JP2696332B2 - Attitude control device for bucket working unit - Google Patents
Attitude control device for bucket working unitInfo
- Publication number
- JP2696332B2 JP2696332B2 JP63059801A JP5980188A JP2696332B2 JP 2696332 B2 JP2696332 B2 JP 2696332B2 JP 63059801 A JP63059801 A JP 63059801A JP 5980188 A JP5980188 A JP 5980188A JP 2696332 B2 JP2696332 B2 JP 2696332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bucket
- control
- angle
- cylinder
- loader
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Lifting Devices For Agricultural Implements (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Shovels (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、フロントローダ通のバケツト作業部の姿勢
制御装置に関するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a posture control device for a bucket working unit through a front loader.
［従来技術及び発明が解決しようとする問題点］ 一般に、この種作業部のなかには、基端部が機体に上
下揺動自在に枢支されたアームの先端部にバケツト作業
部を枢支し、該バケツト作業部の姿勢を、アームシリン
ダ、作業部シリンダの伸縮作動によつて制御するように
したものがある。そしてこのものにおいて作業部姿勢を
油圧操作レバーを用いた手動操作のみで制御することは
難しく、高度の熟練を要するものであつた。[Problems to be Solved by the Prior Art and the Invention] Generally, in this type of working unit, a bucket working unit is pivotally supported on a distal end of an arm whose base end is pivotably supported by the body vertically. In some cases, the posture of the bucket working unit is controlled by the expansion and contraction operations of an arm cylinder and a working unit cylinder. In this case, it is difficult to control the posture of the working unit only by manual operation using the hydraulic operation lever, and it requires a high degree of skill.
そこで従来、特開昭62−189221号公報に示す如く作業
部姿勢を自動制御するようにしたものも知られている
が、このものは作業部姿勢の検知を、作業部に設けた姿
勢センサによつて行い、そしてこの姿勢センサからの検
知値を機体傾斜センサからの検知値に基づいて補正し、
これによつて作業部姿勢の自動制御を行うようにしてい
る。Therefore, conventionally, there has been known an apparatus in which the working unit posture is automatically controlled as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-189221. However, this system detects the working unit posture by using a posture sensor provided in the working unit. And correcting the detection value from the attitude sensor based on the detection value from the body inclination sensor,
Thereby, automatic control of the working unit attitude is performed.
しかしながらこの場合、機体傾斜は、前後方向のみで
なく、左右方向、さらには前後左右方向と三次元的に変
化するものであるため、これに対応させるには複雑で高
価な傾斜センサが必要になってしまううえに、取付け位
置にも制限を受けてしまう等の欠点が有る。However, in this case, since the body inclination changes not only in the front-back direction but also in the left-right direction, and further in the front-rear left-right direction, a complicated and expensive inclination sensor is required to cope with this. In addition, there is a drawback that the mounting position is restricted.
［問題を解決する手段］ 本発明は、上記の如き実情に鑑み、これらの欠点を一
掃することができるバケツト作業部の姿勢制御装置を提
供することを目的として創作されたものであつて、機体
に上下揺動自在に枢支されたアームを揺動させるための
アームシリンダ、および前記アームの先端部に枢支され
たバケツト作業部を揺動させるための作業部シリンダの
シリンダ長をそれぞれ検知するシリンダ長検知手段と、
バケツト作業時のバケツト角を設定できるバケツト角設
定手段と、前記各シリンダ長からの検知結果に基づいて
バケツトの現在角を演算するバケツト角演算手段と、こ
れら演算されたバケツト角が設定バケツト角になるよう
シリンダに対して対応する伸縮制御指令を出力するシリ
ンダ制御手段とを設けて構成したことを特徴とするもの
である。Means for Solving the Problems In view of the above-described circumstances, the present invention has been created with the object of providing an attitude control device for a bucket working unit capable of eliminating these disadvantages. An arm cylinder for swinging an arm pivotally supported vertically and a working unit cylinder for swinging a bucket working unit pivotally supported at the tip of the arm. Cylinder length detecting means,
Bucket angle setting means for setting a bucket angle at the time of bucket work; bucket angle calculating means for calculating a current angle of the bucket based on a detection result from each of the cylinder lengths; and the calculated bucket angle is used as a set bucket angle. And a cylinder control means for outputting a corresponding expansion / contraction control command to the cylinder.
そして本発明は、この構成によつて、簡単な構成で高
精度の作業部姿勢制御を行うことができるようにしたも
のである。According to the present invention, with this configuration, it is possible to perform a high-accuracy working unit attitude control with a simple configuration.
［実施例］ 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図面において、１は農用トラクタの走行機体であつて、
該走行機体１の前部にフロントローダ２が取付けられて
いる。このフロントローダ２を構成するローダアーム
（本発明のアームに相当する）３の基端部は支軸3aによ
り支持ブラケツト3bに回動自在に支持されているが、こ
の支持ブラケツト3bは、下端含が機体側の支持フレーム
1aに支軸1bを介して揺動自在に支持される一方、両者間
に介装される弾機3cによつて常時前方に向けて弾圧付勢
されている。しかもこの支持ブラケツト3bとローダアー
ム３との間に介装されるアームシリンダ４の伸縮作動に
よつてローダアーム３は上下揺動するように設定されて
いる。またローダアーム３の先端部には本発明の作業部
の一例であるバケツト５が取付けられているが、該バケ
ツト５は、ローダアーム３とバケツト５との間に介装さ
れるバケツトシリンダ６の伸縮作動によつて支軸5aを支
点として上下揺動するように設定されている。そして前
記アームシリンダ４、バケツトシリンダ６にはそれぞれ
のシリンダ長を検知するためのシリンダ長検知センサ
７、８が設けられている。Example Next, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the drawings, 1 is a traveling body of an agricultural tractor,
A front loader 2 is attached to a front portion of the traveling body 1. The base end of a loader arm (corresponding to the arm of the present invention) 3 constituting the front loader 2 is rotatably supported on a support bracket 3b by a support shaft 3a. The support bracket 3b includes a lower end. Is the support frame on the fuselage side
On the other hand, the support 1a is swingably supported via a support shaft 1b, and is constantly urged forward by a bullet 3c interposed therebetween. Moreover, the loader arm 3 is set to swing up and down by the expansion and contraction operation of the arm cylinder 4 interposed between the support bracket 3b and the loader arm 3. A bucket 5, which is an example of a working unit of the present invention, is attached to the tip of the loader arm 3, and the bucket 5 has a bucket cylinder 6 interposed between the loader arm 3 and the bucket 5. It is set to swing up and down around the support shaft 5a by the expansion and contraction operation of. The arm cylinder 4 and the bucket cylinder 6 are provided with cylinder length detection sensors 7 and 8 for detecting the respective cylinder lengths.
９はマイクロコンピュータを用いて構成される制御部
であつて、該制御部９には、前記アームシリダ長検知セ
ンサ７、バケツトシリンダ長検知センサ８の他に、動力
取出し軸10の回転数検知センサ11、バケツト５の開口面
（上面）5bの水平方向に対する傾斜角度θ１を検知する
バケツト上面角検知センサ12、支持ブラケツト3bの弾機
3cに抗した支持フレーム1aの対する揺動量γをフロント
ローダ２が受ける負荷の反力として検知するローダ反力
検知センサ13等の各種センサ類、後述するようにバケツ
ト５の深さ設定をするバケツト深さ設定器14、バケツト
５の突込み角度を設定をする突込み角度設定器15、ロー
ダ反力の設定をするローダ反力設定器16、バケツト上面
角設定器31等の各種設定器類、さらには後述するフロン
トローダの自動制御をするか手動制御とするかの切換え
をする自動制御切換えスイツチ17、油圧操作レバー18の
握り部に設けられた押釦式（例えば押し操作でON信号を
発進する）の手元スイツチ19、アームシリンダ伸長用ス
イツチ20、同縮小用スイツチ21、バケツトシリンダ伸長
用スイツチ22、同縮小用スイツチ23、後述するように土
砂をすくう姿勢となつたバケツトの作業姿勢制御の方式
をローダ反力に基づくローダ反力制御方式とするかバケ
ツトの底面角度に基づく底面角制御方式とするかの切換
えをする作業姿勢切換えスイツチ24等の各種スイツチ類
などからの信号を入力し、これら入力した信号に基づい
てアームシリンダ伸長用ソレノイド25、同縮小用ソレノ
ド26、バケツトシリンダ伸長用ソレノイド27、同縮小用
ソレノイド28、操縦盤29に設けた表示計30等の各種アク
チユエータ類に必要な制御指令を出力するようになつて
いる。Reference numeral 9 denotes a control unit which is constituted by using a microcomputer. The control unit 9 includes, in addition to the arm cylinder length detection sensor 7 and the bucket cylinder length detection sensor 8, a rotation speed detection sensor for the power take-off shaft 10. 11, Baketsuto top angle detecting sensor 12 for detecting the inclination angle theta 1 with respect to the horizontal direction of the opening face (upper surface) 5b of Baketsuto 5, the support bracket 3b of the bullet machine
Various sensors such as a loader reaction force detection sensor 13 for detecting a swing amount γ of the support frame 1a against the 3c as a reaction force of a load received by the front loader 2, and a bucket for setting the depth of the bucket 5 as described later. Various setting devices such as a depth setting device 14, a plunging angle setting device 15 for setting a plunging angle of the bucket 5, a loader reaction force setting device 16 for setting a loader reaction force, a bucket upper surface angle setting device 31, and the like. An automatic control switching switch 17 for switching between automatic control and manual control of a front loader, which will be described later, and a push button type (for example, an ON signal is started by a push operation) provided at a grip portion of a hydraulic operating lever 18 A hand switch 19, an arm cylinder extension switch 20, a reduction switch 21, a bucket cylinder extension switch 22, a reduction switch 23, and a bucket with a posture for scooping earth and sand as described later. From the various types of switches such as the work attitude switching switch 24 that switches between the loader reaction force control method based on the loader reaction force and the bottom angle control method based on the bucket bottom angle. The solenoid 25 for extending the arm cylinder, the solenoid 26 for reducing the cylinder, the solenoid 27 for extending the bucket cylinder, the solenoid 27 for reducing the cylinder, the indicator 30 provided on the control panel 29, etc. The control commands necessary for the various actuators are output.
次にその制御システムについて、フローチヤート図に
基づいて説明する。エンジン始動をし制御部９のシステ
ムスタートをさせ、そしてデータ読込みをさせる。次に
フロントローダが使用中であるか否かが判断（該判断
は、例えばローダ作業に特有な信号であるアームシリン
ダ長検知センサ７からの検知値入力があるか否かによつ
て判断できる）され、使用中でない、つまりローダ作業
を行つていないと判断される場合には、動力取出し軸10
の回転数検知センサ11からの検知値に基づいて表示計30
に対して回転数表示指令を出力することに成る。一方、
フロントローダ使用中であると判断される場合には、ア
ームシリンダ長検出センサ７とバケツトシリンダ長検知
センサ８との検知値A,Bからバケツト５の傾斜角度を演
算し、これの表示指令を出力するようになつている。そ
してこれによつてローダ作業時の如く動力取出し軸10か
らの動力取出しをしない場合において、その表示計30を
有効に利用してバケツト姿勢の表示できるように配慮し
ている。Next, the control system will be described based on a flowchart. The engine is started, the system of the control unit 9 is started, and the data is read. Next, it is determined whether or not the front loader is in use (this determination can be made, for example, based on whether or not there is a detection value input from the arm cylinder length detection sensor 7, which is a signal unique to the loader operation). Is not in use, that is, when it is determined that the loader operation is not being performed,
Display 30 based on the detection value from the rotation speed sensor 11
Output a rotation speed display command. on the other hand,
If it is determined that the front loader is being used, the tilt angle of the bucket 5 is calculated from the detection values A and B of the arm cylinder length detection sensor 7 and the bucket cylinder length detection sensor 8, and a display command for this is issued. Output. Thus, when power is not taken out from the power take-out shaft 10 as in the case of loader work, consideration is given to displaying the bucket posture by effectively using the indicator 30.
そしてフロントローダを使用中であると判断される場
合に、バケツト姿勢制御が成されることになるが、ここ
では先ず自動制御切換えスイツチ17が自動位置にセツト
されているか否かが判断され、自動位置にセツトされて
いる場合に、 ・バケツト５が作業土壌面に突込む際の突込み角制御
（第一レジスターR1として特定される） ・バケツト５の姿勢作業を前記ローダ反力制御（第五レ
ジスターR5として特定される） ・底面角度制御方式（第四レジスターR4として特定され
る） の選択が作業姿勢切換えスイツチ24の切換えによつて成
され、そしてそれに対応する制御、さらにはバケツト５
を上昇させるための上昇姿勢制御（第六レジスターR6と
して特定される）、そして手動制御の各制御が設定され
ており、以下、これらの各制御の手順についてフローチ
ヤートを用いて詳述する。When it is determined that the front loader is being used, bucket attitude control is performed.Here, first, it is determined whether or not the automatic control switching switch 17 is set to the automatic position. When the bucket 5 is set at the position, the plunge angle control when the bucket 5 plunges into the work soil surface (specified as the first register R1). The posture work of the bucket 5 is controlled by the loader reaction force control (fifth register). The selection of the bottom angle control method (specified as the fourth register R4) is made by switching the work posture changeover switch 24, and the corresponding control, and further the bucket 5
Each control is set as a rising attitude control (specified as a sixth register R6) for raising the pressure, and a manual control is performed. Hereinafter, the procedure of each of these controls will be described in detail using a flowchart.
＜突込み角制御＞ 先ず、突込み角制御についてであるが、第一レジスタ
ーR1が「１」で他のレジスターR4,5,6が「０」であるか
否かの判断が成されたとき該制御状態と成るが、さらに
実施例においては、突込み角制御が必要であるか否かの
判断を、バケツト５の高さ（位置）変化が比較的地面に
近い位置で予め設定される第一設定高さα（該第一設定
高さは、後述する第二設定高さも同様であるが、作業者
が自由に設定調節できるようにしておいても勿論良い）
を越えての下降変化であるか否かを前記両シリンダ長検
知値A,Bから判断し、この場合に第一レジスターR1を
「１」にセツトするように設定しておく。そして手元ス
イツチ19がON操作されたか否かが判断され、ON操作され
た場合には第二レジスターR2を「１」にセツトして自動
状態とし、以降、後述するように第二レジスターR2が
「０」にリセツトされるまでのこの自動状態に維持され
る。そしてこの場合、両シリンダ長検知センサ７、８の
各検知値A,Bから現在のバケツトの底面角度Ｃを算出
し、これがバケツト角設定器15によつて設定される設定
角Ｄよりも小さく（Ｃ＜Ｄ）と判断される場合にはバケ
ツトシリンダ伸長用ソレノイド27に対してON指令を出力
し、逆に大きい（Ｃ＞Ｄ）と判断される場合にはOFF指
令を出力し、而してバケツト底面角度Ｃが設定された角
度と成るよう制御されることになる。そして油圧操作レ
バー18の操作でバケツト５を下降させ、バケツト深さ設
定器14によつて設定される深さまでバケツト５が下降す
るか、あるいは油圧操作レバー18の操作でバケツトシリ
ンダ伸縮スイツチ22、23の何れかをON操作した場合に
は、第一、第二レジスターR1、R2が「０」にリセツトさ
れ、そうでない場合にはリセツトされること無く突込み
角の自動制御状態が維持されることになり、而してバケ
ツト５の突込み角制御が成されるように設定されてい
る。<Rush Angle Control> First, regarding the rush angle control, the control is performed when it is determined whether the first register R1 is “1” and the other registers R4, 5, 6 are “0”. In this embodiment, a determination is made as to whether or not the plunge angle control is necessary, based on a first set height which is set in advance at a position where the height (position) change of the bucket 5 is relatively close to the ground. Α (the first set height is the same as a second set height described later, but it is of course possible that the operator can freely set and adjust the first set height)
It is determined from the two cylinder length detection values A and B whether or not the downward change exceeds the threshold value. In this case, the first register R1 is set to "1". Then, it is determined whether or not the hand switch 19 is turned on. If the hand switch 19 is turned on, the second register R2 is set to "1" to be in the automatic state, and thereafter, the second register R2 is set to "1" as described later. This automatic state is maintained until it is reset to "0". In this case, the current bottom angle C of the bucket is calculated from the detection values A and B of the two cylinder length detection sensors 7 and 8 and is smaller than the set angle D set by the bucket angle setting device 15 ( When it is determined that C <D), an ON command is output to the bucket cylinder extending solenoid 27, and when it is determined that it is large (C> D), an OFF command is output. Thus, the bucket bottom angle C is controlled to be the set angle. Then, the bucket 5 is lowered by operating the hydraulic operating lever 18, and the bucket 5 is lowered to the depth set by the bucket depth setting device 14, or the bucket cylinder telescopic switch 22 is operated by operating the hydraulic operating lever 18. If any one of 23 is turned ON, the first and second registers R 1 and R 2 are reset to “0”, otherwise, the automatic control state of the plunge angle is maintained without being reset. In other words, the bucket 5 is set so that the plunge angle of the bucket 5 is controlled.
＜底面角制御＞ 一方、底面角制御については、第四レジスタR4が
「１」にセツトされているか否かで特定化されるが、こ
のセツトは、例えばバケツト５が接地していると判断さ
れる場合にセツトされるように設定しておけば良く、こ
れは例えば両シリンダ長検知値を演算することによつて
容易に判断できる。そして第四レジスターR4が「１」に
セツトされた底面角制御状態となつた場合に、さらに手
元スイツチ19をON操作して第三レジスタR3を「１」にセ
ツトすることで自動的な底面角制御が成されることにな
る。尚、本実施例においては、前記突込み角制御から連
続した自動制御作業を行わせるために、前記突込み各制
御の自動制御状態において、これをレバー操作に基づく
手動リセツトがない場合に、第三レジスターR3を「１」
にセツトしてそのまま自動状態に移行するよう配慮して
いる。そしてこのものでは、前述した両シリンダ長検知
値から現在のバケツト５の底面各検出値Ｃが算出され、
この底面各検知値Ｃがバケツト角度設定器15で設定され
る設定角Ｄよりも大きい（Ｃ＞Ｄ）か、小さい（Ｃ＜
Ｄ）か、あるいは等しいかの判断が成され、これらの判
断により前述の突込み角制御の場合と同様、バケツトシ
リンダ伸縮用ソレノイド25、26に対して制御指令が出力
されて、バケツト５の底面角を設定された角度に制御す
るようになつている。そしてこの解除は、油圧操作レバ
ー18を操作してバケツトシリンダ伸縮用スイツチ22、23
をONしたか、あるいはバケツト５が地上に上がつた場合
に成され、そして前者の場合に、バケツトが接地してい
る状態であれば、再び手元スイツチ19の操作で底面角の
自動制御を行うことができる。因みにこの底面角制御を
行う場合、底面角を、作業当初の設定Ｄに対し、レバー
操作でバケツト５を上昇させるに従い次第に小さな角度
値と成り、地上に達した際に、バケツト５の上面角がバ
ケツト上面角設定器31によつて設定される角度、あるい
は底面角度が−Ｄとなる等、上向きになるよう制御させ
ることもでき、この様にすることによつて無理のないロ
ーダ作業ができると共に土砂の効率の良いすくい上げと
すくい上げた土砂が崩れ落ちることを有効に防止できる
ことにもなる。<Bottom Angle Control> On the other hand, bottom angle control is specified by whether or not the fourth register R4 is set to "1". This set is determined, for example, when the bucket 5 is grounded. In such a case, it is sufficient to set the setting so that it can be easily determined, for example, by calculating both cylinder length detection values. Then, when the fourth register R4 enters the bottom angle control state set to "1", the hand switch 19 is further turned on to set the third register R3 to "1", thereby automatically setting the bottom angle. Control will be exercised. In the present embodiment, in order to perform automatic control work continuously from the above-mentioned plunge angle control, in the automatic control state of the above plunge control, if there is no manual reset based on lever operation, the third register R3 is "1"
It is considered to set to the automatic state as it is. In this case, the current detected value C of the bottom surface of the bucket 5 is calculated from the two cylinder length detected values described above,
Each detected value C of the bottom surface is larger than the set angle D set by the bucket angle setting device 15 (C> D) or smaller than the set angle D (C <
D) is determined to be equal or equal. Based on these determinations, a control command is output to the bucket cylinder extending and retracting solenoids 25 and 26 in the same manner as in the case of the plunge angle control described above, and the bottom of the bucket 5 is controlled. The angle is controlled to the set angle. This release is performed by operating the hydraulic operation lever 18 to operate the bucket cylinder extending and retracting switches 22, 23.
Is turned on or when the bucket 5 is on the ground, and in the former case, if the bucket is in contact with the ground, the bottom angle is automatically controlled by operating the hand switch 19 again. be able to. By the way, when this bottom angle control is performed, the bottom angle becomes gradually smaller with respect to the initial setting D as the bucket 5 is raised by operating the lever, and when the bucket 5 reaches the ground, the top angle of the bucket 5 becomes lower. The angle set by the bucket upper surface angle setting device 31 or the bottom surface angle can be controlled to be upward, such as -D, so that the loader operation can be performed without difficulty. It is also possible to effectively prevent the scooping of the scooped soil and the scooping of the scooped soil.
＜ローダ反力制御＞ この制御は、第五レジスタR5によつて特定化される
が、これは前記底面角制御の場合と同様、バケツト５が
接地している場合にセツトされ、さらに第三レジスタR3
が「１」にセツトされたとき自動状態と成る。この自動
制御は、バケツト５からのローダ反力によつて弾機3cに
抗した支持ブラケツト3bの回動量をローダ反力検知セン
サ13が検知することに基づいてなされることになる。つ
まりこの反力検知値Ｅがローダ反力設定器16によつて設
定される反力設定値Ｆ以上となつている場合、この状態
が予め設定されるタイマ時間Ｔ（例えば２秒間）を経過
したか否かが判断される。このタイマ時間Ｔのセツト開
始は、タイマが未カウント状態（Ｔ＝０）にセツトされ
ている場合に成され、そしてタイマ時間Ｔを経過してい
ると判断される場合に、アームシリンダ縮小用ソレノイ
ド26にインチング作動によるON指令が出力されて、バケ
ツト５を、反力検知値Ｅが反力設定値Ｆと等しいかそれ
以下と成るまで上昇させることになり、この様にしてバ
ケツト姿勢がローダ反力に基づいて自動制御されること
になる。そしてこのリセツトは、前述したように油圧操
作レバー18の操作によつてバケツトシリンダ伸縮用スイ
ツチ27、28の少なくとも一方をON操作した場合か、バケ
ツト５が地上に持ち上げられた場合に成されることにな
る。勿論この場合においても、前記底面角制御の場合と
同様、バケツト５が上昇するに従い、バケツト底面角
（上面角）が次第に小さくなるよう設定することもでき
ることは言うまでもない。<Loader reaction force control> This control is specified by the fifth register R5, which is set when the bucket 5 is grounded, as in the case of the bottom surface angle control, and is further controlled by the third register R5. R3
Is set to "1", an automatic state is set. This automatic control is performed based on the loader reaction force detection sensor 13 detecting the amount of rotation of the support bracket 3b against the bullet 3c by the loader reaction force from the bucket 5. That is, when the reaction force detection value E is equal to or greater than the reaction force set value F set by the loader reaction force setting unit 16, this state has elapsed a preset timer time T (for example, 2 seconds). Is determined. The setting of the timer time T is started when the timer is set to the uncounted state (T = 0), and when it is determined that the timer time T has elapsed, the solenoid for reducing the arm cylinder is set. 26, an ON command is output by the inching operation, and the bucket 5 is raised until the reaction force detection value E becomes equal to or less than the reaction force set value F. In this way, the bucket posture is changed to the loader reaction position. It will be automatically controlled based on the force. This reset is performed when at least one of the bucket cylinder extending and retracting switches 27 and 28 is turned ON by operating the hydraulic operating lever 18 as described above, or when the bucket 5 is lifted to the ground. Will be. Of course, also in this case, it is needless to say that the bucket bottom angle (upper surface angle) can be set to gradually decrease as the bucket 5 rises, as in the case of the bottom surface angle control.
＜上記姿勢制御＞ この制御は、バケツト５を高く持ち上げるときに成さ
れるものであるが、この場合、バケツト５の上昇が前記
作業高さ、つまり接地状態からの上昇であるか否かの判
断で、接地状態からの上昇と判断される場合に第六レジ
スターR6が「１」にセツトされ、これによつて上昇姿勢
制御が成されることになる。この場合も前記各制御と同
様、手元スイツチ19をON操作することによつて自動制御
状態と成るが、その場合に、まずバケツト５が前述した
第一設定高さαを越えたとき、つまりローダ作業により
土砂が入つたバケツト５を油圧操作レバー18の操作で第
一設定高さαまで上昇させ、この状態で減速として手元
スイツチ19がON操作された場合に第七レジスタR7が
「１」にセツトされて自動制御状態となる。そしてこの
自動制御は、前記第一設定高さαよりも高い位置に設定
される第二設定高さβ（α＜β）にバケツト５が達する
までの間で成されるものである。つまりバケツト５が第
一設定高さαと第二設定高さβの範囲において第七レジ
スターR7が「１」にセツトされている場合に、アームシ
リンダ伸長用ソレノイド25に対してON指令が出されてバ
ケツト５が上昇し、これと同時にバケツト５の上面角が
バケツト上面角検知センサ12によつて検知され、この検
知値とバケツト上面角設定器31によつて設定される設定
値との比較判断が成され、これに基づいてバケツトシリ
ンダ伸縮用ソレノイド27、28に制御指令が出され、バケ
ツト５の上面角度を設定される角度（例えば水平）にな
るよう制御する構成となつている。そしてこの制御の解
除は、バケツト５が第二設定高さβまで上昇した場合、
油圧操作レバー18の操作でアームシリンダおよびバケツ
トシリンダ伸縮用スイツチ20、21、22、23の何れか一つ
がONに切換え等れたとき第七レジスタR7が「０」にリセ
ツトされることにより成される構成となつている。<The above-mentioned attitude control> This control is performed when the bucket 5 is raised high. In this case, it is determined whether or not the rise of the bucket 5 is the work height, that is, the rise from the ground contact state. When it is determined that the vehicle has risen from the ground contact state, the sixth register R6 is set to "1", and thereby the upward posture control is performed. In this case, as in the case of each control described above, the automatic control state is established by turning on the hand switch 19, but in this case, first, when the bucket 5 exceeds the first set height α described above, The bucket 5 in which the earth and sand has entered by operation is raised to the first set height α by operating the hydraulic operating lever 18, and when the hand switch 19 is turned ON as deceleration in this state, the seventh register R7 is set to “1”. It is set and enters the automatic control state. This automatic control is performed until the bucket 5 reaches a second set height β (α <β) set at a position higher than the first set height α. That is, when the seventh register R7 is set to "1" in the range of the bucket 5 between the first set height α and the second set height β, an ON command is issued to the arm cylinder extending solenoid 25. The bucket 5 rises, and at the same time, the upper surface angle of the bucket 5 is detected by the bucket upper surface angle detecting sensor 12, and the detected value is compared with the set value set by the bucket upper surface angle setting device 31. Based on this, a control command is issued to the bucket cylinder extending and contracting solenoids 27 and 28 to control the upper surface angle of the bucket 5 to a set angle (for example, horizontal). The release of this control is performed when the bucket 5 rises to the second set height β.
The seventh register R7 is reset to "0" when any one of the arm cylinder and bucket cylinder extension / retraction switches 20, 21, 22, and 23 is turned ON by operating the hydraulic operation lever 18. Configuration.
＜手動制御＞ この制御は、従来と同様であり、油圧操作レバー18の
操作によつて操作アームシリンダおよびバケツトシリン
ダ伸縮用スイツチ20、21、22、23をON操作させた場合
に、それに対応するソレノイド25、26、27、28にON指令
が出されて手動による制御ができるようになつている。<Manual control> This control is the same as the conventional control, and corresponds to the case where the operation arm cylinder and the bucket cylinder extension / retraction switches 20, 21, 22, and 23 are turned ON by operating the hydraulic operation lever 18. An ON command is issued to the solenoids 25, 26, 27, and 28 to perform manual control.
この様に、本発明が実施されたものにおいては、バケ
ツト姿勢を自動制御することができるが、この制御を、
アームシリンダ４、バケツトシリンダ６にそれぞれ設け
たシリンダ長検知センサ７、８の検知結果に基づいて行
うようになつていて、従来のようにバケツトの姿勢制御
を検出し、これを機体傾斜検知に基づいて補正すること
でバケツト姿勢制御を行うものの如く、検知システムが
高価で複雑なものを必要とすることがなく、もつて構造
簡単で精度の高いバケツトの姿勢制御ができる。As described above, in the embodiment in which the present invention is implemented, the bucket posture can be automatically controlled.
The detection is performed based on the detection results of the cylinder length detection sensors 7 and 8 provided in the arm cylinder 4 and the bucket cylinder 6, respectively. As in the case of performing bucket attitude control based on the correction based on the above, the detection system does not require an expensive and complicated detection system, and the attitude of the bucket can be controlled with a simple structure and high accuracy.
しかもこのものでは、土砂をすくい上げる作業におい
て、バケツト５の底面角制御とローダ反力制御とに使い
分けできるが、後者のロータ反力制御とした場合に、作
業負荷に応じたローダ作業ができるて、過負荷発生に伴
う部材破損からの保護が計れると共に、作業能率の向上
が計れる。In addition, in this work, in the work of scooping up the earth and sand, the bottom angle control of the bucket 5 and the loader reaction force control can be selectively used, but in the case of the latter rotor reaction force control, the loader work according to the work load can be performed. Protection from member breakage due to occurrence of overload can be achieved, and work efficiency can be improved.
またこのものは、例えば突込み角制御から次の底面各
制御（ローダ反力制御においても同様である）に移行す
る場合において、前段階の突込み角制御で手元スイツチ
19を一端ON操作してセツトした自動制御状態は、この制
御中に、油圧操作レバー18の操作によつて作業者自らが
自動制御のリセツトをしないときには、突込み角制御が
終了して次の底面角制御に移行する場合、該底面角制御
の自動制御を特定する第三レジスターR3が既に突込み角
制御の完了に伴い「１」にセツトされて、いちいち手元
スイツチ19をON操作する手間が省ける。これは底面角制
御から上昇姿勢制御に移行する場合においても同様であ
り、この様にすることで、オペレータは、バケツト５を
下降させて土壌に突つ込ませる段階で、一度手元スイツ
チ19をON操作すれば、突込み角制御、底面角制御若しく
はローダ反力制御、そして上昇姿勢制御に至るまでの
間、バケツト高さについては必要において操作するもの
の、バケツト角度は設定された角度となるよう自動的に
制御されたものでの作業ができ、従って従来熟練を要し
たローダ作業が簡略化されて作業性の改善が計れる。In addition, in the case of shifting from the plunge angle control to each of the following bottom surface controls (the same applies to the loader reaction force control), the hand switch is used in the plunge angle control in the previous stage.
If the operator does not reset the automatic control by operating the hydraulic operating lever 18 during this control, the plunge angle control ends and the next bottom surface is set. In the case of shifting to the angle control, the third register R3 for specifying the automatic control of the bottom angle control is already set to "1" upon completion of the plunge angle control, so that it is not necessary to turn on the hand switch 19 each time. This is the same in the case of shifting from the bottom angle control to the rising posture control. In this way, the operator turns on the hand switch 19 once at the stage of lowering the bucket 5 and piercing the soil. If operated, the bucket height will be adjusted as needed, but the bucket angle will be automatically adjusted to the set angle until the control of the plunge angle control, the bottom angle control or the loader reaction force control, and the rising attitude control. Therefore, the loader operation which has conventionally required skill can be simplified, and the workability can be improved.
さらにこの場合において、それぞれの制御で自動状態
となつている場合、レバー操作によつて自動状態を解除
した後、再び自動状態にセツトしたい場合には、手元ス
イツチ19を必要なときにON操作すれば良くなつて自動−
手動の切換えが簡単になる。そしてこの場合、手元スイ
ツチ19は、角制御において自動制御状態に切換えるため
のサブスイツチとして共通化されているため、操作性が
単純化されてオペレータの操作ミスの発生を防止でき
る。Further, in this case, when the automatic state is set by the respective controls, if the automatic state is canceled by the lever operation and the user wants to set the automatic state again, turn on the hand switch 19 when necessary. Automatic-
Manual switching is simplified. In this case, the hand switch 19 is commonly used as a sub-switch for switching to an automatic control state in the angle control, so that the operability is simplified and the occurrence of an operator's operation error can be prevented.
因みにこのものにおいて、走行機体がフード付きであ
つた場合に、ローダアーム３を大きく上昇させたとき、
ローダアーム３がフード32に接当してしまう場合が考え
られるが、これを排除するための対策として、ローダア
ーム３の上昇角度には犠牲を与えないことが望ましく、
そこでフード32を後部フレーム33に揺動自在に枢支する
一方、フード32をリンク34を介してローダアーム３に連
結し、ローダアーム３が上昇した場合に、これに連繋し
てフード32が後上方に対比するように構成しておけば良
い。By the way, in this case, when the traveling body is equipped with a hood, when the loader arm 3 is largely raised,
It is conceivable that the loader arm 3 comes into contact with the hood 32, but as a countermeasure to eliminate this, it is desirable not to sacrifice the elevation angle of the loader arm 3,
Therefore, the hood 32 is pivotally supported on the rear frame 33 so as to be swingable, while the hood 32 is connected to the loader arm 3 via the link 34, and when the loader arm 3 is raised, the hood 32 is What is necessary is just to comprise so that it may contrast upward.
［作用効果］ 以上要するに、本発明は叙述の如く構成されたもので
あるから、バケツト作業部の姿勢を、従来のように作業
部姿勢検知センサによる検知値を、機体傾斜センサによ
る検知値で補正して求めるものの如く複雑で高価なもの
を採用することなく、現在のバケツト角を、アームシリ
ンダと作業部シリンダとの各シリンダ長の検知結果から
演算し、これを設定バケツト角になるよう角シリンダに
対して制御指令が出力されることでバケツト角を自動制
御することができる。従つて構造が簡単になつて組付け
性も改善され、コストダウンにも寄与できる。[Operation and Effect] In short, since the present invention is configured as described above, the posture of the bucket working unit is corrected by the detection value of the work unit posture detection sensor by the detection value of the body inclination sensor as in the related art. The current bucket angle is calculated from the detection results of the cylinder lengths of the arm cylinder and the working unit cylinder without using complicated and expensive products such as , The bucket angle can be automatically controlled. Therefore, the structure is simplified, the assemblability is improved, and the cost can be reduced.
図面は、本発明に係る作業部の姿勢制御装置の実施例を
示したものであつて、第１図はフロントローダを組付け
た農用トラクタの側面図、第２図は油圧操作レバーにお
ける握り部の拡大断面図、第３図はバケツトの突込み角
度を示す作用説明図、第４図はバケツトの上面角度を示
す作用説明図、第５図はローダ反力検知状態を示す作用
説明図、第６図は制御機構のブロツク回路図、第７図は
制御システムのメインルーチンを示すフローチヤート
図、第８図は姿勢制御を示すフローチヤート図、第９図
は突込み各制御を示すフローチヤート図、第10図は底面
角制御を示すフローチヤート図、第11図はローダ反力制
御を示すフローチヤート図、第12図は上昇姿勢制御を示
すフローチヤート図、第13図は手動制御を示すフローチ
ヤート図、第14図はフードを取付けた場合の農用トラク
タの作用説明図である。 図中、１は走行機体、２はフロントローダ、３はローダ
アーム、４はアームシリンダ、５はバケツト、６はバケ
ツトシリンダ、７、８はシリンダ長検知センサ、９は制
御部、13はローダ反力検知センサ、17は自動制御切換え
スイツチ、19は手元スイツチである。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows an embodiment of a working unit attitude control device according to the present invention. FIG. 1 is a side view of an agricultural tractor having a front loader mounted thereon, and FIG. FIG. 3 is an operation explanatory view showing the bucket plunging angle, FIG. 4 is an operation explanatory view showing the upper angle of the bucket, FIG. 5 is an operation explanatory view showing the loader reaction force detection state, and FIG. FIG. 7 is a block circuit diagram of the control mechanism, FIG. 7 is a flowchart showing a main routine of the control system, FIG. 8 is a flowchart showing attitude control, FIG. 9 is a flowchart showing each control of the plunge control, and FIG. 10 is a flowchart showing bottom angle control, FIG. 11 is a flowchart showing loader reaction force control, FIG. 12 is a flowchart showing elevation control, and FIG. 13 is a flowchart showing manual control. Figure 14 FIG. 4 is an explanatory view of the operation of the agricultural tractor when the tractor is attached. In the figure, 1 is a traveling body, 2 is a front loader, 3 is a loader arm, 4 is an arm cylinder, 5 is a bucket, 6 is a bucket cylinder, 7, 8 are cylinder length detection sensors, 9 is a control unit, and 13 is a loader. A reaction force detection sensor, 17 is an automatic control switching switch, and 19 is a hand switch.
Claims (1)
アームを揺動させるためのアームシリンダ、および前記
アームの先端部に枢支されたバケツト作業部を揺動させ
るための作業部シリンダのシリンダ長をそれぞれ検知す
るシリンダ長検知手段と、バケツト作業時のバケツト角
を設定できるバケツト角設定手段と、前記各シリンダ長
からの検知結果に基づいてバケツトの現在角を演算する
バケツト角演算手段と、これら演算されたバケツト角が
設定バケツト角になるようシリンダに対して対応する伸
縮制御指令を出力するシリンダ制御手段とを設けて構成
したことを特徴とするバケツト作業部の姿勢制御装置。1. An arm cylinder for swinging an arm whose base end is pivotally supported by a body so as to be able to swing vertically, and a bucket working unit pivotally supported by a tip end of the arm. Cylinder length detecting means for detecting the cylinder length of the working cylinder, bucket angle setting means for setting a bucket angle at the time of bucket work, and a bucket for calculating the current angle of the bucket based on the detection result from each cylinder length. An attitude control of a bucket working unit, comprising: angle calculation means; and cylinder control means for outputting a telescopic control command corresponding to the cylinder so that the calculated bucket angle becomes a set bucket angle. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63059801A JP2696332B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Attitude control device for bucket working unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63059801A JP2696332B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Attitude control device for bucket working unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01235729A JPH01235729A (en) | 1989-09-20 |
| JP2696332B2 true JP2696332B2 (en) | 1998-01-14 |
Family
ID=13123738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63059801A Expired - Lifetime JP2696332B2 (en) | 1988-03-14 | 1988-03-14 | Attitude control device for bucket working unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2696332B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2518295Y2 (en) * | 1989-10-12 | 1996-11-27 | ヤンマー農機株式会社 | Lifting transport work machine |
| JPH0751844Y2 (en) * | 1989-10-12 | 1995-11-29 | ヤンマー農機株式会社 | Lifting transport work machine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52115503A (en) * | 1976-03-23 | 1977-09-28 | Komatsu Mfg Co Ltd | Backet controlling device of loading shovel |
| JPS61225429A (en) * | 1985-03-29 | 1986-10-07 | Komatsu Ltd | Controller for working machine of power shovel |
| JPH0745738B2 (en) * | 1986-01-10 | 1995-05-17 | 株式会社小松製作所 | Power shovel work machine controller |
| JPS62185928A (en) * | 1986-02-13 | 1987-08-14 | Komatsu Ltd | Method and apparatus for automatic excavation of loading machine |
-
1988
- 1988-03-14 JP JP63059801A patent/JP2696332B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01235729A (en) | 1989-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2696332B2 (en) | Attitude control device for bucket working unit | |
| JP4179935B2 (en) | Signal discrimination method for display device | |
| JPH07268909A (en) | Tiltable dozer in working traveling vehicle | |
| US20230129066A1 (en) | Work machine and control method for work machine | |
| JP3734065B2 (en) | Tractor | |
| JP3024910B2 (en) | Automatic excavation control equipment for excavating construction machinery | |
| JP2539036Y2 (en) | Elevation control device for working unit in work vehicle | |
| JP2587304B2 (en) | Inclination control device for working part in work vehicle | |
| JP3242794B2 (en) | Arrangement structure of inclination setting device in work vehicle | |
| JP3110840B2 (en) | Working machine with horizontal control mechanism | |
| JP2520159B2 (en) | Backhoe backhoe device operation structure | |
| JP7245099B2 (en) | WORK MACHINE CALIBRATION METHOD, WORK MACHINE CONTROLLER, AND WORK MACHINE | |
| JP2786716B2 (en) | Work status display | |
| JP2559714B2 (en) | Tractor | |
| JP4050010B2 (en) | Working vehicle | |
| JP2854658B2 (en) | Inclination control device for working part in work vehicle | |
| JP2635852B2 (en) | Backhoe | |
| JPH0513126Y2 (en) | ||
| JPH05295754A (en) | Working machine manipulating device for hydraulic excavator | |
| JPH0449852Y2 (en) | ||
| JP2000253706A (en) | Rolling control apparatus for ground working machine of tractor | |
| JPS62190007A (en) | Method for controlling rising and falling of working machineof tractor | |
| JPH0620326Y2 (en) | Rear cover structure of working part of ground work vehicle | |
| JP2546753Y2 (en) | Work vehicle | |
| JP2775072B2 (en) | Lifting and lowering control device for the working part in the working vehicle |