挖土机及其控制方法技术

本发明专利技术提供一种挖土机及其控制方法。附属装置(12)安装于上部回转体。在进行通常动作时，驱动机构(502)根据操作者对操作装置(26)的输入而驱动附属装置(12)。传感器(504)检测挖土机的运动。滑动抑制部(510)根据传感器(504)的输出，检测行走体在附属装置(12)的延长方向的滑动，并校正基于驱动机构(502)的附属装置(12)的动作。

Excavator and its control method

The invention provides a digging machine and a control method thereof. The accessory device (12) is installed in the upper body of revolution. During normal operation, the driving mechanism (502) drives the accessory device (12) according to the input of the operator (26) by the operator. The sensor (504) detects the motion of the excavator. The sliding suppression unit (510) detects the sliding of the moving body in the extended direction of the accessory device (12) according to the output of the sensor (504), and corrects the action of the accessory device (12) based on the driving mechanism (502).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挖土机及其控制方法
本专利技术涉及一种挖土机。
技术介绍
挖土机主要具备行走体(还称为履带、下部行走体)、上部回转体、附属装置。上部回转体转动自如地安装于行走体并通过回转马达来控制位置。附属装置安装于上部回转体，并在进行作业时使用。在软土等弹性模量低的较脆的现场使用挖土机的情况下，或者在摩擦系数小的现场使用挖土机的情况下，挖土机的滑动成为问题。例如，在专利文献1中公开了与行走时的行走体的滑动防止有关的技术。例如，在专利文献2中公开了与回转时的行走体的滑动防止有关的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-64024号公报专利文献2：日本特开2014-163155号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术人对挖土机进行研究的结果，认识到以下课题。在使用挖掘或粉碎、平整等附属装置的作业中，行走体受到来自附属装置的反作用力。若反作用力变大，则有可能会使行走体滑动。以往，存在如下问题：若在作业中行走体滑动，则需要察觉到滑动的操作者停止附属装置的动作，这会导致工作效率的下降。或者，需要操作者根据经验对附属装置动作进行微调节以使不产生滑动，但若将滑动防止委托于操作者的操作，则还存在不熟练的操作者使行走体滑动的可能性。关于以往的滑动防止，将回转时或行走时设成对象，也未曾对附属装置动作进行任何考虑。本专利技术是鉴于这种课题而完成的，其一个方式的例示性目的之一在于，提供一种具备抑制因附属装置的动作而引起的滑动的抑制机构的挖土机。用于解决课题的手段本专利技术的一方式涉及一种挖土机。挖土机具备：行走体；上部回转体，转动自如地设置于行走体；附属装置，安装于上部回转体；传感器，检测挖土机的运动；及滑动抑制部，根据传感器的输出，检测行走体在附属装置的延长方向的滑动，并校正附属装置的动作。由于附属装置的动臂、斗杆、铲斗位于同一平面内，因此在附属装置动作时，来自附属装置的反作用力沿附属装置的延长方向作用于挖土机的主体(行走体及上部回转体)。换言之，产生向该方向的滑动时，推断为因附属装置的动作而引起该滑动。根据该方式，检测因附属装置的动作而引起的滑动，根据该结果，校正附属装置的动作，由此能够抑制滑动。在根据附属装置的缸体的压力检测信息而间接地进行滑动检测的情况下，会产生延迟。相对于此，通过传感器直接检测挖土机主体的滑动，由此能够缩短检测延迟，并能够进行迅速的应对。传感器也可以包括设置于上部回转体、且在附属装置的延长方向上具有检测轴的加速度传感器。该情况下，与上部回转体的回转方向(位置)无关地，能够直接检测附属装置的延长方向的运动。加速度传感器也可以配置在附属装置的动臂的根部与上部回转体的回转轴之间的区域。附属装置波及到上部回转体的力的作用点为动臂的根部。因此，通过在动臂的根部设置加速度传感器，能够适宜地检测因附属装置的动作而引起的滑动。在此，若加速度传感器远离回转轴，则会导致加速度传感器的输出受到基于上部回转体的回转运动的离心力的影响。因此，通过将加速度传感器配置在动臂的根部的附近且为回转轴的附近，由此降低回转运动的影响，从而能够检测因附属装置的动作而引起的滑动。传感器还可以包括检测角速度的角速度传感器。滑动抑制部也可以根据角速度传感器及角速度传感器的输出，检测行走体的滑动。关于加速度传感器的输出，不仅包括特定方向的滑动(直进运动)，还可包括纵摇方向、偏摇方向、横摇方向的旋转运动的成分。根据该方式，通过同时使用角速度传感器，能够仅抽取出滑动运动。当加速度超过规定的阈值时，校正部也可以校正附属装置的动作。由此，在未产生滑动时，附属装置根据操作者的输入而进行正常动作，仅在产生滑动时，能够对其进行校正。校正部也可以使附属装置的至少一个轴的转矩(力)减小。若减小附属装置所产生的力，则沿附属装置的延长方向作用于行走体的力F降低，从而滑动停止。若滑动停止，则即使将附属装置的力恢复到原状，只要不超过最大静摩擦力，也不会产生滑动。因此，通过以较短的时间标度来使转矩减小，能够抑制滑动而不会对操作者带来不适感或压力。至少一个轴也可以包括斗杆轴。本专利技术人进行了研究的结果，得到了如下见解：因附属装置的动作而引起的滑动的主要原因是因斗杆的动作而引起的。因此，通过降低斗杆轴的转矩(力)，能够适宜地抑制滑动。滑动抑制部也可以对至少一个轴的缸压进行减压。由此，能够降低该轴所产生的转矩(力)。校正部也可以使对至少一个轴的缸体的控制压力变化。由此，能够降低该轴所产生的转矩(力)。校正部也可以使液压系统的主泵的输出下降。校正部也可以使引擎的转速下降。由此，能够使所有的轴的转矩同样地下降。校正部也可以使附属装置的至少一个轴位移。由此，能够改变附属装置的姿势而改变附属装置所产生的力(向量)的方向，并能够降低使行走体滑动的方向的力和/或将行走体按压于地面而增加垂直阻力。也可以为，校正部为，当检测出滑动时，在某一校正期间内进行校正，之后返回至基于操作者的输入的状态。校正期间也可以为几ms～几百ms的时间标度。传感器也可以为图像传感器。滑动抑制部也可以根据图像传感器的输出，检测行走体在附属装置的延长方向的滑动。另外，在方法、装置、系统等之间互相替换以上的构成要件的任意组合或本专利技术的构成要件或表述的方式，也作为本专利技术的有效方式。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制挖土机的行走体的滑动。附图说明图1是表示作为实施方式所涉及的施工机械的一例的挖土机的外观的立体图。图2是实施方式所涉及的挖土机的附属装置的控制框图。图3(a)、(b)是说明因附属装置的动作而引起的挖土机的滑动的图。图4(a)～(d)是说明挖土机的滑动的图。图5是实施方式所涉及的滑动校正的流程图。图6(a)、(b)是说明传感器的安装部位的一例的图。图7是表示基于第1校正方式的滑动防止的波形图。图8是说明第2校正方式的图。图9是第1实施例所涉及的挖土机的电气系统及液压系统的框图。图10是第2实施例所涉及的挖土机的电气系统及液压系统的框图。图11是第3实施例所涉及的挖土机的电气系统及液压系统的框图。图12是第4实施例所涉及的挖土机的电气系统及液压系统的框图。图13是第5实施例所涉及的挖土机的电气系统及液压系统的框图。具体实施方式以下，根据优选实施方式，参考附图对本专利技术进行说明。对各附图所示的相同或者等同的构成要件、部件、处理标注相同符号，适当省略重复的说明。并且，实施方式并不限定专利技术，而只是例示，实施方式中叙述的所有特征或其组合未必为专利技术的本质性特征或其组合。本说明书中，“部件A与部件B连接的状态”除了部件A与部件B物理地直接连接的情况以外，还包括部件A与部件B经由实质上不影响它们之间的电连接状态，或者不损害通过它们的结合而能够发挥的功能或效果的其他部件而间接连接的情况。图1是表示作为实施方式所涉及的施工机械的一例的挖土机1的外观的立体图。挖土机1主要具备行走体(也称为下部行走体、履带)2及经由回转装置3而转动自如地搭载于行走体2的上部的上部回转体4。在上部回转体4上安装有附属装置12。附属装置12中，安装有动臂5、连杆连接于动臂5的前端的斗杆6、以及连杆连接于斗杆6的前端的铲斗10。铲斗10是用于捕获砂土、钢材等吊物的设备。动臂5、斗杆6及铲斗10分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9来液压驱动。并且，在上部回转体4上设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖土机，其特征在于，具备：行走体；上部回转体，转动自如地设置于所述行走体；附属装置，安装于所述上部回转体；传感器，检测所述挖土机的运动；及滑动抑制部，根据所述传感器的输出，检测所述行走体在所述附属装置的延长方向的滑动，并校正所述附属装置的动作。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.18 JP 2015-2470171.一种挖土机，其特征在于，具备：行走体；上部回转体，转动自如地设置于所述行走体；附属装置，安装于所述上部回转体；传感器，检测所述挖土机的运动；及滑动抑制部，根据所述传感器的输出，检测所述行走体在所述附属装置的延长方向的滑动，并校正所述附属装置的动作。2.根据权利要求1所述的挖土机，其特征在于，所述传感器包括设置于所述上部回转体、且在所述附属装置的延长方向上具有检测轴的加速度传感器。3.根据权利要求2所述的挖土机，其特征在于，所述加速度传感器配置在所述附属装置的动臂的根部与所述上部回转体的回转轴之间的区域。4.根据权利要求2或3所述的挖土机，其特征在于，当所述加速度超过规定的阈值时，所述滑动抑制部校正所述附属装置的动作。5.根据权利要求1至4中任一项所述的挖土机，其特征在于，所述滑动抑制部使所述附属装置的至少一个轴的转矩减小。6.根据权利要求5所述的挖土机，其特征在于，所述至少一个轴包括斗杆轴。7.根据权利要求1至6中任一项所述的挖土机，其特征在于，所述滑动抑制部对所述至少一个轴的缸压进行减压。8.根据权利要求5或6所述的挖土机，其特征在于，所述滑动抑制部使对所述至少一个轴的缸体的控制压力变化。9.根据权利要求5所述的挖土机，其特征在于，所述滑动抑制...

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田纯一，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP