JPS6183727A - Gradient excavation control device for hydraulic shovel - Google Patents

Gradient excavation control device for hydraulic shovel

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Publication number
JPS6183727A
JPS6183727A JP20552484A JP20552484A JPS6183727A JP S6183727 A JPS6183727 A JP S6183727A JP 20552484 A JP20552484 A JP 20552484A JP 20552484 A JP20552484 A JP 20552484A JP S6183727 A JPS6183727 A JP S6183727A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slope
gradient
excavation
hydraulic excavator
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20552484A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Ichiyama
一山 修一
Hiroyasu Nakamura
中村 弘康
Toshihiro Kimura
敏宏 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP20552484A priority Critical patent/JPS6183727A/en
Publication of JPS6183727A publication Critical patent/JPS6183727A/en
Pending legal-status Critical Current

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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To facilitate rectilinear excavation at a given gradient, by a method wherein a gradient, at which excavation is progressed, is compared with a reference gradient, and when the gradient in progress is deviated from the reference gradient, it is alarmed by sound, and the gradient, at which excavation is in progress, is determined from a detecting value to display it. CONSTITUTION:In a hydraulic shovel, slewing angles alpha, beta, gamma, of a boom 2, an arm 3, and a bucket 4 are detected by detectors 10, 11, and 12, and detecting signals Ealpha, Ebeta, and Egamma are inputted to a computing memory part 13. The computing memory part 13, based on Ealpha, Ebeta, and Egamma, computes the position of the forward end of a bucket, and computes the locus gradient of the forward end of the bucket with a horizontal plane. Further, a reference position is stored according to an instruction from a reference position setting switch 14, and a given gradient is stored according to an instruction from a reference gradient setting switch 15. When deviation between the reference gradient and the detecting gradient exceeds a specified range, an alarm signal is outputted from the computer 13. This enables execution of excavation at a given gradient.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、油圧ショベルで斜面を掘削形成する場合の掘
削を制御する油圧ショベルの勾配掘削制御装置に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a slope excavation control device for a hydraulic excavator that controls excavation when excavating and forming a slope with a hydraulic excavator.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

油圧ショベルの掘削作業においては、オペレータは油圧
ショベルのパケットを目で追いながら操作レバーを手勲
操作してこれを移動し、掘削を行なう。このように、掘
削作業は専ら人間の視覚に頼って行なわれているため、
例えば、法面整形作業のように、掘削面に勾配を形成す
る作業においては、定められた勾配に形成することは極
めて困難であり、基準の勾配をもりた水系を設置する等
、何等かの付加手段を必要とした。まして、作業現場が
暗い場合、車体のある地上面より下方を掘削する場合、
水面下を掘削する場合等、オペレータがパケットを視認
できない状態にある場合には、付加手段を設けたとして
も、定められた勾配に形成することはほとんど不可能で
あった。
During excavation work using a hydraulic excavator, an operator moves the hydraulic excavator packet by manually operating a control lever while following the packet on the hydraulic excavator with his or her eyes to perform excavation. In this way, excavation work relies exclusively on human vision, so
For example, when forming a slope on an excavation surface such as slope shaping work, it is extremely difficult to form a slope to a specified slope, so it is necessary to add some additional measures such as installing a water system with a standard slope. I needed the means. Furthermore, if the work site is dark, or if you are excavating below the ground level where the vehicle body is,
When the operator is unable to see the packet, such as when excavating under water, it is almost impossible to form the packet at a predetermined slope even if an additional means is provided.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、このような事情に謹みてなされたものであり
、その目的は、掘削面を容易に所定の勾配に形成するこ
とができる油圧シ茸ぺ〃の勾配掘F’j11制御装置を
提供するにある。
The present invention has been devised in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a hydraulic mushroom slope excavation F'j11 control device that can easily form an excavation surface to a predetermined slope. There is something to do.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上記の目的を達成するため、本発明は、油圧シ蘭ペルの
フロントの所定個所の位置を角度検出器等の検出装置の
検出値に基づいて演算し、当該所定個所の任意の位置を
基準位置として指定するとともに、この基準位置からの
所定平面に対する基準勾配を指定し、一方、前記所定個
所の移動軌跡の前記所定平面に対する勾配を前記所定個
所の位置から演算し、この演算値と前記基準勾配との偏
差が所定の範囲から外れたとき信号を出力するようにし
たことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention calculates the position of a predetermined part on the front of a hydraulic cylinder based on the detected value of a detection device such as an angle detector, and sets any position of the predetermined part to a reference position. At the same time, specify a reference gradient with respect to a predetermined plane from this reference position, and on the other hand, calculate the gradient of the movement locus of the predetermined location with respect to the predetermined plane from the position of the predetermined location, and calculate this calculated value and the reference gradient with respect to the predetermined plane. It is characterized in that a signal is output when the deviation from the above is out of a predetermined range.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on illustrated embodiments.

第1図は本発明の実施例に係る油圧ショベルの勾配掘削
制御装置のブロック図である。図で、10は油圧ショベ
ルのブーム角を検出するブーム角検出器、11はアーム
角を検出するアーム角検出器、氏はパケット角を検出す
るパケット角検出器である。各検出器10.11,12
からは検出したブーム角α、アーム角β、パケット角r
に応じた信号Eα、Eβ、ETが出力される。13は演
算記憶部であり、信号Eα、Eβ、E、に基づいてパケ
ット先端の位置を演算する位置演算部、水平面に対する
パケット先端の軌跡の勾配を演算する勾配演算部、所要
の値を記憶する記憶部等を備えている。14は選定され
た基準位置を記憶部に設定する基準位置設定スイッチ、
15は所定の勾配を記憶部に設定する基準勾配設定スイ
ッチである。16は演算記憶部13で演算された勾配を
表示する表示部であり、例えば液晶等により勾配がディ
ジタル値で表示される。
FIG. 1 is a block diagram of a slope excavation control device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. In the figure, 10 is a boom angle detector for detecting the boom angle of a hydraulic excavator, 11 is an arm angle detector for detecting an arm angle, and 11 is a packet angle detector for detecting a packet angle. Each detector 10, 11, 12
, the detected boom angle α, arm angle β, and packet angle r
Signals Eα, Eβ, and ET are output according to. Reference numeral 13 denotes a calculation storage unit, which stores a position calculation unit that calculates the position of the packet tip based on the signals Eα, Eβ, and E, a gradient calculation unit that calculates the gradient of the trajectory of the packet tip with respect to the horizontal plane, and required values. It is equipped with a storage section, etc. 14 is a reference position setting switch for setting the selected reference position in the storage unit;
Reference numeral 15 denotes a reference slope setting switch for setting a predetermined slope in the storage section. Reference numeral 16 denotes a display unit that displays the slope calculated by the calculation storage unit 13, and the slope is displayed as a digital value on, for example, a liquid crystal display.

17は演算記憶部13の比較演算結果に応じて作動する
ブザー等の音響装置である。
Reference numeral 17 denotes a sound device such as a buzzer that operates according to the comparison result of the calculation storage section 13.

ここで、演算記憶部13の演算を第2図、第3図および
第4図により説明する。第2図は法面整形作業中の油圧
ショベルの概略構成の側面図である。
Here, the calculations of the calculation storage section 13 will be explained with reference to FIGS. 2, 3, and 4. FIG. 2 is a side view of the schematic configuration of the hydraulic excavator during slope shaping work.

図で1は油圧ショベルの本体、2は回動支点人を中心と
して本体1に可回動に取付けられたプーム、3は回動支
点Bを中心としてプーム2に可回動に取付けられたアー
ム、4は回動支点Cを中心としてアーム3に可回動に取
付けられたパケットである。Dはパケット4の先端部、
Hは地上面を、又、Kは法面勾配を示す。プーム2とア
ーム3によりフロントリンク機構が構成され、アーム3
がない油圧ショベルの場合はプーム2のみがフロン) 
IJンク機構を構成する。5はプーム2を本体lに対し
て俯仰させるプームシリンダ、6はアーム3をプーム2
に対して揺動させるアームシリンダ、7はパケット4を
アーム3に対して回動させるパケットシリンダである。
In the figure, 1 is the main body of the hydraulic excavator, 2 is a poom that is rotatably attached to the main body 1 around the rotation fulcrum B, and 3 is an arm that is rotatably attached to the poom 2 around the rotation fulcrum B. , 4 is a packet rotatably attached to the arm 3 about a rotation fulcrum C. D is the tip of packet 4,
H indicates the ground surface, and K indicates the slope slope. A front link mechanism is composed of the poom 2 and the arm 3, and the arm 3
If the hydraulic excavator does not have one, only the poom 2 has Freon)
Configure the IJ link mechanism. 5 is a poom cylinder that raises the poom 2 with respect to the main body l; 6 is a poom cylinder that moves the arm 3 to the poom 2
The arm cylinder 7 is a packet cylinder that rotates the packet 4 relative to the arm 3.

各シリンダ5,6.7は操作レバー(図示せず)により
手動操作される。このような油圧シ箇ベルにおいて、パ
ケット3の先端部りの動きを知れば、掘削点の位置およ
び勾配Kを正確に把握することができることとなる。
Each cylinder 5, 6.7 is manually operated by an operating lever (not shown). In such a hydraulic excavation bell, if the movement of the tip of the packet 3 is known, the position and slope K of the excavation point can be accurately grasped.

第3図はフロントリンク機構およびパケットの座標を示
す図である。この座標は、プーム1の回動支点人を原点
とし、この原点から水平方、向にX軸を、垂直方向にh
軸をとりで示される。11は回動支点へと回動支点8間
の距離、12は回動支点Bと回動支点C間の距離、ムは
回動支点Cとパケット先端り間の距離を示し、又、パケ
ット先端りの座標を(xD、hD)とする。又、αはプ
ーム2がX軸となす角、即ちブーム角、βはアーム3が
プーム2となす角から90°を減じた角、即ちアーム角
、rはパケット先端りがアーム3となす角、即ちパケッ
ト角である。ここで、角αはX軸を基準とし、又、角β
は線分ABの垂線を基準とし、さらに、角γは線分BC
を基準とし、それぞれ矢印■方向に測定した角度を正と
する。したがって、角αは負の値、角β、rは正の値と
なる。
FIG. 3 is a diagram showing the front link mechanism and the coordinates of the packet. These coordinates have the rotation fulcrum of Poom 1 as the origin, and from this origin, the X axis is in the horizontal direction, and the h axis is in the vertical direction.
The axis is indicated by taking the axis. 11 is the distance between the rotation fulcrum and the rotation fulcrum 8, 12 is the distance between the rotation fulcrum B and the rotation fulcrum C, MU is the distance between the rotation fulcrum C and the edge of the packet tip, and Let the coordinates be (xD, hD). Also, α is the angle that the poom 2 makes with the X axis, that is, the boom angle, β is the angle that is obtained by subtracting 90° from the angle that the arm 3 makes with the poom 2, that is, the arm angle, and r is the angle that the tip of the packet makes with the arm 3. , that is, the packet angle. Here, the angle α is based on the X axis, and the angle β
is based on the perpendicular line of line segment AB, and angle γ is based on line segment BC
is the standard, and the angle measured in the direction of the arrow ■ is positive. Therefore, the angle α has a negative value, and the angles β and r have positive values.

以上のように定めたとき、パケット先端りの位置(xD
、hI))は次式で与えられる。
When determined as above, the position of the edge of the packet (xD
, hI)) is given by the following equation.

hD= l、 sinα−4,cog (α+β’)+
l、 cos (α+β+r)・・・・・・・・・(1
) XEI = l、 cosα+1ffisin (α+
β)−JI Sin (α+β十r)・・・・・・・・
・(2) 第4図はパケット先端りにより形成される勾配を示す線
図である。図で、Doは勾配を形成する際の基準となる
パケット先端りの位置であり、その座標を(Xno、 
ht+o)とする。K!は基準位置D0を起点として形
成される巨像とする勾配(基準勾配)であり、又、K1
は基準位置Doを起点として形成される実際の勾配であ
る。今パケットの爪先が位置り、にあるとし、この位t
Dtから基準勾配に、の線におろした垂線と基準勾配に
、との交わる位置をり、とする。位tD+の座標を(x
D 1 ehol)、位tt、Dtの座標を(xD2 
 hD2)とする。
hD= l, sin α-4, cog (α+β')+
l, cos (α+β+r)・・・・・・・・・(1
) XEI = l, cosα+1ffisin (α+
β)-JI Sin (α+β0r)・・・・・・・・・
-(2) FIG. 4 is a diagram showing the slope formed by the edge of the packet. In the figure, Do is the position of the tip of the packet which is the reference when forming the gradient, and its coordinates are (Xno,
ht+o). K! is the slope (reference slope) of the colossal image formed starting from the reference position D0, and K1
is an actual gradient formed starting from the reference position Do. Assume that the toe of the packet is now located at t.
Let the intersection of the perpendicular line drawn from Dt to the reference slope and the reference slope be, . The coordinates of position tD+ are (x
D 1 ehol), position tt, Dt coordinates (xD2
hD2).

Qoは位置り、を通りh軸に平行な線と勾配に!との交
点、Poは前記の線と基準位置D0を通りX軸に平行な
線との交点、Qlは位置り、から延ばした線分P。Qo
の垂線と勾配に、との交点、P□は交点Q1を通るh軸
に平行な線と線分Did0との交点である。
Qo is the position, passing through the line parallel to the h axis and the slope! , Po is the intersection point of the above line and a line passing through the reference position D0 and parallel to the X axis, Ql is the position, and the line segment P extended from. Qo
The intersection point between the perpendicular line and the slope, P□ is the intersection point between the line parallel to the h-axis passing through the intersection point Q1 and the line segment Did0.

ここで、線分り、PoをXとし、線分D1F、をHとす
ると、実際の勾配に1は K1=T     ・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(3)で表わされる。と
ころで、値X、Hは位置Do。
Here, if the line segment Po is X and the line segment D1F is H, then the actual slope is 1, which is K1=T...
・・・・・・・・・・・・・・・It is expressed as (3). By the way, the values X and H are the position Do.

Dlの座標から X=xコo+xX11…l・曲−…曲…曲…−・(4)
H=  h、、 −h、l   ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5)とな
り、これら各座標値は前記(1)式、(2)式により求
められることから、実際の勾配に、を得ることができる
From the coordinates of Dl, X=xko+xX11…l・song−…song…song…−・(4)
H= h,, -h, l ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(5) Since each of these coordinate values is obtained from the above equations (1) and (2), the actual slope , can be obtained.

ところで1図のように、実際の掘削勾配に1が基準勾配
に、からずれている場合、実際の掘削位置り、における
基準勾配に2に対する位置誤差は線分り、 D、で表わ
される。ここで、謝方り、 D、の長さをΔYj線分D
IQtの長さをΔX、線分DsQoの長さをΔHとして
位置誤差ΔYを求めると、図から、線分DoP、の長さ
はに、・H2線分PoQoの長さは X/Ktであるか
ら、長さΔX。
By the way, as shown in Figure 1, when the actual excavation slope 1 deviates from the reference slope, the positional error at the actual excavation position with respect to the reference slope 2 is represented by a line segment D. Here, the length of D is expressed as ΔYj line segment D
If we calculate the position error ΔY by setting the length of IQt as ΔX and the length of line segment DsQo as ΔH, we can see from the figure that the length of line segment DoP is ・The length of H2 line segment PoQo is X/Kt From, the length ΔX.

ΔHは ΔX=X−X、・H・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・(6)であり、結局、位置誤差4Yは
、 として求めることができ、これにより位を誤差ΔYを得
ることができる。
ΔH is ΔX=X−X,・H・・・・・・・・・・・・・・・
......(6), and in the end, the position error 4Y can be obtained as follows, and thereby the position error ΔY can be obtained.

以上のことから、実際掘削してゆく勾配に、が基準勾配
に、から外れないようにするには、その勾配形成の作業
中、常に上記位!i誤差ΔYが許容範囲内にあるように
監視すればよいことKなる。
From the above, in order to ensure that the actual excavation slope does not deviate from the reference slope, it is important to always maintain the above-mentioned slope during the slope formation process. It is sufficient to monitor the i error ΔY to be within the allowable range.

そして、上記の演算および位′lkt、誤差ΔYの監視
はta1図に示す演算記憶部13により実行される。
The above calculations and the monitoring of the position 'lkt and the error ΔY are executed by the calculation storage section 13 shown in diagram ta1.

以下、本実施例の動作を第5図に示すフローチャートを
参照しながら説明する。まず、基準位置を設定し、その
位置から所定の勾配を形成する作業を実施する場合、当
該基準位置にパケット先端りを移動して基準位置設定ス
イッチ14をON状態に切換える。演算記憶部13では
この基準位置設定スイッチ14の状態を判断しく手順S
、 )、ON状態に切換えられている場合、記憶部の所
定のアドレスに記憶されている数値を、演算されたパケ
ット先端りの位!(基準位置Do )の座標値に変更す
る(手順St )。なお、手順S、で基準位置設定スイ
ッチ14がON状態に切換えられていないと判断された
場合には、基準位11Doは上記アドレスに記憶されて
い次位が基準位置として用いられる。次に、パケット先
端りをほぼ所定の勾配に沿うように移動させながら、そ
のときの角度α、β、γに基づきさきの数式により勾配
に1を演算しく手順Ss)、その演算値を表示部16に
記憶する(手順84 )。オペレータは、表示部16に
表示された値をみながら、その値が基準勾配に、になり
たとき基準勾配設定スイッチ15をON状態に切換える
。基準勾配設定スイッチ15の切換えは演算記憶部13
により判断され(手111+ii Sg )、そのとき
表示部16に表示された勾配に、を基準勾配として記憶
部の他の所定アドレスに記憶する(手順S、)。なお、
手順Ssで基準勾配スイッチ15が切換えられていない
と判断された場合には、当該他の所定アドレスにさきに
記憶されていた値が基準勾配として用いられる。
The operation of this embodiment will be described below with reference to the flowchart shown in FIG. First, when a reference position is set and a predetermined gradient is to be formed from that position, the leading edge of the packet is moved to the reference position and the reference position setting switch 14 is turned on. The calculation storage unit 13 judges the state of the reference position setting switch 14 in step S.
, ), when it is switched to the ON state, the numerical value stored in the predetermined address of the storage unit is calculated as the digit of the calculated packet tip! The coordinate values are changed to those of the reference position Do (step St). Note that if it is determined in step S that the reference position setting switch 14 is not switched to the ON state, the reference position 11Do is stored at the above address and the next position is used as the reference position. Next, while moving the edge of the packet almost along a predetermined slope, calculate 1 for the slope using the previous formula based on the angles α, β, and γ at that time (step Ss), and display the calculated value on the display. 16 (step 84). While viewing the value displayed on the display section 16, the operator switches the reference slope setting switch 15 to the ON state when the value reaches the reference slope. The switching of the reference gradient setting switch 15 is performed by the calculation storage section 13.
(hand 111+ii Sg), and the slope displayed on the display section 16 at that time is stored as a reference slope at another predetermined address in the storage section (step S). In addition,
If it is determined in step Ss that the reference gradient switch 15 has not been switched, the value previously stored at the other predetermined address is used as the reference gradient.

以後、パケット先端りが移動して勾配形成作業が進めら
れるにしたがって、各位置(位置D1に相当する)にお
ける基準勾配に対する位置誤差ΔYがさきの演算式によ
り算出される(手I*s、t)。
Thereafter, as the packet tip moves and the gradient forming work progresses, the position error ΔY with respect to the reference gradient at each position (corresponding to position D1) is calculated using the above equation (hand I * s, t ).

この位wL誤差ΔYは演算記憶部13の比較部くおいて
設定値と比較される。本実施例では、設定値として異な
る値の設定値Yl、 Y、 、 Y、が用いられる。
This wL error ΔY is compared with a set value in the comparator section of the calculation storage section 13. In this embodiment, different set values Yl, Y, , Y, are used as the set values.

これら各設定値相互は Yr < Yz < Ysの関
係にある。そこで、演算された位を誤差ΔYはまず最も
大きな設定値Y、と比較される(手順S、)。位置誤差
ΔYが設定値Y、より大きな場合(ΔY〉Y、 )、そ
のとき形成されている勾配は基準勾配より可成り大きく
外れている場合であるから、演算記憶部13から音響v
;c置17に信号を出力して(手順Se)これを吹鳴さ
せる。この場合に出力される信号は連続した信号であり
、これに応じて音響装置17からは連続した音響が発せ
られ、オペレータに、現在形成中の勾配が基準勾配から
大きく外れていることを警告する。手順S、におげろ比
較の結果、位置誤差ΔYが設定値Y、以下であるとき、
今度は位置誤差ΔYが設定値Y!を超え設定値Y、以下
の範囲にあるか否か(Ya≧ΔY> Yt )の比較が
行なわれる(手順S、o)。位置誤差ΔYが当該範囲内
にあるとき、演算記憶部13からは等間隔に断続した信
号が出力され(手順S1.)、音響装置17を断続吹鳴
(例えば、0.3秒吹鳴、0.3秒休止)させてオペレ
ータに形成中の勾配が基準勾配から大きく外れかかって
いることを報らせて注意を促がす。手順S、oで、位f
t誤差ΔYが当該範囲にないと判断され次場合、今度は
位置誤差ΔYが設定値Y、を超え設定値Y2以下の範囲
にあるか否か(Yt≧JY)Yl)の比較が行なわれる
(手順SIり。位置誤差ΔYがその範囲にあるとき、演
算記憶部13からは不等間隔に断続した信号が出力され
(手順S1.)、音響装置17を断続吹鳴(例えば、0
.3秒吹鳴、1秒休止)させて形成中の勾配が基準勾配
から僅かに外れていることを報らせる。手順Sl!で位
置誤差ΔYが当該範囲にないと判断された場合、手順は
再び最初の手順S1に戻る。上記の手IIが繰返されて
いる間、表示部16には常にそのときの勾配に1が表示
されている。
The relationship between these set values is Yr<Yz<Ys. Therefore, the calculated digit error ΔY is first compared with the largest set value Y (step S). When the positional error ΔY is larger than the set value Y (ΔY>Y, ), the slope being formed at that time deviates considerably from the reference slope.
output a signal to position c 17 (step Se) and make it sound. The signal output in this case is a continuous signal, and in response, the acoustic device 17 emits a continuous sound to warn the operator that the slope currently being formed deviates significantly from the reference slope. . In step S, when the position error ΔY is less than or equal to the set value Y as a result of the comparison,
This time, the position error ΔY is the set value Y! A comparison is made to see if the set value Y exceeds the set value Y and is within the range below (Ya≧ΔY>Yt) (steps S, o). When the position error ΔY is within the range, the calculation storage unit 13 outputs a signal that is intermittent at equal intervals (step S1.), and the sound device 17 is activated to make an intermittent sound (for example, a sound of 0.3 seconds, a sound of 0.3 seconds). (second pause) to alert the operator that the slope being formed is about to deviate significantly from the standard slope. In step S, o, position f
If it is determined that the t error ΔY is not within the range, a comparison is made to determine whether the position error ΔY exceeds the set value Y and is within the range of the set value Y2 (Yt≧JY)Yl). Step SI. When the position error ΔY is within the range, the calculation storage unit 13 outputs a signal intermittent at irregular intervals (step S1.), causing the acoustic device 17 to emit an intermittent blast (for example, 0
.. (blows for 3 seconds, pauses for 1 second) to notify that the slope being formed is slightly deviated from the standard slope. Procedure Sl! If it is determined that the position error ΔY is not within the range, the procedure returns to the first step S1. While the above-mentioned move II is being repeated, 1 is always displayed on the display section 16 for the slope at that time.

なお、設定値は必ずしも3つ設げる必要はなく、1つ又
は複数個設けることができる。又、適宜設定値を選定す
ることにより、形成中の勾配が基準勾配のどちら側にず
れたかを報知することもできる。さらに、表示部に表示
される勾配は数値でなく、基準勾配と形成中の勾配を線
分で表示することもできる。草らに又、基準勾配の設定
は、必ずしもパケットの基準位置からの移動によって決
定する必要はなく、パケットを空間中で移動させて決定
することもでき、又、パケットを移動することなく、直
接所要の数値を設定することもできる。
Note that it is not necessary to provide three setting values, and one or more setting values may be provided. Furthermore, by selecting an appropriate set value, it is also possible to notify which side of the reference slope the slope being formed has shifted to. Furthermore, the slope displayed on the display unit is not a numerical value, but the reference slope and the slope being formed can also be displayed as line segments. Furthermore, the setting of the reference slope does not necessarily have to be determined by moving the packet from its reference position; it can also be determined by moving the packet in space, or it can be determined by directly moving the packet without moving it. You can also set the desired value.

又、必ずしもパケット爪先を位置演算の基準とする必要
はなく、他の適宜の個所を基準としてもよい。
Further, it is not always necessary to use the packet toe as a reference for position calculation, and other appropriate locations may be used as a reference.

このように、本実施例では、形成中の勾配を演算により
算出し、これを表示するとともに、この勾配と基準勾配
とを比較し、基準勾配からずれた場合音響により報知す
るようにしたので、形成中の勾配を知ることができると
ともに、基準勾配からのずれを容易に防止することがで
き、未熟練者でも正しい勾配を形成することができる。
In this way, in this embodiment, the slope being formed is calculated and displayed, and this slope is compared with the reference slope, and if it deviates from the standard slope, an acoustic notification is given. The slope being formed can be known, deviation from the reference slope can be easily prevented, and even an unskilled person can form the correct slope.

又、勾配表示を見ることにより、あるいは音響を聴取す
ることにより正確だ勾配を形成することができるので、
勾配形成部分の視認ができなくても作業を実施すること
ができる。さらに、水系等の付加手段を設置する必要が
ないので、作業効率を着るしく向上させることができる
Also, you can form an accurate slope by looking at the slope display or listening to the sound.
Work can be carried out even if the slope forming part cannot be visually recognized. Furthermore, since there is no need to install additional means such as a water system, work efficiency can be significantly improved.

なお、以上の実施例の説明ではバックホーフロントを有
する油圧シダベルについて説明したが、ローダフロント
を有する油圧ショベルでも同様に実施することができる
。又、渋面整形作業だけでなく、勾配形成を伴う作業で
あれば適用可能である。
In addition, in the above description of the embodiment, a hydraulic fender bell having a backhoe front was described, but the present invention can be similarly implemented with a hydraulic excavator having a loader front. Moreover, it is applicable not only to frown face shaping work but also to any work that involves gradient formation.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、本発明では、基準位置からの勾配を
演算により算出し、これを基準勾配と比較し、基準勾配
に対し所定範囲外にはずれたとき信号を出力するように
したので、形成中の勾配を容易に所定の勾配に形成する
ことができる。又、上記信号を利用して作業ができるの
で、勾配形成部分の視認ができない場所に対しても作業
を実施することができる。さらに、水系等の付加手段を
設置する必要がないので、作業効率を着るしく向上させ
ることができる。
As described above, in the present invention, the slope from the reference position is calculated by calculation, this is compared with the reference slope, and a signal is output when the slope deviates from the reference slope outside a predetermined range. The gradient inside can be easily formed to a predetermined gradient. Furthermore, since the above-mentioned signals can be used for work, work can be carried out even in places where the slope forming part cannot be visually recognized. Furthermore, since there is no need to install additional means such as a water system, work efficiency can be significantly improved.

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

第1図は本発明の実施例に係る油圧ショベルの掘削勾配
検出装置のブロック図、第2図は油圧ショベルの概略構
成の側面図、第3図および第4図は8g1図に示す演算
記憶部における演算を説明するための線図、第5図は第
1図に示す掘削勾配検出装置の動作を説明するフローチ
ャートである。 10・・・・・・ブーム角検出器、 11・四・アーム
角検出器、12・・・・・・パケット角検出器、13・
・・・・・演算記憶部、14・・・・・・基準位置設定
スイッチ、15・・・・・・基準勾配設定スイッチ、1
6・・・・・・表示部、17・・・・・・音響装置。 第1図 第2図
Fig. 1 is a block diagram of an excavation slope detection device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view of the schematic configuration of the hydraulic excavator, and Figs. 3 and 4 are the calculation storage section shown in Fig. 8g1. FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of the excavation slope detection device shown in FIG. 1. 10...Boom angle detector, 11.4.Arm angle detector, 12.....Packet angle detector, 13.
...Calculation storage unit, 14...Reference position setting switch, 15...Reference gradient setting switch, 1
6...Display unit, 17...Audio device. Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、本体と、この本体に可回動に取付けられた複数の揺
動部分を有するフロントとを備えた油圧ショベルにおい
て、前記各揺動部分の位置を検出する位置検出装置と、
これら各位置検出装置の検出値に基づいて前記フロント
の所定個所の位置を演算する位置演算部と、前記所定個
所の任意位置を基準位置として指定する基準位置指定手
段と、前記所定個所の移動軌跡の所定平面に対する勾配
を演算する勾配演算部と、基準勾配を指定する基準勾配
指定手段と、前記勾配演算部で演算された値と前記基準
勾配との偏差が所定の範囲から外れたとき信号を出力す
る信号出力手段とを設けたことを特徴とする油圧ショベ
ルの勾配掘削制御装置 2、特許請求の範囲第1項において、前記信号出力手段
は、前記勾配演算部で演算された値と前記基準勾配との
差を演算する減算部と、この減算部で演算された減算値
と予め定められた設定値とを比較して前記減算値が前記
設定値により定められる範囲外の値のとき警報信号を出
力する比較部とで構成されていることを特徴とする油圧
ショベルの勾配掘削制御装置 3、特許請求の範囲第2項において、前記比較部は、異
なる設定値を有する複数の比較器で構成されていること
を特徴とする油圧ショベルの勾配掘削制御装置
[Claims] 1. A position detection device for detecting the position of each of the swinging parts in a hydraulic excavator that includes a main body and a front that is rotatably attached to the main body and has a plurality of swinging parts. and,
a position calculation unit that calculates the position of a predetermined part of the front based on the detected values of each of these position detection devices; a reference position designation means that designates an arbitrary position of the predetermined part as a reference position; and a movement trajectory of the predetermined part. a gradient calculation unit that calculates a slope with respect to a predetermined plane of the plane; a reference slope designation unit that specifies a reference slope; A slope excavation control device 2 for a hydraulic excavator, characterized in that a signal output means is provided for outputting a signal. A subtraction unit that calculates the difference from the slope; and a subtraction unit that compares the subtraction value calculated by this subtraction unit with a predetermined set value, and generates an alarm signal when the subtraction value is outside the range determined by the set value. A slope excavation control device 3 for a hydraulic excavator is characterized in that the comparator is configured with a plurality of comparators having different set values. A slope excavation control device for a hydraulic excavator characterized by:
JP20552484A 1984-10-02 1984-10-02 Gradient excavation control device for hydraulic shovel Pending JPS6183727A (en)

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