施工机械制造技术

本发明专利技术提供一种施工机械，该施工机械容易使工作组件的作用点沿目标轨迹移动。在本发明专利技术中，在上部回转体上安装有动臂，在动臂的前端安装有斗杆。由动臂及斗杆构成工作组件。驱动装置驱动工作组件。操作装置通过操作者被操作。传感器检测工作组件的作用点的位置。以作用点越靠近动臂的基部则动臂的角速度相对于操作装置的操作量之比越高的方式控制驱动装置。

【技术实现步骤摘要】
施工机械本申请主张基于2015年1月6日申请的日本专利申请第2015-000777号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
本专利技术涉及一种对操作装置进行操作来使动臂及斗杆动作的施工机械。
技术介绍
下述专利文献1中公开有一种施工机械的轨迹控制装置。在该轨迹控制装置中，以各动臂及斗杆的旋转运动在动臂缸及斗杆缸的行程末端自动停止的方式校正动臂角速度及斗杆角速度。由此，即使在动臂缸及斗杆缸行程末端附近也能够进行圆滑的连续的动作。专利文献1：日本特开平10-121507号公报在一般的液压挖土机中，根据操作杆的操作角来决定动臂及斗杆的角速度。与铲斗的前端的上下方向及前后方向相关的移动速度相对于动臂及斗杆的角速度具有非线性的关系。作为一例，将铲斗前端的上下方向的速度相对于动臂及斗杆的角速度之比定义为机械性速度增益。该机械性速度增益依赖于动臂及斗杆的姿势。例如，铲斗越接近动臂的基部，机械性速度增益越降低。若机械性速度增益降低，则铲斗朝向上下方向的移动相对于操作杆的操作量变得缓慢。有时进行使铲斗沿着横跨机械性速度增益不同的区域的目标轨迹移动的工作。在机械性速度增益较小的区域，若铲斗的位置从目标轨迹偏移，则必须加大返回至目标轨迹的操作的操作量。如此，由于用于使铲斗返回目标轨迹的操作量改变，因此难以使铲斗沿目标轨迹移动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种容易使工作组件的作用点沿目标轨迹移动的施工机械。根据本专利技术的一观点，提供一种施工机械，所述施工机械具有：工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；驱动装置，驱动所述工作组件；操作装置，通过操作者被操作；传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及控制装置，以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述动臂的角速度相对于所述操作装置的操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。专利技术效果一般的，作用点接近动臂的基部时，则动臂的角速度相对于操作装置的操作量之比(机械性速度增益)越降低。以作用点越接近动臂的基部则机械性速度增益越高的方式控制驱动装置，因此操作者能够不去意识机械性速度增益的降低而使工作组件的作用点移动。因此，容易使作用点沿目标轨迹移动。附图说明图1是基于实施例的施工机械的侧视图。图2是基于实施例的施工机械的液压控制系统的概略图。图3是用于对定义工作组件的姿势的坐标系及各种参数的定义进行说明的图。图4A是表示平常的操作者进行操作时的作用点AP的轨迹的一例的曲线图，图4B是表示角度θ1的时间变化的曲线图，图4C是表示机械性速度增益的时间变化的曲线图。图5A是表示与动臂相关的机械性速度增益的前后方向位置依赖性的曲线图，图5B是表示与斗杆相关的机械性速度增益的上下方向位置依赖性的曲线图。图6是表示驱动基于实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。图7是表示驱动基于其他实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。图8是表示驱动基于又一实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。图9是表示驱动基于又一其他实施例的施工机械的工作组件的功能的框图。标号说明10-下部行走体，11-回转机构，12-上部回转体，13-动臂，14-动臂缸，15-斗杆，16-斗杆缸，17-铲斗，18-铲斗缸，19、20、21-液压马达，23-工作组件，25-控制阀，26-液压泵，29-姿势传感器，30-控制装置，31-操作装置，33-驱动装置，34-液压回路，35-动力产生装置，130-动臂矢量，141、142-液压管路，150-斗杆矢量，151-作用点矢量，161、162-液压管路，170-铲斗矢量，181、182-液压管路，251-方向切换阀，252-流量调整阀，253-再生阀，271、272、273、274、275、276-压力传感器，291、292、293-角度传感器，301-操作量检测部，302-位置检测部，303-速度要求值校正部，304-校正系数确定部，305-驱动部，306-位置-校正系数对应表，307-吐出量校正部，308-再生流量校正部，309-负载判定部，311-操作杆，AP-作用点，CFa、CFb-校正系数，CV-指令值，CVa-斗杆指令值，CVb-动臂指令值，DQC-吐出量指令值，L-轨迹，MGa、MGb-机械性速度增益，OA-操作量，OAa-斗杆的操作量，OAb-动臂的操作量，RFC-再生流量指令值，SCa、SCb-控制信号，Vz-作用点的z方向的速度，WCa-斗杆角速度指令值，WCb-动臂角速度指令值，WRa-斗杆角速度要求值，WRb-动臂角速度要求值，Wa、Wb、Wc-角速度。具体实施方式图1中示出基于实施例的施工机械的侧视图。在下部行走体10上，经由回转机构11而能够回转地搭载有上部回转体12。上部回转体12与动臂13、斗杆15及铲斗17等工作组件连结。工作组件通过动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18等液压缸而被液压驱动。通过动臂13、斗杆15及铲斗17构成挖掘用的附件。另外，除了挖掘用的附件以外，也能够连结破碎用的附件、起重磁铁用的附件等。图2中示出基于实施例的施工机械的液压控制系统的概略图。液压回路向动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18供给工作油。而且，该液压回路还向液压马达19、20及21供给工作油。液压马达19、20分别驱动下部行走体10(图1)的2条履带。液压马达21使上部回转体12(图1)回转。液压回路包含液压泵26及控制阀25。通过动力产生装置35，液压泵26被驱动。动力产生装置35中使用例如柴油引擎等内燃机。液压泵26向控制阀25供给高压的工作油。控制阀25包含方向切换阀251、流量调整阀252、再生阀253等。方向切换阀251切换向液压缸及液压马达供给的工作油的流向。流量调整阀252调整向液压缸及液压马达供给的工作油的流量。方向切换阀251及流量调整阀252按照每一液压缸及每一液压马达进行准备。再生阀253使在动臂13或斗杆15下降时从动臂缸14或斗杆缸16返回到罐中的回油分别流入到斗杆缸16或动臂缸14。由此，工作油朝向斗杆缸16或动臂缸14的流量增加。动臂缸14的底部室及杆室分别经由液压管路141及液压管路142与控制阀25连接。斗杆缸16的底部室及杆室分别经由液压管路161及液压管路162与控制阀25连接。铲斗缸18的底部室及杆室分别经由液压管路181及液压管路182与控制阀25连接。压力传感器271、272分别测定向动臂缸14的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器273、274分别测定向斗杆缸16的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器275、276分别测定向铲斗缸18的底部室及杆室供给的工作油、或从底部室及杆室排出的工作油的压力。压力传感器271～276的测定结果输入至控制装置30。操作装置31包含通过操作者被操作的操作杆311。操作装置31产生与操作杆311的操作量OA相应的先导压或电信号。与操作量OA相应的先导压或电信号输入至控制装置30。控制装置30根据从操作装置31输入的操作量OA生成用于驱动由动臂缸14、斗杆缸16及铲斗缸18构成的液压缸的指令值CV。而且，控制装置30根据操作量OA生成用于驱动液压马达19～21的指令值CV。与指令值CV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种施工机械，其具有：工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；驱动装置，驱动所述工作组件；操作装置，通过操作者被操作；传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及控制装置，以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述动臂的角速度相对于所述操作装置的操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。

【技术特征摘要】
2015.01.06 JP 2015-0007771.一种施工机械，其具有：工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；驱动装置，驱动所述工作组件；操作装置，通过操作者被操作；传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及控制装置，以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述动臂的角速度相对于所述操作装置的操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。2.根据权利要求1所述的施工机械，其中，所述控制装置以所述作用点越靠近所述动臂的基部则所述斗杆的角速度相对于所述操作量之比越高的方式控制所述驱动装置。3.一种施工机械，其具有：工作组件，包含安装于上部回转体的动臂、及安装于所述动臂的前端的斗杆；驱动装置，驱动所述工作组件；操作装置，通过操作者被操作；传感器，检测所述工作组件的作用点的位置；及控制装置，根据从所述操作装置输入的操作量来控制所述驱动装置，所述控制装置根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置，对以所述作用点的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义的速度增益进行校正。4.根据权利要求3所述的施工机械，其中，所述控制装置与所述作用点的位置无关地使所述速度增益接近恒定值。5.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，所述速度增益以所述作用点朝向上下方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义。6.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，所述速度增益以所述作用点朝向前后方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义。7.根据权利要求3或4所述的施工机械，其中，所述速度增益包含：上下方向速度增益，以所述作用点朝向上下方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义；及前后方向速度增益，以所述作用点朝向前后方向的移动速度相对于所述操作装置的操作量之比来定义，所述控制装置从所述上下方向速度增益及所述前后方向速度增益中选择一方的速度增益，且根据由所述传感器检测出的所述作用点的位置来对被选择的所述速度增益进行校正。8.根据权利要求3所述的施工机械，其中，所述控制装置根据所述操作量生成速度要求值，且相对于所述速度要求值，进行依赖于所述作用点的位置的校正运算，由此生成速度指令值，并根据所述速度指令值来控制所述驱动装置。9....

【专利技术属性】
技术研发人员：冈田健志，平沼一则，冈田纯一，因藤雅人，
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