KR102638567B1

KR102638567B1 - 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법

Info

Publication number: KR102638567B1
Application number: KR1020227003901A
Authority: KR
Inventors: 마사시 가토; 유우키 고바야시; 게이스케 구보타
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2024-02-19
Also published as: JPWO2021070577A1; US20220333342A1; CN114222844B; CN114222844A; WO2021070577A1; KR20220025895A; DE112020004168T5

Abstract

유압 셔블(1)에서는, 제어부(31, 131)는, 유압 실린더(10, 11, 12), 선회체(旋回體)(5)의 선회 모터(5a), 주행 장치 (4a, 4b)의 동작에 대응한 움직임을 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)에 부여하는 구동 신호(s1, s2, s3)를 구동부(17, 44)에 출력한다. 제어부(31, 131)는, 오퍼레이터에 의해 동작되는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 움직임이, 유압 실린더(10, 11, 12), 선회체(5)의 선회 모터(5a), 주행 장치(4a, 4b)의 동작에 대응한 움직임이 상이한 경우, 오퍼레이터에 의해 동작되는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 동작에 기초하여 제어 신호(s7´, s8´, s9´)를 출력한다.

Description

작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법

본 발명은, 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법에 관한 것이다.

작업 기계의 일례인 유압 셔블에는, 주행 장치를 전진 또는 후진시키는 주행 레버와, 선회체를 선회하고 작업기를 조작하기 위한 2개의 작업기 조작 레버가 형성되어 있고, 복수의 조작 레버가 설치되어 있는 경우가 많다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 일련의 단조로운 작업을 반복하는 경우에 자동 운전을 행하는 유압 셔블이 개시되어 있다.

일본공개특허 평5-306532호공보

그러나, 건설 현장에서는 단조로운 작업만으로 한정되지 않으므로, 오퍼레이터에 의한 수동 작업도 필요하지만, 초심자의 오퍼레이터에 조작을 가르치는 것이 곤란했다.

본 발명은, 조작 레버의 조작을 오퍼레이터에게 확인시키기 쉬운 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

개시된 작업 기계는, 조작 부재와, 구동부와, 콘트롤러를 구비한다. 구동부는, 조작 부재를 움직인다. 콘트롤러는, 작업 기계의 주행 장치 또는 작업기의 액추에이터를 동작시키는 제어 신호를 출력한다. 콘트롤러는, 액추에이터의 동작에 대응한 움직임을 조작 부재에 부여하는 구동 신호를 구동부에 출력하고, 구동 신호에 기초하여 조작 부재를 움직인다. 콘트롤러는, 오퍼레이터에 의해 동작되는 조작 부재의 움직임이 액추에이터의 동작에 대응한 움직임과 상이한 경우, 오퍼레이터에 의해 동작되는 조작 부재의 움직임에 기초하여 제어 신호를 출력한다.

개시된 작업 기계의 제어 방법은, 제1 출력 단계와, 제2 출력 단계와, 판정 단계와, 제3 출력 단계를 구비한다. 제1 출력 단계는, 액추에이터를 동작시키는 제어 신호를 출력한다. 제2 출력 단계는, 액추에이터의 동작에 대응한 움직임을 조작 부재에 부여하는 구동 신호를, 조작 부재를 구동하는 구동부에 출력한다. 판정 단계는, 오퍼레이터에 의해 동작되는 조작 부재의 움직임이 액추에이터의 동작에 대응한 움직임과 상이한 지의 여부를 판정한다. 제3 출력 단계는, 상이한 것으로 판정한 경우, 오퍼레이터에 의해 동작되는 조작 부재의 움직임에 기초하여 제어 신호를 출력한다.

본 개시에 의하면, 조작 레버의 조작을 오퍼레이터에 확인시키기 용이한 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 개시에 따른 실시형태 1의 유압 셔블의 사시도이다.
도 2는 도 1의 유압 셔블의 캡(cab)의 내부를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 주행 레버 유닛을 나타내는 외관 사시도이다.
도 4는 도 3의 BB´사이의 화살표 방향으로 본 단면도이다.
도 5는 도 3의 좌측 작업기 조작 레버 유닛의 외관 구성을 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 4의 좌측 작업기 조작 레버 유닛의 내부 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 5의 AA´사이의 화살표 방향으로 본 단면도이다.
도 8은 도 1의 유압 셔블의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 9는 도 1의 유압 셔블의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 10은 본 개시에 따른 실시형태 2의 유압 셔블의 제어 시스템을 나타내는 블록도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.

(실시형태 1)

<구성>

(유압 셔블(1)의 구성의 개요)

도 1은, 본실시형태의 유압 셔블(1)의 구성을 나타낸 모식도이다.

[0012]

유압 셔블(1)은, 차량 본체(2)와, 작업기(3)를 구비한다. 차량 본체(2)는, 도 1에 나타낸 바와 같이 주행체(4)와 선회체(5)를 가지고 있다. 주행체(4)는, 한 쌍의 주행 장치(4a, 4b)를 가진다. 각 주행 장치(4a, 4b)는, 크롤러(4c, 4d)를 가지고 있고, 엔진으로부터의 구동력에 의해 주행 모터(4ae, 4be)가 회전하여 크롤러(4c, 4d)가 구동되는 것에 의해 유압 셔블(1)이 주행한다. 도 1에는, 주행 모터(4be)만 나타낸다.

선회체(5)는, 주행체(4) 상에 탑재되어 있다. 선회체(5)는, 도시하지 않은 선회 장치에 의해 상하 방향을 따른 축을 중심으로 하여 주행체(4)에 대하여 선회 가능하게 설치되어 있다.

선회체(5)의 전부(前部) 좌측 위치에는 운전실로서의 캡(6)이 설치되어 있다. 선회체(5)는, 도시하지 않은 엔진이나 유압 펌프 등을 수용한다. 그리고, 본 실시형태에 있어서 언급하지 않을 경우, 전후 좌우는 캡(6) 내의 운전석을 기준으로 하여 설명한다. 운전석이 정면에 정대(正對)하는 방향을 전방향(前方向)(F)으로 하고, 전방향에 대향하는 방향을 후방향(B)으로 한다. 운전석이 정면에 정대했을 때의 측방 방향의 우측, 좌측을 각각 우측 방향(R), 좌측 방향(L)으로 한다.

캡(6)은, 작업기(3)의 반대측에 배치된 좌측면에 도어(6a)를 가지고 있다.

작업기(3)는, 붐(7), 암(8), 굴삭 버킷(9)을 가지고, 선회체(5)의 전부 중앙 위치에 장착되어 있다. 상세하게는, 작업기(3)는, 캡(6)의 우측에 배치되어 있다. 붐(7)의 기단부(基端部)는, 선회체(5)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 또한, 붐(7)의 선단부(先端部)는 암(8)의 기단부에 회동 가능하게 연결되어 있다. 암(8)의 선단부는, 굴삭 버킷(9)에 회동 가능하게 연결되어 있다. 굴삭 버킷(9)은, 그 개구가 차량 본체(2)의 방향(후방)을 향할 수 있도록 암(8)에 장착되어 있다. 굴삭 버킷(9)이, 이와 같은 방향으로 장착된 유압 셔블은, 백 호우(backhoe)로 불리우고 있다. 또한, 붐(7), 암(8) 및 굴삭 버킷(9)의 각각에 대응하도록 유압 실린더(10∼12)(붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12))가 배치되어 있다. 이들 유압 실린더(10∼12)(작업기의 액추에이터의 일례)가 구동되는 것에 의해 작업기(3)가 구동된다. 이로써, 굴삭 등의 작업이 행해진다.

또한, 차량 본체(2)에는, 후술하는 도 8에 나타낸 바와 같이 제어 시스템(30)이 설치되어 있다. 제어 시스템(30)은, 작업기(3), 선회체(5), 주행 장치(4a, 4b) 및 후술하는 구동부(17, 44)의 제어를 행한다.

(캡(6))

도 2는, 캡(6)의 내부를 나타내는 사시도이다.

캡(6) 내에는, 운전석(13), 주행 레버 유닛(14), 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15), 및 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)이 설치되어 있다.

주행 레버 유닛(14)은, 운전석(13)의 전방측에 배치되어 있다. 주행 레버 유닛(14)의 주행 레버(140)(조작 레버의 일례)를 앞으로 미는 것에 의해 차량 본체(2)가 전진하고, 주행 레버(140)를 바로 앞으로 당기는 것에 의해 차량 본체(2)가 후진한다. 그리고, 선회체의 방향에 따라서는 전진과 후진이 반대로 된다.

좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)은, 운전석(13)의 좌측에 배치된 콘솔 박스(61)에 설치되어 있다. 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)의 좌측 작업기 조작 레버(150)(조작 레버의 일례)는, 전후 좌우의 4방향으로 경사 가능하다.

좌측 작업기 조작 레버(150)를 전방으로 경사지게 함으로써 암(8)이 밀려나고, 후방으로 경사지게 함으로써 암(8)이 끌어 들여진다. 또한, 좌측 작업기 조작 레버(150)를 운전석(13) 측으로 경사지게 함으로써 선회체(5)가 우선회하고, 운전석(13)과는 반대측으로 경사지게 함으로써 선회체가 좌선회한다. 그리고, 좌측 작업기 조작 레버(150)가 전후 좌우의 중립 위치에 배치된 상태에서는, 선회체(5)와 암(8)이 멈춘 채 그 위치에서 유지된다.

우측 작업기 조작 레버 유닛(16)은, 운전석(13)의 우측에 배치된 콘솔 박스(62)에 설치되어 있다. 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)의 우측 작업기 조작 레버(160)(조작 레버의 일례)는, 전후 좌우의 4방향으로 경사 가능하다.

우측 작업기 조작 레버(160)를 전방으로 경사지게 함으로써 붐(7)이 내려가고, 후방으로 경사지게 함으로써 붐(7)이 높여진다. 우측 작업기 조작 레버(160)를 운전석(13)과는 반대측에 경사지게 함으로써 굴삭 버킷(9)이 덤프 조작하고, 운전석(13) 측으로 경사지게 함으로써 굴삭 버킷(9)이 굴삭 조작한다. 그리고, 우측 작업기 조작 레버(160)가 전후 좌우의 중립 위치에 배치된 상태에서는, 붐(7)과 굴삭 버킷(9)은 움직이지 않고, 그 위치에서 유지된다.

(주행 레버 유닛(14))

도 3은, 주행 레버 유닛(14)의 사시도이다. 도 4는, 도 3의 BB´사이의 화살표 방향으로 본 단면도이다.

주행 레버 유닛(14)은, 주행 레버(140)와, 연결부(41)와, 축부(軸部)(42)와, 포텐셔미터(43)와, 구동부(44)와, 주행 페달(45)을 가진다.

주행 레버(140)는, 캡(6)의 플로어(6f)로부터 위쪽으로 연장되어 있다. 주행 레버(140)의 상단(上端)에는, 조작 시에 오퍼레이터에 의해 파지(把持)되는 파지부(141)가 설치되어 있다. 연결부(41)는, 주행 레버(140)의 하부와 축부(42) 사이를 연결한다. 연결부(41)는, 주행 레버(140)와 축부(42)의 각각에 고정되어 있다. 축부(42)는, 좌우 방향을 따라 배치되어 있다.

포텐셔미터(43)는, 축부(42)의 일단에 설치되어 있다. 주행 레버(140)를 전후 방향으로 경사지게 하면, 주행 레버(140)에 고정되어 있는 연결부(41)도 전후 방향으로 이동하고, 연결부(41)와 함께 축부(42)도 회전한다. 포텐셔미터(43)에 의해 축부(42)의 위치를 검출함으로써, 주행 레버(140)의 조작 위치를 검출할 수 있다.

구동부(44)는, 축부(42)의 타단과 연결되어 있는 전동 모터(44a)를 가진다. 전동 모터(44a)의 출력축(44b)이 축부(42)와 연결되어 있고, 축부(42)를 회전 구동할 수 있다. 축부(42)를 회전 구동시킴으로써, 주행 레버(140)를 전후 방향으로 경사 이동시킬 수 있다.

주행 페달(45)은, 연결부(41)의 위쪽에 배치되어 있고, 도 3에 나타낸 바와 같이, 전단(前端)(45a)을 아래쪽으로 이동하도록 밟는 것에 의해, 주행 레버(140)도 전방으로 이동하고, 유압 셔블(1)을 전진시킬 수 있다. 또한, 후단(45b)을 아래쪽으로 이동하도록 밟는 것에 의해, 주행 레버(140)도 후방으로 이동하고, 유압 셔블(1)을 후진시킬 수 있다.

(좌측 작업기 조작 레버 유닛(15) 및 우측 작업기 조작 레버 유닛(16))

좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)과 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)은, 동일한 구성이므로, 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)을 예로 들어 설명한다.

도 5는, 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)의 외관 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 도 6은, 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)의 내부 구성을 모식적으로 나타낸 사시도이다. 도 7은, 도 5의 AA´사이의 화살표 방향으로 본 단면도이다.

좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 지지 프레임(21)과, 제2 지지 프레임(22)과, 제3 지지 프레임(23)과, 구동부(17)를 구비한다.

(제1 지지 프레임(21))

제1 지지 프레임(21)은, 콘솔 박스(61)의 프레임에 고정되고, 제2 지지 프레임(22) 및 제3 지지 프레임(23)을 통하여 좌측 작업기 조작 레버(150)를 전후 좌우로 경사 가능하게 지지한다.

예를 들면, 제1 지지 프레임(21)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상자형이며, 상면(21a)과, 한 쌍의 측면(21b)와, 한 쌍의 측면(21c)과, 한 쌍의 탑재면(21d)과, 한 쌍의 탑재면(21e)을 가진다.

상면(21a)에는, 평면에서 볼 때 사각형상의 관통공(21h)이 형성되어 있다.

한 쌍의 측면(21b)는, 상면(21a) 전단과 후단의 각각으로부터 아래쪽을 향하도록 설치되어 있다. 한 쌍의 측면(21b)은, 전후 방향에 있어서 대향하도록 배치되어 있다. 한 쌍의 측면(21b)에는, 각각 관통공(21f)이 형성되어 있다. 한쪽의 관통공(21f)만 도시되어 있다.

한 쌍의 측면(21c)은, 상면(21a)의 좌측단과 우측단의 각각으로부터 아래쪽을 향하도록 설치되어 있다. 한 쌍의 측면(21c)은, 좌우 방향에 있어서 대향하도록 배치되어 있다. 한 쌍의 측면(21c)에는, 각각 관통공(21g)이 형성되어 있다. 한쪽의 관통공(21g)만 도시되어 있다.

상면(21a), 한 쌍의 측면(21b) 및 한 쌍의 측면(21c)에 의해 상자형상이 형성되어 있다.

한 쌍의 탑재면(21d)은, 한 쌍의 측면(21b)의 각각의 하단으로부터 측면(21b)에 대하여 수직으로서 외측을 향하여 연장되도록 설치되어 있다.

한 쌍의 탑재면(21e)은, 한 쌍의 측면(21c)의 각각의 하단으로부터 측면(21c)에 대하여 수직으로서 외측을 향하여 연장되도록 설치되어 있다.

(제2 지지 프레임(22))

도 6에서는, 제1 지지 프레임(21)을 2점 쇄선으로 나타내고, 그 내측의 구성을 실선으로 나타낸다

제2 지지 프레임(22)은, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 전후 방향으로의 경사에 맞추어서 경사진다. 제2 지지 프레임(22)은, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 좌우 방향의 경사에 대하여 회동하지 않고, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 좌우 방향으로의 경사를 지지한다.

제2 지지 프레임(22)은, 제1 지지 프레임(21)의 내측에 제1 지지 프레임(21)에 대하여 회동 가능하게 배치되어 있다. 제2 지지 프레임(22)은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 전후 방향을 따라서 볼 때 역 U자 형상으로 형성되어 있다.

제2 지지 프레임(22)은, 상면(22a)과, 한 쌍의 측면(22b)과, 축(22c)을 가진다. 한 쌍의 측면(22b)은, 상면(22a)의 좌우의 끝으로부터 아래쪽을 향하도록 설치되어 있다. 상면(22a)에는, 좌우 방향을 따라 형성된 관통공(22d)이 설치되어 있다. 또한, 관통공(22d)의 전후 방향의 폭은, 대략 좌측 작업기 조작 레버(150)의 직경과 동일한 길이로 설정되어 있다. 관통공(22d)으로 따라 좌우 방향으로 좌측 작업기 조작 레버(150)가 경사진다.

축(22c)은, 한 쌍의 측면(22b)의 각각에, 외측을 향하여 돌출되도록 좌우 방향을 따라 설치되어 있다. 좌측의 측면(22b)의 축(22c)은, 좌측의 측면(22b)으로부터 좌측 방향을 향하여 형성되어 있고, 우측의 측면(22b)의 축(22c)은, 우측의 측면(22b)으로부터 우측 방향을 향하여 설치되어 있다. 한 쌍의 축(22c)은, 한 쌍의 측면(21c)의 각각에 형성된 관통공(21g)(도 5 참조)에 회전 가능하게 삽입되어 있다.

(제3 지지 프레임(23))

제3 지지 프레임(23)은, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 좌우 방향으로의 경사에 맞추어서 회동한다. 제3 지지 프레임(23)은, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 전후 방향의 경사에 대해서는 회동하지 않고, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 회동을 지지한다.

제3 지지 프레임(23)은, 제1 지지 프레임(21)의 내측에 제1 지지 프레임(21)에 대하여 회동 가능하게 배치되어 있다. 제3 지지 프레임(23)은, 제2 지지 프레임(22)의 내측에 배치되어 있다.

제3 지지 프레임(23)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 프레임부(23a)와, 축(23b)을 가진다. 프레임부(23a)는, 평면에서 볼 때 전후 방향으로 길게 형성된 사각형상이다. 프레임부(23a)는, 평면에서 볼 때 좌측 작업기 조작 레버(150)를 둘러싸고 있다. 프레임부(23a)의 전후 방향을 따라 좌측 작업기 조작 레버(150)가 경사진다. 프레임부(23a)는, 한 쌍의 측면(23c)과, 한 쌍의 측면(23d)을 가진다. 한 쌍의 측면(23c)은, 전후 방향에 있어서 대향하여 배치되어 있다. 한 쌍의 측면(23d)은, 좌우 방향에 있어서 대향하여 배치되어 있다. 측면(23d)은, 평면에서 볼 때 측면(23c)보다 길게 형성되어 있다. 한 쌍의 측면(23d)의 각각에는, 도 5에 나타낸 바와 같이 관통공(23e)이 형성되어 있다.

