特開 2023-178879 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023178879

(43)【公開日】2023-12-18

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   B66C 13/16 20060101AFI20231211BHJP

   B66C 1/06 20060101ALI20231211BHJP

【ＦＩ】

B66C13/16 C

B66C1/06 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022091840

(22)【出願日】2022-06-06

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】平沼 一則

【テーマコード（参考）】

3F004

【Ｆターム（参考）】

3F004EA37

3F004HA07

3F004JA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】搬送物の重量の算出の精度を向上させる。
【解決手段】作業機械は、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメント４と、アタッチメント４の先端に設けられるリフティングマグネット６とを有し、アタッチメント４を駆動させる油圧シリンダ７，８，９と、アタッチメント４のうち、リフティングマグネット６より上部旋回体側３に、リフティングマグネット６を回転させる回転機構Ｐ７とをさらに有し、リフティングマグネット６に搬送物が吸着した状態で、回転機構Ｐ７によってリフティングマグネット６を回転させた、複数の回転角度の各々で計測された油圧シリンダ７，８，９のシリンダ圧に基づいて、リフティングマグネット６に吸着した搬送物の重心ＧＳの位置を算出し、算出された重心に基づいて搬送物の重量Ｗｓを測定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記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と、を有し、
前記リフティングマグネットに吸着した搬送物の重心の位置を算出し、算出された前記重心の位置に基づいて前記搬送物の重量を算出する、
作業機械。

【請求項2】

前記アタッチメントを駆動させる油圧シリンダと、
前記アタッチメントのうち、前記リフティングマグネットより前記上部旋回体側に、前記リフティングマグネットを回転させる回転機構と、をさらに有し、
前記リフティングマグネットに前記搬送物が吸着した状態で、前記回転機構によって前記リフティングマグネットを回転させた、複数の回転角度の各々で計測された前記油圧シリンダのシリンダ圧に基づいて、前記リフティングマグネットに吸着した前記搬送物の前記重心の位置を算出し、算出された前記重心の位置に基づいて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。

【請求項3】

前記リフティングマグネットに吸着した第１の搬送物について算出された前記重心の位置を記憶部に記憶し、前記リフティングマグネットに吸着した、前記第１の搬送物とは別の第２の搬送物について、記憶部に記憶された前記重心の位置に基づいて前記第２の搬送物の重量を算出する、
請求項１又は２に記載の作業機械。

【請求項4】

所定の条件を満たした場合に、前記リフティングマグネットに吸着した、前記第１の搬送物から前記重心の位置を算出し、算出された前記重心の位置を前記記憶部に記憶する、
請求項３に記載の作業機械。

【請求項5】

前記リフティングマグネットに吸着した前記搬送物を認識可能な空間認識装置をさらに有し、
前記空間認識装置による認識結果に基づいて、前記リフティングマグネットに吸着した前記搬送物の前記重心の位置を算出する、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項6】

上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記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と、
前記アタッチメントのうち、前記リフティングマグネットより前記上部旋回体側に、前記リフティングマグネットを回転させる回転機構と、を有し、
前記リフティングマグネットに搬送物が吸着した状態において、前記リフティングマグネットに前記搬送物を吸着させている面が、水平面と略平行の状態を維持するように、前記回転機構を制御した状態で、前記搬送物の重量を算出する、
作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、アタッチメントの先端に設けられたリフティングマグネットに鉄屑等を吸着させ、且つ当該アタッチメントを用いて持ち上げて、ダンプトラックの荷台等に積み込む作業機械が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／０２２４５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来の技術では、作業機械に装着されているリフティングマグネットの重量を考慮するが、持ち上げた物体の重心を考慮したものでない。リフティングマグネットを装着した作業機械においては、持ち上げた物体の重心を考慮せずに、持ち上げた物体の重量を算出した場合、算出された物体の重量に、当該物体の重心の偏りに基づく誤差が含まれる可能性がある。

【0005】

本発明の一態様は、リフティングマグネットに吸着した搬送物の重心を考慮することで、搬送物の重量の算出精度を向上させる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る作業機械は、上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、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と、を有し、リフティングマグネットに吸着した搬送物の重心を算出し、算出された重心に基づいて搬送物の重量を測定する。

【発明の効果】

【0007】

本発明の一態様によれば、搬送物の重量の算出の精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る作業機械の側面図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係る作業機械に搭載される駆動系の構成例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係る作業機械のアタッチメントがつり上げる搬送物の重量の算出に関するパラメータを説明する模式図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係る角度制御部によって角度を制御されたリフティングマグネットを例示した図である。

【図5】図５は、第１の実施形態に係る作業機械が搬送物の重心を記憶するまでの初期設定処理の流れの一例を示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。

【0010】

（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（油圧シリンダの一例）で駆動され、アーム５はアームシリンダ８（油圧シリンダの一例）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（油圧シリンダの一例）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、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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

ブームシリンダ７には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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

（第１の実施形態）
図２は、第１の実施形態に係る作業機械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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

油圧ポンプ１４Ｇは作動油ライン１６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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

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。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

また、コントローラ３０は、角度制御部３１と、重心算出部３２と、重心記憶部３３と、重量算出部３４と、累積重量算出部３５と、を有している。

【0059】

角度制御部３１は、リフティングマグネットシリンダ９の動作を制御して、リフティングマグネット６の角度を制御する。

【0060】

重心算出部３２は、リフティングマグネット６に吸着した搬送物の重心の位置を算出する。本実施形態に係る重心算出部３２は、リフティングマグネット６に搬送物が吸着した状態で、後述するピンＰ７（回転機構の一例）を基準として回転させた、リフティングマグネット６の複数の回転角度の各々で、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値を取得する。そして、重心算出部３２は、取得した複数のシリンダ圧に基づいて、リフティングマグネット６に吸着した搬送物の重心の位置を算出する。具体的な算出手法については後述する。

【0061】

重心記憶部３３は、コントローラ３０内部に設けられた不揮発性記憶媒体に設けられた記憶領域であって、重心算出部３２によって算出された搬送物の重心の位置を示す情報を記憶する。

【0062】

本実施形態に係る重心記憶部３３は、リフティングマグネット６に吸着した第１の搬送物について算出された重心の位置を含んだ情報を記憶する。その後、重量算出部３４が、リフティングマグネット６に吸着した、第１の搬送物とは別の第２の搬送物について、重心記憶部３３に記憶された重心の位置に基づいて第２の搬送物の重量を測定する。第１の搬送物と、第２の搬送物とは、例えば、せん断寸法が均一となるスクラップ部材である。このため、第１の搬送物と、第２の搬送物とは、重心の位置が略一致している。

【0063】

重量算出部３４は、リフティングマグネット６に吸着された搬送物の重量（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に吸着された搬送物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、搬送物の重量及び搬送物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３４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、重心記憶部３３に記憶されている搬送物の重心の位置に基づいて、搬送物の重量を算出する。

【0064】

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搬送物の累積重量を算出する。本実施形態では重量算出部３４によって算出された重量の搬送物が、ダンプトラックに積み込まれる毎に、累積重量算出部３５が、重量算出部３４によって算出された重量を、前回までの累積重量に加算する。

【0065】

次に、図３を用いて、本実施形態に係る作業機械１００の重量算出部３４におけるリフティングマグネット６に吸着された搬送物の重量を算出する方法について説明する。

【0066】

図３は、作業機械１００のアタッチメントがつり上げる搬送物の重量の算出に関するパラメータを説明する模式図である。図３は、本実施形態に係る作業機械１００が搬送物を吊り上げる際の様子を示している。

【0067】

作業機械１００が、リフティングマグネット６で搬送物をつり上げる際、作業機械１００は、典型的には、図１に示す姿勢に比べ、ブーム４を下げ、アーム５を閉じ、リフティングマグネット６を開いた姿勢で、搬送物をつり上げる。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には、重量の重いリフティングマグネット６が取り付けられている。次に、作業機械１００の具体的な構成について説明する。

【0068】

本実施形態に係る作業機械１００の構成である、上部旋回体３とブーム４とをピンＰ１が連結する。上部旋回体３とブームシリンダ７とをピンＰ２が連結する。ブーム４とブームシリンダ７とをピンＰ３が連結する。ブーム４とアームシリンダ８とをピンＰ４が連結する。アーム５とアームシリンダ８とをピンＰ５が連結する。ブーム４とアーム５とをピンＰ６が連結する。アーム５とリフティングマグネット６とをピンＰ７が連結する。

【0069】

ピンＰ７は、リフティングマグネット６を回転させる回転機構として機能する。

【0070】

図３には、ブーム４の重心Ｇ１と、アーム５の重心Ｇ２と、リフティングマグネット６の重心Ｇ３と、リフティングマグネット６のマグネット面６Ａに吸着した搬送物の重心ＧＳと、を示している。

【0071】

また、ピンＰ１とブーム４の重心Ｇ１との間を距離Ｄ１とする。ピンＰ１とアーム５の重心Ｇ２との間を距離Ｄ２とする。ピンＰ１とリフティングマグネット６の重心Ｇ３との間を距離Ｄ３とする。ピンＰ１と搬送物の重心ＧＳとの間を距離Ｄｓとする。ピンＰ２とピンＰ３を結ぶ直線と、ピンＰ１との距離をＤｃとする。また、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値をＦｂとする。また、ブーム重量のうち、ピンＰ１とブーム４の重心Ｇ１とを結ぶ直線に対して垂直方向の垂直成分をＷ１ａとする。アーム重量のうち、ピンＰ１とアーム５の重心Ｇ２とを結ぶ直線に対して垂直方向の垂直成分をＷ２ａとする。リフティングマグネット６の重量をＷ３とし、リフティングマグネット６のマグネット面６Ａに吸着した搬送物の重量をＷｓとする。

【0072】

図３に示すように、ピンＰ７の位置は、ブーム角度及びアーム角度により算出される。即ち、ピンＰ７の位置は、ブーム角度センサＳ１及びアーム角度センサＳ２の検出値に基づいて算出することができる。

【0073】

次に、ピンＰ１回りの各モーメントとブームシリンダ７との釣り合いの式は、以下の式（１）で表すことができる。

【0074】

ＷｓＤｓ＋Ｗ１ａＤ１＋Ｗ２ａＤ２＋Ｗ３Ｄ３＝ＦｂＤｃ ・・・（１）

【0075】

ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値Ｆｂは、ブームロッド圧センサＳ６ａ、ブームボトム圧センサＳ６ｂにより算出される。距離Ｄｃ、垂直成分の重量Ｗ１ａは、ブーム角度センサＳ１により算出される。垂直成分の重量Ｗ２ａ、距離Ｄ２は、ブーム角度センサＳ１及びアーム角度センサＳ２により算出される。距離Ｄ１、重量Ｗ３、は既知の値である。また、ピンＰ７を基準とした、リフティングマグネット６の重心Ｇ３の位置は既知の値である。このため、距離Ｄ３は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、リフティングマグネット角度センサＳ３、及び重心Ｇ３の位置により算出される。

【0076】

上述したように、距離Ｄｓは、ピンＰ１と搬送物の重心ＧＳとの間の距離であり、ピンＰ１の位置は固定されている（図３参照）。このため、重心ＧＳの位置を特定できれば、距離Ｄｓが特定される。つまり、搬送物の重量Ｗｓ、及び搬送物の重心ＧＳ以外は、算出可能又は既知の値となるので、搬送物の重心ＧＳが算出された場合（換言すれば、距離Ｄｓが特定された場合）、式（１）を搬送物の重量Ｗｓについて展開した下記の式（２）から、重量算出部３４が、搬送物の重量Ｗｓを算出できる。

【0077】

Ｗｓ＝（ＦｂＤｃ－（Ｗ１ａＤ１＋Ｗ２ａＤ２＋Ｗ３Ｄ３））／Ｄｓ ・・・（２）

【0078】

換言すれば、搬送物の重量Ｗｓは、重心記憶部３３に記憶された、搬送物の重心ＧＳと、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値（ブームロッド圧センサＳ６ａ、ブームボトム圧センサＳ６ｂの検出値）、ブーム角度（ブーム角度センサＳ１の検出値）及びアーム角度（アーム角度センサＳ２の検出値）と、に基づいて算出することができる。なお、重心記憶部３３に記憶されている、搬送物の重心ＧＳは、後述する重心算出部３２により算出される。

【0079】

次に、重心算出部３２による搬送物の重心ＧＳの位置の算出について説明する。上述した式（１）は、搬送物の重量Ｗｓ、及び搬送物の重心ＧＳの距離Ｄｓ以外は、算出可能又は既知の値である。一方、角度制御部３１は、リフティングマグネット６の角度を制御することで、搬送物の重心ＧＳ及びリフティングマグネット６の重心Ｇ３の位置を変更することができる。つまり、リフティングマグネット６の角度を異ならせることで、導出される複数の式（１）から、搬送物の重量Ｗｓ、及び、（距離Ｄｓを算出するための）搬送物の重心ＧＳの位置を算出できる。

【0080】

図４は、本実施形態に係る角度制御部３１によって角度を制御されたリフティングマグネット６を例示した図である。

【0081】

図４に示される例では、角度制御部３１は、リフティングマグネット６のマグネット面６Ａが水平面と略平行となる角度を０度として、ピンＰ７回りに＋９０度、及び―９０度の回転制御を行う。

【0082】

角度制御部３１がリフティングマグネット６を"９０度"に回転制御させたリフティングマグネット６の位置６ａでは、リフティングマグネット６の重心は重心Ｇ３ａとなり、搬送物の重心は重心ＧＳａとなる。リフティングマグネット６の重心Ｇ３ａの位置は既知の値である。

【0083】

角度制御部３１がリフティングマグネット６を"０度"に回転制御させたリフティングマグネット６の位置６ｂでは、リフティングマグネット６の重心は重心Ｇ３ｂとなり、搬送物の重心は重心ＧＳｂとなる。リフティングマグネット６の重心Ｇ３ｂの位置は既知の値である。

【0084】

角度制御部３１がリフティングマグネット６を"－９０度"に回転制御させたリフティングマグネット６の位置６ｃでは、リフティングマグネット６の重心は重心Ｇ３ｃとなり、搬送物の重心は重心ＧＳｃとなる。リフティングマグネット６の重心Ｇ３ｃの位置は既知の値である。

【0085】

図４に示される例では、リフティングマグネット６の回転角度が"－９０度"、"０度"、"９０度"と変化した場合でも、搬送物の重量Ｗｓに変化は生じない。一方、リフティングマグネット６の回転角度が"－９０度"、"０度"、"９０度"と変化したことに応じて、搬送物の重心ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳｃと変化する。しかしながら、搬送物の重心ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳｃは、ピンＰ７からの距離Ｌｓはすべて同じで、角度のみ異なる。換言すれば、搬送物の重心ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳｃは、リフティングマグネット６の重心Ｇ３からの距離も等しくなる。

【0086】

本実施形態においては、角度制御部３１が、リフティングマグネット６の回転角度を変化させる場合について説明した。本実施形態に係る、リフティングマグネット６の回転角度を変化させる制御は、コントローラ３０の角度制御部３１が自動で行う手法に制限するものではない。例えば、コントローラ３０の角度制御部３１が、操作装置２６に入力された操作者からの操作に従って、リフティングマグネット６の回転角度を変化させる制御を行ってもよい。

【0087】

搬送物の重量Ｗｓが変化せずとも、搬送物の重心ＧＳａ、ＧＳｂ、ＧＳｃの変化に応じて、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値Ｆｂが変化する。そこで、当該変化に基づいて、式（１）から、搬送物の重心の位置を算出できる。

【0088】

本実施形態に係る重心算出部３２は、上記の要件と、リフティングマグネット６の回転角度"－９０度"、"０度"、"９０度"の各々で検出された、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値と、式（１）と、に基づいて搬送物の重心ＧＳの位置を算出する。例えば、重心算出部３２は、回転角度"－９０度"、"０度"、"９０度"の各々のパラメータを代入した３個の式（１）の収束計算によって、搬送物の重量Ｗｓが同じになるように、標準偏差が最小となる搬送物の重心ＧＳの位置を算出する。

【0089】

なお、本実施形態に係る搬送物の重心ＧＳの位置とは、リフティングマグネット６の重心Ｇ３の位置から、搬送物の重心ＧＳまでの距離に基づいて定められている。本実施形態に係るコントローラ３０は、ピンＰ１とリフティングマグネット６の重心Ｇ３との間を距離Ｄ３と、当該重心ＧＳの位置と、リフティングマグネット６の回転角度と、によって、ピンＰ１と搬送物の重心ＧＳとの間の距離Ｄｓを算出できる。

【0090】

重心記憶部３３は、重心算出部３２によって算出された搬送物の重心ＧＳの位置を記憶する。搬送物の重心ＧＳの位置は、例えば、リフティングマグネット６の重心Ｇ３を基準とした、搬送物の重心ＧＳまでの距離及び方向で表される。

【0091】

なお、本実施形態では、重心算出部３２が算出する、搬送物の重心ＧＳの位置は、リフティングマグネット６の重心Ｇ３から搬送物の重心ＧＳまでの距離に制限されるものではなく、ピンＰ１と搬送物の重心ＧＳとの間の距離Ｄｓを算出可能な位置であればよい。

【0092】

ところで、各作業現場では、典型的には、搬送対象のスクラップ材（搬送物の一例）は、せん断寸法が均一となるようにせん断される。このため、作業機械１００が、当該作業現場でせん断寸法が均一となるスクラップ材を搬送している限り、リフティングマグネット６によって吸着されるスクラップ材の重心ＧＳの位置は略等しくなる。

【0093】

そこで、本実施形態に係る作業機械１００では、同一工程でせん断されているスクラップ材を搬送する場合に、重量算出部３４が、重心記憶部３３に記憶されている重心ＧＳの位置と、式（２）と、に基づいて、スクラップ材（搬送物の一例）の重量を算出する。

【0094】

次に、作業機械１００が搬送物の重心を記憶するまでの初期設定処理の流れについて説明する。図５は、本実施形態に係る作業機械１００が搬送物の重心を記憶するまでの初期設定処理の流れの一例を示したフローチャートである。

【0095】

コントローラ３０は、リフティングマグネットスイッチ６５からの操作に応じて、電力制御装置６４に対して吸着指令を出力することで、リフティングマグネット６による搬送物の吸着制御が行われる（Ｓ５０１）。

【0096】

搬送物を吸着した後、コントローラ３０は、オペレータから「重心推定」ボタンの押下を受け付けた場合に、吸着した搬送物のつり上げ制御を行う（Ｓ５０２）。コントローラ３０による、重心を算出するためのつり上げ制御は、通常の搬送物のつり上げ速度と比べて遅い速度（極低速）で行う。これにより、つり上げ時に振動等が生じるのを抑制して、重心の算出精度を向上できる。

【0097】

その後、角度制御部３１がリフティングマグネット６の角度制御を行う（Ｓ５０３）。本フローチャートでは、リフティングマグネット６について、"９０度"、"０度"、"－９０度"の順に角度制御を行う。

【0098】

そして、重心算出部３２は、リフティングマグネット６の角度に対応する、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値Ｆｂを計測し、取得する（Ｓ５０４）。

【0099】

そして、重心算出部３２は、リフティングマグネット６の３姿勢（"９０度"、"０度"、"－９０度"）の全てについてブームシリンダ７のシリンダ圧の計測を終了したか否かを判定する（Ｓ５０５）。３姿勢全ての計測を終了していない場合（Ｓ５０５：Ｎｏ）、再びＳ５０３から処理を行う。

【0100】

一方、重心算出部３２は、３姿勢全ての計測を終了した場合（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、リフティングマグネット６の角度毎に計測された、ブームシリンダ７のシリンダ圧の検出値Ｆｂと、式（１）と、に基づいて、搬送物の重心の位置を算出する（Ｓ５０６）。

【0101】

そして、重心算出部３２は、算出した搬送物の重心の位置を、重心記憶部３３に記憶する（Ｓ５０７）。

【0102】

上述した処理手順によって、搬送物の重心の位置が、重心記憶部３３に記憶される。そして、作業機械１００が、搬送物をリフティングマグネット６に吸着させる毎に、重量算出部３４が、重心記憶部３３に記憶された、搬送物の重心の位置を用いることで、搬送物の重量を算出できる。

【0103】

本実施形態では、搬送物の重心の位置を算出するために、リフティングマグネット６の３個の角度（３姿勢）で計測する例について説明した。しかしながら、搬送物の重心の位置の算出を３姿勢に基づいて計測する手法に制限するものではない。例えば、未知数が、搬送物の重量、及び搬送物の重心の位置の２個のため、２個の角度（２姿勢）と式（１）とによって重心の位置を算出してもよい。さらには、４個の角度（４姿勢）以上による収束計算によって、重心の位置を算出してもよい。

【0104】

さらに、搬送する搬送物（例えば、スクラップ材）のせん断寸法が変更された場合、或いは、搬送する搬送物（例えば、スクラップ材）の形状が変更された場合には、重心算出部３２が、再び、搬送物の重心の位置の算出を行う。

【0105】

また、本実施形態は、搬送物のせん断寸法や、搬送物の形状が変更された場合に、搬送物の重心の位置を算出する手法に制限するものではない。例えば、オペレータから任意のタイミングで「重心推定」ボタンの押下を受け付けた場合に、搬送物から重心を算出してもよいし、搬送物をリフティングマグネット６に吸着させる毎に、重量の位置を算出してもよい。このように、重心算出部３２による搬送物の重心の位置の算出は、任意の条件を満たした場合に行われる。

【0106】

また、本実施形態では、搬送する搬送物を、スクラップ材に制限するものではなく、リフティングマグネット６に吸着する物体であればよい。搬送物としては、例えば、せん断が不要な鉄屑等の産業廃棄物であってもよい。例えば、同一の作業現場から排出される産業廃棄物をリフティングマグネット６に吸着させる場合、重量算出部３４は、重心は略同一として、重心記憶部３３に記憶された、搬送物の重心の位置を用いることで、搬送物の重量を算出する。

【0107】

本実施形態に係るコントローラ３０は、算出された搬送物の重心の位置に基づいて、搬送物の重量を算出することで、搬送物の重心誤差に基づいた、重量の計測の誤差を抑制できる。これにより、搬送物の重量の検出精度を向上させることができる。

【0108】

（第２の実施形態）
上述した実施形態では、重心算出部３２が搬送物の重心の位置を算出する例について説明した。しかしながら、搬送物の重心の位置の特定手法を、第１の実施形態で示した算出手法に制限するものではない。そこで、第２の実施形態では、搬送物の形状に基づいて、搬送物の重心を算出する手法について説明する。

【0109】

まずは、第１の実施形態と同様に、リフティングマグネット６に搬送物を吸着させた後、コントローラ３０は、オペレータから「重心推定」ボタンの押下を受け付けた場合に、吸着した搬送物のつり上げ制御を行う。

【0110】

空間認識装置８０が、リフティングマグネット６に吸着した状態で、吊り上げられた搬送物を撮像する。そして、空間認識装置８０は、撮像データを、コントローラ３０に送信する。なお、本実施形態では、空間認識装置８０が搬送物を撮像する例について説明するが、搬送物の形状を認識可能であれば、撮像以外の手法を用いてもよい。

【0111】

そして、重心算出部３２は、空間認識装置８０による撮像データ（認識結果の一例）に基づいて、搬送物の形状を認識し、認識された搬送物の形状に基づいて、リフティングマグネット６に吸着した搬送物の重心の位置を算出する。推定された搬送物の重心の位置は、重心記憶部３３に記憶される。

【0112】

以降のコントローラ３０が行う処理は、第１の実施形態と同様として説明を省略する。

【0113】

本実施形態に係るコントローラ３０は、搬送物の重心の位置を記憶することで、第１の実施形態と同様に、算出された搬送物の重心の位置に基づいて、搬送物の重量を算出できる。これにより、本実施形態に係るコントローラ３０は、搬送物の重心誤差に基づいた、重量の計測の誤差を抑制し、搬送物の重量の検出精度を向上させることができる。

【0114】

（第３の実施形態）
上述した実施形態においては、搬送物の重心の位置を推定し、当該重心の位置に基づいて搬送物の重量を計測する例について説明した。しかしながら、搬送物の重量を計測する際に、搬送物の重心の位置を特定する手法に制限するものではない。

【0115】

第３の実施形態においては、リフティングマグネット６に搬送物が吸着した状態において、リフティングマグネット６に搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面と略平行の状態を維持するように、リフティングマグネットシリンダ９がピンＰ７を含む回転機構を制御した状態で、重量算出部３４が、搬送物の重量を算出する。

【0116】

第３の実施形態に係るコントローラ３０は、リフティングマグネット６に吸着させた搬送物を移動させる際に、角度制御部３１が、搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面に略平行（換言すれば鉛直方向に略直角）な状態を維持し続けるように、リフティングマグネット６の角度制御を行う。

【0117】

つまり、本実施形態においては、搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面に略平行（換言すれば鉛直方向に略直角）な状態を維持することで、搬送物が、リフティングマグネット６の鉛直下方向に存在している。したがって、図４で示したＸ１―Ｘ２方向における、搬送物の重心の位置と、リフティングマグネット６の重心の位置と、が略一致する。つまり、式（１）において、ピンＰ１とリフティングマグネット６の重心Ｇ３との間の距離Ｄ３と、ピンＰ１と搬送物の重心ＧＳとの間の距離Ｄｓと、が略一致する。

【0118】

そこで、本実施形態のように、搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面に略平行な状態を維持している場合、本実施形態に係る重量算出部３４は、距離Ｄ３と距離Ｄｓとが略一致することを式（２）に当てはめて、搬送物の重量を算出する。

【0119】

本実施形態に係るコントローラ３０は、搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面に略平行な状態を維持することで、マグネット面６Ａが水平面に非平行な状態となる場合に比べ、搬送物の重量を正確に算出できる。

【0120】

また、本実施形態においては、搬送物を吸着させているマグネット面６Ａが、水平面に略平行な状態を維持するように制御する。

【0121】

本実施形態の作業機械１００におけるリフティングマグネット６の制御は、リフティングマグネット６の姿勢を制御するためにリフティングマグネットシリンダ９の油圧を抜き、作業機械からリフティングマグネット６に係る力を抑制する制御と比較して、慣性力によって角度姿勢に変化が生じるのを抑制して、リフティングマグネット６近傍に振動発生が生じるのを抑制できる。これにより、本実施形態に係るコントローラ３０は、搬送物の重力の検知精度を向上させることができる。なお、リフティングマグネットシリンダ９の油圧を抜く制御は、リフティングマグネットシリンダ９と作動油タンクとを連通させる制御、すなわち、リフティングマグネット６の自重を利用してリフティングマグネット６のマグネット面６Ａを常に鉛直可能に向けようとする制御を意味する。

【0122】

上述した実施形態においては、コントローラ３０による搬送物の重量の算出の精度を向上させることで、計量調整の手戻り作業を削減できるので、積み込み現場の作業効率を向上させることができる。また、上述した実施形態に係るコントローラ３０は、搬送物の過積載を発生させることなく、ダンプトラックが積み込み可能な上限近傍まで搬送物を積み込みできるので、輸送効率の向上を実現できる。さらに、上述した実施形態に係るコントローラ３０は、ダンプトラックに対して搬送物の過積載を抑制できるので、過積載の負荷による道路の損傷を抑制できる。

【0123】

上述した実施形態においては、作業機械の一例としてリフティングマグネット６が取り付けられた油圧ショベルを用いる例について説明するが、油圧ショベルに制限するものではない。例えば、建設機械、標準機、応用器、林業機械、又は油圧ショベルをベースとした搬送機械に適用してもよい。

【0124】

以上、本発明に係る作業機械の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。

【符号の説明】

【0125】

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
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
３０ コントローラ
３１ 角度制御部
３２ 重心算出部
３３ 重心記憶部
３４ 重量算出部
３５ 累積重量算出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】