JPH0220849B2 - - Google Patents

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JPH0220849B2
JPH0220849B2 JP2692984A JP2692984A JPH0220849B2 JP H0220849 B2 JPH0220849 B2 JP H0220849B2 JP 2692984 A JP2692984 A JP 2692984A JP 2692984 A JP2692984 A JP 2692984A JP H0220849 B2 JPH0220849 B2 JP H0220849B2
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JP
Japan
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pressure
manually operated
operated valve
stored
valve
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Application number
JP2692984A
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Japanese (ja)
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JPS60172712A (en
Inventor
Kyoshi Nagasawa
Hiroaki Shoji
Takeshi Murayama
Toshiaki Michiwaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Publication of JPH0220849B2 publication Critical patent/JPH0220849B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/087Control strategy, e.g. with block diagram

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は油圧建設機械等の作業機械に具備さ
れ、この作業機械のアクチユエータの動作を記憶
し、この記憶に基づいて当該アクチユエータの自
動運転をおこなう作業機械の動作再生装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides an operation reproducing device for a working machine, which is installed in a working machine such as a hydraulic construction machine, stores the operation of an actuator of the working machine, and automatically operates the actuator based on this memory. Regarding.

第1図はこの種の従来の動作再生装置の一例を
示す構成概略図である。この図において、Aはア
クチユエータ、例えば油圧シリンダ、Bはこの油
圧シリンダAを作動させる電気油圧弁、Cは電気
油圧弁Bの作動を制御する制御装置、Dは電気油
圧弁Bを作動させる操作信号を制御装置Cに出力
する手動コントローラ、Eは制御装置Cに接続さ
れ、制御装置Cに伝えられた手動コントローラD
の操作信号を記憶する記憶装置である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a conventional motion reproducing device of this type. In this figure, A is an actuator, such as a hydraulic cylinder, B is an electro-hydraulic valve that operates this hydraulic cylinder A, C is a control device that controls the operation of electro-hydraulic valve B, and D is an operation signal that operates electro-hydraulic valve B. A manual controller E is connected to the control device C and is transmitted to the control device C.
This is a storage device that stores the operation signals of.

この従来の動作再生装置にあつては、手動コン
トローラDを操作すると、その操作信号が制御装
置Cに出力され、制御装置Cは操作信号に応じて
電気油圧弁Bを作動させる。これによつて油圧シ
リンダAと油圧源とが連絡され、油圧源から供給
される圧油によつて油圧シリンダAが作動する。
一方、制御装置Cに出力された操作信号は、記憶
装置Eに記憶される。
In this conventional motion regeneration device, when the manual controller D is operated, the operation signal is output to the control device C, and the control device C operates the electrohydraulic valve B in response to the operation signal. This connects the hydraulic cylinder A and the hydraulic source, and the hydraulic cylinder A is operated by the pressure oil supplied from the hydraulic source.
On the other hand, the operation signal output to the control device C is stored in the storage device E.

そして、油圧シリンダAの再生動作を実施する
場合は、制御装置Cに所定の再生指示信号を与え
ればよく、この再生指示信号によつて記憶装置E
に記憶されている操作信号が制御装置Cに呼出さ
れ、制御装置Cは当該操作信号に応じて電気油圧
弁Bを作動させる。このように、手動コントロー
ラDの操作を一度おこなうだけで、以降は手動コ
ントローラDの操作を要することなく、手動コン
トローラDの操作時における油圧シリンダAの動
作と同等の動作を何度でも実施することができ、
油圧シリンダAの自動運転をおこなうことができ
る。
When carrying out a regeneration operation of the hydraulic cylinder A, a predetermined regeneration instruction signal may be given to the control device C, and this regeneration instruction signal causes the storage device E to
The operation signal stored in is called to the control device C, and the control device C operates the electro-hydraulic valve B in response to the operation signal. In this way, by operating the manual controller D only once, the same operation as that of the hydraulic cylinder A when operating the manual controller D can be performed any number of times without requiring any subsequent operation of the manual controller D. is possible,
Hydraulic cylinder A can be operated automatically.

ところで、昨今、油圧シヨベルやクレーン等の
建設機械においてもアクチユエータの自動運転の
実現が要望されているが、上述の従来の動作再生
装置は電気油圧弁Bを介して油圧シリンダAを作
動させる構成になつており、従つて上記した建設
機械のように一般に、作業者の手によつて操作さ
れる手動操作弁を具備し、この手動操作弁を介し
てアクチユエータを作動させるようにした油圧機
械にあつては、この従来の動作再生装置をそのま
ま適用することはできない。
By the way, in recent years, there has been a demand for automatic operation of actuators in construction machinery such as hydraulic excavators and cranes, but the conventional motion regeneration device described above is configured to operate hydraulic cylinder A via electro-hydraulic valve B. Therefore, hydraulic machines, such as the above-mentioned construction machines, are generally equipped with a manually operated valve that is operated by the hand of the worker, and the actuator is actuated via this manually operated valve. Therefore, this conventional motion reproducing device cannot be applied as is.

なお、この従来の動作再生装置は、制御装置
C、記憶装置E、及び電気油圧弁Bの接続系統の
全体が電気系統によつて構成してあることから、
この電気系統に故障が発生した場合には、油圧シ
リンダAを作動させることができず、作業不能を
招くことになる。
In addition, in this conventional operation regeneration device, the entire connection system of the control device C, the storage device E, and the electrohydraulic valve B is configured by an electric system.
If a failure occurs in this electrical system, the hydraulic cylinder A cannot be operated, resulting in an inability to work.

そこで、手動操作弁を介してアクチユエータを
作動させる油圧機械にも動作再生装置を適用する
手段が種々検討されている。このような手段の1
つを第2図に示す。
Therefore, various means have been studied to apply the motion regeneration device to hydraulic machines that operate actuators via manually operated valves. One of these methods
One is shown in Figure 2.

第2図は動作再生装置の系統図である。図で、
Aは第1図に示すものと同じ油圧シリンダ、1は
油圧源、2はタンクである。3は油圧源1と油圧
シリンダAとの間に介在して油圧シリンダAの駆
動を制御する手動操作弁、3aは手動操作弁を操
作する操作レバーである。4は手動操作弁3を自
動的に操作する場合に使用される油圧シリンダ、
5は制御信号に応じて油圧シリンダ4の駆動を制
御するサーボ弁、6は操作レバー3aによる手動
操作時に油圧シリンダ4が抵抗となつて手動操作
弁3の動きに支障とならないように、油圧シリン
ダ4の両端回路を開放する切換弁である。7は手
動操作弁3のスプールの動きと連動し、その位置
に応じた電圧を発生するポテンシヨメータであ
る。8はポテンシヨメータ7の出力信号、即ち手
動操作弁3のスプールの位置信号を記憶する記憶
装置、9は記憶装置8に記憶された情報に基づき
手動操作弁3を自動的に操作すべくサーボ弁5を
制御する制御装置、10は制御装置9に再生運転
指令を与える指令装置である。
FIG. 2 is a system diagram of the motion reproducing device. In the figure,
A is the same hydraulic cylinder as shown in FIG. 1, 1 is a hydraulic pressure source, and 2 is a tank. 3 is a manually operated valve interposed between the hydraulic source 1 and the hydraulic cylinder A to control the drive of the hydraulic cylinder A, and 3a is an operating lever for operating the manually operated valve. 4 is a hydraulic cylinder used when automatically operating the manually operated valve 3;
5 is a servo valve that controls the drive of the hydraulic cylinder 4 in accordance with a control signal; 6 is a hydraulic cylinder so that the hydraulic cylinder 4 does not act as resistance and hinder the movement of the manual operation valve 3 during manual operation using the operation lever 3a; This is a switching valve that opens both end circuits of 4. 7 is a potentiometer that is linked to the movement of the spool of the manually operated valve 3 and generates a voltage according to its position. 8 is a storage device that stores the output signal of the potentiometer 7, that is, the position signal of the spool of the manually operated valve 3; 9 is a servo for automatically operating the manually operated valve 3 based on the information stored in the storage device 8; A control device 10 controls the valve 5, and a command device 10 gives a regeneration operation command to the control device 9.

今、高度の技術を有する作業員(熟練作業員)
が操作レバー3aを操作して油圧シリンダAを駆
動し、これにより所定の作業を行なつたとする。
この場合、当該所定の作業は適切かつ正確に行な
われる。この作業中、制御装置9は切換弁6を図
示位置とし、手動操作弁3の動きに支障がないよ
うにする。手動操作弁3が操作されると、そのス
プールの動きはポテンシヨメータ7により検出さ
れ、記憶装置8に記憶される。即ち、当該所定の
作業についての適切かつ正確な動作が記憶装置8
に記憶されたことになる。
Workers with advanced skills (skilled workers)
Assume that a person operates the operating lever 3a to drive the hydraulic cylinder A, thereby performing a predetermined work.
In this case, the predetermined work is performed appropriately and accurately. During this work, the control device 9 sets the switching valve 6 to the illustrated position so that the movement of the manually operated valve 3 is not hindered. When the manually operated valve 3 is operated, the movement of the spool is detected by the potentiometer 7 and stored in the storage device 8. That is, appropriate and accurate operation for the predetermined task is performed by the storage device 8.
It will be remembered.

次に、この作業を自動的に再生するには、ま
ず、指令装置10により制御装置9に再生運転指
令を与える。これにより制御装置9は切換弁6を
右側位置に切換えた後、記憶装置8に記憶されて
いる信号をとり出し、サーボ弁5に入力する。サ
ーボ弁5はこの信号に応じて作動し、油圧シリン
ダ4を制御して手動操作弁3を操作する。したが
つて、手動操作弁3はさきに熟練作業員が操作し
たときと同じように操作され、油圧シリンダAに
同一流量の油を供給し、これを同じように作動す
る。結局、熟練作業員が行なつた動作が再生さ
れ、作業は適切かつ正確に実施される。
Next, in order to automatically reproduce this work, first, the command device 10 gives a reproduction operation command to the control device 9. As a result, the control device 9 switches the switching valve 6 to the right position, then takes out the signal stored in the storage device 8 and inputs it to the servo valve 5. The servo valve 5 operates in response to this signal, controls the hydraulic cylinder 4, and operates the manually operated valve 3. Therefore, the manually operated valve 3 is operated in the same manner as previously operated by a skilled worker, supplies the same flow rate of oil to the hydraulic cylinder A, and operates it in the same manner. In the end, the movements performed by a skilled worker are reproduced, and the work is performed properly and accurately.

しかしながら、このような動作再生時の作業
は、熟練作業員が行なつた作業と同一条件で行な
われるとは限らず、例えば気温による作動油の粘
度に差異が存在したり、又、例えば油圧シリンダ
Aが油圧シヨベルのフロント機構を駆動するアク
チユエータである場合には掘削土質が異なる等、
作業条件が異なる場合がある。そして、このよう
に、作業条件が異なると動作の正確な再生はでき
なくなる。
However, such operation regeneration work is not necessarily performed under the same conditions as work performed by skilled workers; for example, there may be differences in the viscosity of the hydraulic oil depending on the temperature, or there may be differences in the viscosity of the hydraulic oil due to temperature, If A is an actuator that drives the front mechanism of a hydraulic excavator, the excavated soil quality may be different, etc.
Working conditions may vary. As described above, if the working conditions differ, accurate reproduction of the movement becomes impossible.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、上記の問題点を解決し、
手動操作を行なうことができ、かつ、正確な動作
再生を実施することができる作業機械の動作再生
装置を提供するにある。
The present invention has been made in view of these circumstances, and its purpose is to solve the above problems,
An object of the present invention is to provide a motion reproducing device for a working machine that can perform manual operation and perform accurate motion reproduction.

この目的を達成するため、本発明は、手動操作
弁の手動操作時において、手動操作弁の変位値を
記憶するとともにそのときのアクチユエータの負
荷圧力をも記憶し、動作再生時においては、記憶
されている当該負荷圧力および現在の負荷圧力に
基づいてさきに記憶されている手動操作弁の変位
値を、現在の負荷圧力のもとで、記憶されている
圧力において得られる手動操作弁の吐出流量と等
しい吐出流量を得るように所定の演算により修正
し、この修正された変位値に基づいて手動操作弁
を駆動制御するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention stores the displacement value of the manually operated valve and also stores the load pressure of the actuator at that time when the manually operated valve is manually operated. The displacement value of the manually operated valve previously stored based on the relevant load pressure and the current load pressure is calculated as the discharge flow rate of the manually operated valve obtained at the stored pressure under the current load pressure. The displacement value is corrected by a predetermined calculation so as to obtain a discharge flow rate equal to , and the manually operated valve is driven and controlled based on the corrected displacement value.

以下、本発明を第3図に示す実施例に基づいて
説明する。
The present invention will be explained below based on the embodiment shown in FIG.

第3図は本発明の実施例に係る動作再生装置の
系統図である。図で、第2図に示す部分と同一部
分には同一符号を付して説明を省略する。12
a,12bは手動操作弁3と油圧シリンダAとを
接続する2つの管路の油圧を検出する油圧検出器
であり、検出した油圧に応じた電気信号を出力す
る。13は油圧検出器12a,12bの出力信号
を入力してその差を出力する差動増幅器である。
14は接点14A,14Bを有し、後述する制御
装置20からの信号により作動する切換スイツチ
である。15は切換スイツチ14が接点14A側
に切換えられたとき差動増幅器13からの圧力信
号を記憶する記憶装置である。16は記憶装置
8,15および切換スイツチ14の接点14Bと
接続された演算器であり、記憶装置8に記憶され
ている手動操作弁3の変位値を、記憶装置15に
記憶されている圧力信号および差動増幅器13か
らの圧力信号に基づいて所定の演算により修正す
る。この演算については後述する。17は接点1
7A,17B,17Cを有し、後述する制御装置
20からの信号により作動する切換スイツチであ
る。18は記憶装置8に記憶された変位値と、切
換スイツチ17の接点17Bを介するポテンシヨ
メータ7の変位信号との差を増幅する差動増幅器
である。又、19は演算器16から出力される修
正された変位値と、切換スイツチ17の接点17
Cを介するポテンシヨメータ7の変位信号との差
を増幅する差動増幅器である。20は制御装置で
あり、切換スイツチ14,17の制御や、差動増
幅器18,19の信号に基づくサーボ弁5の駆動
制御等を行なう。
FIG. 3 is a system diagram of a motion reproducing device according to an embodiment of the present invention. In the figure, parts that are the same as those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals, and explanations thereof will be omitted. 12
Reference numerals a and 12b denote oil pressure detectors that detect oil pressures in two pipes connecting the manually operated valve 3 and the hydraulic cylinder A, and output electrical signals corresponding to the detected oil pressures. 13 is a differential amplifier which inputs the output signals of the oil pressure detectors 12a and 12b and outputs the difference thereof.
Reference numeral 14 denotes a changeover switch which has contacts 14A and 14B and is operated by a signal from a control device 20, which will be described later. 15 is a storage device that stores the pressure signal from the differential amplifier 13 when the changeover switch 14 is switched to the contact 14A side. 16 is a computing unit connected to the storage devices 8 and 15 and the contact 14B of the changeover switch 14, and converts the displacement value of the manually operated valve 3 stored in the storage device 8 into the pressure signal stored in the storage device 15. Then, it is corrected by a predetermined calculation based on the pressure signal from the differential amplifier 13. This calculation will be described later. 17 is contact 1
7A, 17B, and 17C, and is a changeover switch operated by a signal from a control device 20, which will be described later. A differential amplifier 18 amplifies the difference between the displacement value stored in the storage device 8 and the displacement signal of the potentiometer 7 via the contact 17B of the changeover switch 17. Further, reference numeral 19 indicates the corrected displacement value outputted from the calculator 16 and the contact point 17 of the changeover switch 17.
This is a differential amplifier that amplifies the difference between the displacement signal of the potentiometer 7 and the displacement signal of the potentiometer 7 via C. A control device 20 controls the changeover switches 14 and 17 and drives the servo valve 5 based on signals from the differential amplifiers 18 and 19.

次に、本実施例の動作を説明する。まず、手動
操作弁3を手動操作して油圧シリンダAを駆動さ
せ、これを記憶する場合の動作について述べる。
制御装置20は切換弁6に信号を出力してこれを
図示のように左側位置に切換え、手動操作弁3が
抵抗なく操作されるようにする。さらに、制御装
置20は切換スイツチ14,17にも信号を出力
し、切換スイツチ14を接点14Aに、切換スイ
ツチ17を接点17Aにそれぞれ切換える。この
状態において、手動操作弁3を操作すると、ポテ
ンシヨメータ7からはその操作に応じた変位信号
が出力される。この変位信号は切換スイツチ17
の接点17Aを介して記憶装置8に記憶される。
即ち、手動操作弁3の動きが記憶されることにな
る。一方、手動操作弁3の操作により油圧シリン
ダAの管路には圧力(負荷圧力)が生じる。油圧
検出器12a,12bはこの圧力を検出して当該
圧力に応じた信号を出力する。この圧力信号は差
動増幅器13、切換スイツチ14の接点14Aを
介して記憶装置15に記憶される。即ち、手動操
作弁3を操作したとき生じる負荷圧力は、手動操
作弁3の動きと対応して記憶されることになる。
以上のようにして、例えば熟練作業員の操作によ
る作業機械の動作が記憶され、それと同時にその
動作に伴なう負荷圧力も記憶される。
Next, the operation of this embodiment will be explained. First, the operation when manually operating the manual operation valve 3 to drive the hydraulic cylinder A and storing this will be described.
The control device 20 outputs a signal to the switching valve 6 to switch it to the left position as shown, so that the manually operated valve 3 can be operated without resistance. Further, the control device 20 outputs signals to the changeover switches 14 and 17, respectively, to change the changeover switch 14 to the contact 14A and the changeover switch 17 to the contact 17A. In this state, when the manually operated valve 3 is operated, the potentiometer 7 outputs a displacement signal corresponding to the operation. This displacement signal is transmitted to the changeover switch 17.
is stored in the storage device 8 via the contact 17A.
That is, the movement of the manually operated valve 3 is memorized. On the other hand, pressure (load pressure) is generated in the pipeline of the hydraulic cylinder A by operating the manually operated valve 3. The oil pressure detectors 12a, 12b detect this pressure and output a signal according to the pressure. This pressure signal is stored in the storage device 15 via the differential amplifier 13 and the contact 14A of the changeover switch 14. That is, the load pressure generated when the manually operated valve 3 is operated is stored in correspondence with the movement of the manually operated valve 3.
In this way, for example, the operation of a working machine caused by an operation by a skilled worker is stored, and at the same time, the load pressure associated with the operation is also stored.

次に、作業機械の再生運転について述べること
にするが、これに先立ち、演算器16の演算につ
いて、第4図を参照しながら説明する。
Next, the regeneration operation of the working machine will be described. Prior to this, the calculations of the calculator 16 will be described with reference to FIG. 4.

第4図は各負荷圧力についての油圧シリンダ4
の変位に対する手動操作弁3の吐出流量特性図で
ある。図で、横軸にはある基準位置を中心とする
油圧シリンダ4の左右の変位量がとつてあり、縦
軸には手動操作弁3の吐出流量がとつてある。上
記第4図は、アクチユエータポート、タンクポー
ト、およびポンプポートを有し、タンクポートに
おける開口面積がスプールのストロークに比例す
るように構成されたサーボ弁を用い、アクチユエ
ータポートに、負荷圧を実現させるための可変設
定圧リリーフ弁を接続し、ポンプポートに吐出量
一定の容量の大きい油圧ポンプを接続し、スプー
ルを変位させてゆく実験により得られた特性図で
ある。上記リリーフ弁をある所定の設定圧とし、
この状態において、スプールを変位させて(油圧
シリンダ4の変位に対応する)タンクポートの開
口面積を減少させてゆくと、あるストロークでリ
リーフ弁がリリーフし、以後、ストロークに比例
してタンクポートの流量が減少し(リリーフ弁を
通る流量が増加し)、あるストローク(図の油圧
シリンダ4の変位aoに相当)に達するとタンクポ
ートが全閉され、油圧ポンプの全吐出流量(bo
がリリーフ弁を流れることになる。上記第4図か
ら明らかなように、変位値ao未満においては、吐
出流量は負荷圧力によつて変化する。図では、負
荷圧力P1、Pi、Pj、Pk、Poの場合の吐出流量特性
が示されている。なお、上記各負荷圧力は、P1
<Pi<Pj<Pk<Poの関係にある。
Figure 4 shows the hydraulic cylinder 4 for each load pressure.
FIG. 3 is a discharge flow rate characteristic diagram of the manually operated valve 3 with respect to displacement. In the figure, the horizontal axis shows the amount of left and right displacement of the hydraulic cylinder 4 about a certain reference position, and the vertical axis shows the discharge flow rate of the manually operated valve 3. Figure 4 above uses a servo valve that has an actuator port, a tank port, and a pump port, and is configured such that the opening area at the tank port is proportional to the stroke of the spool, and a load is applied to the actuator port. This is a characteristic diagram obtained through an experiment in which a variable setting pressure relief valve for realizing the pressure is connected, a large-capacity hydraulic pump with a constant discharge amount is connected to the pump port, and the spool is displaced. The relief valve is set to a certain predetermined pressure,
In this state, when the opening area of the tank port is reduced by displacing the spool (corresponding to the displacement of the hydraulic cylinder 4), the relief valve will relieve at a certain stroke, and thereafter the tank port will open in proportion to the stroke. The flow rate decreases (the flow rate through the relief valve increases), and when a certain stroke (corresponding to the displacement a o of hydraulic cylinder 4 in the figure) is reached, the tank port is fully closed and the total discharge flow rate of the hydraulic pump (b o )
will flow through the relief valve. As is clear from FIG. 4 above, below the displacement value ao , the discharge flow rate changes depending on the load pressure. The figure shows the discharge flow rate characteristics in the case of load pressures P 1 , P i , P j , P k , and P o . In addition, each load pressure above is P 1
The relationship is <P i <P j <P k <P o .

今、仮に手動操作弁3を手動操作してこれを記
憶装置8に記憶した場合の変位量が値ajであり、
このときの負荷圧力(記憶装置15に記憶され
る)がPjであつたとすると、記憶装置8および記
憶装置15による記憶点は図の点Cjで表わされ、
そのときの吐出流量は値bjである。次に、再生運
転を行なう場合、繰返し再生動作をしていると
き、何等かの理由、例えば再生作業が油圧シヨベ
ルによる掘削作業の場合は土質が変化してその掘
削抵抗が変化することにより、負荷圧力がさきの
記憶の場合の負荷圧力Pjとは異なる油圧Piである
場合について考える。この場合、記憶装置8に記
憶された変位値ajに基づいて、油圧シリンダ4を
同じく変位させると、点Cjは得られず圧力Pi上の
点Ciとなるので、手動操作弁3の吐出流量は値bi
となり、吐出すべき流量bjと一致しない。この結
果、再生運転時における油圧シリンダ4の動作、
したがつて作業機械の動作は記憶時における動作
とは異なつたものとなり、正確な動作再生を行な
うことはできなくなる。そこで、本実施例では、
演算器16において所定の演算を行なうことによ
り、再生運転時の吐出量が記憶時と同一吐出量と
なるように変位値ajを修正しようとするものであ
る。
Now, if the manual operation valve 3 is operated manually and this is stored in the storage device 8, the displacement amount is the value a j ,
Assuming that the load pressure (stored in the storage device 15) at this time is P j , the storage point by the storage device 8 and the storage device 15 is represented by a point C j in the figure,
The discharge flow rate at that time is the value b j . Next, when performing regeneration operation, during repeated regeneration operations, for some reason, for example, if the regeneration work is excavation work with a hydraulic excavator, the soil quality changes and the excavation resistance changes, causing the load to change. Consider a case where the pressure is a hydraulic pressure P i different from the load pressure P j in the case of the previous memory. In this case, if the hydraulic cylinder 4 is similarly displaced based on the displacement value a j stored in the storage device 8, the point C j will not be obtained but will be a point C i on the pressure P i , so the manually operated valve 3 The discharge flow rate of is the value b i
This does not match the flow rate b j that should be discharged. As a result, the operation of the hydraulic cylinder 4 during regeneration operation,
Therefore, the operation of the work machine will be different from the operation at the time of storage, and accurate reproduction of the operation will no longer be possible. Therefore, in this example,
By performing a predetermined calculation in the calculator 16, the displacement value a j is corrected so that the discharge amount during regeneration operation becomes the same as the discharge amount during storage.

以下、上記演算について説明する。上記の実験
により得られた特性図から、角度(θ1−θo)の間
で、圧力P1と圧力Poとの間の圧力がほぼ等分に
配分されていることが判明した。そこで、点Cj
ついては、次のような実験式が得られる。
The above calculation will be explained below. From the characteristic diagram obtained from the above experiment, it was found that the pressure between the pressure P 1 and the pressure P o was almost equally distributed between the angles (θ 1 −θ o ). Therefore, for point C j , the following empirical formula can be obtained.

tan{(θ1−θo)/(Po−P1)(Po−Pj)+θo}=ao
−aj/bo−bj 又、点Ciに関しては、次のような実験式が得ら
れる。
tan {(θ 1 −θ o )/(P o −P 1 )(P o −P j )+θ o }=a o
−a j /b o −b j Also, regarding point C i , the following empirical formula can be obtained.

tan{(θ1−θo)/(Po−P1)(Po−Pi)+θo}=ao
−ai/bo−bj ただし、θ1、θoはそれぞれ、変位値aoにおける
垂線と圧力P1、Poの直線とのなす角であり、角
θ1、θo、圧力P1、Po、変位値aoは定数である。
又、aiは負荷圧力Piにおいて変位値ajにおける吐
出流量bjと同一吐出流量を得るための変位量であ
る。
tan {(θ 1 −θ o )/(P o −P 1 )(P o −P i )+θ o }=a o
−a i /b o −b j However, θ 1 and θ o are the angles formed between the perpendicular line at the displacement value a o and the straight line of the pressures P 1 and P o , respectively, and the angles θ 1 , θ o , and the pressure P 1 , P o , and the displacement value a o are constants.
Further, a i is a displacement amount for obtaining the same discharge flow rate as the discharge flow rate b j at the displacement value a j at the load pressure P i .

