JP6991331B2 - Construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、旋回式の建設機械に関する。 The present invention relates to a swivel construction machine.
油圧ショベル等の建設機械では、掘削対象の目標面までの旋回操作や、目標面に対するフロント作業機の操作を自動制御することにより、掘削作業の効率化を図っている。例えば、特許文献１には、作業機コントローラにて、掘削対象の目標形状を示す設計面を更新し、更新された設計面に対してバケットの刃先の位置を自動調整することで、自動でフロント作業機を設計面に正対させる油圧ショベルの掘削制御システムが開示されている。
For construction machines such as hydraulic excavators, the efficiency of excavation work is improved by automatically controlling the turning operation to the target surface to be excavated and the operation of the front working machine with respect to the target surface. For example, in
一方、特許文献１の技術では、設計面を含む掘削領域までの旋回操作はオペレータが行うため、オペレータの熟練度が作業効率に影響してしまう。そこで、特許文献２に開示された制御システムでは、車体の位置情報とオペレータが指示した位置とに基づいて演算された車体の移動方向及び移動量に従って旋回操作を制御し、オペレータの熟練度にかかわらず精密な掘削作業を容易に行うことを可能としている。
On the other hand, in the technique of
しかしながら、旋回動作中の旋回体は、コントローラから旋回停止の指令信号が出力された後も慣性によりしばらく旋回し続けるため、特許文献２に記載の技術のように、車体の移動量を演算し、演算された移動量に基づいて旋回停止位置の位置合わせをしたのでは旋回体は目標位置からずれた位置で停止することとなる。目標位置に対して旋回体の位置合わせを正確に行うためには、複数回に亘り位置合わせを行って少しずつ目標位置に近づけたり、位置合わせ中における旋回速度を遅くして慣性の影響を小さくしたりといった対策を講じる必要があるが、このような対策では作業効率が低下してしまう。 However, since the turning body during the turning operation continues to turn for a while due to inertia even after the command signal to stop turning is output from the controller, the movement amount of the vehicle body is calculated as in the technique described in Patent Document 2. If the turning stop position is aligned based on the calculated movement amount, the turning body will stop at a position deviated from the target position. In order to accurately align the swivel body with respect to the target position, align it multiple times to gradually approach the target position, or slow down the turning speed during alignment to reduce the effect of inertia. It is necessary to take measures such as inertia, but such measures reduce work efficiency.
そこで、本発明の目的は、オペレータの熟練度や慣性の影響に依らず、旋回体を精度よく目標位置に正対させることが可能な建設機械を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a construction machine capable of accurately facing a swivel body to a target position regardless of the skill of the operator and the influence of inertia.
上記の目的を達成するために、本発明は、走行体と、前記走行体の上方に旋回可能に取り付けられた旋回体と、前記旋回体の前部に取り付けられたフロント作業機と、前記旋回体を旋回させるための操作装置と、前記旋回体を駆動する旋回モータと、前記旋回モータに供給される作動油の流れを制御する方向制御弁と、前記方向制御弁に作用されるパイロット圧を生成するパイロット弁と、を備えた建設機械において、前記旋回体の向いている方向及び位置を含む位置情報を測定するためのアンテナと、前記旋回体の旋回角速度を検出する角速度センサと、車体の傾斜角度を検出する傾斜角センサと、前記旋回モータに供給される作動油の温度を検出する温度センサと、前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるコントローラと、を有し、前記コントローラは、作業対象のうち前記旋回体を正対させる目標作業面の位置である目標位置、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる旋回角度である第１閾値、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる前記車体の傾斜角度である第２閾値、及び前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる作動油の温度である第３閾値のそれぞれを記憶し、前記位置情報から前記目標位置までの目標旋回角度を演算すると共に、前記角速度センサで検出された角速度に基づいて前記旋回体の慣性によって生じる旋回流れ角度を演算し、前記目標旋回角度が前記第１閾値以上である第１条件、前記傾斜角センサで検出された傾斜角度が前記第２閾値以下である第２条件、及び前記温度センサで検出された温度が前記第３閾値以上である第３条件のそれぞれを満たすか否かを判定し、前記目標旋回角度及び前記旋回流れ角度に基づいて、前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であるか否かを判定し、前記第１条件、前記第２条件、及び前記第３条件の全てを満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置でないと判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始させると共に、前記第１条件、前記第２条件、及び前記第３条件の全てを満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であると判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で停止させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a traveling body, a swivel body rotatably attached above the traveling body, a front working machine attached to the front portion of the swivel body, and the swivel body. An operating device for swiveling the body, a swivel motor for driving the swivel body, a directional control valve for controlling the flow of hydraulic oil supplied to the swivel motor, and a pilot pressure acting on the directional control valve. In a construction machine equipped with a generated pilot valve, an antenna for measuring position information including the direction and position of the swivel body, an angular speed sensor for detecting the swivel angular velocity of the swivel body, and a vehicle body. An tilt angle sensor that detects the tilt angle, a temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic oil supplied to the swivel motor, and a controller that controls the pilot valve to automatically start and stop the swivel operation of the swivel body. The controller has a target position which is a position of a target work surface facing the swivel body among work objects, and a swivel angle at which the swivel body is automatically started to swivel under the control of the controller. The first threshold, the second threshold which is the tilt angle of the vehicle body that automatically starts the turning operation of the turning body under the control of the controller, and the hydraulic oil that automatically starts the turning operation of the turning body under the control of the controller. The target turning angle from the position information to the target position is calculated by storing each of the third thresholds, which are the temperatures of The angle is calculated, the first condition that the target turning angle is equal to or more than the first threshold, the second condition that the tilt angle detected by the tilt angle sensor is equal to or less than the second threshold, and the temperature sensor detects it. It is determined whether or not each of the third conditions in which the temperature is equal to or higher than the third threshold is satisfied, and the position information is the deceleration start position of the swivel body based on the target swivel angle and the swivel flow angle. When it is determined whether or not the pilot valve is satisfied and all of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied, and it is determined that the position information is not the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is turned on. The swivel operation of the swivel body is automatically started by control , and all of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied, and the position information is the deceleration start position of the swivel body. It is characterized in that the pilot valve is controlled to automatically stop the turning operation of the turning body when it is determined to be.
本発明によれば、オペレータの熟練度や慣性の影響に依らず、旋回体を精度よく目標位置に正対させることができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, the swivel body can be accurately faced with the target position regardless of the skill level of the operator and the influence of inertia. Issues, configurations and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
以下、本発明の実施形態に係る建設機械の一態様として、油圧ショベルについて説明する。 Hereinafter, a hydraulic excavator will be described as one aspect of the construction machine according to the embodiment of the present invention.
