JPS5836135B2 - クツサクキ ニ オケル クツサクフカサノ セイギヨホウホウ - Google Patents
クツサクキ ニ オケル クツサクフカサノ セイギヨホウホウInfo
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- JPS5836135B2 JPS5836135B2 JP1071774A JP1071774A JPS5836135B2 JP S5836135 B2 JPS5836135 B2 JP S5836135B2 JP 1071774 A JP1071774 A JP 1071774A JP 1071774 A JP1071774 A JP 1071774A JP S5836135 B2 JPS5836135 B2 JP S5836135B2
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- articulated movable
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- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は油圧式ショベル、バツクホー等のように複数
の関節形可動部分を゜そなえた掘削機における掘削深さ
の制御方法に関するものである。
の関節形可動部分を゜そなえた掘削機における掘削深さ
の制御方法に関するものである。
第１図はこの発明を実施する掘削機の一例を示し、つぎ
のように構成されている。
のように構成されている。
ブーム１は本？３に対して回転軸２を介して支持されて
おり、ブーム１の先端部にはアーム５が回転軸４を介し
て連結されている。
おり、ブーム１の先端部にはアーム５が回転軸４を介し
て連結されている。
アーム５の先端部にはパケットＩが回転軸６を介して連
結されている。
結されている。
ブーム１は基端部を本体３に支持させたブームシリンダ
Ｃ１により回動させられ、アーム５はブーム１の中間部
とアーム５の一端部との間に連結したアームシリンダＣ
２により回動させられ、パケット７ハアーム５の基端部
側とパケット７の基部側との間に連結したパケットシリ
ンダＣ３により回動させられるようになっている。
Ｃ１により回動させられ、アーム５はブーム１の中間部
とアーム５の一端部との間に連結したアームシリンダＣ
２により回動させられ、パケット７ハアーム５の基端部
側とパケット７の基部側との間に連結したパケットシリ
ンダＣ３により回動させられるようになっている。
掘削作業はブーム１、アーム５およびパケット７をそれ
ぞれシリンダにより回動させて行う。
ぞれシリンダにより回動させて行う。
この場合、ブーム１、アーム５およびパケット７はそれ
ぞれ円弧運動をするので、パケット７の掘削刃先が一定
の深さになるように操作するには相当の熟練を要し、か
つ、精度を上げれば能率が低下する。
ぞれ円弧運動をするので、パケット７の掘削刃先が一定
の深さになるように操作するには相当の熟練を要し、か
つ、精度を上げれば能率が低下する。
この欠点を除くために、ブーム１、アーム５およびパケ
ット７の動作とそれぞれ相似の動作を行うシミュレータ
を設け、シユレータのパケットの先端が一定の深さに達
した時に信号を発して、パケット７が一定の深さよりも
下がらないようにブーム１を上げるようにするなどの方
法が行われている。
ット７の動作とそれぞれ相似の動作を行うシミュレータ
を設け、シユレータのパケットの先端が一定の深さに達
した時に信号を発して、パケット７が一定の深さよりも
下がらないようにブーム１を上げるようにするなどの方
法が行われている。
しかし、この方法では、シミュレータを駆動するための
機構、シミュレータが信号を発生するためのリミットス
イッチ取付機構などのため、精度に制限があり、かつ、
深さの設定が容易でない０ この発明の目的は、掘削深さの設定が容易で、かつ、精
度よく掘削深さを制御するこ゛とができる方法を提供す
るにある。
機構、シミュレータが信号を発生するためのリミットス
イッチ取付機構などのため、精度に制限があり、かつ、
深さの設定が容易でない０ この発明の目的は、掘削深さの設定が容易で、かつ、精
度よく掘削深さを制御するこ゛とができる方法を提供す
るにある。
この発明の掘削機における掘削深さの制御方法は、回転
できるよう順次連結した複数の関節形可動部分と、各関
接形可動部分を作動するアクチュエータとをそなえた掘
削機において、少くとも一つの関節形可動部分のアクチ
ュエータを作動操作し、各関節形可動部分の回転角をそ
れぞれ検出器により検出し、各検出器の検出角から各関
節形可動部分の水平面に対する角度を求め、求めた角度
の正弦と各関節形可動部分の長さとの積、掘削機本体の
固定部とそれに連結した関節形可動部分との間の回転軸
の地表からの高さ、掘削深さの設定値を加算した値Ｙを
求め、そのＹの値に応じて前記作動操作した関節形可動
部分と異なる関接形可動部分のアクチュエータを作動し
て前記異なる関接形可動部分の垂直方向運動を前記Ｙの
値が零となるよう制御するようにしたことを特徴とする
○まず、この発明の原理を第２図の線図で説明する。
できるよう順次連結した複数の関節形可動部分と、各関
接形可動部分を作動するアクチュエータとをそなえた掘
削機において、少くとも一つの関節形可動部分のアクチ
ュエータを作動操作し、各関節形可動部分の回転角をそ
れぞれ検出器により検出し、各検出器の検出角から各関
節形可動部分の水平面に対する角度を求め、求めた角度
の正弦と各関節形可動部分の長さとの積、掘削機本体の
固定部とそれに連結した関節形可動部分との間の回転軸
の地表からの高さ、掘削深さの設定値を加算した値Ｙを
求め、そのＹの値に応じて前記作動操作した関節形可動
部分と異なる関接形可動部分のアクチュエータを作動し
て前記異なる関接形可動部分の垂直方向運動を前記Ｙの
値が零となるよう制御するようにしたことを特徴とする
○まず、この発明の原理を第２図の線図で説明する。
ブーム８は第１図におけるブーム１に対応し、回転軸２
と回転軸４とを結ぶ直線で表わしたものである。
と回転軸４とを結ぶ直線で表わしたものである。
アーム９は第１図におけるアーム５に対応し、回転軸４
と回転軸６とを結ぶ直線によって表わしたものである。
と回転軸６とを結ぶ直線によって表わしたものである。
パケット１０は第１図におけるパケット７に対応し、回
転軸６とパケットＩの掘削刃先とを結ぶ直線によって表
わしたものである。
転軸６とパケットＩの掘削刃先とを結ぶ直線によって表
わしたものである。
ブーム８の長さをｌ１、アーム９の長さをｌ２、パケッ
ト１０の長さをｌ３、回転軸２の地表面からの高さをｙ
。
ト１０の長さをｌ３、回転軸２の地表面からの高さをｙ
。
とし、ブーム８が水平よりも上方にあるときの水平とな
す角を正、水平よりも下方にあるときの水平となす角を
負とするような、ブーム８と水平とのなす角をθ１とし
、ブーム８の延長線とアーム９とのなす角をθ２Ｊ−ム
９の延長線とパケット１０とのなす角をθ３とし、パケ
ット１０の掘削刃先の地表面からの高さをｙとすれば、
ｙ＝／１ｓｉｎθ１＋７１！２ｓｉｎ（θ１−θ２）＋
ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２−θ３）＋ｙＯとなる。
す角を正、水平よりも下方にあるときの水平となす角を
負とするような、ブーム８と水平とのなす角をθ１とし
、ブーム８の延長線とアーム９とのなす角をθ２Ｊ−ム
９の延長線とパケット１０とのなす角をθ３とし、パケ
ット１０の掘削刃先の地表面からの高さをｙとすれば、
ｙ＝／１ｓｉｎθ１＋７１！２ｓｉｎ（θ１−θ２）＋
ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２−θ３）＋ｙＯとなる。
掘削深さが一定の値ＤとなるのはｙがーＤとなる点であ
るので、深さＤの点は ｙ＝＝−Ｄ で表わされる。
るので、深さＤの点は ｙ＝＝−Ｄ で表わされる。
したがって、Ｙ ＝ ｌ１ ｓｉｎθ１＋ｌ２ｓｉｎ（
θ１−θ２）−｝−ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２−θ３）＋
ｙｏ＋Ｄとすれば、Ｙが正の時には掘削深さがＤより浅
く、Ｙが零の時には掘削深さがちょうどＤであり、Ｙが
負の時には掘削深さがＤより深いことがわかるので、Ｙ
を求めることにより掘削深さを制御することができる。
θ１−θ２）−｝−ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２−θ３）＋
ｙｏ＋Ｄとすれば、Ｙが正の時には掘削深さがＤより浅
く、Ｙが零の時には掘削深さがちょうどＤであり、Ｙが
負の時には掘削深さがＤより深いことがわかるので、Ｙ
を求めることにより掘削深さを制御することができる。
つぎに、上記のＹを求める演算装置の一例を第３図につ
いて説明する。
いて説明する。
ブーム８の角度θ１は、回転軸２に直接または連結機構
を介して取付けたポテンショメータ等の検出器１１によ
り検出する。
を介して取付けたポテンショメータ等の検出器１１によ
り検出する。
この検出器１１は取付角度がθ２の基準方向と正しく一
致しないので、検出器１１の出力を補正回路１２に加え
て補正し、正しい値を得る。
致しないので、検出器１１の出力を補正回路１２に加え
て補正し、正しい値を得る。
同様に、アーム９の角度を検出する検出器１３の出力を
、補正回路１４によって補正してθ２を得る。
、補正回路１４によって補正してθ２を得る。
また、パケット１０の角度を検出する検出器１５の出力
を補正回路１６によって補正してθ２を得る。
を補正回路１６によって補正してθ２を得る。
補正回路１２の出力θ１は正弦回路１７に加えられる。
正弦回路はその出力に、入力の正弦に比例した値を生ず
るので、正弦回路１７の出力はｓｉｎθ１に比例する。
るので、正弦回路１７の出力はｓｉｎθ１に比例する。
正弦回路１７の出力をポテンショメータ１８に加え、θ
１＝９０°のときのｓｉｎθ１の値を、演算中に生じる
最も長い長さ以上の長さと対応させて、その値と７？１
との比にポテン７ヨメータ１８で分圧することにより、
ポテンショメータ１８の出力電圧は／１ｓｉｎθ１に対
応した電圧となる。
１＝９０°のときのｓｉｎθ１の値を、演算中に生じる
最も長い長さ以上の長さと対応させて、その値と７？１
との比にポテン７ヨメータ１８で分圧することにより、
ポテンショメータ１８の出力電圧は／１ｓｉｎθ１に対
応した電圧となる。
補正回路１２の出力θ１は、補正回路１４の出力θ２と
ともに加算器１９にも加えられ、θ１から０２を減ずる
演算を行って加算器１９の出力にθ１一θ２を生じ、そ
の出力を正弦回路２０に印加して出力にｓｉｎ （θ１
−θ２）に比例した値を得、その出力をポテンショメー
タ２１に加えて、ｌ２に相当する分圧比に分圧して、ｌ
２ｓｉｎ（θ１−θ２）を得るＯ 加算器１９の出力θ，一θ２は、補正回路１６の出力θ
３とともに加算器２２にも加えられ、θ１θ２からθ３
を減ずる演算を行って加算器２２の出力にθ１−θ２−
θ３を生じ、その出力を正弦回路２３に印加して出力に
ｓｉｎ （θ１−θ２−θ３）に比例した値を得、その
出力をポテンショメータ２４に加えて、ｌ３に相当する
分圧比に分圧して、Ａ！ ２ ｓｔｎ （θ１−θ２−
θ３）を得る。
ともに加算器１９にも加えられ、θ１から０２を減ずる
演算を行って加算器１９の出力にθ１一θ２を生じ、そ
の出力を正弦回路２０に印加して出力にｓｉｎ （θ１
−θ２）に比例した値を得、その出力をポテンショメー
タ２１に加えて、ｌ２に相当する分圧比に分圧して、ｌ
２ｓｉｎ（θ１−θ２）を得るＯ 加算器１９の出力θ，一θ２は、補正回路１６の出力θ
３とともに加算器２２にも加えられ、θ１θ２からθ３
を減ずる演算を行って加算器２２の出力にθ１−θ２−
θ３を生じ、その出力を正弦回路２３に印加して出力に
ｓｉｎ （θ１−θ２−θ３）に比例した値を得、その
出力をポテンショメータ２４に加えて、ｌ３に相当する
分圧比に分圧して、Ａ！ ２ ｓｔｎ （θ１−θ２−
θ３）を得る。
ボテンショメータ１８の出力Ａ，ｓｉｎθいポテンショ
メータ２１の出力ｌ２ｓｉｎ（θ１−θ２）、ポテンシ
ョメータ２４の出力ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２θ３）、ｙ
ｏに相当する出力を生ずるように分圧したポテンショメ
ータ２５の出力ｙ。
メータ２１の出力ｌ２ｓｉｎ（θ１−θ２）、ポテンシ
ョメータ２４の出力ｌ３ｓｉｎ（θ１−θ２θ３）、ｙ
ｏに相当する出力を生ずるように分圧したポテンショメ
ータ２５の出力ｙ。
、およびＤに相当する出力を生ずるように分圧したポテ
ンショメータ２６の出力Ｄを加算器２Ｔに加えて加算す
れば、加算器２７の出力にＹの値を得ることができる。
ンショメータ２６の出力Ｄを加算器２Ｔに加えて加算す
れば、加算器２７の出力にＹの値を得ることができる。
通常、掘削を行う時には、アーム用操作レバー２８を操
作し、方向切換弁等の流量制御機構２９によりアームシ
リンダＣ２を作動させて第１図のアーム５を本体３の方
向に揺動させるが、掘削中加算器２７から出力されるＹ
の値により、サーボアンブ３０、ＯＮ−ＯＦＦ電磁弁等
の流量制御機構３１を介して、Ｙの値が正ならばブーム
シリンダＣ１をブーム１を下げる方向に作動し、Ｙの値
が負ならばブームシリンダＣ１をブーム１を上げる方向
に作動すれば、深さＤの水平掘削を自動制御することが
できる。
作し、方向切換弁等の流量制御機構２９によりアームシ
リンダＣ２を作動させて第１図のアーム５を本体３の方
向に揺動させるが、掘削中加算器２７から出力されるＹ
の値により、サーボアンブ３０、ＯＮ−ＯＦＦ電磁弁等
の流量制御機構３１を介して、Ｙの値が正ならばブーム
シリンダＣ１をブーム１を下げる方向に作動し、Ｙの値
が負ならばブームシリンダＣ１をブーム１を上げる方向
に作動すれば、深さＤの水平掘削を自動制御することが
できる。
Ｙの値が正の場合のブームを下げる制御を除いて、Ｙの
値が負の場合のブーム１を上げる制御のみにすれば、深
さＤより深い掘削は行わない深さ制限の掘削ができる。
値が負の場合のブーム１を上げる制御のみにすれば、深
