專利名稱：擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在上部回轉體的前端部具有可安裝左右擺動的基端部的作業(yè)機械的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置背景技術近年來市區(qū)地面的挖掘工程增加，在沿著墻壁挖溝以及道路邊石工程等中，一般都由具有可在從車體寬的中心向左右偏移位置進行挖掘的擺動起重臂式作業(yè)機的液壓挖掘機等進行施工(比如，日本特開平10-18339號公報)。
以往的擺動起重臂式作業(yè)機，通過由擺動油缸擺動驅動支撐作業(yè)機基端部的擺動托架來驅動作業(yè)機整體左右擺動。通過組合該作業(yè)機的擺動和上部回轉體的回轉，使作業(yè)機前端的鏟斗位置可以向左右位移(比如，參照日本特開昭63-206535號公報的第二頁以及圖2)。在擺動起重臂式作業(yè)機的情況下，由于比具有平行連桿機構的位移起重臂式的作業(yè)機要輕，所以具有作業(yè)速度快，車體穩(wěn)定性好，作業(yè)量多的優(yōu)點。
但是，在上述以往的技術中，存在以下所述的問題。即，在管路工程等的挖掘作業(yè)中，要使車輛交替地間歇移動(通常是后退)并反復進行挖掘和排出土方，所以必須將鏟斗頻繁地返回到挖掘的位置。但是，在以往的擺動油壓式挖掘機中，由于是采用目測的方式將作業(yè)機前端的鏟斗移動到挖掘位置，因此定位都是大概，使挖溝的精度很低。另外，即使比較精確地將挖掘機鏟斗移動到挖掘位置，但如果作業(yè)機的驅動平面對于溝的挖掘計劃線傾斜，也會偏離挖掘計劃線使挖掘出的溝偏斜。為了進行與計劃線一致的挖掘，需要熟練地采取作業(yè)機的驅動平面與車體行走方向一致的姿勢(以后，稱為‘向溝偏移挖掘姿勢’)，這對于經驗少的操作者很難做到。

發(fā)明內容
本發(fā)明著眼于上述的問題，其目的是提供一種使作業(yè)機容易移動到挖掘位置，并能夠容易地采取以向溝偏移挖掘姿勢進行挖掘的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置的第一，具有安裝在下部行走體的上部并可轉動、由對應回轉操作裝置的操作而進行驅動的回轉驅動裝置被回轉驅動的上部回轉體，和在上部回轉體的前端部安裝可左右擺動的基端部、并由對應擺動操作裝置的操作而進行驅動的擺動驅動裝置被擺動驅動的作業(yè)機；設有檢測上部回轉體的回轉角度的回轉角度檢測器；顯示器；根據從回轉角度檢測器輸入的回轉角度信號、運算所述作業(yè)機的基端的向車體左右方向的現在的偏移量并將運算結果顯示在顯示器上的控制器。
由這個構成，在顯示器上顯示作業(yè)機基端的現在的偏移量，因此通過對顯示內容的確認，可以更正確地進行對應偏移量的挖掘位置的回轉移動，并使操作變得容易，提高作業(yè)效率。
另外，也可以在擺動控制裝置中，具有檢測作業(yè)機的擺動角度的擺動角度檢測器，并且控制器運算回轉角度與擺動角度的差，并將運算結果顯示在顯示器上。根據這個構成，由于顯示回轉角度與擺動角度的差，所以通過將這個差變成零地操作旋轉或者擺動，可以容易地形成作業(yè)機的驅動平面與下部行走體的前后方向一致的向溝偏移挖掘姿勢。為此，使作業(yè)機基端的偏移量與所希望的量一致，并通過確認顯示內容可以更正確且更容易地進行以該向溝偏移挖掘姿勢的操作，所以可提高偏移的溝挖掘作業(yè)的精度，同時，也可提高作業(yè)效率。
本發(fā)明的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置的第二，是在具有上部回轉體和作業(yè)機的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置中，具有檢測上部回轉體的回轉角度的回轉角度檢測器；檢測作業(yè)機的擺動角度的擺動角度檢測器；設定回轉驅動以及擺動驅動的停止位置的停止位置設定裝置；根據從回轉角度檢測器輸入的回轉角度信號、從擺動角度檢測器輸入的擺動角度信號以及由停止位置設定裝置設定的設定值、運算并輸出在設定值的停止位置，使回轉驅動裝置以及擺動驅動裝置分別停止的指令信號的控制器。
