KR100256775B1 - A controlling apparatus and method of hydraulic type construction mechanics - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 굴삭기의 작업형태를 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the working mode of an excavator.
제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 제어장치가 적용된 굴삭기의 유압시스템을 개략적으로 도시하는 유압회로도.2 is a hydraulic circuit diagram schematically showing a hydraulic system of an excavator to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.
제3도는 본 발명의 일실시예에 의한 제어방법을 설명하기 위한 흐름도.3 is a flowchart illustrating a control method according to an embodiment of the present invention.
제4도는 작동지령신호 상태에 따른 부움 및 선회의 자동 작동방향이 바뀌는 형태를 도시하는 그래프.4 is a graph showing a form in which the automatic operation direction of boolean and turning is changed according to the operation command signal state.
제5도는 선회 및 부움상승 자동작동 선도.5 is the automatic operation of turning and swelling.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 엔진 2a, 2b : 유압펌프1: Engine 2a, 2b: Hydraulic Pump
3 : 파일럿펌프 4, 5 : 콘트롤밸브3: pilot pump 4, 5: control valve
6 : 선회모터 7 : 부움실린더6: turning motor 7: boom cylinder
8 : 전자비례밸브 9 : 조작레버8: electromagnetic proportional valve 9: operation lever
10 : 제어기 11 : 자동작동 선택수단10: controller 11: automatic operation selection means
본 발명은 유압식 건설기계의 제어장치 및 제어방법에 관한 것으로, 특히 유사한 형태로 반복되는 작업패턴을 갖는 굴삭기(Excavator)등과 같은 유압식 건설기계에서 선회모터 및 각 작업장치의 작동을 자동화하기 위한 제어장치 및 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a control device and a control method of a hydraulic construction machine, and in particular, a control device for automating the operation of the turning motor and each working device in a hydraulic construction machine such as an excavator (Excavator) having a repeating work pattern in a similar form. And a control method.
굴삭기의 가장 대표적인 작업 중 하나는, 제1도에 도시된 바와 같이, 한 장소(A)에서 흙이나 모래 등을 굴삭하여 버킷에 퍼담은 후, 선회하여 다른 장소(B)에 버킷 내용물을 이동시키거나 덤프트럭에 상차하는 작업을 들 수 있다. 이와 같은 작업을 수행하기 위하여, 운전자는 선회모터를 비롯하여 부움, 아암 및 버킷등의 작업장치를 적절히 복합조작하게되고, 굴삭과 덤핑위치에 따라 최적의 작업선도(버킷단부의 이동궤적)가 되게 함으로써 작업능률의 향상을 도모하게 된다. 특히, 굴삭을 완료하여 덤핑위치로의 이동시에는 선회동작과 부움상승동작을 동시에 수행하게 되는 데, 작업조건에 따라 선회이동량과 부움이동량이 각각 다르므로 운전자의 숙련도에 따라 작업능률이 달라지고 운전자의 지속적인 작업주의를 요하게 된다.One of the most representative operations of an excavator is to excavate soil or sand in one place (A), put it in a bucket, and then turn and move the bucket contents to another place (B), as shown in FIG. Or loading onto a dump truck. In order to perform such a task, the driver appropriately combines a turning motor, a work device such as a boolean, an arm, a bucket, and the like so as to provide an optimum work lead (movement of the bucket end) according to the excavation and dumping position. The work efficiency will be improved. Particularly, when the excavation is completed and moved to the dumping position, the turning motion and the buoyancy rising motion are simultaneously performed. The turning efficiency and the buoyancy movement are different depending on the working conditions. It requires constant work caution.
위와 같은 운전자의 불편함을 경감하고 작업능률을 향상시키기 위한 종래의 방법으로는, 선회각도를 미리 설정하고, 부움 조작레버와 선회 조작레버를 최대로 조작하면 미리 설정된 선회 설정각에 맞추어 부움과 선회의 합류량을 적절히 조절하여 상대이동속도를 변화시킴으로써 바람직한 선회 및 작업장치의 동작을 얻는 것이 있다.As a conventional method for reducing the driver's discomfort and improving work efficiency, the turning angle is set in advance, and the boolean control lever and the turning control lever are operated at maximum, so that the swelling and turning are made in accordance with the preset turning setting angle. By appropriately adjusting the amount of confluence, the desired movement of the turning and working equipment can be obtained by varying the relative movement speed.
