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公開番号2025127281
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-01
出願番号2024023927
出願日2024-02-20
発明の名称作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類E02F 3/42 20060101AFI20250825BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】チップオフを短時間で自動で行う。
【解決手段】作業機械は、車体と、車体に取り付けられ、先端にバケットを有する、作業機と、作業機の動作を指令するコントローラとを備えている。コントローラは、バケットで掘削対象を掘削する掘削作業後に、バケット内の掘削対象の質量である積荷質量とバケットの姿勢との関係と、積荷質量の目標値である目標積荷質量と、によって定まる特定のバケット姿勢に向けて、バケットをダンプ方向へ動作させる。上記特定のバケット姿勢は、目標積荷質量の掘削対象がバケット内に収容されているときのバケットの姿勢よりもチルトバックされた姿勢である。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
車体と、
前記車体に取り付けられ、先端にバケットを有する、作業機と、
前記作業機の動作を指令するコントローラとを備え、
前記コントローラは、前記バケットで掘削対象を掘削する掘削作業後に、前記バケット内の前記掘削対象の質量である積荷質量と前記バケットの姿勢との関係と、前記積荷質量の目標値である目標積荷質量と、によって定まる特定のバケット姿勢に向けて、前記バケットをダンプ方向へ動作させ、
前記特定のバケット姿勢は、前記目標積荷質量の前記掘削対象が前記バケット内に収容されているときの前記バケットの姿勢よりもチルトバックされた姿勢である、作業機械。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記掘削作業後の前記積荷質量が前記目標積荷質量よりも大きいとき、前記バケットを前記ダンプ方向へ動作させる、請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記コントローラは、前記特定のバケット姿勢へ向けて一定の速度で前記バケットを動作させる、請求項１または請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記コントローラは、前記特定のバケット姿勢へ向かう前記バケットの速度を、前記目標積荷質量によって定める、請求項１または請求項２に記載の作業機械。
【請求項５】
前記コントローラは、前記バケットが前記特定のバケット姿勢に至った後、継続して前記バケットを前記ダンプ方向へ動作させる、請求項１に記載の作業機械。
【請求項６】
前記コントローラは、前記特定のバケット姿勢に至った後の前記バケットの速度を、前記特定のバケット姿勢に至るまでの前記バケットの速度よりも小さくする、請求項５に記載の作業機械。
【請求項７】
前記コントローラは、前記特定のバケット姿勢に至った後の前記バケットの速度を、現在の前記積荷質量と前記目標積荷質量とによって定める、請求項５に記載の作業機械。
【請求項８】
前記コントローラは、前記特定のバケット姿勢に至った後の前記バケットの速度を、現在の前記積荷質量と前記目標積荷質量との差の大きさによって定める、請求項７に記載の作業機械。
【請求項９】
前記コントローラは、前記バケットが第２の特定のバケット姿勢に至った後、継続して前記バケットを前記ダンプ方向へ動作させる、請求項５に記載の作業機械。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記第２の特定のバケット姿勢に至った後の前記バケットの速度を、前記第２の特定のバケット姿勢に至るまでの前記バケットの速度よりも小さくする、請求項９に記載の作業機械。
（【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】
本開示は、作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
チップオフは、バケット内の余分な積荷をバケットから落下させる動作である。チップオフは、たとえば、作業機械から搬送機械への積み込み量を調整して、所定の走行路を走行する搬送機械の過積載を防止するために行われる。米国特許出願公開第２０２０／０２６３３８４号明細書（特許文献１）には、チップオフに関し、バケット内の積荷の量に基づいてチップオフ閾値を決定し、チップオフ閾値に達するまで単一のダンプ動作を行って積荷を流出させ、続いて低速でダンプとチルトとを繰り返してさらに積荷を流出させることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２０／０２６３３８４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
チップオフを短時間で行うことができれば、作業機械による作業の生産性を向上できる。
【０００５】
本開示では、チップオフを短時間で自動で行える、作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法が提案される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示のある局面に係る作業機械は、車体と、車体に取り付けられ、先端にバケットを有する、作業機と、作業機の動作を指令するコントローラとを備えている。コントローラは、バケットで掘削対象を掘削する掘削作業後に、バケット内の掘削対象の質量である積荷質量とバケットの姿勢との関係と、積荷質量の目標値である目標積荷質量と、によって定まる特定のバケット姿勢に向けて、バケットをダンプ方向へ動作させる。上記特定のバケット姿勢は、目標積荷質量の掘削対象がバケット内に収容されているときのバケットの姿勢よりもチルトバックされた姿勢である。
【０００７】
本開示のある局面に係るシステムは、作業機械を備えている。作業機械は、車体と、車体に取り付けられ、先端にバケットを有する、作業機と、を含んでいる。システムは、作業機の動作を指令するコントローラを備えている。コントローラは、バケットで掘削対象を掘削する掘削作業後に、バケット内の掘削対象の質量である積荷質量とバケットの姿勢との関係と、積荷質量の目標値である目標積荷質量と、によって定まる特定のバケット姿勢に向けて、バケットをダンプ方向へ動作させる。上記特定のバケット姿勢は、目標積荷質量の掘削対象がバケット内に収容されているときのバケットの姿勢よりもチルトバックされた姿勢である。
【０００８】
本開示のある局面に係る作業機械の制御方法は、以下のステップを備えている。第１のステップは、作業機の先端のバケットで掘削対象を掘削する掘削作業を実行することである。第２のステップは、バケット内の掘削対象の質量である積荷質量とバケットの姿勢との関係と、積荷質量の目標値である目標積荷質量と、によって、特定のバケット姿勢を定めることである。上記特定のバケット姿勢は、目標積荷質量の掘削対象がバケット内に収容されているときのバケットの姿勢よりもチルトバックされた姿勢である。第３のステップは、掘削作業後に、特定のバケット姿勢に向けて、バケットをダンプ方向へ動作させることである。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によると、チップオフを短時間で自動で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ホイールローダの側面図である。
作業機の各部の寸法と、４つのモーメントのつり合いとを説明するための図である。
ホイールローダによる掘削作業後のチップオフを説明する模式図である。
ホイールローダの機能的構成を示した機能ブロック図である。
オートチップオフ制御の処理の流れを説明するためのフロー図である。
狙い土量を算出する処理の流れを示すフロー図である。
実施形態に従うオートチップオフの概要を示す模式図である。
Ｓｔｅｐ１の制御における処理内容を示す模式図である。
Ｓｔｅｐ２の制御における処理内容を示す模式図である。
Ｓｔｅｐ２におけるバケットの速度を示すグラフである。
Ｓｔｅｐ３の制御における処理内容を示す模式図である。
Ｓｔｅｐ３における積荷質量の減少速度を示すグラフである。
オートチップオフ実行中のバケットの速度を示すグラフである。
フルチルト制御の処理の流れを説明するためのフロー図である。
オートチップオフ制御の処理の流れの他の例を説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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