JP5600830B2 - 作業機械の操作制御装置 - Google Patents
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Description
V13=K1・V1+K3・V3
ここで、K1は第1ブーム比例ゲイン設定値、K3はアーム比例ゲイン設定値、V1は第1ブーム速度指令値、V3はアーム速度指令値をそれぞれ表す。
V2’=V13+V2
ここで、V13は第2ブーム連動成分速度指令値、V2は第2ブームペダル成分速度指令値をそれぞれ表す。
また、出力側には、図示しないリミッタを備えていて、算出値V2’が100(%)以上の値となった場合には、出力値を100(%)に制限し、算出値V2’が、−100(%)以下の値となった場合には、出力値を−100(%)に制限する。
まず、第1ブーム操作のみが行われたときの第1ブームシリンダ111と第2ブームシリンダ112の動作を説明する。
オペレータがアーム操作レバー303のみを操作した場合は、図5に示すように、第2ブーム連動成分速度指令値[V13]はK3・V3となり、第2ブーム最終速度指令値[V2’]もK3・V3となる。したがって、アーム速度指令値[V3]が正の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も正となり、アームシリンダ113が縮小動作し、第2ブームシリンダ112が縮小動作する。同様に、アーム速度指令値[V3]が負の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も負となり、アームシリンダ113が伸長動作し、第2ブームシリンダ112が伸長動作する。
オペレータが第1ブーム操作レバー301とアーム操作レバー303とを同時に操作した場合は、図5に示すように、第2ブーム連動成分速度指令値[V13]はK1・V1+K3・V3となり、第2ブーム最終速度指令値[V2’]もK1・V1+K3・V3となる。したがって、第1ブーム速度指令値[V1]とアーム速度指令値[K3]とが正の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も正となり、第1ブーム101及びアーム103の上方への回動操作と連動して第2ブーム102も上方に回動動作する。同様に、第1ブーム速度指令値[V1]とアーム速度指令値[K3]とが負の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も負となり、第1ブーム101及びアーム103の下方への回動操作と連動して第2ブーム102も下方に回動動作する。
オペレータが第2ブーム操作ペダル302のみを操作した場合は、図5に示すように、第2ブーム最終速度指令値[V2’]は第2ブームペダル成分速度指令値[V2]と等しい値となりV2’=V2となる。したがって、第2ブームペダル成分速度指令値[V2]が正の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も正となり、第2ブームシリンダ112が縮小動作する。同様に、第2ブームペダル成分速度指令値[V2]が負の場合には、第2ブーム最終速度指令値[V2’]も負となり、第2ブームシリンダ112が伸長動作する。
オペレータが第1ブーム操作レバー301及びアーム操作レバー303を操作している状態で、第2ブーム操作ペダル302を同時に操作した場合は、図5に示すように、第2ブーム連動成分速度指令値[V13]はK1・V1+K3・V3となり、第2ブーム最終速度指令値[V2’]は第2ブームペダル成分速度指令値[V2]と第2ブーム連動成分速度指令値[V13]との和であるV13+V2となる。すなわち、第1ブーム操作レバー301及びアーム操作レバー303の操作により連動動作する第2ブーム102の動作速度を、第2ブーム操作ペダル302を操作することで、一時的に増速あるいは減速することが可能となる。
V1とV3が正のとき:
V13=[(K1・V1)2+(K3・V3)2 ]1/2
V1とV3が負のとき:
V13=―[(K1・V1)2+(K3・V3)2 ]1/2
V1とV3が異符号のとき:
V13=K1・V1+K3・V3
ここで、K1は第1ブーム比例ゲイン設定値、K3はアーム比例ゲイン設定値、V1は第1ブーム速度指令値、V3はアーム速度指令値をそれぞれ表す。
また、本実施の形態によれば、第2ブーム連動成分速度指令値[V13]の演算方法を2乗和の平方根を用いたものとしたので、第1ブーム操作レバー301を単独で正方向に操作している状態から、急遽、アーム操作レバー303を正方向に操作した場合であっても、第2ブーム102の急激な動作を防止し、作業効率への影響を排除することができるという効果が得られる。
また、本実施の形態によれば、第1ブーム101及びアーム103の動作に対する第2ブーム102の連動機能を選択可能としているので、連動機能が不要な作業の場合に好適となる。
図11A,Bは、操作レバー装置701をX軸回りに上方へ回転操作した(図11Aの操作A)場合のフロント装置100を構成する第1ブーム101、第2ブーム102、アーム103、把持装置104の動作方向を表している。まず第1ブーム101は上述したように旋回体11に対して上方へ回動する。このとき第2ブーム102は、第1の実施の形態の全体動作で述べているように第1ブーム101と連動して上方へ回動動作する。この結果、回動しないアーム103の先端に取り付けられている把持装置104は旋回体11に対して上方へ回動動作する。つまり、操作レバー装置701の操作方向と把持装置104の動作方向が概ね一致する。
また、本実施の形態によれば、操作レバー装置701の操作方向とフロント装置100を構成する把持装置104の動作方向が概略一致することから、第1の実施の形態の構成と比較して、オペレータのより直感的な操作が可能となる。この結果、操作性が向上し全体の作業効率が向上する。
また、本実施の形態によれば、右操作レバー装置801及び左操作レバー装置802の操作方向と右フロント装置901及び左フロント装置902の動作方向が概略一致することから、2つのフロント装置を有する3関節型の作業機械においても、直感的な操作が可能となる。この結果、操作性が向上し全体の作業効率が向上する。
また、本実施の形態によれば、コントローラ200内の第1ブーム比例ゲイン設定値[K1]及びアーム比例ゲイン設定値[K3]の設定値をリアルタイムで変更することが可能となるので、設定値変更のための作業停止時間を最小とすることができる。この結果、様々な作業形態に適応できるとともに、作業効率を向上させることが可能となる。
12 走行体
20 メインポンプ
21 流量調整弁
22 作動油タンク
60 油圧駆動回路
61 電気駆動回路
100 作業フロント
101 第1ブーム
102 第2ブーム
103 アーム
104 把持装置
111 第1ブームシリンダ
112 第2ブームシリンダ
113 アームシリンダ
114 把持装置回動シリンダ
200 コントローラ
301 第1ブーム操作レバー
302 第2ブーム操作ペダル
303 アーム操作レバー
Claims (5)
- 走行装置を備えた走行体と、この走行体の上部に設けられた旋回体と、前記旋回体に回動可能に取り付けられた第1ブームと、前記第1ブームに回動可能に取り付けられた第2ブームと、前記第2ブームに回動可能に取り付けられたアームと、前記第1ブームを駆動する第1ブームシリンダ、前記第2ブームを駆動する第2ブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダを含む油圧駆動回路とを備えた作業機械に設けられ、
前記第1ブームの動作速度を指令する第1ブーム操作手段と、前記第2ブームの動作速度を指令する第2ブーム操作手段と、前記アームの動作速度を指令するアーム操作手段とを備えた作業機械の操作制御装置において、
前記第1ブーム操作手段からの操作信号である速度指令値に第1ブーム比例ゲインを乗じた第1の値と、前記アーム操作手段からの操作信号である速度指令値にアーム比例ゲインを乗じた第2の値と、前記第1の値と前記第2の値とを加算演算して第1の速度指令値を算出し、前記第2ブーム操作手段からの操作信号である第2の速度指令値と前記第1の速度指令値とを加算して前記第2ブームの速度指令値を算出し、この算出した速度指令値を前記第2ブームシリンダに出力する第2ブーム指令手段を備えた
ことを特徴とする作業機械の操作制御装置。 - 請求項1に記載の作業機械の操作制御装置において、
前記第2ブーム指令手段は、前記第1の速度指令値を算出する演算手段として、
前記第1の値を2乗した値と前記第2の値を2乗した値とを加算し、その加算値を開平する2乗和開平手段を備える
ことを特徴とする作業機械の操作制御装置。 - 請求項1又は2に記載の作業機械の操作制御装置において、
前記第2ブーム指令手段の有効・無効を切り替える切換手段をさらに備え、
前記切換手段を無効とした場合には前記第2の速度指令値に基づいて前記第2ブームシリンダを駆動する
ことを特徴とする作業機械の操作制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の作業機械の操作制御装置において、
前記第1ブーム操作手段及び前記アーム操作手段が上下前後に揺動可能な操作レバーであって、
前記操作レバーは、上下方向への揺動で前記第1ブームの動作速度を指令し、前後方向への揺動で前記アームの動作速度を指令する
ことを特徴とする作業機械の操作制御装置。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の作業機械の操作制御装置において、
前記第2ブーム操作手段は操作ペダル装置である
ことを特徴とする作業機械の操作制御装置。
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