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作业机械的制作方法

2021-10-22 08:26:00 来源:中国专利 TAG:
作业机械的制作方法

本发明涉及液压挖掘机、推土机、轮式装载机、压实机械、卡车等作业机械。

背景技术

已知一种作业机械,在进入作业区域内的作业人员或自卸卡车等进入物与作业机械的附属装置接触的可能性高时,进行使附属装置停止旋转的控制(例如专利文献1)。在专利文献1记载的作业机械中,当以旋转中心为基点的附属装置的方位与进入物的方位所成的角度间隔小于阈值时,开始旋转停止控制。旋转角速度越快,将该角度间隔的阈值设定得越大,另外,旋转惯性矩越大,将该角度间隔的阈值设定得越大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第5570332号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,在如专利文献1所记载的方法那样对于进入物进行停止控制时,由于进入物移动,为了降低与进入物接触的可能性,需要具有某种程度的富裕地开始旋转停止控制。在该情况下,有时即使实际上不接触也进行停止控制,在作业区域内作业机械停止的频率增加,存在作业效率变差的课题。

本发明的目的在于提供一种能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性并且抑制作业效率恶化的作业机械。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的,本发明一个方式的作业机械具备:能够移动的车身或者以可移动的方式安装在车身上的作业机;致动器,其驱动所述作业机或所述车身;移动范围设定装置,其设定所述作业机或所述车身的移动范围;障碍物位置检测装置,其检测周边的障碍物的位置;以及控制装置,其控制所述致动器,所述作业机械的特征为所述控制装置具备:第一控制指令运算部,其基于所述移动范围来运算用于控制所述致动器的第一控制指令;第二控制指令运算部,其基于所述移动范围内侧的所述障碍物的位置来运算用于控制所述致动器的第二控制指令;以及控制执行部,其选择所述第一控制指令和所述第二控制指令中的使所述作业机或所述车身更早停止的控制指令或者使所述作业机或所述车身更大幅减速的控制指令来执行所述致动器的控制。

发明效果

根据本发明,能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性,并且抑制作业效率恶化。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的作为作业机械一例的液压挖掘机的侧视图。

图2是本发明第一实施方式的作为作业机械一例的液压挖掘机的系统结构图。

图3是本发明第一实施方式的控制装置的功能块结构图。

图4是表示本发明第一实施方式的控制装置的第一控制指令运算部的运算处理的流程图。

图5是表示本发明第一实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

图6是表示本发明第二实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

图7是表示本发明第三实施方式的控制装置的第一控制指令运算部的运算处理的流程图。

图8是表示本发明第三实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

图9表示在本发明第三实施方式的控制装置的第一控制指令运算部中使用的第一速度限制值以及在第二控制指令运算部中使用的第二速度限制值的一例。

图10是表示本发明第四实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

图11是本发明第五实施方式的控制装置的功能块结构图。

图12是表示本发明第五实施方式的控制装置的第一控制指令运算部的运算处理的流程图。

图13是表示本发明第五实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

图14是本发明第六实施方式的控制装置的功能块结构图。

图15是表示本发明第六实施方式的控制装置的第一控制指令运算部的运算处理的流程图。

图16是表示本发明第六实施方式的控制装置的第二控制指令运算部的运算处理的流程图。

具体实施方式

以下,作为作业机械以液压挖掘机为例说明本发明的实施方式。另外,本发明能够应用于推土机、轮式装载机、压实机械、卡车等所有作业机械,并不限于液压挖掘机。

在以下的实施方式的说明中,对具有相同功能的部分标注相同或关联的附图标记,并省略重复的说明。

[第一实施方式]

首先,对本发明第一实施方式进行说明。

<整体结构>

图1是本发明第一实施方式的作为作业机械一例的液压挖掘机的侧视图。在图1中,液压挖掘机1具备履带式的能够自行的行驶体10、以可旋转的方式设置在行驶体10上的旋转体20以及以能够进行俯仰动作的方式安装在旋转体20的前作业机30。保护范围中的“作业机械”相当于液压挖掘机1,保护范围中的“作业机”相当于前作业机30,保护范围中的“车身”相当于行驶体10以及旋转体20。

行驶体10由一对履带11a、11b及履带架12a、12b(在图1中仅示出单侧)、独立地对各履带11a、11b进行驱动控制的一对行驶用液压马达13a、13b及其减速机构等构成。作为致动器的各行驶用液压马达13a、13b的驱动力经由减速机构等传递至各履带11a、11b,通过该驱动力使液压挖掘机1(的行驶体10)在作业区域内(后述的移动范围内)行驶(移动)。

旋转体20由以下等部件构成:旋转框架21、设置在旋转框架21上的作为原动机的发动机22、旋转用液压马达27、对旋转用液压马达27的旋转进行减速的减速机构26。作为致动器的旋转用液压马达27的驱动力经由减速机构26传递到行驶体10,通过该驱动力相对于下部的行驶体10旋转驱动上部的旋转体20(旋转框架21)。

另外,在旋转体20上搭载有前作业机30。前作业机30由以下等部件构成:动臂31、用于驱动动臂31的动臂缸32、以可自由旋转的方式轴支承在动臂31前端部附近的斗杆33、用于驱动斗杆33的斗杆缸34、以可自由旋转的方式轴支承在斗杆33前端的铲斗35、用于驱动铲斗35的铲斗缸36。通过作为致动器的动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36的驱动力使前部作业机30(动臂31、斗杆33、铲斗35)相对于旋转体20(旋转框架21)移动。

而且,在旋转体20的旋转框架21上搭载有液压系统40,该液压系统40用于驱动上述行驶用液压马达13a、13b、旋转用液压马达27、动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36等液压致动器。以下,有时将行驶用液压马达13a、13b、旋转用液压马达27、动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36称为液压致动器13a、13b、27、32、34、36。

液压系统40由工作油箱、液压泵、调节器、控制阀等构成,关于它们,使用后述的图2进行说明。

另外,作为传感器类,在前作业机30搭载有动臂倾斜角传感器51、斗杆倾斜角传感器52、铲斗倾斜角传感器53。在旋转体20的旋转框架21上搭载有旋转角度传感器54、GNSS接收装置55a、55b(在图1中仅示出单侧)、障碍物位置检测装置56a、56b。

动臂倾斜角传感器51检测动臂31相对于地面的倾斜角,斗杆倾斜角传感器52检测斗杆33相对于地面的倾斜角,铲斗倾斜角传感器53检测铲斗35相对于地面的倾斜角。这些倾斜角传感器51、52、53也可以是被称为IMU(Inertial Measurement Unit:惯性测量单元)的惯性测量装置,在该情况下,能够校正动臂31、斗杆33、铲斗35动作时的加减速的影响,测量准确的倾斜角。

旋转角度传感器54是使用电阻或磁的角度传感器,检测行驶体10与旋转体20的相对角度。

GNSS接收装置55a、55b由天线和接收机构成,检测GNSS接收装置55a、55b相对于地球的位置(水平坐标和高度)。GNSS(Global Navigation Satellite System)是使用卫星进行定位的系统的总称。

障碍物位置检测装置56a、56b由照相机或雷达构成,检测作业者、自卸卡车等不应该接触的周边障碍物相对于旋转体20的位置。在图1中,在旋转体20(旋转框架21)的前后搭载有2个障碍物位置检测装置,但搭载位置能够任意地变更,既可以是1个,也可以是3个以上。

<系统结构>

图2是本发明第一实施方式的作为作业机械一例的液压挖掘机的系统结构图。如图2所示,本系统由以下构成:发动机22、发动机控制器23、行驶用液压马达13a、13b、旋转用液压马达27、动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36、工作油箱46a、46b、液压泵41a、41b及其调节器42a、42b、先导阀43a~43d、控制阀44、先导压控制电磁阀45a~45l、动臂倾斜角传感器51、斗杆倾斜角传感器52、铲斗倾斜角传感器53、旋转角度传感器54、GNSS接收器55a、55b、障碍物位置检测装置56a、56b、发动机控制刻度盘61、移动范围设定装置62、控制装置100。

发动机22由发动机控制器23控制,发动机控制器23对发动机22的燃料喷射量、燃料喷射时机进行调整,以使实际的发动机转速与控制装置100输出的发动机转速目标值一致。

液压泵41a、41b是可变容积型的液压泵,由发动机22旋转驱动,将与转速和容积之间的乘积成比例的工作油(从工作油箱46a、46b经由控制阀44向液压致动器13a、13b、27、32、34、36)排出。

根据来自控制装置100的控制指令驱动调节器42a、42b,从而调节器42a、42b改变液压泵41a、41b的容积。

行驶L先导阀43a根据对应的操作杆(未图示)的前后方向的倾斜,生成行驶L前进先导压Pa、行驶L后退先导压Pb。行驶R先导阀43b根据对应的操作杆(未图示)的前后方向的倾斜,生成行驶R前进先导压Pc、行驶R后退先导压Pd。旋转/斗杆先导阀43c根据对应的操作杆(未图示)的前后方向和左右方向的倾斜,生成旋转右先导压Pe、旋转左先导压Pf、斗杆倾卸先导压Pg、斗杆铲装先导压Ph。动臂/铲斗先导阀43d根据对应的操作杆(未图示)的前后方向和左右方向的倾斜,生成动臂下降先导压Pi、动臂上升先导压、铲斗铲装先导压Pk、铲斗倾卸先导压Pl。如上所述,先导阀43a~43d例如可以通过操作员对设置在液压挖掘机1的驾驶席的对应的操作杆进行移动来生成先导压Pa~Pl,也可以如自动驾驶那样,即使操作员不移动操作杆,也可根据控制装置100的控制指令生成先导压Pa~Pl。

通过与各液压致动器13a、13b、27、32、34、36对应的先导压Pa~Pl来驱动控制阀44,控制阀44调整从液压泵41a、41b向液压致动器13a、13b、27、32、34、36流动的流量以及从液压致动器13a、13b、27、32、34、36向工作油箱46a、46b流动的流量。

先导压控制电磁阀45a~45l按照控制装置100的控制指令来限制先导压Pa~Pl(在先导压为限制值以上时降低至限制值,在为限制值以下时不做任何限制),如后面说明的那样,使液压致动器13a、13b、27、32、34、36减速或停止。

发动机控制刻度盘61例如是在液压挖掘机1的驾驶席上供操作人员指示发动机转速的单元,当操作人员扭转了发动机控制刻度盘61时,输出电压根据刻度盘角度而变化。

移动范围设定装置62设定本液压挖掘机1的移动范围(=作业区域),并将该信息向控制装置100输出。移动范围是指在预定的作业内容中,由于液压挖掘机1行驶、旋转、或使用前作业机30进行作业,从而移动体10、旋转体20、前作业机30移动的范围。移动范围设定装置62可以位于液压挖掘机1的驾驶席,通过由操作员进行操作设定来向控制装置100发送信息,也可以位于液压挖掘机1的外侧,通过无线向控制装置100发送信息。

控制装置100基于发动机控制刻度盘61的输出电压,将发动机转速目标值向发动机控制器23输出。另外,通过传感器检测先导压Pa~Pl,基于该检测值和先导压控制电磁阀45a~45l的指令值来控制调节器42a、42b,以确保向液压致动器13a、13b、27、32、34、36流动的工作油的流量。

另外,如后面说明的那样,控制装置100通过控制先导压控制电磁阀45a~45l,使液压致动器13a、13b、27、32、34、36减速或停止。关于先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法,使用图3等进行说明。

<控制装置的功能块结构及控制内容>

图3是本发明第一实施方式的控制装置100的功能块结构图。图3表示控制装置100的针对先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法的一例,特别是表示其中的对与行驶相关的先导压Pa~Pd进行控制的先导压控制电磁阀45a~45d的控制方法的一个例子。

虽然未图示,但控制装置100构成为微型计算机(微机),其包含进行各种运算的CPU、存储CPU执行运算用的程序的ROM或HDD等存储装置、成为CPU执行程序时的工作区域的RAM、作为与其他设备之间收发数据时的接口的通信接口(通信I/F)等。由CPU将存储装置中存储的各种程序加载到RAM中来执行各种程序,由此实现控制装置100的各功能。

在控制装置100的旋转体当前位置/朝向运算部101中,根据由GNSS接收装置55a、55b检测出的GNSS接收装置55a的位置和GNSS接收装置55b的位置,运算旋转体20的旋转中心的位置和旋转体20的朝向(方位),然后输出该位置和朝向。

在行驶体当前位置/朝向运算部102中,将与旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20的位置相同的值作为行驶体10的位置来输出。另外,根据旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20的朝向以及旋转角度传感器54检测出的旋转角度(行驶体10与旋转体20的相对角度)来运算行驶体10的朝向,然后输出该朝向。

在行驶体位置/朝向运算部103中,根据从行驶体当前位置/朝向运算部102输入的行驶体10的当前的位置和朝向,运算以最大速度行驶时的行驶体10将来的位置和朝向。例如,运算以最大速度在前进方向上行驶时的0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的位置;在后退方向上以最大速度行驶时的0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的位置。设将来的朝向与当前的朝向相同。在当前正在行驶的过程中,可以运算保持其轨迹进行行驶时的0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、…、2.0秒后的位置和朝向。从行驶体位置/朝向运算部103一并输出由行驶体位置/朝向运算部103运算出的行驶体10将来的位置和朝向的信息以及由行驶体当前位置/朝向运算部102运算出的行驶体10当前的位置和朝向的信息。

在旋转体位置/朝向运算部104中,将与行驶体位置/朝向运算部103运算出的行驶体10将来的位置相同的值作为旋转体20将来的位置。另外,根据行驶体位置/朝向运算部103运算出的行驶体10将来的朝向以及旋转角度传感器54检测出的旋转角度(行驶体10与旋转体20的相对角度)(假定将来的旋转角度与当前相同)来运算旋转体20将来的朝向。从旋转体位置/朝向运算部104一并输出由旋转体位置/朝向运算部104运算出的旋转体20将来的位置和朝向的信息、以及由旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20当前的位置和朝向的信息。

在动臂位置/朝向运算部105中,根据从旋转体位置/朝向运算部104输入的旋转体20当前和将来的位置和朝向,运算动臂31的与旋转体20的连接部当前和将来的位置,并根据该运算值和动臂倾斜角传感器51检测出的动臂31的倾斜角,运算动臂31的与斗杆33的连接部当前和将来的位置,将该运算值作为动臂31当前和将来的位置进行输出。另外,将与从旋转体位置/朝向运算部104输入的旋转体20当前和将来的朝向相同的值作为动臂31当前和将来的朝向进行输出。

在斗杆位置/朝向运算部106中,根据从动臂位置/朝向运算部105输入的动臂31当前和将来的位置和朝向以及由斗杆倾斜角传感器52检测出的斗杆33的倾斜角,运算斗杆33的与铲斗35的连接部当前和将来的位置,将该运算值作为斗杆33当前和将来的位置进行输出。另外,将与从动臂位置/朝向运算部105输入的动臂31当前与将来的朝向相同的值作为斗杆33当前和将来的朝向进行输出。

在铲斗位置/朝向运算部107中,根据从斗杆位置/朝向运算部106输入的斗杆33当前和将来的位置和朝向以及由铲斗倾斜角传感器53检测出的铲斗35的倾斜角,运算铲斗35前端的当前和将来的位置,将该运算值作为铲斗35当前和将来的位置进行输出。另外,将与从斗杆位置/朝向运算部106输入的斗杆33当前和将来的朝向相同的值作为铲斗35当前和将来的朝向进行输出。

在第一控制指令运算部108中,将上述各运算部103~107输出的信息以及通过移动范围设定装置62设定的移动范围的信息作为输入,基本上基于通过移动范围设定装置62设定的移动范围,运算用于对液压致动器13a、13b、27、32、34、36进行控制的第一控制指令。

在第一控制指令运算部108中,进行图4的流程图所示的运算。首先,判定是否通过移动范围设定装置62设定了移动范围(S201)。在设定了移动范围的情况下(S201:是),判定行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来是否会移到移动范围外侧(S202)。在会移到移动范围外侧时(S202:是),将直至最早移到外侧为止的时间(在当前移到移动范围外侧时为零)与行驶的最大速度进行乘法运算,由此运算直至移到外侧为止的行驶距离(富余量),将该值作为第一富余量(S203)。在不会移到移动范围外侧的情况下(S202:否)或者未设定移动范围的情况下(S201:否),将足够大的值(比后述的第一阈值大的值)作为第一富余量(S204)。然后,判定第一富余量是否为第一阈值以下(S205),在第一富余量为第一阈值以下时(S205:是),将停止指令作为第一控制指令输出(S206),在第一富余量大于第一阈值时(S205:否),将动作继续指令作为第一控制指令输出(S207)。第一阈值可以是预先设定的固定值,也可以考虑下坡时难以停止的情况,向下方向的倾斜越强将该阈值变更得越大。

另一方面,在第二控制指令运算部109中,将上述各运算部103~107输出的信息、通过移动范围设定装置62设定的移动范围的信息以及由障碍物位置检测装置56a、56b检测出的障碍物位置的信息作为输入,基本上基于由障碍物位置检测装置56a、56b检测出的障碍物位置,运算用于控制液压致动器13a、13b、27、32、34、36的第二控制指令。

在第二控制指令运算部109中,进行图5的流程图所示的运算。首先,判定是否通过移动范围设定装置62设定了移动范围(S301)。在设定了移动范围的情况下(S301:是),判定在移动范围内侧是否存在障碍物(S302)。在未设定移动范围的情况下(S301:否),与场所无关地判定是否存在障碍物(S303)。当在S302或S303中存在障碍物的情况下(S302、S303:是),判定行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来是否会与障碍物接触(S304)。在会与障碍物接触的情况下(S304:是),将直至最早接触为止的时间(假设在当前与障碍物接触时为零)与行驶的最大速度进行乘法运算,由此运算直至接触为止的行驶距离(富余量),将该值作为第二富余量(S305)。在不会与障碍物接触的情况下(S304:否),或者在S302或S303中没有障碍物的情况下(S302、S303:否),将足够大的值(比后述的第二阈值大的值)作为第二富余量(S306)。然后,判定第二富余量是否为第二阈值以下(S307),在第二富余量为第二阈值以下时(S307:是),将停止指令作为第二控制指令输出(S308),在第二富余量大于第二阈值时(S307:否),将动作继续指令作为第二控制指令输出(S309)。第二阈值可以是预先设定的固定值,也可以考虑下坡时难以停止的情况,向下方向的倾斜越强将该阈值变更得越大。

因为存在作业者或自卸卡车等障碍物进行移动的情况,因此优选与针对移动范围的停止控制相比具有富裕地(在更早的时机)进行针对障碍物(进入移动范围的障碍物)的停止控制。

因此,第二控制指令运算部109中设定的第二阈值被设定为比第一控制指令运算部108中设定的第一阈值大的值。作为一例,第二阈值设定为5m,第一阈值设定为2m。另外,考虑到障碍物位置检测装置56a、56b检测出的位置中存在误差,可以将第二控制指令运算部109中设定的第二阈值设定为比较大的值。

返回图3,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的至少一方是停止指令时,为了选择其中适当的停止指令来停止行驶(详细而言,进行用于停止作为液压致动器的行驶用液压马达13a、13b的控制),控制先导压控制电磁阀45a~45d以切断进入控制阀44的行驶L前进先导压Pa、行驶L后退先导压Pb、行驶R前进先导压Pc、行驶R后退先导压Pd(使其为0MPa)。

详细而言,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的一方为停止指令时,选择该停止指令,如上所述控制先导压控制电磁阀45a~45d。

另外,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为停止指令时,选择其中使行驶更早停止的一方(使作为液压致动器的行驶用液压马达13a、13b更早停止的一方)的停止指令,如上所述控制先导压控制电磁阀45a~45d。

此时,关于剩余的先导压控制电磁阀45e~45l,既可以切断先导压,也可以不切断先导压。若切断先导压而停止动作,则不只是行驶用的致动器停止,所有致动器都停止,因此操作人员容易理解整个液压挖掘机1的动作。若不切断先导压,则行驶以外的动作继续进行,因此便利性良好。

在任何情况下,通过上述的行驶停止控制,能够降低车身(行驶体10、旋转体20)、作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35)移到所设定的移动范围外侧或者与检测出的障碍物发生接触的可能性。

在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为动作继续指令时,为了继续当前的行驶,控制先导压控制电磁阀45a~45d,以维持进入控制阀44的行驶L前进先导压Pa、行驶L后退先导压Pb、行驶R前进先导压Pc、行驶R后退先导压Pd。

这样,第一实施方式的作为作业机械的液压挖掘机1具备:能够移动的车身(行驶体10、旋转体20)或以能够移动的方式安装在车身上的作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35);驱动所述作业机或所述车身的致动器(行驶用液压马达13a、13b、旋转用液压马达27、动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36);设定所述作业机或所述车身的移动范围的移动范围设定装置62;检测周边障碍物的位置的障碍物位置检测装置56a、56b;以及控制所述致动器的控制装置100。所述控制装置100具备:第一控制指令运算部108,其基于所述移动范围来运算控制所述致动器的第一控制指令;第二控制指令运算部109,其根据所述移动范围内侧的所述障碍物的位置或未设定所述移动范围时的所述障碍物的位置来运算控制所述致动器的第二控制指令;以及控制执行部110,其选择所述第一控制指令和所述第二控制指令中的使所述作业机或所述车身更早停止的一方来执行所述致动器的控制。

另外,所述第一控制指令运算部108运算直至所述作业机或所述车身移到所述移动范围外侧为止的富余量,将该值作为第一富余量,在所述第一富余量为第一阈值以下时,使所述第一控制指令为停止指令,在所述第一富余量比所述第一阈值大时,使所述第一控制指令为动作继续指令。所述第二控制指令运算部109运算直至所述作业机或所述车身与所述移动范围内侧的所述障碍物或未设定所述移动范围时的所述障碍物接触为止的富余量,将该值作为第二富余量,在所述第二富余量为第二阈值以下时,使所述第二控制指令为停止指令,在所述第二富余量比所述第二阈值大时,使所述第二控制指令为动作继续指令。所述控制执行部110在所述第一控制指令和所述第二控制指令中的至少一方为停止指令时,进行使所述致动器停止的控制。所述第二阈值比所述第一阈值大。

在此,由于所述第二阈值比所述第一阈值大,因此与针对移动范围的停止控制相比能够具有富余地(在更早的定时)进行针对障碍物的停止控制。

如上所述,根据第一实施方式,对于障碍物具有富余地进行停止控制,但对于移动范围不怎么具有富余(将富余抑制到最小限度)地进行停止控制,因此只要预先设定移动范围而使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,则能够抑制车身停止的频率,并能够抑制作业效率恶化。另外,在作业者或自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富裕地进行停止控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

[第二实施方式]

接着对本发明的第二实施方式进行说明。

第二实施方式除了与第一实施方式的控制装置100的第二控制指令运算部109的运算内容不同以外,其他与第一实施方式相同。

在第二实施方式的第二控制指令运算部109中,进行图6的流程图所示的运算。图6的S301~S303、S306~S309的运算内容与第一实施方式(参照图5)相同。在本第二实施方式中,当在S302或者S303中存在障碍物的情况下(S302、S303:是),将障碍物的周围设定为当前或者将来可能存在障碍物的范围(将该范围称为障碍物存在范围)(S311)。该范围可以是预先设定的固定值,也可以考虑障碍物的移动,使该范围随着时间经过而变大。在该范围随着时间经过而变大时,对于障碍物存在范围分别设定当前的范围、0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的范围。另外,障碍物存在范围可以是障碍物周围数米的圆形区域,也可以考虑障碍物的移动而使该范围的移动方向侧增大。接着,判定行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来是否会进入障碍物存在范围(S312)。在会进入障碍物存在范围时(S312:是),将直至进入障碍物存在范围为止的时间(假设在当前进入了障碍物存在范围时为零)和行驶的最大速度进行乘法运算,运算直至进入障碍物存在范围为止的行驶距离(富余量),将该值作为第二富余量(S313)。

在第二实施方式中,由于对设定在障碍物周围的障碍物存在范围进行停止控制,因此对障碍物本身具有富余地进行停止控制。因此,与第一实施方式不同,在第二控制指令运算部109设定的第二阈值可以不大于在第一控制指令运算部108设定的第一阈值。作为一例,可以将第二阈值设定为与第一阈值相同的值(例如2m)。

这样,在第二实施方式中,所述第一控制指令运算部108运算直至所述作业机或所述车身移到所述移动范围外侧为止的富余量,将该值作为第一富余量,在所述第一富余量为第一阈值以下时,使所述第一控制指令为停止指令,在所述第一富余量比所述第一阈值大时,使所述第一控制指令为动作继续指令。所述第二控制指令运算部109将所述移动范围内侧的所述障碍物的周围或未设定所述移动范围时的所述障碍物的周围设定为障碍物存在范围,运算直至所述作业机或所述车身进入所述障碍物存在范围为止的富余量,将该值作为第二富余量,在所述第二富余量为第二阈值以下时,使所述第二控制指令为停止指令,在所述第二富余量比所述第二阈值大时,使所述第二控制指令为动作继续指令。所述控制执行部110在所述第一控制指令和所述第二控制指令中的至少一方为停止指令时,进行使所述致动器停止的控制。

如上所述,在第二实施方式中,对于障碍物具有富余地进行停止控制,但对于移动范围不怎么具有富裕(将富余抑制到最小限度)地进行停止控制,因此只要预先设定移动范围使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,则能够抑制车身停止的频率,能够抑制作业效率的恶化。另外,在作业者、自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富余地进行停止控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

[第三实施方式]

接着,对本发明的第三实施方式进行说明。

第三实施方式除了与第一实施方式的控制装置100的第一控制指令运算部108、第二控制指令运算部109、控制执行部110的运算内容不同以外,其他与第一实施方式相同。

在第三实施方式的第一控制指令运算部108中,进行图7的流程图所示的运算。图7的S201~S203的运算内容与第一实施方式(参照图4)相同。在本第三实施方式中,在行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来不会移到移动范围外侧的情况下(S202:否)以及移动范围设定装置62未设定移动范围的情况下(S201:否),将比后述图9中第一速度限制值成为最大速度时的富余量X1足够大的值作为第一富余量(S221)。接着,使用图9,根据第一富余量运算第一速度限制值,将该值作为第一控制指令输出(S222)。

图9的第一速度限制值是用于进行液压致动器13a、13b、27、32、34、36的减速、停止控制的速度限制值(速度上限值),设定为第一富余量越大则该第一速度限制值越大(换言之,第一富余量越小则第一速度限制值越小)。图9的值可以是预先设定的固定值,也可以考虑下坡时难以停止的情况,向下方向的倾斜越强将值变更得越小。

另一方面,在第三实施方式的第二控制指令运算部109中,进行图8的流程图所示的运算。图8的S301~S305的运算内容与第一实施方式(参照图5)相同。在本第三实施方式中,在行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来不会与障碍物接触的情况下(S304:否)、在S302或S303中没有障碍物的情况下(S302、S303:否),将比后述图9中第二速度限制值成为最大速度时的富余量X2足够大的值设为第二富余量(S321)。接着,使用图9,根据第二富余量运算第二速度限制值,将该值作为第二控制指令输出(S322)。

图9的第二速度限制值是用于进行液压致动器13a、13b、27、32、34、36的减速、停止的控制的速度限制值(速度上限值),设定为第二富余量越大该第二速度限制值越大(换言之,第二富余量越小该第二速度限制值越小)。图9的值可以是预先设定的固定值,也可以考虑下坡时难以停止的情况,向下方向的倾斜越强将值变更得越小。

由于存在作业者或自卸卡车等障碍物移动的情况,因此为了能够对于障碍物(进入移动范围的障碍物)具有富余地进行减速和停止,将第二控制指令运算部109中使用的第二速度限制值在至少一部分范围内(详细而言,在第一富余量为预先决定的下限值且大于第一速度限制值成为零时的值,并且,第二富余量为预先决定的上限值且小于第二速度限制值成为最大速度时的值的情况下),即使第一富余量与第二富余量相同,也设定为比第一控制指令运算部108中使用的第一速度限制值小的值。另外,关于第二控制指令运算部109中使用的第二速度限制值,考虑到在障碍物位置检测装置56a、56b检测出的位置中存在误差,从而设定为比较小的值。

在第三实施方式的控制执行部110中,选择从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令(第一速度限制值)和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令(第二速度限制值)中小的一方(换言之,液压致动器13a、13b、27、32、34、36甚至车身(行驶体10、旋转体20)或作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35)更大幅减速的一方)的值来作为行驶速度限制值,在行驶速度大于行驶速度限制值时,为了使行驶速度为行驶速度限制值以下(详细而言,在作为液压致动器的行驶用液压马达13a、13b的转速大于与行驶速度限制值对应的转速限制值时,进行控制以使行驶用液压马达13a、13b的转速成为转速限制值以下),控制先导压控制电磁阀45a~45d从而限制进入控制阀44的行驶L前进先导压Pa、行驶L后退先导压Pb、行驶R前进先导压Pc、行驶R后退先导压Pd。

通过上述控制,车身(行驶体10、旋转体20)、作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35)的行驶速度随着接近所设定的移动范围外侧或障碍物而降低,因此能够降低移到所设定的移动范围外侧或与检测到的障碍物发生接触的可能性。

这样,在第三实施方式中,所述控制装置100具备:第一控制指令运算部108,其基于所述移动范围来运算控制所述致动器的第一控制指令;第二控制指令运算部109,其基于所述移动范围内侧的所述障碍物的位置或者未设定所述移动范围时的所述障碍物的位置来运算控制所述致动器的第二控制指令;以及控制执行部110,其选择所述第一控制指令和所述第二控制指令中的使所述作业机或所述车身更大幅减速的控制指令来执行所述致动器的控制。

另外,所述第一控制指令运算部108运算直至所述作业机或所述车身移到所述移动范围外侧为止的富余量,将其值作为第一富余量,以所述第一富余量越大则所述作业机或所述车身的第一速度限制值越大的方式设定所述第一速度限制值,并将该值作为所述第一控制指令。所述第二控制指令运算部109运算直至所述作业机或所述车身与所述移动范围内侧的所述障碍物或者未设定所述移动范围时的所述障碍物接触为止的富余量,将其值作为第二富余量,以所述第二富余量越大则所述作业机或所述车身的第二速度限制值越大的方式设定所述第二速度限制值,并将该值作为所述第二控制指令。所述控制执行部110将所述第一速度限制值和所述第二速度限制值中小的一方的值作为速度限制值,在所述致动器的速度比所述速度限制值大时,进行控制以使所述致动器的速度成为所述速度限制值以下。在所述第一富余量比预先决定的下限值大且所述第二富余量比预先决定的上限值小的情况下,即使所述第一富余量与所述第二富余量相同,所述第二速度限制值也比所述第一速度限制值小。

在此,即使所述第一富余量和所述第二富余量相同,由于所述第二速度限制值比所述第一速度限制值小,因此能够对障碍物具有富余地进行减速和停止。

如上所述,在第三实施方式中,对于障碍物具有富余地进行减速控制,但对于移动范围不怎么具有富余(将富余抑制到最小限度)地进行减速控制,因此只要预先设定移动范围而使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,能够抑制车身减速的频率,能够抑制作业效率的恶化。另外,在作业者、自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富余地进行减速控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

[第四实施方式]

接着,对本发明第四实施方式进行说明。

第四实施方式除了与第三实施方式的控制装置100的第二控制指令运算部109的运算内容不同以外,其他与第三实施方式相同。

在第四实施方式的第二控制指令运算部109中,进行图10的流程图所示的运算。图10的S301~S303、S321、S322的运算内容与第三实施方式(参照图8)相同。另外,图10的S311~S313的运算内容与第二实施方式(参照图6)相同。

在第四实施方式中,对于在障碍物周围设定的障碍物存在范围进行减速控制,因此对于障碍物本身具有富余地进行减速控制。因此,与第三实施方式不同,在第二控制指令运算部109中使用的第二速度限制值可以不小于在第一控制指令运算部108中使用的第一速度限制值。作为一例,可以将第二速度限制值设定为与第一速度限制值相同的值。

这样,在第四实施方式中,所述第一控制指令运算部108运算直至所述作业机或所述车身移到所述移动范围外侧为止的富余量,将其值作为第一富余量,以所述第一富余量越大则所述作业机或所述车身的第一速度限制值越大的方式设定所述第一速度限制值,并将该值作为所述第一控制指令。所述第二控制指令运算部109将所述移动范围内侧的所述障碍物的周围或者未设定所述移动范围时的所述障碍物的周围设定为障碍物存在范围,并运算直至所述作业机或所述车身进入所述障碍物存在范围为止的富余量,将其值作为第二富余量,以所述第二富余量越大则所述作业机或所述车身的第二速度限制值越大的方式设定所述第二速度限制值,并将该值作为所述第二控制指令。所述控制执行部110将所述第一速度限制值和所述第二速度限制值中小的一方的值作为速度限制值,在所述致动器的速度比所述速度限制值大时,进行控制以使所述致动器的速度成为所述速度限制值以下。

如上所述,在第四实施方式中,对于障碍物具有富余地进行减速控制,但对于移动范围不怎么具有富余(将富余抑制到最小限度)地进行减速控制,因此只要预先设定移动范围而使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,能够抑制车身减速的频率,能够抑制作业效率的恶化。另外,在作业者、自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富余地进行减速控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

[第五实施方式]

接着,对本发明的第五实施方式进行说明。

第五实施方式除了与第一实施方式的控制装置100的先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法不同以外,其他与第一实施方式相同。

在上述第一实施方式中,通过控制先导压控制电磁阀45a~45l中的用于对与行驶相关的先导压Pa~Pd进行控制的先导压控制电磁阀45a~45d,进行使车身(行驶体10、旋转体20)减速或停止的控制,但在第五实施方式中,通过控制用于对与旋转相关的先导压Pe、Pf进行控制的先导压控制电磁阀45e、45f,进行使车身(旋转体20)减速或停止的控制。

图11是本发明第五实施方式的控制装置100的功能块结构图。图11表示了控制装置100对于先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法的一例,特别是表示其中的用于控制与旋转相关的先导压Pe、Pf的先导压控制电磁阀45e、45f的控制方法的一例。图11的旋转体当前位置/朝向运算部101、动臂位置/朝向运算部105、斗杆位置/朝向运算部106、铲斗位置/朝向运算部107的运算内容与第一实施方式(参照图3)相同,但省略了第一实施方式的行驶体当前位置/朝向运算部102以及行驶体位置/朝向运算部103,旋转体位置/朝向运算部104、第一控制指令运算部108、第二控制指令运算部109、控制执行部110的运算内容与第一实施方式不同。

在旋转体位置/朝向运算部104中,根据由旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20当前的朝向,运算以最大角速度旋转时的旋转体20的将来的朝向。例如,运算向右以最大角速度旋转时的0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的朝向、向左以最大角速度旋转时的0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的朝向。使旋转体20将来的位置与旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20当前的位置相同。在当前正在旋转的过程中,可以仅运算在当前旋转的方向上将来的朝向。从旋转体位置/朝向运算部104一并输出由旋转体位置/朝向运算部104运算出的旋转体20将来的位置和朝向的信息、以及由旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20当前的位置和朝向的信息。

在第一控制指令运算部108中,进行图12的流程图所示的运算。第五实施方式的本运算除了S252、S253与第一实施方式的S202、S203(参照图4)的运算内容不同以外,其他相同。

在本第五实施方式中,在通过移动范围设定装置62设定了移动范围的情况下(S201:是),判定旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来是否会移到移动范围外侧(在第一实施方式中,也进行行驶体10是否会移到移动范围外侧的判定)(S252)。在会移到移动范围外侧的情况下(S252:是),进行直至移到移动范围外侧为止的时间(在当前移到移动范围外侧时为零)与旋转的最大角速度的乘法运算,运算直至移到移动范围外侧为止的旋转角度(富余量),将其值作为第一富余量(S253)。在S252、S253以外,进行与第一实施方式相同的运算,设定第一控制指令(停止指令或动作继续指令)。

在第二控制指令运算部109中,进行图13的流程图所示的运算。第五实施方式的本运算除了S354、S355与第一实施方式的S304、S305(参照图5)的运算内容不同以外,其他相同。

在本第五实施方式中,在S302或S303中存在障碍物的情况下(S302、S303:是),判定旋转体20、动臂31、斗杆33、铲斗35的一部分在当前或将来是否会与障碍物接触(在第一实施方式中,也进行行驶体10是否会与障碍物接触的判定)(S354)。在会与障碍物接触的情况下(S354:是),进行直至与障碍物接触为止的时间(假设当前与障碍物接触时为零)与旋转的最大角速度的乘法运算,运算直至接触为止的旋转角度(富余量),将其值作为第二富余量(S355)。除S354、S355以外,进行与第一实施方式相同的运算,设定第二控制指令(停止指令或动作继续指令)。

在第五实施方式中,与第一实施方式同样地,将第二控制指令运算部109中设定的第二阈值设定为比第一控制指令运算部108中设定的第一阈值大的值。

返回图11,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的至少一方为停止指令时,选择其中适当的停止指令来停止旋转(详细而言,进行使作为液压致动器的旋转用液压马达27停止的控制),为此控制先导压控制电磁阀45e、45f,以切断进入控制阀44的旋转右先导压Pe、旋转左先导压Pf(设为0MPa)。

详细而言,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的一方为停止指令时,选择该停止指令,如上所述,控制先导压控制电磁阀45e、45f。

另外,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为停止指令时,选择其中使旋转更早停止的一方(使作为液压致动器的旋转用液压马达27更早停止的一方)的停止指令,如上所述,控制先导压控制电磁阀45e、45f。

此时,关于剩余的先导压控制电磁阀45a~45d、45g~45l,既可以切断先导压,也可以不切断先导压。若切断先导压而停止动作,则不仅旋转停止,所有的致动器都停止,因此操作人员容易理解整个液压挖掘机1的动作。若不切断先导压,则旋转以外的动作继续,因此便利性良好。

在任何情况下,通过上述旋转停止控制,能够降低车身(旋转体20)、作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35)移到所设定的移动范围外侧或者与检测出的障碍物接触的可能性。

在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为动作继续指令时,为了继续当前的旋转,控制先导压控制电磁阀45e、45f使得维持进入控制阀44的旋转右先导压Pe、旋转左先导压Pf。

如上所述,在第五实施方式中,对于障碍物具有富余地进行停止控制,但对于移动范围不怎么具有富余(将富余抑制到最小限度)地进行停止控制,因此只要预先设定移动范围而使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,能够抑制车身停止的频率,能够抑制作业效率的恶化。另外,在作业者、自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富余地进行停止控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

另外,在此,将第五实施方式作为针对第一实施方式的变形方式进行了说明,当然例如能够与第二~第四实施方式组合来应用。

[第六实施方式]

接着,对本发明第六实施方式进行说明。

第六实施方式除了与第一实施方式的控制装置100的先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法不同以外,其他与第一实施方式相同。

在上述第一实施方式中,通过控制先导压控制电磁阀45a~45l中的用于对与行驶相关的先导压Pa~Pd进行控制的先导压控制电磁阀45a~45d,进行使车身(行驶体10、旋转体20)减速或停止的控制,但在第六实施方式中,通过控制用于对与作业机(前作业机30)的移动相关的先导压Pg~Pl进行控制的先导压控制电磁阀45g~45l,进行使作业机(前作业机30)减速或停止的控制。

图14是本发明第六实施方式的控制装置100的功能块结构图。图14表示控制装置100针对先导压控制电磁阀45a~45l的控制方法的一例,特别是表示其中的用于对与作业机(前作业机30)的移动相关的先导压Pg~Pl进行控制的先导压控制电磁阀45g~45l的控制方法的一例。图14的旋转体当前位置/朝向运算部101、铲斗位置/朝向运算部107的运算内容与第一实施方式(参照图3)相同,省略了第一实施方式的行驶体当前位置/朝向运算部102以及行驶体位置/朝向运算部103,除此以外(104~106、108~110)的运算内容与第一实施方式不同。

在旋转体位置/朝向运算部104中,将旋转体当前位置/朝向运算部101运算出的旋转体20当前的位置和朝向设为将来也持续维持的位置/朝向,输出旋转体20当前和将来的位置和朝向的信息。

在动臂位置/朝向运算部105中,根据从旋转体位置/朝向运算部104输入的旋转体20当前的位置和朝向,运算动臂31的与旋转体20的连接部当前的位置,根据该运算值以及由动臂倾斜角传感器51检测出的动臂31的倾斜角,运算动臂31的与斗杆33的连接部当前的位置。并且,根据动臂31的与斗杆33的连接部当前的位置,运算以最大速度使动臂下降时的动臂31的与斗杆33的连接部将来的位置。例如,运算0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的位置。另外,将与从旋转体位置/朝向运算部104输入的旋转体20当前和将来的朝向相同的值设为动臂31当前和将来的朝向。并且,输出动臂31的与斗杆33的连接部当前和将来的位置、动臂31当前和将来的朝向。

在斗杆位置/朝向运算部106中,根据从动臂位置/朝向运算部105输入的动臂31当前的位置和朝向、以及由斗杆倾斜角传感器52检测出的斗杆33的倾斜角,运算斗杆33的与铲斗35的连接部当前的位置。并且,根据斗杆33的与铲斗35的连接部当前位置,运算以最大速度进行斗杆倾卸时的斗杆33的与铲斗35的连接部将来的位置。例如,运算0.1秒后、0.2秒后、0.3秒后、···、2.0秒后的位置。另外,将与从动臂位置/朝向运算部105输入的动臂31当前和将来的朝向相同的值设为斗杆33当前和将来的朝向。并且,输出臂33的与铲斗35的连接部当前和将来的位置、斗杆33当前和将来的朝向。

在第一控制指令运算部108中,进行图15的流程图所示的运算。第六实施方式的本运算仅S262、S263与第一实施方式的S202、S203(参照图4)的运算内容不同,其他相同。

在本第六实施方式中,在通过移动范围设定装置62设定了移动范围的情况下(S201:是),判定铲斗35的一部分在当前或将来是否会移到移动范围外侧(在第一实施方式中,也进行行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33是否会移到移动范围外侧的判定)(S262)。在会移到移动范围外侧的情况下(S262:是),运算铲斗35从当前位置移到移动范围外侧的移动距离(富余量)(在当前移到移动范围外侧时为零),将其值作为第一富余量(S263)。这里的移动距离相当于作为液压致动器的动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36的位移量(也称为伸缩量)。除了S262、S263以外,进行与第一实施方式相同的运算,设定第一控制指令(停止指令或动作继续指令)。

在第二控制指令运算部109中,进行图16的流程图所示的运算。第六实施方式的本运算仅S364、S365与第一实施方式的S304、S305(参照图5)的运算内容不同,其他相同。

在本第六实施方式中,当在S302或S303中存在障碍物的情况下(S302、S303:是),判定铲斗35的一部分在当前或将来是否会与障碍物接触(在第一实施方式中,也进行行驶体10、旋转体20、动臂31、斗杆33是否会与障碍物接触的判定)(S364)。在会与障碍物接触的情况下(S364:是),运算铲斗35从当前位置直至与障碍物接触为止的移动距离(富余量)(假设当前与障碍物接触时为零),将其值作为第二富余量(S365)。这里的移动距离相当于作为液压致动器的动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36的位移量(也称为伸缩量)。除了S364、S365以外,进行与第一实施方式相同的运算,设定第二控制指令(停止指令或动作继续指令)。

在第六实施方式中,也与第一实施方式同样地,将第二控制指令运算部109中设定的第二阈值设定为比第一控制指令运算部108中设定的第一阈值大的值。

返回图14,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的至少一方为停止指令时,选择其中适当的停止指令,停止前作业机30的动作(详细而言,进行使作为液压致动器的动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36停止的控制),为此控制先导压控制电磁阀45g~45l,以切断进入控制阀44的斗杆倾卸先导压Pg、斗杆铲装先导压Ph、动臂下降先导压Pi、动臂上升先导压Pj、铲斗铲装先导压Pk、铲斗倾卸先导压Pl(设为0MPa)。

详细而言,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令中的一方为停止指令时,选择该停止指令,如上所述,控制先导压控制电磁阀45g~45l。

另外,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为停止指令时,选择其中使前作业机30的动作更早停止的一方(使作为液压致动器的动臂缸32、斗杆缸34、铲斗缸36更早停止的一方)的停止指令,如上所述,控制先导压控制电磁阀45g~45l。

此时,关于剩余的先导压控制电磁阀45a~45f,既可以切断先导压,也可以不切断先导压。若切断先导压而停止动作,则不仅前置作业机30的动作停止,所有的致动器停止,因此操作员容易理解整个液压挖掘机1的动作。若不切断先导压,则前作业机30的动作以外的动作继续,因此便利性良好。

在任何情况下,通过上述的前作业机30的移动停止控制,能够降低作业机(前作业机30的动臂31、斗杆33、铲斗35)移到所设定的移动范围外侧或与检测出的障碍物接触的可能性。

另外,在控制执行部110中,在从第一控制指令运算部108输入的第一控制指令和从第二控制指令运算部109输入的第二控制指令双方为动作继续指令时,为了继续当前的前作业机30的动作,控制先导压控制电磁阀45g~45l,以维持进入控制阀44的斗杆倾卸先导压Pg、斗杆铲装先导压Ph、动臂下降先导压Pi、动臂上升先导压P、铲斗铲装先导压Pk、铲斗倾卸先导压Pl。

如上所述,在第六实施方式中,对于障碍物具有富余地进行停止控制,但对于移动范围不怎么具有富余(将富余抑制到最小限度)地进行停止控制,因此只要预先设定移动范围而使作业者、自卸卡车等不进入所设定的移动范围内侧,则能够抑制车身停止的频率,并能够抑制作业效率恶化。另外,在作业者或自卸卡车等进入本作业机械的移动范围内侧时,车身具有富裕地进行停止控制,因此能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性。

在此,将第六实施方式作为针对第一实施方式的变形方式进行了说明,但当然例如能够与第二~第四实施方式组合应用。

如上所述,根据本实施方式,能够降低与作业者、自卸卡车等接触的可能性,并且抑制作业效率的恶化。

以上,对本发明实施方式进行了详述,但本发明并不限于上述实施方式,包括各种变形方式。另外,上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的实施方式,并不限于必须具备所说明的全部结构。例如,可将某实施方式的部分结构置换为其他实施方式的结构,另外,也可以在某实施方式的结构中添加其他实施方式的结构。另外,对于各实施方式的部分结构,还能够进行其他结构的追加、删除、置换。

另外,例如可以通过利用集成电路进行设计等以硬件方式实现上述各结构、功能等的一部分或全部。另外,也可以通过由处理器解释并执行用于实现各个功能的程序以软件方式来实现。

附图标记说明

1 液压挖掘机(作业机械)

10 行驶体(车身)

11a、11b 履带

12a、12b 履带架

13a、13b 行驶用液压马达(致动器)

20 旋转体(车身)

21 旋转框架

22 发动机

23 发动机控制器

26 减速机构

27 旋转用液压马达(致动器)

30 前作业机(作业机)

31 动臂

32 动臂缸(致动器)

33 斗杆

34 斗杆缸(致动器)

35 铲斗

36 铲斗缸(致动器)

40 液压系统

41a、41b 液压泵

42a、42b 调节器

43a~43d 先导阀

44 控制阀

45a~45l 先导压控制电磁阀

46a、46b 工作油箱

51 动臂倾斜角传感器

52 斗杆倾斜角传感器

53 铲斗倾斜角传感器

54 旋转角度传感器

55a GNSS接收机

56a、56b 障碍物位置检测装置

61 发动机控制刻度盘

62 移动范围设定装置

100 控制装置

101 旋转体当前位置/朝向运算部

102 行驶体当前位置/朝向运算部

103 行驶体位置/朝向运算部

104 旋转体位置/朝向运算部

105 动臂位置/朝向运算部

106 斗杆位置/朝向运算部

107 铲斗位置/朝向运算部

108 第一控制指令运算部

109 第二控制指令运算部

110 控制执行部。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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