さＤより深い掘削は行わない深さ制限の掘削ができる。
上述の制御において、ＯＮ−ＯＦＦ電磁弁の代りにサー
ボ弁または比例電磁弁を流量制御機構３１として用いれ
ば、比例制御によってブーム１の上げ下げを制御するこ
とができ、さらに精密な深さＤの水平掘削が可能になる
。
ボ弁または比例電磁弁を流量制御機構３１として用いれ
ば、比例制御によってブーム１の上げ下げを制御するこ
とができ、さらに精密な深さＤの水平掘削が可能になる
。
なお、この発明の実施例としてブーム１、アーム５およ
びパケット７の三つの関節形可動部分をそなえた掘削機
について説明したが、関節形可動部分が二つの場合、あ
るいは四つ以上の場合にも同様に適用することができる
。
びパケット７の三つの関節形可動部分をそなえた掘削機
について説明したが、関節形可動部分が二つの場合、あ
るいは四つ以上の場合にも同様に適用することができる
。
以上説明したこの発明によれば、掘削深さの設定がきわ
めて容易になり、一定深さの水平掘削または掘削深さの
制限を簡単に、かつ精度よく行うことができる。
めて容易になり、一定深さの水平掘削または掘削深さの
制限を簡単に、かつ精度よく行うことができる。
第１図はこの発明を実施する掘削機の一例を示す側面図
、第２図はこの発明の原理を説明するための説明図、第
３図はこの発明の一実施例を示す系統図である。 ２，４，６・・・・・・回転軸、８・・・・・・ブーム
、９・・・・・・アーム、１０・・・・・・パケット、
１１・・・・・・ブームの角度を検出する検出器、１２
，１４，１６・・・・・・補正回路、１３・・・・・・
アームの角度を検出する検出器、１５・・・・・・パケ
ットの角度を検出する検出器、１７，２０，２３・・・
・・・正弦回路、１８，２１，２４，２５ ， ２６・
・・・・・ポテンショメータ、１９，２２，２７・・・
・・・加算器、２８・・・・・・アーム用操作レバー２
９・・・・・・流量制御機構、３０・・・・・・サーボ
アンプ、３１・・・・・・流量制御機構、Ｃ１・・・・
・・ブームシリンダ、Ｃ２・・・・・・アームシリンダ
。
、第２図はこの発明の原理を説明するための説明図、第
３図はこの発明の一実施例を示す系統図である。 ２，４，６・・・・・・回転軸、８・・・・・・ブーム
、９・・・・・・アーム、１０・・・・・・パケット、
１１・・・・・・ブームの角度を検出する検出器、１２
，１４，１６・・・・・・補正回路、１３・・・・・・
アームの角度を検出する検出器、１５・・・・・・パケ
ットの角度を検出する検出器、１７，２０，２３・・・
・・・正弦回路、１８，２１，２４，２５ ， ２６・
・・・・・ポテンショメータ、１９，２２，２７・・・
・・・加算器、２８・・・・・・アーム用操作レバー２
９・・・・・・流量制御機構、３０・・・・・・サーボ
アンプ、３１・・・・・・流量制御機構、Ｃ１・・・・
・・ブームシリンダ、Ｃ２・・・・・・アームシリンダ
。
Claims (1)
- １ 回転できるよう順次連結した複数の関節形可動部分
と、各関節形可動部分を作動するアクチュエータとをそ
なえた掘削機において、少くとも一つの関接形可動部分
のアクチュエータを作動操作し、各関節形可動部分の回
転角をそれぞれ検出器により検出し、各検出器の検出角
から各関節形可動部分の水平面に対する角度を求め、求
めた角度の正弦と各関節形可動部分の長さとの積、掘削
機本体の固定部とそれに連結した関節形可動部分との間
の回転軸の地表からの高さ、掘削深さの設定値を加算し
た値Ｙを求め、そのＹの値に応じて前記作動操作した関
節形可動部分と異なる関接形可動部分のアクチュエータ
を作動して前記異なる関接形可動部分の垂直方向運動を
前記Ｙの値が零となるよう制御するようにしたことを特
徴とする掘削深さの制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071774A JPS5836135B2 (ja) | 1974-01-25 | 1974-01-25 | クツサクキ ニ オケル クツサクフカサノ セイギヨホウホウ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1071774A JPS5836135B2 (ja) | 1974-01-25 | 1974-01-25 | クツサクキ ニ オケル クツサクフカサノ セイギヨホウホウ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS50103802A JPS50103802A (ja) | 1975-08-16 |
| JPS5836135B2 true JPS5836135B2 (ja) | 1983-08-06 |
Family
ID=11758037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1071774A Expired JPS5836135B2 (ja) | 1974-01-25 | 1974-01-25 | クツサクキ ニ オケル クツサクフカサノ セイギヨホウホウ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836135B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987000567A1 (fr) * | 1985-07-26 | 1987-01-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Dispositif de commande d'une pelle mecanique |
| WO2018189765A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 株式会社小松製作所 | 建設機械および制御方法 |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5136705A (ja) * | 1974-09-25 | 1976-03-27 | Komatsu Mfg Co Ltd | Shoberukeikutsusakuki no jidokutsusakuseigyosochi |
| JPS5199806A (ja) * | 1974-10-24 | 1976-09-03 | Komatsu Mfg Co Ltd | Shoberukeikutsusakukino jidokutsusakuseigyosochi |
| JPS5491902A (en) * | 1977-12-29 | 1979-07-20 | Komatsu Mfg Co Ltd | Automatic starting signal detector for construction machine |
| JPS5552437A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-16 | Komatsu Ltd | Working instrument controller |
| JPS5766060U (ja) * | 1980-10-07 | 1982-04-20 | ||
| JPS57112525A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Controller for power shovel |
| JPS59213825A (ja) * | 1983-05-17 | 1984-12-03 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 水底掘削作業船 |
| JPS60152734A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-12 | Kubota Ltd | バツクホウ作業車 |
| JPS6195103A (ja) * | 1984-10-17 | 1986-05-13 | 株式会社新潟鐵工所 | アスフアルトフイニツシヤ等の敷きならし装置 |
| JP3727423B2 (ja) * | 1996-09-10 | 2005-12-14 | ヤンマー株式会社 | 電子制御式作業車の制御方法 |
-
1974
- 1974-01-25 JP JP1071774A patent/JPS5836135B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1987000567A1 (fr) * | 1985-07-26 | 1987-01-29 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Dispositif de commande d'une pelle mecanique |
| WO2018189765A1 (ja) * | 2017-04-10 | 2018-10-18 | 株式会社小松製作所 | 建設機械および制御方法 |
| US10822769B2 (en) | 2017-04-10 | 2020-11-03 | Komatsu Ltd. | Earthmoving machine and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS50103802A (ja) | 1975-08-16 |
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