JPH0418165B2 - - Google Patents

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JPH0418165B2
JPH0418165B2 JP60170571A JP17057185A JPH0418165B2 JP H0418165 B2 JPH0418165 B2 JP H0418165B2 JP 60170571 A JP60170571 A JP 60170571A JP 17057185 A JP17057185 A JP 17057185A JP H0418165 B2 JPH0418165 B2 JP H0418165B2
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JP
Japan
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rotating body
hydraulic motor
pressure
calculating
calculated
Prior art date
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Application number
JP60170571A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS6231703A (en
Inventor
Shuichi Ichama
Yukio Aoyanagi
Keiichiro Uno
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 date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP60170571A priority Critical patent/JPS6231703A/en
Publication of JPS6231703A publication Critical patent/JPS6231703A/en
Publication of JPH0418165B2 publication Critical patent/JPH0418165B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12Slewing or traversing gears
    • E02F9/121Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123Drives or control devices specially adapted therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4061Control related to directional control valves, e.g. change-over valves, for crossing the feeding conduits

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Jib Cranes (AREA)
  • Servomotors (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Braking Systems And Boosters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、油圧モータにより大きな慣性力を有
する旋回体を駆動する場合、この旋回体を所定の
位置に自動的に停止させる旋回体の停止制御装置
に関する。
Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention provides a method for stopping a rotating body that automatically stops the rotating body at a predetermined position when a rotating body having a large inertia force is driven by a hydraulic motor. Regarding a control device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

大きな慣性力を有する旋回体、例えば油圧シヨ
ベルにおいて、走行体上に旋回可能に設けられて
いる上部旋回体は、走行体に対して360゜旋回する
ことができ、これにより、ある個所に存在する物
体(例えば土砂)を、上部旋回体の旋回のみによ
り他の個所に移すことができる。このような旋回
体を図により説明する。
In a rotating body with a large inertial force, such as a hydraulic excavator, the upper rotating body, which is rotatably mounted on the traveling body, can rotate 360° with respect to the traveling body. Objects (e.g. earth and sand) can be transferred to other locations simply by pivoting the superstructure. Such a revolving body will be explained with reference to the drawings.

第3図は油圧シヨベルの上部旋回体の上面図で
ある。1は油圧シヨベルの走行体(図示されてい
ない)上に旋回可能に設置された上部旋回体、2
は上部旋回体1に揺動可能に取付けられたフロン
トである。フロント2は、互いに揺動可能に取付
けられたブーム3、アーム4、バケツト5で構成
されている。6は上部旋回体1を走行体に対して
旋回駆動せしめる油圧モータである。油圧モータ
6をある方向に駆動すると、これに応じて上部旋
回体1が走行体上において、例えば矢印Rの方向
にフロント2とともに旋回し、油圧モータ6の停
止により上部旋回体1も停止する。したがつて、
バケツト5に積載した物体を所定位置、例えば図
で2点鎖線で示した位置に移送せしめることがで
きる。
FIG. 3 is a top view of the upper revolving body of the hydraulic excavator. Reference numeral 1 indicates an upper revolving structure that is rotatably installed on a running body (not shown) of a hydraulic excavator;
is a front unit swingably attached to the upper revolving body 1. The front 2 is composed of a boom 3, an arm 4, and a bucket 5 that are swingably attached to each other. Reference numeral 6 denotes a hydraulic motor that drives the upper rotating body 1 to rotate relative to the traveling body. When the hydraulic motor 6 is driven in a certain direction, the revolving superstructure 1 rotates together with the front 2 on the traveling structure, for example, in the direction of arrow R, and when the hydraulic motor 6 stops, the revolving superstructure 1 also stops. Therefore,
Objects loaded on the bucket cart 5 can be transferred to a predetermined position, for example, the position indicated by the two-dot chain line in the figure.

第4図は油圧モータの駆動回路図である。図
で、6は第3図に示す油圧モータ、7は油圧モー
タ6に圧油を供給する油圧ポンプ、8は油圧モー
タ6および油圧ポンプ7間に介在し油圧モータ6
への圧油の供給を制御する方向切換弁である。
A,Bは油圧モータ6の主回路を示す。9a,9
bはそれぞれ主回路A,B間に接続されたリリー
フ弁である。
FIG. 4 is a drive circuit diagram of the hydraulic motor. In the figure, 6 is the hydraulic motor shown in FIG. 3, 7 is a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic motor 6, and 8 is the hydraulic motor 6 interposed between the hydraulic motor 6 and the hydraulic pump 7.
This is a directional control valve that controls the supply of pressure oil to.
A and B indicate the main circuit of the hydraulic motor 6. 9a, 9
b are relief valves connected between main circuits A and B, respectively.

今、方向切換弁8を図で左側位置に切換える
と、油圧ポンプ7の圧油は主回路Aを経て油圧モ
ータ6に供給される。これにより油圧モータ6は
駆動し、油圧モータ6からの油は主回路Bを経て
タンクに戻される。この油圧モータ6の駆動によ
り、上部旋回体1は例えば第3図矢印R方向に旋
回する。この状態において、上部旋回体1を停止
すべく方向切換弁8を図示のように中立位置に戻
すと、油圧ポンプ7からの圧油の供給回路および
油圧モータ6からタンクへの戻り油回路は遮断さ
れ、油圧モータ6は上部旋回体1の慣性力により
ポンプ作用を行ない、主回路Bは高圧となり、両
主回路A,B間の圧力差に応じたブレーキ力(停
止トルク)が発生し、上部旋回体1は停止する。
Now, when the directional control valve 8 is switched to the left position in the figure, pressure oil from the hydraulic pump 7 is supplied to the hydraulic motor 6 via the main circuit A. This drives the hydraulic motor 6, and the oil from the hydraulic motor 6 is returned to the tank via the main circuit B. By driving this hydraulic motor 6, the upper revolving body 1 turns, for example, in the direction of arrow R in FIG. In this state, when the directional control valve 8 is returned to the neutral position as shown in the figure to stop the upper revolving structure 1, the pressure oil supply circuit from the hydraulic pump 7 and the return oil circuit from the hydraulic motor 6 to the tank are cut off. Then, the hydraulic motor 6 performs a pumping action due to the inertial force of the upper revolving structure 1, and the main circuit B becomes high pressure, and a braking force (stopping torque) corresponding to the pressure difference between the two main circuits A and B is generated. The revolving body 1 stops.

ところで、上部旋回体1の慣性モーメントは極
めて大きいので、上述のように油圧モータ6の駆
動中に方向切換弁8を中立位置にすると、主回路
B(回転方向側の主回路)には異常高圧が発生す
る。このため、リリーフ弁9a,9bが設けら
れ、主回路Bに発生した高圧がリリーフ弁9bの
設定圧力以上になると、主回路Bの圧油は主回路
A側へ逃がされる。
Incidentally, since the moment of inertia of the upper revolving structure 1 is extremely large, if the directional control valve 8 is set to the neutral position while the hydraulic motor 6 is being driven as described above, an abnormally high pressure will be generated in the main circuit B (the main circuit on the rotation direction side). occurs. For this reason, relief valves 9a and 9b are provided, and when the high pressure generated in the main circuit B exceeds the set pressure of the relief valve 9b, the pressure oil in the main circuit B is released to the main circuit A side.

このような油圧回路においては、上部旋回体1
を停止しようとして方向切換弁8を中立位置に切
換えても、リリーフ弁9a又はリリーフ弁9bか
ら圧油がリリーフされる間、油圧モータ6は回転
し、この圧油のリリーフ量だけ上部旋回体1が流
れて停止する。この流れの量(流れの角度)は、
後述するように、慣性モーメント、停止トルクお
よび方向切換弁8を切換えたときの上部旋回体1
の速度により定まる。
In such a hydraulic circuit, the upper revolving body 1
Even if the directional control valve 8 is switched to the neutral position in an attempt to stop the hydraulic motor 6, the hydraulic motor 6 rotates while the pressure oil is relieved from the relief valve 9a or the relief valve 9b, and the upper rotating body 1 is rotated by the amount of pressure oil relieved. flows and stops. The amount of this flow (flow angle) is
As will be described later, the moment of inertia, the stopping torque, and the upper rotating structure 1 when the directional control valve 8 is changed.
Determined by the speed of

