[go: up one dir, main page]

WO2022114220A1 - 作業機械 - Google Patents

作業機械 Download PDF

Info

Publication number
WO2022114220A1
WO2022114220A1 PCT/JP2021/043852 JP2021043852W WO2022114220A1 WO 2022114220 A1 WO2022114220 A1 WO 2022114220A1 JP 2021043852 W JP2021043852 W JP 2021043852W WO 2022114220 A1 WO2022114220 A1 WO 2022114220A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
boom
work machine
lifting magnet
boom cylinder
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/043852
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
一則 平沼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to EP21898191.8A priority Critical patent/EP4253668B1/en
Priority to JP2022565507A priority patent/JP7666871B2/ja
Priority to CN202180072618.7A priority patent/CN116348645A/zh
Publication of WO2022114220A1 publication Critical patent/WO2022114220A1/ja
Priority to US18/305,648 priority patent/US20230257961A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123Drives or control devices specially adapted therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/16Applications of indicating, registering, or weighing devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G19/00Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/08Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles
    • G01G19/10Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for incorporation in vehicles having fluid weight-sensitive devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2282Systems using center bypass type changeover valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump

Definitions

  • This disclosure relates to a work machine equipped with a work tool at the tip.
  • Patent Document 1 discloses a load measuring device for a working machine having a load measuring means for measuring the load of the scrap in the working machine provided with a lifting magnet that attracts the scrap. Further, it is disclosed that when the actual overturning moment exceeds the overturning moment specified by the rated load curve, further expansion of the working radius is restricted.
  • the lower traveling body, the upper swivel body mounted on the lower traveling body via the swivel mechanism, and at least a boom are provided and attached to the upper swivel body.
  • a work machine comprising an attachment to be attached, a boom cylinder for driving the boom, a work tool attached to the attachment, and a control unit, wherein the control unit is based on the boom cylinder pressure of the boom cylinder.
  • a work machine having a weight calculation unit for measuring the weight of a transported object conveyed by the work tool, and a vibration suppression control unit for generating a command for suppressing vibration of the attachment.
  • FIG. 1 is a side view of the work machine 100 according to the present embodiment.
  • An upper swivel body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the work machine 100 via a swivel mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a lifting magnet 6 as an end attachment (working tool) is attached to the tip of the arm 5.
  • the boom 4 and the arm 5 form a work attachment which is an example of the attachment.
  • the boom 4 is driven by the boom cylinder 7, the arm 5 is driven by the arm cylinder 8, and the lifting magnet 6 is driven by the lifting magnet cylinder 9.
  • the working tool (transport mechanism) attached to the tip of the attachment and can be used for transporting the transported object is the lifting magnet 6, but depending on the type of work, a bucket for excavating and transporting earth and sand, etc. , Grapples, dismantling forks, harvesters including chainsaws, and other work tools may be attached.
  • the boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, the arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and the lifting magnet angle sensor S3 is attached to the lifting magnet 6.
  • a controller 30, a display device 40, a space recognition device 80, an airframe tilt sensor S4, and a swivel angular velocity sensor S5 are attached to the upper swivel body 3.
  • the boom angle sensor S1 is configured to detect the boom angle, which is the rotation angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3.
  • the boom angle sensor S1 is, for example, a rotation angle sensor that detects the rotation angle of the boom 4 around the boom foot pin, a cylinder stroke sensor that detects the stroke amount (boom stroke amount) of the boom cylinder 7, or an inclination angle of the boom 4. It may be an inclination (acceleration) sensor or the like for detecting the above, or it may be a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor.
  • the arm angle sensor S2 that detects the arm angle that is the rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4
  • the lifting magnet angle sensor S3 that detects the lifting magnet angle that is the rotation angle of the lifting magnet 6 with respect to the arm 5.
  • the airframe tilt sensor S4 is configured to detect the tilt of the upper swivel body 3 with respect to the horizontal plane (airframe tilt angle).
  • the body tilt sensor S4 is an acceleration sensor that detects the tilt angle around the front-rear axis and the left-right axis of the upper swivel body 3.
  • the front-rear axis and the left-right axis of the upper swivel body 3 pass, for example, a machine center point which is one point on the swivel axis of the work machine 100 at right angles to each other.
  • the turning angular velocity sensor S5 detects the turning angular velocity of the upper turning body 3.
  • it is a gyro sensor. It may be a resolver, a rotary encoder, or the like.
  • the space recognition device 80 is configured to image the surroundings of the work machine 100.
  • the space recognition device 80 is, for example, a monocular camera, a stereo camera, a range image camera, an infrared camera, a LIDAR, or the like.
  • the space recognition device 80 includes a front camera 80F attached to the front end of the upper surface of the upper swivel body 3, a back camera 80B attached to the rear end of the upper surface of the upper swivel body 3, and a left end of the upper surface of the upper swivel body 3.
  • the space recognition device 80 is, for example, a monocular camera having an image pickup element such as a CCD or CMOS, and outputs the captured image to the display device 40. Further, the space recognition device 80 may be configured to calculate the distance from the space recognition device 80 or the work machine 100 to the recognized object. When not only the captured image is used but also a millimeter wave radar, an ultrasonic sensor, a laser radar, or the like is used as the space recognition device 80, a large number of signals (laser light, etc.) are transmitted to an object and reflected. By receiving the signal, the distance and direction of the object may be detected from the reflected signal.
  • a millimeter wave radar an ultrasonic sensor, a laser radar, or the like
  • the space recognition device 80 is configured to detect an object existing around the work machine 100.
  • Objects are, for example, dump trucks, terrain shapes (inclinations, holes, etc.), wires, utility poles, people, animals, vehicles, construction machinery, buildings, walls, helmets, safety vests, work clothes, or predetermined marks on helmets. And so on.
  • the space recognition device 80 may be configured to be able to identify at least one of the type, position, shape, and the like of the object.
  • the space recognition device 80 may be configured to distinguish between a person and a non-human object.
  • a boom rod pressure sensor S6a, a boom bottom pressure sensor S6b, and a boom cylinder stroke sensor S7 may be attached to the boom cylinder 7 as pressure sensors for the boom cylinder 7.
  • An arm rod pressure sensor S6c, an arm bottom pressure sensor S6d, and an arm cylinder stroke sensor S8 may be attached to the arm cylinder 8 as pressure sensors for the arm cylinder 8.
  • the lifting magnet cylinder 9 may be provided with a lifting magnet rod pressure sensor S6e, a lifting magnet bottom pressure sensor S6f, and a lifting magnet cylinder stroke sensor S9 as pressure sensors for the lifting magnet cylinder 9.
  • the boom rod pressure sensor S6a detects the pressure in the rod side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as “boom rod pressure”), and the boom bottom pressure sensor S6b detects the pressure in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 (hereinafter referred to as “boom rod pressure”). , “Boom bottom pressure”) is detected.
  • the arm rod pressure sensor S6c detects the pressure in the rod side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as “arm rod pressure”), and the arm bottom pressure sensor S6d detects the pressure in the bottom side oil chamber of the arm cylinder 8 (hereinafter referred to as “arm rod pressure”). , "Arm bottom pressure”) is detected.
  • the lifting magnet rod pressure sensor S6e detects the pressure in the rod side oil chamber of the lifting magnet cylinder 9 (hereinafter referred to as “lifting magnet rod pressure"), and the lifting magnet bottom pressure sensor S6f is the oil on the bottom side of the lifting magnet cylinder 9.
  • the pressure in the chamber (hereinafter referred to as “lifting magnet bottom pressure”) is detected.
  • the upper swing body 3 is provided with a cab 10 as a driver's cab and is equipped with a power source such as an engine 11.
  • a cab 10 is provided on the upper swing body 3 so as to be able to move up and down via the cab raising and lowering device 90.
  • a cab that can be raised and lowered may be referred to as an "elevator cab”.
  • FIG. 1 shows a state in which the cab 10 is raised to the highest position by the cab elevating device 90.
  • the cab 10 is arranged on the side (usually, the left side) of the boom 4.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a drive system mounted on the work machine 100.
  • the mechanical power transmission system is shown by a double-dashed line
  • the hydraulic oil line is shown by a thick solid line
  • the pilot line is shown by a broken line
  • the electric control system is shown by a long-dot chain line
  • the electric drive system is shown by a thick dotted line.
  • the drive system of the work machine 100 is mainly composed of an engine 11, a main pump 14, a hydraulic pump 14G, a pilot pump 15, a control valve 17, an operation device 26, a controller 30, and an engine control device 74.
  • the engine 11 is a power source for the work machine 100, and is, for example, a diesel engine that operates so as to maintain a predetermined rotation speed.
  • the output shaft of the engine 11 is connected to each of the input shafts of the alternator 11a, the main pump 14, the hydraulic pump 14G, and the pilot pump 15.
  • the main pump 14 supplies hydraulic oil to the control valve 17 via the hydraulic oil line 16.
  • the main pump 14 is a swash plate type variable displacement hydraulic pump.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14 by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14 according to a control signal or the like from the controller 30.
  • the pilot pump 15 supplies hydraulic oil to various hydraulic control devices including the operating device 26 via the pilot line 25.
  • the pilot pump 15 is a fixed capacity hydraulic pump.
  • the control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic system in the work machine 100.
  • the control valve 17 is, for example, for one or more of a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a lifting magnet cylinder 9, a left-side traveling hydraulic motor 1L, a right-side traveling hydraulic motor 1R, and a turning hydraulic motor 2A.
  • the hydraulic oil discharged by the main pump 14 is selectively supplied.
  • the boom cylinder 7, arm cylinder 8, lifting magnet cylinder 9, left-side traveling hydraulic motor 1L, right-side traveling hydraulic motor 1R, and turning hydraulic motor 2A are collectively referred to as "hydraulic actuators".
  • the operating device 26 is a device used by the operator to operate the hydraulic actuator.
  • the operating device 26 supplies the hydraulic oil from the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding flow rate control valve in the control valve 17 to generate pilot pressure.
  • the operating device 26 includes a left operating lever for turning operation and arm operation, a right operating lever for boom operation and lifting magnet operation, a traveling pedal, and a traveling lever (none of which are shown). Etc. are included.
  • the pilot pressure changes according to the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) of the operation device 26.
  • the operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure generated by the operating device 26.
  • the operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure generated by the operating device 26 and outputs the detected value to the controller 30.
  • the controller 30 grasps each operation content of the operation device 26 based on the output of the operation pressure sensor 29.
  • the controller 30 is a control device that executes various operations.
  • the controller 30 is a microcomputer provided with a CPU, a volatile storage device, a non-volatile storage device, and the like.
  • the controller 30 reads programs corresponding to various functions from the non-volatile storage device, loads them into the volatile storage device, and causes the CPU to execute the processing corresponding to each of the programs.
  • the hydraulic pump 14G supplies hydraulic oil to the hydraulic motor 60 via the hydraulic oil line 16a.
  • the hydraulic pump 14G is a fixed-capacity hydraulic pump, and hydraulic oil is supplied to the hydraulic motor 60 through the switching valve 61.
  • the switching valve 61 is configured to switch the flow of hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G.
  • the switching valve 61 is a solenoid valve whose valve position is switched according to a control command from the controller 30.
  • the switching valve 61 has a first valve position for communicating between the hydraulic pump 14G and the hydraulic motor 60, and a second valve position for shutting off between the hydraulic pump 14G and the hydraulic motor 60.
  • the controller 30 When the mode changeover switch 62 is operated and the operation mode of the work machine 100 is switched to the lifting magnet mode, the controller 30 outputs a control signal to the changeover valve 61 to switch the changeover valve 61 to the first valve position. Further, when the mode changeover switch 62 is operated and the operation mode of the work machine 100 is switched to other than the lifting magnet mode, the controller 30 outputs a control signal to the changeover valve 61 to position the changeover valve 61 at the second valve position. Switch to. FIG. 2 shows a state in which the switching valve 61 is in the second valve position.
  • the mode changeover switch 62 is a switch for switching the operation mode of the work machine 100. In this embodiment, it is a rocker switch installed in the cab 10. The operator operates the mode changeover switch 62 to switch between the excavator mode and the lifting magnet mode.
  • the excavator mode is an operation mode when the work machine 100 is operated as an excavator (excavator), and is selected when, for example, a bucket is attached to the tip of the arm 5 instead of the lifting magnet 6.
  • the lifting magnet mode is a mode for operating the work machine 100 as a work machine with a lifting magnet, and is selected when the lifting magnet 6 is attached to the tip of the arm 5.
  • the controller 30 may automatically switch the operation mode of the work machine 100 based on the outputs of various sensors.
  • the switching valve 61 When the lifting magnet mode is selected, the switching valve 61 is set to the first valve position, and the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G flows into the hydraulic motor 60. On the other hand, when an operation mode other than the lifting magnet mode is selected, the switching valve 61 is set to the second valve position, and the hydraulic oil discharged by the hydraulic pump 14G flows out to the hydraulic oil tank without flowing into the hydraulic motor 60. ..
  • the rotary shaft of the hydraulic motor 60 is mechanically connected to the rotary shaft of the generator 63.
  • the generator 63 generates electric power for exciting the lifting magnet 6.
  • the generator 63 is an alternator that operates in response to a control command from the power control device 64.
  • the power control device 64 controls the supply / cutoff of power for exciting the lifting magnet 6.
  • the power control device 64 controls the start / stop of AC power generation by the generator 63 in response to the power generation start command / power generation stop command from the controller 30. Further, the power control device 64 converts the AC power generated by the generator 63 into DC power and supplies it to the lifting magnet 6. Further, the power control device 64 can control the magnitude of the voltage applied to the lifting magnet 6 and the magnitude of the current flowing through the lifting magnet 6.
  • the controller 30 outputs a suction command to the power control device 64 when the lifting magnet switch 65 is turned on and turned on.
  • the power control device 64 that has received the adsorption command converts the AC power generated by the generator 63 into DC power and supplies it to the lifting magnet 6 to excite the lifting magnet 6.
  • the excited lifting magnet 6 is in an adsorbed state capable of adsorbing an object (magnetic material).
  • the controller 30 outputs a release command to the power control device 64 when the lifting magnet switch 65 is turned off and turned off.
  • the power control device 64 stops the power generation by the generator 63 and puts the lifting magnet 6 in the suction state into the non-suction state (release state).
  • the release state of the lifting magnet 6 means a state in which the power supply to the lifting magnet 6 is stopped and the electromagnetic force generated by the lifting magnet 6 disappears.
  • the lifting magnet switch 65 is a switch for switching between adsorption and release of the lifting magnet 6.
  • the lifting magnet switch 65 includes a weak excitation button 65A and a strong excitation button 65B as push button switches provided on the top of the left operation lever 26L, and a push button switch provided on the top of the right operation lever 26R. Includes release button 65C.
  • the weak excitation button 65A is an example of an input device for applying a predetermined voltage to the lifting magnet 6 to bring the lifting magnet 6 into an attracted state (weakly attracted state).
  • the predetermined voltage is, for example, a voltage set through the magnetic force adjusting dial 66.
  • the strong excitation button 65B is an example of an input device for applying a maximum allowable voltage to the lifting magnet 6 to bring the lifting magnet 6 into an suction state (strong suction state).
  • the release button 65C is an example of an input device for releasing the lifting magnet 6.
  • the magnetic force adjustment dial 66 is a dial for adjusting the magnetic force (adsorption force) of the lifting magnet 6.
  • the magnetic force adjusting dial 66 is installed in the cab 10 and is configured to be able to switch the magnetic force (adsorption force) of the lifting magnet 6 when the weak excitation button 65A is pressed in four stages.
  • the magnetic force adjusting dial 66 is configured to be able to switch the magnetic force (adsorption force) of the lifting magnet 6 in four stages from the first level to the fourth level.
  • FIG. 2 shows a state in which the third level is selected by the magnetic force adjusting dial 66.
  • the lifting magnet 6 is controlled to generate a level of magnetic force (adsorption force) set by the magnetic force adjustment dial 66.
  • the magnetic force adjusting dial 66 outputs data indicating the level of the magnetic force (adhesive force) to the controller 30.
  • the operator operates the left operation lever 26L with his left hand and the right operation lever 26R with his right hand to operate the work attachment, while adsorbing and releasing the object (magnetic material) by the lifting magnet 6 with his finger.
  • the operator presses the weak excitation button 65A with the lifting magnet 6 in contact with an object (for example, iron scrap) to attract the iron scrap to the lifting magnet 6.
  • the operator gently raises the boom 4, lifts the lifting magnet 6 that has attracted iron scraps, and then presses the strong excitation button 65B to increase the magnetic force (adsorption force) of the lifting magnet 6. This is to prevent the iron scraps from falling from the lifting magnet 6 during the transportation of the iron scraps by the attachment operation (operation including at least one of the boom operation, the arm operation and the bucket operation) or the turning operation.
  • the operator can sort the objects by adjusting the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6 with the magnetic force adjusting dial 66.
  • the operator selectively lifts and moves a relatively light object from a pile of scrap using a relatively weak level of magnetic force (adsorption force) to separate a relatively light object from a relatively heavy object. be able to. This is because the operator can prevent a relatively heavy object from being lifted by using a relatively weak level of magnetic force (adsorption force).
  • the work machine 100 may be configured to automatically switch the operation mode to the speed limit mode when the weak excitation button 65A or the strong excitation button 65B is pressed.
  • the speed limiting mode is, for example, an operation mode in which the turning speed and the driving speed of the attachment are limited in the lifting magnet mode.
  • the strong excitation button 65B presses the state of the lifting magnet 6. It may be automatically shifted to the strong adsorption state which is the state when the magnet is applied.
  • the predetermined operation is, for example, a turning operation.
  • the predetermined state is, for example, a state in which the attachment is in a predetermined posture, specifically, a state in which the boom angle is in a predetermined angle.
  • the work machine 100 is strongly driven, for example, when the weak excitation button 65A is pressed and the lifting magnet 6 in the weakly attracted state is lifted in response to the boom raising operation and then the turning operation is performed. Even if the excitation button 65B is not pressed, the state of the lifting magnet 6 can be automatically changed to the strong suction state.
  • the display device 40 is a device that displays various types of information.
  • the display device 40 is fixed to a pillar (not shown) on the right front side of the cab 10 provided with a driver's seat. Further, as shown in FIG. 2, the display device 40 can display information about the work machine 100 on the image display unit 41 and provide the information to the operator. Further, the display device 40 includes a switch panel 42 as an input device. The operator can input various commands to the controller 30 by using the switch panel 42.
  • the switch panel 42 is a panel including various switches.
  • the switch panel 42 includes a light switch 42a, a wiper switch 42b, and a window washer switch 42c as hardware buttons.
  • the light switch 42a is a switch for switching on / off of a light attached to the outside of the cab 10.
  • the wiper switch 42b is a switch for switching the operation / stop of the wiper.
  • the window washer switch 42c is a switch for injecting the window washer liquid.
  • the display device 40 operates by receiving power supplied from the storage battery 70.
  • the storage battery 70 is charged with the electric power generated by the alternator 11a.
  • the electric power of the storage battery 70 is also supplied to the electrical components 72 and the like other than the controller 30 and the display device 40.
  • the starter 11b of the engine 11 is driven by the electric power from the storage battery 70 to start the engine 11.
  • the engine control device 74 controls the engine 11.
  • the engine control device 74 collects various data indicating the state of the engine 11 and transmits the collected data to the controller 30.
  • the engine control device 74 and the controller 30 are configured as separate bodies, they may be configured integrally.
  • the engine control device 74 may be integrated into the controller 30.
  • the engine speed adjustment dial 75 is a dial for adjusting the engine speed.
  • the engine rotation speed adjustment dial 75 is installed in the cab 10 and is configured so that the engine rotation speed can be switched in four stages.
  • the engine rotation speed adjustment dial 75 is configured so that the engine rotation speed can be switched in four stages of SP mode, H mode, A mode, and idling mode.
  • FIG. 2 shows a state in which the H mode is selected by the engine speed adjustment dial 75.
  • the SP mode is a rotation speed mode that is selected when you want to prioritize the amount of work, and uses the highest engine rotation speed.
  • the H mode is a rotation speed mode selected when it is desired to achieve both a work amount and a fuel consumption, and the second highest engine rotation speed is used.
  • the A mode is a rotation speed mode selected when it is desired to operate the work machine with low noise while giving priority to fuel consumption, and uses the third highest engine rotation speed.
  • the idling mode is a rotation speed mode selected when the engine is to be operated in the idling state, and the lowest engine rotation speed (idling rotation speed) is used.
  • the engine 11 is controlled so that the engine speed corresponding to the speed mode set by the engine speed adjustment dial 75 is maintained.
  • the engine rotation speed adjustment dial 75 outputs data indicating the setting state of the engine rotation speed to the controller 30.
  • the controller 30 includes a target weight setting unit 31, a weight calculation unit 32, an adsorption force control unit 33, a maximum load capacity setting unit 34, a cumulative weight calculation unit 35, a residual weight calculation unit 36, and vibration suppression. It has a control unit 37 and.
  • the target weight setting unit 31 acquires the target weight of the object attracted by the lifting magnet 6.
  • the target weight may be input by the operator, may be set based on the residual weight of the residual weight calculation unit 36 described later, or may be set in advance.
  • the weight calculation unit 32 calculates the weight (current weight) of the object attracted to the lifting magnet 6.
  • the current weight is calculated, for example, by balancing the torque around the base of the boom 4. Specifically, the thrust of the boom cylinder 7 is increased by the object attracted to the lifting magnet 6, and the torque around the root of the boom 4 calculated from the thrust of the boom cylinder 7 is also increased. The increase in torque matches the torque calculated from the weight of the object and the center of gravity of the object. In this way, the weight calculation unit 32 can calculate the weight of the object based on the thrust of the boom cylinder 7 (measured values of the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b) and the center of gravity of the object.
  • the center of gravity of the object is, for example, experimentally obtained in advance and stored in the controller 30.
  • the method for calculating the weight of an object is not limited to this, and various methods can be applied.
  • the suction force control unit 33 controls the current command value of the current supplied to the lifting magnet 6 to control the suction force of the lifting magnet 6.
  • the maximum load capacity setting unit 34 sets the maximum load capacity of the dump truck for loading an object.
  • the maximum load capacity may be input by an operator, for example, and the vehicle type (size, etc.) of the dump truck is determined based on the dump truck image captured by the space recognition device 80, and the determined vehicle type (for example).
  • the maximum load capacity may be set based on the size, etc.).
  • the cumulative weight calculation unit 35 calculates the cumulative weight of the object loaded on the loading platform of the dump truck.
  • the remaining weight calculation unit 36 calculates the remaining weight, which is the difference between the maximum load capacity and the cumulative weight.
  • the vibration suppression control unit 37 generates and outputs a command for suppressing the vibration of the attachment.
  • the target weight setting unit 31 of the controller 30 sets the target weight of the object attracted by the lifting magnet 6. Further, the maximum load capacity setting unit 34 sets the maximum load capacity of the dump truck for loading the object.
  • the operator operates the operating device 26 to move the lifting magnet 6 onto the object to be attracted.
  • the operator operates the weak excitation button 65A to generate a magnetic force (adsorption force) on the lifting magnet 6.
  • adsorption force a magnetic force
  • the adsorption force control unit 33 of the controller 30 commands the first current command value as the current command value.
  • the first current command value is set to a sufficient current value so that the object attracted to the lifting magnet 6 has a target weight or more.
  • the power control device 64 controls the current supplied to the lifting magnet 6 based on the current command value.
  • the operator operates the operating device 26 to raise the lifting magnet 6 to a predetermined height.
  • the object attracted to the lifting magnet 6 is lifted together with the lifting magnet 6.
  • It also serves as a trigger for the controller 30 to start compensation control, which will be described later.
  • Whether or not the lifting magnet 6 has risen to a predetermined height may be determined by the position of the lifting magnet 6, and the posture of the attachment, the position of each connecting pin of the attachment, and the lifting of the lifting magnet 6 are started. It may be judged based on the elapsed time from the beginning, the operating state of the suction switch, and the like.
  • the weight calculation unit 32 of the controller 30 calculates the weight (current weight) of the object (suspended) attracted to the lifting magnet 6.
  • the suction force control unit 33 of the controller 30 performs compensation control of the current supplied to the lifting magnet 6. For example, the suction force control unit 33 adjusts so as to reduce the current command value. As a result, the magnetic force (adhesive force) of the lifting magnet 6 decreases, and a part of the object attracted to the lifting magnet 6 falls. That is, the weight of the object attracted to the lifting magnet 6 is reduced.
  • the controller 30 repeats the calculation of the weight (current weight) of the object adsorbed on the lifting magnet 6 and the adjustment (decrease) of the current command value, and repeats until the current weight reaches the target weight.
  • the current command value when the current weight reaches the target weight is used as the second current command value.
  • the adsorption force control unit 33 of the controller 30 sets the current command value as the third current command value.
  • the third current command value is a current command value larger than the second current command value.
  • the controller 30 notifies the operator when the current weight reaches the target weight.
  • the notification method may be, for example, one displayed on the display device 40 or may be a voice.
  • the notified operator operates the strong excitation button 65B to put the lifting magnet 6 in the suction state (strong suction state).
  • the operator operates the operating device 26 to move the upper swing body 3, the work attachment (boom 4, arm 5), and move the lifting magnet 6 onto the loading platform of the dump truck.
  • the operator operates the release button 65C, and the release button 65C releases the lifting magnet 6. As a result, an object of the target weight is loaded on the loading platform of the dump truck.
  • the cumulative weight calculation unit 35 adds the current target weight to the cumulative weight up to the previous time to update the cumulative weight.
  • the remaining weight calculation unit 36 calculates the remaining weight based on the updated cumulative weight.
  • an object with a desired cumulative weight can be loaded on the loading platform of the dump truck.
  • the controller 30 prohibits the upper swing body 3 from turning after the lifting magnet 6 is raised to a predetermined height until the current weight reaches the target weight (while the calculation of the current weight and the current adjustment are repeated). Alternatively, it may be limited within a predetermined angle range. As a result, it is possible to prevent the falling object from being scattered around when the current weight is adjusted to be the target weight.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a state in which the work machine 100 according to the present embodiment suspends a suspended load.
  • the attachment When lifting the suspended load with the lifting magnet 6, the attachment lifts the suspended load with the boom 4 lowered, the arm 5 opened, and the lifting magnet 6 closed. Further, the attachment is cantilevered and supported by the upper swing body 3 on the foot pin side of the boom 4. Further, a heavy lifting magnet 6 is provided on the tip end side of the attachment. Further, for this reason, the lifting magnet 6 causes vibration in the boom 4 when the boom is raised. Further, the vibration of the boom 4 also causes vibration in the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b). Therefore, when the weight calculation unit 32 detects the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7, there is a possibility that the weight of the suspended load cannot be suitably calculated.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a hydraulic circuit of a boom cylinder 7 in the work machine 100 according to the first embodiment.
  • pilot line 27A a pilot line that transmits the pilot pressure on the secondary side from the boom operating lever 26A to the port of the boom control valve 175 that supplies hydraulic oil to the boom cylinder 7 in the control valve 17.
  • control valve 175 for the boom in the control valve 17 branches from between the rod side oil chamber and the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7, and the hydraulic oil is discharged to the tank T.
  • Bypass oil passages 271,272 are provided.
  • the bypass oil passage 271 is provided with an electromagnetic relief valve 201 that discharges the hydraulic oil in the oil chamber on the rod side of the boom cylinder 7 to the tank T.
  • the bypass oil passage 272 is provided with an electromagnetic relief valve 202 for discharging the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 to the tank T.
  • bypass oil passages 271,272 and the electromagnetic relief valves 201 and 202 may be provided inside or outside the control valve 17.
  • the rod pressure PR of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a is input to the controller 30.
  • the bottom pressure PB of the boom cylinder 7 detected by the boom bottom pressure sensor S6b is input to the controller 30.
  • the controller 30 can monitor the rod pressure PR and the bottom pressure P B based on the output signals input from the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. Further, the controller 30 appropriately outputs a current command value to the electromagnetic relief valves 201 and 202, forcibly discharges the hydraulic oil in the rod side oil chamber or the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the tank T, and causes the boom cylinder. Excessive pressure in 7 can be suppressed.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 generates vibration based on the changes in the rod pressure PR and bottom pressure P B of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. Detect. After that, the electromagnetic relief valves 201 and 202 are controlled using the detected values of the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. That is, the hydraulic pressure of the boom cylinder 7 is controlled. Specifically, the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the electromagnetic relief valves 201 and 202 so as to suppress a sudden pressure change of the boom cylinder 7. As a result, the vibration of the boom 4 (see FIG. 3) can be suppressed.
  • the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • An acceleration sensor airframe tilt sensor S4 or the like may be used to detect the occurrence of vibration.
  • the controller 30 may control the electromagnetic relief valves 201 and 202 based on the angular velocity of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1. As a result, the vibration of the boom 4 can be suppressed.
  • the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • the angular velocity of the boom 4 may be detected by the boom cylinder stroke sensor S7.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a hydraulic circuit of another boom cylinder 7 in the work machine 100 according to the first embodiment.
  • two boom cylinders 7 are shown in the figure, but the point that the control valve 17 and the pressure holding circuit 50 described later are interposed between the main pump 14 and the boom cylinder 7 is any boom cylinder 7. Since the same applies to the above, the hydraulic circuit for one boom cylinder 7 (the boom cylinder 7 on the right side in the drawing) will be mainly described.
  • An electromagnetic relief valve 201 for discharging the hydraulic oil in the rod side oil chamber to the tank T is provided in the oil passage branching from between the control valve 17 and the rod side oil chamber of the boom cylinder 7.
  • the work machine 100 holds the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 so as not to be discharged even if the hydraulic hose is damaged due to rupture or the like.
  • a pressure holding circuit 50 is provided.
  • the pressure holding circuit 50 is interposed in an oil passage connecting between the control valve 17 and the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7.
  • the pressure holding circuit 50 mainly includes a holding valve 52 and a spool valve 54.
  • the holding valve 52 supplies the hydraulic oil supplied from the control valve 17 via the oil passage 321 to the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7, regardless of the state of the spool valve 54.
  • the holding valve 52 prevents the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 from being discharged to the downstream side of the pressure holding circuit 50 when the spool valve 54 is in a non-communication state (spool state at the left end in the drawing). Hold.
  • the holding valve 52 when the spool valve 54 is in a communicating state (spool state at the right end in the figure), the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 passes through the oil passage 322 and the hydraulic oil in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 is in the pressure holding circuit 50. It can be discharged to the downstream side.
  • the spool valve 54 is a pilot pressure input to the port from the boom lowering remote control valve 26Aa that outputs the pilot pressure corresponding to the lowering operation (boom lowering operation) of the boom 4 included in the operating device 26 that operates the boom cylinder 7.
  • the communication / non-communication state is controlled according to the above.
  • the spool valve 54 has a spool state corresponding to the communication state (spool state at the right end in the figure) when a pilot pressure indicating that the boom lowering operation is performed is input from the boom lowering remote control valve 26Aa. ).
  • the spool valve 54 enters the spool state corresponding to the non-communication state (the spool state at the left end in the figure). do.
  • the hydraulic oil (bottom pressure) in the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 is held. Therefore, it is possible to prevent the boom 4 from falling.
  • the pressure holding circuit 50 includes an electromagnetic relief valve 203.
  • the electromagnetic relief valve 203 is provided in the oil passage 324 which branches from the oil passage 323 between the holding valve 52 in the pressure holding circuit 50 and the oil chamber on the bottom side of the boom cylinder 7 and is connected to the tank T. That is, the electromagnetic relief valve 203 relieves the hydraulic oil to the tank T from the oil passage 323 on the upstream side of the holding valve, that is, on the boom cylinder 7 side. Therefore, the electromagnetic relief valve 203 discharges the hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the tank T regardless of the operating state of the pressure holding circuit 50, specifically, the communication / non-communication state of the spool valve 54. Can be made to.
  • the operation of the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 is performed regardless of the presence or absence of the boom lowering operation while preventing the boom 4 from falling by the function of holding the hydraulic oil in the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 by the pressure holding circuit 50. Oil can be discharged to the tank T to suppress excessive bottom pressure.
  • the controller 30 can monitor the rod pressure PR and the bottom pressure PB based on the output signals input from the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. Further, the controller 30 appropriately outputs the current command value to the electromagnetic relief valves 201 and 203 to supply the hydraulic oil in the rod side oil chamber or the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 regardless of the presence or absence of the boom lowering operation. Excessive pressure in the boom cylinder 7 can be suppressed by forcibly discharging the oil to the tank T.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the electromagnetic relief valves 201 and 203 based on the rod pressure PR and bottom pressure PB of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. do. That is, the hydraulic pressure of the boom cylinder 7 is controlled. Specifically, the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the electromagnetic relief valves 201 and 203 so as to suppress a sudden pressure change of the boom cylinder 7. As a result, the vibration of the boom 4 (see FIG. 3) can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 may determine the occurrence of vibration of the attachment (boom 4). For example, when the vibration suppression control unit 37 detects the pulsation of the pressure value of the boom cylinder 7 within a predetermined period, it may determine that vibration has occurred in the attachment (boom 4). Further, the vibration suppression control unit 37 is, for example, an attachment (boom 4) when the pressure value of the boom cylinder 7 suddenly increases or decreases within a predetermined period and the increase or decrease amount of the pressure value exceeds the predetermined value. ) May be determined to have generated vibration. In this way, the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 may determine the occurrence of vibration.
  • the controller 30 may control the electromagnetic relief valves 201 and 203 based on the angular velocity of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1. As a result, the vibration of the boom 4 can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b). The angular velocity of the boom 4 may be detected by the boom cylinder stroke sensor S7.
  • the controller 30 may control only the bottom-side electromagnetic relief valve 203, or may control both the bottom-side electromagnetic relief valve 203 and the rod-side electromagnetic relief valve 201.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a hydraulic circuit of a boom cylinder 7 in the work machine 100 according to the second embodiment.
  • the operation lever of the work machine is a hydraulic operation lever
  • the controller 30 suppresses the vibration of the boom 4 by controlling the pilot pressure on the control valve 17 (control valve 175).
  • the mechanical power transmission line, the hydraulic oil line, the pilot line, and the electric control line are shown by double lines, solid lines, broken lines, and dotted lines, respectively.
  • the hydraulic system circulates hydraulic oil from the left main pump 14L driven by the engine 11 to the hydraulic oil tank via the left center bypass pipeline 40L or the left parallel pipeline 42L, and the right main pump driven by the engine 11.
  • the hydraulic oil is circulated from the pump 14R to the hydraulic oil tank via the right center bypass pipeline 40R or the right parallel pipeline 42R.
  • the left main pump 14L and the right main pump 14R correspond to the main pump 14 in FIG.
  • the left center bypass pipeline 40L is a hydraulic oil line that passes through the control valves 171, 173, 175L, and 176L arranged in the control valve 17.
  • the right center bypass pipeline 40R is a hydraulic oil line passing through control valves 172, 174, 175R and 176R arranged in the control valve 17.
  • the control valves 175L and 175R correspond to the control valve 175 in FIG.
  • the control valves 176L and 176R correspond to the control valve 176 in FIG.
  • the control valve 171 supplies the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L to the left hydraulic motor 1L, and discharges the hydraulic oil discharged by the left hydraulic motor 1L to the hydraulic oil tank.
  • a spool valve that switches the flow.
  • the control valve 172 supplies the hydraulic oil discharged by the right main pump 14R to the right hydraulic motor 1R, and discharges the hydraulic oil discharged by the right hydraulic motor 1R to the hydraulic oil tank.
  • a spool valve that switches the flow.
  • the control valve 173 supplies the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L to the turning hydraulic motor 2A, and discharges the hydraulic oil discharged by the turning hydraulic motor 2A to the hydraulic oil tank. It is a spool valve that switches.
  • the control valve 174 is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged by the right main pump 14R to the lifting magnet cylinder 9 and switches the flow of the hydraulic oil in order to discharge the hydraulic oil in the lifting magnet cylinder 9 to the hydraulic oil tank. Is.
  • the control valve 175L is a spool valve that switches the flow of hydraulic oil in order to supply the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L to the boom cylinder 7.
  • the control valve 175R is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged by the right main pump 14R to the boom cylinder 7 and switches the flow of the hydraulic oil in order to discharge the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank. ..
  • the control valve 176L is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L to the arm cylinder 8 and switches the flow of the hydraulic oil in order to discharge the hydraulic oil in the arm cylinder 8 to the hydraulic oil tank. ..
  • the control valve 176R is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged by the right main pump 14R to the arm cylinder 8 and switches the flow of the hydraulic oil in order to discharge the hydraulic oil in the arm cylinder 8 to the hydraulic oil tank. ..
  • the left parallel pipeline 42L is a hydraulic oil line parallel to the left center bypass pipeline 40L.
  • the left parallel pipeline 42L can supply hydraulic oil to the control valve further downstream when the flow of hydraulic oil through the left center bypass pipeline 40L is restricted or blocked by any of the control valves 171, 173, and 175L.
  • the right parallel pipeline 42R is a hydraulic oil line parallel to the right center bypass pipeline 40R.
  • the right parallel pipeline 42R can supply hydraulic oil to the control valve further downstream when the flow of hydraulic oil through the right center bypass pipeline 40R is restricted or blocked by any of the control valves 172, 174, and 175R. ..
  • the left regulator 13L is configured to be able to control the discharge amount of the left main pump 14L.
  • the left regulator 13L controls the discharge amount of the left main pump 14L by, for example, adjusting the swash plate tilt angle of the left main pump 14L according to the discharge pressure of the left main pump 14L.
  • the right regulator 13R is configured to be able to control the discharge amount of the right main pump 14R.
  • the right regulator 13R controls the discharge amount of the right main pump 14R by, for example, adjusting the swash plate tilt angle of the right main pump 14R according to the discharge pressure of the right main pump 14R.
  • the left regulator 13L and the right regulator 13R correspond to the regulator 13 in FIG.
  • the left regulator 13L for example, adjusts the swash plate tilt angle of the left main pump 14L in response to an increase in the discharge pressure of the left main pump 14L to reduce the discharge amount.
  • the left discharge pressure sensor 28L is an example of the discharge pressure sensor 28, detects the discharge pressure of the left main pump 14L, and outputs the detected value to the controller 30. The same applies to the right discharge pressure sensor 28R.
  • a left throttle 18L is arranged between the most downstream control valve 176L and the hydraulic oil tank.
  • the flow of hydraulic oil discharged by the left main pump 14L is limited by the left throttle 18L.
  • the left throttle 18L generates a control pressure for controlling the left regulator 13L.
  • the left control pressure sensor 19L is a sensor for detecting the control pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • a right throttle 18R is arranged between the most downstream control valve 176R and the hydraulic oil tank.
  • the flow of hydraulic oil discharged by the right main pump 14R is limited by the right throttle 18R.
  • the right throttle 18R generates a control pressure for controlling the right regulator 13R.
  • the right control pressure sensor 19R is a sensor for detecting the control pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the controller 30 controls the discharge amount of the left main pump 14L by adjusting the swash plate tilt angle of the left main pump 14L according to the control pressure.
  • the controller 30 reduces the discharge amount of the left main pump 14L as the control pressure is larger, and increases the discharge amount of the left main pump 14L as the control pressure is smaller.
  • the discharge amount of the right main pump 14R is also controlled in the same manner.
  • the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L passes through the left center bypass pipeline 40L.
  • the left aperture reaches 18L.
  • the flow of hydraulic oil discharged by the left main pump 14L increases the control pressure generated upstream of the left throttle 18L.
  • the controller 30 reduces the discharge amount of the left main pump 14L to the allowable minimum discharge amount, and suppresses the pressure loss (pumping loss) when the discharged hydraulic oil passes through the left center bypass pipeline 40L.
  • the hydraulic oil discharged from the left main pump 14L flows into the hydraulic actuator to be operated via the control valve corresponding to the hydraulic actuator to be operated. Then, the flow of the hydraulic oil discharged by the left main pump 14L reduces or eliminates the amount reaching the left throttle 18L, and lowers the control pressure generated upstream of the left throttle 18L. As a result, the controller 30 increases the discharge amount of the left main pump 14L, circulates sufficient hydraulic oil to the hydraulic actuator to be operated, and ensures the driving of the hydraulic actuator to be operated. The same applies to the hydraulic oil discharged from the right main pump 14R.
  • the hydraulic system of FIG. 6 can suppress wasteful energy consumption in each of the left main pump 14L and the right main pump 14R in the standby state.
  • Wasteful energy consumption includes pumping loss generated by the hydraulic oil discharged from the left main pump 14L in the left center bypass pipeline 40L and pumping generated by the hydraulic oil discharged by the right main pump 14R in the right center bypass pipeline 40R. Including loss.
  • the hydraulic system of FIG. 6 when the hydraulic actuator is operated, necessary and sufficient hydraulic oil can be supplied to the hydraulic actuator to be operated from each of the left main pump 14L and the right main pump 14R.
  • pressure reducing valves 204 and 205 are provided in the pilot pressure circuit connected from the remote control valve 26Aa to the control valve 175 (175L, 175R).
  • the work machine 100 attracts a suspended load (conveyed object) to the lifting magnet 6 by applying an electric current to the lifting magnet 6 based on an operation command, and then performs a boom raising operation. Then, a turning operation and an arm opening operation are performed to transport the suspended load to the release position.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the pressure reducing valves 204 and 205 based on the rod pressure PR and the bottom pressure PB of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b.
  • the pilot pressure of the control valve 17 (control valve 175) is controlled.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the pressure reducing valves 204 and 205 so as to suppress a sudden pressure change of the boom cylinder 7. This makes it possible to suppress the vibration of the boom 4 (see FIG. 3) from adsorption (grasping with a grapple) to release.
  • the weight calculation unit 32 calculates the weight calculated when the vibration of the boom 4 is equal to or less than a predetermined threshold value as the weight of the suspended load this time. In this way, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • the controller 30 may control the pressure reducing valves 204 and 205 based on the angular velocity of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1. As a result, the vibration of the boom 4 can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b). The angular velocity of the boom 4 may be detected by the boom cylinder stroke sensor S7.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of an electric operation system in the work machine 100 according to the second embodiment.
  • the operation lever of the work machine is an electromagnetic operation lever
  • the controller 30 suppresses the vibration of the boom 4 by controlling the pilot pressure on the control valve 17 (control valve 175).
  • the controller 30 can easily execute an autonomous control function as compared with the case where a hydraulic operation system equipped with a hydraulic operation lever is adopted.
  • the electric operation system of FIG. 7 is an example of a boom operation system, and mainly includes a pilot pressure actuated control valve 17, a boom operation lever 26A as an electric operation lever, and a controller 30.
  • the solenoid valve 160 for raising the boom and the solenoid valve 162 for lowering the boom are configured.
  • the electric operation system of FIG. 7 can be similarly applied to an arm operation system, a bucket operation system, and the like.
  • the pilot pressure actuated control valve 17 includes a control valve 175 for the boom cylinder 7 (see FIG. 6), a control valve 176 for the arm cylinder 8 (see FIG. 6), and a control valve 174 for the lifting magnet cylinder 9 (see FIG. 6). 6) and the like are included.
  • the solenoid valve 160 is configured so that the flow path area of the pipeline connecting the pilot pump 15 and the raised pilot port of the control valve 175 can be adjusted.
  • the solenoid valve 162 is configured so that the flow path area of the pipeline connecting the pilot pump 15 and the lower pilot port of the control valve 175 can be adjusted.
  • the controller 30 When a manual operation is performed, the controller 30 outputs a boom raising operation signal (electric signal) or a boom lowering operation signal (electric signal) according to an operation signal (electric signal) output by the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A. Generate.
  • the operation signal output by the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A is an electric signal that changes according to the operation amount and the operation direction of the boom operation lever 26A.
  • the controller 30 when the boom operating lever 26A is operated in the boom raising direction, the controller 30 outputs a boom raising operation signal (electrical signal) according to the lever operation amount to the solenoid valve 160.
  • the solenoid valve 160 adjusts the flow path area according to the boom raising operation signal (electric signal), and controls the pilot pressure as the boom raising operation signal (pressure signal) acting on the raising side pilot port of the control valve 175. ..
  • the controller 30 when the boom operating lever 26A is operated in the boom lowering direction, the controller 30 outputs a boom lowering operation signal (electrical signal) according to the lever operation amount to the solenoid valve 162.
  • the solenoid valve 162 adjusts the flow path area according to the boom lowering operation signal (electrical signal), and controls the pilot pressure as the boom lowering operation signal (pressure signal) acting on the lowering side pilot port of the control valve 175. ..
  • the controller 30 When executing autonomous control, for example, the controller 30 responds to a correction operation signal (electric signal) instead of responding to an operation signal (electric signal) output by the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A. (Electrical signal) or boom lowering operation signal (electrical signal) is generated.
  • the correction operation signal may be an electric signal generated by the controller 30, or may be an electric signal generated by an external control device or the like other than the controller 30.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the solenoid valves 160 and 162 based on the rod pressure PR and the bottom pressure PB of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. .. That is, the pilot pressure of the control valve 17 (control valve 175) is controlled. Specifically, the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the solenoid valves 160 and 162 so as to suppress a sudden pressure change of the boom cylinder 7. As a result, the vibration of the boom 4 (see FIG. 3) can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • the controller 30 may control the solenoid valves 160 and 162 based on the angular velocity of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1. As a result, the vibration of the boom 4 can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b). The angular velocity of the boom 4 may be detected by the boom cylinder stroke sensor S7.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of another electric operation system in the work machine 100 according to the second embodiment.
  • the operation lever of the work machine is an electromagnetic operation lever
  • the control valve 17 (control valve 175) is an electromagnetic valve
  • the controller 30 controls an electric signal to the control valve 17 (control valve 175). By doing so, the vibration of the boom 4 is suppressed.
  • the control valve 17 is a solenoid valve and is controlled by an operation signal (electrical signal) from the controller 30.
  • the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 directly controls the control valve 17 based on the rod pressure PR and the bottom pressure PB of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b. Specifically, the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 controls the control valve 17 so as to suppress a sudden pressure change of the boom cylinder 7. As a result, the vibration of the boom 4 (see FIG. 3) can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b).
  • the controller 30 may directly control the control valve 17 based on the angular velocity of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1. As a result, the vibration of the boom 4 can be suppressed. Further, the weight calculation unit 32 can suitably calculate the weight of the suspended load based on the pressure of the boom cylinder 7 (detected values of the sensors S6a and S6b). The angular velocity of the boom 4 may be detected by the boom cylinder stroke sensor S7.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating switching of the supply voltage (adsorption force, magnetic force) of the lifting magnet 6 in the work machine 100 according to the third embodiment.
  • the horizontal axis of FIG. 9 shows the elapsed time, and the vertical axis shows the voltage supplied to the lifting magnet 6. Further, the supply voltage according to the reference example is shown by a broken line, and the supply voltage in this embodiment is shown by a solid line.
  • the supply voltage in the reference example rises in a stepped manner.
  • the boom 4 may vibrate when the conveyed object such as iron scraps attracted by the magnetic force collides with the lifting magnet 6.
  • the supply voltage in this embodiment rises smoothly. Therefore, it is possible to reduce the vibration of the boom 4 caused by the collision of the conveyed object such as iron scrap attracted by the magnetic force with the lifting magnet 6.
  • the controller 30 may detect a change in the boom cylinder pressure and a change in the angular velocity (each acceleration) of the boom 4 to control the supply voltage to the lifting magnet 6.
  • vibration suppression of the boom 4 by controlling the supply voltage of the lifting magnet 6 in the third embodiment may be applied to the work machine 100 according to the first to second embodiments.
  • the vibration of the attachment is suppressed by discharging the hydraulic oil of the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank T. It is not necessarily limited to this form.
  • the vibration of the attachment (boom 4) generated during the boom operation may be suppressed by supplying the hydraulic oil of the boom cylinder 7 to the arm cylinder 8.
  • a switching valve (not shown) is provided between the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8, and the vibration suppression control unit 37 of the controller 30 is a rod of the boom cylinder 7 detected by the boom rod pressure sensor S6a and the boom bottom pressure sensor S6b.
  • the switching valve is controlled based on the pressure PR and the bottom pressure PB. That is, when a combined operation corresponding to the boom 4 raising operation (boom raising operation) and the arm 5 opening operation (arm opening operation) or the arm 5 closing operation (arm closing operation) is performed, the switching valve is released from the shutoff state. It switches to the communication state. Specifically, the switching valve switches from the shutoff state to the communication state according to the pilot pressure supplied from the electromagnetic proportional valve controlled by the controller 30. As a result, the hydraulic control valve 172 can supply the hydraulic oil discharged from the bottom side oil chamber of the boom cylinder 7 to the arm cylinder 8 via the switching valve.
  • a regenerative circuit may be formed in the control valve 175 of the boom cylinder 7 to discharge the hydraulic oil of the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank T. In this case, it is not necessary to provide a switching valve between the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8.
  • the hydraulic oil of the boom cylinder 7 does not necessarily have to be supplied to the arm cylinder 8.
  • the hydraulic oil of the boom cylinder 7 may be supplied to the turning hydraulic motor 2A, or may be supplied to the hydraulic cylinder (lifting magnet cylinder 9, bucket cylinder, etc.) that drives the end attachment.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

精度よく搬送物の重量を算出する作業機械を提供する。 下部走行体と、前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、少なくともブームを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記ブームを駆動するブームシリンダと、前記アタッチメントに取り付けられる作業具と、制御部と、を備える、作業機械であって、前記制御部は、前記ブームシリンダのブームシリンダ圧に基づいて、前記作業具で搬送される搬送物の重量を計測する重量算出部と、前記アタッチメントの振動を抑制する指令を生成する振動抑制制御部と、を有する、作業機械。

Description

作業機械
 本開示は、作業具を先端に備える作業機械に関する。
 特許文献1には、スクラップを吸着するリフティングマグネットを備える作業機械において、スクラップの荷重を測定する荷重測定手段を有する作業機械の荷重測定装置が開示されている。また、実転倒モーメントが定格荷重曲線で規定する転倒モーメントを超えた場合、それ以上の作業半径の拡大を制限することが開示されている。
特開2011-201678号公報
 ところで、リフティングマグネットを備える作業機械において、リフティングマグネットで鉄屑等の吊荷(搬送物)を吸着して吊り上げる際、作業機械のアタッチメント(ブーム)に振動が発生するおそれがある。これは、リフティングマグネットを備える作業機械では、アタッチメントの先端に設けられるリフティングマグネット及び吊荷の重量が重いために、アタッチメント(ブーム)に振動が発生する。また、リフティングマグネットを備える作業機械の作業では、上部旋回体から離れた位置の吊荷を吊り上げて運搬することがある。この場合、アタッチメントを伸ばした姿勢で吊荷を吊り上げるために、アタッチメント(ブーム)に振動が発生する。この様に、アタッチメント(ブーム)に振動が発生することでブームシリンダ圧力が振動する。このため、ブームシリンダ圧力に基づいて吊荷の重量を検出する際、好適に吊荷の重量を計測できないおそれがある。
 そこで、上記課題に鑑み、精度よく搬送物の重量を算出する作業機械を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、下部走行体と、前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、少なくともブームを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記ブームを駆動するブームシリンダと、前記アタッチメントに取り付けられる作業具と、制御部と、を備える、作業機械であって、前記制御部は、前記ブームシリンダのブームシリンダ圧に基づいて、前記作業具で搬送される搬送物の重量を計測する重量算出部と、前記アタッチメントの振動を抑制する指令を生成する振動抑制制御部と、を有する、作業機械が提供される。
 上述の実施形態によれば、精度よく搬送物の重量を算出する作業機械を提供することができる。
本実施形態に係る作業機械の側面図である。 図1に示す作業機械に搭載される駆動系の構成例を示すブロック図である。 本実施形態に係る作業機械が吊荷を吊り下げる際の様子を示す模式図である。 第1実施例に係る作業機械におけるブームシリンダの油圧回路を説明する図である。 第1実施例に係る作業機械における他のブームシリンダの油圧回路を説明する図である。 第2実施例に係る作業機械におけるブームシリンダの油圧回路を説明する図である。 第2実施例に係る作業機械における電気式操作システムの構成例を示す図である。 第2実施例に係る作業機械における他の電気式操作システムの構成例を示す図である。 第3実施例に係る作業機械におけるリフティングマグネットの供給電圧の切り換えを説明する説明図である。
 以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
<作業機械の概要>
 図1は、本実施形態に係る作業機械100の側面図である。作業機械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が搭載されている。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられている。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはエンドアタッチメント(作業具)としてのリフティングマグネット6が取り付けられている。ブーム4及びアーム5はアタッチメントの一例である作業アタッチメントを構成している。そして、ブーム4はブームシリンダ7で駆動され、アーム5はアームシリンダ8で駆動され、リフティングマグネット6はリフティングマグネットシリンダ9で駆動される。なお、本実施形態において、アタッチメントの先端に取り付けられ搬送物の搬送に用いることができる作業具(搬送機構)はリフティングマグネット6であるが、作業の種類によって、土砂等を掘削及び搬送するバケットや、グラップル、解体用フォーク、チェーンソーを含むハーベスタ等の他の作業具が取り付けられてもよい。
 ブーム4にはブーム角度センサS1が取り付けられ、アーム5にはアーム角度センサS2が取り付けられ、リフティングマグネット6にはリフティングマグネット角度センサS3が取り付けられている。上部旋回体3には、コントローラ30、表示装置40、空間認識装置80、機体傾斜センサS4及び旋回角速度センサS5が取り付けられている。
 ブーム角度センサS1は、上部旋回体3に対するブーム4の回動角度であるブーム角度を検出するように構成されている。ブーム角度センサS1は、例えば、ブームフートピン回りのブーム4の回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ7のストローク量(ブームストローク量)を検出するシリンダストロークセンサ、又は、ブーム4の傾斜角度を検出する傾斜(加速度)センサ等であってもよく、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。ブーム4に対するアーム5の回動角度であるアーム角度を検出するアーム角度センサS2、及び、アーム5に対するリフティングマグネット6の回動角度であるリフティングマグネット角度を検出するリフティングマグネット角度センサS3についても同様である。
 機体傾斜センサS4は水平面に対する上部旋回体3の傾斜(機体傾斜角度)を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサS4は上部旋回体3の前後軸及び左右軸回りの傾斜角度を検出する加速度センサである。上部旋回体3の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交して作業機械100の旋回軸上の一点である機械中心点を通る。
 旋回角速度センサS5は、上部旋回体3の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。
 空間認識装置80は作業機械100の周囲を撮像するように構成されている。空間認識装置80は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線カメラ又はLIDAR等である。図1の例では、空間認識装置80は、上部旋回体3の上面前端に取り付けられたフロントカメラ80F、上部旋回体3の上面後端に取り付けられたバックカメラ80B、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左カメラ80L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右カメラ80R(図1では不可視。)を含む。
 そして、空間認識装置80は、例えば、CCDやCMOS等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置40に出力する。また、空間認識装置80は、空間認識装置80又は作業機械100から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。撮像した画像を利用するだけでなく、空間認識装置80としてミリ波レーダ、超音波センサ、又はレーザレーダ等を利用する場合には、多数の信号(レーザ光等)を物体に発信し、その反射信号を受信することで、反射信号から物体の距離及び方向を検出してもよい。
 空間認識装置80は、作業機械100の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。物体は、例えば、ダンプトラック、地形形状(傾斜、穴等)、電線、電柱、人、動物、車両、建設機械、建造物、壁、ヘルメット、安全ベスト、作業服、又は、ヘルメットにおける所定のマーク等である。このようにして、空間認識装置80は、物体の種類、位置、及び形状等の少なくとも1つを識別できるように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置80は、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。
 ブームシリンダ7にはブームシリンダ7用の圧力センサとして、ブームロッド圧センサS6a、ブームボトム圧センサS6b、及び、ブームシリンダストロークセンサS7が取り付けられていてもよい。アームシリンダ8にはアームシリンダ8用の圧力センサとして、アームロッド圧センサS6c、アームボトム圧センサS6d、及び、アームシリンダストロークセンサS8が取り付けられていてもよい。リフティングマグネットシリンダ9にはリフティングマグネットシリンダ9用の圧力センサとして、リフティングマグネットロッド圧センサS6e、リフティングマグネットボトム圧センサS6f、及び、リフティングマグネットシリンダストロークセンサS9が取り付けられていてもよい。
 ブームロッド圧センサS6aはブームシリンダ7のロッド側油室の圧力(以下、「ブームロッド圧」とする。)を検出し、ブームボトム圧センサS6bはブームシリンダ7のボトム側油室の圧力(以下、「ブームボトム圧」とする。)を検出する。アームロッド圧センサS6cはアームシリンダ8のロッド側油室の圧力(以下、「アームロッド圧」とする。)を検出し、アームボトム圧センサS6dはアームシリンダ8のボトム側油室の圧力(以下、「アームボトム圧」とする。)を検出する。リフティングマグネットロッド圧センサS6eはリフティングマグネットシリンダ9のロッド側油室の圧力(以下、「リフティングマグネットロッド圧」とする。)を検出し、リフティングマグネットボトム圧センサS6fはリフティングマグネットシリンダ9のボトム側油室の圧力(以下、「リフティングマグネットボトム圧」とする。)を検出する。
 上部旋回体3には、運転室としてのキャブ10が設けられ且つエンジン11等の動力源が搭載されている。
 また、上部旋回体3上にはキャブ10がキャブ昇降装置90を介して昇降可能に設けられている。以下では、このように昇降可能なキャブを「エレベータキャブ」と称する場合がある。なお、図1は、キャブ昇降装置90によりキャブ10が最高位置まで上昇した状態を示す。また、キャブ10は、ブーム4の側方(通常、左側)に配置されている。
 図2は、作業機械100に搭載される駆動系の構成例を示す図である。図2において、機械的動力伝達系は二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気制御系は一点鎖線、電気駆動系は太点線でそれぞれ示される。
 作業機械100の駆動系は、主に、エンジン11、メインポンプ14、油圧ポンプ14G、パイロットポンプ15、コントロールバルブ17、操作装置26、コントローラ30及びエンジン制御装置74で構成されている。
 エンジン11は、作業機械100の動力源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン11の出力軸は、オルタネータ11a、メインポンプ14、油圧ポンプ14G及びパイロットポンプ15の入力軸のそれぞれに接続されている。
 メインポンプ14は、作動油ライン16を介して作動油をコントロールバルブ17に供給する。本実施形態では、メインポンプ14は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
 レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御信号等に応じてメインポンプ14の斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ14の吐出量を制御する。
 パイロットポンプ15は、パイロットライン25を介して操作装置26を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ15は、固定容量型油圧ポンプである。
 コントロールバルブ17は、作業機械100における油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、例えば、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、リフティングマグネットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1L、右側走行用油圧モータ1R及び旋回用油圧モータ2Aのうちの1又は複数のものに対し、メインポンプ14が吐出する作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、リフティングマグネットシリンダ9、左側走行用油圧モータ1L、右側走行用油圧モータ1R及び旋回用油圧モータ2Aを集合的に「油圧アクチュエータ」と称する。
 操作装置26は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置26は、パイロットポンプ15からの作動油をコントロールバルブ17内にある対応する流量制御弁のパイロットポートに供給してパイロット圧を生成する。具体的には、操作装置26は、旋回操作及びアーム操作のための左操作レバー、ブーム操作及びリフティングマグネット操作のための右操作レバー、走行ペダル、並びに、走行レバー(何れも図示せず。)等を含む。パイロット圧は、操作装置26の操作内容(例えば操作方向及び操作量を含む。)に応じて変化する。
 操作圧センサ29は、操作装置26が生成するパイロット圧を検出する。本実施形態では、操作圧センサ29は、操作装置26が生成したパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ30に対して出力する。コントローラ30は、操作圧センサ29の出力に基づいて操作装置26のそれぞれの操作内容を把握する。
 コントローラ30は、各種演算を実行する制御装置である。本実施形態では、コントローラ30は、CPU、揮発性記憶装置及び不揮発性記憶装置等を備えたマイクロコンピュータである。コントローラ30は、例えば、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、それらプログラムのそれぞれに対応する処理をCPUに実行させる。
 油圧ポンプ14Gは作動油ライン16aを介して作動油を油圧モータ60に供給する。本実施形態では、油圧ポンプ14Gは固定容量型油圧ポンプであり、切換弁61を通じて油圧モータ60に作動油を供給する。
 切換弁61は、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油の流れを切り換えるように構成されている。本実施形態では、切換弁61はコントローラ30からの制御指令に応じて弁位置が切り換わる電磁弁である。切換弁61は、油圧ポンプ14Gと油圧モータ60との間を連通させる第1弁位置と、油圧ポンプ14Gと油圧モータ60との間を遮断する第2弁位置とを有する。
 コントローラ30は、モード切換スイッチ62が操作されて作業機械100の動作モードがリフティングマグネットモードに切り換えられると、切換弁61に対して制御信号を出力して切換弁61を第1弁位置に切り換える。また、コントローラ30は、モード切換スイッチ62が操作されて作業機械100の動作モードがリフティングマグネットモード以外に切り換えられると、切換弁61に対して制御信号を出力して切換弁61を第2弁位置に切り換える。図2は、切換弁61が第2弁位置にある状態を示す。
 モード切換スイッチ62は、作業機械100の動作モードを切り換えるスイッチである。本実施形態では、キャブ10内に設置されるロッカスイッチである。操作者はモード切換スイッチ62を操作してショベルモードとリフティングマグネットモードとを二者択一的に切り換える。ショベルモードは作業機械100を掘削機(ショベル)として作動させるときの動作モードであり、例えばリフティングマグネット6の代わりにバケットがアーム5の先端に取り付けられているときに選択される。リフティングマグネットモードは作業機械100をリフティングマグネット付き作業機械として作動させるときのモードであり、リフティングマグネット6がアーム5の先端に取り付けられているときに選択される。なお、コントローラ30は各種センサの出力に基づいて作業機械100の動作モードを自動的に切り換えてもよい。
 リフティングマグネットモードが選択された場合、切換弁61は第1弁位置に設定され、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油を油圧モータ60に流入させる。一方、リフティングマグネットモード以外の動作モードが選択された場合、切換弁61は第2弁位置に設定され、油圧ポンプ14Gが吐出する作動油を油圧モータ60に流入させることなく作動油タンクに流出させる。
 油圧モータ60の回転軸は発電機63の回転軸に機械的に連結されている。発電機63は、リフティングマグネット6を励磁するための電力を生成する。本実施形態では、発電機63は電力制御装置64からの制御指令に応じて動作する交流発電機である。
 電力制御装置64はリフティングマグネット6を励磁するための電力の供給・遮断を制御する。本実施形態では、電力制御装置64は、コントローラ30からの発電開始指令・発電停止指令に応じて発電機63による交流電力の発電の開始・停止を制御する。また、電力制御装置64は発電機63が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット6に供給する。また、電力制御装置64はリフティングマグネット6に印加される電圧の大きさ、及び、リフティングマグネット6を流れる電流の大きさを制御できる。
 コントローラ30は、リフティングマグネットスイッチ65がオン操作されてオン状態になると電力制御装置64に対して吸着指令を出力する。吸着指令を受けた電力制御装置64は、発電機63が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット6に供給し、リフティングマグネット6を励磁する。励磁されたリフティングマグネット6は物体(磁性体)を吸着可能な吸着状態となる。
 また、コントローラ30は、リフティングマグネットスイッチ65がオフ操作されてオフ状態になると電力制御装置64に対して釈放指令を出力する。釈放指令を受けた電力制御装置64は、発電機63による発電を中止させ、吸着状態にあるリフティングマグネット6を非吸着状態(釈放状態)にする。リフティングマグネット6の釈放状態は、リフティングマグネット6への電力供給が中止されてリフティングマグネット6が発生させていた電磁力が消失した状態を意味する。
 リフティングマグネットスイッチ65は、リフティングマグネット6の吸着・釈放を切り換えるスイッチである。本実施形態では、リフティングマグネットスイッチ65は、左操作レバー26Lの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての弱励磁ボタン65A及び強励磁ボタン65Bと、右操作レバー26Rの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての釈放ボタン65Cとを含む。
 弱励磁ボタン65Aは、リフティングマグネット6に所定の電圧を印加してリフティングマグネット6を吸着状態(弱吸着状態)にするための入力装置の一例である。所定の電圧は、例えば、磁力調節ダイヤル66を通じて設定される電圧である。
 強励磁ボタン65Bは、リフティングマグネット6に許容最大電圧を印加してリフティングマグネット6を吸着状態(強吸着状態)にするための入力装置の一例である。
 釈放ボタン65Cは、リフティングマグネット6を釈放状態にするための入力装置の一例である。
 磁力調節ダイヤル66は、リフティングマグネット6の磁力(吸着力)を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、磁力調節ダイヤル66はキャブ10内に設置され、弱励磁ボタン65Aが押されたときのリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を4段階で切り換えできるように構成されている。具体的には、磁力調節ダイヤル66は、第1レベルから第4レベルの4段階でリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を切り換えできるように構成されている。図2は、磁力調節ダイヤル66で第3レベルが選択された状態を示す。
 リフティングマグネット6は、磁力調節ダイヤル66で設定されたレベルの磁力(吸着力)を発生させるように制御される。磁力調節ダイヤル66は、磁力(吸着力)のレベルを示すデータをコントローラ30に対して出力する。
 この構成により、操作者は、左手で左操作レバー26Lを操作し且つ右手で右操作レバー26Rを操作して作業アタッチメントを動作させながら、指でリフティングマグネット6による物体(磁性体)の吸着及び釈放を実行できる。典型的には、操作者は、物体(例えば鉄屑等)にリフティングマグネット6を接触させた状態で弱励磁ボタン65Aを押して鉄屑をリフティングマグネット6に吸着させる。その後、操作者は、ブーム4を緩やかに上昇させ、鉄屑を吸着したリフティングマグネット6を持ち上げた後で、強励磁ボタン65Bを押してリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を増大させる。アタッチメント操作(ブーム操作、アーム操作及びバケット操作の少なくとも1つを含む操作)又は旋回操作による鉄屑の運搬中において、鉄屑がリフティングマグネット6から落ちるのを防止するためである。
 また、操作者は、磁力調節ダイヤル66でリフティングマグネット6の磁力(吸着力)を調節することで、物体の仕分けを行うことができる。操作者は、例えば、比較的弱いレベルの磁力(吸着力)を用いてスクラップの山から比較的軽い物体を選択的に持ち上げて移動させることで、比較的軽い物体と比較的重い物体とを仕分けることができる。操作者は、比較的弱いレベルの磁力(吸着力)を用いることで、比較的重い物体を持ち上げてしまうのを防止できるためである。
 作業機械100は、弱励磁ボタン65A又は強励磁ボタン65Bが押されたときに、動作モードを自動的に速度制限モードに切り換えるように構成されていてもよい。速度制限モードは、例えば、リフティングマグネットモードにおいて、旋回速度及びアタッチメントの駆動速度が制限される動作モードである。
 また、作業機械100は、弱励磁ボタン65Aが押された後で、所定の操作が行われた場合、或いは、所定の状態になった場合、リフティングマグネット6の状態を、強励磁ボタン65Bが押されたときの状態である強吸着状態に自動的に移行させてもよい。所定の操作は、例えば、旋回操作である。所定の状態は、例えば、アタッチメントが所定の姿勢になった状態、具体的には、ブーム角度が所定角度になった状態である。この場合、作業機械100は、例えば、弱励磁ボタン65Aが押されて弱吸着状態となっているリフティングマグネット6がブーム上げ操作に応じて持ち上げられた後で旋回操作が行われたときに、強励磁ボタン65Bが押されなくとも、リフティングマグネット6の状態を強吸着状態に自動的に移行させることができる。
 表示装置40は、各種情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置40は、運転席が設けられたキャブ10の右前部のピラー(図示せず。)に固定されている。また、図2に示すように、表示装置40は、作業機械100に関する情報を画像表示部41に表示して操作者に情報を提供できる。また、表示装置40は、入力装置としてのスイッチパネル42を含む。操作者はスイッチパネル42を利用して各種指令をコントローラ30に対して入力できる。
 スイッチパネル42は、各種スイッチを含むパネルである。本実施形態では、スイッチパネル42は、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ42a、ワイパースイッチ42b、及びウインドウォッシャスイッチ42cを含む。ライトスイッチ42aは、キャブ10の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り換えるためのスイッチである。ワイパースイッチ42bは、ワイパーの作動・停止を切り換えるためのスイッチである。ウインドウォッシャスイッチ42cは、ウインドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。
 表示装置40は、蓄電池70から電力の供給を受けて動作する。蓄電池70はオルタネータ11aで発電した電力で充電される。蓄電池70の電力は、コントローラ30及び表示装置40以外の電装品72等にも供給される。エンジン11のスタータ11bは蓄電池70からの電力で駆動されてエンジン11を始動する。
 エンジン制御装置74は、エンジン11を制御する。本実施形態では、エンジン制御装置74は、エンジン11の状態を示す各種データを収集し、収集したデータをコントローラ30に送信する。エンジン制御装置74とコントローラ30とは別体として構成されているが一体的に構成されていてもよい。例えば、エンジン制御装置74は、コントローラ30に統合されてもよい。
 エンジン回転数調節ダイヤル75は、エンジン回転数を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、エンジン回転数調節ダイヤル75はキャブ10内に設置され、エンジン回転数を4段階で切り換えできるように構成されている。具体的には、エンジン回転数調節ダイヤル75は、SPモード、Hモード、Aモード及びアイドリングモードの4段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。図2は、エンジン回転数調節ダイヤル75でHモードが選択された状態を示す。
 SPモードは、作業量を優先させたい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Hモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Aモードは、燃費を優先させながら低騒音で作業機械を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態で動作させたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数(アイドリング回転数)を利用する。
 エンジン11は、エンジン回転数調節ダイヤル75で設定された回転数モードに対応するエンジン回転数が維持されるように制御される。エンジン回転数調節ダイヤル75は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ30に対して出力する。
 また、コントローラ30は、目標重量設定部31と、重量算出部32と、吸着力制御部33と、最大積載量設定部34と、累積重量算出部35と、残重量算出部36と、振動抑制制御部37と、を有している。
 目標重量設定部31は、リフティングマグネット6で吸着する物体の目標重量を取得する。なお、目標重量は、オペレータにより入力されてもよく、後述する残重量算出部36の残重量に基づいて設定してもよく、予め設定されていてもよい。
 重量算出部32は、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量(現重量)を算出する。現重量は、例えば、ブーム4の根元回りのトルクの釣り合いで算出される。具体的には、リフティングマグネット6に吸着された物体によってブームシリンダ7の推力が増加し、ブームシリンダ7の推力から算出されるブーム4の根元回りのトルクも増加する。トルクの増加分と、物体の重量及び物体の重心から計算されるトルクとが、一致する。このように、重量算出部32は、ブームシリンダ7の推力(ブームロッド圧センサS6a、ブームボトム圧センサS6bの測定値)及び物体の重心に基づいて、物体の重量を算出することができる。なお、物体の重心は、例えば、実験的に予め求めてコントローラ30に記憶させておく。なお、物体の重量の算出方法は、これに限られるものではなく、種々の方法が適用できる。
 吸着力制御部33は、リフティングマグネット6に供給される電流の電流指令値を制御して、リフティングマグネット6の吸着力を制御する。
 最大積載量設定部34は、物体を積み込むダンプトラックの最大積載量を設定する。なお、最大積載量は、例えば、オペレータにより入力されてもよく、例えば、空間認識装置80で撮像されたダンプトラック画像に基づいてダンプトラックの車種(サイズ等)を判定し、判定された車種(サイズ等)に基づいて最大積載量を設定してもよい。
 累積重量算出部35は、ダンプトラックの荷台に積み込まれた物体の累積重量を算出する。
 残重量算出部36は、最大積載量と累積重量との差である残重量を算出する。
 振動抑制制御部37は、アタッチメントの振動を抑制する指令を生成して出力する。
 以下、本実施形態に係る作業機械100の動作の一例に沿って説明する。
 まず、コントローラ30の目標重量設定部31は、リフティングマグネット6で吸着する物体の目標重量を設定する。また、最大積載量設定部34は、物体を積み込むダンプトラックの最大積載量を設定する。
 次に、オペレータは、操作装置26を操作して、リフティングマグネット6を吸着対象の物体の上に移動させる。
 次に、オペレータは、弱励磁ボタン65Aを操作して、リフティングマグネット6に磁力(吸着力)を発生させる。これにより、物体がリフティングマグネット6に吸着される。この際、コントローラ30の吸着力制御部33は、電流指令値として第1電流指令値を指令する。なお、第1電流指令値は、リフティングマグネット6に吸着される物体が目標重量以上となるような十分な電流値が設定される。電力制御装置64は、電流指令値に基づいて、リフティングマグネット6へ供給される電流を制御する。
 次に、オペレータは、操作装置26を操作して、リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇させる。これにより、リフティングマグネット6に吸着された物体が、リフティングマグネット6とともに持ち上げられる。また、コントローラ30が後述する補償制御を開始するトリガとなる。なお、リフティングマグネット6が所定の高さまで上昇したか否かは、リフティングマグネット6の位置で判断してもよく、アタッチメントの姿勢、アタッチメントの各連結ピンの位置、リフティングマグネット6の上昇を開始してからの経過時間、吸着スイッチの操作状態等に基づいて判断してもよい。
 次に、コントローラ30の重量算出部32は、リフティングマグネット6に吸着された(吊られた)物体の重量(現重量)を算出する。
 次に、コントローラ30の吸着力制御部33は、現重量が目標重量より重い場合、リフティングマグネット6へ供給される電流の補償制御を行う。例えば、吸着力制御部33は、電流指令値を減少させるように調整する。これにより、リフティングマグネット6の磁力(吸着力)が低下し、リフティングマグネット6に吸着された物体の一部が落下する。即ち、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量が低下する。
 以下、コントローラ30は、補償制御において、リフティングマグネット6に吸着された物体の重量(現重量)の算出と、電流指令値の調整(減少)を繰り返し、現重量が目標重量となるまで繰り返す。なお、現重量が目標重量となった際の電流指令値を第2電流指令値とする。
 次に、コントローラ30の吸着力制御部33は、電流指令値を第3電流指令値とする。第3電流指令値は、第2電流指令値よりも大きな電流指令値である。これにより、目標重量となった物体がリフティングマグネット6から脱落することを抑制する。
 次に、コントローラ30は、現重量が目標重量となると、オペレータに報知する。なお、報知方法は、例えば、表示装置40に表示するものであってもよく、音声によるものであってもよい。
 次に、報知されたオペレータは、強励磁ボタン65Bを操作して、リフティングマグネット6を吸着状態(強吸着状態)とする。次に、オペレータは、操作装置26を操作して、上部旋回体3、作業アタッチメント(ブーム4、アーム5)を動かし、リフティングマグネット6をダンプトラックの荷台の上まで移動させる。次に、オペレータは、釈放ボタン65Cを操作して、釈放ボタン65Cは、リフティングマグネット6を釈放状態とする。これにより、目標重量の物体がダンプトラックの荷台に積み込まれる。
 なお、累積重量算出部35は、前回までの累積重量に今回の目標重量を加算して、累積重量を更新する。残重量算出部36は、更新された累積重量に基づいて、残重量を算出する。
 これらの動作を繰り返すことにより、ダンプトラックの荷台に所望の累積重量の物体を積み込むことができる。
 なお、コントローラ30は、リフティングマグネット6を所定の高さまで上昇させた後、現重量が目標重量となるまでの間(現重量の算出と電流調整を繰り返す間)、上部旋回体3の旋回を禁止または所定の角度範囲内に制限してもよい。これにより、現重量が目標重量となるように調整する際に落下する物体が周囲に散乱することを抑制することができる。
 なお、ダンプトラックへの積み込みの場合を例に説明したが、これに限られるものではなく、積み降ろしの時も同様に所望の目標重量の物体をダンプトラックから積み下ろすことができる。
 ここで、アタッチメントの振動について図3を用いて説明する。図3は、本実施形態に係る作業機械100が吊荷を吊り下げる際の様子を示す模式図である。
 リフティングマグネット6で吊荷を吊り上げる際、アタッチメントは、ブーム4を下げ、アーム5を開き、リフティングマグネット6を閉じた姿勢で、吊荷を吊り上げる。また、アタッチメントは、ブーム4のフートピン側で上部旋回体3に片持ち支持されている。また、アタッチメントの先端側には、重量の重いリフティングマグネット6が設けられている。また、リフティングマグネット6には、このため、ブーム上げ時には、ブーム4に振動が発生する。また、ブーム4の振動によって、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)にも振動が発生する。このため、重量算出部32が、ブームシリンダ7の圧力に基づいて吊荷の重量を検出する際、好適に吊荷の重量を算出することができないおそれがある。
<第1実施例>
 次に、第1実施例に係る作業機械100におけるブーム4の振動を抑制する動作について、図4および図5を用いて説明する。ここで、第1実施例に係る作業機械100では、コントローラ30がブームシリンダ7の作動圧を制御することにより、ブーム4の振動を抑制する。
 図4は、第1実施例に係る作業機械100におけるブームシリンダ7の油圧回路を説明する図である。
 なお、本例では、ブーム操作レバー26Aによりブーム4、即ち、ブームシリンダ7の操作が行われるものとして説明する。また、コントロールバルブ17内のブームシリンダ7に作動油を供給するブーム用の制御弁175のポートに、ブーム操作レバー26Aからの二次側のパイロット圧を伝達するパイロットラインをパイロットライン27Aと称する。
 図4に示すように、本例では、コントロールバルブ17内のブーム用の制御弁175とブームシリンダ7のロッド側油室及びボトム側油室との間から分岐し、作動油をタンクTに排出させるバイパス油路271,272が設けられる。
 バイパス油路271には、ブームシリンダ7のロッド側油室の作動油をタンクTに排出させる電磁リリーフ弁201が設けられる。
 バイパス油路272には、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油をタンクTに排出させる電磁リリーフ弁202が設けられる。
 なお、バイパス油路271,272、及び電磁リリーフ弁201,202は、コントロールバルブ17の内部及び外部の何れに設けられてもよい。
 コントローラ30には、ブームロッド圧センサS6aで検出したブームシリンダ7のロッド圧Pが入力される。コントローラ30には、ブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のボトム圧Pが入力される。
 コントローラ30は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bから入力される出力信号に基づき、ロッド圧P及びボトム圧Pを監視することができる。また、コントローラ30は、適宜、電磁リリーフ弁201,202に電流指令値を出力し、ブームシリンダ7のロッド側油室或いはボトム側油室の作動油を強制的にタンクTに排出させ、ブームシリンダ7内の過剰な圧力を抑制することができる。
 ここで、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧P及びボトム圧Pの変化に基づいて、振動の発生を検知する。その後、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bの検出値を用いて電磁リリーフ弁201,202を制御する。即ち、ブームシリンダ7の作動油圧を制御する。具体的には、コントローラ30の振動抑制制御部37は、急なブームシリンダ7の圧力変化を抑制するように電磁リリーフ弁201,202を制御する。これにより、ブーム4の振動(図3参照)を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、振動の発生の検知は、加速度センサ(機体傾斜センサS4等)を用いてもよい。
 なお、コントローラ30は、ブーム角度センサS1で検出したブーム4の角速度に基づいて、電磁リリーフ弁201,202を制御してもよい。これにより、ブーム4の振動を抑制することができる。
 また、ブーム4の振動を抑制することにより、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、ブーム4の角速度は、ブームシリンダストロークセンサS7で検出してもよい。
 図5は、第1実施例に係る作業機械100における他のブームシリンダ7の油圧回路を説明する図である。以下、図中において、二つのブームシリンダ7が示されるが、メインポンプ14とブームシリンダ7との間にコントロールバルブ17と後述する圧力保持回路50が介設される点は、何れのブームシリンダ7についても同様であるため、一方のブームシリンダ7(図中の右側のブームシリンダ7)についての油圧回路を中心に説明する。
 コントロールバルブ17とブームシリンダ7のロッド側油室との間から分岐する油路に、ロッド側油室の作動油をタンクTに排出させる電磁リリーフ弁201が設けられる。
 図5に示すように、本例に係る作業機械100には、例えば、油圧ホースが破裂等により破損した場合であっても、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油が排出されないように保持する圧力保持回路50が設けられる。
 圧力保持回路50は、コントロールバルブ17とブームシリンダ7のボトム側油室との間を接続する油路に介設される。圧力保持回路50は、主に、保持弁52と、スプール弁54とを含む。
 保持弁52は、スプール弁54の状態に依らず、油路321を経由してコントロールバルブ17から供給される作動油を、ブームシリンダ7のボトム側油室に供給する。
 また、保持弁52は、スプール弁54が非連通状態(図中の左端のスプール状態)の場合、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油が圧力保持回路50の下流側に排出されないように保持する。一方、保持弁52は、スプール弁54が連通状態(図中の右端のスプール状態)の場合、油路322を経由して、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油が圧力保持回路50の下流側に排出することができる。
 スプール弁54は、ブームシリンダ7を操作する操作装置26に含まれる、ブーム4の下げ操作(ブーム下げ操作)に対応するパイロット圧を出力するブーム下げ用リモコン弁26Aaからポートに入力されるパイロット圧に応じて、その連通・非連通状態が制御される。具体的には、スプール弁54は、ブーム下げ用リモコン弁26Aaからブーム下げ操作がされていることを示すパイロット圧が入力される場合、連通状態に対応するスプール状態(図中の右端のスプール状態)にする。一方、スプール弁54は、ブーム下げ用リモコン弁26Aaからブーム下げ操作がされていないことを示すパイロット圧が入力される場合、非連通状態に対応するスプール状態(図中の左端のスプール状態)にする。これにより、ブーム下げ操作がされていない状態で、圧力保持回路50よりも下流側の油圧ホースの破損等が発生しても、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油(ボトム圧)が保持されるため、ブーム4の落下を防止することができる。
 また、圧力保持回路50は、電磁リリーフ弁203を含む。
 電磁リリーフ弁203は、圧力保持回路50内の保持弁52とブームシリンダ7のボトム側油室との間の油路323から分岐し、タンクTに接続される油路324に設けられる。つまり、電磁リリーフ弁203は、保持弁よりも上流側、即ち、ブームシリンダ7側の油路323から作動油をタンクTにリリーフする。よって、電磁リリーフ弁203は、圧力保持回路50の作動状態、具体的には、スプール弁54の連通/非連通状態に依らず、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油をタンクTに排出させることができる。つまり、圧力保持回路50によるブームシリンダ7のボトム側油室の作動油の保持機能によりブーム4の落下を防止しつつ、ブーム下げ操作の有無に依らず、ブームシリンダ7のボトム側油室の作動油をタンクTに排出させ、過剰なボトム圧を抑制することができる。
 コントローラ30は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bから入力される出力信号に基づき、ロッド圧PR及びボトム圧PBを監視することができる。また、コントローラ30は、適宜、電磁リリーフ弁201,203に電流指令値を出力することにより、ブーム下げ操作の有無に依らず、ブームシリンダ7のロッド側油室或いはボトム側油室の作動油を強制的にタンクTに排出させ、ブームシリンダ7内の過剰な圧力を抑制することができる。
 ここで、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて、電磁リリーフ弁201,203を制御する。即ち、ブームシリンダ7の作動油圧を制御する。具体的には、コントローラ30の振動抑制制御部37は、急なブームシリンダ7の圧力変化を抑制するように電磁リリーフ弁201,203を制御する。これにより、ブーム4の振動(図3参照)を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。
 また、コントローラ30の振動抑制制御部37は、アタッチメント(ブーム4)の振動の発生を判断してもよい。振動抑制制御部37は、例えば、所定期間内に、ブームシリンダ7の圧力値の脈動を検出すると、アタッチメント(ブーム4)に振動が発生したと判断してもよい。更に、振動抑制制御部37は、例えば、所定期間内にブームシリンダ7の圧力値が急激に増加または減少し、圧力値の増加量または減少量が所定値を超えた場合に、アタッチメント(ブーム4)に振動が発生したと判断してもよい。このようにして、コントローラ30の振動抑制制御部37は、振動の発生を判断してもよい。
 なお、コントローラ30は、ブーム角度センサS1で検出したブーム4の角速度に基づいて、電磁リリーフ弁201,203を制御してもよい。これにより、ブーム4の振動を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、ブーム4の角速度は、ブームシリンダストロークセンサS7で検出してもよい。
 なお、コントローラ30は、ボトム側の電磁リリーフ弁203のみを制御してもよく、ボトム側の電磁リリーフ弁203とロッド側の電磁リリーフ弁201の両方を制御してもよい。
<第2実施例>
 次に、第2実施例に係る作業機械100におけるブーム4の振動を抑制する動作について、図6から図8を用いて説明する。ここで、第2実施例に係る作業機械100では、コントローラ30がコントロールバルブ17(制御弁175)を制御することにより、ブーム4の振動を抑制する。
 図6は、第2実施例に係る作業機械100におけるブームシリンダ7の油圧回路を説明する図である。ここでは、作業機械の操作レバーは油圧式の操作レバーであり、コントローラ30は、コントロールバルブ17(制御弁175)へのパイロット圧を制御することにより、ブーム4の振動を抑制する。なお、図6は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御ラインを、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
 油圧システムは、エンジン11によって駆動される左メインポンプ14Lから、左センターバイパス管路40L又は左パラレル管路42Lを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、且つ、エンジン11によって駆動される右メインポンプ14Rから右センターバイパス管路40R又は右パラレル管路42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rは、図2のメインポンプ14に対応する。
 左センターバイパス管路40Lは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁171、173、175L及び176Lを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路40Rは、コントロールバルブ17内に配置された制御弁172、174、175R及び176Rを通る作動油ラインである。制御弁175L及び175Rは、図2の制御弁175に対応する。制御弁176L及び176Rは、図2の制御弁176に対応する。
 制御弁171は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ1Lへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ1Lが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁172は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ1Rへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ1Rが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁173は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁174は、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をリフティングマグネットシリンダ9へ供給し、且つ、リフティングマグネットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁175Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁175Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁176Lは、左メインポンプ14Lが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 制御弁176Rは、右メインポンプ14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
 左パラレル管路42Lは、左センターバイパス管路40Lに並行する作動油ラインである。左パラレル管路42Lは、制御弁171、173、175Lの何れかによって左センターバイパス管路40Lを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路42Rは、右センターバイパス管路40Rに並行する作動油ラインである。右パラレル管路42Rは、制御弁172、174、175Rの何れかによって右センターバイパス管路40Rを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
 左レギュレータ13Lは、左メインポンプ14Lの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。右レギュレータ13Rは、右メインポンプ14Rの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、右レギュレータ13Rは、例えば、右メインポンプ14Rの吐出圧に応じて右メインポンプ14Rの斜板傾転角を調節することによって、右メインポンプ14Rの吐出量を制御する。左レギュレータ13L及び右レギュレータ13Rは、図2のレギュレータ13に対応する。左レギュレータ13Lは、例えば、左メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ13Rについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14の吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないようにするためである。
 左吐出圧センサ28Lは、吐出圧センサ28の一例であり、左メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。右吐出圧センサ28Rについても同様である。
 ここで、図6の油圧システムで採用されるネガティブコントロール制御について説明する。
 左センターバイパス管路40Lには、最も下流にある制御弁176Lと作動油タンクとの間に左絞り18Lが配置されている。左メインポンプ14Lが吐出した作動油の流れは、左絞り18Lで制限される。そして、左絞り18Lは、左レギュレータ13Lを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ19Lは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。右センターバイパス管路40Rには、最も下流にある制御弁176Rと作動油タンクとの間に右絞り18Rが配置されている。右メインポンプ14Rが吐出した作動油の流れは、右絞り18Rで制限される。そして、右絞り18Rは、右レギュレータ13Rを制御するための制御圧を発生させる。右制御圧センサ19Rは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ30に対して出力する。
 コントローラ30は、制御圧に応じて左メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ14Lの吐出量を制御する。コントローラ30は、制御圧が大きいほど左メインポンプ14Lの吐出量を減少させ、制御圧が小さいほど左メインポンプ14Lの吐出量を増大させる。右メインポンプ14Rの吐出量も同様に制御される。
 具体的には、図6で示されるように、作業機械100における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、左センターバイパス管路40Lを通って左絞り18Lに至る。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路40Lを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ14Lが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ14Lが吐出する作動油の流れは、左絞り18Lに至る量を減少或いは消失させ、左絞り18Lの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、左メインポンプ14Lの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。右メインポンプ14Rが吐出する作動油についても同様である。
 上述のような構成により、図6の油圧システムは、待機状態においては、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rのそれぞれにおける無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、左メインポンプ14Lが吐出する作動油が左センターバイパス管路40Lで発生させるポンピングロス、及び、右メインポンプ14Rが吐出する作動油が右センターバイパス管路40Rで発生させるポンピングロスを含む。また、図6の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、左メインポンプ14L及び右メインポンプ14Rのそれぞれから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに供給できる。
 また、リモコン弁26Aaから、制御弁175(175L,175R)へと接続するパイロット圧回路には、減圧弁204,205が設けられている。
 作業機械100は、操作指令に基づいてリフティングマグネット6に電流を印加させることにより吊荷(搬送物)をリフティングマグネット6に吸着させ、その後、ブーム上げ動作を行う。そして、釈放位置まで吊荷を搬送すべく旋回動作やアーム開き動作を行う。ところが、吸着時やブーム上げ動作時に発生するアタッチメント(ブーム4)の振動が大きいと、旋回動作中にも振動が継続してしまい、正確に吊荷の荷重を計測できない。そこで、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて、減圧弁204,205を制御する。即ち、コントロールバルブ17(制御弁175)のパイロット圧を制御する。具体的には、コントローラ30の振動抑制制御部37は、急なブームシリンダ7の圧力変化を抑制するように減圧弁204,205を制御する。これにより、吸着(グラップルでは把持)から釈放するまでの間に、ブーム4の振動(図3参照)を抑制することができる。そして、重量算出部32は、ブーム4の振動が所定の閾値以下の場合に算出される重量を今回の吊荷の重量として算出する。このようにして、また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。
 なお、コントローラ30は、ブーム角度センサS1で検出したブーム4の角速度に基づいて、減圧弁204,205を制御してもよい。これにより、ブーム4の振動を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、ブーム4の角速度は、ブームシリンダストロークセンサS7で検出してもよい。
 図7は、第2実施例に係る作業機械100における電気式操作システムの構成例を示す図である。ここでは、作業機械の操作レバーは電磁式の操作レバーであり、コントローラ30は、コントロールバルブ17(制御弁175)へのパイロット圧を制御することにより、ブーム4の振動を抑制する。
 電気式操作レバーを備えた電気式操作システムが採用された場合、コントローラ30は、油圧式操作レバーを備えた油圧式操作システムが採用される場合に比べ、自律制御機能を容易に実行できる。具体的には、図7の電気式操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブ17と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー26Aと、コントローラ30と、ブーム上げ操作用の電磁弁160と、ブーム下げ操作用の電磁弁162とで構成されている。図7の電気式操作システムは、アーム操作システム及びバケット操作システム等にも同様に適用され得る。
 パイロット圧作動型のコントロールバルブ17は、ブームシリンダ7に関する制御弁175(図6参照。)、アームシリンダ8に関する制御弁176(図6参照。)、及び、リフティングマグネットシリンダ9に関する制御弁174(図6参照。)等を含む。電磁弁160は、パイロットポンプ15と制御弁175の上げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。電磁弁162は、パイロットポンプ15と制御弁175の下げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。
 手動操作が行われる場合、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。ブーム操作レバー26Aの操作信号生成部が出力する操作信号は、ブーム操作レバー26Aの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。
 具体的には、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号(電気信号)を電磁弁160に対して出力する。電磁弁160は、ブーム上げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調節し、制御弁175の上げ側パイロットポートに作用する、ブーム上げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ30は、ブーム操作レバー26Aがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号(電気信号)を電磁弁162に対して出力する。電磁弁162は、ブーム下げ操作信号(電気信号)に応じて流路面積を調節し、制御弁175の下げ側パイロットポートに作用する、ブーム下げ操作信号(圧力信号)としてのパイロット圧を制御する。
 自律制御を実行する場合、コントローラ30は、例えば、ブーム操作レバー26Aの操作信号生成部が出力する操作信号(電気信号)に応じる代わりに、補正操作信号(電気信号)に応じてブーム上げ操作信号(電気信号)又はブーム下げ操作信号(電気信号)を生成する。補正操作信号は、コントローラ30が生成する電気信号であってもよく、コントローラ30以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。
 ここで、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて、電磁弁160,162を制御する。即ち、コントロールバルブ17(制御弁175)のパイロット圧を制御する。具体的には、コントローラ30の振動抑制制御部37は、急なブームシリンダ7の圧力変化を抑制するように電磁弁160,162を制御する。これにより、ブーム4の振動(図3参照)を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。
 なお、コントローラ30は、ブーム角度センサS1で検出したブーム4の角速度に基づいて、電磁弁160,162を制御してもよい。これにより、ブーム4の振動を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、ブーム4の角速度は、ブームシリンダストロークセンサS7で検出してもよい。
 図8は、第2実施例に係る作業機械100における他の電気式操作システムの構成例を示す図である。ここでは、作業機械の操作レバーは電磁式の操作レバーであり、コントロールバルブ17(制御弁175)は電磁弁であって、コントローラ30は、コントロールバルブ17(制御弁175)への電気信号を制御することにより、ブーム4の振動を抑制する。
 コントロールバルブ17は、電磁弁であって、コントローラ30からの操作信号(電気信号)によって、制御される。
 ここで、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて、コントロールバルブ17を直接制御する。具体的には、コントローラ30の振動抑制制御部37は、急なブームシリンダ7の圧力変化を抑制するようにコントロールバルブ17を制御する。これにより、ブーム4の振動(図3参照)を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。
 なお、コントローラ30は、ブーム角度センサS1で検出したブーム4の角速度に基づいて、コントロールバルブ17を直接制御してもよい。これにより、ブーム4の振動を抑制することができる。また、重量算出部32は、ブームシリンダ7の圧力(センサS6a,S6bの検出値)に基づいて、好適に吊荷の重量を算出することができる。なお、ブーム4の角速度は、ブームシリンダストロークセンサS7で検出してもよい。
<第3実施例>
 次に、第3実施例に係る作業機械100におけるブーム4の振動を抑制する動作について、図9を用いて説明する。
 図9は、第3実施例に係る作業機械100におけるリフティングマグネット6の供給電圧(吸着力、磁力)の切り換えを説明する説明図である。図9の横軸は経過時間を示し、縦軸はリフティングマグネット6に供給する電圧を示す。また、参考例に係る供給電圧を破線で図示し、本実施例における供給電圧を実線で図示する。
 図9に示すように、参考例における供給電圧は、ステップ状に立ち上がる。このため、磁力によって引き寄せられる鉄屑等の搬送物が、リフティングマグネット6と衝突することにより、ブーム4が振動するおそれがあった。
 これに対し、本実施例における供給電圧は、滑らかに立ち上がる。このため、磁力によって引き寄せられる鉄屑等の搬送物がリフティングマグネット6と衝突することにより生じるブーム4の振動を低減することができる。
 なお、コントローラ30は、ブームシリンダ圧の変化、ブーム4の角速度(各加速度)の変化を検知して、リフティングマグネット6への供給電圧を制御してもよい。
 なお、第3実施例におけるリフティングマグネット6の供給電圧制御によるブーム4の振動抑制を第1~2実施例に係る作業機械100に適用してもよい。
 上述した実施の形態として、図4,5等に示すように、ブームシリンダ7の作動油を作動油タンクTへ排出することにより、アタッチメント(ブーム4)の振動を抑制させる形態を示したが、必ずしもこの形態に限定されるものではない。
 例えば、ブームシリンダ7の作動油をアームシリンダ8へ供給することにより、ブーム動作時に発生するアタッチメント(ブーム4)の振動を抑制させてもよい。
 ブームシリンダ7とアームシリンダ8との間に切換え弁(図示せず)を設け、コントローラ30の振動抑制制御部37は、ブームロッド圧センサS6a及びブームボトム圧センサS6bで検出したブームシリンダ7のロッド圧PR及びボトム圧PBに基づいて、切換え弁を制御する。即ち、ブーム4の上げ動作(ブーム上げ動作)とアーム5の開き動作(アーム開き動作)或いはアーム5の閉じ動作(アーム閉じ動作)に対応する複合操作が行われると、切換え弁が遮断状態から連通状態に切り替わる。具体的には、切換え弁はコントローラ30により制御される電磁比例弁から供給されるパイロット圧に応じて、遮断状態から連通状態に切り替わる。これにより、油圧制御弁172は、ブームシリンダ7のボトム側油室から排出される作動油を切換え弁を介してアームシリンダ8に供給することができる。
 また、ブームシリンダ7の制御弁175内に再生回路を形成し、ブームシリンダ7の作動油を作動油タンクTへ排出させてもよい。この場合、ブームシリンダ7とアームシリンダ8との間に切換え弁を設ける必要ない。
 また、必ずしもブームシリンダ7の作動油をアームシリンダ8へ供給する構成でなくてもよい。ブームシリンダ7の作動油を旋回用油圧モータ2Aへ供給する構成であってもよく、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダ(リフティングマグネットシリンダ9、バケットシリンダ等)へ供給する構成であってもよい。
 このように、ブーム4と複合動作を形成する他の油圧アクチュエータへ、作動油を供給することで、振動を抑制することができる。
 以上、本発明の好ましい作業機械に係る実施形態及び実施例について説明したが、本発明は、上述した実施形態又は実施例に制限されるものではない。すなわち、本発明は、添付の特許請求の範囲に照らし、種々に変形又は変更することが可能である。
 本願は、2020年11月30日に出願した日本国特許出願2020-198907号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
100   作業機械
1     下部走行体
2     旋回機構
3     上部旋回体
4     ブーム(アタッチメント)
5     アーム(アタッチメント)
6     リフティングマグネット(作業具、搬送機構)
7     ブームシリンダ
8     アームシリンダ
9     リフティングマグネットシリンダ
17    コントロールバルブ
175   制御弁
30    コントローラ
32    重量算出部
33    吸着力制御部(電力制御部)
37    振動抑制制御部

Claims (8)

  1.  下部走行体と、
     前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、
     少なくともブームを有し、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
     前記ブームを駆動するブームシリンダと、
     前記アタッチメントに取り付けられる作業具と、
     制御部と、を備える、作業機械であって、
     前記制御部は、
     前記ブームシリンダのブームシリンダ圧に基づいて、前記作業具で搬送される搬送物の重量を計測する重量算出部と、
     前記アタッチメントの振動を抑制する指令を生成する振動抑制制御部と、を有する、
    作業機械。
  2.  前記重量算出部は、
     前記アタッチメントの振動が所定の閾値以下の場合に、前記搬送物の重量を算出する、
    請求項1に記載の作業機械。
  3.  前記振動抑制制御部は、前記ブームシリンダに作動油を供給する油圧回路に設けられた電磁リリーフ弁に対して指令を生成する、
    請求項1に記載の作業機械。
  4.  前記振動抑制制御部は、前記ブームシリンダに供給させる作動油を制御するコントロールバルブに対して指令を生成する、
    請求項1に記載の作業機械。
  5.  前記コントロールバルブは、パイロット圧によって作動する制御弁であって、
     前記振動抑制制御部は、前記コントロールバルブにパイロット圧を入力するパイロットラインに設けられた電磁弁に対して指令を生成する、
    請求項4に記載の作業機械。
  6.  前記コントロールバルブは、電磁制御弁であって、
     前記振動抑制制御部は、前記コントロールバルブに対して指令を生成する、
    請求項4に記載の作業機械。
  7.  前記作業具は、リフティングマグネットであって、
     前記振動抑制制御部は、前記リフティングマグネットに供給電圧を制御する指令を生成する、
    請求項1に記載の作業機械。
  8.  前記振動抑制制御部は、前記ブームシリンダから前記ブームと複合動作を形成する他の油圧アクチュエータへ前記ブームシリンダから作動油を供給する、
    請求項1に記載の作業機械。
PCT/JP2021/043852 2020-11-30 2021-11-30 作業機械 Ceased WO2022114220A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21898191.8A EP4253668B1 (en) 2020-11-30 2021-11-30 Work machine
JP2022565507A JP7666871B2 (ja) 2020-11-30 2021-11-30 作業機械
CN202180072618.7A CN116348645A (zh) 2020-11-30 2021-11-30 施工机械
US18/305,648 US20230257961A1 (en) 2020-11-30 2023-04-24 Work machine

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-198907 2020-11-30
JP2020198907 2020-11-30

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/305,648 Continuation US20230257961A1 (en) 2020-11-30 2023-04-24 Work machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022114220A1 true WO2022114220A1 (ja) 2022-06-02

Family

ID=81755600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/043852 Ceased WO2022114220A1 (ja) 2020-11-30 2021-11-30 作業機械

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20230257961A1 (ja)
EP (1) EP4253668B1 (ja)
JP (1) JP7666871B2 (ja)
CN (1) CN116348645A (ja)
WO (1) WO2022114220A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7355072B2 (ja) * 2021-05-17 2023-10-03 コベルコ建機株式会社 作業機械
US12392106B2 (en) * 2021-08-31 2025-08-19 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011201678A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の荷重測定装置
WO2016002850A1 (ja) * 2014-07-03 2016-01-07 住友重機械工業株式会社 ショベル及びショベルの制御方法
JP2018145754A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 日立建機株式会社 作業機械の荷重計測装置
WO2018180555A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2019167731A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2020165268A (ja) * 2019-03-30 2020-10-08 住友建機株式会社 ショベル
JP2020198907A (ja) 2019-06-06 2020-12-17 株式会社三洋物産 遊技機

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102537157B1 (ko) * 2017-06-21 2023-05-25 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨
JP6807293B2 (ja) * 2017-09-26 2021-01-06 日立建機株式会社 作業機械
WO2020022454A1 (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 住友建機株式会社 作業機械

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011201678A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の荷重測定装置
WO2016002850A1 (ja) * 2014-07-03 2016-01-07 住友重機械工業株式会社 ショベル及びショベルの制御方法
JP2018145754A (ja) * 2017-03-09 2018-09-20 日立建機株式会社 作業機械の荷重計測装置
WO2018180555A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2019167731A (ja) * 2018-03-23 2019-10-03 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2020165268A (ja) * 2019-03-30 2020-10-08 住友建機株式会社 ショベル
JP2020198907A (ja) 2019-06-06 2020-12-17 株式会社三洋物産 遊技機

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4253668A4

Also Published As

Publication number Publication date
US20230257961A1 (en) 2023-08-17
JPWO2022114220A1 (ja) 2022-06-02
JP7666871B2 (ja) 2025-04-22
EP4253668A1 (en) 2023-10-04
CN116348645A (zh) 2023-06-27
EP4253668B1 (en) 2025-03-19
EP4253668A4 (en) 2024-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7514077B2 (ja) ショベル
JP4727653B2 (ja) バッテリ式産業車両の荷役回生方法及び荷役回生システム
US20190226179A1 (en) Wheel loader
KR102412577B1 (ko) 작업기계
WO2019182128A1 (ja) ショベル
US10711437B2 (en) Construction machine
JP7666871B2 (ja) 作業機械
CN105492701B (zh) 混合动力式工程机械
US20240026649A1 (en) Work machine and load calculation system
CN113544341B (zh) 挖土机
JP7227829B2 (ja) 作業機械
JP2021021263A (ja) 作業機械
JP7463162B2 (ja) 作業機械
WO2023190842A1 (ja) 作業機械
JP4527860B2 (ja) クレーンの油圧ウインチの速度制御方法および同装置
JP2023178879A (ja) 作業機械
JP2021095739A (ja) 作業機械
JP2024167741A (ja) 作業機械
JP2021042602A (ja) ショベル
JPH06144796A (ja) フォークリフトの制御装置
WO2018128130A1 (ja) 建設機械
JP2021050094A (ja) リフティングマグネット作業機
JP2024094559A (ja) ショベル
JP2002104795A (ja) リフトキャブの非常脱出装置
JP2017141555A (ja) 作業車両

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21898191

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022565507

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021898191

Country of ref document: EP

Effective date: 20230630