KR910009255B1

KR910009255B1 - 파워샤벨의 제어장치

Info

Publication number: KR910009255B1
Application number: KR1019870700269A
Authority: KR
Inventors: 히데오 진다이; 게이지 반도오; 마사가즈 요시다; 히데끼 야마다
Original assignee: 가부시끼가이샤 고마쓰 세이사꾸쇼; 노오가와 쇼오지
Priority date: 1985-07-26
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1991-11-07
Also published as: WO1987000567A1; EP0233945B1; DE3675534D1; EP0233945A1; EP0233945A4; KR880700131A; US4889466A

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]

파워샤벨의 제어장치

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명의 파워샤벨의 제어장치의 1실시예를 도시한 블록도.

제2도는 본 발명이 적용되는 파워샤벨의 구성과 그 굴삭형식의 1예를 도시한 사시도.

제3도는 제1붐, 제2붐, 아암의 각 자세각과 아암의 자세각과의 관계를 도시한 개념도.

제4도는 운전석의 구성을 개념적으로 도시한 평면도.

제5도는 제1도에 도시한 콘트롤러의 처리순서를 도시한 플로우 차아트.

제6도는 상부 선회체의 선회에 따르는 버킷의 날끝방향의 변화를 도시한 개념도.

제7도는 직선상의 도랑을 굴삭하는 경우의 형태를 도시한 개념도.

제8도는 본 발명의 제2발명의 1실시예를 도시한 블록도.

제9도는 레버의 외관을 도시한 개념도.

제10도는 레버의 손잡이부(grip portion)의 구성을 도시한 개념도.

제11도는 제8도에 도시한 콘트롤러의 처리순서를 도시한 플로우 차아트.

제12도는 본 발명의 제3발명의 실시예를 도시한 플로우 차아트.

제13도는 본 발명의 제4발명의 실시예를 도시한 블록도.

제14도는 레버에 포텐쇼미터(potentiometer)를 부설한 상태를 도시한 개념도.

제15도는 제13도에 도시한 콘트롤러의 처리순서를 도시한 플로우 차아트.

제16도는 제4발명의 다른 실시예를 도시한 플로우 차아트.

[발명의 상세한 설명]

[기술분야]

본 발명은 제1붐(boom)과 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축(longitudinal axis)을 중심으로 하여 회전가능한 구성을 가진, 파워사벨(power shovel)을 제어하는 장치에 관한 것이다.

[배경기술]

이러한 종류의 파워샤벨은 제1붐과 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능하다. 따라서, 종래의 파워샤벨보다도 작업종류가 많다. 예컨대 버킷을 수직방향으로 상승시킴으로써 구석파기(corner digging)를 할 수 있다.

또, 상기 아암을 회전시켜 버킷의 날끝을 옆으로 향한 상태로 상부 선회체를 선회시킴으로써 이른바 가로파기(transversal digging)를 하는 것이 가능하다.

그런데, 상기 구석파기를 할 때에는 제2붐과 아암과의 결합점이 수직으로 이동되도록 제1붐과 제2붐이 조작되므로, 이들 붐의 조작은 수평면에 대한 아암의 각도를 변화시킨다.

이와 같이 수평면에 대한 아암의 각도가 변화하면, 이 아암과 버킷과의 결합점이 수직선상을 이동하지 않게 된다. 그래서, 상기 구석파기를 할 경우에는 수평면에 대한 아암의 각도가 일정하게 유지되도록 이 아암을 조작할 필요가 있다.

그러나, 제1, 제2붐의 조작과 동시에 아암의 조작을 하는 것은 조작자(operator)에게 큰 부담이 된다. 또, 이러한 조작을 적정하게 행하기 위해서 상당한 숙련도가 요구된다.

한편, 상기 가로파기를 행하기 위하여 상부 선회체를 선회시킨 경우, 이 상부 선회체의 선회에 따라 버킷의 날끝방향이 변화한다. 따라서, 직선상의 도랑을 굴삭하는 경우에는 상부 선회체의 선회에 따르는 버킷의 날끝방향의 변화를 보정하여, 항상 버킷의 날끝을 동일한 방향으로 향하게 할 필요가 있다.

상기 버킷의 날끝방향의 변화를 보정하기 위해서는 아암을 그 장축을 중심으로 하여 회전시키면 된다. 그러나, 상기 직선상의 도랑을 굴삭하는 경우에는, 제1, 제2붐의 조작과 상부 선회체의 조작이 행하여지므로, 이러한 조작에 더하여 상기 아암의 회전조작을 행하는 것은 조작자에게 큰 부담이 된다.

또, 상기한 바와 같이, 구석파기 때에는 제2붐과 아암과의 결합점을 수직방향으로 이동시키지 않으면 안되나, 제1, 제2붐을 복합조작하여 상기 결합점을 수직방향으로 이동시키는 것은 숙련도가 높은 조작자라도 용이하지 않고, 실제로는 상기 결합점이 전후방향으로 움직이는 일이 많다.

그리고, 상기 결합점이 전후로 움직이면, 버킷의 날끝도 전후로 움직이게 되므로, 구석부분을 적질히 굴삭할 수 없게 된다.

또한, 상기 가로파기에 의하여 직선홈을 굴삭하는 경우에는 상기 결합점의 가로방향 이동궤적이 직선으로 되도록 제1, 제2붐이 조작되나, 그때 상기 결합점의 높이가 변화하여 굴삭면에 요철이 생기는 일이 많다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하려고 하는 것이다.

[발명의 개시]

본 발명은 제1붐, 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능한 파워샤벨에 적용되는 제어장치이다. 본 발명의 제1발명에서는, 상기 제1붐, 제2붐 및 아암의 각자세각(posture angle)을 검출하는 각도검출수단(angle detecting means)과, 상기 각도검출수단의 출력에 의거하여 수평면에 대한 상기 아암의 각도를 연산하는 자세각 연산수단(calculating means)과, 상기 수평면에 대한 상기 아암의 목표각도를 설정하는 목표각도설정수단과, 상기 수평면에 대한 상기 아암의 각도가 상기 목표각도가 되도록 아암실린더를 제어하는 제어수단(control means)이 갖추어져 있다.

또, 본 발명의 제2발명에서는, 상기 장축을 중심으로 한 상기 아암의 회전각을 검출하는 회전각 검출수단과, 상부 선회체(upper revolving superstructure)의 선회각을 검출하는 선회각 검출수단과, 상기 회전각 검출수단의 출력 및 선회각 검출수단의 출력에 의거하여 초기 날끝방향에 대한 버킷의 날끝방향의 편이각(deviation angle; △A)을 구하는 연산수단과, 상기 편이각이 0이 되도록 상기 아암의 회전각을 제어하는 아암 회전각제어수단이 갖추어져 있다.

또한, 본 발명의 제3발명에서는, 상기 상부 선회체의 선회각속도(angular veloc ity)를 검출하는 각속도 검출수단과, 상기 선회각 속도로 상기 상부 선회체와는 반대방향으로 상기 아암을 회전시키는 아암회전 제어수단(arm rotation control means)이 갖추어져 있다.

또, 본 발명의 제4발명에서는, 상기 제1붐 및 제2붐의 자세각을 각각 검출하는 각도 검출수단과, 상기 제1붐, 제2붐 및 아암을 포함한 평면에서의 상기 제2붐과 아암과의 결합점의 이동방향을 지정하는 이동 방향 지정수단(moving direction desig nating means)과, 상기 각도 검출수단의 출력과 상기 지정수단의 출력에 의거하여, 상기 결합점이 상기 지정수단으로 지정된 방향으로 이동하도록 제1붐 실린더 및 제2실린더를 제어하는 제어수단이 갖추어져 있다.

[발명을 실시하기 위한 최량의 형태]

제1도는 본 발명의 제어장치의 1실시예를 도시한 것이고, 제2도는 이 제어장치가 적용되는 파워샤벨의 구성 및 작업형식의 1예를 도시하고 있다.

제2도에 도시한 파워샤벨은 제1붐(1), 제2붐(2), 아암(3) 및 버킷(bucket; 4)을 갖추고, 아암(3)은 제3도에 도시한 장축(longitudinal axis; ℓ)을 중심으로 하여 회전할 수 있도록 그 기부가 제2붐(2)의 선단부에 지지되어 있다.

제3도에 도시한 바와같이, 제1붐(1), 제2붐(2) 및 아암(3)의 각 회전지지점에는 그들의 자세각(

)을 검출하는 포텐쇼미터(6,7,8)가 각각 설치되고, 또 제2도에 도시한 바와같이 아암(3)의 기부에는 아암 회전용의 유압모우터(34)가 배설되어 있다.

그리고, 제1붐(1), 제2붐(2), 아암(3) 및 버킷(4)은 각각 제2도에 도시한 제1붐실린더(11), 제2붐실린더(12), 아암실린더(13) 및 버킷실린더(14)에 의하여 각각의 자세각이 변화된다.

제4도는 상부 선회체(5)에 설치된 운전석의 내부를 평면적으로 도시하고 있다. 이 운전석에는, 전후, 좌우에 조작가능한 2개의 레버(15,16)와, 4개의 페달(17 내지 20)이 배설되며, 레버(16)의 손잡이부(161)의 상단에는 자동모우드를 지정하기 위한 누름단추스위치(165)가 부설되어 있다. 그리고 이 누름단추스위치(165)는 한번 누르면 설정(set)되고, 두 번 누르면 해제(reset)되는 기능을 가진다.

상기 레버(15)의 전후방향의 조작력은 제1도에 도시한 전환밸브(selector valve; 21)에 전달된다. 이 전환밸브(21)는 그 출력압을 상부 선회체 작동용 조작밸브(22)에 기동압(pilot pressure)으로서 가하는 작용을 하고, 따라서 상기 레버(15)를 전후방향으로 조작함으로써 그 조작량에 대응하는 속도로 상부 선회체 구동용 유압모우터(23)가 정역전된다.

또, 레버(15)의 좌우방향의 조작력은 제1도에 도시한 전환밸브(24)에 전달되어, 이에 이하여 이 전환밸브(24)의 출력압이 셔틀밸브(shuttle valve; 25A,25B)를 통하여 아암작동용 조작밸브(26)에 기동압으로서 가해진다. 따라서 이 레버(15)가 좌우방향으로 조작되면 그 조작량에 대응한 속도로 아암실린더(13)가 신축된다. 즉, 아암(3)의 자세각(

)이 변화된다. 레버(16)의 전후방향의 조작력은 제1도에 도시한 전환밸브(27)에 전달되고, 이에 의하여 전환밸브(27)의 출력압이 제1붐작동용 조작밸브(28)에 기동압으로서 가해진다. 따라서, 상기 레버(16)를 전후방향으로 조작함으로써 그 조작량에 대응한 속도로 제1붐실린더(11)가 신축된다. 즉, 제1붐(1)의 자세각(

)이 변화된다.

또, 이 레버(16)의 좌우방향의 조작력은 도시되어 있지않는 전환밸브에 전달되어, 이에 의하여 이 밸브의 출력압으로 도시되어 있지않는 버킷작동을 조작밸브가 기동되어 버킷이 작동된다.

한편, 페달(17)의 운동은 제1도에 도시한 포텐쇼미터(29)에 전달된다. 이에 의하여 이 포텐쇼미터(29)로 부터는 이 페달을 밟는 방향에 대응하는 극성(polarity)을 가지며, 또한 밟은 양에 대응한 값을 갖는 신호가 출력되고, 이 신호는 콘트롤러(controller; 30)로 증폭등의 처리가 된 후 서어보 밸브(servo valve; 31)에 입력된다. 따라서, 페달(17)을 밟는 조작에 의하여 아암회전용 모우터(34)가 작동되고, 이에 의하여 아암(3)이 상기 장축(ℓ)을 중심으로 하여 회전된다.

그리고, 아암(3)은 페달(17)의 좌단 및 우단을 밟은 경우에 각각 좌회전 및 우회전된다.

페달(20)의 운동은 제1도에 도시한 전환밸브(35)에 전달된다. 이 밸브(35)의 출력압은 제2붐 작동용 조작밸브(36)에 기동압으로서 작용하므로, 이 페달(20)을 전.후로 밟음으로써 그 밟는 양에 대응한 속도로 제2붐 실린더(12)가 신축된다. 즉, 제2붐의 자세각(

)이 변화된다.

그리고, 페달(18,19)은 각각 좌주행계(left travelling system)와 우주행계의 주행방향 및 주행속도를 변화시킬때에 작동된다.

제5도는 상기 포텐쇼미터(6 내지 8), 레버(16)에 부설된 누름단추스위치(165)의 각 출력에 의거한 콘트롤러(30)의 처리순서를 도시하고 있다.

이하, 이 실시예의 원리 및 작용을 설명한다.

제3도에서 명백한 바와같이, 수평면(축 x로 표시함)에 대한 아암의 각도를 θ라고 하면,

인 관계가 성립하므로, 상기 각도(θ)는 다음식(1)로 주어진다.

그러므로, 아암(3)의 수평면에 대한 목표각도를 θ_r로 한 경우, 이 목표 자세각(θ_r)과 (1)식에서 얻어진 실제의 아암의 각도와의 편차

가 영이 되도록 아암실린더(13)를 제어하면, 상기 수평면에 대한 아암(3)의 각도(θ)를 목표각도(θ_r)로 유지시킬 수 있다.

이 실시예는 이러한 원리에 의거하여 아암(3)을 목표각도(θ_r)로 유지시키는 제어를 행하는 것이다.

콘트롤러(30)에서는 먼저 제5도에 도시한 스텝(step; 100)에 있어서 스위치(165)가 ON 상태에 있느냐의 여부, 즉 자동모우드가 선택되어 있으냐의 여부판단이 실행된다. 누름단추스위치(165)가 눌려서 자동모우드가 선택되면, 포텐쇼미터(6,7,8)의 출력에 의거하여 제1붐(1), 제2붐(2) 및 아암(3)의 자세각(

)이 콘트롤러(30)에 입력되고(스텝 101), 이어서 상기 (1)식 및 (2)식에 도시한 연산이 실행된다(스텝 102).

다음에, 콘트롤러(30)에서는 각도편차(△θ)에 대응하는 제어신호를 작성하여, 이것을 서어보밸브(37)에 가하는 처리가 실행된다(스텝 103).

서어보 밸브(37)의 출력압은 셔틀밸브(25A,25B)를 통하여 아암작동용 조작밸브(26)에 기동압으로서 작용하므로, 상기 각도편차(△θ)가 영이되는 방향으로 아암실린더(13)가 구동되어, 이에 의하여 아암(3)의 수평면에 대한 각도(θ)가 각도편차(θ_r)로 유지된다.

이 실시예는 이러한 작용을 하므로, 예컨대 제2도에 도시한 바와같이 버킷(4)을 아암(3)의 옆쪽으로 90°회전시켜 도랑(39)의 구석부를 굴삭하는 경우, 제1붐(1) 및 제2붐(2)의 자세각(

)에 의하지 않고 항상 수평면에 대한 아암(3)의 각도(θ)를 목표각도(θ_r)로 유지시킬 수 있다. 따라서 제2붐(2)에 대한 아암(3)의 연결점 P(제3도 참조)가 수직선상을 따라 상승하도록 제1붐(1), 제2붐(2)의 조작을 행함으로써 버킷(4)이 도랑(39)의 저부로부터 수직방향으로 이동하게 된다.

즉, 이 실시예에 의하면 제1붐(1), 제2붐(2)만을 조작하는 것만으로써 구석부를 적절히 굴삭할 수 있고, 아암(3)의 각도보종조작을 생략할 수 있으므로 그만큼 조작자의 부담을 경감할 수 있다.

그리고, 상기 목표자세각(θ_r)은 제1도에 도시한 설정기(setter; 40)로 임의로 설정할 수 있고, 제2도에 도시한 바와같이 구석파기를 할 때에는 통상 이 목표자세각은 θr=90°에 설정된다.

물론 본 실시예는 제3도에 도시한 바와같이 버킷(4)의 날끝을 상부 선회체(5)쪽을 향하여 구석부를 굴삭할 경우에도 적용가능하다.

그런데, 자동모우드를 수동모우드로 전환하기 위해서는 상기 누름단추스위치(165)를 다시 누르면되나, 자동모우드로 운전중에 아암실린더(13)에 수동조작을 할 수 있도록 해두면, 긴급히 아암실린더(13)를 작동시키는 경우나, 일시적으로 아암자세각(

)의 보정을 할 경우등에 편리하다.

제1도에 도시한 셔틀밸브(41)와 압력스위치(42)는 이러한 점을 고려하여 설치한 것이다. 자동모우드가 선택되어 있는 상태에서 레버(15)에 의햐여 전환밸브(24)가 수동조작되면, 이 밸브(24)의 한쪽 또는 다른쪽의 출력포오트(output port)의 출력압이 셔틀밸브(41)를 통하여 압력스위치(42)에 가하여지므로, 이 압력스위치가 ON이 된다. 따라서 이 압력스위치(42)로부터 출력되는 ON 신호는 전환밸브(24)가 수동조작된 것을 표시한다. 그리하여, 이 압력스위치(42)의 ON 신호에 따라 서어보밸브(37)에 대한 제어신호를 차단시키는 처리를 콘트롤러(30)로 행하게 하면, 아암실린더(13)의 자동제어가 중단되어 수동에 의한 실린더의 제어가 가능하게 된다. 그리고, 레버(15)의 중립위치로 되돌아간 경우에는 압력스위치(42)가 OFF되어 다시 자동제어가 된다.

그런데, 이러한 종류의 파워샤벨은 제6도에 도시한 바와같이 버킷(4)을 옆쪽으로 향한 상태에서 상부 선회체(5)를 선회시킴으로써 이른바 가로파기를 할 수 있다.

이 가로파기를 할 경우, 상부 선회체(5)에 선회에 따라 버킷(4)의 날끝방향이 변화한다. 즉, 동 도면에 실선으로 표시한 바와같이, 예컨대 아암(3)의 초기 회전각(α₀)이 -60°, 상부 선회체(5)의 초기 선회각(β)이 60°라고 하면, 상부 선회체(5)가 각도 △β=30°만큼 선회된 경우, 버킷(4)의 날끝 방향이 초기의 방향으로부터 선회체(5)의 선회각(△β)만큼 변화한다.

그리고, 제6도에서는 아암(3)이 기준위치로부터 우회전한 경우의 회전각(α)을 정(+), 좌회전한 경우의 그것을 부(-)로 하고 있다. 또, 상부 선회체(5)가 기준위치로부터 우선회한 경우의 선회각(β₀)을 정, 좌회전한 경우의 그것을 부로하고 있다.

동도면에서 명백한 바와같이, 선회체(5)의 선회에 불구하고, 버킷(4)의 날끝방향을 초기의 방향으로 향하게 하려면, 아암(3)의 회전각(α)을 α₀-△β로 하면 된다.

상기 초기 선회각(β₀)으로부터의 선회체(5)의 선회각(△β)은 β-β₀로 표시되므로, 결국 아암(3)의 회전각(α)의 목표값으로서 α₀-△β=α₀-β+β₀를 사용하여, 이 목표값(α₀-β+β₀)과 실제의 아암회전각(α)과의 편차

다만,

가 영이되도록 α의 회전각(α)을 제어하면, 아암(3)의 날끝이 항상 초기의 방향으로 향하게 된다.

제8도는 이러한 고찰에 의거하여 버킷(4)의 날끝방향을 초기의 방향으로 유지시키는 본 발명의 실시예를 도시하고 있다.

이 실시예에서는 상부 선회체(5)의 선회각(β)을 검출하는 포텐쇼미터(9)와, 제3도에 도시한 장축(ℓ)을 중심으로 한 아암(3)의 회전각(α)을 검출하는 포텐쇼미터(10)가 설치되어 있다.

또, 제9도에 도시한 바와같이, 상기 레버(16)의 손잡이부(161)의 구성이 제4도에 도시한 레버(16)의 그것과 상이하다.

제9도에 도시한 손잡이부(16)는 제10도에 개념적으로 도시한 바와같이 하부손잡이부재(162)와, 이 하부손잡이부재(162)에 미끄러져 움직일 수 있도록 끼워 맞추어진 상부손잡이부재(163)와, 하부손잡이부재(162)내에 설치된 마이크로스위치(164)와 상부손잡이부재(163)의 상단에 설치된 누름스위치(165)로 구성되어 있다.

이 손잡이부(161)에 있어서, 상기 마이크로스위치(164)는 상부손잡이부재(163)가 도시되어 있지않는 스프링에 대항하여 아래쪽으로 미끄러져 들어갈 때 닫힌다.

또, 상기 누름단추스위치(165)는 상기한 바와같이 한번 누르면 설정되고, 두 번 누르면 해제되는 기능을 가진다.

이 실시예에서는 콘트롤러(30)에 의하여 제11도에 도시한 바와같은 과정(procedure)이 실행된다. 즉, 먼저 스텝(200)에서 스위치(165)가 ON 상태에 있는가의 여부, 즉 자동모우드가 선택되어 있는가의 여부가 판단되며, 그 판단결과가 NO인 경우에는 플래그(flag; F)가 ″0″에 설정된다(스텝 201).

스위치(165)를 눌러서 스텝(200)의 판단 결과가 YES가 되면, 플래그(F)가 ″0″인가 아닌가의 판단이 실행되며(스텝 202), 현시점에서는 F=″0″이므로 다음의 스텝(203)에서 아암(3)의 초기 회전각(α₀) 및 상부 선회체(5)의 초기 선회각(β₀)이 각각 입력되고, 또한 그들이 도시되어 있지않는 기억부(memory)에 기억된다. 그리고 이들 각도(α₀,β₀)는 포텐쇼미터(10,9)의 출력에 의거하여 검출되고, 제6도에 도시한 예에서는 β₀=-60°, β₀=60°이다.

다음의 스텝(204)에서는 플래그(F)를 ″1″로 설정하는 처리가 실행되고, 이어서 아암(3) 및 상부 선회체(5)의 현시점에서의 회전각(α) 및 선회각(β)이 입력된다(스텝 205). 그리고 다음 스텝(206)에서는 (3)식에 도시한 A₀=α₀+β₀, A=α+β인 연산이 실행됨과 동시에, 그들의 연산결과의 차 △A=A₀-A를 구하는 연산이 실행된다.

그리고, 제6도에 도시한 예에서는, A₀=-60°+60°이 된다. 그리고, 이해를 쉽게 하기 위하여, 선회체(5)가 △β=30°만큼 선회한 경우의 아암(3)의 회전각(α)을 α=α₀=-60°로 하면, A=-60°+(60°+30°)=30°가 되고, 따라서 △A=-0-30°=-30°가 된다.

상기차 △A는 버킷(4)의 초기 날끝방향과 현시점에서의 날끝방향과의 편차각을 표시하고, 다음의 스텝(207)에서는 이 값(△A)에 대응한 제어신호가 작성되며, 또한 이 신호가 상기 아암회전용 서어보밸브(31)에 가해진다.

이 결과, 편차각(△A)이 영이되도록 아암회전용 모우터(34)가 구동된다.

제6도에 도시한 예에서는 △A=-30°이므로, 이 -30°에 대응하는 제어신호가 서어보밸브(31)에 가하여져, 이에 의하여 아암(3)이 제3도에 도시한 장축(ℓ)을 중심으로 하여 좌회전된다. 그리고, △A가 영이될때까지 아암(3)이 회전되면, 이 아암의 회전이 정지되고, 이때 버킷(4)의 날끝방향은 초기의 날끝방향에 일치하게 된다.

그리고, 실제로는 선회체(5)의 선회와 동시에 편차각(△A)의 보정제어가 행하여지므로, 버킷(4)의 날끝이 항상 초기의 방향으로 향하게 된다.

다음의 스텝(208)에서는 상기 손잡이부(161)에 설치된 마이크로스위치(164)가 작동되었는가의 여부가 판단되고, 이 판단결과는 현시점에서 NO이므로 과정은 스텝(200)으로 귀환(return)된다.

그리하여, 이 실시예에 의하면, 선회체(5)의 선회각에 의하지 않고 버킷 날끝이 초기의 방향에 향해지도록 아암(3)의 회동각이 자동제어된다. 따라서, 제7도에 도시한 바와같은 가로방향의 직선굴삭을 행하는 경우, 상기 장축(ℓ)을 중심으로 하는 아암(3)의 회전조작은 불필요하게 된다.

그리고, 아암의 초기회전각(α₀) 및 상부 선회체(5)의 초기선회각(β₀)이 입력된 이후에는, 플래그(F)가 ″1″의 상태가 된다. 따라서, 콘트롤러(30)의 과정이 스텝 202로부터 205로 뛰어 현재의 아암회전각(α)과 선회체선회각(β)이 입력되게 된다.

상기 실시예에서는 제11도의 스텝(206)에서 각도편차 △A를 연산하여, 이 편차(△A)를 0으로 하는 방향으로 아암(3)을 회전시킴으로써 버킷 날끝이 초기의 방향을 향하고 있으나, 콘트롤러(30)에 제12도에 도시한 바와같은 과정을 실행시킴으로써 상기와 똑같은 효과를 얻을 수 있다.

이 과정에서는 스위치(165)가 ON으로 되었는가의 여부가 판단되어(스텝 213), 이 스위치(165)가 ON으로 된 경우에 상부 선회체(5)의 선회각속도(β)가 검출된다(스텝 214). 그리고, 다음의 스텝(215)에서는 이 각속도(β)와 같은 각속도로 선회체(5)와는 반대방향으로 아암(3)을 회전시키는 각속도 지령이 작성되고, 서어보밸브(31)에 이 지령이 출력된다.

이러한 과정에 의하면, 스위치(165)가 ON으로 된 이후에 있어서의 상부 선회체(5)의 선회각도 변화분만큼이 선회체(5)의 선회방향과는 반대방향으로 아암(3)이 회전된다. 이에 의하여 상기와 똑같이 버킷날끝을 초기의 방향으로 향하게 하는 것이 가능하다.

그리고, 상부 선회체(5)의 선회각속도(β)는, 예컨대, 포텐쇼미터(9)의 출력을 미분함(differentiating)으로써 검출된다.

다음에 상기 손잡이부(161)의 상부손잡이부재(163)가 눌리워져 마이크로스위치(164)가 ON으로 된 경우, 즉 스텝(208)의 판단결과가 YES로 된 경우를 설명한다.

이 경우, 제5도에 도시한 과정(101 내지 103)과 똑같은 과정(209 내지 211)이 콘트롤러(30)로 실행된다. 즉 아암(3)의 수평면에 대한 각도(θ)를 목표각도(θ_r)에 유지시키는 제어가 행하여진다.

가로파기를 하는 경우에 있어서 스텝(209 내지211)에 표시한 과정으로 행함으로써 다음과 같은 이점이 얻어진다. 즉, 제7도에 도시한 바와같은 가로방향의 직선굴삭을 행하는 경우에는, 작업기의 도달길이를 조정하기 위해서는 제1붐(1), 제2붐(2)의 조작을 수반하게 되므로, 이들 붐의 조작에 따르는 수평면에 대한 아암(3)의 각도변화를 보정하지 않으면 안된다.

그러나, 상기 스텝(209 내지 211)에 표시한 과정을 실행함으로써 각 붐(1,2)의 조작에 따르는 자세각(

)의 변화에 의하지 않고 항상 수평면에 대한 아암(3)의 각도(θ)를 목표각도(θ_r)에 유지시킬 수 있으므로, 상기 아암(3)의 각도보정조작이 필요하지 않게된다.

그런데, 상기 누름단추스위치(165)가 ON상태에 있는 자동모우드의 운전중에 아암회전(α 방향의 회전)에 대한 수동조작이 가능하도록 해두면, 비상시에 긴급히 아암(3)을 회전시키는 경우나 일시적으로 아암회전각(α)의 보정을 행하는 경우등에 편리하다.

상기 아암회전에 대한 수동조작을 가능하게하기 위해서는 콘트롤러(30)에 수동조작 우선기능을 부가하면 된다. 즉, 제9도에 도시한 페달(17)이 조작된 경우에, 상기 스텝(207)에서 출력되는 제어신호를 차단하고, 또한, 이 제어신호에 대신하여 제8도에 도시한 포텐쇼미터(29)의 출력에 의거한 수동제어신호를 서어보밸브(31)에 가하는 기능을 콘트롤러(30)에 부가하면 된다.

그리고, 이 실시예에 있어서도 제8도에 도시한 압력스위치(42)의 출력을 이용하여 아암실린더(13)에 대한 수동조작(자세각

을 변화시키는 조작)을 가능하게 하고 있다.

그런데, 제3도에서 도시한 바와같이 제1붐(1), 제2붐(2) 및 아암(3)을 포함한 평면에서, 제1붐(1)의 회전지지점을 좌표원점으로 하는 x,y 좌표계를 설정한 경우, 제2붐(2)과 아암(3)과의 결합점 P(제2붐 선단점)의 좌표(X_p, Y_p)는 다음 식(4),(5)에서 주어진다.

다만, ℓ₁: 제1붐길이

ℓ₂: 제2붐길이

버킷(4)를 수직으로 상승시켜 상기한 구석파기를 할 경우, 또는 제2도에 도시한 토관(48)의 외주면에 부착한 흙을 버킷(4)의 날끝으로 긁어 떨어뜨리는 경우등에 있어서는, 상기 결합점(P)을 y방향(수직방향)으로 이동시키지 않으면 안된다. 왜냐하면, 제1붐실린더(11) 및 제2붐실린더(12)를 작동시켜 버킷(4)을 상승시킬 때, 결합점(P)이 x방향으로 변화하면 굴삭위치가 변화할 뿐만 아니라, 버킷(4)이 토사지지벽(side board; 47)에 접촉하거나, 토관(48)의 둘레로부터 버킷 날끝이 떨어지거나 버킷 날끝이 토관을 파고드는 등의 불편이 생기게 되기 때문이다.

한편, 제1붐실린더(11), 제2붐실린더(12)를 고정한 상태에서 상기 상부 선회체(5)를 선회시키면, 상기 결합점(P)의 이동궤적은 당연히 원호(arc)가 된다. 따라서 제7도에 도시한 바와같이 버킷(4)의 날끝을 옆쪽으로 향하여 직선상의 홈을 굴삭하는 경우에는, 상기 결합점(P)의 이동궤적을 직선으로 할 필요가 있고, 그 때문에 선회체(5)의 선회에 따라 결합점(P)을 x방향(수평방향)으로 변위시키는 조작이 행하여진다.

결합점(P)의 x방향으로의 변위는 제1붐실린더(11) 및 제2붐실린더(12)를 작동시킴으로써 행하여지나, 그때 결합점(P)의 y방향위치(y_p)가 변화하면 버킷(4)의 날끝 위치가 상하동하므로, y_p=일정이라는 조건으로 실린더를 작동시킬 필요가 있다.

또한, 이른바 경사면 굴삭(bank cutting)을 행하는 경우에는, 형성하려고 하는 경사면에 따라 상기 결합점(P)을 이동시킬 필요가 있으면, 예컨대 45°의 경사면을 형성하는 경우에는, 상기 결합점(P)을 x방향, y방향으로 같은 속도로 이동시키지 않으면 안된다.

제13도는 상기 결합점(P)의 이동방향을 극히 용이하게 지시할 수 있는 본 발명의 실시예를 도시하고 있다. 후술하는 바와같이 이 실시예에 의하면 상기 구석부의 굴삭, 가로방향의 직선굴삭, 경사면굴삭등을 용이하게, 그리고 정밀하게 실시할 수 있다.

동도면에 도시한 실시예에서는 제14도에 도시한 바와같이 레버(15)의 좌우방향 조작에 연동하는 포텐쇼미터(45)와, 레버(16)의 전후방향조작에 연동하는 포텐쇼미터(46)가 설치되어 있다. 그리고, 이들 포텐쇼미터(45,46)의 출력신호는 후술하는 자동모우드시에 상기 결합점(P)의 x방향 지령속도(

) 및 y방향 지령속도(

)를 표시하는 신호로서 제13도에 도시한 콘트롤러(30)에 넣어진다.

또, 이 실시예에서는 전환밸브(24)에 의한 제어와 서어보밸브(37)에 의한 제어를 전환하는 전자전환밸브(50A,50B)가 설치되고, 또한 제1붐실린더(11) 및 제2붐실린더(12)를 전기 제어하기 위한 서어보밸브(51,52)가 각각 설치되어 있다. 또한, 전환밸브(27)에 의한 제어와 서어보밸브(51)에 의한 제어를 선택하는 전자전환밸브(53A,53B)가 설치됨과 동시에, 전환밸브(53)의 출력압과 서어보밸브(52)의 출력압의 간섭을 방지하는 셔틀밸브(54A,54B)가 설치되고 있다. 이하, 이 실시예의 작용을 콘트롤러(30)의 처리과정을 도시한 제15도를 참조하여 설명한다.

상기 콘트롤러(30)에 있어서는 먼저 스텝(300)에서 손잡이부(161)의 스위치(165)가 ON상태에 있느냐 아니냐, 즉 자동모우드가 선택되고 있으냐 아니냐가 판단되며, 그 판단결과 YES인 경우에는 상기 전자전환밸브(50A,50B,53A,53B)가 각각 전환작동된다(스텝 301).

이어서, 콘트롤러(30)에서는 상기 포텐쇼미터(6,7,8)의 출력에 의거하여 제1붐(1), 제2붐(2) 및 아암(3)의 자세각(

)이 입력됨과 동시에, 포텐쇼미터(45,46)의 출력에 의거하여 후술하는 x방향 지령속도(

), y방향 지령속도(

)가 입력된다(스텝 302). 그리고, 제5도에 도시한 과정(102,103)과 똑같은 과정(303,304)이 차례로 실행되고, 이에 의하여 아암(3)의 수평면에 대한 각도(θ)가 목표각도(θ_r)에 유지된다.

지금, 포텐쇼미터(45,46)에 의하여 결합점(P)에 대한 속도 벡터(

)가 주어지고, 이 속도벡터의 샘플링(sampling)시간을 △T, 결합점(P)의 현재위치를 (x_po,y_po)로 하면, (

)는 다음식으로 나타낸 바와같이 근사할 수 있다.

윗식은 △T후에 도달한다고 예측되는 결합점(P)의 위치를 나타내고, 검출시마다 얻어지는 이 예측위치를 목표위치로부터 제1붐(1) 및 제2붐(2)을 차례로 작동시키면, 이 결합점(P)이 속도벡터가 표시하는 속도, 방향으로 이동되게 된다.

윗식(6)(7)에 나타낸 목표위치로의 결합점(P)의 이동은 제1붐(1) 및 제2붐(2)의 자세각(

)을 변화시킴으로써 행하여지므로, 실제의 제어를 행하기 위해서는 상기 목표위치를 대응하는 제1붐 자세각(

) 및 제2붐 자세각(

)으로 변환할 필요가 있다.

이하, 이 변환의 방법에 대하여 설명한다. 상기 (4),(5)식은

로 변형할 수 있다. 그리하여, 이 (4′),(5′)식의 양변을 제곱하여 양자를 더하면,

다만,

가 되므로,

이라는 관계가 얻어지고, 이에 의하여

는 다음식(8)에 표시된 바와같이 나타낼 수 있다.

또, (4)식으로부터

는

로 나타낼 수 있으므로, 이 (9)식에 (8)식으로 나타낸

을 대입함으로써

는 x_p,y_p의 함수로서 나타낼 수 있다.

그러므로, (6),(7)식에서 나타낸 목표위치(

)를 (8),(9)식에 대입함으로써 이 목표위치를 붐(1), 아암(1)의 목표자세각(

)으로 변환할 수 있다.

그리고, (

)과 (

)의 대응관계를 미리 메모리 테이블(memory table)로 기억시켜, (

)를 매개변수(parameter)로 하여 이 메모리 테이블로부터 그들에 대응하는 (

)를 판독함으로써 상기 변환연산을 생략하는 것도 가능하다.

제15도에 도시한 스텝(305)에서는, 검출시간(△T)마다 (4),(5),(6),(7),(8) 및 (9)식의 연산이 실행되어 제1붐(1) 및 제2붐(2)에 대한 상기 목표자세각(

)이 구해지고, 또한 이 목표자세각(

)과 포텐쇼미터(6,7)로 검출되는 제1붐(1) 및 제2붐(2)의 실제의 자세각(

)과의 편차(

)가 연산된다. 그리고, 다음의 스텝(306)에서는 편차(

)에 대응하는 제어신호가 서어보밸브(51)에, 또 편차(

)에 대응하는 제어신호가 서어보밸브(52)에 각각 가하여진다.

서어보밸브(51)의 출력압은 스텝(301)에서 전환작용된 전자전환밸브(53A,53B)를 통하여 제1붐 작동용 조작밸브(28)에 기동압으로서 작용하고, 또 서어보밸브(52)의 출력압은 셔틀밸브(54A,54B)를 통하여 제2붐 작동용 조작밸브(36)에 기동압으로서 작용한다.

따라서, 예컨대 상기 레버(15)만을 좌우방향으로 조작하면 상기 결합점(P)이 x방향으로 직선이동되도록 제1붐실린더(11) 또는 제2붐실린더(12)가 신축 작동되고, 레버(16)만을 전후방향으로 조작하면 상기 결합점(P)이 y방향으로 이동되도록 그들 실린더가 신축 작동된다. 그리고, 그 경우에 상기 결합점(P)의 이동속도는 상기 레버(15,16)의 조작량에 대응한 크기가 된다.

한편, 레버(15,16)를 각각 좌우방향 및 전후방향으로 동시 조작하면, 속도벡터(

)로 지시되는 방향 및 속도에 따라 상기 결합점(P)이 이동되게 된다.

상기한 바와같이 이 실시예에 의하면, 레버(16)를 조작함으로써 결합점(P)을 y방향으로 이동시킬 수 있으므로, 상기한 구석파기를 행하는 경우에, 상기 제1붐(1), 제2붐(2)을 따로따로 조작할 필요가 없어진다. 따라서, 조작자의 부담이 경감되고, 또한 결합점(P)이 x방향으로 변위하는 일이 없으므로 굴삭정도가 향상된다.

또, 이 실시예에 의하면 제7도에 도시한 바와같은 가로방향의 직선굴삭을 행할 경우에, 레버(15)의 조작만에 의하여 상기 결합점(P)의 x방향위치를 변화시킬 수 있다. 따라서, 종래와 같이 제1붐(1)과 제2붐(2)을 따로따로 조작할 필요가 없어서, 그만큼 조작자의 부담을 경감할 수 있다. 더욱이 결합점(P)이 y방향으로 변위하는 일이 없으므로, 굴삭면에 요철이 생기지 않는다.

또한, 상기 실시예에 의하면, 레버(15,16)를 동시 조작함으로써, 버킷(4)의 날끝을 바라는 대로 직선에 따라 이동시킬 수 있으므로, 경사면 굴삭을 적정하게 그리고 능률적으로 행할 수 있다. 즉, 예컨대 결합점(P)의 지령속도(

)가

가 되도록 레버(15,16)를 조작함으로써 45°의 기울기를 가진 경사면을 형성하는 것이 가능하다.

그리고, 이 실시예에 있어서는 스텝(302 내지 304)에 도시한 바와같이 수평면에 대한 아암(3)의 각도를 목표각도(θ_r)에 유지시키는 제어가 동시에 행하여진다.

제15도에 도시한 스텝(307)에서는, 제10도에 도시한 스위치(164)가 ON으로 되었는가 아닌가가 판단되고, ON으로 되어 있지 않다고 판단된 경우에는 플래그(F)가 ″0″에 세트된 후, 스텝(300)으로 과정이 귀환된다.

또, 스위치(164)가 ON으로 되어 있다고 판단된 경우에는 제11도에 도시한 스텝(202 내지 207)과 똑같은 과정이 콘트롤러(30)로 실행된다(스텝 309 내지 314).

따라서, 이 실시예에 있어서도, 스위치(164)를 ON으로 함으로써 버킷(4)의 날끝방향을 일정한 방향으로 유지시키는 제어가 행하여지게 된다.

그런데, 상기 실시예에 있어서는 샘플링시간(△T)마다 결합점(P)의 목표이동위치를 연산하고 있으나, 결합점 P(x_p,y_p)를 이하와 같이하여 이동시키는 것도 가능하다.

즉, 포텐쇼미터(45)의 출력이 지시하는 지령속도(

)로 결합점(P)을 x방향으로 이동시키기 위한 제1붐(1)의 목표각속도(

) 및 제2붐(2)의 목표각속도(

)는 각각 다음식으로 주어진다.

또, 포텐쇼미터(46)의 출력이 지시하는 지령속도(

)로 결합점(P)을 y방향으로 이동시키기 위한 상기 각 각속도(

)는 각각 다음식으로 주어진다.

그러므로, 포텐쇼미터(45)의 출력에 의거하여 (10),(11)식에 나타낸 각속도(

)에 대응하는 지령신호를 작성하여, 이들을 서어보밸브(51,52)에 각각 가함으로써 레버(15)에 의한 지령속도(

)로 결합점(P)을 x방향에 따라 이동시킬 수 있고, 또 포텐쇼미터(46)의 출력에 의거하여 (12),(13)식에 나타난 각속도(

)에 대응하는 지령신호를 작성하여, 이들을 서어보밸브(51,52)에 각각 가함으로써 레버(16)에 의한 지령속도(

)로 결합점(P)을 y방향으로 이동시킬 수 있다. 그리고, 레버(15,16)를 상기한 방향으로 동시에 조작하면, 속도벡터(

)에 따른 방향 및 속도로 결합점(P)을 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기와 같이하여 결합점(P)을 이동시키는 경우에는 제15도에 있어서의 스텝(305)에서 상기 (12),(13)식의 연산이 실행되고, 또

에 대응하는 지령신호가 동도면의 스텝(306)에서 작성된다.

또한, 결합점(P)을 이하와 같이하여 이동시키는 것도 가능하다.

즉, 결합점(P)의 y방향위치 (y_p)를 변화시키지 않고 이 결합점(P)을 x방향으로 이동시키려면, 상기 (5)식의 y_p가 일정하게 되도록

를 변화시키면 되고, 또 결합점(P)의 x방향위치(x_p)를 변화시키지 않고 이점(P)을 y방향으로 이동시키려면, 상기 (4)식의 x_p가 일정하게 되도록

를 변화시키면 된다.

그러므로, 상기 포텐쇼미터(45)의 출력에 의거하여 제1붐(1)의 자세각(

)을 변화시켜, 그때 y_p를 일정하게 하는 제2붐(2)의 자세각(

)을 (5)식으로부터 구하여 제2붐(2)이 그 자세각이 되도록 제2붐실린더(12)를 제어하면, 결합점(P)을 x방향으로 이동시킬 수 있다.

또, 상기 포텐쇼미터(46)의 출력에 의거하여 제1붐 자세각(

)을 변화시켜, 그때 x_p를 일정하게 하는 제2붐의 자세각(

)을 (4)식으로부터 구하여 제2붐(2)이 이 자세각(

)이 되도록 제2붐실린더(12)를 제어하면, 결합점(P)을 y방향으로 이동시킬 수 있다.

상기와 같이하여 결합점(P)을 x방향 또는 y방향으로 이동시키는 경우, 제15도에 도시한 스텝(305,306)에 대신하여 제16도에 도시한 바와같은 과정이 실행된다.

즉, 먼저(4),(5)식에 의거하여 상기 결합점(P)의 현재위치(x_p1,y_p1)가 연산되고 (스텝 315), 이어서 레버(15)가 조작되었는가의 여부가 포텐쇼미터(45)의 출력의 유무로부터 판단된다(스텝 316).

그리고, 레버(15)가 조작되었다고 판단된 경우에는 포텐쇼미터(45)의 출력에 의거한 신호에 의하여 제1붐 실린더(11)가 작동되고(스텝 317), 또한 상기 결합점(P)의 Y방향위치를 y_p1에 유지시키는 제2붐에 대한 목표자세각(

)이 (5)식에 의거하여 연산된다(스텝 318).

그리고, 스텝(318)에서 구해진 목표자세각(

)과 현재의 제2붐(2)의 자세각(

)과의 편차(

)가 연산되고, 또한 이 편차에 대응하는 제어신호가 서어보밸브(52)에 출력된다(스텝 319).

한편, 스텝(316)의 판단결과가 NO인 경우에는, 레버(16)가 조작되었는가의 여부가 포텐쇼미터(46)의 출력의 유무로부터 판단된다(스텝 320). 그리고, 레버(16)가 조작되었다고 판단된 경우에는, 포텐쇼미터(46)의 출력에 의거한 신호에 의하여 제1붐 실린더(11)가 작동되고(스텝 321), 또한 상기 결합점(P)의 X방향위치를 x_p1에 유지시키는 제2붐의 목표자세각(

)이 (4)식에 의거하여 연산된다(스텝 322).

그리고, 스텝(322)에서 구해진 목표자세각(

)과 현재의 제2붐(2)의 자세각(

)과의 편차(

)가 연산되고, 또한 편차에 대응하는 제어신호가 서어보밸브(52)에 출력된다(스텝 323).

상기한 과정을 실행하면, 레버(15)가 조작된 경우에 상기 결합점(P)이 X방향으로만 이동되고, 또 레버(16)가 조작된 경우에 이 결합점(P)이 Y방향으로만 이동된다.

그리고, 상기와는 반대로 레버(15 또는 16)의 조작에 의하여 제2붐의 자세각(

)을 변화시켜, 이 자세각(

)의 변화에 대하여 결합점(P)이 y_p1또는 x_p1에 유지되도록 제1붐의 자세각(

)을 제어하게 하여도 좋다.

또, 레버(15)의 조작에 의하여 제1붐(1)의 자세각(

)을 변화시켜, 레버(16)의 조작에 의하여 제2붐(2)이 자세각(

)을 변화시키도록 하여도 좋다. 이 경우, 레버(15)의 조작시에 결합점(P)의 Y방향위치가 y_p1이 되도록 제2붐(2)의 자세각(

)이 제어되고, 레버(16)의 조작시에 결합점(P)의 x방향위치가 x_p1이 되도록 제1붐(1)의 자세각(

)이 제어된다.

상기 각 실시예에서는 자동모우드시에 있어서의 결합점(P)의 이동지령을 레버(15,16)에 연동(link)하는 포텐쇼미터(45,46)로부터 얻고 있으나, 물론 이동지령전용의 전기레버를 설치하는 것도 가능하다.

또, 조이스틱(joy stick)과 같은 1레버식의 이동지령장치를 사용하는 것도 가능하고, 이러한 이동지령장치를 사용하면 레버를 미는 방향으로 결합점(P)을 이동시킬 수가 있으므로, 조작이 훨씬 쉬워진다.

[산업상의 이용가능성]

본 발명에 의하면 아암의 자세각이 목표자세각이 되도록 아암실린더가 자동제어된다. 따라서, 아암의 자세각보정 조작을 행하지 않고 구석부동의 굴삭을 적정하게 행할 수 있고, 이에 의하여 조작자의 노력경감과 작업의 용이화를 도모할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 상부 선회체의 선회각에 의하지 않고 버킷의 날끝방향을 일정하게 유지시킬 수 있으므로, 가로방향의 직선굴삭등을 행할 경우에 아암의 회전 조작을 필요로 하지 않고, 이에 의하여 조작자의 노력의 절감과 작업의 능률 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 제2붐과 아암의 결합점을 바라는 방향으로 이동시킬 수가 있으므로, 구석파기 작업이나 경사면 굴삭작업등을 능률적으로 그리고 정확하게 행할 수 있다.

Claims

제1붐, 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능한 파워샤벨에 적용되는 제어장치로서, 상기 제1붐, 제2붐 및 아암의 각 자세각을 검출하는 각도 검출수단과, 상기 각도 검출수단의 출력에 의거하여 수평면에 대한 상기 아암의 각도를 연산하는 자세각 연산수단과, 상기 수평면에 대한 상기 아암의 목표각도를 설정하는 목표각도 설정수단과, 상기 수평면에 대한 상기 아암의 각도가 상기 목표각도가 되도록 아암실린더를 제어하는 아암실린더 제어수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제1항에 있어서, 자동모우드를 설정하는 스위치를 설치하고, 이 스위치에 의하여 자동모우드가 설정된 경우에 상기 아암실린더의 자동제어를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 스위치를 조작레버의 손잡이부에 설치한 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제1붐, 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능한 파워샤벨에 적용되는 제어장치로서, 상기 장축을 중심으로 한 상기 아암의 회전각을 검출하는 회전각 검출수단과, 상부선회체의 선회각을 검출하는 선회각 검출수단과, 상기 회전각 검출수단의 출력 및 선회각 검출수단의 출력에 의거하여, 초기 날끝방향에 대한 버킷의 날끝방향의 편차각(△A)을 구하는 연산수단과, 상기 편차각이 0이 되도록 상기 아암의 회전각을 제어하는 아암회전각 제어수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제4항에 있어서, 상기 연산수단은 상기 아암의 초기 회전각(α₀)으로부터 초기 선회각(β₀)으로부터의 상기 상부 선회체의 선회각(△β)을 빼는 연산을 행하여 상기 아암의 목표회전각을 구하고, 이 목표회전각으로부터 상기 아암의 실제의 회전각(α)을 빼는 연산을 행하며, 상기 편차각(△A)을 구하는 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제4항에 있어서, 자동모우드를 설정하는 스위치를 설치하고, 이 스위치에 의하여 자동모우드가 설정된 경우에 상기 아암실린더의 자동제어를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제1붐, 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능한 파워샤벨에 적용되는 제어장치로서, 상부 선회체의 선회각 속도를 검출하는 각속도 검출수단과, 상기 선회각속도로 상기 상부 선회체와는 반대방향으로 상기 아암을 회전시키는 아암회전 제어수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제1붐, 제2붐을 가지며, 또한 아암이 그 장축을 중심으로 하여 회전가능한 파워샤벨에 적용되는 제어장치로서, 상기 제1붐 및 제2붐의 자세각을 각각 검출하는 각도검출수단과, 상기 제1붐, 제2붐 및 아암을 포함하는 평면에서의 상기 제2붐과 아암과의 결합점의 이동방향을 지정하는 이동방향 지정수단과, 상기 각도검출수단의 출력과 상기 지정수단의 출력에 의거하여, 상기 결합점이 상기 지정수단으로 지정된 방향으로 이동하도록 제1붐 실린더 및 제2붐 실린더를 제어하는 제어수단을 갖춘 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.
제8항에 있어서, 상기 이동방향 지정수단은 조작레버로 작동되는 포텐쇼미터인 것을 특징으로 하는 파워샤벨의 제어장치.