JPH0441731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バケツトを上下揺動自在に設けたア
ームを、ブームに上下揺動自在に設けると共に、
前記ブームを上下揺動自在に旋回台に設け、前記
旋回台を左右駆動回転自在に走行車体に設け、前
記旋回台を左右いずれかの設定停止位置に自動停
止させる制御装置を設け、前記設定停止位置に前
記旋回台を自動停止させるために、減速時の速度
と旋回角度との関数としての旋回自動停止モード
を設定するモード設定部を前記制御装置に設けた
旋回型バツクホウに関する。

〔従来の技術〕

従来、上記旋回型バツクホウでは、モード設定
部に一つの旋回自動停止モードが設定してあるだ
けであつた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、主にアームをブームに対して揺動させ
ると共に、バケツト内に掘削士を収容させるに伴
つて、バツクホウ装置の旋回時の貫性が変化する
ために、常時同じ旋回自動停止モードで自動停止
制御が行われるバツクホウでは、設定停止位置に
対して、旋回台が手前の位置で停止したり、オー
バーシユートしたりする危険性があつた。

本発明の目的は、バケツト内の収容物の有無、
及び、アームのブームに対する揺動角いかんにか
かわらず、旋回台を設定停止位置に停止させられ
るようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の旋回型バツクホウの特徴構成は、ブー
ムの対地揺動角を検出する第１検出手段、及び、
アームの前記ブームに対する角度を検出する第２
検出手段、並びに、バケツトの前記アームに対す
る角度を検出する第３検出手段を設け、前記第
１、第２、第３検出手段からの情報に基づいて、
前記バケツトの対地角度を演算する演算手段を設
け、前記演算手段からの情報と、角度設定器から
の情報とを比較して、前記バケツトの対地角度
が、設定角以上で前記バケツト内に収容物有りと
判定し、且つ、前記設定角以下で前記バケツト内
に収容物無しと判定する判定手段を設け、前記第
１、第２、第３検出手段のうちの少なくとも前記
第２検出手段からの情報、及び、前記判定手段か
らの情報に基づいて、前記アームの対ブーム角、
及び、前記バケツト内の収容物の有無に応じた旋
回自動停止モードを、自動的に選択してモード設
定部に指示するモード指示手段を設けてあること
にあり、その作用効果は、次の通りである。

〔作用〕

つまり、掘削作業に伴つて、アームをブームに
対して揺動させたり、バケツト内に掘削士等の収
容物を収容又は放出しても、モード指示手段によ
つて、アームのブームに対する角度変化、及び、
バケツト内の収容物の有無に伴う旋回時の慣性変
化に応じて、旋回自動停止モードが自動的に選択
されてモード設定部に指示され、旋回台は旋回時
に手前で停止したり、オーバーシユートしたりす
ることなく設定停止位置に停止する。

〔発明の効果〕

従つて、バケツト内の収容物の有無、及び、ア
ームの揺動姿勢のいかんにかかわらず、慣性変化
による悪影響なく、正確かつ効率良く目標停止位
置に停止させられ、例えば、モード設定部に互い
に異なつた旋回自動停止モードを各別に指示する
複数の人為モード指示手段を設け、それらの人為
モード指示手段の内の一つを人為的に選択作動さ
せることも考えられるが、この場合は、操作ミス
や設定ミスによつてオーバーシユートさせて他物
に衝突させてしまう危険性があり、これに対して
本発明は、バケツト内の収容物の有無、及び、ア
ームの対ブーム角の変化にかかわらず、適切な旋
回自動停止モードが自動的に設定されるために、
操作が簡単で設定ミスがなく、結局、作業状態の
いかんにかかわらず、掘削作業性及び安全性をよ
り向上させることができる。

その上、バケツト内の収容物の有無を検出する
ために、ブーム、アーム、並びにバケツトに設け
た各揺動角を検出する検出手段を利用するので、
バケツトに別途荷重検出用のロードセルや、ひず
みゲージを設けるのに比して、重量以外の負荷が
検出されたりコスト高になつたりすることなく、
装置全体を安価にしながら、旋回自動停止制御を
確実に行わせられるようになつた。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第３図に示すように、クローラ走行装置１を備
えた走行機台に、排土板２の支持アーム２ａを油
圧シリンダ３によつて昇降操作可能に取付けると
ともに旋回台４を油圧モータ（図示せず）によつ
て縦軸心X₁周りに回転操作可能に取付け、旋回
台４に、ブーム支持用ブラケツト５を、油圧シリ
ンダ６によつて縦軸心X₂周りに回転操作可能に
取付け、ブラケツト５に、ブーム７を油圧シリン
ダ８によつて昇降揺動操作可能に取付け、ブーム
７に、アーム９を油圧シリンダ１０によつて上下
揺動操作可能に取付け、アーム９に、バケツト１
１を油圧シリンダ１２によつて上下揺動操作可能
に取付け、もつて、排士作業と対地掘削作業とを
行なうことが可能なドーザ兼用のバツクホウ作業
車を構成してある。

前記ブーム７、アーム９、及び、バケツト１１
の各枢支連結部には、ブーム７の対地揺動角θ₁を
検出する第１センサー１６Ａ、及び、アーム９の
対ブーム角θ₂を検出する第２センサー１６Ｂ、並
びに、バケツト１１の対アーム角θ₃を検出する第
３センサー１６Ｃを夫々付設してある。

旋回操作構造を構成するに、第１図に示すよう
に、旋回操作レバー１７にその操作状態を検出す
るポテンシヨメータ型検出装置１８を取付け、旋
回台４の回転駆動部に、走行車体の前後向き基準
線ｌに対する旋回台４の回転角θを検出するロー
タリーエンコーダ型検出器１９を付設してある。

そして、人為旋回操作状態と自動旋回操作状態
とを択一的に切換える人為切換装置２０が人為旋
回操作状態にある時においては、操作状態検出装
置１８からの情報に基づいて、レバー１７の操作
方向に見合う方向に、かつ、レバー１７の操作量
に見合つた速度で旋回台４を旋回させるべく旋回
操作電磁式比例制御バルブ２１の弁コントローラ
２２に対して指令を与えると共に、他方、人為切
換装置２０が自動旋回操作状態にあるときには、
操作状態検出装置１８、及び、対車体角検出器１
９からの情報に基づいて、レバー操作を起動指令
とする状態でレバー１７操作方向に見合う方向
に、かつ、予め設定された速度変化状態で旋回台
４を施回させ、さらに、２つの設定器２３Ａ，２
３Ｂにより各別の人為設定された左旋回時の設定
停止位置θa又は右旋回時の設定停止位置θbで旋
回台４を停止させるべく前記弁コントローラ２２
に対して自動的に指令を与えるマイクロコンピユ
ータで構成した制御装置２４を設けてある。

つまり、自動旋回操作状態を用いることによ
り、第２図に示すように、一定掘削位置Ａと一定
排土位置Ｂとにわたる反復旋回操作を、両設定器
２３Ａ，２３Ｂに対する作業当初の設定操作と、
レバー１７に対する起動指令操作だけで容易に行
えるようにしてある。

前記左右両設定器２３Ａ，２３Ｂに各別に設定
値を指示する押ボタン式の左側設定スイツチａと
右側設定スイツチｂを設けてある。

前記制御装置２４において、左右設定器２３
Ａ，２３Ｂが指示する両設定停止位置θa，θbに
旋回台４を自動停止させるために、減速時の速度
θと残りの旋回角度θeとの関数としての旋回自動
停止モードを設定するモード設定部２５を制御装
置２４に設け、前記第１、第２、第３センサー１
６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからの情報に基づいて、第
５図に示すように、バケツト１１の中央位置とブ
ーム７の旋回台４に対する支点との水平距離Lf
を演算する第１演算手段３１を設けると共に、バ
ケツト１１の対地角度θfを演算する第２演算手段
３２を設け、第２演算手段３２からの情報と、角
度設定器３３からの情報とを比較して、バケツト
１１の対地角度θfが、設定角以上でバケツト１
１内に収容物有りと判定し、且つ、設定角以下
でバケツト１１内に収容物無しと判定する判定手
段３４を設け、第１演算手段３１からの情報と、
判定手段３４からの情報に基づいて、ブーム７、
アーム９及びバケツト１１から成るバツクホウ装
置２７自体の慣性モーメントI₁と、バケツト１１
内荷重と、前記水平距離Lf及び旋回台４中心か
らブーム７の支点までの距離L₀とからバケツト
１１内の収容物による慣性モーメントI₂、並び
に、旋回台４自体の慣性モーメントI₀を求めた
後、全体の慣性モーメント（Ｉ＝I₀＋I₁＋I₂）を
演算する第３演算手段３５を設け、この第３演算
手段３５からの情報に基づいて、ブーム７、アー
ム９、バケツト１１の揺動及びバケツト１１内の
荷重に基づく慣性モーメントＩに応じた旋回自動
停止モードを、第４図に示すグラフの中から自動
的に選択して前記モード設定部２５に指示するモ
ード指示手段２６を設けてある。

