JPH01278621A - Digging force control device of excavator - Google Patents
Digging force control device of excavatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、クローラクレーン、トラッククレーン等の
移動式クレーンに垂下された掘削装置の制御装置におい
て、土質の変化に対応して掘削速度が自動的に調整され
るようにした掘削力制御装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention is a control device for an excavation rig suspended from a mobile crane such as a crawler crane or a truck crane, in which the excavation speed is automatically adjusted in response to changes in soil quality. The present invention relates to an excavation force control device that is adjusted according to the excavation force.
［従来の技術］
移動式クレーンの上部旋回体前部に俯仰可能なブームを
備え、該ブーム先端より掘削装置を垂下し、該掘削装置
を支持するロープを巻き取るウィンチ機構をを有するも
のとしては、連続壁掘削機、アースドリル等が公知であ
り、これらは何れもパケット乃至ケリーバの自重を利用
して掘削するものである。[Prior Art] A mobile crane is equipped with a boom that can be lifted up and down at the front of the upper revolving body, and has a winch mechanism that hangs an excavation device from the tip of the boom and winds up a rope that supports the excavation device. , a continuous wall excavator, an earth drill, etc. are known, and all of these excavate by utilizing the weight of the packet or kelly bar.
［発明が解決しようとする課題］
これらの掘削機において、掘削装置の貫入力を制御しよ
うとする場合、一般に、掘削装置を支持する力（実荷重
）と掘削装置の総重量との差を貫入力として制御してい
るが、作業現場の土質によって掘削装置と壁面との間の
摩擦力にバラツキがあり、また掘削装置の内部に停留す
る土の比重も変化するため、再現性および精度に問題が
残り、一方、掘削速度を制御しようとする場合、土質の
変化に対応することが困難で、効率が劣ることがある。[Problems to be Solved by the Invention] In these excavators, when trying to control the penetration force of the excavation rig, it is generally necessary to Although it is controlled as an input, the frictional force between the excavation equipment and the wall surface varies depending on the soil quality at the work site, and the specific gravity of the soil that remains inside the excavation equipment also changes, causing problems with reproducibility and accuracy. On the other hand, when trying to control the excavation speed, it is difficult to respond to changes in soil quality and efficiency may be poor.
例えば、速度−量制御のとき、軟質地盤に遭遇しても相
変わらず速度一定のため、掘削能力に余裕が生じても掘
削装置の降下速度は変わらないので効率は低下するとい
う問題点がある。For example, in the case of speed-volume control, even if soft ground is encountered, the speed remains constant, so even if there is a margin in the excavation capacity, the descending speed of the excavator remains the same, resulting in a decrease in efficiency.
この発明は′、上記問題点を解決することを課題とする
ものである。The object of this invention is to solve the above problems.
［課題を解決するための手段］
この発明は、上記課題解決の手段を提供するものであっ
て、クローラクレーン等の巻上ロープによって懸吊され
た掘削装置に掘削負荷を検出する負荷電流検出器を備え
、該検出器によって検出される掘削負荷を、制御用コン
ピュータにフィードバックして予め設定した設定値と比
較し、検出された掘削負荷が設定値より大なるときは掘
削装置の巻下速度を緩め、小なるときは掘削装置の巻下
速度を早めるよう制御するようにした掘削機の掘削力制
御装置を発明要旨とするものである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides means for solving the above problems, and provides a load current detector for detecting an excavation load on an excavation device suspended by a hoisting rope such as a crawler crane. The excavation load detected by the detector is fed back to the control computer and compared with a preset value, and when the detected excavation load is greater than the set value, the lowering speed of the excavation equipment is adjusted. The gist of the invention is an excavation force control device for an excavator that controls the lowering speed of the excavator to be faster when the lowering speed of the excavator is loosened.
［実施例］ 以下本発明の実施例を図を用いて説明する。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図中３は移動式クレーンの上部旋回体の前部に俯仰動可
能に枢着さたブーム、８は同じく上部旋回体の後端寄り
装着されたマストである。In the figure, numeral 3 denotes a boom pivotably mounted on the front part of the revolving upper body of the mobile crane so that it can be raised and lowered, and numeral 8 denotes a mast similarly mounted near the rear end of the revolving upper body.
９は巻上ウィンチであって、その巻上ドラム９ａから繰
り出された巻上ロープはブーム３の先端を経て掘削装置
１５を懸吊している。9 is a hoisting winch, and a hoisting rope let out from the hoisting drum 9a suspends the excavating device 15 through the tip of the boom 3.
掘削装置１５には、掘削負荷を検出する負荷電流検出器
４２（例えば、ドラムカッタの駆動モータの負荷電流を
検出する検出器）が備えられ、該検出器４２は制御用コ
ンピュータ３６に接続されている。The excavation equipment 15 is equipped with a load current detector 42 that detects the excavation load (for example, a detector that detects the load current of the drive motor of a drum cutter), and the detector 42 is connected to the control computer 36. There is.
エンジン１６の回転はトルクコンバータ】７を介してス
プロケット１９に伝達され、更に、チェーン２０．スズ
ロケット２１．減速装置２２を介して巻下クラッチ９ｂ
あるいは巻下クララチリＣに伝達される。The rotation of the engine 16 is transmitted to the sprocket 19 via the torque converter 7, and is further transmitted to the sprocket 19 by the chain 20. Tin rocket 21. Lowering clutch 9b via reduction gear 22
Alternatively, it is transmitted to the lower Clara Chiri C.
巻上ウィンチ９のウィンチドラム９．、Ｌは、巻上クラ
ッチ９ｂあるいは巻下クラッチ９ｃのＯＮ。Winch drum of hoisting winch 9 9. , L is ON of the hoisting clutch 9b or the hoisting clutch 9c.
ＯＦＦにより正逆回転およびフリーを可能にし、巻上ク
ラッチ９ｂ、巻下クラッチ９ｃは、操作レバー２３によ
ってＯＮ、ＯＦＦ操作される。またウィンチドラム９ａ
にはフーＩ−ペダル２４によって人為的゛に制動される
バンドブレーキ２５が装着されている。The hoisting clutch 9b and the hoisting clutch 9c are turned ON and OFF by the operation lever 23, and the hoisting clutch 9b and the hoisting clutch 9c are turned OFF to enable forward and reverse rotation and free rotation. Also, winch drum 9a
A band brake 25 which is artificially braked by a foot I-pedal 24 is attached to the vehicle.
更に、エンジン１６とトルクコンバータ１７の間にはギ
ヤ２６が設けられ、該ギヤ２６に噛み合うギヤ２７によ
り油圧ポンプ２８を駆動させている。この油圧ポンプ２
８は、管路２９により電油変換弁３０の入力ボートに連
通され、該電油変換弁３０の出力ボートは、トルクコン
バータ１７とスズロケ・シト１９の間に設けられた多板
ブレーキ１８のブレーキシリンダ３２に管路３１により
連通されている。Furthermore, a gear 26 is provided between the engine 16 and the torque converter 17, and a hydraulic pump 28 is driven by a gear 27 meshing with the gear 26. This hydraulic pump 2
8 is connected to the input port of the electro-hydraulic conversion valve 30 through a pipe 29, and the output port of the electro-hydraulic conversion valve 30 is connected to the brake of the multi-disc brake 18 provided between the torque converter 17 and the suspension rack seat 19. It is connected to the cylinder 32 through a conduit 31 .
ブレーキシリンダ３２は、作用する油圧の大きさによっ
て多板ブレーキ１８の固定ディスクと可動ライニングの
圧接力を変えることが可能であり、油圧ポンプ２８とブ
レーキシリンダ３２の間に設けられた電油変換弁３０に
よってブレーキシリンダ３２に供給される油圧が制御さ
れる。The brake cylinder 32 can change the pressing force between the fixed disc and the movable lining of the multi-disc brake 18 depending on the magnitude of the applied hydraulic pressure, and is equipped with an electro-hydraulic conversion valve provided between the hydraulic pump 28 and the brake cylinder 32. 30 controls the hydraulic pressure supplied to the brake cylinder 32.
電池変換弁３０は、電気信号により圧力制御を行うバル
ブであって、電気信号を送るコントロールユニット３３
と連通され、該コントロールユニット３３は、手動・自
動モード切替器３４を介して、コントローラ３５および
制御用コンピュータ３６に接続されている。コンＩ−ロ
ーラ３５には、電圧を任意に５Ｊ整できるダイヤル３５
ａが付いている。The battery conversion valve 30 is a valve that performs pressure control using electric signals, and is connected to a control unit 33 that sends electric signals.
The control unit 33 is connected to a controller 35 and a control computer 36 via a manual/automatic mode switch 34. The controller I-roller 35 has a dial 35 that allows you to adjust the voltage by 5J as desired.
It has an a.
前記制御用コンピュータ３６には堀割負荷設定器３９１
表、示パネル４０．設定スイッチ４１が接続されている
。The control computer 36 includes a trench load setting device 391.
Table, display panel 40. A setting switch 41 is connected.
掘削負荷設定器３９において設定した掘削負荷は、表示
パネル・１０に表示されると共に、電油変換弁３０に送
られる電気信号としてコントローラ３５からの信号と手
動・自動モード切替器３４により択一的に選択される。The excavation load set in the excavation load setting device 39 is displayed on the display panel 10 and can be selectively selected by the signal from the controller 35 and the manual/automatic mode switch 34 as an electric signal sent to the electro-hydraulic conversion valve 30. selected.
［作用］
上記実施例を参照しつつ本発明の作用について説明する
。[Operation] The operation of the present invention will be explained with reference to the above embodiments.
先ず、掘削負荷設定器３９により最適掘削負荷を設定し
、設定スイッチ４１によりセットする。First, the optimum excavation load is set using the excavation load setting device 39, and then set using the setting switch 41.
また、コントローラ３５のダイヤル３５ａを回して動力
伝達系に与える制動力を設定する。その場合、ダイヤル
３５ａを一杯に回して最大制動力が得られ、最小に絞っ
て制動力はゼロになるように設定されている。Further, the dial 35a of the controller 35 is turned to set the braking force to be applied to the power transmission system. In that case, the setting is such that the dial 35a is turned fully to obtain the maximum braking force, and by turning the dial 35a to the minimum, the braking force becomes zero.
巻旧ドラム９ａからロープを繰り出して掘削装置１５を
巻きするし、掘削装置１５が着底して掘削作業が開始さ
れたら、手動・自動モード切替器３４を自動側に切り替
える。すると、電油変換弁３０には制御用コンピュータ
３６からの信号がコン１−ロールユニット３３を介して
伝わり動力伝達系（ウィンチ系）にブレーキ力の制御指
令を与えることができる。A rope is let out from the winding drum 9a to wind the excavating device 15, and when the excavating device 15 reaches the bottom and excavation work is started, the manual/automatic mode switch 34 is switched to the automatic side. Then, a signal from the control computer 36 is transmitted to the electro-hydraulic conversion valve 30 via the control unit 33, and a brake force control command can be given to the power transmission system (winch system).
このブレーキ力制御指令は、次のようにして与えられる
。This brake force control command is given as follows.
掘削装置１５に備えられた掘削負荷電流検出器パ１２で
検出された負荷電流（例えば、ドラムカッタの負荷電流
）は制御用コンピュータ３６にフィードバックされ、こ
εで、掘削負荷設定器３９によって設定された設定値と
比較され、掘削負荷が設定値よりも小さいときは、ブレ
ーキ力を緩めるような指令値がコントロールユニット３
３から電油変換弁３０に出力され、ブレーキ力を緩め掘
削装置１５の降下速度を早くする。The load current (for example, the load current of a drum cutter) detected by the excavation load current detector 12 provided in the excavation rig 15 is fed back to the control computer 36, where it is set by the excavation load setting device 39. When the excavation load is smaller than the set value, a command value to loosen the brake force is sent to the control unit 3.
3 to the electro-hydraulic conversion valve 30 to loosen the brake force and increase the descending speed of the drilling rig 15.
一方、逆に検出負荷が設定値より大きい場合には、ブレ
ーキ力を増すように指令値が出力され、掘削装置１５の
降下速度を遅くする。On the other hand, if the detected load is larger than the set value, a command value is output to increase the braking force, and the descending speed of the excavation rig 15 is slowed down.
このように、掘削負荷電流検出器４２からフィードバッ
クされる検出負荷を設定値と比較し、常に掘削負荷が設
定値と等しくなるように、掘削装置１５の降下速度を自
動制御するものである。In this way, the detected load fed back from the excavation load current detector 42 is compared with the set value, and the lowering speed of the excavation rig 15 is automatically controlled so that the excavation load is always equal to the set value.
これにより、土質の変化に拘らず一定の掘削力が精度よ
く得られ、例えば、設定値を一定にしておけば、軟質地
盤で掘削抵抗が小さいときは早い掘削、硬質地盤で掘削
抵抗が大きいときは緩やかな掘削速度で掘削作業が行わ
れ、掘削効率と精度を共に向上させることができる。As a result, a constant excavation force can be obtained with high precision regardless of changes in soil quality. For example, if the set value is kept constant, excavation will be faster when the excavation resistance is low in soft ground, or faster when the excavation resistance is large in hard ground. The excavation work is performed at a slow excavation speed, which can improve both excavation efficiency and accuracy.
［効果］
本発明によれば、掘削装置１５に掘削負荷を検出する負
荷電流検出器４２を備え、該検出器４２によって検出さ
れる掘削負荷を、制御用コンピュータ３６にフィードバ
ックして予め設定した設定値と比較し、検出された掘削
負荷が設定値より大なるときは掘削装置の巻下速度を緩
め、小なるときは掘削装置の巻下速度を早めるよう制御
するようにしたことにより、作業現場の土質によって掘
削装置と壁面との間の摩擦力にバラツキがあっても、ま
た、掘削装置の内部に停留する土の比重に変化があって
も、精度よく掘削力を制御することができ、また、土質
の変化に対応して一定の掘削力を得ることができ、掘削
効率と精度を共に向上させることができる効果がある。[Effect] According to the present invention, the excavation rig 15 is equipped with the load current detector 42 that detects the excavation load, and the excavation load detected by the detector 42 is fed back to the control computer 36 to adjust the preset settings. When the detected excavation load is greater than the set value, the lowering speed of the excavating rig is slowed down, and when it is smaller than the set value, the lowering speed of the excavating rig is accelerated. Even if there are variations in the frictional force between the excavation equipment and the wall surface depending on the soil quality, or even if there are changes in the specific gravity of the soil that remains inside the excavation equipment, the excavation force can be controlled with precision. In addition, it is possible to obtain a constant digging force in response to changes in soil quality, which has the effect of improving both excavation efficiency and accuracy.
【図面の簡単な説明】 図面は本発明に係る掘削力制御装置の説明図である。 ３：ブーム ９：巻上ウィンチ ′）ａ：ウィンチドラム ９ｂ二巻上クラッチ ９Ｃ：巻下クラッチ １５：掘削装置 １８：多板ブレーキ ２８：油圧ポンプ ３０：電池変換弁 ３２ニブレーキシリンダ ３３：コントロールユニツＩ・ ３４：手動・自動モード切替器 ３５：コントローラ ３６：制御用コンピュータ ３９：掘削負荷設定器 ４Ｃ二表示バ本ル ４１：設定スイッチ ４２：掘削負荷電流検出器[Brief explanation of the drawing] The drawing is an explanatory diagram of an excavation force control device according to the present invention. 3: Boom 9: Hoisting winch ’) a: Winch drum 9b double winding clutch 9C: Lowering clutch 15: Drilling equipment 18: Multi-disc brake 28: Hydraulic pump 30: Battery conversion valve 32 brake cylinder 33: Control unit I・ 34: Manual/automatic mode switch 35: Controller 36: Control computer 39: Excavation load setting device 4C2 display bar 41: Setting switch 42: Excavation load current detector
Claims (1)
た掘削装置に掘削負荷を検出する負荷電流検出器を備え
、該検出器によつて検出される掘削負荷を、制御用コン
ピュータにフィードバックして予め設定した設定値と比
較し、検出された掘削負荷が設定値より大なるときは掘
削装置の巻下速度を緩め、小なるときは掘削装置の巻下
速度を早めるよう制御することを特徴とする掘削機の掘
削力制御装置1) An excavation device suspended by a hoisting rope such as a crawler crane is equipped with a load current detector for detecting the excavation load, and the excavation load detected by the detector is fed back to the control computer. When the detected excavation load is greater than the set value, the lowering speed of the excavation rig is slowed down, and when it is smaller than the set value, the lowering speed of the excavation rig is accelerated. Excavation force control device for excavators
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10386288A JPH01278621A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Digging force control device of excavator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10386288A JPH01278621A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Digging force control device of excavator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278621A true JPH01278621A (en) | 1989-11-09 |
| JPH0380217B2 JPH0380217B2 (en) | 1991-12-24 |
Family
ID=14365260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10386288A Granted JPH01278621A (en) | 1988-04-28 | 1988-04-28 | Digging force control device of excavator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01278621A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016009040A1 (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Terex Mhps Gmbh | Fill degree control for a bulk material gripper of a crane |
| CN108050970A (en) * | 2018-01-29 | 2018-05-18 | 上海应用技术大学 | A kind of crane brake downslide amount detection method and device |
| CN108394813A (en) * | 2018-03-28 | 2018-08-14 | 上海应用技术大学 | Crane brake downslide amount detection systems and method |
-
1988
- 1988-04-28 JP JP10386288A patent/JPH01278621A/en active Granted
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| US10611606B2 (en) | 2014-07-17 | 2020-04-07 | Konecranes Global Corporation | Fill degree control for a bulk material gripper of a crane |
| CN108050970A (en) * | 2018-01-29 | 2018-05-18 | 上海应用技术大学 | A kind of crane brake downslide amount detection method and device |
| CN108394813A (en) * | 2018-03-28 | 2018-08-14 | 上海应用技术大学 | Crane brake downslide amount detection systems and method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0380217B2 (en) | 1991-12-24 |
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