JPS6252096B2 - - Google Patents
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- JPS6252096B2 JPS6252096B2 JP55053611A JP5361180A JPS6252096B2 JP S6252096 B2 JPS6252096 B2 JP S6252096B2 JP 55053611 A JP55053611 A JP 55053611A JP 5361180 A JP5361180 A JP 5361180A JP S6252096 B2 JPS6252096 B2 JP S6252096B2
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- front member
- signal
- angle
- hydraulic cylinder
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; 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
- E02F3/36—Component parts
- E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
- E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
- E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
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- 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)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は油圧シヨベルのブーム、アーム、バ
ケツト等のフロント部材の速度制御方法に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for controlling the speed of front members such as a boom, an arm, and a bucket of a hydraulic excavator.
〔従来の技術〕
第1図はバツクホウ油圧シヨベルを示す図であ
る。図において、1は原動機、油圧ポンプ、弁
類、運転席等を搭載した本体、2は本体1に枢着
されたブーム、3はブーム2に枢着されたアー
ム、4はアーム3に枢着されたバケツト、5,6
はリンク、7はブーム2を回動する油圧シリン
ダ、8はアーム3を回動する油圧シリンダ、9は
バケツト4を回動する油圧シリンダである。[Prior Art] FIG. 1 is a diagram showing a backhoe hydraulic excavator. In the figure, 1 is a main body equipped with a prime mover, hydraulic pump, valves, driver's seat, etc., 2 is a boom pivoted to the main body 1, 3 is an arm pivoted to the boom 2, and 4 is pivoted to the arm 3. Baketto, 5,6
is a link, 7 is a hydraulic cylinder that rotates the boom 2, 8 is a hydraulic cylinder that rotates the arm 3, and 9 is a hydraulic cylinder that rotates the bucket 4.
この油圧シヨベルにおいては、油圧シリンダ7
〜9を伸縮することにより、フロント部材すなわ
ちブーム2、アーム3、バケツト4を回動する
が、ブーム2、アーム3、バケツト4、油圧シリ
ンダ7〜9がリンク機構をなしているため、油圧
シリンダ7〜9の速度が一定であつても、ブーム
角度(本体1に対するブーム2の角度)、アーム
角度(ブーム2に対するアーム3の角度)、バケ
ツト角度(アーム3に対するバケツト4の角度)
によつて、ブーム2、アーム3、バケツト4の角
速度が変化する。たとえば、アーム3が実線で示
す位置にあるときとアーム3が二点鎖線で示す位
置にあるときとでは、油圧シリンダ8の速度が等
しくとも、アーム3の角速度が異なる。第2図は
油圧シリンダ8の速度が一定のときのアーム角度
θとアーム3の角速度との関係を示すグラフであ
る。このグラフからわかるように、アーム角度θ
が最小、最大のとき、すなわち油圧シリンダ8が
最縮、最伸のときに、アーム3の角速度が大き
い。このように、運転者が油圧シリンダ7〜9へ
流れる圧油の流量つまり油圧シリンダ7〜9の速
度を一定に制御したとしても、ブーム角度、アー
ム角度、バケツト角度によつて、ブーム2、アー
ム3、バケツト4の角速度が変化するため、フロ
ント部の姿勢によつてバケツト4の先端部の速度
が大幅に変化するから、操作性が悪い。
In this hydraulic excavator, the hydraulic cylinder 7
9 rotates the front members, that is, the boom 2, arm 3, and bucket 4. Since the boom 2, arm 3, bucket 4, and hydraulic cylinders 7 to 9 form a link mechanism, the hydraulic cylinder Even if the speeds 7 to 9 are constant, the boom angle (the angle of boom 2 with respect to main body 1), arm angle (the angle of arm 3 with respect to boom 2), bucket angle (the angle of bucket 4 with respect to arm 3)
Accordingly, the angular velocity of the boom 2, arm 3, and bucket 4 changes. For example, even if the speed of the hydraulic cylinder 8 is the same, the angular velocity of the arm 3 is different when the arm 3 is at the position shown by the solid line and when the arm 3 is at the position shown by the two-dot chain line. FIG. 2 is a graph showing the relationship between the arm angle θ and the angular velocity of the arm 3 when the velocity of the hydraulic cylinder 8 is constant. As you can see from this graph, arm angle θ
The angular velocity of the arm 3 is large when is at its minimum or maximum, that is, when the hydraulic cylinder 8 is at its most contracted or most extended position. In this way, even if the operator controls the flow rate of pressure oil flowing to the hydraulic cylinders 7 to 9, that is, the speed of the hydraulic cylinders 7 to 9, to a constant value, the boom 2, arm 3. Since the angular velocity of the bucket belt 4 changes, the speed of the tip of the bucket belt 4 changes significantly depending on the attitude of the front part, resulting in poor operability.
この発明は上述の問題点を解決するためになさ
れたもので、操作レバーの出力信号が一定の場合
に、フロント部材の角度にかかわらず、フロント
部材の角速度が一定になるフロント部材の速度制
御方法を提供することを目的とする。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and is a front member speed control method in which the angular velocity of the front member is constant regardless of the angle of the front member when the output signal of the operating lever is constant. The purpose is to provide
この目的を達成するため、この発明において
は、操作レバーの出力信号に応じた流量の圧油を
フロント部材を駆動する油圧シリンダに供給する
油圧シヨベルのフロント部材の速度制御方法にお
いて、上記フロント部材の角度を検出し、上記操
作レバーの一定の出力信号により上記油圧シリン
ダに流れる圧油の流量を制御したときの上記フロ
ント部材の角度と角速度との関係を表わす関数の
逆関数で上記フロント部材の角度信号を変換した
変換信号を求め、その変換信号と上記操作レバー
の出力信号とを乗算して制御信号を求めて、その
制御信号で上記油圧シリンダに流れる圧油の流量
を制御する。
In order to achieve this object, the present invention provides a method for controlling the speed of a front member of a hydraulic excavator that supplies pressure oil at a flow rate according to an output signal of an operating lever to a hydraulic cylinder that drives the front member. The angle of the front member is an inverse function of a function representing the relationship between the angle of the front member and the angular velocity when the angle is detected and the flow rate of pressure oil flowing to the hydraulic cylinder is controlled by a constant output signal of the operating lever. A conversion signal is obtained by converting the signal, the conversion signal is multiplied by the output signal of the operating lever to obtain a control signal, and the flow rate of the pressure oil flowing into the hydraulic cylinder is controlled by the control signal.
この油圧シヨベルのフロント部材の速度制御方
法においては、制御信号により油圧シリンダに流
れる圧油の流量が制御されるから、油圧シリンダ
の速度は変換信号と操作レバーの出力信号との積
に応じた値となる。
In this method of controlling the speed of the front member of a hydraulic excavator, the flow rate of pressure oil flowing into the hydraulic cylinder is controlled by the control signal, so the speed of the hydraulic cylinder is a value corresponding to the product of the conversion signal and the output signal of the operating lever. becomes.
第3図はこの発明に係る油圧シヨベルのフロン
ト部材の速度制御方法を実施するための装置を示
す図である。図において、10は油圧シリンダ8
を駆動する可変吐出量ポンプ、11はチヤージポ
ンプ、12はチヤージポンプ11に接続されたリ
リーフ弁、13,14はチエツク弁、15はフラ
ツシング弁、16はリリーフ弁、17はポンプ1
0の吐出量コントローラ、18はアーム角度検出
器、19はアーム3の操作レバー、20は制御装
置である。
FIG. 3 is a diagram showing an apparatus for carrying out the method for controlling the speed of a front member of a hydraulic excavator according to the present invention. In the figure, 10 is a hydraulic cylinder 8
11 is a charge pump, 12 is a relief valve connected to the charge pump 11, 13 and 14 are check valves, 15 is a flushing valve, 16 is a relief valve, 17 is a pump 1
0 is a discharge amount controller, 18 is an arm angle detector, 19 is an operating lever for the arm 3, and 20 is a control device.
第4図は第3図に示した制御装置20の詳細を
示す図である。図において、21は角度検出器1
8の出力信号すなわちアーム角度信号Θを第2図
に示したアーム角度θとアーム角速度との関係を
表わす関数の逆関数で変換する関数発生器、22
は関数発生器21の出力信号すなわち変換信号Q
と操作レバー19の出力信号との積を求める乗算
器で、乗算器22の出力信号すなわち制御信号に
より吐出量コントローラ17が制御される。 FIG. 4 is a diagram showing details of the control device 20 shown in FIG. 3. In the figure, 21 is the angle detector 1
a function generator 22 for converting the output signal of 8, that is, the arm angle signal Θ, by an inverse function of the function representing the relationship between the arm angle θ and the arm angular velocity shown in FIG.
is the output signal of the function generator 21, that is, the conversion signal Q
The discharge amount controller 17 is controlled by the output signal of the multiplier 22, that is, the control signal.
すなわち、この発明に係るフロント部材の速度
制御方法においては、アーム角度信号Θに応じた
変換信号Qと操作レバー19の出力信号とを乗算
して制御信号を求め、この制御信号で吐出量コン
トローラ17を制御することにより、ポンプ10
の吐出量を制御信号に応じた値とし、油圧シリン
ダ8に流れる圧油の流量を制御信号に応じた値と
して、アーム3の角速度を制御している。そし
て、関数発生器21の関数が第2図に示したアー
ム角度θとアーム角速度との関係を表わす関数の
逆関数であるから、操作レバー19の出力信号が
一定のときには、アーム角度にかかわらず、アー
ム3の角速度が一定になるので、フロント部の姿
勢によつてバケツト4の先端部の速度が大幅に変
化するのを防止することができる。 That is, in the front member speed control method according to the present invention, a control signal is obtained by multiplying the conversion signal Q corresponding to the arm angle signal Θ by the output signal of the operating lever 19, and this control signal is used to control the discharge amount controller 17. By controlling the pump 10
The angular velocity of the arm 3 is controlled by setting the discharge amount of the hydraulic oil to a value corresponding to the control signal and setting the flow rate of the pressure oil flowing into the hydraulic cylinder 8 to a value corresponding to the control signal. Since the function of the function generator 21 is the inverse of the function representing the relationship between the arm angle θ and the arm angular velocity shown in FIG. 2, when the output signal of the operating lever 19 is constant, regardless of the arm angle. Since the angular velocity of the arm 3 is constant, it is possible to prevent the speed of the tip of the bucket bag 4 from changing significantly depending on the attitude of the front part.
なお、上述実施例においては、アームの速度制
御方法について説明したが、他のフロント部材す
なわちブーム、バケツト等についても同様であ
る。また、上述実施例においてはバツクホウ油圧
シヨベルについて述べたが、ローデイング油圧シ
ヨベルでも同様である。さらに、上述実施例にお
いてはアーム角度をアーム角度検出器18により
直接に検出したが、油圧シリンダ7〜9の伸長量
を検出すること等により間接的にブーム角度、ア
ーム角度、バケツト角度を検出してもよい。ま
た、演算部はアナログ回路で構成しても、マイク
ロコンピユータなどのデジタル回路で構成しても
よい。さらに、上述実施例においては、制御信号
により可変吐出量ポンプ10の吐出量コントロー
ラ17を制御して、油圧シリンダ8に流れる圧油
の流量を制御したが、制御信号により方向切換弁
を制御して、油圧シリンダ7〜9に流れる圧油の
流量を制御してもよい。ただし、方向切換弁を制
御した場合には、方向切換弁では油圧シリンダ7
〜9、タンクに流れる流量を絞りで制御するの
で、負荷圧が変化すると油圧シリンダ7〜9に流
れる圧油の流量が変化してしまうから、可変吐出
量ポンプの吐出量コントローラを制御するのが望
ましい。また、関数発生器を2つ設け、掘削時と
返し時とでは別の関数発生器でフロント部材の角
度信号を変換して、返し時のフロント部材の速度
を掘削時のフロント部材の速度より大きくすれ
ば、作業能率を向上することもできる。さらに、
各フロント部材の一定速度制御を必要としない場
合、たとえばバケツトの放土作業時などにおいて
は、関数発生器を介さずに、操作レバーの信号で
可変吐出量ポンプの吐出量コントローラを制御す
るようにしてもよい。また、アーム角度信号Θが
最大、最小付近の領域においては、アーム角度信
号Θが最大、最小のとき変換信号Qが零となる関
数でアーム角度信号Θを変換し、それ以外の領域
においては、第2図に示したアーム角度θとアー
ム角速度との関係を表わす関数の逆関数でアーム
角度信号Θを変換すれば、油圧シリンダのストロ
ーク端での衝突を防止することができる。 In the above-mentioned embodiment, the method for controlling the speed of the arm has been described, but the same applies to other front members, such as the boom and the bucket. Further, in the above embodiment, a backhoe hydraulic shovel has been described, but the same applies to a loading hydraulic shovel. Further, in the above embodiment, the arm angle was directly detected by the arm angle detector 18, but the boom angle, arm angle, and bucket angle can be indirectly detected by detecting the extension amount of the hydraulic cylinders 7 to 9. It's okay. Furthermore, the arithmetic unit may be constructed of an analog circuit or a digital circuit such as a microcomputer. Furthermore, in the above embodiment, the discharge controller 17 of the variable discharge pump 10 is controlled by the control signal to control the flow rate of the pressure oil flowing into the hydraulic cylinder 8, but the control signal is not used to control the directional control valve. , the flow rate of pressure oil flowing into the hydraulic cylinders 7 to 9 may be controlled. However, when controlling the directional control valve, the hydraulic cylinder 7
~9. Since the flow rate flowing into the tank is controlled by a throttle, if the load pressure changes, the flow rate of the pressure oil flowing into the hydraulic cylinders 7 to 9 will change, so it is recommended to control the discharge rate controller of the variable discharge rate pump. desirable. In addition, two function generators are installed, and the angle signals of the front member are converted by different function generators during excavation and return, so that the speed of the front member during return is greater than the speed of the front member during excavation. This can also improve work efficiency. moreover,
When constant speed control of each front member is not required, such as during soil dumping with a bucket, use the control lever signal to control the discharge controller of the variable discharge pump, without using a function generator. It's okay. In addition, in the area where the arm angle signal Θ is near the maximum and minimum, the arm angle signal Θ is converted with a function such that the conversion signal Q is zero when the arm angle signal Θ is maximum and minimum, and in other areas, If the arm angle signal Θ is converted by an inverse function of the function representing the relationship between the arm angle θ and the arm angular velocity shown in FIG. 2, a collision at the stroke end of the hydraulic cylinder can be prevented.
以上説明したように、この発明に係る油圧シヨ
ベルのフロント部材の速度制御方法においては、
操作レバーの出力信号が一定の場合には、フロン
ト部材の角度にかかわらず、フロント部材の角速
度が一定になるから、操作性がよい。このよう
に、この発明の効果は顕著である。
As explained above, in the speed control method of the front member of a hydraulic excavator according to the present invention,
When the output signal of the operating lever is constant, the angular velocity of the front member is constant regardless of the angle of the front member, resulting in good operability. As described above, the effects of this invention are remarkable.
第1図はバツクホウ油圧シヨベルを示す図、第
2図は油圧シリンダの速度が一定のときのアーム
角度とアーム角速度との関係を示すグラフ、第3
図はこの発明に係る油圧シヨベルのフロント部材
の速度制御方法を実施するための装置を示す図、
第4図は第3図に示した制御装置の詳細を示す図
である。
1…本体、2…ブーム、3…アーム、4…バケ
ツト、7〜9…油圧シリンダ、10…可変吐出量
ポンプ、17…吐出量コントローラ、18…アー
ム角度検出器、19…操作レバー、20…制御装
置、21…関数発生器、22…乗算器。
Fig. 1 is a diagram showing a backhoe hydraulic excavator, Fig. 2 is a graph showing the relationship between the arm angle and arm angular velocity when the speed of the hydraulic cylinder is constant, and Fig. 3 is a graph showing the relationship between the arm angle and arm angular velocity when the speed of the hydraulic cylinder is constant.
The figure shows a device for carrying out the method for controlling the speed of a front member of a hydraulic excavator according to the present invention;
FIG. 4 is a diagram showing details of the control device shown in FIG. 3. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Main body, 2...Boom, 3...Arm, 4...Bucket, 7-9...Hydraulic cylinder, 10...Variable discharge rate pump, 17...Discharge rate controller, 18...Arm angle detector, 19...Operation lever, 20... Control device, 21...function generator, 22...multiplier.
Claims (1)
フロント部材を駆動する油圧シリンダに供給する
油圧シヨベルのフロント部材の速度制御方法にお
いて、上記フロント部材の角度を検出し、上記操
作レバーの一定の出力信号により上記油圧シリン
ダに流れる圧油の流量を制御したときの上記フロ
ント部材の角度と角速度との関係を表わす関数の
逆関数で上記フロント部材の角度信号を変換した
変換信号を求め、その変換信号と上記操作レバー
の出力信号とを乗算して制御信号を求めて、その
制御信号で上記油圧シリンダに流れる圧油の流量
を制御することを特徴とする油圧シヨベルのフロ
ント部材の速度制御方法。 2 上記制御信号で可変吐出量ポンプの吐出量コ
ントローラを制御することにより、上記油圧シリ
ンダに流れる圧油の流量を制御することを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の油圧シヨベルの
フロント部材の速度制御方法。[Scope of Claims] 1. A method for controlling the speed of a front member of a hydraulic excavator that supplies pressure oil at a flow rate according to an output signal of an operating lever to a hydraulic cylinder that drives the front member, the method comprising: detecting the angle of the front member; A conversion in which the angle signal of the front member is converted by an inverse function of a function representing the relationship between the angle and angular velocity of the front member when the flow rate of pressure oil flowing into the hydraulic cylinder is controlled by a constant output signal of the operating lever. A front side of a hydraulic excavator, characterized in that a signal is obtained, a control signal is obtained by multiplying the conversion signal and an output signal of the operating lever, and the flow rate of pressure oil flowing into the hydraulic cylinder is controlled by the control signal. How to control the speed of a member. 2. A front member of a hydraulic excavator according to claim 1, wherein the flow rate of pressure oil flowing into the hydraulic cylinder is controlled by controlling a discharge controller of a variable discharge pump with the control signal. speed control method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5361180A JPS56150237A (en) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | Control of speed of front member of hydraulic shovel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5361180A JPS56150237A (en) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | Control of speed of front member of hydraulic shovel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56150237A JPS56150237A (en) | 1981-11-20 |
| JPS6252096B2 true JPS6252096B2 (en) | 1987-11-04 |
Family
ID=12947688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5361180A Granted JPS56150237A (en) | 1980-04-24 | 1980-04-24 | Control of speed of front member of hydraulic shovel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56150237A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0651980B2 (en) * | 1985-05-13 | 1994-07-06 | 株式会社小松製作所 | Power shovel work machine speed compensation device |
| JPS62184206A (en) * | 1986-02-07 | 1987-08-12 | Hitachi Seiko Ltd | Electro-hydraulic convertible driving device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5491687A (en) * | 1977-12-28 | 1979-07-20 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Hydraulic driving system |
-
1980
- 1980-04-24 JP JP5361180A patent/JPS56150237A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56150237A (en) | 1981-11-20 |
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