JP2001182091A - Automatic operating shovel, and automatic shovel operating method - Google Patents
Automatic operating shovel, and automatic shovel operating methodInfo
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Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動運転ショベル
に係わり、特に、自動運転開始時の運転方法を改善した
自動運転ショベルおよびショベルの自動運転方法に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic driving shovel, and more particularly, to an automatic driving shovel and an automatic driving method of the shovel having improved driving methods at the start of automatic driving.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、掘削・積み込み作業を自動化する
システムとしては、例えば、特開平9−195321号
公報に記載の自動化システムが知られている。このシス
テムは、ブルドーザによって集めた土石の掘削・積み込
みを自動的に行うショベルと、ショベルによって積み込
まれた土石を破砕して砕石を生成するクラッシヤとを備
え、ブルドーザにオペレータが乗車して1人で砕石を生
成できるシステムとなっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a system for automating excavation and loading operations, for example, an automation system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-195321 is known. This system is equipped with a shovel that automatically excavates and loads debris collected by the bulldozer, and a crusher that crushes the debris loaded by the shovel to generate crushed stones. It is a system that can generate crushed stone.
【0003】また、特開平10−212740号公報に
は、ショベルに、プログラムによりショベルを自動的に
動作させる指令を出力するコントローラを設け、このコ
ントローラに掘削開始位置および排土位置を教示し記憶
しておき、コントローラからの再生指令に従って、ショ
ベルを自動的に繰り返し掘削および排土の作業を行わせ
ることが記載されている。In Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-212740, a controller for outputting a command for automatically operating a shovel by a program is provided in the shovel, and the controller teaches and stores the excavation start position and the earth discharging position. In addition, it is described that the excavator is automatically and repeatedly excavated and discharged in accordance with a regeneration command from the controller.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記示すよ
うな従来の掘削・積み込み作業を自動化するシステムで
は、例えば、作業終了時等に、ショベルの足場を整える
等のために手動作業を行った場合はショベルが位置ずれ
を起し、教示位置から位置ずれしてしまう可能性があ
る。また、自動運転の操作者であるオペレータが交代す
るような場合には、それまで行われていた自動運転の動
作軌跡が分からないために、自動運転を行うに際して
は、まず、手動で確認動作を行って、クラッシヤ等の周
辺機械との位置関係を確認した後に、実際の自動運転に
よる積み込み作業を行うようにして安全を図っていた。By the way, in the conventional system for automating the excavation / loading operation as described above, for example, when a manual operation is performed at the end of the operation or the like to prepare a scaffold of the shovel or the like. There is a possibility that the shovel may be displaced from the teaching position and displaced. In addition, when the operator who is the operator of the automatic driving is changed, the operation trajectory of the automatic driving that has been performed up to that time is not known. After confirming the positional relationship with peripheral machines such as crushers, safety was achieved by performing loading operation by actual automatic operation.
【0005】このように、上記従来技術の自動化システ
ムでは、自動運転の開始時におけるショベルの位置確認
のための動作については十分考慮されておらず、自動運
転を開始して積み込み作業が始まってしまってからクラ
ッシヤ等の周辺機械との位置関係に問題があることが解
ったり、また、位置確認が不十分な場合には、ショベル
と周辺機械との衝突や、土石を放土する際に周辺機械を
破損させてしまうといった間題があった。As described above, in the above-mentioned conventional automation system, the operation for confirming the position of the shovel at the start of the automatic operation is not sufficiently considered, and the automatic operation is started to start the loading operation. If it is known that there is a problem with the positional relationship with peripheral equipment such as a crusher, or if the position is not sufficiently confirmed, the collision between the shovel and the peripheral There was a problem that it would be damaged.
【0006】本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
に鑑みて、自動運転の開始時に、バケットに土石が積み
込まれていない状態で自動運転ショベルに確認運転を行
わせ、実際の掘削・積み込み作業時の安全の向上を図っ
た自動運転ショベルおよびショベルの自動運転方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, an object of the present invention is to make an automatic operation shovel perform a confirming operation in a state in which debris is not loaded in a bucket at the time of starting automatic operation, so that actual excavation and An object of the present invention is to provide an automatic operation shovel and an automatic operation method of the shovel which improve safety during loading operation.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
達成するために、次のような手段を採用した。In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
【0008】第1の手段は、ショベルと、該ショベルに
設けられ、該ショベルが自動運転時に取るべき教示され
た少なくとも掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショ
ベルに一連の繰り返し動作を行わせる自動運転コントロ
ーラとから構成される自動運転ショベルにおいて、前記
自動運転コントローラは、前記記憶された各教示位置に
基づいて、前記掘削位置で掘削を行うことなしに、当該
ショベルに一連の繰り返し動作を1サイクル以上行わせ
る確認運転手段を備えることを特徴とする。A first means is provided on the shovel, and the shovel causes the shovel to perform a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the shovel during automatic operation. An automatic operation shovel comprising an automatic operation controller, wherein the automatic operation controller performs a series of repetitive operations on the shovel based on each of the stored teaching positions without performing excavation at the excavation position. It is characterized by comprising a confirmation operation means for performing the operation for more than one cycle.
【0009】第2の手段は、ショベルと、該ショベルに
設けられ、該ショベルが自動運転時に取るべき教示され
た少なくとも掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショ
ベルに一連の繰り返し動作を行わせる自動運転コントロ
ーラとから構成される自動運転ショベルにおいて、前記
自動運転コントローラは、前記教示された各教示位置に
基づいて、前記掘削位置で放土動作を行って、当該ショ
ベルに一連の繰り返し動作を1サイクル以上行わせる確
認運転手段を備えることを特徴とする。The second means is provided on the shovel, and the shovel causes the shovel to perform a series of repetitive operations based on at least the taught excavation position and the unearthing position to be taken during automatic operation. An automatic operation shovel comprising an automatic operation controller, the automatic operation controller performs a soil removal operation at the excavation position based on each of the taught positions taught, and performs a series of repeated operations on the excavator. It is characterized by comprising a confirmation operation means for performing the operation for more than one cycle.
【0010】第3の手段は、ショベルと、該ショベルに
設けられ、該ショベルが自動運転時に取るべき教示され
た少なくとも掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショ
ベルに一連の繰り返し動作を行わせる自動運転コントロ
ーラとから構成される自動運転ショベルにおいて、前記
自動運転コントローラは、前記ショベルのフロントを衝
突防止姿勢にする第1の手段と、前記衝突防止姿勢で掘
削位置に旋回動作する第2の手段と、前記掘削位置で前
記ショベルのバケットをダンプする第3の手段と、前記
バケットのダンプ後、前記ショベルのフロントを衝突防
止姿勢にする第4の手段と、前記衝突防止姿勢で放土位
置に旋回動作する第5の手段と、前記放土位置で放土動
作する第6の手段とからなる確認運転手段を備えること
を特徴とする。A third means is provided on the shovel, and the shovel causes the shovel to perform a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken during automatic operation. An automatic operation shovel comprising an automatic operation controller, wherein the automatic operation controller has a first means for setting the front of the shovel in a collision prevention position, and a second means for turning to a digging position in the collision prevention position. Third means for dumping the shovel bucket at the excavation position, fourth means for setting the front of the shovel to a collision prevention position after dumping the bucket, and a dumping position at the collision prevention position. It is characterized by comprising a confirming operation means comprising a fifth means for performing a turning operation and a sixth means for performing an unloading operation at the unloading position.
【0011】第4の手段は、第1の手段ないし第3の手
段のいずれか1つの手段において、前記確認運転手段
は、通常の再生動作時に比べて、低速で確認運転を行う
ことを特徴とする。[0011] A fourth means is that in any one of the first means to the third means, the confirmation operation means performs the confirmation operation at a lower speed than during a normal regeneration operation. I do.
【0012】第5の手段は、ショベルが自動運転時に取
るべき教示された少なくとも掘削位置と放土位置に基づ
いて、当該ショベルに一連の繰り返し動作を行わせるシ
ョベルの自動運転方法において、前記ショベルのフロン
トを衝突防止姿勢にする第1の工程と、前記衝突防止姿
勢で掘削位置に旋回動作する第2の工程と、前記掘削位
置で前記ショベルのバケットをダンプする第3の工程
と、前記バケットのダンプ後、前記ショベルのフロント
を衝突防止姿勢にする第4の工程と、前記衝突防止姿勢
で放土位置に旋回動作する第5の工程と、前記放土位置
で放土動作する第6の工程とからなる確認運転を1サイ
クル以上行うことを特徴とする。A fifth means is a method for automatically operating a shovel, wherein the shovel performs a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the shovel during automatic operation. A first step of setting the front to a collision prevention position, a second step of turning to a digging position in the collision prevention position, a third step of dumping a bucket of the shovel at the digging position, A fourth step of setting the front of the shovel to a collision prevention position after dumping, a fifth step of turning to a dumping position in the collision prevention position, and a sixth step of performing a dumping operation at the dumping position Is performed for one or more cycles.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
1乃至図4を用いて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0014】図1は、本実施形態に係わる自動運転ショ
ベルおよびその作業形態を示す図である。FIG. 1 is a view showing an automatic driving shovel according to the present embodiment and a working form thereof.
【0015】同図において、1はストックヤード2に貯
留された土石を掘削して、後述するクラッシヤ3に積み
込むショベル、3はショベル1によって積み込まれた土
石を破砕して、砕石4を生成するクラッシヤ、5はショ
ベル1の再生操作を行うのに適した任意の場所に設置さ
れた操作ボックスである。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a shovel that excavates debris stored in a stock yard 2 and loads the crusher 3 to be described later, and 3 a crusher that crushes the debris loaded by the shovel 1 to generate crushed stone 4. Reference numerals 5 and 5 denote operation boxes installed at arbitrary places suitable for performing the reproduction operation of the shovel 1.
【0016】ショベル1は、走行体10と、走行体10
上に旋回可能に設けた旋回体11と、旋回体11に回動
可能に設けたブーム12と、ブーム12の先端に回動可
能に設けたアーム13と、アーム13の先端に回動可能
に設けたバケット14と、旋回体11,ブーム12,ア
ーム13およびバケット14とをそれぞれ回動動作する
ための旋回モータ110(図示せず)と、シリンダ12
0,130,140と、旋回体11に設けた運転室15
と、操作ボックス5との間で信号の送受信を行うアンテ
ナ150と、ショベル1の教示操作等を行う操作パネル
60と、主としてコンピュータで構成され自動運転を行
うための各種の制御を行う自動運転コントローラ61
と、自動運転コントローラ61の電源をON/OFFす
るためのコントローラスイッチ66等を備えている。The excavator 1 includes a traveling body 10 and a traveling body 10.
A revolving body 11 rotatably provided on the upper side, a boom 12 rotatably provided on the revolving body 11, an arm 13 rotatably provided at the tip of the boom 12, and a rotatable tip on the arm 13 A swing motor 110 (not shown) for rotating the swinging body 11, the boom 12, the arm 13, and the bucket 14 respectively;
0, 130, 140 and a driver's cab 15
, An antenna 150 for transmitting and receiving signals to and from the operation box 5, an operation panel 60 for performing a teaching operation of the shovel 1, and an automatic operation controller mainly composed of a computer for performing various controls for performing automatic operation 61
And a controller switch 66 for turning on / off the power of the automatic operation controller 61.
【0017】また、ショベル1には、旋回体11の旋回
角を検出する角度センサ111と、旋回体11とブーム
12との回動角を検出する角度センサ112と、ブーム
12とアーム13の回動角を検出する角度センサ113
と、アーム13とバケット14との回動角を検出する角
度センサ114と、図示されていない、旋回モータ11
0の圧力を検出する圧力センサ160と、ブームシリン
ダ120の圧力を検出する圧力センサ161と、アーム
シリンダ130の圧力を検出する圧力センサ162と、
バケットシリンダ140の圧力を検出する圧力センサ1
63とが設けられており、コントローラスイッチ66が
ONされると自動運転モードに移行し、自動運転コント
ローラ61によってショベル1の自動運転が行われる。The shovel 1 has an angle sensor 111 for detecting a turning angle of the revolving unit 11, an angle sensor 112 for detecting a turning angle between the revolving unit 11 and the boom 12, and a rotation of the boom 12 and the arm 13. Angle sensor 113 for detecting moving angle
An angle sensor 114 for detecting a rotation angle between the arm 13 and the bucket 14;
A pressure sensor 160 for detecting the pressure of 0, a pressure sensor 161 for detecting the pressure of the boom cylinder 120, a pressure sensor 162 for detecting the pressure of the arm cylinder 130,
Pressure sensor 1 for detecting pressure of bucket cylinder 140
63 is provided, and when the controller switch 66 is turned on, the mode is shifted to the automatic operation mode, and the automatic operation of the shovel 1 is performed by the automatic operation controller 61.
【0018】また、クラッシヤ3は、走行体30と、ホ
ッパ31と、砕石部32と、コンベア33とから構成さ
れている。The crusher 3 includes a traveling body 30, a hopper 31, a crushed stone part 32, and a conveyor 33.
【0019】また、操作ボックス5は、ショベル1の自
動運転を停止させる運転停止ボタン500と、自動運転
を開始させる運転開始ボタン501と、ショベル1を所
定の待機位置に移動させる待機位置ボタン502と、シ
ョベル1を非常停止させる非常停止ボタン503と、シ
ョベル1のエンジンを始動させるSTARTボタン50
4と、エンジンの動作を停止させるSTOPボタン50
5と、エンジン回転数を上げるUPボタン506と、エ
ンジン回転数を下げるDOWNボタン507とが設けら
れ、ショベル1のアンテナ150との間で信号の送受信
を行うアンテナ51とを備えている。The operation box 5 includes an operation stop button 500 for stopping automatic operation of the shovel 1, an operation start button 501 for starting automatic operation, and a standby position button 502 for moving the shovel 1 to a predetermined standby position. An emergency stop button 503 for emergency stop of the shovel 1 and a START button 50 for starting the engine of the shovel 1
4 and a STOP button 50 for stopping the operation of the engine
5, an UP button 506 for increasing the engine speed, and a DOWN button 507 for decreasing the engine speed are provided with the antenna 51 for transmitting and receiving signals to and from the antenna 150 of the shovel 1.
【0020】図2は、自動運転ショベルの自動運転に係
る制御機構を示すブロック図である。なお、同図におい
て、図1に示す符号と同一符号は同一箇所を示す。FIG. 2 is a block diagram showing a control mechanism for automatic operation of the automatic operation shovel. In the figure, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same parts.
【0021】同図において、50は操作ボックス5に設
けられる再生操作部、52は再生操作部50から出力さ
れ、後述する自動運転コントローラ61に入力される所
定の信号を形成するための遠隔操作コントローラ、53
および65はそれぞれ再生操作部50と自動運転コント
ローラ61間の信号を送受信するための無線装置であ
る。In FIG. 1, reference numeral 50 denotes a reproduction operation unit provided in the operation box 5; 52, a remote operation controller for forming a predetermined signal output from the reproduction operation unit 50 and input to an automatic operation controller 61 described later; , 53
And 65 are wireless devices for transmitting and receiving signals between the reproduction operation unit 50 and the automatic operation controller 61, respectively.
【0022】6は自動運転ショベル本体に設けられる車
内搭載装置を示し、62は自動運転コントローラ61か
ら出力される駆動電流によって駆動される比例電磁弁、
63は比例電磁弁62から出力される油圧信号により制
御され、アクチュエータ64に流入する油量または油圧
を制御するコントロールバルブ、64は図1に示すショ
ベル1の各部を作動するための旋回モータ110、シリ
ンダ120,130,140等のアクチュエータであ
る。コントローラスイッチ66がOFF状態の時は標準
機と同様の手動運転モードとなり、ON状態の時は自動
運転モードとなって自動運転コントローラ61による自
動運転が可能となるモードである。Reference numeral 6 denotes an in-vehicle device provided in the main body of the automatic driving shovel, 62 denotes a proportional solenoid valve driven by a driving current output from the automatic driving controller 61,
63 is a control valve that is controlled by a hydraulic signal output from the proportional solenoid valve 62 and controls the amount of oil or hydraulic pressure flowing into the actuator 64; 64 is a swing motor 110 for operating each part of the shovel 1 shown in FIG. Actuators such as cylinders 120, 130, and 140. When the controller switch 66 is in the OFF state, the operation mode is the manual operation mode similar to the standard machine. When the controller switch 66 is in the ON state, the operation mode is the automatic operation mode and the automatic operation by the automatic operation controller 61 is possible.
【0023】はじめに、自動運転ショベルの教示操作お
よび再生時の動作について図1および図2を用いて説明
する。First, the teaching operation of the automatic driving shovel and the operation during reproduction will be described with reference to FIGS.
【0024】自動運転は、まず、ショベル1のエンジン
が始動している状態でコントローラスイッチ66をON
にして自動運転モードにする。次に、自動運転ショベル
の再生動作に先だって再生時の作業位置を教示する。教
示操作は操作パネル60上に表示される指示に従って、
教示に必要な操作を行う。なお、本実施形態の教示操作
によって教示される教示位置は、掘削位置、放土位置、
および待機位置の3位置である。掘削位置はショベル1
がストックヤード2に貯留された土石を掘削するための
位置であり、放土位置はクラッシヤ3のホッパ31へ掘
削した土石を放土するための位置である。また、待機位
置は、自動運転終了時等に、オペレータがショベル1へ
の乗降を行うための位置であり、待機位置ボタン502
を押すことによりショベル1は再生時の繰り返し動作を
中断し、所定の待機位置へと移動する。In the automatic operation, first, the controller switch 66 is turned on while the engine of the shovel 1 is started.
To enter the automatic operation mode. Next, a work position at the time of reproduction is taught prior to the reproduction operation of the automatic driving shovel. The teaching operation is performed according to an instruction displayed on the operation panel 60.
Perform the necessary operations for teaching. The teaching position taught by the teaching operation of the present embodiment includes an excavation position, a dumping position,
And a standby position. Excavation position is excavator 1
Is a position for excavating the debris stored in the stock yard 2, and the unloading position is a position for discharging the debris excavated to the hopper 31 of the crusher 3. The standby position is a position for the operator to get on and off the shovel 1 at the end of automatic driving or the like.
By pressing, the excavator 1 interrupts the repetitive operation during reproduction and moves to a predetermined standby position.
【0025】上記の教示操作が行われると、自動運転コ
ントローラ61では教示操作に従って各角度センサ11
1〜114からの検出値を入力して演算し、自動運転コ
ントローラ61内に設けられる記憶手段の所定の領域に
教示位置データおよび教示コマンドを記憶する。以上の
教示操作により教示が終了すると、自動運転における再
生動作が可能となる。When the above-described teaching operation is performed, the automatic operation controller 61 controls the angle sensors 11 according to the teaching operation.
Detected values from 1 to 114 are input and calculated, and the teaching position data and the teaching command are stored in a predetermined area of a storage means provided in the automatic operation controller 61. When the teaching is completed by the above teaching operation, the regeneration operation in the automatic operation becomes possible.
【0026】再生時は、操作ボックス5の再生操作部5
0から運転開始ボタン501をONすることによって、
遠隔操作コントローラ52において生成された所定の信
号が、アンテナ51およびアンテナ150を介して自動
運転コントローラ61に送信され、再生処理が開始され
る。次いで、自動運転コントローラ61内では記憶され
ている教示データが呼び出され、角度センサ111〜1
14から得られた情報と対比しながら、教示データに合
致するように、旋回体11、ブーム12、アーム13、
およびバケット14をそれぞれ作動するための比例電磁
弁62に駆動電流が出力される。比例電磁弁62からさ
らにコントロールバルブ63を介して、各アクチュエー
タ64を制御してショベル1の自動運転が行われる。At the time of reproduction, the reproduction operation section 5 of the operation box 5
By turning on the operation start button 501 from 0,
A predetermined signal generated by the remote operation controller 52 is transmitted to the automatic operation controller 61 via the antenna 51 and the antenna 150, and the regeneration processing is started. Next, the teaching data stored in the automatic driving controller 61 is called, and the angle sensors 111 to 1 are read.
14, the revolving unit 11, the boom 12, the arm 13,
And a driving current is output to a proportional solenoid valve 62 for operating the bucket 14 and the bucket 14, respectively. The actuators 64 are controlled from the proportional solenoid valve 62 via the control valve 63, and the automatic operation of the shovel 1 is performed.
【0027】次に、自動運転ショベルの自動運転および
自動運転における確認動作について、図3および図4を
用いて説明する。Next, the automatic operation of the automatic operation shovel and the checking operation in the automatic operation will be described with reference to FIGS.
【0028】ここで、図3は自動運転コントローラ61
によって実行される自動運転ショベルの自動運転動作の
処理手順を示すフローチャートであり、図4は図3に示
す確認動作の詳細な処理手順を示すフローチャートであ
る。FIG. 3 shows an automatic operation controller 61.
Is a flowchart showing a processing procedure of the automatic driving operation of the automatic driving shovel executed by the shovel, and FIG. 4 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the confirmation operation shown in FIG.
【0029】まず、図3において、運転開始ボタン50
1がONされると、自動運転がスタートする。次いでス
テップ1で後述する確認動作を行う。確認動作後は、再
生動作が開始され、ステップ2において戻り旋回動作を
行う。ここで、戻り旋回動作とは、教示された放土位置
から掘削位置への旋回動作である。次に、ステップ3で
掘削動作を行う。ここで、掘削動作とは、ショベル1の
ブーム下げを行ってフロントを地面に接地させ、次いで
アームクラウドにより掘削を行い、バケットクラウドに
より土石を掻き込み、ブーム上げによりショベル1を旋
回可能な姿勢にするといった動作である。次に、ステッ
プ4で行き旋回動作を行う。ここで、行き旋回動作と
は、教示された掘削位置から放土位置への旋回動作であ
る。次に、ステップ5で放土動作を行う。ここで、放土
動作とは、教示された放土位置において、バケットダン
プ等によってステップ3で掘削した土石を、クラッシヤ
3のホッパ31に放土する動作である。自動運転動作が
1巡すると、ステップ2に戻り、以後同じ動作を繰り返
し自動運転を行う。First, in FIG.
When 1 is turned on, automatic operation starts. Next, in step 1, a confirmation operation described later is performed. After the confirmation operation, the reproduction operation is started, and in step 2, the return operation is performed. Here, the return turning operation is a turning operation from the taught dumping position to the excavation position. Next, excavation operation is performed in step 3. Here, the excavation operation is performed by lowering the boom of the shovel 1 to ground the front to the ground, then performing excavation by the arm cloud, scraping debris by the bucket cloud, and turning the shovel 1 by raising the boom. It is an operation to do. Next, in step 4, a go-swing operation is performed. Here, the going turning operation is a turning operation from the taught excavation position to the earth discharging position. Next, in step S5, the earth discharging operation is performed. Here, the earth discharging operation is an operation of discharging the earth and stone excavated in step 3 by a bucket dump or the like to the hopper 31 of the crusher 3 at the taught earth discharging position. After one cycle of the automatic operation, the process returns to step 2, and the same operation is repeated thereafter to perform the automatic operation.
【0030】確認動作は、図4において、まず、ステッ
プ100においてショベル1の移動速度を低速にセット
する。これにより、確認動作中の動作に不具合が生じた
場合に、操作ボックス5に設けられる運転停止ボタン5
00もしくは非常停止ボタン503を押してからショベ
ル1の動作が停止するまでの動作距離を短くすることが
できると共に、停止時のショックを小さくすることがで
きるので、ショベル1を安全に停止させることができ
る。次に、ステップ101において、ショベル1のフロ
ントを衝突防止姿勢とする。ここで、衝突防止姿勢と
は、ショベル1が360度旋回可能な姿勢であり、本実
施形態では、教示された放土位置から一定量のブーム上
げを行った姿勢とし、教示操作が終了すると、自動運転
コントローラ61によって教示位置を基に自動生成され
る。なお、図3のステップ4における行き旋回動作での
フロント姿勢は、衝突防止姿勢におけるフロント姿勢と
同一である。次に、ステップ102において掘削位置へ
と旋回動作を行う。次に、ステップ103においてバケ
ットをダンプすると共にステップ104で動作ウェイト
(Wait)を実行し、バケット中の土石を放土する。
なお、本実施形態ではウェイト時間を2秒としている。
これは、自動運転開始時に、バケット中に土石が積み込
まれた状態となっている可能性もあるので、掘削位置に
おいて放土動作を行うことによりバケットを確実に空荷
の状態とし、確認動作中の放土動作で放土された土石に
よる周辺機械の破損の可能性を無くするためである。次
に、ステップ105においてフロントを衝突防止姿勢と
し、ステップ106で行き旋回動作を行い、ステップ1
07で放土動作を行う。なお、ステップ106の行き旋
回動作とステップ107の放土動作は、図3におけるス
テップ4での行き旋回動作およびステップ5での放土動
作と動作速度が異なるだけであり、動作軌跡は同一のも
のである。次に、ステップ108において移動速度の低
速状態を解除し、確認動作を終了して自動運転本来の通
常の繰り返し動作に移行する。Referring to FIG. 4, first, at step 100, the moving speed of the shovel 1 is set to a low speed. Thereby, when a malfunction occurs in the operation during the confirmation operation, the operation stop button 5 provided on the operation box 5
Since the operating distance from when the 00 or the emergency stop button 503 is pressed to when the operation of the shovel 1 stops can be shortened and the shock at the time of stopping can be reduced, the shovel 1 can be stopped safely. . Next, in step 101, the front of the shovel 1 is set to the collision prevention posture. Here, the collision prevention posture is a posture in which the shovel 1 is capable of turning 360 degrees, and in the present embodiment, is a posture in which a certain amount of boom is raised from the taught dumping position, and when the teaching operation is completed, Automatically generated by the automatic operation controller 61 based on the teaching position. Note that the front posture in the going-turning operation in step 4 in FIG. 3 is the same as the front posture in the collision prevention posture. Next, in step 102, the turning operation is performed to the excavation position. Next, at step 103, the bucket is dumped, and at step 104, an operation weight (Wait) is executed to release the debris in the bucket.
In this embodiment, the wait time is 2 seconds.
This is because there is a possibility that debris is loaded in the bucket at the start of automatic operation, so by performing the unloading operation at the excavation position, the bucket is reliably set in the empty state, and during the confirmation operation This is to eliminate the possibility that the surrounding machine may be damaged by the debris released by the unloading operation. Next, in step 105, the front is set to the anti-collision posture, and in step 106, the vehicle performs a turning operation, and
At 07, a soil release operation is performed. The going turning operation in step 106 and the unloading operation in step 107 are different from the going turning operation in step 4 and the unloading operation in step 5 in FIG. It is. Next, at step 108, the low-speed state of the moving speed is released, the checking operation is completed, and the operation shifts to the normal repetitive operation of the automatic operation.
【0031】このように、本実施形態の発明によれば、
自動運転ショベルにおける確認動作を安全かつ容易に行
うことができる。また、確認動作中に動作に不具合があ
ると確認された場合は、運転停止ボタン500を押して
ショベル1の動作を停止させて、再度教示操作を実行し
て教示位置を変更すればよく、自動運転ショベルの使い
勝手を向上させることができる。As described above, according to the invention of this embodiment,
The confirmation operation in the automatic driving shovel can be performed safely and easily. If it is confirmed that there is a malfunction in the operation during the confirmation operation, the operation of the shovel 1 is stopped by pressing the operation stop button 500, and the teaching operation is executed again to change the teaching position. The usability of the shovel can be improved.
【0032】[0032]
【発明の効果】上記のごとく、本願請求項に記載の各発
明によれば、自動運転の開始時にバケットが空荷の状態
で確認動作を実行するため、クラッシヤ等の周辺機械と
の位置関係を確認した後に実際の積み込み作業が行え
る。このため、手動によるショベルの運転を行った後
や、オペレータが交代した後等に、教示操作を再実行す
る必要性が少なくなり、また、確認動作中に動作に不具
合が生じた場合でも、バケットが空荷の状態で動作して
いるため安全にショベルの動作を停止させることがで
き、自動運転ショベルとしての作業効率および安全性を
向上させることができる。As described above, according to the inventions set forth in the claims of the present application, when the automatic operation is started, the confirmation operation is performed in a state where the bucket is empty, so that the positional relationship with the peripheral machine such as a crusher can be determined. After confirmation, the actual loading operation can be performed. For this reason, the necessity of re-executing the teaching operation after a manual operation of the excavator or a change of the operator is reduced, and even if a malfunction occurs during the checking operation, the bucket operation is performed. Is operating in an unloaded state, the operation of the shovel can be safely stopped, and the work efficiency and safety as an automatic driving shovel can be improved.
【0033】また、確認動作を通常の再生動作時よりも
低速で行うことにより、確認動作をより安全かつ高精度
に行うことができる。Further, by performing the checking operation at a lower speed than during the normal reproducing operation, the checking operation can be performed more safely and with higher accuracy.
【図1】本発明の一実施形態に係わる自動運転ショベル
およびその作業形態を表す図である。FIG. 1 is a diagram showing an automatic driving shovel according to an embodiment of the present invention and a working form thereof.
【図2】本実施形態に係る自動運転ショベル本体に搭載
される車内搭載装置および操作ボックスに搭載される制
御機構を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a vehicle-mounted device mounted on the automatic driving shovel body and a control mechanism mounted on an operation box according to the embodiment.
【図3】図2に示す自動運転コントローラ61によって
実行される自動運転ショベルの自動運転動作の処理手順
を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of an automatic driving operation of the automatic driving shovel executed by the automatic driving controller 61 shown in FIG. 2;
【図4】図3に示す確認動作の詳細な処理手順を示すフ
ローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the confirmation operation shown in FIG. 3;
1 油圧ショベル 3 クラッシヤ 5 操作ボックス 52 遠隔操作コントローラ 60 操作パネル 61 自動運転コントローラ 66 コントローラスイッチ 111〜114 角度センサ 160〜163 圧力センサ 500 運転停止ボタン 501 運転開始ボタン 502 待機位置ボタン 503 非常停止ボタン Reference Signs List 1 hydraulic excavator 3 crusher 5 operation box 52 remote control controller 60 operation panel 61 automatic operation controller 66 controller switch 111 to 114 angle sensor 160 to 163 pressure sensor 500 operation stop button 501 operation start button 502 standby position button 503 emergency stop button
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永野 好幸 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 橋本 昭 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 安田 元 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 Fターム(参考) 2D003 AA01 AB03 AC10 BA02 BA03 BA04 BA07 BB07 DB02 DB04 DC07 ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Yoshiyuki Nagano, 650 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki Prefecture Inside the Tsuchiura Plant of Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Within the Tsuchiura Plant, Ltd.
Claims (5)
ショベルが自動運転時に取るべき教示された少なくとも
掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショベルに一連の
繰り返し動作を行わせる自動運転コントローラとから構
成される自動運転ショベルにおいて、 前記自動運転コントローラは、前記記憶された各教示位
置に基づいて、前記掘削位置で掘削を行うことなしに、
当該ショベルに一連の繰り返し動作を1サイクル以上行
わせる確認運転手段を備えることを特徴とする自動運転
ショベル。1. An excavator, an automatic operation controller provided on the excavator, and configured to cause the excavator to perform a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the excavator during automatic operation. An automatic operation shovel comprising: the automatic operation controller, based on each of the stored teaching positions, without digging at the digging position,
An automatic operation shovel comprising a confirmation operation means for causing the shovel to perform a series of repetitive operations for one or more cycles.
ショベルが自動運転時に取るべき教示された少なくとも
掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショベルに一連の
繰り返し動作を行わせる自動運転コントローラとから構
成される自動運転ショベルにおいて、 前記自動運転コントローラは、前記教示された各教示位
置に基づいて、前記掘削位置で放土動作を行って、当該
ショベルに一連の繰り返し動作を1サイクル以上行わせ
る確認運転手段を備えることを特徴とする自動運転ショ
ベル。2. An excavator, an automatic operation controller provided on the excavator, and configured to cause the excavator to perform a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the excavator during automatic operation. An automatic operation shovel comprising: the automatic operation controller performs a soil removal operation at the excavation position based on each of the taught positions, and causes the shovel to perform a series of repeated operations for one cycle or more. An automatic driving shovel comprising a confirmation driving means.
ショベルが自動運転時に取るべき教示された少なくとも
掘削位置と放土位置に基づいて、当該ショベルに一連の
繰り返し動作を行わせる自動運転コントローラとから構
成される自動運転ショベルにおいて、 前記自動運転コントローラは、前記ショベルのフロント
を衝突防止姿勢にする第1の手段と、前記衝突防止姿勢
で掘削位置に旋回動作する第2の手段と、前記掘削位置
で前記ショベルのバケットをダンプする第3の手段と、
前記バケットのダンプ後、前記ショベルのフロントを衝
突防止姿勢にする第4の手段と、前記衝突防止姿勢で放
土位置に旋回動作する第5の手段と、前記放土位置で放
土動作する第6の手段とからなる確認運転手段を備える
ことを特徴とする自動運転ショベル。3. An excavator, an automatic operation controller provided on the excavator, and configured to cause the excavator to perform a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the excavator during automatic operation. An automatic driving shovel comprising: a first means for setting a front of the shovel to a collision prevention posture; a second means for turning to a digging position in the collision prevention posture; Third means for dumping the shovel bucket at a location;
Fourth means for setting the front of the shovel to a collision-prevention position after dumping the bucket, fifth means for turning to the unloading position in the anti-collision position, and 6. An automatic driving shovel comprising a confirmation driving means comprising:
の請求項において、 前記確認運転手段は、通常の再生動作時に比べて、低速
で確認運転を行うことを特徴とする自動運転ショベル。4. The automatic operation shovel according to claim 1, wherein the confirmation operation means performs the confirmation operation at a lower speed than during a normal regeneration operation.
れた少なくとも掘削位置と放土位置に基づいて、当該シ
ョベルに一連の繰り返し動作を行わせるショベルの自動
運転方法において、 前記ショベルのフロントを衝突防止姿勢にする第1の工
程と、前記衝突防止姿勢で掘削位置に旋回動作する第2
の工程と、前記掘削位置で前記ショベルのバケットをダ
ンプする第3の工程と、前記バケットのダンプ後、前記
ショベルのフロントを衝突防止姿勢にする第4の工程
と、前記衝突防止姿勢で放土位置に旋回動作する第5の
工程と、前記放土位置で放土動作する第6の工程とから
なる確認運転を1サイクル以上行うことを特徴とするシ
ョベルの自動運転方法。5. A method for automatically operating a shovel, wherein the shovel performs a series of repetitive operations based on at least a taught excavation position and a dumping position to be taken by the shovel during automatic operation. A first step of setting a posture, and a second step of turning to an excavation position in the collision prevention position.
And a third step of dumping the bucket of the shovel at the excavation position; a fourth step of setting the front of the shovel to a collision prevention posture after dumping the bucket; A method for automatically operating a shovel, wherein a confirmation operation including a fifth step of turning to a position and a sixth step of discharging at the discharging position is performed one or more cycles.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37422499A JP2001182091A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Automatic operating shovel, and automatic shovel operating method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP37422499A JP2001182091A (en) | 1999-12-28 | 1999-12-28 | Automatic operating shovel, and automatic shovel operating method |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=18503480
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2527795A (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-06 | Bamford Excavators Ltd | A material handling machine |
WO2021059730A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | コベルコ建機株式会社 | Operation instruction system |
JP2021131803A (en) * | 2020-02-21 | 2021-09-09 | 日立建機株式会社 | Construction system |
JP2021147978A (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | コベルコ建機株式会社 | Remote control operation support server, remote control operation support system, and remote control operation support method |
WO2022038915A1 (en) | 2020-08-19 | 2022-02-24 | コベルコ建機株式会社 | Attachment target trajectory changing system |
WO2024204511A1 (en) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 株式会社小松製作所 | Control device, control method, and work machine |
-
1999
- 1999-12-28 JP JP37422499A patent/JP2001182091A/en active Pending
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2527795A (en) * | 2014-07-02 | 2016-01-06 | Bamford Excavators Ltd | A material handling machine |
GB2527795B (en) * | 2014-07-02 | 2019-11-13 | Bamford Excavators Ltd | Automation of a material handling machine digging cycle |
JP7276046B2 (en) | 2019-09-26 | 2023-05-18 | コベルコ建機株式会社 | Operation teaching system for work machines |
JP2021050576A (en) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | コベルコ建機株式会社 | Operation teaching system of work machine |
WO2021059730A1 (en) | 2019-09-26 | 2021-04-01 | コベルコ建機株式会社 | Operation instruction system |
JP2021131803A (en) * | 2020-02-21 | 2021-09-09 | 日立建機株式会社 | Construction system |
JP7554053B2 (en) | 2020-02-21 | 2024-09-19 | 日立建機株式会社 | Installation System |
JP2021147978A (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-27 | コベルコ建機株式会社 | Remote control operation support server, remote control operation support system, and remote control operation support method |
WO2021192483A1 (en) * | 2020-03-23 | 2021-09-30 | コベルコ建機株式会社 | Remote operation assistance server, remote operation assistance system, and remote operation assistance method |
CN115362295A (en) * | 2020-03-23 | 2022-11-18 | 神钢建机株式会社 | Remote operation support server, remote operation support system, and remote operation support method |
JP7363627B2 (en) | 2020-03-23 | 2023-10-18 | コベルコ建機株式会社 | Remote operation support server, remote operation support system, and remote operation support method |
CN115362295B (en) * | 2020-03-23 | 2024-04-09 | 神钢建机株式会社 | Remote operation support server, remote operation support system, and remote operation support method |
WO2022038915A1 (en) | 2020-08-19 | 2022-02-24 | コベルコ建機株式会社 | Attachment target trajectory changing system |
WO2024204511A1 (en) * | 2023-03-31 | 2024-10-03 | 株式会社小松製作所 | Control device, control method, and work machine |
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