KR20190110583A - 작업 기계 - Google Patents

작업 기계 Download PDF

Info

Publication number
KR20190110583A
KR20190110583A KR1020197024569A KR20197024569A KR20190110583A KR 20190110583 A KR20190110583 A KR 20190110583A KR 1020197024569 A KR1020197024569 A KR 1020197024569A KR 20197024569 A KR20197024569 A KR 20197024569A KR 20190110583 A KR20190110583 A KR 20190110583A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ground
bucket
rolling
boom
design surface
Prior art date
Application number
KR1020197024569A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102282680B1 (ko
Inventor
히로아키 다나카
히사미 나카노
다카아키 지바
유우스케 스즈키
히로시 사카모토
Original Assignee
히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 filed Critical 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Publication of KR20190110583A publication Critical patent/KR20190110583A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102282680B1 publication Critical patent/KR102282680B1/ko

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2264Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E02F9/2271Actuators and supports therefor and protection therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

설계면대로 지면을 굴삭하는 작업에서 조종자의 조작을 보조하는 반자동 제어를 탑재한 작업 기계에 있어서, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조할 수 있는 작업 기계를 제공한다. 조작 장치(15L, 15R)에 의해 지시된 조작량을 보정하는 반자동 제어부(31)를 갖는 제어 장치(25)를 구비한 작업 기계(100)에 있어서, 상기 제어 장치는, 작업구(7)가 지면에 밀어붙여졌는지 여부를 판정하는 롤링 압박 판정부(52)와, 상기 작업구가 지면에 밀어붙여졌다고 상기 롤링 압박 판정부가 판정했을 때, 상기 작업구가 지면에 가하는 힘이 커지도록, 상기 반자동 제어부에 의해 보정된 조작량을 추가로 보정하는 액추에이터 제어 보정부(54)를 갖는다.

Description

작업 기계
본 발명은, 유압 셔블 등의 작업 기계에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 작업 기계는, 버킷 등의 작업구를 갖는 작업기를 구비하고 있다. 작업기는 유압 액추에이터에 의해 구동된다. 유압 액추에이터는 유압 펌프로부터 공급되는 압유에 의해 구동된다. 유압 펌프로부터 유압 액추에이터에 공급되는 압유는 방향 제어 밸브에 의해 제어된다. 방향 제어 밸브는, 예를 들어 유압 파일럿식 조작 장치로 생성한 파일럿압에 의해 조작된다. 조작 장치는 조작 레버를 갖고, 당해 조작 레버의 조작 방향 및 조작량에 따른 파일럿압을 생성한다. 조종자는, 조작 레버를 조작함으로써, 유압 액추에이터의 동작 방향 및 동작 속도를 작업 기계에 지시할 수 있다.
그런데, 유압 셔블에는, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 반자동 제어가 탑재된 것이 있다. 이러한 반자동 제어가 탑재된 유압 셔블을 개시하는 것으로서, 예를 들어 특허문헌 1이 있다.
특허문헌 1에는, 시공 대상을 시공하기 위해서 작업 기계가 갖는 작업기를 제어하는 장치에 있어서, 상기 작업기가 갖는 작업구가 미리 정해진 목표의 형상에 침입하지 않도록 상기 작업기를 제어하는 제어부와, 상기 시공 대상의 마무리 목표가 되는 형상인 목표 시공 지형에 대한 상기 작업구의 자세에 기초하여, 상기 목표의 형상을, 상기 목표 시공 지형으로부터 미리 정해진 거리만큼 이격된 오프셋 지형 또는 상기 목표 시공 지형으로 하는 전환부를 포함하는, 작업 기계의 제어 장치(청구항 1)가 개시되어 있다.
W02016/129708호 공보
유압 셔블에 의해 행해지는 작업의 하나로서 법면 형성 작업이 있다. 법면 형성 작업은, 압박 여유(롤링 압박 여유)를 남겨 지면을 굴삭하는 작업과, 굴삭한 표면을 눌러 굳히는 작업(롤링 압박 작업)으로 나뉜다. 롤링 압박 작업에는, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이면서 버킷을 지면을 따라 움직이게 하는 땅고르기 작업과, 버킷 저면을 지면에 세게 붙이는 비탈면 다지기 작업이 있다.
특허문헌 1에 기재된 작업 기계에 의하면, 목표 시공 지형(설계면)을 목표의 형상으로 함으로써, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조할 수 있다. 또한, 목표 시공 지형(설계면)으로부터 미리 정해진 거리만큼 이격된 오프셋 지형을 목표의 형상으로 함으로써, 압박 여유(롤링 압박 여유)를 남겨 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조할 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 기재된 작업 기계에서는, 목표 시공 지형(설계면)을 목표의 형상으로 한 경우, 버킷이 설계면에 접근할수록 버킷을 지면에 밀어붙이는 힘이 저하되기 때문에, 설계면대로 지면을 눌러 굳힐 수는 없다. 또한, 설계면보다도 하방으로 일정한 거리만큼 이격된 마이너스의 오프셋 지형을 목표의 형상으로 한 경우에는, 설계면의 위치에서 버킷을 지면에 밀어붙이는 힘을 확보할 수 있지만, 설계면보다도 하방으로 버킷이 침입될 우려가 있다. 이와 같이, 특허문헌 1에 기재된 작업 기계에서는, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조할 수는 없었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업에서 조종자의 조작을 보조하는 반자동 제어를 탑재한 작업 기계에 있어서, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조할 수 있는 작업 기계를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 작업구를 갖는 작업기와, 상기 작업기를 구동하는 복수의 유압 액추에이터와, 상기 복수의 유압 액추에이터의 조작량을 지시하는 조작 장치와, 상기 작업구가 소정의 설계면보다 하방으로 이동하지 않도록, 상기 조작 장치에 의해 지시된 조작량을 보정하는 반자동 제어부를 갖는 제어 장치를 구비한 작업 기계에 있어서, 상기 제어 장치는, 상기 작업구가 지면에 밀어붙여졌는지 여부를 판정하는 롤링 압박 판정부와, 상기 작업구가 지면에 밀어붙여졌다고 상기 롤링 압박 판정부가 판정했을 때, 상기 작업구가 지면에 가하는 힘이 커지도록, 상기 반자동 제어부에 의해 보정된 조작량을 추가로 보정하는 액추에이터 제어 보정부를 갖는 것으로 한다.
이상과 같이 구성한 본 발명에 따르면, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않았을 때에는, 반자동 제어부에 의해 버킷이 소정의 설계면보다도 하방으로 침입되지 않도록 조작 장치에 의해 지시된 조작량이 보정된다. 한편, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있을 때에는, 지면에 밀어붙이는 힘이 증가하도록, 반자동 제어부에 의해 보정된 조작량이 추가로 보정된다. 이에 의해, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조함과 함께, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 것이 가능해진다.
본 발명에 따르면, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 반자동 제어를 탑재한 작업 기계에 있어서, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 것이 가능해진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 셔블의 측면도이다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 셔블에 탑재되는 유압 제어 시스템의 개략 구성도이다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다.
도 5는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 붐 동작 명령 보정부에 의해 참조되는 붐 동작 명령 변환 테이블을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 롤링 압박 작업 시의 프론트 작업기의 동작을 나타내는 도면이다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다.
도 8은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 버킷 동작 명령 보정부에 의해 참조되는 버킷 동작 명령 변환 테이블을 나타내는 도면이다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 롤링 압박 작업 시의 프론트 작업기의 동작을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 제3 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다.
도 11은, 본 발명의 제4 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 따른 작업 기계로서 유압 셔블을 예로 들어, 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동등한 부재에는 동일한 부호를 부여하고, 중복된 설명은 적절히 생략한다.
실시예 1
도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압 셔블의 측면도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 주행체(1)와, 이 주행체(1) 위에 선회 장치(8)를 통해 선회 가능하게 탑재된 선회체(2)와, 이 선회체(2)의 전방측에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 프론트 작업기(110)를 구비하고 있다.
선회체(2)는, 기초 하부 구조를 이루는 선회 프레임(2a)을 갖는다. 선회 프레임(2a)의 전방측에는, 프론트 작업기(110)가 상하 방향으로 회동 가능하게 연결되어 있다. 선회 프레임(2a)의 후방측에는, 프론트 작업기(110)와의 중량 균형을 취하기 위한 카운터 웨이트(3)가 설치되어 있다. 선회 프레임(2a)의 좌측 전방부에는, 운전실(4)이 마련되어 있다. 운전실(4) 내에는, 프론트 작업기(110) 및 선회체(2)를 조작하기 위한 조작 장치로서의 좌우의 조작 레버 장치(15L, 15R)(도 2 참조) 등이 배치되어 있다. 선회 프레임(2a) 위에는, 원동기로서의 엔진(도시생략), 엔진에 의해 구동되는 하나 또는 복수의 유압 펌프로 이루어지는 펌프 장치(9), 주행체(1)에 대해서 선회체(2)(선회 프레임(2a))를 선회 구동하는 선회 모터(8a), 펌프 장치(9)로부터 선회 모터(8a) 및 후술하는 붐 실린더(5a), 암 실린더(6a), 버킷 실린더(7a)를 포함하는 복수의 유압 액추에이터에 공급되는 압유의 흐름을 제어하는 복수의 방향 제어 밸브로 이루어지는 컨트롤 밸브 유닛(10) 등이 탑재되어 있다.
