JPH0584330B2 - - Google Patents

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JPH0584330B2
JPH0584330B2 JP3161985A JP3161985A JPH0584330B2 JP H0584330 B2 JPH0584330 B2 JP H0584330B2 JP 3161985 A JP3161985 A JP 3161985A JP 3161985 A JP3161985 A JP 3161985A JP H0584330 B2 JPH0584330 B2 JP H0584330B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
boom
hydraulic
hydraulic actuator
rotation speed
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP3161985A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61191728A (ja
Inventor
Yukio Aoyanagi
Shuichi Ichama
Hajime Yasuda
Kunio Kashiwagi
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 JP3161985A priority Critical patent/JPS61191728A/ja
Publication of JPS61191728A publication Critical patent/JPS61191728A/ja
Publication of JPH0584330B2 publication Critical patent/JPH0584330B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; 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
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control 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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本考案は油圧シヨベル特にバツクホー形油圧シ
ヨベルの掘削軌跡制御装置に関する。
〔発明の背景〕
従来、特開昭56−85037号公報に、油圧アクチ
ユエータの作動方向および単に1つの負荷圧力に
より補正して、ブームまたはアーム角速度目標値
相当信号をフイードフオワード信号として加える
技術が開示されている。この従来例は、その公報
に記載された図から明らかなようにローダ形油圧
シヨベルを対象としたものである。
一般に、ローダ形油圧シヨベルでは通常の作業
時には油圧アクチユエータに加わる負荷力の方向
は同公報に記載された図に示される油圧シリンダ
のヘツド側であり、一定している。したがつて、
負荷圧力の影響を補正するには油圧シリンダのヘ
ツド側の圧力のみを検出すれば十分である。
ところが、油圧シヨベルの中でも第4図に示す
バツクホー形油圧シヨベルは、同図の矢印方向に
掘削しようとする場合、例えばアームシリンダ2
5では掘削反力が十分大きければヘツド側が高圧
となるが、仕上作業の場合のように負荷が軽微で
あるときは掘削反力よりもバケツト23あるいは
アーム22の自重による荷重の方が大きく、した
がつてロツド側の圧力の方が高圧となる。なお第
4図において、21はブーム、24はブームシリ
ンダ、23はバケツト、26はバケツトシリンダ
である。
したがつて、このようなバツクホー形油圧シヨ
ベルにあつては、上記従来例のように、油圧アク
チユエータの流入側、流出側のいずれか一方のみ
の圧力を検出しても適切な補正を実現しえない事
態が発生し、掘削軌跡が大幅に所望の軌跡を外れ
る懸念がある。
〔発明の目的〕
本発明は上記した従来技術における実情に鑑み
てなされたもので、その目的は、バツクホー形油
圧シヨベルにおける掘削軌跡制御を精度良くおこ
なうことができる油圧シヨベルの掘削軌跡制御装
置を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために本発明は、ブーム、
アーム、バケツトを備えるとともに、これらのブ
ーム、アーム、バケツトを駆動する油圧アクチユ
エータと、これらの油圧アクチユエータの駆動圧
油を制御する方向切換弁と、これらの方向切換弁
のうちブーム用方向切換弁およびアーム用方向切
換弁の少なくともいずれか一方の方向切換弁を操
作する操作手段とを備え、ブームおよびアームの
少なくとも一方を制御することにより、バケツト
の刃先を所定の軌跡に沿つて移行させる油圧シヨ
ベルの掘削軌跡制御装置において、上記ブームお
よびアームのうち制御される方の部材を駆動する
油圧アクチユエータの流入側、流出側の双方の圧
力を検出する圧力検出手段を設け、この圧力検出
手段から出力される信号から油圧アクチユエータ
の流入側、流出側のうちの支配的な方の信号を選
択し、その選択された信号に応じて、当該油圧ア
クチユエータに対応して設けられる操作手段に与
えられる操作指令信号を補正する構成にしてあ
る。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の油圧シヨベルの掘削軌跡制御装
置を図に基づいて説明する。
第1図および第2図は本発明の一実施例を示す
説明図で、第1図は概略構成を示す説明図、第2
図は制御系を示すブロツク図である。これらの図
特に第1図において、1は原動機、2はこの原動
機1によつて駆動され油圧を発生させる油圧ポン
プ、3はこの油圧ポンプ2から供給される圧油に
よつて駆動する油圧アクチユエータ例えばアーム
シリンダ、4は油圧アクチユエータ3の駆動圧油
を制御する方向切換弁、5はこの方向切換弁4を
作動させる操作手段である。また6は所定の軌跡
に沿つた掘削形態を得るための速度ならびに起動
および停止等を指令する指令手段、7はブーム角
度信号βを出力するブーム角度検出器、8はアー
ム角度信号αを出力するアーム角度検出器、9は
バケツト角度信号γを出力するバケツト角度検出
器である。10,11は油圧アクチユエータ3の
ヘツド側の圧力、ロツド側の圧力、すなわち流入
側あるいは流出側の圧力を検出し、信号PH,PR
を出力する圧力検出器、13はポンプ2の駆動回
転数を検出する回転数検出手段、すなわち駆動回
転数信号Nを出力する回転数検出器である。
12は前述した指令手段6、角度検出器7〜
9、圧力検出器10,11、回転数検出器13か
ら出力された信号に基づいて所定の演算、論理判
断をおこない、操作手段5に信号を出力する制御
手段で、第2図に示すように、指令手段6、角度
検出器7〜9から出力された信号に基づいて目標
角度および角速度を演算する目標角度、角速度演
算器51、フイードバツク調整器52、および圧
力検出器10,11から出力される信号に応じて
補正をおこなう補正演算器53を備えている。な
お同第2図において、61は前述した油圧アクチ
ユエータ3およびアームを含むアームリンク機構
を示している。
このように構成してある一実施例における動作
は以下のとおりである。
制御手段12からの信号に応じて操作手段5が
方向切換弁4を第1図に示すXA方向に操作する
と、油圧アクチユエータ3の流入ポートすなわち
ヘツド側には油圧ポンプ2からの圧油のうち、矢
印のように分流調整されて流量QAHが流入する。
ここで、流量QAHは第3図に示すように、操作量
XA、負荷圧力PH、およびポンプ2からの供給流
量QAとに応じて変化する。一方、油圧アクチユ
エータ3の流出ポートすなわちロツド側から流出
する流量QARは、第1図の矢印で示す経路を経て
タンクに排出され、第3図に示すように操作量
XA、負荷圧力PR、およびポンプ2からの供給流
量QAとに応じて変化する。実際の作動状況で、
流量QAHと流量QARのどちらの特性が支配的にな
るかは厳密には圧力PH,PRとそれぞれの受圧面
積との積により求められる荷重の大小により判定
すべきであるが、近似的には圧力PH、PRの大小
により、大きい方が支配的であるものと判定して
も通常は問題はない。なお、方向切換弁4を第1
図のXB方向に操作した場合には、流出側の流量
QBH、流入側の流量QBRの特性は第3図に示すよ
うに変化する。したがつて、圧力PH,PRによる
特性の変化に対応する補正を以下のようにしてお
こなう。
まず第2図に示すように、指令手段6からの指
令により、制御手段12の目標角度、角速度演算
器51は角度検出器7,8,9から出力される
α,β,γに基づいて、所定のバケツト刃先軌跡
を維持するように、アームの目標角度α〓、目標角
速度α〓〓を演算する。そして、目標角度α〓と現実
のアーム角度αとの差をフイードバツク調整器5
2を介して目標角速度α〓〓に加え、新たなアーム
角速度目標信号α〓として補正演算器53に出力す
る。補正演算器53は方向切換弁4の作動方向、
および圧力検出器10,11から出力されるPH
PRのうちの支配的な方の圧力に応じて、第3図
に示される特性のうちのいずれかを選択し、操作
手段5に操作指令信号X〓を出力する。これによ
り操作手段5は方向切換弁4のスプールを操作量
X(XAあるいはXB)だけ移動させ、油圧ポンプ2
から当該方向切換弁4を介してアームリンク機構
61を構成するアーム用の油圧アクチユエータ3
に駆動流量Q(QAあるいはQB)が供給され、この
リンク機構61を構成するアームが所定の補正さ
れた動作をおこなう。
なお、第3図に示した流量QAH,QBRはポンプ
2から供給される流量QA(あるいはQB)に応じて
変化するので、回転数検出器13によつてポンプ
2の駆動回転数Nを検出し、この駆動回転数Nを
補正演算器53に入力して補正すれば原動機1の
設定回転数の変化にも対応することができる。
このように構成してある実施例にあつては、上
述したように油圧アクチユエータ3のヘツド側の
圧力PHロツド側の圧力PRのうちの支配的な方の
