JPH03208103A - 操作要素によって制御される少くとも１つの作業装置の運動の過程を制御するための自動制御装置 - Google Patents

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】 く産業上の利用分野〉 本発明は、操作要素によって制御される少くとも１つの
作業装置の運動の過程を制御するための、特に、同時に
操作すべき複数の油圧駆動部のための自動制御装置に関
する。

〈従来の技術〉 油圧シリンダーのような作業装置を遠隔操作するために
は，電６ｊＩＪｔ例弁に電子制御装置を介して遠隔制御
装置を接続し、この比例弁によって、油圧シリンダーの
作動方向、速度及び作動力の値を制御する。電子制御装
置は、制御部の手動レバーの設定に対応して，行程弁の
比例制御磁石のための制御電流を送出するので、油圧シ
リンダーは、比例弁を介して対応状に作動される。自動
制御のためには、油圧シリンダーの次々の位置に対応し
た信号をメモリから呼出しうるようにして、油圧シリン
ダーの所定の運動の過程を常時反復可能とする。油圧シ
リンダーの運動の過程を規定する信号のメモリへの読込
みは、制御発信器の作動の間に行なわれる。

所望の運動の過程をプログラムする際の困難は、特に、
複数の馳動部の運動を相互に連係させる必要のある場合
に、従って同時に複数の軸について制御を行なう場合に
起こる。これは、例えば各複数の腕をもつ複数のロボッ
トを自動制御すべき場合，又は複数の掘さく機械が所定
の掘さく運動を行なうべき場合である。その場合、操作
駆動部のための個々の弁の制御は，多軸のボテイヒ発信
器（ジョイスティックとも呼ばれる）を介して行なわれ
る。この発信器の手動レバーの変位方向に従って、種々
の弁が制御されるので、発信器の操作の間に記憶させる
ことの可能な無欠陥の望ましい運動の過程を見出すこと
は非常に困難である。

く発明が解決しようとする課題〉 本発明の課題は、各々の望ましい運動の過程が簡単にま
た確実にメモリに転送され，誤りの修正がなされうるよ
うに．作業機械の運動の過程の信号の記憶部の構成がな
されるようにすること４：ある。自動制御部は、修正を
行なうために，又は．変更された運動の過程を制御発信
器を介して強制するように、メモリへの、またメモリか
らのデータの記憶又は読出しがなされうるように構或さ
れていなければならない。

く課題を解決するための手段〉 この課題は、請求項工に示された自動制御装置によって
解決される。本発明の有利な実施態様は請求項２以下に
記載されている。

本発明によれば、前記メモリは、作業装置の所望の運動
の過程を操作要素を介して呼出すための，制御発信器に
よって供給される信号を記憶する際に，作業装置の位置
を規定するデータによる記憶個所の占有が自由に選定可
能な時間間隔においてなされうるように制御される。こ
れは、制御発信器のユーザーが複数の作業装置の運動の
過程においての各々の中間位置を見出すための所望の長
さの時間をもち、その後に、これらの位置を規定するデ
ータが固定的に書込まれ、次に後続する記憶個所に切換
えられることを意味する。この切換時間は、自由に選定
できるので、設定の困難な運動の過程をスローテンポで
書込むために切換時間を長くできる。この切換時間は、
規定位置がユーザーによって見出された時に始めて切換
が行なわれるように、無限長としてもよい。データ記憶
順序を逆にすること、即ち、データが書込まれている記
憶個所を新しくオーバーライトすることも可能である。

自動制御を行なうためのメモリからの位置データの読出
しのために切換時間が自由に選択できるようにして、運
動の過程の速度を加速し、減速し又は反転させることが
できるようにする。これに対応した本発明の１つの基本
的な思想は、位置データの書込み及び読出しのための時
間を自由に選択できるように自動制御を構成することに
ある。

即ち、複雑な運動の過程を書込むために対応した長い時
間を用意し、データの読出しは、所定の読出し速度で行
ないうるようにすると，有利となる。

本発明によれば、或る１つの運動の過程のための制御発
信器において設定可能な目標値に、メモリから読出した
データを重畳することも可能となる。その場合、メモリ
においての、それぞれ次の記憶個所への切換時間は、無
限長まで長くできるので，メモリ中には、それぞれの先
行する記憶個所からのデータが持続的に残留しており、
これらのデータに、制御部からの新しい目標値が重畳さ
れる。これにより作業装置の新しい運動が導入され実施
される。この運動が終了した後、自動制御部側から、中
断された個所からの運動の過程が行なわれる。しかしメ
モリからのデータの呼出しを継続し、制御発信器の手動
制御によって修正値を重畳するようにしてもよい。

〈実施例〉 次に本発明の一実施例を図面に基づいて一層詳細に説明
する。

第１図において，制御発信器１は、マイクロプロセッサ
ー３と固定値メモリ４とランダムアクセスメモリ５とを
備えた電子制御装置２に接続されている。電子制御装置
２の出力信号は、油圧操作シリンダー８を接続した比例
弁６に導かれる。油圧操作シリンダー８は、図示しない
行程発信器を備えている。アナログ／デジタル変換器な
いしはデジタル／アナログ変換器は図示されていない。

固定値メモリ４には、比例弁６の弁特性が記憶されてい
る。この目的のために、弁６の特性曲線が測定され、測
定された行程値とこれに所属する電流とは、対として，
固定値メモリ４に供給される９この目的のために使用さ
れるマイクロプロセッサー３には、弁制御ピストンの行
程が制御発信器１を介して供給されると共に，図示しな
い発信器から電流工が供給される。比例弁６の電磁コイ
ルは，この電流■によって励磁される。これら２つの値
即ち行程値及び電流値は、デジタル化され，固定値メモ
リ４に記憶される。固定値メモリ４にデータを格納する
間は、この電流は弁６の入力値の電流であり、行程は出
力量であるが、比例弁６を制御する際は、再生のために
，行程の目標値５がマイクロプロセッサー３を介して固
定値メモリ４に入力され，所属する電流ｙが出力量とし
て得られる。この出力量が比例弁６の制御電流を形或す
る。このようにして比例弁６の直線状の特性曲線が得ら
れる。なお、図示の電子制御装置において固定値メモリ
４の使用は任意である。

ランダムアクセスメモリ５には、シリンダー８の運動の
過程に関するデータが格納される。この運動の過程は制
御発信器１において定められる。

制御発信器工から送出された操作量Ｓは、マイクロプロ
セッサー３に送出され、その時にマイクロプロセッサー
３は、固定値メモリ４から、所属する電流ｙを呼出し、
この電流ｙによって比例弁６を制御し、比例弁６は、容
積電流θを設定し、この容積電流によって油圧操作シリ
ンダー８を作動させる。制御発信器１を調整する際に呼
出される油圧操作シリンダー８の一連の位置は、制御送
信器１によって把握され、この位置の現在値Ｘｚは、マ
イクロプロセッサー３に返送され、その時間的な順序に
おいて、油圧操作シリンダー８の運動の過程を形成し、
この運動の過程が制御発信器１に設定される。設定され
た位置の現在値Ｘｚのデータは、ランダムアクセスメモ
リ５に格納される。

第１図に示した構或は、複数の操作輛動を行なうように
拡大でき，その際に、各々の操作駈動のために固有の弁
が用いられる。目標値の入力は、多軸ポテイツヒと発信
器を介して行なうことができる。

第２図には、４個の馳動部のための記憶装置が略示され
ている。各々の操作駆動部のための位置の順序の連鎖は
、所属するメモリに格納される。

位置の現在値Ｘｚのデータの格納は、マイクロプロセッ
サーによって予設定されるクロツクレートにおいて行な
われる。個々の駆動部のデータは、所属するメモリの同
一の記憶個所にそれぞれ書込まれ、その際に新しいデー
タはその都度オーバーライトされ、従って以前の値は消
去される。工つの記憶個所から次の記憶個所への切換え
は、データポインターＤＰＴＲによってプログラムされ
，従って任意に変更できる。ＤＰＴＲ信号は、或る数の
関係する記憶個所を含み、時間的な信号の変化（切換時
間）は、次の記憶個所（数値）への遷移を規定する。即
ち切換時間は、無限長まで長くできるので，制御発信器
１の対応する作動部を介して全てのシリンダーの所望の
１つの位置が見出されるまで、所望の長い時間が利用可
能となる。

この位置が見出された時に、制御発信器１を介して位置
の修正がその都度行なわれる。見出された位置の値を対
応する記憶個所に格納する場合には、Ｄ　Ｆ）　Ｔ　Ｒ
信号は、すぐ次の記憶個所へのＤＰＴＲ信号に切換えら
れる。その時に、シリンダー８のすぐ次の位置のための
データの記憶が開始される。

ＤＰＴＲ信号を介して切換時間が短縮されると、記憶個
所の切換えは自動的に行なわれ、発信器において継続的
に設定される目標値は、切換時間によって規定されるレ
ートで、メモリに格納される。

そのため位置の記憶は無段に時間的に設定される。

ＤＰＴＲ信号のリセットによって読出しを反転すること
もできるので、記憶個所は、修正のために新しくオーバ
ーライトされる。ＤＰＴＲ信号はペダルによって設定さ
れる。

第３図には、油圧操作シリンダー８を自動制御するため
の記憶済みデータの再生が図示されている。この図にお
いて，第工図の部材と同一の部材は、第１図と同一の符
号によって図示されている．ランダムアクセスメモリ５
からのデータの呼出し速度は、マイクロプロセッサー３
に接続したペダルによって規定される。記憶個所の切換
時間を規定するＤＰＴＲ信号は、このペダルによって選
定される。位置データは，メモリ５から、マイクロプロ
セッサー３に到達する。マイクロプロセッサー３は、弁
特性の対応する目標値を、ランダムアクセスメモリ５に
供給し、その際に，比例弁６の電流値を所属するアドレ
スから目標値として呼出す。その後に行なわれる比例弁
６の設定によって，シリンダー８が運動し、このシリン
ダー８の運動は，図示しない位置発信器によって検出さ
れ，現在値信号としてマイクロプロセッサー３に供給さ
れ、この現在値信号は、マクイロプロセッサー３におい
て、ランダムアクセスメモリ５から呼出された目標値と
比較され、誤差値が形成され、この誤差値によって、比
例弁６，従ってシリンダー８が，目標値と現在値とが合
致するまで調整される。

メモリからのデータの読出し速度、従って，シリンダー
８の作動速度は．ＤＰＴＲ信号によって設定される。

従って、前述した構或によって、データの入出力が不同
の設定可能な速度によってなされるという本質的な利点
が達成される。入力のためには一般にスローテンポが適
切であり、出力は、クイックテンポで行なう。

自動制御には、手動制御が重畳される。発信器工とベダ
ル９とを、切換時間が無限長となるように作動させると
、メモリ装置の記憶個所からのデータの呼出しは保留さ
れるが、最後に送出された値は、出力信号線上になお存
在している。この値には、送信器１から設定された目標
値が重畳され，マイクロプロセッサー３に供給される。

この際に、シリンダー８は、前述した仕方で作動する。

従って、自動制御に際して、シリンダー８のための記憶
された運動の過程が或る所定の速度で行なわれた場合、
シリンダー８の位置は、制御発信器１によって設定でき
る。制御発信器工を再びリセットすると、ランダムアク
セスメモリ５からのＤＰＴＲ信号を介したデータの送出
が再開され、シリンダー８の運動は、以前に運動を停止
した点から続けられる。これは手動操作によって補助的
な操作を行なうために自動制御を短時間中断することが
必要となる掘さく機械の場合に特に有利となる。

発信器１のみを作動させた場合，プログラムは更に進行
するが、発信器１を介して修正してもよい。

油圧系統への油圧油の供給不足の際に、即ち作業装置を
作動させるために弁を全開した場合にもポンプの圧送量
が不十分である際に，所望の作動速度を保つには、ＤＰ
ＴＲ信号を介して、メモリからの目標データの読出しを
遅くすることが合目的である。そのためには、ＤＰＴＲ
信号に重畳される限界信号を供給不足の際に発生させる
。この限界信号は，一例として、ポンプの最大圧送量に
到達した際にポンプの調節装置によって発生させても、
弁がその行程端に到達した際に、弁によって発生させて
も，またポンプの駆動部の出力が不十分となった時に発
生させてもよい。

