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公開番号2025104058
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023221887
出願日2023-12-27
発明の名称ショベル
出願人住友重機械工業株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/22 20060101AFI20250702BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】より効率的な掘削を実現できるショベルを提供すること。
【解決手段】ショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回可能に搭載される上部旋回体3と、上部旋回体3に取り付けられるアタッチメントATと、アタッチメントATの状態を検出する状態検出装置DTと、アタッチメントATを動作させるアクチュエータACと、アクチュエータACの動きを制御するコントローラ30とを備える。そして、コントローラ30は、状態検出装置DTの出力に基づいて導き出されるアタッチメントATの状態を表す物理量が所定の閾値に達した場合に、掘削対象が硬いときと掘削対象が重いときとでアクチュエータACの動きが異なるようにアクチュエータACの動きを制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの状態を検出する状態検出装置と、
前記アタッチメントを動作させるアクチュエータと、
前記アクチュエータの動きを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記状態検出装置の出力に基づいて導き出される前記アタッチメントの状態を表す物理量が所定の閾値に達した場合に、掘削対象が硬いときと掘削対象が重いときとで前記アクチュエータの動きが異なるように前記アクチュエータの動きを制御する、
ことを特徴とするショベル。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記アタッチメントは、ブーム、アーム、及びバケットを含み、
前記制御装置は、掘削対象が硬いときに前記バケットを閉じ、掘削対象が重いときに前記ブームを上げる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御装置は、前記状態検出装置の出力に基づいて導き出される前記アタッチメントの状態を表す物理量が所定の閾値に達した時点に先行する期間を含む所定の監視期間における前記アタッチメントの状態の推移に基づいて掘削対象が硬いか重いかを判定する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記状態検出装置は、前記アタッチメントの状態を表す物理量として、バケットの爪先の移動速度又は掘削反力を検出し、
前記制御装置は、前記移動速度が第１閾値を下回った場合、又は、前記掘削反力が第２閾値を上回った場合に、掘削対象が硬いか重いかを判定する、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
前記制御装置は、
前記監視期間における前記移動速度の減分が減分閾値を超えた場合、又は、前記監視期間における前記掘削反力の増分が増分閾値を超えた場合に掘削対象が硬いと判定し、
前記監視期間における前記移動速度の減分が減分閾値以下の場合、又は、前記監視期間における前記掘削反力の増分が増分閾値以下の場合に掘削対象が重いと判定する、
請求項４に記載のショベル。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ショベルに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、掘削反力が所定値を上回ったときに掘削反力が小さくなるようにブームを上昇させるショベルが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１１－２５２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のショベルは、土砂の硬さ又は重さといった掘削対象の状態とは無関係に、掘削反力が所定値を上回りさえすればブームを上昇させる。そのため、掘削対象の状態によっては効率的な掘削を実現できないおそれがある。
【０００５】
上述に鑑み、より効率的な掘削を実現できるショベルを提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記アタッチメントの状態を検出する状態検出装置と、前記アタッチメントを動作させるアクチュエータと、前記アクチュエータの動きを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記状態検出装置の出力に基づいて導き出される前記アタッチメントの状態を表す物理量が所定の閾値に達した場合に、掘削対象が硬いときと掘削対象が重いときとで前記アクチュエータの動きが異なるように前記アクチュエータの動きを制御する。
【発明の効果】
【０００７】
上述のショベルは、より効率的な掘削を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本開示の実施形態に係るショベルの側面図である。
図１のショベルのアタッチメントと各種物理量との間の関係を示すショベルの側面図である。
図１のショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。
図１のショベルに搭載される掘削制御システムの構成例を示す図である。
目標軌道修正処理の流れの一例を示すフローチャートである。
目標軌道修正処理が行われるときの作業現場の一例を示す図である。
アタッチメント駆動処理の流れの一例を示すフローチャートである。
爪先移動速度の時間的推移の例を示すグラフである。
爪先点が目標軌道上に位置するときのバケットの左側面図である。
目標軌道修正処理が行われるときの作業現場の別の例を示す図である。
施工システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、図１を参照し、本開示の実施形態に係る建設機械としての掘削機（ショベル１００）について説明する。図１は、本開示の実施形態に係るショベル１００の側面図である。図１に示すショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。そして、上部旋回体３にはブーム４が取り付けられ、ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。作業要素としてのブーム４、アーム５、及びバケット６はアタッチメントＡＴを構成する。アタッチメントＡＴは掘削アタッチメントとも呼ばれる。ブーム４はブームシリンダ７により駆動され、アーム５はアームシリンダ８により駆動され、バケット６はバケットシリンダ９により駆動される。ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、アクチュエータＡＣの一例である。
【００１０】
アタッチメントＡＴには姿勢検出装置Ｍ１が取り付けられている。姿勢検出装置Ｍ１は、アタッチメントＡＴの状態を検出する状態検出装置ＤＴの一例である。状態検出装置ＤＴは、状態センサとも呼ばれる。具体的には、姿勢検出装置Ｍ１は、アタッチメントＡＴの姿勢を検出できるように構成されている。図示例では、姿勢検出装置Ｍ１は、ブーム角度センサＭ１ａ、アーム角度センサＭ１ｂ、及びバケット角度センサＭ１ｃを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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