JPH0213600A - ウインチの自動定速度制御装置 - Google Patents
ウインチの自動定速度制御装置Info
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- JPH0213600A JPH0213600A JP16476588A JP16476588A JPH0213600A JP H0213600 A JPH0213600 A JP H0213600A JP 16476588 A JP16476588 A JP 16476588A JP 16476588 A JP16476588 A JP 16476588A JP H0213600 A JPH0213600 A JP H0213600A
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 4
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims 1
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (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】
A、産業上の利用分野
本発明は、ウィンチの自動定速度制御装置に関する。
B、従来の技術
パイルドライバやクレーン等にオーガユニッ1〜を装着
して地盤改良工事を行う場合、薬液注入速度とオーガユ
ニットの巻上・巻下速度とを低速域でマツチングさせる
必要がある。このような作業で=3− は従来、機械本体に備えた油圧式超微速制御装置により
超低速操作を行っていた。
して地盤改良工事を行う場合、薬液注入速度とオーガユ
ニットの巻上・巻下速度とを低速域でマツチングさせる
必要がある。このような作業で=3− は従来、機械本体に備えた油圧式超微速制御装置により
超低速操作を行っていた。
しかしながら、この従来の超微速制御装置ではロープ速
度を何らフィー1−バッグしていないから、油圧大巻」
ニラインチの1へラム巻層の変化によってロープ速度が
変化する。このため、別に設置したロープの速度メータ
を見ながら操縦者がエンジンアクセルレバ−を操作する
ことにより逐次エンジン回転数を制御して油圧ポンプの
回転数を増減し、油圧ポンプ吐出量の制御により巻上ウ
ィンチの回転速度を調整してロープの一定速制御を行っ
ている。したがって、操作が煩雑で一定速度を保持する
のが難しい。
度を何らフィー1−バッグしていないから、油圧大巻」
ニラインチの1へラム巻層の変化によってロープ速度が
変化する。このため、別に設置したロープの速度メータ
を見ながら操縦者がエンジンアクセルレバ−を操作する
ことにより逐次エンジン回転数を制御して油圧ポンプの
回転数を増減し、油圧ポンプ吐出量の制御により巻上ウ
ィンチの回転速度を調整してロープの一定速制御を行っ
ている。したがって、操作が煩雑で一定速度を保持する
のが難しい。
このため、従来は第6図に示す定速制御装置が用いられ
ている。この制御装置では、施工速度Voを設定器51
で設定し、巻上ロープ速度■を速度検出器61で検出す
る。自動定速度制御装置50は、設定器51て設定され
た施工速度■0と速度検出器61で検出された巻上ロー
プ速度■との偏差Vo−V (−△■)を加算点52で
演算し、その偏差△■に係数器53で係数Kを掛けてK
・△■を得る。このK・△■は積分器54に入力され前
回の制御値Pに加算されて新たな制御値Pが得られる。
ている。この制御装置では、施工速度Voを設定器51
で設定し、巻上ロープ速度■を速度検出器61で検出す
る。自動定速度制御装置50は、設定器51て設定され
た施工速度■0と速度検出器61で検出された巻上ロー
プ速度■との偏差Vo−V (−△■)を加算点52で
演算し、その偏差△■に係数器53で係数Kを掛けてK
・△■を得る。このK・△■は積分器54に入力され前
回の制御値Pに加算されて新たな制御値Pが得られる。
この制御値Pは電磁比例減圧弁16に入力される。この
電磁比例減圧弁16は、油圧ポンプ1のレギュレータ1
aへ導く圧力を調整するもので、入力される制御値Pに
応じた圧力がレギュレータ1aに加えられる。これによ
り、油圧ポンプ1の吐き出し容積が制御され、油圧ポン
プ1の吐出流量が調整されて油圧ウィンチの回転速度が
所定値に保たれる。
電磁比例減圧弁16は、油圧ポンプ1のレギュレータ1
aへ導く圧力を調整するもので、入力される制御値Pに
応じた圧力がレギュレータ1aに加えられる。これによ
り、油圧ポンプ1の吐き出し容積が制御され、油圧ポン
プ1の吐出流量が調整されて油圧ウィンチの回転速度が
所定値に保たれる。
C1発明が解決しようとする問題点
この方式による自動定速制御は、制御開始時あるいは巻
上ロープの乱巻やエンジン回転数の変動等による外乱発
生時に速度変動が生じた場合、速度偏差(上述の△V)
が大きいため、設定した施工速度■0に収束するまでの
応答が非常に遅く、速度のハンチングもおきやすい。
上ロープの乱巻やエンジン回転数の変動等による外乱発
生時に速度変動が生じた場合、速度偏差(上述の△V)
が大きいため、設定した施工速度■0に収束するまでの
応答が非常に遅く、速度のハンチングもおきやすい。
また、この自動定速度制御装置は、硬質地盤等のオーガ
作業にも超低速度の自動定速度制御装置として使用され
ることかあるが、その場合、オーカニニットの繰り出し
速度と掘進速度とが合致せず、オーガの吊りロープが緩
みオーガか浮いた状態になることがある。このとき吊り
ロープが緩んでくると検出速度が実際よりも小さな値も
しくは零を示し、自動定速度制御装置による速度偏差が
正となり増速の指令値を出力する。このため、ますます
オーガユニッ1−の繰り出し速度が増速されてしまい、
超低速度定速制御にならないばかりか、ウィンチドラム
が乱巻してしまう。
作業にも超低速度の自動定速度制御装置として使用され
ることかあるが、その場合、オーカニニットの繰り出し
速度と掘進速度とが合致せず、オーガの吊りロープが緩
みオーガか浮いた状態になることがある。このとき吊り
ロープが緩んでくると検出速度が実際よりも小さな値も
しくは零を示し、自動定速度制御装置による速度偏差が
正となり増速の指令値を出力する。このため、ますます
オーガユニッ1−の繰り出し速度が増速されてしまい、
超低速度定速制御にならないばかりか、ウィンチドラム
が乱巻してしまう。
さらに、以上説明した自動定速度制御装置ではエンジン
回転数の自動制御をしていないから、エンジン回転数の
設定を誤ると、制御域の必要な吐出量が油圧ポンプから
得られず、全く制御が不可能となるおそれもある。
回転数の自動制御をしていないから、エンジン回転数の
設定を誤ると、制御域の必要な吐出量が油圧ポンプから
得られず、全く制御が不可能となるおそれもある。
本発明の目的は、このような種々の問題点を解決したウ
ィンチの自動定速度制御装置を提供することにある。
ィンチの自動定速度制御装置を提供することにある。
D1問題点を解決するための手段
本発明に係るウィンチの自動定速度制御装置は、作業機
械本体に搭載されたウィンチで吊り上げられる作業アタ
ッチメントの巻上/巻下げ速度を自動定速度制御するも
のであり、その基本構成は、作業アタッチメントの巻上
/巻下げ速度を設定する速度設定器と、作業アタッチメ
ントの巻上/巻下げ速度を検出する速度検出器と、設定
された速度と実速度との偏差をとる偏差器とを備え、こ
の偏差に基づいて巻上/巻下げ速度を制御する速度制御
値を出力するものである。
械本体に搭載されたウィンチで吊り上げられる作業アタ
ッチメントの巻上/巻下げ速度を自動定速度制御するも
のであり、その基本構成は、作業アタッチメントの巻上
/巻下げ速度を設定する速度設定器と、作業アタッチメ
ントの巻上/巻下げ速度を検出する速度検出器と、設定
された速度と実速度との偏差をとる偏差器とを備え、こ
の偏差に基づいて巻上/巻下げ速度を制御する速度制御
値を出力するものである。
そして請求項1の発明は、このような基本構成に加えて
、設定された速度に応じた初期制御値を発生する初期制
御値発生手段と、設定された速度に応じたフィードバッ
クゲインを発生するフィードバックゲイン発生手段と、
偏差とフィードバックゲインとの積をとる乗算器と、そ
の積の積分値をとる積分器と、初期制御値と積分値とを
加算して速度制御値を発生する加算器とを具備する。
、設定された速度に応じた初期制御値を発生する初期制
御値発生手段と、設定された速度に応じたフィードバッ
クゲインを発生するフィードバックゲイン発生手段と、
偏差とフィードバックゲインとの積をとる乗算器と、そ
の積の積分値をとる積分器と、初期制御値と積分値とを
加算して速度制御値を発生する加算器とを具備する。
また請求項2の発明は、上記基本構成に加えて、ウィン
チの吊り上げ荷重を検出する荷重検出器と、作業アタッ
チメントによる掘削反力を検出する反力検出手段と、実
速度が略零に近い基準速度より遅いことを判定する速度
判定手段と、吊り上げ荷重が略零に近い基準吊り上げ荷
重より小さいことを判定する吊」二荷重判定手段と、掘
削反力が所定値よりも大きいことを判定する反力判定手
段と、これらの3つの判定手段がそれぞれ各条件を判定
するときにウィンチを停止する停止手段とを具備する。
チの吊り上げ荷重を検出する荷重検出器と、作業アタッ
チメントによる掘削反力を検出する反力検出手段と、実
速度が略零に近い基準速度より遅いことを判定する速度
判定手段と、吊り上げ荷重が略零に近い基準吊り上げ荷
重より小さいことを判定する吊」二荷重判定手段と、掘
削反力が所定値よりも大きいことを判定する反力判定手
段と、これらの3つの判定手段がそれぞれ各条件を判定
するときにウィンチを停止する停止手段とを具備する。
また請求項3の発明では、上記基本構成のウィンチが油
圧ウィンチである。この油圧ウィンチは、エンジンに駆
動される可変容量膨油圧ポンプと、この可変容量膨油圧
ポンプからの圧油で駆動されウィンチを駆動する油圧モ
ータとから成り、このウィンチの速度制御は、設定速度
と実速度の偏差に基づいて可変容量膨油圧ポンプの押除
は容積を制御し該油圧ポンプの吐出量を調節することに
より行なわれる。この構成に加えて、請求項3の発明は
、速度制御値が予め定めた上下限値に達することをそれ
ぞれ検出して上限値信号および下限値信号を出力する上
下限値検出手段と、上下限短信号の各出力にそれぞれ応
答してエンジン回転数を増減すべき旨の警報をそれぞれ
発する警報手段とを具備する。
圧ウィンチである。この油圧ウィンチは、エンジンに駆
動される可変容量膨油圧ポンプと、この可変容量膨油圧
ポンプからの圧油で駆動されウィンチを駆動する油圧モ
ータとから成り、このウィンチの速度制御は、設定速度
と実速度の偏差に基づいて可変容量膨油圧ポンプの押除
は容積を制御し該油圧ポンプの吐出量を調節することに
より行なわれる。この構成に加えて、請求項3の発明は
、速度制御値が予め定めた上下限値に達することをそれ
ぞれ検出して上限値信号および下限値信号を出力する上
下限値検出手段と、上下限短信号の各出力にそれぞれ応
答してエンジン回転数を増減すべき旨の警報をそれぞれ
発する警報手段とを具備する。
E0作用
一請求項1の発明−
初期制御値発生手段が設定された速度に応じた初期制御
値を発生する。この初期制御値は、加算器で積分器の出
力と加算されて速度制御値を形成する。制御開始時は積
分値が零であるが、初期制御値に従って速度制御値が形
成されるので、ウィンチは迅速に計画した施工速度で駆
動される。また、作業中は、設定速度と実速度との偏差
がとられるとともに、設定された速度に応じたフィード
バックゲインとこの偏差とが乗算されてその積が積分さ
れ、さらに初期制御値と積分値とを加算して速度制御値
が発生するので、外乱によって実速度が大きく変動して
も、設定速度に応じた値をとるフィードバックゲインに
より、実速度が迅速に設定速度に収束する。
値を発生する。この初期制御値は、加算器で積分器の出
力と加算されて速度制御値を形成する。制御開始時は積
分値が零であるが、初期制御値に従って速度制御値が形
成されるので、ウィンチは迅速に計画した施工速度で駆
動される。また、作業中は、設定速度と実速度との偏差
がとられるとともに、設定された速度に応じたフィード
バックゲインとこの偏差とが乗算されてその積が積分さ
れ、さらに初期制御値と積分値とを加算して速度制御値
が発生するので、外乱によって実速度が大きく変動して
も、設定速度に応じた値をとるフィードバックゲインに
より、実速度が迅速に設定速度に収束する。
一請求項2の発明−
実速度が略零に近い基準速度より遅いこと、吊り上げ荷
重が略零に近い基準吊り上げ荷重より小さいこと、およ
び掘削反力が所定値よりも大きいことが各判定手段で判
定されると、停止手段がウィンチを停止するので、作業
アタッチメンI・が浮き上がって制御不能になったり、
乱巻を生ずるのが防止される。
重が略零に近い基準吊り上げ荷重より小さいこと、およ
び掘削反力が所定値よりも大きいことが各判定手段で判
定されると、停止手段がウィンチを停止するので、作業
アタッチメンI・が浮き上がって制御不能になったり、
乱巻を生ずるのが防止される。
一請求項3の発明−
設定速度と実速度との偏差に基づいて可変容量形油圧ポ
ンプの押除は容積を制御し該油圧ポンプの吐出量を調節
することにより油圧ウィンチが速度制御される。そして
、偏差器に基づいて算出される速度制御値が予め定めた
上下限値しこ達したことがそれぞれ検出されると、エン
ジン回転数を増大する旨の警報あるいは低減する旨の警
報が警報手段から発せられる。この警報によって、作業
者がエンジン回転数を増減すれば速度制御が可能となる
。
ンプの押除は容積を制御し該油圧ポンプの吐出量を調節
することにより油圧ウィンチが速度制御される。そして
、偏差器に基づいて算出される速度制御値が予め定めた
上下限値しこ達したことがそれぞれ検出されると、エン
ジン回転数を増大する旨の警報あるいは低減する旨の警
報が警報手段から発せられる。この警報によって、作業
者がエンジン回転数を増減すれば速度制御が可能となる
。
F、実施例
一第1の実施例−
第1図および第2図に基づいて第1の実施例について説
明する。
明する。
まず、巻上ウィンチ油圧回路について第2図により説明
する。第2図において、1は図示しないエンジンにより
駆動される可変容量形油圧ポンプ(以下、単に油圧ポン
プ)で、油圧ポンプ]の吐出側には、その吐出油を切換
制御する方向切換弁2と回路圧力を設定するリリーフ弁
3とが設けられている。方向切換弁2は巻」二相油圧モ
ータ4に連通された管路5,6に接続され、管路5,6
にはカウンタバランス弁7が設置されている。方向切換
弁2のパイロットポート2a、2bには、パイロット油
圧ポンプ8の吐出圧を調整するパイロット弁11の操作
量に応じた2次圧力が管路9゜10を介して供給され、
その供給圧力により方向切換弁2が切換え制御されて油
圧モータ4への圧油の方向と流量とが制御される。また
パイロット弁11の出力圧はシャトル弁12を介して管
路13に導かれ、この管路13に設けた電磁切換弁14
を介して油圧ポンプ1のレギュレータ1aにも供給可能
となっている。
する。第2図において、1は図示しないエンジンにより
駆動される可変容量形油圧ポンプ(以下、単に油圧ポン
プ)で、油圧ポンプ]の吐出側には、その吐出油を切換
制御する方向切換弁2と回路圧力を設定するリリーフ弁
3とが設けられている。方向切換弁2は巻」二相油圧モ
ータ4に連通された管路5,6に接続され、管路5,6
にはカウンタバランス弁7が設置されている。方向切換
弁2のパイロットポート2a、2bには、パイロット油
圧ポンプ8の吐出圧を調整するパイロット弁11の操作
量に応じた2次圧力が管路9゜10を介して供給され、
その供給圧力により方向切換弁2が切換え制御されて油
圧モータ4への圧油の方向と流量とが制御される。また
パイロット弁11の出力圧はシャトル弁12を介して管
路13に導かれ、この管路13に設けた電磁切換弁14
を介して油圧ポンプ1のレギュレータ1aにも供給可能
となっている。
またこのレギュレータ1aには、パイロット油圧ポンプ
8の吐出油が、電磁比例減圧弁15.管路16および電
磁切換弁14を介して供給可能になっている。この電磁
比例減圧弁15は、自動定速制御装置30からの指令信
号により駆動され、その出力圧が調整される。すなわち
、電磁切換弁14は、スイッチ17のオンによりイ位置
に切換ねり、スイッチ17のオフにより口位置に切換ね
る。イ位置では、電磁比例減圧弁15の出力圧がレギュ
レータ1aに、口位置では、パイロット弁11の出力圧
がレギュレータ1aに供給される。
8の吐出油が、電磁比例減圧弁15.管路16および電
磁切換弁14を介して供給可能になっている。この電磁
比例減圧弁15は、自動定速制御装置30からの指令信
号により駆動され、その出力圧が調整される。すなわち
、電磁切換弁14は、スイッチ17のオンによりイ位置
に切換ねり、スイッチ17のオフにより口位置に切換ね
る。イ位置では、電磁比例減圧弁15の出力圧がレギュ
レータ1aに、口位置では、パイロット弁11の出力圧
がレギュレータ1aに供給される。
スイッチ17はバッテリ18と電磁切換弁14のソレノ
イド部との間に設置されている。さらに、パイロン1へ
弁11の操作方向を検出するため、パイロン1へ管路9
,10に圧力スイッチ19a。
イド部との間に設置されている。さらに、パイロン1へ
弁11の操作方向を検出するため、パイロン1へ管路9
,10に圧力スイッチ19a。
19bが設けられている。
また第2図において、ウィンチトラム21が油圧モータ
4に連結され、このウィンチドラム21に巻回されたロ
ープ22はシーブ23を介してオ一ガユニット24を支
持する。シーブ23にはロータリエンコーダのような速
度検出器25が設けられ、ロープ22の速度を検出する
。
4に連結され、このウィンチドラム21に巻回されたロ
ープ22はシーブ23を介してオ一ガユニット24を支
持する。シーブ23にはロータリエンコーダのような速
度検出器25が設けられ、ロープ22の速度を検出する
。
さらに第2図において、自動定速度制御装置30は゛速
度設定器31を含み、速度検出器25がらの信号と圧力
スイッチ19a、19bからの信号を取り込んで、速度
設定器31で設定した施工速度Voに巻上ロープ速度■
を制御するため、後述のようにして電磁比例減圧弁15
へ指令信号を送出する。
度設定器31を含み、速度検出器25がらの信号と圧力
スイッチ19a、19bからの信号を取り込んで、速度
設定器31で設定した施工速度Voに巻上ロープ速度■
を制御するため、後述のようにして電磁比例減圧弁15
へ指令信号を送出する。
次に第1図により第1の実施例の自動定速度制御装置1
i30を説明する。
i30を説明する。
自動定速度制御装置3oは、速度設定器31と、関数発
生器32と、加算点33と、乗算器34と、積分器35
と、加算点36と、ゲート回路37とを有する。速度設
定器31は施工速度Voを設定する。関数発生器32は
、速度設定器31で設定されて入力される施工速度Vo
と電磁比例減圧弁15への入力電流である標準制御値P
oとを第3図(a)に示す実線Iで示すように対応づけ
た関数を発生する。また、施工速度Voと第3の実線I
で示す関数の傾きとを第3図(b)に実線■で示すよう
に対応づけた関数を発生する。すなわち、入力された施
工速度■0に対して、標準制御値Poとフィードバック
ゲインGとがそれぞれ出力される。
生器32と、加算点33と、乗算器34と、積分器35
と、加算点36と、ゲート回路37とを有する。速度設
定器31は施工速度Voを設定する。関数発生器32は
、速度設定器31で設定されて入力される施工速度Vo
と電磁比例減圧弁15への入力電流である標準制御値P
oとを第3図(a)に示す実線Iで示すように対応づけ
た関数を発生する。また、施工速度Voと第3の実線I
で示す関数の傾きとを第3図(b)に実線■で示すよう
に対応づけた関数を発生する。すなわち、入力された施
工速度■0に対して、標準制御値Poとフィードバック
ゲインGとがそれぞれ出力される。
加算点33は、速度検出器31から出力される巻上ロー
プ速度■と施工速度Voとの偏差■〇−■−△■を得る
。乗算器34は、フィードバックゲインGと偏差△■と
を乗算する。積分器35は、その乗算結果G・△■を積
分して制御値Pを出力する。加算点36は、関数発生器
32からの標準制御値Poと積分器35からの制御値P
とを加算して新たな制御値Pを得る。ゲート回路37は
、圧力スイッチ19がオンすると閉し、加算器36の出
力である制御値Pを指令信号として電磁比例減圧弁15
に供給する。
プ速度■と施工速度Voとの偏差■〇−■−△■を得る
。乗算器34は、フィードバックゲインGと偏差△■と
を乗算する。積分器35は、その乗算結果G・△■を積
分して制御値Pを出力する。加算点36は、関数発生器
32からの標準制御値Poと積分器35からの制御値P
とを加算して新たな制御値Pを得る。ゲート回路37は
、圧力スイッチ19がオンすると閉し、加算器36の出
力である制御値Pを指令信号として電磁比例減圧弁15
に供給する。
次に動作を説明する。
操縦者がスイッチ17をオンして電磁切換弁14をイ位
置に切換え自動定速運転を選択する。
置に切換え自動定速運転を選択する。
次いで、オーガユニット24の施工速度vOを泪画して
自動定速度制御装置30に備えられた速度設定器31に
よって設定する。巻上ウィンチの操作レバー11aを巻
上側または巻下側のどちらかにフル操作して操作レバー
11. aをデテントロックする。このとき、油圧ポン
プ1のレギュレータ1aへは圧油が供給されていないか
ら、ポンプ吐出量は零である。レバー11aの操作によ
りパイロット弁11が動作し、圧力スイッチ19が閉じ
て自動定速度制御装置30に制御開始の信号を入力する
。制御開始の信号が入力されるとゲート回路37が閉じ
る。ゲート閉じ動作で制御を開始すると、関数発生器3
2から計画施工速度VOに対応した標準制御値Poが出
力されて加算点36に加えられる。制御開始時は加算点
36の一方の入力が零であるから、この標準制御値(入
力電流値を示す)Poがゲート回路37を介して電磁比
例減圧弁15に送出される。この指令信号が電磁比例減
圧弁15で2次圧力に変換され、この圧力が油圧ポンプ
1のレギュレータ1aに入力される。
自動定速度制御装置30に備えられた速度設定器31に
よって設定する。巻上ウィンチの操作レバー11aを巻
上側または巻下側のどちらかにフル操作して操作レバー
11. aをデテントロックする。このとき、油圧ポン
プ1のレギュレータ1aへは圧油が供給されていないか
ら、ポンプ吐出量は零である。レバー11aの操作によ
りパイロット弁11が動作し、圧力スイッチ19が閉じ
て自動定速度制御装置30に制御開始の信号を入力する
。制御開始の信号が入力されるとゲート回路37が閉じ
る。ゲート閉じ動作で制御を開始すると、関数発生器3
2から計画施工速度VOに対応した標準制御値Poが出
力されて加算点36に加えられる。制御開始時は加算点
36の一方の入力が零であるから、この標準制御値(入
力電流値を示す)Poがゲート回路37を介して電磁比
例減圧弁15に送出される。この指令信号が電磁比例減
圧弁15で2次圧力に変換され、この圧力が油圧ポンプ
1のレギュレータ1aに入力される。
これにより油圧ポンプ1の押除は容積が零から増大して
圧油を吐出し始め、方向切換弁2を通って油圧モータ4
に導かれ、ウィンチドラム21が回転を始める。そして
、速度検出器25が巻上ロープ22の速度に応じた信号
、すなわち巻上ロープ速度■を出力すると、加算点33
がVo−V(=△V)を演算し、この偏差△Vと関数発
生器32から施工速度■0に応して出力されるフィード
バックゲインGとが乗算され、積分器35に入力される
。積分器35はG・△Vを積分して制御値Pを出力する
。加算点36は、関数発生器32からの標準制御値Po
と積分器35からの制御値Pとを加算し、その加算結果
である指令信号(入力電流値)Pをゲート回路37を介
して電磁比例減圧弁15に供給する。これにより、指令
信号に相応した2次圧力が電磁比例減圧弁15から出力
され、管路16.電磁切換弁14を介してレギュレータ
1aに供給される。この結果、偏差△Vに応じて油圧ポ
ンプ1の押除は容積、すなわち吐出流量が増減されるか
らウィンチドラム21の回転速度が制御され、巻上ロー
プ速度Vが施工速度Voに近づく。
圧油を吐出し始め、方向切換弁2を通って油圧モータ4
に導かれ、ウィンチドラム21が回転を始める。そして
、速度検出器25が巻上ロープ22の速度に応じた信号
、すなわち巻上ロープ速度■を出力すると、加算点33
がVo−V(=△V)を演算し、この偏差△Vと関数発
生器32から施工速度■0に応して出力されるフィード
バックゲインGとが乗算され、積分器35に入力される
。積分器35はG・△Vを積分して制御値Pを出力する
。加算点36は、関数発生器32からの標準制御値Po
と積分器35からの制御値Pとを加算し、その加算結果
である指令信号(入力電流値)Pをゲート回路37を介
して電磁比例減圧弁15に供給する。これにより、指令
信号に相応した2次圧力が電磁比例減圧弁15から出力
され、管路16.電磁切換弁14を介してレギュレータ
1aに供給される。この結果、偏差△Vに応じて油圧ポ
ンプ1の押除は容積、すなわち吐出流量が増減されるか
らウィンチドラム21の回転速度が制御され、巻上ロー
プ速度Vが施工速度Voに近づく。
以上のように制御開始時は、積分器35の出力が零であ
るが関数発生器32から標準制御値P。
るが関数発生器32から標準制御値P。
が出力されているので加算点36はその制御値POを電
磁比例減圧弁15に送る。したがって、立上りの応答性
が向上する。起動後は、速度偏差へVにより制御値Pは
、 P=Po+fG・△Vdt と修正される。
磁比例減圧弁15に送る。したがって、立上りの応答性
が向上する。起動後は、速度偏差へVにより制御値Pは
、 P=Po+fG・△Vdt と修正される。
ここで上述したフィードバックゲインGについて説明す
る。今、第3図(a)に示すように、計画施工速度Vo
をVA、巻上ロープ速度VをVB(>VA)とする。計
画施工速度VO=VAに対する制御値PはPA、巻上ロ
ープ速度V = V Bに対する制御値PはPBである
。つまり、巻上ロープ速度■をV B −) VAに落
とすには制御値PをPB→PAに下げればよい。速度V
AとVBとの間の速度偏差AVABおよび制御値PAと
PBとの間の制御値偏差△PABを、 VB VA”△VAB>O p、PA=△PAB>0 で表わすとき、制御値PAは、 PA=PB−△PAB =PB−(△VAB−G) −(1)で示す
ことができる。したがって、この(1)式が第3図(a
)の全領域で満足するようにフィードバックゲインGを
定めるには、フィードバックゲインGを第3図(a)の
関数工の傾きにすればよく、第3図(b)のようにフィ
ードバックゲインGを施工速度vOの関数■で表わすこ
とができる。つまり第3図(b)の関数■は第3図(a
)に示す関数■の傾きを表わす。また、関数Iは油圧ポ
ンプ1のP−Q線に対応して決定される。
る。今、第3図(a)に示すように、計画施工速度Vo
をVA、巻上ロープ速度VをVB(>VA)とする。計
画施工速度VO=VAに対する制御値PはPA、巻上ロ
ープ速度V = V Bに対する制御値PはPBである
。つまり、巻上ロープ速度■をV B −) VAに落
とすには制御値PをPB→PAに下げればよい。速度V
AとVBとの間の速度偏差AVABおよび制御値PAと
PBとの間の制御値偏差△PABを、 VB VA”△VAB>O p、PA=△PAB>0 で表わすとき、制御値PAは、 PA=PB−△PAB =PB−(△VAB−G) −(1)で示す
ことができる。したがって、この(1)式が第3図(a
)の全領域で満足するようにフィードバックゲインGを
定めるには、フィードバックゲインGを第3図(a)の
関数工の傾きにすればよく、第3図(b)のようにフィ
ードバックゲインGを施工速度vOの関数■で表わすこ
とができる。つまり第3図(b)の関数■は第3図(a
)に示す関数■の傾きを表わす。また、関数Iは油圧ポ
ンプ1のP−Q線に対応して決定される。
なお、例えば実速度が所定時間以上零の場合、あるいは
2つの圧力スイッチ19a、19bが共にオンしている
場合などには異常と判定してゲーI・回路37を開いて
も良い。これにより、ウィンチが停止する。異常状態が
解消されると再びウィンチが駆動を開始するが、この場
合も、初期制御値POが出力されるから直ちに設定速度
で駆動することが可能である。
2つの圧力スイッチ19a、19bが共にオンしている
場合などには異常と判定してゲーI・回路37を開いて
も良い。これにより、ウィンチが停止する。異常状態が
解消されると再びウィンチが駆動を開始するが、この場
合も、初期制御値POが出力されるから直ちに設定速度
で駆動することが可能である。
一第2の実施例−
以上説明した装置に、次に示すエンジン回転数警報装置
を組込むことができる。
を組込むことができる。
この警報装置は、2つの比較器4.1,4.2と2つの
警報出力装置4.3.44とを有する。比較器41の基
準値は最小制御値PMIN、比較器42の基準値は最大
制御値P MAXに定められ、被比較値はそれぞれ電磁
比例減圧弁15に供給される制御値Pである。比較器4
]は、制御値Pが最小制御値PMINより小さいときに
エンジン回転数の下げ警報出力装置43に警報信号を送
出し、警報出力装置43を駆動する。この警報出力装置
43はブザーあるいはランプで構成でき、P≦PMIl
+時にブザーが鳴動しあるいはランプが点灯する。一方
、比較器42は、制御値Pが最大制御値P MAXより
大きいときにエンジン回転数」二げ警報出力装置44に
警報信号を送出し、ブザーやランプから成る警報出力装
置44を駆動する。
警報出力装置4.3.44とを有する。比較器41の基
準値は最小制御値PMIN、比較器42の基準値は最大
制御値P MAXに定められ、被比較値はそれぞれ電磁
比例減圧弁15に供給される制御値Pである。比較器4
]は、制御値Pが最小制御値PMINより小さいときに
エンジン回転数の下げ警報出力装置43に警報信号を送
出し、警報出力装置43を駆動する。この警報出力装置
43はブザーあるいはランプで構成でき、P≦PMIl
+時にブザーが鳴動しあるいはランプが点灯する。一方
、比較器42は、制御値Pが最大制御値P MAXより
大きいときにエンジン回転数」二げ警報出力装置44に
警報信号を送出し、ブザーやランプから成る警報出力装
置44を駆動する。
P≧P MAX時にブザーが鳴動しあるいはランプが点
灯する。
灯する。
すなわち、P≦P MINになる場合は、巻上ロープ速
度Vが施工速度vOより大きく制御値Pをその最小値P
MINまで小さくしても巻上ロープ速度■≦施工速度
Voにならない状態であり、エンジン回転数を低くすれ
ば巻上ロープ速度■を施工速度■0に近づけ得るから、
操作者にエンジン回転数を下げるよう警報する。一方、
P≧PMAXになる場合は、巻上ロープ速度■が施工速
度vOより小さく制御値Pをその最大値P MAXまで
大きくしても巻上目−プ速度V≧施工速度Voにならな
い状態であり、エンジン回転数を高くすれば巻上ロープ
速度Vを施工速度Voに近づけ得るから、操作者にエン
ジン回転数を上げるように警報する。
度Vが施工速度vOより大きく制御値Pをその最小値P
MINまで小さくしても巻上ロープ速度■≦施工速度
Voにならない状態であり、エンジン回転数を低くすれ
ば巻上ロープ速度■を施工速度■0に近づけ得るから、
操作者にエンジン回転数を下げるよう警報する。一方、
P≧PMAXになる場合は、巻上ロープ速度■が施工速
度vOより小さく制御値Pをその最大値P MAXまで
大きくしても巻上目−プ速度V≧施工速度Voにならな
い状態であり、エンジン回転数を高くすれば巻上ロープ
速度Vを施工速度Voに近づけ得るから、操作者にエン
ジン回転数を上げるように警報する。
一第3の実施例−
次に、オーガユニット24の浮き上り警報装置について
第5図により説明する。
第5図により説明する。
この浮き上り警報装置は。
■巻上ロープ速度Vが零に近い任意の基準速度υに対し
てV≦υであること、 ■巻き上げロープ22の吊り荷重Wが零に近い任意の基
準吊り荷重WOに対してW≦Woであること、および ■零点反力(例えばオーガユニット24の全重量−掘進
作業時の小重量)Rが零に近い任意の基準反力Roに対
しR≧Ro、つまり掘削反力がある値以上であること、 の3条件が満足したときに警報装置71を駆動して浮き
上りを警報するとともにグー1−回路37を開いてウィ
ンチドラム21を停止させる。
てV≦υであること、 ■巻き上げロープ22の吊り荷重Wが零に近い任意の基
準吊り荷重WOに対してW≦Woであること、および ■零点反力(例えばオーガユニット24の全重量−掘進
作業時の小重量)Rが零に近い任意の基準反力Roに対
しR≧Ro、つまり掘削反力がある値以上であること、 の3条件が満足したときに警報装置71を駆動して浮き
上りを警報するとともにグー1−回路37を開いてウィ
ンチドラム21を停止させる。
このため、この浮き上り警報装置は、
1)巻上ロープ速度Vと記憶器(図示せず)内に記憶さ
せた零に近い任意の基準速度υとを比較器72で大小比
較をして、■≦υならば論理積器73に「1」信号を、
V>υならばrOJ信号を入力する。
せた零に近い任意の基準速度υとを比較器72で大小比
較をして、■≦υならば論理積器73に「1」信号を、
V>υならばrOJ信号を入力する。
i)荷重検出器74により吊荷重Wを検出し、零値に近
い任意の基準吊荷重Woとその吊荷重Wとを比較器75
で比較し、W≦Woならば論理積器73に「1」信号を
、W > W oならば「0」信号を入力する。
い任意の基準吊荷重Woとその吊荷重Wとを比較器75
で比較し、W≦Woならば論理積器73に「1」信号を
、W > W oならば「0」信号を入力する。
ju)反力値Rは、オーガユニット24の全重量値WR
を基準としたときにこの全重量値WRと掘進作業時の吊
荷重Wとの差で表される。そこで、オーガユニット24
を地面から完全に離した状態での全重量値WRを記憶器
76に記憶する。掘削作業が開始されると、荷重値WR
と吊荷重Wとの偏差WR−Wを加算点77で求める。こ
の偏差が反力値Rである。つまり、地盤が硬く巻下げ速
度に対して掘進速度が遅いと吊荷重Wが小さくなるから
反力値Rが大きくなる。この反力値Rを比較器78に入
力し、零値に近い基準反力ROと比較する。その結果R
≧Roならば論理積器73に「1」信号を、R<Roな
らばrOJ信号を入力する。
を基準としたときにこの全重量値WRと掘進作業時の吊
荷重Wとの差で表される。そこで、オーガユニット24
を地面から完全に離した状態での全重量値WRを記憶器
76に記憶する。掘削作業が開始されると、荷重値WR
と吊荷重Wとの偏差WR−Wを加算点77で求める。こ
の偏差が反力値Rである。つまり、地盤が硬く巻下げ速
度に対して掘進速度が遅いと吊荷重Wが小さくなるから
反力値Rが大きくなる。この反力値Rを比較器78に入
力し、零値に近い基準反力ROと比較する。その結果R
≧Roならば論理積器73に「1」信号を、R<Roな
らばrOJ信号を入力する。
論理積器73で前記])+11)1 市)で入力された
信号値の論理積処理をして、その結果rlJであれば、
オーガユニット24が浮き上りを起こしていると判断し
、オーガユニッ1へ24の浮き上り警報をランプ、ブザ
ーなどから成る警報装置71で出力すると共にゲート回
路37を開放してウィンチドラム21を停止させる。
信号値の論理積処理をして、その結果rlJであれば、
オーガユニット24が浮き上りを起こしていると判断し
、オーガユニッ1へ24の浮き上り警報をランプ、ブザ
ーなどから成る警報装置71で出力すると共にゲート回
路37を開放してウィンチドラム21を停止させる。
G0発明の効果
■請求項1の発明によれば、設定速度に対応した初期制
御値およびフィードバックゲインが出力されているから
、作業の開始時や外乱による速度変動時に所定の設定速
度に収束するまでの時間が短縮化され、応答性が向上す
る。またハンチングも防止される。
御値およびフィードバックゲインが出力されているから
、作業の開始時や外乱による速度変動時に所定の設定速
度に収束するまでの時間が短縮化され、応答性が向上す
る。またハンチングも防止される。
■請求項2の発明によれは、エンジン回転数の不適応状
態が警報されるから、エンジン回転数の調整が悪くても
すぐに気付き、エンジン回転数を調整すれば確実に一定
速度で作業アタッチメン1〜を駆動できる。
態が警報されるから、エンジン回転数の調整が悪くても
すぐに気付き、エンジン回転数を調整すれば確実に一定
速度で作業アタッチメン1〜を駆動できる。
■請求項3の発明によれば、作業アタッチメントが浮き
上がるとウィンチが停止するから、乱巻が防止されかつ
速度制御不能に陥ることもない。
上がるとウィンチが停止するから、乱巻が防止されかつ
速度制御不能に陥ることもない。
第1図〜第3図は本発明に係る自動定速度制御装置を油
圧ウィンチに適用した場合の第1の実施例を説明するも
ので、第1図がその全体ブロック図、第2図が油圧回路
を含む全体構成図、第3図(a)、(b)が関数発生器
の関数を説明する線図である。 第4図は第2の実施例であるエンジン回転数の警報装置
の一実施例を示すブロック図である。 第5図は第3の実施例であるオーガ浮き上り警報装置の
一実施例を示すブロック図である。 第6図は従来の自動定速度制御装置を示すブロック図で
ある。 ]、:油圧ポンプ 1a:レギュレータ2二方向切
換弁 4:油圧モータ8:パイロット用油圧ポン
プ 11:パイロット弁 14:電磁切換弁15:電磁比
例減圧弁 17:選択スイッチ19a、19b:圧力ス
イッチ 21:ウィンチドラム 22:ロープ 23:速度検出器 24ニオ−ガニニット3o:自
動定速度制御装置 31:速度設定器 32:関数発生器33:加算点
34:乗算器 35:積分器 36:加算点 37:ゲート回路
圧ウィンチに適用した場合の第1の実施例を説明するも
ので、第1図がその全体ブロック図、第2図が油圧回路
を含む全体構成図、第3図(a)、(b)が関数発生器
の関数を説明する線図である。 第4図は第2の実施例であるエンジン回転数の警報装置
の一実施例を示すブロック図である。 第5図は第3の実施例であるオーガ浮き上り警報装置の
一実施例を示すブロック図である。 第6図は従来の自動定速度制御装置を示すブロック図で
ある。 ]、:油圧ポンプ 1a:レギュレータ2二方向切
換弁 4:油圧モータ8:パイロット用油圧ポン
プ 11:パイロット弁 14:電磁切換弁15:電磁比
例減圧弁 17:選択スイッチ19a、19b:圧力ス
イッチ 21:ウィンチドラム 22:ロープ 23:速度検出器 24ニオ−ガニニット3o:自
動定速度制御装置 31:速度設定器 32:関数発生器33:加算点
34:乗算器 35:積分器 36:加算点 37:ゲート回路
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)作業機械本体に搭載されたウインチに作業アタッチ
メントが吊り下げられ、該作業アッタチメントの巻上/
巻下げの速度を自動定速度制御する装置であって、前記
作業アタッチメントの巻上/巻下げ速度を設定する速度
設定器と、前記作業アタッチメントの巻上/巻下げ速度
を検出する速度検出器と、前記設定された速度と実速度
との偏差をとる偏差器とを備え、この偏差に基づいて前
記巻上/巻下げ速度を制御する速度制御値を出力するよ
うにしたウインチの自動定速度制御装置において、 前記設定された速度に応じた初期制御値を発生する初期
制御値発生手段と、 前記設定された速度に応じたフィードバックゲインを発
生するフィードバックゲイン発生手段前記偏差とフィー
ドバックゲインとの積をとる乗算器と、 その積の積分値をとる積分器と、 前記初期制御値と積分値とを加算して前記速度制御値を
発生する加算器とを具備することを特徴とするウインチ
の自動定速度制御装置。 2)作業機械本体に搭載されたウインチに作業アタッチ
メントが吊り下げられ、該作業アッタチメントの巻上/
巻下げの速度を自動定速度制御する装置であって、前記
作業アタッチメントの巻上/巻下げ速度を設定する速度
設定器と、前記作業アタッチメントの巻上/巻下げ速度
を検出する速度検出器と、前記設定された速度と実速度
との偏差をとる偏差器とを備え、この偏差に基づいて前
記巻上/巻下げ速度を制御するウインチの自動定速度制
御装置において、 前記ウインチの吊り上げ荷重を検出する荷重検出器と、 前記作業アタッチメントによる掘削反力を検出する反力
検出手段と、 前記実速度が略零に近い基準速度より遅いことを判定す
る速度判定手段と、 前記吊り上げ荷重が略零に近い基準吊り上げ荷重より小
さいことを判定する吊上荷重判定手段と、 前記掘削反力が所定値よりも大きいことを判定する反力
判定手段と、 これらの3つの判定手段がそれぞれ各条件を判定すると
きに前記ウインチを停止する停止手段とを具備すること
を特徴とするウインチの自動定速度制御装置。 3)作業機械本体に搭載されたウインチに作業アタッチ
メントが吊り下げられ、エンジンに駆動される可変容量
形油圧ポンプと、この可変容量形油圧ポンプからの圧油
で駆動され前記ウインチを駆動する油圧モータとから成
る油圧ウインチの速度制御装置であって、前記作業アタ
ッチメントの巻上/巻下げ速度を設定する速度設定器と
、作業アタッチメントの巻上/巻下げ速度を検出する速
度検出器と、前記設定された速度と実速度との偏差をと
る偏差器とを備え、この偏差に基づいて前記可変容量形
油圧ポンプの押除け容積を制御し該油圧ポンプの吐出量
を調節することにより前記ウインチを自動定速度制御す
る装置において、前記速度制御値が予め定めた上下限値
に達することをそれぞれ検出して上限値信号および下限
値信号を出力する上下限値検出手段と、 前記上下限値信号の各出力にそれぞれ応答して前記エン
ジン回転数を増減すべき旨の警報をそれぞれ発する警報
手段とを具備することを特徴とするウインチの自動定速
度制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16476588A JPH0213600A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | ウインチの自動定速度制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16476588A JPH0213600A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | ウインチの自動定速度制御装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5227547A Division JP2523262B2 (ja) | 1993-09-13 | 1993-09-13 | ウインチの自動定速度制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0213600A true JPH0213600A (ja) | 1990-01-17 |
| JPH0460913B2 JPH0460913B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=15799502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16476588A Granted JPH0213600A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | ウインチの自動定速度制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0213600A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130361U (ja) * | 1991-05-24 | 1992-11-30 | 住友建機株式会社 | クレーン機能付パワーシヨベルの油圧回路 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244287A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タの速度制御回路 |
| JPS63115202A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | フイ−ドバツクプロセス制御装置 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP16476588A patent/JPH0213600A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61244287A (ja) * | 1985-04-18 | 1986-10-30 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タの速度制御回路 |
| JPS63115202A (ja) * | 1986-10-31 | 1988-05-19 | Mitsubishi Electric Corp | フイ−ドバツクプロセス制御装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04130361U (ja) * | 1991-05-24 | 1992-11-30 | 住友建機株式会社 | クレーン機能付パワーシヨベルの油圧回路 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460913B2 (ja) | 1992-09-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |