JP6557103B2 - Excavator with lifting equipment - Google Patents
Excavator with lifting equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP6557103B2 JP6557103B2 JP2015186517A JP2015186517A JP6557103B2 JP 6557103 B2 JP6557103 B2 JP 6557103B2 JP 2015186517 A JP2015186517 A JP 2015186517A JP 2015186517 A JP2015186517 A JP 2015186517A JP 6557103 B2 JP6557103 B2 JP 6557103B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- over time
- calculation unit
- calculated
- hanger
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 60
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Shovels (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Description
本発明は、吊り具付き油圧ショベルに関する。 The present invention relates to a hydraulic excavator with a lifting tool.
建設機械の代表例である油圧ショベルに吊り具が付加された吊り具付き油圧ショベルが広く実用に供されている。吊り具付き油圧ショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、基端側が上部旋回体に回動自在に連結され、先端側にバケット及び吊り具を有する作業腕装置とを備える。上部旋回体には、吊り作業モードを起動及び停止させるための吊り作業モードスイッチと、運転員に警告を発する警告手段と、吊り作業モードスイッチ及び警告手段に接続されたコントローラとが配設されている。そして、吊り具付き油圧ショベルにおいては、バケットにより地面を掘削する掘削作業のほか、吊り具により物品を吊り上げる吊り作業が行われる（例えば、特許文献１参照。）。 2. Description of the Related Art A hydraulic excavator with a lifting tool in which a lifting tool is added to a hydraulic excavator, which is a typical example of a construction machine, is widely used. A hydraulic excavator with a lifting tool includes a lower traveling body, an upper swinging body that is pivotably mounted on the lower traveling body, a base end side that is pivotally connected to the upper swinging body, and a bucket and a lifting tool that are pivotally connected to the distal end side. A work arm device. The upper swing body is provided with a suspension work mode switch for starting and stopping the suspension work mode, a warning means for issuing a warning to the operator, and a controller connected to the suspension work mode switch and the warning means. Yes. And in a hydraulic excavator with a lifting tool, in addition to excavation work for excavating the ground with a bucket, lifting work for lifting an article with a lifting tool is performed (for example, refer to Patent Document 1).
一般に、吊り具付き油圧ショベルにおいて吊り作業が行われる際は、運転員によって吊り作業モードスイッチが操作されることにより、吊り作業モードが起動される。そうすると、コントローラは、作業腕装置の回動速度の上限を低減させると共に、吊り具に作用する荷重が所定値を超えた時に警告手段を作動させる。これによって、吊り作業の際に吊り具付き油圧ショベルが転倒することが防止される。しかしながら、運転員は吊り作業モードを起動させずに吊り作業を行ってしまう場合があり、この場合には吊り具付き油圧ショベルが転倒してしまうおそれがある。 Generally, when a suspension work is performed in a hydraulic excavator with a suspension tool, a suspension work mode is activated by an operator operating a suspension work mode switch. If it does so, while a controller will reduce the upper limit of the rotational speed of a work arm apparatus, it will operate a warning means, when the load which acts on a hanging tool exceeds predetermined value. This prevents the hydraulic excavator with a lifting tool from falling during the hanging work. However, the operator may perform the suspension work without activating the suspension work mode. In this case, the hydraulic excavator with the suspension tool may fall over.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、吊り作業モード停止状態であるにも拘わらず吊り作業が行われている可能性が高い場合には、吊り作業モードを起動させることを運転員に促すことができる吊り具付き油圧ショベルを提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described facts, and the main technical problem thereof is that the suspension work mode is high when there is a high possibility that the suspension work is being performed despite the suspension work mode being stopped. The present invention provides a hydraulic excavator with a suspension device that can prompt an operator to start the vehicle.
本発明によれば、上記技術的課題を解決する吊り具付き油圧ショベルとして、下部走行体と、該下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、基端側が該上部旋回体に回動自在に連結され、先端側にバケット及び吊り具を有する作業腕装置とを備え、該上部旋回体には、吊り作業モードを起動及び停止させるための吊り作業モードスイッチと、運転員に警告を発する警告手段と、該吊り作業モードスイッチ及び該警告手段に接続されたコントローラとが配設されており、該コントローラは、該吊り具の位置を経時的に算出する位置算出部と、該吊り具に作用する荷重を経時的に算出する荷重算出部とを含み、該コントローラは、吊り作業モード停止状態において、該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ該荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、該吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定した場合に該警告手段を作動させる、吊り具付き油圧ショベルが提供される。 According to the present invention, as a hydraulic excavator with a lifting tool that solves the above technical problem, a lower traveling body, an upper revolving body that is pivotably mounted on the lower traveling body, and a base end side rotates around the upper revolving body. A work arm device that is movably connected and has a bucket and a suspension tool on the tip side, the upper swing body has a suspension work mode switch for starting and stopping the suspension work mode, and a warning to the operator A warning means that emits, a suspension work mode switch, and a controller connected to the warning means, the controller including a position calculation unit that calculates the position of the suspension over time, and the suspension A load calculation unit that calculates a load acting on the time-dependently, and the controller stops the suspension based on the position calculated by the position calculation unit over time when the suspension work mode is stopped. When it is determined that the lift has started from the state, and based on the load calculated over time by the load calculation unit, it is determined that the load acting on the lifting device has increased by a predetermined value or more from the load at the start of the lift There is provided a hydraulic excavator with a suspension for operating the warning means.
好ましくは、該コントローラは、吊り作業モード停止状態において、該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ該荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、該吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定し、且つ該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具の上昇速度が所定値以上に達したと判定した場合に該警告手段を作動させる。該コントローラは、吊り作業モード停止状態において、該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ該荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、該吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定し、且つ該荷重算出部によって算出された、該吊り具の上昇開始時における荷重が所定値以下であると判定した場合に該警告手段を作動させるのが好都合である。該コントローラは、吊り作業モード停止状態において、該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ該荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、該吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定し、且つ該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具の上昇開始時における位置からの該吊り具の水平方向移動量が所定値以内であると判定した場合に該警告手段を作動させるのが好適である。 Preferably, in the suspension work mode stop state, the controller determines that the suspension has started to rise from the stop state based on the position calculated over time by the position calculation unit, and the load calculation unit On the basis of the position calculated over time by the position calculation unit , and determining that the load acting on the suspension has increased by a predetermined value or more from the load at the start of the increase. There are, increasing the speed of the hanging Ri device actuates the warning means when was the decipher has reached a predetermined value or more. The controller determines that the lifting device has started to rise from the stopped state based on the position calculated over time by the position calculation unit in the suspension work mode stop state, and the load calculation unit determines over time. It is determined that the load acting on the lifting device has increased by a predetermined value or more from the load at the start of rising based on the load calculated at the time, and the lifting device calculated at the start of lifting is calculated by the load calculation unit. it is expedient to operate the warning means when the load was decipher is not more than a predetermined value. The controller determines that the lifting device has started to rise from the stopped state based on the position calculated over time by the position calculation unit in the suspension work mode stop state, and the load calculation unit determines over time. On the basis of the calculated load, the load acting on the hanger is determined to have increased by a predetermined value or more from the load at the start of ascent, and based on the position calculated over time by the position calculating unit, horizontal movement of the hanging Ri tool from the position at the start of ascent of the hanger is preferable to operate the alarm means if were to decipher If it is within a predetermined value.
本発明によれば、コントローラは、吊り作業モード停止状態において、位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定した場合に警告手段を作動させることから、吊り作業モード停止状態であるにも拘わらず吊り作業が行われている可能性が高い場合に吊り作業モードを起動させることを運転員に促すことができる。 According to the present invention, in the suspension work mode stop state, the controller determines that the suspension has started to rise from the stop state based on the position calculated over time by the position calculation unit, and the load calculation unit Based on the load calculated over time, the warning means is activated when it is determined that the load acting on the lifting device has increased by a predetermined value or more from the load at the start of the lift, so that the suspension work mode is stopped. Nevertheless, it is possible to prompt the operator to activate the suspension work mode when there is a high possibility that the suspension work is being performed.
以下、添付図面を参照して、本発明に従って構成された吊り具付き油圧ショベルの実施形態について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a hydraulic excavator with a lifting tool configured according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図１を参照して説明する。全体を符号２で示す吊り具付き油圧ショベルは、自走可能な下部走行体４と、下部走行体４に旋回自在に搭載された上部旋回体６と、上部旋回体６の外縁側に回動自在に連結された作業腕装置８とを備える。 A description will be given with reference to FIG. A hydraulic excavator with a lifting tool, indicated as a whole by reference numeral 2, is a self-propelled lower traveling body 4, an upper revolving body 6 rotatably mounted on the lower traveling body 4, and an outer edge side of the upper revolving body 6. And a work arm device 8 connected freely.
作業腕装置８は、ブーム１０と、アーム１２と、第１リンク１４と、第２リンク１６と、バケット１８と、吊り具２０と、ブーム１０を回動させるブームシリンダ２２と、アーム１２を回動させるアームシリンダ２４と、第１リンク１４及び第２リンク１６を介してバケット１８を回動させるバケットシリンダ２６とを有する。図１を参照することによって理解されるとおり、ブーム１０の基端側は、上部旋回体６の外縁側にブーム基端ピン２８を介して回動自在に連結されている。アーム１２の基端側は、ブーム１０の先端側にブーム先端ピン３０を介して回動自在に連結されている。第１リンク１４の基端側は、アーム１２の先端側に第１リンクピン３２を介して回動自在に連結されている。第２リンク１６の基端側は、第１リンク１４の先端側に第２リンクピン３４を介して回動自在に連結されている。バケット１８は、第１リンク１４の基端側よりも更にアーム１２の先端側において、第１バケットピン３６を介してアーム１２に回動自在に連結され、且つ第２リンク１６の先端側に第２バケットピン３８を介して回動自在に連結されている。吊り具２０は、バケット１８と共に第２リンク１６の先端側に第２バケットピン３８を介して回動自在に連結されている。 The work arm device 8 rotates the boom 10, the arm 12, the first link 14, the second link 16, the bucket 18, the lifting tool 20, the boom cylinder 22 that rotates the boom 10, and the arm 12. The arm cylinder 24 to be moved and the bucket cylinder 26 to rotate the bucket 18 through the first link 14 and the second link 16 are provided. As understood by referring to FIG. 1, the base end side of the boom 10 is rotatably connected to the outer edge side of the upper swing body 6 via a boom base end pin 28. The proximal end side of the arm 12 is rotatably connected to the distal end side of the boom 10 via a boom distal end pin 30. The proximal end side of the first link 14 is rotatably connected to the distal end side of the arm 12 via a first link pin 32. The proximal end side of the second link 16 is rotatably connected to the distal end side of the first link 14 via a second link pin 34. The bucket 18 is rotatably connected to the arm 12 via the first bucket pin 36 on the distal end side of the arm 12 further than the proximal end side of the first link 14, and is connected to the distal end side of the second link 16. Two bucket pins 38 are rotatably connected. The hanger 20 is connected to the tip end side of the second link 16 together with the bucket 18 via a second bucket pin 38 so as to be rotatable.
ブームシリンダ２２は、円筒状のチューブ４０と、チューブ４０の先端側からチューブ４０内に摺動自在に挿入された円柱状のロッド４２とを有する。チューブ４０内は、ロッド４２の軸方向基端部に付設されたピストン（図示されていない。）によって、ヘッド側油室とロッド側油室とに区画されている。ブームシリンダ２２には、ヘッド側油室内の圧力Ｐ１を検出するヘッド圧センサ４４と、ロッド側油室内の圧力Ｐ２を検出するロッド圧センサ４６とが配設されている。ブームシリンダ２２の基端側（ヘッド側）は、ブーム基端ピン２８よりも更に上部旋回体６の外縁側において、上部旋回体６に回動自在に連結されている。一方、ブームシリンダ２２の先端側（ロッド側）は、ブーム１０の中間部に回動自在に連結されている。 The boom cylinder 22 includes a cylindrical tube 40 and a columnar rod 42 slidably inserted into the tube 40 from the distal end side of the tube 40. The inside of the tube 40 is divided into a head-side oil chamber and a rod-side oil chamber by a piston (not shown) attached to the axial base end portion of the rod 42. The boom cylinder 22 is provided with a head pressure sensor 44 that detects the pressure P1 in the head side oil chamber and a rod pressure sensor 46 that detects the pressure P2 in the rod side oil chamber. The base end side (head side) of the boom cylinder 22 is rotatably connected to the upper swing body 6 on the outer edge side of the upper swing body 6 further than the boom base end pin 28. On the other hand, the tip end side (rod side) of the boom cylinder 22 is rotatably connected to an intermediate portion of the boom 10.
アームシリンダ２４も、ブームシリンダ２２と同様に、円筒状のチューブ４８と、チューブ４８の先端側からチューブ４８内に摺動自在に挿入されたロッド５０とを有する。アームシリンダ２４の基端側（ヘッド側）は、ブーム１０の中間部に回動自在に連結されている。一方、アームシリンダ２４の先端側（ロッド側）は、アーム１２の基端側に回動自在に連結されている。バケットシリンダ２６も、ブームシリンダ２２及びアームシリンダ２４と同様に、円筒状のチューブ５２と、チューブ５２の先端側からチューブ５２内に摺動自在に挿入されたロッド５４とを有する。バケットシリンダ２６の基端側（ヘッド側）は、アーム１２の基端側に回動自在に連結されている。一方、バケットシリンダ２６の先端側（ロッド側）は、第２リンク１６の基端側と共に第１リンク１４の先端側に回動自在に連結されている。 Similarly to the boom cylinder 22, the arm cylinder 24 also has a cylindrical tube 48 and a rod 50 that is slidably inserted into the tube 48 from the distal end side of the tube 48. The base end side (head side) of the arm cylinder 24 is rotatably connected to the intermediate portion of the boom 10. On the other hand, the distal end side (rod side) of the arm cylinder 24 is rotatably connected to the proximal end side of the arm 12. Similarly to the boom cylinder 22 and the arm cylinder 24, the bucket cylinder 26 also has a cylindrical tube 52 and a rod 54 that is slidably inserted into the tube 52 from the distal end side of the tube 52. The base end side (head side) of the bucket cylinder 26 is rotatably connected to the base end side of the arm 12. On the other hand, the distal end side (rod side) of the bucket cylinder 26 is rotatably connected to the distal end side of the first link 14 together with the proximal end side of the second link 16.
図示された実施形態においては、図１に示すとおり、ブーム基端ピン２８の径方向中心を原点Ｏとして、図１において左右方向に延びる軸をｘ軸とし、図１において上下方向に延びる軸をｚ軸とする。又、ブーム基端ピン２８の径方向中心とブーム先端ピン３０の径方向中心とを結ぶ線分をＬ１とし、ブーム先端ピン３０の径方向中心と第１バケットピン３６の径方向中心とを結ぶ線分をＬ２とし、第１バケットピン３６の径方向中心と第２バケットピン３８の径方向中心とを結ぶ線分をＬ３とし、ｘ軸と線分Ｌ１とのなす角度をθ１とし、線分Ｌ１と線分Ｌ２とのなす角度をθ２とし、線分Ｌ２と線分Ｌ３とのなす角度をθ３とする。そして、ブーム基端ピン２８の軸方向外方には角度θ１を検出する第１角度センサ５６（図３参照。）が配設され、ブーム先端ピン３０の軸方向外方には角度θ２を検出する第２角度センサ５８（図３参照。）が配設されている。 In the illustrated embodiment, as shown in FIG. 1, the center of the boom base pin 28 in the radial direction is the origin O, the axis extending in the left-right direction in FIG. 1 is the x axis, and the axis extending in the vertical direction in FIG. The z axis is assumed. Further, a line segment connecting the radial center of the boom proximal pin 28 and the radial center of the boom distal pin 30 is L1, and the radial center of the boom distal pin 30 and the radial center of the first bucket pin 36 are connected. The line segment is L2, the line segment connecting the radial center of the first bucket pin 36 and the radial center of the second bucket pin 38 is L3, the angle between the x-axis and the line segment L1 is θ1, and the line segment The angle formed by L1 and the line segment L2 is θ2, and the angle formed by the line segment L2 and the line segment L3 is θ3. A first angle sensor 56 (see FIG. 3) for detecting the angle θ1 is disposed outside the boom proximal pin 28 in the axial direction, and an angle θ2 is detected outside the boom distal pin 30 in the axial direction. A second angle sensor 58 (see FIG. 3) is disposed.
図１と共に図２及び図３を参照して説明する。上部旋回体６の骨組み構造体をなす旋回フレーム６０には、キャブ６２及びコントローラ６４（図３参照。）等が搭載されている。図２に示すとおり、キャブ６２内には、運転員が着座する座席６６と、座席６６の左右両側に配設された左右一対のジョイスティック６８と、座席６６の前方に配設された左右一対の走行レバー７０と、座席６６の右前方に配設されたモニタ７２と、座席６６の右側に複数個のスイッチが配設されたスイッチパネル７４等が設けられている。モニタ７２には、燃料残量等の機械情報画像や警告画像等が表示される。スイッチパネル７４には、吊り作業モードを起動及び停止させるための吊り作業モードスイッチ７６が配設されている。 A description will be given with reference to FIGS. 2 and 3 together with FIG. A cab 62, a controller 64 (see FIG. 3), and the like are mounted on the turning frame 60 that forms the framework structure of the upper turning body 6. As shown in FIG. 2, in the cab 62, a seat 66 on which an operator sits, a pair of left and right joysticks 68 disposed on the left and right sides of the seat 66, and a pair of left and right disposed in front of the seat 66. A travel lever 70, a monitor 72 disposed on the right front side of the seat 66, a switch panel 74 having a plurality of switches disposed on the right side of the seat 66, and the like are provided. On the monitor 72, a machine information image such as a remaining fuel amount, a warning image, and the like are displayed. The switch panel 74 is provided with a suspension work mode switch 76 for starting and stopping the suspension work mode.
図３に示すとおり、吊り作業モードスイッチ７６、第１角度センサ５６、第２角度センサ５８、ヘッド圧センサ４４、ロッド圧センサ４６及びモニタ７２等に電気的に接続されたコントローラ６４は、記憶部７８と、位置算出部８０と、荷重算出部８２とを含む。記憶部７８には、作業腕装置８の寸法及び重量の如き吊り具付き油圧ショベル２に関する情報が予め記憶されていると共に、吊り具付き油圧ショベル２の稼働情報等が記憶される。 As shown in FIG. 3, the controller 64 electrically connected to the suspension work mode switch 76, the first angle sensor 56, the second angle sensor 58, the head pressure sensor 44, the rod pressure sensor 46, the monitor 72, etc. 78, a position calculation unit 80, and a load calculation unit 82. The storage unit 78 stores in advance information related to the hydraulic excavator 2 with a lifting tool, such as the size and weight of the work arm device 8, and also stores operation information of the hydraulic excavator 2 with a lifting tool.
位置算出部８０は、吊り具２０の位置を経時的に算出する。位置算出部８０が算出する吊り具２０の位置は、例えば、第２バケットピン３８の径方向中心の座標（ｘ，ｚ）とすることができる。第２バケットピン３８の径方向中心の座標（ｘ，ｚ）は、線分Ｌ１、Ｌ２及びＬ３の長さ並びに角度θ１、θ２及びθ３に基いて算出され得る。線分Ｌ１、Ｌ２及びＬ３の長さは、既知であるため予め記憶部７８に記憶させておくことができる。したがって、吊り具２０の位置を算出するために、吊り具付き油圧ショベル２の稼働中に検出が必要な値は角度θ１、θ２及びθ３である。ここで、吊り作業が行われる際は、通常、バケットシリンダ２６が最伸長され、バケット１８が巻き込まれた姿勢に固定されるため、この姿勢における角度θ３を予め記憶部７８に記憶させておくことで、検出が必要な値を角度θ１及びθ２とすることができる。そして、図示された実施形態においては、角度θ１及びθ２は第１角度センサ５６及び第２角度センサ５８によって検出され、コントローラ６４に入力される。 The position calculation unit 80 calculates the position of the hanger 20 over time. The position of the hanger 20 calculated by the position calculator 80 can be, for example, the coordinates (x, z) of the radial center of the second bucket pin 38. The coordinates (x, z) of the center in the radial direction of the second bucket pin 38 can be calculated based on the lengths of the line segments L1, L2, and L3 and the angles θ1, θ2, and θ3. Since the lengths of the line segments L1, L2, and L3 are known, they can be stored in the storage unit 78 in advance. Therefore, in order to calculate the position of the lifting tool 20, the values that need to be detected during the operation of the lifting excavator 2 are the angles θ1, θ2, and θ3. Here, when the suspension work is performed, the bucket cylinder 26 is normally extended to the maximum, and the bucket 18 is fixed in the retracted posture. Therefore, the angle θ3 in this posture is stored in the storage unit 78 in advance. Thus, the values that need to be detected can be the angles θ1 and θ2. In the illustrated embodiment, the angles θ 1 and θ 2 are detected by the first angle sensor 56 and the second angle sensor 58 and input to the controller 64.
荷重算出部８２は、吊り具２０に作用する荷重を経時的に算出する。吊り具２０に作用する荷重は、ブーム基端ピン２８の径方向中心を支点として作業腕装置８に作用するモーメントに基いて算出され得る。具体的には、図１において時計回りに作業腕装置８に作用するモーメントのｚ軸方向成分から、図１において反時計回りに作業腕装置８に作用するモーメントのｚ軸方向成分を減算し、その減算結果をブーム基端ピン２８の径方向中心から吊り具２０、例えば第２バケットピン３８の径方向中心の座標（ｘ，ｚ）、までの距離で除算することによって、吊り具２０に作用する荷重が算出され得る。 The load calculation unit 82 calculates the load acting on the hanger 20 over time. The load acting on the suspension tool 20 can be calculated based on the moment acting on the work arm device 8 with the center of the boom proximal pin 28 in the radial direction as a fulcrum. Specifically, the z-axis direction component of the moment acting on the work arm device 8 in FIG. 1 is subtracted from the z-axis direction component of the moment acting on the work arm device 8 in FIG. By dividing the subtraction result by the distance from the center in the radial direction of the boom proximal pin 28 to the hanging tool 20, for example, the coordinate (x, z) of the second bucket pin 38 in the radial direction, it acts on the hanging tool 20. The load to be calculated can be calculated.
図１において時計回りに作業腕装置８に作用するモーメントは、ブームシリンダ２２によって作業腕装置８を支持するためのブームシリンダ２２の支持力に係るモーメントである。このモーメントは、ブームシリンダ２２のヘッド側油室内の圧力Ｐ１及びロッド側油室内の圧力Ｐ２、並びにピストンのヘッド側受圧面積及びロッド側受圧面積に基いて算出され得る。ピストンのヘッド側及びロッド側の各受圧面積は、既知であるため予め記憶部７８に記憶させておくことができる。したがって、ブームシリンダ２２の支持力に係るモーメントを算出するために、吊り具付き油圧ショベル２の稼働中に検出が必要な値は圧力Ｐ１及びＰ２である。そして、圧力Ｐ１及びＰ２は、ヘッド圧センサ４４及びロッド圧センサ４６によって検出され、コントローラ６４に入力される。 In FIG. 1, the moment acting on the work arm device 8 clockwise is a moment related to the support force of the boom cylinder 22 for supporting the work arm device 8 by the boom cylinder 22. This moment can be calculated based on the pressure P1 in the head side oil chamber and the pressure P2 in the rod side oil chamber of the boom cylinder 22, and the head side pressure receiving area and the rod side pressure receiving area of the piston. Since the pressure receiving areas on the head side and the rod side of the piston are known, they can be stored in the storage unit 78 in advance. Therefore, in order to calculate the moment related to the support force of the boom cylinder 22, the values that need to be detected during the operation of the excavator 2 with the lifting tool are the pressures P1 and P2. The pressures P1 and P2 are detected by the head pressure sensor 44 and the rod pressure sensor 46 and input to the controller 64.
一方、図１において反時計回りに作業腕装置８に作用するモーメントは、ブーム１０、アーム１２、第１リンク１４、第２リンク１６、バケット１８、吊り具２０、ブームシリンダ２２のロッド４２、アームシリンダ２４のチューブ４８及びロッド５０並びにバケットシリンダ２６のチューブ５２及びロッド５４の重量に係るモーメントである。ここで、上述したとおり吊り作業が行われる際は、通常、バケットシリンダ２６が最伸長され、バケット１８が巻き込まれた姿勢に固定されることから、アーム１２、バケット１８、第１リンク１４、第２リンク１６、吊り具２０並びにバケットシリンダ２６のチューブ５２及びロッド５４については、上記姿勢で固定された一部材（以下「アーム部材」という。）がブーム１０の先端側に回動自在に連結されているものとみなすことができる。これによって、図１において反時計回りに作業腕装置８に作用するモーメントは、ブーム１０、ブームシリンダ２２のロッド４２、アームシリンダ２４のチューブ４８及びロッド５０、並びにアーム部材の重量に係るモーメントであるとみなすことができる。そして、上記各部材の重量に係るモーメントは、上記各部材の重量及び上記各部材の重心のｘ座標に基いて算出され得る。上記各部材の重量は、既知であるため予め記憶部７８に記憶させておくことができる。したがって、上記各部材の重量に係るモーメントを算出するために、吊り具付き油圧ショベル２の稼働中に検出が必要な値は、上記各部材の重心のｘ座標である。上記各部材の重心のｘ座標は、予め記憶部７８に記憶させておくことができる上記各部材の寸法と、第１角度センサ５６及び第２角度センサ５８によって検出される角度θ１及びθ２とに基いて算出され得る。尚、上記各部材を連結するための各連結ピン等の重量は上記各部材に含まれる。 On the other hand, the moment acting on the work arm device 8 counterclockwise in FIG. 1 is the boom 10, the arm 12, the first link 14, the second link 16, the bucket 18, the lifting tool 20, the rod 42 of the boom cylinder 22, and the arm. These are moments related to the weights of the tube 48 and rod 50 of the cylinder 24 and the tube 52 and rod 54 of the bucket cylinder 26. Here, when the suspension work is performed as described above, the bucket cylinder 26 is normally extended to the maximum and the bucket 18 is fixed in the retracted posture. Therefore, the arm 12, the bucket 18, the first link 14, the first link Regarding the two links 16, the hanger 20, and the tubes 52 and rods 54 of the bucket cylinder 26, one member (hereinafter referred to as “arm member”) fixed in the above posture is rotatably connected to the distal end side of the boom 10. Can be regarded as being. Accordingly, the moment acting on the work arm device 8 in the counterclockwise direction in FIG. 1 is a moment related to the weight of the boom 10, the rod 42 of the boom cylinder 22, the tube 48 and the rod 50 of the arm cylinder 24, and the arm member. Can be considered. The moment related to the weight of each member can be calculated based on the weight of each member and the x coordinate of the center of gravity of each member. Since the weight of each member is known, it can be stored in the storage unit 78 in advance. Therefore, in order to calculate the moment related to the weight of each member, the value that needs to be detected during the operation of the excavator 2 with the suspension is the x coordinate of the center of gravity of each member. The x-coordinate of the center of gravity of each member is the dimension of each member that can be stored in the storage unit 78 in advance and the angles θ1 and θ2 detected by the first angle sensor 56 and the second angle sensor 58. Can be calculated based on The weight of each connecting pin for connecting each member is included in each member.
図４を参照して、コントローラ６４によって実行されるステップＳ１からステップＳ９までの処理について説明する。先ずステップＳ１においては吊り作業モードが停止されているか否か判定される。ステップＳ１において肯定判定、即ち吊り作業モードが停止状態であるとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ２に進行する。ステップＳ２においては、位置算出部８０によって経時的に算出された吊り具２０の位置に基いて、吊り具２０が停止状態から上昇を開始したか否か判定される。ステップＳ２において肯定判定、即ち吊り具２０が停止状態から上昇を開始したとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ３に進行する。 With reference to FIG. 4, the process from step S1 to step S9 executed by the controller 64 will be described. First, in step S1, it is determined whether or not the suspension work mode is stopped. If an affirmative determination is made in step S1, that is, a determination that the suspension work mode is in the stopped state, the process proceeds to step S2. In step S <b> 2, based on the position of the hanger 20 calculated over time by the position calculation unit 80, it is determined whether the hanger 20 has started to rise from the stopped state. If an affirmative determination is made in step S2, that is, it is determined that the hanger 20 has started to rise from the stopped state, the process proceeds to step S3.
ステップＳ３においては、位置算出部８０によって経時的に算出された吊り具２０の位置に基いて、吊り具２０の上昇速度が所定値以上に達したか否か判定される。ステップＳ３において肯定判定、即ち吊り具２０の上昇速度が所定値以上に達したとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ４に進行する。ステップＳ４においては、荷重算出部８２によって算出された、吊り具２０の上昇開始時における荷重が所定値以下であるか否か判定される。ステップＳ４において肯定判定、即ち吊り具２０の上昇開始時における荷重が所定値以下であるとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ５に進行する。ステップＳ５においては記憶部７８によって吊り具２０の上昇開始時における位置が記憶され、次いでステップＳ６において記憶部７８によって吊り具２０の上昇開始時における荷重が記憶される。 In step S3, based on the position of the hanger 20 calculated over time by the position calculation unit 80, it is determined whether the lifting speed of the hanger 20 has reached a predetermined value or more. If an affirmative determination is made in step S3, that is, a determination that the lifting speed of the hanger 20 has reached a predetermined value or more, the process proceeds to step S4. In step S4, it is determined whether or not the load calculated by the load calculation unit 82 at the start of the lifting of the hanger 20 is equal to or less than a predetermined value. If an affirmative determination is made in step S4, that is, it is determined that the load at the start of raising the hanger 20 is equal to or less than a predetermined value, the process proceeds to step S5. In step S5, the storage unit 78 stores the position when the lifting device 20 starts to rise, and in step S6, the storage unit 78 stores the load when the lifting device 20 starts to rise.
ステップＳ６に続くステップＳ７においては、位置算出部８０によって経時的に算出された吊り具２０の位置に基いて、吊り具２０の水平方向移動量（ｘ軸方向移動量）が所定値以内であるか否か判定される。ステップＳ７において肯定判定、即ちステップＳ５において記憶部７８に記憶された吊り具２０の上昇開始時における位置を基準として、その位置からの水平方向移動量が所定値以内であるとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ８に進行する。ステップＳ８においては、荷重算出部８２によって経時的に算出された荷重が吊り具２０の上昇開始時から所定値以上増加したか否か判定される。ステップＳ８において肯定判定、即ちステップＳ６において記憶された荷重を基準として、その荷重から所定値以上増加したとの判定、がなされた場合、処理はステップＳ９に進行する。そして、ステップＳ９においては、コントローラ６４はモニタ７２に警告を表示させるための信号をモニタ７２に送信し、モニタ７２に吊り作業モードの起動を運転員に促すための警告画像が表示され、処理は終了する。一方、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ７及びＳ８において否定判定がなされた場合、処理は終了する。 In step S7 subsequent to step S6, the horizontal movement amount (x-axis direction movement amount) of the hanger 20 is within a predetermined value based on the position of the hanger 20 calculated over time by the position calculation unit 80. It is determined whether or not. In step S7, an affirmative determination is made, that is, a determination is made that the amount of horizontal movement from the position within the predetermined value is within a predetermined value with reference to the position at the start of the lifting of the hanger 20 stored in the storage unit 78 in step S5. If so, the process proceeds to step S8. In step S <b> 8, it is determined whether or not the load calculated over time by the load calculation unit 82 has increased by a predetermined value or more from the beginning of lifting of the hanger 20. If an affirmative determination is made in step S8, that is, a determination that the load stored in step S6 has increased by a predetermined value or more with reference to the load stored, the process proceeds to step S9. In step S9, the controller 64 transmits a signal for displaying a warning on the monitor 72 to the monitor 72, and a warning image for prompting the operator to start the suspension work mode is displayed on the monitor 72. finish. On the other hand, if a negative determination is made in steps S1, S2, S3, S4, S7, and S8, the process ends.
吊り具付き油圧ショベル２において吊り作業が行われる際、ワイヤーロープ等を介して吊り具２０に物品を係止させるため、作業腕装置８の回動が停止され、吊り具２０も停止される。そして、物品が吊り具２０に係止された後、作業腕装置８が回動されることによって吊り具２０が上昇される。ここで、吊り具２０の上昇開始時においては、ワイヤーロープが弛緩状態であるため、吊り具２０には物品の荷重がほとんど作用しない。更に吊り具２０が上昇され、ワイヤーロープが緊張状態となったときに吊り具２０に物品の荷重が作用することとなる。このため、吊り具２０が停止状態から上昇を開始し、且つ吊り具２０に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加した場合は、吊り作業が行われている可能性が高いといえる。 When a lifting operation is performed in the hydraulic excavator 2 with a lifting tool, the work arm device 8 is stopped from rotating so that the lifting tool 20 is locked via a wire rope or the like, and the lifting tool 20 is also stopped. Then, after the article is locked to the hanging tool 20, the working arm device 8 is rotated to raise the hanging tool 20. Here, since the wire rope is in a relaxed state when the lifting tool 20 starts to rise, the load of the article hardly acts on the lifting tool 20. Further, when the hanging tool 20 is raised and the wire rope is in a tension state, the load of the article acts on the hanging tool 20. For this reason, when the lifting tool 20 starts to rise from the stopped state and the load acting on the lifting tool 20 increases by a predetermined value or more from the load at the start of the lifting, it is highly likely that the lifting work is being performed. I can say that.
したがって、本発明に従って構成された吊り具付き油圧ショベル２においては、コントローラ６４は、吊り作業モード停止状態において、位置算出部８０によって経時的に算出された位置に基いて、吊り具２０が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ荷重算出部８２によって経時的に算出された荷重に基いて、吊り具２０に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定した場合にモニタ７２に警告画像を表示させる、即ちステップＳ１、Ｓ２、Ｓ８及びＳ９の処理が行われる、のが重要である。これによって、本発明に係る吊り具付き油圧ショベル２においては、吊り作業モード停止状態であるにも拘わらず吊り作業が行われている可能性が高い場合に吊り作業モードを起動させることを運転員に促すことができる。 Therefore, in the hydraulic excavator 2 with the hanging tool configured according to the present invention, the controller 64 is in the suspended state based on the position calculated by the position calculating unit 80 over time in the suspended work mode stopped state. And when it is determined that the load acting on the hanger 20 has increased by a predetermined value or more from the load at the start of the increase, based on the load calculated over time by the load calculation unit 82. It is important that a warning image is displayed on the monitor 72, that is, the processes of steps S1, S2, S8 and S9 are performed. As a result, in the hydraulic excavator 2 with the lifting tool according to the present invention, the operator can activate the suspension work mode when there is a high possibility that the suspension work is being performed despite the suspension work mode being stopped. Can be encouraged.
一般に吊り作業が行われる際は、吊り具２０の上昇速度が所定値以上となるため、ステップＳ３の処理が行われるのが好ましい。又、上述したとおり吊り具２０の上昇開始時においては吊り具２０に物品の荷重がほとんど作用しないため、ステップＳ４の処理が行われるのが好都合である。更に、吊り作業の際、吊り具２０は上方へ強制され、水平方向への強制は少ないため、ステップＳ７の処理が行われるのが好適である。ステップＳ３、Ｓ４及びＳ７の処理が行われることによって、吊り作業が行われているか否かの判定の確度が高まり、吊り作業が行われていないにも拘わらず、吊り作業モードの起動を促すための警告がなされることが抑制される。 In general, when the hanging work is performed, it is preferable that the process of step S3 is performed because the ascending speed of the hanging tool 20 is equal to or higher than a predetermined value. Further, as described above, since the load of the article hardly acts on the hanging tool 20 when the lifting tool 20 starts to rise, it is convenient to perform the process of step S4. Further, during the suspension work, the suspension tool 20 is forced upward and is less forced in the horizontal direction. Therefore, it is preferable to perform the process of step S7. By performing the processes of steps S3, S4, and S7, the accuracy of the determination as to whether or not the suspension work is performed is increased, and the suspension work mode is activated even though the suspension work is not performed. This warning is suppressed.
記憶部７８には、位置算出部８０によって算出された吊り具２０の位置と、荷重算出部８２によって算出された吊り具２０に作用する荷重とを経時的に記憶させるようにしてもよいが、上昇開始時における、吊り具２０の位置及び吊り具２０に作用する荷重だけを記憶させるようにしてもよい。これによって処理に必要な記憶部７８の記憶容量が低減される。したがって、ステップＳ５及びＳ６の処理が行われるのが好ましい。 The storage unit 78 may store the position of the hanger 20 calculated by the position calculation unit 80 and the load acting on the hanger 20 calculated by the load calculation unit 82 over time. Only the position of the hanger 20 and the load acting on the hanger 20 at the start of ascent may be stored. As a result, the storage capacity of the storage unit 78 required for processing is reduced. Therefore, it is preferable that the processes of steps S5 and S6 are performed.
尚、図示された実施形態においては、警告手段を作動させることについては、モニタ７２に警告画面を表示させる例について説明を行ったが、ブザーにより警音を発するようにしてもよく、又は警告ランプを点灯若しくは点滅させるようにしてもよい。又、図示された実施形態においては、ステップＳ９の処理については、警告手段を作動させる例について説明を行ったが、警告手段の作動に代えて、或いは警告手段の作動と共に、吊り具付き油圧ショベル２の作動、例えば作業腕装置８の回動、を制限させるようにしてもよく、又は吊り作業モードを起動させるようにしてもよい。 In the illustrated embodiment, an example in which a warning screen is displayed on the monitor 72 has been described for operating the warning means. However, a warning sound may be generated by a buzzer or a warning lamp. May be turned on or blinked. In the illustrated embodiment, the example in which the warning means is activated has been described for the process of step S9. However, instead of the warning means or in conjunction with the operation of the warning means, the excavator with a lifting device is used. 2 operation, for example, rotation of the work arm device 8, may be restricted, or the suspension work mode may be activated.
２：吊り具付き油圧ショベル
４：下部走行体
６：上部旋回体
８：作業腕装置
１８：バケット
２０：吊り具
６４：コントローラ
７２：モニタ（警告手段）
７６：吊り作業モードスイッチ
８０：位置算出部
８２：荷重算出部
2: Hydraulic excavator with lifting tool 4: Lower traveling body 6: Upper swinging body 8: Working arm device 18: Bucket 20: Hanging tool 64: Controller 72: Monitor (warning means)
76: Suspension work mode switch 80: Position calculation unit 82: Load calculation unit
Claims (4)
該上部旋回体には、吊り作業モードを起動及び停止させるための吊り作業モードスイッチと、運転員に警告を発する警告手段と、該吊り作業モードスイッチ及び該警告手段に接続されたコントローラとが配設されており、
該コントローラは、該吊り具の位置を経時的に算出する位置算出部と、該吊り具に作用する荷重を経時的に算出する荷重算出部とを含み、
該コントローラは、吊り作業モード停止状態において、該位置算出部によって経時的に算出された位置に基いて、該吊り具が停止状態から上昇を開始したと判定し、且つ該荷重算出部によって経時的に算出された荷重に基いて、該吊り具に作用する荷重が上昇開始時における荷重から所定値以上増加したと判定した場合に該警告手段を作動させる、吊り具付き油圧ショベル。 A lower traveling body, an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, and a work arm device having a base end side rotatably connected to the upper revolving body and having a bucket and a lifting tool on a distal end side. Prepared,
The upper swing body is provided with a suspension work mode switch for starting and stopping the suspension work mode, warning means for issuing a warning to the operator, and the suspension work mode switch and a controller connected to the warning means. Has been established,
The controller includes a position calculation unit that calculates the position of the hanger over time, and a load calculation unit that calculates a load acting on the hanger over time,
The controller determines that the lifting device has started to rise from the stopped state based on the position calculated over time by the position calculation unit in the suspension work mode stop state, and the load calculation unit determines over time. A hydraulic excavator with a lifting device, which activates the warning means when it is determined that the load acting on the lifting device has increased by a predetermined value or more from the load at the start of the rise based on the load calculated in (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186517A JP6557103B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Excavator with lifting equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015186517A JP6557103B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Excavator with lifting equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017061782A JP2017061782A (en) | 2017-03-30 |
| JP6557103B2 true JP6557103B2 (en) | 2019-08-07 |
Family
ID=58429423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015186517A Expired - Fee Related JP6557103B2 (en) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Excavator with lifting equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6557103B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111148878B (en) * | 2018-01-10 | 2023-08-04 | 住友建机株式会社 | Excavator and management system thereof |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07252091A (en) * | 1994-03-15 | 1995-10-03 | Sumitomo Constr Mach Co Ltd | Lifting loadage arithmetic unit of crane specified shovel |
| JP3098990B2 (en) * | 1998-03-03 | 2000-10-16 | 住友建機株式会社 | Crane specification hydraulic excavator alarm system |
| JP2002294757A (en) * | 2001-03-28 | 2002-10-09 | Kubota Corp | Backhoe |
| KR20030003015A (en) * | 2001-06-28 | 2003-01-09 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | Excavator |
-
2015
- 2015-09-24 JP JP2015186517A patent/JP6557103B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017061782A (en) | 2017-03-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5395109B2 (en) | Construction machine having a computer unit for determining an adjustment range and method of operating the construction machine | |
| JP7355624B2 (en) | Work machines and work machine control methods | |
| WO1996027548A1 (en) | Device for indicating movable range of mobile crane vehicle | |
| CN105329815A (en) | Lateral stability system | |
| CN103541394B (en) | Extended Reach Telescoping Control for Excavators | |
| US12071331B2 (en) | Control of a handling machine | |
| EP3907336A1 (en) | Monitoring device and construction machine | |
| JP2017530273A (en) | Auto concrete pump and its operation method | |
| JP7695938B2 (en) | System and method for monitoring a crane and a crane having the same - Patents.com | |
| CN110799711A (en) | Anti-overturn system and method for construction machinery | |
| JP2022176724A (en) | working machine | |
| JP5248361B2 (en) | Pile driver stability measuring apparatus and method | |
| JP2010138657A (en) | Disassembling work machine | |
| JP2009137736A (en) | Total gravity center display device for work vehicles | |
| JP6557103B2 (en) | Excavator with lifting equipment | |
| JP6545498B2 (en) | Shovel | |
| JP2003119832A (en) | Hydraulic backhoe with hook | |
| JP2014001596A (en) | Work attachment control device of construction machine and interference prevention area setting method of work attachment | |
| JP2015124051A (en) | Work vehicle | |
| JP5822650B2 (en) | Pile driver and stability measuring method of pile driver | |
| JP7516141B2 (en) | Weight measuring device for construction machinery and construction machinery | |
| JPH07247578A (en) | Safety device of demolition work machine | |
| JP6955198B2 (en) | Equipment for estimating the ground strength of the out-trigger ground of the work vehicle and the method of estimating the ground strength of the out-trigger ground of the work vehicle | |
| JP2016113218A (en) | Dynamic lift off assist device | |
| JP7234891B2 (en) | working machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180710 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190528 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190604 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190607 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190618 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190711 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6557103 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |