ausschachten

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine mit mehreren angetriebenen Teilen (1a - 1f) einschließlich mehrerer vorderer Teile (1a -1c), die einen vorderen Aufbau (1A) mit mehreren Gelenken bilden und vertikal beweglich sind, mehreren hydraulischen Stellgliedern (3a - 3f) zum jeweiligen Antrieb der mehreren angetriebenen Teile, mehreren Manipulationseinrichtungen (4a - 4f) zum Anweisen einer Betätigung der mehreren angetriebenen Teile und mehreren entsprechend Steuersignalen von den mehreren Manipulationseinrichtungen angetriebenen hydraulischen Steuerventilen (5a - 5f) zur Steuerung von Strömungsmengen von den mehreren hydraulischen Stellgliedern zugeführtem Hydraulikfluid, wobei das System umfaßt: eine Bereichseinstelleinrichtung (7, 9a) zum Einstellen eines Bereichs, in dem der vordere Aufbau (1A) beweglich ist, eine erste Erfassungseinrichtung (8a - 8c) zur Erfassung von Statusvariablen bezüglich der Position und Stellung des vorderen Aufbaus, eine erste Berechnungseinrichtung (9b) zum Berechnen der Position und Stellung des vorderen Aufbaus auf der Grundlage von Signalen von der ersten Erfassungseinrichtung und eine erste Signalveränderungseinrichtung (9c - 9f, 9j, 9k, 10a - 11b, 12; 280) zur derartigen Veränderung der Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) für den vorderen Aufbau auf der Grundlage der Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) unter den zu bestimmten vorderen Teilen (1a, 1b; 1a - 1c) gehörigen mehreren Manipulationseinrichtungen und der von der ersten Berechnungseinrichtung berechneten Werte, daß der vordere Aufbau in der Richtung längs der Grenze des eingestellten Bereichs bewegt wird, wenn sich der vordere Aufbau innerhalb des eingestellten Bereichs in der Nähe der Grenze des eingestellten Bereichs befindet, wobei die Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine comprising a plurality of driven members (1a-1f) including a plurality of front members (1a-1c) which make up a multi-articulated type front attachment (1A) and are vertically movable, a plurality of hydraulic actuators (3a-3f) for respectively driving said plurality of driven members, a plurality of manipulation means (4a-4f) for instructing operation of said plurality of driven members, and a plurality of hydraulic control valves (5a-5f) driven in accordance with control signals from said plurality of manipulation means for controlling flow rates of a hydraulic fluid supplied to said plurality of hydraulic actuators, wherein said system comprises: region setting means (7, 9a) for setting a region where said front attachment (1A) is movable; first detecting means (8a-8c) for detecting status variables with regard to the position and posture of said front attachment; first calculating means (9b) for calculating the position and posture of said front attachment based on signals from said first detecting means; and first signal modifying means (9c-9f, 9j, 9k, 10a-11b, 12; 280) for, based on the control signals from the manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) of said plurality of manipulation means which are associated with particular front members (1a, 1b; 1a-1c) and the values calculated by said first calculating means, modifying the control signals from the manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) for said front attachment so that, when said front attachment is within said set region near the boundary of said set region, said front attachment is moved in the direction along the boundary of said set region while a moving speed of said front attachment in the direction toward the boundary of said set region is reduced.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 1, bei dem die erste Signalveränderungseinrichtung umfaßt: eine zweite Berechnungseinrichtung (9c, 9d) zur Berechnung eines Sollgeschwindigkeitsvektors (Vc) des vorderen Aufbaus auf der Grundlage der Steuersignale von den zu den bestimmten vorderen Teilen gehörigen Manipulationseinrichtungen; eine dritte Berechnungseinrichtung (9e; 280) zum Empfangen der von der ersten und der zweiten Berechnungseinrichtung berechneten Werte und zum derartigen Verändern des Sollgeschwindigkeitsvektors, daß eine Vektorkomponente (Vcx) des Sollgeschwindigkeitsvektors in der Richtung längs der Grenze des eingestellten Bereichs beibehalten wird und eine Vektorkomponente (Vcy) des Sollgeschwindigkeitsvektors in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird, wenn sich der vordere Aufbau innerhalb des eingestellten Bereichs in der Nähe der Grenze des eingestellten Bereichs befindet; und eine Ventilsteuereinrichtung (9f - 9k, 10a - 11b, 12) zum derartigen Antreiben der zugehörigen hydraulischen Steuerventile, daß der vordere Aufbau entsprechend dem Sollgeschwindigkeitsvektor bewegt wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 1, wherein said first signal modifying means comprises: second calculating means (9c, 9d) for calculating a target speed vector (Vc) of said front attachment based on the control signals from the manipulation means associated with the particular front members; third calculating means (9e; 280) for receiving the values calculated by said first and second calculating means and modifying said target speed vector such that, when said front attachment is within said set region near the boundary of said set region, a vector component (Vcx) of said target speed vector in the direction along the boundary of said set region remains and a vector component (Vcy) of said target speed vector in the direction toward the boundary of said set region is reduced; and valve control means (9f-9k, 10a-11b, 12) for driving the associated hydraulic control valves so that said front attachment is moved in accordance with said target speed vector.