축(23b)은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 한 쌍의 측면(23d)의 각각에, 외측을 향하여 돌출되도록 전후 방향을 따라 설치되어 있다. 전방측의 측면(23c)에 설치된 축(23b)은, 전방측의 측면(23c)으로부터 전방향을 향하여 형성되어 있고, 후방측의 측면(23c)에 설치된 축(23b)은, 후방측의 측면(23c)으로부터 후방향을 향하여 설치되어 있다. 한 쌍의 축(23b)은, 한 쌍의 측면(21b)의 각각에 형성된 관통공(21f)(도 5 참조)에 회전 가능하게 삽입되어 있다.

좌측 작업기 조작 레버(150)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 그 밑동 부분에 좌우의 각각의 방향으로 돌출한 축(150a)을 가진다. 축(150a)은, 한 쌍의 측면(23d)의 각각의 관통공(23e)에 회전 가능하게 삽입되어 있다. 축(150a)과 전술한 제2 지지 프레임(22)의 한 쌍의 축(22c)은, 동축 상에 배치되어 있다(축(C2) 참조). 제3 지지 프레임(23)의 한 쌍의 축(23b)은 동축 상에 배치되어 있다(축(C1) 참조).

이로써, 예를 들면, 좌측 작업기 조작 레버(150)를 전후 방향으로 경사지게 하면, 좌측 작업기 조작 레버(150)는 제3 지지 프레임(23)에 대하여 축(150a)을 중심으로 회전한다. 이 때, 제3 지지 프레임(23)의 프레임부(23a)가 전후 방향으로 길게 형성되어 있으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150)는 프레임부(23a)와 간섭하지 않고 전후 방향으로 경사질 수 있다.

한편, 제2 지지 프레임(22)은 좌측 작업기 조작 레버(150)가 관통공(22d)의 에지와 맞닿으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150)의 전후 방향으로의 회전과 함께 축(22c)을 중심으로 회동한다. 축(150a)과 전술한 제2 지지 프레임(22)의 한 쌍의 축(22c)이 동축(C2) 상에 배치되어 있으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150)는, 축(C2)을 중심으로 전후 방향으로 경사지게 된다.

또한, 좌측 작업기 조작 레버(150)를 좌우 방향으로 경사지게 하면, 좌측 작업기 조작 레버(150)는 제3 지지 프레임(23)과 함께 축(23b)을 중심으로 회전한다. 좌측 작업기 조작 레버(150)를 좌우 방향으로 경사지게 했을 때는, 좌측 작업기 조작 레버(150)는 제2 지지 프레임(22)의 관통공(22d)을 따라 이동하므로, 좌측 작업기 조작 레버(150)는 제2 지지 프레임(22)의 상면(22a)에 간섭하지 않고 좌우 방향으로 경사질 수 있다. 제3 지지 프레임(23)의 한 쌍의 축(23b)은 동축(C1) 상에 배치되어 있으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150)는, 축(C1)을 중심으로 좌우 방향으로 경사지게 된다.

(구동부(17))

구동부(17)는, 후술하는 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작에 맞추어서 좌측 작업기 조작 레버(150)를 구동한다.

구동부(17)는, 제1 모터(24)와, 제2 모터(25)를 가지고 있다.

(제1 모터(24))

제1 모터(24)는, 전동 모터이며, 제3 지지 프레임(23)의 한 쌍의 축(23b) 중 한쪽의 축(23b)에 접속되어 있다. 제1 모터(24)는 탑재면(21d)에 고정되어 있다.

제1 모터(24)는, 축(23b)에 힘을 부여함으로써 좌측 작업기 조작 레버(150)를 좌우 방향으로 경사지게 할 수 있다.

(제2 모터(25))

제2 모터(25)는, 전동 모터이며, 제2 지지 프레임(22)의 한 쌍의 축(22c) 중 한쪽의 축(22c)에 접속되어 있다. 제2 모터(25)는 탑재면(21e)에 고정되어 있다.

제2 모터(25)는, 축(22c)에 힘을 부여함으로써 좌측 작업기 조작 레버(150)를 전후 방향으로 경사지게 할 수 있다.

(제1 포텐셔미터(18))

제1 포텐셔미터(18)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제3 지지 프레임(23)의 한 쌍의 축(23b)에 접속되어 있다. 제1 포텐셔미터(18)는 제1 지지 프레임(21)의 탑재면(21d)에 고정되어 있다.

제1 포텐셔미터(18)는, 축(23b)의 회전 위치를 검출함으로써 좌측 작업기 조작 레버(150)의 좌우 방향에서의 경사 위치를 검출한다. 이 경사 위치에 기초하여 지령 신호가 송신되고 선회체(5)가 선회한다.

(제2 포텐셔미터(19))

제2 포텐셔미터(19)는, 제2 지지 프레임(22)의 한 쌍의 축(22c)에 접속되어 있다. 제2 포텐셔미터(19)는 제1 지지 프레임(21)의 탑재면(21e)에 고정되어 있다.

제2 포텐셔미터(19)는, 축(22c)의 회전 위치를 검출함으로써 좌측 작업기 조작 레버(150)의 전후 방향에서의 경사 위치를 검출한다. 이 경사 위치에 기초하여 지령 신호가 송신되고 암(8)이 밀려나고, 또는 끌어 들여진다.

(제어 시스템(30))

도 8은, 제어 시스템(30)의 구성을 나타낸 블록도이다. 도 8에서는, 제1 포텐셔미터(18)와 제2 포텐셔미터(19)을 겸하여 도시한다. 제1 모터(24)와 제2 모터(25)를 겸하여 도시한다.

제어 시스템(30)은, 제어부(31)와, 기억부(32)와, IMU(33)과, 스트로크 센서(34, 35, 36)와, 주행 속도 센서(37)와, 선회 각도 센서(38)를 가진다.