上記両式から、次のようにして変位量aiを求め
ることができる。
From both of the above equations, the amount of displacement a i can be determined as follows.

ai=ao− tan{(θ1−θn)/(Pn−P1)(Po−Pi)+θo}/ta
n{(θ1−θn)/(Pn−P1)(Po−Pj)+θo}(ao
aj) 上式により得られた変位量aiは、記憶時の負荷
圧力Pjにおける変位量ajを、再生時の負荷圧力Pi
に応じて修正した変位量であり、この変位量ai
より、再生時において負荷圧力が変化しても記憶
時と同一の吐出量を得ることが可能となる。
a i = a o − tan {(θ 1 − θn) / (Pn − P 1 ) (P o − P i ) + θ o } / ta
n {(θ 1 − θn) / (Pn − P 1 ) (P o − P j ) + θ o } (a o
a j ) The displacement amount a i obtained from the above formula is the displacement amount a j at the load pressure P j at the time of storage, and the load pressure P i at the time of regeneration.
This displacement amount a i is the amount of displacement corrected according to the amount of displacement a i , and even if the load pressure changes during regeneration, it is possible to obtain the same discharge amount as at the time of storage.

さて、ここで第3図に示す本実施例の再生運転
について説明する。まず、操作者は指令装置10
により制御装置20に対して再生運転指令を出力
する。これに応じて制御装置20は切換弁6に信
号を出力してこれを右側位置に切換え、油圧シリ
ンダ4とタンク2とを遮断し、又、切換スイツチ
14,17に信号を出力し、その接点をそれぞれ
接点14B,17Bに切換える。この状態におい
て、制御装置20は記憶装置8から記憶されてい
る変位値ajを差動増幅器18を介してとり出し、
これに応じてサーボ弁5を駆動する。サーボ弁5
の駆動により油圧シリンダ4を介して手動操作弁
3が駆動され、ポテンシヨメータ7からは手動操
作弁3の動きに応じて変位信号が出力され、以
後、差動増幅器18における変位量ajとの差が0
になるようにフイードバツク制御の実行が開始さ
れる。一方、手動操作弁3が駆動されると、油圧
シリンダAの管路に圧力が生じ、この圧力は油圧
検出器12a,12bにより検出される(この圧
力信号をPiとする。)。制御装置20は、この圧力
信号Pi、記憶装置8に記憶された変位値ajおよび
記憶装置15に記憶された記憶時における圧力値
Pjを演算器16に入力し、演算器16では前記演
算式にしたがつて修正された変位値aiが算出され
る。次いで、制御装置20は切換スイツチ17に
信号を出力し、これを接点17Cに切換える。こ
のため、差動増幅器19には演算器16から出力
される修正された変位置aiと、現在の手動操作弁
3の変位量とが入力され、両者の差が制御装置2
0に出力される。制御装置20はこの差の信号に
基づいてサーボ弁5を駆動し、以後、修正された
変位値によりフイードバツク制御が継続される。
Now, the regeneration operation of this embodiment shown in FIG. 3 will be explained. First, the operator uses the command device 10
A regeneration operation command is output to the control device 20. In response, the control device 20 outputs a signal to the switching valve 6 to switch it to the right position, shutting off the hydraulic cylinder 4 and the tank 2, and also outputs a signal to the switching switches 14 and 17, so that their contacts are switched to contacts 14B and 17B, respectively. In this state, the control device 20 takes out the stored displacement value a j from the storage device 8 via the differential amplifier 18,
The servo valve 5 is driven accordingly. Servo valve 5
The manually operated valve 3 is driven via the hydraulic cylinder 4, and the potentiometer 7 outputs a displacement signal in accordance with the movement of the manually operated valve 3. From then on, the displacement amount a j in the differential amplifier 18 and The difference between
Execution of feedback control is started so that On the other hand, when the manually operated valve 3 is driven, pressure is generated in the pipe line of the hydraulic cylinder A, and this pressure is detected by the oil pressure detectors 12a and 12b (this pressure signal is designated as P i ). The control device 20 controls the pressure signal P i , the displacement value a j stored in the storage device 8 and the pressure value at the time of storage stored in the storage device 15.
P j is input to the arithmetic unit 16, and the arithmetic unit 16 calculates the modified displacement value a i according to the arithmetic expression. Next, the control device 20 outputs a signal to the changeover switch 17 and switches it to the contact 17C. Therefore, the corrected displacement position a i output from the arithmetic unit 16 and the current displacement amount of the manually operated valve 3 are input to the differential amplifier 19, and the difference between the two is input to the control device 2.
Output to 0. The control device 20 drives the servo valve 5 based on this difference signal, and thereafter feedback control is continued using the corrected displacement value.

このように、本実施例では、切換スイツチによ
り記憶時に手動操作弁の変位量とともに負荷圧力
を記憶しておき、動作再生時には切換スイツチを
切換えて、演算器にそのときの負荷圧力を入力
し、この負荷圧力と前記記憶された変位量および
負荷圧力とに基づいて記憶された変位量を修正
し、この修正した変位量で再生時のフイードバツ
ク制御を行なうようにしたので、動作再生装置に
おいて手動操作を行なうことができるとともに、
動作再生時には修正された変位量により記憶時と
同一の吐出流量を得ることができ、正確な動作再
生を行なうことができる。
In this way, in this embodiment, the load pressure is stored together with the displacement amount of the manually operated valve at the time of memorization using the changeover switch, and when the operation is regenerated, the changeover switch is changed and the load pressure at that time is input to the computing unit. The stored displacement amount is corrected based on this load pressure, the stored displacement amount, and the load pressure, and feedback control during regeneration is performed using this corrected displacement amount. In addition to being able to
At the time of operation reproduction, the same discharge flow rate as at the time of storage can be obtained by the corrected displacement amount, and accurate operation reproduction can be performed.

以上述べたように、本発明では、記憶時に手動
操作弁の変位値を記憶するとともにアクチユエー
タの負荷圧力をも記憶し、動作再生時にそのとき
の負荷圧力、記憶されている負荷圧力および記憶
されている変位値に基づいて、当該記憶されてい
る変位値を修正し、この修正された変位値に基づ
いて手動操作弁を駆動制御するようにしたので、
動作再生装置において手動操作を行なうことがで
きるとともに、正確な動作再生を実施することが
できる。
As described above, in the present invention, when storing, the displacement value of the manually operated valve is stored, and the load pressure of the actuator is also stored, and when the operation is regenerated, the load pressure at that time, the stored load pressure, and the stored load pressure are stored. The stored displacement value is corrected based on the displacement value, and the manually operated valve is driven and controlled based on the corrected displacement value.
Manual operation can be performed in the motion reproducing device, and accurate motion reproduction can be performed.

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

第1図は従来の動作再生装置の系統図、第2図
は検討中の動作再生装置の系統図、第3図は本発
明の実施例に係る動作再生装置の系統図、第4図
は各負荷圧力における手動操作弁の吐出流量特性
図である。 3……手動操作弁、4……油圧シリンダ、5…
…サーボ弁、6……切換弁、7……ポテンシヨメ
ータ、8,15……記憶装置、10……指令装
置、12a,12b……油圧検出器、13,1
8,19……差動増幅器、14,17……切換ス
イツチ、16……演算器、20……制御装置、A
……油圧シリンダ。
FIG. 1 is a system diagram of a conventional motion regeneration device, FIG. 2 is a system diagram of a motion regeneration device under consideration, FIG. 3 is a system diagram of a motion regeneration device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a system diagram of a motion regeneration device under consideration. It is a discharge flow characteristic diagram of a manually operated valve under load pressure. 3...Manual operation valve, 4...Hydraulic cylinder, 5...
... Servo valve, 6 ... Switching valve, 7 ... Potentiometer, 8, 15 ... Memory device, 10 ... Command device, 12a, 12b ... Oil pressure detector, 13, 1
8, 19... Differential amplifier, 14, 17... Changeover switch, 16... Arithmetic unit, 20... Control device, A
...Hydraulic cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 油圧により駆動されるアクチユエータと、こ
のアクチユエータの駆動を制御する手動操作弁と
を備えた作業機械において、前記アクチユエータ
の負荷圧力を検出する圧力検出装置と、この圧力
検出装置により検出された圧力を記憶する第1の
記憶手段と、前記手動操作弁の変位値を記憶する
第2の記憶手段と、動作再生時に、前記圧力検出
装置で検出された再生時圧力および前記第1の記
憶手段に記憶された記憶時圧力に基づいて、前記
再生時圧力のもとで前記記憶時圧力において得ら
れる前記手動操作弁の吐出流量と同一吐出流量を
得るように前記第2の記憶手段に記憶された変位
値を修正する演算手段と、この演算手段により得
られた変位値に基づいて前記手動操作弁を駆動す
る駆動制御手段とを設けたことを特徴とする作業
機械の動作再生装置。
1. In a working machine equipped with an actuator driven by hydraulic pressure and a manually operated valve that controls the drive of the actuator, a pressure detection device that detects the load pressure of the actuator and a pressure detected by the pressure detection device are provided. a first storage means for storing the displacement value of the manually operated valve; and a second storage means for storing the displacement value of the manually operated valve; and a regeneration pressure detected by the pressure detection device and stored in the first storage means at the time of operation regeneration. a displacement stored in the second storage means so as to obtain a discharge flow rate equal to the discharge flow rate of the manually operated valve obtained at the stored pressure under the regeneration pressure based on the stored pressure; 1. An operation regeneration device for a working machine, comprising: a calculation means for correcting a value; and a drive control means for driving the manually operated valve based on a displacement value obtained by the calculation means.
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