根據這個構成，不管是手動操作還是自動控制，可以在回轉驅動以及擺動驅動設定的停止位置，分別停止回轉驅動以及擺動驅動，因此通過設定所希望的挖掘位置或排土位置，使在同一位置的挖掘或排土作業(yè)變得容易。另外，通過將向溝偏移挖掘姿勢作為上述停止位置進行設定，可以大幅度提高向溝偏移挖掘作業(yè)的作業(yè)效率。
而且，在擺動控制裝置中，停止位置設定裝置，具有顯示器以及指示停止位置儲存的輸入器，控制器，根據從回轉角度檢測器輸入的回轉角度信號，運算作業(yè)機的基端的向車體左右方向的現在的偏移量，并將運算結果顯示在顯示器上，同時，也可以將輸入器進行儲存指示時的回轉角度檢測器以及擺動角度檢測器的檢測值作為設定值儲存。即，通過確認顯示內容，對應所希望的偏移量的挖掘位置的精度良好的回轉移動操作變得容易，由此容易采取所希望的向溝偏移挖掘姿勢。由此，將這個向溝偏移挖掘姿勢的回轉位置以及擺動位置作為停止位置儲存變得容易。由此，不管手動操作還是自動控制，在對應所希望的偏移量的挖掘位置停止作業(yè)機，因此偏移的溝挖掘的操作變得容易，可以提高作業(yè)效率。
本發(fā)明的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置的第三，是在具有上部回轉體和作業(yè)機的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置中，具有i)檢測上部回轉體的回轉角度的回轉角度檢測器；ii)檢測作業(yè)機的擺動角度的擺動角度檢測器；iii)檢測回轉操作裝置的操作量的回轉操作裝置操作量檢測器；iv)檢測擺動操作裝置的操作量的擺動操作裝置操作量檢測器；v)根據從回轉操作裝置操作量檢測器輸入的操作量信號以及從擺動操作裝置操作量檢測器輸入的操作量信號的任意一方的操作量信號、從回轉角度檢測器輸入的回轉角度信號以及從所述擺動角度檢測器輸入的擺動角度信號，維持作業(yè)機的驅動平面與下部行走體的前后方向一致的姿勢，同時，可運算并輸出同時控制回轉驅動裝置以及擺動驅動裝置的指令信號的控制器。
根據這個構成，通過對回轉操作裝置以及擺動操作裝置的任意一方的操作，可以維持作業(yè)機的驅動平面與下部行走體的前后方向保持一致的向溝偏移挖掘姿勢，并回進行轉驅動以及擺動驅動，可以非常容易地向所希望的偏移位置操作作業(yè)機移動。進而在作業(yè)機移動時，因此作業(yè)機不會向車體左右側方有大的搖擺，所以不必擔心作業(yè)機與墻壁或其它通行車輛碰撞，操作者的操作變得容易。
另外，在擺動控制裝置中，以油壓促動裝置構成擺動驅動裝置以及/或者回轉驅動裝置，并具有對應操作量控制油壓促動裝置供給的壓力油的流量的操作閥；可以控制操作操作閥的控制壓力的比例電磁閥；控制器可以通過將指令信號輸出到比例電磁閥而控制操作閥的流量。根據這個構成，不用特殊的裝置去構成控制系統(tǒng)，采用通用的比例電磁閥驅動油壓促動裝置構成，因此成為低成本的裝置。


圖1是本發(fā)明實施例1的擺動式液壓挖掘機的側視圖。
圖2是實施例1的擺動式液壓挖掘機的俯視圖。
圖3是實施例1的擺動機構的說明圖。
圖4是實施例1的側溝挖掘作業(yè)的說明圖。
圖5是實施例1的回轉驅動系統(tǒng)以及擺動驅動系統(tǒng)的方框圖。
圖6是實施例1的控制器的輸出特性圖。
圖7是本發(fā)明的實施例2的回轉驅動系統(tǒng)以及擺動驅動系統(tǒng)的方框圖。
圖8是實施例2的控制器的輸出特性圖。
圖9是實施例2的其它方式的工作說明圖。
圖10是實施例2的其它方式的控制器的輸出特性圖。
圖11是實施例2的另一方式的工作說明圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對實施例進行詳細說明。而且，前后左右以及上下的各方向，只要沒有特別說明，都意味著是安裝本發(fā)明的擺動控制裝置的擺動式液壓挖掘機的前后左右以及上下。
采用圖1～圖6對本發(fā)明的實施例進行說明。如圖1以及圖2所示，液壓挖掘機1設有具有左右履帶行走裝置的下部行走體2、在下部行走體2的上部可以自由回轉地安裝著的上部回轉體3、安裝在上部回轉體3的前端部的作業(yè)機4。在上部回轉體3的前部左側搭載著駕駛室5并且在上部回轉體3的后端部搭載有配重6。作為后方小回轉型的液壓挖掘機1的上部回轉體3的后部，呈可在最大后端半徑內回轉的基本半圓的圓筒形狀。
作業(yè)機4，具有基端部可自由起伏地安裝在擺動托架10上的起重臂11、基端部可自由轉動地安裝在起重臂11的前端部的搖臂12，作為作業(yè)用的工具的鏟斗13，其基端部可自由轉動地安裝在搖臂12的前端部。作業(yè)機4還具有安裝在擺動托架10與起重臂11之間的起重臂油缸14、安裝在起重臂11與搖臂12之間的搖臂油缸15和安裝在搖臂12與鏟斗13之間的的鏟斗油缸16，通過這些油缸14、15、16的伸縮驅動，驅動作業(yè)機4。
支撐成作為作業(yè)機4的基端部的起重臂11的擺動托架10，如圖3所示，由上下方向的銷9可以在左右方向上自由擺動地被安裝在設置于上部回轉體3的前端部的支撐托架8上。而且，通過在向擺動托架10的右側(圖3的上側)突出設置的拉動桿10a的前端部和上部回轉體3之間安裝的擺動油缸17的伸縮驅動，驅動作業(yè)機4與擺動托架10一起擺動。
在上部回轉體3的前端部，安裝著可以檢測擺動托架10的搖動角度，即作業(yè)機4的左右方向的擺動角度α的擺動角度傳感器18，在上部回轉體3的下部安裝著檢測上部回轉體3的回轉角度θ的回轉角度傳感器19(參照圖1)。各角度傳感器18、19，比如以電位計位置為主體構成。另外，在本實施例中，回轉角度θ以從下部行走體2的前方正面的順時針旋轉(右旋轉)為正角度，擺動角度α以從上部回轉體3的前方正面的反時針旋轉(左擺動)為正角度。
如上所述，液壓挖掘機1是具有擺動起重臂式作業(yè)機4的擺動式液壓挖掘機。因此，比如如圖4所示那樣，通過只以擺動角度α0向左方向擺動驅動作業(yè)機4并以與擺動方向相反的右方向的回轉角度θ0大致與角度α0相等地來旋轉驅動上部回轉體3，可以將作業(yè)機4的前端位置從車體寬中心向右側偏移移動，使得沿著車體右側的墻壁邊的挖溝作業(yè)變得容易。
如圖5所示，將發(fā)動機20作為驅動源旋轉的可變容量型的油泵21以及產生控制壓力的油泵22的排出側，分別連接管路23、24。管路23與擺動操作閥25、回轉操作閥26以及未圖示的其他操作閥(比如，起重臂操作閥、搖臂操作閥等)連接，將油泵21排出的壓力油提供給這些操作閥。擺動操作閥25通過次級側的管路27A、27B連接擺動油缸17?；剞D操作閥26通過次級側的管路28A、28B連接回轉馬達29。
管路24與由擺動操作踏板30操作的控制閥31、由回轉操作拉動桿32操作的控制閥33、以及未圖示的其他的控制閥(比如，起重臂操作用的控制閥、搖臂操作用的控制閥等)連接，將從油泵22排出的控制壓提供給這些控制閥?？刂崎y31具有減壓部31a、31b，控制閥33具有減壓部33a、33b。減壓部31a通過控制管路34A連接擺動操作閥25的操作部25a，控制所供給的控制壓力并切換擺動操作閥25，使擺動油缸17伸長(左擺動)。減壓部31b通過控制管路34B連接擺動操作閥25的操作部25b，控制所供給的控制壓力并切換擺動操作閥25，使擺動油缸17縮入(左擺動)。減壓部33a通過控制管路35A連接回轉操作閥26的操作部26a，控制所供給的控制壓力并切換回轉操作閥26，驅動回轉馬達29向左旋轉。減壓部33b通過控制管路35B連接回轉操作閥26的操作部26b，控制所供給的控制壓力并切換回轉操作閥26，驅動擺動馬達29向右旋轉。
在控制管路34A、34B、35A、35B中，分別安裝著由來自控制器40的指令信號iαA、iαB、iθA、iθB以驅動的比例電磁閥41A、41B、42A、42B。在控制器40上連接擺動角度傳感器18以及回轉角度傳感器19，控制器40根據來自擺動角度傳感器18的擺動α角度信號以及來自回轉角度傳感器19的回轉角度信號θ，對于向比例電磁閥41A、41B、42A、42B的指令信號iαA、iαB、iθA、iθB進行運算并輸出。
在控制器40上，連接監(jiān)視器板43，與控制器40之間進行各種信號的接收和發(fā)送。監(jiān)視器板43具有顯示器44和輸入器45。在顯示器44上，顯示從基于回轉角度θ算出的作業(yè)機4的基端(擺動中心)的車體寬中心向左右方向的偏移量，以回轉角度θ和擺動角α的差(為車體前后方向與作業(yè)機4的驅動平面所成的角度)為起始狀態(tài)的車輛的各種狀態(tài)量以及設定值等。在輸入器45上，設置有多種開關，可以進行顯示器44的顯示內容的切換、停止位置等設定值的輸入、變更以及作業(yè)模式(手動模式、設定停止模式、全自動控制模式等)的切換。
作為由輸入器45設定值輸入內容的例子，將現在的回轉角度θn以及擺動角度α n作為停止位置的設定值(θ0、α0)儲存。即，操作擺動操作拉動桿32以及擺動操作踏板30，預先以手動模式設定所希望的偏移量，對上部回轉體3以及作業(yè)機4定位，通過在該位置操作設置在輸入器45上的規(guī)定的設定開關(未圖示)，將現在的回轉角度θn以及擺動角度αn作為設定值(θ0、α0)并儲存。下面，對于將圖4所示的進行偏移挖掘時的回轉角度θ0以及擺動角度α0作為停止位置設定值存儲，并將作業(yè)模式切換成‘設定值停止模式’的情況下的控制器40的輸出特性參照圖6進行說明。
挖掘位置與向自卸卡車的排土位置之間的作業(yè)機4的移動，由通常回轉驅動進行。當將作業(yè)機返回挖掘位置時，挖掘機的操作者通過回轉操作拉動桿32操作控制閥33的減壓部33b，向右回轉驅動上部回轉體3。如圖6(a)所示，把從設定回轉角度θ0到規(guī)定角度dθ之前的位置設定為位置θ1，那么向可控制右回轉的控制壓力的比例電磁閥42B的指令信號iθB，如果回轉角度θ比位置θ1接近的話，則為100％的輸出信號(比例電磁閥42B的開口量為全開)，隨著從位置θ1逼近設定回轉角度θ0，對應回轉角度θ，從100％逐漸減低為m％，在設定回轉角度θ中，作為從m％變成0％的特性。這里，m％，是即使急速關閉回轉操作閥26，使擺動驟然停止，也不會對操作者產生不適感程度的較慢的擺動速度ωθ0，比如是10％左右的輸出，規(guī)定角度dθ，被設定為即使當回轉速度ωθ為最大時、減速到擺動速度ωθ0為止的足夠的角度范圍。對于左擺動，向比例電磁閥42A輸出的指令信號iθA被設定為具有同樣的特性(未圖示)。
作業(yè)機4的移動，可以有擺動驅動進行。因此，如圖6(b)所示，把從設定擺動角度α0開始到規(guī)定角度dα近前的位置設為位置α1，將可控制的右擺動的控制壓力向的比例電磁閥41B的指令信號iαB，如果擺動角度α比位置α1更近的話，則為100％的輸出信號(比例電磁閥41B的開口量為全開)，并隨著從位置α1逼近設定擺動角度α0，所對應擺動角度α從100％逐漸減低為n％，在設定擺動角度α中，作為從n％變成0％的特性。這里，對于n％，即使急速關閉擺動操作閥25，使擺動驟然停止，也不會對操作者產生不適感程度的較慢的擺動速度ωα0，比如是5％左右的輸出，規(guī)定角度dα，被設定為即使當擺動速度ωα最大時，減速到擺動速度ωα0為止的足夠的角度范圍。對于左擺動，將向比例電磁閥41A輸出的指令信號iθA設定為同樣的特性(未圖示)。
由于從‘設定值停止模式’的控制器40發(fā)出的指令信號iαA、iαB、iθA、iθB為上述的輸出特性，所以從作為停止位置的設定值的回轉角度θ0的規(guī)定角度dθ近前的控制壓力漸漸減小，在回轉角度θ0將控制壓力切斷。由此，操作者即使繼續(xù)操作回轉拉動桿32，回轉驅動也會在作為設定值的回轉角度θ0減速停止。同樣，從作為停止位置的設定值的擺動角度α0的規(guī)定角度dα近前的控制壓力漸漸減小，在擺動角度α0將控制壓力切斷。由此，操作者即使繼續(xù)操作擺動操作踏板30，擺動驅動也會在作為設定值的擺動角度α0減速停止。