제어부(31)는, CPU(Central Processing Unit) 등의 프로세서와, ROM(Read Only Memory)과 같은 불휘발성 메모리 및 RAM(Random Access Memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함하는 메인 메모리를 포함한다. 제어부(31)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 프로그램을 판독하여 메인 메모리에 전개(展開)하고, 프로그램을 따라 소정의 처리를 실행한다. 그리고, 프로그램은, 네트워크를 통하여 제어 시스템(30)에 배신(配信)되어도 된다.

기억부(32)는, 자동 운전을 위한 유압 셔블(1)의 소정 동작을 시계열로 기억하고 있다. 유압 셔블(1)의 소정 동작은, 작업기(3)의 동작, 선회체(5)의 선회 동작, 및 주행 장치(4a, 4b)의 주행 동작 중 적어도 1개를 포함한다. 본 실시형태에서는, 기억부(32)는, 제어부(31)와는 별도로 설치되어 있지만, 제어부(31) 내에 설치되어 있어도 된다.

또한, 기억부(32)는, 유압 셔블(1)의 소정 동작에 더하여 유압 셔블(1)의 소정 동작을 실행하는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160), 및 주행 레버(140)의 레버 동작을 시계열로 기억하고 있다. 이 레버 동작은, 유압 셔블(1)의 소정 동작에 대응하는 동작이라고도 할 수 있다.

기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작 및 레버 동작은, 예를 들면, 티칭 플레이백(teaching playback)에 의해 오퍼레이터에 의해 작성할 수 있다. 티칭 플레이백이란, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)를 오퍼레이터가 조작함으로써, 그 조작 수순을 기억부(32)가 기억하는 것이다.

제어부(31)는, 레버 구동부(51)와, 차체 구동부(52)와, 판정부(53)를 구비한다.

[0071]

레버 구동부(51)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작을 실행하도록 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15), 우측 작업기 조작 레버 유닛(16) 및 주행 레버 유닛(14)의 제어를 행한다. 레버 구동부(51)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정의 레버 동작을 실행하도록 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15), 우측 작업기 조작 레버 유닛(16) 및 주행 레버 유닛(14)의 각각에 구동 신호(s1, s2, s3)를 송신한다.

좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)은, 구동 신호(s1)에 기초하여 제1 모터(24) 및 제2 모터(25)를 구동하여 좌측 작업기 조작 레버(150)를 구동한다. 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)은, 구동 신호(s2)에 기초하여 제1 모터(24) 및 제2 모터(25)를 구동하여 우측 작업기 조작 레버(160)를 구동한다. 주행 레버 유닛(14)은, 구동 신호(s3)에 기초하여 제1 모터(24) 및 제2 모터(25)를 구동하여 주행 레버(140)를 구동한다.

차체 구동부(52)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작을 실행하도록 작업기(3), 선회체(5) 또는 주행 장치(4a, 4b)를 제어한다. 차체 구동부(52)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작을 실행하도록 작업기(3)에 제어 신호(s7)를 송신하고, 선회체(5)에 제어 신호(s8)를 송신하고, 주행 장치(4a, 4b)에 제어 신호(s9)를 송신한다. 일례로서는, 제어 신호(s7)를 수신한 EPC 밸브가 구동되어 유압 실린더(10∼12)에 작동유의 공급이 행해져서 작업기(3)가 동작한다. 또한, 제어 신호(s8)를 수신하면, 선회 모터(5a)가 구동하여 선회체(5)를 선회시킨다. 제어 신호(s9)를 수신하면, 주행 장치(4a, 4b)의 각각에 설치된 주행 모터(4ae, 4be)가 크롤러(4c, 4d)를 구동하고, 주행체(4)가 전진 또는 후진한다. 그리고, 유압 실린더(10∼12)는, 작업기의 액추에이터의 일례이다. 주행 모터(4ae, 4be)는, 주행 장치의 액추에이터의 일례이다. 선회 모터(5a)는, 선회체의 액추에이터의 일례이다.

IMU(Inertial Measurement Unit)(33)는, 3축의 자이로 3방향의 가속도계를 가지고 있고, 3차원의 각속도(角速度)와 가속도를 검출할 수 있다. 스트로크 센서(34)는, 붐 실린더(10)의 스트로크를 검출한다. 스트로크 센서(35)는, 암 실린더(11)의 스트로크를 검출한다. 스트로크 센서(36)는, 버킷 실린더(12)의 스트로크를 검출한다. 스트로크 센서(34∼36)에 의해, 작업기(3)의 자세를 검출할 수 있다.

주행 속도 센서(37)는, 주행 장치(4a, 4b)에 의한 주행 속도를 검출한다. 선회 각도 센서(38)는, 선회체(5)의 선회 각도를 검출한다.

판정부(53)는, 소정 동작의 자동 운전 시에서의 오퍼레이터의 조작 개입을 판정한다. 판정부(53)는, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 동작이 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작과 일치하고 있는 지의 여부를 판정한다.

좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)은, 제1 포텐셔미터(18) 및 제2 포텐셔미터(19)에 의해 검출한 좌측 작업기 조작 레버(150)의 위치 신호(s4)를 제어부(31)에 송신하고 있다. 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)은, 제1 포텐셔미터(18) 및 제2 포텐셔미터(19)에 의해 검출한 우측 작업기 조작 레버(160)의 위치 신호(s5)를 제어부(31)에 송신하고 있다. 주행 레버 유닛(14)은, 포텐셔미터(43)에 의해 검출한 주행 레버(140) 또는 주행 페달(45)의 위치 신호(s6)를 제어부(31)에 송신하고 있다.

판정부(53)는, 위치 신호(s4∼s6)에 기초하여, 오퍼레이터가 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140) 중 어느 하나를 조작함으로써 기억부(32)에 기억되어 있는 소정의 레버 동작으로부터 상이한 동작이 되었는 지의 여부를 판정한다. 그리고, 제1 모터(24), 제2 모터(25) 또는 전동 모터(44a)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작을 행하도록 구동하고 있으므로, 조작에 개입하기 위해서는 오퍼레이터는 모터의 구동력에 역행하여 조작할 필요가 있다.

