KR20220002641A - Working machine and method of controlling the working machine - Google Patents
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Abstract
선회체의 선회에 의한 미끌어짐의 발생을 억제한다. 작업 기계는 주행체와, 주행체에 선회 가능하게 탑재된 선회체와, 작업 기계의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하고 있다. 컨트롤러는, 작업 기계의 자동운전 중에, 선회체의 선회 동작 시에서의 주행체의 미끌어짐의 발생을 판단한다. 컨트롤러는, 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 선회 동작 시에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행한다.Suppresses the occurrence of slippage due to the turning of the revolving body. The working machine includes a traveling body, a revolving body mounted on the traveling body so as to be able to turn, and a controller for controlling the operation of the working machine. The controller determines the occurrence of slippage of the traveling body during the swinging operation of the swinging body during automatic operation of the working machine. If it is determined that slippage has occurred, the controller executes processing for reducing the rotational inertia force generated during the turning operation.
Description
본 개시는, 작업 기계와, 작업 기계의 제어 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a working machine and a method for controlling the working machine.
셔블에 관하여, 일본공개특허 제2019-7173호 공보(특허문헌1)에는, 오퍼레이터가 의도하지 않는 셔블의 동작으로서, 오퍼레이터에 의한 주행체의 조작이 행해지고 있지 않음에도 불구하고, 굴삭 반력에 의해 셔블이 전방으로 끌려오는 전방 끌림(dragging) 동작, 및 균일화 작업에서의 지면으로부터의 반력에 의해 셔블이 후방으로 끌려오는 후방 끌림 동작이 예시되고 있다.Regarding the excavator, Japanese Patent Laid-Open No. 2019-7173 (Patent Document 1) discloses that the excavation reaction force causes the excavation reaction force even though the operator does not operate the traveling body as an operation of the excavator not intended by the operator. This forward dragging operation is exemplified, and the rear dragging operation in which the shovel is dragged backward by a reaction force from the ground in the leveling operation is exemplified.
상기 문헌에는, 오퍼레이터가 의도하지 않는 셔블의 동작은, 어태치먼트, 즉 붐(boom), 암, 버킷의 동작에 기인하고 있고, 어태치먼트를 제어함으로써 의도하지 않는 동작을 억제할 수 있다고 기재되어 있다. 구체적으로는, 붐을 구동하는 유압(油壓) 액추에이터인 붐 실린더의 동작을 보정함으로써, 셔블의 끌림 동작을 억제할 수 있다고 기재되어 있다.In the above document, it is described that the operation of the excavator not intended by the operator is due to the operation of the attachment, that is, the boom, arm, and bucket, and that unintended operation can be suppressed by controlling the attachment. Specifically, it is described that the dragging operation of the excavator can be suppressed by correcting the operation of the boom cylinder, which is a hydraulic actuator for driving the boom.
주행체와, 선회 가능하게 주행체에 탑재되는 선회체(旋回體)를 구비하는 셔블에 있어서는, 선회체가 주행체에 대하여 선회할 때의 주행체의 미끌어짐의 발생을 억제하는 것이 작업 효율상 바람직하지만, 상기 문헌에는 이와 같은 관점에서의 기재는 없다.In a shovel having a traveling body and a revolving body mounted on the traveling body so as to be able to turn, it is preferable from the viewpoint of work efficiency to suppress the occurrence of slippage of the traveling body when the revolving body turns with respect to the traveling body. However, there is no description from this point of view in the above document.
본 개시에서는, 선회체의 선회에 의한 미끌어짐의 발생을 억제할 수 있는, 작업 기계, 및 작업 기계의 제어 방법이 제공된다.In the present disclosure, a working machine capable of suppressing the occurrence of slippage due to the turning of the revolving body, and a method for controlling the working machine are provided.
본 개시에 따르면, 주행체와, 주행체에 선회 가능하게 탑재된 선회체와, 작업 기계의 동작을 제어하는 컨트롤러를 구비하는, 작업 기계가 제공된다. 컨트롤러는, 작업 기계의 자동운전 중에, 선회체의 선회 동작 시에서의 주행체의 미끌어짐의 발생을 판단한다. 컨트롤러는, 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 선회 동작 시에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행한다.According to the present disclosure, there is provided a working machine including a traveling body, a swinging body mounted so as to be able to turn on the traveling body, and a controller for controlling the operation of the working machine. The controller determines the occurrence of slippage of the traveling body during the swinging operation of the swinging body during automatic operation of the working machine. If it is determined that slippage has occurred, the controller executes processing for reducing the rotational inertia force generated during the turning operation.
본 개시에 따르면, 선회체의 선회에 의한 미끌어짐의 발생을 억제할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this indication, generation|occurrence|production of slippage by the turning of a revolving body can be suppressed.
[도 1] 실시형태에 기초한 유압 셔블의 외관도이다.
[도 2] 실시형태에 기초한 유압 셔블의 시스템 구성의 개략을 나타내는 도면이다.
[도 3] 선회체의 선회를 제어하기 위한 구성을 나타내는 도면이다.
[도 4] 실시형태에 기초한 유압 셔블의 일부 전기적 구성을 나타내는 블록도이다.
[도 5] 컨트롤러의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다.
[도 6] 덤프 트럭으로의 배토(排土)를 위한 유압 셔블의 선회 동작을 나타내는 모식도이다.
[도 7] 선회 감속 중의 유압 셔블의 미끌어짐의 발생 상황을 나타내는 모식도이다.
[도 8] 선회 감속 중의 유압 셔블에 미끌어짐이 발생한 경우의 처리의 흐름을 나타내는 플로차트다.
[도 9] 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제1 처리를 설명하기 위한 그래프이다.
[도 10] 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제2 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 11] 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제3 처리를 설명하기 위한 모식도이다.
[도 12] 유압 셔블을 포함하는 시스템의 개략도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view of the hydraulic excavator based on embodiment.
It is a figure which shows the outline of the system structure of the hydraulic excavator based on embodiment.
It is a figure which shows the structure for controlling the turning of a revolving body.
Fig. 4 is a block diagram showing a partial electrical configuration of a hydraulic excavator based on the embodiment.
5 is a block diagram showing the functional configuration of the controller.
It is a schematic diagram which shows the turning operation|movement of the hydraulic excavator for the earth-draining to a dump truck.
It is a schematic diagram which shows the generation|occurrence|production situation of the sliding of the hydraulic excavator during turning deceleration.
It is a flowchart which shows the flow of processing in the case where slipping generate|occur|produced in the hydraulic excavator during turning deceleration.
[FIG. 9] It is a graph for demonstrating the 1st process of reducing the rotational inertia force which generate|occur|produces during turning deceleration.
It is a schematic diagram for demonstrating the 2nd process of reducing the rotational inertia force which generate|occur|produces during turning deceleration.
It is a schematic diagram for demonstrating the 3rd process of reducing the rotational inertia force which generate|occur|produces during turning deceleration.
12 is a schematic diagram of a system including a hydraulic excavator.
이하, 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일 부품에는, 동일한 부호를 붙이고 있다. 이들의 명칭 및 기능도 동일하다. 따라서, 이들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment is described with reference to drawings. In the following description, the same code|symbol is attached|subjected to the same component. Their names and functions are also the same. Accordingly, detailed descriptions thereof will not be repeated.
도 1은, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 외관도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 작업 기계로서, 본 예에 있어서는, 주로 유압 셔블(100)을 예로 들어 설명한다.1 is an external view of a
유압 셔블(100)은 본체(1)와, 유압(油壓)에 의해 작동하는 작업기(2)를 구비하고 있다. 본체(1)는 선회체(3)와 주행체(5)를 구비하고 있다. 주행체(5)는, 한 쌍의 크롤러 벨트(5Cr)와, 주행 모터(5M)를 구비하고 있다. 주행 모터(5M)는 주행체(5)의 구동원으로서 설치되어 있다. 주행 모터(5M)는, 유압에 의해 작동하는 유압 모터다.The
유압 셔블(100)의 동작 시에는, 주행체(5), 보다 구체적으로는 크롤러 벨트(5Cr)가 지면에 접촉하고 있다. 주행체(5)는 크롤러 벨트(5Cr)의 회전에 의해 지면을 주행 가능하다. 그리고, 주행체(5)가 차륜(타이어)를 가지고 있어도 된다.During operation of the
선회체(3)는 주행체(5) 상에 배치되고, 또한 주행체(5)에 의해 지지되어 있다. 선회체(3)는, 선회축(旋回軸)(RX)을 중심으로 하여 주행체(5)에 대하여 선회 가능하게, 주행체(5)에 탑재되어 있다. 선회체(3)는 캡(cab)(4)을 가지고 있다. 유압 셔블(100)의 탑승자(오퍼레이터)는, 이 캡(4)에 탑승하여, 유압 셔블(100)을 조종한다. 캡(4)에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석(4S)이 설치되어 있다. 오퍼레이터는, 캡(4) 내에 있어서 유압 셔블(100)을 조작 가능하다. 오퍼레이터는, 캡(4) 내에 있어서, 작업기(2)의 조작이 가능하며, 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회 조작이 가능하며, 또한 주행체(5)에 의한 유압 셔블(100)의 주행 조작이 가능하다. The revolving
선회체(3)는, 엔진이 수용되는 엔진룸(9)과, 선회체(3)의 후부(後部)에 설치되는 카운터웨이트를 구비하고 있다. 엔진룸(9)에는, 후술하는 엔진(31) 및 유압 펌프(33) 등이 배치되어 있다.The revolving
선회체(3)에 있어서, 엔진룸(9)의 전방에 난간(19)이 설치되어 있다. 난간(19)에는, 안테나(21)가 설치되어 있다. 안테나(21)는, 예를 들면 GNSS[Global Navigation Satellite Systems: 전지구 항법 위성 시스템]용의 안테나이다. 안테나(21)는, 차폭 방향으로 서로 이격되도록 선회체(3)에 설치된 제1 안테나(21B) 및 제2 안테나(21B)를 가지고 있다. In the revolving
작업기(2)는 선회체(3)에 탑재되어 있고, 선회체(3)에 지지되어 있다. 작업기(2)는 붐(6)과, 암(7)과, 버킷(8)을 가지고 있다. 붐(6)은 선회체(3)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(7)은 붐(6)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷(8)은 암(7)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 버킷(8)은 복수의 날(刃)을 가지고 있다. 버킷(8)의 선단부를, 날끝(cutting edge)(8a)이라고 한다. The
그리고, 버킷(8)은 날을 가지고 있지 않아도 된다. 버킷(8)의 선단부는, 스트레이트 형상의 강판으로 형성되어 있어도 된다. And the
붐(6)의 기단부(基端部)는, 붐 핀(13)을 통해 선회체(3)에 연결되어 있다. 암(7)의 기단부는, 암 핀(14)을 통해 붐(6)의 선단부에 연결되어 있다. 버킷(8)은 버킷 핀(15)을 통해 암(7)의 선단부에 연결되어 있다. The base end of the
그리고, 본 실시형태에 있어서는, 작업기(2)를 기준으로 하여, 유압 셔블(100)의 각 부의 위치 관계에 대하여 설명한다.In addition, in this embodiment, the positional relationship of each part of the
작업기(2)의 붐(6)은, 선회체(3)에 대하여, 붐(6)의 기단부에 설치된 붐 핀(13)을 중심으로 회전한다. 선회체(3)에 대하여 회전하는 붐(6)의 특정한 부분, 예를 들면, 붐(6)의 선단부가 이동하는 궤적은 원호형이며, 그 원호를 포함하는 평면이 특정된다. 유압 셔블(100)을 평면에서 본 경우에, 해당 평면은 직선으로서 표현된다. 이 직선의 연장되는 방향이, 유압 셔블(100)의 본체(1)의 전후 방향, 또는 선회체(3)의 전후 방향이며, 이하에서는 단지 전후 방향이라고도 한다. 유압 셔블(100)의 본체(1)의 좌우 방향(차폭 방향), 또는 선회체(3)의 좌우 방향이란, 평면에서 볼 때 전후 방향에 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 좌우 방향이라고도 한다. 차량 본체의 상하 방향, 또는 선회체(3)의 상하 방향이란, 전후 방향 및 좌우 방향에 의해 정해지는 평면과 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 상하 방향이라고도 한다.The
전후 방향에 있어서, 유압 셔블(100)의 본체(1)로부터 작업기(2)가 돌출되어 있는 측이 전방향(前方向)이며, 전방향과는 반대 방향이 후방향이다. 전방향을 볼 때 좌우 방향의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다. 상하 방향에 있어서 지면이 있는 측이 하측, 비어 있는 측이 상측이다.In the front-rear direction, the side on which the working
전후 방향이란, 캡(4) 내의 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 전후 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터에게 정대(正對)하는 방향이 전방향이며, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 배후 방향이 후방향이다. 좌우 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 좌우 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터가 정면에 정대했을 때의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다. 상하 방향이란, 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 상하 방향이다. 운전석(4S)에 착석한 오퍼레이터의 발밑 측이 하측, 두상 측이 상측이다. .The front-rear direction is the front-rear direction of the operator seated on the driver's
붐(6)은 붐 핀(13)을 중심으로 회전 가능하다. 암(7)은 암 핀(14)을 중심으로 회전 가능하다. 버킷(8)은 버킷 핀(15)을 중심으로 회전 가능하다. 암(7) 및 버킷(8)의 각각은, 붐(6)의 선단측으로 이동 가능한 가동(可動) 부재이다. 붐 핀(13), 암 핀(14) 및 버킷 핀(15)은, 즉 좌우 방향으로 연장되어 있다.The
작업기(2)는 붐 실린더(10)와, 암 실린더(11)와, 버킷 실린더(12)를 구비하고 있다. 붐 실린더(10)는 붐(6)을 구동한다. 암 실린더(11)는 암(7)을 구동한다. 버킷 실린더(12)는 버킷(8)을 구동한다. 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 및 버킷 실린더(12)의 각각은, 작동유에 의해 구동되는 유압 실린더이다. The
버킷 실린더(12)는 암(7)에 장착되어 있다. 버킷 실린더(12)가 신축함으로써, 암(7)에 대하여 버킷(8)이 회전한다. 작업기(2)는 버킷 링크를 구비하고 있다. 버킷 링크는 버킷 실린더(12)와 버킷(8)을 연결하고 있다.
유압 셔블(100)에는, 컨트롤러(26)가 탑재되어 있다. 컨트롤러(26)는, 유압 셔블(100)의 동작을 제어한다. 컨트롤러(26)의 상세한 것은 후술한다.The
도 2는, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 시스템 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2에 나타내어지는 바와 같이, 유압 셔블(100)은, 컨트롤러(메인 컨트롤러)(26)와, 엔진(31)과, 유압 펌프(33)와, 탱크(35)과, 메인 밸브(40)와, 선회 모터(3M)를 구비하고 있다.Fig. 2 is a block diagram showing the system configuration of the
도 2에 나타내어지는 시스템은, 유압 펌프(33)가 엔진(31)에 의해 구동되고, 유압 펌프(33)로부터 토출된 작동유가 메인 밸브(40)를 통하여 각종 유압 액추에이터에 공급되도록 구성되어 있다. 유압 액추에이터로의 유압의 공급 및 배출이 제어됨으로써, 작업기(2)의 동작, 선회체(3)의 선회, 및 주행체(5)의 주행 동작이 제어된다. 유압 액추에이터는 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 선회 모터(3M)와, 도 1에 나타내는 주행 모터(5M)를 포함하고 있다. 선회 모터(3M)는, 선회체(3)를 선회시키는 구동원으로서 설치되어 있다.The system shown in FIG. 2 is comprised so that the
엔진(31)은 예를 들면 디젤 엔진이다. 엔진 컨트롤러(36)는 엔진(31)의 동작을 제어한다. 엔진(31)으로의 연료의 분사량이 엔진 컨트롤러(36)에 의해 제어됨으로써, 엔진(31)의 출력이 제어된다. 엔진(31)은, 유압 펌프(33)에 연결하기 위한 구동축을 가지고 있다.The
유압 펌프(33)는, 작업기(2)의 구동 및 선회체(3)의 선회에 사용하는 작동유를 공급한다. 유압 펌프(33)는 엔진(31)의 구동축에 연결되어 있다. 엔진(31)의 회전 구동력이 유압 펌프(33)에 전달되는 것에 의해, 유압 펌프(33)가 구동된다. 유압 펌프(33)는 사판(swash plate)을 가지고, 사판의 경전각(傾轉角)이 변경됨으로써 토출 용량을 변화시키는 가변 용량형의 유압 펌프다.The
탱크(35)는, 유압 펌프(33)가 이용하는 오일을 축적하는 탱크이다. 탱크(35) 내에 저류된 오일이, 유압 펌프(33)의 구동에 의해 탱크(35)로부터 흡출되어, 작동유용 유로(42)를 경유하여 메인 밸브(40)에 공급된다.The
메인 밸브(40)는, 로드형(rod shaped) 스풀을 움직여서 작동유가 흐르는 방향을 바꾸는 스풀 방식의 밸브이다. 메인 밸브(40)는 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 선회 모터(3M)의 각각의 작동유의 공급량을 조정하는 각각의 스풀을 가지고 있다. 각 스풀이 축 방향 이동함으로써, 유압 액추에이터, 즉 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 선회 모터(3M)에 대한 작동유의 공급량이 조정된다. 작동유는 유압 액추에이터를 작동하기 위하여, 그 유압 액추에이터에 공급되는 오일이다.The
유압 펌프(33)로부터 송출된 오일의 일부는, 작동유용 유로(油路)(42)로부터 분기되어 파일럿 유로(50)로 유입한다. 유압 펌프(33)로부터 송출된 오일의 일부가 자기 압력(self-pressure) 감압 밸브(52)로 감압되고, 그 감압된 오일이 파일럿 오일로서 사용된다. 파일럿 오일은, 메인 밸브(40)의 스풀을 작동하기 위하여, 메인 밸브(40)에 공급되는 오일이다.A part of the oil sent out from the
파일럿 유로(50)에는, EPC 밸브(전자(電磁) 비례 제어 밸브)(54)가 설치되어 있다. 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 선회 모터(3M)의 각각의 작동유의 공급량을 조정하는 각각의 스풀마다, 각각의 EPC 밸브(54)가 설치되어 있다. EPC 밸브(54)는, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호(EPC 전류)에 기초하여, 파일럿 오일의 유압(파일럿 유압)을 조정한다. EPC 밸브(54)는, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다.The
EPC 밸브(54)는, 메인 밸브(40)의 한 쌍의 수압실(受壓室)의 각각에 공급되는 파일럿 오일의 파일럿 유압을 조정하여, 메인 밸브(40)를 경유하여 유압 액추에이터에 공급되는 작동유의 공급량을 조정한다. 각 유압 액추에이터에 공급되는 작동유의 흐름 방향 및 유량이 메인 밸브(40)에 의해 조정되고, 각 유압 액추에이터로의 작동유의 공급이 제어됨으로써, 각 유압 액추에이터의 출력이 제어된다. 이로써, 작업기(2)의 동작 및 선회체(3)의 선회 동작이 제어된다.The
도 3은, 선회체(3)의 선회를 제어하기 위한 구성을 나타내는 도면이다. 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회에 사용하는 작동유가 흐르는 작동유용 유로(42)는, 선회 모터(3M)에 공급되는 작동유가 흐르는 공급 유로(43)와, 선회 모터(3M)로부터 배출되는 작동유가 흐르는 배출 유로(44)를 가지고 있다. 공급 유로(43)에, 유압 펌프(33)와, 미터 인 스로틀(61)이 설치되어 있다. 배출 유로(44)에, 미터 아웃 스로틀(62)이 설치되어 있다. 미터 아웃 스로틀(62)은 개구 면적을 변경할 수 있다. 미터 아웃 스로틀(62)의 개구 면적을 변경함으로써, 배출 유로(44)를 흐르는 작동유의 유량을 제어할 수 있다.3 : is a figure which shows the structure for controlling the turning of the revolving
도 3에 나타내어지는 메인 밸브(40)는, 선회 모터(3M)에 대한 작동유의 공급량을 조정하는 선회 스풀(41)을 가지고 있다. 미터 인 스로틀(61)과 미터 아웃 스로틀(62)은 선회 스풀(41)에 포함되어 있다.The
선회 모터(3M)와 미터 아웃 스로틀(62) 사이의 배출 유로(44)로부터 분기되는 분기 라인에, 릴리프 밸브(66)가 설치되어 있다. 릴리프 밸브(66)의 입력 포트는 배출 유로(44)에 접속되어 있고, 릴리프 밸브(66)의 출력 포트는 탱크에 접속되어 있다. 선회 모터(3M)로부터 유출되어 배출 유로(44) 내를 흐르는 작동유의 압력이 릴리프 압력 이상으로 되면, 릴리프 밸브(66)가 개방 상태로 되어, 배출 유로(44) 내의 작동유의 일부가 릴리프 밸브(66)를 통과하여 탱크로 흐른다. 통상은, 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력이 릴리프 압력보다 작게 되도록, 작동유용 유로(42) 내의 작동유의 흐름이 제어된다.A
선회체(3)의 선회의 감속도, 즉 단위시간당의 선회 속도의 감소량은, 미터 아웃 스로틀(62)을 이용하여 제어된다. 컨트롤러(26)로부터 제어 신호를 받은 EPC 밸브(도 2)는, 그 개도(開度)를 조정함으로써, 파일럿 유압을 조정한다. 선회 스풀(41)은, 파일럿 유압에 따라 축 방향으로 이동한다. 미터 아웃 스로틀(62)은, 그 선회 스풀(41)의 이동량에 따라, 개구 면적을 변경한다.The deceleration of the turning of the revolving
미터 아웃 스로틀(62)의 개구 면적을 작게 함으로써, 미터 아웃측의 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력이 높아지고, 얻어지는 제동력이 커진다. 이로써, 선회체(3)의 감속도가 커지고, 선회체(3)는 단시간으로 급속히 감속한다. 미터 아웃 스로틀(62)의 개구 면적을 크게 함으로써, 미터 아웃측의 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력이 내려가고, 얻어지는 제동력이 작아진다. 이로써, 선회체(3)의 감속도가 작아지고, 선회체(3)는 완만하게 감속한다.By making the opening area of the meter-
도 4는, 실시형태에 기초한 유압 셔블(100)의 일부 전기적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(26)는 메모리(261)를 가지고 있다. 메모리(261)는, 유압 셔블(100)의 각종 동작을 제어하기 위한 프로그램을 저장한다. 컨트롤러(26)는, 메모리(261)에 저장되어 있는 프로그램에 기초하여, 유압 셔블(100)의 동작을 제어하기 위한 각종 처리를 실행한다. 메모리(261)는 불휘발성 메모리이며, 필요한 데이터를 기억하는 영역으로서 설치되어 있다.4 is a block diagram showing a partial electrical configuration of the
안테나(21)는, 수신한 전파(GNSS 전파)에 따른 신호를 글로벌 좌표 연산부(23)에 출력한다. 글로벌 좌표 연산부(23)는, 글로벌 좌표계에서의 안테나(21)의 설치 위치를 검출한다. 글로벌 좌표계는, 작업 영역에 설정한 기준 위치를 기초로 한 3차원 좌표계이다. 기준 위치는, 작업 영역에 설정된 기준 마커(reference marker)의 선단의 위치라도 된다.The
IMU(Inertial Measurement Unit)(24)는 선회체(3)에 설치되어 있다. 본 예에 있어서는, IMU(24)는 캡(4)의 하부에 배치되어 있다. 선회체(3)에 있어서, 캡(4)의 하부에 고강성의 프레임이 배치되어 있다. IMU(24)는 그 프레임 상에 배치되어 있다. 그리고, IMU(24)는 선회체(3)의 선회축(RX)의 측방(우측 또는 좌측)에 배치되어도 된다. IMU(24)는, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향에서의 선회체(3)의 가속도와, 전후 방향, 좌우 방향 및 상하 방향 주위의 선회체(3)의 각속도(angular velocity)를 계측한다. An IMU (Inertial Measurement Unit) 24 is installed in the revolving
맨 머신 인터페이스부(28)는, 입력부(281)와 표시부(모니터)(282)를 가지고 있다. 입력부(281)는 오퍼레이터에 의해 조작된다. 입력부(281)는, 표시부(282)의 주위에 배치되는 조작 버튼을 가지고 있다. 입력부(281)는 터치패널을 가지고 있어도 된다. 입력부(281)의 조작에 의해 생성된 지령 신호는 컨트롤러(26)에 출력된다. 표시부(282)는, 연료 잔량 및 냉각수 온도 등의 기본 정보, 및 유압 셔블(100)의 동작 정보 등을 표시한다.The man
컨트롤러(26)는 EPC 밸브(54)에, 제어 신호를 송신한다. EPC 밸브(54)는, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다. EPC 밸브(54)는, 컨트롤러(26)로부터 입력된 제어 신호에 기초하여, 개도를 조정하여, 메인 밸브(40)의 각 스풀에 공급되는 파일럿 오일의 압력을 조정한다. 각 스풀이 파일럿 유압에 따라 축 방향으로 이동함으로써, 유압 액추에이터, 즉 붐 실린더(10), 암 실린더(11), 버킷 실린더(12) 및 선회 모터(3M)에 대한 작동유의 공급량이 조정된다.The
선회 스풀(41)에 대응하는 EPC 밸브(54)가, 컨트롤러(26)로부터 입력된 제어 신호에 기초하여 개도를 조정함으로써, 선회 스풀(41)에 공급되는 파일럿 유압이 조정되고, 선회 스풀(41)이 축 방향으로 이동한다. 선회 스풀(41)의 이동량에 맞추어, 미터 아웃 스로틀(62)은, 작동유용 유로(42)(배출 유로(44), 도 3)의 개구 면적을 조정하여, 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력을 조정한다.When the
컨트롤러(26)는 릴리프 밸브(66)에, 제어 신호를 송신한다. 릴리프 밸브(66)는, 컨트롤러(26)로부터의 제어 신호에 기초하여 제어된다. 컨트롤러(26)는 릴리프 밸브(66)에, 릴리프 압력의 설정값을 지시하는 제어 신호를 출력한다.The
도 5는, 컨트롤러(26)의 기능적 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 컨트롤러(26)는 선회체 위치 취득부(102)와, 선회 감속도 설정부(104)와, 목표 굴삭량 설정부(106)와, 선회 시 작업기 자세 설정부(108)를 구비하고 있다.5 is a block diagram showing the functional configuration of the
선회체 위치 취득부(102)는, 안테나(21)에서 수신한 GNSS 전파에 기초하여 글로벌 좌표 연산부(23)가 검출한 글로벌 좌표계에서의 안테나(21)의 설치 위치의 검출 결과로부터, 안테나(21)가 탑재되어 있는 선회체(3)의 기준 위치에 대한 좌표를 취득한다. 전형적으로는, 선회체 위치 취득부(102)는, 선회축(RX)의 좌표를 취득한다. 또한 선회체 위치 취득부(102)는, IMU(24)에 의한 각속도의 계측 결과로부터, 지면에 대한 선회체(3)의 선회의 각도를 취득한다.The revolving object
선회 감속도 설정부(104)는, 선회체(3)의 선회의 감속도, 즉 단위시간당의 선회 속도의 감소량을 설정한다. 컨트롤러(26)는, 선회 감속도 설정부(104)가 설정한 선회의 감속도에 대응하는 제어 신호를 생성하여, 그 제어 신호를 EPC 밸브(54)에 출력한다. 선회 스풀(41)에 공급되는 파일럿 유압을 조정하여 선회 스풀(41)을 축 방향으로 이동시킴으로써, 미터 아웃 스로틀(62)의 개구 면적을 조정한다.The turning
목표 굴삭량 설정부(106)는, 토사 등의 굴삭 대상물을 작업기(2)에 의해 굴삭하는 굴삭량의 목표값을 설정한다. 이 굴삭량의 목표값을, 이하에서는 목표 굴삭량으로 칭한다. 목표 굴삭량 설정부(106)는, 굴삭 대상물의 목표 굴삭량을 설정한다. 컨트롤러(26)는, 목표 굴삭량 설정부(106)가 설정한 목표 굴삭량에 대응하는 제어 신호를 생성하여, 그 제어 신호를 EPC 밸브(54)에 출력하여, 버킷(8)에 목표 굴삭량의 굴삭 대상물이 적재되도록, 작업기(2)를 제어한다.The target excavation
선회 시 작업기 자세 설정부(108)는, 선회체(3)가 선회 동작할 때의, 선회체(3)에 대한 작업기(2)의 상대 위치를 설정한다. 컨트롤러(26)는, 선회 시 작업기 자세 설정부(108)의 설정한 작업기(2)의 자세에 대응하는 제어 신호를 생성하여, 그 제어 신호를 EPC 밸브(54)에 출력하여, 선회 시의 작업기(2)가 설정된 자세를 취하도록, 작업기(2)를 제어한다.The turning work machine
도 6은, 덤프 트럭(200)으로의 배토를 위한 유압 셔블(100)의 선회 동작을 나타내는 모식도이다. 도 6의 (A) 중의 곡선 화살표로 나타낸 바와 같이, 선회체(3)는 선회축(RX)(도 1)을 중심으로 하여, 주행체(5)에 대하여 선회한다. 선회체(3)는 도 6의 (B)에 나타낸 바와 같이, 덤프 트럭(200)의 짐받이(platform)(202)에 작업기(2)를 향하는 자세가 되는 위치에서, 선회를 정지한다. 이 위치에서, 유압 셔블(100)은, 버킷(8)에 적재된 토사 등의 적재 대상물을, 덤프 트럭(200)의 짐받이(202)에 배토한다. 버킷(8)에 적재된 토사 등의 적재 대상물은, 실시형태에서의 작업기(2)가 운반하는 짐의 일례이다.FIG. 6 : is a schematic diagram which shows the turning operation|movement of the
도 7은, 선회 감속 중의 유압 셔블(100)의 미끌어짐의 발생 상황을 나타내는 모식도이다. 도 7의 (A)에는, 도 6의 (A)와 마찬가지의, 선회축(RX)를 회전 중심으로 하는 선회체(3)의 선회가 나타내어져 있다. 선회체(3)의 선회 속도의 감소 시에, 주행체(5)에, 선회하는 선회체(3)의 관성 모멘트에 의한 회전 관성력이 작용한다. 이 회전 관성력이, 지면에 대한 크롤러 벨트(5Cr)의 최대 정지 마찰력보다 크면, 지면에 대한 주행체(5)의 미끌어짐이 발생한다. 크롤러 벨트(5Cr)가 접촉하고 있는 지면이 비로 젖어 있는 경우 등, 지면과 크롤러 벨트(5Cr) 사이의 마찰 저항이 작아지는 경우에, 주행체(5)의 미끌어짐이 발생하기 쉬워진다.7 : is a schematic diagram which shows the generation|occurrence|production situation of slippage of the
도 7의 (B)에 파선으로 나타내어지는 접지면(接地面)(G)는, 선회체(3)의 선회전에 주행체(5)가 접촉하고 있는 지면을 나타낸다. 도 7의 (B) 중의 흰 화살표로 나타낸 바와 같이, 주행체(5)의 미끌어짐이 발생하면, 크롤러 벨트(5Cr)는 선회체(3)의 선회 방향으로 이동하여, 크롤러 벨트(5Cr)는 접지면(G)로부터 어긋난다. 접지면(G)에 대한 주행체(5)의 미끌어짐이 발생하면, 유압 셔블(100)이 전체로서 지면에 대하여 이동하고, 덤프 트럭(200)에 대한 작업기(2)의 상대 위치가 어긋나게 된다.A ground plane G indicated by a broken line in FIG. 7B indicates the ground surface on which the traveling
선회체(3)의 선회 후에 작업기(2)가 덤프 트럭(200)의 짐받이(202)로부터 어긋날 정도로 미끌어짐에 의한 유압 셔블(100)의 위치 어긋남이 커지면, 덤프 트럭(200)으로의 배토 위치가 어긋나는 것에 의한 짐 넘침이 발생할 가능성이 있다. 짐 넘침을 방지하기 위해 선회체(3)를 역방향으로 선회시키는 경우에는, 사이클 타임이 길어진다. 이와 같이, 미끌어짐이 발생함으로써, 굴삭 적재 작업의 효율이 저하되게 된다.If the displacement of the
실시형태의 유압 셔블(100)은, 유압 셔블(100)로부터 덤프 트럭(200)에 자동으로 적재를 행하는 자동운전 중에서의, 선회체(3)의 선회 시에 이와 같은 주행체(5)의 미끌어짐이 발생한 경우에, 다음에 선회체(3)가 선회할 때의 주행체(5)의 미끌어짐의 발생을 억제하는 것이다. 도 8은, 선회 감속 중의 유압 셔블(100)에 미끌어짐이 발생한 경우의 처리의 흐름을 나타내는 플로차트다.The
도 8에 나타낸 바와 같이, 먼저 스텝 S1에 있어서, 굴삭을 실행한다. 컨트롤러(26)는, EPC 밸브(54)에 제어 신호를 송신함으로써 작업기(2) 및 선회체(3)의 동작을 제어한다. 굴삭 작업을 실행하기 위한 적절한 위치에 버킷(8)을 이동시키고, 그 위치에서 작업기(2)를 적절하게 동작시킴으로써, 버킷(8)에 의해 토사 등의 굴삭 대상물이 굴삭되고, 버킷(8) 내에 굴삭 대상물이 적재된다.As shown in FIG. 8, first, in step S1, excavation is performed. The
스텝 S2에 있어서, 선회체(3)를 선회시킨다. 컨트롤러(26)는, EPC 밸브(54)에 제어 신호를 송신함으로써, 작업기(2) 및 선회체(3)의 동작을 제어한다. 버킷(8) 내에 짐을 적재한 채 선회체(3)에 대한 작업기(2)의 상대 위치를 유지하면서, 또는, 작업기(2)를 상승 혹은 하강시키면서, 주행체(5)에 대하여 선회체(3)를 소정의 각도만큼 선회시킨다. 선회체(3)가 선회하는 각도는, 굴삭 작업을 실행한 위치와, 덤프 트럭(200)의 짐받이(202)의 위치에 기초하여, 컨트롤러(26)가 자동으로 설정한다.In step S2, the revolving
스텝 S3에 있어서, 선회체(3)가 선회를 정지한 후의 선회체(3)의 위치를 취득한다. 컨트롤러(26), 구체적으로는 선회체 위치 취득부(102)(도 5)는, 안테나(21)에서 수신한 GNSS 전파, 및/또는 IMU(24)에 의한 각속도의 계측 결과에 기초하여, 선회체(3)가 선회를 정지한 후의 선회체(3)의 위치를 취득한다.In step S3, the position of the revolving
스텝 S4에 있어서, 지면에 대하여 주행체(5)(크롤러 벨트(5Cr))가 미끄러져 있는지의 여부를 판단한다. 예를 들면, 주행체(5)를 주행시키는 조작이 행해지고 있지 않고, EPC 밸브(54)에 대하여 주행 모터(5M)(도 1)을 구동시키는 신호는 송신되지 않고, 따라서 주행 모터(5M)는 정지한 채임에도 불구하고, 선회의 전후에서 선회축(RX)의 위치가 변화되고 있는 경우에, 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 지면에 대하여 미끄러져 있는 것으로 판단한다.In step S4, it is determined whether or not the traveling body 5 (crawler belt 5Cr) slides with respect to the ground. For example, an operation for driving the traveling
또는, 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회 각도를 선회각 센서로 검출하고, 지면에 대한 선회체(3)의 선회 각도를 IMU(24)로 검출하고, 검출된 선회 각도의 차분이 소정의 임계값 이상인 경우에, 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 지면에 대하여 미끄러져 있는 것으로 판단한다. 또는, 굴삭 작업을 실행한 위치와 덤프 트럭(200)의 짐받이(202)의 위치에 기초하여 컨트롤러(26)가 자동으로 설정한 선회 목표 각도와, 지면에 대한 선회체(3)의 선회 각도의 차분이 소정의 임계값 이상인 경우에, 컨트롤러(26)는, 주행체(5)가 지면에 대하여 미끄러져 있는 것으로 판단한다.Alternatively, the turning angle of the revolving
지면에 대한 선회체(3)의 선회 각도는, 유압 셔블(100)에 탑재하고 있는 시각 센서로 화상을 취득하고, 스캔 매칭에 의해 유압 셔블(100)의 자기 위치 및 자세를 추정함으로써, 검출해도 된다. 선회 전의 GNSS의 방위각과 선회 후의 GNSS의 방위각의 차분으로부터, 지면에 대한 선회체(3)의 선회 각도를 검출해도 된다.The turning angle of the revolving
주행체(5)가 지면에 대하여 미끄러져 있는 것으로 판단된 경우(스텝 S4에 있어서 YES), 스텝 S5로 진행하여, 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수가 임계값 미만인지의 여부를 판단한다. 컨트롤러(26)는, 메모리(261)에 보존되고 있는, 직전의 스텝 S4의 판단보다 앞에 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수와, 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수의 임계값을 판독한다. 컨트롤러(26)는, 직전의 스텝 S4의 판단보다 앞에 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수에 1을 가산하고, 가산 후의 횟수와 임계값을 비교하여, 가산 후의 횟수가 임계값 미만인지의 여부를 판단한다.When it is determined that the traveling
가산 후의 횟수가 임계값 미만인 것으로 판단된 경우(스텝 S5에 있어서 YES), 스텝 S6으로 진행하고, 컨트롤러(26)는, 다음에 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회 속도가 감소할 때 발생하는 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행한다.When it is determined that the number of times after addition is less than the threshold value (YES in step S5), the flow advances to step S6, where the
도 9는, 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제1 처리를 설명하기 위한 그래프이다. 도 9에는, 미끌어짐 발생 시, 및 차회(次回)의, 시간에 대한 선회 속도의 변화를 나타내는 그래프가 도시되어 있다. 그래프의 가로축은 시간을 나타내고, 그래프의 세로축은 선회 속도를 나타낸다.9 is a graph for explaining the first process for reducing the rotational inertia force generated during turning deceleration. 9, there is shown a graph showing the change of the turning speed with respect to time at the time of slippage occurrence and at the next time. The horizontal axis of the graph represents time, and the vertical axis of the graph represents the turning speed.
미끌어짐 발생 시에는, 시각 0부터 시각 T1까지 선회 속도 ω가 유지되고 있고, 시각 T1에서 감속을 개시하고, 시각 T2의 시점에서 선회 속도 0까지 감속되었다고 한다. 이 경우, 차회의 선회 시에는, 시각 0의 시점에서 같은 선회 속도 ω이면, 같은 시각 T2에서 선회 속도 0까지 감속하여 선회체(3)를 선회 목표 각도분 선회시키기 위하여, 감속을 개시하는 시각을, 시각 T1보다 앞의 시각 T0으로 설정한다.At the time of slippage occurrence, it is assumed that the turning speed ω is maintained from
미끌어짐이 발생한 것으로 판단된 후의 차회의 선회 속도의 감소 시에, 선회 감속을 개시하는 타이밍을 앞당김으로써, 단위시간당의 선회 속도의 감소량을, 미끌어짐 발생 시보다 작게 한다. 선회 감속 시의 감속도를 작게 함으로써, 회전 관성력이 저감된다. 선회체(3)를 완만하게 감속시킴으로써, 미끌어짐의 발생이 억제된다. 지면에 대한 크롤러 벨트(5Cr)의 최대 정지 마찰력보다 회전 관성력을 작게 함으로써, 미끌어짐의 발생을 방지할 수 있다.When it is determined that slippage has occurred, when the next swing speed is decreased, the timing of starting the swing deceleration is advanced, so that the amount of decrease in the swing speed per unit time is made smaller than when slippage occurs. By making the deceleration at the time of turning deceleration small, the rotational inertia force is reduced. By gently decelerating the revolving
선회 속도의 감소량은, 도 3에 나타내어지는, 메인 밸브(40) 내의 선회 스풀(41)의 미터 아웃 스로틀(62)을 이용하여 제어할 수 있다. 선회 모터(3M)와 미터 아웃 스로틀(62) 사이의 배출 유로(44) 내에서의 작동유의 압력은, 릴리프 밸브(66)의 릴리프 압력 앞에서 제어된다. 선회 모터(3M)의 하류측의 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력이 높으면, 선회 모터(3M)의 회전에 대한 저항이 커지고, 선회 모터(3M)의 회전을 정지시키는 브레이크로서 작동한다.The reduction amount of the turning speed is controllable using the meter-
컨트롤러(26)에 의해 EPC 밸브(54)의 개도를 제어함으로써, 선회 스풀(41)에 공급되는 파일럿 유압이 조정되고, 미터 아웃 스로틀(62)의 개구 면적이 변경된다. 미터 아웃 스로틀(62)을 개방하는 방향으로 제어함으로써, 미터 아웃 스로틀(62)을 통과하는 작동유의 흐름에 대한 저항이 저하된다. 선회 모터(3M)와 미터 아웃 스로틀(62) 사이의 배출 유로(44) 내에서의, 작동유의 압력이 낮아진다.By controlling the opening degree of the
선회 모터(3M)의 하류측의 배출 유로(44) 내의 작동유의 압력을 낮게 함으로써, 선회 모터(3M)에 작용하는 브레이크력이 작아지고, 선회 속도의 감소량을 작게 할 수 있다. 따라서, 미터 아웃 스로틀(62)을 개방함으로써, 단위시간당의 선회 속도의 감소량을 작게 할 수 있다.By lowering the pressure of the hydraulic oil in the discharge flow path 44 on the downstream side of the
또는 선회 속도의 감소량은, 도 3에 나타내어지는 릴리프 밸브(66)를 이용하여 제어할 수 있다. 릴리프 밸브(66)의 릴리프 압력의 설정값을 높게 설정하면, 선회의 감속도가 커진다. 릴리프 밸브(66)의 릴리프 압력의 설정값을 낮게 설정하면, 선회의 감속도가 작아진다. 그래서, 주행체(5)의 미끌어짐이 발생하면, 다음에 주행체(5)에 대한 선회체(3)의 선회 속도가 감소할 때의 릴리프 압력의 설정값을 낮게 하도록, 제어해도 된다.Alternatively, the amount of decrease in the turning speed can be controlled using the
도 10은, 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제2 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 도 10에는, 버킷(8)과, 버킷(8)에 의해 운반되는 짐, 전형적으로는 굴삭 작업 시에 버킷(8) 내에 적재된 토사 등의 굴삭 대상물이 도시되어 있다.It is a schematic diagram for demonstrating the 2nd process of reducing the rotational inertia force which generate|occur|produces during turning deceleration. Fig. 10 shows a
미끌어짐 발생 시에는, 버킷(8) 내에 적재량 P1의 짐이 적재되어 있고, 작업기(2)가 운반하는 짐의 양은 적재량 P1이었다고 한다. 이 경우, 목표 굴삭량 설정부(106)는, 차회의 목표 굴삭량을 현재의 목표 굴삭양보다 작은 양으로 설정 변경한다. 작업기(2)가 운반하는 짐의 양이, 적재량 P1보다 작은 적재량 P2로 설정된다. 작업기(2)가 운반하는 짐의 양을 작게 함으로써, 선회 속도가 감소할 때의 회전 관성력이 저감된다. 이로써, 미끌어짐의 발생이 억제된다. 지면에 대한 크롤러 벨트(5Cr)의 최대 정지 마찰력보다 회전 관성력을 작게 함으로써, 미끌어짐의 발생을 방지할 수 있다.It is assumed that the load of the loading amount P1 is loaded in the
도 11은, 선회 감속 중에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 제3 처리를 설명하기 위한 모식도이다. 도 11에는, 좌측으로부터 본 유압 셔블(100)의 모식도가 도시되어 있다. 선회체(3)는, 선회축(RX)를 중심으로 하여 선회 가능하게, 주행체(5)에 탑재되어 있다. 작업기(2)는, 선회체(3)에 대하여 상대 이동 가능하게, 선회체(3)에 장착되어 있다. 버킷(8)에는, 적하(積荷)(P)가 적재되어 있다.11 : is a schematic diagram for demonstrating the 3rd process of reducing the rotational inertia force which generate|occur|produces during turning deceleration. 11, the schematic diagram of the
미끌어짐 발생 시에서의 작업기(2)의 자세와 비교하여, 차회의 선회 시에는, 작업기(2)가, 선회체(3)의 선회가 중심인 선회축(RX)에 의해 가까워지고 있다. 선회체(3)의 선회 시에 작업기(2)를 접은 자세로 하여, 선회축(RX)로부터 작업기(2)까지의 거리, 전형적으로는 선회축(RX)로부터 적하(P)를 적재하는 버킷(8)까지의 거리를 작게 함으로써, 선회 속도가 감소할 때의 회전 관성력이 저감된다. 이로써, 미끌어짐의 발생이 억제된다. 지면에 대한 크롤러 벨트(5Cr)의 최대 정지 마찰력보다 회전 관성력을 작게 함으로써, 미끌어짐의 발생을 방지할 수 있다.Compared with the posture of the
이와 같이, 지면(접지면(G), 도 7)에 대한 주행체(5)의 미끌어짐이 발생한 경우에, 다음에 선회체(3)의 선회 속도가 감소할 때, 발생하는 회전 관성력을 저감함으로써, 선회체(3)의 선회에 의한 미끌어짐의 발생을 억제할 수 있다. 그리고, 처리를 종료한다(도 8의 「엔드」).In this way, when slippage of the traveling
도 8의 스텝 S5의 판단에 있어서, 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수가 임계값 이상인 것으로 판단된 경우(스텝 S5에 있어서 NO), 스텝 S7로 진행하고, 자동운전을 정지한다. 스텝 S6에서의 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행한 후의 차회의 선회 시에 있어서도 주행체(5)의 미끌어짐이 발생하는 현상이 반복되고, 해당 현상이 임계값 횟수에 도달했을 때, 컨트롤러(26)는 유압 셔블(100)의 자동운전을 정지시킨다. 거듭되는 미끌어짐의 발생에 의해, 목표하는 작업 효율이 얻어지지 않거나, 유압 셔블(100)의 자세가 불안정해지거나 하는 문제점을 회피하기 위하여, 유압 셔블(100)의 자동운전이 정지된다. 그리고, 처리를 종료한다(도 8의 「엔드」).In the judgment of step S5 of Fig. 8, when it is judged that the number of times judged to be slippage is equal to or greater than the threshold value (NO in step S5), the process proceeds to step S7 and the automatic operation is stopped. The phenomenon in which slippage of the traveling
미끌어짐 발생으로 판단된 횟수의 임계값은, 1 이상의 정수가 설정된다. 이 임계값은, 메모리(261)에 미리 보존되어 있어도 된다. 오퍼레이터가 맨 머신 인터페이스부(28)(도 4)의 입력부(281)를 조작함으로써, 컨트롤러(26)에 임계값의 설정값이 입력되어도 된다.An integer of 1 or more is set as the threshold value of the number of times judged to be slipping. This threshold value may be previously stored in the
스텝 S4의 판단에 있어서, 주행체(5)가 지면에 대하여 미끌어져 있지 않은 것으로 판단된 경우(스텝 S4에 있어서 NO), 회전 관성력을 저감하는 처리는 행해지고 않고, 자동운전을 정지하는 처리도 행해지고 않고, 그대로 처리를 종료한다(도 8의 「엔드」).In the determination of step S4, if it is determined that the traveling
스텝 S6에 있어서 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행했을 때, 및 스텝 S7에 있어서 자동운전을 정지하는 처리를 실행했을 때, 컨트롤러(26)는, 이 처리를 실행한 것을 오퍼레이터에 통지해도 된다. 아울러, 선회체(3)의 선회 시에 미끌어짐이 발생한 것을 오퍼레이터에 통지하고, 미끄러지기 어려운 작업 장소로의 이동을 오퍼레이터에 촉진해도 된다. 이 통지는, 표시부(282)(도 4)에 통지 표시를 표시함으로써 행해져도 되고, 램프 등의 오퍼레이터에 시각적으로 통지하는 다른 장치를 사용하여 행해져도 되고, 또는, 버저 혹은 스피커 등의 오퍼레이터에 음성으로 통지하는 장치를 사용해도 된다.When the processing for reducing the rotational inertia force is executed in step S6 and when the processing for stopping the automatic operation is executed in step S7, the
상기의 스텝 S7의 설명에서는, 자동운전을 정지할지 아닌지의 판단에, 미끌어짐 발생으로 판단된 횟수가 이용되는 예에 대하여 설명했다. 이 예를 바꾸어, 미끌어짐량의 임계값을 넘으면 자동운전을 정지하도록 제어되어도 된다. 미끌어짐량이 크면, 1회의 미끌어짐의 발생에 의해 차체가 불안정해질 가능성이 있다. 자동운전을 정지할지 아닌지의 판단에 미끌어짐량을 이용하여 제어함으로써, 차체가 불안정해지는 현상을 더욱 확실하게 회피할 수 있다.In the description of step S7 above, an example has been described in which the number of times determined as slippage is used in determining whether or not to stop the automatic operation. Changing this example, if the threshold value of the amount of sliding is exceeded, the control may be controlled so as to stop the automatic operation. When the amount of sliding is large, there is a possibility that the vehicle body becomes unstable due to occurrence of one slip. By controlling the amount of slippage in determining whether or not to stop the automatic operation, it is possible to more reliably avoid a phenomenon in which the vehicle body becomes unstable.
지금까지의 실시형태의 설명에서는, 유압 셔블(100)이 컨트롤러(26)를 구비하고 있고, 유압 셔블(100)에 탑재되어 있는 컨트롤러(26)가 작업기(2)의 동작을 자동제어하는 예에 대하여 설명했다. 작업기(2)의 동작을 제어하는 컨트롤러는, 반드시 유압 셔블(100)에 탑재되어 있지 않아도 된다.In the description of the embodiments so far, the
도 12는, 유압 셔블(100)을 포함하는 시스템의 개략도이다. 유압 셔블(100)에 탑재된 컨트롤러(26)와는 별도로 설치된 외부의 컨트롤러(260)가, 작업기(2)의 동작을 제어하는 시스템을 구성해도 된다.12 is a schematic diagram of a system including a
컨트롤러(260)는, 유압 셔블(100)의 작업 현장에 배치되어도 되고, 유압 셔블(100)의 작업 현장에서 떠난 원격지에 배치되어도 된다.The
실시형태에 있어서는, 미끌어짐이 발생했을 때, 차회의 선회 속도의 감소 시에 미끌어짐의 발생을 억제하는 제어에 대하여 설명했다. 도 9를 참조하여 설명한 선회 감속 시의 감속도를 작게 하는 제어, 및 도 11을 참조하여 설명한 작업기(2)를 선회축에 가까이 하는 제어는, 차회의 선회 감속 시에 한정되지 않고 제어 가능하다. 예를 들면, 자동선회하고 있는 동안에 미끌어짐을 검지하면, 미끌어짐을 검지한 직후에 작업기(2)를 선회축(RX)에 가까이 하거나, 미끌어짐을 검지한 직후에 단위시간당의 선회 속도의 감소량을 작게 하여, 회전 관성력을 저감시켜도 된다.In embodiment, when slippage generate|occur|produced, the control which suppressed generation|occurrence|production of slippage at the time of reduction of the next turning speed was demonstrated. The control for reducing the deceleration during turning deceleration described with reference to FIG. 9 and the control for bringing the
실시형태에 있어서는, 선회체(3)의 선회 감속 시에서의 미끌어짐 대책에 대하여 설명했다. 도 10을 참조하여 설명한 버킷(8)에 의해 운반되는 짐을 줄이는 제어, 및 도 11을 참조하여 설명한 작업기(2)를 선회축(RX)에 가까이 하는 제어는, 선회체(3)의 선회 가속 시에 주행체(5)의 미끌어짐이 발생한 경우의 대책으로서도, 동일하게 유효하다. 따라서, 선회체(3)의 선회 속도의 변동 시에 주행체(5)의 미끌어짐이 발생했을 때, 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행함으로써, 미끌어짐의 발생을 억제할 수 있다.In the embodiment, the slip countermeasure at the time of the turning deceleration of the revolving
실시형태에 있어서는, 선회체(3)의 선회 속도의 변동 시에서의 미끌어짐 대책에 대하여 설명했다. 도 10을 참조하여 설명한 버킷(8)에 의해 운반되는 짐을 줄이는 제어, 및 도 11을 참조하여 설명한 작업기(2)를 선회축(RX)에 가까이 하는 제어는, 선회체(3)가 일정한 선회 속도로 선회하고 있을 때에 주행체(5)의 미끌어짐이 발생한 경우의 대책으로서도, 동일하게 유효하다. 따라서, 선회체(3)의 선회 동작 시에 주행체(5)의 미끌어짐이 발생했을 때, 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행함으로써, 미끌어짐의 발생을 억제할 수 있다.In the embodiment, the slip countermeasure at the time of the fluctuation|variation in the turning speed of the revolving
실시형태에 있어서는, 작업 기계의 일례로서 유압 셔블(100)에 대하여 설명하였으나, 본 개시의 사상을 적용 가능한 작업 기계는, 유압에서 구동하지 않는 기계식의 초대형의 로프 셔블, 전동 모터로 구동하는 전동 셔블 등이라도 된다.In the embodiment, the
이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아닌 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타내어지고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.The disclosed embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the claims rather than the above description, and it is intended that all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims are included.
1: 본체, 2: 작업기, 3: 선회체, 3M: 선회 모터, 5: 주행체, 5Cr: 크롤러 벨트, 5M: 주행 모터, 6: 붐, 7: 암, 8: 버킷, 8a: 날끝, 9: 엔진 룸, 10: 붐 실린더, 11: 암 실린더, 12: 버킷 실린더, 21: 안테나, 21A: 제1 안테나, 21B: 제2 안테나, 23: 글로벌 좌표 연산부, 24: IMU, 26, 260: 컨트롤러, 28: 맨 머신 인터페이스부, 31: 엔진, 33: 유압 펌프, 35: 탱크, 36: 엔진 컨트롤러, 40: 메인 밸브, 41: 선회 스풀, 42: 작동유용 유로, 43: 공급 유로, 44: 배출 유로, 50: 파일럿 유로, 52: 자기 압력 감압 밸브, 54: EPC 밸브, 61: 미터 인 스로틀, 62: 미터 아웃 스로틀, 66: 릴리프 밸브, 100: 유압 셔블, 102: 선회체 위치 취득부, 104: 선회 감속도 설정부, 106: 목표 굴삭량 설정부, 108: 선회 시 작업기 자세 설정부, 200: 덤프 트럭, 202: 짐받이, 261: 메모리, 281: 입력부, 282: 표시부, G: 접지면, P : 적하, P1, P2: 적재량, RX: 선회축.1: main body, 2: implement, 3: slewing body, 3M: slewing motor, 5: traveling body, 5Cr: crawler belt, 5M: traveling motor, 6: boom, 7: arm, 8: bucket, 8a: blade tip, 9 : engine room, 10: boom cylinder, 11: female cylinder, 12: bucket cylinder, 21: antenna, 21A: first antenna, 21B: second antenna, 23: global coordinate calculator, 24: IMU, 26, 260: controller , 28: man machine interface part, 31: engine, 33: hydraulic pump, 35: tank, 36: engine controller, 40: main valve, 41: slewing spool, 42: flow path for hydraulic oil, 43: supply flow path, 44: discharge Flow path, 50: pilot flow path, 52: self-pressure reducing valve, 54: EPC valve, 61: meter in throttle, 62: meter out throttle, 66: relief valve, 100: hydraulic excavator, 102: swivel body position acquisition part, 104 : turning deceleration setting unit, 106: target excavation amount setting unit, 108: working machine posture setting unit during turning, 200: dump truck, 202: load carrier, 261: memory, 281: input unit, 282: display unit, G: ground plane, P: load, P1, P2: payload, RX: pivot.
Claims (6)
상기 주행체에 선회 가능하게 탑재된 선회체(旋回體); 및
상기 작업 기계의 동작을 제어하는 컨트롤러;를 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 작업 기계의 자동운전 중에, 상기 선회체의 선회 동작 시에서의 상기 주행체의 미끌어짐의 발생을 판단하고, 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 선회 동작 시에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행하는,
작업 기계.running body;
a revolving body rotatably mounted on the traveling body; and
a controller for controlling the operation of the working machine; and
The controller determines, during automatic operation of the working machine, the occurrence of slippage of the traveling body during the swinging operation of the swinging body, and when it is determined that slippage has occurred, the rotational inertia force generated during the swinging operation to carry out a process to reduce,
working machine.
상기 컨트롤러는, 상기 주행체에 대하여 상기 선회체가 선회하는 선회 속도의 변동 시에, 단위시간당의 선회 속도의 변동량을 작게 함으로써, 상기 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행하는, 작업 기계.The method of claim 1,
and the controller executes a process for reducing the rotational inertia force by reducing an amount of change in the rotational speed per unit time when the swinging speed at which the swinging body swings with respect to the traveling body varies.
상기 선회체에 탑재되는 작업기를 더 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 선회체의 선회의 중심에 상기 작업기를 가까이 함으로써, 상기 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행하는, 작업 기계.3. The method of claim 1 or 2,
Further comprising a work machine mounted on the revolving body,
and the controller executes a process for reducing the rotational inertia force by bringing the work machine closer to a center of rotation of the revolving body.
상기 선회체에 탑재되는 작업기를 더 구비하고,
상기 작업기는, 굴삭 대상물을 굴삭하는 버킷을 가지고,
상기 컨트롤러는, 상기 굴삭 대상물의 목표 굴삭량을 설정하는 목표 굴삭량 설정부를 가지고, 상기 주행체의 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 차회(次回)의 상기 목표 굴삭량을 현재의 상기 목표 굴삭량보다 적은 양으로 설정 변경함으로써, 차회의 상기 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행하는, 작업 기계.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Further comprising a work machine mounted on the revolving body,
The work machine has a bucket for excavating an excavation object,
The controller has a target excavation quantity setting unit for setting a target excavation quantity of the excavation object, and when it is determined that slippage of the traveling body has occurred, the next target excavation quantity is set to be higher than the current target excavation quantity. A working machine that executes a process for reducing the rotational inertia force in the next time by changing the setting in a small amount.
상기 컨트롤러는, 상기 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행한 후에 상기 주행체의 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 상기 작업 기계의 자동운전을 정지하는, 작업 기계.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
and the controller stops the automatic operation of the working machine when it is determined that slippage of the traveling body has occurred after executing the process for reducing the rotational inertia force.
상기 작업 기계의 자동운전 중에, 상기 선회체의 선회 동작 시에서의 상기 주행체의 미끌어짐의 발생을 판단하는 단계; 및
상기 판단하는 단계에 있어서 미끌어짐이 발생한 것으로 판단하면, 선회 동작 시에 발생하는 회전 관성력을 저감하는 처리를 실행하는 단계;
를 포함하는, 작업 기계의 제어 방법.The working machine includes a traveling body and a revolving body mounted rotatably on the traveling body,
determining, during automatic operation of the working machine, the occurrence of slippage of the traveling body during the swinging operation of the swinging body; and
executing a process for reducing a rotational inertia force generated during a turning operation if it is determined in the determining step that slippage has occurred;
A method of controlling a working machine, comprising:
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