特許ウォッチ

公開番号2025003157
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-09
出願番号2023103670
出願日2023-06-23
発明の名称作業機および作業機の制御方法
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類E02F 3/36 20060101AFI20241226BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】把持しようとする把持対象物の把持位置を適切に設定することができ、把持対象物の把持作業のばらつきを低減することができる作業機を提供する。
【解決手段】機体2と、機体2に設けられた作業装置20と、作業装置20に設けられ、長尺の把持対象物Wを把持するアタッチメント100とを備える作業機1であって、把持対象物Wの一端部W1bの位置を認識する第1センシング装置81と、第1センシング装置81による認識結果に基づいて、アタッチメント100による把持対象物Wの把持位置PGを設定する設定部57と、作業装置20を制御する制御装置51とを備え、制御装置51は、作業装置20を制御して設定部57が設定した把持位置PGをアタッチメント100で把持させる。
【選択図】図4C
特許請求の範囲【請求項１】
機体と、前記機体に設けられた作業装置と、前記作業装置に設けられ、長尺の把持対象物を把持するアタッチメントと、を備える作業機であって、
前記把持対象物の一端部の位置を認識する第１センシング装置と、
前記第１センシング装置による認識結果に基づいて、前記アタッチメントによる前記把持対象物の把持位置を設定する設定部と、
前記作業装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記作業装置を制御して前記設定部が設定した前記把持位置を前記アタッチメントで把持させる作業機。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記設定部は、前記第１センシング装置にて認識された前記把持対象物の前記一端部から所定距離離れた位置を前記把持位置として設定する請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記設定部は、前記アタッチメントにて前記把持対象物を把持した状態で当該把持対象物の前記一端部を前記第１センシング装置によって認識可能な位置に前記把持位置を設定する請求項１に記載の作業機。
【請求項４】
前記アタッチメントは、前記把持対象物を把持する把持部と、前記把持部にて把持される前記把持対象物の長手方向の前記一端部側の延長線上に位置し、前記把持対象物の前記一端部が接合される被接合部材に対して、前記把持対象物の前記一端部を接合するときに接触または近接する接合機能部と、を備え、
前記設定部は、前記把持部で前記把持対象物を把持したときに当該把持対象物の前記一端部と前記接合機能部との距離が所定の離間距離となる位置に、前記把持位置を設定する請求項１に記載の作業機。
【請求項５】
前記アタッチメントは、前記把持部を水平方向に回動可能な水平方向回動機構を備え、
前記制御装置は、前記把持対象物の長手方向と直交する方向に前記把持部の把持方向を一致させるように前記水平方向回動機構の動作を制御する請求項４に記載の作業機。
【請求項６】
前記設定部は、前記把持位置に対向する位置を把持前位置として設定し、
前記制御装置は、前記アタッチメントを前記把持前位置に移動させ、前記把持部が開状態である状態で前記アタッチメントを前記把持前位置から前記把持位置に移動させ、
前記アタッチメントが前記把持位置に移動すると前記把持部を閉状態にして前記把持対象物を把持するように前記アタッチメント及び前記作業装置を制御する請求項５に記載の作業機。
【請求項７】
前記把持部は、一対の把持爪を有し、
前記把持部の閉状態は、前記一対の把持爪同士の間隔を前記開状態より狭くして前記一対の把持爪で前記把持対象物を挟んだ状態である請求項６に記載の作業機。
【請求項８】
前記作業装置は、基端部が前記機体に回動可能に枢支されたブームと、前記ブームの先端部に回動可能に枢支されたアームと、前記アームの先端部に設けられた前記アタッチメントとを備えている請求項１に記載の作業機。
【請求項９】
前記制御装置は、前記設定部にて設定された前記把持位置に基づいて前記作業装置及び前記アタッチメントを制御して前記把持対象物を把持した状態で前記第１センシング装置にて認識した前記把持対象物の前記一端部の位置と、前記設定部にて設定された前記把持位置に対応する前記把持対象物の前記一端部の想定位置とのずれ量が規定値以上である場合に、前記ずれ量が前記規定値未満になるように前記作業装置を制御して前記把持対象物
の再把持を実行する請求項６～８の何れか１項に記載の作業機。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記把持部を開状態にし、前記ずれ量を低減する方向に前記アタッチメントを移動させてから、前記把持部を閉状態にすることで前記再把持を実行する請求項９に記載の作業機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機および作業機の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された作業機は、下部走行体と、上部旋回体と、上部旋回体に設けられた作業装置とを備えている。作業装置は、上下方向に揺動可能なブームと、ブームの先端部に設けられ、且つ、前後方向又は上下方向に揺動可能なアームと、アーム先端部に接続され、且つ、管を把持する管接合用アタッチメントとを備えている。この作業機では、操作者による操作によって、管接合用アタッチメントが把持している管を、地中の溝内に配置された被接合管に十分に近づけた上で、管が被接合管に接合される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－６２３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の作業機では、操作者による操作によって、アタッチメントにて管を把持する必要がある。しかしながら、管を把持する作業の習熟度が操作者によって異なり、習熟度の低い操作者の場合には、管の適切な位置を把持していなかったり、把持する際に管を損傷させたりする虞がある。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、把持しようとする管の把持位置を適切に設定することができ、管の把持作業のばらつきを低減することができる作業機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様に係る作業機は、機体と、前記機体に設けられた作業装置と、前記作業装置に設けられ、長尺の把持対象物を把持するアタッチメントと、を備える作業機であって、前記把持対象物の一端部の位置を認識する第１センシング装置と、前記第１センシング装置による認識結果に基づいて、前記アタッチメントによる前記把持対象物の把持位置を設定する設定部と、前記作業装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記作業装置を制御して前記設定部が設定した前記把持位置を前記アタッチメントで把持させる。
【発明の効果】
【０００７】
上記作業機によれば、把持しようとする把持対象物の把持位置を適切に設定することができ、把持対象物の把持作業のばらつきを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
作業機の全体側面図である。
作業機の作業装置の一部を省略した平面図である。
作業機の油圧システム及び制御システムの概略構成図である。
第１実施形態の作業機の電気ブロック図である。
表示装置の表示例を示す図である。
管接合用のアタッチメントを幅方向の一方から見た図である。
管接合用のアタッチメントの平面図である。
管接合用のアタッチメントを軸線方向の一方から見た図である。
各種の座標系及び管接合用のアタッチメントによる管の把持接合作業を説明するための図である。
管を被接合管に接合した状態を示す図である。
管接合用のアタッチメントを把持前位置に位置させた状態を示す図である。
把持前位置において把持部の向きが調整されることを示す図である。
作業機による管接合用のアタッチメントの自動把持接合処理の一例を示すフローチャートである。
管の把持制御の一例を示すフローチャートである。
把持位置への移動制御の一例を示すフローチャートである。
把持している管の作業開始位置制御の一例を示すフローチャートである。
フロントの各部材の速度制御の一例を示すフローチャートである。
把持している管の接合開始位置制御の一例を示すフローチャートである。
フロントの各部材の速度制御の一例を示すフローチャートである。
管接合用のアタッチメントが把持している管を作業開始位置から接合開始位置に移動させる様子を示す図である。
管接合用のアタッチメントが把持している管が接合開始位置に位置した様子を示す図である。
管接合用のアタッチメントが把持している管を被接合管に接合させた様子を示す図である。
第２実施形態の作業機の電気ブロック図である。
第２実施形態における管の把持中の作業制限処理の一例を示すフローチャートである。
記憶テーブルの一例を示す図である。
記憶テーブルの一例を示す図である。
記憶テーブルの一例を示す図である。
記憶テーブルの一例を示す図である。
記憶テーブルの一例を示す図である。
記憶テーブルの一例を示す図である。
第３実施形態の作業機の電気ブロック図である。
第３実施形態における管の把持中の周辺監視処理の一例を示すフローチャートである。
管の位置検出処理の一例を示すフローチャートである。
管の周辺の対象検出処理の一例を示すフローチャートである。
把持中の管とその周辺の対象との相対位置に基づいて作業機の周辺に設定された許可範囲を説明するための図である。
表示装置における相対位置情報の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
［第１実施形態］
まず、作業機１の全体構成について説明する。図１Ａは、作業機の全体側面図である。図１Ｂは、作業機の作業装置の一部を省略した平面図である。
（【００１１】以降は省略されています）

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