KR910009258B1 - Auto controller and method of digger - Google Patents
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- G05B19/00—Programme-control systems
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Abstract
Description
제1도는 본 발명에 따른 자동제어장치의 구성도,1 is a block diagram of an automatic control apparatus according to the present invention,
제2도는 본 발명에 따른 자동제어장치의 마이크로프로세서에 대한 블록도,2 is a block diagram of a microprocessor of an automatic control apparatus according to the present invention;
제3도는 제1도의 동작과정을 나타낸 플로우챠트이다.3 is a flowchart showing the operation of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1 : 레버 2 : 페달1
3 : 조정간 4 : 마이크로프로세서3: between adjustment 4: microprocessor
7 : 구동부 10 : 작업수행스위치7: drive unit 10: work execution switch
11 : 모드선택스위치 12 : 기능선택스위치11: Mode selector switch 12: Function selector switch
17 : 유량제어펌프 15 : 각도감지부17: flow control pump 15: angle detection unit
18 : 사판제어기구 20 : 작업각도스위치18: swash plate control mechanism 20: working angle switch
22 : 제어밸브 S1~S6: 센서22: control valve S 1 ~ S 6 : sensor
[산업상의 이용분야][Industrial use]
본 발명은 굴삭기의 정지작업 자동제어장치에 관한 것으로, 특히 정지(整地; 땅고르기)작업시 원하는 정지작업에 대한 작업각도(예컨대, 수평; 0°, 수직; 90°)를 입력시킨 작업수행스위치를 온시키면, 마이크로프로세서가 미리 기억된 작업장치(부움, 디퍼스틱, 버킷)의 각 목표위치를 연산하여 자동으로 지면에 대해 설정된 작업각도가 되도록 작업장치의 각 작동기(실린더)를 작동시킬 수 있도록 된 굴삭기의 정지작업 자동제어장치 및 그 자동제어방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
[종래의 기술 및 그 문제점][Traditional Technology and Problems]
일반적으로 유압을 동력원으로 사용하고 있는 굴삭기는 여러개의 작동기(이하, 액튜에이터(actuator)라 함), 즉 하부프레임에 대해 상부프레임을 축선회시키는 스윙모터와, 주행모터 및, 작업장치부인 부움실린더, 디퍼스틱실린더, 버킷실린더등을 갖추고서, 운전자가 이들 액튜에이터들을 작동시켜 주기 위한 조작레버나 페달을 조작하여 굴삭작업이나 정지작업 또는 상하차작업등의 다양한 작업을 수행할 수 있도록 되어 있다.In general, an excavator using hydraulic power as a power source is a plurality of actuators (hereinafter referred to as actuators), that is, a swing motor pivoting an upper frame with respect to a lower frame, a driving motor, and a boolean cylinder which is a working part, Equipped with a differential cylinder, a bucket cylinder, and so on, the driver can operate a variety of operations such as excavation, stopping, loading and unloading operations by operating an operation lever or a pedal for operating these actuators.
그런데, 상기한 바와 같은 다양한 수행함에 있어서 운전자는 손이나 발로 상기 액튜에이터의 조작레버/페달을 동시에 조작하도록 되어 있기 때문에 고도로 숙련된 운전기술과 세심한 주의가 필요하게 되는 바, 예컨대 지면(地面)을 정지(整地)작업하는 경우에 먼저 운전자는 버킷실린더의 조작레버를 조작하여 버킷의 선단부나 밑면부를 정지작업면에 밀착시킨 다음, 디퍼스틱실린더, 부움실린더 또는 스윙모터나, 주행모터터등을 작동시켜 작업을 하게 되는데, 이때 정지작업면에 버킷의 선단부나 밑면부가 이격되지 않도록 좌수(左手) 또는 우수(右手)로 버킷실린더나 부움실린더의 조작레버를 조작하면서 버킷 또는 부움실린더를 제외한 다른 액튜에이터의 조작레버/페달을 동시 조작하여 작업을 하도록 되어 있으므로, 둘 이상의 액튜에이터 조작레버/페달의 동시조작에 따른 운전자의 고도로 숙련된 운전기술과 세심한 주의가 필요하게 되고, 이로 인해 장시간 작업을 계속하게 되면 운전피로가 누적되어 작업을 효율적으로 할 수 없을 뿐만 아니라 액튜에이터 조작레버/페달의 동시조작에 따른 작업운전조작이 어렵다고 하는 문제점이 있었다.However, in performing the various operations as described above, the driver is required to operate the actuator lever / pedal of the actuator at the same time by hand or foot, requiring highly skilled driving skills and careful attention, for example, stopping the ground. In the case of heavy work, the driver first operates the bucket cylinder operating lever to close the tip or bottom of the bucket to the stationary work surface, and then operates the differential cylinder, the boom cylinder or the swing motor or the traveling motor. In this case, the other side of the bucket or pour cylinder is operated by operating the bucket cylinder or the boom cylinder operating lever with the left or right hand so as not to be spaced apart from the tip or bottom of the bucket on the stationary work surface. Two or more actuator control levers can be operated by operating the lever / pedal at the same time. The driver's highly skilled driving skills and careful attention are required due to the simultaneous operation of the burr / pedal, and as a result, if the work is continued for a long time, the operation fatigue accumulates and the operation lever / pedal of the actuator is not efficient. There was a problem that the operation operation operation is difficult due to the simultaneous operation of.
[발명의 목적][Purpose of invention]
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 굴삭기의 디퍼스틱 실린더타 스윙모터의 조작레버/페달을 조작함에 따라 버킷의 선단부나 또는 밑면부가 정지작업면에 항상 밀착되게 버킷실린더나 부움실린더가 자동적으로 제어되어 정지작업의 운전조작이 간단하여 운전피로감을 덜어주는 동시에 작업효율도 향상시키도록 된 굴삭기의 정지작업 자동제어장치 및 그 자동제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been invented in view of the above, and according to the operation of the operation lever / pedal of the differential cylinder-type swing motor of an excavator, the bucket cylinder or the pour cylinder is always in close contact with the stationary work surface. It is an object of the present invention to provide an automatic control device for the stop operation of an excavator and an automatic control method thereof, which are automatically controlled to reduce the operation fatigue and improve the work efficiency due to the simple operation of the stop operation.
[발명의 구성][Configuration of Invention]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터선택회로부와 아날로그/디지탈변환부 및 랫치부를 구비하여 구성된 마이크로프로세서(4)를 이용하여 정지작업을 실행하는 굴삭기의 정지작업 자동제어장치에 있어서, 조정간(3)이 상기 마이크로프로세서(4)의 제 1 데이터선택회로부(5)를 통해 제 1 입출력인터페이스(6)에 연결되고, 구동부(7)가 제 1 디지탈/아날로그변환부(8)를 통해 제 2 입출력인터페이스(9)에 연결되며, 작업수행스위치(10)와 모드선택스위치(11) 및 기능선택스위치(12)가 제 3 입출력인터페이스(13)에 연결되고, 각도감지부(15)의 각 센서(S1~S6)가 제 2 데이터선택회로부(16)를 통해 제 1 입출력인터페이스(6)에 연결되며, 유량제어펌프(17)의 사판제어기구(18)가 제 2 디지탈/아날로그변환부(19)에 연결되고, 메모리(14a,14b,14c,14d)에 접속된 디코더(22)가 상기 제 1,제 2,제 3 입출력인터페이스(6,9,13)에 연결되어, 정지작업시 버킷의 선단부 또는 밑면부가 정지작업면에서 이격되지 않게 제어될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an automatic stop operation control apparatus for an excavator for performing a stop operation by using a microprocessor (4) comprising a data selection circuit unit, an analog / digital conversion unit, and a latch unit. (3) is connected to the first input / output interface (6) via the first data selection circuit section (5) of the microprocessor (4), and the driving section (7) is connected to the first digital / analog converter (8). 2 is connected to the input and
또한 본 발명은, 선택모드스위치(11)를 표준기능작업모드(FUNCTION)에 위치시켜 표준기능작업을 선택하는 단계(단계 S1)와, 기능선택스위치(12)의 선택에 따라 수평정지작업실시에 대한 기능선택신호를 입력시키는 단계(단계 S2), 작업각도스위치(20)를 조절해서 원하는 작업경사각(θc)을 입력시키는 단계(단계 S3), 상기 작업경사각(θc)에 따라 기능신호를 연산하는 단계(단계 S4), 작업수행스위치(10)가 온상태인가를 판단하는 단계(단계 S5), 제어전압연산함수에 의해 상기 작업경사각(θc)을 전압값으로 연산하는 단계(단계 S6), 상기 전압값을 전류(i)로 변환시키는 단계(단계 S7), 상기 전류(i)의 인가에 따라 제어밸브(22) 및 사판제어기구(18)의 유량(Q)을 조절하는 단계(단계 S8), 진행중에 있는 굴삭기의 각 부위의 작업각도(θo)를 산출하고, 이 작업각도(θo)를 상기 단계 S4로 피드백시키는 단계(단계 S9), 레버(1)를 조정하여 작업진행각도(θR)를 수정하는 단계(단계 S10) 및, 위치함수에 따라 작업목표지점의 각도(θio)를 변경시키는 단계(단계 S11)로 이루어져, 정지작업시 버킷의 선단부 또는 밑면부가 정지작업면에서 이격되지 않게 제어될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is to select the standard function operation by placing the
[실시예]EXAMPLE
이하, 예시도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도는 본 발명에 따른 자동제어장치의 구성도를 나타낸 것이고, 제2도는 본 발명에 따른 자동제어장치의 마이크로프로세서에 대한 블록도를 나타낸 것으로, 제1도중 조정간(3)은 굴삭기의 부움과 디퍼스틱 및 버킷등을 작동시키는 레버(1)와 페달(2)로 구성되어 마이크로프로세서(4)이 제 1 입출력인터페이스(6)에 연결되고, 구동부(7)는 상기 굴삭기의 부움과 디퍼스틱 및 버킷을 작동시키는 제어밸브(22)로 구성되면서 마이크로프로세서(4)의 제 2 입출력인터페이스(9)에 연결되며, 굴삭기를 수동 또는 메모리(14a,14b,14c,14d)에 기억된 프로그램명령에 따라 자동으로 동작하도록 하는 기능선택스위치(12)와 이 스위치(12)에 의해 선택된 기능에 따라 굴삭기를 동작시키는 모드선택스위치(11)가 마이크로프로세서(4)의 제 3 입출력인터페이스(13)에 연결되게 된다. 또한, 굴삭기의 부움과 디퍼스틱 및 버킷의 작업진행속도와 상부선회체의 스윙각도, 하부주행체의 회전각도 그리고 차체의 절대각도를 감지하는 각도감지부(15)의 각 센서(S1~S6)가 마이크로프로세서(4)의 제 2 데이터선택회로부(15)에 연결되며, 구동부(7)의 제어밸브(22)를 통해 유체를 공급하는 유량제어펌프(17)의 사판제어기구(18)가 마이크로프로세서(4)의 제 2 디지탈/아날로그 변환부(19)에 연결되게 된다.1 shows a block diagram of an automatic control apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a block diagram of a microprocessor of the automatic control apparatus according to the present invention. It is composed of a lever (1) and a pedal (2) for operating the differential and bucket, etc., the microprocessor (4) is connected to the first input and output interface (6), the
다음에 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 장치를 제3도에 도시된 플로우챠트를 참조로 하여 수평정지작업의 표준기능작업에 대해 상세히 설명한다.Next, the standard functional operation of the horizontal stop operation will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. 3 of the apparatus according to the present invention configured as described above.
제1도에 도시된 모드선택스위치(11)를 표준기능작업모드(FUNCTION; 자동으로의 동작을 일컬음)에 위치시켜 표준기능작업을 선택한다(단계 S1). 여기서 모드선택스위치(11)를 M에 위치시키면 수작업으로 작업을 실행하게 된다. 이어, 기능선택스위치(12)의 선택에 따라 수평정지작업실시에 대한 기능선택신호를 입력시켜 작업을 준비하고(단계 S2), 작업각도스위치(20)로 원하는 작업경사각(θc)을 입력한다(단계 S3; 본 예에서는 수평정지작업에 대해 작업을 실시하게 되므로 작업경사각(θc)은 0°로 된다). 이어 작업시작위치에 버킷을 갖다 놓으면, 기능신호(θi; 부움(θBU), 디퍼스틱(θDP), 버킷(θBK))가 연산되게 되는 바, 즉 레버(1) 및 페달(2)을 가변시켜 각 동작부위마다 작업경사각(θc)을 입력시킨 후 작업수행스위치(10)를 작동시킴으로써 입력된 상기 작업경사각(θc)신호의 메모리가 이루어지게 되고(단계S4), 이때 작업수행스위치(10)가 온상태로 되면(단계 S5), 상기 작업경사각(θc)이 제어전압연산함수에 의해 전압(Voltage)값으로 연산처리되고(단계 S6), 이 전압값은 증폭단(도시되지 않음)을 거쳐 전류(i)로 변환된 뒤(단계 S7), 상기 전류(i)가 구동부(7)의 제어밸브(22) 및 유량제어펌프(17)의 사판제어기구(18)에 인가되어 유량(θ)을 조절하게 된다(단계 S8).The
그리고 상기 유량(Q)은 속도(V)의 함수(Q=AV; A는 단면적)이므로 이를 적분하게 되면 현재 진행되고 있는 굴삭기 각 부위의 작업각도(θo)가 산출되게 되는데(단계 S9), 이 작업각도(θo)는 피드백(feed-back)되어 단계 S4로 인가되고, 이 단계 S4에서는 입력된 작업경사각(θc)과 현재 진행중인 작업각도(θo)가 일치될 때까지 반복되게 된다. 이와 같이 일치점에 이르기까지 유량제어펌프(17)로부터 유체가 계속 공급되면서 작업이 진행되게 된다.Since the flow rate Q is a function of the speed V (Q = AV; A is a cross-sectional area), when the integral is integrated, the working angle θo of each part of the excavator currently being processed is calculated (step S9). The working angle θo is fed back and applied to step S4, and in this step S4 it is repeated until the input working tilt angle θc coincides with the current working angle θo. As such, the fluid is continuously supplied from the
다음은 이미 설정된 프로그램을 변경시키는 과정에 대해 설명한다. 즉, 조정간(3)을 구성하는 리모트콘트롤러레버(1)로 조정하여 작업진행각도(θR)를 수정하면(단계 S10), 위치함수(θio=f(θR))에 의거하여 작업 목표지점에 따른 각도(θio)가 변경되고(단계 S11), 이에 따라 단계 S4에서는 새로운 기능신호연산에 따른 연산함수가 이루어져 상기한 바와 같은 수순에 따라 새롭게 변경된 작업을 제어하게 된다.The following describes the process of changing a program that is already set. That is, if the work progress angle θ R is corrected by adjusting with the remote controller lever 1 constituting the adjustment period 3 (step S10), the work target point is based on the position function θio = f (θ R ). The angle &thetas; io is changed (step S11). Accordingly, in step S4, a calculation function is performed according to a new function signal operation to control the newly changed work in accordance with the above procedure.
[발명의 효과][Effects of the Invention]
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디퍼스틱실린더나 스윙모터의 조작에 따라 버킷실린더 및 부움실린더가 버킷이 정지작업면에서 이격되지 않도록 제어됨으로써 정지작업에 대한 운전조작이 디퍼스틱실린더 또는 스윙모터의 조작만으로 간단하게 이루어지게 되어 미숙련자도 용이하게 작업을 진행시킬 수 있고, 운전피로감도 줄어들어 작업능률을 향상시킬 수 있게 된다.According to the present invention as described above, according to the operation of the differential cylinder or the swing motor, the bucket cylinder and the pour cylinder is controlled so that the bucket is not separated from the stationary work surface, the operation operation for the stop operation is performed by the differential cylinder or the swing motor. The operation is made simply, so that the unskilled person can easily proceed with the operation, and the fatigue of the operation is reduced, thereby improving work efficiency.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019880018008A KR910009258B1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Auto controller and method of digger |
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KR1019880018008A KR910009258B1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Auto controller and method of digger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR900010503A KR900010503A (en) | 1990-07-07 |
KR910009258B1 true KR910009258B1 (en) | 1991-11-07 |
Family
ID=19281009
Family Applications (1)
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KR1019880018008A KR910009258B1 (en) | 1988-12-30 | 1988-12-30 | Auto controller and method of digger |
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Country | Link |
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KR (1) | KR910009258B1 (en) |
-
1988
- 1988-12-30 KR KR1019880018008A patent/KR910009258B1/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Publication date |
---|---|
KR900010503A (en) | 1990-07-07 |
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