本发明涉及一种挖土机。
背景技术:
以往,已知一种能够抑制施工机(附属装置配件)的误动作的挖土机(参考专利文献1。)。在操作者未佩戴安全带的情况下,该挖土机禁止执行基于操作杆的附属装置配件的操作。并且,即使在操作者佩戴着安全带的情况下,当判定为是如无法视觉辨认附属装置配件的不适当的就坐姿势时,也禁止执行基于操作杆的附属装置配件的操作。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-21362号公报
技术实现要素:
发明要解决的技术课题
然而,在操作者以适当的就坐姿势佩戴着安全带的情况下,即,在能够执行基于操作杆的附属装置配件的操作的情况下,例如当操作者的肘触碰到操作杆时,上述挖土机无法防止附属装置配件的误动作。
鉴于上述内容,希望提供一种能够更加可靠地防止操作者误使致动器动作的挖土机。
用于解决技术课题的手段
本发明的实施方式所涉及的挖土机具有:下部行走体;上部回转体,可回转地搭载于所述下部行走体;驾驶室,搭载于所述上部回转体;操作装置,设置于所述驾驶室内;致动器,由所述操作装置驱动;及控制装置,能够限制所述致动器的动作,所述控制装置根据所述操作装置是否由操作者的手操作来判断是否需要与所述致动器的动作相关的限制。
发明效果
通过上述方案,提供一种能够更加可靠地防止操作者误使致动器动作的挖土机。
附图说明
图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。
图2是搭载于图1的挖土机的驾驶室的内部的侧视图。
图3是图2的驾驶室的内部的俯视图。
图4是表示搭载于图1的挖土机的控制系统的结构例的图。
图5是限制解除处理的流程图。
图6是图2的驾驶室的内部的俯视图。
图7是表示搭载于图1的挖土机的控制系统的另一结构例的图。
图8是表示操作系统的结构例的图。
图9是表示操作系统的另一结构例的图。
具体实施方式
首先,参考图1对本发明的实施方式所涉及的挖土机(挖掘机)进行说明。图1是挖土机的侧视图。图1所示的挖土机的下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有作为工作要件的动臂4。动臂4的前端安装有作为工作要件的斗杆5,斗杆5的前端安装有作为工作要件及端接附属装置配件的铲斗6。动臂4由动臂缸7驱动。斗杆5由斗杆缸8驱动。铲斗6由铲斗缸9驱动。下部行走体1由左行走用液压马达1l及右行走用液压马达1r驱动。回转机构2由回转用液压马达2a驱动。回转机构2可以由电动马达驱动。上部回转体3上设置有驾驶室10,并且搭载有发动机11等的动力源。并且,上部回转体3上搭载有控制器30等。
接着,参考图2及图3对驾驶室10的内部结构进行说明。图2是驾驶室10的内部的左侧视图,图3是驾驶室10的内部的俯视图。在图3中,为了清楚起见,关于操作者仅图示了手的部分。
驾驶室10的内部的中央部分设置有驾驶座ds。驾驶座ds的前侧设置有操作装置26、门锁杆d1及显示装置d2等。驾驶室10的顶棚上安装有摄像装置d3。用图2的虚线示出的范围r1表示摄像装置d3的摄像范围。
操作装置26为用于操作者操作致动器的装置。在本实施方式中,致动器包括左行走用液压马达1l、右行走用液压马达1r、回转用液压马达2a、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等的液压致动器。回转用液压马达2a也可以为电动马达。操作装置26包括左操作杆26l、右操作杆26r、左行进踏板26pl、右行进踏板26pr、左行走杆26dl及右行走杆26dr。
左操作杆26l例如用于使回转用液压马达2a及斗杆缸8动作。当左操作杆26l向右(-y方向)倾斜时,回转用液压马达2a使上部回转体3在俯视下向顺时针方向回转。相反地,当左操作杆26l向左(+y方向)倾斜时,回转用液压马达2a使上部回转体3在俯视下向逆时针方向回转。当左操作杆26l向前方(+x方向)倾斜时,斗杆缸8收缩而打开斗杆5。相反地,当左操作杆26l向后方(-x方向)倾斜时,斗杆缸8伸长而收回斗杆5。
右操作杆26r例如用于使动臂缸7及铲斗缸9动作。当右操作杆26r向前方(+x方向)倾斜时,动臂缸7收缩而使动臂4下降。相反地,当右操作杆26r向后方(-x方向)倾斜时,动臂缸7伸长而使动臂4上升。当右操作杆26r向左方(+y方向)倾斜时,铲斗缸9伸长而收回铲斗6。相反地,当右操作杆26r向右方(-y方向)倾斜时,铲斗缸9收缩而打开铲斗6。
左行走杆26dl及左行进踏板26pl用于使左行走用液压马达1l动作。在本实施方式中,左行进踏板26pl与左行走杆26dl直接连结。当左行走杆26dl向前方(+x方向)倾斜时,或者,当左行进踏板26pl的脚尖侧被踩下时,左行走用液压马达1l正向旋转。相反地,当左行走杆26dl向后方(-x方向)倾斜时,或者,当左行进踏板26pl的脚后跟侧被踩下时,反向旋转。
右行走杆26dr及右行进踏板26pr用于使右行走用液压马达1r动作。在本实施方式中,右行进踏板26pr与右行走杆26dr直接连结。当右行走杆26dr向前方(+x方向)倾斜时,或者,右行进踏板26pr的脚尖侧被踩下时,右行走用液压马达1r正向旋转。相反地,当右行走杆26dr向后方(-x方向)倾斜时,或者,右行进踏板26pr的脚后跟侧被踩下时,反向旋转。
门锁杆d1切换操作装置26的限制状态和无效状态。操作装置26的无效状态表示如下状态:即使操作者操作操作装置26,所对应的致动器也不动作。操作装置26的限制状态表示如下状态:在满足规定的限制解除条件的情况下,若操作者操作操作装置26,则对应的致动器动作,而在未满足规定的限制解除条件的情况下,即使操作者操作操作装置26,对应的致动器的动作也会被限制。即,在满足规定的限制解除条件的情况下,操作装置26的限制状态相当于操作装置26的有效状态。操作装置26的有效状态表示如下状态:若操作者操作操作装置26,则对应的致动器动作。规定的限制解除条件例如在由操作者的手操作操作装置26的情况下被满足。“由操作者的手操作操作装置26的情况”例如包括在用左手握住左操作杆26l并且用右手握住右操作杆26r的状态下通过左手使左操作杆26l倾斜的情况。例如,在由操作者的手操作操作装置26的情况下,规定的限制解除条件保持被满足的状态直至操作装置26的操作中止为止。与处于限制状态的操作装置26对应的致动器被控制成即使在操作装置26被操作的情况下也不动作,或者,不以与处于有效状态时相同的方式动作。“不以与处于有效状态时相同的方式动作”例如包括如下情况:与操作装置26处于有效状态时相比,对应的致动器缓慢动作或对应的致动器稍微动作等。
在本实施方式中,门锁杆d1设置于驾驶座ds的左侧前端部。操作者拉起门锁杆d1而设为解锁状态(用图2的实线示出的状态),由此使操作装置26成为限制状态。并且,操作者按下门锁杆d1而设为锁止状态(用图2的点线示出的状态),由此使操作装置26成为无效状态。
显示装置d2显示各种信息。在本实施方式中,显示装置d2为液晶显示器,并且设置于驾驶座ds的右前方。显示装置d2可以为智能手机等移动终端。
摄像装置d3为用于检测操作装置26是否由操作者的手操作的检测装置的一例。在本实施方式中,作为非接触式检测装置的摄像装置d3是拍摄就坐于驾驶座ds的操作者的摄像机,安装于驾驶室10的顶棚,以拍摄图3所示的监控区域al~a3。摄像装置d3可以由1台摄像机构成,也可以由多台摄像机构成。即,可以构成为由1台摄像机同时拍摄多个监控区域。或者,可以构成为由多台摄像机拍摄1个监控区域。
摄像机可以为单目摄像机,也可以为立体摄像机。非接触式检测装置可以为光雷达或毫米波雷达等空间识别装置,也可以为摄像机和空间识别装置的组合,也可以为单目摄像机和立体摄像机的组合。
监控区域a1为通过检测装置监视以使控制器30能够根据检测装置的输出来判定左操作杆26l是否由操作者的手(例如左手)操作的区域,例如与左操作杆26l的活动区域对应。
监控区域a2为通过检测装置监视以使控制器30能够根据检测装置的输出来判定右操作杆26r是否由操作者的手(例如右手)操作的区域,例如与右操作杆26r的活动区域对应。
监控区域a3为通过检测装置监视以使控制器30能够根据检测装置的输出来判定行走杆(左行走杆26dl及右行走杆26dr)是否由操作者的手(例如右手、左手或双手)操作的区域,例如与行走杆的活动区域对应。
驾驶座ds上可以安装有座椅就坐开关及安全带开关等中的至少1个。座椅就坐开关对控制器30输出表示操作者的就坐状态的信号。例如,当操作者就坐于驾驶座ds时,座椅就坐开关输出就坐信号。此时,当操作者未就坐于驾驶座ds时,座椅就坐开关不输出就坐信号。安全带开关对控制器30输出表示安全带的佩戴状态的信号。例如,当就坐于驾驶座ds的操作者佩戴着安全带时,安全带开关输出安全带佩戴信号。此时,当操作者未佩戴安全带时,安全带开关不输出安全带佩戴信号。
接着,参考图4对搭载于图1的挖土机的控制系统100进行说明。图4是表示控制系统100的结构例的概略图,分别用双重线、实线、虚线、单点划线示出机械动力传递线路、工作油管路、先导管路、电控制线路。
控制系统100主要包括发动机11、主泵14、先导泵15、控制阀体17、操作装置26、操作压传感器29、控制器30、门锁阀50、门锁杆d1、显示装置d2及摄像装置d3等。
发动机11为挖土机的驱动源。在本实施方式中,发动机11例如为以维持规定的转速的方式动作的柴油发动机。发动机11的输出轴分别与主泵14及先导泵15的输入轴连结。
主泵14经由工作油管路将工作油供给至控制阀体17。在本实施方式中,主泵14为斜板式可变容量型液压泵,包括主泵14l、14r。
先导泵15为先导压生成装置的一例,其经由先导管路将工作油供给至包括操作装置26的各种液压控制设备。在本实施方式中,先导泵15为固定容量型液压泵。但是,先导压生成装置可以由主泵14来实现。即,除经由工作油管路将工作油供给至控制阀体17的功能以外,主泵14还可以具备经由先导管路将工作油供给至包括操作装置26的各种液压控制设备的功能。此时,先导泵15也可以省略。
控制阀体17为控制搭载于挖土机的液压系统的液压控制装置。在本实施方式中,控制阀体17包括控制主泵14吐出的工作油的流动的控制阀171~178。控制阀体17通过控制阀171~178将主泵14吐出的工作油选择性地供给至1个或多个液压致动器。控制阀171~178控制从主泵14向液压致动器流动的工作油的流量及从液压致动器向工作油罐流动的工作油的流量。液压致动器包括左行走用液压马达1l、右行走用液压马达1r、回转用液压马达2a、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9。
在图4中,控制系统100使工作油从由发动机11驱动的主泵14l、14r经由中间旁通管路40l、40r、并联管路42l、42r、节流器18l、18r循环至工作油罐。
中间旁通管路40l为通过配置于控制阀体17内的控制阀171、173、175及177的工作油管路。中间旁通管路40r为通过配置于控制阀体17内的控制阀172、174、176及178的工作油管路。
控制阀171是为了将主泵14l吐出的工作油供给至左行走用液压马达1l并将左行走用油压马达1l吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。若左行走杆26dl或左行进踏板26pl向前方(+x方向)倾斜,则控制阀171由右先导端口171r接收先导压而向左移动,并使左行走用液压马达1l正向旋转。并且,若左行走杆26dl或左行进踏板26pl向后方(-x方向)倾斜,则控制阀171由左先导端口171l接收先导压而向右移动,并使左行走用液压马达1l反向旋转。
控制阀172是为了将主泵14r吐出的工作油供给至右行走用液压马达1r并将右行走用液压马达1r吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。若右行走杆26dr或右行进踏板26pr向前方(+x方向)倾斜,则控制阀172由右先导端口172r接收先导压而向左移动,并使右行走用液压马达1r正向旋转。并且,若右行走杆26dr或右行进踏板26pr向后方(-x方向)倾斜,则控制阀172由左先导端口172l接收先导压而向右移动,并使右行走用液压马达1r反向旋转。
控制阀173是为了将主泵14l吐出的工作油供给至回转用液压马达2a并将回转用液压马达2a吐出的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。若左操作杆26l向右(-y方向)倾斜,则控制阀173由右先导端口173r接收先导压而向左移动,并使回转用液压马达2a正向旋转。即,使上部回转体3向右旋转。并且,若左操作杆26l向左(+y方向)倾斜,则控制阀173由左先导端口173l接收先导压而向右移动,并使回转用液压马达2a反向旋转。即,使上部回转体3向左旋转。
控制阀174为用于将主泵14r吐出的工作油供给至铲斗缸9并将铲斗缸9内的工作油排出至工作油罐的滑阀。若右操作杆26r向左(+y方向)倾斜,则控制阀174由左先导端口174l接收先导压而向右移动,并使铲斗缸9伸长而收回铲斗6。并且,若右操作杆26r向右(-y方向)倾斜,则控制阀174由右先导端口174r接收先导压而向左移动,并使铲斗缸9收缩而打开铲斗6。
控制阀175、176是为了将主泵14l、14r吐出的工作油供给至动臂缸7并将动臂缸7内的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。若右操作杆26r向后方(-x方向)倾斜,则控制阀175由右先导端口175r接收先导压而向左移动,并使动臂缸7伸长而使动臂4上升。若右操作杆26r向前方(+x方向)倾斜,则控制阀176由右先导端口176r接收先导压而向左移动,并使动臂缸7收缩而使动臂4下降。并且,若右操作杆26r向后方(-x方向)倾斜,则控制阀176由左先导端口176l接收先导压而向右移动,并使动臂缸7伸长而使动臂4上升。
控制阀177、178是为了将主泵14l、14r吐出的工作油供给至斗杆缸8并将斗杆缸8内的工作油排出至工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。若左操作杆26l向前方(+x方向)倾斜,则控制阀177由左先导端口177l接收先导压而向右移动,并使斗杆缸8收缩而打开斗杆5。并且,若左操作杆26l向后方(-x方向)倾斜,则控制阀177由右先导端口177r接收先导压而向左移动,并使斗杆缸8伸长而收回斗杆5。若左操作杆26l向前方(+x方向)倾斜,则控制阀178由右先导端口178r接收先导压而向左移动,并使斗杆缸8收缩而打开斗杆5。并且,若左操作杆26l向后方(-x方向)倾斜,则控制阀178由左先导端口178l接收先导压而向右移动,并使斗杆缸8伸长而收回斗杆5。
操作装置26经由先导管路将先导泵15吐出的工作油供给至与各液压致动器对应的控制阀的先导端口。供给至各先导端口的工作油的压力即先导压为对应于与各液压致动器对应的操作装置26的操作内容的压力。操作内容例如包括操作方向及操作量。
操作压传感器29以压力的形式检测使用操作装置26的操作者的操作内容。但是,操作装置26的操作内容也可以以压力以外的其他物理量的形式进行检测。在本实施方式中,操作压传感器29例如以压力的形式检测与各液压致动器对应的操作装置26的操作内容,并对控制器30输出检测出的值。操作压传感器29包括左操作压传感器29l、右操作压传感器29r、左行走压传感器29dl及右行走压传感器29dr。
左操作压传感器29l检测左操作杆26l的操作内容。右操作压传感器29r检测右操作杆26r的操作内容。左行走压传感器29dl检测左行走杆26dl及左行进踏板26pl的操作内容。右行走压传感器29dr检测右行走杆26dr及右行进踏板26pr的操作内容。
控制器30为用于控制挖土机的控制装置。在本实施方式中,控制器30由具备cpu、易失性存储装置及非易失性存储装置等的计算机构成。控制器30执行与各种功能对应的程序来实现各种功能。
门锁阀50为切换连接操作装置26与先导泵15的管路l1的连通/切断的电磁阀。在本实施方式中,在接收到解锁信号时使管路l1连通,在未接收到解锁信号时切断管路l1。也可以为在接收到锁止信号时切断管路l1的结构。门锁阀50也可以由比例减压阀构成。
例如,在门锁杆d1处于解锁状态且门锁阀50处于切断状态的情况下,若判定为操作装置26由操作者的手操作,则控制器30朝向门锁阀50输出解锁信号。即,在未朝向门锁阀50输出解锁信号的情况下,或者,在朝向门锁阀50输出锁止信号的情况下,若判定为操作装置26由操作者的手操作,则控制器30朝向门锁阀50输出解锁信号。在门锁杆d1处于锁止状态的情况下,即使判定为操作装置26由操作者的手操作,控制器30也不会朝向门锁阀50输出解锁信号。这是为了不使通过门锁杆d1切换为无效状态的操作装置26切换为限制状态(有效状态)。此时,控制器30也可以朝向门锁阀50输出锁止信号。控制器30也可以构成为,在未从座椅就坐开关接收就坐信号的情况下,或者,在未从安全带开关接收安全带佩戴信号的情况下,不输出解锁信号。
控制器30例如根据作为检测装置的摄像装置d3的输出来判定操作装置26是否由操作者的手操作。例如,在左操作杆26l由操作者的左手把持且右操作杆26r由操作者的右手把持的状态下,判定左操作杆26l及右操作杆26r的至少一者是否被操作。控制器30是否进行该判定可以根据工作现场、工作状况等来任意设定。
在本实施方式中,控制器30使用图像识别技术来判定由摄像装置d3拍摄的图像中是否拍摄到操作者用手操作操作装置26的状况。然后,在判定为拍摄到操作者用手操作操作装置26的状况的情况下,判定为操作装置26由操作者的手操作。在操作装置26附近的规定的范围内识别到操作者的手的情况下,即使在操作者的手触碰操作装置26之前,控制器30也可以判定为操作装置26由操作者的手操作。或者,当根据座椅就坐开关的输出检测出操作者已就坐时,控制器30也可以在拍摄到操作者用手操作操作装置26的状况的情况下判定为操作装置26由操作者的手操作。即,当未检测出操作者已就坐时,即使在拍摄到操作者用手操作操作装置26的状况的情况下,也可以不判定为操作装置26由操作者的手操作。并且,在操作者以张开手的状态使该手接触操作装置26的情况下,控制器30也可以不判定为操作装置26由操作者的手操作。并且,控制器30也可以根据摄像装置d3的输出判定操作者是否站着进行操作。
即使在操作装置26附近的规定的范围内识别到操作者的手的情况下,当该手的姿势不适合操作时,控制器30也可以不判定为操作装置26由操作者的手操作。例如,在操作者以握着拳的状态,或者,以将手掌朝上的状态使该手靠近操作装置26的情况下,控制器30也可以不判定为操作装置26由操作者的手操作。并且,在操作者以手持其他物体的状态使该手靠近操作装置26的情况下,控制器30也可以不判定为操作装置26由操作者的手操作。
如在图3的监控区域a1、a2内示出的操作杆的抓握方法、手和操作杆的位置关系等可以预先存储于非易失性存储装置等中作为参考用图像。控制器30可以根据预先存储的多个参考用图像来判定操作装置26是否由操作者的手操作。具体而言,控制器30比较由摄像装置d3拍摄的图像中包含的操作杆的抓握方法的图像和预先存储的1或多个参考用图像的每一个中包含的操作杆的抓握方法的图像。这是为了判定是否存在包含与由摄像装置d3拍摄的图像中包含的操作杆的抓握方法的图像相同的抓握方法的图像的参考用图像。然后,若存在这种参考用图像,则控制器30可以判定为操作装置26由操作者的手操作,若不存在这种参考用图像,则可以判定为操作装置26未由操作者的手操作。
另外,例如,当使用图像识别技术从由摄像装置d3拍摄的图像中识别操作者的手时,控制器30可以将手腕至指尖的部分识别为手,并将手腕至躯干侧识别为手以外的部分。
然后,控制器30根据该判定结果来控制操作装置26的状态。例如,在挖土机处于待机状态且门锁杆d1处于解锁状态的情况下,若判定为操作装置26由操作者的手操作,则控制器30将操作装置26切换为有效状态。待机状态例如表示至少控制器30处于启动状态、发动机11处于工作状态且操作装置26未被操作的状态。
接着,参考图5对控制器30解除操作装置26的限制状态的处理(以下,称为“限制解除处理”。)的一例进行说明。图5是限制解除处理的一例的流程图。例如,在挖土机处于待机状态的情况下,控制器30以规定的控制周期反复执行该限制解除处理。
首先,控制器30判定操作装置26是否被操作(步骤st1)。在本实施方式中,控制器30根据操作压传感器29的输出来判定操作装置26是否被操作。例如,控制器30根据左操作压传感器29l的输出来判定左操作杆26l是否被操作。
在判定为操作装置26未被操作的情况下(步骤stl的否),控制器30结束这一次限制解除处理,而不解除操作装置26的限制状态。
在判定为操作装置26被操作的情况下(步骤st1的是),控制器30判定是否满足规定的限制解除条件(步骤st2)。在本实施方式中,控制器30根据由摄像装置d3拍摄的图像来判定操作装置26是否由操作者的手操作。例如,在判定为左操作杆26l被操作的情况下,控制器30根据由摄像装置d3拍摄的图像来判定左操作杆26l是否由操作者的左手操作。
在判定为不满足规定的限制解除条件的情况下(步骤st2的否),控制器30限制致动器的动作(步骤st3)。在本实施方式中,在判定为操作装置26未由操作者的手操作的情况下,控制器30使操作装置26维持限制状态。控制器30结束这一次限制解除处理而不朝向门锁阀50输出解锁信号,即,不解除操作装置26的限制状态。因此,管路l1维持被切断的状态。此时,即使例如在被操作者的肘触碰到而导致操作装置26被不经意地操作时,或者,在被操作者的上衣的袖子勾到而导致操作装置26被不经意地操作时,液压致动器也不动作。在根据由摄像装置d3拍摄的图像判定为左操作杆26l由操作者的右手操作的情况下,控制器30可以判定为操作装置26未由操作者的手操作。在判定为右操作杆26r由操作者的左手操作情况下也相同。
控制器30可以使用门锁阀50以外的装置来限制致动器的动作。例如,在判定为操作装置26未由操作者的手操作的情况下,控制器30可以减小作为先导压生成装置的先导泵15的输出来减小作用于控制阀的先导压,由此限制致动器的动作。或者,在判定为操作装置26未由操作者的手操作的情况下,控制器30可以减小主泵14的输出来减小供给至液压致动器的工作油的流量,由此限制致动器的动作。在这些情况下,可以省略使用门锁阀50维持或解除操作装置26的限制状态的功能。
在判定为满足规定的限制解除条件的情况下(步骤st2的是),控制器30解除致动器的动作限制(步骤st4)。在本实施方式中,在判定为操作装置26由操作者的手操作的情况下,控制器30将操作装置26切换为有效状态。具体而言,控制器30朝向门锁阀50输出解锁信号来使管路l1连通。此时,液压致动器根据操作者进行的操作装置26的操作而动作。
通过上述处理,控制器30能够防止在操作装置26被误操作的情况下液压致动器启动。
接着,参考图6及图7对控制系统100的另一结构例进行说明。图6是驾驶室10的内部的俯视图,与图3对应图7是表示控制系统100的另一结构例的概略图,与图4对应。图7的控制系统100在不监视图3所示的监控区域a3这一方面不同于图4的控制系统100。即,在不检测左行走杆26dl及右行走杆26dr是否由操作者的手操作这一方面不同于图4的控制系统100。并且,在具备切换阀51这一方面不同于图4的控制系统100。但是,在其他方面与图4的控制系统100相同。因此,省略相同部分的说明,详细说明不同的部分。
在图7的控制系统100中,门锁阀50为切换连接左行走杆26dl、右行走杆26dr、左行进踏板26pl及右行进踏板26pr与先导泵15的管路l1a的连通/切断的电磁阀。在本实施方式中,在接收到解锁信号时使管路l1a连通,在未接收到解锁信号时切断管路l1a。也可以为在接收到锁止信号时切断管路l1a的结构。
切换阀51为切换连接左操作杆26l与管路l1a及右操作杆26r与管路l1a的管路l1b的连通/切断的电磁阀。在本实施方式中,在接收到解锁信号时使管路l1b连通,在未接收到解锁信号时切断管路l1b。也可以为在接收到锁止信号时切断管路l1b的结构。切换阀51也可以由比例减压阀构成。
通过该结构,控制器30能够分别单独控制与下部行走体1相关的操作装置26的状态和与上部回转体3相关的操作装置26的状态。例如,能够在将与下部行走体1相关的操作装置26设为有效状态的情况下将与上部回转体3相关的操作装置26设为限制状态。
例如,控制器30通过朝向门锁阀50输出解锁信号,并且朝向切换阀51不输出解锁信号,能够将行走杆及行进踏板设为有效状态,并且将左操作杆26l及右操作杆26r设为限制状态。
通过该结构,控制器30例如能够防止在操作者用右手操作左行走杆26dl及右行走杆26dr时左腕的肘触碰到左操作杆26l时上部回转体3向左回转。并且,能够防止使下部行走体1的动作突然停止。
因此,控制器30能够防止在挖土机的行驶过程中操作者误启动与上部回转体3相关的致动器,并且防止使下部行走体1的动作突然停止。另外,与上部回转体3相关的致动器包括回转用油压马达2a、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9。
接着,参考图8及图9对根据操作装置26的操作使控制阀动作的操作系统的另一结构例进行说明。
图8中示出根据右操作杆26r的操作使与动臂缸7相关的控制阀176动作的操作系统的一例。图8的操作系统在电检测使用右操作杆26r的操作者的操作内容这一方面不同于以压力形式检测操作者的操作内容的图4及图7各自中的操作系统。另外,与图8的操作系统相关的说明也同样地适用于根据左操作杆26l的操作使与斗杆缸8相关的控制阀177动作的操作系统及根据右操作杆26r的操作使与铲斗缸9相关的控制阀174动作的操作系统等其他操作系统。
在图8的例子中,若右操作杆26r向动臂提升方向被操作,则杆操作信号生成部29er生成与该操作量对应的电信号即杆操作信号。然后,对控制器30输出杆操作信号。控制器30生成与杆操作信号对应的电流指令,并对电磁比例阀52l输出该电流指令。电磁比例阀52l利用先导泵15吐出的工作油的压力(一次压力)生成与电流指令对应的二次压力(先导压)并使其作用于控制阀176的左先导端口176l。由左先导端口176l接收到先导压的控制阀176向右移动,使主泵14r吐出的工作油流入动臂缸7的缸底油室。若工作油流入缸底油室,则动臂缸7伸长,并使动臂4上升。
若右操作杆26r向动臂下降方向被操作,则杆操作信号生成部29er生成与该操作量对应的杆操作信号。然后,对控制器30输出杆操作信号。控制器30生成与杆操作信号对应的电流指令,并对电磁比例阀52r输出该电流指令。电磁比例阀52r利用先导泵15吐出的工作油的压力(一次压力)生成与电流指令对应的二次压力(先导压)并使其作用于控制阀176的右先导端口176r。由右先导端口176r接收到先导压的控制阀176向左移动,并使主泵14r吐出的工作油流入动臂缸7的杆侧油室。若工作油流入杆侧油室,则动臂缸7收缩,并使动臂4下降。
在图8的例子中,在判定为右操作杆26r由操作者的手操作的情况下,控制器30将与杆操作信号对应的电流指令输出至电磁比例阀52,但在判定为未由操作者的手操作的情况下,不将电流指令输出至电磁比例阀52。这是为了在右操作杆26r被误操作的情况下防止动臂缸7启动。并且,图8的操作系统能够通过电磁比例阀52来限制控制阀176的动作。此时,具有电磁比例阀52的图8的操作系统可以具备门锁阀50(参考图4。)及切换阀51(参考图7。)等。或者,在图8的操作系统中,也可以省略门锁阀50及切换阀51等。
图9中示出根据右操作杆26r的操作使与动臂缸7相关的电磁式滑阀176e工作的操作系统的一例。图9的操作系统在电检测使用右操作杆26r的操作者的操作内容这一方面不同于以压力形式检测操作者的操作内容的图4及图7各自中的操作系统。并且,在利用电磁式滑阀176e这一方面不同于与利用液压式滑阀即控制阀176的图4及图7各自中的操作系统。另外,与图9的操作系统相关的说明也同样地适用于根据左操作杆26l的操作使与斗杆缸8相关的控制阀177工作的操作系统及根据右操作杆26r的操作使与铲斗缸9相关的控制阀174工作的操作系统等其他操作系统。
在图9的例子中,若右操作杆26r向动臂提升方向被操作,则杆操作信号生成部29er生成与该操作量对应的电信号即杆操作信号。然后,对控制器30输出杆操作信号。控制器30生成与杆操作信号对应的电流指令,并对电磁式滑阀176e的左螺线管176el输出该电流指令。由左螺线管176el接收到电流指令的电磁式滑阀176e向右移动,并使主泵14r吐出的工作油流入动臂缸7的缸底油室。若工作油流入缸底油室,则动臂缸7伸长,并使动臂4上升。
若右操作杆26r向动臂下降方向被操作,则杆操作信号生成部29er生成与该操作量对应的杆操作信号。然后,对控制器30输出杆操作信号。控制器30生成与杆操作信号对应的电流指令,并对电磁式滑阀176e的右螺线管176er输出该电流指令。由右螺线管176er接收到电流指令的电磁式滑阀176e向左移动,并使主泵14r吐出的工作油流入动臂缸7的杆侧油室。若工作油流入杆侧油室,则动臂缸7收缩,并使动臂4下降。
如此,在图9的例子中,控制器30能够在不使用先导泵15吐出的工作油的压力的情况下使电磁式滑阀176e动作。
在图9的例子中,在判定为右操作杆26r由操作者的手操作的情况下,控制器30将与杆操作信号对应的电流指令输出至电磁式滑阀176e,但在判定为未由操作者的手操作的情况下,不将电流指令输出至电磁式滑阀176e。这是为了在右操作杆26r被误操作的情况下防止动臂缸7启动。并且,图9的操作系统中,控制器30能够直接限制电磁式滑阀176e的动作。此时,具有电磁式滑阀176e的图9的操作系统可以具备相当于门锁阀50(参考图4。)及切换阀51(参考图7。)等的机构。或者,在图9的操作系统中,也可以省略门锁阀50及切换阀51等或相当于它们的机构。
如上所述,本发明的实施方式所涉及的挖土机具有:下部行走体1;上部回转体3,可回转地搭载于下部行走体1;驾驶室10,搭载于上部回转体3;操作装置26,设置于驾驶室10内;致动器,由操作装置26驱动;及控制器30,作为能够限制致动器的动作的控制装置。并且,控制器30根据操作装置26是否由操作者的手操作来判断是否需要与致动器的动作相关的限制。例如,在判定为操作装置26由操作者的手操作的情况下,控制器30解除与致动器的动作相关的限制,在未判定为操作装置26由操作者的手操作的情况下,限制致动器的动作。即,控制器30限制致动器的动作直至判定为操作装置26由操作者的手操作为止。但是,控制器30也可以在判定为操作装置26未由操作者的手操作的情况下限制致动器的动作。即,也可以不限制致动器的动作直至判定为操作装置26未由操作者的手操作为止。
控制器30例如也可以根据检测操作装置26是否由操作者的手操作的检测装置的输出来判定所述操作装置是否由操作者的手操作。
检测装置例如为摄像装置d3。但是,检测装置也可以为安装于操作装置26的表面的静电传感器或压力传感器等接触式检测装置,也可以为安装于驾驶室10内的热电传感器、热电堆传感器、热成像摄像机或空间识别装置等、摄像装置d3以外的其他非接触式检测装置。空间识别装置例如包括三维测距装置、光雷达或毫米波雷达等。
摄像装置d3例如为安装于驾驶室10内的1个或多个摄像机。摄像机例如为单目摄像机、立体摄像机、距离图像摄像机或红外线摄像机等。
控制器30可以通过减小根据操作装置26的操作生成的先导压来限制致动器的动作。控制器30例如通过控制门锁阀50来减小管路l1中的工作油的压力,由此减小根据操作装置26的操作生成的先导压。其结果,能够减小根据先导压动作的控制阀171~178的行程量或使它们消失,从而使左行走用液压马达1l、右行走用液压马达1r、回转用液压马达2a、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9各自的动作迟钝或使它们停止。
控制器30也可以通过控制切换阀51(参考图7。)来减小管路l1b中的工作油的压力,由此减小根据左操作杆26l及右操作杆26r各自的操作生成的先导压。其结果,能够减小根据先导压动作的控制阀173~178的行程量或使它们消失,从而使回转用液压马达2a、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9各自的动作迟钝或使它们停止。此时,左行走用液压马达1l及右行走用液压马达1r各自的动作不受限制。
以上,对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而,本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式能够在不脱离本发明的范围内适用各种变形或替换等。并且,只要在技术上不发生矛盾,则参考上述实施方式说明的各特征可以适当进行组合。
例如可以构成为,在判定为操作杆未由操作者的手操作、即经由与操作者的手以外的部位或物体的接触而操作的情况下,控制器30限制致动器的动作。并且,也可以构成为,在判定为操作杆由操作者的手操作的情况下解除致动器的动作限制。关于行走杆也相同。但是,控制器30可以构成为根据行进踏板是否由操作者的脚操作来判断是否需要限制基于行进踏板的致动器的动作。具体而言,可以构成为,在判定为行进踏板未由操作者的脚操作、即经由与操作者的脚以外的部位或物体接触而被操作的情况下,限制行走用液压马达的动作。并且,也可以构成为,在判定为行进踏板由操作者的脚操作的情况下,解除行走用液压马达的动作限制。
在判定为操作杆未由操作者的手操作、即经由与操作者的手以外的部位或物体接触而被操作的情况下,控制器30可以通过画面显示、警告声及振动等中的至少1种通知方式将该内容通知给工作人员。
并且,在上述实施方式中,切换阀51由能够同时切换左操作杆26l及右操作杆26r各自的状态的1个切换阀构成。但是,切换阀51也可以如与左操作杆26l相关的切换阀和与右操作杆26r相关的切换阀的组合那样由2个以上的切换阀构成。此时,切换阀51能够分别单独切换左操作杆26l的状态和右操作杆26r的状态。
并且,在上述实施方式中,切换阀51由配置于连接先导泵15与操作杆(左操作杆26l及右操作杆26r)的管路l1b上的1个切换阀构成。但是,切换阀51也可以由配置于连接操作杆与控制阀的先导端口的管路上的多个切换阀构成。此时,切换阀51能够分别单独控制与各液压致动器相关的操作的有效/无效。
本申请主张基于2017年8月23日申请的日本专利申请2017-160251号的优先权,并将该日本专利申请的全部内容通过参考引用于本申请中。
符号说明
1-下部行走体,1l-左行走用液压马达,1r-右行走用液压马达,2-回转机构,2a-回转用液压马达,3-上部回转体,4-动臂,5-斗杆,6-铲斗,7-动臂缸,8-斗杆缸,9-铲斗缸,10-驾驶室,11-发动机,14-主泵,15-先导泵,17-控制阀体,26-操作装置,26l-左操作杆,26r-右操作杆,26dl-左行走杆,26dr-右行走杆,26pl-左行进踏板,26pr-右行进踏板,29-操作压传感器,29l-左操作压传感器,29r-右操作压传感器,29dl-左行走压传感器,29dr-右行走压传感器,30-控制器,50-门锁阀,51-切换阀,100-控制系统,171~178-控制阀,d1-门锁杆,d2-显示装置,d3-摄像装置,ds-驾驶座。