JP4707872B2

JP4707872B2 - Hydraulic actuator control device

Info

Publication number: JP4707872B2
Application number: JP2001135297A
Authority: JP
Inventors: 輝男伊藤; 達之村松
Original assignee: Furukawa Co Ltd
Current assignee: Furukawa Co Ltd
Priority date: 2001-05-02
Filing date: 2001-05-02
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2021-05-02
Also published as: JP2002327708A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の油圧アクチュエータを連動制御することのできる油圧アクチュエータの制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
油圧駆動の機械設備には、複数の油圧アクチュエータを連動制御しなければならないものがある。
例えば、図４に示すような車両搭載型のクレーン１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。
【０００３】
コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチからワイヤロープ１２をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部から吊下している。
このクレーン１では、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための油圧アクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０を備えており、これらを作業の内容に応じて連動するよう制御する必要がある。
【０００４】
旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０は、車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ（図示略）から切換制御弁装置３を介して圧油を供給することにより作動する。油圧ポンプからの圧油の吐出量は、エンジンの回転速度を上げるほど多くなる。切換制御弁装置３は、各アクチュエータをそれぞれ制御する複数の切換制御弁を連結して構成した多連結弁装置であり、機側操作及び遠隔操作が可能となっている。
【０００５】
クレーン１を機側で操作する場合には、切換制御弁装置３を操作レバー１４で切換操作する。複数の油圧アクチュエータを連動制御するときには、対象となる各油圧アクチュエータを制御する切換制御弁のスプールがそれぞれ接続されている各レバーを操作するが、このとき切換制御弁装置３を通って各油圧アクチュエータに供給される圧油の量も、オペレータのレバー毎の細かな操作によって微細に調整することが可能である。
【０００６】
よって、油圧アクチュエータの微細な動作も自在に調整が可能であり、連動制御も比較的容易である。エンジンの回転速度によって油圧ポンプからの圧油の吐出量が変化しても自在に調整できる。
これに対し、クレーン１を遠隔操作する場合には、通常、切換制御弁装置３を図５及び図６に示すような遠隔操作器２０で切換操作する。
【０００７】
遠隔操作器２０には、ブーム７の起伏作動を選択するためのブーム起伏タクトスイッチ２１、ウインチ１１の巻上巻下作動を選択するためのウインチ巻上下タクトスイッチ２２、ブーム７の伸縮作動を選択するためのブーム伸縮タクトスイッチ２３、ブーム７の左右への旋回作動を選択するための旋回タクトスイッチ２４、クレーンの各作動の速度を制御する速度レバー２６が設けられており、各タクトスイッチ２１、２２、２３、２４と速度レバー２６の操作による油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号は、遠隔操作器２０から切換制御弁装置３に向けて無線送信される。
【０００８】
複数の油圧アクチュエータを連動制御するときには、対象となる各アクチュエータを制御するタクトスイッチを選択すると共に、速度レバー２６を引いてエンジン回転速度を制御し、油圧アクチュエータの作動速度を調整する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、遠隔操作器２０には、４個のタクトスイッチ２１、２２、２３、２４に対して、速度レバー２６は１本だけしか設けられておらず、複数のタクトスイッチが選択されたときでも、速度レバー２６は共用するように構成している。
従って、単独のタクトスイッチが選択されたときには、単独のアクチュエータの作動を微細に調整することができるが、複数のタクトスイッチが選択されたときには、各アクチュエータの作動を個別に微細調整することはできなかった。
【００１０】
本発明は、複数の油圧アクチュエータを遠隔制御する場合における上記問題を解決するものであって、遠隔操作器によって複数の油圧アクチュエータが適切に連動するよう制御することのできる油圧アクチュエータの制御装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の油圧アクチュエータの制御装置は、複数の油圧アクチュエータをそれぞれ制御するための複数のパイロット操作可能な切換制御弁と、複数の油圧アクチュエータそれぞれの選択操作を行う複数のスイッチと油圧アクチュエータの作動速度を制御する一つの速度レバーとを設けた遠隔操作器と、複数のスイッチの全操作パターンに対し、複数の油圧アクチュエータを連動させるときの油圧アクチュエータの組み合わせパターンと各組み合わせパターンにおける各切換制御弁のメインスプールの所要変位量を速度レバーの引き代値の関数として求める関数式とを予め記憶し、遠隔操作器からの油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号とに基づいて、選択された組み合わせパターンと速度レバーの引き代とに対応する各切換制御弁へのパイロット操作信号を出力する演算装置とを備えることにより、上記課題を解決している。
【００１２】
この油圧アクチュエータの制御装置では、複数の油圧アクチュエータを連動制御する場合には、遠隔操作器で油圧アクチュエータの選択操作を行い、速度レバーを引く。すると、演算装置が遠隔操作器からの油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号とに基づいて、選択された油圧アクチュエータの組み合わせパターンと速度レバーの引き代とに対応する各切換制御弁へのパイロット操作信号を出力するため、各切換制御弁のメインスプールが所要変位量だけ変位して、各油圧アクチュエータにはそれぞれ適正量の圧油が供給される。従って、複数の油圧アクチュエータは適切に連動する。
【００１３】
各切換制御弁にメインスプールの変位量を検出し演算装置にフィードバックする位置検出器を設けると、各切換制御弁のより正確な制御が可能となる。
【００１４】
演算装置に、各組み合わせパターンにおける各切換制御弁のメインスプールの所要変位量のデータを各組み合わせパターンにおける各切換制御弁のメインスプールの変位量を速度レバーの引き代値の関数として求める関数式として記憶させるよう構成しているので、膨大なデータを予め記憶させる必要がなくデータの処理が容易となり、各油圧アクチュエータへの圧油供給量の制御を速度レバーの引き代に対応して制御することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態を示すクレーン用の油圧アクチュエータの制御装置の構成図、図２は遠隔操作で油圧アクチュエータを制御する場合の流れ図、図３は連動制御のための関数式を示す図である。
クレーンの構成は、従来のものと同様であるので図４を参照し、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００１６】
クレーン１は、アウトリガ２を備えたベース４上にコラム６が旋回自在に設けられ、このコラム６の上端部に伸縮するブーム７が起伏自在に枢支されている。コラム６にはウインチ１１が設けられており、このウインチからワイヤロープ１２をブーム７の先端部に導いて、ブーム７の先端部の滑車（図示略）を介して吊荷用のフック１３に掛回すことにより、フック１３をブーム７の先端部から吊下している。
【００１７】
クレーン１には、コラム６の旋回、ブーム７の起伏と伸縮、及びウインチ１１の巻上巻下の作動を行うための油圧アクチュエータとして、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０を備えている。
旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０は、何れも車両のエンジンで駆動される油圧ポンプ（図示略）から切換制御弁装置３を介して圧油を供給することにより作動する。油圧ポンプからの圧油の吐出量は、エンジンの回転速度を上げるほど多くなる。
【００１８】
切換制御弁装置３は、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータをそれぞれ制御するための旋回用切換制御弁３１、ブーム起伏用切換制御弁３２、ブーム伸縮用切換制御弁３３、及びウインチ用切換制御弁３４を連結して構成した多連結弁装置であり、操作レバー１４による機側操作及び遠隔操作器２０による遠隔操作が可能となっている。
【００１９】
遠隔操作器２０は図５及び図６に示すものと同様であり、ブーム７の起伏作動を選択するためのブーム起伏タクトスイッチ２１、ウインチ１１の巻上巻下作動を選択するためのウインチ巻上下タクトスイッチ２２、ブーム７の伸縮作動を選択するためのブーム伸縮タクトスイッチ２３、ブーム７の左右への旋回作動を選択するための旋回タクトスイッチ２４、クレーンの各作動の速度を制御する速度レバー２６が設けられており、各タクトスイッチ２１、２２、２３、２４と速度レバー２６の操作による油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号は、遠隔操作器２０から切換制御弁装置３側の受信機３０に向けて無線送信される。
【００２０】
各切換制御弁３１、３２、３３、３４には、メインスプール３５が内蔵されており、このメインスプール３５は、左右のスプリング３６で通常は中立位置に保持されている。メインスプール３５の一端はリンク１５を介して操作レバー１４と連結されている。他端にはパイロットピストン３７が形成され、ピストンロッド３８の先端には鉄芯３９が設けられている。この鉄芯３９は中空円筒形の差動トランスを備えた位置検出器４０内に挿入されている。
【００２１】
また、各切換制御弁３１、３２、３３、３４の外側には、それぞれ比例電磁式パイロット弁４１が設けられている。比例電磁式パイロット弁４１は、油圧ポンプからパイロット圧油が供給されるポートＥが常時閉、タンクへ作動油を戻すポートＦが常時開となっており、ソレノイド４２Ｌ、４２Ｒに制御電流が入力されると左右のパイロットスプール４３Ｌ、４３Ｒが摺動し、入力電流値によってＥポートの開口量が制御できる。従って、パイロットピストン３７の左右の油室３７Ｌ、３７Ｒへのパイロット圧油の供給が制御される。
【００２２】
油室３７Ｒ、３７Ｌの何れか一方にパイロット圧油が供給されると、メインスプール３５が左又は右に移動して、サービスポートＡ、ＢとポンプポートＰとを連通させるので、各切換制御弁３１、３２、３３、３４は、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、ウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータを作動させる。
【００２３】
例えば、図１のブーム起伏用切換制御弁３２のように、メインスプール３５が右に移動して、サービスポートＢをポンプポートＰとを連通させると、ブーム起伏用シリンダ９が伸長する。
旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータは、クレーン１の作業の内容に応じて連動するよう制御する必要がある。
【００２４】
例えば、ブーム７の先端とフック１３との間の距離Ｌを常に一定に保ちながらブーム７を伸長させる場合には、ブームの伸長作動に伴ってウインチの巻下作動も必要なので、ブーム伸縮用油圧シリンダ８と、ウインチ用油圧モータ１０とを連動させなければならない。
このような２つの油圧アクチュエータの組み合わせパターンには、表１に示すような場合がある。
【００２５】
【表１】

【００２６】
また、３つの油圧アクチュエータの組み合わせパターンは表２、４つの油圧アクチュエータの組み合わせパターンは表３に示すような場合がある。
【００２７】
【表２】

【００２８】
【表３】

【００２９】
複数のアクチュエータを連動させる場合、旋回用油圧モータ５、ブーム起伏用油圧シリンダ９、ブーム伸縮用油圧シリンダ８、及びウインチ用油圧モータ１０の各アクチュエータは、それぞれ用途、容量、必要作業スピードが異なるため、必要とする圧油量が異なる。
よって、複数のアクチュエータを適切に連動させるには、連動するアクチュエータがそれぞれ必要とする作業速度を得られるよう、各切換制御弁のサービスポートＡ、Ｂの開口量を制御し、各アクチュエータに適正量の圧油を供給することが必要となる。このため、各切換制御弁にそれぞれに設けられている比例電磁式パイロット弁４１からの圧油供給によってメインスプール３５の変位量を制御する。
【００３０】
遠隔操作で複数の油圧アクチュエータを連動制御する場合には、遠隔操作器２０のタクトスイッチ２１、２２、２３、２４で必要な油圧アクチュエータを選択し、速度レバー２６を引く。油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号は遠隔操作器２０から受信機３０を経て演算装置５０に送られる。
演算装置５０には、表１、表２、表３に示すようなアクチュエータの組み合わせパターンと、実際のクレーン連動作業によって得らた各組み合わせパターンにおける各切換制御弁３１、３２、３３、３４のメインスプール３５の所要変位量のデータが、各組み合わせパターン毎に関数式として記憶されている。
【００３１】
操作を開始すると、図２に示すように、演算装置５０は、初期化された状態で遠隔操作器２０からの油圧アクチュエータの選択信号と速度レバーの引き代信号を読込み、その信号に基づいて単独操作か連動操作かを判断し、連動操作であれば選択された油圧アクチュエータの組み合わせパターンに対応する関数式を割り出して演算し、各切換制御弁へスプールのパイロット操作信号を出力する。同時に、車両のエンジンの回転速度を制御するためのアクセル制御アクチュエータ５５にもアクセル開度制御信号を送る。なお、単独操作の場合は関数式による演算は行わない。
【００３２】
出力されたパイロット操作信号は、デジタル・アナログコンバータ５１でアナログ信号に変換され、増幅器５２で増幅されて制御電流として比例電磁式パイロット弁４１のソレノイド４２Ｌ、又は４２Ｒに送られ、パイロットスプール４３Ｌ、又は４３Ｒを作動させる。入力電流値によってＥポートの開口量が制御されるので、パイロットピストン３７の左右の油室３７Ｌ、又は３７Ｒへのパイロット圧油の供給が制御され、メインスプール３５が所要変位量だけ変位して、各油圧アクチュエータにはそれぞれ適正量の圧油が供給される。従って、選択された油圧アクチュエータは適切に連動する。
【００３３】
メインスプール３５が変位すると、鉄芯３９が移動し、位置検出器４０の差動トランスで、メインスプールの変位量が電圧値として検出される。得られた電圧値は、アナログ・デジタルコンバータ５３でデジタル信号に変換されて演算装置５０にフィードバックされる。演算装置５０はフィードバックされた値と操作信号の出力値とを比較し、過不足があれば補正を行うため、各切換制御弁３１、３２、３３、３４は正確な開口量の制御が可能となる。
【００３４】
この演算装置５０では、制御のための各切換制御弁３１、３２、３３、３４のメインスプール３５の所要変位量のデータを、各組み合わせパターン毎に関数式として記憶させるよう構成しているので、全てを数値データとして記憶させる場合のような膨大なデータを予め記憶させる必要がなくデータの処理が容易となる。
【００３５】
例えば、ブーム７の先端とフック１３との間の距離Ｌを常に一定に保ちながらブーム７を伸長させるため、ブーム７の伸長とウインチ１１の巻下げを連動させる場合には、図３に示すような、この組み合わせパターンにおいて最適の作動を行うためのブーム伸縮用油圧シリンダ８の伸長関数式とウインチ用油圧モータ１０の巻下関数式が記憶されているので、演算装置５０が遠隔操作器２０からの選択信号でこれらの関数式を割り出し制御を行う。
【００３６】
図示の関数式は、この組み合わせパターンにおけるブーム伸縮用切換制御弁３３とウインチ用切換制御弁３４のメインスプール３５の変位量を速度レバー２６の引き代値の関数として求めるものであり、遠隔操作器２０から送られた速度レバー２６の引き代信号を代入することにより、所要のメインスプール３５の変位量が得られ、このデータが操作信号としてブーム伸縮用切換制御弁３３とウインチ用切換制御弁３４の比例電磁式パイロット弁４１に送られる。よって、メインスプール３５は所要変位量だけ変位して、ブーム伸縮用油圧シリンダ８とウインチ用油圧モータ１０にはそれぞれ適正量の圧油が供給される。
【００３７】
演算装置５０は位置検出器４０からのフィードバックされた値と操作信号の出力値とを比較しており、ブーム伸長量に対してウインチ巻下量が不足する状態であれば、ウインチ用切換制御弁３４の比例電磁式パイロット弁４１に補正信号を送り、ウインチ巻下量を増加させる。また、ブーム伸長量に対してウインチ巻下量が過大な状態であれば、ウインチ用切換制御弁３４の比例電磁式パイロット弁４１に補正信号を送り、ウインチ巻下量を減少させる。従って、距離Ｌを常に一定に保ちながらブーム７を伸長させることができる。
【００３８】
なお、このような状態で、ウインチ用切換制御弁３４に代えて、ブーム伸縮用切換制御弁３３側で補正を行うことができるのは勿論である。
実際の操作においてオペレータは遠隔操作器２０の速度レバー２６を絶えず動かし、各アクチュエータの速度を変え続けており、速度レバー２６からの信号は常に変化しているので、演算装置５０は常に適切なメインスプールの変位量を演算し、補正信号を送出して制御を行う。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の油圧アクチュエータの制御装置は、遠隔操作の際も複数の油圧アクチュエータを適切に連動するよう制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すクレーン用の油圧アクチュエータの制御装置の構成図である。
【図２】遠隔操作で油圧アクチュエータを制御する場合の流れ図である。
【図３】制御用の関数式の一例を示す図である。
【図４】従来のクレーンの構成図である。
【図５】従来の遠隔操作器の正面図である。
【図６】遠隔操作器の側面図である。
【符号の説明】
１クレーン
３切換制御弁装置
４ベース
５旋回用油圧モータ
６コラム
７ブーム
８ブーム伸縮用油圧シリンダ
９ブーム起伏用油圧シリンダ
１０ウインチ用油圧モータ
２０遠隔操作器
２１ブーム起伏タクトスイッチ
２２ウインチ巻上下タクトスイッチ
２３ブーム伸縮タクトスイッチ
２４旋回タクトスイッチ
２６速度レバー
３０受信機
３１旋回用切換制御弁
３２ブーム起伏用切換制御弁
３３ブーム伸縮用切換制御弁
３４ウインチ用切換制御弁
３５メインスプール
３７パイロットピストン
３９鉄芯
４０位置検出器
４１比例電磁式パイロット弁
５０演算装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic actuator control apparatus capable of interlockingly controlling a plurality of hydraulic actuators.
[0002]
[Prior art]
Some hydraulically-driven mechanical facilities require interlocking control of a plurality of hydraulic actuators.
For example, in a vehicle-mounted crane 1 as shown in FIG. 4, a column 6 is pivotably provided on a base 4 provided with an outrigger 2, and a boom 7 that expands and contracts at the upper end portion of the column 6 is pivoted up and down. It is supported.
[0003]
The column 6 is provided with a winch 11, from which a wire rope 12 is guided to the tip of the boom 7 and hooked on a hook 13 for a suspended load via a pulley (not shown) at the tip of the boom 7. The hook 13 is suspended from the tip of the boom 7 by turning.
In this crane 1, as a hydraulic actuator for turning the column 6, raising and lowering and extending and retracting the boom 7, and lifting and lowering the winch 11, the turning hydraulic motor 5, the boom raising and lowering hydraulic cylinder 9, and the boom extending and retracting The hydraulic cylinder 8 and the winch hydraulic motor 10 are provided, and it is necessary to control these to interlock according to the contents of work.
[0004]
The swing hydraulic motor 5, the boom hoisting hydraulic cylinder 9, the boom telescopic hydraulic cylinder 8, and the winch hydraulic motor 10 are connected via a switching control valve device 3 from a hydraulic pump (not shown) driven by a vehicle engine. Operates by supplying pressurized oil. The amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump increases as the engine speed increases. The switching control valve device 3 is a multi-connecting valve device configured by connecting a plurality of switching control valves that respectively control the actuators, and can be operated on the machine side and remotely.
[0005]
When the crane 1 is operated on the machine side, the switching control valve device 3 is switched by the operation lever 14. When interlocking control of a plurality of hydraulic actuators, each lever to which a spool of a switching control valve that controls each target hydraulic actuator is connected is operated. At this time, each hydraulic actuator passes through the switching control valve device 3. The amount of pressure oil supplied to the engine can be finely adjusted by a fine operation for each lever of the operator.
[0006]
Therefore, the fine operation of the hydraulic actuator can be freely adjusted, and the interlock control is relatively easy. Even if the discharge amount of the pressure oil from the hydraulic pump changes depending on the rotation speed of the engine, it can be freely adjusted.
On the other hand, when the crane 1 is remotely operated, the switching control valve device 3 is normally switched by a remote controller 20 as shown in FIGS.
[0007]
The remote controller 20 selects the boom hoisting tact switch 21 for selecting the hoisting operation of the boom 7, the winch hoisting up / down tact switch 22 for selecting the hoisting / lowering operation of the winch 11, and the telescopic operation of the boom 7. There are provided a boom extension tact switch 23 for turning, a turning tact switch 24 for selecting the turning operation of the boom 7 to the left and right, and a speed lever 26 for controlling the speed of each operation of the crane. , 23, 24 and the speed lever 26 are transmitted by radio from the remote controller 20 to the switching control valve device 3.
[0008]
When interlocking control of a plurality of hydraulic actuators, a tact switch that controls each target actuator is selected, and the engine speed is controlled by pulling the speed lever 26 to adjust the operating speed of the hydraulic actuator.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, the remote controller 20 has only one speed lever 26 for the four tact switches 21, 22, 23, 24, and even when a plurality of tact switches are selected, The speed lever 26 is configured to be shared.
Therefore, when a single tact switch is selected, the operation of a single actuator can be finely adjusted. However, when multiple tact switches are selected, the operation of each actuator cannot be finely adjusted individually. There wasn't.
[0010]
The present invention solves the above-described problem in the case of remotely controlling a plurality of hydraulic actuators, and provides a control device for a hydraulic actuator that can be controlled by a remote controller so that the plurality of hydraulic actuators are appropriately interlocked. The purpose is to do.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The hydraulic actuator control device of the present invention includes a plurality of pilot-operable switching control valves for controlling a plurality of hydraulic actuators, a plurality of switches for performing a selection operation for each of the plurality of hydraulic actuators, and an operating speed of the hydraulic actuator. A remote controller provided with a single speed lever for controlling the operation, and a combination pattern of hydraulic actuators when interlocking a plurality of hydraulic actuators with respect to all operation patterns of a plurality of switches, and of each switching control valve in each combination pattern A function formula for determining the required displacement amount of the main spool as a function of the pulling margin value of the speed lever is stored in advance , and is selected based on the selection signal of the hydraulic actuator and the pulling margin signal of the speed lever from the remote controller. Each cut corresponding to the combination pattern and speed lever pull allowance By providing an arithmetic unit for outputting a pilot control signal to the control valve, and the above-mentioned problems are eliminated.
[0012]
In the control device of the hydraulic actuator, when interlocked controlling a plurality of hydraulic actuators, have a row selection operation of the hydraulic actuator in the remote controller, pulling the speed lever. Then, based on the hydraulic actuator selection signal and the speed lever pull-off signal from the remote controller, the arithmetic unit moves to each switching control valve corresponding to the selected hydraulic actuator combination pattern and speed lever pull-off . In order to output the pilot operation signal, the main spool of each switching control valve is displaced by the required displacement amount, and an appropriate amount of pressure oil is supplied to each hydraulic actuator. Accordingly, the plurality of hydraulic actuators are appropriately interlocked.
[0013]
If each position of the switching control valve is provided with a position detector that detects the amount of displacement of the main spool and feeds back to the arithmetic unit, more accurate control of each switching control valve becomes possible .
[0014]
As a function formula for calculating the required displacement amount of the main spool of each switching control valve in each combination pattern as a function of the pulling value of the speed lever in the arithmetic device, the displacement amount of the main spool of each switching control valve in each combination pattern since configured to be stored therein, processing of the data need not be prestored huge data is easy and Do Ri, correspondingly controls the control of the hydraulic oil supply amount to the pulled amount of the speed lever to the hydraulic actuators can do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a configuration diagram of a crane hydraulic actuator control apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart for controlling a hydraulic actuator by remote operation, and FIG. 3 is a functional expression for interlocking control. FIG.
Since the construction of the crane is the same as that of the conventional one, the same parts will be described with the same reference numerals referring to FIG.
[0016]
In the crane 1, a column 6 is pivotably provided on a base 4 having an outrigger 2, and a boom 7 that expands and contracts is pivotally supported on an upper end portion of the column 6. The column 6 is provided with a winch 11, from which a wire rope 12 is guided to the tip of the boom 7 and hooked on a hook 13 for a suspended load via a pulley (not shown) at the tip of the boom 7. The hook 13 is suspended from the tip of the boom 7 by turning.
[0017]
The crane 1 includes a swing hydraulic motor 5, a boom hoisting hydraulic cylinder 9, and a boom extender as hydraulic actuators for turning the column 6, raising and lowering and extending and retracting the boom 7, and winding and unwinding the winch 11. A hydraulic cylinder 8 and a winch hydraulic motor 10 are provided.
The turning hydraulic motor 5, boom raising and lowering hydraulic cylinder 9, boom telescopic hydraulic cylinder 8, and winch hydraulic motor 10 are all connected to a switching control valve device 3 from a hydraulic pump (not shown) driven by a vehicle engine. It operates by supplying pressure oil through it. The amount of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump increases as the engine speed increases.
[0018]
The switching control valve device 3 includes a swing switching control valve 31 for controlling the actuators of the swing hydraulic motor 5, the boom hoisting hydraulic cylinder 9, the boom telescopic hydraulic cylinder 8, and the winch hydraulic motor 10, respectively. This is a multi-connected valve device configured by connecting a hoisting switching control valve 32, a boom extension switching control valve 33, and a winch switching control valve 34. The machine side operation by the operation lever 14 and the remote operation by the remote controller 20 are performed. Is possible.
[0019]
The remote controller 20 is the same as that shown in FIGS. 5 and 6, the boom hoisting tact switch 21 for selecting the hoisting operation of the boom 7, and the winch hoisting / lowering tact for selecting the hoisting / lowering operation of the winch 11. A switch 22, a boom expansion / contraction tact switch 23 for selecting the expansion / contraction operation of the boom 7, a rotation tact switch 24 for selecting the left / right rotation operation of the boom 7, and a speed lever 26 for controlling the speed of each operation of the crane. provided, pull length signal of the selection signal and the speed lever of the hydraulic actuator by the operation of the tact switches 21, 22, 23, 24 and the speed lever 26 is received from the remote controller 20 of the switching control valve unit 3 side signal Wirelessly transmitted to the machine 30.
[0020]
Each switching control valve 31, 32, 33, 34 has a built-in main spool 35, which is normally held in a neutral position by left and right springs 36. One end of the main spool 35 is connected to the operation lever 14 via the link 15. A pilot piston 37 is formed at the other end, and an iron core 39 is provided at the tip of the piston rod 38. The iron core 39 is inserted into a position detector 40 having a hollow cylindrical differential transformer.
[0021]
A proportional electromagnetic pilot valve 41 is provided outside each switching control valve 31, 32, 33, 34. In the proportional electromagnetic pilot valve 41, the port E to which the pilot pressure oil is supplied from the hydraulic pump is normally closed, and the port F for returning the hydraulic oil to the tank is normally open, and a control current is input to the

solenoids

42L and 42R. Then, the left and right pilot spools 43L and 43R slide, and the opening amount of the E port can be controlled by the input current value. Accordingly, the supply of pilot pressure oil to the left and

right oil chambers

37L, 37R of the pilot piston 37 is controlled.
[0022]
When the pilot pressure oil is supplied to either one of the

oil chambers

37R and 37L, the main spool 35 moves to the left or right to connect the service ports A and B and the pump port P. 31, 32, 33, and 34 operate the actuators of the swing hydraulic motor 5, the boom hoisting hydraulic cylinder 9, the boom telescopic hydraulic cylinder 8, and the winch hydraulic motor 10.
[0023]
For example, like the boom raising / lowering switching control valve 32 of FIG. 1, when the main spool 35 moves to the right and the service port B communicates with the pump port P, the boom raising / lowering cylinder 9 extends.
It is necessary to control the actuators of the swing hydraulic motor 5, the boom hoisting hydraulic cylinder 9, the boom telescopic hydraulic cylinder 8, and the winch hydraulic motor 10 to be interlocked according to the work contents of the crane 1.
[0024]
For example, when the boom 7 is extended while the distance L between the tip of the boom 7 and the hook 13 is always kept constant, the winch lowering operation is also required along with the boom extension operation. The cylinder 8 and the winch hydraulic motor 10 must be linked.
Such a combination pattern of two hydraulic actuators may be as shown in Table 1.
[0025]
[Table 1]

[0026]
The combination pattern of three hydraulic actuators may be as shown in Table 2, and the combination pattern of four hydraulic actuators may be as shown in Table 3.
[0027]
[Table 2]

[0028]
[Table 3]

[0029]
When a plurality of actuators are linked, the actuators of the swing hydraulic motor 5, the boom hoisting hydraulic cylinder 9, the boom telescopic hydraulic cylinder 8, and the winch hydraulic motor 10 have different applications, capacities, and required work speeds. The amount of pressure oil required is different.
Therefore, in order to properly link a plurality of actuators, the opening amounts of the service ports A and B of each switching control valve are controlled so that each of the interlocking actuators can obtain the required working speed. It is necessary to supply the pressure oil. For this reason, the displacement amount of the main spool 35 is controlled by the pressure oil supply from the proportional electromagnetic pilot valve 41 provided in each switching control valve.
[0030]
When interlocking control of a plurality of hydraulic actuators is performed by remote operation, the necessary hydraulic actuators are selected by the tact switches 21, 22, 23, 24 of the remote controller 20, and the speed lever 26 is pulled. Pull length signal of the selection signal and the speed lever of the hydraulic actuator is transmitted to the arithmetic unit 50 through the receiving unit 30 from the remote controller 20.
The arithmetic unit 50 includes the actuator combination patterns shown in Table 1, Table 2, and Table 3, and the main switching control valves 31, 32, 33, and 34 in each combination pattern obtained by actual crane interlocking work. Data on the required displacement amount of the spool 35 is stored as a function expression for each combination pattern.
[0031]
When the operation is started, as shown in FIG. 2, the arithmetic unit 50 reads the hydraulic actuator selection signal and the speed lever pull-in signal from the remote controller 20 in an initialized state, and independently based on the signals. It is determined whether the operation is an interlocking operation, and if it is an interlocking operation, a function expression corresponding to the selected combination pattern of the hydraulic actuators is calculated and calculated, and a spool pilot operation signal is output to each switching control valve. At the same time, an accelerator opening control signal is also sent to the accelerator control actuator 55 for controlling the rotational speed of the engine of the vehicle. In the case of a single operation, the calculation using the function formula is not performed.
[0032]
The output pilot operation signal is converted into an analog signal by the digital / analog converter 51, amplified by the amplifier 52, and sent to the

solenoid

42L or 42R of the proportional electromagnetic pilot valve 41 as a control current, and the pilot spool 43L or Actuate 43R. Since the opening amount of the E port is controlled by the input current value, the supply of pilot pressure oil to the left and

right oil chambers

37L or 37R of the pilot piston 37 is controlled, and the main spool 35 is displaced by a required displacement amount. An appropriate amount of pressure oil is supplied to each hydraulic actuator. Therefore, the selected hydraulic actuator works properly.
[0033]
When the main spool 35 is displaced, the iron core 39 is moved, and the displacement amount of the main spool is detected as a voltage value by the differential transformer of the position detector 40. The obtained voltage value is converted into a digital signal by the analog / digital converter 53 and fed back to the arithmetic unit 50. Since the arithmetic unit 50 compares the feedback value with the output value of the operation signal and corrects if there is an excess or deficiency, each switching control valve 31, 32, 33, 34 can control the opening amount accurately. Become .
[0034]
In the arithmetic unit 50, the data of the required displacement of the main spool 35 of the switching control valve 31, 32, 33, and 34 for the control, since the structure so as to be stored as a function expression for each combination pattern, There is no need to store a huge amount of data as in the case of storing all as numerical data, and data processing becomes easy.
[0035]
For example, in order to extend the boom 7 while always keeping the distance L between the tip of the boom 7 and the hook 13 constant, when the extension of the boom 7 and the lowering of the winch 11 are interlocked, as shown in FIG. Since the expansion function formula of the boom expansion / contraction hydraulic cylinder 8 and the lowering function formula of the winch hydraulic motor 10 for performing the optimum operation in this combination pattern are stored, the arithmetic unit 50 is connected to the remote controller 20 from the remote controller 20. These function formulas are indexed and controlled by the selection signal.
[0036]
The function formula shown in the figure is to obtain the displacement amount of the main spool 35 of the boom expansion / contraction switching control valve 33 and winch switching control valve 34 in this combination pattern as a function of the pulling value of the speed lever 26. The required displacement amount of the main spool 35 is obtained by substituting the pulling-in signal of the speed lever 26 sent from 20, and this data is used as operation signals for the boom extension switching control valve 33 and the winch switching control valve 34. To the proportional electromagnetic pilot valve 41. Accordingly, the main spool 35 is displaced by a required displacement amount, and an appropriate amount of pressure oil is supplied to the boom extending and retracting hydraulic cylinder 8 and the winch hydraulic motor 10 respectively.
[0037]
The arithmetic unit 50 compares the value fed back from the position detector 40 with the output value of the operation signal, and if the winch lowering amount is insufficient with respect to the boom extension amount, the winch switching control valve. A correction signal is sent to 34 proportional electromagnetic pilot valves 41 to increase the winch lowering amount. If the winch lowering amount is excessive with respect to the boom extension amount, a correction signal is sent to the proportional electromagnetic pilot valve 41 of the winch switching control valve 34 to reduce the winch lowering amount. Accordingly, the boom 7 can be extended while the distance L is always kept constant.
[0038]
In such a state, it goes without saying that correction can be performed on the boom extension switching control valve 33 side instead of the winch switching control valve 34.
In actual operation, the operator constantly moves the speed lever 26 of the remote controller 20 and keeps changing the speed of each actuator, and the signal from the speed lever 26 is constantly changing. The amount of displacement of the spool is calculated and a correction signal is sent out for control.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the hydraulic actuator control apparatus according to the present invention can control a plurality of hydraulic actuators to appropriately interlock even during remote operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a crane hydraulic actuator control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for controlling a hydraulic actuator by remote operation.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a function expression for control.
FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional crane.
FIG. 5 is a front view of a conventional remote controller.
FIG. 6 is a side view of the remote controller.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crane 3 Switching control valve apparatus 4 Base 5 Turning hydraulic motor 6 Column 7 Boom 8 Boom telescoping hydraulic cylinder 9 Boom hoisting hydraulic cylinder 10 Winch hydraulic motor 20 Remote controller 21 Boom hoisting tact switch 22 Winch winding up / down tact switch 23 boom telescoping tact switch 24 turning tact switch 26 speed lever 30 receiver unit 31 for turning the switching control valve 32 boom hoisting switching control valve 33 boom telescoping switching control valve 34 winch switching control valve 35 main spool 37 pilot piston 39 iron Core 40 Position detector 41 Proportional electromagnetic pilot valve 50 Arithmetic unit

Claims

A plurality of pilot-operable switching control valves for controlling a plurality of hydraulic actuators;
A remote controller provided with a plurality of switches for selecting each of the plurality of hydraulic actuators and one speed lever for controlling the operating speed of the hydraulic actuators;
The hydraulic actuator combination pattern when interlocking multiple hydraulic actuators with all the operation patterns of multiple switches and the required displacement of the main spool of each switching control valve in each combination pattern as a function of the allowance value of the speed lever Each of the switching control valves corresponding to the selected combination pattern and the pulling speed of the speed lever based on the hydraulic actuator selection signal and the speed lever pulling signal from the remote controller are stored in advance. A control device for a hydraulic actuator, comprising: an arithmetic device that outputs a pilot operation signal to the actuator.

2. The hydraulic actuator control device according to claim 1, wherein each switching control valve is provided with a position detector for detecting a displacement amount of the main spool and feeding back to the arithmetic device.