DE1788001A1 - Schaltanordnung zur analog-programmierten Steuerung von mit einem Ausleger versehenen Maschinen fuer Erdarbeiten - Google Patents
Schaltanordnung zur analog-programmierten Steuerung von mit einem Ausleger versehenen Maschinen fuer ErdarbeitenInfo
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Description
Unicovske strojirny, naxodni podnik, Unicov
"Schaltanordnung zur analog-programmierten Steuerung von mit
einem Ausleger versehenen Maschinen für Erdarbeiten"
Für diese Anmeldung wird die Priorität der tschechoslowakischen Patentanmeldung PV 6552-67 vom 14. September 1968 in
Anspruch genommen.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltanordnung zur analogprogrammierten
Steuerung von mit einem Ausleger versehenen Maschinen für Erdarbeiten, wie beispielsweise Schaufelradbagger
u.dgl.
Die bekannten Einrichtungen zum automatischen Steuern von Schaufelradbaggern beruhen erfcweder auf einem mechanischen oder
einem elektrischen Prinzip.
Bei den mechanischen Einrichtungen wird ein Modell verwendet, welches ähnliche Bewegungen auszuführen in der Lage ist wie der
Schaufelbagger selbst. Die einzelnen, für das programmäßige
Arbeiten des Schaufelradbaggers erforderlichen Ärameter werden
im Maßstab des Modells mechanisch abgebildet und die jeweilige Lage des Modells mit dem erforderlichen Zustand des Baggers
verglichen.
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T/Ö8Ü01
Die Nachteiles dieses Verfahrens bestehen besondere in der Ungenauigkeitder
Äbtastmbglichkeit des eingestellten Programms,
wobei diese Ungenauigkeit größer als 2 i» ist. Es ist Hierbei
unmöglich, das Programm völlig analog zu realisieren. Auch ist bei Änderungen der Anfangsbedingungen, wie z.B. beim Entfernen
des Baggers in Übereinstimmung mit dem Modell von der Stirnwand ein zu großer Unsicherheitsfaktor gegeben. Nachteilig ist
ferner das große Gewicht des Modells und die Kompliziertheit seiner Herstellung, dei schwierige Aneinandergliederung der
einzelnen Lösungen zu einem Ganzen und die geringe Eignung der Bauiart/me chanischen für einen automat is eh..ablauf enden Zyklus.
Bei der elektrischen Einrichtung besteht die Aufgabe in der Ermittlung
der mathematischen Beziehung zwischen einem gegebenen Parameter und etwa der Stellung des Schaufelrades, z.B. der Begrenzung
der Drehbewegung des Baggers. Die zugehörige Gleichung wird auf elektrischem Vege gelöst. Die mathematische Erfassung
auch einfacher Bewegungen führ zu komplizierten Formeln, die zwar elektrisch gelöst werden können, die jedoch auf Kosten der
Einfachheit der Einrichtung gehen.
Nachteilig bei den bekannten elektrischen Einrichtungen ist die Ungenauigkeit der Messung, da das auf elektrischem Vege durchgeführte
Verfahren meist dadurch vereinfacht wird, daß man weniger genaue Methoden verwendet. Ferner ist es unmöglich, mehr
als eine vereinfachte Realisierung des Programms zu erreichen.
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T788D0T
Auch besteht eine Schwierigkeit in der oft notwendigen Änderung der Anfangsbedingungen und in der Kompliziertheit der Verbindung
der einzelnen Teile zu einer Einheit.
Die Aufgabe nach der Erfindung beruht nun darauf, die angeführten
Unzulänglichkeiten bekannter Einrichtungen zum automatischen Steuern von mit einem Ausleger versehenen Maschinen für Erdarbeiten,
z.B. von Schaufelradbaggern zu beseitigen.
