JPH0328543B2 - - Google Patents
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- JPH0328543B2 JPH0328543B2 JP58137620A JP13762083A JPH0328543B2 JP H0328543 B2 JPH0328543 B2 JP H0328543B2 JP 58137620 A JP58137620 A JP 58137620A JP 13762083 A JP13762083 A JP 13762083A JP H0328543 B2 JPH0328543 B2 JP H0328543B2
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- bucket
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 51
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
Classifications
-
- 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
- E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Servomotors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油圧シヨベルの直線掘削制御装置、さ
らに詳しくは、油圧シヨベルのバケツト刃先の動
作軌跡を任意の直線に制御する装置に関する。
らに詳しくは、油圧シヨベルのバケツト刃先の動
作軌跡を任意の直線に制御する装置に関する。
油圧シヨベルは一般に旋回体に枢着したブーム
と、このブームを俯抑させるブームシリンダと、
ブームの先端に枢着したアームと、このアームを
揺動させるアームシリンダと、アームの先端に枢
着したバケツトと、このバケツトを回動させるバ
ケツトシリンダとを備えている。通常、各シリン
ダは運転席に配置した操作レバーによつて操作さ
れる。この油圧シヨベルのバケツトによつて、単
純な掘削作業を行う場合には、各レバーの操作に
より、各シリンダを順次操作すれば良いが、法面
の仕上げ作業や溝底を水平に掘削する作業のよう
に、バケツト刃先を一定の直線に沿つて動かす場
合には複数のシリンダに対応するレバーを同時に
操作しなければならず、相当の熟練を必要とする
ばかりでなく、作業能率が良好でない。
と、このブームを俯抑させるブームシリンダと、
ブームの先端に枢着したアームと、このアームを
揺動させるアームシリンダと、アームの先端に枢
着したバケツトと、このバケツトを回動させるバ
ケツトシリンダとを備えている。通常、各シリン
ダは運転席に配置した操作レバーによつて操作さ
れる。この油圧シヨベルのバケツトによつて、単
純な掘削作業を行う場合には、各レバーの操作に
より、各シリンダを順次操作すれば良いが、法面
の仕上げ作業や溝底を水平に掘削する作業のよう
に、バケツト刃先を一定の直線に沿つて動かす場
合には複数のシリンダに対応するレバーを同時に
操作しなければならず、相当の熟練を必要とする
ばかりでなく、作業能率が良好でない。
この問題を解決するために油圧シヨベルにおけ
るバケツト刃先の直線移動操作、いわゆる直線掘
削を自動化する提案が種々成されている。その一
つとして、特公昭54−37406号公報に記載された
ものがある。この直線掘削制御装置ではアーム先
端の移動速度を与える操作レバーと掘削面の角度
及びバケツト姿勢角度を設定するダイヤル類、及
び自動手動切換スイツチ等から構成される操作盤
からの指令に基づいて、演算制御装置にて所望の
掘削軌跡を実現するためのブーム、アーム及びバ
ケツトの動作角度を演算し、その演算結果に対し
て油圧サーボ機構により、ブーム、アーム、バケ
ツトの動作角度を追従させるものである。
るバケツト刃先の直線移動操作、いわゆる直線掘
削を自動化する提案が種々成されている。その一
つとして、特公昭54−37406号公報に記載された
ものがある。この直線掘削制御装置ではアーム先
端の移動速度を与える操作レバーと掘削面の角度
及びバケツト姿勢角度を設定するダイヤル類、及
び自動手動切換スイツチ等から構成される操作盤
からの指令に基づいて、演算制御装置にて所望の
掘削軌跡を実現するためのブーム、アーム及びバ
ケツトの動作角度を演算し、その演算結果に対し
て油圧サーボ機構により、ブーム、アーム、バケ
ツトの動作角度を追従させるものである。
ところで、この直線掘削制御装置では掘削中に
掘削面の設定角度が微小に狂つている場合に、オ
ペレータがこれを修正しようとしても、角度設定
ダイヤルの目盛りを読み取りながら掘削勾配を修
正することは非常に困難であり、ダイヤルは調整
によつて掘削勾配が大きく動いてしまう。また、
ブームやアームの動きを手動優先回路等を用いて
手動補正をすることにより掘削軌跡を変更するこ
とは可能であるが、この場合には手動補正を終了
すると、バケツト先端軌跡は予めダイアルで設定
した角度に戻つてしまう。
掘削面の設定角度が微小に狂つている場合に、オ
ペレータがこれを修正しようとしても、角度設定
ダイヤルの目盛りを読み取りながら掘削勾配を修
正することは非常に困難であり、ダイヤルは調整
によつて掘削勾配が大きく動いてしまう。また、
ブームやアームの動きを手動優先回路等を用いて
手動補正をすることにより掘削軌跡を変更するこ
とは可能であるが、この場合には手動補正を終了
すると、バケツト先端軌跡は予めダイアルで設定
した角度に戻つてしまう。
本発明は、予め設定した掘削勾配に沿つてバケ
ツト先端を移動させる自動運転中にも、掘削勾配
の微少な狂いを容易に補正することができる油圧
シヨベルの直線掘削制御装置を提供することを目
的とする。
ツト先端を移動させる自動運転中にも、掘削勾配
の微少な狂いを容易に補正することができる油圧
シヨベルの直線掘削制御装置を提供することを目
的とする。
この目的を達成するため本発明は、掘削勾配を
微調整する掘削勾配補正手段を設け、運転中にこ
の掘削勾配補正手段からの信号をバケツト先端速
度演算器に入力して、掘削勾配を容易に変更補正
できるようにしたものである。
微調整する掘削勾配補正手段を設け、運転中にこ
の掘削勾配補正手段からの信号をバケツト先端速
度演算器に入力して、掘削勾配を容易に変更補正
できるようにしたものである。
以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を用
いて説明する。
いて説明する。
第１図は油圧シヨベルによつて法面を掘削して
いる状態を示す図で、図において１は油圧シヨベ
ル本体系を構成する旋回体、２は旋回体１に枢着
されたブーム、３はブーム２の先端に枢着された
アーム、４はアーム３の先端に枢着されたバケツ
トである。これらのブーム２、アーム３およびバ
ケツト４はそれぞれブームシリンダC1、アーム
シリンダC2、バケツトシリンダC3によつて操作
される。
いる状態を示す図で、図において１は油圧シヨベ
ル本体系を構成する旋回体、２は旋回体１に枢着
されたブーム、３はブーム２の先端に枢着された
アーム、４はアーム３の先端に枢着されたバケツ
トである。これらのブーム２、アーム３およびバ
ケツト４はそれぞれブームシリンダC1、アーム
シリンダC2、バケツトシリンダC3によつて操作
される。
油圧シヨベルにおいて第１図に示す線に沿
つて掘削を行うには、バケツト先端Ｐを線に
沿つて動かす移動軌跡の制御を行う必要がある。
今、水平線H.L.に対して油圧シヨベル本体１が
乗つているＧ、Ｌ、がφ0だけ傾斜しており、か
つ、掘削線MNの勾配がH.L.対してφとする。
X.Y座標係は油圧シヨベル本体に固定されたもの
で、ブームフートピンの位置Ｏを原点とし、車体
１が水平に設置された状態での水平方向及び垂直
方向にＸ軸、Ｙ軸を取つている。したがつてG.L.