또 다른 방법으로는, 선회 위치센서나 부움 관절위치 센서등을 채용하여 실제 각 관절의 이동위치를 센서로 검출한 후, 이 검출값을 제어기에 설정된 목표값에 도달하도록 각 관절 작동유량을 조절하는 방법등이 제안되었다.In another method, the rotational position sensor or the boolean joint position sensor is used to detect the actual position of each joint movement by the sensor, and then adjust each joint operating flow rate to reach the target value set in the controller. Methods have been proposed.
전술한 종래의 방법들 중, 첫번째 방법은 운전자가 조작량을 맞추는 것은 아니지만 계속해서 해당 조작레버로 조작을 해야 하고 굴삭위치가 바뀔때마다 선회위치를 재설정해 주어야 하는 번거로움이 있어서 운전자의 편의성과 실용성 측면에서 미흡한 점이 있었고, 두번째 방법은 위치센서를 장비의 각 관절부위에 취부하는 것이 어렵고 가격이 고가일 뿐아니라 열악한 작업환경하에서의 위치센서의 내구성 저하가 우려되어 작업 안정성과 신뢰성 측면에서 문제점이 있었다.Among the conventional methods described above, the first method does not adjust the amount of manipulation, but the driver has to continuously operate with the control lever and reset the turning position every time the excavation position is changed. In the second method, it was difficult and expensive to attach the position sensor to each joint of the equipment, and there was a problem in terms of work stability and reliability due to concern about deterioration of the position sensor under poor working environment.
따라서, 본 발명의 목적은, 조작레버를 계속적으로 조작하지 않고 간단한 스위치 조작만으로 선회 및 작업장치의 자동 작동을 얻고 필요시 운전자의 추가 조작을 가능케 함으로써, 작업능률, 작업편의성, 작업안정성 및 신뢰성이 대폭 증진될 수 있는 유압식 건설기계의 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것에 있다.Therefore, the object of the present invention is to achieve automatic operation of the turning and work device by simple switch operation without continuous operation of the operation lever and to enable additional operation of the driver when necessary, thereby improving work efficiency, work convenience, work stability and reliability. It is to provide a control device and a control method of a hydraulic construction machine that can be greatly improved.
본 발명의 또 다른 목적은, 특정 조작수단을 통해 유사한 형태로 반복되는 작업모양을 갖는 작업장치의 조작을 자동 작동 가능하게 하며, 작동시 최적의 작업효율을 낼 수 있는 최적화된 작동궤적을 찾아갈 수 있도록 한 유압식 건설기계의 제어장치 및 제어방법을 제공하는 것에 있다.Still another object of the present invention is to enable an operation of a work device having a work pattern that is repeated in a similar form through a specific operation means, and to find an optimized operation trajectory capable of producing optimum work efficiency during operation. The present invention provides a control device and a control method for a hydraulic construction machine.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 태양에 의하면, 유사한 형태로 반복되는 작업패턴을 갖는 건설기계의 제어장치에 있어서 : 유압펌프; 상기 유압펌프의 토출유에 의해 작동되는 엑츄에이터; 상기 유압펌프와 상기 엑츄에이터사이의 각 유로를 개폐절환함에 의해 상기 엑츄에이터의 작동을 제어하는 콘트롤밸브; 운전자로 부터 조작지령을 입력받아 이를 소정의 전기적신호로 출력하는 조작수단; 상기 엑츄에이터의 자동작동 수행 및 중지를 선택하는 자동작동 선택수단; 및 상기 조작수단의 조작방향 및 조작량을 지속적으로 기억하는 수단과, 상기 자동작동 선택수단에서 자동작동의 수행이 선택될 때 소정의 제어연산에 의해 자동작동 방향을 판단하는 수단과, 상기 기억수단에 기억된 조작방향 및 조작량에 따라 자동 작동치를 연산하는 수단과, 상기 연산된 자동 작동치를 출력신호로 변환하여 상기 콘트롤밸브로 출력하는 수단을 구비한 제어기를 포함하는 건설기계의 제어장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object of the present invention, a control device for a construction machine having a work pattern repeated in a similar form, comprising: a hydraulic pump; An actuator operated by the discharge oil of the hydraulic pump; A control valve for controlling the operation of the actuator by opening and closing each flow path between the hydraulic pump and the actuator; Operation means for receiving an operation command from the driver and outputting it as a predetermined electric signal; Automatic operation selection means for selecting automatic operation execution and stop of the actuator; And means for continuously storing the operation direction and the operation amount of the operation means, means for determining the automatic operation direction by a predetermined control operation when the execution of the automatic operation is selected in the automatic operation selection means, and the storage means. A control apparatus for a construction machine is provided that includes a controller having means for calculating an automatic operation value in accordance with a stored operation direction and an operation amount, and a means for converting the calculated automatic operation value into an output signal and outputting the output signal to the control valve.
본 발명의 바람직한 특징에 의하면, 상기 자동작동 선택수단은, 운전자의 조작에 의해 ON/OFF상태가 반복적으로 절환되는 토글스위치로 구성된다.According to a preferred feature of the present invention, the automatic operation selecting means comprises a toggle switch in which the ON / OFF state is repeatedly switched by the driver's operation.
본 발명의 다른 바람직한 특징에 의하면, 상기 제어기는, 상기 자동 작동수행 중, 운전자의 상기 조작수단 조작에 의한 추가조작이 있는 경우 상기 자동 작동치에 상기 추가조작에 의한 작동치를 더하여 최종적인 출력치를 정하고, 상기 출력치를 차기 자동작동에 반영하여 작동패턴을 최적화하도록 구성된다.According to another preferred feature of the present invention, the controller, when there is an additional operation by the driver's operation of the operation means during the automatic operation, the controller determines the final output value by adding the operation value of the additional operation to the automatic operation value. It is configured to reflect the output value to the next automatic operation to optimize the operation pattern.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 태양에 의하면, 유압펌프와, 상기 유압펌프의 토출유에 의해 작동되는 엑츄에이터와, 상기 유압펌프와 상기 엑츄에이터사이의 각 유로를 개폐절환함에 의해 상기 엑츄에이터의 작동을 제어하는 콘트롤밸브와, 운전자로 부터 조작지령을 입력받아 이를 소정의 전기적신호로 출력하는 조작수단과, 상기 엑츄에이터의 자동작동 수행 및 중지를 선택하는 자동작동 선택수단과, 상기 조작수단 및 상기 자동작동 선택수단의 입력신호에 따라 소정의 제어연산을 수행하여 상기 콘트롤밸브를 작동시키기 위한 소정의 출력신호를 인가하는 제어기를 구비한 건설기계의 제어방법에 있어서, 상기 조작수단의 조작량과 상기 자동작동 선택수단의 상태를 입력받는 제1단계, 상기 제1간계에서 입력받은 상기 자동작동 선택수단의 상태가 자동작동이 선택된 상태인지를 판단하는 제2단계, 상기 제2단계에서 자동작동이 선택된 상태로 판단된 경우 상기 엑츄에이터의 자동작동 방향을 판단하는 제3단계, 상기 엑츄에이터의 자동 작동량을 연산하는 제4단계, 상기 조작수단에 의한 추가조작 유무를 판단하는 제5단계, 상기 제5단계에서 상기 조작수단에 의한 추가조작이 있다고 판단되는 경우 추가조작에 의한 상기 엑츄에이터의 작동량과 상기 제4단계에서 얻어진 상기 자동 작동량을 합산하는 제6단계, 및 상기 제6단계에서 얻어진 합산된 작동량에 따라 상기 엑츄에이터 구동신호를 출력하는 제7단계를 포함하는 건설기계의 제어방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention for achieving the object of the present invention, the actuator by opening and closing the hydraulic pump, the actuator operated by the discharge oil of the hydraulic pump, and each flow path between the hydraulic pump and the actuator A control valve for controlling the operation of the controller, an operation means for receiving an operation command from the driver and outputting it as a predetermined electric signal, an automatic operation selection means for selecting the automatic operation execution and stop of the actuator, the operation means and A control method of a construction machine having a controller for applying a predetermined output signal for operating the control valve by performing a predetermined control operation according to an input signal of the automatic operation selecting means, wherein the operation amount of the operating means and the A first step of receiving a state of an automatic operation selection means, the automatic input from the first trick A second step of determining whether a state of the selection means is a state in which automatic operation is selected; a third step of determining an automatic operation direction of the actuator when it is determined that the automatic operation is selected in the second step; and the automatic operation of the actuator A fourth step of calculating an operation amount, a fifth step of determining whether there is an additional operation by the operation means, and an operation amount of the actuator by the additional operation when it is determined that there is an additional operation by the operation means in the fifth step And a sixth step of summing the automatic operation amount obtained in the fourth step, and a seventh step of outputting the actuator drive signal according to the sum of the operation amounts obtained in the sixth step. Is provided.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the accompanying drawings.
제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 제어장치가 적용된 굴삭기의 유압시스템을 개략적으로 도시하고 있다.2 is a schematic view showing an hydraulic system of an excavator to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied.
제2도에 도시된 바에 의하면, 유압시스템에 동력을 공급하는 원동기로서의 엔진(1)과, 이 엔진(1)에 의해 각각 구동되며, 작동압을 출력하는 유압펌프(2a, 2b)와 제어신호용 파일럿압을 출력하는 파일럿펌프(3)가 구비된다. 유압펌프(2a, 2b)의 토출유에 의해 작동되는 유압엑츄에이터로서의 선회모터(6)와 부움실린더(7)가 설치되고, 유압펌프(2a, 2b)와 선회모터(6) 및 부움실린더(7) 사이의 유로 중에 설치되어, 이 유로를 개폐절환함에 의해 유압펌프(2a, 2b)로 부터 선회모터(6) 및 부움실린더(7)로 공급되는 오일의 공급, 차단, 유량 및 방향등을 조절함으로써, 선회모터(6) 및 부움실린더(7)의 기동, 정지, 속도 및 방향등을 제어하는 콘트롤밸브(4, 5)가 설치된다. 이 콘트롤밸브(4, 5)는 파일럿압의 작용에 따라 스프울이 이동함으로써 전술한 바와 같은 유로의 개폐절환 작동을 하게 된다. 한편, 운전자로 부터 선회모터(6) 및 부움실린더(7)의 작동을 위한 지령을 입력받아 이를 소정의 전기적 신호로 바꾸어 출력하는 조작레버(9 : 조작수단)와, 이 조작레버(9)로부터 출력된 전술한 전기적 신호를 입력받아 소정의 제어연산을 거쳐 전자비례밸브(8)에 해당 출력신호를 인가하는 제어기(10)가 구비된다. 전자비례밸브(8)에서는 제어기(10)로 부터 출력신호가 인가되면, 전술한 파이럿펌프(3)로 부터의 파일럿오일을 해당 콘트롤밸브(4, 5)의 해당 스프울 단부에 파일럿압으로 작용하도록 인가함으로써 콘트롤밸브(4, 5)의 스프울을 이동시키게 된다.As shown in FIG. 2, the engine 1 as a prime mover for supplying power to the hydraulic system, the hydraulic pumps 2a and 2b respectively driven by the engine 1 and outputting an operating pressure, and a control signal A pilot pump 3 for outputting pilot pressure is provided. The swing motor 6 and the pour cylinder 7 as hydraulic actuators operated by the discharge oil of the hydraulic pumps 2a and 2b are provided, and the hydraulic pumps 2a and 2b, the swing motor 6 and the pour cylinder 7 are provided. It is installed in the flow path between the opening and closing of the flow path by adjusting the supply, blocking, flow rate and direction of the oil supplied from the hydraulic pumps 2a and 2b to the swing motor 6 and the pour cylinder 7 Control valves 4 and 5 are provided to control the starting, stopping, speed and direction of the swing motor 6 and the boom cylinder 7. The control valves 4 and 5 perform the opening and closing switching operation of the flow path as described above by moving the springs under the action of the pilot pressure. On the other hand, the operating lever (9: operating means) for receiving a command for the operation of the swing motor (6) and the boom cylinder (7) from the driver and converts it into a predetermined electrical signal and outputs it from the operating lever (9) A controller 10 is provided to receive the above-described electrical signal output and apply a corresponding output signal to the electromagnetic proportional valve 8 through a predetermined control operation. In the electromagnetic proportional valve 8, when an output signal is applied from the controller 10, the pilot oil from the pilot pump 3 described above acts as a pilot pressure on the corresponding spring ends of the corresponding control valves 4 and 5. By applying so as to move the spring of the control valve (4, 5).
한편, 본 실시예의 제어장치는, 전술한 선회모터(6) 및 부움실린더(7)의 복합작동시 자동작동의 수행 및 중지를 지령하는 자동작동 선택수단(11)을 구비하고 있다. 이 자동작동 선택수단(11)은 바람직하기로는, 한번 누르면 스위치가 온(ON)상태로 유지되고, 다시 한번 누르면 오프(OFF)상태가 되는 토글스위치(Toggle Switch)로 구성된다.On the other hand, the control device of the present embodiment is provided with automatic operation selecting means 11 for instructing execution and stop of automatic operation during the combined operation of the above-described swing motor 6 and the boom cylinder 7. The automatic operation selecting means 11 preferably comprises a toggle switch which, when pressed once, is kept in the ON state, and when pressed again, is turned OFF.
한편, 전술한 제어기(10)는, 조작레버(9)의 조작방향 및 조작량을 지속적으로 기억하는 기억수단과, 전술한 자동작동 선택수단(11)에서 자동작동의 수행이 선택될 때 소정의 제어연산에 의해 자동 작동방향을 판단하는 수단과, 전술한 기억수단에 기억된 조작레버(9)의 조작방향 및 조작량에 따라 자동 작동치를 연산하는 수단과, 연산된 자동 작동치를 출력신호로 변환하여 전술한 전자비례밸브(8)로 출력함으로써 콘트롤밸브(4, 5)를 작동시키는 출력수단을 구비하고 있다.On the other hand, the above-described controller 10 includes storage means for continuously storing the operation direction and the operation amount of the operation lever 9, and predetermined control when the execution of the automatic operation is selected in the above-mentioned automatic operation selection means 11. Means for determining the automatic operation direction by calculation, means for calculating the automatic operation value according to the operation direction and the operation amount of the operation lever 9 stored in the above-described storage means, and converting the calculated automatic operation value into an output signal, Output means for operating the control valves 4 and 5 by outputting to the electromagnetic proportional valve 8 is provided.
본 발명의 제어장치 및 제어방법은 제2도에 의해 설명된 유압시스템 외에도 여러가지 다른 유압시스템에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 파일럿펌프(3)와 전자비례밸브(8)가 사용되지 않고, 콘트롤밸브(4, 5)로서 솔레노이드 콘트롤밸브가 사용되도록 하며, 제어기(10)로부터 전기적 신호가 솔레노이드 콘트롤밸브의 작동신호로 직접 작용하도록 구성될 수도 있을 것이다.The control device and control method of the present invention can be applied to various other hydraulic systems in addition to the hydraulic system described by FIG. For example, the above-described pilot pump 3 and electromagnetic proportional valve 8 are not used, and solenoid control valves are used as control valves 4 and 5, and electrical signals from the controller 10 are solenoid control valves. It may be configured to act directly as the operating signal of.
이하, 위와 같이 구성된 본 유압시스템의 기본 작동을 설명한다.Hereinafter, the basic operation of the hydraulic system configured as described above will be described.
운전자가 조작레버(9)를 통해 원하는 작업을 지시하게 되면, 제어기(10)는 조작레버내에 있는 조작량 검출부를 통해 조작레버(9)의 조작각도를 검출하고, 이 조작각도 검출값에 따라 전자비례밸브(8)이 각 포트로 정해진 출력비를 연산하여 전류치를 출력하게 된다. 전술한 조작량 검출부는 일반적으로 조작각에 비례한 전압을 출력하는 포텐셔 미터 타입의 센서를 사용하지만, 다른 센서를 사용할 수도 있다. 전자비례밸브(8)에서는 입력전류치에 비례하여 제어용 파일럿압을 발생시켜 콘트롤밸브(4, 5)의 해당 스프울의 단부에 작용하도록 인가함에 따라 해당 스프울은 소정 스트로크만큼 이동하게 되고, 그에 따라 유압펌프(2a, 2b)로 부터 선회모터(6) 및/또는 부움실린더(7)에 작동유가 공급되어 운전자가 원하는 작업이 수행하게 된다.When the driver instructs the desired work through the operation lever 9, the controller 10 detects an operation angle of the operation lever 9 through an operation amount detection unit within the operation lever, and electronically proportional to the operation angle detection value. The valve 8 calculates the output ratio determined for each port to output the current value. Although the above-described manipulated variable detector generally uses a potentiometer type sensor that outputs a voltage proportional to the manipulated angle, other sensors may be used. The solenoid proportional valve 8 generates the pilot pressure for control in proportion to the input current value and applies it to act on the ends of the corresponding springs of the control valves 4 and 5 so that the corresponding springs are moved by a predetermined stroke. Hydraulic oil is supplied from the hydraulic pumps 2a and 2b to the swing motor 6 and / or the pour cylinder 7 to perform a desired operation of the driver.
이와 같은 조작이 이루어지는 경우, 제어기(10)는 조작레버(9) 중의 선회조작과 부움조작의 방향 및 조작량을 계속 체크하여 이를 기억하게 된다. 운전자가 임의의 위치에서 버킷으로 굴삭을 한 다음, 선회부움 자동작동을 선택하는 전술한 자동작동 선택스위치(11)를 온시키게 되면, 최종적으로 기억된 선회 및 부움 조작레버의 조건에 따라 선회모터(6) 및 부움실린더(7)를 자동으로 작동시켜 목표하는 위치로 버킷을 이동시키게 되고, 그 후, 운전자는 버킷 조작레버를 통해 버킷을 작동시켜 덤핑작업을 할 수 있는 것이다. 즉, 이 경우, 운전자는 버킷의 이동시 선회 및 부움의 조작을 인위적으로 수행하지 않아도 되는 것이다. 그리고, 다시 자동작동 선택수단(11)을 온시키게 되면, 선회모터(6) 및 부움실린더(7)는 반대방향으로 작동하여 버킷위치를 원위치(굴삭위치)로 복귀시키게 된다. 또한, 자동작동 중에 선회 및/또는 부움 조작레버(9)를 조작하여 자동작동 속도를 증감시킬 수도 있으며, 이 경우는 자동작동 패턴이 재설정되어 차기 자동작동시에 반영되게 된다.When such an operation is made, the controller 10 continuously checks and memorizes the direction and the operation amount of the turning operation and the boolean operation in the operation lever 9. When the driver excavates to the bucket at an arbitrary position, and then turns on the above-mentioned automatic operation selection switch 11 for selecting the automatic turning boom, the turning motor ( 6) and the boom cylinder 7 is automatically operated to move the bucket to the desired position, after which the driver can operate the bucket through the bucket operating lever to dump. That is, in this case, the driver does not have to artificially perform the turning and the boolean operation when the bucket moves. Then, when the automatic operation selection means 11 is turned on again, the swing motor 6 and the pour cylinder 7 operate in opposite directions to return the bucket position to the original position (excavation position). In addition, the automatic operation speed may be increased or decreased by operating the turning and / or boolean operation lever 9 during the automatic operation, in which case the automatic operation pattern is reset and reflected at the next automatic operation.
이하, 제3도의 흐름도에 의거하여 본 발명의 일실시예에 의한 제어방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a control method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. 3.
단계 1에서는 조작레버(9)에 내장된 조작량 검출수단을 통해 조작레버(9)의 조작값 검출값을 입력받고, 자동작동 선택수단(11)의 상태를 입력받는다.In step 1, the operation value detection value of the operation lever 9 is input through the operation amount detection means built in the operation lever 9, and the state of the automatic operation selection means 11 is input.
단계 2에서는 자동작동 선택수단(11)의 상태가 ON인지 또는 OFF인지를 판단하며, ON인 경우 단계 3으로, OFF인 경우 단계 8로 진행한다.In step 2, it is determined whether the state of the automatic operation selection means 11 is ON or OFF, and if it is ON, the flow goes to step 3, and if it is OFF, to step 8.
단계 3에서는, 즉 단계 2에서 자동작동 선택수단(11)의 상태가 ON으로 판단되는 경우, 선회모터 및/또는 작업장치(본 실시예의 경우 선회모터와 부움실린더)의 작동방향을 판별한다. 버킷이 임의의 위치에서 굴삭위치로의 이동시 부움 조작레버의 조작방향이 부움의 하강방향이고 선회 조작레버의 조작방향이 좌선회이었다면 부움 작동방향 및 선회방향은 반대가 되어 부움 상승방향 및 우선회방향으로 자동작동이 설정된다. 반면, 부움 조작레버의 조작방향이 부움의 상승방향이고 선회 조작레버의 조작방향이 우선회이었다면, 자동작동시의 부움 작동방향 및 선회방향은 부움 하강방향 및 좌선회방향으로 설정된다. 그리고, 자동작동 선택수단(11)의 상태가 OFF이면 부움 및 선회 자동작동이 정지된다. 제4도는 이와 같이 작동지령신호 상태에 대한 부움 및 선회의 자동작동방향이 바뀌는 형태를 도시하고 있다.In step 3, that is, when it is determined in step 2 that the state of the automatic operation selecting means 11 is ON, the operation direction of the swing motor and / or the working device (in this embodiment, the swing motor and the boom cylinder) is determined. When the bucket moves from any position to the excavation position, if the operating direction of the buoy operating lever is the downward direction of the buoy and the operating direction of the pivoting lever is left turning, the buoy operating direction and the turning direction are reversed, and the buoyant up direction and priority direction Automatic operation is set. On the other hand, if the operation direction of the buoy operating lever is the rising direction of the buoy and the operation direction of the turning operation lever is the priority, the buoy operating direction and the turning direction at the time of automatic operation are set as the buoy down direction and the left turning direction. When the state of the automatic operation selection means 11 is OFF, the boolean and swing automatic operation are stopped. 4 shows a form in which the automatic operation direction of the boolean and the turning for the operation command signal state is changed in this way.
단계 4에서는 설정된 작동방향으로의 작동속도를 연산한다. 조작레버 조작시의 작동속도를 기준으로 하여 부움과 선회간의 자동작동 상대속도비를 연산하고, 크기는 최대로 설정한다. 예를 들면, 좌선회 조작이 최대크기의 50%, 부움 하강이 전체의 50%가 되었을 경우, 자동작동 요구속도는 우선회 100%, 부움 상승 100%가 된다. 여기서 운전자 조작시와 자동작동시의 조작비는 일정비로 동일하게 유지되어야 하지만, 장비의 특성이나 운전자나 조작패턴에 따라 다르게 설정될 수도 있을 것이다.In step 4, the operating speed in the set operating direction is calculated. The relative speed ratio of automatic operation between boolean and turning is calculated on the basis of the operating speed when operating the control lever, and the size is set to maximum. For example, if the left turn operation is 50% of the maximum size and the boom descending is 50% of the total, the required automatic operation speed is 100% of the priority time and 100% of the boom rise. In this case, the operation cost during the driver operation and the automatic operation should be kept the same at a constant ratio, but may be set differently according to the characteristics of the equipment or the driver or the operation pattern.
단계 5에서는 선회나 부움 조작레버의 추가조작이 있는지를 판별한다.In step 5, it is determined whether there is additional operation of the turning or boolean control lever.
단계 6에서는 단계 5에서 조작레버의 추가조작이 있다고 판별되는 경우, 단계 4에서 연산된 작동속도에다 추가조작된 조작레버의 조작량을 더하여 작동속도를 증감시킨다. 제5도는 그 일예를 나타낸 것으로, 제어기(10)에서 연산된 우선회 및 부움 상승 자동작동 요구치는 A선도인 데, 운전자가 선회조작을 추가하여 B선도로 바뀌게 되면, 자동작동은 B선도를 따라 수행된다. 또한, 자동작동 선도는 자동으로 C선도로 최적화되어, 차기 자동작동 시에는 C선도를 따라 작동하게 된다. 단계 5에서 조작레버의 추가조작이 없다고 판별될 때에는 바로 단계 7로 진행된다.In step 6, when it is determined that there is an additional operation of the operation lever in step 5, the operation speed is increased or decreased by adding the operation amount of the operation lever additionally operated to the operation speed calculated in step 4. FIG. 5 shows an example, and the priority and boolean auto-operation required values calculated by the controller 10 are A diagrams. When the driver is changed to B diagrams by adding a turning operation, the automatic operation is performed along the B diagrams. Is performed. In addition, the automatic operation diagram is automatically optimized to the C diagram, and the next automatic operation is to operate along the C diagram. When it is determined in step 5 that there is no additional operation of the operation lever, the flow proceeds directly to step 7.
단계 7에서는 부움과 선회속도에 해당하는 출력전압을 연산하여 전자비례밸브(8)에 출력하게 되고, 전자비례밸브(8)에서는 해당 콘트롤밸브(4, 5)의 스프울 단부에 파일럿압을 인가하게 됨을 따라 선회모터(6) 및 부움실린더(7)는 원하는 작동, 즉 버킷을 굴삭위치에서 덤핑위치로 이동시키는 작동을 하게 되는 것이다. 덤핑위치에서 굴삭위치로 자동으로 재이동 복귀시키는 경우에는 자동작동 선택수단(11)을 재차 눌러 ON시키게 되면 연산된 작동위치에 따라 좌선회 및 부움 하강작동을 자동으로 수행되게 된다. 다시 자동작동 선택수단(11)을 눌러 OFF시키게 되면 자동작동이 정지되고 전체 작업이 1싸이클이 완료된다.In step 7, the output voltage corresponding to the pour and the turning speed is calculated and output to the solenoid proportional valve 8, and the solenoid proportional valve 8 applies pilot pressure to the spring ends of the corresponding control valves 4 and 5. As it turns, the swing motor 6 and the boom cylinder 7 will have the desired operation, ie, move the bucket from the excavation position to the dumping position. When the automatic return to the excavation position from the dumping position is automatically turned on by pressing the automatic operation selection means 11 again, the left turning and the buoy lowering operation are automatically performed according to the calculated operation position. If the automatic operation selection means 11 is turned off again, the automatic operation is stopped and the entire work is completed in one cycle.
한편, 단계 2에서 자동작동 선택수단(11)이 상태가 OFF으로 판단되는 경우, 전술한 바와 같이 단계 8로 진행되는 데, 단계 8에서는 수동 작동량을 연산한 후 단계 7로 진행된다.On the other hand, if it is determined in step 2 that the automatic operation selection means 11 is OFF, the process proceeds to step 8 as described above. In step 8, after the manual operation amount is calculated, the process proceeds to step 7.
상술한 본 발명의 실시예에서는 부움과 선회작동에 의한 굴삭, 이동 및 덤핑 작업에 대해서만 설명을 한정하였으나, 본 발명은 복수의 조작수단을 통해 작동되는 복수의 작업장치로 된 유압식 기계, 특히, 유사한 형태로 반복되는 작업모양을 갖는 작업장치의 조작에 대해서는 모두 적용될 수 있을 것이다.In the above-described embodiment of the present invention, the description is limited only to excavation, movement and dumping operations by buoyancy and swing operations, but the present invention is a hydraulic machine having a plurality of work devices operated by a plurality of operating means, in particular, similar Any operation of a work device having a work pattern that is repeated in the form may be applied.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 운전자는 복잡한 조작수단을 통해 조작을 하지 않고도 간단한 스위치 조작만으로 작업장치 및 선회조작을 자동화할 수 있고, 부움-선회 복합조작시의 경우 굴삭위치나 덤핑위치가 바뀔 때마다 설정값을 변경하지 않아도 되므로 편의성이 크게 증진될 수 있다. 또한, 자동작동 중 언제라도 운전자 임의의 추가조작이 가능하고 이를 차기 자동작동에 반영할 수 있으므로 작업안정성 및 신뢰성이 증진되어 결국 작업능률을 현저히 향상시키게 된다.As described above, according to the present invention, the driver can automate the work device and the turning operation with a simple switch operation without the operation through the complicated operating means, and the excavation position or the dumping position is changed in the case of the buoy-turning compound operation. Convenience can be greatly improved since the setting value does not need to be changed every time. In addition, any additional operation of the driver can be performed at any time during the automatic operation, and this can be reflected in the next automatic operation, thereby improving work stability and reliability, thereby improving work efficiency significantly.
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