JPS61266740A - 油圧シヨベルの掘削制御方法 - Google Patents

油圧シヨベルの掘削制御方法

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JPS61266740A
JPS61266740A JP10493885A JP10493885A JPS61266740A JP S61266740 A JPS61266740 A JP S61266740A JP 10493885 A JP10493885 A JP 10493885A JP 10493885 A JP10493885 A JP 10493885A JP S61266740 A JPS61266740 A JP S61266740A
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boom
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angular velocity
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Hajime Yasuda
元 安田
Shuichi Ichiyama
一山 修一
Yukio Aoyanagi
青柳 幸雄
Kunio Kashiwagi
柏木 邦雄
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • 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
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、バックホウ油圧ショベルの百a掘削等におけ
る掘削制御方法に関する。
〔発明の背景〕
一般に%油圧ショベルによる直線掘削制御ではポンプ、
切換弁等の流量制御手段の最大吐出量によりシリンダの
伸縮速度が制限されるため、必然的にアーム角速度およ
びブーム角速度の最大値も制限を受ける。このため、こ
の制限を越える目標角速度で、ブームあるいはアームを
動かそうとすると、あらかじめ設定される軌跡に対して
バケットの刃先が太き(はずれることになる。このよう
なことから、特開昭52−97088号に示されるもの
が提案されているが、この従来技術は、掘削速度指令信
号より算出される目標とする水平方向の掘削速度および
垂直方向の掘削速度と%実際のアーム先端の速度信号よ
り算出される水平方向の掘削速度および垂直方向の掘削
速度との偏差が大きくなると指令信号を絞るようにした
もので、これによって目標軌跡を大きくはずれてい(の
を防いでいる。
しかし、この従来の技術にあっては、掘削開始時の水平
方向の掘削速度および垂直方向の掘削速度の偏差が大き
くなりやすく、したがって掘削精度を上げようとすると
掘削速度を抑えなければならず、掘削作業能率の向上を
図り難い。
〔発明の目的〕
本発明の油圧ショベルの掘削制御方法は、上記した従来
技術における実情VC!みてなされたもので、その目的
は、掘削開始時の水平方向の掘削速度および垂直方向の
掘削速度の偏差を小さくすることのできる油圧ショベル
の掘削制御方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために本発明は、目標アーム角速度
あるいはブーム角速度を、アームシリンダあるいはブー
ムシリンダに供給される最大流量に基づいて演算される
最大アーム角速度あるいは最大ブーム角速度を越えない
ように設定した構成にしである。
〔発明の実施例〕
以下1本発明の油圧ショベルの掘削制御方法を図に基づ
いて説明する。第1図は本発明の掘削制御方法が適用さ
れる油圧ショベルを示す説明図、1J!2図は本発明の
一実施例を説明するフローチャートである。
第1図において、1は本体に回動可能に連結されたブー
ム% 2はこのブームlに回動可能に連結されたアーム
、3はアーム2に回動可能忙連結されたバケット% 4
はブームlを回動させるブームシリンダ、5はアーム2
を回動させるアームシリンダ、6はバケット3を回動さ
せるバケットシリンダである。7は本体に対するブーム
1の回動角度βを検出するブーム角度検出器、8はブー
ムl圧対するアーム2の相対回動角度αを検出するアー
ム角度検出器、9はアーム2に対するバケット3の相対
回動角度γを検出するバケット角度計である。また、l
Oはアームシリンダ5に供給可能な最大流量鵬、を設定
する設定器、11はブームシリンダ4に供給可能な最大
流量値Q、を設定する設定器、15は水平面に対する掘
削角度φを検出する掘削角度検出装置である。また、2
0は上述したブーム角度検出器7.アーム角度検出器8
゜バケット角度計9、流量検出器10,11.および掘
削角度検出装置15が接続される制御部で、fl L 
Ittマイクロコンピュータから成っており、信号を取
込む入力装置12.入力装置12からの信号によりバケ
ット3が掘削角度φの直線軌跡に沿って動くための目標
アーム角速度、および目標ブーム角速度を演算する演算
装置13、この演算装置13の演算結果に基づき、アー
ムシリンダ5およびブームシリンダ4を駆動する駆動信
号を出力する出力装置14を備え℃いる。
上述した第1図に示す油圧ショベルにおい℃、本発明は
例えば第2図のフローチャートに示すようにして掘削制
御をおこなう。
すなわち、まず制御部200Å力ge置12ic、手順
21,22,23,24,25,26に示すように、バ
ケット角度計9より出力される角度γと、ブーム角度検
出器7より出力される角度βと、アーム角度検出器8よ
り出力される角度αと、設定器11より出力される最大
流量値Q、と、設定器lOより出力される最大流量値Q
、と、掘削角度検出装置15より出力される掘削角度φ
を読み込む。次いで手順27.28に示すよ5に、演算
装置13で入力装置12からの信号のうちの最大流量値
Q1とブームlの回動角度βからブーム1の角速度の最
大値である角速度βm&Xを求める演算をおこない、ま
た最大流量値Q、とアーム2の回動角度αからアーム2
の角速度の最大値である角速度(!waxを求める演算
がおこなわれる。また、手順29に示すように、入力装
置12からの信号のうち、掘削角度φ、バケット3の角
度γ、ブーム1の角度β、アーム2の角度αから、直膨
軌跡に沿って動くためのアーム2とブームlの目標角速
度比&。/)。を求める演算がおこなわれる。
そして、この目標角速度比α。/β。に応じてアームシ
リンダ5およびブームシリンダ4を駆動するのであるが
、アーム角速度およびブーム角速度は既に算出された角
速度βm&X 、αantで制限されている。そこで、
この制限された範囲内でα。/β。の比となる目標アー
ム角速度台と目標ブーム角速度会・の値を決める操作を
同演算装置13はおこなう。
すなわち1手順30のα。/β。≧αm@X/βm&X
の判断が満足された場合には、手順31.32に移り、
舎= amax x K、 、 免= (110/(1
゜) x (!wax x Kl  (ここでに、はO
≦に1≦1の定数)の演算がおこなわれ、また手順30
の判断が満足されない場合には、手順33.34に移り
、’3=(cco/λ) x /wax xKl。
会。=4max xK、の演算がおこなわれる。次いで
手順35に移り、目標とするブーム回動角度と実際のブ
ーム回動角度との角度偏差なΔβ、制御ゲインなに、と
して、’>+=’?。+Δβ×胸の演算がおこなわれ1
次いで手順36.37に示すように演算装置1113か
ら上述のよ5Kして得られた’−Isに相応する信号が
出力装置14に送られ、出力値fIt14はこれらの舎
、先に相応する信号を駆動信号としてアームシリンダ5
.ブームシリンダ4に出力する。これによってアーム2
およびブームlが作動し、所望の直線掘削をおこなうこ
とができる。
このよ5に構成した実施例にあっては、0≦に≦1で制
約されたに1をamax #βmhx  K乗すること
により得られる舎および六によってアーム2およびブー
ムlを作動させるようにしであることから掘削軌跡をは
ずれる度合を小さくでき、したがって掘削開始時の水平
方向の掘削速度および垂直方向の掘削速度の偏差を小さ
くすることができる。また、K、を大きく設定すれば掘
削速度を十分に大きくすることができる。
なお、上記実施例にあっては、ブームlの他にアーム2
を1つ設けた一般的な油圧ショベルに適用した例を挙げ
たが1本発明はこれに限られず、アーム2を複数備えた
いわゆる多関節構造を有する油圧ショベル[4用しても
よい。
また、上記実施例にあっては、第2図に示す手順35で
fx =Io+Δβx K、 の演算をおこない、この
ようにして得られたゑ に相応する信号でブーム1を駆
動するようにしであるが1本発明はこれに限られず1手
+11iiiL 35 Kよる演算はおこなわず、手$
32.あるいは手順34で得られた九に相応する信号に
よってブーム1を駆動し、その代りに目標とするブー4
20回動角度と実際のブー420回動角度との角度偏差
なΔα、制御ゲインなK。
として A、 =A+ΔαxK、の演算をおこない、こ
のよ51Cして得られた舎、に相応する信号でアーム2
を駆動するよ5にしてもよく、また上述した恋と杏、と
の双方に相応する信号でブーム1.アーム2を駆動する
よ5Kt、てもよい。
〔発明の効果〕 本発明の油圧ショベルの掘削制御方法は以上のように構
成しであることから、掘削開始時の水平方向の掘削速度
および垂直方向の掘削速度の偏差を/トさくすることが
でき、それ故、十分な掘削精度を保ったまま、掘削速度
を大きくすることができ、従来に比べて掘削作業能率を
向上させることのできる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の掘削制御方法が適用される油圧ショベ
ルの一例を示す説明図、第2図は本発明の油圧ショベル
の掘削制御方法の一実施例を説明するフローチャートで
ある。 1・・・・・・ブーム、2・・・・・・アーム、3・・
・・・・バケット。 4・・・φ・・ブームシリンダ、15・・・…アームシ
リンダ、6・・・・・・バケットシリンダ、7・・・・
・・ブーム角度検出器、8・・・・・・アーム角度検出
器、9・・・・・・バケット角度計、10.11・・・
・・・設定器% 12・・・・・・入力装置。 13・・・・・・演算装置、14・・・・・・出力装置
、15・・・・・・掘削角度検出装置、20・・・・・
・制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、バケットがあらかじめ設定された軌跡に沿つて動く
    ように、少なくともアームシリンダおよびブームシリン
    ダを駆動させるフィードバック制御系を備えた油圧ショ
    ベルの掘削制御方法において、目標アーム角速度あるい
    はブーム角速度を、上記アームシリンダあるいはブーム
    シリンダに供給される最大流量に基づいて演算される最
    大アーム角速度あるいは最大ブーム角速度を越えないよ
    うに設定したことを特徴とする油圧ショベルの掘削制御
    方法。
JP10493885A 1985-05-18 1985-05-18 油圧シヨベルの掘削制御方法 Expired - Lifetime JPH0633606B2 (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6282127A (ja) * 1985-10-08 1987-04-15 Komatsu Ltd パワ−シヨベルにおける作業機の制御装置
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EP0803614A1 (en) * 1996-04-26 1997-10-29 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Locus control system for construction machines

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