JPH084046A - 作業機の干渉防止装置 - Google Patents
作業機の干渉防止装置Info
- Publication number
- JPH084046A JPH084046A JP6134454A JP13445494A JPH084046A JP H084046 A JPH084046 A JP H084046A JP 6134454 A JP6134454 A JP 6134454A JP 13445494 A JP13445494 A JP 13445494A JP H084046 A JPH084046 A JP H084046A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- boom
- interference prevention
- bucket
- cab
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
- E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
- E02F3/325—Backhoes of the miniature type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 バケットの先端が干渉防止領域内で自動停止
した状態でも、作業を中断することなく第1ブームの上
げ動作と下げ動作を可能にする。 【構成】 運転室2aの下部前方から下方にかけて、異
常侵入判定領域22と下部干渉防止領域20bおよび減
速領域21を設けると共に、これら各領域を第1ブーム
3の略回動支点Pを中心に同心円に設定し、コントロー
ラの演算装置に記憶させる。この演算装置は、ブーム角
センサ12とオフセット角センサ13およびアーム角セ
ンサ14からの角度信号に基づいてバケット6が先端座
標を算出する座標演算部と、バケット先端座標が各領域
に侵入したか否かを判断する比較演算部からの制御信号
に基づいて油圧駆動回路に所定の制御信号を出力し、バ
ケットの先端が下部干渉防止領域20b内に侵入したと
判断された場合、アームの引き動作と左オフセット動作
のみを禁止して第1ブームの上げ動作と下げ動作を可能
にする。
した状態でも、作業を中断することなく第1ブームの上
げ動作と下げ動作を可能にする。 【構成】 運転室2aの下部前方から下方にかけて、異
常侵入判定領域22と下部干渉防止領域20bおよび減
速領域21を設けると共に、これら各領域を第1ブーム
3の略回動支点Pを中心に同心円に設定し、コントロー
ラの演算装置に記憶させる。この演算装置は、ブーム角
センサ12とオフセット角センサ13およびアーム角セ
ンサ14からの角度信号に基づいてバケット6が先端座
標を算出する座標演算部と、バケット先端座標が各領域
に侵入したか否かを判断する比較演算部からの制御信号
に基づいて油圧駆動回路に所定の制御信号を出力し、バ
ケットの先端が下部干渉防止領域20b内に侵入したと
判断された場合、アームの引き動作と左オフセット動作
のみを禁止して第1ブームの上げ動作と下げ動作を可能
にする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、作業機が運転室に近づ
いたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突
を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、オフセ
ットシリンダを具備する小旋回油圧ショベル等の建設機
械に用いて好適な作業機の干渉防止装置に関する。
いたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突
を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、オフセ
ットシリンダを具備する小旋回油圧ショベル等の建設機
械に用いて好適な作業機の干渉防止装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図11〜図13はこの種の作業機の干渉
防止装置の従来技術として特開平5−272155号公
報に開示されたものであり、図11は油圧ショベルの側
面図、図12はその平面図、図13は干渉防止領域とバ
ケットとの関係を示す説明図である。
防止装置の従来技術として特開平5−272155号公
報に開示されたものであり、図11は油圧ショベルの側
面図、図12はその平面図、図13は干渉防止領域とバ
ケットとの関係を示す説明図である。
【0003】図11と図12において、1は走行体、2
は運転室2aを有し走行体1の上部に配置された旋回体
であり、これら走行体1と旋回体2とで油圧ショベルの
本体を構成している。3は運転室2aの右側方に回動可
能に連結された第1ブーム、4は第1ブーム3の先端に
回動可能に連結された第2ブーム、5は第2ブームの先
端に回動可能に連結されたアーム、6はアーム5の先端
に回動可能に連結されたバケットであり、これら両ブー
ム3,4とアーム5およびバケット6で作業機7を構成
している。8は第1ブーム3を駆動するブームシリン
ダ、9は第2ブーム4を駆動するオフセットシリンダ、
10はアーム5を駆動するアームシリンダ、11はバケ
ット6を駆動するバケットシリンダであり、図12に示
すように、第2ブーム4はオフセットシリンダ9によっ
てアーム5とバケット6を第1ブーム3に対して横方向
に平行移動する。これら各シリンダ8,9,10,11
は運転室2a内に配置した操作レバーや操作ペダル(い
ずれも図示せず)によって動作され、オペレータがこれ
ら操作レバーや操作ペダルを適宜操作すると、その操作
量に応じた指示信号に基づいて、各シリンダ8,9,1
0,11に供給される圧油の供給量が制御される。12
は第1ブーム3の支点部Pに設けられたブーム角センサ
であり、旋回体2と第1ブーム3との相対角度を検出す
る。また、13は第2ブーム4の支点部に設けられたオ
フセット角センサであり、第1ブーム3と第2ブーム4
間の相対角度、すなわちオフセット角を検出する。さら
に、14はアーム5の支点部に設けられたアーム角セン
サであり、第2ブーム4とアーム5間の相対角度を検出
する。
は運転室2aを有し走行体1の上部に配置された旋回体
であり、これら走行体1と旋回体2とで油圧ショベルの
本体を構成している。3は運転室2aの右側方に回動可
能に連結された第1ブーム、4は第1ブーム3の先端に
回動可能に連結された第2ブーム、5は第2ブームの先
端に回動可能に連結されたアーム、6はアーム5の先端
に回動可能に連結されたバケットであり、これら両ブー
ム3,4とアーム5およびバケット6で作業機7を構成
している。8は第1ブーム3を駆動するブームシリン
ダ、9は第2ブーム4を駆動するオフセットシリンダ、
10はアーム5を駆動するアームシリンダ、11はバケ
ット6を駆動するバケットシリンダであり、図12に示
すように、第2ブーム4はオフセットシリンダ9によっ
てアーム5とバケット6を第1ブーム3に対して横方向
に平行移動する。これら各シリンダ8,9,10,11
は運転室2a内に配置した操作レバーや操作ペダル(い
ずれも図示せず)によって動作され、オペレータがこれ
ら操作レバーや操作ペダルを適宜操作すると、その操作
量に応じた指示信号に基づいて、各シリンダ8,9,1
0,11に供給される圧油の供給量が制御される。12
は第1ブーム3の支点部Pに設けられたブーム角センサ
であり、旋回体2と第1ブーム3との相対角度を検出す
る。また、13は第2ブーム4の支点部に設けられたオ
フセット角センサであり、第1ブーム3と第2ブーム4
間の相対角度、すなわちオフセット角を検出する。さら
に、14はアーム5の支点部に設けられたアーム角セン
サであり、第2ブーム4とアーム5間の相対角度を検出
する。
【0004】図13において、15は前記運転室2aの
前方から下方にかけて設定された干渉防止領域、16は
干渉防止領域15の内側で運転室2aの前方に設定され
た緊急停止領域であり、これら干渉防止領域15と緊急
停止領域16は図示せぬコントローラに記憶されてい
る。このコントローラは、前記各センサ12,13,1
4によって検出される各角度信号を入力し、各角度信号
から作業機7の姿勢を求め、バケット6が干渉防止領域
15に侵入したと判断した場合は、前記操作レバーや操
作ペダルからの指示信号にかかわらず、バケット6が運
転室2aにそれ以上近づかないように作業機7各部の動
作を停止する。
前方から下方にかけて設定された干渉防止領域、16は
干渉防止領域15の内側で運転室2aの前方に設定され
た緊急停止領域であり、これら干渉防止領域15と緊急
停止領域16は図示せぬコントローラに記憶されてい
る。このコントローラは、前記各センサ12,13,1
4によって検出される各角度信号を入力し、各角度信号
から作業機7の姿勢を求め、バケット6が干渉防止領域
15に侵入したと判断した場合は、前記操作レバーや操
作ペダルからの指示信号にかかわらず、バケット6が運
転室2aにそれ以上近づかないように作業機7各部の動
作を停止する。
【0005】すなわち、オフセットシリンダ9が左オフ
セット動作されてバケット6が運転室2aの前方にある
とき、アーム5のクラウド動作と第1ブーム3の上げ動
作が単独あるいは複合操作されると、バケット6は運転
室2aに近づく方向に移動するが、油圧回路の左オフセ
ットパイロット管路とブーム上げパイロット管路および
アーム引きパイロット管路にはソレノイドバルブがそれ
ぞれ設けられており、バケット6が干渉防止領域15に
侵入した場合に、コントローラは各ソレノイドバルブを
動作する制御信号を出力し、それによって前述した各パ
イロット管路の圧油が遮断されるため、左オフセット動
作とアームクラウド動作および第1ブームの上げ動作は
それぞれ禁止される。また、ソレノイドバルブのスティ
ック等の不良によって、バケット6が干渉防止領域15
で自動停止せずに緊急停止領域16まで侵入した場合
は、パイロットポンプと各方向切換弁との管路に設けら
れた他のソレノイドバルブがコントローラからの制御信
号によって動作されるため、操作レバーと操作ペダルの
操作にかかわらず、作業機7はパイロットポンプから各
方向切換弁への圧油の供給が遮断され緊急停止する。
セット動作されてバケット6が運転室2aの前方にある
とき、アーム5のクラウド動作と第1ブーム3の上げ動
作が単独あるいは複合操作されると、バケット6は運転
室2aに近づく方向に移動するが、油圧回路の左オフセ
ットパイロット管路とブーム上げパイロット管路および
アーム引きパイロット管路にはソレノイドバルブがそれ
ぞれ設けられており、バケット6が干渉防止領域15に
侵入した場合に、コントローラは各ソレノイドバルブを
動作する制御信号を出力し、それによって前述した各パ
イロット管路の圧油が遮断されるため、左オフセット動
作とアームクラウド動作および第1ブームの上げ動作は
それぞれ禁止される。また、ソレノイドバルブのスティ
ック等の不良によって、バケット6が干渉防止領域15
で自動停止せずに緊急停止領域16まで侵入した場合
は、パイロットポンプと各方向切換弁との管路に設けら
れた他のソレノイドバルブがコントローラからの制御信
号によって動作されるため、操作レバーと操作ペダルの
操作にかかわらず、作業機7はパイロットポンプから各
方向切換弁への圧油の供給が遮断され緊急停止する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の作業機の干渉防止装置では、干渉防止領域15が運
転室2aの前方から下方にかけてほぼ一定の幅で直線的
に設定されているため、干渉防止領域15内に自動停止
したバケット6をそこから退避させる際に、バケット6
の回動支点が第1ブーム3の回動支点に対して上方にあ
る場合と下方にある場合とで、第1ブーム3による退避
動作を変える必要がある。
来の作業機の干渉防止装置では、干渉防止領域15が運
転室2aの前方から下方にかけてほぼ一定の幅で直線的
に設定されているため、干渉防止領域15内に自動停止
したバケット6をそこから退避させる際に、バケット6
の回動支点が第1ブーム3の回動支点に対して上方にあ
る場合と下方にある場合とで、第1ブーム3による退避
動作を変える必要がある。
【0007】すなわち、図13に示すように、バケット
6の回動支点Q(アーム5とバケット6とのピン接続部
分)が第1ブーム3の回動支点P(旋回体2と第1ブー
ム3とのピン接続部分)に対して上方にある場合、干渉
防止領域15内で自動停止したバケット6の先端は、第
1ブーム3を上げると矢印(イ)で示すように運転室2
aに近づくが、第1ブーム3を下げると矢印(ロ)で示
すように運転室2aから遠ざかるため、この場合は第1
ブーム3の上げ動作を禁止し下げ動作を許可する必要が
ある。一方、バケット6の回動支点Qが第1ブーム3の
回動支点Pに対して下方にある場合、例えば運転室2a
の下部前方に設定された干渉防止領域15内で自動停止
したバケット6の先端は、第1ブーム3を上げると矢印
(ハ)で示すように運転室2aから遠ざかるが、第1ブ
ーム3を下げると矢印(ニ)で示すように運転室2aに
近づくため、この場合は第1ブーム3の下げ動作を禁止
し上げ動作を許可する必要がある。
6の回動支点Q(アーム5とバケット6とのピン接続部
分)が第1ブーム3の回動支点P(旋回体2と第1ブー
ム3とのピン接続部分)に対して上方にある場合、干渉
防止領域15内で自動停止したバケット6の先端は、第
1ブーム3を上げると矢印(イ)で示すように運転室2
aに近づくが、第1ブーム3を下げると矢印(ロ)で示
すように運転室2aから遠ざかるため、この場合は第1
ブーム3の上げ動作を禁止し下げ動作を許可する必要が
ある。一方、バケット6の回動支点Qが第1ブーム3の
回動支点Pに対して下方にある場合、例えば運転室2a
の下部前方に設定された干渉防止領域15内で自動停止
したバケット6の先端は、第1ブーム3を上げると矢印
(ハ)で示すように運転室2aから遠ざかるが、第1ブ
ーム3を下げると矢印(ニ)で示すように運転室2aに
近づくため、この場合は第1ブーム3の下げ動作を禁止
し上げ動作を許可する必要がある。
【0008】しかしながら、前述した従来例にあって
は、バケット6が干渉防止領域15内で自動停止した
後、第1ブーム3の上げ動作は禁止されるが、第1ブー
ム3の下げ動作は許可されるようになっているため、運
転室2aの下部前方から下方にかけて幅広の干渉防止領
域15を設定し、バケット6を運転室2aから充分に遠
い干渉防止領域15内で自動停止させる必要がある。こ
のようにすると、自動停止後に第1ブーム3の下げ動作
が行われたとしても、バケット6が緊急停止領域16に
侵入することや、バケット6が運転室2aと衝突するこ
とを防止できるものの、作業中にバケット6が干渉防止
領域15内に侵入して自動停止する頻度が高くなり、そ
の場合、バケット6を干渉防止領域15の外側に一旦退
避させなければならないため、操作性が悪いという問題
があった。
は、バケット6が干渉防止領域15内で自動停止した
後、第1ブーム3の上げ動作は禁止されるが、第1ブー
ム3の下げ動作は許可されるようになっているため、運
転室2aの下部前方から下方にかけて幅広の干渉防止領
域15を設定し、バケット6を運転室2aから充分に遠
い干渉防止領域15内で自動停止させる必要がある。こ
のようにすると、自動停止後に第1ブーム3の下げ動作
が行われたとしても、バケット6が緊急停止領域16に
侵入することや、バケット6が運転室2aと衝突するこ
とを防止できるものの、作業中にバケット6が干渉防止
領域15内に侵入して自動停止する頻度が高くなり、そ
の場合、バケット6を干渉防止領域15の外側に一旦退
避させなければならないため、操作性が悪いという問題
があった。
【0009】なお、上述した従来の作業機の干渉防止装
置において、ソレノイドバルブを前述した各パイロット
管路に加えてブーム下げパイロット管路にも設けると、
バケットが干渉防止領域内で自動停止した後、第1ブー
ムの上げ動作と下げ動作とが共に禁止されるため、干渉
防止領域を比較的幅狭に設定することができる。しかし
ながら、この場合、ブーム下げ動作を禁止するソレノイ
ドバルブが必要になるため、コストが上昇するのみなら
ず、自動停止後の退避動作時に第1ブームの上げ動作と
下げ動作とが共に禁止されるため、作業の一連の流れが
中断されて作業効率が低下するという問題が発生する。
置において、ソレノイドバルブを前述した各パイロット
管路に加えてブーム下げパイロット管路にも設けると、
バケットが干渉防止領域内で自動停止した後、第1ブー
ムの上げ動作と下げ動作とが共に禁止されるため、干渉
防止領域を比較的幅狭に設定することができる。しかし
ながら、この場合、ブーム下げ動作を禁止するソレノイ
ドバルブが必要になるため、コストが上昇するのみなら
ず、自動停止後の退避動作時に第1ブームの上げ動作と
下げ動作とが共に禁止されるため、作業の一連の流れが
中断されて作業効率が低下するという問題が発生する。
【0010】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、作業機が干渉防止領
域内に侵入した後も、作業機が運転室に干渉することな
く第1ブームの上げ動作と下げ動作とを許可し、安価で
操作性に優れた作業機の干渉防止装置を提供することに
ある。
みてなされたもので、その目的は、作業機が干渉防止領
域内に侵入した後も、作業機が運転室に干渉することな
く第1ブームの上げ動作と下げ動作とを許可し、安価で
操作性に優れた作業機の干渉防止装置を提供することに
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、運転室を有する本体と、この本体の前記
