JPS5820835A - Controller for angle of bucket of arm type working machine - Google Patents

Controller for angle of bucket of arm type working machine

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JPS5820835A
JPS5820835A JP11921581A JP11921581A JPS5820835A JP S5820835 A JPS5820835 A JP S5820835A JP 11921581 A JP11921581 A JP 11921581A JP 11921581 A JP11921581 A JP 11921581A JP S5820835 A JPS5820835 A JP S5820835A
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angular velocity
packet
angle
signal
valve
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Kunio Kashiwagi
柏木 邦雄
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和泉 鋭機
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • E02F9/2285Pilot-operated systems
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    • 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
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude

Abstract

PURPOSE:To hold the angle of a bucket with a high accuracy as well as prevent the hunting of the bucket by hastening the response of control by using a system in which the angular velocity of the bucket is controlled by the angular veloxity signal of the operating arm and its position is controlled by the deviation signal of the angular veloxity. CONSTITUTION:When operating an operating arm, the angular velocity signals alpha, beta, and gamma of the operating arm are obtained by angle guages 8, 9, and 10, angular velocity signal gamma' according to the angular velocity of the bucket is obtained from the angular velocity signals alpha, beta and gamma, and the bucket is turned by open- loop control at the angular velocity corresponding to gamma. On the other hand, an angle deviation signals DELTAgamma is obtained and control is also made on position feedback. The sum of the angular velocity control signal gamma' and the angle deviation signal DELTAgamma is output, the highest one of the oil pressure of the output and the pilot pressure of the pilot operation valve 13 is supplied to the switching valve 12 of the oil-pressure cylinder 7 of the working machine, and the valve 12 is controlled by shuttle valves 23a and 23b.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はローディング油圧ショベル、バックホウ油圧
ショベル等の腕穴作業機のバクット角を制御する装置に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a device for controlling the backt angle of an armhole working machine such as a loading hydraulic excavator or a backhoe hydraulic excavator.

ローディング油圧ショベルのブーム上げ操作の際に土砂
の落下を防止するため、またはバックホウ油圧ショベル
の法面、水平面掘削時に掘削角を一定に保つためには1
作業腕すなわちブームやアームの動作中にもバクノドの
水平面からの角度すなわち絶対角度を一定に保つ必要が
あり、このような操作には高度な技術と多大な労力が必
要である。この問題を解決するためには、バクノド操作
を行なわなくともパケットの絶対角度が自動的に一定に
なるようにすればよく、このための方法としては、リン
クによる方法、油圧による方法、電気的に行なう方法等
が提案されている。
To prevent earth and sand from falling when lifting the boom of a loading hydraulic excavator, or to keep the excavation angle constant when excavating on slopes or horizontal surfaces with a backhoe hydraulic excavator.
Even during the operation of the working arm, ie, the boom or arm, it is necessary to keep the angle of the blade from the horizontal plane, ie, the absolute angle, constant, and such operations require advanced technology and a great deal of effort. In order to solve this problem, the absolute angle of the packet should be automatically kept constant without the need for back-up operation.There are several ways to do this: a link method, a hydraulic method, and an electrical method. Several methods have been proposed.

第1図はローディング油圧ショベルのフロント部を示す
図である。図において1は油圧シロ。ベル本体、2は本
体1に枢着されたブーム、3はプーム2の先端に枢着さ
れたアーム、4はアーム3の先端に枢着されたパケット
、5はプーム2を俯仰動スるプ゛−ムシリンダ、6はア
ーム6を揺動するアームシリンダ、7はパケット4を回
動するパケットシリンダ、8は本体11C対するプーム
2の角度すなわちブーム角度を検出し、ブーム角度信号
αを出力する角度計、9はブーム2に対するアーム6の
角度すなわちアーム角度を検出し、アーム角度信号βを
出力する角度計、10はアーム6に対するバケット40
角度すなわちパケット角度を検出し、パケット角度信号
γを出力する角度計である。
FIG. 1 is a diagram showing the front part of a loading hydraulic excavator. In the figure, 1 is the hydraulic shield. A bell body, 2 a boom pivotally attached to the body 1, 3 an arm pivotally attached to the tip of the poom 2, 4 a packet pivotally attached to the tip of the arm 3, and 5 a spring that moves the poom 2 up and down. 6 is an arm cylinder that swings the arm 6; 7 is a packet cylinder that rotates the packet 4; 8 is an angle that detects the angle of the boom 2 with respect to the main body 11C, that is, the boom angle, and outputs the boom angle signal α. 9 is an angle meter that detects the angle of the arm 6 with respect to the boom 2, that is, the arm angle, and outputs an arm angle signal β; 10 is a bucket 40 with respect to the arm 6;
This is an angle meter that detects an angle, that is, a packet angle, and outputs a packet angle signal γ.

