JPS637426A - 作業機の振動抑制装置 - Google Patents

作業機の振動抑制装置

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JPS637426A
JPS637426A JP15107686A JP15107686A JPS637426A JP S637426 A JPS637426 A JP S637426A JP 15107686 A JP15107686 A JP 15107686A JP 15107686 A JP15107686 A JP 15107686A JP S637426 A JPS637426 A JP S637426A
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pressure
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東海林 宏明
Akira Hashimoto
昭 橋本
Yoshio Nakajima
吉男 中島
Kazuo Honma
本間 和男
Takeshi Yamaguchi
武 山口
Takashi Shirai
隆 白井
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/066Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads for minimising vibration of a boom
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2203Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function
    • E02F9/2207Arrangements for controlling the attitude of actuators, e.g. speed, floating function for reducing or compensating oscillations

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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】 A、産業上の利用分野 本発明は油圧ショベルやクローラクレーンのようにアー
ム(ブーム)を有する建設機械等の作業機の振動抑制装
置に関する。
B、従来の技術 近年、省エネルギ、原価低減等の面からこの種の作業機
全体の軽量化が推進されつつある。この軽量化に伴い、
特に、アームに関して、剛性の低下によるアームのたわ
み及びアームに生ずる持続振動が問題となっている。
このため、アームに加速度検出手段を設け、加速度信号
に応じ各アクチュエータへの油量を制御したり、あるい
は各アクチュエータの圧力を検出する圧力検出手段を設
け、アクチュエータ例えば油圧シリンダの推力を演算に
より求め、このシリンダ推力の変動に応じて油圧シリン
ダへの油量を制御してアームに生じた振動を速やかに減
衰させる技術が1例えば本出願人等による特願昭59−
142405号公報に開示されている。この2つの方法
は、原理的には全く同一と考えて良く、ここでは、油圧
シリンダ推力による振動抑制装置に基づいて従来の技術
を説明する。
第4図はこの振動抑制法を用いた制御装置の概略構成を
示している。38はアームおよびその先端の負荷を含む
駆動対象(下記式中、質量Mで示す)であり油圧シリン
ダ35で駆動される。この制御装置は、油圧シリンダ3
5のロッド圧P、及びヘッド圧PHを検出する圧力検出
器40.39と、油圧シリンダ35を動作させる指令信
号を発生させる操作指令手段(操作レバー)41と、下
記に述べる演算を行うコントローラ50と、コントロー
ラ50からの信号により油圧シリンダ35に適宜の油を
流す電気−油圧サーボ弁42とからなる。コントローラ
50では、各圧力信号P R* P Hに圧力P R+
 P Hが作用する各受圧面積AR,A、を掛け、この
差(AH−PH−Ap−PR) を演算してシリンダ推
力を求める。
そして、バイパスフィルタ34により求められたシリン
ダ推力の変動分のみを検出し、これにゲイン設定器36
で一定ゲインG□を掛けて上記指令信号との差を演算出
力する。そしてこの演算出力により、サーボ弁42を制
御する。なお、この際、バイパスフィルタ34はコント
ローラ50の外部に設けても良いし、ソフトウェアで内
部に構成しても良い。
以上のような構成をモデル化すると第5図のようになる
。このモデルにより系の伝達関数P H/ iを求める
と以下のようになる。
M ・・・(1) M:駆動対象の質量      − 1:入力電流         A PH二ヘッド圧力        PaV:配管容積 
        ゴ β:体積弾性係数       N/ボCニジリンダ3
5の粘性抵抗係数 N/−AH:ヘッド受圧面積   
   ボ G□ニゲイン         A/Pa(Si単位系
による) (1)式よりこの系の減衰比ζを求めると、となる。(
2)式より所望の減衰比をζ。(建設機械のような作業
機では0.3程度が適当)とすると、ゲインG工は、 G□= となる、したがって(3)式に示すフィードバックゲイ
ンG□により所望の減衰式ζ。を得ることができる。
C0発明が解決しようとする問題点 しかしながら、(2)式かられかるように、アーム先端
に付与される負荷荷重が変化する場合、フィードバック
ゲインG2が一定であると所望の減衰率ζ。を得ること
ができない6その結果、負荷荷重が小さい場合(Mo)
に減衰率ζ。が得られるようなゲインGaを選ぶと、負
荷荷重がM。の場合には第6図(a)のようにアームの
振動は速やかに減衰するが、負荷荷重MがMQ (>M
O)になると適切な減衰率ζ。が得られず、第6図(b
)のようにあまり減衰しなくな、ってしまう。すなわち
、従来技術では、アームの減衰が負荷荷重の変動に対し
て十分でない、このような問題は、またアームを有する
作業機の旋回時についても起きる。
本発明の目的は、アームの負荷荷重に応じて作業機に最
も適切な減衰率で常時運転できるようにした作業機の振
動抑制装置を提供することにある。
D0問題点を解決するための手段 本発明は、このような問題点を解消するため、入力され
る駆動信号に従って旋回体及び/またはアームすなわち
駆動対象を駆動するアクチュエータと、アクチュエータ
を駆動するために操作され指令信号を出力する操作指令
手段と、駆動対象の加速度に相応した加速度信号を出力
する加速度検出手段と、アームに加わる負荷荷重に相応
した荷重信号を出力する荷重検出手段と、指令信号、加
速度信号及び荷重信号に基づいてアームの減衰率が常時
略一定となるような駆動信号を出力する制御手段とを具
備する。
21作用 操作指令手段から指令信号が、加速度検出手段から加速
度信号が、荷重検出手段から荷重信号がそれぞれ制御手
段に入力されると、それらの信号に従ってアームの減衰
率が常時略一定となるような駆動信号が出力される。こ
こで、適切に減衰率を設定すれば、駆動対象に負荷され
る荷重に拘らず略−定の減衰率のもとにアームの振動が
速やかに抑制される。
F6実施例 第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、両図を用
いて説明する。
作業機本体1にはアーム2がその回動軸○、を中心に回
動可能に連結され、アーム2の先端には回動軸02を中
心に回動可能にアーム3が連結され、アーム3の先端に
は把持具4が設けられている。アーム2,3はそれぞれ
油圧シリンダ5゜6により回動される。また、把持具4
の連結点にはロートセルフが設けられ把持具4および把
持した物体8の重量を検出する。更に、油圧シリンダ5
のヘッド圧力PHvロッド圧力PRを検出する圧力計9
,10が設けられ、ロードセル7、圧力計9゜10の検
出信号はコントローラ20に入力されている。
コントローラ20には、操作指令装置11からの指令信
号aが入力されている。そして、コントローラ20から
の電流信号iにより電気−油圧サーボ弁12が制御され
て油圧シリンダ5を最適制御する。
コントローラ20は、掛算器21.22と1両掛算器2
1 、22の出力の差をとる減算器23と、その出力の
高周波成分をとり出し加速度信号Cを出力するバイパス
フィルタ24と、ロートセルフからの荷重信号すにより
アクセスされ最適ゲインGnを出力するメモリ25と、
バイパスフィルタ24の出力とメモリ25の出力とを掛
は合わせてフィードバック信号dを出力する掛算器26
と、フィードバック信号dと指令信号aとの偏差をとる
減算器27とから成り、減算器27の出力がサーボ弁1
2の電流信号iとされる。
以上の構成において、アーム2,3が駆動対象を、油圧
シリンダ5がアクチュエータを、操作指令装置11が操
作指令手段を、圧力計9.10.掛算器21,22.減
算器23.バイパスフィルタ24が加速度検出手段を、
ロートセルフが荷重検出手段を、メモリ25.掛算器2
6.減算器27が制御手段をそれぞれ構成する。
このように構成された実施例の動作について説明する。
面圧力計9.10の検出出力がコントローラ20へ入力
され、それぞれ掛算器21.22で(ヘッド受圧面積A
HXヘッド圧力PH)、(ロンド受圧面積ARXロンド
圧力PR)を演算し、減算器23でそれらを減算してシ
リンダ推力を求める。減算結果がバイパスフィルタ24
を通過することにより、シリンダ推力の変動分すなわち
油圧シリンダの加速度信号Cがとり出される。
一方、ロートセルフからの荷重信号すによりメモリ25
がアクセスされて、予め格納しである荷重−ゲインGn
テーブルをルックアップして最適ゲインGnを読み取っ
て出力する。そして、掛算器26で、最適ゲインGnと
、バイパスフィルタ24から出力される加速度信号Cと
を掛は合わせてフィードバック信号dを減算器27に出
力する。
減算器27には操作指令装置11から指令信号aが入力
されており、フィードバック信号dと指令信号aとの偏
差をとり、その結果がサーボ弁12の電流信号iとして
サーボ弁12に供給される。
ここで、第2図に基づいて、最適ゲインGnの読み取り
手順について説明する。
まず、手順P1で荷重信号すを読み込む。その荷重信号
すにより、手順P2−1〜2−1−0を経て荷重信号す
に最適なゲインG1〜Giが手順P3−1から手順P3
−iで選択されてゲインGnとして記憶される。ここで
、各荷重に対する最適ゲインは実験により予め求めて荷
重−ゲインGnテーブルとしてメモリ25に格納してお
く。
このように構成された実施例では、アーム3の先端の負
荷物体8の重量が変わっても、それに応じて常に減衰率
ζがζ。どなるようにゲインGnを選択する。すなわち
前述した(2)式。
かられかるように、ゲインG□を負荷物体8の荷重に応
じてG、、G3・・・Giに変更することにより、常に
減衰率ζがζ。どなる。従って、第3図(a)。
(b)に示すように、負荷物体8の質量Mが小さい値M
0でも、大きい値Mfl (>M、)でも、減衰特性を
略−定にできる。
以上の実施例において、油圧シリンダ5の推力から加速
度を求める代わりに、回動中心01回りのアーム2の角
加速度を直接検出しても良い。
また、アーム3についても同様の制御を行うことができ
る。
更に、作業機本体1が旋回モータなどのアクチュエータ
により旋回可能であれば、旋回体の加速度を検出して旋
回停止、起動時のアームの振動を上述したと同様に抑制
するように本発明を構成することもできる。
G0発明の効果 本発明によれば、アーム振動の減衰率が常に略−定とな
るように、アームに加わる負荷荷重に応じてアクチュエ
ータを駆動する駆動信号を形成するようにしたので、負
荷荷重の変動に拘らず確実に振動を抑えることができる
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は本発明の一実施例を示し、第1図は
全体構成図、第2図は最適ゲインを読み取る手順例を示
すフローチャート、第3図(a)。 (b)はこの実施例による振動特性を示す図、第4図は
従来例の全体構成図、第5図はそのモデル図、第6図(
a)、 (b)は従来例の振動特性を示す図である。 2.3:アーム      5:油圧シリンダ7:ロー
ドセル    8:負荷物体 9.10:圧力計      11:操作指令装置12
:電気−油圧サーボ弁 20:コントローラ 特許出願人  日立建機株式会社 代理人弁理士  永 井 冬 紀 第3図 ヴRt ダMt 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 旋回可能に設けられた旋回体および/またはその旋回体
    に回動可能に設けられたアームを駆動対象とする作業機
    の振動抑制装置において、 入力される駆動信号に従って前記駆動対象を駆動するア
    クチュエータと、 アクチュエータを駆動するために操作され指令信号を出
    力する操作指令手段と、 前記駆動対象の加速度に相応した加速度信号を出力する
    加速度検出手段と、 アームに加わる負荷荷重に相応した荷重信号を出力する
    荷重検出手段と、 前記指令信号、加速度信号及び荷重信号に基づいてアー
    ムの減衰率が常時略一定となるような駆動信号を出力す
    る制御手段と、を具備したことを特徴とした作業機の振
    動抑制装置。
JP15107686A 1986-06-27 1986-06-27 作業機の振動抑制装置 Granted JPS637426A (ja)

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JPS637426A true JPS637426A (ja) 1988-01-13
JPH0558091B2 JPH0558091B2 (ja) 1993-08-25

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02230714A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Hitachi Electron Eng Co Ltd マスク原板と被露光基板の平行調整方式
JPH02142794U (ja) * 1989-04-29 1990-12-04
US5218421A (en) * 1990-02-15 1993-06-08 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Wavelength detecting apparatus
JPH07234727A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Komatsu Ltd 作業機の振動抑制装置およびその方法
CN1130749C (zh) * 1996-07-10 2003-12-10 东丽株式会社 等离子显示器
WO2014026454A1 (zh) * 2012-08-17 2014-02-20 中联重科股份有限公司 混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置
JP2016153164A (ja) * 2016-04-25 2016-08-25 セイコーエプソン株式会社 ロボット装置およびロボット装置の制御方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02230714A (ja) * 1989-03-03 1990-09-13 Hitachi Electron Eng Co Ltd マスク原板と被露光基板の平行調整方式
JPH02142794U (ja) * 1989-04-29 1990-12-04
US5218421A (en) * 1990-02-15 1993-06-08 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Wavelength detecting apparatus
JPH07234727A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 Komatsu Ltd 作業機の振動抑制装置およびその方法
CN1130749C (zh) * 1996-07-10 2003-12-10 东丽株式会社 等离子显示器
WO2014026454A1 (zh) * 2012-08-17 2014-02-20 中联重科股份有限公司 混凝土布料设备及其臂架振动抑制的方法、控制器和装置
US9637939B2 (en) 2012-08-17 2017-05-02 Zoomlion Heavy Industry Science And Technology Co., Ltd. Concrete distributing apparatus, and vibration suppression method, controller and device for the boom thereof
JP2016153164A (ja) * 2016-04-25 2016-08-25 セイコーエプソン株式会社 ロボット装置およびロボット装置の制御方法

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