專利名稱：作業(yè)機(jī)械的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由電磁比例閥控制先導(dǎo)操作式控制閥的先導(dǎo)控制壓力的 作業(yè)機(jī)械的控制裝置。
背景技術(shù)：
在具有多個(gè)液壓致動(dòng)器的液壓挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械中，為了獲得恒定 的操作性而不與作業(yè)臂的重量(前部重量)無(wú)關(guān)，有的液壓控制裝置計(jì) 算從液壓泵分配到各液壓致動(dòng)器的流量，并通過電磁比例減壓閥進(jìn)行控 制(例如，參照專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2000 — 145720號(hào)公報(bào)(第3—4頁(yè)、圖6)
另一方面，在安裝有安裝在液壓挖掘機(jī)的作業(yè)臂的前端部的附屬工 具或長(zhǎng)臂等特殊作業(yè)臂的情況下，所述作業(yè)臂的重量增加，會(huì)發(fā)生以下
損害操作性的問題，而通過上述專利文獻(xiàn)1的流量分配控制并不能解決 該問題。
艮口，在向重力反方向的動(dòng)作例如動(dòng)臂提升動(dòng)作等中，動(dòng)臂缸的開始 起動(dòng)變遲鈍。此外，在朝向重力方向的動(dòng)作例如動(dòng)臂下降動(dòng)作等中，動(dòng) 臂缸的動(dòng)作速度變快，也有可能無(wú)法控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的問題而完成的，其目的在于提供一種作業(yè)機(jī)械 的控制裝置，在由電磁比例閥控制先導(dǎo)操作式控制閥的先導(dǎo)控制壓力的 作業(yè)機(jī)械中，該作業(yè)機(jī)械的控制裝置在作業(yè)臂的重量變化時(shí)也能自動(dòng)獲 得最優(yōu)的操作性。
第一方面的本發(fā)明是一種作業(yè)機(jī)械的控制裝置，該作業(yè)機(jī)械將通過 流體壓力致動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作的作業(yè)臂的至少一部分設(shè)置成可以更換，上述作業(yè)機(jī)械的控制裝置具有先導(dǎo)操作式控制閥，其控制流體壓力致動(dòng)器; 電磁比例閥，其利用基于與手動(dòng)操作量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的先導(dǎo)控制壓力對(duì) 先導(dǎo)操作式控制閥進(jìn)行先導(dǎo)控制；測(cè)量單元，其測(cè)量作業(yè)臂的至少一部 分的重量；以及控制器，其將電磁比例閥的手動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力
的特性，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè)臂的重量對(duì)應(yīng)的特性。
第二方面的本發(fā)明在第一方面的作業(yè)機(jī)械的控制裝置中，測(cè)量單元 具有測(cè)量作業(yè)臂的流體壓力致動(dòng)器的保持壓力的壓力傳感器，控制器具
備自動(dòng)停止功能，即，使作業(yè)臂以固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)停止的功 能；和重量運(yùn)算功能，即，根據(jù)在固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)下由壓力傳 感器測(cè)量到的保持壓力，推測(cè)作業(yè)臂的重量的功能。
第三方面的本發(fā)明在第一或第二方面的作業(yè)機(jī)械的控制裝置中，控 制器將表示電磁比例閥的手動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力的特性的操作表， 轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè)臂的重量對(duì)應(yīng)的特性的操作表。
第四方面的本發(fā)明在第三方面的作業(yè)機(jī)械的控制裝置中，控制器將 使作業(yè)臂向重力反方向動(dòng)作的電磁比例閥的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖 斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過以在先導(dǎo)控制壓力的起動(dòng)位置為最大的 方式逐漸增加了手動(dòng)操作量的中間區(qū)域以下的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特 性的操作表。
第五方面的本發(fā)明在第三或第四方面的作業(yè)機(jī)械的控制裝置中，控 制器將使作業(yè)臂向重力方向動(dòng)作的電磁比例閥的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo) 準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過逐漸減小了手動(dòng)操作量的中間區(qū)域 以上的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性的操作表。
根據(jù)第一方面的本發(fā)明，由于作業(yè)機(jī)械的控制裝置具有測(cè)量單元， 其測(cè)量作業(yè)臂的至少一部分的重量；以及控制器，其將電磁比例閥的手 動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力的特性，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的重量對(duì)
應(yīng)的特性，所以在由電磁比例閥控制先導(dǎo)操作式控制閥的先導(dǎo)控制壓力 的作業(yè)機(jī)械中，在作業(yè)臂或其一部分的重量變化時(shí)，也能夠自動(dòng)地獲得 良好的操作性。
根據(jù)第二方面的本發(fā)明，由于控制器具備自動(dòng)停止功能，即，使作業(yè)臂以固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)停止的功能；和重量運(yùn)算功能，艮P， 根據(jù)在固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)下由壓力傳感器測(cè)量到的保持壓力，推 測(cè)作業(yè)臂的重量的功能，所以無(wú)需檢測(cè)作業(yè)臂的姿態(tài)，僅根據(jù)保持壓力 就能夠簡(jiǎn)便地推測(cè)作業(yè)臂的重量。
根據(jù)第三方面的本發(fā)明，由于控制器將表示電磁比例閥的手動(dòng)操作 量與先導(dǎo)控制壓力的特性的操作表，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè) 臂的重量對(duì)應(yīng)的特性的操作表，所以使用該操作表，能夠快速地進(jìn)行使 在作業(yè)臂或其一部分的重量變化時(shí)也可以自動(dòng)獲得良好的操作性的運(yùn) 算。
根據(jù)第四方面的本發(fā)明，通過將使作業(yè)臂向重力反方向動(dòng)作的電磁
比例閥的標(biāo)淮作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過以
在先導(dǎo)控制壓力的起動(dòng)位置為最大的方式逐漸增加了手動(dòng)操作量的中間
區(qū)域以下的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性的操作表，能夠防止作業(yè)臂的幵
始起動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于手動(dòng)操作量變深。即，能夠使流體壓力致動(dòng)器相對(duì)于手 動(dòng)操作量向重力反方向的開始起動(dòng)反應(yīng)敏銳。
根據(jù)第五方面的本發(fā)明，通過將使作業(yè)臂向重力方向動(dòng)作的電磁比 例閥的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過逐漸 減小了手動(dòng)操作量的中間區(qū)域以上的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性的操作 表，能夠防止因作業(yè)臂的重量增加導(dǎo)致重力方向的動(dòng)作速度過大。艮P， 能夠?qū)⒘黧w壓力致動(dòng)器的動(dòng)作速度保持在可控制區(qū)域內(nèi)。


圖l是表示本發(fā)明的作業(yè)機(jī)械的控制裝置的一個(gè)實(shí)施方式的回路圖。
圖2 (a)是表示安裝有上述控制裝置的作業(yè)機(jī)械的測(cè)量準(zhǔn)備姿態(tài)的 側(cè)視圖，圖2 (b)是表示其保持壓力測(cè)量姿態(tài)的側(cè)視圖。
圖3是表示上述控制裝置的控制流程的流程圖。
圖4 (a)是上述控制裝置的向重力反方向動(dòng)作的情況下的操作表， 是表示桿行程一先導(dǎo)二次壓力(先導(dǎo)控制壓力)特性的特性圖，圖4 (b) 是表示其桿行程一偏差(offset)壓力特性的特性圖，圖4 (c)是表示其保持壓力—最大偏差量特性的特性圖。
圖5 (a)是上述控制裝置的向重力方向動(dòng)作的情況下的操作表，是 表示桿行程一先導(dǎo)二次壓力(先導(dǎo)控制壓力)特性的特性圖，圖5 (b). 是表示其桿行程一偏差壓力特性的特性圖，圖5 (c)是表示其保持壓力 一最大偏差量特性的特性圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
A:作業(yè)機(jī)械；3:作業(yè)臂；4bm、 5st、 6bk:流體壓力致動(dòng)器；24、 25、 26、 27、 28:先導(dǎo)操作式控制閥；24.ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev: 電磁比例閥；31:控制器；34bm、. 35st、 36bk:測(cè)量單元(壓力傳感器); 41、 42:操作表。
具體實(shí)施例方式
下面參照?qǐng)D1至圖5所示的一個(gè)實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
圖2表示液壓挖掘機(jī)型的作業(yè)機(jī)械A(chǔ)，下部行走體1具有由作為流體 壓力致動(dòng)器的行走電動(dòng)機(jī)ltr驅(qū)動(dòng)的履帶，在該下部行走體1上設(shè)置有 由作為流體壓力致動(dòng)器的回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)2sw驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)的上部回轉(zhuǎn)體2，在該 上部轉(zhuǎn)動(dòng)體2上安裝有作業(yè)臂(前部作業(yè)裝置)3。
該作業(yè)臂3在上部轉(zhuǎn)動(dòng)體2上軸支承有動(dòng)臂4的基端部，該動(dòng)臂4 通過作為流體壓力致動(dòng)器的動(dòng)臂缸4bm在上下方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在該動(dòng)臂4 的前端部軸支承有斗桿5，該斗桿5通過作為流體壓力致動(dòng)器的斗桿缸 5st在斗桿收回/伸出方向上轉(zhuǎn)動(dòng)，在該斗桿5的前端部軸支承有挖斗或 附屬工具6，所述挖斗或附屬工具6通過作為流體壓力致動(dòng)器的挖斗缸 6bk在挖斗收回/伸出方向上轉(zhuǎn)動(dòng)。作業(yè)臂3或作為該作業(yè)臂3的一部分 的附屬工具6設(shè)置成可以更換。
圖1表示該作業(yè)機(jī)械A(chǔ)的控制裝置，從多個(gè)主泵11伸出的工作油供 給管路12與控制閥13連接，該控制閥13的回油排出口經(jīng)由單向閥14 和油冷卻器15與油箱16連接。在控制閥13中內(nèi)置有作為控制上述各 種流體壓力致動(dòng)器的先導(dǎo)操作式控制閥的左右行走電動(dòng)機(jī)用滑閥21、 22、 回轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)用滑閥23、動(dòng)臂缸用滑閥24、 25、斗桿缸用滑閥26、 27、挖斗缸用滑閥28、以及對(duì)使附屬工具6動(dòng)作(開閉等)的附屬用致動(dòng)器7at 進(jìn)行控制的附屬用滑閥29、 30。
在這些各種先導(dǎo)操作式控制閥的一端部和另一端部連接有電磁比例 閥21ev、 22ev、 23ev、 24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev、 29ev、 30ev (下 面稱為"21ev 30ev")，電磁比例閥21ev 30ev利用基于與手動(dòng)操作量 對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的先導(dǎo)控制壓力(先導(dǎo)二次壓力)對(duì)這些各種先導(dǎo)操作式 控制閥進(jìn)行先導(dǎo)控制。在這些電磁比例閥21ev 30ev上分別連接有從先 導(dǎo)泵llpi伸出的先導(dǎo)一次壓力管路、和通往油箱16的先導(dǎo)回油管路。 此外，電磁比例閥中包括電磁比例減壓閥。
這些電磁比例閥21ev 30ev的電磁部分別與控制器31的信號(hào)輸出 部連接。在該控制器31的信號(hào)輸入部連接有由作業(yè)機(jī)械A(chǔ)的操作者手動(dòng) 操作的作業(yè)用的操作桿32和行走用的操作踏板33。操作桿32和操作踏 板33將手動(dòng)操作量轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并輸入到控制器31中。
作為測(cè)量作業(yè)臂3或附屬工具6的重量的測(cè)量單元，壓力傳感器 34bm、 35st、 36bk測(cè)量作業(yè)臂3的動(dòng)臂缸4bm、斗桿缸5st和挖斗缸6bk 的保持壓力，壓力傳感器34bm、 35st、 36bk分別設(shè)置在這些流體壓力致 動(dòng)器的蓋(head)側(cè)管路和桿側(cè)管路上。此外，為了減少成本，'即使僅 在動(dòng)臂缸4bm的蓋側(cè)、斗桿缸5st的桿側(cè)和挖斗缸6bk的桿側(cè)這三個(gè)部 位進(jìn)行測(cè)量，也能夠推測(cè)作業(yè)臂3的重量即前部重量等。壓力傳感器34bm、 35st、 36bk的信號(hào)輸出部與控制器31的信號(hào)輸入部連接。
控制器31具有以下功能將電磁比例閥21ev 30ev的手動(dòng)操作量 與先導(dǎo)控制壓力的特性、轉(zhuǎn)換為與由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk所測(cè) 量到的作業(yè)臂3的重量對(duì)應(yīng)的特性的功能。
作為其前提，由于控制器31僅利用壓力傳感器34bm、 35st、 36bk 來(lái)測(cè)量與作業(yè)臂3的重量對(duì)應(yīng)的保持壓力，所以需要使作業(yè)臂3為固定 的姿態(tài)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，于是，控制器31具備以下兩種功能自動(dòng)停止功能， 即，使作業(yè)臂3以固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)停止的功能；和重量運(yùn)算功 能，即，根據(jù)在固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)下由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk測(cè)量到的保持壓力，推測(cè)作業(yè)臂3或附屬工具6的重量的功能。例如，如圖2 (a)所示，自動(dòng)停止功能是，從作業(yè)機(jī)械A(chǔ)的斗桿缸 5st和挖斗缸6bk縮小為最短的測(cè)量準(zhǔn)備姿態(tài)開始，當(dāng)設(shè)定成測(cè)量模式， 對(duì)操作桿32向斗桿收回方向和挖斗收回方向進(jìn)行桿操作時(shí)，在來(lái)自電磁 比例閥26ev、 28ev的先導(dǎo)控制壓力(二次壓力)和來(lái)自主泵11的泵排 出量(斜板偏轉(zhuǎn)角)被控制為預(yù)定值的狀態(tài)下，使斗桿缸5st和挖斗缸 6bk向斗桿收回方向和挖斗收回方向進(jìn)行固定時(shí)間的行程動(dòng)作后，自動(dòng)停 止的功能，通過該自動(dòng)停止功能，如圖2 (b)所示，能夠得到作業(yè)機(jī)械 A的斗桿缸5st和挖斗缸6bk伸長(zhǎng)了固定距離的固定的保持壓力測(cè)量姿 態(tài)。
并且，重量運(yùn)算功能能夠根據(jù)在該固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)下由壓 力傳感器34bm、 35st、 36bk測(cè)量到的動(dòng)臂缸4bm、斗桿缸5st和挖斗缸 6bk的保持壓力，推測(cè)作業(yè)臂3或附屬工具6的重量。例如，從動(dòng)臂缸 4bm的蓋側(cè)壓力和桿側(cè)壓力的壓力差和已知的活塞受壓面積，可知?jiǎng)颖鄹?4bm的保持力和該保持力所作用的矢量，所以可知?jiǎng)颖鄹?bm的保持力力 矩，另外，由于從固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)可知作業(yè)臂3的重心位置， 所以利用動(dòng)臂缸4bm的保持力力矩和作業(yè)臂3的重心力矩的平衡式能夠 算出作業(yè)臂3的重量。
這樣，從圖2 (a)所示的固定的測(cè)量準(zhǔn)備姿態(tài)將姿態(tài)變?yōu)閳D2 (b) 所示的固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)，完成僅由安裝在動(dòng)臂缸4bm、斗桿缸 5st和挖斗缸6bk的各桿側(cè)和蓋側(cè)的壓力傳感器34bm、 35st、 36bk進(jìn)行 的各保持壓力的測(cè)量，由此，控制器31能夠自動(dòng)地算出所安裝的作業(yè)臂 3的重量。
此外，即使不進(jìn)行準(zhǔn)確的前部重量的計(jì)算，通過比較挖斗安裝時(shí)的 保持壓力和前部附屬工具變更時(shí)的保持壓力，也能夠改變操作表。
接下來(lái)，圖3表示控制器31的控制流程，當(dāng)作業(yè)臂操作性自動(dòng)最優(yōu) 化模式開始時(shí)，在最初代替標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂而安裝特殊作業(yè)臂(長(zhǎng)臂等)或 代替挖斗而安裝附屬工具6時(shí)，利用上述的重量運(yùn)算功能來(lái)測(cè)量作業(yè)臂3 或附屬工具6的重量(步驟S1)，接著，將表示電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev的手動(dòng)操作量(桿行程)和先導(dǎo)控制壓力(先導(dǎo)二次壓力)的特性的、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換 為與作業(yè)臂3或附屬工具6的重量對(duì)應(yīng)的最優(yōu)特性的操作表(步驟S2)。
艮口，如圖4 (a)和圖5 (a)所示，控制器31具備以下功能將表 示電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev的手動(dòng)操作量(桿行程) 與先導(dǎo)控制壓力(先導(dǎo)二次壓力)的特性的、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn) 挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為與由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk測(cè)量并 由控制器31運(yùn)算得到的作業(yè)臂3或附屬工具6的重量對(duì)應(yīng)的特性的操作 表的功能。
這里，所謂的操作表是桿操作量一滑閥操作量控制壓力的特性，若 是由電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev控制動(dòng)臂缸用滑閥24、 25、斗桿缸用滑閥26、 27以及挖斗缸用滑閥28的滑閥操作量控制壓力 的電控式液壓挖掘機(jī)，就能容易地改變其特性。
接下來(lái)，按照作業(yè)臂3的每個(gè)動(dòng)作，說(shuō)明轉(zhuǎn)換為與根據(jù)所測(cè)得的保 持壓力運(yùn)算出的作業(yè)臂重量對(duì)應(yīng)的操作表的操作表轉(zhuǎn)換方法。此外，最 大偏差量是指作業(yè)臂3從標(biāo)準(zhǔn)位置(角度)的最大位移量，作業(yè)臂3的 重量越大，則該最大偏差量也與保持壓力一起越來(lái)越大。
首先，圖4表示動(dòng)臂提升動(dòng)作和斗桿伸出動(dòng)作這樣的向重力反方向 動(dòng)作的情況下的操作表41，如圖4 (c)所示，控制器31根據(jù)通過實(shí)際 設(shè)備測(cè)量算出的保持壓力一最大偏差量特性的曲線，求出所測(cè)量到的保 持壓力下的最大偏差量a，如圖4 (b)所示，從與該最大偏差量a對(duì)應(yīng) 的偏差壓力a算出桿行程一偏差壓力的遞減特性，如圖4 (a)所示，將 該桿行程一偏差壓力的特性加到桿行程一先導(dǎo)二次壓力(先導(dǎo)控制壓力) 的特性上。
由此，能夠?qū)⑹棺鳂I(yè)臂3向重力反方向動(dòng)作的電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev的操作表41的特性41a，轉(zhuǎn)換為通過以在先導(dǎo)控制壓 力的起動(dòng)位置為最大的方式逐漸增加了桿行程(手動(dòng)操作量)的中間區(qū) 域以下的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性41b，通過該轉(zhuǎn)換，能夠提高直到中
間區(qū)域的先導(dǎo)控制壓力，并實(shí)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備同樣的缸開始起動(dòng)位置，能 夠消除現(xiàn)有的作業(yè)臂開始起動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于桿操作量變深的缺點(diǎn)。此外，圖5表示動(dòng)臂下降動(dòng)作、斗桿收回動(dòng)作、挖斗收回動(dòng)作這樣
的向重力方向動(dòng)作的情況下的操作表42，如圖5 (c)所示，控制器31
從通過實(shí)際設(shè)備測(cè)量算出的保持壓力一最大偏差量特性的曲線，求出所
測(cè)量到的保持壓力下的最大偏差量(3，如圖5 (b)所示，從與該最大偏 差量P對(duì)應(yīng)的偏差壓力P算出桿行程一偏差壓力的遞增特性，如圖5 (a) 所示，從桿行程一先導(dǎo)二次壓力(先導(dǎo)控制壓力)的特性中減去該桿行 程一偏差壓力的特性。
這樣，能夠?qū)⑹棺鳂I(yè)臂3向重力方向動(dòng)作的電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev的操作表42的特性42a，轉(zhuǎn)換為通過逐漸減小了桿行 程(手動(dòng)操作量)的中間區(qū)域以上的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性42b，通 過該轉(zhuǎn)換，能夠降低中間區(qū)域以上的先導(dǎo)控制壓力，限制滑閥移動(dòng)量， 并抑制為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的缸速度，能夠消除現(xiàn)有的因作業(yè)臂重量的增加而使 缸速度過大的缺點(diǎn)。
接下來(lái)，說(shuō)明圖示的實(shí)施方式的效果。
本實(shí)施方式的作業(yè)機(jī)械的控制裝置由于具有測(cè)量作業(yè)臂3的至少 一部分的重量的測(cè)量單元的壓力傳感器34bm、 35st、 36bk;以及控制器 31，其將電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev的手動(dòng)操作量與先 導(dǎo)控制壓力(先導(dǎo)二次壓力)的特性，轉(zhuǎn)換為與由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk所測(cè)量到的重量對(duì)應(yīng)的特性，所以在由電磁比例閥24ev、25ev、26ev、 27ev、 28ev控制先導(dǎo)操作式控制閥24、 25、 26、 27、 28的先導(dǎo)控制壓力 的作業(yè)機(jī)械中，在作業(yè)臂3或其一部分的重量變化時(shí)也能夠自動(dòng)地得到 良好的操作性。
由于控制器31具備自動(dòng)停止功能，即，使作業(yè)臂3以固定的保持 壓力測(cè)量姿態(tài)停止的功能；和重量運(yùn)算功能，即，根據(jù)在固定的保持壓 力測(cè)量姿態(tài)下由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk測(cè)量到的保持壓力，來(lái)推 測(cè)作業(yè)臂3的重量的功能，所以無(wú)需檢測(cè)作業(yè)臂3的姿態(tài)，僅根據(jù)保持 壓力就能夠簡(jiǎn)便地推測(cè)出作業(yè)臂3的重量。
由于控制器31將表示電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev 的手動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力的特性的、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表41或42，轉(zhuǎn)換為與由壓力傳感器34bm、 35st、 36bk測(cè) 量到的作業(yè)臂3的重量對(duì)應(yīng)的操作表，所以使用該操作表，能夠快速地 進(jìn)行使在作業(yè)臂3或其一部分的重量變化時(shí)也可自動(dòng)獲得良好的操作性 的運(yùn)算。
通過將使作業(yè)臂3向重力反方向動(dòng)作的電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表41的特性 41a，轉(zhuǎn)換為通過以在先導(dǎo)控制壓力的起動(dòng)位置為最大的方式逐漸增加了 手動(dòng)操作量的中間區(qū)域以下的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性41b，能夠防止 作業(yè)臂3的開始起動(dòng)點(diǎn)相對(duì)于手動(dòng)操作量變深。即，能夠使流體壓力致 動(dòng)器4bm、 5st相對(duì)于手動(dòng)操作量向重力反方向的開始起動(dòng)反應(yīng)敏銳。
通過將使作業(yè)臂3向重力方向動(dòng)作的電磁比例閥24ev、 25ev、 26ev、 27ev、 28ev的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表42的特性 42a，轉(zhuǎn)換為通過逐漸減小了手動(dòng)操作量的中間區(qū)域以上的先導(dǎo)控制壓力 而獲得的特性42b，能夠防止因作業(yè)臂3的重量增加而使重力方向的動(dòng)作 速度過大。即，能夠?qū)⒘黧w壓力致動(dòng)器4bm、 5st、 6bk的動(dòng)作速度保持 在可控制區(qū)域內(nèi)。
這樣，能夠提供自動(dòng)最優(yōu)化系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)用于電控式的液壓挖掘 機(jī)，即使在安裝有所有附屬工具和特殊作業(yè)臂時(shí)，也能夠自動(dòng)地得到最 優(yōu)的操作性，即使在向重力方向的動(dòng)作例如動(dòng)臂下降動(dòng)作等中，也能夠 將動(dòng)臂缸動(dòng)作速度控制為抑制后的速度，并且在向重力反方向的動(dòng)作例
如動(dòng)臂提升動(dòng)作等中，能夠使動(dòng)臂缸的開始起動(dòng)反應(yīng)良好。 本發(fā)明可用于液壓挖掘機(jī)和裝載機(jī)等作業(yè)機(jī)械。
權(quán)利要求
1.一種作業(yè)機(jī)械的控制裝置，該作業(yè)機(jī)械將通過流體壓力致動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作的作業(yè)臂的至少一部分設(shè)置成可以更換，其特征在于，上述作業(yè)機(jī)械的控制裝置具有先導(dǎo)操作式控制閥，其控制流體壓力致動(dòng)器；電磁比例閥，其利用基于與手動(dòng)操作量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的先導(dǎo)控制壓力對(duì)先導(dǎo)操作式控制閥進(jìn)行先導(dǎo)控制；測(cè)量單元，其測(cè)量作業(yè)臂的至少一部分的重量；以及控制器，其將電磁比例閥的手動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力的特性，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè)臂的重量對(duì)應(yīng)的特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的作業(yè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于， 測(cè)量單元具有測(cè)量作業(yè)臂的流體壓力致動(dòng)器的保持壓力的壓力傳感器，控制器具備自動(dòng)停止功能，即，使作業(yè)臂以固定的保持壓力測(cè)量姿態(tài)停止的功能；和重量運(yùn)算功能，即，根據(jù)在固定的保持壓力測(cè)量姿 態(tài)下由壓力傳感器測(cè)量到的保持壓力，推測(cè)作業(yè)臂的重量的功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的作業(yè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于，控制器將表示電磁比例閥的手動(dòng)操作量與先導(dǎo)控制壓力的特性的操 作表，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè)臂的重量對(duì)應(yīng)的特性的操作表。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的作業(yè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于， 控制器將使作業(yè)臂向重力反方向動(dòng)作的電磁比例閥的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過以在先導(dǎo)控制壓力的起動(dòng) 位置為最大的方式逐漸增加了手動(dòng)操作量的中間區(qū)域以下的先導(dǎo)控制壓 力而獲得的特性的操作表。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的作業(yè)機(jī)械的控制裝置，其特征在于， 控制器將使作業(yè)臂向重力方向動(dòng)作的電磁比例閥的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)臂安裝時(shí)或標(biāo)準(zhǔn)挖斗安裝時(shí)的操作表，轉(zhuǎn)換為通過逐漸減小了手動(dòng)操作量的中 間區(qū)域以上的先導(dǎo)控制壓力而獲得的特性的操作表。
全文摘要
本發(fā)明提供一種作業(yè)機(jī)械的控制裝置，其在作業(yè)機(jī)械的作業(yè)臂的重量變化時(shí)也能自動(dòng)獲得最優(yōu)的操作性。在將通過流體壓力致動(dòng)器(4bm、5st、6bk)進(jìn)行動(dòng)作的作業(yè)臂的至少一部分設(shè)置成可更換的作業(yè)機(jī)械中，所述控制裝置具有控制流體壓力致動(dòng)器的先導(dǎo)操作式控制閥(24、25、26、27、28)；電磁比例閥(24ev、25ev、26ev、27ev、28ev)，它們通過基于與手動(dòng)操作量對(duì)應(yīng)的電信號(hào)的先導(dǎo)控制壓力對(duì)先導(dǎo)操作式控制閥進(jìn)行先導(dǎo)控制；測(cè)量單元(34bm、35st、36bk)，它們測(cè)量作業(yè)臂的至少一部分的重量；以及控制器(31)，其將電磁比例閥的手動(dòng)操作量和先導(dǎo)控制壓力的特性，轉(zhuǎn)換為與測(cè)量單元所測(cè)量到的作業(yè)臂的重量對(duì)應(yīng)的特性。
文檔編號(hào)E02F9/22GK101310114SQ20078000007
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月31日
發(fā)明者中西學(xué), 島原圣, 西川裕康 申請(qǐng)人:新履帶牽引車三菱有限公司