JPH02171431A - 建設機械の作業自動化装置 - Google Patents

建設機械の作業自動化装置

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Publication number
JPH02171431A
JPH02171431A JP32553288A JP32553288A JPH02171431A JP H02171431 A JPH02171431 A JP H02171431A JP 32553288 A JP32553288 A JP 32553288A JP 32553288 A JP32553288 A JP 32553288A JP H02171431 A JPH02171431 A JP H02171431A
Authority
JP
Japan
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signal
converter
work
memory
mode
Prior art date
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Pending
Application number
JP32553288A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Moriya
森谷 幸雄
Takumi Onoda
小野田 匠
Fujitoshi Takamura
高村 藤寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
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Publication of JPH02171431A publication Critical patent/JPH02171431A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/438Memorising movements for repetition, e.g. play-back capability

Landscapes

  • 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)
  • Numerical Control (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、建設機械等の油圧駆動機械に装着され、最初
にオペレータが教示したアクチュエータの動作を、第2
回目からは自動的に繰り返すことによって、オペレータ
の疲労低減と作業性の向上を図ることを目的とし、特に
ティーチング時に教示した作業とプレイバック時に再生
される作業の誤差を少なくして情度の高い作業を行うよ
うにしたことを特徴とする建設機械の1ヤ業自動化装置
に関する。
(従来の技Hi ) 近年の電子技術の発達は目覚ましく、建設機械等の油圧
駆動機械は、機械式制御に代って、第2図に示すような
電子−油圧制御方式が採用されるようになった。この電
子−油圧制御方式は制御の自由度が高く、?!1mな制
御も低コストで98!(#できるという特徴を有してお
り、ティーチング・プレイバック操作により油圧駆動機
械を制御することも可能である。第3図に於て、ティー
チングモード時には作業機レバー24の操作量に応じた
操作信号が制御装置23に出力されると、該制御装置2
3は前記操作信号に応じて電気〜油圧弁22を作動させ
る。これによって油圧シフンダ21と油圧源とが連結さ
れ、油圧源から供給される圧油によって油圧シリンダ2
1が作動する。一方、制御装置23に入力された操作信
号は自動化コントローラ25内のA/D変換器26に入
力され、デジタル信号に変換された後メモリ27に記憶
される。次にプレイバックモードを実施する場合は、自
動化コントローラ25に所定のプレイバック指示信号を
与えると、メモリ27に記憶されているf!作倍信号読
み出5れ、自動化コントローラ25内のD/A変換器2
8にて再びアナログ信号に変換されて制御装置23に出
力され、該操作信号に応じて前記ティーチングモードと
同様にして電気−油圧弁22を作動させて油圧シリンダ
21を作動させるようになっている。
(発明が解決しようとする課題) 第3図に示すティーチング・プレイバック1i119p
装置では、制御装置23を介して自動化コントローラ2
5に入力された操作信号はA/D2換器26によりデジ
タル信号に変換されてメモ1127に記憶された後、プ
レーバックモード時にはD/A変換!G28によって再
びアナログ信号に変換されて制御装置23に出力される
ため、A 、/ D変換器26及びD 、/ A変換器
28の誤差や外乱等により自動化コントローラ25の入
力と出力間にはかなりの誤差が生じる。従って制御装置
i23から出力される操作信号には、ティーチングモー
ド時とプレイバックモード時でかなりの誤差が生ずるこ
とになり、ティーチング・プレイバック制御における作
業情度が大幅に低下するという問題があった。
(課題を解決するための手段) 本発明は、前記従来の技術に於ける課題を解決するため
になされたちので、第(1)の請求項ではオペレータの
操作量を電気信号に変換する電気信号変換装置と、該電
気信号変換装置から出力されるオペレータの操作信号を
記憶するメモリと、該メモリの記憶信号または前記オペ
レータの操作信号を入力する作業機コントローラと、該
作業機コントローラの信号により制御される作業機アク
チュエータと、該作業機アクチュエ・−夕によってf’
f=動される作業機からなる建設機械の作業自動化装置
に於て、ティーチングモードではオペレータの操作信号
をA/D変換器によりデジタル信号に変換し、該デジタ
ル信号を一方ではメモリに記憶させると共に、他方では
作業機を制御するようになし、プレイバックモードでは
前記ティーチングモードにて記憶されたメモリの記憶信
号を前記ティーチングモードにおけるデジタル信号系に
出力するようにしたことを特徴とする建設機械の作業自
動化装置により、第(2)の請求項では第(1)の請求
項においてA 、、/ D変換器によって変換されたデ
ジタル信号を再びD 、/ A変換器によりアナログ信
号に変換した後1ヤ業機コントローラに出力すると共に
プレイバックモードにてメモリから出力された記憶信号
をA 、、’ D変換器とD/A変r9!器間のデジタ
ル信号系に出力するようにしたことを特徴とする建設機
械の作業自動化装置により又、第(3)の請求項では前
記第(+)又は第(2)の請求項において、プレイバッ
ク中に操作レバーを動かすと、デジタル信号系に於て前
記操1ヤレバーの操作量がメモリから読み出されるティ
ーチングモードにてメモリに記憶された信号にADDO
Nされ、該ADDONされた信号を生業機コントローラ
に出力するようにしたことを特徴とする建設機械の作業
自動化装置により目的を達成するようにした。
(作用) 前記本発明の構成によるときは、ティーチングモードに
おいては電気信号変換装置からアナログ信号で出力され
るオペレータの操作信号はA/D変換器によりデジタル
信号に変換さ11.た浅メモリに記憶されると共に該デ
ジタル信号により作業機を制御するようにし、又ブレー
バックモードにおいては前記ティーチングモードでメモ
リに記憶された操作信号がデジタル信号として読み出さ
れて前記ティーチングモードにおけるデジタル信号系に
出力されるようにしたので、ティーチングモードとプレ
イバックモードにおけるデジタル信号は共にA/D変換
器を一度通過した信号であるためA/D変換器の誤差や
外乱による誤差が同一となり前記両モードにおける操作
信号の誤差がなくなり精度の高いティーチング・プレイ
バック制御による作業精度の坦1上を図ることができる
。又1 (2)の請求項においては作業機コントローラ
に入力される操作信号をアナログ信号とするためにA/
D変換器により変換されたデジタル信号、又はメモリか
ら読み出されるデジタル信号をD/′A変換器によりア
ナログ信号としているので、ティーチングモードとプレ
イバックモードいずれにおいてらオペレータの操作信号
がA/D変換器とD/A変換器を通っているため両者の
誤着がなくなり精度の高いティーチング・プレイバック
制御を行うことができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第1
図(A)は、本発明に於ける建設機械の作業自動化装置
を油圧掘削機に使用した場合における第1実施例の電気
−油圧回路を示す図である。1a−1bは、左右の各作
業機レバー 2a・2b・2c (作業機レバー1aを
2a、ヒ直角方向に操作したときの値)は、前記各作業
機レバー1a−1bの操作量を電気信号に変換する装置
である。3は自動化コントローラであり、モードスイッ
チ4からのモード信号及び、ティーチングスイッチ5及
びプレイバックスイッチ6からの信号を入力すると、そ
れに応じた信号を作業機コントローラ7に出力するよう
になっている。即ちモードスイッチ4をティーチングモ
ードTにセットし、ティーチンゲスインチ5をONにす
ると左右作業機レバー1a・1bの操作量に応じた操(
ヤ信号が電気信号変換装置2a・2b・2cからA/D
変換r53aに入力し、該操作信号をデジタル信号に変
換してメモリ3bに記憶すると共に作業機コントローラ
7に出力して前記操作信号に応じた制御信号を電子式油
圧バルブ8及び油圧ポンプ11に出力すると、該制御信
号に応じた油量を油圧ポンプ11から作業機シリンダ1
2に供給して作業機を操作する。このようにして1サイ
クルの作業をティーチングし終わるとティーチングスイ
ッチ5をOFFにしてティーチングa (%を完了する
。続いて、プレイバック開始点に作業機の姿勢をセット
した後、モードスイッチ4をプレイバックモードPにセ
ットしプレイバンクスイッチ6をONすると、前記ティ
ーチングモードにおいてメモ1J3bに記憶された操作
信号が読み出されて、作業機コントローラ7に出力され
るので前記ティーチングモードと同じ作業機操作が実施
されるプレイバック作業が開始される前記プレイバック
作業はプレイバックスイッチ6をOFFするまで何サイ
クルでも繰り返し行われる。前記プレイバックモード中
にオペレータが左右作業機レバー1a・lbを操作すれ
ば、該操作信号はA/D変換器でデジタル信号に変換さ
れた後メモリからデジタル信号で読み出されるティーチ
ングモードにて記憶された信号にADDONされて作業
機コントローラ7に出力さtLるので、前記ティーチン
グモードに於て教示した作業を終止することができる。
本実施例における自動化コントローラ3から出力される
デジタル信号はティーチングモード及びプレイバックモ
ード共に電気信号変換装置2a〜2cがらの操作信号を
A/D変換器で変換しているので前記A/D変換器の′
tA羞や外乱による誤。差が同じになるためティーチン
グモードとプレイバックモード間の作業精度が向上する
。尚、モード・スイッチ4をOF +”にセットすれば
通常の手動による油圧掘削機の作ヌが行われる。第1図
(B)は本発明の第2実施例における自動化コントロー
ラの部分を示す図で、池の部分は前記箸l実施例と同様
である。第1図(B)において第1実施例と同様にモー
ドスイッチ4をティーチングモ・−ド]゛にセットしテ
ィーチングスイッチをON してfセ業機レバー1a、
 lbを操作すると電気信号変換装置2a〜2cから出
力された操作信号は自動化コントローラ30のA /’
 D変換″?530aに人力されてデジタル信号に変換
され、メモリ30bに記憶される。一方、前記操作信号
はD/A変換器でアナログ信号に変換されて作業機コン
トローラ7に出力されるので第12:施例と同様作業機
レバー1a、1bの操ft量に応じて作業機シリンダ1
2が操作される。このようにして1サイクルの作業をテ
ィーチングし終わるとティーチングスイッチ5をOFF
にしてティーチング操作を完了する。続いてプレイバッ
ク開始点に作業機の姿勢をセットした後、モードスイッ
チ4をプレイバックモードPにセットしプレイバックス
イッチ6をONすると、前記ティーチングモードにおい
てメモリ3bに記憶された操作信号が読み出されて、D
/A変換器に出力されアナログ信号に変換されて作業機
コントローラ7に出力されるので前記ティーチングモー
ドと同じ作業機操作が実施されるプレイバック作業が開
始される。前記プレイバック作業はプレイバックスイッ
チ6をOFFするまで何サイクルでも繰り返し行われる
。本実施例における自動化コントローラ30から出力さ
れるアナログ信号はティーチングモード及びプレイバッ
クモード共に、電気信号変換装置28〜2Cからの操作
信号をA 、−′D変換器とD/A変換器で変換してい
るので前記A / D変換器とD 、/ A変換器の誤
羞や外乱によるA差が同じになるためティーチングモー
ドとプレイバックモード間の作業精度が向上する。第1
図(A)に於ては作業機シリンダ12及び電子式油圧バ
ルブ8は1つしか記載されていないが、勿論、これらは
作業機の数だけ必要である。尚、第1図(A)の1子式
油圧バルブ8の代わりに第2図に示す電子式ポペット弁
88〜8dを用いても同様に作業機シリンダ12を操作
することができる。第2図においては第1図(A)のソ
レノイド9と同じ記号がソレノイド9aに人力さtLる
と、該信号に応じてメータインのボベツl−弁8a及び
メータアウトのポペット弁8bが開口し、シリンダ12
へ供給・排出される油量を制御するためシリンダ12の
ロッドは矢印Pの方向に動く。又第1図(A)のソレノ
イド10と同じ信号がソレノイド9bに入力されると、
該信号に応じてメータインのポペット弁3c、及びメー
クアウトのポペット弁8dが開口するため同様にしてシ
リンダ12のロッドは矢印Sの方向に動く。
(発明の効果) 以上、詳述したように、本発明にががる建設機械の作業
自動化装置は次の効果を奏する。
(1)ティーチングモードにおいて作業機コントローラ
に出力されるデジタル操作信号と、プレイバックモード
においてメモリから読み出されて1ヤ業機コントローラ
に出力されるデジタル操作信号は、共に同じA/D変換
器を一度通過した信号であるためA/D変換器の誤差及
び外乱が等しくなり、ティ−チングモードとプレイバン
クモード間の操作信号の誤差が少なくなり、ティーチン
グ・プレイバック制御による作業精度を大幅に向上する
ことができる。
(2)作業機コントローラに出力する操作信号をアナロ
グ信号とするため一度A/D変換器でデジタル信号にし
た操作信号を再びD/A変換器でアナログ信号にする場
合は、プレイバックモードにおいてメモリから読み出さ
れたデジタル操作信号も同じD // A変換器でアナ
ログ信号に変換して作業機コントローラに出力するよう
にしたので、電気信号変換装置からの操1ヤ信号を同ヒ
A /’ D¥t’l”(aとD 、/ A変換器によ
り変換するため前記(1)項同様ティーチングモードと
プレイバンクモード間の操作信号の誤差が少なくなりテ
ィーチング・プレイバック制御による作業精度を大幅に
向上することができる。
・11図面ノ@ qiな説明 第1図<A)は本発明の第1実施例に於ける電気−油圧
回路図、第2図(B)は本発明の第2実施例における電
気−油圧回路の一部を示す図第2図は第1図(A)の電
子式油圧バルブをポペット弁に置き替えた適用例を示す
図、第3図は従来の技術を示す図である。
la、1b・・・イヤ業機レバー 28〜2c・・・電気信号変換装置 3.30・・・自動化コントローラ 3a、 30a・・−A / D変換器3b、 30b
・、 、メモリ、   30c・・・D、/A変換器4
・・・・・・モードスイッチ 5・・・・・・ティーチングスイッチ 6・・・・・・プレイバックスイッチ 7・・・・・・作業機コントローラ 8・・・・・・電子式油圧ベルブ 8a〜8d・・・ポペット弁 9 、 IO,9a、9b−−=ソレノイドti・・・
・・・油圧ポンプ 12・・・・・・作業機シリンダ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オペレータの操作量を電気信号に変換する電気信
    号変換装置と、該電気信号変換装置から出力されるオペ
    レータの操作信号を記憶するメモリと、該メモリの記憶
    信号または前記オペレータの操作信号を入力する作業機
    コントローラと、該作業機コントローラの信号により制
    御される作業機アクチュエータと、該作業機アクチュエ
    ータによって作動される作業機からなる建設機械の作業
    自動化装置において、ティーチングモードではオペレー
    タの操作信号をA/D変換器によりデジタル信号に変換
    し、該デジタル信号を一方ではメモリに記憶させると共
    に、他方では作業機を制御するようになし、又プレイバ
    ックモードでは前記ティーチングモードにて記憶された
    メモリの記憶信号を前記ティーチングモードにおけるデ
    ジタル信号系に出力するようにしたことを特徴とする建
    設機械の作業自動化装置。
  2. (2)第(1)の請求項において、A/D変換器によっ
    て変換されたデジタル信号を再びD/A変換器によりア
    ナログ信号に変換した後作業機コントローラに出力する
    と共に、プレイバックモードにてメモリから出力された
    記憶信号をA/D変換器とD/A変換器間のデジタル信
    号系に出力するようにしたことを特徴とする建設機械の
    作業自動化装置。
  3. (3)第(1)又は第(2)の請求項において、プレイ
    バック中に操作レバーを動かすと、デジタル信号系に於
    て前記操作レバーの操作量がメモリから読み出されるテ
    ィーチングモードにてメモリに記憶された信号にADD
    ONされ、該ADDONされた信号を作業機コントロー
    ラに出力するようにしたことを特徴とする建設機械の作
    業自動化装置。
JP32553288A 1988-12-23 1988-12-23 建設機械の作業自動化装置 Pending JPH02171431A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817939A (ja) * 1981-07-24 1983-02-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5817939A (ja) * 1981-07-24 1983-02-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧シヨベル等の作業具軌跡制御装置

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