JP2021011694A - Work machine and control method of work machine - Google Patents

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知樹 根田
健二郎 嶋田
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Abstract

To provide a work machine and a control method of work machine which can improve work efficiency in a series of automatic operations from excavation to muck removal.SOLUTION: A work machine comprises: a control part for rotating a bucket from a horizontal direction toward a dump direction by a predetermined angle during a revolving operation; and an angle setting part for setting the predetermined angle. The angle setting part calculates an angle at which earth and sand do not spill from the bucket. The control part executes a tilting operation that tilts an opening surface of the bucket in the dump direction by rotating the bucket in the dump direction during the automatic revolving operation.SELECTED DRAWING: Figure 8

Description

本開示は、作業機械の掘削制御に関する。 The present disclosure relates to excavation control of work machinery.

従来、油圧ショベル等の作業車両が知られている。たとえば、特開2002−115272号公報(特許文献1)には、掘削から排土までの一連の動作を繰り返し自動的に実行する油圧ショベルが開示されている。 Conventionally, work vehicles such as hydraulic excavators are known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-115272 (Patent Document 1) discloses a hydraulic excavator that repeatedly and automatically executes a series of operations from excavation to soil removal.

特開2002−115272号公報JP-A-2002-115272

一方で、作業のサイクルタイムを短縮することにより作業効率を向上することが可能である。この点で、従来の油圧ショベルは、排土動作に時間が掛かる可能性がある。 On the other hand, it is possible to improve work efficiency by shortening the work cycle time. In this respect, the conventional hydraulic excavator may take a long time to remove the soil.

本開示の目的は、作業効率を向上させることが可能な作業機械および作業機械の制御方法を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a work machine and a control method of the work machine capable of improving work efficiency.

本開示のある局面に従う作業機械は、旋回可能な旋回体と、旋回体に取り付けられバケットを含む作業機と、旋回動作中にバケットをダンプ方向に回転させることにより、バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する制御部とを備える。 A work machine according to a certain aspect of the present disclosure includes a swivel body, a work machine attached to the swivel body including a bucket, and a bucket opening surface in a dump direction by rotating the bucket in the dump direction during the swivel operation. It is provided with a control unit that executes a tilting operation.

好ましくは、制御部は、前記旋回動作中に前記バケットを水平方向からダンプ方向に所定角度回転させる。 Preferably, the control unit rotates the bucket from the horizontal direction to the dump direction by a predetermined angle during the turning operation.

好ましくは、所定角度を設定するための角度設定部をさらに備える。
好ましくは、角度設定部は、前記バケットから土砂がこぼれ落ちない角度を算出して設定する。
Preferably, an angle setting unit for setting a predetermined angle is further provided.
Preferably, the angle setting unit calculates and sets an angle at which earth and sand do not spill from the bucket.

好ましくは、制御部は、自動旋回動作中に前記バケットをダンプ方向に回転させることにより、前記バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する。 Preferably, the control unit performs an inclination operation of tilting the opening surface of the bucket in the dump direction by rotating the bucket in the dump direction during the automatic turning operation.

本開示のある局面に従う作業機械の制御方法は、バケットを有する作業機を旋回体により旋回させるステップと、旋回動作中に前記バケットをダンプ方向に回転させることにより、前記バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行するステップとを備える。 A method of controlling a work machine according to a certain aspect of the present disclosure is to rotate the work machine having a bucket by a swivel body and to rotate the bucket in the dump direction during the swivel operation to make the opening surface of the bucket in the dump direction. It includes a step to perform a tilting motion.

本開示の作業機械および作業機械の制御方法は、作業効率を向上させることが可能である。 The work machine of the present disclosure and the control method of the work machine can improve the work efficiency.

実施形態に基づく作業機械の外観図である。It is an external view of the work machine based on the embodiment. 実施形態に基づく作業機械100を模式的に説明する図である。It is a figure which schematically explains the work machine 100 based on an embodiment. 実施形態に基づく作業機械100の制御系の構成を示す概要ブロック図について説明する。A schematic block diagram showing a configuration of a control system of the work machine 100 based on the embodiment will be described. 実施形態に基づく作業機コントローラ26の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work equipment controller 26 based on an embodiment. ホイスト旋回動作によりバケット8を排土位置に移動させた場合を説明する図である。It is a figure explaining the case where the bucket 8 is moved to a soil discharge position by a hoist turning operation. 実施形態に基づく作業機コントローラ26の制御フローを説明する図である。It is a figure explaining the control flow of the work machine controller 26 based on the embodiment. 実施形態に基づくホイスト旋回処理のサブルーチンを説明するフロー図である。It is a flow diagram explaining the subroutine of the hoist turning process based on an embodiment. 実施形態に基づくバケット姿勢制御処理を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining the bucket attitude control process based on an embodiment. 実施形態の変形例に従う作業機コントローラ26#の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the work machine controller 26 # according to the modification of embodiment.

以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能の同じである。したがって、それらについての詳細な説明については繰り返さない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. They have the same name and function. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

<作業機械の全体構成>
図1は、実施形態に基づく作業機械の外観図である。
<Overall configuration of work machine>
FIG. 1 is an external view of a work machine based on an embodiment.

図1に示されるように、本開示の思想を適用可能な作業機械として油圧により作動する作業機2を備える油圧ショベルを例に挙げて説明する。 As shown in FIG. 1, a hydraulic excavator including a work machine 2 operated by a flood control as a work machine to which the idea of the present disclosure can be applied will be described as an example.

作業機械100は、車両本体1と、作業機2とを備える。
車両本体1は、旋回体3と、運転室4と、走行装置5とを有する。
The work machine 100 includes a vehicle body 1 and a work machine 2.
The vehicle body 1 has a turning body 3, a driver's cab 4, and a traveling device 5.

旋回体3は、走行装置5の上に配置される。走行装置5は、旋回体3を支持する。旋回体3は、旋回軸AXを中心に旋回可能である。運転室4には、オペレータが着座する運転席4Sが設けられる。オペレータは、運転室4において作業機械100を操作する。走行装置5は、一対の履帯5Crを有する。履帯5Crの回転により、作業機械100が走行する。走行装置5は、車輪(タイヤ)で構成されていてもよい。 The swivel body 3 is arranged on the traveling device 5. The traveling device 5 supports the swivel body 3. The swivel body 3 can swivel around the swivel shaft AX. The driver's cab 4 is provided with a driver's seat 4S on which the operator sits. The operator operates the work machine 100 in the driver's cab 4. The traveling device 5 has a pair of tracks 5Cr. The work machine 100 runs by the rotation of the track 5Cr. The traveling device 5 may be composed of wheels (tires).

運転席4Sに着座したオペレータを基準として各部の位置関係について説明する。前後方向とは、運転席4Sに着座したオペレータの前後方向をいう。左右方向とは、運転席4Sに着座したオペレータを基準とした左右方向をいう。左右方向は、車両の幅方向(車幅方向)に一致する。運転席4Sに着座したオペレータに正面に正対する方向を前方向とし、前方向とは反対の方向を後方向とする。運転席4Sに着座したオペレータが正面に正対したとき右側、左側をそれぞれ右方向、左方向とする。 The positional relationship of each part will be described with reference to the operator seated in the driver's seat 4S. The front-rear direction means the front-rear direction of the operator seated in the driver's seat 4S. The left-right direction refers to the left-right direction with respect to the operator seated in the driver's seat 4S. The left-right direction coincides with the width direction of the vehicle (vehicle width direction). The direction facing the front of the operator seated in the driver's seat 4S is the front direction, and the direction opposite to the front direction is the rear direction. When the operator seated in the driver's seat 4S faces the front, the right side and the left side are the right direction and the left direction, respectively.

旋回体3は、エンジンが収容されるエンジンルーム9と、旋回体3の後部に設けられるカウンタウェイトとを有する。旋回体3において、エンジンルーム9の前方に手すり19が設けられる。エンジンルーム9には、エンジン及び油圧ポンプなどが配置されている。 The swivel body 3 has an engine room 9 in which an engine is housed, and a counterweight provided at the rear of the swivel body 3. In the swivel body 3, a handrail 19 is provided in front of the engine room 9. An engine, a hydraulic pump, and the like are arranged in the engine room 9.

作業機2は、旋回体3に支持される。作業機2は、ブーム6と、アーム7と、バケット8と、ブームシリンダ10と、アームシリンダ11と、バケットシリンダ12とを有する。 The working machine 2 is supported by the swivel body 3. The working machine 2 has a boom 6, an arm 7, a bucket 8, a boom cylinder 10, an arm cylinder 11, and a bucket cylinder 12.

ブーム6は、ブームピン13を介して旋回体3に接続される。アーム7は、アームピン14を介してブーム6に接続される。バケット8は、バケットピン15を介してアーム7に接続される。ブームシリンダ10は、ブーム6を駆動する。アームシリンダ11は、アーム7を駆動する。バケットシリンダ12は、バケット8を駆動する。ブーム6の基端部(ブームフート)と旋回体3とが接続される。ブーム6の先端部(ブームトップ)とアーム7の基端部(アームフート)とが接続される。アーム7の先端部(アームトップ)とバケット8の基端部とが接続される。ブームシリンダ10、アームシリンダ11およびバケットシリンダ12はいずれも、作動油によって駆動される油圧シリンダである。 The boom 6 is connected to the swivel body 3 via the boom pin 13. The arm 7 is connected to the boom 6 via the arm pin 14. The bucket 8 is connected to the arm 7 via the bucket pin 15. The boom cylinder 10 drives the boom 6. The arm cylinder 11 drives the arm 7. The bucket cylinder 12 drives the bucket 8. The base end portion (boom foot) of the boom 6 and the swivel body 3 are connected. The tip end portion (boom top) of the boom 6 and the base end portion (arm foot) of the arm 7 are connected. The tip end portion (arm top) of the arm 7 and the base end portion of the bucket 8 are connected. The boom cylinder 10, arm cylinder 11, and bucket cylinder 12 are all hydraulic cylinders driven by hydraulic oil.

ブーム6は、中心軸であるブームピン13を中心に旋回体3に対して回転可能である。アーム7は、ブームピン13と平行な中心軸であるアームピン14を中心にブーム6に対して回転可能である。バケット8は、ブームピン13およびアームピン14と平行な中心軸であるバケットピン15を中心にアーム7に対して回転可能である。 The boom 6 is rotatable with respect to the swivel body 3 about the boom pin 13 which is the central axis. The arm 7 is rotatable with respect to the boom 6 about the arm pin 14, which is a central axis parallel to the boom pin 13. The bucket 8 is rotatable with respect to the arm 7 about a bucket pin 15 which is a central axis parallel to the boom pin 13 and the arm pin 14.

なお、バケット8、作業機2、旋回体3は、本開示の「バケット」、「作業機」、「旋回体」の一例である。 The bucket 8, the working machine 2, and the swivel body 3 are examples of the “bucket”, the “working machine”, and the “swivel body” of the present disclosure.

図2は、実施形態に基づく作業機械100を模式的に説明する図である。
図2(A)には、作業機械100の側面図が示される。図2(B)には、作業機械100の背面図が示される。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a work machine 100 based on an embodiment.
FIG. 2A shows a side view of the work machine 100. FIG. 2B shows a rear view of the work machine 100.

図2(A)および図2(B)に示されるように、ブーム6の長さL1は、ブームピン13とアームピン14との距離である。アーム7の長さL2は、アームピン14とバケットピン15との距離である。バケット8の長さL3は、バケットピン15とバケット8の刃先8Aとの距離である。バケット8は、複数の刃を有し、本例においては、バケット8の先端部を刃先8Aと称する。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the length L1 of the boom 6 is the distance between the boom pin 13 and the arm pin 14. The length L2 of the arm 7 is the distance between the arm pin 14 and the bucket pin 15. The length L3 of the bucket 8 is the distance between the bucket pin 15 and the cutting edge 8A of the bucket 8. The bucket 8 has a plurality of blades, and in this example, the tip end portion of the bucket 8 is referred to as a cutting edge 8A.

なお、バケット8は、刃を有していなくてもよい。バケット8の先端部は、ストレート形状の鋼板で形成されていてもよい。 The bucket 8 does not have to have a blade. The tip end portion of the bucket 8 may be formed of a straight steel plate.

作業機械100は、ブームシリンダストロークセンサ16と、アームシリンダストロークセンサ17と、バケットシリンダストロークセンサ18とを有する。ブームシリンダストロークセンサ16はブームシリンダ10に配置される。アームシリンダストロークセンサ17はアームシリンダ11に配置される。バケットシリンダストロークセンサ18はバケットシリンダ12に配置される。なお、ブームシリンダストロークセンサ16、アームシリンダストロークセンサ17およびバケットシリンダストロークセンサ18は総称してシリンダストロークセンサとも称する。 The work machine 100 includes a boom cylinder stroke sensor 16, an arm cylinder stroke sensor 17, and a bucket cylinder stroke sensor 18. The boom cylinder stroke sensor 16 is arranged in the boom cylinder 10. The arm cylinder stroke sensor 17 is arranged in the arm cylinder 11. The bucket cylinder stroke sensor 18 is arranged in the bucket cylinder 12. The boom cylinder stroke sensor 16, the arm cylinder stroke sensor 17, and the bucket cylinder stroke sensor 18 are also collectively referred to as a cylinder stroke sensor.

ブームシリンダストロークセンサ16の検出結果に基づいて、ブームシリンダ10のストローク長さが求められる。アームシリンダストロークセンサ17の検出結果に基づいて、アームシリンダ11のストローク長さが求められる。バケットシリンダストロークセンサ18の検出結果に基づいて、バケットシリンダ12のストローク長さが求められる。 The stroke length of the boom cylinder 10 is obtained based on the detection result of the boom cylinder stroke sensor 16. The stroke length of the arm cylinder 11 is obtained based on the detection result of the arm cylinder stroke sensor 17. The stroke length of the bucket cylinder 12 is obtained based on the detection result of the bucket cylinder stroke sensor 18.

なお、本例においては、ブームシリンダ10、アームシリンダ11およびバケットシリンダ12のストローク長さをそれぞれブームシリンダ長、アームシリンダ長およびバケットシリンダ長とも称する。また、本例においては、ブームシリンダ長、アームシリンダ長、及びバケットシリンダ長を総称してシリンダ長データLとも称する。なお、角度センサを用いてストローク長さを検出する方式を採用することも可能である。 In this example, the stroke lengths of the boom cylinder 10, the arm cylinder 11, and the bucket cylinder 12 are also referred to as a boom cylinder length, an arm cylinder length, and a bucket cylinder length, respectively. Further, in this example, the boom cylinder length, the arm cylinder length, and the bucket cylinder length are collectively referred to as cylinder length data L. It is also possible to adopt a method of detecting the stroke length using an angle sensor.

作業機械100は、作業機械100の位置を検出可能な位置検出装置20を備えている。 The work machine 100 includes a position detection device 20 capable of detecting the position of the work machine 100.

位置検出装置20は、アンテナ21と、グローバル座標演算部23と、IMU(Inertial Measurement Unit)24とを有する。 The position detection device 20 includes an antenna 21, a global coordinate calculation unit 23, and an IMU (Inertial Measurement Unit) 24.

アンテナ21は、たとえばGNSS(Global Navigation Satellite Systems:全地球航法衛星システム)用のアンテナである。アンテナ21は、たとえばRTK−GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems)用アンテナである。 The antenna 21 is, for example, an antenna for GNSS (Global Navigation Satellite Systems). The antenna 21 is, for example, an antenna for RTK-GNSS (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems).

アンテナ21は、旋回体3に設けられる。本例においては、アンテナ21は、旋回体3の手すり19に設けられる。なお、アンテナ21は、エンジンルーム9の後方向に設けられてもよい。例えば、旋回体3のカウンタウェイトにアンテナ21が設けられてもよい。アンテナ21は、受信した電波(GNSS電波)に応じた信号をグローバル座標演算部23に出力する。 The antenna 21 is provided on the swivel body 3. In this example, the antenna 21 is provided on the handrail 19 of the swivel body 3. The antenna 21 may be provided in the rear direction of the engine room 9. For example, the antenna 21 may be provided on the counterweight of the swivel body 3. The antenna 21 outputs a signal corresponding to the received radio wave (GNSS radio wave) to the global coordinate calculation unit 23.

グローバル座標演算部23は、グローバル座標系におけるアンテナ21の設置位置P1を検出する。グローバル座標系は、作業エリアに設置した基準位置Prを元にした3次元座標系(Xg、Yg、Zg)である。本例においては、基準位置Prは、作業エリアに設定された基準杭の先端の位置である。また、ローカル座標系とは、作業機械100を基準とした、(X、Y、Z)で示される3次元座標系である。ローカル座標系の基準位置は、旋回体3の旋回軸(旋回中心)AXに位置する基準位置P2を示すデータである。 The global coordinate calculation unit 23 detects the installation position P1 of the antenna 21 in the global coordinate system. The global coordinate system is a three-dimensional coordinate system (Xg, Yg, Zg) based on the reference position Pr installed in the work area. In this example, the reference position Pr is the position of the tip of the reference pile set in the work area. The local coordinate system is a three-dimensional coordinate system represented by (X, Y, Z) with reference to the work machine 100. The reference position in the local coordinate system is data indicating the reference position P2 located on the turning axis (turning center) AX of the turning body 3.

本例においては、アンテナ21は、車幅方向に互いに離れるように旋回体3に設けられた第1アンテナ21A及び第2アンテナ21Bを有する。 In this example, the antenna 21 has a first antenna 21A and a second antenna 21B provided on the swivel body 3 so as to be separated from each other in the vehicle width direction.

グローバル座標演算部23は、第1アンテナ21Aの設置位置P1a及び第2アンテナ21Bの設置位置P1bを検出する。グローバル座標演算部23は、グローバル座標で表される基準位置データPを取得する。本例においては、基準位置データPは、旋回体3の旋回軸(旋回中心)AXに位置する基準位置P2を示すデータである。なお、基準位置データPは、設置位置P1を示すデータでもよい。 The global coordinate calculation unit 23 detects the installation position P1a of the first antenna 21A and the installation position P1b of the second antenna 21B. The global coordinate calculation unit 23 acquires the reference position data P represented by the global coordinates. In this example, the reference position data P is data indicating the reference position P2 located on the turning axis (turning center) AX of the turning body 3. The reference position data P may be data indicating the installation position P1.

本例においては、グローバル座標演算部23は、2つの設置位置P1a及び設置位置P1bに基づいて旋回体方位データQを生成する。旋回体方位データQは、設置位置P1aと設置位置P1bとで決定される直線がグローバル座標の基準方位(例えば北)に対してなす角に基づいて決定される。旋回体方位データQは、旋回体3(作業機2)が向いている方位を示す。グローバル座標演算部23は、後述する作業機コントローラ26に基準位置データP及び旋回体方位データQを出力する。 In this example, the global coordinate calculation unit 23 generates the swivel body orientation data Q based on the two installation positions P1a and the installation position P1b. The swivel body orientation data Q is determined based on the angle formed by the straight line determined by the installation position P1a and the installation position P1b with respect to the reference orientation (for example, north) of the global coordinates. The swivel body orientation data Q indicates the direction in which the swivel body 3 (working machine 2) is facing. The global coordinate calculation unit 23 outputs the reference position data P and the swivel body orientation data Q to the work equipment controller 26 described later.

IMU24は、旋回体3に設けられる。本例においては、IMU24は、運転室4の下部に配置される。旋回体3において、運転室4の下部に高剛性のフレームが配置される。IMU24は、そのフレーム上に配置される。なお、IMU24は、旋回体3の旋回軸AX(基準位置P2)の側方(右側又は左側)に配置されてもよい。IMU24は、車両本体1の左右方向に傾斜する傾斜角θ4と、車両本体1の前後方向に傾斜する傾斜角θ5とを検出する。 The IMU 24 is provided on the swivel body 3. In this example, the IMU 24 is located below the driver's cab 4. In the swivel body 3, a high-rigidity frame is arranged below the driver's cab 4. The IMU 24 is arranged on the frame. The IMU 24 may be arranged on the side (right side or left side) of the turning shaft AX (reference position P2) of the turning body 3. The IMU 24 detects an inclination angle θ4 that is inclined in the left-right direction of the vehicle body 1 and an inclination angle θ5 that is inclined in the front-rear direction of the vehicle body 1.

