JP2733354B2 - How to limit the working height of construction machinery - Google Patents
How to limit the working height of construction machineryInfo
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- JP2733354B2 JP2733354B2 JP2005666A JP566690A JP2733354B2 JP 2733354 B2 JP2733354 B2 JP 2733354B2 JP 2005666 A JP2005666 A JP 2005666A JP 566690 A JP566690 A JP 566690A JP 2733354 B2 JP2733354 B2 JP 2733354B2
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- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は油圧ショベル等の建設機械において作業機の
作業高さを制限する作業高さ制限方法に関するものであ
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a work height limiting method for limiting the work height of a working machine in a construction machine such as a hydraulic shovel.
油圧ショベルは、上部旋回体のフロント部にブームを
取付け、このブームの先端にアーム、アーム先端にバケ
ット（作業工具）を取付けて作業機を構成し、この作業
機を操作することにより、掘削積込作業等を行ってい
る。The hydraulic excavator has a boom mounted on a front portion of an upper revolving structure, an arm at a tip of the boom, and a bucket (work tool) mounted at a tip of the arm to constitute a working machine. Work, etc.
なお、作業機のブームとして側溝掘りブームを装備し
た油圧ショベルも多い。In addition, there are many hydraulic excavators equipped with a gutter digging boom as a working machine boom.
油圧ショベルの作業を行う作業現場には、上方に、た
とえば屋外では電線等、屋内では天井等の上方障害物が
存在する。At the work site where the work of the hydraulic excavator is performed, there are upper obstacles such as electric wires and the like indoors and ceilings and the like indoors.
このため、バケット、アーム、ブーム等の作業機各部
を障害物に接触させたり引っ掛けたりして作業機を損傷
させるおそれがあった。For this reason, each part of the working machine such as the bucket, the arm, and the boom may be damaged by contacting or catching with an obstacle.
そこで本発明は、上方の障害物に対する作業機の接触
事故を防止することができる建設機械の作業高さ制限方
法を提供するものである。Therefore, the present invention provides a method for limiting the working height of a construction machine, which can prevent a contact accident of the working machine with an upper obstacle.
特許請求の範囲第１項の発明は、上部旋回体のフロン
ト部に、ブーム、アーム、作業工具等からなる作業機を
取付け、この作業機の各部の位置を検出する位置検出手
段を具備する建設機械において、上方に危険域、この危
険域の下方に準危険域、この準危険域の下方に安全域を
それぞれ設定し、作業機の上げ操作時において、 （ｉ） 作業機の各部のうち最も高い位置にある最高位
置部分が上記安全域と上記準危険域の区域境界面に到達
したときに、この最高位置部分の上方への移動に対して
減速処理し、 （ii） 上記作業機の最高位置部分が上記準危険域と危
険域の区域境界面に到達したときに、この最高位置部分
の上方への移動に対して停止処理する ものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a construction wherein a work machine including a boom, an arm, a work tool and the like is attached to a front portion of an upper revolving structure, and a position detecting means for detecting a position of each part of the work machine is provided. In the machine, a danger zone is set up, a sub-danger zone is set below this danger zone, and a safety zone is set below this sub-danger zone. When the highest position at a high position reaches the area boundary between the safety zone and the semi-hazardous area, a deceleration process is performed for the upward movement of the highest position; (ii) When the position reaches the zone boundary between the quasi-dangerous zone and the danger zone, a stop process is performed for the upward movement of the highest position.
特許請求の範囲第２項の発明は、第１項の方法におい
て、危険域と準危険域の区域境界面の若干下側の位置に
危険域下側境界面を設定し、作業機の停止処理後の操作
時に、 （ｉ） 作業機の最高位置部分が危険域と準危険域の区
域境界面と、上記危険域下側境界面との間にある状態で
は、作業機の上方移動に対して停止処理された状態を継
続し、 （ii） 上記最高位置部分が上記危険域下側境界面に到
達したときに、作業機の上方への移動に対し停止処理さ
れた状態を解除して減速処理された状態に復帰させる ものである。The invention according to claim 2 is the method according to claim 1, wherein the lower boundary surface of the danger zone is set at a position slightly below the boundary surface between the danger zone and the semi-dangerous zone, and the work machine is stopped. At the time of the subsequent operation, (i) when the highest position of the work equipment is between the zone boundary between the danger zone and the semi-dangerous zone and the lower boundary of the danger zone, the work equipment cannot move upward. (Ii) When the highest position reaches the lower boundary surface of the danger zone, the state of the stop processing for the upward movement of the work machine is released, and the deceleration processing is performed. It is to return to the state that was done.
特許請求の範囲第３項の発明は、第１項または第２項
の方法において、準危険域と安全域の区域境界面の若干
下側の位置に準危険域下側境界面を設定し、作業機の停
止処理後の操作時に、 （ｉ） 作業機の最高位置部分が準危険域と安全域の区
域境界面と、上記準危険域下側境界面との間にある状態
では、作業機の上方移動に対して減速処理された状態を
継続し、 （ii） 上記最高位置部分が上記準危険域下側境界面に
到達したときに、通常の作動状態に復帰させるものであ
る。The invention according to claim 3 is the method according to claim 1 or 2, wherein a lower boundary of the quasi-dangerous zone is set at a position slightly below the boundary between the quasi-dangerous zone and the safety zone, At the time of the operation of the work equipment after the stop processing, (i) in a state where the highest position of the work equipment is between the boundary between the semi-hazardous area and the safety area and the lower boundary of the semi-hazardous area, (Ii) When the highest position reaches the lower boundary surface of the quasi-dangerous area, the state is returned to a normal operation state.
特許請求の範囲第４項の発明は、特許請求の範囲第１
項乃至第３項のいずれかに記載の建設機械の作業高さ制
限方法において、危険域を設定する設定手段と、停止処
理された状態を解除する停止処理解除手段を有するもの
である。The invention of claim 4 is the first invention of claim 1.
Item 4. The method according to any one of Items 3 to 3, further comprising: setting means for setting a danger zone; and stop processing canceling means for canceling the state of the stop processing.
特許請求の範囲第５項の発明は、上部旋回体のフロン
ト部に、ブーム、アーム、作業工具等からなる作業機を
取付け、この作業機の各部の位置を検出する位置検出手
段を具備する建設機械において、上方に危険域を設定
し、この設定された危険域の高さ位置と上記作業機の各
部のうち最も高い位置にある最高位置部分との相対距離
を求め、この求められた相対距離を表示手段によって表
示する一方、作業機の最高位置部分が上記危険域とその
下方域の境界面に到達したときに作業機の上方への作動
を停止させるものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a construction comprising a work implement comprising a boom, an arm, a work tool and the like attached to a front portion of an upper revolving structure, and a position detecting means for detecting the position of each part of the work implement. In the machine, a danger zone is set upward, and the relative distance between the height position of the set danger zone and the highest position at the highest position of each part of the working machine is determined, and the determined relative distance is determined. Is displayed by the display means, while the upward movement of the work machine is stopped when the highest position portion of the work machine reaches the boundary surface between the dangerous area and the lower area.
〔作用〕 特許請求の範囲第１項乃至第４項の方法によると、作
業機の最高位置部分が、障害物との接触のおそれのない
安全域にあるときは通常の作動が行われ、上げ操作時
に、 （イ）安全域から準危険域に入ると、減速処理によって
作動速度が低下し、 （ロ）さらに準危険域から危険域に入ろうとすると、停
止処理によって作動が停止する。[Operation] According to the method of claims 1 to 4, when the highest position of the working machine is in a safety zone where there is no danger of contact with obstacles, normal operation is performed, and During operation, (a) when the vehicle enters the semi-hazardous region from the safety region, the operation speed is reduced by the deceleration process. (B) When the vehicle further attempts to enter the dangerous region from the semi-hazardous region, the operation is stopped by the stop process.
これにより、作業機の障害物との接触事故が防止され
る。Thereby, the contact accident of the work machine with the obstacle is prevented.
しかも、いきなり作動停止させるのではなく、準危険
域で減速するため、停止がスムーズに行われる。このた
め、機械にショックが生じたり、荷こぼれか生じたりす
るおそれがない。In addition, the operation is not stopped suddenly, but the vehicle is decelerated in the quasi-dangerous area, so that the operation is smoothly stopped. Therefore, there is no possibility that the machine will be shocked or spilled.
ところで、上記のように危険域に達して作業機の作動
が停止した後、わずかに下げ操作し、さらに再び上げ操
作を行う場合、すなわち、危険域近くで作業機の下げ・
上げ作動を行わせる場合が考えられる。By the way, after reaching the danger area and stopping the operation of the work equipment as described above, when the operation is slightly lowered and then raised again, that is, when the work equipment is lowered near the danger area,
There is a case where a raising operation is performed.
この場合、作業機を全くフリーに作動させると、上記
下げ操作→上げ操作による境界面再到達→作動急停止の
動きが行われ、あるいはこれが繰り返されてチャタリン
グが生じ、機械のショックが発生する。In this case, when the working machine is operated completely free, the above-described lowering operation → reaching of the boundary surface by the raising operation → operation sudden stop is performed, or this operation is repeated, thereby causing chattering and mechanical shock.
このような事態は、準危険域と安全域の境界部分でも
同様に起こる。Such a situation also occurs at the boundary between the semi-dangerous zone and the safety zone.
この点、特許請求の範囲第２項の方法によると、停止
処理後、 （イ）作業機の最高位置部分が危険域と準危険域の境界
面と、危険域下側境界面との間にある状態では、作業機
の上げ動作が停止し、 （ロ）最高位置部分が危険域下側境界面と準危険域下側
境界面との間にある状態では上げ動作に対して減速処理
される。In this regard, according to the method of claim 2, after the stop processing, (a) the highest position of the working machine is located between the boundary between the danger zone and the semi-dangerous zone and the lower boundary between the danger zone and the lower danger zone. In a certain state, the lifting operation of the work machine stops, and (b) when the highest position is between the lower boundary surface of the danger zone and the lower boundary surface of the quasi-dangerous region, the lifting operation is decelerated. .
こうすれば、危険域近くで下げ→上げ操作されても、
危険域下側境界面より上方であれば作業機は動かないた
め、危険域近くでの作動時のチャタリング、機械のショ
ックの発生を防止することができる。In this way, even if lowering → raising operation near the danger area,
Since the work machine does not move if it is located above the lower boundary of the danger area, it is possible to prevent chattering and mechanical shock during operation near the danger area.
また、第３項の方法によると、 最高位置部分が準危険域と安全域の区域境界面と、
準危険域下側境界面との間にある状態では、作業機の上
方移動に対して減速処理された状態が継続され、 最高位置部分が準危険域下側境界面に到達したとき
に、通常の作動状態に戻される。Also, according to the method of paragraph 3, the highest position part is the area boundary between the semi-hazardous area and the safety area,
In the state between the lower boundary of the quasi-hazardous area and the work machine, the deceleration processing continues for the upward movement of the work equipment. Operation state is returned.
すなわち、準危険域近くで下げ→上げ操作されても、
準危険域下側境界面よりも上方であれば作業機の動きが
減速されるため、準危険域近くでの作動時のチャタリン
グ、機械のショックの発生を防止することができる。That is, even if the lowering → raising operation is performed near the semi-dangerous area,
Since the movement of the work machine is decelerated above the lower boundary surface of the quasi-dangerous area, chattering at the time of operation near the quasi-dangerous area and occurrence of a shock of the machine can be prevented.
一方、特許請求の範囲第５項の発明によると、最高位
置部分の高さが危険域との関係をもって表示されるた
め、運転者が最高位置部分の位置と、危険域までの距離
を確認することができる。On the other hand, according to the invention of claim 5, since the height of the highest position is displayed in relation to the dangerous area, the driver checks the position of the highest position and the distance to the dangerous area. be able to.
従って、作業機最高位置部分の危険域への接近が抑制
されるとともに、運転者の意識により、危険域近くで減
速操作されることが期待できるため、特許請求の範囲第
１項乃至第４項の発明に近い作用効果を得ることができ
る。Therefore, it is possible to suppress the approach of the highest position of the work implement to the danger area and to expect the driver to perform a deceleration operation near the danger area by the driver's consciousness. The effect similar to that of the invention of (1) can be obtained.
本発明の実施例を図によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１実施例（第１図〜第５図参照） 第２図は油圧ショベル１（側溝掘り用作業機を装備し
た油圧ショベルを例示している）の側面図である。First Embodiment (See FIGS. 1 to 5) FIG. 2 is a side view of a hydraulic excavator 1 (exemplifying a hydraulic excavator equipped with a working machine for grooving).
同図において、２は油圧ショベル１の下部走行体、３
は上部旋回体、４は上部旋回体３のフロント部に装着し
た作業機である。In the figure, reference numeral 2 denotes a lower traveling body of the excavator 1;
Reference numeral 4 denotes an upper swing body, and 4 denotes a working machine mounted on a front portion of the upper swing body 3.
５はこの作業機４の側溝掘りブーム、６は側溝掘りブ
ーム５のリアブーム、７はフロントブーム、８はアッパ
ーブーム、９はアーム、10はバケット、11はブームシリ
ンダ、12はアームシリンダ、13はバケットシリンダ、14
はリアブーム６の根付部のピン結合部、16はアーム９基
端部のピン結合部、16Aはピン結合部16付近の最も高い
部分として定められたフロントブーム先端位置、50はア
ーム９基端部のピン結合部、50Aはピン結合部50付近の
最も高い部分として定められたアーム先端位置、19はピ
ン結合部16に取付けたアーム用ポテンショメータ、αは
ブーム傾斜角、βはアーム回転角、L1はリアブーム長
さ、L2はフロントブーム長さ、L3はアッパーフレーム長
さ、L4はアーム長さである。5 is a gutter boom of this work machine 4, 6 is a rear boom of the gutter boom 5, 7 is a front boom, 8 is an upper boom, 9 is an arm, 10 is a bucket, 11 is a boom cylinder, 12 is an arm cylinder, and 13 is an arm cylinder. Bucket cylinder, 14
Is a pin connection portion at the root of the rear boom 6, 16 is a pin connection portion at the base end of the arm 9, 16A is a tip end position of the front boom defined as the highest portion near the pin connection portion 16, and 50 is a base end portion of the arm 9 The pin connection portion, 50A is the arm tip position determined as the highest part near the pin connection portion 50, 19 is an arm potentiometer attached to the pin connection portion 16, α is the boom tilt angle, β is the arm rotation angle, L 1 Riabumu length, L 2 is a front boom length, L 3 upper frame length, L 4 is arm length.
第３図は油圧ショベル１の平面図であって、20はオフ
セットシリンダ、γはオフセット角、L5はオフセット寸
法である。Figure 3 is a plan view of the hydraulic excavator 1, 20 offset cylinder, gamma offset angle, L 5 is offset dimension.
第４図に油圧ショベル１について予め設定された各区
域を示している。図中、Ａは危険域、Ｂは準危険域、Ｃ
は安全域、イは安全域Ｃと準危険域Ｂの区域境界面、ロ
は準危険域Ｂと危険域Ａの区域境界面、ハは区域境界面
イの若干下側（寸法Ｍだけ下側）の位置に設定した準危
険域下側境界面、ニは区域境界面ロの若干下側（寸法Ｌ
だけ下側）の位置に設定した危険域下側境界面、寸法ａ
は区域境界面イ，ロ間の距離、寸法ｂは準危険域下側境
界面ハから区域境界面ロまでの距離である。FIG. 4 shows each section set in advance for the excavator 1. In the figure, A is a dangerous area, B is a semi-hazardous area, C
Is the safety zone, A is the area boundary between the safety area C and the semi-dangerous area B, B is the area boundary between the semi-hazardous area B and the danger area A, and C is slightly below the area boundary a. ), The lower boundary surface of the semi-hazardous area set at the position (d) is slightly below the boundary surface (b)
The lower boundary of the danger zone set at the position
Is the distance between the area boundary surfaces A and B, and the dimension b is the distance from the lower boundary surface C in the quasi-hazardous area to the area boundary surface B.
第１図はこの実施例にかかる高さ制限装置22の回路構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a height limiting device 22 according to this embodiment.
同図中、23L,23Rは左右の走行モータ、24はブームシ
リンダ11制御用のパイロット切換弁、25はバケットシリ
ンダ12制御用のパイロット切換弁、27はオフセットシリ
ンダ20の制御用のパイロット切換弁、28はエンジンであ
る。In the figure, 23 L and 23 R are left and right traveling motors, 24 is a pilot switching valve for controlling the boom cylinder 11, 25 is a pilot switching valve for controlling the bucket cylinder 12, and 27 is a pilot switching valve for controlling the offset cylinder 20. Valve 28 is the engine.
29,30はそれぞれエンジン28によって駆動される可変
容量型の第１、第２ポンプ、31,32はこの両ポンプ29,30
のレギュレータで、このレギュレータ31,32のポートPf,
P′ｔにパイロット圧を作用させることにより、第１、
第２両ポンプ29,30の減馬力堰を行うことができる。Reference numerals 29 and 30 denote first and second variable displacement pumps driven by the engine 28, respectively, and 31 and 32 denote both pumps 29 and 30.
And the ports P f ,
By applying a pilot pressure to the P 't, first,
The horsepower dam of the second pumps 29 and 30 can be reduced.
37は電磁比例弁、38はこの電磁比例弁37のソレノイ
ド、39はパイロットポンプ、40は油タンク、41,42はパ
イロット切換弁24〜27を操作するリモコン弁、43はこの
リモコン弁41,42のパイロット回路に設けられた電磁
弁、44はこの電磁弁43のソレノイド、45はコントロー
ラ、46はメモリ、47は停止処理解除用スイッチ、48は継
電器接点、49はブザーである。37 is an electromagnetic proportional valve, 38 is a solenoid of this electromagnetic proportional valve 37, 39 is a pilot pump, 40 is an oil tank, 41 and 42 are remote control valves that operate pilot switching valves 24-27, 43 is these remote control valves 41 and 42 An electromagnetic valve provided in the pilot circuit, a solenoid 44 of the electromagnetic valve 43, a controller 45, a memory 46, a switch 47 for canceling stop processing, a relay contact 48, and a buzzer 49 are provided.
また、33は作業高さ制限用設定スイッチ、34は表示用
基準設定スイッチ、35は表示器である。33 is a setting switch for limiting the working height, 34 is a reference setting switch for display, and 35 is a display.
コントローラ45のメモリ46には、作業機４の各部長さ
L1〜L6、各部回転角α，β，γ等のデータが記憶され
る。The length of each part of the work machine 4 is stored in the memory 46 of the controller 45.
Data such as L 1 to L 6 and the rotation angles α, β, γ of each part are stored.
次に、コントローラ45の作用を含めたこの作業高さ制
限装置の作用を説明する。Next, the operation of the working height limiting device including the operation of the controller 45 will be described.
作業に際して、ショベル上方に電線等の障害物がある
場合に、この障害物の高さに応じて設定スイッチ33の操
作により安全、準危険、危険の各区域C,B,Aが設定され
る。At the time of work, when there is an obstacle such as an electric wire above the shovel, the safety, semi-dangerous, and dangerous zones C, B, and A are set by operating the setting switch 33 according to the height of the obstacle.
作業機４の動きは、位置検出手段としてのブーム用、
オフセット用、アーム用の各ポテンショメータ17,18,19
によって検出され、その検出信号がそれぞれコントロー
ラ45に入力される。The movement of the work machine 4 is for a boom as a position detecting means,
Offset and arm potentiometers 17, 18, 19
And the detection signals are input to the controller 45, respectively.
コントローラ45は、この検出信号に基づき、予め設定
された安全、準危険、危険の各区域C,B,Aとの関係にお
いて判断を行う。Based on the detection signal, the controller 45 makes a judgment in relation to the preset safety, semi-dangerous, and dangerous areas C, B, and A.
すなわち、作業機４を上方に移動させる上げ操作時
に、作業機４の各先端位置15A,16A,50Aのうち最も高い
位置にある部分（最高位置部分）が安全域Ｃと準危険域
Ｂの区域境界面イに到達したときに、コントローラ45か
らレギュレータ31,32の電磁比例弁37に指令信号が出力
される。That is, at the time of the lifting operation of moving the work implement 4 upward, the highest position (the highest position part) of the tip positions 15 A , 16 A , and 50 A of the work implement 4 is the safety zone C and the semi-danger zone. When the vehicle reaches the zone boundary A of B, a command signal is output from the controller 45 to the electromagnetic proportional valves 37 of the regulators 31 and 32.
これにより電磁比例弁37が作動し、パイロットポンプ
39からのパイロット圧が油路51,52、絞り53、油路54、
電磁比例弁37、油路57,58を経てレギュレータ31,32のポ
ートPf,P′ｆに作用する。As a result, the solenoid proportional valve 37 operates, and the pilot pump
Pilot pressure from 39 is oil passage 51, 52, throttle 53, oil passage 54,
Acts on ports P f , P ′ f of regulators 31, 32 via solenoid proportional valve 37 and oil passages 57, 58.
これにより、第１および第２ポンプ29,30が減馬力制
御されるため、作業機４の上方への作動に対して減速処
理が行われる。As a result, the first and second pumps 29, 30 are subjected to the horsepower reduction control, so that the deceleration process is performed for the upward movement of the work implement 4.
さらに、上げ操作時に、上記最高位置部分が準危険域
Ｂと危険域Ａの区域境界面ロに到達すると、コントロー
ラ45から電磁弁43に指令信号が出力される。Further, when the highest position reaches the zone boundary B between the semi-dangerous zone B and the danger zone A during the raising operation, a command signal is output from the controller 45 to the solenoid valve 43.
これにより、電磁弁43が開通油路位置イから遮断油路
位置ロに切換わり、リモコン弁41,42用パイロット回路
が遮断状態となってリモコン弁41,42が操作不能となる
ため、作業機４の作動が自動的に停止する（停止処理が
行われる）。As a result, the solenoid valve 43 is switched from the open oil passage position A to the shutoff oil passage position B, and the pilot circuits for the remote control valves 41 and 42 are shut off, and the remote control valves 41 and 42 become inoperable. 4 is automatically stopped (stop processing is performed).
この作用により、作業機４の障害物との接触事故が防
止される。By this operation, a contact accident of the working machine 4 with an obstacle is prevented.
しかも、いきなり作業停止させるのではなく、準危険
域Ｂで減速するため、停止がスムーズに行われる。この
ため、機械にショックが生じたり、荷こぼれが生じたり
するおそれがない。In addition, since the work is not stopped immediately but decelerated in the semi-dangerous area B, the stop is performed smoothly. For this reason, there is no possibility that the machine will be shocked or spilled.
次に、停止処理後の操作時に、作業機４の最高位置部
分が危険域下側境界面ニ、 準危険域下側境界面ハの位置においてそれぞれ減速復帰
処理、通常速度復帰処理が行われる。Next, at the time of the operation after the stop processing, the deceleration return processing and the normal speed return processing are performed at the positions of the highest position of the work implement 4 at the lower boundary surface d of the danger zone and at the lower boundary surface c of the quasi-dangerous zone, respectively.
すなわち、 （イ）作業機４の最高位置部分が危険域Ａと準危険域Ｂ
の境界面ロと、危険域下側境界面ニとの間にある状態で
は、作業機４の上げ動作に対して停止処理が継続され、 （ロ）最高位置部分が危険域下側境界面ニと準危険域下
側境界面ハとの間にある状態では上げ動作に対して減速
処理が継続され、 （ハ）最高位置部分が準危険域下側境界面ハに達したと
き（十分安全域Ｃに入ったとき）に通常の作動状態に戻
される。(A) The highest position of the work implement 4 is the danger zone A and the semi-danger zone B
In the state between the boundary surface B and the lower boundary surface d of the danger zone, the stop processing is continued for the raising operation of the work implement 4, and (b) the highest position portion is the lower boundary surface d of the danger zone. The deceleration process is continued for the raising operation in the state between the upper limit of the semi-hazardous area and the lower boundary of the quasi-hazardous area. C), the operation is returned to the normal operation state.
この作用により、 危険域と準危険域の境界面近くで下げ→上げ操作さ
れても、危険域下側境界面より上方であれば作業機が停
止したままとなる。Due to this action, even if the lowering → raising operation is performed near the boundary between the danger zone and the semi-dangerous zone, the work implement remains stopped if it is located above the lower boundary of the danger zone.
準危険域と安全域の境界面近くで下げ→上げ操作さ
れても、準危険域下側境界面よりも上方であれば作業機
の動きが減速される。Even if the raising / lowering operation is performed near the boundary between the semi-dangerous zone and the safety zone, the movement of the work machine is decelerated if it is higher than the lower boundary of the semi-dangerous zone.
このため、二つの境界部分でのチャタリング、機械の
ショックの発生を防止することができる。For this reason, chattering at two boundary portions and occurrence of mechanical shock can be prevented.
なお、作業中、コントローラ５は、各ポテンショメー
タ17〜19からの検出信号に基づいて最高位置部分の位置
情報を表示器35に出力し、この表示器35で最高位置部分
の高さ位置を表示する。During the operation, the controller 5 outputs the position information of the highest position portion to the display 35 based on the detection signals from the potentiometers 17 to 19, and displays the height position of the highest position on the display 35. .
ここで、表示器35に表示される表示値としては、絶対
距離の表示のほかに、基準設定スイッチ34をオン操作し
た時点を０とし、作業機４の最高位置部分の位置との相
対距離で表すこともできる。Here, as the display value displayed on the display 35, in addition to the display of the absolute distance, the time when the reference setting switch 34 is turned on is set to 0, and the relative distance from the position of the highest position portion of the work implement 4 It can also be represented.
運転者はこの表示値を目視することにより、作業機４
の最高位置部分の位置と危険域Ａまでの距離を確認する
ことができる。このため、運転者の意識によって作業機
最高位置部分が危険域に接近することを抑制することが
できる。The driver can visually check the displayed value to determine whether the working machine 4
The distance between the position of the highest position and the dangerous area A can be confirmed. For this reason, it is possible to suppress the work implement highest position portion from approaching the danger zone due to the driver's consciousness.
また、作業機４が停止処理された後、スイッチ47が操
作されると、その操作信号がコントローラ45に入力さ
れ、これに基づいくコントローラ45からの信号によって
継電器接点48が開く。When the switch 47 is operated after the work implement 4 is stopped, an operation signal is input to the controller 45, and the relay contact 48 is opened by a signal from the controller 45 based on the operation signal.
これにより、電磁弁43のソレノイド44が非通電状態と
なるため、同弁43が開通油路位置イに復帰し、リモコン
弁41,42の操作が可能となる。As a result, the solenoid 44 of the solenoid valve 43 is de-energized, so that the valve 43 returns to the open oil passage position A, and the remote control valves 41 and 42 can be operated.
また、作業機４の最高位置部分が準危険域Ｂ、危険域
Ａに侵入するとき、コントローラ45からの信号によって
ブザー49が断続鳴音、連続号鳴音等の警報が発せられ
る。When the highest position of the working machine 4 enters the semi-danger zone B or the danger zone A, the buzzer 49 emits an alarm such as an intermittent sound or a continuous sound by a signal from the controller 45.
ところで、ブーム用、オフセット用、アーム用各ポテ
ンショメータ17,18,19に加えてバケット用ポレンショメ
ータ（図示しない）をアーム先端部50に設けると、バケ
ット10の爪先位置を検出することができるため、より効
果的となる。By the way, if a bucket potentiometer (not shown) is provided at the arm tip 50 in addition to the boom, offset, and arm potentiometers 17, 18, and 19, the toe position of the bucket 10 can be detected. , Become more effective.
また、ポテンショメータ以外の位置検出手段として、
各油圧シリンダの伸縮長さを検出するストロークセンサ
等を用いてもよい。Also, as a position detecting means other than a potentiometer,
A stroke sensor or the like for detecting the extension length of each hydraulic cylinder may be used.
第２実施例（第６図参照） 第１実施例にかかる作業高さ制限装置22との相違点の
みを説明すると、第２実施例にかかる作業高さ制限装置
22′においては、作業機４の減速処理の具体的手段とし
て、 コントローラ45′からの指令信号をステッピングモ
ータ等の制御モータ60に出力して同モータ60を作動さ
せ、 連結機構61を介してエンジン28のガバナレバー62を
回動させ、 これによりエンジン28の回転数を低下させて作業機
４の作動を減速させる ようにしている。Second Embodiment (Refer to FIG. 6) Explaining only the differences from the working height limiting device 22 according to the first embodiment, the working height limiting device according to the second embodiment will be described.
At 22 ', as a specific means of deceleration processing of the work machine 4, a command signal from a controller 45' is output to a control motor 60 such as a stepping motor to operate the motor 60, and the engine 60 By rotating the governor lever 62, the rotation speed of the engine 28 is reduced, and the operation of the work implement 4 is decelerated.
この第２実施例によっても第１実施例と同様の作用効
果を得ることができる。According to the second embodiment, the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained.
上記のように本発明によるときは、機械上方の障害物
の位置に応じて危険域、その下方に準危険域、さらにそ
の下方に安全域をそれぞれ設定し、作業機の最高位置部
分が、障害物との接触のおそれのない安全域にあるとき
は通常の作動が行われ、上げ操作時に、 （イ）安全域から準危険域に入ると、減速処理によって
作動速度が低下し、 （ロ）さらに準危険域から危険域に入ろうとすると、停
止処理によって作動が停止する ようにしたから、作業機の障害物との接触事故を防止
することができる。As described above, according to the present invention, a danger zone is set according to the position of an obstacle above the machine, a quasi-danger zone below the danger zone, and a safety zone below the danger zone. Normal operation is performed when the vehicle is in the safety zone where there is no danger of contact with objects. During the lifting operation, (b) when entering the semi-hazardous zone from the safety zone, the operation speed decreases due to deceleration processing. In addition, when the vehicle attempts to enter the danger zone from the sub-danger zone, the operation is stopped by the stop process, so that it is possible to prevent the work machine from contacting an obstacle.
しかも、いきなり作動停止させるのではなく、準危険
域で減速するため、停止がスムーズに行われ、機械にシ
ョックが生じたり、荷こぼれが生じたりするおそれがな
い。In addition, since the operation is not stopped suddenly but decelerated in the quasi-dangerous area, the stop is performed smoothly, and there is no possibility that the machine will be shocked or spilled.
また、特許請求の範囲第２項の発明によると、上記の
ように危険域に達して作業機の作動が停止した後の処理
において、 （イ）作業機の最高位置部分が危険域と準危険域の境界
面と、危険域下側境界面との間にある状態では、作業機
の上げ動作が停止し、 （ロ）最高位置部分が危険域下側境界面と準危険域下側
境界面との間にある状態では上げ動作に対して減速処理
される。According to the second aspect of the present invention, in the processing after reaching the danger zone and stopping the operation of the work machine as described above, (a) the highest position portion of the work machine is defined as a danger zone and a quasi-dangerous zone. In the state between the boundary of the zone and the lower boundary of the danger zone, the lifting operation of the work implement stops, and (b) the highest position is the lower boundary of the danger zone and the lower boundary of the quasi-dangerous zone. Is decelerated for the raising operation.
こうすれば、危険域近くで下げ→上げ操作されても、
危険域下側境界面より上方であれば作業機は動かないた
め、危険域近くでの作動時のチャタリング、機械のショ
ックの発生を防止することができる。In this way, even if lowering → raising operation near the danger area,
Since the work machine does not move if it is located above the lower boundary of the danger area, it is possible to prevent chattering and mechanical shock during operation near the danger area.
また、第３項の方法によると、 最高位置部分が準危険域と安全域の区域境界面と、
準危険域下側境界面との間にある状態では、作業機の上
方移動に対して減速処理された状態が継続され、 最高位置部分が準危険域下側境界面に到達したとき
に、通常の作動状態に戻される。Also, according to the method of paragraph 3, the highest position part is the area boundary between the semi-hazardous area and the safety area,
In the state between the lower boundary of the quasi-hazardous area and the work machine, the deceleration processing continues for the upward movement of the work equipment. Operation state is returned.
すなわち、準危険域近くで下げ→上げ操作されても、
準危険域下側境界面よりも上方であれば作業機の動きが
減速されるため、準危険域近くでの作動時のチャタリン
グ、機械のショックの発生を防止することができる。That is, even if the lowering → raising operation is performed near the semi-dangerous area,
Since the movement of the work machine is decelerated above the lower boundary surface of the quasi-dangerous area, chattering at the time of operation near the quasi-dangerous area and occurrence of a shock of the machine can be prevented.
一方、特許請求の範囲第５項の発明によると、最高位
置部分の高さが危険域との関係をもって表示されるた
め、運転者が最高位置部分の位置と、危険域までの距離
を確認することができる。このため、作業機の危険域へ
の接近が抑制される。On the other hand, according to the invention of claim 5, since the height of the highest position is displayed in relation to the dangerous area, the driver checks the position of the highest position and the distance to the dangerous area. be able to. For this reason, approach of the working machine to the danger zone is suppressed.
第１図は本発明の第１実施例を示す回路構成図、第２図
は油圧ショベルの側面図、第３図は同平面図、第４図は
油圧ショベルに設定した危険域、準危険域、安全域を示
す側面図、第５図はコントローラの機能を示すフローチ
ャート、第６図は本発明の第２実施例を示す回路構成図
である。 ４……作業機、15A……リアブーム先端位置、16A……フ
ロントブーム先端位置、50A、17,18,19……位置検出手
段としてのポテンショメータ、22,22′……作業高さ制
限装置、31,32……レギュレータ、33……設定スイッ
チ、34……基準設定スイッチ、35……表示器、45,45′
……コントローラ、47……停止処理解除スイッチ。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of a hydraulic shovel, FIG. 3 is a plan view of the hydraulic shovel, and FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the functions of the controller, and FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. 4. Work machine, 15 A ... Rear boom tip position, 16 A ... Front boom tip position, 50 A , 17, 18, 19 ... Potentiometer as position detection means, 22, 22 '... Work height limitation Device, 31, 32… Regulator, 33… Setting switch, 34… Reference setting switch, 35… Indicator, 45, 45 ′
…… Controller, 47 …… Stop processing release switch.
Claims (5)
ム、作業工具等からなる作業機を取付け、この作業機の
各部の位置を検出する位置検出手段を具備する建設機械
において、上方に危険域、この危険域の下方に準危険
域、この準危険域の下方に安全域をそれぞれ設定し、作
業機の上げ操作時において、 （ｉ） 作業機の各部のうち最も高い位置にある最高位
置部分が上記安全域と上記準危険域の区域境界面に到達
したときに、この最高位置部分の上方への移動に対して
減速処理し、 （ii） 上記作業機の最高位置部分が上記準危険域と危
険域の区域境界面に到達したときに、この最高位置部分
の上方への移動に対して停止処理する ことを特徴とする建設機械の作業高さ制限方法。1. A construction machine comprising a work machine comprising a boom, an arm, a work tool and the like mounted on a front portion of an upper revolving structure, and having a position detecting means for detecting the position of each part of the work machine. When the work implement is lifted, a (i) highest position of the highest position of each part of the work implement is set. When the part reaches the zone boundary between the safety zone and the quasi-hazardous area, deceleration processing is performed for the upward movement of the highest position, and (ii) the highest position of the work implement is the quasi-hazardous. A method for limiting the working height of a construction machine, comprising stopping the upward movement of the highest position when the vehicle reaches the boundary between the area and the danger area.
業高さ制限方法において、危険域と準危険域の区域境界
面の若干下側の位置に危険域下側境界面を設定し、作業
機の停止処理後の操作時に、 （ｉ） 作業機の最高位置部分が危険域と準危険域の区
域境界面と、上記危険域下側境界面との間にある状態で
は、作業機の上方移動に対して停止処理された状態を継
続し、 （ii） 上記最高位置部分が上記危険域下側境界面に到
達したときに、作業機の上方への移動に対して停止処理
された状態を解除して減速処理された状態に復帰させる ことを特徴とする建設機械の作業高さ制限方法。2. A method according to claim 1, wherein the lower boundary of the danger zone is set at a position slightly below the boundary between the danger zone and the semi-danger zone. When the work machine is operated after the stop processing, (i) in a state where the highest position portion of the work machine is located between the boundary between the dangerous zone and the semi-dangerous zone and the lower boundary of the dangerous zone, (Ii) when the highest position reaches the lower boundary surface of the dangerous area, the stop processing is performed for the upward movement of the work implement. A method for restricting the working height of a construction machine, comprising releasing the state and returning to a state after the deceleration processing.
建設機械の作業高さ制限方法において、準危険域と安全
域の区域境界面の若干下側の位置に準危険域下側境界面
を設定し、作業機の停止処理後の操作時に、 （ｉ） 作業機の最高位置部分が準危険域と安全域の区
域境界面と、上記準危険域下側境界面との間にある状態
では、作業機の上方移動に対して減速処理された状態を
継続し、 （ii） 上記最高位置部分が上記準危険域下側境界面に
到達したときに、通常の作動状態に復帰させる ことを特徴とする建設機械の作業高さ制限方法。3. The method according to claim 1, wherein the lower part of the semi-dangerous zone is located at a position slightly below the boundary between the semi-dangerous zone and the safety zone. When the boundary is set and the operation of the work equipment is performed after the stop processing, (i) the highest position of the work equipment is between the boundary between the semi-hazardous area and the safety area and the lower boundary of the semi-hazardous area. In a certain state, the deceleration process is continued with respect to the upward movement of the work machine, and (ii) when the highest position reaches the lower boundary surface of the quasi-hazardous area, the operating state is returned to a normal operation state. A method for restricting the working height of a construction machine, comprising the steps of:
れた状態を解除する停止処理解除手段を有することを特
徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに
記載の建設機械の作業高さ制限方法。4. The apparatus according to claim 1, further comprising: setting means for setting a danger zone; and stop processing canceling means for canceling the state of the stop processing. How to limit the working height of construction machinery.
ム、作業工具等からなる作業機を取付け、この作業機の
各部の位置を検出する位置検出手段を具備する建設機械
において、上方に危険域を設定し、この設定された危険
域の高さ位置と、上記位置検出手段によって検出される
作業機の各部のうち最も高い位置にある最高位置部分と
の相対距離を求め、この求められた相対距離を表示手段
によって表示する一方、作業機の最高位置部分が上記危
険域とその下方域の境界面に到達したときに作業機の上
方への作動を停止させることを特徴とする建設機械の作
業高さ制限方法。5. A construction machine having a position detecting means for detecting a position of each part of the working machine by mounting a working machine including a boom, an arm, and a working tool on a front portion of the upper rotating body. A region is set, and a relative distance between the height position of the set dangerous region and the highest position at the highest position among the respective parts of the working machine detected by the position detecting means is obtained. The construction machine is characterized in that, while the relative distance is displayed by the display means, the upward movement of the work machine is stopped when the highest position portion of the work machine reaches the boundary between the dangerous area and the lower area. Work height restriction method.
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