JPS6282128A - パワ−シヨベルのバケツト角度制御装置 - Google Patents
パワ−シヨベルのバケツト角度制御装置Info
- Publication number
- JPS6282128A JPS6282128A JP22438385A JP22438385A JPS6282128A JP S6282128 A JPS6282128 A JP S6282128A JP 22438385 A JP22438385 A JP 22438385A JP 22438385 A JP22438385 A JP 22438385A JP S6282128 A JPS6282128 A JP S6282128A
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- JP
- Japan
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- bucket
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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
- E02F3/436—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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (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】
[産業上の利用分野〕
本発明はパワーショベルのバケット角度制御装置に関す
る。
る。
[従来の技II
従来ミバケットに積まれた荷をこぼさないように作業機
を勅かしたり、バケットの背で地面をならしたりするの
に、地面に対するバケットの角度を一定に保つ方式(対
地角一定制御と呼ぶ)がある。
を勅かしたり、バケットの背で地面をならしたりするの
に、地面に対するバケットの角度を一定に保つ方式(対
地角一定制御と呼ぶ)がある。
[発明の解決しようとする問題点]
しかしながら、重体上部旋回体の作業機の向いている方
向の傾斜角が変化すると、バケットの対地角一定制御は
行なわれなくなる。
向の傾斜角が変化すると、バケットの対地角一定制御は
行なわれなくなる。
例えば、第3図(a)に示すように傾斜角ざの傾斜地で
荷こぼれしないように作業機の位置を決め(ブーム角を
α、アーム角をβ、バケット角をγにする)、次に第3
図(b)に示すようにバケット3対地角δの一定制御を
行ないながら(第3図(b)ではα、β、γは第3図(
a)と同じ)、上部旋回体4を180°旋回させると、
バケット体地角δは一定となるが、バケット絶対角(絶
対水平に対する角度)は変化し、荷こぼれが生じる。
荷こぼれしないように作業機の位置を決め(ブーム角を
α、アーム角をβ、バケット角をγにする)、次に第3
図(b)に示すようにバケット3対地角δの一定制御を
行ないながら(第3図(b)ではα、β、γは第3図(
a)と同じ)、上部旋回体4を180°旋回させると、
バケット体地角δは一定となるが、バケット絶対角(絶
対水平に対する角度)は変化し、荷こぼれが生じる。
またバケット3に荷を積んだ状態で走行する場合も、地
面の傾斜が変わると上記と同様にバケット対地角一定制
御では荷こほれが生じることがある。
面の傾斜が変わると上記と同様にバケット対地角一定制
御では荷こほれが生じることがある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、車体上部旋
回体の作業機の向いている方向の傾斜角が変化してもバ
ケット絶対角を一定に保つことができるパワーショベル
のバケット角度制御l装置を提供することを目的とする
。
回体の作業機の向いている方向の傾斜角が変化してもバ
ケット絶対角を一定に保つことができるパワーショベル
のバケット角度制御l装置を提供することを目的とする
。
[問題点を解決するための手段]
本発明によれば、絶対座標におするバケット絶対角を指
示するためのバケット絶対角指示手段と、ブーム角、ア
ーム角およびバケット角をそれぞれ検出する角度検出手
段と、車体上部旋回体の作業機の向いている方向の傾斜
角を検出する傾斜角検出手段と、前記角度検出手段によ
って検出したブーム角、アーム角およびバケット角と前
記傾斜角検出手段によって検出した傾斜角とに基づいて
算出されるバケット絶対角が前記バケット絶対角指示手
段によって指示されたバケット絶対角と一致するように
バケットシリンダへの圧油供給流量を制御する制御手段
とから構成されている。
示するためのバケット絶対角指示手段と、ブーム角、ア
ーム角およびバケット角をそれぞれ検出する角度検出手
段と、車体上部旋回体の作業機の向いている方向の傾斜
角を検出する傾斜角検出手段と、前記角度検出手段によ
って検出したブーム角、アーム角およびバケット角と前
記傾斜角検出手段によって検出した傾斜角とに基づいて
算出されるバケット絶対角が前記バケット絶対角指示手
段によって指示されたバケット絶対角と一致するように
バケットシリンダへの圧油供給流量を制御する制御手段
とから構成されている。
[作用]
まず、バケット絶対角指示手段によってバケット絶対角
が指示されると、実開のブーム角、アーム角および傾斜
角から前記指示されたバケット絶対角となるに必要なバ
ケット角を求める。この求めたバケット角を目標値とし
て実機のバケット角が目標バケット角になるようにバケ
ットシリンダへの圧油供給流量を制御する。
が指示されると、実開のブーム角、アーム角および傾斜
角から前記指示されたバケット絶対角となるに必要なバ
ケット角を求める。この求めたバケット角を目標値とし
て実機のバケット角が目標バケット角になるようにバケ
ットシリンダへの圧油供給流量を制御する。
[実施例]
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
第2図はパワーショベルのブーム1.アーム2゜バケッ
ト3の各作業機を模式的に示したもので、地面の傾斜に
よりパワーショベル車体上部の旋回体が角度!たけ傾斜
している場合に関して示している。すなわち、同図にお
いては、水平方向をX軸、鉛直方向をY軸とする各作業
機を含む平面の座標を絶対座標とすると、車体座標は上
記旋回体の傾斜角8により絶対座標に対して角変8だけ
回転している。
ト3の各作業機を模式的に示したもので、地面の傾斜に
よりパワーショベル車体上部の旋回体が角度!たけ傾斜
している場合に関して示している。すなわち、同図にお
いては、水平方向をX軸、鉛直方向をY軸とする各作業
機を含む平面の座標を絶対座標とすると、車体座標は上
記旋回体の傾斜角8により絶対座標に対して角変8だけ
回転している。
また、車体座標のY@とブーム1とのなす角αをブーム
角、ブーム1とアーム2とのなす角βをアーム角、アー
ム2とバケット3とのなす角γをバケット角とし、バケ
ットフートピンCとバケット刃先点間の線分と絶対水平
とのなす角θをバケット絶対角θとする。
角、ブーム1とアーム2とのなす角βをアーム角、アー
ム2とバケット3とのなす角γをバケット角とし、バケ
ットフートピンCとバケット刃先点間の線分と絶対水平
とのなす角θをバケット絶対角θとする。
第2図から、バケット絶対角θはブーム角α。
アーム角β、バケット角γおよび傾斜角とによって、次
式、 0−3π/2−(α→−β+γ+8) ・・・(1)
で表わすことができる。
式、 0−3π/2−(α→−β+γ+8) ・・・(1)
で表わすことができる。
したがって、バケット角γを上記第(1)に基づいて制
御することにより、バケット絶対角θをブーム角α、ア
ーム角β、傾斜角8によらず常に一定に制御することが
できる。
御することにより、バケット絶対角θをブーム角α、ア
ーム角β、傾斜角8によらず常に一定に制御することが
できる。
いま、バケット絶対角θを一定にするためのバef
ゲット角の制御目標角度γ を求めると、以下のよう
になる。すなわち、目標のバケット絶対角θをθ。とじ
て、その時の角度をそれぞれα0゜β 、γ 、3oと
し、また目標に対して制御すべき時点でのそれぞれの角
度をθ、α、β、γ。
になる。すなわち、目標のバケット絶対角θをθ。とじ
て、その時の角度をそれぞれα0゜β 、γ 、3oと
し、また目標に対して制御すべき時点でのそれぞれの角
度をθ、α、β、γ。
gとすると、その偏差Δθは、次式、
Δθ=θ0−〇
=3π/2−(αθ+β0+To−+1o)−(3π/
2−(α+β+γ十K)) ・・・(2) となる。ここで、バケット絶対角θを一定に制御するの
であるから、上記第(2)においてΔθ=0とし、バケ
ット角γについて整理すると、γ−α0+β0+γo+
KO−(α+β十3)・・・(3) となる。このバケット角γをバケット角の目標角ef 度γ としてバケットを回動制御するようにすれば、
バケット絶対角の一定制御を行なうことができる。
2−(α+β+γ十K)) ・・・(2) となる。ここで、バケット絶対角θを一定に制御するの
であるから、上記第(2)においてΔθ=0とし、バケ
ット角γについて整理すると、γ−α0+β0+γo+
KO−(α+β十3)・・・(3) となる。このバケット角γをバケット角の目標角ef 度γ としてバケットを回動制御するようにすれば、
バケット絶対角の一定制御を行なうことができる。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図で、従来の
レバー操作によるバケット制御と本発明に係るバケット
の絶対角を一定にする制御とを切り換えて使用する装置
の実施例である。
レバー操作によるバケット制御と本発明に係るバケット
の絶対角を一定にする制御とを切り換えて使用する装置
の実施例である。
同図において、電気レバー10はそのレバー倒し量に応
じたバケット回動速度↑refを示す信号を積分器11
および速度指令零検出回路12に出力する。なお、電気
