JP3024910B2 - 掘削用建設機械における自動掘削制御装置 - Google Patents
掘削用建設機械における自動掘削制御装置Info
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- JP3024910B2 JP3024910B2 JP6187823A JP18782394A JP3024910B2 JP 3024910 B2 JP3024910 B2 JP 3024910B2 JP 6187823 A JP6187823 A JP 6187823A JP 18782394 A JP18782394 A JP 18782394A JP 3024910 B2 JP3024910 B2 JP 3024910B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の掘削
用建設機械における自動掘削制御装置に関するものであ
る。
用建設機械における自動掘削制御装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】一般に、
この種の掘削用建設機械のなかには、油圧ショベルのよ
うにブーム、アームおよびバケットから掘削作業部を構
成し、各対応する油圧シリンダの伸縮作動で掘削作業を
行うようにしたものがある。そして、このような建設機
械を用いて掘削作業を行う場合、オペレータが各油圧シ
リンダを複合的に操作する必要があるため、操作が面倒
かつ煩雑となり、相当の熟練を要することになる。
この種の掘削用建設機械のなかには、油圧ショベルのよ
うにブーム、アームおよびバケットから掘削作業部を構
成し、各対応する油圧シリンダの伸縮作動で掘削作業を
行うようにしたものがある。そして、このような建設機
械を用いて掘削作業を行う場合、オペレータが各油圧シ
リンダを複合的に操作する必要があるため、操作が面倒
かつ煩雑となり、相当の熟練を要することになる。
【０００３】そこで、各油圧シリンダに対し、予め設定
される伸縮制御信号を出力して自動的に掘削を行うよう
にすることが提唱されている。ところが従来の自動掘削
は、自動掘削用操作スイッチ手段からの操作信号が入力
することに伴い直ちに行われる設定になっていた。この
ため、自動掘削は、バケットが接地しない宙に浮いた状
態でも行われることになって、作業性が劣るうえ、所期
の掘削作業ができないことになる。
される伸縮制御信号を出力して自動的に掘削を行うよう
にすることが提唱されている。ところが従来の自動掘削
は、自動掘削用操作スイッチ手段からの操作信号が入力
することに伴い直ちに行われる設定になっていた。この
ため、自動掘削は、バケットが接地しない宙に浮いた状
態でも行われることになって、作業性が劣るうえ、所期
の掘削作業ができないことになる。
【０００４】このため、バケットが接地したことを確認
してから自動掘削を開始することが要求されるが、機体
に搭乗するオペレータが確認するには身を大きく乗り出
さなければならない場合もあって負担が強いられ、また
遠隔操作で掘削作業をしている場合に、遠すぎてオペレ
ータによる確認が難しい場合もある。しかも、バケット
が接地したとして、このバケット接地姿勢が、掘削作業
を開始するに好ましい姿勢であるとは限らず、この様な
状態のままで自動掘削を開始すると、自動掘削として設
定される開始姿勢になろうとするが、このときバケット
は接地状態であるため無理な負荷が働く惧れがあるう
え、掘削精度が損なわれるという問題もある。
してから自動掘削を開始することが要求されるが、機体
に搭乗するオペレータが確認するには身を大きく乗り出
さなければならない場合もあって負担が強いられ、また
遠隔操作で掘削作業をしている場合に、遠すぎてオペレ
ータによる確認が難しい場合もある。しかも、バケット
が接地したとして、このバケット接地姿勢が、掘削作業
を開始するに好ましい姿勢であるとは限らず、この様な
状態のままで自動掘削を開始すると、自動掘削として設
定される開始姿勢になろうとするが、このときバケット
は接地状態であるため無理な負荷が働く惧れがあるう
え、掘削精度が損なわれるという問題もある。
【０００５】このためオペレータは、自動掘削を開始す
る前に、手動操作レバーを操作して掘削作業部を掘削開
始姿勢に近い姿勢にした状態で接地させる必要があり、
しかもこの操作は、自動掘削を行う度にいちいちオペレ
ータが手動操作しなければならないため、自動掘削と言
えども手動操作による部分が多々あって、操作性、作業
性に劣るという問題があった。
る前に、手動操作レバーを操作して掘削作業部を掘削開
始姿勢に近い姿勢にした状態で接地させる必要があり、
しかもこの操作は、自動掘削を行う度にいちいちオペレ
ータが手動操作しなければならないため、自動掘削と言
えども手動操作による部分が多々あって、操作性、作業
性に劣るという問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる掘削用建
