JPS5843538B2 - プレイバツクセイギヨホウシキノジドウクツサクキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はプレイバック制御方式の自動掘削機に関する
ものである。

プレイバック制御方式の自動掘削機とは、まず理想的な
掘削運転を実際に手動によって行ない、この場合の運転
を記憶装置に記憶し、後に同様の作業を行なう際に、上
記記憶装置からの信号により自動運転させることができ
る。

すなわちプレイバック制御をすることができる掘削機で
ある。

しかし、従来のプレイバック制御方式の自動掘削機にお
いては、プレイバック制御による自動運転を続けること
ができなくなる場合があるという問題点がある。

すなわち、上記記憶装置に運転を記憶させた場合の掘削
場所の土質が軟らかく、プレイバック制御により自動運
転する掘削場所の土質が極端に硬い場合には、上記記憶
装置からの信号どおりに作動しなくなる。

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、記憶時の掘削場所の土質とプレイバック制御による
自動運転時の掘削場所の土質とが極端に相違する場合に
も、操作員が介入することなしに、自動運転されるプレ
イバック制御方式の自動掘削機を提供することを目的と
する。

この目的を達成するため、この発明においては複数の可
動部材をそれぞれ駆動する複数のアクチュエータと、そ
の各アクチュエータに圧油を供給する油圧源と、上記各
アクチュエータを各別に操作する操作器と、上記複数の
可動部材の動作と順序を記憶する記憶装置と、上記各可
動部材の動作量を検出する検出器と、上記操作器または
上記記憶装置からの信号に基づいて上記油圧源から上記
各アクチュエータへの圧油供給量を制御する流量制御手
段と、上記操作器および上記記憶装置と上記流量制御手
段との間の手動・自動切替を行なうスイッチ手段とを備
え、上記記憶装置からの信号により上記流量制御手段を
介して上記各可動部材を自動運転するプレイバック制御
方式の自動掘削機において、上記各アクチュエータの少
なくとも１つを駆動する主回路の圧力を検出する圧力検
出器とその圧力検出器の圧力信号を入力して、回路の負
荷があらかじめ設定した値を越えたとき、上記記憶装置
による自動運転を停止させるとともに、上記各可動部材
を順次掘削負荷が減少するように駆動し、上記可動部材
の１つがあらかじめ設定した位置に到達したとき、再び
プレイバック制御による自動運転を開始する制御回路と
を設する。

第１図はこの発明に係るプレイバック制御方式の自動掘
削機を示す図である。

図において１は下部走行体、２は走行体１に取付けられ
た旋回体、３は旋回体２を旋回するための旋回モータ、
４は旋回体２に回動自在に取付けられたブーム、５は両
端がそれぞれ旋回体２とブーム４とに取付けられたブー
ムシリンダ、６はブーム４に回動自在に取付けられたア
ーム、γは両端がそれぞれブーム４とアーム６とに取付
けられたアームシリンダ、８はアーム６に回動自在に取
付けられたパケット、９は両端がそれぞれアーム６とパ
ケット８とに取付けられたパケットシリンダ、１０は走
行体１に対する旋回体２の旋回角を検出するための旋回
角検出器、１１は旋回体２に対するブーム４の回動角を
検出するためのブーム角検出器、１２はブーム４に対す
るアーム６の回動角を検出するためのアーム角検出器、
１３はアーム６に対するパケット８の回動角を検出する
ためのパケット角検出器、１４は旋回体２に取付けられ
た制御装置で、検出器１０〜１３は制御装置１４と電気
的に接続されており、モータ３および可動部材すなわち
ブーム４、アーム６、パケット８を駆動するシリンダ５
゜γ、９は制御装置１４から供給される圧油によって作
動される。

この掘削機においては、まず理想的な掘削運転を実際に
手動により行なう。

この掘削運転とはある一つの作業、たとえば所定の大き
さの穴あルイハ溝を掘削する作業を初めから最後まで行
なう運転である。

このとき、旋回体２、ブーム４、アーム６、パケット８
の動作を検出器１０〜１３により検出し、検出器１０〜
１３からの信号を制御装置１４の記憶装置（たとえば磁
気テープ装置）に記憶させる。

この場合、「掘削」→「旋回（１）」→「放生」→「旋
回（２）」を１サイクルとして翻意させ、また各サイク
ルの「旋回（１）開始信号」「旋回（１）開始時（掘削
終了時）のパケット８の高さく各検出器１１〜１３の信
号から算出する）」等をも記憶させる。

つぎに、プレイバック制御により自動運転する場合には
、上記記憶装置からの信号によりモータ３、シリンダ５
，７．９を作動させる。

この場合、まずプレイバック制御開始時には、前記記憶
装置からの信号と検出器１０〜１３からの信号がほぼ一
致していることを確認する。

この結果手動運転と同様の運転が操作員なしで自動的に
行なわれる。

第２図は第１図（こ示したプレイバック制御方式の自動
掘削機の一つの操作系を示す図である。

図において２８はアームシリンダγに圧油を供給する油
圧ポンプ、２９は油圧ポンプ２８に接続されたリリーフ
弁、３０はタンク、１６はシリンダγを操作する操作器
、１８はアーム６の動作と順序を記憶する記憶装置、１
９はサーボ演算器、３１はサーボ演算器１９によって作
動されるサーボ弁で、サーボ演算器１９、サーボ弁３１
により流量制御手段を構成しており、この流量制御手段
は操作器１６または記憶装置１８からの信号に基づいて
油圧ポンプ２８からシリンダ７への圧油供給量を制御す
る。

３２はサーボ弁３１とシリンダ１との間に設けられたロ
ック弁で、ロック弁３２は運転停止中においてサーボ弁
３１が完全に中立点をとれなくても、シリンダＴが動か
ないようにするための゛ものである。

２０．２２は操作器１６、記憶装置１８とサーボ演算器
１９との間の手動・自動切替を行なうスイッチ、２１，
２３はロック弁３２の手動・自動切替を行なうスイッチ
、２４〜２７は翻意装置１８、サーボ演算器１９とアー
ム角検出器１２との間に設けられたスイッチ、３３ａ。

３３ｂはシリンダＴを駆動する主回路の圧力を検出する
圧力検出リレー、１Ｔは操作器１６、圧力検出リレー３
３ ａ ｓ ３３ ｂ等からの信号を入力して、シリン
ダ５，７，９、スイッチ２０〜２７等を制御する制御回
路で、制御回路１１はシリンダ７を駆動する主回路の圧
力があらかじめ設定した値を越えたとき、すなわち圧力
検出リレー３３ａ。

３３ｂから信号が出力されたとき、記憶装置１８による
自動運転を停止させるとともに、パケット８、ブーム４
を順次掘削負荷が減少するように駆動し、パケット８の
高さが「旋回（１）開始時のパケット高さ」と等しくな
ったとき、再びプレイバック制御による自動運転すなわ
ち言訳装置１８による自動運転をするように制御する。

なお、この図においてはアーム６の操作系のみを図示し
ているが、旋回体２、ブーム４およびパケット８の操作
系も同様に構成されている。

しかし、圧力検出リレーはパケット８の操作系のみに設
けられており、旋回体２の操作系はシリンダ７の代りに
モータ３となる。

第２図により、この発明に係るプレイバック制御方式の
自動掘削機の動作を詳細に説明する。

まず、運転を記憶させる場合には、操作器１６を操作す
ることにより制御回路１１を介して、スイッチ２０，２
１，２４，２６をオンにし、スイッチ２２．２３，２５
，２７をオフにする。

こののち操作器１６を操作して、直接サーボ弁３１を制
御してシリンダ７（アーム６）を作動させる。

なおこの場合、ロック弁３２は開となる。

このとき、アーム６の動作を検出器１２が検出し、検出
器１２からの信号は記憶装置１８に言訳される。

このようにして理想的な運転を手動により行なう。

つぎに、プレイバック制御によって自動運転させる場合
には、操作器１６を操作することにより、制御回路１７
を介してスイッチ２２，２３，２５゜２γをオンにし、
スイッチ２０，２１，２４゜２６をオフにする。

すると、記憶装置１８の信号がサーボ演算器１９に入り
、サーボ弁３１、ロック弁３２が制御され、シリンダ７
（アーム６１．）が作動される。

このときの検出器１２からの信号はサーボ演算器１９に
入り、記憶装置１８からの信号と比較される。

したがって、アーム６は記憶装置１８からの信号に従っ
て操作される。

なお、旋回体２、ブーム４およびパケット８においても
、同様に理想的な運転信号力桔醜装置１８に記憶され、
また記憶装置１８からの信号による運転すなわちプレイ
バック制御による自動運転が行なわれる。

つぎに、プレイバック制御による自動運転中の掘削位置
において、土質が硬いため掘削負荷が大きくなり、アー
ム６を矢印Ａの方向に回動するためのシリンダ１の油圧
すなわちアーム引油圧が所定値以上になったとき、圧力
検出リレー３３ａ。

３３ｂからの信号が出力され、制御回路１γにより記憶
装置１Ｂからの信号を中断してプレイバック制御による
自動運転を停止するとともに、記憶装置１８の信号を１
サイクル前の「旋回（１）開始信号」の点までもどし、
記憶装置１８からそのサイクルの「旋回（１）開始時の
パケット８の高さ」の信号を制御回路１１に送る。

さらに、制御回路１１からアーム引信号をプレイバック
制御による自動運転が停止している間連続的に送り、ア
ーム６のみを矢印Ａの方向に回動する。

このときのアーム引油圧が所定値以上になったときのみ
、パケット８を第１図の矢印Ｂの方向に回動する信号す
なわちパケットクラウド信号を制御回路１１から送り、
パケット８を矢印Ｂの方向に回動することにより、掘削
負荷を減少させる。

この動作中に、すなわちアーム６とパケット８を回動し
ているときに、パケット８を矢印Ｂの方向に回動するた
めのシリンダ９の油圧すなわちパケットクラウド油圧が
所定値より大きくなったときのみ、ブーム４を第１図の
矢印Ｃの方向に回動する信号すなわちブーム上信号を制
御回路１７から送り、ブーム４を矢印Ｃの方向に回動す
ることにより、掘削負荷を減少させる。

このように、パケット８、ブーム４を順次掘削負荷が減
少するように駆動すれば、土質に応じた掘削（負荷に応
じた掘削）、すなわちプレイバック制御による場合より
浅い掘削が行なわれる。

そして、検出器１１〜１３の信号から算出されたパケッ
ト８の高さが上記の記憶された「旋回（１）開始時のパ
ケット高さ」と等しくなったとき、負荷に応じた掘削の
完了と判断して、アーム引信号、パケットクラウド信号
、ブーム上信号を中止するとともに、プレイバック制御
による自動運転を再開する。

このとき、検出器１１〜１３の信号が記憶装置１８の信
号とずれがあるとき適当な時間遅れにより次第に一致さ
せるようにする。

なお、運転再開点はプレイバック制御による自動運転を
停止したサイクルの前のサイクルの旋回（１）開始から
であるから、プレイバック制御による自動運転を再開し
たときに、掘削位置でまたアーム引油圧が所定値以上に
なると、再び土質に応じた掘削が行なわれ、アーム引油
圧が所定値以上にならずに、記憶装置１８からの信号に
よって掘削が行なわれてはじめて、プレイバック制御に
よる自動運転が行なわれてゆく。

以上説明したように、この発明に係るプレイバツク制御
方式の自動掘削機においては、記憶時の掘削場所の土質
とプレイバック制御による自動運転時の掘削場所の土質
とが相違する場合には、プレイバック制御による自動運
転を一時停止して、土質に応じた掘削が自動的に行なわ
れるから、操作員が介入することなしに自動運転を継続
することができる。

このように、この発明の効果は顕著である。

なお、上述実施例においてはプレイバック制御による自
動運転停止時の掘削完了の判断を、記；意しておいた「
旋回（１）開始時のパケット８の高さ」とパケット８の
高さとを比較することにより行なったが、この代りに「
あらカルめ手動で設定したパケット８の高さ」とパケッ
ト８の高さとを比較してもよく、またプレイバック制御
による自動運転を停止してから一定時間後にプレイバッ
ク制御による自動運転を再開する方法にしてもよい。

また、同一場所での土質に応じた掘削の繰返し数があら
かじめ設定した回数以上になったとき、自動運転を自動
的に中止させ、手動運転ができるようにすることもでき
る。

さらに、記憶装置はアナログ記憶装置でもデジタル記憶
装置であってもよい。

ある一つの作業の完了までのサイクル数は、土質が硬い
ためにその土質に応じた掘削がなされることがあるため
、当初記憶させたサイクル数と同じかそれより多くなる
から、記憶時の掘削運転は最も能率のよい最少サイクル
数で運転することが望ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るプレイバック制御方式の自動掘
削機を示す図、第２図は第１図に示したプレイバック制
御方式の自動掘削機の一つの操作系を示す図である。 １・・・・・・走行体、２・・・・・・旋回体、３・・
・・・・旋回モーフ、４・・・・・・ブーム、６・・・
・・・アーム、８・・・・・・パケット、５．γ、９・
・・・・・シリンダ、１０〜１３・・・・・・検出器、
１４・・・・・・制御装置、１６・・・・・・操作器、
１γ・・・・・・制御回路、１８・・・・・・記憶装置
、１９・・・・・・サーボ演算器、２０〜２γ・・・・
・・スイッチ、３１・・・・・・サーボ弁、３３ａ、３
３ｂ・・・・・・圧力検出リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の可動部材をそれぞれ駆動する複数のアクチュ
   エータと、その各アクチュエータに圧油を供給する油圧
   源と、上記各アクチュエータを各別に操作する操作器と
   、上記複数の可動部材の動作と順序を３醜する記憶装置
   と、上記各可動部材の動作量を検出する検出器と、上記
   操作器または上記言訳装置からの信号に基づいて上記油
   圧源から上記各アクチュエータへの圧油供給量を制御す
   る流量制御手段と、上記操作器および上記記憶装置と上
   記流量制御手段との間の手動・自動切替を行なうスイッ
   チ手段とを備え、上記言訳装置からの信号により上記流
   量制御手段を介して上記各可動部材を自動運転するプレ
   イバック制御方式の自動掘削機において、上記各アクチ
   ュエータの少なくとも１つを駆動する主回路の圧力を検
   出する圧力検出器と、その圧力検出器の圧力信号を入力
   して、回路の負荷があらかじめ設定した値を越えたとき
   、上記記憶装置による自動運転を停止させるとともに、
   上記各可動部材を順次掘削負荷が減少するように駆動し
   、上記可動部材の１つがあらかじめ設定した位置に到達
   したとき、再びプレイバック制御による自動運転を開始
   する制御回路とを設けたことを特徴とするプレイバック
   制御方式の自動掘削機。