JPH0328544B2 - - Google Patents
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- JPH0328544B2 JPH0328544B2 JP58140534A JP14053483A JPH0328544B2 JP H0328544 B2 JPH0328544 B2 JP H0328544B2 JP 58140534 A JP58140534 A JP 58140534A JP 14053483 A JP14053483 A JP 14053483A JP H0328544 B2 JPH0328544 B2 JP H0328544B2
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- excavation
- bucket
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 54
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
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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- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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)
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
作軌跡を制御する装置に関するものである。
らに詳しくは、油圧シヨベルのバケツト刃先の動
作軌跡を制御する装置に関するものである。
油圧シヨベルは一般に旋回体に設けたブーム
と、このブームを俯抑させるブームシリンダと、
ブームの先端に取付けたアームと、このアームを
揺動させるアームシリンダと、このアーム先端に
取付けたバケツトと、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各操作ェバーによつて操
作される。この油圧シヨベル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
個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、
ブームの先端に取付けたアームと、このアームを
揺動させるアームシリンダと、このアーム先端に
取付けたバケツトと、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各操作ェバーによつて操
作される。この油圧シヨベル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
個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
削を自動化する方策が種々提案されている。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、
及び自動手動切換えスイツチ等から構成される操
作盤からの指令に基いて、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つて、ブーム、アーム
及び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
削を自動化する方策が種々提案されている。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、
及び自動手動切換えスイツチ等から構成される操
作盤からの指令に基いて、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つて、ブーム、アーム
及びバケツトの動作角度を追従させるものであ
る。
ところが、この直線掘削制御装置では、操作盤
によつて与えられた直線軌跡に沿つてバケツト刃
先を移動させることはできるが、自動掘削中で、
バケツト刃先の移動軌跡をオペレータの意志によ
つて変更させたい場合には、自動運転を一旦止め
て手動操作モードにし、手動操作レバーによつて
所望の位置までバケツト刃先を移動させ、その後
再び自動モードに切換えて自動掘削するという手
順を踏まなければならず、実際には自動運転中
に、これを止めて、手動操作を割込ませることは
不可能である。
によつて与えられた直線軌跡に沿つてバケツト刃
先を移動させることはできるが、自動掘削中で、
バケツト刃先の移動軌跡をオペレータの意志によ
つて変更させたい場合には、自動運転を一旦止め
て手動操作モードにし、手動操作レバーによつて
所望の位置までバケツト刃先を移動させ、その後
再び自動モードに切換えて自動掘削するという手
順を踏まなければならず、実際には自動運転中
に、これを止めて、手動操作を割込ませることは
不可能である。
また、手動優先回路を附加して自動運転中に手
動補正を行うことが考えられるが、このように手
動補正を行つて、ブーム、アームを動かすこと
は、それまで自動運転で法面方向に沿つて移動し
ていたバケツト刃先の運動に直接関係のない補正
動作となるので、補正が極めてやりずらいと言う
問題がある。
動補正を行うことが考えられるが、このように手
動補正を行つて、ブーム、アームを動かすこと
は、それまで自動運転で法面方向に沿つて移動し
ていたバケツト刃先の運動に直接関係のない補正
動作となるので、補正が極めてやりずらいと言う
問題がある。
本発明は上記に鑑み成されたもので、法面方向
に垂直な方向の手動補正速度を与えることによつ
て自動掘削中に容易に掘削軌跡の補正を行うこと
ができる直線掘削制御装置を提供することを目的
とする。
に垂直な方向の手動補正速度を与えることによつ
て自動掘削中に容易に掘削軌跡の補正を行うこと
ができる直線掘削制御装置を提供することを目的
とする。
この目的に達するため本発明は、掘削速度指令
手段からの掘削面に沿つた方向の掘削速度指令値
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するバケ
ツト先端速度演算手段に、掘削面に垂直な方向へ
の補正速度を与える補正レバーからの補正速度指
令値を取り込んでバケツト先端の移動軌跡を修正
し、所望の勾配の直線掘削軌跡を得るようにした
ものである。
手段からの掘削面に沿つた方向の掘削速度指令値
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するバケ
ツト先端速度演算手段に、掘削面に垂直な方向へ
の補正速度を与える補正レバーからの補正速度指
令値を取り込んでバケツト先端の移動軌跡を修正
し、所望の勾配の直線掘削軌跡を得るようにした
ものである。
以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を参
照して説明する。
照して説明する。
第１図は本発明の適用される油圧シヨベルをそ
の幾何学的関係を含めて示すもので、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に設けたブーム、３はブーム２の先端に
取付けたアーム、４はアーム３の先端に取付けた
バケツトである。これらのブーム、アーム及びバ
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及びバケツトシリンダC3よつて操作
される。
の幾何学的関係を含めて示すもので、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に設けたブーム、３はブーム２の先端に
取付けたアーム、４はアーム３の先端に取付けた
バケツトである。これらのブーム、アーム及びバ
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及びバケツトシリンダC3よつて操作
される。
油圧シヨベルにおいてのような直線に沿つ
て掘削を行うためには、バケツト４の先端点Ｐを
MN線に沿つて動かす移動軌跡制御を行う必要が
ある。いま、ブーム２の回転中心Ｏを原点に選
び、車体１のG.L.が水平線H.L.に平行の状態で
の水平方向及び垂直方向にＸ、Ｙ座標系を取る。
そして、車体G.L.が水平線H.L.に対してφ0だけ
傾いた状態では、Ｘ、Ｙ座標も水平線H.L.にそ
れぞれφ0だけ傾いた座標となる。ブーム２に対
するアーム３の回動点をＡ、アーム３に対するバ
ケツト４の回転点をＢ、 ∠AOX＝β、∠BAO−90°＝α、 ∠PBA−90°＝γ、＝Lb、 ＝La、BP＝Ld、 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、掘
削しようとする法面の勾配をφとすると、各直交
速度成分vx、vyは、 vx＝vtcos（φ−φ0） ……(1) vy＝vtsin（φ−φ0） ……(2) で表わすことができる。また、バケツト先端Ｐを
MN線に沿つて速度vtで動かすには、ブーム２の
角速度 β〓及びアーム３の角速度α〓を、 β〓＝〔−vx｛Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋α＋γ）
｝＋vy｛Lacos（β＋α） ＋Lasin（β＋α＋γ）｝−LaLdcosγ・γ〓〕／〔Lb
｛La｛cosα＋Lasin（α＋γ）｝〕……(3) α〓＝〔vx｛Lbcosβ＋Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋
α＋γ）｝ −vy｛−Lbsinβ＋Lacos（β＋α）＋Ldsin（β＋α
＋γ）｝ −｛LbLdsin（α＋γ）＋LaLdcosγ｝γ〓〕／〔Lb｛
Lacosα＋Ldsin（α＋γ）｝〕……(4) になるようにブーム２、アーム３を動かすよう制
御すれば良い。しかし実際上は種々上は制御誤差
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、角速度だけでなく、時々刻々の理想的
目標角度β^、α^を掘削開始点を初期値として上記
β〓、α〓を積分した値として求め、この値をフイー
ドバツクする制御を加えればさらに制御制度が向
上する。
て掘削を行うためには、バケツト４の先端点Ｐを
MN線に沿つて動かす移動軌跡制御を行う必要が
ある。いま、ブーム２の回転中心Ｏを原点に選
び、車体１のG.L.が水平線H.L.に平行の状態で
の水平方向及び垂直方向にＸ、Ｙ座標系を取る。
そして、車体G.L.が水平線H.L.に対してφ0だけ
傾いた状態では、Ｘ、Ｙ座標も水平線H.L.にそ
れぞれφ0だけ傾いた座標となる。ブーム２に対
するアーム３の回動点をＡ、アーム３に対するバ
ケツト４の回転点をＢ、 ∠AOX＝β、∠BAO−90°＝α、 ∠PBA−90°＝γ、＝Lb、 ＝La、BP＝Ld、 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、掘
削しようとする法面の勾配をφとすると、各直交
速度成分vx、vyは、 vx＝vtcos（φ−φ0） ……(1) vy＝vtsin（φ−φ0） ……(2) で表わすことができる。また、バケツト先端Ｐを
MN線に沿つて速度vtで動かすには、ブーム２の
角速度 β〓及びアーム３の角速度α〓を、 β〓＝〔−vx｛Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋α＋γ）
｝＋vy｛Lacos（β＋α） ＋Lasin（β＋α＋γ）｝−LaLdcosγ・γ〓〕／〔Lb
｛La｛cosα＋Lasin（α＋γ）｝〕……(3) α〓＝〔vx｛Lbcosβ＋Lasin（β＋α）−Ldcos（β＋
α＋γ）｝ −vy｛−Lbsinβ＋Lacos（β＋α）＋Ldsin（β＋α
＋γ）｝ −｛LbLdsin（α＋γ）＋LaLdcosγ｝γ〓〕／〔Lb｛
Lacosα＋Ldsin（α＋γ）｝〕……(4) になるようにブーム２、アーム３を動かすよう制
御すれば良い。しかし実際上は種々上は制御誤差
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、角速度だけでなく、時々刻々の理想的
目標角度β^、α^を掘削開始点を初期値として上記
β〓、α〓を積分した値として求め、この値をフイー
ドバツクする制御を加えればさらに制御制度が向
上する。
また、掘削しようとする線に垂直な方向の
速度成分voを加えるには、voのＸ、Ｙ軸の直交速
度成分v′x′、v′y′、 v′x＝vosin（φ−φ0） ……(5) v′y＝−vocos（φ−φ0） ……(6) を前記(1)、(2)式に加えて、 vx＝vtcos（φ−φ0）＋vo sin（φ−φ0） ……(1)′ vy＝vtsin（φ−φ0）−vo cos（φ−φ0） ……(2)′ とし、前記(3)、(4)式に従つてブーム２、アーム３
を動かすように制御すればよい。
速度成分voを加えるには、voのＸ、Ｙ軸の直交速
度成分v′x′、v′y′、 v′x＝vosin（φ−φ0） ……(5) v′y＝−vocos（φ−φ0） ……(6) を前記(1)、(2)式に加えて、 vx＝vtcos（φ−φ0）＋vo sin（φ−φ0） ……(1)′ vy＝vtsin（φ−φ0）−vo cos（φ−φ0） ……(2)′ とし、前記(3)、(4)式に従つてブーム２、アーム３
を動かすように制御すればよい。
第２図に本発明を具体化した直線掘削制御装置
の一例を示す。同図はブーム及びアームの制御系
統を示すものであり、バケツト制御系統は別途あ
るものとし省略してある。
の一例を示す。同図はブーム及びアームの制御系
統を示すものであり、バケツト制御系統は別途あ
るものとし省略してある。
入力装置１００は次のように構成されている。
すなわち、ブーム２を手動操作すると共に切換ス
イツチ１２の切換えにより補正速度voを与えるた
めのブーム操作レバー５、ブーム操作レバー５の
操作量に応じた信号を発生する操作信号発生器
６、アーム３を手動操作すると共に切換スイツチ
１３の切換えにより掘削面方向の速度vtを与
えるアーム操作レバー７、アーム操作レバー７操
作量に応じた信号を発生する操作信号発生器８、
掘削しようとする法面の勾配φを設定する法面傾
斜角設定ダイヤル９、ダイヤル９に連動して傾斜
角φを出力する法面傾斜角設定器１０及び例えば
アーム操作レバー７の手元に取付けて、直線掘削
自動制御を行うことを指令する信号を出力する
制御指令器１１が図示しない運転席に設置される
入力装置１００を構成している。
すなわち、ブーム２を手動操作すると共に切換ス
イツチ１２の切換えにより補正速度voを与えるた
めのブーム操作レバー５、ブーム操作レバー５の
操作量に応じた信号を発生する操作信号発生器
６、アーム３を手動操作すると共に切換スイツチ
１３の切換えにより掘削面方向の速度vtを与
えるアーム操作レバー７、アーム操作レバー７操
作量に応じた信号を発生する操作信号発生器８、
掘削しようとする法面の勾配φを設定する法面傾
斜角設定ダイヤル９、ダイヤル９に連動して傾斜
角φを出力する法面傾斜角設定器１０及び例えば
アーム操作レバー７の手元に取付けて、直線掘削
自動制御を行うことを指令する信号を出力する
制御指令器１１が図示しない運転席に設置される
入力装置１００を構成している。
入力装置１００と演算制御装置２００との間に
は自動−手動切換スイツチ１２，１３が設けら
れ、通常は操作信号発生器６，８の出力を手動操
作信号としてブーム２及びアーム３の各手動操作
装置（図示せず）に入力するが、制御指令器１１
の信号によつて上記出力を演算制御装置２００
の補正速度指令器１４、掘削速度指令器１５に操
作信号発生器６，８の出力を入力する。
は自動−手動切換スイツチ１２，１３が設けら
れ、通常は操作信号発生器６，８の出力を手動操
作信号としてブーム２及びアーム３の各手動操作
装置（図示せず）に入力するが、制御指令器１１
の信号によつて上記出力を演算制御装置２００
の補正速度指令器１４、掘削速度指令器１５に操
作信号発生器６，８の出力を入力する。
演算制御装置２００は次のものによつて構成さ
れている。すなわち、まず１４は前記のように法
面に垂直な方向の補正速度voを出力する補正速度
指令器で、１５は法面方向の掘削速度vtを出力す
る掘削速度指令器である。１７は掘削速度vt、法
面の設定された勾配φ及び車体傾斜角検出器１８
より車体が傾斜角φ0を入力し、前記の(1)、(2)式
に示すバケツトの先端の直交速度成分vx、vyを演
算出力し、さらに補正速度voが入力されると前記
の(1)′、(2)′式に示す直交速度成分vx、vyを演算出
力するバケツト先端速度演算器である。１９は角
速度演算器で、制御指令器１１から制御指令信号
が入つた時、バケツト先端速度演算器１７から
vx、vy、ブーム角度検出器２０及びアーム角度検
出器２１からブーム角β及びアーム角α、図示し
ないバケツト制御系からバケツト角γ、バケツト
角速度γ〓を入力し、前記(3)、(4)式に示すβ〓、α〓
を演
算してブーム角速度目標値β〓、アーム角速度目標
値α〓として出力する。２２，２３は積分器で制御
指令信号が来ないときは、β、αをそのまま
β^、α^として出力し、が入るとその時点のβ、
αを初期値β0、α0としてβ〓、α〓を積分しβ^、α^
を出
力する。この演算は次式によつて表わすことがで
きる。
れている。すなわち、まず１４は前記のように法
面に垂直な方向の補正速度voを出力する補正速度
指令器で、１５は法面方向の掘削速度vtを出力す
る掘削速度指令器である。１７は掘削速度vt、法
面の設定された勾配φ及び車体傾斜角検出器１８
より車体が傾斜角φ0を入力し、前記の(1)、(2)式
に示すバケツトの先端の直交速度成分vx、vyを演
算出力し、さらに補正速度voが入力されると前記
の(1)′、(2)′式に示す直交速度成分vx、vyを演算出
力するバケツト先端速度演算器である。１９は角
速度演算器で、制御指令器１１から制御指令信号
が入つた時、バケツト先端速度演算器１７から
vx、vy、ブーム角度検出器２０及びアーム角度検
出器２１からブーム角β及びアーム角α、図示し
ないバケツト制御系からバケツト角γ、バケツト
角速度γ〓を入力し、前記(3)、(4)式に示すβ〓、α〓
を演
算してブーム角速度目標値β〓、アーム角速度目標
値α〓として出力する。２２，２３は積分器で制御
指令信号が来ないときは、β、αをそのまま
β^、α^として出力し、が入るとその時点のβ、
αを初期値β0、α0としてβ〓、α〓を積分しβ^、α^
を出
力する。この演算は次式によつて表わすことがで
きる。
β^＝∫t 0β〓dt＋β0 ……(8)
α^＝∫t 0α〓dt＋α0 ……(9)
次に、２４，２５はβ^とβ、α^とαとの偏差Δβ
＝β^−β、Δα＝α^−αをそれぞれ演算する減算
器、２６，２７は偏差Δβ、ΔαにゲインK1、K2
を乗算する係数器、２８，２９は角速度演算器１
８の出力β^、α^にK1Δβ、K2Δαをそれぞれ加算す
る加算器である。３０，３１は加算器２８，２９
の出力に制御上の補正や補償を行い流量制御装置
３００を駆動する補償増巾器である。以上が演算
制御装置２００の構成である。
＝β^−β、Δα＝α^−αをそれぞれ演算する減算
器、２６，２７は偏差Δβ、ΔαにゲインK1、K2
を乗算する係数器、２８，２９は角速度演算器１
８の出力β^、α^にK1Δβ、K2Δαをそれぞれ加算す
る加算器である。３０，３１は加算器２８，２９
の出力に制御上の補正や補償を行い流量制御装置
３００を駆動する補償増巾器である。以上が演算
制御装置２００の構成である。
流量制御装置３００はブーム用流量制御機構３
２及びアーム用流量制御機構３３を備えており、
各流量制御機構３２，３３は補償増巾器３０，３
１によつて動作し、ブームシリンダC1、アーム
シリンダC2の流量をそれぞれ制御するものであ
る。
２及びアーム用流量制御機構３３を備えており、
各流量制御機構３２，３３は補償増巾器３０，３
１によつて動作し、ブームシリンダC1、アーム
シリンダC2の流量をそれぞれ制御するものであ
る。
第２図は掘削制御装置の作用を説明する。
制御指令器１１からの指令信号が出力されな
ければオペレータはブーム操作レバー５またはア
ーム操作レバー７を操作し通常の手動操作を行う
ことができる。そして、手動操作によつてバケツ
ト先端を第１図に示す位置に設置し、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φ
に設定し、制御指令器１１から指令信号を出力
すれば、スイツチ１２，１３が切換わると同時
に、角速度演算器１９も角速度演算を開始する状
態になる。この状態で、アーム操作レバー７を操
作すれば、この操作量に応じた掘削速度vtが掘削
速度指令器１５より出力され、バケツト先端速度
演算器１７は、信号vt、φ及び車体傾斜角検出器
１８よりの信号φ0を入力して、バケツト先端の
直交速度成分vx、vyを演算し、角速度演算器１９
に出力する。角速度演算器１９は前記指令信号
によつてβ〓、α〓を演算し、角度目標値β〓、α〓を
出力
する。この信号によつてブーム２、アーム３は
β〓、α〓の速度で駆動されるが、一方積分器２２，
２３によつてβ〓、α〓は積分され角度目標値β^、α^
と
なつて実際の角度β、αと比較され、偏差Δβ、
Δαがあるとき、すなわち、バケツト先端Ｐが目
標の法面からずれた時には、Δβ、Δαによつ
てブーム２、アーム３の動きが補正され精度良く
直線掘削を行うことができる。直線掘削中に掘削
速度はアーム操作レバー７の操作量を変えること
によつて任意に制御することができる。
ければオペレータはブーム操作レバー５またはア
ーム操作レバー７を操作し通常の手動操作を行う
ことができる。そして、手動操作によつてバケツ
ト先端を第１図に示す位置に設置し、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φ
に設定し、制御指令器１１から指令信号を出力
すれば、スイツチ１２，１３が切換わると同時
に、角速度演算器１９も角速度演算を開始する状
態になる。この状態で、アーム操作レバー７を操
作すれば、この操作量に応じた掘削速度vtが掘削
速度指令器１５より出力され、バケツト先端速度
演算器１７は、信号vt、φ及び車体傾斜角検出器
１８よりの信号φ0を入力して、バケツト先端の
直交速度成分vx、vyを演算し、角速度演算器１９
に出力する。角速度演算器１９は前記指令信号
によつてβ〓、α〓を演算し、角度目標値β〓、α〓を
出力
する。この信号によつてブーム２、アーム３は
β〓、α〓の速度で駆動されるが、一方積分器２２，
２３によつてβ〓、α〓は積分され角度目標値β^、α^
と
なつて実際の角度β、αと比較され、偏差Δβ、
Δαがあるとき、すなわち、バケツト先端Ｐが目
標の法面からずれた時には、Δβ、Δαによつ
てブーム２、アーム３の動きが補正され精度良く
直線掘削を行うことができる。直線掘削中に掘削
速度はアーム操作レバー７の操作量を変えること
によつて任意に制御することができる。
このようにして法面を掘削中に、ブーム操作レ
バー５を操作すれば、その操作量に応じた法面に
垂直な補正速度voが補正速度指令器１４を介して
バケツト先端速度演算器１７に入力され、前記
(1)′、(2)′式で示すバケツト先端Ｐの直交成分vx、
vyが演算される。したがつて、バケツト先端はvt
とvoの合成された方向にこの合成速度で動くこと
になり、補正動作と補正感覚が非常に合つて容易
に補正操作を行うことができる。
バー５を操作すれば、その操作量に応じた法面に
垂直な補正速度voが補正速度指令器１４を介して
バケツト先端速度演算器１７に入力され、前記
(1)′、(2)′式で示すバケツト先端Ｐの直交成分vx、
vyが演算される。したがつて、バケツト先端はvt
とvoの合成された方向にこの合成速度で動くこと
になり、補正動作と補正感覚が非常に合つて容易
に補正操作を行うことができる。
この実施例でアーム操作レバー７によつて掘削
速度vtを、ブーム操作レバー５によつて補正速度
voを与えるようにしたのは、法面の傾斜角が小さ
く、水平に近い状態では手動操作による法面掘削
の感覚と近い操作感覚で法面掘削を行うことがで
きるからである。
速度vtを、ブーム操作レバー５によつて補正速度
voを与えるようにしたのは、法面の傾斜角が小さ
く、水平に近い状態では手動操作による法面掘削
の感覚と近い操作感覚で法面掘削を行うことがで
きるからである。
逆に法面の傾斜角が大きい場合には、ブーム操
作レバー５で掘削速度vtを、アーム操作レバー７
で補正速度voを与えるようにしても良い。
作レバー５で掘削速度vtを、アーム操作レバー７
で補正速度voを与えるようにしても良い。
また、上記実施例によれば、従来の油圧シヨベ
ルの操作レバーの他に掘削用及び補正用の操作レ
バーを設ける必要がなく、直線掘削中に掘削速度
と補正速度をレバーを持ち変えることなく与える
ことができるので、操作装置がコンパクトで且つ
操作の困難さが全くない効果がある。
ルの操作レバーの他に掘削用及び補正用の操作レ
バーを設ける必要がなく、直線掘削中に掘削速度
と補正速度をレバーを持ち変えることなく与える
ことができるので、操作装置がコンパクトで且つ
操作の困難さが全くない効果がある。
さらに、第２図の実施例では演算装置をブロツ
ク図により示したが、この演算はアナログ演算、
デイジタル演算のどちらを用いてもよいが、デイ
ジタル演算の場合はマイクロコンピユータを用い
るのが適切である。
ク図により示したが、この演算はアナログ演算、
デイジタル演算のどちらを用いてもよいが、デイ
ジタル演算の場合はマイクロコンピユータを用い
るのが適切である。
以上述べたように、本発明による油圧シヨベル
の直線掘削制御装置を用いると、自動直線掘削中
に、手動操作にて掘削する法面の垂直方向へのあ
補正速度を与えることができるので、バケツト先
端の補正動作とオペレータの補正感覚が非常に合
い容易に補正操作を行うことができるので、従来
の方式に比べて、その操作性及び作業能率が著し
く向上する。
の直線掘削制御装置を用いると、自動直線掘削中
に、手動操作にて掘削する法面の垂直方向へのあ
補正速度を与えることができるので、バケツト先
端の補正動作とオペレータの補正感覚が非常に合
い容易に補正操作を行うことができるので、従来
の方式に比べて、その操作性及び作業能率が著し
く向上する。
第１図は本発明が適用される油圧シヨベルをそ
の幾何学的関係も含めて示す正面図、第２図は本
発明を構成する直線掘削制御装置の機能ブロツク
図である。 １……旋回体（車体）、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、５……ブーム操作レバー（補正レバー）、
７……アーム操作レバー（掘削速度指令レバー）、
９……法面傾斜角設定ダイアル、１２，１３……
切換スイツチ、１７……バケツト先端速度演算
器。
の幾何学的関係も含めて示す正面図、第２図は本
発明を構成する直線掘削制御装置の機能ブロツク
図である。 １……旋回体（車体）、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、５……ブーム操作レバー（補正レバー）、
７……アーム操作レバー（掘削速度指令レバー）、
９……法面傾斜角設定ダイアル、１２，１３……
切換スイツチ、１７……バケツト先端速度演算
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油圧シリンダによつ
て操作し、バケツト先端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、掘削速度指令手段からの掘削面に沿
つた方向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
交速度成分を演算するバスケツト先端速度演算手
段に、掘削面に垂直な方向への補正速度を与える
補正レバーからの補正速度指令値を取り込んでバ
ケツト先端の移動軌跡を修正し、所望の勾配の直
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 手動操作用のアーム操作レバーとブーム操作
レバーのいずれか一方を掘削速度指令手段とし、
他方を補正レバーとすると共に前記両レバーを自
動−手動切換手段を介して手動運転と自動運転と
に共用可能に構成した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 |
|---|---|---|---|
| JP14053483A JPS6033940A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP14053483A JPS6033940A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033940A JPS6033940A (ja) | 1985-02-21 |
| JPH0328544B2 true JPH0328544B2 (ja) | 1991-04-19 |
Family
ID=15270903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14053483A Granted JPS6033940A (ja) | 1983-08-02 | 1983-08-02 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033940A (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61270421A (ja) * | 1985-05-24 | 1986-11-29 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 油圧シヨベルの平面掘削・整形制御装置 |
| JPH0745743B2 (ja) * | 1987-07-06 | 1995-05-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 油圧ショベルの直線掘削制御装置 |
| JPH0745742B2 (ja) * | 1987-07-06 | 1995-05-17 | 株式会社神戸製鋼所 | 油圧ショベルの掘削制御方法 |
| DE68925907T2 (de) * | 1989-09-26 | 1996-08-01 | Komatsu Mfg Co Ltd | Betriebsautomatisierungsapparat einer hydraulisch angetriebenen maschine |
| US5359517A (en) * | 1989-12-12 | 1994-10-25 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method and device for automating operation of construction machine |
| US5424623A (en) * | 1993-05-13 | 1995-06-13 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| US5572809A (en) * | 1995-03-30 | 1996-11-12 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
| 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 |
| CN1077187C (zh) * | 1996-12-12 | 2002-01-02 | 新卡特彼勒三菱株式会社 | 用于建工机械的控制装置 |
| US5953838A (en) * | 1997-07-30 | 1999-09-21 | Laser Alignment, Inc. | Control for hydraulically operated construction machine having multiple tandem articulated members |
| US6152238A (en) * | 1998-09-23 | 2000-11-28 | Laser Alignment, Inc. | Control and method for positioning a tool of a construction apparatus |
| JP6692568B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2020-05-13 | 住友重機械工業株式会社 | 建設機械 |
Citations (2)
| 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 |
| 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
- 1983-08-02 JP JP14053483A patent/JPS6033940A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| 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 |
| 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 |
|---|---|
| JPS6033940A (ja) | 1985-02-21 |
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