JPS6337211B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6337211B2
JPS6337211B2 JP4402082A JP4402082A JPS6337211B2 JP S6337211 B2 JPS6337211 B2 JP S6337211B2 JP 4402082 A JP4402082 A JP 4402082A JP 4402082 A JP4402082 A JP 4402082A JP S6337211 B2 JPS6337211 B2 JP S6337211B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bucket
arm
excavation
boom
sensor
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.)
Expired
Application number
JP4402082A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58160437A (en
Inventor
Kazushige Ikeda
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.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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 Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP4402082A priority Critical patent/JPS58160437A/en
Publication of JPS58160437A publication Critical patent/JPS58160437A/en
Publication of JPS6337211B2 publication Critical patent/JPS6337211B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バツクホウやフエイスシヨベル等の
シヨベル作業車、詳しくは、ブーム8を上下揺動
操作自在に旋回台2に取付け、伸縮操作自在なア
ーム9を前記ブーム8に揺動操作自在に取付け、
バケツト10を回転操作自在に前記アーム9に取
付けるとともに、これらを駆動する油圧シリンダ
を備えるシヨベル作業車に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a shovel work vehicle such as a backhoe or a face excavator, in particular, a boom 8 is attached to a swivel base 2 so as to be able to swing up and down, and an arm 9 that can be freely extended and retracted is mounted on the boom 8. Attached for easy operation,
The present invention relates to a shovel vehicle equipped with a bucket 10 rotatably attached to the arm 9 and a hydraulic cylinder for driving the bucket.

この種のシヨベル作業車は、溝掘りその他の掘
削作業等に用いられるが、従来の作業車にあつて
は、所定深さの掘削を正確に行うのは極めて困難
であつた。即ち、作業車上にいる操縦者からは掘
削箇所が見えにくく、殊に掘削深さの目測が極め
て困難であり、その上、アームの伸縮に起因し
て、ブームやアームの揺動角と掘削深さとの相関
が大きく変化し、したがつて、殆ど勘によつて掘
削せざるを得なかつた。また、たとえ掘削深さを
監視する補助員を付けたとしても、所詮目測によ
る深さ測定であるから、その正確さには限界があ
り、人数を要する割には大して効果が上がらな
い。従つて、掘削深度が深すぎて埋め戻したり、
あるいは、浅すぎて再び掘削し直すというような
非能率的な作業にならざるを得ず、特に、深く掘
削しすぎて地中に埋設されたガス管等の敷設物を
破壊するという事故をひき起し易いという点に大
きな欠点があつた。
This type of shovel vehicle is used for digging trenches and other excavation work, but with conventional work vehicles, it is extremely difficult to accurately excavate to a predetermined depth. In other words, it is difficult for the operator on the work vehicle to see the excavated area, and it is especially difficult to visually estimate the depth of excavation.Furthermore, due to the extension and contraction of the arm, the swing angle of the boom and arm and the excavation depth are extremely difficult to see. The correlation with depth varied greatly, so excavation had to be done mostly by intuition. Moreover, even if an assistant person is assigned to monitor the excavation depth, since the depth is measured by eye, there is a limit to its accuracy, and the effectiveness is not very high considering the number of people required. Therefore, the excavation depth is too deep and backfilling is required.
Alternatively, if the depth is too shallow, the work has to be re-excavated, which is inefficient and can lead to accidents such as digging too deep and destroying underground structures such as gas pipes. The major drawback was that it was easy to wake up.

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたもので
あつて、所定深さの掘削を正確にかつ可及的に少
ない人員で効率よく行なえるシヨベル作業車を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a shovel vehicle that can excavate to a predetermined depth accurately and efficiently with as few personnel as possible.

本発明によるシヨベル作業車が要旨とする特徴
構成は、前記ブームの前記旋回台に対する上下角
度を検出する第1センサーと、前記アームの前記
ブームに対する角度を検出する第2センサーと、
前記バケツトの前記アームに対する角度を検出す
る第3センサーと、前記アームの長さを検出する
第4センサーと、前記第1ないし第4センサーか
らの情報に基づいて、前記バケツトの掘削縁部の
車体に対する上下位置を求める演算手段と、演算
結果を運転部に表示する演算表示装置と、掘削限
度深さの設定手段と、前記各油圧シリンダの駆動
方向を検出する手段と、この駆動方向検出手段と
前記第1ないし第4センサーの検出結果とから前
記バケツト掘削縁部が下降する方向に駆動してい
る油圧シリンダを特定する判断手段と、前記演算
手段による演算結果を前記設定手段による設定値
と比較して、演算結果が設定深さに達したときに
前記判断手段によつて特定された前記油圧シリン
ダの駆動を停止させる制御手段とを備える点にあ
る。
The features of the shovel vehicle according to the present invention include: a first sensor that detects the vertical angle of the boom with respect to the swivel base; a second sensor that detects the angle of the arm with respect to the boom;
a third sensor that detects the angle of the bucket tote with respect to the arm; a fourth sensor that detects the length of the arm; and a vehicle body at the excavation edge of the bucket tort based on information from the first to fourth sensors. a calculation means for determining the vertical position of the hydraulic cylinder, a calculation display device for displaying the calculation result on the driving section, a means for setting the excavation limit depth, a means for detecting the driving direction of each of the hydraulic cylinders, and the driving direction detecting means. a determining means for identifying a hydraulic cylinder that is driving the bucket excavation edge in a downward direction from the detection results of the first to fourth sensors; and comparing a calculation result by the calculation means with a set value by the setting means. and a control means for stopping the driving of the hydraulic cylinder specified by the judgment means when the calculation result reaches a set depth.

上記特徴構成によれば、演算表示装置によつて
実掘削深さが常時表示されるので、操縦者は、こ
の表示装置さえ見ていれば、その時の掘削深さを
容易にかつ正確に知ることができ、従つて、アー
ム長さの変化を考慮しながら目測や勘に頼つて運
転するという操作上の困難さや煩わしさも無く、
また、補助員を付ける必要も無く、正確に、容易
に、かつ、極めて能率的に所定深さの掘削を行な
えるようになつたのであり、そして、ガス管や水
道管等の破壊事故を未然に防止できるようになつ
た。しかも、実際の掘削深さが予め設定した掘削
深さに達するとそれ以上に深く掘削することがな
いので前記事故を確実に防げるとともに、バケツ
ト掘削縁部が下降する方向に駆動している油圧シ
リンダの駆動だけを停止させるというこの様な構
成を積極的に利用することによつて、一定深さの
溝等の掘削を容易に短時間で行える利点がある。
例えば、掘削限度に達したことに基づいて全ての
油圧シリンダの駆動を停止させる場合は、掘削限
度に達する毎に掘削作業そのものの中断を余儀な
くされるが、本発明の構成によると掘削限度に達
した後も残された油圧シリンダの駆動によつて可
能な限り作業を続行できるから、中断回数が少な
くなり、結果的に一定深さの溝等の掘削を短時間
で完了できる利点がある。
According to the above characteristic configuration, the actual excavation depth is constantly displayed on the calculation display device, so the operator can easily and accurately know the current excavation depth by looking at the display device. Therefore, there is no operational difficulty or hassle of relying on visual estimation or intuition while taking into account changes in arm length.
In addition, it became possible to excavate to a predetermined depth accurately, easily, and extremely efficiently without the need for assistants, and this also prevented accidents such as destruction of gas pipes and water pipes. It is now possible to prevent this. Moreover, once the actual excavation depth reaches the preset excavation depth, the excavation will not be performed any deeper, thereby reliably preventing the above-mentioned accidents, and the hydraulic cylinder that drives the bucket excavation edge in the downward direction. By actively utilizing such a configuration in which only the drive of the excavator is stopped, there is an advantage that trenches or the like of a certain depth can be easily excavated in a short time.
For example, if the drive of all hydraulic cylinders is stopped based on reaching the excavation limit, the excavation work itself will have to be interrupted every time the excavation limit is reached, but according to the configuration of the present invention, the excavation operation itself will be interrupted every time the excavation limit is reached. Since the work can be continued as much as possible by driving the remaining hydraulic cylinder even after the excavation is completed, the number of interruptions is reduced, and as a result, there is an advantage that excavation of a trench or the like of a certain depth can be completed in a short time.

以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図に示すように、クローラ式走行装置1に
縦向き軸芯周りで駆動回転操作自在に設けた旋回
台2に、原動部3及び運転キヤビン4を搭載する
と共に、夫々流体圧シリンダ18,19、あるい
は20により横向き軸芯周りで駆動揺動操作自在
なブーム8、アーム9及びバケツト10から成る
バツクホウ装置を取付け、シヨベル作業車の一例
であるバツクホウ作業車を構成してある。
As shown in FIG. 1, a driving unit 3 and an operating cabin 4 are mounted on a swivel base 2 provided on a crawler type traveling device 1 so as to be freely rotatable around a vertical axis, and a hydraulic cylinder 18, a hydraulic cylinder 18, A backhoe device consisting of a boom 8, an arm 9, and a bucket 10, which can be driven and swung freely around a horizontal axis, is attached by 19 or 20 to form a backhoe work vehicle, which is an example of a shovel work vehicle.

前記アーム9は、それ自体が油圧シリンダ21
により伸縮する様に構成されている。
The arm 9 itself is a hydraulic cylinder 21
It is configured to expand and contract.

そして、前記ブーム8、アーム9、およびバケ
ツト10の回動基軸P1,P2,P3には、夫々、第
1〜3センサーとしてのロータリーエンコーダー
12,13,14が付設されている。即ち、第3
図に示すように、第1センサー12によりブーム
8の旋回台2の水平基線に対する上下揺動角度θ1
が、第2センサー13によりアーム9のブーム8
に対する上下揺動角度θ2が、そして、第3センサ
ー14によりバケツト10のアーム9に対する回
動角度θ3が、夫々、デジタル数で検出されるよう
に構成されている。
Rotary encoders 12, 13, and 14 as first to third sensors are attached to the pivot shafts P1, P2 , and P3 of the boom 8 , arm 9, and bucket 10, respectively. That is, the third
As shown in the figure, the first sensor 12 determines the vertical swing angle θ 1 of the boom 8 with respect to the horizontal base line of the swivel base 2.
However, the boom 8 of the arm 9 is detected by the second sensor 13.
The configuration is such that the vertical swing angle θ 2 relative to the arm 9 and the rotation angle θ 3 of the bucket 10 relative to the arm 9 are detected by the third sensor 14 as digital numbers.

また、前記アーム9の伸縮移動する先端側アー
ム部9aにはラツクギア15が固着され、一方、
この基端側アーム部9bには第4センサーとして
のロータリーエンコーダー16を備えたピニオン
ギア17が回動自在に取付けられており、両ギア
15,17は互いに咬合状態に配設されている。
従つて、アーム伸縮に伴つてロータリーエンコー
ダー16が駆動され、これによつてアーム9の長
さl2がデジタル数で検出されるように構成されて
いる。
Furthermore, a rack gear 15 is fixed to the distal end arm portion 9a of the arm 9, which extends and contracts.
A pinion gear 17 equipped with a rotary encoder 16 as a fourth sensor is rotatably attached to the proximal arm portion 9b, and both gears 15 and 17 are disposed in mesh with each other.
Therefore, the rotary encoder 16 is driven as the arm extends and contracts, and the length l2 of the arm 9 is thereby detected in digital numbers.

次に、第3図に基いて、以上の角度および長さ
情報ならびにその他の設定情報に基づいて、掘削
深さを決定づけるバケツトの掘削縁部P4の位置
を算出する方法の原理を説明する。
Next, based on FIG. 3, the principle of a method for calculating the position of the excavation edge P4 of the bucket, which determines the excavation depth, will be explained based on the above angle and length information and other setting information.

即ち、ブーム8の長さl1、バケツト10の長さ
l3、およびブーム8基軸P1のクローラ走行装置1
下端縁即ち地面からの高さhは既知数として与え
られ、一方、変動数としての前記角度θ1,θ2,θ3
およびアーム9の長さl2は第1〜第4センサー1
2,13,14,16により検出されるから、こ
れら諸数を用いて、バケツト10の掘削縁の位置
P4のクローラ走行装置1下端縁(地面)からの
深さdは、 d=l1sinθ1+l2sin(θ1−θ2) +l3sin(θ1−θ2−θ3)+h なる式で表わされる。この式の演算は後記する制
御演算部31において行なわれる。
That is, the length l 1 of the boom 8 and the length of the bucket 10
l 3 , and crawler traveling device 1 with boom 8 axis P 1
The lower edge, ie, the height h from the ground, is given as a known number, while the angles θ 1 , θ 2 , θ 3 are given as variable numbers.
and the length l 2 of arm 9 is the first to fourth sensor 1
2, 13, 14, and 16, the position of the excavation edge of the bucket 10 can be determined using these numbers.
The depth d from the lower edge (ground) of the crawler traveling device 1 of P4 is d = l 1 sin θ 1 + l 2 sin (θ 1 - θ 2 ) + l 3 sin (θ 1 - θ 2 - θ 3 ) + h. It is expressed by the formula. The calculation of this equation is performed in a control calculation section 31, which will be described later.

第4図は、演算表示システム構成を示し、バケ
ツト10掘削縁部の深さdを演算表示機能ばかり
でなく、深すぎる掘削を防止するための安全機能
をも果たし得るように構成されている。即ち、掘
削深さの限度d0を設定すれば、この深さd0以上の
掘削作業が自動的に停止されるように構成されて
いる。
FIG. 4 shows the configuration of the calculation and display system, which is configured to not only calculate and display the depth d of the excavation edge of the bucket 10, but also perform a safety function to prevent excessively deep excavation. In other words, if the excavation depth limit d 0 is set, the excavation operation beyond this depth d 0 is automatically stopped.

前記ブーム8、アーム9、バケツト10を各基
軸P1,P2,P3周りに回動させる油圧シリンダ1
8,19,20、及び、アーム9を伸縮させる油
圧シリンダ21と、それに圧油を送る油圧ポンプ
22とを結ぶ油路には夫々操作用切換バルブ2
3,24,25,26が設けられており、また、
それらバルブ23,24,25,26の下流側に
は、制御演算部31の出力電流に基いて各油路を
遮断する電磁バルブ27,28,29,30が
夫々設けられている。更に前記操作用バルブ2
3,24,25,26には各シリンダの動き方向
を検出するための駆動方向検出手段として3値ス
イツチ32,33,34,35が夫々付設されて
いる。
Hydraulic cylinder 1 for rotating the boom 8, arm 9, and bucket 10 around respective base axes P 1 , P 2 , and P 3
8, 19, 20, and an oil passage connecting a hydraulic cylinder 21 that extends and contracts the arm 9 and a hydraulic pump 22 that sends pressure oil thereto.
3, 24, 25, 26 are provided, and
On the downstream side of these valves 23, 24, 25, and 26, electromagnetic valves 27, 28, 29, and 30 are provided, respectively, which shut off each oil passage based on the output current of the control calculation section 31. Furthermore, the operation valve 2
Three-value switches 32, 33, 34, and 35 are attached to the cylinders 3, 24, 25, and 26, respectively, as drive direction detection means for detecting the movement direction of each cylinder.

31はマイクロコンピユータから成る演算部で
あつて、これには前記第1〜第4センサーとして
のロータリーエンコーダー12,13,14,1
6の出力、及び、前記3値スイツチ32,33,
34,35の出力、ならびに、バケツト10掘削
縁部の下降限界位置d0を設定するための深さ設定
器38の出力が入力され、前記(A)式に基くバケツ
ト10の実掘削深さdの演算結果を運転キヤビン
4に設けられた表示器36に出力すると共に、前
記実掘削深さdと設定深さd0との比較に基いて電
磁バルブ27,28,29,30をコントロール
する出力を発して設定深さd0以上に掘削してしま
うことを防止するように構成されていて、掘削深
さの設定手段と、前記演算のための手段と、バケ
ツト10掘削縁部が下降する方向に駆動している
油圧シリンダ18,19,20,21を特定する
判断手断と、油圧シリンダ18,19,20,2
1の駆動を停止させる制御手段を備えている。
Reference numeral 31 denotes a calculation unit consisting of a microcomputer, which includes rotary encoders 12, 13, 14, 1 as the first to fourth sensors.
6 and the three-value switch 32, 33,
34 and 35 as well as the output of the depth setting device 38 for setting the lowering limit position d 0 of the excavation edge of the bucket 10 are input, and the actual excavation depth d of the bucket 10 based on the formula (A) is inputted. Outputs the calculation result to the display 36 provided in the operating cabin 4, and controls the electromagnetic valves 27, 28, 29, 30 based on the comparison between the actual excavation depth d and the set depth d0 . The excavation depth setting means, the calculation means, and the direction in which the excavation edge of the bucket 10 descends are configured to prevent excavation from occurring to a set depth d0 or more. Judgment to specify which hydraulic cylinders 18, 19, 20, 21 are being driven; and hydraulic cylinders 18, 19, 20, 2
1 is provided with a control means for stopping the drive of the motor.

次に、この制御演算部31による制御構成の詳
細を説明する。
Next, details of the control configuration by this control calculation section 31 will be explained.

即ち、前記検出角度θ1,θ2,θ3および検出長さ
l2とあらかじめ与えられているh、l1、l3、の値
に基いて、前記の式(A)を用いて、実掘削深さdを
演算する。そして、この実掘削深さdと設定掘削
深さd0とを比較して、dが実質的にd0に達したと
きに、各シリンダ18,19,20,21のう
ち、その時点でバケツト10の先端を下降させる
ように駆動しているシリンダのみを停止させるの
である。ただ、このバケツト10の先端を下降さ
せるように駆動しているシリンダがどれであるか
を判断した後でそのシリンダのみを停止させると
いう直接的な構成を採用すると、その停止時期に
遅れを生じるおそれがあるので、前記dが実質的
にd0に達した時点で先ず全てのシリンダ18,1
9,20,21を停止させてから、前記判断を行
ない、その後、バケツト10の先端を下降させる
ように駆動していたシリンダのみの停止を継続さ
せ、それ以外のシリンダについてはもとの状態に
復帰させるという段階的構成を採用している。こ
の構成によれば設定深さまで掘削すれば直ちにバ
ツクホウの動きは停止されてそれ以上に深く掘削
することが無く、また、その停止後においても、
何れかのシリンダをバケツト10の先端P4が上
昇する方向に自動的に、或は人為的に再駆動させ
ることにより、速やかに以後の掘削作業に移れる
のである。
That is, the detection angles θ 1 , θ 2 , θ 3 and the detection length
Based on l 2 and the values of h, l 1 and l 3 given in advance, the actual excavation depth d is calculated using the above equation (A). Then, by comparing this actual excavation depth d and the set excavation depth d 0 , when d substantially reaches d 0 , one of the cylinders 18 , 19 , 20 , 21 is selected from the bucket at that point. Only the cylinder that is being driven to lower the tip of the cylinder 10 is stopped. However, if a direct configuration is adopted in which only that cylinder is stopped after determining which cylinder is driving the tip of the bucket 10 to descend, there is a risk that there will be a delay in the timing of the stop. Therefore, when d substantially reaches d 0 , first all cylinders 18, 1
9, 20, and 21 are stopped, the above judgment is made, and then only the cylinder that was being driven to lower the tip of the bucket 10 is continued to be stopped, and the other cylinders are returned to their original state. We have adopted a phased structure for reinstatement. According to this configuration, once the excavation reaches the set depth, the movement of the backhoe is stopped immediately, and there is no need to excavate any deeper.
By automatically or manually re-driving one of the cylinders in the direction in which the tip P4 of the bucket 10 rises, it is possible to quickly move on to the subsequent excavation work.

前記判断は、前記各3値スイツチ32,33,
34,35による各切換バルブ23,24,2
5,26の切換え状態検出結果と前記角度検出結
果とを用いて行なわれる。
The judgment is made by each of the three-value switches 32, 33,
Each switching valve 23, 24, 2 by 34, 35
This is performed using the switching state detection results No. 5 and 26 and the angle detection results.

即ち、基軸P2の上下移動方向はブーム8の回
転方向により一意的に定まり、また、アーム9の
伸縮方向とP3の上下移動方向との関係も一意的
に定まるので、シリンダ18,21については切
換バルブ23,26の切換え状態のみから判断さ
れる。ところが、シリンダ19,20の操作状態
と基軸P3,P4の上下移動方向との関係は切換バ
ルブ24,25の切換状態のみからは必ずしも定
まらないので(θ1−θ2)および(θ1−θ2−θ3)の
値も考慮した上で判断される。これは、基軸P3
の上下移動方向と切換バルブ16との関係は(θ1
−θ2)=−π/2を境として逆になるからであり、ま た、基軸P4についても同様であるからである。
That is, the vertical movement direction of the base shaft P 2 is uniquely determined by the rotational direction of the boom 8, and the relationship between the extension/contraction direction of the arm 9 and the vertical movement direction of P 3 is also uniquely determined, so that regarding the cylinders 18 and 21, is determined only from the switching states of the switching valves 23 and 26. However, since the relationship between the operating states of the cylinders 19 and 20 and the vertical movement directions of the base shafts P 3 and P 4 is not necessarily determined only from the switching states of the switching valves 24 and 25, (θ 1 −θ 2 ) and (θ 1 −θ 2 −θ 3 ) is also taken into consideration. This is the base P 3
The relationship between the vertical movement direction of the switch valve 16 and the switching valve 16 is (θ 1
This is because the situation is reversed when -θ 2 )=-π/2 is reached, and the same holds true for the base axis P 4 .

次に前記制御演算部31における具体的な信号
処理を第5図のフローチヤートを用いて説明す
る。
Next, specific signal processing in the control calculation section 31 will be explained using the flowchart shown in FIG.

ステツプ(i)は掘削限度深さd0の入力モードであ
る。
Step (i) is the input mode of the excavation limit depth d0 .

ステツプ(ii)から制御が開始され、ステツプ(ii)で
各センサー12,13,14,16からの出力
θ1,θ2,θ3,l2を読み込む。
Control starts from step (ii), and in step (ii) the outputs θ 1 , θ 2 , θ 3 , and l 2 from the respective sensors 12, 13, 14, and 16 are read.

ステツプ(iii)で、θ1,θ2,θ3、l2からバケツト先
端P4の深さdを掘削(A)式に基づいて算出する。
In step (iii), the depth d of the bucket tip P 4 is calculated from θ 1 , θ 2 , θ 3 , and l 2 based on the excavation formula (A).

ステツプ(iv)で、前記算出されたdを表示器36
に出力し ステツプ(v)で、測定値dが設定値d0に誤差E以
下に近づいたかを調べ、近づいていなければ前記
ステツプ(ii)に移り再度θ1,θ2,θ3、l2を計測する
In step (iv), the calculated d is displayed on the display 36.
In step (v), it is checked whether the measured value d approaches the set value d 0 with the error E or less, and if it does not approach, the process moves to step (ii) again where θ 1 , θ 2 , θ 3 , l 2 Measure.

ステツプでE以下に近づいていると判断され
たときは、ステツプ(vi)で、とりあえず全ての電磁
バルブ27,28,29,30を遮断することに
より全ての油路を遮断し、各部の動きを停止さ
せ、その後以下のステツプで下降方向の動きに関
与していた油路以外の油路を元の状態に復帰させ
る様になつている。尚、Eはθ1,θ2,θ3、l2の測
定から各部が停止するまでの時間を考慮して決定
される定数である。
When it is judged in step (vi) that the temperature is approaching E or below, all the electromagnetic valves 27, 28, 29, and 30 are shut off to shut off all oil passages and the movement of each part is stopped. After that, the oil passages other than those involved in the movement in the downward direction are returned to their original states in the following steps. Note that E is a constant determined in consideration of the time from the measurement of θ 1 , θ 2 , θ 3 , and l 2 until each part stops.

ステツプ(vii)はアーム9の伸縮に関するもので、
もしステツプ(−)で操作バルブ26がアー
ム9を停止又は収縮させる状態にあれば、ステツ
プ(−)で電磁バルブ30を開くものであ
る。そして、この操作バルブ26の状態は3値ス
イツチ35によつて検出される。
Step (vii) is related to the extension and contraction of arm 9.
If the operation valve 26 is in a state where the arm 9 is stopped or retracted in step (-), the electromagnetic valve 30 is opened in step (-). The state of this operation valve 26 is detected by a three-value switch 35.

ステツプ(viii)はブーム8の動きに関するもので、
ステツプ(−)で操作バルブ13に設けられ
た3値スイツチ32の信号からブーム8が下がる
方向に操作されているかどうかを調べ、そうでな
ければステツプ(vi)−)によつて電磁バルブ27
を開くものである。
Step (viii) concerns the movement of boom 8;
In step (-), it is checked from the signal of the three-value switch 32 provided on the operating valve 13 whether the boom 8 is being operated in the downward direction, and if not, in step (vi)-), the solenoid valve 27 is
It opens.

ステツプ(ix)はアーム9に関するもので、(−
)ではアーム9のどちら向きの回動が下げる方
向に当るかを判断し、ステツプ(−)、(−
)ではそれぞれの場合に切換バルブ24が位置
P3が下がる方向に操作されているかどうかを調
べ、そうでなければ電磁バルブ28を開くもので
ある ステツプ(x)は、バケツト10に関し、ステツプ
(ix)と同様の処理を行う。
Step (ix) concerns arm 9, (-
), it is determined in which direction the arm 9 is rotated in the downward direction, and steps (-) and (-
), the switching valve 24 is in the position in each case.
It is checked whether P 3 is operated in the downward direction, and if not, the solenoid valve 28 is opened. Step (x) is related to the bucket belt 10.
Perform the same process as (ix).

ステツプ()は一定時間待期してからステ
ツプ(ii)のθ1,θ2,θ3、l2の測定に移るためのもの
で、何度もステツプ(v)によつて、動きが停止する
のを防止するものである。
Step () waits for a certain period of time and then moves to step (ii) to measure θ 1 , θ 2 , θ 3 , and l 2 , and the movement is stopped many times by step (v). This is to prevent

なお、機体が地面の一部盛り上り箇所に乗り上
げたりして、傾斜したようなときにdをより正確
にするためには、機体自体の傾斜による施回台2
の前後方向の傾きで前記θ1を補正すればよく、こ
のために施回台2の傾斜角を検出するための角度
検出器を設けてもよい。
In addition, in order to make d more accurate when the aircraft is tilted due to running aground on a raised part of the ground, it is necessary to adjust
The above-mentioned θ 1 may be corrected based on the inclination in the front-rear direction. For this purpose, an angle detector may be provided to detect the inclination angle of the turning table 2.

即ち、施回台2の傾斜角をθ′(P1が上昇する方
の斜きを正として測定する)とすれば、前記(A)式
のθ1を(θ1+θ′)に補正すればよい。
That is, if the inclination angle of the turning table 2 is θ' (measured assuming that the slope in which P 1 rises is positive), then θ 1 in equation (A) above should be corrected to (θ 1 + θ'). Bye.

機体傾斜によつてP1の高さhも多少変動する
が、そのdに対する影響は角度変動のdに対する
影響に比でて小さいので、このhの変動は無視で
きる。
The height h of P 1 also varies somewhat due to the inclination of the aircraft, but its influence on d is smaller than the influence on d of angular variation, so this variation in h can be ignored.

かかる機体傾斜角の補正を行なう構成を採用す
る場合には、前記ステツプ(ii)において傾斜角検出
器の出力θ′を読み込み、次にθ1を(θ1+θ′)に補
正することでこれを実現できるものであり、ステ
ツプ(iii)以下のステツプは全く同じである。
When adopting a configuration that corrects the aircraft tilt angle, this can be done by reading the output θ' of the tilt angle detector in step (ii), and then correcting θ 1 to (θ 1 + θ'). The steps following step (iii) are exactly the same.

角度を検出する上記実施例においては第1〜第
3センサー12,13,14としてロータリーエ
ンコーダーを用いたが、これに代えてポテンシヨ
メーターとA/Dコンバーターで構成することも
可能である。
Although rotary encoders are used as the first to third sensors 12, 13, and 14 in the above embodiment for detecting angles, it is also possible to use potentiometers and A/D converters instead.

又、アーム長を検出する装置の別実施例として
は、第6図に示すように、アーム9の伸縮動する
区間に超音波発信器37と受信器38とを設け
て、伸縮動する区間の長さを測定することによつ
て、アーム長を検出する様に構成するのもよい。
Further, as another embodiment of the device for detecting the arm length, as shown in FIG. It is also possible to configure the arm length to be detected by measuring the length.

更に、上記実施例における制御演算部21にお
ける制御プログラムに若干の変更を加えることに
よつて、例えば果樹園での掘削作業時のようにバ
ツクホウの上昇高さを制限される場合に適応させ
るべく、高さ制御も行なえるようにすることもで
きる。
Furthermore, by making some changes to the control program in the control calculation unit 21 in the above embodiment, in order to adapt it to cases where the height of the backhoe is limited, such as during excavation work in an orchard, for example, It may also be possible to perform height control.

本発明は、各種タイプのバツクホウやフエイス
シヨベル等に適用でき、対象とするシヨベル作業
車の具体的構成は自由に変更できる。
The present invention can be applied to various types of backhoes, face shovels, etc., and the specific configuration of the target shovel vehicle can be changed freely.

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。
Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.

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

図面は本発明に係るシヨベル作業車の実施例を
示し、第1図はバツクホウ作業車の側面図、第2
図はアーム長の検出機構の側面図、第3図は掘削
深さ算出方法の原理図、第4図は演算表示システ
ム構成図、第5図は信号処理のフローチヤート、
そして第6図はアーム長の検出装置の別実施例を
示す図である。 2……施回台、8……ブーム、9……アーム、
10……バケツト、12……第1センサー、13
……第2センサー、14……第3センサー、16
……第4センサー、θ1,θ2,θ3……角度、l2……
アーム長さ、d……求められる上下位置、d0……
設定上下位置、32,33,34,35……駆動
方向検出手段、36……演算表示装置、38……
設定器。
The drawings show an embodiment of a shovel work vehicle according to the present invention, and FIG. 1 is a side view of a backhoe work vehicle, and FIG.
The figure is a side view of the arm length detection mechanism, Figure 3 is a principle diagram of the excavation depth calculation method, Figure 4 is a configuration diagram of the calculation display system, and Figure 5 is a flowchart of signal processing.
FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the arm length detection device. 2...Rolling stand, 8...Boom, 9...Arm,
10...bucket, 12...first sensor, 13
...Second sensor, 14...Third sensor, 16
...Fourth sensor, θ 1 , θ 2 , θ 3 ... Angle, l 2 ...
Arm length, d... Required vertical position, d 0 ...
Set vertical position, 32, 33, 34, 35... Drive direction detection means, 36... Arithmetic display device, 38...
Setting device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 旋回台2に上下揺動操作自在に取付けたブー
ム8と、このブーム8に上下揺動操作自在に取付
けた伸縮操作自在なアーム9と、このアーム9に
上下揺動操作自在に取付けたバケツト10と、こ
れらを駆動する油圧シリンダ18〜21とを備え
るシヨベル作業車において、前記ブーム8の前記
旋回台2に対する上下角度θ1を検出する第1セン
サー12と、前記アーム9の前記ブーム8に対す
る角度θ2を検出する第2センサー13と、前記バ
ケツト10の前記アーム9に対する角度θ3を検出
する第3センサー14と、前記アーム9の長さl2
を検出する第4センサー16と、前記第1ないし
第4センサー12〜16からの情報に基づいて、
前記バケツト10の掘削縁部の車体に対する上下
位置dを求める演算手段と、演算結果を運転部に
表示する演算表示装置36と、掘削限度深さの設
定手段と、前記各油圧シリンダ18〜21の駆動
方向を検出する手段32〜35と、この駆動方向
検出手段32〜35と前記第1ないし第4センサ
ー12〜16の検出結果とから前記バケツト10
掘削縁部が下降する方向に駆動している油圧シリ
ンダ18〜21を特定する判断手段と、前記演算
手段による演算結果を前記設定手段による設定値
と比較して、演算結果が設定深さに達したときに
前記判断主段によつて特定された前記油圧シリン
ダの駆動を停止させる制御手段とを備えることを
特徴とするシヨベル作業車。
1 A boom 8 attached to the swivel base 2 so as to be able to freely swing up and down, an arm 9 that is extendable and retractable that is attached to the boom 8 so as to be able to swing up and down, and a bucket bucket that is attached to this arm 9 so that it can be pivoted up and down. 10 and hydraulic cylinders 18 to 21 for driving these, the first sensor 12 detects the vertical angle θ 1 of the boom 8 with respect to the swivel base 2, and the first sensor 12 detects the vertical angle θ 1 of the boom 8 with respect to the boom 8. A second sensor 13 that detects the angle θ 2 , a third sensor 14 that detects the angle θ 3 of the bucket 10 with respect to the arm 9, and a length l 2 of the arm 9
Based on the information from the fourth sensor 16 that detects and the first to fourth sensors 12 to 16,
A calculation means for determining the vertical position d of the excavation edge of the bucket 10 with respect to the vehicle body, a calculation display device 36 for displaying the calculation result on the driving section, a means for setting the excavation limit depth, and each of the hydraulic cylinders 18 to 21. The bucket 10 is determined from the driving direction detecting means 32 to 35 and the detection results of the driving direction detecting means 32 to 35 and the first to fourth sensors 12 to 16.
A judgment means for identifying the hydraulic cylinders 18 to 21 that are being driven in the direction in which the excavation edge is lowered, and a calculation result by the calculation means is compared with a set value by the setting means, and the calculation result reaches a set depth. and control means for stopping the driving of the hydraulic cylinder specified by the main judgment stage when the above-mentioned determination main stage has determined that the hydraulic cylinder is stopped.
JP4402082A 1982-03-17 1982-03-17 Shovel working vehicle Granted JPS58160437A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4402082A JPS58160437A (en) 1982-03-17 1982-03-17 Shovel working vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4402082A JPS58160437A (en) 1982-03-17 1982-03-17 Shovel working vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58160437A JPS58160437A (en) 1983-09-22
JPS6337211B2 true JPS6337211B2 (en) 1988-07-25

Family

ID=12679978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4402082A Granted JPS58160437A (en) 1982-03-17 1982-03-17 Shovel working vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58160437A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61294028A (en) * 1985-06-21 1986-12-24 Agency Of Ind Science & Technol Shovel working vehicle
KR910009255B1 (en) * 1985-07-26 1991-11-07 가부시끼가이샤 고마쓰 세이사꾸쇼 Control device for a power shovel
WO1990005816A1 (en) * 1988-11-22 1990-05-31 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Work automation method and apparatus for electronic control type hydraulic driving machine
JPH0297437U (en) * 1989-01-23 1990-08-02
FR2683238A1 (en) * 1991-11-06 1993-05-07 Faucheux Ind Sa Device for manipulating loads, particularly for an agricultural vehicle
KR101483152B1 (en) * 2013-07-16 2015-01-16 주식회사 대동 Push Type Switch Assembly for Vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58160437A (en) 1983-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6275758B1 (en) Method and apparatus for determining a cross slope of a surface
EP0288314B1 (en) Apparatus and method for controlling a hydraulic excavator
US5065326A (en) Automatic excavation control system and method
US6691437B1 (en) Laser reference system for excavating machine
US7810260B2 (en) Control system for tool coupling
EP3382105B1 (en) Construction machine with calibration controller
CN107882080B (en) Excavator fine work control method and system and excavator
US8091256B2 (en) Loader elevation control system
EP0369694A2 (en) Laser control of excavating machine digging depth
JP2011043002A (en) Excavation support device
JP3609164B2 (en) Excavation area setting device for area limited excavation control of construction machinery
EP3510202B1 (en) Rollover prevention system and method for construction machine
JPS6337211B2 (en)
JP3537094B2 (en) Excavating apparatus, driving method thereof, and inclination angle measuring apparatus
JP4728875B2 (en) Dredging method using grab bucket dredging equipment
JP2001348906A (en) Trench excavator, method of displaying trench wall shape in trench excavator and method of correcting trench wall shape
JPS6337210B2 (en)
CN115698434A (en) Information acquisition system and information acquisition method
KR200397423Y1 (en) Working display apparatus of excavator
KR20000024991A (en) Apparatus and method for measuring bucket displacement of excavator
JPS61294028A (en) Shovel working vehicle
JP2876263B2 (en) Drilling rig for underground continuous wall method
JPS582299B2 (en) When you move your vehicle
JPH023878B2 (en)
US20230313502A1 (en) Trench measurement system