JPS59106630A - 掘削機の掘削制御方法 - Google Patents
掘削機の掘削制御方法Info
- Publication number
- JPS59106630A JPS59106630A JP21552282A JP21552282A JPS59106630A JP S59106630 A JPS59106630 A JP S59106630A JP 21552282 A JP21552282 A JP 21552282A JP 21552282 A JP21552282 A JP 21552282A JP S59106630 A JPS59106630 A JP S59106630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bucket
- angle
- excavation
- toe
- cylinder
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
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】
この発明は掘削機の掘削制御方法に関するものである。
従来、掘削機においては、バケットの爪先の軌跡を制御
していた。たとえば、バックホウ油圧ショベルにおいて
は、バケットの爪先の軌跡が水平となるように制御して
いる。
していた。たとえば、バックホウ油圧ショベルにおいて
は、バケットの爪先の軌跡が水平となるように制御して
いる。
第１図はバックホウ油圧ショベルのフロントの先端部分
を示す図である。図において１は油圧ショベル本体（図
示せず）に俯仰動可能に取付けられたブーム、２はブー
ム１に揺動可能に取付けられたアーム、３はアーム２に
回動可能に取付けられたバケット、４はアーム２を揺動
するためのアームシリンダ、５はバケット３を回動する
ためのパケットシリンダ、６は両端がそれぞれアーム２
、バケットシリンダ５にピン結合されたリンク、７は両
端がそれぞれバケット３．バケットシリンダ５にピン結
合されたリンク、９はアーム２とノ（ケノト３とを結合
するピン、１０はバケット３とリンク７とを結合するビ
ンである。
を示す図である。図において１は油圧ショベル本体（図
示せず）に俯仰動可能に取付けられたブーム、２はブー
ム１に揺動可能に取付けられたアーム、３はアーム２に
回動可能に取付けられたバケット、４はアーム２を揺動
するためのアームシリンダ、５はバケット３を回動する
ためのパケットシリンダ、６は両端がそれぞれアーム２
、バケットシリンダ５にピン結合されたリンク、７は両
端がそれぞれバケット３．バケットシリンダ５にピン結
合されたリンク、９はアーム２とノ（ケノト３とを結合
するピン、１０はバケット３とリンク７とを結合するビ
ンである。
このようなフロントを有する）くツクホウ油圧ショベル
においては、たとえばブーム角（油圧ショベル本体に対
するブーム１０角度）、アーム角（ブーム１に対するア
ーム２０角度）およびノくケ。
においては、たとえばブーム角（油圧ショベル本体に対
するブーム１０角度）、アーム角（ブーム１に対するア
ーム２０角度）およびノくケ。
ト角（アーム２に対するバケット３０角度）からバケッ
ト３の爪先３ａの高さを求め、アームシリンダ４を作動
したときにブームシリンダ（図示せず）を伸縮すること
により、爪先３ａの高さが一定になるように制御してい
る。
ト３の爪先３ａの高さを求め、アームシリンダ４を作動
したときにブームシリンダ（図示せず）を伸縮すること
により、爪先３ａの高さが一定になるように制御してい
る。
この場合、バケット３が受ける掘削抵抗力Ｆをバケット
３の爪先３ａの運動方向（矢印Ａの方向）の成分つまり
水平方向成分１１Ａとバケット３の爪先３ａの運動方向
に対して直角な方向の成分つまり垂直な方向の成分ＦＢ
とに分けたとき、垂直方向成分ＦＥが存在すると、バケ
ット３を垂直方向に動がそうとする力が働くことになり
、爪先３ａの軌跡を精度よく制御することが困難である
。
３の爪先３ａの運動方向（矢印Ａの方向）の成分つまり
水平方向成分１１Ａとバケット３の爪先３ａの運動方向
に対して直角な方向の成分つまり垂直な方向の成分ＦＢ
とに分けたとき、垂直方向成分ＦＥが存在すると、バケ
ット３を垂直方向に動がそうとする力が働くことになり
、爪先３ａの軌跡を精度よく制御することが困難である
。
この発明は上述の問題点を解決するためになされたもの
で、バケットの爪先の軌跡制御を精度よく行なうことが
できる掘削機の掘削制御方法を提供することを目的とす
る。
で、バケットの爪先の軌跡制御を精度よく行なうことが
できる掘削機の掘削制御方法を提供することを目的とす
る。
この目的を達成するため、この発明においてはバケット
の爪先の軌跡を制御すると同時に、」二記バケントが受
ける掘削抵抗力の方向と上記バケットの爪先の運動方向
とが一致するように上記バケットの姿勢を制御する。
の爪先の軌跡を制御すると同時に、」二記バケントが受
ける掘削抵抗力の方向と上記バケットの爪先の運動方向
とが一致するように上記バケットの姿勢を制御する。
第２図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方法を実施す
るだめの装置を有するバックポウ油圧ショベルを示す図
である。図において１１は油圧ショベル本体、１２はブ
ーム１を俯仰動するためのブームシリンダ、１３〜Ｊ５
はそれぞれブーム角、アーム角、バケット角を検出する
角度計て゛ある。
るだめの装置を有するバックポウ油圧ショベルを示す図
である。図において１１は油圧ショベル本体、１２はブ
ーム１を俯仰動するためのブームシリンダ、１３〜Ｊ５
はそれぞれブーム角、アーム角、バケット角を検出する
角度計て゛ある。
第３図は第２図に示したバックホウ油圧ショベルのピン
９部を示す断面図、第４図は第：３図のＢ−Ｂ断面図て
゛ある。図において１６はノックピン１７によりピン９
に数句けられたピンカバー、１８はピン９に設けられた
小径部、１９は小径部１８に貼着されたストレインゲー
ジである。そして、ストレインゲージ１８の出力からピ
ン９に作用する荷重ＦＩを求める演算器（図示せず）が
設けられており、ストレインゲージ１８と演算器とで荷
重検出器を構成している。なお、ピン１０部にはピン１
０に作用する荷重Ｆ２を求める荷重検出器が設けられて
いる。
９部を示す断面図、第４図は第：３図のＢ−Ｂ断面図て
゛ある。図において１６はノックピン１７によりピン９
に数句けられたピンカバー、１８はピン９に設けられた
小径部、１９は小径部１８に貼着されたストレインゲー
ジである。そして、ストレインゲージ１８の出力からピ
ン９に作用する荷重ＦＩを求める演算器（図示せず）が
設けられており、ストレインゲージ１８と演算器とで荷
重検出器を構成している。なお、ピン１０部にはピン１
０に作用する荷重Ｆ２を求める荷重検出器が設けられて
いる。
第５図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方法を実施す
るための装置を示すブロック図である。
るための装置を示すブロック図である。
図において２０は角度計１３〜１５の出力つまりブーム
角、アーム角、バケット角からバケット３の爪先３３□
の高さｈを求める高さ演算器、２１はアームシリンダ４
を操作するためのアーム操作レバーのみが操作されたと
きに信号を出力する操作検出器、２２は通常高さｌ）を
そのまま出力し、操作検出器２１から信号が出力された
とき、その時点の高さＩ）を目標高さｈｏとして記憶し
、操作検出器２１から信号が出力されている量目標高さ
ｈｏを出力する記憶器、２：３＜ｉ目標高さり。と高さ
ｈとの差つまり高さ偏差Δｌ〕を求める比較器、２４は
高さ偏差Δ１］に応じてブームシリンダ１２を制御する
制御器、２５．２６はそれぞれピン９，１０に作用する
荷重Ｆ、ＩＦ２を求める荷重検出器、２７は操作検出器
２】から信号が出力ける掘削抵抗力Ｆを求める抵抗力演
算器、２８は掘削抵抗力Ｆの方向と水平方向とのなす角
θを求める角度演算器、２９は角θが零になるようにバ
ケットシリンダ５を制御する制御器である。
角、アーム角、バケット角からバケット３の爪先３３□
の高さｈを求める高さ演算器、２１はアームシリンダ４
を操作するためのアーム操作レバーのみが操作されたと
きに信号を出力する操作検出器、２２は通常高さｌ）を
そのまま出力し、操作検出器２１から信号が出力された
とき、その時点の高さＩ）を目標高さｈｏとして記憶し
、操作検出器２１から信号が出力されている量目標高さ
ｈｏを出力する記憶器、２：３＜ｉ目標高さり。と高さ
ｈとの差つまり高さ偏差Δｌ〕を求める比較器、２４は
高さ偏差Δ１］に応じてブームシリンダ１２を制御する
制御器、２５．２６はそれぞれピン９，１０に作用する
荷重Ｆ、ＩＦ２を求める荷重検出器、２７は操作検出器
２】から信号が出力ける掘削抵抗力Ｆを求める抵抗力演
算器、２８は掘削抵抗力Ｆの方向と水平方向とのなす角
θを求める角度演算器、２９は角θが零になるようにバ
ケットシリンダ５を制御する制御器である。
この装置においては、通常記憶器２２は高さｈをそのま
ま出力するから、高さ偏差Δ１１は零であり、ブームシ
リンダ１２はブーム操作レバーの操作量に応じて作動す
る。そして、アーム操作レバーのみが操作されたときに
は、操作検出器２１から信号が１１３力され、記憶器２
２がその時点の高さ１−１を目標高さｈｏとして記憶し
、その目標高さり。を出力するので、ブームシリンダ１
２が制御器２４により高さ偏差Δｈに応じて制御される
から、バケット３の爪先３ａの高さｌ〕は一定に保たれ
、爪先３ａの軌跡は水平となる。このとき、抵抗力演算
器２７により掘削抵抗力ＪＰが求められ、角度演算器２
８により掘削抵抗力Ｆの方向と水平方向とのなす角つま
り掘削抵抗力Ｆの方向と爪先３ａの運動方向とのなす角
θが求められ、バケットシリンダ５が制御器２９により
角θが零となるように制御されるから、掘削抵抗力Ｆの
方向と爪先３ａの運動方向とが一致する。この場合、バ
ケットシリンダ５が作動するとバケット角が変化するが
、このバケット角の変化は角度計１５により検出される
から、バクノドシリンダ５が作動したとしても、爪先３
ａの高さは一定に保たれる。
ま出力するから、高さ偏差Δ１１は零であり、ブームシ
リンダ１２はブーム操作レバーの操作量に応じて作動す
る。そして、アーム操作レバーのみが操作されたときに
は、操作検出器２１から信号が１１３力され、記憶器２
２がその時点の高さ１−１を目標高さｈｏとして記憶し
、その目標高さり。を出力するので、ブームシリンダ１
２が制御器２４により高さ偏差Δｈに応じて制御される
から、バケット３の爪先３ａの高さｌ〕は一定に保たれ
、爪先３ａの軌跡は水平となる。このとき、抵抗力演算
器２７により掘削抵抗力ＪＰが求められ、角度演算器２
８により掘削抵抗力Ｆの方向と水平方向とのなす角つま
り掘削抵抗力Ｆの方向と爪先３ａの運動方向とのなす角
θが求められ、バケットシリンダ５が制御器２９により
角θが零となるように制御されるから、掘削抵抗力Ｆの
方向と爪先３ａの運動方向とが一致する。この場合、バ
ケットシリンダ５が作動するとバケット角が変化するが
、このバケット角の変化は角度計１５により検出される
から、バクノドシリンダ５が作動したとしても、爪先３
ａの高さは一定に保たれる。
なお、上述実施例においては、掘削抵抗力Ｆを荷重Ｆ、
、Ｆ２から求めたが、圧力計によりシリンダ１２，４．
５の作動圧を検出し、これらの作動圧からシリンダ１．
２． ４ 、 ５のシリンダ推力を求め、これらのシリ
ンダ推力ならびにブーム角、アーム角およびバケット角
から掘削抵抗力Ｆを求めてもよ（・。また、−Ｌ述実施
例においては、高さ１１をブーム角、アーム角およびバ
ケット角から求めたが、シリンダ１２，４．５の伸長量
から高さｈを求めてもよ（、さらにシリンダ１２，４，
５のシリンダ推力および伸長量から掘削抵抗力Ｆを求め
ることが可能である。また、上述実施例においては、バ
ックホウ油圧ショベルの掘削制御方法について説明した
が、他の掘削機の掘削制御方法にもこの発明を適用でき
ることは当然である。さらに、上述実施例においては、
爪先３ａの軌跡が水平となるように制御する場合につい
て説明したが、他の爪先軌跡制御を行なう場合にもこの
発明を適用することができるのはいうまでもない。
、Ｆ２から求めたが、圧力計によりシリンダ１２，４．
５の作動圧を検出し、これらの作動圧からシリンダ１．
２． ４ 、 ５のシリンダ推力を求め、これらのシリ
ンダ推力ならびにブーム角、アーム角およびバケット角
から掘削抵抗力Ｆを求めてもよ（・。また、−Ｌ述実施
例においては、高さ１１をブーム角、アーム角およびバ
ケット角から求めたが、シリンダ１２，４．５の伸長量
から高さｈを求めてもよ（、さらにシリンダ１２，４，
５のシリンダ推力および伸長量から掘削抵抗力Ｆを求め
ることが可能である。また、上述実施例においては、バ
ックホウ油圧ショベルの掘削制御方法について説明した
が、他の掘削機の掘削制御方法にもこの発明を適用でき
ることは当然である。さらに、上述実施例においては、
爪先３ａの軌跡が水平となるように制御する場合につい
て説明したが、他の爪先軌跡制御を行なう場合にもこの
発明を適用することができるのはいうまでもない。
以上説明したように、この発明に係る掘削機の掘削制御
方法においては、掘削抵抗力の方向とバケットの爪先の
運動方向とが一致するから、掘削抵抗力のバケットの爪
先の運動方向に対して直角な方向の成分が存在せず、バ
ケットをバケットの爪先の運動方向に対して直角な方向
に動がそうとする力が作用しないので、バケットの爪先
の軌跡を精度よく制御することができる。このように、
この発明の効果は顕著である。
方法においては、掘削抵抗力の方向とバケットの爪先の
運動方向とが一致するから、掘削抵抗力のバケットの爪
先の運動方向に対して直角な方向の成分が存在せず、バ
ケットをバケットの爪先の運動方向に対して直角な方向
に動がそうとする力が作用しないので、バケットの爪先
の軌跡を精度よく制御することができる。このように、
この発明の効果は顕著である。
第１図はバックホウ油圧ショベルのフロントの先端部分
を示す図、第２図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方
法を実施するだめの装置を有するバックホウ油圧ショベ
ルを示す図、第３図は第２図に示したバックホウ油圧シ
ョベルのビン部を示す断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
断面図、第５図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方法
を実施するための装置を示すブロック図である。 ■・・・ブーム ２・・アーム３・バケット
３ａ・・・爪先４・・・アームシリンダ
５・バケットシリンダ１２・ブームシリンダ １３
〜１５・・角度計１９・・・ストレインゲージ ２０・
・高さ演算器２１・・・操作検出器 ２２・・・
記憶器２３′比較器 ２４・・・制御器５．
２６・・・荷重検出器 ２７・・・抵抗力演算器２８
・・・角度演算器 ２９・・・制御器１７″１
図 邑 謹 − １−２ 図 ４
を示す図、第２図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方
法を実施するだめの装置を有するバックホウ油圧ショベ
ルを示す図、第３図は第２図に示したバックホウ油圧シ
ョベルのビン部を示す断面図、第４図は第３図のＢ−Ｂ
断面図、第５図はこの発明に係る掘削機の掘削制御方法
を実施するための装置を示すブロック図である。 ■・・・ブーム ２・・アーム３・バケット
３ａ・・・爪先４・・・アームシリンダ
５・バケットシリンダ１２・ブームシリンダ １３
〜１５・・角度計１９・・・ストレインゲージ ２０・
・高さ演算器２１・・・操作検出器 ２２・・・
記憶器２３′比較器 ２４・・・制御器５．
２６・・・荷重検出器 ２７・・・抵抗力演算器２８
・・・角度演算器 ２９・・・制御器１７″１
図 邑 謹 − １−２ 図 ４
Claims (1)
- バケットの爪先の軌跡を制御すると同時に、上記バケッ
トが受ける掘削抵抗力の方向と上記バケットの爪先の運
動方向とが一致するように上記バケットの姿勢を制御す
ることを特徴とする掘削機の掘削制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21552282A JPS59106630A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 掘削機の掘削制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21552282A JPS59106630A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 掘削機の掘削制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59106630A true JPS59106630A (ja) | 1984-06-20 |
Family
ID=16673806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21552282A Pending JPS59106630A (ja) | 1982-12-10 | 1982-12-10 | 掘削機の掘削制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59106630A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3351689A4 (en) * | 2015-09-16 | 2018-12-26 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Shovel |
-
1982
- 1982-12-10 JP JP21552282A patent/JPS59106630A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3351689A4 (en) * | 2015-09-16 | 2018-12-26 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Shovel |
| EP3640401A1 (en) * | 2015-09-16 | 2020-04-22 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Excavator |
| CN113073692A (zh) * | 2015-09-16 | 2021-07-06 | 住友重机械工业株式会社 | 挖土机以及挖土机用控制装置 |
| US11536004B2 (en) | 2015-09-16 | 2022-12-27 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | Excavator that controls toe angle of bucket |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR860001715B1 (ko) | 유압회로장치의 제어시스템 | |
| JP2793360B2 (ja) | 自動掘削制御装置及び方法 | |
| CA2250899C (en) | Control method and control apparatus for a construction machine | |
| WO2019049248A1 (ja) | 作業機械 | |
| WO2018003176A1 (ja) | 作業機械 | |
| CN108138460A (zh) | 工程机械 | |
| KR102430343B1 (ko) | 건설 기계 | |
| EP0900887A1 (en) | Controller of construction machine | |
| JP2020153200A (ja) | 作業機械 | |
| JP2002167794A (ja) | 油圧ショベルのフロント制御装置 | |
| JP3258891B2 (ja) | 建設機械の作業機制御方法およびその装置 | |
| JPH01178621A (ja) | パワーショベル作業機のバケット制御装置 | |
| JPS59106630A (ja) | 掘削機の掘削制御方法 | |
| JPS5826128A (ja) | 腕式作業機のバケツト角制御方法 | |
| WO2020158779A1 (ja) | 軌道追従システム、軌道追従方法、及び、コンピュータ可読媒体 | |
| KR20230132563A (ko) | 작업 기계 | |
| JP2674918B2 (ja) | 油圧ショベル | |
| JPH09228426A (ja) | 建設機械の作業機制御装置 | |
| JPS5820835A (ja) | 腕式作業機のバケツト角制御装置 | |
| EP3825473A1 (en) | Blade control device for work machinery | |
| JP2000355957A (ja) | 油圧ショベルの領域制限掘削制御装置 | |
| JPWO2020194620A1 (ja) | 作業機械 | |
| JPS63161226A (ja) | シヨベル作業車 | |
| JP2871890B2 (ja) | 油圧ショベルの掘削制御装置 | |
| JPH02232430A (ja) | 油圧ショベルの掘削深さ制御装置 |