JPS58153830A - 旋回台付作業車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１作業装置を備ええ旋回台と、この旋回台を回
動させる油圧モータと、こ０切換パルプとを有する旋回
台付作業車に関する。

例えばバックホウ作業車によって溝ｔａｂながら掘削土
砂をトフックに積込む揚台のように、旋回台付作業車に
おいて社、旋回台を特定の対車体角度で停止させる操作
を頻繁に必要とする場合が多い実情にある。

他方、従来、旋回台を駆動及び停止操作するに％切換パ
ルプを人為的に操作タイ芝ングを考えて操作するようＫ
ＷＡ成されてお夛、一般に％旋回台停止に際して、切換
パルプが急速に閉じ操作される丸め、旋回台及びその付
属部分の大きい慣性モーメン）Ｋ起因して、大Ｉ＆衝撃
が油圧系統や機体に加わったり、また、作業車にも非常
な不快感を与える欠点があり九ｅ　　′ｔた、正確な目
標角度Ｋ１１ｉ回台を停止させるには、運転者の熟Ｈｔ
要するばか夛でなく、停止タイミングを計るえめの神経
的疲労管伴い、運転性の面でも欠点があり九。

本発明は、上記実情Ｋｍみて、所望の停止位　“置に旋
回台を正確に、かつ、スムーズに＊ｌｌ停止させられる
ようにすることｔ目的とする。

本発明は、−記旋回台付作業寧において、前記旋回台の
対車体角度を検出する検出−と、前記旋回台Ｏ停止すべ
き対車体角度を設定する設定器と、前記切換パルプの操
作状ａを検出する装置と、前記油圧モータへの供給油量
を調節する弁とを設けると共に％前記対車体角度検出器
及び操作状線検出装置からの情報に基いて、前記旋回台
が前記設定器により設定された対車体角度に向かつて回
動されている状態で、そＯ設定対車体角度に達する以前
から前記調節弁を自動的Ｋかつ設定速度で全閉状態まで
絞り操作する制御装置１１１−設けである事を特徴とす
る。

上記本発明特徴構成による作用効果は、次の通りでああ
。

すなわち、単〈設定器によってｉｌ！回台の停止すべき
対車体角度を設定するだけで、調節弁の自動紋夛操ｆｌ
Ｋよって旋回台を所定の対車体角度で正１１Ｋかつ人為
操作を全くｉ要とすゐこと無く停止させるものであるか
ら、たとえ作業車の運転を人為的に行う場合でも、運転
者は、旋回台の停止についての配慮及び困難な操作を伴
う仁となく、答Ｊｌかっ神経的疲労管く作業が行えるよ
うＫｆｋり、ｔた、作業車の自動運転化にも有用をもＯ
Ｋできた。

その上、調節弁を設定速度で絞り操作させるようＫしで
あるから、旋回台の囲動速度を大にして作業性を向上し
ながら、旋回台停止に伴い油圧系統や機体へ０ｒｒ−作
用ｔ１１寮にかつ所望程度に抑えることができ、衝撃に
よる鉄量破損や運転者疲労も効果的に抑制でＩゐようＫ
なつえ。

以下、図面に基づいて実施例を説明する。

第１図に示すように、クローフ式車体（１）Ｋ旋回台＠
を全旋回駆動自在に取付け、前記旋回台Ｃ２ＪＫ、原動
部（３）及び操縦部（４）ｔ−付設すると共にバックホ
ウ作業装置（５）を上下揺動自在に付設して、旋回台付
作業車の一例としてのパックホウ作業車ｉｓ或しである
。

旋回台（２）Ｋ対すゐ駆動及び操作構成は第２図に示す
ようＫなっており、以下その構ｊｌ！について説明する
。

旋回台（２）を駆動すゐ油圧セータα−と油圧ポンプ（
社）ＯｒｌｌＲＫ、油圧モータαａを正逆駆動及び停止
操作する切換パルプ＠を人為操作自在に設け。

切換パルプ００下流ｌＩＫ、油圧モータ■へ０供給油量
を調節する一対Ｏ弁ａＳ６を、電気的に開度調節操作自
在にかつ全閉可能に構成して設け、調節弁ＬＩの下流１
１に、油圧モータａａＫ対して緩衝作用すゐプレー、キ
弁機構（至）を殴打てあり。

そして、上記１１１節弁ａ３を自動操作するために下記
構成を備えさせである。

つｔ〕、旋回台セ）の車体（１）Ｋ対する角度を検出す
るボテンＶＭメータ醇から成る検出ＩＩ（６１。

検出＃ｓ（＄１の出力をディジタル化するＡ／Ｄコンバ
ータ１〕）、旋回台（２）の停“止すべき対車体角度を
入力する設定Ｉｌ！輸）、及び、切換パルプｗｓの操作
状線を検出すゐ装置−を設け、これらＡ／Ｄコ′シパー
タ（η、設定器（９）％及び操作状−検出装ｆ（２）か
らの信号に基いて調節弁（１３に対する操作値Ｉｔ出力
するを発す石制御装置としその制御演算部（８）、及び
、その制御演算部（８）からの入力を電圧Ｋ［”換し１
ｌｌｌ１節弁屯に出力ｊるＤ／Ａコンバータ（２）を設
け、もって、制御装置（８）およびＤ／Ａコンバータｒ
１ｅの作用により、旋回台（２１が設定器（（２）Ｋよ
）設定され走対車体角度に向かつて囲動されている状−
で、その設定対車体角度に達する以前から両調節弁屯を
自動的Ｋかつ設定速度で全閉状＠まで絞シ操作するよう
ｔＣＷ成し、かつ、旋回台＠Ｏ凹励動速度大きいほど調
節弁＠Ｏ絞〕操作開始タイミングを自動的に早くして、
旋回台（２）の停止に伴う衝撃１−、車体傾斜等に起因
する旋回台（２）の回動速度変化Ｋかかわらず一定化さ
れるように構成し、さらＫは、旋回台（２）の停止状１
１において切換パルプ＠が停止状１に切換えられると、
全閉状ｓＫなっている調節弁ａ３を自動的に全閉状０［
切換えるようＫｆｌｔ威してあなお、前記旋回台（２）
の回動速度は、制御演算部（８）において、検田器（６
）Ｋよって検出される旋回台（２）の対車体角度の経時
的変化に基いて演算するように１つまル、制御演算部（
８）自体を旋回台（２）の回動速度を検出する計礪器と
してＯ機能を有するように構成してもよく、あるいは、
別途回動速度を検出するための計測器を設けて前記制御
演算部（８）は、前者の構成を採用したものである。

次に％前記制御演算部（８）Ｋおける基本的制御方式に
ついて説明すゐ。

即ち、１制御演算部追）は、旋回台０）の囲動区間の一
端又はＩＱＩ端の角度、即ち、目標値としての左簾回限
界値θｒ１右旋回限界値０Ｒを記憶し、この区間をはけ
パンパン制御に近い制御を行う様に構成されている。　
そして、回動開始時には最大加速度で加速し、停止前に
は所定の榛幀的特性や人間の感覚面から定められる所定
の加速度で減速するように％成されていゐ。

なお、旋回台は）の回動速度性電磁比例弁鰭を流れる圧
油量Ｋｉｔぽ比例し、この圧油量はこの比例弁ａ１の絞
り量に負φ係数をもって糎は比例するように追従する。

゛ 減速開始時の角速度ω、減速開始時から停止時までの時
間ｔ、その間Ｏ回動角０、所定加速度ａとすると、 であるから、 一一万ゴ＝に、Ｊ−・・・・・・・・・（２）の関係が
あゐ。

よって、回動角を検出することが残）ＯＩ！Ｉ動角０を
算出し、これを用いて、目標積雪に正確に、かつ、スム
ーズに停止するに最適負速度ωを上記（２）弐に基づい
て算出し、この−に比例した圧油量を通すように％前記
電磁比例弁（至）の絞夛量を算出し出力するのである。

　ただし、算出されたーが電磁比例弁（２）の全開時の
角速度より大きいときは全開とするように出力する。

なお、直は機械的および人間的諸条件から決定される略
最適常数である。

第８図のフローチャートは、上記の基本的制御に加えて
、更に％掘削機が傾斜し九所で作業しても常に安定して
スム、−ズに停止できるようにすゐ手段を設けたものを
示す、　この手段はソフＦウェアで構成されているので
、ハード構成は第１実施例と同一である。

掘削機等の作業装置（５）が延設されている旋回台（２
）付作業車が傾斜した地ｌ［ＩＫあると１１には、作業
装置（５）の位置や重量によって、弁の絞り量だけでな
く傾斜角そのものが実際の旋回角速度に影響を与える。

　従って、実際の旋回角速度管検出しつつ停止制御を行
なわねばならない。

電磁比例弁（２）の開き度Ａは入力電圧ｖ２負Ｏ係１ｋ
Ｋｍでもって比倒すゐので、全開ｔＡｍｉｘ　　とする
と Ａ　ｚ　Ａｍ１ｘ　二ＫＩＶ　　　　＝　−−１１１１
０関係がある。　一方、旋回台（２）の角速度ωａｃは
流量ＳＫ比例し、またこの流量Ｓは基本的には弁（２）
の開度＾に比例する。　そこで、傾斜地の流量ＳＫ与え
る影響等はｔｕＨとＡとの比例係数に変化を与えるもの
として近似される。　つ１に平地での係数ｔＫｓとし影
響度ＩＫ−とすれば、傾斜地でＯ角速度！ＩＣは、一度
Ａでの平地での角速度ωｏｔ用いて、 ｍａｃ　−（Ｋｓ＋Ｋｓ　）Ａ　＝ω＠　＋ＫＡ　　−
−−−−−ｔ。

で表わされる。　ここで％実際の加速度４１１１１ｃは
一定され、開度Ａは前記（８）式より既知で、まえ係数
にきは前もって測定し固定可能であるから、影響度に−
は一定できる。　従って、目標値える角速度−が前記固
成より求められるから、この―を忙１式Ｃ）ｔｍａｃＫ
代入すれば目標とな為開度ｋが求重る。

よって（２）式よシ出力電位は となる。　但しこれが負のときは全開とすゐ。

次に１第３図のフローチャー）を説明する。

ステップ（＋、）では設定器（匍からの入力である左右
旋回限度角ａｔ、ｅＲを読み込む、　なＴｈ％これはテ
ィーチングによって与えてもよい。

ステップ（−）では初期設定で出力電圧ｔｖ及び現在時
刻を示すＴｓｔゼロクリ享し、そして、その時の＾／Ｄ
コンバータ（至）の出力θｉを記憶する。

ステップ（至）では操作用切換パルプ（至）Ｏモード管
間べ旋回停止ならば弁ａｓｔ全開させ、！＋ＶＣ−ｏ）
を出力する。

ステップ翰では、前回のサンプリング時のデータである
時刻Ｔ１及び旋回角度θＳを退避させ各々Ｔｌｅθ虐と
する。

ステップ間では、　Ａ／Ｄコンバータ（２）の新しい出
力とそＯ時刻を各々θ１ｓＴＩとして記憶する。′ステ
ップ（→で、旋回台（２）の角速度の絶対値１１１龜Ｃ
）舎式 で算出する。

ステップ間で切換パルプ０の伏線が右旋回又は左旋回か
を調べる。

、！、ステップー及び鱒は残ｐＯ回動角に基づく目標角
速度を前記（Ａ）惑に準じて算出する。

ステップ（２）、＆Ｏは出力電圧を算出するステップで
あって、測定した角速度−Ｃから係数Ｋｍ＋Ｋ　ｓ　ｔ
　ｌＱ弐に基づいて算出し、それを用い（２）式によっ
て出力電圧ｖｌ算出する。

ステップ（ｘｌ）　、　（ｘｌ）及び（ｘｔｖ）では算
出し九Ｖが正かどうか管調べ、負ならば電磁比例弁（至
）は全開でよいので、ゼロ値を出力し、正値であればそ
Ｏａｔ出力する。

ステップ（ＸＶ）は自動制御が終夛かどうかを調べるス
テップである。

第４図は上記のプログラムによる制御の結果前記Ｄ／Ａ
コンバータ＠會介して出力される指令値Ｑｌｌ　、　＠
と、実現されゐ旋回台（２）の旋回角度−の様子の模式
図であって、縦軸は速度、横軸は時間を示す、　指令値
は階段関数となるが、綾ｔ）すに対する旋回台（２）の
角速度の応答にわずかな運があるえめほぼ一定加速度で
減速される。

又、ａは計博機に設定する基準線であるが、基準線から
のずれは、ステップ間隙が小さい程さくな）、無視し得
る角度で問題とならないが、上述の実施例においては、
旋回台（２）がそれを停止させるべき目標角度に達すゐ
以前から旋回速度を検出するとともに、その検出速度の
大小に応じて弁−の絞シ開始タイミングを定めることを
、厳密な数式ｔｌＫｆｆなっているが、このような数式
による代りに、前記旋回速度と絞９開始タイミングとの
関係をあらかじめテーブルとして設定しておき、これに
基いて上記の制御を行なうようにして４よい。

本発明は、フェイスＶＭベル作業車等Ｏ各種旋回台付作
業車に適用できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る旋回台付作業車の実施例を示し、第
１図は全体側面図、第３図は自動制御装置のブロックダ
イアグラム、第３図は制御演算部゛Ｏプログラムフロー
チャーＦ１そして、第４図は自動制御の様子を説明する
模式図である。 ＋２１−・・・・・旋回台、１５１−・・・・・作業装
ｆ　　ｔ６）・・・・・・検出器、傳）・−・・・制御
装置、（９）・・・・・・設定器、ｎａ−・・・・・切
換パルプ、（１ｍ−・・・・・弁、０番・・・・・・油
圧モータ、ａ・・・・・・・パルプ操作状線検出−置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■　作業装置（５）を備えた旋回台（２）と、この旋回
   台（２）を回動させる油圧モータαΦと、この油圧モー
   タαａを正逆駆動及び停止操作すゐ切換パルプ（２）と
   を有する旋回台付作業車であって。 前記旋回台（２１の対車体角度を検出する検出器！６１
   と、前記旋回台（２１の停止すべき対車体角度を設定す
   る設定器（９）と、前記切換パルプ■の操作状１ＩＩｔ
   −検出する装置（至）と、前記油圧モーターへの供給油
   量を調部する弁ａ５とを設けると共に％前記対車体角度
   検出器（６）及び操作状轢検出装置ａｅからの情報に基
   いて、前記旋回台（２）が前記設定器（９）Ｋより設定
   された対車体角度に崗かつて回動されている状−で、そ
   の設定対車体角度に達する以前から前記調節弁ａｌｔ自
   動的にかつ設定速度で全閉状−まで絞り操作する制御装
   置（８）會設けであることを特徴とする旋回台付作業車
   。 ■　前記制御装置（８１ｔ　、前記操作状額検出装冒（
   至）からの情報に基いて、前記切換パルプ（２）が停止
   状ａＫ切換えられると前記調節弁（至）を自動的に全開
   状１１に切換えるようＫｌｌ成しである事を特徴とする
   特許請求の範囲第０項に記載の作業車。 ■　前記旋回台（２）の回動速度を検出量る計測器を設
   けると共に、前、記制御装置（８）を、前記計測器から
   の情報に基いて、旋回台回動速度ｔ（、大きいほど前記
   調節弁ａｓの較）操作開始タイミングを早くするように
   構成して−る事を特徴とする特許請求の範囲第０項又は
   第０項に記載の作業車。