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公開番号2025125887
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-28
出願番号2024022135
出願日2024-02-16
発明の名称作業支援装置および作業機械
出願人キャタピラーエスエーアールエル
代理人個人,個人
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250821BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】チルト機構および旋回機構によりバケットの角度を変更可能であっても、バケットの刃先部を自動的に施工面に沿わせることが可能な作業支援装置およびこれを備える作業機械を提供する。
【解決手段】バケット9の位置を自動制御するための作業支援装置であって、センサ部52の検出に基き算出されるバケット9の刃先部の角度と予め入力された施工面の角度との角度残差を低減するように、チルト機構25によるバケット9のチルト角度とバケットシリンダ21によるバケット9の回動角度との少なくともいずれかを制御するコントローラ50を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
機体と、バケットと、バケットを回動させるアクチュエータと、を有する作業装置と、姿勢検出用のセンサ部と、を備え、バケットを回動方向と交差する方向に揺動可能に支持するチルト機構と、チルト機構に対してバケットを旋回可能に支持する旋回機構と、が作業装置に取り付けられた作業機械に用いられ、バケットの位置を自動制御するための作業支援装置であって、
センサ部の検出に基き算出されるバケットの刃先部の角度と予め入力された施工面の角度との角度残差を低減するように、チルト機構によるバケットのチルト角度とアクチュエータによるバケットの回動角度との少なくともいずれかを制御する制御部を備える
ことを特徴とする作業支援装置。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
制御部は、バケットの刃先部の角度と予め入力された施工面の角度との角度残差を実質的に０とするまで、チルト機構によるバケットのチルト角度とアクチュエータによるバケットの回動角度との選択的制御を繰り返す
ことを特徴とする請求項１記載の作業支援装置。
【請求項３】
制御部は、角度残差に基づき算出される目標相対チルト角度がチルト機構によるバケットのチルト可能角度範囲内でない場合にアクチュエータによるバケットの回動角度の制御の可否を判断する
ことを特徴とする請求項１記載の作業支援装置。
【請求項４】
制御部は、角度残差に基づき算出される目標相対バケット角度がアクチュエータによるバケットの回動可能角度範囲内でない場合に、チルト機構によりバケットをチルト可能角度範囲端までチルトさせる
ことを特徴とする請求項３記載の作業支援装置。
【請求項５】
機体と、
バケットと、バケットを回動させるアクチュエータと、を有し、バケットを回動方向と交差する方向に揺動可能に支持するチルト機構と、チルト機構に対してバケットを旋回可能に支持する旋回機構と、を取り付け可能な作業装置と、
姿勢検出用のセンサ部と、
請求項１乃至４いずれか一記載の作業支援装置と、
を備えることを特徴とする作業機械。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バケットの位置を自動制御する作業支援装置およびこれを備える作業機械に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、作業装置先端のバケットをスティック（アーム）に対して左右の所定の角度範囲内で揺動可能に支持するチルト機構を有する油圧ショベルにおいて、バケットにより法面（傾斜面）を掘削もしくは成形する際に、バケットの刃先を常に法面に対して平行になるようにチルト角度を自動制御して移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６５９１５３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バケットをチルト機構に対して３６０°旋回させることが可能なチルトローテータが装着された油圧ショベルの場合、旋回角度（ローテート角度）を例えば９０°や２７０°、つまり車両前後方向に対してバケットが真横を向いている状態として作業しようとすると、上記のようなチルト角度制御だけではバケット刃先を施工面に接近させることができない場合がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、チルト機構および旋回機構によりバケットの角度を変更可能であっても、バケットの刃先部を自動的に施工面に沿わせることが可能な作業支援装置およびこれを備える作業機械を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、機体と、バケットと、バケットを回動させるアクチュエータと、を有する作業装置と、姿勢検出用のセンサ部と、を備え、バケットを回動方向と交差する方向に揺動可能に支持するチルト機構と、チルト機構に対してバケットを旋回可能に支持する旋回機構と、が作業装置に取り付けられた作業機械に用いられ、バケットの位置を自動制御するための作業支援装置であって、センサ部の検出に基き算出されるバケットの刃先部の角度と予め入力された施工面の角度との角度残差を低減するように、チルト機構によるバケットのチルト角度とアクチュエータによるバケットの回動角度との少なくともいずれかを制御する制御部を備えるものである。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の作業支援装置における制御部が、バケットの刃先部の角度と予め入力された施工面の角度との角度残差を実質的に０とするまで、チルト機構によるバケットのチルト角度とアクチュエータによるバケットの回動角度との選択的制御を繰り返すものである。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の作業支援装置における制御部が、角度残差に基づき算出される目標相対チルト角度がチルト機構によるバケットのチルト可能角度範囲内でない場合にアクチュエータによるバケットの回動角度の制御の可否を判断するものである。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の作業支援装置における制御部が、角度残差に基づき算出される目標相対バケット角度がアクチュエータによるバケットの回動可能角度範囲内でない場合に、チルト機構によりバケットをチルト可能角度範囲端までチルトさせるものである。
【００１０】
請求項５記載の発明は、機体と、バケットと、バケットを回動させるアクチュエータと、を有し、バケットを回動方向と交差する方向に揺動可能に支持するチルト機構と、チルト機構に対してバケットを旋回可能に支持する旋回機構と、を取り付け可能な作業装置と、姿勢検出用のセンサ部と、請求項１乃至４いずれか一記載の作業支援装置と、を備える作業機械である。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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