JP7204330B2 - 積込機械の制御装置および制御方法 - Google Patents
積込機械の制御装置および制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7204330B2 JP7204330B2 JP2018034885A JP2018034885A JP7204330B2 JP 7204330 B2 JP7204330 B2 JP 7204330B2 JP 2018034885 A JP2018034885 A JP 2018034885A JP 2018034885 A JP2018034885 A JP 2018034885A JP 7204330 B2 JP7204330 B2 JP 7204330B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- operation signal
- turning
- hydraulic
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
- E02F9/12—Slewing or traversing gears
- E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
- E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/439—Automatic repositioning of the implement, e.g. automatic dumping, auto-return
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/205—Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2221—Control of flow rate; Load sensing arrangements
- E02F9/2225—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
- E02F9/2228—Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves including an electronic controller
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
- E02F9/2278—Hydraulic circuits
- E02F9/2289—Closed circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/02—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member
- F15B11/04—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed
- F15B11/046—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed depending on the position of the working member
- F15B11/048—Systems essentially incorporating special features for controlling the speed or actuating force of an output member for controlling the speed depending on the position of the working member with deceleration control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
- F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
- F15B11/10—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor in which the servomotor position is a function of the pressure also pressure regulators as operating means for such systems, the device itself may be a position indicating system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/024—Pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
- F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
- F15B21/087—Control strategy, e.g. with block diagram
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/30—Dredgers; 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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
- E02F3/308—Dredgers; 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 with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working outwardly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/20—Fluid pressure source, e.g. accumulator or variable axial piston pump
- F15B2211/205—Systems with pumps
- F15B2211/2053—Type of pump
- F15B2211/20538—Type of pump constant capacity
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/32—Directional control characterised by the type of actuation
- F15B2211/327—Directional control characterised by the type of actuation electrically or electronically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/35—Directional control combined with flow control
- F15B2211/353—Flow control by regulating means in return line, i.e. meter-out control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/30—Directional control
- F15B2211/365—Directional control combined with flow control and pressure control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
- F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
- F15B2211/50518—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using pressure relief valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/505—Pressure control characterised by the type of pressure control means
- F15B2211/50509—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means
- F15B2211/50536—Pressure control characterised by the type of pressure control means the pressure control means controlling a pressure upstream of the pressure control means using unloading valves controlling the supply pressure by diverting fluid to the return line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/515—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit
- F15B2211/5157—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit being connected to a pressure source and a return line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/515—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit
- F15B2211/5159—Pressure control characterised by the connections of the pressure control means in the circuit being connected to an output member and a return line
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/52—Pressure control characterised by the type of actuation
- F15B2211/526—Pressure control characterised by the type of actuation electrically or electronically
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/55—Pressure control for limiting a pressure up to a maximum pressure, e.g. by using a pressure relief valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/555—Pressure control for assuring a minimum pressure, e.g. by using a back pressure valve
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/50—Pressure control
- F15B2211/565—Control of a downstream pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/63—Electronic controllers
- F15B2211/6303—Electronic controllers using input signals
- F15B2211/6336—Electronic controllers using input signals representing a state of the output member, e.g. position, speed or acceleration
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/60—Circuit components or control therefor
- F15B2211/665—Methods of control using electronic components
- F15B2211/6653—Pressure control
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/705—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor characterised by the type of output members or actuators
- F15B2211/7058—Rotary output members
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/70—Output members, e.g. hydraulic motors or cylinders or control therefor
- F15B2211/755—Control of acceleration or deceleration of the output member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B2211/00—Circuits for servomotor systems
- F15B2211/80—Other types of control related to particular problems or conditions
- F15B2211/85—Control during special operating conditions
- F15B2211/853—Control during special operating conditions during stopping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
本発明の目的は、旋回停止時に旋回体が向く方位を精度よく制御する積込機械の制御装置および制御方法を提供することにある。
〈第1の実施形態〉
《積込機械の構成》
図1は、第1の実施形態に係る積込機械の構成を示す概略図である。
積込機械100は、土砂を運搬車両などの積込対象200へ積込むため作業機械である。第1の実施形態に係る積込機械100は、油圧ショベルである。なお、他の実施形態に係る積込機械100は、油圧ショベル以外の積込機械100であってもよい。また図2に示す積込機械100はフェイスショベルであるが、バックホウショベルやロープショベルであってもよい。積込対象200の例としては、運搬車両やホッパなどが挙げられる。
積込機械100は、走行体110と、走行体110に支持される旋回体120と、油圧により作動し旋回体120に支持される作業機130とを備える。旋回体120は、旋回中心を中心として走行体110に旋回自在に支持される。
アーム132は、ブーム131とバケット133とを連結する。アーム132の基端部は、ブーム131の先端部にピンを介して取り付けられる。
バケット133は、土砂などを掘削するための刃と掘削した土砂を収容するための容器とを備える。バケット133の基端部は、アーム132の先端部にピンを介して取り付けられる。
アームシリンダ135は、アーム132を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ135の基端部は、ブーム131に取り付けられる。アームシリンダ135の先端部は、アーム132に取り付けられる。
バケットシリンダ136は、バケット133を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ136の基端部は、ブーム131に取り付けられる。バケットシリンダ136の先端部は、バケット133に取り付けられる。
アーム角度センサ138は、アーム132に取り付けられ、アーム132の傾斜角を検出する。
バケット角度センサ139は、バケット133に取り付けられ、バケット133の傾斜角を検出する。
第1の実施形態に係るブーム角度センサ137、アーム角度センサ138、およびバケット角度センサ139は、地平面に対する傾斜角を検出する。なお、他の実施形態に係る角度センサはこれに限られず、他の基準面に対する傾斜角を検出してもよい。例えば、他の実施形態においては、角度センサは、ブーム131、アーム132およびバケット133の基端部に設けられたポテンショメータによって相対回転角を検出してもよいし、ブームシリンダ134、アームシリンダ135およびバケットシリンダ136のシリンダ長さを計測し、シリンダ長さを角度に変換することで傾斜角を検出するものであってもよい。
検出装置124の例としては、ステレオカメラ、レーザスキャナ、UWB(Ultra Wide Band)測距装置などが挙げられる。検出装置124は、例えば検出方向が積込機械100の運転室121の前方を向くように設けられる。検出装置124は、対象物の三次元位置を、検出装置124の位置を基準とした座標系で特定する。
なお、第1の実施形態に係る積込機械100は、運転席122に着座するオペレータの操作に従って動作するが、他の実施形態においてはこれに限られない。例えば、他の実施形態に係る積込機械100は、遠隔操作によって動作するものであってもよい。
位置方位演算器125は、2つの受信器が受信した各測位信号を用いて、一方の受信器の設置位置に対する他方の受信器の設置位置の関係として、旋回体120の向く方位を演算する。旋回体120が向く方位とは、旋回体120の正面に直交する方向であって、作業機130のブーム131からバケット133へ伸びる直線の延在方向の水平成分に等しい。
図2は、第1の実施形態に係る油圧装置127のうち旋回体120の旋回に寄与する構成を示す概略油圧装置図である。
油圧装置127は、作動油タンク701、油圧ポンプ702、旋回モータ703、方向制御弁704、第1チェック弁705、第2チェック弁706、第3チェック弁707、第4チェック弁708、第1リリーフ弁709、第2リリーフ弁710を備える。
制御装置128は、操作装置123から操作信号を受信する。制御装置128は、油圧装置127に操作信号を出力し、作業機130、旋回体120、または走行体110を作動させる。
制御装置128は、プロセッサ1100、メインメモリ1200、ストレージ1300、インタフェース1400を備えるコンピュータである。ストレージ1300は、プログラムを記憶する。プロセッサ1100は、プログラムをストレージ1300から読み出してメインメモリ1200に展開し、プログラムに従った処理を実行する。
以下、図5を参照しながら、制動開始判定部1110が仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに旋回体120が停止までに旋回する角度を特定する手順の例について説明する。
ここでは、時刻t1で旋回モータ703の制動を開始した場合に旋回体120の停止までに旋回する角度を特定する例について説明する。
制動開始判定部1110は、旋回体120の現在の旋回速度ωと、方向制御弁704の開口を最大としたときの加速度ωa´、油圧装置127の応答遅れ時間Δtとに基づいて、制動指示を出力してから旋回モータ703が加速から減速に転じるまでの旋回角度θ1と、旋回モータ703が加速から減速に転じたときの旋回速度ω+ωa´Δtとを特定する。旋回角度θ1は、以下の式(1)に基づいて求めることができる。
以下、図5を参照しながら、目標減速度特定部1111が目標減速度を特定する手順の例について説明する。
まず、目標減速度特定部1111は、残り旋回角度特定部1108が特定した残り旋回角度θ0から制動開始判定部1110が特定した旋回角度θ1を減算することで、旋回体120が目標停止方位を向いて停止するために、旋回モータ703が減速し始めてから停止するまでに旋回すべき旋回角度θ2を特定する。
目標減速度特定部1111は、旋回モータ703が加速から減速に転じたときの旋回速度ω+ωa´Δtと、旋回すべき旋回角度θ2とに基づいて、目標減速度ωt´を特定する。目標減速度ωt´は、以下の式(4)に基づいて求めることができる。
積込機械100のオペレータは、積込機械100と積込対象200とが積込処理可能な位置関係にあると判断すると、操作装置123のスイッチをONにする。これにより、操作装置123は、積込指示信号を生成し出力する。
旋回体120の旋回速度が所定速度未満である場合(ステップS13:YES)、移動処理部1107は、バケット133の高さが掘削完了位置P10の高さから干渉回避位置P12の高さに至るまでの時間である上昇時間を特定する(ステップS14)。移動処理部1107は、バケット133の上昇時間に基づいて、現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム132の先端が干渉回避位置P12または干渉回避位置P12より高い点を通過することになるか否かを判定する(ステップS15)。現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム132の先端が干渉回避位置P12または干渉回避位置P12より高い点を通過することになる場合(ステップS15:YES)、移動処理部1107は、方向制御弁704の開口を最大開度に制御するための旋回操作信号を生成する(ステップS16)。
現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム132の先端が干渉回避位置P12より低い点を通過することになる場合(ステップS15:NO)、移動処理部1107は、旋回操作信号を生成しない。
このように、第1の実施形態に係る制御装置128は、旋回モータ703の制動中に、旋回体120の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、油圧装置127のうち旋回モータ703より下流側の作動油の圧力を制御する操作信号を生成する。これにより、制御装置128は、旋回体120の旋回中に旋回モータ703の制動力を適宜制御し、旋回体120が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
第1の実施形態に係る制御装置128は、方向制御弁704の旋回モータ703の下流側の開口面積を変化させる操作信号を生成することで、旋回体120の減速度を制御する。これに対し、第2の実施形態に係る制御装置128は、第2リリーフ弁710のリリーフ圧力を変化させることで、旋回体120の減速度を制御する。
図8は、第2の実施形態に係る油圧装置のうち旋回体の旋回に寄与する構成を示す概略ブロック図である。
第2の実施形態に係る油圧装置127は、第1の実施形態の第2リリーフ弁710に代えて、可変リリーフ弁720を備える。
可変リリーフ弁720は、制御装置128からの操作信号に応じてリリーフ圧力を変化させることができるリリーフ弁である。すなわち、操作信号によって可変リリーフ弁720のソレノイドが励磁されると、可変リリーフ弁720のリリーフ圧力が減少する。可変リリーフ弁720は、第3分岐管路715および第4分岐管路716と作動油タンク701との間に設けられ、可変リリーフ弁720に掛かる圧力が、操作信号によって設定されるリリーフ圧力以上となったときに、作動油を作動油タンク701に排出する。
第2の実施形態に係る制御装置128は、第1の実施形態と制動開始判定部1110、背圧制御部1113、および操作信号出力部1114の動作が異なる。
制動開始判定部1110は、仮目標圧を例えば可変リリーフ弁720の最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間値として、仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに旋回体120が停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となる場合に、旋回モータ703の制動を開始することを決定する。ここで、最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間値とは、必ずしも最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力を等分する中央値でなくてよく、最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の間の値であればよい。
背圧制御部1113は、方向制御弁704における旋回モータ703より下流側の開口面積Aを制御するための操作信号を求める代わりに、可変リリーフ弁720のリリーフ圧力を目標圧決定部1112が決定した圧力にするための操作信号を生成する。
操作信号出力部1114は、背圧制御部1113が生成した操作信号を可変リリーフ弁720に出力することで、可変リリーフ弁720のリリーフ圧力を変化させることができる。
図9は、第2の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。制御装置128は、オペレータから積込指示信号の入力を受け付けると、第1の実施形態と同様にステップS1からステップS13の処理を実行する。
以降、制御装置128は、第1の実施形態と同様の処理を行う。
このように、第2の実施形態に係る制御装置128は、旋回モータ703の制動中に、旋回体120の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、可変リリーフ弁720のリリーフ圧力を制御する操作信号を生成する。これにより、制御装置128は、第1の実施形態と同様に、旋回体120の旋回中に旋回モータ703の制動力を適宜制御し、旋回体120が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
例えば、上述した実施形態に係る制御装置128は、方向制御弁704の開口面積および可変リリーフ弁720のリリーフ圧の何れか一方を制御するものであるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る制御装置128は、減速度が過大である場合に方向制御弁704の開口面積を制御し、減速度が過少である場合に方向制御弁704のリリーフ圧を制御するものであってもよい。
Claims (3)
- 作動油によって回転する旋回モータと前記作動油の圧力がリリーフ圧力以上になったときに前記作動油を排出するリリーフ弁とを有する油圧装置と、前記旋回モータの回転により旋回中心回りに旋回する旋回体と、前記旋回体に支持されバケットを有する作業機とを備える積込機械の制御装置であって、
前記旋回体が自動積込制御中の旋回中に、前記旋回体が現在向く方位と目標停止方位とに基づいて、前記目標停止方位で停止するための残り旋回角度を特定する残り旋回角度特定部と、
前記旋回モータを前記リリーフ圧力未満となる第1の目標圧で制動したときに前記旋回体が停止するまでに旋回する角度が前記残り旋回角度以上となるか否かの判定を行い、前記旋回体が停止するまでに旋回する角度が前記残り旋回角度以上となる場合に前記旋回モータの制動を開始する制動開始判定部と、
前記制動開始判定部の判定で前記旋回モータの制動が開始された場合に、前記旋回モータが減速に転じたタイミング以降の前記旋回体の現在の旋回速度と前記残り旋回角度とに基づいて、第2の目標圧を決定する目標圧決定部と、
前記第2の目標圧に基づいて、前記油圧装置のうち前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する操作信号を生成する背圧制御部と、
前記油圧装置に前記背圧制御部の操作信号を出力する操作信号出力部と
を備え、
前記リリーフ弁は、前記操作信号で前記リリーフ圧力を変化可能な可変リリーフ弁であり、
前記背圧制御部は、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧力を変化させることにより前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する前記操作信号を生成する
制御装置。 - 前記油圧装置は、前記旋回モータに供給する前記作動油の流量を制御するメインバルブを有し、
前記背圧制御部は、前記メインバルブにおける前記旋回モータより下流側の前記作動油の流量を流す開口面積を変化させることにより前記作動油の圧力を制御する前記操作信号を生成する
請求項1に記載の制御装置。 - 作動油によって回転する旋回モータと前記作動油の圧力がリリーフ圧力以上になったときに前記作動油を排出するリリーフ弁とを有する油圧装置と、前記旋回モータの回転により旋回中心回りに旋回する旋回体と、前記旋回体に支持されバケットを有する作業機とを備える積込機械の制御方法であって、
前記旋回体が自動積込制御中の旋回中に、前記旋回体が現在向く方位と目標停止方位とに基づいて、前記目標停止方位で停止するための残り旋回角度を特定するステップと、
前記旋回モータを前記リリーフ圧力未満となる第1の目標圧で制動したときに前記旋回体が停止するまでに旋回する角度が前記残り旋回角度以上となるか否かの判定を行い、前記旋回体が停止するまでに旋回する角度が前記残り旋回角度以上となる場合に前記旋回モータの制動を開始するステップと、
前記判定の結果、前記旋回モータの制動が開始された場合に、前記旋回モータが減速に転じたタイミング以降の前記旋回体の現在の旋回速度と前記残り旋回角度とに基づいて、第2の目標圧を決定するステップと、
前記第2の目標圧に基づいて、前記油圧装置のうち前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する操作信号を生成するステップと、
前記油圧装置に生成した前記操作信号を出力するステップと
を有し、
前記リリーフ弁は、前記操作信号で前記リリーフ圧力を変化可能な可変リリーフ弁であり、
前記操作信号を生成するステップでは、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧力を変化させることにより前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する前記操作信号を生成する
積込機械の制御方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018034885A JP7204330B2 (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 積込機械の制御装置および制御方法 |
DE112019000237.6T DE112019000237T5 (de) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | Steuervorrichtung und steuerverfahren für eine lademaschine |
US16/652,735 US11118326B2 (en) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | Loading machine control device and control method |
AU2019227675A AU2019227675B2 (en) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | Loading machine control device and control method |
PCT/JP2019/007523 WO2019168015A1 (ja) | 2018-02-28 | 2019-02-27 | 積込機械の制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018034885A JP7204330B2 (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 積込機械の制御装置および制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019148147A JP2019148147A (ja) | 2019-09-05 |
JP7204330B2 true JP7204330B2 (ja) | 2023-01-16 |
Family
ID=67805385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018034885A Active JP7204330B2 (ja) | 2018-02-28 | 2018-02-28 | 積込機械の制御装置および制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11118326B2 (ja) |
JP (1) | JP7204330B2 (ja) |
AU (1) | AU2019227675B2 (ja) |
DE (1) | DE112019000237T5 (ja) |
WO (1) | WO2019168015A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7088691B2 (ja) * | 2018-02-28 | 2022-06-21 | 株式会社小松製作所 | 積込機械の制御装置、制御方法および遠隔操作システム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063407A (ja) | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Kobe Steel Ltd | 旋回式作業機械の旋回停止制御装置および方法 |
JP2013044184A (ja) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Komatsu Ltd | 油圧ショベル |
US20170342683A1 (en) | 2014-12-24 | 2017-11-30 | Volvo Construction Equipment Ab | Swing control apparatus of construction equipment and control method thereof |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5891960A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-06-01 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧系統の制御装置 |
JPS6036293A (ja) * | 1983-08-04 | 1985-02-25 | 日本スピンドル製造株式会社 | 物品の積込み機 |
JPS6231703A (ja) | 1985-08-03 | 1987-02-10 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 旋回体の停止制御装置 |
JPS6375224A (ja) | 1986-09-16 | 1988-04-05 | Kubota Ltd | 旋回型バツクホウ |
JP2600009B2 (ja) * | 1990-04-25 | 1997-04-16 | 株式会社神戸製鋼所 | クレーンの旋回制御装置 |
JP2744117B2 (ja) | 1990-06-05 | 1998-04-28 | 株式会社神戸製鋼所 | クレーン等の旋回制御装置 |
JP2501995B2 (ja) * | 1992-03-16 | 1996-05-29 | 株式会社神戸製鋼所 | クレ―ンの旋回停止制御方法および装置 |
JP3281541B2 (ja) * | 1996-07-15 | 2002-05-13 | 日立建機株式会社 | 油圧モータ制御装置 |
JPH10310374A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Kobe Steel Ltd | 旋回式作業機械の旋回停止制御方法および同装置 |
JPH11293711A (ja) * | 1998-04-09 | 1999-10-26 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 旋回位置決め装置 |
CA2916444C (en) | 2013-06-28 | 2017-09-26 | Volvo Construction Equipment Ab | Hydraulic pressure control device for construction machinery |
-
2018
- 2018-02-28 JP JP2018034885A patent/JP7204330B2/ja active Active
-
2019
- 2019-02-27 US US16/652,735 patent/US11118326B2/en active Active
- 2019-02-27 AU AU2019227675A patent/AU2019227675B2/en active Active
- 2019-02-27 DE DE112019000237.6T patent/DE112019000237T5/de active Pending
- 2019-02-27 WO PCT/JP2019/007523 patent/WO2019168015A1/ja active Application Filing
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011063407A (ja) | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Kobe Steel Ltd | 旋回式作業機械の旋回停止制御装置および方法 |
JP2013044184A (ja) | 2011-08-24 | 2013-03-04 | Komatsu Ltd | 油圧ショベル |
US20170342683A1 (en) | 2014-12-24 | 2017-11-30 | Volvo Construction Equipment Ab | Swing control apparatus of construction equipment and control method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112019000237T5 (de) | 2020-08-20 |
US20200232185A1 (en) | 2020-07-23 |
AU2019227675A1 (en) | 2020-04-16 |
WO2019168015A1 (ja) | 2019-09-06 |
US11118326B2 (en) | 2021-09-14 |
JP2019148147A (ja) | 2019-09-05 |
AU2019227675B2 (en) | 2022-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7144252B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 | |
JP7361186B2 (ja) | 制御装置、積込機械、および制御方法 | |
JP7036606B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 | |
JP7342205B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 | |
JP7088691B2 (ja) | 積込機械の制御装置、制御方法および遠隔操作システム | |
US11401688B2 (en) | Loading machine control device and control method | |
JP7481422B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 | |
JP7311681B2 (ja) | 積込機械の制御装置、制御方法、および遠隔操作システム | |
JP7054632B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 | |
JP7204330B2 (ja) | 積込機械の制御装置および制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210107 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220411 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221031 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7204330 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |