JP2021004539A - Work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックホー等の作業機に関する。 The present invention relates to a working machine such as a backhoe.
従来、特許文献１に開示された作業機が知られている。
特許文献１に開示された作業機は、アームを有すると共に、アームの先端側に揺動可能に枢支されたバケット（作業具）を有している。バケットは、アームにシリンダ軸を介して枢支されたバケットシリンダ（作業具シリンダ）を伸縮させることでダンプ側及びクラウド側に揺動する。
Conventionally, a working machine disclosed in
The working machine disclosed in
バケットシリンダを収縮させた状態から伸長させるとバケットはダンプ側からクラウド側へ揺動する。また、バケットシリンダは、伸縮させる際にシリンダ軸回りに揺動する。このバケットシリンダのシリンダ軸回りの揺動角度は、バケットシリンダをダンプ側のエンド位置まで収縮させた状態から伸長させて行くと、次第に大きくなると共に途中で反転して次第に小さくなる。 When the bucket cylinder is expanded from the contracted state, the bucket swings from the dump side to the cloud side. Further, the bucket cylinder swings around the cylinder axis when it is expanded and contracted. The swing angle of the bucket cylinder around the cylinder axis gradually increases as the bucket cylinder is extended from the contracted state to the end position on the dump side, and then reverses in the middle and gradually decreases.
このため、バケットシリンダの揺動角度を検出する角度センサだけでは、バケットシリンダの揺動角度が最大となる位置（以下、中立位置という）に対してバケットがクラウド側にあるのかダンプ側にあるのかを特定することができない。
本発明は、前記問題点に鑑みて、角度センサが検出した作業具シリンダの揺動角度に基づいて作業具の揺動位置を適切に算出することのできる作業機を提供することを目的とする。
Therefore, with only the angle sensor that detects the swing angle of the bucket cylinder, is the bucket on the cloud side or the dump side with respect to the position where the swing angle of the bucket cylinder is maximized (hereinafter referred to as the neutral position)? Cannot be identified.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a work machine capable of appropriately calculating the swing position of the work tool based on the swing angle of the work tool cylinder detected by the angle sensor. ..
本発明の一態様に係る作業機は、アームと、前記アームの先端側に揺動可能に枢支された作業具と、前記アームにシリンダ軸を介して枢支され、且つ伸縮することで前記作業具を揺動させる作業具シリンダと、前記作業具シリンダの前記シリンダ軸回りの揺動角度が最大になる中立位置に対して前記作業具がダンプ側に配置されるときの前記作業具シリンダの揺動角度及び前記中立位置に対して前記作業具がクラウド側に配置されるときの前記作業具シリンダの揺動角度を検出する角度センサと、前記作業具シリンダが前記中立位置よりも伸長側であるか縮退側であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ信号を検出する位置センサと、前記角度センサが検出した前記揺動角度と前記位置センサの検出結果とに基づいて、前記作業具の揺動位置を特定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記作業具を前記ダンプ側から前記クラウド側に向かう第１方向に移動させたときに前記位置センサで検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターン、及び、前記作業具を前記クラウド側から前記ダンプ側に向かう第２方向に移動させたときに前記位置センサで検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンに基づいて、前記作業具が前記ダンプ側にあるか前記クラウド側にあるかを判断する。 The working machine according to one aspect of the present invention is described by having an arm, a work tool swingably pivotally supported on the tip end side of the arm, and being pivotally supported by the arm via a cylinder shaft and expanding and contracting. The work tool cylinder that swings the work tool and the work tool cylinder when the work tool is arranged on the dump side with respect to a neutral position where the swing angle of the work tool cylinder around the cylinder axis is maximized. An angle sensor that detects the swing angle and the swing angle of the work tool cylinder when the work tool is placed on the cloud side with respect to the neutral position, and the work tool cylinder on the extension side of the neutral position. Based on the position sensor that detects the ON / OFF signal indicating whether it is on the retracted side, the swing angle detected by the angle sensor, and the detection result of the position sensor, the swing position of the work tool is determined. The control device includes a control device for specifying, and the control device is a first ON / OFF signal detected by the position sensor when the work tool is moved in the first direction from the dump side to the cloud side. Based on the detection pattern and the second detection pattern of the ON / OFF signal detected by the position sensor when the work tool is moved in the second direction from the cloud side to the dump side, the work tool Is on the dump side or the cloud side.
上記の構成によれば、角度センサが検出した作業具シリンダの揺動角度と位置センサの検出結果とに基づいて作業具の揺動位置を適切に算出することができる。 According to the above configuration, the swing position of the work tool can be appropriately calculated based on the swing angle of the work tool cylinder detected by the angle sensor and the detection result of the position sensor.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係る作業機１の全体構成を示す概略側面図である。本実施形態では、作業機１として旋回作業機であるバックホーが例示されている。
図１に示すように、作業機１は、機体（旋回台）２と、走行装置３と、作業装置４とを備えている。機体２上にはキャビン５が搭載されている。キャビン５の室内には、運転者（オペレータ）が着座する運転席６が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
FIG. 1 is a schematic side view showing the overall configuration of the
As shown in FIG. 1, the
本実施形態においては、作業機１の運転席６に着座したオペレータの前側に向かう方向（図１の矢印Ａ１方向）を前方、オペレータの後側に向かう方向（図１の矢印Ａ２方向）を後方、オペレータの左側に向かう方向（図１の手前側の方向）を左方、オペレータの右側に向かう方向（図１の奥側の方向）を右方として説明する。また、図１に示す前後方向（機体前後方向）Ｋ１に直交する方向である水平方向を機体幅方向（機体２の幅方向）として説明する。また、機体２の幅方向の中央部から右方、或いは、左方へ向かう方向を機体幅方向外方として説明する。機体幅方向外方とは反対の方向を、機体幅方向内方として説明する。
In the present embodiment, the direction toward the front side of the operator seated in the driver's
図１に示すように、走行装置３は、機体２を走行可能に支持する。走行装置３は、走行フレーム３Ａの左側に設けられた第１走行機構３Ｌと、走行フレーム３Ａの右側に設けられた第２走行機構３Ｒとを有する。第１走行機構３Ｌ及び第２走行機構３Ｒは、クローラ式の走行機構であり、それぞれ走行モータＭ１によって駆動される。走行モータＭ１は、例えば、油圧モータ（油圧アクチュエータ）によって構成される。
As shown in FIG. 1, the
走行装置３の前部には、ドーザ装置７が装着されている。ドーザ装置７は、ドーザシリンダ（油圧アクチュエータ）を伸縮することにより昇降（ブレードを上げ下げ）させることができる。
図１に示すように、機体２は、走行フレーム３Ａ上に旋回ベアリング８を介して旋回軸心Ｘ１回りに旋回可能に支持されている。旋回軸心Ｘ１は、旋回ベアリング８の中心を通る上下方向に延伸する軸心である。機体２には、原動機が搭載されている。原動機は、ディーゼルエンジンである。なお、原動機は、ガソリンエンジン又は電動モータ或いはエンジン及び電動モータを有するハイブリッド型であってもよい。
A dozer device 7 is attached to the front portion of the
As shown in FIG. 1, the
図１に示すように、機体２は、旋回軸心Ｘ１回りに旋回する基旋回基板９を有する。旋回基板１１は、鋼板等から形成され、機体２の底部を構成する。旋回基板１１の上面の中央側には、補強部材である縦リブ９Ｌ，９Ｒが前部から後部にわたって設けられている。機体２の後部には、旋回基板１１に立設されたウエイト１０が設けられている。
機体２の前部には、作業装置４を支持する支持体２０が設けられている。支持体２０は、支持ブラケット２０Ａと、スイングブラケット２０Ｂとを有している。支持ブラケット２０Ａは、縦リブ９Ｌ，９Ｒの前部に固定され、機体２から前方に突出状に設けられている。支持ブラケット２０Ａの前部（機体２から突出した部分）には、スイング軸２６を介してスイングブラケット２０Ｂが縦軸心（上下方向に延伸する軸心）回りに揺動可能に取り付けられている。したがって、スイングブラケット２０Ｂは、機体幅方向に（スイング軸２６を中心として水平方向に）回動可能である。
As shown in FIG. 1, the
A
図１に示すように、スイングブラケット２０Ｂに、作業装置４が取り付けられている。作業装置４は、ブーム２２と、アーム２３と、バケット（作業具）２４とを有している。ブーム２２の基部２２Ａは、ブーム軸２７を介してスイングブラケット２０Ｂの上部に枢支されている。ブーム軸２７は、上下方向に直交する水平方向に延伸する軸心を有する。したがって、ブーム２２は、機体正面方向を向く状態において、横軸心（機体幅方向に延伸する軸心）回りに回動可能である。また、ブーム２２は、ブーム軸２７回りに回動することで、上下方向に揺動する。
As shown in FIG. 1, the
アーム２３は、基端側２３Ａがブーム２２の先端側２２Ｂにアーム軸２８を介して枢支されている。アーム軸２８の軸心は、ブーム軸２７の軸心と平行である。したがって、アーム２３は、ブーム２２が機体正面方向を向く状態において、横軸心回りに回動可能である。また、アーム２３は、アーム軸２８回りに回動することで、ブーム２２に対して近接する方向（クラウド方向）及び離反する方向（ダンプ方向）に揺動する。
The
図１に示すように、バケット２４は、基部２４Ａがアーム２３の先端側２３Ｂにバケット軸（作業具軸）２９を介して枢支されている。バケット軸２９の軸心は、アーム軸２８の軸心と平行である。したがって、バケット２４は、ブーム２２が機体正面方向を向く状態において、横軸心回りに回動可能である。また、バケット２４は、バケット軸２９回りに回動することで、先端部２４Ｂがアーム２３に対して近接する方向（クラウド方向）及び離反する方向（ダンプ方向）に揺動する。言い換えると、バケット２４は、スクイ動作及びダンプ動作可能である。スクイ動作とは、バケット２４をブーム２２に近づける方向（クラウド方向）に揺動させる動作であり、例えば、土砂等を掬う場合の動作である。また、ダンプ動作とは、バケット２４をブーム２２から遠ざける方向（ダンプ方向）に揺動させる動作であり、例えば、掬った土砂等を落下（排出）させる場合の動作である。
As shown in FIG. 1, the
また、バケット２４は、リンク機構３０を介してアーム２３に連結されている。リンク機構３０は、第１リンク３０Ａと第２リンク３０Ｂとを有する。第１リンク３０Ａは、一端が第１リンク軸３１を介してアーム２３に枢支されている。第２リンク３０Ｂは、一端が第２リンク軸３２を介してバケット２４の基部２４Ａに枢支されている。第１リンク３０Ａと第２リンク３０Ｂとの他端側は、連結軸３３を介して相互に枢支連結されている。第１リンク軸３１、第２リンク軸３２及び連結軸３３の軸心は、バケット軸２９の軸心と平行である。
Further, the
なお、作業機１は、バケット２４に代えて或いは加えて、油圧アクチュエータにより駆動可能な他の作業具（油圧アタッチメント）を装着することが可能である。他の作業具としては、油圧ブレーカ、油圧圧砕機、アングルブルーム、アースオーガ、パレットフォーク、スイーパー、モア、スノウブロア等が例示できる。
スイングブラケット２０Ｂは、機体２内に備えられたスイングシリンダＣ２の伸縮によって揺動可能である。ブーム２２は、ブームシリンダＣ３の伸縮によって揺動可能である。アーム２３は、アームシリンダＣ４の伸縮によって揺動可能である。バケット２４は、作業具シリンダ（バケットシリンダという）Ｃ５の伸縮によって揺動可能である。スイングシリンダＣ２、ブームシリンダＣ３、アームシリンダＣ４、バケットシリンダＣ５は、複動型の油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）によって構成されている。
The
The
図１に示すように、バケットシリンダＣ５は、アーム２３の前方側に配置されている。また、バケットシリンダＣ５は、アーム２３に沿って配置され、一端側がアーム２３の基端側２３Ａに枢支されている。詳しくは、バケットシリンダＣ５の一端側は、アーム２３の基端側２３Ａに固定されたシリンダブラケット３４にシリンダ軸３５を介して枢支されている。シリンダ軸３５の軸心は、アーム軸２８の軸心と平行である。バケットシリンダＣ５の他端側は、第１リンク３０Ａ及び第２リンク３０Ｂの他端側に連結軸３３を介して枢支連結されている。
As shown in FIG. 1, the bucket cylinder C5 is arranged on the front side of the
図２に示すように、バケットシリンダＣ５は、シリンダチューブ３６と、該シリンダチューブ３６に対して突出及び縮退するピストンロッド３７を有して伸縮可能である。詳しくは、バケットシリンダＣ５は、シリンダチューブ３６に軸心方向移動可能に収容されたピストン３８を有し、このピストン３８にピストンロッド３７が連結されており、ピストン３８の移動と共にピストンロッド３７が軸心方向に移動することで伸長または収縮する。
As shown in FIG. 2, the bucket cylinder C5 has a
図２に示すように、ピストン３８は、シリンダチューブ３６の内部をボトム側の第１圧力室３６Ａと、ロッド側の第２圧力室３６Ｂとに区画する。シリンダチューブ３６のボトム側とは、ピストンロッド３７が出入りしない側のことである。シリンダチューブ３６のロッド側とは、ボトム側の反対側であってピストンロッド３７が出入りする側のことである。
As shown in FIG. 2, the
ピストンロッド３７の先端側（ピストン３８に連結される部位とは反対側）には、ロッドヘッド３７Ａが設けられている。ロッドヘッド３７Ａは、シリンダ軸３５を介してシリンダブラケット３４に枢支されている。シリンダチューブ３６のボトム側の端部には、取付部３６Ｃが設けられている。取付部３６Ｃは、連結軸３３を介して第１リンク３０Ａ及び第２リンク３０Ｂの他端側に枢支連結されている。
A
図３に示すように、バケットシリンダＣ５が伸縮すると、バケット２４がバケット軸２９回りに、ダンプ方向Ｙ１又はクラウド方向Ｙ２に揺動する。また、バケット２４は、バケット軸２９回りに揺動することで、実線で示すように、先端部２４Ｂがアーム２３から最も離れたダンプ位置（ダンプ側のエンド位置）Ｐ１と、２点鎖線で示すように、先端部２４Ｂがアーム２３に最も近づいたクラウド位置（クラウド側のエンド位置）Ｐ２との間を揺動する。ダンプ位置Ｐ１は、バケットシリンダＣ５を最も縮小させたとき（最縮状態）の位置である。クラウド位置Ｐ２は、バケットシリンダＣ５を最も伸長させたとき（最伸状態）の位置である。
As shown in FIG. 3, when the bucket cylinder C5 expands and contracts, the
図２に示すように、バケットシリンダＣ５は、ピストンロッド３７に形成された油路（第１油路３９Ａ、第２油路３９Ｂ）を流れる作動油によって伸縮動作する油圧シリンダで構成されている。即ち、バケットシリンダＣ５は、シリンダチューブ３６の外側に油圧配管が設けられていない配管レスの油圧シリンダで構成されている。第１油路３９Ａは、第１圧力室３６Ａに連通し、第２油路３９Ｂは第２圧力室３６Ｂに連通している。ロッドヘッド３７Ａに、第１油路３９Ａが接続された第１ポート４０Ａと、第２油路３９Ｂが接続された第２ポート４０Ｂとが形成されている。第１ポート４０Ａ及び第２ポート４０Ｂには、それぞれ油圧ホースが接続され、該油圧ホースを介して作動油が供給または排出される。第１ポート４０Ａに供給される作動油によってバケットシリンダＣ５が伸長し、第２ポート４０Ｂに供給される作動油によってバケットシリンダＣ５が収縮する。
As shown in FIG. 2, the bucket cylinder C5 is composed of a hydraulic cylinder that expands and contracts with hydraulic oil flowing through oil passages (
図４に示すように、作業機１は、バケット２４の揺動を制御する制御装置７１と、バケットシリンダＣ５を制御するバケット制御弁７２とを有している。制御装置７１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などを備えたマイクロコンピュータを利用して構成される。
バケット制御弁７２は、制御装置７１によって電気的に制御される制御弁であり、例えば、電磁比例方向制御弁が採用される。この電磁比例方向制御弁は、ソレノイドによってメインスプールを動かして作動油の流れを制御する弁である。また、バケット制御弁７２は、中立位置７２ａと、第１位置７２ｂと、第２位置７２ｃとに切り換え可能な３位置切換弁によって構成されている。バケット制御弁７２は、第１ソレノイド７２ｄ及び第２ソレノイド７２ｅを有している。第１ソレノイド７２ｄ及び第２ソレノイド７２ｅは制御装置７１に接続されていて、制御装置７１から出力される指令信号によって励磁又は消磁される。第１ソレノイド７２ｄ及び第２ソレノイド７２ｅを励磁又は消磁することによって、バケット制御弁７２を中立位置７２ａから第１位置７２ｂ又は第２位置７２ｃに切換可能である。
As shown in FIG. 4, the working
The
バケット制御弁７２は、供給油路７３Ａを介して油圧ポンプ９２に接続されると共にドレン油路７３Ｂを介してタンク７４に接続されている。また、バケット制御弁７２は、第１シリンダ油路７３Ｃ及び第２シリンダ油路７３Ｄを介してバケットシリンダＣ５のピストンロッド３７に接続されている。詳しくは、第１シリンダ油路７３Ｃは第１油路３９Ａに接続され、第２シリンダ油路７３Ｄは第２油路３９Ｂに接続される。
The
図４に示すように、制御装置７１には、バケット２４を操作する操作部材７５が接続されている。制御装置７１は、操作部材７５からの操作信号（電気信号）を取得可能である。操作部材７５は、運転席６の近傍に設けられていて、オペレータが把持して操作可能なレバー７６を有している。レバー７６は、中立位置から一方向と、該一方向とは逆の他方向とに揺動可能である。例えば、レバー７６を一方向に揺動させると第１ソレノイド７２ｄが励磁されて、バケット制御弁７２は第１位置７２ｂに切り換えられる。バケット制御弁７２が第１位置７２ｂに切り換えられると、バケットシリンダＣ５が収縮してバケット２４はダンプ方向Ｙ１に揺動する。また、レバー７６を他方向に揺動させると第２ソレノイド７２ｅが励磁されて、バケット制御弁７２は第２位置７２ｃに切り換えられる。バケット制御弁７２が第２位置７２ｃに切り換えられると、バケットシリンダＣ５が伸長してバケット２４はクラウド方向Ｙ２に揺動する。レバー７６を中立位置に戻すと、バケット制御弁７２は中立位置７２ａに戻り、バケットシリンダＣ５の伸縮が停止する。つまり、バケット２４の動作が停止する。
As shown in FIG. 4, an operating
図５に示すように、バケットシリンダＣ５は、最縮状態７７でアーム２３に並行している。バケットシリンダＣ５を最縮状態７７から最伸状態７８まで伸長させると、バケットシリンダＣ５は、最初は、アーム２３から離れていってバケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇは大きくなるが、途中で反転してアーム２３に近づいていってバケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇは次第に小さくなる。図５に示す符号７９は、伸縮途中でバケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇの増減方向が反転する反転位置（揺動角度Ｇが最大になる位置）を示している。図３に符号Ｐ３で示すバケット２４の位置は、バケットシリンダＣ５が反転位置７９にあるときの位置である。バケットシリンダＣ５が反転位置７９に位置し、バケット２４が位置Ｐ３にあるときの状態を中立位置８０として説明する。つまり、中立位置８０は概念的なものである。図３に示すように、バケット２４は、バケットシリンダＣ５の反転位置７９に対応する中立位置８０を境界としてダンプ側Ｅ１とクラウド側Ｅ２とに揺動する。
As shown in FIG. 5, the bucket cylinder C5 is parallel to the
図５に示すように、シリンダブラケット３４に、バケットシリンダＣ５のシリンダ軸３５回りの揺動角度Ｇを検出する角度センサ８１が取り付けられている。角度センサ８１は、例えば、ポテンショメータで構成される。角度センサ８１は、中立位置８０からダンプ側Ｅ１の揺動角度Ｇ１及び中立位置８０からクラウド側Ｅ２の揺動角度Ｇ２を検出する。角度センサ８１は、連動リンク８２によってバケットシリンダＣ５のロッドヘッド３７Ａに連動連結されている。したがって、角度センサ８１は、連動リンク８２を介してロッドヘッド３７Ａのシリンダ軸３５回りの回動を検出し、これによって、バケットシリンダＣ５のシリンダ軸３５回りの揺動角度Ｇを検出する。なお、角度センサ８１は、バケットシリンダＣ５のシリンダ軸３５回りの回動を直接検出するものであってもよい。
As shown in FIG. 5, an
図４に示すように、角度センサ８１は、制御装置７１に接続されている。制御装置７１は、角度センサ８１の検出値（ポテンショ値）を取得可能である。また、制御装置７１は、算出部８３を有している。算出部８３は、バケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇ、即ちポテンショ値に基づいてバケット２４の揺動位置を算出する。バケット２４の揺動位置とは、バケット２４がバケット軸２９回りに揺動した各位置である。
As shown in FIG. 4, the
しかしながら、上記構成のバケット２４の作動機構にあっては、バケットシリンダＣ５が伸縮の途中で揺動角度Ｇが反転するため、検出される揺動角度Ｇが同じにもかかわらず、バケット２４の揺動位置が中立位置８０を境界とするダンプ側Ｅ１にある場合とクラウド側Ｅ２にある場合とが有り得る。
そこで、図３に示すように、バケット２４が中立位置８０を境界とするダンプ側Ｅ１とクラウド側Ｅ２とのどちらにあるかを判断するために位置センサ４１が設けられている。即ち、算出部８３（制御装置７１）は、角度センサ８１が検出した揺動角度Ｇと位置センサ４１が検出した検出情報（位置センサ４１の検出結果）とに基づいて、バケット２４の揺動位置を算出（特定）する。
However, in the operating mechanism of the
Therefore, as shown in FIG. 3, a
図６、図７に示すように、位置センサ４１は、シリンダチューブ３６に設けられた被検出部材４２と、ピストンロッド３７に設けられた検出器４３とを有し、検出器４３がピストンロッド３７と同行移動しながら被検出部材４２を検出する。位置センサ４１は、バケットシリンダＣ５が伸縮したときのシリンダチューブ３６に対するピストンロッド３７の相対位置をＯＮ／ＯＦＦにより検出する。検出器４３は、被検出部材４２を検出すると、制御装置７１に検出信号（ＯＮ信号であってもよいしＯＦＦ信号であってもよい）を出力する。なお、被検出部材４２をピストンロッド３７に設け、検出器４３をシリンダチューブ３６に設けてもよい。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
図２に示すように、被検出部材４２は、シリンダチューブ３６に固定された取付板４４に取り付けられている。取付板４４は、シリンダチューブ３６におけるロッド側に配置され且つシリンダチューブ３６の外面のアーム２３と対向する面に固定されている。
図６〜図８に示すように、取付板４４には、ガイド部材（第１ガイド部材４５Ａ、第２ガイド部材４５Ｂ）が設けられている。第１ガイド部材４５Ａは、取付板４４から左方に張り出す第１取着部４４Ａを覆うように該第１取着部４４Ａに嵌められている。第２ガイド部材４５Ｂは、取付板４４から右方に張り出す第２取着部４４Ｂを覆うように該第２取着部４４Ｂに嵌められている。第１取着部４４Ａ及び第２取着部４４Ｂは、取付板４４の一端（取付板４４におけるシリンダチューブ３６のロッド側の端部）寄りに設けられている。
As shown in FIG. 2, the detected
As shown in FIGS. 6 to 8, the mounting
図６、図７に示すように、被検出部材４２は、第１被検出部材４２Ａと、第２被検出部材４２Ｂとを含む。第１被検出部材４２Ａは、取付板４４の左部に設けられ、第２被検出部材４２Ｂは、取付板４４の右部に設けられている。第１被検出部材４２Ａは、シリンダチューブ３６の長さ方向に所定長さを有する。第１被検出部材４２Ａは、取付板４４に取り付けられたケース体４６Ａと、ケース体４６Ａの内部に設けられた複数のマグネット４７Ａとを含む。なお、ケース体４６Ａは、一端から他端にわたる一体物であってもよいし、長さ方向において分割されていてもよい。
As shown in FIGS. 6 and 7, the detected
マグネット４７Ａは、ケース体４６Ａの一端側から他端側にわたって間隔をあけて並べて設けられている。なお、マグネットは連続状に形成されていてもよい。第２被検出部材４２Ｂは、取付板４４の一端側に設けられている。第２被検出部材４２Ｂは、ケース体４６Ｂと、単一のマグネット４７Ｂとを含む。
図６、図７に示すように、検出器４３は、第１センサ４３Ａ及び第２センサ４３Ｂを含む。第１センサ４３Ａ及び第２センサ４３Ｂは、近接センサであり且つ磁気を検出する磁気センサである。第１センサ４３Ａと第２センサ４３Ｂとは、機体幅方向において間隔をあけて配置され且つシリンダチューブ３６の長手方向において同じ位置に配置されている。
The
As shown in FIGS. 6 and 7, the
第１センサ４３Ａは、第１被検出部材４２Ａに対応していて、第１被検出部材４２Ａを検出する。具体的には、第１センサ４３Ａは、ピストンロッド３７と一体移動する基部材４８Ａと、マグネット４７Ａを検出する検出素子４９Ａとを含み、基部材４８Ａがピストンロッド３７と一体移動しながらマグネット４７Ａを検出することで、第１被検出部材４２Ａを一端側から他端側まで検出する。
The
第２センサ４３Ｂは、第２被検出部材４２Ｂに対応していて、第２被検出部材４２Ｂを検出する。具体的には、第２センサ４３Ｂは、ピストンロッド３７と一体移動する基部材４８Ｂと、マグネット４７Ｂを検出する検出素子４９Ｂとを含み、基部材４８Ｂがピストンロッド３７と一体移動することで、第２被検出部材４２Ｂを一端側から他端側まで検出する。
The
図６、図７、図９の下段の図は、バケットシリンダＣ５が最縮状態７７であるときを示す。このバケットシリンダＣ５の最縮状態７７で検出器４３は、第１被検出部材４２Ａの他端側の第１位置Ｐ４に位置している。また、検出器４３は被検出部材４２から離れており、第１センサ４３Ａは、第１被検出部材４２Ａを検出していないし、第２センサ４３Ｂは、第２被検出部材４２Ｂを検出していない。
The lower figures of FIGS. 6, 7, and 9 show the case where the bucket cylinder C5 is in the fully contracted
バケットシリンダＣ５が最縮状態７７から伸長すると、検出器４３はピストンロッド３７と同行移動し、先ず、第１センサ４３Ａが第１被検出部材４２Ａを検出し、図９の中段の図に示すように、検出器４３が第１被検出部材４２Ａの一端側の第２位置Ｐ５に位置すると、第２センサ４３Ｂが第２被検出部材４２Ｂを検出する。この第１センサ４３Ａが第１被検出部材４２Ａを検出しており且つ第２センサ４３Ｂが第２被検出部材４２Ｂを検出する状態が中立位置８０である。検出器４３は、被検出部材４２における第２被検出部材４２Ｂ側の検出端において中立位置８０を検出する。
When the bucket cylinder C5 extends from the fully contracted
なお、中立位置８０を検出するにあたって、図例のように、第１センサ４３Ａで第１被検出部材４２Ａを検出し且つ第２センサ４３Ｂで第２被検出部材４２Ｂを検出することにより、位置センサ４１の信頼性を高めることができるが、第２被検出部材４２Ｂ及び第２センサ４３Ｂは、省略してもよい。
バケットシリンダＣ５がさらに伸長して、検出器４３が第２位置Ｐ５を通り過ぎて、図９の上段の図に示すバケットシリンダＣ５が最伸状態７８なった第３位置Ｐ６に至るまで、検出器４３は被検出部材４２を検出しない。
In detecting the
The
図６〜図８に示すように、検出器４３をピストンロッド３７に取り付ける取付構造体５１は、検出器４３が取り付けられる検出器取付部材５２を有している。検出器取付部材５２は、取付本体５４と、取付本体５４を取付板４４に支持する支持体５５と、被検出部材４２をカバーするカバープレート５６とを有する。
取付本体５４は、バケットシリンダＣ５とアーム２３との間に位置する基壁５４ａと、基壁５４ａの左端から延出された第１側壁５４ｂと、基壁５４ａの右端から延出された第２側壁５４ｃと、基壁５４ａの一端（基壁５４ａにおけるシリンダチューブ３６のロッド側の端部）側に設けられた第１端壁５４ｄと、他端（基壁５４ａにおけるシリンダチューブ３６のボトム側の端部）側に設けられた第２端壁５４ｅとを有する。
As shown in FIGS. 6 to 8, the mounting
The mounting
図６に示すように、基壁５４ａの他端側には、取付ブロック５７が固定されている。図８に示すように、取付ブロック５７の左側に第１センサ４３Ａが取り付けられ、取付ブロック５７の右側に第２センサ４３Ｂが取り付けられている。
図８に示すように、支持体５５は、左側の第１スライド部材５５Ａと、右側の第２スライド部材５５Ｂとを含む。第１スライド部材５５Ａは、右方に向けて開口する溝型に形成され、第１取着部４４Ａにシリンダチューブ３６の長手方向に移動自在に嵌っている。第２スライド部材５５Ｂは、左方に向けて開口する溝型に形成され、第２取着部４４Ｂにシリンダチューブ３６の長手方向に移動自在に嵌っている。第１スライド部材５５Ａは、第１側壁５４ｂに固定され、第２スライド部材５５Ｂは、第２側壁５４ｃに固定されている。したがって、取付ブロック５７は、取付板４４に支持体５５を介してシリンダチューブ３６の長手方向に移動自在に支持されている。
As shown in FIG. 6, a mounting
As shown in FIG. 8, the
図６に示すように、支持体５５は、取付本体５４からシリンダチューブ３６のボトム側及びロッド側に突出している。取付本体５４からボトム側に突出する支持体５５の部位は、図９の下段の図に示すように、バケットシリンダＣ５の最縮時において、検出器取付部材５２からグリスニップルを覆うカバー部材５８の近傍にまで延びている。カバープレート５６は、取付板４４のバケットシリンダＣ５の配置側とは反対側に配置されていて、第１スライド部材５５Ａと第２スライド部材５５Ｂとを連結している。図６に示すように、カバープレート５６の一端は、取付本体５４の第２端壁５４ｅに固定されている。
As shown in FIG. 6, the
図９に示すように、カバープレート５６は、他端が支持体５５の端部にまで延びており、バケットシリンダＣ５が伸長するのに伴ってピストンロッド３７と同行移動し被検出部材４２を覆う。
図６、図７に示すように、取付構造体５１は、検出器取付部材５２とピストンロッド３７とを連結する連結機構５３を有している。連結機構５３は、第１連結片５９と、第２連結片６０と、連結ピン６１とを有する。第１連結片５９は、ロッドヘッド３７Ａに取り付けられた固定プレート６２に固定されている。第２連結片６０は、取付本体５４の第１端壁５４ｄに固定されていると共に第１スライド部材５５Ａと第２スライド部材５５Ｂとを連結する第１部位６０ａと、第１部位６０ａからロッドヘッド３７Ａ側に延出する第２部位６０ｂとを有する。連結ピン６１は、第１連結片５９と第２連結片６０とに挿通されて両者を連結する。
As shown in FIG. 9, the other end of the
As shown in FIGS. 6 and 7, the mounting
図４に示すように、位置センサ４１は、制御装置７１に接続されている。制御装置７１は、位置センサ４１の検出情報を取得可能である。また、制御装置７１は、判断部８４を有している。判断部８４は、位置センサ４１が検出した検出情報を基にバケット２４が中立位置８０からダンプ側Ｅ１にいるのかクラウド側Ｅ２にいるのかを判断する。また、作業機１は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを示すオペレータからの指示入力を受け付けるスイッチ（指示入力部）８５を有している。スイッチ８５は、運転席６の近傍に設けられる。スイッチ８５は制御装置７１に接続されている。制御装置７１は、スイッチ８５からの電気信号を取得可能である。また、制御装置７１は、記憶部８６を有している。
As shown in FIG. 4, the
図１０に示すように、位置センサ４１は、中立位置８０付近の所定の検出領域（所定範囲内）でバケット２４がダンプ側Ｅ１とクラウド側Ｅ２とのどちらに位置しているのかが分かるように配置されている。つまり、位置センサ４１は、中立位置８０付近の領域において、バケット２４が中立位置８０からダンプ側Ｅ１にいるかクラウド側Ｅ２にいるかを判断するためのセンサである。本実施形態では、角度センサ８１だけでは、バケット２４の揺動位置の特定が難しいポテンショ値が反転する中立位置８０付近の範囲において、位置センサ４１の検出情報を用いてバケット２４の揺動位置を特定する。
As shown in FIG. 10, the
したがって、中立位置８０付近以外の領域（所定範囲外）では、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるのかクラウド側Ｅ２にあるのかを判断しない。このため、
バケット２４の揺動位置検出処理の開始時に、中立位置８０付近以外の領域でバケット２４がダンプ側Ｅ１にあるのかクラウド側Ｅ２にあるのかを判断するための処理（初期位置の設定処理）である位置確定処理を行う。位置確定処理は、例えば、以下のようにして行う。
Therefore, in an area other than the vicinity of the neutral position 80 (outside the predetermined range), it is not determined whether the
This is a process (initial position setting process) for determining whether the
先ず、オペレータが、バケット２４をダンプ側Ｅ１又はクラウド側Ｅ２に動作させる。ダンプ側Ｅ１に揺動させる場合、バケット２４がダンプ位置Ｐ１に達すると、オペレータはスイッチ８５を押して制御装置７１にバケット２４がダンプ位置Ｐ１（ダンプ側Ｅ１）にあることを教示する。クラウド側Ｅ２に動作させる場合は、バケット２４がクラウド位置Ｐ２に達すると、スイッチ８５を押して制御装置７１にバケット２４がクラウド位置Ｐ２（クラウド側Ｅ２）にあることを教示する。制御装置７１は、教示されたバケット２４の位置を記憶部８６に記憶させる。
First, the operator operates the
また、バケット２４がダンプ側Ｅ１にいるかクラウド側Ｅ２にいるかを、制御装置７１が自動で認識するようにしてもよい。詳しくは、バケット２４をダンプ側Ｅ１又はクラウド側Ｅ２に動作させ、ダンプ位置Ｐ１又はクラウド位置Ｐ２で角度センサ８１（ポテンショメータ）が一定時間動かなくなったことで、バケット２４がダンプ位置Ｐ１又はクラウド位置Ｐ２にあることを制御装置７１が自動で検知するようにしてもよい。制御装置７１がバケット２４の位置を自動で認識すると、制御装置７１は、認識したバケット２４の位置を記憶部８６に記憶する。
Further, the
次に、中立位置８０付近においてバケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかの判断について説明する。
図１０に示すように、本実施形態では、検出器４３による被検出部材４２の検出領域８７は、中立位置８０から該中立位置８０とダンプ側Ｅ１のエンド位置との間の中途部までの範囲である。検出領域８７で、例えば、位置センサ４１がＯＮであるとすると、検出領域８７以外の領域（第１検出外領域８８、第２検出外領域８９）では、位置センサ４１はＯＦＦである。即ち、中立位置８０を挟んでＯＮ領域とＯＦＦ領域とが存在する。中立位置８０付近での角度センサ８１の電圧は決まっているので、中立位置８０付近での角度センサ８１の電圧で位置センサ４１がＯＮであると、判断部８４は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあることを判断する。また、中立位置８０付近での角度センサ８１の電圧で位置センサ４１がＯＦＦであると、判断部８４は、バケット２４がクラウド側Ｅ２にあることを判断する。
Next, the determination of whether the
As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the
検出器４３が第１検出外領域８８にある状態で、バケット２４（ピストンロッド３７）を、ダンプ側Ｅ１からクラウド側Ｅ２に向かう方向である第１方向Ｄ１に移動させた場合、検出器４３が検出領域８７に入るとＯＮになり、さらに、バケット２４（ピストンロッド３７）を第１方向Ｄ１に移動させて、検出器４３が検出領域８７から第２検出外領域８９へ抜けると、位置センサ４１はＯＦＦになる。これにより、判断部８４は、バケット２４がクラウド側Ｅ２にあることを判断する。したがって、バケット２４（ピストンロッド３７）を第１方向Ｄ１に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターンは、ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ（非検出→検出→非検出）である。この判断部８４が判断した状態は記憶部８６に記憶され、中立位置８０付近でバケット２４がクラウド側Ｅ２にいると判断されてから、さらにバケット２４をクラウド側Ｅ２に揺動する（検出器４３をクラウド側のエンド位置へ向けて移動させる）場合は、制御装置７１は、記憶部８６に記憶された判断（バケット２４がクラウド側Ｅ２にあること）を保持する。
When the bucket 24 (piston rod 37) is moved from the dump side E1 to the first direction D1 in the direction toward the cloud side E2 while the
また、検出器４３が第２検出外領域８９にある状態で、バケット２４（ピストンロッド３７）をクラウド側Ｅ２からダンプ側Ｅ１に向かう第２方向Ｄ２に移動させた場合、中立位置８０に至る手前までは、制御装置７１は、記憶部８６に記憶された判断（バケット２４がクラウド側Ｅ２にあること）を保持する。検出器４３が中立位置８０を越えると、位置センサ４１はＯＦＦからＯＮになり、判断部８４は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあることを判断する。したがって、バケット２４（ピストンロッド３７）を第２方向Ｄ２に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンは、ＯＦＦ→ＯＮ（非検出→検出）である。そして、制御装置７１は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあることを記憶部８６に記憶する。その後、制御装置７１は、ピストンロッド３７を第２方向Ｄ２に移動させている間、及び、検出器４３が第１検出外領域８８にいる状態で止めても記憶部８６に記憶させた状態（バケット２４がダンプ側Ｅ１にあること）を保持する。
Further, when the bucket 24 (piston rod 37) is moved from the cloud side E2 to the second direction D2 toward the dump side E1 while the
検出器４３が検出領域８７にある状態でバケット２４を止めた後、再びバケット２４を動かす場合、検出領域８７から第１検出外領域８８に抜ける場合も、検出領域８７から第２検出外領域８９に抜ける場合もＯＮ→ＯＦＦなので、位置センサ４１だけでは、どちらに抜けたかわからない。しかしながら、ピストンロッド３７を第２方向Ｄ２に移動させて検出器４３が検出領域８７から第１検出外領域８８に抜ける場合は、検出領域８７の中立位置８０における検出端８７ａとは反対側の検出端８７ｂにおけるポテンショ値によって、第１検出外領域８８に抜けたことを判断することができる。また、ピストンロッド３７を第１方向Ｄ１に移動させて検出器４３が検出領域８７から第２検出外領域８９に抜ける場合は、中立位置８０側の検出端８７ａにおけるポテンショ値によって、第２検出外領域８９に抜けたことを判断することができる。
When the
なお、位置センサ４１は、検出領域８７でＯＦＦ、検出領域８７以外の領域でＯＮであってもよい。この場合のピストンロッド３７を第１方向Ｄ１に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターンは、ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ（非検出→検出→非検出）であり、ピストンロッド３７を第２方向Ｄ２に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンは、ＯＮ→ＯＦＦ（非検出→検出）である。
The
また、検出器４３による被検出部材４２の検出領域８７は、中立位置８０から該中立位置８０とクラウド側Ｅ２のエンド位置との間の中途部までの範囲であってもよい。
以上のように、上記一実施形態では、位置センサ４１は、バケットシリンダＣ５が中立位置８０よりも伸長側であるか縮退側であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ信号を検出する。また、第１検出パターン及び第２検出パターンは、ＯＮからＯＦＦの切り換わり、ＯＦＦからＯＮの切り換わりの組み合わせであり、且つこの組み合わせが第１検出パターンと第２検出パターンとで異なっている。
Further, the
As described above, in the above embodiment, the
図４に示すように、作業機１は、表示部（メータパネル）９０を有している。表示部９０は、運転席６の近傍で且つオペレータが見やすい位置に設けられる。表示部９０は、制御装置７１に接続されている。表示部９０にスイッチ８５を設けてもよい。また、制御装置７１は、指示部９１を有している。
制御装置７１は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかをバケット２４の作動終了時に記憶し、且つ、バケット２４の再開開始時に作動終了時に記憶したバケット２４の位置を初期位置とし、初期位置からバケットシリンダＣ５を伸縮（ピストンロッド３７を第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に移動）させたときにバケット２４が中立位置８０に対してダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかの判断を行う。例えば、制御装置７１は、キーＯＦＦ直前にバケット２４の位置を記憶部８６に記憶する。キーＯＮ後には、バケット２４が中立位置８０からダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを、記憶部８６に記憶されたバケット２４の位置で判断する。これにより、キーＯＮ後に、いちいち位置確定処理を行わなくてもよく、至便である。
As shown in FIG. 4, the working
The
また、キーＯＦＦ前とキーＯＮ後で角度センサ８１の値がヒステリシス以上に変化している場合、バケット２４がキーＯＦＦ前と同じ位置にいるかはわからない。そのときは、制御装置７１は、オペレータにバケット位置不定の指示（バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判別する位置確定処理をオペレータに促す表示を表示部９０に行わせる指示）を出す。具体的には、指示部９１がバケット２４をダンプ側Ｅ１又はクラウド側Ｅ２に動かす動作をオペレータに促す表示を行うことを表示部９０に指令すると、表示部９０は、バケット２４をダンプ側Ｅ１又はクラウド側Ｅ２のいずれかに位置させて初期位置の登録を行う処理をオペレータに促す表示を行う。この場合、オペレータは、前述した位置確定処理を行えばよい。
Further, when the value of the
図１１は、他の実施形態を示している。
この図１１に示す他の実施形態では、バケットシリンダＣ５の長さ方向に間隔をあけて配置される２つの被検出部材４２を有している。一方の被検出部材４２Ｌと他方の被検出部材４２Ｒとは、中立位置８０を挟んで離れた場所に設置される。一方の被検出部材４２Ｌはダンプ側Ｅ１において検出され、他方の被検出部材４２Ｒはクラウド側Ｅ２において検出される。つまり、中立位置８０を挟んで２つの検出領域（第１検出領域８７Ａ、第２検出領域８７Ｂ）が設定されている。第１検出領域８７Ａと中立位置８０との間隔（距離）Ｗ１と、第２検出領域８７Ｂと中立位置８０との間隔（距離）Ｗ２とは異なる。また、角度センサ８１は、バケットシリンダＣ５の揺動角度に応じた検出値（角度センサ値）を出力する。そこで、制御装置７１は、位置センサ４１の検出値のＯＮ／ＯＦＦが切り換わったときの角度センサ８１の検出値に基づいてバケット２４が中立位置８０よりもダンプ側Ｅ１であるかクラウド側Ｅ２であるかの判断を行う 。
FIG. 11 shows another embodiment.
In another embodiment shown in FIG. 11, the bucket cylinder C5 has two
なお、図１１では、一方の被検出部材４２Ｌと他方の被検出部材４２Ｒとが間隔を隔てて備えられている構成を記載したが、これに限るものではなく、位置センサ４１の検出値がＯＮ／ＯＦＦする各位置における角度センサ８１の検出値が異なっていればよい。
また、検出器４３が第１検出領域８７Ａの中立位置８０側の検出端８７Ａａから中立位置８０に至るまでの時間ｔ１と、検出器４３が第２検出領域８７Ｂの中立位置８０側の検出端８７Ｂａから中立位置８０に至るまでの時間ｔ２とを用いて上記判断を行ってもよい。この場合、時間ｔ１及び時間ｔ２は、中立位置８０からの距離Ｗ１、Ｗ２とバケット２４の揺動速度とによって算定し、制御装置７１に入力しておく。
Note that FIG. 11 describes a configuration in which one detected
Further, the time t1 from the detection end 87Aa on the
この場合、ピストンロッド３７を第１方向Ｄ１に移動させたときに位置センサ４１で検出される第１検出パターンは、検出器４３が被検出部材４２Ｌを検出した場合に、例えば、位置センサ４１がＯＮであるとすると、ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦと、時間ｔ１である。この検出パターンによって、バケット２４がダンプ側Ｅ１からクラウド側Ｅ２に移ったことを判断すること（バケット２４がクラウド側Ｅ２にあること）が判断できる。
In this case, the first detection pattern detected by the
また、ピストンロッド３７を第２方向Ｄ２に移動させたときに位置センサ４１で検出される第２検出パターンは、ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦと、時間ｔ２である。この検出パターンによって、バケット２４がクラウド側Ｅ２からダンプ側Ｅ１に移ったことを判断すること（バケット２４がダンプ側Ｅ１にあること）が判断できる。
なお、被検出部材４２Ｌ、４２Ｒと中立位置８０との間隔が小さい場合（時間ｔ１、ｔ２が短い場合）には、どちらかの被検出部材４２Ｌ、４２Ｒが検出されてから他の被検出部材４２Ｌ、４２Ｒが検出されるまでは、最後に検出された被検出部材４２Ｌ、４２Ｒの側にバケット２４がいると判断するようにしてもよい。この他の実施形態にあっても、検出器４３が被検出部材４２Ｌ、４２Ｒを検出した場合に、位置センサ４１がＯＦＦであってもよい。
Further, the second detection pattern detected by the
When the distance between the detected
以上のように、第１検出パターン及び第２検出パターンとして、ＯＮからＯＦＦの切り換わり、ＯＦＦからＯＮの切り換わり、ＯＮの時間、ＯＦＦの時間の組み合わせを用い、且つこの組み合わせを第１検出パターンと第２検出パターンとで異ならせてもよい。
図１２は、図１１とは異なる他の実施形態を示している。
この図１２に示す他の実施形態では、被検出部材４２を複数の分割体４２ａ〜４２ｃに分割してバケットシリンダＣ５の長さ方向に相互に間隔をあけて配置している。
As described above, as the first detection pattern and the second detection pattern, a combination of ON to OFF switching, OFF to ON switching, ON time, and OFF time is used, and this combination is used as the first detection pattern. And the second detection pattern may be different.
FIG. 12 shows another embodiment different from FIG.
In another embodiment shown in FIG. 12, the detected
この図１２に示す他の実施形態では、ピストンロッド３７をダンプ側Ｅ１からクラウド側Ｅ２に向かう第１方向Ｄ１に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターンは、ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦ→ＯＮ→ＯＦＦである。この検出パターンによって、バケット２４がダンプ側Ｅ１からクラウド側Ｅ２に移ったことを判断すること（バケット２４がクラウド側Ｅ２にあること）が判断できる。
In another embodiment shown in FIG. 12, the first detection pattern of the ON / OFF signal detected by the
また、ピストンロッド３７を第２方向Ｄ２に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンは、ＯＦＦ→ＯＮである。この検出パターンによって、バケット２４がクラウド側Ｅ２からダンプ側Ｅ１に移ったことを判断すること（バケット２４がダンプ側Ｅ１にあること）が判断できる。
その他の構成は、前記一実施形態と同様に構成される。
Further, the second detection pattern of the ON / OFF signal detected by the
Other configurations are the same as those in the above embodiment.
以上のように、本実施形態にあっては、第１検出パターン及び第２検出パターンは、ＯＮからＯＦＦの切り換わり、及びＯＦＦからＯＮの切り換わりの組み合わせであり、且つ第１検出パターンと第２検出パターンとは組み合わせが異なっていればよい。
また、第１検出パターン及び第２検出パターンとして、ＯＮからＯＦＦの切り換わり、ＯＦＦからＯＮの切り換わり、ＯＮの時間、及びＯＦＦの時間のいずれかの組み合わせを用い、第１検出パターンと第２検出パターンの組み合わせを異ならせてもよい。つまり、図１３に示す、第１方向Ｄ１における立ち上がり個数Ｂ１、立ち下がり個数Ｂ２、時間Ｂ３、時間Ｂ４の組み合わせと、第２方向Ｄ２における立ち上がり個数Ｆ１、立ち下がり個数Ｆ２、時間Ｆ３、時間Ｆ４の組み合わせとが異なっていればよい。
As described above, in the present embodiment, the first detection pattern and the second detection pattern are a combination of switching from ON to OFF and switching from OFF to ON, and the first detection pattern and the second detection pattern. 2 The combination may be different from the detection pattern.
Further, as the first detection pattern and the second detection pattern, any combination of ON to OFF switching, OFF to ON switching, ON time, and OFF time is used, and the first detection pattern and the second detection pattern are used. The combination of detection patterns may be different. That is, the combination of the rising number B1, the falling number B2, the time B3, and the time B4 in the first direction D1 and the rising number F1, the falling number F2, the time F3, and the time F4 in the second direction D2 shown in FIG. It suffices if the combination is different.
例えば、一例を挙げると、
第１方向Ｄ１：Ｂ１＝２個、Ｂ２＝２個、Ｂ３＝２秒、Ｂ４＝２秒
第２方向Ｄ２：Ｆ１＝１個、Ｆ２＝１個、Ｆ３＝２秒、Ｆ４＝４秒
である。
ここで、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断してバケット２４の揺動位置を算出する他の例について説明する。
For example, to give an example
First direction D1: B1 = 2, B2 = 2, B3 = 2 seconds, B4 = 2 seconds Second direction D2: F1 = 1, F2 = 1, F3 = 2 seconds, F4 = 4 seconds. ..
Here, another example of determining whether the
上述したように、バケットシリンダＣ５は、制御装置７１から出力される電気信号によって作動するバケット制御弁７２によって制御される。したがって、バケット２４をダンプ側Ｅ１に動かしているかクラウド側Ｅ２に動かしているかを、制御装置７１で把握することもできる。
角度センサ８１（ポテンショメータ）の電圧が、バケット２４の揺動範囲のエンド付近で低くなり、中立位置８０付近で高くなるとすると、制御装置７１が第１ソレノイド７２ｄを励磁してバケット２４をダンプ方向Ｙ１に揺動させている場合に、角度センサ８１の電圧が高くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりクラウド側Ｅ２に位置していることがわかり、角度センサ８１の電圧が低くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりダンプ側Ｅ１に位置していることがわかる。また、制御装置７１が第２ソレノイド７２ｅを励磁してバケット２４をクラウド方向Ｙ２に揺動させている場合に、角度センサ８１の電圧が高くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりダンプ側Ｅ１に位置していることがわかり、角度センサ８１の電圧が低くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりクラウド側Ｅ２に位置していることがわかる。
As described above, the bucket cylinder C5 is controlled by the
Assuming that the voltage of the angle sensor 81 (potentiometer) decreases near the end of the swing range of the
以上のことから、角度センサ８１の電圧とバケット制御弁７２を作動させる電気信号とによってバケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断することができる。
また、変形例として、バケット２４を操作する操作部材７５を用いる方法もある。操作部材７５から出力された電気信号は、制御装置７１が取得するので、この電気信号に基づいてバケット２４をダンプ側Ｅ１に動かしているかクラウド側Ｅ２に動かしているかは、制御装置７１に把握させることができる。したがって、レバー７６を一方向に操作してバケット２４をダンプ方向Ｙ１に揺動させている場合に、角度センサ８１の電圧が高くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりクラウド側Ｅ２に位置していることがわかり、角度センサ８１の電圧が低くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりダンプ側Ｅ１に位置していることがわかる。また、レバー７６を他方向に操作してバケット２４をクラウド方向Ｙ２に揺動させている場合に、角度センサ８１の電圧が高くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりダンプ側Ｅ１に位置していることがわかり、角度センサ８１の電圧が低くなる方向に変化していると、バケット２４が中立位置８０よりクラウド側Ｅ２に位置していることがわかる。
From the above, it can be determined whether the
Further, as a modification, there is also a method of using an
以上のことから、角度センサ８１の電圧と制御装置７１が操作部材７５から取得する電気信号とによってバケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断することができる。
これらの方法では、位置センサ４１が必要でなく、安価に構成することができる。
本実施形態の作業機１は、アーム２３と、アーム２３の先端側に揺動可能に枢支されたバケット（作業具）２４と、アーム２３にシリンダ軸３５を介して枢支され、且つ伸縮することでバケット２４を揺動させるバケットシリンダ（作業具シリンダ）Ｃ５と、バケットシリンダＣ５のシリンダ軸３５回りの揺動角度Ｇが最大になる中立位置８０に対してバケット２４がダンプ側Ｅ１に配置されるときのバケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇ１及び中立位置８０に対してバケット２４がクラウド側Ｅ２に配置されるときのバケットシリンダＣ５の揺動角度Ｇ２を検出する角度センサ８１と、バケットシリンダＣ５が中立位置８０よりも伸長側であるか縮退側であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ信号を検出する位置センサ４１と、角度センサ８１が検出した揺動角度Ｇと位置センサ４１の検出結果とに基づいて、バケット２４の揺動位置を特定する制御装置７１と、を備え、制御装置７１は、バケット２４をダンプ側Ｅ１からクラウド側Ｅ２に向かう第１方向Ｄ１に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターン、及び、バケット２４をクラウド側Ｅ２からダンプ側Ｅ１に向かう第２方向Ｄ２に移動させたときに位置センサ４１で検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンに基づいて、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断する。
From the above, it is possible to determine whether the
In these methods, the
The working
この構成によれば、角度センサ８１が検出したバケットシリンダＣ５の揺動角度と位置センサ４１の検出結果とに基づいて作業具２４の揺動位置を適切に算出することができる。
また、制御装置７１は、中立位置８０付近の所定範囲内において、第１検出パターン及び第２検出パターンに基づいてバケット２４が中立位置８０に対してダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断する。
According to this configuration, the swing position of the
Further, in the
この構成によれば、角度センサ８１だけではバケット２４の位置特定が難しい揺動角度Ｇが反転する中立位置８０付近の所定範囲内でのバケット２４の位置を位置センサ４１で特定することができる。
また、制御装置７１は、前記所定範囲外では、所定範囲内での判断の結果を保持する。
この構成によれば、位置センサ４１を中立位置８０付近の所定範囲内のみを検出する構成とすることができる。
According to this configuration, the position of the
Further, the
According to this configuration, the
また、バケットシリンダＣ５は、シリンダチューブ３６と、シリンダチューブ３６に対して突出及び縮退するピストンロッド３７とを有し、位置センサ４１は、シリンダチューブ３６又はピストンロッド３７の一方に設けられた被検出部材４２と、シリンダチューブ３６又はピストンロッド３７の他方に設けられていて被検出部材４２を検出したか否かに応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する検出器４３とを有している。
Further, the bucket cylinder C5 has a
この構成によれば、シリンダチューブ３６に対するピストンロッド３７の位置によってバケット２４の位置を容易に特定することができる。
また、検出器４３による被検出部材４２の検出領域８７は、中立位置８０から該中立位置８０とダンプ側Ｅ１のエンド位置との間の中途部までの範囲、または、中立位置８０から該中立位置８０とクラウド側Ｅ２のエンド位置との間の中途部までの範囲である。
According to this configuration, the position of the
Further, the
この構成によれば、被検出部材４２の長さを短くすることができ、位置センサ４１をコンパクトに形成することができる。
また、第１検出パターン及び前記第２検出パターンは、ＯＮからＯＦＦの切り換わりと、ＯＦＦからＯＮの切り換わりとの組み合わせであり、第１検出パターンと第２検出パターンとは組み合わせが異なっている。
According to this configuration, the length of the detected
Further, the first detection pattern and the second detection pattern are a combination of switching from ON to OFF and switching from OFF to ON, and the combination of the first detection pattern and the second detection pattern is different. ..
この構成によれば、様々なバリエーションの位置センサを構築することができる。
また、制御装置７１は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかをバケット２４の作動終了時に記憶し、且つ、バケット２４の作動再開時に作動終了時に記憶したバケット２４の位置を初期位置とし、初期位置からバケットシリンダＣ５を伸縮させたときに判断を行う。
According to this configuration, various variations of position sensors can be constructed.
Further, the
この構成によれば、バケット２４の作動を終了した後に、バケット２４の作動再開を行うたびにバケット２４の位置確認を行わなくてもよく、至便である。
また、制御装置７１に接続された表示部９０を備え、表示部９０は、バケット２４をダンプ側Ｅ１又はクラウド側Ｅ２のいずれかに位置させる操作をオペレータに促す表示を行うことを表示する。
According to this configuration, it is not necessary to confirm the position of the
Further, a
この構成によれば、例えば、作業具２４の位置が変化していることをオペレータに知らせることができる。
また、制御装置７１は、位置センサ４１の検出値のＯＮ／ＯＦＦが切り換わったときの角度センサ８１の検出値に基づいて判断を行う。
この構成によれば、位置センサ４１の検出値のＯＮ／ＯＦＦが切り換わったときの角度センサ８１の検出値によってバケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを判断することができる。
According to this configuration, for example, the operator can be notified that the position of the
Further, the
According to this configuration, it is possible to determine whether the
また、制御装置７１は、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを示す情報をバケット２４の作動終了時に記憶し、且つ、バケット２４の作動再開時に作動終了時に記憶した情報に基づいてバケット２４の揺動位置を特定する。
この構成によれば、バケット２４の作動を終了した後に、バケット２４の作動再開を行うたびにバケット２４の位置確認を行わなくてもよく、至便である。
Further, the
According to this configuration, it is not necessary to confirm the position of the
また、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかを示すオペレータからの指示入力を受け付ける指示入力部（スイッチ８５）を備えている。
この構成によれば、バケット２４がダンプ側Ｅ１にあるかクラウド側Ｅ２にあるかをオペレータによって制御装置７１に教示することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Further, an instruction input unit (switch 85) for receiving an instruction input from an operator indicating whether the
According to this configuration, the operator can teach the
Although one embodiment of the present invention has been described above, it should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
２３ アーム
２４ バケット（作業具）
３５ シリンダ軸
３６ シリンダチューブ
３７ ピストンロッド
４１ 位置センサ
４２ 被検出部材
４３ 検出器と
７１ 制御装置
８０ 中立位置
８１ 角度センサ
８５ 指示入力部（スイッチ）
８６ 記憶部
８７ 検出領域
９０ 表示部
Ｃ５ バケットシリンダ（作業具シリンダ）
Ｄ１ 第１方向
Ｄ２ 第２方向
Ｅ１ ダンプ側
Ｅ２ クラウド側
Ｇ 揺動角度
Ｇ１ ダンプ側の揺動角度
Ｇ２ クラウド側の揺動角度
23
35
86
D1 1st direction D2 2nd direction E1 Dump side E2 Cloud side G swing angle G1 Dump side swing angle G2 Cloud side swing angle
Claims (11)
前記アームの先端側に揺動可能に枢支された作業具と、
前記アームにシリンダ軸を介して枢支され、且つ伸縮することで前記作業具を揺動させる作業具シリンダと、
前記作業具シリンダの前記シリンダ軸回りの揺動角度が最大になる中立位置に対して前記作業具がダンプ側に配置されるときの前記作業具シリンダの揺動角度及び前記中立位置に対して前記作業具がクラウド側に配置されるときの前記作業具シリンダの揺動角度を検出する角度センサと、
前記作業具シリンダが前記中立位置よりも伸長側であるか縮退側であるかを示すＯＮ／ＯＦＦ信号を検出する位置センサと、
前記角度センサが検出した前記揺動角度と前記位置センサの検出結果とに基づいて、前記作業具の揺動位置を特定する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記作業具を前記ダンプ側から前記クラウド側に向かう第１方向に移動させたときに前記位置センサで検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第１検出パターン、及び、前記作業具を前記クラウド側から前記ダンプ側に向かう第２方向に移動させたときに前記位置センサで検出されるＯＮ／ＯＦＦ信号の第２検出パターンに基づいて、前記作業具が前記ダンプ側にあるか前記クラウド側にあるかを判断する作業機。 With the arm
A work tool that is swingably supported on the tip side of the arm,
A work tool cylinder that is pivotally supported by the arm via a cylinder shaft and expands and contracts to swing the work tool.
The swing angle of the work tool cylinder when the work tool is arranged on the dump side with respect to the neutral position where the swing angle of the work tool cylinder around the cylinder axis is maximized, and the neutral position. An angle sensor that detects the swing angle of the work tool cylinder when the work tool is placed on the cloud side, and
A position sensor that detects an ON / OFF signal indicating whether the work tool cylinder is on the extension side or the degenerate side of the neutral position, and
A control device that identifies the swing position of the work tool based on the swing angle detected by the angle sensor and the detection result of the position sensor.
With
The control device uses the first detection pattern of the ON / OFF signal detected by the position sensor when the work tool is moved from the dump side to the cloud side, and the work tool. Whether the work tool is on the dump side or the cloud is based on the second detection pattern of the ON / OFF signal detected by the position sensor when moving from the cloud side to the dump side in the second direction. A work machine that determines whether it is on the side.
前記位置センサは、前記シリンダチューブ又は前記ピストンロッドの一方に設けられた被検出部材と、前記シリンダチューブ又は前記ピストンロッドの他方に設けられていて前記被検出部材を検出したか否かに応じて前記ＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する検出器とを有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の作業機。 The work tool cylinder has a cylinder tube and a piston rod that protrudes and retracts with respect to the cylinder tube.
The position sensor is provided on one of the cylinder tube or the piston rod and is provided on the other side of the cylinder tube or the piston rod, depending on whether or not the detected member is detected. The working machine according to any one of claims 1 to 3, further comprising a detector that outputs an ON / OFF signal.
前記第１検出パターンと前記第２検出パターンとは前記組み合わせが異なっている請求項１〜５のいずれか１項に記載の作業機。 The first detection pattern and the second detection pattern are a combination of the switching from ON to OFF and the switching from OFF to ON.
The working machine according to any one of claims 1 to 5, wherein the combination of the first detection pattern and the second detection pattern is different.
前記表示部は、前記作業具を前記ダンプ側又は前記クラウド側のいずれかに位置させる操作をオペレータに促す表示を行うことを表示する請求項１〜７のいずれか１項に記載の作業機。 A display unit connected to the control device is provided.
The work machine according to any one of claims 1 to 7, wherein the display unit displays a display prompting the operator to perform an operation of positioning the work tool on either the dump side or the cloud side.
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