JP2525233B2 - 作業機のティ―チング・プレイバック方法 - Google Patents

作業機のティ―チング・プレイバック方法

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    • E02F3/36Component parts
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    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は建設機械、殊に油圧パワーショベルにおい
て、負荷変動に対してティーチング通りのプレイバック
作業を行なうようにして精度を向上した作業機のティー
チング・プレイバック方法に関する。
(従来の技術) 近時建設機械、殊に油圧パワーショベルは作業の性質
上土砂の掘削、積込みの繰返し作業が多く、また、それ
に合せて電子技術の発達から自動化が早急に伸び当出願
人が先に出願した時願昭63−149647は、その1例であっ
て、その内容は明細書、図面に詳しく記述されているの
で、改めて説明しないが、そのティーチング・プレイバ
ック方法は作業機操作レバー(以下単に作業機レバーと
略称する)の操作量を電気信号に変換して記憶しながら
作業機軌跡をティーチングしたうえ、プレイバック作業
を行なうようにしたものである。
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記方法ではプレイバック作業における負荷
がティーチング時に対して変動、殊に大きくなった場
合、エンジン出力が不足してエンジン回転数の低下と共
に、ポンプ吐出量が減少してティーチング時の軌跡と異
なる軌跡となり、また複合操作時の負荷変動に対してア
クチュエータへの供給流量が変化して同様にティーチン
グ時と異なる軌跡となるという不具合があった。
本発明は上記の不具合を解消することを目的としたもの
であって、ティーチング時に対するプレイバック時の負
荷変動に関わらずティーチング通りのプレイバック作業
を行なわせるようにした作業機のティーチング・プレイ
バック方法を提供しようとするものである。
(課題を解決するための手段及び作用) 本発明は上記目的を達成するために、操作レバーの操
作量に応じてエンジンで駆動されるポンプから各アクチ
ュエータへの圧油の供給量を制御するとともに、操作レ
バーの指令信号で作動する作業機の動作をティーチング
操作とし、この指令信号をコントローラに記憶させたう
え、この記憶された指令信号に基づいて各アクチュエー
タへの圧油の供給量を制御してティーチング操作と同一
作業を繰り返し再生してプレイバック操作を行う作業機
のティーチング・プレイバック方法において、ティーチ
ング操作時はエンジン出力を定格出力より低い所定出力
値にしてポンプから各アクチュエータへの圧油の供給量
をコントローラに記憶し、ティーチング操作時に各アク
チュエータへの圧油が変動し、エンジン出力がティーチ
ング操作時の低い所定出力値を越えたとき定格出力によ
りエンジンでポンプを駆動するとともに、コントローラ
に記憶した指令信号により各アクチュエータへの供給量
をティーチング時と同一に維持する。上記方法により、
プレイバック作業においてエンジン出力制御によるポン
プ吐出量の補償及びアクチュエータへの流量補償によっ
て負荷変動があってもティーチング通りのプレイバック
作業を行なうようにして上記の問題点を解消したもので
ある。即ち、先ずティーチング時におけるエンジン出力
80%程度に押え、余力を残して行ない、プレイバック作
業において負荷が大きくなった場合は自動的にエンジン
出力を上げてポンプ吐出量を維持してティーチング通り
の作業を行わせると共に、複合操作時の負荷変動に対し
てはアクチュエータへの流入回路に圧力補償付流量調整
弁を介装してアクチュエータへの供給流量をティーチン
グ時の流量を維持するようにしたものである。
(実施例) 以下、本発明の一実施例を添付図面により詳述する。
第1図は作業機のティーチング・プレイバック制御回
路を示し、1は作業機レバー、2は作業機レバーの操作
量を電気信号に変換する装置、3は自動化コントロー
ラ、4は電子コントローラ、5はエンジン6の燃料噴射
量制御装置、7は可変容量型ポンプ8(以下単に可変ポ
ンプと略称する)のレギュレータ、そして前記可変ポン
プの流入回路9にアクチュエータ10、電子式油圧バルブ
11、及び補償付流量調整弁12が接続されている。
なお、油圧パワーショベルは図示していないが複数個
の可変ポンプ作業機レバー、それに応じたアクチュエー
タ等が装着されるが、これらは同一構成であるため説明
を簡易化するために1個の作業機レバー、それに対応す
るアクチュエータ回路について述べる。
自動化コントローラ3はティーチング時の作業機レバ
ーの操作量を電気信号に変換して記憶・演算を行なうと
同時にプレイバック時に電子コントローラ4に、このデ
ータを出力信号として送信するものであって入力インタ
フェース13、該入力インタフェースからの入力信号に基
いて演算・制御する回路14、処理手順・定数等を記憶す
る回路15及び、これらの演算・制御の結果得られ値を出
力する出力インタフェース16からなっている。
そして上記自動化コントローラ3には手動モード(OF
F)、自動化としてのティーチングモード(T)及びプ
レイバックモード(P)の切換を行なうモード切換スイ
ッチ17とティーチングとティーチング及びプレイバック
の各ON、OFFスイッチ18、19が設けられている。次に電
子コントローラ4は自動化コントローラ3からの入力信
号に基いて電子式油圧バルブ11を信号回路20、21によっ
て作動させアクチュエータ10を介して図示しない作業機
を操作してプレイバック作業を制御するものであるが、
同時にプレイバック作業における負荷変動に対するフィ
ードバックの入力信号及びその入力信号に基く制御の指
令信号の出力を行ない、そのために、エンジンの燃料噴
射制御装置5とは出力信号回路22、23を介し、可変ポン
プのレギュレータ7とは入出信号回路24、25を介し、ま
た圧力補償付流量調整弁12とは出力信号回路27、28を介
して夫々電子コントローラ4と連結させてある。これに
よって負荷変動があった場合は、該コントローラからの
指令により変動値に応じてエンジン出力、吐出量を制御
してティーチング時の吐出量を維持し、また複合操作に
よる負荷変動に際しては変動値に応じて圧力補償付流量
調整弁12を制御してアクチュエータ10への流量を同様に
ティーチング時の供給流量を維持するようにしてある。
なお、この電子コントローラ4も既述の自動化コント
ローラ3と同様に入力インタフェース28、該入力インタ
フェースからの入力信号に基いて演算・制御する制御回
路29、処理手順・定数等を記憶する回路30及びこれらの
演算・制御の結果得られた値を出力する出力インタフェ
ース31からなっている。
また、アクチュエータ10を作動制御する電子式油圧
バルブ11は作業機レバー1の操作量を電圧として入力さ
れたうえ指令電流としてソレノイド32、33に出力された
うえ、指令電流と指令電流の関係値を演算制御されるよ
うになっているが、この電子式油圧バルブに代えて第2
図に示すような電子式ポペット弁34a〜34dを用いてもよ
く、電子コントローラ4からの指令電流の信号がソレノ
イド35a、35bに入力されると、該信号に応じてメータイ
ンのポペット弁34a及びメータアウトのポペット弁34bが
開口してアクチュエータ10に前記指令電流に応じた指令
電流が供給制御するようになっている。
次に上記ティーチング・プレイバック回路における操
作方法及び手順について述べる。
(1)ティーチング操作方法 モード切換スイッチ17をティーチングモード(T)に
切換え、次いでティーチングスイッチ18を“ON"にして
ティーチングが開始され、作業機レバー1を所要方向に
動かすと、その操作量が電気信号として自動化コントロ
ーラ3に入力され記憶される一方電子コントローラ4を
経て電子式油圧バルブ11のソレノイド32、33に入力され
て、該バルブを制御してアクチュエータ32を作動して図
示しない作業機を所定の軌跡になるようティーチングさ
れ、スイッチ18を“OFF"にして作業は完了する。
(2)プレイバック操作方法 プレイバック開始に際しては、先ず作業機の姿勢をセ
ットしたうえ、モードスイッチ17をプレイバックモード
(P)に切換え、次いでプレイバックスイッチ19を“O
N"にすると、プレイバック作業が開始される。
上記プレイバック作業がプレイバックスイッチ19を
“OFF"にするまで繰返し行なわれる。なお、このプレイ
バック作業においてティーチング時に対して負荷変動が
あった場合は、オペレータが特別な操作をすることなく
自動的にエンジン出力を制御してポンプ吐出量を維持
し、また複合操作による負荷変動に対しては流量調整し
てティーチング時の流量を維持するようにしてあるので
ティーチング通りのプレイバック作業が行なわれるよう
になっている。
またプレイバック作業中にオペレータが作業機レバー
を操作すると追加信号が自動化コントローラ3に加算さ
れ、それによって電子式油圧バルブ11、アクチュエータ
10が操作されるようになっている。
(3)ティーチング・プレイバックのフローチャート 第3図は上記したティーチング・プレイバック操作の
フローを示したものである。
(発明の効果) 本発明は上記の如く構成したから、ティーチング・プ
レイバックとした本来の効果を加えて、欠点とされてき
た負荷変動によるプレイバック動作、即ち作業機の軌跡
がティーチング時の軌跡と一致しないという問題がエン
ジン出力制御によるポンプ吐出量の維持、及びアクチュ
エータへの流量調整による流量維持によって解消され、
これによってプレイバック作業の精度が向上すると共
に、作業機の自動化に大きく貢献することになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例としての作業機のティーチン
グ・プレイバック制御回路図、第2図は第1図に示す電
子式油圧バルブに代る電子式ポペット弁を用いた他の実
施例、第3図は第1図のフローチャートである。 1…作業機レバー 2…電気信号変換装置 3…自動化コントローラ 4…電子コントローラ 5…燃料噴射制御装置 6…エンジン 7…レギュレータ 8…可変容量ポンプ 10…アクチュエータ 11…電子式油圧バルブ 12…圧力補償付流量調整弁 17…モード切換スイッチ 18…ティーチングスイッチ 19…プレイバックスイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野田 匠 大阪府枚方市上野3―1―1 株式会社 小松製作所大阪工場内 (56)参考文献 特開 昭60−172712(JP,A) 特開 昭62−88804(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】操作レバーの操作量に応じてエンジンで駆
    動されるポンプから各アクチュエータへの圧油の供給量
    を制御するとともに、操作レバーの指令信号で作動する
    作業機の動作をティーチング操作とし、この指令信号を
    コントローラに記憶させたうえ、この記憶された指令信
    号に基づいて各アクチュエータへの圧油の供給量を制御
    してティーチング操作と同一作業を繰り返し再生してプ
    レイバック操作を行う作業機のティーチング・プレイバ
    ック方法において、ティーチング操作時はエンジン出力
    を定格出力より低い所定出力値にしてポンプから各アク
    チュエータへの圧油の供給量をコントローラに記憶し、
    ティーチング操作時に各アクチュエータへの圧油が変動
    し、エンジン出力がティーチング操作時の低い所定出力
    値を越えたとき定格出力によりエンジンでポンプを駆動
    するとともに、コントローラに記憶した指令信号により
    各アクチュエータへの供給量をティーチング時と同一に
    維持することを特徴とする作業機のティーチング・プレ
    イバック方法。
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