JP2001032330A - Automatic operation shovel - Google Patents
Automatic operation shovelInfo
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- JP2001032330A JP2001032330A JP11203371A JP20337199A JP2001032330A JP 2001032330 A JP2001032330 A JP 2001032330A JP 11203371 A JP11203371 A JP 11203371A JP 20337199 A JP20337199 A JP 20337199A JP 2001032330 A JP2001032330 A JP 2001032330A
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- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動運転ショベル
に係わり、特に、一巡する各作業状態によりエンジン回
転数を設定する機能を備えた自動運転ショベルに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic driving shovel and, more particularly, to an automatic driving shovel having a function of setting an engine speed according to each working state.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、建設機械を自動運転するシステム
が開発されきており、例えば、特開平９−１９５３２１
号公報には、教示された作業を繰り返し再生して、油圧
ショベルに掘削から放土までの一連の作業を自動的に行
わせる技術が開示されている。この公知技術では、油圧
ショベルを利用して砕石作業等を行う際に、ブルドー
ザ、油圧ショベル、砕石クラッシヤを直列的に配置し、
油圧ショベルによってブルドーザが寄せ集めた土砂を積
み込み、旋回させて砕石用クラッシヤのホッパ上でバケ
ットダンプ、アームダンブ、ブーム上げを行って放土さ
せ、放土した土砂を砕石用クラッシャによって破砕して
砕石を得、再び旋回して土砂を積み込むという作業を繰
り返し行わせている。2. Description of the Related Art In recent years, systems for automatically operating construction machines have been developed.
Japanese Patent Application Publication No. JP-A-2006-133873 discloses a technique in which a taught operation is repeatedly reproduced to cause a hydraulic shovel to automatically perform a series of operations from excavation to earth removal. In this known technique, when performing crushing work or the like using a hydraulic shovel, a bulldozer, a hydraulic shovel, a crushed stone crusher are arranged in series,
The bulldozer loads the earth and sand collected by the hydraulic excavator, turns it, and performs bucket dumping, arm damping, and boom raising on the hopper of the stone crusher to release the soil. Then, the work of turning and loading earth and sand again is repeatedly performed.
【０００３】また、特開昭５９−５２３０８号公報に
は、油圧ショベルにかかる負荷に応じてエンジン回転数
を自動補正する技術が開示されており、この公知技術
は、作業装置装備車両の走行モータを駆動する油圧ポン
プの吐出圧が設定値以下で一定時間経過した場合は、車
両待機中と判断してエンジンをローアイドル回転に制御
し、車両走行時において油圧ポンプの吐出圧が設定値以
下で一定時間経過した場合には、軽負荷走行と判断して
自動的に軽負荷走行のエンジン回転数に設定値を下げ、
負荷条件が変化した場合にはエンジン回転数は直ちに復
帰するという制御が行われている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-52308 discloses a technique for automatically correcting the engine speed according to the load applied to a hydraulic shovel. If the discharge pressure of the hydraulic pump that drives the engine has passed the set value or less for a certain period of time, it is determined that the vehicle is on standby and the engine is controlled to low idle rotation. If a certain time has elapsed, it is determined that the vehicle is running under light load, and the set value is automatically reduced to the engine speed for light load traveling.
Control is performed such that when the load condition changes, the engine speed immediately returns.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、オペ
レータによって油圧ショベルを運転する場合は、オペレ
ータが負荷の大きさに応じてエンジン回転数を任意に可
変できるが、無人化された自動運転ショベルでは負荷の
大きさに応じてエンジン回転数を制御することは困難で
ある。Generally, when an operator operates a hydraulic excavator, the operator can arbitrarily change the engine speed in accordance with the magnitude of the load. It is difficult to control the engine speed according to the magnitude of the load.
【０００５】自動運転ショベルによる掘削から放土まで
の一連の作業について考えると、掘削作業時は、自動運
転ショベルに重負荷がかかることが予想されるためエン
ジン回転数を上げた状態で作業を行い、一方、掘削位置
から放土位置へ移動する旋回作業時には自動運転ショベ
ルにかかる負荷はそれ程大きくならないと予想されるの
で、省エネルギーを考慮してエンジン回転数を下げた状
態で作業させたいという要望がある。[0005] Considering a series of operations from excavation to dumping by an automatic driving shovel, it is expected that a heavy load will be applied to the automatic driving shovel during the excavation operation. On the other hand, the load on the autonomous shovel is not expected to be so large during the turning work from the excavation position to the unloading position.Therefore, there is a demand to operate the engine at a lower engine speed in consideration of energy saving. is there.
【０００６】しかし、自動運転ショベルに設けられる自
動運転コントローラがエンジンに対して回転数設定信号
を出力してエンジン回転数を制御する場合、自動運転コ
ントローラが負荷の大きさを検出してからその負荷に対
応したエンジン回転数を制御しようとしても、実際には
エンジン回転数が所定値に達したときには既に負荷が変
わっていることが予想される。このため、例えば、作業
が軽負荷から重負荷に移行する場合、重負荷作業に入っ
てから暫くは適正なエンジン回転数以下で作業を行うこ
とになり、これは重負荷作業の開始が遅くなり、作業の
サイクルタイムを悪化させることになる。However, when the automatic operation controller provided in the automatic operation shovel outputs a rotational speed setting signal to the engine to control the engine rotational speed, the automatic operation controller detects the magnitude of the load and then detects the load. Even if an attempt is made to control the engine speed corresponding to the above, it is expected that the load has already changed when the engine speed reaches a predetermined value. Therefore, for example, when the work shifts from a light load to a heavy load, the work must be performed at a proper engine speed or less for a while after the heavy load work is started, which delays the start of the heavy load work. However, the cycle time of the operation is deteriorated.
【０００７】また、シリンダ内の圧力は自動運転ショベ
ルの姿勢によっても変わるし、急稼動、急停止を行った
ときには大きく変化する。そのため旋回動作のように実
際にはそれ程負荷がかからない動作においても、シリン
ダ内の圧力が上がり負荷が大きいと判定してエンジン回
転数を上げてしまうことも考えられる。[0007] The pressure in the cylinder also changes depending on the posture of the automatically driven shovel, and greatly changes when sudden operation or sudden stop is performed. Therefore, even in an operation in which a load is not actually applied much like a turning operation, it is conceivable that the pressure in the cylinder increases and the load is large and the engine speed is increased.
【０００８】本発明は、上記の問題点に鑑みて、自動運
転ショベルにおいて、自動運転ショベルの負荷の大きさ
に応じてエンジン回転数を迅速かつ適切に制御し、省エ
ネルギー運転を可能にした自動運転ショベルを提供する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides an automatic driving shovel in which automatic operation of an engine is controlled quickly and appropriately in accordance with the load of the automatic driving shovel, thereby enabling energy saving operation. To provide a shovel.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、次のような手段を採用した。The present invention employs the following means in order to solve the above-mentioned problems.
【００１０】教示して記憶された教示位置を順次読み出
して、掘削から放土までの一巡する作業を繰り返し行わ
せる自動運転ショベルにおいて、前記一巡する作業のう
ち任意の作業毎に、当該自動運転ショベルのエンジン回
転数を設定することを特徴とする。[0010] In the automatic operation shovel for sequentially reading out the teaching positions stored and teaching and repeatedly performing the work from excavation to unloading, the automatic operation shovel is used for every arbitrary work among the work. It is characterized in that the engine speed is set.
【００１１】また、請求項１に記載の自動運転ショベル
において、前記エンジン回転数は、前記一巡する作業の
うち、前回の一巡する作業時に検出された負荷の大きさ
に基づいて設定されることを特徴とする。Further, in the automatic driving shovel according to claim 1, the engine speed is set based on a magnitude of a load detected during a previous round of the work. Features.
【００１２】また、請求項２に記載の自動運転ショベル
において、前記負荷の大きさは、当該自動運転ショベル
のフロント機構のシリンダにかかる圧力を検出して用い
られることを特徴とする。Further, in the automatic driving shovel according to claim 2, the magnitude of the load is used by detecting a pressure applied to a cylinder of a front mechanism of the automatic driving shovel.
【００１３】また、請求項１に記載の自動運転ショベル
において、前記エンジン回転数は、前記一巡する作業の
うち、前回の一巡する作業時における特定の作業に要し
た時間に基づいて設定されることを特徴とする。[0013] Further, in the automatic driving shovel according to claim 1, the engine speed is set based on a time required for a specific work in a previous round work among the round works. It is characterized by.
【００１４】また、請求項１に記載の自動運転ショベル
において、前記エンジン回転数は、前記一巡する作業の
うち、前回の一巡する作業時における特定の作業におい
て計測された速度の偏差に基づいて設定されることを特
徴とする。Further, in the automatic driving shovel according to claim 1, the engine speed is set based on a deviation of a speed measured in a specific work during a previous round work among the round works. It is characterized by being performed.
【００１５】また、請求項１に記載の自動運転ショベル
において、前記エンジン回転数は、前記一巡する作業の
うち、前回の一巡する作業時における特定の作業におい
て計測された当該自動運転ショベルのフロント機構の位
置偏差に基づいて設定されることを特徴とする。 〔発明の詳細な説明〕[0015] Further, in the automatic driving shovel according to claim 1, the engine speed is measured by a front mechanism of the automatic driving shovel, which is measured in a specific work during a previous round of the work. Is set based on the positional deviation of [Detailed description of the invention]
【００１６】[0016]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動運転ショベル
に係わり、特に、一巡する各作業状態によりエンジン回
転数を設定する機能を備えた自動運転ショベルに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic driving shovel and, more particularly, to an automatic driving shovel having a function of setting an engine speed according to each working state.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の第１の実施形態
を図１〜図４を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００１８】図１は、以下に示す各実施形態に係わる自
動運転ショベルおよびその作業形態の一例を示す側面図
である。FIG. 1 is a side view showing an example of an automatic driving shovel according to each embodiment described below and a working form thereof.
【００１９】同図において、１はストックヤード２に貯
留された土石を掘削して、クラッシヤ３に放土する自動
運転ショベル本体、２は図示されていないダンプトラッ
ク等によって運搬されてきた土砂等を貯留するストック
ヤード、３は自動運転ショベル本体１によって放土され
た土石を破砕するクラッシヤ、４は破砕された砕石を図
示されていない運搬用ダンプトラックに積み込むホイー
ルローダ、５は自動運転ショベル本体１の再生操作を行
うのに適した任意の場所に設置した操作ボックスであ
る。Referring to FIG. 1, reference numeral 1 denotes an excavator body for excavating debris stored in a stock yard 2 and releasing the excavated soil to a crusher 3. Reference numeral 2 denotes soil and the like carried by a dump truck (not shown). A stock yard for storing, 3 is a crusher for crushing debris released by the automatic driving shovel body 1, 4 is a wheel loader for loading the crushed crushed stone on a not shown transport dump truck, and 5 is an automatic driving shovel main body 1. This is an operation box installed at an arbitrary place suitable for performing the reproduction operation.
【００２０】自動運転ショベル本体１は、走行体１０
と、走行体１０上に旋回可能に設けた旋回体１１と、旋
回体１１に回動可能に設けたブーム１２と、ブーム１２
の先端に回動可能に設けられたアーム１３と、アーム１
３の先端に回動可能に設けられたバケット１４と、ブー
ム１２、アーム１３、バケット１４、とをそれぞれ回動
動作させるためのシリンダ１５、１６、１７と、自動運
転ショベル本体１の動力であるエンジン８０と、自動運
転ショベル本体１の自動運転以外の機能を制御するエン
ジンコントローラ８２と、自動運転機能の制御を行う自
動運転コントローラ６と、教示操作を行う教示操作部９
と、自動運転コントローラ６が各シリンダに送り込む油
量を制御するための電磁制御弁８１と、操作ボックス５
との間で信号の送受信を行う無線機６１とから構成され
ている。The self-driving shovel body 1 includes a traveling body 10.
A revolving body 11 rotatably provided on the traveling body 10, a boom 12 rotatably provided on the revolving body 11, and a boom 12
Arm 13 rotatably provided at the tip of
3, the cylinder 14, 16, 17 for rotating the boom 12, the arm 13, and the bucket 14, which are rotatably provided at the tip of the excavator 3, and the power of the automatic driving shovel body 1. An engine 80, an engine controller 82 for controlling functions other than the automatic operation of the automatic driving shovel body 1, an automatic driving controller 6 for controlling the automatic driving function, and a teaching operation unit 9 for performing a teaching operation.
An electromagnetic control valve 81 for controlling the amount of oil that the automatic operation controller 6 sends to each cylinder;
And a wireless device 61 for transmitting and receiving signals to and from the wireless device 61.
【００２１】また、自動運転ショベル本体１には、旋回
体１１の旋回角を検出する角度センサ１１１と、旋回体
１１とブーム１２との回動角を検出する角度センサ１１
２と、ブーム１２とアーム１３の回動角を検出する角度
センサ１１３と、アーム１３とバケット１４の回動角を
検出する角度センサ１１４が設けられ、さらに、図示さ
れていない旋回モータに供給される油圧を検出する油圧
センサ１１５と、ブームを回動するシリンダ１５に供給
される作動油の圧力を検出する油圧センサ１１６と、ア
ームを回動するシリンダ１６に供給される作動油の圧力
を検出する油圧センサ１１７と、バケットを回動するシ
リンダ１６に供給される作動油の圧力を検出する油圧セ
ンサ１１８とが設けられている。The self-driving shovel body 1 has an angle sensor 111 for detecting a turning angle of the revolving unit 11 and an angle sensor 11 for detecting a turning angle between the revolving unit 11 and the boom 12.
2, an angle sensor 113 for detecting a rotation angle between the boom 12 and the arm 13, and an angle sensor 114 for detecting a rotation angle between the arm 13 and the bucket 14, and further supplied to a turning motor (not shown). Oil pressure sensor 115 for detecting the hydraulic pressure supplied to the cylinder 15 for rotating the boom, and a hydraulic sensor 116 for detecting the pressure of the hydraulic oil supplied to the cylinder 15 for rotating the boom. And a hydraulic pressure sensor 118 that detects the pressure of hydraulic oil supplied to the cylinder 16 that rotates the bucket.
【００２２】また、クラッシヤ３は、走行体３０と、ホ
ッパ３１と、コンベア３２から構成されており、３３は
クラッシャ３によって破砕された土石を示す。The crusher 3 is composed of a traveling body 30, a hopper 31, and a conveyor 32. Reference numeral 33 denotes debris crushed by the crusher 3.
【００２３】また、操作ボックス５は、非常停止ボタン
５２と、再生操作を行うための再生操作部５３と、自動
運転ショベル本体１のエンジン回転数を操作するための
エンジン操作部５４と自動運転ショベル本体１の無線機
６１との間で信号の送受信を行う無線機５１とを備え
る。The operation box 5 includes an emergency stop button 52, a reproduction operation unit 53 for performing a reproduction operation, an engine operation unit 54 for operating the engine speed of the automatic driving shovel body 1, and an automatic driving shovel. A wireless device 51 for transmitting and receiving signals to and from a wireless device 61 of the main body 1 is provided.
【００２４】図２は、本実施形態に係わる自動運転ショ
ベル本体１に搭載される車内搭載装置および操作ボック
ス５の概要を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the automatic driving shovel body 1 according to the present embodiment.
【００２５】なお、同図において図１に示す符号と同一
符号は同一箇所を示す。In the figure, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same parts.
【００２６】同図において、５５は起動釦５３１，停止
釦５３２を備える再生操作部５３、エンジン操作部５
４、または非常停止釦５２からの指令をコマンドとして
生成するコマンド生成部、５１はコマンド生成部５５で
生成された各種のコマンドを自動運転コントローラ６に
伝送するための無線機である。In the figure, reference numeral 55 denotes a reproduction operation unit 53 having a start button 531 and a stop button 532;
4, or a command generation unit that generates a command from the emergency stop button 52 as a command, and 51 is a wireless device for transmitting various commands generated by the command generation unit 55 to the automatic operation controller 6.
【００２７】６は自動運転コントローラであり、自動運
転コントローラ６は、教示操作部９からの操作により自
動運転ショベル本体１の現在位置を教示位置として後述
する教示位置格納部６８に格納する教示処理部６７と、
教示処理部６７によって再生時の教示データを格納する
教示位置格納部６８と、再生動作の手順を順次実行する
ための再生コマンドを格納する再生コマンド格納部６５
と、再生コマンドを解釈して教示位置格納部６８から所
定の教示位置データの出力を指示するコマンドインタプ
リタ部６６と、教示位置データや目標圧力が出力処理さ
れる教示位置・目標圧力出力処理部６９と、自動運転シ
ョベル本体１の動作が円滑に動作するように、教示位置
・目標圧力出力処理部６９から出力される教示位置デー
タを演算によって補間された教示位置データを作成して
出力するサーボ前処理部７０と、サーボ前処理部７０か
ら出力された補間後の教示位置データと目標圧力を後述
する現在位置演算部７２から出力された現在位置データ
と後述する現在圧力演算部７３から出力された現在圧力
データを対比して自動運転ショベル本体１を所定の位置
に制御するための駆動信号を電磁制御弁８１に出力する
サーボ制御部７１と、操作ボックス５から伝送されてき
たコマンドを受信する無線機６１と、無線機６１によっ
て受信されたコマンドを後述する再生起動・停止処理部
６３またはエンジン制御部６４に出力し、教示操作部９
からのコマンドを教示処理部６７に出力するコマンド受
信部６２と、再生操作部５３から伝送されるコマンドを
入力処理してコマンドインタプリタ部６６に再生起動コ
マンドまたは再生停止コマンドを出力する再生起動・停
止処理部６３と、エンジン操作部５４の操作や内部処理
によりエンジン回転数を設定するアナログ信号をエンジ
ンコントローラ８２に出力するエンジン制御部６４とか
ら構成される。Reference numeral 6 denotes an automatic operation controller. The automatic operation controller 6 operates the teaching operation unit 9 to store a current position of the automatic operation shovel body 1 as a teaching position in a teaching position storage unit 68 described later. 67,
A teaching position storage section 68 for storing teaching data at the time of playback by the teaching processing section 67, and a playback command storage section 65 for storing playback commands for sequentially executing the procedure of the playback operation.
A command interpreter 66 for interpreting a playback command and instructing output of predetermined teaching position data from the teaching position storage 68, and a teaching position / target pressure output processor 69 for outputting teaching position data and target pressure. In order to smoothly operate the automatic driving shovel body 1, the teaching position data output from the teaching position / target pressure output processing unit 69 is generated by interpolation to generate teaching position data before servo output. The processing unit 70 outputs the post-interpolation teaching position data and the target pressure output from the servo pre-processing unit 70 and the current position data output from a current position calculation unit 72 described later and the current pressure calculation unit 73 described later. A servo control unit 71 that outputs a drive signal for controlling the automatic operation shovel body 1 to a predetermined position by comparing the current pressure data to the electromagnetic control valve 81. , A radio 61 for receiving a command which is transmitted from the operation box 5, and outputs a command received by the radio 61 to the playback start and stop processing unit 63 or the engine control unit 64 will be described later, a teaching operation unit 9
A command receiving unit 62 that outputs a command from the command processing unit 67 to the teaching processing unit 67, and a playback start / stop that inputs a command transmitted from the playback operation unit 53 and outputs a playback start command or a playback stop command to the command interpreter unit 66. The processing unit 63 includes an engine control unit 64 that outputs an analog signal for setting the engine speed to the engine controller 82 by operating the engine operation unit 54 or performing internal processing.
【００２８】なお、無線機６１は、無線機５１からの受
信信号が途絶えたり、または無線機６１が故障して受信
できない場合には、その状態を検出して、検出信号を後
述する再生起動・停止処理部６３に伝送して、再生起動
・停止処理部６３からコマンドインタプリタ部６６に停
止信号を伝送して自動運転ショベル本体１の動作を停止
させる。When the reception signal from the radio device 51 is interrupted or the radio device 61 fails and cannot be received, the radio device 61 detects the state and outputs the detected signal to a reproduction start-up / reproduction device described later. The operation is transmitted to the stop processing unit 63, and a stop signal is transmitted from the reproduction start / stop processing unit 63 to the command interpreter unit 66 to stop the operation of the automatic driving shovel body 1.
【００２９】８３はエンジン８０に燃料を供給する燃料
噴射装置、８４は燃料電磁弁の制御信号を強制的にカッ
トしエンジン８０を停止させるためのエンジン停止用リ
レー、８５はエンジン制御を自動運転コントローラ６が
行うのか、後述するエンジン設定ダイヤル８６で行うの
かを切り換えるスイッチ、８６は自動運転ショベル本体
１の運転室内に設置され、通常エンジン設定を行うエン
ジン設定ダイヤルである。Reference numeral 83 denotes a fuel injection device for supplying fuel to the engine 80; 84, an engine stop relay for forcibly cutting a control signal of a fuel solenoid valve to stop the engine 80; and 85, an automatic operation controller for controlling the engine. A switch 86 is provided in the cab of the automatic driving shovel body 1 and is used to set the engine normally.
【００３０】図３は、図２に示す教示位置格納部６８に
格納される教示位置データの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the teaching position data stored in the teaching position storage section 68 shown in FIG.
【００３１】同図において、Ｐ１〜Ｐｎは、後述するＭ
ＯＶＥのラベルＰ１〜Ｐｎに対応しており、各ラベルＰ
１〜Ｐｎに対応する自動運転ショベル本体１の各部が取
るべきブーム角、アーム角、バケット角、旋回角の値が
設定されている。In FIG. 1, P1 to Pn are M to be described later.
OVE labels P1 to Pn, and each label P
The values of the boom angle, arm angle, bucket angle, and turning angle to be taken by each part of the automatic driving shovel body 1 corresponding to 1 to Pn are set.
【００３２】ここで、図２に示すサーボ前処理部７０に
おける補間処理について説明する。Here, the interpolation processing in the servo pre-processing unit 70 shown in FIG. 2 will be described.
【００３３】サーボ前処理部７０は、はじめに角度セン
サ１１１〜１１４、現在位置演算部７２、サーボ制御部
７１を介して、現在位置データＡを入手し保持する。次
いで、教示位置・目標圧力出力処理部６９から目標とな
る教示位置データＢを読み込む。ここで両者の差分Ｃ
の、例えば、１／１０の差分を算出し、現在位置データ
Ａ＋差分Ｃ／１０の位置データをサーボ制御部７４に出
力し、一定時間のサーボ制御を待つ。次に、サーボ前処
理部７０は一定時間後、現在位置データＡ＋差分２Ｃ／
１０をサーボ制御部７１に出力し、一定時間のサーボ制
御を待つ。以下同様の処理を繰り返して、現在位置デー
タＡ＋差分Ｃ（＝教示位置データＢ）をサーボ制御部７
１に出力して教示位置データＢに対する補間処理を終了
する。以下同様にして、各教示位置データが出力される
毎に補間処理を行う。The servo preprocessor 70 first obtains and holds the current position data A via the angle sensors 111 to 114, the current position calculator 72, and the servo controller 71. Next, the target teaching position data B is read from the teaching position / target pressure output processing section 69. Where the difference C
For example, a difference of 1/10 is calculated, the position data of the current position data A + the difference C / 10 is output to the servo control unit 74, and the servo control for a certain time is waited. Next, after a predetermined time, the servo pre-processing unit 70 determines that the current position data A + the difference 2C /
10 is output to the servo control unit 71 to wait for servo control for a certain time. Hereinafter, the same processing is repeated, and the current position data A + difference C (= teaching position data B) is transferred to the servo controller 7.
1 to end the interpolation processing for the teaching position data B. In the same manner, an interpolation process is performed every time each teaching position data is output.
【００３４】次に、再生時の自動運転ショベル本体１の
動作を図２を用いて説明する。Next, the operation of the automatic driving shovel body 1 during regeneration will be described with reference to FIG.
【００３５】再生時は、操作ボックス５の再生操作部５
３の再生起動釦５３１からの指示がコマンド生成部５
５、無線機５１、６１、コマンド受信部６２、再生起動
・停止処理部６３を介してコマンドインタプリタ部６６
に出力される。コマンドインタプリタ部６６は指示を受
けると、再生コマンド格納部６５に格納されている再生
コマンドをシーケンシヤルに読み出して解釈し、例え
ば、コマンドが後述するＭＯＶＥコマンドの時は、再生
コマンドの各ラベルＰ１〜Ｐｎに対応するパラメータと
しての教示位置データを教示位置格納部６８から教示位
置・目標圧力出力処理部６９に出力させる。再生コマン
ドとして出力された教示位置データは、サーボ前処理部
７０に入力し、ここでは自動運転ショベル本体１が円滑
な速度で動作するように演算されて上述のように補間さ
れた教示位置データが作成される。これらの補間された
教示位置データはサーボ制御部７１に入力され、一方、
現在位置演算部７２において角度センサ１１１〜１１４
で検出されたセンサ信号を演算して現在位置データを
得、サーボ制御部７１に入力する。サーボ制御部７１
は、目標となる補間された教示位置データと検出した現
在位置データ、目標圧力データと検出した現在圧力デー
タに基づいて所定のサーボ制御を行い、電磁制御弁８１
に駆動信号を出力する。At the time of reproduction, the reproduction operation section 5 of the operation box 5
The instruction from the reproduction start button 531 of the third command generation unit 5
5, command interpreter 66 via radios 51 and 61, command receiver 62, playback start / stop processor 63
Is output to Upon receiving the instruction, the command interpreter unit 66 sequentially reads out and interprets the playback command stored in the playback command storage unit 65. For example, when the command is a MOVE command described later, each label P1 to Pn of the playback command is read. Is output from the teaching position storage section 68 to the teaching position / target pressure output processing section 69. The teaching position data output as the playback command is input to the servo preprocessing unit 70, where the teaching position data calculated so that the automatic operation shovel body 1 operates at a smooth speed and interpolated as described above is calculated. Created. These interpolated teaching position data are input to the servo control unit 71.
Angle sensors 111 to 114 in the current position calculation unit 72
The current position data is obtained by calculating the sensor signal detected in step (1), and is input to the servo control unit 71. Servo control unit 71
Performs a predetermined servo control based on the target interpolated teaching position data and the detected current position data, the target pressure data and the detected current pressure data,
To output a drive signal.
【００３６】ここまでの説明は位置制御に関する部分で
あるが、圧力制御も行う場合は、ＭＯＶＥコマンドの前
に後述するＰ＿ＳＥＴコマンドを用い、アクチュエータ
の各軸の圧力目標値をサーボ制御部７１に設定し、後述
するＰ＿ＯＮコマンドで指定したアクチュエータの軸に
ついて圧力制御を行うことをサーボ制御部７１に指示す
る。一方、現在圧力演算部７３において圧力センサ１１
５〜１１８で検出されたセンサ信号を演算して現在圧力
データを得、サーボ制御部７１に入力する。サーボ制御
部７１は、目標となる補間された教示位置データと検出
した現在位置データ、現在圧力データに基づいて所定の
サーボ制御を行い、電磁制御弁８１に駆動信号を出力す
る。Although the description so far relates to the position control, when the pressure control is also performed, a target pressure value of each axis of the actuator is set in the servo control unit 71 using a P_SET command described later before the MOVE command. Then, it instructs the servo controller 71 to perform pressure control on the axis of the actuator specified by a P_ON command described later. On the other hand, the pressure sensor 11
The current pressure data is obtained by calculating the sensor signals detected at 5-118, and is input to the servo control unit 71. The servo control unit 71 performs a predetermined servo control based on the target interpolated teaching position data, the detected current position data, and the current pressure data, and outputs a drive signal to the electromagnetic control valve 81.
【００３７】図４は、図２の再生コマンド格納部６５に
格納される本実施形態に係わる再生コマンド（レイアウ
トプログラム）の一例を示すものである。FIG. 4 shows an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage section 65 of FIG.
【００３８】同図において、Ｌ１はラベル示し、ＧＯＴ
Ｏ Ｌ１でラベルＬ１に戻るシーケンスになっている。
ＭＯＶＥは指定した位置に移動することを指示するコマ
ンドであり、引数のＰ１等は移動すべき図３に示す教示
位置の番号を示す。Ｐ＿ＳＥＴは、指定したアクチュエ
ータの軸の目標圧力を読み込むためのコマンド、Ｐ＿Ｏ
Ｎは指定したアクチュエータ（ここでは、ブームＢＭ）
の軸について位置制御を行うか圧力制御（ここでは、引
数Ｐは圧力制御を表す）を行うかを設定するコマンドで
ある。Ｖは教示位置間を移動する速さを指示するコマン
ドであり、その引数は最速を１００としたときの％で表
される。ＰＡＣは位置決め精度を指示するコマンドであ
り、その引数は位置決めの度合いを示すものである。こ
の値を高くした場合、位置決め精度が高くなるため、シ
ョベルは各教示位置で減速または停止するように動作す
る。この値を低くする程、位置決めが緩くなり各教示位
置を移動するショベルの動きは滑らかになる。ＥＮＧは
エンジン回転数を設定するコマンドであり、その引数は
最大を１００としたときの％で表わされ、変数で与えら
れる。In the figure, L1 indicates a label, and GOT
The sequence returns to the label L1 at OL1.
MOVE is a command for instructing movement to a designated position, and the argument P1 and the like indicate the number of the teaching position shown in FIG. 3 to be moved. P_SET is a command for reading the target pressure of the axis of the specified actuator, P_O
N is the specified actuator (here, boom BM)
Is a command for setting whether to perform position control or pressure control (here, the argument P indicates pressure control) for the axis of. V is a command for instructing the speed of moving between the teaching positions, and its argument is represented by% when the maximum speed is set to 100. PAC is a command for instructing positioning accuracy, and its argument indicates the degree of positioning. When this value is increased, the positioning accuracy is increased, and the shovel operates to decelerate or stop at each teaching position. The lower this value is, the less the positioning is, and the smoother the shovel moves each teaching position. ENG is a command for setting the engine speed, and its argument is represented by% when the maximum is 100, and is given as a variable.
【００３９】次に、本実施形態に係わるエンジン回転制
御の処理手順を図４を用いて説明する。Next, the processing procedure of the engine rotation control according to this embodiment will be described with reference to FIG.
【００４０】本実施形態のエンジン回転数制御は、掘削
作業時のエンジン回転数とそれ以外の作業時のエンジン
回転数を変更するものである。同図において、再生コマ
ンドは（１）から順番に実行され、まず（４）で通常作
業時に適したエンジン回転数Ｎ１が設定される。そのエ
ンジン回転数のまま（１０）までの処理を行う。（１
２）で掘削動作を開始する前に（１１）においてエンジ
ン回転数をＮ２に設定することが指令される。ここで、
予め掘削作業に適したエンジン回転数Ｎ２が入力されて
いる。ここで設定されたエンジン回転数のまま、（１
６）までの処理を行い、掘削作業を終了する。その後
（１７）を実行して（２）以降の処理を行う。そして再
び（４）で通常作業に適したエンジン回転数Ｎ１が設定
される。The engine speed control of the present embodiment changes the engine speed during excavation work and the engine speed during other work. In the figure, the reproduction commands are executed in order from (1). First, in (4), an engine speed N1 suitable for normal work is set. The processing up to (10) is performed with the engine speed kept. (1
Before starting the excavation operation in 2), it is instructed to set the engine speed to N2 in (11). here,
An engine speed N2 suitable for excavation work is input in advance. With the engine speed set here, (1
The processing up to 6) is performed, and the excavation work ends. After that, (17) is executed, and the processing after (2) is performed. Then, again in (4), the engine speed N1 suitable for normal work is set.
【００４１】本実施形態では、自動運転の１サイクルに
適用されるエンジン回転数は、既定値として自動運転コ
ントローラ内部に記憶し、掘削時や旋回時に応じて記憶
されている既定のエンジン回転数から選択して設定され
るので、掘削作業や旋回作業に適応したエンジン回転数
を迅速に設定できる。In the present embodiment, the engine speed applied to one cycle of the automatic operation is stored as a default value in the automatic operation controller, and is calculated from the predetermined engine speed stored in accordance with excavation and turning. Since it is selected and set, the engine speed suitable for excavation work and turning work can be set quickly.
【００４２】次に、本発明の第２の実施形態を図５から
図７を用いて説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００４３】図５は、本実施形態に係わる自動運転ショ
ベル本体１に搭載される車内搭載装置および操作ボック
ス５の概要を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the automatic driving shovel body 1 according to the present embodiment.
【００４４】同図において、７４はコマンドインタプリ
タ部６６からの指令により、現在圧力演算部７３におい
て演算された現在圧力の中から最大圧力値を格納する現
在圧力格納部である。その他の構成は図２に示す同一符
号の箇所と同一であるので説明を省略する。In the figure, reference numeral 74 denotes a current pressure storage unit for storing the maximum pressure value among the current pressures calculated by the current pressure calculation unit 73 in response to a command from the command interpreter unit 66. The other configuration is the same as that of the same reference numeral shown in FIG.
【００４５】図６は、図５の再生コマンド格納部６５に
格納される本実施形態に係わる再生コマンド（レイアウ
トプログラム）の一例を示すものである。FIG. 6 shows an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage section 65 of FIG.
【００４６】同図において、ＭＥＳ＿Ｐは指定したアク
チュエータ（ここでは、アームＡＭ）の軸において計測
された圧力Ｑ１を読み込むことを指令するためのコマン
ド、ＥＮＧ＿Ｐは指定したアクチュエータ（アームＡ
Ｍ）の軸において計測された圧力Ｑ１からエンジン回転
数Ｎ２を所定の演算により求めることを指令するコマン
ドである。その他の構成は図４に示す同一記号のコマン
ドと同一であるので説明を省略する。In the figure, MES_P is a command for instructing to read the pressure Q1 measured on the axis of the specified actuator (here, arm AM), and ENG_P is a command for reading the specified actuator (arm A).
The command instructs to obtain the engine speed N2 by a predetermined calculation from the pressure Q1 measured on the axis M). The other configuration is the same as the command of the same symbol shown in FIG.
【００４７】図７は、図６におけるＭＥＳ＿Ｐにおいて
読み込まれる圧力Ｑ１を計測するための圧力測定の処理
手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a pressure measurement processing procedure for measuring the pressure Q1 read by the MES_P in FIG.
【００４８】ここでは、測定すべきアクチュエータの軸
がいずれかを、ステップ１、ステップ７、ステップ１
３、ステップ１９において判定する。本実施形態の場合
は、アームの軸であるので、ステップ７においてＹＥＳ
と判定され、さらにステップ８において圧力値Ｑ１がリ
セットされる。ステップ９では測定終了か否かが判定さ
れ、終了していない場合は、ステップ１０においてアー
ムの圧力が測定される。次いで、測定された最大圧力値
を使用すべく、ステップ１１で測定された圧力値が測定
された圧力値の中で最大圧力値か否かが判定され、最大
圧力値に達していない場合はステップ９からの処理を繰
り返し、最大圧力値の場合はステップ１２において、そ
の最大圧力値を測定値として記憶し、ステップ９からの
処理を繰り返す。ステップ９において、所定の測定期間
が終了する測定を終了する。In this case, step 1, step 7, step 1
3. The determination is made in step 19. In the case of this embodiment, since it is the axis of the arm, YES in step 7
Is determined, and in step 8, the pressure value Q1 is reset. In step 9, it is determined whether or not the measurement has been completed. If the measurement has not been completed, the arm pressure is measured in step 10. Next, in order to use the measured maximum pressure value, it is determined whether or not the pressure value measured in step 11 is the maximum pressure value among the measured pressure values. The processing from step 9 is repeated. If the maximum pressure value is reached, the maximum pressure value is stored as a measured value in step 12, and the processing from step 9 is repeated. In step 9, the measurement in which the predetermined measurement period ends is ended.
【００４９】次に、本実施形態に係わるエンジン回転制
御の処理手順を図６を用いて説明する。Next, the processing procedure of the engine rotation control according to this embodiment will be described with reference to FIG.
【００５０】同図において、再生コマンドは（１）から
順番に実行され、まず（４）で通常作業時に適したエン
ジン回転数が設定される。そのエンジン回転数のまま
（１１）までの処理を行う。（１３）で掘削動作を開始
する前に（１１）のＭＥＳ＿Ｐコマンドでアームシリン
ダに供給する作動油の最大圧力の検出を開始する。ＭＥ
Ｓ＿Ｐコマンド実行時、実行前の格納データはリセット
される。次に（１２）でエンジン回転数をＮ２に設定す
る。Ｎ２は、前サイクルにおいて（１８）で求めたエン
ジン回転数が入力されている。ここで設定されたエンジ
ン回転数のまま、（１７）までの処理を行い、掘削作業
を終了する。次に、（１８）のコマンドで（１１）から
（１７）の間に得られたアームの最大圧力値Ｑ１から適
正なエンジン回転数Ｎ２を演算して求め格納する。その
後（１９）を実行して（２）以降の処理に戻り、再び
（４）で通常作業に適したエンジン回転数Ｎ１が設定さ
れる。In the figure, the reproduction commands are executed in order from (1). First, in (4), an engine speed suitable for normal work is set. The processing up to (11) is performed with the engine speed kept. Before starting the excavation operation in (13), detection of the maximum pressure of the hydraulic oil supplied to the arm cylinder is started by the MES_P command in (11). ME
When the S_P command is executed, the stored data before execution is reset. Next, in (12), the engine speed is set to N2. N2 is the engine speed obtained in (18) in the previous cycle. The processing up to (17) is performed with the engine speed set here, and the excavation operation is completed. Next, an appropriate engine speed N2 is calculated and stored from the maximum arm pressure value Q1 obtained between (11) and (17) by the command (18). After that, (19) is executed and the process returns to (2) and thereafter, and the engine speed N1 suitable for normal work is set again in (4).
【００５１】本実施形態では、自動運転の１サイクルに
適用されるエンジン回転数は、前のサイクルで検出され
たアームの最大圧力値Ｑ１から次のサイクルの掘削時に
適用されるエンジン回転数Ｎ２を設定するものであり、
各サイクルの掘削に適応したエンジン回転数を迅速に設
定でき、それ以外の旋回時等は既定のエンジン回転数Ｎ
１を用いるので、作業性に優れ、かつ経済的な自動運転
ショベルを提供することができる。In this embodiment, the engine speed applied to one cycle of the automatic operation is calculated from the maximum pressure value Q1 of the arm detected in the previous cycle by the engine speed N2 applied at the time of excavation in the next cycle. To set,
The engine speed adapted to the excavation of each cycle can be set quickly, and the default engine speed N at other times such as turning.
The use of 1 makes it possible to provide an economical automatic driving shovel with excellent workability.
【００５２】次に、本発明の第３の実施形態を図８から
図１０を用いて説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００５３】図８は、本実施形態に係わる自動運転ショ
ベル本体１に搭載される車内搭載装置および操作ボック
ス５の概要を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the automatic driving shovel body 1 according to the present embodiment.
【００５４】同図において、７５はコマンドインタプリ
タ部６６からの指令により、掘削に要した時間を計測す
る実行時間カウンタである。その他の構成は図２に示す
同一符号の箇所と同一であるので説明を省略する。In the figure, reference numeral 75 denotes an execution time counter for measuring the time required for excavation in response to a command from the command interpreter 66. The other configuration is the same as that of the same reference numeral shown in FIG.
【００５５】図９は、図８の再生コマンド格納部６５に
格納される本実施形態に係わる再生コマンド（レイアウ
トプログラム）の一例を示すものである。FIG. 9 shows an example of a playback command (layout program) stored in the playback command storage section 65 of FIG. 8 according to the present embodiment.
【００５６】同図において、ＭＥＳ＿Ｔは掘削に要する
時間Ｔ１を計測を指令するためのコマンド、ＥＮＧ＿Ｔ
は計測された時間Ｔ１から所定の演算によりエンジン回
転数Ｎ２を求めることを指令するコマンドである。その
他の構成は図４に示す同記号のコマンドと同一であるの
で説明を省略する。In the figure, MES_T is a command for instructing measurement of the time T1 required for excavation, ENG_T
Is a command for instructing to obtain the engine speed N2 by a predetermined calculation from the measured time T1. The other configuration is the same as the command of the same symbol shown in FIG.
【００５７】図１０は、図９におけるＭＥＳ＿Ｔにおい
て時間を計測するための処理手順を示すフローチャート
である。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for measuring time in MES_T in FIG.
【００５８】ステップ１において計測時間値Ｔ１がリセ
ットされ、ステップ２で測定終了か否かが判定される。
終了していない場合は、ステップ３において計測時間が
加算される。次いで、ステップ２において、掘削期間が
終了すると計測が終了し、それまでカウントした計測時
間を計測時間値Ｔ１として求める。At step 1, the measured time value T1 is reset, and at step 2, it is determined whether or not the measurement is completed.
If not, the measurement time is added in step 3. Next, in step 2, when the excavation period ends, the measurement ends, and the measurement time counted up to that time is obtained as a measurement time value T1.
【００５９】次に、本実施形態に係わるエンジン回転制
御の処理手順を図９を用いて説明する。Next, a processing procedure of the engine rotation control according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【００６０】同図において、再生コマンドは（１）から
順番に実行され、（４）で通常作業時に適したエンジン
回転数が設定される。そのエンジン回転数のまま（１
１）までの処理を行う。（１３）で掘削動作を開始する
前に（１１）のＭＥＳ＿Ｔコマンドで時間の測定を開始
し、カウンタ値はＴ１に入る。次に（１２）でエンジン
回転数の設定値としてＮ２が設定される。エンジン回転
数Ｎ２には、前サイクルにおいて（１８）で求めたエン
ジン回転数Ｎ２が入力されている。ここで設定されたエ
ンジン回転数のまま、（１７）までの処理を行い、掘削
作業を終了する。次に、（１８）のコマンドで（１１）
から（１７）の間の掘削作業時間が計測された計測時間
値Ｔ１から適正なエンジン回転数Ｎ２を演算して求め、
格納する。その後（１９）を実行して（２）以降の処理
に戻る。そして再び（４）で通常作業に適したエンジン
回転数Ｎ１が設定される。In the figure, the reproduction commands are executed in order from (1), and in (4) an engine speed suitable for normal work is set. Keep the engine speed (1
The processing up to 1) is performed. Before starting the excavation operation in (13), measurement of time is started by the MES_T command in (11), and the counter value enters T1. Next, at (12), N2 is set as the set value of the engine speed. As the engine speed N2, the engine speed N2 obtained in (18) in the previous cycle is input. The processing up to (17) is performed with the engine speed set here, and the excavation operation is completed. Next, with the command of (18), (11)
From the measured time value T1 in which the excavation work time is measured from (17) to (17), an appropriate engine speed N2 is calculated and obtained,
Store. Thereafter, (19) is executed, and the process returns to (2) and subsequent steps. Then, again in (4), the engine speed N1 suitable for normal work is set.
【００６１】本実施形態では、自動運転の１サイクルに
適用されるエンジン回転数は、掘削時の負荷が大きい場
合は掘削に要する時間が増大することに着目して、前の
サイクルで掘削に要した時間Ｔ１を計測して、その計測
時間Ｔ１から次のサイクルの掘削時に適用されるエンジ
ン回転数Ｎ２を算定するものであり、各サイクルの掘削
に適応したエンジン回転数を迅速に設定でき、それ以外
の旋回時等は既定のエンジン回転数Ｎ１を用いることに
より、作業性に優れ、かつ経済的な自動運転ショベルを
提供することができる。In this embodiment, the engine speed applied to one cycle of the automatic operation is determined by the fact that the time required for excavation increases when the load during excavation is large, The engine speed N2 applied at the time of excavation in the next cycle is calculated from the measured time T1 and the engine speed adapted to the excavation of each cycle can be quickly set. By using the predetermined engine speed N1 during turning other than the above, it is possible to provide an economical automatic driving shovel which is excellent in workability and economical.
【００６２】次に、本発明の第４の実施形態を図１１か
ら図１３を用いて説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００６３】図１１は、本実施形態に係わる自動運転シ
ョベル本体１に搭載される車内搭載装置および操作ボッ
クス５の概要を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the automatic driving shovel body 1 according to the present embodiment.
【００６４】同図において、７６は現在位置演算部７２
から入力される現在位置データに基づいて現在速度を演
算する現在速度演算部、７７はコマンドインタプリタ部
６６からの指令により、サーボ制御部７１から入力した
目標速度値と現在速度演算部７６から入力した現在速度
値から最大速度偏差を求める速度偏差演算部である。そ
の他の構成は図２に示す同一符号の箇所と同一であるの
で説明を省略する。In the figure, reference numeral 76 denotes a current position calculating unit 72.
A current speed calculation unit 77 for calculating the current speed based on the current position data input from the command interpreter unit 66 receives a target speed value input from the servo control unit 71 and a current speed calculation unit 76 input from the current speed calculation unit 76. This is a speed deviation calculation unit that calculates the maximum speed deviation from the current speed value. The other configuration is the same as that of the same reference numeral shown in FIG.
【００６５】図１２は、図１１の再生コマンド格納部６
５に格納される本実施形態に係わる再生コマンド（レイ
アウトプログラム）の一例を示すものである。FIG. 12 shows the reproduction command storage unit 6 shown in FIG.
5 shows an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the storage unit 5.
【００６６】同図において、ＭＥＳ＿Ｖは指定したアク
チュエータ（ここでは、アームＡＭ）の軸において計測
された速度偏差Ｒ１を読み込むことを指令するためのコ
マンド、ＥＮＧ＿Ｖは指定したアクチュエータ（ここで
は、アームＡＭ）の軸において計測された最大の速度偏
差値Ｒ１から所定の演算によりエンジン回転数Ｎ２を求
めることを指令するコマンドである。In the figure, MES_V is a command for instructing to read a speed deviation R1 measured on the axis of a specified actuator (here, arm AM), and ENG_V is a specified actuator (here, arm AM). Is a command instructing to obtain the engine speed N2 by a predetermined calculation from the maximum speed deviation value R1 measured on the axis of.
【００６７】その他の構成は図４に示す同記号のコマン
ドと同一であるので説明を省略する。The other configuration is the same as the command of the same symbol shown in FIG.
【００６８】図１３は、図１２におけるＭＥＳ＿Ｖにお
いて計測される速度偏差を計測するための処理手順を示
すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure for measuring a speed deviation measured by MES_V in FIG.
【００６９】ここでは、測定すべきアクチュエータの軸
がいずれかを、ステップ１、ステップ７、ステップ１
３、ステップ１９において判定する。本実施形態の場合
は、アームＡＭであるので、ステップ７においてＹＥＳ
と判定され、ステップ８において速度偏差値Ｒ１がリセ
ットされ、ステップ９で測定終了か否かが判定される。
終了していない場合は、ステップ１０において、アーム
目標速度とアーム現在速度との差から速度偏差を算出す
る。次いで、算出されたアーム速度偏差の中から最大速
度偏差値を使用すべく、ステップ１１で算出された速度
偏差が最大か否かが判定され、最大に達していない場合
はステップ９からの処理を繰り返し、最大の場合はステ
ップ１２において、その最大速度偏差を測定値として記
憶し、再びステップ９からの処理を繰り返す。ステップ
９において、所定の測定期間に達すると測定を終了す
る。In this case, the axis of the actuator to be measured is determined in step 1, step 7, step 1
3. The determination is made in step 19. In the case of this embodiment, since it is the arm AM, YES in step 7
Is determined, the speed deviation value R1 is reset in step 8, and it is determined in step 9 whether the measurement is completed.
If not completed, in step 10, a speed deviation is calculated from the difference between the arm target speed and the current arm speed. Next, in order to use the maximum velocity deviation value from the calculated arm velocity deviations, it is determined whether or not the velocity deviation calculated in step 11 is the maximum. If the velocity deviation has not reached the maximum, the processing from step 9 is performed. If it is the maximum, the maximum speed deviation is stored as a measured value in step 12, and the processing from step 9 is repeated again. In step 9, when a predetermined measurement period has been reached, the measurement ends.
【００７０】次に、本実施形態に係わるエンジン回転制
御の処理手順を図１２を用いて説明する。Next, a processing procedure of engine rotation control according to this embodiment will be described with reference to FIG.
【００７１】同図において、再生コマンドは（１）から
順番に実行され、（４）で通常作業時に適したエンジン
回転数Ｎ１が設定される。そのエンジン回転数のまま
（１１）までの処理を行う。（１３）で掘削動作を開始
する前に（１３）のＭＥＳ＿Ｖで速度偏差の測定を開始
する。次に（１２）でエンジン回転数の設定値としてＮ
２が設定される。ここで、前サイクルの（１６）で求め
たエンジン回転数Ｎ２が入力されている。ここで設定さ
れたエンジン回転数のまま、（１７）までの処理を行
い、掘削作業を終了する。次に（１８）のコマンドで最
大速度偏差Ｒ１から適正なエンジン回転数Ｎ２を演算し
て格納する。その後（１９）を実行して（２）以降の処
理に戻る。そして再び（４）で通常作業に適したエンジ
ン回転数Ｎ１が設定される。In the figure, the reproduction commands are executed in order from (1), and in (4) an engine speed N1 suitable for normal work is set. The processing up to (11) is performed with the engine speed kept. Before starting the excavation operation in (13), measurement of the speed deviation is started by MES_V in (13). Next, in (12), N is set as the set value of the engine speed.
2 is set. Here, the engine speed N2 obtained in (16) of the previous cycle is input. The processing up to (17) is performed with the engine speed set here, and the excavation operation is completed. Next, an appropriate engine speed N2 is calculated from the maximum speed deviation R1 and stored by the command (18). Thereafter, (19) is executed, and the process returns to (2) and subsequent steps. Then, again in (4), the engine speed N1 suitable for normal work is set.
【００７２】本実施形態では、自動運転の１サイクルに
適用されるエンジン回転数は、掘削時の負荷が大きい場
合は速度偏差が大きくなることに着目して、前のサイク
ルで掘削時の最大速度偏差値Ｒ１を計測して、その最大
速度偏差値Ｒ１から次のサイクルの掘削時に適用される
エンジン回転数Ｎ２を算定するものであり、各サイクル
の掘削に適応したエンジン回転数を迅速に設定でき、そ
れ以外の旋回時等は既定のエンジン回転数Ｎ１を用いる
ことにより、作業性に優れ、かつ経済的な自動運転ショ
ベルを提供することができる。In the present embodiment, the engine speed applied to one cycle of automatic operation is determined by considering that the speed deviation increases when the load during excavation is large, The deviation value R1 is measured, and the engine speed N2 applied at the time of excavation in the next cycle is calculated from the maximum speed deviation value R1, and the engine speed adapted to the excavation of each cycle can be quickly set. By using the predetermined engine speed N1 at other times such as turning, it is possible to provide an economical automatic driving shovel with excellent workability.
【００７３】次に、本発明の第５の実施形態を図１４か
ら図１６を用いて説明する。Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００７４】図１４は、本実施形態に係わる自動運転シ
ョベル本体１に搭載される車内搭載装置および操作ボッ
クス５の概要を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the automatic driving shovel body 1 according to the present embodiment.
【００７５】同図において、７８はコマンドインタプリ
タ部６６からの指令により、サーボ制御部７１から入力
した目標位置と現在位置の偏差を求め格納する位置偏差
格納部である。その他の構成は図２に示す同一符号の箇
所と同一であるので説明を省略する。In the figure, reference numeral 78 denotes a position deviation storage unit for obtaining and storing a deviation between the target position and the current position input from the servo control unit 71 in accordance with a command from the command interpreter unit 66. The other configuration is the same as that of the same reference numeral shown in FIG.
【００７６】図１５は、図１４の再生コマンド格納部６
５に格納される本実施形態に係わる再生コマンド（レイ
アウトプログラム）の一例を示すものである。FIG. 15 shows the reproduction command storage unit 6 shown in FIG.
5 shows an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the storage unit 5.
【００７７】同図において、ＭＥＳ＿Ｓは指定したアク
チュエータ（ここでは、アームＡＭ）の軸において計測
された位置偏差Ｓ１を読み込むことを指令するためのコ
マンド、ＥＮＧ＿Ｓは指定したアクチュエータ（アーム
ＡＭ）の軸において計測された位置偏差Ｓ１から所定の
演算によりエンジン回転数Ｎ２を求めることを指令する
コマンドである。その他の構成は図４に示す同記号のコ
マンドと同一であるので説明を省略する。In the figure, MES_S is a command for instructing to read the position deviation S1 measured on the axis of the specified actuator (here, arm AM), and ENG_S is a command for reading the axis of the specified actuator (arm AM). This command instructs to obtain the engine speed N2 by a predetermined calculation from the measured position deviation S1. The other configuration is the same as the command of the same symbol shown in FIG.
【００７８】図１６は、図１４におけるＭＥＳ＿Ｓにお
いて計測される位置偏差を計測するための処理手順を示
すフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure for measuring the position deviation measured by MES_S in FIG.
【００７９】ここでは、測定すべきアクチュエータの軸
がいずれかを、ステップ１、ステップ７、ステップ１
３、ステップ１９において判定する。本実施形態の場合
は、アームであるので、ステップ７においてＹＥＳと判
定され、ステップ８においてアーム偏差Ｓ１がリセット
され、ステップ９で測定終了か否かが判定される。終了
していない場合は、ステップ１０において、アーム偏差
値Ｓ１を測定する。次いで、測定されたアーム偏差値Ｓ
１の中から最大アーム偏差値を使用すべく、ステップ１
１で算出されたアーム偏差値が最大アーム偏差値か否か
が判定され、最大アーム偏差値に達していない場合はス
テップ９からの処理を繰り返し、最大アーム偏差値の場
合はステップ１２において、その最大アーム偏差値を測
定値として記憶し、再びステップ９からの処理を繰り返
す。ステップ９において、所定の測定期間に達すると測
定を終了する。In this case, step 1, step 7, step 1
3. The determination is made in step 19. In the case of the present embodiment, since the arm is an arm, YES is determined in step 7, the arm deviation S1 is reset in step 8, and it is determined in step 9 whether the measurement is completed. If not, in step 10, the arm deviation value S1 is measured. Then, the measured arm deviation value S
Step 1 to use the maximum arm deviation value from
It is determined whether the arm deviation value calculated in step 1 is the maximum arm deviation value. If the arm deviation value has not reached the maximum arm deviation value, the processing from step 9 is repeated. The maximum arm deviation value is stored as a measured value, and the processing from step 9 is repeated again. In step 9, when a predetermined measurement period has been reached, the measurement ends.
【００８０】次に、本実施形態に係わるエンジン回転制
御の処理手順を図１５を用いて説明する。Next, a processing procedure of engine rotation control according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【００８１】同図において、再生コマンドは（１）から
順番に実行され、まず（４）で通常作業時に適したエン
ジン回転数Ｎ１が設定される。そのエンジン回転数のま
ま（１１）までの処理を行う。（１３）で掘削動作を開
始する前に（１１）ＭＥＳ＿Ｓで位置偏差の測定を開始
する。次に（１２）でエンジン回転数の設定値としてＮ
２が設定される。Ｎ２には、前サイクルにおいて（１
８）で求めたエンジン回転数が入力される。ここで設定
されたエンジン回転数のまま、（１２）までの処理を行
い、掘削作業を終了する。次に（１８）のコマンドで最
大位置偏差Ｓ１から適正なエンジン回転数Ｎ２を演算し
て格納する。その後（１９）を実行して（２）以降の処
理に戻る。そして再び（４）で通常作業に適したエンジ
ン回転数Ｎ１が設定される。In the figure, the reproduction commands are executed in order from (1). First, in (4), an engine speed N1 suitable for normal work is set. The processing up to (11) is performed with the engine speed kept. Before starting the excavation operation in (13), the measurement of the position deviation is started in MES_S (11). Next, in (12), N is set as the set value of the engine speed.
2 is set. N2 has (1) in the previous cycle.
The engine speed determined in 8) is input. The processing up to (12) is performed with the engine speed set here, and the excavation operation is completed. Next, an appropriate engine speed N2 is calculated from the maximum position deviation S1 and stored by the command of (18). Thereafter, (19) is executed, and the process returns to (2) and subsequent steps. Then, again in (4), the engine speed N1 suitable for normal work is set.
【００８２】本実施形態では、自動運転の１サイクルに
適用されるエンジン回転数は、掘削時の負荷が大きい場
合はアーム等のフロント機構の位置偏差が大きくなるこ
とに着目して、前のサイクルで掘削時に最大位置偏差値
Ｓ１を計測して、その最大位置偏差値Ｓ１から次のサイ
クルの掘削時に適用されるエンジン回転数Ｎ２を算定す
るものであり、各サイクルの掘削に適応したエンジン回
転数Ｎ２を迅速に設定でき、それ以外の旋回時等は既定
のエンジン回転数Ｎ１を用いることにより、作業性に優
れ、かつ経済的な自動運転ショベルを提供することがで
きる。In the present embodiment, the engine speed applied to one cycle of the automatic operation is determined by focusing on the fact that the position deviation of the front mechanism such as the arm increases when the load during excavation is large, The maximum position deviation value S1 is measured at the time of excavation, and the engine speed N2 applied at the time of excavation in the next cycle is calculated from the maximum position deviation value S1. N2 can be set quickly, and at other times such as turning, the predetermined engine speed N1 is used to provide an economical automatic driving shovel with excellent workability.
【００８３】[0083]
【発明の効果】上記のごとく、本発明によれば、作業内
容毎にエンジン回転数を設定することができるため、一
巡する作業の流れの中で重負荷が予想される作業時のみ
エンジン回転数を上げ、その他の作業はエンジン回転数
を下げて作業を行える。これにより燃費が改善される。
また、負荷に応じてリアルタイムでエンジン回転数を制
御するのではなく、作業開始以前に適正なエンジン回転
数を設定してしまうので、エンジン回転数が実際に設定
値に達するまでの遅れがなく、各作業に合ったエンジン
回転数に迅速に設定し作業を行わせることができ、作業
を円滑かつ効率よく行わせることができる。As described above, according to the present invention, since the engine speed can be set for each work content, the engine speed can be set only at the time when heavy load is expected in the work flow. And other operations can be performed with the engine speed reduced. This improves fuel economy.
Also, instead of controlling the engine speed in real time according to the load, an appropriate engine speed is set before the work starts, so there is no delay until the engine speed actually reaches the set value, It is possible to quickly set the engine speed suitable for each operation and perform the operation, and to perform the operation smoothly and efficiently.
【図１】本発明の各実施形態に係わる自動運転ショベル
およびその作業形態の一例を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing an example of an automatic driving shovel and an operation form thereof according to each embodiment of the present invention.
【図２】第１の実施形態に係わる自動運転ショベル本体
１に搭載される車内搭載装置および操作ボックス５の概
要を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on the self-driving shovel body 1 according to the first embodiment.
【図３】図２に示す教示位置格納部６８に格納される教
示位置データの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of teaching position data stored in a teaching position storage section 68 shown in FIG. 2;
【図４】図２の再生コマンド格納部６５に格納される本
実施形態に係わる再生コマンド（レイアウトプログラ
ム）の一例を示すものである。FIG. 4 illustrates an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in a playback command storage unit 65 of FIG. 2;
【図５】第２の実施形態に係わる自動運転ショベル本体
１に搭載される車内搭載装置および操作ボックス５の概
要を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on an automatic driving shovel body 1 according to a second embodiment.
【図６】図５の再生コマンド格納部６５に格納される本
実施形態に係わる再生コマンド（レイアウトプログラ
ム）の一例を示すものである。FIG. 6 shows an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage section 65 of FIG.
【図７】図６におけるＭＥＳ＿Ｐにおいて読み込まれる
圧力を計測するための圧力測定の処理手順を示すフロー
チャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a pressure measurement processing procedure for measuring a pressure read by MES_P in FIG. 6;
【図８】第３の実施形態に係わる自動運転ショベル本体
１に搭載される車内搭載装置および操作ボックス５の概
要を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on an automatic driving shovel body 1 according to a third embodiment.
【図９】図８の再生コマンド格納部６５に格納される本
実施形態に係わる再生コマンド（レイアウトプログラ
ム）の一例を示すものである。9 illustrates an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage unit 65 of FIG.
【図１０】図９におけるＭＥＳ＿Ｔにおいて時間を計測
するための処理手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure for measuring time in MES_T in FIG. 9;
【図１１】第４の実施形態に係わる自動運転ショベル本
体１に搭載される車内搭載装置および操作ボックス５の
概要を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on an automatic driving shovel body 1 according to a fourth embodiment.
【図１２】図１１の再生コマンド格納部６５に格納され
る本実施形態に係わる再生コマンド（レイアウトプログ
ラム）の一例を示すものである。FIG. 12 illustrates an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage unit 65 of FIG. 11;
【図１３】図１２におけるＭＥＳ＿Ｖにおいて計測され
る速度偏差を計測するための処理手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure for measuring a speed deviation measured by MES_V in FIG.
【図１４】第５の実施形態に係わる自動運転ショベル本
体１に搭載される車内搭載装置および操作ボックス５の
概要を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing an outline of an in-vehicle device and an operation box 5 mounted on an automatic driving shovel body 1 according to a fifth embodiment.
【図１５】図１４の再生コマンド格納部６５に格納され
る本実施形態に係わる再生コマンド（レイアウトプログ
ラム）の一例を示すものである。FIG. 15 illustrates an example of a playback command (layout program) according to the present embodiment stored in the playback command storage unit 65 of FIG. 14;
【図１６】図１５におけるＭＥＳ＿Ｓにおいて計測され
る位置偏差を計測するための処理手順を示すフローチャ
ートである。FIG. 16 is a flowchart showing a processing procedure for measuring a position deviation measured by MES_S in FIG.
１ 自動運転ショベル本体 ２ ストックヤード ３ クラッシャ ４ ホイールローダ ５ 操作ボックス ５３ 再生操作部 ５４ エンジン操作部 ６ 自動運転コントローラ ６２ コマンド受信部 ６３ 再生起動・停止処理部 ６４ エンジン制御部 ６５ 再生コマンド格納部 ６６ コマンドインタプリタ部 ６７ 教示処理部 ６８ 教示位置格納部 ６９ 教示位置・目標圧力出力処理部 ７０ サーボ前処理部 ７１ サーボ制御部 ７２ 現在位置演算部 ７３ 現在圧力演算部 ７４ 現在圧力格納部 ７５ 実行時間カウンタ ７６ 現在速度演算部 ７７ 速度偏差演算部 ７８ 位置偏差格納部 ９ 教示操作部 ８０ エンジン ８２ エンジンコントローラ １０ 走行体 １１ 旋回体 １２ アーム １３ ブーム １４ バケット １５，１６，１７ シリンダ １１１〜１１４ 角度センサ １１５〜１１８ 圧力センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic operation shovel body 2 Stockyard 3 Crusher 4 Wheel loader 5 Operation box 53 Reproduction operation part 54 Engine operation part 6 Automatic operation controller 62 Command reception part 63 Reproduction start / stop processing part 64 Engine control part 65 Reproduction command storage part 66 Command Interpreter section 67 Teaching processing section 68 Teaching position storage section 69 Teaching position / target pressure output processing section 70 Servo preprocessing section 71 Servo control section 72 Current position calculation section 73 Current pressure calculation section 74 Current pressure storage section 75 Execution time counter 76 Current Speed calculation unit 77 speed deviation calculation unit 78 position deviation storage unit 9 teaching operation unit 80 engine 82 engine controller 10 traveling unit 11 revolving unit 12 arm 13 boom 14 bucket 15, 16, 17 cylinders 111 to 114 angle sensor 11 5-118 pressure sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 英人 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Ｆターム(参考） 2D003 AA01 AB06 AC10 BA02 BA03 BA04 BA05 DA04 DB02 DB03 DB04 3G093 AA10 BA15 BA19 BA25 DB00 DB07 EA05 EC04 FA10 FA11 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Hideto Ishibashi 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki F-term inside the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. 2D003 AA01 AB06 AC10 BA02 BA03 BA04 BA05 DA04 DB02 DB03 DB04 3G093 AA10 BA15 BA19 BA25 DB00 DB07 EA05 EC04 FA10 FA11
Claims (6)
出して、掘削から放土までの一巡する作業を繰り返し行
わせる自動運転ショベルにおいて、 前記一巡する作業のうち任意の作業毎に、当該自動運転
ショベルのエンジン回転数を設定することを特徴とする
自動運転ショベル。1. An automatic operation shovel that sequentially reads a teaching position stored and taught and repeatedly performs a work from excavation to earth removal. An automatic driving shovel, wherein an engine speed of the driving shovel is set.
の一巡する作業時に検出された負荷の大きさに基づいて
設定されることを特徴とする自動運転ショベル。2. The automatic driving shovel according to claim 1, wherein the engine speed is set based on a magnitude of a load detected during a previous round of the work. .
機構のシリンダにかかる圧力を検出して用いられること
を特徴とする自動運転ショベル。3. The automatic operation shovel according to claim 2, wherein the magnitude of the load is used by detecting a pressure applied to a cylinder of a front mechanism of the automatic operation shovel.
の一巡する作業時における特定の作業に要した時間に基
づいて設定されることを特徴とする自動運転ショベル。4. The automatic driving method according to claim 1, wherein the engine speed is set based on a time required for a specific work in the last round of the one round of the work. Excavator.
の一巡する作業時における特定の作業において計測され
た速度の偏差に基づいて設定されることを特徴とする自
動運転ショベル。5. The engine according to claim 1, wherein the engine speed is set based on a deviation of a speed measured in a specific work at the time of the last round of the work. Self-driving excavator.
の一巡する作業時における特定の作業において計測され
た当該自動運転ショベルのフロント機構の位置偏差に基
づいて設定されることを特徴とする自動運転ショベル。6. The engine rotation speed according to claim 1, wherein the engine speed is determined based on a positional deviation of a front mechanism of the automatic driving shovel measured in a specific work during a previous round of the work. An automatic driving shovel characterized by being set.
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