設機械における自動掘削制御装置を提供することを目的
として創案されたものであって、掘削作業部の掘削作動
を行うための油圧シリンダを、自動掘削用操作スイッチ
手段からの操作信号の入力に基づいて出力される自動掘
削制御部からの制御指令で伸縮制御して自動掘削を行う
ように構成してなる掘削用建設機械において、前記自動
掘削制御部に、掘削作業部が接地したことの検知を行う
接地検知手段を接続すると共に、自動掘削制御部には、
自動掘削のための制御指令出力を、自動掘削用操作スイ
ッチ手段からの操作信号入力があった後、接地検知手段
から接地検知信号の入力があるまでのあいだ待機させる
自動掘削待機手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる掘削用建
設機械における自動掘削制御装置を提供することを目的
として創案されたものであって、掘削作業部の掘削作動
を行うための油圧シリンダを、自動掘削用操作スイッチ
手段からの操作信号の入力に基づいて出力される自動掘
削制御部からの制御指令で伸縮制御して自動掘削を行う
ように構成してなる掘削用建設機械において、前記自動
掘削制御部に、掘削作業部が接地したことの検知を行う
接地検知手段を接続すると共に、自動掘削制御部には、
自動掘削のための制御指令出力を、自動掘削用操作スイ
ッチ手段からの操作信号入力があった後、接地検知手段
から接地検知信号の入力があるまでのあいだ待機させる
自動掘削待機手段を設けたことを特徴とするものであ
る。
【０００７】また本発明は、掘削作業部の作動を行うた
めの油圧シリンダを、自動掘削用操作スイッチ手段から
の操作信号の入力に基づいて出力される自動掘削制御部
からの制御指令で伸縮制御して自動掘削を行うように構
成してなる掘削用建設機械において、前記自動掘削制御
部に、掘削作業部が接地したことの検知を行う接地検知
手段を接続すると共に、自動掘削制御部には、自動掘削
のための制御指令出力を、自動掘削用操作スイッチ手段
からの操作信号入力があった後、接地検知手段から接地
検知信号の入力があるまでのあいだ待機させる自動掘削
待機手段と、前記待機時に、作業部姿勢を接地位置より
も高位置において予め設定されるプレ掘削姿勢にしてか
ら掘削作業部が下降して接地するよう油圧シリンダに伸
縮制御指令を出力する待機時制御指令出力手段とを設け
たことを特徴とするものである。
めの油圧シリンダを、自動掘削用操作スイッチ手段から
の操作信号の入力に基づいて出力される自動掘削制御部
からの制御指令で伸縮制御して自動掘削を行うように構
成してなる掘削用建設機械において、前記自動掘削制御
部に、掘削作業部が接地したことの検知を行う接地検知
手段を接続すると共に、自動掘削制御部には、自動掘削
のための制御指令出力を、自動掘削用操作スイッチ手段
からの操作信号入力があった後、接地検知手段から接地
検知信号の入力があるまでのあいだ待機させる自動掘削
待機手段と、前記待機時に、作業部姿勢を接地位置より
も高位置において予め設定されるプレ掘削姿勢にしてか
ら掘削作業部が下降して接地するよう油圧シリンダに伸
縮制御指令を出力する待機時制御指令出力手段とを設け
たことを特徴とするものである。
【０００８】そして本発明は、この構成によって、自動
掘削における操作性、作業性を向上させることができる
ようにしたものである。
掘削における操作性、作業性を向上させることができる
ようにしたものである。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図面において、１は掘削用建設機械の一例である
油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ
式の走行体２、該走行体２の上部に旋回自在に支持され
る旋回体３、該旋回体３の前端部に連結される掘削作業
部４等で構成されているが、これらの基本構成は何れも
従来通りである。
する。図面において、１は掘削用建設機械の一例である
油圧ショベルであって、該油圧ショベル１は、クローラ
式の走行体２、該走行体２の上部に旋回自在に支持され
る旋回体３、該旋回体３の前端部に連結される掘削作業
部４等で構成されているが、これらの基本構成は何れも
従来通りである。
【００１０】前記掘削作業部４は、基端部が旋回体３の
前端部に上下揺動自在に軸支されるブーム５、該ブーム
５の先端部に基端部が前後揺動自在に軸支されるアーム
６、該アーム６の先端部に基端部が前後揺動自在に軸支
されるバケット７、ブーム５を揺動せしめるブーム用油
圧シリンダ８、アーム６を揺動せしめるアーム用油圧シ
リンダ９、バケット７を揺動せしめるバケット用油圧シ
リンダ１０等で構成されているが、これら各油圧シリン
ダ８、９、１０は、後述する制御部１１からの制御指令
に基づく電磁弁１２、１３、１４の切換え作動に伴って
圧油が供給されて伸縮作動を行うように構成されてい
る。
前端部に上下揺動自在に軸支されるブーム５、該ブーム
５の先端部に基端部が前後揺動自在に軸支されるアーム
６、該アーム６の先端部に基端部が前後揺動自在に軸支
されるバケット７、ブーム５を揺動せしめるブーム用油
圧シリンダ８、アーム６を揺動せしめるアーム用油圧シ
リンダ９、バケット７を揺動せしめるバケット用油圧シ
リンダ１０等で構成されているが、これら各油圧シリン
ダ８、９、１０は、後述する制御部１１からの制御指令
に基づく電磁弁１２、１３、１４の切換え作動に伴って
圧油が供給されて伸縮作動を行うように構成されてい
る。
【００１１】一方、１５、１６は運転席の左右両側方に
配設される左右一対の操作レバーであって、該操作レバ
ー１５、１６は、前記各油圧シリンダ８、９、１０を単
独および複合的に操作すべく、左右方向および前後方向
に傾動操作自在であるが、その操作方法および操作量は
電気的に検知されて制御部１１に入力されるようになっ
ている。
配設される左右一対の操作レバーであって、該操作レバ
ー１５、１６は、前記各油圧シリンダ８、９、１０を単
独および複合的に操作すべく、左右方向および前後方向
に傾動操作自在であるが、その操作方法および操作量は
電気的に検知されて制御部１１に入力されるようになっ
ている。
【００１２】扨、前記制御部１１は、所謂マイクロコン
ピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて
構成されている。そして制御部１１は、前記操作レバー
１５、１６の他に、ブーム５の揺動角度を検知するブー
ム用角度検知センサ１７、アーム６の揺動角度を検知す
るアーム用角度検知センサ１８、バケット７の揺動角度
を検知するバケット用角度検知センサ１９、機体の傾斜
角度を検知する傾斜角検知センサ２０等の各種センサ
類、遠隔モード−乗車モードの切換えをするモード切換
えスイッチ２１、自動掘削用操作スイッチ２２、プレ掘
削姿勢設定スイッチ２３、ブーム用油圧シリンダ８のロ
ッドエンド側の圧力を検知する圧力検知スイッチ２４等
の各種スイッチ類、表示器付きの自動掘削設定器（該設
定器は掘削姿勢、掘削負荷、掘削速度（法面整形作業時
のバケット移動速度の設定等）、掘削深さ、法面整形−
通常掘削の切換え設定等、各種掘削条件の設定ができる
ものであり、そのため一種類ではなく複数の設定器によ
って構成される）２５等の各種設定器類からの信号を入
力するよう接続されると共に、これら入力信号に基づく
判断で、前記電磁弁１２、１３、１４等に必要な作動信
号を出力するようになっている。尚、上記モード切換え
スイッチ２１、自動掘削用操作スイッチ２２、プレ掘削
姿勢設定スイッチ２３、自動掘削設定器２５は運転操縦
部に配設されている。
ピュータ（ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む）を用いて
構成されている。そして制御部１１は、前記操作レバー
１５、１６の他に、ブーム５の揺動角度を検知するブー
ム用角度検知センサ１７、アーム６の揺動角度を検知す
るアーム用角度検知センサ１８、バケット７の揺動角度
を検知するバケット用角度検知センサ１９、機体の傾斜
角度を検知する傾斜角検知センサ２０等の各種センサ
類、遠隔モード−乗車モードの切換えをするモード切換
えスイッチ２１、自動掘削用操作スイッチ２２、プレ掘
削姿勢設定スイッチ２３、ブーム用油圧シリンダ８のロ
ッドエンド側の圧力を検知する圧力検知スイッチ２４等
の各種スイッチ類、表示器付きの自動掘削設定器（該設
定器は掘削姿勢、掘削負荷、掘削速度（法面整形作業時
のバケット移動速度の設定等）、掘削深さ、法面整形−
通常掘削の切換え設定等、各種掘削条件の設定ができる
ものであり、そのため一種類ではなく複数の設定器によ
って構成される）２５等の各種設定器類からの信号を入
力するよう接続されると共に、これら入力信号に基づく
判断で、前記電磁弁１２、１３、１４等に必要な作動信
号を出力するようになっている。尚、上記モード切換え
スイッチ２１、自動掘削用操作スイッチ２２、プレ掘削
姿勢設定スイッチ２３、自動掘削設定器２５は運転操縦
部に配設されている。
【００１３】一方、２７は油圧ショベル１を遠隔操作す
るための遠隔操作具（送信器）であって、該遠隔操作具
２７には、操作レバー１５Ｒ、１６Ｒ、遠隔モード−乗
車モードのモード切換えスイッチ２１Ｒ、自動掘削用操
作スイッチ２２Ｒ、プレ掘削姿勢設定スイッチ２３Ｒ、
自動掘削設定器２５Ｒ等が設けられている。因みに、遠
隔操作具２７は、電波、マイクロ波、超音波、遠赤外線
等の空中電送波を伝達媒体とする無線送信型のものであ
り、該遠隔操作具２７からの遠隔操作信号は、旋回体３
に設けたアンテナ２８を介して受信器２９で受信され、
そして該受信された遠隔操作信号が制御部１１に入力す
るようになっている。尚、２９ａは受信器２９に接続さ
れる遠隔制御部である。
るための遠隔操作具（送信器）であって、該遠隔操作具
２７には、操作レバー１５Ｒ、１６Ｒ、遠隔モード−乗
車モードのモード切換えスイッチ２１Ｒ、自動掘削用操
作スイッチ２２Ｒ、プレ掘削姿勢設定スイッチ２３Ｒ、
自動掘削設定器２５Ｒ等が設けられている。因みに、遠
隔操作具２７は、電波、マイクロ波、超音波、遠赤外線
等の空中電送波を伝達媒体とする無線送信型のものであ
り、該遠隔操作具２７からの遠隔操作信号は、旋回体３
に設けたアンテナ２８を介して受信器２９で受信され、
そして該受信された遠隔操作信号が制御部１１に入力す
るようになっている。尚、２９ａは受信器２９に接続さ
れる遠隔制御部である。
【００１４】次に、制御部１１が行う各種制御システム
のうち、本発明に関係のある掘削作業の制御システムに
ついて、図３に示すフローチャート図に基づいて説明す
ると、まず、プレ掘削姿勢設定スイッチ２３または２３
ＲがＯＮ操作されているか否かが判断される。そして、
ＯＮ操作されていると判断された場合には、今まで登録
されていたプレ掘削姿勢の情報を抹消し、そして現在の
掘削作業部４の姿勢に関する情報を新規に記憶登録する
（以降、該登録された情報値を「登録値」とする）。こ
こで、掘削作業部４のプレ掘削姿勢の情報は、実施例に
おいてはブーム用、アーム用、バケット用の各角度検知
センサ１７、１８、１９の検知値に基づくものとなる
が、さらに本実施例では、前記登録値の記憶登録をする
際に、機体が傾斜状態になっている場合には、傾斜角検
知センサ２０の検知値に基づいて前記角度検知センサ１
７、１８、１９の検知値を補正し、該補正した値をプレ
掘削姿勢値の情報として記憶登録する。従って、プレ掘
削姿勢の登録にあたり、オペレータは、操作レバー１
５、１６または１５Ｒ、１６Ｒにより掘削作業部４を好
ましいプレ掘削姿勢、つまり掘削地面より高位置におい
てバケット姿勢が掘削開始姿勢となるようにセットした
状態で前記プレ掘削姿勢設定スイッチ２３または２３Ｒ
をＯＮ操作してこれを登録することになる。
のうち、本発明に関係のある掘削作業の制御システムに
ついて、図３に示すフローチャート図に基づいて説明す
ると、まず、プレ掘削姿勢設定スイッチ２３または２３
ＲがＯＮ操作されているか否かが判断される。そして、
ＯＮ操作されていると判断された場合には、今まで登録
されていたプレ掘削姿勢の情報を抹消し、そして現在の
掘削作業部４の姿勢に関する情報を新規に記憶登録する
（以降、該登録された情報値を「登録値」とする）。こ
こで、掘削作業部４のプレ掘削姿勢の情報は、実施例に
おいてはブーム用、アーム用、バケット用の各角度検知
センサ１７、１８、１９の検知値に基づくものとなる
が、さらに本実施例では、前記登録値の記憶登録をする
際に、機体が傾斜状態になっている場合には、傾斜角検
知センサ２０の検知値に基づいて前記角度検知センサ１
７、１８、１９の検知値を補正し、該補正した値をプレ
掘削姿勢値の情報として記憶登録する。従って、プレ掘
削姿勢の登録にあたり、オペレータは、操作レバー１
５、１６または１５Ｒ、１６Ｒにより掘削作業部４を好
ましいプレ掘削姿勢、つまり掘削地面より高位置におい
てバケット姿勢が掘削開始姿勢となるようにセットした
状態で前記プレ掘削姿勢設定スイッチ２３または２３Ｒ
をＯＮ操作してこれを登録することになる。
【００１５】一方、プレ掘削姿勢設定スイッチ２３また
は２３ＲがＯＮ操作されていないと判断された場合に
は、操作レバー１５、１６、または１５Ｒ、１６Ｒが操
作されているか否かが判断される。そして、操作されて
いると判断された場合には、操作レバー１５、１６、１
５Ｒ、１６Ｒの操作信号（操作方向および操作量）に基
づいて対応する油圧シリンダ８、９、１０の伸縮制御を
行う手動操作制御が行われるが、該手動操作制御につい
ては、従来のものと同様であるためここでは省略する。
は２３ＲがＯＮ操作されていないと判断された場合に
は、操作レバー１５、１６、または１５Ｒ、１６Ｒが操
作されているか否かが判断される。そして、操作されて
いると判断された場合には、操作レバー１５、１６、１
５Ｒ、１６Ｒの操作信号（操作方向および操作量）に基
づいて対応する油圧シリンダ８、９、１０の伸縮制御を
行う手動操作制御が行われるが、該手動操作制御につい
ては、従来のものと同様であるためここでは省略する。
【００１６】そうして、前記手動操作制御が行われてい
ない状態（手動操作制御が終了したか、操作レバー１
５、１６、または１５Ｒ、１６Ｒの操作がないとき）の
とき、自動掘削用操作スイッチ（このものは、本実施例
においては自動復帰型の押釦スイッチが採用されてい
る。）２２または２２ＲがＯＮ操作されているか否かが
判断される。そして、ＯＮ操作があったと判断された場
合には、後述する自動掘削待機制御状態となり、次いで
自動掘削制御状態に移行するが、この自動掘削制御につ
いても、従来のものと同様であるためここでは省略す
る。
ない状態（手動操作制御が終了したか、操作レバー１
５、１６、または１５Ｒ、１６Ｒの操作がないとき）の
とき、自動掘削用操作スイッチ（このものは、本実施例
においては自動復帰型の押釦スイッチが採用されてい
る。）２２または２２ＲがＯＮ操作されているか否かが
判断される。そして、ＯＮ操作があったと判断された場
合には、後述する自動掘削待機制御状態となり、次いで
自動掘削制御状態に移行するが、この自動掘削制御につ
いても、従来のものと同様であるためここでは省略す
る。
【００１７】次に、前記自動掘削待機制御システムにつ
いて、図４に示すフローチャート図に基づいて詳しく説
明する。ここではまず、掘削作業部４の姿勢がプレ掘削
姿勢であるか否かが判断される。この判断は、前記角度
検知センサ１７、１８、１９の検知値が登録値と一致す
るか否かに基づいてなされるが、このとき機体が傾斜し
ている場合には、前記検知値を傾斜角検知センサ２０の
検知値に基づいて補正した値と登録値とが比較判断され
る。そして、プレ掘削姿勢でないと判断された場合に
は、掘削作業部４が、プレ掘削姿勢となるように油圧シ
リンダ８、９、１０の伸縮制御が行われるが、このプレ
掘削姿勢に至るまでの掘削作業部４の移動軌跡は、地面
またはプレ掘削姿勢より高い位置においてなされるよう
に設定されている。
いて、図４に示すフローチャート図に基づいて詳しく説
明する。ここではまず、掘削作業部４の姿勢がプレ掘削
姿勢であるか否かが判断される。この判断は、前記角度
検知センサ１７、１８、１９の検知値が登録値と一致す
るか否かに基づいてなされるが、このとき機体が傾斜し
ている場合には、前記検知値を傾斜角検知センサ２０の
検知値に基づいて補正した値と登録値とが比較判断され
る。そして、プレ掘削姿勢でないと判断された場合に
は、掘削作業部４が、プレ掘削姿勢となるように油圧シ
リンダ８、９、１０の伸縮制御が行われるが、このプレ
掘削姿勢に至るまでの掘削作業部４の移動軌跡は、地面
またはプレ掘削姿勢より高い位置においてなされるよう
に設定されている。
【００１８】そうして次に、掘削作業部４がプレ掘削姿
勢になったと判断されると、制御部１１は、ブーム用油
圧シリンダ８の下降制御指令を出力し、これによってバ
ケット７は、前記プレ掘削姿勢を略維持したまま下降す
る。そして、バケット７の先端部が接地したことを圧力
検知スイッチ２４が検知すると、制御部１１は自動掘削
開始姿勢になったと判断し、これによって自動掘削待機
制御が終了し、自動掘削制御に基づく自動掘削作業を行
うようになっている。ところで、圧力検知スイッチ２４
による接地検知は、該圧力検知スイッチ２４が予め設定
された設定圧以上であるか否かの判断に基づくもので、
圧力検知スイッチ２４の検知値が設定圧以上になった場
合にはバケット７の先端部が接地したと判断される設定
になっている。そしてこの設定圧は、設定器３０、３０
Ｒにより加減調節できるように配慮されている。
勢になったと判断されると、制御部１１は、ブーム用油
圧シリンダ８の下降制御指令を出力し、これによってバ
ケット７は、前記プレ掘削姿勢を略維持したまま下降す
る。そして、バケット７の先端部が接地したことを圧力
検知スイッチ２４が検知すると、制御部１１は自動掘削
開始姿勢になったと判断し、これによって自動掘削待機
制御が終了し、自動掘削制御に基づく自動掘削作業を行
うようになっている。ところで、圧力検知スイッチ２４
による接地検知は、該圧力検知スイッチ２４が予め設定
された設定圧以上であるか否かの判断に基づくもので、
圧力検知スイッチ２４の検知値が設定圧以上になった場
合にはバケット７の先端部が接地したと判断される設定
になっている。そしてこの設定圧は、設定器３０、３０
Ｒにより加減調節できるように配慮されている。
【００１９】叙述のごとく構成された本発明の実施例に
おいて、自動掘削を行うにあたり、前述したように好ま
しいプレ掘削姿勢が設定登録された状態で、自動掘削操
作スイッチ２２または２２ＲをＯＮ操作したときに、直
ちに自動掘削作業を行うことなく自動掘削の待機制御状
態となり、この待機制御状態において、掘削作業部４は
自動的にプレ掘削姿勢になるよう自動制御された後、該
プレ掘削姿勢から下降制御がなされて接地し、この接地
状態の検知に伴い待機制御が解除されて自動掘削制御が
なされることになる。
おいて、自動掘削を行うにあたり、前述したように好ま
しいプレ掘削姿勢が設定登録された状態で、自動掘削操
作スイッチ２２または２２ＲをＯＮ操作したときに、直
ちに自動掘削作業を行うことなく自動掘削の待機制御状
態となり、この待機制御状態において、掘削作業部４は
自動的にプレ掘削姿勢になるよう自動制御された後、該
プレ掘削姿勢から下降制御がなされて接地し、この接地
状態の検知に伴い待機制御が解除されて自動掘削制御が
なされることになる。
【００２０】この様に、本発明が実施されたものにおい
ては、自動掘削制御を行う場合に、自動掘削操作スイッ
チ２２または２２ＲをＯＮ操作しても、バケット７が接
地していない場合には自動掘削を行うことがなく、待機
状態となり、そしてバケット７が接地することに伴い自
動掘削を行うことになるから、バケット７が接地しない
宙に浮いた状態で自動掘削が行われてしまうようなこと
がないうえ、いちいちバケット７が接地しているか否か
を確認する必要もなく、仮令遠隔操作の場合であって
も、バケット７を接地させた状態からの自動掘削を確実
に行うことができて、作業性の向上と共に、所期の掘削
作業を効率良く行うことができる。
ては、自動掘削制御を行う場合に、自動掘削操作スイッ
チ２２または２２ＲをＯＮ操作しても、バケット７が接
地していない場合には自動掘削を行うことがなく、待機
状態となり、そしてバケット７が接地することに伴い自
動掘削を行うことになるから、バケット７が接地しない
宙に浮いた状態で自動掘削が行われてしまうようなこと
がないうえ、いちいちバケット７が接地しているか否か
を確認する必要もなく、仮令遠隔操作の場合であって
も、バケット７を接地させた状態からの自動掘削を確実
に行うことができて、作業性の向上と共に、所期の掘削
作業を効率良く行うことができる。
【００２１】しかもこのものでは、自動掘削の待機状態
となったとき、掘削作業部４を、接地位置上方にあるプ
レ掘削姿勢になるよう自動制御し、このプレ掘削姿勢と
なった後、自動下降させて接地するよう配慮されている
ため、自動掘削作業をする度にいちいちオペレータが手
動操作してプレ掘削姿勢にセットする必要がなく、この
結果、操作性が著しく改善する許りでなく、掘削作業の
精度アップも計れることになる。
となったとき、掘削作業部４を、接地位置上方にあるプ
レ掘削姿勢になるよう自動制御し、このプレ掘削姿勢と
なった後、自動下降させて接地するよう配慮されている
ため、自動掘削作業をする度にいちいちオペレータが手
動操作してプレ掘削姿勢にセットする必要がなく、この
結果、操作性が著しく改善する許りでなく、掘削作業の
精度アップも計れることになる。
【００２２】そのうえ、前記プレ掘削姿勢に変姿する過
程で、掘削作業部４は、地面またはプレ掘削姿勢よりも
高位置を経てプレ掘削姿勢に変位するよう設定されてい
るので、プレ掘削姿勢に変位するに際し、掘削作業部４
が接地状態であっても宙を浮いた状態でプレ掘削姿勢に
変位することになって、掘削作業部４が地面を引きずっ
てしまうような不具合を回避できるという利点がある。
程で、掘削作業部４は、地面またはプレ掘削姿勢よりも
高位置を経てプレ掘削姿勢に変位するよう設定されてい
るので、プレ掘削姿勢に変位するに際し、掘削作業部４
が接地状態であっても宙を浮いた状態でプレ掘削姿勢に
変位することになって、掘削作業部４が地面を引きずっ
てしまうような不具合を回避できるという利点がある。
【００２３】尚、本発明は前記実施例に限定されないも
のであることは勿論であり、プレ掘削姿勢となった掘削
作業部を接地させる場合に、前記実施例のようにブーム
用油圧シリンダへの圧油供給ではなくアーム用油圧シリ
ンダに圧油供給して行うことができ、この場合に、接地
検知は、アーム用油圧シリンダの油圧変化を検知する油
圧検知手段を用いて行うことになる。また、両油圧シリ
ンダに圧油供給をして接地させるように構成することも
でき、この様にしたときには何れか一方の油圧シリンダ
の油圧変化を検知するように構成すれば良いことにな
る。また、掘削作業部は、ブームが左右方向に平行移動
するオフセット型のものにも実施できることは言うまで
もない。さらに、自動掘削制御としては、通常の掘削作
業に限定されず法面整形作業であっても良い。
のであることは勿論であり、プレ掘削姿勢となった掘削
作業部を接地させる場合に、前記実施例のようにブーム
用油圧シリンダへの圧油供給ではなくアーム用油圧シリ
ンダに圧油供給して行うことができ、この場合に、接地
検知は、アーム用油圧シリンダの油圧変化を検知する油
圧検知手段を用いて行うことになる。また、両油圧シリ
ンダに圧油供給をして接地させるように構成することも
でき、この様にしたときには何れか一方の油圧シリンダ
の油圧変化を検知するように構成すれば良いことにな
る。また、掘削作業部は、ブームが左右方向に平行移動
するオフセット型のものにも実施できることは言うまで
もない。さらに、自動掘削制御としては、通常の掘削作
業に限定されず法面整形作業であっても良い。
【００２４】
【作用効果】以上要するに、本発明は叙述の如く構成さ
れたものであるから、自動掘削を行うにあたり、自動掘
削操作スイッチ手段からの操作信号が入力したときに、
直ちに自動掘削作業が行われることなく、接地検知信号
の入力があるまで待機制御状態となり、そして掘削作業
部が接地することに伴って自動掘削が行われることにな
る。この結果、掘削作業部が接地しない宙に浮いた状態
で自動掘削が行われてしまうようなことがないうえ、い
ちいち掘削作業部が接地しているか否かを確認する必要
もなく、仮令遠隔操作の場合であっても、掘削作業部を
接地させた状態からの自動掘削を確実に行うことができ
て、作業性の向上と共に、所期の掘削作業を効率良く行
うことができる。さらに、自動掘削の待機時に、作業部
姿勢を予め設定されるプレ掘削姿勢にしてから掘削作業
部が下降して接地するようにしたものでは、自動掘削作
業をする度にいちいちオペレータが手動操作してプレ掘
削姿勢にセットする必要がなく、この結果、操作性が著
しく改善する許りでなく、掘削作業の精度アップも計れ
ることになる。
れたものであるから、自動掘削を行うにあたり、自動掘
削操作スイッチ手段からの操作信号が入力したときに、
直ちに自動掘削作業が行われることなく、接地検知信号
の入力があるまで待機制御状態となり、そして掘削作業
部が接地することに伴って自動掘削が行われることにな
る。この結果、掘削作業部が接地しない宙に浮いた状態
で自動掘削が行われてしまうようなことがないうえ、い
ちいち掘削作業部が接地しているか否かを確認する必要
もなく、仮令遠隔操作の場合であっても、掘削作業部を
接地させた状態からの自動掘削を確実に行うことができ
て、作業性の向上と共に、所期の掘削作業を効率良く行
うことができる。さらに、自動掘削の待機時に、作業部
姿勢を予め設定されるプレ掘削姿勢にしてから掘削作業
部が下降して接地するようにしたものでは、自動掘削作
業をする度にいちいちオペレータが手動操作してプレ掘
削姿勢にセットする必要がなく、この結果、操作性が著
しく改善する許りでなく、掘削作業の精度アップも計れ
ることになる。
【図１】油圧ショベルの側面図である。
【図２】掘削制御装置のブロック図である。
【図３】掘削作業制御を示すフローチャート図である。
【図４】自動掘削待機制御を示すフローチャート図であ
る。
る。
４ 掘削作業部 ５ ブーム ６ アーム ７ バケット ８ ブーム用油圧シリンダ ９ アーム用油圧シリンダ １０ バケット用油圧シリンダ １１ 制御部 １５ 操作レバー １５Ｒ 操作レバー １６ 操作レバー １６Ｒ 操作レバー ２２ 自動掘削用操作スイッチ ２２Ｒ 自動掘削用操作スイッチ ２３ プレ掘削姿勢設定スイッチ ２３Ｒ プレ掘削姿勢設定スイッチ ２４ 圧力検知スイッチ ２７ 遠隔操作具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−288225（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−74437（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−225726（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−12601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60329（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) E02F 9/20 E02F 3/43
Claims (10)
- 【請求項１】 掘削作業部の掘削作動を行うための油圧
シリンダを、自動掘削用操作スイッチ手段からの操作信
号の入力に基づいて出力される自動掘削制御部からの制
御指令で伸縮制御して自動掘削を行うように構成してな
る掘削用建設機械において、前記自動掘削制御部に、掘
削作業部が接地したことの検知を行う接地検知手段を接
続すると共に、自動掘削制御部には、自動掘削のための
制御指令出力を、自動掘削用操作スイッチ手段からの操
作信号入力があった後、接地検知手段から接地検知信号
の入力があるまでのあいだ待機させる自動掘削待機手段
を設けたことを特徴とする掘削用建設機械における自動
掘削制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、自動掘削制御部に
は、自動掘削操作信号の入力後、接地検知信号が入力す
るまでの待機時に、作業部姿勢を接地位置よりも高位置
において予め設定されるプレ掘削姿勢にしてから掘削作
業部が下降して接地するよう油圧シリンダに伸縮制御指
令を出力する待機時制御指令出力手段を設けたことを特
徴とする掘削用建設機械における自動掘削制御装置。 - 【請求項３】 掘削作業部の作動を行うための油圧シリ
ンダを、自動掘削用操作スイッチ手段からの操作信号の
入力に基づいて出力される自動掘削制御部からの制御指
令で伸縮制御して自動掘削を行うように構成してなる掘
削用建設機械において、前記自動掘削制御部に、掘削作
業部が接地したことの検知を行う接地検知手段を接続す
ると共に、自動掘削制御部には、自動掘削のための制御
指令出力を、自動掘削用操作スイッチ手段からの操作信
号入力があった後、接地検知手段から接地検知信号の入
力があるまでのあいだ待機させる自動掘削待機手段と、
前記待機時に、作業部姿勢を接地位置よりも高位置にお
いて予め設定されるプレ掘削姿勢にしてから掘削作業部
が下降して接地するよう油圧シリンダに伸縮制御指令を
出力する待機時制御指令出力手段とを設けたことを特徴
とする掘削用建設機械における自動掘削制御装置。 - 【請求項４】 請求項１、２、３において、自動掘削用
操作スイッチ手段は、建設機械の運転操縦部および／ま
たは遠隔操作具に設けられていることを特徴とする掘削
用建設機械における自動掘削制御装置。 - 【請求項５】 請求項１、２、３において、接地検知手
段は、掘削作動を司る油圧シリンダの油圧変化を検知す
る油圧検知手段であることを特徴とする掘削用建設機械
における自動掘削制御装置。 - 【請求項６】 請求項１、２、３において、掘削作業部
は、基端部が機体に揺動自在に軸支されるブーム、該ブ
ーム先端部に基端部が揺動自在に軸支されるアーム、該
アーム先端部に基端部が揺動自在に軸支されるバケット
から構成され、かつ油圧シリンダは、これら各揺動作動
を行うべく設けられるブーム用、アーム用、バケット用
の各油圧シリンダであることを特徴とする掘削用建設機
械における自動掘削制御装置。 - 【請求項７】 請求項６において、接地検知手段は、ブ
ーム用油圧シリンダの油圧変化を検知する油圧検知手段
であることを特徴とする掘削用建設機械における自動掘
削制御装置。 - 【請求項８】 請求項６において、接地検知手段は、ア
ーム用油圧シリンダの油圧変化を検知する油圧検知手段
であることを特徴とする掘削用建設機械における自動掘
削制御装置。 - 【請求項９】 請求項１、２、３において、自動掘削制
御部には、手動掘削用操作レバーの操作に基づいて設定
されたプレ掘削姿勢状態を記憶登録する記憶登録部が設
けられていることを特徴とする掘削用建設機械における
自動掘削制御装置。 - 【請求項１０】 請求項９において、記憶登録部は、プ
レ掘削姿勢を設定するためのプレ掘削姿勢設定スイッチ
の操作で更新されるものであることを特徴とする掘削用
建設機械における自動掘削制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187823A JP3024910B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 掘削用建設機械における自動掘削制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6187823A JP3024910B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 掘削用建設機械における自動掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0827840A JPH0827840A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3024910B2 true JP3024910B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=16212867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6187823A Expired - Fee Related JP3024910B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 掘削用建設機械における自動掘削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3024910B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5933346A (en) * | 1996-06-05 | 1999-08-03 | Topcon Laser Systems, Inc. | Bucket depth and angle controller for excavator |
| JP4034898B2 (ja) * | 1998-12-22 | 2008-01-16 | 日立建機株式会社 | 自動運転建設機械 |
| CN106661867B (zh) | 2014-06-20 | 2020-12-11 | 住友重机械工业株式会社 | 挖土机及其控制方法 |
| JP7164294B2 (ja) | 2017-10-24 | 2022-11-01 | 株式会社小松製作所 | 作業車両 |
| KR20220030098A (ko) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 현대두산인프라코어(주) | 자율 작업 굴착기 및 그의 동작 방법 |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP6187823A patent/JP3024910B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0827840A (ja) | 1996-01-30 |
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