JP2013113004A

JP2013113004A - Interference preventing device for work machine

Info

Publication number: JP2013113004A
Application number: JP2011260343A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoneda; 敬米田; Nobuaki Matoba; 信明的場; Toshiyuki Maeda; 稔行前田
Original assignee: Caterpillar SARL
Current assignee: Caterpillar SARL
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-10
Anticipated expiration: 2031-11-29
Also published as: JP5749634B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interference preventing device for limiting and reducing the operating speed of an actuator operating an attachment to prevent the interference of a cab of a work machine with the attachment when coming close thereto, while enabling free setting of an upper limit value for the operating speed when turning a limitation cancelling switch on.SOLUTION: The interference preventing device comprises: a controller for limiting the upper limit value for the operating speed of the actuator within a speed reduction range between a speed reduction start line and a stop line set between the attachment and the cab; and a limitation cancelling switch for cancelling the speed reduction limitation of the actuator by the controller. The limitation cancelling switch is a proportional output switch which outputs a signal corresponding to its operation amount to the controller. The controller sets the upper limit value for the operating speed of the actuator at the time of cancelling the limitation, depending on the output signal.

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機のキャブとアタッチメントの干渉を防止するための干渉防止装置に関する。 The present invention relates to an interference preventing apparatus for preventing interference between a cab and an attachment of a working machine such as a hydraulic excavator.

作業機に備えたキャブと作業装置の作業具であるアタッチメントとが接近したときに干渉しないように、アタッチメントを動かすアクチュエータの作動速度を予め設定した減速域において制限し、減速させアタッチメントを停止させる干渉防止装置が開発されている（例えば、特許文献１−３参照）。 Interference that limits the operating speed of the actuator that moves the attachment in the preset deceleration range and decelerates it to stop the attachment so that it does not interfere when the cab provided on the work implement and the attachment that is the work implement of the work device approach each other Prevention devices have been developed (see, for example, Patent Documents 1-3).

この干渉防止装置には、干渉防止機能をスイッチのＯＮ／ＯＦＦ操作によって解除できる制限解除スイッチを備えスイッチをＯＮにすると減速域内においてアタッチメントを停止させることなく操作を可能にするもの（例えば、特許文献１、２参照）、また減速域内におけるアタッチメントの操作は可能であるが所定時間経過すると解除を無効にするもの（例えば、特許文献３参照）がある。 This interference prevention device includes a restriction release switch that can release the interference prevention function by ON / OFF operation of the switch, and enables operation without stopping the attachment within the deceleration range when the switch is turned on (for example, Patent Documents) 1 and 2), and the attachment operation in the deceleration range is possible, but there is a device that invalidates the release after a predetermined time (for example, see Patent Document 3).

特開平３−２２８９２９号公報（第２図）JP-A-3-228929 (FIG. 2) 特開２００４−１３２０７７号公報（図１）JP 2004-132077 A (FIG. 1) 特開平７−１０９７４６号公報（図５）JP-A-7-109746 (FIG. 5)

上述したとおりの干渉防止装置には、次のとおりの改善の望まれている課題がある。 The interference prevention apparatus as described above has the following problems that are desired to be improved.

すなわち、制限解除スイッチをＯＮにして減速制限を解除しアタッチメントを停止させることなく操作を可能にしたものは、制限解除時の作動速度の上限値は制限された値に設定されているので上限を自由に大きくあるいは小さくすることができない。また、所定時間経過後に制限解除を無効にするものは、作動速度を下げてゆっくりとアタッチメントを操作している場合、操作の途中で解除が無効になり作動速度が変わってしまう。したがって、作業装置の操作性が悪く、作業機の作業性が悪い問題がある。 In other words, the upper limit value of the operating speed at the time of releasing the restriction is set to a restricted value for those that can operate without stopping the attachment by turning off the restriction release switch and stopping the attachment. It cannot be made larger or smaller freely. Further, in the case where the restriction release is invalidated after a predetermined time has elapsed, when the operation speed is lowered and the attachment is operated slowly, the release becomes invalid during the operation and the operation speed changes. Therefore, there is a problem that the operability of the work device is poor and the workability of the work machine is bad.

本発明は上記事実に鑑みてなされたもので、その主たる技術的課題は、作業機のキャブとアタッチメントが接近したときに干渉しないように、アタッチメントを動かすアクチュエータの作動速度を所定の値に制限し減速させる干渉防止装置において、制限を解除するスイッチをＯＮにしたときに作動速度の上限値を自由に設定することができ、またＯＮ操作後スイッチを操作しない限り設定状態を維持することができる、作業機の干渉防止装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above facts, and its main technical problem is to limit the operating speed of the actuator that moves the attachment to a predetermined value so as not to interfere when the cab and the attachment of the work implement approach each other. In the interference prevention device for decelerating, when the switch for releasing the restriction is turned ON, the upper limit value of the operating speed can be freely set, and the set state can be maintained unless the switch is operated after the ON operation. An object of the present invention is to provide a work machine interference prevention device.

本発明によれば上記技術的課題を解決する作業機の干渉防止装置として、キャブと作業装置を備える作業機の、キャブと作業装置の作業具であるアタッチメントとの干渉をアタッチメントがキャブに接近したときにその作動速度を制限し防止する干渉防止装置であって、アタッチメントを動かすアクチュエータの作動速度を、アタッチメントとキャブの間に設定した減速開始線と停止線との間の減速域で上限値を制限するコントローラと、コントローラによるアクチュエータの減速制限を解除する制限解除スイッチと、を備え、制限解除スイッチは、その操作量に応じた信号をコントローラに出力する比例出力スイッチであり、コントローラは、この出力信号に応じて制限解除時のアクチュエータの作動速度の上限値を設定する、ことを特徴とする作業機の干渉防止装置が提供される。 According to the present invention, as an interference prevention device for a work machine that solves the above technical problem, the attachment is close to the cab due to interference between the cab and the work tool attachment of the work machine. It is an interference prevention device that sometimes limits and prevents its operating speed, and sets the upper limit of the operating speed of the actuator that moves the attachment in the deceleration range between the deceleration start line and the stop line set between the attachment and the cab. A controller for limiting and a limit canceling switch for canceling the deceleration limitation of the actuator by the controller. The limit canceling switch is a proportional output switch that outputs a signal corresponding to the operation amount to the controller. The upper limit of the actuator operating speed when the restriction is released is set according to the signal. Interference preventing apparatus for working machine which is provided.

好適には、コントローラは、制限解除スイッチをアタッチメントが前記減速域に入った状態で操作したときにのみ、その出力信号を有効にする。 Preferably, the controller validates the output signal only when the restriction release switch is operated in a state where the attachment is in the deceleration range.

本発明に従って構成された作業機の干渉防止装置は、制限解除スイッチが、その操作量に応じた信号をコントローラに出力する比例出力スイッチであり、コントローラは、この出力信号に応じて制限解除時のアクチュエータの作動速度の上限値を設定する。したがって、制限を解除するスイッチをＯＮにしたときに作動速度の上限値を自由に設定できる、またＯＮ操作後スイッチを操作しない限り設定状態を維持することができる。 In the work equipment interference prevention device configured according to the present invention, the restriction release switch is a proportional output switch that outputs a signal corresponding to the operation amount to the controller, and the controller is configured to release the restriction according to the output signal. Set the upper limit of the actuator operating speed. Therefore, the upper limit value of the operating speed can be freely set when the switch for releasing the restriction is turned ON, and the set state can be maintained unless the switch is operated after the ON operation.

本発明に従って構成された干渉防止装置を備えた作業機の代表例である油圧ショベルの側面図。The side view of the hydraulic shovel which is a typical example of the working machine provided with the interference prevention apparatus comprised according to this invention. 干渉防止装置の概要説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 角度センサの設置位置および減速域の説明図。Explanatory drawing of the installation position and deceleration area of an angle sensor. 作業機の作業装置の油圧システム図。The hydraulic system figure of the working device of a working machine. 制限解除スイッチの設置位置を示した図。The figure which showed the installation position of the restriction release switch. 干渉防止装置のコントローラの制御ブロック図。The control block diagram of the controller of an interference prevention apparatus. コントローラの電磁比例弁指令設定器の特性線図。Fig. 4 is a characteristic diagram of a controller proportional valve command setter. コントローラの解除指令値設定器の特性線図。The characteristic diagram of the release command value setter of the controller. コントローラの解除許可フラグ設定器の設定手順のフローチャート。The flowchart of the setting procedure of the cancellation | release permission flag setting device of a controller.

以下、本発明に従って構成された作業機の干渉防止装置について、キャブとアタッチメントを備える作業機の代表例である油圧ショベルにおける好適実施形態を図示している添付図面を参照して、さらに詳細に説明する。 Hereinafter, a working machine interference prevention device configured according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings illustrating a preferred embodiment of a hydraulic excavator that is a representative example of a working machine having a cab and an attachment. To do.

図１を参照して説明する。全体を番号５０で示す油圧ショベルは、下部走行体１と、下部走行体１上に取付けられた上部旋回体２と、上部旋回体２に昇降作動を自在に取付けられたキャブ８および上下方向に揺動作動を自在に取付けられた作業装置３を備えている。 A description will be given with reference to FIG. A hydraulic excavator generally designated by reference numeral 50 includes a lower traveling body 1, an upper swing body 2 mounted on the lower traveling body 1, a cab 8 mounted on the upper swing body 2 so as to freely move up and down, and vertically. The working device 3 is provided with a swinging operation freely attached thereto.

キャブ８は、上部旋回体２のサポート７に一対の平行なリンク９，１０、およびリンク９，１０を上下に動かすキャブ昇降用の油圧シリンダ１１を介して取付けられている。油圧シリンダ１１を伸縮させてキャブ８を昇降させることにより、キャブ８を最下位置（実線で示す）と最上位置（二点鎖線で示す）の間の作業に応じた高さに調整することができる。 The cab 8 is attached to the support 7 of the upper swing body 2 via a pair of parallel links 9 and 10 and a hydraulic cylinder 11 for raising and lowering the cab that moves the links 9 and 10 up and down. The cab 8 can be adjusted to a height corresponding to the work between the lowermost position (shown by a solid line) and the uppermost position (shown by a two-dot chain line) by extending and lowering the cab 8 by expanding and contracting the hydraulic cylinder 11. it can.

作業装置３は、上部旋回体２に上下方向に揺動自在に取付けられたブーム４およびブーム４の先端に上下方向に揺動自在に取付けられたアーム５を備え、アーム５の先端に作業具であるアタッチメント６が取付けられている。上部旋回体２とブーム４の間にはブーム４を作動させるアクチュエータであるブームシリンダ４ａが、ブーム４とアーム５の間にはアーム５を作動させるアクチュエータであるアームシリンダ５ａが取付けられている。アタッチメント６を用いた作業は、主としてブームシリンダ４ａおよびアームシリンダ５ａを伸縮作動させてアタッチメント６をキャブ８の前方で移動させ遂行される。 The work device 3 includes a boom 4 attached to the upper swing body 2 so as to be swingable in the vertical direction, and an arm 5 attached to the tip of the boom 4 so as to be swingable in the vertical direction. An attachment 6 is attached. A boom cylinder 4 a that is an actuator that operates the boom 4 is attached between the upper swing body 2 and the boom 4, and an arm cylinder 5 a that is an actuator that operates the arm 5 is attached between the boom 4 and the arm 5. The operation using the attachment 6 is mainly performed by moving the attachment 6 in front of the cab 8 by extending and contracting the boom cylinder 4a and the arm cylinder 5a.

干渉防止装置について図２および図３を参照して説明する。全体を番号５５で示す干渉防止装置は、ブームシリンダ４ａおよびアームシリンダ５ａの作動速度を、アタッチメント６とキャブ８の間に設定した「減速域」をもとに制限するコントローラ３３と、コントローラ３３によるアクチュエータ４ａ、５ａの減速制御を解除する制限解除スイッチ３４を備えている。 The interference preventing apparatus will be described with reference to FIGS. The interference prevention apparatus denoted as a whole by reference numeral 55 includes a controller 33 that limits the operating speeds of the boom cylinder 4 a and the arm cylinder 5 a based on a “deceleration range” set between the attachment 6 and the cab 8, and a controller 33. A restriction release switch 34 for releasing the deceleration control of the actuators 4a and 5a is provided.

制限解除スイッチ３４は、操作量に応じた信号をコントローラ３３に出力する比例出力スイッチによって構成されている。コントローラ３３は、この出力信号に応じて制限解除時のアクチュエータの作動速度の上限値を設定する。 The limit release switch 34 is configured by a proportional output switch that outputs a signal corresponding to the operation amount to the controller 33. The controller 33 sets an upper limit value of the operating speed of the actuator at the time of releasing the restriction according to this output signal.

干渉防止装置５５は、機体である上部旋回体２に対するブーム４の揺動角度を検出しコントローラ３３に入力するブーム角センサ１２およびブーム４に対するアーム５の揺動角度を検出しコントローラ３３に入力するアーム角センサ１３、ならびにコントローラ３３からの出力によりブームシリンダ４ａの作動速度を制限する電磁比例減圧弁２９およびアームシリンダ５ａの作動速度を制限する電磁比例減圧弁３０を備えている。 The interference prevention device 55 detects the swing angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 2 as the airframe and inputs it to the controller 33 and detects the swing angle of the arm 5 with respect to the boom 4 and inputs it to the controller 33. The arm angle sensor 13 and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 for limiting the operating speed of the boom cylinder 4a by the output from the controller 33 and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 30 for limiting the operating speed of the arm cylinder 5a are provided.

ブーム角センサ１２は、ブーム４の基部の回動中心に取付けられ、ブーム４の基部と先端のアーム回動中心とを結ぶ線と水平線との間の角度をブーム角として検出する。アーム角センサ１３は、ブーム４の先端のアーム５の回動中心に取付けられ、ブーム４の基部および先端のアーム回動中心を結ぶ線とアーム回動中心およびアーム先端のアタッチメント回動中心を結ぶ線との間の角度をアーム角として検出する。 The boom angle sensor 12 is attached to the rotation center of the base of the boom 4 and detects an angle between a line connecting the base of the boom 4 and the arm rotation center at the tip and a horizontal line as a boom angle. The arm angle sensor 13 is attached to the rotation center of the arm 5 at the tip of the boom 4 and connects a line connecting the base of the boom 4 and the arm rotation center at the tip to the arm rotation center and the attachment rotation center of the arm tip. The angle between the lines is detected as the arm angle.

コントローラ３３は、ブーム角センサ１２およびアーム角センサ１３の出力に基づいてアーム５の先端部のアタッチメント６の位置を演算し、予め設定した「減速開始線Ｂ−Ｂ」および「停止線Ａ−Ａ」の間の「減速域」をもとにブーム４の上げ操作およびアーム５の下げ操作をそれぞれ、電磁比例減圧弁２９および電磁比例減圧弁３０によって制限する。 The controller 33 calculates the position of the attachment 6 at the tip of the arm 5 based on the outputs of the boom angle sensor 12 and the arm angle sensor 13, and sets the “deceleration start line BB” and “stop line AA” set in advance. The operation of raising the boom 4 and the operation of lowering the arm 5 are restricted by the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 30, respectively.

「減速開始線Ｂ−Ｂ」、「停止線Ａ−Ａ」および「減速域」の設定は、作業機およびアタッチメントの種類、形態等に応じて決められる。この設定方法については本発明の目的ではないので説明を省略する。 The settings of “deceleration start line BB”, “stop line AA”, and “deceleration area” are determined according to the type and form of the work implement and attachment. Since this setting method is not the object of the present invention, a description thereof will be omitted.

図４を参照して作業機５０の油圧システムについて説明する。ブームシリンダ４ａおよびアームシリンダ５ａは、エンジン１５により駆動される一対の油圧ポンプ１６Ｌ、１６Ｒの吐出油が、ブーム用流量制御弁２０，２１およびアーム用流量制御弁２２，２３によってそれぞれ制御され給排されて、伸縮作動される。 The hydraulic system of the work machine 50 will be described with reference to FIG. In the boom cylinder 4a and the arm cylinder 5a, the discharge oil of the pair of hydraulic pumps 16L and 16R driven by the engine 15 is controlled by the boom flow control valves 20 and 21 and the arm flow control valves 22 and 23, respectively. The telescopic operation is performed.

ブーム用流量制御弁２０，２１およびアーム用流量制御弁２２，２３は、オペレータによって操作されるブーム上げリモコン弁２５、ブーム下げリモコン弁２６、アーム上げリモコン弁２７、アーム下げリモコン弁２８により、パイロット圧力源２４の圧油が制御され給排されて操作される。 The boom flow control valves 20 and 21 and the arm flow control valves 22 and 23 are controlled by a boom raising remote control valve 25, a boom lowering remote control valve 26, an arm raising remote control valve 27, and an arm lowering remote control valve 28 operated by an operator. The pressure oil of the pressure source 24 is controlled and supplied and discharged.

ブーム上げリモコン弁２５とブーム用流量制御弁２０，２１を結ぶ管路には、パイロット圧油を減圧制御してブーム上げ作動を制限する前記の電磁比例減圧弁２９が、またアーム下げリモコン弁２８とアーム用流量制御弁２２，２３を結ぶ管路に、パイロット圧油を減圧制御してアーム下げ作動を制限する前記の電磁比例減圧弁３０が備えられている。 In the pipe line connecting the boom raising remote control valve 25 and the boom flow control valves 20, 21, the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 for controlling the boom raising operation by reducing the pressure of the pilot pressure oil is provided, and the arm lowering remote control valve 28 is also provided. The electromagnetic proportional pressure reducing valve 30 for limiting the arm lowering operation by controlling the pressure reduction of the pilot pressure oil is provided in a pipe line connecting the flow control valves 22 and 23 for the arm.

図５を参照して制限解除スイッチ３４について説明する。制限解除スイッチ３４は、手指でスライド操作可能な比例出力スイッチで、ブーム上げリモコン弁２５、ブーム下げリモコン弁２６、アーム上げリモコン弁２７、アーム下げリモコン弁２８等を操作するジョイスティック式の操作レバー３１の先端の、レバーを握った手指によりスライド操作（白抜き矢印で示す）可能な位置に設置されている。 The restriction release switch 34 will be described with reference to FIG. The restriction release switch 34 is a proportional output switch that can be slid with fingers, and is a joystick type operation lever 31 for operating the boom raising remote control valve 25, the boom lowering remote control valve 26, the arm raising remote control valve 27, the arm lowering remote control valve 28, and the like. It is installed at a position where a slide operation (indicated by a white arrow) can be performed with a finger gripping the lever.

コントローラ３３について図６を参照して説明する。コントローラ３３は、作業装置部材データ記憶部３５、ブーム角センサ１２とアーム角センサ１３の角度データと作業装置部材データ記憶部３５をもとにアーム先端座標を計算する座標演算器３７、干渉防止域データ記憶部３６、座標演算器３７から出力されるアーム先端座標と記憶部３６の干渉防止のデータをもとに干渉判定を行い、アタッチメント６の停止線Ａ−Ａまでのブーム４およびアーム５の残り角を演算する干渉判定器３８、干渉判定器３８から出力される停止線Ａ−Ａに至るまでのブーム４の残り角をもとに電磁比例減圧弁２９の指令値を設定するブーム電磁比例弁指令設定器４１、および干渉判定器３８から出力される停止線Ａ−Ａに至るまでのアーム５の残り角をもとに電磁比例減圧弁３０の指令値を設定するアーム電磁比例弁指令設定器４２を備えている。 The controller 33 will be described with reference to FIG. The controller 33 includes a work device member data storage unit 35, a coordinate calculator 37 that calculates the arm tip coordinates based on the angle data of the boom angle sensor 12 and the arm angle sensor 13 and the work device member data storage unit 35, an interference prevention area. Interference is determined based on the arm tip coordinates output from the data storage unit 36 and the coordinate calculator 37 and the interference prevention data in the storage unit 36, and the boom 4 and arm 5 up to the stop line AA of the attachment 6 are determined. An interference determination unit 38 that calculates the remaining angle, and a boom electromagnetic proportionality that sets the command value of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 based on the remaining angle of the boom 4 from the interference determination unit 38 to the stop line AA. The arm electromagnetic for setting the command value of the electromagnetic proportional pressure reducing valve 30 based on the remaining angle of the arm 5 until the stop line AA output from the valve command setting unit 41 and the interference determination unit 38. And a Reiben instruction setting device 42.

ブーム電磁比例弁指令設定器４１およびアーム電磁比例弁指令設定器４２は、図７に示すように、停止線Ａ−Ａまでの残り角が少なくなると電磁比例弁の開口を小さくし出力を漸減する特性を備えている。したがって、アタッチメント６が停止線Ａ−Ａに近づくと作業装置３の速度が下がり、停止時のショックが軽減される。 As shown in FIG. 7, when the remaining angle to the stop line A-A decreases, the boom electromagnetic proportional valve command setting device 41 and the arm electromagnetic proportional valve command setting device 42 gradually reduce the output by reducing the opening of the electromagnetic proportional valve. It has characteristics. Therefore, when the attachment 6 approaches the stop line AA, the speed of the work device 3 decreases, and the shock at the time of stop is reduced.

図６を参照して説明を続ける。コントローラ３３は、制限解除スイッチ３４の信号のリミッタ処理を行う関数テーブル３９、関数テーブル３９から出力される信号と干渉判定器３８から出力される停止線Ａ−Ａまでの距離をもとに解除許可フラグを設定する解除許可フラグ設定器４０、および関数テーブル３９の出力をもとに制限解除時の電磁比例弁指令値を設定する解除指令値設定器４３を備えている。 The description will be continued with reference to FIG. The controller 33 permits the release based on the function table 39 that performs the signal limiter processing of the restriction release switch 34, the signal output from the function table 39, and the distance to the stop line AA output from the interference determination unit 38. A release permission flag setter 40 for setting a flag and a release command value setter 43 for setting an electromagnetic proportional valve command value at the time of restriction release based on the output of the function table 39 are provided.

コントローラ３３はさらに、ブーム電磁比例弁指令設定器４１の出力と解除指令値設定器４３の出力を比較して、大きい方の値を選択するＭａｘ信号設定器４４、同様にアーム電磁比例弁指令設定器４２の出力と解除指令値設定器４３の出力を比較して、大きい方の値を選択するＭａｘ信号設定器４５、解除フラグ設定器４０の出力に基づいて、ブーム電磁比例弁指令設定器４１の出力とＭａｘ信号設定器４４の出力を切換え電磁比例減圧弁２９に出力する信号切換器４６、および解除許可フラグ設定器４０の出力に基づいて、アーム電磁比例弁指令設定器４２の出力とＭａｘ信号設定器４４の出力を切換え電磁比例減圧弁３０に出力する信号切換器４７を備えている。 The controller 33 further compares the output of the boom electromagnetic proportional valve command setter 41 and the output of the release command value setter 43 and selects the larger value, and similarly sets the arm proportional valve command setting. Based on the output of the Max signal setting unit 45 and the release flag setting unit 40 that select the larger value by comparing the output of the setting unit 42 and the output of the release command value setting unit 43, the boom electromagnetic proportional valve command setting unit 41 And the output of the Max signal setting unit 44, the output of the arm electromagnetic proportional valve command setting unit 42 and the Max based on the signal switching unit 46 that outputs to the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 and the output of the release permission flag setting unit 40. A signal switching unit 47 for outputting the output of the signal setting unit 44 to the switching electromagnetic proportional pressure reducing valve 30 is provided.

解除指令値設定器４３は、図８に示すように、制限解除スイッチ３４の操作量が増えると電磁比例弁の指令値が増加し開口を大きくする特性を備えている。したがって、制限解除スイッチ３４の操作量が増えると制限解除時の作業装置３のアクチュエータの上限速度が増加する。 As shown in FIG. 8, the release command value setter 43 has a characteristic that the command value of the electromagnetic proportional valve increases and the opening increases when the operation amount of the limit release switch 34 increases. Therefore, when the amount of operation of the restriction release switch 34 increases, the upper limit speed of the actuator of the work device 3 when the restriction is released increases.

上述の作業機の干渉防止装置５５の作用について主として図６を参照して説明する。 The operation of the above-described working machine interference prevention device 55 will be described mainly with reference to FIG.

座標演算器３７で、ブーム角センサ１２およびアーム角センサ１３の角度データと記憶部３５の作業装置部材データをもとにアーム５の先端の座標を演算する。干渉判定器３８で、座標演算器３７から出力されるアーム先端座標と記憶部３６の干渉防止域データおよびアタッチメント６の諸元をもとに干渉判定を行い停止線Ａ−Ａまでのブーム４およびアーム５の残り角を演算して、ブーム電磁比例弁指令設定器４１およびアーム電磁比例弁指令設定器４２に出力する。また、減速開始線Ｂ−Ｂと停止線Ａ−Ａの間の減速域に入っているか否かの情報を解除許可フラグ設定器４０に送る。 A coordinate calculator 37 calculates the coordinates of the tip of the arm 5 based on the angle data of the boom angle sensor 12 and the arm angle sensor 13 and the work device member data in the storage unit 35. The interference determination unit 38 performs interference determination based on the arm tip coordinates output from the coordinate calculator 37, the interference prevention area data in the storage unit 36, and the specifications of the attachment 6, and the boom 4 and the stop line A-A. The remaining angle of the arm 5 is calculated and output to the boom electromagnetic proportional valve command setting device 41 and the arm electromagnetic proportional valve command setting device 42. In addition, information indicating whether or not the vehicle is in the deceleration range between the deceleration start line BB and the stop line AA is sent to the release permission flag setter 40.

制限解除スイッチ３４の信号は、関数テーブル３９で上下限を制限され、その後解除許可フラグ設定器４０に入力され、制限解除時の電磁比例弁指令値が設定される。 The upper and lower limits of the signal of the restriction release switch 34 are restricted by the function table 39, and then input to the release permission flag setter 40, and the electromagnetic proportional valve command value at the time of restriction release is set.

解除許可フラグ設定器４０は、図９を参照して説明すると、ステップＳ１で座標演算器３７の出力と干渉判定器３８の出力をもとに、アーム５の先端が減速域Ｂ−Ｂに入ったかを判定する。アーム先端が減速域Ｂ−Ｂに入っている場合は、ステップＳ２で制限解除スイッチ３４がゼロから立ち上がったかを判定する。制限解除スイッチ３４がゼロから立ち上がった場合は、ステップＳ３で解除許可フラグをＯＮに設定する。アーム先端が減速域Ｂ−Ｂに入っていない場合は、ステップＳ４で解除許可フラグをＯＦＦにする。上記の処理で、アームの先端が減速域Ｂ−Ｂに入った状態で制限解除スイッチ３４を操作したときのみ、解除許可フラグがＯＮになる。 The release permission flag setter 40 will be described with reference to FIG. 9. In step S1, the tip of the arm 5 enters the deceleration region BB based on the output of the coordinate calculator 37 and the output of the interference determiner 38 in step S1. It is determined. If the arm tip is in the deceleration region BB, it is determined in step S2 whether the restriction release switch 34 has risen from zero. If the restriction release switch 34 rises from zero, the release permission flag is set to ON in step S3. If the arm tip is not in the deceleration region BB, the release permission flag is turned OFF in step S4. In the above processing, the release permission flag is turned ON only when the restriction release switch 34 is operated in a state where the tip of the arm is in the deceleration region BB.

すなわち、コントローラ３３は、制限解除スイッチ３４をアタッチメントが前記減速域に入った状態で操作したときにのみ、その出力信号を有効にする。 That is, the controller 33 validates the output signal only when the restriction release switch 34 is operated in a state where the attachment is in the deceleration range.

図６に戻って説明を続ける。干渉判定器３８から出力されるアーム先端が停止線Ａ−Ａに至るまでのブーム４またはアーム５の残り角は、ブーム電磁比例弁指令設定器４１、またはアーム電磁比例弁指令設定器４２に入力され、電磁比例弁の指令値が設定される。 Returning to FIG. 6, the description will be continued. The remaining angle of the boom 4 or the arm 5 until the arm tip output from the interference determination unit 38 reaches the stop line AA is input to the boom electromagnetic proportional valve command setter 41 or the arm electromagnetic proportional valve command setter 42. Then, the command value of the electromagnetic proportional valve is set.

一方、制限解除スイッチ３４の信号は解除指令値設定器４３に入力され、制限解除時の電磁比例弁の指令値が設定される。 On the other hand, the signal of the limit release switch 34 is input to the release command value setter 43, and the command value of the electromagnetic proportional valve when the limit is released is set.

信号切換器４６では、解除許可フラグ設定器４０の出力に基づいて、ブーム電磁比例弁指令設定器４１の出力とＭａｘ信号設定器４４の出力を切り換える。 The signal switcher 46 switches the output of the boom electromagnetic proportional valve command setter 41 and the output of the Max signal setter 44 based on the output of the release permission flag setter 40.

解除許可フラグがＯＮの場合は、ブーム電磁比例弁指令設定器４１の出力と解除指令値設定器４３の出力を比較して大きい方の値を選択するＭａｘ信号設定器４４の出力が選ばれる。すなわち、ブーム４が減速域に入ると、最初は図７に示すブーム電磁比例弁指令設定器４１の特性カーブによって減速され、途中から制限解除スイッチ３４の操作量に応じて図８に示す解除指令値設定器４３の特性カーブによって設定される指令値に切り換わり電磁比例弁２９が駆動される。したがって、制限解除スイッチ３４の操作量に応じた速度で停止線Ａ−Ａ内にアタッチメント６を移動させることができる。アーム５についても同様の作用で停止線Ａ−Ａ内にアタッチメント６を移動することができる。 When the release permission flag is ON, the output of the Max signal setting unit 44 that selects the larger value by comparing the output of the boom electromagnetic proportional valve command setting unit 41 and the output of the release command value setting unit 43 is selected. That is, when the boom 4 enters the deceleration region, the boom 4 is first decelerated by the characteristic curve of the boom electromagnetic proportional valve command setting device 41 shown in FIG. 7, and the release command shown in FIG. The electromagnetic proportional valve 29 is driven by switching to a command value set by the characteristic curve of the value setter 43. Therefore, the attachment 6 can be moved in the stop line AA at a speed corresponding to the operation amount of the restriction release switch 34. With respect to the arm 5, the attachment 6 can be moved within the stop line AA by the same action.

解除許可フラグがＯＦＦの場合は、ブーム電磁比例弁指令設定器４１の出力が選ばれる。したがって、図７に示す電磁比例弁指令設定器の特性カーブで電磁比例減圧弁２９が駆動されるので、ブームは緩やかに減速され、停止線でアタッチメントが停止する。アームについても同様の作用である。 When the release permission flag is OFF, the output of the boom electromagnetic proportional valve command setter 41 is selected. Therefore, since the electromagnetic proportional pressure reducing valve 29 is driven by the characteristic curve of the electromagnetic proportional valve command setting device shown in FIG. 7, the boom is slowly decelerated, and the attachment stops at the stop line. The same operation is performed for the arm.

上述したとおりの作業機の干渉防止装置５５の効果について説明する。 The effect of the working machine interference prevention device 55 as described above will be described.

作業機の干渉防止装置５５は、制限解除スイッチ３４が、その操作量に応じた信号をコントローラ３３に出力する比例出力スイッチであり、コントローラ３３は、この出力信号に応じて制限解除時のアクチュエータの作動速度の上限値を設定する。したがって、制限を解除するスイッチ３４をＯＮにしたときに作動速度の上限値を自由に設定できる。またＯＮ操作後スイッチ３４を操作しない限り設定状態を維持することができる。 The work machine interference prevention device 55 is a proportional output switch in which the restriction release switch 34 outputs a signal corresponding to the amount of operation to the controller 33. The controller 33 responds to the output signal of the actuator when the restriction is released. Set the upper limit of operating speed. Therefore, the upper limit value of the operating speed can be freely set when the switch 34 for releasing the restriction is turned ON. Further, the set state can be maintained unless the switch 34 is operated after the ON operation.

したがって、比例出力の制限解除スイッチ３４を用いて、制限解除時の速度上限値を設定できるので、より適切にアタッチメントを減速域に移動でき、作業装置の操作性を改善し、作業機の作業性を良くすることができる。 Accordingly, since the upper limit speed limit value can be set using the proportional output limit release switch 34, the attachment can be moved more appropriately to the deceleration region, the operability of the work device can be improved, and the workability of the work machine can be improved. Can be improved.

また、コントローラ３３は、制限解除スイッチ３４をアタッチメントが前記減速域に入った状態で操作したときにのみ、その出力信号を有効にする。したがって、制限解除スイッチ３４を操作したままの場合やテープなどで制限解除スイッチ３４を固定している場合などの異常な場合を無効にでき、オペレータが意識して操作しないと制限を解除できないので、作業機の適切な操作を確保できる。 Further, the controller 33 validates the output signal only when the restriction release switch 34 is operated in a state where the attachment is in the deceleration range. Therefore, an abnormal case such as a case where the restriction release switch 34 is operated or a case where the restriction release switch 34 is fixed with a tape or the like can be invalidated, and the restriction cannot be released unless the operator is aware of the operation. Appropriate operation of the work equipment can be secured.

３：作業装置
４ａ：ブームシリンダ（アクチュエータ）
５ａ：アームシリンダ（アクチュエータ）
６：アタッチメント
８：キャブ
３３：コントローラ
３４：制限解除スイッチ
５０：油圧ショベル（作業機）
５５：干渉防止装置
Ａ−Ａ：停止線
Ｂ−Ｂ：減速開始線 3: Work device 4a: Boom cylinder (actuator)
5a: Arm cylinder (actuator)
6: Attachment 8: Cab 33: Controller 34: Limit release switch 50: Hydraulic excavator (work machine)
55: Interference prevention device AA: Stop line BB: Deceleration start line

Claims

An interference prevention device that limits and prevents the operation speed of a work machine including a cab and a work device when the attachment approaches the cab when the attachment approaches the cab.
A controller that limits the upper limit of the operating speed of the actuator that moves the attachment in the deceleration range between the deceleration start line and the stop line set between the attachment and the cab;
A restriction release switch for releasing the deceleration restriction of the actuator by the controller,
The limit release switch is a proportional output switch that outputs a signal corresponding to the operation amount to the controller.
The controller sets the upper limit of the actuator operating speed when the restriction is released according to this output signal.
An interference prevention device for a working machine.

The controller
Enable the output signal only when the limit release switch is operated with the attachment in the deceleration range.
The work machine interference preventing apparatus according to claim 1.