圧力に応じた補正をおこなうようにしてあること
から、バツクホー形油圧シヨベルにおけるように
作業の形態に応じて油圧アクチユエータ3に加わ
る負荷力の方向が変化するものの補正を正確にお
こなうことができ、当該バツクホー形油圧シヨベ
ルにおける掘削軌跡制御を精度良くおこなうこと
ができる。
なお、上記では油圧アクチユエータ3がアーム
用に設定されているが、本発明はこれに限られ
ず、油圧アクチユエータ3がブーム用に設定され
ていてもよい。
〔発明の効果〕
本発明の油圧シヨベルの掘削軌跡制御装置は以
上のように構成してあることから、バツクホー形
油圧シヨベルにおける負荷力の方向の変化に応じ
た補正が適切におこなわれ、当該バツクホー形油
圧シヨベルにおける掘削軌跡制御を精度良くおこ
なうことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の油圧シヨベルの
掘削軌跡制御装置の一実施例を示す説明図で、第
1図は概略構成を示す説明図、第2図は制御系を
示すブロツク図、第3図は第1図に示す実施例に
備えられる方向切換弁における特性を示す説明
図、第4図はバツクホー形油圧シヨベルにおける
掘削軌跡制御を例示する説明図である。 1……原動機、2……油圧ポンプ、3……油圧
アクチユエータ、4……方向切換弁、5……操作
手段、6……指令手段、7……ブーム角度検出
器、8……アーム角度検出器、9……バケツト角
度検出器、10,11……圧力検出器、12……
制御手段、13……回転数検出器、21……ブー
ム、22……アーム、23……バケツト、24…
…ブームシリンダ、25……アームシリンダ、5
1……目標角度、角速度演算器、52……フイー
ドバツク調整器、53……補正演算器、61……
アームリンク機構。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ブーム、アーム、バケツトを備えるととも
    に、これらのブーム、アーム、バケツトを駆動す
    る油圧アクチユエータと、これらの油圧アクチユ
    エータの駆動圧油を制御する方向切換弁と、これ
    らの方向切換弁のうちのブーム用方向切換弁およ
    びアーム用方向切換弁の少なくともいずれか一方
    の方向切換弁を操作する操作手段とを備え、ブー
    ムおよびアームの少なくとも一方を制御すること
    により、バケツトの刃先を所定の軌跡に沿つて移
    行させる油圧シヨベルの掘削軌跡制御装置におい
    て、上記ブームおよびアームのうち制御される方
    の部材を駆動する油圧アクチユエータの流入側、
    流出側の双方の圧力を検出する圧力検出手段を設
    け、この圧力検出手段から出力される信号から当
    該油圧アクチユエータの流入側、流出側のうちの
    支配的な方の信号を選択し、その選択された信号
    に応じて、当該油圧アクチユエータに対応して設
    けられる操作手段に与えられる操作指令信号を補
    正することを特徴とする油圧シヨベルの掘削軌跡
    制御装置。 2 ブームおよびアームのうち制御される方の部
    材を駆動する油圧アクチユエータの駆動圧油を発
    生させる油圧ポンプの駆動回転数を検出する回転
    数検出手段を備え、この回転数検出手段から出力
    される回転数信号に応じて、操作指令信号を補正
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の油圧シヨベルの掘削軌跡制御装置。
JP3161985A 1985-02-21 1985-02-21 油圧シヨベルの掘削軌跡制御装置 Granted JPS61191728A (ja)

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JP3161985A JPS61191728A (ja) 1985-02-21 1985-02-21 油圧シヨベルの掘削軌跡制御装置

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JPS61191728A JPS61191728A (ja) 1986-08-26
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100231757B1 (ko) * 1996-02-21 1999-11-15 사쿠마 하지메 건설기계의 작업기 제어방법 및 그 장치
JP4863728B2 (ja) * 2006-02-13 2012-01-25 株式会社マキタ 芝刈り機
KR20140071376A (ko) * 2011-10-05 2014-06-11 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 굴삭기를 이용한 평탄화 작업 제어시스템
JP6707064B2 (ja) * 2017-08-24 2020-06-10 日立建機株式会社 油圧式作業機械

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