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来、オペレータが上部旋回体1を旋回させる
場合、オペレータは上記流れ量を勘案して方向切
換弁8により流量制御しながら上部旋回体1を所
定の位置に停止させていた。ところで、バケツト
5に積載された物体(例えば土砂)の移送個所が
定められた一定位置であり、このような移送が繰
返し実施される場合、上部旋回体1の操作を自動
化したいという要望が生じる。しかしながら、上
述のように、上部旋回体1の停止時には、慣性モ
ーメント、停止トルクおよび速度により定まる流
れ量が生じ、しかもこれらの値は絶えず変化して
いるので流れ量も一定せず、したがつて、自動運
転では上部旋回体1を所定位置に停止させるのは
極めて困難であるという問題があつた。このよう
に、上部旋回体1の自動運転を実施するには、そ
の停止位置の精度が極めて悪い点を無視するか、
又は旋回速度を極端に低下させて停止位置の精度
の悪化を補うしか手段はなかつた。
Conventionally, when an operator rotates the revolving upper structure 1, the operator stops the revolving upper structure 1 at a predetermined position while controlling the flow rate using the directional control valve 8 in consideration of the above flow rate. By the way, when the object (for example, earth and sand) loaded on the bucket cart 5 is transferred to a fixed fixed position and such transfer is performed repeatedly, there is a desire to automate the operation of the revolving upper structure 1. However, as mentioned above, when the revolving upper structure 1 is stopped, a flow rate determined by the moment of inertia, stopping torque, and speed occurs, and since these values are constantly changing, the flow rate is not constant. In automatic operation, there was a problem in that it was extremely difficult to stop the revolving superstructure 1 at a predetermined position. In this way, in order to implement automatic operation of the revolving superstructure 1, it is necessary to either ignore the extremely poor accuracy of its stopping position, or to
Alternatively, the only way to compensate for the deterioration in the accuracy of the stopping position was to extremely reduce the turning speed.

しかしながら、このような移送においては停止
位置の精度を要求されることが多く、又、旋回速
度の低下は作業能率を著しく悪化させるという問
題があつた。
However, such transfer often requires precision in the stopping position, and a reduction in the rotation speed has the problem of significantly deteriorating work efficiency.

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、上記従来の問題点を解決
し、旋回体を所定位置に正確に自動停止させるこ
とができる旋回体の停止制御装置を提供するにあ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to provide a stop control device for a rotating body that can solve the above-mentioned conventional problems and automatically stop a rotating body accurately at a predetermined position. is to provide.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的を達成するため、本発明は、大きな
慣性力を有する旋回体と、この旋回体を駆動する
油圧モータと、この油圧モータに圧油を供給する
油圧ポンプとを備えたものにおいて、前記油圧モ
ータの出入口に取付けられた可変リリーフ弁と、
前記旋回体の位置を検出する位置検出手段と、こ
の位置検出手段の検出値に基づいて前記旋回体の
速度および加速度を演算する第1の演算手段と、
前記油圧モータの圧力を検出する圧力検出手段
と、前記旋回体を停止すべき位置を設定する停止
位置設定手段と、前記旋回体の停止トルクおよび
慣性モーメントを演算する第2の演算手段と、前
記位置検出手段の検出値、前記停止位置設定手段
により設定された設定値および前記第1の演算手
段と前記第2の演算手段の演算値に基づき前記旋
回体の流れ量を演算する第3の演算手段と、この
第3の演算手段の演算値が前記旋回体の現位置か
ら前記設定値までの間隔以下になつたとき前記油
圧ポンプから前記油圧モータへの圧油の供給を停
止する停止手段と、前記第2の演算手段により演
算された停止トルクと慣性モーメントの比が一定
となるように前記可変リリーフ弁の設定圧力を制
御するリリーフ圧力制御手段とを設けたことを特
徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a rotating structure having a large inertial force, a hydraulic motor for driving the rotating structure, and a hydraulic pump for supplying pressure oil to the hydraulic motor. A variable relief valve installed at the entrance and exit of the hydraulic motor,
a position detecting means for detecting the position of the rotating body; a first calculation means for calculating the speed and acceleration of the rotating body based on the detected value of the position detecting means;
a pressure detection means for detecting the pressure of the hydraulic motor; a stop position setting means for setting a position at which the rotating body should be stopped; a second calculating means for calculating a stopping torque and a moment of inertia of the rotating body; a third calculation for calculating the flow rate of the rotating body based on the detected value of the position detection means, the set value set by the stop position setting means, and the calculated values of the first calculation means and the second calculation means; means, and a stopping means for stopping the supply of pressure oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor when the calculated value of the third calculating means becomes less than or equal to the distance from the current position of the rotating body to the set value. and relief pressure control means for controlling the set pressure of the variable relief valve so that the ratio of the stopping torque and the moment of inertia calculated by the second calculation means is constant.

〔作用〕[Effect]

旋回体を用いて作業を実施しているとき、第2
の演算手段により停止トルクと慣性モーメントが
演算されると、これら演算された値を基にして、
旋回体を停止させようとした場合の旋回体の流れ
量が第3の演算手段により演算される。そして、
旋回体の現在位置から設定された位置までの間隔
と流れ量とが比較され、流れ量が当該間隔以下に
なつたとき、旋回体の旋回停止動作を実施させ
る。以後、その時点の停止トルクと慣性モーメン
トの比が一定になるように可変リリーフ弁の設定
圧力が制御される。
When performing work using a revolving structure,
When the stopping torque and moment of inertia are calculated by the calculation means, based on these calculated values,
The flow rate of the rotating body when the rotating body is to be stopped is calculated by the third calculating means. and,
The flow rate is compared with the interval from the current position of the revolving body to the set position, and when the flow rate becomes equal to or less than the interval, a rotation stop operation of the revolving body is performed. Thereafter, the set pressure of the variable relief valve is controlled so that the ratio of the stopping torque to the moment of inertia at that point is constant.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る停止制御装置の
系統図である。図で、第4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。8′は
方向切換弁である。第4図に示す方向切換弁8が
人力式又は電磁式のいずれでもよいのに対して、
本実施例の方向切換弁8′には電磁式のものが用
いられる。11a,11bは主回路A,B間に設
けられた可変リリーフ弁であり、電気的信号に応
じてそのリリーフ圧力を変更することができる。
12a,12bはそれぞれ油圧モータbの主回路
A,Bの圧力を検出し、これに応じた信号を出力
する圧力センサ、13は上部旋回体1の旋回角度
を検出し、これに応じた信号を出力する角度セン
サである。14は停止位置設定器であり、上部旋
回体1を停止させたい位置(角度)を設定する
と、これに応じた信号が出力される。15はマイ
クロコンピユータで構成される演算処理装置であ
り、圧力センサ12a,12b、角度センサ13
および停止位置設定器14からの信号を入力し、
これら入力信号に基づいて演算、制御を行い、方
向切換弁8′、可変リリーフ弁11a,11bに
対して所要の信号を出力してこれらを制御する。
FIG. 1 is a system diagram of a stop control device according to an embodiment of the present invention. In the figure, parts that are the same as those shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted. 8' is a directional control valve. While the directional control valve 8 shown in FIG. 4 may be either a manual type or an electromagnetic type,
The directional control valve 8' of this embodiment is of an electromagnetic type. Variable relief valves 11a and 11b are provided between the main circuits A and B, and their relief pressures can be changed in accordance with electrical signals.
12a and 12b are pressure sensors that detect the pressures of the main circuits A and B of the hydraulic motor b, respectively, and output signals corresponding to the pressures; 13 detects the rotation angle of the upper revolving structure 1 and outputs signals corresponding to the pressures; It is an angle sensor that outputs. Reference numeral 14 denotes a stop position setting device, which outputs a signal corresponding to the position (angle) at which the upper revolving body 1 is desired to be stopped. 15 is an arithmetic processing unit composed of a microcomputer, and includes pressure sensors 12a, 12b and an angle sensor 13.
and a signal from the stop position setter 14,
Calculations and controls are performed based on these input signals, and required signals are output to the directional switching valve 8' and the variable relief valves 11a and 11b to control them.

次に、本実施例の動作を第2図に示すフローチ
ヤートおよび第3図に示す上部旋回体の上面図を
参照しながら説明する。第3図において、Sは角
度の基準線を示し、本実施例における角度はすべ
て基準線Sからの角度で表わされる。この基準線
はどこに設定してもよいが、例えば角度センサ1
3の基準位置(例えば出力0の位置)を基準線と
すれば便利である。θは上部旋回体1の現在位置
の角度、θ0は上部旋回体1を停止させたい位置の
角度である。角度θは角度センサ13から、又、
角度θ0は停止位置設定装置14から出力される。
Next, the operation of this embodiment will be explained with reference to the flowchart shown in FIG. 2 and the top view of the revolving upper structure shown in FIG. In FIG. 3, S indicates a reference line for angles, and all angles in this embodiment are expressed as angles from the reference line S. This reference line may be set anywhere, but for example, the angle sensor 1
It is convenient to use the reference position No. 3 (for example, the position of output 0) as the reference line. θ is the angle of the current position of the revolving upper structure 1, and θ 0 is the angle of the position at which the revolving upper structure 1 is desired to be stopped. The angle θ is obtained from the angle sensor 13, and
The angle θ 0 is output from the stop position setting device 14 .

上部旋回体1の第3図矢印R方向の旋回におい
て、演算処理装置15はまず、そのときの角度θ
を角度センサ13から、又、角度θ0を停止位置設
定装置14から入力する(第2図に示す手順S1)。
これらの値を基に、角速度θ〓、角加速度θ¨、および
現在位置から停止位置までの残りの角度(θ−
θ0)を計算する(手順S2)。角速度θ〓および角加速
度θ¨の演算方法は周知であるので説明は省略する。
次いで、圧力センサ12aの信号piおよび圧力セ
ンサ12bの信号p0を入力し(手順S3)、これら
の信号およびさきに計算した角加速度θ¨に基づい
て停止トルクTおよび慣性モーメントIを計算す
る(手順S4)。
When the upper revolving body 1 turns in the direction of the arrow R in FIG.
is input from the angle sensor 13, and the angle θ 0 is input from the stop position setting device 14 (step S 1 shown in FIG. 2).
Based on these values, calculate the angular velocity θ〓, the angular acceleration θ¨, and the remaining angle from the current position to the stop position (θ−
θ 0 ) is calculated (step S 2 ). The method of calculating the angular velocity θ〓 and the angular acceleration θ〓 is well known, so a description thereof will be omitted.
Next, the signal p i of the pressure sensor 12a and the signal p 0 of the pressure sensor 12b are input (step S 3 ), and the stopping torque T and the moment of inertia I are calculated based on these signals and the angular acceleration θ¨ calculated earlier. (Step S4 ).

ここで、停止トルクTと慣性モーメントIの計
算について説明する。両圧力センサ12a,12
bの圧力差をP、油圧モータ6の容量をQとする
と、停止トルクTは次式により算出することがで
きる。
Here, calculation of the stopping torque T and the moment of inertia I will be explained. Both pressure sensors 12a, 12
Let P be the pressure difference between b and Q be the capacity of the hydraulic motor 6, then the stopping torque T can be calculated using the following equation.

T=P・Q/2π ……(1) 又、慣性モーメントIは次式により算出するこ
とができる。
T=P・Q/2π...(1) Moreover, the moment of inertia I can be calculated by the following formula.

I=T/θ ……(2) 実際はモータ効率等を考慮してこれらの値を求
めることになるが、その詳細は省略する。
I=T/θ... (2) In reality, these values are determined by taking motor efficiency etc. into consideration, but the details will be omitted.

次に、そのときの流れ量θ2の計算を行う(手順
S5)。流れ量θ2は、手順S2で求めたそのときの角
速度、手順S4で求めたそのときの慣性モーメント
Iおよび停止トルクTに基づき、次式により算出
することができる。
Next, calculate the flow rate θ 2 at that time (procedure
S5 ). The flow rate θ 2 can be calculated by the following equation based on the angular velocity at that time obtained in step S 2 and the moment of inertia I and stopping torque T at that time obtained in step S 4 .

θ2=1/2・I/T・(θ〓)2 ……(3) 即ち、その時点において方向切換弁8′を中立
位置とし、上部旋回体1を停止させようとした場
合、上部旋回体1が停止するまでにどれだけの角
度流れるかが算出されることになる。
θ 2 = 1/2・I/T・(θ〓) 2 ...(3) In other words, if the directional control valve 8' is set to the neutral position at that point and an attempt is made to stop the upper rotating structure 1, the upper rotating structure The angle through which the body 1 moves until it stops is calculated.

このようにして算出された流れ量θ2は手順S2
計算された停止位置までの残りの角度(θ−θ0
と比較され(手順S6)、角度(θ−θ0)が流れ角
θ2より大きいときは、そのときの角速度が0か否
か(上部旋回体1が停止状態にあるかないか)を
手順S7で判断した後、再び手順S1に戻る。このよ
うに、手順S1〜S7の処理が繰返えされ、やがて、
手順S6の処理で停止位置までの残りの角度(θ−
θ0)が流れ角θ2以下になつたと判断されると、演
算制御装置15から方向切換弁8′に対してこれ
を中立位置に切換える停止信号が出力される(手
順S8)。上記のように判断されたときの上部旋回
体1の位置が第3図で線Cにより示されている。
即ち、線Cに示す位置において方向切換弁8′を
中立位置とし、そのときの慣性モーメントIと停
止トルクTの比が(3)式に示すように一定に保持さ
れれば、上部旋回体1は流れ量θ2だけ流れて設定
位置(角度θ0の位置)で停止することになる。
The flow rate θ 2 calculated in this way is the remaining angle (θ − θ 0 ) to the stop position calculated in step S 2 .
(Step S 6 ), and if the angle (θ - θ 0 ) is larger than the flow angle θ 2 , the procedure determines whether the angular velocity at that time is 0 (whether the upper rotating body 1 is in a stopped state or not). After making the determination in S7 , return to step S1 again. In this way, steps S 1 to S 7 are repeated, and eventually,
The remaining angle (θ−
When it is determined that the flow angle θ 0 ) has become equal to or less than the flow angle θ 2 , the arithmetic and control unit 15 outputs a stop signal to the directional control valve 8' to switch it to the neutral position (step S 8 ). The position of the revolving superstructure 1 determined as described above is shown by line C in FIG.
That is, if the directional control valve 8' is set to the neutral position at the position shown by line C, and the ratio of the moment of inertia I to the stopping torque T is kept constant as shown in equation (3), the upper rotating structure 1 flows by a flow rate θ 2 and stops at the set position (position at angle θ 0 ).

上記のように、上部旋回体1を設定位置に正確
に停止せしめるには、あくまで慣性モーメントI
と停止トルクTの比が一定であることが前提とな
るので、以下、この比を記憶して一定に保持する
処理が実行される。
As mentioned above, in order to accurately stop the upper rotating body 1 at the set position, the moment of inertia I
Since it is assumed that the ratio between T and the stopping torque T is constant, a process for storing this ratio and keeping it constant will be executed below.

まず、慣性モーメントIと停止トルクTとの比
I/Tが計算され(手順S9)、この計算が初回で
あるか否か判断され(手順S10)、初回であればそ
の値をI/T=W0として記憶部に記憶させ(手
順S11)、前記の手順S7を経て手順S1に戻る。再度
手順S1〜S6、S8〜S10の処理が繰返され、今度は
手順S9でのI/Tの計算は初回ではないので、処
理は手順S12に移る。手順S12では、そのときに手
順S9で計算された値I/Tと記憶された値W0
を比較する。この場合、慣性モーメントIに変動
が生じていると、新たに計算された値I/Tと値
W0とは不一致となる。そこで、不一致を生じた
ときには、これを一致させるべく、可変リリーフ
弁に不一致に応じた信号を出力し(手順S12)、そ
の設定圧力を変更せしめる。この設定圧力の変更
により、停止トルクTの値が慣性モーメントIの
変化に応じて変化することになり、値I/Tは常
に値W0に一致するように保持される。かくして、
上部旋回体1が設定された停止位置(角度θ0)に
停止すると、手順S7でその停止が判断され、処理
は終了する。
First, the ratio I/T between the moment of inertia I and the stopping torque T is calculated (step S 9 ), and it is determined whether this calculation is the first time (step S 10 ). If it is the first time, the value I/T is calculated (step S 9 ). It is stored in the storage unit as T=W 0 (step S 11 ), and the process returns to step S 1 via step S 7 described above. The processes of steps S 1 to S 6 and S 8 to S 10 are repeated again, and this time, since the I/T calculation in step S 9 is not the first time, the process moves to step S 12 . In step S12 , the value I/T calculated at that time in step S9 is compared with the stored value W0 . In this case, if there is a change in the moment of inertia I, the newly calculated value I/T and the value
It is inconsistent with W 0 . Therefore, when a discrepancy occurs, a signal corresponding to the discrepancy is output to the variable relief valve (step S12 ) to change the set pressure in order to make the discrepancy coincide. By changing this set pressure, the value of the stopping torque T changes in accordance with the change in the moment of inertia I, and the value I/T is always maintained to match the value W0 . Thus,
When the upper revolving body 1 stops at the set stop position (angle θ 0 ), the stop is determined in step S7 , and the process ends.

このように、本実施例では、上部旋回体の慣性
モーメント、停止トルク、速度に基づいて流れ量
を計算し、設定された停止位置までの距離が流れ
量以下になつたとき方向切換弁を中立位置に切換
え、以後、慣性モーメントと停止トルクの比を一
定とすべく可変リリーフ弁を制御するようにした
ので、上部旋回体を所定位置に正確に停止させる
ことができる。
In this way, in this embodiment, the flow rate is calculated based on the moment of inertia, stopping torque, and speed of the upper rotating body, and when the distance to the set stop position becomes less than the flow rate, the directional control valve is set to neutral. Since the variable relief valve is controlled to keep the ratio of the moment of inertia and the stopping torque constant, the upper revolving structure can be accurately stopped at a predetermined position.

なお、上記実施例の説明では、方向切換弁によ
り油圧モータの制御を行う例について説明した
が、方向切換弁を用いず、油圧ポンプに両傾転油
圧ポンプを使用することもできる。この場合、上
記実施例における手順S8の停止信号出力は両傾転
油圧ポンプの傾転を中立にする信号出力となる。
又、可変リリーフ弁におけるセツト圧力が一定で
あるとすれば(リリーフ弁、可変リリーフ弁はあ
る値に圧力を設定しても、実際にリリーフする圧
力は多少の変動があるのが通常であり、これを無
視すれば)、圧力センサは不要となる。
In addition, in the description of the above-mentioned embodiment, an example was explained in which the hydraulic motor is controlled by the directional switching valve, but a double tilting hydraulic pump may be used as the hydraulic pump without using the directional switching valve. In this case, the stop signal output in step S8 in the above embodiment becomes a signal output that makes the tilting of the double tilting hydraulic pump neutral.
Also, assuming that the set pressure in the variable relief valve is constant (relief valves, variable relief valves, even if the pressure is set to a certain value, the actual relief pressure usually fluctuates to some extent, If this is ignored), the pressure sensor is not required.

さらに、慣性モーメントは必ずしも(2)式による
計算方法による算出のみでなく、次に述べる方法
により算出してもよい。即ち、フロントの各揺動
部に角度計を取付け、各リンクの重心位置を計算
する。又、バケツト内の荷重の重量はブームシリ
ンダ等の圧力差で検出する。このようにして、各
ユニツトの重力mi、旋回中心から重心位置まで
の距離liが得られたとき、慣性モーメントIは次
式により得られる。
Furthermore, the moment of inertia is not necessarily calculated by the calculation method using equation (2), but may be calculated by the method described below. That is, an angle meter is attached to each swinging part of the front, and the position of the center of gravity of each link is calculated. Also, the weight of the load inside the bucket is detected by the pressure difference in the boom cylinder, etc. In this way, when the gravity m i of each unit and the distance l i from the center of rotation to the center of gravity are obtained, the moment of inertia I can be obtained from the following equation.

I=Σmi・li 2/g ……(4) ただし、上式でgは重力加速度である。 I=Σm i・l i 2 /g ...(4) However, in the above formula, g is the gravitational acceleration.

なお又、上記実施例の説明では、旋回体として
油圧シヨベルの上部旋回体を例示して説明した
が、これに限ることなく、他の旋回体であつても
よいのは当然である。
Furthermore, in the description of the above embodiments, the upper revolving structure of a hydraulic excavator was exemplified as the revolving structure, but the present invention is not limited to this, and it goes without saying that other revolving structures may be used.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明では、旋回体の慣性
モーメント、停止トルクおよび速度に基づいて流
れ量を求め、設定された停止位置までの距離が流
れ量以下になつたとき油圧モータへの圧油の供給
を停止し、以後、慣性モーメントと停止トルクの
比を一定とすべく可変リリーフ弁を制御するよう
にしたので、旋回体を所定位置に正確に自動停止
させることができる。
As described above, in the present invention, the flow rate is determined based on the moment of inertia, stopping torque, and speed of the rotating body, and when the distance to the set stop position becomes less than the flow rate, the pressure oil is supplied to the hydraulic motor. Since the variable relief valve is controlled to keep the ratio of the moment of inertia and the stopping torque constant, the rotating body can be accurately and automatically stopped at a predetermined position.

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

第1図は本発明の実施例に係る旋回体の停止制
御装置の系統図、第2図は第1図に示す装置の動
作を説明するフローチヤート、第3図は油圧シヨ
ベルの上部旋回体の上面図、第4図は油圧シヨベ
ルの上部旋回体を駆動する油圧モータの駆動回路
図である。 1……上部旋回体、2……フロント、6……油
圧モータ、7……油圧ポンプ、8′……方向切換
弁、11a,11b……可変リリーフ弁、12
a,12b……圧力センサ、13……角度セン
サ、14……停止位置設定装置、15……演算処
理装置。
FIG. 1 is a system diagram of a stop control device for a rotating body according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart explaining the operation of the device shown in FIG. 1, and FIG. The top view and FIG. 4 are drive circuit diagrams of the hydraulic motor that drives the upper revolving body of the hydraulic excavator. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Upper rotating body, 2...Front, 6...Hydraulic motor, 7...Hydraulic pump, 8'...Direction switching valve, 11a, 11b...Variable relief valve, 12
a, 12b...Pressure sensor, 13...Angle sensor, 14...Stop position setting device, 15...Arithmetic processing device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 大きな慣性力を有する旋回体と、この旋回体
を駆動する油圧モータと、この油圧モータに圧油
を供給する油圧ポンプとを備えたものにおいて、
前記油圧モータの出入口に取付けられた可変リリ
ーフ弁と、前記旋回体の位置を検出する位置検出
手段と、この位置検出手段の検出値に基づいて前
記旋回体の速度および加速度を演算する第1の演
算手段と、前記油圧モータの圧力を検出する圧力
検出手段と、前記旋回体を停止すべき位置を設定
する停止位置設定手段と、前記旋回体の停止トル
クおよび慣性モーメントを演算する第2の演算手
段と、前記位置検出手段の検出値、前記停止位置
設定手段により設定された設定値および前記第1
の演算手段と前記第2の演算手段の演算値に基づ
き前記旋回体の流れ量を演算する第3の演算手段
と、この第3の演算手段の演算値が前記旋回体の
現位置から前記設定値までの間隔以下になつたと
き前記油圧ポンプから前記油圧モータへの圧油の
供給を停止する停止手段と、前記第2の演算手段
により演算された停止トルクと慣性モーメントの
比が一定となるように前記可変リリーフ弁の設定
圧力を制御するリリーフ圧力制御手段とを設けた
ことを特徴とする旋回体の停止制御装置。
1 In a system equipped with a rotating body having a large inertial force, a hydraulic motor that drives the rotating body, and a hydraulic pump that supplies pressure oil to the hydraulic motor,
a variable relief valve attached to the entrance/exit of the hydraulic motor; a position detecting means for detecting the position of the rotating body; and a first means for calculating the speed and acceleration of the rotating body based on the detected values of the position detecting means. a calculation means, a pressure detection means for detecting the pressure of the hydraulic motor, a stop position setting means for setting a position at which the rotating body should be stopped, and a second calculation for calculating a stopping torque and a moment of inertia of the rotating body. a detection value of the position detection means, a set value set by the stop position setting means, and the first
and a third calculating means for calculating the flow rate of the rotating body based on the calculated value of the second calculating means, and the calculated value of the third calculating means is calculated from the current position of the rotating body to the setting. a stopping means for stopping the supply of pressure oil from the hydraulic pump to the hydraulic motor when the interval becomes less than or equal to the interval, and the ratio of the stopping torque to the moment of inertia calculated by the second calculating means is constant. A stop control device for a rotating body, characterized in that it is provided with relief pressure control means for controlling the set pressure of the variable relief valve.
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