運転室の側方に回動可能に設けられた第1ブームと、こ
の第1ブームに対してオフセットシリンダによって横方
向に移動可能に連結された第2ブームと、この第2ブー
ムに対して回動可能に連結されたアームと、このアーム
に対して回動可能に連結されたバケットと、これら第
1,第2ブームとアームおよびバケットとで構成される
作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の周囲
に設定された干渉防止領域を記憶するコントローラとを
備え、前記運転室の前方にオフセットされた前記作業機
を該運転室に向けて動作させたとき、前記作業機を前記
干渉防止領域内で自動停止するようにした作業機の干渉
防止装置において、前記干渉防止領域が前記運転室の上
部前方に設定された上部干渉防止領域と前記運転室の下
部前方から下方にかけて設定された下部干渉防止領域と
を有し、この下部干渉防止領域を前記第1ブームの略回
動支点を中心軸とする曲面形状に形成し、前記作業機が
前記下部干渉防止領域内に侵入したとき、前記コントロ
ーラは、前記第1ブームの上げ動作と下げ動作とを許可
し、それ以外の干渉方向への動作を全て禁止する制御信
号を出力することを、最も主要な特徴としている。
に、本発明は、運転室を有する本体と、この本体の前記
運転室の側方に回動可能に設けられた第1ブームと、こ
の第1ブームに対してオフセットシリンダによって横方
向に移動可能に連結された第2ブームと、この第2ブー
ムに対して回動可能に連結されたアームと、このアーム
に対して回動可能に連結されたバケットと、これら第
1,第2ブームとアームおよびバケットとで構成される
作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の周囲
に設定された干渉防止領域を記憶するコントローラとを
備え、前記運転室の前方にオフセットされた前記作業機
を該運転室に向けて動作させたとき、前記作業機を前記
干渉防止領域内で自動停止するようにした作業機の干渉
防止装置において、前記干渉防止領域が前記運転室の上
部前方に設定された上部干渉防止領域と前記運転室の下
部前方から下方にかけて設定された下部干渉防止領域と
を有し、この下部干渉防止領域を前記第1ブームの略回
動支点を中心軸とする曲面形状に形成し、前記作業機が
前記下部干渉防止領域内に侵入したとき、前記コントロ
ーラは、前記第1ブームの上げ動作と下げ動作とを許可
し、それ以外の干渉方向への動作を全て禁止する制御信
号を出力することを、最も主要な特徴としている。
【0012】
【作用】オフセットシリンダ運転室側にオフセット動作
された状態で、アームのクラウド動作と第1ブームの上
げ動作が単独あるいは複合操作されると、作業機は運転
室に近づく方向に移動し、運転室の上部前方に設定され
た上部干渉防止領域内、あるいは運転室の下部前方から
下方にかけて設定された下部干渉防止領域内に侵入す
る。その際、作業機が上部干渉防止領域内に侵入した場
合には、作業機を構成する各部材の運転室側への動作が
禁止され、作業機は自動停止する。一方、作業機が下部
干渉防止領域内に侵入した場合には、第1ブームの上げ
および下げ動作が許可され、各々の動作により作業機の
先端は第1ブームの回動支点を中心として下部干渉防止
領域内をその形状に沿って回動する。したがって、第1
ブームに関しては、作業機が下部干渉防止領域内に侵入
した後も、いちいち退避操作をすることなく、上げ動作
と下げ動作とを行うことができる。
された状態で、アームのクラウド動作と第1ブームの上
げ動作が単独あるいは複合操作されると、作業機は運転
室に近づく方向に移動し、運転室の上部前方に設定され
た上部干渉防止領域内、あるいは運転室の下部前方から
下方にかけて設定された下部干渉防止領域内に侵入す
る。その際、作業機が上部干渉防止領域内に侵入した場
合には、作業機を構成する各部材の運転室側への動作が
禁止され、作業機は自動停止する。一方、作業機が下部
干渉防止領域内に侵入した場合には、第1ブームの上げ
および下げ動作が許可され、各々の動作により作業機の
先端は第1ブームの回動支点を中心として下部干渉防止
領域内をその形状に沿って回動する。したがって、第1
ブームに関しては、作業機が下部干渉防止領域内に侵入
した後も、いちいち退避操作をすることなく、上げ動作
と下げ動作とを行うことができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る作業機の干渉防止装
置を備えた油圧ショベルの側面図、図2は該干渉防止装
置の全体構成を示すブロック図、図3は油圧駆動回路を
示す回路図、図4〜図10は演算装置の処理内容を示す
フローチャートであり、前述した図11〜図13に対応
する部分には同一符号を付してある。
る。図1は本発明の一実施例に係る作業機の干渉防止装
置を備えた油圧ショベルの側面図、図2は該干渉防止装
置の全体構成を示すブロック図、図3は油圧駆動回路を
示す回路図、図4〜図10は演算装置の処理内容を示す
フローチャートであり、前述した図11〜図13に対応
する部分には同一符号を付してある。
【0014】図1に示すように、本実施例に係る油圧シ
ョベルにおいては、運転室2aの前方から下方にかけて
干渉防止領域20が、該干渉防止領域20の外側に減速
領域21が、該干渉防止領域20の内側に異常侵入判定
領域22がそれぞれ設定されており、これら各領域2
0,21,22は後述するコントローラの演算装置に記
憶されている。前記干渉防止領域20は、運転室2aの
上部前方に直線状に延びる上部干渉防止領域20aと、
運転室2aの下部前方から下方にかけて円弧状に延びる
下部干渉防止領域20bとからなり、この下部干渉防止
領域20bとその外側に位置する減速領域21とは、そ
れぞれ第1ブーム3の回動支点Pまたはその近傍を中心
軸とする曲面形状に形成されている。すなわち、通常の
領域と減速領域21の境界線をZ1、減速領域21と干
渉防止領域20の境界線をZ2、干渉防止領域20と異
常侵入判定領域22の境界線をZ3とすると、下部干渉
防止領域20b側においてこれらZ1〜Z3は、略回動
支点Pを中心として外側から内側に同心円状に形成され
ている。
ョベルにおいては、運転室2aの前方から下方にかけて
干渉防止領域20が、該干渉防止領域20の外側に減速
領域21が、該干渉防止領域20の内側に異常侵入判定
領域22がそれぞれ設定されており、これら各領域2
0,21,22は後述するコントローラの演算装置に記
憶されている。前記干渉防止領域20は、運転室2aの
上部前方に直線状に延びる上部干渉防止領域20aと、
運転室2aの下部前方から下方にかけて円弧状に延びる
下部干渉防止領域20bとからなり、この下部干渉防止
領域20bとその外側に位置する減速領域21とは、そ
れぞれ第1ブーム3の回動支点Pまたはその近傍を中心
軸とする曲面形状に形成されている。すなわち、通常の
領域と減速領域21の境界線をZ1、減速領域21と干
渉防止領域20の境界線をZ2、干渉防止領域20と異
常侵入判定領域22の境界線をZ3とすると、下部干渉
防止領域20b側においてこれらZ1〜Z3は、略回動
支点Pを中心として外側から内側に同心円状に形成され
ている。
【0015】図2において、12,13,14は前述し
たブーム角センサ,オフセット角センサ,アーム角セン
サであり、これら各センサ12,13,14によって検
出された各作業機部材間の相対角度信号θ1,θ2,θ
3はコントローラに内蔵された演算装置23に入力され
る。この演算装置23は、角度信号θ1,θ2,θ3に
基づいて作業機7上の所定箇所、例えばアーム5先端の
座標からバケット6の先端座標を算出する座標演算部2
4と、前述した各領域を記憶する減速領域記憶部25と
干渉防止領域記憶部26および異常侵入判定領域記憶部
27と、座標演算部24で算出されたバケット先端座標
が各記憶部25〜27内にあるか否かを判断し、その結
果に応じて所定の制御信号を出力する比較演算部29
と、比較演算部29からの制御信号に基づいて油圧駆動
回路31へ所定の制御信号を出力する駆動制御部30と
を備えている。この油圧駆動回路31は、前記駆動制御
部30からの制御信号の他に、運転室2a内に配置した
作業機7を操作するための操作手段、例えば操作レバー
32からの指示信号を入力し、これらの信号に基づいて
各シリンダ8〜11への作動油の供給量が制御される。
なお、バケット先端座標の算出に際しては、例えば旋回
体2と第1ブーム3との回動中心Pを原点とする座標系
を予め設定しておき、各角度信号θ1,θ2,θ3から
この座標系におけるアーム5の先端の座標値を算出し、
このアーム先端の座標値からバケット6の先端の座標値
を算出すれば良い。
たブーム角センサ,オフセット角センサ,アーム角セン
サであり、これら各センサ12,13,14によって検
出された各作業機部材間の相対角度信号θ1,θ2,θ
3はコントローラに内蔵された演算装置23に入力され
る。この演算装置23は、角度信号θ1,θ2,θ3に
基づいて作業機7上の所定箇所、例えばアーム5先端の
座標からバケット6の先端座標を算出する座標演算部2
4と、前述した各領域を記憶する減速領域記憶部25と
干渉防止領域記憶部26および異常侵入判定領域記憶部
27と、座標演算部24で算出されたバケット先端座標
が各記憶部25〜27内にあるか否かを判断し、その結
果に応じて所定の制御信号を出力する比較演算部29
と、比較演算部29からの制御信号に基づいて油圧駆動
回路31へ所定の制御信号を出力する駆動制御部30と
を備えている。この油圧駆動回路31は、前記駆動制御
部30からの制御信号の他に、運転室2a内に配置した
作業機7を操作するための操作手段、例えば操作レバー
32からの指示信号を入力し、これらの信号に基づいて
各シリンダ8〜11への作動油の供給量が制御される。
なお、バケット先端座標の算出に際しては、例えば旋回
体2と第1ブーム3との回動中心Pを原点とする座標系
を予め設定しておき、各角度信号θ1,θ2,θ3から
この座標系におけるアーム5の先端の座標値を算出し、
このアーム先端の座標値からバケット6の先端の座標値
を算出すれば良い。
【0016】図3に示すように、前記油圧駆動回路31
は、エンジンによって駆動される油圧ポンプ33とパイ
ロットポンプ34、油圧ポンプ33から前記各シリンダ
8,9,10に供給される作動油の流れを制御するブー
ム用方向切換弁35,オフセット用方向切換弁36,ア
ーム用方向切換弁37、前記各シリンダ8,9,10を
操作するブーム用パイロット弁38,オフセット用パイ
ロット弁39,アーム用パイロット弁40等を備えてお
り、バケットシリンダ11や走行モータ等の他のアクチ
ュエータについては図示省略してある。各パイロット弁
38,39,40は前記パイロットポンプ34に連通す
る左側の室と右側の室とを有しており、パイロットポン
プ34から吐出される圧油は、前記操作レバー32から
の指示信号に応じてこれら左または右側の室に供給され
る。
は、エンジンによって駆動される油圧ポンプ33とパイ
ロットポンプ34、油圧ポンプ33から前記各シリンダ
8,9,10に供給される作動油の流れを制御するブー
ム用方向切換弁35,オフセット用方向切換弁36,ア
ーム用方向切換弁37、前記各シリンダ8,9,10を
操作するブーム用パイロット弁38,オフセット用パイ
ロット弁39,アーム用パイロット弁40等を備えてお
り、バケットシリンダ11や走行モータ等の他のアクチ
ュエータについては図示省略してある。各パイロット弁
38,39,40は前記パイロットポンプ34に連通す
る左側の室と右側の室とを有しており、パイロットポン
プ34から吐出される圧油は、前記操作レバー32から
の指示信号に応じてこれら左または右側の室に供給され
る。
【0017】前記ブーム用方向切換弁35は左右両側に
パイロット室を有しており、このブーム用方向切換弁3
5の左側のパイロット室と前記ブーム用パイロット弁3
8の左側の室とはブーム上げパイロット管路41によっ
て接続され、ブーム用方向切換弁35の右側のパイロッ
ト室とブーム用パイロット弁38の右側の室とはブーム
下げパイロット管路42によって接続されている。ま
た、前記オフセット用方向切換弁36も左右両側にパイ
ロット室を有しており、このオフセット用方向切換弁3
6の左側のパイロット室と前記オフセット用パイロット
弁39の左側の室とは右オフセットパイロット管路43
によって接続され、オフセット用方向切換弁36の右側
のパイロット室とオフセット用パイロット弁39右側の
室とは左オフセットパイロット管路44によって接続さ
れている。さらに、前記アーム用方向切換弁37も左右
両側にパイロット室を有しており、このアーム用方向切
換弁37の左側のパイロット室と前記アーム用パイロッ
ト弁40の左側の室とはアーム引きパイロット管路45
によって接続され、アーム用方向切換弁37の右側のパ
イロット室とアーム用パイロット弁40右側の室とはア
ーム押しパイロット管路46によって接続されている。
パイロット室を有しており、このブーム用方向切換弁3
5の左側のパイロット室と前記ブーム用パイロット弁3
8の左側の室とはブーム上げパイロット管路41によっ
て接続され、ブーム用方向切換弁35の右側のパイロッ
ト室とブーム用パイロット弁38の右側の室とはブーム
下げパイロット管路42によって接続されている。ま
た、前記オフセット用方向切換弁36も左右両側にパイ
ロット室を有しており、このオフセット用方向切換弁3
6の左側のパイロット室と前記オフセット用パイロット
弁39の左側の室とは右オフセットパイロット管路43
によって接続され、オフセット用方向切換弁36の右側
のパイロット室とオフセット用パイロット弁39右側の
室とは左オフセットパイロット管路44によって接続さ
れている。さらに、前記アーム用方向切換弁37も左右
両側にパイロット室を有しており、このアーム用方向切
換弁37の左側のパイロット室と前記アーム用パイロッ
ト弁40の左側の室とはアーム引きパイロット管路45
によって接続され、アーム用方向切換弁37の右側のパ
イロット室とアーム用パイロット弁40右側の室とはア
ーム押しパイロット管路46によって接続されている。
【0018】前記ブーム上げパイロット管路41にはブ
ーム用電磁比例減圧弁47が、前記アーム引きパイロッ
ト管路45にはアーム用電磁比例減圧弁48がそれぞれ
介設されており、これら電磁比例減圧弁47,48はタ
ンクに接続されるポートを有している。これら電磁比例
減圧弁47,48は前記演算装置23の駆動制御部30
から出力される制御信号の電流値に比例して動作され、
通常は最大レベルの電流Iaを入力してブーム上げパイ
ロット管路41とアーム引きパイロット管路45を全開
し、制御信号として電流値が最小レベルの電流Ibを入
力した場合、ブーム上げパイロット管路41とアーム引
きパイロット管路45の圧油を遮断してタンクに戻し、
制御信号として電流値が最大レベルと最小レベルの間の
電流Icを入力した場合、ブーム上げパイロット管路4
1とアーム引きパイロット管路45の圧油を絞ってパイ
ロット圧を減圧する。一方、前記左オフセットパイロッ
ト管路44にはオフセット用電磁切換弁49が介設され
ており、この電磁切換弁49はタンクに接続されるポー
トを有している。この電磁切換弁49も前記演算装置2
3の駆動制御部30から出力される制御信号によって切
り換え動作され、制御信号を入力した場合にのみ、左オ
フセットパイロット管路44の圧油を遮断してタンクに
戻す。
ーム用電磁比例減圧弁47が、前記アーム引きパイロッ
ト管路45にはアーム用電磁比例減圧弁48がそれぞれ
介設されており、これら電磁比例減圧弁47,48はタ
ンクに接続されるポートを有している。これら電磁比例
減圧弁47,48は前記演算装置23の駆動制御部30
から出力される制御信号の電流値に比例して動作され、
通常は最大レベルの電流Iaを入力してブーム上げパイ
ロット管路41とアーム引きパイロット管路45を全開
し、制御信号として電流値が最小レベルの電流Ibを入
力した場合、ブーム上げパイロット管路41とアーム引
きパイロット管路45の圧油を遮断してタンクに戻し、
制御信号として電流値が最大レベルと最小レベルの間の
電流Icを入力した場合、ブーム上げパイロット管路4
1とアーム引きパイロット管路45の圧油を絞ってパイ
ロット圧を減圧する。一方、前記左オフセットパイロッ
ト管路44にはオフセット用電磁切換弁49が介設され
ており、この電磁切換弁49はタンクに接続されるポー
トを有している。この電磁切換弁49も前記演算装置2
3の駆動制御部30から出力される制御信号によって切
り換え動作され、制御信号を入力した場合にのみ、左オ
フセットパイロット管路44の圧油を遮断してタンクに
戻す。
【0019】次に、本実施例の動作を主に図4〜図10
に示すフローチャートを用いて説明する。バケット6の
先端と運転室2aとの接触のおそれがない通常操作の場
合、すなわち、バケット6が運転室2aの周囲に設定さ
れた減速領域21の外側に位置している場合、ブーム用
およびアーム用電磁比例減圧弁47,48とオフセット
用電磁切換弁49は全て図3に示す位置にある。この状
態で、例えばブーム用の操作レバー32が図3の左側に
倒されると、パイロットポンプ34から吐出される圧油
は、ブーム用パイロット弁38の左側の室からブーム上
げパイロット管路41、ブーム用電磁比例減圧弁47を
経てブーム用方向切換弁35の左側のパイロット室に供
給され、ブーム用方向切換弁35は作動を開始する。そ
して、ブーム用方向切換弁35が中立位置から左側の位
置に切り換えられると、油圧ポンプ33の圧油はブーム
用方向切換弁35を経てブームシリンダ8のボトム側に
供給され、ブームシリンダ8が伸長して第1ブーム3が
上昇する。これとは反対に、ブーム用の操作レバー32
が図3の右側に倒されると、パイロットポンプ34から
吐出される圧油はブーム用パイロット弁38の右側の室
からブーム下げパイロット管路42を経てブーム用方向
切換弁35の右側のパイロット室に供給され、ブーム用
方向切換弁35は作動を開始する。そして、ブーム用方
向切換弁35が中立位置から右側の位置に切り換えられ
ると、油圧ポンプ33の圧油はブーム方向切換弁35を
経てブームシリンダ8のロッド側に供給され、ブームシ
リンダ8が伸縮して第1ブーム3が下降する。同様に、
オフセット用操作レバー32の操作量に応じてオフセッ
トシリンダ9が伸縮し、アーム5とバケット6が第1ブ
ーム3に対して横方向に右オフセットあるいは左オフセ
ット操作され、また、操作レバー32の操作量に応じて
アームシリンダ10が伸縮し、アーム5が引きあるいは
押し操作される。
に示すフローチャートを用いて説明する。バケット6の
先端と運転室2aとの接触のおそれがない通常操作の場
合、すなわち、バケット6が運転室2aの周囲に設定さ
れた減速領域21の外側に位置している場合、ブーム用
およびアーム用電磁比例減圧弁47,48とオフセット
用電磁切換弁49は全て図3に示す位置にある。この状
態で、例えばブーム用の操作レバー32が図3の左側に
倒されると、パイロットポンプ34から吐出される圧油
は、ブーム用パイロット弁38の左側の室からブーム上
げパイロット管路41、ブーム用電磁比例減圧弁47を
経てブーム用方向切換弁35の左側のパイロット室に供
給され、ブーム用方向切換弁35は作動を開始する。そ
して、ブーム用方向切換弁35が中立位置から左側の位
置に切り換えられると、油圧ポンプ33の圧油はブーム
用方向切換弁35を経てブームシリンダ8のボトム側に
供給され、ブームシリンダ8が伸長して第1ブーム3が
上昇する。これとは反対に、ブーム用の操作レバー32
が図3の右側に倒されると、パイロットポンプ34から
吐出される圧油はブーム用パイロット弁38の右側の室
からブーム下げパイロット管路42を経てブーム用方向
切換弁35の右側のパイロット室に供給され、ブーム用
方向切換弁35は作動を開始する。そして、ブーム用方
向切換弁35が中立位置から右側の位置に切り換えられ
ると、油圧ポンプ33の圧油はブーム方向切換弁35を
経てブームシリンダ8のロッド側に供給され、ブームシ
リンダ8が伸縮して第1ブーム3が下降する。同様に、
オフセット用操作レバー32の操作量に応じてオフセッ
トシリンダ9が伸縮し、アーム5とバケット6が第1ブ
ーム3に対して横方向に右オフセットあるいは左オフセ
ット操作され、また、操作レバー32の操作量に応じて
アームシリンダ10が伸縮し、アーム5が引きあるいは
押し操作される。
【0020】このとき、演算装置23は、最初に図4の
手順S−1に示すように、異常処理のフラグがセットさ
れているか否かを判断し、フラグがセットされていない
場合は、手順S−2においてブーム角センサ12とオフ
セット角センサ13およびアーム角センサ14からの相
対角度信号θ1,θ2,θ3を座標演算部24に入力
し、次いで手順S−3において相対角度信号θ1,θ
2,θ3からアーム5先端の座標を演算した後、手順S
−4においてアーム先端座標からバケット先端座標を演
算する。次に、手順S−5に移行し、比較演算部29は
座標演算部24で算出されたバケット先端座標と減速領
域記憶部25とを比較し、バケット6の先端が減速領域
21の内側にあるか否か、換言すると、バケット6の先
端が境界線Z1内に侵入したか否かを判断する。
手順S−1に示すように、異常処理のフラグがセットさ
れているか否かを判断し、フラグがセットされていない
場合は、手順S−2においてブーム角センサ12とオフ
セット角センサ13およびアーム角センサ14からの相
対角度信号θ1,θ2,θ3を座標演算部24に入力
し、次いで手順S−3において相対角度信号θ1,θ
2,θ3からアーム5先端の座標を演算した後、手順S
−4においてアーム先端座標からバケット先端座標を演
算する。次に、手順S−5に移行し、比較演算部29は
座標演算部24で算出されたバケット先端座標と減速領
域記憶部25とを比較し、バケット6の先端が減速領域
21の内側にあるか否か、換言すると、バケット6の先
端が境界線Z1内に侵入したか否かを判断する。
【0021】手順S−5での判断結果がNOのとき、す
なわち、バケット6の先端が減速領域21に侵入してい
ない場合は、手順S−6に移行して通常処理が行われ
る。この場合、図5に示すように、駆動制御部30はブ
ーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁4
8に最大レベルの電流Iaを出力すると共に、オフセッ
ト用電磁切換弁49に切換信号を出力せず、ブーム上げ
パイロット管路41とアーム引きパイロット管路45お
よび左オフセットパイロット管路44を全開する。した
がって、各シリンダ8,9,10は対応する操作レバー
32の操作量に応じた通常の動作が行われる。また、手
順S−5での判断結果がYESのときには手順S−7に
移行し、比較演算部29はバケット先端座標と干渉防止
領域記憶部26とを比較し、バケット6の先端が上部ま
たは下部干渉防止領域20a,20bの内側にあるか否
か、換言すると、バケット6の先端が境界線Z2内に侵
入したか否かを判断する。
なわち、バケット6の先端が減速領域21に侵入してい
ない場合は、手順S−6に移行して通常処理が行われ
る。この場合、図5に示すように、駆動制御部30はブ
ーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁4
8に最大レベルの電流Iaを出力すると共に、オフセッ
ト用電磁切換弁49に切換信号を出力せず、ブーム上げ
パイロット管路41とアーム引きパイロット管路45お
よび左オフセットパイロット管路44を全開する。した
がって、各シリンダ8,9,10は対応する操作レバー
32の操作量に応じた通常の動作が行われる。また、手
順S−5での判断結果がYESのときには手順S−7に
移行し、比較演算部29はバケット先端座標と干渉防止
領域記憶部26とを比較し、バケット6の先端が上部ま
たは下部干渉防止領域20a,20bの内側にあるか否
か、換言すると、バケット6の先端が境界線Z2内に侵
入したか否かを判断する。
【0022】手順S−7での判断結果がNOのとき、す
なわち、バケット6の先端が減速領域21内にある場合
は、手順S−8に移行して減速処理が行われる。この場
合、図6に示すように、駆動制御部30はブーム用電磁
比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁48に電流値
が最大レベルと最小レベルの間の電流Icを出力し、ブ
ーム上げパイロット管路41とアーム引きパイロット管
路45の圧油を絞ってパイロット圧を減圧すると共に、
オフセット用電磁切換弁49に切換信号を出力せず、左
オフセットパイロット管路44を全開する。したがっ
て、ブームシリンダ8とアームシリンダ10は対応する
操作レバー32の操作量に比べて減速され、第1ブーム
3とアーム5の動作速度は遅くなる。また、手順S−7
での判断結果がYESのときには手順S−9に移行し、
比較演算部29はバケット先端座標と異常侵入判定領域
記憶部27とを比較し、バケット6の先端が異常侵入判
定領域22の内側にあるか否か、換言すると、バケット
6の先端が境界線Z3内に侵入したか否かを判断する。
なわち、バケット6の先端が減速領域21内にある場合
は、手順S−8に移行して減速処理が行われる。この場
合、図6に示すように、駆動制御部30はブーム用電磁
比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁48に電流値
が最大レベルと最小レベルの間の電流Icを出力し、ブ
ーム上げパイロット管路41とアーム引きパイロット管
路45の圧油を絞ってパイロット圧を減圧すると共に、
オフセット用電磁切換弁49に切換信号を出力せず、左
オフセットパイロット管路44を全開する。したがっ
て、ブームシリンダ8とアームシリンダ10は対応する
操作レバー32の操作量に比べて減速され、第1ブーム
3とアーム5の動作速度は遅くなる。また、手順S−7
での判断結果がYESのときには手順S−9に移行し、
比較演算部29はバケット先端座標と異常侵入判定領域
記憶部27とを比較し、バケット6の先端が異常侵入判
定領域22の内側にあるか否か、換言すると、バケット
6の先端が境界線Z3内に侵入したか否かを判断する。
【0023】手順S−9での判断結果がNOのときには
手順S−10に移行し、比較演算部29はバケット6の
先端が下部干渉防止領域20b内にあるか否かを判断す
る。手順S−10での判断結果がNOのとき、すなわ
ち、バケット6の先端が上部干渉防止領域20a内にあ
る場合は、手順S−11に移行して停止処理Aが行われ
る。この場合、図7に示すように、駆動制御部30はブ
ーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁4
8に最小レベルの電流Ibを出力すると共に、オフセッ
ト用電磁切換弁49に切換信号を出力し、ブーム上げパ
イロット管路41とアーム引きパイロット管路45およ
び左オフセットパイロット管路44の圧油を遮断してタ
ンクに戻す。したがって、バケット6の先端が運転室2
aに近づく方向に各操作レバー32を操作し、パイロッ
トポンプ34からブーム上げパイロット管路41とアー
ム引きパイロット管路45および左オフセットパイロッ
ト管路44に圧油が供給されたとしても、これら管路4
1,44,45にパイロット圧が立たないため、作業機
7は自動停止し、第1ブーム3の上げ動作とアーム5の
引き動作および左オフセット動作は禁止される。
手順S−10に移行し、比較演算部29はバケット6の
先端が下部干渉防止領域20b内にあるか否かを判断す
る。手順S−10での判断結果がNOのとき、すなわ
ち、バケット6の先端が上部干渉防止領域20a内にあ
る場合は、手順S−11に移行して停止処理Aが行われ
る。この場合、図7に示すように、駆動制御部30はブ
ーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁4
8に最小レベルの電流Ibを出力すると共に、オフセッ
ト用電磁切換弁49に切換信号を出力し、ブーム上げパ
イロット管路41とアーム引きパイロット管路45およ
び左オフセットパイロット管路44の圧油を遮断してタ
ンクに戻す。したがって、バケット6の先端が運転室2
aに近づく方向に各操作レバー32を操作し、パイロッ
トポンプ34からブーム上げパイロット管路41とアー
ム引きパイロット管路45および左オフセットパイロッ
ト管路44に圧油が供給されたとしても、これら管路4
1,44,45にパイロット圧が立たないため、作業機
7は自動停止し、第1ブーム3の上げ動作とアーム5の
引き動作および左オフセット動作は禁止される。
【0024】一方、手順S−10での判断結果がYES
のとき、すなわち、バケット6の先端が下部干渉防止領
域20b内にある場合は、手順S−12に移行して停止
処理Bが行われる。この場合、図8に示すように、駆動
制御部30はブーム用電磁比例減圧弁47に最大レベル
の電流Iaを出力してブーム上げパイロット管路41を
全開するが、アーム用電磁比例減圧弁48に最小レベル
の電流Ibを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁
49に切換信号を出力し、アーム引きパイロット管路4
5と左オフセットパイロット管路44の圧油を遮断して
タンクに戻す。したがって、バケット6の先端が運転室
2aに近づく方向へ各操作レバー32を操作しても、ア
ーム5の引き動作と左オフセット動作とが禁止され、作
業機7は自動停止するが、第1ブーム3の上げ動作と下
げ動作を含みそれ以外の動作は許可される。その際、第
1ブーム3を上げまたは下げ動作すると、バケット6の
先端は第1ブーム3の回動支点Pを中心に下部干渉防止
領域20b内を回動するため、自動停止した後に第1ブ
ーム3の動作を続行したとしても、バケット6の先端が
運転室2aに干渉することはない。なお、これら減速処
理と停止処理Aおよび停止処理Bは、バケット6の先端
を運転室2aから遠ざかる方向へ移動し、バケット6の
先端が減速領域21の外側まで退避した位置で自動的に
解除され、再び前述した通常処理が行われる。
のとき、すなわち、バケット6の先端が下部干渉防止領
域20b内にある場合は、手順S−12に移行して停止
処理Bが行われる。この場合、図8に示すように、駆動
制御部30はブーム用電磁比例減圧弁47に最大レベル
の電流Iaを出力してブーム上げパイロット管路41を
全開するが、アーム用電磁比例減圧弁48に最小レベル
の電流Ibを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁
49に切換信号を出力し、アーム引きパイロット管路4
5と左オフセットパイロット管路44の圧油を遮断して
タンクに戻す。したがって、バケット6の先端が運転室
2aに近づく方向へ各操作レバー32を操作しても、ア
ーム5の引き動作と左オフセット動作とが禁止され、作
業機7は自動停止するが、第1ブーム3の上げ動作と下
げ動作を含みそれ以外の動作は許可される。その際、第
1ブーム3を上げまたは下げ動作すると、バケット6の
先端は第1ブーム3の回動支点Pを中心に下部干渉防止
領域20b内を回動するため、自動停止した後に第1ブ
ーム3の動作を続行したとしても、バケット6の先端が
運転室2aに干渉することはない。なお、これら減速処
理と停止処理Aおよび停止処理Bは、バケット6の先端
を運転室2aから遠ざかる方向へ移動し、バケット6の
先端が減速領域21の外側まで退避した位置で自動的に
解除され、再び前述した通常処理が行われる。
【0025】手順S−9での判断結果がYESのとき、
すなわち、各センサ12〜14や電磁比例減圧弁47,
48あるいは電磁切換弁49等の不良が原因で、バケッ
ト6の先端が境界線Z3を越えて異常侵入判定領域22
に侵入すると、手順S−13に移行して異常処理が行わ
れる。この場合、図9に示すように、駆動制御部30は
ブーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁
48に最小レベルの電流Ibを出力すると共に、オフセ
ット用電磁切換弁49に切換信号を出力し、前述した停
止処理Aと同様に、干渉方向の動作を全て禁止して作業
機7を緊急停止させる。また、異常処理のフラグをセッ
トすると共に、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する等
の警報を発して、オペレータに何らかの異常があったこ
とを知らせる。
すなわち、各センサ12〜14や電磁比例減圧弁47,
48あるいは電磁切換弁49等の不良が原因で、バケッ
ト6の先端が境界線Z3を越えて異常侵入判定領域22
に侵入すると、手順S−13に移行して異常処理が行わ
れる。この場合、図9に示すように、駆動制御部30は
ブーム用電磁比例減圧弁47とアーム用電磁比例減圧弁
48に最小レベルの電流Ibを出力すると共に、オフセ
ット用電磁切換弁49に切換信号を出力し、前述した停
止処理Aと同様に、干渉方向の動作を全て禁止して作業
機7を緊急停止させる。また、異常処理のフラグをセッ
トすると共に、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する等
の警報を発して、オペレータに何らかの異常があったこ
とを知らせる。
【0026】手順S−13において異常処理のフラグが
セットされると、バケット6の先端を異常侵入判定領域
22から減速領域21の外側まで退避させたとしても、
第1ブーム3の上げ動作とアーム5の引き動作および左
オフセット動作は禁止されたままであり、通常の作業を
行うことができなくなる。このような場合は、エンジン
を停止させた状態で、不良の原因となったセンサやバル
ブを正常なものに交換した後、再度エンジンを始動させ
て手順S−1に戻る。前述したように、この手順S−1
において、異常処理のフラグがセットされているか否か
が判断され、この場合はフラグがセットされたままであ
るため、手順S−1から手順S−14に移行して復帰処
理が行われる。図10に示すように、この復帰処理にお
いて、駆動制御部30はブーム用電磁比例減圧弁47と
アーム用電磁比例減圧弁48に最小レベルの電流Ibを
出力すると共に、オフセット用電磁切換弁49に切換信
号を出力することにより、干渉方向の動作を全て禁止す
る状態を維持し、例えばリセットスイッチから異常復帰
信号がオンされると、異常処理のフラグをリセットして
復帰処理が終了し、手順S−2に戻る。
セットされると、バケット6の先端を異常侵入判定領域
22から減速領域21の外側まで退避させたとしても、
第1ブーム3の上げ動作とアーム5の引き動作および左
オフセット動作は禁止されたままであり、通常の作業を
行うことができなくなる。このような場合は、エンジン
を停止させた状態で、不良の原因となったセンサやバル
ブを正常なものに交換した後、再度エンジンを始動させ
て手順S−1に戻る。前述したように、この手順S−1
において、異常処理のフラグがセットされているか否か
が判断され、この場合はフラグがセットされたままであ
るため、手順S−1から手順S−14に移行して復帰処
理が行われる。図10に示すように、この復帰処理にお
いて、駆動制御部30はブーム用電磁比例減圧弁47と
アーム用電磁比例減圧弁48に最小レベルの電流Ibを
出力すると共に、オフセット用電磁切換弁49に切換信
号を出力することにより、干渉方向の動作を全て禁止す
る状態を維持し、例えばリセットスイッチから異常復帰
信号がオンされると、異常処理のフラグをリセットして
復帰処理が終了し、手順S−2に戻る。
【0027】このように、上記実施例にあっては、バケ
ット6の先端が運転室2aの周囲の干渉防止領域20に
侵入して自動停止した状態でも、バケット6の先端が運
転室2aの下部前方から下方にかけて設定された下部干
渉防止領域20b内に位置している場合は、第1ブーム
3を上げまたは下げ操作したとしても、バケット6の先
端は曲面形状の下部干渉防止領域20b内を回動して運
転室2aに干渉しないため、作業を中断することなく第
1ブームの上げ動作と下げ動作を引き続き行うことがで
き、作業効率を高めることができる。また、下部干渉防
止領域20bの曲面形状によって自動停止後の第1ブー
ム3の下げ動作を可能にしているため、ブーム下げパイ
ロット管路42にブーム下げ動作を禁止するソレノイド
バルブを設ける必要はなくなり、コストの上昇を抑える
ことができる。さらに、下部干渉防止領域20bの内外
に異常侵入判定領域22と減速領域21を設け、これら
各領域20b,22,21を第1ブーム3の略回動支点
Pを中心に同心円に設定したため、通常の操作の妨げに
なる減速の領域や自動停止の領域を極力少なくすること
ができ、この点からも作業効率を高めることができる。
ット6の先端が運転室2aの周囲の干渉防止領域20に
侵入して自動停止した状態でも、バケット6の先端が運
転室2aの下部前方から下方にかけて設定された下部干
渉防止領域20b内に位置している場合は、第1ブーム
3を上げまたは下げ操作したとしても、バケット6の先
端は曲面形状の下部干渉防止領域20b内を回動して運
転室2aに干渉しないため、作業を中断することなく第
1ブームの上げ動作と下げ動作を引き続き行うことがで
き、作業効率を高めることができる。また、下部干渉防
止領域20bの曲面形状によって自動停止後の第1ブー
ム3の下げ動作を可能にしているため、ブーム下げパイ
ロット管路42にブーム下げ動作を禁止するソレノイド
バルブを設ける必要はなくなり、コストの上昇を抑える
ことができる。さらに、下部干渉防止領域20bの内外
に異常侵入判定領域22と減速領域21を設け、これら
各領域20b,22,21を第1ブーム3の略回動支点
Pを中心に同心円に設定したため、通常の操作の妨げに
なる減速の領域や自動停止の領域を極力少なくすること
ができ、この点からも作業効率を高めることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
作業機の先端が干渉防止領域内に侵入した際に、作業機
の先端が運転室の下部前方から下方にかけて設定された
下部干渉防止領域内に位置している場合は、作業を中断
することなく第1ブームの上げ動作と下げ動作を引き続
き行うことができ、安価で操作性に優れた作業機の干渉
防止装置を提供できる。
作業機の先端が干渉防止領域内に侵入した際に、作業機
の先端が運転室の下部前方から下方にかけて設定された
下部干渉防止領域内に位置している場合は、作業を中断
することなく第1ブームの上げ動作と下げ動作を引き続
き行うことができ、安価で操作性に優れた作業機の干渉
防止装置を提供できる。
【図1】本発明の実施例に係る作業機の干渉防止装置を
備えた油圧ショベルの側面図である。
備えた油圧ショベルの側面図である。
【図2】図1の干渉防止装置の全体構成を示すブロック
図である。
図である。
【図3】図2の干渉防止装置に備えられる油圧駆動回路
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図4】図2の干渉防止装置に備えられる演算装置の処
理内容を示すフローチャートである。
理内容を示すフローチャートである。
【図5】図4の演算装置の通常処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図6】図4の演算装置の減速処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図7】図4の演算装置の停止処理Aを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図8】図4の演算装置の停止処理Bを示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図9】図4の演算装置の異常処理を示すフローチャー
トである。
トである。
【図10】図4の演算装置の復帰処理を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図11】従来例に係る作業機の干渉防止装置を備えた
油圧ショベルの側面図である。
油圧ショベルの側面図である。
【図12】該油圧ショベルの平面図である。
【図13】該油圧ショベルにおける干渉防止領域とバケ
ットとの関係を示す説明図である。
ットとの関係を示す説明図である。
2 旋回体 2a 運転室 3 第1ブーム 4 第2ブーム 5 アーム 6 バケット 7 作業機 8 ブームシリンダ 9 オフセットシリンダ 10 アームシリンダ 12 ブーム角センサ 13 オフセット角センサ 14 アーム角センサ 20 干渉防止領域 20a 上部干渉防止領域 20b 下部干渉防止領域 21 減速領域 22 異常侵入判定領域 23 演算装置 24 座標演算部 29 比較演算部 30 駆動制御部 31 油圧駆動回路 32 操作レバー 47 ブーム用電磁比例減圧弁 48 アーム用電磁比例減圧弁 49 オフセット用電磁切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 孝治 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 山田 修道 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内 (72)発明者 石坂 俊之 富山県富山市石金20番地 株式会社不二越 内
Claims (3)
- 【請求項1】 運転室を有する本体と、この本体の前記
運転室の側方に回動可能に設けられた第1ブームと、こ
の第1ブームに対してオフセットシリンダによって横方
向に移動可能に連結された第2ブームと、この第2ブー
ムに対して回動可能に連結されたアームと、このアーム
に対して回動可能に連結されたバケットと、これら第
1,第2ブームとアームおよびバケットとで構成される
作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の周囲
に設定された干渉防止領域を記憶するコントローラとを
備え、前記運転室の前方にオフセットされた前記作業機
を該運転室に向けて動作させたとき、前記作業機を前記
干渉防止領域内で自動停止するようにした作業機の干渉
防止装置において、 前記干渉防止領域が前記運転室の上部前方に設定された
上部干渉防止領域と前記運転室の下部前方から下方にか
けて設定された下部干渉防止領域とを有し、この下部干
渉防止領域を前記第1ブームの略回動支点を中心軸とす
る曲面形状に形成し、前記作業機が前記下部干渉防止領
域内に侵入したとき、前記コントローラは、前記第1ブ
ームの上げ動作と下げ動作とを許可し、それ以外の干渉
方向への動作を全て禁止する制御信号を出力することを
特徴とする作業機の干渉防止装置。 - 【請求項2】 請求項1の記載において、前記下部干渉
防止領域の外側に前記作業機の干渉方向への動作を減速
する減速領域を設定し、これら減速領域と下部干渉防止
領域とを前記第1ブームの略回動支点を中心として同心
円で設定したことを特徴とする作業機の干渉防止装置。 - 【請求項3】 請求項1の記載において、前記下部干渉
防止領域の内側に異常侵入判定領域を設定し、これら下
部干渉防止領域と異常侵入判定領域とを前記第1ブーム
の略回動支点を中心として同心円で設定したことを特徴
とする作業機の干渉防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6134454A JPH084046A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 作業機の干渉防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6134454A JPH084046A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 作業機の干渉防止装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003200314A Division JP2004027835A (ja) | 2003-07-23 | 2003-07-23 | 作業機の干渉防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH084046A true JPH084046A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15128723
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6134454A Pending JPH084046A (ja) | 1994-06-16 | 1994-06-16 | 作業機の干渉防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH084046A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0785310A1 (en) * | 1996-01-22 | 1997-07-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Interference preventing system for construction machine |
WO1998003738A1 (fr) * | 1996-07-18 | 1998-01-29 | Komatsu Ltd. | Procede et appareil pour la commande lineaire d'une machine de chantier |
EP0915208A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-05-12 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Interference preventing device for two-piece boom type hydraulic excavator |
EP1122369A1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-08-08 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | Hydraulic control circuit for work machine |
JP2018053675A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社日立建機ティエラ | 超小旋回型油圧ショベル |
CN113756391A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-07 | 北京三一智造科技有限公司 | 作业机械回转防撞方法、***及作业机械 |
EP4083334A4 (en) * | 2019-12-27 | 2023-12-27 | Kubota Corporation | WORK MACHINE |
-
1994
- 1994-06-16 JP JP6134454A patent/JPH084046A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0785310A1 (en) * | 1996-01-22 | 1997-07-23 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Interference preventing system for construction machine |
US5957989A (en) * | 1996-01-22 | 1999-09-28 | Hitachi Construction Machinery Co. Ltd. | Interference preventing system for construction machine |
WO1998003738A1 (fr) * | 1996-07-18 | 1998-01-29 | Komatsu Ltd. | Procede et appareil pour la commande lineaire d'une machine de chantier |
EP0915208A1 (en) * | 1997-01-07 | 1999-05-12 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Interference preventing device for two-piece boom type hydraulic excavator |
EP0915208A4 (en) * | 1997-01-07 | 2000-05-31 | Hitachi Construction Machinery | Collision avoidance device for a hydraulic excavator with a two-part arm |
US6230090B1 (en) | 1997-01-07 | 2001-05-08 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Interference prevention system for two-piece boom type hydraulic excavator |
EP1122369A1 (en) * | 1998-12-02 | 2001-08-08 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. | Hydraulic control circuit for work machine |
EP1122369A4 (en) * | 1998-12-02 | 2002-06-05 | Caterpillar Mitsubishi Ltd | HYDRAULIC CONTROL CIRCUIT FOR CONSTRUCTION SITE |
JP2018053675A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社日立建機ティエラ | 超小旋回型油圧ショベル |
EP4083334A4 (en) * | 2019-12-27 | 2023-12-27 | Kubota Corporation | WORK MACHINE |
CN113756391A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-07 | 北京三一智造科技有限公司 | 作业机械回转防撞方法、***及作业机械 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH084046A (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JPH03156037A (ja) | 作業機干渉回避装置 | |
JPH06146329A (ja) | バックホウ | |
JPH07207711A (ja) | 建設機械の転倒防止装置 | |
JP3310776B2 (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JPH07109746A (ja) | 作業機の運転室干渉防止装置 | |
JP3461407B2 (ja) | 油圧ショベルの運転室干渉防止装置 | |
JP2005248502A (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JPH02256722A (ja) | バックホウ装置操作構造 | |
JP3457762B2 (ja) | 油圧ショベルの掘削軌跡制御装置 | |
JP2004027835A (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JPH08218415A (ja) | 油圧ショベル用の運転室干渉防止装置及び油圧ショベル | |
JP4473057B2 (ja) | 建設機械の干渉防止装置 | |
JPH09151478A (ja) | 建設機械の干渉防止装置 | |
JP3739441B2 (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JPH07243225A (ja) | 建設機械の油圧駆動装置 | |
JP4859431B2 (ja) | 油圧制御装置 | |
JP2793949B2 (ja) | 作業機の運転室干渉防止装置 | |
JPH084044A (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JP2000352076A (ja) | 建設機械の作業機制御装置 | |
JPH084045A (ja) | 作業機の干渉防止装置 | |
JP3849974B2 (ja) | 建設機械における干渉防止制御装置 | |
JP5015068B2 (ja) | オフセット式作業機 | |
JP2977725B2 (ja) | 作業車の異常検出装置 | |
JP6978402B2 (ja) | キャブ可動式作業機械 |