JP2000204581A - Attitude angle controller of working machine - Google Patents

Attitude angle controller of working machine

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JP2000204581A
JP2000204581A JP213299A JP213299A JP2000204581A JP 2000204581 A JP2000204581 A JP 2000204581A JP 213299 A JP213299 A JP 213299A JP 213299 A JP213299 A JP 213299A JP 2000204581 A JP2000204581 A JP 2000204581A
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attitude angle
deviation
work attachment
angle
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順市 成澤
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the control of an attitude angle of a working machine based on the deviation to a target value and, at the same time, to control a haunching in the neighborhood of an attitude angle deviation making a code of controlled variable invert. SOLUTION: A change-over apparatus 606 is so constituted that -|Δδ| when an attitude angle deviation Δδcoincides with a code of rotational speed Tv4 of a bucket and |Δδ| when the code does not coincide are inputted to a function generation apparatus 607. Then, the function generating apparatus 607 outputs a coefficient (c) getting bigger than 1 with the decrease of an input value when input is negative and smaller than 1 with the increase of the input value when input is positive, and the rotation speed Tv4 is multiplied by coefficient (c) by means of a multiplier 608. A function generating apparatus 650 inputs an increasing and decreasing rotation speed Tv4d based on the attitude angle deviation Δδ, and the output of the multiplier 608 and rotation speed Tv4d are added by means of an additional point 651. A limiting circuit 660 is outputted when the rotation speed added by the additional point 651 is the same direction as that of the rotation speed Tv4, and it is so limited that the added rotation speed is not outputted when it is the opposite direction. Then, a blind sector additional circuit 670 adds value based on the attitude angle deviation Δδ to the output of the limiting circuit 660 when the attitude angle deviation Δδ is bigger than specific value in the direction opposite to the rotation speed Tv4.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、作業機に回転可能
に装着された作業アタッチメントの姿勢角を一定に制御
する制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for controlling a posture angle of a work attachment rotatably mounted on a work machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から多関節アームの先端に回転掘削
バケットを装着した基礎用作業機(以下、作業機とす
る)が知られている。この作業機は、下部走行体上に旋
回可能に設けられた上部旋回体上に、各々が第1〜第3
の油圧シリンダで駆動される第1アーム、第2アーム、
第3アームを有し、第3アームの先端に回転掘削バケッ
トを装着している。そして、回転掘削バケットは、第4
シリンダでその姿勢角を種々の角度方向に制御される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a foundation working machine (hereinafter referred to as a working machine) in which a rotary excavating bucket is attached to the tip of an articulated arm is known. Each of the working machines includes first to third units on an upper revolving unit that is rotatably provided on the lower traveling unit.
A first arm, a second arm driven by a hydraulic cylinder of
It has a third arm, and a rotary excavation bucket is mounted on the tip of the third arm. And the rotary digging bucket is the fourth
The attitude angle of the cylinder is controlled in various angular directions.

【0003】このような作業機による掘削では、回転掘
削バケットの姿勢角を一定に保つ必要がある。特に回転
掘削バケットでは、姿勢角誤差が大きいと掘削した孔を
くずしたり、配管等の埋設物を損傷したり、掘削抵抗が
増大してバケットの回転が停止したりするので、高精度
な姿勢角制御が要求される。ところで、ショベル本体
と、ブームと、アームと、アーム先端に取付けられたバ
ケットとを有する油圧式パワ−ショベルにおいては、バ
ケットの姿勢角を一定に保つ制御装置が種々知られてい
る。たとえば、特公昭61−45025号公報(第1の
従来技術とする)においては、バケットの姿勢を保持す
るため、ブーム回動速度とアーム回動速度の和の符号を
反転した値をバケット回動速度として求め、これにより
バケットシリンダの流量制御を行っている。また、特許
第2509368号(第2の従来技術とする)において
は、バケットの姿勢を保持するため、作業アタッチメン
トの回転速度を求め、検出された姿勢角の目標値に対す
る偏差と、求められた回転速度の方向とに基づいてその
回転速度を補正し、この補正後の回転速度で作業アタッ
チメントの回転速度を制御するようにしている。
[0003] In the excavation using such a working machine, it is necessary to keep the attitude angle of the rotary excavation bucket constant. In particular, in the case of a rotary excavation bucket, if the attitude angle error is large, the excavated hole is broken, an embedded object such as a pipe is damaged, or the excavation resistance increases, and the rotation of the bucket is stopped. Control is required. By the way, in a hydraulic power shovel having a shovel body, a boom, an arm, and a bucket attached to a tip of the arm, various control devices for keeping a constant posture angle of the bucket are known. For example, in Japanese Patent Publication No. 61-45025 (hereinafter referred to as a first prior art), a value obtained by inverting the sign of the sum of the boom rotation speed and the arm rotation speed is used to maintain the bucket posture. The speed is obtained as a speed, and the flow rate of the bucket cylinder is controlled based on the speed. Further, in Japanese Patent No. 2509368 (hereinafter referred to as a second prior art), in order to maintain the attitude of the bucket, the rotation speed of the work attachment is determined, the deviation of the detected attitude angle from the target value, and the determined rotation angle. The rotation speed is corrected based on the speed direction and the rotation speed after the correction is used to control the rotation speed of the work attachment.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
1の従来技術においては、バケットシリンダの流量制御
値に対する実際の流量出力値に誤差があると、姿勢角に
誤差が生じて累積されてゆくという欠点がある。さら
に、バケット回動速度を求めるためのブームおよびアー
ム回動速度が非常に低速になる場合には、実際の回動速
度を表す角度センサ出力の微分値を用いることができな
いため、速度指令値から求めた流量制御値を用いるの
で、ブームおよびアームシリンダの流量制御値に対する
実際の流量出力値の誤差も姿勢角の誤差に加算されるこ
とになる。
However, according to the first prior art, if there is an error in the actual flow rate output value with respect to the flow rate control value of the bucket cylinder, an error is generated in the attitude angle and the attitude angle is accumulated. There are drawbacks. Further, when the boom and arm rotation speeds for obtaining the bucket rotation speed are extremely low, the differential value of the angle sensor output representing the actual rotation speed cannot be used. Since the obtained flow control value is used, the error of the actual flow output value with respect to the flow control value of the boom and the arm cylinder is also added to the error of the attitude angle.

【0005】また、上記第2の従来技術においては、姿
勢角の目標値に対する偏差のフィードバック特性におい
て制御目標値付近に不感帯を設けてあるので、姿勢角精
度の改善が偏差の大きい場合に限られるという問題があ
った。さらに、姿勢角偏差に基づいて補正したフィード
フォワード量と姿勢角偏差フィードバック量とを加算す
ると、姿勢角の制御方向が常に一定とならないので、制
御量の符号が反転する姿勢角偏差付近でハンチングを起
こす可能性があった。
In the second prior art, since a dead zone is provided near the control target value in the feedback characteristic of the deviation of the attitude angle from the target value, the improvement of the attitude angle accuracy is limited to the case where the deviation is large. There was a problem. Further, when the feedforward amount corrected based on the posture angle deviation and the posture angle deviation feedback amount are added, the hunting is performed near the posture angle deviation where the sign of the control amount is reversed because the control direction of the posture angle is not always constant. Could have happened.

【0006】本発明の目的は、姿勢角の目標値に対する
偏差が小さなときにも、姿勢角偏差に基づいた制御を行
うことができる作業機の姿勢角制御装置を提供すること
にある。また、本発明の他の目的は、姿勢角制御の制御
量の符号が反転する姿勢角偏差付近でのハンチングを抑
えた作業機の姿勢角制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a work machine attitude angle control device capable of performing control based on an attitude angle deviation even when a deviation of the attitude angle from a target value is small. Another object of the present invention is to provide a posture angle control device for a working machine that suppresses hunting near a posture angle deviation where the sign of the control amount of the posture angle control is inverted.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】一実施の形態を示す図
2、図4および図5を参照して本発明を説明する。 (1)請求項1の発明は、基台に回転可能に取り付けら
れた駆動体に装着され、姿勢角をアクチュエータにより
制御される作業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢
角検出手段101〜104、201〜203と、姿勢角
検出手段101〜104、201〜203で検出された
値に基づく作業アタッチメントの姿勢角とその目標値と
の偏差Δδを演算する偏差演算手段302と、駆動体の
回転に拘らず姿勢角を目標値に維持するために必要な作
業アタッチメントの第1の回転速度Tv4を演算出力す
る第1の回転速度演算手段400、501〜502と、
姿勢角偏差Δδに基づいた作業アタッチメントの第2の
回転速度Tv4dを演算出力する第2の回転速度演算手段
650と、演算された第1と第2の回転速度Tv4,Tv
4d を加算する加算手段651とを有する作業アタッチ
メントの姿勢角制御装置に適用される。そして、加算さ
れた回転速度が第1の回転速度Tv4と同方向の場合は
加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は加算され
た回転速度を出力しないように制限する制限手段660
を備え、この制限手段660の出力でアクチュエータを
駆動することにより上述した目的を達成する。 (2)請求項2の発明は、基台に回転可能に取り付けら
れた駆動体に装着され、姿勢角をアクチュエータにより
制御される作業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢
角検出手段101〜104、201〜203と、姿勢角
検出手段101〜104、201〜203で検出された
値に基づく作業アタッチメントの姿勢角とその目標値と
の偏差Δδを演算する偏差演算手段302と、駆動体の
回転に拘らず姿勢角を目標値に維持するために必要な作
業アタッチメントの第1の回転速度Tv4を演算出力す
る第1の回転速度演算手段400、501〜502と、
姿勢角偏差Δδに基づいた作業アタッチメントの第2の
回転速度Tv4dを演算出力する第2の回転速度演算手段
650と、演算された第1と第2の回転速度Tv4,Tv
4d を加算する加算手段651とを有する作業アタッチ
メントの姿勢角制御装置に適用される。そして、作業ア
タッチメントの姿勢角が前記目標値に対して遅れている
ときは姿勢角偏差Δδに基づいて第1の回転速度Tv4
をより大きくし、作業アタッチメントの姿勢角が目標値
に対して進んでいるときは姿勢角偏差Δδに基づいて第
1の回転速度Tv4をより小さくするように第1の回転
速度Tv4を補正する速度補正手段601〜608と、
加算された回転速度が第1の回転速度Tv4と同方向の
場合は加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は加
算された回転速度を出力しないように制限する制限手段
660とを備え、この制限手段660の出力でアクチュ
エータを駆動することにより上述した目的を達成する。 (3)請求項3の発明は、基台に回転可能に取り付けら
れた駆動体に装着され、姿勢角をアクチュエータにより
制御される作業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢
角検出手段101〜104、201〜203と、姿勢角
検出手段101〜104、201〜203で検出された
値に基づく作業アタッチメントの姿勢角とその目標値と
の偏差Δδを演算する偏差演算手段302と、駆動体の
回転に拘らず姿勢角を目標値に維持するために必要な作
業アタッチメントの第1の回転速度Tv4を演算出力す
る第1の回転速度演算手段400、501〜502と、
姿勢角偏差Δδに基づいた作業アタッチメントの第2の
回転速度Tv4dを演算出力する第2の回転速度演算手段
650と、演算された第1と第2の回転速度Tv4,Tv
4d を加算する第1の加算手段651とを有する作業ア
タッチメントの姿勢角制御装置に適用される。そして、
加算された回転速度が第1の回転速度Tv4と同方向の
場合は加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は加
算された回転速度を出力しないように制限する制限手段
660と、作業アタッチメントの姿勢角が目標値に対し
て遅れているときは回転速度を0にし、姿勢角が目標値
に対して進んでいて姿勢角偏差Δδが所定値以内にある
ときは回転速度を0にし、姿勢角が目標値に対して進ん
でいて姿勢角偏差Δδが所定値を越えるときは姿勢角偏
差Δδに基づいて第1の回転速度Tv4と逆方向の第3
の回転速度Tv4aを演算出力する第3の回転速度演算手
段671〜673と、第3の回転速度Tv4aと制限手段
660の出力を加算する第2の加算手段674とを備
え、この第2の加算手段674の出力でアクチュエータ
を駆動することにより上述した目的を達成する。 (4)請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の作業
機の姿勢角制御装置において、作業アタッチメントの姿
勢角が目標値に対して遅れているときは姿勢角偏差Δδ
に基づいて第1の回転速度Tv4をより大きくし、作業
アタッチメントの姿勢角が目標値に対して進んでいると
きは姿勢角偏差Δδに基づいて第1の回転速度Tv4を
より小さくするように第1の回転速度Tv4を補正する
速度補正手段601〜608をさらに備えることを特徴
とする。
The present invention will be described with reference to FIGS. 2, 4 and 5 showing one embodiment. (1) The invention of claim 1 is a posture angle detecting means 101 to 104, 201 which is mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detects a posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator. To 203, a deviation calculating means 302 for calculating a deviation Δδ between the attitude angle of the work attachment based on the values detected by the attitude angle detecting means 101 to 104 and 201 to 203 and a target value thereof, First rotation speed calculating means 400, 501-502 for calculating and outputting a first rotation speed Tv4 of the work attachment necessary for maintaining the attitude angle at the target value;
A second rotation speed calculating means 650 for calculating and outputting a second rotation speed Tv4d of the work attachment based on the posture angle deviation Δδ, and the calculated first and second rotation speeds Tv4, Tv
The present invention is applied to a work attachment attitude angle control device having an addition means 651 for adding 4d. Then, when the added rotation speed is the same direction as the first rotation speed Tv4, the added rotation speed is output, and when the added rotation speed is in the opposite direction, the added rotation speed is limited so as not to be output.
By driving the actuator with the output of the limiting means 660, the above-described object is achieved. (2) The invention of claim 2 is a posture angle detecting means 101 to 104, 201 which is mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detects a posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator. To 203, a deviation calculating means 302 for calculating a deviation Δδ between the attitude angle of the work attachment based on the values detected by the attitude angle detecting means 101 to 104 and 201 to 203 and a target value thereof, First rotation speed calculating means 400, 501-502 for calculating and outputting a first rotation speed Tv4 of the work attachment necessary for maintaining the attitude angle at the target value;
A second rotation speed calculating means 650 for calculating and outputting a second rotation speed Tv4d of the work attachment based on the posture angle deviation Δδ, and the calculated first and second rotation speeds Tv4, Tv
The present invention is applied to a work attachment attitude angle control device having an addition means 651 for adding 4d. When the posture angle of the work attachment is behind the target value, the first rotation speed Tv4 is determined based on the posture angle deviation Δδ.
Is increased, and when the attitude angle of the work attachment is ahead of the target value, the first rotational speed Tv4 is corrected based on the attitude angle deviation Δδ so as to reduce the first rotational speed Tv4. Correction means 601 to 608;
Limiting means 660 for outputting the added rotation speed when the added rotation speed is in the same direction as the first rotation speed Tv4, and limiting the added rotation speed not to be output when the added rotation speed is in the opposite direction. By driving the actuator with the output of the limiting means 660, the above-described object is achieved. (3) The invention of claim 3 is a posture angle detecting means 101 to 104, 201 which is mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detects the posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator. To 203, a deviation calculating means 302 for calculating a deviation Δδ between the posture angle of the work attachment based on the values detected by the posture angle detecting means 101 to 104 and 201 to 203 and a target value thereof, First rotation speed calculating means 400, 501-502 for calculating and outputting a first rotation speed Tv4 of the work attachment necessary for maintaining the attitude angle at the target value;
A second rotation speed calculating means 650 for calculating and outputting a second rotation speed Tv4d of the work attachment based on the posture angle deviation Δδ, and the calculated first and second rotation speeds Tv4, Tv
The present invention is applied to a work attachment attitude angle control device having first addition means 651 for adding 4d. And
Limiting means 660 for outputting the added rotation speed when the added rotation speed is in the same direction as the first rotation speed Tv4, and for not outputting the added rotation speed when the added rotation speed is in the opposite direction; When the attitude angle of the attachment is delayed with respect to the target value, the rotation speed is set to 0, and when the attitude angle is advanced with respect to the target value and the attitude angle deviation Δδ is within a predetermined value, the rotation speed is set to 0, When the posture angle is advanced with respect to the target value and the posture angle deviation Δδ exceeds a predetermined value, the third rotation speed in the direction opposite to the first rotation speed Tv4 is determined based on the posture angle deviation Δδ.
A third rotation speed calculating means 671 to 673 for calculating and outputting the rotation speed Tv4a of the second rotation speed, and a second adding means 674 for adding the third rotation speed Tv4a and the output of the limiting means 660. By driving the actuator with the output of the means 674, the above-mentioned object is achieved. (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the attitude control apparatus for a work implement according to the third aspect, when the attitude angle of the work attachment is behind the target value, the attitude angle deviation Δδ.
The first rotation speed Tv4 is further increased based on the attitude angle deviation Δδ based on the attitude angle deviation Δδ when the attitude angle of the work attachment is ahead of the target value. It is characterized by further comprising speed correction means 601 to 608 for correcting the first rotation speed Tv4.

【0008】なお、上記課題を解決するための手段で
は、わかりやすく説明するために実施の形態の図と対応
づけたが、これにより本発明が実施の形態に限定される
ものではない。
In the means for solving the above-mentioned problems, for the sake of simplicity, the drawings are associated with the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 −第一の実施の形態− 図6は本発明による姿勢角制御装置が搭載される従来か
ら知られている作業機の一例を示す。この作業機は、下
部走行体LT上に上部旋回体USを旋回可能に設けて成
り、上部旋回体US上に第1アーム1、第2アーム2、
第3アーム3およびこれらを駆動する第1シリンダ5、
第2シリンダ6、第3シリンダ7を有し、第3アーム3
の先端に回転掘削バケット4を装着し、第4シリンダ8
でその姿勢角を図6(a)、(b)、(c)のように制
御する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. -First Embodiment- Fig. 6 shows an example of a conventionally known work machine equipped with an attitude angle control device according to the present invention. This work machine is configured such that an upper swing body US is rotatably provided on a lower traveling body LT, and a first arm 1, a second arm 2,
A third arm 3 and a first cylinder 5 for driving them;
It has a second cylinder 6, a third cylinder 7, and a third arm 3
The rotary excavation bucket 4 is attached to the tip of the
Control the attitude angle as shown in FIGS. 6 (a), 6 (b) and 6 (c).

【0010】図1は、本発明の第一の実施の形態による
作業アタッチメントの姿勢角制御装置を示す図である。
図6に示した作業機において、各アームの対地角度およ
び相対角度を図7のように定義する。すなわち、図7に
おいて、点Oを第1アーム1の回動支点とし、第1アー
ム1の対地角度をα,第2アーム2の第1アーム1に対
する相対角度をT2,第3アーム3の第2アーム2に対
する相対角度をT3,バケット4の第3アーム3に対す
る相対角度をT4とすると、バケット4の対地姿勢角δ
は次式(1)となる。
FIG. 1 is a diagram showing a posture angle control device for a work attachment according to a first embodiment of the present invention.
In the working machine shown in FIG. 6, the ground angle and the relative angle of each arm are defined as shown in FIG. That is, in FIG. 7, the point O is defined as the pivot point of the first arm 1, the ground angle of the first arm 1 is α, the relative angle of the second arm 2 to the first arm 1 is T 2, and the third arm 3 is Assuming that the relative angle with respect to the second arm 2 is T3 and the relative angle of the bucket 4 with respect to the third arm 3 is T4, the attitude angle δ of the bucket 4 relative to the ground is
Is given by the following equation (1).

【数1】δ=α−T2 −T3 −T4 (1)Δ = α−T2−T3−T4 (1)

【0011】図1において、角度検出器101は第1ア
ーム1の回動支点付近に取付けられ、周知の振り子機構
とポテンショメ−タにより第1アーム1の対地角αを検
出する。角度検出器102,103,104はそれぞれ
第2アーム2,第3アーム3,バケット4の回動支点に
取付けられ、周知のレバ−機構とポテンショメ−タによ
り第1アーム1と第2アーム2の相対角T2,第2アー
ム2と第3アーム3との相対角T3、第3アーム3とバ
ケット4との相対角T4を検出する。201〜203は
それぞれ加算点であり、(1)式に示したバケットの姿
勢角δはこれらの加算点201〜203で演算される。
301は目標となるバケット姿勢角δ0を保持する記憶
器で、本実施の形態では制御開始時のバケット姿勢角を
記憶保持する。302は加算点で、目標となるバケット
姿勢角δ0と実際のバケット姿勢角δとの偏差Δδを次
式(2)のように演算する。
In FIG. 1, an angle detector 101 is mounted near the pivot of the first arm 1, and detects the ground angle α of the first arm 1 by a well-known pendulum mechanism and a potentiometer. The angle detectors 102, 103, and 104 are attached to the pivots of the second arm 2, the third arm 3, and the bucket 4, respectively. The first arm 1 and the second arm 2 are provided by a well-known lever mechanism and a potentiometer. , A relative angle T3 between the second arm 2 and the third arm 3, and a relative angle T4 between the third arm 3 and the bucket 4. Numerals 201 to 203 denote addition points, and the bucket attitude angle δ shown in the equation (1) is calculated at these addition points 201 to 203.
Reference numeral 301 denotes a storage for storing a target bucket attitude angle δ0. In this embodiment, the storage 301 stores and holds the bucket attitude angle at the start of control. Reference numeral 302 denotes an addition point, which calculates a deviation Δδ between a target bucket attitude angle δ0 and an actual bucket attitude angle δ as in the following equation (2).

【数2】Δδ=δ−δ0 (2)## EQU2 ## Δδ = δ−δ0 (2)

【0012】アーム回動速度演算回路400は図示しな
い軌跡制御装置の一部であり、バケット取り付け点(図
6のPB)の軌跡を制御するように演算された各アーム
の回動速度αv ,Tv2,Tv3を出力する。たとえば、
第1アーム1を固定して、第2アーム2、第3アーム3
で軌跡制御する場合の各アームの回動速度は次式(3)
で演算することができる。
The arm rotation speed calculation circuit 400 is a part of a trajectory control device (not shown), and the rotation speeds αv and Tv2 of the respective arms calculated to control the trajectory of the bucket attachment point (PB in FIG. 6). , Tv3 are output. For example,
With the first arm 1 fixed, the second arm 2, the third arm 3
When the trajectory is controlled by the following equation, the rotation speed of each arm is given by the following equation (3).
Can be calculated.

【数3】 (Equation 3)

【0013】バケット姿勢角を一定に保つためには、
(1)式の両辺を時間微分して次式(4)で求める補正
前のバケット回動速度Tv4に制御する。
To keep the bucket attitude angle constant,
The two sides of the equation (1) are differentiated with respect to time and controlled to the bucket rotation speed Tv4 before correction obtained by the following equation (4).

【数4】 δv=αv−Tv2−Tv3−Tv4=0 ∴Tv4=αv−Tv2−Tv3 (4) ただし:δvはバケット4の回動速度Δv = αv−Tv2−Tv3−Tv4 = 0 ∴Tv4 = αv−Tv2−Tv3 (4) where: δv is the rotation speed of the bucket 4.

【0014】501、502は加算点であり(4)式の
バケットの回動速度Tv4を算出する。姿勢角偏差Δδ
およびバケット回動速度Tv4は後述するバケット回動
速度補正回路600へ入力され、バケット回動速度Tv
4は、姿勢角偏差Δδに基づいて補正されて回動速度T
v4kとして出力される。701は関数発生器であり、バ
ケット角T4が入力されるとこのバケット角T4をリン
ク補正するための係数に変換する。702は乗算器であ
り、変換された係数と補正後のバケット回動速度Tv4k
とを乗算して、バケットシリンダ速度を算出する。7
03は係数器であり、この703はシリンダ速度にバケ
ットシリンダ8の受圧面積を乗算してバケットシリンダ
流量制御値Q4を次式(5)を用いて演算する。なお、
シリンダ面積a4は実際にはロッド側とボア側では異な
るので、伸縮に基づいて適宣切り換えて用いる。
Reference numerals 501 and 502 denote addition points for calculating the bucket rotation speed Tv4 of the equation (4). Attitude angle deviation Δδ
And the bucket rotation speed Tv4 are inputted to a bucket rotation speed correction circuit 600 described later, and the bucket rotation speed Tv
The rotation speed T is corrected based on the attitude angle deviation Δδ,
Output as v4k. A function generator 701 converts the bucket angle T4 into a coefficient for link correction when the bucket angle T4 is input. Reference numeral 702 denotes a multiplier, which converts the converted coefficient and the corrected bucket rotation speed Tv4k.
To calculate the bucket cylinder speed. 7
Numeral 703 denotes a coefficient unit, and 703 multiplies the cylinder speed by the pressure receiving area of the bucket cylinder 8 to calculate a bucket cylinder flow rate control value Q4 using the following equation (5). In addition,
Since the cylinder area a4 is actually different between the rod side and the bore side, the cylinder area a4 is appropriately switched based on expansion and contraction.

【数5】Q4 =a4・f(T4)・Tv4k (5)## EQU5 ## Q4 = a4.f (T4) .Tv4k (5)

【0015】図2は、第一の実施の形態によるバケット
回動速度補正回路600の詳細を示す図である。関数発
生器650は、姿勢角偏差Δδに基づいた作業アタッチ
メントの回動速度Tv4dを出力する。この関数発生器6
50は、姿勢角偏差Δδが正の方向に大きくなるときは
正の回動速度Tv4dを出力し、姿勢角偏差Δδが負の方
向に大きくなるときは負の回動速度Tv4dを出力するフ
ィードバック制御系を構成する。なお、この関数発生器
650はその入出力特性に不感帯を持たない。また、関
数発生器650の最大出力値は無制限ではなく、回路の
構成により所定の値に制限される。加算点651は、上
述した加算点501および502で算出されたバケット
の回動速度Tv4と上記関数発生器650から出力され
る作業アタッチメントの姿勢角偏差Δδに基づいた回動
速度Tv4dとを加算する。加算点651の出力は、制限
回路660に入力される。制限回路660は、負リミッ
タ回路661と正リミッタ回路662および切替器66
3とで構成され、切換器663により正リミッタ回路6
61および負リミッタ回路662のいずれか一方で制限
された信号が出力される。切換器663は符号器604
からの出力により接点a、bが切換えられる。
FIG. 2 is a diagram showing details of the bucket rotation speed correction circuit 600 according to the first embodiment. The function generator 650 outputs a rotation speed Tv4d of the work attachment based on the posture angle deviation Δδ. This function generator 6
Feedback control 50 outputs a positive rotation speed Tv4d when the attitude angle deviation Δδ increases in the positive direction, and outputs a negative rotation speed Tv4d when the attitude angle deviation Δδ increases in the negative direction. Construct the system. The function generator 650 has no dead zone in its input / output characteristics. Further, the maximum output value of the function generator 650 is not limited and is limited to a predetermined value by a circuit configuration. The addition point 651 adds the rotation speed Tv4d of the bucket calculated at the addition points 501 and 502 and the rotation speed Tv4d based on the posture angle deviation Δδ of the work attachment output from the function generator 650. . The output of the addition point 651 is input to the limiting circuit 660. The limiting circuit 660 includes a negative limiter circuit 661, a positive limiter circuit 662, and a switch 66.
And a positive limiter circuit 6 by a switch 663.
61 and a signal limited by one of the negative limiter circuit 662 is output. The switch 663 is an encoder 604
, The contacts a and b are switched.

【0016】符号器604は、上述した加算点501お
よび502で算出された補正前のバケット回動速度Tv
4の正負符号を判定し、判定した符号により切換器66
3の接点を切換える。すなわち、バケット回動速度Tv
4の符号が正のとき切換器663の接点をa側に切換
え、負のときb側に切換える。負リミッタ回路661は
入力信号が負のときは0を出力し、入力信号が0または
正のときは入力信号に基づいた信号を出力する。正リミ
ッタ回路662は入力信号が正のときは0を出力し、入
力信号が0または負のときは入力信号に基づいた信号を
出力する。
The encoder 604 calculates the bucket rotation speed Tv before correction calculated at the addition points 501 and 502 described above.
4 is determined, and the switch 66 is determined by the determined code.
Switch 3 contacts. That is, the bucket rotation speed Tv
When the sign of 4 is positive, the contact of the switch 663 is switched to the a side, and when negative, the contact is switched to the b side. The negative limiter circuit 661 outputs 0 when the input signal is negative, and outputs a signal based on the input signal when the input signal is 0 or positive. The positive limiter circuit 662 outputs 0 when the input signal is positive, and outputs a signal based on the input signal when the input signal is 0 or negative.

【0017】このような図2の回動速度補正回路600
は、符号器604の出力が正のとき、切換器663で負
リミッタ回路661側に切換えられるので、加算点65
1から出力される値が0以上である場合のみ信号を出力
する。反対に、符号器604の出力が負のとき、切換器
663で正リミッタ回路662側に切換えられるので、
加算点651から出力される値が0以下である場合のみ
信号を出力する。また、Tv4が0のときは、Tv4が0
となる以前に出力していた符号に基づいた信号を出力す
る(次式(6))。
The rotation speed correction circuit 600 shown in FIG.
Is switched to the negative limiter circuit 661 by the switch 663 when the output of the encoder 604 is positive.
A signal is output only when the value output from 1 is 0 or more. Conversely, when the output of the encoder 604 is negative, the output is switched to the positive limiter circuit 662 by the switch 663.
A signal is output only when the value output from the addition point 651 is 0 or less. When Tv4 is 0, Tv4 is 0.
Then, a signal based on the code that was output before is output (the following equation (6)).

【数6】 (Equation 6)

【0018】上述した第一の実施の形態による作業機の
姿勢角制御についてさらに詳細に説明する。図示しない
電源スイッチが投入されると、角度検出器101〜10
4で検出された角度α,T2,T3,T4に基づいて加
算点201〜203でバケットの姿勢角δが演算され
る。アームの制御が開始されると、その開始時のバケッ
ト姿勢角δ0が記憶器301に保持され、以後、姿勢角
偏差Δδが加算点302で演算される。一方、アーム回
動速度演算回路400で演算された各アームの回動速度
αv ,Tv2 ,Tv3 に基づいて加算点501,502
はバケット姿勢角を一定に保つために補正前のバケット
の回動速度Tv4を演算する。バケット回動速度補正回
路600は、姿勢角偏差Δδに基づいてフィードバック
量として関数発生器650から出力される作業アタッチ
メントの回動速度Tv4dとバケット回動速度Tv4とを
加算点651で加算し、この加算結果Tv4d+Tv4を
正および負のリミッタ回路661、662に入力する。
一方、符号器604は、入力されたバケット回動速度T
v4の符号を判定し、判定した符号に基づいて切替器6
63を切換える。この結果、加算点651から出力され
る加算値に対して切換器663で選択された負リミッタ
回路661あるいは正リミッタ回路662が出力を制限
し、補正後のバケット回動速度Tv4k を上式(6)の
ように出力する。
The posture angle control of the working machine according to the first embodiment will be described in more detail. When a power switch (not shown) is turned on, the angle detectors 101 to 10
The bucket posture angle δ is calculated at the addition points 201 to 203 based on the angles α, T2, T3, and T4 detected at step S4. When the control of the arm is started, the bucket attitude angle δ0 at the start is held in the storage device 301, and thereafter, the attitude angle deviation Δδ is calculated at the addition point 302. On the other hand, addition points 501 and 502 are calculated based on the arm rotation speeds αv, Tv2 and Tv3 calculated by the arm rotation speed calculation circuit 400.
Calculates the rotation speed Tv4 of the bucket before correction in order to keep the bucket attitude angle constant. The bucket rotation speed correction circuit 600 adds the rotation speed Tv4d of the work attachment output from the function generator 650 as a feedback amount based on the attitude angle deviation Δδ to the bucket rotation speed Tv4 at an addition point 651. The addition result Tv4d + Tv4 is input to the positive and negative limiter circuits 661 and 662.
On the other hand, the encoder 604 calculates the input bucket rotation speed T
The sign of v4 is determined, and the switch 6 is determined based on the determined sign.
Switch 63. As a result, the negative limiter circuit 661 or the positive limiter circuit 662 selected by the switch 663 limits the output of the added value output from the addition point 651, and the corrected bucket rotation speed Tv4k is calculated by the above equation (6). ).

【0019】ここで、姿勢角偏差Δδと補正前のバケッ
ト回動速度Tv4の符号の関係を整理すると次のように
なる。 Tv4>0でΔδ>0のときは、バケットシリンダ伸
び方向で偏差修正も伸び方向である(バケットの回動が
遅れている)。 Tv4<0でΔδ<0のときは、バケットシリンダ縮
み方向で偏差修正も縮み方向である(バケットの回動が
遅れている)。 Tv4>0でΔδ<0のときは、バケットシリンダ伸
び方向で偏差修正は縮み方向である(バケットの回動が
進んでいる)。 Tv4<0でΔδ>0のときは、バケットシリンダ縮
み方向で偏差修正は伸び方向である(バケットの回動が
進んでいる)。 Tv4>0であるとでは、(Tv4d+Tv4)>0の
ときフィードバック制御とフィードフォワード制御によ
って姿勢角偏差を減少させるが、(Tv4d+Tv4)<
0のとき補正値を0とする。一方、Tv4<0である
とでは、(Tv4d+Tv4)<0のときフィードバッ
ク制御とフィードフォワード制御によって姿勢角偏差を
減少させるが、(Tv4d+Tv4)>0のとき補正値を
0とする。すなわち、制限回路660は、加算点651
で加算された回動速度が補正前のバケット回動速度Tv
4と同方向の場合は加算された回動速度を出力し、逆方
向の場合は加算された回動速度を出力しないように制限
する。
Here, the relationship between the attitude angle deviation Δδ and the sign of the bucket rotation speed Tv4 before correction is summarized as follows. When Tv4> 0 and Δδ> 0, the deviation correction in the bucket cylinder extension direction is also in the extension direction (the rotation of the bucket is delayed). When Tv4 <0 and Δδ <0, the deviation correction in the bucket cylinder contraction direction is also in the contraction direction (the rotation of the bucket is delayed). When Tv4> 0 and Δδ <0, the deviation correction is in the contraction direction in the bucket cylinder extension direction (the bucket is rotating). When Tv4 <0 and Δδ> 0, the deviation correction in the bucket cylinder contraction direction is the extension direction (the bucket is rotating). If Tv4> 0, the attitude angle deviation is reduced by feedback control and feedforward control when (Tv4d + Tv4)> 0, but (Tv4d + Tv4) <
When 0, the correction value is set to 0. On the other hand, if Tv4 <0, the attitude angle deviation is reduced by feedback control and feedforward control when (Tv4d + Tv4) <0, but the correction value is set to 0 when (Tv4d + Tv4)> 0. That is, the limiting circuit 660 sets the addition point 651
Is the bucket rotation speed Tv before correction.
In the same direction as 4, the added rotation speed is output, and in the opposite direction, the added rotation speed is limited so as not to be output.

【0020】図3(a)は、補正前のバケットの回動速
度Tv4>0における姿勢角偏差Δδと補正後のバケッ
ト回動速度Tv4kの関係を表すグラフである。図中の細
い線L1は補正前のバケットの回動速度Tv4を示す線
であり、本実施の形態ではフィードフォワード量であ
る。図中の太い線L2は本実施の形態による補正後のバ
ケット回動速度Tv4kである。なお、参考のために第1
の従来技術による補正後の回動速度と第2の従来技術に
よる補正後の回動速度をそれぞれ図3(d)および
(e)に示した。図3(d)におけるフィードフォワー
ド量は本実施の形態と同じTv4であり、補正後の回動
速度Tv4kを波形Ldで示す。また、図3(e)におけ
るフィードフォワード量は、後述する第二の実施の形態
と同じTv4に姿勢角偏差Δδの大きさと方向に基づい
た係数をかけたものであり、補正後の回動速度Tv4kを
波形Leで示す。
FIG. 3A is a graph showing the relationship between the attitude angle deviation Δδ at the pre-correction bucket rotation speed Tv4> 0 and the post-correction bucket rotation speed Tv4k. A thin line L1 in the figure is a line indicating the rotation speed Tv4 of the bucket before correction, and is a feedforward amount in the present embodiment. The bold line L2 in the figure indicates the bucket rotation speed Tv4k after correction according to the present embodiment. For reference, the first
FIGS. 3D and 3E show the rotational speed after correction according to the prior art and the rotational speed after correction according to the second conventional technology, respectively. The feedforward amount in FIG. 3D is Tv4, which is the same as in the present embodiment, and the corrected rotation speed Tv4k is shown by a waveform Ld. The feedforward amount in FIG. 3E is obtained by multiplying Tv4, which is the same as in the second embodiment described later, by a coefficient based on the magnitude and direction of the attitude angle deviation Δδ. Tv4k is indicated by waveform Le.

【0021】本実施の形態による図3(a)の波形L2
を従来技術による図3(d)および(e)の波形Ldお
よびLeと比較すると、波形L2ではフィードバック制
御で不感帯を設けていないから波形L1とL2が一致す
る区間がなくなり、偏差Δδの全域で姿勢角精度が改善
されることがわかる。また、波形L2が姿勢角偏差Δδ
に基づいて一様に増減するので、偏差Δδが大きくなる
とより大きな制御量をが得られることがわかる。さら
に、波形L2では、補正後の回動速度Tv4kの符号が変
化しないことがわかる。
The waveform L2 shown in FIG.
Is compared with the waveforms Ld and Le in FIGS. 3D and 3E according to the prior art, since the dead zone is not provided by the feedback control in the waveform L2, there is no section where the waveforms L1 and L2 coincide, and the entire area of the deviation Δδ It can be seen that the attitude angle accuracy is improved. Further, the waveform L2 has the attitude angle deviation Δδ
It can be seen that a larger control amount can be obtained as the deviation Δδ increases. Further, in the waveform L2, it can be seen that the sign of the corrected rotation speed Tv4k does not change.

【0022】したがって、以上説明したように第一の実
施の形態によれば、以下のような作用効果が得られる。 (1)姿勢角偏差Δδに基づいたフィードバック制御に
不感帯を設けないから姿勢角と目標値との偏差Δδが小
さいときにも姿勢角精度を改善することができ、姿勢角
偏差全域にわたり姿勢角精度を改善できる。 (2)補正後の回動速度の符号が反転したときは、フィ
ードフォワード制御と逆方向の回動速度を出力をしない
ようにしたからハンチングを防止できる。
Therefore, according to the first embodiment as described above, the following operation and effect can be obtained. (1) Since no dead zone is provided in the feedback control based on the posture angle deviation Δδ, the posture angle accuracy can be improved even when the deviation Δδ between the posture angle and the target value is small, and the posture angle accuracy can be improved over the entire posture angle deviation. Can be improved. (2) When the sign of the corrected rotation speed is inverted, hunting can be prevented because the rotation speed in the direction opposite to the feedforward control is not output.

【0023】−第二の実施の形態− 図4は、第二の実施の形態によるバケット回動速度補正
回路600Aの詳細を示す図である。図4における関数
発生器650および制限回路660については第一の実
施の形態と同じであり、その説明を省略する。相違点
は、加算点651で加算されるTv4に姿勢角偏差Δδ
の大きさと方向に基づいた係数を掛けるようにしたもの
である。
Second Embodiment FIG. 4 is a diagram showing details of a bucket rotation speed correction circuit 600A according to a second embodiment. The function generator 650 and the limiting circuit 660 in FIG. 4 are the same as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. The difference is that the posture angle deviation Δδ is added to Tv4 added at the addition point 651.
Is multiplied by a coefficient based on the size and direction of the image.

【0024】図4において、601は絶対値変換器、6
02は符号反転器であり、入力された姿勢角偏差Δδを
それぞれ|Δδ|および−|Δδ|に変換する。603
と604は、それぞれ姿勢角偏差Δδと補正前のバケッ
ト回動速度Tv4の符号を判定する符号器、605は、
符号器603および604の判定結果を比較する排他的
論理和回路である。606は|Δδ|および−|Δδ|
のいずれか一方を選択する切換器であり、符号器603
および604で判定された符号が不一致のとき排他的論
理和回路605からの切換信号で切換器606の接点が
b側に切換わり、または、符号が一致したときは切換器
606の接点がa側に切換わり、それぞれ|Δδ|、−
|Δδ|を関数発生器607へ入力する。
In FIG. 4, reference numeral 601 denotes an absolute value converter;
Numeral 02 denotes a sign inverter, which converts the input attitude angle deviation Δδ into | Δδ | and − | Δδ |, respectively. 603
And 604 are encoders for determining the sign of the attitude angle deviation Δδ and the sign of the bucket rotation speed Tv4 before correction, respectively.
This is an exclusive OR circuit that compares the determination results of the encoders 603 and 604. 606 are | Δδ | and-| Δδ |
And a switch for selecting one of the two.
When the signs determined in steps 604 and 604 do not match, the contact of the switch 606 is switched to the b side by the switching signal from the exclusive OR circuit 605, or when the signs match, the contact of the switch 606 is switched to the a side. To | Δδ |,-
| Δδ | is input to the function generator 607.

【0025】この関数発生器607は、入力が正のとき
は出力が減少し、入力が負のときは出力が増加する係数
cを出力する。なお、入力が0のとき、すなわち、姿勢
角と目標値との偏差Δδ=0のときは係数c=1を出力
する。また、関数発生器607の最大出力値は無制限で
はなく、回路の構成により所定の値に制限される。関数
発生器607の出力と補正前のバケット回動速度Tv4
とが乗算器608へ入力され、上述した係数cと補正前
のバケット回動速度Tv4が乗算されて次式(7)によ
る信号が乗算器608から出力される。
The function generator 607 outputs a coefficient c whose output decreases when the input is positive and increases when the input is negative. When the input is 0, that is, when the deviation Δδ between the posture angle and the target value is 0, the coefficient c = 1 is output. The maximum output value of the function generator 607 is not unlimited, but is limited to a predetermined value by a circuit configuration. Output of function generator 607 and bucket rotation speed Tv4 before correction
Is input to the multiplier 608, and the above-described coefficient c is multiplied by the bucket rotation speed Tv4 before correction, and a signal according to the following equation (7) is output from the multiplier 608.

【数7】OUT(608)=c・Tv4 (7)OUT (608) = c · Tv4 (7)

【0026】したがって、上式(6)のTv4に代えて
式(7)を代入すれば、第二の実施の形態によるバケッ
ト回動速度補正回路600Aの出力は次式(8)のよう
に表すことができる。
Therefore, if the equation (7) is substituted for Tv4 in the above equation (6), the output of the bucket rotation speed correction circuit 600A according to the second embodiment is expressed as the following equation (8). be able to.

【数8】 (Equation 8)

【0027】上述した第二の実施の形態による作業機の
姿勢角制御についてさらに詳細に説明する。図示しない
電源スイッチが投入され、バケット姿勢角を一定に保つ
ために補正前のバケットの回動速度Tv4を演算するま
では第一の実施の形態と同じである。図4によるバケッ
ト回動速度補正回路600Aは、入力された姿勢角偏差
Δδと補正前のバケット回動速度Tv4の符号から、バ
ケットの回動が目標値に対して進んでいるか、あるいは
遅れているかを排他的論理和回路605で判定する。バ
ケットの回動が目標値より遅れていると判定されたと
き、切換器606は−|Δδ|を選択し、補正前のバケ
ット回動速度Tv4に対して1より大きな係数cをか
け、バケットの回動が目標値より進んでいると判定され
たとき、切換器606は|Δδ|を選択し、補正前のバ
ケット回動速度Tv4に対して1より小さな係数cをか
けて上式(7)の出力値が乗算器608から出力され
る。すなわち、Tv4とΔδの符号が一致する上述した
との場合にはバケットの回動が遅れているので、切
換器606をa接点とすることにより、補正前のバケッ
ト回動速度Tv4を増加させる方向にフィードフォワー
ド量を増加させて姿勢角偏差を減少させる。Tv4とΔ
δの符号が不一致であるとの場合にはバケットの回
動が進んでいるので、切換器606をb接点とすること
により、補正前のバケット回動速度Tv4を減少させる
方向にフィードフォワード量を減少させて姿勢角偏差を
減少させる。そして、姿勢角偏差Δδに基づいてフィー
ドバック量として関数発生器650から出力される作業
アタッチメントの回動速度Tv4dと、乗算器608の出
力OUT(608)との加算値を加算点651から制限
回路660に入力する。制限回路660は、入力された
加算値の出力を制限し、補正後のバケット回動速度Tv
4kを上式(8)のように出力する。
The posture angle control of the working machine according to the second embodiment will be described in more detail. The operation is the same as that of the first embodiment until the power switch (not shown) is turned on and the rotation speed Tv4 of the bucket before correction is calculated to keep the bucket attitude angle constant. The bucket rotation speed correction circuit 600A shown in FIG. 4 determines whether the rotation of the bucket has advanced or delayed with respect to the target value based on the input attitude angle deviation Δδ and the sign of the bucket rotation speed Tv4 before correction. Is determined by the exclusive OR circuit 605. When it is determined that the rotation of the bucket is later than the target value, the switch 606 selects-| Δδ | and multiplies the bucket rotation speed Tv4 before correction by a coefficient c greater than 1 to obtain the bucket rotation speed Tv4. When it is determined that the rotation is ahead of the target value, the switch 606 selects | Δδ | and multiplies the bucket rotation speed Tv4 before correction by a coefficient c smaller than 1 to obtain the above equation (7). Are output from the multiplier 608. In other words, in the case where the sign of Tv4 and the sign of Δδ coincide with each other as described above, the rotation of the bucket is delayed. Therefore, by setting the switch 606 to the a contact, the bucket rotation speed Tv4 before correction is increased. And the attitude angle deviation is reduced by increasing the feedforward amount. Tv4 and Δ
If the sign of δ does not match, the rotation of the bucket is progressing, and the feedforward amount is reduced in the direction to decrease the bucket rotation speed Tv4 before correction by setting the switch 606 to the b contact. Decrease the attitude angle deviation. Then, the addition value of the rotation speed Tv4d of the work attachment output from the function generator 650 as a feedback amount based on the attitude angle deviation Δδ and the output OUT (608) of the multiplier 608 is added from the addition point 651 to the limiting circuit 660. To enter. The limiting circuit 660 limits the output of the input added value, and corrects the bucket rotation speed Tv after correction.
4k is output as in the above equation (8).

【0028】図3(b)は、補正前のバケットの回動速
度Tv4>0における姿勢角偏差Δδと補正後のバケッ
ト回動速度Tv4kの関係を表すグラフである。図中の細
い線L11は、乗算器608の出力であるフィードフォ
ワード量である。すなわち、姿勢角偏差Δδの大きさと
符号に基づいて乗算器608から出力されるc・Tv4を
示す。太い線L12は、本実施の形態による補正後のバ
ケット回動速度Tv4kである。図3(d)の第1の従来
技術による補正後の回動速度Tv4kを示す波形Ldおよ
び図3(e)の第2の従来技術による補正後の回動速度
Tv4kを示す波形Leと比較すると、図3(b)に示す
補正後の回動速度Tv4kの波形L12は姿勢角偏差Δδ
に対する傾きが大きいので、偏差Δδの変化に対してよ
り大きな制御量を得られることがわかる。
FIG. 3B is a graph showing the relationship between the attitude angle deviation Δδ at the pre-correction bucket rotation speed Tv4> 0 and the post-correction bucket rotation speed Tv4k. A thin line L11 in the figure is a feedforward amount which is an output of the multiplier 608. That is, c · Tv4 output from the multiplier 608 based on the magnitude and sign of the attitude angle deviation Δδ. A bold line L12 indicates the corrected bucket rotation speed Tv4k according to the present embodiment. FIG. 3D shows a comparison between the waveform Ld indicating the corrected rotation speed Tv4k according to the first conventional technique and the waveform Le of FIG. 3E indicating the corrected rotation speed Tv4k according to the second conventional technique. The waveform L12 of the corrected rotation speed Tv4k shown in FIG.
It can be understood that a larger control amount can be obtained with respect to the change in the deviation Δδ since the inclination with respect to is large.

【0029】以上説明したように第二の実施の形態によ
れば、第一の実施の形態における作用効果に加えて、以
下のような作用効果を得ることができる。 (1)姿勢角偏差Δδに基づいてフィードフォワード量
を変化させて回動速度を補正するようにしたから、姿勢
角偏差Δδが生じたときの姿勢角制御の追従性がよくな
り、姿勢角精度が向上する。
As described above, according to the second embodiment, the following operation and effect can be obtained in addition to the operation and effect of the first embodiment. (1) Since the rotation speed is corrected by changing the feedforward amount based on the posture angle deviation Δδ, the followability of the posture angle control when the posture angle deviation Δδ occurs is improved, and the posture angle accuracy is improved. Is improved.

【0030】−第三の実施の形態− 図5は、第三の実施の形態によるバケット回動速度補正
回路600Bの詳細を示す図である。第二の実施の形態
との相違点は、不感帯付加回路670を追加した点であ
るから、主に不感帯付加回路670について説明し、そ
の他の説明は省略する。図5において、不感帯付加回路
670は、関数発生器671および672と、切換器6
73と、加算点674とから構成される。負の関数発生
器671は、入力される姿勢角偏差Δδの値が所定値−
p以下のときは入力の大きさに基づいた負の値Tv4aを
出力し、入力される偏差Δδが増加して0に近づくと、
入力値Δδが所定の値−pより大きい領域では出力Tv
4aを0に制限する。同様に正の関数発生器672は、
入力される偏差Δδが所定値+p以上のときは入力の大
きさに基づいた正の値Tv4aを出力し、入力される偏差
Δδが減少して0に近づくと、入力値Δδが所定の値+
pより小さい領域では出力Tv4aを0に制限する。な
お、関数発生器671および672の最大出力値は無制
限ではなく、回路の構成により所定の値に制限される。
Third Embodiment FIG. 5 is a diagram showing details of a bucket rotation speed correction circuit 600B according to a third embodiment. The difference from the second embodiment is that a dead zone adding circuit 670 is added. Therefore, the dead zone adding circuit 670 will be mainly described, and other description will be omitted. In FIG. 5, dead zone adding circuit 670 includes function generators 671 and 672 and switch 6
73 and an addition point 674. The negative function generator 671 determines that the value of the input attitude angle deviation Δδ is a predetermined value −
When it is less than or equal to p, a negative value Tv4a based on the magnitude of the input is output, and when the input deviation Δδ increases and approaches 0,
In a region where the input value Δδ is larger than the predetermined value −p, the output Tv
4a is restricted to 0. Similarly, the positive function generator 672:
When the input deviation Δδ is equal to or more than a predetermined value + p, a positive value Tv4a based on the magnitude of the input is output, and when the input deviation Δδ decreases and approaches 0, the input value Δδ increases to a predetermined value +
In an area smaller than p, the output Tv4a is limited to zero. Note that the maximum output values of the function generators 671 and 672 are not limited and are limited to predetermined values by the circuit configuration.

【0031】切換器673は、第一の実施の形態におけ
る切替器663と同様に切換わる。すなわち、バケット
回動速度Tv4の符号が正のときは切換器673の接点
はa側に切換えられ、負のときはb側に切換えられる。
加算点674は、制限回路660から出力される信号と
切替器673で選択される信号とを加算する。
The switch 673 switches in the same manner as the switch 663 in the first embodiment. That is, when the sign of the bucket rotation speed Tv4 is positive, the contact of the switch 673 is switched to the a side, and when the sign is negative, the contact is switched to the b side.
The addition point 674 adds the signal output from the limiting circuit 660 and the signal selected by the switch 673.

【0032】したがって、第二の実施の形態によるバケ
ット回動速度補正回路600Bの出力に不感帯付加回路
670を追加することにより第三の実施の形態によるバ
ケット回動速度補正回路600Cが構成され、この回路
の出力は次式(9)のように表すことができる。
Therefore, by adding a dead zone adding circuit 670 to the output of the bucket rotation speed correction circuit 600B according to the second embodiment, a bucket rotation speed correction circuit 600C according to the third embodiment is formed. The output of the circuit can be expressed as in the following equation (9).

【数9】 (Equation 9)

【0033】上述した第三の実施の形態による作業機の
姿勢角制御についてさらに詳細に説明する。図示しない
電源スイッチが投入され、制限回路660からの出力を
得るまでは第二の実施の形態と同じである。第二の実施
の形態による制御回路では、上述したようにTv4とΔ
δの符号が不一致であるとの場合にはバケットの回
動が進んでいるので、補正前のバケット回動速度Tv4
を減少させるようにフィードフォワード量を減少させて
姿勢角偏差を減少させるようにした。これに対して、本
実施の形態による制御回路600Bでは、前述のと
の場合、補正前のバケット回動速度Tv4と逆方向の姿
勢角偏差Δδに基づいた回動速度Tv4aを不感帯付加
回路670において加算するようにした。さらに、補正
後の回動速度Tv4kの符号が反転する付近( -p<Δ
δ<p)に不感帯を設け、姿勢角偏差Δδに基づいた作
業アタッチメントの回動速度Tv4aを加算点674で加
算するようにしたので、補正後のバケット回動速度Tv
4kが上式(9)のように出力される。
The posture angle control of the working machine according to the third embodiment will be described in more detail. The operation from when the power switch (not shown) is turned on until the output from the limiting circuit 660 is obtained is the same as in the second embodiment. In the control circuit according to the second embodiment, as described above, Tv4 and Δv
If the sign of δ does not match, the bucket has been advanced, so the bucket rotation speed Tv4 before the correction
The attitude angle deviation is reduced by reducing the amount of feed forward so as to reduce the angle. On the other hand, in the control circuit 600B according to the present embodiment, in the case described above, the dead zone adding circuit 670 determines the rotation speed Tv4a based on the posture angle deviation Δδ in the opposite direction to the bucket rotation speed Tv4 before correction. Addition was made. Further, the vicinity where the sign of the corrected rotation speed Tv4k is inverted (−p <Δ
Since a dead zone is provided at δ <p) and the rotation speed Tv4a of the work attachment based on the posture angle deviation Δδ is added at the addition point 674, the corrected bucket rotation speed Tv is added.
4k is output as in the above equation (9).

【0034】図3(c)は、補正前のバケットの回動速
度Tv4>0における姿勢角偏差Δδと補正後のバケッ
ト回動速度Tv4kの関係を表すグラフである。図中の細
い線L11は、乗算器608の出力であるフィードフォ
ワード量である。すなわち、姿勢角偏差Δδの大きさと
符号に基づいて乗算器608から出力されるc・Tv4を
示す。太い線L22は、本実施の形態による補正後のバ
ケット回動速度Tv4kである。第二の実施の形態による
制御量を示す図3(b)の波形L12と比較すると、図
3(c)の波形L22では、姿勢角偏差Δδが所定値−
pより小さいときは補正前の回動速度Tv4と逆方向の
回動速度Tv4kが出力されることがわかる。さらに、従
来技術による補正後の回動速度を示す図3(d)の波形
Ldおよび図3(e)の波形Leと比較すると、波形L
22には制御量Tv4kの符号が反転する領域において、
Tv4kが所定の区間変化しないように不感帯が得られて
いることがわかる。
FIG. 3C is a graph showing the relationship between the attitude angle deviation Δδ at the pre-correction bucket rotation speed Tv4> 0 and the post-correction bucket rotation speed Tv4k. A thin line L11 in the figure is a feedforward amount which is an output of the multiplier 608. That is, c · Tv4 output from the multiplier 608 based on the magnitude and sign of the attitude angle deviation Δδ. A bold line L22 indicates the bucket rotation speed Tv4k after correction according to the present embodiment. Compared with the waveform L12 in FIG. 3B showing the control amount according to the second embodiment, in the waveform L22 in FIG. 3C, the attitude angle deviation Δδ has a predetermined value −
It can be seen that when the rotation speed is smaller than p, a rotation speed Tv4k in a direction opposite to the rotation speed Tv4 before correction is output. Furthermore, comparing the waveform Ld of FIG. 3D and the waveform Le of FIG.
In the region where the sign of the control amount Tv4k is inverted,
It can be seen that a dead zone is obtained so that Tv4k does not change in a predetermined section.

【0035】以上説明したように第三の実施の形態によ
れば、第一および第二の実施の形態における作用効果に
加えて、以下のような作用効果を得ることができる。 (1)バケットの回動が目標値に対して進んだときは、
フィードフォワード量と逆方向の姿勢角偏差Δδに基づ
いた制御を行うようにしたから、姿勢角制御の追従性が
よくなるとともに姿勢角精度が向上する。 (2)補正後の回動速度の符号が反転する領域で、姿勢
角偏差Δδが所定値−p以内では不感帯を設けたからハ
ンチングを防止することができる。
As described above, according to the third embodiment, the following functions and effects can be obtained in addition to the functions and effects of the first and second embodiments. (1) When the rotation of the bucket advances with respect to the target value,
Since the control is performed based on the posture angle deviation Δδ in the opposite direction to the feedforward amount, the followability of the posture angle control is improved and the posture angle accuracy is improved. (2) In a region where the sign of the corrected rotational speed is inverted, the hunting can be prevented because the dead zone is provided when the posture angle deviation Δδ is within the predetermined value −p.

【0036】なお、第三の実施の形態の説明では第1の
回動速度Tv4を補正する速度補正手段601〜608
を含めて説明したが、これらは含めなくてもよい。
In the description of the third embodiment, speed correction means 601 to 608 for correcting the first rotation speed Tv4.
However, these need not be included.

【0037】特許請求の範囲における各構成要素と、発
明の実施の形態における各構成要素との対応について説
明すると、角度検出器101〜104と加算点201〜
203が姿勢角検出手段に、加算点302が偏差演算手
段に、補正前のバケット回動速度Tv4が第1の回転速
度に、アーム回動速度演算回路400と加算点501お
よび502が第1の回転速度演算手段に、姿勢角偏差Δ
δに基づいた作業アタッチメントの回動速度Tv4dが第
2の回転速度に、関数発生器650が第2の回転速度演
算手段に、加算点651が第1の加算手段に、制限回路
660が制限手段に、作業アタッチメント回動速度補正
回路601〜608が速度補正手段に、補正前のバケッ
ト回動速度Tv4と逆方向の姿勢角偏差Δδに基づいた
回動速度Tv4aが第3の回転速度に、関数発生器671
〜672および加算点673が第3の回転速度演算手段
に、加算点674が第2の加算手段にそれぞれ対応す
る。
The correspondence between each component in the claims and each component in the embodiment of the invention will be described. The angle detectors 101 to 104 and the addition points 201 to
203 is the attitude angle detecting means, the addition point 302 is the deviation calculation means, the bucket rotation speed Tv4 before correction is the first rotation speed, the arm rotation speed calculation circuit 400 and the addition points 501 and 502 are the first rotation speed. The rotation speed calculation means calculates the attitude angle deviation Δ
The rotation speed Tv4d of the work attachment based on δ is the second rotation speed, the function generator 650 is the second rotation speed calculating means, the addition point 651 is the first addition means, and the limiting circuit 660 is the limiting means. In addition, the work attachment rotation speed correction circuits 601 to 608 provide the speed correction means with the rotation speed Tv4a based on the posture angle deviation Δδ in the opposite direction to the bucket rotation speed Tv4 before the correction, as a third rotation speed, Generator 671
672 and the addition point 673 correspond to the third rotation speed calculation means, and the addition point 674 corresponds to the second addition means.

【0038】なお、本発明を適用するにあたっては以上
の実施例の各構成要素を次のようにしてもよい。 イ)アームは3本に限定されない。 ロ)アーム回動速度演算回路400を軌跡制御装置の一
部としたが、他の制御装置、たとえば、手動制御装置と
しても良い。すなわち、手動操作レバーにより第1アー
ム1〜第3アーム3の速度指令値を出力するものでもよ
い。 ハ)アーム回動速度を演算値としたが、角度検出器10
1〜103からの出力を微分して用いても良い。 ニ)関数発生器607の偏差0に対する係数cを1とし
たが、他の数値をとることもできる。 ホ)係数cを関数発生器607により求めたが、演算器
その他の手段によって演算して求めても良い。 ヘ)バケットを油圧シリンダで駆動したが、油圧に限定
されず、また油圧モ−タ,油圧ロ−タリアクチュエータ
などその他のアクチュエータを用いることができる。 ト)回転掘削バケットに適用するだけでなく、その他の
各種作業アタッチメントにも使用できる。 チ)第1アーム1の角度を上部旋回体に対する相対角で
検出し、作業機本体の傾斜角を検出して相対角を補正し
ても良い。 リ)アームを旋回体に置き換えることにより、旋回体の
旋回角に応じて作業アタッチメントの方向を制御するよ
うな用途にも適用できる。
In applying the present invention, each component of the above embodiment may be configured as follows. B) The number of arms is not limited to three. B) The arm rotation speed calculation circuit 400 is a part of the trajectory control device, but may be another control device, for example, a manual control device. That is, the speed command value of the first to third arms 3 may be output by the manual operation lever. C) The arm rotation speed was used as the calculated value.
The outputs from 1 to 103 may be differentiated and used. D) The coefficient c for the deviation 0 of the function generator 607 is set to 1, but other values can be used. E) The coefficient c is obtained by the function generator 607, but may be obtained by calculation by a calculator or other means. F) The bucket is driven by the hydraulic cylinder, but the invention is not limited to the hydraulic pressure, and other actuators such as a hydraulic motor and a hydraulic rotary actuator can be used. G) Not only can it be applied to a rotary excavation bucket, but also can be used for various other work attachments. H) The angle of the first arm 1 may be detected as a relative angle with respect to the upper swing body, and the inclination angle of the work implement body may be detected to correct the relative angle. I) By replacing the arm with the revolving structure, the present invention can be applied to an application in which the direction of the work attachment is controlled according to the revolving angle of the revolving structure.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、次のような効果を奏する。 (1)請求項1の発明では、作業アタッチメントの第1
の回転速度と作業アタッチメントの姿勢角偏差に基づい
た第2の回転速度とを加算し、加算した回転速度が第1
の回転速度と逆方向の場合は加算した回転速度を出力し
ないように制限したから、加算した回転速度を第1の回
転速度の方向に出力したり逆方向に出力したりすること
がなくなる。この結果、姿勢角制御のための制御量の符
号が反転する姿勢角偏差付近のハンチングを防止する効
果がある。 (2)請求項2の発明では、請求項1の構成に加えて、
作業アタッチメントの姿勢角が目標値に対して遅れてい
るときは第1の回転速度を姿勢角偏差に基づいてより大
きくし、進んでいるときは姿勢角偏差に基づいてより小
さくするように補正したから、請求項1と同様の効果を
奏するとともに、より速く作業アタッチメントの姿勢角
を目標値に近づけることができる。 (3)請求項3の発明では、請求項1および2の構成に
加えて、作業アタッチメントの姿勢角が目標値に対して
進み、姿勢角偏差が所定値を越えるときは第1の回転速
度と逆方向の姿勢角偏差に基づいた第3の回転速度を演
算して加算し、姿勢角偏差が所定値以内のときは第3の
回転速度を0にしたから、請求項1および2と同様の効
果を奏するとともに、作業アタッチメントの姿勢角が所
定値を越えて進んだときはより速く姿勢角を目標値に近
づけることができ、さらに、姿勢角偏差付近でのハンチ
ングを防止する効果がある。
According to the present invention as described in detail above, the following effects can be obtained. (1) In the invention of claim 1, the first of the work attachments is provided.
And the second rotation speed based on the attitude angle deviation of the work attachment, and the added rotation speed is the first rotation speed.
In the case where the rotation speed is opposite to the rotation speed, the added rotation speed is limited so as not to be output, so that the added rotation speed is not output in the direction of the first rotation speed or output in the opposite direction. As a result, there is an effect of preventing hunting near the attitude angle deviation where the sign of the control amount for the attitude angle control is inverted. (2) In the invention of claim 2, in addition to the configuration of claim 1,
When the posture angle of the work attachment is behind the target value, the first rotation speed is corrected to be larger based on the posture angle deviation, and to be smaller based on the posture angle deviation when the work attachment is advanced. As a result, the same effects as those of the first aspect can be obtained, and the attitude angle of the work attachment can be brought closer to the target value more quickly. (3) In the invention of claim 3, in addition to the constitution of claims 1 and 2, the attitude angle of the work attachment advances with respect to the target value, and when the attitude angle deviation exceeds a predetermined value, the first rotation speed and The third rotation speed based on the posture angle deviation in the opposite direction is calculated and added, and when the posture angle deviation is within a predetermined value, the third rotation speed is set to 0. In addition to the effect, when the attitude angle of the work attachment advances beyond a predetermined value, the attitude angle can be brought closer to the target value more quickly, and further, there is an effect of preventing hunting near the attitude angle deviation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一の実施の形態による作業アタッチメントの
姿勢角制御装置を示す図である。
FIG. 1 is a view showing a posture angle control device of a work attachment according to a first embodiment.

【図2】第一の実施の形態によるバケット回動速度補正
回路600の詳細図である。
FIG. 2 is a detailed diagram of a bucket rotation speed correction circuit 600 according to the first embodiment.

【図3】補正前のバケットの回動速度Tv4>0の場合
の姿勢角偏差Δδと補正後のバケット回動速度Tv4kの
関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a posture angle deviation Δδ and a bucket rotation speed Tv4k after correction when the rotation speed of the bucket before correction Tv4> 0.

【図4】第二の実施の形態によるバケット回動速度補正
回路600Aの詳細図である。
FIG. 4 is a detailed diagram of a bucket rotation speed correction circuit 600A according to a second embodiment.

【図5】第三の実施の形態によるバケット回動速度補正
回路600Bの詳細図である。
FIG. 5 is a detailed diagram of a bucket rotation speed correction circuit 600B according to a third embodiment.

【図6】多関節基礎用作業機の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a multi-joint foundation working machine.

【図7】作業機における各アームの対地角度および相対
角度の定義を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing definitions of a ground angle and a relative angle of each arm in the work machine.

【符号の説明】 1〜3…アーム、4…回転掘削バケット、5〜8油圧シ
リンダ、9…電気油圧変換弁、101〜104…角度検
出器、201〜203…加算点、301…記憶器、30
2…加算点、400…アーム回動速度演算回路、50
1、502…加算点、600、600A、600B…作
業アタッチメント回動速度補正回路、601…絶対値変
換器、602…符号反転器、603、604…符号器、
605…排他的論理和回路、606…切換器、607…
関数発生器、608…乗算器、650…関数発生器、6
51…加算点、660…制限回路、661…負リミッタ
回路、662…正リミッタ回路、663…切換器、67
0…不感帯付加回路、671、672…関数発生器、6
73…切換器、674…加算点、701…関数発生器、
608…乗算器、701…関数発生器、702…乗算
器、703…係数器
[Description of References] 1-3: Arm, 4: Rotating excavation bucket, 5-8 hydraulic cylinder, 9: Electro-hydraulic conversion valve, 101-104: Angle detector, 201-203: Addition point, 301: Memory, 30
2: addition point, 400: arm rotation speed calculation circuit, 50
1, 502: addition point, 600, 600A, 600B: work attachment rotation speed correction circuit, 601: absolute value converter, 602: sign inverter, 603, 604: encoder,
605: exclusive OR circuit, 606: switch, 607 ...
Function generator, 608: Multiplier, 650: Function generator, 6
51 ... Addition point, 660 ... Limiting circuit, 661 ... Negative limiter circuit, 662 ... Positive limiter circuit, 663 ... Switcher, 67
0: dead zone adding circuit, 671, 672: function generator, 6
73 ... switch, 674 ... addition point, 701 ... function generator,
608: Multiplier, 701: Function generator, 702: Multiplier, 703: Coefficient unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基台に回転可能に取り付けられた駆動体に
装着され、姿勢角をアクチュエータにより制御される作
業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢角検出手段
と、 前記姿勢角検出手段で検出された値に基づく前記作業ア
タッチメントの姿勢角とその目標値との偏差を演算する
偏差演算手段と、 前記駆動体の回転に拘らず前記姿勢角を前記目標値に維
持するために必要な前記作業アタッチメントの第1の回
転速度を演算出力する第1の回転速度演算手段と、 前記姿勢角偏差に基づいた前記作業アタッチメントの第
2の回転速度を演算出力する第2の回転速度演算手段
と、 前記演算された第1と第2の回転速度を加算する加算手
段とを有する作業アタッチメントの姿勢角制御装置にお
いて、 前記加算された回転速度が第1の回転速度と同方向の場
合は前記加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は
前記加算された回転速度を出力しないように制限する制
限手段を備え、この制限手段の出力で前記アクチュエー
タを駆動することを特徴とする作業機の姿勢角制御装
置。
1. A posture angle detecting means mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detecting a posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator, wherein the posture angle is detected by the posture angle detecting means. Deviation calculation means for calculating a deviation between the attitude angle of the work attachment and a target value thereof based on the obtained value, and the work attachment necessary to maintain the attitude angle at the target value regardless of the rotation of the driving body. A first rotation speed calculating means for calculating and outputting the first rotation speed of the work attachment; a second rotation speed calculating means for calculating and outputting a second rotation speed of the work attachment based on the attitude angle deviation; An attitude angle control device for a work attachment having an adding means for adding the first and second rotation speeds, wherein the added rotation speed is equal to the first rotation speed. In the case of a direction, the added rotation speed is output, and in the case of a reverse direction, the added rotation speed is limited so as not to be output, and the actuator is driven by the output of the limitation device. Characteristic attitude control device for working machine.
【請求項2】基台に回転可能に取り付けられた駆動体に
装着され、姿勢角をアクチュエータにより制御される作
業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢角検出手段
と、 前記姿勢角検出手段で検出された値に基づく前記作業ア
タッチメントの姿勢角とその目標値との偏差を演算する
偏差演算手段と、 前記駆動体の回転に拘らず前記姿勢角を前記目標値に維
持するために必要な前記作業アタッチメントの第1の回
転速度を演算出力する第1の回転速度演算手段と、 前記姿勢角偏差に基づいた前記作業アタッチメントの第
2の回転速度を演算出力する第2の回転速度演算手段
と、 前記演算された第1と第2の回転速度を加算する加算手
段とを有する作業アタッチメントの姿勢角制御装置にお
いて、 前記作業アタッチメントの姿勢角が前記目標値に対して
遅れているときは前記姿勢角偏差に基づいて前記第1の
回転速度をより大きくし、前記作業アタッチメントの姿
勢角が前記目標値に対して進んでいるときは前記姿勢角
偏差に基づいて前記第1の回転速度をより小さくするよ
うに前記第1の回転速度を補正する速度補正手段と、 前記加算された回転速度が第1の回転速度と同方向の場
合は前記加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は
前記加算された回転速度を出力しないように制限する制
限手段とを備え、この制限手段の出力で前記アクチュエ
ータを駆動することを特徴とする作業機の姿勢角制御装
置。
2. A posture angle detecting means mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detecting a posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator, wherein the posture angle is detected by the posture angle detecting means. Deviation calculation means for calculating a deviation between the attitude angle of the work attachment and a target value thereof based on the obtained value, and the work attachment necessary to maintain the attitude angle at the target value regardless of the rotation of the driving body. A first rotation speed calculating means for calculating and outputting the first rotation speed of the work attachment; a second rotation speed calculating means for calculating and outputting a second rotation speed of the work attachment based on the attitude angle deviation; An attitude angle control device for a work attachment having an adding means for adding the first and second rotational speeds, wherein the attitude angle of the work attachment is the target angle. The first rotation speed is made larger based on the attitude angle deviation when it is late with respect to, and when the attitude angle of the work attachment is ahead of the target value, it is based on the attitude angle deviation. Speed correction means for correcting the first rotation speed so as to make the first rotation speed smaller, and when the added rotation speed is in the same direction as the first rotation speed, the added rotation Limiting means for outputting a speed, and restricting the added rotational speed so as not to be output in the case of a reverse direction, wherein the actuator is driven by the output of the limiting means. Control device.
【請求項3】基台に回転可能に取り付けられた駆動体に
装着され、姿勢角をアクチュエータにより制御される作
業アタッチメントの姿勢角を検出する姿勢角検出手段
と、 前記姿勢角検出手段で検出された値に基づく前記作業ア
タッチメントの姿勢角とその目標値との偏差を演算する
偏差演算手段と、 前記駆動体の回転に拘らず前記姿勢角を前記目標値に維
持するために必要な前記作業アタッチメントの第1の回
転速度を演算出力する第1の回転速度演算手段と、 前記姿勢角偏差に基づいた前記作業アタッチメントの第
2の回転速度を演算出力する第2の回転速度演算手段
と、 前記演算された第1と第2の回転速度を加算する第1の
加算手段とを有する作業アタッチメントの姿勢角制御装
置において、 前記加算された回転速度が第1の回転速度と同方向の場
合は前記加算された回転速度を出力し、逆方向の場合は
前記加算された回転速度を出力しないように制限する制
限手段と、 前記作業アタッチメントの姿勢角が前記目標値に対して
遅れているときは回転速度を0にし、前記姿勢角が前記
目標値に対して進んでいて前記姿勢角偏差が所定値以内
にあるときは回転速度を0にし、前記姿勢角が前記目標
値に対して進んでいて前記姿勢角偏差が所定値を越える
ときは前記姿勢角偏差に基づいて前記第1の回転速度と
逆方向の第3の回転速度を演算出力する第3の回転速度
演算手段と、 前記第3の回転速度と前記制限手段の出力を加算する第
2の加算手段とを備え、この第2の加算手段の出力で前
記アクチュエータを駆動することを特徴とする作業機の
姿勢角制御装置。
3. A posture angle detecting means mounted on a driving body rotatably mounted on a base and detecting a posture angle of a work attachment whose posture angle is controlled by an actuator, wherein the posture angle is detected by the posture angle detecting means. Deviation calculation means for calculating a deviation between the attitude angle of the work attachment and a target value thereof based on the obtained value, and the work attachment necessary to maintain the attitude angle at the target value regardless of the rotation of the driving body. A first rotation speed calculating means for calculating and outputting the first rotation speed of the work attachment; a second rotation speed calculating means for calculating and outputting a second rotation speed of the work attachment based on the attitude angle deviation; An attitude angle control device for a work attachment having first addition means for adding the obtained first and second rotation speeds, wherein the added rotation speed is the first rotation speed; In the case of the same direction as the degree, the added rotation speed is output, and in the case of the opposite direction, the added rotation speed is limited so as not to be output, and the attitude angle of the work attachment is set to the target value. When the vehicle is late, the rotation speed is set to 0. When the posture angle is advanced with respect to the target value and the posture angle deviation is within a predetermined value, the rotation speed is set to 0, and the posture angle is set to the target value. A third rotation speed calculation for calculating and outputting a third rotation speed in a direction opposite to the first rotation speed on the basis of the posture angle deviation when the posture angle deviation exceeds a predetermined value. And a second adding means for adding the output of the third rotating speed and the limiting means, and driving the actuator with the output of the second adding means. Angle control device.
【請求項4】請求項3に記載した作業機の姿勢角制御装
置において、 前記作業アタッチメントの姿勢角が前記目標値に対して
遅れているときは前記姿勢角偏差に基づいて前記第1の
回転速度をより大きくし、前記作業アタッチメントの姿
勢角が前記目標値に対して進んでいるときは前記姿勢角
偏差に基づいて前記第1の回転速度をより小さくするよ
うに前記第1の回転速度を補正する速度補正手段をさら
に備えることを特徴とする作業機の姿勢角制御装置。
4. The work machine attitude angle control device according to claim 3, wherein when the attitude angle of the work attachment is delayed with respect to the target value, the first rotation is performed based on the attitude angle deviation. The first rotation speed is increased so as to make the first rotation speed smaller based on the posture angle deviation when the posture angle of the work attachment is advanced with respect to the target value. A posture angle control device for a working machine, further comprising a speed correcting means for correcting.
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