JPH08151657A - 油圧ショベルのバケット角制御方法 - Google Patents
油圧ショベルのバケット角制御方法Info
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- JPH08151657A JPH08151657A JP6295427A JP29542794A JPH08151657A JP H08151657 A JPH08151657 A JP H08151657A JP 6295427 A JP6295427 A JP 6295427A JP 29542794 A JP29542794 A JP 29542794A JP H08151657 A JPH08151657 A JP H08151657A
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- Japan
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- bucket angle
- constant
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant
-
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- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
- E02F3/436—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like for keeping the dipper in the horizontal position, e.g. self-levelling
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- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 油圧ショベルのバケット姿勢を一定に保つバ
ケット角一定制御を自動的に解除し得るバケット角制御
方法を提供する。 【構成】 水平面に対するバケット開口面のなすバケッ
ト角θbkを一定に制御して積込み時の荷こぼれ防止など
を図るバケット角一定制御において、前記バケット角θ
bkが予め設定された一定基準値θbkset より大きいとき
は、コントローラによりバケット15bkは掘削状態にある
と判断する。そして、前記バケット角一定制御を一時的
に自動解除し、手動掘削を行う。
ケット角一定制御を自動的に解除し得るバケット角制御
方法を提供する。 【構成】 水平面に対するバケット開口面のなすバケッ
ト角θbkを一定に制御して積込み時の荷こぼれ防止など
を図るバケット角一定制御において、前記バケット角θ
bkが予め設定された一定基準値θbkset より大きいとき
は、コントローラによりバケット15bkは掘削状態にある
と判断する。そして、前記バケット角一定制御を一時的
に自動解除し、手動掘削を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルのバケッ
ト角制御方法に関するものである。
ト角制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４（ａ）は油圧ショベルにおけるバケ
ット角一定制御の動作を示し、バケットbkの開口縁がほ
ぼ水平の状態でそのバケット角を一定に保つようにバケ
ットbkの姿勢を自動制御する。このバケット角一定制御
では、ダンプトラックなどへの積込み時にバケット操作
レバーを操作しなくても、バケットの荷こぼれを防止で
きるバケット姿勢を自動的に保つことができる。
ット角一定制御の動作を示し、バケットbkの開口縁がほ
ぼ水平の状態でそのバケット角を一定に保つようにバケ
ットbkの姿勢を自動制御する。このバケット角一定制御
では、ダンプトラックなどへの積込み時にバケット操作
レバーを操作しなくても、バケットの荷こぼれを防止で
きるバケット姿勢を自動的に保つことができる。
【０００３】図４（ｂ）はバケット角自動復帰（オート
リターン）の制御動作を示し、この状態から掘削を行う
ときも前記バケット角一定制御が働く。
リターン）の制御動作を示し、この状態から掘削を行う
ときも前記バケット角一定制御が働く。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、掘削時はバケ
ットbkをバケット操作レバーにより手動操作しないとバ
ケット内に荷が入らないので、前記バケット角一定制御
を解除する必要があるが、その切替をオペレータがその
都度行うのでは操作が煩わしく、バケット角一定制御が
有効に利用されにくい問題がある。
ットbkをバケット操作レバーにより手動操作しないとバ
ケット内に荷が入らないので、前記バケット角一定制御
を解除する必要があるが、その切替をオペレータがその
都度行うのでは操作が煩わしく、バケット角一定制御が
有効に利用されにくい問題がある。
【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、バケット角一定制御を自動的に解除し得る油圧シ
ョベルのバケット角制御方法を提供することを目的とす
るものである。
ので、バケット角一定制御を自動的に解除し得る油圧シ
ョベルのバケット角制御方法を提供することを目的とす
るものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、油圧ショベルのバケット姿勢を一定に保つバケッ
ト角一定制御を行うバケット角制御方法において、掘削
状態を検出することにより、前記バケット角一定制御を
一時的に自動解除する油圧ショベルのバケット角制御方
法である。
明は、油圧ショベルのバケット姿勢を一定に保つバケッ
ト角一定制御を行うバケット角制御方法において、掘削
状態を検出することにより、前記バケット角一定制御を
一時的に自動解除する油圧ショベルのバケット角制御方
法である。
【０００７】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の油圧ショベルのバケット角制御方法において、水平
面に対するバケット開口面のなすバケット角が一定基準
値より大きいときは掘削状態にあると判断するものであ
る。
載の油圧ショベルのバケット角制御方法において、水平
面に対するバケット開口面のなすバケット角が一定基準
値より大きいときは掘削状態にあると判断するものであ
る。
【０００８】
【作用】請求項１に記載された発明は、バケット角一定
制御により荷こぼれ防止運転などを行っているときであ
っても、掘削状態に入ったらバケット角一定制御を自動
的に解除する。
制御により荷こぼれ防止運転などを行っているときであ
っても、掘削状態に入ったらバケット角一定制御を自動
的に解除する。
【０００９】請求項２に記載された発明は、バケット開
口面が水平面に近付いたときはバケット角を一定に制御
する。そうでないときは、掘削状態にあると判断し、バ
ケット角一定制御を自動解除して手動掘削を行う。
口面が水平面に近付いたときはバケット角を一定に制御
する。そうでないときは、掘削状態にあると判断し、バ
ケット角一定制御を自動解除して手動掘削を行う。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を図１乃至図３に示された一実
施例を参照しながら詳細に説明する。
施例を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】図３は、本発明に係る建設機械の作業機制
御装置を備えた油圧ショベルのシステム構成図であり、
この油圧ショベルは、下部走行体11に上部旋回体12が設
けられ、この上部旋回体12にフロント作業機13が設けら
れている。
御装置を備えた油圧ショベルのシステム構成図であり、
この油圧ショベルは、下部走行体11に上部旋回体12が設
けられ、この上部旋回体12にフロント作業機13が設けら
れている。
【００１２】この作業機13は、上部旋回体12にブームシ
リンダ14bmにより回動されるブーム15bmの基端が軸支さ
れ、このブーム15bmの先端にスティックシリンダ14stに
より回動されるスティック15stの基端近傍が軸支され、
このスティック15stの先端にバケットシリンダ14bkによ
り回動されるバケット15bkが軸支されている。ブームシ
リンダ14bm、スティックシリンダ14stおよびバケットシ
リンダ14bkは、作業機13を作動する油圧アクチュエータ
である。
リンダ14bmにより回動されるブーム15bmの基端が軸支さ
れ、このブーム15bmの先端にスティックシリンダ14stに
より回動されるスティック15stの基端近傍が軸支され、
このスティック15stの先端にバケットシリンダ14bkによ
り回動されるバケット15bkが軸支されている。ブームシ
リンダ14bm、スティックシリンダ14stおよびバケットシ
リンダ14bkは、作業機13を作動する油圧アクチュエータ
である。
【００１３】前記ブーム15bm、スティック15stおよびバ
ケット15bkのそれぞれの回動角は作業機センサとしての
レゾルバなどの角度センサ16bm，16st，16bkにより検出
され、その角度検出信号は上部旋回体12に搭載された信
号変換器17を経て、マイクロコンピュータを含むコント
ローラ21に入力される。
ケット15bkのそれぞれの回動角は作業機センサとしての
レゾルバなどの角度センサ16bm，16st，16bkにより検出
され、その角度検出信号は上部旋回体12に搭載された信
号変換器17を経て、マイクロコンピュータを含むコント
ローラ21に入力される。
【００１４】このコントローラ21には、入出力装置とし
ての表示器スイッチパネル22が接続され、入力端子に作
業機13などの操作レバーに設けられたスイッチ23、エン
ジン回転速度センサ24a により検出されたエンジン回転
速度に基づきエンジンおよびポンプを制御するエンジン
ポンプコントローラ24、作業機13を駆動する油圧回路の
圧力を検出する多数の圧力センサ25、車両の傾斜角を検
出する傾斜角センサ26などがそれぞれ接続されている。
また、コントローラ21の出力端子に電磁比例弁および電
磁切替弁などの多数の電磁弁27が接続されている。
ての表示器スイッチパネル22が接続され、入力端子に作
業機13などの操作レバーに設けられたスイッチ23、エン
ジン回転速度センサ24a により検出されたエンジン回転
速度に基づきエンジンおよびポンプを制御するエンジン
ポンプコントローラ24、作業機13を駆動する油圧回路の
圧力を検出する多数の圧力センサ25、車両の傾斜角を検
出する傾斜角センサ26などがそれぞれ接続されている。
また、コントローラ21の出力端子に電磁比例弁および電
磁切替弁などの多数の電磁弁27が接続されている。
【００１５】前記コントローラ21は、角度センサ16bm，
16st，16bkにより検出されたブーム15bm、スティック15
stおよびバケット15bkのそれぞれの回動角検出信号によ
り、図１に示された水平面に対するバケット開口面のな
す角度であるバケット角θbkを常に把握できるから、電
磁弁27の一つを電気的に制御して、バケットシリンダ14
bkを伸縮制御するパイロット圧作動式制御弁のパイロッ
ト圧を制御することにより、前記バケット角θbkを０°
を含む一定の荷こぼれ防止状態に姿勢制御することで、
土砂などをダンプトラックへ積込む時にバケット操作レ
バーを操作することなく荷こぼれしないバケット姿勢を
保つことができる、バケット角一定制御機能を有する。
16st，16bkにより検出されたブーム15bm、スティック15
stおよびバケット15bkのそれぞれの回動角検出信号によ
り、図１に示された水平面に対するバケット開口面のな
す角度であるバケット角θbkを常に把握できるから、電
磁弁27の一つを電気的に制御して、バケットシリンダ14
bkを伸縮制御するパイロット圧作動式制御弁のパイロッ
ト圧を制御することにより、前記バケット角θbkを０°
を含む一定の荷こぼれ防止状態に姿勢制御することで、
土砂などをダンプトラックへ積込む時にバケット操作レ
バーを操作することなく荷こぼれしないバケット姿勢を
保つことができる、バケット角一定制御機能を有する。
【００１６】図１には、油圧ショベルのバケットシリン
ダ14bkを固定して、スティック15stに対するバケット15
bkを固定する掘削動作時Ａと、バケット内の荷をダンプ
トラック等への積込む際などにバケット角を一定の荷こ
ぼれ防止状態に姿勢制御するバケット角一定制御時Ｂと
をそれぞれ示す。
ダ14bkを固定して、スティック15stに対するバケット15
bkを固定する掘削動作時Ａと、バケット内の荷をダンプ
トラック等への積込む際などにバケット角を一定の荷こ
ぼれ防止状態に姿勢制御するバケット角一定制御時Ｂと
をそれぞれ示す。
【００１７】前記掘削動作時Ａは、掘削状態を検出した
コントローラ21が前記バケット角一定制御機能を一時的
に自動解除して、手動操作を可能とする。その際の掘削
動作であるか否かの判断条件は、スティック15stが内方
へ移動するスティックイン動作と、バケット角θbkが水
平状態に対し設定された一定基準値θbkset より大きい
ことであり、これらの条件（スティックイン動作であり
かつθbk＞θbkset ）が満たされたとき掘削状態にある
と判断する。
コントローラ21が前記バケット角一定制御機能を一時的
に自動解除して、手動操作を可能とする。その際の掘削
動作であるか否かの判断条件は、スティック15stが内方
へ移動するスティックイン動作と、バケット角θbkが水
平状態に対し設定された一定基準値θbkset より大きい
ことであり、これらの条件（スティックイン動作であり
かつθbk＞θbkset ）が満たされたとき掘削状態にある
と判断する。
【００１８】前記スティックイン動作は、スティック操
作レバーの傾き方向または角度センサ16stで検出される
スティック15stの角速度（正または負）などによって検
出することができる。また、前記一定基準値θbkset
は、一つの目安としてバケット側面角θbksideを用いて
もよい。
作レバーの傾き方向または角度センサ16stで検出される
スティック15stの角速度（正または負）などによって検
出することができる。また、前記一定基準値θbkset
は、一つの目安としてバケット側面角θbksideを用いて
もよい。
【００１９】前記バケット角一定制御時Ｂは、前記Ａの
スティックインかつθbk＞θbksetの条件以外の場合で
あり、本来のバケット角一定制御機能によって、前記の
ように角度センサ16bm，16st，16bkによりバケット角θ
bkを監視しながら、バケットシリンダ用制御弁のパイロ
ット圧を電磁弁により自動制御して、バケット角θbkが
一定となるようにバケットシリンダ14bkを伸縮制御する
ことで、土砂などをダンプトラックへ積込む際などの荷
こぼれを防止する。
スティックインかつθbk＞θbksetの条件以外の場合で
あり、本来のバケット角一定制御機能によって、前記の
ように角度センサ16bm，16st，16bkによりバケット角θ
bkを監視しながら、バケットシリンダ用制御弁のパイロ
ット圧を電磁弁により自動制御して、バケット角θbkが
一定となるようにバケットシリンダ14bkを伸縮制御する
ことで、土砂などをダンプトラックへ積込む際などの荷
こぼれを防止する。
【００２０】図２は、バケット角一定制御のフローチャ
ートを示す。
ートを示す。
【００２１】バケット角一定制御が開始されると、先
ず、掘削時にスティック15stが内方へ移動するスティッ
クイン動作か否かが判断され（ステップ１）、スティッ
クイン動作であるときは（ステップ１でYES ）、バケッ
ト角θbkが一定基準値としてのバケット側面角θbkside
より小さくなったか否かが判断され（ステップ２）、バ
ケット角θbkの方が大きい場合は（ステップ２でNO）、
スティックイン動作であってかつθbk＞θbksideである
から、このときはコントローラ21が掘削進行中であると
判断し、バケット角一定制御時であってもその機能を自
動的に解除して、操作レバーによりスティック15stおよ
びバケット15bkを手動操作して掘削作業を行う（ステッ
プ３）。
ず、掘削時にスティック15stが内方へ移動するスティッ
クイン動作か否かが判断され（ステップ１）、スティッ
クイン動作であるときは（ステップ１でYES ）、バケッ
ト角θbkが一定基準値としてのバケット側面角θbkside
より小さくなったか否かが判断され（ステップ２）、バ
ケット角θbkの方が大きい場合は（ステップ２でNO）、
スティックイン動作であってかつθbk＞θbksideである
から、このときはコントローラ21が掘削進行中であると
判断し、バケット角一定制御時であってもその機能を自
動的に解除して、操作レバーによりスティック15stおよ
びバケット15bkを手動操作して掘削作業を行う（ステッ
プ３）。
【００２２】前記の条件以外のとき、すなわち、ステッ
プ２でYES の場合は、本来のバケット角一定制御に戻る
（ステップ４）。そして、バケット角θbkを一定に保っ
たまま、バケット15bkをリフトアップして積込み作業等
を行う。また、前記ステップ１で、スティックイン動作
でないときは（ステップ１でNO）、掘削状態でないこと
も明らかであるから、ステップ４のバケット角一定制御
を行う。
プ２でYES の場合は、本来のバケット角一定制御に戻る
（ステップ４）。そして、バケット角θbkを一定に保っ
たまま、バケット15bkをリフトアップして積込み作業等
を行う。また、前記ステップ１で、スティックイン動作
でないときは（ステップ１でNO）、掘削状態でないこと
も明らかであるから、ステップ４のバケット角一定制御
を行う。
【００２３】なお、請求項２に記載された発明は、バケ
ット角θbkが一定基準値より大きいときは掘削状態にあ
ると判断するが、請求項１に記載された掘削状態を検出
する手段は、前記バケット角θbkの大きさのみに限定さ
れるものではない。
ット角θbkが一定基準値より大きいときは掘削状態にあ
ると判断するが、請求項１に記載された掘削状態を検出
する手段は、前記バケット角θbkの大きさのみに限定さ
れるものではない。
【００２４】例えば、スティックシリンダ14stに圧力セ
ンサを設け、そのヘッド側の圧力を検出することによ
り、掘削時は掘削負荷によりスティックシリンダ14stの
ヘッド側の圧力が一定基準値より高くなるので、このと
きに掘削状態にあると判断する方法も、請求項１に記載
の発明に含まれるものである。
ンサを設け、そのヘッド側の圧力を検出することによ
り、掘削時は掘削負荷によりスティックシリンダ14stの
ヘッド側の圧力が一定基準値より高くなるので、このと
きに掘削状態にあると判断する方法も、請求項１に記載
の発明に含まれるものである。
【００２５】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、掘削状態
を検出することによりバケット角一定制御を自動的に解
除して手動操作を可能としたから、バケット角一定制御
中であっても従来の油圧ショベルと同等の手動掘削が行
えるとともに、荷の積込み時などは本来のバケット角一
定制御により荷こぼれを防止する姿勢に制御できる。
を検出することによりバケット角一定制御を自動的に解
除して手動操作を可能としたから、バケット角一定制御
中であっても従来の油圧ショベルと同等の手動掘削が行
えるとともに、荷の積込み時などは本来のバケット角一
定制御により荷こぼれを防止する姿勢に制御できる。
【００２６】請求項２記載の発明によれば、水平面に対
するバケット開口面のなすバケット角が一定基準値より
大きいときは掘削状態にあると判断する手法は、掘削状
態の検出手法として簡単なものであり、制御系での処理
も容易に行える。
するバケット開口面のなすバケット角が一定基準値より
大きいときは掘削状態にあると判断する手法は、掘削状
態の検出手法として簡単なものであり、制御系での処理
も容易に行える。
【図１】本発明に係る油圧ショベルのバケット角制御方
法による動作の一例を示す説明図である。
法による動作の一例を示す説明図である。
【図２】同上バケット角制御方法の一例を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】同上バケット角制御方法に係る油圧ショベルの
システム構成図である。
システム構成図である。
【図４】（ａ）は油圧ショベルのバケット角一定制御時
の動作を示す説明図、（ｂ）はバケット角自動復帰時の
動作を示す説明図である。
の動作を示す説明図、（ｂ）はバケット角自動復帰時の
動作を示す説明図である。
θbk バケット角 θbkset 一定基準値
Claims (2)
- 【請求項１】 油圧ショベルのバケット姿勢を一定に保
つバケット角一定制御を行うバケット角制御方法におい
て、 掘削状態を検出することにより、前記バケット角一定制
御を一時的に自動解除することを特徴とする油圧ショベ
ルのバケット角制御方法。 - 【請求項２】 水平面に対するバケット開口面のなすバ
ケット角が一定基準値より大きいときは掘削状態にある
と判断することを特徴とする請求項１記載の油圧ショベ
ルのバケット角制御方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295427A JPH08151657A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 油圧ショベルのバケット角制御方法 |
| EP95934297A EP0741823B1 (en) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | Method of controlling bucket angle of hydraulic shovel |
| KR1019960702667A KR100216994B1 (ko) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | 유압쇼벨의 버킷각 제어방법 |
| PCT/JP1995/002104 WO1996017135A1 (en) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | Method of controlling bucket angle of hydraulic shovel |
| DE69512513T DE69512513T2 (de) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | Verfahren zur steuerung des schaufelwinkels eines hydraulischen schaufelbaggers |
| CA002181834A CA2181834C (en) | 1994-11-29 | 1995-10-13 | Method of controlling bucket angle of hydraulic shovel |
| US08/688,031 US5782018A (en) | 1994-11-29 | 1996-07-26 | Method and device for controlling bucket angle of hydraulic shovel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6295427A JPH08151657A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 油圧ショベルのバケット角制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08151657A true JPH08151657A (ja) | 1996-06-11 |
Family
ID=17820468
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6295427A Withdrawn JPH08151657A (ja) | 1994-11-29 | 1994-11-29 | 油圧ショベルのバケット角制御方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5782018A (ja) |
| EP (1) | EP0741823B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08151657A (ja) |
| KR (1) | KR100216994B1 (ja) |
| CA (1) | CA2181834C (ja) |
| DE (1) | DE69512513T2 (ja) |
| WO (1) | WO1996017135A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018071271A (ja) * | 2016-11-02 | 2018-05-10 | コベルコ建機株式会社 | 建設機械 |
| CN109083152A (zh) * | 2018-08-31 | 2018-12-25 | 上海宝冶集团有限公司 | 一种机械开挖边坡的施工方法及*** |
| CN112281940A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-29 | 三一重机有限公司 | 一种挖掘机和挖掘机的控制方法 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001123478A (ja) * | 1999-10-28 | 2001-05-08 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 自動運転ショベル |
| US6757994B1 (en) | 2003-04-11 | 2004-07-06 | Deere & Company | Automatic tool orientation control for backhoe with extendable dipperstick |
| US7059422B2 (en) * | 2004-04-26 | 2006-06-13 | Bobby Gene Burgin | Self-orienting loader bucket mechanism |
| US7949449B2 (en) * | 2007-12-19 | 2011-05-24 | Caterpillar Inc. | Constant work tool angle control |
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