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JP2805517B2 - 作業機干渉回避装置 - Google Patents
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JP2805517B2 - 作業機干渉回避装置 - Google Patents

作業機干渉回避装置

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JP2805517B2
JP2805517B2 JP2027823A JP2782390A JP2805517B2 JP 2805517 B2 JP2805517 B2 JP 2805517B2 JP 2027823 A JP2027823 A JP 2027823A JP 2782390 A JP2782390 A JP 2782390A JP 2805517 B2 JP2805517 B2 JP 2805517B2
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吉明 藤本
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Shovels (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、主として油圧ショベルなど建設機械の作
業機干渉回避装置に関する。
従来の技術 側溝掘り用作業機を装着した油圧ショベルでは、上部
旋回体のフロント部に側溝掘りブームを取付け、その側
溝掘りブーム先端部に順次アーム,バケットを連結し、
屈折作業運動を行うようにしている。それで、作業機を
運転室の前方側でオフセットして掘削積込作業を行う
と、作業機の運動範囲内に運転室と干渉する区域が存在
し、非常に危険であった。そのために、上記作業機の動
作を検出する屈折動作検出手段を設け、その屈折動作検
出手段からの信号にもとづき、作業機の上記干渉を防止
する対策が種々勘案されていた。
発明が解決しようとする課題 作業機の運動範囲内に運転室と干渉する区域が存在す
るので、掘削積込作業時にバケットを運転室に干渉衝突
させることがあった。この事故は運転室を破損すると同
時に、運転者に災害をもたらしていた。
この発明は上記の課題を解決し、作業機干渉を回避す
るとともに、作業機の作業可能範囲を最大限に広くでき
る作業機干渉回避装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上部旋回体と、上部旋回体に搭載された運転室と、前
記上部旋回体に対して選択的に装着替え可能な作業機が
複数種類設定された建設機械において、装着された作業
機が運転室に干渉する方向へ動くとき、前記複数種類の
作業機に対応して予めそれぞれ設定された停止処理か
ら、前記装着された作業機に対応する停止処理を選択し
実行するようにした。
更にまた、前記複数種類の作業機をそれぞれ装着した
場合に、それぞれの作業機が運転室に干渉する部分範囲
を記憶したコントローラを有し、前記コントローラは、
装着された作業機が、その作業機に対応して記憶された
部分範囲に所定距離だけ隔てた位置に近付いたとき、前
記作業機の運転室へ干渉する方向への動きを停止処理す
る信号を出力するようにした。
更にまた、装着された作業機に対応する停止処理に切
換える切換手段を設けた。
作用 運転室の前面部,側面部に対して作業機が作動時に干
渉をおこす運転室の部分範囲はすべてコントローラに記
憶されている。それとともに、上記前面部,側面部にお
ける部分範囲からそれぞれ所定距離S1,S2を隔てて作業
機を停止させるためのコントロールカット処理が行われ
る位置が設定されている。そこで作業機の先端部が、上
記部分範囲における所定距離の位置まで近づいたとき、
コントローラから電磁切換弁に指令信号が出力される。
電磁切換弁は、遮断油路位置よりタンク連通油路位置に
切換わる。そこで作業機用各種油圧シリンダのそれぞれ
パイロット切換弁のパイロット圧受圧部は、上記電磁切
換弁のタンク連通油路位置を介して油タンクに連通す
る。それにより作業機のコントロールカット処理が行わ
れ、作業機干渉は回避される。
また油圧ショベルの作業機は作業条件などにより、た
とえばロングタイプあるいはショートタイプのブーム,
アームなどに装着替えをする場合があるが、このように
作業機仕様を替えた場合でも、その作業機が作動時に干
渉を起こす運転室の部分範囲を全てコントローラに記憶
せしめ、それぞれ作業機仕様に応じて切り換えることに
よりより適切なコントロールカット処理を行うことがで
きる。
実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。第2図は、油圧ショベル1の左側面図である。図
において、2は油圧ショベル1の下部走行体、3は上部
旋回体、4は上部旋回体3のフロント部に装着した作業
機、5は作業機4の側溝掘りブーム、6は側溝掘りブー
ム5のリアブーム、7はフロントブーム、8はアッパブ
ーム、9はアーム、10はバケット、11はブームシリン
ダ、12はアームシリンダ、13はバケットシリンダ、14は
リアブーム6根付部のピン結合部、15はフロントブーム
7基端部のピン結合部、21は運転室、50はアーム9先端
部とバケット10機端部とを連結するピン結合部、17はピ
ン結合部14に取付けたブーム用ポテンショメータ、18は
ピン結合部15に取付けたオフセット用ポテンショメー
タ、19はピン結合部16に取付けたアーム用ポテンショメ
ータ、αはブーム傾斜角、βはアーム回転角、L1はリア
ブーム長さ、L2はフロントブーム長さ、L3はアッパフレ
ーム長さ、L4はアーム長さである。第3図は、第2図に
おける油圧ショベル1の平面図である。図において、20
はオフセットシリンダ、γはオフセット角、L5はオフセ
ット寸法である。第4図は、油圧ショベル1の正面図で
ある。図において、斜線の部分Aは作業機4が作動時に
干渉をおこす部分範囲である。第5図は、油圧ショベル
1の右側面図である。図において、斜線の部分Bは作業
機4が作動時に干渉をおこす部分範囲である。
第1図は、この発明にかかる作業機干渉回避装置22を
示す回路図である。図において、23L,23Rは左右の走行
モータ、24はブームシリンダ11制御用パイロット切換
弁、25はバケットシリンダ13制御用パイロット切換弁、
26はアームシリンダ12制御用パイロット切換弁、27はオ
フセットシリンダ20制御用パイロット切換弁、29,30は
それぞれ可変容量型油圧ポンプ、39はパイロットポン
プ、40は油圧タンク、41,42はパイロット切換弁24,〜,2
7を操作するリモコン弁、43は電磁切換弁、44は電磁切
換弁43のソレノイド、45はコントローラ、46はメモリ、
47は停止処理解除用スイッチ、48は継電器接点、51はパ
イロット切換弁24ブーム上げ操作用パイロット圧受圧
部、52はパイロット切換弁26のアーム引き操作用パイロ
ット圧受圧部、53はパイロット切換弁27の左方向オフセ
ット操作用パイロット圧受圧部、54,55,56はそれぞれチ
ェック弁である。なおコントローラ45のメモリ46には、
運転室21の前面部から所定距離S1(第2図,第5図参
照)の位置と運転室21の右側面部から所定距離S2(第3
図,第4図参照)の位置、そしてその所定距離S1,S2に
対応する作業機4の各部長さL1,〜,L4などデータが記憶
されている。
次に、この発明にかかる作業機干渉回避装置22の構成
を第1図〜第5図について述べる。運転室21の前面部,
側面部に対して作業機4が作動時に干渉をおこす運転室
21の部分範囲A,Bをすべてコントローラ45に記憶せし
め、作業機4の先端部が上記記憶された所定距離(運転
室の前面部からはS1、また運転室の右側面部からはS2で
ある)の位置まで近づいたとき、作業機4のブーム5上
げ操作,アーム9引き操作および左方向オフセット操作
のコントロールカットを行うように構成した。
次に、この発明にかかる作業機干渉回避装置22の作用
機能について述べる。運転室21の前面部,右側面部に対
して作業機4が作動時に干渉をおこす運転室21の部分範
囲A,Bはすべて、コントローラ45のメモリ46に記憶され
ている。それとともに、上記前面部,右側面部における
部分範囲A,Bからそれぞれ所定距離S1,S2を隔てて作業機
4用コントロールカット処理の行われる位置が設定され
ている。そこで作業機4の先端部(たとえばピン結合部
50)が上記部分範囲A,Bにおける所定距離S1,S2の位置ま
で近づいたとき、コントローラ45から電磁切換弁43のソ
レノイド44にコントロールカット指示信号が出力され
る。電磁切換弁43は、遮断油路位置イよりタンク連通油
路位置ロに切換わる。そこでパイロット切換弁24,26,27
の各パイロット圧受圧部51,52,53は、それぞれチェック
弁54,55,56、電磁切換弁43のタンク連通油路位置ロを経
て、油タンク40に連通する。それにより作業機4のブー
ム5上げ操作,アーム9引き操作および左方向オフセッ
ト操作のコントロールカットが行われ、作業機干渉は回
避される。しかも上記部分範囲A,B以外の位置では、作
業機4がいかに作動しても作業機干渉をおこすおそれは
ない。したがって、作業機4の作業可能範囲を最大限に
広くできる。
また作業機4がコントロールカット処理状態にあると
き、コントロールカット解除用スイッチ47を操作する
と、その信号はコントローラ45に入力される。その信号
にもとづきコントローラ45から、電磁切換弁43用ソレノ
イド44に通じる継電器接点48に対してのコントロールカ
ット指令信号が解除される。
なお作業機干渉回避装置22では、ブーム用,オフセッ
ト用,アーム用ポテンショメータ17,18,19を設けている
が、それに加えてバケット用ポテンショメータ(図示し
ない)をアーム先端部のピン結合部50に設けると、バケ
ット10のツース端位置を検出できるのでより効果的であ
る。
また、ポテンショメータ以外の検出器を用いる方法と
して、各油圧シリンダの伸縮長さを検出するストローク
センサをそれぞれ取付け、その作業機先端部検出手段に
よっても、この作業機干渉回避装置は実施可能である。
また、作業機使用によりバケット10を運転室21上面側
まで操作できる場合には、運転室21上面での干渉部分範
囲も記憶する必要がある。この場合には上記実施例と異
なり、作業機4における作業停止対象は、全操作あるい
は状態に応じて停止させる操作を、場合別けして行うよ
うにする。
以上のような手段により、複数種類の作業機を装着替
えする場合でも、コントローラに作業機それぞれに対応
したコントロールカット指令信号を予め記憶させ、これ
を切換ることで装着された作業機に適したコントロール
カット処理を行うようにすることができる。これにより
作業条件などによりロングタイプあるいはショートタイ
プのブーム,アーム等に装着替えし各種作業機仕様に変
更した場合でも、この各種作業機仕様に応じて合理的に
作業機干渉を回避できるとともに、作業機の作業可能範
囲を最大限に広くできる。
発明の効果 この発明にかかる作業機干渉回避装置では、運転室の
前面部,側面部に対して作業機が作動時に干渉をおこす
運転室の部分範囲をすべてコントローラに記憶せしめ、
作業機の先端部が上記記憶された所定距離の位置まで近
づいたとき、作業機のコントロールカット処理を行うよ
うにした。それにより作業機の作動時に、作業機の先端
部が運転室の前面部あるいは側面部に近づく場合でも、
上記部分範囲以外の位置であれば作業機を運転室に十分
接近させて作業を行うことができる。
また油圧ショベルの作業機は作業条件などにより、た
とえばロングタイプあるいはショートタイプのブーム,
アームなどに装着替えをする場合があるが、このように
作業機仕様を替えた場合でも、それぞれ作業機の仕様に
応じて、作業機が運転室に干渉する方向への作動を停止
処理することができる。したがってこの発明にかかる作
業機干渉回避装置では、作業機仕様に応じて合理的に作
業機干渉を回避できるとともに、作業機の作業可能範囲
を最大限に広くできる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明にかかる作業機干渉回避装置を示す回
路図、第2図は油圧ショベルの左側面図、第3図は第2
図における油圧ショベルの平面図、第4図は油圧ショベ
ルの正面図、第5図は油圧ショベルの右側面図である。 4……作業機 17,18,19……ポテンショメータ 21……運転室 22……作業機干渉回避装置 43……電磁切換弁 45……コントローラ A,B……部分範囲

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上部旋回体と、上部旋回体に搭載された運
    転室と、前記上部旋回体に対して選択的に装着替え可能
    な作業機が複数種類設定された建設機械において、装着
    された作業機が運転室に干渉する方向へ動くとき、前記
    複数種類の作業機に対応して予めそれぞれ設定された停
    止処理から、前記装着された作業機に対応する停止処理
    を選択し実行するようにしたことを特徴とする作業機干
    渉回避装置。
  2. 【請求項2】前記複数種類の作業機をそれぞれ装着した
    場合に、それぞれの作業機が運転室に干渉する部分範囲
    を記憶したコントローラを有し、 前記コントローラは、装着された作業機が、その作業機
    に対応して記憶された部分範囲に所定距離だけ隔てた位
    置に近付いたとき、前記作業機の運転室へ干渉する方向
    への動きを停止処理する信号を出力するようにしたこと
    を特徴とする請求項1記載の作業機干渉回避装置。
  3. 【請求項3】装着された作業機に対応する停止処理に切
    換える切換手段を有することを特徴とする請求項1或い
    は2記載の作業機干渉回避装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2672143B2 (ja) * 1989-03-28 1997-11-05 株式会社クボタ バックホウ

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