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JPH0726414B2 - Excavator speed control device - Google Patents
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JPH0726414B2 - Excavator speed control device - Google Patents

Excavator speed control device

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Publication number
JPH0726414B2
JPH0726414B2 JP19154991A JP19154991A JPH0726414B2 JP H0726414 B2 JPH0726414 B2 JP H0726414B2 JP 19154991 A JP19154991 A JP 19154991A JP 19154991 A JP19154991 A JP 19154991A JP H0726414 B2 JPH0726414 B2 JP H0726414B2
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JP
Japan
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speed
control
excavation
excavator
actual
Prior art date
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JP19154991A
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Japanese (ja)
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Inventor
秀樹 絹川
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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  • Pit Excavations, Shoring, Fill Or Stabilisation Of Slopes (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はウィンチドラムによって
吊持された掘削装置の降下速度、すなわち掘削速度を制
御する掘削機の掘削速度制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavator speed control device for an excavator, which controls the descending speed of an excavator suspended by a winch drum, that is, the excavating speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、橋脚の基礎となる連続壁を地
中に造成するための孔を掘削する所謂連続壁掘削機にお
いては、深い孔をまっすぐに高精度で掘削するために、
特開平1−278622号公報等に示されているよう
に、電動掘削装置(エレクトロミル)を超低速で、か
つ、一定速度で降下させるようにしている。
2. Description of the Related Art For example, in a so-called continuous wall excavator for excavating a hole for forming a continuous wall as a foundation of a bridge pier in the ground, in order to excavate a deep hole straight with high precision,
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-278622, the electric excavator (electromill) is lowered at an extremely low speed and a constant speed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の掘削
速度制御方式によると、地層の固さに関係なく定速制御
のみを行なうため、掘削装置が固い地層に到達した場合
に、掘削装置の歯先に作用する装置の自重成分が大きく
なり、これにより歯先荷重が過大となって歯先が損傷す
る事態が発生していた。
However, according to the conventional excavation speed control method, only the constant speed control is performed regardless of the hardness of the formation, so that when the excavation device reaches a hard formation, the teeth of the excavation device are The self-weight component of the device acting first becomes large, which causes an excessive load on the addendum, resulting in damage to the addendum.

【0004】そこで本発明は、基本的には定速制御を行
ないながら、掘削装置の歯先荷重を制限して歯先の損傷
を防止することができる掘削機の速度制御装置を提供す
るものである。
Therefore, the present invention provides a speed control device for an excavator capable of preventing damage to the addendum by limiting the load on the addendum of the excavator while basically performing constant speed control. is there.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、掘削
装置を吊持するウィンチドラムを油圧モータで回転駆動
する掘削機において、上記油圧モータに対する圧油供給
量を調整してモータ回転速度を制御する流量制御弁と、
上記掘削装置による実際の掘削速度を検出する掘削速度
検出手段と、掘削装置の歯先荷重を検出する歯先荷重検
出手段と、掘削時に上記流量制御弁に流量指令を与えて
掘削速度を制御する掘削速度制御手段とを具備し、この
掘削速度制御手段は、上記掘削速度検出手段によって検
出された実掘削速度と予め設定された目標掘削速度との
偏差を求めこの偏差が零となるように定速指令信号を出
力する定速制御部と、予め設定された制限値と上記歯先
荷重検出手段によって検出された実歯先荷重との偏差を
求めこの偏差が負の値の場合に偏差が零となるように減
速指令信号を出力する歯先荷重制御部と、上記実歯先荷
重が上記制限値をオーバーしたときにそのオーバー信号
により上記流量制御弁の制御系統を上記定速制御部から
上記歯先荷重制御部に切換える切換手段と、上記定速制
御部または歯先荷重制御部からの出力信号に基づいて上
記流量制御弁に対する制御信号を出力する出力部とから
なるものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an excavator in which a winch drum for suspending an excavator is rotationally driven by a hydraulic motor, and a motor rotation speed is adjusted by adjusting a pressure oil supply amount to the hydraulic motor. A flow control valve for controlling
Excavation speed detecting means for detecting the actual excavation speed by the excavator, tooth tip load detecting means for detecting the tooth tip load of the excavator, and controlling the excavation speed by giving a flow rate command to the flow rate control valve during excavation. Excavation speed control means is provided, and the excavation speed control means obtains a deviation between the actual excavation speed detected by the excavation speed detection means and a preset target excavation speed, and determines the deviation to be zero. A constant speed control unit that outputs a speed command signal, and a deviation between a preset limit value and the actual tooth tip load detected by the tooth tip load detecting means is obtained, and when the deviation is a negative value, the deviation is zero. So as to output a deceleration command signal, and when the actual tooth tip load exceeds the limit value, the control system of the flow control valve is controlled by the over signal from the constant speed control section. Tip load control And switching means for switching to, it is made of an output unit for outputting a control signal for the flow control valve based on the output signal from the constant speed control section or the tooth load controller.

【0006】請求項2の発明は、請求項1の構成におい
て、定速制御部は、目標掘削速度を設定するとともにこ
の目標掘削速度設定時の油圧モータの回転速度を制御基
準値として設定する速度設定器を有し、上記設定された
目標掘削速度と掘削速度検出手段によって検出された実
掘削速度との偏差に基づくPI演算値と、フィードフォ
ワードされた上記制御基準値とを加算して制御量を求
め、この制御量を出力部に出力するように構成されたも
のである。
According to a second aspect of the present invention, in the structure of the first aspect, the constant speed control unit sets a target excavation speed and a speed at which the rotational speed of the hydraulic motor at the time of setting the target excavation speed is set as a control reference value. A control amount including a setter, which adds a PI calculation value based on a deviation between the set target excavation speed and the actual excavation speed detected by the excavation speed detection means and the feedforward control reference value. Is obtained, and this control amount is output to the output unit.

【0007】請求項3の発明は、請求項1または2の構
成において、実際のモータ速度を検出する実モータ速度
検出手段が設けられ、出力部は、定速制御部または歯先
荷重制御部からの出力値と上記モータ速度検出手段によ
って検出された実モータ速度との偏差から制御量を求
め、上記出力値をフィードフォワード量としてこの制御
量に加算し、この加算値を上記流量制御弁に対する制御
信号として出力するように構成されたものである。
According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect, an actual motor speed detecting means for detecting an actual motor speed is provided, and the output section is a constant speed control section or a tooth tip load control section. Control value is calculated from the deviation between the output value of the motor speed and the actual motor speed detected by the motor speed detection means, the output value is added as a feedforward amount to this control amount, and the added value is controlled for the flow control valve. It is configured to output as a signal.

【0008】[0008]

【作用】上記構成によると、掘削装置の歯先に作用する
荷重が制限値以下のときには定速制御が行なわれ、歯先
荷重が制限値を超えると、切換手段により自動的に歯先
荷重制御部による減速制御に切換えられるため、歯先荷
重が制限され、歯先の損傷が防止される。
According to the above construction, when the load acting on the addendum of the excavator is below the limit value, constant speed control is performed, and when the addendum load exceeds the limit value, the switching means automatically controls the addendum load. Since the deceleration control is switched to the part, the tooth tip load is limited and damage to the tooth tips is prevented.

【0009】また、請求項2の構成によると、定速制御
において、掘削速度設定時のモータ回転速度を制御基準
値(制御量のベース)としてフィードフォワードするた
め、PI制御のみの場合と比較して制御の応答性が向上
する。
Further, according to the second aspect of the invention, in the constant speed control, the motor rotation speed at the time of setting the excavation speed is fed forward as the control reference value (base of the control amount), so that it is compared with the case of only the PI control. The control response is improved.

【0010】一方、請求項3の構成によると、出力部に
おいて、掘削速度だけのフィードバック制御でなく、モ
ータの回転速度を検出し、これをフィードバック制御に
加えるため、制御精度が向上する。
On the other hand, according to the third aspect of the invention, the output section detects not only the feedback control of only the excavation speed but also the rotation speed of the motor and adds this to the feedback control, so that the control accuracy is improved.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の実施例を図によって説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0012】図1において、1は図示しない移動式クレ
ーン(クローラクレーンまたはホイール式クレーン)の
本体に搭載されたウィンチドラムで、このウィンチドラ
ム1から引き出された吊りロープ2に電動式の連続壁掘
削装置3が昇降自在に吊持され、この掘削装置3によっ
て連続壁用の孔Hが掘削される。3aは掘削装置3の掘
削歯、4は図示しないクレーンブームの頂部に設けられ
たロープガイドシーブである。
In FIG. 1, reference numeral 1 is a winch drum mounted on a main body of a mobile crane (crawler crane or wheel crane) not shown, and an electric continuous wall excavation is performed on a suspension rope 2 pulled out from the winch drum 1. The device 3 is suspended so that it can be lifted and lowered, and the excavation device 3 excavates a hole H for a continuous wall. Reference numeral 3a denotes an excavating tooth of the excavating device 3, and 4 denotes a rope guide sheave provided on the top of a crane boom (not shown).

【0013】5はドラム駆動用の油圧モータで、このモ
ータ5にポンプPからの圧油を供給するモータ駆動回路
に、電気信号を流量に変換するサーボ弁6が設けられ、
掘削速度制御手段としてのコントローラ7からの電気信
号(流量指令信号)がこのサーボ弁6に入力されてモー
タ5の回転速度が制御される。
Reference numeral 5 is a hydraulic motor for driving a drum. A motor drive circuit for supplying pressure oil from the pump P to the motor 5 is provided with a servo valve 6 for converting an electric signal into a flow rate.
An electric signal (flow rate command signal) from the controller 7 as the excavation speed control means is input to the servo valve 6 to control the rotation speed of the motor 5.

【0014】また、このモータ5の出力側に、機械的減
速手段としての減速機8が設けられ、サーボ弁6によっ
て制御されるモータ5の回転速度が、この減速機8によ
り超低速域に落されてウィンチドラム1に伝えられる。
A speed reducer 8 as a mechanical speed reducer is provided on the output side of the motor 5, and the rotation speed of the motor 5 controlled by the servo valve 6 is reduced to an ultra-low speed range by the speed reducer 8. It is transmitted to the winch drum 1.

【0015】ここで、サーボ弁6による流量制御方式に
よれば、ポンプの傾転角を調整して流量を制御する従来
公知の方式(たとえば特開平2−13600号公報参
照)の場合と比較して速度制御範囲が格段に広くなる。
Here, the flow rate control system using the servo valve 6 is compared with the case of a conventionally known system in which the tilt angle of the pump is adjusted to control the flow rate (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-13600). The speed control range is significantly widened.

【0016】このため、減速機8との組合せにより、こ
の種の掘削機において従来技術では無理であったより超
低速での掘削制御が可能となる。具体的には、従来はロ
ープ速度で5m/Hr〜30m/Hrでの速度範囲に限
られていたのに対し、本方式ではロープ速度で0.2m
/Hr〜30m/Hrの範囲での速度制御が可能とな
る。
For this reason, by combining with the speed reducer 8, it becomes possible to perform excavation control at an ultra-low speed, which is impossible with the prior art in this type of excavator. Specifically, in the past, the rope speed was limited to the range of 5 m / Hr to 30 m / Hr.
Speed control in the range of / Hr to 30 m / Hr is possible.

【0017】コントローラ7には、吊りロープ2の移動
速度によって実際の掘削速度を検出する掘削速度検出器
9からの実掘削速度信号、モータ5の実際の回転数(回
転速度)を検出するモータ回転数検出器10からの実モ
ータ回転数信号、それに吊り荷重を検出する実荷重検出
器11からの実荷重信号が入力され、これら入力信号等
に基づいてモータ5の速度制御が行なわれる。
The controller 7 includes an actual excavation speed signal from an excavation speed detector 9 which detects an actual excavation speed based on the moving speed of the suspension rope 2, and a motor rotation which detects an actual rotation speed (rotation speed) of the motor 5. The actual motor rotation speed signal from the number detector 10 and the actual load signal from the actual load detector 11 that detects the suspension load are input, and the speed control of the motor 5 is performed based on these input signals and the like.