作業装置の位置のその時々の現在値とマイクロプロセッ
サー３のメモリからの目標値との差を形成し、この差を
制御発信器のための加算器に入力し、メモリから取出さ
れた目標値に加算することによって、操作要素の制御を
改善するようにしてもよい。このようにすると、操作要
素に伝達されるべき誤差信号を零となる方向に修正する
ことができる。またＤＰＴＲ信号を制御回路用の設定信
号として使用する場合には、このＤＰＴＲ信号の別の利
用可能性が現出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、油圧操作シリンダーの位置データを記憶する
ための記憶部を示すブロックｇ図、第２図は、メモリ装
置の構成図、第３図は、油圧操作シリンダーを作動させ
るための位置データを出力するための出力部を示すブロ
ック線図である。 １・・制御発信器（制御部），２・・電子制御装置、４
・・固定値メモリ，５・・ランダムアクセスメモリ、８
・・油圧操作シリンダー（作業装置）。 Ｑてり発 明 者 ゲルハルト・デイツテ ノレ ドイツ連升 ヴエーク・ Ｓ共和国デー−　８７７０・ローア／マイン，１８ ヒルシュ 平或　２年１１月　２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）操作要素によって制御される少くとも１つの作業装
   置の運動の過程を制御するための、特に、同時に操作す
   べき複数の油圧駆動部のための自動制御装置であって、
   目標値を入力するための制御部と、操作要素を作動させ
   るための電子制御装置と、作業装置が経過する位置のた
   めのフィードバック系と、該位置によって予設定される
   運動の過程を記憶し出力するためのメモリとを備えてい
   るものにおいて、各々の作業装置に１つのメモリを所属
   させ、運動の過程に対応する時間的に継続する各々の作
   業装置の位置データを各々のメモリのそれぞれ同一の記
   憶個所に入力し、該位置データの入力速度ないしは出力
   速度を任意に設定しうるようにすることを特徴とする自
   動制御装置。 ２）或る数のランダムアクセスメモリをメモリとして設
   け、各々のメモリの記憶個所の間の切換の切換時間を時
   間的に変化するＤＰＴＲ信号によって可変としたことを
   特徴とする請求項１又は２記載の自動制御装置。 ３）ＤＰＴＲ信号によって規定される切換時間の経過後
   にすぐ次の記憶個所へのデータの書込みがなされ、先行
   する記憶個所に最後に書込まれていた値が記憶されるま
   での間、作業装置において検出された現在位置データを
   周期的に記憶場所に書込み、各々の先行する値はその際
   に消去することを特徴とする請求項１又は２記載の自動
   制御装置。 ４）メモリから取出した目標値としての位置データと作
   業装置において検出された現在値としての位置データと
   の比較によって、再生時に、作業装置の操作要素を制御
   するための誤差信号を形成することを特徴とする請求項
   １〜３のいずれか１項記載の自動制御装置。５）ＤＰＴ
   Ｒ信号の時間変化の設定をペダルによって行なうことを
   特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の自動制御
   装置。 ６）作業装置を作動させるための操作要素の特性を固定
   値メモリに記憶し、この固定値メモリには、ランダムア
   クセスメモリから読出した作業装置の位置値に対応する
   目標値を供給し、また該固定値メモリからは該目標値に
   対応する信号を呼出し、この信号は計算部から操作要素
   に転送することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１
   項記載の自動制御装置。 ７）ランダムアクセスメモリから呼出した位置データに
   制御発信器において設定可能な目標値を重畳することを
   特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の自動制御
   装置。 ８）ペダルを操作した際にメモリ中の記憶個所の切換が
   禁止され、制御部から入力された目標値が該メモリから
   最後に取出された位置データに重畳されることを特徴と
   する請求項７記載の自動制御装置。 １０）油圧系の供給不足の際にメモリからのデータの読
   出し速度を遅らせる限界信号をＤＰＴＲ信号に重畳させ
   ることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の
   自動制御装置。 １１）開弁位置においてポンプの給送量が不十分な場合
   に弁に限界信号を発生させることを特徴とする請求項１
   ０記載の自動制御装置。 １２）ポンプの駆動部の出力が不十分な際に限界信号を
   発生させることを特徴とする請求項１０又は１１に記載
   の自動制御装置。 １３）メモリから取出した目標値としての位置データと
   作業装置において検出した現在値としての位置データと
   の差を発生させ、この差信号を、メモリから取出した位
   置データに重畳することを特徴とする請求項１〜１２の
   いずれか１項記載の自動制御装置。 １４）ＤＰＴＲ信号を制御回路のための操作信号として
   使用することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１
   項記載の自動制御装置。