接著，說明本實施例的效果。手動模式的偏移定位操作變得容易。即，在顯示器44上表示作業(yè)機4的基端的現在的‘偏移量’，由此，向對應偏移量的挖掘位置的旋轉移動量不是由目測得到的，而是可由數值表示確認，使得手動模式的旋轉移動正確地進行并且容易操作。而且，在顯示器44上顯示回轉角度θ與擺動角度α的差，通過旋轉或擺動而使這個差成為零，可以將作業(yè)機4的驅動平面與車體行走方向一致。即，確認顯示內容，并取得精高度的向溝偏移挖掘姿勢的工程變得容易。
而且，通過使顯示的‘偏移量’與所希望的量一致、使顯示的差為零，可以將由‘向溝偏移挖掘姿勢’將作業(yè)機4的鏟斗13與挖掘位置一致(正確地將作業(yè)機4的驅動平面與挖掘計劃線上一致)。由此，使得精度要求高的溝挖掘也很容易進行。而且不必為控制系統(tǒng)的構成采用特殊的裝置，只要采用具有通用性的比例電磁閥41A、41B、42A、42B以及電位計(擺動角度傳感器18、回轉角度傳感器19)構成即可，成為低成本裝置。
而且，通過將作業(yè)模式切換為‘設定值停止模式’，即使操作者繼續(xù)操作，但由于回轉驅動與擺動驅動由各自的設定值(θ0、α0)停止，所以排除土沙以后，可以將作業(yè)機4與每次的相同的作業(yè)驅動平面一致，使得在同樣場所的挖掘操作變得容易。當然，排土位置是可以設定的，此時，在同樣場所的排土操作也變得容易。也可以一起設定挖掘位置和排土位置。
通過將所希望的‘向溝偏移挖掘姿勢’的回轉角度θ和擺動角度α作為停止位置的設定值存儲，可以每次以同樣的‘向溝偏移挖掘姿勢’停止，使得與車體行走方向一致的溝挖掘作業(yè)變得容易，大幅度提高了作業(yè)效率。進而，根據‘設定值停止模式’的停止控制，是從規(guī)定角度近前的減速后的停止，所以停止時的沖擊小，不會對操作者造成不適感、不會產生過土沙掉落，操作性很好。
其次采用圖7以及圖8對本發(fā)明的實施例2進行說明。對與實施例1同樣的構成采用同樣的符號，并省略其說明。在實施例1中，是采用由擺動操作踏板30操作的控制閥31以及回轉操作拉動桿32操作的控制閥33的油壓控制式的驅動系統(tǒng)的例子，而在實施例2中，是將采用分別用電檢測擺動操作踏板30的操作量以及回轉操作拉動桿32的操作量的檢測器的電控制式的驅動系統(tǒng)應用于本發(fā)明的例子。
如圖7所示，控制器50，根據來自檢測擺動操作踏板30的操作量的踏板操作量傳感器53的踏板操作量信號δα以及來自擺動角度傳感器18的擺動角度信號α，對向在分別連接擺動操作閥25的操作部25a、25b和油泵22的控制管路55A、55B上所設置的比例電磁閥51A、51B輸出的指令信號iαA、iαB、進行運算并輸出。而且，控制器50，根據來自檢測回轉操作拉動桿32的操作量的拉動桿操作量傳感器54的踏板操作量信號δθ以及回轉角度傳感器19來的回轉角度信號θ，對向在分別連接回轉操作閥26的操作部26a、26b和油泵22的控制管路56A、56B上設置的比例電磁閥52A、52B輸出的指令信號iθA、iθB進行運算并輸出。
在通常作業(yè)時，控制器50，輸出與擺動踏板操作量δα基本成比例的指令信號iαA、iαB以及與回轉操作桿操作量δθ基本成比例的指令信號iθA、iθB。另一方面，從‘設定值停止模式’的控制器50輸出的指令信號iαA、iαB、iθA、iθB，對于停止位置設定值(θ0、α0)，為如圖8所示的輸出特性。即，指令信號iαA、iαB，是在與擺動踏板操作量δα基本成比例的擺動指令基準值sαA、sαB上、乘以具有與在圖6中說明的輸出特性相同特性的增益特性kαA、kαB的值(參照圖8(a))。指令信號iθA、iθB，是在與回轉操作桿操作量δθ基本成比例的回轉指令基準值sθA、sθB上、乘以具有與在圖6中說明的輸出特性相同特性的增益特性kθA、kθB的值(參照圖8(b))。
由此，在實施例2的電控制式的驅動系統(tǒng)中，也可以得到與實施例1的油壓控制式的驅動系統(tǒng)的情況下同樣的作用效果，而且，在標準的電控制式的驅動系統(tǒng)中，由于追加擺動角度傳感器18以及回轉角度傳感器19，可構成能夠控制偏移量的表示、設定值的停止的擺動控制裝置，得到非常低成本的控制裝置。
另外，本發(fā)明不限于上述的實施例，在本發(fā)明的范圍內可增加某些變更和修正。比如，作為設定值附近的輸出特性，是以線性減少的特性為例說明的，但即使是非線性的，而如果具有向設定值漸減的特性，也可以是曲線、折線形狀的特性。由此，可以使減速開始時等的變速時的沖擊變得非常小，能夠改善操作者的操作環(huán)境。
作為‘設定值停止模式’存儲的停止位置的設定值，是以將現在的回轉角度θn以及擺動角度αn作為設定值(θ0、α0)儲存為例進行的說明，也可以從輸入器45輸入并存儲希望的回轉角度θ以及擺動角度α(在所希望向溝偏移挖掘姿勢的情況下θ＝α)。另外，也可以從輸入器45輸入希望的偏移量，變換對應該偏移量的回轉角度θ以及擺動角度α并進行存儲。此時，作為輸入器45的開關可設置十位數字按鍵以及數據儲存開關，在‘數據設定模式’中，只要儲存設定值(θ0、α0)的數據即可。或者，也可以在儲存了希望的偏移量的數據以后，根據與回轉中心的距離，求出對應該偏移量的回轉角度θ0以及擺動角度α0以后存儲。
作為以‘設定值停止模式’儲存的設定值，如圖9所示，要存儲兩個偏移位置h1、h2，當排土以后返回挖掘位置時，可以在位置h1、h2交替地停止。由此，對于比鏟斗13的寬度更寬的溝，可以很容易地進行高精度的挖掘。
在實施例2中，例如，由控制器50自動生成并輸出以‘全自動控制模式’對從排土位置等的任意的現在的回轉位置θn及擺動位置αn移動到設定值(θ0、α0)并停止的如圖10所示的指令信號iαA、iαB、iθA、iθB。這時，只要以預先決定的速度移動即可。這樣，操作者不用操作擺動操作踏板30以及回轉操作拉動桿32，只通過對輸入器45上所設置的起動開關等(可以回轉操作拉動桿32或擺動操作踏板30作為出發(fā)信號)的進行按動則可將作業(yè)機4從任意位置移動到所希望的挖掘位置，使操作容易，可提高作業(yè)性。
進而，在實施例2中，由旋轉驅動以及擺動驅動的任意一方的驅動操作的機具(回轉操作拉動桿32或者擺動操作踏板30)的操作，以任一方的驅動為‘主’，另一方的驅動為‘輔’，經常維持‘回轉角度θ＝擺動角度α’，可以附加作為可移動作業(yè)機4并進行驅動控制的‘向溝偏移挖掘姿勢方式’功能。另外，此時，從‘回轉角度θ≠擺動角度α’的狀態(tài)、以這個功能移動作業(yè)機4，如圖11所示，在由旋轉驅動以及擺動驅動的任一方移動為‘θ＝α’以后，進行維持‘θ＝α’的控制即可。即，將作業(yè)機4向右方移動時，如圖11(a)所示那樣，比如從點P1那樣的‘θ＞α’的狀態(tài)開始，可以首先由左擺動驅動移動到‘θ＝α’以后維持‘θ＝α’并移動。從點P2那樣的‘θ＜α’的狀態(tài)，可以首先由右回轉驅動、移動到‘θ＝α’以后，維持‘θ＝α’并移動。而且，將作業(yè)機4向右左移動時，如圖11(b)所示那樣，從點P3那樣的‘θ＞α’的狀態(tài)開始，可以首先由左回轉驅動移動到‘θ＝α’以后，維持‘θ＝α’并移動。從點P4那樣的‘θ＜α’的狀態(tài)，可以首先由右擺動驅動移動到‘θ＝α’以后，維持‘θ＝α’并移動。
由此，即使回轉、作業(yè)機4的驅動平面也可以總是與車體行走的方向保持一致(可以總是維持‘向溝偏移挖掘姿勢’)，因此作業(yè)機4不會向車體左右方向有大的搖擺，不必擔心作業(yè)機4與墻壁或其它通行車輛碰撞。通過將這個‘向溝偏移挖掘姿勢模式’表示的‘偏移量’與所希望的量一致，可以非常容易地使作業(yè)機4的鏟斗13與挖掘位置一致，提高作業(yè)效率。
也可以取代設置產生控制壓力的油泵22，而在管路23上設置減壓閥，來得到控制壓力。也可以在控制器40、50上連接具有開關、電位器的調整器，由操作者的習慣來調整輸出特性的角度dθ、dα、m％、n％等的值。而且，角度傳感器18、19是以電位計為例進行的說明，但是不限于電位計，也可以使用編碼器。擺動驅動裝置也不限于油缸17，也可以是油壓馬達、電動馬達、電動缸等。同樣，回轉驅動裝置也不限于油壓馬達29，也可以是電動馬達。在使用電動馬達、電動缸時，可以在控制器上通過司服放大器控制速度。
如以上說明的那樣，根據本發(fā)明，由于在顯示器上顯示作業(yè)機的基端的偏移量，通過確認顯示內容，可以正確并容易地進行向對應偏移量的溝挖掘位置的回轉移動。由于在顯示器上顯示回轉角度與擺動角度的差，所以通過確認顯示內容，可以容易地采取作業(yè)機的驅動平面與車體的前后方向一致的向溝偏移挖掘姿勢，可提高生產效率。另外，即使操作者繼續(xù)操作，回轉驅動以及擺動驅動也可以分別在希望的位置停止，所以在同樣的場所的挖掘變得容易。進而，通過將向溝偏移挖掘姿勢作為上述停止位置進行設定，可非常容易地將作業(yè)機從排土位置移動到向溝偏移挖掘姿勢，大幅度提高了偏移位置的溝挖掘作業(yè)的效率。并且，如果以按動操作自動地進行向上述停止位置移動以及停止的操作，使操作更加簡便，作業(yè)效率更加提高。
權利要求
1.一種擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，具有安裝在下部行走體(2)的上部并可轉動、由對應回轉操作裝置(32)的操作而進行驅動的回轉驅動裝置(29)被回轉驅動的上部回轉體(3)，和在所述上部回轉體(3)的前端部安裝可左右擺動的基端部、并由對應擺動操作裝置(30)的操作而進行驅動的擺動驅動裝置(17)被擺動驅動的作業(yè)機(4)，其特征在于，具有檢測所述上部回轉體(3)的回轉角度(θ)的回轉角度檢測器(19)；顯示器(44)；根據從所述回轉角度檢測器(19)輸入的回轉角度信號(θ)，運算所述作業(yè)機(4)的基端的向車體左右方向的現在的偏移量，并將運算結果顯示在所述顯示器(44)上的控制器(40)。
2.如權利要求1所述的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，其特征在于還具有檢測所述作業(yè)機(4)的擺動角度(α)的擺動角度檢測器(18)，所述控制器(40)運算回轉角度(θ)與擺動角度(α)的差，并將運算結果顯示在所述顯示器(44)上。
3.一種擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，具有安裝在下部行走體(2)的上部并可轉動、由對應回轉操作裝置(32)的操作而進行驅動的回轉驅動裝置(29)被回轉驅動的上部回轉體(3)，和在所述上部回轉體(3)的前端部安裝可左右擺動的基端部、并由對應擺動操作裝置(30)的操作而進行驅動的擺動驅動裝置(17)被擺動驅動的作業(yè)機(4)，其特征在于，具有檢測所述上部回轉體(3)的回轉角度(θ)的回轉角度檢測器(19)；檢測所述作業(yè)機(4)的擺動角度(α)的擺動角度檢測器(18)；設定回轉驅動以及擺動驅動的停止位置的停止位置設定裝置(43)；根據從所述回轉角度檢測器(19)輸入的回轉角度信號(θ)、從所述擺動角度檢測器(18)輸入的擺動角度信號(α)以及由所述停止位置設定裝置(45)設定的設定值(θ0、α0)，運算并輸出在所述設定值(θ0、α0)的停止位置、使所述回轉驅動裝置(29)以及所述擺動驅動裝置(17)分別停止的指令信號(iθA、iθB、iαA、iαB)的控制器(40)。
