JP4040856B2 - Telescopic control device for telescopic boom - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、1本の伸縮シリンダにより多段伸縮ブームを構成するブーム段を1段ずつ伸縮させる伸縮ブームの伸縮制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両搭載型クレーンの多段伸縮ブームの伸縮機構として、1本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を1段ずつ伸縮駆動する伸縮機構が実用化されている。この伸縮機構は伸縮シリンダが1本であるため、伸縮機構全体を軽量化できるといる利点を有している。
【0003】
この伸縮機構は、1本の伸縮シリンダが伸縮ブームに内装されてベースブーム基端部にそのロッド端部が軸支されている。そして、この伸縮機構の特有の構成として、シリンダ・ブーム係脱機構とブーム間連結機構を有している。
【0004】
前記シリンダ・ブーム係脱機構は、当該伸縮シリンダのシリンダチューブのロッド側端部に配置され、目的とするブームの基端部の連結穴に向けて内蔵する連結ピンを進退することにより選択的にブーム基端部と連結・解除可能とするものである。
【0005】
前記ブーム間連結機構は、隣接するブームの内側ブーム基端部に配置され、外側ブームの適所に設けられた固定穴に向けて内蔵する固定ピンを進退することにより当該隣接するブーム同士を固定・解除可能とするものである。
【0006】
前記ブーム間連結機構には、前記伸縮シリンダのシリンダチューブロッド側端部に配置され、目的とするブーム基端部の前記固定ピンの内端に作用して進退駆動する固定ピン駆動手段を備えている。
【0007】
そして、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記ブーム間連結機構の固定ピン駆動手段により固定ピンを後退させて目的ブームと外側ブームとの固定を解除するブーム間固定解除行程と、前記伸縮シリンダにより目的ブームを伸縮する目的ブーム伸縮行程と、前記ブーム間連結機構による前記固定ピン駆動手段により目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程と、前記シリンダ・ブーム連結手段による前記伸縮シリンダと目的ブーム基端部との連結を解除するシリンダ・ブーム連結解除行程と、前記伸縮シリンダが次の目的ブーム基端部まで伸縮する伸縮シリンダ伸縮行程と、からなる行程を繰り返すことにより前記伸縮ブームの伸縮を行うものである。
【0008】
ところで、上述した伸縮機構は1本の伸縮シリンダにより伸縮させようとするブーム段を1段ずつ伸縮駆動するものであるため、上述した伸縮行程中において伸縮シリンダの伸縮行程に要する時間が発生し、伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間が長時間となっていた。そこで、伸縮ブームを伸長させる際に伸長速度を速くするために伸縮シリンダの伸長時に差動回路を使用することで伸縮ブーム全体を目的とする伸縮状態にするまでの要するトータル時間を短縮するようにしていた。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、差動回路を使用して伸縮シリンダを伸長している時に、前記シリンダ・ブーム係脱機構により前記伸縮シリンダと目的のブーム基端部を連結するシリンダ・ブーム連結行程と、前記固定ピン駆動手段により前記ブーム間連結機構による目的ブームと外側ブームとを固定するブーム間固定行程では、伸縮シリンダの伸長速度が速いために、確実に前記各工程における連結ができない課題を有している。
【0010】
また、伸縮ブームを伸縮させる時に操作される操作方向と操作量を指令する操作レバー(特許請求範囲に記載の操作指令手段に該当する。)を急に中立位置に戻すと、差動回路により伸長速度を速くしているところで停止させるものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じる。
【0011】
本発明はこのような差動回路を使用したために生じる弊害をなくした伸縮ブームの伸縮制御装置を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段を備え、近傍判別手段が近傍であると判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【0013】
請求項2に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、請求項1記載において、前記伸縮シリンダの作動を減速させる減速制御手段を備え、前記コントローラは、前記近傍判別手段が近傍を判別した時に減速制御手段に信号を出力して伸縮シリンダの作動を減速させた後に、前記切換手段に信号を出力するように構成したことを特徴とするものである。
【0014】
請求項3に記載された本発明の伸縮ブームの伸縮制御装置発明は、順次伸縮自在に嵌挿させた多段ブームからなる伸縮ブームの各ブーム段を一本のシリンダで交替的に伸縮させる伸縮シリンダと、伸縮シリンダと各ブーム段とを係脱させるシリンダ・ブーム係脱機構と、隣接する各ブーム段との連結ならびに連結を解除させるブーム間連結機構と、伸縮ブームのブーム状態を検出する伸縮ブーム状態検出手段と、伸縮ブームを伸縮させる時に操作され操作方向と操作量を指令する操作指令手段と、伸縮ブームを伸長させる際には先端側ブーム段から伸長させ縮小させる際には基端側ブーム段から縮小させるように操作指令手段と伸縮ブーム状態検出手段からの信号を受け伸縮シリンダ、シリンダ・ブーム係脱機構、ブーム間連結機構を作動させる信号を適宜出力するコントローラとを備えた伸縮ブームの伸縮制御装置であって、伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、操作指令手段からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する操作量判別手段を備え、操作量判別手段が所定以下の操作量と判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とするものである。
【0015】
【発明の実施の形態】
1本の伸縮シリンダによる伸縮機構の構成
図1は1本の伸縮シリンダによる伸縮機構が使用された6段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図であって、全縮小状態の基端部を示している。伸縮ブーム10はベースブーム11内に、セカンドブーム12、サードブーム13、フォースブーム14、フィフスブーム15、およびトップブーム16がそれぞれ伸縮自在に嵌挿されて構成されている。1は伸縮シリンダであって、シリンダチューブ2、シリンダチューブロッド側端部3、ロッド4、ロッド端部5とから構成されている。伸縮シリンダ1は、前記伸縮ブーム10に内装されており、前記ベースブーム11のベースブーム基端部11aに前記伸縮シリンダロッド端部5が軸支されている。以下、1本の伸縮シリンダによる伸縮機構の主要構成を説明する。
(シリンダ・ブーム係脱機構)
図2は図1のA−A断面図である。20はシリンダ・ブーム係脱機構であって、前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3に配置された連結ピン駆動シリンダ21、連結ピン駆動レバー22、連結ピン23、および前記トップブーム基端部16aに配置された連結ボス16cの連結穴16bから構成されている。連結ピン23は前記伸縮シリンダロッド側端部3を構成するトラニオン部材25の連結ピン収納穴26に摺動可能に組み付けられている。連結ピン駆動レバー22は、前記トラニオン部材25から上方に一体構成されたサポート24に揺動可能に軸支されている。図2では連結穴16bは、トップブーム基端部16aに設けられたもののみ示しているが、図1で二点鎖線で示すようにセカンドブーム基端部12a、サードブーム基端部13a、フォースブーム基端部14a、フィフスブーム基端部15a、にも同様にそれぞれ連結穴12b、13b、14b、15b、が設けられている。
【0016】
前記連結ピン23と連結ピン駆動レバー22は左右に一対配置されている。連結ピン駆動レバー22の一端は連結ピン23に枢着され、その他端は前記連結ピン駆動シリンダ21のロッド側端部21aおよびシリンダ側端部21bにそれぞれ枢着されている。
(ブーム間連結機構)
図2に示す50はトップブーム16のブーム間連結機構であって、トップブーム基端部16aの固定ピン収納部材16eに摺動可能に組み付けられたトップブーム固定ピン16dとフィフスブーム15の側面に取付られた固定ボス52に設けられた固定穴51および後述する固定ピン駆動手段40とから構成されている。33はトップブーム固定ピン16dの内端に位置して設けられた連結部材である。連結部材33は一部が開口した箱型形状をしており、後述する固定ピン駆動手段の固定ピン駆動レバーと連結可能となっている。図2に示すようにトップブーム固定ピン16dは左右に一対配置されている。同様に、図示しないセカンドブーム基端部12a、サードブーム基端部13a、フォースブーム基端部14a、フィフスブーム基端部15aにも同様にそれぞれセカンドブーム固定ピン12d、サードブーム固定ピン13d、フォースブーム固定ピン14d、フィフスブーム固定ピン15dが左右に一対配置されている。
【0017】
また、上述したフィフスブーム側面に取付られた固定ボス52の他に、フィフスブーム側面にはその長手方向にトップブーム16の伸長長さに応じて複数個の固定ボスが配置されており、各固定ボスはそれぞれ固定穴を有している。固定ボスの配置に関しては、ベースブーム11、セカンドブーム12、サードブーム13、フォースブーム14においてもほぼ同様の構成である。
【0018】
図3は図2のB−B矢視図である。34は固定ピン16dのボールロック機構である。前記固定ピン16dにはノッチ36が切られており、ボールロック機構34のバネ付勢されたボール35が当該ノッチ36にはまり込むことにより、前記固定ピン16dはその先端部53が前記外側ブームの固定穴51に入ったブーム間固定位置で位置保持されるようになっている。
(固定ピン駆動手段)
図3に示す40は固定ピン駆動手段であって、固定ピン駆動シリンダ41、固定ピン駆動レバー42、ローラー44とから構成されている。固定ピン駆動レバー42は前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3と一体に形成されたサポート45に揺動自在に軸支されており、かつ左右一対配置されている。固定ピン駆動レバー42の一端にはローラー44が回転自在に軸支されており、その他端は前記固定ピン駆動シリンダ41のロッド側端部41a及びシリンダ側端部41bにそれぞれ枢着されている。
【0019】
固定ピン駆動手段40はその全体が伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3と一体構造となっている。そのため、伸縮シリンダ1の伸縮動作により各段ブームの基端部に配置された前記トップブーム16のブーム間固定手段50等の固定ピン12d〜16dのうちの任意の固定ピンの連結部材33内に前記ローラ44を位置させることができ、当該固定ピンを駆動することが可能となっている。その際の伸縮シリンダ1の伸縮動作時には、前記固定ピンの内端部に設けられた連結部材33は一部が開口した箱型形状をしているため、前記固定ピン駆動レバー42は目的としない固定ピンの連結部材33の開口部分を通過していくことができるようになっている。
伸縮機構の制御装置の構成
図4に、本願発明の実施の形態に係る伸縮機構の制御装置のブロック図と油圧回路図を示す。
(伸縮機構操作手段)
60は伸縮機構操作手段であって、伸縮操作レバー61(請求項記載の操作指令手段に該当する。)、切換操作手段62、最終ブーム状態入力手段63、伸縮関連情報表示手段70とから構成されており、図示しないクレーン運転室内に配置されている。伸縮操作レバー61は伸縮操作レバーの操作方向と操作量とを電気信号に変換し、コントローラ65に出力する。切換操作手段62は、後述する伸縮シリンダ1を差動伸長油路で伸長させる場合と、通常伸縮油路で伸長させる場合とに手動で切換える手段で、切換操作スイッチで構成しており、切換操作手段62からの切換信号はコントローラ65に入力される。最終ブーム状態入力手段63は、前記伸縮機構によって伸縮ブーム10を伸縮させる際の最終のブーム状態を入力するものであって、後述する伸縮関連情報表示手段70と一体となって操作されるものである。最終ブーム状態入力手段63の操作信号も、前記コントローラ65に出力される。伸縮関連情報表示手段70は伸縮機構の操作に関する情報を、前記コントローラ65からの信号によりグラフィック表示するものである。
【0020】
前記伸縮関連情報表示手段70はその表示内容を切換可能となっており、図5は前記伸縮関連情報表示手段70による表示画面を示すものである。ブーム条件を表す伸縮ブームの伸長長さ71と各段ブームの伸長割合72が複数表示されており、前記最終ブーム状態入力手段63に含まれる送り・戻りキーにより箱型カーソル73を上下に移動できるようになっている。箱型カーソル73を目的とするブーム条件の行へ移動させたのち、前記最終ブーム状態入力手段63に含まれるセットキーを操作すると、前記コントローラ65に目的とする伸縮ブームの最終ブーム状態を入力することができる。選択した最終ブーム状態は、丸印74により表示される。
(伸縮ブーム状態検出手段)
75は伸縮ブーム状態検出手段であって、以下の検出手段から構成されている。すなわち、80はブーム基端位置検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構20がどのブームの基端位置に位置しているかを検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。90はシリンダ長さ検出手段であって、前記伸縮シリンダ1のシリンダ長さを検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。110は連結ピン状態検出手段であって、前記シリンダ・ブーム係脱機構20により駆動される連結ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。120は固定ピン状態検出手段であって、前記固定ピン駆動手段40により駆動される固定ピンの状態を検出し、その信号を前記コントローラ65に出力するものである。コントローラ65は、当該シリンダ長さ検出手段90の検出値および固定ピン状態検出手段120に基き、記憶している前記ブーム間固定機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとするのである。
【0021】
図6は、前記ブーム基端位置検出手段80の具体例を示すものであって、図1のD−D矢視図である。近接スイッチ82〜86がサポート81、81を介して前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3に位置するトラニオン25に取付けられている。16fは前記トップブーム基端部16aに取付けられた検出片である。図6は近接スイッチ86がトップブーム基端部16aの検出片16fを検出した状態を表している。同様に他のブーム基端部にも上記近接スイッチ82〜85に対応する位置に検出片12f〜15fが設けられており、前記近接スイッチ82〜85が上記検出片をそれぞれ検出するようになっている。この構成により、どの近接スイッチが検出片を検出しているかにより、前記ブーム・シリンダ連結手段20の連結ピン23がどのブームの基端部の連結穴に位置しているかが判断できるようになっている。
【0022】
図1には前記シリンダ長さ検出手段90が前記伸縮ブーム10に取付けられた状態を示している。シリンダ長さ検出手段90はベースブーム基端部11aに取付けられており、長さ検出器95から引き出されたコード91はガイドローラ92、93を介して、前記伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3のサポート94に連結されている。伸縮シリンダ1の伸縮動作に伴ない、前記コード91は長さ検出器95から出し入れされるようになっており、コード91の引き出し量により、伸縮シリンダ1のシリンダ長さが検出されるようになっている。
【0023】
図7は図2のC−C矢視図であって、前記連結ピン状態検出手段110の詳細を示したものである。112と113は前記連結ピン駆動シリンダ21のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、111は前記連結ピン駆動シリンダ21のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図2はシリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がトップブーム16の連結穴16bに入ったシリンダ・ブーム連結状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ112が前記検出片111を検出するようになっている。前記連結ピン駆動シリンダ21が駆動され、連結ピン23の先端部が前記連結穴16bから抜けると、他方の近接スイッチ113が前記検出片111を検出するようになっている。
【0024】
図3の120は前記固定ピン状態検出手段の具体例を示したものである。122と123は前記固定ピン駆動シリンダ41のシリンダ部に取付けられた近接スイッチであり、121は前記連結ピン駆動シリンダ41のロッド部に取付られたコ字状の検出片である。図3はトップブーム基端部16aの固定ピン16dの先端部53がフィフスブーム15の固定穴51から出たブーム間固定解除状態となっており、この時前記一方の近接スイッチ123が前記検出片121を検出するようになっている。前記固定ピン駆動シリンダ41が駆動され、固定ピン16dの先端部53が前記固定穴51に入ると、他方の近接スイッチ122が前記検出片121を検出するようになっている。
(駆動油圧供給手段)
図4の100は駆動油圧供給手段であって、前記コントローラ65からの信号を受取り、伸縮機構を構成する前記伸縮シリンダ1、シリンダ・ブーム係脱機構20、固定ピン駆動手段40を駆動するものである。
【0025】
図4は前記駆動油圧供給手段100を構成する具体的な油圧回路の例を示したものである。当該駆動油圧供給手段100は、前記伸縮シリンダ1、カウンタバランス弁104と油圧源、タンクとの間に介装されたパイロット式切換弁103、当該パイロット式切換弁103を切換えるパイロット圧を送る電磁比例弁101、102、フロコン弁109および切換手段133aから構成されている。当該電磁比例弁101と102は前記コントローラ65からの信号により比例制御されるようになっている。
【0026】
130は前記伸縮シリンダ1の伸長側油室131とパイロット式切換弁103の第1の出口ポート132との間を連絡する伸長側油路である。133は前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134とパイロット式切換弁103の第2の出口ポート135との間に介装されたハイドロ弁であって、当該ハイドロ弁133を切換えることにより前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット切換弁103の第2の出口ポート135とを連絡する通常伸縮油路136と、前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット式切換弁103の第1の出口ポート132とを連絡する差動伸長油路137とに切換可能となっている。138は前記ハイドロ弁133に油圧源から切換パイロット圧を給排するソレノイド切換弁であって、前記コントローラ65からの切換信号により切換動作するようになっている。なお、前記ハイドロ弁133とソレノイド切換弁138とによって、請求項に記載された切換手段133aを構成している。
【0027】
前記連結ピン駆動シリンダ21と固定ピン駆動シリンダ41はそれぞれ、ソレノイド切換弁107、108を介して油圧源とタンクに接続されており、ソレノイド切換弁107、108は前記コントローラ65からの信号により切換操作されるようになっている。
(切換手段の作動)
コントローラ65は、前記切換手段133aへの切換信号は次のようにして出力する。まず、伸縮シリンダ1を差動伸縮油路137で伸長させ伸長速度を速くするよう前記切換操作手段62を切換操作した時は、切換手段133aのソレノイド切換弁138にコントローラ65から信号が出力され、切換手段133aを切換え前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット切換弁103の第1の出口ポート132とを連絡する差動伸長油路137にする。また、伸縮シリンダ1を通常の伸長速度で伸長させ伸長速度を速くするよりクレーンの吊上げ性能アップを選択する場合は、前記切換操作手段62を通常伸長する側に選択する。そして、切換手段133aのソレノイド切換弁138にコントローラ65から信号が出力されず、切換手段133aを切換え前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット切換弁103の第2の出口ポート135とを連絡する通常伸縮油路136にする。
【0028】
次に、コントローラ65には近傍判別手段65aと操作量判別手段65bを備えており、これらの判別手段の判別結果に基づいて切換信号を出力するようにしている。近傍判別手段65aは、前記伸縮ブーム状態検出手段75からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する近傍であることを判別する手段であって、該近傍判別手段65aが近傍であることを判別すると、前記切換操作手段62が伸縮シリンダ1を差動伸長油路137により伸長させるよう選択していても、切換手段133aを切換え前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット切換弁103の第2の出口ポート135とを連絡する通常伸縮油路136にする。
【0029】
実際には、切換手段133aを切換えるに際して、差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換えると伸縮速度が急に遅くなるためにショックが生じることから、前記近傍判別手段65aは次のように減速制御してから切換えるように制御するようにしている。図9に図示するように、近傍判別手段65aは、前記伸縮ブーム状態検出手段75からの信号を受け、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する第1の所定距離(約1m)になると、電磁比例制御弁101を制御してパイロット式切換弁103により減速開始する。そしてパイロット式切換弁103を中立位置側へ戻し伸縮シリンダ1の作動を減速させ、伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する第2の所定距離(約150mm)になると、切換手段133aを切換え差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換えるとともに、電磁比例制御弁101を制御してパイロット式切換弁103を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ1を伸長させるようにしている。このように、近傍判別手段65aは、差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換える際にショックが生じないよう制御するようにしている。ここで電磁比例弁101とパイロット式切換弁103は、請求項3に記載の減速制御手段に該当する。
【0030】
なお、前記切換操作手段62が伸縮シリンダ1を通常伸縮油路136により伸長させるよう選択している場合には、上記近傍判別手段65aは所定の速度になるよう減速制御し、上記差動回路137を使用した時と同様の低速で前記シリンダ・ブーム係脱機構20あるいは前記ブーム間連結機構50が作動する目標位置まで伸縮させるようになっている。
【0031】
次に、操作量判別手段65bは、操作レバー61(請求項記載の操作指令手段に該当する。 )からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する手段であって、該操作量判別手段65bが所定以下の操作量と判別すると、例え前記切換操作手段62が伸縮シリンダ1を差動伸長油路137により伸長させるよう選択している場合であっても、切換手段133aを切換え前記伸縮シリンダ1の縮小側油室134と前記パイロット切換弁103の第2の出口ポート135とを連絡する通常伸縮油路136にする。
【0032】
すなわち、図10に図示するように、前記切換操作手段62が伸縮シリンダ1を差動伸長油路137により伸長させるよう選択している場合で、操作レバー61の操作量が所定操作量(例えば操作レバーの全傾倒に対する傾倒量が10%以下)になると強制的に切換手段133aを切換え差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換えるようにして、操作レバー61を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ1の作動を停止させる時に発生するショックの発生を防止することができるようにしている。前記切換操作手段62が伸縮シリンダ1を通常伸縮油路136により伸長させるよう選択している場合には、上記操作量判別手段65bは機能しないようになっている。
コントローラによる伸縮機構の作動
図1に示す6段伸縮ブーム10の全縮小状態から、図8に示したトップブーム16とフィフスブーム15が伸長した状態に至る間の伸縮機構の伸長動作に対応させて、本願発明の伸縮制御装置の制御内容を説明する。
(ブーム条件設定)
伸縮ブーム10は全縮小状態で、起伏角度は最大起伏角であると仮定する。このとき、図1に示したようにシリンダ・ブーム係脱機構20はトップブーム16の基端部16bと連結状態にあり、各段ブームのブーム間固定手段は全て固定状態にある。最終ブーム状態入力手段63に含まれる送り・戻りキーにより図5に示された伸縮関連情報表示手段70の表示画面上でブーム条件を選択する。今は、仮にトップブーム(6段目)が93%伸長し、フィフスブーム(5段目)が93%伸長するNO.5のブーム条件を選んだと仮定する。最終ブーム状態入力手段63に含まれるセットキーを操作すると、選択したブーム条件がコントローラ65に出力され、コントローラ65に記憶される。次に伸縮操作レバー61を伸長側に操作し、その操作を継続する限り、以降コントローラ65は伸縮機構を自動制御し、伸縮機構のサイクルを繰り返し、上記設定したブーム条件となるまで伸縮動作を続ける。なお、伸縮操作レバー61を中立位置に戻すと、コントローラ65は伸縮機構の動作をその時点で停止させる。
(ブーム間固定解除行程)
コントローラ65は固定ピン駆動手段40へ固定ピン16dの抜き信号を出力する。具体的には、図4のソレノイド切換弁108対し信号を送り、固定ピン駆動シリンダ41が駆動され、固定ピン16dが抜き側に動かされる。すなわち、前記固定ピン駆動手段40の固定ピン駆動シリンダ41を伸長動作すると、前記固定ピン駆動レバー42が揺動し、当該固定ピン駆動レバー42の一端に位置するローラ44が前記固定ピン16dの内端に位置する連結部材33の開口側37に作用する。すると、ボールロック機構34のボール35は前記固定ピン16dのノッチ36を外れて押し戻され、固定ピン16dの先端部53は前記フィフスブーム15の固定穴51を抜けることになる。これにより、トップブーム16のブーム間連結機構50によるトップブーム基端部16aとフィフスブーム15との固定が解除される。
(ブーム伸縮行程)
図4に示した前記固定ピン状態検出手段120からの信号により、前記トップブーム基端部16aのブーム間連結機構50の固定ピン16dとフィフスブーム15の固定穴51との固定解除が確認されると、コントローラ65から駆動油圧供給手段100へ伸長信号が出力され、伸縮シリンダ1はトップブーム16の伸長動作を開始する。
【0033】
具体的には、伸縮操作レバーの操作量に基づいて、図4のコントローラ65から電磁比例弁101に信号が出力され、パイロット式切換弁103にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ1が伸長することによりトップブーム16を伸長させる。
【0034】
このとき、前記切換操作手段62は伸縮シリンダ1を差動伸長油路137を使用して伸長させるよう選択しているものとする。よって、伸縮操作レバー61が所定操作量以下であれば、操作量判別手段65bは、切換手段133aを通常伸縮油路136に切換え伸縮シリンダ1を伸長させる。そして伸縮操作レバー61を所定操作量以上にすると、操作量判別手段65bは、切換手段133aを通常伸縮油路136から差動伸縮油路137に切換え伸長速度を速くして伸縮シリンダ1を伸長させる。この時操作レバー61を急に中立位置に操作して伸縮シリンダ1の作動を停止させても、操作レバー61の操作量が所定操作量になった時点で、差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換わった後停止させるようにしてあるものだから、停止時にはショックは発生しない。
【0035】
さらに、コントローラ65の近傍判別手段65aは、シリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記固定ピン駆動手段40が把持する前記固定ピン16dが前記フィフスブーム15の目的とする固定穴54に対し所定の距離まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段100に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、ブーム伸長行程中において、既述したシリンダ長さ検出手段90は伸縮シリンダ1の伸長長さ信号をコントローラ65に送り続けており、減速開始点(目標位置に対して第1の所定距離)に到達したことをコントローラ65の近傍判別手段65aが判断すると、コントローラ65は電磁比例弁101への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁103は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁109の作用も伴ない、伸縮シリンダ1の負荷に関わりなくパイロット式切換弁103を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ1の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ65から電磁比例弁101への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ1の伸長速度は低速度を維持する。
【0036】
そして、切換位置(目標位置に対して第2の所定距離)に達すると、切換手段133aを切換え差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換えるとともに、電磁比例制御弁101を制御してパイロット式切換弁103を若干増速側に切換え、前記ブーム間連結機構50が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ1を伸長させる。このように、近傍判別手段65aは、差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ65が前記固定ピン16dが目的とする固定穴の位置に達したと判断した時に次述するブーム間固定行程に移行する。
【0037】
上記ブーム伸縮行程の終了後、伸縮ブーム状態検出手段75のシリンダ長さ検出手段90は、前記目的ブーム伸縮行程における前記伸縮シリンダの伸縮長さを検出する。コントローラ65は当該シリンダ長さ検出手段の検出値に基き、記憶している前記ブーム間連結機構の固定穴の位置により決定される仕様伸縮長さを読み出し、当該仕様伸縮長さを前記目的ブーム伸縮行程における伸縮長さとする。そして、さらにコントローラ65は、伸縮動作前ブーム状態と前記ブーム伸縮行程における伸縮長さとから伸縮動作後ブーム状態を判断する。
(ブーム間固定行程)
ブーム伸縮行程の前後におけるブーム・シリンダ係脱機構20、ブーム間連結機構50およびブーム間連結機構50の固定ピン駆動手段40の構成は同じであるので、先に使用した図2を用いて説明する。55はフィフスブーム15の先端部の側面に設けられた固定ボスであって、その内部には固定穴54が設けられている。図4のコントローラ65からソレノイド弁108に信号が出力され、固定ピン駆動手段40の固定ピン駆動シリンダ41が縮小すると、固定ピン16dの先端部53は前記固定穴54に入る。トップブーム基端部16aのブーム間連結機構50のボールロック機構34のボール35は固定ピン16dのノッチ36に入り込み、固定ピン16dはその先端部53を固定穴54に入れた状態で保持される。これにより、トップブーム基端部16aとフィフスブーム15が固定される。
(シリンダ・ブーム連結解除行程)
さらに、前記伸縮操作レバー61の伸長側操作を継続していると、コントローラ65はシリンダ・ブーム係脱機構20へ連結ピン23の抜き信号を出力する。具体的には、図4のソレノイド切換弁107に対し信号を送り、連結ピン駆動シリンダ21が駆動され連結ピン23が抜き側に動かされる。すなわち、図2に示した状態から、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン駆動シリンダ21を伸長すると、前記連結ピン23はトップブーム基端部16aの連結穴16bから抜き出される。これにより、伸縮シリンダ1のシリンダチューブロッド側端部3とトップブーム基端部16aとの連結が解除される。
(伸縮シリンダ伸縮行程)
前記連結ピン状態検出手段110からの信号により、前記シリンダ・ブーム連結手段20と、トップブーム基端部16aとの連結解除が確認されると、コントローラ65から駆動油圧供給手段100へ信号が送られ、伸縮シリンダ1はどのブームも駆動することなく単独で伸縮動作を開始する。この場合、伸縮シリンダ1は縮小動作をするので、前記差動切換弁を構成するハイドロ弁133は差動油路137側に切換わることはなく、通常伸縮油路136側に連通されたままである。
【0038】
具体的には、図4のコントローラ65から電磁比例弁102に信号が出力され、パイロット式切換弁103にパイロット圧が作用し切換えられ、伸縮シリンダ1が縮小する。コントローラ65はシリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに対する位置を所定距離通り過ぎるまで伸縮シリンダ1を縮小させる信号を出力した後、出力を停止させ伸縮シリンダ1の縮小を停止させる。
【0039】
その後、コントローラ65は、電磁比例弁101に信号を出力し、パイロット式切換弁103にパイロット圧を作用して切換えるとともに、切換手段133aにより切換えて差動伸長油路137を利用して伸縮シリンダ1を伸長する。そしてコントローラ65の近傍判別手段65aは、シリンダ長さ検出手段90の信号に基き、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23がフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに対し所定の距離(目標位置に対して第1の所定距離)まで接近したと判断した時に、前記駆動油圧供給手段手段100に対し伸縮シリンダ減速信号を出力する。具体的には、既述したシリンダ長さ検出手段90は伸縮シリンダ1の伸縮長さ信号をコントローラ65に送り続けており、減速開始点(目標位置に対して第1の所定距離)に到達したことをコントローラ65の近傍判別手段65aが判断すると、コントローラ65の近傍判別手段65aは電磁比例弁101への出力信号値を減少させ始める。パイロット式切換弁103は徐々に中立側へ切換えられ、スプールの開口面積が減少する。前記フロコン弁109の作用も伴ない、伸縮シリンダ1の負荷に関わりなくパイロット式切換弁103を通過する流量が減少するので伸縮シリンダ1の伸長速度が低下していく。減速終了点に達したところでコントローラ65から電磁比例弁102への出力は所定の低い値で一定となる。すなわち、伸縮シリンダ1の伸長速度は低速度を維持する。
【0040】
そして、切換位置(目標位置に対して第2の所定距離)に達すると、切換手段133aを切換え差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換えるとともに、電磁比例制御弁101を制御してパイロット式切換弁103を若干増速側に切換え、前記シリンダ・ブーム係脱機構20が作動する目標位置まで通常伸縮で伸縮シリンダ1を伸長させる。このように、近傍判別手段65aは、差動伸縮油路137から通常伸縮油路136に切換える際にショックが生じないで切換える。そしてコントローラ65が、前記シリンダ・ブーム係脱機構20の連結ピン23が目的とするフィフスブーム基端部15aの連結穴15bに達したと判断した時に次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
【0041】
シリンダ・ブーム連結行程に移行する目標位置は、前記シリンダ長さ検出器90の信号とともに、前記ブーム基端位置検出手段80の信号により判断される。具体的には、図6に示した近接スイッチ85がフィフスブーム基端部15aに設置した検出片15fを検出することにより、目標位置に到達したことが判断され、次述するシリンダ・ブーム連結行程に移行する。
(シリンダ・ブーム連結行程)
前記コントローラ65から前記シリンダ・ブーム係脱機構20に連結信号が出力される。具体的には図4のソレノイド切換弁107へコントローラ65から信号が出力され、図2に示す前記連結ピン駆動シリンダ21が縮小動作すると、前記連結ピン駆動レバー22が揺動し前記連結ピン23が前記フィフスブーム基端部15aの連結穴15bへ入る。これにより、伸縮シリンダ1のシリンダチューブ側端部3とフィフスブーム基端部15aが一体となって連結されたことになる。 以降は、既述した各行程を繰り返すことにより、フィフスブーム15を伸長し、図8に示す目的とする最終ブーム状態となると、伸縮ブームの伸縮制御装置はその動作を終了するのである。
【0042】
なお、上記実施形態の説明では、伸縮ブーム10を伸長させる場合の実施形態で説明したが、伸縮ブーム10を縮小させる場合も同様に作用すること勿論である。
【0043】
また、上記実施形態では、前記シリンダ・ブーム係脱機構20とブーム間連結機構50の両方が作動する近傍で近傍判別手段65aを作動させるようにしたものであるが、どちらか一方だけを作動させるようにすることも可能である。
【0044】
更に、上記実施形態の説明では、最終ブーム状態入力手段63で最終ブーム状態を設定し伸縮操作レバー61を操作することで、自動的に最終ブーム状態になるまでコントローラ65が伸縮シリンダ1、連結ピン駆動シリンダ21、固定ピン駆動シリンダ41を駆動させるようにした場合であるが、伸縮シリンダ1を伸縮させる際にオペレータが手動で操作して行う場合でも本発明を実施できる。この場合、コントローラ65は伸縮ブーム状態検出手段75からの信号を受け近傍判別手段65aが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。そして伸縮機構操作手段60の伸縮操作レバー61からの信号を受け操作量判別手段65bが上記と同様に作動させるようにしておけばよい。
【0045】
【発明の効果】
本発明の請求項1に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くするようにしたものであるから、確実に前記各機構を作動させることができる。
【0046】
また、請求項2に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、請求項1において、
前記シリンダ・ブーム係脱機構ならびに前記ブーム間連結機構を作動させる際に、伸縮シリンダの作動を減速させた後に差動回路から通常回路に切換え、伸縮シリンダの伸長速度を遅くして、確実に前記各機構を作動させるものであり、差動回路を通常回路に切換える際にシュックが生じないようにすることができる。
【0047】
更に、請求項3に記載された伸縮ブームの伸縮制御装置は、差動回路により伸長速度を速くして伸縮ブームを伸縮させている時に、操作指令手段(操作レバー)を中立位置に戻した時には、差動回路を通常回路にした後停止させるようにしているものだから、伸縮シリンダが急に停止しシュックが生じることを可及的に阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】1本の伸縮シリンダによる伸縮ブームの伸縮制御装置が使用された6段伸縮ブームの伸縮シリンダに沿った断面図である。
【図2】図1のA−A断面図で、シリンダ・ブーム係脱機構およびブーム間連結機構を示す図である。
【図3】図2のB−B矢視図で、ブーム間連結機構を示す図である。
【図4】本願の発明の伸縮ブームの伸縮制御装置のブロック図と油圧回路図である。
【図5】伸縮関連情報表示手段の表示画面である。
【図6】図1のD−D矢視図で、ブーム基端位置検出手段の具体例を示す図である。
【図7】図2のC−C矢視図で、連結ピン状態検出手段を示す図である。
【図8】伸縮ブーム最大起伏角度でトップブームとフィフスブームを伸長した状態を示す図である。
【図9】伸縮シリンダ伸縮工程における伸縮シリンダ速度制御の内容を表したグラフである。
【図10】操作レバーに対する伸縮シリンダの速度を表したグラフである。
【符号の説明】
1は伸縮シリンダ、2はシリンダチューブ、3はシリンダチューブロッド側端部、4はロッド、5はロッド端部、10は伸縮ブーム、11はベースブーム、12はセカンドブーム、13はサードブーム、14はフォースブーム、15はフィフスブーム、16はトップブーム、16aはトップブーム基端部、16cは連結ボス、16bは連結穴、16eは固定ピン収納部材、16dは固定ピン、16fは検出片、20はシリンダ・ブーム係脱機構、21は連結ピン駆動シリンダ、22は連結ピン駆動レバー、23は連結ピン、25はトラニオン部材、33は連結部材、34はボールロック機構、35はボール、36はノッチ、40は固定ピン駆動手段、41は固定ピン駆動シリンダ、42は固定ピン駆動レバー、50はブーム間連結機構、51と54は固定穴、52と55は固定ボス、53は固定ピンの先端部、60は伸縮機構操作手段、61は伸縮操作レバー、62は切換操作手段、63は最終ブーム状態入力手段、65はコントローラ、65aは近傍判別手段、65bは操作量判別手段、70は伸縮関連情報表示手段、75は伸縮ブーム状態検出手段、80はブーム基端位置検出手段、82〜86は近接スイッチ、90はシリンダ長さ検出手段、91はコード、95は長さ検出器、100は駆動油圧供給手段、101と102は電磁比例弁、103はパイロット式切換弁、104はカウンタバランス弁、109はフロコン弁、107と108はソレノイド切換弁、110は連結ピン状態検出手段、111は検出片、112と113は近接スイッチ、120は固定ピン状態検出手段、121は検出片、130は伸長側油路、131は伸長側油室、133はハイドロ弁、134は縮小側油室、136は通常伸縮油路、137は差動伸長油路、138はソレノイド切換弁、133aは切換手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a telescopic control device for a telescopic boom, in which a boom stage constituting a multistage telescopic boom is expanded and contracted by one telescopic cylinder.
[0002]
[Prior art]
As a telescopic mechanism for a multi-stage telescopic boom of a vehicle-mounted crane, an telescopic mechanism for extending and retracting a boom stage to be expanded and contracted by a single telescopic cylinder has been put into practical use. Since this telescopic mechanism has one telescopic cylinder, it has an advantage that the entire telescopic mechanism can be reduced in weight.
[0003]
In this telescopic mechanism, one telescopic cylinder is built in the telescopic boom, and its rod end is pivotally supported by the base boom base end. As a unique configuration of this telescopic mechanism, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and an inter-boom connection mechanism are provided.
[0004]
The cylinder / boom engagement / disengagement mechanism is arranged at the rod side end of the cylinder tube of the telescopic cylinder, and selectively moves by advancing and retreating a connecting pin built toward the connecting hole at the base end of the target boom. It can be connected to and released from the boom base end.
[0005]
The inter-boom coupling mechanism is arranged at the inner boom base end portion of adjacent booms, and fixes the adjacent booms by advancing and retracting a fixing pin built in toward a fixing hole provided at an appropriate position of the outer boom. It can be released.
[0006]
The inter-boom coupling mechanism includes a fixed pin driving means that is disposed at an end of the telescopic cylinder on the cylinder tube rod side and that acts on an inner end of the fixed pin at the target boom base end to drive forward and backward. Yes.
[0007]
And a cylinder / boom connecting step for connecting the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and a target pin by retreating the fixing pin by the fixing pin driving means of the inter-boom connecting mechanism. Fixing the target boom and the outer boom by the fixing pin driving means by the connecting mechanism between the booms, the target boom extending / contracting process of extending and retracting the target boom by the telescopic cylinder, and the boom fixing release process for releasing the fixation with the outer boom. A boom-to-boom fixing process, a cylinder / boom connection releasing process for releasing the connection between the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom connecting means, and the telescopic cylinder extending to the next target boom base end The telescopic boom is expanded and contracted by repeating the process consisting of the telescopic cylinder telescopic process. It is.
[0008]
By the way, since the above-mentioned expansion / contraction mechanism is to drive the boom stage to be expanded / contracted by one expansion / contraction cylinder one by one, the time required for the expansion / contraction stroke of the expansion / contraction cylinder occurs during the expansion / contraction stroke described above. It took a long time for the entire telescopic boom to reach the desired telescopic state. Therefore, when the telescopic boom is extended, a differential circuit is used when the telescopic cylinder is extended in order to increase the extension speed, so that the total time required to bring the entire telescopic boom to the desired telescopic state is shortened. It was.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the telescopic cylinder is extended using the differential circuit, the cylinder / boom coupling process for coupling the telescopic cylinder and the target boom base end by the cylinder / boom engaging / disengaging mechanism, and the fixed pin driving In the inter-boom fixing step of fixing the target boom and the outer boom by the inter-boom connecting mechanism by means, the extension speed of the telescopic cylinder is high, and thus there is a problem that the connection in each step cannot be performed reliably.
[0010]
Further, when the operation lever (which corresponds to the operation command means described in the claims) that commands the operation direction and the amount of operation that are operated when the telescopic boom is expanded and contracted is suddenly returned to the neutral position, it is expanded by the differential circuit. Since it is stopped when the speed is increased, the telescopic cylinder stops suddenly and a shock occurs.
[0011]
The present invention is intended to provide an expansion / contraction boom expansion / contraction control device that eliminates the adverse effects caused by using such a differential circuit.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The telescopic control device of the telescopic boom according to the first aspect of the present invention is an telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of the telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted. And expansion and contractionCylinderA cylinder / boom engaging / disengaging mechanism that engages and disengages each boom stage, an inter-boom coupling mechanism that connects and disconnects each adjacent boom stage, and a telescopic boom state detecting unit that detects a boom state of the telescopic boom. An operation command means that is operated when the telescopic boom is expanded and contracted, and commands an operation direction and an operation amount; when the telescopic boom is extended, it is contracted from the proximal boom stage when the telescopic boom is expanded and contracted. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising a controller that receives signals from the operation command unit and the telescopic boom state detection unit and appropriately outputs a signal for operating the telescopic cylinder, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and the inter-boom coupling mechanism. And switching means for switching the hydraulic circuit when the telescopic cylinder is extended between a differential circuit and a normal circuit, and the controller A proximity determining means for receiving a detection signal from the state detecting means and determining that the state of the telescopic boom is in the vicinity of operation of the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism or the inter-boom coupling mechanism; If it is discriminated, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to the normal circuit is output to the switching means.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a telescopic control device for a telescopic boom according to the first aspect of the present invention, comprising the decelerating control means for decelerating the operation of the telescopic cylinder according to the first aspect. When the determination is made, a signal is output to the deceleration control means to decelerate the operation of the telescopic cylinder, and then the signal is output to the switching means.
[0014]
A telescopic control device for a telescopic boom according to a third aspect of the present invention is a telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted. And expansion and contractionCylinderA cylinder / boom engaging / disengaging mechanism that engages and disengages each boom stage, an inter-boom coupling mechanism that connects and disconnects each adjacent boom stage, and a telescopic boom state detecting unit that detects a boom state of the telescopic boom. An operation command means that is operated when the telescopic boom is expanded and contracted, and commands an operation direction and an operation amount; when the telescopic boom is extended, it is contracted from the proximal boom stage when the telescopic boom is expanded and contracted. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising a controller that receives signals from the operation command unit and the telescopic boom state detection unit and appropriately outputs a signal for operating the telescopic cylinder, the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and the inter-boom coupling mechanism. Switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit, and the controller An operation amount determination means for determining that the operation amount is less than or equal to a predetermined amount in response to the operation signal from the control signal, and when the operation amount determination means determines that the operation amount is less than or equal to the predetermined amount, It is configured to output to the switching means.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Configuration of telescopic mechanism with one telescopic cylinder
FIG. 1 is a sectional view along a telescopic cylinder of a six-stage telescopic boom using a telescopic mechanism with one telescopic cylinder, and shows a base end portion in a fully contracted state. The
(Cylinder / Boom Engagement / Removal Mechanism)
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
[0016]
A pair of the connecting
(Boom connection mechanism)
[0017]
In addition to the fixed
[0018]
FIG. 3 is a view taken along the line BB in FIG.
(Fixed pin drive means)
[0019]
The fixed pin drive means 40 has an integral structure with the cylinder tube
Configuration of control device for telescopic mechanism
FIG. 4 shows a block diagram and a hydraulic circuit diagram of the control device for the telescopic mechanism according to the embodiment of the present invention.
(Expansion mechanism operation means)
Reference numeral 60 denotes an expansion / contraction mechanism operation means, which includes an expansion / contraction operation lever 61 (corresponding to the operation command means described in claims), a switching operation means 62, a final boom state input means 63, and an expansion / contraction related information display means 70. It is arranged in a crane cab (not shown). The expansion /
[0020]
The display contents of the expansion / contraction related information display means 70 can be switched, and FIG. 5 shows a display screen by the expansion / contraction related information display means 70. A plurality of telescopic
(Extension boom state detection means)
[0021]
FIG. 6 shows a specific example of the boom base end position detection means 80, and is a view taken along the line DD in FIG. Proximity switches 82 to 86 are attached to the
[0022]
FIG. 1 shows a state where the cylinder
[0023]
FIG. 7 is a view taken along the line CC in FIG. 2 and shows details of the connecting pin
[0024]
(Drive hydraulic pressure supply means)
[0025]
FIG. 4 shows an example of a specific hydraulic circuit constituting the drive hydraulic pressure supply means 100. The drive hydraulic pressure supply means 100 is an electromagnetic proportional unit that sends a pilot pressure for switching the pilot type switching valve 103, a pilot type switching valve 103 interposed between the
[0026]
An extension
[0027]
The connecting
(Operation of switching means)
The
[0028]
Next, the
[0029]
Actually, when the switching means 133a is switched, if the differential expansion /
[0030]
When the switching operation means 62 is selected to extend the expansion /
[0031]
Next, the operation
[0032]
That is, as shown in FIG. 10, when the switching operation means 62 is selected to extend the
Operation of telescopic mechanism by controller
The expansion / contraction control of the present invention is performed in accordance with the expansion operation of the expansion / contraction mechanism between the fully contracted state of the six-stage
(Boom condition setting)
It is assumed that the
(Boom fixed release process)
The
(Boom telescoping process)
Based on the signal from the fixing pin state detection means 120 shown in FIG. 4, the fixing release of the fixing
[0033]
Specifically, based on the amount of operation of the expansion / contraction operation lever, a signal is output from the
[0034]
At this time, the switching operation means 62 is selected to extend the
[0035]
Further, the proximity determining means 65a of the
[0036]
When the switching position (second predetermined distance with respect to the target position) is reached, the switching means 133a is switched from the switching differential expansion /
[0037]
After the boom expansion / contraction stroke ends, the cylinder length detection means 90 of the expansion / contraction boom state detection means 75 detects the expansion / contraction length of the expansion cylinder in the target boom expansion / contraction stroke. Based on the detected value of the cylinder length detection means, the
(Fixed process between booms)
Since the configurations of the boom / cylinder engagement /
(Cylinder / boom connection release process)
Further, when the extension side operation of the
(Extension cylinder extension stroke)
When the connection between the cylinder / boom connection means 20 and the top boom
[0038]
Specifically, a signal is output from the
[0039]
Thereafter, the
[0040]
When the switching position (second predetermined distance with respect to the target position) is reached, the switching means 133a is switched from the switching differential expansion /
[0041]
The target position for shifting to the cylinder / boom connection stroke is determined by the signal from the boom base end position detecting means 80 together with the signal from the
(Cylinder / Boom connection process)
A connection signal is output from the
[0042]
In the description of the above embodiment, the embodiment in the case where the
[0043]
In the above embodiment, the proximity determining means 65a is operated in the vicinity where both the cylinder / boom engaging /
[0044]
Furthermore, in the description of the above embodiment, the final boom state is set by the final boom state input means 63 and the
[0045]
【The invention's effect】
The telescopic boom expansion / contraction control device according to
[0046]
The telescopic boom expansion / contraction control device according to
When operating the cylinder / boom engagement / disengagement mechanism and the boom-to-boom connection mechanism, the operation of the telescopic cylinder is decelerated and then switched from the differential circuit to the normal circuit, and the extension speed of the telescopic cylinder is slowed down to ensure that Each mechanism is operated, and it is possible to prevent a shock from occurring when the differential circuit is switched to the normal circuit.
[0047]
Furthermore, the telescopic boom expansion / contraction control device according to the third aspect of the present invention is provided when the operation command means (operation lever) is returned to the neutral position when the telescopic boom is expanded and contracted by increasing the extension speed by the differential circuit. Since the differential circuit is stopped after being changed to a normal circuit, it is possible to prevent as much as possible the sudden expansion and contraction of the telescopic cylinder and the occurrence of a shock.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a telescopic cylinder of a six-stage telescopic boom using a telescopic boom telescopic control device using a single telescopic cylinder.
2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, showing a cylinder / boom engaging / disengaging mechanism and an inter-boom coupling mechanism.
3 is a view taken along the line B-B of FIG. 2 and showing the inter-boom connection mechanism.
FIG. 4 is a block diagram and a hydraulic circuit diagram of a telescopic boom expansion / contraction control device according to the present invention.
FIG. 5 is a display screen of expansion / contraction related information display means.
6 is a diagram showing a specific example of the boom base end position detecting means as seen in the direction of arrows DD in FIG. 1. FIG.
7 is a view taken along the line CC of FIG. 2 and showing a connecting pin state detecting means.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which the top boom and the fifth boom are extended at the maximum boom angle of the telescopic boom.
FIG. 9 is a graph showing the contents of expansion / contraction cylinder speed control in the expansion / contraction cylinder expansion / contraction step.
FIG. 10 is a graph showing the speed of the telescopic cylinder with respect to the operation lever.
[Explanation of symbols]
1 is a telescopic cylinder, 2 is a cylinder tube, 3 is a cylinder tube rod side end, 4 is a rod, 5 is a rod end, 10 is a telescopic boom, 11 is a base boom, 12 is a second boom, 13 is a third boom, 14 Is a force boom, 15 is a fifth boom, 16 is a top boom, 16a is a top boom base end, 16c is a connection boss, 16b is a connection hole, 16e is a fixed pin storage member, 16d is a fixed pin, 16f is a detection piece, 20 Is a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, 21 is a connection pin drive cylinder, 22 is a connection pin drive lever, 23 is a connection pin, 25 is a trunnion member, 33 is a connection member, 34 is a ball lock mechanism, 35 is a ball, and 36 is a notch , 40 is a fixed pin drive means, 41 is a fixed pin drive cylinder, 42 is a fixed pin drive lever, 50 is an inter-boom coupling mechanism, 51 54 is a fixing hole, 52 and 55 are fixing bosses, 53 is a tip of a fixing pin, 60 is an expansion / contraction mechanism operation means, 61 is an expansion / contraction operation lever, 62 is a switching operation means, 63 is a final boom state input means, and 65 is a controller 65a is a proximity determination unit, 65b is an operation amount determination unit, 70 is an expansion / contraction related information display unit, 75 is an expansion / contraction boom state detection unit, 80 is a boom base end position detection unit, 82 to 86 are proximity switches, and 90 is a cylinder length. Length detecting means,
Claims (3)
伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、伸縮ブーム状態検出手段からの検出信号を受け伸縮ブームの状態が前記シリンダ・ブーム係脱機構あるいは前記ブーム間連結機構が作動する近傍であることを判別する近傍判別手段を備え、近傍判別手段が近傍であると判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。A telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted, and a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism that engages and disengages the telescopic cylinder and each boom stage. And an inter-boom connection mechanism for releasing the connection and connection between adjacent boom stages, an extendable boom state detecting means for detecting the boom state of the extendable boom, and an operation direction and an operation amount operated when the extendable boom is extended and contracted. Operation command means for commanding, and signals from the operation command means and the telescopic boom state detection means so as to reduce from the base end boom stage when extending and reducing the telescopic boom when extending the telescopic boom. Telescopic boom with a telescopic cylinder, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and a controller that appropriately outputs a signal for operating the inter-boom coupling mechanism A control device,
Switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit is arranged, and the controller receives a detection signal from the telescopic boom state detecting means and the state of the telescopic boom is disengaged from the cylinder / boom. A proximity determining means for determining whether the mechanism or the boom connecting mechanism is in the vicinity of operation, and when the proximity determining means is determined to be in the vicinity, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to a normal circuit is output to the switching means. A telescopic boom expansion / contraction control device characterized by comprising:
伸縮シリンダの伸長時の油圧回路を差動回路と通常回路とに切換える切換手段を配置し、前記コントローラは、操作指令手段からの操作信号を受け操作量が所定以下であることを判別する操作量判別手段を備え、操作量判別手段が所定以下の操作量と判別すると伸縮シリンダの油圧回路を通常回路に切換える信号を前記切換手段に出力するよう構成したことを特徴とする伸縮ブームの伸縮制御装置。A telescopic cylinder that alternately expands and contracts each boom stage of a telescopic boom composed of a multistage boom that is sequentially inserted and retracted, and a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism that engages and disengages the telescopic cylinder and each boom stage. And an inter-boom connection mechanism for releasing the connection and connection between adjacent boom stages, an extendable boom state detecting means for detecting a boom state of the extendable boom, and an operation direction and an operation amount operated when the extendable boom is extended and contracted. Operation command means for commanding, and signals from the operation command means and the telescopic boom state detection means so as to reduce from the base end boom stage when extending and reducing the telescopic boom when extending the telescopic boom. Telescopic boom with a telescopic cylinder, a cylinder / boom engagement / disengagement mechanism, and a controller that appropriately outputs a signal for operating the inter-boom coupling mechanism A control device,
A switching means for switching the hydraulic circuit during expansion of the telescopic cylinder between a differential circuit and a normal circuit is arranged, and the controller receives an operation signal from the operation command means and determines that the operation amount is less than a predetermined amount. A telescopic boom expansion / contraction control device comprising: a determining unit, wherein when the operation amount determining unit determines that the operation amount is equal to or less than a predetermined amount, a signal for switching the hydraulic circuit of the telescopic cylinder to a normal circuit is output to the switching unit. .
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