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 1, bei der die erste Signalveränderungseinrichtung (9eB) einen Abstand (X) zwischen der Position einer bestimmten Stelle des vorderen Aufbaus und dem Körper einer Baumaschine auf der Grundlage des von der ersten Berechnungseinrichtung (9b; 9c, 9d) berechneten Werts erkennt und die Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) derart verändert, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird, wenn sich der vordere Aufbau (1A) innerhalb des eingestellten Bereichs in der Nähe der Grenze des eingestellten Bereichs befindet, und ferner die Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung längs der Grenze des eingestellten Bereichs ebenfalls verringert wird, wenn der Abstand (X) groß wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 1, wherein said first signal modifying means (9eB) recognizes a distance (X) between the position of a particular location of said front attachment and a construction machine body based on the value calculated by said first calculating means (9b; 9c, 9d), and modifies the control signals from said manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) so that when said front attachment (1A) is within said set region near the boundary of said set region, the moving speed of said front attachment in the direction toward the boundary of said set region is reduced, and further if said distance (X) becomes large, the moving speed of said front attachment in the direction along the boundary of said set region is also reduced.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 1, das ferner eine Modusschalteinrichtung (20) umfaßt, die zur Auswahl jedes von mehreren Arbeitsmodi einschließlich eines normalen Modus und eines Fertigstellungsmodus geeignet ist, wobei die erste Signalveränderungseinrichtung (9eA) ein Auswahlsignal von der Modusschalteinrichtung (20) empfängt und die Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) derart verändert, daß die Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird, wenn sich der vordere Aufbau (1A) innerhalb des eingestellten Bereichs in der Nähe der Grenze des eingestellten Bereichs befindet, und ferner die Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung längs der Grenze des eingestellten Bereichs kleiner als im Falle der Auswahl des normalen Modus wird, wenn durch die Modusschalteinrichtung der Fertigstellungsmodus ausgewählt wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 1, further comprising mode switching means (20) capable of selecting any of plural work modes including a normal mode and a finish mode,wherein said first signal modifying means (9eA) receives a selection signal from said mode switching means (20), and modifies the control signals from said manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) so that when said front attachment (1A) is within said set region near the boundary of said set region, the moving speed of said front attachment in the direction toward the boundary of said set region is reduced, and further when said mode switching means selects the finish mode, the moving speed of said front attachment in the direction along the boundary of said set region becomes smaller than in the case of selecting the normal mode.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 1, das ferner eine zweite Signalveränderungseinrichtung (9c, 9d, 9g - 9k, 10a - 11b, 12; 300) zur derartigen Veränderung der Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) für den vorderen Aufbau auf der Grundlage der Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (4a, 4b; 14a - 14c) unter den zu bestimmten vorderen Teilen (1a, 1b; 1a - 1c) gehörigen mehreren Manipulationseinrichtungen und der von der ersten Berechnungseinrichtung berechneten Werte umfaßt, daß der vordere Aufbau in den eingestellten Bereich zurück bewegt wird, wenn sich der vordere Aufbau außerhalb des eingestellten Bereichs befindet.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 1, further comprising second signal modifying means (9c, 9d, 9g-9k, 10a-11b, 12; 300) for, based on the control signals from the manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) of said plurality of manipulation means which are associated with particular front members (1a, 1b; 1a-1c) and the values calculated by said first calculating means, modifying the control signals from the manipulation means (4a, 4b; 14a-14c) for said front attachment so that, when said front attachment is outside said set region, said front attachment is returned to said set region.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 2, bei dem die zweite Signalveränderungseinrichtung umfaßt: eine zweite Berechnungseinrichtung (9c, 9d) zum Berechnen eines Sollgeschwindigkeitsvektors (Vc) des vorderen Aufbaus auf der Grundlage der Steuersignale von den zu den bestimmten vorderen Teilen gehörigen Manipulationseinrichtungen; und eine vierte Berechnungseinrichtung (9g; 300) zum Empfangen der von der ersten und der zweiten Berechnungseinrichtung (9b; 9c, 9d) berechneten Werte und zum derartigen Verändern des Sollgeschwindigkeitsvektors (Vc), daß der vordere Aufbau in den eingestellten Bereich zurück bewegt wird, wenn sich der vordere Aufbau (1A) außerhalb des eingestellten Bereichs befindet.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 2, wherein said second signal modifying means comprises: second calculating means (9c, 9d) for calculating a target speed vector (Vc) of said front attachment based on the control signals from the manipulation means associated with the particular front members; and fourth calculating means (9g; 300) for receiving the values calculated by the first and second calculating means (9b; 9c, 9d) and modifying the target speed vector (Vc) so that, when said front attachment (1A) is outside said set region, said front attachment is returned to said set region.

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine mit mehreren angetriebenen Teilen (1a - 1f) einschließlich mehrerer vorderer Teile (1a -1c), die einen vorderen Aufbau (1A) mit mehreren Gelenken bilden und vertikal drehbar sind, mehreren hydraulischen Stellgliedern (3a - 3f) zum jeweiligen Antrieb der mehreren angetriebenen Teile, mehreren Manipulationseinrichtungen (204a - 204f; 4a - 4f) zum Anweisen einer Betätigung der mehreren angetriebenen Teile und mehreren entsprechend Steuersignalen von den mehreren Manipulationseinrichtungen angetriebenen hydraulischen Steuerventilen (5a - 5f) zur Steuerung von Strömungsmengen von den mehreren hydraulischen Stellgliedern zugeführtem Hydraulikfluid, wobei das System umfaßt: (a) eine Bereichseinstelleinrichtung (7, 9a) zum Einstellen eines Bereichs, in dem der vordere Aufbau (1A) beweglich ist, (b) eine erste Erfassungseinrichtung (8a - 8d) zur Erfassung von Statusvariablen bezüglich der Position und Stellung des vorderen Aufbaus, (c) eine zweite Erfassungseinrichtung (270a - 271b; 270a) zur Erfassung von Lastdrücken bestimmter vorderer Stellglieder (3a, 3b; 3a) unter den mehreren hydraulischen Stellgliedern (3a - 3f), die zu mindestens einem oder mehreren bestimmten vorderen Teilen (1a, 1b; 1a) gehören, (d) eine erste Berechnungseinrichtung (9b) zum Berechnen der Position und Stellung des vorderen Aufbaus auf der Grundlage von Signalen von der ersten Erfassungseinrichtung, (e) eine Signalveränderungseinrichtung (209c, 9d - 9i, 209j, 9k, 210a - 211b; 10a - 11b; 12) zur Berechnung eines Sollgeschwindigkeitsvektors (Vca) des vorderen Aufbaus auf der Grundlage der Steuersignale von den Manipulationseinrichtungen (204a, 204b; 4a, 4b) unter den zu dem vorderen Aufbau gehörigen mehreren Manipulationseinrichtungen und der von der ersten Berechnungseinrichtung berechneten Werte und zum derartigen Verändern der Steuersignale von den zu dem vorderen Aufbau gehörigen Manipulationseinrichtungen (204a, 204b; 4a, 4b), daß eine Bewegung des vorderen Aufbaus in der Richtung längs der Grenze des eingestellten Bereichs zugelassen und eine Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen Aufbaus in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird, wenn sich der vordere Aufbau innerhalb des eingestellten Bereichs in der Nähe der Grenze des eingestellten Bereichs befindet, und (f) eine Ausgangsveränderungseinrichtung (209j, 209Cj) zur derartigen weiteren Veränderung der Steuersignale von den zu den bestimmten vorderen Teilen (1a, 1b; 1a) gehörigen Manipulationseinrichtungen (204a, 204b; 4a, 4b; 204a; 4a) unter den von der Signalveränderungseinrichtung veränderten Steuersignalen auf der Grundlage von Signalen von der zweiten Erfassungseinrichtung (270a - 271b; 270a), daß der vordere Aufbau ungeachtet einer Veränderung der Lastdrücke der bestimmten vorderen Stellglieder (3a, 3b; 3a) entsprechend dem Sollgeschwindigkeitsvektor (Vca) bewegt wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine comprising a plurality of driven members (1a-1f) including a plurality of front members (1a-1c) which make up a multi-articulated type front attachment (1A) and are vertically rotatable, a plurality of hydraulic actuators (3a-3f) for respectively driving said plurality of driven members, a plurality of manipulation means (204a- 204f; 4a-4f) for instructing operation of said plurality of driven members, and a plurality of hydraulic control valves (5a-5f) driven in accordance with control signals from said plurality of manipulation means for controlling flow rates of a hydraulic fluid supplied to said plurality of hydraulic actuators, wherein said system comprises: (a) region setting means (7, 9a) for setting a region where said front attachment (1A) is movable; (b) first detecting means (8a-8d) for detecting status variables with regard to the position and posture of said front attachment; (c) second detecting means (270a-271b; 270a) for detecting load pressures of particular front actuators (3a, 3b; 3a) of said plurality of hydraulic actuators (3a-3f) which are associated with at least one or more particular front members (1a, 1b; 1a); (d) first calculating means (9b) for calculating the position and posture of said front attachment based on signals from said first detecting means; (e) signal modifying means (209c, 9d-9i, 209j, 9k, 210a- 211b; 10a-11b; 12) for, based on the control signals from the manipulation means (204a, 204b; 4a, 4b) of said plurality of manipulation means which are associated with said front attachment and the values calculated by said first calculating means, carrying out calculation of a target speed vector (Vca) of said front attachment and modifying the control signals from the manipulation means (204a, 204b; 4a, 4b) associated with said front attachment so that, when said front attachment is within said set region near the boundary of said set region, said front attachment is allowed to move in the direction along the boundary of said set region and a moving speed of said front attachment in the direction toward the boundary of said set region is reduced; and (f) output modifying means (209j, 209Cj) for, based on signals from said second detecting means (270a-271b; 270a), further modifying, of the control signals modified by said signal modifying means, the control signals from the manipulation means (204a, 204b; 4a, 4b; 204a; 4a) which are associated with said particular front members (1a, 1b; 1a) so that said front attachment is moved as per said target speed vector (Vca) regardless of change in the load pressures of said particular front actuators (3a, 3b; 3a).

Steuersystem zur Bereichsbegrenzung beim Ausschachten für eine Baumaschine nach Anspruch 1 oder 3, bei dem die Signalveränderungseinrichtung eine zweite Berechnungseinrichtung (209c, 9d) zum Berechnen eines Eingangssollgeschwindigkeitsvektors (Vc) des vorderen Aufbaus auf der Grundlage der Steuersignale von den zu dem vorderen Aufbau (1A) gehörigen Manipulationseinrichtungen (204a, 204b; 4a, 4b) und eine dritte Berechnungseinrichtung (9e) zum derartigen Verändern des Eingangssollgeschwindigkeitsvektors (Vc) umfaßt, daß eine Vektorkomponente des Eingangssollgeschwindigkeitsvektors in der Richtung zu der Grenze des eingestellten Bereichs verringert wird, wobei das System ferner eine Eingangsveränderungseinrichtung (209c) zum derartigen Verändern des von der zweiten Berechnungseinrichtung berechneten Eingangssollgeschwindigkeitsvektors (Vc) auf der Grundlage der Signale von der zweiten Erfassungseinrichtung (270a -271b; 270a) umfaßt, daß der den Steuersignalen von den Manipulationseinrichtungen entsprechende Geschwindigkeitsvektor unabhängig von einer Veränderung der Lastdrücke der bestimmten vorderen Stellglieder (3a, 3b; 3a) erhalten wird.

A region limiting excavation control system for a construction machine according to Claim 1 or 3, wherein said signal modifying means includes second calculating means (209c, 9d) for calculating an input target speed vector (Vc) of said front attachment based on the control signals from the manipulation means (204a, 204b; 4a, 4b) associated with said front attachment (1A), and third calculating means (9e) for modifying said input target speed vector (Vc) so that a vector component of said input target speed vector in the direction toward the boundary of said set region is reduced, and said system further comprises input modifying means (209c) for, based on the signals from said second detecting means (270a-271b; 270a), modifying the input target speed vector (Vc) calculated by said second calculating means so that the speed vector corresponding to the control signals from said manipulation means is obtained regardless of change in the load pressures of said particular front actuators (3a, 3b; 3a).