Die Lösung dieser Aufgabe soll erfindungsgemäß durch eine
Schaltanordnung zur anamlog programmierten Steuerung, vorzugsweise
von Schaufelradbaggern, erreicht werden, die sich dadurch kennzeichnet, daß der Ausgang eines Abtasters der x-Koordinaten
einerseits an den Eingang eines Servo-Multiplikators, andererseits
über ein erstes Addierwerk an einen ersten Kompensations-Verstärker angeschlossen ist, daß ferner der Ausgang eines Abtasters
der z-Koordinaten über ein drittes Addierwerk mit einem zweiten Kompensationsveretärker verbunden ist, wobei die Ausgänge
des ersten und zweiten Kompensationsverstärkers über !Porschaltungen und über die Betätigung des Vorschubantriebes des
Schaufelrad-Auslegers und über die Betätigung des Hubantriebes des Schaufelrad-Auslegers an die Eingänbe der x- und z-Koordinaten-Abtaster
angeschlossen sind, daß zwei Ausgänge eines £ -Koordinaten Abtasters für die Baggerdrehung und der Ausgang
eines Abtasters für die Neigung S des Schaufelradbaggers an
drei Eingänge des Servo-Multiplikators angeschlossen sind, deren erster Ausgang über ein sechstes Potentiometer an ein achtes
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TTFBTJIFT
Addierwerk sowie auch an das sechste Addierwerk angeschlossen
ist, während der zweite Ausgang über ein siebentes Potentiometer mit dem achten Addierwerk verbunden ist, welches über
eine Torschaltung und das siebente Addierwerk angeschlossen ist mit dem über eine Torschaltung auch der dritte Ausgang des
Servo-Multiplikators in Verbindung steht, daß an das siebente Addierwerk das dritte Addierwerk angeschlossen ist und über das
vierte Addierwerk, das zweite Potentiometer und eine Torschaltung auch ein zweiter Kompensationsverstärker angeschlossen ist
daß mit dem vierten Addierwerk über eine Torschaltung ein fünftes Potentiometer verbunden ist und ferner das vierte Addierwerk mitfeineii achten Potentiometer in Verbindung steht, deseen
Ausgang einerseites an das sechste Addierwerk, andererseits an das zweite Addierwerk angeschlossen ist, welches mit dem ersten
Addierwerk verbunden ist, daß weiter an das zweite Addierwerk über eine Torschaltung einerseits das vierte Potentiometer,
andererseits über das erste Potentiometer und %ine Torschaltung der erste Kompensationsverstärker angeschlossen ist, wobei das
erste Potentiometer über eine Torschaltung an dem fünften Addierwerk liegt, an welches über eine Torschaltung das sechste
Addierwerk angeschlossen ist, daß das fünfte Addierwerk ferner mit dem dritten Kompensations-Verstärker, mit dem es außerdem
noch über eine Torschaltung und das dritte Potentiometer in Verbindung steht, verbunden ist, daß der dritte Kompensationsverstärker an den Antrieb der Bagger-Drehung angeschlossen ist
und dieser an dem Eingang des Abtasters d«¥?Koordinaten £ liegt
wobei die Koordinate £ den Verdrehungswinkel <|er Projektion der
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ΤΓΗΒΌΤΓΤ
x-Achse auf die Fahrebene darstellt, und »war gemessen von der
Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers aus, und daß die Koordinate
Drehachse
χ die senkrechte Entfernung der Schaufelradachse von der/FaIw?*-
und die Ordinate ζ die senkrechte Entfernung des Baggers darBlontit^WOlredrTler abgei/aatBle Winkel er
der Schaufelradachse von der Fahrtebene •d-i-e-Neigung -d-eav-Bftgge^yfafepoo en der
■Rt f darstellt.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung bestehen in deren Genauigkeit, die 1 bis 5 ^o beträgt, sowie in der leichten
inderbarkeit der Arbeitsparameter, in der Unabhängigkeit von den Anfangsbedingungen, in der Einfachheit der Herstellung, in
der Eignung für das Einschalten des automatischen Zyklus, in der völligen Lösung des vorliegenden Problems und in der Möglichkeit
einer Anbringung auf allen bekannten Typen von Schaufelradbaggern.
Eine beispielsweise Ausführung der erfindungsgemäßen analogprogrammferten
Einrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 das Funktionsschema des Schaufelradbaggers mit den
verwendeten Koordii^iten,
Fig. 2 die Schaltanordnung der analog programmierten Einrichtung,
Fig. 3 die Aufrechthaltung des frontalen Abhangs, Fig. 4 die Steuerung der Drehbewegung,
Fig. 5 die Einhaltung einer horizontalen Ebene und
17 b b υ υ 1
Pig. 6 die Einhaltung einer beliebigen Ebene.
Die Anordnung sum analog programaiiJyten Steuern der Arbeit von
Schaufelradbaggern besteht aus eines zur Betätigung des Baggern
dienenden Seil, aus der eigentlichen Programasteuerung, welche
die Rechensenemata des Analogrechners verbindet, betätigt und
die gegenseitei Reihenfolge der Operationen bestimmt und aus dem Analog-Rechner, welcher alle durch das eingestellte Programm
gegebenen Aufgaben verarbeitet, sowie aus des Betätigung!
der analog programmierten Anordnung, deren Eingang von
der Betätigung der Hauptantriebe, d.h. vom Antrieb 1 des Hubes des Schaufelrad-Auslegers einerseits und vom Antrieb P des Auslegervorschubes,
sowie vom Antrieb 7 der Drehbewegung des Baggers andererseits gespeist wird, während der Ausgang durch die
Lage D des Schaufelrades festgelegt ist. Die Lage D des Hittelpunktes
des Schaufelrades ist durch die Koordinaten χ, ζ und E gegeben. Die Koordinate χ stellt die senkrechte Entfernung des
Schaufelrades von der Bagger-Drehachse, die Koordinate ζ die senkrechte Entfernung der Schaufelradachse von der Fahrebene
des Baggers und die Koordinate Sden Winkel, den die Projektion
der Achse χ auf die Fahrebene mit der Fahrtrichtung einschlie&t,
dar. Für den weiteren Teil des Analog-Reohners werden die Koordinaten
χ, ζ so verarbeitet, daß sie durch elektrische Spannungen in Form von Werten x^ mid ζ» ausdrtickiaar sind, während
die Koordinate £ die tatsächlichen "Verdrehungen de» Schaufelradbaggers
darstellen. Die Grundlage für den elektrischen Ausdruck
der Koordinaten bildet die Lang 1 des festen Sehaufelrad-
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] 7 8 8 ϋ ö T
Auslegers und die Eingangsspannung des Selsyn-Analysators, der
gemäß Pig. 1 im Funkte J, also in der Mitte der Anlenkung des
Schaufelradauslegers an der Vorschub-Laufkatze angeordnet ist. Der Selsyn-Analysator, dessen ¥elle um den Winkel ot verdreht
wird, d.h. als um den Winkel zwischen der Verbindungslinie des Schaufelradmittelpunktes D mit dem Anlenkpunkt <J des Auslegers
an der Laufkatze des Vorschubes und der durch den Punkt J führenden Parallelen zur Fahrebene, hat eine Eingangsspannung, die
proportional der festen Länge des Schaufelradauslegers ist, wobei das Verhältnis dieser Spannung zur Länge 1 den Modellmaßstab
darstellt. Die Ausgangsspannung des Selsyn-Analysators ist
an dem einen Ausgang proportional zu der Größe l.sin^und an dem anderen Ausgang porportional der Größe l.cos.x . Durch diese
Größen wird die Projektion der Auslegerlänge in Richtung der Koordinaten χ und ζ zum Ausdruck gebracht. Der Wert der Verachte
bung des Punktes J, welche die augenblickliche Stellung des Auslegers zwischen den Endlagen I und G der Anlenkung des Auslegers
an die Laufkatze darstellt, wird von einem Doppel-Potent ioaeter abgenommen, wobei die Spannung auf jedem der beiden
Potentiometer so gewählt ist, daß die Ausgangsspannung, in dem
gegebenen Maßstab porportional der Länge h ist, welche der Entfernung der Auslegeranlenkung vom Punkt J bis zur Vorschubstellung
G in Richtung der Koordinaten χ und ζ gleich ist. Ein weiterer Spannungswert ist bestimmt durch die Entfernung d des
Punktes G von der Fahrebene. Die Summe der einzelnen Spannungen in Richtung der Koordinaten χ und ζ ergibt den elektrisch abgreifbaren
Wert für die Koordinaten X2 und Z3.
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Die Pig. 2 stellt das Schaltschema der analog programmierten Einrichtung dar. Der Ausgang des Abtasters U für die Koordinaten
χ ist einerseits an den Eingang des Servo-Multipliziergerätee
N, andererseits über das erste Addierwerk S, an den erst Kompensationsverstärker A angeschlossen. Der Ausgang des Abtasters
!D der Koordinaten ζ liegt über dem dritten Addierwerk S, an dem zweiten Kompenaationsverstärker B. Der erste und der
zweite !Compensationsverstärker A, B ist ausgabeseitig über die
Torschaltungen H1, H. und über die Betätigung des Torschubantriebes
F des Auslegers wowie über die Betätigung des Hubantriebes
E des Auslegers an die Eingänge der Abtaster U und T der Koordinaten χ und ζ angeschlossen. Die beiden Ausgänge des
Abtasters M für die Koordinaten t der Baggenrerdrehung in der
horizontalen Ebene und der Ausgang des Abtasters R der Baggerneigung ί sind an die drei Eingänge eines Servo-Multipliziergerätes
N gelegt.
Gleichzeitig mit dem Abtaster M für die Koordinaten £, der z.B. aus einem Selsyn-Analysator besteht, wird in Richtung 6 auch de
Abtaster R der Neigung 6 verdreht. Der Abtaster R besteht vorzugsweise
aus einer Selsynbrücke, auf deren Welle ein Gewicht exzentrisch angebracht ist, dessen Bewegung durohOel gedämpft
wird. Die Verdrehung des Abtasters R alt der Neigung 6 ist durch die Neigung der Fahrebene des Baggers gegenüber der horizontalen
Ebene in jener Richtung, in welcher der Abtaster verdreht wird, gegeben. Der erste Ausgang des Servo-Hultipllzbrgerätes
N, der die Angaben über die Stellung des Sohaufelrad-
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baggers informativ beinhaltet, ist einerseits über das sechste Potentiometer O an das achte Addierwerk S„ angeschlossen, andererseits liegt er an dem sechsten Addierwerk Sg ani. Der zweite
Ausgang des Servo-Multipliziergeätes N ist über das siebente Potentiometer P, an das achte Addierwerk S8 gelegt. Das Addierwerk S8 ist über die Torschaltung Hg und das siebente Addierwerk S7 - welches über die Tcaschaltung "HJ; noch mit dem dritten
Ausgang des Servomultipliziergerätes N verbunden ist, an das dritte Addierwerk S, angeschlossen, wobei dieses über das vierte Addierwerk S. und das zweite Potentiometer P2 sowie fiie Torschaltung H, mit dem zweiten Kompensationsverstärker B in Verbindung steht. An das vierte Addierwerk S. ist, über die Torschaltung HlO, das fünfte Potentiometer P 5 angeschlossen. Auch
ist das vierte Addierwerk S. mit dem achten Potentiometer Q verbunden, dessen Ausgang einerseits an das sechste Addierwerk Sg,
andererseits an das zweite Addierwerk S2 angeschlossen ist.
Dieses zweite Addierwerk S2 ist auch mit dem ersten Addierwerk
S1 verbunden und, über die Torschaltung H11, mit dem vierten
Potentiometer P^ sowie, über die Torschaltung H1 und das erste
Potentiometer P1, mit dem ersten Verstärker A. Das erste Potentiometer P1 ist darüber hinaus über die Torschaltung H7 mit dem
fünften Addierwerk S^ verbunden, welches seinerseits über die
Torschaltung Hg mit dem sechstenAddierwerk Sg gekoppelt ist. Weiterhin ist das fünfte Addierwerk S5 an den dritten Kompensationsverstärker C angeschlossen und über denselben sowie die
TorschaUang H^ mit dem dritten Potentiometer P~ verbunden. Der
dritte Kompensationsverstärker 0 ist auegangsseitig an den An-
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trieb 7 für die Drehbewegung angeschlossen, der seinerseits mit
dem Abtaster M der Koordinaten t verbunden ist. Der Selsyn-Analysator des Abtasters M für die Koordinaten L nimmt den
Winkel £ auf, welcher die Drehung des Schaufelradbaggers beinhaltet. .Seiene Ausgangsspannung ist durch die Komponenten sin ε,
gegeben
cos £ /und dem Winkel E proportional. Die Ausgangsspannung des
Abtasters JS für die Neigung 6 ist für kleine Werte des Winkels
S etwa dem Werte tg b gleich. Diese Angaben über die Stellung
des Schaufelradbaggers werden im Servo-Mulitipliziergerät N verarbeitet, wobei die Spannungen dos £ , sin C und tg ά mit der
Spannung X2 multipliziert werden. Die Produkte X2.cos & und
X2* sin £ werden auf die Potentiometer O, P Übertragen And
hier mit den Konstanten k-, und k2 multipliziert. Diese Konstanten sind durch die mechanische Einstellung der Potentiometer
gegeben und stellen manuell vorwählbare Werte dar, welche den Neigungen der Terraxnebene entsprechen. Die Potentiometer P-,,
P2, P,, mit deren Hilfe der Rechner die Hilfsspannungen X1, Z1
und x£ bildet, werden je nach Einstellung der Torschaltungen
H1, H,, Hr entweder von den Kompensationsveretärkern A,B,C betätigt oder sie halten den zuvor eingestellten Wert aufrecht.
Die Hilfsspannung xQ stellt die Stärke des vertikalen "Spanes",
die Hilfsspannung z£ die des horizontalen Spanes dar. Diese
Spannungen x0, zQ werden auf denPotentiometern P. und P5 eingestellt/τοη Hand. Die Spannung Z1 wird auf das Potentiometer Q
übertragen und hier mit der Konstanten k multipliziert, welche
«ine von Hand wählbare Größe darstellt und der Neigung des
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frontalen Abganges entspricht. Alle angegebenen Spannungtn werden gemäß der Einstellung der Torschaltungen Hg bis H11 durch
die Addierwerke S1 bis S3 summiert, wobei die Gesamtsummen gemäß
der Einstellung des Rechenschemas mittell der Torschaltungen
H1 bis H11 über die Verstärker A,B,C miteinander verglichen
werden. Je nach dem Ergebnis dieser Vergleiche und der Einstellung des Rechenschemas wird dann entweder die Stellung de·
Schaufelradbaggers, d.h. die Größe der Koordinaten ζ und ζ geändert oder es wird die Drehbewegung des Baggers stillgesetzt.
Eventuell werden die Hilfsspannungen x-,, X2, x-/ auf den Potentiometern
P1, P2, P, geändert.
Bas Rechenschema des Analogrechners ist so ausgebildet, daß es
alle Arbeitsaufgaben der Maschine lösen kann. Es wird also der frontale wie auch der seitliche Abstand bestimmt, desgleichen
die Terrainebene, die Horizontalebene sowie eine beliebige andere Ebene und die durch den Vorschub oder Hub gebildete Spanmstärke.
Das Verknüpfen und Betätigen des Rechenschemas mittels des Analogrechners wie auch die Bestimmung der gegenseitigen
Irbeitsfolgen sichert die Programm-Steuerung. Diese Steuerung enthält einige feste Programme, die Wahl der Steuerprogramme
wird von Hand durchgeführt.
Nachedem die Steuerung ausgelöst ist, et euer t das vorgegebene
Programm automatisch die Folge der Arbeitsoperationen und nimmt auch das Umschalten des Rechenschemas mittels der Torschaltungen
H1 bis H11 vor. lie Eingangssignale X2, Z2,£ des Analog-
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rechners werden so verarbeitet, daß bei der Steuerung des Baggers von Hand die T or schaltung en H1, H,, H,- und H„ geöffnet
sind und die Kompensations-Verstärker Α,Β,Ο die folgenden Gleichungen
lösen:
A-, kZ-| +Xn "" Xo = O
j X χ έ
- Z2 = O
- X1 . O
Die beispielsweise ausgeführte Schaltung ist für den Fall eingerichtet,
daß die Winkel des Frontal- und des Seitenabhanges gleich sind. Außer den Hilfskoordinaten X1 und Z1 werden vom
Rechner auch noch die Hilfskoordinaten xQ und zQ gebildet. Diese
sind der Größe des Spanes proportional und ihre Werte können nach Belieben als Wert k im Produkt k Z1 gemäß dem erforderlichen
Abhang eingestellt werden, wobei die Koordinate £ als Winkelverdrehung des Baggers in den Rechner eingeht.
Der Analogrechner verarbeitet die Werte sin L und cos ε , die für
die weitere Berechnung bei bestimmter Schaltung des Rechenschemas erforderlich sind. In Richtung £ wird der Abtaster R des WJn
kels <S verdreht, wobei ein Selsyn-Analysator den Abtaster und
zugleich die Einrichtung für die Berechnung des Wertes tg c$
bestimmt. Seine Welle ist mit einem exzentrisch angebrachten, durch OeI gedämpften Gewicht versehen. Für kleine Winkel, z.B.
für den Neigungswinkel dee Baggere kann
tg & = sin 6
gesetzt waden, wobei S hier den Neigungswinkel der Pahrebene
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gegen die Horizontale in Richtung der Ebene, welche durch den
Ausleger und die Baggerdrehachse hindurchlegbar ist, darstellt.
Die ganze Einrichtung dreht sich so, daß die Bewegung des kleinen, auf der Selsynwelle angebrachten Gewichtes nur in Richtung
des Winkels S erfolgt. Die Werte für sin£ , cos f. und tgcS werden
im Analogrechnermit der Koordinate Xp multipliziert und die
Werte X2, cos £ , x2· sin£ mit den Werten k-^ und kp multipliziert,
wobei letztere die Richtlinie für die frontale Neigung ύ, und die seitliche Neigung ά« einer beliebigen Ebene darstellen
und im Rechner zwecks weiterer Verarbeitung entsprechend vorbereitet sind. Die einzelnen Werte sind im Rechenschema ohne
Rücksicht auf die tatsächliche Polatität desselben angegeben. Die Summen werden serienweise gebildet und die geeignete Polarität
wird durch Umstellung des Ausganges hergestellt, damit bei jedem einzelnen Verstärker stets eine Gleichung gemäß dem gewählten
Rechenschema gixlt. Das angedeutete Addieren der Addierwerke
S1 und Sg ist hier als rein symbolisch zu betrachten. Das
Einhalten des frontalen Abhanges, dessen Span durch die Hubbewegung gebildet wird, bestimmt die Programmsteuerung, das Rechenschema
und die zugehörige Operationsfolge, wobei der Bagger von Hand bezüglich der Ausgangsstellung eingesti.lt wird, in
welcher er mit seiner Drehbewegung der Haschine beginnt. Nach Beendigung des Verdrehungsvorganges folgt das Senken&m einen
Span, es werden die Torschaltungen BL, H., H1-, H7, H1n geöffnet
A-n c 4· 3 ι -LU
und der Kompensationsverstärke^ C löst die Gleichung:
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U1 + »0)
♦. x^ - χ, β Ο
g O
, β Ο
Die bei .der manuellen Steuerung eingestellten Koordinaten X1
und Z1 ändern sich nicht, ea ändert sioh die wirkliohe Itgf de@
Schaufelrades, die Koordinaten Zg, 351P* ^8 Torsehaltungen H1,
H, sind zu diesem Zeitpunkt geschlossen, die Toraehaltunge» Ig
und H^ hingegen offen. Das Herablassen den Schaufelrades **»
eten Span hat das Verdrehen, das Baggern und tine neue Einstellung
des Analogrechners zur Folge, Die ursprünglich offenen Torschaltungen schließen sich, hingegen öffnen sich die Torschaltungen
H1, H,, H,-, Erj. Es ist das gleiche S ehalt schema
eingestellt wie bei der Handsteuerung und es gilt dieselbe Gleichung. Neue Werte von X1 und Z1 sind eingestellt»
Zwecks Einhalten einer pxarallel zur Fahrebene verlaufenden Ebene, wobei der Span durch Anheben gebildet wird, bestimmt das
Rechenschema die Operationally durch eine Programmsteuerung,
bei welcher der Bagger von Hand in der Ausgangsstellung eingestellt wird und das Baggern durch die Verdrehung beginnt. Nach
Beendigung der Verdrehung erfolgt das Anheben um einen Span, es werden die Torsohaltungen Hg, H^, H5, H-, H11 geöffnet und die
Kompensationsverstärker A,B,C arbeiten so, dal dit a*Qhjteaen**
dtn Gleichungen erfüllt werden:
h 1"1I "°
0I »l'-»L *° -15-
Die Koordinaten χ-, , ζ·, ändern sich nicht, es ändert sich vielmehr
die tatsächliche Lage des Schaufelrades. Nach dem Anheben nimmt das Baggern seinen Fortgang, und es folgt eine neue Einstellung
des Rechners, ähnlich wie bei der Handsteuerung. Es werden die Torschaltungen Hj, H^t H™ geöffnet, neu eingestellt
wird der Wert X1, während der Wert Z1 unverändert bleibt.
Beim Aurechthalten des seitlichen Abhanges ist das Spanbildungs
verfahren fas das gleiche wie beim Eminhalten einer zur Fahrtebene
parallelen Ebene, der Unterschied besteht nur im Stillsetzen der Drehbewegung durch den Ausgang des Verstärkers 0.
Vor Beginn des Baggerns ist die Torschaltung H,- geschlossen, die Torschaltungen Hg und H„ sind geöffnet. In dem Augenblick,
wo beim Kompensations-Verstärker C ein Ausgleich entsteht, gilt die Gleichung:
. cos£ = 0
Die Verdrehbewegung kommt zum Stillstand und es folgt das Anheben um einen Span sowie auch das Einhalten der Ebene parallel
zur Fahrtebene.
Beim Einhalten der horizontalen Ebene, wobei die Spanbildung durch Anheben erfolgt, verläuft der Arbeitszyklus wie beim Einhalten
der Ebene parallel zur Fahrtebene. Der Unterschied im Rechenschema besteht nur darin, daß die Torschaltung Hg ständig
feeöffnet bleibt und daß über den Verstärker B die folgende
Gleichung besteht:
B^ Z1 + X2 tgo- %2 = β
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Beim Einhalten eher beliebigen Ebene, wobei die Spanbildung
durch Anheben erfolgt, verläuft der Arbeitszyklus ebenso wie beim Einhalten der Ebene parallel zur Fahrt ebene. Der Unters chiec
besteht nur darin, daß die Torschaltung H8 ständig geöffnet
bleibt, wobei der Verstärker B die folgende Gleichung löst:
•2 «··..·.. Ζ-· -r Jv-. XnCOS c- +■ it r>
X r> S XTX C — Z0 — ν
P 1 1 ά
ά ί
ί
Beim Einhalten einer beliebigen Ebene mit Bezug auf die Ebene des Terrains kommt es zu einer Kombination der Einstellung , di
zum Einhalten einer horizontalen Ebene eineerseits und zum Einhalten
einer beliebigen Ebene andererseits erforderlich ist. Die Torschaltungen HQ und Hg sind hierbei geöffnet. Der Verstärker
B löst die folgende Gleichung:
Β,- ζ-, + X0 tg S + k·, x0cos t + kox_sin ε - z„=
J XC- Xd- c. <i c.
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Claims (1)
- PatentanspruchSchaltanordnung für die analog programmierte Steuerung von mit einem Ausleger versehenen Maschinen für Erdarbeiten, wie bei~ spielsweise Schaufelradbaggern, bestehend aus der Programmsteuerung eines Analogrechners zur automatischen Umsetzung der verschiedenen Baggerbewegungen in Koordinatensysteme, die durch die Stellung der Schaufelradmitte gegeben und als elektrische SpannungsPotentiale abtastbar sind, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang einer Abtastvorrichtung (U) für die Koordinaten χ ein»«±*««erseits an dem Eingang eines Servox-Multipliziergerätes (N) und andererseits über ein erstes Addierwerk (S1) an eten ersten Kompensationsverstärker (A) angeschlossen ist, daß der Ausgang einer weiteren Abtastvorrichtung (T) für die Koordinaten ζ über ein drittes Addierwerk (S5) an einem zweiten Kompensationsverstärker (B) lieg;, wobei die Ausgänge des ersten und des zweiten Kompensationsverstärkers (A; B) über Torschaltungen und Antriebsvorrichtungen (F; E) für die Betätigung der Auslegerverschiebung und des Auslegerhubes des Schaufelradbaggers an die Eingänge der Abtastvorrichtungen^der Koordinaten χ und ζ
(π; τΤ/ichaltkreise schließend zurückgeführt sind, daß die zwei Ausgänge einer Abtastvorrichtung (M) für die Winkelkoordinaten E der Baggerdrehbewegung wie auch der Ausgang des Abtasters (R) für die Baggerneigung ό an an den drei Eingängen des Servo-Multipliziergerätes (N) anliegen, wobei der erste Ausgang des Servo-Multipliziergarätes einerseits über ein Potentiometer (O) an ein achtes Addierwerk (S3) und andererseits an ein sechstes- 18 -109882/0695Addierwerk (Sg) angeschlossezvist und wobei der zweite Ausgang des Servo-Mul±tipliziergerätes übeufein siebentes Potentiometer fP) an das achte Addierwerk (Sg) angeschlossen ist, welches ausgangsseitig über eine Torschaltung (Hg) und ein siebentes Addierwerk (S.,) sowie über eine weitere Tore chatting (Hq) an den dritten Ausgang des Servo-Multipliziergerätes (H) angeschlossen sit, wobei schließlich das siebente Addierwerk (S7) zusätzlich an dem dritten AcBLerwerkt(S,) liegt, daß diese* Addierwerk (S,) ausgangsseitig über ein viertes Addierwerk (S.) und ein zweites Potentiometer (P2) sowie eine Torschaltung (H~) an den zweiten Kompensationsverstärker (B) angeschlossen ist, während an das vierte Addierwerk (S.) über eine weitere Torschaltung (H10) noch ein fünftes Potentiometer (Pc) angeschlossen ist und das vierte Addierwerk (S.) schließlich noch alt einem achten Potentiometer (Q) verbunden ist, dessen Ausgang einerseits an das aechste Addierwerk (Sg) und andererseits an das zweite Addierwerk (S2) angeschlossen ist, wobei letzteres auch mit dem ersten Addierwerk (S1) verbunden ist, daß ferner an das zweite ! Addierwerk (S2) über eine Torschaltung (H-,-,) das vierte Potentiometer (Pj) angeschlossen ist, und über eine weitere Torschaltung (Hl) sowie über das erste Potentiometer (P1) der erste Kompensationsverstärker (A) an dem Addierwerk (S2) liegt, daß das erste Potentiometer (P1) über eine weitere Torsohaltung (Hy) an das fünfte Addierwerk (Sc) angeschlossen ist, welches weiterhin über eine Torschaltung (Hg) mit dem sechsten Addierwerk (Sg) sowie über einen weiteren Ausgang mit dem dritten Kompensattonsverstärker (C) verbunden ist, wobei letzterer noch- 19 -109882/0695_____ I 7 88UUüber eine Torschaltung (Hc) und das dritte Potentiometer (P,) mit dem Addierwerk (Sc) rückgekoppelt und daß schließlich der dritte Kompensatbnsverstärker (C) ausgangsseitig noch an die Antriebsvorrichtung (V) der Baggerdrehbewegun angeschlossen ist die andererseits an dem Eingang der Abtastvorrichtung (M) für die Koordinaten £ anliegt, wobei d«ie Koordinate C den Verdrehungswinkel der Projektion der Achse χ auf die Fahrtebene, gemessen von der Fahrtrichtung des Schaufelradbaggers, die Koordinate χ die senkrechte Entfernung von der Schaufelradachse zur Drehachse *s Baggers, die Koordinate ζ die senkrechte Entfernung von der Schaufelradachse zur Fahrtebene des Baggers bedeutet und der Winkel ο die Neigung der Fahrtebene des Baggers gegenüber der Zorizontalebene in der Richtung <f darstellt.7~-109882/0695
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-
1968
- 1968-09-13 DE DE19681788001 patent/DE1788001A1/de active Pending
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- 1968-09-16 GB GB43979/68A patent/GB1240896A/en not_active Expired
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