レバー10から手を離すと、rcf レバーは中立位置に戻り、f =Oを示す信号を出
力するようになっている。
じたバケット回動速度↑refを示す信号を積分器11
および速度指令零検出回路12に出力する。なお、電気
レバー10から手を離すと、rcf レバーは中立位置に戻り、f =Oを示す信号を出
力するようになっている。
積分器11は入力するバケット回動速度すrcfを示す
信号を時間積分し、その積分値、すなわちバケット角の
目標角度γrefを示す信号を切換スイッチ13の接点
13aに出力する。
信号を時間積分し、その積分値、すなわちバケット角の
目標角度γrefを示す信号を切換スイッチ13の接点
13aに出力する。
速度指令零検出回路13はバケット回動速度t が0
か否かを検出するもので、f′′。f=Oef のときには信号!19を前記切換スイッチ13に加え、
切換スイッチ13の可動接片13cを接点13bに接続
させ、バケット絶対角一定制御に切ef り換え、またテ 〜0のときにはオペレータがバケッ
トを動かそうとして指令を与えているので、信号′″0
9を前記切換スイッチ13に加え、切換スイッチの可動
接片13cを接点13aに接続させてレバー操作による
バケット制御に切り換える。
か否かを検出するもので、f′′。f=Oef のときには信号!19を前記切換スイッチ13に加え、
切換スイッチ13の可動接片13cを接点13bに接続
させ、バケット絶対角一定制御に切ef り換え、またテ 〜0のときにはオペレータがバケッ
トを動かそうとして指令を与えているので、信号′″0
9を前記切換スイッチ13に加え、切換スイッチの可動
接片13cを接点13aに接続させてレバー操作による
バケット制御に切り換える。
微分器14は速度指令零検出回路12から加わる信号の
立ち上がり微分をとるもので、バケット回動速度tl″
0fがOとなるときの最初の時点にラッチ信号(パルス
信号)をラッチ回路15に出力する。
立ち上がり微分をとるもので、バケット回動速度tl″
0fがOとなるときの最初の時点にラッチ信号(パルス
信号)をラッチ回路15に出力する。
ラッチ回路15のデータ入力には傾斜角検出器16、ブ
ーム角検出器17.アーム角検出器18およびバケット
角検出器19からそれぞれ第2図に示すような傾斜角3
.ブーム角α、アーム角βおよびバケツ1−角γが加え
られている。ここで、傾斜角検出器16は、作業機の向
いている方向の傾斜角を検出し得るように上部旋回体4
に配設されるもので、例えば振り子式傾斜計が考えられ
る。
ーム角検出器17.アーム角検出器18およびバケット
角検出器19からそれぞれ第2図に示すような傾斜角3
.ブーム角α、アーム角βおよびバケツ1−角γが加え
られている。ここで、傾斜角検出器16は、作業機の向
いている方向の傾斜角を検出し得るように上部旋回体4
に配設されるもので、例えば振り子式傾斜計が考えられ
る。
勿論、この傾斜角検出器16は図示状態では傾斜角(8
)を検出するが、上部旋回体4がこの状態から180°
旋回すると傾斜角(−8)を検出することになる。
)を検出するが、上部旋回体4がこの状態から180°
旋回すると傾斜角(−8)を検出することになる。
ラッチ回路15は微分器14からラッチ信号が加わると
、上記検出器16〜1つから加わる角度8、α、β、γ
を示す信号をラッチし、これらを再びラッチ信号が加わ
るまで角度8 、α0゜β 、γ0として加算器20に
加える。加算器20はラッチ回路15から加わる信号を
加算し、その加算値(α。+β。+To+1゜)を示す
信号を加算点21の正入力に加える。
、上記検出器16〜1つから加わる角度8、α、β、γ
を示す信号をラッチし、これらを再びラッチ信号が加わ
るまで角度8 、α0゜β 、γ0として加算器20に
加える。加算器20はラッチ回路15から加わる信号を
加算し、その加算値(α。+β。+To+1゜)を示す
信号を加算点21の正入力に加える。
加算器22は傾斜角検出器16.ブーム角検出器17お
よびアーム角検出器18から加わる角度3、α、βを示
す信号を加算し、その加p値(α+β十g)を示す信号
を上記加算点21の負入力に加える。
よびアーム角検出器18から加わる角度3、α、βを示
す信号を加算し、その加p値(α+β十g)を示す信号
を上記加算点21の負入力に加える。
加豹点21は2人力信号を加算し、その加等値、すなわ
ちバケット絶対角一定制御を行なうためのrcf バケット角γ (第(3)式参照)を示す信号を切換
スイッチ13の接点13bに出力する。
ちバケット絶対角一定制御を行なうためのrcf バケット角γ (第(3)式参照)を示す信号を切換
スイッチ13の接点13bに出力する。
切換スイッチ13は前述したように速度指令零検出回路
12の出力によってその可動接片13cが切り換えられ
、レバー操作によるバケット制御に係る目標角度γre
fまたはバケット絶対角一定制御に係る目標角度γra
tのうちのいずれか一方を示す信号を加算点23に選択
出力する。加算点23の他の入力には、バケット角検出
器19からバケット3の実際のバケット角γを示すフィ