がH.L.に対してφ0だけ傾斜している第１図では、
X.Y座標は水平線及び垂直線に対してそれぞれφ0
だけ傾いている。ブーム２に対するアーム３の回
動支点をＡ、アーム３に対するバケツト４の回動
支点をＢとし、 ∠AOX＝β、∠BAO−90°＝α、 ∠PBA−90°＝γ、＝Lb、 ＝La、＝Ld とする。また、バケツト先端Ｐ（ｘ、ｙ）の
線方向の速度をVt、このＸ、Ｙ軸方向の速度成
分をVx，Vyとすると、バケツト先端Ｐを線
に沿つてVtで動かすには、 Vx＝Vtcos（φ−φ0） ……(1) Vy＝Vtsin（φ−φ0） ……(2) となり、ブーム２の角速度β〓及びアーム３角速度
α〓を、 β〓＝〔−Vx｛Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋α＋γ）
｝＋Vy｛Lacos（β＋α） ＋Ldsin（β＋α＋γ）｝−LaLdcosγ・γ〓〕／〔Lb
｛Lacosα＋Ldsin（α＋γ）｝〕……(3) α〓＝〔Vx｛Lbcosβ＋Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋
α＋γ）｝−Vy｛−Lbsinβ ＋Lacos（β＋α）＋Ldsin（β＋α＋γ）｝−｛LbLd
sin（α＋γ） ＋LaLdcosγ｝γ〓〕／〔Lb｛Lacosα＋Lasin（α＋
γ）｝〕……(4) となるように、ブーム２及びアーム３を動かせば
よい。
つて掘削を行うには、バケツト先端Ｐを線に
沿つて動かす移動軌跡の制御を行う必要がある。
今、水平線H.L.に対して油圧シヨベル本体１が
乗つているＧ、Ｌ、がφ0だけ傾斜しており、か
つ、掘削線MNの勾配がH.L.対してφとする。
X.Y座標係は油圧シヨベル本体に固定されたもの
で、ブームフートピンの位置Ｏを原点とし、車体
１が水平に設置された状態での水平方向及び垂直
方向にＸ軸、Ｙ軸を取つている。したがつてG.L.
がH.L.に対してφ0だけ傾斜している第１図では、
X.Y座標は水平線及び垂直線に対してそれぞれφ0
だけ傾いている。ブーム２に対するアーム３の回
動支点をＡ、アーム３に対するバケツト４の回動
支点をＢとし、 ∠AOX＝β、∠BAO−90°＝α、 ∠PBA−90°＝γ、＝Lb、 ＝La、＝Ld とする。また、バケツト先端Ｐ（ｘ、ｙ）の
線方向の速度をVt、このＸ、Ｙ軸方向の速度成
分をVx，Vyとすると、バケツト先端Ｐを線
に沿つてVtで動かすには、 Vx＝Vtcos（φ−φ0） ……(1) Vy＝Vtsin（φ−φ0） ……(2) となり、ブーム２の角速度β〓及びアーム３角速度
α〓を、 β〓＝〔−Vx｛Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋α＋γ）
｝＋Vy｛Lacos（β＋α） ＋Ldsin（β＋α＋γ）｝−LaLdcosγ・γ〓〕／〔Lb
｛Lacosα＋Ldsin（α＋γ）｝〕……(3) α〓＝〔Vx｛Lbcosβ＋Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋
α＋γ）｝−Vy｛−Lbsinβ ＋Lacos（β＋α）＋Ldsin（β＋α＋γ）｝−｛LbLd
sin（α＋γ） ＋LaLdcosγ｝γ〓〕／〔Lb｛Lacosα＋Lasin（α＋
γ）｝〕……(4) となるように、ブーム２及びアーム３を動かせば
よい。
しかし実際上は種々の制御誤差によつて必ずし
も所望の動きが得られない場合もあるので、上記
(3)、(4)のようにβ〓、α〓を制御すると共に上記β〓
、α〓
を積分した値を角度の目標値β^、α^とし、実際の
角度β、αと比較して修正するフイードバツク制
御を加えれば制御精度が向上する。
も所望の動きが得られない場合もあるので、上記
(3)、(4)のようにβ〓、α〓を制御すると共に上記β〓
、α〓
を積分した値を角度の目標値β^、α^とし、実際の
角度β、αと比較して修正するフイードバツク制
御を加えれば制御精度が向上する。
第２図は本発明の制御装置の実施例を示すもの
である。同図はブーム２及びアーム３の制御系統
を示すものでバケツト制御系は直接関係はないの
