JP2019060162A - 油圧ショベル - Google Patents
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Abstract
Description
図1は本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの外観を表す側面図である。この図では、作業機の先端のアタッチメント23として、マテリアルハンドリング機の一種であるグラップルを装着した油圧ショベルを例として説明する。アタッチメント23には、このグラップルやリフティングマグネット(図2)等の対象物を把持するマテリアルハンドリング機の他、標準アタッチメントであるバケットを含む各種のアタッチメントが、用途に応じて選択的に用いられる。マテリアルハンドリング機を含め、バケット以外の多くのアタッチメントはバケットよりも動作範囲、換言すれば最大回動半径が大きい。マテリアルハンドリング機はオブジェクトハンドリング機とも称される。油圧ショベルの作業機に装着され得るアタッチメントの一例にとしては、特開2017−048574号公報等に開示されている。運転席に座ったオペレータから見て前側(図1中の左側)及び後側(同右側)を油圧ショベルの旋回体の前、後とする。
図3は運転室14の内部を外観構造と共に表す側面図である。運転室14は旋回フレーム17(図1)の上部における前部に支持され、旋回フレーム17の旋回中心に対して左右方向の一方側(本例では左側)にオフセットしている。但し、運転室14の配置は機体の右側であっても構わない。運転室14は、運転席(図示省略)、レバー装置31〜33、コンソールボックス34、ゲートロックレバー(図示省略)、走行モードスイッチ35、アタッチメント選択スイッチ36(図4)等をボディ14aの内部に備えている。ボディ14aは運転席を包囲する運転室14の外郭であり、旋回フレーム17に固定されている。前述した通り本例の油圧ショベルは運転室14がリンクを介して昇降可能な構成であるため、厳密にはボディ14aはリンクに支持されたベッド上に固定されており、これらベッド及びリンクを介して旋回フレーム17に取り付けられている。運転室14を非可動式とした場合には、ボディ14aは旋回フレーム17に直接固定される。図1に示したように本実施形態ではボディ14aの左側壁にドアが設けられており、オペレータはドアを開閉して運転室14に対して乗降する。運転席はオペレータが座る座席であり、ボディ14a内の床板上に固定されている。床板もボディ14aと同様にベッド又は旋回フレーム17上に固定されている。
図4は図1に示した油圧ショベルに備えられた油圧駆動装置の油圧回路と共に制御装置の機能ブロックを表す模式図である。説明済みのものについては、同図において既出図面と同符号を付して説明を省略する。
本実施形態の油圧ショベルには、切換弁51a,51b…を制御する制御装置60が備わっている。制御装置60の具体例はコンピュータであり、図3に示したように例えば運転室14内における運転席(不図示)の後側のスペースに設置することができる。この制御装置60には、図5に示したように、入力インターフェース60a、ROM(例えばEPROM)60b、RAM60c、CPU60d、タイマ60e、出力インターフェース60fが備わっている。入力インターフェースには、センサ27〜29、走行モードスイッチ35、アタッチメント選択スイッチ36等が接続されている。これらセンサ等からの入力信号がアナログ信号である場合は入力インターフェースにはAD変換機が備えられるが、デジタル信号である場合にはAD変換機能は必ずしも必要ない。出力インターフェースはDA変換機を備えており、切換弁51a,51b…の各ソレノイドに接続している。
原動機41を始動させた後、レバー装置31〜33等を適宜操作することで、油圧シリンダ24〜26等の各アクチュエータが駆動され、作業機20や旋回体12、走行体11等が動作する。その際、ブーム上げ動作、アームクラウド動作、アタッチメントクラウド動作は、アタッチメント23を運転室14に近付ける方向の動作である。走行モードスイッチ35が切り状態の場合、上記の通りアタッチメント23の動作範囲A2が常時演算されている。アームクラウド動作等によってその動作範囲A2が運転室14の近接域A1に干渉すると、干渉防止制御部66が機能して切換弁51a,51b…が制御され、作業機20の動作が減速或いは停止される。この間、走行姿勢演算部67の機能は無効であるため、例えば作業中にブーム角度θAが設定角度θATに一致してもブーム21の動作が停止することはない。