つまり、ブーム７、アーム９、バケツト１１を
夫々揺動させるに伴つて、バケツト１１の中央位
置が車体から遠ざかると共に、バケツト１１内に
収容する掘削土等の収容物があると、バツクホウ
装置２７の旋回時の慣性が大きくなるために、モ
ード指示手段２６によつて、減速度のゆるやかな
モードをモード設定部２５に自動的に指示して、
オーバーシユートさせずに設定停止位置θa，θb
に自動停止するようにし、また、バケツト１１の
中央位置が車体に近づくと共に、バケツト１１内
の掘削土を放出すると、バツクホウ装置２７の旋
回時の慣性が小さくなるために、モード指示手段
２６によつて、減速度の急なモードをモード設定
部２５に自動的に指示して、手前位置で停止させ
ずに設定停止位置θa，θbに正確に自動停止する
ように構成してある。

〔別実施例〕

前記第１、第２、第３センサー１６Ａ，１６
Ｂ，１６Ｃを、夫々検出手段１６と称し、ブーム
７、アーム９、バケツト１１の中で、アーム９の
揺動変化による慣性変化が最も大きいために、前
記モード指示手段２６は、少くとも第２センサー
１６Ｂからの情報に基づいて、モード設定部２５
に指示できるようになつていれば良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る旋回型バツクホウの実施例
を示し、第１図は旋回操作構造を示す概略図、第
２図は平面視した旋回操作範囲を示す説明図、第
３図はバツクホウの全体側面図、第４図は各自動
停止モードを示すグラフ、第５図はバケツトの位
置を演算するための説明図である。 ４……旋回台、７……ブーム、９……アーム、
１１……バケツト、１６Ａ……第１検出手段、１
６Ｂ……第２検出手段、１６Ｃ……第３検出手
段、２４……制御装置、２５……モード設定部、
２６……モード指示手段、３２……演算手段、３
３……角度設定器、３４……判定手段、θ₁，θ₂，
θ₃……角度、θa，θb……設定停止位置、θ……速
度、θe……旋回角度、……設定角、θf……対地
角度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ バケツト１１を上下揺動自在に設けたアーム
   ９を、ブーム７に上下揺動自在に設けると共に、
   前記ブーム７を上下揺動自在に旋回台４に設け、
   前記旋回台４を左右駆動回転自在に走行車体に設
   け、前記旋回台４を左右いずれかの設定停止位置
   θa，θbに自動停止させる制御装置２４を設け、
   前記設定停止位置θa，θbに前記旋回台４を自動
   停止させるために、減速時の速度θと旋回角度θe
   との関数としての旋回自動停止モードを設定する
   モード設定部２５を前記制御装置２４に設けた旋
   回型バツクホウであつて、前記ブーム７の対地揺
   動角θ₁を検出する第１検出手段１６Ａ、及び、前
   記アーム９の前記ブーム７に対する角度θ₂を検出
   する第２検出手段１６Ｂ、並びに、前記バケツト
   １１の前記アーム９に対する角度θ₃を検出する第
   ３検出手段１６Ｃを設け、前記第１、第２、第３
   検出手段１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃからの情報に基
   づいて、前記バケツト１１の対地角度θfを演算す
   る演算手段３２を設け、前記演算手段３２からの
   情報と、角度設定器３３からの情報とを比較し
   て、前記バケツト１１の対地角度θfが、設定角
   以上で前記バケツト１１内に収容物有りと判定
   し、且つ、前記設定角以下で前記バケツト１１
   内に収容物無しと判定手段３４を設け、前記第
   １、第２、第３検出手段１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ
   のうちの少くとも前記第２検出手段１６Ｂからの
   情報、及び、前記判定手段３４からの情報に基づ
   いて、前記アーム９の対ブーム角θ₂、及び、前記
   バケツト１１内の収容物の有無に応じた旋回自動
   停止モードを、自動的に選択して前記モード設定
   部２５に指示するモード指示手段２６を設けてあ
   る旋回型バツクホウ。