図3は、実施形態に基づく作業機械100の制御系の構成を示す概要ブロック図について説明する。 FIG. 3 describes a schematic block diagram showing a configuration of a control system of the work machine 100 based on the embodiment.

図3に示されるように、作業機械100は、ブームシリンダストロークセンサ16と、アームシリンダストロークセンサ17と、バケットシリンダストロークセンサ18と、アンテナ21と、グローバル座標演算部23と、IMU24と、作業機コントローラ26と、ブームシリンダ10と、アームシリンダ11と、バケットシリンダ12と、旋回モータ62と、油圧装置64とを有する。 As shown in FIG. 3, the work machine 100 includes a boom cylinder stroke sensor 16, an arm cylinder stroke sensor 17, a bucket cylinder stroke sensor 18, an antenna 21, a global coordinate calculation unit 23, an IMU 24, and a work machine. It has a controller 26, a boom cylinder 10, an arm cylinder 11, a bucket cylinder 12, a swivel motor 62, and a hydraulic device 64.

油圧装置64は、図示しない作動油タンク、油圧ポンプ、流量制御弁、電磁比例制御弁を備える。油圧ポンプは、図示しないエンジンの動力で駆動し、流量制御弁を介してブームシリンダ10、アームシリンダ11およびバケットシリンダ12に作動油を供給する。油圧ポンプは、旋回体3の旋回動作を実行するために流量制御弁を介して旋回モータ62に作動油を供給する。 The hydraulic device 64 includes a hydraulic oil tank, a hydraulic pump, a flow rate control valve, and an electromagnetic proportional control valve (not shown). The hydraulic pump is driven by the power of an engine (not shown) and supplies hydraulic oil to the boom cylinder 10, the arm cylinder 11, and the bucket cylinder 12 via a flow control valve. The hydraulic pump supplies hydraulic oil to the swivel motor 62 via a flow control valve to execute the swivel operation of the swivel body 3.

センサコントローラ30は、ブームシリンダストロークセンサ16の検出結果に基づいて、ブームシリンダ長を算出する。 The sensor controller 30 calculates the boom cylinder length based on the detection result of the boom cylinder stroke sensor 16.

同様に、センサコントローラ30は、アームシリンダストロークセンサ17の検出結果に基づいて、アームシリンダ長を算出する。センサコントローラ30は、バケットシリンダストロークセンサ18の検出結果に基づいて、バケットシリンダ長を算出する。 Similarly, the sensor controller 30 calculates the arm cylinder length based on the detection result of the arm cylinder stroke sensor 17. The sensor controller 30 calculates the bucket cylinder length based on the detection result of the bucket cylinder stroke sensor 18.

センサコントローラ30は、ブームシリンダストロークセンサ16の検出結果に基づいて取得されたブームシリンダ長から、旋回体3の旋回軸AXに対するブーム6の傾斜角θ1を算出する。センサコントローラ30は、アームシリンダストロークセンサ17の検出結果に基づいて取得されたアームシリンダ長から、ブーム6に対するアーム7の傾斜角θ2を算出する。センサコントローラ30は、バケットシリンダストロークセンサ18の検出結果に基づいて取得されたバケットシリンダ長から、アーム7に対するバケット8の刃先8Aの傾斜角θ3を算出する。 The sensor controller 30 calculates the tilt angle θ1 of the boom 6 with respect to the swivel shaft AX of the swivel body 3 from the boom cylinder length acquired based on the detection result of the boom cylinder stroke sensor 16. The sensor controller 30 calculates the inclination angle θ2 of the arm 7 with respect to the boom 6 from the arm cylinder length acquired based on the detection result of the arm cylinder stroke sensor 17. The sensor controller 30 calculates the inclination angle θ3 of the cutting edge 8A of the bucket 8 with respect to the arm 7 from the bucket cylinder length acquired based on the detection result of the bucket cylinder stroke sensor 18.

上記算出結果である傾斜角θ1、θ2、θ3と、車両本体1の左右方向に傾斜する傾斜角θ4と、車両本体1の前後方向に傾斜する傾斜角θ5と、基準位置データP、旋回体方位データQとに基づいて、作業機械100のブーム6、アーム7およびバケット8の位置を特定することが可能となる。これにより、バケット8の姿勢を制御することが可能となる。 The tilt angles θ1, θ2, and θ3, which are the calculation results, the tilt angle θ4 that tilts in the left-right direction of the vehicle body 1, the tilt angle θ5 that tilts in the front-rear direction of the vehicle body 1, the reference position data P, and the turning body orientation. Based on the data Q, it is possible to identify the positions of the boom 6, the arm 7, and the bucket 8 of the work machine 100. This makes it possible to control the posture of the bucket 8.

なお、ブーム6の傾斜角θ1、アーム7の傾斜角θ2、及びバケット8の傾斜角θ3は、シリンダストロークセンサで検出されなくてもよい。ロータリーエンコーダのような角度検出器でブーム6の傾斜角θ1が検出されてもよい。角度検出器は、旋回体3に対するブーム6の屈曲角度を検出して、傾斜角θ1を検出する。同様に、アーム7の傾斜角θ2がアーム7に取り付けられた角度検出器で検出されてもよい。バケット8の傾斜角θ3がバケット8に取り付けられた角度検出器で検出されてもよい。なお、作業機に取り付けられたIMU24を介して姿勢情報を検出しても良い。 The tilt angle θ1 of the boom 6, the tilt angle θ2 of the arm 7, and the tilt angle θ3 of the bucket 8 do not have to be detected by the cylinder stroke sensor. The tilt angle θ1 of the boom 6 may be detected by an angle detector such as a rotary encoder. The angle detector detects the bending angle of the boom 6 with respect to the swivel body 3 and detects the inclination angle θ1. Similarly, the inclination angle θ2 of the arm 7 may be detected by an angle detector attached to the arm 7. The inclination angle θ3 of the bucket 8 may be detected by an angle detector attached to the bucket 8. The posture information may be detected via the IMU 24 attached to the work machine.

<作業機コントローラの構成>
図4は、実施形態に基づく作業機コントローラ26の構成を示すブロック図である。
<Work machine controller configuration>
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the work equipment controller 26 based on the embodiment.

実施形態に基づく作業機械100は、作業機コントローラ26により掘削動作、ホイスト旋回動作、排土動作、ダウン旋回動作の一連の処理を繰り返し実行する自動制御処理を実行する。 The work machine 100 based on the embodiment executes an automatic control process in which a series of processes of excavation operation, hoist turning operation, soil removal operation, and down turning operation are repeatedly executed by the work machine controller 26.

図4に示されるように、作業機コントローラ26は、検出情報取得部102と、ホイスト旋回制御部104と、排土制御部108と、ダウン旋回制御部110と、掘削制御部112とを含む。 As shown in FIG. 4, the work equipment controller 26 includes a detection information acquisition unit 102, a hoist rotation control unit 104, a soil removal control unit 108, a down rotation control unit 110, and an excavation control unit 112.

ホイスト旋回制御部104は、バケット姿勢制御部105と、旋回体制御部106とを含む。 The hoist swivel control unit 104 includes a bucket attitude control unit 105 and a swivel body control unit 106.

検出情報取得部102は、センサコントローラ30からの傾斜角θ1、θ2、θ3、θ4、θ5と、グローバル座標演算部23からの基準位置データP、旋回体方位データQとを取得する。検出情報取得部102で取得した情報に基づいて、作業機械100のブーム6、アーム7およびバケット8の位置を特定することが可能となり、自動制御が可能となる。 The detection information acquisition unit 102 acquires the inclination angles θ1, θ2, θ3, θ4, and θ5 from the sensor controller 30, the reference position data P from the global coordinate calculation unit 23, and the swivel body orientation data Q. Based on the information acquired by the detection information acquisition unit 102, the positions of the boom 6, arm 7, and bucket 8 of the work machine 100 can be specified, and automatic control becomes possible.

掘削制御部112は、作業機2を制御して掘削対象物である土砂等をバケット8を用いて掘削する掘削動作を実行する。掘削制御部112は、掘削動作による土砂等をバケット8内に安定的に抱え込むためにバケット8の開口面を水平方向あるいは水平方向に近い方向に設定する。 The excavation control unit 112 controls the work machine 2 to execute an excavation operation of excavating earth and sand or the like, which is an object to be excavated, by using the bucket 8. The excavation control unit 112 sets the opening surface of the bucket 8 in the horizontal direction or a direction close to the horizontal direction in order to stably hold the earth and sand due to the excavation operation in the bucket 8.

ホイスト旋回制御部104は、旋回体3による旋回動作(ホイスト旋回動作)により、掘削動作によりバケット8に抱え込まれた土砂等を排土位置まで移動させる。 The hoist swivel control unit 104 moves the earth and sand held in the bucket 8 to the soil discharge position by the swivel operation (hoist swivel operation) by the swivel body 3.

排土制御部108は、ホイスト旋回動作の後、作業機2を制御してバケット8に抱え込まれた土砂等をダンプトラックの荷台に排土する排土動作を実行する。 After the hoist turning operation, the soil discharge control unit 108 controls the work machine 2 to execute the soil discharge operation of discharging the earth and sand held in the bucket 8 to the loading platform of the dump truck.

ダウン旋回制御部110は、旋回体3による旋回動作(ダウン旋回動作)により、排土動作後の空になったバケット8を掘削位置まで移動させる。 The down swivel control unit 110 moves the empty bucket 8 after the soil removal operation to the excavation position by the swivel operation (down swivel operation) by the swivel body 3.

掘削制御部112は、再び作業機2を制御して掘削対象物である土砂等をバケット8を用いて掘削する掘削動作を実行する。以降の動作についても同様であり繰り返し実行する。 The excavation control unit 112 again controls the work machine 2 to execute an excavation operation of excavating earth and sand or the like, which is an object to be excavated, by using the bucket 8. The same applies to the subsequent operations, which are repeated.

実施形態に基づく作業機コントローラ26は、ホイスト旋回動作中において、バケット8の姿勢を制御する。 The work equipment controller 26 based on the embodiment controls the posture of the bucket 8 during the hoist turning operation.

旋回体制御部106は、掘削動作の後、排土位置までバケット8を移動させるために旋回体3を制御する。 The swivel body control unit 106 controls the swivel body 3 in order to move the bucket 8 to the soil discharge position after the excavation operation.

バケット姿勢制御部105は、ホイスト旋回動作中にバケット8をダンプ方向に回転させることにより、バケット8の開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する。バケット姿勢制御部105は、ホイスト旋回動作中にバケット8を水平方向からダンプ方向に所定角度回転させる。バケット8の開口面は、水平方向からダンプ方向に所定角度傾く状態となる。バケット8の開口面は、例えばバケットピン15の位置とバケット8の先端部の位置、もしくはバケットピン15とバケット8の刃先8Aの位置とに基づいて定められた面である。 The bucket attitude control unit 105 executes an inclination operation of tilting the opening surface of the bucket 8 in the dump direction by rotating the bucket 8 in the dump direction during the hoist turning operation. The bucket attitude control unit 105 rotates the bucket 8 from the horizontal direction to the dump direction by a predetermined angle during the hoist turning operation. The opening surface of the bucket 8 is tilted by a predetermined angle from the horizontal direction to the dump direction. The opening surface of the bucket 8 is, for example, a surface determined based on the position of the bucket pin 15 and the position of the tip end portion of the bucket 8, or the position of the bucket pin 15 and the cutting edge 8A of the bucket 8.

バケット8を旋回前の状態からダンプ方向に所定角度傾ける傾斜動作を実行することにより、排土動作の開始タイミングを早めることが可能である。 By executing the tilting operation of tilting the bucket 8 by a predetermined angle in the dump direction from the state before turning, it is possible to advance the start timing of the soil discharge operation.

なお、バケット姿勢制御部105は、本開示の「制御部」の一例である。
図5は、ホイスト旋回動作によりバケット8を排土位置に移動させた場合を説明する図である。
The bucket attitude control unit 105 is an example of the “control unit” of the present disclosure.
FIG. 5 is a diagram illustrating a case where the bucket 8 is moved to the soil removal position by the hoist turning operation.

図5(A)には、比較例として従来のホイスト旋回動作の状態が示されている。
従来のホイスト旋回動作では、バケット8の開口面を水平状態に維持していた。
FIG. 5A shows a state of the conventional hoist turning operation as a comparative example.
In the conventional hoist turning operation, the opening surface of the bucket 8 is maintained in a horizontal state.

この点で、バケット8からダンプトラック200の荷台への土砂等の排土が生じるタイミングは、バケット8を水平状態からダンプ方向に所定角度以上動かした際に開始されていた。したがって、排土動作を開始してから実際に排土が開始されるまでの間に時間的ロスが発生していた。 In this respect, the timing at which soil such as earth and sand is discharged from the bucket 8 to the loading platform of the dump truck 200 is started when the bucket 8 is moved from the horizontal state to the dump truck by a predetermined angle or more. Therefore, a time loss has occurred between the start of the soil removal operation and the actual start of soil removal.

図5(B)には、実施形態に従うホイスト旋回動作の状態が示されている。
実施形態に基づくホイスト旋回動作では、旋回動作中にバケット8の開口面を旋回前の状態からダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する。具体的には、バケット姿勢制御部105は、バケット8の開口面を水平方向から所定角度傾ける状態にする傾斜動作を実行する。
FIG. 5B shows a state of hoist turning operation according to the embodiment.
In the hoist turning operation based on the embodiment, a tilting operation of tilting the opening surface of the bucket 8 in the dump direction from the state before turning is executed during the turning operation. Specifically, the bucket attitude control unit 105 executes a tilting operation that tilts the opening surface of the bucket 8 by a predetermined angle from the horizontal direction.

これにより、バケット8の姿勢を旋回前の状態よりも排土開始の位置に近づけることが可能である。 As a result, the posture of the bucket 8 can be brought closer to the soil removal start position than the state before turning.

したがって、バケット8からダンプトラック200の荷台への土砂等の排土が生じるタイミングは、排土動作を開始してからすぐに開始される。 Therefore, the timing at which soil such as earth and sand is discharged from the bucket 8 to the loading platform of the dump truck 200 is started immediately after the soil discharge operation is started.

したがって、排土動作を開始してから実際に排土が開始されるまでの時間を短縮することが可能である。それゆえ、掘削から排土までの一連の動作期間を短縮して作業効率を向上させることが可能である。 Therefore, it is possible to shorten the time from the start of the soil removal operation to the actual start of soil removal. Therefore, it is possible to shorten a series of operation periods from excavation to soil removal and improve work efficiency.

図6は、実施形態に基づく作業機コントローラ26の制御フローを説明する図である。
図6を参照して、作業機コントローラ26は、掘削処理を実行する(ステップS2)。
FIG. 6 is a diagram illustrating a control flow of the work equipment controller 26 based on the embodiment.
With reference to FIG. 6, the work equipment controller 26 executes the excavation process (step S2).

掘削制御部112は、作業機2を制御して掘削対象物である土砂等をバケット8を用いて掘削する掘削動作を実行する。掘削制御部112は、掘削動作による土砂等を安定的に抱え込むためにバケット8の開口面を水平方向に設定する。 The excavation control unit 112 controls the work machine 2 to execute an excavation operation of excavating earth and sand or the like, which is an object to be excavated, by using the bucket 8. The excavation control unit 112 sets the opening surface of the bucket 8 in the horizontal direction in order to stably hold the earth and sand due to the excavation operation.

次に、作業機コントローラ26は、ホイスト旋回処理を実行する(ステップS4)。ホイスト旋回制御部104は、旋回体3による旋回動作(ホイスト旋回動作)により、掘削動作によりバケット8に抱え込まれた土砂等を排土位置まで移動させる。 Next, the work equipment controller 26 executes the hoist turning process (step S4). The hoist swivel control unit 104 moves the earth and sand held in the bucket 8 to the soil discharge position by the swivel operation (hoist swivel operation) by the swivel body 3.

次に、作業機コントローラ26は、排土処理を実行する(ステップS6)。排土制御部108は、ホイスト旋回動作の後、作業機2を制御してバケット8に抱え込まれた土砂等をダンプトラックの荷台に排土する排土動作を実行する。 Next, the work equipment controller 26 executes the soil removal process (step S6). After the hoist turning operation, the soil discharge control unit 108 controls the work machine 2 to execute the soil discharge operation of discharging the earth and sand held in the bucket 8 to the loading platform of the dump truck.

次に、作業機コントローラ26は、ダウン旋回処理を実行する(ステップS8)。ダウン旋回制御部110は、旋回体3による旋回動作(ダウン旋回動作)により、排土動作後の空になったバケット8を掘削位置まで移動させる。 Next, the work equipment controller 26 executes the down turning process (step S8). The down swivel control unit 110 moves the empty bucket 8 after the soil removal operation to the excavation position by the swivel operation (down swivel operation) by the swivel body 3.

次に、作業機コントローラ26は、自動制御処理を継続するかどうかを判断する(ステップS10)。 Next, the work equipment controller 26 determines whether to continue the automatic control process (step S10).

作業機コントローラ26は、自動制御処理を継続しないと判断した場合(ステップS10においてNO)には、処理を終了する(エンド)。 When the work equipment controller 26 determines that the automatic control process is not continued (NO in step S10), the work machine controller 26 ends the process (end).

例えば、作業機コントローラ26は、ダンプトラックの荷台に積込む土量が所定量に到達したか否かを判断し、到達した場合には、自動制御処理を継続しないと判断する。あるいは、作業機コントローラ26は、掘削対象物である土砂等が所定量以下等となったか否かを判断し、所定量以下となった場合には、自動制御処理を継続しないと判断する。 For example, the work equipment controller 26 determines whether or not the amount of soil loaded on the loading platform of the dump truck has reached a predetermined amount, and if so, determines that the automatic control process is not continued. Alternatively, the work equipment controller 26 determines whether or not the amount of earth and sand or the like, which is the object to be excavated, is less than or equal to a predetermined amount, and if it is less than or equal to a predetermined amount, it is determined that the automatic control process is not continued.

一方、作業機コントローラ26は、自動制御処理を継続すると判断した場合(ステップS10においてYES)には、ステップS2に戻り上記処理を繰り返す。 On the other hand, when the work equipment controller 26 determines that the automatic control process is to be continued (YES in step S10), the work machine controller 26 returns to step S2 and repeats the above process.

図7は、実施形態に基づくホイスト旋回処理のサブルーチンを説明するフロー図である。 FIG. 7 is a flow chart illustrating a subroutine of hoist turning processing based on the embodiment.

図7を参照して、ホイスト旋回制御部104は、旋回処理を実行する(ステップS30)。旋回体制御部106は、旋回体3による旋回動作を実行する。 With reference to FIG. 7, the hoist turning control unit 104 executes the turning process (step S30). The swivel body control unit 106 executes a swivel operation by the swivel body 3.

次に、ホイスト旋回制御部104は、バケット姿勢制御処理を実行する(ステップS32)。バケット姿勢制御部105は、バケット8の姿勢を制御する処理を実行する。バケット姿勢制御処理については後述する。 Next, the hoist turning control unit 104 executes the bucket attitude control process (step S32). The bucket attitude control unit 105 executes a process of controlling the attitude of the bucket 8. The bucket attitude control process will be described later.

次に、ホイスト旋回制御部104は、バケット8が排土位置に到達したか否かを判断する(ステップS34)。 Next, the hoist turning control unit 104 determines whether or not the bucket 8 has reached the soil removal position (step S34).

ステップS34において、ホイスト旋回制御部104は、バケット8が排土位置に到達した場合(ステップS34においてYES)には、ホイスト旋回処理を終了する(リターン)。 In step S34, the hoist turning control unit 104 ends the hoist turning process (return) when the bucket 8 reaches the soil removal position (YES in step S34).

一方、ステップS34において、ホイスト旋回制御部104は、バケット8が排土位置に到達しない場合(ステップS34においてNO)には、ステップS30に戻り、上記旋回処理およびバケット姿勢制御処理を繰り返す。 On the other hand, in step S34, when the bucket 8 does not reach the soil removal position (NO in step S34), the hoist turning control unit 104 returns to step S30 and repeats the turning process and the bucket attitude control process.

図8は、実施形態に基づくバケット姿勢制御処理を説明するフロー図である。
図8を参照して、バケット姿勢制御部105は、バケット8の姿勢を取得する(ステップS40)。バケット姿勢制御部105は、検出情報取得部102から取得した情報に基づいてバケット8の姿勢を取得する。
FIG. 8 is a flow chart for explaining the bucket attitude control process based on the embodiment.
With reference to FIG. 8, the bucket attitude control unit 105 acquires the attitude of the bucket 8 (step S40). The bucket attitude control unit 105 acquires the attitude of the bucket 8 based on the information acquired from the detection information acquisition unit 102.

次に、バケット姿勢制御部105は、バケット8が水平方向からダンプ方向に所定角度傾斜しているか否かを判断する(ステップS42)。所定角度の値は予め設定されているものとする。所定角度は、バケット8が水平方向からダンプ方向に傾斜した場合でもバケット8に抱え込まれた土砂がバケット8からこぼれ落ちない角度とする。 Next, the bucket attitude control unit 105 determines whether or not the bucket 8 is tilted by a predetermined angle from the horizontal direction to the dump direction (step S42). It is assumed that the value of the predetermined angle is set in advance. The predetermined angle is an angle at which the earth and sand held in the bucket 8 does not spill from the bucket 8 even when the bucket 8 is tilted from the horizontal direction to the dump direction.

次に、ステップS42において、バケット姿勢制御部105は、バケット8が水平方向からダンプ方向に所定角度傾斜していないと判断した場合(ステップS42においてNO)には、バケット8の姿勢を調整する(ステップS44)。例えば、バケット姿勢制御部105は、バケット8が水平方向から所定角度傾斜するようにダンプ方向に傾斜させる。あるいは、バケット姿勢制御部105は、バケット8の姿勢が水平方向からダンプ方向に所定角度傾斜している状態を維持するように調整する。 Next, in step S42, when the bucket attitude control unit 105 determines that the bucket 8 is not tilted by a predetermined angle from the horizontal direction to the dump direction (NO in step S42), the bucket attitude control unit 105 adjusts the attitude of the bucket 8 (NO). Step S44). For example, the bucket attitude control unit 105 tilts the bucket 8 in the dump direction so that the bucket 8 is tilted by a predetermined angle from the horizontal direction. Alternatively, the bucket attitude control unit 105 adjusts the attitude of the bucket 8 so as to maintain a state of being inclined by a predetermined angle from the horizontal direction to the dump direction.

そして、バケット姿勢制御部105は、バケット姿勢制御処理を終了する(リターン)。すなわち、図7の処理に戻る。 Then, the bucket attitude control unit 105 ends the bucket attitude control process (return). That is, the process returns to FIG.

一方、ステップS42において、バケット姿勢制御部105は、バケット8が水平方向からダンプ方向に所定角度傾斜していると判断した場合(ステップS42においてYES)には、ステップS44をスキップして、バケット姿勢制御処理を終了する(リターン)。 On the other hand, in step S42, when the bucket attitude control unit 105 determines that the bucket 8 is tilted by a predetermined angle from the horizontal direction to the dump direction (YES in step S42), the bucket attitude control unit 105 skips step S44 and the bucket attitude. End the control process (return).

当該ホイスト旋回処理中のバケット姿勢制御処理により、バケット8が排土位置に到達した場合には、バケット8の開口面は、水平状態ではなく、傾斜状態である。バケット8からダンプトラック200の荷台への土砂等の排土が生じるタイミングは、排土動作を開始してからすぐに開始される。排土動作を開始してから実際に排土が開始されるまでの時間を短縮することが可能である。それゆえ、掘削から排土までの一連の動作期間を短縮して作業効率を向上させることが可能である。 When the bucket 8 reaches the soil discharge position by the bucket attitude control process during the hoist turning process, the opening surface of the bucket 8 is not in a horizontal state but in an inclined state. The timing at which soil such as earth and sand is discharged from the bucket 8 to the loading platform of the dump truck 200 is started immediately after the soil discharge operation is started. It is possible to shorten the time from the start of the soil removal operation to the actual start of soil removal. Therefore, it is possible to shorten a series of operation periods from excavation to soil removal and improve work efficiency.

(変形例)
図9は、実施形態の変形例に従う作業機コントローラ26#の構成を示すブロック図である。
(Modification example)
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a work machine controller 26 # according to a modified example of the embodiment.

図9を参照して、作業機コントローラ26#は、図4に示される作業機コントローラ26と比較して角度設定部103を新たに設けた点が異なる。その他の構成については、図4で説明した構成と同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。 With reference to FIG. 9, the working machine controller 26 # is different from the working machine controller 26 shown in FIG. 4 in that the angle setting unit 103 is newly provided. Since the other configurations are the same as those described with reference to FIG. 4, the detailed description thereof will not be repeated.

角度設定部103は、ホイスト旋回動作中にバケット姿勢制御部105がバケット8を水平方向からダンプ方向に傾斜する角度を設定する。 The angle setting unit 103 sets an angle at which the bucket attitude control unit 105 tilts the bucket 8 from the horizontal direction to the dump direction during the hoist turning operation.

例えば、角度設定部103は、ユーザからの角度の設定指令を受け付けて所定角度を設定しても良い。 For example, the angle setting unit 103 may set a predetermined angle by receiving an angle setting command from the user.

バケット8をダンプ方向に傾斜させて、土砂等の排土が生じるタイミングは、バケット8内の土砂等の種別によっても異なる。したがって、角度設定部103は、ユーザからの土砂の種別情報の入力を受け付けて、当該種別情報に基づいて所定角度を設定しても良い。 The timing at which the bucket 8 is tilted in the dump direction to generate soil such as earth and sand differs depending on the type of earth and sand in the bucket 8. Therefore, the angle setting unit 103 may accept the input of the sediment type information from the user and set the predetermined angle based on the type information.

角度設定部103は、バケット8をダンプ方向に傾斜させた際に実際に土砂等の排土が生じる角度を検証する検証動作を実行して、検証結果に基づいて所定角度を設定しても良い。例えば、バケット8に重量センサを設け、角度設定部103は、バケット8をダンプ方向に傾斜させた際に重量センサの値が変化する角度に基づいて所定角度を設定しても良い。なお、重量センサによらず、ブームシリンダ10の圧力センサ情報と作業機2の姿勢情報とに基づくつり合いの式に基づいて、バケット8内部の土砂の重量を計測しても良い。 The angle setting unit 103 may execute a verification operation for verifying an angle at which soil or the like is actually discharged when the bucket 8 is tilted in the dump direction, and set a predetermined angle based on the verification result. .. For example, the weight sensor may be provided in the bucket 8, and the angle setting unit 103 may set a predetermined angle based on the angle at which the value of the weight sensor changes when the bucket 8 is tilted in the dump direction. Instead of using the weight sensor, the weight of the earth and sand inside the bucket 8 may be measured based on the equilibrium formula based on the pressure sensor information of the boom cylinder 10 and the posture information of the work machine 2.

角度設定部103は、ホイスト旋回動作中の制御誤差と、IMU24の計測誤差とを考慮してバケット8から土砂がこぼれ落ちない所定角度を算出して、設定しても良い。 The angle setting unit 103 may calculate and set a predetermined angle at which earth and sand do not spill from the bucket 8 in consideration of the control error during the hoist turning operation and the measurement error of the IMU 24.

角度設定部103は、運転室4の前方に搭載したカメラの撮像画像に基づいて所定角度を設定しても良い。例えば、撮像画像の画像処理としてオプティカルフローに基づいてバケット8からこぼれ落ちる土砂を認識して、所定角度を設定してもよい。 The angle setting unit 103 may set a predetermined angle based on an image captured by a camera mounted in front of the driver's cab 4. For example, as image processing of the captured image, the earth and sand spilling from the bucket 8 may be recognized based on the optical flow and a predetermined angle may be set.

なお、角度設定部103は、本開示の「角度設定部」の一例である。
上記の実施形態では、掘削動作、ホイスト旋回動作、排土動作、ダウン旋回動作の一連の処理を繰り返し実行する自動制御処理を例に挙げて説明したが、例えば、上記一連の処理を繰り返し実行する場合に限られず、例えば、作業機コントローラ26は、ユーザからの操作指令に従ってホイスト旋回動作が指示されたと判断した場合に、バケット8を旋回前の状態からダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行しても良い。
The angle setting unit 103 is an example of the “angle setting unit” of the present disclosure.
In the above embodiment, an automatic control process for repeatedly executing a series of processes of excavation operation, hoist turning operation, soil removal operation, and down turning operation has been described as an example. However, for example, the above series of processes are repeatedly executed. Not limited to the case, for example, when the work equipment controller 26 determines that the hoist turning operation is instructed according to the operation command from the user, the work equipment controller 26 may execute the tilting operation of tilting the bucket 8 in the dump direction from the state before turning. good.

上記の実施形態では、作業機械の一例として油圧ショベルを挙げているが油圧ショベルに限らず、機械式のロープショベル、電動ショベル、ホイールローダ等の他の種類の作業機械にも適用可能である。 In the above embodiment, the hydraulic excavator is mentioned as an example of the work machine, but the present invention is not limited to the hydraulic excavator, and can be applied to other types of work machines such as a mechanical rope excavator, an electric excavator, and a wheel loader.

以上、本開示の実施形態について説明したが、今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present disclosure is indicated by the scope of claims and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 車両本体、2 作業機、3 旋回体、4 運転室、4S 運転席、5 走行装置、5Cr 履帯、6 ブーム、7 アーム、8 バケット、8A 刃先、9 エンジンルーム、10 ブームシリンダ、11 アームシリンダ、12 バケットシリンダ、13 ブームピン、14 アームピン、15 バケットピン、16 ブームシリンダストロークセンサ、17 アームシリンダストロークセンサ、18 バケットシリンダストロークセンサ、19 手すり、20 位置検出装置、21 アンテナ、23 グローバル座標演算部、26,26# 作業機コントローラ、30 センサコントローラ、62 旋回モータ、64 油圧装置、100 作業機械、102 検出情報取得部、103 角度設定部、104 ホイスト旋回制御部、105 バケット姿勢制御部、106 旋回体制御部、108 排土制御部、110 ダウン旋回制御部、112 掘削制御部、200 ダンプトラック。 1 vehicle body, 2 work equipment, 3 swivel body, 4 driver's cab, 4S driver's seat, 5 traveling device, 5Cr hoist, 6 boom, 7 arm, 8 bucket, 8A cutting edge, 9 engine room, 10 boom cylinder, 11 arm cylinder , 12 bucket cylinder, 13 boom pin, 14 arm pin, 15 bucket pin, 16 boom cylinder stroke sensor, 17 arm cylinder stroke sensor, 18 bucket cylinder stroke sensor, 19 handrail, 20 position detector, 21 antenna, 23 global coordinate calculation unit, 26, 26 # Work equipment controller, 30 sensor controller, 62 swivel motor, 64 hydraulic device, 100 work machine, 102 detection information acquisition unit, 103 angle setting unit, 104 hoist swivel control unit, 105 bucket attitude control unit, 106 swivel body Control unit, 108 soil removal control unit, 110 down turning control unit, 112 excavation control unit, 200 dump truck.

Claims (6)

旋回可能な旋回体と、
前記旋回体に取り付けられバケットを含む作業機と、
旋回動作中に前記バケットをダンプ方向に回転させることにより、前記バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する制御部とを備える、作業機械。
With a swivel body that can swivel
A work machine attached to the swivel body and including a bucket,
A work machine including a control unit that executes a tilting operation of tilting the opening surface of the bucket in the dumping direction by rotating the bucket in the dumping direction during the turning operation.
前記制御部は、前記旋回動作中に前記バケットを水平方向からダンプ方向に所定角度回転させる、請求項1記載の作業機械。 The work machine according to claim 1, wherein the control unit rotates the bucket from a horizontal direction to a dump direction by a predetermined angle during the turning operation. 前記所定角度を設定するための角度設定部をさらに備える、請求項2記載の作業機械。 The work machine according to claim 2, further comprising an angle setting unit for setting the predetermined angle. 前記角度設定部は、前記バケットから土砂がこぼれ落ちない角度を算出して設定する、請求項3記載の作業機械。 The work machine according to claim 3, wherein the angle setting unit calculates and sets an angle at which earth and sand do not spill from the bucket. 前記制御部は、自動旋回動作中に前記バケットをダンプ方向に回転させることにより、前記バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行する、請求項1記載の作業機械。 The work machine according to claim 1, wherein the control unit executes an inclination operation of tilting the opening surface of the bucket in the dump direction by rotating the bucket in the dump direction during the automatic turning operation. バケットを有する作業機を旋回体により旋回させるステップと、
旋回動作中に前記バケットをダンプ方向に回転させることにより、前記バケットの開口面をダンプ方向に傾ける傾斜動作を実行するステップとを備える、作業機械の制御方法。
A step of turning a work machine with a bucket by a swivel body,
A method for controlling a work machine, comprising a step of performing a tilting operation of tilting the opening surface of the bucket in the dumping direction by rotating the bucket in the dumping direction during the turning operation.
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