本実施形態の油圧ショベルでは、走行作業に先行して走行モードスイッチ35を入り状態とすることで、干渉防止制御の機能が停止して走行姿勢演算の機能が有効になる。これにより干渉防止制御が障害となることなく、アタッチメント23の種類に応じた走行姿勢に作業機20を移行させることができる。その際、オペレータは作業機20を構成するブーム21等の角度をモニタ等で確認しながら操作する必要はなく、作業機20を走行姿勢に近付けるイメージでレバー装置31〜33を適宜操作すれば良い。この操作の過程で、走行姿勢時の角度に一致したものからブーム21、アーム22及びアタッチメント23が順次停止するので、特にモニタ等を確認しながら操作しなくても作業機20を容易に走行姿勢に移行させることができる。従って、干渉防止制御を搭載しつつも、アタッチメント23の種類に応じて作業機20を正確な走行姿勢に円滑に移行させることができる。
上記実施形態では、ブーム角度θA、アーム角度θB、アタッチメント角度θCを検出するセンサとした角度センサを用いる場合を例に挙げて説明したが、例えば油圧シリンダ24〜26の各ストロークを検出するストロークセンサを用いることもできる。ストロークセンサの信号を基にブーム角度θAを検出することができ、これにより同様の効果を得ることができる。
Claims (2)
- 走行体、運転室を有し前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体、及び前記旋回体の前部に設けた作業機を備え、前記作業機が、ブーム、アーム、アタッチメント、ブームシリンダ、アームシリンダ、アタッチメントシリンダ、ブーム角度、ブーム角度を検出するブームセンサ、アーム角度を検出するアームセンサ、及びアタッチメント角度を検出するアタッチメントセンサを備えている油圧ショベルにおいて、
走行姿勢時のブーム、アーム及びアタッチメントの各設定角度を記憶した記憶部と、前記作業機及び前記運転室の干渉を防止する干渉防止制御部と、前記作業機の走行姿勢を演算する走行姿勢演算部と、前記運転室に設けられた走行モードスイッチからの指令信号を入力して前記干渉防止制御部の機能を無効にすると共に前記走行姿勢演算部の機能を有効にする機能切換部とを有する制御装置を備え、
前記制御装置は、更に、
前記記憶部に記憶された前記ブームの設定角度と前記ブームセンサで検出されたブーム角度の差分が設定値以下のときに前記ブームシリンダの動作を停止させるブーム停止指令部と、
前記記憶部に記憶された前記アームの設定角度と前記アームセンサで検出されたアーム角度の差分が設定値以下のときに前記アームシリンダの動作を停止させるアーム停止指令部と、
前記記憶部に記憶された前記アタッチメントの設定角度と前記アタッチメントセンサで検出されたアタッチメント角度の差分が設定値以下のときに前記アタッチメントシリンダの動作を停止させるアタッチメント停止指令部と
を備えたことを特徴とする油圧ショベル。 - 請求項1に記載の油圧ショベルにおいて、
前記旋回体が、
少なくとも1つの油圧ポンプと、
前記ブームシリンダ、前記アームシリンダ及び前記アタッチメントシリンダへの作動油の流れをそれぞれ制御するブーム用コントロールバルブ、アーム用コントロールバルブ及びアタッチメント用コントロールバルブと、
前記ブーム用コントロールバルブ、前記アーム用コントロールバルブ及び前記アタッチメント用コントロールバルブの動作をそれぞれ指示するブームレバー装置、アームレバー装置及びアタッチメントレバー装置と、
前記ブーム用コントロールバルブ、前記アーム用コントロールバルブ及び前記アタッチメント用コントロールバルブの各油圧駆動部へのパイロット圧の供給及び遮断を切り換えるブーム用切換弁、アーム用切換弁及びアタッチメント用切換弁とを備え、
前記ブーム停止指令部は、前記ブームの設定角度と前記ブーム角度の差分が設定値以下のときに前記ブーム用切換弁を遮断位置に切り換えて前記ブームシリンダの動作を停止させ、
前記アーム停止指令部は、前記アームの設定角度と前記アーム角度の差分が設定値以下のときに前記アーム用切換弁を遮断位置に切り換えて前記アームシリンダの動作を停止させ、
前記アタッチメント停止指令部は、前記アタッチメントの設定角度と前記アタッチメント角度の差分が設定値以下のときに前記アタッチメント用切換弁を遮断位置に切り換えて前記アタッチメントシリンダの動作を停止させる
ことを特徴とする油圧ショベル。
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2017
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