第2図は従来のパケット角制御装置を示す図である。図
において11は油圧ポンプ、12は油圧ポンプ11とパ
ケットシリンダ7との間に設けられたパイロット操作形
流量制御弁、16はパケット操作レバー、14はパケッ
ト操作レバー13の  1操作量に応じたパイロット圧
を発生′するパイロット操作弁、15は角度信号α、β
、γの合計値すなわち絶対角度信号θを求める加算器、
16はスイッチ17がオンになったときの加算器15の
出力信号θすなわち目標絶対角度信号θ。を記憶する記
憶装置、18は記憶装置16の出力信号θ。
FIG. 2 is a diagram showing a conventional packet angle control device. In the figure, 11 is a hydraulic pump, 12 is a pilot operated flow control valve provided between the hydraulic pump 11 and the packet cylinder 7, 16 is a packet operating lever, and 14 is a pilot corresponding to one operation amount of the packet operating lever 13. 15 is a pilot operated valve that generates pressure, angle signals α and β.
, an adder for calculating the total value of γ, that is, the absolute angle signal θ;
16 is the output signal θ of the adder 15 when the switch 17 is turned on, that is, the target absolute angle signal θ. 18 is an output signal θ of the storage device 16.

と加算器15の出力信号θとの差すなわち角度偏差信号
Δγを算出する加減算器、19は加減算器18の出力信
号Δγを係数倍して信号にΔγを出力する係数器、20
はスイッチ21がオンのとき係数器19の出力信号にΔ
γを増幅、補償しする増幅器、  22a、  22b
は増幅器20の出力信号に応じたパイロット圧を発生す
る電気油圧変換弁、23a。
19 is an adder/subtractor that calculates the difference between the output signal θ of the adder 15, that is, an angular deviation signal Δγ; 19 is a coefficient unit that multiplies the output signal Δγ of the adder/subtractor 18 by a coefficient and outputs Δγ as a signal; 20
is the output signal of the coefficient multiplier 19 when the switch 21 is on.
Amplifiers for amplifying and compensating for γ, 22a, 22b
23a is an electro-hydraulic conversion valve that generates a pilot pressure according to the output signal of the amplifier 20;

23b iiパイロット操作弁14のパイロット圧と電
気油圧変換弁22a、  22bのパイロット圧のうち
の高い方を選択して流量制御弁12のパイロットポート
に供給するイヤトル弁である。なお、スイッチ17.2
1はブーム操作レバー、アーム操作レバー(図示せず)
の少なくとも一方が作動位置であり、かつパケット操作
レバー13が作動位置でないときオンとなる。
23b ii This is a shuttle valve that selects the higher of the pilot pressure of the pilot operation valve 14 and the pilot pressure of the electro-hydraulic conversion valves 22a and 22b and supplies it to the pilot port of the flow control valve 12. In addition, switch 17.2
1 is a boom operation lever, arm operation lever (not shown)
is turned on when at least one of the packet control levers 13 and 13 is in the operating position and the packet operating lever 13 is not in the operating position.

この制御装置°においては、パケット操作レバー15の
みが作動位置にあるときには、パイロット操作弁14が
パケット操作レバー16の操作量に応じたパイロット圧
を発生し、またスイッチ21がオフであるため、電気油
圧変換弁22a、  22bのパイロット圧は零である
から、パイロット操作弁14のパイロット圧がシャトル
弁25a、  23bを介して流量制御弁12に供給さ
れるので、流量制御弁12がパケット操作レバー13の
操作量に応じた量だけ切換わり、パケット4がパケット
操作レバー13の操作量に応じた角速度で回動する。ま
た、ブーム操作レバー、アーム操作レバーの少なくとも
一方を作動位置にしたときには、スイッチ17.21が
オンとなり、そのときの目標絶対角度信号θ。が記憶装
置16に記憶され、加減算器1日から角度偏差信号Δγ
が出力され、係数器19から信号にΔγが出力され、電
気油圧変換弁22a、  22bから信号にΔγに応じ
たパイロット圧が発生し、一方パイロノト操作弁14の
パイロット圧は零であるから、電気油圧変換弁22a、
  22bのパイロット圧がシャトル弁23a、  2
3bを介して流量制御弁12に供給されるので、パケッ
ト4が信号にΔγに応じた角速度で回動する。ところで
、ブーム角度、アーム角度、パケット角度をそれぞれA
1、B、Fとすると、バクノド4の絶対角度θは次式で
表わされる。
In this control device, when only the packet operating lever 15 is in the operating position, the pilot operating valve 14 generates a pilot pressure corresponding to the amount of operation of the packet operating lever 16, and since the switch 21 is off, the electric power is Since the pilot pressure of the hydraulic conversion valves 22a and 22b is zero, the pilot pressure of the pilot operation valve 14 is supplied to the flow rate control valve 12 via the shuttle valves 25a and 23b, so that the flow rate control valve 12 is connected to the packet operation lever 13. is switched by an amount corresponding to the amount of operation of the packet operation lever 13, and the packet 4 rotates at an angular velocity corresponding to the amount of operation of the packet operation lever 13. Further, when at least one of the boom operating lever and the arm operating lever is set to the operating position, the switch 17.21 is turned on, and the target absolute angle signal θ at that time. is stored in the storage device 16, and the angular deviation signal Δγ is obtained from the adder/subtractor 1st.
is output, Δγ is output as a signal from the coefficient unit 19, and a pilot pressure corresponding to Δγ is generated as a signal from the electro-hydraulic conversion valves 22a and 22b.On the other hand, since the pilot pressure of the pilot operating valve 14 is zero, the electric hydraulic conversion valve 22a,
The pilot pressure of 22b is applied to the shuttle valves 23a, 2
Since the packet 4 is supplied to the flow rate control valve 12 via the signal 3b, the packet 4 rotates at an angular velocity according to the signal Δγ. By the way, the boom angle, arm angle, and packet angle are each A.
1, B, and F, the absolute angle θ of the back blade 4 is expressed by the following equation.

θ=A十B+r十〇 ここで、Cはバクノド4の形状等により定まった一定値
である。したがって、絶対角度信号θ=α+β十rは絶
対角度θに応じた値となるから、絶対角度θを一定に保
つKは、絶対角度信号θが一定になるようにすればよい
。そして、この装置においては、目標絶対角度信号θ。
θ=A0B+r10 Here, C is a constant value determined by the shape of the bag nose 4, etc. Therefore, since the absolute angle signal θ=α+β0r has a value according to the absolute angle θ, K for keeping the absolute angle θ constant may be set so that the absolute angle signal θ becomes constant. In this device, the target absolute angle signal θ.

と絶対角度信号θとの差すなわち角度偏差信号Δγに応
じた角速度でバケット4を回動する。このため、角度信
号α、β、rが変化したとしても、バケット4の絶対角
度θはブーム操作レバー、アーム操作レバーの操作を開
始したときの値に保持される。
The bucket 4 is rotated at an angular velocity according to the difference between the angle signal θ and the absolute angle signal θ, that is, the angular deviation signal Δγ. Therefore, even if the angle signals α, β, and r change, the absolute angle θ of the bucket 4 is maintained at the value at the time when the operation of the boom operating lever and the arm operating lever was started.

この状態で、パケット操作しzく−13をも作動位置に
すると、スイッチ17.21がオフになり。
In this state, when the packet controller 13 is also set to the operating position, switches 17 and 21 are turned off.

バケット4はバケット操作レバー13の操作量に応じた
角速度で回動する。
The bucket 4 rotates at an angular velocity according to the amount of operation of the bucket operation lever 13.

このように、バケット4を自動制御するときには、角度
偏差信号Δγに応じた角速度でバケット4を回動す゛る
から、バケット4をある角速度で回動するには、常に角
度偏差信号Δγが零でないξとが必要である。ところで
、普通は制御系のゲインkを大きくすれば、−角度偏差
信号Δγを常に小さくすることができるが、油圧ショベ
ルのように遅れの大きい系では、ゲインkを大きくする
とハンチングを起こしてしまうから、ゲインkを小さく
しなければならず、この場合には角度偏差信号Δγがか
なり大きくなってしまうから、精度よくバクノド角を制
御することができない。また、バケット4の自動制御を
しているときに、パケット4の手動操作が開始されると
、パケット4がその時点75)らバクノド操作レバー1
3の操作量に応じた角速度で回動する。このため、自動
制御時に所定の角速度で回動していたパケット4が、バ
ヶッ    1ト操作レバー16を操作すると、今まで
の角速度とは無関係な角速度で回動し始めるから、スム
ーズな操作フィーリングが得られない。たとえば。
In this way, when automatically controlling the bucket 4, the bucket 4 is rotated at an angular velocity according to the angular deviation signal Δγ. Therefore, in order to rotate the bucket 4 at a certain angular velocity, the angular deviation signal Δγ must always be non-zero. is necessary. By the way, normally, if you increase the gain k of the control system, you can always keep the -angular deviation signal Δγ small, but in a system with a large delay such as a hydraulic excavator, increasing the gain k will cause hunting. , the gain k must be made small, and in this case, the angular deviation signal Δγ becomes considerably large, making it impossible to accurately control the back-nod angle. In addition, when manual operation of the packet 4 is started while the bucket 4 is automatically controlled, the packet 4 is moved from the bucket operation lever 1 at that point 75).
It rotates at an angular velocity according to the amount of operation in step 3. For this reason, when the packet 4, which was rotating at a predetermined angular velocity during automatic control, operates the bat operation lever 16, it starts rotating at an angular velocity that is unrelated to the previous angular velocity, resulting in a smooth operation feeling. is not obtained. for example.

自動制御時にバケット4の絶対角度θを一定に保つため
にパケット4が角速度ン、で第1図の時計方向に回動し
ているときに、操作者がバケット4の絶対角度θをもっ
と小さく修正しようと考えてパケット操作レバー13を
パケット4が時計方向に回動するように操作したとき、
バクノド操作レバー13によって指令されたバクノド4
の角速度ン、が角速度札より小さいと、バケット4の絶
対角度θは小さくならずにかえって大きくなってしまい
、操作者の意図に反し丁危険である。
In order to keep the absolute angle θ of the bucket 4 constant during automatic control, the operator corrects the absolute angle θ of the bucket 4 to a smaller value while the packet 4 is rotating clockwise in FIG. When I operated the packet control lever 13 so that the packet 4 would rotate clockwise,
Bakunodo 4 commanded by Bakunodo operating lever 13
If the angular velocity is smaller than the angular velocity tag, the absolute angle θ of the bucket 4 will not become smaller but will instead become larger, which is contrary to the operator's intention and is dangerous.

この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、パケット角度を精度よく制御でき。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to precisely control the packet angle.

また自動制御時におけるバケットの絶対角度の修正操作
をスムーズに行なうことができる腕穴作業機のバケット
角制御装置を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a bucket angle control device for an armhole working machine that can smoothly correct the absolute angle of the bucket during automatic control.

この目的を達成するため、この発明においては油田シリ
ンダによって回動される少なくとも1つの作業腕と、そ
の作業腕の先端に枢着され・ぐケツ゛トシリンダにより
回動されるパケットと、上記パケットシリ・ンダの速度
を制御する速度制御装置ζその速度制御装置にパケット
操作レバー、の操作具に応Uたパイロット圧を供給する
パイロ52ト操炊弁とを具えた腕穴作業機のバケット角
制御装置において、上記作業腕の角速度に応じた角速度
信号から上記バクノドの動くべき角速度に応じた角速度
制御信号を求め、上記作業腕の操作時に、上記角速度制
御信号を出力する演算器と、上記角速度制御信号に応じ
たパイロット圧を発生する電気油圧変換弁と、上記パイ
ロット操作弁のパイロット圧と上記電気油圧変換弁のパ
イロット圧のうちの高い方を選択して上記速度制御装置
に供給するシャトル弁とを設ける。また、上記作業腕の
角速度に応じた角速度信号から上記パケットの動くべき
角速度に応じた角速度制御信号を求め、上記作業腕の角
度に応じた角度信号から上記パケットの目標角度と実際
角度との差に応じた角度偏差信号を求め、上記作業腕の
操作時に、上記角速度制御信号と上記角度偏差信号とを
加算した信号を出力する演算器と、その演算器の出力信
号に応じたパイロット圧を発生する電気油圧変換弁と、
上記パイロット操作弁のパイロット圧と上記電気油圧変
換弁のパイロット圧のうちの高い方を上記速度制御装置
に供給するシャトル弁とを設ける。
To achieve this object, the present invention includes at least one working arm pivoted by an oil field cylinder, a packet pivoted at the tip of the working arm and pivoted by a socket cylinder, and a packet cylinder rotatable by a socket cylinder. In a bucket angle control device for an armhole working machine, the speed control device is equipped with a packet operating lever and a pyro-operated cooking valve that supplies pilot pressure according to the operating tool of the speed control device. , an arithmetic unit for determining an angular velocity control signal corresponding to the angular velocity at which the bakunod should move from an angular velocity signal corresponding to the angular velocity of the working arm, and outputting the angular velocity control signal when operating the working arm; and a shuttle valve that selects the higher of the pilot pressure of the pilot operated valve and the pilot pressure of the electrohydraulic conversion valve and supplies it to the speed control device. . Further, an angular velocity control signal corresponding to the angular velocity at which the packet should move is determined from an angular velocity signal corresponding to the angular velocity of the working arm, and a difference between the target angle and the actual angle of the packet is determined from the angular velocity signal corresponding to the angle of the working arm. An arithmetic unit that calculates an angular deviation signal corresponding to the angular deviation signal and outputs a signal obtained by adding the angular velocity control signal and the angular deviation signal when the working arm is operated, and generates a pilot pressure in accordance with the output signal of the arithmetic unit. an electro-hydraulic conversion valve,
A shuttle valve is provided that supplies the higher of the pilot pressure of the pilot operation valve and the pilot pressure of the electrohydraulic conversion valve to the speed control device.

第3図はこの発明に係るパケット角制御装置を示す図で
ある。図において24はブーム角度信号αとアーム角度
信号βとの和を求める加算器。
FIG. 3 is a diagram showing a packet angle control device according to the present invention. In the figure, 24 is an adder for calculating the sum of the boom angle signal α and the arm angle signal β.

25は加算器24の出力信号α+βを微分する微分器、
26は係数器19の出力信号にΔγと微分器25の出力
信号り十λミーン との差を求める加算器、27は加算
器26と増幅器20との間に設けられたスイッチ、28
.29はそれぞれブーム操作レバー、アーム操作し/(
−,30〜32はそれぞれ操作レバー28.29.13
の操作状態を検出するレバー操作検出器、36はスイッ
チ17゜21.27を制御する制御指令装置で、制御指
令装置63は操作レバー2”’8.29の少なくとも一
方が作動位置になったとき制御信号Aを出力し。
25 is a differentiator that differentiates the output signal α+β of the adder 24;
26 is an adder that calculates the difference between Δγ in the output signal of the coefficient multiplier 19 and the output signal λmean of the differentiator 25; 27 is a switch provided between the adder 26 and the amplifier 20; 28
.. 29 is the boom operation lever and arm operation respectively / (
-, 30 to 32 are operating levers 28, 29, 13 respectively
36 is a control command device that controls the switch 17゜21.27, and the control command device 63 detects when at least one of the operation levers 2"'8.29 is in the operating position. Output control signal A.

操作レバー28.29の少な、くとも一方が作動位置で
あり、かつ操作レバー13が作動位置でないとき制御信
号Bを出力し、制御信号Aが出力されたときスイッチ2
7がオンになり、制御信号Bが出力されたときスイッチ
17.21がオンになる。
When at least one of the operating levers 28 and 29 is in the operating position and the operating lever 13 is not in the operating position, the control signal B is output, and when the control signal A is output, the switch 2
7 is turned on and the control signal B is output, the switch 17.21 is turned on.

この制御装置においては、パケット操作レバー16のみ
を操作しているときKは、制御指令装置63から制御信
号A、Bが出力されないので、スイッチ17.21’、
27がオフであるから、電気油圧変換弁22a、  2
2bのパイロット圧は零でありパイロット操作弁14の
パイロット圧がシャトル、弁26a1.23bを介して
流量制御弁12に供給されるため、パケット4はパケッ
ト操作レバー16の操作量に応じた角速度で回動する。
In this control device, when only the packet operation lever 16 is being operated, the control signals A and B are not output from the control command device 63, so the switches 17, 21',
27 is off, the electro-hydraulic conversion valves 22a, 2
2b is zero, and the pilot pressure of the pilot operating valve 14 is supplied to the flow rate control valve 12 via the shuttle and valves 26a1 and 23b, so the packet 4 moves at an angular velocity according to the amount of operation of the packet operating lever 16. Rotate.

また、操作レバー28.29の少なくとも一方を操作し
、操作レバー13を操作しなければ、制御指令装置36
から制御信号A、Bが出力されるから、スイッチ17.
21.27がオンになり、電気油圧変換弁2、!a 、
 、22bから加算器26の出力信号ン、十にΔγ  
[に応じたパイロット圧が発生し、一方パイロノト操作
弁14のパイロット圧は零であるので、電気油圧変換弁
22a 、  22bのパイロット圧力がシャトル弁2
3a、  23bを介して流量制御弁111C供給さ、
れるため、パケット4が信号’r  +にΔγに応じた
角速度で回動する。ところで、上述の如くパケット4の
絶対角度θに応じた絶対角度信号θは次式%式% そして、絶対角度θを一定とした場合すなわち絶対角度
信号θを一定とした場合には、この式を微分すると次式
のようになる。
In addition, if at least one of the operating levers 28 and 29 is operated and the operating lever 13 is not operated, the control command device 36
Since control signals A and B are output from switch 17.
21.27 is turned on, electro-hydraulic conversion valve 2,! a,
, 22b to the output signal of the adder 26, and Δγ
On the other hand, the pilot pressure of the pyrotechnical control valve 14 is zero, so the pilot pressure of the electro-hydraulic conversion valves 22a and 22b is the same as that of the shuttle valve 2.
Flow control valve 111C is supplied via 3a and 23b,
Therefore, the packet 4 rotates at an angular velocity according to the signal 'r + and Δγ. By the way, as mentioned above, the absolute angle signal θ corresponding to the absolute angle θ of packet 4 is expressed by the following formula % Formula % And when the absolute angle θ is constant, that is, when the absolute angle signal θ is constant, this formula is When differentiated, it becomes as follows.

ン一−a−λ したがって、パケット4を角速度制御信号ン ミールー
ラに応じた角速度で回動すれば、バ「 ケノト4の絶対角度θが一定になる。そして、外乱の影
響等により絶対角度θが操作レバー28゜29の操作開
始時の絶対角度θから変動したときには、その変動量に
比例した信号にΔγに応じてパケット4の角速度′が修
正され、パケット4の絶対角度θは一定に保たれる。こ
の状態で、パケット操作レバー16をも操作すると、制
御指令装置66からは制御信号Aのみが出力されるから
、スイッチ17.21がオフになる。したがって、加算
器26は角速度制御信号ン、を出力し、電気油圧変換弁
22a、  22bの一方が角速度制御信号ン。
Therefore, if the packet 4 is rotated at an angular velocity according to the angular velocity control signal Nmiru, the absolute angle θ of the packet 4 will be constant. When the absolute angle θ at the start of operation of the operating lever 28°29 fluctuates, the angular velocity' of the packet 4 is corrected according to Δγ to a signal proportional to the amount of fluctuation, and the absolute angle θ of the packet 4 is kept constant. In this state, when the packet operation lever 16 is also operated, only the control signal A is output from the control command device 66, so the switch 17.21 is turned off.Therefore, the adder 26 outputs the angular velocity control signal , and one of the electro-hydraulic conversion valves 22a, 22b outputs an angular velocity control signal.

に応じたパイロット圧を発生する。たとえば、ブ、−ム
上げ操作をした場合には、角速度制御信号ン、はパケッ
ト4をダンプする信号すなわちバクノドシリンダ7を縮
小する信号になるので、電気油圧変換弁22bがパイロ
ット圧を発生する。この場合、バケット操作レバー13
がパケットダンプ側に操作されたときには、シャトル弁
23bにょっで、電気油圧変換弁22bのパイロット圧
とパイロット操作弁14のパイロット圧のうちの高い方
が流量制御弁1うに供給される。このため、バクノド操
作レバー13をバケットダンプ側に操作していくと、は
じめは電気油圧変換弁22bのパイロット圧の方が高い
ので、パケット4は角速度制御信号ン に応じた角速度
で回動するが、バクット操「 作レバー15がさらに操作され、パイロット操作弁14
のパイロット圧の方が高くなると、バケノト4はパケッ
ト操作レバー13の操作量に応じた角速度で回動jる。
Generates pilot pressure according to the For example, when the pump is raised, the angular velocity control signal becomes a signal to dump the packet 4, that is, a signal to contract the vacuum cylinder 7, so the electro-hydraulic conversion valve 22b generates pilot pressure. . In this case, the bucket operating lever 13
When is operated to the packet dump side, the shuttle valve 23b supplies the higher of the pilot pressure of the electro-hydraulic conversion valve 22b and the pilot pressure of the pilot operation valve 14 to the flow rate control valve 1. For this reason, when the bucket operation lever 13 is operated toward the bucket dump side, the pilot pressure of the electro-hydraulic conversion valve 22b is initially higher, so the packet 4 rotates at an angular velocity according to the angular velocity control signal. , Bakut operation "The operation lever 15 is further operated, and the pilot operation valve 14
When the pilot pressure becomes higher, the bucket 4 rotates at an angular velocity corresponding to the amount of operation of the packet operation lever 13.

反対に、パケット操作レバー16がバグノドチルト側に
操作されたときには。
On the other hand, when the packet operation lever 16 is operated to the bug-no-tilt side.

パイロット操作弁14はシャトル弁23a側にパイロッ
ト圧を発生するので、流量制御弁12のスプールの両i
llにそれぞれ電気油圧変換弁22a、バイロント操作
弁14のパイロット圧が作用するから流量制御弁12は
両パイロット圧の差圧に・応じた量だけ切換えられる。
Since the pilot operation valve 14 generates pilot pressure on the shuttle valve 23a side, both i of the spool of the flow control valve 12
Since the pilot pressures of the electro-hydraulic conversion valve 22a and the Byronto operation valve 14 act on the two pilot pressures, the flow rate control valve 12 is switched by an amount corresponding to the differential pressure between the two pilot pressures.

このため、バクノド4は信号ン に応じた角速度とパケ
ット操作レバー13の操作量に応じた角速度との差の角
速度で回動する。したがって、パケット4の絶対角度θ
をパケット操作レバー15の操作量に応じた速度で修正
することができる。々お、電気油圧変換弁22aがパイ
ロット圧を発生する゛場合にも、同様の動作が行なわれ
る。この状態で、パケット操作レバー16を中立位置、
に戻すと、制御指令装置63から制御信号Bが出力され
、スイッチ17,2.1がオフ。あ。ア、記憶装置 1
.”7’ Kは箪。時点。絶対角度θに応じた値の目標
絶対角度信号θ。が記憶され、パケット4はそ′れ以後
その絶対角度θを保持する。
Therefore, the back door 4 rotates at an angular velocity that is the difference between the angular velocity according to the signal and the angular velocity according to the operation amount of the packet operation lever 13. Therefore, the absolute angle θ of packet 4
can be corrected at a speed corresponding to the amount of operation of the packet operation lever 15. A similar operation is performed when the electro-hydraulic conversion valve 22a generates pilot pressure. In this state, move the packet operation lever 16 to the neutral position.
When the switch is returned to , the control signal B is output from the control command device 63 and the switches 17 and 2.1 are turned off. a. A. Storage device 1
.. "7" K is a short time point. A target absolute angle signal θ having a value corresponding to the absolute angle θ is stored, and the packet 4 holds that absolute angle θ from then on.

なお、上述実施例においては、油圧ショベルのパケット
角制御装置について説明したが、油圧ショベルに限定さ
れない。また、上述実施例において炙、ローディング油
圧ショベルのパケット角制御装置について説明したが、
バックホウ油圧ショベルでも全く同様である。゛さらに
、・パケットシリンダ7の一端がアーム3ではなくプー
ム2に枢着され、アーム6を揺動したとしてもパケット
4の゛絶対角度θが自動的にほぼ一定に保たれるものや
プーム2とパケット4のみからなるローダのよう々構造
のものの場合には、プーム2の角速度信号りから角、速
度制御信号ン を求め、ブーム角度信号α、バケット角
度信号γから角度偏差信号Δγを求めてもよい。また、
上述実施例においては。
In addition, in the above-mentioned Example, although the packet angle control apparatus of the hydraulic excavator was demonstrated, it is not limited to a hydraulic excavator. In addition, in the above embodiment, the packet angle control device for the roasting and loading hydraulic excavator was explained.
The same is true for backhoe hydraulic excavators. Furthermore, one end of the packet cylinder 7 is pivotally connected to the poom 2 instead of the arm 3, and even if the arm 6 is swung, the absolute angle θ of the packet 4 is automatically kept almost constant. In the case of a structure such as a loader consisting of only the angular velocity signal and the packet 4, the angle and speed control signal n are obtained from the angular velocity signal of the poom 2, and the angular deviation signal Δγ is obtained from the boom angle signal α and the bucket angle signal γ. Good too. Also,
In the above embodiment.

ブーム角度信号α、アーム角度信号β、パケット角度信
号γを角度計8〜10により直接的に検出    1し
たが、シリンダ5〜7の伸長量を検出すること等により
角度信号α、β、5γを間接的に求めてもよい。さらに
、上述実施例においては、角度信号α、βを微分するこ
とにより1間接的に角速度信号a、;!iを求めたが、
直接的に角速度信号&、方を検出してもよく、シリンダ
5〜7の速度やシリンダ5〜7に接続された管路の流量
などの角速度に対応するものを検出してもよい。また、
上述実施例では、レバー操作検出器30.31により操
作レバー28.29の操作状態を検出したが、法面掘削
のように、プーム2.アーム3をある関係で自動制御す
るときなどには、その自動制御信号により操作レバー2
8.29の操作状態を検出してもよく、プーム2.アー
ム6の角速度信号&。
Although the boom angle signal α, arm angle signal β, and packet angle signal γ are directly detected by angle meters 8 to 10, the angle signals α, β, and 5γ can be detected by detecting the amount of extension of cylinders 5 to 7, etc. It may also be obtained indirectly. Furthermore, in the above embodiment, by differentiating the angle signals α and β, the angular velocity signal a, ;! I asked for i, but
The angular velocity signal &, may be detected directly, or something corresponding to the angular velocity, such as the speed of the cylinders 5 to 7 or the flow rate of a pipe connected to the cylinders 5 to 7, may be detected. Also,
In the above-mentioned embodiment, the operation state of the operation lever 28.29 was detected by the lever operation detector 30.31. When automatically controlling arm 3 in a certain relationship, the control lever 2 is activated by the automatic control signal.
8.29 operation status may be detected, and Poom 2. Angular velocity signal of arm 6 &.

λにより操作レバー28.29の操作状態を検出しても
よい。さらに、演算部はアナログ回路で構成シても、マ
イクロコンピュータなどのデジタル回路で構成してもよ
い。また、上述実施例においては、速度制御装置として
流量制御弁12を用いたが、速度制御装置として可変容
量形ポンプを用いてもよい。
The operating state of the operating levers 28 and 29 may be detected by λ. Furthermore, the arithmetic unit may be constructed of an analog circuit or a digital circuit such as a microcomputer. Further, in the above embodiment, the flow rate control valve 12 is used as the speed control device, but a variable displacement pump may be used as the speed control device.

以上説明したように、この発明に係る腕穴作業機のバク
ノド角制御装置においては9作業腕を操作しているとき
に1作業腕の角速度信号から、パケットの動くべき角速
度に応じた角速度制御゛信号ン、を求めて、角速度制御
信号′rrに応じた角速度でパケットを回動して、オー
プンループ制御を行表う。したがって、従来のように角
度偏差信号Δγセパケットの角速度を制御するいわゆる
位置フィードバック制御方式より、この発明のようなオ
ープンループ制御の方が応答が速く、またハンチングを
起こすことがなく、荷の重量のような系のパラメータの
変化、パケットが何かに当たったときのような外乱の影
響が小さければ、パケット角度を精度よく制御すること
ができる。そして。
As explained above, in the backward angle control device for an arm-hole working machine according to the present invention, when operating nine working arms, the angular velocity is controlled based on the angular velocity signal of one working arm according to the angular velocity at which the packet should move. The packet is rotated at an angular velocity according to the angular velocity control signal 'rr, thereby performing open loop control. Therefore, compared to the conventional position feedback control method that controls the angular velocity of the angular deviation signal Δγ sepacket, the open loop control of the present invention has a faster response, does not cause hunting, and can reduce the weight of the load. If the influence of changes in system parameters and disturbances such as when a packet hits something is small, the packet angle can be controlled with high precision. and.

オープンループ制御に加えて、角度偏差信号Δγによる
位置フィードバック制御をも行なえば、系のパラメータ
変化、外乱の影響等が大きくとも。
In addition to open-loop control, position feedback control using the angular deviation signal Δγ can be used even if the system parameters change and the influence of disturbances is large.

それによって生じた絶対角度θの変化を位置フィードバ
ック制御で修正することができるので、パケット角度を
きわめて精度よく制御することができる。また、パケッ
ト角度を自動制御しているときに、パケット操作レバー
が操作されると、角速度制御信号rrに応じた角速度と
バクノド操作レバーの操作量に応じた角速度との大きい
方の角速度または両角速度の差の角速度で、パケット4
が回動されるから、バクノドの絶対角度θをパケット操
作レバーの操作量に応じた速度で変化させることができ
るので、自動制御時におけるパケットの絶対角度θの修
正操作をスムーズに行なうことができる。このように、
この発明の効果は顕著である。
Since the resulting change in the absolute angle θ can be corrected by position feedback control, the packet angle can be controlled with great precision. In addition, when the packet control lever is operated while the packet angle is being automatically controlled, the angular velocity corresponding to the angular velocity control signal rr and the angular velocity corresponding to the operation amount of the Bakunodo control lever, whichever is greater, or both angular velocities With the angular velocity difference of packet 4
Since it is rotated, the absolute angle θ of the bag can be changed at a speed corresponding to the amount of operation of the packet control lever, so it is possible to smoothly correct the absolute angle θ of the packet during automatic control. . in this way,
The effects of this invention are remarkable.

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

i i 図ハローテフインク油圧ショベルのフロント部
を示す図、第2図は従来のパケット角制御装置を示す図
、第6図はこの発明に係るパケット角制御装置を示す図
である。 1 油田ショベル本体 2 ・ブーム      6・・アーム4・バクノド 
    5 ブームシリンダ6・・・アームシリンダ 
 719.パケットシリン8〜10・・・角度計 12・・パイロット操作形流量制御弁 13・・・バクノド操作レバー 14・・パイロット操作弁 15・・・加算器     16・・・記憶装置17・
・・スイッチ    18・・・加減算器19・・係数
器     20・・増幅器21・・スイッチ 22a、  22b・・電気油圧変換弁25a 、  
23b ・シャトル弁 24・・・加算器     25・・・微分器26・・
・加算器     27・・スイッチ28・ブーム操作
レバー 29・・チー私操作レバー 60〜62・・・レバー操作検出器 53・・制御指令装置 代理人弁理士 中村純之助
ii Figure 2 is a diagram showing the front part of a hello-tef ink hydraulic excavator, Figure 2 is a diagram showing a conventional packet angle control device, and Figure 6 is a diagram showing a packet angle control device according to the present invention. 1 Oil field excavator body 2 ・Boom 6 ・Arm 4 ・Bakunod
5 Boom cylinder 6...Arm cylinder
719. Packet cylinders 8 to 10... Angle meter 12... Pilot operated flow rate control valve 13... Bakunodo operating lever 14... Pilot operated valve 15... Adder 16... Storage device 17.
...Switch 18...Adder/subtractor 19...Coefficient unit 20...Amplifier 21...Switches 22a, 22b...Electro-hydraulic conversion valve 25a,
23b ・Shuttle valve 24... Adder 25... Differentiator 26...
・Adder 27・・Switch 28・Boom operation lever 29・・Chi private operation lever 60-62・・Lever operation detector 53・・Control command device agent Junnosuke Nakamura

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)油圧′シリンダによって回動される少なくとも1
つの作業腕と、その作業−の先端に枢着されバクノドシ
リンダにより回動されるパケットと。 上記パケットシリンダの速度を制御する速度制御装置と
、その速度制御装置にパケット操作レバーの操作量に応
じたパイロット圧を供給するパイロット操作弁とを具え
た腕穴作業機のパケット角制御装置において、上記作業
腕の角速度に応じた角速度信号から上記パケットの動く
べき角速度に応じた角速度制御信号を求め、上記作業腕
の操作時に、上記角速度制御信号を出力する演算器と、
上記角速度制御信号に応じ逅パイロット圧を発生する電
気油圧変換弁と、上記パイロット操作弁のパイロット圧
と上記電気油圧変換弁のパイロット圧のうちの、高い方
を選択して上記速度制御装置に供給するシャトル弁とを
具備することを特徴とする腕穴作業機のパケット角制御
装置。
(1) at least one rotated by a hydraulic cylinder;
one working arm, and a packet pivoted at the tip of the working arm and rotated by a back cylinder. A packet angle control device for an armhole work machine, comprising a speed control device that controls the speed of the packet cylinder, and a pilot operation valve that supplies pilot pressure to the speed control device according to the operation amount of the packet operation lever, an arithmetic unit that calculates an angular velocity control signal corresponding to the angular velocity at which the packet should move from an angular velocity signal corresponding to the angular velocity of the working arm, and outputs the angular velocity control signal when operating the working arm;
An electrohydraulic conversion valve generates a pilot pressure in response to the angular velocity control signal, and the higher one of the pilot pressure of the pilot operation valve and the pilot pressure of the electrohydraulic conversion valve is selected and supplied to the speed control device. A packet angle control device for an arm hole working machine, characterized in that it is equipped with a shuttle valve that
(2)油圧シリンダによって回動される少なくとも1つ
の作業腕と、その作業腕の先端に枢着されバクノドシリ
ンダにより回動されるパケットと。 上記バク、トシリンダの速度を制御する速度制御装置と
、その速度制御装置にパケット操′作レバーの操作量に
応じたパイロット圧を供給するパイロット操作弁とを具
えた腕穴作業機のパケット角制御装置において、上記作
業腕の角速度に応じた角速度信号から上記パケットの動
くべき角速度に応じた角速度制御信号を求め、上記作業
腕の角度に応じた角度信号かち上記パケットの目標角度
と実際角度との差に応じた角度偏差信号を求め、上記作
業腕の操作時に、上記角速度制御信号と上記角度偏差信
号とを加算した信号を出力する演算器とその億算器の出
力信号に応じたパイロット圧を発生する電気油圧変換弁
と、上記パイロット操作弁のパイロット圧と上記電気油
圧変換弁のパイロット圧のうちの高い方を上記速度制御
装置に供給するシャトル弁とを具備することを特徴とす
る腕穴作業機のバケット角制御装置。
(2) At least one working arm that is rotated by a hydraulic cylinder, and a packet that is pivotally attached to the tip of the working arm and is rotated by a back cylinder. Packet angle control of an arm-hole work machine equipped with a speed control device that controls the speed of the above-mentioned cylinder, and a pilot operation valve that supplies pilot pressure to the speed control device according to the amount of operation of the packet operation lever. In the device, an angular velocity control signal corresponding to the angular velocity at which the packet should move is determined from an angular velocity signal corresponding to the angular velocity of the working arm, and an angular velocity control signal corresponding to the angle of the working arm is calculated between the target angle and the actual angle of the packet. An angular deviation signal corresponding to the difference is obtained, and when the working arm is operated, an arithmetic unit that outputs a signal obtained by adding the angular velocity control signal and the angular deviation signal, and a pilot pressure corresponding to the output signal of the multiplication calculator are provided. An armhole characterized by comprising an electro-hydraulic conversion valve that generates electricity, and a shuttle valve that supplies the higher of the pilot pressure of the pilot-operated valve and the pilot pressure of the electro-hydraulic conversion valve to the speed control device. Bucket angle control device for work equipment.
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