JPH0610369B2 - 脚水平化装置 - Google Patents

脚水平化装置

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JPH0610369B2
JPH0610369B2 JP59140049A JP14004984A JPH0610369B2 JP H0610369 B2 JPH0610369 B2 JP H0610369B2 JP 59140049 A JP59140049 A JP 59140049A JP 14004984 A JP14004984 A JP 14004984A JP H0610369 B2 JPH0610369 B2 JP H0610369B2
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幸教 片山
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • E02B17/02Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
    • E02B17/021Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform
    • E02B17/024Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto with relative movement between supporting construction and platform shock absorbing means for the supporting construction

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば水中捨石ならし機のような伸長・縮退
可能な複数の脚を備えた脚水平化装置に関する。
〔従来の技術〕
例えば防波堤の基礎マウンド作りにおける砕石(捨石と
よばれる)ならし作業のための作業ロボットとして、第
2図および第3図に概略的に示されているような水中捨
石ならし機が使用されている。
すなわち、油圧シリンダで上下方向(Z軸方向)に伸縮
可能な4本の脚L1〜L4を備えた本体フレーム1と、この
本体フレーム1に対してX軸およびY軸方向にスライド
可能に設けられかつ同様に油圧シリンダで上下方向に伸
縮可能な4本の脚L5〜L8を備えた移動フレーム2とより
なる。本体フレーム1の下面には、ならしレーキ3およ
び転圧ローラ4等が設けられている。また本体フレーム
1の四隅部には、この機械が自力で水上へ浮上できるよ
うにフロートタンクF1〜F4が取付けられている。
本体フレーム1の脚L1〜L4は、本体フレーム1を常に水
中に保ちかつ目標の作業レベルGに対して本体フレーム
1が所定の高さHを保つように伸縮制御されるが、さら
に本体フレーム1の脚L1〜L4と移動フレーム2の脚L5〜
L8を交互に着地させて自重を移し替えながら本体フレー
ム1と移動フレーム2とを互いにスライドさせ、前後左
右任意の方向に歩行することができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上述のような水中捨石ならし機において、本
体フレーム1の脚L1〜L4の伸縮制御を行なう場合、従来
は脚L1〜L4について個別的に伸縮速度を制御していた。
したがって、1本の脚につきそれぞれ1個の伸縮速度制
御装置を必要とし、そのため制御が複雑になり、かつ制
御装置全体が高価になる欠点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明では、伸縮可能な複数の脚によって支持される
本体フレームと、前記複数の脚を伸縮させるための伸縮
指令およびその伸縮速度を示す伸縮速度指令を出力する
制御手段と、前記複数の脚をそれぞれ各別に伸縮駆動す
る複数の油圧シリンダと、前記制御手段から出力される
伸縮指令に応答して前記複数の油圧シリンダに対する圧
油の方向の切替えをそれぞれ行って前記複数の油圧シリ
ンダを伸縮駆動する複数の切換弁と、前記制御手段から
出力される伸縮速度指令に応答して前記複数の切換弁に
共通に供給される圧油の流量を制御して前記脚の伸縮速
度を制御する単一の流量制御弁とを備えた脚水平化装置
において、 前記各油圧シリンダに対するストロークの目標値が設定
される目標値設定手段と、前記複数の油圧シリンダのス
トロークをそれぞれ検出するストローク検出手段と具え
るとともに、 前記制御手段は、前記各油圧シリンダについて前記目標
値と検出値の偏差を求め、該求めた複数の偏差のうちの
最大偏差および最小偏差を抽出し、該最大偏差と最小偏
差の差を求める第1の手段と、前記差および前記最小偏
差に関して夫々複数の閾値が予め設定されるとともに、
前記差および前記最小偏差と前記複数の閾値との大小関
係に対応して動作させるべき油圧シリンダを選択するた
めの情報と伸縮速度に関する情報を予め記憶した制御テ
ーブルと、前記差及び前記最小偏差と前記複数の閾値と
の比較結果に基づき該当する油圧シリンダを選択するる
ための情報と伸縮速度に関する情報を前記制御テーブル
から選択し、該選択した情報に従った前記伸縮指令及び
伸縮速度指令を出力する第2の手段とを具えるようにす
る。
〔作用〕
上記のような構成により、コントローラから送られる伸
縮指令信号によって上記切換弁がON・OFFされ、これに
より各脚についての伸長、縮退または非動作のモードが
決定され、その伸縮速度がコントローラから単一の流量
制御弁に送られる伸縮速度指令によって各脚の伸縮速度
が同期的に制御される。そして、前記伸縮指令および伸
縮速度指令は次のようにして決定される。
すなわち、制御テーブルには、各油圧シリンダについて
のストロークの目標値と検出値の偏差のうちの最大偏差
と最小偏差の差、および前記最小偏差に関して夫々複数
の閾値が予め設定され、前記差および前記最小偏差と前
記複数の閾値との大小関係に対応して動作させるべき油
圧シリンダを選択するための情報と伸縮速度に関する情
報とが予め記憶されており、前記伸縮指令および伸縮速
度指令を決定する際には、前記最大偏差と最小偏差の差
と前記複数の閾値との比較結果、及び前記最小偏差と前
記複数の閾値との比較結果に基づき該当する油圧シリン
ダを選択するための情報と伸縮速度に関する情報を前記
制御テーブルから選択する。そして、該選択した情報に
従った前記伸縮指令及び伸縮速度指令を出力するように
する。
〔実施例〕
第1図は本発明による装置の一実施例を示す制御系のブ
ロック図で、油圧シリンダS1〜S4が各脚L1〜L4にそれぞ
れ設けられ、各油圧シリンダS1〜S4は4ポート3位置切
換弁U1〜U4のON・OFF動作によって作動される。これら
切換弁U1〜U4は、油圧ポンプ11に接続された共通の送油
路12から分岐された4個の分岐路D1〜D4内にそれぞれ配
設されている。共通の送油路12には流量制御弁13が配設
されている。陸上または船上に設けられてオペレータに
よって操作されるコントローラ14からの指令信号は、ケ
ーブルによって切換弁U1〜U4および流量制御弁13に伝達
される。3位置切換弁U1〜U4はそれ自体公知であるか
ら、詳細な説明は省略するが、第1図で明らかなよう
に、それぞれ2個のプランジャ17a、17bを備え、一方の
プランジャ17a(図の右方)がONになると、脚L1〜L4が
伸長し、また他方のプランジャ17b(図の左方)がONに
なると脚L1〜L4が縮退する。コントローラ14には、図示
しない目標値設定手段に設定された各油圧シリンダS1
〜S4に対するストロークの目標値(本体フレーム1の
高さ指令値)と、各シリンダS1〜S4に取付けられたスト
ローク検出用のポテンショメータ(図示せず)からのス
トローク検出信号と、本体フレーム1の前後の傾斜(ピ
ッチ)を検出するための傾斜検出計15および左右の傾斜
(ロール)を検出するための傾斜検出計16からの傾斜検
出信号が入力される。前述のように、脚L1〜L4は、本体
フレーム1を常に水平に保ちかつ、目標とする作業レベ
ルGに対して本体フレーム1が所定の高さHを保つよう
に伸縮制御されるが、この目標とする作業レベルGから
の本体フレーム1の高さの検出は、例えば第4図(A)、
(B)に示すように、略線的に示す本体フレーム1に、先
端が水上に突出する所定の高さのポール5を立て、この
ポール5の水上に突出する高さを、陸上または船上から
測定して、水中の本体フレーム1の高さのレベル差を読
み取り、高さ指令値としてのレベル調整量△Hをコント
ローラ14に入力している。
コントローラ14は上記入力にもとづいて、次のような判
断と処理を行なう。
(1) 制御開始時 油圧シリンダS1〜S4の初期ストロークl10〜l40を検出
するとともに、オペレータからのレベル調整量△Hを読
み取って、これらの値から油圧シリンダS1〜S4の制御目
標値θnを計算し(θn←lno+△H、但しn=1〜
4)、θ1〜θ4を記憶する。
(2) 制御動作中 油圧シリンダS1〜S4のストロークl1〜l4を検出し、記
憶した制御目標値θ1〜θ4と比較して油圧シリンダS1〜
S4の偏差enを計算する(en←θn−ln)。次に偏差の最
大値emaxおよび偏差最大シリンダSdの検索と、偏差の最
小値eminの検索とを行ない、これらから偏差のずれeeを
計算し(ee←emax−emin)、シリンダの動作速度と動作
シリンダの決定を行なう。第1表に動作決定テーブルを
示す。
ここで、α1、α2、β1、β2は速度決定定数でα1
α2、β1<β2、v1<v2<v3である。
β2は制御精度をあらわす。emax<β1となったら制御完
了となる。シリンダS1〜S4の伸縮は△Hによって決定さ
れ、△Hが正であれば伸長、△Hが負であれば縮退の方向
の弁がON・OFFを繰り返すように制御が行なわれる。上
述のようにして決定された動作速度はコントローラ14か
ら流量制御弁13へ速度指令信号として与えられ、またシ
リンダS1〜S4の伸縮と動作シリンダの選択は、伸縮指令
信号として各切換弁U1〜U4に与えられる。第5図は第1
表の動作決定テーブルにもとづく各シリンダS1〜S4の動
作の説明図で、制御は矢印に沿って行なわれる。各状態
図の中央位置から4方向に伸びる4本の線は、シリンダ
S1〜S4の制御途中での制御残量、すなわち、4本の脚L1
〜L4の制御残量を中心からの線の長さによりあらわして
いる。制御残量の大きさは円心円によって示されてい
る。直交する線の先端が、中心の第1番目の円内にある
か、この円とそれより大きい円との間の領域にあるか、
あるいは、外側の円の外にあるかによって、それぞれ制
御残量が小であるか、中であるか、大であるかをあらわ
している。また黒く塗られているのは動作シリンダであ
る。さらに動作速度は、この同心円を取囲む正方形の枠
によってあらわされ、三重枠が速度v3を、二重枠が速度
v2を、単一枠が速度v1をあらわしている。
〔発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、各脚の伸縮制御の
ための複数の切替弁のどの切替弁を駆動するかを示す情
報と、各脚の速度制御のための流量制御弁に対する速度
指令値に関する情報を2つのパラメータ(1つめのパラ
メータは各油圧シリンダについてのストロークの目標値
と検出値の偏差のうちの最大偏差と最小偏差、2つめの
パラメータは最小偏差)と閾値との大小関係に対応付け
て予め制御テーブルに記憶しておき、前記2つのパラメ
ータと前記閾値との比較結果に応じて適当なるデータを
前記記憶データの中から選択することにより前記複数の
切替弁に対する伸縮指令および前記流量制御弁に対する
伸縮速度指令を決定するようにしたので、全ての油圧シ
リンダを常に個別に速度制御する場合に比べてその制御
構成が簡単化されるとともに、その応答速度も高速化さ
れるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による装置の制御系のブロック図、第2
図および第3図が本発明が適用される水中捨石ならし機
の平面図および側面図、第4図(A)、(B)は高さ検出方法
の説明図、第5図は制御例を示す説明図である。 1……本体フレーム、2……移動フレーム、L1〜L4……
脚、S1〜S4……油圧シリンダ、U1〜U4……3位置切換
弁、11……油圧ポンプ、12……送油路、14……コントロ
ーラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】伸縮可能な複数の脚によって支持される本
    体フレームと、 前記複数の脚を伸縮させるための伸縮指令およびその伸
    縮速度を示す伸縮速度指令を出力する制御手段と、 前記複数の脚をそれぞれ各別に伸縮駆動する複数の油圧
    シリンダと、 前記制御手段から出力される伸縮指令に応答して前記複
    数の油圧シリンダに対する圧油の方向の切替えをそれぞ
    れ行って前記複数の油圧シリンダを伸縮駆動する複数の
    切換弁と、 前記制御手段から出力される伸縮速度指令に応答して前
    記複数の切換弁に共通に供給される圧油の流量を制御し
    て前記脚の伸縮速度を制御する単一の流量制御弁と、 を備えた脚水平化装置において、 前記各油圧シリンダに対するストロークの目標値が設定
    される目標値設定手段と、 前記複数の油圧シリンダのストロークをそれぞれ検出す
    るストローク検出手段と、 を具えるとともに、 前記制御手段は、 前記各油圧シリンダについて前記目標値と検出値の偏差
    を求め、該求めた複数の偏差のうちの最大偏差および最
    小偏差を抽出し、該最大偏差と最小偏差の差を求める第
    1の手段と、 前記差および前記最小偏差に関して夫々複数の閾値が予
    め設定されるとともに、前記差および前記最小偏差と前
    記複数の閾値との大小関係に対応して動作させるべき油
    圧シリンダを選択するための情報と伸縮速度に関する情
    報を予め記憶した制御テーブルと、 前記差及び前記最小偏差と前記複数の閾値との比較結果
    に基づき該当する油圧シリンダを選択するための情報と
    伸縮速度に関する情報を前記制御テーブルから選択し、
    該選択した情報に従った前記伸縮指令及び伸縮速度指令
    を出力する第2の手段と、 を具えることを特徴とする脚水平化装置。
  2. 【請求項2】前記第2の手段は、前記最大偏差が所定の
    閾値を下回った時点で前記油圧シリンダに対する伸縮駆
    動制御を終了することを特徴とする特許請求の範囲第
    (1)項記載の脚水平化装置。
  3. 【請求項3】前記第2の制御手段には、前記差に関して
    第1及び第2の閾値α1、α2(α1<α2)が設定さ
    れるとともに、前記最小偏差に関して第3及び第4の閾
    値β1、β2(β1<β2)が設定され、 前記制御テーブルには、 前記差がα2以上でかつ前記最小偏差がβ2以上の時
    は、前記伸縮速度指令として高速度が設定され、前記油
    圧シリンダを選択するための情報として最大偏差をもつ
    油圧シリンダを選択する旨の情報が設定され、 前記差がα2未満でかつα1以上で、前記最小偏差がβ
    2以上の時は、前記伸縮速度指令として高速度が設定さ
    れ、前記油圧シリンダを選択するための情報として全て
    の油圧シリンダを選択する旨の情報が設定され、 前記差がα1未満でかつ前記最小偏差がβ2以上の時
    は、前記伸縮速度指令として高速度が設定され、前記油
    圧シリンダを選択するための情報として全ての油圧シリ
    ンダを選択する旨の情報が設定され、 前記差がα2以上で、かつ前記最小偏差がβ2未満でβ
    1以上の時は、前記伸縮速度指令として高速度が設定さ
    れ、前記油圧シリンダを選択するための情報として最大
    偏差をもつ油圧シリンダを選択する旨の情報が設定さ
    れ、 前記差がα2未満でα1以上で、かつ前記最小偏差がβ
    2未満でβ1以上の時は、前記伸縮速度指令として中速
    度が設定され、前記油圧シリンダを選択するための情報
    として最大偏差をもつ油圧シリンダを選択する旨の情報
    が設定され、 前記差がα1未満で、かつ前記最小偏差がβ2未満でβ
    1以上の時は、前記伸縮速度指令として中速度が設定さ
    れ、前記油圧シリンダを選択するための情報として全て
    の油圧シリンダを選択する旨の情報が設定され、 前記差がα2以上で、かつ前記最小偏差がβ1未満の時
    は、前記伸縮速度指令として高速度が設定され、前記油
    圧シリンダを選択するための情報として最大偏差をもつ
    油圧シリンダを選択する旨の情報が設定され、 前記差がα2未満でα1以上で、かつ前記最小偏差がβ
    1未満の時は、前記伸縮速度指令として中速度が設定さ
    れ、前記油圧シリンダを選択するための情報として最大
    偏差をもつ油圧シリンダを選択する旨の情報が設定さ
    れ、 前記差がα1未満で、かつ前記最小偏差がβ1未満の時
    は、前記伸縮速度指令として低速度が設定され、前記油
    圧シリンダを選択するための情報として最大偏差をもつ
    油圧シリンダを選択する旨の情報が設定される ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の脚水平
    化装置。
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CN113715150B (zh) * 2021-08-02 2023-06-02 六安远大住宅工业有限公司 模台系统的模台调平控制方法、控制装置和电子设备

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