KR20190112084A - 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법 - Google Patents

작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법 Download PDF

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미네타카 니시무라
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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

작업 기계는, 붐(110)과, 붐(110)의 선단에 장착된 암과, 암의 선단에 장착된 버킷(130)과, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것을 조건으로, 작업 기계의 동작이 적입 대상에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정하는 적입 판정부를 구비한다.

Description

작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법
본 개시는, 작업 기계(work machine) 및 작업 기계의 제어 방법에 관한 것이다.
유압 셔블 등의 작업 기계는, 작업 기계가 구비하는 작업기에 의해 굴삭한 굴삭물을 덤프 트럭 등의 적입 대상(loading target)에 적입한다.
작업기에 의해 굴삭된 굴삭물의 하중(荷重; load)을 산출하는 방법은, 예를 들면, 일본 특표 2011-516755호 공보(특허문헌 1)에 개시되어 있다.
일본 특표 2011-516755호 공보
그러나, 작업기에 의해 토사(土砂) 등이 굴삭(掘削; excavating)되고, 또한 작업기의 버킷(bucket) 내의 토사 등이 배토(排土)된 것으로 해도, 이와 같은 동작은, 반드시, 굴삭물의 덤프 트럭 등으로의 적입 동작에 한정되지 않는다. 그러므로, 덤프 트럭 등에 적입 굴삭물의 하중을 정확하게 파악하기 위해서는, 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출할 수 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은, 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능한 작업 기계 및 작업 기계의 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 작업 기계는, 붐(boom)과, 붐의 선단에 장착된 암(arm)과, 암의 선단에 장착된 버킷과, 버킷이 기준 높이를 통과한 것을 조건으로, 작업 기계의 동작이 적입 대상에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정하는 적입 판정부를 구비한다.
상기한 개시에 의하면, 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
도 1은 유압 셔블의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 2는 덤프 트럭에 대한 토사 등의 굴삭물의 적입 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 덤프 트럭에 대한 토사 등의 굴삭물의 적입 동작 시에 얻어지는 각종 데이터를 나타낸 도면이다.
도 4는 유압 셔블의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 유압 셔블에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 6은 다른 유압 셔블의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7은 또 다른 유압 셔블의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 또 다른 유압 셔블의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 실시형태에 있어서의 구성을 적절히 조합시켜 사용하는 것은 당초부터 예정되어 있는 것이다. 또한, 일부의 구성 요소를 사용하지 않을 경우도 있다.
또한, 이하에 있어서는, 작업 기계로서, 건설 기계를 예로 들어 설명한다. 특히, 건설 기계 중 작업 차량(work vehicle)인 유압 셔블을 예로 들어 설명한다. 단, 작업 기계는, 건설 기계에 한정되지 않고, 마이닝 기계(mining machine)라도 된다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 「상」 「하」 「전」 「후」 「좌」 「우」란, 운전석에 착석(着座)한 오퍼레이터를 기준으로 하는 용어이다.
또한, 이하에서는, 굴삭한 굴삭물을 적입하기 위한 적입 대상으로서, 덤프 트럭을 예로 들어 설명한다. 그러나, 적입 대상은, 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 토사용 컨테이너 등이라도 된다.
< A. 구성>
도 1은, 유압 셔블의 구성을 개략적으로 나타낸 측면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 주행체(101)와, 선회체(旋回體)(103)와, 작업기(104)를 주로 가지고 있다. 주행체(101)와 선회체(103)에 의해 유압 셔블(100)의 본체가 구성되어 있다. 상기 본체는, 밸브(106, 107)와, 선회용(旋回用)의 유압(油壓) 모터(109)를 더 구비한다.
주행체(101)는 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트 장치(crawler belt apparatuses)(101a)를 가지고 있다. 이 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트 장치(101a)의 각각은 크롤러 벨트를 가지고 있다. 좌우 한 쌍의 크롤러 벨트가 회전 구동됨으로써 유압 셔블(100)이 자주(自走)한다.
선회체(103)는, 유압 모터(109)에 의해, 주행체(101)에 대하여 선회(旋回) 가능하게 설치되어 있다. 선회체(103)는, 운전실(108)을 가지고 있다. 운전실(108)은, 선회체(103)의 예를 들면, 전방 좌측(차량 전방측)에 배치되어 있다.
작업기(104)는, 선회체(103)의 전방측으로서 운전실(108)의 예를 들면, 우측에 의해 축지지되어 있다. 작업기(104)는, 붐(110), 암(120), 버킷(130), 붐 실린더(111), 암 실린더(121), 버킷 실린더(131) 등을 가지고 있다.
붐(110)은, 선회체(103)에 장착되어 있다. 붐(110)의 기단부(基端部)는, 붐 풋 핀(boom foot pin)(141)에 의해 선회체(103)에 회전 가능하게 연결되어 있다.
암(120)은, 붐(110)의 선단에 장착되어 있다. 암(120)의 기단부는, 붐 선단 핀(142)에 의해 붐(110)의 선단부에 회전 가능하게 연결되어 있다.
버킷(130)은, 암(120)의 선단에 장착되어 있다. 버킷(130)은, 암 선단 핀(143)에 의해 암(120)의 선단부에 회전 가능하게 연결되어 있다.
붐(110)은, 붐 실린더(111)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해, 붐(110)은, 붐 풋 핀(141)을 중심으로 선회체(103)에 대하여 상하 방향으로 회동(回動) 가능하다. 암(120)은, 암 실린더(121)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해, 암(120)은, 붐 선단 핀(142)을 중심으로 붐(110)에 대하여 상하 방향으로 회동 가능하다. 버킷(130)은, 버킷 실린더(131)에 의해 구동 가능하다. 이 구동에 의해 버킷(130)은, 암 선단 핀(143)을 중심으로 암(120)에 대하여 상하 방향으로 회동 가능하다. 이와 같이, 작업기(104)는 구동 가능하다.
붐 실린더(111), 암 실린더(121) 및 버킷 실린더(131)의 각각에는, 스트로크 센서(112, 122, 132)가 장착되어 있다.
붐 실린더(111)는, 밸브(106)를 통하여 유압원(油壓源)(도시하지 않은 유압 펌프 및 오일 탱크)으로부터 공급되는 작동유에 의해 구동한다.
밸브(106)는, 본 예에서는, 전환 밸브(방향 제어 밸브)이다. 밸브(106)는, 붐 실린더(111)에 공급하는 작동유의 유량(流量)을, 파일럿압(PPC압)에 기초하여 조정한다. 밸브(106)는, 스풀(spool)(도시하지 않음)을 구비한다. 파일럿압에 따른 위치로 상기 스풀이 이동함으로써, 붐 실린더(111)에 공급되는 작동유의 유량이 조정된다.
유압 셔블(100)은, 상기 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서(51)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
유압 모터(109)는, 밸브(107)를 통하여 유압원로부터 공급되는 작동유에 의해 구동한다.
밸브(107)는, 본 예에서는, 전환 밸브(방향 제어 밸브)이다. 밸브(107)는, 유압 모터(109)에 공급하는 작동유의 유량을, 파일럿압(PPC압)에 기초하여 조정한다. 밸브(107)는, 스풀(도시하지 않음)을 구비한다. 파일럿압에 따른 위치로 상기 스풀이 이동함으로써, 유압 모터(109)에 공급되는 작동유의 유량이 조정된다.
유압 셔블(100)은, 상기 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서를 구비하고 있다. 본 예에서는, 유압 셔블(100)은, 이 압력 센서로서, 우측 선회를 행하기 위한 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서(61)(도 4 참조)와, 좌측 선회를 행하기 위한 파일럿압을 검출하기 위한 압력 센서(62)(도 4 참조)를 구비하고 있다.
또한, 붐 실린더(111)의 헤드 측 및 보텀 측의 각각에는, 압력 센서(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 이들 압력 센서는, 붐 실린더(111)의 실린더 헤드 측 오일실 내의 작동유의 압력(헤드압), 붐 실린더(111)의 실린더 보텀측 오일실 내의 작동유의 압력(보텀압)을 검출한다.
< B. 적입 판정>
(b1. 적입 동작의 예)
도 2는, 덤프 트럭에 대한 토사 등의 굴삭물의 적입 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 토사를 덤프 트럭(700)의 덤프 베드(荷臺; dump bed)(701)에 적입 시에는, 유압 셔블(100)은, 굴삭 대상(900)으로부터의 토사의 굴삭과, 유압 모터(109)에 의한 호이스트(hoist) 선회와, 버킷(130)의 토사의 덤프 베드(701)에 대한 적입(배토)과, 다음의 굴삭을 위한 다운 선회를, 상기 순서로 실행한다.
이하, 유압 셔블(100)의 동작이 덤프 트럭(700) 등의 적입 대상에 대한 굴삭물의 적입 동작지의 여부를 판정하기 위한 로직에 대하여 설명한다.
(b2. 적입 동작 시의 데이터 특성)
도 3은, 덤프 트럭에 대한 토사 등의 굴삭물의 적입 동작 시에 얻어지는 각종 데이터를 나타낸 도면이다. 그리고, 도 3의 각 그래프(A)∼(C)에 있어서는, 세로축의 값은 0로부터 위쪽에 갈수록 값이 크게 되어 있다.
도 3의 그래프(A)는, 굴삭, 호이스트 선회, 배토, 및 다운 선회라는 일련의 적입 동작에서의, 버킷(130) 내의 하중의 중량(하중 계산값)의 천이(遷移)를 나타내고 있다.
굴삭이 진행되는데 이어서, 버킷(130) 내의 굴삭물의 양이 많아지므로, 하중 계산값은 증가한다. 호이스트 선회 시에는, 버킷(130) 내의 굴삭물의 양의 변화는 적기 때문에, 하중 계산값의 변화는 적고, 대략 일정해진다. 배토 시에는, 버킷(130)으로부터 굴삭물이 배출되므로, 하중 계산값은 감소한다. 다운 선회 시에는, 버킷(130) 내의 굴삭물의 양의 변화는 적기 때문에, 하중 계산값의 변화는 적고, 대략 일정해진다.
도 3의 그래프(B)는, 상기 일련의 적입 동작에서의, 붐(110)을 상승시키기 위한 파일럿압(이하, 「붐 인상 PPC압」이라고도 함)과, 우측 선회를 행하기 위한 파일럿압(이하, 「우측 선회 PPC압」이라고도 함)과, 좌측 선회를 행하기 위한 파일럿압(이하, 「좌측 선회 PPC압」이라고도 함)과, 버킷 대지 각도(bucket-to-ground angle) θg와의 천이를 나타내고 있다. 그리고, 붐 인상 PPC압은, 붐 실린더(111)가 신장될 때 밸브(106)의 스풀에 가해지고 있는 파일럿압으로서, 또한 압력 센서(51)(도 4 참조)에 의해 검출되는 유압이다.
버킷 대지 각도 θg는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 예에서는, 암 선단 핀(143)을 지나는 수평면(K2)을 기준으로 하고, 수평면(K2)과 버킷(130)의 개구면이 이루는 각도로서 정의된다. 버킷 대지 각도 θg는, 버킷의 날끝(blade edge)(139)이 수평면(K2)보다 위에 있는 경우를, 플러스의 값으로 한다. 도 1의 경우에는, 버킷 대지 각도 θg는 마이너스의 값으로 된다.
도 3의 그래프(B)에 나타낸 바와 같이, 굴삭일 때는, 버킷 대지 각도 θg는, 마이너스의 값보다 서서히 0°에 가까워진다. 굴삭에 계속되는 호이스트 선회 시(시각 t1∼t3)에는, 버킷(130)에 굴삭물을 유지하여 둘 필요가 있으므로, 버킷 대지 각도 θg는 대략 일정해진다.
