工程机械制造技术

提供不要求操作员进行复杂的操作就能够使碾压作业时的铲斗的按压力均匀的工程机械。控制装置(18)判断是否为碾压作业，运算从动臂(4)的转动支点到铲斗(6)的背面规定位置(B)为止的距离即前部距离(R)，以随着所述前部距离变大则所述铲斗接近平整土地目标面的速度变小的方式决定所述铲斗的目标速度，在进行碾压作业时，将用于达成所述铲斗的目标速度的操作装置(9a、9b)的操作内容通知至操作员，或者以达成所述铲斗的目标速度的方式控制液压执行机构(4a～6a)。

construction machinery

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工程机械
本专利技术涉及液压挖掘机等的工程机械。
技术介绍
近年来，伴随对信息化建设的支承，液压挖掘机等的工程机械中有具有将动臂、斗杆、铲斗等的作业机构的位置或姿势向操作员显示的机械指导、或以沿着目标施工面移动作业机构的位置的方式进行控制的机械控制的功能的工程机械。作为其代表例，已知有将液压挖掘机的铲斗前端位置和铲斗角度向监控器显示、或者若铲斗前端接近目标施工面则以使铲斗不继续前进的方式对动作设置限制的工程机械。然而，在土木施工作业中，作为平整土地作业后的最终完成工序，进行用铲斗背面敲打并压固地面的碾压作业(也称为“敲打土坡”)。作为支援碾压作业的技术，例如举出专利文献1、2。在专利文献1中公开了如下的技术：基于来自用于操作作业机的操作构件(操作杆等)的操作信号，切换平整土地作业时与碾压作业时的控制。且在碾压作业时根据作业机与设计地形之间的距离限制趋向设计地形的作业机的速度。另外，在专利文献2中公开了如下的技术：检测前部作业机的挖掘半径(reach)，根据挖掘半径的大小来进行调整泵流量或者控制阀的开度的控制，由此，使杆操作量与铲斗(附件)移动量的关系与挖掘半径的变化无关地设为一定。现有技术文献专利文献1：WO2016/125916号公报专利文献2：JP特开2012-225084号公报
技术实现思路
在碾压作业中，在将铲斗背面撞向地面时的强度(按压力)成为决定完工面的结果好坏的主要原因。这是因为，铲斗背面的按压力的强弱的偏差会呈现为完工面的凹凸。因此，为了做出高品质的完工面如何将按压力保持均匀变成为课题。在此，按压力由铲斗速度与前部作业机的惯性(前部惯性)之积来定义，前部惯性根据前部作业机的姿势而变化。与之相对地，在专利文献1的技术中，虽然在碾压作业时根据作业机与设计地形之间的距离而使铲斗速度被限制在一定值以下，但因前部惯性根据前部作业机的姿势而发生变化会使按压力变动。另一方面，在专利文献2的技术中，虽然与前部作业机的挖掘半径无关地将相对于动臂操作量的铲斗速度设为一定值，但为了将按压力设为一定，操作员必须根据前部作业机的姿势来调整动臂操作量，因此，为了实现按压力的均匀化而要求很高的熟练度。本专利技术是鉴于上述课题而提出的，其目的在于，提供一种不要求操作员进行复杂的操作就能够使在碾压作业时的铲斗的按压力均匀的工程机械。为了达成上述目的，本专利技术提供一种工程机械，其具备：车身；具有动臂、斗杆以及铲斗的多关节型的前部作业机，其安装于所述车身的前方；多个液压执行机构，其包含驱动所述动臂的动臂液压缸、驱动所述斗杆的斗杆液压缸、以及驱动所述铲斗的铲斗液压缸；由操作员操作的操作装置，其指示所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的各动作；检测所述动臂的姿势的动臂姿势检测装置；检测所述斗杆的姿势的斗杆姿势检测装置；检测所述铲斗的姿势的铲斗姿势检测装置；以及控制装置，其根据所述操作装置的操作对所述多个液压执行机构的驱动进行控制，所述控制装置设定平整土地目标面，所述控制装置决定使所述铲斗不侵入至比所述平整土地目标面更靠下方这样的所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的目标速度，所述控制装置在进行平整土地作业时，将用于达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的所述操作装置的操作内容通知至所述操作员，或者以达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的方式控制所述多个液压执行机构的驱动，其中，所述控制装置判断是否为碾压作业，对前部距离进行运算，所述前部距离为从所述动臂的转动支点到所述铲斗的背面规定位置为止的距离，以随着所述前部距离变大则所述铲斗接近所述平整土地目标面的速度变小的方式决定所述铲斗的目标速度，在进行碾压作业时，将用于达成所述铲斗的目标速度的所述操作装置的操作内容通知至所述操作员，或者以达成所述铲斗的目标速度的方式控制所述多个液压执行机构。根据以如上方式构成的本专利技术，在碾压作业时，以随着前部距离变大而铲斗接近平整土地目标面的速度变小的方式决定铲斗目标速度，将用于达成该铲斗目标速度的操作装置的操作内容通知给操作员，或者以达成该铲斗目标速度的方式控制多个液压执行机构。由此，操作员不进行复杂的操作就能够使碾压作业时的铲斗的按压力均匀。专利技术效果根据本专利技术，不要求操作员进行复杂的操作就能够使在碾压作业时的铲斗的按压力均匀。附图说明图1是示意性示出本专利技术的实施方式的液压挖掘机的外观的图。图2是概略示出本专利技术的实施方式的控制器的处理功能的一部分的功能框图。图3是第一实施例的控制器的详细的功能框图。图4是示出铲斗的背面规定位置以及前部距离(挖掘半径)的运算方法的图。图5是示出车身接地面和平整土地目标面不在同一平面上的情况的前部距离的图。图6是示出第一实施例的铲斗目标速度决定部的运算结果的一例的图。图7是示出第一实施例的操作指示决定部的运算结果的一例的图。图8是示出应用了现有技术的情况下的按压力相对于前部距离的变化的图。图9是示出在液压挖掘机的车身在俯仰(pitch)方向上振动的状态下进行碾压作业的情况下的按压力的变化的一例的图。图10是第二实施例以及第三实施例的控制器的详细的功能框图。图11是示出第二实施例的铲斗目标速度决定部的运算结果的一例的图。图12是示出第三实施例的铲斗目标速度决定部的运算结果的一例的图。图13是示出在使车身俯仰速度和铲斗速度同步的情况下的铲斗目标速度以及按压力相对于前部距离的变化的图。图14是示出第三实施例的控制器的控制运算流程的图。图15是示出在车身接地面和平整土地目标面不在同一平面上的情况下的目标面角度的图。图16是第四实施例的控制器的详细的功能框图。图17是示出第四实施例的铲斗目标速度决定部的运算结果的一例的图。图18是示出第四实施例中的铲斗目标速度相对于前部距离的变化的图。具体实施方式以下，作为本专利技术的实施方式的工程机械，举出在前部装置(前部作业机)的前端作为作业具而具有铲斗的液压挖掘机的例子，参照附图进行说明。此外，在各图中，对同等构件标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。图1是示意性示出本实施方式的液压挖掘机的外观的图。在图1中，液压挖掘机100具有将沿垂直方向分别转动的多个被驱动构件(动臂4、斗杆5、铲斗(作业具)6)连结而构成的多关节型的前部装置(前部作业机)1、和构成车身的上部旋转体2以及下部行使体3，上部旋转体2相对于下部行使体3可旋转地设置。另外，前部装置1的动臂4的基端在垂直方向上可转动地支承于上部旋转体2的前部，斗杆5的一端在垂直方向上可转动地支承于与动臂4的基端不同的端部(前端)，铲斗6在垂直方向上可转动地支承于斗杆5的另一端。动臂4、斗杆5、铲斗6、上部旋转体2以及下部行使体3由作为液压执行机构的动臂液压缸4a、斗杆液压缸5a、铲斗液压缸6a、旋转马达2a、以及左右的行使马达3a(仅图示一方的行使马达)分别驱动。动臂4、斗杆5以及铲斗6在单一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工程机械，其具备：车身；具有动臂、斗杆以及铲斗的多关节型的前部作业机，其安装于所述车身的前方；多个液压执行机构，其包含驱动所述动臂的动臂液压缸、驱动所述斗杆的斗杆液压缸、以及驱动所述铲斗的铲斗液压缸；由操作员操作的操作装置，其指示所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的各动作；检测所述动臂的姿势的动臂姿势检测装置；检测所述斗杆的姿势的斗杆姿势检测装置；检测所述铲斗的姿势的铲斗姿势检测装置；以及控制装置，其根据所述操作装置的操作对所述多个液压执行机构的驱动进行控制，/n所述控制装置设定平整土地目标面，/n所述控制装置决定使所述铲斗不侵入至比所述平整土地目标面更靠下方这样的所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的目标速度，/n所述控制装置在进行平整土地作业时，将用于达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的所述操作装置的操作内容通知至所述操作员，或者以达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的方式控制所述多个液压执行机构的驱动，/n所述工程机械的特征在于，/n所述控制装置判断是否为碾压作业，/n对前部距离进行运算，所述前部距离为从所述动臂的转动支点到所述铲斗的背面规定位置为止的距离，/n以随着所述前部距离变大则所述铲斗接近所述平整土地目标面的速度变小的方式决定所述铲斗的目标速度，/n在进行碾压作业时，将用于达成所述铲斗的目标速度的所述操作装置的操作内容通知至所述操作员，或者以达成所述铲斗的目标速度的方式控制所述多个液压执行机构。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171113 JP 2017-2180711.一种工程机械，其具备：车身；具有动臂、斗杆以及铲斗的多关节型的前部作业机，其安装于所述车身的前方；多个液压执行机构，其包含驱动所述动臂的动臂液压缸、驱动所述斗杆的斗杆液压缸、以及驱动所述铲斗的铲斗液压缸；由操作员操作的操作装置，其指示所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的各动作；检测所述动臂的姿势的动臂姿势检测装置；检测所述斗杆的姿势的斗杆姿势检测装置；检测所述铲斗的姿势的铲斗姿势检测装置；以及控制装置，其根据所述操作装置的操作对所述多个液压执行机构的驱动进行控制，
所述控制装置设定平整土地目标面，
所述控制装置决定使所述铲斗不侵入至比所述平整土地目标面更靠下方这样的所述动臂、所述斗杆以及所述铲斗的目标速度，
所述控制装置在进行平整土地作业时，将用于达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的所述操作装置的操作内容通知至所述操作员，或者以达成所述斗杆以及所述铲斗的目标速度的方式控制所述多个液压执行机构的驱动，
所述工程机械的特征在于，
所述控制装置判断是否为碾压作业，
对前部距离进行运算，所述前部距离为从所述动臂的转动支点到所述铲斗...

【专利技术属性】
技术研发人员：石原新士，坂本博史，森木秀一，成川理优，
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