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
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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 |
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