JPH0458857B2 - - Google Patents
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- JPH0458857B2 JPH0458857B2 JP24683686A JP24683686A JPH0458857B2 JP H0458857 B2 JPH0458857 B2 JP H0458857B2 JP 24683686 A JP24683686 A JP 24683686A JP 24683686 A JP24683686 A JP 24683686A JP H0458857 B2 JPH0458857 B2 JP H0458857B2
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- 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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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、フロントローダの作業具姿勢制御装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a work tool posture control device for a front loader.
(従来の技術)
トラクタ車体に装着して作業を行なうフロント
ローダは、トラクタ車体にブームを昇降自在に枢
支すると共に、そのブームの先端に作業具、例え
ばバケツトを回動自在に枢着し、これらブーム及
びバケツトを操作するブームシリンダ及びバケツ
トシリンダの油圧回路に、各シリンダに対応する
電磁弁を介装し、この電磁弁によつてブームの昇
降、バケツトのすくい、ダンプ方向の回動を制御
するようにしている。(Prior Art) A front loader, which is attached to a tractor body and performs work, has a boom pivotably supported on the tractor body so as to be able to rise and fall freely, and a working tool such as a bucket is rotatably attached to the tip of the boom. A solenoid valve corresponding to each cylinder is installed in the hydraulic circuit of the boom cylinder and bucket cylinder that operate these booms and buckets, and these solenoid valves are used to raise and lower the boom, scoop the bucket, and rotate the bucket in the dumping direction. I try to control it.
この種のフロントローダにおいて、土砂等をす
くい込む場合、バケツトの底面を地面に対して水
平に接地させる必要がある。そこで、ブームの下
降動作時に、バケツトの姿勢を検出しながら、接
地時にバケツトが目標姿勢、即ち水平接地するよ
うにバケツトの姿勢を制御するものがある。 In this type of front loader, when scooping up earth and sand, it is necessary to ground the bottom of the bucket horizontally to the ground. Therefore, there is a system that detects the attitude of the bucket tot during the lowering operation of the boom and controls the attitude of the bucket tot so that the bucket tot is in the target posture, that is, horizontally touching the ground when it touches the ground.
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、従来はブームの下降速度に関係なくバ
ケツト側独自で姿勢制御を行なつているので、確
実にバケツトを底面水平状態で接地できない場合
があつた。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the past, attitude control was performed independently on the bucket cart side regardless of the descending speed of the boom, so there were cases where the bucket cart could not reliably land on the ground with the bottom horizontal.
即ち、ブームを十分高い位置から下降させる場
合、或いは高さが十分なくてもバケツトが目標姿
勢(底面水平)から大きなずれがない場合には、
ブームの下降動作中にバケツトを底面水平に姿勢
制御することができるが、逆にブームの位置が低
い場合には、バケツト制御系の応答性等の関係か
ら、バケツトが接地するまでに底面水平状態に姿
勢を修正し得ないことがある。 In other words, when lowering the boom from a sufficiently high position, or when the bucket does not deviate significantly from the target attitude (bottom horizontal) even if the boom is not high enough,
It is possible to control the attitude of the bucket to make the bottom horizontal during the lowering operation of the boom, but if the boom is at a low position, due to the responsiveness of the bucket tot control system, the bottom will be horizontal by the time the bucket touches the ground. You may not be able to correct your posture.
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ブ
ームの下降動作時に、その下降開始時の高さに応
じて作業具の姿勢制御速度を変え、常に下降位置
での作業具を目標姿勢に制御できるようにするこ
とを目的とする。 In view of these conventional problems, the present invention changes the posture control speed of the work tool according to the height at the start of the downward movement when the boom is lowered, so that the work tool in the lowered position is always in the target posture. The purpose is to be in control.
(問題点を解決するための手段)
本発明は、ブーム10の下降動作時に、該ブー
ム10先端の作業具13の姿勢を検出し、下降位
置で作業具13を目標姿勢にすべく該作業具13
の姿勢を制御するようにしたフロントローダの作
業具姿勢制御装置において、ブーム10の下降動
作開始時における作業具13の高さを測定する高
さ測定手段61を設け、この高さ測定手段61か
らの高さ信号により、高さが低い時に作業具13
の姿勢制御動作が速くなるように、作業具13の
姿勢制御速度を変えるための速度制御手段63を
設けたものである。(Means for Solving the Problems) The present invention detects the attitude of the working implement 13 at the tip of the boom 10 during the downward movement of the boom 10, and brings the working implement 13 into the target attitude at the lowered position. 13
In a work implement posture control device for a front loader that controls the attitude of When the height signal is low, the work implement 13
A speed control means 63 is provided for changing the attitude control speed of the work tool 13 so that the attitude control operation of the work tool 13 becomes faster.
(作用)
ブーム10を上昇位置から下降させて、下降位
置での作業具13を目標姿勢(例えば水平接地)
にする場合、高さ測定手段62により作業具13
の下降動作開始時における高さを測定する。そし
て、ブーム10が下降動作に移ると、それと同時
に作業具13の姿勢を検出しながら、下降位置で
の作業具13が目標姿勢となるように姿勢制御を
行なうが、高さ測定手段62からの高さ信号によ
り、作業具13の高さが低い時に姿勢制御動作が
速くなるように、高さの高低に応じて姿勢制御速
度を変える。これは例えば可変利得増幅回路63
により行なう。このように作業具13の姿勢制御
速度を変えることによつて、下降位置での作業具
13を目標姿勢に保つことが可能である。(Function) Lower the boom 10 from the raised position and set the work implement 13 in the lowered position to the target posture (for example, horizontal grounding)
When the work tool 13 is
Measure the height at the start of the downward movement. Then, when the boom 10 moves to the lowering operation, the attitude of the working tool 13 is detected at the same time, and attitude control is performed so that the working tool 13 at the lowered position has the target attitude. Based on the height signal, the posture control speed is changed depending on the height so that the posture control operation becomes faster when the height of the work implement 13 is low. For example, this is a variable gain amplifier circuit 63.
This is done by By changing the attitude control speed of the work tool 13 in this manner, it is possible to maintain the work tool 13 in the target attitude at the lowered position.
(実施例)
以下、図示の実施例について本発明を詳述する
と、第2図において、1はトラクタ車体、2は前
輪、3は後輪、4は後輪フエンダ、5は運転席で
ある。6はフロントローダで、取付台7を介して
トラクタ車体1の両側に着脱自在に立設されたマ
スト8と、このマスト8の上端部に枢軸9で昇降
自在に枢支されたブーム10と、このブーム10
を昇降させるためのブームシリンダ11と、ブー
ム11の先端に枢軸12で回動自在に枢支された
バケツト(作業具)13と、バケツト13を回動
させるためのバケツトシリンダ14とから成る。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiment. In FIG. 2, 1 is a tractor body, 2 is a front wheel, 3 is a rear wheel, 4 is a rear wheel fender, and 5 is a driver's seat. Reference numeral 6 designates a front loader, which includes a mast 8 that is detachably installed on both sides of the tractor body 1 via a mounting base 7, and a boom 10 that is pivoted to the upper end of the mast 8 via a pivot shaft 9 so as to be movable up and down. This boom 10
It consists of a boom cylinder 11 for raising and lowering the boom, a bucket (working tool) 13 rotatably supported on the tip of the boom 11 by a pivot 12, and a bucket cylinder 14 for rotating the bucket.
15はトラクタ車体1の傾斜を検出する傾斜セ
ンサで、フロントローダ6側、例えばマスト8に
取付けられている。16はバケツト13の回動姿
勢を検出する姿勢センサで、バケツト13背面側
のブラケツト17に取付けられている。これらセ
ンサ15,16は、第3図に示すように箱状のケ
ース18内の区画された二つの室19,20内に
おもり板21とポテンシヨメータ22とを組込ん
で成る。おもり板21はケース18に支持された
回動軸23に取付けられ、またポテンシヨメータ
22は回動軸22を介しておもり板21に連動す
るように構成されており、従つて、トラクタ車体
1、バケツト13の姿勢の変化におもり板21が
応動し、ポテンシヨメータ22から姿勢に応じた
電圧信号が出るようになつている。なお、室19
内にはダンパオイル23aが入れられている。 Reference numeral 15 denotes an inclination sensor for detecting the inclination of the tractor body 1, which is attached to the front loader 6 side, for example, the mast 8. Reference numeral 16 denotes an attitude sensor for detecting the rotating attitude of the bucket cart 13, which is attached to a bracket 17 on the back side of the bucket cart 13. These sensors 15 and 16 are constructed by incorporating a weight plate 21 and a potentiometer 22 into two divided chambers 19 and 20 within a box-shaped case 18, as shown in FIG. The weight plate 21 is attached to a rotating shaft 23 supported by the case 18, and the potentiometer 22 is configured to interlock with the weight plate 21 via the rotating shaft 22. The weight plate 21 responds to changes in the attitude of the bucket 13, and a voltage signal corresponding to the attitude is output from the potentiometer 22. In addition, room 19
Damper oil 23a is placed inside.
32はポテンシヨメータ等から成る角度センサ
で、ブーム10の角度を検出するように枢軸9に
連動して設けられている。 Reference numeral 32 denotes an angle sensor consisting of a potentiometer or the like, which is provided in conjunction with the pivot shaft 9 so as to detect the angle of the boom 10.
24は操作装置で、第4図乃至第6図に示すよ
うに、運転席5の一側方で後輪フエンダ4上に取
付けたケース25に、前後、左右及び斜め方向に
操作自在な操作レバー26、この操作レバー26
に連動する第1及び第2ポテンシヨメータ27,
28等が組込まれている。即ち、操作レバー26
は可動枠29に横軸30を介して枢支され、また
可動枠29は前後軸31を介してケース25側に
支持されており、従つて、操作レバー26を直交
する横軸30及び前後軸31の二軸を支点とし
て、第7図のように任意の方向に操作できるよう
になつている。なお、操作レバー26は図外のバ
ネによつて中立位置に弾性的に保持されている。
第1ポテンシヨメータ27はブーム10の昇降を
指令する昇降指令手段を構成するものであつて、
横軸30を介して操作レバー26の前後動作に連
動し、かつ操作レバー26の操作量に応じた電圧
の指令信号を出力する。第2ポテンシヨメータ2
8はバケツト13のダンプ・すくい指令を出るダ
ンプ・すくい指令手段を構成するものであつて、
前後軸31、可動枠29を介して操作レバー26
の左右動作に連動し、かつ操作レバー26の操作
量に応じた電圧の指令信号を出力する。操作レバ
ー26の上端には、自動運転時にオン操作するよ
うに押ボタン式の自動スイツチ33が設けられて
いる。 Reference numeral 24 denotes an operating device, and as shown in FIGS. 4 to 6, there is an operating lever on a case 25 mounted on the rear wheel fender 4 on one side of the driver's seat 5, which can be operated longitudinally, horizontally, and diagonally. 26, this operating lever 26
first and second potentiometers 27,
28 etc. is incorporated. That is, the operating lever 26
is pivotally supported on the movable frame 29 via a horizontal axis 30, and the movable frame 29 is supported on the case 25 side via a longitudinal axis 31. Using the two axes 31 as fulcrums, it can be operated in any direction as shown in FIG. Note that the operating lever 26 is elastically held at the neutral position by a spring (not shown).
The first potentiometer 27 constitutes a lifting command means for commanding the lifting and lowering of the boom 10, and
It is linked to the back and forth movement of the operating lever 26 via the horizontal shaft 30, and outputs a voltage command signal corresponding to the amount of operation of the operating lever 26. 2nd potentiometer 2
8 constitutes a dump/scoop command means for issuing a dump/scoop command to the bucket 13;
The operating lever 26 is connected to the front and rear shaft 31 via the movable frame 29.
It outputs a voltage command signal in conjunction with the left and right movement of the control lever 26 and in accordance with the amount of operation of the control lever 26. A push-button automatic switch 33 is provided at the upper end of the operating lever 26 to be turned on during automatic operation.
第7図はリフトシリンダ11及びバケツトシリ
ンダ14の油圧回路を示し、34はリフトシリン
ダ11を制御する第1電磁弁で、上昇ソレノイド
35と下降ソレノイド36とを有する。37はバ
ケツトシリンダ14を制御する第2電磁弁で、ダ
ンプソレノイド38とすくいソレノイド39とを
有する。これら電磁弁34,37は何れも流量比
例型のものが使用されている。 FIG. 7 shows a hydraulic circuit for the lift cylinder 11 and the bucket cylinder 14, where 34 is a first electromagnetic valve that controls the lift cylinder 11, and has an ascending solenoid 35 and a descending solenoid 36. A second solenoid valve 37 controls the bucket cylinder 14, and has a dump solenoid 38 and a scoop solenoid 39. Both of these electromagnetic valves 34 and 37 are of a flow rate proportional type.
第1図は電磁弁34,37を駆動制御する電気
回路を示す。第1図において、40,41は増幅
回路、42は昇降時の動作方向を弁別する第1弁
別回路で、第1ポテンシヨメータ27からの指令
信号が基準値よりも大の時に上昇信号を出力し、
また、基準値よりも小の時に下降信号を出力する
ようになつている。43はダンプ・すくい時の動
作方向を弁別する第2弁別回路で、第1弁別回路
42と同様に第2ポテンシヨメータ28からの指
令信号に応じてダンプ信号とすくい信号とを夫々
出力するようになつている。 FIG. 1 shows an electric circuit for driving and controlling the solenoid valves 34, 37. In FIG. 1, 40 and 41 are amplifier circuits, and 42 is a first discrimination circuit that discriminates the operating direction during lifting and lowering, and outputs a rising signal when the command signal from the first potentiometer 27 is larger than the reference value. death,
Further, a falling signal is output when the value is smaller than the reference value. 43 is a second discrimination circuit for discriminating the operating direction during dumping and scooping, and like the first discrimination circuit 42, it outputs a dump signal and a scooping signal, respectively, in response to the command signal from the second potentiometer 28. It's getting old.
44は上昇ソレノイド駆動回路、45は下降ソ
レノイド駆動回路で、これらは第1弁別回路42
から上昇信号又は下降信号があつた時にアナログ
スイツチ46又は47がオンして上昇ソレノイド
35又は下降ソレノイド36を駆動するようにな
つている。48はダンプソレノイド駆動回路、4
9はすくいソレノイド駆動回路で、これらは第2
弁別回路43からダンプ信号又はすくい信号があ
つた時にアナログスイツチ50又は51がオンし
てダンプソレノイド38又はすくいソレノイド3
9を駆動するようになつている。 44 is a rising solenoid drive circuit, 45 is a descending solenoid drive circuit, and these are the first discrimination circuit 42.
When a rising signal or a falling signal is received from the analog switch 46 or 47, the analog switch 46 or 47 is turned on to drive the rising solenoid 35 or the falling solenoid 36. 48 is a dump solenoid drive circuit, 4
9 is the scoop solenoid drive circuit, these are the second
When a dump signal or scoop signal is received from the discrimination circuit 43, the analog switch 50 or 51 is turned on and the dump solenoid 38 or scoop solenoid 3 is activated.
It is designed to drive 9.
52はサンプル・ホールト回路で、自動スイツ
チ33をオンした時に姿勢センサ16からのバケ
ツト13の姿勢信号を記憶する。53,54はア
ナログスイツチで、自動スイツチ33のオフ時
(手動時)にアナログスイツイ53がオンし、オ
ン時にNOTゲート55を介してアナログスイツ
チ54がオンして、手動自動の切換を行なうよう
になつている。55はモード切換スイツチで、姿
勢保持モードの接点56と水平接地モードの接点
57とを有し、姿勢保持モードの時にアナログス
イツチ58がオンしてサンプル・ホールド回路5
2からの信号を偏差増幅回路59に送り水平接地
モードの時にアナログスイツチ60がオンして傾
斜センサ15からの傾斜信号を偏差増幅回路59
に送るようになつている。 52 is a sample/halt circuit that stores the attitude signal of the bucket 13 from the attitude sensor 16 when the automatic switch 33 is turned on. Reference numerals 53 and 54 designate analog switches, so that when the automatic switch 33 is off (manual mode), the analog switch 53 is turned on, and when it is on, the analog switch 54 is turned on via the NOT gate 55 to switch between manual and automatic mode. It's getting old. Reference numeral 55 denotes a mode changeover switch, which has a contact 56 for attitude holding mode and a contact 57 for horizontal grounding mode.
2 is sent to the deviation amplification circuit 59, and in the horizontal grounding mode, the analog switch 60 is turned on and the slope signal from the slope sensor 15 is sent to the deviation amplification circuit 59.
It is now being sent to
61は角度センサ32の角度信号からブーム1
0の下降動作開始におけるバケツト13の高さを
演算する高さ演算回路で、これら角度センサ32
及び高さ演算回路61により高さ測定手段62が
構成されている。63は速度制御手段としての可
変利得増幅回路で、高さ演算回路61からの高さ
信号により、バケツト高さが高い時にバケツト1
3の姿勢制御速度が遅くなり、逆に低い時に速く
なるように利得が変化すべく構成されている。6
4はANDゲートで、水平接地モードで第1弁別
回路42から下降信号があつた時にアナログスイ
ツチ65をオンさせて、偏差増幅回路59の偏差
信号を可変利得増幅回路63に送り、それ以外の
時にNOTゲート66を介してアナログスイツチ
67をオンさせ、偏差信号を直接第2弁別回路4
3、ソレノイド駆動回路48又は49に送るよう
になつている。 61 is the boom 1 based on the angle signal of the angle sensor 32.
This is a height calculation circuit that calculates the height of the bucket 13 at the start of the downward movement of 0, and these angle sensors 32
The height calculating circuit 61 constitutes a height measuring means 62. Reference numeral 63 is a variable gain amplifier circuit as a speed control means, which uses the height signal from the height calculation circuit 61 to control the bucket height when the bucket height is high.
The gain is configured to change so that the attitude control speed of No. 3 becomes slow and, conversely, becomes fast when it is low. 6
4 is an AND gate which turns on the analog switch 65 when a falling signal is received from the first discrimination circuit 42 in the horizontal grounding mode, and sends the deviation signal of the deviation amplification circuit 59 to the variable gain amplification circuit 63; The analog switch 67 is turned on via the NOT gate 66, and the deviation signal is directly transmitted to the second discrimination circuit 4.
3. The signal is sent to the solenoid drive circuit 48 or 49.
上記構成において、手動制御の際には、操作レ
バー26の自動スイツチ33をオフしたままで、
操作レバー26を操作すれば良く、この操作レバ
ー26を第6図に示す矢印方向に操作することに
よつて、ブーム10の上昇・下降、バケツト13
のダンプ・すくい、及びこれらを組合せた複合操
作ができる(第8図参照)。 In the above configuration, when performing manual control, the automatic switch 33 of the operating lever 26 is left off;
All you have to do is operate the operating lever 26. By operating this operating lever 26 in the direction of the arrow shown in FIG.
It is possible to perform dumping, scooping, and complex operations that combine these (see Figure 8).
例えば、バケツト13のすくい動作に際し、操
作レバー26を左方のすくい側に向かつて回動操
作すると、横軸31を介して第2ポテンシヨメー
タ28が作動し、その操作量に応じで抵抗値が変
化して所定の指令信号が出る。そして、第2弁別
回路43が指令信号を弁別してすくい信号を出力
するので、アナログスイツチ51がオンし、第2
ポテンシヨメータ28からの指令信号をすくいソ
レノイド駆動回路49に送り、このすくいソレノ
イド駆動回路49によつてすくいソレノイド39
を指令信号に比例した電流で駆動し、第2電磁弁
37がすくい側に切換わる。従つて、第2電磁弁
37が指令信号に比例した開度ですくい側に切換
わり、バケツトシリンダ14が収縮するため、バ
ケツト13が枢軸12廻りにすくい動作をする。 For example, when the bucket 13 performs a scooping operation, when the operating lever 26 is rotated toward the left scooping side, the second potentiometer 28 is operated via the horizontal shaft 31, and the resistance value is set according to the amount of operation. changes and a predetermined command signal is output. Then, the second discrimination circuit 43 discriminates the command signal and outputs the scoop signal, so the analog switch 51 is turned on and the second
A command signal from the potentiometer 28 is sent to the scoop solenoid drive circuit 49, and the scoop solenoid 39 is controlled by the scoop solenoid drive circuit 49.
is driven by a current proportional to the command signal, and the second solenoid valve 37 is switched to the rake side. Therefore, the second electromagnetic valve 37 switches to the scooping side with an opening proportional to the command signal, and the bucket cylinder 14 contracts, so that the bucket 13 performs a scooping operation around the pivot shaft 12.
自動制御の際には、操作レバー26の自動スイ
ツチ33を押してオンすると共に、モード切換ス
イツチ55で姿勢保持モードと水平接地モードと
の切換えを行なう。自動スイツチ33をオンすれ
ば、アナログスイツチ53がオフし、第2ポテン
シヨメータ28を解除すると同時に、アナログス
イツチ54がオンする。 During automatic control, the automatic switch 33 of the operating lever 26 is pressed to turn on, and the mode changeover switch 55 is used to switch between posture holding mode and horizontal grounding mode. When the automatic switch 33 is turned on, the analog switch 53 is turned off, and at the same time as the second potentiometer 28 is released, the analog switch 54 is turned on.
第9図に実線で示すようにブーム10の上昇位
置でバケツト13をダンプ動作させて土砂等を放
出した後、バケツト13を降して底面を水平接地
させる場合には、モード切換スイツチ55を水平
接地モードにセツトし、操作レバー26を下降方
向に操作する。すると手動制御時と同様、下降ソ
レノイド45に通電されて第1電磁弁34が下降
側に切換わり、ブームシリンダ11が収縮して操
作レバー26の操作量に比例した速度でブーム1
0が下降動作を開始する。また水平接地モードで
はアナログスイツチ60,65がオンし、アナロ
グスイツチ67がオフするため、偏差増幅回路5
9が姿勢センサ16で検出されたバケツト13の
姿勢信号と、傾斜センサ15で検出されたトラク
タ車体1の傾斜信号との偏差を求め、その偏差信
号を可変利得増幅回路63へと送る。一方、角度
センサ32が下降動作開始時におけるブーム10
の角度を検出し、その角度信号を高さ演算回路6
1が読込み、バケツト13の高さを演算して、そ
の高さ信号により可変利得増幅回路63の利得を
制御する。この場合には、バケツト13が水平接
地すべき時の姿勢から大きくダンプ側に偏位して
いるが、バケツト13が比較的高い位置にあるた
め、下限まで下降する間に十分にバケツト13の
姿勢制御を行なえるような利得とする。バケツト
13の高さが低ければ、急速にバケツト13の姿
勢を制御すべく姿勢制御動作を速くする必要があ
り、従つて、高さ信号により利得を上げる。可変
利得増幅回路63で所定の利得により増幅された
偏差信号は、アナログスイツチ54を介して第2
弁別回路43に送り、バケツト13を姿勢制御す
べき方向を判別する。この場合はバケツト13が
ダンプ側にあるため、第2弁別回路43がすくい
信号を出力し、アナログスイツチ51をオンす
る。従つて、可変利得増幅回路63で増幅された
偏差信号がアナログスイツチ51を介してすくい
ソレノイド駆動回路49へと送られ、第2電磁弁
37のすくいソレノイド39を駆動するので、第
2電磁弁37が偏差信号に比例した開度ですくい
側に切換わり、バケツトシリンダ14が収縮して
バケツト13が水平接地すべき姿勢に制御され
る。依つて、ブーム10が下限まで下降すれば、
バケツト13はその底面が水平接地するので、そ
の後、直ちにトラクタ車体1を前進させれば土砂
等のすくい込みが可能である。また傾斜センサ1
6でトラクタ車体1の傾斜を検出し、その傾斜信
号とバケツト13の姿勢信号との偏差を求めてい
るため、傾斜地でもバケツト13の底面を確実に
接地させることができる。 As shown by the solid line in FIG. 9, when the bucket 13 is dumped at the raised position of the boom 10 to discharge soil, etc., and when the bucket 13 is lowered and its bottom is horizontally grounded, the mode selector switch 55 is set to the horizontal position. Set to ground mode and operate the operating lever 26 in the downward direction. Then, as in the case of manual control, the lowering solenoid 45 is energized, the first solenoid valve 34 is switched to the lowering side, the boom cylinder 11 is contracted, and the boom 1 is moved at a speed proportional to the amount of operation of the operating lever 26.
0 starts the downward movement. In addition, in the horizontal grounding mode, the analog switches 60 and 65 are turned on and the analog switch 67 is turned off, so the deviation amplification circuit 5
9 determines the deviation between the attitude signal of the bucket truck 13 detected by the attitude sensor 16 and the inclination signal of the tractor body 1 detected by the inclination sensor 15, and sends the deviation signal to the variable gain amplification circuit 63. On the other hand, the angle sensor 32 indicates that the boom 10 is
Detects the angle of and sends the angle signal to the height calculation circuit 6
1 reads in, calculates the height of the bucket 13, and controls the gain of the variable gain amplifier circuit 63 based on the height signal. In this case, the bucket truck 13 has deviated significantly toward the dump side from the posture when it should touch the ground horizontally, but since the bucket truck 13 is at a relatively high position, the bucket truck 13's posture has been sufficiently shifted while descending to the lower limit. The gain should be such that it can be controlled. If the height of the bucket 13 is low, it is necessary to speed up the attitude control operation in order to quickly control the attitude of the bucket 13, and therefore the gain is increased by the height signal. The deviation signal amplified by a predetermined gain in the variable gain amplifier circuit 63 is sent to the second
The signal is sent to a discrimination circuit 43 to determine the direction in which the attitude of the bucket 13 should be controlled. In this case, since the bucket 13 is on the dump side, the second discrimination circuit 43 outputs a dumping signal and turns on the analog switch 51. Therefore, the deviation signal amplified by the variable gain amplifier circuit 63 is sent to the scoop solenoid drive circuit 49 via the analog switch 51 and drives the scoop solenoid 39 of the second solenoid valve 37. is switched to the rake side with an opening proportional to the deviation signal, the bucket cylinder 14 is contracted, and the bucket 13 is controlled to a posture in which it should horizontally touch the ground. Therefore, if the boom 10 descends to the lower limit,
Since the bottom of the bucket 13 is in horizontal contact with the ground, if the tractor body 1 is immediately moved forward thereafter, it is possible to scoop up earth and sand. Also, tilt sensor 1
Since the inclination of the tractor body 1 is detected in step 6 and the deviation between the inclination signal and the attitude signal of the bucket 13 is determined, the bottom surface of the bucket 13 can be reliably grounded even on a slope.
バケツト13の高さの測定は、次のようにして
なされる。即ち、第9図に図すようにトラクタ車
体1が水平面上にあり、バケツト13の底面と前
後輪2,3の接地点を結んだ線分が水平である
時、ブーム10の枢軸9に取付けた角度センサ3
2の示す角度をθ0とし、バケツト13の枢軸12
からブーム10の枢軸9までの高さをh0とする。
そこで、第10図に示すように角度センサ32の
角度信号から、θに対するθ0の大小関係を判別す
る。そしてθ<θ0であれば、バケツトの高さhを
h0+Lsin(θ0−θ)の計算式により求め、逆にθ
>θ0であれば、h0−Lsin(θ−θ0)の計算式によ
り求める。なお、Lはブーム10の枢軸9,12
間の長さである。 The height of the bucket 13 is measured as follows. That is, when the tractor body 1 is on a horizontal plane and the line connecting the bottom of the bucket 13 and the grounding points of the front and rear wheels 2 and 3 is horizontal as shown in FIG. Angle sensor 3
The angle indicated by 2 is θ 0 , and the axis 12 of bucket 13 is
Let h 0 be the height from to the pivot 9 of the boom 10.
Therefore, as shown in FIG. 10, the magnitude relationship of θ 0 with respect to θ is determined from the angle signal of the angle sensor 32. If θ<θ 0 , the height h of the bucket is
It is calculated using the formula h 0 + Lsin (θ 0 - θ), and conversely θ
> θ 0 , it is calculated using the formula h 0 −Lsin(θ−θ 0 ). In addition, L is the axis 9, 12 of the boom 10.
It is the length between.
なお、ブーム10基部等に傾斜センサを取付
け、その傾斜センサでブーム10の傾斜角度を検
出してもバケツト13の高さを求めることができ
る。 Note that the height of the bucket 13 can also be determined by attaching an inclination sensor to the base of the boom 10 or the like and detecting the inclination angle of the boom 10 with the inclination sensor.
バケツト13の姿勢を保持したままで昇降させ
る場合には、モード切換スイツチ55を姿勢保持
モードにセツトし、自動スイツチ33をオンす
る。すると、姿勢センサ16で検出されたバケツ
ト13の姿勢信号をサンプル・ホールド回路52
が記憶し、偏差増幅回路63がこの信号と昇降に
伴なつて変化する姿勢センサ16からの姿勢信号
との偏差を求め、その偏差信号がアナログスイツ
チ67,54を介して後段に送り、バケツト13
が自動スイツチ33のオン時の姿勢を保持すべく
制御する。 If the bucket 13 is to be raised or lowered while maintaining its posture, the mode changeover switch 55 is set to the posture holding mode, and the automatic switch 33 is turned on. Then, the attitude signal of the bucket 13 detected by the attitude sensor 16 is sent to the sample and hold circuit 52.
is stored, the deviation amplification circuit 63 calculates the deviation between this signal and the attitude signal from the attitude sensor 16 that changes as the user moves up and down, and the deviation signal is sent to the subsequent stage via the analog switches 67 and 54, and is sent to the bucket 13.
controls the automatic switch 33 to maintain its on-state attitude.
なお実施例では、作業具としてバケツト13を
例示しているが、バケツト13に限らず、フオー
クその他のアタツチメントでも良い。その場合、
作業具を任意に着脱して交換できるようにする場
合には、ブーム10の先端に取付ブラケツトを枢
着し、この取付ブラケツトに作業具をピン等で着
脱自在に装着する構造にする一方、取付ブラケツ
ト側に姿勢センサ16を設けておけば、各種作業
具があつても、作業具個々に姿勢センサ16を設
ける必要がなく非常に便利である。 In the embodiment, the bucket 13 is used as an example of the working tool, but the tool is not limited to the bucket 13, and may be a fork or other attachment. In that case,
If you want to be able to attach and detach the work tool at will and replace it, a mounting bracket is pivotally attached to the tip of the boom 10, and the work tool is attached to this mounting bracket with a pin or the like in a removable manner. If the attitude sensor 16 is provided on the bracket side, even if there are various working tools, there is no need to provide the attitude sensor 16 for each working tool, which is very convenient.
また傾斜センサ15はトラクタ車体1に取付け
ても良い。 Further, the inclination sensor 15 may be attached to the tractor body 1.
更に実施例では、目標姿勢そして水平接地を示
したが、下降位置で所定の姿勢に保つ必要のある
場合にも応用できる。 Further, in the embodiment, the target attitude and horizontal grounding are shown, but the present invention can also be applied to cases where it is necessary to maintain a predetermined attitude in a descending position.
(発明の効果)
本発明によれば、下降動作開始時における作業
具の高さを測定し、その高さ信号により、高さが
低い時に作業具の姿勢制御動作が速くなるべく姿
勢制御速度を変えるようにしているので、作業具
をどの高さから下降させる場合にも、下降位置で
の作業機を目標姿勢に制御することができる。(Effects of the Invention) According to the present invention, the height of the work implement at the start of the descending operation is measured, and based on the height signal, the attitude control speed is changed so that the attitude control operation of the work implement becomes faster when the height is low. Therefore, no matter what height the work implement is lowered from, it is possible to control the work implement at the lowered position to the target posture.
図面は本発明の一実施例を例示するものであつ
て、第1図は制御系の電気回路図、第2図はトラ
クタの側面図、第3図はセンサの断面図、第4図
は操作装置の背面図、第5図は同断面背面図、第
6図は第5図のX−X矢視図、第7図は油圧回路
図、第8図は制御位置の説明図、第9図は作用説
明図、第10図はフローチヤートである。
1……トラクタ車体、6……フロントローダ、
10……ブーム、13……バケツト(作業具)、
15……傾斜センサ、16……姿勢センサ、24
……操作装置、26……操作レバー、27,28
……ポテンシヨメータ(指令手段)、34,37
……電磁弁、42,43……弁別回路、59……
偏差増幅回路、62……高さ測定手段、63……
可変利得増幅回転(速度制御手段)。
The drawings illustrate one embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is an electrical circuit diagram of the control system, Fig. 2 is a side view of the tractor, Fig. 3 is a sectional view of the sensor, and Fig. 4 is an operation diagram. Rear view of the device, Figure 5 is a sectional rear view of the same, Figure 6 is a view along the X-X arrow in Figure 5, Figure 7 is a hydraulic circuit diagram, Figure 8 is an explanatory diagram of the control position, Figure 9 is an action explanatory diagram, and FIG. 10 is a flowchart. 1...Tractor body, 6...Front loader,
10...Boom, 13...Bucket (work tool),
15... Tilt sensor, 16... Attitude sensor, 24
...Operating device, 26...Operating lever, 27, 28
...Potentiometer (command means), 34, 37
... Solenoid valve, 42, 43 ... Discrimination circuit, 59 ...
Deviation amplification circuit, 62... Height measuring means, 63...
Variable gain amplification rotation (speed control means).
Claims (1)
端の作業具13の姿勢を検出し、下降位置で作業
具13を目標姿勢にすべく該作業具13の姿勢を
制御するようにしたフロントローダの作業具姿勢
制御装置において、ブーム10の下降動作開始時
における作業具13の高さを測定する高さ測定手
段62を設け、この高さ測定手段62からの高さ
信号により、高さが低い時に作業具13の姿勢制
御動作が速くなるように、作業具13の姿勢制御
速度を変えるための速度制御手段63を設けたこ
とを特徴とするフロントローダの作業具姿勢制御
装置。1. Operation of a front loader that detects the attitude of the working tool 13 at the tip of the boom 10 during the lowering operation of the boom 10, and controls the attitude of the working tool 13 to bring the working tool 13 into the target attitude at the lowered position. The tool posture control device is provided with a height measuring means 62 for measuring the height of the working tool 13 when the boom 10 starts its lowering operation, and a height signal from the height measuring means 62 is used to control the work tool 13 when the height is low. A work tool attitude control device for a front loader, characterized in that a speed control means 63 is provided for changing the attitude control speed of the work tool 13 so that the attitude control operation of the work tool 13 becomes faster.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24683686A JPS63103129A (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Controller for attitude of working tool of front loader |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24683686A JPS63103129A (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Controller for attitude of working tool of front loader |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63103129A JPS63103129A (en) | 1988-05-07 |
JPH0458857B2 true JPH0458857B2 (en) | 1992-09-18 |
Family
ID=17154417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24683686A Granted JPS63103129A (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Controller for attitude of working tool of front loader |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63103129A (en) |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP24683686A patent/JPS63103129A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63103129A (en) | 1988-05-07 |
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