판정부(53)에 의해, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)에 소정의 레버 동작과는 상이한 조작이 행해진 것이 판정되면, 차체 구동부(52)는, 위치 신호(s4∼s6)에 기초하여 상이한 동작에 따른 제어 신호(s7´, s8´, s9´)를 생성하고, 작업기(3), 선회체(5), 또는 주행 장치(4a, 4b)에 송신한다. 제어 신호(s7´)에 기초하여 작업기(3)가 동작하고, 제어 신호(s8´)에 기초하여 선회체(5)가 동작하고, 제어 신호(s9´)에 기초하여 주행 장치(4a, 4b)가 동작한다. 차체 구동부(52)는, 소정 동작을 행하고 있을 때의 레버의 조작 위치에 대하여, 상이한 조작 위치의 차분만큼 많이 또는 적게 동작하도록 제어 신호(s7´, s8´, s9´)를 작성한다.

이로써, 소정 동작을 행하는 자동 운전 중에 오퍼레이터가 끼어들어 레버의 조작을 행한 경우라도, 오퍼레이터의 레버 조작에 대응한 동작을 행할 수 있고, 자동 운전 중에 중간 개입 조작을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 판정부(53)가, 위치 신호(s4∼s6)에 기초하여, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 동작이, 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작과 일치한 것으로 판정한 경우에는, 차체 구동부(52)는 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작을 실행하도록 제어 신호(s7, s8, s9)를 생성하여 송신한다. 여기서, 제1 모터(24), 제2 모터(25) 또는 전동 모터(44a)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작을 행하도록 구동하고 있으므로, 조작 개입하고 있던 오퍼레이터가 레버로부터 손을 놓은 우에는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)가 원래의 레버 동작의 위치로 복귀한다. 이 복귀가, 위치 신호(s4∼s6)에 기초하여, 판정부(53)에 의해 판정된다.

이로써, 소정 동작을 행하는 자동 운전 중에 오퍼레이터가 끼어들어 조작을 행한 경우, 오퍼레이터의 조작에 대응한 동작을 행할 수 있고, 중간 개입 조작을 행할 수 있다.

또한, 오퍼레이터가 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)에 손을 두면, 자동 운전보다 크게(가산) 또는 작게(뺄셈) 조작이 필요하게 되었을 때 자동 운전으로 원활하게 개입할 수 있다.

또한, 판정부(53)가, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 위치가 소정 동작을 행하기 위한 레버 동작의 위치에 일치하고 있는 것으로 판정한 경우에는, 다시 자동 운전으로 되돌아 올 수 있다.

<동작>

이하에서, 본 개시에 따른 실시형태의 유압 셔블(1)의 동작에 대하여 설명한다.

도 9는, 본 개시에 따른 실시형태의 유압 셔블(1)의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.

처음에, 단계 S10에 있어서, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작이 행해지는 자동 운전이 실시되도록 유압 셔블(1)이 동작된다. 구체적으로는, 차체 구동부(52)는, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작을 실행하도록 IMU(33) 및 각종 센서(34∼38)의 검출값을 피드백하면서, 작업기(3)의 유압 실린더(10∼12)에 제어 신호(s7)를 송신하고, 선회체(5)의 선회 모터(5a)에 제어 신호(s8)를 송신하고, 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)에 제어 신호(s9)를 송신한다.

다음으로, 단계 S11에 있어서, 유압 셔블(1)의 동작에 대응한 움직임을 행하도록 레버 동작이 실시된다. 구체적으로는, 레버 구동부(51)가, 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작을 실행하도록 좌측 작업기 조작 레버 유닛(15)에 구동 신호(s1)를 송신하고, 우측 작업기 조작 레버 유닛(16)에 구동 신호(s2)를 송신하고, 주행 레버 유닛(14)에 구동 신호(s3)를 송신한다. 기억부(32)에 기억되어 있는 레버 동작은, 기억부(32)에 기억되어 있는 작업기(3), 선회체(5), 및 주행 장치(4a, 4b)의 동작을 실행하는 동작이며, 기억부(32)에 기억되어 있는 작업기(3), 선회체(5), 및 주행 장치(4a, 4b)의 동작에 대응하는 동작이다.

다음으로, 단계 S12에 있어서, 제어부(31)가, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작의 시계열가 종료되었는지의 여부를 판정한다. 그리고, 종료되어 있지 않은 경우에는, 단계 S13에 있어서 제어부(31)는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160), 및 주행 레버(140)의 위치 신호(s4∼s6)를 취득한다.

다음으로, 단계 S14에 있어서, 제어부(31)의 판정부(53)가, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160), 및 주행 레버(140)의 동작이, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작과 상이하게 되어 있는지의 여부를 판정한다.

다음으로, 레버의 동작이 소정 동작과 상이하게 되어 있는 것으로 판정된 경우에는, 단계 S15에 있어서, 차체 구동부(52)는, 상이한 레버의 동작으로 유압 셔블을 동작시킨다.

단계 S15의 다음에, 제어는 단계 S12로 진행하고, 단계 S12에 있어서 제어부(31)가, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작의 시계열이 종료하였는지의 여부를 판정하고, 종료되어 있지 않은 경우에는, 단계 S13, S14가 행해진다.

그리고, 단계 S14에 있어서, 레버의 동작이 소정 동작과 상이하지 않다고 판정된 경우(원래의 레버 동작의 위치로 복귀한 경우)에는, 제어는 단계 S11로 진행하고, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작이 행해지는 자동 운전이 실시되어, 소정 동작을 실행하는 레버 동작이 실시된다.

한편, 단계 S12에 있어서, 소정 동작이 종료된 것으로 판정된 경우에는, 제어부(31)는 제어를 종료한다.

(실시형태 2)

이하에서, 실시형태 2의 유압 셔블에 대하여 이하에 설명한다. 실시형태 2의유압 셔블(1)은, 티칭이 아닌, 작업 대상이 되는 지형 정보를 취득하여 동작을 연산에 의해 작성한다.

<구성>

도 10은, 실시형태 2의 제어 시스템(130)의 구성을 나타낸 블록도이다. 실시형태 2의 제어 시스템(130)은, 제어부(131)와, 기억부(32)와, IMU(33)과, 스트로크 센서(34, 35, 36)와, 주행 속도 센서(37)와, 선회 각도 센서(38)와, 3차원 계측부(39)를 가진다. 또한, 제어부(131)는, 실시형태 1의 제어부(31)와 비교하여 연산부(54)를 더욱 가지고 있다.

3차원 계측부(39)는, 작업 대상의 위치 또는 형상을 계측한다. 3차원 계측부(39)는, 레이저 계측 장치의 일종인 레이저 레이더(39a)와, 스테레오 카메라(39b)를 가진다. 레이저 레이더(39a)는, 작업 대상에 레이저를 조사하고, 작업 대상에서 산란한 레이저광을 수광하고, 수광 데이터를 제어부(131)에 송신한다. 제어부(131)의 연산부(54)는, 수광 데이터에 기초하여 작업 대상의 3차원 형상 및 작업 대상과의 상대 위치를 계측한다.

스테레오 카메라(39b)는, 2개의 카메라를 가진다. 2개의 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터는, 제어부(131)에 송신된다. 제어부(131)의 연산부(54)는, 각각의 카메라에서 촬영된 화상 데이터에 기초하여 스테레오 처리를 실시하여, 작업 대상의 3차원 형상 및 작업 대칭과의 상대 위치를 계측한다. 그리고, 레이저 레이더(39a)와 스테레오 카메라(39b)는 어느 한쪽이라도 된다.

연산부(54)는, IMU(33), 각종 센서(34∼38)의 검출값, 및 3차원 계측부(39)로부터 얻어지는 3차원 형상 및 작업 대상과의 상대 위치로부터 유압 셔블(1)의 동작을 연산한다. 연산된 동작은, 기억부(32)에 기억된다. 그리고, 기억부(32)에 기억된 소정 동작을 실행하도록 작업기(3), 선회체(5) 및 주행 장치(4a)가 제어되고, 소정 동작을 행하는 레버 동작을 실행하도록 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)가 움직인다.

<특징>

(1)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)은, 좌측 작업기 조작 레버(150)(조작 부재의 일례), 우측 작업기 조작 레버(160)(조작 부재의 일례) 및 주행 레버(140)(조작 부재의 일례)와, 구동부(17, 44)와, 제어부(31, 131)(콘트롤러의 일례)를 구비한다. 구동부(17, 44)는, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)를 움직인다. 제어부(31, 131)는, 유압 실린더(10∼12)(액추에이터의 일례), 선회체(5)의 선회 모터(5a)(액추에이터의 일례), 및 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)(액추에이터의 일례)에 제어 신호(s7, s8, s9)를 출력한다. 제어부(31, 131)는, 유압 실린더(10∼12), 선회 모터(5a), 및 주행 모터(4ae, 4be)의 동작에 대응한 움직임을, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)에 부여하는 구동 신호(s1, s2, s3)를 구동부(17, 44)에 출력한다.

이로써, 유압 셔블(1)을 움직일 때의 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)의 움직임을 오퍼레이터가 시인(視認)할 수 있으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)의 동작이 확인하기 쉬워진다.

(2)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)에서는, 좌측 작업기 조작 레버(150) 및 우측 작업기 조작 레버(160)는, 작업기(3)를 조작하는 레버이며, 제어부(31, 131)는, 소정 동작에 기초하여 작업기(3)의 유압 실린더(10∼12)(액추에이터의 일례)에 제어 신호(s7)를 출력한다.

이와 같이 작업기(3)에 제어 신호(s7)를 출력함으로써, 소정 동작대로 작업기(3)를 동작할 수 있다.

(3)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)에서는, 주행 레버(140)는, 유압 셔블(1)의 주행 장치(4a, 4b)를 조작하는 레버이다. 제어부(31, 131)는, 주행 레버(140)의 동작에 기초하여 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)(액추에이터의 일례)에 제어 신호(s9)를 출력한다.

이와 같이 주행 장치(4a, 4b)에 제어 신호(s9)를 출력함으로써, 기억부(32)에 기억되어 있는 소정 동작대로 주행 장치(4a, 4b)를 동작할 수 있다.

(4)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)에서는, 제어부(31, 131)는, 오퍼레이터에 의해 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)가 동작되어 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 움직임이, 유압 실린더(10∼12), 선회체(5)의 선회 모터(5a), 주행 장치(4a, 4b)의 동작에 대응한 움직임과 상이한 경우, 상이한 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 움직임에 기초하여 제어 신호(s7´, s8´, s9´)를 출력한다.

이로써, 소정 동작을 유압 셔블(1)이 행하도록 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)가 자동으로 구동되고 있는 자동 운전 시에, 오퍼레이터가 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)를 조작함으로써 자동 운전에 용이하게 끼어들 수 있다.

(5)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)은, 제1 포텐셔미터(18), 제2 포텐셔미터(19) 및 포텐셔미터(43)(위치 검출부의 일례)를 구비한다. 제1 포텐셔미터(18) 및 제2 포텐셔미터(19)는 좌측 작업기 조작 레버(150)의 위치를 검출한다. 제1 포텐셔미터(18) 및 제2 포텐셔미터(19)는 우측 작업기 조작 레버(160)의 위치를 검출한다. 포텐셔미터(43)는, 주행 레버(140)의 위치를 검출한다. 제어부(31, 131)는, 판정부(53)를 가진다. 판정부(53)는, 제1 포텐셔미터(18), 제2 포텐셔미터(19) 및 포텐셔미터(43)에 의해 검출되는 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 위치에 기초하여, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 움직임이, 작업기(3)의 유압 실린더(10∼12), 선회체(5)의 선회 모터(5a), 및 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)의 동작에 대응한 움직임과 상이한 지의 여부를 판정한다.

이로써, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)의 위치에 기초하여, 자동 운전에 대하여 오퍼레이터의 중간 개입이 발생했는 지의 여부를 판정할 수 있다.

(6)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)은, 기억부(32)를 구비한다. 기억부(32)는, 유압 실린더(10∼12), 선회 모터(5a), 주행 모터(4ae, 4be)의 동작을 기억한다. 기억부(32)에 기억되어 있는 유압 실린더(10∼12), 선회 모터(5a), 주행 모터(4ae, 4be)의 동작은, 티칭 플레이백에 의해 작성된다.

예를 들면, 숙련 오퍼레이터의 작업을 티칭하여 기억부(32)에 기억함으로써, 숙련 오퍼레이터에 의한 조작 레버의 조작을 확인할 수 있다.

(7)

실시형태의 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)에서는, 제어부(131)는, 3차원 계측부(39)(지형 정보 취득부의 일례)와, 연산부(54)를 가진다. 3차원 계측부(39)는, 지형 정보를 취득한다. 연산부(54)는, 지형 정보에 기초하여, 유압 실린더(10∼12)(액추에이터의 일례), 선회체(5)의 선회 모터(5a)(액추에이터의 일례), 및 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)(액추에이터의 일례)의 동작을 연산한다.

이로써, 건설 현장에 있어서 자동으로 동작을 작성하고, 그 동작에 기초하여 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 또는 주행 레버(140)를 구동할 수 있다.

(8)

개시된 유압 셔블(1)(작업 기계의 일례)의 제조 방법은, 단계 S10(제1 출력 단계의 일례)과 단계 S11(제2 출력 단계의 일례)을 구비한다. 단계 S10은, 작업기(3)의 유압 실린더(10∼12)(액추에이터의 일례), 선회체(5)의 선회 모터(5a)(액추에이터의 일례), 및 주행 장치(4a, 4b)의 주행 모터(4ae, 4be)(액추에이터의 일례)를 동작시키는 제어 신호(s7, s8, s9)를 출력한다. 단계 S11은, 유압 실린더(10∼12), 선회 모터(5a), 및 주행 모터(4ae, 4be)의 동작에 대응한 움직임을 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)에 부여하는 구동 신호(s1, s2, s3)를, 좌측 작업기 조작 레버(150)(조작 부재의 일례), 우측 작업기 조작 레버(160)(조작 부재의 일례) 및 주행 레버(140)(조작 부재의 일례)를 구동하는 구동부(17, 44)에 출력한다.

이로써, 유압 셔블(1)을 움직일 때의 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)의 움직임을 오퍼레이터가 시인할 수 있으므로, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)의 움직임이 확인되기 쉬워진다.

<다른 실시형태>

이상, 본 발명의 일실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

(A)

상기 실시형태에서는, 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)를 구동시키고 있지만, 어느 하나라도 되고, 좌측 작업기 조작 레버(150) 및 우측 작업기 조작 레버(160)만 구동시켜도 된다.

(B)

상기 실시형태에서는, 판정부(53)는 포텐셔미터만에 의해 오퍼레이터에 의한 좌측 작업기 조작 레버(150), 우측 작업기 조작 레버(160) 및 주행 레버(140)의 조작을 검출하고 있지만, 이것으로 제한하지 않아도 된다. 예를 들면, 레버에 압력 센서 등을 더 포함하고 오퍼레이터의 파지를 검출한 후 포텐셔미터에 의한 검출 위치가 상이한 경우에, 오퍼레이터에 의해 상이한 조작이 행해진 것을 검출해도 된다.

(C)

상기 실시형태에서는, 소정 동작은 티칭 또는 지형 정보로부터의 연산에 의해 얻어지고 있지만, 이것으로 제한하지 않아도 되고, 미리 작성된 동작이 인터넷을 경유하여 기억부(32)에 기억되어도 된다.

(D)

상기 실시형태에서는, 작업 기계의 일례로서 유압 셔블을 사용하여 설명하였으나, 유압 셔블로 제한하지 않아도 되고, 휠 로더 등이라도 된다.

본 발명의 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법에 의하면, 조작 레버의 조작을 오퍼레이터에 확인시키기 용이한 효과를 발휘하고, 유압 셔블 등으로서 유용하다.

1: 유압 셔블
17: 구동부
31: 제어부
32: 기억부
140: 주행 레버
150: 좌측 작업기 조작 레버
160: 우측 작업기 조작 레버

Claims

조작 부재;
상기 조작 부재를 움직이는 구동부;
작업 기계의 주행 장치 또는 작업기의 액추에이터를 동작시키는 제어 신호를 출력하는 콘트롤러; 및
상기 조작 부재의 위치를 검출하는 위치 검출부
를 구비하고
상기 콘트롤러는, 상기 액추에이터의 동작에 대응한 움직임을 상기 조작 부재에 부여하는 구동 신호를 상기 구동부에 출력하고, 상기 구동 신호에 기초하여 상기 조작 부재를 움직이는 작업 기계로서,
상기 콘트롤러는, 오퍼레이터에 의해 동작되는 상기 조작 부재의 동작이 상기 액추에이터의 동작에 대응한 움직임과 상이한 경우, 오퍼레이터에 의해 동작되는 상기 조작 부재의 움직임에 기초하여 상기 제어 신호를 출력하고,
상기 콘트롤러는, 상기 위치 검출부에서 검출되는 상기 조작 부재의 위치에 기초하여, 상기 조작 부재의 움직임이 상기 액추에이터의 동작에 대응한 움직임과 상이하게 되어 있는지의 여부를 판정하는 판정부를 가지는,
작업 기계.
제1항에 있어서,
상기 액추에이터의 동작을 기억하는 기억부를 더 구비하고,
상기 기억부에 기억되어 있는 상기 액추에이터의 동작은, 티칭 플레이백(teaching playback)에 의해 작성되는, 작업 기계.
제1항에 있어서,
상기 콘트롤러는,
작업 대상의 지형 정보를 취득하는 지형 정보 취득부와,
상기 지형 정보에 기초하여 상기 액추에이터의 동작을 연산하는 연산부를 가지는, 작업 기계.
액추에이터를 동작시키는 제어 신호를 출력하는 제1 출력 단계;
상기 액추에이터의 동작에 대응한 움직임을 조작 부재에 부여하는 구동 신호를, 상기 조작 부재를 구동하는 구동부에 출력하는 제2 출력 단계;
상기 조작 부재의 위치를 검출하는 위치 검출 단계;
상기 위치 검출 단계에서 검출되는 상기 조작 부재의 위치에 기초하여, 오퍼레이터에 의해 동작되는 상기 조작 부재의 움직임이 상기 액추에이터의 동작에 대응한 움직임과 상이한 지의 여부를 판정하는 판정 단계; 및
상이한 것으로 판정한 경우, 오퍼레이터에 의해 동작되는 상기 조작 부재의 움직임에 기초하여 상기 제어 신호를 출력하는 제3 출력 단계
를 포함하는 작업 기계의 제어 방법.
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