（油圧ショベル１の構成）
まず、油圧ショベル１の構成について、図１を参照して説明する。(Construction of hydraulic excavator 1)
First, the configuration of the
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベル１の一構成例を示す外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration example of the
油圧ショベル１は、路面を走行するための走行体１０１と、走行体１０１の上方に旋回装置（不図示）を介して旋回可能に取り付けられた旋回体１０２と、旋回体１０２の前部に俯仰動可能に取り付けられて掘削等の作業を行うフロント作業機１０３と、を備えている。
The
走行体１０１は、その左右方向の両端部にクローラ１１がそれぞれ配置されている。左右一対のクローラ１１はそれぞれ、走行体１０１の左右それぞれに設けられた走行モータ（不図示）の駆動力によって独立して回転駆動する。これにより、油圧ショベル１は、左右それぞれのクローラ１１を地面に接触させた状態で前後方向に走行する。
旋回体１０２は、オペレータが搭乗する運転室２１と、フロント作業機１０３とのバランスを保つためのカウンタウェイト２２と、エンジン２３１や油圧ポンプ２３２，２３３等（図２参照）の機器類を内部に収容する機械室２３と、を備えている。旋回体１０２において、運転室２１は前部に、カウンタウェイト２２は後部に、機械室２３は運転室２１とカウンタウェイト２２との間に、それぞれ配置されている。
The
旋回体１０２は、旋回装置内に設けられた旋回モータ２４（図２参照）の駆動力によって走行体１０１に対して旋回する。運転室２１内には、旋回体１０２を旋回させるための操作装置としての操作レバー２１１（図２参照）が設けられている。なお、旋回体１０２の具体的な旋回動作については後述する。
The
フロント作業機１０３は、基端部が旋回体１０２に回動可能に取り付けられて、旋回体１０２に対して上下方向に回動（俯仰）するブーム３１と、ブーム３１の先端部に回動可能に取り付けられてブーム３１に対して前後方向に回動するアーム３２と、アーム３２の先端部に回動可能に取り付けられてアーム３２に対して前後方向に回動するバケット３３と、を備えている。
In the
バケット３３は、例えば土砂等を掘削したり、均したり、あるいは地面を締め固めたりするものである。このバケット３３は、例えば、木材や岩石、廃棄物等を掴むグラップルや、岩盤を掘削するブレーカ等のアタッチメントに変更することが可能である。これにより、油圧ショベル１は、作業内容に適したアタッチメントを用いて、掘削や破砕等を含む様々な作業を行うことができる。
The
また、フロント作業機１０３は、旋回体１０２とブーム３１とを連結するブームシリンダ３１０と、ブーム３１とアーム３２とを連結するアームシリンダ３２０と、アーム３２とバケット３３とを連結するバケットシリンダ３３０と、これらの各油圧シリンダ３１０，３２０，３３０へ作動油を導くための複数の配管（不図示）と、を有している。
Further, the
ブームシリンダ３１０は、ロッドが伸縮することによってブーム３１を旋回体１０２に対して回動させる。アームシリンダ３２０は、ロッドが伸縮することによってアーム３２をブーム３１に対して回動させる。バケットシリンダ３３０は、ロッドが伸縮することによってバケット３３をアーム３２に対して回動させる。
The
また、油圧ショベル１は、ＧＮＳＳアンテナ４１と、車体ＩＭＵ４２と、ブームＩＭＵ４３Ａと、アームＩＭＵ４３Ｂと、バケットＩＭＵ４３Ｃと、を備えている。
Further, the
ＧＮＳＳアンテナ４１は、複数個の測位衛星から送信される信号に基づいて油圧ショベル１の３次元位置（緯度、経度、及び高度）を測定する全地球航法衛星システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ；ＧＮＳＳ）を採用したアンテナであり、旋回体１０２の上部に対をなして立設されている。このＧＮＳＳアンテナ４１は、旋回体１０２の向いている方向及び位置を含む位置情報を測定するためのアンテナである。
The
車体ＩＭＵ４２は、車体の３次元の角速度及び加速度を検出する慣性計測装置（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ；ＩＭＵ）であり、例えば運転室２１の前部に取り付けられている。この車体ＩＭＵ４２は、旋回体１０２の旋回角速度ωを検出する角速度センサの一態様であると共に、車体の傾斜角度（姿勢）を検出する傾斜角センサの一態様でもある。
The vehicle body IMU 42 is an inertial measurement unit (IMU) that detects a three-dimensional angular velocity and acceleration of the vehicle body, and is attached to, for example, the front part of the driver's
ブームＩＭＵ４３Ａは、ブーム３１の３次元の角速度及び加速度を検出する慣性計測装置であり、ブーム３１の側部に取り付けられている。アームＩＭＵ４３Ｂは、アーム３２の３次元の角速度及び加速度を検出する慣性計測装置であり、アーム３２の側部に取り付けられている。バケットＩＭＵ４３Ｃは、バケット３３の３次元の角速度及び加速度を検出する慣性計測装置であり、バケットシリンダ３３０のロッド側の先端部に取り付けられている。
The boom IMU43A is an inertial measurement unit that detects a three-dimensional angular velocity and acceleration of the
これらブームＩＭＵ４３Ａ、アームＩＭＵ４３Ｂ、及びバケットＩＭＵ４３Ｃは、フロント作業機１０３の姿勢を検出する姿勢センサの一態様である。なお、以下の説明において、「ブームＩＭＵ４３Ａ、アームＩＭＵ４３Ｂ、及びバケットＩＭＵ４３Ｃ」をまとめて「フロントＩＭＵ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ」とする。
The boom IMU43A, the arm IMU43B, and the bucket IMU43C are one aspect of the posture sensor that detects the posture of the front working
（旋回体１０２の旋回動作について）
次に、旋回体１０２の旋回動作について、図２を参照して説明する。(About the turning operation of the turning body 102)
Next, the turning operation of the turning
図２は、油圧ショベル１における旋回体１０２の旋回動作に係る油圧回路及び電気回路の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a hydraulic circuit and an electric circuit related to a swivel operation of the
旋回体１０２の旋回動作に係る油圧回路は、エンジン２３１により駆動されるメインポンプ２３２及びパイロットポンプ２３３と、作動油を貯蔵する作動油タンク２３４と、旋回体１０２を駆動する旋回モータ２４と、旋回モータ２４に供給される作動油の流れ（方向及び流量）を制御する方向制御弁２４１と、方向制御弁２４１に作用されるパイロット圧を生成する一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂと、を含んで構成されている。
The hydraulic circuit related to the swivel operation of the
メインポンプ２３２は、可変容量型の油圧ポンプであり、作動油タンク２３４から作動油を吸入して旋回モータ２４に供給する。本実施形態では、旋回モータ２４に供給される作動油の温度を検出する温度センサ４５が、メインポンプ２３２の吐出側に設けられており、温度センサ４５で検出された検出値がコントローラ５に入力される。
The
パイロットポンプ２３３は、固定容量型の油圧ポンプであり、作動油タンク２３４から作動油を吸入して方向制御弁２４１の一対の受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙにそれぞれ供給する。本実施形態では、パイロットポンプ２３３の吐出側にリリーフ弁２３５が設けられており、パイロットポンプ２３３の吐出圧が所定の設定圧を超えた場合に過剰圧を作動油タンク２３４にリリーフさせている。
The
方向制御弁２４１は、メインポンプ２３２と旋回モータ２４との間に設けられたタンデムセンタ型のスプール弁であり、旋回モータ２４を一方向に回転させる第１切換位置２４１Ａと、メインポンプ２３２と作動油タンク２３４とを連通させてメインポンプ２３２から吐出された作動油を作動油タンク２３４へ戻す中立位置２４１Ｎと、旋回モータ２４を他方向に回転させる第２切換位置２４１Ｂと、を有している。
The
第１切換位置２４１Ａと、中立位置２４１Ｎと、第２切換位置２４１Ｂとは、一対の受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙのそれぞれに作用するパイロット圧の大きさに応じて内部スプールがストロークすることにより切り換わる。これにより、メインポンプ２３２から旋回モータ２４へ供給される作動油の流れが制御される。
The first switching position 241A, the
一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂはいずれも、電磁比例弁であり、方向制御弁２４１の各受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙと作動油タンク２３４とを連通させる閉位置２４２Ｘと、パイロットポンプ２３３と方向制御弁２４１の各受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙとを連通させる開位置２４２Ｙと、を有している。
The pair of
オペレータが操作レバー２１１を操作すると、その操作方向及び操作量に基づいた電気信号である操作信号がコントローラ５を介して一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂに対してそれぞれ出力される。一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂはそれぞれ、コントローラ５から出力された電流値に比例した開度で開弁、すなわち閉位置２４２Ｘから開位置２４２Ｙへ切り換わり、当該開度に応じた大きさのパイロット圧が生成されて方向制御弁２４１の一対の受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙのそれぞれに作用される。生成されたパイロット圧はそれぞれ、各一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂと各受圧室２４１Ｘ，２４１Ｙとの間に設けられた圧力センサ４４Ａ，４４Ｂで検出される。
When the operator operates the
一方のパイロット弁２４２Ａで生成されて方向制御弁２４１の一方の受圧室２４１Ｘに作用されたパイロット圧が、他方のパイロット弁２４２Ｂで生成されて方向制御弁２４１の他方の受圧室２４１Ｙに作用されたパイロット圧よりも大きい場合には、方向制御弁２４１は第１切換位置２４１Ａに切り換わり、旋回モータ２４は一方向に回転する。これにより、旋回体１０２は一方向に旋回する。
The pilot pressure generated by one
反対に、他方のパイロット弁２４２Ｂで生成されて方向制御弁２４１の他方の受圧室２４１Ｙに作用されたパイロット圧が、一方のパイロット弁２４２Ａで生成されて方向制御弁２４１の一方の受圧室２４１Ｘに作用されたパイロット圧よりも大きい場合には、方向制御弁２４１は第２切換位置２４１Ｂに切り換わり、旋回モータ２４は他方向に回転する。これにより、旋回体１０２は他方向に旋回する。
Conversely, the pilot pressure generated by the
また、一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂで生成されるパイロット圧が、いずれも０ＭＰａとなった場合には、方向制御弁２４１は中立位置２４１Ｎに切り換わり、メインポンプ２３２からの作動油が旋回モータ２４へ供給されなくなるため、旋回モータ２４は停止する。これにより、旋回体１０２は旋回動作を停止する。
When the pilot pressure generated by the pair of
ここで、油圧ショベル１において、旋回している旋回体１０２を作業対象（掘削対象）に正対させる場合、旋回体１０２は、コントローラ５から旋回動作を停止させるための指令信号が出力された後も慣性によりしばらく旋回し続ける。したがって、コントローラ５は、旋回体１０２の慣性によって生じる旋回角度θ（以下、「旋回流れ角度θ」とする）を加味した上で、旋回動作を停止させるための指令信号を出力する必要がある。
Here, in the
そこで、コントローラ５は、車体ＩＭＵ４２からの検出データに基づいて旋回流れ角度θを演算し、目標とする停止位置に精度よく停止するための減速開始タイミング（旋回動作を停止させるための指令信号を出力するタイミング）を推定している。なお、「目標とする停止位置」とは、油圧ショベル１の作業対象のうち旋回体１０２を正対させる目標作業面の位置であり、以下では単に「目標位置」とする。旋回流れ角度θは、次の演算方法により演算される。
Therefore, the
旋回体１０２の旋回角速度をω［ｄｅｇ／ｓ］とし、慣性モーメントをＪ［ｋｇ・ｍ２］とすると、旋回体１０２の運動エネルギーはＪω２／２［Ｊ］で表される。一方、旋回体１０２が旋回モータ２４から受けるトルクをＴｑ［Ｎ・ｍ］とし、トルクＴｑ［Ｎ・ｍ］を受けて旋回体１０２が完全に停止するまでに旋回した旋回量、すなわち旋回流れ量をθ［ｄｅｇ］とすると、旋回モータ２４が行った仕事はＴｑ・θ［Ｊ］で表される。Assuming that the turning angular velocity of the
ここで、旋回体１０２の減速中において、旋回体１０２の運動エネルギーが熱等のエネルギーに変換される量が無視できるほど微小であると仮定すると、旋回体１０２の運動エネルギーは旋回モータ２４が行った仕事と等しくなり、以下の数式（１）が得られる。
なお、旋回モータ２４の吐出圧をΔＰ（＝吐出側の圧力Ｐ２－吸込側の圧力Ｐ１）［ＭＰａ］とし、旋回モータ２４の容量をＱＳＷ［ｃｍ３／ｒｅｖ］とすると、旋回モータ２４からのトルクＴｑ［Ｎ・ｍ］は、以下の数式（２）で表される。
旋回体１０２を停止させる場合には、旋回モータ２４の吸込側の圧力Ｐ１が０となって吐出側の圧力Ｐ２が高くなるため、旋回モータ２４の吐出圧ΔＰをリリーフ圧（一定値）として仮定することができる。したがって、数式（２）に示す旋回モータ２４からのトルクＴｑは一定値Ｔｃとなり、旋回流れ角度θは、以下の数式（３）で表されるように、旋回角速度ωの２乗に比例し、かつ旋回体１０２の慣性モーメントＪに比例する。
また、旋回体１０２の慣性モーメントＪは、フロント作業機１０３の姿勢によって変動するが、代表とする基本的なフロント作業機１０３の姿勢を予め定めることにより、数式（３）における慣性モーメントＪに所定のフロント作業機１０３の姿勢における慣性モーメントＪｃ（一定値）を用いることができる。これにより、旋回流れ角度θの演算式は、以下の数式（４）で表されるように単純化される。
そして、コントローラ５は、ＧＮＳＳアンテナ４１で測定された位置情報から目標位置までの目標旋回角度α（以下、単に「目標旋回角度α」とする）が、数式（４）により演算された旋回流れ角度θとなった場合に、パイロット圧が０ＭＰａとなるように一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂに対してそれぞれ制御信号（旋回動作を停止させるための制御信号）を出力する。これにより、油圧ショベル１では、オペレータの熟練度や慣性の影響に依らず、旋回体１０２を精度よく目標位置に正対させることが可能となっている。
Then, the
なお、数式（３）における慣性モーメントＪをフロント作業機１０３の姿勢に応じて変化させてもよく、この場合には、数式（４）における比例定数Ｃの値がフロントＩＭＵ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃで検出されたフロント作業機１０３の姿勢に応じて変化する。これにより、実際のフロント作業機１０３の姿勢を考慮した旋回流れ角度θを演算することができ、旋回体１０２をより精度よく目標位置に正対させることができる。
The moment of inertia J in the equation (3) may be changed according to the posture of the front working
（コントローラ５の構成）
次に、コントローラ５の構成について、図３及び図４を参照して説明する。(Configuration of controller 5)
Next, the configuration of the
図３は、コントローラ５が有する機能の構成を示す機能ブロック図である。図４は、コントローラ５内で実行される処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of functions of the
コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力Ｉ／Ｆ、及び出力Ｉ／Ｆがバスを介して互いに接続されて構成されており、一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂをそれぞれ制御して旋回体１０２（図１参照）の旋回動作を自動で開始及び停止させる。図３に示すように、ＧＮＳＳアンテナ４１や車体ＩＭＵ４２及びフロントＩＭＵ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃといった各種センサ等が入力Ｉ／Ｆに接続され、操作レバー２１１や一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂ等が出力Ｉ／Ｆに接続されている。
The
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭや光学ディスク等の記録媒体に格納された制御プログラム（ソフトウェア）をＣＰＵが読み出してＲＡＭ上に展開し、展開された制御プログラムを実行することにより、制御プログラムとハードウェアとが協働して、コントローラ５の機能を実現する。
In such a hardware configuration, a control program (software) stored in a recording medium such as a ROM or an optical disk is read by a CPU, expanded on a RAM, and executed by executing the expanded control program to form a control program. The functions of the
なお、本実施形態では、コントローラ５をソフトウェアとハードウェアとの組み合わせによって構成されるコンピュータとして説明しているが、これに限らず、他のコンピュータの構成の一例として、油圧ショベル１の側で実行される制御プログラムの機能を実現する集積回路を用いてもよい。
In the present embodiment, the
コントローラ５は、データ取得部５１と、記憶部５２と、演算部５３と、判定部５４と、制御部５５と、を含む。
The
データ取得部５１は、ＧＮＳＳアンテナ４１により測定された油圧ショベル１（旋回体１０２）の位置情報、車体ＩＭＵ４２で検出された旋回体１０２の旋回角速度ω及び車体の傾斜角度β、フロントＩＭＵ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃで検出されたフロント作業機１０３の姿勢、圧力センサ４４Ａ，４４Ｂで検出された圧力値、ならびに温度センサ４５で検出された温度に関するデータをそれぞれ取得する。
The
本実施形態では、操作レバー２１１は、操作レバー２１１による操作を無効とし、コントローラ５による旋回体１０２の旋回動作を自動で開始及び停止させるスイッチ２１１Ａを有しており、データ取得部５１は、このスイッチ２１１Ａからの操作信号を取得する。スイッチ２１１Ａが操作レバー２１１に設けられていることにより、オペレータによる手動での旋回操作からコントローラ５による自動旋回制御への切換作業がしやすくなっている。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、油圧ショベル１は、一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂで生成されるパイロット圧を検出する圧力センサ４４と、旋回モータ２４に供給される作動油の温度を検出する温度センサ４５と、を有しており、データ取得部５１は、圧力センサ４４で検出された圧力値、及び温度センサ４５で検出された温度に関するデータを取得する。
Further, in the present embodiment, the
記憶部５２は、目標位置記憶部５２Ａと、閾値記憶部５２Ｂと、を含む。目標位置記憶部５２Ａは、オペレータにより予め設定された目標位置を記憶する。例えば、運転室２１内にはモニタ２１２が設けられており、そのモニタ２１２には油圧ショベル１の作業対象の形状を示す設計面の情報（地図情報等）が表示される。オペレータは、モニタ２１２に表示された設計面の中から目標形状とする施工設計面を選択する。これにより、目標位置が設定されて目標位置記憶部５２Ａに記憶される。
The
閾値記憶部５２Ｂは、コントローラ５の制御により旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させる旋回角度である第１閾値αｔｈ、コントローラ５の制御により旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させる車体の傾斜角度である第２閾値βｔｈ、及びコントローラ５の制御により旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させる作動油の温度である第３閾値Ｔｔｈのそれぞれを記憶する。
The
演算部５３は、ＧＮＳＳアンテナ４１により測定された旋回体１０２の位置情報及び目標位置記憶部５２Ａに記憶された目標位置に基づいて目標旋回角度αを演算する。また、演算部５３は、車体ＩＭＵ４２で検出された旋回体１０２の角速度ωに基づいて旋回流れ角度θを演算する。
The
判定部５４は、減速開始位置判定部５４Ａと、条件判定部５４Ｂと、を含む。減速開始位置判定部５４Ａは、演算部５３で演算された目標旋回角度α及び旋回流れ角度θに基づいて、位置情報が旋回体１０２の減速開始位置であるか否かを判定する。具体的には、減速開始位置判定部５４Ａは、目標旋回角度α－旋回流れ角度θ＝０であるか否かを判定する。なお、コントローラ５の制御プログラム上の誤差を考慮すると、実際には、減速開始位置判定部５４Ａは、目標旋回角度α－旋回流れ角度θ≦０であるか否かを判定すればよい。
The
条件判定部５４Ｂは、予め定められた第１条件、第２条件、及び第３条件のそれぞれを満たすか否かを判定する。ここで、「第１条件」とは、演算部５３で演算された目標旋回角度αが、閾値記憶部５２Ｂに記憶された第１閾値αｔｈ以上となる条件（α≧αｔｈ）である。「第２条件」とは、車体ＩＭＵ４２で検出された車体の傾斜角度βが、閾値記憶部５２Ｂに記憶された第２閾値βｔｈ以下となる条件（β≦βｔｈ）である。「第３条件」とは、温度センサ４５で検出された温度Ｔが、閾値記憶部５２Ｂに記憶された第３閾値Ｔｔｈ以上となる条件（Ｔ≧Ｔｔｈ）である。
The
制御部５５は、レバー制御部５５Ａと、パイロット圧制御部５５Ｂと、表示制御部５５Ｃと、を含む。レバー制御部５５Ａは、操作レバー２１１からの入力量を後述するパイロット圧制御部５５Ｂに出力する。また、レバー制御部５５Ａは、データ取得部５１にてスイッチ２１１Ａからの操作信号（ＯＮ信号）を取得した場合、操作レバー２１１の操作を無効とするための制御信号を後述するパイロット圧制御部５５Ｂに対して出力し、操作レバー２１１からの入力量を無効とする。
The
パイロット圧制御部５５Ｂは、減速開始位置判定部５４Ａにて位置情報が旋回体１０２の減速開始位置でないと判定された場合に、旋回動作に必要なパイロット圧に制御するための制御信号を一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂのそれぞれに対して出力する。これにより、旋回体１０２は、パイロット圧制御部５５Ｂから出力された制御信号に基づいた旋回動作を開始する。
When the deceleration start
一方、減速開始位置判定部５４Ａにて位置情報が旋回体１０２の減速開始位置であると判定された場合には、パイロット圧制御部５５Ｂは、パイロット圧を０ＭＰａに制御するための制御信号を一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂのそれぞれに対して出力する。これにより、旋回体１０２は、パイロット圧制御部５５Ｂから出力された制御信号に基づいて減速し始め、慣性による旋回後に停止する。
On the other hand, when the position information is determined by the deceleration start
表示制御部５５Ｃは、ＧＮＳＳアンテナ４１により測定された位置情報が目標位置であると判定された場合に、旋回体１０２が目標位置で停止した旨を表示させるための信号をモニタ２１２に対して出力する。
The display control unit 55C outputs a signal to the
また、表示制御部５５Ｃは、条件判定部５４Ｂにて、スイッチ２１１Ａが有効（ＯＮ状態）であって、かつ少なくとも第１条件、第２条件、及び第３条件のうちいずれかを満たさないと判定された場合に、旋回体１０２の旋回動作を自動で行わない旨を表示させるための信号をモニタ２１２に対して出力する。
Further, the display control unit 55C determines in the
また、表示制御部５５Ｃは、パイロット圧制御部５５Ｂが一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂをそれぞれ制御して旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させた場合に、旋回体１０２の旋回動作が自動で行われている旨を表示させるための信号をモニタ２１２に対して出力する。
Further, when the pilot
すなわち、モニタ２１２は、コントローラ５（表示制御部５５Ｃ）の制御によって、旋回体１０２が目標位置で停止した旨、旋回体１０２の旋回動作を自動で行わない旨、及び旋回体１０２の旋回動作が自動で行われている旨をそれぞれ報知する報知装置の一態様である。なお、オペレータへの報知方法は、必ずしもモニタ２１２における表示である必要はなく、例えばアラーム等であってもよい。
That is, the
図４に示すように、コントローラ５は、まず、スイッチ２１１ＡがＯＮ状態、すなわち有効になったか否かを判定する（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１においてスイッチ２１１ＡがＯＮ状態になった場合（ステップＳ５０１／ＹＥＳ）、すなわち、データ取得部５１がスイッチ２１１Ａから操作信号を取得した場合、レバー制御部５５Ａは、操作レバー２１１からの入力量を無効とする（ステップＳ５０２）。
As shown in FIG. 4, the
一方、ステップＳ５０１においてスイッチ２１１ＡがＯＮ状態にならなかった場合（ステップＳ５０１／ＮＯ）、すなわちスイッチ２１１ＡがＯＦＦ状態（無効）のままであり、データ取得部５１がスイッチ２１１Ａからの操作信号を取得していない場合、コントローラ５による旋回体１０２の自動旋回に係る制御は行われずに処理が終了する。
On the other hand, when the
ステップＳ５０２にて操作レバー２１１の操作が無効になると、データ取得部５１は、車体の現在の状態、すなわちコントローラ５の制御による旋回体１０２の自動旋回を開始する前の車体の初期状態を取得する（ステップＳ５０３）。具体的には、ステップＳ５０３において、データ取得部５１は、ＧＮＳＳアンテナ４１により測定された初期の油圧ショベル１の位置情報（以下、「初期位置情報」とする）、車体ＩＭＵ４２で検出された車体全体の傾斜角度β及び旋回角速度ω、ならびに温度センサ４５で検出された旋回モータ２４に供給される作動油の温度Ｔを、それぞれ取得する。
When the operation of the
次に、演算部５３は、ステップＳ５０３において取得された初期位置情報、及び目標位置記憶部５２Ａに記憶された目標位置に基づいて、初期目標旋回角度α０を演算する（ステップＳ５０４）。そして、条件判定部５４Ｂは、ステップＳ５０４において演算された初期目標旋回角度α０が第１閾値αｔｈ以上である第１条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
Next, the
ステップＳ５０５において第１条件を満たす（α０≧αｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５０５／ＹＥＳ）、条件判定部５４Ｂは、ステップＳ５０３において取得された車体全体の傾斜角度βが第２閾値βｔｈ以下である第２条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５０６）。
When it is determined in step S505 that the first condition is satisfied (α0 ≧ αth) (step S505 / YES), the
ステップＳ５０６において第２条件を満たす（β≦βｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５０６／ＹＥＳ）、条件判定部５４Ｂは、ステップＳ５０３において取得された作動油の温度Ｔが第３閾値Ｔｔｈ以上である第３条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ５０７）。
When it is determined in step S506 that the second condition is satisfied (β ≦ βth) (step S506 / YES), the
ステップＳ５０７において第３条件を満たす（Ｔ≧Ｔｔｈ）と判定された場合（ステップＳ５０７／ＹＥＳ）、演算部５３は、ステップＳ５０３において取得された旋回角速度ωに基づいて旋回流れ角度θ（＝Ｃω２）を演算する（ステップＳ５０８）。When it is determined in step S507 that the third condition is satisfied (T ≧ Tth) (step S507 / YES), the
次に、減速開始位置判定部５４Ａは、ステップＳ５０４において演算された初期目標旋回角度α０、及びステップＳ５０８において演算された旋回流れ角度θに基づいて、初期位置情報が旋回体１０２の減速開始位置であるか否かを判定する（ステップＳ５０９）。
Next, the deceleration start
ここで、油圧ショベル１の初期状態では、油圧ショベル１の位置（初期位置）は当然に旋回体１０２の減速開始位置とはならないため、ステップＳ５０９において減速開始位置ではないと判定され（ステップＳ５０９／ＮＯ）、データ取得部５１が、圧力センサ４４Ａ，４４Ｂで検出されたパイロット圧を取得する（ステップＳ５１０）。
Here, in the initial state of the
次に、パイロット圧制御部５５Ｂは、ステップＳ５１０で取得されたパイロット圧に基づいて、一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂをそれぞれ制御して旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させる（ステップＳ５１１）。これにより、旋回体１０２は、目標位置に向けて自動で旋回する。
Next, the pilot
本実施形態では、パイロット圧制御部５５Ｂが一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂをそれぞれ制御して旋回体１０２の旋回動作を自動で開始させると、表示制御部５５Ｃは、モニタ２１２を制御して旋回体１０２の旋回動作が自動で行われている旨を表示させる（ステップＳ５１２）。
In the present embodiment, when the pilot
次に、データ取得部５１は、車体の現在の状態を取得する（ステップＳ５１３）。なお、ステップＳ５１３では、データ取得部５１は、少なくともＧＮＳＳアンテナ４１により測定された油圧ショベル１の現在の位置情報を取得すればよい。
Next, the
次に、演算部５３は、ステップＳ５１４において取得された車体の現在の状態に基づいて、現在目標旋回角度α１を演算し（ステップＳ５１４）、ステップＳ５０８へ進む。このように、コントローラ５は、ステップＳ５０９において油圧ショベル１の位置情報が減速開始位置であると判定される（ステップＳ５０９／ＹＥＳ）まで、旋回体１０２を自動で旋回させる。
Next, the
ステップＳ５０９において油圧ショベル１の位置情報が減速開始位置であると判定された場合（ステップＳ５０９／ＹＥＳ）、パイロット圧制御部５５Ｂは、一対のパイロット弁２４２Ａ，２４２Ｂをそれぞれ制御してパイロット圧を０ＭＰａにさせる（ステップＳ５１５）。
When it is determined in step S509 that the position information of the
そして、表示制御部５５Ｃは、モニタ２１２を制御して旋回体１０２が目標位置で停止した旨を表示させて（ステップＳ５１６）、コントローラ５における処理を終了する。
Then, the display control unit 55C controls the
このように、コントローラ５では、旋回流れ角度θを演算し、演算された旋回流れ角度θを加味した位置（旋回角度）で旋回体１０２の減速を開始させる制御を行っているため、オペレータの熟練度や慣性の影響に依らず、旋回体１０２を精度よく目標位置に正対させることができる。
In this way, the
ここで、ステップＳ５０５において第１条件を満たさない（α０＜αｔｈ）場合（ステップＳ５０５／ＮＯ）、ステップＳ５０６において第２条件を満たさない（β＞βｔｈ）場合（ステップＳ５０５／ＮＯ）、及びステップＳ５０７において第３条件を満たさない（Ｔ＜Ｔｔｈ）場合（ステップＳ５０７／ＮＯ）、表示制御部５５Ｃは、ステップＳ５０１においてスイッチ２１１ＡがＯＮ状態であっても、モニタ２１２を制御して旋回体１０２の旋回動作を自動で行わない旨を表示させて（ステップＳ５１７）、コントローラ５における処理を終了する。
Here, when the first condition is not satisfied (α0 <αth) in step S505 (step S505 / NO), when the second condition is not satisfied (β> βth) in step S506 (step S505 / NO), and step S507. When the third condition is not satisfied (T <Tth) (step S507 / NO), the display control unit 55C controls the
このように、油圧ショベル１の初期状態において、コントローラ５の制御による旋回体１０２の旋回動作が自動で行われる前の初期位置が目標位置に近い場合、車体の傾きが大きい場合、及び旋回モータ２４に供給される作動油の温度が低温である場合のうち少なくともいずれかに該当した場合、スイッチ２１１Ａが有効であっても、コントローラ５の制御により旋回体１０２の旋回動作が自動で行われないことにより、コントローラ５による旋回体１０２の自動旋回を必要最低限で実行することができ、作業の効率化が図れる。
As described above, in the initial state of the
本実施形態では、旋回体１０２が目標位置で停止した旨、スイッチ２１１Ａが有効であってもコントローラ５による旋回体１０２の自動旋回を実行しない旨、及び旋回体１０２が自動旋回中である旨をそれぞれモニタ２１２に表示させることにより、オペレータは随時、旋回体１０２の旋回状況を把握することができる。
In the present embodiment, it is determined that the
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、本実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、本実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。またさらに、本実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications. For example, the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations. Further, it is possible to replace a part of the configuration of the present embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of the present embodiment. Furthermore, it is possible to add / delete / replace a part of the configuration of the present embodiment with another configuration.
例えば、上記実施形態では、条件判定部５４Ｂは、第１条件、第２条件、及び第３条件の３つの条件全てについて判定しているが、これに限らず、いずれか１つの条件を判定してもよいし、いずれか２つの条件を判定してもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ＧＮＳＳアンテナ４１を用いて旋回体１０２の向いている方向及び位置を検出していたが、必ずしもＧＮＳＳアンテナ４１を用いる必要はなく、他の検出機器や検出方法を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、ＩＭＵ（車体ＩＭＵ４２及びフロントＩＭＵ４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ）を用いて油圧ショベル１の角速度や傾き（姿勢）を検出していたが、必ずしもＩＭＵを用いる必要はなく、他の検出機器や検出方法を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the angular velocity and inclination (posture) of the
また、上記実施形態では、モニタ２１２に表示された目標設計面の情報（地図情報）に基づいて目標位置を設定していたが、これに限らず、他の方法により目標位置を設定してもよい。
Further, in the above embodiment, the target position is set based on the information (map information) of the target design surface displayed on the
１：油圧ショベル（建設機械）
５：コントローラ
２４：旋回モータ
４１：ＧＮＳＳアンテナ（アンテナ）
４２：車体ＩＭＵ（角速度センサ、傾斜角センサ）
４３Ａ，４３Ｂ，４３Ｃ：フロントＩＭＵ（姿勢センサ）
４５：温度センサ
１０１：走行体
１０２：旋回体
１０３：フロント作業機
２１１：操作レバー（操作装置）
２１１Ａ：スイッチ
２１２：モニタ（報知装置）
２４１：パイロット弁
２４２：方向制御弁
αｔｈ：第１閾値
βｔｈ：第２閾値
Ｔｔｈ：第３閾値1: Hydraulic excavator (construction machinery)
5: Controller 24: Swing motor 41: GNSS antenna (antenna)
42: Body IMU (angular velocity sensor, tilt angle sensor)
43A, 43B, 43C: Front IMU (attitude sensor)
45: Temperature sensor 101: Traveling body 102: Swinging body 103: Front working machine 211: Operating lever (operating device)
211A: Switch 212: Monitor (notification device)
241: Pilot valve 242: Direction control valve αth: 1st threshold βth: 2nd threshold Tth: 3rd threshold
Claims (8)
前記旋回体の向いている方向及び位置を含む位置情報を測定するためのアンテナと、
前記旋回体の旋回角速度を検出する角速度センサと、
車体の傾斜角度を検出する傾斜角センサと、
前記旋回モータに供給される作動油の温度を検出する温度センサと、
前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
作業対象のうち前記旋回体を正対させる目標作業面の位置である目標位置、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる旋回角度である第１閾値、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる前記車体の傾斜角度である第２閾値、及び前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる作動油の温度である第３閾値のそれぞれを記憶し、
前記位置情報から前記目標位置までの目標旋回角度を演算すると共に、前記角速度センサで検出された角速度に基づいて前記旋回体の慣性によって生じる旋回流れ角度を演算し、
前記目標旋回角度が前記第１閾値以上である第１条件、前記傾斜角センサで検出された傾斜角度が前記第２閾値以下である第２条件、及び前記温度センサで検出された温度が前記第３閾値以上である第３条件のそれぞれを満たすか否かを判定し、
前記目標旋回角度及び前記旋回流れ角度に基づいて、前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であるか否かを判定し、
前記第１条件、前記第２条件、及び前記第３条件の全てを満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置でないと判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始させると共に、前記第１条件、前記第２条件、及び前記第３条件の全てを満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であると判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で停止させる
ことを特徴とする建設機械。 A traveling body, a swivel body rotatably mounted above the traveling body, a front working machine attached to the front portion of the swivel body, an operating device for swiveling the swivel body, and the swivel body. In a construction machine provided with a swivel motor for driving, a directional control valve for controlling the flow of hydraulic oil supplied to the swivel motor, and a pilot valve for generating pilot pressure acting on the directional control valve.
An antenna for measuring position information including the direction and position of the swivel body, and
An angular velocity sensor that detects the turning angular velocity of the swivel body, and
An inclination angle sensor that detects the inclination angle of the vehicle body, and
A temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic oil supplied to the swivel motor, and
It has a controller that controls the pilot valve to automatically start and stop the turning operation of the turning body.
The controller
Of the work targets, the target position , which is the position of the target work surface that faces the swivel body, the first threshold value, which is the swivel angle that automatically starts the swivel operation of the swivel body under the control of the controller, and the control of the controller. Each of the second threshold value, which is the inclination angle of the vehicle body that automatically starts the turning operation of the turning body, and the third threshold value, which is the temperature of the hydraulic oil that automatically starts the turning operation of the turning body under the control of the controller. Remember,
The target turning angle from the position information to the target position is calculated, and the turning flow angle generated by the inertia of the swivel body is calculated based on the angular velocity detected by the angular velocity sensor.
The first condition in which the target turning angle is equal to or higher than the first threshold value, the second condition in which the tilt angle detected by the tilt angle sensor is equal to or lower than the second threshold value, and the temperature detected by the temperature sensor are the first condition. It is determined whether or not each of the third conditions, which is 3 thresholds or more, is satisfied.
Based on the target turning angle and the turning flow angle, it is determined whether or not the position information is the deceleration start position of the turning body.
When it is determined that all of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied and the position information is not the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is controlled to control the swivel body. When the turning operation is automatically started , all of the first condition, the second condition, and the third condition are satisfied, and the position information is determined to be the deceleration start position of the turning body, the said. A construction machine characterized in that a pilot valve is controlled to automatically stop the turning operation of the turning body.
前記旋回体の旋回動作を自動で行わない旨を報知する報知装置を有し、
前記操作装置は、前記操作装置による操作を無効とし、前記コントローラによる前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるスイッチを有し、
前記コントローラは、前記スイッチが有効であって、かつ少なくとも前記第１条件、前記第２条件、及び前記第３条件のうちのいずれかを満たさないと判定された場合に、前記旋回体の旋回動作を自動で行わない旨を報知させるための信号を前記報知装置に対して出力する
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to claim 1 ,
It has a notification device that notifies that the swivel operation of the swivel body is not automatically performed.
The operating device has a switch that invalidates the operation by the operating device and automatically starts and stops the turning operation of the swivel body by the controller.
When the controller determines that the switch is valid and does not satisfy at least one of the first condition, the second condition, and the third condition, the swivel operation of the swivel body is performed. A construction machine characterized in that a signal for notifying that the notification is not automatically performed is output to the notification device.
前記旋回体の向いている方向及び位置を含む位置情報を測定するためのアンテナと、
前記旋回体の旋回角速度を検出する角速度センサと、
車体の傾斜角度を検出する傾斜角センサと、
前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
作業対象のうち前記旋回体を正対させる目標作業面の位置である目標位置、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる旋回角度である第１閾値、及び前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる前記車体の傾斜角度である第２閾値のそれぞれを記憶し、
前記位置情報から前記目標位置までの目標旋回角度を演算すると共に、前記角速度センサで検出された角速度に基づいて前記旋回体の慣性によって生じる旋回流れ角度を演算し、
前記目標旋回角度が前記第１閾値以上である第１条件、及び前記傾斜角センサで検出された傾斜角度が前記第２閾値以下である第２条件のそれぞれを満たすか否かを判定し、
前記目標旋回角度及び前記旋回流れ角度に基づいて、前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であるか否かを判定し、
前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置でないと判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始させると共に、前記第１条件及び前記第２条件を満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であると判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で停止させる
ことを特徴とする建設機械。 A traveling body, a swivel body rotatably mounted above the traveling body, a front working machine attached to the front portion of the swivel body, an operating device for swiveling the swivel body, and the swivel body. In a construction machine provided with a swivel motor for driving, a directional control valve for controlling the flow of hydraulic oil supplied to the swivel motor, and a pilot valve for generating pilot pressure acting on the directional control valve.
An antenna for measuring position information including the direction and position of the swivel body, and
An angular velocity sensor that detects the turning angular velocity of the swivel body, and
An inclination angle sensor that detects the inclination angle of the vehicle body , and
It has a controller that controls the pilot valve to automatically start and stop the turning operation of the turning body .
The controller
Among the work targets, the target position, which is the position of the target work surface facing the swivel body, the first threshold value, which is the swivel angle for automatically starting the swivel operation of the swivel body under the control of the controller, and the control of the controller. Each of the second threshold values, which is the inclination angle of the vehicle body, which automatically starts the turning operation of the turning body, is stored.
The target turning angle from the position information to the target position is calculated, and the turning flow angle generated by the inertia of the swivel body is calculated based on the angular velocity detected by the angular velocity sensor.
It is determined whether or not each of the first condition in which the target turning angle is equal to or higher than the first threshold value and the second condition in which the tilt angle detected by the tilt angle sensor is equal to or lower than the second threshold value is satisfied.
Based on the target turning angle and the turning flow angle, it is determined whether or not the position information is the deceleration start position of the turning body.
When the first condition and the second condition are satisfied and the position information is determined not to be the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is controlled to automatically start the swivel operation of the swivel body. At the same time, when the first condition and the second condition are satisfied and the position information is determined to be the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is controlled to automatically perform the swivel operation of the swivel body. Stop
A construction machine characterized by that.
前記旋回体の向いている方向及び位置を含む位置情報を測定するためのアンテナと、
前記旋回体の旋回角速度を検出する角速度センサと、
前記旋回モータに供給される作動油の温度を検出する温度センサと、
前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるコントローラと、を有し、
前記コントローラは、
作業対象のうち前記旋回体を正対させる目標作業面の位置である目標位置、前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる旋回角度である第１閾値、及び前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作を自動で開始させる作動油の温度である第３閾値のそれぞれを記憶し、
前記位置情報から前記目標位置までの目標旋回角度を演算すると共に、前記角速度センサで検出された角速度に基づいて前記旋回体の慣性によって生じる旋回流れ角度を演算し、
前記目標旋回角度が前記第１閾値以上である第１条件、及び前記温度センサで検出された温度が前記第３閾値以上である第３条件のそれぞれを満たすか否かを判定し、
前記目標旋回角度及び前記旋回流れ角度に基づいて、前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であるか否かを判定し、
前記第１条件及び前記第３条件を満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置でないと判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始させると共に、前記第１条件及び前記第３条件を満たし、かつ前記位置情報が前記旋回体の減速開始位置であると判定された場合に前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で停止させる
ことを特徴とする建設機械。 A traveling body, a swivel body rotatably mounted above the traveling body, a front working machine attached to the front portion of the swivel body, an operating device for swiveling the swivel body, and the swivel body. In a construction machine provided with a swivel motor for driving, a directional control valve for controlling the flow of hydraulic oil supplied to the swivel motor, and a pilot valve for generating pilot pressure acting on the directional control valve.
An antenna for measuring position information including the direction and position of the swivel body, and
An angular velocity sensor that detects the turning angular velocity of the swivel body, and
A temperature sensor that detects the temperature of the hydraulic oil supplied to the swivel motor, and
It has a controller that controls the pilot valve to automatically start and stop the turning operation of the turning body .
The controller
Of the work targets, the target position, which is the position of the target work surface facing the swivel body, the first threshold value, which is the swivel angle for automatically starting the swivel operation of the swivel body under the control of the controller, and the control of the controller. Each of the third threshold values, which is the temperature of the hydraulic oil that automatically starts the turning operation of the turning body, is stored.
The target turning angle from the position information to the target position is calculated, and the turning flow angle generated by the inertia of the swivel body is calculated based on the angular velocity detected by the angular velocity sensor.
It is determined whether or not each of the first condition in which the target turning angle is equal to or higher than the first threshold value and the third condition in which the temperature detected by the temperature sensor satisfies the third threshold value or higher are satisfied.
Based on the target turning angle and the turning flow angle, it is determined whether or not the position information is the deceleration start position of the turning body.
When the first condition and the third condition are satisfied and the position information is determined not to be the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is controlled to automatically start the swivel operation of the swivel body. At the same time, when the first condition and the third condition are satisfied and the position information is determined to be the deceleration start position of the swivel body, the pilot valve is controlled to automatically perform the swivel operation of the swivel body. Stop
A construction machine characterized by that.
前記フロント作業機の姿勢を検出する姿勢センサを有し、
前記コントローラは、
前記姿勢センサで検出された前記フロント作業機の姿勢に応じて変化する比例定数を用いて、前記旋回流れ角度を演算する
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to any one of claims 1, 3 and 4.
It has a posture sensor that detects the posture of the front work machine.
The controller
A construction machine characterized in that the turning flow angle is calculated using a proportionality constant that changes according to the posture of the front working machine detected by the posture sensor.
前記操作装置は、前記操作装置による操作を無効とし、前記コントローラによる前記旋回体の旋回動作を自動で開始及び停止させるスイッチを有する
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to any one of claims 1, 3 and 4.
The operating device is a construction machine comprising a switch that invalidates the operation by the operating device and automatically starts and stops the turning operation of the swivel body by the controller.
前記コントローラの制御により前記旋回体が前記目標位置で停止した旨を報知する報知装置を有し、
前記コントローラは、前記位置情報が前記目標位置であると判定された場合に、前記旋回体が前記目標位置で停止した旨を報知させるための信号を前記報知装置に対して出力する
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to any one of claims 1, 3 and 4.
It has a notification device for notifying that the swivel body has stopped at the target position under the control of the controller.
The controller is characterized in that, when it is determined that the position information is the target position, a signal for notifying that the swivel body has stopped at the target position is output to the notification device. Construction machinery.
前記コントローラの制御により前記旋回体の旋回動作が自動で行われている旨を報知する報知装置を有し、
前記コントローラは、前記パイロット弁を制御して前記旋回体の旋回動作を自動で開始させた場合に、前記旋回体の旋回動作が自動で行われている旨を報知させるための信号を前記報知装置に対して出力する
ことを特徴とする建設機械。 In the construction machine according to any one of claims 1, 3 and 4.
It has a notification device that notifies that the swivel operation of the swivel body is automatically performed by the control of the controller.
When the controller controls the pilot valve to automatically start the swivel operation of the swivel body, the controller sends a signal for notifying that the swivel operation of the swivel body is automatically performed. A construction machine characterized by outputting to.
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