一种作业机械的控制装置，其控制用于对施工对象进行施工的作业机械所具有的作业机，包括：控制部，其以使上述作业机所具有的作业部件不侵入预先设定的目标形状的方式控制上述作业机；以及切换部，其基于上述作业部件相对于目标施工地形的姿态，将上述目标形状设为与上述目标施工地形相距预先设定的距离的偏移地形或是上述目标施工地形，上述目标施工地形是作为上述施工对象的精整目标的形状。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对具有作业机的作业机械进行控制的作业机械的控制装置、作业机械和作业机械的控制方法。
技术介绍
现有技术中记载了一种具有作业机的工程机械，在判断作业方式是成形作业的情况下，使铲斗沿着表示挖掘对象的目标形状的设计面移动，在判断作业方式是齿尖对位作业的情况下，使铲斗在以设计面为基准的规定位置上停止(例如参照专利文献1)。专利文献1：国际公开2012/127912号
技术实现思路
在形成坡面的情况下，可以考虑使铲斗以坡面为目标形状而移动。不过在形成坡面的情况下，需要对对象进行挖掘和将挖掘表面压实这两种作业。在这种情况下，可以考虑以留有压紧余量的方式对对象进行挖掘，然后使铲斗按压该压紧余量直至到达目标的坡面位置。在控制作业机使其不侵入施工对象的精整目标的形状的情况下，可以考虑将以留有压紧余量的方式进行挖掘的目标形状和坡面的目标形状设为精整目标的形状。这样，作业机械的操作员需要多次设定精整目标的形状，而操作变得复杂。本专利技术的目的在于能够抑制在作业机械形成坡面时作业机械的操作员的操作变得复杂。根据本专利技术的第一方式，提供一种作业机械的控制装置，其控制用于对施工对象进行施工的作业机械所具有的作业机，包括：控制部，其以使上述作业机所具有的作业部件不侵入预先设定的目标形状的方式控制上述作业机；以及切换部，其基于上述作业部件相对于目标施工地形的姿态，将上述目标形状设为与上述目标施工地形相距预先设定的距离的偏移地形或是上述目标施工地形，上述目标施工地形是作为上述施工对象的精整目标的形状。根据本专利技术的第二方式，提供一种作业机械，其至少具有第一方式涉及的作业机械的控制装置。根据本专利技术的第三方式，提供一种作业机械的控制方法，用于控制对施工对象进行施工的作业机械所具有的作业机，包括：基于上述作业部件相对于目标施工地形的姿态，将预先设定的目标形状设为与上述目标施工地形相距预先设定的距离的偏移地形或是上述目标施工地形的步骤，其中，上述目标施工地形是作为上述施工对象的精整目标的形状；以及在上述作业机对上述施工对象进行施工的期间，以不侵入上述目标形状的方式控制上述作业机的步骤。本专利技术能够抑制在作业机械形成坡面时作业机械的操作员的操作变得复杂。附图说明图1是实施方式涉及的作业机械的立体图。图2是表示液压挖掘机的控制系统和液压系统的结构的框图。图3是作业机控制器的框图。图4是表示目标施工地形43I和铲斗8的图。图5是用于说明动臂限制速度的图。图6是表示形成坡面的施工示例的图。图7是表示形成坡面的施工示例的图。图8是用于说明求取铲斗底面的角度的方法的图。图9是用于说明求取目标施工地形与铲斗的底面所构成的角度的方法的图。图10是表示包含用于切换偏移系数的阈值的映射的图。图11是表示包含用于切换偏移系数的阈值的映射的图。图12是表示将干预控制中的目标形状设为偏移地形时的铲斗的移动的图。图13是表示实施方式涉及的作业机械的控制方法的流程图。图14是表示在实施方式中目标施工地形位于现状地形上方的情况下的施工示例的图。符号说明1 车辆主体2 作业机6 动臂7 斗杆8 铲斗8H 尾部8BD 铲齿8T 齿尖8B 底面13 动臂销14 斗杆销15 铲斗销16 第一行程传感器17 第二行程传感器18 第三行程传感器25 操作装置25L 左操作杆25R 右操作杆26 作业机控制器26A 相对位置计算部26B 距离计算部26C 目标速度计算部26CNT 控制部26D 干预速度计算部26E 干预指令计算部26F 干预速度修正部26M 存储部26P 处理部26J 切换部27C 干预阀28 显示控制器29S 开关39 传感器控制器43I 目标施工地形43Iv 偏移地形43Ivf 第一偏移地形(偏移地形)43Ivs 第二偏移地形(偏移地形)100 液压挖掘机Cas、Cst 控制状态CBI 动臂指令信号d 距离Ff 固定标志位K 偏移系数MPA、MPB 映射Off、Offc 偏移量Sga 斗杆操作指令αc、α1、α2 阈值θ1、θ2、θ3 倾斜角度θb 底面角度具体实施方式参照附图来详细说明用于实施本专利技术的方式(实施方式)。作业机械的整体结构图1是实施方式涉及的作业机械的立体图。图2是表示液压挖掘机100的控制系统200和液压系统300的结构的框图。作为作业机械的液压挖掘机100具有车辆主体1和作业机2。车辆主体1具有作为回转体的上部回转体3和作为行走体的行走装置5。上部回转体3在发动机室3EG的内部收容有作为动力产生装置的内燃机和液压泵等装置。在实施方式中，液压挖掘机100中，作为动力产生装置的内燃机例如可使用柴油发动机，但动力产生装置不局限于此。上部回转体3具有驾驶室4。行走装置5搭载上部回转体3。行走装置5具有履带5a、5b。行走装置5通过由设置于左右的行走马达5c的一方或双方驱动履带5a、5b使其旋转，而使液压挖掘机100行走。上部回转体3中，配置有作业机2和驾驶室4的一侧是前方，配置有发动机室3EG的一侧是后方。朝向前方时的左侧是上部回转体3的左侧，朝向前方时的右侧是上部回转体3的右侧。上部回转体3的左右方向也称为宽度方向。液压挖掘机100或车辆主体1以上部回转体3为基准，行走装置5一侧为下方，以行走装置5为基准，上部回转体3一侧为上方。在液压挖掘机100设置于水平面的情况下，下方是铅垂方向即重力的作用方向一侧，上方是与铅垂方向相反的一侧。作业机2具有动臂6、斗杆7、作为作业部件的铲斗8、动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12。动臂6的基端部通过动臂销13安装于车辆主体1的前部。斗杆7的基端部通过斗杆销14安装于动臂6的前端部。在斗杆7的前端部，通过铲斗销15安装有铲斗8。铲斗8以铲斗销15为中心转动。铲斗8在与铲斗销15相反的一侧安装有多个铲齿8BD。齿尖8T是铲齿8BD的前端。在实施方式中，作业机2上升是指作业机2从液压挖掘机100的接地面朝向上部回转体3的方向移动的动作。作业机2下降是指作业机2从液压挖掘机100的上部回转体3朝向接地面的方向移动的动作。液压挖掘机100的接地面是履帯5a、5b接地的部分中的至少由三个点定义的平面。用于定义接地面的至少三个点可以位于两个履带5a、5b中的一方，也可以位于双方。在不具有上部回转体3的作业机械的情况下，作业机2上升是指作业机2向远离作业机械的接地面的方向移动的动作。作业机2下降是指作业机2向靠近作业机械的接地面的方向移动的动作。在作业机械具有车轮而非履带的情况下，接地面是至少由三个车轮接地的部分定义的平面。作业部件也可以不具有多个铲齿8BD。也就是说，作业部件也可以不具有如图1所示那样的铲齿8BD，而是齿尖由钢板形成为平直形状的铲斗。作业机2例如也可以设置具有单个铲齿的倾斜斗。倾斜斗是指具有铲斗倾斜缸，通过使铲斗向左右倾斜，即使液压挖掘机位于倾斜地面，也能够将斜面、平地成形或平整为任意的形状。此外，作业机2也可以具有斜坡用铲斗作为作业部件来取代铲斗8。图1所示的动臂缸10、斗杆缸11和铲斗缸12分别是通过液压油的压力(以下可称为液压)驱动的液压缸。动臂缸10驱动动臂6使其升降。斗杆缸11驱动斗杆7使其围绕斗杆销14进行动作。铲斗缸12驱动铲斗8使其围绕铲斗销15进行动作。在动臂缸10、斗杆缸11和铲斗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种作业机械的控制装置，其控制用于对施工对象进行施工的作业机械所具有的作业机，所述作业机械的控制装置的特征在于，包括：控制部，其以使所述作业机所具有的作业部件不侵入预先设定的目标形状的方式控制所述作业机；以及切换部，其基于所述作业部件相对于目标施工地形的姿态，将所述目标形状设为与所述目标施工地形相距预先设定的距离的偏移地形或是所述目标施工地形，所述目标施工地形是作为所述施工对象的精整目标的形状。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机械的控制装置，其控制用于对施工对象进行施工的作业机械所具有的作业机，所述作业机械的控制装置的特征在于，包括：控制部，其以使所述作业机所具有的作业部件不侵入预先设定的目标形状的方式控制所述作业机；以及切换部，其基于所述作业部件相对于目标施工地形的姿态，将所述目标形状设为与所述目标施工地形相距预先设定的距离的偏移地形或是所述目标施工地形，所述目标施工地形是作为所述施工对象的精整目标的形状。2.根据权利要求1所述的作业机械的控制装置，其特征在于：所述切换部从所述作业机开始进行所述目标形状的施工时起至结束一连串的施工时为止，使所述控制部维持开始进行所述目标形状的施工时的所述目标形状。3.根据权利要求2所述的作业机械的控制装置，其特征在于：所述作业机具有安装于所述作业部件的斗杆，在所述作业部件侵入所述目标形状的情况下，所述控制部执行使所述作业机停止的控制，在所述斗杆停止且没有对所述作业机实施使其不侵入所述目标形状的控制的情况下，所述切换部取消对所述目标形状的维持。4.根据权利要求1至3中任一项所述的作业机械的控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：松山徹，岛野佑基，市原将志，上义树，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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