JP2010084784A - Float control system for working machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、作業機のフロート制御システムに関する。 The present invention relates to a float control system for a work machine.
従来より、様々な作業を行う作業機においては、作業用のアタッチメントを油圧アクチュエータによって作動させることが一般的である。油圧アクチュエータは、ポンプから吐出された作動油の圧力等によって伸縮自在に駆動するようになっているが、油圧アクチュエータに作用する圧力を解除することによって、油圧アクチュエータを自在に伸縮させるフロート制御を備えた作業機が開発されてきている(例えば、特許文献1)。
特許文献1の作業機では、機体フレームに上下揺動自在に支持されたアームの先端に設けられた作業用アタッチメントの作業用油圧アクチュエータの油圧供給路において、ボトム側流路とトップ側流路とを連通させる作動油連通路を設け、その上で、作動油連通路上に当該作動油連通路を開閉するフロート弁を設けて、このフロート弁を作動させることによって、フロート制御を行っている。
In the working machine of
特許文献1の作業機では、作業用アタッチメントを操作する操作部材を中立位置(作業用アタッチメントを停止状態)したときに、作業用油圧アクチュエータの動作を通常の制御状態からフロート制御に切り換えることを行っている。
しかしながら、特許文献1のフロート制御の切換の技術を、作業機のアームに適用することはできないのが実情である。即ち、作業用アタッチメント(作業用油圧アクチュエータ)はアームの先端側で作動し、一方、アームは機体フレームに対して上下揺動動作をするものであって、両者の動作機構も異なると共に動作状況も異なることから、通常の制御状態からフロート制御に切り換える条件を、アームのフロート制御では、作業用油圧アクチュエータとは別に新たに構築しなければならない。
In the working machine of
However, the actual situation is that the technique for switching the float control disclosed in
本発明は上記問題点に鑑み、アームにおけるフロート制御を行うにあたって、そのフロート動作をスムーズ且つ確実に行うことができる作業機のフロート制御システムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a float control system for a working machine that can perform the float operation smoothly and reliably when performing the float control in the arm.
この技術的課題を解決するための本発明の技術的手段は、機体フレームに上下揺動自在に支持されて先端側にアタッチメントを着脱自在なアームと、このアームを作動油により動作させるアーム用油圧アクチュエータと、このアーム用油圧アクチュエータに供給する作動油の流量を制御するアーム用制御弁と、前記アーム用油圧アクチュエータのボトム側油圧供給路と前記アーム用油圧アクチュエータのトップ側油圧供給路とを連通する作動油連通路と、この作動油連通路上に設けられ当該作動油連通路を開閉する切換装置と、前記アームをフロート動作させるべく切換装置を制御可能なコントローラとを備えており、前記コントローラには、前記フロートモードを有効又は無効にするフロートモードスイッチが接続され、前記コントローラのフロートモードは、前記アームが所定値以上の動作速度で下降すると共に、アームの先端の高さが所定値以下となったときにアームがフロート動作するように前記切換装置を動作させる点にある。 The technical means of the present invention for solving this technical problem includes an arm that is supported by a machine frame so as to be swingable up and down, and an attachment is detachable on the tip side, and an arm hydraulic pressure that operates the arm with hydraulic oil. An actuator, an arm control valve that controls the flow rate of hydraulic oil supplied to the arm hydraulic actuator, and a bottom hydraulic supply path of the arm hydraulic actuator and a top hydraulic supply path of the arm hydraulic actuator communicate with each other. A hydraulic fluid communication passage, a switching device provided on the hydraulic fluid communication passage for opening and closing the hydraulic fluid communication passage, and a controller capable of controlling the switching device to float the arm. Is connected to a float mode switch for enabling or disabling the float mode, and the controller Float mode, together with the arm is moved down at the operating speed of a predetermined value or more, the arm is in that operating the switching device to operate the float when the height of the tip of the arm is equal to or less than a predetermined value.
前記コントローラには、アーム角度を検出するセンサが接続され、前記フロートモードは、センサに検出したアーム角度によりアームの高さを算出すると共に、アームの動作速度を前記アーム角度の角速度により検出することが好ましい。 A sensor for detecting an arm angle is connected to the controller, and the float mode calculates the height of the arm based on the arm angle detected by the sensor and detects the operating speed of the arm based on the angular speed of the arm angle. Is preferred.
本発明によれば、アームにおけるフロート制御を行うにあたって、そのフロート動作をスムーズ且つ確実に行うことができる。 According to the present invention, when performing the float control in the arm, the float operation can be performed smoothly and reliably.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1及び図2において、本発明に係る作業機1(トラックローダ)は、機体フレーム2と、この機体フレーム2に装着した作業装置3と、機体フレーム2を支持する左右一対の走行装置4とを備え、機体フレーム2の上部前部側にキャビン5(運転者保護装置)が搭載されている。
機体フレーム2は、鉄板等により構成されていて、底壁6と、左右一対の側壁7と、前壁8と、左右各側壁7の後部に設けられた支持枠体9とを備え、側壁7間は上方に開放状とされ、この機体フレーム2の後端部には、左右一対の支持枠体9間の後端開口を塞ぐ蓋部材10が開閉自在に設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
1 and 2, a work machine 1 (track loader) according to the present invention includes a
The
前記キャビン5は、前下端が機体フレーム2の前壁8の上縁部8aに接当載置されていると共に、背面の上下中途部が機体フレーム2の支持ブラケット11に、左右方向の支持軸12廻りに揺動自在に支持されており、支持軸12回りにキャビン5を上方に揺動することにより機体フレーム2内のメンテナンス等ができるよう構成されている。
キャビン5内には運転席13が設けられ、この運転席13の左右一側(例えば、左側)には、走行装置4を操作するための走行用操作部材が配置され、運転席13の左右他側(例えば、右側)には、作業装置3を操作するための作業用操作部材15が配置されている。運転席13の前側には、作業機1のエンジン29の回転数、水温、油温等を表示したり、様々な警告などを表示するための表示装置(メータ)14が設けられている。
The
A driver's
キャビン5は上面が屋根で塞がれ、左右の側面が多数の角孔を形成した側壁で塞がれ、背面上部がリヤガラスで塞がれ、底面の前後方向中央部が底壁により塞がれていて、前方が開口した箱形に形成され、前面側が乗降口とされている。
左右の各走行装置4は、前後一対の従動輪16と、前後の従動輪16間の上方で且つ後部寄りに配置した駆動輪17と、前後の従動輪16間に配置した複数の転輪18と、これら前後従動輪16,駆動輪17及び転輪18にわたって巻き掛けられた無端帯状のクローラベルト19とを備えてなるクローラ式走行装置により構成されている。
The
Each of the left and right traveling devices 4 includes a pair of front and rear driven
前後従動輪16及び転輪18は、機体フレーム2に取付固定されたトラックフレーム20に横軸回りに回転自在に取り付けられ、駆動輪17は前記トラックフレーム20に取り付けられた油圧駆動式の走行モータ21L,21R(ホイルモータ)の回転ドラムに取り付けられ、該走行モータ21L,21Rによって駆動輪17を左右軸回りに回転駆動することによりクローラベルト19が周方向に循環回走され、これにより、作業機1が前後進するように構成されている。
作業装置3は、左右一対のアーム22と、該アーム22の先端に装着したバケット23(作業具)とを備える。
The front and rear driven
The working device 3 includes a pair of left and
左右一対のアーム22は、機体フレーム2及びキャビン5の左右両側に配置され、左右のアーム22はその前部側の中途部において連結体によって相互に連結されている。
左右の各アーム22は、該アーム22の先端側が機体フレーム2の前方側で昇降するように、その基部側(後部側)が機体フレーム2の後上部に第1リフトリンク24と第2リフトリンク25とを介して上下揺動自在に支持されている。
また、左右の各アーム22の基部側と機体フレーム2の後下部との間には、複動式油圧シリンダからなるリフトシリンダ(アーム用油圧アクチュエータ)26が設けられていて、左右のリフトシリンダ26を左右同時に伸縮させることにより左右のアーム22が上下に揺動動作する。
The pair of left and
Each of the left and
Also, a lift cylinder (arm hydraulic actuator) 26 composed of a double-acting hydraulic cylinder is provided between the base side of each of the left and
左右の各アーム22の先端側には、それぞれ装着ブラケット27が左右軸回りに回動自在に枢支連結され、左右の装着ブラケット27にバケット23の背面側が取り付けられている。
また、装着ブラケット27とアーム22の先端側中途部との間には、複動式油圧シリンダからなるチルトシリンダ28が介装され、このチルトシリンダ28の伸縮によってバケット23が揺動動作(スクイ・ダンプ動作)するように構成されている。
バケット23は装着ブラケット27に対して着脱自在とされており、バケット23を取り外して装着ブラケット27に各種のアタッチメント(油圧駆動式の作業具)を取り付けることで、掘削以外の各種の作業(又は他の掘削作業)を行えるように構成されている。
A
In addition, a
The
機体フレーム2の底壁6上の後側にはエンジン29が設けられ、機体フレーム2の底壁6上の前側には燃料タンク30と作動油タンク31とが設けられている。
エンジン29の前方には左右の走行モータ21L,21Rを駆動する油圧駆動装置32が設けられ、油圧駆動装置32の前方に第1〜3ポンプP1,P2,P3が設けられ、機体フレーム2の右側壁7の前後方向中途部に、作業装置3用のコントロールバルブ33(油圧制御装置)が設けられている。
図3は、作業機の作業系の油圧回路図である。
An
A
FIG. 3 is a hydraulic circuit diagram of a work system of the work machine.
図3に示すように、第1〜3ポンプP1,P2,P3は、エンジン29の動力によって駆動される定容量型のギヤポンプによって構成されている。第1ポンプP1(メインポンプ)は、リフトシリンダ26、チルトシリンダ28又はアーム22の先端側に取り付けられるアタッチメントの油圧アクチュエータ34を駆動するために使用される。第2ポンプP2は、主として制御信号圧力の供給用に使用される。第3ポンプP3(サブポンプ)は、アーム22の先端側に取り付けられる油圧駆動式のアタッチメントの油圧アクチュエータ34が大容量を必要とする油圧アクチュエータ34である場合に該油圧アクチュエータ34に供給する作動油の流量を増量するのに使用される。
As shown in FIG. 3, the first to third pumps P <b> 1, P <b> 2, and P <b> 3 are configured by constant capacity gear pumps that are driven by the power of the
操作レバー15の下側には、アーム上げ用パイロット弁40と、アーム下げ用パイロット弁41と、バケットダンプ用パイロット弁42と、バケットスクイ用パイロット弁43とが配置されている。これらパイロット弁40,41,42,43は、操作レバー15により操作される。操作レバー15の各パイロット弁40,41,42,43には、電磁方式の2位置切換弁からなる作業ロック弁44を励磁することにより第2ポンプP2からの圧油が供給可能とされ、作業ロック弁44が消磁されることにより第2ポンプP2からの圧油が供給不能とされて操作レバー15が操作不能となるように構成されている。作業ロック弁44には、例えば、降車時に操作されるロックレバーによって消磁信号が送られ、解除スイッチによって励磁信号が送られる。
Under the operation lever 15, an arm raising
作業装置3用のコントロールバルブ33は、リフトシリンダ26を制御するアーム用制御弁45と、チルトシリンダ28を制御するバケット用制御弁46と、アーム22の先端側等に取り付けられるアタッチメントの油圧アクチュエータ34を制御する予備用制御弁47(これをSP用制御弁という)とを有している。各制御弁45,46,47は、パイロット方式の直動スプール形3位置切換弁から構成されている。
アーム用制御弁45、バケット用制御弁46及びSP用制御弁47は、第1ポンプP1の吐出路eに接続された作業系供給油路fに、上流側からアーム用制御弁45、バケット用制御弁46、SP用制御弁47の順で設けられており、第1ポンプP1からの作動油が、アーム用制御弁45を介してリフトシリンダ26に、又はバケット用制御弁46を介してチルトシリンダ28に、或いはSP用制御弁47を介してアタッチメントの油圧アクチュエータ34にそれぞれ供給可能とされている。
The control valve 33 for the working device 3 includes an
The
作業系供給油路fはSP用制御弁47を経た後にドレン油路gに接続されている。作業系供給油路fのアーム用制御弁45より上流側には、バイパス油路hの一端側が接続されている。バイパス油路hの他端側は、作業系供給油路fのSP用制御弁47よりも下流側に接続されている。バイパス油路hには、該作業系供給油路fの回路圧を設定するリリーフ弁48が設けられている。
操作レバー15は、中立位置から、前後左右と前後左右の間の斜め方向に傾動操作可能とされている。この操作レバー15を傾動操作することにより、各パイロット弁40,41,42,43が操作される。
The working system supply oil passage f is connected to the drain oil passage g after passing through the SP control valve 47. One end side of the bypass oil passage h is connected to the upstream side of the work system supply oil passage f from the
The
操作レバー15の中立位置からの操作量に比例してパイロット圧が設定されて、各パイロット弁40,41,42,43から設定されたパイロット圧が出力されるようになっている。
具体的には、操作レバー15を後側に(図3では矢示B1方向に)傾動させると、アーム上げ用パイロット弁40が操作されて該パイロット弁40からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がアーム用制御弁45の一方の受圧部に作用して該制御弁45が操作されることでリフトシリンダ26が伸長し、操作レバー15の傾動量に比例した速度でアーム22が上がる。
The pilot pressure is set in proportion to the operation amount from the neutral position of the
Specifically, when the
操作レバー15を前側に(図3では矢示B2方向に)傾動させると、アーム下げ用パイロット弁41が操作されて該パイロット弁41からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がアーム用制御弁45の他方の受圧部に作用して該制御弁45が操作されることでリフトシリンダ26が縮小し、操作レバー15の傾動量に比例した速度でアーム22が下がる。
また、操作レバー15を右側に(図3では矢示B3方向に)傾動させると、バケットダンプ用のパイロット弁42が操作されて該パイロット弁42からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がバケット用制御弁46の一方の受圧部に作用して該制御弁46が操作されることでチルトシリンダ28が伸長し、操作レバー15の傾動量に比例した速度でバケット23がダンプ動作する。
When the
When the
また、操作レバー15を左側に(図3では矢示B4方向に)傾動させると、バケットスクイ用パイロット弁43が操作されて該パイロット弁43からパイロット圧が出力され、該パイロット圧がバケット用制御弁46の他方の受圧部に作用して該制御弁46が操作されることでチルトシリンダ28が縮小し、操作レバー15の傾動量に比例した速度でバケット23がスクイ動作する。また、操作レバー15を斜め方向に傾動させると、アーム22の上げ又は下げ動作と、バケット23のスクイ又はダンプ動作とを複合した動作が行えるものとなっている。
When the
図4は、本発明の第1実施形態に係る油圧システムの要部の回路図である。
図4に示すように、アーム用制御弁45の第1ポートP1は、分岐する第1分岐部50を経てリフトシリンダ26のトップに至るトップ側流路51に接続されている。トップ側流路51の中途部には逆止弁(チェック弁)52が設けられている。アーム用制御弁45の第2ポートP2は、分岐する第2分岐部53を経てリフトシリンダ26のボトムに至るボトム側流路54に接続されている。トップ側流路51とボトム側流路54とは作動油連通路55を介して連通している。
FIG. 4 is a circuit diagram of a main part of the hydraulic system according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 4, the first port P <b> 1 of the
作動油連通路55は、第1連通路56と第2連通路57とを備えている。
第1連通路56は、トップ側流路51のチェック弁52とリフトシリンダ26のトップ連結部58との間に設けられた第3分岐部59にてトップ側流路51から分岐し、且つ、第4分岐部60を介して第1合流部61に至るように構成されている。
第2連通路57は、ボトム側流路54の一端に設けられた第2分岐部53から第5分岐部62を介して第1合流部61に至るように構成されている。
即ち、第1連通路56の一端側は第3分岐部59を介してトップ側流路51に連結していると共に、第2連通路57の一端側は第2分岐部53を介してボトム側流路54に連結していて、第1連通路56の他端側と第2連通路57の他端側は、第1合流部61を介して連結し、これによって、トップ側流路51とボトム側流路54とは連通している。
The hydraulic
The
The
That is, one end side of the
なお、第1合流部61には第1ドレイン流路d1が接続され、第2分岐部53にはバイパス油路hが接続されている。第1ドレイン流路d1にはスプリング49aによって付勢された逆止弁49が設けられている。
このような作動油連通路55には、当該作動油連通路55を開閉する切換装置(フロート切換装置ということがある)65が設けられている。即ち、第1連通路56及び第2連通路57上には、これらを開閉するフロート切換装置65が設けられている。
フロート切換装置65は、開状態となって作動油連通路55(第1連通路56及び第2連通路57)を連通状態とし、リフトシリンダ26のボトム側の作動油とトップ側の作動油とを双方に流動可能として、リフトシリンダ26をアーム用制御弁45の制御に関係なく伸縮自在とするものである。即ち、フロート切換装置65の開動作によって第1連通路56と第2連通路57との双方に作動油が流れるようにすることで、リフトシリンダ26が自由に伸縮して、その結果、アーム22がフロート動作する。
A first drain channel d1 is connected to the
The hydraulic
The
このフロート切換装置65は、第1連通路56に設けられて2方向に切り替わる第1切換弁66と、第2連通路57に設けられて2方向に切り替わる第2切換弁67とを備えている。
第1切換弁66は、第1連通路56の作動油を第1合流部61に向けて一方向に流す一方向位置66aと、第1連通路56の作動油を双方向に流す双方向位置66bとに切換自在である。第1切換弁66の第1受圧路66cに圧油が作用していない状態(第1受圧路66cと第2受圧路66dとの差圧が略同じ)では、スプリング66eの付勢力により、当該第1切換弁66は一方向位置66aに切り替わり、第1受圧路66cと第2受圧路66dとに差圧が生じて第1受圧路66cに圧油が作用すると双方向位置66bに切り替わる。
The
The
第2切換弁67は、第2連通路57の作動油を第1合流部61に向けて一方向に流す一方向位置67aと、第2連通路57の作動油を双方向に流す双方向位置67bとに切換自在である。第2切換弁67の第1受圧路67cに圧油が作用していない状態(第1受圧路67cと第2受圧路67dとの差圧が略同じ)では、スプリング67eの付勢力により、当該第2切換弁67は一方向位置67aに切り替わり、第1受圧路67cと第2受圧路67dとに差圧が生じて第1受圧路67cに圧油が作用すると双方向位置67bに切り替わる。
The
第1切換弁66及び第2切換弁67との両者が一方向に切り替わっているときは、第1連通路56の作動油が第2切換弁67へと流れることがなく、且つ、第2連通路57の作動油が第1切換弁66へと流れることがない非連通状態である。以降、説明の便宜上、この非連通状態のことを作動油連通路55の閉鎖状態、又は、フロート切換装置65の閉状態という。
一方で、第1切換弁66及び第2切換弁67との両者が双方向に切り替わっているときは、第1連通路56の作動油が第2切換弁67へと流れ、且つ、第2連通路57の作動油が第1切換弁66へと流れる連通状態である。以降、説明の便宜上、この連通状態のことを作動油連通路55の開放状態、又は、フロート切換装置65の開状態という。
When both the
On the other hand, when both the
フロート切換装置65は、第1切換弁66の第1受圧路66cに連通する第1作動部69と、第2切換弁67の第1受圧路67cに連通する第2作動部70とを備える。第1作動部69は、内部に設けられたチェック弁69aを閉状態にする閉鎖位置と、チェック弁69aを開放状態にする開放位置とに切り替わるものである。詳しくは、この第1作動部69がチェック弁69aを閉鎖位置にしているときは、第1切換弁66の第1受圧路66cと第2受圧部66dとの差圧を略同じにして第1切換弁66を一方向に切り換え、チェック弁69aを開放位置にしているときは第1受圧路66cの油圧を第2ドレイン流路d2に逃がして第1切換弁66を双方向に切り換える。
The
第2作動部70は、内部に設けられたチェック弁70aを閉状態にする閉鎖位置と、チェック弁70aを開放状態にする開放位置とに切り替わるものである。詳しくは、この第2作動部70がチェック弁70aを閉鎖位置にしているときは、第2切換弁67の第1受圧路67cと第2受圧路67dとの差圧を略同じにして第2切換弁67を一方向に切り換え、チェック弁70aを開放位置にしているときは第1受圧路67cの油圧を第2ドレイン流路d2に逃がして第2切換弁67を双方向に切り換える。
フロート切換装置65は、第1作動部69を閉鎖位置と開放位置とに切り換える第1切換アクチュエータ71と、第2作動部70を閉鎖位置と開放位置とに切り換える第2切換アクチュエータ72とを備えている。
The
The
この第1切換アクチュエータ71は、パイロット油路Psからのパイロット油の供給により伸長して第1作動部69を開放状態にすると共に、パイロット油の排油により縮小して第1作動部69を閉鎖状態にする。
第2切換アクチュエータ72は、パイロット油路Psからのパイロット油の供給により伸長して第2作動部70を開放状態にすると共に、パイロット油の排油により縮小して第2作動部70を閉鎖状態にする。
フロート切換装置65は、第1切換アクチュエータ71や第2切換アクチュエータ72にパイロット油を供給する供給位置73aと、第1切換アクチュエータ71や第2切換アクチュエータ72にパイロット油を供給しない非供給位置73bとに切り替わる2方向のフロート切換弁73を備えている。
The first switching actuator 71 is extended by supplying pilot oil from the pilot oil passage Ps to open the
The
The
このフロート切換弁73は、ソレノイド73cの励磁により供給位置73aに切り替わり第1切換アクチュエータ71を伸長させて第1切換弁66を双方向位置66bに切り換えると共に、ソレノイド73cの励磁により供給位置73aに切り替わり第2切換アクチュエータ72を伸長させて第2切換弁67を双方向位置67bに切り換える。
また、フロート切換弁73は、ソレノイド73cの消磁により非供給位置73bに切り替わり第1切換アクチュエータ71を縮小させて第1切換弁66を一方向位置66aに切り換えると共に、ソレノイド73cの消磁により非供給位置73bに切り替わり第2切換アクチュエータ72を縮小させて第2切換弁67を一方向位置67aに切り換える。
The
The
以上、フロート切換装置65によれば、フロート切換弁73を供給位置73aにすることによって当該フロート切換装置65が開状態なり、作動油連通路55が連通状態となる。これにより、リフトシリンダ26がアーム用制御弁45によらず伸縮自在になり、アーム22がフロート動作をする。
一方で、フロート切換弁73を非供給位置73bにすることによって当該フロート切換装置65は閉状態となって、作動油連通路55が非連通状態となる。これにより、リフトシリンダ26がアーム用制御弁45により伸縮する。このように、フロート切換装置65を開閉制御することによって、アーム22はフロート動作の可否を決定している。
As described above, according to the
On the other hand, by setting the
本発明の作業機のフロート制御システムは、フロート切換装置65を開閉制御するためのコントローラ75を備えている。以下、コントローラ75によるフロート切換装置65の制御、及び、フロート動作について詳しく説明する。
コントローラ75は、プログラム等により構成されたフロートモード76を備えている。このフロートモード76は、アーム22をフロート動作させるためのプログラム等から構成されていて、具体的には、フロート切換装置65のフロート切換弁73を動作させるための様々な条件が組み込まれて構成されたものである。
The work machine float control system of the present invention includes a
The
コントローラ75の入力側には、運転席13の近傍に設けられたフロートモードスイッチ78と、パイロット第1圧力センサ80と、パイロット第2圧力センサ81と、アーム高さセンサ83とが接続されている。コントローラ75の出力側には、フロート切換装置65のフロート切換弁73が接続されている。
フロートモードスイッチ78は、コントローラ75に格納されたフロートモード76(プログラム)を有効又は無効に切り換えるものであって、フロートモードスイッチ78をONにするとフロートモード76は有効となり、フロートモード76によるフロート切換弁73の操作が可能となる。また、フロートモードスイッチ78をOFFにするとフロートモード76は無効となり、フロートモード76によるフロート切換弁73の操作が不能となる。
A
The
パイロット第1圧力センサ80は、アーム22下げ用パイロット弁41のパイロット圧を検出するものであって、パイロット弁41からパイロット圧が出力されて当該パイロット圧が検出されると、その下げパイロット圧の検出信号がコントローラ75に入力されるようになっている。
パイロット第2圧力センサ81は、アーム22上げ用パイロット弁40のパイロット圧を検出するものであって、パイロット弁40からパイロット圧が出力されて当該パイロット圧が検出されると、その上げパイロット圧の検出信号がコントローラ75に入力されるようになっている。
The pilot
The pilot
このアーム高さセンサ83は、アーム22の高さを検出するためのものであって、例えば、アーム22の角度がコントローラ75に入力されるようになっている。コントローラ75は、アーム22の角度からアーム22の先端側の高さを求めるものとなっている。
フロート制御システムは、アーム22の動作速度を検出する動作速度検出手段84を備えている。この実施形態では、動作速度検出手段84は、アーム高さセンサ83と、このアーム高さセンサ83からの信号に基づいてアーム22の動作速度を算出する動作速度算出部85とから構成されている。この動作速度算出部85は、アーム高さセンサ83から入力されたアーム22の角度における変化(角速度変化)に基づいて、アーム22の動作速度を求めるものとなっている。当然の如く、アーム高さセンサ83による高さ変化又は角度変化が大きいときには動作速度は速く、アーム高さセンサ83による高さ変化又は角度変化が小さいときには動作速度は遅くなる。
The
The float control system includes an operation
なお、動作速度検出手段84は、アーム22の動作速度を求めるものであれば何でも良く上述したものに限定されない。例えば、動作速度検出手段84を、リフトシリンダ26に流れる作動油の流量を検出する流量センサで構成し、この流量センサで検出した流量を動作速度として置換してもよい。
さらには、動作速度検出手段84を、パイロット第1圧力センサ80と、このパイロット第1圧力センサ80から検出された下げパイロット圧に基づいてアーム22の動作速度を求める動作速度算出部とから構成し、下げパイロット圧の圧力変化によってアーム22の動作速度を検出してもよい。
The operation
Further, the operation
図5は、コントローラ75、即ち、フロートモード76(プログラム)によるフロート動作のフローチャートである。
アーム22をフロート動作させるにあたっては、コントローラ75は、まず、フロートモード76が有効になっているか否かを判断する(S1)。即ち、フロートモードスイッチ78が押されてONとなっていてフロートモード76が有効になっている場合は次の処理に進む。フロートモードスイッチ78が押されておらずOFFとなっていてフロートモード76が無効となっている場合は、アーム22がフロート動作をすることはなく、操作レバー15によってアーム22はアーム用制御弁45による通常の動作(上下動等)をする。
FIG. 5 is a flowchart of the float operation by the
When the
コントローラ75は、フロートモード76が有効になっている状態で、操作レバー15が操作されてアーム22が下げの動作に入っているか否かを判定する(S2)。即ち、作業者がフロートモード76を有効にした後、作業者が操作レバー15を操作してアーム22を下げ、これにより、パイロット第1圧力センサ80から下げパイロット圧の検出信号がコントローラ75に入力されると、アーム22が下げ動作であると判定して次の処理に進む。一方で、パイロット第2圧力センサ81から上げパイロット圧の検出信号がコントローラ75に入力されている状態では、アーム22が下げに入ったとは判定しない。
The
そして、アーム22の下げ動作速度が所定値以上であるか否かを判断する(S3)。具体的には、動作速度検出手段84によって検出されたアーム22の下げの動作速度が所定値(閾値)以上であれば、次の処理に進み、そうでなければ、次の処理に進まない。
アーム22の下げの動作速度の所定値(閾値)は、アーム22がフロート動作したときの動作速度よりも少し遅い速度であることが好ましい。具体的には、アーム22の下げ動作時の動作速度の所定値は、0.05m/sec以上に設定されおり、この実施形態では、0.25m/secに設定されている。アーム22の下げ動作時の動作速度の所定値は、0.25m/sec以上にすることが好ましい。
Then, it is determined whether or not the lowering operation speed of the
The predetermined value (threshold value) of the lowering operation speed of the
このようにすることによって、通常の操作状態からフロート動作への切り換えた際に、アーム22の動作速度変化が少なくて済み、スムーズにアーム22を動作させることができる。
次に、アーム22の先端の高さが所定値以下か否かを判断する(S4)。即ち、アーム22が下げ動作になった後に、コントローラ75に入力されたアーム高さセンサ83からの高さが所定値以下か否かを判断する。具体的には、フロートモード76は、アーム22が下げ動作になった後に、アーム高さセンサ83からアーム22の角度がコントローラ75に入力されると、アーム22の角度からアーム22の先端の高さを算出し、算出されたアーム22の先端の高さが所定値以下であるか否かを判断する。
By doing so, when the operation state is switched from the normal operation state to the float operation, the change in the operation speed of the
Next, it is determined whether or not the height of the tip of the
さて、作業者が操作レバー15を操作してアーム22を次第に下げると、当然にアーム22の高さが徐々に低くなる。この実施形態では、フロート動作の判断に使用するアーム22の高さの所定値(閾値)は、アーム22の先端に取り付けたアタッチメントが地面に接地するよりも少し高いものとしている。具体的には、アーム22の先端側のバケット23やアタッチメントを取り付ける支点ピン22aをアーム22の先端として、その基準となる支点ピン22aと地面との距離(高さ)が1.5mとなる値を、アーム22の高さの所定値(閾値)としている。フロート動作の判断に使用するアーム22の高さの所定値は1.5m以下にすることが好ましく、さらに好ましくは、フロート動作の判断に使用するアーム22の高さの所定値は1.0m以下にすることが好ましい。
Now, when the operator operates the
アーム22の先端の高さが所定値以下(1.5m以下)であれば、フロートモード76は、コントローラ75からフロート切換弁73に対して励磁信号を出力する(S5)。即ち、フロートモード76は、フロートモード76の有効になっている状態でアーム22の下げ動作速度が所定値以上であると共に、アーム22の先端の高さが所定値以下であれば、フロート切換装置65の開動作(開動作の許可)を許可する。
ここで、アーム22のフロート動作を解除する(ソレノイド73cへの励磁を停止する)ためには、フロートモードスイッチ78によりフロートモード76を無効にすればよい。なお、操作レバー15をアーム22の下げ方向に操作してフロート動作を開始した後、操作レバー15を逆にアーム22の上げ方向に操作し、パイロット第2圧力センサ81における上げパイロット圧の検出信号がコントローラ75に入力されたときに、フロートモード76によってフロート動作を解除するようにしてもよい。
If the height of the tip of the
Here, in order to cancel the float operation of the arm 22 (stop excitation of the
本発明の作業機のフロート制御システムでは、コントローラ75は、アーム22をフロート動作させるためのフロートモード76を備え、コントローラ75には、フロートモード76を有効又は無効にするフロートモードスイッチ78と前記切換装置を動作させるフロートスイッチ77とが接続され、フロートモード76は、有効となっている状態でアーム22が所定値以上の動作速度で下降すると共に、アーム22の先端の高さが所定値以下となったときにアーム22がフロート動作するようにフロート切換装置65を自動的に動作させている。
In the float control system for a work machine according to the present invention, the
これによれば、非常に安定した状態でアーム22が下降し、そのアーム22の先端部側が十分に低くなったときにフロート動作の開始できるようになるため、通常の操作状態からフロート動作への移行をスムーズに行うことができる。
本発明は上記の実施形態に限定されない。即ち、本発明においては、フロート動作に入るための判断として、アーム22の先端の高さが所定値以下であるか否かという条件と、アームの動作速度が所定値以上という条件とがあるが、それぞれの実施形態において、各条件の順番(処理手順)は、上記の実施形態に限定されず、入れ替えても良い。
According to this, the
The present invention is not limited to the above embodiment. That is, in the present invention, the determination for entering the float operation includes the condition that the height of the tip of the
1 作業機
22 アーム
26 リフトシリンダ
75 コントローラ
76 フロートモード
78 フロートモードスイッチ
80 第1圧力センサ
81 第2圧力センサ
83 アーム高さセンサ
84 動作速度検出手段
85 動作速度算出部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記コントローラには、前記フロートモードを有効又は無効にするフロートモードスイッチが接続され、前記コントローラのフロートモードは、前記アームが所定値以上の動作速度で下降すると共に、アームの先端の高さが所定値以下となったときにアームがフロート動作するように前記切換装置を動作させることを特徴とする作業機のフロート制御システム。 An arm that is supported by the machine frame so that it can swing up and down and has an attachment that can be attached to and detached from the tip side, an arm hydraulic actuator that operates the arm with hydraulic oil, and the flow rate of hydraulic oil that is supplied to the hydraulic actuator for the arm are controlled. A control valve for the arm to be operated, a hydraulic fluid communication path communicating the bottom hydraulic pressure supply path of the hydraulic actuator for the arm and a top hydraulic pressure supply path of the hydraulic actuator for the arm, and the operation provided on the hydraulic fluid communication path A switching device that opens and closes the oil communication passage; and a controller that can control the switching device to float the arm by communicating the hydraulic fluid communication passage with the switching device open.
A float mode switch for enabling or disabling the float mode is connected to the controller. The float mode of the controller is such that the arm descends at an operating speed equal to or higher than a predetermined value, and the height of the tip of the arm is predetermined. A float control system for a working machine, wherein the switching device is operated so that the arm floats when the value becomes lower than the value.
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