JPS5883735A - モ−タグレ−ダのブレ−ド制御装置 - Google Patents
モ−タグレ−ダのブレ−ド制御装置Info
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- JPS5883735A JPS5883735A JP18152881A JP18152881A JPS5883735A JP S5883735 A JPS5883735 A JP S5883735A JP 18152881 A JP18152881 A JP 18152881A JP 18152881 A JP18152881 A JP 18152881A JP S5883735 A JPS5883735 A JP S5883735A
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- JP
- Japan
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- blade
- inclined angle
- angle
- inclination angle
- motor grader
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- Pending
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
- E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
- E02F3/845—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using mechanical sensors to determine the blade position, e.g. inclinometers, gyroscopes, pendulums
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、モータグレーダのブレード制御装置に関する
。
。
一般に、モータグレーダＭＧＦｉ第１図（ａン、（ｂ）
に示すように、車体１、車体ｌに一端が固設された７レ
ーム２、フレーム２に一端が回動自在ＫＩｊＩＩｌ。
に示すように、車体１、車体ｌに一端が固設された７レ
ーム２、フレーム２に一端が回動自在ＫＩｊＩＩｌ。
されるとともに他端がメインシリンダ３，３を介してフ
レーム２に接続されたドローバ４、ドロー／＜４に回転
自在に支持されたサークル５、サークル５にリンク６を
介して固設されたブレード７、駆動輪８，８，８．８・
およびフレーム２の他端に配設された操舵輪９，９とか
ら構、成されている。
レーム２に接続されたドローバ４、ドロー／＜４に回転
自在に支持されたサークル５、サークル５にリンク６を
介して固設されたブレード７、駆動輪８，８，８．８・
およびフレーム２の他端に配設された操舵輪９，９とか
ら構、成されている。
このようなモータグレーダＭＧでブレード７をチルト（
傾斜）させて仕上面に所定傾斜を持たせる整地作業を行
なう場合、サークル５を回転させるとブレード７の傾斜
角度の遂行方向に対する投影角度が変化する。
傾斜）させて仕上面に所定傾斜を持たせる整地作業を行
なう場合、サークル５を回転させるとブレード７の傾斜
角度の遂行方向に対する投影角度が変化する。
この現象を第２図を用いて説明する。
点Ｃｔ回転中心とする長さ２１のブレード７０基準水平
面ＣＧＥＦからの傾斜角を＃農、車体１の進行方向ｃｏ
の傾斜角を＃８、ブレード７が遂行方向に正対した位置
からのサークル５０回転角を翼、ドローバ４の方向Ｃ０
の傾斜角をＯＤ、ドローバ４の方向Ｃ８Ｋ直角な方向の
傾斜角を＃ｃ、および、仕上面の横断傾斜角（すなわち
、ブレード７の傾斜角の進行方向に対する投影角度）を
＃ｆとし、を九、ブレード７嘗０回転面を平内ムＩｃＤ
。
面ＣＧＥＦからの傾斜角を＃農、車体１の進行方向ｃｏ
の傾斜角を＃８、ブレード７が遂行方向に正対した位置
からのサークル５０回転角を翼、ドローバ４の方向Ｃ０
の傾斜角をＯＤ、ドローバ４の方向Ｃ８Ｋ直角な方向の
傾斜角を＃ｃ、および、仕上面の横断傾斜角（すなわち
、ブレード７の傾斜角の進行方向に対する投影角度）を
＃ｆとし、を九、ブレード７嘗０回転面を平内ムＩｃＤ
。
仕上面を平面ムＨＣＫ、ブレード７′のチルト角が０°
のときにドローバ４０形成する面を平面Ｉ ＦＣＤおよ
び峰−タグレーダＭＧの走行路面を平面ＪＦＣＫとする
と、線分ＦＣおよびＨＦは次式１）、ｉｔ）によってあ
られされる。
のときにドローバ４０形成する面を平面Ｉ ＦＣＤおよ
び峰−タグレーダＭＧの走行路面を平面ＪＦＣＫとする
と、線分ＦＣおよびＨＦは次式１）、ｉｔ）によってあ
られされる。
Ｙて＝ｌａａｓｉｔａｍ＃（・・・１）ＨＦ＝ｊ−０ｍ
−ｊｓ！ａＲａｍ＃ Ｄ ｔｗｉｇ ｇ
−ｉ ）よって、−＃ｆは次式ｍ＞のようになる。
−ｊｓ！ａＲａｍ＃ Ｄ ｔｗｉｇ ｇ
−ｉ ）よって、−＃ｆは次式ｍ＞のようになる。
ところで、モータグレーダＭＧ＃ｉ通常の整地作業の場
合ブレード７の切込み深さ紘５１程度であ）、ブレード
７の全長２！に比べて極めて小さい。
合ブレード７の切込み深さ紘５１程度であ）、ブレード
７の全長２！に比べて極めて小さい。
し友がって、角む、 ＃Ｄ 、 ＃ｆは微小である。ま
た、路面の傾斜もほぼ水平に近い場合には、と近似でき
る。ところで式ＩＶ）を式ｖＡ）に代入すると、 となシ、この式を整理すれば、 ｊＪｆ＠ＷＲ＝θｍ−＃ｌＩｓ！ｏＲ・Ｖ）となる。
た、路面の傾斜もほぼ水平に近い場合には、と近似でき
る。ところで式ＩＶ）を式ｖＡ）に代入すると、 となシ、この式を整理すれば、 ｊＪｆ＠ＷＲ＝θｍ−＃ｌＩｓ！ｏＲ・Ｖ）となる。
ここで、ｍａｒ中ｏｆと近似すれば、式Ｖ）は次式Ｖｉ
）のようにあられされる。
）のようにあられされる。
すなわち、ブレード７の傾斜角（すなわちチルト角）０
Ｂが変化し表い場合でも、サークル５を回転させると仕
上面横断傾斜角０ｆが変化する。
Ｂが変化し表い場合でも、サークル５を回転させると仕
上面横断傾斜角０ｆが変化する。
したがって、仕上面横断傾斜角＃ｆｔＪ９ｒ定値に設定
し九後に作業地の状況によってブレード７を回転する必
要がある場合、その回転角度に応じてチルト角０１ｔ再
設定する必要がある。
し九後に作業地の状況によってブレード７を回転する必
要がある場合、その回転角度に応じてチルト角０１ｔ再
設定する必要がある。
従来、上述の不都合を鍔決する九め、車体１およびブレ
ード７にそれぞれの傾斜角を調定する丸めの傾斜針を配
設し、さらにサークル５０回転角を検出するためのロー
テート検出器を設け、これらの測定器の出力を用いて式
Ｖｌ）に基づく演算を実行して実際の角度０ｆを算出し
、この角度＃ｆがあらかじめ設定された仕上面横断傾斜
角の設定値０ｆ・と等しくなるようにメインシリンダ３
．３を駆動してチルト角＃ｌを制御する装置が提案され
ている。
ード７にそれぞれの傾斜角を調定する丸めの傾斜針を配
設し、さらにサークル５０回転角を検出するためのロー
テート検出器を設け、これらの測定器の出力を用いて式
Ｖｌ）に基づく演算を実行して実際の角度０ｆを算出し
、この角度＃ｆがあらかじめ設定された仕上面横断傾斜
角の設定値０ｆ・と等しくなるようにメインシリンダ３
．３を駆動してチルト角＃ｌを制御する装置が提案され
ている。
しかしながら、前記ローテート検出器として使用される
ポテンシ曹メータは、機械的接点を有する接触形の検出
器である九め信頼性が低い。また、ローテート検出器は
ギア機構を介してサークルの回転角を検出するため、繰
９返して使用するとギアのかみ合わせによる検出値の累
積誤差が生じ、し良がって、該累積誤差の補正手段が必
要であった。
ポテンシ曹メータは、機械的接点を有する接触形の検出
器である九め信頼性が低い。また、ローテート検出器は
ギア機構を介してサークルの回転角を検出するため、繰
９返して使用するとギアのかみ合わせによる検出値の累
積誤差が生じ、し良がって、該累積誤差の補正手段が必
要であった。
本発明は、上述の不都合を解消するため帆なされたもの
であり、サークルの回転角を検出しなくとも仕上面横断
傾斜角を一定値に制御できるモータグレーダのブレード
制御装置を提供するものである。
であり、サークルの回転角を検出しなくとも仕上面横断
傾斜角を一定値に制御できるモータグレーダのブレード
制御装置を提供するものである。
本発明によれば、ドローバの縦方向（車体の進行方向）
と横方向（車体の進行方向に対し直角の方向）の傾斜角
によってサークルの回転角をあられし、サークルの回転
角を直接検出しなくとも仕上面横断傾斜角を算出できる
ようにして、上記目的を達成している。
と横方向（車体の進行方向に対し直角の方向）の傾斜角
によってサークルの回転角をあられし、サークルの回転
角を直接検出しなくとも仕上面横断傾斜角を算出できる
ようにして、上記目的を達成している。
以下、本発明を添附図面の実施例に基づいて膵細に説明
する。
する。
まず、本発明に係るモータグレーダのブレード制御装置
の原１１について説明する。
の原１１について説明する。
第２図より仕上面横断傾斜角＃ｆは次式Ｖｌ）によシあ
られされる。
られされる。
ここで、
ＨＢ ＝ ｊｍＲｓｋＪＤ −ｊｓｉａｌＥｅｃｓ＃Ｄ
＊ｍｅｍＢＰ＝ｊｃ＊リー０Ｃ である。
＊ｍｅｍＢＰ＝ｊｃ＊リー０Ｃ である。
したがって。
ここで、前述と同様にして缶角度θｃ、）Ｄ、ｆ）ｔ。
θＢを微小角とすれは、
一θＣ中θＣ，ｓｉｎθＤ＊＃ｏ 、Ｗ＃Ｄ＊―θＣ◆
ｌ、−θｆ◆θｆ。
ｌ、−θｆ◆θｆ。
−０８中＃８である。
したがって、
ａｔ ＝ ｅｃ ＋ｔｓａｌ （ａＤ −Ｉｎ ）
−Ｖｉｌｌ）となる。
−Ｖｉｌｌ）となる。
また、第２図よシ３角形ＣＩＣＦは直角３角形だから、
となり、各辺ｉで、ｆτ、百１の長さをそれぞれ上式に
代入すると、 （ｌ−θＢ ）”＝ （１ｍａｍａｘｅｃ ）”＋ （
／５ｍｍ５−〇 ）’となる。この式を整理すると、 となる。
代入すると、 （ｌ−θＢ ）”＝ （１ｍａｍａｘｅｃ ）”＋ （
／５ｍｍ５−〇 ）’となる。この式を整理すると、 となる。
一方、ｔａｎ”Ｒコーテ−−１であるから、０膳 凰
となる。
ここで、角度＃Ｃ、ａＤ Ｉｄ上述のように微小角であ
り、また、角度０Ｂも前述のように微小角であるとすれ
ばｔｍＲは次式ＩＸ）によりあられされる。
り、また、角度０Ｂも前述のように微小角であるとすれ
ばｔｍＲは次式ＩＸ）によりあられされる。
式ｔＸ）を式ｖｉｉｌ）Ｋ代入すると次式×）が得られ
る。
る。
し九がって、各角度ａｓ、ｅｃ、ｆ）Ｄ、＃ｔｔを検出
し、該検出値に基づいて式Ｘ）の演算を実行することに
より、仕上面横断傾斜角度＃ｆを算出することができる
。
し、該検出値に基づいて式Ｘ）の演算を実行することに
より、仕上面横断傾斜角度＃ｆを算出することができる
。
すなわち、第３図に示し良ようにドローバ４の長手方向
の傾斜角０Ｃを検出する丸めの傾斜計１１およびドロー
バ４０横方向の傾斜角＃Ｄを検出するための傾斜針１２
をドローバ４にそれぞれ配設し、ｔた、ブレード７の長
手方向の傾斜角１を検出する友めの傾斜針口をブレード
７に配設し、さらに、車体１０進行方向の傾斜角＃８を
検出する傾斜針１４を車体ＩＫ配設する。
の傾斜角０Ｃを検出する丸めの傾斜計１１およびドロー
バ４０横方向の傾斜角＃Ｄを検出するための傾斜針１２
をドローバ４にそれぞれ配設し、ｔた、ブレード７の長
手方向の傾斜角１を検出する友めの傾斜針口をブレード
７に配設し、さらに、車体１０進行方向の傾斜角＃８を
検出する傾斜針１４を車体ＩＫ配設する。
これらの傾斜計１１〜１４によって検出し危各部の傾斜
角に基づいて前記式Ｘ）の演算を実行し、ブレード７に
より実１１に形成する仕上面横断傾斜角Ｏｆを算出して
仕上面横断傾斜角の設定値＃ｆ・との差を求め、該差に
よってメインシリンダ３を枢動し、角θｆを０ｆ・に一
致させるようにドローバ４の傾斜角を変化させる。
角に基づいて前記式Ｘ）の演算を実行し、ブレード７に
より実１１に形成する仕上面横断傾斜角Ｏｆを算出して
仕上面横断傾斜角の設定値＃ｆ・との差を求め、該差に
よってメインシリンダ３を枢動し、角θｆを０ｆ・に一
致させるようにドローバ４の傾斜角を変化させる。
第４図社、本発明に係るモータグレーダのブレード制御
装置の一実施例を示すものである。
装置の一実施例を示すものである。
傾斜計１１の検出出力は２乗置２１および加算点Ｐヨに
加えられ、傾斜計１２の検出出力は２最善ｎおよび加算
点Ｐ、に加えられる。また傾斜針１３０検出出力は２乗
器おに加えられ、傾斜計１４の検出出力は加算点Ｐ１に
加えられる。
加えられ、傾斜計１２の検出出力は２最善ｎおよび加算
点Ｐ、に加えられる。また傾斜針１３０検出出力は２乗
器おに加えられ、傾斜計１４の検出出力は加算点Ｐ１に
加えられる。
２乗置２１の出力は加算点Ｐ４に加えられ、２量器２２
の出力は加算点ｐ、に加えられ、２最善ｎ。
の出力は加算点ｐ、に加えられ、２最善ｎ。
出力は加算器Ｐ ４ ｓ Ｐ Ｉにそれぞれ加えられる
。
。
加算点Ｐ、の加算結果（０♂−θ♂）は割算ｔａｕ。
入力Ｂに加えられ、加算点Ｐ、の加算結果（＃♂−０Ｂ
ｍ）は割算器九の入カムに加えられる。
ｍ）は割算器九の入カムに加えられる。
割算−９は、入力Ａ、Ｈに加わる信号に基づき開平器２
５杜、加えられる信号に基づき開平演算上記乗算器墓の
入カムには加算点Ｐ、の加算結果（ａＤ−＃ｓ）が加え
られている。したがって乗算の仕上面横断傾斜角＃ｆを
あられす信号として加算点ｐ１ｅｃ加えられる。
５杜、加えられる信号に基づき開平演算上記乗算器墓の
入カムには加算点Ｐ、の加算結果（ａＤ−＃ｓ）が加え
られている。したがって乗算の仕上面横断傾斜角＃ｆを
あられす信号として加算点ｐ１ｅｃ加えられる。
したがって妊上面の傾斜角を設定する設定器１０の設定
出力（ｆｉｔ・）が加えられている加算点Ｐ。
出力（ｆｉｔ・）が加えられている加算点Ｐ。
の加算結果（ａｆ・−Ｉｔ ）が仕上面横断傾斜角の誤
差として誤差増幅器１５に加えられる。
差として誤差増幅器１５に加えられる。
上記構成のブレード制御装置において、角度＃ｆが角度
ａｔｅに一致しないとき杜、差（θｆ・−ａｔ ） Ｋ
対応した信号がアクチェエータ駆動部１６に加えられる
。
ａｔｅに一致しないとき杜、差（θｆ・−ａｔ ） Ｋ
対応した信号がアクチェエータ駆動部１６に加えられる
。
これによってアクチェエータ駆動部１６は加わる信号に
対応してメインシリング３を駆動し、ドローバ４および
ブレード７をそれぞれ上下動させる。
対応してメインシリング３を駆動し、ドローバ４および
ブレード７をそれぞれ上下動させる。
上記動作は、角度ｏｆが角度０ｆ・に一致するまで反復
され、このようにして、ブレード７によ多形成される仕
上面の傾斜角が所定の角ｆＫ制御される。
され、このようにして、ブレード７によ多形成される仕
上面の傾斜角が所定の角ｆＫ制御される。
なお、上述の実施例では仕上面横断傾斜角の演算回路を
アナログ演算回路により構成しているがこれに限るもの
ではなく、各傾斜計の出力をデジタル信号に変換し、前
記式Ｘ）に基づく演算をマイクロコンビエータ等のデジ
タル演算回路により実行するように構成すること１でき
る。
アナログ演算回路により構成しているがこれに限るもの
ではなく、各傾斜計の出力をデジタル信号に変換し、前
記式Ｘ）に基づく演算をマイクロコンビエータ等のデジ
タル演算回路により実行するように構成すること１でき
る。
以上説明したように、本発ｆ！ＡＫよれば機械的振温を
有さない非接触形の検出器である傾斜計によってサニク
ルの回転角を検出しているので、誤差が少なく、かつ、
信頼性の高いブレード制御を行うことができる。
有さない非接触形の検出器である傾斜計によってサニク
ルの回転角を検出しているので、誤差が少なく、かつ、
信頼性の高いブレード制御を行うことができる。
第１図（ａ）はモータグレーダの概略を示す正面図、同
図Φ）社同上面図、第２図はブレード制御の原塩を示す
概念図、第３図は本発明に係るモータグレーダのブレー
ド制御装置の一実施例を示す正ＷＪ図、第４図は本発Ｑ
ＩＩＫ係るモータグレーダのブレード制御装置の一実施
例を示すブロック図である。 ＭＧ・−・モータグレーダ、１・・・車体、２・・・フ
レーム、３・・・メインシリンダ、４・−ドローバ、５
・−サークル、７・・・ブレード、１０・・・設定器、
１１〜１４−・・傾斜計、１６・・・アクチェエータ駆
動部、２１〜２３・・・２乗器、冴・・・割算器、頌−
開平器、あ・−乗算器、Ｐ゛、〜Ｐ１・・加算点。 第１図 ８．８ （ｂ）
図Φ）社同上面図、第２図はブレード制御の原塩を示す
概念図、第３図は本発明に係るモータグレーダのブレー
ド制御装置の一実施例を示す正ＷＪ図、第４図は本発Ｑ
ＩＩＫ係るモータグレーダのブレード制御装置の一実施
例を示すブロック図である。 ＭＧ・−・モータグレーダ、１・・・車体、２・・・フ
レーム、３・・・メインシリンダ、４・−ドローバ、５
・−サークル、７・・・ブレード、１０・・・設定器、
１１〜１４−・・傾斜計、１６・・・アクチェエータ駆
動部、２１〜２３・・・２乗器、冴・・・割算器、頌−
開平器、あ・−乗算器、Ｐ゛、〜Ｐ１・・加算点。 第１図 ８．８ （ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 車体の進行方向の傾斜角＃８を検出する第１の傾斜針と
、ドローバの長手方向の傾斜角０Ｃを検出する第２の傾
斜針と、前記ドローバの横方向の傾斜角＃Ｄを検−する
第３の傾斜□針と、プレー１゛の長手方向の傾斜角＃膠
を検出する嬉４の傾斜針と、前記第１ないし第４の傾斜
針の検出値に基づき、演算 を実行して仕上面の傾斜角０ｆを算出する演算手段と、
あらかじめ設定され九仕上面の傾斜角０ｆ・と”前記傾
斜角−ｆが一致するようにブレードの傾斜角を制御する
手段とを備えてなるモータグレーダ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18152881A JPS5883735A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | モ−タグレ−ダのブレ−ド制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18152881A JPS5883735A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | モ−タグレ−ダのブレ−ド制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5883735A true JPS5883735A (ja) | 1983-05-19 |
Family
ID=16102335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18152881A Pending JPS5883735A (ja) | 1981-11-12 | 1981-11-12 | モ−タグレ−ダのブレ−ド制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5883735A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3331026A1 (de) * | 1983-08-27 | 1985-03-14 | Faun Werke Kissing GmbH, 8901 Kissing | Planierfahrzeug |
| EP0501616A2 (en) * | 1991-03-01 | 1992-09-02 | Spectra Precision, Inc. | Method and apparatus for controlling the blade of a motorgrader |
-
1981
- 1981-11-12 JP JP18152881A patent/JPS5883735A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3331026A1 (de) * | 1983-08-27 | 1985-03-14 | Faun Werke Kissing GmbH, 8901 Kissing | Planierfahrzeug |
| EP0501616A2 (en) * | 1991-03-01 | 1992-09-02 | Spectra Precision, Inc. | Method and apparatus for controlling the blade of a motorgrader |
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