JPH0794732B2 - Work machine interference prevention device for ultra-small turning power shovel - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブームおよびアーム等からなる作業機の姿勢を
自在に操作しうる超小旋回パワーショベルにおける作業
機干渉防止装置に係わり、特に本発明者によって先に提
案された特願昭63−217242の超小旋回パワーショベルに
おける作業機干渉防止装置の改良その他に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a work implement interference prevention device in an ultra-small swing power shovel capable of freely controlling the posture of a work implement including a boom and an arm, and particularly to the present invention. Japanese Patent Application No. 63-217242, which was previously proposed by the present inventor, relates to the improvement of a work implement interference prevention device for a super-small swing power shovel and others.

［従来の技術］ 周知のように、パワーショベルとしては上下方向にそれ
ぞれ旋回するブーム、アームおよびバケットからなる作
業機を備えたものがある。この様なパワーショベルでは
作業機をどのように移動しても、作業機が例えばオペレ
ータ室に干渉するようなことはなく、このために作業機
の移動範囲を特に限定する必要はない。[Prior Art] As is well known, as a power shovel, there is a power shovel equipped with a working machine including a boom, an arm, and a bucket that respectively swivel in the vertical direction. With such a power shovel, no matter how the working machine is moved, the working machine does not interfere with, for example, the operator room, and therefore it is not necessary to particularly limit the moving range of the working machine.

ところが、超小旋回パワーショベルにおいては、例えば
アームがブームに対して左右方向に旋回し、かつ車両本
体方向へのアームの巻き込み量が大きくされているの
で、バケット先端がオペレータ室に干渉しうる。However, in the ultra-small swing power shovel, for example, the arm swings in the left-right direction with respect to the boom, and the amount of winding of the arm in the vehicle body direction is increased, so that the bucket tip may interfere with the operator room.

また、例えばブーム自体が２つの連結された腕部を有
し、これらの腕部が上下方向にそれぞれ旋回し、かつア
ームが旋回ばかりではなくて該アームの中心線周りを回
転する場合も、作業機がオペレータ室に干渉しうる。In addition, for example, when the boom itself has two connected arm portions, and these arm portions pivot vertically, and the arm not only pivots but also rotates around the center line of the arm, The machine may interfere with the operator room.

この為、オペレータは作業機の操作に際して、作業機が
オペレータ室に干渉しないように注意せねばならなかっ
た。また、ブームとアームの旋回角、およびアームの回
転角度に限度をそれぞれ持たせ、これにより作業機がオ
ペレータ室に干渉しないようにしていた。この問題に対
して本発明者は特願昭63−217242において、複数の腕部
と該各腕部を連結するそれぞれの関節とから少なくとも
なる作業機を備える超小旋回パワーショベルに対して、
前記各腕部の旋回角をそれぞれ検出する検出手段と、こ
の検出手段によって検出された各旋回角に基づいて前記
作業機の位置を求めるとともに、求められた該作業機の
位置が予め定められた領域に達しているか否かを判定す
る演算手段と、この演算手段によって該作業機の位置が
前記領域に達したと判定された場合は、該作業機の該領
域に対する干渉を防止するための防止手段を備えること
を提案した。For this reason, the operator must be careful when operating the work machine so that the work machine does not interfere with the operator room. Further, the swing angle of the boom and the arm and the rotation angle of the arm are limited so that the working machine does not interfere with the operator room. In order to solve this problem, the present inventor has proposed, in Japanese Patent Application No. 63-217242, for an ultra-small turning power shovel equipped with a working machine including at least a plurality of arm portions and respective joints connecting the respective arm portions,
Detecting means for detecting the turning angle of each of the arms, and the position of the working machine is obtained based on each of the turning angles detected by the detecting means, and the obtained position of the working machine is predetermined. Computation means for determining whether or not the area has been reached, and, if this computation means determines that the position of the working machine has reached the area, prevention for preventing interference of the working machine with respect to the area Proposed to have means.

［発明が解決しようとする課題］ 特願昭63−217242による超小旋回パワーショベルにおけ
る作業機干渉防止装置においては、作業機が危険領域に
侵入したことを自動的に判断し、作業機が危険領域に侵
入したことを判断すると速やかに警告し或いはアクチュ
エータによって作業機操作レバーの操作量を減少させる
ための手段をとっているために回避動作が困難であった
り、干渉危険領域内であっても熟練オペレータが注意し
つつ作業することの可能性を妨げる恐れがあった。[Problems to be Solved by the Invention] In the work implement interference prevention device in the ultra-small swing power shovel according to Japanese Patent Application No. 63-217242, the work implement is automatically judged to have entered the dangerous area, and the work implement is dangerous. If it is determined that the vehicle has entered the area, a warning is issued immediately or the actuator is used to reduce the amount of operation of the work implement operating lever, making it difficult to avoid it, or even if it is in the interference risk area. This could impede the ability of skilled operators to work with caution.

しかしながら、上述した発明においても、危険を判定し
てから完全に作業機が停止するまでの時間が作業機及び
／または演算処理装置の環境条件によって変動し、従っ
て、作業機の停止位置が定まらず、該超小旋回パワーシ
ョベルの製造後或いは該作業機干渉防止装置の調整後時
間の経過によっては該作業機干渉防止装置作業機が故障
無く動作をしているにもかかわらず危険領域に入って終
う恐れを生じると言う問題があった。However, even in the above-described invention, the time from the determination of the danger to the complete stop of the work implement varies depending on the environmental conditions of the work implement and / or the arithmetic processing unit, and thus the stop position of the work implement cannot be determined. , After the manufacture of the ultra-small swing power shovel or after the adjustment of the work implement interference prevention device, the work implement interference prevention device enters the dangerous area even though the work implement is operating without failure. There was a problem of causing fear of ending.

又、この様な恐れを生じがないために危険領域を広めに
取ることは作業範囲を狭めて作業効率を悪くすると言う
問題があった。Further, since there is no such fear, there is a problem that widening the dangerous area narrows the working range and deteriorates working efficiency.

そこで本発明では作業機の条件が変化しても常に正しい
位置で作業機の先端が停止する超小旋回パワーショベル
における作業機干渉防止装置を提供することを目的とし
ている。Therefore, an object of the present invention is to provide a work implement interference prevention device in a super-small turning power shovel in which the tip of the work implement always stops at the correct position even if the condition of the work implement changes.

［課題を解決するための手段］ 本発明は、複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれの
関節とから少なくともなる作業機を備える超小旋回パワ
ーショベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ検
出する検出手段と、この検出手段によって検出された各
旋回角に基づいて前記作業機の位置を求めるとともに、
求められた該作業機の位置が予め定められた領域に達し
ているか否かを判定する演算手段と、この演算手段によ
って該作業機の位置が前記領域に達したと判定された場
合は、該作業機が前記領域に侵入する恐れのある方向へ
の操作を妨害する手段と、該妨害手段の結果停止した超
小旋回パワーショベルの作業機先端位置が変動する状況
を計測して、前記作業機の位置が予め定められた領域に
達しているか否かを判定する演算手段における領域判定
の為の基準値を自動的に修正するようにしたことを特徴
とする。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a micro-swing excavator including a working machine including at least a plurality of arms and joints connecting the arms, and a swing angle of each arm. And detecting the position of the working machine based on each turning angle detected by the detecting means,
A calculating means for determining whether or not the obtained position of the working machine has reached a predetermined area, and if the calculating means determines that the position of the working machine has reached the area, A means for obstructing an operation in a direction in which the working machine may enter the area and a situation in which the working machine tip position of the ultra-small swing power shovel stopped as a result of the obstructing means are measured to measure the working machine. It is characterized in that the reference value for area determination in the calculating means for determining whether or not the position has reached a predetermined area is automatically corrected.

［作用］ 本発明によれば、超小旋回パワーショベルにおいて検出
された各腕部の旋回角に基づいて作業機の先端位置が求
められ、求められた該作業機の先端位置が予め定められ
た危険領域に達した場合は該作業機の操作に干渉して該
領域における該作業機の操作を制限する作業機干渉防止
装置において、該作業機の先端位置が予め定められた危
険領域に達した場合は該作業機の操作に干渉して該領域
における該作業機の操作を制限するために実施される演
算に必要な各種基準値が、該妨害手段の結果作業機の動
きが停止する時の該作業機の先端位置が変動する要因或
いは状況に対応して自動的に修正されるので本作業機干
渉防止装置の働きによって作業機が停止する時の停止位
置が常に予め定められた危険領域から一定距離にあるた
め干渉が防止される。[Operation] According to the present invention, the tip position of the working machine is obtained based on the turning angle of each arm detected in the ultra-small turning power shovel, and the obtained tip position of the working machine is predetermined. In the work machine interference prevention device that interferes with the operation of the work machine and limits the operation of the work machine in the area when reaching the dangerous area, the tip position of the work machine reaches the predetermined dangerous area. In the case, the various reference values necessary for the calculation performed in order to restrict the operation of the work machine in the area by interfering with the operation of the work machine are Since the tip position of the working machine is automatically corrected in response to a factor or a situation, the stop position when the working machine stops due to the operation of the working machine interference prevention device is always within a predetermined dangerous area. Interference due to the constant distance To be prevented.

［実施例］ 以下本発明に係わる超小旋回パワーショベルにおける作
業機干渉防止装置の実施例を図面を参照して詳細に説明
する。[Embodiment] An embodiment of a work implement interference prevention device in an ultra-small swing power shovel according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図〜第10図は本発明に係わる作業機干渉防止装置の
一実施例を、第11図〜第14図は本発明に係わる作業機干
渉防止装置の他の実施例を示している。1 to 10 show one embodiment of the work implement interference prevention device according to the present invention, and FIGS. 11 to 14 show another embodiment of the work implement interference prevention device according to the present invention.

第１図（ａ）および（ｂ）には超小旋回パワーショベル
の側面および平面が示されており、この超小旋回パワー
ショベルは上下方向にそれぞれ旋回するブーム１、アー
ム２およびバケット３を作業機として備えている。ブー
ム１は第２図（ａ）に示すように上昇限界からの旋回角
αをなして上下方向に旋回する。そして、アーム２は第
２図（ａ）に示すようにブーム１に対する旋回角βをな
して上下方向に旋回する。FIGS. 1 (a) and 1 (b) show the side surface and the plane surface of an ultra-small swing power shovel. This ultra-small swing power shovel works on a boom 1, an arm 2 and a bucket 3 which swing vertically. Equipped as a machine. As shown in FIG. 2 (a), the boom 1 makes a turning angle α from the ascent limit and turns vertically. Then, as shown in FIG. 2 (a), the arm 2 makes a turning angle β with respect to the boom 1 and turns vertically.

また、ブーム１は第１図に示すように第１の小腕部10
1、第２の小腕部102および第３の小腕部103を有してお
り、これらの小腕部が相互に連結されている。ここで、
第２の小腕部102は第１の小腕部101に対して左右に旋回
し、これに伴い第１の小腕部101と第３の小腕部103が略
平行な姿勢を保つ。したがって、第３の小腕部103に連
結されているアーム２は、第２図（ｂ）に示すようにブ
ーム１に対するオフセット角γをなして左右に旋回す
る。In addition, the boom 1 has a first small arm portion 10 as shown in FIG.
It has 1st, 2nd small arm part 102 and 3rd small arm part 103, and these small arm parts are mutually connected. here,
The second small arm part 102 turns to the left and right with respect to the first small arm part 101, and accordingly, the first small arm part 101 and the third small arm part 103 maintain a substantially parallel posture. Therefore, the arm 2 connected to the third small arm portion 103 turns left and right with an offset angle γ with respect to the boom 1 as shown in FIG. 2B.

そして、ブーム１の回転軸にはポテンショメータ４が設
けられ、またアーム２の回転軸にはポテンショメータ５
が設けられ、さらに、ブーム１における第２の小腕部10
2の回転軸にはポテンショメータ６が設けられている。
これらのポテンショメータ４、５および６は旋回角α、
旋回角β及びオフセット角γをそれぞれ検出している。Further, a potentiometer 4 is provided on the rotating shaft of the boom 1, and a potentiometer 5 is provided on the rotating shaft of the arm 2.
And a second small arm portion 10 of the boom 1 is further provided.
A potentiometer 6 is provided on the rotating shaft of 2.
These potentiometers 4, 5 and 6 have a turning angle α,
The turning angle β and the offset angle γ are detected respectively.

さて、ブーム１が十分に上昇した状態で旋回角βを小さ
くすると、アーム２の巻き込み量は大きくなる。また、
アーム２はブーム１に対する左右の旋回角γをなして旋
回する。このため、ブーム、アームおよびバケットから
なる作業機は、オペレータ室７に充分に干渉しうる。こ
こで、アーム２の先端が干渉しうるオペレータ室７の近
傍を危険領域とし、他の領域を安全領域とすると、危険
領域および安全領域は第３図に示すように旋回角αを横
軸とし、旋回角βを縦軸とし、オフセット角γをパラメ
ータとしてグラフで表すことができる。Now, if the turning angle β is reduced in a state where the boom 1 is sufficiently raised, the winding amount of the arm 2 increases. Also,
The arm 2 turns at a left-right turning angle γ with respect to the boom 1. Therefore, the work machine including the boom, the arm, and the bucket can sufficiently interfere with the operator room 7. Here, when the vicinity of the operator room 7 where the tip of the arm 2 may interfere is defined as a dangerous area and the other areas are defined as a safety area, the dangerous area and the safety area have a turning angle α as a horizontal axis as shown in FIG. , The turning angle β is the vertical axis, and the offset angle γ is a parameter.

第３図において、ブーム１に対するアーム２の左方向の
各オフセット角、γ１、γ２およびγ３（ただし、γ１
＞γ２＞γ３とする）をそれぞれ定めた場合、各境界線
Ａ、B,およびＣをそれぞれ描くことができ、これらの境
界線Ａ、ＢおよびＣを境にして斜線側が危険領域とな
り、また空白側が安全領域となる。例えば、ブーム１に
対するアーム２の左方向のオフセット角がγ１である場
合、ブーム１の旋回角をα１にするとともに、アーム２
の旋回角をβ１にすると、旋回角α１と旋回角β１で定
まる座標位置X1が境界線Ａを境にして空白側にあるの
で、アーム２の先端は安全領域にある。また、ブーム１
の旋回角をα２にするとともに、アーム２の旋回角をβ
２にすると、旋回角α２と旋回角β２で定まる座標位置
X2が境界線Ａを境にして斜線側にあるので、アーム２の
先端は危険領域にある。In FIG. 3, each left offset angle of the arm 2 with respect to the boom 1, γ1, γ2, and γ3 (where γ1
>Γ2> γ3), the boundary lines A, B, and C can be drawn respectively, and the diagonal lines on the boundary lines A, B, and C are the dangerous areas, and are blank. The side is the safe area. For example, when the left offset angle of the arm 2 with respect to the boom 1 is γ1, the turning angle of the boom 1 is set to α1, and the arm 2
When the turning angle of is set to β1, the coordinate position X1 determined by the turning angle α1 and the turning angle β1 is on the blank side with the boundary line A as a boundary, and therefore the tip of the arm 2 is in the safety area. Also, boom 1
And the turning angle of the arm 2 by β2.
When set to 2, the coordinate position determined by the turning angle α2 and the turning angle β2
Since X2 is on the diagonal side with the boundary line A as a boundary, the tip of the arm 2 is in the dangerous area.

このような境界線は各旋回角α、βおよびオフセット角
γに基づき次式（１）の一次関数で近似的に表すことが
できる。Such a boundary line can be approximately represented by a linear function of the following equation (1) based on the turning angles α, β and the offset angle γ.

１＝K1α＋K2β＋K3γ …（１） ただし、K1,K2,K3,は可変パラメータであり、これらの
値により境界線を適宜に設定しうる。1 = K1α + K2β + K3γ (1) However, K1, K2, and K3 are variable parameters, and the boundary line can be appropriately set by these values.

したがって、アーム２の先端が危険領域に入る場合は、
次式（２）の条件を満たしている。Therefore, when the tip of the arm 2 enters the dangerous area,
The condition of the following expression (2) is satisfied.

１＞K1α＋K2β＋K3γ …（２） ここで、ブーム１の旋回角αを検出するポテンショメー
タ４の出力電圧をＶα、アーム２の旋回角βを検出する
ポテンショメータ５の出力電圧をＶβ、アーム２のオフ
セット角γを検出するポテンショメータ６の出力電圧を
Ｖγとすると、Ｖα、Ｖβ、およびＶγを次式（３）で
それぞれ表すことが出来る。1> K1α + K2β + K3γ (2) Here, the output voltage of the potentiometer 4 for detecting the swing angle α of the boom 1 is Vα, the output voltage of the potentiometer 5 for detecting the swing angle β of the arm 2 is Vβ, and the offset angle γ of the arm 2 is Letting Vγ be the output voltage of the potentiometer 6 that detects V, Vα, Vβ, and Vγ can be expressed by the following equation (3), respectively.

ただし、l:定数 n1,n2,n3:定数 このため、上式（３）を上式（２）に代入して整理する
と、次式（４）を導くことができる。 However, l: constant n1, n2, n3: constant Therefore, if the above equation (3) is substituted into the above equation (2) and arranged, the following equation (4) can be derived.

Ks＞K1Vα＋K2Vβ＋K3Vγ …（４） ただし、Ks＝K1n1＋K2n2＋K3n3＋ｌ したがって、ポテンショメータ４、５、および６の出力
電圧Ｖα、Ｖβ、およびＶγを上式（４）に代入してこ
の式（４）が成立すれば、アーム２の先端が危険領域に
侵入したこととなる。Ks> K1Vα + K2Vβ + K3Vγ (4) However, Ks = K1n1 + K2n2 + K3n3 + 1 Therefore, if the output voltages Vα, Vβ, and Vγ of the potentiometers 4, 5, and 6 are substituted into the above formula (4), this formula (4) holds. This means that the tip of the arm 2 has entered the dangerous area.

第４図は本発明に基づく超小旋回パワーショベルにおけ
る作業機干渉防止装置の全体の演算処理回路40の構成図
を示している。記録装置10は危険領域を判定するための
基準値と該超小旋回パワーショベルに関する諸データが
記録されており、演算処理装置11に於いて各ポテンショ
メータからの数値と前記記録装置10からの各種データに
基づいて上述した演算を行い、演算結果危険領域に侵入
した、または侵入する恐れがあると判定したときは警報
機能15によってオペレータに報知し、また電気機械変換
機能12によって機械力に変換して安全機構13によって超
小旋回パワーショベルの作業機が干渉することを防止す
る。14は各ポテンショメータおよび本発明に必要な各種
センサを示しており、そのセンサの出力は前記記録装置
10に戻されて、後で詳細説明する本発明にもとづく処置
によって該記録装置10に記憶されている各種基準値の修
正を行うとともに、前記演算処理装置11に入力されて危
険領域侵入の恐れ判定のために用いられる。FIG. 4 shows a configuration diagram of the entire arithmetic processing circuit 40 of the work implement interference prevention device in the ultra-small swing power shovel according to the present invention. The recording device 10 records a reference value for determining a dangerous area and various data relating to the ultra-small turning power shovel, and numerical values from each potentiometer and various data from the recording device 10 in the arithmetic processing device 11 are recorded. The above calculation is performed based on the above, and when it is determined that the result of the calculation has entered or is likely to enter the dangerous area, the alarm function 15 notifies the operator, and the electromechanical conversion function 12 converts it into mechanical force. The safety mechanism 13 prevents the work machine of the ultra-small swing power shovel from interfering with each other. Reference numeral 14 denotes each potentiometer and various sensors necessary for the present invention, and the output of the sensor is the recording device.
10, the various reference values stored in the recording device 10 are corrected by the procedure according to the present invention, which will be described in detail later, and the data is input to the arithmetic processing device 11 to determine the danger of entering the dangerous area. Used for.

第５図は上式（４）に基づく演算等を行うための演算処
理装置11に含まれる制御回路を示しており、この制御回
路の動作を第６図のフローチャートに従って説明する。FIG. 5 shows a control circuit included in the arithmetic processing unit 11 for performing arithmetic operations based on the above equation (4), and the operation of this control circuit will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、各ポテンショメータ４、５および６からの電圧Ｖ
α、ＶβおよびＶγは各バッファアンプ41、42および43
を介して入力され、異常判定回路44に加えられる。異常
判断回路44は各電圧Ｖα、Ｖβ、およびＶγが所定の電
圧範囲から外れているかいなかにより各ポテンショメー
タ４、５および６に異常を生じているかいなかを判断す
る（ステップ201）。すなわち、ポテンショメータは正
常に動作している限り所定の電圧範囲内の電圧を出力し
ており、このため該出力電圧が所定の電圧範囲から外れ
ていればポテンショメータに異常を生じていると判断す
ることができる。First, the voltage V from each potentiometer 4, 5 and 6
α, Vβ and Vγ are buffer amplifiers 41, 42 and 43, respectively.
Is input via the input to the abnormality determination circuit 44. The abnormality judging circuit 44 judges whether or not each of the potentiometers 4, 5 and 6 has an abnormality depending on whether each of the voltages Vα, Vβ and Vγ is out of a predetermined voltage range (step 201). That is, the potentiometer outputs a voltage within a predetermined voltage range as long as it is operating normally, and therefore, if the output voltage is out of the predetermined voltage range, it is determined that the potentiometer is abnormal. You can

ここで、例えばポテンショメータ４からの電圧Ｖαが所
定の電圧範囲から外れている場合、異常判断回路44はポ
テンショメータ４に異常を生じたと判断し、ポテンショ
メータ４に対応する発光ダーオード45−１を点灯する。
この発光ダイオード45−１の点灯により、ポテンショメ
ータ４に異常を生じたことが表示される。Here, for example, when the voltage Vα from the potentiometer 4 is out of the predetermined voltage range, the abnormality determination circuit 44 determines that an abnormality has occurred in the potentiometer 4, and turns on the light emitting diode 45-1 corresponding to the potentiometer 4.
The lighting of the light emitting diode 45-1 indicates that an abnormality has occurred in the potentiometer 4.

また、異常判断回路44はポテンショメータ４に異常を生
じたと判断すると、信号“1"を各オア回路46および47に
出力する。この信号“1"は各オア回路46および47を介し
て各トランジスタ48および49に加えられ、これにより各
トランジスタ48および49がオンとなる。そして、トラン
ジスタ48がオンとなると、ブザー50に電流が流れて、こ
のブザー50が鳴動し、もって作業機について警告がなさ
れる。一方、トランジスタ49がオンになると、ランプ51
および電磁弁52に電流が流れる。ランプ51は電流が流れ
ると点灯し、これにより作業機についての警告が表示さ
れる。電磁弁52は電流が流れると起動し、シリンダ８へ
の圧油を制御してシリンダからロッドを突出させ、該ロ
ッドに装着された構造体によって作業機の危険領域方向
への操作レバーの動きを妨げるように動作させる。この
結果、操作レバー80の該作業機の危険領域方向への操作
量は零となり、該操作量に応動する作業機つまりブーム
１、アーム２およびバケット３が停止して危険領域方向
への作業機の動きが停止される。（ステップ202）。Further, when the abnormality judging circuit 44 judges that an abnormality has occurred in the potentiometer 4, it outputs a signal "1" to the respective OR circuits 46 and 47. This signal "1" is applied to each transistor 48 and 49 through each OR circuit 46 and 47, which turns on each transistor 48 and 49. Then, when the transistor 48 is turned on, a current flows through the buzzer 50, the buzzer 50 sounds, and a warning is issued regarding the work implement. On the other hand, when the transistor 49 is turned on, the lamp 51
And a current flows through the solenoid valve 52. The lamp 51 is turned on when a current is applied, which causes a warning about the work implement to be displayed. The solenoid valve 52 is activated when an electric current flows, controls the pressure oil to the cylinder 8 to cause the rod to project from the cylinder, and causes the structure attached to the rod to move the operation lever toward the dangerous area of the working machine. Operate to interfere. As a result, the operation amount of the operating lever 80 toward the dangerous area of the working machine becomes zero, and the working machine, that is, the boom 1, the arm 2, and the bucket 3 that respond to the operation amount stop, and the working machine toward the dangerous area. Movement is stopped. (Step 202).

なお、前記ステップ201で、異常判断回路44は他のポテ
ンショメータ５、６に異常を生じたと判断すると、該各
ポテンショメータ５、６に対応する各発光ダイオード45
−２、45−３を点灯するとともに、信号“1"を各オア回
路46および47に出力する。そして、各発光ダイオード45
−２、45−３の点灯により該各ポテンショメータ５、６
の異常が表示される。また、信号“1"は各オア回路46、
47を介して各トランジスタ48、49に加えられ、これによ
り各トランジスタ48、49がオンとなり、ブザー50の鳴
動、ランプ51の点灯および電磁弁52の起動がなされる。
この結果、シリンダ８への圧油を制御してシリンダから
ロッドを突出させ、該ロッドに装着された構造体によっ
て作業機の危険領域方向への操作レバーの動きを妨げる
ように動作させる。この結果、操作レバー80の該作業機
の危険領域方向への操作量は零となり、もって危険領域
方向への作業機の動きが停止される。When it is determined in step 201 that the abnormality determining circuit 44 has caused an abnormality in the other potentiometers 5 and 6, the light emitting diodes 45 corresponding to the potentiometers 5 and 6 respectively.
-2 and 45-3 are turned on and a signal "1" is output to each OR circuit 46 and 47. And each light emitting diode 45
-2 and 45-3 are turned on to turn the potentiometers 5 and 6 respectively.
Is displayed. Also, the signal “1” is for each OR circuit 46,
It is added to each transistor 48, 49 via 47, whereby each transistor 48, 49 is turned on, the buzzer 50 is sounded, the lamp 51 is turned on, and the solenoid valve 52 is activated.
As a result, the pressure oil to the cylinder 8 is controlled to cause the rod to project from the cylinder, and the structure mounted on the rod operates so as to prevent the operation lever from moving toward the dangerous area of the working machine. As a result, the operation amount of the operating lever 80 toward the dangerous area of the working machine becomes zero, and the movement of the working machine toward the dangerous area is stopped.

次に、前記ステップ201で各ポテンショメータ４、５、
６に異常を生じていないと判断された場合、異常判断回
路44はトランジスタ49と抵抗器99間に流れる電流をサン
プリングし、サンプリングした電流値に基づいて電磁弁
52の状態を判断し、さらに、この判断に基づいてシリン
ダ８が正常に動作するかいなかを判断する（ステップ20
3）。ここで、シリンダ８が正常に動作しないと判断さ
れた場合、演算回路またはシリンダ８に異常があると判
断して異常判断回路44は演算回路８に対応する発光ダイ
オード45−４を点灯する。この発光ダイオード45−４の
点灯によりシリンダ８までの回路が正常に動作しないこ
とが表示される。Next, in step 201, each potentiometer 4, 5,
If it is determined that the abnormality has not occurred in 6, the abnormality determination circuit 44 samples the current flowing between the transistor 49 and the resistor 99, and the solenoid valve based on the sampled current value.
The state of 52 is determined, and whether the cylinder 8 operates normally is determined based on this determination (step 20).
3). Here, if it is determined that the cylinder 8 does not operate normally, it is determined that there is an abnormality in the arithmetic circuit or the cylinder 8, and the abnormality determination circuit 44 turns on the light emitting diode 45-4 corresponding to the arithmetic circuit 8. The lighting of the light emitting diode 45-4 indicates that the circuit up to the cylinder 8 does not operate normally.

また、異常判断回路44は演算回路またはシリンダ８が正
常に動作しないと判断すると、信号“1"を各オア回路4
6、47に送出する。これにより、各トランジスタ48、49
は各オア回路46、47を介して信号“1"をそれぞれ入力し
てオンとなり、ブザー50の鳴動、ランプ51の点灯および
電磁弁52の起動がなされる。この結果、シリンダ８への
圧油を制御してシリンダからロッドを突出させ、該ロッ
ドに装着された構造体によって作業機の危険領域方向へ
の操作レバーの動きを妨げるように動作させる。この結
果、操作レバー80の該作業機の危険領域方向への操作量
は零となり、もって危険領域方向への作業機の動きが停
止される（ステップ202）。When the abnormality determination circuit 44 determines that the arithmetic circuit or the cylinder 8 does not operate normally, it outputs a signal "1" to each OR circuit 4
Send to 6, 47. This allows each transistor 48, 49
Is turned on by inputting the signal "1" through each of the OR circuits 46 and 47, and the buzzer 50 sounds, the lamp 51 lights up, and the solenoid valve 52 starts. As a result, the pressure oil to the cylinder 8 is controlled to cause the rod to project from the cylinder, and the structure mounted on the rod operates so as to prevent the operation lever from moving toward the dangerous area of the working machine. As a result, the operation amount of the operating lever 80 toward the dangerous area of the working machine becomes zero, and the movement of the working machine toward the dangerous area is stopped (step 202).

また、シリンダ８への動作出力が出ているにもかかわら
ず、上記計測の電流値が小さいときはシリンダ８の異常
と判断して例えば本説明図には省略している燃料用配管
の途中に設けたソレノイドバルブによって燃料の流量を
しぼることによってエンジン回転を低下させる。Further, when the current value of the above measurement is small even though the operation output to the cylinder 8 is output, it is judged that the cylinder 8 is abnormal and, for example, in the middle of the fuel piping omitted in this explanatory diagram. The engine speed is reduced by restricting the flow rate of fuel by the provided solenoid valve.

次に、前記ステップ203でシリンダ８が正常に動作する
と判断された場合、前記ステップ203よりも下位の処理
がなされる。すなわち、コンパレータ53は、ポテンショ
メータ４からの電圧Ｖαがバッファアンプ41を介して−
端子に加えられるとともに、予め設定された電圧V1が＋
端子に加えられており、電圧Ｖαと電圧V1を比較してい
る（ステップ204）。そして、電圧Ｖαが電圧V1未満の
場合は、コンパレータ53から信号“1"が各アンド回路54
および56に加えられる。このとき、電圧Ｖαに対応する
ブーム１の旋回角αが十分に小さく、このため作業機は
オペレータ室７の近傍の危険領域に近付きうる。ただ
し、ポテンショメータ４からのＶαは旋回角αに対応し
て大きくなるものとする。Next, when it is determined in step 203 that the cylinder 8 is operating normally, processing lower than that in step 203 is performed. That is, the comparator 53 receives the voltage Vα from the potentiometer 4 via the buffer amplifier 41.
Pre-set voltage V1 is + when applied to the terminal
The voltage Vα is applied to the terminal and the voltage Vα is compared with the voltage V1 (step 204). Then, when the voltage Vα is less than the voltage V1, the signal “1” is output from the comparator 53 to each AND circuit 54.
And added to 56. At this time, the turning angle α of the boom 1 corresponding to the voltage Vα is sufficiently small, so that the working machine can approach the dangerous area near the operator room 7. However, it is assumed that Vα from the potentiometer 4 increases corresponding to the turning angle α.

またコンパレータ55はポテンショメータ６からの電圧Ｖ
γがバッファアンプ43を介して＋端子に加えられるとと
もに、予め設定された電圧V2が−端子に加えられてお
り、電圧Ｖγと電圧V2を比較している（ステップ20
4）。そして、電圧Ｖγが電圧V2より大きい場合は、コ
ンパレータ55から信号“1"が各アンド回路54および56に
加えられる。このとき、電圧Ｖγに対応するアーム２の
左方向の旋回角γが十分に大きく、このため作業機はオ
ペレータ室７近傍の危険領域に近付きうる。ただし、ポ
テンショメータ６からの電圧Ｖγが旋回角γに対応して
大きくなるものとする。Further, the comparator 55 receives the voltage V from the potentiometer 6.
γ is applied to the + terminal via the buffer amplifier 43, and the preset voltage V2 is applied to the-terminal, and the voltage Vγ and the voltage V2 are compared (step 20).
Four). When the voltage Vγ is higher than the voltage V2, the signal “1” is applied from the comparator 55 to the AND circuits 54 and 56. At this time, the left turning angle γ of the arm 2 corresponding to the voltage Vγ is sufficiently large, so that the working machine can approach the dangerous area near the operator room 7. However, it is assumed that the voltage Vγ from the potentiometer 6 increases corresponding to the turning angle γ.

なお、前記ステップ204で各コンパレータ53および55の
両者からの信号“1"が出力されなかった場合、このステ
ップ204よりも上位のステップ201からの処理が繰り返さ
れる。If the signal "1" from both comparators 53 and 55 is not output in step 204, the process from step 201, which is higher than step 204, is repeated.

次に前記ステップ204で各コンパレータ53および55の両
者から信号“1"が出力された場合、このステップ204よ
りも下位の処理がなされる。すなわち、ポテンショメー
タ４からの電圧Ｖαはバッファ41を介してアンプ57に加
えられ、ここで係数K1を掛けられ、この積K1Vαが加算
器58に加えられる。また、ポテンショメータからの電圧
Ｖβはバッファ42を介してアンプ59に加えられ、ここで
係数K2を掛けられ、ここの積K2Vβが加算器58に加えら
れる。さらに、ポテンショメータ６からの電圧Ｖγはバ
ッファ43を介してアンプ60に加えられ、ここで係数K3を
掛けられ、この積K3Vγが加算器58に加えられる。そし
て、加算器58は前記K1Vα、K2VβおよびK3Vγを加算し
て、この和Ｋを示す電圧ＶKを出力する。このＫを示す
電圧ＶKは加算器58から各コンパレータ81および82に加
えられる（ステップ205）。なお、該Ｋは上式（４）に
示される K1Vα＋K2Vβ＋K3Vγに等しい。Next, when the signal "1" is output from both of the comparators 53 and 55 in step 204, the process lower than step 204 is performed. That is, the voltage Vα from the potentiometer 4 is applied to the amplifier 57 via the buffer 41, where it is multiplied by the coefficient K1, and this product K1Vα is applied to the adder 58. Further, the voltage Vβ from the potentiometer is applied to the amplifier 59 via the buffer 42, where it is multiplied by the coefficient K2, and the product K2Vβ thereof is applied to the adder 58. Further, the voltage Vγ from the potentiometer 6 is applied to the amplifier 60 via the buffer 43, where it is multiplied by the coefficient K3, and this product K3Vγ is applied to the adder 58. Then, the adder 58 adds the above K1Vα, K2Vβ and K3Vγ and outputs a voltage VK indicating this sum K. The voltage VK indicating this K is applied to each of the comparators 81 and 82 from the adder 58 (step 205). The K is equal to K1Vα + K2Vβ + K3Vγ shown in the above equation (4).

コンパレータ81は前記電圧Vkを−端子に入力するととも
に、予め設定された電圧ＶBを入力しており、電圧ＶKと
電圧ＶBを比較している（ステップ206）。そして、電圧
ＶKが電圧ＶB以下であれば、コンパレータ81から信号
“1"がアンド回路54に加えられる。ここで、コンパレー
タ81から信号“1"が出力された場合次式（５）が成立す
る。The comparator 81 inputs the voltage Vk to the-terminal and also inputs a preset voltage VB, and compares the voltage VK with the voltage VB (step 206). When the voltage VK is equal to or lower than the voltage VB, the signal “1” is applied from the comparator 81 to the AND circuit 54. Here, when the signal “1” is output from the comparator 81, the following expression (5) is established.

ＫB＞K1Vα＋K2Vβ＋K3Vγ …（５） ただし、ＫBは電圧ＶBに対応する値である。KB> K1Vα + K2Vβ + K3Vγ (5) where KB is a value corresponding to the voltage VB.

上式（５）によって示される値ＫBは上式（４）によっ
て示される値ＫSよりもやや大きく、このため上式
（５）が成立するときはアーム２の先端がオペレータ室
７近傍の危険領域に侵入していなくても、危険領域に近
づきつつある。The value KB shown by the above equation (5) is slightly larger than the value KS shown by the above equation (4). Therefore, when the above equation (5) is satisfied, the tip of the arm 2 is in the dangerous area near the operator room 7. You are approaching the danger area, even if you have not entered.

なお、前記ステップ206でコンパレータ81から信号“1"
が出力されなかった場合、このステップ206よりも上位
のステップ201からの処理が行われる。In step 206, the signal “1” is output from the comparator 81.
Is not output, the processing from step 201, which is higher than step 206, is performed.

次に、前記ステップ206でコンパレータ81から信号“1"
が出力された場合、アンド回路54はこの信号“1"を入力
するとともに、各コンパレータ53および55からの信号
“1"を入力するので、これに応答して信号“1"をトラン
ジスタ48に加える。これによりトランジスタ48がオンと
なり、ブザー50が鳴動し、もって作業機についての警告
がなされる（ステップ207）。すなわち、各コンパレー
タ53、55、81からの信号“1"がアンド回路54にそれぞれ
入力されたときは、ブーム１の旋回角αが十分に小さ
く、アーム２の左方向の旋回角γが十分に大きく、かつ
アーム２の先端がオペレータ室７近傍の危険領域に近付
きつつある。そして、このときにブザー50の鳴動による
警告がなされる。Next, in step 206, the signal “1” is output from the comparator 81.
Is output, the AND circuit 54 inputs the signal “1” and the signal “1” from each of the comparators 53 and 55, and in response thereto, applies the signal “1” to the transistor 48. . As a result, the transistor 48 is turned on and the buzzer 50 sounds, thus giving a warning about the working machine (step 207). That is, when the signal “1” from each of the comparators 53, 55, 81 is input to the AND circuit 54, the swing angle α of the boom 1 is sufficiently small, and the swing angle γ of the arm 2 to the left is sufficiently small. It is large and the tip of the arm 2 is approaching a dangerous area near the operator room 7. At this time, a warning is issued by the buzzer 50 ringing.

次にコンパレータ82は加算器58からの電圧ＶKを−端子
に入力するとともに、予め設定された電圧ＶSを入力し
ており、電圧ＶKと電圧ＶSを比較している（ステップ20
8）。そして、電圧ＶKが電圧ＶS以下であれば、コンパ
レータ82からの信号“1"がアンド回路56に加えられる。
ここで、電圧ＶSは上式（４）に示される値ＫSに対応し
ており、また、電圧ＶKは先に述べたように上式（４）
に示されるK1Vα＋K2Vβ＋K3Vγに対応している。した
がって、コンパレータ82から信号“1"が出力された場合
は上式（４）が成立したときであり、アーム２の先端が
オペレータ室７近傍の危険領域に達したこととなる。Next, the comparator 82 inputs the voltage VK from the adder 58 to the-terminal and also inputs the preset voltage VS, and compares the voltage VK with the voltage VS (step 20).
8). When the voltage VK is equal to or lower than the voltage VS, the signal "1" from the comparator 82 is applied to the AND circuit 56.
Here, the voltage VS corresponds to the value KS shown in the above expression (4), and the voltage VK is as described above, the above expression (4).
It corresponds to K1Vα + K2Vβ + K3Vγ shown in. Therefore, when the signal "1" is output from the comparator 82, the above expression (4) is satisfied, and the tip of the arm 2 has reached the dangerous area near the operator room 7.

なお、前記ステップ208でコンパレータ82からの信号
“1"が出力されなかった場合、このステップ208よりも
上位のステップ201からの処理が行われる。If the signal “1” from the comparator 82 is not output in step 208, the processing from step 201, which is higher than step 208, is performed.

次に、前記ステップ208でコンパレータ82からの信号
“1"が出力された場合、アンド回路56からはこの信号
“1"を入力するとともに、各コンパレータ53および55か
らの信号“1"を入力するので、これに応答して信号“1"
をトランジスタ49に加える。これによりトランジスタ49
がオンとなり、ランプ51が点灯して作業機についての警
告がなされるとともに、電磁弁52を起動する。その結
果、シリンダ８への圧油を制御してシリンダからロッド
を突出させ、該ロッドに装着された構造体によって作業
機の危険領域方向への操作レバーの動きを妨げるように
動作させる。この結果、操作レバー80の該作業機の危険
領域方向への操作量は零となり、もって危険領域方向へ
の作業機の動きが停止される（ステップ202）。すなわ
ち、各コンパレータ53、55、82からの信号“1"がアンド
回路56にそれぞれ入力されたときは、ブーム１の旋回角
αが十分に小さく、アーム２の左方向の旋回角γが十分
に大きく、かつアーム２の先端がオペレータ室７近傍の
危険領域に達している。そして、このときにランプ51の
点灯による警告がなされるとともに、作業機が停止す
る。Next, when the signal “1” from the comparator 82 is output in step 208, this signal “1” is input from the AND circuit 56 and the signal “1” from each comparator 53 and 55 is input. So the signal “1” in response to this
Is added to the transistor 49. This allows the transistor 49
Is turned on, the lamp 51 is turned on to warn the working machine, and the solenoid valve 52 is activated. As a result, the pressure oil to the cylinder 8 is controlled to cause the rod to protrude from the cylinder, and the structure attached to the rod operates so as to prevent the operation lever from moving toward the dangerous area. As a result, the operation amount of the operating lever 80 toward the dangerous area of the working machine becomes zero, and the movement of the working machine toward the dangerous area is stopped (step 202). That is, when the signal “1” from each of the comparators 53, 55, and 82 is input to the AND circuit 56, the swing angle α of the boom 1 is sufficiently small, and the swing angle γ of the arm 2 to the left is sufficiently small. It is large and the tip of the arm 2 reaches a dangerous area near the operator room 7. Then, at this time, a warning is given by turning on the lamp 51, and the working machine is stopped.

このように上記実施例ではブーム１の上下方向の旋回角
α、アーム２の上下方向の旋回角βおよびアーム２の左
右方向の旋回角γに基づいてアーム２の先端位置を演算
し、この位置が予め定められた危険領域に近づくとブザ
ー50の鳴動による警告をなし、さらにこの位置が危険領
域に達するとランプ51の点灯による警告をなすととも
に、操作レバー80の操作を妨げて作業機を停止するよう
にしている。Thus, in the above embodiment, the tip position of the arm 2 is calculated based on the vertical turning angle α of the boom 1, the vertical turning angle β of the arm 2 and the horizontal turning angle γ of the arm 2, and this position is calculated. When the warning zone approaches a predetermined danger zone, a warning is given by the buzzer 50 ringing, and when this position reaches the danger zone, a warning is issued by turning on the lamp 51, and the operation lever 80 is interrupted to stop the work machine. I am trying to do it.

次に操作レバー80の操作を妨げ危険領域に侵入すること
を防止するための機能について第７図〜第10図によって
詳細に説明する。Next, the function for hindering the operation of the operation lever 80 and preventing it from entering the dangerous area will be described in detail with reference to FIGS.

第７図において７は超小旋回パワーショベルキャビンの
側面を示しており、この超小旋回パワーショベルは上下
方向にそれぞれ旋回するブーム１、アーム２およびバケ
ット３を作業機として備えていてブーム１は第１の小腕
部101、第２の小腕部102および第３の小腕部103を有し
ており、これらの小腕部が相互に連結されている。ここ
で、第２の小腕部102は第１の小腕部101に対して左右に
旋回し、これに伴い第１の小腕部101と第３の小腕部103
がほぼ平行な姿勢を保つ。したがって、第３の小腕部10
3に連結されているアーム２は、ブーム１に対してオフ
セット角をなして左右に旋回する。In FIG. 7, reference numeral 7 denotes a side surface of the ultra-small swing power shovel cabin. This ultra-small swing power shovel is equipped with a boom 1, an arm 2 and a bucket 3 which swing vertically, respectively, as a working machine. It has the 1st small arm part 101, the 2nd small arm part 102, and the 3rd small arm part 103, and these small arm parts are mutually connected. Here, the second small arm portion 102 turns to the left and right with respect to the first small arm portion 101, and accordingly, the first small arm portion 101 and the third small arm portion 103.
Keep an almost parallel posture. Therefore, the third small arm 10
The arm 2 connected to 3 makes an offset angle with respect to the boom 1 and turns left and right.

そして、ブーム１の回転軸にはポテンショメータ４が設
けられ、またアーム２の回転軸にはポテンショメータ５
が設けられ、さらに、ブーム１における第２の小腕部10
2の回転軸にはポテンショメータ６が設けられている。
これらのポテンショメータ４、５および６は旋回角α、
旋回角β及びオフセット角γをそれぞれ検出している。Further, a potentiometer 4 is provided on the rotating shaft of the boom 1, and a potentiometer 5 is provided on the rotating shaft of the arm 2.
And a second small arm portion 10 of the boom 1 is further provided.
A potentiometer 6 is provided on the rotating shaft of 2.
These potentiometers 4, 5 and 6 have a turning angle α,
The turning angle β and the offset angle γ are detected respectively.

各ポテンショメータの値は、第４図ですでに説明した各
種演算と判定およびデータ処理と出力信号を作成するた
めの諸回路を総合し合成して示している演算処理回路40
に入力され、該演算処理回路によってデータの判定及び
演算処理をした結果作業機の動作を継続すると該作業機
の先端が危険領域に侵入して危険であると判断された場
合は信号“1"が電磁弁52aに出力される。電磁弁52aは常
時は油圧ポンプ76からの油圧をシリンダ73に供給してお
りシリンダ73に於ける圧油はバネ74を押し込んでいてロ
ッド75を引き込んでいる。従ってロッド75の先端は図に
示した反対方向の左方向に倒れているため操作レバーか
らのロッド71は自由に左右に動くことができる。電磁弁
の動作によってシリンダ73への圧油の供給が切られると
バネ74の力によってロッド75が突き出されてその先端は
図に示すように右側に倒れ、操作レバーからのロッド71
に装着したストッパ72が左に移動することを妨げ、もっ
て作業機が危険領域方向に動くことを防止する。The value of each potentiometer is shown by combining and synthesizing various circuits already described in FIG. 4 for various calculations and determinations, data processing, and creating output signals.
When the work machine continues to operate as a result of the judgment and calculation processing of data by the calculation processing circuit, the tip of the work machine enters the dangerous area and is judged to be a signal "1". Is output to the solenoid valve 52a. The solenoid valve 52a always supplies the hydraulic pressure from the hydraulic pump 76 to the cylinder 73, and the pressure oil in the cylinder 73 pushes the spring 74 and pulls the rod 75. Therefore, since the tip of the rod 75 is tilted to the left in the opposite direction shown in the figure, the rod 71 from the operation lever can freely move left and right. When the supply of pressure oil to the cylinder 73 is cut off by the operation of the solenoid valve, the rod 75 is pushed out by the force of the spring 74, and the tip of the rod 75 tilts to the right as shown in the figure, and the rod 71
The stopper 72 attached to the above prevents the work implement from moving toward the dangerous area.

しかしながら熟練オペレータが注意をしながらバネの力
に逆らって作業を継続することは可能である。上述の防
止機構はパワーショベルに於ける作業機構のブーム、ア
ーム等操作を必要とする各操作機構に設けられている。However, it is possible for a skilled operator to continue to work against the force of the spring with caution. The above-mentioned prevention mechanism is provided in each operating mechanism such as boom and arm of the working mechanism in the power shovel which requires operation.

第８図には上述した状況を示したタイミング図である。
図において（ａ）は操作レバーの操作量と時間との関係
を示し、図（ｂ）は操作レバーの必要操作力と時間との
関係を示している。第８図（ａ）において当初操作レバ
ーの中立位置から実線に示すように掘削作業を始め、干
渉する恐れのある危険領域に達すると操作レバーは本発
明による作業機干渉防止装置の働きによって中立点に戻
されるがそのまま操作レバーを反対方向に動かす回避動
作を行った後そのまま安全領域内での作業は可能であ
る。また点線に示すように危険領域内であっても注意し
ながらの作業を実行することが出来る。第８図（ｂ）は
上述と同じ状況において操作レバーにかかる操作力を示
したものであって、当初の作業状況に於ける操作レバー
の操作力は大きくはないが危険領域に入ると本発明によ
る作業機干渉防止装置の働きによってバネ力が操作レバ
ーに掛かるためにそのまま同一方向への操作を継続しよ
うとすると大きな操作力を必要とするようになり、作業
機を安全領域に戻す方向への操作力はもとの小さな値と
なる。FIG. 8 is a timing diagram showing the above situation.
In the figure, (a) shows the relationship between the operation amount of the operation lever and time, and (b) shows the relationship between the required operation force of the operation lever and time. In Fig. 8 (a), when the excavation work is started from the neutral position of the operation lever as shown by the solid line and the danger area where there is a risk of interference is reached, the operation lever is actuated by the working machine interference prevention device according to the present invention to the neutral position. However, it is possible to work in the safety area as it is after performing the avoidance operation of moving the operation lever in the opposite direction. Further, as shown by the dotted line, it is possible to perform the work while paying attention even within the dangerous area. FIG. 8 (b) shows the operation force applied to the operation lever in the same situation as described above. The operation force of the operation lever in the initial work situation is not large, but the present invention can be realized when the danger zone is reached. Due to the work equipment interference prevention device, a spring force is applied to the operation lever, so if you try to continue the operation in the same direction, a large operation force is required, and the work equipment is returned to the safe area. The operating force becomes the original small value.

第９図には本発明における作業機が危険領域に侵入する
ことを防止するための別の機構の詳細について説明す
る。危険領域に入ったことを示す制御回路からの信号
“1"が電磁弁52bに入力されると電磁弁52bの内部に設け
られたチェックバルブが作業機を駆動する為の油圧シリ
ンダ82の回路に挿入され、作業機を干渉領域方向に操作
する方向の圧油の流れをカットし、もって作業機が危険
領域方向に動作することを防止する。FIG. 9 illustrates details of another mechanism for preventing the working machine from entering the dangerous area in the present invention. When the signal "1" from the control circuit indicating that the dangerous area has been entered is input to the solenoid valve 52b, the check valve provided inside the solenoid valve 52b causes the circuit of the hydraulic cylinder 82 to drive the working machine. It cuts the flow of the pressure oil that is inserted and operates the working machine in the direction of the interference area, thereby preventing the working machine from operating in the danger area direction.

第７図に示した実施例と同様に、オペレータが危険領域
内であっても注意しながら作業をすることを可能にする
には、チェックバルブと並列に絞り弁と電磁弁を直列に
した回路を挿入しておき、操作レバーに設けたスイッチ
を押すことによって該電磁弁をオンし、絞り弁の回路を
チェックバルブに並列に挿入することによって少流量の
圧油を作業機の駆動回路に供給するようにし、低速で作
業機を操作出来るようにすればよい。Similar to the embodiment shown in FIG. 7, in order to enable the operator to perform the work with caution even in the dangerous area, a circuit in which the throttle valve and the solenoid valve are connected in series in parallel with the check valve. Is inserted and the switch provided on the operating lever is pressed to turn on the solenoid valve, and the throttle valve circuit is inserted in parallel with the check valve to supply a small amount of pressure oil to the working machine drive circuit. The work machine can be operated at a low speed.

前述の妨害手段が動作した結果停止した超小旋回パワー
ショベルの作業機先端位置と予め定められた領域との間
の隙間間隔の距離が所定の寸法から外れないようにする
には、前記演算手段における操作を妨害する手段におい
て、危険領域への侵入を判定するための条件計算の基準
値を自動的に修正するようにして外部環境条件の変動に
ともなって前記隙間間隔が変動しないようにすればよ
く、その為の機能について、前述した第４図、第５図お
よび第７図と関連させて第10図、第11図によって説明す
る。In order to prevent the distance of the gap distance between the work machine tip position of the ultra-small swing power shovel stopped as a result of the operation of the above-mentioned obstructing means and the predetermined area from deviating from the predetermined dimension, the calculating means is provided. In the means for obstructing the operation in, if the reference value of the condition calculation for judging the intrusion into the dangerous area is automatically corrected so that the gap interval does not change with the change of the external environmental condition. Often, the function therefor will be described with reference to FIGS. 10, 11 in association with FIGS. 4, 5, and 7 described above.

第10図において記録装置10に含まれる85は記憶素子であ
って本発明に係る作業機干渉防止装置における演算およ
び干渉の恐れの有無を判定するために必要な第５図によ
って前述した各種基準値V1、V2、V_B、Vsが記憶されてい
る。第５図に示している回路のうち演算、データ処理機
能がコンピュータによって構成されている場合はその他
の各種係数K_S、K1、K2、K3が記憶され、作業機の構造等
から作業機の先端位置を精度良く算出する必要があると
きは該超小旋回パワーショベル自体の作業機の角アー
ム、ブーム等必要構成要素の寸法が記憶される。In FIG. 10, reference numeral 85, which is included in the recording apparatus 10 in FIG. 10, is a storage element, and is used in the working machine interference prevention apparatus according to the present invention, and various reference values described above with reference to FIG. V1, V2, V _B, Vs is stored. In the circuit shown in FIG. 5, when the calculation and data processing functions are configured by a computer, other various coefficients K _S , K1, K2, K3 are stored, and the tip of the working machine is determined from the structure of the working machine. When it is necessary to accurately calculate the position, the dimensions of necessary components such as the square arm and boom of the working machine of the ultra-small swing power shovel itself are stored.

上述の基準値Vsは（４）式で説明した係数Ksに対応した
電圧である。86は油圧ポンプ76からの油圧回路の油温を
計測するための温度センサであって、87は該計測値によ
って各種基準値V1、V2、V_B、Vsを変更するために使用す
る条件式を記録し、必要な時に該計算を実行する記憶修
正機能回路を示している。第11図は上述した油圧回路に
おける圧油の温度と圧油の粘度の関係を示した図であっ
て、圧油の粘性によって電磁弁52の動作に従ってシリン
ダ73から油が排出される時間が変動するためにロッド75
の応答特性即ち作業機が停止する時間までの遅れ時間が
変動することをも示している。即ち圧油の温度によって
前述した該作業機の先端が危険領域に侵入して危険であ
ると判断され信号“1"が電磁弁52に出力されてから電磁
弁の動作によってロッド75が突き出されて作業機が危険
領域方向に動くことを防止するまでの時間が変動し、油
圧回路による制御機能は油温が上昇すると圧油の粘度が
低下するためにロッド75の応答速度が早くなって作業機
が停止したときに於ける該作業機の先端とキャビンとの
間の隙間間隔が大きくなる。The above-mentioned reference value Vs is a voltage corresponding to the coefficient Ks described in equation (4). 86 is a temperature sensor for measuring the oil temperature of the hydraulic circuit from the hydraulic pump 76, and 87 is a conditional expression used for changing various reference values V1, V2, V _B , Vs according to the measured value. A memory correction function circuit is shown which records and performs the calculations when needed. FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the temperature of the pressure oil and the viscosity of the pressure oil in the hydraulic circuit described above.The time during which the oil is discharged from the cylinder 73 varies according to the operation of the solenoid valve 52 depending on the viscosity of the pressure oil. Rod to do 75
It also shows that the response characteristic of, that is, the delay time until the working machine stops is changed. That is, the temperature of the pressure oil causes the tip of the working machine to enter the dangerous area, which is judged to be dangerous, and the signal "1" is output to the solenoid valve 52, and then the rod 75 is ejected by the operation of the solenoid valve. The time until the work machine is prevented from moving toward the dangerous area fluctuates, and the control function of the hydraulic circuit decreases the viscosity of the pressure oil when the oil temperature rises, so the response speed of the rod 75 increases and the work machine The clearance gap between the tip of the working machine and the cabin becomes large when the machine stops.

一方、油温上昇時の隙間を基準にしておくと、油温が降
下すると圧油の粘度が拡大するためにロッド75の応答速
度が遅くなり、例えば寒冷な時期に作業を始めるときに
は作業機の先端とオペレータキャビンが干渉する恐れを
生じるので、油温によって、危険領域の判定基準である
各種基準値V1、V2、V_B、Vsを変えるようにする。On the other hand, if the gap when the oil temperature rises is set as a reference, the viscosity of the pressure oil increases as the oil temperature drops, and the response speed of the rod 75 becomes slower.For example, when starting work in cold weather, since the tip and the operator cabin produce may interfere, by the oil temperature is a criterion of the critical region various reference values V1, V2, V _B, to vary the Vs.

即ち、危険領域と作業機が停止したときの作業機先端と
の隙間が温度によって変動する状況は、第11図の特性か
ら、d:隙間、 dn:基準の隙間、v:作業機速度、 t₀:遅れ時間定数、T:油温、τ：基準温度、 k:定数とすると、 ｄ＝dn＋ｖ・〔t₀＋ exp［−Ｋ・（τ±Ｔ）］〕 …（６） によってあらわされる、上記（６）式の各項において、
dn,t₀,τ,kの各数値はあらかじめ定められる定数であ
り、Ｔは圧油の温度測定によって求められ、ｖは各ポテ
ンショメータの計測値の時間的変動から作業機先端の速
度としてもとめられるので、油温Ｔにおける隙間ｄがあ
らわされるので油温Ｔのとき目的とする隙間ｄにするに
はこの（６）式を基にして前期各基準値V1、V2、V_B、Vs
と油温との関係を予め該作業機の機構特性にあわせた表
に作成しておくことによって、油温を測定することから
各基準値V1、V2、V_B、Vsを算出することができる。That is, the situation in which the clearance between the dangerous area and the tip of the working machine when the working machine stops varies depending on the temperature, from the characteristics of Fig. 11, d: clearance, dn: standard clearance, v: working machine speed, t ₀ : delay time constant, T: oil temperature, τ: reference temperature, k: constant, d = dn + v · [t ₀ + exp [−K · (τ ± T)]] (6) In each term of the above equation (6),
Each value of dn, t ₀ , τ, k is a predetermined constant, T is obtained by measuring the temperature of the pressure oil, and v is obtained as the speed of the tip of the working machine from the time variation of the measured value of each potentiometer. since, the gap d is represented in the oil temperature T based on the equation (6) to the gap d year the reference value of interest when the oil temperature T V1, V2, V _B, Vs
And by that you create a table in advance match the mechanism characteristic of the work machine the relationship oil temperature can be calculated each reference value from measuring the oil temperature V1, V2, V _B, the Vs .

また、超小旋回パワーショベルとその作業機の機構構造
に対応してその変動要因に対するパラメータを定め、該
パラメータの変動に対する計測手段を設けておいて該パ
ラメータが変動することに対応して前記各基準値および
係数を変化させるようにする。Further, a parameter for a variation factor thereof is determined corresponding to the mechanism structure of the ultra-small swing power shovel and its working machine, and a measuring means for the variation of the parameter is provided to respond to the variation of the parameter. Change the reference value and coefficient.

さらに、危険領域を感知し電磁弁の動作信号を出した時
のポテンショメータの値の作業機の動きが妨害されて停
止した時のそれぞれのポテンショメータの値を記録し、
その間隔の変化に対応して危険領域の判定基準である各
種基準値V1、V2、V_B、Vsを変えてゆくようにする自己学
習機能を待たせている。Furthermore, the value of each potentiometer at the time of stopping the operation of the working machine of the value of the potentiometer when detecting the dangerous area and outputting the operation signal of the solenoid valve is recorded,
Various reference value V1 is a criterion of the critical region in response to a change in the interval, V2, V _B, and waiting a self-learning feature that allows Yuku changing the Vs.

本目的の為には第10図に於ける温度センサに並列して各
ポテンショメータ４、５、６の測定値等が記憶修正機能
回路87に入力されており、前述と同様に予め隙間ｄと危
険領域の判定基準である各種基準値V1、V2、V_B、Vsとの
関係をあらわす表を作成しておくことによって容易に各
基準値V1、V2、V_B、Vsを算出することが可能である。For this purpose, the measured values of the potentiometers 4, 5 and 6 are input to the memory correction function circuit 87 in parallel with the temperature sensor shown in FIG. It is possible to easily calculate each reference value V1, V2, V _B , Vs by creating a table showing the relationship with various reference values V1, V2, V _B , Vs which are the judgment criteria of the area. is there.

記憶修正機能回路87の有する計算機能として３種類の手
段を前述したが、実用上はその超小旋回パワーショベル
と作業機の構造及び機能性能に対応して、両方を備える
ことは必要なく、また、該超小旋回パワーショベルとそ
の作業機の構造及び機能性能に対応して、その他の手段
を備えることも可能である。Although three types of means have been described above as the calculation function of the memory correction function circuit 87, in practice, it is not necessary to have both of them in accordance with the structure and functional performance of the ultra-small swing power shovel and the working machine. Other means can be provided depending on the structure and functional performance of the ultra-small swing power shovel and its working machine.

上述したように、温度センサ86、記憶修正機能回路87の
働きによって記憶素子85の記憶内容を修正すると、演算
装置44は各ポテンショメータからの電圧Ｖα、V_B、Ｖγ
と前記記録装置10からの各種基準値および各種係数によ
って前述した各種演算を行って該超小旋回パワーショベ
ルの先端が危険領域に侵入する恐れがあるかまたは侵入
したかを判定して電磁弁52を駆動し、電磁弁52の駆動は
機構部73を駆動して作業機の操作レバー80a、80b、80c
からの機構に干渉して操作レバーの動作を妨害する。操
作レバーは油圧弁81a、81b、81cを駆動し、油圧弁81a、
81b、81cの駆動は作業機を駆動しているか前述した妨害
によって作業機の先端が危険領域に侵入するのが防止さ
れる。83a、83b、83cは前記作業機系の動きに於ける各
種変動分、たとえば油圧系の遅れを集中して表現してい
る。上記80、81、82、83における記号a,b,cはそれぞ
れ。ブーム、アーム、オフセットを示している。たとえ
ば80aはアームの操作レバーである。As described above, the temperature sensor 86, modifying the stored contents of the storage element 85 by the function of storing correction function circuit 87, arithmetic unit 44 is the voltage Vα from the potentiometer, V _B, V.gamma
And the above-mentioned various calculations based on various reference values and various coefficients from the recording device 10 to judge whether or not the tip of the ultra-small swing power shovel may enter the dangerous area or the electromagnetic valve 52. And the solenoid valve 52 drives the mechanism 73 to drive the operating levers 80a, 80b, 80c of the working machine.
It interferes with the mechanism from and interferes with the operation of the operating lever. The operating lever drives the hydraulic valves 81a, 81b, 81c,
The drive of 81b and 81c is driving the working machine or the above-mentioned obstruction prevents the tip of the working machine from entering the dangerous area. 83a, 83b, and 83c express various fluctuations in the movement of the working machine system, for example, the delay of the hydraulic system in a concentrated manner. The symbols a, b and c in the above 80, 81, 82 and 83 are respectively. Shows boom, arm and offset. For example, 80a is an arm operation lever.

84は各アーム、ブーム、オフセットの位置条件によって
定まる作業機先端位置を示しており、オペレータキャビ
ンの位置データ78との関係で作業機先端位置とオペレー
タキャビンとの間に隙間間隔79が存在する。Reference numeral 84 indicates the working machine tip position determined by the positional conditions of each arm, boom, and offset. In relation to the operator cabin position data 78, a gap 79 exists between the working machine tip position and the operator cabin.

上述の説明は実施例第７図について行ったが、実施例９
図においては油圧弁52bの働きが第７図における油圧弁8
1の後に作用することになるため、応答性は第７図の説
明とは異なったものとなり記憶修正機能87の為の演算式
と係数は本構造に合わせて変更する必要があるが、その
他本発明の主要構成については同一思想を適用すること
ができる。Although the above description was made with reference to FIG. 7 of the embodiment,
In the figure, the function of the hydraulic valve 52b is the hydraulic valve 8 in FIG.
Since it will operate after 1, the responsiveness will be different from the explanation of FIG. 7, and the arithmetic expression and coefficient for the memory correction function 87 must be changed according to this structure, but other The same idea can be applied to the main configuration of the invention.

第12図〜第15図は本発明に係る作業機干渉防止装置の他
の実施例を示している。第12図には他の超小旋回パワー
ショベルの概略構成が示されており、この超小旋回パワ
ーショベルは上下方向にそれぞれ旋回する第１の小腕部
61および第２の小腕部62からなるブーム63と、上下方向
に旋回するアーム64と、上下方向に旋回するバケット65
とを作業機として備えている。ブーム63における第１の
小腕部61は第13図に示すように車両本体に対する旋回角
α′をなして上下方向に旋回し、また、ブーム63におけ
る第２の小腕部62は第13図に示すように第１の小腕部61
に対する旋回角β′をなして上下方向に旋回する。さら
に、アーム64は第13図に示すように第２の小腕部63に対
する旋回角γ′をなして上下方向に旋回する。なお、ア
ーム64は上下方向に旋回するばかりでなく、該アームの
中心軸周りを回転し、もってバケット65を回転させる。12 to 15 show another embodiment of the work implement interference prevention device according to the present invention. FIG. 12 shows a schematic configuration of another ultra-small turning power shovel. This ultra-small turning power shovel has a first small arm that turns in the vertical direction.
A boom 63 including 61 and a second small arm portion 62, an arm 64 that vertically swings, and a bucket 65 that vertically swings.
And are equipped as working machines. As shown in FIG. 13, the first small arm portion 61 of the boom 63 turns vertically with a turning angle α ′ with respect to the vehicle body, and the second small arm portion 62 of the boom 63 has a turning angle α ′. As shown in FIG.
And makes a turning angle β'with respect to and turns vertically. Further, as shown in FIG. 13, the arm 64 makes a turning angle γ ′ with respect to the second small arm portion 63 and turns in the vertical direction. The arm 64 not only pivots in the vertical direction, but also rotates around the central axis of the arm, thereby rotating the bucket 65.

そして、第１の小腕部61の回転軸にはポテンショメータ
66が設けられ、また第２の小腕部62にはポテンショメー
タ67が設けられ、さらにアーム64の回転軸にはポテンシ
ョメータ68が設けられている。これらのポテンショメー
タ66、67および68は旋回角α′、旋回角β′および旋回
角γ′をそれぞれ検出している。The potentiometer is attached to the rotary shaft of the first small arm 61.
66 is provided, the second small arm portion 62 is provided with a potentiometer 67, and the rotary shaft of the arm 64 is provided with a potentiometer 68. These potentiometers 66, 67 and 68 detect the turning angle α ', the turning angle β'and the turning angle γ', respectively.

さて、ブーム63は第１の小腕部61と第２の小腕部62によ
る２ピース構成であり、これらの小腕部がともに上下方
向に旋回するのでアーム64を単体本体側へ非常に大きく
巻き込むことができる。また、アーム64は旋回ばかりで
なく回転可能である。このため、ブーム、アームおよび
バケットからなる作業機は、オペレータ室69に充分に干
渉しうる。Now, the boom 63 has a two-piece construction consisting of the first small arm portion 61 and the second small arm portion 62, and since both of these small arm portions pivot vertically, the arm 64 is very large toward the main body side. You can get involved. Further, the arm 64 can rotate as well as rotate. Therefore, the work machine including the boom, the arm, and the bucket can sufficiently interfere with the operator room 69.

ここで、第12図に示すようにアーム64の先端が干渉しう
るオペレータ室69の近傍を危険領域とする。一方、第１
の小腕部61、第２の小腕部62およびアーム64のそれぞれ
の長さをl1,l2およびl3とすれば、これらの長さl1、l2
およびl3を定数とし、また各旋回角α′、β′および
γ′を変数として、アーム64の先端位置を演算して求め
ることができる。したがって、求められたアーム64の先
端位置が危険領域に達するか否かを容易に判定すること
が可能である。Here, as shown in FIG. 12, the vicinity of the operator room 69 where the tip of the arm 64 may interfere is defined as a dangerous area. On the other hand, the first
If the respective lengths of the small arm portion 61, the second small arm portion 62 and the arm 64 are l1, l2 and l3, these lengths l1, l2
And l3 are constants, and the turning angles α ′, β ′, and γ ′ are variables, the tip position of the arm 64 can be calculated and obtained. Therefore, it is possible to easily determine whether or not the obtained tip position of the arm 64 reaches the dangerous area.

第14図はアーム64を先端位置が危険領域に達するか否か
の判定等を行う制御装置のブロック図を示しており、こ
の制御装置の動作を第15図のフローチャートに従って説
明する。まず、各ポテンショメータ66、67および68から
の電圧Ｖα′、Ｖβ′およびＶγ′は入力バッファ91を
介してアナログデジタル変換器92に入力され、ここでア
ナログデジタル変換されて中央処理装置（以下CPUと称
す）93に加えられる。CPU93は各電圧Ｖα′、Ｖβ′お
よびＶγ′を示すそれぞれのデジタル信号を入力する
と、これらの電圧が所定の電圧範囲から外れているか否
かにより各ポテンショメータ66、67および68に異常を生
じているか否かを判断する（ステップ301）。FIG. 14 is a block diagram of a control device that determines whether or not the tip position of the arm 64 reaches the dangerous area. The operation of the control device will be described with reference to the flowchart of FIG. First, the voltages Vα ', Vβ' and Vγ 'from the potentiometers 66, 67 and 68 are input to an analog-digital converter 92 via an input buffer 91, where they are analog-digital converted to a central processing unit (hereinafter referred to as CPU). It is added to 93). When the CPU 93 inputs the respective digital signals indicating the respective voltages Vα ', Vβ' and Vγ ', whether the respective potentiometers 66, 67 and 68 are abnormal depending on whether these voltages are out of the predetermined voltage range or not. It is determined whether or not (step 301).

ここで、各ポテンショメータ66、67および68のうちいず
れかに異常を生じていると判断された場合、CPU93はア
ンプ94を介してランプ95、ブザー96および電磁弁97にそ
れぞれの信号を出力する。ランプ95は前記信号を入力す
ると発光し、もって表示による警告を行う。また、ブザ
ー96は前記信号を入力すると鳴動し、もって音による警
告を行う。さらに、電磁弁97は電流が流れると起動し、
シリンダ70への圧油を制御してシリンダからロッドを突
出させ、該ロッドに装着された構造体によって作業機の
危険領域方向への操作レバー80の動きを妨げるように動
作させる。この結果、操作レバー80の該作業機の危険領
域方向への操作量は零となり、該操作量に応動する作業
機つまりブーム63、アーム64およびバケット65が停止し
て危険領域方向への作業機の動きが停止される（ステッ
プ302）。Here, when it is determined that any of the potentiometers 66, 67 and 68 is abnormal, the CPU 93 outputs respective signals to the lamp 95, the buzzer 96 and the solenoid valve 97 via the amplifier 94. The lamp 95 emits light when the signal is input, and thus gives a warning by display. Further, the buzzer 96 sounds when the signal is input, and thus gives an audible warning. Furthermore, the solenoid valve 97 is activated when a current flows,
The pressure oil to the cylinder 70 is controlled to cause the rod to protrude from the cylinder, and the structure attached to the rod operates so as to prevent the operation lever 80 from moving toward the dangerous area of the working machine. As a result, the operation amount of the operating lever 80 in the dangerous area direction of the working machine becomes zero, and the working machine, that is, the boom 63, the arm 64, and the bucket 65 that respond to the operation amount stop, and the working machine in the dangerous area direction. Is stopped (step 302).

次に、前記ステップ301で各ポテンショメータ66、67お
よび68に異常を生じていないと判断された場合、CPU93
は電磁弁97の状態を判断する。すなわち、電磁弁97に流
れる電流は入力バッファ91に入力されて電流−電圧変換
され、さらに変換された電圧がアナログデジタル変換器
92でアナログデジタル変換され、変換されたデジタル信
号がCPU93に加えられる。CPU93はこのデジタル信号によ
って示される電磁弁97の電流に基づいて電磁弁97の状態
を判断し、さらにこの判断に基づいてシリンダ70が正常
に動作するかいなかを判断する（ステップ303）。Next, if it is determined in step 301 that no abnormality has occurred in each of the potentiometers 66, 67 and 68, the CPU 93
Determines the state of the solenoid valve 97. That is, the current flowing through the solenoid valve 97 is input to the input buffer 91 and converted into current-voltage, and the converted voltage is converted into an analog-digital converter.
Analog-to-digital conversion is performed at 92, and the converted digital signal is added to the CPU 93. The CPU 93 determines the state of the solenoid valve 97 based on the current of the solenoid valve 97 indicated by this digital signal, and further determines whether or not the cylinder 70 operates normally based on this determination (step 303).

ここで、シリンダ70が正常に動作しないと判断された場
合、演算・判定機能が正常に働かなかった恐れがあるの
でCPU93はアンプ94を介してランプ95、ブザー96および
電磁弁97にそれぞれの信号を出力する。これにより、ラ
ンプ95は点灯し、ブザー96は鳴動し、電磁弁97は起動
し、シリンダ70への圧油を制御してシリンダからロッド
を突出させ、該ロッドに装着された構造体によって作業
機の危険領域方向への操作レバー80に連結された操作レ
バーのロッド71の動きを妨げるように動作させる。もっ
て危険領域方向へ作業機は動作しない（ステップ30
2）。If it is determined that the cylinder 70 does not operate normally, there is a possibility that the arithmetic / judgment function did not work normally.Therefore, the CPU 93 sends the respective signals to the lamp 95, the buzzer 96, and the solenoid valve 97 via the amplifier 94. Is output. As a result, the lamp 95 is turned on, the buzzer 96 sounds, the solenoid valve 97 is activated, the pressure oil to the cylinder 70 is controlled to cause the rod to protrude from the cylinder, and the work machine is driven by the structure attached to the rod. The rod 71 of the operation lever connected to the operation lever 80 in the danger area direction is operated so as to prevent the rod 71 from moving. Therefore, the work implement does not move toward the dangerous area (step 30
2).

次に、前記ステップ303でシリンダ70が正常に動作する
と判断された場合、CPU93は、各ポテンショメータ66、6
7および68からのそれぞれの電圧、Ｖα′、Ｖβ′およ
びＶγ′をサンプリングし、これらの電圧Ｖα′、Ｖ
β′およびＶγ′に対応するそれぞれの旋回角α′、
β′およびγ′を求める（ステップ304）。そして、CPU
93はこれらの旋回角のうちの旋回角β′が予め定め設定
された角度θ以上であるか否かを判断する（ステップ30
5）。ここで、第２の小腕部62の旋回角β′が角度θ以
上であると判断された場合、アーム64の巻き込み量が少
ないのでアーム64の先端が危険領域に達する可能性がな
く、このために前記ステップ301からの処理が繰り返さ
れることになる。Next, when it is determined in step 303 that the cylinder 70 operates normally, the CPU 93 causes the potentiometers 66 and 6 to operate.
The respective voltages from 7 and 68, Vα ', Vβ' and Vγ ', are sampled and these voltages Vα', V
The respective turning angles α ′ corresponding to β ′ and Vγ ′,
β ′ and γ ′ are obtained (step 304). And CPU
93 determines whether or not the turning angle β'of these turning angles is greater than or equal to a predetermined angle θ (step 30).
Five). Here, when it is determined that the turning angle β ′ of the second small arm portion 62 is equal to or greater than the angle θ, there is no possibility that the tip end of the arm 64 reaches the dangerous area because the winding amount of the arm 64 is small. Therefore, the processing from step 301 is repeated.

また、前記ステップ305で第２の小腕部62の旋回角β′
が角度θ未満であると判断された場合、CPU93はリード
オンリィメモリ98に予め記憶されている第１の小腕部61
の長さl1,第２の小腕部62の長さl2およびアーム64の長
さl3を読出す。そして、CPU93はこれらの長さl1、l2お
よびl3と前記ステップ304で求められた各旋回角α′、
β′およびγ′に基づいてアーム64の先端位置を演算し
て求める（ステップ306）。さらに、CPU93はリードオン
リィメモリ98に予め記憶されているオペレータ室69近傍
の危険領域についてのデータを読出し、前記ステップ30
6で求められたアーム64の先端位置が危険領域に達する
か否かを判断する（ステップ307）。ここで、アーム64
の先端位置が危険領域に達していないと判断された場
合、前記ステップ301からの処理が繰り返されることに
なる。Also, in step 305, the turning angle β ′ of the second small arm portion 62 is
If it is determined that the angle is less than the angle θ, the CPU 93 determines that the first small arm portion 61 previously stored in the read-only memory 98.
, The length l2 of the second small arm portion 62 and the length l3 of the arm 64 are read. Then, the CPU 93 uses these lengths l1, l2 and l3 and the respective turning angles α ′ obtained in step 304,
The tip position of the arm 64 is calculated based on β'and γ '(step 306). Further, the CPU 93 reads the data about the dangerous area near the operator room 69 stored in advance in the read-only memory 98, and the above-mentioned step 30
It is determined whether or not the tip position of the arm 64 obtained in 6 reaches the dangerous area (step 307). Where the arm 64
If it is determined that the leading end position of has not reached the dangerous area, the processing from step 301 is repeated.

また、前記ステップ307でアーム64の先端位置が危険領
域に達していると判断された場合、CPU93はアンプ94を
介してランプ95、ブザー96および電磁弁97にそれぞれの
信号を出力する。これにより、ランプ95は点灯し、ブザ
ー96は鳴動する。電磁弁97は電流が流れると起動し、シ
リンダ70への圧油を制御してシリンダからロッドを突出
させ、該ロッドに装着された構造体によって作業機の危
険領域方向への操作レバー80の動きを妨げるように動作
させる。この結果、操作レバー80の該作業機の危険領域
方向への操作量は零となり、該操作量に応動する作業機
の危険領域方向への動きが動作出来なくなる。（ステッ
プ302）。When it is determined in step 307 that the tip position of the arm 64 has reached the dangerous area, the CPU 93 outputs respective signals to the lamp 95, the buzzer 96, and the solenoid valve 97 via the amplifier 94. As a result, the lamp 95 lights up and the buzzer 96 sounds. The solenoid valve 97 is activated when a current flows, controls the pressure oil to the cylinder 70 to cause the rod to project from the cylinder, and the structure attached to the rod causes the operation lever 80 to move toward the dangerous area of the working machine. To interfere with. As a result, the operation amount of the operation lever 80 toward the dangerous area of the working machine becomes zero, and the movement of the working machine toward the dangerous area in response to the operation amount cannot be operated. (Step 302).

したがって、この実施例ではブーム63における第１の小
腕部61、ブーム63における第２の小腕部62およびアーム
64のそれぞれの旋回角α′、β′およびγ′に基づいて
アーム64の先端位置を演算し、この位置が予め定められ
た危険領域に達するとランプ95を点灯し、またブザー96
を鳴動し、さらに作業機を停止するようにしている。Therefore, in this embodiment, the first small arm portion 61 of the boom 63 and the second small arm portion 62 and the arm of the boom 63 are used.
The tip position of the arm 64 is calculated based on the respective turning angles α ′, β ′ and γ ′ of 64, and when this position reaches a predetermined dangerous area, the lamp 95 is turned on and the buzzer 96
Sounds, and the work machine is stopped.

CPU93は上述した働きの他本発明の主要機能である各種
基準値V1、V2、V_B、Vsおよび各種係数Ks、K1、K2、K3を
修正する機能を有している。すなわち、油圧回路による
制御機能は、油温が上昇すると圧油の粘度が低下して応
答性が早くなり、危険領域を感知して電磁弁の動作信号
を出してから作業機の動作を妨害し停止するまでの距離
が小さくなって作業範囲が狭くなり、作業効率が落ちる
ことになる。油温上昇時の距離を基準にしておくと、寒
冷な時期に作業を始めるときには作業機の先端とオペレ
ータキャビンが干渉する恐れがあるので、油温によって
危険領域の判定基準である各種基準値V1、V2、V_B、Vsを
変えるようにする。また、超小旋回パワーショベルとそ
の作業機の機能構造に対応してその変動要因に対するパ
ラメータを定め、該パラメータの変動に対する計測手段
を設けておいて該パラメータが変動することに対応して
前記各基準値および係数を変化させるようにする。CPU93 has a function to correct the various reference value V1 is a primary function of the other invention of the work described above, V2, V _B, Vs and various factors Ks, K1, K2, K3. In other words, the control function of the hydraulic circuit interferes with the operation of the work machine after sensing the danger area and issuing an operation signal for the solenoid valve when the oil temperature rises, the viscosity of the pressure oil decreases and the responsiveness becomes faster. The distance to stop is reduced and the work range is narrowed, resulting in reduced work efficiency. If the distance when the oil temperature rises is used as a reference, the tip of the work machine may interfere with the operator cabin when starting work in cold weather.Therefore, various reference values V1 , V2, V _B , Vs should be changed. Further, a parameter for the variation factor is determined corresponding to the functional structure of the ultra-small swing power shovel and its working machine, and a measuring means for the variation of the parameter is provided to respond to the variation of the parameter. Change the reference value and coefficient.

さらに、危険領域を感知し電磁弁の動作信号を出した時
のポテンショメータの値と作業機の動きが妨害されて停
止した時のそれぞれのポテンショメータの値を記録し、
その間隔の変化に対応して危険領域の判定基準である各
種基準値V1、V2、V_B、Vsを変えてゆくようにする自己学
習機能を持たせている。Furthermore, the value of the potentiometer when the dangerous area is detected and the operation signal of the solenoid valve is output, and the value of each potentiometer when the operation of the work machine is interrupted and stopped, are recorded,
Various reference value V1 is a criterion of the critical region in response to a change in the interval, V2, V _B, and to have a self-learning feature that allows Yuku changing the Vs.

上述した測定結果に対応して各基準値或いは係数を変化
させるには予めその機械の機能に関する応答特性を計測
して計測値に対する基準値または係数の表を作成してお
き、実用時には測定値と該表によって容易に必要とする
基準値または係数を変更することが出来る。In order to change each reference value or coefficient corresponding to the above-mentioned measurement result, the response characteristics related to the function of the machine are measured in advance and a table of reference values or coefficients for the measured values is created. The reference value or coefficient required can be easily changed by the table.

隙間間隔を一定にするための計算機能を前述したが、実
用上はその超小旋回パワーショベルと作業機の構造及び
機能性能に対応して、全てを備えることは必要なく、ま
た、該超小旋回パワーショベルとその作業機の構造及び
機能性能に対応して、その他の手段を備えることも可能
である。Although the calculation function for making the gap interval constant has been described above, in practice it is not necessary to provide all of them in accordance with the structure and functional performance of the ultra-small swing power shovel and the working machine. Other means may be provided depending on the structure and functional performance of the swing power shovel and its working machine.

本発明による超小旋回パワーショベルにおける作業機の
干渉防止装置に関する上述の説明においては、干渉域付
近における作業時におけるバケットの掬い角は常にほぼ
一定になるので実用上はバケットの掬い角度を本干渉防
止装置の危険領域判定条件の計算には必ずしも取り入れ
なくても演算式の中に定数として入れておけばよく、ま
た、危険領域付近はブーム、アームの回転角度も直線近
似が可能であるので三角関数による演算は用いないで直
線近似による単純化した式によって説明してきた。しか
しながら、作業機の種類構造によって作業機の先端位置
を正しく確認する必要のあるときは、精密な演算式と各
部の寸法を記憶しておいて算出することが必要である。In the above description of the interference preventing device for a working machine in the ultra-small swing power shovel according to the present invention, the bucket scooping angle during work in the vicinity of the interference area is always substantially constant, so in practice the bucket scooping angle is the main interference. It is not necessary to include it in the calculation of the dangerous area judgment condition of the prevention device, but it is sufficient to enter it as a constant in the arithmetic expression.Also, in the vicinity of the dangerous area, the rotation angle of the boom and arm can be approximated by a straight line. It has been explained using a simplified formula based on the linear approximation without using the calculation by the function. However, when it is necessary to correctly confirm the tip position of the working machine depending on the type structure of the working machine, it is necessary to store and calculate a precise arithmetic expression and dimensions of each part.

また、上述の説明においては危険領域に入ったときに電
磁弁への出力を出すように説明したが、安全のため常時
電磁弁に出力を出しておいて危険領域にはいったとき、
または故障の恐れのあるときに電磁弁への出力を切るよ
うにしても良い。Also, in the above description, it was explained that the output to the solenoid valve is output when the danger area is entered, but for safety, when the output is always output to the solenoid valve and the danger area is entered,
Alternatively, the output to the solenoid valve may be turned off when there is a risk of failure.

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、超小旋回パワーシ
ョベルにおいて検出された各腕部の旋回角に基づいて作
業機の先端位置が求められ、求められた該作業機の先端
位置が予め定められた危険領域に達した場合は該作業機
の操作に干渉して該領域における該作業機の操作を制限
する作業機干渉防止装置において、該作業機の先端位置
が予め定められた危険領域に達した場合に該作業機の操
作に干渉して該領域における該作業機の操作を制限する
ために実施される演算に必要な各種基準値が、該妨害手
段動作の結果作業機の動きが停止した時の該作業機先端
位置が変動する要因或いは状況に対応して自動的に修正
されるので、本作業機干渉防止装置の働きによって作業
機が停止する時の停止位置が常に予め定められた危険領
域から一定距離にあるというすぐれた効果がえられる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the tip position of the working machine is obtained based on the turning angle of each arm detected in the ultra-small turning power shovel, and the obtained working machine When the tip position reaches a predetermined dangerous area, in a work machine interference prevention device that interferes with the operation of the work machine and restricts the operation of the work machine in the area, the tip position of the work machine is predetermined. When the dangerous area is reached, various reference values necessary for the calculation performed to interfere with the operation of the working machine and limit the operation of the working machine in the area are the result of the operation of the disturbing means. When the movement of the machine is stopped, the tip position of the working machine is automatically corrected according to the factor or the situation. Always a predetermined risk area The excellent effect of being at a certain distance from

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図は本発明に係る一実施例の超小旋回パワーショベ
ルを示すす概略構成図。 第２図は第１図に示した実施例の超小旋回パワーショベ
ルの動作説明図。 第３図は第１図に示した実施例の危険領域を示すグラフ
図。 第４図は本発明に係る一実施例の概略ブロック図。 第５図は第１図に示した実施例の基本制御回路図。 第６図は第５図に示した実施例の基本制御回路の動作を
示すフローチャート図。 第７図は本発明に係る一実施例の機構構造図。 第８図は第７図に示した実施例の超小旋回パワーショベ
ルの動作説明図。 第９図は本発明に係る他の実施例の構造図。 第10図は本発明に係る一実施例の総合制御回路のブロッ
ク図。 第11図は第７図に示した実施例の油温応答速度特性図。 第12図は本発明に係る他の実施例の超小旋回パワーショ
ベルを示す概略構成図。 第13図は第11図に示した実施例の超小旋回パワーショベ
ルの動作説明図。 第14図は第11図に示した実施例の制御回路を示すブロッ
ク図。 第15図は第13図に示した実施例の制御回路の動作を示す
フローチャート図。 １、63……ブーム ２、64……アーム ３、65……バケット ４、５、６、66、67、68……ポテンショメータ ７、69……オペレータキャビン ８、70……アクチュエータ 10……記録装置 11……演算処理装置 12……電気機械変換機能 13……安全機能 14……センサ 15……警報機能 40……演算処理回路 41、42、43……バッファアンプ 44……演算処理回路 45−１〜45−４……発光ダイオード 46、47……オア回路 48、49……トランジスタ 50、96……ブザー 51、95……ランプ 52、52a、52b、97……電磁弁 53、55、81、82……コンパレータ 54、56……アンド回路 57、59、60、94……アンプ 58……加算器 61、101……第１の小腕部 62、102……第２の小腕部 71……操作レバーからのロッド 72……ストッパ 73……油圧シリンダ 74……バネ 75……シリンダからのロッド 76……油圧ポンプ 78……オペレータキャビン位置 79……作業機先端とオペレータキャビン位置との間の隙
間距離 80、80a、80b、80c……操作レバー 81a、81b、81c……油圧弁 82、82a、82b、82c……作業機駆動機構部（油圧シリン
ダ） 83a、83b、83c……作業機駆動機構部変動要素 84……作業機先端位置 85……記憶素子 86……温度センサ 87……記憶値修正機能 91……入力バッファ 92……アナログデジタル変換器 93……中央処理装置 98……リードオンリィメモリ 101……第１の小腕部 102……第２の小腕部 103……第３の小腕部FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an ultra-small turning power shovel according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an operation explanatory view of the ultra-small turning power shovel of the embodiment shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing the dangerous area of the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a schematic block diagram of an embodiment according to the present invention. FIG. 5 is a basic control circuit diagram of the embodiment shown in FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the basic control circuit of the embodiment shown in FIG. FIG. 7 is a mechanical structure diagram of an embodiment according to the present invention. FIG. 8 is an operation explanatory view of the ultra-small turning power shovel of the embodiment shown in FIG. FIG. 9 is a structural diagram of another embodiment according to the present invention. FIG. 10 is a block diagram of an integrated control circuit according to an embodiment of the present invention. FIG. 11 is an oil temperature response speed characteristic diagram of the embodiment shown in FIG. FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of a super-small turning power shovel according to the present invention. FIG. 13 is an operation explanatory view of the ultra-small turning power shovel of the embodiment shown in FIG. FIG. 14 is a block diagram showing a control circuit of the embodiment shown in FIG. FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the control circuit of the embodiment shown in FIG. 1, 63 ... Boom 2, 64 ... Arm 3, 65 ... Bucket 4, 5, 6, 66, 67, 68 ... Potentiometer 7, 69 ... Operator cabin 8, 70 ... Actuator 10 ... Recording device 11 …… Arithmetic processing unit 12 …… Electromechanical conversion function 13 …… Safety function 14 …… Sensor 15 …… Alarm function 40 …… Arithmetic processing circuit 41, 42, 43 …… Buffer amplifier 44 …… Arithmetic processing circuit 45- 1 to 45-4 ... light emitting diode 46, 47 ... OR circuit 48, 49 ... transistor 50, 96 ... buzzer 51, 95 ... lamp 52, 52a, 52b, 97 ... solenoid valve 53, 55, 81 , 82 …… Comparator 54,56 …… And circuit 57,59,60,94 …… Amplifier 58 …… Adder 61,101 …… First small arm 62,102 …… Second small arm 71 ...... Rod from operating lever 72 …… Stopper 73 …… Hydraulic cylinder 74 …… Spring 75 …… Rod from cylinder 76 …… Hydraulic pump 78 …… Pelrator cabin position 79 …… Gap distance between the tip of work implement and operator cabin position 80, 80a, 80b, 80c …… Operating lever 81a, 81b, 81c …… Hydraulic valve 82, 82a, 82b, 82c …… Work implement Drive mechanism (hydraulic cylinders) 83a, 83b, 83c …… Work machine drive mechanism variable element 84 …… Work machine tip position 85 …… Memory element 86 …… Temperature sensor 87 …… Memory value correction function 91 …… Input buffer 92 ... Analog-to-digital converter 93 ... Central processing unit 98 ... Read-only memory 101 ... First small arm 102 ... Second small arm 103 ... Third small arm

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれ
の関節とから少なくともなる作業機を備える超小旋回パ
ワーショベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ
検出する検出手段と、この検出手段によって検出された
各旋回角に基づいて前記作業機の位置を求めるととも
に、求められた該作業機の位置が予め定められた領域に
達しているか否かを判定する演算手段と、この演算手段
によって該作業機の位置が前記領域に達したと判定され
た場合は、該作業機が前記領域に侵入する恐れのある方
向への操作を妨害する手段と、該妨害手段の結果停止し
た超小旋回パワーショベルの作業機先端位置が変動する
要因を計測し、該計測値によって前記作業機の位置が予
め定められた領域に達しているか否かを判定する演算手
段における領域判定の為の基準値を自動的に修正するよ
うにしたことを特徴とする超小旋回パワーショベルにお
ける作業機干渉防止装置。1. A super-small turning excavator including a working machine including at least a plurality of arms and joints connecting the respective arms, and detecting means for detecting a turning angle of each of the arms. Calculating means for determining the position of the working machine on the basis of each turning angle detected by the detecting means, and calculating means for judging whether or not the obtained position of the working machine has reached a predetermined area; When it is determined by the computing means that the position of the working machine has reached the area, the means for obstructing the operation in the direction in which the working machine may enter the area and the interruption as a result of the obstructing means Area determination in calculation means for measuring a factor that causes the tip position of the working machine of the ultra-small swing power shovel to fluctuate and determining whether the position of the working machine has reached a predetermined area based on the measured value Working machine interference preventing apparatus in ultraminiature rotary excavators, characterized in that so as to automatically correct the reference value for. 【請求項２】複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれ
の関節とから少なくともなる作業機を備える超小旋回パ
ワーショベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ
検出する検出手段と、この検出手段によって検出された
各旋回角に基づいて前記作業機の位置を求めるととも
に、求められた該作業機の位置が予め定められた領域に
達しているか否かを判定する演算手段と、この演算手段
によって該作業機の位置が前記領域に達したと判定され
た場合は、該作業機が前記領域に侵入する恐れのある方
向への操作を妨害する手段と、該妨害手段の結果停止し
た超小旋回パワーショベルの作業機先端位置と予め定め
られた領域との間の距離を計測して該距離の所定値から
の偏差の変動傾向を演算し、該偏差値によって前記作業
機の位置が予め定められた領域に達しているか否かを判
定する演算手段における領域判定の為の基準値を自動的
に修正するようにしたことを特徴とするパワーショベル
における作業干渉防止装置。2. An ultra-small turning power shovel comprising a working machine having at least a plurality of arms and joints connecting the respective arms, and detecting means for detecting a turning angle of each of the arms. Calculating means for determining the position of the working machine on the basis of each turning angle detected by the detecting means, and calculating means for judging whether or not the obtained position of the working machine has reached a predetermined area; When it is determined by the computing means that the position of the working machine has reached the area, the means for obstructing the operation in the direction in which the working machine may enter the area and the interruption as a result of the obstructing means The distance between the work machine tip position of the ultra-small swing power shovel and a predetermined area is measured to calculate the variation tendency of the deviation from the predetermined value of the distance, and the position of the work machine is determined by the deviation value. Predetermined Working interference preventing apparatus in a power shovel, characterized in that so as to automatically correct the reference value for area judgment in determining arithmetic means whether the has reached the region. 【請求項３】複数の腕部と該各腕部を連結するそれぞれ
の関節とから少なくともなる作業機を備える超小旋回パ
ワーショベルにおいて、前記各腕部の旋回角をそれぞれ
検出する検出手段と、この検出手段によって検出された
各旋回角に基づいて前記作業機の位置を求めるととも
に、求められた該作業機の位置が予め定められた領域に
達しているか否かを判定する演算手段と、この演算手段
によって該作業機の位置が前記領域に達したと判定され
た場合は、電磁ソレノイドバルブを駆動して油圧シリン
ダへの圧油を切り離して該油圧シリンダ内部に設けたバ
ネ力によって突出させるようにした小構造体のバネに対
する圧油による圧縮手段を除去し、該小構造体をバネ力
によって突出させて前記作業機の操作レバーを含む操作
機構の特定方向への動きを防止するようにしたバネ力に
よって該油圧シリンダより小構造体を突出させて前記作
業機の操作レバーを含む操作機構の特定方向への動きを
防止するようにした作業機干渉防止装置において前記圧
油の温度によって前記作業機の位置が予め定められた領
域に達しているか否かを判定する演算手段における領域
判定の為の基準値を自動的に修正するようにしたことを
特徴とする請求１あるいは２項記載の超小旋回パワーシ
ョベルにおける作業機干渉防止装置。3. A super-small turning power shovel including a working machine including at least a plurality of arms and joints connecting the respective arms, and detecting means for detecting a turning angle of each of the arms. Calculating means for determining the position of the working machine on the basis of each turning angle detected by the detecting means, and calculating means for judging whether or not the obtained position of the working machine has reached a predetermined area; When it is determined by the calculation means that the position of the working machine has reached the region, the electromagnetic solenoid valve is driven to disconnect the pressure oil to the hydraulic cylinder and cause the spring force provided inside the hydraulic cylinder to project it. By removing the compression means by the pressure oil for the spring of the small structure, the small structure is projected by the spring force to move the operating mechanism including the operating lever of the working machine in a specific direction. In the working machine interference prevention device, a small structure is projected from the hydraulic cylinder by a spring force to prevent the operation mechanism from moving in a specific direction of the operating mechanism including the operating lever of the working machine. A reference value for area determination in an arithmetic means for determining whether or not the position of the working machine has reached a predetermined area depending on the temperature of the pressure oil is automatically corrected. A work implement interference prevention device for a super-small swing power shovel according to the item 1 or 2. 【請求項４】作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上
下方向に旋回するブームおよびアームを備え、前記アー
ムは前記ブームに対して左右方向に旋回することを特徴
とする請求項３記載の超小旋回パワーショベルにおける
作業機干渉防止装置。4. The work machine according to claim 3, further comprising a boom and an arm which are connected to each other and pivot in a vertical direction, and the arm pivots in a lateral direction with respect to the boom. Work machine interference prevention device for small turning power shovels. 【請求項５】作業機は相互に連結され、かつそれぞれ上
下方向に旋回するブームおよびアームを備え、前記ブー
ムは相互に連結されかつそれぞれ上下方向に旋回する第
１の小腕部および第２の小腕部を有することを特徴とす
る請求項３記載の超小旋回パワーショベルにおける作業
機干渉防止装置。5. A working machine is provided with a boom and an arm that are connected to each other and pivot in the vertical direction, respectively, and the boom is connected to each other and each of a first small arm and a second arm that pivot in the vertical direction. The working machine interference prevention device in a super-small turning power shovel according to claim 3, wherein the device has a small arm portion.