JP5779945B2 - 自走式作業機械の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、下部走行体に上部旋回体を旋回自在に搭載してなる自走式作業機械の制御装置に関する。

従来、自走式作業機械の動力源には、排気ガス対策と騒音対策との観点から、電動機が用いられている。電動機には外部電源から電気を供給するため給電ケーブルが接続されている。したがって、自走式作業機械は、この給電ケーブルの長さで規定される可動範囲内で作業をすることになる。

この種の自走式作業機械では、可動範囲を越えて稼動すると、給電ケーブルに過大な張力が生じて給電ケーブルが損傷し又は切断する恐れがある。その対策として、給電ケーブルに加わる張力が一定の値を超えたとき自走式作業機械の作動を停止させることが知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−１９０２３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載された自走式作業機械では、自走式作業機械の走行と旋回の作動を停止した後の停止解除については考慮されていない。

すなわち、自走式作業機械の走行と旋回の作動を停止した状態で停止を解除すると、給電ケーブルに加わる張力は一定の値を超えたままであるため、自走式作業機械の走行と旋回の作動がすぐに停止する可能性がある。

本発明は、上記のように自走式作業機械の走行と旋回を停止した後その停止状態を解除しても不都合を生じさせない制御装置を提供することを目的とする。

本発明は、下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載してなる自走式作業機械の制御装置であって、外部電源から前記作業機械に給電する給電ケーブルに加わる張力を検出する張力検出手段と、前記下部走行体の走行方向を検出する走行方向検出手段と、前記上部旋回体の旋回方向を検出する旋回方向検出手段と、前記走行方向検出手段によって検出された前記下部走行体の走行方向を記憶する走行方向記憶手段と、前記旋回方向検出手段によって検出された前記上部旋回体の旋回方向を記憶する旋回方向記憶手段と、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値より大きくなったとき前記下部走行体の走行操作がない場合には前記下部走行体の走行を禁止し、前記下部走行体の走行操作がある場合には前記走行方向記憶手段に直前に記憶された走行方向への走行を停止すると共に禁止する走行禁止手段と、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第１閾値より大きくなったとき前記上部旋回体の旋回操作がない場合には前記上部旋回体の旋回を禁止し、前記上部旋回体の旋回操作がある場合には前記旋回方向記憶手段に直前に記憶された旋回方向への旋回を停止すると共に禁止する旋回禁止手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値よりも大きくなったときに下部走行体の走行操作がない場合には、下部走行体の走行が禁止される。また、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値よりも大きくなったときに下部走行体の走行操作がある場合には、走行方向記憶手段によって直前に記憶された走行方向への走行が停止すると共に禁止される。

更に、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値よりも大きくなったときに上部旋回体の旋回操作がない場合には上部旋回体の旋回が禁止される。また、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値よりも大きくなったときに上部旋回体の旋回操作がある場合には旋回方向記憶手段によって直前に記憶された旋回方向への旋回が停止すると共に禁止される。

従って、給電ケーブルの張力が大きくなる方向については、下部走行体の走行及び上部旋回体の旋回は禁止されるので、給電ケーブルの損傷又は切断を防止することができる。

また、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第１閾値よりも大きくなったときに下部走行体の走行操作がある場合には、走行方向記憶手段によって直前に記憶された走行方向と反対方向への走行が許容される。更に、張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値よりも大きくなったときに上部旋回体の旋回操作がある場合には、旋回方向記憶手段によって直前の記憶された旋回方向と反対方向の旋回が許容される。

このように、下部走行体の走行及び上部旋回体の旋回は、給電ケーブルの張力が小さくなる方向については許容されるので、走行方向又は反対方向と反対方向への走行又は旋回によって給電ケーブルに加えられる張力が小さくなる。そして、給電ケーブルに加えられる張力を第１閾値以下にすることによって、下部走行体の走行と上部旋回体の旋回を停止することなく操作することが可能となる。

従って、給電ケーブルに加えられる張力を容易に小さくすることができるため、下部走行体の走行又は上部旋回体の旋回が禁止された場合に、下部走行体の走行と上部旋回体の旋回の禁止を容易に解除することができる。

また、前記走行禁止手段に基づく前記下部走行体の走行の禁止と前記旋回禁止手段に基づく前記上部旋回体の旋回の禁止は、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第１閾値より小さく設定された第２閾値より大きい場合に継続され、前記走行禁止手段に基づく前記下部走行体の走行の禁止及び前記旋回禁止手段に基づく前記上部旋回体の旋回の禁止は、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第２閾値より小さい場合に解除されることが好ましい。

これによれば、給電ケーブルの張力が第１閾値よりも小さい第２閾値より小さい場合に、走行禁止手段に基づく下部走行体の走行の禁止及び旋回禁止手段による上部旋回体の旋回の禁止が解除されるため、下部走行体の走行の禁止及び上部旋回体の旋回の禁止の解除後に下部走行体の走行及び上部旋回体の旋回によって給電ケーブルの張力が大きくなった場合でも、この張力はすぐには第１閾値よりも大きくならない。従って、下部走行体の走行の停止と上部旋回体の旋回の禁止が解除された後に、給電ケーブルの張力が大きくなるような下部走行体の走行及び上部旋回体の旋回を行ったとしても、すぐには下部走行体の走行及び上部旋回体の旋回が禁止されないため、復帰後の作業機械を容易に操作させることができる。

自走式作業機械を示す構成図。 張力検出手段を示す説明図。 走行制御手段と旋回制御手段の回路図。 走行制御手段と旋回制御手段の動作を示すフローチャート。

本発明の一実施形態を以下に説明する。まず、図１を参照して、自走作業機械の構成を説明する。

自走式作業機械１は、下部走行体２と、この下部走行体２上に旋回自在に搭載される上部旋回体３とから構成されている。また、上部旋回体３の前側には、前方に突出したクランプアーム４と運転室５が設けられている。さらに、運転室５と隣接する側には、上下方向に回動可能なブーム６が設けられている。ブーム６の先端側にはアーム７ａを介して作業アタッチメント７ｂが取り付けられている。

なお、本実施形態では、下部走行体２にクランプアーム４が設けられているが、下部走行体２にクランプアーム４を設けていない形式であってもよい。

下部走行体２の右側には駆動輪８ａと従属輪８ｂと複数のロワローラ８ｃ（図示省略）が取り付けられ、下部走行体２の左側には駆動輪８ｄと従属輪８ｅと複数のロワローラ８ｆが取り付けられている。また、駆動輪８ａと従属輪８ｂとロワローラ８ｃとには無限軌道履帯９ａ（図示省略）が掛け回され、駆動輪８ｄと従属輪８ｅとロワローラ８ｆとには無限軌道履帯９ｂが掛け回されている。

右側の駆動輪８ａと左側の駆動輪８ｄとは別々に回転駆動することができ、この駆動の制御は、図３に示す左右走行レバー１０ａ、１０ｂによって行われる。また、上部旋回体３の旋回の時計回りと反時計回りの制御は、旋回レバー１０ｃによって行われる。駆動輪８ａ、８ｄの駆動すなわち下部走行体２の前後進と、上部旋回体３の旋回は、後述する油圧制御装置３０によって制御される。

自走式作業機械１は、外部電源１１から給電ケーブル１２を介して給電される図示しない電動機を備えている。また、給電ケーブル１２は、天井１３に取り付けられたレール１４に支持されたバランサーキャリヤ１５と複数のケーブルキャリヤ１６とを介して吊り下げられている。バランサーキャリヤ１５は、ケーブルキャリヤ１６よりも自走式作業機械１に近い位置でレール１４に支持されている。

次に図２に示すように、バランサーキャリヤ１５の上側にはトロリー２０が設けられている。このトロリー２０は、レール１４上を転動する２つのローラ２１を有する。また、所定の第１閾値より大きな張力を検出する場合に信号をＣＰＵ１００に送信し続けるロードリミッタ２２が、止め金具２３ａを介してトロリー２０に掛けられている。この信号は、ロードリミッタ２２と自走式作業機械１とを接続する信号線２４によって、後述する油圧制御装置３０を構成するＣＰＵ１００に送信される。また、ロードリミッタ２２は、第１閾値より小さな第２閾値以下の張力を検出した場合にはＣＰＵ１００に送信されている信号を停止する。このように張力を検出するロードリミッタ２２が張力検出手段に相当する。なお、第１閾値及び第２閾値はロードリミッタ２２に予め設定されていてもよい。

また、バランサー本体２５の位置を調節することのできるバランサー２６が、止め金具２３ｂを介してロードリミッタ２２に掛けられている。また、このバランサー本体２５の下端部には、止め金具２３ｃを介して吊下部２７が取り付けられ、この吊下部２７に給電ケーブル１２が吊り下げられている。バランサー本体２５の位置を調節することによって、ローラ２１と吊下部２７との距離を調節することが可能になる。

次に図３を参照して、油圧制御装置３０について説明する。図３では、斜線を含まない実線は作動油を供給する供給路を示し、斜線を含む実線は電気信号線を示す。図３に示すように、油圧制御装置３０は、ロードリミッタ２２と油圧回路４０とＣＰＵ１００とを備える。ＣＰＵ１００は、ロードリミッタ２２からの信号が入力されるようにロードリミッタ２２と接続されている。

油圧回路４０は、駆動輪８ａ、８ｄを駆動させための走行モータ４１、４２と、上部旋回体３を旋回させるための旋回モータ４３と、走行モータ４１、４２及び旋回モータ４３の作動を制御する油圧切換弁４４〜４６と、油圧切換弁４４〜４６に作動油を供給するメインポンプ４７を備えている。

また、油圧切換弁４４はパイロットポート４４ａ、４４ｂを有し、油圧切換弁４５はパイロットポート４５ａ、４５ｂを有し、油圧切換弁４６はパイロットポート４６ａ、４６ｂを有している。

パイロットポート４４ａ、４４ｂは、供給路５９ａ、５９ｂを介して、電磁切換弁５０、５１と、走行バルブ５６と、パイロットポンプ７６と接続されている。また、パイロットポート４４ａ、４４ｂと同様に、パイロットポート４５ａ、４５ｂは、電磁切換弁５２、５３と走行バルブ５７とパイロットポンプ７６とに接続され、パイロットポート４６ａ、４６ｂは、電磁切換弁５４、５５と旋回バルブ５８とパイロットポンプ７６とに接続されている。

電磁切換弁５０、５１と走行バルブ５６とを接続する供給路５９ａ、５９ｂには、圧力センサ６２、６３が備えられている。また、電磁切換弁５２、５３と走行バルブ５７とを接続する供給路６０ａ、６０ｂ、及び電磁切換弁５４、５５と旋回バルブ５８とを接続する供給路６１ａ、６１ｂには、供給路５９ａ、５９ｂと同様に圧力センサ６４〜６７が備えられている。

走行バルブ５６は右走行レバー１０ａと一対の走行弁７４、７５を備えている。また、走行弁７４、７５には、パイロットポンプ７６が接続されている。走行バルブ５７、旋回バルブ５８についても同様に、走行弁７７、７８、８０、８１とパイロットポンプ７６が接続されている。

次に、右走行レバー１０ａを操作した場合の油圧切換弁４４と、電磁切換弁５０、５１の動作について説明する。右走行レバー１０ａを操作させることによって走行弁７４が作動すると、パイロットポンプ７６から吐出される作動油が供給路５９ａに流通する。

この時、ソレノイド５０ｓが通電されていないときには、走行弁７４とパイロットポート４４ａとが連通する状態となり、パイロットポンプ７６から吐出された作動油がパイロットポート４４ａに供給される。従って、メインポンプ４７から吐出される作動油が走行モータ４１に流通し、走行モータ４１が右側の駆動輪８ａに作用することによって右側の無限軌道履帯９ａが下部走行体２を前進させる方向に回転する。

その際、供給路５９ａに流通する作動油の油圧が圧力センサ６２によって検出されており、油圧が検出された場合には、圧力センサ６２からの信号がＣＰＵ１００に伝達されると共に記憶される。このときは、ＣＰＵ１００には、下部走行体３の右側の無限軌道履帯９ａが前進する方向に回転していることを示す信号が記憶される。この圧力センサ６２及び後述の圧力センサ６３〜６５が、走行方向検出手段に相当する。

一方で、パイロットポンプ７６から吐出される作動油が供給路５９ａに流通している時にソレノイド５０ｓが通電される場合には、パイロットポンプ７６から吐出された作動油はパイロットポート４４ａには供給されず、また、パイロットポート４４ａに供給されている作動油が電磁切換弁５０を介してドレーンされる。このときは、メインポンプ４７から吐出される作動油は走行モータ４１には供給されずにドレーンされる。

したがって、ソレノイド５０ｓが通電されるときには、走行モータ４２は右側の駆動輪８ａに作用しないため、右側の無限軌道履帯９ａは前進する方向には回転しない。

また、ソレノイド５０ｓが通電されていない場合と同様に、ソレノイド５１ｓが通電されていないときには、右走行レバー１０ａを操作することによって、メインポンプ４７から吐出される作動油が走行モータ４１に流通し、走行モータ４１が右側の駆動輪８ａに作用することによって右側の無限軌道履帯９ａが下部走行体２を後進させる方向に回転する。
その際、圧力センサ６３からの信号がＣＰＵ１００に伝達されると共に記憶され、ＣＰＵ１００には、下部走行体２の右側の無限軌道履帯９ａが下部走行体２を後進させる方向に回転していることを示す信号が記憶される。また、ソレノイド５０ｓが通電される場合と同様に、ソレノイド５１ｓが通電される場合には、右側の無限軌道履帯９ａを後進する方向に回転させることはできない。

また、ソレノイド５２ｓ、５３ｓについても、ソレノイド５０ｓ、５１ｓと同様に、左走行レバー１０ｂを操作することによって、メインポンプ４７から吐出される作動油が走行モータ４２に流通し、走行モータ４２が左側の駆動輪８ｄに作用することによって左側の無限軌道履帯９ｂが下部走行体２を前進又は後進させる方向に回転する。その際、圧力センサ６４、６５からの信号がＣＰＵ１００に伝達されると共に記憶され、ＣＰＵ１００には、下部走行体２の左側の無限軌道履帯９ｂが下部走行体２を前進又は後進させる方向に回転していることを示す信号が記憶される。また、ソレノイド５０ｓが通電される場合と同様に、ソレノイド５２ｓが通電される場合には、左側の無限軌道履帯９ｂは下部走行体２を前進又は後進させる方向に回転させることはできない。

さらに、ソレノイド５４ｓ、５５ｓについても、ソレノイド５０ｓ、５１ｓと同様に、旋回レバー１０ｃを操作することによって、メインポンプ４７から吐出される作動油が旋回モータ４３に流通し、旋回モータ４３が上部旋回体３に作用することによって上部旋回体３が時計回り又は反時計回りに旋回する方向に回転する。

その際、圧力センサ６６、６７からの信号がＣＰＵ１００に伝達されると共に記憶され、ＣＰＵ１００には、上部旋回体３が時計回り又は反時計回りに回転していることを示す信号が記憶される。この圧力センサ６６、６７が旋回方向検出手段に相当する。また、ソレノイド５０ｓ、５１ｓが通電される場合と同様に、ソレノイド５４ｓ、５５ｓが通電される場合には、上部旋回体３を時計回り又は反時計回りに回転させることはできない。

各ソレノイド５０ｓ〜５５ｓへの通電は、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に伝達された信号に基づいて行われる。具体的には、ロードリミッタ２２によって検出されている給電ケーブルの張力が第１閾値を超えている場合に、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に信号が伝達される。また、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に伝達されている信号は、給電ケーブルの張力が第２閾値以下になるまでＣＰＵ１００に伝達される。

次に、図４に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、左右走行レバー１０ａ、１０ｂと旋回レバー１０ｃの操作の有無は圧力センサ６２〜６７で検出される圧力によって検出され、圧力センサ６２〜６７からの信号がＣＰＵ１００に記憶される（ＳＴＥＰ１）。この圧力センサ６２〜６５からの信号に基づいて、各駆動輪８ａ、８ｄの駆動による下部旋回体２の前後進方向を記憶するＣＰＵ１００が、走行方向記憶手段に相当する。また、圧力センサ６６、６７からの信号に基づいて、上部旋回体３の旋回を記憶するＣＰＵ１００が旋回方向記憶手段に相当する。

次に、給電ケーブル１２の張力が所定の第１閾値を超えているか否かについて判断される（ＳＴＥＰ２）。具体的には、給電ケーブル１２の張力を検出するロードリミッタ２２の検出値が所定の第１閾値を超えている場合には、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に信号が伝達される。

ロードリミッタ２２からの信号の伝達がないときは給電ケーブル１２の張力は第１閾値以下であり、ＳＴＥＰ２で「ＮＯ」と判断されてＳＴＥＰ１に戻る。また、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に信号が伝達されているときは給電ケーブル１２の張力が第１閾値を超えており、ＳＴＥＰ２で「ＹＥＳ」と判断されてＳＴＥＰ３に進む。

次に、ＳＴＥＰ１でＣＰＵ１００に記憶された圧力センサ６２〜６７の信号に基づいて、右側の駆動輪８ａが下部走行体２を前進若しくは後進させる方向に回転するように操作されているか否かについて判断される（ＳＴＥＰ３）。ＳＴＥＰ１で記憶された右側の駆動輪８ａの操作が下部走行体２の前進若しくは後進のいずれの方向の操作でもない場合にはＳＴＥＰ３で「ＮＯ」と判断されて、右側の駆動輪８ａが下部走行体２を前進及び後進させるいずれの方向の操作も禁止させる処理が実行される（ＳＴＥＰ４、５）。

このときは、ソレノイド５０ｓ、５１ｓが通電されて、各パイロットポート４４ａ、４４ｂに供給されている作動油がドレーンされる。したがって、メインポンプ４７から吐出される作動油は走行モータ４１に伝達されず、また走行モータ４１に供給されている作動油がドレーンされる。

このように、ＳＴＥＰ４、５において右側の駆動輪８ａの前進及び後進を禁止し、後述するＳＴＥＰ１０、１１において左側の駆動輪８ｄの前進及び後進を禁止し、後述するＳＴＥＰ７、８、１３、１４において右側又は左側の駆動輪８ａ、８ｄの前進又は後進を停止すると共に禁止する指令を出すＣＰＵ１００が、走行禁止手段に相当する。

また、ＳＴＥＰ１でＣＰＵ１００に記憶された圧力センサ６２〜６７の信号に基づいて、右側の駆動輪８ａが下部走行体２を前進若しくは後進のいずれかをさせるように操作されていると判断される場合には、右側の駆動輪８ａの操作が下部走行体２の前進若しくは後進のいずれの操作であるかが判断される（ＳＴＥＰ６）。

ＳＴＥＰ１で記憶された右側の駆動輪８ａの操作が下部走行体２を前進させる方向ではなく、後進させる方向である場合には、ＳＴＥＰ６で「ＮＯ」と判断されて、後進させる方向に駆動している右側の駆動輪８ａの動作が停止されると共に禁止される（ＳＴＥＰ７）。また、ＳＴＥＰ１で記憶された右側の駆動輪８ａの操作が前進させる方向である場合には、ＳＴＥＰ６で「ＹＥＳ」と判断されて、前進させる方向に駆動している右側の駆動輪８ａの動作が停止されると共に禁止される（ＳＴＥＰ８）。

ＳＴＥＰ７ではソレノイド５１ｓが通電されるため、オイルポンプ７６から吐出された作動油はパイロットポート４４ｂに供給されず、またパイロットポート４４ｂに供給されている作動油はドレーンされる。したがって、メインポンプ４７から供給される作動油は走行モータ４１の後進側には供給されず、後進させる方向に駆動している右側の駆動輪８ａの操作が停止されると共に禁止される。このときは、右側の駆動輪８ａの前進方向の操作は許容されているため、右走行レバー１０ａを前進に操作することによって、パイロットポート４４ａに作動油を供給することができ、これにより右側の駆動輪８ａについて前進方向の操作を行うことができる。

また、ＳＴＥＰ８ではソレノイド５０ｓが通電されるため、オイルポンプ７６から吐出された作動油はパイロットポート４４ａに供給されず、またパイロットポート４４ａに供給されている油圧はドレーンされる。したがって、メインポンプ４７から供給される作動油は走行モータ４１の前進側には供給されず、前進させる方向に駆動している右側の駆動輪８ａの動作が停止されると共に操作が禁止される。このときは、右側の駆動輪８ａの後進方向の操作は許容されているため、右走行レバー１０ａを後進側に操作することによって、パイロットポート４４ｂに作動油を供給することができ、これにより右側の駆動輪８ａについて後進方向の操作を行うことができる。

ＳＴＥＰ５、７、８の次に、左側の駆動輪８ｄが前進若しくは後進する方向に操作されているか否かについて判断される（ＳＴＥＰ９）。ＳＴＥＰ１で記憶された左側の駆動輪８ｄの操作が下部走行体２の前進若しくは後進のいずれの方向の操作でもない場合にはＳＴＥＰ９で「ＮＯ」と判断されて、左側の駆動輪８ｄが下部走行体２を前進及び後進のいずれの方向の操作も禁止させる処理が実行される（ＳＴＥＰ１０、１１）。

また、ＳＴＥＰ１でＣＰＵ１００に記憶された圧力センサ６２〜６７の信号に基づいて、左側の駆動輪８ｄが下部走行体２を前進若しくは後進のいずれかについて操作されていると判断される場合には、左側の駆動輪８ｄの操作が下部走行体２の前進若しくは後進のいずれの操作であるかが判断される（ＳＴＥＰ１２）。

ＳＴＥＰ１で記憶された左側の駆動輪８ｄの操作が下部走行体２を前進させる方向ではなく、後進させる方向である場合には、ＳＴＥＰ１２で「ＮＯ」と判断されて、後進させる方向に駆動している左側の駆動輪８ｄの動作が停止させると共に禁止される（ＳＴＥＰ１３）。また、ＳＴＥＰ１で記憶された左側の駆動輪８ｄの操作が下部走行体２を前進させる方向である場合には、ＳＴＥＰ１２で「ＹＥＳ」と判断されて、前進させる方向に駆動している左側の駆動輪８ｄの動作が停止されると共に禁止される（ＳＴＥＰ１４）。

ＳＴＥＰ１３、１４では、ＳＴＥＰ７、８と同様の制御が行われているため、ソレノイド５２ｓ、５３ｓ、パイロットポート４５ａ、４５ｂ、メインポンプ４７、走行モータ４２、駆動輪８ｄの動作は、ＳＴＥＰ７、８におけるソレノイド５０ｓ、５１ｓ、パイロットポート４４ａ、４４ｂ、メインポンプ４７、走行モータ４１、駆動輪８ａの動作と同様になる。

すなわち、ＳＴＥＰ１３では、左側の駆動輪８ｄの後進方向の操作が禁止されると共に停止されるが、前進方向の操作は許容されている。また、ＳＴＥＰ１４では、左側の駆動輪８ｄの前進方向への操作が禁止されると共に停止されるが、左側の駆動輪８ｄの後進方向の操作は許容されている。

ＳＴＥＰ１１、１３、１４の次に、上部旋回体３が時計回り若しくは反時計回りで旋回する方向に操作されているか否かについて判断される（ＳＴＥＰ１５）。ＳＴＥＰ１で記憶された上部旋回体３の操作が時計回り若しくは反時計回りのいずれの旋回の操作でもない場合には、ＳＴＥＰ１５で「ＮＯ」と判断されて、時計回り若しくは反時計回りのいずれの旋回も禁止する処理が実行される（ＳＴＥＰ１６、１７）。このときは、ＳＴＥＰ４、５と同様に、メインポンプ４９から吐出される作動油は旋回モータ４３に供給されず、また走行モータ４３に供給されている作動油がドレーンされる。

このように、ＳＴＥＰ１６、１７において上部旋回体３の時計回り及び反時計回りの旋回を禁止し、後述するＳＴＥＰ１９、２０において上部旋回体の時計回り又は反時計回りの旋回を停止すると共に禁止する指令を出すＣＰＵ１００が、旋回禁止手段に相当する。

また、ＳＴＥＰ１でＣＰＵ１００に記憶された圧力センサ６２〜６７の信号に基づいて、上部旋回体３が時計回り若しくは反時計回りのいずれかについて操作されていると判断される場合には、上部旋回体３の操作が時計回り若しくは反時計回りのいずれであるかが判断される（ＳＴＥＰ１８）。

ＳＴＥＰ１で記憶された上部旋回体３の操作が時計回りの旋回ではなく、反時計回りの旋回である場合には、ＳＴＥＰ１８で「ＮＯ」と判断されて、反時計回りに旋回している上部旋回体３の旋回が停止されると共に禁止される（ＳＴＥＰ１９）。また、ＳＴＥＰ１で記憶された上部旋回体３の操作が時計回りに旋回している場合には、ＳＴＥＰ１８で「ＹＥＳ」と判断されて、時計回りに旋回している上部旋回体３の旋回が停止されると共に禁止される（ＳＴＥＰ２０）。

ＳＴＥＰ１９、２０では、ＳＴＥＰ７、８と同様の制御が行われているため、ソレノイド５４ｓ、５５ｓ、パイロットポート４６ａ、４６ｂ、メインポンプ４７、旋回モータ４３の動作は、ＳＴＥＰ７、８におけるソレノイド５０ｓ、５１ｓ、パイロットポート４４ａ、４４ｂ、メインポンプ４７、走行モータ４１の動作と同様になる。

すなわち、ＳＴＥＰ１９では、反時計回りに旋回している上部旋回体３の旋回が停止されると共に禁止されるが、時計回りの方向の旋回操作は許容されている。また、ＳＴＥＰ２０では、時計回りに旋回している上部旋回体３の旋回が停止されると共に禁止されるが、反時計回りの方向の旋回操作は許容されている。

ＳＴＥＰ１７、１９、２０の次に、給電ケーブル１２の張力が第２閾値以下であるか否かについて判断される（ＳＴＥＰ２１）。具体的には、給電ケーブル１２の張力を検出するロードリミッタ２２の検出値が第２閾値以下である場合には、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に伝達されている信号が停止される。この信号が停止されていないときは、給電ケーブル１２に加わる張力が十分に減少していないため、ＳＴＥＰ２１で「ＮＯ」と判断されて、ＳＴＥＰ２１に戻る。また、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に送信されている信号が停止されているときは、給電ケーブル１２に加わる張力が十分に減少したと判断されて、ＳＴＥＰ２１で「ＹＥＳ」と判断されて、ＣＰＵ１００からの信号によって、各ソレノイド５０ｓ〜５５ｓの通電が停止される。

これにより、右側の駆動輪８ａの前後進方向の操作と左側の駆動輪８ｄの前後進方向の操作と上部旋回体３の旋回操作の禁止が解除されて、下部走行体２の前後進操作と上部旋回体３の旋回操作が可能になる（ＳＴＥＰ２２）。そして、自走式作業機械１の作業中では、このＳＴＥＰ１〜２２が繰り返し実行される。

次に、図４のフローチャートに基づいて、給電ケーブル１２に加わる張力が第１の閾値を超えた場合に停止されると共に禁止される下部走行体２の前後進と上部旋回体３の旋回の一覧を表１及び表２に示す。

表１及び表２における「直前動作」は、給電ケーブル１２に加わる張力が第１閾値を超える直前の下部走行体２及び上部旋回体３の動作を示している。直前動作における「○」は下部走行体２が走行し又は上部旋回体３が旋回していることを示している。また、直前動作における「×」は下部走行体２又は上部旋回体３が停止していることを示している。

また、表１及び表２における「許容動作」は、給電ケーブル１２に加わる張力が第１閾値を超えたときの下部走行体２及び上部旋回体３の動作を示している。許容動作における「○」は下部走行体２の走行が許可され又は上部旋回体３の旋回が許可されていることを示している。また、許容動作における「×」は下部走行体２の走行又は上部旋回体３の旋回が禁止されていることを示している。

また、表１及び表２における「走行右」は右側の駆動輪８ａの駆動によって下部走行体２が走行することを示している。また、「走行左」は左側の駆動輪８ｄの駆動によって下部走行体２が走行することを示している。すなわち、「走行右」の前が「○」である場合には、右側の駆動輪８ａの駆動によって右側の無限軌道履帯９ａが前進する方向に回転していることを意味しており、「走行左」の前が「○」である場合には、左側の駆動輪８ｄの駆動によって左側の無限軌道履帯９ｂが前進する方向に回転していることを意味している。

表１の番号１に示すように、直前動作が走行右の前進のみ「○」である場合には、走行右の後進のみ許容動作が「○」となる。これは、給電ケーブル１２の張力が第１閾値を超える際に、右側の駆動輪８ａのみが駆動して下部走行体２が前進している場合には、右側の駆動輪８ａの駆動による右側の無限軌道履帯９ａの後進する方向の回転のみが許容され、右側の無限軌道履帯９ａの前進方向と左側の無限軌道履帯９ａ前後進方向の回転及び上部旋回体３の旋回が禁止されることを示している。

なお、直前動作が走行右の後進のみ「○」の場合（番号４）及び走行左の前進のみ「○」の場合（番号７）及び走行左の後進のみ「○」の場合（番号８）についても番号１と同様に、無限軌道履帯９ａ、９ｂの回転と上部旋回体３の旋回について許容と禁止がなされる。

また、番号２に示すように、走行右の前進と走行左の前進についての直前動作が「○」の場合には、走行右の後進と走行左の後進についての許容動作が「○」となる。これは、給電ケーブル１２の張力が第１閾値を超える際に、左右の駆動輪８ａ、８ｄの駆動によって無限軌道履帯９ａ、９ｂが共に前進する方向に回転している場合には、無限軌道履帯９ａ、９ｂの前進させる方向に回転する左右の駆動輪８ａ、８ｂの回転及び上部旋回体３の旋回が禁止されると共に、無限軌道履帯９ａ、９ｂを後進させる方向に回転する左右の駆動輪８ａ、８ｄの回転が許容されることを示している。

なお、直前動作が走行右の前進と走行左の後進が「○」の場合（番号３）及び走行右の後進と走行左の前進が「○」の場合（番号５）及び走行右の後進と走行左の後進が「○」の場合（番号６）についても番号２と同様に、無限軌道履帯９ａ、９ｂの回転と上部旋回体３の旋回について許容と禁止がなされる。

また、番号９に示すように、走行右の前進と時計回りの旋回についての直前動作が「○」の場合には、走行右の後進と反時計回りの旋回についての許容動作が「○」となる。これは、給電ケーブル１２の張力が第１閾値を超える際に、右側の駆動輪８ａの駆動によって無限軌道履帯９ａが前進する方向に回転し、かつ上部旋回体３が時計回りに旋回している場合には、右側の駆動輪８ａの駆動による右側の無限軌道履帯９ａの後進する方向の回転と上部旋回体３の反時計回りの旋回が許容され、右側の無限軌道履帯９ａの前進方向と左側の無限軌道履帯９ｂの前後進方向の回転及び上部旋回体３の時計回りの旋回が禁止されることを示している。

なお、直前動作が走行右の後進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１２）及び走行左の前進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１５）及び走行左の後進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１６）についても番号９と同様に、無限軌道履帯９ａ、９ｂの回転と上部旋回体３の旋回について許容と禁止がなされる。

また、直前動作が走行右の前進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号１７）及び走行右の後進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号２０）及び走行左の前進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号２３）及び走行左の後進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号２４）についても同様に、無限軌道履帯９ａ、９ｂの回転と上部旋回体３の旋回について許容と禁止がなされる。

番号１０に示すように、走行右の前進と走行左の前進と時計回りの旋回についての直前動作が「○」の場合には、走行右の後進と走行左の後進と反時計回りの旋回についての許容動作が「○」となる。これは、給電ケーブル１２の張力が第１閾値を超える際に、左右の駆動輪８ａ、８ｄの駆動によって無限軌道履帯９ａ、９ｂが前進する方向に回転すると共に上部旋回体３が時計回りに旋回している場合には、左右の駆動輪８ａ、８ｄの駆動による無限軌道履帯９ａ、９ｂの後進方向の回転と上部旋回体３の反時計回りの旋回が許容され、かつ無限軌道履帯９ａ、９ｂの前進方向の回転と上部旋回体３の時計回りの旋回が禁止されることを示している。

なお、直前動作が走行右の前進と走行左の後進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１１）及び走行右の後進と走行左の前進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１３）及び走行右の後進と走行左の後進と時計回りの旋回が「○」の場合（番号１４）についても同様に、無限軌道履帯９ａ、９ｂの回転と上部旋回体３の旋回について許容と禁止がなされる。

また、直前動作が走行右の前進と走行左の前進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号１８）及び走行右の前進と走行左の後進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号１９）及び走行右の後進と走行左の前進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号２１）及び走行右の後進と走行左の後進と反時計回りの旋回が「○」の場合（番号２２）についても同様に、直前動作と反対方向以外の走行と上部旋回体３の反時計回りの旋回が停止されるとともに禁止される。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、給電ケーブル１２に加わる張力が第１閾値を超えたときに信号を発生するロードリミッタ２２の代わりに、ストロークセンサを用いてもよい。このときは、例えば調節されたバランサー本体２５の位置に応じてストロークセンサからＣＰＵ１００に信号が伝達される。また、ローラ２１と吊下部２７との間の距離を調節するための機構として、バランサー本体２５及びバランサー２６の代わりにバネを用いてもよい。

また、第２閾値は第１閾値より低い値に限定されず、第１閾値と同じ値となってもよい。このときは、ロードリミッタ２２の閾値を１つ設定すればよく、ロードリミッタ２２からＣＰＵ１００に送信される信号の有無を検出するだけで、自走式作業機械１の動作の禁止と禁止の解除を制御することができる。

１…自走式作業機械、２…下部走行体、３…上部旋回体、１１…外部電源、１２…給電ケーブル、２２…ロードリミッタ（張力検出手段）、６２〜６５…圧力センサ（走行方向検出手段）、６６、６７…圧力センサ（旋回方向検出手段）、１００…ＣＰＵ（走行方向記憶手段、旋回方向記憶手段、走行禁止手段、旋回禁止手段）。

Claims (2)

1. 下部走行体上に上部旋回体を旋回自在に搭載してなる自走式作業機械の制御装置であって、
   外部電源から前記作業機械に給電する給電ケーブルに加わる張力を検出する張力検出手段と、
   前記下部走行体の走行方向を検出する走行方向検出手段と、
   前記上部旋回体の旋回方向を検出する旋回方向検出手段と、
   前記走行方向検出手段によって検出された前記下部走行体の走行方向を記憶する走行方向記憶手段と、
   前記旋回方向検出手段によって検出された前記上部旋回体の旋回方向を記憶する旋回方向記憶手段と、
   前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が第１閾値より大きくなったとき前記下部走行体の走行操作がない場合には前記下部走行体の走行を禁止し、前記下部走行体の走行操作がある場合には前記走行方向記憶手段に直前に記憶された走行方向への走行を停止すると共に禁止する走行禁止手段と、
   前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第１閾値より大きくなったとき前記上部旋回体の旋回操作がない場合には前記上部旋回体の旋回を禁止し、前記上部旋回体の旋回操作がある場合には前記旋回方向記憶手段に直前に記憶された旋回方向への旋回を停止すると共に禁止する旋回禁止手段と
   を備えることを特徴とする制御装置。
2. 前記走行禁止手段に基づく前記下部走行体の走行の禁止と前記旋回禁止手段に基づく前記上部旋回体の旋回の禁止は、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第１閾値より小さく設定された第２閾値より大きい場合に継続され、
   前記走行禁止手段に基づく前記下部走行体の走行の禁止及び前記旋回禁止手段に基づく前記上部旋回体の旋回の禁止は、前記張力検出手段で検出された給電ケーブルの張力が前記第２閾値より小さい場合に解除されることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
   

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