工作装置控制装置及作业机械制造方法及图纸

工作装置控制装置具备：铲斗姿态确定部、施工面确定部、铲斗控制部。铲斗姿态确定部确定全局坐标系中铲斗的角度。施工面确定部确定施工面在全局坐标系中的角度，该角度表示工作装置挖掘的挖掘对象的目标形状。铲斗控制部以铲斗的角度与施工面的角度之差为恒定角度的方式控制铲斗。

Work Device Control Device and Work Machinery

The control device of the working device has the following parts: the bucket attitude determination part, the construction surface determination part and the bucket control part. The bucket attitude determination part determines the bucket angle in the global coordinate system. The construction surface determination section determines the angle of the construction surface in the global coordinate system, which represents the target shape of the excavated object excavated by the working device. The bucket control unit controls the bucket with the angle difference between the bucket and the construction surface as a constant angle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工作装置控制装置及作业机械
本专利技术涉及工作装置控制装置及作业机械。本申请要求了2016年11月30日在日本申请的特愿2016－233280号的优先权，在此引用其内容。
技术介绍
如专利文献1所公开的，已知有为了进行直线挖掘而将工作装置的角度保持为恒定的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)特开平3－66838号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题通过专利文献1所记载的技术，通过将工作装置的角度保持为恒定，能够将一个施工面适当地成形。另一方面，在跨过施工面的角度发生变化的拐点(倾斜度不同的施工面彼此连接的点)而成形多个施工面的情况下，驾驶者需要在铲斗抵达拐点时，通过开关操作将保持工作装置角度的控制关闭，进行操作以使工作装置成为适当角度后，再次通过开关操作将保持工作装置角度的控制开启。本专利技术的方式的目的在于，提供能够在包含拐点的角度不同的多个目标挖掘地形的挖掘作业时适当地保持工作装置的角度而无需驾驶者进行明示操作的工作装置控制装置及作业机械。用于解决课题的技术方案根据本专利技术的第一方式，工作装置控制装置是控制具备工作装置的作业机械的控制装置，该工作装置包含铲斗，其中，具备：铲斗姿态确定部，其确定所述铲斗的角度；施工面确定部，其确定施工面的角度，该施工面的角度表示所述工作装置挖掘的挖掘对象的目标形状；铲斗控制部，其以所述铲斗的角度与所述施工面的角度之差为恒定角度的方式控制所述铲斗。根据本专利技术的第二方式，作业机械具备：工作装置，其包含铲斗；上述方面的控制装置。专利技术效果根据上述方式之中至少一个方式，工作装置控制装置能够在包含拐点的角度不同的多个目标挖掘地形的挖掘作业时适当地保持铲斗的角度而无需驾驶者进行明示操作。附图说明图1是表示第一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图；图2是表示第一实施方式的液压挖掘机的控制系的结构的概略框图；图3是表示工作装置的姿态的例子的图；图4是表示第一实施方式的液压挖掘机的控制装置的结构的框图；图5是表示限制速度表的一例的图；图6是表示第一实施方式的控制装置的动作的流程图；图7是表示第一实施方式的铲斗控制处理的流程图；图8是表示第一实施方式的液压挖掘机的行为的例子的图。具体实施方式＜第一实施方式＞以下，参照附图对实施方式进行说明。《液压挖掘机》图1是表示第一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图。第一实施方式中，作为作业机械的一例，对液压挖掘机100进行说明。需要说明的是，其他实施方式的作业机械不一定是液压挖掘机100。液压挖掘机100具备：通过液压进行工作的工作装置110；支承工作装置110的作为上部回转体的车身120；支承车身120的作为下部行驶体的行驶装置130。工作装置110具备：大臂111、小臂112、铲斗113、大臂油缸114、小臂油缸115、铲斗油缸116。大臂111是支撑小臂112及铲斗113的支柱。大臂111的基端部经由销P1安装于车身120的前部。小臂112将大臂111和铲斗113连结。小臂112的基端部经由销P2安装于大臂111的前端部。铲斗113具备用于挖掘砂土等的铲、和用于搬运所挖掘的砂土的容器。铲斗113具备向铲的后端侧延长的铲斗底面113A。铲斗113的基端部经由销P3安装于小臂112的前端部。大臂油缸114是用于使大臂111工作的液压缸。大臂油缸114的基端部安装于车身120。大臂油缸114的前端部安装于大臂111。小臂油缸115是用于驱动小臂112的液压缸。小臂油缸115的基端部安装于大臂111。小臂油缸115的前端部安装于小臂112。铲斗油缸116是用于驱动铲斗113的液压缸。铲斗油缸116的基端部安装于小臂112。铲斗油缸116的前端部安装于铲斗113。在车身120，具备供操作人员搭乘的驾驶室121。驾驶室121置于车身120的前方且置于工作装置110的左侧。在第一实施方式中，以驾驶室121为基准，将前后方向定义为+Y方向及－Y方向，将左右方向定义为－X方向及+X方向，将上下方向定义为+Z方向及－Z方向。在驾驶室121的内部，设有用于操作工作装置110的操作装置1211。根据操作装置1211的操作量，向大臂油缸114、小臂油缸115及铲斗油缸116供给液压油。《液压挖掘机的控制系》图2是表示第一实施方式的液压挖掘机的控制系的结构的概略框图。液压挖掘机100具备：行程检测器117、操作装置1211、位置检测器122、方位运算器123、倾斜检测器124。行程检测器117检测大臂油缸114、小臂油缸115及铲斗油缸116各自的行程长度。由此，后述的控制装置126能够基于大臂油缸114、小臂油缸115及铲斗油缸116各自的行程长度来检测工作装置110的姿态角，即，在第一实施方式中，行程检测器117是对工作装置110的姿态角进行检测的单元的一例。而在其他实施方式中，不限于此，作为检测工作装置110的姿态角的单元，也可以代替行程检测器117、或者与行程检测器117并用的方式，使用旋转编码器或水平器等角度检测器。操作装置1211具备设于驾驶室121右侧的右侧操作杆1212、和设于驾驶室121左侧的左侧操作杆1213。操作装置1211检测右侧操作杆1212的前后方向及左右方向的操作量、以及左侧操作杆1213的前后方向及左右方向的操作量，将与检测到的操作量对应的操作信号向控制装置126输出。第一实施方式的操作装置1211的操作信号的生成方式是PPC方式。PPC方式是指如下方式：通过压力传感器检测由右侧操作杆1212及左侧操作杆1213的操作而生成的先导液压，并生成操作信号。具体而言，右侧操作杆1212的前方向的操作对应于大臂油缸114的缩回、大臂111的下降动作的指令。右侧操作杆1212的后方向的操作对应于大臂油缸114的伸张、大臂111的提升动作的指令。右侧操作杆1212的右方向的操作对应于铲斗油缸116的缩回、铲斗113的卸料的指令。右侧操作杆1212的左方向的操作对应于铲斗油缸116的伸张、铲斗113的挖掘的指令。左侧操作杆1213的前方向的操作对应于小臂油缸115的伸张、小臂112的挖掘的指令。左侧操作杆1213的后方向的操作对应于小臂油缸115的缩回、小臂112的卸料的指令。左侧操作杆1213的右方向的操作对应于车身120的右回转的指令。左侧操作杆1213的左方向的操作对应于车身120的左回转的指令。位置检测器122检测车身120的位置。位置检测器122具备从构成GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem)的人造卫星接收测位信号的第一接收器1231。位置检测器122基于第一接收器1231接收到的测位信号，检测全局坐标系中车身120的代表点的位置。全局坐标系是指，以地面上规定的点(例如，设于施工现场的GNSS基站的位置)为基准点的坐标系。作为GNSS的例子，可举出GPS(GlobalPositioningSystem)。方位运算器123运算车身120朝向的方位。方位运算器123具备从构成GNSS的人造卫星接收测位信号的第一接收器1231及第二接收器1232。第一接收器1231及第二接收器1232分别设于车身120的不同位置。方位运算器123使用第一接收器1231接收到的测位信号和第二接收器1232接收到的测位信号，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工作装置控制装置，控制具备工作装置的作业机械，该工作装置包含铲斗，其中，具备：铲斗姿态确定部，其确定所述铲斗的角度；施工面确定部，其确定施工面的角度，该施工面的角度表示所述工作装置挖掘的挖掘对象的目标形状；铲斗控制部，其以所述铲斗的角度与所述施工面的角度之差为恒定角度的方式控制所述铲斗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 JP 2016-2332801.一种工作装置控制装置，控制具备工作装置的作业机械，该工作装置包含铲斗，其中，具备：铲斗姿态确定部，其确定所述铲斗的角度；施工面确定部，其确定施工面的角度，该施工面的角度表示所述工作装置挖掘的挖掘对象的目标形状；铲斗控制部，其以所述铲斗的角度与所述施工面的角度之差为恒定角度的方式控制所述铲斗。2.如权利要求1所述的工作装置控制装置，其中，所述铲斗姿态确定部确定与所述铲斗的底面正交的底面法线向量，所述施工面确定部确定与所述施工面正交的施工面法线向量，该施工面位于所述铲斗的竖直下方，所述铲斗控制部以如下方式控制所述铲斗：所述底面法线向量与所述施工面法线向量的夹角为恒定角度。3.如权利要求1或2所述的工作装置控制装置，其中，所述铲斗控制部以...

【专利技术属性】
技术研发人员：松山彻，北岛仁，岛野佑基，
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