作业机械制造技术

一种作业机械，其具备控制器(500)，该控制器(500)基于任意设定的目标面(60)的位置信息、作业装置(15)的姿势信息以及操作杆(1)的操作信息，分别运算使设定于作业装置的多个作业点候补(8a、8b)沿着目标面移动的液压缸(5)的目标速度，按照运算出的多个该目标速度中的某1个目标速度来控制液压缸(5)的速度，在该作业机械中，控制器运算在使多个作业点候补分别以相对应的目标速度(VTa、VTb)移动了的情况下在剩余的作业点候补产生的候补点速度(VTab、VTba)，从该多个候补点速度中选出最难以侵入目标面的速度，按照与所选出的该候补点速度相关联的作业点候补的目标速度来控制液压缸。

Operating machinery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械
本专利技术涉及液压挖掘机等作业机械。
技术介绍
在包括液压挖掘机在内的作业机械的领域中，公知有如下控制系统：在使用作业机械进行施工之际，基于安装于作业机械的作业装置(前部作业装置)与根据施工对象的三维设计数据所生成的目标面之间的距离而修正操作员对作业装置的操作，由此半自动地进行由作业装置进行的切合目标面的挖掘成形作业。另外，在挖掘成形作业中，不仅需要使位于作业装置的前端部的铲斗的前端不侵入目标面，也需要使作业装置的其他部分(例如铲斗的背面的鼓出部分)不侵入目标面。关于这种技术，存在专利文献1。在专利文献1中，首先，将铲斗前端设为第1监视点，将铲斗背面的最外端的点设为第2监视点，将以第1监视点不侵入目标面的方式控制作业装置(作业机械)之际的动臂缸速度(第1调整速度)设为S1，将以第2监视点不侵入目标面的方式控制作业装置之际的动臂缸速度(第2调整速度)设为S2。并且，按照S1和S2中的较大的一者控制作业装置。即，若S1＞S2，则以第1监视点为对象而以防止其侵入目标面的方式控制作业装置。另一方面，若S2＞S1，则以第2监视点为对象而以防止其侵入目标面的方式控制作业装置。若如此控制作业装置，则能够在使铲斗在前后方向上移动而对例如大致水平的目标面进行成形的水平拉回作业中防止铲斗前端和背面侵入目标面。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/127914号小册子
技术实现思路
然而，在使用了专利文献1所记载的控制系统的作业机械中，虽然能够在通过动臂抬升动作必然使铲斗从目标面远离的作业(例如图10所示的水平拉回作业)中防止铲斗侵入目标面，但例如在像图11所示的作业机械与目标面60的位置关系那样通过动臂下降动作使铲斗从目标面60远离的作业中铲斗有可能侵入目标面60。对此，在根据图18对水平拉回作业再次进行了研究之后，使用图12研究在车身的下方对图11所示那样的铅垂的目标面进行挖掘的情况。在本稿中，将在执行防止侵入目标面60的控制之际成为其控制的基准的点称为作业点(具体而言是铲斗前端8a和背面端8b)。此外，为了使研究简单，在图18、12中设为铲斗前端8a和背面端8b处于距目标面60相同的距离(即设为连接铲斗前端8a和背面端8b的铲斗底面与目标面60平行)。另外，如图18的(a)所示，铲斗前端8a的速度定义为在目标面60的上方接近目标面60的方向是负、远离目标面60的方向是正。缸速度按照作业机械中的一般定义而定义为伸长的方向是正、收缩的方向是负。在图18中，铲斗的前端8a和背面端8b隔着包括斗杆的转动轴心在内且与目标面60垂直的假想面61而位于前后。另外，在图18、图12中，为了使说明简单，仅着眼于由于斗杆和动臂的动作而在铲斗前端8a或背面端8b产生的速度(速度矢量(Va1、Vb1、Vtgt、Vmoda、Vmodb))中的与目标面60垂直的分量。即实际上也产生与目标面60平行的分量，但省略该与目标面60平行的分量而说明。首先，在图18的上侧所示的(a)中，对以如下方式控制作业装置的情况的动作进行说明：铲斗前端8a与目标面60之间的距离越接近，铲斗前端8a的与目标面60垂直的分量的动作目标速度Vtgt越接近零，由此防止铲斗前端8a侵入目标面60。在该情况下，若操作员进行斗杆回收操作，则如图18的(a)的空心箭头所示那样斗杆向逆时针方向以角速度Wa动作，在铲斗前端8a处向正方向产生速度Va1。铲斗前端8a的动作目标速度(其中，仅作为垂直分量)是Vtgt，该Vtgt由铲斗前端8a与目标面60之间的距离决定。为了使铲斗前端8a以Vtgt动作，需要通过动臂动作在铲斗前端8a产生负方向的修正速度Vmoda(＝Vtgt-Va1)。若将在铲斗前端产生Vmoda的动臂缸速度设为Cbm1，则缸速度Cbm1的朝向是收缩的方向(即是负)。接着，在图18的下侧所示的(b)中，对以防止铲斗背面端8b侵入目标面60的方式控制作业装置的情况的动作进行说明。斗杆的动作与铲斗前端8a的情况相同，向逆时针方向以角速度Wa动作。此时，在铲斗背面端8b处向负方向产生速度Vb1。铲斗前端8a和背面端8b距目标面60的距离相同，因此，铲斗背面端8b的动作目标速度同样是Vtgt。为了使铲斗背面端8b以Vtgt动作，需要利用动臂产生正方向的修正速度Vmodb(＝Vtgt-Vb1)。若将在铲斗背面端8b产生Vmodb的动臂缸速度设为Cbm2，则缸速度Cbm2的朝向是缸伸长的方向(即为正)。缸速度将伸长的方向定义为正，将收缩的方向定义为负，因此，Cbm2＞Cbm1。此时，根据比较两个缸速度并基于较大的一者进行控制的专利文献1所记载的控制系统，在Cbm2的情况下，即以(b)的铲斗背面端8b为对象，以防止其侵入目标面60的方式控制作业装置。Va1为正，Vb1为负，因此，存在侵入目标面60的可能性的是铲斗背面端8b。即，根据专利文献1所记载的控制系统，能够在防止铲斗前端和背面端侵入目标面的同时进行半自动挖掘成形。此外，此时，在动臂缸以收缩的方向为正而以伸长的方向为负的情况下(即，使缸速度的正负互逆的情况下)，在比较上述的缸速度的大小的部分中，会将铲斗前端8a选择为控制对象，无法恰当地进行半自动挖掘成形(即铲斗背面端8b会侵入目标面60)。在未定义正负的情况下，在Cbm1与Cbm2的正负互异、大小相同的情况下，不能进行判定。接下来，使用图12的上侧所示的(a)来说明于在车身的下方对铅垂的目标面进行挖掘的情况(图11的情况)下，以防止铲斗前端8a侵入目标面60的方式控制作业装置时的动作。于在车身的下方对图12所示那样的目标面60进行挖掘的情况下，挖掘所需要的操作员的斗杆操作成为放出操作。此时，斗杆向顺时针方向以角速度Wa动作，通过操作员操作在铲斗前端8a向负方向产生速度Va1。铲斗前端的动作目标速度设为Vtgt。Vtgt由铲斗前端8a与目标面60之间的距离决定。为了使铲斗前端以Vtgt动作，需要利用动臂产生正方向的修正速度Vmoda(＝Vtgt-Va1)。若将在铲斗前端产生Vmoda的动臂缸速度设为Cbm1，则缸速度Cbm1的朝向是收缩的方向(即为负)。接着，使用图12的下侧所示的(b)来说明以防止铲斗背面端8b侵入目标面60的方式控制作业装置的情况的动作。斗杆的动作与铲斗前端8a的情况相同，向顺时针方向以角速度Wa动作。此时，由于操作员操作而在铲斗背面端8b向负方向产生速度Vb1。铲斗前端8a和背面端8b距目标面60的距离相同，因此，铲斗背面端8b的动作目标速度同样是Vtgt。为了使铲斗背面端8b以Vtgt动作，需要利用动臂产生正方向的修正速度Vmodb(＝Vtgt-Vb1)。若将在铲斗背面端8b产生Vmodb的动臂缸速度设为Cbm2，则缸速度Cbm2的朝向与Cbm1同样地是收缩的方向(即为负)。若注意符号来比较随着斗杆动作而产生的铲斗前端8a的速度Va1和背面端8b的速度Vb1的大小，则Va1＜Vb1。因而，修正速度Vmoda、Vmodb的大小关系成为Vmoda＞Vmod本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业机械，具备：/n作业装置；/n液压缸，其由从液压泵排出的工作油驱动，使所述作业装置动作；/n操作装置，其根据操作员的操作而指示所述液压缸的动作；以及/n控制器，其基于任意设定的目标面的位置信息、所述作业装置的姿势信息以及所述操作装置的操作信息，分别运算使设定于所述作业装置的多个作业点候补沿着所述目标面移动的所述液压缸的目标速度，按照运算出的多个目标速度中的某1个目标速度来控制所述液压缸的速度，该作业机械的特征在于，/n所述控制器运算在使所述多个作业点候补分别以所述多个目标速度中的相对应的目标速度移动了的情况下在剩余的作业点候补产生的速度，/n所述控制器按照所述多个作业点候补对在所述剩余的作业点候补产生的速度进行分组而形成多个速度组，/n所述控制器从所述多个速度组中选出所述多个作业点候补全部进行最难以侵入所述目标面的动作的速度组，并且/n所述控制器按照所述多个目标速度中的与所选出的所述速度组相关联的作业点候补的目标速度来控制所述液压缸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种作业机械，具备：
作业装置；
液压缸，其由从液压泵排出的工作油驱动，使所述作业装置动作；
操作装置，其根据操作员的操作而指示所述液压缸的动作；以及
控制器，其基于任意设定的目标面的位置信息、所述作业装置的姿势信息以及所述操作装置的操作信息，分别运算使设定于所述作业装置的多个作业点候补沿着所述目标面移动的所述液压缸的目标速度，按照运算出的多个目标速度中的某1个目标速度来控制所述液压缸的速度，该作业机械的特征在于，
所述控制器运算在使所述多个作业点候补分别以所述多个目标速度中的相对应的目标速度移动了的情况下在剩余的作业点候补产生的速度，
所述控制器按照所述多个作业点候补对在所述剩余的作业点候补产生的速度进行分组而形成多个速度组，
所述控制器从所述多个速度组中选出所述多个作业点候补全部进行最难以侵入所述目标面的动作的速度组，并且
所述控制器按照所述多个目标速度中的与所选出的所述速度组相关联的作业点候补的目标速度来控制所述液压缸。


2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，
所述控制器运算在使所述多个作业点候补分别以所述多个目标速度中的相对应的目标速度移动了的情况下在剩余的作业点候补产生的速度，
所述控制器按照所述多个作业点候补对在所述剩余的作业点候补产生的速度进行分组而形成多个速度组，
所述控制器在所述多个速度组中分别选出能最快地侵入所述目标面的速度，
所述控制器在从所述多个速度组所选出的能最快地侵入所述目标面的速度中选出能最慢地侵入所述目标面的速度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：中野寿身，田中宏明，铃木悠介，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP