JPS60133127A - ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法 - Google Patents

ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法

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JPS60133127A
JPS60133127A JP24086483A JP24086483A JPS60133127A JP S60133127 A JPS60133127 A JP S60133127A JP 24086483 A JP24086483 A JP 24086483A JP 24086483 A JP24086483 A JP 24086483A JP S60133127 A JPS60133127 A JP S60133127A
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packet
angle
boom
arm
bucket
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Kunio Kashiwagi
柏木 邦雄
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; 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
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/431Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like
    • E02F3/432Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
    • E02F3/433Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude horizontal, e.g. self-levelling

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はローディング油圧ショベルのパケットに積載さ
れた土砂の落下を防止するパケット角制御方法(関する
ローディング油圧ショベルのブーム上げ操作の際にパケ
ットに積載された土砂の落下を防止するためには、ブー
ムやアームの動作中にパケットの水平面からの角度すな
わちパケット絶対角度Y一定に保つ必要があり、このよ
うな操作には高度な技術と多大な労力が必要である。こ
の問題を解決するためには、パケット操作な行わなくと
もパケット絶対角度が自動的に一定になるようにすれば
よく、このための方法としては、リンクによる方法、油
圧による方法、電気的に行なう方法等が提案されている
これ等の提案では、一定に保つパケット絶対角度の値と
して、常にあらかじめ与えられた一定値を取るもの、ブ
ームまたはアームの操作を開始した時点のパケット絶対
角度シ一定値として取るものとがある。
しかし、前者の場合[はオペレータの意志とは無関係に
パケット絶対角度がある一定値になるので、パケットの
土砂積載状態に応じてパケット絶対角度を変、!!する
ことができず、またブーム上げ中にパケット操作を行っ
て掻き上げ掘削を行うことができない等の欠点があり、
操作性の上で好ましくない。
後者の場合には、パケット操作を加えて、パケット絶対
角度を補正するようにすることができるので前者の欠点
を補うことができるが、パケットが地表面付近またはそ
れエリ下方で掘削が終了し、パケットを起こしたときに
、リンク制約上充分にパケット角度こしきれない。した
がってそのパケット絶対角度な保つのではパケットが前
方に傾きすぎる欠点がある。また、掘削中に、ブームま
たはアームのみt操作してもパケット角制御が行われて
しまうことは掘削のための操作性が悪化する。
本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みなされたもので、
オペレータの意志に応じて、かつパケットの基準面エリ
の高さが所定値以上になったときパケット角制御4行う
ようにすることな目的とする。
この目的ヲ達成するため本発明は、バケツ)ノ基準面よ
りの高さが設定値以上で且つブーム操作レバーとアーム
操作レバーのうちの少くとも一方が操作されパケット操
作レノ4−が操作されない条件が成立したとき、そのと
ぎのパケットの絶対角度信号を目標値としてパケットシ
リンダを作動制御するようにしたものである。
以下本発明の一実施例V第1図および第2図を参照して
説明する。
第1図tsローテインク油圧ショベルのフロント部を示
す図である。図においてlは油圧ショベル本体、2は本
体lに枢着されたブーム、3はブーム2の先iに枢着さ
れたアーム、4はアーム3の先端に枢着されたパケット
、5はブーム2を俯仰するブームシリンダ、6はアーム
3を揺動するアームシリンダ、7はパケット4を回動す
るパケットシリンダ、8は本体lに対するブーム20角
度すなわちブーム角度ケ検出し、ブーム角度信号αン出
力する角度計、9はブーム2に対するアーム30角度す
なわちアーム角度を検出し、アーム角度信号β、V出力
する角度計、10はアーム3に対するパケット4の角度
すなわちパケット角度を検出し、パケット角度傭号γを
出力する角度計である。
第2図は本発明のローディングショベルのパケット角制
御方法を実施するための制御装置を示す図である。図に
おいて11は油圧ポンプ、12は油圧ポンプ11とパケ
ットシリンダ7との間に設けられた電磁制御弁、13,
14.15はそれぞれブーム操作レバー、アーム操作レ
バー、パケット操作レバー、16は角度信号α、β、γ
の合計値すなわちパケット絶対角度信号0v求めろ加算
器、17はスイッチ18がオンになったときの加算器1
6の出力信号θを目標絶対角度信号θ0として記憶する
記憶装置、19は記憶装置17の出力信号θ。と加算器
16の出力信号θとの差すなわち角度偏差信号Δγを算
出する加減算器、20は加減算器19の出力信号!係数
倍して信号にΔrを出力する係数器、21は係数器20
と加減算器250間に設けられたスイッチ、22はパケ
ット操作レバー15の操作量に応じた手動操作信号ン出
力する手動操作装置、23はブーム角度信号αとアーム
角度信号βとの和をめる加算器、24は加算器23の出
力信号α+βを微分する微分器、25は係数器20の出
力信号にΔrと微分器24の出力信号&十ン三−7Fと
の差をめる加算器、26は加減算器z5の出力信号と手
動操作装置22の出力信号との和なめる加算器、27は
加減算器25と加算器26との間に設けられたスイッチ
、28は加算器26の出力信号を増巾および補償し、パ
ケットシリンダ7の速度を与えるべく電磁制御弁12V
制御する増巾器、29,30゜31はそれぞれ操作レバ
ー13,14.15が操作されているか否かを検出する
レバー操作検出器であり、それぞれ操作レバー13,1
4.15が操作されると操作検知信号a、b、c♀出ヵ
する。
32は角度信号α、β、rv入力しパケット40基準値
からの高さを演算する高さ演算器で、例えば第3図に示
すように、ブーム2の本体l枢着点P0とアーム3のブ
ーム2の枢着点P1の距離をノl、枢着点Plとパケッ
ト4のアーム[i点P2の距@ %’ l 2 、枢着
点P2とパケット歯先点Paの距離1k13、GaLか
ら枢着点P。の高さケhoとすると、パケット刃先点P
3の高さh3は、 hs=ho+j l5iaα−j2sin(α+β)+
7,5in(α+β+r)で表わされ、また枢着点P2
の高さh2は、h 2=h 、 +l 、sinα−j
12sin(α+β)として演算することができろ。
33は1ツバ−操作検出器13〜15の信号a。
b、cvお工び高さ演算器32の出力信号by、入力し
、スイッチ゛18.21,27に対する制御信号T、8
9出力する制御指令装置である。
制御信号Tは、ブーム操作レバー13と7−A操作レバ
ー14のうちの少くとも一方が操作され且つパケット高
さh(例えばパケット刃先点P3の高さhs )が設定
値り、よりも太きいとき出力され、制御信号Sは、制御
信号Tが出力され且つパケット操作レバーJ5が操作さ
れていないとき出力される。すなわち論理式で表わせば
、T=(a+b)・(h)h。) 8=T −c=(a+b ) @ c −(h)h e
 )である。
制御信号Tが出力されると、スイッチ27がオンになり
、制御信号Sが出力されるとスイッチ18.21がオン
になる。
上述した制御装置においては、パケット操作レバーのみ
を操作しているかまたはパケット高さhが設定値り、以
下で且つブーム操作レバー13とアーム操作レバー14
のうちの少くとも一方とパケット操作レバー15とを同
時に操作しているときには、制御指令装置33からの制
御信号T、 8が出力されないから、スイッチ18,2
1.27は共にオフであり、電磁制御弁12はパケット
操作レバー15の手動操作信号に応じて切換えられ、パ
ケットシリンダ7の速度すなわちパケット40角速度は
パケット操作レバー15の操作量に応じた値となる。
また、パケット高さhが設定値heLり太ぎく、ズーム
操作レバー13とアーム操作レバー14のうちの少くと
も一方を操作し、パケット操作レバーl !ll−操作
しなければ、制御指令装置33から制御信号T、Sが出
力されるから、スイッチ18゜21.27が共にオンと
なる。このため、パケットシリンダ7の速度すなわちパ
ケット4の角速度は加算器26の出力汽+klrVc応
じた値となる。
ところで、パケット4の絶対角度θ(第1図参照)はブ
ーム角度、アーム角度、パケット角度をそれぞれA、B
、rと↑ろと、次式で表わされろ。
θ=、4−1+7’+c ここで、Cはパケット4の形状等により足った一定値で
ある。したがって、絶対角度信号θ=α+β+γは絶対
角度θに応じた値となるから、絶対角度θを一定に保つ
ためには、絶対角度信号θを一定に保つようにすれば良
い。
そして、絶対角度θな一定とした場合すなわち絶対角度
信号θを一定とした場合VCは、この式を微分すると次
式のようになる。
1=−a−J したがって、パケット40角速度をパケット制御速度信
号−&−2壬7rに応じた値とすれば、パケット絶対角
度θが一定の値となる。そして外乱の影響、例えばパケ
ット4が衝外物に当ったり、電磁制御弁12の特性や圧
油の粘度、温度、圧力の変化等、により絶対角度θが操
作レバー13または操作レバー14の操作開始時点から
変動したときには、その変動tlC応じたにΔrに応じ
た速度でパケット40角速度が修正され、パケット4の
絶対角度θは一定に保たれる。
つぎに1この状態でパケット操作レバー15Vも操作す
ると、制御指令装置33から制御信号Tのみが出力され
るから、スイッチ18.2日エオフになる。したがって
、パケット4は制御速度信号;、ttC手動操作装置2
2の出力信号であるパケット手動操作信号を加算した信
号に応じた角速度で回動するから、パケット4の絶対角
度θをパケット操作レバー15の操作jlIVc対応し
た速度で修正することができろ。
さらに、この状態でパケット操作レバ−15Fa’中立
位置に戻すと、制御指令装#33から制御信号Sが出力
され、スイッチ18.21がオンとなるので、記憶装#
17にはその時点の絶対角度信号θ0が記憶され、パケ
ット4はそれ以後θ。に対応する絶対角度θを保持する
一般に掘削時にはパケット高さhは設定値h6より小さ
いため、制御指令装置33から制御指令信号T、 8は
出力されないので、バケット角の制御は行われず、掘削
時の操作性は良好となる。
この状態で掘削を終了し、パケット4v起こして土砂を
積載したと縁、地表面より下方ではパケット高さhはま
だ設定値h1より小さい。そしてこの状態からブーム上
げを行いパケット高さhが大きくなり、パケット絶対角
度θも大きくなってh>h6となった時点で、パケット
目標絶対角度信号θ。が設定され、以後パケット絶対角
θが一定となるよう制御されろ。設定値hcはパケット
4Vc積載された土砂の落下を防止する最も好ましいパ
ケット絶対角度θに合わせて設定される。
以上説明した本発明によれば下記の効果を奏することが
できろ。
(1) 掘削径地表面より下でパケット角度こして土砂
を積載し、ブームまたはアーム上げ?行った時にも、土
砂が落下しない好ましいパケット角度を保つことができ
る。
(2) ブームまたはアーム上げ時にもパケット操作レ
バーによるパケット角度の手動補正が容易で操作感覚が
良好である。
(3)通常の掘削時にはパケット角制御が行われず掘削
時の操作性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の実施例に係り、第1図はロ
ーディング油圧ショベルのフロント部V示Y 図、 m
 2 図はローディングショベルのバケット角制御方法
を実施するための制御装置ケ示す図、第3図はパケット
高さの演算な説明するための図である。 1・・・・・・ローディングショベル本体、2・・・・
・・7’−ム、3・・・・リアーム、4・・・・・・パ
ケット、5・・−−−−7” −ムシリンダ、6・旧・
・アームシリンダ、7・・・・・・パケットシリンダ、
8,9,10・・・・・・角度計、12・・・・・・電
磁制御弁、13・・・・・・ブーム操作レノ(−114
・・・・・・7−A操作レバー、15・・・・・・)く
ケラト操作レバー、16・・・・・・パケット絶対角度
信号θをめろ加算器、17・・・・・・記憶装置(ノク
ケット目標絶対角θ。を記憶)、18,21.27・・
・・・・スイッチ、22・・・・・・手動操作装置52
4・・・・・・微分器、32・・・・・・高さ演算器、
33・・・・・・制御指令装置。 第1図 β 第2図 ? 第3図 P。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 本体に枢着されブームシリンダにエリ俯仰動されるブー
    ムと、このブーム先端部に枢着されアームシリンダによ
    り揺動されるアームと、このアーム先端部に枢着されパ
    ケットシリンダにより回動されるパケットとを有するロ
    ーディングショベルのパケット角制御方法において、パ
    ケットの基準面よりの高さが設定値以上で且つブー奔操
    作レバーとアーム操作レバーのうちの少くとも一方が操
    作されパケット操作レバーが操作されない条件が成立し
    たとき、そのときのパケット絶対角度信号な目標値とし
    てパケットシリンダを作動制御することを特徴とするロ
    ーディングショベルのノ(ケラト角制御方法。
JP24086483A 1983-12-22 1983-12-22 ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法 Granted JPS60133127A (ja)

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JP24086483A JPS60133127A (ja) 1983-12-22 1983-12-22 ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法

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JPH0424494B2 JPH0424494B2 (ja) 1992-04-27

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2669663A1 (fr) * 1990-11-23 1992-05-29 Hydromo Engin de travaux publics comportant des moyens permettant de controler le positionnement de l'outil qu'il comporte.
EP1211357A1 (fr) * 2000-12-04 2002-06-05 Faucheux Industries Dispositif chargeur frontal pour engin porteur
EP1362958A3 (de) * 2002-05-14 2004-03-31 Botschafter-Knopff, IIse Fahrzeug mit einem Arbeitswerkzeug sowie Steuereinrichtung für ein Arbeitswerkzeug mit einer Parallelführung
EP1416095A1 (de) * 2002-10-31 2004-05-06 Deere & Company Arbeitsfahrzeug, insbesondere ein Tieflöffelbagger und/oder ein Fahrzeug mit einem Frontlader
EP1300595A3 (en) * 2001-10-04 2005-07-20 Husco International, Inc. Electronically controlled hydraulic system for lowering a boom in an emergency

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JPH0424494B2 (ja) 1992-04-27

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