JP2817042B2 - Grab bucket controller - Google Patents
Grab bucket controllerInfo
- Publication number
- JP2817042B2 JP2817042B2 JP514187A JP514187A JP2817042B2 JP 2817042 B2 JP2817042 B2 JP 2817042B2 JP 514187 A JP514187 A JP 514187A JP 514187 A JP514187 A JP 514187A JP 2817042 B2 JP2817042 B2 JP 2817042B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grab bucket
- support rope
- rope
- movement amount
- opening degree
- 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
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- Control And Safety Of Cranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、掘削などに使われるグラブバケットの制御
装置に関する。
（従来技術）
従来のグラブバケットの制御装置は、例えば特開昭48
−95007号公報に示されている。
（発明が解決しようとする問題点）
海底掘削の仕上げ時に掘削面を平坦にする作業の場
合、バケットの刃先を水平に動かし、凸部のみを掘削す
るが、通常バケット閉じが進むと、バケットの刃先は上
昇する（例えば、特公昭56−2170号参照）。従来は運転
手の判断により、支持ロープを巻き戻して、刃先の上昇
分を補正し、刃先を水平に移動させていた。この方法で
は、運転手の技量による場合は経験による個人差があ
り、作業の均一化は臨めない。
従来、バケットの刃先を水平に動かす装置も提案され
ているが、この装置は単に刃先を水平に動かすことのみ
を企図しているだけで、バケットの掴み力が小さく仕上
げ用には使えるが、掘削には使えない。したがって、掘
削用の装置と仕上げ用の装置が必要となって二重投資は
避けられない状況がある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば、グラブバケットの開閉ロープの現在
位置を検出する手段と前記グラブバケットを支持する支
持ロープの現在位置を検出する手段と、前記両検出手段
の検出値に基づき現在のグラブバケットの開口度を算出
する手段と、該グラブバケットの開口度に応じた支持ロ
ープの移動必要量をメモリから読み出す手段と、前記メ
モリから読み出された支持ロープの移動必要量を閉じ開
始時の支持ロープ位置に加算して、グラブバケット全開
時の支持ロープの位置を求める加算手段と、現在のグラ
ブバケットの開口度にもとづいて支持ロープの移動量を
前記メモリから読み出した値にグラブバケット全開時の
支持ロープの位置を加算して支持ロープの現在位置を算
出する手段と、該算出手段の出力と支持ロープの現在位
置との偏差を計算する手段と、前記偏差に応じた速度指
令を作る手段とを有し、前記速度指令で前記グラブバケ
ットの支持装置を駆動し、グラブバケットの刃先をほぼ
水平に移動させるのに必要なグラブバケットの位置を制
御するグラブバケット制御装置が得られる。
（実施例）
次に、本発明の一実施例を示した図面を参照して本発
明をより詳細に説明する。
第１図を参照すると、本発明の一実施例に係るグラブ
バケット制御装置は、グラブバケット10の開閉ロープ及
び支持ロープと結合して使用される。グラブバケット制
御装置はグラブバケット10の開閉ロープの巻取量を検出
する第一の検出器11と、グラブバケットの支持ロープの
巻取量を検出する第二の検出器12と、第一および第二の
検出器11および12からの検出信号が入力される第一およ
び第二のシーケンサ入力ユニット13および14と、グラブ
バケット10の開口度に応じた支持ロープの移動量を記憶
したメモリを有している。
ここで、第一及び第二の検出器11及び12によって検出
される巻取量はそれぞれ開閉ロープ及び支持ロープの現
在における絶対位置をあらわしている。
更に、図示された制御装置には、支持ロープの巻き下
げ速度（ディジタル値）を演算するシーケンサ演算部15
と、ディジタル値をアナログ値に変換するD/A変換出力
ユニット16と、変換ユニット16からのアナログ値に応じ
て支持ロープの巻き下げ速度を制御する支持ロープ用速
度制御ユニット17とが設けられている。
第一および第二の検出器11および12により検出された
グラブバケット10の開閉ロープと支持ロープの巻取量の
差および支持ロープの巻き取り量は、シーケンサ入力ユ
ニット13および14を会して、シーケンサ演算部15に入力
され該シーケンサ演算部で演算されグラブバケットの開
口度が出力される。グラブバケットの開口度は、グラブ
バケットの開きの度合をあらわし、グラブバケットが閉
じている場合には、開口度０％、グラブバケットが完全
に開いている場合には、開口度100％となる。
したがって、支持ロープを移動させない状態で、グラ
ブバケットの開口度を小さくすると、グラブバケットの
刃先の先端は上昇し、開口度を大きくすると、グラブバ
ケットの刃先の先端は下降する。
ここで、本発明者等の知見等によれば、グラブバケッ
トの開口度と支持ロープの移動必要量との関係を調整す
ることによって、グラブバケットの刃先を水平に移動さ
せ得ることが判明した。また、グラブバケット10の開口
度は開閉ロープの巻取量と支持ロープの巻取量との差か
ら演算し得ることも判明した。第２図は、バケットの刃
先を水平に移動するのに必要な支持ロープの移動必要量
をグラブバケットの開口度との関係で示したものであ
る。
シーケンサ演算部15は、第２図に示すグラブバケット
の開口度−支持ロープの移動必要量の関係を記憶したメ
モリを有している。
第２図から、座標をプロットしてメモリに記憶し中間
点は直線補間により演算して、支持ロープ移動必要量を
読み出す。シーケンサ演算部15における演算は、第３図
に示したフローチャートにより行われ、支持ロープの巻
き下げ速度を演算する。
ここで、図１のシーケンサ演算部15内のメモリに格納
されたデータをＤ、支持ロープの位置をＰ、更に、偏差
をＨとして、シーケンサ演算部15の動作を説明する。シ
ーケンサ演算部15はグラブバケット10の閉じ開始の際に
おける支持ロープ位置（絶対位置）P1を検出すると共
に、開閉ロープ及び支持ロープの巻取量との関係から開
始時のグラブバケットの開口度を演算する。このグラブ
バケットの開口度から第２図にしたがって支持ロープの
移動必要量D1を算出し、開始時における支持ロープ位置
P1と支持ロープ移動必要量D1とを加算することにより、
バケット全開時の支持ロープ位置P2を算出する。次に、
現在の開口度から支持ロープの移動必要量D2を読み出
し、この値に、バケット全開時の支持ロープ位置P2を加
算し、実効的な現在の支持ロープ位置P3を算出し、検出
器12で検出された実際の支持ロープの現在位置P4との偏
差H1を求める。この偏差H1に基づき、速度指令を計算す
る。以下、同様な演算を開口度が０％となるまで、即
ち、閉じ停止まで実行する。
このように、支持ロープはグラブバケットの開閉に追
従して制御される。このため、支持ロープは連続的に制
御され、支持、開閉を個別に、区間毎に行なう場合に比
較してグラブバケットの刃先の移動に伴なう誤差を少な
くできる。
シーケンサ演算部15で演算された巻き下げ速度（ディ
ジタル値）は、D/A変換ユニット16によりアナログ値に
変換され、速度制御ユニット17の速度指令となる。支持
ロープは、速度制御ユニット17により、速度指令により
指定された速度で巻き上げ又は巻き下げられる。
以上のようにして、支持ロープは、閉じの進行に合わ
せて、連続的に移動必要量が巻き上げ又は巻き下げら
れ、バケット刃先は水平に移動する。
（発明の効果）
以上述べたとおり、本発明によれば、従来、歩進制御
であったものが追従制御とすることで連続制御となり作
業速度が上昇すると共に、掘削反力によりバケットがか
たむいた時には、開閉速度をコントローラにより下げる
ことにより、バケットの浮上りを防止して水平移動の精
度を上げることが出来る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a control device for a grab bucket used for excavation or the like. (Prior Art) A conventional grab bucket control device is disclosed in, for example,
-95007. (Problems to be Solved by the Invention) In the work of flattening the excavated surface at the time of finishing seabed excavation, the blade edge of the bucket is moved horizontally to excavate only the convex portion. The cutting edge rises (for example, see Japanese Patent Publication No. 56-2170). Conventionally, at the discretion of the driver, the support rope is rewound to correct the rise of the cutting edge and move the cutting edge horizontally. In this method, there is an individual difference due to experience in the case of the driver's skill, and it is not possible to achieve uniform work. Conventionally, a device for moving the blade edge of the bucket horizontally has been proposed. However, this device merely intends to move the blade edge horizontally, and the gripping force of the bucket is small and can be used for finishing. Can not be used. Therefore, there is a situation where a device for excavation and a device for finishing are required, and double investment is inevitable. (Means for Solving the Problems) According to the present invention, means for detecting the current position of the open / close rope of the grab bucket, means for detecting the current position of the support rope supporting the grab bucket, and both of the detection means Means for calculating the current opening degree of the grab bucket based on the detected value of the grab bucket, means for reading from the memory the necessary movement amount of the support rope according to the opening degree of the grab bucket, and means for reading the support rope read from the memory. Adding means for adding the necessary movement amount to the support rope position at the start of closing to obtain the position of the support rope when the grab bucket is fully opened; and the movement amount of the support rope from the memory based on the current opening degree of the grab bucket. Means for calculating the current position of the support rope by adding the position of the support rope when the grab bucket is fully opened to the read value; Means for calculating a deviation of the grab bucket from the current position of the grab bucket, and means for generating a speed command in accordance with the deviation. A grab bucket control device for controlling the position of the grab bucket necessary for moving the grab bucket is obtained. Example Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings showing an example of the present invention. Referring to FIG. 1, a grab bucket control device according to an embodiment of the present invention is used in combination with an opening / closing rope and a supporting rope of a grab bucket 10. The grab bucket control device includes a first detector 11 for detecting a winding amount of an opening / closing rope of the grab bucket 10, a second detector 12 for detecting a winding amount of a support rope of the grab bucket, first and second. First and second sequencer input units 13 and 14 to which detection signals from the second detectors 11 and 12 are input, and a memory that stores a movement amount of a support rope according to an opening degree of the grab bucket 10. ing. Here, the winding amounts detected by the first and second detectors 11 and 12 represent the current absolute positions of the opening / closing rope and the support rope, respectively. Further, the illustrated control device includes a sequencer operation unit 15 for calculating the lowering speed (digital value) of the support rope.
A D / A conversion output unit 16 for converting a digital value to an analog value, and a support rope speed control unit 17 for controlling a lowering speed of the support rope in accordance with the analog value from the conversion unit 16 are provided. I have. The difference between the open / close rope of the grab bucket 10 and the winding amount of the support rope and the winding amount of the support rope detected by the first and second detectors 11 and 12 meet the sequencer input units 13 and 14, It is input to the sequencer operation unit 15 and operated by the sequencer operation unit to output the opening degree of the grab bucket. The opening degree of the grab bucket indicates the degree of opening of the grab bucket. When the grab bucket is closed, the opening degree is 0%, and when the grab bucket is completely open, the opening degree is 100%. Therefore, when the opening degree of the grab bucket is reduced without moving the support rope, the tip of the cutting edge of the grab bucket rises, and when the opening degree is increased, the tip of the cutting edge of the grab bucket drops. Here, according to the findings of the present inventors, it has been found that the blade edge of the grab bucket can be moved horizontally by adjusting the relationship between the opening degree of the grab bucket and the required movement amount of the support rope. It has also been found that the opening degree of the grab bucket 10 can be calculated from the difference between the winding amount of the opening and closing rope and the winding amount of the support rope. FIG. 2 shows the required movement amount of the support rope required to move the cutting edge of the bucket horizontally, in relation to the opening degree of the grab bucket. The sequencer operation unit 15 has a memory for storing the relationship between the opening degree of the grab bucket and the required movement amount of the support rope shown in FIG. From FIG. 2, the coordinates are plotted and stored in a memory, and the intermediate point is calculated by linear interpolation to read out the necessary movement amount of the support rope. The calculation in the sequencer calculation unit 15 is performed according to the flowchart shown in FIG. 3, and calculates the lowering speed of the support rope. Here, the operation of the sequencer calculation unit 15 will be described, where D is the data stored in the memory in the sequencer calculation unit 15 of FIG. 1, P is the position of the support rope, and H is the deviation. The sequencer operation unit 15 detects the support rope position (absolute position) P1 at the start of closing the grab bucket 10, and calculates the opening degree of the grab bucket at the start from the relationship with the winding amount of the open / close rope and the support rope. I do. The required movement amount D1 of the support rope is calculated from the opening degree of the grab bucket according to FIG. 2, and the position of the support rope at the start is calculated.
By adding P1 and the necessary amount of support rope movement D1,
Calculate the support rope position P2 when the bucket is fully opened. next,
Read the required movement amount D2 of the support rope from the current opening degree, add the support rope position P2 when the bucket is fully opened to this value, calculate the effective current support rope position P3, and detect it with the detector 12. The deviation H1 of the actual support rope from the current position P4 is determined. Based on the deviation H1, a speed command is calculated. Hereinafter, the same calculation is executed until the opening degree becomes 0%, that is, until the closing is stopped. In this way, the support rope is controlled following the opening and closing of the grab bucket. For this reason, the support rope is continuously controlled, and errors caused by the movement of the cutting edge of the grab bucket can be reduced as compared with the case where the support and the opening and closing are individually performed for each section. The lowering speed (digital value) calculated by the sequencer calculation unit 15 is converted into an analog value by the D / A conversion unit 16 and becomes a speed command of the speed control unit 17. The support rope is wound up or down by the speed control unit 17 at the speed specified by the speed command. As described above, the necessary amount of movement of the support rope is continuously raised or lowered in accordance with the progress of closing, and the blade edge of the bucket moves horizontally. (Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, the step control is conventionally performed by using the follow-up control, and the work speed is increased by the continuous control. When it is released, by lowering the opening / closing speed by the controller, the floating of the bucket can be prevented and the accuracy of horizontal movement can be increased.
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はグラ
ブバケットの開口度と支持ロープの移動必要量との関係
を示す図、第３図は本実施例におけるシーケンサ演算部
の動作を示すフローチャートである。
10…グラブバケット、11…開閉ロープ巻取量検出器、12
…支持ロープ巻取量検出器、15…シーケンサ演算部、16
…D/A変換出力ユニット、17…支持ロープ用速度制御ユ
ニット。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the opening degree of a grab bucket and the required movement amount of a support rope, and FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of a sequencer operation unit in an example. 10… Grab bucket, 11… Open / close rope winding amount detector, 12
... Support rope take-up detector, 15 ... Sequencer operation unit, 16
... D / A conversion output unit, 17 ... Speed control unit for supporting rope.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B66C 13/32──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B66C 13/32
Claims (1)
手段と、前記グラブバケットを支持する支持ロープの現
在位置を検出する手段と、前記両手段の検出値に基づ
き、現在のグラブバケットの開口度を算出する手段と、
該グラブバケットの開口度に応じた支持ロープの移動必
要量をメモリから読み出す手段と、前記メモリから読み
出された支持ロープの移動必要量を閉じ開始時の支持ロ
ープ位置に加算して、グラブバケット全開時の支持ロー
プの位置を求める加算手段と、現在のグラブバケットの
開口度にもとづいて支持ロープの移動量を前記メモリか
ら読み出し、この値にグラブバケット全開時の支持ロー
プの位置を加算して支持ロープの現在位置を算出する手
段と、該算出手段の出力と支持ロープの現在位置との偏
差を計算する手段と、前記偏差に応じた速度指令を作る
手段とを有し、前記速度指令で前記グラブバケット駆動
することを特徴とするグラブバケット制御装置。(57) [Claims] Means for detecting the current position of the open / close rope of the grab bucket, means for detecting the current position of the support rope supporting the grab bucket, and calculating the current degree of opening of the grab bucket based on the detection values of the two means. Means,
Means for reading from the memory the necessary movement amount of the support rope according to the degree of opening of the grab bucket, and adding the required movement amount of the support rope read from the memory to the support rope position at the start of closing, and Adding means for determining the position of the support rope when fully opened, and reading the movement amount of the support rope based on the current opening degree of the grab bucket from the memory, and adding the position of the support rope when the grab bucket is fully opened to this value. Means for calculating the current position of the support rope, means for calculating the deviation between the output of the calculation means and the current position of the support rope, and means for generating a speed command in accordance with the deviation, wherein the speed command A grab bucket control device, wherein the grab bucket drive is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP514187A JP2817042B2 (en) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | Grab bucket controller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP514187A JP2817042B2 (en) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | Grab bucket controller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63176293A JPS63176293A (en) | 1988-07-20 |
| JP2817042B2 true JP2817042B2 (en) | 1998-10-27 |
Family
ID=11603026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP514187A Expired - Lifetime JP2817042B2 (en) | 1987-01-14 | 1987-01-14 | Grab bucket controller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2817042B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002128465A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-09 | Kojimagumi:Kk | Horizontal excavation controller for grab-type dredge |
-
1987
- 1987-01-14 JP JP514187A patent/JP2817042B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002128465A (en) * | 2000-10-23 | 2002-05-09 | Kojimagumi:Kk | Horizontal excavation controller for grab-type dredge |
| JP4563569B2 (en) * | 2000-10-23 | 2010-10-13 | 株式会社小島組 | Grab type dredger horizontal drilling control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63176293A (en) | 1988-07-20 |
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