프론트 작업기(110)는, 기단부가 선회 프레임(2a)의 우측 전방부에 상하 방향으로 회동 가능하게 연결된 붐(5)과, 이 붐(5)의 선단부에 상하, 전후 방향으로 회동 가능하게 연결되고, 붐(5)에 의해 승강되는 암(6)과, 이 암(6)의 선단부에 상하, 전후 방향으로 회동 가능하게 연결되고, 붐(5) 또는 암(6)에 의해 승강되는 작업구로서의 버킷(7)과, 붐(5)을 구동하는 붐 실린더(5a)와, 암(6)을 구동하는 암 실린더(6a)와, 버킷(7)을 구동하는 버킷 실린더(7a)를 구비하고 있다. 버킷(7)에는, 버킷 위치 측정 시스템(11)이 구비되어 있다. 또한, 도 1에서는, 버킷 위치 측정 시스템(11)을 직접 버킷 클로 끝 위치를 측정하는 것으로서 도시하고 있지만, 선회체(2), 붐(5), 암(6) 및 버킷(7)의 각각의 위치 관계로부터 버킷 위치를 연산하는 것이어도 된다.
도 2는, 유압 셔블(100)에 탑재되는 유압 제어 시스템의 개략 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 유압 제어 시스템(200)은, 제어 장치(20)와, 미리 설정된 설계면 정보를 제어 장치(20)에 입력하기 위한 설계면 입력 장치(21)와, 제어 장치(20)로부터 출력되는 정보를 표시하기 위한 표시 장치(22)와, 유압 셔블(100)의 동작을 제어 장치(20)에 지시하는 좌우의 조작 레버 장치(15L, 15R)와, 버킷 위치 측정 시스템(11)과, 압력 센서(24)와, 유압 장치(23)를 구비하고 있다.
좌우의 조작 레버 장치(15L, 15R)는, 조종자에 의한 레버 조작에 따른 조작 신호를 출력한다. 압력 센서(24)는, 붐 실린더(5a)의 부하압, 즉 펌프 장치(9)(도 1 참조)로부터 붐 실린더(5a)의 보텀측 유실 또는 로드측 유실에 공급되는 작동유의 압력(붐 압력)을 압력 신호로 변환해서 출력한다.
제어 장치(20)는, 좌우의 조작 레버 장치(15L, 15R)로부터의 조작 신호와, 설계면 입력 장치(21)로부터의 설계면 정보와, 버킷 위치 측정 시스템(11)으로부터의 버킷 클로 끝 위치 정보와, 압력 센서(24)로부터의 압력 신호(붐 압력 정보)에 따라서, 유압 장치(23)로 동작 명령을 출력한다.
유압 장치(23)는, 제어 장치(20)로부터의 동작 명령에 따라서, 붐 실린더(5a), 암 실린더(6a), 버킷 실린더(7a) 등에 압유를 공급하고, 붐(5), 암(6), 버킷(7) 등을 구동한다.
도 3은, 제어 장치(20)의 기능 블록도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 제어 장치(20)는, 조종자 명령부(30)와, 반자동 제어부(31)와, 롤링 압박 제어부(32)를 구비하고 있다.
조종자 명령부(30)는, 좌우의 조작 레버 장치(15L, 15R)로부터의 조작 신호(좌우의 레버 조작량)에 기초하여 액추에이터의 목표 동작 속도를 결정하고, 그 목표 동작 속도에 따른 동작 명령을 출력한다. 반자동 제어부(31)는, 버킷(7)에 의한 과잉 파기를 방지하기 위해서, 설계면과 버킷 클로 끝 위치의 편차가 작을수록 액추에이터의 목표 동작 속도가 제한되도록, 조종자 명령부(30)로부터 출력된 동작 명령을 보정한다. 롤링 압박 제어부(32)는, 설계면 정보와 버킷 클로 끝 위치 정보와 붐 압력 정보에 기초하여, 반자동 제어부(31)로부터 출력된 동작 명령을 보정한다. 이와 같이 구성된 제어 장치(20)는, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 반자동 제어를 실행함과 함께, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 롤링 압박 제어를 실행할 수 있다.
도 4는, 롤링 압박 제어부(32)의 기능 블록도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 롤링 압박 제어부(32)는, 가감 연산기(50)와, 롤링 압박 거리 판정부(51)와, 롤링 압박 판정부(52)와, 롤링 압박 상태 판정부(53)와, 액추에이터 제어 보정부(54)와, 제어 보정 유지 판정부(55)와, 붐 동작 명령 보정부(56)를 구비하고 있다.
가감 연산기(50)는, 설계면과 버킷 클로 끝 위치의 편차를 산출하고, 롤링 압박 거리 판정부(51)로 출력한다.
롤링 압박 거리 판정부(51)는, 가감 연산기(50)로부터의 편차에 기초하여 롤링 압박 거리를 판정하고, 그 판정 결과를 거리 정보로서 롤링 압박 상태 판정부(53)로 출력한다. 구체적으로는, 가감 연산기(50)로부터 입력된 편차가 소정의 높이 역치보다도 작은 경우에는 거리 정보로서 1을 출력하고, 그렇지 않으면 거리 정보로서 0을 출력한다.
롤링 압박 판정부(52)는, 붐 압력 Pbm과 붐 동작 명령 Spbm에 기초하여, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있는지 여부의 판정(버킷 압박 판정)을 행하고, 그 판정 결과를 롤링 압박 정보로서 롤링 압박 상태 판정부(53)로 출력한다. 구체적으로는, 붐 동작 명령 Spbm이 정(붐 상승 동작)인 경우에 붐 압력 Pbm이 압력 역치 Pbmset1보다도 낮을 때(버킷(7)을 통해 작용하는 지면의 반력에 의해 붐 상승 부하가 굴삭 시보다도 저하되었을 때)는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여졌다고 판정하고, 롤링 압박 정보로서 1을 출력한다. 한편, 붐 동작 명령 Spbm이 정(붐 상승 동작)인 경우에 붐 압력 Pbm이 압력 역치 Pbmset1보다도 높을 때는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않았다고 판정하고, 롤링 압박 정보로서 0을 출력한다. 또한, 붐 동작 명령이 부(붐 하강 동작)인 경우에 붐 압력 Pbm이 압력 역치 Pbmset2보다 높을 때(버킷(7)을 통해 작용하는 지면의 반력에 의해 붐 하강 부하가 굴삭 시보다도 상승했을 때)는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여졌다고 판정하고, 롤링 압박 정보로서 1을 출력한다. 한편, 붐 동작 명령 Spbm이 부(붐 하강 동작)인 경우에 붐 압력 Pbm이 압력 역치 Pbmset2보다도 낮을 때는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않았다고 판정하고, 롤링 압박 정보로서 0을 출력한다. 붐 동작 명령 Spbm의 정부(正負)에 의해 압력 역치와 판정의 방법을 나누고 있는 것은, 붐 동작 방향에 의해 붐 실린더(5a)의 대직경측(보텀측 유실)과 소직경측(로드측 유실) 중 어느 쪽으로 작동유가 공급되는지가 바뀌어, 붐 압력 Pbm에 있어서의 지면의 반력의 영향이 드러나는 방법이 상이하기 때문이다. 또한, 본 실시예에 따른 롤링 압박 판정부(52)는, 버킷(7)이 지면에 밀어붙여졌는지 여부를 붐 압력 Pbm에만 기초하여 판정하고 있지만, 암 압력이나 버킷 압력을 가미해서 판정해도 된다.
롤링 압박 상태 판정부(53)는, 롤링 압박 거리 판정부(51)로부터의 거리 정보와 롤링 압박 판정부(52)로부터의 롤링 압박 정보에 기초하여 롤링 압박 상태를 판정하고, 그 판정 결과를 액추에이터 제어 보정부(54)로 한다. 구체적으로는, 롤링 압박 정보가 1이며 또한 거리 정보가 1인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면에 가까운 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있는 경우)에는 롤링 압박되어 있다("a. 롤링 압박 성공")고 판정하고, 롤링 압박 정보가 1이며 또한 거리 정보가 0인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격되어 있으며, 또한, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있는 경우)에는 토사가 많기 때문에 설계면 부근에서 롤링 압박되지 않는다("b. 토사 많음")고 판정하고, 롤링 압박 정보가 0이며 또한 거리 정보가 1인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면에 가깝고, 또한, 버킷이 지면에 밀어붙여지지 않은 경우)에는 토사가 부족하기 때문에 설계면 부근에서 롤링 압박되지 않는다("c. 토사 부족")고 판정하고, 롤링 압박 정보가 0이며 또한 거리 정보가 0인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격되어 있으며, 또한, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않은 경우)에는 단순하게 버킷(7)이 부상하고 있다("d. 부상")고 판정한다.
액추에이터 제어 보정부(54)는, 롤링 압박 상태 판정부(53)로부터의 롤링 압박 상태에 기초하여 제어 보정 내용을 결정하고, 제어 보정 유지 판정부(55)로 출력한다. 구체적으로는, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"인 경우에는, 설계면 부근에서 롤링 압박되어 있지만 지면 반력에 의해 버킷(7)이 밀어올려지기 때문에, 버킷(7)을 확실하게 지면에 밀어붙이기 위해서 붐(5)의 상승 정도를 조금 약화시키거나 또는 하강 정도를 조금 강화시키는 보정을 행하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 작게 보정하는 것(붐 하강측 보정 소(小))을 제어 보정 내용으로서 출력한다. 롤링 압박 상태가 "b. 토사 많음"인 경우에는, 버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격된 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있기 때문에, 버킷(7)을 보다 강하게 지면에 밀어붙이기 위해서 붐(5)의 상승 정도를 약화시키거나 또는 하강 정도를 강화시키는 보정을 행하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 크게 보정하는 것(붐 하강측 보정 대(大))을 제어 보정 내용으로서 출력한다. 롤링 압박 상태가 "c. 토사 부족"인 경우에는, 지면에 토사가 부족하기 때문에 롤링 압박되지 않아, 제어 보정은 행하지 않고, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 제어를 우선시킨다. 롤링 압박 상태가 "d. 부상"인 경우도, 제어 보정은 행하지 않고, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 제어를 우선시킨다.
제어 보정 유지 판정부(55)는, 암 동작 명령 Spam에 따라서, 액추에이터 제어 보정부(54)로부터의 제어 보정 내용을 유지 또는 갱신하고, 붐 동작 명령 보정부(56)로 출력한다. 구체적으로는, 암 동작 명령 Spam이 0인 경우(암(6)이 동작하지 않고 버킷(7)이 지면에 접촉하는 위치가 바뀌지 않는다고 예상되는 경우)에는, 액추에이터 제어 보정부(54)로부터의 제어 보정 내용을 유지한 채 출력한다. 한편, 암 동작 명령 Spam이 0이 아닌 경우(암(6)이 동작하여 버킷(7)이 지면에 접촉하는 위치가 바뀐다고 예상되는 경우)에는, 액추에이터 제어 보정부(54)로부터의 제어 보정 내용을 갱신하면서 출력한다. 그렇게 함으로써, 동일한 개소를 버킷(7)으로 두드려서 롤링 압박을 행하는 비탈면 다지기 작업에 있어서, 버킷(7)이 지면으로부터 이격되었을 때도 붐 하강측 보정이 유효하게 유지되기 때문에, 2회째 이후의 비탈면 다지기 작업이 용이해진다. 또한, 붐(5)과 암(6)으로 버킷(7)의 위치를 조정하고 버킷(7)을 지면에 밀어붙이면서 이동시키는 땅고르기 작업에서는, 제어 보정 내용이 롤링 압박 상태에 따라서 축차 갱신되기 때문에, 지면의 상황에 따른 제어가 가능하게 되어 롤링 압박 작업이 용이해진다.
붐 동작 명령 보정부(56)는, 도 5에 확대해서 나타내는 붐 동작 명령 변환 테이블(56a)을 참조하고, 제어 보정 유지 판정부(55)로부터의 제어 보정 내용에 따라서, 반자동 제어부(31)로부터의 붐 동작 명령을 보정한다. 구체적으로는, 제어 보정 없음의 경우에는, 도 5 중 실선으로 나타낸 바와 같이, 붐 동작 명령과 보정 후 붐 동작 명령을 일대일의 비율로 대응시킨다. 붐 하강측 보정 소인 경우에는, 도 5 중 점선으로 나타낸 바와 같이, 붐 상승측의 붐 동작 명령에 대한 보정 후 붐 동작 명령의 비율이 1보다도 약간 작아지도록, 또한 붐 하강측의 붐 동작 명령에 대한 보정 후 붐 동작 명령의 비율이 1보다도 약간 커지도록 붐 동작 명령을 보정한다. 붐 하강측 보정 대인 경우에는, 도 5 중 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 붐 상승측의 붐 동작 명령에 대한 보정 후 붐 동작 명령의 비율이 1보다도 작아지도록, 또한 붐 하강측의 붐 동작 명령에 대한 보정 후 붐 동작 명령의 비율이 1보다도 커지도록 붐 동작 명령을 보정한다. 그렇게 함으로써, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 롤링 압박 상태에 따라서 버킷(7)을 지면에 밀어붙이는 것이 가능해진다. 또한, 반자동 제어부(31)로부터 입력된 암 동작 명령 Spam은, 롤링 압박 제어부(32)에 의해 보정되지 않고, 그대로 유압 장치(23)(도 2 참조)로 출력된다.
도 6은, 본 실시예에 따른 롤링 압박 작업 시의 프론트 작업기(110)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 6의 (1)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 당김 동작이 행해지고 있을 때는, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 작게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 암 당김 동작에 의한 땅고르기 작업에 있어서 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 작게 증가한다.
도 6의 (2)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 크며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 당김 동작이 행해지고 있을 때는, 롤링 압박 상태가 "b. 토사 많음"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 크게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 크게 증가한다.
도 6의 (3)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러지지 않을 때는, 롤링 압박 상태가 "c. 토사 부족"이라고 판정되고, 붐 동작 명령은 붐 하강측으로 보정되지 않기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작이 우선된다.
도 6의 (4)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 크며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러지지 않을 때는, 롤링 압박 상태가 "d. 부상"이라고 판정되고, 붐 동작 명령은 붐 하강측으로 보정되지 않기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작이 우선된다.
도 6의 (5)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 밀기 동작이 행해지고 있을 때는, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 작게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 작게 증가한다.
도 6의 (6)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝과 지면의 편차가 높이 역치보다도 크며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 밀기 동작이 행해지고 있을 때는, 롤링 압박 상태가 "b. 토사 많음"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 크게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 크게 증가한다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 따른 유압 셔블(100)에 의하면, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않을 때는, 반자동 제어부(31)에 의해 버킷(7)이 설계면보다도 하방으로 침입되지 않도록 레버 조작량이 보정된다. 한편, 버킷 선단이 설계면에 가까운 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있을 때는, 지면에 밀어붙이는 힘이 작게 증가하도록, 반자동 제어부(31)에 의해 보정된 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 작게 보정된다. 또한, 버킷 선단이 설계면으로부터 이격되어 있는 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있을 때는, 지면에 밀어붙이는 힘이 크게 증가하도록, 반자동 제어부(31)에 의해 보정된 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 크게 보정된다. 이에 의해, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조함과 함께, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 것이 가능해진다.
또한, 암(6)이 동작하지 않고 버킷(7)의 지면과 접촉하는 위치가 바뀌지 않는다고 예상되는 경우에는, 버킷(7)이 지면으로부터 이격되어도 롤링 압박 상태에 기초하는 제어 보정 내용이 유지되기 때문에, 동일한 개소를 버킷(7)으로 두드려서 롤링 압박을 행하는 비탈면 다지기 작업에 있어서 조종자의 조작을 효율적으로 보조할 수 있다.
실시예 2
본 발명의 제2 실시예에 따른 유압 셔블에 대하여, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다.
도 7은, 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다. 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부(32A)는, 제1 실시예에 따른 롤링 압박 판정부(52)(도 4 참조) 대신에 롤링 압박 판정부(60)를 구비하고, 제1 실시예에 따른 롤링 압박 상태 판정부(53)(도 4 참조) 대신에 롤링 압박 상태 판정부(61)를 구비하고, 제1 실시예에 따른 액추에이터 제어 보정부(54)(도 4 참조) 대신에 액추에이터 제어 보정부(62)를 구비하며, 또한, 버킷 동작 명령 보정부(63)를 추가로 구비하고 있다.
롤링 압박 판정부(60)는, 우선, 제1 실시예에 따른 롤링 압박 판정부(52)(도 4 참조)와 마찬가지로, 붐 압력 Pbm과 붐 동작 명령 Spbm의 정부와 암 동작 명령 Spam에 기초하여 버킷 압박 판정을 행한다. 계속해서, 암 동작 명령 Spam에 따라서 버킷 압박 판정의 결과를 변경하고, 그 결과를 롤링 압박 정보로서 롤링 압박 상태 판정부(61)로 출력한다. 구체적으로는, 암 동작 명령 Spam이 0인 경우에는 버킷 압박 판정의 결과를 그대로 롤링 압박 정보로서 출력하고, 암 동작 명령 Spam이 0이 아니며 또한 버킷 압박 판정의 결과가 1인 경우에는 롤링 압박 정보로서 2를 출력하고, 암 동작 명령 Spam이 0이 아니며 또한 버킷 압박 판정의 결과가 0인 경우에는 롤링 압박 정보로서 0을 출력한다.
롤링 압박 상태 판정부(61)는, 롤링 압박 거리 판정부(51)로부터의 거리 정보와 롤링 압박 판정부(60)로부터의 롤링 압박 정보에 기초하여 롤링 압박 상태를 판정하고, 액추에이터 제어 보정부(62)로 출력한다. 구체적으로는, 롤링 압박 정보가 1 또는 2이며 또한 거리 정보가 1인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면에 가까운 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있는 경우)에는 "a. 롤링 압박 성공"이라고 판정하고, 롤링 압박 정보가 1이며 또한 거리 정보가 0인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격되어 있는 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지고, 또한, 암(6)의 동작이 예상되지 않는 경우)에는 토사가 많기 때문에 비탈면 다지기에 의한 롤링 압박이 되지 않는다("b1. 토사 많음")고 판정하고, 롤링 압박 정보가 0이며 또한 거리 정보가 1인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면에 가까운 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않은 경우)에는 "c. 토사 부족"이라고 판정하고, 롤링 압박 정보가 0이며 또한 거리 정보가 0인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격되어 있는 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않은 경우)에는 "d. 부상"이라고 판정하고, 롤링 압박 정보가 2이며 또한 거리 정보가 0인 경우(버킷 클로 끝 위치가 설계면으로부터 이격된 상태에서 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지고, 또한, 암 동작이 예상되는 경우)에는 "b2. 토사 많음"이라고 판정한다.
액추에이터 제어 보정부(62)는, 롤링 압박 상태 판정부(61)로부터의 롤링 압박 상태에 기초하여 제어 보정 내용을 결정하고, 제어 보정 유지 판정부(55)로 출력한다. 여기서, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공", "c. 토사 부족" 또는 "d. 부상"인 경우의 처리는, 제1 실시예에 따른 액추에이터 제어 보정부(54)(도 4 참조)와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 롤링 압박 상태가 "b1. 토사 많음"인 경우에는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있지만 버킷(7)이 설계면으로부터 이격되어 있기 때문에, 버킷(7)을 크게 낮추기 위해서 붐(5)의 상승 정도를 약화시키거나 또는 하강 정도를 강화시키는 보정을 행하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 크게 보정하는 것(붐 하강 보정 대)을 제어 보정 내용으로서 출력한다. 롤링 압박 상태가 "b2. 토사 많음"인 경우에는, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있지만 버킷(7)이 설계면으로부터 이격되어 있기 때문에, 버킷(7)을 보다 강하게 지면에 밀어붙이기 때문에 붐(5)의 상승 정도를 약화시키거나 또는 하강 정도를 강화시키는 보정을 행하는 것이 바람직하다. 또한, 암(6)을 움직이게 하면서 롤링 압박을 행하고 있기 때문에, 버킷(7)을 개방측으로 움직이게 해서 과잉 토사를 굴삭하는 것도 설계면대로 지면을 다듬기 위해서 유효하다. 그 때문에, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 크게 보정하며, 또한, 버킷을 개방측으로 보정하는 것(버킷 개방측 보정)을 제어 보정 내용으로서 출력한다.
버킷 동작 명령 보정부(63)는, 도 8에 확대해서 도시한 버킷 동작 명령 변환 테이블(63a)을 참조하고, 제어 보정 유지 판정부(55)로부터의 제어 보정 내용에 따라서, 반자동 제어부(31)로부터의 버킷 동작 명령을 보정한다. 구체적으로는, 버킷 개방측 보정 없음의 경우에는, 도 8 중 실선으로 나타낸 바와 같이, 버킷 동작 명령과 보정 후 버킷 동작 명령을 일대일의 비율로 대응시킨다. 버킷 개방측 보정 있음인 경우에는, 도 8 중 점선으로 나타낸 바와 같이, 보정 후 버킷 동작 명령이 버킷 동작 명령보다도 작아지도록 보정한다. 그렇게 함으로써, 버킷(7)을 개방측으로 움직이게 하여 토사를 굴삭할 수 있다. 또한, 버킷 동작 명령의 보정은 암 동작 명령 Spam이 0이 아닌 경우에만 실행되기 때문에, 버킷(7)으로 법면 등을 고르게 하는 롤링 압박 작업을 행하지 않으면, 버킷(7)이 개방측으로 움직이게 되는 일은 없다.
도 9는, 본 실시예에 따른 롤링 압박 작업 시의 프론트 작업기(110)의 동작을 나타내는 도면이다.
도 9의 (1)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 당김 동작이 행해지고 있을 때는, 제1 실시예(도 6의 (1) 참조)와 마찬가지로, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 작게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 작게 증가한다.
