JP7463162B2 - Work Machine - Google Patents

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JP7463162B2 JP2020059312A JP2020059312A JP7463162B2 JP 7463162 B2 JP7463162 B2 JP 7463162B2 JP 2020059312 A JP2020059312 A JP 2020059312A JP 2020059312 A JP2020059312 A JP 2020059312A JP 7463162 B2 JP7463162 B2 JP 7463162B2
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Description

本開示は、リフティングマグネットを備える作業機械に関する。 This disclosure relates to a work machine equipped with a lifting magnet.

特許文献1には、スクラップを吸着するリフティングマグネットを備える作業機械において、スクラップの荷重を測定する荷重測定手段を有する作業機械の荷重測定装置が開示されている。また、実転倒モーメントが定格荷重曲線で規定する転倒モーメントを超えた場合、それ以上の作業半径の拡大を制限することが開示されている。 Patent Document 1 discloses a load measuring device for a work machine that has a load measuring means for measuring the load of scrap in a work machine equipped with a lifting magnet that attracts scrap. It also discloses that if the actual tipping moment exceeds the tipping moment specified by the rated load curve, further expansion of the working radius is restricted.

特開2011-201678号公報JP 2011-201678 A

ところで、リフティングマグネットを備える作業機械において、リフティングマグネットで鉄屑等の吊荷を吸着して運搬しようとした際、リフティングマグネットで大量の吊荷が吊り上げられた場合、作業機械の車体の姿勢が不安定になるおそれがある。 However, when a work machine equipped with a lifting magnet is used to attract and transport a load such as scrap iron, if a large amount of load is lifted by the lifting magnet, the position of the work machine's body may become unstable.

そこで、本発明は、安定性を向上させる作業機械を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a work machine that improves stability.

実施形態の一態様の作業機械は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記アタッチメントに取り付けられるリフティングマグネットと、制御装置と、を備える作業機械であって、前記制御装置は、前記作業機械の姿勢または前記アタッチメントの姿勢に基づいて、前記リフティングマグネットによって吸着される物体の重量の制限値を設定する制限値設定部と、前記リフティングマグネットによって吸着された物体の重量を算出する重量算出部と、前記リフティングマグネットに供給する電力を制御する電力制御部と、を有し、前記電力制御部は、地切りする前の前記物体を前記リフティングマグネットで吸着する吸着時において、前記リフティングマグネットの作業半径に基づいて、前記作業半径が大きいほど前記リフティングマグネットに供給する電流が小さくなるように制御し、地切り後において、前記物体の重量に基づいて、前記リフティングマグネットに供給する電力を制御する。
A work machine in one embodiment is a work machine comprising a lower running body, an upper rotating body mounted on the lower running body via a rotating mechanism, an attachment attached to the upper rotating body, a lifting magnet attached to the attachment, and a control device, wherein the control device has a limit value setting unit that sets a limit value for the weight of an object to be attracted by the lifting magnet based on the posture of the work machine or the posture of the attachment, a weight calculation unit that calculates the weight of the object attracted by the lifting magnet, and a power control unit that controls the power supplied to the lifting magnet, wherein the power control unit controls the current supplied to the lifting magnet based on the working radius of the lifting magnet when the object is attracted by the lifting magnet before ground cutting, so that the larger the working radius, the smaller the current supplied to the lifting magnet, and controls the power supplied to the lifting magnet after ground cutting based on the weight of the object.

本発明によれば、安定性を向上させる作業機械を提供することができる。 The present invention provides a work machine with improved stability.

本実施形態に係る作業機械の側面図である。FIG. 1 is a side view of a work machine according to an embodiment of the present invention. 図1に示す作業機械に搭載される駆動系の構成例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of the configuration of a drive system mounted on the work machine shown in FIG. 1 . リフティングマグネットの電流補償を説明するブロック線図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating current compensation for a lifting magnet. メイン画面の構成例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of a main screen. 第1動作例における作業機械の制御を説明するフローチャートである。5 is a flowchart illustrating control of a work machine in a first operation example. 第2動作例における作業機械の制御を説明する模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating control of a work machine in a second operation example. 吸着時(地切り前)における作業半径とリフティングマグネット6に供給する電流との関係を説明するグラフの一例である。13 is an example of a graph illustrating the relationship between the working radius during attraction (before ground breaking) and the current supplied to the lifting magnet 6.

図1は、本実施形態に係る作業機械100の側面図である。作業機械100の下部走行体1には旋回機構2を介して上部旋回体3が搭載されている。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはエンドアタッチメントとしてのリフティングマグネット6が取り付けられている。ブーム4及びアーム5はアタッチメントの一例である作業アタッチメントを構成している。そして、ブーム4はブームシリンダ7で駆動され、アーム5はアームシリンダ8で駆動され、リフティングマグネット6はリフティングマグネットシリンダ9で駆動される。 Figure 1 is a side view of a work machine 100 according to this embodiment. An upper rotating body 3 is mounted on a lower traveling body 1 of the work machine 100 via a rotating mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper rotating body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a lifting magnet 6 is attached to the tip of the arm 5 as an end attachment. The boom 4 and arm 5 constitute a work attachment, which is an example of an attachment. The boom 4 is driven by a boom cylinder 7, the arm 5 is driven by an arm cylinder 8, and the lifting magnet 6 is driven by a lifting magnet cylinder 9.

ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、リフティングマグネット6にはリフティングマグネット角度センサS3が取り付けられている。上部旋回体3には、コントローラ30、表示装置40、空間認識装置80、機体傾斜センサS4及び旋回角速度センサS5が取り付けられている。 A boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a lifting magnet angle sensor S3 is attached to the lifting magnet 6. A controller 30, a display device 40, a spatial recognition device 80, a machine tilt sensor S4, and a rotation angular velocity sensor S5 are attached to the upper rotating body 3.

ブーム角度センサS1は、上部旋回体3に対するブーム4の回動角度であるブーム角度を検出するように構成されている。ブーム角度センサS1は、例えば、ブームフートピン回りのブーム4の回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ7のストローク量(ブームストローク量)を検出するシリンダストロークセンサ、又は、ブーム4の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等であってもよく、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。ブーム4に対するアーム5の回動角度であるアーム角度を検出するアーム角度センサS2、及び、アーム5に対するリフティングマグネット6の回動角度であるリフティングマグネット角度を検出するリフティングマグネット角度センサS3についても同様である。 The boom angle sensor S1 is configured to detect the boom angle, which is the rotation angle of the boom 4 relative to the upper rotating body 3. The boom angle sensor S1 may be, for example, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the boom 4 around the boom foot pin, a cylinder stroke sensor that detects the stroke amount (boom stroke amount) of the boom cylinder 7, or an inclination (acceleration) sensor that detects the inclination angle of the boom 4, or may be a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor. The same is true for the arm angle sensor S2 that detects the arm angle that is the rotation angle of the arm 5 relative to the boom 4, and the lifting magnet angle sensor S3 that detects the lifting magnet angle that is the rotation angle of the lifting magnet 6 relative to the arm 5.

機体傾斜センサS4は水平面に対する上部旋回体3の傾斜(機体傾斜角度)を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサS4は上部旋回体3の前後軸及び左右軸回りの傾斜角度を検出する加速度センサである。上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交して作業機械100の旋回軸上の一点である機械中心点を通る。 The machine body inclination sensor S4 is configured to detect the inclination (machine body inclination angle) of the upper rotating body 3 relative to the horizontal plane. In this embodiment, the machine body inclination sensor S4 is an acceleration sensor that detects the inclination angle around the fore-aft axis and the lateral axis of the upper rotating body 3. The fore-aft axis and the lateral axis of the upper rotating body 3 are, for example, perpendicular to each other and pass through the machine center point, which is a point on the rotation axis of the work machine 100.

旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。 The rotation angular velocity sensor S5 detects the rotation angular velocity of the upper rotating body 3. In this embodiment, it is a gyro sensor. It may also be a resolver, a rotary encoder, etc.

空間認識装置80は作業機械100の周囲を撮像するように構成されている。空間認識装置80は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線カメラ又はLIDAR等である。図1の例では、空間認識装置80は、上部旋回体3の上面前端に取り付けられたフロントカメラ80F、上部旋回体3の上面後端に取り付けられたバックカメラ80B、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左カメラ80L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右カメラ80R(図1では不可視。)を含む。 The spatial recognition device 80 is configured to capture images of the surroundings of the work machine 100. The spatial recognition device 80 is, for example, a monocular camera, a stereo camera, a distance imaging camera, an infrared camera, or a LIDAR. In the example of FIG. 1, the spatial recognition device 80 includes a front camera 80F attached to the front end of the upper surface of the upper rotating body 3, a rear camera 80B attached to the rear end of the upper surface of the upper rotating body 3, a left camera 80L attached to the left end of the upper surface of the upper rotating body 3, and a right camera 80R (not visible in FIG. 1) attached to the right end of the upper surface of the upper rotating body 3.

そして、空間認識装置80は、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置40に出力する。また、空間認識装置80は、空間認識装置80又は作業機械100から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。撮像した画像を利用するだけでなく、空間認識装置80としてミリ波レーダ、超音波センサ、又はレーザレーダ等を利用する場合には、多数の信号(レーザ光等)を物体に発信し、その反射信号を受信することで、反射信号から物体の距離及び方向を検出してもよい。 The spatial recognition device 80 is, for example, a monocular camera having an imaging element such as a CCD or CMOS, and outputs the captured image to the display device 40. The spatial recognition device 80 may also be configured to calculate the distance from the spatial recognition device 80 or the work machine 100 to the recognized object. In addition to using the captured image, when a millimeter wave radar, ultrasonic sensor, laser radar, or the like is used as the spatial recognition device 80, multiple signals (laser light, etc.) may be transmitted to the object, and the reflected signals may be received, and the distance and direction of the object may be detected from the reflected signals.

空間認識装置80は、作業機械100の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。物体は、例えば、ダンプトラック、地形形状(傾斜、穴等)、電線、電柱、人、動物、車両、建設機械、建造物、壁、ヘルメット、安全ベスト、作業服、又は、ヘルメットにおける所定のマーク等である。このようにして、空間認識装置80は、物体の種類、位置、及び形状等の少なくとも1つを識別できるように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置80は、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。 The spatial recognition device 80 is configured to detect objects present around the work machine 100. The objects are, for example, dump trucks, terrain features (slope, holes, etc.), electric wires, utility poles, people, animals, vehicles, construction machinery, buildings, walls, helmets, safety vests, work clothes, or specific marks on helmets. In this way, the spatial recognition device 80 may be configured to identify at least one of the type, position, and shape of an object. For example, the spatial recognition device 80 may be configured to distinguish between people and non-human objects.

ブームシリンダ7にはブームロッド圧センサS6a、ブームボトム圧センサS6b、及び、ブームシリンダストロークセンサS7が取り付けられていてもよい。アームシリンダ8にはアームロッド圧センサS6c、アームボトム圧センサS6d、及び、アームシリンダストロークセンサS8が取り付けられていてもよい。リフティングマグネットシリンダ9にはリフティングマグネットロッド圧センサS6e、リフティングマグネットボトム圧センサS6f、及び、リフティングマグネットシリンダストロークセンサS9が取り付けられていてもよい。 The boom cylinder 7 may be equipped with a boom rod pressure sensor S6a, a boom bottom pressure sensor S6b, and a boom cylinder stroke sensor S7. The arm cylinder 8 may be equipped with an arm rod pressure sensor S6c, an arm bottom pressure sensor S6d, and an arm cylinder stroke sensor S8. The lifting magnet cylinder 9 may be equipped with a lifting magnet rod pressure sensor S6e, a lifting magnet bottom pressure sensor S6f, and a lifting magnet cylinder stroke sensor S9.

ブームロッド圧センサS6aはブームシリンダ7のロッド側油室の圧力(以下、「ブームロッド圧」とする。)を検出し、ブームボトム圧センサS6bはブームシリンダ7のボトム側油室の圧力(以下、「ブームボトム圧」とする。)を検出する。アームロッド圧センサS6cはアームシリンダ8のロッド側油室の圧力(以下、「アームロッド圧」とする。)を検出し、アームボトム圧センサS6dはアームシリンダ8のボトム側油室の圧力(以下、「アームボトム圧」とする。)を検出する。リフティングマグネットロッド圧センサS6eはリフティングマグネットシリンダ9のロッド側油室の圧力(以下、「リフティングマグネットロッド圧」とする。)を検出し、リフティングマグネットボトム圧センサS6fはリフティングマグネットシリンダ9のボトム側油室の圧力(以下、「リフティングマグネットボトム圧」とする。)を検出する。 The boom rod pressure sensor S6a detects the pressure in the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as the "boom rod pressure"), and the boom bottom pressure sensor S6b detects the pressure in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as the "boom bottom pressure"). The arm rod pressure sensor S6c detects the pressure in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as the "arm rod pressure"), and the arm bottom pressure sensor S6d detects the pressure in the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as the "arm bottom pressure"). The lifting magnet rod pressure sensor S6e detects the pressure in the rod side oil chamber of the lifting magnet cylinder 9 (hereinafter referred to as the "lifting magnet rod pressure"), and the lifting magnet bottom pressure sensor S6f detects the pressure in the bottom side oil chamber of the lifting magnet cylinder 9 (hereinafter referred to as the "lifting magnet bottom pressure").

上部旋回体3には、運転室としてのキャビン10が設けられ且つエンジン11等の動力源が搭載されている。 The upper rotating body 3 is provided with a cabin 10 as a driver's cab and is equipped with a power source such as an engine 11.

図2は、作業機械100に搭載される駆動系の構成例を示す図である。図2において、機械的動力伝達系は二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気制御系は一点鎖線、電気駆動系は太点線でそれぞれ示される。 Figure 2 is a diagram showing an example of the configuration of a drive system mounted on the work machine 100. In Figure 2, the mechanical power transmission system is shown by a double line, the hydraulic oil line is shown by a thick solid line, the pilot line is shown by a dashed line, the electrical control system is shown by a dashed line, and the electrical drive system is shown by a thick dotted line.

作業機械100の駆動系は、主に、エンジン11、メインポンプ14、油圧ポンプ14G、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、コントローラ30及びエンジン制御装置74で構成されている。 The drive system of the work machine 100 is mainly composed of the engine 11, the main pump 14, the hydraulic pump 14G, the pilot pump 15, the control valve 17, the operating device 26, the controller 30, and the engine control device 74.

エンジン11は、作業機械100の動力源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸は、オルタネータ11a、メインポンプ14、油圧ポンプ14G及びパイロットポンプ15の入力軸のそれぞれに接続されている。 The engine 11 is the power source of the work machine 100, and is, for example, a diesel engine that operates to maintain a predetermined rotation speed. The output shaft of the engine 11 is connected to the input shafts of the alternator 11a, the main pump 14, the hydraulic pump 14G, and the pilot pump 15.

メインポンプ14は、作動油ライン16を介して作動油をコントロールバルブ17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。 The main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve 17 via a hydraulic oil line 16. In this embodiment, the main pump 14 is a swash plate type variable displacement hydraulic pump.

レギュレータ14aは、メインポンプ14の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ14aは、コントローラ30からの制御信号等に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14の吐出量を制御する。 The regulator 14a controls the discharge volume of the main pump 14. In this embodiment, the regulator 14a controls the discharge volume of the main pump 14 by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14 in response to a control signal from the controller 30, etc.

パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して操作装置26を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。 The pilot pump 15 supplies hydraulic oil to various hydraulic control devices, including the operating device 26, via a pilot line 25. In this embodiment, the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump.

コントロールバルブ17は、作業機械100における油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、例えば、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、リフティングマグネットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1L、右側走行用油圧モータ1R及び旋回用油圧モータ2Aのうちの1又は複数のものに対し、メインポンプ14が吐出する作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、リフティングマグネットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1L、右側走行用油圧モータ1R及び旋回用油圧モータ2Aを集合的に「油圧アクチュエータ」と称する。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic system in the work machine 100. The control valve 17 selectively supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14 to, for example, one or more of the boom cylinder 7, arm cylinder 8, lifting magnet cylinder 9, left-side traveling hydraulic motor 1L, right-side traveling hydraulic motor 1R, and swing hydraulic motor 2A. In the following description, the boom cylinder 7, arm cylinder 8, lifting magnet cylinder 9, left-side traveling hydraulic motor 1L, right-side traveling hydraulic motor 1R, and swing hydraulic motor 2A are collectively referred to as "hydraulic actuators."

操作装置26は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置26は、パイロットポンプ15からの作動油をコントロールバルブ17内にある対応する流量制御弁のパイロットポートに供給してパイロット圧を生成する。具体的には、操作装置26は、旋回操作及びアーム操作のための左操作レバー、ブーム操作及びリフティングマグネット操作のための右操作レバー、走行ペダル、並びに、走行レバー(何れも図示せず。)等を含む。パイロット圧は、操作装置26の操作内容(例えば操作方向及び操作量を含む。)に応じて変化する。 The operating device 26 is a device used by an operator to operate the hydraulic actuator. In this embodiment, the operating device 26 generates pilot pressure by supplying hydraulic oil from the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding flow control valve in the control valve 17. Specifically, the operating device 26 includes a left operating lever for rotation and arm operation, a right operating lever for boom operation and lifting magnet operation, a travel pedal, and a travel lever (none of which are shown). The pilot pressure changes depending on the operation content of the operating device 26 (including, for example, the operation direction and operation amount).

操作圧センサ29は、操作装置26が生成するパイロット圧を検出する。本実施形態では、操作圧センサ29は、操作装置26が生成したパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ30に対して出力する。コントローラ30は、操作圧センサ29の出力に基づいて操作装置26のそれぞれの操作内容を把握する。 The operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure generated by the operating device 26. In this embodiment, the operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure generated by the operating device 26 and outputs the detected value to the controller 30. The controller 30 grasps the operation content of each of the operating devices 26 based on the output of the operating pressure sensor 29.

コントローラ30は、各種演算を実行する制御装置である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、揮発性記憶装置及び不揮発性記憶装置等を備えたマイクロコンピュータである。コントローラ30は、例えば、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、それらプログラムのそれぞれに対応する処理をCPUに実行させる。 The controller 30 is a control device that executes various calculations. In this embodiment, the controller 30 is a microcomputer that includes a CPU, a volatile storage device, and a non-volatile storage device. For example, the controller 30 reads programs corresponding to various functions from the non-volatile storage device, loads them into the volatile storage device, and causes the CPU to execute the processes corresponding to each of these programs.

油圧ポンプ14Gは作動油ライン16aを介して作動油を油圧モータ60に供給する。本実施形態では、油圧ポンプ14Gは固定容量型油圧ポンプであり、切換弁61を通じて油圧モータ60に作動油を供給する。 The hydraulic pump 14G supplies hydraulic oil to the hydraulic motor 60 via the hydraulic oil line 16a. In this embodiment, the hydraulic pump 14G is a fixed displacement hydraulic pump, and supplies hydraulic oil to the hydraulic motor 60 through a switching valve 61.

切換弁61は、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油の流れを切り換えるように構成されている。本実施形態では、切換弁61はコントローラ30からの制御指令に応じて弁位置が切り換わる電磁弁である。切換弁61は、油圧ポンプ14Gと油圧モータ60との間を連通させる第1弁位置と、油圧ポンプ14Gと油圧モータ60との間を遮断する第2弁位置とを有する。 The switching valve 61 is configured to switch the flow of hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G. In this embodiment, the switching valve 61 is an electromagnetic valve whose valve position is switched in response to a control command from the controller 30. The switching valve 61 has a first valve position that connects the hydraulic pump 14G and the hydraulic motor 60, and a second valve position that blocks communication between the hydraulic pump 14G and the hydraulic motor 60.

コントローラ30は、モード切換スイッチ62が操作されて作業機械100の動作モードがリフティングマグネットモードに切り換えられると、切換弁61に対して制御信号を出力して切換弁61を第1弁位置に切り換える。また、コントローラ30は、モード切換スイッチ62が操作されて作業機械100の動作モードがリフティングマグネットモード以外に切り換えられると、切換弁61に対して制御信号を出力して切換弁61を第2弁位置に切り換える。図2は、切換弁61が第2弁位置にある状態を示す。 When the mode changeover switch 62 is operated to switch the operating mode of the work machine 100 to the lifting magnet mode, the controller 30 outputs a control signal to the switching valve 61 to switch the switching valve 61 to the first valve position. Also, when the mode changeover switch 62 is operated to switch the operating mode of the work machine 100 to a mode other than the lifting magnet mode, the controller 30 outputs a control signal to the switching valve 61 to switch the switching valve 61 to the second valve position. Figure 2 shows the state in which the switching valve 61 is in the second valve position.

モード切換スイッチ62は、作業機械100の動作モードを切り換えるスイッチである。本実施形態では、キャビン10内に設置されるロッカスイッチである。操作者はモード切換スイッチ62を操作してショベルモードとリフティングマグネットモードとを二者択一的に切り換える。ショベルモードは作業機械100を掘削機(ショベル)として作動させるときの動作モードであり、例えばリフティングマグネット6の代わりにバケットがアーム5の先端に取り付けられているときに選択される。リフティングマグネットモードは作業機械100をリフティングマグネット付き作業機械として作動させるときのモードであり、リフティングマグネット6がアーム5の先端に取り付けられているときに選択される。なお、コントローラ30は各種センサの出力に基づいて作業機械100の動作モードを自動的に切り換えてもよい。 The mode change switch 62 is a switch that changes the operating mode of the work machine 100. In this embodiment, it is a rocker switch installed in the cabin 10. The operator operates the mode change switch 62 to alternate between the shovel mode and the lifting magnet mode. The shovel mode is an operating mode when the work machine 100 is operated as an excavator (shovel), and is selected, for example, when a bucket is attached to the tip of the arm 5 instead of the lifting magnet 6. The lifting magnet mode is a mode when the work machine 100 is operated as a work machine with a lifting magnet, and is selected when the lifting magnet 6 is attached to the tip of the arm 5. The controller 30 may automatically switch the operating mode of the work machine 100 based on the output of various sensors.

リフティングマグネットモードが選択された場合、切換弁61は第1弁位置に設定され、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油を油圧モータ60に流入させる。一方、リフティングマグネットモード以外の動作モードが選択された場合、切換弁61は第2弁位置に設定され、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油を油圧モータ60に流入させることなく作動油タンクに流出させる。 When the lifting magnet mode is selected, the switching valve 61 is set to the first valve position, and the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G is allowed to flow into the hydraulic motor 60. On the other hand, when an operating mode other than the lifting magnet mode is selected, the switching valve 61 is set to the second valve position, and the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G is allowed to flow out to the hydraulic oil tank without flowing into the hydraulic motor 60.

油圧モータ60の回転軸は発電機63の回転軸に機械的に連結されている。発電機63は、リフティングマグネット6を励磁するための電力を生成する。本実施形態では、発電機63は電力制御装置64からの制御指令に応じて動作する交流発電機である。 The rotating shaft of the hydraulic motor 60 is mechanically connected to the rotating shaft of the generator 63. The generator 63 generates power to excite the lifting magnet 6. In this embodiment, the generator 63 is an AC generator that operates in response to a control command from the power control device 64.

電力制御装置64はリフティングマグネット6を励磁するための電力の供給・遮断を制御する。本実施形態では、電力制御装置64は、コントローラ30からの発電開始指令・発電停止指令に応じて発電機63による交流電力の発電の開始・停止を制御する。また、電力制御装置64は発電機63が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット6に供給する。また、電力制御装置64はリフティングマグネット6に印加される電圧の大きさ、及び、リフティングマグネット6を流れる電流の大きさを制御できる。 The power control device 64 controls the supply and cut-off of power for exciting the lifting magnet 6. In this embodiment, the power control device 64 controls the start and stop of AC power generation by the generator 63 in response to a power generation start command and a power generation stop command from the controller 30. The power control device 64 also converts the AC power generated by the generator 63 into DC power and supplies it to the lifting magnet 6. The power control device 64 can also control the magnitude of the voltage applied to the lifting magnet 6 and the magnitude of the current flowing through the lifting magnet 6.

コントローラ30は、リフティングマグネットスイッチ65がオン操作されてオン状態になると電力制御装置64に対して吸着指令を出力する。吸着指令を受けた電力制御装置64は、発電機63が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット6に供給し、リフティングマグネット6を励磁する。励磁されたリフティングマグネット6は物体(磁性体)を吸着可能な吸着状態となる。 When the lifting magnet switch 65 is turned on and enters the on state, the controller 30 outputs an attraction command to the power control device 64. Upon receiving the attraction command, the power control device 64 converts the AC power generated by the generator 63 into DC power and supplies it to the lifting magnet 6, exciting the lifting magnet 6. The excited lifting magnet 6 enters an attraction state in which it can attract an object (magnetic material).

また、コントローラ30は、リフティングマグネットスイッチ65がオフ操作されてオフ状態になると電力制御装置64に対して釈放指令を出力する。釈放指令を受けた電力制御装置64は、発電機63による発電を中止させ、吸着状態にあるリフティングマグネット6を非吸着状態(釈放状態)にする。リフティングマグネット6の釈放状態は、リフティングマグネット6への電力供給が中止されてリフティングマグネット6が発生させていた電磁力が消失した状態を意味する。 When the lifting magnet switch 65 is turned off and enters the off state, the controller 30 outputs a release command to the power control device 64. Upon receiving the release command, the power control device 64 stops power generation by the generator 63 and puts the lifting magnet 6, which is in an attracted state, into a non-attracted state (released state). The released state of the lifting magnet 6 means that the supply of power to the lifting magnet 6 has been stopped and the electromagnetic force generated by the lifting magnet 6 has disappeared.

リフティングマグネットスイッチ65は、リフティングマグネット6の吸着・釈放を切り換えるスイッチである。本実施形態では、リフティングマグネットスイッチ65は、左操作レバー26Lの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての弱励磁ボタン65A及び強励磁ボタン65Bと、右操作レバー26Rの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての釈放ボタン65Cとを含む。 The lifting magnet switch 65 is a switch that switches between attraction and release of the lifting magnet 6. In this embodiment, the lifting magnet switch 65 includes a weak excitation button 65A and a strong excitation button 65B as push button switches provided at the top of the left operating lever 26L, and a release button 65C as a push button switch provided at the top of the right operating lever 26R.

弱励磁ボタン65Aは、リフティングマグネット6に所定の電圧を印加してリフティングマグネット6を吸着状態(弱吸着状態)にするための入力装置の一例である。所定の電圧は、例えば、磁力調節ダイヤル66を通じて設定される電圧である。 The weak excitation button 65A is an example of an input device for applying a predetermined voltage to the lifting magnet 6 to place the lifting magnet 6 in an adsorption state (weak adsorption state). The predetermined voltage is, for example, a voltage set via the magnetic force adjustment dial 66.

強励磁ボタン65Bは、リフティングマグネット6に許容最大電圧を印加してリフティングマグネット6を吸着状態(強吸着状態)にするための入力装置の一例である。 The strong excitation button 65B is an example of an input device for applying the maximum allowable voltage to the lifting magnet 6 to place the lifting magnet 6 in an adsorption state (strong adsorption state).

釈放ボタン65Cは、リフティングマグネット6を釈放状態にするための入力装置の一例である。 The release button 65C is an example of an input device for putting the lifting magnet 6 into a released state.

磁力調節ダイヤル66は、リフティングマグネット6の磁力(吸着力)を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、磁力調節ダイヤル66はキャビン10内に設置され、弱励磁ボタン65Aが押されたときのリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を4段階で切り換えできるように構成されている。具体的には、磁力調節ダイヤル66は、第1レベルから第4レベルの4段階でリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を切り換えできるように構成されている。図2は、磁力調節ダイヤル66で第3レベルが選択された状態を示す。 The magnetic force adjustment dial 66 is a dial for adjusting the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6. In this embodiment, the magnetic force adjustment dial 66 is installed inside the cabin 10, and is configured so that the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6 can be switched between four levels when the weak excitation button 65A is pressed. Specifically, the magnetic force adjustment dial 66 is configured so that the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6 can be switched between four levels, from a first level to a fourth level. Figure 2 shows the state in which the third level is selected with the magnetic force adjustment dial 66.

リフティングマグネット6は、磁力調節ダイヤル66で設定されたレベルの磁力(吸着力)を発生させるように制御される。磁力調節ダイヤル66は、磁力(吸着力)のレベルを示すデータをコントローラ30に対して出力する。 The lifting magnet 6 is controlled to generate a level of magnetic force (adhesive force) set by the magnetic force adjustment dial 66. The magnetic force adjustment dial 66 outputs data indicating the level of magnetic force (adhesive force) to the controller 30.

この構成により、操作者は、左手で左操作レバー26Lを操作し且つ右手で右操作レバー26Rを操作して作業アタッチメントを動作させながら、指でリフティングマグネット6による物体(磁性体)の吸着及び釈放を実行できる。典型的には、操作者は、物体(例えば鉄屑等)にリフティングマグネット6を接触させた状態で弱励磁ボタン65Aを押して鉄屑をリフティングマグネット6に吸着させる。その後、操作者は、ブーム4を緩やかに上昇させ、鉄屑を吸着したリフティングマグネット6を持ち上げた後で、強励磁ボタン65Bを押してリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を増大させる。アタッチメント操作(ブーム操作、アーム操作及びバケット操作の少なくとも1つを含む操作)又は旋回操作による鉄屑の運搬中において、鉄屑がリフティングマグネット6から落ちるのを防止するためである。 With this configuration, the operator can use his fingers to attract and release an object (magnetic material) with the lifting magnet 6 while operating the left operating lever 26L with his left hand and the right operating lever 26R with his right hand to operate the work attachment. Typically, the operator presses the weak excitation button 65A while the lifting magnet 6 is in contact with an object (e.g., scrap iron, etc.) to attract the scrap iron to the lifting magnet 6. The operator then gently raises the boom 4, lifts up the lifting magnet 6 that has attracted the scrap iron, and presses the strong excitation button 65B to increase the magnetic force (attraction force) of the lifting magnet 6. This is to prevent the scrap iron from falling off the lifting magnet 6 during the transportation of the scrap iron by attachment operation (operation including at least one of boom operation, arm operation, and bucket operation) or swing operation.

また、操作者は、磁力調節ダイヤル66でリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を調節することで、物体の仕分けを行うことができる。操作者は、例えば、比較的弱いレベルの磁力(吸着力)を用いてスクラップの山から比較的軽い物体を選択的に持ち上げて移動させることで、比較的軽い物体と比較的重い物体とを仕分けることができる。操作者は、比較的弱いレベルの磁力(吸着力)を用いることで、比較的重い物体を持ち上げてしまうのを防止できるためである。 The operator can also sort objects by adjusting the magnetic force (attractive force) of the lifting magnet 6 with the magnetic force adjustment dial 66. For example, the operator can separate relatively light objects from relatively heavy objects by selectively lifting and moving relatively light objects from the pile of scraps using a relatively weak level of magnetic force (attractive force). This is because the operator can prevent himself from lifting relatively heavy objects by using a relatively weak level of magnetic force (attractive force).

作業機械100は、弱励磁ボタン65A又は強励磁ボタン65Bが押されたときに、動作モードを自動的に速度制限モードに切り換えるように構成されていてもよい。速度制限モードは、例えば、リフティングマグネットモードにおいて、旋回速度及びアタッチメントの駆動速度が制限される動作モードである。 The work machine 100 may be configured to automatically switch the operation mode to the speed limited mode when the weak excitation button 65A or the strong excitation button 65B is pressed. The speed limited mode is an operation mode in which the rotation speed and the drive speed of the attachment are limited, for example, in the lifting magnet mode.

また、作業機械100は、弱励磁ボタン65Aが押された後で、所定の操作が行われた場合、或いは、所定の状態になった場合、リフティングマグネット6の状態を、強励磁ボタン65Bが押されたときの状態である強吸着状態に自動的に移行させてもよい。所定の操作は、例えば、旋回操作である。所定の状態は、例えば、アタッチメントが所定の姿勢になった状態、具体的には、ブーム角度が所定角度になった状態である。この場合、作業機械100は、例えば、弱励磁ボタン65Aが押されて弱吸着状態となっているリフティングマグネット6がブーム上げ操作に応じて持ち上げられた後で旋回操作が行われたときに、強励磁ボタン65Bが押されなくとも、リフティングマグネット6の状態を強吸着状態に自動的に移行させることができる。 Furthermore, when a predetermined operation is performed or a predetermined state is reached after the weak excitation button 65A is pressed, the work machine 100 may automatically transition the state of the lifting magnet 6 to the strong adhesion state, which is the state when the strong excitation button 65B is pressed. The predetermined operation is, for example, a rotation operation. The predetermined state is, for example, a state in which the attachment is in a predetermined posture, specifically, a state in which the boom angle is at a predetermined angle. In this case, the work machine 100 can automatically transition the state of the lifting magnet 6 to the strong adhesion state even if the strong excitation button 65B is not pressed, for example, when the lifting magnet 6, which is in a weak adhesion state due to the weak excitation button 65A being pressed, is lifted in response to a boom-up operation and then a rotation operation is performed.

表示装置40は、各種情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置40は、運転席が設けられたキャビン10の右前部のピラー(図示せず。)に固定されている。また、図2に示すように、表示装置40は、作業機械100に関する情報を画像表示部41に表示して操作者に情報を提供できる。また、表示装置40は、入力装置としてのスイッチパネル42を含む。操作者はスイッチパネル42を利用して各種指令をコントローラ30に対して入力できる。 The display device 40 is a device that displays various types of information. In this embodiment, the display device 40 is fixed to a pillar (not shown) at the right front of the cabin 10 in which the driver's seat is provided. As shown in FIG. 2, the display device 40 can provide information to the operator by displaying information related to the work machine 100 on an image display unit 41. The display device 40 also includes a switch panel 42 as an input device. The operator can input various commands to the controller 30 using the switch panel 42.

スイッチパネル42は、各種スイッチを含むパネルである。本実施形態では、スイッチパネル42は、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ42a、ワイパースイッチ42b、及びウインドウォッシャスイッチ42cを含む。ライトスイッチ42aは、キャビン10の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り換えるためのスイッチである。ワイパースイッチ42bは、ワイパーの作動・停止を切り換えるためのスイッチである。ウインドウォッシャスイッチ42cは、ウインドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。 The switch panel 42 is a panel including various switches. In this embodiment, the switch panel 42 includes a light switch 42a, a wiper switch 42b, and a window washer switch 42c as hardware buttons. The light switch 42a is a switch for switching the lights attached to the exterior of the cabin 10 on and off. The wiper switch 42b is a switch for switching the wipers on and off. The window washer switch 42c is a switch for spraying window washer fluid.

表示装置40は、蓄電池70から電力の供給を受けて動作する。蓄電池70はオルタネータ11aで発電した電力で充電される。蓄電池70の電力は、コントローラ30及び表示装置40以外の電装品72等にも供給される。エンジン11のスタータ11bは蓄電池70からの電力で駆動されてエンジン11を始動する。 The display device 40 operates by receiving power from the storage battery 70. The storage battery 70 is charged with power generated by the alternator 11a. The power of the storage battery 70 is also supplied to electrical equipment 72 other than the controller 30 and the display device 40. The starter 11b of the engine 11 is driven by power from the storage battery 70 to start the engine 11.

エンジン制御装置74は、エンジン11を制御する。本実施形態では、エンジン制御装置74は、エンジン11の状態を示す各種データを収集し、収集したデータをコントローラ30に送信する。エンジン制御装置74とコントローラ30とは別体として構成されているが一体的に構成されていてもよい。例えば、エンジン制御装置74は、コントローラ30に統合されてもよい。 The engine control device 74 controls the engine 11. In this embodiment, the engine control device 74 collects various data indicating the state of the engine 11 and transmits the collected data to the controller 30. The engine control device 74 and the controller 30 are configured as separate entities, but may also be configured as an integrated entity. For example, the engine control device 74 may be integrated into the controller 30.

エンジン回転数調節ダイヤル75は、エンジン回転数を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、エンジン回転数調節ダイヤル75はキャビン10内に設置され、エンジン回転数を4段階で切り換えできるように構成されている。具体的には、エンジン回転数調節ダイヤル75は、SPモード、Hモード、Aモード及びアイドリングモードの4段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。図2は、エンジン回転数調節ダイヤル75でHモードが選択された状態を示す。 The engine speed adjustment dial 75 is a dial for adjusting the engine speed. In this embodiment, the engine speed adjustment dial 75 is installed inside the cabin 10 and is configured to allow the engine speed to be switched between four stages. Specifically, the engine speed adjustment dial 75 is configured to allow the engine speed to be switched between four stages: SP mode, H mode, A mode, and idling mode. Figure 2 shows the state in which the H mode is selected with the engine speed adjustment dial 75.

SPモードは、作業量を優先させたい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、燃費を優先させながら低騒音で作業機械を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態で動作させたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数(アイドリング回転数)を利用する。 SP mode is the rotation speed mode selected when prioritizing the amount of work, and uses the highest engine rotation speed. H mode is the rotation speed mode selected when prioritizing both the amount of work and fuel economy, and uses the second highest engine rotation speed. A mode is the rotation speed mode selected when prioritizing fuel economy while operating the work machine with low noise, and uses the third highest engine rotation speed. Idling mode is the rotation speed mode selected when operating the engine in an idling state, and uses the lowest engine rotation speed (idling rotation speed).

エンジン11は、エンジン回転数調節ダイヤル75で設定された回転数モードに対応するエンジン回転数が維持されるように制御される。エンジン回転数調節ダイヤル75は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ30に対して出力する。 The engine 11 is controlled so as to maintain the engine speed corresponding to the speed mode set by the engine speed adjustment dial 75. The engine speed adjustment dial 75 outputs data indicating the engine speed setting state to the controller 30.

また、コントローラ30は、目標重量設定部31と、重量算出部32と、吸着力制御部33と、最大積載量設定部34と、累積重量算出部35と、残重量算出部36と、を有している。 The controller 30 also has a target weight setting unit 31, a weight calculation unit 32, an adhesive force control unit 33, a maximum load amount setting unit 34, an accumulated weight calculation unit 35, and a remaining weight calculation unit 36.

目標重量設定部31は、リフティングマグネット6で吸着する物体の目標重量を取得する。なお、目標重量は、オペレータにより入力されてもよく、後述する残重量算出部36の残重量に基づいて設定してもよく、予め設定されていてもよい。 The target weight setting unit 31 acquires the target weight of the object to be attracted by the lifting magnet 6. The target weight may be input by the operator, may be set based on the remaining weight of the remaining weight calculation unit 36 described later, or may be set in advance.

重量算出部32は、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量(現重量)を算出する。現重量は、例えば、ブーム4の根元回りのトルクの釣り合いで算出される。具体的には、リフティングマグネット6に吸着された物体によってブームシリンダ7の推力が増加し、ブームシリンダ7の推力から算出されるブーム4の根元回りのトルクも増加する。トルクの増加分と、物体の重量及び物体の重心から計算されるトルクとが、一致する。このように、重量算出部32は、ブームシリンダ7の推力(ブームロッド圧センサS7R、ブームボトム圧センサS7Bの測定値)及び物体の重心に基づいて、物体の重量を算出することができる。なお、物体の重心は、例えば、実験的に予め求めてコントローラ30に記憶させておく。なお、物体の重量の算出方法は、これに限られるものではなく、種々の方法が適用できる。 The weight calculation unit 32 calculates the weight (current weight) of the object attracted to the lifting magnet 6. The current weight is calculated, for example, by balancing the torque around the base of the boom 4. Specifically, the thrust of the boom cylinder 7 increases due to the object attracted to the lifting magnet 6, and the torque around the base of the boom 4 calculated from the thrust of the boom cylinder 7 also increases. The increase in torque matches the torque calculated from the weight of the object and the center of gravity of the object. In this way, the weight calculation unit 32 can calculate the weight of the object based on the thrust of the boom cylinder 7 (measurement value of the boom rod pressure sensor S7R and the boom bottom pressure sensor S7B) and the center of gravity of the object. The center of gravity of the object is, for example, experimentally obtained in advance and stored in the controller 30. The method of calculating the weight of the object is not limited to this, and various methods can be applied.

吸着力制御部33は、リフティングマグネット6に供給される電流の電流指令値を制御して、リフティングマグネット6の吸着力を制御する。 The adhesive force control unit 33 controls the current command value of the current supplied to the lifting magnet 6 to control the adhesive force of the lifting magnet 6.

最大積載量設定部34は、物体を積み込むダンプトラックの最大積載量を設定する。なお、最大積載量は、例えば、オペレータにより入力されてもよく、例えば、空間認識装置80で撮像されたダンプトラック画像に基づいてダンプトラックの車種(サイズ等)を判定し、判定された車種(サイズ等)に基づいて最大積載量を設定してもよい。 The maximum load capacity setting unit 34 sets the maximum load capacity of the dump truck on which the object is to be loaded. The maximum load capacity may be input by an operator, for example, or the vehicle type (size, etc.) of the dump truck may be determined based on an image of the dump truck captured by the spatial recognition device 80, and the maximum load capacity may be set based on the determined vehicle type (size, etc.).

累積重量算出部35は、ダンプトラックの荷台に積み込まれた物体の累積重量を算出する。 The cumulative weight calculation unit 35 calculates the cumulative weight of objects loaded onto the bed of the dump truck.

残重量算出部36は、最大積載量と累積重量との差である残重量を算出する。 The remaining weight calculation unit 36 calculates the remaining weight, which is the difference between the maximum load capacity and the accumulated weight.

以下、本実施形態に係る作業機械100の動作の一例に沿って説明する。 The following describes an example of the operation of the work machine 100 according to this embodiment.

まず、コントローラ30の目標重量設定部31は、リフティングマグネット6で吸着する物体の目標重量を設定する。また、最大積載量設定部34は、物体を積み込むダンプトラックの最大積載量を設定する。 First, the target weight setting unit 31 of the controller 30 sets the target weight of the object to be attracted by the lifting magnet 6. In addition, the maximum load setting unit 34 sets the maximum load of the dump truck onto which the object is to be loaded.

次に、オペレータは、操作装置26を操作して、リフティングマグネット6を吸着対象の物体の上に移動させる。 Next, the operator operates the operating device 26 to move the lifting magnet 6 above the object to be attracted.

次に、オペレータは、弱励磁ボタン65Aを操作して、リフティングマグネット6に磁力(吸着力)を発生させる。これにより、物体がリフティングマグネット6に吸着される。この際、コントローラ30の吸着力制御部33は、電流指令値として第1電流指令値を指令する。なお、第1電流指令値は、リフティングマグネット6に吸着される物体が目標重量以上となるような十分な電流値が設定される。電力制御装置64は、電流指令値に基づいて、リフティングマグネット6へ供給される電流を制御する。 Next, the operator operates the weak excitation button 65A to generate a magnetic force (adhesive force) in the lifting magnet 6. This causes the object to be attracted to the lifting magnet 6. At this time, the adhesive force control unit 33 of the controller 30 commands a first current command value as a current command value. The first current command value is set to a sufficient current value so that the object attracted to the lifting magnet 6 is equal to or greater than the target weight. The power control device 64 controls the current supplied to the lifting magnet 6 based on the current command value.

次に、オペレータは、操作装置26を操作して、リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇させる。これにより、リフティングマグネット6に吸着された物体が、リフティングマグネット6とともに持ち上げられる。また、コントローラ30が後述する補償制御を開始するトリガとなる。なお、リフティングマグネット6が所定の高さまで上昇したか否かは、リフティングマグネット6の位置で判断してもよく、アタッチメントの姿勢、アタッチメントの各連結ピンの位置、リフティングマグネット6の上昇を開始してからの経過時間、吸着スイッチの操作状態等に基づいて判断してもよい。 Next, the operator operates the operating device 26 to raise the lifting magnet 6 to a predetermined height. This causes the object attracted to the lifting magnet 6 to be lifted together with the lifting magnet 6. This also triggers the controller 30 to start compensation control, which will be described later. Note that whether the lifting magnet 6 has risen to the predetermined height may be determined from the position of the lifting magnet 6, or may be determined based on the posture of the attachment, the position of each connecting pin of the attachment, the time elapsed since the lifting magnet 6 began to rise, the operation state of the suction switch, etc.

次に、コントローラ30の重量算出部32は、リフティングマグネット6に吸着された(吊られた)物体の重量(現重量)を算出する。 Next, the weight calculation unit 32 of the controller 30 calculates the weight (current weight) of the object attracted (suspended) by the lifting magnet 6.

次に、コントローラ30の吸着力制御部33は、現重量が目標重量より重い場合、リフティングマグネット6へ供給される電流の補償制御を行う。例えば、吸着力制御部33は、電流指令値を減少させるように調整する。これにより、リフティングマグネット6の磁力(吸着力)が低下し、リフティングマグネット6に吸着された物体の一部が落下する。即ち、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量が低下する。 Next, when the current weight is heavier than the target weight, the adhesive force control unit 33 of the controller 30 performs compensation control of the current supplied to the lifting magnet 6. For example, the adhesive force control unit 33 adjusts the current command value to decrease. This reduces the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6, causing part of the object attracted to the lifting magnet 6 to fall. In other words, the weight of the object attracted to the lifting magnet 6 decreases.

以下、コントローラ30は、補償制御において、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量(現重量)の算出と、電流指令値の調整(減少)を繰り返し、現重量が目標重量となるまで繰り返す。なお、現重量が目標重量となった際の電流指令値を第2電流指令値とする。 Then, in the compensation control, the controller 30 repeatedly calculates the weight (current weight) of the object attracted to the lifting magnet 6 and adjusts (decreases) the current command value until the current weight becomes the target weight. The current command value when the current weight becomes the target weight is set as the second current command value.

次に、コントローラ30の吸着力制御部33は、電流指令値を第3電流指令値とする。第3電流指令値は、第2電流指令値よりも大きな電流指令値である。これにより、目標重量となった物体がリフティングマグネット6から脱落することを抑制する。 Next, the adhesive force control unit 33 of the controller 30 sets the current command value to a third current command value. The third current command value is a current command value greater than the second current command value. This prevents the object that has reached the target weight from falling off the lifting magnet 6.

次に、コントローラ30は、現重量が目標重量となると、オペレータに報知する。なお、報知方法は、例えば、表示装置40に表示するものであってもよく、音声によるものであってもよい。 Next, when the current weight reaches the target weight, the controller 30 notifies the operator. The notification method may be, for example, a display on the display device 40 or an audio notification.

次に、報知されたオペレータは、強励磁ボタン65Bを操作して、リフティングマグネット6を吸着状態(強吸着状態)とする。次に、オペレータは、操作装置26を操作して、上部旋回体3、作業アタッチメント(ブーム4、アーム5)を動かし、リフティングマグネット6をダンプトラックの荷台の上まで移動させる。次に、オペレータは、釈放ボタン65Cを操作して、釈放ボタン65Cは、リフティングマグネット6を釈放状態とする。これにより、目標重量の物体がダンプトラックの荷台に積み込まれる。 Next, the operator who has been notified operates the strong excitation button 65B to put the lifting magnet 6 into an adsorption state (strong adsorption state). Next, the operator operates the operating device 26 to move the upper rotating body 3 and the work attachment (boom 4, arm 5) and move the lifting magnet 6 onto the bed of the dump truck. Next, the operator operates the release button 65C, which puts the lifting magnet 6 into a released state. This causes an object of the target weight to be loaded onto the bed of the dump truck.

なお、累積重量算出部35は、前回までの累積重量に今回の目標重量を加算して、累積重量を更新する。残重量算出部36は、更新された累積重量に基づいて、残重量を算出する。 The accumulated weight calculation unit 35 updates the accumulated weight by adding the current target weight to the accumulated weight up to the previous time. The remaining weight calculation unit 36 calculates the remaining weight based on the updated accumulated weight.

これらの動作を繰り返すことにより、ダンプトラックの荷台に所望の累積重量の物体を積み込むことができる。 By repeating these operations, a desired cumulative weight of objects can be loaded onto the dump truck bed.

なお、コントローラ30は、リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇させた後、現重量が目標重量となるまでの間(現重量の算出と電流調整を繰り返す間)、上部旋回体3の旋回を禁止または所定の角度範囲内に制限してもよい。これにより、現重量が目標重量となるように調整する際に落下する物体が周囲に散乱することを抑制することができる。 After raising the lifting magnet 6 to a predetermined height, the controller 30 may prohibit or limit the rotation of the upper rotating body 3 to a predetermined angle range until the current weight becomes the target weight (while the calculation of the current weight and the current adjustment are repeated). This makes it possible to prevent objects from falling and scattering around when adjusting the current weight to the target weight.

なお、ダンプトラックへの積み込みの場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、積み降ろしの時も同様に所望の目標重量の物体をダンプトラックから積み下ろすことができる。 Note that while the example described above is loading onto a dump truck, this is not limited to this, and when unloading, an object of the desired target weight can be unloaded from the dump truck in the same manner.

次に、図3を用いて作業機械100のブロック線図の一例を示す。図3は、リフティングマグネット6の電流補償を説明するブロック線図である。図3に示すように、吸着開始判定部101と、補償器102と、重量検出部103と、を有している。 Next, an example of a block diagram of the work machine 100 is shown using FIG. 3. FIG. 3 is a block diagram explaining current compensation of the lifting magnet 6. As shown in FIG. 3, the work machine 100 has an adsorption start determination unit 101, a compensator 102, and a weight detection unit 103.

吸着開始判定部101は、補償器102に入力する目標重量を切り替える機能を有する。吸着開始判定部101は、例えば、弱励磁ボタン65Aが操作された際、目標重量としてWref+ΔWを補償器102に入力するように切り替える。また、吸着開始判定部101は、例えば、リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇させた際、目標重量としてWrefを補償器102に入力するように切り替える。このように、弱励磁ボタン65Aが操作された後からリフティングマグネット6が所定の高さまで上昇するまでの間は、目標重量が大きくなるように処理する。 The adsorption start determination unit 101 has the function of switching the target weight to be input to the compensator 102. For example, when the weak excitation button 65A is operated, the adsorption start determination unit 101 switches so that Wref+ΔW is input to the compensator 102 as the target weight. Also, for example, when the lifting magnet 6 is raised to a predetermined height, the adsorption start determination unit 101 switches so that Wref is input to the compensator 102 as the target weight. In this way, the target weight is processed to be larger during the period from when the weak excitation button 65A is operated until the lifting magnet 6 is raised to the predetermined height.

リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇した後、補償器102は、目標重量Wrefと重量検出部103で検出した現重量との差に基づいて、リフティングマグネット6に供給する電流を補償する。ここで、電流の補償は、前記リフティングマグネット6に物体が吊られた後だけでなく、物体が吊られる前に算出された目標流量Wrefに対応する電流を補償してもよい。 After the lifting magnet 6 is raised to a predetermined height, the compensator 102 compensates the current supplied to the lifting magnet 6 based on the difference between the target weight Wref and the current weight detected by the weight detection unit 103. Here, the current compensation may be performed not only after an object is suspended from the lifting magnet 6, but also to compensate for the current corresponding to the target flow rate Wref calculated before the object is suspended.

重量検出部103は、リフティングマグネット6で吸着された物体の重量を検出する。 The weight detection unit 103 detects the weight of the object attracted by the lifting magnet 6.

このように、目標重量Wrefと現重量とに基づいて、リフティングマグネット6に供給される電流を補償することで、リフティングマグネット6に吸着されている物体の重量を目標重量とすることができる。 In this way, the weight of the object attracted to the lifting magnet 6 can be set to the target weight by compensating the current supplied to the lifting magnet 6 based on the target weight Wref and the current weight.

次に、図4を参照し、表示装置40に表示されるメイン画面41Vの構成例について説明する。図4のメイン画面41Vは、例えば、動作モードがリフティングマグネットモードのときに画像表示部41に表示される。 Next, referring to FIG. 4, an example of the configuration of the main screen 41V displayed on the display device 40 will be described. The main screen 41V in FIG. 4 is displayed on the image display unit 41, for example, when the operation mode is the lifting magnet mode.

メイン画面41Vは、日時表示領域41a、走行モード表示領域41b、アタッチメント表示領域41c、燃費表示領域41d、エンジン制御状態表示領域41e、エンジン稼働時間表示領域41f、冷却水温表示領域41g、燃料残量表示領域41h、回転数モード表示領域41i、尿素水残量表示領域41j、作動油温表示領域41k、カメラ画像表示領域41m、現重量表示領域41p、累積重量表示領域41q、リセットボタン41r、残重量表示領域41s及び目標重量表示領域41tを含む。 The main screen 41V includes a date and time display area 41a, a driving mode display area 41b, an attachment display area 41c, a fuel consumption display area 41d, an engine control status display area 41e, an engine operating time display area 41f, a coolant temperature display area 41g, a remaining fuel amount display area 41h, an RPM mode display area 41i, a remaining urea water amount display area 41j, a hydraulic oil temperature display area 41k, a camera image display area 41m, a current weight display area 41p, a cumulative weight display area 41q, a reset button 41r, a remaining weight display area 41s, and a target weight display area 41t.

走行モード表示領域41b、アタッチメント表示領域41c、エンジン制御状態表示領域41e及び回転数モード表示領域41iは、作業機械100の設定状態に関する情報である設定状態情報を表示する領域である。燃費表示領域41d、エンジン稼働時間表示領域41f、冷却水温表示領域41g、燃料残量表示領域41h、尿素水残量表示領域41j、作動油温表示領域41k、現重量表示領域41p及び累積重量表示領域41qは、作業機械100の稼動状態に関する情報である稼動状態情報を表示する領域である。 The travel mode display area 41b, the attachment display area 41c, the engine control status display area 41e, and the rotation speed mode display area 41i are areas that display setting status information, which is information related to the setting status of the work machine 100. The fuel consumption display area 41d, the engine operating time display area 41f, the cooling water temperature display area 41g, the remaining fuel amount display area 41h, the remaining urea water amount display area 41j, the hydraulic oil temperature display area 41k, the current weight display area 41p, and the accumulated weight display area 41q are areas that display operating status information, which is information related to the operating status of the work machine 100.

具体的には、日時表示領域41aは、現在の日時を表示する領域である。走行モード表示領域41bは、現在の走行モードを表示する領域である。アタッチメント表示領域41cは、現在装着されているエンドアタッチメントを表す画像を表示する領域である。図4は、リフティングマグネット6を表す画像が表示された状態を示している。 Specifically, the date and time display area 41a is an area that displays the current date and time. The driving mode display area 41b is an area that displays the current driving mode. The attachment display area 41c is an area that displays an image that represents the currently attached end attachment. Figure 4 shows the state in which an image that represents the lifting magnet 6 is displayed.

燃費表示領域41dは、コントローラ30によって算出された燃費情報を表示する領域である。燃費表示領域41dは、生涯平均燃費又は区間平均燃費を表示する平均燃費表示領域41d1、瞬間燃費を表示する瞬間燃費表示領域41d2を含む。 The fuel efficiency display area 41d is an area that displays fuel efficiency information calculated by the controller 30. The fuel efficiency display area 41d includes an average fuel efficiency display area 41d1 that displays the lifetime average fuel efficiency or the section average fuel efficiency, and an instantaneous fuel efficiency display area 41d2 that displays the instantaneous fuel efficiency.

エンジン制御状態表示領域41eは、エンジン11の制御状態を表示する領域である。エンジン稼働時間表示領域41fは、エンジン11の累積稼働時間を表示する領域である。冷却水温表示領域41gは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。燃料残量表示領域41hは、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。回転数モード表示領域41iは、エンジン回転数調節ダイヤル75によって設定された現在の回転数モードを表示する領域である。尿素水残量表示領域41jは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を表示する領域である。作動油温表示領域41kは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。 The engine control status display area 41e is an area that displays the control status of the engine 11. The engine operating time display area 41f is an area that displays the cumulative operating time of the engine 11. The coolant temperature display area 41g is an area that displays the current temperature state of the engine coolant. The remaining fuel amount display area 41h is an area that displays the remaining amount of fuel stored in the fuel tank. The rotation speed mode display area 41i is an area that displays the current rotation speed mode set by the engine rotation speed adjustment dial 75. The urea water remaining amount display area 41j is an area that displays the remaining amount of urea water stored in the urea water tank. The hydraulic oil temperature display area 41k is an area that displays the temperature state of the hydraulic oil in the hydraulic oil tank.

カメラ画像表示領域41mは、空間認識装置80が撮像した画像を表示する領域である。図4の例では、カメラ画像表示領域41mは、バックカメラ80Bが撮像したバックカメラ画像を表示している。バックカメラ画像は、作業機械100の後方の空間を映し出す後方画像であり、カウンタウェイトの画像3aを含む。 The camera image display area 41m is an area that displays an image captured by the spatial recognition device 80. In the example of FIG. 4, the camera image display area 41m displays a rear camera image captured by the rear camera 80B. The rear camera image is a rear image that shows the space behind the work machine 100, and includes an image 3a of the counterweight.

現重量表示領域41pは、リフティングマグネット6が現に持ち上げている物体の重量(現重量)を表示する領域である。図4は、現重量が550kgであることを示している。 The current weight display area 41p is an area that displays the weight (current weight) of the object currently being lifted by the lifting magnet 6. Figure 4 shows that the current weight is 550 kg.

コントローラ30は、例えば、作業アタッチメントの姿勢とブームボトム圧と予め登録されている作業アタッチメントの仕様(重量及び重心位置等)とに基づいて現重量を算出する。具体的には、コントローラ30は、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、リフティングマグネット角度センサS3及びブームボトム圧センサS6b等の情報取得装置の出力に基づいて現重量を算出する。 The controller 30 calculates the current weight based on, for example, the attitude of the work attachment, the boom bottom pressure, and the specifications of the work attachment registered in advance (weight, center of gravity position, etc.). Specifically, the controller 30 calculates the current weight based on the output of information acquisition devices such as the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, the lifting magnet angle sensor S3, and the boom bottom pressure sensor S6b.

累積重量表示領域41qは、所定の期間においてリフティングマグネット6が持ち上げた物体の重量の積算値(以下、「累積重量」とする。)を表示する領域である。図4は、累積重量が9500kgであることを示している。 The accumulated weight display area 41q is an area that displays the cumulative weight of objects lifted by the lifting magnet 6 during a specified period (hereinafter referred to as the "accumulated weight"). Figure 4 shows that the accumulated weight is 9,500 kg.

所定の期間は、例えば、リセットボタン41rが押されたときに始まる期間である。操作者は、例えば、ダンプトラックの荷台に鉄屑を積み込む作業を行う場合、積み込み対象のダンプトラックが入れ替わる度にリセットボタン41rを押して累積重量をリセットする。各ダンプトラックに積み込んだ鉄屑の総重量を容易に把握できるようにするためである。 The specified period is, for example, the period that begins when the reset button 41r is pressed. For example, when the operator is loading scrap iron onto the bed of a dump truck, the operator presses the reset button 41r to reset the accumulated weight every time the target dump truck is changed. This is to make it easy to grasp the total weight of scrap iron loaded onto each dump truck.

この構成により、作業機械100は、ダンプトラックの最大積載重量を超えて、ダンプトラックの荷台に鉄屑が積み込まれてしまうのを防止できる。最大積載重量を超えて鉄屑が積み込まれていることが台貫での重量測定によって検知されると、ダンプトラックの運転者は、積み込みヤードに戻り、荷台に積み込まれた鉄屑の一部を下ろす作業を行う必要がある。作業機械100は、このような積載重量の調整作業の発生を防止できる。 With this configuration, the work machine 100 can prevent scrap iron from being loaded onto the bed of the dump truck in excess of the maximum load weight of the dump truck. When weight measurement at the platform gauge detects that scrap iron has been loaded in excess of the maximum load weight, the driver of the dump truck must return to the loading yard and unload some of the scrap iron that has been loaded onto the bed. The work machine 100 can prevent this type of load weight adjustment work from occurring.

所定の期間は、例えば、1日の作業を開始する時刻から1日の作業を終了する時刻までの期間であってもよい。1日の作業によって運搬された鉄屑の総重量を操作者又は管理者が容易に認識できるようにするためである。 The specified period may be, for example, the period from the start of a day's work to the end of that day's work. This is to allow the operator or manager to easily recognize the total weight of scrap iron transported during a day's work.

リセットボタン41rは、累積重量をリセットするためのソフトウェアボタンである。リセットボタン41rは、スイッチパネル42、左操作レバー26L又は右操作レバー26R等に配置されるハードウェアボタンであってもよい。 The reset button 41r is a software button for resetting the accumulated weight. The reset button 41r may be a hardware button located on the switch panel 42, the left operating lever 26L, the right operating lever 26R, etc.

コントローラ30は、ダンプトラックの入れ替わりを自動的に認識して累積重量を自動的にリセットするように構成されていてもよい。この場合、コントローラ30は、空間認識装置80が撮像した画像を利用してダンプトラックの入れ替わりを認識してもよく、通信装置を利用してダンプトラックの入れ替わりを認識してもよい。 The controller 30 may be configured to automatically recognize the change of dump trucks and automatically reset the cumulative weight. In this case, the controller 30 may recognize the change of dump trucks using an image captured by the spatial recognition device 80, or may recognize the change of dump trucks using a communication device.

また、コントローラ30は、空間認識装置80が撮像した画像に基づき、リフティングマグネット6で持ち上げた鉄屑がダンプトラックの荷台に積み込まれたことを認識した上で、現重量を積算するように構成されていてもよい。ダンプトラックの荷台以外の場所に移された鉄屑がダンプトラックに積み込まれた鉄屑として積算されてしまうのを防止するためである。 The controller 30 may be configured to recognize that the scrap iron lifted by the lifting magnet 6 has been loaded onto the bed of the dump truck based on the image captured by the spatial recognition device 80, and then calculate the current weight. This is to prevent scrap iron that has been moved to a location other than the bed of the dump truck from being calculated as scrap iron that has been loaded onto the dump truck.

コントローラ30は、作業アタッチメントの姿勢に基づき、リフティングマグネット6で持ち上げた鉄屑がダンプトラックの荷台に積み込まれたか否かを判定してもよい。具体的には、コントローラ30は、例えば、リフティングマグネット6の高さが所定値(例えば、ダンプトラックの荷台の高さ)を超え且つ釈放ボタン65Cが押された場合に、鉄屑がダンプトラックの荷台に積み込まれたと判定してもよい。 The controller 30 may determine whether the scrap iron lifted by the lifting magnet 6 has been loaded onto the bed of the dump truck based on the posture of the work attachment. Specifically, the controller 30 may determine that the scrap iron has been loaded onto the bed of the dump truck when, for example, the height of the lifting magnet 6 exceeds a predetermined value (e.g., the height of the bed of the dump truck) and the release button 65C is pressed.

コントローラ30は、現重量が所定値を超えていると判定した場合に警報を出力するように構成されていてもよい。所定値は、例えば、定格持ち上げ重量に基づく値である。警報は、視覚的警報、聴覚的警報又は触覚的警報であってもよい。この構成により、コントローラ30は、現重量が所定値を超えていること或いはそのおそれがあることを操作者に伝えることができる。 The controller 30 may be configured to output an alarm when it is determined that the current weight exceeds a predetermined value. The predetermined value is, for example, a value based on the rated lifting weight. The alarm may be a visual alarm, an audible alarm, or a tactile alarm. With this configuration, the controller 30 can inform the operator that the current weight has exceeded the predetermined value or is at risk of exceeding it.

鉄屑等の比較的小さいスクラップを持ち上げ対象とする場合、リフティングマグネット6に吸着するスクラップの体積には限りがあるため、作業機械100は、現重量を過度に大きくしてしまうことはない。しかし、鉄板又は鉄塊等の比較的大きい物体を持ち上げ対象とする場合、作業機械100は、作業機械100の安定度SVが所定値(例えば1.0)を下回るほどの過度に重い物体を持ち上げてしまう場合がある。なお、作業機械100の安定度SVは、SV=(W2×L2)/(W1×L1)で表される。W1は、(持ち上げられた物体の重量を含む)作業アタッチメントの重量であり、L1は、転倒支点から作業アタッチメントの重心までの水平距離である。また、W2は、(作業アタッチメントの重量を除く)作業機械100の機体の重量であり、L2は、転倒支点から機体の重心までの水平距離である。 When lifting relatively small scrap such as iron scraps, the volume of scrap that can be attracted to the lifting magnet 6 is limited, so the working machine 100 does not excessively increase the current weight. However, when lifting relatively large objects such as iron plates or iron blocks, the working machine 100 may lift an object that is so heavy that the stability SV of the working machine 100 falls below a predetermined value (e.g., 1.0). The stability SV of the working machine 100 is expressed as SV = (W2 x L2) / (W1 x L1). W1 is the weight of the working attachment (including the weight of the lifted object), and L1 is the horizontal distance from the tipping fulcrum to the center of gravity of the working attachment. W2 is the weight of the body of the working machine 100 (excluding the weight of the working attachment), and L2 is the horizontal distance from the tipping fulcrum to the center of gravity of the body.

過度に重い物体を持ち上げてしまった場合、コントローラ30は、ブザーを鳴らし、且つ、現重量が所定値を超えたことを表す画像を表示装置40に表示させることができる。そのため、操作者が気付かないまま、過度に重い物体が持ち上げられた状態が継続してしまうのを防止できる。その結果、作業機械100による作業の安全性を高めることができる。 If an excessively heavy object is lifted, the controller 30 can sound a buzzer and display on the display device 40 an image indicating that the current weight has exceeded a predetermined value. This can prevent an excessively heavy object from being lifted for an extended period of time without the operator realizing it. As a result, the safety of work performed by the work machine 100 can be improved.

残重量表示領域41sは、残重量を表示する領域である。図4は、累積重量が9500kgで、且つ、残重量が500kgであることを示している。すなわち、最大積載量が10000kgであることを示している。但し、表示装置40は、残重量を表示させずに最大積載量を表示させてもよいし、残重量とは別に最大積載量を表示させてもよい。 The remaining weight display area 41s is an area that displays the remaining weight. Figure 4 shows that the accumulated weight is 9,500 kg and the remaining weight is 500 kg. In other words, this shows that the maximum load capacity is 10,000 kg. However, the display device 40 may display the maximum load capacity without displaying the remaining weight, or may display the maximum load capacity separately from the remaining weight.

目標重量表示領域41tは、リフティングマグネット6で吸着する物体の目標重量を表示する領域である。なお、目標重量は、残重量を超えない値で設定される。 The target weight display area 41t is an area that displays the target weight of the object to be attracted by the lifting magnet 6. The target weight is set to a value that does not exceed the remaining weight.

図4に示す例では、残重量が500kgであることから、目標重量は500kgと設定されている。これに対し、現重量は、550kgである。このため、コントローラ30は、現重量が500kg(目標重量)となるまでリフティングマグネット6の電流を減少させる制御を行う。これにより、ダンプトラックの過積載を防止することができる。 In the example shown in FIG. 4, the remaining weight is 500 kg, so the target weight is set to 500 kg. Meanwhile, the current weight is 550 kg. Therefore, the controller 30 controls the current of the lifting magnet 6 to decrease until the current weight becomes 500 kg (target weight). This makes it possible to prevent the dump truck from being overloaded.

以上、本実施形態に係る作業機械100によれば、リフティングマグネット6によって持ち上げられた物体の重量(現重量)を目標重量とすることができる。 As described above, with the work machine 100 according to this embodiment, the weight (current weight) of the object lifted by the lifting magnet 6 can be set as the target weight.

なお、目標重量と目標電流指令とを対応付けしたテーブルを有し、目標重量に基づいて、リフティングマグネット6に供給する電流の目標電流指令を生成することにより、リフティングマグネット6によって持ち上げられた物体の重量を目標重量に近づけるという構成が考えられる。しかしながら、リフティングマグネット6で吸着する物体は、例えば、鉄屑や鉄骨等の粗密のバラツキがある物体である場合、目標重量に対応した電流値を印加しても、実際にリフティングマグネット6に吸着された物体の重量が目標重量とずれることが想定される。これに対し、本実施形態に係る作業機械100によれば、リフティングマグネットに吸着される物体の重量を目標重量とすることができる。 It is possible to have a configuration in which a table that associates target weights with target current commands is provided, and a target current command for the current to be supplied to the lifting magnet 6 is generated based on the target weight, thereby bringing the weight of the object lifted by the lifting magnet 6 closer to the target weight. However, if the object to be attracted to the lifting magnet 6 is, for example, an object with varying density, such as scrap iron or steel beams, it is expected that the weight of the object actually attracted to the lifting magnet 6 will deviate from the target weight even if a current value corresponding to the target weight is applied. In contrast, with the work machine 100 according to this embodiment, the weight of the object to be attracted to the lifting magnet can be set as the target weight.

また、メッセージ表示領域41m1には、メッセージが表示される。例えば、現重量が目標重量を超過している際には、その旨のメッセージが表示される。これにより、重量調整が完了する前に積み込み動作を行うことを防止することができる。また、累積重量が最大積載量を超過した場合にもメッセージを表示してもよい。これにより、オペレータに積み降ろし作業を促すことができ、ダンプトラックの過積載を防止することができる。 In addition, messages are displayed in the message display area 41m1. For example, if the current weight exceeds the target weight, a message to that effect is displayed. This makes it possible to prevent loading operations from being performed before weight adjustment is completed. A message may also be displayed if the accumulated weight exceeds the maximum load capacity. This makes it possible to prompt the operator to perform loading and unloading operations, and to prevent overloading of the dump truck.

次に、作業機械が吊荷を吊り上げる際における作業機械の姿勢を安定化させる制御について図5を用いて説明する。図5は、第1動作例における作業機械の制御を説明するフローチャートである。 Next, the control for stabilizing the posture of the work machine when the work machine lifts a load will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is a flowchart illustrating the control of the work machine in the first operation example.

ステップS101において、作業機械は、地切りする。具体的には、まず、オペレータは、操作装置26を操作して、アタッチメントを動作させ、リフティングマグネット6を吊荷である物体の上に載置する。続いて、オペレータは、リフティングマグネットスイッチ65をONにする。これにより、コントローラ30は、リフティングマグネット6に電流を供給する。なお、供給される電流値は、最大電流としてもよい。そして、オペレータは、操作装置26を操作して、アタッチメントを動作させ、リフティングマグネット6を上昇させる。これにより、リフティングマグネット6に吊り下げられた物体が地面から離れて、地切りされる。 In step S101, the work machine is lifted off the ground. Specifically, first, the operator operates the control device 26 to operate the attachment and place the lifting magnet 6 on the object that is the suspended load. Next, the operator turns on the lifting magnet switch 65. This causes the controller 30 to supply current to the lifting magnet 6. Note that the current value supplied may be the maximum current. Then, the operator operates the control device 26 to operate the attachment and raise the lifting magnet 6. This causes the object suspended by the lifting magnet 6 to leave the ground and be lifted off the ground.

ステップS102において、コントローラ30(重量検出部103)は、リフティングマグネット6で吸着された物体の重量を算出する。 In step S102, the controller 30 (weight detection unit 103) calculates the weight of the object attracted by the lifting magnet 6.

ステップS103において、コントローラ30は、ステップS102で算出された物体の重量(現重量)が制限値以下か否かを判定する。ここで、制限値とは、作業機械の姿勢に係らず一意に定められていてもよい。また、作業機械の姿勢(アタッチメントの姿勢)に基づいて、制限値が異なっていてもよい。例えば、リフティングマグネット6に吊り下げられる物体がブーム4のフートピンから水平時距離が離れるほど、モーメントは大きくなる。このため、リフティングマグネット6が近いほど制限値を大きく、リフティングマグネット6が遠いほど制限値を小さく設定してもよい。 In step S103, the controller 30 determines whether the weight of the object (current weight) calculated in step S102 is equal to or less than the limit value. Here, the limit value may be uniquely determined regardless of the posture of the work machine. The limit value may also differ based on the posture of the work machine (posture of the attachment). For example, the greater the horizontal distance of the object suspended from the lifting magnet 6 from the foot pin of the boom 4, the greater the moment. For this reason, the closer the lifting magnet 6 is, the greater the limit value may be set, and the farther the lifting magnet 6 is, the smaller the limit value may be set.

現重量が制限値以下の場合(S103・Yes)、図5に示すコントローラ30の処理を終了する。 If the current weight is equal to or less than the limit value (S103, Yes), the processing of the controller 30 shown in FIG. 5 is terminated.

現重量が制限値以下でない場合(S103・No)、コントローラ30の処理はステップS104に進む。 If the current weight is not equal to or less than the limit value (S103: No), the controller 30 proceeds to step S104.

ステップS104において、目標重量を制限する。即ち、リフティングマグネット6に供給される電流を下げる。これにより、図3に示すように、目標重量に基づいて、リフティングマグネット6に供給される電流が減少する。即ち、リフティングマグネット6の吸着力が減少して、リフティングマグネット6に吸着されている物体の重量が減少する。そして、コントローラ30の処理は、ステップS102に戻る。 In step S104, the target weight is limited. That is, the current supplied to the lifting magnet 6 is reduced. As a result, as shown in FIG. 3, the current supplied to the lifting magnet 6 is reduced based on the target weight. That is, the attraction force of the lifting magnet 6 is reduced, and the weight of the object attracted to the lifting magnet 6 is reduced. Then, the processing of the controller 30 returns to step S102.

なお、図5に示す処理の終了後、リフティングマグネット6に供給する電流を最大値としてもよい。リフティングマグネット6は、地切り後であるため、リフティングマグネット6に供給する電流を増加させても、吊り下げられている物体の重量は増加することなく維持させることができる。これにより、例えば、上部旋回体3を旋回させてリフティングマグネット6に吸着された物体を搬送する際に、運搬経路上に物体が落下して散乱することを防止することができる。 After the process shown in FIG. 5 is completed, the current supplied to the lifting magnet 6 may be set to the maximum value. Since the lifting magnet 6 has been lifted from the ground, the weight of the suspended object can be maintained without increasing even if the current supplied to the lifting magnet 6 is increased. This makes it possible to prevent the object from falling and scattering on the transport path, for example, when the upper rotating body 3 is rotated to transport the object attracted to the lifting magnet 6.

第1動作例の作業機械によれば、リフティングマグネット6に供給する電流を減少させて、リフティングマグネット6に吊り下げられている物体の重量を減少させることができる。これにより、物体をリフティングマグネット6で吊り上げた際に作業機械の姿勢が不安定となることを防止することができる。これにより、作業機械の安定性を向上させることができる。 According to the work machine of the first operation example, the weight of the object suspended by the lifting magnet 6 can be reduced by reducing the current supplied to the lifting magnet 6. This makes it possible to prevent the posture of the work machine from becoming unstable when an object is lifted by the lifting magnet 6. This makes it possible to improve the stability of the work machine.

次に、第2動作例に係る作業機械について図6及び図7を用いて説明する。 Next, the work machine according to the second operation example will be described with reference to Figures 6 and 7.

図6は、第2動作例における作業機械の制御を説明する模式図である。作業機械の上部旋回体3の旋回中心から、リフティングマグネット6の基準位置までの水平距離を作業半径と呼ぶものとする。図6において、リフティングマグネット6の作業半径r2の場合を実線で図示し、その前後の作業半径r1,r3(r1<r2<r3)の場合を一点鎖線で示している。吊り下げる物体の重量が同じ場合でも、作業半径rが大きくなるほど、点Pを支点として作業機械の車体が転倒しようとするモーメント(図6において白抜き矢印で示す。)が大きくなる。 Figure 6 is a schematic diagram explaining the control of the work machine in the second operation example. The horizontal distance from the center of rotation of the upper rotating body 3 of the work machine to the reference position of the lifting magnet 6 is called the working radius. In Figure 6, the case of working radius r2 of the lifting magnet 6 is shown by a solid line, and the cases of working radii r1 and r3 (r1 < r2 < r3) before and after that are shown by dashed lines. Even if the weight of the suspended object is the same, the larger the working radius r, the larger the moment (indicated by the white arrow in Figure 6) that tends to cause the body of the work machine to tip over with point P as the fulcrum.

図7は、吸着時(地切り前)における作業半径とリフティングマグネット6に供給する電流との関係を説明するグラフの一例である。図7に示す関係式701に示すように、作業半径rに応じて、吸着時のリフティングマグネット6に供給する電流を予め制限する。なお、作業半径rと電流Iとの関係式は、直線の関係式701に限られるものではなく、曲線702であってもよい。 Figure 7 is an example of a graph that explains the relationship between the working radius during attraction (before ground breaking) and the current supplied to the lifting magnet 6. As shown in the relational expression 701 in Figure 7, the current supplied to the lifting magnet 6 during attraction is limited in advance according to the working radius r. Note that the relational expression between the working radius r and the current I is not limited to the linear relational expression 701, but may be a curve 702.

第2実施例の作業機械によれば、予めリフティングマグネット6に供給する電流を減少させて、リフティングマグネット6に吊り下げられている物体の重量を減少させることができる。これにより、作業機械の車体の姿勢が吊り下げられた物体の荷重によって不安定となることを防止することができる。よって、作業機械の安定性を向上させることができる。 According to the work machine of the second embodiment, the weight of the object suspended from the lifting magnet 6 can be reduced by reducing the current supplied to the lifting magnet 6 in advance. This makes it possible to prevent the posture of the body of the work machine from becoming unstable due to the load of the suspended object. This makes it possible to improve the stability of the work machine.

また、第2実施例の作業機械によれば、吊り下げられる物体の重量が安定化するまでの処理を短縮することができる。換言すれば、一度吊り上げられた後、電流を減少させて落下する物体を減少することができる。これにより、物体が周囲に散乱することを抑制することができる。 In addition, with the work machine of the second embodiment, it is possible to shorten the processing time until the weight of the suspended object stabilizes. In other words, once the object is lifted, the current can be reduced to reduce the number of objects that fall. This makes it possible to prevent objects from scattering around.

また、本実施例の作業機械では、作業半径を制限することなく、作業機械の転倒や車体後方の持ち上がりを防止して、作業機械の安定性を向上させることができる。なお、特許文献1のように作業半径を制限する方法では、作業機械の走行させて吊り上げる物体に近づいた後に物体を吊り上げる必要がある。これに対し、本実施例の作業機械では、車体の位置を変更せずとも物体の運搬を行うことができる。これにより、リフティングマグネット6で吊り上げる物体が作業機械から離れた位置に置かれていても、アタッチメントを伸ばして物体を吸着し、吸着した物体を運搬することができるので、作業性が向上する。 The work machine of this embodiment can prevent the work machine from tipping over or the rear of the vehicle body from lifting up, improving the stability of the work machine, without limiting the working radius. Note that with the method of limiting the working radius, as in Patent Document 1, it is necessary to run the work machine and approach the object to be lifted before lifting the object. In contrast, the work machine of this embodiment can transport an object without changing the position of the vehicle body. As a result, even if the object to be lifted by the lifting magnet 6 is placed in a position away from the work machine, the attachment can be extended to attract the object and transport the attracted object, improving workability.

また、ブームシリンダ7の圧力を抜くことで、リフティングマグネット6に吊り下げられた物体による車体の転倒モーメントを低減する制御方法が知られている。しかしながら、この制御方法では、ブーム4が下がってしまうという課題がある。これに対し、本実施例の作業機械では、ブーム4が下がることなく転倒モーメントを低減することができる。 There is also a known control method that reduces the overturning moment of the vehicle body caused by an object suspended from the lifting magnet 6 by releasing pressure from the boom cylinder 7. However, this control method has the problem that the boom 4 is lowered. In contrast, the work machine of this embodiment can reduce the overturning moment without lowering the boom 4.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。 The above describes the preferred embodiments of the present invention in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Various modifications, substitutions, etc. may be applied to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Furthermore, features described separately may be combined as long as no technical contradiction occurs.

吸着力制御部33は、リフティングマグネット6に供給する電流を制御するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、電圧を制御する構成であってもよい。即ち、吸着力制御部33は、リフティングマグネット6に供給する電力を制御することにより、リフティングマグネット6の吸着力を制御してもよい。 The adhesive force control unit 33 has been described as controlling the current supplied to the lifting magnet 6, but is not limited to this. For example, it may be configured to control the voltage. That is, the adhesive force control unit 33 may control the adhesive force of the lifting magnet 6 by controlling the power supplied to the lifting magnet 6.

100 作業機械
1 下部走行体
2 旋回機構
3 上部旋回体
4 ブーム(アタッチメント)
5 アーム(アタッチメント)
6 リフティングマグネット
7 ブームシリンダ
8 アームシリンダ
9 リフティングマグネットシリンダ
30 コントローラ
31 目標重量設定部
32 重量算出部
33 吸着力制御部(電力制御部)
34 最大積載量設定部
35 累積重量算出部
36 残重量算出部
100 作業機械
101 吸着開始判定部(電力制御部)
102 補償器(電力制御部)
103 重量検出部
100 Work machine 1 Lower travelling body 2 Rotation mechanism 3 Upper rotating body 4 Boom (attachment)
5 Arm (attachment)
6 Lifting magnet 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Lifting magnet cylinder 30 Controller 31 Target weight setting unit 32 Weight calculation unit 33 Adsorption force control unit (power control unit)
34 Maximum load setting unit 35 Accumulated weight calculation unit 36 Remaining weight calculation unit 100 Work machine 101 Suction start determination unit (power control unit)
102 Compensator (power control unit)
103 Weight detection unit

Claims (2)

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントに取り付けられるリフティングマグネットと、
制御装置と、を備える作業機械であって、
前記制御装置は、
前記作業機械の姿勢または前記アタッチメントの姿勢に基づいて、前記リフティングマグネットによって吸着される物体の重量の制限値を設定する制限値設定部と、
前記リフティングマグネットによって吸着された物体の重量を算出する重量算出部と、
前記リフティングマグネットに供給する電力を制御する電力制御部と、を有し、
前記電力制御部は、
地切りする前の前記物体を前記リフティングマグネットで吸着する吸着時において、前記リフティングマグネットの作業半径に基づいて、前記作業半径が大きいほど前記リフティングマグネットに供給する電流が小さくなるように制御し、
地切り後において、前記物体の重量と前記制限値とに基づいて、前記リフティングマグネットに供給する電力を制御する、
作業機械。
A lower running body;
An upper rotating body mounted on the lower traveling body via a rotating mechanism;
An attachment attached to the upper rotating body;
a lifting magnet attached to the attachment;
A work machine comprising:
The control device includes:
a limit value setting unit that sets a limit value for the weight of an object that can be attracted by the lifting magnet based on a posture of the work machine or a posture of the attachment;
a weight calculation unit that calculates a weight of an object attracted by the lifting magnet;
A power control unit that controls the power supplied to the lifting magnet,
The power control unit is
When the object is attracted by the lifting magnet before being lifted off the ground, a current supplied to the lifting magnet is controlled based on a working radius of the lifting magnet so that the current is reduced as the working radius is increased,
After the lifting, the power supplied to the lifting magnet is controlled based on the weight of the object and the limit value .
Working machinery.
前記電力制御部は、前記アタッチメントの姿勢に基づいて目標重量を設定し、前記物体の重量が前記目標重量に近づくように、前記リフティングマグネットに供給する電力を減少させる、
請求項に記載の作業機械。
The power control unit sets a target weight based on the posture of the attachment, and reduces the power supplied to the lifting magnet so that the weight of the object approaches the target weight.
2. The work machine of claim 1 .
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