JP3389303B2 - 油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置 - Google Patents
油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置Info
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- JP3389303B2 JP3389303B2 JP29955393A JP29955393A JP3389303B2 JP 3389303 B2 JP3389303 B2 JP 3389303B2 JP 29955393 A JP29955393 A JP 29955393A JP 29955393 A JP29955393 A JP 29955393A JP 3389303 B2 JP3389303 B2 JP 3389303B2
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- Japan
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- excavation control
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧式パワーショベル
のバケット先端部をレーザ光を用いて直線移動して直線
掘削する直線掘削制御装置に関する。
のバケット先端部をレーザ光を用いて直線移動して直線
掘削する直線掘削制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】油圧式パワーショベルのレーザ光を用い
た直線掘削制御装置としては、例えば特開平３−２９５
９３３号公報に示すものが知られている。つまり、掘削
地表面に設置したレーザ発信器と、油圧式パワーショベ
ルの車体に取付けたレーザ受光器と、このレーザ受光器
によるレーザ光の受光位置によって車体高さを検出して
バケットの掘削深さを制御するコントローラを備えた油
圧式パワーショベルの直線掘削制御装置が知られてい
る。
た直線掘削制御装置としては、例えば特開平３−２９５
９３３号公報に示すものが知られている。つまり、掘削
地表面に設置したレーザ発信器と、油圧式パワーショベ
ルの車体に取付けたレーザ受光器と、このレーザ受光器
によるレーザ光の受光位置によって車体高さを検出して
バケットの掘削深さを制御するコントローラを備えた油
圧式パワーショベルの直線掘削制御装置が知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる直線掘削制御装
置であればバケット先端部をレーザ光と平行に移動して
直線掘削できるので、管埋設用の溝や法面を掘削でき
る。しかしながら前述の直線掘削制御装置のレーザ受光
器は車体に垂直に取付けてあるので、図１に示すように
レーザ発振器ａより発振されたレーザ光ｂの水平に対す
る角度を大きくすると車体ｃがある距離Ｌだけ走行した
際にレーザ受光器ｄも車体ｃとともに移動してレーザ光
ｂを受光できなくなって、車体ｃの可能走行距離Ｌが短
いから直線掘削できる距離が短かくなってしまう。
置であればバケット先端部をレーザ光と平行に移動して
直線掘削できるので、管埋設用の溝や法面を掘削でき
る。しかしながら前述の直線掘削制御装置のレーザ受光
器は車体に垂直に取付けてあるので、図１に示すように
レーザ発振器ａより発振されたレーザ光ｂの水平に対す
る角度を大きくすると車体ｃがある距離Ｌだけ走行した
際にレーザ受光器ｄも車体ｃとともに移動してレーザ光
ｂを受光できなくなって、車体ｃの可能走行距離Ｌが短
いから直線掘削できる距離が短かくなってしまう。
【０００４】そこで、本発明は前述の課題を解決できる
ようにした油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置を
提供することを目的とする。
ようにした油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】レーザ発振器１４よりの
レーザ光Ａを受光するレーザ受光器１０と、そのレーザ
受光器１０の受光信号によって車体高さを検出して掘削
深さの制御信号を出力するコントローラ２０を備え、前
記レーザ受光器１０を車体１に、垂直に対して前後に傾
斜可能に取付けた油圧式パワーショベルの直線掘削制御
装置。
レーザ光Ａを受光するレーザ受光器１０と、そのレーザ
受光器１０の受光信号によって車体高さを検出して掘削
深さの制御信号を出力するコントローラ２０を備え、前
記レーザ受光器１０を車体１に、垂直に対して前後に傾
斜可能に取付けた油圧式パワーショベルの直線掘削制御
装置。
【０００６】
【作 用】レーザ受光器１０をレーザ光の水平に対す
る角度に応じて前後に傾斜させることができるから、レ
ーザ光の水平に対する角度が大きくなっても車体の可能
走行距離を長くできて直線掘削距離を長くできる。
る角度に応じて前後に傾斜させることができるから、レ
ーザ光の水平に対する角度が大きくなっても車体の可能
走行距離を長くできて直線掘削距離を長くできる。
【０００７】
【実 施 例】図２に示すように、車体１にブーム２を
ブームシリンダ３で上下回動自在に設け、そのブーム２
にアーム４をアームシリンダ５で上下回動自在に設ける
と共に、そのアーム４にバケット６をバケットシリンダ
７で上下回動自在に設けて油圧式パワーショベルを構成
し、その車体１には前後傾斜計８、左右傾斜計９、レー
ザ光を受光するレーザ受光器１０が設けてあると共に、
ブーム２の回動支点にブーム角度センサ１１、アーム４
の回動支点にアーム角度センサ１２、バケット６の回動
支点にバケット角度センサ１３が設けてあり、掘削地に
はレーザ発振器１４が設置され、このレーザ発振器１４
のレーザ光Ａを前記レーザ受光器１０で受光するように
してある。
ブームシリンダ３で上下回動自在に設け、そのブーム２
にアーム４をアームシリンダ５で上下回動自在に設ける
と共に、そのアーム４にバケット６をバケットシリンダ
７で上下回動自在に設けて油圧式パワーショベルを構成
し、その車体１には前後傾斜計８、左右傾斜計９、レー
ザ光を受光するレーザ受光器１０が設けてあると共に、
ブーム２の回動支点にブーム角度センサ１１、アーム４
の回動支点にアーム角度センサ１２、バケット６の回動
支点にバケット角度センサ１３が設けてあり、掘削地に
はレーザ発振器１４が設置され、このレーザ発振器１４
のレーザ光Ａを前記レーザ受光器１０で受光するように
してある。
【０００８】次に前記レーザ受光器１０の取付け構造を
図３と図４と図５に基づいて説明する。車体１はフレー
ム本体３０の前寄り左右一側部に運転室３１、前寄り左
右他側部にバッテリケース３２、そのバッテリケース３
２の後に燃料タンク３３、作動油タンク３４を取付ける
と共に、フレーム本体３０の前寄り左右中間部にブーム
取付用フレーム３５を取付け、フレーム本体３０の後部
にエンジン等を取付けて成り、そのフレーム本体３０の
前寄り左右他側面３０ａにレーザ受光器取付体３６がボ
ルト３７で取付けてある。
図３と図４と図５に基づいて説明する。車体１はフレー
ム本体３０の前寄り左右一側部に運転室３１、前寄り左
右他側部にバッテリケース３２、そのバッテリケース３
２の後に燃料タンク３３、作動油タンク３４を取付ける
と共に、フレーム本体３０の前寄り左右中間部にブーム
取付用フレーム３５を取付け、フレーム本体３０の後部
にエンジン等を取付けて成り、そのフレーム本体３０の
前寄り左右他側面３０ａにレーザ受光器取付体３６がボ
ルト３７で取付けてある。
【０００９】前記レーザ受光器１０はハウジング３８に
取付けられ、このハウジング３８の下部取付部３９が前
記レーザ受光器取付体３６のブラケット４０に横軸４１
で前後方向に揺動自在に連結してあり、前記ハウジング
３８の上部取付部４２がボルト４３とナット４４でガイ
ド体４５に固定され、そのガイド体４５はステー４６で
レーザ受光器取付体３６に固着され、かつ前記横軸４１
を中心とする円弧状のガイド溝４７を有し、前記ボルト
４３の頭部はそのガイド溝４７に沿って摺動自在となっ
ている。前記フレーム本体３０の前部寄り左右他側面３
０ａにはブラケット４８を介して保護部材４９が取付け
られてレーザ受光器１０が障害物と衝突しないようにあ
る。
取付けられ、このハウジング３８の下部取付部３９が前
記レーザ受光器取付体３６のブラケット４０に横軸４１
で前後方向に揺動自在に連結してあり、前記ハウジング
３８の上部取付部４２がボルト４３とナット４４でガイ
ド体４５に固定され、そのガイド体４５はステー４６で
レーザ受光器取付体３６に固着され、かつ前記横軸４１
を中心とする円弧状のガイド溝４７を有し、前記ボルト
４３の頭部はそのガイド溝４７に沿って摺動自在となっ
ている。前記フレーム本体３０の前部寄り左右他側面３
０ａにはブラケット４８を介して保護部材４９が取付け
られてレーザ受光器１０が障害物と衝突しないようにあ
る。
【００１０】このようであるから、ナット４３を弛める
ことでハウジング３８を横軸４１を中心として前後に揺
動できるし、ナット４３を締付けることで任意の揺動位
置で固定できるから、レーザ受光器１０を垂直に対して
前後に傾斜でき、レーザ光Ａの角度に応じてレーザ受光
器１０を傾斜することで図８に示すように車体１の走行
可能距離Ｌ1 を長くできる。換言すればレーザ光Ａの水
平に対する角度の調節範囲を大きくできる。
ことでハウジング３８を横軸４１を中心として前後に揺
動できるし、ナット４３を締付けることで任意の揺動位
置で固定できるから、レーザ受光器１０を垂直に対して
前後に傾斜でき、レーザ光Ａの角度に応じてレーザ受光
器１０を傾斜することで図８に示すように車体１の走行
可能距離Ｌ1 を長くできる。換言すればレーザ光Ａの水
平に対する角度の調節範囲を大きくできる。
【００１１】次に制御部の一例を図６に基づいて説明す
る。前記前後傾斜計８、左右傾斜計９、ブーム角度セン
サ１１、アーム角度センサ１２、バケット角度センサ１
３の信号は図６に示すようにコントローラ２０の演算回
路２１における自動掘削制御回路２２に入力されて従来
と同様に演算して制御指令を制御回路２３に出力し、そ
の制御回路２３よりブーム用、アーム用、バケット用の
電磁比例制御弁２４，２５，２６に制御電流を出力して
ブームシリンダ３、アームシリンダ５、バケットシリン
ダ７を伸縮してバケット６を直線的に移動して溝掘削を
行なう。
る。前記前後傾斜計８、左右傾斜計９、ブーム角度セン
サ１１、アーム角度センサ１２、バケット角度センサ１
３の信号は図６に示すようにコントローラ２０の演算回
路２１における自動掘削制御回路２２に入力されて従来
と同様に演算して制御指令を制御回路２３に出力し、そ
の制御回路２３よりブーム用、アーム用、バケット用の
電磁比例制御弁２４，２５，２６に制御電流を出力して
ブームシリンダ３、アームシリンダ５、バケットシリン
ダ７を伸縮してバケット６を直線的に移動して溝掘削を
行なう。
【００１２】前記レーザ受光器１０はレーザ光Ａを受光
することでレーザ光Ａに対するレーザ受光器１０の変位
を検出し、その信号を前記演算回路２１における車体高
さ変位量演算回路２７に入力し、前後傾斜計８からの車
体前後傾斜角度及び左右傾斜計９から車体左右傾斜角度
に基づいて車体１の高さ変位量を演算して自動掘削制御
回路２２にフィードバックして制御指令を補正すると共
に、その指令値に基づく溝深さ、つまりバケット６の刃
先位置を表示部２８に表示する。
することでレーザ光Ａに対するレーザ受光器１０の変位
を検出し、その信号を前記演算回路２１における車体高
さ変位量演算回路２７に入力し、前後傾斜計８からの車
体前後傾斜角度及び左右傾斜計９から車体左右傾斜角度
に基づいて車体１の高さ変位量を演算して自動掘削制御
回路２２にフィードバックして制御指令を補正すると共
に、その指令値に基づく溝深さ、つまりバケット６の刃
先位置を表示部２８に表示する。
【００１３】次にレーザ受光器１０を傾斜した時の補正
動作を説明する。図７に示すようにレーザ受光器１０が
垂直の時の受光位置Ｂとレーザ受光器１０が傾斜した時
の受光位置Ｃは、その傾斜角θによってＨだけずれるの
で、レーザ受光器１０の傾斜角θを傾斜計によって実測
し、その傾斜角θを図６に示すように傾斜角入力スイッ
チ２９でコントローラ２０に入力してレーザ受光器１０
によるレーザ受光高さを補正して車体高さとする。な
お、実施例ではレーザ受光器１０の下部を揺動支点とし
たが、説明の都合上上部を揺動支点とした場合について
述べる。例えば、実際のレーザ受光高さ×ＣＯＳθ＝車
体高さとする。
動作を説明する。図７に示すようにレーザ受光器１０が
垂直の時の受光位置Ｂとレーザ受光器１０が傾斜した時
の受光位置Ｃは、その傾斜角θによってＨだけずれるの
で、レーザ受光器１０の傾斜角θを傾斜計によって実測
し、その傾斜角θを図６に示すように傾斜角入力スイッ
チ２９でコントローラ２０に入力してレーザ受光器１０
によるレーザ受光高さを補正して車体高さとする。な
お、実施例ではレーザ受光器１０の下部を揺動支点とし
たが、説明の都合上上部を揺動支点とした場合について
述べる。例えば、実際のレーザ受光高さ×ＣＯＳθ＝車
体高さとする。
【００１４】また、図５の仮想線で示すように、レーザ
受光器１０を備えたハウジング３８を支承する横軸４１
の回転角を検出するポテンショメータ５０を設け、この
ポテンショメータ５０の出力信号をレーザ受光器１０の
傾斜角としてコントローラ２０に入力して補正しても良
い。このようにすれば、レーザ受光器１０の傾斜角を実
測する手間と、入力する手間が省略できるし、レーザ受
光器１０の傾斜角を誤りなく正確にコントローラ２０に
入力できる。
受光器１０を備えたハウジング３８を支承する横軸４１
の回転角を検出するポテンショメータ５０を設け、この
ポテンショメータ５０の出力信号をレーザ受光器１０の
傾斜角としてコントローラ２０に入力して補正しても良
い。このようにすれば、レーザ受光器１０の傾斜角を実
測する手間と、入力する手間が省略できるし、レーザ受
光器１０の傾斜角を誤りなく正確にコントローラ２０に
入力できる。
【００１５】
【発明の効果】レーザ受光器１０をレーザ光の水平に対
する角度に応じて前後に傾斜させることができるから、
レーザ光の水平に対する角度が大きくなっても車体の可
能走行距離を長くできて直線掘削距離を長くできる。
する角度に応じて前後に傾斜させることができるから、
レーザ光の水平に対する角度が大きくなっても車体の可
能走行距離を長くできて直線掘削距離を長くできる。
【図１】従来の不具合説明図である。
【図２】本発明の実施例を示す全体正面図である。
【図３】レーザ受光器の取付部正面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の側面図である。
【図６】制御回路図である。
【図７】レーザ受光器のレーザ受光位置の説明図であ
る。
る。
【図８】レーザ光の受光動作説明図である。
１…車体、１０…レーザ受光器、１４…レーザ発振器、
２０…コントローラ、３８…ハウジング、４１…横軸、
４５…ガイド体、４７…ガイド溝。
２０…コントローラ、３８…ハウジング、４１…横軸、
４５…ガイド体、４７…ガイド溝。
Claims (4)
- 【請求項１】 レーザ発振器１４よりのレーザ光Ａを受
光するレーザ受光器１０と、そのレーザ受光器１０の受
光信号によって車体高さを検出して掘削深さの制御信号
を出力するコントローラ２０を備え、前記レーザ受光器
１０を車体１に、垂直に対して前後に傾斜可能に取付け
たことを特徴とする油圧式パワーショベルの直線掘削制
御装置。 - 【請求項２】 前記レーザ受光器１０の傾斜角を検出す
る第１の手段と、その検出した傾斜角をコントローラ２
０に入力する第２の手段とを設けて、そのコントローラ
２０に、レーザ受光器１０の傾斜角によりレーザ受光位
置を補正する機能を持たせた請求項１記載の油圧式パワ
ーショベルの直線掘削制御装置。 - 【請求項３】 前記第１の手段を傾斜計とし、第２の手
段を傾斜角入力スイッチとした請求項２記載の油圧式パ
ワーショベルの直線掘削制御装置。 - 【請求項４】 前記第１・第２の手段をポテンショメー
タとした請求項２記載の直線掘削制御装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29955393A JP3389303B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置 |
| US08/648,107 US5713144A (en) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | Linear excavation control apparatus for a hydraulic power shovel |
| PCT/JP1994/002017 WO1995015420A1 (fr) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | Dispositif de commande d'excavation lineaire pour pelle hydraulique |
| KR1019960702803A KR100202203B1 (ko) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | 유압식 파워셔블의 직선 굴삭 제어 장치 |
| EP95902281A EP0731221A4 (en) | 1993-11-30 | 1994-11-30 | LINEAR EXCAVATION CONTROL DEVICE FOR HYDRAULIC EXCAVATOR |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29955393A JP3389303B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07150587A JPH07150587A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3389303B2 true JP3389303B2 (ja) | 2003-03-24 |
Family
ID=17874115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29955393A Expired - Fee Related JP3389303B2 (ja) | 1993-11-30 | 1993-11-30 | 油圧式パワーショベルの直線掘削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3389303B2 (ja) |
-
1993
- 1993-11-30 JP JP29955393A patent/JP3389303B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07150587A (ja) | 1995-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |