JPH07317097A - 直線掘削作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 作業装置本体が移動したり姿勢が変化した場
合でも、目標とする掘削面の再設定操作の必要がなく、
予め設定された掘削面に沿った自動掘削作業を行うこと
ができる直線掘削作業装置を提供する。 【構成】 作業員が運転席３０内に設置された操作レバ
ー３２，３３を操作してバケット７の背面を粗掘削され
た斜面に接触させて目標とする掘削面Ｓ_d の設定を行っ
た後、直線掘削モードを選択して、操作レバー３２を操
作すると、作業装置本体が内蔵するマイクロコンピュー
ターにより演算された掘削面の情報に基づいてバケット
７が目標とする掘削面Ｓ_d に沿って移動して自動掘削を
行うが、油圧ショベルが移動した時には、作業装置本体
が内蔵する加速度計と回転儀により測定した油圧ショベ
ルの移動量と傾き変化量に従って目標とする掘削面Ｓ_d
のデータを補正し、補正された掘削面Ｓ_d のデータに基
づいてバケット７を移動させて自動掘削を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は連設された複数のアーム
と、先端のアームの先端部に連設されたバケットを具
え、操作手段の操作によりバケットの背面を予め粗掘削
された斜面に沿って移動させることにより、目標とする
掘削面を形成する直線掘削作業を行う油圧ショベル等の
建設機械に代表される直線掘削作業装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルは上部旋回体の前部に取り
付けられたブームと、このブームの先端部に取り付けら
れたアームと、このアームの先端部に取り付けられたバ
ケットにより構成された作業機を有しており、この作業
機の屈折作業運動の操作により掘削・積込作業等の土木
建設作業が行われるようになっている。ところで、土木
作業において、単純な掘削作業を行う場合には運転席に
設置されたレバーの操作により、上記ブーム、アームお
よびバケットを駆動する各油圧シリンダーを順次駆動し
てバケットが所望の動作をするように操作すれば良い
が、斜面の仕上げ作業や溝底を水平に掘削する作業のよ
うに、バケットを所定の移動面に沿って移動させる場合
には、複数のレバーを同時に操作して複数の油圧シリン
ダーを同時に駆動しなければならない。このように、複
数のレバーを同時に操作する掘削作業は熟練を要するた
め、熟練作業員が注意深く行わなければならず、作業効
率の低下は免れなかった。そこで、従来よりかかる掘削
作業における作業効率の向上を図るべく種々の提案が成
されている。例えば、特公昭５４−３７４０６号公報に
はブーム、アームおよびバケットの各角変位を検出した
検出信号を帰還信号とし、操作入力信号との偏差を取っ
た偏差信号によって油圧制御弁の操作を制御することに
より、油圧ショベルのブーム、アームおよびバケットの
各角変位が常に操作入力信号に追随するようにして、バ
ケット刃先を直線移動させる直線掘削自動運転が可能な
装置が開示されている。さらに、特公昭５８−９８５３
０号公報には上記発明を発展させ、油圧ショベルの駆動
制御系をポンプ制御方式とすることにより、掘削負荷の
急変等の外乱に対して影響を受けにくく、安定性と即応
性に優れた直線掘削制御装置が開示されている。また、
特開平５−９９５３号公報には光ファイバージャイロを
用いて掘削作業車の水平面に対する姿勢を検出し、バケ
ットを接地面に対して所定の掻込み姿勢に維持して掘削
深さを一定に制御したり、バケットの開口面を地面に対
して平行に維持して引き上げるような場合に、バケット
の掘削先端縁の姿勢が水平姿勢となるように、あるい
は、掘削面に対して平行になるような姿勢に維持するよ
うにした掘削作業車の発明が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術の中、
最初の２つの発明は何れも掘削面が機体を基準に設定さ
れているため、例えば、油圧ショベルが移動した時に、
油圧ショベルが常に水平地面上にあり、かつ、掘削面も
水平ならば問題ないが、油圧ショベルが傾斜面上に位置
していたり、掘削面が傾斜していた場合には、油圧ショ
ベルが移動した時には設定された掘削面が意図した掘削
面と異なる虞がある。従って、かかる掘削作業を行う時
には油圧ショベルが移動する毎に作業員は掘削面の設定
操作をし直さねばならず、作業効率が著しく低下する。
また、最後の発明においても、掘削作業車が前後方向に
移動した時には上記２発明と同様の不都合が生ずる。本
発明は従来技術におけるかかる課題を解決すべく成され
たものであり、作業装置本体が移動したり姿勢が変化し
た場合でも、目標とする掘削面の再設定操作の必要がな
く、予め設定された掘削面に沿った自動掘削作業を行う
ことができる直線掘削作業装置を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、目標とする掘削面の情報を設定するための
掘削面設定手段と、作業装置本体の移動量を検知する移
動量検知手段と、該移動量検知手段が検知した移動量の
情報に基づいて前記掘削面設定手段により設定された掘
削面の情報を目標とする掘削面に合わせるように補正す
る掘削面補正手段と、該掘削面補正手段により補正され
た掘削面の情報に従って回動駆動機構を制御して、関節
部を介してそれぞれ連設された複数のアームの先端部に
回動自在に連設されたバケットの先端もしくは背面を目
標とする前記掘削面に沿って移動させる制御手段を有し
たものである。

【０００５】

【作用】掘削面設定手段により目標とする掘削面の情報
が設定された後、移動量検知手段が作業装置本体の移動
量を検知すると、掘削面補正手段は移動量検知手段が検
知した移動量の情報に基づいて掘削面設定手段により設
定された掘削面の情報を目標とする掘削面に合わせるよ
うに補正する。制御手段は掘削面補正手段により補正さ
れた掘削面の情報に従って回動駆動機構を制御して複数
のアームの先端部に連設されたバケットの先端もしくは
背面を目標とする掘削面に沿って移動させる。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を詳
細に説明する。図２は本発明の実施例に係る油圧ショベ
ルの側面図である。同図において、１は油圧ショベル、
２は下部走行体、３は下部走行体２上に旋回自在に設置
された上部旋回体、４は上部旋回体３の前部に装着され
た作業機である。５はブーム、６はアーム、７はバケッ
トであり、８、９および１０は、これらのそれぞれの揺
動駆動手段であるブームシリンダー、アームシリンダー
およびバケットシリンダーであり、作業機４はこれらの
揺動機構および揺動駆動手段等で構成されている。１１
は上部旋回体３の前部とブーム５との間を回動自在に連
結するブームピン結合部、１２はブーム５の先端部とア
ーム６との間を回動自在に連結するアームピン結合部、
１３はアーム６の先端部とバケット７との間を回動自在
に連結するバケットピン結合部である。１４，１５およ
び１６は、これらの各結合部１１，１２，１３の回動角
をそれぞれ検知するためのブーム用ポテンショメータ
ー、アーム用ポテンショメーターおよびバケット用ポテ
ンショメーターである。１７はバケット７先端の掘削
刃、３０は運転席、３２，３３は運転席３０に設けられ
た作業機４を操作するための２つの操作レバー、３６は
油圧ショベル１の水平および垂直方向の加速度成分をそ
れぞれ２度積分することにより、それぞれの移動量を検
出するための加速度計、３７は油圧ショベル１の傾斜量
の変化を検出するための回転儀（ジャイロスコープ）で
ある。操作レバー３２，３３は電気レバーで構成されて
いて、前後左右の揺動操作により、それぞれ上部旋回体
３の左右の旋回動作、アーム６の引着け・押出し動作お
よびブーム５の上下動動作、バケット７の引着け・押出
し動作の操作が行えるようになっている。なお、運転席
３０にはこれらの２つの操作レバー３２，３３の外に油
圧ショベル走行用の操作レバーが設けられている。作業
員が操作レバー３２，３３および油圧ショベル走行用の
操作レバーを操作することにより油圧ショベル１の運転
が行われる。

【０００７】図１は油圧ショベル１の駆動機構を構成す
る各シリンダーおよび油圧モーターの駆動を制御する駆
動制御回路図である。同図において、１８は油圧ショベ
ル１の駆動機構全体を制御するコントローラー、１９は
旋回モーター、２０，２１は左右の走行モーター、２２
〜２７は切替弁、２８は原動機、２９は動力用の油圧ポ
ンプ、３１は切替弁２２〜２７に供給されるパイロット
圧油の制御手段である比例減圧弁ユニット、３４は掘削
面の設定を行うための設定器、３５はマイクロコンピュ
ーター（ＭＣＭＰ）、３８はパイロット油圧ポンプであ
る。コントローラー１８には操作レバー３２，３３の４
チャンネルずつの操作信号の外に、設定器３４から出力
される掘削面設定信号と、ＭＣＭＰ３５から出力される
掘削面のデータがそれぞれ入力される。ＭＣＭＰ３５に
はブーム用、アーム用、バケット用の各ポテンショメー
ター１４，１５，１６で検知された角度検知信号と、加
速度計３６から出力される移動量検出信号と、回転儀３
７から出力される傾斜角変化信号が入力される。コント
ローラー１８からは８チャンネルの比例減圧弁駆動制御
信号が比例減圧弁ユニット３１に出力される。比例減圧
弁ユニット３１は８チャンネルの比例減圧弁駆動制御信
号に対応して８個の比例減圧弁を具えていて、これらの
比例減圧弁がパイロット油圧ポンプ３８から８系統に分
岐して供給されたパイロット圧油を切替弁２２〜２５に
供給する。切替弁２２〜２５は比例減圧弁ユニット３１
から供給されたパイロット圧油によって駆動され、原動
機２８に連結された油圧ポンプ２９から供給された圧油
を切り替えてそれぞれブームシリンダー８、アームシリ
ンダー９、バケットシリンダー１０および旋回モーター
１９に供給する。切替弁２６，２７は運転席１７に設置
された図示しない走行用操作レバーの操作によって供給
制御されるパイロット圧油によって駆動され、油圧ポン
プ２９から供給された圧油を切り替えて、それぞれ左右
の走行モーター２０，２１に供給する。

【０００８】次に、本実施例の動作を説明する。作業員
が運転席３０内で操作レバー３２，３３を操作すると、
それぞれの操作レバー３２，３３の傾きに応じた操作信
号がコントローラー１８に出力される。ブーム用、アー
ム用、バケット用の各ポテンショメーター１４，１５，
１６で検知されたブーム角、アーム角、バケット角の各
角度検知信号がＭＣＭＰ３５に入力されると、ＭＣＭＰ
３５はこれらの角度検知信号に基づいてバケット７の掘
削刃１７の先端点Ｐ1 と後述する参照点Ｐ2 の座標を演
算すると共に、設定器３４で設定された掘削面の情報
と、加速度計３６から出力された移動量検出信号および
回転儀３７から出力された傾斜角変化信号に基づいて、
作業機４の移動および姿勢変更に伴って必要になった修
正が施された掘削面の情報を演算し、補正掘削面情報と
して出力する。コントローラー１８は補正掘削面情報と
操作レバー３２，３３の傾きに応じた操作信号に基づい
て比例減圧弁駆動制御信号を生成し、比例減圧弁ユニッ
ト３１に出力する。比例減圧弁ユニット３１は比例減圧
弁駆動制御信号に応じたパイロット油圧を切替弁２２〜
２５に供給する。パイロット圧油によって駆動された切
替弁２２〜２５の切替動作により、比例減圧弁駆動制御
信号に対応した圧油がブームシリンダー８、アームシリ
ンダー９、バケットシリンダー１０および旋回モーター
１９に供給される。これにより、作業機４の運動と姿
勢、即ち、バケット７の姿勢と運動方向および速度が変
化したり、上部旋回体３が旋回する。同様に、作業員が
運転席１７内で走行用操作レバーを操作すると、切替弁
２６，２７の切替動作により、走行用操作レバーの傾き
に応じた操作信号に対応する圧油が左右の走行モーター
２０，２１に供給され、左右の走行モーター２０，２１
が走行用操作レバーの傾きに応じた速度で回転する。掘
削面の情報と操作レバー３２，３３の傾きに応じた操作
信号に基づく各シリンダー８〜１０に供給される圧油の
切替弁２２〜２４による供給制御の詳細は特公昭５４−
３７４０６号公報や特公昭５８−９８５３０号公報に述
べられているので、本明細書ではその説明を割愛する。

【０００９】次に、油圧ショベル１の直線掘削動作を具
体例に基づいてさらに詳述する。図３は油圧ショベル１
の作業機４の揺動機構の各々の寸法と設定角を示す側面
図、図４および図５は直線掘削処理の流れ図である。こ
れらの図を参照して油圧ショベル１の直線掘削動作を説
明する。油圧ショベル１は水平面Ｓ_h に対し傾斜角θ₀
の地面Ｓ₀ 上に位置し、掘削面Ｓ_d は水平面Ｓ_h に対し
傾斜角θ_d に設定されているものとする。なお、座標の
原点は下部走行体２の接地面（地面Ｓ₀ ）中央部に、油
圧ショベル１の前進方向をｘ軸、地面Ｓ₀ に対する垂直
上方をｚ軸として設定し、ブームピン結合部１１の揺動
中心を基準点Ｐ0 (x₀,y₀) とする。また、バケット７の
背面Ｓ_b を記述するためにバケット７の背面Ｓ_b （図３
に示すバケット７の下辺）を通る直線とアームピン結合
部１２とバケットピン結合部１３の揺動中心を結ぶ直線
の交点を参照点Ｐ2 とした。アーム長ＬA 、ブーム長Ｌ
B はそれぞれアームピン結合部１２とバケットピン結合
部１３間のアーム結合部間隔およびブームピン結合部１
１とアームピン結合部１２間のブーム結合部間隔、バケ
ット開口径ＬV1、参照点距離ＬV2はそれぞれバケットピ
ン結合部１３からバケット７の掘削刃１７の先端点Ｐ1
までの距離およびバケットピン結合部１３から参照点Ｐ
2 までの距離、アーム角αA 、ブーム角αB 、バケット
角αV はそれぞれブームピン結合部１１とアームピン結
合部１２を結ぶ線分とアームピン結合部１２とバケット
ピン結合部１３を結ぶ線分との成す角度、ブームピン結
合部１１とアームピン結合部１２を結ぶ線分と水平方向
の成す角度およびバケットピン結合部１３と参照点Ｐ2
を結ぶ線分とバケットピン結合部１３とバケット７の掘
削刃１７の先端点Ｐ1 を結ぶ線分との成す角度を表す。

【００１０】まず、作業員は直線掘削モードを選択した
後、直線掘削作業に先立って掘削面の設定操作を行う。
掘削面Ｓ_d の設定は予め粗掘削された斜面にバケット７
の背面Ｓ_b を接触させて、その時のバケット７の背面Ｓ
_b の傾きをアーム角αA 、ブーム角αB 、バケット角α
V の各角度検知信号に基づいて算出して設定する方法、
運転席３０内に設置された図示しない操作盤のテンキー
を操作して入力設定する方法等があるが、ここでは予め
粗掘削された斜面にバケット７の背面Ｓ_b を接触させて
設定する方法について説明する。作業員は運転席１７内
で操作レバー３２，３３を操作して作業機４を揺動さ
せ、バケット７の背面Ｓ_b を予め粗掘削された斜面に押
し当てる。そして、操作盤上の設定器３４の掘削面設定
ボタンを押下する。掘削面設定ボタンが押下られたこと
を確認すると（Ｓ−１の結果がＹｅｓ）、ＭＣＭＰ３５
は油圧ショベル１のｘ方向、ｚ方向の移動量Δｘ，Δｚ
および傾斜角θ₀ の変化量、即ち、傾き変化量Δθの値
を初期設定する（Δｘ＝Δｚ＝Δθ＝０）（Ｓ−２）。
なお、油圧ショベル１の基準点Ｐ0 (x₀,y₀) 、傾斜角θ
₀ は加速度計３６からの移動量検出信号と、回転儀３７
からの傾斜角変化信号が入力されると、その都度ＲＡＭ
に更新記憶される。次に、ブーム用、アーム用、バケッ
ト用の各ポテンショメーター１４，１５，１６で検知さ
れたその時のアーム角αA 、ブーム角αB 、バケット角
αV のデータを上記ＲＡＭ内に取り込む（Ｓ−３）。そ
して、ＭＣＭＰ３５はこれらの関節角データを上記ＲＡ
Ｍから読み出して、これらのデータに基づいて掘削刃１
７の先端点Ｐ1 の座標(x1,y1) 、参照点Ｐ2 の座標(x2,
z2) を演算する。演算式はＭＣＭＰ３５が内蔵するＲＯ
Ｍに格納されており、このＲＯＭから読み出した演算式
のプログラムに従って演算する（Ｓ−４）。アーム角α
A 、ブーム角αB 、バケット角αV とアーム長ＬA 、ブ
ーム長ＬB 、バケット開口径ＬV1、参照点距離ＬV2に基
づいて掘削刃１７の先端点Ｐ1 の座標(x1,y1) 、参照点
Ｐ2 の座標(x2,z2) を演算する演算式は次式のようにな
る。 x1＝ ＬV1×cos(αV+αA+αB)＋ＬA ×cos(αA+αB) ＋ＬB ×cos(αB)＋xo ……(1) z1＝−ＬV1×sin(αV+αA+αB)−ＬA ×sin(αA+αB) −ＬB ×sin(αB)＋zo ……(2) x2＝ (ＬA+ＬV2) ×cos(αA+αB)＋ＬB ×cos(αB)＋xo ……(3) z2＝− (ＬA+ＬV2) ×sin(αA+αB)−ＬB ×sin(αB)＋zo ……(4) バケット７の掘削刃１７の先端点Ｐ1 の座標(x1,y1) 、
参照点Ｐ2 の座標(x2,z2) が演算されると、これらの座
標に基づいてバケット７の背面Ｓ_b の傾きによって検知
された掘削面Ｓ_d の傾きＫを演算し、ＭＣＭＰ３５が内
蔵するＲＡＭ内に記憶する（Ｓ−５）。掘削面Ｓ_d の傾
きＫは次式で与えられる。 Ｋ＝(z2 −z1) ／(x2 −x1) ＝tan θ_d ……(5) 直線掘削作業を行う掘削面Ｓ_d を表す式は掘削面Ｓ_d の
傾きＫを用いて次式で与えられる。 ｚ＝Ｋｘ−Ｋx1＋z1 ……(6) 掘削面Ｓ_d の傾きＫと掘削面Ｓ_d を表す式(6) の情報は
ＲＡＭに格納されると共にコントローラー１８に出力さ
れる。コントローラー１８はこれらの入力情報を操作盤
内に配置された表示画面の表示データとして出力する。
作業員は表示画面に表示された掘削面Ｓ_d の傾きＫが目
標とする掘削面Ｓ_d の傾きに一致することを確かめて
（Ｓ−６の判断結果がＹｅｓ）、確認ボタンを押下する
ことにより掘削面Ｓ_d の設定が確定する（Ｓ−７）。そ
の後、作業員が操作レバー３２を前方に押し込むと（Ｓ
−８の判断結果がＹｅｓ）、コントローラー１８による
式(6) に従った斜面掘削処理が行われる（Ｓ−９）。

【００１１】次に、操作レバー３２が中立位置まで押し
戻されたか否かを判断し（Ｓ−１０）、その結果がＹｅ
ｓならば、直線掘削処理を終了し、判断結果がＮｏなら
ば、油圧ショベル１が移動したか否か、即ち、Δｘ，Δ
ｚ，Δθが０でなくなったか否かを判断し（Ｓ−１
１）、この判断結果がＹｅｓならば、掘削面Ｓ_d の傾き
Ｋは油圧ショベル１の移動によっても変化しないので、
掘削面Ｓ_d を表す式(6) を補正する（Ｓ−１２）。即
ち、式(1) 〜(6) において、 xo ＝xo＋Δｘ zo ＝zo＋Δｚ ｚ ＝Ｋ（ｘ−x1）＋z1 θ₀ ＝θ₀ −Δθ ……(7) を代入する。掘削面Ｓ_d を表す式(6) は掘削面Ｓ_d の傾
きの変化( −Δθ) に対して次の変換式 ｘ＝ｘcos(−Δθ) −ｚsin(−Δθ) ｚ＝ｘsin(−Δθ) ＋ｚcos(−Δθ) ……(8) を用いて、 −ｘsin(Δθ) ＋ｚcos(Δθ) ＝Ｋ〔ｘcos(Δθ) ＋ｚsin(Δθ) −x1〕＋z1 さらに、ｘ，ｚ方向の移動量Δｘ，Δｚに対して次の変
換式 ｘ＝ｘ＋Δｘ ｚ＝ｚ＋Δｚ を用いて、 ｚ＋Δｚ＝〔Ｋcos(Δθ) ＋sin(Δθ) 〕・（ｘ＋Δ
ｘ）／〔cos(Δθ) −Ｋsin(Δθ) 〕＋〔z1−Ｋx1〕／
〔cos(Δθ) −Ｋsin(Δθ) 〕 即ち、 ｚ＝ｘ・〔Ｋcos(Δθ) ＋sin(Δθ) 〕／〔cos(Δθ) −Ｋsin(Δθ) 〕 ＋Δｘ・〔Ｋcos(Δθ) ＋sin(Δθ) 〕／〔cos(Δθ) −Ｋsin(Δθ) 〕 ＋〔z1−Ｋx1〕／〔cos(Δθ) −Ｋsin(Δθ) 〕−Δｚ ……(9) となる。コントローラー１８は補正された掘削面Ｓ_d を
表す式(9) （補正掘削面情報）に従ってバケット７の先
端もしくは背面Ｓ_b を移動させるような比例減圧弁駆動
制御信号を生成し、比例減圧弁ユニット３１に出力す
る。前述のように、比例減圧弁ユニット３１が比例減圧
弁駆動制御信号に応じたパイロット油圧を切替弁２２〜
２４に供給することにより、作業機４の各シリンダーが
切替弁２２〜２４の各開口量に応じた速度で駆動され、
バケット７はその先端もしくは背面Ｓ_b が式(9) で表さ
れる掘削面Ｓ_d に沿って移動するように揺動駆動され
る。こうして、設定された掘削面の掘削処理が継続さ
れ、ステップＳ−１０での判断結果がＹｅｓ、即ち、操
作レバー３２が中立位置まで押し戻されると、直線掘削
処理の動作を終了する。

【００１２】このように、本実施例では油圧ショベル１
が移動し、しかも、その地面Ｓ₀ の傾斜角θ₀ が変化し
ても作業すべき掘削面Ｓ_d のデータを補正し、補正され
た掘削面Ｓ_d のデータに従って作業機４の各シリンダー
を駆動するようにしたから、作業すべき掘削面Ｓ_d の面
積が大きくて油圧ショベル１を移動させて直線掘削作業
を行わなければならなかったり、油圧ショベル１が移動
する時の地面Ｓ₀ の傾斜が変化する場合であっても、油
圧ショベル１が移動する毎に作業すべき掘削面Ｓ_d の設
定処理をし直す手間を省くことができ、しかも、油圧シ
ョベル１が移動中であっても直線掘削作業を継続するこ
とができる。本実施例では作業すべき掘削面Ｓ_d の設定
は予め粗掘削された斜面にバケット７の背面Ｓ_b を接触
させて設定するようにしたが、操作盤に設けられたテン
キーの操作により入力するようにしても良い。もちろ
ん、操作レバー３２，３３は電気レバーに限らず、油圧
パイロットレバーを用いたものであっても良い。また、
油圧ショベル１の移動量や傾斜角は加速度計３６、回転
儀３７によって測定するようにしたが、走行モーター２
０，２１に取り付けたエンコーダーの出力信号や振子の
原理を応用した傾斜計の出力信号により測定するように
しても良い。さらに、油圧ショベル１が走行する地面Ｓ
₀ の傾斜角が変化しない場合には加速度計３６を省いて
も本発明の目的を達成できる。

【００１３】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、目標とする掘削面の情報を設定した後、作業
装置本体が移動した時、設定された掘削面の情報をその
移動量の情報に基づいて目標とする掘削面に合わせるよ
うに補正し、補正された掘削面の情報に従って複数のア
ームを回動させる回動駆動機構を制御して、バケットの
先端もしくは背面を目標とする掘削面に沿って移動させ
るようにしたので、作業装置本体が移動した場合でも、
目標とする掘削面の再設定操作の必要がなく、予め設定
された掘削面に沿った自動掘削作業を行うことができ
る。請求項２記載の発明によれば、作業装置本体の移動
に伴って作業装置本体の傾き量が変化した時は、検知し
た移動量の情報と共に検知した傾き量の情報に基づいて
設定された掘削面の情報を目標とする掘削面に合わせる
ように補正するようにしたので、作業装置本体が移動す
る地面の傾きが変化しても目標とする掘削面に沿った自
動掘削作業を行うことができる。請求項３記載の発明に
よれば、掘削面設定手段は予め粗掘削された斜面にバケ
ットの背面を接触させて目標とする掘削面の情報を設定
するようにしたので、目標とする掘削面の設定操作を容
易に行うことができる。請求項４記載の発明によれば、
作業装置本体の移動量および傾き量は作業装置本体の加
速度および回転儀による姿勢傾きを検知して算出するよ
うにしたので、精度の高い移動量および傾き量の検知を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る油圧ショベルの駆動制御
回路図

【図２】本発明の実施例に係る油圧ショベルの側面図

【図３】揺動機構の各々の寸法と揺動角を示す油圧ショ
ベルの側面図

【図４】直線掘削処理の流れ図

【図５】図４に続く直線掘削処理の流れ図

【符号の説明】

１ 油圧ショベル ４ 作業機 ５ ブーム ６ アーム ７ バケット １４ ブーム用ポテンショメーター １５ アーム用ポテンショメーター １６ バケット用ポテンショメーター １８ コントローラー ２２〜２７ 切替弁 ２９ 油圧ポンプ ３８ パイロット油圧ポンプ ３１ 比例減圧弁ユニット ３２，３３ 操作レバー ３４ 設定器 ３５ マイクロコンピューター（ＭＣＭＰ） ３６ 加速度計 ３７ 回転儀

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 関節部を介してそれぞれ連設された複数
   のアームと、先端のアームの先端部に回動自在に連設さ
   れたバケットと、各前記アームと前記バケットを駆動し
   て、それらを回動させる回動駆動機構と、各前記アーム
   の前記関節部における回動角を検知する回動角検知手段
   と、操作手段の操作に応じて前記回動駆動機構を制御す
   る制御手段を具え、前記操作手段の操作により前記回動
   駆動機構を駆動させて前記バケットの先端もしくは背面
   を目標とする掘削面に平行に移動させて前記掘削面に沿
   った直線掘削作業を行う直線掘削作業装置において、目
   標とする掘削面の情報を設定するための掘削面設定手段
   と、前記作業装置本体の移動量を検知する移動量検知手
   段と、該移動量検知手段が検知した移動量の情報に基づ
   いて前記掘削面設定手段により設定された掘削面の情報
   を目標とする前記掘削面に合わせるように補正する掘削
   面補正手段を有し、前記制御手段は前記掘削面補正手段
   により補正された掘削面の情報に従って前記回動駆動機
   構を制御して、前記バケットの先端もしくは背面を目標
   とする前記掘削面に沿って移動させるようにしたことを
   特徴とする直線掘削作業装置。
2. 【請求項２】 作業装置本体の傾き量を検知する傾き量
   検知手段を有し、作業装置本体の移動に伴って作業装置
   本体の傾き量が変化したことを前記傾き量検知手段が検
   知した時は、掘削面補正手段は移動量検知手段が検知し
   た移動量の情報と共に前記傾き量検知手段が検知した傾
   き量の情報に基づいて掘削面設定手段により設定された
   掘削面の情報を目標とする掘削面に合わせるように補正
   するものであることを特徴とする請求項１記載の直線掘
   削作業装置。
3. 【請求項３】 掘削面設定手段は予め粗掘削された斜面
   にバケットの背面を接触させて目標とする掘削面の情報
   を設定するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
   直線掘削作業装置。
4. 【請求項４】 移動量検知手段は作業装置本体の加速度
   を検知して移動量を算出し、傾き量検知手段は作業装置
   本体に設けられた回転儀により作業装置本体の傾き量を
   検知するものであることを特徴とする請求項２記載の直
   線掘削作業装置。