JPS5865823A - Controller for operation locus of oil-pressure shovel - Google Patents
Controller for operation locus of oil-pressure shovelInfo
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- JPS5865823A JPS5865823A JP16409881A JP16409881A JPS5865823A JP S5865823 A JPS5865823 A JP S5865823A JP 16409881 A JP16409881 A JP 16409881A JP 16409881 A JP16409881 A JP 16409881A JP S5865823 A JPS5865823 A JP S5865823A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は油圧ショベルの作業軌跡制御装置に係り、特に
水平掘削に好適な作業軌跡制御装置に関するものである
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a work trajectory control device for a hydraulic excavator, and particularly to a work trajectory control device suitable for horizontal excavation.
第1図は油圧シラベルの概略構成を示す側面図である。FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration of a hydraulic cylinder.
この図において、1は油圧ショベルの上部旋回体、2は
下部走行体、3はフロント機構で、このフロント機構3
は旋回体1の一部であるa点に俯仰自在に支持されたブ
ーム4、ブーム4の先端部分のb点に揺動自在に支持さ
れたアーム5、およびアーム5の先端部分の0点に回動
自在に支持されたパケット6で構成されている。7は前
記a点を中心にブーム4を俯仰させ、上部旋回体1とブ
ーム4との相対角度を変化させるブームシリンダ、8は
前記す点を中心にアーム5を揺動させ、ブーム4とアー
ム5との相対角度を変化させるア−ムシリンダ、9はリ
ンク10m 、 10bを介して前j20点を中心に
パケット6を回動させろノ(ケット°シリンダである。In this figure, 1 is an upper revolving body of a hydraulic excavator, 2 is a lower traveling body, and 3 is a front mechanism.
A boom 4 is supported at point a, which is a part of the revolving structure 1, so that it can be raised and raised freely, an arm 5 is supported at point b at the tip of the boom 4, so that it can swing, and a point 0 at the tip of the arm 5 is supported. It is composed of a rotatably supported packet 6. 7 is a boom cylinder that raises and lowers the boom 4 centering on the point a, and changes the relative angle between the upper revolving structure 1 and the boom 4; 8 swings the arm 5 centering on the above point, and moves the boom 4 and the arm The arm cylinder 9 changes the relative angle with the arm cylinder 5, and the cylinder 9 rotates the packet 6 around the front j20 point via the links 10m and 10b.
tεお、図中α、はブーム4とアーム5との相対角;す
を示すもので、−minは相対角度α、が最小となった
場合の相対角度、α2 rnILxは最大となった場合
の相対角度を示すものである。In the figure, α indicates the relative angle between the boom 4 and the arm 5, -min is the relative angle when the relative angle α becomes the minimum, and α2rnILx is the relative angle when the relative angle α becomes the maximum. It shows the relative angle.
このような油圧ショベルを用いて地面を水平に撰′AI
j−fるためには、図示の油圧ショベルの機構からもわ
かるように、操作者はプームシリンダ7とアームシリン
ダ8とを互いに適宜な速度で伸縮させねばならず、その
操作は極めて複雑であり、高唯の熟練を要していた。Using a hydraulic excavator like this to level the ground'AI
As can be seen from the mechanism of the illustrated hydraulic excavator, the operator must extend and retract the poom cylinder 7 and arm cylinder 8 relative to each other at an appropriate speed, and this operation is extremely complicated. , which required the skill of Gao Yui.
このため:従来から簡単な操作で水平軌跡に沿って機側
作業を行うことができる装置が提供されている。第2図
はこのような従来の装置を示すもで、11はブーム4と
アーム5との相対角度α、を検出する角度計である。相
対角度α、は第1図にお℃・角度であり、最大角度αI
IIIIIINから最小角度α2m1nまで変化する。For this reason: Conventionally, devices have been provided that allow machine-side work to be performed along a horizontal trajectory with simple operation. FIG. 2 shows such a conventional device, in which reference numeral 11 is an angle meter that detects the relative angle α between the boom 4 and the arm 5. The relative angle α is in degrees Celsius in Figure 1, and the maximum angle αI
The angle changes from IIIIIIIN to the minimum angle α2m1n.
12m、12bは可変吐出容量ポンプ等の油圧系の流量
調整機構で、12aは電気的信号によりブームシリンダ
7への流量(即ちブームシリンダ7の作動速度)を調整
し、12bは′eL気的儒号によりアームシリンダ8へ
の流量(即ちアームシリンダ8の作動速度)を調整する
流量調整機構である。12m and 12b are hydraulic flow rate adjustment mechanisms such as variable discharge capacity pumps, 12a is an electrical signal that adjusts the flow rate to the boom cylinder 7 (that is, the operating speed of the boom cylinder 7), and 12b is an 'eL gas flow rate adjustment mechanism. This is a flow rate adjustment mechanism that adjusts the flow rate to the arm cylinder 8 (that is, the operating speed of the arm cylinder 8) according to the number.
13は油圧ショベルの運転席に設けられた操作レバーで
あり、操作者により中立位置から前後又は左右に起倒す
ることかできるーこの操作レノクー13は、その操作に
より操作の度合に応じた信号q2を発生し、この信号q
、を流量調整機構12bに与えること忙よりアームシリ
ンダ7の伸縮を制御する。Reference numeral 13 denotes an operating lever provided on the driver's seat of the hydraulic excavator, which can be raised and lowered by the operator back and forth or left and right from a neutral position. and this signal q
, to the flow rate adjustment mechanism 12b, thereby controlling the expansion and contraction of the arm cylinder 7.
操作レバー13が中立位置にあるときは、信号q、は0
でありアームシリンダ7は停止状態となる。操作レバー
13を中立位置から一方側へ倒すと信号q2は「+」の
極性の信号となり、アームシリンダ7を信号用の大きさ
に応じた速度で伸長させる。操作レバー13を中立位置
から他方側へ倒すと信号−は「−」の極性の信号となり
、アームシリンダ7を信号Qzの大きさに応じた速度で
縮める。When the operating lever 13 is in the neutral position, the signal q is 0.
Therefore, the arm cylinder 7 is in a stopped state. When the operating lever 13 is tilted from the neutral position to one side, the signal q2 becomes a "+" polarity signal, causing the arm cylinder 7 to extend at a speed corresponding to the signal size. When the operating lever 13 is tilted from the neutral position to the other side, the signal - becomes a signal with a polarity of "-", and the arm cylinder 7 is retracted at a speed corresponding to the magnitude of the signal Qz.
14は関数発生器である。第3図に、この関数発生器1
4の特性を示す図が示されている。角度計11で検出さ
れたブーム4とアーム5との相対角度α。14 is a function generator. In Fig. 3, this function generator 1
A diagram showing the characteristics of No. 4 is shown. Relative angle α between boom 4 and arm 5 detected by angle meter 11.
が信号としてこの関数発生器14に加えられると関数発
生器14は第3図に示される特性に従ってアームシリン
ダ8への流量を指示する信号用とブームシリンダ7への
流量を指示する信号用との比であるqt /qtを発生
する。qt /Qtは前記相対角度α、に対してパケッ
ト6の回動点である0点が水平に移動するような値とな
っている。is applied to this function generator 14 as a signal, the function generator 14 generates two signals, one for instructing the flow rate to the arm cylinder 8 and the other for instructing the flow rate to the boom cylinder 7, according to the characteristics shown in FIG. The ratio qt/qt is generated. qt /Qt has a value such that the 0 point, which is the rotation point of the packet 6, moves horizontally with respect to the relative angle α.
−15は乗算器であり、ここで関数発生器14からの出
力であるqt / qtにアームシリンダ8への流量を
指示する信号用を乗じ、その結果、乗算器15からは信
号q1を発生することとなる。発生した信号用はブーム
シリンダ7の流量調整機構12mへ加えられブームシリ
ンダ7の速度を信号qlK従って制御する。-15 is a multiplier, in which qt/qt, which is the output from the function generator 14, is multiplied by a signal for instructing the flow rate to the arm cylinder 8, and as a result, the multiplier 15 generates a signal q1. That will happen. The generated signal is applied to the flow rate adjustment mechanism 12m of the boom cylinder 7 to control the speed of the boom cylinder 7 according to the signal qlK.
23はアーム角速度発生装置で、角度計11の信号を微
分して得た信号Qtを作り出して出力信号とてる装置で
ある。アーム角速度発生装置23で発生した出力信号用
は前記乗算器15へ加えられる。なお、乗算器15への
入力はアーム角速度発生装置23を用いすに、操作レバ
ー13で発生した信号qzをそのまま用いることもでき
る。Reference numeral 23 denotes an arm angular velocity generator, which produces a signal Qt obtained by differentiating the signal from the angle meter 11 and outputs it as an output signal. The output signal generated by the arm angular velocity generator 23 is applied to the multiplier 15. Note that, instead of using the arm angular velocity generator 23, the signal qz generated by the operating lever 13 may be used as input to the multiplier 15.
第2図に示される従来装置は次のように動作するう今、
アーム5がブーム4に対して最も持ち上かった状態、即
ち、相対角度α、が第1図及び第3図に示される最小角
度αlm1nの状態にあるとする。The conventional device shown in FIG. 2 operates as follows.
Assume that the arm 5 is in the highest position relative to the boom 4, that is, the relative angle α is the minimum angle αlm1n shown in FIGS. 1 and 3.
この状態から操作者が地面を水平に掘削−f′るために
操作レバー13を中立位置から「+」の信号を発生する
側に倒すと、これに応じた信号用が発生し、この信号Q
tによりアームシリンダ8はこれに応じた速度で伸長を
はじめ、ブーム4とアーム5との相対角度α、は大きく
なってゆく。この相対角度α2の変化は関数発生器14
に信号として加えられるので、−関数発生器14はその
特性に従って相対角度央K対した比q+/ Q!を出力
する。この出力Q+ / 42 K ’Δ
は乗算器15においてアーム角速度発生装置23からの
信号東又は操作レバー13の操作で発生した信号q?が
乗ぜられるので、乗算器15からは出力信号Qt −
が得られ、得られた信号Q+はブームシリンダ7の流量
調整機構12mへ加えられる。信号q、が流量調整機構
12&へ加えられると、プームシリンダ7は信号q、I
’m応じた速度で伸長し、相対角度α、が一定角度を超
えた時点からは縮み作動し、このようなブームシリンダ
7の作動とアームシリンダ8の作動とが相俟って掘削は
地面に平行に行われることとなる。この動作は相対角度
α、が第3図に示されるα!maxK達するまで続けら
れる。From this state, when the operator moves the operating lever 13 from the neutral position to the side that generates the "+" signal in order to excavate the ground horizontally -f', a corresponding signal is generated, and this signal Q
t, the arm cylinder 8 begins to extend at a corresponding speed, and the relative angle α between the boom 4 and the arm 5 increases. The change in this relative angle α2 is determined by the function generator 14
is applied as a signal to the relative angle center K, so that the -function generator 14 calculates the ratio q+/Q! to the relative angle center K according to its characteristics. Output. This output Q+/42 K'Δ is the signal q? generated by the operation of the control lever 13 or the signal east from the arm angular velocity generator 23 in the multiplier 15. Since the multiplier 15 outputs the output signal Qt −
is obtained, and the obtained signal Q+ is applied to the flow rate adjustment mechanism 12m of the boom cylinder 7. When the signal q, is applied to the flow rate adjustment mechanism 12 &, the poom cylinder 7 applies the signal q, I
'm, and from the point when the relative angle α exceeds a certain angle, it contracts, and the operation of the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8 combine to cause the excavation to reach the ground. This will be done in parallel. This motion is caused by a relative angle α, α! shown in FIG. This continues until maxK is reached.
操作レバー13により信号q、の大きさを任意に変えろ
と、乗算器15への入力信号財も同様に変わるので、こ
れ圧比例して信号q、も変化する。したがって、単に操
作レバー13を操作するだけでブームシリンダ7とアー
ムシリンダ8とは相互に適正な速度関係に保たれ、地面
を水平に掘削できると共にその掘削速度も自由に選ぶこ
とができる。When the magnitude of the signal q is arbitrarily changed using the operating lever 13, the input signal to the multiplier 15 changes as well, so the signal q also changes in proportion to this pressure. Therefore, by simply operating the operating lever 13, the boom cylinder 7 and the arm cylinder 8 are maintained in an appropriate speed relationship, and the ground can be excavated horizontally, and the excavation speed can also be freely selected.
相対角度α、が第3図に示される最大角度α2rnax
ツト6を水平に前方へ押す場合も、操作レバー13を「
−」の信号を一生する側に倒すことにより前記と同様の
動作を行う。この場合、信号q、の衡性は「−」゛とな
り、アームシリンダ7は縮み動作を行い、プーム6は最
初縮み動作、相対角度α!が一定角度以下になると伸長
動作をする。The relative angle α is the maximum angle α2rnax shown in FIG.
When pushing the button 6 horizontally forward, the operating lever 13 is
The same operation as above is performed by changing the "-" signal to the permanent side. In this case, the equilibrium of the signal q becomes "-", the arm cylinder 7 performs a retracting operation, and the poom 6 first retracts, and the relative angle α! When the angle becomes less than a certain angle, it will extend.
このような従来装置には次のような欠点があった。即ち
、プーム4とアーム5との相対角度が最大又は最小とな
るのは、アームシリンダ8がどちらかのストロークエン
ド近傍達した時である。この時、操作者が依然として操
作レバー13を倒したままでいると、アーム5の動きは
停止した状態であるのに信号q、は発生し続けることと
なるっしたがって、第3図に示される関数発生器14の
相対角度α!の角度がαl nla!又はα1m1nの
時点においても、これに対応したq+/ Qtが出方と
じて発生し、乗算器15でq、が乗算されてブームシリ
ンダ7への信号q、が指示されてしまい、プーム4は動
作し続けることとなる。即ち、相対角度α2がα1 m
I nからα2 maxへ向って移動して来て相対角
度がα、maxlc達した場合、アームシリンダ8は停
止したにも拘らずブームシリンダ7は縮み動作を続け、
プーム4は下げられる方向に動くこととなる。この結果
、水平に掘削を行ってきても最後の掘削部分で掘削が過
度(即ち柑り過ぎてしまうこと)となり、水平に掘削す
るという所期の目的を達成することができな(なる。又
、相対角変α、が−m&Xがらalminへ向って移動
した場合も、相対角度がα2mInに達しアームシリン
ダ8が停止してもブームシリンダ7は下げられる方向に
動き、最後の掘削部分において水平性が(ずみれること
となる。 ′勿論、操作者が、アームシリンダ80スト
ロークエンドを感知して操作レバー13を中立位置に戻
せば信号q、は発生し′f、(いので、このような事態
は生じない。しかし、操作者がアームシリンダ8のスト
ロークエンドを感知することは極めて困難で、あり、又
、感知して直ちに操作レバー13を中立位置に戻したと
しても、その間の一瞬にプーム4が下がり、前記のよう
な欠点を生じてしまうおそれがある。Such conventional devices have the following drawbacks. That is, the relative angle between the poom 4 and the arm 5 becomes maximum or minimum when the arm cylinder 8 reaches near either stroke end. At this time, if the operator still holds down the operating lever 13, the signal q will continue to be generated even though the movement of the arm 5 has stopped.Therefore, the function shown in FIG. 3 will continue to be generated. Relative angle α of generator 14! The angle is αl nla! Or, even at the time of α1m1n, the corresponding q+/Qt is generated, and the multiplier 15 multiplies q and instructs the signal q to the boom cylinder 7, and the boom 4 does not operate. will continue to do so. That is, the relative angle α2 is α1 m
When the relative angle reaches α,maxlc while moving from In to α2max, the boom cylinder 7 continues to retract even though the arm cylinder 8 has stopped.
The poom 4 will move in the direction of being lowered. As a result, even if horizontal excavation is carried out, the final excavation part will be excavated excessively (in other words, it will be too rough), and the intended purpose of horizontal excavation cannot be achieved. , relative angle change α, moves from -m & Of course, if the operator senses the end of the arm cylinder 80 stroke and returns the operating lever 13 to the neutral position, the signal q will be generated. However, it is extremely difficult for the operator to sense the stroke end of the arm cylinder 8, and even if the operator returns the operating lever 13 to the neutral position immediately after sensing the stroke end, the poom 4 There is a possibility that the above-mentioned defects may occur.
本発明の目的は、油圧シラペルにより地面を掘削する場
合、アームシリンダのストロークエンドにおいても掘削
の軌跡が乱れないようにし、最後まで所定の軌跡の掘削
ができるようにする装置を提供する゛ことである。An object of the present invention is to provide a device that, when excavating the ground with a hydraulic sill, prevents the trajectory of excavation from being disturbed even at the end of the stroke of the arm cylinder, and allows excavation to follow a predetermined trajectory until the end. be.
この目的を達成するため、本発明は、油圧ショヘルノフ
ロント機構におけるプームとアームとの相対位置を検出
する装置と、この検出装置の検出信号からブームシリン
ダ速学とアームシリンダ速度との比を求める手段と、こ
の速度比に応じて前記ブームシリンダおよびアームシリ
ンダへの流量を制御する手段とを備え、アームシリンダ
が少な(ともストロークエンド近傍に達したときブーム
シリンダの動きを停止させる手段を設けたことを特徴と
するものである。To achieve this objective, the present invention provides a device for detecting the relative position of the boom and the arm in a hydraulic Schochelnofront mechanism, and determining the ratio between the boom cylinder velocity and the arm cylinder speed from the detection signal of this detection device. and a means for controlling the flow rate to the boom cylinder and the arm cylinder according to this speed ratio, and means for stopping the movement of the boom cylinder when the arm cylinder reaches a small stroke end (both near the stroke end). It is characterized by this.
第4図に本−発明の制御装置の一実施例を示す。FIG. 4 shows an embodiment of the control device of the present invention.
この実施例において、従来例の装置と同一部分には同一
符号を付し、その部分についての説明は省略する。In this embodiment, the same parts as those of the conventional device are given the same reference numerals, and the description of those parts will be omitted.
第4図で14&、14bは本発明の制御装置に使用され
る関数発生器であり、パケット6の回動中心C点を水平
移動させるような比ql / Qtを発生するものであ
る。第5図(、)は関数発生器14mの、第5図(b)
は関数発生器14bの特性を示す図でに向かって変化す
る(即ち、アームシリンダ8が伸長動作する)場合のも
ので、相対角度α、がストロークエンドである最大角度
α2m1LXより僅かに小さな角度cr; maXから
α! maxまでの間の角度において、その出力q+/
Qtを0とする停止帯が設けられている。又、関数発
生器14bは第5図(b)K示すように、相対角度α、
がα2 rnaxからα! rninに向かって変化す
る(即ち、アームシリンダ8が縮み動作をする)場合の
もので、相対角度α、がストロークエンドである最小角
度α2mInより僅かに大きな角度tll minから
α2mInまでの間の角度において、その出力Q+/Q
tをOとする停止帯が設けられている。In FIG. 4, 14&, 14b are function generators used in the control device of the present invention, which generate a ratio ql/Qt for horizontally moving the rotation center point C of the packet 6. Figure 5(,) shows the function generator 14m, Figure 5(b)
is a diagram showing the characteristics of the function generator 14b when the function generator 14b changes towards the end (that is, the arm cylinder 8 is extended), and the relative angle α is an angle cr slightly smaller than the maximum angle α2m1LX, which is the stroke end. ; From maX to α! At angles up to max, its output q+/
A stop zone is provided where Qt is 0. Further, as shown in FIG. 5(b)K, the function generator 14b generates relative angles α,
is α2 rnax to α! rnin (that is, the arm cylinder 8 performs a contracting motion), at an angle between tll min and α2mIn, where the relative angle α is slightly larger than the minimum angle α2mIn, which is the stroke end. , its output Q+/Q
A stop zone is provided where t is O.
16は切換装置で2つの接点A、Bを有し、角度計11
からの信号を関数発生器14a又は14bへ選択して供
給するための装置である。16 is a switching device having two contacts A and B, and an angle meter 11
This is a device for selectively supplying a signal from the function generator 14a or 14b to the function generator 14a or 14b.
21は比較器で、操作レバー13で発生した信号q。21 is a comparator which receives a signal q generated by the operating lever 13;
の極性、r+j、r−jを判定し、「+」の場合は信号
「1」を、「−」の場合は信号「0」を発生する。比較
器21の出力信号「1」により、切換装置16は角度計
11からの信号を関数発生器14aに接続し、出力信号
「0」により関数発生器14bに接続する。The polarity of r+j, r-j is determined, and if the polarity is "+", a signal "1" is generated, and if the polarity is "-", a signal "0" is generated. The output signal "1" of the comparator 21 causes the switching device 16 to connect the signal from the angle meter 11 to the function generator 14a, and the output signal "0" connects it to the function generator 14b.
なお、他の構成は従来装置のものと同じである。Note that the other configurations are the same as those of the conventional device.
第4図に示されたこの発明の制御装置の動作を説明する
。The operation of the control device of the present invention shown in FIG. 4 will be explained.
今、アーム5がブーム4に対して最も持ち上がった状態
、即ち、相対角度α、が最小の角度α2 minの状態
にあるとする。この状態から操作者が地面を水平に掘削
するため(操作レバー13を中立位置から「+」の信号
を発生する側へ倒すと、操作レバー13はこれに応じた
信号q2を発生し、信号q、によりアームシリンダ8の
流量調整機構12bが作動してアームシリンダ8を信号
QtK応じた速度で伸長せしめるので、ブーム4とアー
ム5との相対角度α!は大きくなってゆく。信号q、は
「+」の極性なので、比較器21には「+」の信号が入
力され、その出力信号は「1」となる。したがって、切
換装置16は関数発生器14b側へ切り換えられる。Assume that the arm 5 is now in the state where it is lifted up the most with respect to the boom 4, that is, the relative angle α is at the minimum angle α2 min. From this state, in order to excavate the ground horizontally (when the operator tilts the operating lever 13 from the neutral position to the side that generates the "+" signal, the operating lever 13 generates a corresponding signal q2, and the signal q , the flow rate adjustment mechanism 12b of the arm cylinder 8 is activated to extend the arm cylinder 8 at a speed according to the signal QtK, so the relative angle α! between the boom 4 and the arm 5 increases.The signal q is " Since the polarity is "+", a "+" signal is input to the comparator 21, and its output signal becomes "1".Therefore, the switching device 16 is switched to the function generator 14b side.
相対角度α、の信号は、切り換えられている関数発生器
14a K加えられ、関数発生器14mは相対角度α2
に対応した比(h/qtを出力する。この出力q1/
qtには乗算器15において信号qtが乗ぜられるので
、乗算器15からは信号q、が出力されろ。信号q1に
より流を調整機構12aが作動し、ブームシリンダ7は
信号引に応じた速度で作動され、その結果、掘削1ま地
面に平行に行われる。The signal at the relative angle α, is applied to the switched function generator 14a K, and the function generator 14m is applied at the relative angle α2
The ratio (h/qt) corresponding to is output. This output q1/
Since qt is multiplied by the signal qt in the multiplier 15, the multiplier 15 outputs the signal q. The flow adjustment mechanism 12a is actuated by the signal q1, and the boom cylinder 7 is actuated at a speed corresponding to the signal q1, and as a result, the excavation 1 is performed parallel to the ground.
相対角度α、が第5図(−)に示されるc4maxK達
すると、たとえその時操作レバー13が倒されたままで
あり信号q、によりアーム5が動作を続けていても、関
数発生器14aからの出力Q+/QtはOとなり、乗算
器15からの信号qIも0となる。したがって、ブーム
シリンダ7の動作は停止し、ブーム4もその下がり動作
を停止する。さらにアームシリンダ8が伸長して相対角
度α、が大きくなり、α。When the relative angle α reaches c4maxK shown in FIG. 5(-), the output from the function generator 14a is Q+/Qt becomes 0, and the signal qI from the multiplier 15 also becomes 0. Therefore, the operation of the boom cylinder 7 is stopped, and the boom 4 also stops its downward movement. Furthermore, the arm cylinder 8 is extended and the relative angle α becomes larger.
wax (このとき、Qt / Qt =−β、である
。)になるとアームシリンダ8はストロークエンドに達
してその動作を停止する。wax (at this time, Qt/Qt = -β), the arm cylinder 8 reaches the stroke end and stops its operation.
次に、相対角度α、がα! maxからα2 rnin
へ向かって移行する場合、即ち、パケット6を前方へ水
平に押す動作を行う場合について述べる。この場合、操
作レバー13は中立位置から「=」の信号を発生する側
に倒される。操作レバー13からの信号q、はアームシ
リンダ8を作動し、アーム5を縮めるので、ブーム4と
アーム5との相対角度α、は小さくなってゆ(。信号q
、は「−」の極性なので、比較器21には「−」の信号
が入力され、その出力信号は「0」となる。したがって
、切換装置16は関数発生器14b側へ切り換えられる
。Next, the relative angle α is α! max to α2 rnin
A case will be described in which the packet 6 is pushed horizontally forward. In this case, the operating lever 13 is tilted from the neutral position to the side that generates the "=" signal. Since the signal q from the operating lever 13 operates the arm cylinder 8 and retracts the arm 5, the relative angle α between the boom 4 and the arm 5 becomes smaller (signal q).
, has a "-" polarity, a "-" signal is input to the comparator 21, and its output signal becomes "0". Therefore, the switching device 16 is switched to the function generator 14b side.
相対角度α、の信号は、切り換えられている関数発生器
14bに加えられ、関数発生器14bは相対角度α、に
対応して乗算器15に信号q、を出力させる。The signal of the relative angle α, is applied to the switched function generator 14b, which causes the multiplier 15 to output a signal q, corresponding to the relative angle α.
ブームシリンダ7は信号q、に応じた速度で作動される
。The boom cylinder 7 is operated at a speed according to the signal q.
相対角度α、が第5図(b)に示されるaQ minに
達すると、たとえその時操作レバー13が倒されたまま
であり、信号q、によりアーム5が動作を続けていても
、関数発生器14bからの出力Q+/QtはOとなり、
乗算器15からの信号Q+もOとなる。したがって、プ
ームシリンダ7の動作は停止し、プーム4もその下がり
動作を停止する。さらにアームシリンダ8が縮み相対角
度α2が小さくなり、〜m1n(このとき、Q+ /
qt −−β、である。)になるとアームシリンダ8は
ストロークエンドに達してその動作を停止する。When the relative angle α reaches aQ min shown in FIG. 5(b), the function generator 14b is The output Q+/Qt from becomes O,
The signal Q+ from the multiplier 15 also becomes O. Therefore, the operation of the poom cylinder 7 is stopped, and the poom 4 also stops its downward movement. Furthermore, the arm cylinder 8 contracts and the relative angle α2 becomes smaller, ~m1n (at this time, Q+ /
qt −−β. ), the arm cylinder 8 reaches the stroke end and stops its operation.
なお、関数発生器14a、14bのc/2rnaxから
(4tnlKまで及びt4 minからαlm1nまで
の停止帯の間隔は、作業軌跡を乱さないようにするため
、小さく設定されている。Note that the intervals between the stop zones from c/2rnax to (4tnlK) and from t4min to αlm1n of the function generators 14a and 14b are set small in order not to disturb the work trajectory.
以上のように、本発明の実施例においては、2個の関数
発生器14a 、 14bを設け、操作レバー13か
らの信号東の極性r+J、r−Jを比較器21で判定し
て切換装置16を作動し、プーム4とアーム5との相対
角度の信号を前記関数発生器14a、14bのいづれか
に選択的に接続するようにし、関数発生器14a 、
14bには、それぞれ相対角度α、がa2max又はα
lm1nに達する僅か以前からその出力がOとなる停止
帯を設定したので、アームシリンダ8がそのどちらのス
トロークエンドに達しても水平掘削に乱れを生ずるよう
なことはない。なお、停止帯の間隔を極端に小さくし、
実質的に相対角度α2がα、max又はα2m1nに達
した時間数発生器14a又は14bの出力が0となるよ
うに設定してもよいのは当然である。As described above, in the embodiment of the present invention, two function generators 14a and 14b are provided, and the comparator 21 determines the polarity r+J and r-J of the east signal from the operating lever 13, and the switching device 16 to selectively connect the signal of the relative angle between the poom 4 and the arm 5 to either of the function generators 14a and 14b, and the function generator 14a,
14b, the relative angle α is a2max or α
Since the stop band where the output becomes O is set slightly before reaching lm1n, horizontal excavation will not be disturbed even if the arm cylinder 8 reaches either of its stroke ends. In addition, the intervals between the stop strips are made extremely small,
It goes without saying that the output of the time generator 14a or 14b may be set to 0 when the relative angle α2 substantially reaches α, max, or α2m1n.
第6図(&)、(b)はこの発明に用いられる関数発生
器の特性の他の例を示すものであり、関数発生器14&
の特性が第6図(、)に、関数発生器14bの特性が第
6図(b)にそれぞれ示される。FIGS. 6(&) and (b) show other examples of the characteristics of the function generator used in the present invention.
The characteristics of the function generator 14b are shown in FIG. 6(,), and the characteristics of the function generator 14b are shown in FIG. 6(b).
第5図(&)、(b)に示される関数発生器14(a)
、14(b)の特性は(12mlLXから−maxまで
、又はa/、rn i fiからα1 rninまでの
期間その出力がOとなるような停止帯が設定されている
が、第6図(a)に示される関数発生器14(B)の特
性は、相対角度がαS maxからaz m&X’に向
って大きくなってゆ(にしたがってその出力であるQ+
/ qtの値が徐々に減少してゆくように設定され、
又、第6図(b)に示される関数発生器14(b)の特
性は、相対角度がa’2 minからα2 minに向
って小さくなってゆくにしたがってその出力であるq+
/ Qtの値が徐々に減少してゆくように設定されて
いる。Function generator 14(a) shown in FIG. 5(&),(b)
, 14(b) is such that a stop band is set such that the output is O from (12mlLX to -max or from a/, rn i fi to α1 rnin), but as shown in Fig. 6(a ) is the characteristic of the function generator 14 (B) that as the relative angle increases from αS max to az m &
/ The value of qt is set to gradually decrease,
Furthermore, the characteristic of the function generator 14(b) shown in FIG. 6(b) is that as the relative angle decreases from a'2 min to α2 min, its output q+
/ The value of Qt is set to gradually decrease.
第5図(、)、(b)に示された特性をもつ関数発生器
を用いた場合は、相対角変がa!1 max、α’2
minに到ってプーム4を急激に停止することとなるの
で、操作者に与える衝撃が可成り太きい。しかし、第6
図(a)、(b)に示されるような特性の関数発生器を
用いると、プーム4は徐々に速度を落して停止すること
となり、操作者に与える衝撃は大幅に緩和されることと
なる。When a function generator with the characteristics shown in Figures 5(,) and (b) is used, the relative angle change is a! 1 max, α'2
Since the pool 4 is abruptly stopped when the minimum value is reached, the impact given to the operator is quite large. However, the sixth
If a function generator with the characteristics shown in Figures (a) and (b) is used, the poom 4 will gradually slow down and come to a stop, and the impact on the operator will be greatly reduced. .
第7図は本発明の制御装置の他の実施例を示すものであ
る。FIG. 7 shows another embodiment of the control device of the present invention.
第7図に示される実施例と第4図に示される実施例とが
相違する点は、第7図に示される実施例が第4図に示さ
れる実施例の流量調整機構12aと乗算器15との間に
スイッチ25を介在せしめた点のみであり、他の点は全
く同一である。The difference between the embodiment shown in FIG. 7 and the embodiment shown in FIG. 4 is that the embodiment shown in FIG. The only difference is that a switch 25 is interposed between the two and the other points are exactly the same.
スイッチ25は図から明らかなように、流量調整機構1
2mを乗算器15又はブームレバー24に対して選択的
に接続することかで六る。As is clear from the figure, the switch 25 is connected to the flow rate adjustment mechanism 1.
2m to the multiplier 15 or the boom lever 24.
又、プームレバー24はアームレバー13と同様にその
操作により、それに応じた信号を発生するようになって
いる。Similarly to the arm lever 13, the poom lever 24 generates a corresponding signal when operated.
スイッチ25を乗算器15の方に接続すると、第4図に
示される実施例と同一の動作をすることとなる。一方、
スイッチ25をブームレバー24の方に接続すると、プ
ームはブームレバー24によってのみ制御されることに
なる。Connecting switch 25 to multiplier 15 results in the same operation as the embodiment shown in FIG. on the other hand,
When switch 25 is connected to boom lever 24, the poom will only be controlled by boom lever 24.
この第7図に示される実施例の装置は、特に関数発生器
14a 、 14bのいづれか一方のみを使用したい
場合忙、スイッチ25を切り換えるのみでその目的を達
成することがで微るという効果を有するものである。The device according to the embodiment shown in FIG. 7 has the advantage that, especially when it is desired to use only one of the function generators 14a and 14b, the purpose can be achieved by simply switching the switch 25. It is something.
第8図は本発明の制御装置のさらに他の実施例を示すも
のである。FIG. 8 shows still another embodiment of the control device of the present invention.
この実施例において、第4図に示される実施例と同一部
分には同一符号を付し、その部分の説明は省略する。第
一4図および第7図に示される実施例と異なり、この実
施例において用いられる関数発生器14は第2図に示さ
れる従来装置において用いられる関数発生器(第3図に
示される特性を有する関数発生器)と同じものが用いら
れる。In this embodiment, the same parts as those in the embodiment shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and explanations of those parts will be omitted. Unlike the embodiments shown in FIGS. 14 and 7, the function generator 14 used in this embodiment is different from the function generator 14 used in the conventional device shown in FIG. The same function generator (function generator) is used.
21a、 21bは比較器で、比較器21mの方は操作
レバー13からの信号が「+」のとき「1」を、又、「
−」のとき「0」を出力する。比較器21bの方は操作
レバー13からの信号が「+」のとき「o」を、又、「
−」のとき「1」を出力する。21a and 21b are comparators, and the comparator 21m outputs "1" when the signal from the operating lever 13 is "+";
-", outputs "0". The comparator 21b outputs "o" when the signal from the operating lever 13 is "+";
-", outputs "1".
17m 、 17bは設定角度発生器であり、この設
定角度発生器17mはプーム4とアーム5との相対角度
α、がα2 maxより僅かて小さな角度(第5図(1
)における、4maxに相当する角度)に設定しである
。設定角度発生器17bは相対角度α、がα2.mln
より僅かに大きな角度(第5図(b)におゆるtt’z
mlnに相当する角度)に設定しである。22m 、
22bは比較器で、比較器22mは角度計11からの
相対角度と比較し、相対角度α、が設定角度発生器17
&の設定角度より小さいときは「o」を、設定角度以上
になったときは「1」を出力する。比較器22bは相対
角度α、の信号を設定角度発生器17bの設定角度の信
号と比較し、相対角度α、が設定角度発生器17bの設
定角度より大きいときはrOJを、設定角度以下となっ
たときは「1」を出力する。Reference numerals 17m and 17b are setting angle generators, and the setting angle generator 17m has a relative angle α between the poom 4 and the arm 5 that is slightly smaller than α2max (Fig. 5 (1).
), the angle corresponding to 4max) is set. The set angle generator 17b has a relative angle α of α2. mln
a slightly larger angle (see Figure 5(b))
mln). 22m,
22b is a comparator, and the comparator 22m compares it with the relative angle from the angle meter 11, and the relative angle α is the set angle generator 17.
When the angle is smaller than the set angle of &, "o" is output, and when the angle is greater than or equal to the set angle, "1" is output. The comparator 22b compares the signal of the relative angle α with the set angle signal of the set angle generator 17b, and when the relative angle α is larger than the set angle of the set angle generator 17b, rOJ is set, and when the relative angle α is less than the set angle, rOJ is set. If so, it outputs "1".
18a 、 18bは論理積回路で、論理積回路18
aは比較器21mの出力と比較器22aの出方とが同時
に「1」となったときのみ「1」を出力し、又、論理積
回路18bは比較器21bの出力と比較器22bの出力
とが同時に「1」となったときのみ「1」を出力する。18a and 18b are AND circuits;
a outputs "1" only when the output of the comparator 21m and the output of the comparator 22a become "1" at the same time, and the AND circuit 18b outputs the output of the comparator 21b and the output of the comparator 22b. It outputs "1" only when both become "1" at the same time.
19は論理和回路で、論理積回路18m、18bのうち
の少(とも一方の出方が「1」であれば「1」を出力す
る。2oは零信号発生器であり、その出力は常にrOJ
である。19 is an OR circuit, which outputs "1" if the output of one of the AND circuits 18m and 18b is "1". 2o is a zero signal generator, and its output is always rOJ
It is.
16mは切換装置で2つの接点A、Bを有し、論理和回
路の出力により関数発生器14と零信号発生器20とを
選択的に乗算器15へ接続する装置である。16m is a switching device having two contacts A and B, and selectively connects the function generator 14 and the zero signal generator 20 to the multiplier 15 based on the output of the OR circuit.
即ち、論理和回路19の出力が「0」のときは関数発生
器14を乗算器15へ、又、論理和回路19の出力が「
1」のときは零信号発生器20を乗算器15へ接続する
。That is, when the output of the OR circuit 19 is "0", the function generator 14 is sent to the multiplier 15, and the output of the OR circuit 19 is "0".
1, the zero signal generator 20 is connected to the multiplier 15.
次に、この実施例の動作を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.
まず、アーム5をブーム4との相対角度α2がa。First, the relative angle α2 between the arm 5 and the boom 4 is a.
minから(4maXに向うように移動させる場合につ
いて考える。この場合、操作レバー13は「+」の側へ
倒されていて、これに応じて発生する信号q!は流量調
整機構12bに加えられてアームシリンダ8を信号(1
!に応じた速度で伸長させる。信号q、は比較器21a
、21bにも加えられろが、信号q、の極性は「+」な
ので比較器21aの出力は「1」、比較器21bの出力
は「0」となる。Let us consider the case where the flow rate is moved from min to (4 ma Arm cylinder 8 is signaled (1
! Stretch at a speed appropriate to Signal q is the comparator 21a
, 21b, the polarity of the signal q is "+", so the output of the comparator 21a is "1" and the output of the comparator 21b is "0".
角度計11からの相対角度α、の信号は比較器22m、
22bに加えられるが、アーム5が伸長をはじめた時点
での相対角度α!は小さいので、比較器22mの出力は
「0」となり、比較器22bの出力は、相対角度α、が
α1m1nからそれより僅かに大きな角度(第5図(b
)Kおゆるα’2 minに相当する角度)までの短区
間において「1」、前記僅かに大きな角度以上になると
「0」となる。The signal of the relative angle α from the angle meter 11 is sent to the comparator 22m,
22b, but the relative angle α at the time arm 5 begins to extend! is small, the output of the comparator 22m becomes "0", and the output of the comparator 22b shows that the relative angle α is from α1m1n to a slightly larger angle (Fig. 5(b)
) is "1" in a short range up to (an angle corresponding to α'2 min), and becomes "0" when the angle is equal to or larger than the slightly larger angle.
この結果、論理積回路18mの入力はroj t rl
」、論理積回路18bノ入カは最初「1」、「。As a result, the input of the AND circuit 18m is rj t rl
", the input to the AND circuit 18b is initially "1", ".
」、前記僅かに大きな角度以上になると「0」。”, and “0” when the angle exceeds the slightly larger angle.
「0」となり、いづれの場合も論理積回路18m、18
bの出力、即ち論理和回路19の入力はrOJとなる。becomes "0", and in both cases, the AND circuits 18m, 18
The output of b, ie, the input of the OR circuit 19, becomes rOJ.
論理和回路19の入力がrOJであるから、その出力も
「0」となり、切換装置16mは関数発生器14を乗算
器15に接続した状態に維持される。Since the input of the OR circuit 19 is rOJ, its output also becomes "0", and the switching device 16m maintains the state in which the function generator 14 is connected to the multiplier 15.
したがって、関数発生器14の出力ell/Q!は乗算
器15において信号qtが乗算されることにより信号q
。Therefore, the output ell/Q! of the function generator 14! is multiplied by the signal qt in the multiplier 15, so that the signal q
.
を発生し、この信号q、がプームシリンダ7の流量調整
機構121へ加えられ、信号q、に応じた速度でブーム
シリンダ7を作動し、水平掘削が行われる。This signal q is applied to the flow rate adjustment mechanism 121 of the boom cylinder 7, and the boom cylinder 7 is operated at a speed according to the signal q, thereby performing horizontal excavation.
アームシリンダ8が伸長してゆき、相対角度α。As the arm cylinder 8 continues to extend, the relative angle α.
がα2 tnaxよりも僅かに小さな角度(第5図(、
)におけるc4 maxに相当する角度)K達すると、
それまで「0」であった比較器22aの出方が「1」と
なる(他の比較器21a、21b、 22bの出力は
変らない)。そうすると、比較器21mと比較器22m
の出力はいづれも「1」となるので、論理積回路18m
の出力は「1」となり、論理和回路19の出力も[1]
となる。それ故、切換装置16mは、関数発生器14と
乗算器15との接続を、零信号発生器20と乗算器15
との接続に切り換える。この切り換えvコより乗算器1
5の入力は「0」1、したがって、その出力も「0」と
なり、流量調整機構12mはブームシリンダ7窃作動を
停止する。このとき、操作レバー13が倒されたままだ
と、アームシリンダ8はそのまま伸長し、ストロークエ
ンド((E! max ’)に達して停止する。is a slightly smaller angle than α2 tnax (Fig. 5).
) When the angle corresponding to c4 max in ) K is reached,
The output of the comparator 22a, which had been "0", becomes "1" (the outputs of the other comparators 21a, 21b, and 22b do not change). Then, comparator 21m and comparator 22m
Since both outputs are "1", the AND circuit 18m
The output of is "1", and the output of the OR circuit 19 is also [1]
becomes. Therefore, the switching device 16m connects the function generator 14 and the multiplier 15 to the zero signal generator 20 and the multiplier 15.
Switch to connection with. From this switching v, multiplier 1
5 input is "0" 1, therefore its output is also "0", and the flow rate adjustment mechanism 12m stops the operation of the boom cylinder 7. At this time, if the operating lever 13 remains pushed down, the arm cylinder 8 continues to extend, reaches the stroke end ((E! max'), and stops.
次に、アーム5をブーム4との相対角度α、がα。Next, the relative angle α between the arm 5 and the boom 4 is α.
maxからα2m1nに向うように移動させる場合につ
いて考える。この場合、操作レバー13は「−」の側へ
倒され、これに応じて発生する信号q、は流量調整機構
12bに加えられてアームシリンダ8を信号Qzに応じ
た速度で縮める。信号Qtは比較器21凰、21b K
加えられるが、信号q、の極性は゛「−」なので、比較
器211Lの出力は「0」、比較器21bの出アーム5
が縮みはじめた時点での相対角度αtは大きいので、比
較器22bの出力は「0」となり、比較器22mの出力
は、相対角度α、がαfimaXからそれより僅かに小
さな角度(第5図(、)における弓maxに相当する角
度)までの短区間において「1」、前記僅かに小さな角
度以下になると「0」となる。Consider the case of moving from max toward α2m1n. In this case, the operating lever 13 is tilted to the "-" side, and the signal q generated in response thereto is applied to the flow rate adjustment mechanism 12b to retract the arm cylinder 8 at a speed corresponding to the signal Qz. The signal Qt is the comparator 21 凰, 21b K
However, since the polarity of the signal q is "-", the output of the comparator 211L is "0", and the output arm 5 of the comparator 21b is
Since the relative angle αt is large at the time when . It becomes "1" in a short section up to the angle corresponding to the bow max in ), and becomes "0" when the angle becomes equal to or less than the slightly small angle.
この結果、論理積回路18aの入力は最初「0」、「1
」、相対角度α、か前記僅かに小さな角度以下になると
ro」 、r6.)となり、論理積回路18bの入力は
「1」、「O」となり、いづれの場合も論理積回路18
m、 18bの出力、即ち論理和回路19の入力は「0
」となる。論理和回路19の入力が「O」であるから、
その出力も「0」となり、切換装置16mは関数発生器
14を乗算器15に接続した状態に維持される。したが
って、関数発生器14からの出力屯/ Qtは乗算器1
5において信号勧が乗算されることKより信号91を発
生し、この信号q、がブームシリンダ7の流量調整機構
12aへ加えられ、信号Q+に応じた速度でブームシリ
ンダ7を作動する。As a result, the inputs of the AND circuit 18a are initially "0" and "1".
”, when the relative angle α is less than or equal to the slightly smaller angle, ro”, r6. ), the input of the AND circuit 18b becomes "1" and "O", and in either case, the input of the AND circuit 18b becomes "1" and "O".
The output of m, 18b, that is, the input of the OR circuit 19 is "0".
”. Since the input of the OR circuit 19 is "O",
Its output also becomes "0", and the switching device 16m maintains the state in which the function generator 14 is connected to the multiplier 15. Therefore, the output ton/Qt from function generator 14 is equal to
5, the signal q is multiplied by the signal K to generate a signal 91, and this signal q is applied to the flow rate adjustment mechanism 12a of the boom cylinder 7 to operate the boom cylinder 7 at a speed corresponding to the signal Q+.
アームシリンダ8が縮んでゆき、相対角度α、がα、m
inより僅かに大きな角度(第5図(−’)におけるα
2m1n K相当する角度)に達すると、それまで「0
」であった比較器22bの出力が「1」となる(他の比
較器21m 、 21b 、 22mの出力は変わらな
い)。そうすると、比較器21mと比較器221Lの出
力は〜・づれも「1jとなるので、論理積回路18bの
出力が「1」となり、論理和回路19の出力も「1」と
なる。それ故、切換装置161Lは、関数発生器14と
乗算器15との接続を、零信号発生器20と乗算器15
との接続に切り換える。この切り換えにより、乗算器1
5の出力は「0」となり、流量調整機構12aはブーム
シリンダ7の作動を停止する。As the arm cylinder 8 contracts, the relative angle α becomes α, m.
An angle slightly larger than in (α in Fig. 5 (-')
2m1n K), the angle is 0.
", the output of comparator 22b becomes "1" (outputs of other comparators 21m, 21b, and 22m remain unchanged). Then, the outputs of the comparator 21m and the comparator 221L become "1j", so the output of the AND circuit 18b becomes "1", and the output of the OR circuit 19 also becomes "1". Therefore, the switching device 161L connects the function generator 14 and the multiplier 15 to the zero signal generator 20 and the multiplier 15.
Switch to connection with. By this switching, multiplier 1
5 becomes "0", and the flow rate adjustment mechanism 12a stops the operation of the boom cylinder 7.
このとき、操作レバー13が倒されたままだと、アーム
シリンダ8はそのまま縮み続け、ストロークエンド(α
2mIn )に達して停止する。At this time, if the operating lever 13 remains tilted, the arm cylinder 8 will continue to contract, and the stroke end (α
2 mIn) and stop.
このように、相対角度α、がαIrnax又はα、m1
nK達する僅か以前に関数発生器14を零信号発生器2
0に切り換えて流量調整機構12mに加わる信号を「0
」とするので、第8図に示される実施例も第4図に示さ
れる実施例と同様、アームシリンダ7がストロークエン
ドに達したときてはブームシリンダ8は停止しており、
したがって、乱れのない抑制軌跡を得ることができる。In this way, the relative angle α, is αIrnax or α, m1
Shortly before nK is reached, the function generator 14 is switched to the zero signal generator 2.
0, and the signal applied to the flow rate adjustment mechanism 12m is set to ``0''.
"Therefore, in the embodiment shown in FIG. 8, similarly to the embodiment shown in FIG. 4, when the arm cylinder 7 reaches the stroke end, the boom cylinder 8 is stopped,
Therefore, an undisturbed suppression trajectory can be obtained.
以上述べた第8図に示す実施例において、一点鎖線で囲
んだ部分の構成はマイクロコンピュータにより構成した
制御装置30によって置き換えることができる。以下、
この制御装置30を第9図および第10図に基づいて説
明する。In the embodiment shown in FIG. 8 described above, the configuration of the portion surrounded by a chain line can be replaced by a control device 30 configured by a microcomputer. below,
This control device 30 will be explained based on FIGS. 9 and 10.
第9図はマイクロコンピュータにより構成した制御装置
30のシステム構成図で点線で囲んだ部分33はマイク
ロコンピュータを示す。第10図はマイクロコンピュー
タ33のフローチャートを示す。第8図における一点鎖
線部分をマイクロコンピータにより構成した制御装置3
0に置き換えるためには、角度計11からのブーム4と
アーム5との相対角度信号α之をディジタル信号に変換
するA / D変換器、操作レバー13からの信号又は
アーム角速度発生装置からの信号q、をディジタル信号
に変換するA/D変換器、および乗算器15からの出力
信号Q+をアナログ信号に変換するD/A変換器を設け
ることが、必要である。第9図では上記各A/D変換器
は符号32で、上記D/A変換器は符号38で示′され
ている。第9図において、31は相対角度信号α2と操
作レバーからの信号勉を順次切り換えて次のA/D変換
器32へ入力するマルチプレクサである。A/、D変換
器32は前述のように信号α、と信号q、とをディジタ
ル信号に変換する。マイクロコン・ピユータ33は中央
処理装置(以下CPUと称す。)34、リード・オンリ
・メモリ(以下ROMと称す。)35および36、ラン
ダム・アクセス・メモリ(以下RAMと称す。)37テ
構成される。ROM35には、マイクロコンピュータ3
3の制御プログラムが記憶されており、マイクロコンピ
ュータ33はこのプログラムの順序にしたがって作動す
ることとなる。FIG. 9 is a system configuration diagram of a control device 30 composed of a microcomputer, and a portion 33 surrounded by a dotted line indicates the microcomputer. FIG. 10 shows a flowchart of the microcomputer 33. Control device 3 consisting of a microcomputer as shown by the dashed-dotted line in FIG.
0, an A/D converter that converts the relative angle signal α between the boom 4 and the arm 5 from the angle meter 11 into a digital signal, a signal from the operating lever 13, or a signal from the arm angular velocity generator. It is necessary to provide an A/D converter for converting Q into a digital signal and a D/A converter for converting the output signal Q+ from the multiplier 15 into an analog signal. In FIG. 9, each of the A/D converters is designated at 32, and the D/A converter is designated at 38. In FIG. 9, numeral 31 is a multiplexer that sequentially switches the relative angle signal α2 and the signal from the operating lever and inputs it to the next A/D converter 32. The A/D converter 32 converts the signal α and the signal q into digital signals as described above. The microcomputer computer 33 is composed of a central processing unit (hereinafter referred to as CPU) 34, read-only memories (hereinafter referred to as ROM) 35 and 36, and random access memory (hereinafter referred to as RAM) 37. Ru. ROM35 contains microcomputer 3.
3 control programs are stored, and the microcomputer 33 operates according to the order of these programs.
ROM36には、角度信号α、に対する信号Qtとブー
ムシリンダ7の操作信号(11との比q+/Qtの関数
テーブルが記憶されている。RAM37は、A/D変換
器32でディジタル信号に変換された信号α、およびq
、を一時記憶しておくものである。CPU34はROM
35に記憶されたプログラムの順序にしたがって種々の
処理を行い、ブームシリンダ7の操作のための信号な出
力するものである。マイクロコンピュータ33からの出
方信号は前述のD/A変換538テア すI:l り8
号に変換されブームシリンタフの操作信号q1として制
御装置3oがら出力される。The ROM 36 stores a function table of the ratio q+/Qt of the signal Qt for the angle signal α and the operation signal (11) of the boom cylinder 7. signal α, and q
, is temporarily stored. CPU34 is ROM
It performs various processes in accordance with the order of programs stored in the controller 35 and outputs signals for operating the boom cylinder 7. The output signal from the microcomputer 33 is converted to the D/A converter 538 described above.
The signal is converted into a signal number and output from the control device 3o as a boom cylinder tough operation signal q1.
マイクロコンビエータ33の動作を第10図のフローチ
ャートにしたがって説明する。The operation of the micro combinator 33 will be explained according to the flowchart of FIG.
相対角度信号α、と操作レバー13からの信号q、はマ
ルチプレクサ31、A / [)変換器32を通して読
み込まれ、RAM37.に一時記憶される(動作手順a
、b)。次KCPU34において、信号q、が「+」か
「−」かの判断を行い(動作手順C)、それが「+」の
場合、即ちアーム5がα2 minがらα1 tnax
の方へ動いている場合には、信号αtがαG maX
((14maXより僅かに小さな角度)以上か否かを判
断する(動作手順d)。信号α、が4 maXより小さ
い場合、即ち信号α!が停止帯にない場合は、ROM3
6の関数テーブルから信号α、に対応するQl/q!の
比率を読み出す(動作手順f)。又、信号α宜が4 m
m !以上の場合、即ち信号α、が停止帯にある場合
はqt/虫をOとする(動作手順g)。The relative angle signal α and the signal q from the operating lever 13 are read through the multiplexer 31 and the A/[) converter 32, and are stored in the RAM 37. (operation procedure a)
, b). Next, the KCPU 34 judges whether the signal q is "+" or "-" (operation procedure C), and if it is "+", that is, the arm 5 changes from α2 min to α1 tnax.
If the signal αt is moving towards αG maX
(Angle slightly smaller than 14 maX) or more (operation procedure d). If the signal α is smaller than 4 maX, that is, if the signal α!
Ql/q! corresponding to the signal α from the function table of 6! (operation procedure f). Also, the signal α is 4 m
M! In the above case, that is, when the signal α is in the stop zone, qt/bug is set to O (operation procedure g).
一方、動作手順Cにおいて、信号q、が「−」と判断さ
れた場合、即ちアーム5がαl maXから−minの
方へ動いている場合には、信号α、がα′tmin (
α。On the other hand, in operation procedure C, if the signal q is determined to be "-", that is, if the arm 5 is moving from αl maX to -min, the signal α is changed to α'tmin (
α.
minより僅かに大きな角度)以上か否かを判断する(
動作手順e)、信号α!がa!1 minより大きい場
合、即ち信号α、が停止帯にない場合は、ROM36の
関数テーブルから信号α宜に対応するqt/ Qtの比
率を読み出す(動作手順f)。又、信号α、がc4 r
ain以下の場合、即ち信号α、が停止帯にある場合は
t/q、をOとする(動作手順g)。−
以上のよってして得られた(b /’ qt又はOに対
して信号q、を乗する演算を行いQsを得る(動作手順
h)。得られたq、はマイクロシンピユータ33の出力
としてD/A変換器38へ送る(動作手順I)。(angle slightly larger than min) or more (
Operation procedure e), signal α! Gaa! If it is greater than 1 min, that is, if the signal α is not in the stop band, the ratio of qt/Qt corresponding to the signal α is read from the function table in the ROM 36 (operation procedure f). Also, the signal α is c4 r
When ain or less, that is, when the signal α is in the stop zone, t/q is set to O (operation procedure g). - Perform the operation of multiplying the signal q by the signal q to (b/' qt or O obtained in the above manner) to obtain Qs (operation procedure h). The obtained q is the output of the microsimulator 33. The data is sent to the D/A converter 38 (operation procedure I).
動作手順iが終了すると、マイクロコンビエータ33の
動作は再び動作手順aへ戻り、以上の動作を繰り返す。When the operation procedure i ends, the operation of the micro combinator 33 returns to the operation procedure a again, and the above operation is repeated.
D/A変換器38からのアナログ信号Q+はブームシリ
ンダ7の操作信号としてブームシリンダの流量調整機構
12mへ加えられる。The analog signal Q+ from the D/A converter 38 is applied to the boom cylinder flow rate adjustment mechanism 12m as an operation signal for the boom cylinder 7.
以上のように、マイ久ロコンピュータ33の動作は動作
手順a = 1を繰り返しており、この動作手順a =
1が終る毎に信号q、を更新していることとなる。動
作手順a j−1を行うのに要する時間は、制御性能に
支障のない時間とする。勿論、角度計11からの相対角
度信号α、と操作レバー13からの信号勉の取り込みは
、動作手順a〜1に同期して行われる。又、前記a!1
maxおよびc4 minは操作手順内で任意に設定
できるものである。As described above, the operation of the MyKurocomputer 33 repeats the operation procedure a = 1, and this operation procedure a =
This means that the signal q is updated every time 1 is completed. The time required to perform operation procedure a j-1 is set to a time that does not affect control performance. Of course, the relative angle signal α from the angle meter 11 and the signal signal from the operating lever 13 are taken in in synchronization with the operating procedures a to 1. Also, the above a! 1
max and c4 min can be set arbitrarily within the operating procedure.
なお、以上の説明においては、関数発生器14には第3
図に示される特性を有するものが用いられているものと
して説明したが、第6図(、)又は(b)K示される特
性の関数発生器を用いることもできる。即ち、第6図(
、)に示される特性の関数発生器を用い、設定角度発生
器17aの設定角度又はブイクロコンビーータに設定す
る角度をα9m1xでなくalmaXとするか、あるい
は、第6図(b)に示される特性の関数発生器を用い、
設定角度発生器17bの設定角度又はマイクロコンピュ
ータに設定する角度をα;minでなくα2 minζ
する。Note that in the above explanation, the function generator 14 includes a third
Although the description has been made assuming that a function generator having the characteristics shown in the figure is used, it is also possible to use a function generator having the characteristics shown in FIGS. That is, Fig. 6 (
, ), and set the setting angle of the setting angle generator 17a or the angle set in the mic beater to almaX instead of α9m1x, or as shown in FIG. 6(b). Using a characteristic function generator,
The setting angle of the setting angle generator 17b or the angle set in the microcomputer is α2 minζ instead of α;min.
do.
このようKすると、いづれかのストロークエンドにおい
てプーム4を徐々に停止する。ことができ、操作者に与
える衝撃を緩和することができるものである。By performing K in this manner, the poom 4 is gradually stopped at one of the stroke ends. This makes it possible to reduce the impact on the operator.
第8図に示される実施例および第8図の一点鎖線部をマ
イクロコンピータにより構成した制御装置に置き換えた
実施例においては、操作レバー13の信号q、の補性を
判断する回路、相対角度α、と予め設定した角度とを比
較する回路、両回路の出力の組合せにより乗算器15に
零信号発生器20を接続すべきか又は関数発生器14を
接続すべきかを決定する回路を論理回路で構成し、又は
、これらの論理回路と設定角度発生器17m 、 1
7bと零信号発生器20と関数発生器14と切換装置1
16mと乗算器15とをマイクロコンピュータ装置に置
き換え、だので、アームシリンダ7のストロークエンド
においても第4図および第7図に示される実施例と同様
乱れ信頼碓を向上せしめ、又、小型化にも寄与するもの
である。In the embodiment shown in FIG. 8 and the embodiment in which the dashed-dot line part in FIG. , and a preset angle, and a circuit that determines whether the zero signal generator 20 or the function generator 14 should be connected to the multiplier 15 based on the combination of the outputs of both circuits is configured with logic circuits. Or, these logic circuits and setting angle generator 17m, 1
7b, zero signal generator 20, function generator 14, and switching device 1
16m and the multiplier 15 are replaced with a microcomputer device. Therefore, the turbulence reliability at the stroke end of the arm cylinder 7 is improved as in the embodiments shown in FIGS. 4 and 7, and the size is also reduced. It also makes a contribution.
なお、これまでの説明においては、水平掘削について述
べたが、法面掘削その他種々の軌跡の掘削、又は檜削だ
けでな(掘削した土等を運搬車に移す場合の作業に対し
ても、必要な軌跡に応じた関数発生器の特性を選定する
ことにより、本発明の制御装置を使用することができる
ものである。In addition, in the explanation so far, we have talked about horizontal excavation, but it is also applicable not only to slope excavation and other types of excavation along various trajectories, or to cypress cutting (also to work when transferring excavated soil etc. to a transport vehicle). The control device of the present invention can be used by selecting the characteristics of the function generator according to the required trajectory.
さらに、これまでの説明では、プーム4とアーム5との
位置関係を角度により検出するものとしたが、角度によ
り検出するのみではなく、アームシリンダ8のストロー
クによっても検出することができ、要は、ブーム4とア
ーム5との相対位置が検出できればよい。Furthermore, in the explanation so far, the positional relationship between the poom 4 and the arm 5 is detected by the angle, but it can be detected not only by the angle but also by the stroke of the arm cylinder 8. , it is only necessary to detect the relative positions of the boom 4 and the arm 5.
以上述べたように、本発明の油圧ショベルの作業軌跡制
御装置は、アームシリンダがそのストロークエンド近傍
に達したとき又はストロークエンドに達したとき、プー
ムシリンダを作動させる信号をOとしてブームシリンダ
を停止させるようにしたので、アームシリンダのストロ
ークエンド罠おけろ過度の掘削のような掘削軌跡の乱れ
を完全てなくすことができるものである。As described above, the working trajectory control device for a hydraulic excavator of the present invention stops the boom cylinder by setting the signal O to operate the boom cylinder when the arm cylinder reaches the vicinity of its stroke end or reaches the stroke end. By setting the stroke end trap of the arm cylinder, it is possible to completely eliminate disturbances in the excavation trajectory caused by excessive excavation.
第1図は油圧ショベルの概略構成を示す側面図、第2図
は従来の油圧ショベルの作業軌跡制御装置のブロック図
、第3図は第2図に示される従来の笥11碑装置に用い
らnる関数発生器の特性を示す図、第4図は本発明の一
実施例に係る油圧ショベルの作業軌跡制御装置のブロッ
ク図、第5図(a)および第5図(b)は第4図に示す
(6)j御装瞳に用いられる関1孜元生器の特性の一実
施例を示す図、第6図(a)および第6図(b)は第4
図に示す制御装置に用いらnる関数発生器の特性の他の
実施例を示す図、第7図は本発明の他の実弛例に係る油
圧ショベルの作業軌跡制御装置のブロック図、第8図は
本発明のさらに他の実り例に係る油圧ショベルの作業軌
跡111i1 fJ ”Jf= litのブロック図、
第9図は第8図のブロック図における一点鋲騨内をマイ
クロコンピュータνCより構成した制d装璽に置き挟え
たときのシステム構成図、第10図は第9図のマイクロ
フンピユータの70−チャートである。
1・・・・・・上部旋回体、2・・・・・・下部走行体
、3・・・・・・フロント憎構、4・・・・・・ブーム
、5・・・・・・アーム、6・・・・・・パケット、7
・・・・・・ブームシリンダ、8・・・・・・アームシ
リンダ、9・・・・・・パケットシリンダ、11・・・
・・・角度計、12a、12b・・・・・・流電調整機
構、13・・・・・・操作レバー、14,14a、14
b・・・・・・関数発生器、15・・・・・・乗算器、
16.16a・・・・・・スイッチ、17a。
17b・・・・・・設定角度発生器、18a、18b・
・・・・・1i1理槓回路、19・・・・・・−地相回
路、20・・・・・・零信号発生器、21 a 、 2
l b 、 22 a 、 22 b−・・・比較器
、23・・・・・・アーム角速度発生装摩、30・・・
・・・マイクロコンピュータにより構成した制御装置、
31・・・・・・マルチプレクサ、32・・・・・・A
/D&換!、33・・・・・・マイクロコンピュータ、
34・・・・・・(、’PU、35.36・・・・・・
1−LOM、37・・・・・・RAM、38・・・・・
・D/A変挟14、−5i
第2図
第3図
第4図
第5図
(a)
(b)
第6図
(a)
rbノ
第7図
第8図Fig. 1 is a side view showing a schematic configuration of a hydraulic excavator, Fig. 2 is a block diagram of a conventional work trajectory control device for a hydraulic excavator, and Fig. 3 is a side view showing a schematic configuration of a hydraulic excavator. FIG. 4 is a block diagram of a work trajectory control device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5(a) and FIG. Figure 6 (a) and (b) are diagrams showing an example of the characteristics of the Seki 1 Keigen generator used in the (6)
FIG. 7 is a block diagram of a working trajectory control device for a hydraulic excavator according to another practical example of the present invention; FIG. 8 is a block diagram of a working trajectory 111i1 fJ"Jf=lit of a hydraulic excavator according to yet another embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a system configuration diagram when the one-point rivet in the block diagram of FIG. It is a chart. 1...Upper rotating body, 2...Lower traveling body, 3...Front structure, 4...Boom, 5...Arm , 6...Packet, 7
...Boom cylinder, 8...Arm cylinder, 9...Packet cylinder, 11...
... Angle meter, 12a, 12b ... Current adjustment mechanism, 13 ... Operation lever, 14, 14a, 14
b...function generator, 15...multiplier,
16.16a...Switch, 17a. 17b... Setting angle generator, 18a, 18b.
...1i1 logic circuit, 19 ... - earth phase circuit, 20 ... zero signal generator, 21 a, 2
lb, 22a, 22b--Comparator, 23...Arm angular velocity generation wearer, 30...
...control device configured with a microcomputer,
31...Multiplexer, 32...A
/D & Exchange! , 33... microcomputer,
34...(,'PU, 35.36...
1-LOM, 37...RAM, 38...
・D/A converter 14, -5i Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 (a) (b) Figure 6 (a) RB Figure 7 Figure 8
Claims (1)
びパケットからなるフロント機構と、前記ブームを俯仰
動させるブームシリンダと、前記アームを揺動させろア
ームシリンダと、前記パケットを回動させろパケットシ
リンダと、前記ブームと前記アームの相対位置を検出す
る装置と、この検出装置の検出信号からブームシリンダ
速度とアームシリンダ速度との比を求める手段と、この
速変比に応じて前記ブームシリンダおよびアームシリン
ダへの流量を制御する手段とを備えた油圧ショベルの作
業軌跡制御装置において、前記アームシリンダが少なく
ともストロークエンド近傍に達したとき前記ブームシリ
ンダの動きを停止させる手段を設けたことを特徴とする
油圧ショベルの作業軌跡制御装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記停止手段は、
前記アームシリンダがストロークエンド近傍に達したと
きからブームシリンダ速度を徐々に減少して停止させる
手段であることを特徴とする油圧シ讐ペルの作業軌跡制
御装置。[Scope of Claims] 1. A lower traveling body, an upper revolving body, a front mechanism consisting of a boom, an arm, and a packet, a boom cylinder that raises and lowers the boom, an arm cylinder that swings the arm, and the packet. a packet cylinder for rotating the cylinder; a device for detecting the relative position of the boom and the arm; a means for determining the ratio between the boom cylinder speed and the arm cylinder speed from the detection signal of the detection device; In the work trajectory control device for a hydraulic excavator, the work trajectory control device for a hydraulic excavator includes means for controlling flow rates to the boom cylinder and the arm cylinder, further comprising means for stopping the movement of the boom cylinder when the arm cylinder reaches at least near a stroke end. A work trajectory control device for a hydraulic excavator, characterized by the following. 2. In claim 1, the stopping means:
A work trajectory control device for a hydraulic cylinder, characterized in that the boom cylinder speed is gradually reduced and stopped from when the arm cylinder reaches near the stroke end.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16409881A JPS5865823A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Controller for operation locus of oil-pressure shovel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16409881A JPS5865823A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Controller for operation locus of oil-pressure shovel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5865823A true JPS5865823A (en) | 1983-04-19 |
JPH0313378B2 JPH0313378B2 (en) | 1991-02-22 |
Family
ID=15786722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16409881A Granted JPS5865823A (en) | 1981-10-16 | 1981-10-16 | Controller for operation locus of oil-pressure shovel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5865823A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS49132801A (en) * | 1973-04-25 | 1974-12-20 | ||
JPS50603A (en) * | 1973-03-21 | 1975-01-07 |
-
1981
- 1981-10-16 JP JP16409881A patent/JPS5865823A/en active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50603A (en) * | 1973-03-21 | 1975-01-07 | ||
JPS49132801A (en) * | 1973-04-25 | 1974-12-20 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0313378B2 (en) | 1991-02-22 |
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