JP2023032960A - Work machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、クレーン作業と他の作業とに兼用される作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine that is used for both crane work and other work.
例えば特許文献1に、クレーン作業と他の作業とに兼用される作業機械が記載されている(同文献の図1、図5を参照)。
For example,
このような作業機械には、クレーン作業用のアクチュエータと、他の作業用のアクチュエータと、が設けられる場合がある。従来、作業機械のオペレータが、作業の内容に応じて作動させるアクチュエータを判断していた。そのため、クレーン作業時に、他の作業用のアクチュエータが作動させられることや、他の作業時に、クレーン作業用のアクチュエータが作動させられることがあった。 Such work machines are sometimes provided with actuators for crane work and actuators for other work. Conventionally, an operator of a working machine determines which actuator to operate according to the content of the work. Therefore, during crane work, actuators for other work may be actuated, and during other work, actuators for crane work may be actuated.
そこで、本発明は、オペレータの判断に頼らずに、作業の内容に応じた適切なアクチュエータを作動させることができる作業機械を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a work machine that can actuate an appropriate actuator according to the content of work without relying on the operator's judgment.
作業機械は、機械本体と、ブームと、両用アクチュエータと、第1アクチュエータと、第2アクチュエータと、モード選択部と、第1アクチュエータ停止部と、第2アクチュエータ停止部と、を備える。前記ブームは、前記機械本体に起伏可能に取り付けられる。前記両用アクチュエータは、前記ブームを用いたクレーン作業、および、他の作業の両方に使用するためのアクチュエータである。前記他の作業は、前記ブームを用いた作業であって前記クレーン作業とは異なる作業である。前記第1アクチュエータは、前記両用アクチュエータとは異なるアクチュエータであって前記クレーン作業に使用するためのものである。前記第2アクチュエータは、前記両用アクチュエータとは異なるアクチュエータであって前記他の作業に使用するためのものである。前記モード選択部は、前記クレーン作業を行うときに選択される第1モード、および、前記他の作業を行うときに選択される第2モードを含む複数のモードのいずれかを選択するためのものである。前記第1アクチュエータ停止部は、前記モード選択部で前記第2モードが選択されているときに前記第1アクチュエータを停止させる。前記第2アクチュエータ停止部は、前記モード選択部で前記第1モードが選択されているときに前記第2アクチュエータを停止させる。 The work machine includes a machine body, a boom, a dual-purpose actuator, a first actuator, a second actuator, a mode selector, a first actuator stop, and a second actuator stop. The boom is attached to the machine body so that it can be raised and lowered. The dual-use actuator is an actuator for use in both crane work using the boom and other work. The other work is work using the boom and is work different from the crane work. The first actuator is an actuator different from the dual-purpose actuator and is used for the crane operation. The second actuator is an actuator different from the dual-purpose actuator and is used for the other work. The mode selection unit selects one of a plurality of modes including a first mode selected when performing the crane work and a second mode selected when performing the other work. is. The first actuator stop section stops the first actuator when the second mode is selected by the mode selection section. The second actuator stop section stops the second actuator when the first mode is selected by the mode selection section.
上記構成により、オペレータの判断に頼らずに、作業の内容に応じた適切なアクチュエータを作動させることができる。 With the above configuration, it is possible to operate an appropriate actuator according to the content of the work without relying on the operator's judgment.
図1~図3を参照して、作業機械1について説明する。
A working
作業機械1は、図1に示すように、ブーム15を用いた作業を行う機械である。作業機械1は、クレーン作業と、「他の作業」と、に兼用される。作業機械1がクレーン作業を行うとき、ブーム15からフック(図示なし)が吊り下げられ、フックに吊荷が掛けられ、吊荷が吊り上げられる。クレーン作業を行う状態の作業機械1は、クレーン(例えば移動式クレーン)である。「他の作業」は、ブーム15を用いた作業であってクレーン作業とは異なる作業である。上記「他の作業」は、具体的に例えば、基礎土木作業である。作業機械1が基礎土木作業を行うとき、例えば、後述するリーダ17および作業装置19がブーム15に取り付けられ、リーダ17および作業装置19により作業が行われる。基礎土木作業は、例えば地盤を掘削(削孔)する掘削作業でもよく、地盤に杭を打設する杭打作業でもよく、地盤から杭を引き抜く杭抜作業でもよい。基礎土木作業を行う状態の作業機械1は、基礎工事機(車両系建設機械)であり、例えば掘削機でもよく、杭打機でもよく、杭抜機でもよい。「他の作業」は、クレーン作業とは異なる作業かつ基礎土木作業とは異なる作業でもよい。作業機械1は、機械本体10と、ブーム15と、リーダ17と、作業装置19と、モード選択制御装置20(図2参照)と、を備える。
The
機械本体10は、作業機械1の本体部分である。機械本体10は、下部走行体11と、上部旋回体13と、を備える。
The machine
下部走行体11は、作業機械1を走行させる。下部走行体11は、クローラ11aを備えてもよく、ホイール(図示なし)を備えてもよい。なお、作業機械1は、自走しない機械(例えば固定式クレーン)でもよい。
The
上部旋回体13は、下部走行体11に旋回可能に搭載される。上部旋回体13は、旋回フレーム13aと、運転室13bと、を備える。旋回フレーム13aは、ブーム15などが取り付けられる構造物である。運転室13bは、オペレータ(操作者)が作業機械1を操作することが可能な部分である。作業機械1は、運転室13bとは異なる位置で操作(遠隔操作)されてもよい。
The upper revolving
ブーム15は、機械本体10(さらに詳しくは上部旋回体13)に起伏可能に取り付けられる。例えば、ブーム15は、ブーム15の長手方向に伸縮可能な伸縮ブームでもよく、伸縮可能でなくてもよい。ブーム15は、箱型構造を有してもよく、ラチス構造を有してもよい。
The
リーダ17は、作業装置19を位置決めする構造物である。リーダ17は、作業機械1が他の作業(具体的には基礎土木作業)を行うときにブーム15に取り付けられる。リーダ17は、ブーム15(例えば先端部、上端部)から下側に延びるように配置される。リーダ17は、柱状である。例えば、リーダ17は、上部リーダ17aと、中間リーダ17bと、下部リーダ17cと、を備える。
The
上部リーダ17aは、リーダ17の上側部分を構成する。上部リーダ17aは、例えば作業装置19などを吊り上げるためのシーブを備えてもよい。中間リーダ17bは、上部リーダ17aから下側に延び、柱状である。下部リーダ17cは、リーダ17の下側部分を構成する。下部リーダ17cは、中間リーダ17bから下側に延び、柱状である。下部リーダ17cは、地面に支持される。
The
作業装置19は、作業を行う装置である。作業装置19は、作業機械1が他の作業(具体的には基礎土木作業)を行うときにリーダ17に取り付けられ、リーダ17に位置決めされる。例えば、作業装置19は、地盤を掘削(削孔)する掘削作業を行う装置でもよい。この場合、作業装置19は、アースオーガである。この場合、作業装置19は、リーダ17に沿って、リーダ17の長手方向(上下方向)に移動可能である。例えば、作業装置19は、地盤に杭を打設する杭打作業を行う装置(杭打装置)でもよい。例えば、作業装置19は、地盤から杭を引き抜く引抜作業を行う装置(引抜装置)でもよい。ここでは、作業装置19が掘削作業を行うアースオーガである場合について説明する。作業装置19は、オーガ昇降装置19aと、オーガ駆動装置19bと、オーガドリル19cと、を備える。
The
オーガ昇降装置19aは、オーガドリル19cを上下方向に移動(昇降)させる。オーガ昇降装置19aは、リーダ17に取り付けられ、リーダ17に沿って上下方向に昇降する。例えば、オーガ昇降装置19aは、後述する基礎土木ウインチ32a(第2アクチュエータ32、第2ウインチ)により昇降するものでもよい。この場合、オーガ昇降装置19aは、ブーム15の先端部からロープ(さらに詳しくはワイヤロープ)で吊り上げられることで上昇してもよい。オーガ昇降装置19aは、リーダ17の下側部分に設けられたシーブ(図示なし)に掛けられたロープで引き下げられることで下降してもよい。なお、オーガ昇降装置19aは、基礎土木ウインチ32aの動力を使うことなくリーダ17に対して昇降してもよい。例えば、オーガ昇降装置19aは、リーダ17に設けられたラックに対して、オーガ昇降装置19aに設けられたピニオンが駆動することで、リーダ17に対して昇降するものでもよい。
The
オーガ駆動装置19bは、リーダ17に対してオーガドリル19cを回転駆動させる。オーガ駆動装置19bは、オーガドリル19cの長手方向に延びるオーガドリル19cの中心軸を中心に、オーガドリル19cを回転駆動させる。オーガ駆動装置19b(オーガ減速機)は、モータおよび減速機を備える。オーガドリル19cは、地盤を掘削するドリルである。
The
モード選択制御装置20(図2参照)は、モード(後述)に応じてアクチュエータの停止を制御する装置である。モード選択制御装置20は、第1アクチュエータ31と、第2アクチュエータ32と、両用アクチュエータ33と、を備える。図2に示すように、モード選択制御装置20は、第2アクチュエータ油圧源35と、センサ40と、モード選択部50と、油圧制御部60と、第2アクチュエータ油圧源制御部65(第2アクチュエータ停止部)と、表示部70と、コントローラ80と、を備える。
The mode selection control device 20 (see FIG. 2) is a device that controls stopping of the actuator according to the mode (described later). The mode
第1アクチュエータ31は、図1に示す両用アクチュエータ33(詳細は後述)とは異なるアクチュエータであって、クレーン作業に使用するための(使用することが想定されている)アクチュエータである。「アクチュエータ」は、例えば油圧アクチュエータであり、油圧シリンダを含んでもよく、油圧モータを含んでもよく、油圧モータを備えるウインチを含んでもよい(第2アクチュエータ32および両用アクチュエータ33も同様)。「アクチュエータ」は、油圧以外(例えば、油圧を除く流体圧、電動など)により駆動するアクチュエータを含んでもよい(第2アクチュエータ32および両用アクチュエータ33も同様)。例えば、第1アクチュエータ31は、モード選択部50(図2参照)で第1モード(後述)が選択されているときにのみ使用される。具体的には例えば、第1アクチュエータ31は、クレーンウインチ31a(第1ウインチ)を備える。なお、第1アクチュエータ31は、ウインチ以外のアクチュエータを備えてもよい(第2アクチュエータ32も同様)。
The
クレーンウインチ31a(第1ウインチ)は、クレーン作業に使用するためのウインチ(例えば油圧ウインチ)である。クレーンウインチ31aは、ロープの巻き取り、および繰り出しを行う装置(巻上装置)である(後述する基礎土木ウインチ32a(第2ウインチ)も同様)。具体的には、クレーンウインチ31aは、フック(図示なし)を巻き上げるためのロープの巻き取り、および繰り出しを行う。クレーンウインチ31aは、1つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。クレーンウインチ31aは、上部旋回体13(図1に示す例では上部旋回体13の後部)に搭載されてもよく、ブーム15に搭載されてもよい。
The
第2アクチュエータ32は、両用アクチュエータ33(詳細は後述)とは異なるアクチュエータであって、「他の作業」に使用するための(使用することが想定されている)アクチュエータである。例えば、第2アクチュエータ32は、基礎土木作業に使用するためのアクチュエータ(基礎土木用アクチュエータ)である。例えば、第2アクチュエータ32は、第2モード(後述)が選択されているときにのみ使用される。第2アクチュエータ32は、1つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。具体的には例えば、第2アクチュエータ32は、基礎土木ウインチ32a(第2ウインチ)を備える。作業装置19(例えばオーガ昇降装置19aおよびオーガ駆動装置19bの少なくともいずれか)がアクチュエータを含む場合は、このアクチュエータは、第2アクチュエータ32に該当する。
The
基礎土木ウインチ32a(第2ウインチ)は、「他の作業」に使用するためのウインチ(例えば油圧ウインチ)である。例えば、基礎土木ウインチ32aは、基礎土木作業に使用するためのウインチである。具体的には例えば、基礎土木ウインチ32aは、オーガ昇降装置19aを昇降させるためのロープの巻き取り、および繰り出しを行ってもよい。基礎土木ウインチ32aは、上部旋回体13(図1に示す例では上部旋回体13の前部)に搭載されてもよく、ブーム15に搭載されてもよい。クレーン作業に用いられる第1ウインチ(具体的にはクレーンウインチ31a)と、他の作業に用いられる第2ウインチ(具体的には基礎土木ウインチ32a)とでは、求められる性能や適用法規が異なる。そのため、クレーン作業と他の作業とで兼用可能なウインチが設けられる場合は、クレーン作業用のウインチと他の作業用のウインチとが別々に設けられる場合に比べ、コスト(ウインチ自体のコストや開発費など)が増大する場合がある。作業機械1では、クレーン作業に用いられる第1ウインチ(具体的にはクレーンウインチ31a)と、他の作業に用いられる第2ウインチ(具体的には基礎土木ウインチ32a)とが、別々に設けられる。
The foundation
両用アクチュエータ33は、クレーン作業、および「他の作業」の両方に使用するための(使用することが想定されている)アクチュエータである。例えば、両用アクチュエータ33は、クレーン作業および基礎土木作業の両方に使用するためのアクチュエータである。例えば、両用アクチュエータ33は、ブーム起伏シリンダ33aと、ブーム伸縮シリンダ33bと、を備える。
The dual-
ブーム起伏シリンダ33aは、機械本体10(さらに詳しくは上部旋回体13)に対してブーム15を起伏させる。ブーム起伏シリンダ33aは、上部旋回体13とブーム15とに取り付けられる。ブーム起伏シリンダ33aは、伸縮可能な油圧シリンダである(ブーム伸縮シリンダ33bも同様)。
The
ブーム伸縮シリンダ33bは、ブーム15を伸縮させる。ブーム伸縮シリンダ33bは、ブーム15の内部に配置される。ブーム伸縮シリンダ33bは、1本のみ設けられてもよく、複数本設けられてもよい。クレーン作業が行われるときには、ブーム15の起伏および伸縮により、フック(図示なし)の位置が変えられる。基礎土木作業が行われるときには、ブーム15の起伏および伸縮により、リーダ17および作業装置19の位置が変えられ、また、作業装置19から地盤や杭などに作用する力が変えられる。
The
第2アクチュエータ油圧源35(図2参照)は、第2アクチュエータ32に圧油を供給する。第2アクチュエータ油圧源35は、例えば油圧ポンプなどである。
A second actuator hydraulic pressure source 35 (see FIG. 2) supplies pressure oil to the
センサ40(図2参照)は、作業機械1に作用する負荷を検出する。さらに詳しくは、センサ40は、作業機械1に作用するモーメント(転倒モーメント)を算出するために必要な情報を検出する。具体的には例えば、図2に示すように、センサ40は、ブーム角度センサ41と、ブーム長さセンサ42と、起伏シリンダ圧力センサ43と、を備える。
A sensor 40 (see FIG. 2) detects a load acting on the
ブーム角度センサ41は、図1に示すように、水平方向に対するブーム15の起伏角度(ブーム角度θ)を検出する。例えば、ブーム角度センサ41(図2参照)は、上部旋回体13に対するブーム15の角度を検出する角度センサでもよく、水平面に対するブーム15の傾斜を検出する傾斜センサでもよい。
The
ブーム長さセンサ42(図2参照)は、ブーム15の長手方向におけるブーム15の長さ(ブーム長さL)を検出する。例えば、ブーム長さセンサ42は、ブーム伸縮シリンダ33bのストロークを検出してもよい。
A boom length sensor 42 (see FIG. 2) detects the length of the
起伏シリンダ圧力センサ43(図2参照)は、ブーム起伏シリンダ33aに作用する圧力(油圧、起伏シリンダ圧力Pb)を検出する。
The hoisting cylinder pressure sensor 43 (see FIG. 2) detects the pressure (hydraulic pressure, hoisting cylinder pressure Pb) acting on the
モード選択部50(図2参照)は、複数のモードのいずれかを選択する(切り換える)ためのものである。図2に示すモード選択部50は、作業機械1のオペレータに操作される。例えば、モード選択部50は、運転室13b(図1参照)の内部に配置されてもよく、運転室13bの外部に配置されてもよい。モード選択部50は、例えばスイッチ(モード選択スイッチ)であり、物理スイッチでもよく、画面に表示されたスイッチ(例えばタッチ操作されるスイッチ)でもよい。モード選択部50で選択されるモードは、第1モードおよび第2モードを含む。第1モードは、作業機械1がクレーン作業を行うときに選択されるモード(クレーンモード)である。第2モードは、作業機械1が「他の作業」を行うときに選択されるモードである。例えば、第2モードは、作業機械1が基礎土木作業を行うときに選択されるモード(基礎土木モード)である。モード選択部50では、第1モードおよび第2モードの両方が同時に選択されることはない。第1モードが選択されている時には、第2モードは選択されない。第2モードが選択されている時には、第1モードは選択されない。なお、モード選択部50で選択されるモードには、第1モードおよび第2モードとは異なるモード(例えば第3モード、第4モードなど)があってもよい。例えば、モード選択部50で選択されるモードには、作業機械1の分解や組立が行われるときに選択される分解組立モードなどがあってもよい。
The mode selector 50 (see FIG. 2) is for selecting (switching) one of a plurality of modes. A
油圧制御部60は、アクチュエータ(第1アクチュエータ31、第2アクチュエータ32、および両用アクチュエータ33)が油圧式である場合に、アクチュエータを制御する。油圧制御部60は、アクチュエータの作動(作動速度、作動方向)を制御する。油圧制御部60は、アクチュエータの停止を制御する。具体的には例えば、油圧制御部60は、アクチュエータへの圧油の供給(流量、方向)を制御する。油圧制御部60は、アクチュエータへの圧油の供給を停止することが可能に構成される。油圧制御部60は、第1アクチュエータ制御部61(第1アクチュエータ停止部)と、第2アクチュエータ制御部62(第2アクチュエータ停止部)と、両用アクチュエータ制御部63と、を備える。
The
第1アクチュエータ制御部61(第1アクチュエータ停止部)(クレーン用アクチュエータ制御部)は、第1アクチュエータ31を制御する。さらに詳しくは、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ制御部61に入力される指令に応じて、第1アクチュエータ31の作動や停止を制御する。モード選択部50で第2モードが選択されているときに、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ31を停止させる。さらに詳しくは、モード選択部50で第2モードが選択されているときに、第1アクチュエータ31を作動させるための操作がオペレータにより行われても、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ31を作動させない(操作を無効にする)。モード選択部50で第2モードが選択されていないとき(例えば第1モードが選択されているとき)に、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ31を作動させるためのオペレータの操作に応じて、第1アクチュエータ31を作動させる。このとき、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ31を作動させるためのオペレータの操作を無効にしない(有効にする)。ただし、後述する負荷率Mが閾値MAを超える場合は、第1アクチュエータ制御部61は、第1アクチュエータ31を作動させない(操作を無効にする)(詳細は後述)。例えば、第1アクチュエータ制御部61は、クレーンウインチ制御部61aを備える。
The first actuator control section 61 (first actuator stop section) (crane actuator control section) controls the
クレーンウインチ制御部61aは、クレーンウインチ31aを制御する。具体的には例えば、クレーンウインチ制御部61aは、クレーンウインチ31aによるロープの巻き取り、および繰り出しを制御する。クレーンウインチ制御部61aは、クレーンウインチ31aを停止させることが可能に構成される。
The crane winch control section 61a controls the
第2アクチュエータ制御部62(第2アクチュエータ停止部)(例えば基礎土木用アクチュエータ制御部)は、第2アクチュエータ32を制御する。さらに詳しくは、第2アクチュエータ制御部62は、第2アクチュエータ制御部62に入力される指令に応じて、第2アクチュエータ32の作動や停止を制御する。モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ制御部62は、第2アクチュエータ32を停止させる。さらに詳しくは、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ32を作動させるための操作がオペレータにより行われても、第2アクチュエータ制御部62は、第2アクチュエータ32を作動させない(操作を無効にする)。モード選択部50で第1モードが選択されていないとき(例えば第2モードが選択されているとき)に、第2アクチュエータ制御部62は、第2アクチュエータ32を作動させるためのオペレータの操作に応じて、第2アクチュエータ32を作動させる。このとき、第2アクチュエータ制御部62は、第2アクチュエータ32を作動させるためのオペレータの操作を無効にしない(有効にする)。例えば、第2アクチュエータ制御部62は、基礎土木ウインチ制御部62aを備える。
A second actuator control section 62 (second actuator stopping section) (for example, a foundation civil engineering actuator control section) controls the
基礎土木ウインチ制御部62a(第2ウインチ制御部、第2アクチュエータ停止部)は、基礎土木ウインチ32aを制御する。具体的には例えば、基礎土木ウインチ制御部62aは、基礎土木ウインチ32aによるロープの巻き取り、および繰り出しを制御する。基礎土木ウインチ制御部62aは、基礎土木ウインチ32aを停止させることが可能に構成される。
The foundation civil engineering winch control section 62a (second winch control section, second actuator stopping section) controls the foundation
両用アクチュエータ制御部63は、両用アクチュエータ33を制御する。さらに詳しくは、両用アクチュエータ制御部63は、両用アクチュエータ制御部63に入力される指令に応じて、両用アクチュエータ33の作動や停止を制御する。モード選択部50で第1モードが選択されているときに、両用アクチュエータ制御部63は、両用アクチュエータ33を作動させるためのオペレータによる操作に応じて、両用アクチュエータ33を作動させる(操作を無効にしない)。モード選択部50で第2モードが選択されているときに、両用アクチュエータ制御部63は、両用アクチュエータ33を作動させるためのオペレータの操作に応じて、両用アクチュエータ33を作動させる(操作を無効にしない)。ただし、後述する負荷率Mが閾値MAを超える場合は、両用アクチュエータ制御部63は、両用アクチュエータ33を作動させない(操作を無効にする)(詳細は後述)。例えば、両用アクチュエータ制御部63は、ブーム起伏制御部63aと、ブーム伸縮制御部63bと、を備える。
The dual-purpose
ブーム起伏制御部63aは、ブーム15(図1参照)の起伏を制御する。さらに詳しくは、ブーム起伏制御部63aは、ブーム起伏シリンダ33aの伸縮を制御することで、ブーム15の起伏を制御する。
The boom
ブーム伸縮制御部63bは、ブーム15(図1参照)の伸縮を制御する。さらに詳しくは、ブーム伸縮制御部63bは、ブーム伸縮シリンダ33bの伸縮を制御することで、ブーム15の伸縮を制御する。
The boom extension/
第2アクチュエータ油圧源制御部65(第2アクチュエータ停止部)は、第2アクチュエータ油圧源35から第2アクチュエータ32への圧油の供給を制御する。例えば、第2アクチュエータ油圧源制御部65は、第2アクチュエータ油圧源35を停止させることが可能に構成されてもよい。この場合、第2アクチュエータ油圧源制御部65は、第2アクチュエータ油圧源35を停止させ、第2アクチュエータ油圧源35から第2アクチュエータ32への圧油の供給を停止することで、第2アクチュエータ32を停止させる。また、例えば、第2アクチュエータ油圧源制御部65は、第2アクチュエータ油圧源35から第2アクチュエータ32への配管を閉じることが可能に構成されてもよい。この場合、第2アクチュエータ油圧源制御部65は、上記の配管を閉じることで、第2アクチュエータ油圧源35から第2アクチュエータ32への圧油の供給を停止させ、第2アクチュエータ32を停止させる。この場合、第2アクチュエータ油圧源35は停止させなくてもよい。この場合、例えば、上記の配管に設けられた切換弁(図示なし)が切り換えられることで、第2アクチュエータ油圧源35が吐出した油が、タンク(図示なし)に戻されてもよい。
The second actuator hydraulic pressure source control section 65 (second actuator stopping section) controls the supply of pressure oil from the second actuator
表示部70は、モード選択部50でどのモードが選択されているかを表示する。例えば、表示部70は、図1に示す機械本体10の外部に配置されてもよく、機械本体10に取り付けられてもよく、機械本体10の内部(例えば運転室13bの内部)に配置されてもよい。表示部70は、作業機械1のオペレータから視認できる位置に配置されてもよく、作業機械1の外部の作業者(例えば現場監督や玉掛作業者など)から視認できる位置に配置されてもよい。図2に示す表示部70は、表示灯(ライト、例えば回転灯など)でもよい。表示部70は、画面表示を行うものでもよい。表示部70は、第1表示部71と、第2表示部72と、を備える。
The
第1表示部71(クレーンモード表示部)は、モード選択部50で第1モード(クレーンモード)が選択されているときに、第1モードが選択されていることを表示する(第1モードが選択されていることを示す表示を行う)。 The first display portion 71 (crane mode display portion) displays that the first mode is selected when the first mode (crane mode) is selected by the mode selection portion 50 (the first mode is display to indicate that it is selected).
第2表示部72(例えば基礎土木モード表示部)は、モード選択部50で第2モード(例えば基礎土木モード)が選択されているときに、第2モードが選択されていることを表示する(第2モードが選択されていることを示す表示を行う)。 The second display section 72 (for example, the basic civil engineering mode display section) displays that the second mode is selected when the second mode (for example, the basic civil engineering mode) is selected by the mode selection section 50 ( display to indicate that the second mode is selected).
コントローラ80は、信号の入出力、演算(処理)、情報の記憶などを行うコンピュータである。例えば、コントローラ80の機能は、コントローラ80の記憶部(図示なし)に記憶されたプログラムが演算部(図示なし)で実行されることにより実現される。コントローラ80は、作業機械1のモーメント(転倒モーメント)を制限する安全装置(モーメントリミッタ)の機能を有する。コントローラ80は、負荷率演算部81と、モード判別部82と、出力部83と、を備える。
The
負荷率演算部81は、作業機械1の負荷率Mを演算(算出)する。負荷率Mは、作業機械1において許容される最大の負荷に対する、現在の負荷の割合である。負荷率演算部81は、センサ40から入力された検出値に基づいて、負荷率Mを演算する。
The
モード判別部82は、モード選択部50でどのモードが選択されているかを判別する。
The
出力部83は、指令(制御指令、例えば電気信号)を出力する。例えば、出力部83は、油圧制御部60、第2アクチュエータ油圧源制御部65、および表示部70に指令を出力する。
The
(作動)
コントローラ80は、次のように処理を行う。以下の各ステップ(S11~S32)については、図3を参照して説明する。
(activation)
The
ステップS11では、図2に示す負荷率演算部81は、センサ40に検出されたブーム角度θ(図1参照)、ブーム長さL(図1参照)、および起伏シリンダ圧力Pbを読み込む。ステップS12では、負荷率演算部81は、読み込んだブーム角度θ、ブーム長さL、および起伏シリンダ圧力Pbから、負荷率Mを算出する。
In step S11, the
ステップS21では、モード判別部82は、モード選択部50で選択されたモード(図3では「Sw」)を読み込む。ステップS22では、モード判別部82は、読み込んだモードを判別する(ステップS22)。モード選択部50で選択されたモードが第1モード(クレーンモード、図3では「CR」)の場合、フローはステップS23に進む。モード選択部50で選択されたモードが第2モード(例えば基礎土木モード、図3では「FO」)の場合、フローはステップS24に進む。
In step S21, the
ステップS23では、モード選択部50で選択されたモードが第1モード(クレーンモード)の場合に、コントローラ80は、第2アクチュエータ32を停止させ、第1表示部71に表示を行わせる。さらに詳しくは、出力部83は、第2アクチュエータ制御部62に、第2アクチュエータ32を停止させる信号を出力してもよい。具体的には例えば、出力部83は、基礎土木ウインチ制御部62aに、基礎土木ウインチ32aを停止させる信号を出力してもよい。出力部83は、第2アクチュエータ油圧源制御部65に、第2アクチュエータ油圧源35を停止させる信号を出力してもよい。コントローラ80は、基礎土木ウインチ32aおよび第2アクチュエータ油圧源35の、両方を停止させてもよく、一方のみを停止させてもよい。モード選択部50で選択されたモードが第1モードの場合、コントローラ80は、第1アクチュエータ31の作動を許容する(停止を解除した状態にする)。モード選択部50で選択されたモードが第1モードの場合、コントローラ80は、両用アクチュエータ33の作動を許容する。モード選択部50で選択されたモードが第1モードの場合、出力部83は、第1モードが選択されていることを示す表示を行わせる信号を第1表示部71に出力する。
In step S23, when the mode selected by the
ステップS24では、モード選択部50で選択されたモードが第2モード(例えば基礎土木モード)の場合に、コントローラ80は、第1アクチュエータ31を停止させ、第2表示部72に表示を行わせる。さらに詳しくは、この場合、出力部83は、第1アクチュエータ制御部61に第1アクチュエータ31を停止させる信号を出力する。具体的には例えば、出力部83は、クレーンウインチ制御部61aに、クレーンウインチ31aを停止させる信号を出力する。モード選択部50で選択されたモードが第2モードの場合、コントローラ80は、第2アクチュエータ32の作動を許容する(停止を解除した状態にする)。モード選択部50で選択されたモードが第2モードの場合、コントローラ80は、両用アクチュエータ33の作動を許容する。モード選択部50で選択されたモードが第2モードの場合、出力部83は、第2モードが選択されていることを示す表示を行わせる信号を第2表示部72に出力する。
In step S24, when the mode selected by the
ステップS31では、コントローラ80は、負荷率Mが、閾値MAを超えたか否か判定する。その結果、コントローラ80は、作業機械1の転倒モーメントが、転倒モーメントに関する閾値を超えたか否かを判定する。閾値MAは、コントローラ80に予め(この判定が行われるよりも前に)設定される。負荷率Mが閾値MAを超えない場合(ステップS31でNOの場合)は、コントローラ80は、今回の一連の処理を終了し、次回の一連の処理を開始する(スタートに戻る)。負荷率Mが閾値MAを超えた場合(ステップS31でYESの場合)は、フローはステップS32に進む。
In step S31, the
ステップS32では、負荷率Mが閾値MAを超えた場合に、コントローラ80は、第1アクチュエータ31および両用アクチュエータ33を停止させる(モーメントリミッタの機能を実行する)。さらに詳しくは、この場合、出力部83は、第1アクチュエータ制御部61(具体的にはクレーンウインチ制御部61a)に、第1アクチュエータ31(具体的にはクレーンウインチ31a)を停止させる信号を出力する。出力部83は、両用アクチュエータ制御部63に、両用アクチュエータ33を停止させる信号を出力する。具体的には、出力部83は、ブーム起伏制御部63aに、ブーム起伏シリンダ33aを停止させる信号を出力する。出力部83は、ブーム伸縮制御部63bに、ブーム伸縮シリンダ33bを停止させる信号を出力する。そして、コントローラ80は、今回の一連の処理を終了し、次回の一連の処理を開始する(スタートに戻る)。
In step S32, when the load factor M exceeds the threshold value MA, the
なお、モード選択部50で第1モードが選択されたこと以外の何らかの条件(例えば作業機械1や作業装置19(図1参照)の負荷に関する条件など)に応じて、コントローラ80は、第2アクチュエータ32を停止させてもよい。
Note that the
(第1の発明の効果)
図1に示す作業機械1による効果は、次の通りである。作業機械1は、機械本体10と、ブーム15と、両用アクチュエータ33と、第1アクチュエータ31と、第2アクチュエータ32と、を備える。図2に示すように、作業機械1は、モード選択部50と、第1アクチュエータ制御部61(第1アクチュエータ停止部)と、第2アクチュエータ停止部(第2アクチュエータ制御部62、第2アクチュエータ油圧源制御部65)と、を備える。図1に示すように、ブーム15は、機械本体10に起伏可能に取り付けられる。両用アクチュエータ33は、ブーム15を用いたクレーン作業、および、ブーム15を用いた作業であってクレーン作業とは異なる「他の作業」の両方に使用するためのアクチュエータである。第1アクチュエータ31は、両用アクチュエータ33とは異なるアクチュエータであってクレーン作業に使用するためのものである。第2アクチュエータ32は、両用アクチュエータ33とは異なるアクチュエータであって他の作業に使用するためのものである。
(Effect of the first invention)
The effects of the working
[構成1]図2に示すモード選択部50は、複数のモードのいずれかを選択するためのものである。複数のモードは、クレーン作業を行うときに選択される第1モード、および、他の作業を行うときに選択される第2モードを含む。第1アクチュエータ制御部61は、モード選択部50で第2モードが選択されているときに第1アクチュエータ31を停止させる。第2アクチュエータ停止部(第2アクチュエータ制御部62、第2アクチュエータ油圧源制御部65の少なくともいずれか)は、モード選択部50で第1モードが選択されているときに第2アクチュエータ32を停止させる。
[Arrangement 1] The
上記[構成1]により、次の効果が得られる。モード選択部50で第1モードが選択されているときには、第2アクチュエータ32が停止する。モード選択部50で第2モードが選択されているときには、第1アクチュエータ31が停止する。よって、モード選択部50で選択されたモードに応じた、適切なアクチュエータを作動させることができる。したがって、オペレータの判断に頼らずに、作業の内容に応じた適切なアクチュエータを作動させることができる。
[Configuration 1] provides the following effects. When the
上記[構成1]により、次の効果が得られてもよい。例えばモード選択部50で第1モード(クレーンモード)が選択されているときに、第2アクチュエータ32が作動する場合について検討する。この場合、クレーン作業では本来使用されない第2アクチュエータ32が、クレーン作業で使用されることになる。すると、クレーンとしての作業機械1の安全装置(コントローラ80)の精度を担保することができない場合がある。その結果、安全装置による作業機械1の作動の制限を適切に行えない場合がある。同様に、モード選択部50で第2モード(例えば基礎土木モード)が選択されているときに、第1アクチュエータ31が作動することは適切ではない場合がある。そのため、作業の内容と、使用されるアクチュエータとが、適切に対応している必要がある。従来は、オペレータの判断(選択)により、作業の内容に応じて、使用されるアクチュエータが決定されていた。一方、本実施形態の作業機械1は、上記[構成1]を備えるので、オペレータの判断に頼らずに、モード選択部50で選択されたモード(作業の内容)に応じた、適切なアクチュエータを作動させることができる。その結果、安全装置の精度や法規適合を担保することができる。
The following effect may be obtained by the above [Configuration 1]. For example, consider a case where the
また、上記[構成1]では、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ32を作動させるための操作がオペレータにより行われても、第2アクチュエータ32が作動しない。よって、第1モードを選択しながら第2アクチュエータ32を操作するという間違いに、オペレータが気づきやすい。同様に、第2モードを選択しながら第1アクチュエータ31を操作するという間違いに、オペレータが気づきやすい。よって、モード選択部50で選択されているモードと、オペレータが行う操作と、が対応していないこと(間違い)に、オペレータが気づきやすい。
Further, in the above [Configuration 1], when the first mode is selected by the
(第2の発明の効果)
[構成2]上記「他の作業」は、基礎土木作業である。
(Effect of the second invention)
[Configuration 2] The above-mentioned "other work" is basic civil engineering work.
上記[構成2]により、次の効果が得られる。クレーン作業と基礎土木作業とではアクチュエータに求められる性能や適用法規が異なるので、作業の内容に応じた適切なアクチュエータを作動させることが重要である。上記[構成1]および[構成2]を備えることで、クレーン作業および基礎土木作業のそれぞれに応じた適切なアクチュエータを作動させることができる。 [Configuration 2] provides the following effects. Since crane work and foundation civil engineering work require actuator performance and applicable regulations to differ, it is important to actuate an appropriate actuator according to the content of the work. By providing [Configuration 1] and [Configuration 2], it is possible to operate appropriate actuators corresponding to each of crane work and foundation civil engineering work.
(第3の発明の効果)
[構成3]第1アクチュエータ31は、クレーン作業に使用するための第1ウインチ(クレーンウインチ31a)を備える。第2アクチュエータ32は、他の作業に使用するための第2ウインチ(例えば基礎土木ウインチ32a)を備える。
(Effect of the third invention)
[Configuration 3] The
上記[構成3]では、第1アクチュエータ31および第2アクチュエータ32のそれぞれがウインチを備える。そのため、上記[構成1]を備えない場合は、クレーン作業時に他の作業用の第2ウインチ(例えば基礎土木ウインチ32a)が使用されるおそれや、他の作業時にクレーン作業用の第1ウインチ(クレーンウインチ31a)が使用されるおそれがある。一方、作業機械1は、上記[構成1]および上記[構成3]を備えるので、モード選択部50で選択されたモード(作業の内容)に応じた、適切なウインチを作動させることができる。
In the above [configuration 3], each of the
(第4の発明の効果)
[構成4]作業機械1は、第2アクチュエータ32に圧油を供給する第2アクチュエータ油圧源35を備える。第2アクチュエータ制御部62(第2アクチュエータ停止部)は、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ油圧源35を停止させることで、第2アクチュエータ32を停止させる。
(Effect of the fourth invention)
[Configuration 4] The
上記[構成4]では、第2アクチュエータ油圧源35を停止させ、第2アクチュエータ32への圧油の供給が停止することで、第2アクチュエータ32が停止する。よって、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ32を確実に停止させることができる。
In the above [Configuration 4], the
(第5の発明の効果)
[構成5]作業機械1は、第2アクチュエータ32に圧油を供給する第2アクチュエータ油圧源35を備える。第2アクチュエータ停止部(第2アクチュエータ制御部62または第2アクチュエータ油圧源制御部65)は、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第2アクチュエータ32および第2アクチュエータ油圧源35のうち一方のみを停止させる。
(Effect of the fifth invention)
[Configuration 5] The working
上記[構成5]により、次の効果が得られる。第2アクチュエータ32および第2アクチュエータ油圧源35の両方を停止させる場合に比べ、第2アクチュエータ停止部(第2アクチュエータ制御部62または第2アクチュエータ油圧源制御部65)にかかるコストを抑制することができる。具体的には例えば、第2アクチュエータ油圧源35を停止させることなく第2アクチュエータ32を停止させる場合は、第2アクチュエータ油圧源35を停止させる手段を設ける必要がない。第2アクチュエータ32を停止させることなく第2アクチュエータ油圧源35を停止させる場合は、第2アクチュエータ32を停止させる手段を設ける必要がない。
[Configuration 5] provides the following effects. Compared to the case where both the
なお、第2アクチュエータ32を停止させる手段は、本実施形態では第2アクチュエータ32を制御する手段(第2アクチュエータ制御部62)と兼用されたが、第2アクチュエータ制御部62とは別に設けられてもよい。第2アクチュエータ油圧源35を停止させる手段は、本実施形態では第2アクチュエータ油圧源35を制御する手段(第2アクチュエータ油圧源制御部65)と兼用されたが、第2アクチュエータ油圧源制御部65とは別に設けられてもよい。
In this embodiment, the means for stopping the
(第6の発明の効果)
[構成6]作業機械1は、第1表示部71と、第2表示部72と、を備える。第1表示部71は、モード選択部50で第1モードが選択されているときに、第1モードが選択されていることを表示する。第2表示部72は、モード選択部50で第2モードが選択されているときに、第2モードが選択されていることを表示する。
(Effect of the sixth invention)
[Configuration 6] The
上記[構成6]により、第1表示部71または第2表示部72を視認した者に、モード選択部50で選択されているモードを把握させることができる。
[Configuration 6] allows a person viewing the
具体的には例えば、第1表示部71および第2表示部72が、作業機械1のオペレータから視認できる位置に配置された場合は、次の効果が得られる。モード選択部50で第1モードが選択されているときに、オペレータが第2アクチュエータ32を作動させる操作をしても、第2アクチュエータ32は作動しない(上記[構成1]参照)。このとき、オペレータは、第1表示部71の表示を確認することで、第2アクチュエータ32が作動しない理由(第1モードが選択されていること)を把握することができる。同様に、モード選択部50で第2モードが選択されているときに、オペレータは、第2表示部72の表示を確認することで、第1アクチュエータ31が作動しない理由(第2モードが選択されていること)を把握することができる。
Specifically, for example, when the
また、例えば、第1表示部71および第2表示部72が、作業機械1の外部の作業者(例えば現場監督や玉掛作業者など)から視認できる位置に配置された場合は、次の効果が得られる。この場合、作業機械1の外部の作業者が、モード選択部50で選択されているモードを把握することができる。その結果、作業機械1の外部の作業者が、何の機械として(例えば、クレーンとして、基礎工事機として、など)作業機械1が動いているかを把握することができる。
Further, for example, when the
(変形例)
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、図2に示す上記実施形態の各構成要素どうしの接続は変更されてもよい。例えば、図3に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、構成要素どうしの固定や連結などは、直接的でも間接的でもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。例えば、各構成要素は、各特徴(作用機能、配置、形状、製法、作動など)の一部のみを有してもよい。
(Modification)
The above embodiments may be modified in various ways. For example, the connections between each component of the embodiment shown in FIG. 2 may be changed. For example, the order of steps in the flow chart shown in FIG. 3 may be changed, and some steps may not be performed. For example, the number of components may vary and some components may not be provided. For example, fixing, coupling, etc. between components may be direct or indirect. For example, what has been described as a plurality of different members or parts may be treated as one member or part. For example, what has been described as one member or portion may be divided into a plurality of different members or portions. For example, each component may have only a portion of each feature (function, arrangement, shape, manufacturing method, operation, etc.).
例えば、アクチュエータ(第1アクチュエータ31、第2アクチュエータ32、両用アクチュエータ33)が電動アクチュエータを含む場合、コントローラ80が、油圧制御部60に対応する動作を行ってもよい。この場合、コントローラ80が、第1アクチュエータ停止部および第2アクチュエータ停止部となる。
For example, when the actuators (
1 作業機械
10 機械本体
15 ブーム
31 第1アクチュエータ
31a クレーンウインチ(第1ウインチ)
32 第2アクチュエータ
32a 基礎土木ウインチ(第2ウインチ)
33 両用アクチュエータ
35 第2アクチュエータ油圧源
50 モード選択部
61 第1アクチュエータ制御部(第1アクチュエータ停止部)
62 第2アクチュエータ制御部(第2アクチュエータ停止部)
65 第2アクチュエータ油圧源制御部(第2アクチュエータ停止部)
71 第1表示部
72 第2表示部
1 working
32
33 dual-
62 second actuator control section (second actuator stop section)
65 Second actuator hydraulic pressure source control unit (second actuator stop unit)
71
Claims (6)
前記機械本体に起伏可能に取り付けられたブームと、
前記ブームを用いたクレーン作業、および、前記ブームを用いた作業であって前記クレーン作業とは異なる他の作業の両方に使用するためのアクチュエータである両用アクチュエータと、
前記両用アクチュエータとは異なるアクチュエータであって前記クレーン作業に使用するための第1アクチュエータと、
前記両用アクチュエータとは異なるアクチュエータであって前記他の作業に使用するための第2アクチュエータと、
前記クレーン作業を行うときに選択される第1モード、および、前記他の作業を行うときに選択される第2モードを含む複数のモードのいずれかを選択するためのモード選択部と、
前記モード選択部で前記第2モードが選択されているときに前記第1アクチュエータを停止させる第1アクチュエータ停止部と、
前記モード選択部で前記第1モードが選択されているときに前記第2アクチュエータを停止させる第2アクチュエータ停止部と、
を備える、
作業機械。 machine body and
a boom hoistably attached to the machine body;
a dual-purpose actuator that is used for both crane work using the boom and work using the boom that is different from the crane work;
a first actuator that is different from the dual-purpose actuator and that is used for the crane operation;
a second actuator different from the dual-purpose actuator and used for the other work;
a mode selection unit for selecting one of a plurality of modes including a first mode selected when performing the crane work and a second mode selected when performing the other work;
a first actuator stop unit that stops the first actuator when the second mode is selected by the mode selection unit;
a second actuator stop unit that stops the second actuator when the first mode is selected by the mode selection unit;
comprising
working machine.
前記他の作業は、基礎土木作業である、
作業機械。 A work machine according to claim 1,
The other work is foundation civil engineering work,
working machine.
前記第1アクチュエータは、前記クレーン作業に使用するためのウインチである第1ウインチを備え、
前記第2アクチュエータは、前記他の作業に使用するためのウインチである第2ウインチを備える、
作業機械。 The working machine according to claim 1 or 2,
The first actuator includes a first winch that is a winch for use in the crane operation,
The second actuator comprises a second winch that is a winch for use in the other work,
working machine.
前記第2アクチュエータに圧油を供給する第2アクチュエータ油圧源を備え、
前記第2アクチュエータ停止部は、前記モード選択部で前記第1モードが選択されているときに、前記第2アクチュエータ油圧源を停止させることで、前記第2アクチュエータを停止させる、
作業機械。 The working machine according to any one of claims 1 to 3,
A second actuator hydraulic pressure source that supplies pressure oil to the second actuator,
The second actuator stop unit stops the second actuator by stopping the second actuator hydraulic pressure source when the first mode is selected by the mode selection unit.
working machine.
前記第2アクチュエータに圧油を供給する第2アクチュエータ油圧源を備え、
前記第2アクチュエータ停止部は、前記モード選択部で前記第1モードが選択されているときに、前記第2アクチュエータおよび前記第2アクチュエータ油圧源のうち一方のみを停止させる、
作業機械。 The working machine according to any one of claims 1 to 4,
A second actuator hydraulic pressure source that supplies pressure oil to the second actuator,
the second actuator stop unit stops only one of the second actuator and the second actuator hydraulic pressure source when the first mode is selected by the mode selection unit;
working machine.
前記モード選択部で前記第1モードが選択されているときに、前記第1モードが選択されていることを表示する第1表示部と、
前記モード選択部で前記第2モードが選択されているときに、前記第2モードが選択されていることを表示する第2表示部と、
を備える、
作業機械。 The working machine according to any one of claims 1 to 5,
a first display unit displaying that the first mode is selected when the first mode is selected by the mode selection unit;
a second display unit for displaying that the second mode is selected when the second mode is selected by the mode selection unit;
comprising
working machine.
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