4.如權利要求3所述的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，其特征在于所述停止位置設定裝置(43)具有顯示器(44)以及指示停止位置儲存的輸入器(45)，所述控制器(40)，根據從所述回轉角度檢測器(19)輸入的回轉角度信號(θ)，運算所述作業(yè)機(4)的基端的向車體左右方向的現在的偏移量，并將運算結果顯示在所述顯示器(44)上，同時所述輸入器(45)將儲存指示時的所述回轉角度檢測器(19)以及所述擺動角度檢測器(18)的檢測值作為所述設定值(θ0、α0)儲存。
5.一種擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，具有安裝在下部行走體(2)的上部并可轉動、由對應回轉操作裝置(32)的操作而進行驅動的回轉驅動裝置(29)被回轉驅動的上部回轉體(3)，和在所述上部回轉體(3)的前端部安裝可左右擺動的基端部、并由對應擺動操作裝置(30)的操作而進行驅動的擺動驅動裝置(17)被擺動驅動的作業(yè)機(4)，其特征在于，具有檢測所述上部回轉體(3)的回轉角度(θ)的回轉角度檢測器(19)；檢測所述作業(yè)機(4)的擺動角度(α)的擺動角度檢測器(18)；檢測所述回轉操作裝置(32)的操作量(δθ)的回轉操作裝置操作量檢測器(54)；檢測所述擺動操作裝置(30)的操作量(δα)的擺動操作裝置操作量檢測器(53)；根據從所述回轉操作裝置操作量檢測器(54)輸入的操作量信號(δθ)以及從所述擺動操作裝置操作量檢測器(53)輸入的操作量信號(δα)的任意一個操作量信號、從所述回轉角度檢測器(19)輸入的回轉角度信號(θ)以及從所述擺動角度檢測器(18)輸入的擺動角度信號(α)，維持所述作業(yè)機(4)的驅動平面與所述下部行走體(2)的前后方向一致的姿勢，而且運算并輸出同時控制所述回轉驅動裝置(29)以及所述擺動驅動裝置(17)的指令信號(iθA、iθB、iαA、iαB)的控制器(50)。
6.如權利要求3～5中任意一項所述的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，其特征在于由油壓促動裝置(17)構成所述擺動驅動裝置(17)，并具有對應操作量、控制供給所述油壓促動裝置(17)的壓力油的流量的操作閥(25)，和可控制操作所述操作閥(25)的控制壓力的比例電磁閥(41A、41B)；所述控制器(40)，通過將所述指令信號(iαA、iαB)輸出到所述比例電磁閥(41A、41B)，來控制所述操作閥(25)的流量。
7.如權利要求3～5中任意一項所述的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置，其特征在于由油壓促動裝置(29)構成所述回轉驅動裝置(29)，并具有對應操作量、控制供給所述油壓促動裝置(29)的壓力油的流量的操作閥(26)，和可控制操作所述操作閥(26)的控制壓力的比例電磁閥(42A、42B)；所述控制器(40)通過將所述指令信號(iθA、iθB)輸出到所述比例電磁閥(42A、42B)，來控制所述操作閥(26)的流量。
全文摘要
一種使作業(yè)機容易移動到挖掘位置，容易采取向溝偏移挖掘姿勢的擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置。為此，擺動控制裝置具有由對應回轉操作裝置(32)的操作進行驅動的回轉驅動裝置(29)被回轉驅動的上部回轉體(3)以及由擺動驅動裝置(17)被擺動驅動的作業(yè)機(4)，在該擺動式液壓挖掘機的擺動控制裝置上，具有檢測上部回轉體(3)的回轉角度(θ)的回轉角度檢測器(19)，和顯示器(44)，和根據從回轉角度檢測器(19)輸入的回轉角度信號(θ)、對作業(yè)機(4)的基端的向車體左右方向的現在的偏移量進行運算并將運算結果顯示在顯示器(44)上的控制器(40)。
文檔編號E02F9/22GK1497105SQ0315975
公開日2004年5月19日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權日2002年9月26日
發(fā)明者池田宗義, 青柴則宏, 宏 申請人:株式會社小松制作所