JP2000291076A - Power shovel - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate a control for making proper the amount of excavation by a bucket. SOLUTION: The data representing the shape of a surface on an operating line on the same axis as a boom 3, an arm 4 and a bucket 5 are sampled at a plurality of points by a laser distance-measuring device 7. Based on the sampled data, the depth dimension of excavation and the starting point P of excavation, a controller integrates the amount of excavation from the starting position P of excavation by the bucket 5. It computes the ending position of excavation so that the amount of excavation be equal practically to the capacity of the bucket, and makes a control to drive the bucket 5 on the basis of this position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば土砂などを
掘削するために使用されるパワーショベルに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power shovel used for excavating earth and sand, for example.

【０００２】[0002]

【従来の技術】パワーショベルは、下部機構，上部旋回
体，ブーム，アーム及びバケットなどから構成されてい
る。下部機構はキャタピラ（クローラ）を備えており、
該キャタピラを駆動させることでパワーショベルは地上
を走行するようになっている。また、下部機構は、旋回
部を介して運転室を備えた上部旋回体を自身の上面に対
して平行に旋回可能に支持している。上部旋回体は、油
圧モータにより下部機構に対して３６０°旋回するよう
になっている。その上部旋回体には、ブームが回動可能
に支持されており、上部旋回体とブームの中間部との間
にはブームシリンダが連結されている。ブームは、ブー
ムシリンダの伸縮に基づいてブームと上部旋回体との連
結部を中心に回動するようになっている。2. Description of the Related Art A power shovel includes a lower mechanism, an upper swing body, a boom, an arm, a bucket, and the like. The lower mechanism has a caterpillar (crawler),
By driving the caterpillar, the power shovel runs on the ground. In addition, the lower mechanism supports an upper revolving structure provided with a driver's cab via a revolving portion so as to be revolvable in parallel to its upper surface. The upper rotating body is configured to rotate 360 ° with respect to the lower mechanism by a hydraulic motor. A boom is rotatably supported by the upper swing body, and a boom cylinder is connected between the upper swing body and an intermediate portion of the boom. The boom is configured to rotate around a connecting portion between the boom and the upper swing body based on expansion and contraction of the boom cylinder.

【０００３】ブームの先端部には、アームが回動可能に
支持されており、ブームの中間部とアームの基端部との
間にはアームシリンダが連結されている。アームは、ア
ームシリンダの伸縮に基づいてブームとアームとの連結
部を中心に回動するようになっている。また、アームの
先端部にはバケットが回動可能に支持されており、アー
ムの中間部とバケットの基端部との間にはバケットシリ
ンダが連結されている。バケットは、バケットシリンダ
の伸縮に基づいてアームとバケットとの連結部を中心に
回動するようになっている。[0003] An arm is rotatably supported at the distal end of the boom, and an arm cylinder is connected between an intermediate portion of the boom and a base end of the arm. The arm is configured to rotate around a connecting portion between the boom and the arm based on expansion and contraction of the arm cylinder. A bucket is rotatably supported at the distal end of the arm, and a bucket cylinder is connected between an intermediate portion of the arm and a base end of the bucket. The bucket rotates around a connecting portion between the arm and the bucket based on expansion and contraction of the bucket cylinder.

【０００４】各シリンダは、その各ピストンロッドの伸
縮運動によってそのストロークが調節されて、ブーム，
アーム及びバケットが夫々個々に駆動される。そして、
上部旋回体の運転室内には、パワーショベルの動きを操
作する２本の操作レバーが備えられている。この２本の
操作レバーは、夫々前後左右４位置に切換え操作可能で
あり、所定の提作を行うことによりブームシリンダ，ア
ームシリンダ及びバケットシリンダが伸縮して、油圧モ
ータが左右に回転するようになっている。[0004] The stroke of each cylinder is adjusted by the expansion and contraction of each piston rod, and the boom,
The arm and the bucket are individually driven. And
Two operation levers for operating the movement of the power shovel are provided in the cab of the upper swing body. These two operation levers can be switched to front, rear, left and right four positions, respectively, so that the boom cylinder, the arm cylinder, and the bucket cylinder expand and contract by performing a predetermined operation, so that the hydraulic motor rotates left and right. Has become.

【０００５】ところで、掘削作業を行う場合、作業者
は、先ず掘削可能な位置までパワーショベルを走行及び
旋回させた後、２本の操作レバーを操作してブームシリ
ンダ，アームシリンダ及びバケットシリンダを伸縮さ
せ、バケットの先端を掘削位置まで移動させる。次に、
作業者は、２本の操作レバーを操作してバケットを回動
させると共に、必要に応じてブーム及びアーム等を回動
させ、例えば地面の土砂を掘削するようになってる。When performing excavation work, the operator first moves and turns the power shovel to a position where excavation is possible, and then operates two operating levers to extend and retract the boom cylinder, arm cylinder, and bucket cylinder. To move the tip of the bucket to the excavation position. next,
The operator operates the two operation levers to rotate the bucket and, if necessary, the boom, the arm, and the like to excavate, for example, earth and sand on the ground.

【０００６】しかし、これらの作業をスムーズに行うに
は熟練と高度な技術が要求される。特に、ブーム，アー
ム及びバケットを複合的に動作させるのは素人にとって
容易ではなく、作業時間を長引かせる原因となってい
た。また、これらの掘削作業は、通常長い時間にわたっ
て何度も繰り返されることが多く、熟練者であっても繰
り返し作業を続けるのは煩雑であると共に、神経が疲れ
てしまうという問題があった。However, to perform these operations smoothly requires skill and advanced techniques. In particular, it is not easy for a layman to operate the boom, the arm and the bucket in a combined manner, and this has caused a prolonged working time. In addition, these digging operations are usually repeated many times over a long period of time, so that even an experienced person has a problem that repetition of the operations is complicated and nervous.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このような問題を解決
するために、本願発明の発明者は、特願平９−１３１３
５９号において開示されている技術を提案した。即ち、
運転室の屋根上に、可視光であるレーザ光を照射しその
照射角度を垂直方向について調整可能に構成されたレー
ザ測距装置を配置する。そして、作業者が、バケットに
より掘削作業を開始する地点をレーザ測距装置から照射
されるレーザ光によってポインティングすると、レーザ
測距装置は、前記地点において反射されたレーザ光の受
光状態に基づいて、測定原点から指示された掘削開始地
点までの距離Ｚを測定する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve such a problem, the inventor of the present invention has disclosed in Japanese Patent Application No. 9-1313.
No. 59 proposed the technique disclosed. That is,
A laser distance measuring device configured to irradiate visible laser light and adjust its irradiation angle in the vertical direction is arranged on the roof of the cab. Then, when the worker points the point at which the excavation work is started by the bucket with the laser light emitted from the laser distance measuring device, the laser distance measuring device detects the position of the laser light reflected at the point, The distance Z from the measurement origin to the designated excavation start point is measured.

【０００８】すると、前記測定原点から下ろした垂線が
作業面（地面）と交わる地点を座標原点とする掘削開始
地点の座標が得られる。また、各シリンダに配置された
ストローク検出センサによる検出結果に基づいてバケッ
トの現在位置座標を計算して、当該バケットを掘削開始
地点の座標まで自動的に移動させるように制御する。更
に、予め設定された掘削量に応じてバケットを回動させ
て土砂を掘削し、持ち上げるまでの動作を自動的に実行
させるようにしたものである。[0008] Then, the coordinates of the excavation start point can be obtained with the point of intersection at which the perpendicular drawn from the measurement origin intersects the work surface (ground) as the coordinate origin. Further, the current position coordinates of the bucket are calculated based on the detection result by the stroke detection sensors arranged in each cylinder, and the bucket is automatically moved to the coordinates of the excavation start point. Further, the bucket is rotated in accordance with a preset excavation amount to excavate earth and sand, and the operation up to lifting is automatically performed.

【０００９】斯様な技術によれば、作業者は、複雑なレ
バー操作を行うことなく、バケットをレーザ光で指し示
した掘削開始地点まで移動させ、掘削及び持ち上げまで
を行わせることができる。According to such a technique, the operator can move the bucket to the excavation start point indicated by the laser beam without performing a complicated lever operation, and perform excavation and lifting.

【００１０】しかしながら、この従来技術においては、
掘削を行う箇所の地形（例えば、地面の***状態など）
は考慮していなかった。そのため、予め設定された掘削
量（例えば、最も掘削量が大となる『深い』に設定）に
応じて自動的に掘削を行うと、バケットの内部が土砂な
どで一杯に満たされなかったり、或いは、バケットから
土砂があふれ出てしまう場合があった。However, in this prior art,
Terrain of excavation point (for example, uplift of ground)
Was not considered. Therefore, when excavation is automatically performed according to a preset excavation amount (for example, set to “deep” where the excavation amount is the largest), the inside of the bucket is not completely filled with earth and sand, or In some cases, earth and sand overflowed from the bucket.

【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、バケットによる掘削量が適正となる
ように容易に制御することができるパワーショベルを提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power shovel that can be easily controlled so that the amount of excavation by a bucket becomes appropriate.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のパワーショベルは、走行機能を有す
る下部機構及び前記下部機構に対して旋回可能に構成さ
れた上部旋回体とを備えてなる本体と、前記上部旋回体
に一端が支持された状態で駆動される連結機構と、測定
原点から掘削開始地点までの距離を測定する距離測定手
段と、前記バケットの現在位置を検出するためのバケッ
ト位置検出手段と、前記バケットによる掘削の深さ寸法
を設定する掘削深さ設定手段と、このバケット位置検出
手投から得られるバケットの現在位置と前記距離測定手
段によって測定された前記掘削開始地点までの距離とに
基づいて、前記バケットの位置を前記掘削開始地点に移
動させると共に、前記バケットの容積及び幅寸法並びに
前記掘削深さ設定手段によって設定された深さ寸法に応
じて、前記バケットによる対象物の掘削量が当該バケッ
トの容積に略等しくなるように掘削距離を演算し、その
掘削距離に基づいて当該バケットを駆動するように制御
する制御手段とを備えてなることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power shovel including a lower mechanism having a traveling function and an upper revolving unit configured to be rotatable with respect to the lower mechanism. Main body, a coupling mechanism driven while one end is supported by the upper revolving unit, distance measuring means for measuring a distance from a measurement origin to an excavation start point, and for detecting a current position of the bucket. Bucket position detecting means, digging depth setting means for setting a depth dimension of digging by the bucket, and a current position of the bucket obtained from the bucket position detecting hand throw and the digging start measured by the distance measuring means. The position of the bucket is moved to the excavation start point based on the distance to the point, and the volume and width dimensions of the bucket and the excavation depth setting hand are set. The excavation distance is calculated so that the amount of excavation of the object by the bucket is substantially equal to the volume of the bucket according to the depth dimension set by the above, and the bucket is driven based on the excavation distance. And control means for performing the control.

【００１３】斯様に構成すれば、制御手段は、バケット
の現在位置と距離測定手段によって測定された掘削開始
地点までの距離とに基づいてバケットの位置を掘削開始
地点に移動させると、バケットの容積及び幅寸法並びに
掘削の深さ寸法に応じてバケットによる掘削対象たる土
砂などの掘削量が当該バケットの容積に略等しくなるよ
うに掘削距離を演算し、その掘削距離に基づいて当該バ
ケットを駆動するように制御する。即ち、１回の掘削作
業について土砂の掘削量が当該バケットの容積に対して
過不足が無いように掘削距離が自動的に制御されるの
で、掘削作業の効率が最適となる。According to this structure, the control means moves the bucket position to the digging start point based on the current position of the bucket and the distance to the digging start point measured by the distance measuring means. The digging distance is calculated so that the digging amount of earth and sand to be digged by the bucket according to the volume and width dimensions and the digging depth dimension is substantially equal to the volume of the bucket, and the bucket is driven based on the digging distance. To control. In other words, the excavation distance is automatically controlled so that the excavation amount of the earth and sand does not exceed the volume of the bucket in one excavation operation, so that the efficiency of the excavation operation is optimized.

【００１４】この場合、請求項２に記載したように、前
記制御手段が前記バケットの駆動制御を行っている間、
本体の走行動作及び上部旋回体の旋回動作を禁止する禁
止手段を備えるのが好ましい。斯様に構成すれば、本体
または上部旋回体を固定することによって、バケットの
駆動制御を正確に行うことが可能となる。In this case, as described in claim 2, while the control means controls the driving of the bucket,
It is preferable to include a prohibition unit that prohibits the running operation of the main body and the turning operation of the upper-part turning body. With such a configuration, the drive control of the bucket can be accurately performed by fixing the main body or the upper swing body.

【００１５】また、請求項３に記載したように、前記バ
ケットにより掘削が行われた時の前記上部旋回体の旋回
位置が記憶される位置記憶手段と、前記バケットにより
掘削された対象物がダンプされた後再度掘削動作を行う
場合に、前記位置記憶手段に記憶された旋回位置まで前
記上部旋回体を旋回させるように制御する旋回位置制御
手段とを備えるのが好ましい。According to a third aspect of the present invention, there is provided a position storing means for storing a turning position of the upper revolving unit when excavation is performed by the bucket, and an object excavated by the bucket is dumped. When the excavation operation is performed again after the operation, it is preferable to include a turning position control unit that controls the upper turning body to turn to the turning position stored in the position storage unit.

【００１６】斯様に構成すれば、１つの作業ラインにつ
いて連続的に掘削動作を行う場合に、掘削された土砂な
どが所定の位置でダンプされると、旋回位置制御手段に
よって、前回掘削が行われた時の旋回位置まで上部旋回
体が自動的に旋回されるので、作業者が一々レバー操作
を行う必要がなくなる。With this configuration, when excavation is continuously performed on one work line and the excavated earth and sand is dumped at a predetermined position, the previous excavation is performed by the turning position control means. Since the upper swing body is automatically swung to the swing position at the time of the tilt, the operator does not need to perform the lever operation one by one.

【００１７】更に、請求項４に記載したように、前記連
結機構と同軸の掘削軸上の表面形状を表すデータを複数
点サンプリングするサンプリング手段と、このサンプリ
ング手段によってサンプリングされたデータと前記掘削
深さ設定手段によって設定された深さ寸法と前記掘削開
始地点とに基づいて、前記バケットによる掘削開始地点
からの掘削量を積分演算する積分演算手段とを備え、前
記制御手段を、前記積分演算手段による演算結果に基づ
いて掘削距離を演算する構成にすると良い。Further, as set forth in claim 4, sampling means for sampling a plurality of points of data representing the surface shape on the excavation axis coaxial with the connecting mechanism, data sampled by the sampling means and the excavation depth Integral calculating means for calculating the amount of excavation from the excavation start point by the bucket based on the depth dimension set by the depth setting means and the excavation start point, and the control means comprises: It is preferable to calculate the excavation distance on the basis of the calculation result by.

【００１８】斯様に構成すれば、制御手段は、積分演算
手段により演算された掘削開始地点からの掘削量の積分
演算結果を参照することで、バケットを掘削開始地点か
らどこまで移動させれば掘削量がバケットの容積に略等
しくなるかを判断することができる。即ち、掘削を行う
対象として例えば地面の形状がフラットではなく、部分
的に***していたり或いは陥没しているような状態であ
っても、実際に掘削を行った場合の掘削量の積分演算に
より略正確に求めることが可能である。従って、積分演
算結果に基づき掘削量がバケットの容積に略等しくなる
移動距離を掘削距離とすることで、掘削対象の表面形状
がどのような場合であっても効率的な掘削作業を行うこ
とができる。According to this structure, the control means refers to the result of the integral calculation of the excavation amount from the excavation start point calculated by the integral operation means, so that the bucket can be moved from the excavation start point to any position. It can be determined whether the volume is approximately equal to the bucket volume. That is, for example, even if the shape of the ground is not flat, but is partially raised or depressed as an object to be excavated, the excavation amount is calculated by the integral calculation of the excavation amount when the excavation is actually performed. It can be determined almost exactly. Therefore, by setting the movement distance at which the excavation amount is substantially equal to the bucket volume based on the result of the integration operation as the excavation distance, efficient excavation work can be performed regardless of the surface shape of the excavation target. it can.

【００１９】この場合、請求項５に記載したように、前
記連結機構と同軸の掘削軸から当該バケットの幅寸法以
下である距離ｄだけ平行に離れた位置に設置され、前記
バケットにより既に掘削された箇所の表面形状を表すデ
ータを複数点サンプリングする補助サンプリング手段
と、前記サンプリング手段及び前記補助サンプリング手
段によってサンプリングされたデータに基づいて、次回
に掘削作業を行う１つの作業ラインについての差分掘削
量を演算する差分掘削量演算手段とを備え、前記制御手
段を、前記差分掘削量演算手段によって演算された差分
掘削量に基づいて次回の前記作業ラインについての掘削
作業を行うように制御する構成としても良い。In this case, as set forth in claim 5, it is installed at a position parallel and separated from the excavating shaft coaxial with the connecting mechanism by a distance d which is equal to or less than the width dimension of the bucket, and is already excavated by the bucket. Sampling means for sampling data representing the surface shape of a plurality of points at a plurality of points, and a differential excavation amount for one work line for performing excavation work next time based on the data sampled by the sampling means and the auxiliary sampling means. And a control unit controls the control unit to perform a next excavation operation on the work line based on the differential excavation amount calculated by the differential excavation amount calculation unit. Is also good.

【００２０】斯様に構成すれば、例えば、最初に設定さ
れた作業ライン（Ａ）について掘削作業を完了した後、
連結機構に対し補助サンプリング手段が設けられている
側と反対の側に本体を距離ｄだけ移動させる。そして、
補助サンプリング手段によって作業ライン（Ａ）の表面
形状を表すデータを複数点サンプリングし、サンプリン
グ手段によって次に掘削作業を行う作業ライン（Ｂ）の
表面形状を表すデータを複数点サンプリングする。With this configuration, for example, after completing the excavation work for the work line (A) set first,
The main body is moved by a distance d to the side opposite to the side where the auxiliary sampling means is provided with respect to the coupling mechanism. And
The auxiliary sampling means samples data representing the surface shape of the work line (A) at a plurality of points, and the sampling means samples data representing the surface shape of the work line (B) on which excavation work is to be performed at a plurality of points.

【００２１】すると、作業ライン（Ｂ）のデータと
（Ａ）のデータとの差分に基づいて、次に作業ライン
（Ｂ）について掘削作業を行うべき掘削量を得ることが
できる。そして、その求められた差分掘削量に基づいて
作業ライン（Ｂ）につき掘削作業を行うようにすれば、
作業ライン（Ｂ）の表面形状が作業ライン（Ａ）の表面
形状とほぼ等しくなるように作業面を形成することがで
きる。Then, based on the difference between the data of the work line (B) and the data of the work line (A), it is possible to obtain the amount of digging to be performed next on the work line (B). Then, if the excavation work is performed for the work line (B) based on the obtained difference excavation amount,
The work surface can be formed such that the surface shape of the work line (B) is substantially equal to the surface shape of the work line (A).

【００２２】また、この場合、請求項６に記載したよう
に、前記補助サンプリング手段を、前記バケットにより
掘削された対象物がダンプされた後次の掘削動作を行う
前毎に、前記連結機構と同軸の掘削軸上の表面形状を表
すデータを新たにサンプリングするように構成し、前記
差分掘削量演算手段を、１掘削作業毎に前記補助サンプ
リング手段によって新たに得られる表面形状データに基
づいて、１つの作業ラインについて新たな差分掘削量を
演算する構成としても良い。斯様に構成すれば、実際の
掘削量がバケットの容量に対して誤差を生じた場合で
も、１作業毎に当該作業ラインについて残りの差分掘削
量が演算されるので、誤差を修正しながらより正確な作
業を行うことが可能となる。Further, in this case, as described in claim 6, the auxiliary sampling means is connected to the connecting mechanism each time before the next excavation operation is performed after the object excavated by the bucket is dumped. The data representing the surface shape on the coaxial excavation axis is configured to be newly sampled, and the differential excavation amount calculating means is based on surface shape data newly obtained by the auxiliary sampling means for each excavation operation, A configuration may be used in which a new differential excavation amount is calculated for one work line. With this configuration, even when the actual excavation amount causes an error with respect to the bucket capacity, the remaining difference excavation amount is calculated for the work line for each operation, so that the error can be corrected while correcting the error. Accurate work can be performed.

【００２３】以上の場合において、請求項７に記載した
ように、掘削作業によって形成される掘削面の基準水平
面に対する形成角度を設定するための角度設定手段を備
え、前記制御手段を、前記角度設定手段によって設定さ
れた角度に応じて前記掘削面を形成するように制御する
構成とするのが好ましい。斯様に構成すれば、基準水平
面に対して所定の角度を有する斜面を掘削作業によって
容易に形成することができる。In the above case, as set forth in claim 7, there is provided angle setting means for setting an angle of the excavation surface formed by the excavation operation with respect to the reference horizontal plane, and the control means is provided with the angle setting means. It is preferable that the excavation surface is controlled so as to be formed in accordance with the angle set by the means. With this configuration, a slope having a predetermined angle with respect to the reference horizontal plane can be easily formed by excavation work.

【００２４】この場合、請求項８に記載したように、前
記角度設定手段によって設定された作業面の形成角度に
対するオフセット角度を設定するためのオフセット角度
設定手段と、掘削作業をオフセットモードに切り換える
ためのモード切換え手段とを備え、前記制御手段を、前
記モード切換え手段によってオフセットモードが設定さ
れると、前記形成角度に前記オフセット角度設定手段に
よって設定されたオフセット角度を加えた角度で前記掘
削面を形成するように制御する構成としても良い。斯様
に構成すれば、例えば、既に形成した掘削面に対して異
なる角度を有する掘削面を、１つの作業ラインの途中ま
たは作業ラインが変わった所から形成することができ
る。In this case, as set forth in claim 8, an offset angle setting means for setting an offset angle with respect to the forming angle of the work surface set by the angle setting means, and for switching the excavation work to the offset mode. When the offset mode is set by the mode switching means, the control means controls the excavation surface at an angle obtained by adding the offset angle set by the offset angle setting means to the formation angle. It may be configured to control to form. With such a configuration, for example, an excavation surface having a different angle with respect to the already formed excavation surface can be formed in the middle of one operation line or at a position where the operation line is changed.

【００２５】また、請求項９に記載したように、前記作
業面に対するオフセット深さ寸法を設定するためのオフ
セット深さ設定手段を備え、前記制御手段を、前記モー
ド切換え手段によってオフセットモードが設定される
と、前記作業面を形成角度をなす状態から前記オフセッ
ト深さ設定手段によって設定されたオフセット深さ寸法
を加えて掘削するように制御する構成としても良い。斯
様に構成すれば、例えば、既に形成した掘削面に対して
平行に深さ寸法が異なる掘削面を、１つの作業ラインの
途中または作業ラインが変わった所から形成することが
できる。Further, as set forth in claim 9, there is provided an offset depth setting means for setting an offset depth dimension with respect to the work surface, and the control means is provided with an offset mode set by the mode switching means. Then, the work surface may be controlled to perform excavation by adding an offset depth dimension set by the offset depth setting means from a state where the work surface forms an angle. With this configuration, for example, an excavation surface having a different depth dimension can be formed in the middle of one operation line or at a position where the operation line changes, for example, in parallel with the already formed excavation surface.

【００２６】[0026]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例につい
て図１乃至図１１を参照して説明する。図１に示すよう
にパワーショベル１は下部機構６、上部旋回体２、連結
機構としてのブーム３、同じく連結機構としてのアーム
４、バケット５及びレーザ測距装置（距離測定手段）７
などから構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the power shovel 1 includes a lower mechanism 6, an upper swing body 2, a boom 3 as a connecting mechanism, an arm 4, a bucket 5, and a laser distance measuring device (distance measuring means) 7 also as a connecting mechanism.
It is composed of

【００２７】下部機構６はキャタピラ６ａを備え、該キ
ャタピラ６ａを駆動させることにより地上を走行する。
下部機構６は旋回部１１を介して上部旋回体２を、同下
部機構６の上面に対して平行に旋回可能に支持してい
る。上部旋回体２は、油圧モー夕により下部機構６に対
して３６０゜旋回するようになっている。The lower mechanism 6 has a track 6a and runs on the ground by driving the track 6a.
The lower mechanism 6 supports the upper revolving unit 2 via a revolving unit 11 so as to be pivotable in parallel to the upper surface of the lower mechanism 6. The upper swing body 2 is configured to swing 360 ° with respect to the lower mechanism 6 by a hydraulic motor.

【００２８】上部旋回体２には、ブーム３が回動可能に
支持されており、上部旋回体２とブーム３の中間部との
間にはブームシリンダ（アクチュエータ）８が連結され
ている。ブーム３は、ブームシリンダ８の伸縮に基づい
てブーム３と上部旋回体２との連結部２ａを中心に回動
するようになっている。ブーム３の先端部にはアーム４
が回動可能に支持されており、ブーム３の中間部とアー
ム４の末端部との間にはアームシリンダ（アクチュエー
タ）９が連結されている。アーム４は、アームシリンダ
９の伸縮に基づいてブーム３とアーム４との連結部３ａ
を中心に回動するようになっている。A boom 3 is rotatably supported by the upper swing body 2, and a boom cylinder (actuator) 8 is connected between the upper swing body 2 and an intermediate portion of the boom 3. The boom 3 is configured to rotate around a connecting portion 2 a between the boom 3 and the upper swing body 2 based on expansion and contraction of the boom cylinder 8. Arm 4 at the end of boom 3
Is rotatably supported, and an arm cylinder (actuator) 9 is connected between an intermediate portion of the boom 3 and a distal end of the arm 4. The arm 4 is connected to a connecting portion 3 a between the boom 3 and the arm 4 based on the expansion and contraction of the arm cylinder 9.
It is designed to rotate around.

【００２９】アーム４の先端部にはバケット５が回動可
能に支持されており、アーム４の中間部とバケット５の
基端部との間にはバケットシリンダ（アクチュエータ）
１０が連結されている。バケット５は、バケットシリン
ダ１０の伸縮に基づいてアーム４とバケット５との連結
部４ａを中心に回動するようになっている。各シリンダ
８〜１０は、ピストンロッド８ａ〜１０ａの伸縮運動に
よってストロークが調節され、ブーム３，アーム４，バ
ケット５が夫々個々に駆動されるようになっている。
尚、上部旋回体２，下部機構６及び旋回部１１が本体１
ａを構成している。A bucket 5 is rotatably supported at a distal end of the arm 4, and a bucket cylinder (actuator) is provided between an intermediate portion of the arm 4 and a base end of the bucket 5.
10 are connected. The bucket 5 is configured to rotate around a connecting portion 4 a between the arm 4 and the bucket 5 based on expansion and contraction of the bucket cylinder 10. The stroke of each of the cylinders 8 to 10 is adjusted by the expansion and contraction of the piston rods 8a to 10a, and the boom 3, the arm 4, and the bucket 5 are individually driven.
Note that the upper revolving unit 2, the lower mechanism 6, and the revolving unit 11 are
a.

【００３０】前記上部旋回体２の前側には、運転室Ｒが
設けられている。運転室Ｒの屋根上前側中央には作業位
置設定装置Ａが設置されている。作業位置設定装置Ａに
ついて説明すると、該装置Ａの基台Ｆの前側に支柱１２
が立設され、その支柱１２にはレーザ測距装置（距離測
定手段，サンプリング手段）７の前部（レーザ光照射
側）が回動可能に支持されている。また、基台Ｆの後側
には上下に昇降する可動柱１３が備えられており、その
可動柱１３の上部にはレーザ測距装置７の後部が支持さ
れている。An operator cab R is provided in front of the upper swing body 2. A work position setting device A is installed in the front center of the cab R on the roof. The work position setting device A will be described.
A front portion (laser beam irradiation side) of a laser distance measuring device (distance measuring means, sampling means) 7 is rotatably supported on the support 12. A movable column 13 that moves up and down is provided on the rear side of the base F, and a rear portion of the laser distance measuring device 7 is supported on the movable column 13.

【００３１】可動柱１３は、その下部をギヤなどを介し
てパルスモータ１４に連結され、そのパルスモータ１４
の回転動作に基づいて上下動するようになっている。そ
して、レーザ測距装置７は、可動柱１３の上下動に基づ
いて傾き角が変位するようになっている。詳述すると、
可動柱１３が上昇するとレーザ測距装置７の後部が上昇
し、レーザ測距装置７の前部側が下がる方向に傾く。The movable column 13 has its lower part connected to a pulse motor 14 via a gear or the like.
It moves up and down based on the rotation operation of. The tilt angle of the laser ranging device 7 is changed based on the vertical movement of the movable column 13. To elaborate,
When the movable column 13 rises, the rear part of the laser distance measuring device 7 rises, and the front side of the laser distance measuring device 7 tilts in the downward direction.

【００３２】逆に、可動柱１３が下降するとレーザ測距
装置７の後部が下降し、レーザ測距装置７の前部側が上
がる方向に傾く。ここで、レーザ測距装置７とは、レー
ザ光を照射して、そのレーザ光が反射した地点までの距
離を計測することができる公知の装置である。レーザ測
距装置７から照射されるレーザ光は、運転室Ｒのシート
１５からみて前方に照射されるようになっている。Conversely, when the movable column 13 is lowered, the rear part of the laser distance measuring device 7 is lowered, and the front side of the laser distance measuring device 7 is inclined in the upward direction. Here, the laser distance measuring device 7 is a known device that can irradiate a laser beam and measure a distance to a point where the laser beam is reflected. The laser beam emitted from the laser distance measuring device 7 is emitted forward as viewed from the seat 15 of the cab R.

【００３３】図３に示すように、シート１５の右側に
は、第１の操作レバー１６が、シート１５の左側には第
２の操作レバー１７が設けられている。また、シート１
５の右側には設定パネル１８（図４参照）が設けられて
いる。第１及び第２の操作レバー１６，１７は、ブーム
３、アーム４、バケット５及び上部旋回体２を駆動させ
るためのレバーであって、図５（ａ），（ｂ）に示すよ
うに、夫々前後左右４位置に切換え操作可能になってい
る。As shown in FIG. 3, a first operation lever 16 is provided on the right side of the seat 15, and a second operation lever 17 is provided on the left side of the seat 15. Also, sheet 1
On the right side of 5, a setting panel 18 (see FIG. 4) is provided. The first and second operation levers 16 and 17 are levers for driving the boom 3, the arm 4, the bucket 5, and the upper swing body 2, and as shown in FIGS. 5A and 5B, Switching operation can be performed to four positions in front, rear, left and right, respectively.

【００３４】図６（ａ）は第１の操作レバー１６を上方
から見た平面図を示し、図６（ｂ）は第１の操作レバー
１６を第２の操作レバー１７側から見た左側面図を示
し、図６（ｃ）は第１の操作レバー１６の断面を正面か
ら見た正断面図を示す。第１の操作レバー１６には、前
記可動柱１３を上下動させるためのアップスイッチ１６
ａ，ダウンスイッチ１６ｂ及び後述する自動掘削制御処
理を開始するためのスタートスイッチ１６ｃが備えられ
ている。アップスイッチ１６ａ及びダウンスイッチ１６
ｂは、グリップ１９の左側部に形成された凹部１９ａの
底部に配置されている。また、スタートスイッチ１６ｃ
は、グリップ１９の上部に形成された凹部１９ｂの底部
に配置されている。FIG. 6A is a plan view of the first operation lever 16 as viewed from above, and FIG. 6B is a left side view of the first operation lever 16 as viewed from the second operation lever 17 side. FIG. 6C is a front sectional view of the section of the first operation lever 16 as viewed from the front. The first operation lever 16 has an up switch 16 for moving the movable column 13 up and down.
a, a down switch 16b and a start switch 16c for starting an automatic excavation control process described later. Up switch 16a and down switch 16
b is disposed at the bottom of a concave portion 19a formed on the left side of the grip 19. Also, the start switch 16c
Are arranged at the bottom of a concave portion 19b formed at the top of the grip 19.

【００３５】次に、前記各シリンダ８〜１０及び油圧モ
ータ２１を作動させるための油圧系回路を図７に従って
説明する。この油圧回路は、ブームシリンダ８，アーム
シリンダ９，バケットシリンダ１０，油圧モータ２１，
各シリンダ８〜１０及び油圧モータ２１に対応するパイ
ロッ卜操作切換弁２２〜２５及び比例制御弁２６〜２
９，パワーショベル１に搭載されたエンジン３１により
駆動される可変容量型油圧ポンプ３２，定容量型油圧ポ
ンプ３３及びリリーフ弁３４，３５とから構成されてい
る。Next, a hydraulic circuit for operating the cylinders 8 to 10 and the hydraulic motor 21 will be described with reference to FIG. This hydraulic circuit includes a boom cylinder 8, an arm cylinder 9, a bucket cylinder 10, a hydraulic motor 21,
Pilot operation switching valves 22 to 25 and proportional control valves 26 to 2 corresponding to the cylinders 8 to 10 and the hydraulic motor 21, respectively.
9, a variable displacement hydraulic pump 32 driven by an engine 31 mounted on the power shovel 1, a constant displacement hydraulic pump 33, and relief valves 34 and 35.

【００３６】可変容量型油圧ポンプ３２は、シリンダ８
〜１０及び油圧モータ２１を動かすための作動油をオイ
ルタンク３６から汲み上げ、管路３７を介して各パイロ
ット操作切換弁２２〜２５に供給している。The variable displacement hydraulic pump 32 includes a cylinder 8
Hydraulic oil for operating the hydraulic motor 21 and the hydraulic motor 21 is pumped up from the oil tank 36 and supplied to each of the pilot operation switching valves 22 to 25 through a pipe 37.

【００３７】ブーム用パイロット操作切換弁２２は、ブ
ームシリンダ８への作動油の供給を制御するための切換
弁である。切換弁２２の切換位置が第１切換位置２２ａ
のときは、油圧ポンブ３２からの作動油がブームシリン
ダ８のボトム室８ｂに供給され、ロッド室８ｃの作動油
が管路３８を介してオイルタンク３６に排出される。こ
れにより、ブームシリンダ７が伸動するようになってい
る。The boom pilot operation switching valve 22 is a switching valve for controlling the supply of hydraulic oil to the boom cylinder 8. The switching position of the switching valve 22 is the first switching position 22a.
In this case, the hydraulic oil from the hydraulic pump 32 is supplied to the bottom chamber 8b of the boom cylinder 8, and the hydraulic oil in the rod chamber 8c is discharged to the oil tank 36 via the pipe 38. As a result, the boom cylinder 7 extends.

【００３８】切換弁２２の切換位置が第２切換位置２２
ｂのときは、油圧ポンプ３２からの作動油がブームシリ
ンダ８のロッド室８ｃに供給され、ボトム室８ｂの作動
油が管路３８を介してオイルタンク３６に排出される。
これにより、ブームシリンダ８が縮動する。また、切換
弁２２の切換位置が第３切換位置２２ｃのときは、作動
油の流れは停止するので、ブームシリンダ８は静止状態
に保持される。The switching position of the switching valve 22 is the second switching position 22
In the case of b, the hydraulic oil from the hydraulic pump 32 is supplied to the rod chamber 8c of the boom cylinder 8, and the hydraulic oil in the bottom chamber 8b is discharged to the oil tank 36 via the pipe 38.
Thereby, the boom cylinder 8 contracts. When the switching position of the switching valve 22 is the third switching position 22c, the flow of the hydraulic oil is stopped, and the boom cylinder 8 is kept stationary.

【００３９】尚、アーム用パイロット操作切換弁２３及
びアームシリンダ９，バケット用パイロット操作切換弁
２４及びバケットシリンダ１０に関する構造及び作用
は、上記切換弁２２及びシリンダ８に関するものと同様
であり、同一対応部分には符号ａ，ｂ，ｃを夫々付して
図７に図示している。The structure and operation of the arm pilot operation switching valve 23 and the arm cylinder 9, the bucket pilot operation switching valve 24 and the bucket cylinder 10 are the same as those of the switching valve 22 and the cylinder 8. The parts are denoted by reference numerals a, b, and c, respectively, and are shown in FIG.

【００４０】旋回用パイロット操作切換弁２５は、油圧
モータ２１への作動油の供給を制御するために設けられ
ている。切換弁２５の切換位置が第１切換位置２５ａの
とき、油圧ポンプ３２からの作動油が油圧モータ２１の
作動油入出口２１ａに供給され、作動油入出口２１ｂか
ら作動油が管路３８を介してオイルタンク３６に排出さ
れる。これにより、油圧モータ２１が時計周りのＲ方向
に回転する。The turning pilot operation switching valve 25 is provided for controlling the supply of hydraulic oil to the hydraulic motor 21. When the switching position of the switching valve 25 is the first switching position 25a, hydraulic oil from the hydraulic pump 32 is supplied to the hydraulic oil inlet / outlet 21a of the hydraulic motor 21, and hydraulic oil is supplied from the hydraulic oil inlet / outlet 21b via the pipe line 38. And discharged to the oil tank 36. Thereby, the hydraulic motor 21 rotates in the clockwise R direction.

【００４１】切換弁２５の切換位置が第２切換位置２５
ｂのときは、油圧ポンプ３２からの作動油が油圧モータ
２１の作動油入出口２１ｂに供給され、作動油入出口２
１ａから作動油が管路３８を介してオイルタンク３６に
排出される。これにより、油圧モータ２１が反時計周り
のＬ方向に回転するようになっている。また、切換弁２
５の切換位置が第３切換位置２５ｃのときは作動油の流
れは停止するので、油圧モータ２１は静止状態に保持さ
れる。そして、これらの各切換弁２２〜２５の各切換位
置は、比例制御弁２６〜２９からのパイロット圧によっ
て制御される。なお、管路３７と管路３８との間にはリ
リーフ弁３４が設けてある。The switching position of the switching valve 25 is the second switching position 25
In the case of b, the hydraulic oil from the hydraulic pump 32 is supplied to the hydraulic oil inlet / outlet 21b of the hydraulic motor 21, and the hydraulic oil inlet / outlet 2b
Hydraulic oil is discharged from 1a to an oil tank 36 via a conduit 38. As a result, the hydraulic motor 21 rotates in the counterclockwise L direction. Switching valve 2
When the switching position of No. 5 is the third switching position 25c, the flow of the hydraulic oil stops, so that the hydraulic motor 21 is kept stationary. The switching positions of the switching valves 22 to 25 are controlled by pilot pressures from the proportional control valves 26 to 29. Note that a relief valve 34 is provided between the pipe 37 and the pipe 38.

【００４２】定容量型油圧ポンプ３３は、オイルタンク
３６からオイルを汲み上げて、管路３９を介して各比例
制御弁２６〜２９にオイルを供給するようになってい
る。ブーム用比例制御弁２６は、ブーム用パイロット操
作切換弁２２へ送るパイロット油を制御するための制御
弁である。制御弁２６は、電磁ソレノイドＳＬ１ｂが励
磁されると切換位置が第２切換位置２６ｂになる。この
とき、油圧ポンプ３３からの作動油が、ブーム用パイロ
ット操作切換弁２２にパイロット油として供給される。
これにより、ブーム用パイロット操作切換弁２２は、第
１切換位置２２ａから第３切換位置２２ｃになり、更
に、第３切換位置２２ｃから第２切換位置２２ｂに切り
換わる。The constant displacement hydraulic pump 33 draws oil from an oil tank 36 and supplies the oil to each of the proportional control valves 26 to 29 via a pipe 39. The boom proportional control valve 26 is a control valve for controlling pilot oil sent to the boom pilot operation switching valve 22. When the electromagnetic solenoid SL1b is excited, the control valve 26 changes its switching position to the second switching position 26b. At this time, hydraulic oil from the hydraulic pump 33 is supplied to the boom pilot operation switching valve 22 as pilot oil.
As a result, the boom pilot operation switching valve 22 switches from the first switching position 22a to the third switching position 22c, and further switches from the third switching position 22c to the second switching position 22b.

【００４３】制御弁２６は、電磁ソレノイドＳＬ１ａが
励磁されると切換位置が第１切換位置２６ａとなる。こ
のとき、ブーム用パイロット操作切換弁２２にパイロッ
ト油として供給されていた作動油が、管路４０を介して
オイルタンク３６に排出される。これにより、ブーム用
パイロット操作切換弁２２は、第２切換位置２２ｂから
第３切換位置２２ｃになり、更に第３切換位置２２ｃか
ら第１切換位置２２ａに切り換わる。両電磁ソレノイド
ＳＬ１ａ，ＳＬ１ｂが非励磁のときは、制御弁２６は第
３切換位置２６ｃになり作動油の供給は停止するので、
ブーム用パイロッ卜操作切換弁２２はそのときの切換位
置に静止させることができる。When the electromagnetic solenoid SL1a is excited, the switching position of the control valve 26 becomes the first switching position 26a. At this time, the operating oil supplied as pilot oil to the boom pilot operation switching valve 22 is discharged to the oil tank 36 via the pipeline 40. As a result, the boom pilot operation switching valve 22 switches from the second switching position 22b to the third switching position 22c, and further switches from the third switching position 22c to the first switching position 22a. When the two solenoids SL1a and SL1b are not excited, the control valve 26 is in the third switching position 26c and the supply of the hydraulic oil is stopped.
The boom pilot operation switching valve 22 can be stopped at the switching position at that time.

【００４４】尚、アーム用比例制御弁２７，アーム用パ
イロット操作切換弁２３，電磁ソレノイドＳＬ２ａ，Ｓ
Ｌ２ｂ；バケット用比例制御弁２８，バケット用パイロ
ット操作切換弁２４，電磁ソレノイドＳＬ２ａ，ＳＬ３
ｂ；旋回用比例制御弁２９，旋回用パイロット操作切換
弁２５，電磁ソレノイドＳＬ２ａ，ＳＬ４ｂ；に関する
構造及び作用は、上記ブーム用比例制御弁２６，ブーム
用パイロット操作切換弁２２，電磁ソレノイドＳＬ１
ａ，ＳＬ１ｂに関するものと同様であり、同一対応部分
には符号ａ，ｂ，ｃを夫々付して図７に図示している。Incidentally, the arm proportional control valve 27, the arm pilot operation switching valve 23, the electromagnetic solenoid SL2a, S
L2b; bucket proportional control valve 28, bucket pilot operation switching valve 24, electromagnetic solenoids SL2a, SL3
b: the swing proportional control valve 29, the swing pilot operation switching valve 25, the electromagnetic solenoids SL2a, SL4b; the structure and operation of the boom proportional control valve 26, the boom pilot operation switching valve 22, the electromagnetic solenoid SL1
a and SL1b, and the same corresponding parts are denoted by reference numerals a, b and c, respectively, and are shown in FIG.

【００４５】即ち、ブーム用比例制御弁２６の電磁ソレ
ノイドＳＬ１ａを励磁すると静止していたブームシリン
ダ８は伸動し、縮動していたブームシリンダ８は静止す
る。電磁ソレノイドＳＬ１ｂを励磁すると静止していた
ブームシリンダ８は縮動し、伸動していたブームシリン
ダ８は静止する。That is, when the electromagnetic solenoid SL1a of the boom proportional control valve 26 is excited, the stationary boom cylinder 8 extends and the retracted boom cylinder 8 stops. When the electromagnetic solenoid SL1b is excited, the stationary boom cylinder 8 contracts, and the extended boom cylinder 8 stops.

【００４６】また、アーム用比例制御弁２７の電磁ソレ
ノイドＳＬ２ａを励磁すると、静止していたアームシリ
ンダ９は伸動し、縮動していたアームシリンダ９は静止
する。電磁ソレノイドＳＬ２ｂを励磁すると、静止して
いたアームシリンダ９は縮動し、伸動していたアームシ
リンダ９は静止する。When the electromagnetic solenoid SL2a of the arm proportional control valve 27 is excited, the stationary arm cylinder 9 is extended and the contracted arm cylinder 9 is stationary. When the electromagnetic solenoid SL2b is excited, the stationary arm cylinder 9 contracts, and the extended arm cylinder 9 stops.

【００４７】また、バケット用比例制御弁２８の電磁ソ
レノイドＳＬ３ａを励磁すると静止していたバケットシ
リンダ１０は伸動し、縮動していたバケットシリンダ１
０は静止する。電磁ソレノイドＳＬ３ｂを励磁すると静
止していたバケットシリンダ１０は縮動し、伸動してい
たバケットシリンダ１０は静止する。When the electromagnetic solenoid SL3a of the bucket proportional control valve 28 is excited, the stationary bucket cylinder 10 is extended and the retracted bucket cylinder 1 is extended.
0 stands still. When the electromagnetic solenoid SL3b is excited, the stationary bucket cylinder 10 contracts, and the extended bucket cylinder 10 stops.

【００４８】更に、旋回用比例制御弁２９の電磁ソレノ
イドＳＬ４ａを励磁すると、静止していた油圧モータ２
１は反時計周りのＬ方向に回転し、時計囚りのＲ方向に
回転していた油圧モータ２１は静止する。励磁ソレノイ
ドＳＬ４ｂを励磁すると、制止していた油圧モータ２１
は時計回りのＲ方向に回転し、反時計回りのＬ方向に回
転していた油圧モータ２１は静止する。なお、管路３９
と管路４０との間にはリリーフ弁３５が設けてある。Further, when the electromagnetic solenoid SL4a of the turning proportional control valve 29 is excited, the stationary hydraulic motor 2
1 rotates counterclockwise in the L direction, and the hydraulic motor 21 rotating in the clockwise R direction stops. When the excitation solenoid SL4b is excited, the hydraulic motor 21
Rotates in the clockwise R direction, and the hydraulic motor 21 rotating in the counterclockwise L direction stops. The pipe 39
A relief valve 35 is provided between the valve and the conduit 40.

【００４９】次に、前記各比例制御弁２６〜２９を切換
制御する電気系回路を図８に従って説明する。第１及び
第２の操作レバ−１６，１７の操作位置はレバー操作位
置検出センサ５１，５２により検出され、その検出信号
は、ＣＰＵなどを中心として構成されているコントロー
ラ（ＥＣＵ，制御手段，禁止手段，旋回位置制御手段，
積分演算手段）５３によって内蔵のＡ／Ｄ変換器（図示
せず）によりＡ／Ｄ変換されて読み込まれるようになっ
ている。Next, an electric circuit for controlling the switching of the proportional control valves 26 to 29 will be described with reference to FIG. The operation positions of the first and second operation levers 16 and 17 are detected by lever operation position detection sensors 51 and 52, and the detection signals are sent to a controller (ECU, control means, prohibition, Means, turning position control means,
The A / D converter (not shown) performs A / D conversion and reads the A / D converted by an integral operation means) 53.

【００５０】コントローラ５３は、レバー操作位置検出
センサ５１，５２から各位置に応じた検出信号が入力さ
れると、その検出信号に応じて前記各比例制御弁２６〜
２９の各電磁ソレノイドＳＬ１ａ〜ＳＬ４ｂに励磁信号
を出力する。従って、パワーショベル１の各駆動部は、
第１及び第２の操作レバ−１６，１７により操作され
る。When a detection signal corresponding to each position is input from the lever operation position detection sensors 51 and 52, the controller 53 responds to each of the proportional control valves 26 to 26 in accordance with the detection signal.
An excitation signal is output to each of the 29 electromagnetic solenoids SL1a to SL4b. Therefore, each drive unit of the power shovel 1
It is operated by the first and second operation levers 16 and 17.

【００５１】ブームシリンダ８，アームシリンダ９，バ
ケットシリンダ１０には、バケット位置検出手段として
のブーム位置検出センサ５４，アーム位置検出センサ５
５，バケット位置検出センサ５６が夫々配設されてい
る。各センサ５４〜５６は、各シリンダ８〜１０のロッ
ド８ａ〜１０ａの伸縮量を検出し、その検出信号はＡ／
Ｄ変換されてコントローラ５３に読み込まれるようにな
っている。コントローラ５３は、これらの検出信号に基
づいてその時の各ロッド８ａ〜１０ａの伸縮量を読み取
るようになっている。The boom cylinder 8, the arm cylinder 9, and the bucket cylinder 10 include a boom position detection sensor 54 and an arm position detection sensor 5 as bucket position detection means.
5, bucket position detection sensors 56 are provided, respectively. Each of the sensors 54 to 56 detects the amount of expansion and contraction of the rods 8a to 10a of each of the cylinders 8 to 10, and the detection signal is A / A.
It is D-converted and read by the controller 53. The controller 53 reads the amount of expansion and contraction of each of the rods 8a to 10a at that time based on these detection signals.

【００５２】設定パネル１８には、図４に示すように、
電源スイッチＳＷ、バケット角度を設定するバケット角
度スイッチＢ１〜Ｂ３、掘削深さを設定する掘削深さス
イッチ（掘削深さ設定手段）Ｋ１〜Ｋ３、持上げ高を設
定する持上げ高スイッチＭ１〜Ｍ３が形成されている。
そして、その各スイッチＳＷ，Ｂ１〜Ｂ３，Ｋ１〜Ｋ
３，Ｍ１〜Ｍ３の各信号はコントローラ５３に入力され
る。As shown in FIG. 4, the setting panel 18
A power switch SW, bucket angle switches B1 to B3 for setting a bucket angle, digging depth switches (digging depth setting means) K1 to K3 for setting a digging depth, and lifting height switches M1 to M3 for setting a lifting height are formed. Have been.
The switches SW, B1 to B3, K1 to K
The signals M3 and M1 to M3 are input to the controller 53.

【００５３】ここで、バケット角度とは、アーム４の長
手方向の軸線に対するバケット５の角度であり、掘削深
さとは、ブーム３，アーム４及びバケット５が回動して
地面を掘削するときの掘削深さであり、持上げ高とはバ
ケット５が掘削し保持した土砂等を持上げる高さであ
る。また、本実施例では、バケット角度スイッチＢ１〜
Ｂ３に応じて３段階のバケット角度（９０゜，４５゜，
０゜）が設定され、掘削深さスイッチＫ１〜Ｋ３に応じ
て３段階（浅い，中位，深い）の掘削深さが設定され、
持上げ高スイッチＭ１〜Ｍ３に応じて３段階（高い、中
位、低い）の持上げ高が設定されるようになっている。Here, the bucket angle is the angle of the bucket 5 with respect to the longitudinal axis of the arm 4, and the excavation depth is the excavation depth when the boom 3, the arm 4 and the bucket 5 rotate and excavate the ground. The excavation depth is the height at which the bucket 5 excavates and holds the excavated earth and sand. In the present embodiment, the bucket angle switches B1 to B1
Three stages of bucket angles (90 °, 45 °,
0 °) is set, and three levels (shallow, medium, and deep) of the excavation depth are set according to the excavation depth switches K1 to K3.
Three levels (high, medium, and low) of the lift are set according to the lift switches M1 to M3.

【００５４】コントローラ５３は、電源スイッチＳＷよ
りオン信号が入力されると、レーザ測距装置７にレーザ
照射指令信号を与えて、レーザ光を照射させるようにな
っている。また、コントローラ５３は、バケット角度ス
イッチＢ１〜Ｂ３，掘削深さスイッチＫ１〜Ｋ３，持上
げ高スイッチＭ１〜Ｍ３の内、夫々何れか１つのオン信
号が入力されると、そのオン信号に応じたバケット角
度，掘削深さ，持上げ高をメモリ（位置記憶手段）５７
に夫々記憶させるようになっている。When an ON signal is inputted from the power switch SW, the controller 53 gives a laser irradiation command signal to the laser distance measuring device 7 to irradiate the laser beam. Further, when any one of the bucket angle switches B1 to B3, the excavation depth switches K1 to K3, and the lifting height switches M1 to M3 is input, the controller 53 outputs a bucket corresponding to the ON signal. Memory for angle, excavation depth and lifting height (position storage means) 57
Each is stored in the memory.

【００５５】第１の操作レバ−１６に設けられたアップ
スイッチ１６ａ，ダウンスイッチ１６ｂ，スタートスイ
ッチ１６ｃの各信号は、コントローラ５３に入力され
る。コントローラ５３は、アップスイッチ１６ａのオン
信号が入力されると、その信号に応じたパルス信号をパ
ルスモータ１４に出力する。また、コントローラ５３
は、ダウンスイッチ１６ｂのオン信号を入力すると、そ
の信号に応じたパルス信号をパルスモータ１４に出力す
る。Each signal of the up switch 16a, the down switch 16b, and the start switch 16c provided in the first operation lever 16 is input to the controller 53. When the ON signal of the up switch 16a is input, the controller 53 outputs a pulse signal corresponding to the ON signal to the pulse motor 14. Also, the controller 53
When the ON signal of the down switch 16b is input, the pulse signal corresponding to the ON signal is output to the pulse motor 14.

【００５６】コントローラ５３は、スタートスイッチ１
６ｃのオン信号が入力されると、自動掘削制御処理を開
始する。この自動掘削制御処理において、コントローラ
５３には、レーザ測距装置７の位置を測定原点として場
合におけるレーザ光が反射した地点（掘削開始位置）ま
での距離Ｚ（図２参照）が入力されると共に、パルスモ
ータ１４に出力したパルス信号よりその時のレーザ光の
反射角度θを求める。The controller 53 includes a start switch 1
When the ON signal of 6c is input, the automatic excavation control process is started. In the automatic excavation control process, the controller 53 receives a distance Z (see FIG. 2) to a point (excavation start position) where the laser beam is reflected when the position of the laser distance measuring device 7 is set as the measurement origin and is input. Then, the reflection angle θ of the laser beam at that time is obtained from the pulse signal output to the pulse motor 14.

【００５７】また、コントローラ５３には、傾斜センサ
５８及び旋回位置センサ５９の出力信号が与えられるよ
うになっている。傾斜センサ５８は、パワーショベル１
本体が絶対水平面に対して何度傾いているかを検出する
ものであり、コントローラ５３は、その出力信号をＡ／
Ｄ変換して読み込むようになっている。また、旋回位置
センサ５９は、下部機構６に対する上部旋回体２の基準
位置からの旋回位置を検出するものであり、コントロー
ラ５３は、その出力信号を同様にＡ／Ｄ変換して読み込
むようになっている。The controller 53 is provided with output signals of the inclination sensor 58 and the turning position sensor 59. The tilt sensor 58 is a power shovel 1
The controller 53 detects how many times the main body is tilted with respect to the absolute horizontal plane.
The data is converted and read. The turning position sensor 59 detects a turning position of the upper revolving structure 2 with respect to the lower mechanism 6 from a reference position, and the controller 53 similarly performs A / D conversion of the output signal and reads the output signal. ing.

【００５８】次に、上記のように構成されたパワーショ
ベル１の作用について図９及び図１０をも参照して説明
する。今、エンジン３１が駆動されており、作業者は、
パワーショベル１を作業領域付近に移動させて停止させ
た後、バケット５が掘削作業軸上に位置するように上部
旋回体２を所定位置まで回動させる。そして、予め、設
定パネル１８のバケット角度スイッチＢ１〜Ｂ３，掘削
深さスイッチＫ１〜Ｋ３，持上げ高スイッチＭ１〜Ｍ３
を選択操作して、自動掘削の各動作状態を設定してか
ら、以下のように自動掘削処理を実行させる。Next, the operation of the power shovel 1 configured as described above will be described with reference to FIGS. Now, the engine 31 is driven, and the worker
After moving the power shovel 1 near the work area and stopping it, the upper swing body 2 is rotated to a predetermined position so that the bucket 5 is positioned on the excavation work axis. The bucket angle switches B1 to B3, the digging depth switches K1 to K3, and the lifting height switches M1 to M3 of the setting panel 18 are set in advance.
Is selected to set each operation state of the automatic digging, and then the automatic digging process is executed as follows.

【００５９】図９は、コントローラ５３によって実行さ
れる自動掘削処理の制御内容を示すフローチャートであ
る。この自動掘削処理のプログラムは、メモリ５７に予
め記憶されているものである。コントローラ５３は、常
にはウエイトルーチンにおいてウォッチドッグタイマを
クリアしながら待機しており、例えば、システムタイマ
によるタイマ割込みを所定数カウントする毎（例えば、
１００ｍｓ毎）に自動掘削処理を実行するようになって
いる。FIG. 9 is a flowchart showing the control contents of the automatic excavation processing executed by the controller 53. The program for the automatic excavation processing is stored in the memory 57 in advance. The controller 53 always waits while clearing the watchdog timer in the wait routine. For example, every time the system timer counts a predetermined number of timer interrupts (for example,
Automatic excavation processing is executed every 100 ms).

【００６０】図９において、先ず、コントローラ５３
は、スタートフラグＦstがセットされているか否かをチ
ェックする（ステップＳ１）。スタートフラグＦstは、
ステップＳ１１においてスタートスイッチ１６ｃがオン
操作されるとセットされるフラグであり、初期状態では
リセットされているので、ここでは次の判断ステップＳ
２，Ｓ３へと移行する。In FIG. 9, first, the controller 53
Checks whether the start flag Fst is set (step S1). The start flag Fst is
This flag is set when the start switch 16c is turned on in step S11, and is reset in the initial state.
The process moves to S2 and S3.

【００６１】ステップＳ２，Ｓ３において、コントロー
ラ５３は、本体が走行動作中であるか（ステップＳ２）
または上部旋回体２が旋回動作中であるか否かを（ステ
ップＳ３）判断し、走行または旋回動作中である場合に
は、後述するステップＳ６においてセットされるスキャ
ンフラグＦscをリセットして（ステップＳ４）処理を終
了する。In steps S2 and S3, controller 53 determines whether the main body is running (step S2).
Alternatively, it is determined whether or not the upper swing body 2 is performing a turning operation (step S3). If the upper orbiting body 2 is running or performing a turning operation, a scan flag Fsc set in step S6 described later is reset (step S3). S4) The process ends.

【００６２】作業者は、先ず、作業対象となる地点に本
体を移動させ、上部旋回体２を所定の位置まで旋回させ
て、掘削作業を行うライン（以下、作業ラインと称す）
を決定する（ここで、作業ラインとは、バケット５によ
り連続的に掘削作業が行われる方向に延長される直線的
な１つの作業範囲を示すものとする）。すると、コント
ローラ５３は、判断ステップＳ２，Ｓ３において夫々
「ＮＯ」と判断してステップＳ５に移行する。この時点
では、スキャンフラグＦscはセットされていないので、
コントローラ５３は「ＮＯ」と判断してステップＳ６に
移行し、レーザ測距装置７により掘削対象となる地面の
形状データを得るためにスキャン処理を行う。An operator first moves the main body to a point to be worked, turns the upper swing body 2 to a predetermined position, and performs a line for performing an excavation work (hereinafter referred to as a work line).
(Here, the work line indicates one linear work range extended in a direction in which the bucket 5 continuously performs excavation work). Then, the controller 53 determines “NO” in the determination steps S2 and S3, and shifts to step S5. At this point, since the scan flag Fsc has not been set,
The controller 53 determines “NO” and proceeds to step S6 to perform a scanning process by the laser distance measuring device 7 to obtain shape data of the ground to be excavated.

【００６３】ここで、スキャン処理とは、レーザ測距装
置７からのレーザ光の照射角度が変位し得る最大の範囲
についてレーザ光を照射して、離散的な複数のポイント
について夫々の座標データを求める（サンプリング）こ
とで、掘削対象となる地面の形状データを概略的に得る
ことを言う。尚、座標データについての詳細は後述す
る。上述のようにスキャン処理を行うと、コントローラ
５３は、スキャンフラグＦscをメモリ５７の格納領域に
セットした後、処理を終了する。Here, the scanning process is to irradiate the laser beam in the maximum range where the irradiation angle of the laser beam from the laser range finder 7 can be displaced, and to convert each coordinate data for a plurality of discrete points. Obtaining (sampling) roughly means obtaining shape data of the ground to be excavated. The details of the coordinate data will be described later. When the scan processing is performed as described above, the controller 53 sets the scan flag Fsc in the storage area of the memory 57, and ends the processing.

【００６４】次の制御周期では、コントローラ５３はス
テップＳ１〜Ｓ３で何れも「ＮＯ」と判断し、また、ス
テップＳ５で「ＹＥＳ」と判断することにより、判断ス
テップＳ７，Ｓ９，Ｓ１１へと移行する。ステップＳ
７，Ｓ９，Ｓ１１では、アップスイッチ１６ａ，ダウン
スイッチ１６ｂ，スタートスイッチ１６ｃが夫々オン操
作されたかが判断される。何れもオン操作されない場合
には、そのまま処理を終了する。In the next control cycle, the controller 53 determines "NO" in all of the steps S1 to S3, and determines "YES" in the step S5, and shifts to the determination steps S7, S9 and S11. I do. Step S
In steps S7, S9, and S11, it is determined whether the up switch 16a, the down switch 16b, and the start switch 16c are each turned on. If none of them is turned on, the process is terminated.

【００６５】ステップＳ７，Ｓ９では、作業者は、掘削
開始位置Ｐを決定するために、アップスイッチ１６ａま
たはダウンスイッチ１６ｂをオン操作する。コントロー
ラ５３は、アップスイッチ１６ａがオン操作されると、
レーザ測距装置７の前部側が上昇するようにパルスモー
タ１４にパルス信号を出力し（ステップＳ８）、また、
ダウンスイッチ１６ｂがオン操作されると、レーザ測距
装置７の前部側が下降するようにパルスモータ１４にパ
ルス信号を出力する（ステップＳ１０）。これらの操作
に応じて、レーザ光の照射角が変化する。In steps S7 and S9, the operator turns on the up switch 16a or the down switch 16b to determine the excavation start position P. When the up switch 16a is turned on, the controller 53
A pulse signal is output to the pulse motor 14 so that the front side of the laser distance measuring device 7 rises (step S8).
When the down switch 16b is turned on, a pulse signal is output to the pulse motor 14 so that the front side of the laser distance measuring device 7 is lowered (step S10). The irradiation angle of the laser beam changes according to these operations.

【００６６】そして、作業者は、レーザ光の照射ポイン
トを見ながらアップスイッチ１６ａまたはダウンスイッ
チ１６ｂを操作して掘削開始位置Ｐを決定し、決定した
場合には、スタートスイッチ１６ｃをオン操作する。す
ると、コントローラ５３は、ステップＳ１１で「ＹＥ
Ｓ」と判断してステップＳ１２に移行し、スタートフラ
グＦstをメモリ５７の格納領域にセットすると、走行用
の切換弁（図示せず）及び旋回用の切換弁（バルブ）２
５を閉じる（ステップＳ１３）。これらの切換弁を閉じ
るのは、上部旋回体２が動かないようにして、以降のレ
ーザ測距装置７による距離測定及びバケット５による自
動掘削を正確に行うためである。The operator operates the up switch 16a or the down switch 16b to determine the excavation start position P while observing the irradiation point of the laser beam, and turns on the start switch 16c when it is determined. Then, the controller 53 determines in step S11 that “YE
S ”, the process proceeds to step S12, and the start flag Fst is set in the storage area of the memory 57. Then, the traveling switching valve (not shown) and the turning switching valve (valve) 2
5 is closed (step S13). The reason why these switching valves are closed is that the upper revolving superstructure 2 is not moved and the subsequent distance measurement by the laser distance measuring device 7 and the automatic excavation by the bucket 5 are accurately performed.

【００６７】次に、コントローラ５３は、上部旋回体２
の現在の旋回位置Ｔｘを旋回位置センサ５９より得てメ
モリ５７に記憶させると（ステップＳ１４）、その時点
でレーザ光でポインティングされている地点についてレ
ーザ測距装置７により測定された距離Ｚと、パルスモー
タ１４に出力したパルス信号数より反射角度θとを得る
（ステップＳ１５）。Next, the controller 53 controls the upper
When the current turning position Tx is obtained from the turning position sensor 59 and stored in the memory 57 (step S14), the distance Z measured by the laser distance measuring device 7 at the point pointed by the laser beam at that time is calculated as follows: The reflection angle θ is obtained from the number of pulse signals output to the pulse motor 14 (step S15).

【００６８】例えば、レーザ測距装置７の初期角度が水
平に対して±０°（垂直に対して９０°）であり、パル
ス信号１発当たりパルスモータ１４は１°回動するもの
とする。そして、レーザ測距装置７が初期角度から下方
に回動するように一定の相順でパルス信号を３０発出力
した場合、レーザ測距装置７の照射角度は垂直に対して
９０°−３０°＝６０°となり、照射地点からの反射角
度θは水平に対して３０°俯角となる。For example, it is assumed that the initial angle of the laser distance measuring device 7 is ± 0 ° with respect to the horizontal (90 ° with respect to the vertical), and the pulse motor 14 rotates 1 ° per pulse signal. When the laser distance measuring device 7 outputs 30 pulse signals in a fixed phase order so as to rotate downward from the initial angle, the irradiation angle of the laser distance measuring device 7 is 90 ° -30 ° with respect to the vertical. = 60 °, and the reflection angle θ from the irradiation point becomes a 30 ° depression angle with respect to the horizontal.

【００６９】以上のようにして距離Ｚと反射角度θとを
得ると、コントローラ５３は、掘削開始位置Ｐ（Ｘ，
Ｙ）の演算処理を行う（ステップＳ１５ａ）。図２に示
すように、コントローラ５３はパワーショベル１に対す
る前方の距離Ｘを、 Ｘ＝Ｚｃｏｓθ …（１） の演算式より求める。When the distance Z and the reflection angle θ are obtained as described above, the controller 53 sets the digging start position P (X,
The calculation processing of Y) is performed (step S15a). As shown in FIG. 2, the controller 53 obtains a forward distance X to the power shovel 1 from an arithmetic expression of X = Zcos θ (1).

【００７０】そして、パワーショベル１に対する高さＹ
を、連結部２ａを基準として、 Ｙ＝Ｚｓｉｎθ−Ｇ …（２） の演算式より求める（ただし、Ｇはレーザ測距装置７と
連結部２ａとの間の距離で、メモリ５７に予め記憶され
ている値）。このようにして、掘削開始位置Ｐ（Ｘ，
Ｙ）を前方の距離Ｘと高さＹとで求めると、次に、位置
Ｐから掘削が開始される土砂の掘削量ＤＩを積分演算す
る（ステップＳ１６）。Then, the height Y with respect to the power shovel 1
Is calculated from the connection part 2a as a reference by the following equation: Y = Zsin θ−G (2) (where G is the distance between the laser distance measuring device 7 and the connection part 2a and is stored in the memory 57 in advance. Value). In this way, the excavation start position P (X,
When Y) is obtained from the forward distance X and the height Y, next, the excavation amount DI of the earth and sand to be excavated from the position P is integrated (step S16).

【００７１】ここで、例えば図１１に示すように、ステ
ップＳ６におけるスキャン処理が距離ｄＬ間隔で行わ
れ、各ポイントでサンプリングされた地表面の高さ（位
置Ｐを基準とする）をｄＨｉ（各サンプリングポイント
に対応するデータナンバー：ｉ＝１，２，３，…）とす
る。そして、バケット５の幅寸法をＷ，設定された掘削
深さ寸法をＨとすると、掘削量ＤＩを次式のように演算
する。 ＤＩ＝ＤＩ＋Ｗ・（Ｈ＋ｄＨｉ）・ｄＬ …（３） ステップＳ１６で行う演算は、位置Ｐを始点とする１ポ
イントのデータｄＨｉについて行う（ＤＩは、初期値が
“０”として与えられている）。Here, as shown in FIG. 11, for example, the scanning process in step S6 is performed at intervals of distance dL, and the height of the ground surface (based on the position P) sampled at each point is represented by dHi (each (Data number corresponding to the sampling point: i = 1, 2, 3,...)). Then, assuming that the width dimension of the bucket 5 is W and the set excavation depth dimension is H, the excavation amount DI is calculated as in the following equation. DI = DI + W · (H + dHi) · dL (3) The calculation performed in step S16 is performed on one point of data dHi starting from the position P (DI is given as an initial value “0”).

【００７２】そして、次の判断ステップＳ１７におい
て、コントローラ５３は、ステップＳ１６の積分結果Ｄ
Ｉがバケット５の容量Ｃ以上となったか否かを判断し、
ＤＩ＜Ｃであれば「ＮＯ」と判断してステップＳ１６に
戻り、次のポイントのデータｄＨｉを加えて積分演算を
行う。ステップＳ１６，Ｓ１７のループを繰り返す内に
積分演算が進行し、ＤＩ≧Ｃになると、コントローラ５
３はステップＳ１７で「ＹＥＳ」と判断して、次のステ
ップＳ１８に移行する。尚、バケット５の幅寸法Ｗ及び
容量Ｃは、メモリ５７に予め記憶されているものとす
る。Then, in the next judgment step S17, the controller 53 sets the integration result D in step S16.
It is determined whether or not I is equal to or larger than the capacity C of the bucket 5,
If DI <C, the determination is “NO”, and the process returns to step S16 to add the data dHi of the next point and perform an integration operation. The integration operation proceeds while repeating the loop of steps S16 and S17, and when DI ≧ C, the controller 5
No. 3 determines “YES” in the step S17, and proceeds to the next step S18. It is assumed that the width dimension W and the capacity C of the bucket 5 are stored in the memory 57 in advance.

【００７３】ステップＳ１８において、コントローラ５
３は、掘削終了位置（掘削距離）Ｌｅ（Ｘe ，Ｙe ）を
決定する。掘削終了位置Ｌｅは、前記ループの繰り返し
によるステップＳ１６の実行回数を回数ｎとすれば、 Ｌｅ＝ｄＬ・ｎ …（４） によって得られる。そして、処理を終了する。In step S18, the controller 5
Step 3 determines the excavation end position (excavation distance) Le (Xe, Ye). The excavation end position Le is obtained by the following equation, assuming that the number of executions of step S16 by repeating the loop is the number n: Le = dL · n (4). Then, the process ends.

【００７４】次回の実行周期では、スタートフラグｆが
セットされているので、コントローラ５３はステップＳ
１において「ＹＥＳ」と判断し、判断ステップＳ１９に
移行する。判断ステップＳ１９においてステップＳ２３
が未実行であれば、コントローラ５３は同ステップを実
行する。In the next execution cycle, since the start flag f is set, the controller 53 proceeds to step S
It is determined as "YES" in 1 and the process moves to the determination step S19. In judgment step S19, step S23
Is not executed, the controller 53 executes the same step.

【００７５】ステップＳ２３において、コントローラ５
３は、各センサ５４〜５６からその時のロッド８ａ〜１
０ａの伸縮量を読み取ると、その時のバケット５の先端
５ａの位置（Ｘ１，Ｙ１）を求める。次に、コントロー
ラ５３は、求めた掘削開始位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）とバケット
５の先端５ａの位置（Ｘ１，Ｙ１）とを比較し、バケッ
ト５のバケット角度がメモリ５７に前回記憶させたバケ
ット角度で、そのバケット５の先端５ａの位置が掘削開
始位置Ｐに到達するように、各比例制御弁２６〜２８の
各電磁ソレノイドＳＬ１ａ〜ＳＬ３ｂに励磁信号を出力
する。すると、ブーム３，アーム４及びバケット５が夫
々駆動されて、先端５ａの位置が掘削開始位置Ｐに至
る。そして、処理を終了する。In step S23, the controller 5
3 is the rod 8a-1 at that time from each sensor 54-56.
When the amount of expansion / contraction of 0a is read, the position (X1, Y1) of the tip 5a of the bucket 5 at that time is obtained. Next, the controller 53 compares the obtained excavation start position P (X, Y) with the position (X1, Y1) of the tip 5a of the bucket 5 and determines the bucket angle of the bucket 5 stored in the memory 57 last time. An excitation signal is output to each of the electromagnetic solenoids SL1a to SL3b of each of the proportional control valves 26 to 28 so that the position of the tip 5a of the bucket 5 reaches the excavation start position P at an angle. Then, the boom 3, the arm 4, and the bucket 5 are driven respectively, and the position of the tip 5a reaches the excavation start position P. Then, the process ends.

【００７６】その次の実行周期では、コントローラ５３
は、ステップＳ１及びＳ１９で「ＹＥＳ」と判断してス
テップＳ２０に移行し、ステップＳ２４が未実行である
ので同ステップを実行する。即ち、コントローラ５３
は、バケット５による掘削深さ寸法がメモリ５７に記憶
されている寸法値（浅，中，深の何れか）に応じた値Ｈ
のとなるように、各比例制御弁２６〜２８の各電磁ソレ
ノイドＳＬ１ａ〜ＳＬ３ｂに励磁信号を出力する。する
と、バケット５は、掘削開始位置Ｐから設定寸法Ｈに応
じた深さまで地面を掘り下げる。そして、処理を終了す
る。In the next execution cycle, the controller 53
Determines "YES" in steps S1 and S19 and shifts to step S20, and executes step S24 since step S24 has not been executed. That is, the controller 53
Is a value H corresponding to a dimension value (one of shallow, medium, and deep) stored in the memory 57 for the depth of excavation by the bucket 5.
An excitation signal is output to each of the electromagnetic solenoids SL1a to SL3b of each of the proportional control valves 26 to 28 so that Then, the bucket 5 digs down the ground from the excavation start position P to a depth corresponding to the set dimension H. Then, the process ends.

【００７７】次の実行周期では、コントローラ５３は、
ステップＳ１，Ｓ１９及びＳ２０で「ＹＥＳ」と判断し
てステップＳ２１に移行し、ステップＳ２４が未実行で
あるので同ステップを実行する。即ち、コントローラ５
３は、バケット５を、ステップＳ１８で決定した掘削終
了位置Ｌｅまで移動させる（手前側に引き寄せる）よう
に各電磁ソレノイドＳＬ１ａ〜ＳＬ３ｂに励磁信号を出
力して制御する。そして、処理を終了する。この段階
で、バケット５により掘削された土砂の量は、バケット
５の容量Ｃにほぼ等しくなっている。In the next execution cycle, the controller 53
In steps S1, S19, and S20, "YES" is determined, and the process proceeds to step S21. Since step S24 has not been executed, the same step is executed. That is, the controller 5
The control unit 3 outputs an excitation signal to each of the electromagnetic solenoids SL1a to SL3b so as to move the bucket 5 to the excavation end position Le determined in step S18 (pull it toward the near side) and control the bucket. Then, the process ends. At this stage, the amount of earth and sand excavated by the bucket 5 is substantially equal to the capacity C of the bucket 5.

【００７８】次の実行周期では、コントローラ５３は、
ステップＳ１，Ｓ１９〜Ｓ２２で「ＹＥＳ」と判断して
ステップＳ２２に移行し、ステップＳ２６が未実行であ
るので同ステップを実行する。即ち、コントローラ５３
は、バケット５をメモリ５７に前回記憶させた持上げ高
さまで上方に移動させるように、各電磁ソレノイドＳＬ
１ａ〜ＳＬ３ｂに励磁信号を出力する。すると、バケッ
ト５は内部に土砂が満たされた状態で持ち上げられ、そ
の後処理を終了する。In the next execution cycle, the controller 53
In steps S1 and S19 to S22, "YES" is determined, and the process proceeds to step S22. Since step S26 has not been executed, the same step is executed. That is, the controller 53
Moves each of the electromagnetic solenoids SL to move the bucket 5 upward to the lifting height previously stored in the memory 57.
An excitation signal is output to 1a to SL3b. Then, the bucket 5 is lifted in a state where the inside is filled with earth and sand, and then the processing is terminated.

【００７９】次の実行周期では、コントローラ５３は、
ステップＳ１，Ｓ１９〜Ｓ２２で「ＹＥＳ」と判断して
ステップＳ２７に移行し、旋回・走行バルブを開き、バ
ケット５のダンプ動作が終了したか否かを判断する。ダ
ンプ動作が終了していなければ、そのまま処理を終了す
る。ここで、ダンプ動作は、作業者のレバー操作（マニ
ュアル）によって行われ、バケット５がステップＳ２６
で持ち上げられた後、上部旋回体２が所定の位置まで旋
回されてからバケット５を掘削方向と逆方向に回動させ
て、内部の土砂を当該地点の地面に落下させることでダ
ンプする。In the next execution cycle, the controller 53
In steps S1 and S19 to S22, "YES" is determined, and the process proceeds to step S27, in which the turning / running valve is opened, and it is determined whether the dumping operation of the bucket 5 is completed. If the dump operation has not been completed, the process is terminated. Here, the dumping operation is performed by an operator's lever operation (manual), and the bucket 5 is moved to step S26.
After the upper revolving structure 2 is pivoted to a predetermined position, the bucket 5 is rotated in a direction opposite to the excavation direction, and the soil and sand inside the bucket 5 are dropped on the ground at the point to dump.

【００８０】ダンプ動作が終了し、コントローラ５３が
ステップＳ２８で「ＹＥＳ」と判断すると、次に、バケ
ット５を作業ラインに戻すための旋回動作が行われてい
るか否かが判断される（ステップＳ２９）。ここでの旋
回動作も作業者のレバー操作（マニュアル）によって行
われる。そして、旋回動作が行われていなければ処理を
終了し、行われている場合は、その旋回位置がステップ
Ｓ１４で記憶された位置Ｔｘに達したか否かを判断する
（ステップＳ３０）。When the dumping operation is completed and the controller 53 determines "YES" in the step S28, it is next determined whether or not the turning operation for returning the bucket 5 to the work line is performed (step S29). ). The turning operation here is also performed by an operator's lever operation (manual). If the turning operation has not been performed, the process is terminated. If the turning operation has been performed, it is determined whether or not the turning position has reached the position Tx stored in step S14 (step S30).

【００８１】ステップＳ３０で「ＮＯ」と判断した場合
には処理を終了し、旋回動作中はステップＳ１，Ｓ１９
〜Ｓ２２，Ｓ２７〜Ｓ３０のループを回り続ける。そし
て、上部旋回体２の旋回位置がＴｘに達して、コントロ
ーラ５３がステップＳ３０で「ＹＥＳ」と判断すると、
その位置で旋回動作を停止させる（ステップＳ３１）。
その後、スタートフラグＦstとスキャンフラグＦscとを
リセットし（ステップＳ３２及びＳ３３）、レーザ測距
装置７の照射角をスキャン動作の開始位置となる原位置
に戻してから（ステップＳ３４）処理を終了する。If "NO" is determined in the step S30, the process is ended, and during the turning operation, the steps S1 and S19 are performed.
To S22 and S27 to S30. Then, when the turning position of the upper turning body 2 reaches Tx and the controller 53 determines “YES” in step S30,
The turning operation is stopped at that position (step S31).
Thereafter, the start flag Fst and the scan flag Fsc are reset (steps S32 and S33), and the irradiation angle of the laser range finder 7 is returned to the original position where the scanning operation starts (step S34), and the process is terminated. .

【００８２】以上のように本実施例によれば、ブーム
３，アーム４及びバケット５と同軸にある作業ライン上
の表面形状を表すデータをレーザ測距装置７により複数
点サンプリングして、コントローラ５３は、サンプリン
グされたデータｄＨｉ，掘削深さ寸法Ｈ及び掘削開始位
置Ｐに基づいて、バケット５による掘削開始位置Ｐから
の掘削量ＤＩを積分演算して、その掘削量ＤＩがバケッ
トの容積Ｃに略等しくなるように掘削終了位置Ｌｅを演
算し、その位置Ｌｅに基づいて当該バケット５を駆動す
るように制御する。As described above, according to the present embodiment, the data representing the surface shape on the work line coaxial with the boom 3, the arm 4 and the bucket 5 is sampled at a plurality of points by the laser distance measuring device 7, and the controller 53 Calculates the integral of the excavation amount DI from the excavation start position P by the bucket 5 based on the sampled data dHi, the excavation depth dimension H, and the excavation start position P, and the excavation amount DI becomes the bucket volume C. The excavation end position Le is calculated so as to be substantially equal, and the bucket 5 is controlled to be driven based on the position Le.

【００８３】従って、掘削を行う地面の形状がフラット
ではなく、部分的に***或いは陥没しているような状態
でも、作業者が複雑なレバー操作を行うことなく、１回
の作業による土砂の掘削量がバケット５の容積Ｃに略等
しくなるように自動的に制御されるので、作業者の操作
負担を軽減することができることに加えて、掘削作業の
効率が最適となる。Therefore, even when the ground surface to be excavated is not flat and is partially raised or depressed, the excavation of earth and sand by one operation can be performed without an operator performing a complicated lever operation. Since the amount is automatically controlled so as to be substantially equal to the volume C of the bucket 5, the operation load on the operator can be reduced, and the efficiency of the excavation work is optimized.

【００８４】そして、１つの作業ラインについて連続的
に掘削動作を行う場合に、掘削された土砂が所定の位置
でダンプされると、コントローラ５３は、上部旋回体２
を前回掘削が行われた時の旋回位置Ｔｘまで自動的に旋
回させるので、作業者が一々レバー操作を行う必要がな
く操作性が良好となる。When the excavated soil is dumped at a predetermined position when excavating operation is continuously performed on one work line, the controller 53 causes the upper revolving unit 2
Is automatically turned to the turning position Tx at the time of the last excavation, so that it is not necessary for the operator to operate the lever one by one, and the operability is improved.

【００８５】また、本実施例によれば、掘削開始位置Ｐ
までの距離測定と、作業ライン上の表面形状データのサ
ンプリングとをレーザ測距装置７によって行うようにし
たので、作業者は、レーザ光によりポインティングされ
る地点を掘削開始地点として容易に定めることができ、
また、構成要素を共通にして小形化を図ることができ
る。According to the present embodiment, the excavation start position P
Since the distance measurement up to and sampling of the surface shape data on the work line are performed by the laser distance measuring device 7, the operator can easily determine the point pointed by the laser beam as the excavation start point. Can,
In addition, downsizing can be achieved by using common components.

【００８６】更に、コントローラ５３は、バケット５を
駆動して自動掘削制御を行う間は、走行用の切換弁及び
旋回用の切換弁（バルブ）２５を閉じるようにしたの
で、本体及び上部旋回体２を動かないように固定して、
掘削制御を正確に行うことができる。Further, the controller 53 closes the traveling switching valve and the turning switching valve (valve) 25 during the automatic excavation control by driving the bucket 5. Fix 2 so that it does not move,
Excavation control can be performed accurately.

【００８７】図１２乃至図２０は本発明の第２実施例を
示すものであり、第１実施例と同一部分には同一符号を
付して説明を省略し、以下異なる部分についてのみ説明
する。図１２は、パワーショベル６０の平面図である。
第２実施例のパワーショベル６０においては、第１実施
例のレーザ測距装置７に代わるレーザ測距装置７ａが補
助サンプリング手段として用いられ、サンプリング手段
には、ブーム３及びアーム４と同軸上に配置され本体６
０ａに取り付けられているレーザ測距装置６１（図１３
参照）が対応している。FIGS. 12 to 20 show a second embodiment of the present invention. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only different parts will be described below. FIG. 12 is a plan view of the power shovel 60.
In the power shovel 60 of the second embodiment, a laser distance measuring device 7a instead of the laser distance measuring device 7 of the first embodiment is used as auxiliary sampling means, and the sampling means is coaxial with the boom 3 and the arm 4. Placed body 6
13a (see FIG. 13).
See).

【００８８】ここで、レーザ測距装置６１が配置されて
いる作業ラインを（Ａ）とすると、レーザ測距装置７ａ
は、その作業ライン（Ａ）から平行に距離ｄだけ離れた
位置に配置されており、その距離ｄは、バケット５の幅
寸法Ｗから微小な所定寸法δを減じたものとなっている
（ｄ＝Ｗ−δ）。また、レーザ測距装置６１は、レーザ
測距装置７ａと略同様の機構によって、レーザ光の照射
角が俯仰角方向に変位するようになっている。Here, assuming that the work line on which the laser distance measuring device 61 is disposed is (A), the laser distance measuring device 7a
Are arranged in parallel at a distance d from the work line (A), and the distance d is obtained by subtracting a minute predetermined dimension δ from the width dimension W of the bucket 5 (d = W-δ). The laser distance measuring device 61 is configured so that the irradiation angle of the laser light is displaced in the elevation angle direction by a mechanism substantially similar to that of the laser distance measuring device 7a.

【００８９】また、図１５は、第２の設定パネル６２の
平面図であり、この設定パネル６２は、図１４に示すよ
うにシート１５の左側に配置されている。設定パネル６
２の左側には、独立モードスイッチMD１，自動習いモー
ドスイッチMD２，オフセットモードスイッチ（モード切
換手段）MD３及び数値設定をリセットするためのリセッ
トスイッチＲＳが配置されている。また、設定パネル６
２の右側には、掘削作業によって斜面を形成する場合の
斜面角度（基準面角度）θ0 を数値で設定するためのイ
ンクリメントキー６３ａ及びデクリメントキー６３ｂ
と、これらのキー６３ａ及び６３ｂ（角度設定手段）で
設定された角度を７セグメントＬＥＤで数値表示するた
めの表示部６４とが配置されている。FIG. 15 is a plan view of the second setting panel 62. The setting panel 62 is disposed on the left side of the seat 15 as shown in FIG. Settings panel 6
On the left side of 2, an independent mode switch MD1, an automatic learning mode switch MD2, an offset mode switch (mode switching means) MD3, and a reset switch RS for resetting a numerical value setting are arranged. Also, setting panel 6
On the right side of FIG. 2, an increment key 63a and a decrement key 63b for setting a slope angle (reference plane angle) θ0 when a slope is formed by excavation work by numerical values.
And a display unit 64 for numerically displaying the angle set by these keys 63a and 63b (angle setting means) with a 7-segment LED.

【００９０】また、それらと共に、オフセットモードス
イッチMD３がオン操作された場合に有効となるもので、
基準面角度に対してオフセットとなる角度Δθ，深さ寸
法ΔＨを設定するためのインクリメントキー６５ａ，６
６ａ及びデクリメントキー６５ｂ，６６ｂと、これらの
キー６５（オフセット角度設定手段）及び６６（オフセ
ット深さ設定手段）で設定された角度Δθ及び寸法ΔＨ
を夫々数値表示するための表示部６７，６８とが配置さ
れている。そして、これらのスイッチ及びキーの各信号
は、図１６に示すように、コントローラ（制御手段，禁
止手段，旋回位置制御手段，積分演算手段，差分掘削量
演算手段，走行制御手段）６９に入力されるようになっ
ている。Also, these become effective when the offset mode switch MD3 is turned on.
Increment keys 65a, 6 for setting an angle Δθ offset from the reference plane angle and a depth dimension ΔH.
6a and the decrement keys 65b and 66b, and the angle .DELTA..theta. And the dimension .DELTA.H set by these keys 65 (offset angle setting means) and 66 (offset depth setting means).
And display units 67 and 68 for numerically displaying are displayed. Each signal of these switches and keys is input to a controller (control means, prohibition means, turning position control means, integral calculation means, differential excavation amount calculation means, travel control means) 69 as shown in FIG. It has become so.

【００９１】次に、第２実施例の作用について図１７乃
至図２０をも参照して説明する。第実施例は、自動掘削
により斜面を形成する場合について説明する。 （１）独立モード 作業者が設定パネル６２の独立モードスイッチMD１をオ
ン操作して独立モードを選択し、インクリメントキー６
３ａを操作して基準面角度θ0 を＋２０°に設定したも
のとする。それから、図１７乃至図１９のフローチャー
トに従って自動掘削処理を行う。Next, the operation of the second embodiment will be described with reference to FIGS. The present embodiment describes a case where a slope is formed by automatic excavation. (1) Independent mode The operator turns on the independent mode switch MD1 of the setting panel 62 to select the independent mode, and the increment key 6
It is assumed that the reference plane angle θ0 is set to + 20 ° by operating 3a. Then, automatic excavation processing is performed according to the flowcharts of FIGS.

【００９２】先ず、コントローラ６９は、ステップＳ２
で「ＹＥＳ」と判断した場合は、既に作業済みとなった
ラインがあるか否かを判断し（ステップＳ４０）、作業
済みのラインがなければスキャンフラグＦsc（Ａ）をリ
セットして（ステップＳ４ａ）処理を終了する。また、
コントローラ６９は、ステップＳ３で「ＮＯ」と判断し
た場合は、スキャンフラグＦsc（Ａ）がセットされてい
るか否かを判断し（ステップＳ５ａ）、セットされてい
ない場合は、レーザ測距装置６１によって作業ライン
（Ａ）のスキャンを行い（ステップＳ６ａ）その後処理
を終了する。First, the controller 69 determines in step S2
If "YES" is determined in step S4, it is determined whether there is a line that has already been worked (step S40). If there is no line that has been worked, the scan flag Fsc (A) is reset (step S4a). ) End the processing. Also,
If the controller 69 determines "NO" in step S3, it determines whether or not the scan flag Fsc (A) is set (step S5a). The work line (A) is scanned (step S6a), and then the processing is terminated.

【００９３】次の実行周期で、コントローラ６９は、ス
テップＳ５ａにおいて「ＹＥＳ」と判断すると作業済み
のラインがあるか否かを判断し（ステップＳ４３）、作
業済みラインがなければステップＳ７に移行する。ま
た、以降同様に作業済みラインの有無を判断するステッ
プＳ４４（図１８参照）では「ＮＯ」と判断することに
より、掘削量ＤＩの積分演算及び掘削終了位置Ｌｅの決
定は基本的に第１実施例と同様に実行される。In the next execution cycle, if the controller 69 determines "YES" in step S5a, it determines whether or not there is a worked line (step S43). If there is no worked line, the controller 69 proceeds to step S7. . In the same manner, in step S44 (see FIG. 18) for determining the presence or absence of a worked line in the same manner, by determining "NO", the integration calculation of the excavation amount DI and the determination of the excavation end position Le are basically performed in the first embodiment. It is performed as in the example.

【００９４】但し、角度θ0 ＝＋２０°の斜面を形成す
る場合、図２０に示すように、形成される斜面を座標原
点２ａに対して１次関数（ｐｘ＋ｑ）で近似すると、そ
の傾きｐはｐ＝ｔａｎθ0 で得られ、切片ｑは掘削開始
位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）を代入することにより得ることができ
る。従って、コントローラ６９は、バケット５による掘
削面が関数（ｐｘ＋ｑ）に一致するように積分演算及び
バケット５の駆動制御を行う。However, when a slope having an angle θ0 = + 20 ° is formed, as shown in FIG. 20, if the formed slope is approximated by a linear function (px + q) with respect to the coordinate origin 2a, the slope p becomes p = Tan θ0, and the intercept q can be obtained by substituting the excavation start position P (X, Y). Therefore, the controller 69 performs the integral calculation and the drive control of the bucket 5 so that the excavated surface formed by the bucket 5 matches the function (px + q).

【００９５】また、傾斜センサ５８の出力信号が、絶対
水平面に対するパワーショベル本体６０ａの傾きを検出
している場合には、コントローラ６９は、角度θ0 にそ
の傾き検出角を加味することで、斜面が絶対水平面に対
して２０度の角度をなすように調整する（以降では、上
記傾きはないものと仮定する）。尚、ステップＳ１８の
後処理を終了する前に「掘削完了フラグＦe リセット」
の処理ステップＳ６１が挿入されているが、これは独立
モードでは使用しないフラグである。When the output signal of the inclination sensor 58 detects the inclination of the power shovel main body 60a with respect to the absolute horizontal plane, the controller 69 adds the inclination detection angle to the angle θ0, so that the inclination can be reduced. The angle is adjusted so as to form an angle of 20 degrees with respect to the absolute horizontal plane (hereinafter, it is assumed that there is no inclination). Before the post-processing of step S18 is completed, the “excavation completion flag Fe is reset”.
Is inserted, but this is a flag that is not used in the independent mode.

【００９６】そして、ステップＳ１９〜Ｓ３１までの処
理も第１実施例と同様に実行される。ステップＳ３１の
次は、コントローラ６９は独立モードか否かを判断し
（ステップＳ５９）、この場合「ＹＥＳ」と判断してス
テップＳ３２，ステップＳ３３ａ（後述するフラグＦsc
（Ｂ）のリセット）を実行する。次に、コントローラ６
９は、ステップＳ３４を実行した後、ライン（Ａ）につ
いての作業を完了したか（即ち、掘削終了位置Ｑに達し
たか）否かを判断し、完了していなければ「ＮＯ」と判
断して更に独立モードか否かを判断する（ステップＳ４
６）。この場合「ＹＥＳ」と判断して処理を終了する。Then, the processing of steps S19 to S31 is executed in the same manner as in the first embodiment. Subsequent to step S31, the controller 69 determines whether or not the mode is the independent mode (step S59). In this case, the controller 69 determines "YES" and returns to step S32 and step S33a (the flag Fsc described later).
(Reset of (B)). Next, the controller 6
No. 9 determines whether or not the work on the line (A) has been completed (ie, whether or not the excavation end position Q has been reached) after executing step S34, and if not, determines “NO”. It is further determined whether the mode is the independent mode (step S4).
6). In this case, it is determined to be “YES” and the process ends.

【００９７】以降同様に処理を繰り返すことで、第１実
施例と同様にして最初のライン（Ａ）につき掘削作業を
行う。そして、ライン（Ａ）の掘削作業を完了すると、
コントローラ６９は、ステップＳ４５で「ＹＥＳ」と判
断してスキャンフラグＦsc（Ａ）をリセットし（ステッ
プＳ５３）、更に、独立モードであるからステップＳ５
４でも「ＹＥＳ」と判断して処理を終了する。Thereafter, by repeating the processing in the same manner, the excavation work is performed for the first line (A) as in the first embodiment. And when the excavation work of the line (A) is completed,
The controller 69 determines “YES” in the step S45, resets the scan flag Fsc (A) (step S53), and furthermore, since it is in the independent mode, the step S5.
4 is also determined as "YES" and the process is terminated.

【００９８】次に、作業者は、斜面をより広く形成する
ために、マニュアル操作により本体６０ａを距離ｄだけ
図１２中右方向に平行移動させる。この場合、コントロ
ーラ６９は、既に作業済みとなったラインがあることか
らステップＳ４０で「ＹＥＳ」と判断して、移動距離が
ｄに達したか否かを判断する（ステップＳ４１）。ステ
ップＳ４１において移動距離がｄに達していなければ処
理を終了し、ｄに達した場合は走行を停止させるように
制御する（ステップＳ４２）。それからステップＳ４ａ
に移行する。Next, the operator moves the main body 60a parallel to the right in FIG. 12 by a distance d by manual operation in order to form a wider slope. In this case, the controller 69 determines “YES” in step S40 because there is a line that has already been worked, and determines whether the movement distance has reached d (step S41). If the moving distance has not reached d in step S41, the process is terminated, and if it has reached d, control is performed so as to stop running (step S42). Then step S4a
Move to

【００９９】次の実行周期では、コントローラ６９は、
ステップＳ５ａで「ＮＯ」と判断し、ステップＳ６ａに
おいて前回の作業ライン（これを今回はライン（Ｂ）と
する）から距離ｄ移動した次の作業ライン（これを今回
はライン（Ａ）とする）につき、レーザ測距装置６１に
より表面形状データのサンプリングを行う。その次の実
行周期では、ステップＳ５ａ及びＳ４３で「ＹＥＳ」，
ステップＳ５ｂで「ＮＯ」と判断し、レーザ測距装置７
ａにより前回の作業ライン（Ｂ）について表面形状デー
タのサンプリングを行う。In the next execution cycle, the controller 69
In step S5a, "NO" is determined, and in step S6a, the next work line which has moved a distance d from the previous work line (this is now line (B)) (this is now line (A)). , The surface shape data is sampled by the laser distance measuring device 61. In the next execution cycle, “YES” in steps S5a and S43,
In step S5b, "NO" is determined, and the laser distance measuring device 7
According to a, sampling of surface shape data is performed for the previous work line (B).

【０１００】即ち、前回のラインに関する作業では、掘
削開始位置Ｐから角度＋２０°の斜面を形成するように
バケット５を駆動制御したが、実際に形成される掘削後
の作業面は必ずしも計算通りになるとは限らない。従っ
て、実際の作業後の状態を改めてレーザ測距装置７ａに
よりサンプリングする。That is, in the previous work related to the line, the bucket 5 was driven and controlled so as to form a slope having an angle of + 20 ° from the excavation start position P. However, the actually formed work surface after excavation is not necessarily calculated. Not necessarily. Therefore, the state after the actual work is sampled again by the laser distance measuring device 7a.

【０１０１】その次の実行周期では、コントローラ６９
はステップＳ４４で「ＹＥＳ」と判断して、今回と前回
の２つの作業ライン（Ａ），（Ｂ）のサンプリングデー
タに基づいて、今回の作業ライン（Ａ）における掘削量
ＤＩを積分演算する（ステップＳ１６ａ）。In the next execution cycle, the controller 69
Determines "YES" in step S44, and integrates the excavation amount DI in the current work line (A) based on the sampling data of the current and previous two work lines (A) and (B) ( Step S16a).

【０１０２】即ち、図１３に示すように、作業ライン
（Ｂ）の表面形状データを基準面とし、その基準面に対
する作業ライン（Ａ）の表面形状データの差分値に基づ
いて積分演算を行うことで、作業ライン（Ｂ）に合わせ
て角度＋２０°の斜面を形成するために今回の作業ライ
ン（Ａ）について掘削するべき土砂の量を正確に求める
ことができる。That is, as shown in FIG. 13, the surface shape data of the work line (B) is used as a reference plane, and an integral operation is performed based on the difference between the surface shape data of the work line (A) and the reference plane. Thus, the amount of earth and sand to be excavated for the current work line (A) can be accurately obtained in order to form a slope having an angle of + 20 ° in accordance with the work line (B).

【０１０３】そして、以降の実行周期では、コントロー
ラ６９はステップＳ５ａ，Ｓ４３，Ｓ５ｂで何れも「Ｙ
ＥＳ」と判断して、１掘削作業毎の掘削開始位置Ｐは、
ステップＳ７〜Ｓ１０においてマニュアル操作により行
うようにする。Then, in the subsequent execution cycle, the controller 69 determines "Y" in steps S5a, S43 and S5b.
ES ”, the excavation start position P for each excavation operation is
In steps S7 to S10, it is performed by manual operation.

【０１０４】（２）自動習いモード 自動習いモードは、作業者が設定パネル６２の自動習い
モードスイッチMD２をオン操作することで選択される。
すると、コントローラ６９は、ステップＳ３１の実行後
ステップＳ５９において「ＮＯ」と判断し、バケット５
による１回の掘削作業が終了したことを示す掘削完了フ
ラグＦe をセットする（ステップＳ６０）。次に、スタ
ートフラグＦstをリセットすることなくステップＳ３３
ａに移行する。(2) Automatic learning mode The automatic learning mode is selected by the operator turning on the automatic learning mode switch MD2 on the setting panel 62.
Then, the controller 69 determines “NO” in the step S59 after the execution of the step S31, and
The excavation completion flag Fe indicating that one excavation operation by the above is completed is set (step S60). Next, step S33 is performed without resetting the start flag Fst.
Move to a.

【０１０５】そして、ライン（Ａ）につき作業の途中で
あれば、ステップＳ４５，Ｓ４６で「ＮＯ」と判断して
次の掘削開始位置Ｐｎを演算により求める（ステップＳ
４８）。例えば、作業面が１次関数（ｐｘ＋ｑ）に合わ
せて形成される場合、次の掘削開始位置Ｐｎは、位置Ｐ
からステップＳ１８で求めた掘削終了位置Ｌｅ分の距離
を関数（ｐｘ＋ｑ）に応じて減じた位置として得ること
ができる。If the operation is being performed on the line (A), "NO" is determined in steps S45 and S46, and the next excavation start position Pn is obtained by calculation (step S5).
48). For example, when the work surface is formed according to the linear function (px + q), the next excavation start position Pn is the position P
And the distance corresponding to the excavation end position Le obtained in step S18 can be obtained as a position reduced according to the function (px + q).

【０１０６】次の掘削開始位置Ｐｎを求めると、コント
ローラ６９は、ステップＳ４９で「ＹＥＳ」と判断し、
位置Ｐｎを次の掘削開始位置Ｐに設定して（ステップＳ
５０）処理を終了する。When the next excavation start position Pn is obtained, the controller 69 determines “YES” in step S49,
The position Pn is set to the next excavation start position P (step S
50) End the process.

【０１０７】そして、次の実行周期では、コントローラ
６９はステップＳ１で「ＹＥＳ」と判断すると、ステッ
プＳ５６で「ＮＯ」と判断し、掘削完了フラグＦe がセ
ットされているか否かを判断する（ステップＳ５７）。
フラグＦe がセットされていなければ、ステップＳ１９
に移行して一連の掘削処理を行う。また、フラグＦeが
セットされている場合は、ステップＳ１３と同様に走行
バルブ及び旋回バルブ２５を閉じると（ステップＳ５
８）ステップＳ４４に移行して、次回の掘削終了位置Ｌ
ｅを決定してから（ステップＳ１６〜Ｓ１８）掘削完了
フラグＦe をリセットし（ステップＳ６１）処理を終了
する。Then, in the next execution cycle, if the controller 69 determines "YES" in step S1, it determines "NO" in step S56, and determines whether the excavation completion flag Fe is set (step S1). S57).
If the flag Fe is not set, step S19
Then, a series of excavation processing is performed. When the flag Fe is set, the traveling valve and the swivel valve 25 are closed as in step S13 (step S5).
8) The process proceeds to step S44, and the next excavation end position L
After determining e (steps S16 to S18), the excavation completion flag Fe is reset (step S61), and the process ends.

【０１０８】即ち、自動習いモードでは、作業者は、最
初に掘削開始位置Ｐをレーザ測距装置６１によってポイ
ンティングした後は、次回以降の掘削開始位置Ｐをポイ
ンティングせずとも、コントローラ６９が次の掘削開始
位置Ｐを順次自動的に求めて設定するので、作業者は、
一旦スタートスイッチＳＷをオン操作すると、１つの作
業ラインについての掘削作業が全て完了するまでダンプ
作業以外はマニュアルで操作する必要がなくなる。That is, in the automatic learning mode, after the operator first points the excavation start position P by the laser range finder 61, the controller 69 does not need to point the excavation start position P for the next and subsequent times. Since the excavation start position P is automatically obtained and set sequentially,
Once the start switch SW is turned on, there is no need to manually operate other than the dumping operation until all the excavation operations for one operation line are completed.

【０１０９】（３）オフセットモード オフセットモードは、作業者が自動習いモードで処理を
実行している途中で、設定パネル６２のオフセットモー
ドスイッチMD３をオン操作することで選択される。この
場合、キー６５及び６６で設定された基準面に対するオ
フセット角度Δθ及び寸法ΔＨが有効となる。尚、角度
Δθ及び寸法ΔＨは、両方同時に設定しても良いし、何
れか一方のみを設定しても良い。(3) Offset Mode The offset mode is selected by turning on the offset mode switch MD3 of the setting panel 62 while the worker is executing the process in the automatic learning mode. In this case, the offset angle Δθ and the dimension ΔH with respect to the reference plane set by the keys 65 and 66 become effective. Note that both the angle Δθ and the dimension ΔH may be set at the same time, or only one of them may be set.

【０１１０】そして、コントローラ６９は、ステップＳ
４９において「ＮＯ」と判断し、ステップＳ４８で求め
た次の掘削開始位置Ｐｎに対して、オフセット値を加え
た位置Ｐｎ′を演算する。図１５では角度Δθ及び寸法
ΔＨも両方が設定されているが、例えば、例えば、寸法
ΔＨのみが“＋１５（ｃｍ）”に設定されており、図１
９に示す位置Ｐo1においてオフセットモードスイッチMD
３がオン操作されると、コントローラ６９は、その位置
Ｐo1から深さ寸法を１５ｃｍ加えるようにバケット５を
駆動制御する。Then, the controller 69 proceeds to step S
It is determined "NO" in 49, and a position Pn 'obtained by adding an offset value to the next excavation start position Pn obtained in step S48 is calculated. In FIG. 15, both the angle Δθ and the dimension ΔH are set. For example, for example, only the dimension ΔH is set to “+15 (cm)”, and FIG.
In the position Po1 shown in FIG.
When the switch 3 is turned on, the controller 69 controls the driving of the bucket 5 so as to add a depth of 15 cm from the position Po1.

【０１１１】また、角度Δθのみが“＋３１（度）”に
設定されており、図２０に示す位置Ｐo2においてオフセ
ットモードスイッチMD３がオン操作されると、コントロ
ーラ６９は、その位置Ｐo2から斜面の角度が（θ0 ＋Δ
θ）となるようにバケット５を駆動制御する。When only the angle Δθ is set to “+31 (degrees)” and the offset mode switch MD3 is turned on at the position Po2 shown in FIG. 20, the controller 69 changes the angle of the slope from the position Po2. Is (θ0 + Δ
The drive of the bucket 5 is controlled so as to satisfy θ).

【０１１２】以上のように第２実施例によれば、アーム
３，ブーム４及びバケット５からなる連結機構と同軸の
作業ラインにレーザ測距装置６４を配置し、その作業ラ
インからバケット５の幅寸法Ｗよりも小なる距離ｄだけ
平行に離れた位置にレーザ測距装置７ａが位置するよう
に構成し、コントローラ６９は、レーザ測距装置６１及
び７ａによりサンプリングされた今回及び前回の作業ラ
イン（Ａ）及び（Ｂ）の表面形状データに基づいて、作
業ライン（Ａ）についての掘削量を演算するようにし
た。As described above, according to the second embodiment, the laser distance measuring device 64 is arranged on the working line coaxial with the connecting mechanism including the arm 3, the boom 4, and the bucket 5, and the width of the bucket 5 is set from the working line. The laser range finder 7a is configured to be located at a position parallel and separated by a distance d smaller than the dimension W, and the controller 69 operates the current and previous work lines (sampled by the laser range finder 61 and 7a). The excavation amount for the work line (A) is calculated based on the surface shape data of (A) and (B).

【０１１３】従って、作業ライン（Ｂ）のデータと
（Ａ）のデータとの差分が、次に作業ライン（Ｂ）につ
いて掘削作業を行うべき差分掘削量として得られるの
で、求めた差分掘削量に基づいて作業ライン（Ｂ）につ
き作業を行うようにすれば、作業ライン（Ｂ）の表面形
状が作業ライン（Ａ）の表面形状とほぼ等しくなるよう
に作業面を形成することができる。Therefore, the difference between the data of the work line (B) and the data of (A) can be obtained as the difference digging amount to perform the digging work on the work line (B) next. If the work is performed for the work line (B) based on the work line, the work surface can be formed such that the surface shape of the work line (B) is substantially equal to the surface shape of the work line (A).

【０１１４】また、コントローラ６９は、１度掘削作業
を行うと、次回以降の掘削開始地点を自動的に設定する
ので、作業者は、次回以降の掘削開始地点を自ら指示す
る必要がなく操作性がより向上する。そして、複数の作
業ラインについて掘削作業を行う場合に、作業者は、複
雑なレバー操作を行うことなく一定の角度をなす斜面を
容易に形成することができる。Further, once the excavation work is performed by the controller 69, the excavation start point for the next and subsequent times is automatically set. Is more improved. Then, when performing excavation work on a plurality of work lines, the operator can easily form a slope having a certain angle without performing a complicated lever operation.

【０１１５】また、コントローラ６９は、単独モードに
おいては、バケット５により掘削された土砂をダンプし
た後次の掘削動作を行う前毎に、レーザ測距装置６１に
より作業ライン（Ａ）の表面形状データをサンプリング
し、１掘削作業毎に作業ライン（Ａ）について残りの差
分掘削量を演算するので、実際の掘削量がバケット５の
容量に対して誤差を生じた場合でも、１作業毎に作業ラ
イン（Ａ）について残りの差分掘削量が演算されるの
で、誤差を修正しながらより正確な作業を行うことが可
能となる。In the stand-alone mode, the controller 69 uses the laser distance measuring device 61 to dump the surface shape data of the work line (A) every time before the next excavation operation is performed after dumping the soil excavated by the bucket 5. And the remaining differential excavation amount is calculated for the work line (A) for each excavation operation. Therefore, even if the actual excavation amount causes an error with respect to the capacity of the bucket 5, the operation line Since the remaining differential excavation amount is calculated for (A), more accurate work can be performed while correcting the error.

【０１１６】更に、第２実施例によれば、コントローラ
６９は、キー６３ａ及び６３ｂによって設定された角度
に応じて前記掘削面を形成するように制御するので、基
準水平面に対して所定の角度を有する斜面を掘削作業に
よって容易に形成することができる。また、コントロー
ラ６９は、オフセットモードスイッチMD３によりオフセ
ットモードが設定されると、キー６３ａ及び６３ｂによ
って設定された形成角度にキー６５ａ，６５ｂによって
設定されたオフセット角度Δθを加えた角度で掘削面を
形成するように制御するので、既に形成した掘削面に対
して異なる角度を有する掘削面を、１つの作業ラインの
途中または作業ラインが変わった所から形成することが
できる。また、コントローラ６９は、オフセットモード
が設定されると、キー６６ａ，６６ｂによって設定され
たオフセット深さ寸法ΔＨを加えて掘削するので、既に
形成した掘削面に対して平行に深さ寸法が異なる掘削面
を、１つの作業ラインの途中または作業ラインが変わっ
た所から形成することができる。Further, according to the second embodiment, since the controller 69 controls the excavation surface to be formed in accordance with the angle set by the keys 63a and 63b, the controller 69 sets the predetermined angle with respect to the reference horizontal plane. Can be easily formed by excavation work. When the offset mode is set by the offset mode switch MD3, the controller 69 forms the excavation surface at an angle obtained by adding the offset angle Δθ set by the keys 65a and 65b to the formation angle set by the keys 63a and 63b. As a result, the excavation surface having a different angle from the already formed excavation surface can be formed in the middle of one operation line or at a position where the operation line changes. When the offset mode is set, the controller 69 performs digging by adding the offset depth dimension ΔH set by the keys 66a and 66b. The surface can be formed in the middle of one working line or from where the working line has changed.

【０１１７】加えて、コントローラ６９は、１つの作業
ラインについての掘削作業が終了した後次の作業ライン
に本体を移動させる場合に、移動距離がｄに達すると当
該本体の走行を自動的に停止させるので、作業者は、次
の作業ラインに本体を移動させるために、移動距離の微
妙な調整を行う必要がなくなり、操作負担を一層軽減す
ることができる。In addition, when the main body is moved to the next work line after the excavation work on one work line is completed, the controller 69 automatically stops the traveling of the main body when the moving distance reaches d. This eliminates the need for the operator to make fine adjustments to the moving distance in order to move the main body to the next work line, and the operation burden can be further reduced.

【０１１８】本発明は上記し且つ図面に記載した実施例
にのみ限定されるものではなく、以下のような変形また
は拡張が可能である。第１実施例におけるレーザ測距装
置７の取付け位置は、第２実施例におけるレーザ測距装
置６１と同じ位置にしても良い。コントローラ５３また
は６９が、レーザ測距装置７または６１によりポインテ
ィングされた掘削開始位置Ｐがバケット５の作業可能範
囲を越えると判断した場合には、ブザー等を鳴動させた
り、ランプを点灯，点滅させたり、或いは、「作業可能
範囲を越えています。」のように音声による警報を発生
させるような警報発生手段を備えても良い。レーザ測距
装置７を旋回可能に設け、ポインティングした掘削開始
位置に対してブーム３，アーム４，バケット５及び上部
旋回体２を動作させれば掘削可能な位置の範囲内にある
ときにスタートスイッチ１６ｃを押すと、バケット５の
先端５ａを掘削開始位置Ｐに移動させて一連の掘削作業
を行わせるようにしても良い。この場合、コントローラ
５３は、レーザ測距装置７の旋回角度を検出し、その旋
回角度も含めて掘削開始位置Ｐを求め、その掘削開始位
置Ｐにバケット５が到達するように旋回用比例制御弁２
９の電磁ソレノイドＳＬ４ａ，ＳＬ４ｂにも励磁信号を
出力する必要がある。斯様に構成すれば、掘削作業を更
に簡略化することができる。The present invention is not limited to the embodiment described above and shown in the drawings, and the following modifications or extensions are possible. The mounting position of the laser distance measuring device 7 in the first embodiment may be the same position as the laser distance measuring device 61 in the second embodiment. When the controller 53 or 69 determines that the excavation start position P pointed by the laser distance measuring device 7 or 61 exceeds the workable range of the bucket 5, it sounds a buzzer or the like, or turns on or blinks a lamp. Or an alarm generating means for generating an audio alarm such as "Over the workable range". The laser range finder 7 is provided so as to be pivotable, and when the boom 3, the arm 4, the bucket 5 and the upper revolving unit 2 are operated with respect to the pointed excavation start position, the start switch is set when the excavation position is within the range. When 16c is pressed, the tip 5a of the bucket 5 may be moved to the excavation start position P to perform a series of excavation work. In this case, the controller 53 detects the turning angle of the laser range finder 7, obtains the excavation start position P including the turning angle, and sets the turning proportional control valve so that the bucket 5 reaches the excavation start position P. 2
It is necessary to output an excitation signal also to the 9 electromagnetic solenoids SL4a and SL4b. With such a configuration, the excavation work can be further simplified.

【０１１９】距離測定手段は、レーザ測距装置７に限る
ことなく、例えば、超音波センサなどを使用しても良
い。アップスイッチ１６ａ、ダウンスイッチ１６ｂ及び
ス夕一トスイッチ１６ｃは第１の操作レバ−１６のグリ
ップ１９に形成された凹部１９ａ，１９ｂの底部に配置
されているとしたが、シート１５に座った作業者が操作
できるどの位置に配置しても良いし、リモートコントロ
ーラとして構成しても良い。レーザ測距装置７は可動柱
１３の上下動に基づいて傾き角が変位し、可動柱１３は
パルスモータ１４の回転動作に基づいて上下動する構成
としたが、レーザ測距装置７の傾き角を変位できれば、
パルスモータ１４に代えて例えばリニアモータ等他のモ
ータを使用して実施しても良い。この場合、レーザ光の
角度θを測定するためのセンサを設ける必要がある。パ
ワーショベル１の上部旋回体２には、図１に示すように
前後上下の平面上で回動する連結機構としてのブーム３
及びアーム４を介してバケット５が連結されている構成
としたが、例えば、左右方向にも回動可能な連結機構を
介してバケット５が連結されているもの等、どのような
パワーショベルに適用しても良い。各シリンダ８〜１０
の伸縮及び油圧モータ２１の回転の切換にはパイロット
操作切換弁２２〜２５を使用し、パイロット油圧によっ
て切換弁２２〜２５を操作したが、電磁ソレノイドを設
けた切換弁を使用して直接コントローラからの電気信号
を受けて各シリンダ８〜１０の伸縮及び油圧モータ２１
の回転を制御しても良い。この場合、比例制御弁２６〜
２９が不要となり、部品点数を削減できると共に油圧回
路を簡単にすることができる。The distance measuring means is not limited to the laser distance measuring device 7, and for example, an ultrasonic sensor may be used. Although the up switch 16a, the down switch 16b, and the stop switch 16c are arranged at the bottom of the concave portions 19a, 19b formed in the grip 19 of the first operation lever 16, the operation while sitting on the seat 15 is described. It may be arranged at any position that can be operated by a user, or may be configured as a remote controller. Although the tilt angle of the laser ranging device 7 is displaced based on the vertical movement of the movable column 13, and the movable column 13 is vertically moved based on the rotation operation of the pulse motor 14, the tilt angle of the laser ranging device 7 is changed. Can be displaced,
For example, another motor such as a linear motor may be used instead of the pulse motor 14. In this case, it is necessary to provide a sensor for measuring the angle θ of the laser light. As shown in FIG. 1, a boom 3 as a connecting mechanism that rotates on a front, rear, upper and lower plane as shown in FIG.
And the bucket 5 is connected via the arm 4, but is applicable to any type of power shovel such as, for example, one in which the bucket 5 is connected via a connecting mechanism that can also rotate in the left-right direction. You may. Each cylinder 8-10
The pilot operation switching valves 22 to 25 were used to switch the expansion and contraction of the hydraulic motor 21 and the rotation of the hydraulic motor 21, and the switching valves 22 to 25 were operated by the pilot oil pressure. Expansion and contraction of each of the cylinders 8 to 10 and the hydraulic motor 21
May be controlled. In this case, the proportional control valves 26 to
29 is unnecessary, the number of parts can be reduced, and the hydraulic circuit can be simplified.

【０１２０】バケット角度スイッチＢ１〜Ｂ３、掘削深
さスイッチＫ１〜Ｋ３、持上げ高スイッチＭ１〜Ｍ３に
応じて夫々３段階のバケット角度、掘削深さ、持上げ高
を設定する構成としたが、バケット角度、掘削深さ、持
上げ高は例えば５段階等、何段階に設定して良いし、ボ
リューム摘み等を設け連続的に設定可能としても良い。
バケット角度を、アーム４の長手方向の軸線に対するバ
ケット５の角度であると定義したが、バケット角度を、
上部旋回体２の前後方向の軸線に対するバケット５の角
度と定義した上で制御を行っても良い。第１実施例にお
いて、レーザ光の照射位置に対して実際の掘削開始位置
は左右方向に若干ズレるため、作業者が予め予測できる
左右方向のズレ量を考慮してレーザ光の照射位置を決定
すれば良いとしたが、レーザ測距装置７を上部旋回体２
に対して旋回可能に構成し、バケット５により実際に掘
削が開始される位置に対して自動的に左右方向の補正を
行うようにレーザ光を照射する構成としても良い。この
場合、コントローラ５３は、レーザ測距装置７から入力
される距離Ｚに応じてレーザ測距装置７の旋回角度を求
める必要があるとともに、求めたレーザ測距装置７の旋
回角度に応じてレーザ測距装置７を旋回させるように制
御する必要がある。また、レーザ測距装置７を旋回させ
るためのモータ等が必要となる。The bucket angle switches B1 to B3, the digging depth switches K1 to K3, and the lifting height switches M1 to M3 are used to set three stages of bucket angles, digging depths, and lifting heights, respectively. The excavation depth and the lifting height may be set in any number of steps such as five steps, or may be set continuously by providing a volume knob or the like.
The bucket angle was defined as the angle of the bucket 5 with respect to the longitudinal axis of the arm 4, but the bucket angle was
The control may be performed after defining the angle of the bucket 5 with respect to the longitudinal axis of the upper swing body 2. In the first embodiment, the actual excavation start position slightly deviates in the left-right direction with respect to the irradiation position of the laser light. However, the laser range finder 7 can be moved to the upper
And the laser beam may be irradiated so that the position where the excavation is actually started by the bucket 5 is automatically corrected in the left-right direction. In this case, the controller 53 needs to determine the turning angle of the laser range finder 7 in accordance with the distance Z input from the laser range finder 7, and the laser 53 in accordance with the obtained turning angle of the laser range finder 7. It is necessary to control the distance measuring device 7 to turn. Further, a motor or the like for turning the laser distance measuring device 7 is required.

【０１２１】容量や幅寸法が異なる複数のバケットを交
換してアームに取り付け可能に構成されてる場合は、そ
の容積及び幅寸法をテンキーなどによって外部より入力
するための入力手段を備えても良い。斯様に構成した場
合は、制御手段は、各バケットに応じた適正な掘削量と
なるように掘削距離を演算することができる。第１実施
例において、掘削量ＤＩの積分演算は必要に応じて行え
ば良い。例えば、掘削対象の地形が比較的平坦であり平
面とみなしても特に支障がない場合には、バケットの幅
寸法Ｗ及び容量Ｃ，掘削深さ寸法Ｈのみによって掘削終
了位置Ｌｅを演算しても良い。第１実施例の制御方式に
おいても、必要に応じて第２実施例のように斜面を形成
するような掘削作業を行って良い。第１実施例に自動習
いモードを加えて、次回の掘削開始地点をコントローラ
５３により自動的に設定するようにしても良い。When a plurality of buckets having different capacities and widths are exchanged and can be attached to the arm, an input means for externally inputting the capacity and the width using a numeric keypad or the like may be provided. In the case of such a configuration, the control means can calculate the excavation distance so as to obtain an appropriate excavation amount according to each bucket. In the first embodiment, the integral calculation of the excavation amount DI may be performed as needed. For example, if the terrain to be excavated is relatively flat and there is no particular problem even if it is regarded as a flat surface, the excavation end position Le may be calculated only from the width W and capacity C and the excavation depth H of the bucket. good. Also in the control method of the first embodiment, an excavation operation for forming a slope as in the second embodiment may be performed as necessary. An automatic learning mode may be added to the first embodiment, and the next excavation start point may be automatically set by the controller 53.

【０１２２】第２実施例において、レーザ測距装置７ａ
を配置する作業ライン（Ａ）に対する距離ｄは、バケッ
ト５の幅寸法Ｗと同一に設定しても良い。第２実施例の
自動習いモードにおいて、次の掘削開始位置Ｐｎを最初
に与えられたサンプリングデータに基づいて演算するよ
うにしたが、１回の掘削作業毎に残りの作業対象につい
て新たにデータのサンプリングを行って、その新たなデ
ータに基づいて位置Ｐｎを演算するようにしても良い。
斯様に構成すれば、より制度を向上させることができ
る。また、オフセット角度設定手段、オフセット深さ設
定手段は必要に応じて設ければ良く、何れか一方のみを
設けても良い。In the second embodiment, the laser distance measuring device 7a
May be set to be the same as the width dimension W of the bucket 5. In the automatic learning mode according to the second embodiment, the next excavation start position Pn is calculated based on the sampling data provided first. Sampling may be performed to calculate the position Pn based on the new data.
With such a configuration, the system can be further improved. Further, the offset angle setting means and the offset depth setting means may be provided as needed, and only one of them may be provided.

【０１２３】第２実施例において、１つの作業ラインに
対する最初の掘削作業では、基準面に対して土砂を数ｃ
ｍ残すようにして（荒削り）、作業完了後に表面形状デ
ータを再度サンプリングした後に、同じ作業ラインに対
する２回目の掘削作業によって仕上げを行うようにして
も良い。次の作業ラインに本体６０ａを移動させる場合
に、移動距離がｄに達すると走行を停止させる制御は、
必要に応じて行えば良い。第２実施例における補助サン
プリング手段としてのレーザ測距装置を、連結機構と同
軸の掘削軸に対してレーザ測距装置６１と逆側に距離ｄ
だけ離れた位置に配置しても良い。斯様に構成すれば、
最初に形成した作業ラインに対して、次の作業ラインを
左右何れの方向についても展開することができる。バケ
ットを本体に対して手前側に回動させることで掘削作業
を行うタイプに限ることなく、バケットを奥行側に回動
させて掘削作業を行うタイプのパワーショベルに適用し
ても良い。In the second embodiment, in the first excavation work on one work line, several c
Alternatively, the surface shape data may be sampled again after the work is completed, and then the finishing may be performed by the second excavation work on the same work line. When moving the main body 60a to the next work line, the control for stopping the running when the moving distance reaches d is as follows:
It may be performed as needed. The laser distance measuring device as the auxiliary sampling means in the second embodiment is provided with a distance d opposite to the laser distance measuring device 61 with respect to the excavation axis coaxial with the coupling mechanism.
It may be arranged at a position only apart from the user. With such a configuration,
With respect to the work line formed first, the next work line can be developed in any of the left and right directions. The present invention is not limited to the type in which the excavation operation is performed by rotating the bucket toward the front side of the main body, and may be applied to a power shovel in which the bucket is rotated to the depth side to perform the excavation operation.

【０１２４】[0124]

【発明の効果】本発明は以上説明した通りであるので、
以下の効果を奏する。請求項１記載のパワーショベルに
よれば、制御手段は、バケットの現在位置と距離測定手
段によって測定された掘削開始地点までの距離とに基づ
いてバケットの位置を掘削開始地点に移動させると、バ
ケットの容積及び幅寸法並びに掘削の深さ寸法に応じて
バケットによる掘削対象たる土砂などの掘削量が当該バ
ケットの容積に略等しくなるように掘削距離を演算し、
その掘削距離に基づいて当該バケットを駆動するように
制御するので、１回の掘削作業について土砂の掘削量が
当該バケットの容積に略等しくなるように掘削距離が自
動的に制御され、掘削作業の効率が最適となる。Since the present invention is as described above,
The following effects are obtained. According to the power shovel of claim 1, the control means moves the bucket position to the digging start point based on the current position of the bucket and the distance to the digging start point measured by the distance measuring means. The excavation distance is calculated so that the amount of excavation such as earth and sand to be excavated by the bucket according to the volume and width dimensions of the excavation and the excavation depth dimension is substantially equal to the volume of the bucket,
Since the bucket is controlled to be driven based on the excavation distance, the excavation distance is automatically controlled so that the excavation amount of the earth and sand is substantially equal to the volume of the bucket in one excavation operation. Efficiency is optimal.

【０１２５】請求項２記載のパワーショベルによれば、
制御手段がバケットの駆動制御を行っている間、禁止手
段が本体の走行動作及び上部旋回体の旋回動作を禁止す
るので、本体及び上部旋回体を固定することによってバ
ケットの駆動制御を正確に行うことが可能となる。According to the power shovel of the second aspect,
While the control means is controlling the driving of the bucket, the prohibiting means prohibits the running operation of the main body and the turning operation of the upper revolving superstructure, so that the driving control of the bucket is accurately performed by fixing the main body and the upper revolving superstructure. It becomes possible.

【０１２６】請求項３記載のパワーショベルによれば、
１つの作業ラインについて連続的に掘削動作を行う場合
に、掘削された土砂などが所定の位置でダンプされる
と、旋回位置制御手段により上部旋回体が前回掘削が行
われた時の旋回位置まで自動的に旋回されるので、作業
者が一々レバー操作を行う必要がなくなる。According to the power shovel of the third aspect,
When digging operation is continuously performed for one work line, when excavated earth and sand is dumped at a predetermined position, the upper revolving structure is turned by the turning position control means to the turning position when the last excavation was performed. Since it is automatically turned, it is not necessary for the operator to operate the lever one by one.

【０１２７】請求項４記載のパワーショベルによれば、
制御手段は、積分演算手段により演算された掘削開始地
点からの掘削量の積分演算結果を参照することで、バケ
ットを掘削開始地点からどこまで移動させれば掘削量が
バケットの容積に略等しくなるかを判断することができ
るので、掘削対象の表面形状がどのような場合であって
も効率的な掘削作業を行うことができる。According to the power shovel of the fourth aspect,
The control means refers to the result of the integration operation of the excavation amount from the excavation start point calculated by the integration operation means, and determines how far the bucket is moved from the excavation start point so that the excavation amount becomes substantially equal to the volume of the bucket. Can be determined, so that efficient excavation work can be performed regardless of the surface shape of the excavation target.

【０１２８】請求項５記載のパワーショベルによれば、
差分掘削量演算手段は、サンプリング手段及び補助サン
プリング手段によってサンプリングされたデータに基づ
いて、次回に掘削作業を行う１つの作業ラインについて
の差分掘削量を演算し、制御手段は、記差分掘削量演算
手段によって演算された差分掘削量に基づいて次回の作
業ラインについての掘削作業を行うように制御するの
で、当該作業ラインの表面形状が前回の作業ラインの表
面形状とほぼ等しくなるように作業面を形成することが
できる。According to the power shovel of the fifth aspect,
The differential digging amount calculating means calculates a differential digging amount for one work line for performing the next digging operation based on the data sampled by the sampling means and the auxiliary sampling means, and the control means calculates the differential digging amount calculation. Since the excavation work for the next work line is controlled based on the difference excavation amount calculated by the means, the work surface is set so that the surface shape of the work line is substantially equal to the surface shape of the previous work line. Can be formed.

【０１２９】請求項６記載のパワーショベルによれば、
差分掘削量演算手段は、１掘削作業毎に補助サンプリン
グ手段によって新たに得られる表面形状データに基づい
て、１つの作業ラインについての残りの差分掘削量を演
算するので、実際の掘削量がバケットの容量に対して誤
差を生じた場合でも、１作業毎に当該作業ラインについ
て残りの差分掘削量が演算されるので、誤差を修正しな
がらより正確な作業を行うことが可能となる。According to the power shovel of claim 6,
The differential digging amount calculating means calculates the remaining differential digging amount for one work line based on the surface shape data newly obtained by the auxiliary sampling means for each digging operation. Even when an error occurs in the capacity, the remaining differential excavation amount is calculated for the work line for each work, so that more accurate work can be performed while correcting the error.

【０１３０】請求項７記載のパワーショベルによれば、
制御手段は、角度設定手段によって設定された角度に応
じて掘削面を形成するように制御するので、基準水平面
に対して所定の角度を有する斜面を容易に形成すること
ができる。According to the power shovel of claim 7,
Since the control means controls the excavation surface to be formed in accordance with the angle set by the angle setting means, it is possible to easily form a slope having a predetermined angle with respect to the reference horizontal plane.

【０１３１】請求項８記載のパワーショベルによれば、
制御手段は、モード切換え手段によってオフセットモー
ドが設定されると、斜面の形成角度にオフセット角度設
定手段によって設定されたオフセット角度を加えた角度
で掘削面を形成するように制御するので、例えば、既に
形成した掘削面に対して異なる角度を有する掘削面を、
１つの作業ラインの途中または作業ラインが変わった所
から形成することができる。According to the power shovel of claim 8,
When the offset mode is set by the mode switching means, the control means performs control so that the excavation surface is formed at an angle obtained by adding the offset angle set by the offset angle setting means to the formation angle of the slope. Excavating surfaces having different angles to the formed excavating surface,
It can be formed in the middle of one work line or from a place where the work line changes.

【０１３２】請求項９記載のパワーショベルによれば、
制御手段は、モード切換え手段によってオフセットモー
ドが設定されると、作業面を形成角度をなす状態から前
記オフセット深さ設定手段によって設定されたオフセッ
ト深さ寸法を加えて掘削するように制御するので、例え
ば、既に形成した掘削面に対して平行に深さ寸法が異な
る掘削面を、１つの作業ラインの途中または作業ライン
が変わった所から形成することができる。According to the power shovel of claim 9,
When the offset mode is set by the mode switching means, the control means controls the excavation by adding the offset depth dimension set by the offset depth setting means from the state of forming the work surface, For example, an excavated surface having a different depth dimension in parallel with an already formed excavated surface can be formed in the middle of one work line or at a place where the work line has changed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の第１実施例における、パワーショベル
の構成を示す側面図FIG. 1 is a side view showing a configuration of a power shovel according to a first embodiment of the present invention.

【図２】自動掘削処理を説明するための位置座標図FIG. 2 is a position coordinate diagram for explaining automatic excavation processing.

【図３】運転室に配置されている運転用座席の斜視図FIG. 3 is a perspective view of a driving seat arranged in a cab.

【図４】設定パネルの平面図FIG. 4 is a plan view of a setting panel.

【図５】（ａ）は第１のレバーの操作置を説明する図、
（ｂ）は第２のレバーの操作位置を説明する図FIG. 5 (a) is a view for explaining an operating position of a first lever;
(B) is a diagram for explaining the operation position of the second lever.

【図６】（ａ）は第１のレバーの平面図、（ｂ）は第１
のレバーの左側面図、（ｃ）は第１のレバーの正断面図FIG. 6A is a plan view of a first lever, and FIG.
(C) is a front sectional view of the first lever.

【図７】パワーショベルの油圧系回路図FIG. 7 is a hydraulic circuit diagram of the power shovel.

【図８】パワーショベルの電気系回路図FIG. 8 is an electric circuit diagram of the power shovel.

【図９】コントローラにより実行される自動掘削処理ル
ーチンの制御内容を示すフローチャートFIG. 9 is a flowchart showing control contents of an automatic excavation processing routine executed by the controller.

【図１０】パワーショベルが掘削作業を行う場合の状態
を説明する図FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which a power shovel performs excavation work.

【図１１】掘削量を積分演算する状態を説明する図FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which an excavation amount is integrated and calculated.

【図１２】本発明の第２実施例を示すパワーショベルの
平面図FIG. 12 is a plan view of a power shovel showing a second embodiment of the present invention.

【図１３】掘削作業により斜面を形成する状態を模式的
に示す図FIG. 13 is a diagram schematically showing a state where a slope is formed by excavation work.

【図１４】図３相当図FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 3;

【図１５】第２の設定パネルの平面図FIG. 15 is a plan view of a second setting panel.

【図１６】図８相当図FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 8;

【図１７】図９相当図（その１）FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 9 (part 1);

【図１８】図９相当図（その２）FIG. 18 is a diagram corresponding to FIG. 9 (part 2);

【図１９】図９相当図（その３）FIG. 19 is a diagram corresponding to FIG. 9 (part 3);

【図２０】掘削作業により斜面を形成するための演算パ
ラメータを説明する図FIG. 20 is a diagram illustrating calculation parameters for forming a slope by excavation work.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１はパワーショベル、１ａは本体、２は上部旋回体、３
はブーム（連結機構）、４はアーム（連結機構）、５は
バケット、６は下部機構、７はレーザ測距装置（距離測
定手段、サンプリング手段）、７ａはレーザ測距装置
（補助サンプリング手段）、８はブームシリンダ（アク
チュエータ）、９はアームシリンダ（アクチュエー
タ）、１０はバケットシリンダ（アクチュエータ）、１
１は旋回部、５３はコントローラ（制御手段，禁止手
段，旋回位置制御手段，積分演算手段）、５４はブーム
位置センサ（バケット位置検出手段）、５５はアーム位
置センサ（バケット位置検出手段）、５６はバケット位
置センサ（バケット位置検出手段）、５７はメモリ（位
置記憶手段）、６１はレーザ測距装置（距離測定手段，
サンプリング手段）、６３ａ及び６３ｂはキー（角度設
定手段）、６５ａ及び６５ｂはキー（オフセット角度設
定手段）、６６ａ及び６６ｂはキー（オフセット深さ設
定手段）、MD３はオフセットモードスイッチ（モード切
換手段）、６９はコントローラ（制御手段，禁止手段，
旋回位置制御手段，積分演算手段，差分掘削量演算手
段，走行制御手段）、Ｋ１〜Ｋ３は掘削深さスイッチ
（掘削深さ設定手段）を示す。1 is a power shovel, 1a is a main body, 2 is an upper revolving superstructure, 3
Is a boom (connection mechanism), 4 is an arm (connection mechanism), 5 is a bucket, 6 is a lower mechanism, 7 is a laser distance measuring device (distance measuring means and sampling means), and 7a is a laser distance measuring apparatus (auxiliary sampling means). , 8 is a boom cylinder (actuator), 9 is an arm cylinder (actuator), 10 is a bucket cylinder (actuator), 1
1 is a swivel unit, 53 is a controller (control means, prohibiting means, turning position control means, integration calculating means), 54 is a boom position sensor (bucket position detecting means), 55 is an arm position sensor (bucket position detecting means), 56 Is a bucket position sensor (bucket position detecting means), 57 is a memory (position storing means), 61 is a laser distance measuring device (distance measuring means,
Sampling means), 63a and 63b are keys (angle setting means), 65a and 65b are keys (offset angle setting means), 66a and 66b are keys (offset depth setting means), MD3 is an offset mode switch (mode switching means) , 69 are controllers (control means, prohibition means,
K1 to K3 indicate digging depth switches (digging depth setting means).

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 走行機能を有する下部機構及び前記下部
機構に対して旋回可能に構成された上部旋回体とを備え
てなる本体と、 前記上部旋回体に一端が支持された状態で駆動される連
結機構と、 この連結機構の他端に回動可能に支持され、アクチュエ
ータの駆動ストロークに応じて駆動されるバケットと、 測定原点から掘削開始地点までの距離を測定する距離測
定手段と、 前記バケットの現在位置を検出するためのバケット位置
検出手段と、 前記バケットによる掘削の深さ寸法を設定する掘削深さ
設定手段と、 このバケット位置検出手投から得られるバケットの現在
位置と前記距離測定手段によって測定された前記掘削開
始地点までの距離とに基づいて、前記バケットの位置を
前記掘削開始地点に移動させると共に、 前記バケットの容積及び幅寸法並びに前記掘削深さ設定
手段によって設定された深さ寸法に応じて、前記バケッ
トによる対象物の掘削量が当該バケットの容積に略等し
くなるように掘削距離を演算し、その掘削距離に基づい
て当該バケットを駆動するように制御する制御手段とを
備えてなることを特徴とするパワーショベル。1. A main body comprising: a lower mechanism having a traveling function; and an upper revolving body rotatable with respect to the lower mechanism, and driven with one end supported by the upper revolving body. A coupling mechanism, a bucket rotatably supported at the other end of the coupling mechanism, and driven in accordance with a drive stroke of the actuator; a distance measuring means for measuring a distance from a measurement origin to an excavation start point; Position detection means for detecting the current position of the bucket, excavation depth setting means for setting the depth of excavation by the bucket, the current position of the bucket obtained from the bucket position detection hand throw and the distance measurement means Moving the bucket to the excavation start point based on the distance to the excavation start point measured by The excavation distance is calculated so that the amount of excavation of the object by the bucket is substantially equal to the volume of the bucket, and the excavation distance is calculated according to the depth dimension set by the excavation depth setting means. And a control means for controlling the bucket to be driven based on the power shovel. 【請求項２】 前記制御手段が前記バケットの駆動制御
を行っている間は、本体の走行動作及び上部旋回体の旋
回動作を禁止する禁止手段を備えたことを特徴とする請
求項１記載のパワーショベル。2. The system according to claim 1, further comprising a prohibition unit for prohibiting a running operation of the main body and a turning operation of the upper revolving unit while the control unit controls the driving of the bucket. Power shovel. 【請求項３】 前記バケットにより掘削が行われた時の
前記上部旋回体の旋回位置が記憶される位置記憶手段
と、 前記バケットにより掘削された対象物がダンプされた後
再度掘削動作を行う場合に、前記位置記憶手段に記憶さ
れた旋回位置まで前記上部旋回体を旋回させるように制
御する旋回位置制御手段とを備えたことを特徴とする請
求項１または２記載のパワーショベル。3. A position storing means for storing a turning position of the upper revolving unit when the excavation is performed by the bucket, and when the excavating operation is performed again after the object excavated by the bucket is dumped. 3. The power shovel according to claim 1, further comprising: a turning position control unit that controls the upper turning body to turn to the turning position stored in the position storage unit. 【請求項４】 前記連結機構と同軸の掘削軸上の表面形
状を表すデータを複数点サンプリングするサンプリング
手段と、 このサンプリング手段によってサンプリングされたデー
タと前記掘削深さ設定手段によって設定された深さ寸法
と前記掘削開始地点とに基づいて、前記バケットによる
掘削開始地点からの掘削量を積分演算する積分演算手段
とを備え、 前記制御手段は、前記積分演算手段による演算結果に基
づいて掘削距離を演算することを特徴とする請求項１乃
至３の何れかに記載のパワーショベル。4. Sampling means for sampling data representing a surface shape on a digging axis coaxial with the coupling mechanism at a plurality of points; data sampled by the sampling means and a depth set by the digging depth setting means. Based on the size and the excavation start point, an integral operation means for performing an integral operation of an excavation amount from the excavation start point by the bucket, wherein the control means sets an excavation distance based on a calculation result by the integration operation means. The power shovel according to any one of claims 1 to 3, wherein the operation is performed. 【請求項５】 前記連結機構と同軸の掘削軸から当該バ
ケットの幅寸法以下である距離ｄだけ平行に離れた位置
に設置され、前記バケットにより既に掘削された箇所の
表面形状を表すデータを複数点サンプリングする補助サ
ンプリング手段と、 前記サンプリング手段及び前記補助サンプリング手段に
よってサンプリングされたデータに基づいて、次回に掘
削作業を行う１つの作業ラインについての差分掘削量を
演算する差分掘削量演算手段とを備え、 前記制御手段は、前記差分掘削量演算手段によって演算
された差分掘削量に基づいて次回の前記作業ラインにつ
いての掘削作業を行うように制御することを特徴とする
請求項４記載のパワーショベル。5. A plurality of data that are installed at a position parallel to and separated from the excavating axis coaxial with the coupling mechanism by a distance d that is equal to or less than the width dimension of the bucket and that represent the surface shape of a location already excavated by the bucket. An auxiliary sampling means for performing point sampling; and a differential excavation amount calculating means for calculating a differential excavation amount for one work line for performing excavation work next time based on the data sampled by the sampling means and the auxiliary sampling means. 5. The power shovel according to claim 4, wherein the control unit controls to perform a next excavation operation on the work line based on the differential excavation amount calculated by the differential excavation amount calculation unit. 6. . 【請求項６】 前記補助サンプリング手段は、前記バケ
ットにより掘削された対象物がダンプされた後次の掘削
動作を行う前毎に、前記連結機構と同軸の掘削軸上の表
面形状を表すデータを新たにサンプリングし、 前記差分掘削量演算手段は、１掘削作業毎に前記補助サ
ンプリング手段によって新たに得られる表面形状データ
に基づいて、１つの作業ラインについて新たな差分掘削
量を演算することを特徴とする請求項５記載のパワーシ
ョベル。6. The auxiliary sampling means, each time after the object excavated by the bucket is dumped and before performing the next excavation operation, data representing a surface shape on an excavation axis coaxial with the coupling mechanism. A new sampling amount is calculated, and the differential excavation amount calculation means calculates a new differential excavation amount for one work line based on surface shape data newly obtained by the auxiliary sampling means for each excavation operation. The power shovel according to claim 5, wherein 【請求項７】 掘削作業によって形成される掘削面の基
準水平面に対する形成角度を設定するための角度設定手
段を備え、 前記制御手段は、前記角度設定手段によって設定された
角度をなす掘削面を形成するように制御することを特徴
とする請求項１乃至６の何れかに記載のパワーショベ
ル。7. An excavation surface formed by excavation work, comprising: an angle setting means for setting an angle of formation with respect to a reference horizontal plane, wherein the control means forms an excavation surface having an angle set by the angle setting means. The power shovel according to any one of claims 1 to 6, wherein the power shovel is controlled to perform the control. 【請求項８】 前記角度設定手段によって設定された掘
削面の形成角度に対するオフセット角度を設定するため
のオフセット角度設定手段と、 掘削作業をオフセットモードに切り換えるためのモード
切換え手段とを備え、 前記制御手段は、前記モード切換え手段によってオフセ
ットモードが設定されると、前記形成角度に前記オフセ
ット角度設定手段によって設定されたオフセット角度を
加えた角度で前記掘削面を形成するように制御すること
を特徴とする請求項７記載のパワーショベル。8. An offset angle setting means for setting an offset angle with respect to a formation angle of a digging surface set by the angle setting means; and a mode switching means for switching an excavation operation to an offset mode. The means controls the excavation surface to be formed at an angle obtained by adding the offset angle set by the offset angle setting means to the formation angle when the offset mode is set by the mode switching means. The power shovel according to claim 7. 【請求項９】 前記掘削面に対するオフセット深さ寸法
を設定するためのオフセット深さ設定手段を備え、 前記制御手段は、前記モード切換え手段によってオフセ
ットモードが設定されると、前記掘削面を形成角度をな
す状態から前記オフセット深さ設定手段によって設定さ
れたオフセット深さ寸法を加えて掘削するように制御す
ることを特徴とする請求項８記載のパワーショベル。9. An offset depth setting unit for setting an offset depth dimension with respect to the excavation surface, wherein the control unit sets the excavation surface to a forming angle when an offset mode is set by the mode switching unit. 9. The power shovel according to claim 8, wherein the excavator is controlled to add the offset depth dimension set by the offset depth setting means from the state of the excavation.