JPS58164829A - 油圧シヨベルの直線掘削装置 - Google Patents
油圧シヨベルの直線掘削装置Info
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- JPS58164829A JPS58164829A JP4536382A JP4536382A JPS58164829A JP S58164829 A JPS58164829 A JP S58164829A JP 4536382 A JP4536382 A JP 4536382A JP 4536382 A JP4536382 A JP 4536382A JP S58164829 A JPS58164829 A JP S58164829A
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- 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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、法面掘削、整地作業等の直線掘削作業を、運
転手の意図する通シに確実に行ないうるようにした油圧
ショベルの直線掘削装置の改良に関する。
・ 一般に、パックホウ式の油圧ショベルは第１図に示すよ
うに、下部走行体１と、該下部走行体１に旋回可能に支
持された上部旋回体２と、該上部旋回体２の前部に設け
られたフロント３とから大略構成されている。そして、
前記フロント３は上部旋回体２の前部に基端部が回動可
能に取付けられたブーム４と、該ブーム４の先端部に回
動可能に取付けられたアーム５と、該アーム５の先端部
に回動可能に取付けられたパケット６と、上部旋回体２
とプーム４との間に設けられたプームシリンダ７と、プ
ーム４とアーム５との間に設けられたアームシリンダ８
と、アーム５とパケット６との間に設けられたパケット
シリンダ９とから構成される。また、上部旋回体２に設
置された運転室１０はブームシリンダ８を作動するプー
ムレバー、アーム９を作動するアームレバー、バケツ）
’に作動するパケットレバー（いずれも図示せず）が設
けられ、単純な掘削作業はこれら各レバーの操作によシ
行なうことができる。
転手の意図する通シに確実に行ないうるようにした油圧
ショベルの直線掘削装置の改良に関する。
・ 一般に、パックホウ式の油圧ショベルは第１図に示すよ
うに、下部走行体１と、該下部走行体１に旋回可能に支
持された上部旋回体２と、該上部旋回体２の前部に設け
られたフロント３とから大略構成されている。そして、
前記フロント３は上部旋回体２の前部に基端部が回動可
能に取付けられたブーム４と、該ブーム４の先端部に回
動可能に取付けられたアーム５と、該アーム５の先端部
に回動可能に取付けられたパケット６と、上部旋回体２
とプーム４との間に設けられたプームシリンダ７と、プ
ーム４とアーム５との間に設けられたアームシリンダ８
と、アーム５とパケット６との間に設けられたパケット
シリンダ９とから構成される。また、上部旋回体２に設
置された運転室１０はブームシリンダ８を作動するプー
ムレバー、アーム９を作動するアームレバー、バケツ）
’に作動するパケットレバー（いずれも図示せず）が設
けられ、単純な掘削作業はこれら各レバーの操作によシ
行なうことができる。
ところで、例えば斜面の仕上げ作業、掘削後の整地作業
等においては、パケット６の刃先を旋回体２の旋回面（
第１図では地面と平行）に対し掘削角θの掘削面Ｓ−Ｓ
に沿って掘削速度Ｖの速さで直線６位う、６、いゎゆ、
七法カ掘ＭＩＪ”＋７）６Ｗ□ が生じる。この場合、作業者は各レバーを同時にかつ所
定の関連をもって操作しなければならず、その作業は非
常に熟練を要する。
等においては、パケット６の刃先を旋回体２の旋回面（
第１図では地面と平行）に対し掘削角θの掘削面Ｓ−Ｓ
に沿って掘削速度Ｖの速さで直線６位う、６、いゎゆ、
七法カ掘ＭＩＪ”＋７）６Ｗ□ が生じる。この場合、作業者は各レバーを同時にかつ所
定の関連をもって操作しなければならず、その作業は非
常に熟練を要する。
上記のような問題点を解決するため、例えば特公昭５４
−３７４０６号公報に示すように運転室に設けられた操
作盤により所望する掘削面、掘削角、掘削速度、パケッ
トの傾斜角等の条件を与え、この条件に合致するように
・々ケラトの刃先が直線変位する軌跡を積分計算し、当
該計算値に基づいてブームシリンダ、アームシリンダ、
パケットシリンダ等への流量を逐次制御するように構成
したものが知られている。しかし、前記のように積分計
算を行なって制御を実行するためには演算回路の構成が
複雑となってしまい、価格的にも高価となってしまう欠
点があった。
−３７４０６号公報に示すように運転室に設けられた操
作盤により所望する掘削面、掘削角、掘削速度、パケッ
トの傾斜角等の条件を与え、この条件に合致するように
・々ケラトの刃先が直線変位する軌跡を積分計算し、当
該計算値に基づいてブームシリンダ、アームシリンダ、
パケットシリンダ等への流量を逐次制御するように構成
したものが知られている。しかし、前記のように積分計
算を行なって制御を実行するためには演算回路の構成が
複雑となってしまい、価格的にも高価となってしまう欠
点があった。
また、特開昭５５−３００３８号公報に示すものにおい
ては、概略第・２図、第３図に示す如き掘削制御装置を
用いて直線掘削するように構成したものが知られている
。
ては、概略第・２図、第３図に示す如き掘削制御装置を
用いて直線掘削するように構成したものが知られている
。
即ち、第２図ｒｔ４’１第１図中のプーム４、アー・５
、□、１゜ パケット６の動きを示す説明図で、図中油圧シ！１
′ベルの各部の位置を次のように定義する。
、□、１゜ パケット６の動きを示す説明図で、図中油圧シ！１
′ベルの各部の位置を次のように定義する。
原点０（０，０）：ブーム４の回動支点点Ｂ （ｘｂ、
ｙｂ） ：アーム５の回動支点点Ｃ（Ｘｅ ｒ ７ｃ）
：パケット６０回動支点点Ｄ（ｘ４ｓｙ４） ’パケ
、トロの刃先点とする。ここで、 Ｘ軸：点ｏ ｐ ｎ ｓ Ｃ＃ Ｄｔ−含む平面と点０
を含む上部旋回体２の旋回面との交線、 ｙ軸：点Ｏを通９、上部旋回体２の旋回面に垂直な直線 である。また、 Ｌｌ ：点０．Ｂ間の長さ Ｌ８ ：点Ｂ、Ｃ間の長さ Ｌ３ ：点Ｃ，Ｄ間の長さ α ：ｙ軸に対する線分ＯＢのなす時計回シの角度（ブ
ーム角） β ：ｙ軸に対する線分ＢＣのなす時計回Ｑの角度（ア
ーム角） γ ：ｙ軸に対する線分ＣＤのなす時計回りの角度（パ
ケット角） である。
ｙｂ） ：アーム５の回動支点点Ｃ（Ｘｅ ｒ ７ｃ）
：パケット６０回動支点点Ｄ（ｘ４ｓｙ４） ’パケ
、トロの刃先点とする。ここで、 Ｘ軸：点ｏ ｐ ｎ ｓ Ｃ＃ Ｄｔ−含む平面と点０
を含む上部旋回体２の旋回面との交線、 ｙ軸：点Ｏを通９、上部旋回体２の旋回面に垂直な直線 である。また、 Ｌｌ ：点０．Ｂ間の長さ Ｌ８ ：点Ｂ、Ｃ間の長さ Ｌ３ ：点Ｃ，Ｄ間の長さ α ：ｙ軸に対する線分ＯＢのなす時計回シの角度（ブ
ーム角） β ：ｙ軸に対する線分ＢＣのなす時計回Ｑの角度（ア
ーム角） γ ：ｙ軸に対する線分ＣＤのなす時計回りの角度（パ
ケット角） である。
以上のように定義すると、第２図よシ点Ｂ 、Ｃ。
（５）
Ｄの座標は次式のように表わされる。
つぎに上記第（１）式の刃先点りの座標ｘ、１ ｐ ）
’ｄ ’に時間について微分し、Ｘ軸およびｙ軸方向の
速度成分ｉａ ｒ ｉａを求めると次式のようになる。
’ｄ ’に時間について微分し、Ｘ軸およびｙ軸方向の
速度成分ｉａ ｒ ｉａを求めると次式のようになる。
ここで、ｄ：角αの時間的変化（プーム４の回動速度）
λ：角βの時間的変化（アーム５の回
動速度）
一二角γの時間的変化（パケット６の
回動速度）
である。
また、ここで、１＝０（すなわちパケット角ｒ一定）と
仮定す、れば上記第（２）式は次式のようになり、点Ｃ
ｔＤ ｘ軸およびｙ軸方向の速度成分’ｃ＋？ｃが求め
られたことになる。
仮定す、れば上記第（２）式は次式のようになり、点Ｃ
ｔＤ ｘ軸およびｙ軸方向の速度成分’ｃ＋？ｃが求め
られたことになる。
直線的に掘削する場合にはパケット角ｒｔ’一定とし、
かつｉ。、９゜を一定の比率となるように制御すればよ
い（ｙｏ＝Ｑとすれば水平面、礼＝０とすれば垂直面、
ｔｃ＝に一１ｃ（Ｋは定数）とすれば法面の掘削となる
。）。従って、上記（３）式を＆、力について解けば下
記（４）式のように、希望する”ａｈａを得るためのａ
、７が求められる。
かつｉ。、９゜を一定の比率となるように制御すればよ
い（ｙｏ＝Ｑとすれば水平面、礼＝０とすれば垂直面、
ｔｃ＝に一１ｃ（Ｋは定数）とすれば法面の掘削となる
。）。従って、上記（３）式を＆、力について解けば下
記（４）式のように、希望する”ａｈａを得るためのａ
、７が求められる。
ところで、アーム角α、ブーム角βを制御する変数は直
接にはブームシリンダ７、アームシリンダ８、パケット
シリンダ９への圧油の供給量であシ、これは各構成要素
の相対角度に相当する。即ち、ブームシリシダ７への供
給流量は上部旋回体２に対するブー−４の回動速度ｄに
相当し、アームシリンダ８への１供給流量はブーム４に
対するアーム５０角速度λ−ｄに相当し、パケットシリ
ンダ９への供給流量はアーム５に対するパケット６の角
速度ナーカに相当する。
接にはブームシリンダ７、アームシリンダ８、パケット
シリンダ９への圧油の供給量であシ、これは各構成要素
の相対角度に相当する。即ち、ブームシリシダ７への供
給流量は上部旋回体２に対するブー−４の回動速度ｄに
相当し、アームシリンダ８への１供給流量はブーム４に
対するアーム５０角速度λ−ｄに相当し、パケットシリ
ンダ９への供給流量はアーム５に対するパケット６の角
速度ナーカに相当する。
従って、（４）式で得たみ、λおよびｉ （＝ｏ ）か
求め、ｄに相当・する流量をブームシリンダ７へ、λ−
＆に相当する流量をアームシリンダ８へ、ｒ−表に相当
する流量をパケットシリンダ９へ供給することにより、
パケット角γを一定に保ちつつ刃先点りを直線的に移動
させることができる。
求め、ｄに相当・する流量をブームシリンダ７へ、λ−
＆に相当する流量をアームシリンダ８へ、ｒ−表に相当
する流量をパケットシリンダ９へ供給することにより、
パケット角γを一定に保ちつつ刃先点りを直線的に移動
させることができる。
以上の点から、ＬｌｙＩ’ｌは既知の定数であるから、
“′Ｘ軸方向速度成成分。、ｙ軸方向速度成分９Ｃを適
宜設定し、ブーム角α、アーム角βまたはβ−αを検出
して、上記（５）式の演算を行ない、各演算結果に基づ
いて流量制御を行なえば直線掘削を行なうことができる
。
“′Ｘ軸方向速度成成分。、ｙ軸方向速度成分９Ｃを適
宜設定し、ブーム角α、アーム角βまたはβ−αを検出
して、上記（５）式の演算を行ない、各演算結果に基づ
いて流量制御を行なえば直線掘削を行なうことができる
。
第３図は上記（５）式に基づいて直線掘削を行なうため
の制御装置を示し、図中１１はパケット刃先点ＤＯＸ軸
方向速度成分★。の目標値を設定するアームレバー、１
２は・々ケラト刃先点りのｙ軸方向速度成分ｔｃの目標
値を設定するツームレバー、１３はパケット６０回動速
度ｉを設定するパケットレバーを示す。このパケットレ
バー１３はパケット角γの変更が必要なときのみ操作し
、直線掘削の最中は使用しない。また、１４はブーム角
αを検出するために原点０に設けられたポテンショメー
タ等のブーム角検出器、１５はブーム角βまたはブーム
４とアーム５との間の相対角度β−αを検出するため点
Ｂに設けられたアーム角検出器を示す。１６は前記各レ
バー１１，１２．１３から各速度量。ｅ７６ｐｒが入力
されると共に各検出器１４゜１５から得られる検出角α
、βもしくはβ−αが入力される演算回路で、該演算回
路１６は（５）式に基づきパケット刃先点りが直線移動
にするに必要１な演算を行ない、ブーム４の回動速度ｈ
、ブーム４に対するアーム５の回動速度７ ｃ（、ア
ーム５に対するパケット６の回動速度ｉ−表の各目標値
を各流量制御系１７，１８．１９に出力する。ここで、
流量制御系１７は目標値＆が入力されることによりブー
ムシリンダ７がブーム角αで作動するように圧油の流量
を給排制御し、流量制御系１８は目標僅少−＆が入力さ
れることによジアームシリンダ８が相対角β−αとなる
ように給排制御し、流量制御系１８は目標値ｉ−λが入
力されることによシパケットシリンダ９が相対角ｒ−β
となるように給排制御する。そして、アームレバー１１
、プームレバー１２、パケットレバー１３ｆ：用いて所
望の速度！（＋ ７６ ＋ ｒ。（ｒ＝０）を入力する
ことによシ、ブーム４を角度αで一：・アーム５をブー
ム４に対して角度β−αで、パケット６がアーム５に対
して角度７−βで回動しくＬ・ケ、トロの刃先点りを直
線移動δせつつ直線掘削を行なうことができる・ 従来技術による直線掘削装置はこのように構成されるか
ら、運転室ｌｏ内の作業者は、掘削角θの掘削面Ｓ−８
に沿って掘削速度■でパケット６の刃先点りを直線移動
させるには、初めにノ々ケットレパー１３を操作するこ
とにょシパケット６を所望のパケット角ｒに設定する。
の制御装置を示し、図中１１はパケット刃先点ＤＯＸ軸
方向速度成分★。の目標値を設定するアームレバー、１
２は・々ケラト刃先点りのｙ軸方向速度成分ｔｃの目標
値を設定するツームレバー、１３はパケット６０回動速
度ｉを設定するパケットレバーを示す。このパケットレ
バー１３はパケット角γの変更が必要なときのみ操作し
、直線掘削の最中は使用しない。また、１４はブーム角
αを検出するために原点０に設けられたポテンショメー
タ等のブーム角検出器、１５はブーム角βまたはブーム
４とアーム５との間の相対角度β−αを検出するため点
Ｂに設けられたアーム角検出器を示す。１６は前記各レ
バー１１，１２．１３から各速度量。ｅ７６ｐｒが入力
されると共に各検出器１４゜１５から得られる検出角α
、βもしくはβ−αが入力される演算回路で、該演算回
路１６は（５）式に基づきパケット刃先点りが直線移動
にするに必要１な演算を行ない、ブーム４の回動速度ｈ
、ブーム４に対するアーム５の回動速度７ ｃ（、ア
ーム５に対するパケット６の回動速度ｉ−表の各目標値
を各流量制御系１７，１８．１９に出力する。ここで、
流量制御系１７は目標値＆が入力されることによりブー
ムシリンダ７がブーム角αで作動するように圧油の流量
を給排制御し、流量制御系１８は目標僅少−＆が入力さ
れることによジアームシリンダ８が相対角β−αとなる
ように給排制御し、流量制御系１８は目標値ｉ−λが入
力されることによシパケットシリンダ９が相対角ｒ−β
となるように給排制御する。そして、アームレバー１１
、プームレバー１２、パケットレバー１３ｆ：用いて所
望の速度！（＋ ７６ ＋ ｒ。（ｒ＝０）を入力する
ことによシ、ブーム４を角度αで一：・アーム５をブー
ム４に対して角度β−αで、パケット６がアーム５に対
して角度７−βで回動しくＬ・ケ、トロの刃先点りを直
線移動δせつつ直線掘削を行なうことができる・ 従来技術による直線掘削装置はこのように構成されるか
ら、運転室ｌｏ内の作業者は、掘削角θの掘削面Ｓ−８
に沿って掘削速度■でパケット６の刃先点りを直線移動
させるには、初めにノ々ケットレパー１３を操作するこ
とにょシパケット６を所望のパケット角ｒに設定する。
次に、掘削角θ、掘削速度■に対応するＸ軸方向速度成
分ｉ０をアームレバー１１で設定し、ｙ軸方向速度成分
９゜をブームレバー１２で設定すればよい。
分ｉ０をアームレバー１１で設定し、ｙ軸方向速度成分
９゜をブームレバー１２で設定すればよい。
しかしながら、前述のような手順で操作する従来技術の
ものにおいては、アームレバー１１と、ツームレパー１
２とによって各速度成分★。、れを別個に設定しなくて
はならず、該各速度成分ｉ。。
ものにおいては、アームレバー１１と、ツームレパー１
２とによって各速度成分★。、れを別個に設定しなくて
はならず、該各速度成分ｉ。。
９゜の比で決定される掘削角θを一定に保つような設定
を、迅速かつ正確に行なうことは非常に困難であるとい
う欠点があった。同時に、各速度成分★。、９゜の合成
哀度ｎと所望の速度Ｖと、：、、ニー を作業者の意図す□る通シに一致させるように制御する
ことも非常に難かしいという欠点があった。
を、迅速かつ正確に行なうことは非常に困難であるとい
う欠点があった。同時に、各速度成分★。、９゜の合成
哀度ｎと所望の速度Ｖと、：、、ニー を作業者の意図す□る通シに一致させるように制御する
ことも非常に難かしいという欠点があった。
さらに、掘削角θを一定に保ちながら、掘削速度■を変
更する操作を行なう場合にも、各速度成分Ｘ６ｙ）’６
を別個に設定しなくてはならないため、掘削角θを安定
させた状態で掘削速度Ｖを任意に変更することができな
いという欠点があった。
更する操作を行なう場合にも、各速度成分Ｘ６ｙ）’６
を別個に設定しなくてはならないため、掘削角θを安定
させた状態で掘削速度Ｖを任意に変更することができな
いという欠点があった。
（１３）
本発明は、特開昭５５−３００３８号公報に示されたよ
うな上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、その目
的とするところは油圧ショベルの直線掘削をよシ迅速か
つ正確に行ないうるようにしたことにある。
うな上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、その目
的とするところは油圧ショベルの直線掘削をよシ迅速か
つ正確に行ないうるようにしたことにある。
本発明において採用する構成は、パケットの掘削速度を
設定する掘削速度設定手段と、前記パケットの掘削角を
設定する掘削角設定手段と、ブーム角およびアーム角を
それぞれ検出する各角度検出手段と、前記掘削速度設定
手段と掘削角検出手段とからそれぞれ掘削速度と掘削角
とが入力されることによシ、当該掘削速度のＸ軸方向成
分と該Ｘ軸方向成分と直角なｙ軸方向成分とを演算する
第１の演算回路と、該第１の演算回路からの各演算結果
と前記各角度検出手段からの検出値とに基づいてパケッ
トを直線移動させるための前記ブームの回動速度、アー
ムの回動速度およびパケットの回動速度を演算するｔＸ
２の演算回路と、該第２の演算回路の演算結果に基づい
てブームシリンダ、アームシリンダおよびノ々ケットシ
リンダへの圧油（１４） 供給流量を制御する流量制御手段とからなシ、前記パケ
ットの掘削速度の大きさを掘削速度設定手段のみで設定
することができると共に、掘削角の角度を掘削角設定手
段のみで設定しうるようにしたことにある。
設定する掘削速度設定手段と、前記パケットの掘削角を
設定する掘削角設定手段と、ブーム角およびアーム角を
それぞれ検出する各角度検出手段と、前記掘削速度設定
手段と掘削角検出手段とからそれぞれ掘削速度と掘削角
とが入力されることによシ、当該掘削速度のＸ軸方向成
分と該Ｘ軸方向成分と直角なｙ軸方向成分とを演算する
第１の演算回路と、該第１の演算回路からの各演算結果
と前記各角度検出手段からの検出値とに基づいてパケッ
トを直線移動させるための前記ブームの回動速度、アー
ムの回動速度およびパケットの回動速度を演算するｔＸ
２の演算回路と、該第２の演算回路の演算結果に基づい
てブームシリンダ、アームシリンダおよびノ々ケットシ
リンダへの圧油（１４） 供給流量を制御する流量制御手段とからなシ、前記パケ
ットの掘削速度の大きさを掘削速度設定手段のみで設定
することができると共に、掘削角の角度を掘削角設定手
段のみで設定しうるようにしたことにある。
そして、以下に述べる実施例においては、アームレバー
はパケットの掘削速度Ｖを設定する掘削速度設定手段の
具体例であり、ブームレバーはパケットの掘削角θを設
定する掘削角設定手段の具体例として述べるが、これら
の関係を逆にしてアームレバーで掘削角θを設定し、ツ
ームレパーで掘削速度Ｖを設定することもでき、またブ
ームレバー、アームレバー以外の他の操作レバーを用い
て所望の掘削速度、掘削角を設定する構成としてもよい
。
はパケットの掘削速度Ｖを設定する掘削速度設定手段の
具体例であり、ブームレバーはパケットの掘削角θを設
定する掘削角設定手段の具体例として述べるが、これら
の関係を逆にしてアームレバーで掘削角θを設定し、ツ
ームレパーで掘削速度Ｖを設定することもでき、またブ
ームレバー、アームレバー以外の他の操作レバーを用い
て所望の掘削速度、掘削角を設定する構成としてもよい
。
以下、本発明について第４図に示す実施例と共、・□
に説明する。図面において鴫パ□′前述した第１図乃至
第３図に示すものと同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略するものとする。
第３図に示すものと同一構成要素には同一符号を付し、
その説明を省略するものとする。
図中、２１は直線掘削するとき掘削面Ｓ−Ｓに対するパ
ケット６の掘削角θを設定するための掘削角設定し・９
−１２２はパケット６の掘削速度Ｖを設定するため掘削
速度設定レバー、２３はパケット６のパケット角γを設
定するためのパケット角設定レバーを示す。そして、各
設定レバー２１゜２２．２３は後述の切換スイッチの切
換により、それぞれブームの回動速度＆を設定するブー
ムレバー、ブーム４に対するアーム５の回動速度β−α
を設定するアームレバー、アーム５に対するパケット６
の回動速度α−βを設定するパケットレバーの機能も併
せ有する。
ケット６の掘削角θを設定するための掘削角設定し・９
−１２２はパケット６の掘削速度Ｖを設定するため掘削
速度設定レバー、２３はパケット６のパケット角γを設
定するためのパケット角設定レバーを示す。そして、各
設定レバー２１゜２２．２３は後述の切換スイッチの切
換により、それぞれブームの回動速度＆を設定するブー
ムレバー、ブーム４に対するアーム５の回動速度β−α
を設定するアームレバー、アーム５に対するパケット６
の回動速度α−βを設定するパケットレバーの機能も併
せ有する。
２４は第１の演算回路を示し、該演算回路２４は三角函
数発生器２５と、乗算器２６．２７とから構成される。
数発生器２５と、乗算器２６．２７とから構成される。
左角函数発生器２５の入力側は掘削角設定レバー２１と
接続され、その出力側は各乗算器２６．２’７の入力側
と接続され、また掘削速度設定レバー２′・、１２は各
乗算器２６．２７の入力側と接続されている。そして、
三角函数発生器２５に掘削角θが入力されることによっ
て、（２）θ＋ Ｓｉｎθの各三角函数を発生して乗算
器２６．２７に入力し、該名乗算器２６．２７では下記
（６）式に示す演算処理を行ない、設定された所望の掘
削角θ、掘削速度Ｖに対応する゛Ｘ軸方向速度成分；。
接続され、その出力側は各乗算器２６．２’７の入力側
と接続され、また掘削速度設定レバー２′・、１２は各
乗算器２６．２７の入力側と接続されている。そして、
三角函数発生器２５に掘削角θが入力されることによっ
て、（２）θ＋ Ｓｉｎθの各三角函数を発生して乗算
器２６．２７に入力し、該名乗算器２６．２７では下記
（６）式に示す演算処理を行ない、設定された所望の掘
削角θ、掘削速度Ｖに対応する゛Ｘ軸方向速度成分；。
とｙ軸方向速度成分； とを出力することができる。
また、２８は第２の演算回路を示し、該演算回路２８に
は前記各乗算器２６．２７から（６）式に示す各速度成
分；。、；。が入力されると共に、ブーム角検出器１４
からブーム角αが、アーム角検出器１５からブーム角β
−αが入力され、（５）式において；、； を（６）
式に代入した場合に得られる数ＣＣ 式の演算を行なう。そして、前記第２の演算回路２８は
、従来技術における演算回路と同様に、パケット６が直
線掘削するに必要な各回動速度α。
は前記各乗算器２６．２７から（６）式に示す各速度成
分；。、；。が入力されると共に、ブーム角検出器１４
からブーム角αが、アーム角検出器１５からブーム角β
−αが入力され、（５）式において；、； を（６）
式に代入した場合に得られる数ＣＣ 式の演算を行なう。そして、前記第２の演算回路２８は
、従来技術における演算回路と同様に、パケット６が直
線掘削するに必要な各回動速度α。
；ｔ−ａ、γ°−ノの目標値を各流量制御系１７．１８
゜１９に出力する。
゜１９に出力する。
さらに、２９は３個のスイッチが連動して作動する切換
スイッチで、各スイッチはそれぞれ接点ａ、ｂを有する
。そして、切換スイッチ２９を接（１７） 点ａ側に切換えておくことによシ、第２の演算回路２８
からの前記演算結果が各流量制御系１７゜１８．１９に
入力され、直線掘削が行なわれ、接点す側に切換えてお
くことによシ、各設定レパ一ノの目標値が直接合流量制
御系１７，１８．１９に入力され、通常の円弧掘削が行
ガわれるように構成されている。
スイッチで、各スイッチはそれぞれ接点ａ、ｂを有する
。そして、切換スイッチ２９を接（１７） 点ａ側に切換えておくことによシ、第２の演算回路２８
からの前記演算結果が各流量制御系１７゜１８．１９に
入力され、直線掘削が行なわれ、接点す側に切換えてお
くことによシ、各設定レパ一ノの目標値が直接合流量制
御系１７，１８．１９に入力され、通常の円弧掘削が行
ガわれるように構成されている。
本発明の直線掘削装置は以上のように構成されるもので
、切換スイッチ２９を接点す側に切換えておくことによ
シ、ブームレバー２１．アームレバー２２．パケットレ
バー２３を操作すれば、その操作量に比例した信号を各
流量制御系１７，１８゜１９に出力するから、ブームシ
リンダ７、アームシリンダ８、パケットシリンダ９を直
接目視しつつ作動させることができ、パケット６を任意
に回動させる円弧掘削を行なうことができる。
、切換スイッチ２９を接点す側に切換えておくことによ
シ、ブームレバー２１．アームレバー２２．パケットレ
バー２３を操作すれば、その操作量に比例した信号を各
流量制御系１７，１８゜１９に出力するから、ブームシ
リンダ７、アームシリンダ８、パケットシリンダ９を直
接目視しつつ作動させることができ、パケット６を任意
に回動させる円弧掘削を行なうことができる。
一方、切換スイッチ２９を接点ａ側に切換え、各設定レ
バー２１，２２．２３を操作して掘削面Ｓ−８となるよ
うな所望の掘削角θ、掘削速度Ｖ。
バー２１，２２．２３を操作して掘削面Ｓ−８となるよ
うな所望の掘削角θ、掘削速度Ｖ。
（１８）
パケット６のパケット角γを設定することによシ、直線
掘削を行なうことができる。
掘削を行なうことができる。
この場合、掘削角θは掘削角設定レバー２１の操作のみ
で行ない、掘削速度Ｖは掘削速度設定レバー°２２の操
作で行なうことができるから、パケット６を掘削面Ｓ−
８に対して迅速かつ正確に一致させることができる。な
お、パケット角設定レバー２３はパケット角ｒを最初に
設定するとき、または途中で変更するときのみ操作し、
直線掘削運転中は操作しない。また、掘削角θを一定と
して掘削速度Ｖを変えたい場合には、掘削角設定レバー
２１を操作せず、掘削速度設定レバー２２のみを操作す
ればパケット角γを一定のまま該設定レバー２２の設定
に応じた速度でパケット６を直線的に移動させることが
できる。逆に掘削角θを変えたい場合には掘削角設定レ
バー２１のみを操作すればよい。 ・・１”
・’、、ｌ’１ｌｌｌ’、、１なお、前述の実施例にお
いては説明の便宜のために第１の演算回路２５によって
掘削角θと掘削速度Ｖとから各速度成分；。、；。を演
算し、第２の演算回路２８によって各回動速度＆、λ−
ａ。
で行ない、掘削速度Ｖは掘削速度設定レバー°２２の操
作で行なうことができるから、パケット６を掘削面Ｓ−
８に対して迅速かつ正確に一致させることができる。な
お、パケット角設定レバー２３はパケット角ｒを最初に
設定するとき、または途中で変更するときのみ操作し、
直線掘削運転中は操作しない。また、掘削角θを一定と
して掘削速度Ｖを変えたい場合には、掘削角設定レバー
２１を操作せず、掘削速度設定レバー２２のみを操作す
ればパケット角γを一定のまま該設定レバー２２の設定
に応じた速度でパケット６を直線的に移動させることが
できる。逆に掘削角θを変えたい場合には掘削角設定レ
バー２１のみを操作すればよい。 ・・１”
・’、、ｌ’１ｌｌｌ’、、１なお、前述の実施例にお
いては説明の便宜のために第１の演算回路２５によって
掘削角θと掘削速度Ｖとから各速度成分；。、；。を演
算し、第２の演算回路２８によって各回動速度＆、λ−
ａ。
γ−βを演算するものとして述べたが、マイクロコンビ
ーータを使用し、所定のプログラムに基づいて前述の各
演算を実行させるように構成してもよい。また、掘削角
設定レバー２１、掘削速度設定レバー２２、パケット角
設定レバー２３はそれぞれブームレバー、アームレバー
、パケットレバーと兼用するものとして述べたが、これ
らは別々のレバーであってもよく、前述した如くブーム
レバーで掘削速度を設定し、アームレバーで掘削角を設
定してもよいものである。
ーータを使用し、所定のプログラムに基づいて前述の各
演算を実行させるように構成してもよい。また、掘削角
設定レバー２１、掘削速度設定レバー２２、パケット角
設定レバー２３はそれぞれブームレバー、アームレバー
、パケットレバーと兼用するものとして述べたが、これ
らは別々のレバーであってもよく、前述した如くブーム
レバーで掘削速度を設定し、アームレバーで掘削角を設
定してもよいものである。
本発明に係る油圧ショベルの直線掘削装置は以上詳細に
述べた如くであって、下記各項の効果を奏する。
述べた如くであって、下記各項の効果を奏する。
■ 掘削角の設定を単一のレバーで行なうことが、、：
：・：１ できるから、掘削、角の設定が容易で、掘削角を−、：
、：、・１１゜ 定に保持させることも簡単に行なうことができ、また掘
削角の変更も他の要因に影響されることなく、前記レバ
ーの操作のみで容易に行なうことができる。
：・：１ できるから、掘削、角の設定が容易で、掘削角を−、：
、：、・１１゜ 定に保持させることも簡単に行なうことができ、また掘
削角の変更も他の要因に影響されることなく、前記レバ
ーの操作のみで容易に行なうことができる。
■ 掘削速度の設定も単一のレバーで行なうことができ
るから、作業中における速度変更も容易でｓｂ、掘削速
度を一定に保持させることも容易である。
るから、作業中における速度変更も容易でｓｂ、掘削速
度を一定に保持させることも容易である。
■ 前記各項の結果、掘削角を一定に保持しつつ掘削速
度のみを任意に変更しつつ法面掘削を行なう作業に特に
好適である。
度のみを任意に変更しつつ法面掘削を行なう作業に特に
好適である。
■ 直線掘削と通常の円弧掘削との切換えは、切換スイ
ッチの操作のみで行なうことができ、しかもブームレバ
ー、アームレバーを掘削角設定レバーまたは掘削速度設
定レバーと兼用させることによシ、さらに構成を簡略化
させることができる。
ッチの操作のみで行なうことができ、しかもブームレバ
ー、アームレバーを掘削角設定レバーまたは掘削速度設
定レバーと兼用させることによシ、さらに構成を簡略化
させることができる。
第１図は油圧ショベルの外観図、第２図は第１図の油圧
ショベルの各部位の位置、角度等を定義するための説明
図、第３図は従来技術による直線掘削制御装置のブロッ
ク線図、第４図は本発明による直線掘削制御装置のブロ
ック線図である。 ２・・・上部旋回体、４・・・ブーム、５・・・アーム
、６・・・・９ケツト、７・・・ブームシリンダ、８・
・・アームシ（２１） リング、９・・・パケットシリンダ、１４・・・ブーム
角検出器、１５・・・アーム角検出器、１７．１８．１
９・・・流量制御系、２１・・・掘削角設定レバー、２
２・・・掘削速度設定レバー、２３・・・・々ケラト角
設定レバー、２５・・・第１の演算回路、２８・・・第
２の演算回路、２９・・・切換スイッチ。 （２２）
ショベルの各部位の位置、角度等を定義するための説明
図、第３図は従来技術による直線掘削制御装置のブロッ
ク線図、第４図は本発明による直線掘削制御装置のブロ
ック線図である。 ２・・・上部旋回体、４・・・ブーム、５・・・アーム
、６・・・・９ケツト、７・・・ブームシリンダ、８・
・・アームシ（２１） リング、９・・・パケットシリンダ、１４・・・ブーム
角検出器、１５・・・アーム角検出器、１７．１８．１
９・・・流量制御系、２１・・・掘削角設定レバー、２
２・・・掘削速度設定レバー、２３・・・・々ケラト角
設定レバー、２５・・・第１の演算回路、２８・・・第
２の演算回路、２９・・・切換スイッチ。 （２２）
Claims (1)
- 上部旋回体に回動可能に取付けられたブームと、該ブー
ムの先端に回動可能に取付けられたアームと、該アーム
の先端に回動可能に取付けられたパケットとからなる油
圧ショベルにおいて、前記パケットの掘削速度を設定す
る掘削速度設定手段と、前記パケットの掘削角を設定す
る掘削角設定手段と、ズーム角およびアーム角をそれぞ
れ検出する各角度検出手段と、前記掘削速度設定手段と
掘削角検出手段とからそれぞれ掘削速度と掘削角とが入
力されることにより、当該掘削速度のＸ軸方向成分と該
Ｘ軸方向成分と直角なｙ軸方向成分とを演算する第１の
演算回路と、該第１の演算回路からの各演算結果と前記
各角度検出手段からの検出値とに基づいてノ９ケットを
直線移動させるためのブームの回動速度、アームの回動
速度およびパケットの回動速度を演算する第２の演算回
路と、該第２の演算回路の演算結果に基づいてプームシ
リンダ、アームシリンダおよびパケットシリンダへの圧
油供給流量を制御する流量制御手段とがらなシ、前記パ
ケットの掘削速度の大きさを掘削速度設定手段のみで設
定することができると共に、掘削角の角度を掘−角設定
手段のみで設定しつるように構成したことを特徴とする
油圧ショベルの直線掘削装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536382A JPS58164829A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | 油圧シヨベルの直線掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4536382A JPS58164829A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | 油圧シヨベルの直線掘削装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164829A true JPS58164829A (ja) | 1983-09-29 |
Family
ID=12717186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4536382A Pending JPS58164829A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | 油圧シヨベルの直線掘削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164829A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095035A (ja) * | 1983-10-29 | 1985-05-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧シヨベルの作業具軌跡制御装置 |
| WO1994026988A1 (en) * | 1993-05-13 | 1994-11-24 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| CN107299653A (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-27 | 哈尼斯菲格技术公司 | 自动倾斜控制 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49132801A (ja) * | 1973-04-25 | 1974-12-20 |
-
1982
- 1982-03-19 JP JP4536382A patent/JPS58164829A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49132801A (ja) * | 1973-04-25 | 1974-12-20 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6095035A (ja) * | 1983-10-29 | 1985-05-28 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 油圧シヨベルの作業具軌跡制御装置 |
| JPH0415852B2 (ja) * | 1983-10-29 | 1992-03-19 | Hitachi Construction Machinery | |
| WO1994026988A1 (en) * | 1993-05-13 | 1994-11-24 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| US5424623A (en) * | 1993-05-13 | 1995-06-13 | Caterpillar Inc. | Coordinated control for a work implement |
| CN107299653A (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-27 | 哈尼斯菲格技术公司 | 自动倾斜控制 |
| CN107299653B (zh) * | 2016-04-15 | 2021-06-15 | 久益环球地表采矿公司 | 自动倾斜控制 |
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