본 예에서는 좌측 방향으로 호이스트 선회를 하고 있으므로, 호이스트 선회 시에는, 좌측 선회 PPC압의 값이 상승한다. 또한, 굴삭물을 덤프 트럭(700)의 덤프 베드(701)에 적입하기 위해, 호이스트 선회 시에는, 붐(110)을 올리는 오퍼레이터 조작이 행해진다. 또한, 붐(110)의 상승에 수반하여, 버킷(130)의 높이 H(하중 높이(도 2 참조)가 원하는 높이로 되면, 붐 인상의 조작이 정지된다. 그러므로, 붐 인상 PPC압의 값은, 일단 상승하여, 호이스트 선회의 최종 단계에서는 0으로 되어 있다.
그리고, 높이 H는, 유압 셔블(100)을 기준으로 한 높이이다. 도 2의 경우에는, 높이 H는, 유압 셔블(100)이 있는 지면(G)과 버킷(130)과의 거리이다.
호이스트 선회에 계속되는 배토 시(시각 t3∼t4)에는, 굴삭물을 버킷(130)으로부터 배출하기 위한 오퍼레이터 조작에 의해, 버킷 대지 각도 θg는 마이너스 방향으로 커지게 된다. 또한, 배토는, 좌측 선회가 종료되기 전에 개시되므로, 배토의 도중까지는, 좌측 선회 PPC압의 값은 플러스의 값을 유지하고 있다. 또한, 배토의 도중에 오퍼레이터가 붐(110)을 올리는 조작을 행하므로, 다시, 붐 인상 PPC압은 상승한다.
배토에 계속되는 다운 선회 시(시각 t4∼t5)에는, 선회체(103)를 우측 선회시켜, 선회체(103)를 굴삭 위치로 되돌리는 오퍼레이터 조작이 행해지므로, 우측 선회 PPC압의 값이 상승한다. 또한, 다운 선회 시에는, 붐(110)을 내리는 오퍼레이터 조작이 행해지므로, 붐 인상 PPC압은 0으로 되어 있다.
도 3의 그래프(C)는, 상기 일련의 적입 동작에서의, 버킷(130)의 높이 H의 천이를 나타내고 있다. 도 3의 예에서는, 굴삭 시에, 버킷(130)이 지중(地中)에 들어가 있으므로, 버킷(130)의 높이 H의 값은 마이너스의 값으로 되어 있다.
굴삭이 끝나 호이스트 선회로 옮기면, 붐(110)의 상승에 따라 버킷(130)의 높이 H의 값은 상승한다. 그래프(C)의 경우, 호이스트 선회 중인 시각 t2(t1<t2<t3)에 있어서, 버킷(130)의 높이 H가 기준 높이 Hs(예를 들면, 500㎜)에 도달한다. 그리고, 상세하게는 후술하지만, 이 기준 높이 Hs는, 후술하는 적입 판정에 사용되는 높이이다. 또한, 기준 높이 Hs는, 유압 셔블(100)의 사용자에 의해 설정된다.
배토 시(시각 t3∼t4)에 있어서는, 버킷(130)의 높이 H는, 대략 일정해진다. 배토에 계속되는 다운 선회 시(시각 t4∼t5)에 있어서는, 붐(110)의 하강에 따라 버킷(130)의 높이 H의 값은 감소한다.
(b3. 적입 판정에 사용하는 조건)
유압 셔블(100)에서는, 도 3에 나타낸 바와 같은 적입 동작에서의 데이터의 특성을 감안하여, 덤프 트럭(700)에 굴삭물이 적입되었는지의 여부를 판정한다. 본 예에서는, 유압 셔블(100)은, 이하의 4가지의 조건이 성립되었을 때, 적입 동작이 행해진 것으로 판정한다.
그리고, 이하에서는, tn은 임의 (n은 자연수)의 시각을 나타내고 있다. 또한, tn-1과 tn과의 사이는, 연산 주기로서, n의 값에 관계없이 일정하다. 또한, 기준압 Ps는, 압력의 임계값이다.
(α) 제1 조건
붐(110)이 상승하고 있는 것. 본 예에서는, 이하의 식(1)을 만족시키는 경우에, 붐(110)이 상승하고 있는 것으로 판정한다.
붐 인상 PPC압(Pbou(tn))>기준압 Ps … (1)
(α) 제2 조건
선회체(103)가 선회 중인 것. 본 예에서는, 이하의 식(2) 또는 (2')를 만족시키는 경우에, 선회 중에 있는 것으로 판정한다.
우측 선회 PPC압(Ptr(tn))>기준압 Ps … (2)
좌측 선회 PPC압(Ptl(tn))>기준압 Ps … (2')
(γ) 제3 조건
버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것. 본 예에서는, 이하의 식(3)을 만족시키는 경우에, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것으로 판정한다.
버킷의 높이 H(tn-1)<기준 높이 Hs<버킷의 높이 H(tn) … (3)
그리고, 식(3)은, 1 연산 주기(周期) 전방의 버킷(130)의 높이 H(tn-1)가 기준 높이 Hs보다 낮고, 또한 현재의 연산 주기의 버킷(130)의 높이 H(tn)이 기준 높이 Hs보다 높게 되어 있는 것을 나타내는 조건식이다.
(δ) 제4 조건
버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것. 본 예에서는, 이하의 식(4)을 만족시키는 경우에, 버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것으로 판정한다.
버킷 대지 각도 θg > ―45°… (4)
그리고, 버킷 대지 각도 θg는, 이하의 식(5)에 의해 정의된다.
θg = 270°―(θbo(tn)＋θa(tn)＋θbu(tn) … (5)
또한, 도 1에도 나타낸 바와 같이, θbo(tn), θa(tn), θbu(tn)는, 각각, 시각 tn에서의, 붐 각도, 암 각도, 버킷 각도를 나타내고 있다. 그리고, 도 1에 나타낸 바와 같이, 붐 각도(θ)bo(tn)는, 붐 풋 핀(141)과 붐 선단 핀(142)을 연결하는 선분 L1와, 수평면(K1)이 이루는 각도이다. 암 각도 a(tn)는, 선분 L1와, 붐 선단 핀(142)과 암 선단 핀(143)을 연결하는 선분 L2이 이루는 각도이다. 버킷 각도 bu(tn)는, 선분 L2와, 버킷(130)의 개구면이 이루는 각도이다.
기준압 Ps[도 3의 그래프(2) 참조]의 값은, 일례로서, 0.5 MPa로 할 수 있다. 그리고, 기준압 Ps의 값을, Pbou(tn)와, Ptr(tn) 또는 Ptl(tn)와 별개의 값으로 해도 된다.
도 3의 예의 경우, 일련의 적입 동작[굴삭 개시로부터 다음의 굴삭 개시(다운 선회 종료)까지]에 있어서 시각 t2에 있어서만, 상기한 4가지의 조건(제1∼4의 조건)이 만족된다.
적입 판정 시에 전술한 각 조건을 사용하는 이유는, 이하와 같다.
상기 제1 조건을 채용한 이유는, 적입 동작 시에는, 붐 상승이 행해지기 때문이다. 상기 제2 조건을 채용한 이유는, 적입 동작 시에는, 선회체(103)의 선회가 행해지기 때문이다.
상기 제3 조건을 채용한 이유는, 적입 동작 시에는, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하기 때문이다. 또한, 제3 조건은, 오판정 방지에도 유효하다. 지면 등을 굴삭하고 있을 때 붐 상승이 행해지지만, 제3 조건을 이용하면, 이 동작을 적입 동작인 것으로 판정하지 않기 때문이다.
상기 제4 조건을 채용한 이유는, 오판정 방지 때문이다. 상기 제4 조건을 채용한 이유는, 굴삭물을 덤프 트럭(700)에 적입된 후에 버킷(130)이 빈 상태로 호이스트 선회로 돌아오는 경우[예를 들면, 유압 셔블(100)이 덤프 트럭(700)보다 높은 위치에 있는 경우]에, 제1 조건과 제2 조건과 제3 조건을 만족시키면, 적입 동작이 행해진 것으로 판정되기 때문이다. 상기 제4 조건이 없으면, 실제로는 1회의 적입 동작인 것에도 불구하고, 2회의 적입 동작인 것으로 판단되어 버리기 때문이다.
(b4. 실장예(實裝例))
도 4는, 유압 셔블(100)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 조작부(10)와, 컨트롤러(20)와, 모니터 장치(30)와, 압력 센서(51, 61, 62)와, 스트로크 센서(112, 122, 132)를 구비하고 있다.
조작부(10)는, 작업기(104)를 동작시키는 복수의 조작 레버를 포함하여 구성된다. 조작부(10)는, 예를 들면, 붐용의 조작 레버, 암용의 조작 레버, 버킷용의 조작 레버, 선회용의 조작 레버 등을 포함한다. 조작부(10)로부터의 조작 지령은, 메인 컨트롤러로서의 펌프 컨트롤러(210)에 보내진다.
컨트롤러(20)는, 유압 셔블(100)의 전체의 동작을 제어한다. 컨트롤러(20)는, 펌프 컨트롤러(210)와, 페이로드(payload)용 컨트롤러(220)를 포함하여 구성된다. 펌프 컨트롤러(210)는, 높이 산출부(221)를 구비한다. 페이로드용 컨트롤러(220)는, 적입 판정부(221)와, 하중값(load value) 산출부(222)와, 적입 하중값 결정부(223)를 구비한다. 적입 판정부(221)는, 대지 각도 산출부(228)를 구비한다.
모니터 장치(30)는, 터치 입력을 받는 동시에, 각종 정보를 모니터 표시하는 터치 스크린이다. 모니터 장치(30)는, 입력부(31)와, 표시부(32)를 구비한다. 입력부(31)는, 터치 스크린으로 구성될 수 있다. 표시부(32)는, 디스플레이로 구성된다. 그리고, 입력부(31)는, 하드 키로 구성되어 있어도 된다. 그리고, 모니터 장치(30)는, 본 발명의 「표시 장치」의 일례이며, 또한 본 발명의 「입력 장치」의 일례이다.
입력부(31)는, 기준 높이 Hs를 설정하기 위한 오퍼레이터 입력을 받아들인다. 입력부(31)는, 입력된 기준 높이 Hs를 적입 판정부(221)에 보낸다.
유압 셔블(100)이 기준 높이 Hs를 설정하기 위한 오퍼레이터 입력을 받아들이는 이유는, 유압 셔블(100)과 덤프 트럭(700)이, 항상 같은 높이의 지면에 있으므로는 한정되지 않기 때문이다. 유압 셔블(100)이 덤프 트럭(700)보다 높은 장소에서 작업하고 있는 상황, 또는 유압 셔블(100)이 덤프 트럭(700)보다 낮은 장소에서 작업하고 있는 상황이 있기 때문이다. 또한, 덤프 트럭(700)의 종류별에 따라서는, 덤프 베드(701)의 높이 또는 덤프 베드(701)의 프레임의 높이가 상이한 것도, 이유 중 하나이다.
압력 센서(51, 61, 62)는, 각각의 검출 결과를, 펌프 컨트롤러(210)에 보낸다. 이로써, 펌프 컨트롤러(210)는, 붐 인상 PPC압(Pbou(tn))와, 우측 선회 PPC압(Ptr(tn))와, 좌측 선회 PPC압(Ptl(tn))를 취득한다.
스트로크 센서(112, 122, 132)는, 각각의 검출 결과를, 펌프 컨트롤러(210)에 보낸다. 이로써, 펌프 컨트롤러(210)는, 붐 각도 bo(tn)와, 암 각도 a(tn)와, 버킷 각도 bu(tn)를 취득한다.
펌프 컨트롤러(210)의 높이 산출부(221)는, 버킷(130)의 높이 H(tn)을 산출한다.
펌프 컨트롤러(210)에는, 크롤러 벨트 장치(101a)의 하부로부터 붐 풋 핀(141)까지의 높이 L9(도 1 참조)가 미리 기억되어 있다. 높이 산출부(221)는, 붐 실린더(111)의 스트로크 길이와, 암 실린더(121)의 스트로크 길이와, 버킷 실린더(131)의 스트로크 길이와, 작업기(104)의 치수에 기초하여, 붐 풋 핀(141)으로부터 버킷(130)까지의 높이를 산출한다. 높이 산출부(221)는, 높이 L9와, 산출된 붐 풋 핀(141)으로부터 버킷(130)까지의 높이에 기초하여, 버킷(130)의 높이 H(tn)를 산출한다.
그리고, 버킷(130)의 높이 H(tn)을 산출할 때의 버킷(130)의 산출 대상 부분은, 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 버킷(130)에서의 가장 낮은 부분으로 할 수 있다. 또한, 버킷(130)의 날끝(139)의 위치를 산출 대상 부분으로 할 수도 있다.
펌프 컨트롤러(210)는, 붐 인상 PPC압(Pbou(tn))와, 우측 선회 PPC압(Ptr(tn))와, 좌측 선회 PPC압(Ptl(tn))와, 붐 각도 bo(tn)와, 암 각도 a(tn)와, 버킷 각도 bu(tn)와, 버킷(130)의 높이 H(tn)를, 페이로드용 컨트롤러(220)에 보낸다.
적입 판정부(221)의 대지 각도 산출부(228)는, 전술한 식(5)에, 붐 각도 bo(tn)와, 암 각도 a(tn)와, 버킷 각도 bu(tn)를 대입함으로써, 버킷 대지 각도 θg(tn)를 산출한다.
적입 판정부(221)는, 붐 인상 PPC압(Pbou(tn))과, 우측 선회 PPC압(Ptr(tn))과, 좌측 선회 PPC압(Ptl(tn))과, 버킷 대지 각도 θg(tn)와, 버킷(130)의 높이 H(tn)을 사용하여, 적입 판정을 행한다. 적입 판정부(221)는, 이들 5개의 데이터에 기초하여, 전술한 4가지의 조건(제1∼4의 조건)을 동시에 만족시키는 상태가 생기는지의 여부를 판정한다.
적입 판정부(221)는, 상기 4가지의 조건 모두를 동시에 만족시킨 경우, 적입이 행해진 것으로 판정한다. 적입 판정부(221)는, 상기 4가지의 조건 중 모든 조건을 만족시키지 못하는 것으로 판정한 경우에는, 적입이 행해지고 있지 않은 것으로 판정한다.
전술한 바와 같이, 적입 동작 시에는 붐 상승이 행해지고, 또한 선회체(103)의 선회가 행해진다. 상기 제1 및 제2 조건의 성공 여부 판정에 의하면, 이들의 동작을 판정할 수 있다. 또한, 적입 동작 시에는, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한다. 상기 제3 조건에 따르면, 이 동작을 판정할 수 있다. 또한, 상기 제3 조건의 성공 여부 판정을 이용함으로써, 지면 등을 굴삭하고 있을 때의 붐 상승 동작을 적입 동작인 것으로 판정하여 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 제4 조건의 성공 여부 판정에 의하면, 굴삭물을 덤프 트럭(700)에 적입된 후에 버킷(130)이 빈 상태로 호이스트 선회로 돌아오는 경우에 적입 동작이 행해진 것으로 판정하여 버리는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 유압 셔블(100)에 의하면, 덤프 트럭(700)의 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
상기에 있어서는, 적입 판정에, 4가지의 조건(제1∼4의 조건)을 사용하는 구성을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 적어도 상기 제3 조건을 사용함으로써, 적입 판정은 가능하다. 또한, 적입 판정에, 상기 제2 조건을 이용하지 않아도 된다.
(b5. 정리)
(1) 제3 조건의 이용
유압 셔블(100)은, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 덤프 트럭(700)에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정하는 적입 판정부(221)를 구비하고 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
(2) 제3 조건 및 제4 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 또한 버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 상기 적입 동작인 것으로 판정한다.
이와 같은 판정의 일례로서, 적입 판정부(221)는, 버킷(130)의 버킷 대지 각도 θg(tn)를 산출하는 대지 각도 산출부(228)를 더 가지고, 적입 판정부(221)는, 버킷 대지 각도 θg(tn)가 미리 정해진 범위 내(θg > ―45°)에 있는 것을 조건으로, 버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것으로 판정한다.
이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건만을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.
(3) 제3 조건 및 제1 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 붐(110)이 상승하고 있고, 또한 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 덤프 트럭(700)에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건만을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
특히, 상기 제1 조건으로 관계하여, 적입 판정부(221)는, 붐 인상 PPC압(tn)이 기준압 Ps보다 높은 경우에, 붐(110)이 상승하고 있는 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 붐(110)의 상승을 검지할 수 있다.
또한, 적입 판정부(221)는, 기준 높이 Hs를 설정하기 위한 오퍼레이터 입력을 모니터 장치(30)의 입력부(31)를 통하여 접수한다. 이와 같은 구성에 의하면, 오퍼레이터는, 유압 셔블(100)과 덤프 트럭(700)과의 위치 관계를 고려하여, 기준 높이 Hs를 설정할 수 있다.
높이 산출부(211)은, 붐 실린더(111)의 스트로크 길이와, 암 실린더(121)의 스트로크 길이와, 버킷 실린더(131)의 스트로크 길이에 기초하여, 버킷(130)의 높이를 산출한다. 이로써, 유압 셔블(100)은, 버킷(130)의 높이를 검출할 수 있다. 적입 판정부(221)는, 산출된 버킷(130)의 높이에 기초하여, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과했는지의 여부를 판정한다.
(4) 제3 조건, 제1 조건, 및 제4 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 붐(110)이 상승하고 있고, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 또한 버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다.
이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건과 제1 조건(또는 제4 조건)을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
(5) 제3 조건, 제1 조건, 및 제2 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 붐(110)이 상승하고 있고, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 또한 선회체(103)가 선회 중인 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건과 제1 조건을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
일례로서, 적입 판정부(221)는, 우측 선회 PPC압(Ptr(tn))가 기준압 Ps보다 높은 경우에, 선회체가 선회 중에 있는 것으로 판정한다. 또한, 적입 판정부(221)는, 우측 선회 PPC압(Ptl(tn))가 기준압 Ps보다 높은 경우에, 선회체가 선회 중에 있는 것으로 판정한다.
(6) 제3 조건, 제4 조건, 및 제2 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 버킷(130)이 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있고, 또한 선회체(103)가 선회 중인 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건과 제4 조건을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
(7) 제3 조건, 제1 조건, 제2 조건, 및 제4 조건의 이용
적입 판정부(221)는, 붐(110)이 상승하고 있고, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 선회체(103)가 선회 중에 있고, 또한 버킷 대지 각도 θg(tn)가 미리 정해진 범위 내(θg > ―45°)에 있는 것을 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의하면, 제3 조건과 제1 조건과 제4 조건을 이용하는 경우와 비교하여, 덤프 트럭(700)에 대한 적입 동작을 더욱 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
< C. 적입 하중값의 산출>
유압 셔블(100)은, 적입 판정을 행하면, 버킷(130)의 하중값을 결정하기 위한 처리를 행한다. 이하에서는, 하중값을 결정하기 위한 1처리예에 대하여 설명한다.
페이로드용 컨트롤러(220)는, 전술한 바와 같이, 하중값 산출부(222)와, 적입 하중값 결정부(223)를 구비한다.
하중값 산출부(222)는, 시각 tn에서의 버킷(130) 내의 하중의 하중값 W(tn)을 산출한다. 하중값 산출부(222)는, 붐 실린더(111)의 실린더 헤드 측 오일실 내의 작동유의 압력(헤드압)과, 붐 실린더(111)의 실린더 보텀측 오일실 내의 작동유의 압력(보텀압)을 사용하여, 버킷(130) 내의 하중의 하중값을 산출한다. 하중값 산출부(222)는, 산출된 하중값 W(tn)을 적입 판정부(221)에 보낸다. 그리고, 하중값의 산출 방법에 대해서는, 종래부터 알려져 있으므로, 여기서는 설명을 반복하지 않는다.
이하에서는, 시각 tm에 있어서, 상기한 제1∼4의 조건을 모두 만족시킨 것으로 한다. 이 경우, 적입 판정부(221)는, 시각 tm 이후에 있어서 연속하는 소정 개수의 하중값 W(tm), W(tm＋1), W(tm＋2), …, W(tm＋9)을 일시적으로 스톡한다. 적입 판정부(221)는, 스톡한 하중값 W(tm), W(tm＋1), W(tm＋2), …, W(tm＋9)를, 적입 하중값 결정부(223)에 보낸다.
적입 하중값 결정부(223)는, 하중값 W(tm), W(tm＋1), W(tm＋2), …, W(tm＋9) 중에서, 미리 정해진 규칙에 기초하여 2개의 하중값을 선택하고, 이 하중값을 버킷(130) 내의 하중의 하중값으로서 결정한다. 일례로서, 적입 하중값 결정부(223)는, 시각 tm로부터 미리 정해진 시간이 경과했을 때의 하중값[예를 들면, W(tm＋5)]을 버킷(130) 내의 하중의 하중값으로 한다. 미리 정해진 시간은, 호이스트 선회에 필요로 하는 시간을 고려하여, 미리 설정된다. 예를 들면, 미리 정해진 시간은, 도 3의 점(Q)으로 나타낸 바와 같이, 1초로 할 수 있다. 적입 하중값 결정부(223)는, 결정한 하중값을 모니터 장치(30)에 보낸다.
모니터 장치(30)는, 하중값을 수신한 것에 기초하여, 이 하중값을 표시부(32)에 표시한다.
이상과 같이, 선회체(103)의 선회 중에 있고, 또한 상기 제1∼4의 조건이 성립하고 나서 미리 정해진 시간이 경과했을 때의 하중값을 적입 하중값으로 결정함으로써, 정밀도가 높은 적입 하중값을 얻을 수 있다.
< D. 처리>
도 5는, 유압 셔블(100)에서의 처리의 흐름을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 스텝 S1로부터 스텝 S6까지가 적입 판정에 관한 처리이다. 이 예는, 상기한 제1∼4의 조건 모두가 사용되는 경우를 나타내고 있다.
또한, 스텝 S1∼S4에 나타낸 각각의 판정 처리는, 본 예에서는, 연산 주기마다(△t=tn-tn-1) 실행된다. 또한, 연산 주기마다, 스텝 S5의 판정 및 스텝 S6의 판정이 행해진다.
스텝 S1에서, 페이로드용 컨트롤러(220)의 적입 판정부(221)는, 붐 인상 PPC압(Pbou(tn))에 기초하여, 붐(110)이 상승하고 있는지의 여부를 판정한다. 붐(110)이 상승하고 있는 것으로 판정되면(스텝 S1에서 YES), 스텝 S2에서, 적입 판정부(221)는, 선회체(103)가 주행체(101)에 대하여 선회 중인지의 여부를 판정한다. 붐(110)이 상승하고 있지 않는 것으로 판정되면(스텝 S1에서 NO), 스텝 S6에서, 적입 판정부(221)는, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작은 아닌 것으로 판정한다.
선회 동작 중에 있는 것으로 판정되면(스텝 S2에서 YES), 스텝 S3에서, 적입 판정부(221)는, 붐(110)의 상승에 따라 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과했는지의 여부를 판정한다. 본 예의 경우, 적입 판정부(221)는, 버킷(130)의 높이 H(tn-1)와 높이 H(tn)가, 식(3)을 만족시키고 있는지의 여부를 판정한다. 선회 동작 중이 아닌 것으로 판정되면(스텝 S2에서 NO), 적입 판정부(221)는, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작은 아닌 것으로 판정한다(스텝 S6).
버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과한 것으로 판정되면(스텝 S3에서 YES), 스텝 S4에서, 적입 판정부(221)는, 버킷(130)의 버킷 대지 각도 θg(tn)가 미리 정해진 범위 내인지를 판정한다. 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고 있지 않고(스텝 S3에서 NO), 적입 판정부(221)는, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작은 아닌 것으로 판정한다(스텝 S6).
버킷 대지 각도 θg(tn)가 미리 정해진 범위 내인 것으로 판정된 경우(스텝 S4에서 YES), 스텝 S5에서, 적입 판정부(221)는, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다. 버킷 대지 각도 θg(tn)이 미리 정해진 범위 내에 없는 것으로 판정된 경우(스텝 S4에서 NO), 적입 판정부(221)는, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작은 아닌 것으로 판정한다(스텝 S6).
스텝 S5의 후에는, 스텝 S7에서, 적입 하중값 결정부(223)에 의해, 적입 하중값이 결정된다. 그 후, 스텝 S8에서, 모니터 장치(30)의 표시부(32)에, 결정된 적입 하중값이 표시된다.
< E. 변형예 >
(적입 판정의 변형예)
(1) 제1 조건의 대체 방법
전술한 제1 조건의 대체 방법을 설명한다. 도 6은, 유압 셔블(100A)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 6에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100A)는, 컨트롤러(20A)와, 펌프 컨트롤러(210A)와, 페이로드용 컨트롤러(220A)와, 적입 판정부(221A)를 구비하는 점에 있어서, 컨트롤러(20)와, 펌프 컨트롤러(210)와, 페이로드용 컨트롤러(220)와, 적입 판정부(221)를 구비하는 유압 셔블(100)(도 4 참조)와는 상이하다. 이하에서는, 유압 셔블(100)과 상위한 점을 설명한다.
펌프 컨트롤러(210A)는, 붐 인상 PPC압(Pbou(tn)) 대신에, 붐 실린더(111)의 스트로크 길이(Lb(tn))를 페이로드용 컨트롤러(220A)에 보낸다.
적입 판정부(221A)는, 스트로크 길이(Lb(tn))에 기초하여, 붐 실린더(111)의 스트로크 길이의 변화 속도(로드의 이동 속도)를 산출한다. 적입 판정부(221A)는, 스트로크 길이가 기준 속도보다 빠른 속도로 길어져 있는 경우에, 붐(110)이 상승하고 있는 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의해서도, 덤프 트럭(700) 등의 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
그리고, 스트로크 길이의 변화 속도가, 페이로드용 컨트롤러(220)는 아니고, 펌프 컨트롤러(210)에 있어서 산출되는 구성이라도 된다.
(2) 제2 조건의 대체 방법
전술한 제2 조건의 대체 방법을 설명한다. 도 7은, 유압 셔블(100B)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100B)는, 컨트롤러(20B)와, 펌프 컨트롤러(210B)와, 페이로드용 컨트롤러(220B)와, 적입 판정부(221B)를 구비하는 점에 있어서, 컨트롤러(20)와, 펌프 컨트롤러(210)와, 페이로드용 컨트롤러(220)와, 적입 판정부(221)를 구비하는 유압 셔블(100)(도 4 참조)는 상이하다.
또한, 유압 셔블(100B)는, 선회체(103)의 선회 각도 θr을 검출하는 각도 센서(71)를 더 포함하고, 펌프 컨트롤러(210B)에는 각도 센서(71)로부터의 검출 결과가 입력된다.
펌프 컨트롤러(210B)는, 우측 선회 PPC압(Ptr(tn)) 및 좌측 선회 PPC압(Ptl(tn)) 대신에, 선회 각도 θr(tn)를 페이로드용 컨트롤러(220B)에 보낸다.
적입 판정부(221B)는, 선회 각도 θr(tn)가 시간의 경과와 함께 변화되고 있는 경우에, 선회체(103)가 선회 중에 있는 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의해서도, 덤프 트럭(700) 등의 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
전술한 제2 조건의 다른 대체 방법을 설명한다. 도 8은, 유압 셔블(100C)의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(100C)는, 컨트롤러(20C)와, 페이로드용 컨트롤러(220C)와, 적입 판정부(221C)를 구비하는 점에 있어서, 컨트롤러(20B)와, 페이로드용 컨트롤러(220B)와, 적입 판정부(221B)를 구비하는 유압 셔블(100B)(도 7 참조)는 상이하다.
적입 판정부(221C)는, 선회 각도 산출부(229)를 구비한다. 선회 각도 산출부(229)는, 선회 각도 θr(tn)에 기초하여, 선회체(103)의 선회 각속도를 산출한다.
적입 판정부(221C)는, 선회 각속도가 미리 정해진 각속도(角速度) 이상의 경우에, 선회체(103)가 선회 중에 있는 것으로 판정한다. 이와 같은 구성에 의해서도, 덤프 트럭(700) 등의 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
(3) 제4 조건의 대체 방법
전술한 제4 조건의 대체 방법을 설명한다. 본 방법에서는, 하중값 산출부(222)에 의해 산출된, 버킷(130) 내의 굴삭물의 하중값 W(tn)를 이용한다.
적입 판정부(221)는, 붐(110)이 상승하고 있고, 버킷(130)이 기준 높이 Hs를 통과하고, 또한 하중값 W(tn)가 기준값보다 큰 것을 nm 조건으로, 유압 셔블(100)의 동작이 적입 동작인 것으로 판정한다. 일례로서, 이 기준값을 400 kg으로 할 수 있다.
이와 같은 구성이라도, 덤프 트럭(700) 등의 적입 대상에 대한 적입 동작을 양호한 정밀도로 검출 가능해진다.
이번 개시된 실시형태는 예시로서, 상기 내용에만 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
10: 조작부, 20, 20A, 20B, 20C: 컨트롤러, 30: 모니터 장치, 31: 입력부, 32: 표시부, 51, 61, 62: 압력 센서, 71: 각도 센서, 100, 100A, 100B, 100C: 유압 셔블, 101: 주행체, 101a: 크롤러 벨트 장치, 103: 선회체, 104: 작업기, 106, 107: 밸브, 108: 운전실, 109: 유압 모터, 110: 붐, 111: 붐 실린더, 112, 122, 132: 스트로크 센서, 120: 암, 121: 암 실린더, 130: 버킷, 131: 버킷 실린더, 139: 날끝, 141: 붐 풋 핀, 142: 붐 선단 핀, 143: 암 선단 핀, 210, 210A, 210B: 펌프 컨트롤러, 211: 높이 산출부, 220, 220A, 220B, 220C: 페이로드용 컨트롤러, 221, 221A, 221B, 221C: 적입 판정부, 222: 하중값 산출부, 223: 적입 하중값 결정부, 228: 대지 각도 산출부, 229: 선회 각도 산출부, 700: 덤프 트럭, 701: 덤프 베드, 900: 굴삭 대상, G: 지면, K1, K2: 수평면.

Claims (16)

  1. 붐(boom);
    상기 붐의 선단에 장착된 암(arm);
    상기 암의 선단에 장착된 버킷(bucket); 및
    상기 버킷이 기준 높이를 통과한 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 적입 대상(loading target)에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정하는 적입 판정부;
    를 포함하는 작업 기계.
  2. 제1항에 있어서,
    입력 장치를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 상기 기준 높이를 설정하기 위한 오퍼레이터 입력을 상기 입력 장치를 통하여 접수하는, 작업 기계.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 붐을 구동시키는 제1 실린더;
    상기 암을 구동시키는 제2 실린더;
    상기 버킷을 구동시키는 제3 실린더;
    상기 제1 실린더의 스트로크 길이를 검출하는 제1 센서;
    상기 제2 실린더의 스트로크 길이를 검출하는 제2 센서;
    상기 제3 실린더의 스트로크 길이를 검출하는 제3 센서; 및
    검출된 상기 제1 실린더의 스트로크 길이와, 검출된 상기 제2 실린더의 스트로크 길이와, 검출된 상기 제3 실린더의 스트로크 길이에 기초하여, 상기 버킷의 높이를 산출하는 높이 산출부;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 산출된 상기 버킷의 높이에 기초하여, 상기 버킷이 기준 높이를 통과했는지의 여부를 판정하는, 작업 기계.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적입 판정부는, 상기 버킷이 상기 기준 높이를 통과하고, 또한 상기 버킷이 상기 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 상기 적입 동작인 것으로 판정하는, 작업 기계.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 적입 판정부는,
    상기 버킷의 대지 각도(bucket-to-ground angle)를 산출하는 대지 각도 산출부를 더 구비하고,
    상기 대지 각도가 미리 정해진 범위 내에 있는 것을 조건으로, 상기 버킷이 상기 굴삭물을 유지하는 자세를 취하고 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 붐을 구동시키는 실린더; 및
    상기 실린더의 부하에 기초하여, 상기 버킷 내의 상기 굴삭물의 하중값(load value)을 산출하는 하중값 산출부;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 상기 버킷이 상기 기준 높이를 통과하고, 또한 상기 하중값이 기준값보다 큰 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 상기 적입 동작인 것으로 판정하는, 작업 기계.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 적입 판정부는, 상기 버킷이 기준 높이를 통과하고, 또한 상기 붐이 상승하고 있는 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 상기 적입 동작인 것으로 판정하는, 작업 기계.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 붐을 구동시키는 실린더;
    상기 실린더에 공급하는 작동유의 유량(流量)을 파일럿압에 기초하여 조정하는 밸브; 및
    상기 파일럿압을 검출하는 센서;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 검출된 상기 파일럿압이 기준압보다 높은 경우에, 상기 붐이 상승하고 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 붐을 구동시키는 실린더; 및
    상기 실린더의 스트로크 길이를 검출하는 센서;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 검출된 상기 스트로크 길이가 기준 속도보다 빠른 속도로 길어져 있는 경우에, 상기 붐이 상승하고 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  10. 제1항에 있어서,
    주행체; 및
    상기 주행체에 대하여 선회(旋回) 가능하며, 또한 상기 붐을 지지하는 선회체(旋回體);를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 상기 버킷이 상기 기준 높이를 통과하고, 또한 상기 선회체가 선회 중인 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 상기 적입 동작인 것으로 판정하는, 작업 기계.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선회체를 선회시키는 유압(油壓) 모터;
    상기 유압 모터에 공급하는 작동유의 유량을 파일럿압에 기초하여 조정하는 밸브; 및
    상기 파일럿압을 검출하는 센서;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 검출된 상기 파일럿압이 기준압보다 높은 경우에, 상기 선회체가 선회 중에 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 선회체의 선회 각도를 검출하는 센서를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 검출된 상기 선회 각도가 시간의 경과와 함께 변화되고 있는 경우에, 상기 선회체가 선회 중에 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 선회체의 선회 각도를 검출하는 센서; 및
    검출된 상기 선회 각도에 기초하여 선회 각속도를 산출하는 각속도(角速度) 산출부;를 더 포함하고,
    상기 적입 판정부는, 산출된 상기 선회 각속도가 미리 정해진 각속도 이상의 경우에, 상기 선회체가 선회 중에 있는 것으로 판정하는, 작업 기계.
  14. 제1항에 있어서,
    주행체;
    상기 주행체에 대하여 선회 가능하며, 또한 상기 붐을 지지하는 선회체;
    상기 붐을 구동시키는 실린더의 부하에 기초하여, 상기 버킷 내의 상기 굴삭물의 하중값을 산출하는 하중값 산출부; 및
    상기 선회체가 선회 중에 있고, 또한 상기 조건이 성립하고 나서 미리 정해진 시간이 경과했을 때의 상기 하중값을, 적입 하중값으로 결정하는 결정부;를 더 포함하는, 작업 기계.
  15. 제14항에 있어서,
    표시 장치를 더 포함하고,
    상기 적입 하중값을 상기 표시 장치에 표시시키는, 작업 기계.
  16. 암을 통하여 붐에 접속된 버킷이 기준 높이를 통과한 것을 검출하는 단계; 및
    상기 버킷이 기준 높이를 통과한 것을 조건으로, 상기 작업 기계의 동작이 적입 대상에 대한 굴삭물의 적입 동작인 것으로 판정하는 단계;
    를 포함하는, 작업 기계의 제어 방법.
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