도 9의 (2)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 크며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 동작이 행해지지 않을 때는, 롤링 압박 상태가 "b1. 토사 많음"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 크게 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 크게 증가한다.
도 9의 (3)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러진 상태에서 암 당김 동작이 행해지고 있을 때는, 롤링 압박 상태가 "b2. 토사 많음"이라고 판정되고, 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 크게 보정됨과 함께 버킷 동작 명령이 버킷 개방측으로 보정되기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작을 베이스로 하면서, 버킷 저면을 지면에 밀어붙이는 힘이 크게 증가함과 함께 지면이 굴삭된다.
도 9의 (4)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝 위치와 설계면의 편차가 높이 역치보다도 작으며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러지지 않을 때는, 제1 실시예(도 6의 (3) 참조)와 마찬가지로, 롤링 압박 상태가 "c. 토사 부족"이라고 판정되고, 붐 동작 명령은 붐 하강측으로 보정되지 않기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작이 우선된다.
도 9의 (5)에 도시한 바와 같이, 버킷 클로 끝과 지면의 편차가 높이 역치보다도 크며, 또한, 버킷 저면이 지면으로 눌러지지 않을 때는, 제1 실시예(도 6의 (4) 참조)와 마찬가지로, 롤링 압박 상태가 "d. 부상"이라고 판정되고, 붐 동작 명령은 붐 하강측으로 보정되지 않기 때문에, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 동작이 우선된다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 따른 유압 셔블(100)에 있어서도, 제1 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 토사가 많기 때문에 설계면 부근에서 롤링 압박되지 않은 경우에 암(6)이 동작하고 있을 때, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 크게 보정함과 함께 버킷 동작 명령을 버킷 개방측으로 보정함으로써, 버킷(7)을 지면에 밀어붙이면서 과잉 토사를 굴삭할 수 있기 때문에, 땅고르기 작업을 보다 효율적으로 행하는 것이 가능해진다.
실시예 3
본 발명의 제3 실시예에 따른 유압 셔블에 대하여, 제2 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다.
도 10은, 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다. 도 10에 있어서, 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부(32B)는, 롤링 압박 상태 표시부(70)를 추가로 구비하고 있다.
롤링 압박 상태 표시부(70)는, 롤링 압박 상태 판정부(61)로부터의 롤링 압박 상태에 기초하여 표시 장치(22)에 표시시키는 내용(표시 내용)을 결정한다. 구체적으로는, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"인 경우에는 "롤링 압박 성공"을, "b1. 토사 많음" 또는 "b2. 토사 많음"인 경우에는 "토사 많음"을, "c. 토사 부족"인 경우에는 "토사 부족"을, "d. 부상"인 경우에는 " 부상"을 표시 내용으로 한다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 따른 유압 셔블(100)에 있어서도, 제2 실시예와 마찬가지의 효과가 얻어진다.
또한, 표시 장치(22)에 롤링 압박 상태를 표시함으로써, 조종자는 롤링 압박 상태에 따른 적절한 작업을 행할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(22)에 "토사 부족"이라고 표시된 경우에는, 조종자는 롤링 압박 작업을 일단 중지하고, 필요한 개소에 토사를 추가하는 등의 조치를 빠르게 강구할 수 있다.
실시예 4
본 발명의 제4 실시예에 따른 유압 셔블에 대하여, 제1 실시예와의 상위점을 중심으로 설명한다.
도 11은, 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부의 기능 블록도이다. 본 실시예에 따른 롤링 압박 제어부(32C)는, 제1 실시예에 따른 롤링 압박 거리 판정부(51)(도 4 참조)를 생략하고, 제1 실시예에 따른 롤링 압박 상태 판정부(53) 대신에 롤링 압박 상태 판정부(80)를 구비하고, 제1 실시예에 따른 액추에이터 제어 보정부(54)(도 4 참조) 대신에 액추에이터 제어 보정부(81)를 구비하고 있다.
롤링 압박 상태 판정부(80)는, 롤링 압박 판정부(52)로부터의 롤링 압박 정보에만 기초하여 롤링 압박 상태를 판정한다. 구체적으로는, 롤링 압박 정보가 1인 경우(버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있는 경우)에는 롤링 압박되어 있다("a. 롤링 압박 성공")고 판정하고, 롤링 압박 정보가 0인 경우(버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않는 경우)에는 롤링 압박되지 않는다("d. 부상")고 판정한다.
액추에이터 제어 보정부(81)는, 롤링 압박 상태 판정부(80)로부터의 롤링 압박 상태에 기초하여 제어 보정 내용을 결정한다. 구체적으로는, 롤링 압박 상태가 "a. 롤링 압박 성공"인 경우에는, 버킷(7)을 확실하게 지면에 밀어붙이기 때문에, 붐(5)의 상승 정도를 약화시키거나 또는 하강 정도를 강화시키는 보정을 행하는 것이 바람직하다. 그 때문에, 붐 동작 명령을 붐 하강측으로 보정하는 것(붐 하강 보정)을 제어 보정 내용으로서 출력한다. 롤링 압박 상태가 "d. 부상"인 경우에는, 제어 보정은 행하지 않고, 반자동 제어부(31)에 의한 과굴착 방지 제어를 우선시킨다.
이상과 같이 구성한 본 실시예에 따른 유압 셔블(100)에 의하면, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여지지 않을 때는, 반자동 제어부(31)에 의해 버킷(7)이 설계면보다도 하방으로 침입되지 않도록 레버 조작량이 보정된다. 한편, 버킷 저면이 지면에 밀어붙여져 있을 때는, 지면에 밀어붙이는 힘이 증가하도록, 반자동 제어부(31)에 의해 보정된 붐 동작 명령이 붐 하강측으로 보정된다. 이에 의해, 설계면대로 지면을 굴삭하는 작업으로 조종자의 조작을 보조함과 함께, 설계면대로 지면을 눌러 굳히는 롤링 압박 작업으로 조종자의 조작을 보조하는 것이 가능해진다.
이상, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은, 상기한 실시예로 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형예가 포함된다. 예를 들어, 상기한 실시예는, 본 발명을 이해하기 쉽게 설명하기 위해서 상세히 설명한 것으로, 반드시 설명한 모든 구성을 구비하는 것으로 한정되는 것은 아니다. 또한, 어떤 실시예의 구성에 다른 실시예의 구성의 일부를 추가하는 것도 가능하며, 어떤 실시예의 구성의 일부를 삭제하거나, 혹은 다른 실시예의 일부와 치환하는 것도 가능하다.
1: 주행체
2: 선회체
3: 카운터 웨이트
4: 운전실
5: 붐
5a: 붐 실린더
6: 암
6a: 암 실린더
7: 버킷(작업구)
7a: 버킷 실린더
8: 선회 장치
8a: 선회 모터
9: 펌프 장치
10: 컨트롤 밸브 유닛
11: 버킷 위치 측정 시스템
15L: 좌측 조작 레버 장치
15R: 우측 조작 레버 장치
20: 제어 장치
21: 설계면 입력 장치
22: 표시 장치
23: 유압 장치
24: 압력 센서
30: 조종자 명령부
31: 반자동 제어부
32, 32A, 32B, 32C: 롤링 압박 제어부
50: 가감 연산기
51: 롤링 압박 거리 판정부
52: 롤링 압박 판정부
53, 80: 롤링 압박 상태 판정부
54, 81: 액추에이터 제어 보정부
55: 제어 보정 유지 판정부
56: 붐 동작 명령 보정부
56a: 붐 동작 명령 변환 테이블
60: 롤링 압박 판정부
61: 롤링 압박 상태 판정부
62: 액추에이터 제어 보정부
63: 버킷 동작 명령 보정부
63a: 버킷 동작 명령 변환 테이블
70: 롤링 압박 상태 표시부
100: 유압 셔블(작업 기계)
110: 프론트 작업기
200: 유압 제어 시스템

Claims (5)

  1. 작업구를 갖는 작업기와,
    상기 작업기를 구동하는 복수의 유압 액추에이터와,
    상기 복수의 유압 액추에이터의 조작량을 지시하는 조작 장치와,
    상기 작업구가 소정의 설계면보다 하방으로 이동하지 않도록, 상기 조작 장치에 의해 지시된 조작량을 보정하는 반자동 제어부를 갖는 제어 장치를 구비한 작업 기계에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 작업구가 지면에 밀어붙여져 있는지 여부를 판정하는 롤링 압박 판정부와,
    상기 작업구가 지면에 밀어붙여져 있다고 상기 롤링 압박 판정부가 판정했을 때, 상기 작업구가 지면에 가하는 힘이 커지도록, 상기 반자동 제어부에 의해 보정된 조작량을 추가로 보정하는 액추에이터 제어 보정부를 갖는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작업기는, 상기 작업구를 승강시키는 붐을 갖고,
    상기 복수의 유압 액추에이터는, 상기 붐을 구동하는 붐 실린더를 포함하고,
    상기 롤링 압박 판정부는, 상기 붐 실린더의 부하압에 기초하여, 상기 작업구가 지면에 밀어붙여져 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 작업구와 상기 소정의 설계면의 거리가 소정의 역치보다도 작은지 여부를 판정하는 롤링 압박 거리 판정부를 추가로 갖고,
    상기 액추에이터 제어 보정부는, 상기 작업구와 상기 소정의 설계면의 거리가 소정의 역치보다도 크다고 판정했을 때, 상기 작업구와 상기 소정의 설계면의 거리가 소정의 역치보다도 작다고 판정했을 때보다도 상기 작업구가 지면에 가하는 힘이 커지도록, 상기 반자동 제어부에 의해 보정된 조작량을 추가로 보정하는 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 장치는, 상기 작업구가 지면과 접촉하는 위치가 바뀐다고 예상될 때, 상기 액추에이터 제어 보정부에 의한 보정 내용을 갱신하고, 상기 작업구가 지면과 접촉하는 위치가 바뀌지 않는다고 예상될 때, 상기 액추에이터 제어 보정부에 의한 보정 내용을 유지하는 제어 보정 유지 판정부를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
  5. 제3항에 있어서,
    표시 장치를 추가로 구비하고,
    상기 제어 장치는, 상기 롤링 압박 판정부 및 상기 롤링 압박 거리 판정부의 판정 결과를 상기 표시 장치로 출력하는 롤링 압박 상태 표시부를 추가로 구비한 것을 특징으로 하는, 작업 기계.
KR1020197024569A 2017-09-26 2018-04-25 작업 기계 KR102282680B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017184547A JP6752186B2 (ja) 2017-09-26 2017-09-26 作業機械
JPJP-P-2017-184547 2017-09-26
PCT/JP2018/016876 WO2019064665A1 (ja) 2017-09-26 2018-04-25 作業機械

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190110583A true KR20190110583A (ko) 2019-09-30
KR102282680B1 KR102282680B1 (ko) 2021-07-28

Family

ID=65901204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197024569A KR102282680B1 (ko) 2017-09-26 2018-04-25 작업 기계

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190390436A1 (ko)
EP (1) EP3690148B1 (ko)
JP (1) JP6752186B2 (ko)
KR (1) KR102282680B1 (ko)
CN (1) CN110352279B (ko)
WO (1) WO2019064665A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7463270B2 (ja) 2018-03-31 2024-04-08 住友重機械工業株式会社 ショベル
US10870968B2 (en) * 2018-04-30 2020-12-22 Deere & Company Work vehicle control system providing coordinated control of actuators
JP7171317B2 (ja) * 2018-08-30 2022-11-15 日立建機株式会社 作業機械
WO2020101006A1 (ja) * 2018-11-14 2020-05-22 住友重機械工業株式会社 ショベル、ショベルの制御装置
JP7318414B2 (ja) 2019-08-21 2023-08-01 コベルコ建機株式会社 作業機械
CN117500986A (zh) * 2021-06-28 2024-02-02 斗山山猫北美公司 用于控制挖掘机和其他动力机器的系统和方法
JP2023106870A (ja) * 2022-01-21 2023-08-02 国立大学法人広島大学 建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190004A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の油圧制御装置
JPH09228404A (ja) * 1996-02-21 1997-09-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の作業機制御方法およびその装置
JPH11210514A (ja) * 1998-01-22 1999-08-03 Komatsu Ltd 建設機械の原動機制御装置
US20110318155A1 (en) * 2009-03-06 2011-12-29 Komatsu Ltd. Construction Machine, Method for Controlling Construction Machine, and Program for Causing Computer to Execute the Method
KR20130112062A (ko) * 2011-03-24 2013-10-11 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업기 제어 시스템, 건설 기계 및 작업기 제어 방법
JP2014043682A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Yokohama National Univ 作業モード判定装置、作業モード判定方法およびプログラム
KR20150092268A (ko) * 2013-04-12 2015-08-12 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 건설 기계의 제어 시스템 및 제어 방법
KR20160129708A (ko) 2015-04-30 2016-11-09 김시환 휴대 단말기에서의 광고 제공 시스템

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100231757B1 (ko) * 1996-02-21 1999-11-15 사쿠마 하지메 건설기계의 작업기 제어방법 및 그 장치
JP5053457B2 (ja) * 2009-03-06 2012-10-17 株式会社小松製作所 建設機械、建設機械の制御方法、及びこの方法をコンピュータに実行させるプログラム
US9777465B2 (en) * 2009-09-04 2017-10-03 Philip Paull Apparatus and method for enhanced grading control
GB201322858D0 (en) * 2013-12-23 2014-02-12 Jc Bamford Excavators Ltd A disarm device for a working machine hitch arrangement, and working machine hitch arrangement and a working arm of a working machine
JP6703942B2 (ja) * 2016-03-17 2020-06-03 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両
DE112016000064B4 (de) * 2016-03-29 2020-10-22 Komatsu Ltd. Steuervorrichtung für Arbeitsmaschine, Arbeitsmaschine und Verfahren zur Steuerung der Arbeitsmaschine

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07190004A (ja) * 1993-12-28 1995-07-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の油圧制御装置
JPH09228404A (ja) * 1996-02-21 1997-09-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の作業機制御方法およびその装置
JPH11210514A (ja) * 1998-01-22 1999-08-03 Komatsu Ltd 建設機械の原動機制御装置
US20110318155A1 (en) * 2009-03-06 2011-12-29 Komatsu Ltd. Construction Machine, Method for Controlling Construction Machine, and Program for Causing Computer to Execute the Method
KR20130112062A (ko) * 2011-03-24 2013-10-11 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 작업기 제어 시스템, 건설 기계 및 작업기 제어 방법
JP2014043682A (ja) * 2012-08-24 2014-03-13 Yokohama National Univ 作業モード判定装置、作業モード判定方法およびプログラム
KR20150092268A (ko) * 2013-04-12 2015-08-12 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 건설 기계의 제어 시스템 및 제어 방법
KR20160129708A (ko) 2015-04-30 2016-11-09 김시환 휴대 단말기에서의 광고 제공 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN110352279B (zh) 2022-03-15
EP3690148A4 (en) 2021-07-21
EP3690148B1 (en) 2023-06-21
CN110352279A (zh) 2019-10-18
JP6752186B2 (ja) 2020-09-09
KR102282680B1 (ko) 2021-07-28
EP3690148A1 (en) 2020-08-05
WO2019064665A1 (ja) 2019-04-04
US20190390436A1 (en) 2019-12-26
JP2019060109A (ja) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190110583A (ko) 작업 기계
JP5512311B2 (ja) 建設機械
EP2924176A2 (en) Front loader
CN111042245B (zh) 一种挖掘机辅助作业控制方法及系统
EP1650358A2 (de) Steuersystem zur koordinierten Steuerung des Auslegers an einem Arbeitsfahrzeug
JPH07158105A (ja) ショベル系建設機械の掘削制御装置
CN111771029A (zh) 作业机械
JP4223893B2 (ja) 作業車両の作業機用油圧ポンプの制御方法と制御装置
CN108603359A (zh) 挖土机
CN105201038B (zh) 车辆
US9617710B2 (en) Work vehicle and method for controlling work vehicle
CN105317071A (zh) 物料处理机
EP2894264B1 (en) A method of operating a material handling machine
CN111868333B (zh) 作业机械
US20230091185A1 (en) Hydraulic excavator
JP6691482B2 (ja) 作業車両および動作制御方法
US10662618B2 (en) Construction machine
GB2527598A (en) A material handling machine
US20150345103A1 (en) Linkage assembly for machine
EP2955285B1 (en) A material handling machine
WO2023276421A1 (ja) 建設機械
JP2010084375A (ja) 作業機械の油圧制御装置
KR101936329B1 (ko) 건설장비
EP3584376A1 (en) Work vehicle and work vehicle control method
JP2024043296A (ja) 作業機械の制御装置及びこれを備えた作業機械

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant