WO1991005113A1 - Operation automating apparatus of hydraulic driving machine - Google Patents

Description

明

油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置

技 術 分 野

本発 明 は 油圧躯動機械 の 作業 自 動化装置 に 係 り 、 特 に 建設機械等 の 油圧駆動機械 に 装着 さ れ、 オ ペ レ ー タ が行 う べ き レ バ ー操作 に 基づ く 油圧機械 の 動作 を 自 動的 に 繰 り 返 し 作動 さ せ 、 あ る い は複数 の 組 み 合 わせ 操作を 自 動 的 に 行わ せ る こ と で 作業性 を 向 上 さ せ る よ う に し た 油圧 躯動機械 の 作業 自 動化装置 に 関す る も の で あ る 。

背 景 TX 術

近年、 電子技術 の 発達 は 目 覚 ま し く 、 建設機械等 の 作 業機用 シ リ ン ダ の 操作 は機械式 や油圧 レ バ ー 制御方式 に 代 わ っ て 、 第 5 図 に 示す様 な 電子一油圧制御方式 が採用 さ れ る よ う に な つ た 。

第 5 図 に 示 し た 従来 の 電子一油圧制御方式で は 、 オ ペ レ ー タ カ 操作 し た 式 レ バ ー 1 0 1 の 操作量 を 電気信 号 に 変換 し て 電子制御 コ ン ト ロ ー ラ 1 0 2 に 入力 す る 。 電子制櫛 コ ン ト ロ 0 2 は電気式 レ ノ ' — 1 0 1 の 操 作量 に 応 じ た 信ぞ を 電子制御式油圧 バ ル ブ 1 0 3 の 両端 ソ レ ノ ィ ド 1 0 3 a 、 1 0 3 b に 出 力 し 、 電子制御式油 圧バ ルブ 1 0 3 は電気 レ バ ー 1 0 1 の 操作量 に 応 じ た 油 量 を ボ ン ブ 1 0 6 よ り 油圧配管 1 0 4 a 、 1 0 4 b を 介 し て 油圧 ァ ク チ ユ エ 一 夕 1 0 5 に 供給 し ロ ッ ド 1 0 5 a を 作動 さ せ る 様 な 構成 に な っ て い る 。 こ れ に よ れば、 簡 易 な 操作性 に よ り 細 か な 制御を 行 う こ と がで き 、 機械式 や油圧式 の 操作方式で は で き な か っ た操作 も 可能 に な つ て い る 。

し か し な が ら 、 第 5 図 に 示す従来技術 に 於 い て は、 電 子制御 の メ リ ッ ト は ぁ る も の の 、 手動 の 操作を 行 う も の で あ る カヽ ら 例え ば油圧式パ ヮ — ン ョ ベ ノレ の す き 取 り 掘削 等 の ニ軸以上 の レ バ ー操作を 行 う 場合、 ォ ペ レ 一 夕 の 疲 労 は極 め て 大 き く な る 問題が あ り 、 更 に す き 取 り 掘削を 行 い な が ら バケ ッ ト の 振動を 行 う こ と が非常 に 困難で あ つ た 。 す な わ ち 、 油圧パ ヮ 一 シ ョ べ ル で す き 取 り 掘削 を 行 う 口 、 ブ ー ム 、 ァ — ム 、 ノヾケ ッ ト の 各作業機を 油圧 シ リ ン ダ に よ り 操作 し て地面を 水平 め 、 は あ る 角 度 を も っ た 斜面 に な る よ う に 土砂を 削 る 作業を し な け れ ば な ら な い 。 こ の 作業を 実施 合、 ォ ペ レ ー タ は バ ケ ッ ト 内 の 土砂 の 量や ノヾケ ッ ト の 絶対角 度 （ 掘削平面 に 対す る 角 度 ) を注視 し な が ら 、 各作業機を 操作 し 、 常 に 平面 に な る よ う に し な け れ ば な ら な い 。 し か も 地 な ら し 面 を 締 め 固 め る た め に 、 特 に 一 つ の 作業機で あ る ケ ッ ト の み を一定 の 振幅 と 周波数で 上下振動 さ せ る 必要があ る 。 こ の よ う な 作業 は単 に 上述 の 従来方式 だ け で は改善 で き る も の で は な い 。 し た が つ て ォ ペ レ ー タ の 熟線度 に 依存 し な く て も 常 に 均一 な 作業結果が得 ら れ る よ う に す る こ と が課題 と な っ て い た 。 更 に 、 上記 す き 取 り 掘 削 や 溝掘 り 作業 の 場合 に は 、 所定 の 深 さ ま で 繰 り 返 し 掘 削 す る 必要 が あ る が、 こ の よ う な 単純 な 繰 り 返 し の 作業 の 場 合 で も 、 オ ペ レ ー タ 自 身 の 直接的 な 繰 り 返 し 操作 が必要 と な っ て お り 、 かか る 場合 の 作業軽減 の 問 题 も 課题 と な つ て い た 。

本発 明 は上記従来 の 問題点 に 着 目 し 、 第一 の 目 的 は 繰 り 返 し 同 じ 操作 に よ る 作業を 行 う 場合 に 二 回 目 以降 は 自 動 的 に 繰 り 返 し 作業 を 行わせ る よ う に し て 自 動作業 を 行 わせ る こ と が で き る よ う に し た 油圧駆動機械 の 作業 自 動 化装置 を 提供す る こ と に あ る 。 第二 の 目 的 は 、 自 動作業 を 行 っ て い る 時、 レ バ ー 操作 を 介入 し て 自 動作業 の修正 を 行 う こ と に よ り 次 の 自 動作業 の と き は レ ノ 一操作 を 介 入 し た 量 だ け補正 し て 再生 さ せ、 繰 り 返 し 自 動作業 の 際 に 再度初期位置か ら 開始 し な く て も 直前 の 補正位置 か ら 再作業を 開始 す る よ う に し て 補正操作 を 軽減 さ せ る こ と がで き る よ う に し た 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 を 提 供 す る こ と に あ る 。 発 明 の 開 示

上記 目 的 を 達成 す る た め に 、 本発 明 の 第一 の 構成 に 係 る 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 は 、 手動操作手段 と 、 油圧源 に 連絡 さ れ た 油圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ と 、 こ の 油圧 ァ ク チ ュ ェ 一タ へ の 給排通路 に 介装 さ れ る と と も に ソ レ ノ イ ド 機構等 の 電磁躯動手段 に よ り 前記給排通路 の 開閉絞 り を な す コ ン ト ロ ー ノレバノレ ブ と 、 こ の コ ン ト ロ ー ノレ パ ノレ ブ に 対 し 前記手動操作手段 の 操作信号 に 比例 し た 駆動信 号を 出力す る バル ブ コ ン ト ロ ー ラ と 、 前記手動操作手段 か ら の 操作信号 を 取 り 込ん で こ れを 記憶す る メ モ リ 部お よ び こ の メ モ リ 部 に お け る 記憶信号 に基づ い て 前記バル ブ コ ン ト ロ 一 ラ に 躯動 la ¾ 出 力 可能 と す る 演算出力部 を 有す る 自 動作業 コ ン ト Π — ラ と 、 前記手動操作手段か ら の 出力 と 前記 自 動作業 コ ン ト 口 一 ラ カヽ ら の 出 力 と を 選 択 し て 前記 バル ブ コ ン 卜 π — ラ に 出力 す る 切 り 換え 手段 と 力、 ら 構成 し た

第二 の 構成例 に お い て は、 前記 自 動作業 コ ン ト Π ― ラ は油圧 ァ ク チ ュ タ に 対す る 正逆駆動信号 に 相 当 す る 振動信号発生部 を 具備 し 、 前記演算出力部 は振動信号発 生部か ら の 振動信号 と 前記 メ モ リ 部 に お け る 記 fe,信号 と を 合成 し て 前記 バル ブ コ ン ト 口 ー ラ に 出力 可能 と し て い る 。 ま た 第三 の 構成例 に お い て は、 前記 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ の 演算出 力部 は手動操作 "^· lz る 操作信号 を 加 箕 し て 前記 メ モ リ 部 の 記憶デ ー タ を 更新す る 加算部を 有 し て 自 動作業 の 捕正処理がで き る よ う に し て い る

こ の よ う な 構成 に よ る 油圧 ァ ク チ ユ エ一タ の 動作 は次 の よ う に な る 。 ま ず、 予 め 手動操作手段を 操作 し 、 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ を 直接駆動す る 。 こ れ は模範操作 と な り 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ が手動操作手段 の 操作信号を取 り 込 ん で メ モ リ 部 に 記憶格納す る 。 自 動作業 の 実行 を な す た め に 、 切 り 換 え 手段 に よ っ て ノ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ へ の 出 力側 を 手動操作手段 か ら 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 側 に 切 り 換え る と 、 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ の 演算 出 力部 は メ モ リ 部か ら 記憶デ ー タ を 読 み込 み 、 先 に 行わ れ た 手動操作 手段 に よ る 操作信号 と 同様 な 操 作信号 が バ ル ブ コ ン ト 口 — ラ に 出 力 さ れ、 油圧 ァ ク チ ユ エ 一 夕 は先 に 教示 さ れ た 操 作 と 同様 な 操作 を 行 う も の と な る 。 し た が っ て 、 連続 し て 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ に 同 じ 操作を 行わせ る 場合 に は 最初 の テ ィ ー チ ン グ機能 に よ り 自 動作業 コ ン ロ ー ラ に 操作 を 記憶 さ せ、 二 回 目 か ら は切 り 換え 手段 に よ っ て 操 作出 力 を 切 り 換え る こ と に よ り 、 オ ペ レ ー タ が 直接駆動 さ せ る こ と な く 自 動的 に 作業 を 繰 り 返 す こ と が で き る の で あ る 。

第二 の 構成 に よ れ ば、 前記 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ に は 油圧 ァ ク ユ エ ー タ に 対す る 正逆駆動信号 に 相 当 す る 振 動信号発生部を 設 け て い る 。 し た が っ て 、 振動信号発生 部か ら 振幅が一定 で 周波数 の 一定 な 信号 が生成 さ れ る 。 演算 出力 部 は こ の 振動信号発生部か ら の 振動信号を 取 り 込 み 、 こ の 振動信号 を 単体 で 出 力 し 、 あ る い は 前記 メ モ リ 部 に お け る 記憶信号 と を 合成 し て バ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ に 出 力 で き る の で 、 油圧 ァ ク チ ユ エ 一タ は正逆動作 さ せ な が ら 手動操作手段 に よ る 操作 に し た が っ た 運動 を 行 う （ こ れ は油圧 ァ ク チ ュ エ ー タ が例え ば伸縮油圧 シ リ ン ダ手 段で 油圧式パ ヮ 一 シ 3 ベ ル の ノヾケ ッ ト の 駆動 に 適用 さ れ る 場合 に は 、 バケ ッ ト の 首振 り 運動 だ け を 自 動的 に 行わ せ 、 ま た パケ ッ ト の 首振 り 運動 を 行わせ な が ら 所定 の 方 向 に 搔 き 取 り 移動 さ せ る よ う に 自 動的 な 駆動 を 行わせ る こ と がで き る こ と を 意味す る 。 バケ ツ 卜 に 首振 り 動作を 手動で 行 う 場合 に は正確 な 連続動作が で き な い 力く、 こ の 発 明 で は適正 に 行わ れ、 ォ ペ レ ー タ は移動方 向 に の み注 意 を 払 え ば よ い こ と に な る 。

更 に 第三 の 構成 で は、 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ の 演算出 力 部 は 動 ί呆作手段 に よ る 操作信号を 加算 し て 前記 メ モ リ 部 の 記憶デ ー タ を 更新 す る。 こ の た め 、 自 動作業時 に は テ ィ ー チ ン グ動作時 の 初期状態 に 戻 ら ず前 画 の 処理 を 起点 と し て 再実行す る の で 、 毎 回 の 自 動作業で の 補正 処理 が少 な く な る 。 こ の た め 、 す き 取 り 作業 の よ う な 場 合 に は、 生成 し た 平面 の 深 さ を 面 を 重ね る ご と に 深 く し て い く と き に 、 捕正量が回 を 重ね る ご と に 大 き く な る が こ の 発 明 構成で は補正再記憶方式 と な る の で 、 補正 に 必 要 な 操作 は毎 回 ほ と ん ど変わ ら ず、 微調整 も 容易 に で き る も の と な る

図面 の 簡単 な 説明

第 1 図 は実施例 に 係 る 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 の 構成 を 示す ブ ロ ッ ク 図、 第 2 図 は油圧パ ワ ー シ ョ ベ ル が土 を 掘 削 し て い る 状態 を 示す 図、 第 3 図 は 同 装置 に よ る 作業 の フ ロ ー チ ャ ー ト 、 第 4 図 は油圧 シ ョ ベ ル の ブ ー ム の 動作 に 振動 と 再生操作 を 加 え た 場合 の 出 力 信号 の 図、 第 5 図 は従来技術 の 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ の レ バ ー 制 御装置 の 構成 を 示す プ ロ ッ ク 図 で あ る 。 発 明 を 実施す る た め の 最良 の 形態 以下、 本発 明 に 係 る 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 の 実施例 を 図面 に 基づ い て 詳細 に 説 明 す る 。

第 1 図 は 実施例 に 係 る 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 の ブ ロ ッ ク 構成図 で あ り 、 第 2 図 は こ の 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 を 適用 し た 油圧式パ ワ ー シ ョ ベ ル の 作業 形態 を 示 す 側面図 で あ る 。

ま ず第 2 図 に 示 す よ う に 、 油圧駆動機械 の 作業 自 動化 装置が搭載 さ れ る 油圧式パ ワ ー シ ョ ベ ル 1 に お け る 作業 機 1 a は ブ ー ム 2 、 ア ー ム 3 、 ノ ケ ッ ト 4 よ り 構成 さ れ て い る 。 す き 取 り 作業 を 実施す る 場合 は ブ ー ム 2 、 ァ ー ム 3 、 ノ ケ ッ ト 4 を そ れ ぞ れ操作 レ ノ 一 に よ り 操作 し な 力 ら 作業を 亍 ぅ 。

こ の よ う な 油圧式パ ワ ー シ ョ ベ ル 1 の 作業機 1 a を 操 作す る た め の 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置 は 、 第 1 図 に 示す よ う に 、 手動操作手段 と し て の 電気式操作 レ バ ー 1 1 を 有 し て い る 。 こ れ は 油圧ノヽ · ヮ 一 シ ョ ベ ル 1 の ブ ー ム 2 、 ア ー ム 3 、 ノ ケ ッ ト 4 を 作動 さ せ る 操作 レ ノ 一 で ， 例 え ば あ る レ バ ー を 前方 に 倒 す と ブ ー ム 2 は下が り 、 後 方 に 倒 す と ブ ー ム 2 は上が り 、 左側 に 倒す と ア ー ム 3 は 伸 び 、 右側 に 倒す と ア ー ム 3 は縮み、一本 の レ バー で 四 通 り の 操作 を 行 う こ と がで き る 。 こ の 操作 レ バー 1 1 に よ る 操作量 は 電気信号 に 変換 さ れて 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 を 介 し て ノ ル ブ コ ン ト ロ 一 ラ 1 4 に 出 力 し 、 こ こ で 操作 レ バ一 に よ る 操作量 に 比例 し た 操作信号を コ ン ト 口 一 ノレ ノ ル ブ 1 5 に 出 力 す る よ う に な っ て い る 。 コ ン ト ロ ー ルバル ブ 1 5 は従来例 で 示 し た 構成 と 同様 な 構成 と し 、 油圧源 と し て の ポ ン プ 1 8 か ら の 流路を 開閉 し た り 絞 り 動作 さ せ る 等 の 制御信号 を ボ ー ト 切 り 換え 用 の 電磁 ソ レ ノ ィ ド を 具備 し 、 作動油 タ ン ク 1 9 と の 間 で 給排 を 行わせ る 。 な お、 1 4 は ノ ル ブ ユ ン ト ロ 一 ラ で 、 自 動作 業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 か ら の 電気信号 に 応 じ て コ ン ト ロ ー ル ノ ノレ ブ 1 5 を 制御 す る 。 コ ン ト ロ ー ノレ ノ ノレ ブ 1 5 は前 記 ボ ン プ 1 8 を 油圧配管 1 6 a 又 は 1 6 b を 介 し て 油 圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ 1 7 に 供給 し ロ ッ ド 1 7 a を 作動 さ せ る 。

前記操作 レ バ 一 1 1 と ノ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ 1 4 と の 間 の 制御経路 の 途中 に は、 自 動作業 コ ン ト ロ 一 ラ 1 2 が設 け ら れて い る が、 こ れ は 次 の よ う に 構成 さ れて い る 。 操 作 レ バー 1 1 か ら の 操作信号 の 入力 部 と 前記 バル ブ コ ン ト ロ ー ラ 1 4 へ の 出 力 部 と の 間 に 介在 さ れ る 接続用 リ レ 一接点 1 2 a が設 け ら れて い る 。 こ れ は操作 レ ノ 一 1 1 に 付帯 し た プ ッ シ ュ ス ィ ツ チ 1 1 a に よ り 駆動 さ れ、 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 か ら の 出 力 を 操作 レ バー 1 1 か ら の 直接的 な 操作信号 と す る か、 あ る い は後述 す る 演算 出 力 部か ら の 制御信号 に 基づ く 出 力 信号 と す る か の 切 り 換え 接続 を な す よ う に な っ て い る 。 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 に お け る 主 た る 処理装置 を 構成 す る 演算 出 力 部 2 0 は マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ ユ ニ ッ ト （ M P U ) 力、 ら な り 、 操作 レ バー 1 1 か ら 出 力 さ れ る 操作信号 を A _ D 変換器 2 1 を 介 し て デ ジ タ ル信号 と し て 取 り 込 み 、 操 作 レ バー 1 1 の 操作信号 を 経時的 に 取 り 込 み 、 こ れ を メ モ リ 部 2 2 に 格納す る よ う に し て い る 。 ま た 、 演算 出 力 部 2 0 は 出 力指令 に よ り メ モ リ 部 2 2 か ら 時系列的 に 格納 デ ー タ を 読み 出 し 、 D ノ A 変換器 2 3 を 介 し て 前記 リ レ ー接点 1 2 a を 経 由 し て ノ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ 1 4 に 出 力 し 、 先 の 操作 レ バー 1 1 に よ る 操作 と 同様 な 手順 で コ ン ト ロ ー ル ノ ル ブ 1 5 を 駆動す る よ う に 制御 で き る も の と な っ て い る 。 更 に 、 演箕出 力 部 2 0 に は振動信号発生部 2 4 が 付帯 し て い る 。 振動信号発生部 2 4 は油圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ 1 7 に 対 し 正逆駆動 を 連続 し て 行わせ る 駆動信号 に 相 応す る パ ル ス 信号 を 発生す る も の で 、 演算出 力 部 2 0 は 出 力指令 に 応 じ て こ の 振動信号発生部 2 4 か ら の 出 力信 号 を 取 り 込 み 、 単独 あ る い は前記 メ モ リ 部 2 2 に 格納 さ れ た デ ー タ に 加算 し て 出 力 可能 に し て い る 。 ま た 、 演算 出力部 2 0 の 出力 側 に は加箕器 2 5 が設 け ら れ、 こ の 出 力 は前記 メ モ リ 部 2 2 に 帰還 さ せ る よ う に し て い る 。 こ れ に よ り 演箕出 力部 2 0 に よ る 最終出 力デ ー タ を最新デ ー タ と し て メ モ リ 部 2 2 の 記憶内容を 更新 し 、 繰 り 返 し 作業時 の 初期動作 を 最終駆動位置か ら 開始す る よ う に し て い る 。

一方、 上記 の よ う な 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 に 入力 指令 を 与え る た め に 切 り 換え 手段 と し て の ス ィ ッ チ ハ。 ネ ル 1 3 が外部 に 設 け ら れて い る 。 こ れ に は作業 自 動化 ス イ ッ チ 1 3 a 、 振動部位 ス イ ッ チ 1 3 b 、 万 レ べ ゾレ ス イ ッ チ 1 3 c 、 モ 一 ド ス ィ ツ チ 1 3 d 、 入力 - 出 力 ス ィ ツ チ 1 3 e が取付 け ら れて い る 。 作業 自 動化 ス イ ッ チ 1 3 a は、 前記 リ レ ー 接点 1 2 a を 操作 レ ノ 一 1 1 と バル ブ コ ン ト 口 ー ラ 1 4 の 直結状態 に す る か、 め る い は リ レ 一接点 1 2 a の 切 り 換 え を 可能 に し て 自 動作業 コ ン ト 口 — ラ 1 2 に よ る 自 動作業を 可能 に す る か の 選択操作を な す。 ま た 振動部位 ス イ ッ チ 1 3 b は振動動作 の 対象 を 選 択 す る も の で 、 演算出 力部 2 0 に 対 し ブ ー ム 、 ア ー ム 、 パケ ッ ト 、 あ る い は ア ー ム お よ び バケ ッ ト の 両者 を対象 に し た い わ ゆ る ス ケ ル ト ン を 振動対象 に す る よ う に指令 す る 。 信号 レ べ ゾレ ス イ ッ チ 1 3 c は前記振動信号発生部 2 4 に よ る 振幅 を 設定す る も の で 、 こ れ は演算出 力 部 2 0 に よ り 振動信号発生部 2 4 か ら の入カ レ べ ノレを設定 レ ベ ノレ で ス ラ イ ス す る こ と で 達成 さ れ る 。 ま た モ一 ド ス ィ ツ チ 1 3 d は振動駆動、 規範操作 と そ の 再生操作、 あ る 、 は振動駆動 と 再生操作 の 各 モ ー ド を 選択 す る 。 更 に 、 入力 ' 出 力 ス ィ ッ チ 1 3 e は操作 レ バ一 1 1 に よ る 規範 操作 を そ の 演算 出 力 部 2 0 か ら の 出 力 に よ り 再生操作を 選択 す る も の で あ る 。 こ れ ら を 任意 に 選択 す る こ と に よ り 演算出 力 部 2 0 は そ の 設定指令 に し た が っ た 演算 と 出 力 を な す の で あ る 。

こ の よ う な 油圧躯動機械 の 作業 自 動化装置 に よ る 動作 を 第 3 図 に 示 す フ ロ ー チ ャ ー ト に よ り 説 明 す る 。 ま ず、 初期設定 を 切 り 換 え 手段で あ る ス ィ ツ チ バ ネ ル 1 3 に よ つ て 行 う （ ス テ ッ プ 2 0 0 ) 。 ス ィ ッ チ ノ、' ネ ノレ 1 3 の 作 業 自 動化 ス ィ ツ チ 1 3 a を O N の 位置 に セ ッ ト し 、 次 に モ 一 ド ス ィ ツ チ 1 3 d を テ ィ ー チ ン グ · プ レ イ バ ッ ク の 位置 に セ ッ ト し 、 入力 · 出 力 ス ィ ツ チ 1 3 e を テ ィ ー チ ン グ位置 に セ ッ 卜 す る 。 こ の 後、 作業 自 動化 ス ィ ツ チ 1 3 a の 確認が な さ れ （ ス テ ッ プ 2 1 0 ) 、 こ れが 0 N で あ る 場合 に モ ー ド ス ィ ツ チ 1 3 d の 確認 が行わ れ る と 同 時 に 入力 · 出 力 ス ィ ツ チ 1 3 e の モ ー ド が確認 さ れ る ( ス テ ッ プ 2 2 0 ) 。 テ ィ ー チ ン グ モ ー ド の 場 合 に は 、 ま ず 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 に 内 蔵 さ れ た タ イ マ に よ り テ ィ ー チ ン グ 時間 が終了 状態 に あ る かを 見 て （ ス テ ツ プ 2 3 0 ) 、 終了 し て い な け れ ば操作 レ ノ 一 1 1 の プ ッ シ ュ ス ィ ツ チ 1 1 a 力く 0 N 状態 に あ る 力、 ど う 力、を 確認 す る （ ス テ ッ プ 2 4 0 ) 。 こ の 状態 で の 実際 の 作業 は操作 レ ノ 一 1 1 の プ ッ シ ュ ス ィ ッ チ 1 1 a を 押 し な 力く ら 操作 レ バ 一 1 1 を 操作 さ せ、 こ れ に よ つ て 電気信号が発信 し 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 、 ノ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ 1 4 を 介 し て コ ン ト ロ ー ル バ ル ブ 1 5 を 制御 し て 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ 1 7 の ロ ッ ド 1 7 a を 躯動 す る も の と な っ て い る 。 かか る 状態で 、 プ ッ シ ュ ス ィ ッ チ 1 1 a が入 っ て い れ ば記憶動作 に 入 り 、 操作 レ バー 1 1 の 操作を 演 ^ 出 力 部 2 0 が読 み込み （ ス テ ツ フ · 2 5 0 ) 、 メ モ リ 部 2 2 に デ ー タ を 格納 し て ス テ ッ プ 2 0 0 に 戻 る （ ス テ ッ プ 2 6

0 ) 。 ス テ ッ プ 2 3 0 、 2 4 0 で 時間が終了 し て お り 、 ま た ブ ッ シ ュ ス ィ ツ チ 1 1 a が 0 F F 状態 に あ れ ば残 り 時間 の 確認 を し （ ス テ ッ プ 2 7 0 ) 、 時間が あ れば残 り の メ モ リ 領域 に ニ ュ ー ト ラ ノレ で あ る こ と を 書 き 込み （ ス テ ツ プ 2 8 0 ) 、 ス テ ッ プ 2 0 0 に 戻 る 。

一方、 ブ レ イ バ ッ ク モ ー ド に あ る 場合 に 処理 は 次 の よ う に な る 。 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ 1 7 の ロ ッ ド 1 Ί a の 作 動 に よ つ て 動か さ れ る 作業機を 記憶操作 に 入 る 時 の 位置 に し て ス ィ ツ チ ノヽ ' ネ ル 1 3 の 作業 自 動化 ス ィ ツ チ 1 3 a を O N の 位置 に セ ッ ト し 、 入力 . 出 力 ス ィ ツ チ 1 3 e を プ レ イ ノ ッ ク 位置 に セ ッ ト す る 。 こ れを ス テ ッ プ 2 2 0 に て 確認 し 、 最初 プ レ イ バ ッ ク 時間 が終了 し て い る か否 か が確認 さ れ る （ ス テ ッ プ 3 0 0 ) 。 そ し て 、 操作 レ ノ '一 1 1 の プ ッ シ ュ ス ィ ッ チ 1 1 a を 押 し て い る か否か を み て （ ス テ ッ プ 3 1 0 ) 、 そ れが 0 N 状態 に あ れ ば 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 に 記憶 さ れて い た 操作 レ バ ー 1 1 の 操作釐 に 応 じ て 発信 さ れ た 電気信号が メ モ リ 部 2 2 か ら 読み 出 さ れ （ ス テ ッ プ 3 2 0 ) 、 必要 に 応 じ て 直接 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 、 ノ ル ブ コ ン ト ロ ー ラ 1 4 を 介 し て コ ン ト ロ ー ル ノ ル ブ 1 5 を 制御 し て 油圧 ァ ク チ ュ エ ー タ 1 7 の ロ ッ ド 1 7 a を 作動 さ せ作業機 1 a を 動か す （ ス テ ッ プ 3 5 0 ) 。 こ こ で 若 し 作業機 1 a の 動 き を 修正 す る 時 は操作 レ バ ー 1 1 を 作業機 1 a を 動かす方 向 に 操作す る と 操作 レ バ ー 1 1 の 操作量が加算 さ れ て 作業 機 1 a が動 か さ れ る と 共 に 操作 レ バ 一 1 1 の 操作量 が加 算演算 さ れ て 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ 1 2 に 記憶 さ れ る

( ス テ ッ プ 3 3 0 、 3 4 0 ) 。 更 に 、 ス テ ッ プ 3 5 0 の 出 力 処理 の 際 に 、 そ の 出力 デ ー タ を 加算器 2 5 を 介 し て メ モ リ 部 2 2 に 上書 き し て メ モ リ 内 容を 更新す る こ と も で き る （ ス テ ッ プ 3 6 0 ) 。 な お 、 前記 ス テ ッ プ 3 0 0 3 1 0 に て 時 間 の 終 了 や プ ッ シ ュ ス ィ ツ チ 1 1 a が 0 F F の 時 に は ニ ュ ー ト ラ ルデ ー タ を 出 力 （ ス テ ッ プ 3 7 0 ) し て ス テ ッ プ 2 1 0 に 戻 る 。 し た が っ て 、 次 に 、 第 二 回 目 の 再生操作 を 行 う と 、 前 回 の 再生操作 の と き 操作 レ バ ー 1 1 を 動 か し て 作業機 1 a の 動 き を 修正 し た 電気 信号が加算演算 し て 記憶 さ れ て い る の で 前 回 の 再生操作 の と き 作業機の 動 き を 修正 し た と 同 じ 作業が再生 さ れ る 基本的 に は上記 の 通 り で あ る が、 再生操作 と 自 動振動 の モ ー ド の 場合 に は次 の よ う に な る 。

先ず、 油圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ 1 7 の ロ ッ ド 1 7 a の 作動 に よ っ て 動 か さ れ る 作業機 1 a を 記憶操作 に 入 る 時 の 位 置 に し て ス イ ッ チ パ ネ ル 1 3 の 作業 自 動化 ス ィ ツ チ 1 3 a を ◦ N 位置 に セ ッ ト し 、 入力 ' 出 カ ス イ ッ チ 1 3 e を プ レ イ バ ッ ク の 位置 に セ ッ ト し 、 更 に モ ー ド ス イ ッ チ 1 3 d を 振動 + プ レ イ ノ ッ ク の 位置 に セ ッ ト す る 。 続 い て 振動部位 ス イ ッ チ 1 3 b を 作業機 1 a め 振動 さ せ た い 部 位、 例え ばノヾ ケ ッ ト 4 を 振動 さ せ た い 時 は バケ ッ ト の 位 置 に セ ッ ト す る 。

次 に 、 振動 レ べ ル ス ィ ツ チ 1 3 c を 振動 の レ ベ ル に 合 わせ て 、 例え ば強 い 振動 の 時 は 大、 弱 い 振動 の 時 は小、 中 間 の 振動 の 時 は 中 に セ ッ ト す る

次 に 、 操作 レ バ― 1 1 の ブ ッ シ ュ ス ィ ツ チ 1 1 a 押す と 作業機 1 a は 自 動作業 コ ン ト 口 ー ラ 1 2 に 記憶 さ れ た 信号 に 基づ い て 動 く と 共 に 振動す る 。

次 に 、 自 動振動 に つ い て 説 明 す る 。

ス ィ ッ チ ノヽ" ネ ノレ 1 3 の 作業 自 動化 ス ィ ツ チ 1 3 a を ◦ N の 位置 に セ 'ン 卜 し 、 更 に モ ー ド ス ィ ッ チ 1 3 d を 自 動 振動 の 位置 に セ ッ ト す る 。 続 い て 、 振動部位ダ ィ ャ ル 1 3 b を 作業機 1 a の 振動 さ せ た い 部位、 例 え ばバケ ッ ト 4 を 振動 さ せ た い 時 は バケ 'ン ト の 位置 に セ ッ ト す る 。 次 に 、 振動 レ べ スレ ス イ ッ チ 1 3 c を 振動 レ べ ノレ に 合わせ て 例 え ば強 い 振動 の 時 は大、 弱 い 振動 の 時 は小、 中 間 の 時 は 中 に セ ッ ト す る 。 次 に 、 操作 レ バー 1 1 の プ ッ シ ュ ス イ ッ チ 1 1 a を 押 す と 作業機 は振動部位 ス ィ ッ チ 1 3 b で セ ッ ト し た 部位 で 振動 す る 。 更 に 、 操作 レ バ ー 1 1 を 操作す れ ば通常 の 作業を 行 い な が ら 振動 を 付加 す る こ と が で き る 。

自 動振動 モ ー ド と 再生 モ ー ド の 閬係 を 油圧 シ ョ ベ ル の ブ ー ム に 適用 し た 場合を 第 4 図 に 示す。

図 に 示す よ う に 自 動振動 モ ー ド を 単 に ブ ー ム 用 ァ ク チ ユ エ 一 夕 に 与 え る と 、 上昇 と 下降 を 一定 の 周波数 と 振幅 で 繰 り 返す ( 単振動領域 ） 。 こ れ に 再生 モ ー ド を 加 え る と 、 自 動振動 し な が ら ブ ー ム は大 き い 周期 で 上昇 · 下降 を な す （ 加箕領域 ） 。 こ れ に よ り 、 ブ ー ム の 全体的 な 動 作 に 加え て 、 細 か な 上昇振動を 行わせ る こ と がで き る こ と が理解 さ れ る 。 し た が っ て 、 す き 取 り 操作 と 地面 の 連 続押打 に よ る 締 め 固 め を 自 動的 に 行わせ る こ と が で き る 産業上 の 利用 可能性

本発明 は油圧 シ リ ン ダ ゃ油圧 モ ー タ 等 の 油圧 ァ ク チ ュ エ ー タ に 対 し て 適用 す る こ と が で き 、 特 に 手動操作手段 に よ り 駆動操作す る 場合 に 好適 で あ っ て 、 油圧式パ ワ ー シ ョ ベ ル等 の 建設機械等 の 油圧駆動機械、 マ ニ ュ ビ ユ レ ー タ を 通 じ て 操作す る 油圧 ァ ク チ ユ エ ー タ 等へ の 適用 例 が考 え ら れ る 。

Claims

請 求 の 囲

1 、 手動操作手段 と 、 油圧源 に 連絡 さ れた 油圧 ァ ク チ ュ ェ 一タ と 、 こ の 油圧 ァ ク チ ュ エ ー タ へ の 給排通路 に 介装 さ れ る と と も に ソ レ ノ ィ ド 機構等 の 電磁駆動手段 に よ り 前記給排通路 の 開閉絞 り を な す コ ン ト ロ ー ノレ ノヾルブ と 、 こ の コ ン ト ロ ー ル バ ル ブ に 対 し 前記手動操作手段 の 操作 信号 に 比例 し た 駆動信号を 出 力 す る ノヾ レブ コ ン ト ロ ー ラ と 、 前記手動操作手段か ら の 操作信号 を 取 り 込ん で こ れ を 記憶す る メ モ リ 部 お よ び こ の メ モ リ 部 に お け 憶 te 号 に 基づ い て 前記 ノヾ レ ブ コ ン ト ロ ー ラ に 駆動信号を 出 力 可能 と す る 演算出 力部を 有す る 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ と 前記手動操作手段か ら の 出 力 と 前記 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ か ら の 出 力 と を 選択 し て 前記バ ル ブ コ ン ト 口 — ラ に 出 力 す る 切 り 換え 手段 と か ら な る 油圧駆動機械 の 作業 自 動 化装置。

2 、 前記 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ は油圧 ァ ク チ ユ エ 一 タ に 対す る 正逆駆動信号 に相 当 す る 振動信号発生部 を 具備 し 前記演箕出力 部 は振動信号発生部か ら の 振動信号 と 前記 メ モ リ 部 に お け る 記憶信号 と を 合成 し て前記 バ ル ブ コ ン ト CI — ラ に 出 力 可能 と し た こ と を 特徴 と す る 請求項 1 に 記載 の 油圧駆動機械 の 作業 自 動化装置。

3 、 前記 自 動作業 コ ン ト ロ ー ラ の 演算出力部 は手動操作 手段 に よ る 操作信号を 加算 し て 前記 メ モ リ 部 の 記憶デ ー タ を 更新す る 加算部を 有 し て 自 動作業 の 補正処理可能 と s ω礙 ¾ Q

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