挖土机制造技术

本发明专利技术的实施例所涉及的挖土机具有：下部行走体(1)；上部回转体(3)，搭载于下部行走体(1)；挖掘附件，安装于上部回转体(3)；及外部运算装置(30E)，搭载于上部回转体(3)且驱动挖掘附件。外部运算装置(30E)以根据挖掘对象地面的硬度控制铲斗(6)的铲尖相对于挖掘对象地面的铲斗铲尖角度(α)的方式构成。

An excavator

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挖土机
本专利技术涉及一种具备挖掘附件的挖土机。
技术介绍
已知有具备由动臂、斗杆及铲斗构成的挖掘附件的挖土机(参考专利文献1。)。该挖土机由挖掘附件的姿势计算作用于铲斗前端的挖掘反作用力。而且，当其挖掘反作用力超过规定值时，使动臂自动上升。这是为了通过使挖掘深度变浅，以免进行如铲斗变得无法移动的无用的挖掘动作。以往技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-252338号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题然而，上述挖土机未考虑挖掘对象地面的硬度而计算挖掘反作用力。因此，若挖掘对象地面较硬，则导致将挖掘反作用力计算成小于实际值，从而无法以适当的定时来使动臂上升。其结果，可能会引起如铲斗无法移动的无用的挖掘动作。另一方面，若挖掘对象地面较软，则导致将挖掘反作用力计算成大于实际值，从而会导致使动臂提早上升。其结果，会导致在一次挖掘动作中减少进入到铲斗内的沙土的量，从而导致降低工作效率。鉴于上述，希望提供一种能够进行更有效的挖掘的挖土机。用于解决技术课题的手段本专利技术的实施例所涉及的挖土机具有：下部行走体：上部回转体，搭载于所述下部行走体；挖掘附件，安装于所述上部回转体；及控制装置，搭载于所述上部回转体且驱动所述附属装置，所述控制装置根据挖掘对象地面的硬度，控制铲斗铲尖相对于所述挖掘对象地面的角度。专利技术效果根据上述方案，提供一种能够进行更有效的挖掘的挖土机。附图说明图1是本专利技术的实施例所涉及的挖土机的侧视图。图2是表示搭载于图1的挖土机的姿势检测装置的结构例的挖土机的侧视图。图3是表示搭载于图1的挖土机的基本系统的结构例的图。图4是表示搭载于图1的挖土机的驱动系统的结构例的图。图5是表示外部运算装置的结构例的图。图6是表示挖掘初期阶段时的铲斗与挖掘对象地面之间的关系的图。图7是表示存储于硬度表的对应关系的曲线图。图8是表示挖掘支援处理的一例的流程图。图9是表示通过图8的处理调整铲斗铲尖角度的情况的图。图10A是表示挖掘对象较硬时所执行的挖掘支援处理的另一例的图。图10B是表示挖掘对象较硬时所执行的挖掘支援处理的又一例的图。图10C是表示挖掘对象较硬时所执行的挖掘支援处理的又一例的图。图11是表示挖掘支援处理的又一例的流程图。图12A是表示通过图11的处理调整铲斗铲尖角度的情况的图。图12B是表示附属装置长度TR分别与铲斗角度θ3及铲斗铲尖角度α之间的关系的曲线图。具体实施方式首先，参考图1对作为本专利技术的实施例所涉及的施工机械的挖土机(挖掘机)进行说明。另外，图1是本专利技术的实施例所涉及的挖土机的侧视图。在图1所示的挖土机的下部行走体1上经由回转机构2搭载有上部回转体3。在上部回转体3中安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有铲斗6。作为工作要件的动臂4、斗杆5及铲斗6构成附属装置的一例即挖掘附件。动臂4由动臂缸7驱动。斗杆5由斗杆缸8驱动。铲斗6由铲斗缸9驱动。在上部回转体3上设置有操纵室10，且搭载有发动机11等动力源。并且，在上部回转体3中安装有通信装置M1、定位装置M2、姿势检测装置M3、摄像装置M4及缸压检测装置M5。通信装置M1以控制挖土机与外部之间的通信的方式构成。在本实施例中，通信装置M1控制GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem：全球导航卫星系统)测量系统与挖土机之间的无线通信。具体而言，通信装置M1例如以一天一次的频度在开始挖土机的工作时获取工作现场的地形信息。GNSS测量系统例如采用网络型RTK-GNSS定位方式。定位装置M2以测量挖土机位置的方式构成。在本实施例中，定位装置M2为组装有电子罗盘的GNSS接收机，测量挖土机的存在位置的维度、经度及高度，且测量挖土机的方向。姿势检测装置M3以检测附属装置的姿势的方式构成。在本实施例中，姿势检测装置M3为检测挖掘附件的姿势的装置。摄像装置M4以获取挖土机周边的图像的方式构成。在本实施例中，摄像装置M4包含安装于上部回转体3的前方摄像机。前方摄像机为拍摄挖土机的前方的立体摄像机，且安装于操纵室10的屋顶即操纵室10的外部。也可以安装于操纵室10的顶棚即操纵室10的内部。前方摄像机能够拍摄挖掘附件。前方摄像机也可以是单镜头摄像机。缸压检测装置M5以检测液压缸中的工作油的压力的方式构成。在本实施例中，缸压检测装置M5分别检测动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的工作油的压力。图2是表示分别构成搭载于图1的挖土机的姿势检测装置M3及缸压检测装置M5的各种传感器的输出内容的一例的挖土机的侧视图。具体而言，姿势检测装置M3包含动臂角度传感器M3a、斗杆角度传感器M3b、铲斗角度传感器M3c及车体倾斜传感器M3d。缸压检测装置M5包含动臂杆压传感器M5a、动臂底压传感器M5b、斗杆杆压传感器M5c、斗杆底压传感器M5d、铲斗杆压传感器M5e及铲斗底压传感器M5f。在图2中，X轴包含于水平面，Z轴相当于回转轴。动臂角度传感器M3a以获取动臂角度的方式构成。动臂角度传感器M3a例如包含检测动臂脚销的旋转角度的旋转角度传感器、检测动臂缸7的行程量的行程传感器及检测动臂4的倾斜角度的倾斜(加速度)传感器等中的至少一个。动臂角度传感器M3a例如获取动臂角度θ1。动臂角度θ1例如为在XZ平面上连结动臂脚销位置P1与斗杆连结销位置P2的线段P1-P2相对于水平线的角度。斗杆角度传感器M3b以获取斗杆角度的方式构成。斗杆角度传感器M3b例如包含检测斗杆连结销的旋转角度的旋转角度传感器、检测斗杆缸8的行程量的行程传感器及检测斗杆5的倾斜角度的倾斜(加速度)传感器等中的至少一个。斗杆角度传感器M3b例如获取斗杆角度θ2。斗杆角度θ2例如为在XZ平面上连结斗杆连结销位置P2与铲斗连结销位置P3的线段P2-P3相对于水平线的角度。在本实施例中，铲斗连结销位置P3与Z轴(回转轴)之间的距离表示附属装置长度TR。铲斗角度传感器M3c以获取铲斗角度的方式构成。铲斗角度传感器M3c例如包含检测铲斗连结销的旋转角度的旋转角度传感器、检测铲斗缸9的行程量的行程传感器及检测铲斗6的倾斜角的倾斜(加速度)传感器等中的至少一个。铲斗角度传感器M3c例如获取铲斗角度θ3。铲斗角度θ3例如为在XZ平面上连结铲斗连结销位置P3与铲斗铲尖位置P4的线段P3-P4相对于水平线的角度。动臂角度传感器M3a、斗杆角度传感器M3b及铲斗角度传感器M3c也可以由加速度传感器与陀螺仪传感器的组合构成。车体倾斜传感器M3d以获取挖土机围绕Y轴的倾斜角θ4及挖土机围绕X轴的倾斜角θ5(未图示。)的方式构成。车体倾斜传感器M3d例如包含双轴倾斜(加速度)传感器及三轴倾斜(加速度)传感器等中的至少一个。另外，图2的XY平面为水平面。动臂杆压传感器M5a检测动臂缸7的杆侧油室的压力(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖土机，其具有：/n下部行走体；/n上部回转体，搭载于所述下部行走体；/n挖掘附件，安装于所述上部回转体；及/n控制装置，搭载于所述上部回转体且驱动所述附属装置，/n所述控制装置根据挖掘对象地面的硬度，控制铲斗的铲尖相对于所述挖掘对象地面的角度。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170705 JP 2017-1320301.一种挖土机，其具有：
下部行走体；
上部回转体，搭载于所述下部行走体；
挖掘附件，安装于所述上部回转体；及
控制装置，搭载于所述上部回转体且驱动所述附属装置，
所述控制装置根据挖掘对象地面的硬度，控制铲斗的铲尖相对于所述挖掘对象地面的角度。


2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
在挖掘中期阶段，所述控制装置根据所述挖掘对象地面的硬度控制铲斗角度。


3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置确定所述铲斗的铲尖与所述挖掘对象地面接触的位置。


4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
所述控制装置使所述挖掘对象地面的硬度为规定的硬度以上时的附属装置长度小于所述挖掘对象地面的硬度小于规定的硬度时的附属装置长度。


5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
在所述挖掘对象地面的硬度为规定的硬度以上的情况下，在所述铲斗的铲尖与所述挖掘对象地面接触时，所述控制装置使所述铲斗上下振动或前后摆动。


6.根据权利要求1所述的挖土机，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春男，佐野裕介，
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