JP2000318981A - 作業車両の作業機可動範囲制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可動範囲の変更を受け付けるか否かを切り替
える機能を有する作業車両の作業機可動範囲制限装置を
提供する。 【解決手段】 下部走行体１１０上に旋回自在に搭載さ
れた上部旋回体１２０と、上部旋回体１２０上に設けら
れた作業機１３０と、作業機１３０が可動できる範囲を
設定する可動範囲制限設定入力手段４と、作業機１３０
の位置を検出する作業機位置検出手段９０，１，２，３
と、可動範囲制限設定入力手段４と作業機位置検出手段
９０，１，２，３とからの信号により可動範囲を設定す
るコントローラ５とを有する作業車両の作業機可動範囲
制限装置において、第１位置と第２位置に切換可能な可
動範囲制限設定入力受付スイッチ６を備え、コントロー
ラ５は可動範囲制限設定入力受付スイッチ６が第１位置
である場合は可動範囲を設定し、第２位置である場合は
可動範囲を設定しないことを特徴とする作業車両の作業
機可動範囲制限装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業車両の作業機
可動範囲制限装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】作業車両である移動式のホイールクレー
ン１００を例にとって、図４，５に示す。図４は移動式
のホイールクレーン１００の側面図であり、図５は移動
式のホイールクレーン１００を上から見た平面図であ
り、作業機が車両前方から右方向へ旋回した状態を示し
ている。移動式のホイールクレーン１００の下部走行体
１１０には旋回可能な上部旋回体１２０が設けられ、上
部旋回体１２０には作業機として起伏自在に伸縮ブーム
１３０が設けられている。

【０００３】従来、このような移動式のホイールクレー
ン１００では作業現場で、クレーンと周囲の建物等に干
渉するのを防止する為に、クレーンの可動範囲を設定し
ている。例えば、図７に示すように、伸縮ブーム１３０
の起伏角度の上限又は下限を設定したり、伸縮ブーム１
３０の作業揚程やブーム長さの範囲を設定したり、伸縮
ブーム１３０の作業半径を設定したり、あるいは、図８
に示すように、クレーンの旋回の範囲を設定したりする
為に、クレーン可動範囲制限装置を用いている。

【０００４】このようなクレーン可動範囲制限装置とし
ては、特開平７−９７１８５号公報に開示されたものが
あり、図４に示すような伸縮ブーム１３０のブーム長
と、ブーム起伏角度と、図５に示すような旋回位置とか
ら、クレーン可動範囲を設定する為に、図６に示すよう
に、ブーム長検出手段１と、ブーム角検出手段２と、旋
回角検出手段３と、可動範囲制限設定入力手段４とを有
し、上記各手段からの各信号に基づき、可動範囲の設定
と設定の解除を行なうと共に、可動範囲に基づき、作業
機が可動限界へ接近しながら可動限界からの一定範囲内
に入った場合に、第１警報を出力し、作業機が可動限界
に達したり、越えた場合には、第２警報を出力するか又
は作業機の動作制限を出力する判定部と警報出力とを備
えたコントローラ５とから構成されている。

【０００５】このような、クレーン可動範囲制限装置で
あれば、図７，８に示すような作業機の可動範囲制限を
行なえ、障害物との干渉を防止できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記の特開平７−９７
１８５号公報に開示されたクレーン可動範囲制限装置で
はオペレータが希望の可動範囲を設定し、また、解除を
行っている。しかし、クレーンが作業している現場で
は、回りの建物や障害物に干渉しないよう現場の管理者
の指示でオペレータが可動範囲を設定していることが多
く、途中でオペレータが交代した場合や、オペレータの
勘違いなどで、今まで設定されていた可動範囲が変更さ
れてしまうと現場の管理者が知らない内にクレーンの可
動範囲が変わってしまい、建物や障害物との干渉が発生
するおそれが有る。

【０００７】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、可動範囲の変更を受け付けるか否かを切
り替える機能を有する作業車両の作業機可動範囲制限装
置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、下部走
行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、上部旋回
体上に設けられた作業機と、作業機が可動できる範囲を
設定する可動範囲制限設定入力手段と、作業機の位置を
検出する作業機位置検出手段と、可動範囲制限設定入力
手段と作業機位置検出手段とからの信号により可動範囲
を設定するコントローラとを有する作業車両の作業機可
動範囲制限装置において、第１位置と第２位置に切換可
能な可動範囲制限設定入力受付スイッチを備え、コント
ローラは可動範囲制限設定入力受付スイッチが第１位置
である場合は可動範囲制限設定入力手段からの信号によ
り可動範囲を設定し、第２位置である場合は可動範囲制
限設定入力手段よりの信号が入力されても可動範囲を設
定しない構成としている。

【０００９】請求項１に記載の発明によると、オペレー
タが既に、可動範囲を設定されたクレーンを運転する場
合に、誤って、可動範囲制限設定入力手段を操作して
も、可動範囲制限設定入力受付スイッチのスイッチポジ
ションが第２位置のＢ位置であれば、コントローラは可
動範囲制限設定入力手段からの信号を受けても演算は行
わず設定された可動範囲が変更されることはない。つま
り、クレーンの可動範囲制限を誤ってむやみに解除する
ことなく、安全なクレーン作業が出来る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、可動範囲制限設定入力受付スイッチは
第２位置で抜き差し可能なキーにより第１位置と第２位
置に切換可能なキースイッチである構成としている。

【００１１】請求項２に記載の発明によると、請求項１
記載の発明の効果に加えて、キーを抜くことが出来るの
で、キーを管理者が保管でき、新しいオペレータが可動
範囲制限設定入力受付スイッチのスイッチポジションを
第１位置のＡ位置にすることもできない。つまり、オペ
レータがクレーンの可動範囲制限を解除することなく、
安全なクレーン作業が出来る。

【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、コントローラは可動範囲制限設
定入力受付スイッチが第１位置である場合には設定した
可動範囲を作業車両の作業機が越えても作業機を停止す
る信号を出力せず、第２位置である場合には設定した可
動範囲を作業車両の作業機が越える場合は作業機を停止
する信号を出力する機能を有し、作業機を停止する信号
を受けて作業機を停止する作業機停止手段を有する構成
としている。

【００１３】請求項３に記載の発明によると、請求項１
又は２記載の発明の効果に加えて、可動範囲制限設定入
力受付スイッチを第２位置にしておけば、オペレータ
が、クレーンを運転して作業機を操作し、設定した可動
範囲を作業車両の作業機が越える場合には、コントロー
ラは作業機を停止する信号を作業機停止手段へ出力す
る。従って、オペレータが作業機の可動範囲を誤って越
えるような無理な作業をしても、作業機を自動的に停止
するので安全なクレーン作業が出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施の形態を
図を参照しながら説明する。なお、従来例で説明した部
分は同一の符号を付け説明を省略する。

【００１５】図１は本発明の第１実施形態でのクレーン
の可動範囲制限装置のシステムブロック図を示す。作業
機の位置を検出する作業機位置検出手段９０として、そ
れぞれ、伸縮ブームの長さを検出するブーム長検出手段
１と、伸縮ブームの起伏角を検出するブーム角検出手段
２と、上部旋回体の旋回角を検出する旋回角検出手段３
とが作業機の状態を表す信号をコントローラ５に送信す
るように接続されている。可動範囲を設定する可動範囲
制限設定入力手段４は可動範囲制限設定信号をコントロ
ーラ５に送信するように接続され、可動範囲制限設定入
力受付スイッチ６は可動範囲制限設定信号を受け付ける
か否かの信号をコントローラ５に送信するように接続さ
れている。

【００１６】コントローラ５は、マイクロコンピュータ
又は高速数値演算装置等の演算処置装置により構成され
ており、所定の書換え可能なメモリ５ａ（いわゆるＲＡ
Ｍ）を有している。コントローラ５は、上記各手段から
の各信号に基づき、指定した可動範囲に基づき、作業機
が可動範囲制限へ接近しながら可動範囲制限からの一定
範囲内に入った場合に、警報機７へ警報信号を出力する
ように接続され、作業機が可動範囲制限に達したり、越
えた場合には、作業機停止手段８へ作業機停止信号を出
力するよう接続されている。

【００１７】可動範囲制限設定入力手段４はブーム起伏
角の上限及び下限をそれぞれ設定するブーム角上限設定
スイッチ４ｂｕ、及びブーム角下限設定スイッチ４ｂ
ｄ、作業半径の上限を設定する作業半径上限設定スイッ
チ４ｒ、ブームの揚程（高さ）の上限を設定するブーム
揚程上限設定スイッチ４ｈ、左右の旋回範囲をそれぞれ
設定する左旋回設定スイッチ４ｓｅ、右旋回設定スイッ
チ４ｓｒからなっている。

【００１８】可動範囲制限設定入力受付スイッチ６は図
２の（ｂ）に示すようにキー６ｂにより第１位置のＡ位
置と第２位置のＢ位置に切換られるキースイッチ６ａで
ある。可動範囲制限設定入力受付スイッチ６は図２の
（ａ）に示すようにスイッチポジションがＡ位置では可
動範囲制限の設定及び解除を許可する信号を発生し、ス
イッチポジションがＢ位置では可動範囲制限の設定及び
解除を禁止する信号を発生する。また、キー６ｂをＢ位
置にするとキー６ｂはキースイッチ６ａから抜けるよう
になっている。従って、スイッチポジションをＢ位置と
して可動範囲制限の設定及び解除を禁止した状態でキー
６ｂをキースイッチ６ａから抜いて、管理者が保管でき
る。

【００１９】コントローラ５は可動範囲制限設定入力受
付スイッチ６のスイッチポジションがＡ位置では、可動
範囲制限設定入力手段４からの可動範囲制限設定信号を
受けると、その時の作業機である伸縮ブーム１３０の状
態を示す作業機位置検出手段９０、すなわち、伸縮ブー
ムの長さを検出するブーム長検出手段１、伸縮ブームの
起伏角を検出するブーム角検出手段２、上部旋回体の旋
回角を検出する旋回角検出手段３の各検出手段からの信
号により、伸縮ブーム状態を示す状態を演算し、演算値
を可動範囲設定値としてメモリ５ａに記憶する。

【００２０】そして、可動範囲制限設定入力受付スイッ
チ６のスイッチポジションがＢ位置では、可動範囲設定
値と作業中のブームの状態値を比較して可動範囲設定値
に近ければ警報機７へ警報信号を出力し、越えていれば
作業機停止信号を作業機停止手段８へ出力する。又、可
動範囲制限設定入力受付スイッチ６のスイッチポジショ
ンがＢ位置では、コントローラ５は可動範囲制限設定入
力手段４からの可動範囲制限設定信号を受けても上記の
演算は行わず、従って、可動範囲制限設定を変更するこ
とは出来ない。また、可動範囲制限設定入力受付スイッ
チ６のスイッチポジションがＡ位置では、可動範囲の設
定を行う必要が有る為、すでに設定されている可動範囲
設定値と作業中のブームの状態値を比較して可動範囲設
定値に近くても警報機７へ警報信号は出力せず、越えて
いても、作業機停止手段８への作業機停止信号の出力は
行わない。

【００２１】警報機７は例えばブザー又はランプなどで
警告音を発したり、点灯してオペレータに注意を促す。

【００２２】作業機停止手段８は例えば電磁弁で、作業
機を動かす圧油をタンクへ逃がしたり、作業機を動かす
圧油の回路を切換える切換弁を操作するパイロット圧を
タンクへ逃がして作業機を停止させる。

【００２３】次に、第１実施形態の作用を説明する。オ
ペレータがキー６ｂをキースイッチ６ａに差込みスイッ
チポジションをＡ位置とする。次に、オペレータが管理
者の指示によりクレーンを操作して、例えば、伸縮ブー
ム１３０の起伏角度を７５度にして可動範囲制限設定入
力手段４のブーム角上限設定スイッチ４ｂｕを押す。す
ると、コントローラ５はブーム角度検出手段２からの信
号によりブーム起伏角度を演算してその値をメモリ５ａ
に記憶する。また、作業半径上限設定スイッチ４ｒを押
すと、コントローラ５はブーム長検出手段１とブーム角
検出手段２からの信号によりその時の作業半径例えば１
０ｍを演算し、その値をメモリ５ａに記憶する。ブーム
揚程上限設定スイッチ４ｈを押すと、コントローラ５は
ブーム長検出手段１とブーム角検出手段２からの信号に
よりその時のブームの揚程例えば１２ｍを演算し、その
値をメモリ５ａに記憶する。右旋回設定スイッチ４ｓｒ
を押すと、コントローラ５は旋回角検出手段３の信号に
よりその時の旋回位置例えば車両前方位置から右４５度
を演算し、その値をメモリ５ａに記憶する。こうして、
必要な可動範囲の設定を終了すると、オペレータはキー
６ｂをＢ位置としてキー６ｂをキースイッチ６ａから抜
いて管理者に渡し、管理者はキー６ｂを保管する。

【００２４】その後、オペレータが、クレーンを運転し
て作業機を操作し、例えば、右旋回を行い、旋回位置が
上記で設定した旋回の可動範囲設定値である車両前方位
置から右４５度に近づき例えば右４２度になったとする
と、コントローラ５は旋回角検出手段３からの信号によ
り演算した作業中の作業機の旋回位置を設定した旋回位
置と比較して、旋回の可動範囲設定値である右４５度に
近いと判断して警報機７へ警報信号を出力する。する
と、オペレータは警報機７がブザー又はランプなどの警
報を発することにより作業機の旋回位置が旋回の可動範
囲制限に近いことを知り、旋回を停止する。オペレータ
がそれを無視してさらに旋回を続けると、コントローラ
５は旋回位置が右４５度に達した場合には作業機停止手
段８へ作業機停止信号の出力を行い、旋回を自動的に停
止する。ブーム起伏角度、作業半径、揚程などについて
も、それぞれの値が可動範囲設定値に近づけば、同様に
警報を発し、可動範囲設定値を越える場合には、作業機
を自動停止したりする。従って、オペレータは警報によ
りクレーンの作業機の可動範囲制限に近いことを事前に
知る事が出来るし、クレーンの作業機が可動範囲制限を
越える場合には、作業機が自動停止するので、安全なク
レーン作業が出来る。

【００２５】そして、例えば、オペレータが交代して新
しいオペレータが上記のように可動範囲を設定されたク
レーンを運転する場合に、誤って、可動範囲制限設定入
力手段４、例えば、ブーム揚程上限設定スイッチ４ｈを
押しても、可動範囲制限設定入力受付スイッチ６のスイ
ッチポジションがＢ位置であるので、コントローラ５は
可動範囲制限設定入力手段４からの可動範囲制限設定信
号を受けても上記の演算は行わず、従って、可動範囲制
限設定を変更することは出来ない。また、キー６ｂは管
理者が保管しているので、新しいオペレータが可動範囲
制限設定入力受付スイッチ６のスイッチポジションをＡ
位置にすることもできない。また、オペレータが交代し
なくても不注意で可動範囲制限設定入力手段４を操作し
ても同様である。つまり、オペレータがクレーンの可動
範囲制限をむやみに解除することなく、安全なクレーン
作業が出来る。

【００２６】次に、図３に基いて第２実施形態について
説明する。第２実施形態は特に旋回の可動範囲制限の可
動範囲制限設定入力受付に関するものである。第１実施
形態と同一の構成要件は同じ符号を付し、説明を省略す
る。本実施形態では可動範囲制限設定入力受付スイッチ
６を図３に示すように端子Ｔ２に電源よりの配線２１を
接続し、端子Ｔ３よりコントローラ５に配線２２により
接続している。

【００２７】コントローラ５は配線２５、２６を介して
右旋回停止手段１０、左旋回停止手段１１へ旋回停止信
号を出力する。

【００２８】そして、配線２２の途中から分岐して、配
線２２から右旋回停止手段１０、左旋回停止手段１１へ
可動範囲制限設定入力受付スイッチ６からの信号が流れ
るようにダイオード２３，２４が配線２５，２６へそれ
ぞれ接続している。

【００２９】右旋回停止手段１０、左旋回停止手段１１
は電磁バルブで電磁ソレノイド部に電流が流れていない
時は旋回回路に圧油が流れないように作動し、旋回が停
止するようになっている。

【００３０】次に、第２実施形態の作用を説明する。オ
ペレータがキー６ｂをキースイッチ６ａに差込みスイッ
チポジションをＡ位置とする。次に、オペレータが管理
者の指示によりクレーンを操作して、例えば、右旋回設
定スイッチ４ｓｒを押すと、コントローラ５は旋回角検
出手段３の信号によりその時の旋回位置例えば車両前方
位置から右４５度を演算し、その値を旋回の可動範囲設
定値としてメモリ５ａに記憶する。こうして、必要な旋
回の可動範囲制限の設定を終了すると、オペレータはキ
ー６ｂをＢ位置としてキー６ｂをキースイッチ６ａから
抜いて管理者に渡し、管理者はキー６ｂを保管する。

【００３１】その後、オペレータが、クレーンを運転し
て作業機を操作し、例えば、右旋回を行い、旋回位置が
上記で設定した旋回位置車両前方位置から右４５度に近
づき例えば右４２度になったとすると、コントローラ５
は旋回位置を設定した旋回の可動範囲設定値と比較し
て、可動範囲設定値に近いと判断して警報機７へ警報信
号を出力する。すると、オペレータは警報機７がブザー
又はランプなどの警報を発することにより旋回位置が可
動範囲制限に近いことを知り、旋回を停止する。オペレ
ータがそれを無視してさらに旋回を続けると、コントロ
ーラ５は旋回位置が可動範囲設定値の右４５度に達した
場合には右旋回停止手段１０への電流を切り、旋回を自
動的に停止する。従って、クレーンは設定された旋回の
可動範囲制限を越える場合には、旋回は自動停止するの
で、安全なクレーン作業が出来る。

【００３２】そして、例えば、オペレータが交代して新
しいオペレータが上記のように可動範囲を設定されたク
レーンを運転する場合に、誤って、可動範囲制限設定入
力手段４の右旋回設定スイッチ４ｓｒを押しても、可動
範囲制限設定入力受付スイッチ６のスイッチポジション
がＢ位置であるので、コントローラ５は右旋回設定スイ
ッチ４ｓｒからの信号を受けても上記の演算は行わず、
従って、旋回の可動範囲の設定は変更されない。また、
キー６ｂは管理者が保管しているので、新しいオペレー
タは制限設定入力受付スイッチ６のスイッチポジション
をＡ位置にすることもできない。つまり、オペレータが
クレーンの旋回の可動範囲制限をむやみに解除すること
なく、安全なクレーン作業が出来る。

【００３３】また、可動範囲制限設定入力受付スイッチ
６のスイッチポジションがＡ位置では、電源よりの電流
が可動範囲制限設定入力受付スイッチ６のＴ３端子から
ダイオード２３、２４を経て右旋回停止手段１０、左旋
回停止手段１１の電磁ソレノイド部に流れ旋回は可能で
ある。従って、コントローラ５が故障して、右旋回停止
手段１０、左旋回停止手段１１への電流が出力されなく
なっても、ダイオード２３，２４を介して電流が右旋回
停止手段１０、左旋回停止手段１１へ流れるので旋回は
可能である。従って、コントローラ５が故障しても、旋
回が出来るので、修理しやすい位置に旋回して修理可能
であるので整備性が良い。

【００３４】以上の説明は自走式ホイールクレーンを例
にして説明したが、同様な上部旋回体に作業機が付いた
作業車両であるならば、本発明を適用してもその作用お
よび効果に変わりがないことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可動範囲制限装置の第１実施形態のシ
ステム構成図である。

【図２】本発明の可動範囲制限装置の可動範囲制限設定
入力受付切換スイッチである。

【図３】本発明の可動範囲制限装置の第２実施形態のシ
ステム構成図である。

【図４】移動式のホイールクレーンの側面図

【図５】移動式のホイールクレーンの平面図

【図６】従来の可動範囲制限装置のシステム構成図であ
る。

【図７】クレーンの可動範囲を示す図である。

【図８】クレーンの旋回の可動範囲を示す図である。

【符号の説明】

１…ブーム長検出手段、２…ブーム角検出手段、３…旋
回角検出手段、４…可動範囲制限設定入力手段、５…コ
ントローラ、６…可動範囲制限設定入力受付切換スイッ
チ、６ａ…キースイッチ、６ｂ…キー、８…作業機停止
手段、１０…右旋回停止手段、１１…左旋回停止手段、
９０…作業機位置検出手段、１１０…下部走行体、１２
０…上部旋回体、１３０…伸縮ブーム。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下部走行体(110)上に旋回自在に搭載さ
   れた上部旋回体(120)と、上部旋回体(120)上に設けられ
   た作業機(130)と、作業機(130)が可動できる範囲を設定
   する可動範囲制限設定入力手段(4)と、作業機(130)の位
   置を検出する作業機位置検出手段(90,1,2,3)と、可動範
   囲制限設定入力手段(4)と作業機位置検出手段(90,1,2,
   3)とからの信号により可動範囲を設定するコントローラ
   (5)とを有する作業車両の作業機可動範囲制限装置にお
   いて、第１位置と第２位置に切換可能な可動範囲制限設
   定入力受付スイッチ(6)を備え、コントローラ(5)は可動
   範囲制限設定入力受付スイッチ(6)が第１位置である場
   合は可動範囲制限設定入力手段(4)からの信号により可
   動範囲を設定し、第２位置である場合は可動範囲制限設
   定入力手段(4)よりの信号が入力されても可動範囲を設
   定しないことを特徴とする作業車両の作業機可動範囲制
   限装置。
2. 【請求項２】 可動範囲制限設定入力受付スイッチ(6)
   は第２位置で抜き差し可能なキー(6b)により第１位置と
   第２位置に切換可能なキースイッチ(6a)であることを特
   徴とする請求項１記載の作業車両の作業機可動範囲制限
   装置。
3. 【請求項３】 コントローラ(5)は可動範囲制限設定入
   力受付スイッチ(6)が第１位置である場合には設定した
   可動範囲を作業車両の作業機(130)が越えても作業機(13
   0)を停止する信号を出力せず、第２位置である場合には
   設定した可動範囲を作業車両の作業機(130)が越える場
   合は作業機を停止する信号を出力する機能を有し、作業
   機(130)を停止する信号を受けて作業機(130)を停止する
   作業機停止手段(8,10,11)を有すること特徴とする請求
   項１又は２記載の作業車両の作業機作業範囲制限装置。