【0018】なお、掘削速度検出器9およびモータ回転
数検出器10としては、たとえばエンコーダが用いら
れ、吊り荷重検出器11としては、たとえば吊りロープ
2の張力を検出するロードセルが用いられる。
Encoders are used as the excavation speed detector 9 and the motor rotation speed detector 10, and a load cell for detecting the tension of the suspension rope 2 is used as the suspension load detector 11, for example.

【0019】図2にコントローラ7の内部構成を示して
いる。
FIG. 2 shows the internal structure of the controller 7.

【0020】このコントローラ7は、定速制御部12
と、歯先荷重制御部13と、切換部14と、出力部15
とから成っている。
The controller 7 includes a constant speed controller 12
, The addendum load control unit 13, the switching unit 14, and the output unit 15
And consists of.

【0021】定速制御部12は速度設定器16を有し、
この速度設定器16によるティーチング、すなわち掘削
開始後にモニタで掘削具合を見ながら適正掘削速度を探
索し、最適掘削状態でのスイッチ操作によって目標掘削
速度(以下、目標値という)Vtが設定される。
The constant speed controller 12 has a speed setter 16,
Teaching by the speed setter 16, that is, after the start of excavation, a proper excavation speed is searched while observing the excavation condition on a monitor, and a target excavation speed (hereinafter, referred to as a target value) Vt is set by operating a switch in the optimum excavation state.

【0022】また、この目標値Vtの設定と同時に、こ
の設定時のモータ回転数Ntがフィードフォワードのた
めの制御基準値として設定される。
Simultaneously with the setting of the target value Vt, the motor rotation speed Nt at this setting is set as a control reference value for feedforward.

【0023】掘削時において、上記目標値Vtと、掘削
速度検出器9で検出された実掘削速度Vrとが加算点1
7に送られてその偏差ΔVが求められ、この偏差ΔVに
基づくPI演算が行なわれる。
At the time of excavation, the target value Vt and the actual excavation speed Vr detected by the excavation speed detector 9 are added at a point 1
Then, the deviation ΔV is obtained and the PI calculation is performed based on this deviation ΔV.

【0024】すなわち、比例演算として乗算器18で偏
差ΔVに一定の比例ゲインkpが掛けられて比例値kp
・ΔVが求められる。また、積分演算として、偏差ΔV
が積分器19で積分され、乗算器20でこの演算値ΣΔ
Vに一定のゲインkiが掛けられて積分値ki・ΣΔV
が求められる。
That is, as a proportional operation, the multiplier 18 multiplies the deviation .DELTA.V by a constant proportional gain kp to obtain a proportional value kp.
-ΔV is required. In addition, the deviation ΔV
Is integrated by the integrator 19, and the calculated value ΣΔ is calculated by the multiplier 20.
V is multiplied by a constant gain ki to obtain an integrated value ki · ΣΔV
Is required.

【0025】この比例値kp・ΔVおよび積分値Σki
・ΔVは加算点21に送られる。また、速度設定器16
によって設定された制御基準値Ntがこの加算点21に
フィードフォワードされ、これらが加算されて定速制御
のための基本制御量(指令モータ速度)Nbが求められ
る。
The proportional value kp · ΔV and the integral value Σki
-ΔV is sent to the addition point 21. In addition, the speed setter 16
The control reference value Nt set by is fed forward to this addition point 21, and these are added to obtain the basic control amount (command motor speed) Nb for constant speed control.

【0026】このように、目標掘削速度Vtと実掘削速
度Vrの偏差ΔVを求め、これに基づいてPI演算する
ことにより、ウィンチドラム1でのロープ巻層の変化等
による掘削速度の変化を吸収することができる。しか
も、PI演算だけでなく、これに制御基準値Ntをフィ
ードフォワード量として加算して基本制御量Nbを求め
るため、PI演算のみを行なう場合に生じる所謂ハンチ
ングが抑えられ、制御値への収束が早く、制御応答性が
良いものとなる。
As described above, the deviation ΔV between the target excavation speed Vt and the actual excavation speed Vr is obtained, and the PI calculation is performed based on the deviation ΔV to absorb the change in the excavation speed due to the change in the rope winding layer on the winch drum 1. can do. Moreover, not only the PI calculation but also the control reference value Nt is added to this as the feedforward amount to obtain the basic control amount Nb, so that so-called hunting that occurs when only the PI calculation is performed is suppressed, and the convergence to the control value occurs. The control response is quick and good.

【0027】歯先荷重制御部13には、掘削装置3の自
重を設定する掘削装置自重設定器22が設けられ、掘削
時に、加算点23においてこの設定自重W0から実荷重
検出器11によって検出された実荷重Wtが引き算され
て実際の掘削歯3aの歯先に作用している荷重(実歯先
荷重)Wkが求められる。
The tooth tip load control unit 13 is provided with an excavator self-weight setting device 22 for setting the self-weight of the excavator 3, and at the time of excavation, the actual load detector 11 detects from the set self-weight W0 at the addition point 23. The actual load Wt is subtracted to obtain the actual load (actual tip load) Wk acting on the tip of the excavating tooth 3a.

【0028】こうして求められた実歯先荷重Wkは加算
点24に送られ、ここで、予め設定された歯先荷重の制
限値WLとこの実歯先荷重Wkの偏差ΔW(制限値をオ
ーバーした値=WL−Wk)が求められる。
The real tooth tip load Wk thus obtained is sent to the addition point 24, where the deviation ΔW between the preset tooth tip load limit value WL and this actual tooth tip load Wk (the limit value is exceeded. The value = WL-Wk) is determined.

【0029】この偏差ΔWは、乗算器25と符号判別器
26とに送られ、乗算器25での比例演算により、偏差
ΔWに比例した速度値Kpw・ΔWが算出される一方、符
号判別器26で(+)(−)、すなわち実歯先荷重Wk
が制限値WLをオーバーしているか否かが判別される。
This deviation ΔW is sent to the multiplier 25 and the sign discriminator 26, and a proportional operation in the multiplier 25 calculates a speed value Kpw · ΔW proportional to the deviation ΔW, while the sign discriminator 26 is used. (+) (-), That is, the actual tooth tip load Wk
Is over the limit value WL.

【0030】図では(+)、すなわち実歯先荷重Wkが
制限値WLより小さい場合を示しており、このときに
は、定速制御部12の出力値である基本制御量Nbが出
力部15の加算点27に送られるとともに、加算点28
にフィードフォワードされる、加算点27では、基本制
御量Nbと、モータ回転数検出器10で検出された実モ
ータ回転数Nrとの偏差ΔNbが求められ、ついで乗算
器29でこの偏差ΔNbに比例ゲインkp´が掛けられ
て制御量kp´・ΔNbが求められる。
The figure shows (+), that is, the case where the actual tooth tip load Wk is smaller than the limit value WL. At this time, the basic control amount Nb which is the output value of the constant speed control unit 12 is added by the output unit 15. It is sent to point 27, and added point 28
At the addition point 27, which is fed forward to, the deviation ΔNb between the basic control amount Nb and the actual motor rotation speed Nr detected by the motor rotation speed detector 10 is obtained, and then the multiplier 29 is proportional to this deviation ΔNb. The gain kp ′ is multiplied to obtain the control amount kp ′ · ΔNb.

【0031】そして、この制御量kp´・ΔNbと、フ
ィードフォワードされた基本制御量Nbとが加算点28
で加算されて定速制御の最終制御値Ncが求められ、こ
の最終制御値Ncが定電流アンプ30経由でサーボ弁6
に制御電流として出力される。
Then, the control amount kp '· ΔNb and the feed-forward basic control amount Nb are added at the addition point 28.
Is added to obtain the final control value Nc for constant speed control, and this final control value Nc is transferred via the constant current amplifier 30 to the servo valve 6
Output as a control current.

【0032】なお、定電流アンプ30は、電源電圧の変
動等に関係なく制御電流を一定に保つ。
The constant current amplifier 30 keeps the control current constant regardless of fluctuations in the power supply voltage.

【0033】一方、符号判別器26で(−)、すなわち
実歯先荷重Wkが制限値WLをオーバーしていることが判
別されると、同判別器26からのオーバー信号によって
切換部14が、図示の定速制御側から歯先荷重制御部1
3による歯先荷重制御側に切換わる。
On the other hand, when the sign discriminator 26 discriminates (-), that is, the actual tooth tip load Wk exceeds the limit value WL, the switching unit 14 receives an over signal from the discriminator 26. From the constant speed control side in the figure, the tip load control unit 1
3 is switched to the tooth tip load control side.

【0034】この切換わりと同時に、そのときの掘削速
度Vmが記憶器31に記憶され、この記憶された掘削速
度Vmが加算点32に送られて、乗算器25から出力さ
れた速度値Kpw・ΔWと引き算され、その値が減速指令
信号として出力部15に送られる。
Simultaneously with this switching, the excavation speed Vm at that time is stored in the memory 31, the stored excavation speed Vm is sent to the addition point 32, and the speed value Kpw.multidot. ΔW is subtracted, and the value is sent to the output unit 15 as a deceleration command signal.

【0035】このように、歯先荷重Wkが制限値WLをオ
ーバーしたときには、自動的に定速制御がキャンセルさ
れて歯先荷重制御に切換わり、オーバー量に応じて掘削
速度が落されて歯先荷重が軽減される。このため、歯先
の損傷が確実に防止される。
As described above, when the tooth tip load Wk exceeds the limit value WL, the constant speed control is automatically canceled and the tooth tip load control is switched to, and the excavation speed is reduced according to the over amount and the tooth speed is reduced. The tip load is reduced. For this reason, damage to the tooth tips is reliably prevented.

【0036】また、この歯先荷重制御によって実歯先荷
重Wkが制限値WLよりも小さくなると、符号判別器26
からのオーバー信号が停止して切換部14が定速制御側
に切換わり、本来の定速制御に戻る。
If the actual tooth tip load Wk becomes smaller than the limit value WL by this tooth tip load control, the sign discriminator 26
And the switching unit 14 switches to the constant speed control side, and the original constant speed control is resumed.

【0037】ところで、モータ5の速度を制御する流量
制御弁は、上記実施例で示したサーボ弁に限らず、要は
電気信号を流量に変換できる弁であればよく、たとえば
電磁比例弁を用いてもよい。
By the way, the flow control valve for controlling the speed of the motor 5 is not limited to the servo valve shown in the above-mentioned embodiment, in short, any valve capable of converting an electric signal into a flow rate may be used. For example, an electromagnetic proportional valve is used. May be.

【0038】[0038]

【発明の効果】上記のように本発明によるときは、ウィ
ンチドラム駆動用のモータの回転速度を制御する制御部
として、掘削速度を一定に保つ定速制御部と、歯先荷重
を一定の範囲に保つ歯先荷重制御部とを設け、歯先荷重
が制限値を超えたときに切換手段によって定速制御から
歯先荷重制御に自動的に切換えるように構成したから、
歯先荷重が過大となって歯先が損傷することを防止する
ことができる。
As described above, according to the present invention, as a control unit for controlling the rotation speed of the motor for driving the winch drum, a constant speed control unit for keeping the excavation speed constant and a tooth tip load within a constant range. And a tooth tip load control section to keep the tooth tip load control unit configured to automatically switch from constant speed control to tooth tip load control by the switching means when the tooth tip load exceeds the limit value.
It is possible to prevent the tooth tip load from becoming excessive and damaging the tooth tips.

【0039】また、請求項2の発明によると、定速制御
において、掘削速度設定時のモータ回転速度を制御基準
値(制御量のベース)としてフィードフォワードするた
め、PI制御のみの場合と比較して制御の応答性を向上
させることができる。
Further, according to the invention of claim 2, in the constant speed control, the motor rotation speed at the time of setting the excavation speed is fed forward as the control reference value (base of the control amount), so that it is compared with the case of only the PI control. Control responsiveness can be improved.

【0040】一方、請求項3の発明によると、出力部に
おいて、掘削速度だけのフィードバック制御でなく、モ
ータの回転速度を検出し、これをフィードバック制御に
加えるため、制御精度を向上させることができる。
On the other hand, according to the third aspect of the invention, the output section detects not only the feedback control of only the excavation speed but also the rotation speed of the motor and adds this to the feedback control, so that the control accuracy can be improved. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例にかかる装置全体の構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an entire apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例におけるコントローラの構成を示すブ
ロック構成図である。
FIG. 2 is a block configuration diagram showing a configuration of a controller in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ウィンチドラム 2 吊りロープ 3 掘削装置 3a 掘削装置の掘削歯 5 ウィンチドラム駆動用の油圧モータ 6 同モータの回転速度を制御する流量制御弁としての
サーボ弁 7 コントローラ(掘削速度制御手段) 9 掘削速度検出器 10 モータ回転数(モータ速度)検出器 12 コントローラの定速制御部 16 定速制御部の速度設定器 17 定速制御部におけるPI演算のための加算点 18 比例演算用の乗算器 19 積分器 20 積分演算用の乗算器 21 PI演算値と制御基準値とを加算して制御量を求
める加算点 13 歯先荷重制御部 11 実歯先荷重を検出するための実荷重検出器 22 掘削装置自重設定器 24 実歯先荷重と制限値との偏差を求める加算点 25 偏差に応じた速度値を算出する乗算器 26 オーバー信号を出力する符号判別器 14 切換部(切換手段) 15 出力部 27 出力部において定速制御部または歯先荷重制御部
からの出力値と実モータ回転速度との偏差を求める加算
点 29 偏差に基づいて制御量を演算する乗算器 28 制御量と出力値とを加算して最終制御値を求める
加算点
1 Winch Drum 2 Suspended Rope 3 Excavator 3a Excavator Teeth of Excavator 5 Hydraulic Motor for Driving Winch Drum 6 Servo Valve as Flow Control Valve for Controlling Rotational Speed of the Motor 7 Controller (Excavation Speed Control Means) 9 Excavation Speed Detector 10 Motor rotation speed (motor speed) detector 12 Constant speed control unit of controller 16 Speed setter of constant speed control unit 17 Addition point for PI calculation in constant speed control unit 18 Multiplier for proportional calculation 19 Integration Unit 20 Multiplier for integration calculation 21 PI Addition point for calculating control amount by adding a calculated value and control reference value 13 Tooth tip load control unit 11 Actual load detector 22 for detecting actual tooth tip load 22 Excavator Self-weight setter 24 Addition point for obtaining deviation between actual tooth tip load and limit value 25 Multiplier for calculating speed value according to deviation 26 Code for outputting over signal Discriminator 14 Switching unit (switching unit) 15 Output unit 27 Output unit 27 Addition point for obtaining the deviation between the output value from the constant speed control unit or the tooth tip load control unit and the actual motor rotation speed 29 The control amount is determined based on the deviation. Multiplier for calculating 28 Addition point for obtaining final control value by adding control amount and output value

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 掘削装置を吊持するウィンチドラムを油
圧モータで回転駆動する掘削機において、上記油圧モー
タに対する圧油供給量を調整してモータ回転速度を制御
する流量制御弁と、上記掘削装置による実際の掘削速度
を検出する掘削速度検出手段と、掘削装置の歯先荷重を
検出する歯先荷重検出手段と、掘削時に上記流量制御弁
に流量指令を与えて掘削速度を制御する掘削速度制御手
段とを具備し、この掘削速度制御手段は、上記掘削速度
検出手段によって検出された実掘削速度と予め設定され
た目標掘削速度との偏差を求めこの偏差が零となるよう
に定速指令信号を出力する定速制御部と、予め設定され
た制限値と上記歯先荷重検出手段によって検出された実
歯先荷重との偏差を求めこの偏差が負の値の場合に偏差
が零となるように減速指令信号を出力する歯先荷重制御
部と、上記実歯先荷重が上記制限値をオーバーしたとき
にそのオーバー信号により上記流量制御弁の制御系統を
上記定速制御部から上記歯先荷重制御部に切換える切換
手段と、上記定速制御部または歯先荷重制御部からの出
力信号に基づいて上記流量制御弁に対する制御信号を出
力する出力部とからなることを特徴とする掘削機の掘削
速度制御装置。
1. An excavator in which a winch drum that suspends an excavator is driven to rotate by a hydraulic motor, and a flow rate control valve that adjusts a pressure oil supply amount to the hydraulic motor to control a motor rotation speed, and the excavator. Excavation speed detection means for detecting the actual excavation speed by means of the above, tooth tip load detection means for detecting the tooth tip load of the excavator, and excavation speed control for controlling the excavation speed by giving a flow rate command to the flow rate control valve during excavation The excavation speed control means obtains a deviation between the actual excavation speed detected by the excavation speed detection means and a preset target excavation speed, and a constant speed command signal is set so that the deviation becomes zero. A constant speed control unit for outputting the difference between the preset limit value and the actual tooth tip load detected by the tooth tip load detecting means is calculated so that the deviation becomes zero when the deviation is a negative value. Reduced to A tip load control section for outputting a speed command signal and a control system for the flow control valve from the constant speed control section to the tip load control by the over signal when the actual tip load exceeds the limit value. Excavation speed of an excavator, characterized by comprising a switching means for switching to a section Control device.
【請求項2】 請求項1記載の掘削機の速度制御装置に
おいて、定速制御部は、目標掘削速度を設定するととも
にこの目標掘削速度設定時の油圧モータの回転速度を制
御基準値として設定する速度設定器を有し、上記設定さ
れた目標掘削速度と掘削速度検出手段によって検出され
た実掘削速度との偏差に基づくPI演算値と、フィード
フォワードされた上記制御基準値とを加算して制御量を
求め、この制御量を出力部に出力するように構成された
ことを特徴とする掘削機の掘削速度制御装置。
2. The speed control device for an excavator according to claim 1, wherein the constant speed control unit sets a target excavation speed and a rotation speed of the hydraulic motor at the time of setting the target excavation speed as a control reference value. Control is performed by adding a PI calculation value based on a deviation between the set target excavation speed and the actual excavation speed detected by the excavation speed detection means to the feed-forward control reference value, which has a speed setter. An excavation speed control device for an excavator, which is configured to obtain an amount and output the control amount to an output unit.
【請求項3】 請求項1または2記載の掘削機の掘削速
度制御装置において、実際のモータ速度を検出する実モ
ータ速度検出手段が設けられ、出力部は、定速制御部ま
たは歯先荷重制御部からの出力値と上記モータ速度検出
手段によって検出された実モータ速度との偏差から制御
量を求め、上記出力値をフィードフォワード量としてこ
の制御量に加算し、この加算値を上記流量制御弁に対す
る制御信号として出力するように構成されたことを特徴
とする掘削機の掘削速度制御装置。
3. The excavation speed control device for an excavator according to claim 1 or 2, further comprising an actual motor speed detection means for detecting an actual motor speed, and the output part has a constant speed control part or tooth tip load control. The control amount is obtained from the deviation between the output value from the section and the actual motor speed detected by the motor speed detecting means, the output value is added to this control amount as a feedforward amount, and the added value is added to the flow control valve. It is configured to output as a control signal to the excavator.
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