JP2004132077A

JP2004132077A - Working machine

Info

Publication number: JP2004132077A
Application number: JP2002298418A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Takagi; 高木　毅; Norihiko Hayashi; 林　憲彦; Takeshi Katada; 堅田　剛; Hiroshi Togo; 藤後　博
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2002-10-11
Filing date: 2002-10-11
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP3898111B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the interference of a working attachment with a cabin in a cabin movable working machine. <P>SOLUTION: While detecting a position of the working attachment by a boom angle sensor 15 and an arm angle sensor 16, an up/down limited position of the cabin is detected by a limit switch 13, a limited area having the possibility of those interference is set based on the position of the attachment and the cabin in a controller 14, and the movements of the working attachment and the cabin resulting from the interference occurring in the case where the working attachment reaches the limited area can be controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動式キャビンを備え、このキャビンと作業アタッチメントの干渉を防止するように構成された作業機械に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、作業状況に応じてキャビンを上下もしくは前後またはその双方に移動させる作業機械は公知である（たとえば特許文献１参照）。また、このキャビン移動式の作業機械において、キャビンと作業アタッチメントの干渉を防止する技術も種々提案されている（たとえば特許文献２参照）。
【０００３】
これら公知の干渉防止技術においては、作業アタッチメントの位置を検出し、作業アタッチメントがキャビンと干渉するおそれのある制限領域に到達したときに、干渉が生じるアタッチメントの動作（たとえば油圧ショベルにおけるブーム起こし動作、アーム引き動作）を禁止する構成としている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−８８６１８号公報
【特許文献２】
特開２００１−６４９９２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、公知の干渉防止技術によると、いずれも作業アタッチメントの動作のみを制限する構成であるため、同アタッチメントが制限領域にある状態で、アタッチメントの動作を禁止しても、キャビンをアタッチメント側に移動させる（とくにキャビンが前後方向に移動するものにおいてキャビンを前方に移動させる）と、キャビンがアタッチメントに衝突する可能性があり、干渉防止の点でなお不十分であった。
【０００６】
そこで本発明は、キャビン移動式の作業機械において作業アタッチメントとキャビンの干渉を確実に防止できるようにするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、キャビンと、このキャビンを移動させるキャビン移動手段と、作業アタッチメントとを備えた作業機械において、上記アタッチメントの位置を検出するアタッチメント位置検出手段と、上記キャビンの位置を検出するキャビン位置検出手段と、干渉防止手段とを具備し、この干渉防止手段は、上記アタッチメント位置検出手段及びキャビン位置検出段によって検出される作業アタッチメント及びキャビンの位置に基づいてこれらが干渉するおそれのある制限領域を設定し、作業アタッチメントがこの制限領域に到達したときに干渉が生じる作業アタッチメントの動作及びキャビンの移動を制限するように構成されたものである。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、下部走行体上に搭載された上部構造体にキャビンと作業アタッチメントが取付けられ、上記作業アタッチメントは起伏自在なブームと、キャビンに接近する引き動作及びキャビンから離間する押し動作を行う状態でブームに回動可能に取付けられたアームと、このアームに取付けられた作業具とを備え、干渉防止手段は、作業アタッチメントが制限領域に到達したときに上記ブームの起こし動作及び上記アームの引き動作、並びに同アタッチメントに接近する方向にキャビンの移動を制限するように構成されたものである。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２の構成において、干渉防止手段による作業アタッチメントの動作制限を解除する制限解除スイッチがブーム操作レバー及びアーム操作レバーに設けられたものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、キャビン移動手段として、回動運動によりキャビンを前後移動させながら上下移動させる四節リンク機構が設けられ、キャビン位置検出手段は、キャビンが最も後退する上限及び下限位置とキャビンがこの上・下限位置よりも前方に進出する中間位置とを検出し、干渉防止手段は、キャビン位置を上・下限位置と中間位置の二つに分けて二種類の制限領域を設定し、検出されるキャビン位置に応じて制限領域をこの二種類のうちから選択するように構成されたものである。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、キャビン位置検出手段として、上限位置検出手段と下限位置検出手段を兼ねる一つの位置センサが設けられたものである。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項４の構成において、キャビン位置検出手段として、キャビンの上限位置を検出する上限位置センサと、同下限位置を検出する下限位置センサとが別々に設けられたものである。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項５または６の構成において、位置センサとして、四節リンク機構を構成する一対のリンクの回動運動に伴うリンク間隔の変化によって作動するリミットスイッチが設けられたものである。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、キャビン移動手段として、回動運動によりキャビンを前後移動させながら上下移動させる四節リンク機構が設けられ、キャビン位置検出手段として上記四節リンク機構の角度を検出するリンク角度センサが設けられ、干渉防止手段は、このリンク角度センサからの信号に基づいてキャビン位置を割り出し、このキャビン位置に応じて制限領域を設定するように構成されたものである。
【００１５】
上記構成によると、作業アタッチメントがキャビンと干渉するおそれのある制限領域に到達した状態で、作業アタッチメントの危険側動作（請求項２ではブーム起こし、アーム引き両動作）だけでなく、干渉が生じるもう一つの原因であるキャビンの移動も制限するため、作業アタッチメントとキャビンの干渉を確実に防止することができる。
【００１６】
とくに、請求項４〜８のように四節リンク機構によってキャビンを上下移動させながら前後移動させる作業機械において、干渉発生の可能性の高いキャビンの前方移動を制限することにより、干渉防止機能を拡充させ、安全性を一層高めることができる。
【００１７】
この場合、請求項４〜７の構成によると、キャビンの位置を上・下限位置とそれ以外の位置（中間位置）とに分けて二種類のみの制限領域を設定するため、この制限領域の設定が容易で干渉防止手段の構成が簡単となり、コストが安くてすむ。
【００１８】
加えて、請求項５ではキャビンの上限位置と下限位置を一つの位置センサで検出し、請求項７ではこの位置センサとしてリミットスイッチを用いるため、センサコストが安く、キャビン位置検出手段を安価に構成することができる。
【００１９】
一方、請求項８の構成によると、角度センサによりキャビンの位置を連続して検出し、各位置ごとに制限領域を設定するため、すべてのキャビン位置に応じて作業領域と制限領域を細かく分けた効率の良い干渉防止制御を行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
以下の実施形態では、廃材等の運搬、積み込みを行う作業機械を適用対象として例にとっている。
【００２１】
図１において、１はクローラ式の下部走行体で、この下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２にキャビン３及び作業アタッチメント４、それに図示しないパワーユニットその他が設けられている。
【００２２】
作業アタッチメント４は、起伏自在なブーム５と、このブーム５の先端に水平軸まわりに回動可能に取付けられて押し、引き両動作を行うアーム６と、このアーム６の先端に取付けられた開閉式の作業具７と、図示しないブーム起伏用、アーム作動用、作業具開閉用の各アクチュエータ（通常は油圧シリンダ）から成り、ブーム起伏、アーム回動、作業具開閉の各動作によって廃材の運搬、積み込み等の荷役作業を行う。
【００２３】
キャビン３は、キャビン移動手段としての四節リンク機構（ここではその代表例として平行リンク機構を示す）８により、上下移動しながら前後移動して、図１実線の下限位置（基本位置）と、同二点鎖線の上限位置、それに破線で一例を示す中間各位置の間で移動する。
【００２４】
四節リンク機構８は、図２に示すように、キャビン下限位置で前側（キャビン上限位置で後側）となる第１リンク９と、同後側（同前側）となる第２リンク１０を備え、この両リンク９，１０の一端が、上部旋回体２に設けられた支持フレーム１１に、他端がキャビン３のデッキフレーム１２にそれぞれ水平軸まわりに回動可能に取付けられている。
【００２５】
この四節リンク機構８は、図示しない駆動源（たとえば油圧シリンダ）の駆動力によって上下方向の平行運動を行い、これによりキャビン３が上下移動しながら前後移動する。
【００２６】
また、同機構８にはキャビン位置検出手段としてのリミットスイッチ１３が設けられている。
【００２７】
このリミットスイッチ１３は、両リンク９，１０の一方に取付けられ、キャビン３の下限及び上限両位置で両リンク９，１０の間隔が最小となることにより、接触子が他方のリンクに接触してオン（オフでもよい）となる。
【００２８】
このリミットスイッチ１３の動作信号は図３に示すコントローラ１４に入力され、このコントローラ１４においてキャビン３が下限位置または上限位置にあると判断される。
【００２９】
また、コントローラ１４には、ブーム５の角度を検出するブーム角度センサ１５、及びアーム６の角度を検出するアーム角度センサ１６からの角度信号が入力され、これら角度信号に基づいて作業アタッチメント４の位置（具体的にはキャビン３と直接干渉する作業具７の位置）が割り出される。
【００３０】
さらに、キャビン３内において、運転席を挟んで左右両側に分けて配置された図示しないブーム用、アーム用両操作レバーの上端部（グリップ）に制限解除スイッチ１７，１７が設けられ、同スイッチ１７，１７の操作信号もコントローラ１４に入力される。
【００３１】
図３において、１８はブーム用コントロールバルブにおけるブーム起こし側のパイロットラインに設けられたブーム動作制限用電磁弁のソレノイド、１９はアーム用コントロールバルブにおけるアーム引き側のパイロットラインに設けられたアーム動作制限用電磁弁のソレノイドで、コントローラ１４からの信号に基づいてこれらソレノイド１８，１９が通電されることにより、作業具７がキャビン３に接近する動作であるブーム起こし動作及びアーム引き動作が自動停止（禁止）される。
【００３２】
コントローラ１４の作用を含む干渉防止作用を、図４のフローチャートを併用して説明する。
【００３３】
制御開始とともにブーム角度、アーム角度、キャビン位置がそれぞれ検出される（ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３）。
【００３４】
コントローラ１４には、予めキャビン上限及び下限両位置での制限領域（図１のイ）と、この上、下限両位置間の全位置である中間位置での制限領域（同ロ）の二通りの制限領域が予め設定され、ステップＳ４で、検出されたキャビン位置に応じて制限領域がこの二種類のうちから選択され設定される。
【００３５】
次に、ステップＳ５，Ｓ６において、検出されたブーム角度及びアーム角度からアタッチメント位置が割り出されるとともに、アタッチメント４（作業具７）が、設定された制限領域イまたはロに到達したか否か、及び危険側の動作であるブーム５の起こし動作またはアーム６の引き動作の操作が行われたか否かが判断される。
【００３６】
ここで、干渉のおそれありと判定されると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７で制限解除スイッチ１７，１７の少なくとも一方が操作されたか否かが判断され、制限解除操作が無ければ、干渉防止処理として、アーム引き制限信号の出力（ステップＳ８）、ブーム起こし制限信号の出力（ステップＳ９）が行われる。
【００３７】
また、ステップＳ１０でキャビン移動制限信号、すなわち、四節リンク機構８の駆動源の動作を停止させる信号が出力され、キャビン３の移動が禁止される。
【００３８】
これにより、キャビン３が下限位置または上限位置にあり、かつ、アタッチメント４が制限領域に到達した状態で、ブーム５及びアーム６の危険側動作だけでなく、キャビン３が中間位置、つまり作業アタッチメント４に向かって前方移動することも同時に禁止されるため、アタッチメント４とキャビン３の干渉が確実に防止される。
【００３９】
なお、このフローによると、キャビン３が中間位置にあるときでも、ステップＳ６でＹＥＳとなるとキャビン３の移動（上昇または下降）が禁止されるが、これによる実害はない。但し、上記のようにキャビン３が下限位置または上限位置にある状態でのみキャビン３の移動を制限するように構成してもよい。
【００４０】
一方、ステップＳ７でＹＥＳの場合（制限解除操作された場合）はステップＳ８〜Ｓ１０の制御は行われない。従って、オペレータの判断に基づき、作業アタッチメント４が制限領域内にあっても実際にキャビン３と干渉しない範囲で作業アタッチメント４を操作することが可能となる。
【００４１】
この場合、制限解除スイッチ１７が、ブーム用及びアーム用両操作レバーに設けられているため、複合操作時のように片手が他のレバー操作で塞がっているときでも空いた片手で制限解除操作を行うことができる。
【００４２】
第２実施形態（図５〜図７参照）
第１実施形態との相違点のみを説明する。
【００４３】
第１実施形態では、キャビン３の上・下限位置を検出し、この両位置とそれ以外の全位置（中間位置）とに応じて制限領域を二種類の制限領域イ，ロのうちから選択する構成をとったが、第２実施形態では全キャビン位置に応じて制限領域を設定する構成をとっている。
【００４４】
すなわち、図５に示すように四節リンク機構８の回動角度を検出するリンク角度センサ２０を設け、図６に示すようにこのリンク角度センサ２０からの信号に基づいてコントローラ２１で上・下限位置を含めた全キャビン位置を割り出す。
【００４５】
そして、図７に示すように、図４のステップＳ４に代わるステップＳ４′において、キャビン位置に応じた制限領域を設定する。
【００４６】
この構成によれば、キャビン位置に応じたより細かな干渉防止制御が可能となり、作業範囲を最大限に活かした効率のよい制御を行うことができる。
【００４７】
他の実施形態
（１）第１実施形態の変形例として、キャビン３の下限位置と上限位置とに分けて別々に制限領域を設定する場合等には、この下限、上限両位置を別々のリミットスイッチで検出するようにしてもよい。
【００４８】
また、リミットスイッチに代えて近接スイッチや光センサ等、同様の機能を有する他のセンサを用いてもよい。
【００４９】
（２）上記実施形態では、キャビン３を四節リンク機構８によって上下及び前後両方向に同時に移動させる構成をとったが、上下の移動と前後の移動を別々の機構（たとえば上下スライド機構またはパンタグラフ式等の昇降機構と、前後スライド機構）によって行わせる構成をとってもよい。あるいは、キャビン３を基本位置と前方斜め上方位置との間で直線移動させる構成をとってもよい。
【００５０】
（３）上記実施形態では、作業アタッチメント４が制限領域に到達した状態でその危険側動作を禁止する構成としたが、制限領域の外側に減速領域を設定し、この減速領域でアタッチメント動作を減速させるように構成してもよい。
【００５１】
（４）本発明は上記実施形態のようにキャビン３が上下移動しながら前後移動する場合に限らず、キャビン３が上下方向のみ、または前後方向のみに移動する場合にも適用でき、かつ、基本的に同様の効果を得ることができる。
【００５２】
また、本発明は上記実施形態で例示した荷役機械に限らず、油圧ショベルや深穴掘削機、杭打ち機、解体機等、作業アタッチメントを有するとともにキャビンが移動可能に構成され、アタッチメントとキャビンが干渉するおそれのある作業機械全般に適用することができる。
【００５３】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、作業アタッチメントがキャビンとが干渉するおそれのある制限領域に到達した状態で、作業アタッチメントの危険側動作だけでなく、干渉が生じるもう一つの原因であるキャビンの移動をも制限するため、作業アタッチメントキャビンの干渉を確実に防止することができる。
【００５４】
とくに、請求項４〜８のように四節リンク機構によってキャビンを上下移動させながら前後移動させる作業機械において、干渉発生の可能性の高いキャビンの前方移動を制限することにより、干渉防止機能を拡充させ、安全性を一層高めることができる。
【００５５】
この場合、請求項４〜７の発明によると、キャビンの位置を上・下限位置とそれ以外の位置（中間位置）とに分けて二種類のみの制限領域を設定するため、この制限領域の設定が容易で干渉防止手段の構成が簡単となり、コストが安くてすむ。
【００５６】
加えて、請求項５の発明ではキャビンの上限位置と下限位置を一つの位置センサで検出し、請求項７の発明ではこの位置センサとしてリミットスイッチを用いるため、センサコストが安く、キャビン位置検出手段を安価に構成することができる。
【００５７】
一方、請求項８の発明によると、角度センサによりキャビンの位置を連続して検出し、各位置ごとに制限領域を設定するため、すべてのキャビン位置に応じて作業領域と制限領域を細かく分けた効率の良い干渉防止制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる作業機械全体の概略側面図である。
【図２】同実施形態におけるキャビン移動機構の拡大側面図である。
【図３】同制御系の構成を示す図である。
【図４】制御系の作用を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態にかかる作業機械におけるキャビン移動機構の一部側面図である。
【図６】同実施形態における制御系の構成を示す図である。
【図７】同制御系の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１　作業機械の下部走行体
２　同上部旋回体（上部構造体）
３　キャビン
４　作業アタッチメント
５　作業アタッチメントを構成するブーム
６　同アーム
７　同作業具
８　キャビン移動手段としての四節リンク機構
９，１０　同機構を構成するリンク
１３　キャビン位置検出手段としてキャビンの上・下限位置を検出するリミットスイッチ
１５　作業アタッチメント位置検出手段としてブームの角度を検出するブーム角度センサ
１６　同アーム角度センサ
１７，１７　制限解除スイッチ
１４，２１　干渉防止手段を構成するコントローラ
１８，１９　干渉防止手段の一部としてアタッチメントの動作を制限するためのソレノイド
２０　キャビン位置検出手段として四節リンク機構の角度を検出する角度センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a work machine provided with a movable cabin and configured to prevent interference between the cabin and a work attachment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a working machine that moves a cabin up, down, front and back, or both according to a working situation is known (for example, see Patent Document 1). Further, in the cabin-movable working machine, various techniques for preventing interference between the cabin and the work attachment have been proposed (for example, see Patent Document 2).
[0003]
In these known interference prevention technologies, the position of the work attachment is detected, and when the work attachment reaches a restricted area where the work attachment may interfere with the cabin, the operation of the attachment causing interference (for example, a boom raising operation in a hydraulic shovel, Arm pulling operation) is prohibited.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-88618 [Patent Document 2]
JP-A-2001-64992
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the known interference prevention technology, the configuration restricts only the operation of the work attachment, so that the cabin is moved to the attachment side even when the attachment is prohibited while the attachment is in the restricted area. When the cabin is moved (especially when the cabin is moved in the front-rear direction, the cabin is moved forward), the cabin may collide with the attachment, which is still insufficient in terms of preventing interference.
[0006]
Therefore, the present invention is to make it possible to reliably prevent the work attachment and the cabin from interfering with each other in a cabin movable work machine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a working machine including a cabin, cabin moving means for moving the cabin, and a work attachment, an attachment position detecting means for detecting a position of the attachment, and a position of the cabin are detected. A cabin position detecting means and an interference preventing means, which may interfere with each other based on the positions of the work attachment and the cabin detected by the attachment position detecting means and the cabin position detecting stage. A restricted area is set, and the operation of the work attachment and the movement of the cabin that cause interference when the work attachment reaches the restricted area are restricted.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the cabin and the work attachment are attached to the upper structure mounted on the lower traveling body, and the work attachment is a boom that can move up and down, and a pulling operation that approaches the cabin. And an arm rotatably attached to the boom in a state of performing a pushing operation for separating from the cabin, and a work implement attached to the arm, and the interference prevention means is provided when the work attachment reaches the restricted area. The operation of raising the boom, the operation of pulling the arm, and the movement of the cabin in a direction approaching the attachment are restricted.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the second aspect, a restriction release switch for releasing the operation restriction of the work attachment by the interference prevention means is provided on the boom operation lever and the arm operation lever.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration according to any one of the first to third aspects, as the cabin moving means, a four-bar link mechanism for vertically moving the cabin while rotating the cabin forward and backward by a rotational movement is provided. The upper and lower limit positions where the cabin is most retracted and the intermediate position where the cabin advances forward from the upper and lower positions are detected, and the interference prevention means sets the cabin position to the upper / lower position and the intermediate position. Two types of restricted areas are set separately, and the restricted area is selected from these two types in accordance with the detected cabin position.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, one position sensor serving as an upper limit position detecting unit and a lower limit position detecting unit is provided as the cabin position detecting unit.
[0012]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, an upper limit position sensor for detecting an upper limit position of the cabin and a lower limit position sensor for detecting the same lower limit position are separately provided as the cabin position detecting means. is there.
[0013]
According to a seventh aspect of the present invention, in the configuration of the fifth or sixth aspect, a limit switch is provided as the position sensor, the limit switch being operated by a change in a link interval due to a rotational movement of a pair of links constituting the four-bar linkage. It is.
[0014]
According to the eighth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to third aspects, the cabin moving means is provided with a four-bar link mechanism for vertically moving the cabin while moving the cabin forward and backward by a rotating motion, A link angle sensor for detecting the angle of the four-bar link mechanism is provided, and the interference preventing means determines a cabin position based on a signal from the link angle sensor, and sets a restricted area according to the cabin position. It is composed.
[0015]
According to the above configuration, in a state where the work attachment reaches the restricted area where the work attachment may interfere with the cabin, not only the dangerous operation of the work attachment (claim boom raising and arm pulling both operations) but also interference occurs. Since movement of the cabin, which is one of the causes, is also restricted, interference between the work attachment and the cabin can be reliably prevented.
[0016]
In particular, in a working machine in which the cabin is moved up and down by moving the cabin up and down by the four-bar linkage, the interference prevention function is enhanced by restricting the forward movement of the cabin where interference is highly likely to occur. And safety can be further improved.
[0017]
In this case, according to the configurations of claims 4 to 7, only two types of restricted areas are set by dividing the position of the cabin into upper / lower positions and other positions (intermediate positions). And the configuration of the interference prevention means is simplified, and the cost can be reduced.
[0018]
In addition, in claim 5, the upper limit position and the lower limit position of the cabin are detected by one position sensor. In claim 7, since a limit switch is used as this position sensor, the sensor cost is low and the cabin position detecting means is inexpensive. can do.
[0019]
On the other hand, according to the configuration of claim 8, since the position of the cabin is continuously detected by the angle sensor and the restricted area is set for each position, the working area and the restricted area are finely divided according to all the cabin positions. Efficient interference prevention control can be performed.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First Embodiment In the following embodiments, a working machine that transports and loads waste materials and the like is taken as an example to be applied.
[0021]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crawler type lower traveling body, on which an upper revolving body 2 is mounted so as to be pivotable about a longitudinal axis, and a cabin 3 and a work attachment 4 are mounted on the upper revolving body 2. A power unit and the like (not shown) are provided.
[0022]
The work attachment 4 includes an up-and-down boom 5, an arm 6 attached to the end of the boom 5 so as to be rotatable about a horizontal axis, and performing push and pull operations, and an opening / closing unit attached to the end of the arm 6. It comprises a work implement 7 of the type and each actuator (usually a hydraulic cylinder) for raising and lowering a boom, for operating an arm, and for opening and closing the work implement (not shown). Cargo work such as loading.
[0023]
The cabin 3 is moved back and forth while moving up and down by a four-bar link mechanism (here, a parallel link mechanism is shown as a representative example) 8 as cabin moving means, and the lower limit position (basic position) of the solid line in FIG. It moves between the upper limit position indicated by the two-dot chain line and intermediate positions indicated by broken lines.
[0024]
As shown in FIG. 2, the four-bar link mechanism 8 includes a first link 9 that is a front side at the lower cabin position (a rear side at the upper cabin position) and a second link 10 that is the rear side (the same front side). One end of each of the links 9 and 10 is attached to a support frame 11 provided on the upper swing body 2, and the other end is attached to a deck frame 12 of the cabin 3 so as to be rotatable around a horizontal axis.
[0025]
The four-bar linkage 8 performs a vertical parallel movement by a driving force of a drive source (not shown, for example, a hydraulic cylinder), whereby the cabin 3 moves back and forth while moving up and down.
[0026]
The mechanism 8 is provided with a limit switch 13 as cabin position detecting means.
[0027]
The limit switch 13 is attached to one of the links 9 and 10, and the contact between the links 9 and 10 is minimized at the lower and upper positions of the cabin 3 so that the contactor contacts the other link. Turns on (may be off).
[0028]
The operation signal of the limit switch 13 is input to the controller 14 shown in FIG. 3, and the controller 14 determines that the cabin 3 is at the lower limit position or the upper limit position.
[0029]
The controller 14 receives angle signals from a boom angle sensor 15 for detecting the angle of the boom 5 and an arm angle sensor 16 for detecting the angle of the arm 6, and based on these angle signals, the position of the work attachment 4 is determined. (Specifically, the position of the working tool 7 that directly interferes with the cabin 3) is determined.
[0030]
Further, in the cabin 3, limit release switches 17, 17 are provided at upper end portions (grips) of both operation levers for booms and arms (not shown) which are separately arranged on both right and left sides of the driver's seat. , 17 are also input to the controller 14.
[0031]
In FIG. 3, reference numeral 18 denotes a solenoid of a boom operation restricting solenoid valve provided on a boom raising side pilot line of the boom control valve, and 19 denotes an arm operation restriction provided on an arm pulling side pilot line of the arm control valve. When the solenoids 18 and 19 are energized based on a signal from the controller 14, the boom raising operation and the arm pulling operation, which are operations in which the work implement 7 approaches the cabin 3, are automatically stopped ( It is forbidden.
[0032]
The interference prevention operation including the operation of the controller 14 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0033]
At the start of the control, the boom angle, the arm angle, and the cabin position are detected (steps S1, S2, S3).
[0034]
The controller 14 has two types of preliminarily restricted areas at the upper and lower cabin positions (a in FIG. 1) and a restricted area at the intermediate position, which is the entire position between the upper and lower positions (b). The restriction area is set in advance, and in step S4, the restriction area is selected and set from the two types according to the detected cabin position.
[0035]
Next, in steps S5 and S6, the attachment position is calculated from the detected boom angle and arm angle, and whether or not the attachment 4 (work implement 7) has reached the set restriction area A or B is determined. Then, it is determined whether or not the operation of raising the boom 5 or the operation of pulling the arm 6, which is the dangerous operation, has been performed.
[0036]
If it is determined that there is a possibility of interference (YES in step S6), it is determined in step S7 whether at least one of the limit release switches 17, 17 has been operated. As the processing, the output of the arm pulling restriction signal (step S8) and the output of the boom raising restriction signal (step S9) are performed.
[0037]
In step S10, a cabin movement restriction signal, that is, a signal for stopping the operation of the drive source of the four-bar linkage 8, is output, and the movement of the cabin 3 is prohibited.
[0038]
Thus, in a state where the cabin 3 is at the lower limit position or the upper limit position and the attachment 4 has reached the restricted area, not only the danger side movement of the boom 5 and the arm 6 but also the cabin 3 is at the intermediate position, that is, the work attachment 4 Is also prohibited at the same time, so that interference between the attachment 4 and the cabin 3 is reliably prevented.
[0039]
According to this flow, even when the cabin 3 is at the intermediate position, the movement (elevation or descent) of the cabin 3 is prohibited if the answer is YES in step S6, but there is no actual harm. However, the movement of the cabin 3 may be limited only when the cabin 3 is at the lower limit position or the upper limit position as described above.
[0040]
On the other hand, if YES in step S7 (if the restriction release operation is performed), the controls in steps S8 to S10 are not performed. Therefore, based on the judgment of the operator, even when the work attachment 4 is within the restricted area, the work attachment 4 can be operated within a range that does not actually interfere with the cabin 3.
[0041]
In this case, since the limit release switch 17 is provided on both the operation levers for the boom and the arm, the restriction release operation can be performed with one free hand even when one hand is blocked by another lever operation as in the case of the combined operation. It can be carried out.
[0042]
Second embodiment (see FIGS. 5 to 7)
Only differences from the first embodiment will be described.
[0043]
In the first embodiment, the upper and lower positions of the cabin 3 are detected, and the restricted area is selected from the two types of restricted areas A and B according to both these positions and all other positions (intermediate positions). Although the configuration is adopted, the second embodiment adopts a configuration in which the restricted area is set according to the entire cabin position.
[0044]
That is, as shown in FIG. 5, a link angle sensor 20 for detecting the rotation angle of the four-bar link mechanism 8 is provided, and as shown in FIG. Calculate all cabin positions including the position.
[0045]
Then, as shown in FIG. 7, in step S4 'instead of step S4 in FIG. 4, a restricted area corresponding to the cabin position is set.
[0046]
According to this configuration, finer interference prevention control according to the cabin position can be performed, and efficient control that maximizes the work range can be performed.
[0047]
Other Embodiments (1) As a modified example of the first embodiment, in the case of separately setting the restriction area separately for the lower limit position and the upper limit position of the cabin 3, the lower limit and the upper limit are set to different limits. The detection may be performed by a switch.
[0048]
Further, instead of the limit switch, another sensor having a similar function, such as a proximity switch or an optical sensor, may be used.
[0049]
(2) In the above-described embodiment, the cabin 3 is simultaneously moved in the up-down and front-back directions by the four-bar linkage mechanism 8. However, the up-down movement and the back-and-forth movement are separated by separate mechanisms (for example, a vertical slide mechanism or a pantograph type , Etc., and a back-and-forth slide mechanism). Alternatively, a configuration may be adopted in which the cabin 3 is linearly moved between the basic position and the obliquely upper front position.
[0050]
(3) In the above embodiment, the danger-side operation is prohibited when the work attachment 4 reaches the restriction area. However, a deceleration area is set outside the restriction area, and the attachment operation is decelerated in this deceleration area. You may be comprised so that it may make it.
[0051]
(4) The present invention can be applied not only to the case where the cabin 3 moves back and forth while moving up and down as in the above embodiment, but also to the case where the cabin 3 moves only in the vertical direction or only in the front and rear direction. The same effect can be obtained.
[0052]
In addition, the present invention is not limited to the cargo handling machine exemplified in the above embodiment, but includes a work attachment such as a hydraulic shovel, a deep hole excavator, a pile driver, a demolition machine, and a cabin is configured to be movable, and the attachment and the cabin are provided. The present invention can be applied to all work machines that may interfere.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a state where the work attachment reaches the restricted area where the cabin may interfere with the cabin, not only the dangerous operation of the work attachment but also the movement of the cabin which is another cause of interference Therefore, interference of the work attachment cabin can be reliably prevented.
[0054]
In particular, in a working machine in which the cabin is moved up and down by moving the cabin up and down by the four-bar linkage, the interference prevention function is enhanced by restricting the forward movement of the cabin where interference is highly likely to occur. And safety can be further improved.
[0055]
In this case, according to the fourth to seventh aspects of the present invention, the cabin position is divided into upper and lower positions and other positions (intermediate positions) and only two types of restricted regions are set. And the configuration of the interference prevention means is simplified, and the cost can be reduced.
[0056]
In addition, in the invention of claim 5, the upper limit position and the lower limit position of the cabin are detected by one position sensor. In the invention of claim 7, since a limit switch is used as this position sensor, the sensor cost is low and the cabin position detecting means is provided. Can be configured at low cost.
[0057]
On the other hand, according to the invention of claim 8, since the position of the cabin is continuously detected by the angle sensor and the restricted area is set for each position, the working area and the restricted area are finely divided according to all the cabin positions. Efficient interference prevention control can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view of an entire work machine according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged side view of the cabin moving mechanism in the embodiment.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the control system.
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the control system.
FIG. 5 is a partial side view of a cabin moving mechanism in a working machine according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a control system in the embodiment.
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the control system.
[Explanation of symbols]
1 Lower traveling structure of work machine 2 Upper revolving structure (upper structure)
3 Cabin 4 Work Attachment 5 Boom 6 Constituting Work Attachment 6 Arm 7 Work Implement 8 Four-Bar Link Mechanism 9 and 10 as Cabin Moving Means 13 Link 13 Constituting the Mechanism 13 Upper and Lower Limit Positions of Cabin as Cabin Position Detecting Means Switch 15 for detecting the angle of the boom as the work attachment position detecting means Arm angle sensors 17, 17 for the same arm Limit release switches 14, 21 Controllers 18 and 19 constituting the interference prevention means One of the interference prevention means Solenoid 20 for restricting the operation of the attachment as a part Angle sensor for detecting the angle of the four-bar linkage as cabin position detecting means

Claims

In a work machine including a cabin, cabin moving means for moving the cabin, and a work attachment, an attachment position detecting means for detecting a position of the attachment, a cabin position detecting means for detecting a position of the cabin, The interference prevention means sets a work attachment and a cabin position detected by the attachment position detection means and the cabin position detection stage, and sets a restricted area where they may interfere with each other, based on the position of the work attachment and the cabin. A work machine configured to limit the operation of the work attachment and the movement of the cabin that cause interference when the attachment reaches the restricted area.

2. The work machine according to claim 1, wherein a cabin and a work attachment are attached to an upper structure mounted on the lower traveling body, and the work attachment is separated from the cabin and a boom that can move up and down. An arm rotatably attached to the boom in a state of performing a pushing operation, and a work implement attached to the arm; and an interference prevention means for raising the boom when the work attachment reaches the restricted area. And a work machine configured to restrict the pulling operation of the arm and the movement of the cabin in a direction approaching the attachment.

3. The work machine according to claim 2, wherein a restriction release switch for releasing the operation restriction of the work attachment by the interference prevention means is provided on the boom operation lever and the arm operation lever.

The work machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the cabin moving means is provided with a four-bar link mechanism for vertically moving the cabin by moving the cabin forward and backward by a rotational movement, and the cabin position detecting means includes a cabin position detecting means. Detects the uppermost and lowermost positions where the vehicle is most retracted, and the intermediate position where the cabin advances forward from the upper / lower position, and the interference prevention means divides the cabin position into two, the upper / lower position and the intermediate position. A work machine, wherein two types of restricted areas are set, and the restricted area is selected from the two types according to the detected cabin position.

5. The work machine according to claim 4, wherein one position sensor serving as an upper limit position detecting unit and a lower limit position detecting unit is provided as the cabin position detecting unit.

5. The work machine according to claim 4, wherein an upper limit position sensor for detecting an upper limit position of the cabin and a lower limit position sensor for detecting the lower limit position are separately provided as the cabin position detecting means.

7. The working machine according to claim 5, wherein a limit switch is provided as the position sensor, the limit switch being operated by a change in a link interval due to a rotational movement of a pair of links constituting the four-bar linkage.

The work machine according to any one of claims 1 to 3, wherein a cabin moving means is provided with a four-bar link mechanism for moving the cabin up and down while rotating the cabin forward and backward by a rotational movement, and as the cabin position detecting means. A link angle sensor for detecting an angle of the link mechanism is provided, and the interference prevention unit is configured to determine a cabin position based on a signal from the link angle sensor and set a restricted area according to the cabin position. A working machine characterized by that: