JPH02243827A

JPH02243827A - バックホウ装置

Info

Publication number: JPH02243827A
Application number: JP6470389A
Authority: JP
Inventors: Hitoo Nasu; 那須　仁雄; Sakae Sugawara; 菅原　栄; Takanori Miura; 敬典三浦
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-03-15
Filing date: 1989-03-15
Publication date: 1990-09-27
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07116722B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、機台に対してブーム、アーム、バケット夫々
を一連に枢支連結し、ブーム、アーム、バケット夫々を
駆動揺動可能に構成して成るバックホウ装置に関し、詳
しくは、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動角を検出
するポテンショメータを取付けるための技術に関するも
のである。

〔従来の技術〕

最近のバックホウ装置では、作業時にバケットを所定の
揺動角に維持する制御を行うもの、あるいは、所定の掘
削面を得る制御を行うもの等が存在し、これらの制御を
行うものでは、ブーム、アーム、バケットの揺動角を制
御装置にフィードバックするためポテンショメータが取
付けられている。

そして、ブームを例に挙げると、ポテンショメータを取
付ける際には、従来、機台に対してブームを所定の揺動
角に設定した状態でポテンショメータから予め決められ
た電圧が出力されるよう、その取付時におけるポテンシ
ョメータの取付姿勢等が設定される（参考文献記載せず
）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前述のようにポテンショメータを取付ける際に
、ブーム等を所定の揺動角に設定した状態でポテンショ
メータの取付姿勢等を設定するものでは、ポテンショメ
ータからの出力電圧を計測し乍らポテンショメータの取
付姿勢等を調節する必要を生ずるばかりで無く、例えば
、ブームに対するアームの揺動角を検出するためのポテ
ンショメータでは、この調節のための作業を高レベル位
置で行わなければならないこともあり改善の余地がある
。

尚、ポテンショメータの取付姿勢等の調節とは、ポテン
ショメータのケースに対する回動軸σ相対回動姿勢の調
節を行うことである。

本発明の目的は、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動
角を検出するためのポテンショメータを、できるだけ手
間を掛けずに取付けると共に、このように取付けたポテ
ンショメータからのフィードバック信号に基いて精度高
く制御系を動作させる手段を合理的に構成する点にある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の特徴は、前述のようにブーム、アーム、バケッ
ト夫々を有して成るバックホウ装置において、機台に対
するブームの揺動角を検出する第１ポテンショメータ、
ブームに対するアームの揺動角を検出する第２ポテンシ
ョメータ、アームに対するバケットの揺動角を検出する
第３ポテンショメータ夫々を設けると共に、ブームを上
昇方向のストロークエンドまで揺動させ、アームを掻込
み方向のストロークエンドまで揺動させ、バケットを掻
込み方向、あるいは、放出方向のストロークエンドまで
揺動させた姿勢において、第１ポテンショメータ、第２
ポテンショメータ、第３ポテンショメータ夫々からの出
力信号値を制御の基準として保持する記憶手段を備えて
成る点にあり、その作用、及び、効果は次の通りである
。

〔作　用〕

本発明の特徴を例えば第１図に示すように構成すると、
第２図に示すようにブーム（４）を上昇方向のストロー
クエンドまで揺動させ、アーム（５）を掻込み方向のス
トロークエンドまで揺動させ、バケット（６）を掻込み
、あるいは、放出方向のストロークエンドまで揺動させ
た姿勢における夫々のポテンショメータ（ｐＨ）、　（
Ｐ２）。

（Ｐ３）からの出力信号値を保持することになるので、
ブーム（４）、アーム（５）、バケット（６）の作動時
には、夫々のポテンショメータ（ＰＩ）、（Ｐ２）。

（Ｐ３）からの出力信号値に対して、保持した信号値を
減する、あるいは、保持した信号値をパラメータにした
テーブルを読み出す等の電気処理によってブーム（４）
、アーム（５）、バケット（６）夫々の正確な揺動角を
検出できることになる。

つまり、夫々のポテンショメータ（ｐＨ（Ｐ２）。

（Ｐ３）を取付ける際には、ポテンショメータからの出
力電圧を計測し乍ら、そのポテンショメータの取付姿勢
等を調節する必要が皆無となると同時に、ポテンショメ
ータを、およそ所定の範囲に収まる姿勢に取付けるだけ
でも、ブーム（４）、アーム（５）、バケット（６）の
正確な揺動角を検出でき、しかも、ポテンショメータか
らの出力信号を記憶手段（１４）に保持する際において
、ブーム（４）、アーム（５）は最もコンパクトな姿勢
に達するのである。

〔発明の効果〕従って、ブーム、アーム、バケット夫々の揺動角を検出
するためのポテンショメータを、冒頭に記した調節のた
めの手間を掛けずに取付けることが可能になると共に、
ポテンショメータからの出力信号を記憶手段に保持する
際には作業空間が小さくて済み、しかも、機械的な調節
を行うこと無く精度高く制御系を動作させ得る手段が合
理的に構成されたのである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第４図に示すように、左右のクローラ走行装置（１）を
備えた走行機台（２）に、旋回機台（３）を旋回自在に
設け、この旋回機台（３）に搭乗運転部（Ａ）、及び、
原動部（Ｂ）を設けると共に、旋回機台（３）に対して
ブーム（４）、アーム（５）、バケット（６）夫々を一
連に枢支連結して成るバックホウ装置を設け、又、走行
機台（２）に対してドーザ装置（７）を設けて掘削作業
、及び、ドーザ作業の可能な作業車を構成する。

同図ζ４示すように、前記ブーム（４）は旋回機台（３
）に設けられたブラケット（８）に対し、又、前記アー
ム（５）は、ブーム（４）の揺動端部に対し、又、前記
バケット（６）はアーム（５）の揺動端部に対し夫々横
向き軸芯周りで揺動自在に枢支連結され、ブーム（４）
、アーム（５）、バケット（６）夫々は第１、第２、第
３油圧シリンダ（ＣＩ）。

（Ｃ２）、　（Ｃ３）夫々で駆動される。

尚、前記ブラケット（８）は縦向き軸芯周りで揺動自在
に旋回機台（３）に設けられ、このブラケット（８）を
第４油圧シリンダ（Ｃ４）で揺動させることでバックホ
ウ装置の全体をスイング作動できるよう構成され、又、
前記運転部（Ａ）には運転座席（９）、及び、操作レバ
ー（１０）、　（１０）が設けられ、バックホウ装置は
、この操作レバー（１０）、　（１０）の操作により制
御される。

該作業車では、掘削作業時においてバケット（６）を所
定の掻込み姿勢に維持するための制御装置（１１）を有
し、この制御装置（１１）は、第１図に示すように、旋
回機台（３）に対するブーム（４）の揺動角を検出する
第１ポテンショメータ（Ｐ＋）、ブーム（４）に対する
アーム（５）の揺動角を検出する第２ポテンショメータ
（Ｐ２）、アーム（５）に対するバケット（６）の揺動
角を検出する第３ポテンショメータ（Ｐ３）夫々からの
フィードバック信号がＡ／Ｄ変換器（１２）・・を介し
て入力する系、及び、前記操作レバー（１０）、　（１
０）からの設定信号が入力する系夫々を有し、更に、前
記４つの油圧シリンダ（ＣＩ）、　（Ｃ２）、　（Ｃ３
）、　（Ｃ４）夫々に対応する電磁弁（Ｖ＋　）、　（
Ｖ２　）、　（Ｖ３　）、　（Ｖ４　）に制御信号を出
力する系を有している。

そして、掘削作業時にバケット（６）で土砂の掻込みを
行った後に、スイッチ（１３）をＯＮ操作することで、
第１、第２、第３ポテンショメータ（ＰＩ）、　（Ｐ２
）、　（Ｐ３）夫々からの信号に基いて第３シリンダ（
Ｃ３）を作動させ、バケット（６〕の開口縁を水平姿勢
に設定する自動制御が起動し、この自動制御はブーム（
４）、アーム（５）をいずれの方向に作動させても、バ
ケット（６）の開口縁を水平姿勢に維持するよう動作す
る。

尚、この自動制御は、第１、第２、第３ポテンショメー
タ（ｐ＋　）、　（Ｐ２　）、　（Ｐ３　）からの信号
に基いて演算を行うことで、旋回機台（３）に対するバ
ケット（６）の姿勢を求めると共に、この姿勢を前述の
ように水平方向に向わせるよう動作し、この動作はメモ
リ（１４）　（記憶手段の一例）にセットされたプログ
ラムに従って行われ、前記スイッチ（１３）のＯＦＦ操
作により動作が解除される。更に、このメモ１バ１４）
には、第１、第２、第３ポテンショメータ（ＰＩ）、　
（Ｐ２）、　（Ｐ３）の基準値も保持されている。

つまり、ポテンショメータはケーシング（図示せず）に
対する回動軸（図示せず）の回動量を電圧に変換して出
力するよう可変抵抗器型に構成され、その特性は第３図
に示すように路線型である。そして、このように特性が
定まっているポテンショメータを用いる場合には、回動
軸を所定の回動姿勢に設定した状態での出力電圧値を基
準とすることによって、例えば、ポテンショメータから
出力される電圧値から、基準と設定した電圧値を減する
等の演算により、回動軸の回動操作量を求めることも可
能である。

そして、この制御系では、以上のようなポテンショメー
タの性質を利用して、ブーム（４）、アーム（５）、バ
ケット（６）゛夫々の揺動角を検出するよう構成するこ
とで、ポテンショメータの取付時における調節の手間を
省いている。

具体的には、第１、第２、第３ポテンショメータ（Ｐ１
）、　（Ｐ２）、　（Ｐ３）夫々をバックホウ装置に取
付けると共に、第２図に示すように、ブーム（４）Ｏを上昇方向のストロークエンドまで揺動させ、アーム（
５）を掻込み方向のストロークエンドまで揺動させ、バ
ケット（６）を掻込み方向のストロークエンドまで揺動
させたコンパクトな状態で第１、第２、第３ポテンショ
メータ（ｐ＋　）、　（Ｐ２　）。

（Ｐ３）からの出力電圧値（基準電圧）を前記メモリ（
１４）に保持するようになっている。

因みに、第３図のグラフでは、回動軸の回動量（Ｓ）対
する出力電圧の値（■）を関数Ｖ＝ｆ＋ｓ＋とじて表し
てあり、ストロークエンド（Ｓｏ）に対する出力電圧値
を基準電圧（Ｖｏ）に設定することで、出力電圧（Ｖｘ
）を得た場合には（Ｖｘ−Ｖｏ）ＸＫの演算により回動
軸の実回動量（Ｘ）が得られるのである。

〔別実施例〕

本発明は上記実施例以外に例えば、バケットを第２図に
仮想線で示すように放出側のストロークエンドまで揺動
させた姿勢において第３ポテンショメータからの出力信
号を記憶手段に保持するよう実施して良く、又、記憶手
段はＥＰＲＯＭ、あるいは、バックアップ型のスタティ
ックＲＡＭ等、様々なものを使用でき、又、ポテンショ
メータに非線型の特性のものを用いて実施することも可
能である。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係るバックホウ装置の実施例を示し、第
１図は制御系のブロック回路図、第２図はブーム、アー
ム、バケット夫々をストロークエンドまで揺動させた状
態の概略図、第３図はポテンショメータの特性を表すグ
ラフ、第４図は作業車の全体側面図である。（３）・・・・・・機台、（４）・・・・・・ブーム、
（５）・・・・・・アーム、（６）・・・・・・バケッ
ト、（１４）・・・・・・記憶手段、（Ｐｌ）・・・・
・・第１ポテンショメータ、（Ｐ２）・・・・・・第２
ポテンショメータ、（Ｐ３）・・・・・・第３ポテンシ
ョメータ。

Claims

【特許請求の範囲】

機台（３）に対してブーム（４）、アーム（５）、バケ
ット（６）夫々を一連に枢支連結し、ブーム（４）、ア
ーム（５）、バケット（６）夫々を駆動揺動可能に構成
して成るバックホウ装置であって、機台（３）に対する
ブーム（４）の揺動角を検出する第１ポテンショメータ
（Ｐ＿１）、ブーム（４）に対するアーム（５）の揺動
角を検出する第２ポテンショメータ（Ｐ＿２）、アーム
（５）に対するバケット（６）の揺動角を検出する第３
ポテンショメータ（Ｐ＿３）夫々を設けると共に、ブー
ム（４）を上昇方向のストロークエンドまで揺動させ、
アーム（５）を掻込み方向のストロークエンドまで揺動
させ、バケット（６）を掻込み方向、あるいは、放出方
向のストロークエンドまで揺動させた姿勢において、第
１ポテンショメータ（Ｐ＿１）、第２ポテンショメータ
（Ｐ＿２）、第３ポテンショメータ（Ｐ＿３）夫々から
の出力信号値を制御の基準として保持する記憶手段（１
４）を備えて成るバックホウ装置。