a predetermined distance from the back portion A2 of the
ステップS20でバケット位置演算制御によりバケット位置を演算したあと、ステップS30に移行する。ステップS30では、接近判定部61の接近判定によりバケット位置が禁止範囲に接近したことを判定したか否かを判別する。
After calculating the bucket position by the bucket position calculation control in step S20, the process proceeds to step S30. In step S30, it is determined whether or not it is determined that the bucket position has approached the prohibited range by the approach determination of the
図5のように、解体物100は、水平方向で視てPx1の位置より機体1から離間する方向に、高さはPz2までの範囲で位置している。ここで、例えば現解体対象範囲がP1であるとき、水平方向についてはPx1からPx2まで、高さ方向についてはPz1からPz2までの範囲が現解体対象範囲である。したがって、解体物100の現解体対象範囲を除く範囲は禁止範囲となる。
As shown in FIG. 5, the disassembled
ここで、接近判定部61の接近判定では、予め記憶部53に記憶された解体物測定データ73、解体優先度データ75及びステップS20でバケット位置演算制御により演算したバケット位置を照らし合わせることで、バケット位置と禁止範囲との位置関係を演算することができる。また、接近判定部61の接近判定では、制限速度演算部63により演算した制限速度に基づき、バケット位置と禁止範囲との距離が、バケット16を停止する際に充分な距離であるか否かを判定することができる。
Here, in the approach determination of the
これにより、接近判定部61は、解体物測定データ73、バケット位置及び制限速度に基づき、フロントアタッチメント10の稼働を停止しようと減速したときにバケット16の先端部A1及び背部A2並びに離間範囲A3が禁止範囲に接近しない距離としての一定距離を演算し、バケット位置と禁止範囲との距離が該一定距離より短くなるようにバケット16が接近した場合、バケット位置が禁止範囲に接近したと判定する。
As a result, when the
ステップS30の判別結果が偽(No)で、上記のような接近判定の結果、禁止範囲に接近していないと判別すると、後述するステップS50に移行する。一方、ステップS30の判別結果が真(Yes)で、バケット位置が禁止範囲に接近したと判別すると、ステップS40に移行する。 If the determination result in step S30 is false (No) and the result of the approach determination as described above determines that the object is not approaching the prohibited range, the process proceeds to step S50 described later. On the other hand, if the determination result in step S30 is true (Yes) and it is determined that the bucket position has approached the prohibited range, the process proceeds to step S40.
ステップS40では、稼働量制限制御部65により稼働量制限制御を実施してステップS50に移行する。図6によると、作業者が操作レバー31を操作したことにより、稼働量制限制御を実施せずにフロントアタッチメント10を稼働すると、バケット16は、ベクトルV0に沿って移動する場合がある。稼働量制限制御では、ベクトルV0のうち、上下方向に係るベクトルVzと前後方向に係るベクトルVxにベクトル成分を分け、禁止範囲に向かう方向であるベクトルVx成分について、フロントアタッチメント10の稼働量を制限することを判定する。
In step S40, the operating amount limiting
ステップS50では、ステップS30、S40の判別及び制御の結果に従って開度を調整しつつ電磁弁45を開閉し、本ルーチンを終了する。これにより、ステップS30の判別結果が偽(No)で、禁止範囲に接近していない場合は、ステップS40の稼働量制限制御を実施しないため、作業者が操作レバー31を操作した操作量に従って開度を調整しつつ電磁弁45を開閉する。 In step S50, the solenoid valve 45 is opened and closed while adjusting the opening degree according to the results of the determination and control of steps S30 and S40, and this routine is terminated. As a result, if the determination result in step S30 is false (No) and the prohibition range is not approached, the operation amount limit control in step S40 is not performed, so that the operation amount is opened according to the operation amount operated by the operator. The solenoid valve 45 is opened and closed while adjusting the degree.
一方、ステップS30の判別結果が真(Yes)で、バケット位置が禁止範囲に接近したと判別した場合は、ステップS40の稼働量制限制御を実施するため、作業者が操作レバー31を操作した操作量のうち、バケット16が禁止範囲に向かう方向についてのフロントアタッチメント10の稼働を制限し、該制限に沿うように開度を調整しつつ電磁弁45を開閉することができる。
On the other hand, when the determination result in step S30 is true (Yes) and it is determined that the bucket position is close to the prohibited range, the operator operates the
また、ステップS40では、例えばバケット16が禁止範囲に接近する度にフロントアタッチメント10の稼働を停止することなく、バケット16が禁止範囲に沿うように移動することを許容して、当該解体作業の作業効率を向上させることができる。
Further, in step S40, for example, every time the
本ルーチンを終了後、解体制御は、本ルーチンを繰り返し実行する。したがって、本ルーチンを繰り返す中で、現解体対象範囲の解体度合いが一定割合以上になると(解体対象判定制御におけるステップS11でYes)、現解体対象範囲を更新することで(ステップS12)、記憶部53に記憶された解体優先度データ75に従って解体作業を進めることができる。ゆえに、作業者は、効率よく解体作業を実行することができる。 After completing this routine, the dismantling control repeatedly executes this routine. Therefore, when the degree of dismantling of the current dismantling target range exceeds a certain ratio (Yes in step S11 in the dismantling target determination control) while repeating this routine, the current dismantling target range is updated (step S12). The dismantling work can proceed according to the dismantling priority data 75 stored in 53. Therefore, the worker can efficiently perform the dismantling work.
以上説明したように、本発明に係る作業機械では、機体1に設けられ、解体物100の解体作業をするフロントアタッチメント10と、フロントアタッチメント10を操作する操作レバー31と、電磁弁45を制御するコントローラ50と、を有する作業機械において、コントローラ50は、解体物100を複数の範囲(図5のP1〜P14)に分け、範囲を解体する順序、すなわち解体優先度データ75を記憶する記憶部53と、記憶部53に記憶された解体順序、及びフロントアタッチメント10のバケット16の位置情報に基づいて現解体対象範囲を判定する解体対象判定部55と、解体物100のうち、現解体対象範囲以外の範囲である禁止範囲にフロントアタッチメント10が接近しているか否かを判定する接近判定部61と、禁止範囲にフロントアタッチメント10が接近しないようフロントアタッチメント10の稼働量を制限する稼働量制限制御部65と、を含み、解体対象判定部55は、解体順序に基づいて、現解体対象範囲を更新する。
As described above, in the work machine according to the present invention, the
従って、解体順序及びフロントアタッチメント10の位置情報に基づいて、現解体対象範囲を更新したので、例えば現解体対象範囲の解体が完了した際に解体順序に基づいて現解体対象範囲の更新を行うことで、作業者が解体順序を誤ることを抑制することができる。
Therefore, since the current dismantling target range is updated based on the dismantling order and the position information of the
そして、現解体対象範囲の解体度合を検出するステレオカメラ33を有し、解体対象判定部55は、ステレオカメラ33によって検出される現解体対象範囲の解体度合に基づいて現解体対象範囲を更新するようにしたので、作業者の操作に依らず現解体対象範囲を更新することができる。
Then, the
そして、解体対象判定部55は、フロントアタッチメント10が臨む方向を撮像するステレオカメラ33によって撮像される映像に基づいて解体度合を判定するようにしたので、解体対象判定部55による解体度合の判定精度を高めることができる。
Then, the dismantling target determination unit 55 determines the disassembly degree based on the image captured by the
そして、コントローラ50は、フロントアタッチメント10に配設されるバケット16の位置を演算するバケット位置演算部57を含み、接近判定部61は、バケット位置演算部57によって演算されるバケット16の位置及び禁止範囲に基づいて禁止範囲にフロントアタッチメント10が接近することを判定するようにしたので、フロントアタッチメント10のバケット16が禁止範囲に接近することを良好に判定することができる。
Then, the
そして、バケット16は、バケット16の先端に位置する先端部A1と先端部A1から離間するにつれて湾曲する背部A2とが形成されたバケットであり、接近判定部61は、禁止範囲に背部A2が接近することを判定するようにしたので、作業者が現解体対象範囲を解体しようとしてバケットの先端部A1を注視することにより背部A2が禁止範囲に接近することを防止することができる。
The
そして、稼働量制限制御部65は、フロントアタッチメント10が禁止範囲に接近する方向についてのフロントアタッチメント10の稼働量を制限するようにしたので、現解体対象範囲における禁止範囲の近傍を解体するような場合に禁止範囲の近傍をなぞるようにして現解体対象範囲の解体物100を解体することができる。
Then, the operating amount limiting
以上で本発明に係る作業機械の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、本実施形態では、機体1として油圧ショベルを用いて説明したが、解体作業に使用する機械であれば、油圧ショベルに限らない。
The description of the work machine according to the present invention is completed above, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be changed without departing from the gist of the invention.
For example, in the present embodiment, the hydraulic excavator has been described as the
また、本実施形態では、ステレオカメラ33を用いて解体度合を検出し、解体対象判定制御を実施するようにしたが、ドローン等の無人飛行体を用いるようにしてもよく、キャブ30に作業完了ボタンを設け、作業者が当該作業完了ボタンを押圧すると解体対象範囲の更新をするようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the degree of dismantling is detected by using the
また、本実施形態では、図3及び図4のフローを用いて解体制御及び解体対象判定制御による制御態様を説明したが、同フローの順番は一例であり、本発明を実施可能な程度に順番を入れ替えるようにしてもよい。 Further, in the present embodiment, the control modes by dismantling control and dismantling target determination control have been described using the flows of FIGS. 3 and 4, but the order of the flows is an example, and the order is such that the present invention can be implemented. May be replaced.
1 機体(本体)
10 フロントアタッチメント(解体装置)
16 バケット(解体具)
31 操作レバー(操作装置)
33 ステレオカメラ(解体度合検出装置)
53 記憶部
55 解体対象判定部
57 バケット位置演算部(解体具位置演算部)
61 接近判定部
65 稼働量制限制御部
1 Airframe (main body)
10 Front attachment (demolition device)
16 bucket (demolition tool)
31 Operation lever (operation device)
33 Stereo camera (disassembly degree detection device)
53 Storage unit 55 Dismantling
61
Claims (6)
前記解体装置を操作する操作装置と、
前記解体装置を制御するコントローラと、を有する作業機械において、
前記コントローラは、
前記解体物を複数の範囲に分け、前記範囲を解体する順序としての解体順序を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記解体順序、及び前記解体装置の位置情報に基づいて現在の解体対象範囲を判定する解体対象判定部と、
前記解体物のうち、前記現在の解体対象範囲以外の範囲である禁止範囲に前記解体装置が接近しているか否かを判定する接近判定部と、
前記禁止範囲に前記解体装置が接近しないよう前記解体装置の稼働量を制限する稼働量制限制御部と、を含み、
前記解体対象判定部は、前記解体順序に基づいて、前記現在の解体対象範囲を更新する
ことを特徴とする作業機械。 A dismantling device installed on the main body to dismantle dismantled objects,
An operating device that operates the dismantling device and
In a work machine having a controller for controlling the dismantling device
The controller
A storage unit that divides the disassembled object into a plurality of ranges and stores the dismantling order as the dismantling order of the ranges.
A dismantling target determination unit that determines the current disassembly target range based on the disassembly order stored in the storage unit and the position information of the disassembly device.
An approach determination unit that determines whether or not the dismantling device is approaching a prohibited range that is a range other than the current dismantling target range among the dismantled objects.
Includes an operating amount limiting control unit that limits the operating amount of the dismantling device so that the dismantling device does not approach the prohibited range.
The dismantling target determination unit is a work machine characterized in that the current dismantling target range is updated based on the dismantling order.
前記解体対象判定部は、前記解体度合検出装置によって検出される前記現在の解体対象範囲の解体度合に基づいて前記現在の解体対象範囲を更新する、
ことを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 It has a dismantling degree detection device that detects the dismantling degree of the current dismantling target range.
The dismantling target determination unit updates the current dismantling target range based on the dismantling degree of the current dismantling target range detected by the dismantling degree detection device.
The work machine according to claim 1, wherein the work machine is characterized by the above.
前記解体対象判定部は、前記撮像装置によって撮像される映像に基づいて前記解体度合を判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の作業機械。 The disassembly degree detecting device includes an imaging device that images the direction in which the dismantling device faces.
The dismantling target determination unit determines the degree of disassembly based on the image captured by the imaging device.
The work machine according to claim 2, wherein the work machine is characterized in that.
前記接近判定部は、前記解体具位置演算部によって演算される前記解体具の位置及び前記禁止範囲に基づいて前記禁止範囲に前記解体装置が接近することを判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 The controller includes a dismantling tool position calculation unit that calculates the position of the dismantling tool arranged in the dismantling device.
The approach determination unit determines that the dismantling device approaches the prohibited range based on the position of the dismantling tool calculated by the dismantling tool position calculation unit and the prohibited range.
The work machine according to claim 1, wherein the work machine is characterized by the above.
前記接近判定部は、前記禁止範囲に前記背部が接近することを判定する、
ことを特徴とする請求項4に記載の作業機械。 The dismantling tool is a bucket in which a tip portion located at the tip of the dismantling tool and a back portion curved as the distance from the tip portion are formed.
The approach determination unit determines that the back portion approaches the prohibited range.
The work machine according to claim 4, wherein the work machine is characterized by the above.
ことを特徴とする請求項1に記載の作業機械。 The operating amount limiting control unit limits the operating amount of the dismantling device in a direction in which the dismantling device approaches the prohibited range.
The work machine according to claim 1, wherein the work machine is characterized by the above.
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4913938A (en) * | 1972-05-18 | 1974-02-06 | ||
JPS6147351U (en) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | 太平工業株式会社 | Corrugated iron plate removal device |
JP2010138657A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Caterpillar Japan Ltd | Disassembling work machine |
JP2010248777A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Caterpillar Sarl | Management system of working machine |
JP2013002106A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Taihei Dengyo Kaisha Ltd | Tank demolition method |
JP2018003388A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 日立建機株式会社 | Working machine |
-
2019
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4913938A (en) * | 1972-05-18 | 1974-02-06 | ||
JPS6147351U (en) * | 1984-08-31 | 1986-03-29 | 太平工業株式会社 | Corrugated iron plate removal device |
JP2010138657A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Caterpillar Japan Ltd | Disassembling work machine |
JP2010248777A (en) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Caterpillar Sarl | Management system of working machine |
JP2013002106A (en) * | 2011-06-15 | 2013-01-07 | Taihei Dengyo Kaisha Ltd | Tank demolition method |
JP2018003388A (en) * | 2016-06-30 | 2018-01-11 | 日立建機株式会社 | Working machine |
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