JP2793948B2 - Construction machine height position limit control device - Google Patents
Construction machine height position limit control deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は建設機械の高さ位置制限
制御装置に係り、特に、高さ位置制限制御の解除がなさ
れたときのブームの動作速度制御手段に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a height position limit control device for a construction machine, and more particularly to a boom operating speed control means when the height position limit control is released.
【０００２】[0002]
【従来の技術】周囲に建物が密集し、高さ方向にベラン
ダや看板等が張り出した市街地などで使用される建設機
械、例えば油圧ショベルには、ブーム上げ操作時にブー
ムが前記ベランダや看板等に衝突するのを防止するた
め、従来よりブームの高さ位置制限制御装置が設けられ
ている。2. Description of the Related Art In a construction machine used in an urban area where buildings are densely packed and a veranda, a signboard, etc. overhangs in a height direction, for example, a hydraulic shovel, the boom is attached to the veranda, a signboard, etc. at the time of a boom raising operation. Conventionally, a boom height position limit control device is provided to prevent a collision.
【０００３】従来より、この種の高さ位置制限制御装置
としては、建設機械の作業機本体とこの作業機本体に回
動可能に接続されたブームとの相対角度を検出する角度
検出手段と、前記ブームの許容俯仰角度を設定する角度
設定手段と、前記作業機本体に設けられたブーム操作手
段からの指示信号及び前記角度検出手段によって検出さ
れたブーム角度信号を入力し、前記ブーム角度が前記許
容俯仰角度に達しているかどうかを判別すると共に、前
記指示信号が前記ブームの上げ方向への動作を指示して
いるかどうかを判別する演算手段と、前記角度設定手段
によるブーム高さ位置制限制御を解除するための解除ス
イッチとを備えたものが知られている。この高さ位置制
限制御装置によると、前記ブーム角度が前記許容俯仰角
度に達しており、かつ前記指示信号が前記ブームの上げ
方向への動作を指示していると前記演算手段が判定した
とき、前記作業機本体に設けられたブーム駆動手段に対
してブーム停止信号が出力され、許容俯仰角度以上のブ
ーム上げ方向への動作が禁止されるので、ベランダや看
板等へのブームの衝突が未然に防止できる。また、前記
解除スイッチが操作された場合には、直ちに角度設定手
段によるブーム高さ位置制限制御が解除されるので、ブ
ームの上げ方向に余裕がある場所に移動した場合の作業
に対応できる。Conventionally, this type of height position limit control device includes an angle detecting means for detecting a relative angle between a working machine body of a construction machine and a boom rotatably connected to the working machine body, Angle setting means for setting an allowable elevation angle of the boom, and an instruction signal from a boom operating means provided in the work machine main body and a boom angle signal detected by the angle detecting means are input, and the boom angle is set to the boom angle. Calculating means for determining whether or not the allowable elevation angle has been reached, and determining whether or not the instruction signal instructs the operation of raising the boom, and boom height position limiting control by the angle setting means. A device having a release switch for releasing is known. According to this height position restriction control device, when the calculation means determines that the boom angle has reached the allowable elevation angle and the instruction signal is instructing the boom to be raised, A boom stop signal is output to the boom driving means provided in the work machine body, and operation in the boom raising direction that is equal to or more than the allowable elevation angle is prohibited, so that the boom collides with the veranda, the signboard, or the like. Can be prevented. Further, when the release switch is operated, the boom height position restriction control by the angle setting means is immediately released, so that it is possible to cope with an operation when the user moves to a place where there is room in the boom raising direction.
【０００４】また、従来より知られている建設機械の高
さ位置制限制御装置には、許容俯仰角度の近傍でブーム
を最大速度で操作すると、慣性力によってその許容俯仰
角度を超えてブームが動作するおそれがあるため、これ
を防止すべく、前記許容俯仰角度以下の一定角度範囲に
ブーム減速領域を設定し、当該領域内ではブームを減速
作動させるようにしたものもある。[0004] Further, in a conventionally known height position limiting control device for construction equipment, when the boom is operated at a maximum speed near an allowable elevation angle, the boom operates beyond the allowable elevation angle due to inertial force. In order to prevent this, in some cases, the boom deceleration region is set in a certain angle range equal to or less than the allowable elevation angle, and the boom is decelerated in the region.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記した従
来の高さ位置制限制御装置には、許容俯仰角度を超えた
領域で高さ位置制限制御が解除された場合の安全性の確
保について何ら考慮がなされていない。このため、ブー
ムが許容俯仰角度を超えた領域で一旦高さ位置制限制御
装置によって停止され、次いで解除スイッチを操作する
ことによって高さ位置制限制御が解除された場合、直ち
にブームを最大速度で動作することが可能な状態に復帰
されるので、先にブームの高さ位置制限制御が必要であ
ったベランダや看板等と今回ブームの高さ位置制限制御
を必要とするベランダや看板等との間隔が小さい場合、
ブームがそれら障害物に衝突しやすいという不都合があ
る。However, in the above-described conventional height position limit control device, no consideration is given to ensuring safety when the height position limit control is released in a region exceeding the allowable elevation angle. Has not been made. For this reason, when the boom is once stopped by the height position limit control device in the area exceeding the allowable elevation angle, and then the height position limit control is released by operating the release switch, the boom is immediately operated at the maximum speed. To return to a state where it is possible to control the height of the boom, and the distance between the veranda or signboard that required the height position control of the boom and the veranda or signboard that required the height position control of the boom this time. Is small,
There is a disadvantage that the boom is likely to collide with these obstacles.
【０００６】特に、許容俯仰角度の近傍にブーム減速領
域が設定された高さ位置制限制御装置を備えた建設機械
においては、操作者は設定された減速速度内で最大の作
業量を確保すべくブームの操作手段、例えば操作レバー
を最大操作状態にしている場合が多いので、この状態で
解除スイッチが操作され高さ位置制限制御が解除される
と、ブームがいきなり最大速度で上げ動作を開始し、非
常に危険である。In particular, in a construction machine having a height position limit control device in which a boom deceleration region is set near an allowable elevation angle, an operator tries to secure a maximum work amount within a set deceleration speed. In many cases, the operating means of the boom, such as the operating lever, is set to the maximum operating state.If the release switch is operated in this state and the height position limit control is released, the boom will immediately start raising at the maximum speed. , Very dangerous.
【０００７】本発明は、かかる従来技術の不都合を解決
するためになされたものであって、その目的は、許容俯
仰角度を超えた領域で高さ位置制限制御が解除された場
合の安全性の確保について考慮がなされた建設機械の高
さ位置制限制御装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and has as its object to provide a safety measure in a case where the height position restriction control is released in a region exceeding the allowable elevation angle. It is an object of the present invention to provide a height control device for a height limit of a construction machine in which the securing is considered.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成するため、建設機械の作業機本体とこの作業機本体
に回動可能に接続されたブームとの相対角度を検出する
角度検出手段と、前記ブームの許容俯仰角度を設定する
角度設定手段と、前記作業機本体に設けられたブーム操
作手段からの指示信号及び前記角度検出手段によって検
出されたブーム角度信号を入力し、前記ブーム角度が前
記許容俯仰角度に達しているかどうかを判別すると共
に、前記指示信号が前記ブームの上げ方向への動作を指
示しているかどうかを判別し、その結果、前記ブーム角
度が前記許容俯仰角度に達しており、かつ前記指示信号
が前記ブームの上げ方向への動作を指示していると判定
したとき、前記作業機本体に設けられたブーム駆動手段
に対してブーム停止信号を出力する演算手段と、前記角
度設定手段によるブーム高さ位置制限制御を解除するた
めの解除スイッチとを備えた建設機械の高さ位置制限制
御装置において、前記演算手段として、前記ブーム角度
が前記許容俯仰角度に達しており、かつ前記指示信号が
前記ブームの上げ方向への動作を指示していると判別し
た状況で、前記解除スイッチから前記ブーム高さ位置制
限制御の解除指令信号が入力されたとき、前記ブームを
上げ方向に減速作動する駆動信号を前記駆動手段に出力
する演算装置を備える構成にした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an angle detecting device for detecting a relative angle between a working machine body of a construction machine and a boom rotatably connected to the working machine body. Means, an angle setting means for setting an allowable elevation angle of the boom, and an instruction signal from a boom operating means provided on the working machine body and a boom angle signal detected by the angle detecting means, and It is determined whether or not the angle has reached the allowable elevation angle, and it is determined whether or not the instruction signal is instructing the operation of raising the boom in the upward direction. Has been reached, and when it is determined that the instruction signal is instructing the operation of raising the boom in the upward direction, the boom is stopped with respect to the boom driving means provided in the work implement body. Signal, and a release switch for releasing the boom height position restriction control by the angle setting means, the construction machine height position restriction control device, wherein the boom angle is In a situation where it has been determined that the allowable elevation angle has been reached and that the instruction signal is instructing the operation of raising the boom, a release command signal for the boom height position limit control is input from the release switch. In this case, an arithmetic unit is provided for outputting a drive signal for decelerating the boom in the upward direction to the drive means.
【０００９】また、前記構成の高さ位置制限制御装置
に、前記解除スイッチからの解除指令信号にて起動さ
れ、前記演算装置に継続的に計時信号を出力する計時手
段を設けると共に、前記演算装置に所定時間の設定手段
と、前記計時信号の読み込み手段と、前記計時手段から
読み込まれた計時信号と予め設定された前記所定時間と
の比較手段を設け、前記解除指令信号の出力時間が、前
記予め設定された所定時間を超えたと判定したとき、前
記演算手段により前記解除指令信号を無効にする構成に
した。Further, the height position limit control device having the above-mentioned configuration is provided with time-measuring means which is activated by a release command signal from the release switch and continuously outputs a time-measurement signal to the arithmetic device. Setting means for a predetermined time, reading means for the time signal, and comparing means for comparing the time signal read from the time means with the predetermined time set in advance, and the output time of the release command signal, The configuration is such that, when it is determined that a predetermined time period has been exceeded, the cancellation command signal is invalidated by the arithmetic means.
【００１０】[0010]
【作用】演算手段として前記構成のものを備えると、ブ
ームが許容俯仰角度を超えた領域で一旦高さ位置制限制
御装置によって停止され、次いで解除スイッチを操作す
ることによって高さ位置制限制御が解除された場合、そ
の位置からのブームの上げ方向への動作は、予め設定さ
れた減速速度でしか行うことができなくなる。よって、
例えば先にブームの高さ位置制限制御が必要であったベ
ランダや看板等と今回ブームの高さ位置制限制御を必要
とするベランダや看板等との間隔が小さい場合にもブー
ムがそれら障害物に衝突しにくくなり、安全性の向上が
図られる。With the above-mentioned configuration as the calculating means, the boom is temporarily stopped by the height position restriction control device in a region exceeding the allowable elevation angle, and then the height position restriction control is released by operating the release switch. In this case, the operation of raising the boom from that position can be performed only at a preset deceleration speed. Therefore,
For example, if the distance between the veranda or signboard that required the height position control of the boom earlier and the veranda or signboard that requires the height position control of the boom this time is small, the boom may Collision hardly occurs, and safety is improved.
【００１１】なお、前記構成の高さ位置制限制御装置に
おいては、角度設定手段を操作しての高さ位置制限制御
中に、例えば解除スイッチの短絡や断線などによって解
除スイッチから演算手段に解除指令信号が出力され続け
た場合、自動的に高さ位置制限制御が解除されてしま
う。このような場合、操作者は、高さ位置制限制御が行
われているものとしてブームの操作を行うので、ブーム
が予定された許容俯仰角度を超えて上昇されてしまい、
ベランダや看板等への衝突といった重大な不都合を生じ
やすい。そこで、前記構成の高さ位置制限制御装置に、
解除スイッチからの解除指令信号にて起動され、前記演
算装置に継続的に計時信号を出力する計時手段を設ける
と共に、前記演算装置に所定時間の設定手段等を設けて
前記解除指令信号の出力時間を監視し、該解除指令信号
の出力時間が、前記予め設定された所定時間を超えたと
判定したとき、前記演算手段により前記解除指令信号を
無効にすると、高さ位置制限制御が継続されるので前記
の不都合が未然に防止され、解除スイッチの故障に対す
る安全性の向上も図られる。In the height position limit control device having the above-mentioned structure, during the height position limit control by operating the angle setting means, the release command is issued from the release switch to the arithmetic means by, for example, a short circuit or a disconnection of the release switch. If the signal continues to be output, the height position limit control is automatically released. In such a case, since the operator operates the boom assuming that the height position restriction control is being performed, the boom is raised beyond the scheduled allowable elevation angle,
Significant inconvenience such as collision with a veranda or signboard is likely to occur. Therefore, in the height position limit control device of the above configuration,
A timer which is started by a release command signal from a release switch and continuously outputs a time signal to the arithmetic unit is provided, and a predetermined time setting means or the like is provided in the arithmetic unit to output the release command signal. And when it is determined that the output time of the release command signal has exceeded the predetermined time, if the calculation means invalidates the release command signal, the height position limit control is continued. The above inconvenience is prevented beforehand, and the safety against the failure of the release switch is improved.
【００１２】[0012]
【実施例】高さ位置制限制御装置の説明に先立ち、まず
図４によって、本発明が適用される建設機械の一例を説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Prior to description of a height position limit control device, an example of a construction machine to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.
【００１３】本例の建設機械は油圧ショベルであって、
図４に示すように、運転室３１を有する作業機本体３３
と、該作業機本体３３に設けられた駆動輪３３ａに巻き
掛けされた走行帯３２と、前記作業機本体３３に一端が
回動可能に接続されたブーム２３と、このブーム２３の
先端部に一端が回動可能に接続されたアッパブーム２４
と、このアッパブーム２４の先端部に一端が回動可能に
接続されたアーム２２と、このアーム２２の先端部に回
動可能に接続されたバケット２１と、前記ブーム２３を
駆動するブームシリンダ２７と、前記アッパブーム２４
を駆動するオフセットシリンダ２８と、前記アーム２２
を駆動するアームシリンダ２６と、前記バケット２１を
駆動するバケットシリンダ２５とから主に構成されてい
る。The construction machine of this embodiment is a hydraulic shovel,
As shown in FIG. 4, a working machine main body 33 having a cab 31
A traveling band 32 wound around a drive wheel 33a provided on the working machine main body 33; a boom 23 having one end rotatably connected to the working machine main body 33; Upper boom 24 rotatably connected at one end
An arm 22 having one end rotatably connected to the distal end of the upper boom 24, a bucket 21 rotatably connected to the distal end of the arm 22, and a boom cylinder 27 for driving the boom 23. , The upper boom 24
And an offset cylinder 28 for driving the arm 22
, And a bucket cylinder 25 for driving the bucket 21.
【００１４】前記作業機本体３３の垂直軸回りの旋回、
前記駆動輪３３ａを駆動しての走行、前記ブームシリン
ダ２７を操作しての前記ブーム２３の駆動、前記オフセ
ットシリンダ２８を操作しての前記アッパブーム２４の
駆動、前記アームシリンダ２６を操作しての前記アーム
２２の駆動、前記バケットシリンダ２５を操作しての前
記バケット２１の駆動は、前記運転室３１内に備えられ
た複数本の操作レバー群２９を適宜使いわけることによ
ってなされる。すなわち、前記作業機本体３３には、油
圧源と、所望の管路と、圧油の流路を切り換えるバルブ
群と、駆動制御装置とが搭載されており、前記操作レバ
ー群２９から選択された所望の操作レバーを操作する
と、その操作方向及び操作量に応じた信号が前記駆動制
御装置から出力され、その信号によってバルブが切り換
えられて所望のシリンダへの圧油の供給が断続され、ブ
ーム等が駆動される。Turning the work machine body 33 about a vertical axis;
Traveling by driving the drive wheels 33a, driving the boom 23 by operating the boom cylinder 27, driving the upper boom 24 by operating the offset cylinder 28, and operating the arm cylinder 26 The driving of the arm 22 and the driving of the bucket 21 by operating the bucket cylinder 25 are performed by appropriately using a plurality of operation lever groups 29 provided in the cab 31. That is, the working machine main body 33 is equipped with a hydraulic source, a desired pipe line, a valve group for switching a flow path of the pressure oil, and a drive control device, and is selected from the operation lever group 29. When a desired operation lever is operated, a signal corresponding to the operation direction and the operation amount is output from the drive control device, the valve is switched by the signal, and the supply of pressure oil to a desired cylinder is interrupted, and a boom or the like is output. Is driven.
【００１５】次に、本発明に係る高さ位置制限制御装置
の構成を、前出の図４を参照しつつ、図１〜図３に基づ
いて説明する。図１は実施例に係る高さ位置制限制御装
置の構成図、図２は高さ位置制限制御の初期設定時の手
順を示すフロー図、図３はブーム動作時の制御手順を示
すフロー図である。Next, the configuration of the height position restriction control device according to the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIGS. 1 is a configuration diagram of a height position restriction control device according to an embodiment, FIG. 2 is a flowchart showing a procedure at the time of initial setting of height position restriction control, and FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure at the time of a boom operation. is there.
【００１６】図１に示すように、本例の高さ位置制限制
御装置は、記憶部６及び演算部７を備えた演算装置５
と、ブーム２３の許容俯仰角度を設定する許容俯仰角度
設定スイッチ１と、作業機本体３３に対するブーム２３
の相対角度すなわちブーム角度を検出するブーム角度検
出器２と、ブーム操作レバーの操作量を検出するレバー
操作量検出器３と、前記許容俯仰角度設定スイッチ１に
よる許容俯仰角度設定を解除する解除スイッチ４と、該
解除スイッチ４からの解除指令信号にて起動され、予め
設定された所定時間経過後に計時終了信号を前記演算装
置５に出力するタイマ（計時手段）１２とからなる。な
お、図１中の符号１０は建設機械の作業機本体３３に備
えられた油圧回路の油圧源、２７はブームシリンダ、９
は油圧源１０からの圧油の流れを切り換えてブームシリ
ンダ２７を作動するバルブ、８はバルブ９に切換信号を
供給する駆動制御装置を示している。前記駆動制御装置
８は、前記演算装置５からの出力信号に応じて前記バル
ブ９の切換信号を生成し、この切換信号によって前記バ
ルブ９を切り換え、前記油圧源１０からの圧油の流れを
制御して、前記ブームシリンダ２７の動作方向及び動作
速度を制御する。As shown in FIG. 1, the height position restriction control device according to the present embodiment has an operation device 5 having a storage portion 6 and an operation portion 7.
An allowable elevation angle setting switch 1 for setting an allowable elevation angle of the boom 23;
Boom angle detector 2 for detecting the relative angle of the boom angle, lever operation amount detector 3 for detecting the operation amount of the boom operation lever, and release switch for releasing the allowable elevation angle setting by the allowable elevation angle setting switch 1. And a timer (time measuring means) 12 which is activated by a release command signal from the release switch 4 and outputs a time end signal to the arithmetic unit 5 after a predetermined time elapses. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a hydraulic source of a hydraulic circuit provided in a working machine main body 33 of a construction machine, 27 denotes a boom cylinder, 9
Denotes a valve for switching the flow of pressure oil from the hydraulic pressure source 10 to operate the boom cylinder 27, and 8 denotes a drive control device for supplying a switching signal to the valve 9. The drive control device 8 generates a switching signal for the valve 9 in accordance with an output signal from the arithmetic device 5, switches the valve 9 according to the switching signal, and controls the flow of hydraulic oil from the hydraulic power source 10. Then, the operation direction and operation speed of the boom cylinder 27 are controlled.
【００１７】許容俯仰角度設定スイッチ１は、運転室３
１内の操作者が操作しやすい位置、例えばダッシュボー
ドなどに取り付けられ、これを操作することによって演
算装置５の記憶部６に許容俯仰角度設定信号ａを出力す
る。該許容俯仰角度設定スイッチ１としては、例えば押
し釦スイッチなどが好適である。The allowable elevation angle setting switch 1 is
1 is attached to a position that is easy for the operator to operate, for example, a dashboard or the like, and outputs an allowable elevation angle setting signal a to the storage unit 6 of the arithmetic unit 5 by operating this. As the allowable elevation angle setting switch 1, for example, a push button switch is suitable.
【００１８】ブーム角度検出器２としては、例えばロー
タリエンコーダなどを用いることができる。このブーム
角度検出器２は、図４に示すように作業機本体３３上に
設置されており、その可動部分にブーム２３が直接に又
は所定の動力伝達機構を介して連結される。該ブーム角
度検出器２から出力されるブーム角度信号θは、演算装
置５の記憶部６及び演算部７に常時を入力される。As the boom angle detector 2, for example, a rotary encoder or the like can be used. The boom angle detector 2 is installed on the work implement body 33 as shown in FIG. 4, and the boom 23 is connected to a movable part thereof directly or via a predetermined power transmission mechanism. The boom angle signal θ output from the boom angle detector 2 is always input to the storage unit 6 and the arithmetic unit 7 of the arithmetic unit 5.
【００１９】レバー操作量検出器３は、従来よりこの種
の建設機械に搭載されているものと同種のものであっ
て、ブーム操作レバー２９ａの操作量及び操作方向に応
じたブーム２３の駆動速度及び駆動方向信号ｃを演算装
置５の演算部７に出力する。The lever operation amount detector 3 is of the same type as that conventionally mounted on this type of construction machine, and the driving speed of the boom 23 according to the operation amount and operation direction of the boom operation lever 29a. And the driving direction signal c to the arithmetic unit 7 of the arithmetic unit 5.
【００２０】解除スイッチ４は、運転室３１内の操作者
が操作しやすい位置、例えばブーム操作レバー２９ａの
グリップなどに取り付けられ、これを操作することによ
って演算装置５の演算部７及び以下に詳述するタイマ１
２に許容俯仰角度設定の解除指令信号ｄを出力する。該
解除スイッチ４としては、例えば押し釦スイッチなどが
好適である。The release switch 4 is attached to a position in the cab 31 where the operator can easily operate, for example, a grip of the boom operation lever 29a. Timer 1 to be described
In step 2, a release command signal d for setting the allowable elevation angle is output. As the release switch 4, for example, a push button switch is suitable.
【００２１】タイマ１２は、解除スイッチ４からの解除
指令信号ｄにて起動され、計時信号Ｔを演算装置５の演
算部７に継続的に出力する。The timer 12 is started by a release command signal d from the release switch 4 and continuously outputs a clock signal T to the calculation section 7 of the calculation device 5.
【００２２】演算装置５は、記憶部６に記憶された動作
プログラムに基づいて、ブーム２３の高さ位置制限制御
と、ブーム２３の速度制御と、前記高さ位置制限制御の
解除と、その解除無効とを行う。なお、この演算装置５
には、図示省略する所定時間の設定手段と、計時信号の
読み込み手段と、前記タイマ１２から読み込まれた計時
信号と予め設定された所定時間とを比較する比較手段が
設けられる。Based on the operation program stored in the storage unit 6, the arithmetic unit 5 controls the height position of the boom 23, controls the speed of the boom 23, releases the height position limit control, and releases the control. Perform invalidation. The arithmetic unit 5
There are provided a predetermined time setting means (not shown), a time signal reading means, and a comparing means for comparing the time signal read from the timer 12 with a predetermined time set in advance.
【００２３】図２及び図３に、前記演算装置５の記憶部
６に記憶された動作プログラムの一例を示す。2 and 3 show an example of the operation program stored in the storage unit 6 of the arithmetic unit 5.
【００２４】初期設定時には、ブーム操作レバー２９ａ
を操作してブーム２３を所望の高さ位置に設定し、この
状態で許容俯仰角度設定スイッチ１をオン操作する。こ
れによって、許容俯仰角度設定スイッチ１からは、許容
俯仰角度設定信号ａが出力される。At the time of initial setting, the boom operation lever 29a
Is operated to set the boom 23 to a desired height position, and in this state, the allowable elevation angle setting switch 1 is turned on. Thereby, the allowable elevation angle setting switch 1 outputs the allowable elevation angle setting signal a.
【００２５】演算装置５は、図２に示すように、許容俯
仰角度設定スイッチ１がオン操作されたか否か、すなわ
ち許容俯仰角度設定スイッチ１から許容俯仰角度設定信
号ａが出力されているか否かを判別し（ステップＳ
１）、許容俯仰角度設定スイッチ１がオン操作されてい
ると判別された場合には、ステップＳ２にいって、その
ときのブーム角度検出器２から出力されるブーム角度信
号θを読み込む。次いで、ステップＳ３にいき、記憶部
６に予め記憶されたプログラムに基づいて、減速領域を
設定するための角度θ1 を算出する。本例においては、
ステップＳ２において読み込まれたブーム角度θに定数
βを乗算することによって（θ1 ＝β・θ）減速領域を
設定するための角度θ1 が求められる。定数βは、安全
性と作業効率とを比較衡量して定められるが、通常は
０．８〜０．９程度の値に設定される。最後に、ステッ
プＳ２で検出された許容俯仰角度θ0 ＝θ、及びステッ
プＳ３で算出された減速領域角θ1 を記憶部６に格納
し、高さ位置制限制御の初期設定を終了する。なお、ス
テップＳ１において、許容俯仰角度設定スイッチ１がオ
ン操作されていないと判別された場合には、そのままシ
ステムを終了する。As shown in FIG. 2, the arithmetic unit 5 determines whether or not the allowable elevation angle setting switch 1 is turned on, that is, whether or not the allowable elevation angle setting signal a is output from the allowable elevation angle setting switch 1. Is determined (step S
1) If it is determined that the allowable elevation angle setting switch 1 has been turned on, the process proceeds to step S2 to read the boom angle signal θ output from the boom angle detector 2 at that time. Then, go to step S3, based on a program previously stored in the storage unit 6 calculates an angle theta 1 for setting a deceleration region. In this example,
By multiplying the boom angle θ read in step S2 by a constant β (θ 1 = β · θ), an angle θ 1 for setting a deceleration region is obtained. The constant β is determined by comparing safety and work efficiency, and is usually set to a value of about 0.8 to 0.9. Lastly, the allowable elevation angle θ 0 = θ detected in step S2 and the deceleration area angle θ 1 calculated in step S3 are stored in the storage unit 6, and the initial setting of the height position restriction control ends. If it is determined in step S1 that the allowable elevation angle setting switch 1 has not been turned on, the system is ended as it is.
【００２６】初期設定後のブーム操作時には、図３に示
すように、まずステップＳ１０において、レバー操作量
検出器３からの信号ｃに基づいてブーム指示速度Ｖを算
出し、次いで、ステップＳ１１において、算出されたブ
ーム指示速度Ｖの符号が上げ方向であるか否かが判定さ
れる。At the time of the boom operation after the initial setting, as shown in FIG. 3, first in step S10, the boom instruction speed V is calculated based on the signal c from the lever operation amount detector 3, and then in step S11, It is determined whether or not the sign of the calculated boom instruction speed V is in the upward direction.
【００２７】ステップＳ１１において、算出されたブー
ム指示速度Ｖの符号が上げ方向であると判定された場合
には、ステップＳ１２にいって、ブーム角度検出器２か
ら出力されるブーム角度信号θより、そのときのブーム
角度θを読み込む。次いで、ステップＳ１３にいって、
読み込まれたブーム角度θと図２のステップＳ４にて記
憶部６に格納された許容俯仰角度θ0 とを比較し、読み
込まれたブーム角度θが許容俯仰角度θ0 よりも大きい
か否かが判定される。If it is determined in step S11 that the sign of the calculated boom instruction speed V is in the upward direction, the flow proceeds to step S12, where the boom angle signal θ output from the boom angle detector 2 is used. The boom angle θ at that time is read. Then, go to step S13,
The read boom angle θ is compared with the allowable elevation angle θ 0 stored in the storage unit 6 in step S4 of FIG. 2, and it is determined whether the read boom angle θ is larger than the allowable elevation angle θ 0. Is determined.
【００２８】ステップＳ１３において、読み込まれたブ
ーム角度θが許容俯仰角度θ0 よりも小さいと判定され
た場合には、ステップＳ１４にいって、読み込まれたブ
ーム角度θと図２のステップＳ４にて記憶部６に格納さ
れた減速領域角度θ1 とを比較し、読み込まれたブーム
角度θが減速領域角度θ1 よりも大きいか否かが判定さ
れる。If it is determined in step S13 that the read boom angle θ is smaller than the allowable elevation angle θ 0 , the process proceeds to step S14, where the read boom angle θ is determined in step S4 of FIG. By comparing with the deceleration area angle θ 1 stored in the storage unit 6, it is determined whether the read boom angle θ is larger than the deceleration area angle θ 1 .
【００２９】ステップＳ１４において、読み込まれたブ
ーム角度θが減速領域角度θ1 よりも小さいと判定され
た場合には、ブーム角度θが減速領域角度θ1 にも達し
ない自由動作領域にあるということであるので、ステッ
プＳ１７にいって、ブーム速度ｖがブーム操作レバー２
９ａによって指示されたブーム指示速度Ｖに設定され、
ステップＳ２２において、演算装置５からブーム２３を
速度ｖで上げ動作するための信号が出力される。If it is determined in step S14 that the read boom angle θ is smaller than the deceleration area angle θ 1 , it means that the boom angle θ is in the free operation area that does not reach the deceleration area angle θ 1. Therefore, the process proceeds to step S17, where the boom speed v is
9a is set to the boom instruction speed V,
In step S22, the arithmetic unit 5 outputs a signal for raising the boom 23 at the speed v.
【００３０】ステップＳ１３において、読み込まれたブ
ーム角度θが許容俯仰角度θ0 よりも大きいと判定され
た場合には、ステップＳ１５にいって、解除スイッチ４
がオン操作されているか否かが判定される。ステップＳ
１５において、解除スイッチ４がオン操作されていない
と判定された場合には、高さ位置制限制御が継続してい
るということであるので、ステップＳ２０にいき、ブー
ム速度ｖがゼロに設定される。そして、ステップＳ２２
において、演算装置５からブーム速度ｖ＝０の信号が出
力され、ブームが停止される。If it is determined in step S13 that the read boom angle θ is larger than the allowable elevation angle θ 0, the flow advances to step S15 to release the release switch 4.
It is determined whether or not is turned on. Step S
If it is determined in step 15 that the release switch 4 has not been turned on, it means that the height position restriction control is continuing, so the flow proceeds to step S20, and the boom speed v is set to zero. . Then, step S22
In, the signal of the boom speed v = 0 is output from the arithmetic unit 5, and the boom is stopped.
【００３１】ステップＳ１５において、解除スイッチ４
がオン操作されていると判定された場合には、ステップ
Ｓ１６にいって、タイマ１２からの計時信号Ｔ1 が演算
部７によって読み込まれ、ステップＳ１８で読み込まれ
た計時信号Ｔ1 が予め設定された所定時間Ｔ0 以内であ
るか否かが判定される。In step S15, the release switch 4
There When it is determined to be turned on it is to go to step S16, timing signal T 1 of the from the timer 12 is read by the arithmetic unit 7, the timing signal T 1 read in step S18 is set in advance It is determined whether it is within the predetermined time T 0 .
【００３２】ステップＳ１８で、読み込まれた計時信号
Ｔ1 が予め設定された所定時間Ｔ0以内であると判定さ
れた場合には、ステップＳ２１にいき、ブーム操作レバ
ー２９ａによって指示されたブーム指示速度Ｖに定数α
を乗算して減速速度ｖ＝α・Ｖを算出する。そして、ス
テップＳ２２において、演算装置５からブーム速度ｖ＝
α・Ｖの信号が出力され、ブームが減速作動される。な
お、定数αは、安全性と作業効率とを比較衡量して任意
に定められる。[0032] In step S18, if the timing signal T 1 read is determined to be within the predetermined time T 0 which is set in advance, go to step S21, a boom instruction speed instructed by the boom operating lever 29a V is constant α
To calculate the deceleration speed v = α · V. Then, in step S22, the arithmetic unit 5 outputs the boom speed v =
The signal of α · V is output, and the boom is decelerated. The constant α is arbitrarily determined by comparing safety and work efficiency.
【００３３】ステップＳ１８において、読み込まれた計
時信号Ｔ1 が予め設定された所定時間Ｔ0 を超えている
と判定された場合には、何らかの故障によって解除スイ
ッチ４から解除信号が出力され続けているということで
あるので、ステップＳ１９でタイマ１２をリセットした
後、ステップＳ２０にいってブーム速度ｖをゼロに設定
し、ステップＳ２２において演算装置５からブーム速度
ｖ＝０の信号を出力して、ブーム２３を停止する。[0033] In step S18, if the timing signal T 1 read is determined to exceed the predetermined time T 0 which is set in advance continues to be output release signal from the release switch 4 by some failure Therefore, after resetting the timer 12 in step S19, the process goes to step S20 to set the boom speed v to zero, and in step S22, outputs a signal of the boom speed v = 0 from the arithmetic unit 5 and outputs the boom speed v = 0. 23 is stopped.
【００３４】ステップＳ１３において、読み込まれたブ
ーム角度θが許容俯仰角度θ0 よりも小さいと判定さ
れ、かつステップＳ１４において、読み込まれたブーム
角度θが減速領域角度θ1 よりも大きいと判定された場
合には、ステップＳ２１にいって減速速度ｖ＝α・Ｖが
算出され、次いでステップＳ２２において、演算装置５
からブーム速度ｖ＝α・Ｖの信号が出力され、ブーム２
３が減速作動される。[0034] In step S13, the loaded boom angle theta allowable elevation angle theta 0 is determined to be smaller than, and in step S14, the loaded boom angle theta is determined to be larger than the deceleration range angle theta 1 In this case, in step S21, the deceleration speed v = α · V is calculated, and then in step S22, the arithmetic unit 5
Outputs a signal of the boom speed v = α · V, and the boom 2
3 is decelerated.
【００３５】ステップＳ１１において、ブーム指示速度
Ｖが下げ方向であると判定された場合には、ブームを減
速作動する必要がないので、ステップＳ１７にいって、
ブーム速度ｖがブーム操作レバー２９ａによって指示さ
れたブーム指示速度Ｖに設定され、ステップＳ２２にお
いて、演算装置５からブーム２３を速度ｖで上げ動作す
るための信号が出力される。If it is determined in step S11 that the boom instruction speed V is in the downward direction, there is no need to decelerate the boom.
The boom speed v is set to the boom instruction speed V instructed by the boom operation lever 29a, and in step S22, a signal for operating the boom 23 at the speed v from the arithmetic unit 5 is output.
【００３６】前記実施例に係る高さ位置制限制御装置に
よると、ブーム２３が許容俯仰角度を超えた領域で一旦
高さ位置制限制御装置によって停止され、次いで解除ス
イッチ４を操作することによって高さ位置制限制御が解
除された場合、ブーム２３が予め定められた減速速度ｖ
＝α・Ｖでしか上げ動作を行うことができなくなるの
で、仮にブーム操作レバー２９ａが最大速度状態まで操
作されていたとしても、ブーム２３は当該減速速度ｖ＝
α・Ｖでしか上げ動作を行うことができない。よって、
例えば図５に示すように、先にブームの高さ位置制限制
御が必要であったベランダや看板等の障害物Ａと、今回
ブームの高さ位置制限制御を必要とするベランダや看板
等の障害物Ｂとの間隔Ｌが小さい場合にも、ブーム２３
がそれらの障害物Ｂに衝突しにくく、安全性の向上が図
られる。According to the height position limit control device according to the embodiment, the boom 23 is temporarily stopped by the height position limit control device in a region exceeding the allowable elevation angle, and then the release switch 4 is operated to move the boom 23 to the height position. When the position limit control is released, the boom 23 is moved to the predetermined deceleration speed v
= Α · V, the raising operation can be performed only when the boom operation lever 29a is operated to the maximum speed state.
The raising operation can be performed only at α · V. Therefore,
For example, as shown in FIG. 5, an obstacle A such as a veranda or a signboard that required the height position control of the boom first, and an obstacle A such as a veranda or a signboard that requires the height position restriction control of the boom this time. Even when the distance L from the object B is small, the boom 23
Are less likely to collide with these obstacles B, and safety is improved.
【００３７】また、高さ位置制限制御装置にタイマ１２
を付設し、故障による解除指令信号を識別できるように
したので、不正な高さ位置制限制御の解除による衝突等
の危険性が回避され、解除スイッチの故障に対する安全
性の向上も図られる。A timer 12 is provided in the height position limit control device.
Is added to enable identification of a release command signal due to a failure, thereby avoiding the danger of collision or the like due to release of the incorrect height position limit control, and improving safety against failure of the release switch.
【００３８】なお、本発明の要旨は、ブーム角度が予め
設定された許容俯仰角度に達しており、かつブーム操作
レバーからの指示信号がブームの上げ方向への動作を指
示していると判別した状況で、解除スイッチからブーム
高さ位置制限制御の解除指令信号が入力されたとき、ブ
ームを上げ方向に減速作動する駆動信号を駆動手段に出
力する演算装置を備えたこと、及び当該高さ位置制限制
御装置に、前記解除スイッチからの解除指令信号にて起
動される計時手段を設け、前記演算手段により前記解除
指令信号を無効にすることにあるのであって、その他の
部分については、前記実施例に拘らず、適宜設計変更を
することができる。以下に、本発明の他の実施例を列挙
する。The gist of the present invention is that it is determined that the boom angle has reached a preset allowable elevation angle and that the instruction signal from the boom operation lever is instructing the operation of raising the boom. In the situation, when a release command signal of the boom height position limit control is input from the release switch, a computing device that outputs to the drive means a drive signal for decelerating the boom in the upward direction, and the height position The restriction control device is provided with a time counting means activated by a release command signal from the release switch, and the calculation means invalidates the release command signal. Regardless of the example, the design can be changed as appropriate. Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described.
【００３９】前記実施例においては、許容俯仰角度設
定スイッチ１にて設定された許容俯仰角度θに定数βを
乗算することによって減速領域角θ1 を設定したが、設
定された許容俯仰角度θから定数βを減算することによ
って減速領域角θ1 を設定することもできる。In the above embodiment, the deceleration area angle θ 1 is set by multiplying the allowable elevation angle θ set by the allowable elevation angle setting switch 1 by a constant β. The deceleration area angle θ 1 can be set by subtracting the constant β.
【００４０】前記実施例においては、ブーム操作レバ
ー２９ａにて指示されたブーム指示速度Ｖに定数βを乗
算することによって減速速度ｖを設定したが、ブーム指
示速度Ｖに関係なく、記憶部６より予め記憶された所定
の減速速度を読出し、これによってブーム２３を減速動
作するようにすることもできる。In the above-described embodiment, the deceleration speed v is set by multiplying the boom instruction speed V indicated by the boom operation lever 29a by the constant β. A predetermined deceleration speed stored in advance is read out, whereby the boom 23 can be decelerated.
【００４１】前記実施例においては、アッパブーム２
４を有する建設機械に適用した場合を例にとって説明し
たが、アッパブームを有しない建設機械に適用すること
ももちろん可能である。In the above embodiment, the upper boom 2
4 has been described as an example, but it is of course possible to apply the present invention to a construction machine having no upper boom.
【００４２】前記実施例においては、ブーム２３の高
さ位置制限制御装置にタイマ１２を備え、解除スイッチ
４の故障に対応できる構成としたが、解除スイッチ４が
充分に信頼性の高いものである場合には、これを省略す
ることもできる。In the above-described embodiment, the timer 12 is provided in the height position control device for the boom 23 to deal with the failure of the release switch 4. However, the release switch 4 is sufficiently reliable. In this case, this can be omitted.
【００４３】前記実施例においては、演算装置５に所
定時間の設定手段と、計時信号の読み込み手段と、タイ
マ１２から読み込まれた計時信号と予め設定された所定
時間とを比較する比較手段を設ける構成としたが、タイ
マ１２として、解除スイッチ４からの解除指令信号にて
起動され、予め演算装置５にて設定された所定時間経過
後に計時終了信号を出力するものを備えることによっ
て、演算装置５の構成を簡略化することもできる 前記実施例においては、解除スイッチ４をブーム操作
レバー２９ａのグリップに設定したが、この解除スイッ
チ４をはじめ、許容俯仰角度設定スイッチ１や演算装置
５等は、前記実施例に拘らず、必要に応じて任意の位置
に設定することができる。In the above embodiment, the arithmetic unit 5 is provided with a predetermined time setting means, a time signal reading means, and a comparing means for comparing the time signal read from the timer 12 with a predetermined time. Although the timer 12 is provided with a timer 12 which is activated by a release command signal from the release switch 4 and outputs a time-out signal after a predetermined time set in advance by the arithmetic unit 5, In the above-described embodiment, the release switch 4 is set to the grip of the boom operation lever 29a. However, the release switch 4, the allowable elevation angle setting switch 1, the arithmetic unit 5, and the like are Regardless of the embodiment, it can be set at any position as needed.
【００４４】[0044]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
ブームが許容俯仰角度を超えた領域で一旦高さ位置制限
制御装置によって停止され、次いで解除スイッチを操作
することによって高さ位置制限制御が解除された場合、
ブームが予め定められた減速速度でしか上げ動作を行う
ことができなくなるので、先にブームの高さ位置制限制
御が必要であったベランダや看板等の障害物と、今回ブ
ームの高さ位置制限制御を必要とするベランダや看板等
の障害物との間隔が小さい場合にも、ブームがそれらの
障害物に衝突しにくく、安全性の向上が図られる。ま
た、高さ位置制限制御装置にタイマを付設し、故障によ
る解除指令信号を識別できるようにしたので、不正な高
さ位置制限制御の解除による衝突等の危険性が回避さ
れ、解除スイッチの故障に対する安全性の向上も図られ
る。As described above, according to the present invention,
When the boom is once stopped by the height position limit control device in a region exceeding the allowable elevation angle, and then the height position limit control is released by operating the release switch,
Since the boom can only be raised at a predetermined deceleration speed, obstacles such as verandas and signboards that previously required boom height position control, and this time the boom height position limit Even when the distance between the boom and an obstacle such as a veranda or a signboard that requires control is small, the boom is unlikely to collide with such an obstacle, and safety is improved. In addition, a timer is attached to the height position restriction control device so that a release command signal due to a failure can be identified, thereby avoiding the danger of collision or the like due to an invalid release of the height position restriction control. Safety is also improved.
【図１】実施例に係る高さ位置制限制御装置の構成図で
ある。FIG. 1 is a configuration diagram of a height position restriction control device according to an embodiment.
【図２】実施例に係る高さ位置制限制御の初期設定時の
手順を示すフロー図である。FIG. 2 is a flowchart illustrating a procedure at the time of initial setting of height position restriction control according to the embodiment.
【図３】実施例に係る高さ位置制限制御のブーム動作時
の制御手順を示すフロー図である。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure at the time of a boom operation of height position restriction control according to the embodiment.
【図４】本発明に係る建設機械の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a construction machine according to the present invention.
【図５】本発明の効果を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing an effect of the present invention.
１ 許容俯仰角度設定スイッチ ２ ブーム角度検出器 ３ レバー操作量検出器 ４ 解除スイッチ ５ 演算装置 ６ 記憶部 ７ 演算部 １２ タイマ ２３ ブーム ２７ ブームシリンダ ２９ａ ブーム操作レバー ３１ 運転室 ３３ 作業機本体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Allowable elevation angle setting switch 2 Boom angle detector 3 Lever operation amount detector 4 Release switch 5 Arithmetic unit 6 Storage unit 7 Arithmetic unit 12 Timer 23 Boom 27 Boom cylinder 29a Boom operation lever 31 Operating room 33 Work machine main body
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 修道 富山県富山市石金20番地 株式会社 不 二越内 (72)発明者 嶋先 昭範 富山県富山市石金20番地 株式会社 不 二越内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市石金20番地 株式会社 不 二越内 (56)参考文献 特開 平３−208923（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02F 9/24 E02F 3/43──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shudo Yamada 20 Ishigane, Toyama City, Toyama Prefecture Fujikoshi Co., Ltd. (72) Inventor Akinori Shimasaki 20 Ishigane, Toyama City, Toyama Prefecture, Fujiuchi Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Matsuda 20 Ishigane, Toyama City, Toyama Prefecture Fujikoshi Co., Ltd. (56) References JP-A-3-208923 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , (DB name) E02F 9/24 E02F 3/43
Claims (3)
に回動可能に接続されたブームとの相対角度を検出する
角度検出手段と、前記ブームの許容俯仰角度を設定する
角度設定手段と、前記作業機本体に設けられたブーム操
作手段からの指示信号及び前記角度検出手段によって検
出されたブーム角度信号を入力し、前記ブーム角度が前
記許容俯仰角度に達しているかどうかを判別すると共
に、前記指示信号が前記ブームの上げ方向への動作を指
示しているかどうかを判別し、その結果、前記ブーム角
度が前記許容俯仰角度に達しており、かつ前記指示信号
が前記ブームの上げ方向への動作を指示していると判定
したとき、前記作業機本体に設けられたブーム駆動手段
に対してブーム停止信号を出力する演算手段と、前記角
度設定手段によるブーム高さ位置制限制御を解除するた
めの解除スイッチとを備えた建設機械の高さ位置制限制
御装置において、 前記演算手段として、前記ブーム角度が前記許容俯仰角
度に達しており、かつ前記指示信号が前記ブームの上げ
方向への動作を指示していると判別した状況で、前記解
除スイッチから前記ブーム高さ位置制限制御の解除指令
信号が入力されたとき、前記ブームを上げ方向に減速作
動する駆動信号を前記駆動手段に出力する演算装置を備
えたことを特徴とする建設機械の高さ位置制限制御装
置。An angle detecting means for detecting a relative angle between a working machine body of a construction machine and a boom rotatably connected to the working machine body, and an angle setting means for setting an allowable elevation angle of the boom. An instruction signal from the boom operating means provided in the working machine body and a boom angle signal detected by the angle detecting means are input, and it is determined whether the boom angle has reached the allowable elevation angle. It is determined whether or not the instruction signal is instructing the operation of raising the boom, and as a result, the boom angle has reached the allowable elevation angle, and the instruction signal is in the direction of raising the boom. A calculating means for outputting a boom stop signal to a boom driving means provided in the work implement body when it is determined that the operation is instructed; And a release switch for releasing the vehicle height position restriction control, wherein the height of the boom angle has reached the allowable elevation angle, and the instruction signal In the situation where it is determined that the boom has been instructed to move in the upward direction, when a release command signal for the boom height position limit control is input from the release switch, the boom is decelerated in the upward direction. A height position restriction control device for a construction machine, comprising: an arithmetic unit that outputs a drive signal to the drive unit.
限制御装置に、前記解除スイッチからの解除指令信号に
て起動され、前記演算装置に継続的に計時信号を出力す
る計時手段を設けると共に、前記演算装置に所定時間の
設定手段と、前記計時信号の読み込み手段と、前記計時
手段から読み込まれた計時信号と予め設定された前記所
定時間との比較手段を設け、前記解除指令信号の出力時
間が、前記予め設定された所定時間を超えたと判定した
とき、前記演算手段により前記解除指令信号を無効にす
ることを特徴とする建設機械の高さ位置制限制御装置。2. The height position limit control device for a construction machine according to claim 1, further comprising: a timing device that is started by a release command signal from the release switch and continuously outputs a time signal to the arithmetic device. In addition to the above, the arithmetic unit is provided with a setting unit for a predetermined time, a reading unit for the clock signal, and a comparing unit for comparing the clock signal read from the clock unit with the predetermined time set in advance, and the cancellation command signal is provided. The height position restriction control device for a construction machine, wherein the calculating means invalidates the release command signal when it is determined that the output time exceeds the predetermined time.
り、該操作レバーに前記解除スイッチを設けたことを特
徴とする請求項１記載の建設機械の高さ位置制限制御装
置。3. The height position restriction control device for a construction machine according to claim 1, wherein said boom operation means is an operation lever, and said release lever is provided on said operation lever.
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|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980609 |
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