JP3224066B2 - Attachment numerical data measurement method for construction machinery - Google Patents

Attachment numerical data measurement method for construction machinery

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JP3224066B2
JP3224066B2 JP05751294A JP5751294A JP3224066B2 JP 3224066 B2 JP3224066 B2 JP 3224066B2 JP 05751294 A JP05751294 A JP 05751294A JP 5751294 A JP5751294 A JP 5751294A JP 3224066 B2 JP3224066 B2 JP 3224066B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はバケットアタッチメン
トを備えたパワーショベルやホイールローダ等の建設機
械において、多種類のバケットアタッチメントを交換す
る際、交換されたバケットアタッチメントの形状寸法に
関する数値データを測定入力可能な建設機械のアタッチ
メント数値データ測定方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a construction machine such as a power shovel or a wheel loader equipped with a bucket attachment, which is used for exchanging various types of bucket attachments to measure and input numerical data relating to the shape and dimensions of the replaced bucket attachment. The present invention relates to a method for measuring numerical data of an attachment of a construction machine which is possible.

【0002】[0002]

【従来の技術】バケットアタッチメントを備えたパワー
ショベルやホイールローダ等の建設機械においては、任
意の場所を指定した軌跡に沿って自動的に掘削する自動
掘削機能や、作業機が車両に干渉するのを警告防止する
干渉防止機能を具えた機種がある。
2. Description of the Related Art In a construction machine such as a power shovel or a wheel loader provided with a bucket attachment, an automatic excavation function for automatically excavating an arbitrary place along a designated locus, and a work machine that interferes with a vehicle. Some models are equipped with an interference prevention function to prevent warnings.

【0003】これらの機能を達成する上では、作業機各
部の車体本体や接地面に対する位置を正確に把握するこ
とが重要であり、そのためには作業機や車体本体の各部
の寸法などの諸データを予め認知し、これらを記憶して
おく必要がある。特に、作業モードによって寸法の大き
く変化するバケットなどの先端アタッチメントは、個々
の寸法、角度などを正確に知っておく必要がある。
In order to achieve these functions, it is important to accurately determine the position of each part of the working machine with respect to the vehicle body and the ground contact surface. For this purpose, various data such as dimensions of each part of the working machine and the body body are required. Must be recognized in advance and these must be stored. In particular, for a tip attachment such as a bucket whose dimensions vary greatly depending on the operation mode, it is necessary to accurately know the individual dimensions, angles, and the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記諸デー
タを各建設機械のコントローラ内メモリに記憶させるた
めに、従来は必要な寸法、角度などデータをサービスマ
ニュアルなどの資料から得て、これら諸データをスイッ
チ操作などによって前記メモリにインプットするなどの
面倒かつ煩雑な作業を行っていた。
However, in order to store the above-mentioned various data in the memory in the controller of each construction machine, conventionally, necessary data such as dimensions and angles are obtained from materials such as a service manual. Input to the memory by a switch operation or the like.

【0005】また従来、上記資料をアタッチメント交換
現場で入手できない場合は、オペレータが各部寸法を人
手によって測定するようにしており、何らかの簡単な手
法による測定装置が要望されていた。
Conventionally, when the above-mentioned materials cannot be obtained at the site where the attachment is exchanged, the operator measures the dimensions of each part manually, and there has been a demand for a measuring device using some simple method.

【0006】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、バケットアタッチメントの形状寸法に関する
数値データを簡単な手法で正確に測定できる建設機械の
アタッチメント数値データ測定方法を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a method of measuring numerical data of attachments of construction equipment, which can accurately measure numerical data on the shape and dimensions of a bucket attachment by a simple method. I do.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明では、作業機に
取り付けられるアタッチメントが交換可能な建設機械に
おいて、基準となるアタッチメントの寸法形状に関する
数値データを予め記憶するとともに、基準となるアタッ
チメントおよび交換用アタッチメントの所定部位の測定
データの差と、前記記憶した数値データとの関係を定め
た関係式を予め記憶し、この関係式に前記測定データを
代入することによって交換用アタッチメントの寸法形状
に関する数値データを演算するようにしている。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in a construction machine in which an attachment attached to a working machine is replaceable, numerical data relating to a dimension and a shape of a reference attachment is stored in advance, and a reference attachment and a replacement Numerical data relating to the dimensional shape of the replacement attachment by preliminarily storing a relational expression that defines the relationship between the measurement data difference of a predetermined portion of the attachment and the stored numerical data, and substituting the measurement data for the relational expression. Is calculated.

【0008】[0008]

【作用】かかる発明によれば、アタッチメントとして基
準となるアタッチメントを設定し、該基準となるアタッ
チメントの各部の寸法形状に関する数値データを予め記
憶しておく。
According to the present invention, a reference attachment is set as an attachment, and numerical data relating to dimensions and shapes of respective parts of the reference attachment are stored in advance.

【0009】また、アタッチメント交換に際し、基準と
なるアタッチメントおよび交換用アタッチメントの所定
部位の測定データの差を求める。そして、この差データ
と前記記憶した数値データとの関係を定めた関係式を予
め記憶し、この関係式に前記測定データを代入すること
によって交換用アタッチメントの寸法形状に関する数値
データを求める。
In addition, when the attachment is replaced, a difference between measurement data of a predetermined portion of the reference attachment and that of the replacement attachment is obtained. Then, a relational expression defining the relation between the difference data and the stored numerical data is stored in advance, and the measurement data is substituted into the relational expression to obtain numerical data on the dimensions and shape of the replacement attachment.

【0010】[0010]

【実施例】以下この発明を添付図面に示す実施例に従っ
て詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings.

【0011】図2は、この発明を適用する油圧パワーシ
ョベルを示すもので、1はブーム、2はアーム、3はバ
ケット、4はブーム角センサ、5はアーム角センサ、6
はバケット角センサ、7は車体本体である。この油圧シ
ョベルは、バケットアタッチメント3を交換できるもの
とする。
FIG. 2 shows a hydraulic excavator to which the present invention is applied. 1 is a boom, 2 is an arm, 3 is a bucket, 4 is a boom angle sensor, 5 is an arm angle sensor, 6
Is a bucket angle sensor, and 7 is a vehicle body. This hydraulic excavator can replace the bucket attachment 3.

【0012】図3は、ブーム1の回動中心を原点Oとし
たxy座標系に上記パワーショベルの作業機を位置させ
たときの簡略図形を示すもので、Aはアーム2の回動中
心、Bはバケット3の回動中心、C(X,Y)はバケッ
ト刃先位置、θBはブーム角、θAはアーム角、θBKはバ
ケット角、φは刃先角、δは対地角、L1はブーム長、
L2はアーム長、L3はバケットリスト半径である。
FIG. 3 shows a simplified diagram when the work machine of the power shovel is positioned in an xy coordinate system with the origin O as the center of rotation of the boom 1, where A is the center of rotation of the arm 2, B is the rotation center of the bucket 3, C (X, Y) is the position of the blade edge, θB is the boom angle, θA is the arm angle, θBK is the bucket angle, φ is the blade angle, δ is the ground angle, L1 is the boom length,
L2 is the arm length and L3 is the bucket list radius.

【0013】ここで、以下の実施例においては、バケッ
トアタッチメント交換の際、図4に示すように、リスト
半径L3、刃先角φ、ランドセル角ψの3つの形状パラ
メータを測定し、該測定したデータを登録記憶するもの
とする。ランドセル角ψはバケットとアームの連結2点
A,Bを結ぶ線分と、点Bと刃先を結ぶ線分との成す角
として定義される。
Here, in the following embodiment, at the time of replacement of the bucket attachment, as shown in FIG. 4, three shape parameters such as a wrist radius L3, a cutting edge angle φ and a school bag angle ψ are measured, and the measured data are used. Is registered and stored. The school bag angle ψ is defined as an angle between a line segment connecting two points A and B connecting the bucket and the arm and a line segment connecting the point B and the cutting edge.

【0014】上記3つの形状パラメータのうちリスト半
径L3を演算するためには、バケット刃先位置C(X,
Y)が必要となり、また刃先角φ、ランドセル角ψを演
算するためには対地角δが必要となる。
In order to calculate the wrist radius L3 among the above three shape parameters, the bucket edge position C (X,
Y) is required, and the ground angle δ is required to calculate the cutting edge angle φ and the school bag angle ψ.

【0015】バケット刃先位置C(X,Y)は、周知の
ように、上記各作業機角度θB、θA、θBK及び各作業機
長さL1〜L3が判れば、以下のようにその値を決定する
ことができる。
As is well known, the value of the bucket edge position C (X, Y) is determined as follows, once the working machine angles θB, θA, θBK and the working machine lengths L1 to L3 are known. be able to.

【0016】 C(X,Y)=f1(θB,θA,θBK,L1,L2,L3) …(1) また、対地角δは、各作業機角度θB、θA、θBKと刃先
角φが判れば、以下のようにその値を知ることができ
る。
C (X, Y) = f1 (θB, θA, θBK, L1, L2, L3) (1) Further, the ground angle δ can be determined by the angles θB, θA, θBK and the cutting edge angle φ of each work machine. For example, the value can be obtained as follows.

【0017】 δ=f2(θB,θA,θBK,φ) …(2) 図1は、この発明の実施例についてその制御系の構成を
示すもので、ブーム角センサ4、アーム角センサ5及び
バケット角センサ6の各検出出力θB,θA,θBKはコン
トローラ20に入力されている。
Δ = f 2 (θ B, θ A, θ BK, φ) (2) FIG. 1 shows a configuration of a control system of the embodiment of the present invention, and includes a boom angle sensor 4, an arm angle sensor 5, and a bucket. Each detection output θB, θA, θBK of the angle sensor 6 is input to the controller 20.

【0018】コントローラ20はデータメモリ21を有
し、このデータメモリ21には各種の形状、大きさを有
するバケットアタッチメントの基準となるバケットに関
する上記3つの形状パラメータ値(リスト半径L3c、刃
先角φc、ランドセル角ψc)がそれぞれ予め記憶されて
いる。
The controller 20 has a data memory 21. The data memory 21 has the above three shape parameter values (a list radius L3c, a cutting edge angle φc, and a cutting edge angle φc) regarding a bucket serving as a reference for a bucket attachment having various shapes and sizes. The school bag angle ψc) is stored in advance.

【0019】コントローラ20には上記(1)及び
(2)式に対応する演算処理手順が予め記憶されてお
り、上記各角度センサ4〜6の検出出力を用いてバケッ
ト刃先位置C(X,Y)又は対地角δを演算する。な
お、この場合はバケット交換を想定しているので、上記
(1)式においてブーム長L1、アーム長L2は固定と
し、バケットリスト半径L3はデータメモリ21に記憶
されている基準値L3cを用いるものとする。
The controller 20 stores in advance arithmetic processing procedures corresponding to the above equations (1) and (2), and uses the detection outputs of the angle sensors 4 to 6 to obtain the bucket edge position C (X, Y). ) Or the ground angle δ is calculated. In this case, since a bucket exchange is assumed, the boom length L1 and the arm length L2 are fixed in the above equation (1), and the bucket list radius L3 uses the reference value L3c stored in the data memory 21. And

【0020】また、上記(2)式で用いる刃先角φとし
ては、データメモリ21に記憶されている基準値φcを
用いるものとする。
The reference angle φc stored in the data memory 21 is used as the cutting edge angle φ used in the above equation (2).

【0021】データ教示指令入力部30は、リスト半径
測定用の2つのスイッチ31,32、刃先角測定用の2
つのスイッチ33,34、ランドセル角測定用の2つの
スイッチ35,36を具えている。基準SW側の3つの
スイッチは、アタッチメント交換前に投入されるべきも
ので、また交換SW側の3つのスイッチはアタッチメン
ト交換後に投入されるものである。
The data teaching command input unit 30 includes two switches 31 and 32 for measuring the wrist radius, and two switches 31 and 32 for measuring the cutting edge angle.
It has two switches 33 and 34 and two switches 35 and 36 for measuring a school bag angle. The three switches on the reference SW are to be turned on before the attachment is replaced, and the three switches on the replacement SW are turned on after the attachment is replaced.

【0022】以下、バケットアタッチメントの交換の
際、交換されたバケットの各形状データを求める際の手
順について説明する。
A procedure for obtaining each shape data of the exchanged bucket when exchanging the bucket attachment will be described below.

【0023】まず、形状データのうちリスト半径を求め
る際の手順について、図5および図6を用いて説明す
る。
First, a procedure for obtaining a list radius from the shape data will be described with reference to FIGS.

【0024】最初に、基準となるバケットを、図6
(a)に示すように、リスト半径測定用姿勢にする。す
なわち、バケット上面が鉛直方向に一致するようし、か
つその刃先が地面(水平面を想定している)に当接する
ようにする。この姿勢にする際には、バケットとアーム
を連結する2点A,BのうちB点に重り40をロープで
吊り下げることにより、鉛直方向を知るようにすればよ
い。
First, a bucket serving as a reference is shown in FIG.
As shown in (a), the wrist radius measurement posture is set. That is, the upper surface of the bucket coincides with the vertical direction, and the cutting edge of the bucket contacts the ground (assuming a horizontal surface). In this posture, the weight 40 may be suspended by a rope at the point B of the two points A and B connecting the bucket and the arm, so that the vertical direction may be known.

【0025】次に、オペレータは基準となるバケットを
上記リスト半径測定用姿勢にした状態で、データ教示指
令入力部30のリスト半径用基準となるSW31を投入
する(ステップ100)。
Next, the operator turns on the SW 31 serving as a reference for the wrist radius of the data teaching command input unit 30 with the reference bucket in the posture for measuring the wrist radius (step 100).

【0026】コントローラ20は、リスト半径用基準と
なるSW31の投入を検知すると(ステップ110)、
バケット刃先のy方向(高さ方向)の位置Ycを演算す
る(ステップ120)。該演算された高さ位置Ycは、
基準となるバケットが正確に測定用姿勢に位置されてい
れば、0位置のはずである。
When the controller 20 detects that the SW 31 serving as a reference for the list radius is turned on (step 110),
The position Yc of the bucket blade in the y direction (height direction) is calculated (step 120). The calculated height position Yc is
If the reference bucket is correctly positioned in the measurement posture, it should be at the 0 position.

【0027】次に、バケットを所望のものに交換し(ス
テップ130)、該交換したバケットの姿勢を、図6
(b)に示すように、その上面が鉛直方向に一致し、か
つその刃先が地面に当接する、前記リスト半径測定用姿
勢にする。図6(b)の場合は、基準となるバケットよ
りリスト半径が長いバケットに交換する場合を想定して
おり(交換バケットのリスト半径;L3r)、図6(b)
に破線で示すものが基準となるバケットである。次に、
オペレータは交換バケットを上記リスト半径測定用姿勢
にした状態で、データ教示指令入力部30のリスト半径
用交換SW32を投入する(ステップ140)。
Next, the bucket is replaced with a desired bucket (step 130), and the posture of the replaced bucket is
As shown in (b), the posture for measuring the wrist radius is set so that the upper surface thereof coincides with the vertical direction, and the cutting edge thereof abuts on the ground. In the case of FIG. 6B, it is assumed that the bucket is replaced with a bucket having a longer list radius than the reference bucket (list radius of the replaced bucket; L3r), and FIG.
The one indicated by a broken line is a reference bucket. next,
The operator turns on the wrist radius replacement SW 32 of the data teaching command input unit 30 with the replacement bucket in the wrist radius measurement posture (step 140).

【0028】コントローラ20は、該スイッチ32の投
入を検知すると(ステップ150)、前記と同様にして
バケット刃先の高さ位置Yrを演算する。ここで、バケ
ットはそのリスト半径が長いものに交換されたが、コン
トローラ20において行う前述の(1)式の演算におい
ては、そのリスト半径値L3は基準となるバケットのリ
スト半径値L3cのままである。したがって、この際の演
算で求まるバケット刃先の高さ位置Yrは地表面から、
交換バケットのリスト半径L3rと基準となるバケットの
リスト半径L3cの差ΔL3(=(L3r−L3c))だけ上
昇した位置となる。
When the controller 20 detects that the switch 32 is turned on (step 150), the controller 20 calculates the height Yr of the bucket blade edge in the same manner as described above. Here, the bucket is replaced with one having a longer list radius, but in the calculation of the above-described equation (1) performed by the controller 20, the list radius value L3 is maintained at the list radius value L3c of the reference bucket. is there. Therefore, the height position Yr of the bucket blade edge obtained by the calculation at this time is, from the ground surface,
The position is raised by a difference ΔL3 (= (L3r−L3c)) between the list radius L3r of the exchange bucket and the list radius L3c of the reference bucket.

【0029】すなわち、 Yr=Yc+(L3r−L3c) …(3) の関係式が成立し、 この式から、求めたい交換バケットのリスト半径L3rは L3r=L3c+(YrーYc) …(4) となる。That is, the relational expression of Yr = Yc + (L3r-L3c) (3) is established. From this expression, the list radius L3r of the exchange bucket to be obtained is L3r = L3c + (Yr-Yc) (4) Become.

【0030】したがって、コントローラ20では、先の
(1)式に従ってバケット刃先の高さYrを求めた後、
先の(4)式を用いて交換バケットのリスト半径L3rを
求める(ステップ160、170)。そして、このよう
にして求めたリスト半径L3rを登録記憶し、該記憶した
リスト半径L3rを、その後の自動掘削時の軌跡演算や干
渉防止の際のバケット位置計算に用いるようにする。
Therefore, the controller 20 determines the height Yr of the bucket blade edge according to the above equation (1),
A list radius L3r of the exchange bucket is obtained using the above equation (4) (steps 160 and 170). Then, the wrist radius L3r obtained in this way is registered and stored, and the stored wrist radius L3r is used for calculating the trajectory at the time of automatic excavation and calculating the bucket position at the time of preventing interference.

【0031】このような処理をバケットが交換される度
に実行する(ステップ180)。
Such processing is executed each time a bucket is exchanged (step 180).

【0032】なお、上記説明のように、ステップ100
〜120の手順を実施して基準となるバケットのバケッ
ト刃先の高さ位置Ycをその都度求めるようにしたほう
が、作業エリアの傾斜や凹凸などの条件を相殺して交換
バケットのリスト半径を正確に求めることができるが、
上記値Ycを予め所定値(上記測定姿勢の場合は例えば
0)に設定登録しておき、ステップ100〜120の手
順を省略するようにしてもよい。
Note that, as described above, step 100
It is better to determine the height position Yc of the bucket edge of the reference bucket each time by performing the procedures of ~ 120, so that the list radius of the replacement bucket can be accurately determined by canceling the conditions such as the inclination and unevenness of the work area. You can ask,
The value Yc may be set and registered in advance as a predetermined value (for example, 0 in the case of the measurement posture), and the procedure of steps 100 to 120 may be omitted.

【0033】また、上記実施例では、バケット刃先位置
を演算してバケットのリスト半径を求めるようにした
が、アーム先端のy座標を演算することによりバケット
のリスト半径を求めるようにしてもよく、さらにはバケ
ットに関する所定の部位の位置で有れば他の任意の位置
を採用することができる。
In the above embodiment, the bucket edge radius is calculated to calculate the bucket wrist radius. However, the bucket wrist radius may be calculated by calculating the y coordinate of the tip of the arm. Further, another arbitrary position can be adopted as long as it is a position of a predetermined portion with respect to the bucket.

【0034】次に、バケットの形状データのうち刃先角
を求める際の手順について、図7および図8を用いて説
明する。
Next, a procedure for obtaining the edge angle of the bucket shape data will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG.

【0035】まず、基準となるバケット(刃先角φc)
を、図8(a)に示すような、刃先角測定用姿勢にす
る。すなわち、この刃先角測定用姿勢においてはバケッ
ト底面を地表面に完全に接触させるようにする。次に、
オペレータは基準となるバケットを上記刃先角測定用姿
勢にした状態で、データ教示指令入力部30の刃先角用
基準となるSW33を投入する(ステップ200)。
First, a reference bucket (tip angle φc)
Is set to the posture for measuring the edge angle as shown in FIG. That is, in this posture for measuring the blade angle, the bottom surface of the bucket is brought into complete contact with the ground surface. next,
The operator turns on the SW 33 serving as a reference for the blade angle of the data teaching command input unit 30 with the reference bucket in the posture for measuring the blade edge angle (step 200).

【0036】コントローラ20は、刃先角基準となる用
SW33の投入を検知すると(ステップ210)、この
状態における対地角δcを前記(2)式に従って演算す
る(ステップ220)。該演算された対地角δcは、基
準となるバケットが正確に測定用姿勢に位置されていれ
ば、0゜のはずである。
When the controller 20 detects that the switch SW 33 serving as the reference of the blade edge angle is turned on (step 210), the controller 20 calculates the ground angle δc in this state according to the equation (2) (step 220). The calculated ground angle δc should be 0 ° if the reference bucket is accurately positioned in the measurement posture.

【0037】次に、バケットを所望のものに交換し(ス
テップ230)、該交換したバケットの姿勢を、図8
(b)に示すように、バケット底面が地表面に完全に接
触されている刃先角測定用姿勢にする。この場合、交換
するバケットの刃先角をφrとする。
Next, the bucket is exchanged for a desired one (step 230), and the posture of the exchanged bucket is changed as shown in FIG.
As shown in (b), the bucket bottom surface is set to the posture for measuring the blade angle in which the bottom surface of the bucket is completely in contact with the ground surface. In this case, the tip angle of the bucket to be replaced is φr.

【0038】図8(b)の場合は、基準となるバケット
より刃先角が小さいバケットに交換する場合を想定して
おり、図8(b)に破線で示すものが基準となるバケッ
トである。
In the case of FIG. 8B, it is assumed that the bucket is replaced with a bucket having a smaller blade angle than the reference bucket, and the bucket indicated by a broken line in FIG. 8B is the reference bucket.

【0039】次に、オペレータは交換するバケットを上
記刃先角測定用姿勢にした状態で、データ教示指令入力
部30の刃先角用交換SW34を投入する(ステップ2
40)。
Next, the operator turns on the blade angle replacement SW 34 of the data teaching command input section 30 with the bucket to be replaced in the posture for measuring the blade angle (step 2).
40).

【0040】コントローラ20は、該スイッチ34の投
入を検知すると(ステップ250)、前記同様にしてこ
の状態での対地角δrを演算する。ここで、バケットは
その刃先角が小さいものに交換されたが、コントローラ
20において行う前述の(2)式の演算においては、そ
の刃先角値φは基準となるバケットの刃先角値φcのま
まである。
When detecting that the switch 34 is turned on (step 250), the controller 20 calculates the ground angle δr in this state in the same manner as described above. Here, the bucket is replaced with a bucket having a small cutting edge angle. However, in the calculation of the above-described equation (2) performed by the controller 20, the cutting edge angle value φ remains the same as the reference cutting edge angle value φc of the bucket. is there.

【0041】したがって、この際の演算で求まる対地角
δrは、基準となるバケットの際の対地角δcに、交換バ
ケットの刃先角φrと基準となるバケットの刃先角φcの
差(φr−φc)だけ加えた角度となる。
Accordingly, the ground angle δr obtained by the calculation at this time is the difference (φr−φc) between the cutting edge angle φr of the replacement bucket and the cutting edge angle φc of the reference bucket in addition to the ground angle δc of the reference bucket. Angle.

【0042】すなわち、 δr=δc+(φr−φc) …(5) の関係式が成立し、 この式から、求めたい交換バケットの刃先角φrは φr=φc+(δrーδc) …(6) となる。That is, the relational expression of δr = δc + (φr−φc) (5) is established. From this expression, the cutting edge angle φr of the replacement bucket to be obtained is φr = φc + (δr−δc) (6) Become.

【0043】したがって、コントローラ20では、バケ
ットの対地角δrを求めた後、先の(2)式を用いて交
換バケットの刃先角φrを求める(ステップ260、2
70)。そして、このようにして求めた刃先角φrを登
録記憶し、該記憶した刃先角φrを、その後の自動掘削
時の軌跡演算や干渉防止の際のバケット位置計算に用い
るようにする。
Accordingly, the controller 20 determines the ground angle δr of the bucket and then determines the cutting edge angle φr of the replacement bucket by using the above equation (2) (steps 260 and 2).
70). Then, the obtained cutting edge angle φr is registered and stored, and the stored cutting edge angle φr is used for calculating the trajectory at the time of automatic digging thereafter and calculating the bucket position at the time of preventing interference.

【0044】このような処理をバケットが交換される度
に実行する(ステップ280)。
This process is executed each time a bucket is exchanged (step 280).

【0045】なお、この図7のフローチャートにおいて
も、先の図5のフローチャートと同様、ステップ200
〜220の手順を省略するようにしてもよい。
In the flowchart of FIG. 7, as in the flowchart of FIG.
Steps 220 to 220 may be omitted.

【0046】次に、バケットの形状データのうちランド
セル角ψを求める際の手順について、図9および図10
を用いて説明する。但し、この際、基準となるバケット
と交換バケットの刃先角φcは一定とし、ランドセル角
ψのみが異なるとする。
Next, the procedure for obtaining the school bag angle ラ ン ド from the bucket shape data will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. However, at this time, it is assumed that the cutting edge angle φc of the reference bucket and the replacement bucket is constant, and only the school bag angle ψ is different.

【0047】まず、基準となるバケット(ランドセル角
ψc)を、図10(a)に示すような、ランドセル角測
定用姿勢にする。すなわち、このランドセル角測定用姿
勢においては、バケットとアームを連結する2点A,B
が鉛直線に一致するようにする。鉛直線を知るために
は、前記同様にして、B点にロープを介して重りを吊り
下げるようにすればよい。なお、このランドセル角測定
用の姿勢として、バケットの上面が水平になるような姿
勢を採用するようにしてもよい。
First, the reference bucket (the satchel angle ψc) is set to the attitude for measuring the satchel angle as shown in FIG. That is, in this posture for measuring the school bag angle, two points A and B connecting the bucket and the arm are provided.
Should match the vertical line. In order to know the vertical line, a weight may be hung at a point B via a rope in the same manner as described above. The attitude for measuring the school bag angle may be such that the upper surface of the bucket is horizontal.

【0048】次に、オペレータは基準となるバケットを
上記ランドセル角測定用姿勢にした状態で、データ教示
指令入力部30のランドセル角用基準SW35を投入す
る(ステップ300)。
Next, the operator turns on the school bag reference SW 35 of the data teaching command input section 30 with the bucket serving as the reference in the posture for measuring the school bag angle (step 300).

【0049】コントローラ20は、ランドセル角用基準
となるSW35の投入を検知すると(ステップ31
0)、この状態における対地角δcを前記(2)式に従
って演算する(ステップ320)。この(2)式の演算
の際は、勿論基準となるバケットの刃先角値φcを用い
ている。
When the controller 20 detects that the SW 35 serving as a reference for the school bag angle is turned on (step 31).
0), the ground angle δc in this state is calculated in accordance with the above equation (2) (step 320). In the calculation of the equation (2), of course, the edge angle value φc of the bucket serving as a reference is used.

【0050】次に、バケットを所望のものに交換し(ス
テップ330)、該交換したバケットの姿勢を、図10
(b)に示すように、2点A,Bが鉛直線に一致するラ
ンドセル角測定用姿勢にする。
Next, the bucket is exchanged for a desired one (step 330), and the posture of the exchanged bucket is changed as shown in FIG.
As shown in (b), the posture for measuring the school bag angle in which the two points A and B coincide with the vertical line is set.

【0051】図10(b)の場合は、基準となるバケッ
トよりランドセル角が小さいバケットに交換する場合を
想定しており、図10(b)に破線で示すものが基準と
なるバケットである。
In the case of FIG. 10B, it is assumed that the bucket is replaced with a bucket having a smaller school bag angle than the reference bucket, and the bucket indicated by a broken line in FIG. 10B is the reference bucket.

【0052】次に、オペレータは交換バケットを上記ラ
ンドセル角測定用姿勢にした状態で、データ教示指令入
力部30のランドセル角用交換SW36を投入する(ス
テップ340)。
Next, the operator turns on the replacement switch 36 for the school bag angle of the data teaching command input section 30 with the replacement bucket in the posture for measuring the school bag angle (step 340).

【0053】コントローラ20は、該スイッチ36の投
入を検知すると(ステップ350)、前記同様にして、
この状態での対地角δrを先の(2)式を用いて演算す
る(ステップ360)。ここで、この場合基準となるバ
ケットと交換バケットの刃先角φcは変化してはいない
が、図10(a)(b)を比較すれば判るように、これ
ら両バケットのランドセル角の変化は、バケット角θBK
の変化となって現れる。すなわち、ランドセル角の変化
分(ψr−ψc)はバケット角の変化分(θBK−θBK´)
に対応する。
When the controller 20 detects that the switch 36 is turned on (step 350), the controller 20 performs the same operation as described above.
The ground angle δr in this state is calculated using the above equation (2) (step 360). Here, in this case, the cutting edge angle φc of the reference bucket and the replacement bucket does not change, but as can be seen by comparing FIGS. 10A and 10B, the change in the school bag angle of both buckets is Bucket angle θBK
Appears as a change. That is, the change in the school bag angle (ψr−ψc) is the change in the bucket angle (θBK−θBK ′).
Corresponding to

【0054】したがって、上記ステップ360の演算で
求められる対地角δrは、基準となるバケットの際の対
地角δcに、交換バケットのランドセル角ψrと基準とな
るバケットのランドセル角ψcの差(ψr−ψc)だけ加
えた角度となる。
Accordingly, the ground angle δr obtained by the calculation in the step 360 is the difference (Δr−) between the ground angle δc of the exchange bucket and the ground angle ψc of the reference bucket in addition to the ground angle δc of the reference bucket. ψc) is added.

【0055】すなわち、 δr=δc+(θBK´−θBK) δr=δc+(ψr−ψc) …(7) の関係式が成立し、この式から、求めたい交換バケット
のランドセル角ψrは ψr=ψc+(δrーδc) …(8) となる。
That is, the relational expression of δr = δc + (θBK′−θBK) δr = δc + () r−ψc) (7) is established. δr−δc) (8)

【0056】したがって、コントローラ20では、交換
バケットの対地角δrを求めた後、(8)式を用いて交
換バケットのランドセル角ψrを求めるようにする(ス
テップ370)。そして、このようにして求めたランド
セル角ψrを登録記憶し、該記憶したランドセル角ψr
を、その後の自動掘削時の軌跡演算や干渉防止の際のバ
ケット位置計算に用いるようにする。
Accordingly, the controller 20 determines the ground angle δr of the replacement bucket, and then determines the school bag angle ψr of the replacement bucket using equation (8) (step 370). Then, the school bag angle ψr thus obtained is registered and stored, and the stored school bag angle ψr is stored.
Is used for calculating the trajectory at the time of automatic excavation and calculating the bucket position at the time of preventing interference.

【0057】このような処理をバケットが交換される度
に実行する(ステップ380)。
Such processing is executed each time a bucket is exchanged (step 380).

【0058】なお、この図9のフローチャートにおいて
も、先の図5または図7のフローチャートと同様、ステ
ップ300〜320の手順を省略するようにしてもよ
い。
In the flowchart of FIG. 9, the procedure of steps 300 to 320 may be omitted as in the flowchart of FIG. 5 or FIG.

【0059】なお、上記実施例では、バケットアタッチ
メントの形状寸法に関する数値データとして、リスト半
径、刃先角、ランドセル角を測定するようにしたが、バ
ケットに関する他の任意の数値データを測定するように
してもよい。また、バケットアタッチメントに限らず、
ブレーカ、破砕機などのアタッチメント形状に関する数
値データを測定するようにしてもよい。
In the above embodiment, the wrist radius, the cutting edge angle, and the school bag angle are measured as numerical data relating to the shape and dimensions of the bucket attachment. However, any other numerical data relating to the bucket is measured. Is also good. Also, not limited to bucket attachments,
Numerical data relating to the shape of an attachment such as a breaker or a crusher may be measured.

【0060】さらに、ブーム、アームを交換可能な油圧
ショベルにおいては、これらブームやアームの長さなど
の数値データを上記した本発明の測定方式を用いて計測
するようにしてもよい。、ところで、上記実施例では、
通常のパワーショベルに本発明を適用するようにした
が、オフセット機構(弓状に曲がっているブームの屈曲
部位より先の部分が紙面に垂直な方向に回転できる機
構)を有するパワーショベル、2ピースブーム型のパワ
ーショベル、さらにはホイールローダに本発明を適用す
るようにしてもよい。
Further, in a hydraulic excavator in which the boom and the arm can be exchanged, numerical data such as the length of the boom and the arm may be measured by using the above-described measuring method of the present invention. By the way, in the above embodiment,
Although the present invention is applied to a normal excavator, a two-piece excavator having an offset mechanism (a mechanism in which a portion ahead of a bending portion of a boom that bends in a bow shape can rotate in a direction perpendicular to the paper surface). The present invention may be applied to a boom-type power shovel or a wheel loader.

【0061】[0061]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
以下のような優れた効果を奏する。
As explained above, according to the present invention,
It has the following excellent effects.

【0062】(1)アタッチメントの具体的数値データを
持っていなくてもアタッチメント交換時に交換するアタ
ッチメントの数値データを簡単且つ正確に測定すること
ができる。
(1) Even if the user does not have specific numerical data of the attachment, the numerical data of the attachment to be replaced when the attachment is replaced can be easily and accurately measured.

【0063】(2)煩雑な数値入力等の作業が不要であ
り、また数値データの入力ミス等をなくすことができ、
自動掘削や干渉防止などの機能を安全かつ有効に活用す
ることができる。
(2) It is unnecessary to perform complicated operations such as inputting numerical values, and it is possible to eliminate numerical data input errors and the like.
Functions such as automatic excavation and interference prevention can be used safely and effectively.

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

【図1】この発明の実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】パワーショベルの外観的構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing an external configuration of a power shovel.

【図3】パワーショベルの各種寸法を示す図。FIG. 3 is a view showing various dimensions of the power shovel.

【図4】実施例において測定する各種数値データを示す
図。
FIG. 4 is a view showing various numerical data measured in the example.

【図5】リスト半径を測定するための手順を示すフロー
チャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a procedure for measuring a wrist radius.

【図6】リスト半径を測定するための姿勢などを示す
図。
FIG. 6 is a diagram showing a posture for measuring a wrist radius and the like.

【図7】刃先角を測定するための手順を示すフローチャ
ート。
FIG. 7 is a flowchart showing a procedure for measuring a cutting edge angle.

【図8】刃先角を測定するための姿勢などを示す図。FIG. 8 is a diagram showing a posture for measuring a blade angle, and the like.

【図9】ランドセル角を測定するための手順を示すフロ
ーチャート。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for measuring a school bag angle.

【図10】ランドセル角を測定するための姿勢などを示
す図。
FIG. 10 is a diagram showing a posture for measuring a school bag angle, and the like.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ブーム 2…アーム 3…バケット 4…ブーム角センサ 5…アーム角センサ 6…バケット角センサ 7…車体本体 20…コントローラ 21…データメモリ 30…データ教示指令入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Boom 2 ... Arm 3 ... Bucket 4 ... Boom angle sensor 5 ... Arm angle sensor 6 ... Bucket angle sensor 7 ... Body body 20 ... Controller 21 ... Data memory 30 ... Data teaching command input part

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 作業機に取り付けられるアタッチメント
が交換可能な建設機械において、 基準となるアタッチメントの寸法形状に関する数値デー
タを予め記憶するとともに、基準となるアタッチメント
および交換用アタッチメントの所定部位の測定データの
差と、前記記憶した数値データとの関係を定めた関係式
を予め記憶し、この関係式に前記測定データを代入する
ことによって交換用アタッチメントの寸法形状に関する
数値データを演算するようにしたことを特徴とする建設
機械のアタッチメント数値データ測定方法。
1. A construction machine in which an attachment attached to a work machine is exchangeable, in which numerical data relating to a dimension and a shape of a reference attachment are stored in advance, and measurement data of a predetermined portion of the reference attachment and the replacement attachment are stored. The difference and the relational expression defining the relation between the stored numerical data are stored in advance, and the numerical data on the dimensions and shape of the replacement attachment is calculated by substituting the measurement data for the relational expression. Characteristic method of measuring numerical data of attachments for construction machinery.
【請求項2】前記アタッチメントはバケットであり、前
記数値データは、バケットのリスト半径であり、前記測
定データはバケットの所定部位の高さ位置である請求項
1記載の建設機械のアタッチメント数値データ測定方
法。
2. The attachment numerical data measurement of a construction machine according to claim 1, wherein the attachment is a bucket, the numerical data is a list radius of the bucket, and the measurement data is a height position of a predetermined portion of the bucket. Method.
【請求項3】前記アタッチメントはバケットであり、前
記数値データはバケットの刃先角であり、前記測定デー
タはバケットの対地角である請求項1記載の建設機械の
アタッチメント数値データ測定方法。
3. The method according to claim 1, wherein the attachment is a bucket, the numerical data is a cutting edge angle of the bucket, and the measurement data is a ground angle of the bucket.
【請求項4】前記アタッチメントはバケットであり、前
記数値データはバケットのランドセル角であり、前記測
定データはバケットの対地角である請求項1記載の建設
機械のアタッチメント数値データ測定方法。
4. The method according to claim 1, wherein the attachment is a bucket, the numerical data is a school bag angle of the bucket, and the measurement data is a ground angle of the bucket.
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