JP2582286B2 - Work automation method and device for construction machinery - Google Patents

Work automation method and device for construction machinery

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JP2582286B2
JP2582286B2 JP63265129A JP26512988A JP2582286B2 JP 2582286 B2 JP2582286 B2 JP 2582286B2 JP 63265129 A JP63265129 A JP 63265129A JP 26512988 A JP26512988 A JP 26512988A JP 2582286 B2 JP2582286 B2 JP 2582286B2
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/438Memorising movements for repetition, e.g. play-back capability

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、建設機械等の油圧駆動機構に装着され、最
初にオペレータが教示したアクチュエータの動作を、次
からは自動的に繰り返すことによって、オペレータの疲
労低減と作業性の向上を図ることを目的とし、特に、プ
レイバック時に於ける作業機アクチュエータに至る油量
の積分値がティーチング時と等しくなる時間差だけ、メ
モリに記憶された操作信号の記憶値を時間的に補正し
て、ティーチング時に対する作業条件の変化による作業
誤差を防止するようにしたことを特徴とする建設機械の
作業自動化方法及び装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial application field) The present invention is mounted on a hydraulic drive mechanism of a construction machine or the like, and automatically repeats the operation of an actuator first taught by an operator, and thereafter, The purpose of the present invention is to reduce the operator's fatigue and improve the workability. In particular, the operation signal stored in the memory is reduced by the time difference at which the integrated value of the oil amount reaching the work machine actuator during playback becomes equal to that during teaching. The present invention relates to a method and apparatus for automating the operation of a construction machine, wherein a stored value is temporally corrected to prevent an operation error due to a change in operation conditions during teaching.

(従来の技術) 近年の電子技術の発達は目覚ましく、建設機械等の油
圧駆動機械は、機械式制御に代って、電子−油圧制御方
式が採用されるようになった。この電子油圧式制御は、
制御の自由度が高く、複雑な制御も低コストで製作でき
るという特徴を有しており、第4図にようなティーチン
グ・プレイバック操作により油圧駆動機械を制御するこ
とも可能である。第4図に於て、手動コントローラ24を
操作すると、その操作信号が制御装置23に出力され、制
御装置23は操作信号に応じて電気−油圧弁22を作動させ
る。これによって油圧シリンダ21と油圧源とが連結さ
れ、油圧源から供給される圧油によって油圧シリンダ21
が作動する。そして、油圧シリンダ21のプレイバック動
作を実施する場合は、制御装置23に所定のプレイバック
指示信号を与えると、記憶装置25に記憶されていう操作
信号が制御装置23に掃き出され、制御装置23は前記操作
信号に応じて電気−油圧弁22を作動させるようになって
いる。
(Prior Art) In recent years, the development of electronic technology has been remarkable, and an electro-hydraulic control system has come to be used for a hydraulic drive machine such as a construction machine instead of a mechanical control. This electro-hydraulic control
It has a feature that the degree of freedom of control is high and complicated control can be manufactured at low cost. It is also possible to control a hydraulic drive machine by a teaching / playback operation as shown in FIG. In FIG. 4, when the manual controller 24 is operated, an operation signal is output to the control device 23, and the control device 23 operates the electro-hydraulic valve 22 according to the operation signal. As a result, the hydraulic cylinder 21 and the hydraulic source are connected, and the hydraulic cylinder 21 is driven by hydraulic oil supplied from the hydraulic source.
Operates. When performing a playback operation of the hydraulic cylinder 21, when a predetermined playback instruction signal is given to the control device 23, an operation signal stored in the storage device 25 is swept out to the control device 23, and the control device 23 Operates the electro-hydraulic valve 22 according to the operation signal.

(発明が解決しようとする課題) 第4図に示すティーチング・プレイバック制御装置で
は、例えば、ティーチング時の土質に比べ、プレイバッ
ク時の土質が硬い場合(或るいはその逆の場合)には油
圧ポンプの駆動馬力をほぼ一定に制御するため、油圧ポ
ンプの吐出量を減少制御(或るいは増加制御)するの
で、作業機速度が低下(増加)してしまい、時間的にプ
レイバック制御している本ティーチング・プレイバック
システムでは後の操作に遅れまたは進みが生じ、正確な
作業ができないという欠点があった。即ち掘削機械の通
常作業パターンは、(掘削)→(旋回とブームの上げ)
→(排土)→(旋回とブームの下げ)であり、掘削時に
負荷が大きくなると前記の理由により作業機の動きが遅
い速度でプレイバック作業が行われるため、定められた
時間が経過すると途中で勝手に次の(旋回とブームの上
げ)作業へ移ってしまいティーチング時の同じ作業を繰
り返さなくなり、オペレータが補正操作を加えても次の
作業へ移るタイミングが計れないため、正確な補正操作
を行いにくかった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the teaching / playback control device shown in FIG. 4, for example, when the soil during playback is harder than the soil during teaching (or vice versa), In order to control the driving horsepower of the hydraulic pump to be substantially constant, the discharge amount of the hydraulic pump is controlled to decrease (or increase), so that the working machine speed decreases (increases), and the playback control is performed in time. However, this teaching / playback system has a drawback that subsequent operations are delayed or advanced, and accurate work cannot be performed. That is, the normal work pattern of the excavating machine is (digging) → (turning and raising the boom)
→ (discharge) → (turning and lowering the boom). When the load increases during excavation, the work machine moves back at a slow speed due to the above-mentioned reasons. The operation moves to the next operation (turning and raising the boom) without permission, and the same operation during teaching will not be repeated. Even if the operator adds a correction operation, the timing of moving to the next operation cannot be measured. It was hard to do.

(課題を解決するための手段) 本発明は、前記従来の技術に於ける課題を解決するた
めに成されたもので、本発明に係る建設機械の作業自動
化方法は、オペレータの操作信号をメモリに記憶させる
ティーチングモードと、該ティーチングモードにおいて
メモリに記憶された記憶値と同一作業を繰り返し行うプ
レイバックモードとからなる建設機械の作業自動化方法
において、ティーチングモードではオペレータの操作信
号と操作時間、および作業機アクチュエータに供給され
る油量検出手段の検出する油量の積分値をメモリに記憶
させ、プレイバックモードに於て作業機アクチュエータ
に供給される油量検出手段の検出する油量の積分値が、
前記ティーチングドに於ける油量の積分値に等しくなる
時間を求め、この時間と前記ティーチングモード時に記
憶された操作時間との時間差を求めると共に、その時間
差をティーチングモードに於ける操作時間に加算するこ
とにより、プレイバックモードに於ける操作信号の時間
的補正を行う。
(Means for Solving the Problems) The present invention has been made in order to solve the problems in the above-mentioned conventional technology, and a method for automating the operation of a construction machine according to the present invention stores an operation signal of an operator in a memory. In the teaching mode, the operation mode and the operation time of the operator in the teaching mode, the operation mode of the construction machine comprises a playback mode in which the same operation as the stored value stored in the memory is repeatedly performed in the teaching mode. The integrated value of the oil amount detected by the oil amount detection means supplied to the work machine actuator is stored in a memory, and the integrated value of the oil amount detected by the oil amount detection means supplied to the work machine actuator in the playback mode. But,
A time that is equal to the integral value of the oil amount in the teaching mode is obtained, a time difference between this time and the operation time stored in the teaching mode is obtained, and the time difference is added to the operation time in the teaching mode. Thus, a temporal correction of the operation signal in the playback mode is performed.

また本発明に係る建設機械の作業自動化装置は、ティ
ーチングモードにおいてオペレータの操作信号を記憶
し、プレイバックモードにおいて前記操作信号の記憶値
を繰り返し出力するメモリと、該メモリからの出力によ
り作業機アクチュエータを制御するコントローラとから
成る建設機械の作業自動化装置において、前記オペレー
タの操作時間を検出する操作時間検出手段と、作業機ア
オクチュエータに供給する油量を検出する油量検出手段
と、該油量検出手段の検出する油量の積分値を記憶する
メモリと、該メモリに記憶されたプレイバックモードに
於ける油量の積分値が、前記ティーチングモードに於け
る油量の積分値に等しくなる時間を算出し、この時間と
前記ティーチングモードに於ける操作時間との時間差を
算出し、この時間差を前記ティーチングモードに於て記
憶された操作時間に加算することにより、プレイバック
モードに於ける操作信号に時間的補正を行うコントロー
ラとからなる。
Further, the construction machine work automation device according to the present invention is a work machine actuator that stores an operation signal of an operator in a teaching mode and repeatedly outputs a stored value of the operation signal in a playback mode, and a work machine actuator based on an output from the memory. An operation time detecting means for detecting an operation time of the operator, an oil amount detecting means for detecting an amount of oil supplied to the work machine actuator, and an oil amount detecting means for controlling the operation time of the operator. A memory for storing the integrated value of the oil amount detected by the detecting means, and a time period during which the integrated value of the oil amount in the playback mode stored in the memory becomes equal to the integrated value of the oil amount in the teaching mode. Is calculated, and the time difference between this time and the operation time in the teaching mode is calculated. By adding the stored operating time At a serial teaching mode, and a controller that performs time correction in the operation signal to the playback mode.

(作用) 前記本発明の構成によるときは、プイレバックモード
で掘削する土砂がティーチングモードより硬い場合に
は、作業機アクチュエータに供給される油量の積分値で
検出したプレイバックモード時の1サイクル分の操作時
間T2が、記憶されているティーチングモード時の1サイ
クル分の操作時間T1より大きくなる。
(Operation) According to the configuration of the present invention, when the earth and sand to be excavated in the pull-back mode is harder than the teaching mode, 1 in the playback mode detected by the integrated value of the oil amount supplied to the work machine actuator. The operation time T2 for one cycle becomes longer than the stored operation time T1 for one cycle in the teaching mode.

従ってその時点におけるプレイバックモードの1サイ
クルの操作時間T2は、ティイーチングモード時の1サイ
クルの操作時間T1に時間差(T2−T1)が加算される。
Therefore, the operation time T2 of one cycle in the playback mode at that time is obtained by adding a time difference (T2−T1) to the operation time T1 of one cycle in the teaching mode.

即ち、ティーチングモード時の1サイクルが完了して
も時間差(T2−T1)が経過するまでは次のプレイバック
モードが開始されない。
That is, even if one cycle in the teaching mode is completed, the next playback mode is not started until the time difference (T2-T1) has elapsed.

プレイバックモードで掘削する土砂がティーチングモ
ードより軟らかい場合には、作業機アクチュエータに供
給される油量の積分値で検出したプレイバックモード時
の1サイクル分の操作時間T2が、記憶されているティー
チングモード時の1サイクル分の操作時間T1より小さく
なる。従ってその時点におけるプレイバックモードの1
サイクルの操作時間T2は、ティーチングモード時の1サ
イクルの操作時間T1に時間差(T2−T1)が加算される。
If the earth and sand excavated in the playback mode is softer than the teaching mode, the operation time T2 for one cycle in the playback mode detected by the integral value of the amount of oil supplied to the work machine actuator is stored in the teaching mode. It becomes shorter than the operation time T1 for one cycle in the mode. Therefore, the playback mode 1 at that time
The operation time T2 of the cycle is obtained by adding a time difference (T2−T1) to the operation time T1 of one cycle in the teaching mode.

即ち、ティーチングモード時の1サイクルの操作時間
T1より時間差(T2−T1)だけ前に、次のプレイバックモ
ードが開始される。
That is, one cycle of operation time in teaching mode
The next playback mode is started before the time difference (T2−T1) before T1.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第
1図(A)は、本発明の建設機械の作業自動化方法及び
装置を油圧掘削機に使用した場合の電気、油圧回路図を
示す。1a・1bは、左右の各作業機レバー、2a1、2a2、2b
は、前記各作業機レバー1a(互いに直角方向に操作され
る)1bの操作量を電気信号に変換する装置である。3は
自動化コントローラであり、モードスイッチ4からのモ
ード信号とティーチングスイッチ5及びプレイバックス
イッチ6からの信号が入力すると、それに応じた信号を
電子制御コントローラ7に出力するようになっている。
電子制御コントローラ7では、自動化コントローラ3か
らの信号に応じて、電子式油圧バルブ8を制御するため
のソレノイド9及び10に制御信号を出力するようになっ
ている。結局、前記左右の作業機レバー1a・1bの操作量
に応じて電子式油圧バルブ8が作動され、油圧ポンプ11
から吐出された圧油は、前記油圧バルブ8の操作量に応
じた油量に制御されシリンダ12に供給される。前記油圧
ポンプ11から電子式油圧バルブ8への圧油供給路には油
量検出手段13及びリリーフ弁14が設けられ、前記油量検
出手段13の油量信号は前記自動化コントローラ3に出力
されるよう構成されている。前記電子制御コントローラ
7には左右作業機レバー1a・1bの操作信号が電圧として
入力されるが、該電圧とシリンダ12への指令流量との関
係は7aのようになっている。また、シリンダ12への指令
流量と電流の関係は、7cのように設定されているため、
電子制御コントローラ7に入力された左右作業機レバー
1a・1bの操作信号は最終的に7d・7eのような電流信号と
なって、電子式油圧バルブ8のソレノイド9・10に出力
される。前記自動化コントローラ3はモード切り替えコ
ントローラ3aとメモリ3bより成り、ティーチングモード
でオペレータが左右作業機レバー1a・1bを操作してブー
ム、アーム、バケットの操作量を電気信号変換装置2
a1、2a2、2bにより電気信号として自動化コントローラ
3に出力するとモード切り替えコントローラ3aを介して
第3図(B)に破線で示すごとくメモリ3bに記憶され
る。一方、自動化コントローラ3に前記油量検出手段13
からの油量信号が入力されると、該油量信号の積分値も
第3図(A)に破線で示すごとくメモリ3bに記憶され
る。次に、プレイバックモードに切り替えるとメモリ3b
に記憶されたオペレータの操作信号がモード切り替えコ
ントローラ3aを介して電子制御コントローラー7に出力
され、前記のようにブーム、アーム、バケットシリンダ
(12にて代表する)を操作するプレイバック作業が行わ
れる。プレイバック作業中に、例えばバケットが、ティ
ーチングモードに比べ硬い土質に当って油圧ポンプの吐
出量が減少制御された場合には、シリンダ12の速度が遅
くなるが前記油量検出手段13からの油量信号が自動化コ
ントローラ3に出力され、第3図(A)に実線で示すご
とく油量信号の積分値が算出され、ティーチングモード
に於て記憶された油量信号の積分値と等しくなるまでの
時間差分、即ち第3図(A)に示す(t2−t1)だけ、第
3図(B)に破線で示すメモリ3bから出力されるオペレ
ータの操作信号、即ち第3図(B)に於てT1点からT2
までの時間的に遅らせて、モード切り替えコントローラ
3aを介して電子制御コントローラ7に出力する。時間t1
以前についても同様に連続して制御されるので第3図
(B)に破線で示すティーチング時の操作信号は実線で
示す時間的に修正された信号となって、シリンダ12を作
動させるようにしたので全体的な作動時間を伸ばしてテ
ィーチングモードに於て教示した作業を正確にプレイバ
ックすることができる。また、ティーチングモードに比
べ軟かい土質に当った場合には逆に全体的な作業時間を
短縮してティーチングモードに於て教示した作業を正確
にプレイバックすることができる。尚、プレイバックモ
ード中であっても作業機レバー1a・1bからの補正信号を
自動化コントローラ3に入力すれば前記ティーチングモ
ードで教示した記憶値に前記補正信号が加算されたプレ
イバック作業が行われ、ティーチングモードに於ける教
示作業の補正等の補正作業ができる。又、モードスイッ
チをOFFにすればティーチングプレイバックの自動操作
から手動操作に切り替えられ、通常操作が可能となる。
第1図(B)は、第1図(A)の電子式油圧バルプ8の
代わりに電子式ポペット弁8a〜8dを用いた別の実施例
で、第1図(A)のソレノイド9と同じ信号がソレノイ
ド9a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8a及びメータアウトのポペット弁8bが開口し、シ
リンダ12へ供給・排出される油量を制御する。従って、
前記ソレノイド9aに入力される信号に応じた速度で、シ
リンダ12のロッドは矢印Pの方向に動く。また、第1図
(A)のソレノイド10と同じ信号がソレノイド9b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8c、
及びメータアウトのポペット弁8dが開口し、同様にして
シリンダ12のロッドは矢印Sの方向に動く。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 (A) shows an electric and hydraulic circuit diagram when the method and apparatus for automating construction machine work of the present invention are used in a hydraulic excavator. 1a · 1b are each of the left and right working machine levers, 2a 1, 2a 2, 2b
Is a device for converting the operation amount of each of the working machine levers 1a (operated in a direction perpendicular to each other) 1b to an electric signal. Reference numeral 3 denotes an automation controller, which receives a mode signal from the mode switch 4 and a signal from the teaching switch 5 and the playback switch 6 and outputs a signal corresponding to the input to the electronic controller 7.
The electronic controller 7 outputs a control signal to solenoids 9 and 10 for controlling the electronic hydraulic valve 8 in accordance with a signal from the automation controller 3. Eventually, the electronic hydraulic valve 8 is operated according to the operation amounts of the left and right working machine levers 1a and 1b, and the hydraulic pump 11
Is controlled to an oil amount corresponding to the operation amount of the hydraulic valve 8 and is supplied to the cylinder 12. An oil amount detecting means 13 and a relief valve 14 are provided in a pressure oil supply path from the hydraulic pump 11 to the electronic hydraulic valve 8, and an oil amount signal of the oil amount detecting means 13 is output to the automation controller 3. It is configured as follows. Operation signals of the left and right working machine levers 1a and 1b are input to the electronic control controller 7 as a voltage, and the relationship between the voltage and the command flow rate to the cylinder 12 is as shown at 7a. Also, the relationship between the command flow rate to the cylinder 12 and the current is set as 7c,
Left and right working machine lever input to the electronic control controller 7
The operation signals of 1a and 1b finally become current signals like 7d and 7e, and are output to the solenoids 9 and 10 of the electronic hydraulic valve 8. The automation controller 3 comprises a mode switching controller 3a and a memory 3b. In a teaching mode, the operator operates the left and right working machine levers 1a and 1b to change the operation amounts of the boom, the arm and the bucket into an electric signal converter 2.
a 1, 2a 2, is stored in the memory 3b as indicated by broken line in Figure 3 through the mode switching controller 3a when the output (B) to the automation controller 3 as an electric signal by 2b. On the other hand, the automatic controller 3 is provided with the oil amount detecting means 13.
When the oil amount signal is input from the controller 3, the integrated value of the oil amount signal is also stored in the memory 3b as shown by the broken line in FIG. 3 (A). Next, when you switch to playback mode, memory 3b
Is output to the electronic control controller 7 via the mode switching controller 3a, and the playback operation for operating the boom, arm, and bucket cylinder (represented by 12) is performed as described above. . During the playback operation, for example, if the bucket is hit against hard soil compared to the teaching mode and the discharge amount of the hydraulic pump is controlled to decrease, the speed of the cylinder 12 decreases, but the oil amount from the oil amount detecting means 13 The oil amount signal is output to the automation controller 3, the integrated value of the oil amount signal is calculated as shown by the solid line in FIG. 3 (A), and the integrated value of the oil amount signal becomes equal to the integrated value of the oil amount signal stored in the teaching mode. The operation signal of the operator output from the memory 3b indicated by the broken line in FIG. 3B only for the time difference, that is, (t 2 −t 1 ) shown in FIG. at delayed temporally from one point T to 2 points T Te, mode switching controller
Output to the electronic controller 7 via 3a. Time t 1
Since the control is continuously performed in the same manner as before, the operation signal at the time of teaching shown by the broken line in FIG. 3 (B) is a time-corrected signal shown by the solid line, and the cylinder 12 is operated. Therefore, the operation taught in the teaching mode can be accurately played back by extending the entire operation time. On the other hand, in the case of hitting the soil softer than in the teaching mode, the work time taught in the teaching mode can be accurately played back by shortening the overall work time. Note that, even during the playback mode, if the correction signal from the working machine levers 1a and 1b is input to the automation controller 3, the playback operation in which the correction signal is added to the stored value taught in the teaching mode is performed. , Correction work such as correction of teaching work in the teaching mode. If the mode switch is turned off, the teaching playback can be switched from automatic operation to manual operation, and normal operation can be performed.
FIG. 1B is another embodiment using electronic poppet valves 8a to 8d instead of the electronic hydraulic valve 8 in FIG. 1A, and is the same as the solenoid 9 in FIG. 1A. When a signal is input to the solenoid 9a, the meter-in poppet valve 8a and the meter-out poppet valve 8b are opened according to the signal, and the amount of oil supplied to and discharged from the cylinder 12 is controlled. Therefore,
The rod of the cylinder 12 moves in the direction of the arrow P at a speed according to the signal input to the solenoid 9a. When the same signal as that of the solenoid 10 in FIG. 1A is input to the solenoid 9b, the meter-in poppet valve 8c,
Then, the poppet valve 8d of the meter-out is opened, and the rod of the cylinder 12 moves in the direction of the arrow S in the same manner.

(1)ティーチング操作方法モードスイッチ4をティー
チングモードTにセットし、ティーチングスイッチ5を
ONにすると、左右作業機レバー1a・1bの操作量に応じた
電気信号2a1、2a2、2bがモード切り替えコントローラ3
a、電子制御コントローラ7を経由して電子式油圧バル
ブ8を制御してシリンダ12が作動されて所定の作業が行
われると同時に、左右作業機レバー1a・1bの操作量及び
シリンダ12へ供給される油量の積分値が自動化コントロ
ーラ3のメモリ3bに記憶される。ティーチング作業が完
了した後、ティーチングスイッチをOFFにしてティーチ
ング操作を完了する。
(1) Teaching operation method Set the mode switch 4 to the teaching mode T and set the teaching switch 5 to
When set to ON, the electric signals 2a 1 , 2a 2 and 2b corresponding to the operation amounts of the left and right working machine levers 1a and 1b are switched to the mode switching controller
a, the electronic hydraulic valve 8 is controlled via the electronic control controller 7 to operate the cylinder 12 to perform a predetermined operation, and at the same time, the operation amount of the left and right working machine levers 1a and 1b and the supply to the cylinder 12 The integrated oil amount is stored in the memory 3b of the automation controller 3. After the teaching work is completed, turn off the teaching switch to complete the teaching operation.

(2)プレイバック操作方法 プレイバック開始点に作業機の姿勢をセットし、モー
ドスイッチ4をプレイバックモードPにセットし、プレ
イバックスイッチ6をONするとティーチングスイッチ5
はOFFとなっているのでプレイバック作業が開始され
る。前記プレイバック作業は、プレイバックスイッチ6
をOFFするまで何回でも繰り返し行われる。このプレイ
バック作業中にオペレータが作業機レバー1a・1bにより
補正信号を自動化コントローラ3に入力すると、該補正
信号にて前記同様電子式油圧バルブ8を制御してシリン
ダ12を補正操作する。プレーバック作業中にティーチン
グモードより硬い土質に当る等、作業条件が異なってく
ると、作業機シリンダ12の速度が変化してくるが作業機
シリンダ12への供給油量の積分値が等しくなるまで、テ
ィーチング時に於ける作用作業機レバー1a・1bの操作信
号を時間的に補正しているので、全体的に作業時間を延
長又は短縮してティーチング時に教示された作業を正確
にプレイバックすることができる。第2図は、第1図の
電気・油圧回路に於けるフローチャートを示す図で、先
ずスタートの後、ステップS1で初期設定が行われる。ス
テップS2及びS3は、モードスイッチ4にて通常作業モー
ド・ティーチングモード・プレイバックモードを選択す
るステップである。S4及びS5ステップでティーチングス
イッチ5をON、プレイバックスイッチ6をOFFすれば、S
6ステップで自動化コントローラ3のメモリ3bがクリア
され、S7ステップで左右作業機レバー1a・1bの操作信号
が自動化コントローラ3のメモリ3bに記憶される。又S8
ステップでは作業機シリンダ12へ油量信号積分値が自動
化コントローラ3のメモリ3bに記憶される。左右作業機
レバー1a・1bによるティーチング作業が完了すると、S9
及びS10ステップでプレイバックスイッチ6をONすると
ティーチングスイッチ5がOFFとなっているので、S11ス
テップで自動化コントローラ3のメモリ3bのメモリデー
タに、作業機レバー1a・1bの補正信号としてのレバー信
号2a1、2a2、2bが加算された信号によりプレイバック操
作が行われる。S12ステップでは作業機シリンダ12へ油
量積分値が算出され、S13ステップで、S12ステップの油
量積分値がS8ステップの油量積分値に等しくなる時間差
を算出する。次にS14ステップでS13ステップの時間差分
だけS7ステップの作業機レバー1a・1bの操作信号を時間
的に修正して、該修正信号をS15ステップに出力する。S
15ステップではS14ステップの修正信号及び作業機レバ
ー1a・1bの補正信号によってプレイバック作業を行う。
S16ステップでメモリ掃き出しが完了するとS2ステップ
へ戻ってプレイバック作業が繰り返され、プレイバック
スイッチ6をOFFするまで何回でも前記ティーチングさ
れた通りの作業を繰り返す。
(2) Playback operation method Set the posture of the work equipment at the playback start point, set the mode switch 4 to playback mode P, and turn on the playback switch 6 to turn on the teaching switch 5
Is turned off, so the playback operation is started. The playback operation includes a playback switch 6
It is repeated as many times as you want until you turn off. When the operator inputs a correction signal to the automation controller 3 by the work machine levers 1a and 1b during the playback operation, the electronic hydraulic valve 8 is controlled by the correction signal in the same manner as described above to correct the cylinder 12. If the working conditions change, such as hitting the soil harder than the teaching mode during the playback operation, the speed of the working machine cylinder 12 will change, but until the integrated value of the amount of oil supplied to the working machine cylinder 12 becomes equal. Since the operation signals of the working machine levers 1a and 1b at the time of teaching are temporally corrected, it is possible to extend or shorten the working time as a whole and accurately play back the work taught at the time of teaching. it can. FIG. 2 is a diagram showing a flowchart in the electric / hydraulic circuit of FIG. 1. First, after starting, initialization is performed in step S1. Steps S2 and S3 are steps for selecting the normal operation mode, the teaching mode, and the playback mode using the mode switch 4. If the teaching switch 5 is turned on and the playback switch 6 is turned off in steps S4 and S5, S
The memory 3b of the automation controller 3 is cleared in six steps, and the operation signals of the left and right working machine levers 1a and 1b are stored in the memory 3b of the automation controller 3 in step S7. Also S8
In the step, the integrated value of the oil amount signal to the work machine cylinder 12 is stored in the memory 3b of the automation controller 3. When the teaching work by the left and right working machine levers 1a and 1b is completed,
Since the teaching switch 5 is turned off when the playback switch 6 is turned on in step S10, the lever signal 2a as a correction signal for the work implement levers 1a and 1b is added to the memory data in the memory 3b of the automation controller 3 in step S11. 1, 2a 2, 2b is playback operation is performed by the signal added. In step S12, an oil amount integral value is calculated for the work machine cylinder 12, and in step S13, a time difference in which the oil amount integral value in step S12 is equal to the oil amount integral value in step S8 is calculated. Next, in step S14, the operation signals of the work implement levers 1a and 1b in step S7 are temporally corrected by the time difference in step S13, and the corrected signal is output to step S15. S
In the 15th step, a playback operation is performed based on the correction signal of the S14 step and the correction signals of the work implement levers 1a and 1b.
When the memory sweep is completed in step S16, the process returns to step S2 and the playback operation is repeated, and the operation as described above is repeated any number of times until the playback switch 6 is turned off.

(発明の効果) 以上、詳述したように、本発明にかかる建設機械の作
業自動化方法及び装置は次の効果を奏する。
(Effects of the Invention) As described above in detail, the method and apparatus for automating the operation of a construction machine according to the present invention have the following effects.

(1)プレイバックモードで掘削する土砂がティーチン
グモードより硬い場合には、ティーチングモード1サイ
クルが完了しても時間差(T2−T1)が経過するまでは次
のプレイバックモードを開始せず、プレイバックモード
で掘削する土砂がティーチングモードより軟らかい場合
には、ティーチングモード1サイクルの操作時間T1より
時間差(T2−T1)だけ前に、次のプレイバックモードが
開始される。
(1) If the soil excavated in the playback mode is harder than the teaching mode, the next playback mode is not started until the time difference (T2-T1) elapses even if one cycle of the teaching mode is completed. If the earth and sand excavated in the back mode is softer than the teaching mode, the next playback mode is started a time difference (T2-T1) before the operation time T1 of one cycle of the teaching mode.

即ち、プレイバックモードとティーチングモードとの
土質が大きく異なり作業機アクチュエータの速度が変化
しても、ティーチングモードで教示した作業を正確にプ
レイバックできる。
That is, even if the soil properties of the playback mode and the teaching mode are significantly different and the speed of the work machine actuator changes, the work taught in the teaching mode can be accurately played back.

(2)プレイバックモードで掘削する土砂がティーチン
グモードより硬い場合には、ティーチングモード1サイ
クルが完了しても時間差(T2−T1)が経過するまでは次
のプレイバックモードを開始しないため、前のプレイバ
ック信号による動作と次のプレイバック信号とが重複す
ることがなくなり、プレイバックモードにおける作業の
安全性が向上する。
(2) If the soil excavated in the playback mode is harder than the teaching mode, the next playback mode will not start until the time difference (T2-T1) has elapsed even if one cycle of the teaching mode is completed. The operation by the playback signal and the next playback signal do not overlap, and the safety of the operation in the playback mode is improved.

(3)また、プレイバックモードで掘削する土砂がティ
ーチングモードより軟らかい場合には、ティーチングモ
ード1サイクルの操作時間T1より時間差(T2−T1)だけ
前に、次のプレイバックモードが開始されるため、その
分プレイバックモードにおける作業能率が向上する。
(3) Further, when the earth and sand excavated in the playback mode is softer than the teaching mode, the next playback mode is started before the operation time T1 of one cycle of the teaching mode by a time difference (T2−T1). Therefore, the work efficiency in the playback mode is improved accordingly.

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

第1図(A)及び(B)は本発明の実施例に於ける電
気、油圧回路図、第2図は第1図のフローチャート、第
3図(A)は作業時間に対する作業機シリンダへの油量
信号積分値の関係を示し、(B)は作業時間に対するオ
ペレータの操作信号の関係を示す図である。第4図は従
来の技術を示す図である。 1a,1b……左右作業機レバー 2a……電気信号変換装置 3……自動化コントローラ 3a……モード切り替えコントローラ 3b……メモリ 4……モードスイッチ 5……ティーチングスイッチ 6……プレイバックスイッチ 7……電子制御コントローラ 8……電子式油圧バルブ 9,10……ソレノイド 11……油圧ポンプ 12……シリンダ 13……油量検出手段
1 (A) and 1 (B) are electric and hydraulic circuit diagrams in an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of FIG. 1, and FIG. FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between oil amount signal integrated values, and FIG. 4B is a diagram illustrating a relationship between operator operation signals and work time. FIG. 4 is a diagram showing a conventional technique. 1a, 1b: Left and right working machine levers 2a: Electrical signal converter 3: Automated controller 3a: Mode switching controller 3b: Memory 4: Mode switch 5: Teaching switch 6: Playback switch 7: Electronic controller 8 Electronic hydraulic valve 9,10 Solenoid 11 Hydraulic pump 12 Cylinder 13 Oil amount detecting means

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】オペレータの操作信号をメモリに記憶させ
るティーチングモードと、該ティーチングモードにおい
てメモリに記憶された記憶値と同一作業を繰り返し行う
プレイバックモードとからなる建設機械の作業自動化方
法において、ティーチングモードではオペレータの操作
信号と操作時間、および作業機アクチュエータに供給さ
れる油量検出手段の検出する油量の積分値をメモリに記
憶させ、プレイバックモードに於て作業機アクチュエー
タに供給される油量検出手段の検出する油量の積分値
が、前記ティーチングモードに於ける油量の積分値に等
しくなる時間を求め、この時間と前記ティーチングモー
ド時に記憶された操作時間との時間差を求めると共に、
その時間差をティーチングモードに於ける操作時間に加
算することにより、プレイバックモードに於ける操作信
号の時間的補正を行うことを特徴とする建設機械の作業
自動化方法。
1. A teaching method for a construction machine operation automation method comprising: a teaching mode in which an operation signal of an operator is stored in a memory; and a playback mode in which the same operation as a storage value stored in a memory in the teaching mode is repeated. In the mode, the operation signal and the operation time of the operator and the integrated value of the oil amount detected by the oil amount detection means supplied to the work machine actuator are stored in a memory, and the oil supplied to the work machine actuator in the playback mode is stored. An integrated value of the oil amount detected by the amount detecting means is determined to obtain a time during which the integrated value of the oil amount in the teaching mode is equal to, and a time difference between this time and the operation time stored in the teaching mode is determined.
A method for automating the operation of a construction machine, wherein a time difference of an operation signal in a playback mode is corrected by adding the time difference to an operation time in a teaching mode.
【請求項2】ティーチングモードにおいてオペレータの
操作信号を記憶し、プレイバクモードにおいて前記操作
信号の記憶値を繰り返し出力するメモリと、該メモリか
らの出力により作業機アクチュエータを制御するコント
ローラとから成る建設機械の作業自動化装置において、
前記オペレータの操作時間の検出する操作時間検出手段
と、作業機アクチュエータに供給する油量を検出るる油
量検出手段と、該油量検出手段の検出する油量の積分値
を記憶するメモリと、該メモリに記憶されたプレイバッ
クモードに於ける油量の積分値が、前記ティーチングモ
ードに於ける油量の積分値に等しくなる時間を算出し、
この時間と前記ティーチングモードに於ける操作時間と
の時間差を算出し、この時間差を前記ティーチングモー
ドに於て記憶された操作時間に加算することにより、プ
レイバックモードに於ける操作信号の時間的補正を行う
コントローラとから成ることを特徴とする建設機械の作
業自動化装置。
2. A construction comprising a memory for storing an operation signal of an operator in a teaching mode and repeatedly outputting a stored value of the operation signal in a play back mode, and a controller for controlling a work machine actuator based on an output from the memory. In machine automation equipment,
Operation time detection means for detecting the operation time of the operator, oil amount detection means for detecting the amount of oil supplied to the work implement actuator, and a memory for storing an integrated value of the oil amount detected by the oil amount detection means, Calculating a time when the integrated value of the oil amount in the playback mode stored in the memory is equal to the integrated value of the oil amount in the teaching mode;
By calculating the time difference between this time and the operation time in the teaching mode, and adding this time difference to the operation time stored in the teaching mode, the time correction of the operation signal in the playback mode is performed. And a controller that performs the operation.
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