ードバック量が加えられている。
12の出力によってその可動接片13cが切り換えられ
、レバー操作によるバケット制御に係る目標角度γre
fまたはバケット絶対角一定制御に係る目標角度γra
tのうちのいずれか一方を示す信号を加算点23に選択
出力する。加算点23の他の入力には、バケット角検出
器19からバケット3の実際のバケット角γを示すフィ
ードバック量が加えられている。
ef
加算点23ではバケット目標角度γ と実際のバケッ
ト角γとの偏差がとられ、この偏差信号はこの偏差を速
やかに打消し、かつ安定した制御が行なわれるように比
例・積分・微分補償等を行なう補償器24を介して流量
制御弁25に加えられる。
ト角γとの偏差がとられ、この偏差信号はこの偏差を速
やかに打消し、かつ安定した制御が行なわれるように比
例・積分・微分補償等を行なう補償器24を介して流量
制御弁25に加えられる。
流量制御弁25は入力信号に応じた流量の圧油をバケッ
トシリンダ5に供給する。これにより、バケット3は目
標角度γrefになるように回動制御されることになる
。
トシリンダ5に供給する。これにより、バケット3は目
標角度γrefになるように回動制御されることになる
。
なお、本実施例では、電気レバー10が操作されなくな
った最初の時点における実機のバケット絶対角を目標と
するバケット絶対角とし、これを一定に保持するように
したが、バケツ1〜絶対角を指示するための手段はこれ
に限らず、例えばバケット絶対角を直接設定するための
設定手段を設け、その設定されたバケット絶対角を一定
に保持するようにしてもよい。
った最初の時点における実機のバケット絶対角を目標と
するバケット絶対角とし、これを一定に保持するように
したが、バケツ1〜絶対角を指示するための手段はこれ
に限らず、例えばバケット絶対角を直接設定するための
設定手段を設け、その設定されたバケット絶対角を一定
に保持するようにしてもよい。
また、本実施例では、電気レバー10が操作されている
か否かによって切換スイッチ13の切り換えを自動的に
行なっているが、この切り換えを手動によって行なうよ
うにしてもよい。
か否かによって切換スイッチ13の切り換えを自動的に
行なっているが、この切り換えを手動によって行なうよ
うにしてもよい。
[発明の効果]
以上説明したように本発明によれば、上部旋回体の作業
機の向いている方向の傾斜角およびブーム角、アーム角
が変化してもバケット絶対角を一定に保つことができる
。したがって、例えば傾斜地において旋回する場合ある
いは傾斜地を走行する場合に、オペレータがバケット操
作をしなくても荷こぼれが生じないようにすることがで
き、オペレータのバケット操作に対する負担が激減する
。
機の向いている方向の傾斜角およびブーム角、アーム角
が変化してもバケット絶対角を一定に保つことができる
。したがって、例えば傾斜地において旋回する場合ある
いは傾斜地を走行する場合に、オペレータがバケット操
作をしなくても荷こぼれが生じないようにすることがで
き、オペレータのバケット操作に対する負担が激減する
。
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
本発明を説明するために用いたパワーショベルの作業機
等の各部の角度を示す図、第3図(a)および(b)は
それぞれ従来の問題点を説明するために用いたパワーシ
ョベルの概略図である。 1・・・ブーム、2・・・アーム、3・・・バケット、
4・・・上部旋回体、5・・・バケットシリンダ、10
・・・電気レバー、11・・・積分器、12・・・速度
指令零検出回路、13・・・切換スイッチ、14・・・
微分器、15・・・ラッチ回路、16・・・傾斜角検出
器、17・・・ブーム角検出器、18・・・アーム角検
出器、19・・・バケット角検出器、20.22・・・
加算器、24・・・補償器、25・・・流量制御弁。 第2図 と l:フ゛−ム a:7−ム角2: ア
ーム β:7−ム角B:アーム7−ば
ン ρ: ハ゛ケ1.ト季邑吋角C:ハ゛°ケ
、、ト7−トピシ
本発明を説明するために用いたパワーショベルの作業機
等の各部の角度を示す図、第3図(a)および(b)は
それぞれ従来の問題点を説明するために用いたパワーシ
ョベルの概略図である。 1・・・ブーム、2・・・アーム、3・・・バケット、
4・・・上部旋回体、5・・・バケットシリンダ、10
・・・電気レバー、11・・・積分器、12・・・速度
指令零検出回路、13・・・切換スイッチ、14・・・
微分器、15・・・ラッチ回路、16・・・傾斜角検出
器、17・・・ブーム角検出器、18・・・アーム角検
出器、19・・・バケット角検出器、20.22・・・
加算器、24・・・補償器、25・・・流量制御弁。 第2図 と l:フ゛−ム a:7−ム角2: ア
ーム β:7−ム角B:アーム7−ば
ン ρ: ハ゛ケ1.ト季邑吋角C:ハ゛°ケ
、、ト7−トピシ
Claims (3)
- (1)絶対座標におけるバケット絶対角を指示するため
のバケット絶対角指示手段と、ブーム角、アーム角およ
びバケット角をそれぞれ検出する角度検出手段と、車体
上部旋回体の作業機の向いている方向の傾斜角を検出す
る傾斜角検出手段と、前記角度検出手段によって検出し
たブーム角、アーム角およびバケット角と前記傾斜角検
出手段によって検出した傾斜角とに基づいて算出される
バケット絶対角が前記バケット絶対角指示手段によって
指示されたバケット絶対角と一致するようにバケットシ
リンダへの圧油供給流量を制御する制御手段とを具えた
パワーショベルのバケット角度制御装置。 - (2)前記バケット絶対角指示手段は、バケット絶対角
一定制御を指令する手段と、この指令手段によってバケ
ット絶対角一定制御が指令された時点に前記角度検出手
段および前記傾斜角検出手段が検出したブーム角、アー
ム角、バケット角および傾斜角に基づいて目標とするバ
ケット絶対角を求める手段とからなる特許請求の範囲第
(1)項記載のパワーショベルのバケット角度制御装置
。 - (3)前記バケット絶対角一定制御を指令する手段は、
バケット回動速度を指令する操作レバーの出力信号を受
入し、この信号がバケット回動速度0となるとき指令信
号を出力するものである特許請求の範囲第(2)項記載
のパワーショベルのバケット角度制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60224383A JPH083187B2 (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | パワ−シヨベルのバケツト角度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60224383A JPH083187B2 (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | パワ−シヨベルのバケツト角度制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6282128A true JPS6282128A (ja) | 1987-04-15 |
JPH083187B2 JPH083187B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=16812886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60224383A Expired - Lifetime JPH083187B2 (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | パワ−シヨベルのバケツト角度制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH083187B2 (ja) |
Cited By (7)
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---|---|---|---|---|
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US4941104A (en) * | 1987-04-27 | 1990-07-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Numerical control apparatus for controlling a threading operation |
JPH0610446A (ja) * | 1992-06-23 | 1994-01-18 | Japan Raifu Kk | 連続型スペーサー及び連続型スペーサー用成形品の製 法 |
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WO2017038772A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル |
CN107299653A (zh) * | 2016-04-15 | 2017-10-27 | 哈尼斯菲格技术公司 | 自动倾斜控制 |
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 |
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JPS60133126A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | ロ−デイングシヨベルのバケツト角制御方法 |
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-
1985
- 1985-10-08 JP JP60224383A patent/JPH083187B2/ja not_active Expired - Lifetime
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