で別途あるものとし省略してある。
である。同図はブーム２及びアーム３の制御系統
を示すものでバケツト制御系は直接関係はないの
で別途あるものとし省略してある。
油圧シヨベルの運転席（図示せず）には入力装
置１００が設置されている。５はブーム２を手動
操作するブーム操作レバー、６はブーム操作レバ
ー５の操作量に応じてブーム２の手動速度信号
β〓Mを出力するブーム速度指令器、７はアーム３
を手動操作するアーム操作レバー、８はアーム操
作レバー７の操作量に応じてアーム３の手動速度
信号α〓Mを出力するアーム速度指令器、９は掘削
する法面の勾配を設定する法面傾斜角設定ダイヤ
ル、１０はダイヤル９に動きに連動して傾斜角信
号φ1を設定・出力する法面傾斜角設定器、１１
は掘削中に法面の勾配を手動補正する法面傾斜角
微調整レバー、１２はレバー１１の操作量に応じ
て傾斜角の微調整値Δφを出力する法面傾斜角微
調整器、１３はバケツト先端Ｐの法面方向（
線方向）の速度を与える掘削速度指令ペダル、１
４はペダル１３の操作量に応じて速度指令信号
Vtを出力する掘削速度指令器である。
置１００が設置されている。５はブーム２を手動
操作するブーム操作レバー、６はブーム操作レバ
ー５の操作量に応じてブーム２の手動速度信号
β〓Mを出力するブーム速度指令器、７はアーム３
を手動操作するアーム操作レバー、８はアーム操
作レバー７の操作量に応じてアーム３の手動速度
信号α〓Mを出力するアーム速度指令器、９は掘削
する法面の勾配を設定する法面傾斜角設定ダイヤ
ル、１０はダイヤル９に動きに連動して傾斜角信
号φ1を設定・出力する法面傾斜角設定器、１１
は掘削中に法面の勾配を手動補正する法面傾斜角
微調整レバー、１２はレバー１１の操作量に応じ
て傾斜角の微調整値Δφを出力する法面傾斜角微
調整器、１３はバケツト先端Ｐの法面方向（
線方向）の速度を与える掘削速度指令ペダル、１
４はペダル１３の操作量に応じて速度指令信号
Vtを出力する掘削速度指令器である。
付号２００は演算制御装置で、１５は法面傾斜
角設定器の出力φ1と法面傾斜角微調整器の出力
Δφとを加算し、法面の傾斜設定値φ＝φ1＋Δφを
演算し出力する加算器、１６は掘削速度指令器１
４の出力Vtにより、ペダル１３が踏まれたこと
を検知し、直線掘削制御を行うことを指令する信
号を出力する制御指令器である。１７は上記
φ、Vtおよび車体の傾斜角検出器１８よりの車
体傾斜角φ0を入力し、上記(1)、(2)式によるバケ
ツト先端部の直交速度成分Vx、Vyを演算するバ
ケツト先端速度演算器、１９は上記制御指令器１
６の信号が入力されたとき、Vx、Vy、ブーム
角検出器２０、アーム角検出器２１よりのブーム
角β、アーム角α及び別途バケツト制御系から入
力されるバケツト角γ、バケツト角速度γ〓に基づ
いて、(3)、(4)式のβ〓、α〓に相当するブーム角速度
目標値β〓r、アーム角度速度目標値α〓rを演算出力す
る角速度演算器、２２は角速度演算器１９の出力
β〓rにブーム速度指令器６の出力β〓Mを加算した値β
〓
＝β〓r＋β〓Mを出力する加算器、２３は角速度演算器
１９を出力α〓rにアーム速度指令器８の出力α〓Mを
加算した値α〓＝α〓r＋α〓Mを出力する加算器、２４
は
上記制御指令信号が入るまではブーム角検出角
βをそのまま出力し、信号が入ると、その時点
の検出器２０の検出角β0を初期値としてβ〓を積分
してブーム目標角β^を出力する積分器、２５は上
記制御指令信号が入るまではアーム角検出器２
１の検出角αをそのまま出力し、信号が入る
と、その時点の検出器２１の検出角α0を初期値と
してα〓を積分してアーム目標角α^を出力する積分
器である。積分器２４，２５の演算をそれぞれ次
の式(5)、(6)で表わす。
角設定器の出力φ1と法面傾斜角微調整器の出力
Δφとを加算し、法面の傾斜設定値φ＝φ1＋Δφを
演算し出力する加算器、１６は掘削速度指令器１
４の出力Vtにより、ペダル１３が踏まれたこと
を検知し、直線掘削制御を行うことを指令する信
号を出力する制御指令器である。１７は上記
φ、Vtおよび車体の傾斜角検出器１８よりの車
体傾斜角φ0を入力し、上記(1)、(2)式によるバケ
ツト先端部の直交速度成分Vx、Vyを演算するバ
ケツト先端速度演算器、１９は上記制御指令器１
６の信号が入力されたとき、Vx、Vy、ブーム
角検出器２０、アーム角検出器２１よりのブーム
角β、アーム角α及び別途バケツト制御系から入
力されるバケツト角γ、バケツト角速度γ〓に基づ
いて、(3)、(4)式のβ〓、α〓に相当するブーム角速度
目標値β〓r、アーム角度速度目標値α〓rを演算出力す
る角速度演算器、２２は角速度演算器１９の出力
β〓rにブーム速度指令器６の出力β〓Mを加算した値β
〓
＝β〓r＋β〓Mを出力する加算器、２３は角速度演算器
１９を出力α〓rにアーム速度指令器８の出力α〓Mを
加算した値α〓＝α〓r＋α〓Mを出力する加算器、２４
は
上記制御指令信号が入るまではブーム角検出角
βをそのまま出力し、信号が入ると、その時点
の検出器２０の検出角β0を初期値としてβ〓を積分
してブーム目標角β^を出力する積分器、２５は上
記制御指令信号が入るまではアーム角検出器２
１の検出角αをそのまま出力し、信号が入る
と、その時点の検出器２１の検出角α0を初期値と
してα〓を積分してアーム目標角α^を出力する積分
器である。積分器２４，２５の演算をそれぞれ次
の式(5)、(6)で表わす。
β^＝∫t 0β〓dt＋β0 ……(5)
α^＝∫t 0α〓dt＋α0 ……(6)
２６は上記積分器２４の出力β^と検出器２０の
出力βとの偏差Δβ＝β^−βを演算する減算器、２
７は上記積分器２５の出力α^と検出器２１の出力
αとの偏差Δα＝α^−αを演算する減算器、２８は
偏差ΔβにゲインK1を乗ずる係数器、２９は偏差
ΔαにゲインK2を乗ずる係数器、３０は加算器２
２の出力β〓に係数器２８の出力K1Δβを加算してβ〓
＋K1Δβを演算する加算器、３１は加算器２３の
出力α〓の係数器２９の出力K2Δαを加算してα〓＋
K2Δαを演算する加算器、３２，３３はそれぞれ
加算器３０，３１の出力に制御上の補正や補償を
行う補償増巾器である。
出力βとの偏差Δβ＝β^−βを演算する減算器、２
７は上記積分器２５の出力α^と検出器２１の出力
αとの偏差Δα＝α^−αを演算する減算器、２８は
偏差ΔβにゲインK1を乗ずる係数器、２９は偏差
ΔαにゲインK2を乗ずる係数器、３０は加算器２
２の出力β〓に係数器２８の出力K1Δβを加算してβ〓
＋K1Δβを演算する加算器、３１は加算器２３の
出力α〓の係数器２９の出力K2Δαを加算してα〓＋
K2Δαを演算する加算器、３２，３３はそれぞれ
加算器３０，３１の出力に制御上の補正や補償を
行う補償増巾器である。
付号３００は流量制御装置を示し、ブーム流量
制御器３５は補償増巾器３２の出力により動作し
てブームシリンダC1の流量を制御し、アーム流
量制御器３６は補償増巾器３３の出力により動作
してアームシリンダC2の流量を制御する。
制御器３５は補償増巾器３２の出力により動作し
てブームシリンダC1の流量を制御し、アーム流
量制御器３６は補償増巾器３３の出力により動作
してアームシリンダC2の流量を制御する。
上記のように構成した第２図の制御装置の作
用、動作について説明する。
用、動作について説明する。
まず、ブーム２、アーム３を手動により操作す
るには、ブーム操作レバー５またはアーム操作レ
バー７を動かし、ペダル１３を操作しなければ、
制御指令器１６から指令信号は出力されず、操
作レバー５または操作レバー７の操作量に応じて
ブーム速度指令器６またはアーム速度指令器８か
ら手動速度信号β〓Mまたはα〓Mが出力され、ブーム
シリンダC1またはアームシリンダC2はそれぞれ
各操作レバーの操作量に応じた速度で作動し、ブ
ーム２またはアーム３を動かすことができる。
るには、ブーム操作レバー５またはアーム操作レ
バー７を動かし、ペダル１３を操作しなければ、
制御指令器１６から指令信号は出力されず、操
作レバー５または操作レバー７の操作量に応じて
ブーム速度指令器６またはアーム速度指令器８か
ら手動速度信号β〓Mまたはα〓Mが出力され、ブーム
シリンダC1またはアームシリンダC2はそれぞれ
各操作レバーの操作量に応じた速度で作動し、ブ
ーム２またはアーム３を動かすことができる。
次に、手動操作によつてバケツト先端部Ｐの第
１図に示すような位置にセツトし、法面傾斜角設
定ダイヤル９を掘削しようとする法面の勾配φ1
に設定し、掘削速度指令ペダル１３を踏めば直線
掘削が開始される。掘削速度指令ペダルを踏むと
制御指令器１６から指令信号が出力されると共
にペダル１３の操作量に応じた速度指令信号Vt
が出力され、バケツト先端速度演算器１７では、
Vt、φ1及び車体の傾斜角検出器１８よりの車体
傾斜角φ0を入力し、上記(1)、(2)式で示した直交
速度成分Vx、Vyが演算される。また、角速度演
算器１９は制御指令信号によつて、(3)、(4)式の
演算が開始され、直線掘削を行うための角速度の
目標値β〓r、α〓rが演算される。手動操作レバー５ま
たは７が操作されなければ、このβ〓r、α〓rがβ〓、
α〓と
なり、この信号によつてブームシリンダC1及び
アームシリンダC2が駆動されて、ブーム２、ア
ーム３はβ〓、α〓の速度で動くことになる。一方積
分器２４，２５によつてβ〓、α〓は積分され角度の
目標値β^、α^となり、角度検出器２０，２１から
検出された実際の角度β、αと比較され、それら
の間に偏差Δβ、Δαがあるとき、すなわち、バケ
ツト先端Ｐが目標の直線からずれた時には、この
Δβ、Δαによつてブーム２、アーム３の移動速度
が補正され精度良く直線掘削を行うことができ
る。
１図に示すような位置にセツトし、法面傾斜角設
定ダイヤル９を掘削しようとする法面の勾配φ1
に設定し、掘削速度指令ペダル１３を踏めば直線
掘削が開始される。掘削速度指令ペダルを踏むと
制御指令器１６から指令信号が出力されると共
にペダル１３の操作量に応じた速度指令信号Vt
が出力され、バケツト先端速度演算器１７では、
Vt、φ1及び車体の傾斜角検出器１８よりの車体
傾斜角φ0を入力し、上記(1)、(2)式で示した直交
速度成分Vx、Vyが演算される。また、角速度演
算器１９は制御指令信号によつて、(3)、(4)式の
演算が開始され、直線掘削を行うための角速度の
目標値β〓r、α〓rが演算される。手動操作レバー５ま
たは７が操作されなければ、このβ〓r、α〓rがβ〓、
α〓と
なり、この信号によつてブームシリンダC1及び
アームシリンダC2が駆動されて、ブーム２、ア
ーム３はβ〓、α〓の速度で動くことになる。一方積
分器２４，２５によつてβ〓、α〓は積分され角度の
目標値β^、α^となり、角度検出器２０，２１から
検出された実際の角度β、αと比較され、それら
の間に偏差Δβ、Δαがあるとき、すなわち、バケ
ツト先端Ｐが目標の直線からずれた時には、この
Δβ、Δαによつてブーム２、アーム３の移動速度
が補正され精度良く直線掘削を行うことができ
る。
また、直線掘削中に手動操作レバー５または７
を操作すれば、その操作量に応じた速度信号β〓M
またはα〓Mが加算器２２，２３で角速度の目標値β〓r
またはα〓rが加算器２２，２３で角速度の目標値β〓r
またはα〓rに加算された状態でブーム２またはアー
ム３が動かされるので、スムーズな手動補正動作
を行うことができる。
を操作すれば、その操作量に応じた速度信号β〓M
またはα〓Mが加算器２２，２３で角速度の目標値β〓r
またはα〓rが加算器２２，２３で角速度の目標値β〓r
またはα〓rに加算された状態でブーム２またはアー
ム３が動かされるので、スムーズな手動補正動作
を行うことができる。
尚、積分器２４，２５では手動補正による速度
信号β〓Mまたはα〓Mを加算したβ〓またはα〓を積分
して
目標角度β^、α^を計算しているので、手動操作レ
バー５または７の操作を止めた時には、β^、α^は
実際のβ、αとほゞ一致した値となつており、そ
の時点のバケツト先端位置から角度φ1の直線掘
削を行う。
信号β〓Mまたはα〓Mを加算したβ〓またはα〓を積分
して
目標角度β^、α^を計算しているので、手動操作レ
バー５または７の操作を止めた時には、β^、α^は
実際のβ、αとほゞ一致した値となつており、そ
の時点のバケツト先端位置から角度φ1の直線掘
削を行う。
このような直線掘削を行つている際に、法面の
設定角φ1がわずかに狂つている時には、オペレ
ータは手元に設置された法面傾斜角微調整レバー
１１によりΔφだけ設定角を補正すれば設定角は
φ＝φ1＋Δφとなり、直線掘削中に容易に設定角
を手動補正することができ、その補正量は掘削面
を見ながら操作感覚に合わせて行うことができ
る。
設定角φ1がわずかに狂つている時には、オペレ
ータは手元に設置された法面傾斜角微調整レバー
１１によりΔφだけ設定角を補正すれば設定角は
φ＝φ1＋Δφとなり、直線掘削中に容易に設定角
を手動補正することができ、その補正量は掘削面
を見ながら操作感覚に合わせて行うことができ
る。
以上の実施例では、車体の傾斜角度φ0を検出
してバケツト先端速度演算器１７に取り込んでバ
ケツト先端Ｐの速度成分Vx、Vyを演算したが、
ほゞ平坦な地面上で法面掘削を行う際には車体傾
斜を無視してVx、Vyを演算しても良く、この際
にはφ0＝０として(1)、(2)式の演算を行う。
してバケツト先端速度演算器１７に取り込んでバ
ケツト先端Ｐの速度成分Vx、Vyを演算したが、
ほゞ平坦な地面上で法面掘削を行う際には車体傾
斜を無視してVx、Vyを演算しても良く、この際
にはφ0＝０として(1)、(2)式の演算を行う。
また、上記演算はブロツク図を用いて示した
が、演算にはアナログ演算、デイジタル演算のど
ちらを用いても良く、マイクロコンピユータなど
を用いると最も適切である。
が、演算にはアナログ演算、デイジタル演算のど
ちらを用いても良く、マイクロコンピユータなど
を用いると最も適切である。
以上説明した本発明によれば、油圧シヨベルの
バケツト先端を直線に沿つて動かし掘削を行う際
に、掘削面の勾配設定手段の他に、掘削面を勾配
を微調整する掘削勾配補正手段を設けたので、掘
削中の法面の傾斜の手動補正を極めて容易に行う
ことが可能である。
バケツト先端を直線に沿つて動かし掘削を行う際
に、掘削面の勾配設定手段の他に、掘削面を勾配
を微調整する掘削勾配補正手段を設けたので、掘
削中の法面の傾斜の手動補正を極めて容易に行う
ことが可能である。
第１図は油圧シヨベルによつて法面を掘削して
いる状態を示し、油圧シヨベルの幾何学的関係を
説明する図、第２図は本発明の制御装置を示すブ
ロツク線図である。 １……旋回体、２……ブーム、３……アーム、
４……バケツト、C1……ブームシリンダ、C2…
…アームシリンダ、C3……バケツトシリンダ、
９……法面傾斜角設定ダイヤル、１０……法面傾
斜角設定器、１１……法面傾斜角微調整レバー、
１２……法面傾斜角微調整器、１３……掘削速度
指令ペダル、１４……掘削速度指令器、１７……
バケツト先端速度演算器、１８……車体の傾斜角
検出器。
いる状態を示し、油圧シヨベルの幾何学的関係を
説明する図、第２図は本発明の制御装置を示すブ
ロツク線図である。 １……旋回体、２……ブーム、３……アーム、
４……バケツト、C1……ブームシリンダ、C2…
…アームシリンダ、C3……バケツトシリンダ、
９……法面傾斜角設定ダイヤル、１０……法面傾
斜角設定器、１１……法面傾斜角微調整レバー、
１２……法面傾斜角微調整器、１３……掘削速度
指令ペダル、１４……掘削速度指令器、１７……
バケツト先端速度演算器、１８……車体の傾斜角
検出器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 油圧シヨベルのフロント機構であるブーム、
アーム、バケツトをそれぞれのシリンダによつて
操作し、バケツト刃先を所望の直線軌跡上を自動
的に移動させる油圧シヨベルの直線掘削制御装置
において、少くとも掘削速度指令手段からの掘削
速度指令値と掘削面の勾配設定手段からの掘削勾
配設定値とからバケツト先端の直交速度成分を演
算し出力するバケツト先端速度演算器に、掘削勾
配を微調整する掘削勾配補正手段からの補正信号
を取り込んで、所望の匂配の直線軌跡を得るよう
にしたことを特徴とする油圧シヨベルの直線掘削
制御装置。 ２ 上記バケツト先端速度演算器に車体傾斜検出
器からの車体傾斜信号を入力してバケツト先端の
直交速度成分を演算することを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の油圧シヨベルの直線掘削制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13762083A JPS6030728A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13762083A JPS6030728A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030728A JPS6030728A (ja) | 1985-02-16 |
| JPH0328543B2 true JPH0328543B2 (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=15202927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13762083A Granted JPS6030728A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030728A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2574671B2 (ja) * | 1985-10-08 | 1997-01-22 | 株式会社小松製作所 | パワ−シヨベルにおける作業機の制御装置 |
| JP3571142B2 (ja) * | 1996-04-26 | 2004-09-29 | 日立建機株式会社 | 建設機械の軌跡制御装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437406A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Preventing system for malicious alteration of subscriber information |
| JPS56163332A (en) * | 1980-04-24 | 1981-12-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Trace controlling method for working tool such as hydraulic shovel |
| JPS5820834A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | マスタ−スレ−ブ機構の製御装置 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13762083A patent/JPS6030728A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5437406A (en) * | 1977-08-29 | 1979-03-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | Preventing system for malicious alteration of subscriber information |
| JPS56163332A (en) * | 1980-04-24 | 1981-12-15 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Trace controlling method for working tool such as hydraulic shovel |
| JPS5820834A (ja) * | 1981-07-30 | 1983-02-07 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | マスタ−スレ−ブ機構の製御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6030728A (ja) | 1985-02-16 |
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