JP2793954B2 - Work machine interference prevention device - Google Patents

Work machine interference prevention device

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JP2793954B2
JP2793954B2 JP5254278A JP25427893A JP2793954B2 JP 2793954 B2 JP2793954 B2 JP 2793954B2 JP 5254278 A JP5254278 A JP 5254278A JP 25427893 A JP25427893 A JP 25427893A JP 2793954 B2 JP2793954 B2 JP 2793954B2
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孝治 西村
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昭範 嶋先
隆 松田
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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Hitachi Construction Machinery Co Ltd
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting 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】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば油圧ショベル
等、主に掘削作業を行う作業機のフロントが運転室に近
づいたとき各フロント部材の動作を停止させて衝突を回
避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、フロントが
予め定めた干渉危険領域に近づいたとき、所定のフロン
ト部材の動作速度を低下させる作業機の干渉防止装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an interference of a working machine, such as a hydraulic shovel, for mainly avoiding a collision by stopping the operation of each front member when the front of the working machine mainly performing excavation work approaches a cab. More particularly, the present invention relates to an interference prevention device for a working machine that reduces the operating speed of a predetermined front member when the front approaches a predetermined danger area.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の作業機の干渉防止装置は、例え
ば特開平4−11128号公報に開示されている。この
従来技術では、運転室に対し前方側、および、側方側に
それぞれ第1干渉危険領域と第2干渉危険領域とを設
け、さらに、この干渉危険領域外には減速領域を設定し
ている。そして、第1干渉危険領域および第2干渉危険
領域では、それぞれバケットと運転室との距離に応じて
第1ブーム、第2ブーム、アーム、バケットの動作を規
制するようになっている。すなわち、第1干渉危険領域
よりも運転室に近い第2干渉危険領域では、運転室に近
づく側への動作は、第1,第2ブーム、アーム、バケッ
トの全て規制されるのに対し、第1干渉危険領域では、
第1,第2ブーム、アームの動作は規制されるが、バケ
ットの動作は規制されない。
2. Description of the Related Art An interference prevention device for a working machine of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-1128. According to this conventional technique, a first interference risk area and a second interference risk area are provided on the front side and on the side of the cab, respectively, and a deceleration area is set outside the interference risk area. . And in the 1st interference danger area | region and the 2nd interference danger area | region, the operation | movement of a 1st boom, a 2nd boom, an arm, and a bucket is regulated according to the distance between a bucket and a driver's cab, respectively. That is, in the second interference danger area closer to the cab than the first interference danger area, the operation to the side approaching the cab is restricted by all of the first and second booms, arms, and buckets. 1 In the interference risk area,
The operations of the first and second booms and the arms are restricted, but the operations of the buckets are not restricted.

【0003】また、減速領域にバケットが侵入したとき
には、干渉危険領域に近づくにしたがい第1ブーム、第
2ブーム、アームの速度を徐々に低下させるようになっ
ている。なお、減速領域、および、干渉危険領域では、
運転室側への動作は規制されるが、離れる方向への動作
に関しては規制されることがない。
When a bucket enters the deceleration area, the speeds of the first boom, the second boom, and the arm are gradually reduced as approaching the interference risk area. In the deceleration area and the interference risk area,
The operation toward the driver's cab is restricted, but the operation toward the away direction is not restricted.

【0004】したがって、上述した従来技術では、運転
室とバケットとが接近したとき、各フロント部材の動作
速度を徐々に低下させ、より接近状態となったときフロ
ントの動作を規制するため、作業者の安全を確保できる
上、干渉危険領域の巾を狭められるため作業範囲を広く
できる。
Therefore, in the above-mentioned prior art, when the operator's cab approaches the bucket, the operating speed of each front member is gradually reduced, and when the operator approaches the bucket, the front operation is regulated. In addition, the work area can be widened because the width of the danger area can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術によ
る干渉防止装置では、バケットが減速領域に侵入した場
合、アームシリンダおよび第1ブームシリンダの両シリ
ンダ速度を同じように低下させるようになっている。し
かし、 a)第1ブームを単独動作させたとき b)アームを単独動作させたとき c)第1ブームとアームとを複合動作させたとき を比較すると、a)の場合には運転室近傍のピン接続部
を支点にほぼ±90度回動するのに対し、b)の場合に
は第1ブーム先端近傍のピン接続部を支点に第1ブーム
に対してほぼ0度から180度回動するため、a)より
もb)の場合の方がバケット先端の水平方向速度が速く
なり易い。さらに、当然のことながらb)よりもc)の
場合の方がバケット先端の水平方向速度が速くなり易
い。このため、干渉危険領域近傍では第1ブームを動作
させた場合よりも、アームを動作させた場合の方が運転
室に衝突する危険性が高いことになる。また、第1ブー
ムとアームとを複合動作させた場合、バケット先端速度
が最も速くなりさらに危険である。したがって、複合動
作時には第1ブームとアームとを同時に減速させること
は無論のこと、単独動作の場合には、第1ブームよりも
アームの速度を減速することが、運転室との干渉防止の
点では効果的である。
In the above-described prior art interference preventing apparatus, when the bucket enters the deceleration region, the cylinder speeds of both the arm cylinder and the first boom cylinder are similarly reduced. . However, comparing a) when the first boom is operated independently b) when the arm is operated independently c) when the first boom and the arm are operated in a combined manner In the case of b), the pin rotates about 0 to 180 degrees with respect to the first boom about the pin connection near the tip of the first boom, while the pin rotates about ± 90 degrees about the fulcrum. Therefore, the horizontal speed at the tip of the bucket is more likely to be higher in the case of b) than in the case of a). Furthermore, it goes without saying that the horizontal speed of the tip of the bucket is more likely to be higher in the case of c) than in the case of b). Therefore, there is a higher risk of colliding with the cab when the arm is operated than when the first boom is operated near the interference danger area. Further, when the first boom and the arm are operated in combination, the tip speed of the bucket becomes the highest, which is more dangerous. Therefore, it is a matter of course that the first boom and the arm are simultaneously decelerated in the combined operation, and in the case of the independent operation, the speed of the arm is reduced more than the first boom in order to prevent interference with the cab. Then it is effective.

【0006】また、アームの減速領域としては、眼前に
迫り来るバケットの停止を安心感の伴うものとして大き
めに設定することは問題ないが、ブームに関しては大き
な減速領域を設定することは減速領域の中を干渉方向に
作動させる必要がある場合に、必要以上に速度が遅くな
り、作業効率を著しく損なう場合があった。換言すれ
ば、第1ブームの速度を低下させる領域を必ずしもアー
ムと同一にする必要はなく、この従来技術のように全て
のフロント部材に対して同一の減速領域を設けること
は、必要以上にフロントの速度低下を招くことになり、
操作性が悪くなる上、作業能率が低下するという不具合
がある。
It is not a problem to set a large deceleration area for the boom as a deceleration area of the arm, although there is no problem in setting the stop of the bucket approaching in front of the eyes with a sense of security. When it is necessary to operate the inside in the interference direction, the speed becomes slower than necessary, and the working efficiency may be significantly impaired. In other words, the area where the speed of the first boom is reduced does not necessarily have to be the same as the arm, and providing the same deceleration area for all the front members as in this prior art is more than necessary. Will cause a decrease in speed,
In addition to poor operability, there is a problem that work efficiency is reduced.

【0007】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的は、運転室とフロントと
の接近状態に応じて所定のフロント部材の動作速度を低
下させ、作業効率を損なうことなく、安心して作業を行
うことができる作業機の干渉防止装置を提供することに
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and has as its object to reduce the operating speed of a predetermined front member in accordance with the approach state between the driver's cab and the front, thereby improving work efficiency. It is an object of the present invention to provide a work implement interference prevention device capable of performing work with peace of mind without impairing the work.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、第1ブーム、オフセットシリンダによっ
て横方向に移動可能に第1ブームに接続された第2ブー
ム、及びアームからなるフロントを運転席に設けられた
操作手段の操作により駆動手段を介して駆動して作業を
行う作業機において、フロントと運転席を含む作業機本
体との間に、第1ブームとアームを同時に駆動したとき
に第1ブーム及びアームの移動速度をそれぞれ減速させ
る複合減速領域と、アームを単独で駆動したときアーム
の移動速度を減速させるアーム減速領域と、第1ブーム
を単独で駆動したとき第1ブームの移動速度を減速させ
るブーム減速領域と、フロントが決して進入しないよう
に第1ブーム、第2ブーム及びアームの動作を停止させ
る干渉危険領域とを設定し、これらの各領域にフロント
の一部が進入したときに駆動手段を制御して各領域に応
じてあらかじめ設定された減速及び/または停止制御を
行う制御手段を設けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the present invention provides a front boom, a second boom connected to the first boom movably in a lateral direction by an offset cylinder, and a front including an arm. When the first boom and the arm are simultaneously driven between the front and the working machine body including the driver's seat in the working machine driven by the operating means provided in the driver's seat through the driving means to perform work. A combined deceleration area for reducing the moving speed of the first boom and the arm, an arm decelerating area for reducing the moving speed of the arm when the arm is driven alone, and a deceleration area for the first boom when the first boom is driven alone. A boom deceleration area for reducing the moving speed and an interference danger area for stopping the operation of the first boom, the second boom and the arm so that the front never enters. And control means for controlling the driving means when a part of the front enters each of these areas and performing a deceleration and / or stop control set in advance according to each area. .

【0009】具体的には、例えば、運転席を含む作業機
本体に回動可能にピン接続される第1ブームと、この第
1ブームに対してオフセットシリンダによって横方向に
移動可能に接続された第2ブームと、この第2ブームに
対し回動可能にピン接続されるアームとを有するフロン
トと、各フロント部材の動作をそれぞれ指示する操作手
段と、各フロント部材をそれぞれ駆動する駆動手段とを
有する作業機に設けられ、前記作業機本体とこの作業機
本体に接続したフロント部材との相対角度、および、前
記各フロント部材間の相対角度を検出する角度検出手段
と、これらの角度検出手段からの信号に基づき、予め定
めた座標系における前記フロントの所定箇所の座標値を
算出する座標演算手段と、前記フロントと運転席を含む
作業機本体との干渉危険領域が設定される危険領域設定
手段と、前記座標演算手段によって算出された座標値か
ら前記フロントが前記危険領域設定手段に設定された干
渉危険領域の範囲に侵入したかどうかを判断し、前記フ
ロントが干渉危険領域へ侵入したと判断したときに前記
各フロント部材の前記運転席側への動作を禁止する信号
を出力する比較演算手段と、この比較演算手段からの信
号と前記操作手段からの指示信号とを入力し、これらの
信号に応じた制御信号を前記駆動手段に出力する駆動制
御手段とを備えた作業機の干渉防止装置において、前記
危険領域設定手段に設定される干渉危険領域の範囲外
に、前記第1ブームを単独で駆動したとき第1ブームの
移動速度を減速するブーム減速領域と、前記アームを単
独で駆動したときアームの移動速度を減速するアーム減
速領域と、前記第1ブームと前記アームを同時に駆動し
たときに第1ブームおよびアームの移動速度をそれぞれ
減速する複合減速領域とが設定される減速領域設定手段
をさらに設け、前記比較演算手段は、前記座標演算手段
によって算出された前記フロントの所定箇所の座標値か
らフロントが前記減速領域設定手段に設定された減速領
域の範囲内に侵入したと判断したときに、所定のフロン
ト部材の移動速度をそれぞれの減速領域に応じて低速に
する信号を前記駆動制御手段に出力するように構成され
る。
Specifically, for example, a first boom rotatably connected to a working machine body including a driver's seat by a pin, and an offset cylinder connected to the first boom movably in a lateral direction. A front having a second boom, an arm rotatably connected to the second boom by a pin, operating means for instructing operation of each front member, and driving means for driving each front member, respectively. Provided in a working machine having a relative angle between the working machine body and a front member connected to the working machine body, and an angle detecting means for detecting a relative angle between each of the front members, and from these angle detecting means. A coordinate calculating means for calculating a coordinate value of a predetermined location of the front in a predetermined coordinate system based on the signal of the front, and a work machine body including the front and a driver's seat. Dangerous area setting means for setting a dangerous area; and determining whether the front has entered a range of an interference dangerous area set in the dangerous area setting means from the coordinate values calculated by the coordinate calculating means, Comparison operation means for outputting a signal for prohibiting the operation of each of the front members toward the driver's seat when it is determined that the front has entered the danger area; and a signal from the comparison operation means and a signal from the operation means. And a drive control means for inputting an instruction signal and outputting a control signal corresponding to these signals to the drive means, wherein the interference danger area set in the danger area setting means is provided. Out of the range, a boom deceleration region for reducing the moving speed of the first boom when the first boom is driven alone, and a moving speed of the arm when the arm is driven alone. A deceleration area setting means for setting an arm deceleration area for speeding and a composite deceleration area for respectively reducing the moving speed of the first boom and the arm when the first boom and the arm are simultaneously driven; The calculating means determines that the front has entered the range of the deceleration area set by the deceleration area setting means from the coordinate values of the predetermined location of the front calculated by the coordinate calculating means, and determines that the predetermined front member The driving control means is configured to output a signal for lowering the moving speed of the driving control unit in accordance with each deceleration region to the drive control unit.

【0010】[0010]

【作用】上記のように構成することにより、制御手段
は、前記のように設定された各領域へのフロントの進入
に対応して、最も適した速度制御及び停止制御を行うこ
とが可能になる。
With the above arrangement, the control means can perform the most suitable speed control and stop control in response to the approach of the front to each of the areas set as described above. .

【0011】すなわち、フロント上の所定箇所の座標を
座標演算手段によって算出し、この座標値に基づいて比
較演算手段によって、フロントが減速領域設定手段に設
定されている減速領域の範囲内か、あるいは、干渉危険
領域設定手段に設定されている干渉危険領域の範囲内か
どうか常時比較演算する。そして、この比較演算手段に
よって、フロントが前記のように設定されたいずれかの
領域の範囲内に位置しておれば、その位置している領域
に応じて、比較演算手段は減速領域もしくは干渉危険領
域に対応する減速信号もしくは停止信号を出力する。駆
動制御手段は比較演算手段からの入力信号と操作手段か
らの指示信号とに基づき、各フロント部材の移動速度及
びこの移動速度に対応する駆動手段への制御信号を算出
し、出力する。
That is, the coordinates of a predetermined location on the front are calculated by the coordinate calculating means, and based on the coordinate values, the comparison calculating means determines whether the front is within the deceleration area set in the deceleration area setting means, or , And always performs a comparison operation to determine whether or not the position is within the range of the interference risk area set in the interference risk area setting means. If the front is located within the range of any of the areas set as described above by the comparison operation means, the comparison operation means determines the deceleration area or the interference risk depending on the located area. A deceleration signal or a stop signal corresponding to the area is output. The drive control means calculates and outputs a moving speed of each front member and a control signal to the driving means corresponding to the moving speed based on the input signal from the comparison operation means and the instruction signal from the operation means.

【0012】したがって、この構成によれば、フロント
が運転室との干渉危険領域に近づいたとき、その接近状
況に応じて所定のフロント部材のみ速度が低下するよう
に設定できるので、従来技術に比べ作業効率を向上させ
ることができる。
Therefore, according to this configuration, when the front approaches the danger area of interference with the driver's cab, the speed of only a predetermined front member can be set so as to decrease in accordance with the approach situation. Work efficiency can be improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図1ないし図9に基づいて本発明の実
施例を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】図1ないし図8は本発明による作業機の干
渉防止装置の第1の実施例を説明するためのもので、図
1は干渉防止装置の全体構成を示すブロック図、図2は
演算装置による演算処理の流れを示すフローチャート、
図3はこの実施例の対象である作業機の側面図、図4は
この作業機のフロントの動作を示す動作説明図、図5は
減速領域と干渉危険領域との関係を示すために作業機を
側面から見た説明図、図6は同じく上面から見た説明
図、図7は作業機のフロントの模式図である。
FIGS. 1 to 8 illustrate a first embodiment of an interference preventing device for a working machine according to the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the entire structure of the interference preventing device, and FIG. Flow chart showing the flow of the arithmetic processing by the device,
FIG. 3 is a side view of a working machine which is an object of this embodiment, FIG. 4 is an operation explanatory view showing a front operation of the working machine, and FIG. 5 is a working machine for illustrating a relationship between a deceleration area and an interference risk area. FIG. 6 is an explanatory view of the same as seen from the top, and FIG. 7 is a schematic view of the front of the working machine.

【0015】図3に示すように、この実施例は走行装置
1上に装備された作業機本体2に回動可能に設けた第1
ブーム11と、この第1ブーム11に対し図4に示すよ
うにオフセットシリンダ22によってアーム14および
バケット15を横方向に平行移動させる第2ブーム12
と、この第2ブーム12に回動可能に設けたアーム14
と、このアーム14に対しピン51によって回動可能に
接続したバケット15とからなるフロント10を備えた
油圧ショベルに適用したものである。なお、図3、図4
におけるO1 は作業機本体2と第1ブーム11との接続
部を、O2 は第1ブーム11と第2ブーム12との接続
部を、O3 は第2ブーム12とアーム14との接続部
を、O4 はアーム14とバケット15との接続部をそれ
ぞれ示す。また、第1ブーム11、第2ブーム12、ア
ーム14、バケット15は、それぞれ油圧シリンダ2
1,22,23,24によって動作する。
As shown in FIG. 3, in this embodiment, a work machine main body 2 mounted on a traveling device 1 is provided with a first
A boom 11 and a second boom 12 for horizontally moving the arm 14 and the bucket 15 with respect to the first boom 11 by an offset cylinder 22 as shown in FIG.
And an arm 14 rotatably provided on the second boom 12.
The present invention is applied to a hydraulic shovel having a front 10 comprising a bucket 15 rotatably connected to an arm 14 by a pin 51. 3 and 4
O1 is a connection between the work machine body 2 and the first boom 11, O2 is a connection between the first boom 11 and the second boom 12, O3 is a connection between the second boom 12 and the arm 14, O4 indicates a connection between the arm 14 and the bucket 15, respectively. The first boom 11, the second boom 12, the arm 14, and the bucket 15 are each
1, 22, 23, and 24.

【0016】また、本体2と第1ブーム11、第1ブー
ム11と第2ブーム12、第2ブーム12とアーム14
との各接続部近傍には、各フロント部材間の相対角度θ
1 ,θ2 ,θ3 をそれぞれ検出する角度検出手段、例え
ばポテンショメータ等の角度計31,32,33が設け
られている。そして、これらの角度計31,32,33
によって検出された各フロント部材間の相対角度信号θ
1 ,θ2 ,θ3 は、図1に示す演算装置60に入力され
る。
The body 2 and the first boom 11, the first boom 11 and the second boom 12, the second boom 12 and the arm 14
And the relative angle θ between each front member
Angle detecting means for detecting 1 , θ 2 and θ 3 respectively, for example, angle meters 31, 32 and 33 such as potentiometers are provided. And these goniometers 31, 32, 33
Angle signal θ between front members detected by
1 , θ 2 and θ 3 are input to the arithmetic unit 60 shown in FIG.

【0017】この演算装置60は、角度信号θ1
θ2 ,θ3 に基づいてフロント10上の所定箇所、例え
ばバケット先端の座標(x0 ,y0 ,z0 )を算出する
座標演算手段としての座標演算部61と、バケット先端
座標(x0 ,y0 ,z0 )によってアーム14のみ、あ
るいは、第1ブーム11およびアーム14の移動速度を
低下させる減速領域が設定される減速領域設定手段とし
ての減速領域記憶部76と、バケット先端座標(x0
0 ,z0 )に応じて全てのフロント部材の動作を禁止
する領域、すなわち、干渉危険領域73が設定される干
渉危険領域設定手段としての干渉危険領域記憶部65
と、算出されたバケット先端座標(x0 ,y0,z0
が減速領域74,75,101内、あるいは、干渉危険
領域73内かどうかを判断し、この結果に応じてアーム
シリンダ23および第1ブームシリンダ21の最高速度
信号vamax, vbmaxを出力する比較演算手段としての比
較演算部62と、この比較演算部62からの信号と運転
室3内に設けた各フロント部材を操作するための操作手
段としての操作レバー69からの指示信号lxa,lxb
を入力し、これらの信号に基づき各シリンダへ作動油を
供給する駆動手段としての油圧駆動回路70への駆動制
御信号を出力する駆動制御手段としての駆動制御部77
とを備えている。なお、バケット先端座標(x0
0 ,z0 )の算出に際し、本実施例では図3に示すよ
うな座標系(x,y,z)として、例えば本体2と第1
ブーム11との接続中心O1 を座標原点として演算を行
っている。
The arithmetic unit 60 calculates the angle signals θ 1 ,
a coordinate calculation unit 61 as a coordinate calculation means for calculating coordinates (x 0 , y 0 , z 0 ) of a predetermined location on the front 10 based on θ 2 and θ 3 , for example, a bucket tip coordinate (x 0 , Y 0 , z 0 ), only the arm 14, or a deceleration area storage unit 76 as deceleration area setting means for setting a deceleration area for reducing the moving speed of the first boom 11 and the arm 14, and bucket tip coordinates ( x 0 ,
y 0 , z 0 ), an area where the operation of all front members is prohibited, that is, an interference risk area storage unit 65 as an interference risk area setting unit in which the interference risk area 73 is set.
And the calculated bucket tip coordinates (x 0 , y 0 , z 0 )
Is within the deceleration areas 74, 75, 101 or the danger area 73, and outputs the maximum speed signals v amax , v bmax of the arm cylinder 23 and the first boom cylinder 21 according to the result. A comparison operation unit 62 as operation means, and signals from the comparison operation unit 62 and instruction signals l xa and l xb from operation levers 69 as operation means for operating each front member provided in the cab 3. And a drive control unit 77 as a drive control unit that outputs a drive control signal to a hydraulic drive circuit 70 as a drive unit that supplies hydraulic oil to each cylinder based on these signals.
And Note that bucket tip coordinates (x 0 ,
In the calculation of (y 0 , z 0 ), in the present embodiment, the coordinate system (x, y, z) as shown in FIG.
The calculation is performed using the connection center O1 with the boom 11 as the coordinate origin.

【0018】さらに、上述した減速領域記憶部76は、
アームシリンダ23の速度のみを低下させる領域が設定
されるアーム減速領域記憶部64と、アームシリンダ2
3および第1ブームシリンダ21の速度を低下させる領
域が設定されるブーム減速領域記憶部63と、第1ブー
ム11とアーム14とが同時に操作されたときアームシ
リンダ23および第1ブームシリンダ21の速度を低下
させる領域が設定される複合減速領域記憶部100とか
らなる。また、駆動制御部77は比較演算部62からの
最高速度信号vamax,vbmaxと操作レバー69からの指
示信号lxa,lxbとに基づいてアーム14、第1ブーム
11の移動速度va ,vb を算出する速度演算部66
と、この移動速度va ,vb に対応する各シリンダ2
1,23への作動油の流量qa ,qb を算出する流量演
算部67と、この流量qa ,qb に応じた駆動制御信号
a ,ib に変換する変換部68とから形成されてい
る。なお、油圧駆動回路70は、図示しない制御弁等か
らなり、駆動制御信号ia ,ibに応じた流量qa ,q
b の作動油を各シリンダ21,23に供給する。
Further, the above-described deceleration area storage section 76
An arm deceleration area storage unit 64 in which an area for lowering only the speed of the arm cylinder 23 is set;
3 and a boom deceleration area storage unit 63 in which an area for reducing the speed of the first boom cylinder 21 is set, and the speeds of the arm cylinder 23 and the first boom cylinder 21 when the first boom 11 and the arm 14 are simultaneously operated. And a composite deceleration area storage unit 100 in which an area for reducing the speed is set. The maximum velocity signal v amax from the drive control unit 77 comparing unit 62, v bmax an instruction signal l xa from the operation lever 69, the arm 14 on the basis of the l xb, the moving velocity v a of the first boom 11 , Vb
And each cylinder 2 corresponding to the moving speeds v a and v b
Flow rate q a of the hydraulic oil to 1,23, a flow rate calculation unit 67 for calculating a q b, formed from the flow rate q a, the drive control signal corresponding to q b i a, conversion unit 68. which converts the i b Have been. Incidentally, the hydraulic drive circuit 70 is composed of a not-shown control valve or the like, the drive control signals i a, the flow rate q a corresponding to i b, q
The hydraulic oil of b is supplied to each of the cylinders 21 and 23.

【0019】以上のように構成した第1の実施例の動作
を図2に示すフローチャートにより説明する。
The operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0020】演算装置60は、最初に手順S1に示すよ
うに各角度計31,32,33からの角度信号θ1 ,θ
2 ,θ3 に基づいてバケット15とアーム14との接続
部の中心点O4 の座標(x4 ,y4 ,z4 )を算出す
る。この処理内容を図7に示すフロントの模式図を用い
て説明する。なお、図7(b)は、図7(a)を矢印A
方向からみた図である。この図7(a),(b)からわ
かるように、O4 の座標値(x4 ,y4 ,z4 )は、 x4 =l1 ×cosθ1 +l2 ×cosθ1 ×cosθ2 +l3 ×cos(θ1 −θ3 ) y4 =l1 ×sinθ1 +l2 ×sinθ1 ×cosθ2 +l3 ×sin(θ1 −θ3 ) z4 =l3 ×sinθ2 ・・・・・・(1) となる。ここで、l1 はO1 とO2 間の距離、l2 はO
2 とO3 間の距離、l3はO3 とO4 間の距離である。
The arithmetic unit 60 firstly receives the angle signals θ 1 , θ 1 from the goniometers 31, 32, 33 as shown in step S1.
The coordinates (x 4 , y 4 , z 4 ) of the center point O 4 of the connection between the bucket 15 and the arm 14 are calculated based on 2 and θ 3 . This processing will be described with reference to the schematic diagram of the front shown in FIG. Note that FIG. 7B shows FIG.
It is the figure seen from the direction. The FIG. 7 (a), the As can be seen from (b), the coordinate values of O4 (x 4, y 4, z 4) is, x 4 = l 1 × cosθ 1 + l 2 × cosθ 1 × cosθ 2 + l 3 × cos (θ 1 −θ 3 ) y 4 = l 1 × sin θ 1 + l 2 × sin θ 1 × cos θ 2 + l 3 × sin (θ 1 −θ 3 ) z 4 = l 3 × sin θ 2 1) Where l 1 is the distance between O1 and O2, l 2 is O
The distance between 2 and O3, l 3 is the distance between O3 and O4.

【0021】このようにして座標値を算出すると、次の
手順S2に移行し、下記に示す演算によりバケット15
先端の動作範囲71が運転室3と干渉する領域に含まれ
るかどうかを判断する。バケット15はピン51を支点
として回動するため、図5に鎖線で示すバケット15先
端の動作範囲71は、 r2 =(x−x4 2 +(y−y4 2 ・・・・・・(2) となる。ここで、rはバケット15の先端の回動半径を
示す。
After the coordinate values are calculated in this manner, the process proceeds to the next step S2, and the bucket 15 is calculated by the following operation.
It is determined whether the operating range 71 at the tip is included in an area that interferes with the cab 3. Since the bucket 15 rotates about the pin 51 as a fulcrum, the operating range 71 of the tip of the bucket 15 shown by a chain line in FIG. 5 is r 2 = (x−x 4 ) 2 + (y−y 4 ) 2.・ ・ (2) Here, r indicates the turning radius of the tip of the bucket 15.

【0022】また、干渉危険領域73は、図5に示す直
線部73a,73cと曲線部73bに分けられて干渉危
険領域記憶部65に以下に示す関数で設定されている。
すなわち、 73aの領域 y=y1 73bの領域 r1 2=(x−x102 +(y−y102 73cの領域 x=x1 ・・・・・・(3−1) ここで、x1 ,y1 ,x10,y10はそれぞれ予め設定さ
れる定数であり、x10,y10は後述の図8からも分かる
ように領域73bの境界の曲率中心の座標である。これ
ら(2)式と(3−1)式との連立方程式を解くことに
より、両者の交点が存在するかどうか、すなわち、バケ
ット15の先端が干渉危険領域73の範囲内を動作し得
るか判断することができる。もし解が求められない場合
にはバケット15先端の動作範囲71が干渉危険領域7
3内に含まれないことになり、手順S2はNoとなる。
また、解が求められた場合には干渉危険領域73内に含
まれることになり、手順S2はYesとなる。
The interference risk area 73 is divided into linear portions 73a and 73c and a curved portion 73b shown in FIG. 5, and is set in the interference risk area storage section 65 by the following function.
That is, the region y = y 1 73b region r 1 2 = (x-x 10) of 73a 2 + (y-y 10 ) region of 2 73c x = x 1 ······ ( 3-1) where Where x 1 , y 1 , x 10 , and y 10 are constants set in advance, respectively, and x 10 and y 10 are coordinates of the center of curvature of the boundary of the region 73b as can be seen from FIG. By solving the simultaneous equations of the equations (2) and (3-1), it is determined whether or not the intersection exists between the two, that is, whether or not the tip of the bucket 15 can operate within the range of the interference risk area 73. can do. If no solution is found, the operating range 71 at the tip of the bucket 15 is
3 is not included, and the procedure S2 becomes No.
When a solution is obtained, it is included in the interference risk area 73, and the procedure S2 becomes Yes.

【0023】手順S2での判断結果がYesのときに
は、手順S3に移行し、アーム14、第1ブーム11の
最高速度信号vamax, vbmaxをそれぞれ0に設定し、ア
ーム14とブーム11の動作を停止させる。
If the result of the determination in step S2 is Yes, the process proceeds to step S3, in which the maximum speed signals v amax and v bmax of the arm 14 and the first boom 11 are set to 0, respectively, and the operation of the arm 14 and the boom 11 is performed. To stop.

【0024】一方、手順S2での判断結果がNoのとき
には、手順S4に移行し、バケット15先端の動作範囲
71がブーム減速領域74内に含まれるかどうかが判断
される。この手順S4での処理は手順S2とほぼ同様に
行われる。すなわち、ブーム減速領域記憶部63に設定
されているブーム減速領域74内に上記(2)式で示さ
れるバケット15先端の動作範囲71が含まれているか
どうかを、手順S2同様連立方程式の解を求めることに
よって判断するようになっている。そして、この手順S
4でバケット15先端の動作範囲71がブーム減速領域
74内に含まれると判断されたとき、すなわち、Yes
のとき、手順S5によってアームシリンダ23、第1ブ
ームシリンダ21の最高速度信号vamax,vbmaxが設定
される。なお、ブーム減速領域74の境界は、干渉危険
領域73と同様に図5に示す直線部74a,74cと曲
線部74bに分けられ、予め設定される定数をx2 ,
2としてブーム減速領域記憶部64に以下に示す関数で
設定されている。
On the other hand, if the decision result in the step S2 is No, the process shifts to a step S4, where it is determined whether or not the operating range 71 at the tip of the bucket 15 is included in the boom deceleration region 74. The processing in step S4 is performed in substantially the same manner as step S2. That is, it is determined whether or not the boom deceleration area 74 set in the boom deceleration area storage unit 63 includes the operating range 71 of the tip of the bucket 15 represented by the above equation (2), as in step S2. Judgment is made by asking. Then, this procedure S
4, when it is determined that the operation range 71 at the tip of the bucket 15 is included in the boom deceleration region 74, that is, Yes
At this time, the maximum speed signals v amax and v bmax of the arm cylinder 23 and the first boom cylinder 21 are set in step S5. The boundary of the boom deceleration region 74 is divided into linear portions 74a and 74c and a curved portion 74b shown in FIG. 5, similarly to the interference risk region 73, and constants set in advance are x 2 and y.
2 is set in the boom deceleration area storage unit 64 by the following function.

【0025】 74aの領域 y=y2 74bの領域 r2 2=(x−x102 +(y−y102 74cの領域 x=x2 ・・・・・・(3−2) 一方、手順S4での判断結果がNoのときには、手順S
6に移行し、バケット15先端の動作範囲71がアーム
減速領域75の範囲内に含まれるかどうかが判断され
る。この手順S6では、手順S4と同様の処理が行われ
る。なお、アーム減速領域75はアーム減速領域記憶部
64に設定されている。そして、この手順S6でバケッ
ト15先端の動作範囲71がアーム減速領域75内に含
まれると判断されたとき、すなわち、Yesのとき、手
順S7によってアームシリンダ23の最高速度信号v
amaxが設定される。なお、アーム減速領域75は、
3 ,yを予め設定される定数としてアーム減速領域
記憶部64に以下に示す関数で設定されている。
[0025] 74a of the region y = area of y 2 74b r 2 2 = ( x-x 10) 2 + (y-y 10) 2 74c region x = x 2 ······ (3-2) of On the other hand, when the determination result in the step S4 is No, the procedure S4
Then, it is determined whether or not the operation range 71 at the tip of the bucket 15 is included in the range of the arm deceleration region 75. In this step S6, the same processing as in step S4 is performed. Note that the arm deceleration area 75 is set in the arm deceleration area storage unit 64. Then, when it is determined in step S6 that the operation range 71 at the tip of the bucket 15 is included in the arm deceleration region 75, that is, when Yes, the maximum speed signal v of the arm cylinder 23 is determined in step S7.
amax is set. The arm deceleration area 75 is
x 3 and y 3 are set as preset constants in the arm deceleration area storage unit 64 by the following functions.

【0026】 75aの領域 y=y 75bの領域 r3 2=(x−x102 +(y−y102 75cの領域 x=x3 ・・・・・・(3−3) ところで、手順S5および手順S7では、例えば以下に
示す演算によってアームシリンダ23、第1ブームシリ
ンダ21の最高速度信号vamax, vbmaxが算出される。
手順S4によりフロント10がブーム減速領域74内に
侵入したと判断された場合、上述した(2)式および
(3−1)式に基づき、バケット15先端と干渉危険領
域73とが最も接近した際の距離△lを以下に示す演算
によって算出する。すなわち、(1)式で求められたア
ーム14とバケット15との接続中心O4 の座標
(x4 ,y4 ,z4 )より、x4 ≧x10 かつ y4
√{(r1 +r)−(x4 −x10)}+y10のとき、 △l=r1 −r+√{(x10−x4 )+(y10−y4 )} ・・・・・(4) x4 <x10 かつ y4 ≧y10+r+r1 のとき、 △l=y4 −r−y1 ・・・・・(5) x4 ≧x10+r+r1 かつ y4 <y10 のとき、 △l=x4 −r−x1 ・・・・・(6) となる。
[0026] 75a region y = y 3 75b region r 3 2 = (x-x 10) of 2 + (y-y 10) 2 75c areas x = x 3 ······ (3-3) In steps S5 and S7, the maximum speed signals v amax and v bmax of the arm cylinder 23 and the first boom cylinder 21 are calculated by, for example, the following calculation.
If it is determined in step S4 that the front 10 has entered the boom deceleration area 74, the front end of the bucket 15 and the interference risk area 73 are closest to each other based on the above-described equations (2) and (3-1). Is calculated by the following calculation. That is, from the coordinates (x 4 , y 4 , z 4 ) of the connection center O 4 between the arm 14 and the bucket 15 obtained by the equation (1), x 4 ≧ x 10 and y 4
When {(r 1 + r) − (x 4 −x 10 )} + y 10 , Δl = r 1 −r + {(x 10 −x 4 ) + (y 10 −y 4 )} · (4) x 4 <when x 10 and y 4 ≧ y 10 + r + r 1, △ l = y 4 -r-y 1 ····· (5) x 4 ≧ x 10 + r + r 1 and y 4 <y In the case of 10 , Δl = x 4 −r−x 1 (6)

【0027】これら(4)〜(6)式の状況を図8によ
り説明する。(4)式に示す状態は、同図8の斜線部の
領域IIに中心O4 が存在するとき成り立つ。すなわ
ち、干渉危険領域73の曲線部73b上にO4 を中心と
する半径rの円に最も近い点が存在し、その距離が
(4)式で表される。また、(5)式は領域Iに中心O
4 が存在するときの距離を、(6)式は領域IIIに中
心O4 が存在するときの距離それぞれを表す。この第1
の実施例では、図5に示すように干渉危険領域73の境
界とブーム減速領域74の外側の境界との距離がlb
干渉危険領域73の境界とアーム減速領域75の外側の
境界との距離がla となるように、それぞれ平行に設定
されており、(4)〜(6)式に基づき以下の演算によ
ってアームシリンダ23、第1ブームシリンダ21の最
高速度信号vamax,vbmaxが算出される。
The situations of the equations (4) to (6) will be described with reference to FIG. The state shown in the equation (4) is established when the center O4 exists in the shaded area II in FIG. That is, a point closest to a circle having a radius r centered on O4 exists on the curved portion 73b of the interference risk area 73, and the distance is represented by the equation (4). Equation (5) indicates that the center O
Equation (6) represents the distance when the center O4 exists in the region III. This first
5, the distance between the boundary of the interference risk area 73 and the outer boundary of the boom deceleration area 74 is l b ,
The distance between the boundary of the interference danger area 73 and the outer boundary of the arm deceleration area 75 is set to be l a in parallel, and the arm cylinder is calculated by the following calculation based on equations (4) to (6). 23, The maximum speed signals v amax and v bmax of the first boom cylinder 21 are calculated.

【0028】 vamax=Vamax×△l/la ・・・・・(7) vbmax=Vbmax×△l/lb ・・・・・(8) ここで、Vamax,Vbmaxはアーム減速領域75よりも外
の領域での通常動作時のアームシリンダ23、第1ブー
ムシリンダ21の最高速度を示す。この(7),(8)
式からわかるように、距離△lが短くなるにつれて各最
高速度信号vamax,vbmaxが低速になるように設定され
る。
V amax = V amax × △ l / l a ... (7) v bmax = V bmax × △ l / l b ... (8) where V amax and V bmax are The maximum speed of the arm cylinder 23 and the first boom cylinder 21 during a normal operation in an area outside the arm deceleration area 75 is shown. This (7), (8)
As can be seen from the equation, the maximum speed signals v amax and v bmax are set to be lower as the distance Δl becomes shorter.

【0029】また、手順S6によってアーム減速領域7
5内に侵入したと判断された場合にも、手順S7で同様
の演算によって、アームシリンダ23の最高速度が算出
される。この場合には、第1ブームシリンダ21の最高
速度はVbmaxに設定される。さらに、手順S6でNoと
判断された場合には、手順S13に移行し、バケット1
5先端の動作範囲71が複合減速領域101の範囲内に
含まれるかどうか判断される。この手順S13では、手
順S4,S6と同様の処理が行われる。なお、複合減速
領域101は複合減速領域記憶部100に、x5 ,y5
を予め設定される定数として以下に示す関数で設定され
ている。
In step S6, the arm deceleration area 7
5, the maximum speed of the arm cylinder 23 is calculated by the same calculation in step S7. In this case, the maximum speed of the first boom cylinder 21 is set to Vbmax . Further, if No is determined in step S6, the process proceeds to step S13, where the bucket 1
It is determined whether or not the operation range 71 at the tip 5 is included in the range of the composite deceleration region 101. In step S13, the same processing as steps S4 and S6 is performed. Incidentally, the composite deceleration region 101 in the composite deceleration region storage unit 100, x 5, y 5
Is set by a function shown below as a preset constant.

【0030】 101aの領域 y=y5 101bの領域 r5 2=(x−x102 +(y−y102 101cの領域 x=x5 ・・・・・(9) この手順S13でバケット15先端の動作範囲71が複
合減速領域101内に含まれると判断されたとき、すな
わち、Yesのとき、手順S14に移行し、Noの場合
には手順S8に移行する。
[0030] 101a of the region y = y 5 101b regions r 5 2 = (x-x 10) 2 + (y-y 10) region of 2 101c x = x 5 ····· ( 9) The procedure S13 When it is determined that the operation range 71 at the tip of the bucket 15 is included in the composite deceleration area 101, that is, when the determination is Yes, the process proceeds to step S14, and when the determination is No, the process proceeds to step S8.

【0031】手順S14では、第1ブーム11とアーム
14との複合動作が指示されているかどうかが判別さ
れ、複合動作と判別された場合、上記した手順S5に移
行し、第1ブームシリンダ21、アームシリンダ23の
最高速度vbmax、vamaxが設定される。
In step S14, it is determined whether or not a combined operation of the first boom 11 and the arm 14 is instructed. If it is determined that the combined operation is performed, the process proceeds to step S5, where the first boom cylinder 21, The maximum speeds v bmax and v amax of the arm cylinder 23 are set.

【0032】一方、手順S8では、アームシリンダ2
3、第1ブームシリンダ21の最高速度vamax,vbmax
がそれぞれVamax,Vbmaxに設定される。
On the other hand, in step S8, the arm cylinder 2
3. The maximum speed v amax , v bmax of the first boom cylinder 21
Are set to Vamax and Vbmax , respectively.

【0033】以上の処理によって、アームシリンダ2
3、第1ブームシリンダ21の最高速度信号が設定され
ると手順S9に移行し、操作レバー69からの指示信号
xa,lxbに基づき、各シリンダ速度va ,vb が設定
される。すなわち、操作レバー69からの指示信号
xa,lxbがそれぞれ運転室3側への動作を指示してい
る場合には、指示信号lxa,lxbと最高速度vamax,v
bmaxとを比較し、遅い方を速度信号va ,vb として出
力する。逆に、指示信号lxa,lxbが運転室3から離れ
る方向への移動を指示している場合には、指示信号
xa,lxbを各シリンダ速度va ,vb として出力す
る。
With the above processing, the arm cylinder 2
3, the maximum velocity signal of the first boom cylinder 21 is set shifted to step S9, the instruction signal l xa from the operation lever 69, based on l xb, each cylinder speed v a, v b is set. That is, when the instruction signals l xa , l xb from the operation lever 69 respectively instruct the operation to the cab 3 side, the instruction signals l xa , l xb and the maximum speed v amax , v
bmax, and outputs the slower one as speed signals v a and v b . Conversely, when the instruction signals l xa , l xb instruct the movement away from the cab 3, the instruction signals l xa , l xb are output as the cylinder speeds v a , v b .

【0034】次の手順S10では、手順S9で算出され
たアームシリンダ23の速度va 、第1ブームシリンダ
21の速度vb より、各シリンダへの供給流量qa ,q
b を算出する。すなわち、 qa =va *asab =vb *asb ・・・・・・(10) となる。ここで、asaはアーム14のシリンダ受圧面
積、asbは第1ブーム11のシリンダ受圧面積である。
[0034] In the next steps S10, velocity v a of the arm cylinder 23 that is calculated in Step S9, than the speed v b of the first boom cylinder 21, the supply flow rate q a to each cylinder, q
Calculate b . In other words, the q a = v a * a sa q b = v b * a sb ······ (10). Here, asa is the cylinder pressure receiving area of the arm 14, and asb is the cylinder pressure receiving area of the first boom 11.

【0035】手順S11では、流量qa ,qb に基づ
き、例えば油圧駆動回路70に備えられる図示しない電
磁比例弁への電流信号ia ,ib を算出する。そして、
手順S12では、手順S11の結果を実際の電流信号i
a ,ib に変換し、上記電磁比例弁へ出力する。これに
よって、油圧駆動回路70では、電流信号ia ,ib
応じた流量qa ,qb を各シリンダに供給する。
[0035] In step S11, the flow rate q a, based on the q b, calculates for example a current signal to the electromagnetic proportional valve (not shown) provided in the hydraulic drive circuit 70 i a, a i b. And
In step S12, the result of step S11 is set to the actual current signal i.
Convert a, a i b, and outputs it to the electromagnetic proportional valve. Thus, in the hydraulic drive circuit 70 supplies current signals i a, the flow rate q a corresponding to i b, a q b to each cylinder.

【0036】この実施例では、さらに前記領域として運
転室3の右側の領域も設定してある。この領域も図5の
領域に合わせて外側から複合減速領域101f、アーム
減速領域75f、ブーム減速領域74及び干渉危険領域
73である。ここで、複合減速領域とアーム減速領域に
添字fを付けているのは、オフセットシリンダ22の操
作もからんで制御の仕方が運転室3の前面側の領域の場
合と異なっているからである。すなわち、前記領域75
fと74fとの間の境界110を境に、運転室3に近い
領域74f及び73では、オフセットシリンダ22の作
動を禁止してこれ以上左に移動しないように規制すると
ともに、第1ブーム11及びアーム14の作動も禁止し
するが、前記境界110よりも遠い領域75f及び10
1fでは、オフセットシンリンダ22の作動は禁止する
が、すくなくとも第1ブーム11及びアーム14の作動
の規制は行わない。詳しくは、図示した領域a,b,
c,d,eに対応してブーム上げ、アームクラウド、及
びオフセット左移動のそれぞれの制御が以下のようにし
て区別される。
In this embodiment, an area on the right side of the cab 3 is also set as the area. This region is also a compound deceleration region 101f, an arm deceleration region 75f, a boom deceleration region 74, and an interference risk region 73 from the outside in accordance with the region of FIG. Here, the suffix f is added to the composite deceleration area and the arm deceleration area because the manner of control is different from that in the area on the front side of the cab 3 due to the operation of the offset cylinder 22. That is, the region 75
In the regions 74f and 73 near the operator's cab 3 with the boundary 110 between f and 74f as the boundaries, the operation of the offset cylinder 22 is prohibited to prevent the offset cylinder 22 from moving further to the left, and the first boom 11 and The operation of the arm 14 is also prohibited, but the regions 75 f and 10
In 1f, the operation of the offset cylinder 22 is prohibited, but at least the operation of the first boom 11 and the arm 14 is not restricted. Specifically, the illustrated areas a, b,
The respective controls of boom raising, arm cloud, and offset leftward movement are distinguished as follows in accordance with c, d, and e.

【0037】 ブーム上げ アームクラウド オフセット左 a 通常 減速 通常 b 減速 減速 通常 c 減速 減速 禁止 d 禁止 禁止 禁止 e 禁止 禁止 禁止 以上説明したようにこの実施例によれば、運転室3とバ
ケット15先端との接近状態に応じてアーム14および
/または第1ブーム11の動作速度を低下させるため、
第1ブーム11の減速領域を最小限に抑えることがで
き、従来技術に比べ作業効率を向上させることができ、
さらに、操作性の向上も図ることができる。
Boom raising arm cloud offset left a normal deceleration normal b deceleration deceleration normal c deceleration deceleration prohibition d prohibition prohibition e prohibition prohibition prohibition As described above, according to this embodiment, the cab 3 In order to reduce the operation speed of the arm 14 and / or the first boom 11 according to the approach state,
The deceleration area of the first boom 11 can be minimized, and the working efficiency can be improved as compared with the related art.
Further, operability can be improved.

【0038】図9は、本発明の第2の実施例に係る作業
機の干渉防止装置の構成を示すブロック図である。同図
に示すようにこの第2の実施例では、演算装置60’に
よって第1ブーム11とアーム14の最大速度に相当す
る信号ia ,ib が演算出力される。そして、この信号
はパイロット回路上に設けた電磁弁81のソレノイド9
1に入力される。この電磁弁81は、管路84とタンク
92につながる管路85またはパイロットポンプ80に
つながる管路86とを切り換えて接続するようになって
いる。これにより演算装置60’からの信号に応じて弁
位置を(イ)または(ロ)に切り換えて管路84に油圧
力を供給する。この管路84はパイロット切換弁82に
送出されるとともに、管路88を介してパイロットポー
トに送られる。
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of an interference preventing device for a working machine according to a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, as shown in the figure, the signal i a corresponding to the maximum speed of the first boom 11 and the arm 14 by the arithmetic unit 60 ', i b is calculated output. This signal is supplied to the solenoid 9 of the solenoid valve 81 provided on the pilot circuit.
1 is input. The electromagnetic valve 81 switches and connects a pipe 84 and a pipe 85 connected to the tank 92 or a pipe 86 connected to the pilot pump 80. Thereby, the valve position is switched to (a) or (b) in accordance with the signal from the arithmetic unit 60 ', and the hydraulic pressure is supplied to the pipeline 84. The pipe 84 is sent to the pilot switching valve 82 and sent to the pilot port via the pipe 88.

【0039】また、操作レバー69の操作量に対応する
パイロット圧Pc ,Pd が、管路83を介してパイロッ
ト切換弁82に送出されるとともに、管路87を介して
パイロットポート89に送られる。
Further, pilot pressures P c and P d corresponding to the operation amounts of the operation lever 69 are sent out to the pilot switching valve 82 via the pipe 83 and sent to the pilot port 89 via the pipe 87. Can be

【0040】パイロット切換弁82は、各パイロットポ
ート89,90にそれぞれ供給される圧力バランスによ
って弁位置を(ハ)、(ニ)のいずれかに切り換わる。
かりに操作レバー69側からのパイロット圧が高い場合
には、弁位置を(ニ)側に切り換え、演算装置60’か
らの信号に応じたパイロット圧Pが油圧駆動回路70に
供給される。逆に、演算装置60’からの信号に基づく
パイロット圧Pa ,Pb が高圧の場合には、弁位置を
(ハ)側に切り換え、操作レバー69からの信号に基づ
くパイロット圧を油圧駆動回路70に供給するように作
用する。なお、図9において符合77’は第1の実施例
における駆動制御装置に相当し、同図において第1の実
施例を同等とみなせる各部には同一の参照符合を付して
ある。
The valve position of the pilot switching valve 82 is switched between (c) and (d) depending on the pressure balance supplied to the pilot ports 89 and 90, respectively.
When the pilot pressure from the operation lever 69 is high, the valve position is switched to the position (d), and the pilot pressure P according to the signal from the arithmetic unit 60 'is supplied to the hydraulic drive circuit 70. Conversely, the pilot pressure P a based on the signal from the arithmetic unit 60 ', when P b is high, the switching valve located in (c) side, the hydraulic drive circuit of the pilot pressure based on a signal from the operation lever 69 70. In FIG. 9, reference numeral 77 'corresponds to the drive control device in the first embodiment, and in FIG. 9, the same reference numerals are given to the units which can be regarded as equivalent to the first embodiment.

【0041】以上のようにこの第2の実施例では、操作
レバー69の操作量に応じたパイロット圧Pc ,Pd
よび演算装置60’からの信号ia ,ib に応じたパイ
ロット圧Pa ,Pb に対し、低圧側の圧力がパイロット
圧Pとして油圧駆動回路70に供給される。このため演
算装置60’で演算された速度と、操作レバー69によ
って指示された速度のうち、遅い方の速度が選択され
る。それ以外についての構成は、第1の実施例と同様で
あり、同様の効果を奏する。
[0041] In the second embodiment as described above, the pilot pressure P c corresponding to the operation amount operating lever 69, P d and the signal i a from the arithmetic unit 60 ', the pilot pressure P corresponding to the i b a, with respect to P b, the pressure of the low pressure side is supplied to the hydraulic drive circuit 70 as the pilot pressure P. Therefore, the lower one of the speed calculated by the arithmetic unit 60 'and the speed designated by the operation lever 69 is selected. Otherwise, the configuration is the same as that of the first embodiment, and has the same effect.

【0042】なお、上記した実施例では、全体がドアや
窓ガラス等に囲われた運転室を有する作業機を対象に説
明したが、運転者を保護する枠だけで形成される通常キ
ャノピーと呼ばれる運転席であっても良い。
In the above-described embodiment, the working machine having an operator's cab entirely surrounded by doors, window glasses and the like has been described. However, the working machine is usually called a canopy formed only by a frame for protecting the driver. It may be a driver's seat.

【0043】また、実施例では減速領域にフロントが侵
入したとき、アームもしくはブームの最高速度を規制す
るようにしたが、操作レバーからの指示信号に対し一律
に減速するようすることも可能であり、個々の減速の制
御は作業性を考慮して適宜設定することができる。
In the embodiment, when the front enters the deceleration area, the maximum speed of the arm or the boom is regulated. However, it is also possible to decelerate uniformly in response to an instruction signal from the operation lever. The control of the individual deceleration can be appropriately set in consideration of workability.

【0044】[0044]

【発明の効果】これまでの説明で明らかなように、本発
明によれば、運転室とフロントとの接近状態に応じて所
定のフロント部材の動作速度を低下させることができる
ため、各フロント部材の減速領域を最小限に抑えること
ができ、従来技術に比べ作業効率を向上させることがで
きるとともに、操作性の向上も図ることが可能になる。
さらに、複合動作を行っている場合には、対象となる部
材の速度を運転室から遠い範囲にある間から減速するた
めに、従来に比べ衝突の危険を回避でき、安全な作業環
境の確保が可能となる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the operating speed of a predetermined front member can be reduced in accordance with the approach state between the driver's cab and the front. Can be minimized, the working efficiency can be improved compared to the prior art, and the operability can be improved.
Furthermore, when performing a combined operation, the speed of the target member is reduced while it is far from the driver's cab, so that the danger of collision can be avoided and a safe working environment can be secured. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例における作業機の干渉防
止装置の全体構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of a work implement interference prevention device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例における演算処理の流れを示すフ
ローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a flow of a calculation process according to the first embodiment.

【図3】実施例の対象である作業機の側面図である。FIG. 3 is a side view of a working machine to which the embodiment is applied.

【図4】実施例の対象である作業機のフロントの動作を
示す動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram showing an operation of a front of a working machine that is an object of the embodiment.

【図5】実施例における減速領域と干渉危険領域との関
係を示すために作業機を側面から見た説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a working machine viewed from a side to show a relationship between a deceleration area and an interference risk area in the embodiment.

【図6】実施例における減速領域と干渉危険領域との関
係を示すために作業機を上面から見た説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view of the working machine viewed from above to show a relationship between a deceleration area and an interference risk area in the embodiment.

【図7】実施例の対象である作業機のフロントの模式図
である。
FIG. 7 is a schematic diagram of a front of a working machine to which the embodiment is applied.

【図8】実施例の各減速領域における最高速度算出のた
めの説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram for calculating a maximum speed in each deceleration region according to the embodiment.

【図9】第2の実施例における作業機の干渉防止装置の
全体構成を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram illustrating an overall configuration of an interference prevention device for a working machine according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 作業機本体 3 運転室 10 フロント 11 第1ブーム(フロント部材) 12 第2ブーム(フロント部材) 14 アーム(フロント部材) 15 バケット(フロント部材) 21 第1ブームシリンダ 22 オフセットシリンダ 23 アームシリンダ 24 バケットシリンダ 31,32,33 角度計(角度検出手段) 60 演算装置 61 座標演算部(座標演算手段) 62 比較演算部(比較演算手段) 63 ブーム減速領域記憶部(減速領域設定手段) 64 アーム減速領域記憶部(減速領域設定手段) 65 干渉危険領域記憶部(干渉危険領域設定手段) 66 速度演算部(駆動制御手段) 67 流量演算部(駆動制御手段) 68 変換部(駆動制御手段) 69 操作レバー(操作手段) 70 油圧駆動回路(駆動手段) 73 干渉危険領域 74 ブーム減速領域 75 アーム減速領域 100 複合減速領 101 複合減速領域記憶部(減速領域設定手段) 2 Work Machine Body 3 Operator's Cab 10 Front 11 First Boom (Front Member) 12 Second Boom (Front Member) 14 Arm (Front Member) 15 Bucket (Front Member) 21 First Boom Cylinder 22 Offset Cylinder 23 Arm Cylinder 24 Bucket Cylinders 31, 32, 33 Angle meter (angle detection means) 60 arithmetic unit 61 coordinate calculation unit (coordinate calculation means) 62 comparison calculation unit (comparison calculation means) 63 boom deceleration area storage unit (deceleration area setting means) 64 arm deceleration area Storage section (deceleration area setting means) 65 Interference risk area storage section (interference risk area setting means) 66 Speed calculation section (drive control section) 67 Flow rate calculation section (drive control section) 68 Conversion section (drive control section) 69 Operation lever (Operation means) 70 Hydraulic drive circuit (drive means) 73 Interference danger area 74 Arm deceleration area 75 arm deceleration area 100 composite deceleration area 101 composite deceleration area storage unit (deceleration area setting means)

フロントページの続き (72)発明者 山田 修道 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (72)発明者 嶋先 昭範 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市石金20番地 株式会社不二 越内 (56)参考文献 特開 平5−272154(JP,A) 特開 平3−217523(JP,A) 特開 平4−333730(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) E02F 9/24 E02F 3/43Continued on the front page (72) Inventor Shumichi Yamada 20 Ishigane, Toyama City, Toyama Prefecture Fuji Koshiuchi Co., Ltd. (72) Inventor Akinori Shimasaki 20 Ishikin, Toyama City, Toyama Prefecture Fuji Koshiuchi Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Matsuda 20 Ishikin, Toyama City, Toyama Prefecture Fuji Koshiuchi Co., Ltd. (56) References JP-A-5-272154 (JP, A) JP-A-3-217523 (JP, A) JP-A-4- 333730 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) E02F 9/24 E02F 3/43

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1ブーム、オフセットシリンダによっ
て横方向に移動可能に前記第1ブームに接続された第2
ブーム、及びアームからなるフロントを運転席に設けら
れた操作手段の操作により駆動手段を介して駆動して作
業を行う作業機の前記フロントと運転席を含む作業機本
体との干渉を防止する作業機の干渉防止装置において、 前記フロントと運転席を含む作業機本体との間に、前記
第1ブームと前記アームを同時に駆動したときに第1ブ
ーム及びアームの移動速度をそれぞれ減速させる複合減
速領域と、前記アームを単独で駆動したときアームの移
動速度を減速させるアーム減速領域と、前記第1ブーム
を単独で駆動したとき第1ブームの移動速度を減速させ
るブーム減速領域と、前記フロントが決して進入しない
ように前記第1ブーム、第2ブーム及びアームの動作を
停止させる干渉危険領域とを設定し、これらの各領域に
フロントの一部が進入したときに前記駆動手段を制御し
て各領域に応じてあらかじめ設定された減速及び/また
は停止制御を行う制御手段を備えていることを特徴とす
る作業機の干渉防止装置。
1. A first boom, a second boom connected to the first boom movably in a lateral direction by an offset cylinder.
Work to prevent interference between the front of the working machine and the working machine body including the driver's seat by operating the front including the boom and the arm via the driving means by operating the operating means provided in the driver's seat. In a device for preventing interference of a machine, a compound deceleration area between the front and a working machine body including a driver's seat, when the first boom and the arm are simultaneously driven, the moving speeds of the first boom and the arm are respectively reduced. An arm deceleration region for reducing the moving speed of the arm when the arm is driven alone; a boom deceleration region for reducing the moving speed of the first boom when the first boom is driven alone; An interference danger area for stopping the operation of the first boom, the second boom and the arm is set so as not to enter, and a part of the front is located in each of these areas. An interference prevention device for a working machine, comprising: control means for controlling the drive means when entering the vehicle and performing preset deceleration and / or stop control according to each area.
【請求項2】 前記制御手段が、前記作業機本体とこの
作業機本体に接続したフロント部材との相対角度、及び
前記各フロント部材間の相対角度を検出する角度検出手
段と、これらの角度検出手段からの信号に基づき、予め
定めた座標系における前記フロントの所定箇所の座標値
を算出する座標演算手段と、前記複合減速領域、アーム
減速領域、ブーム減速領域及び干渉危険領域が設定され
る領域設定手段と、前記座標演算手段によって算出され
た前記フロントの所定箇所の座標値からフロントがいず
れかの領域の範囲内に侵入したと判断したときに、所定
のフロント部材の移動速度をそれぞれの領域に応じて低
速にし、もしくは移動を禁止する信号を出力する比較演
算手段と、この比較演算手段からの信号と前記操作手段
からの指示信号とを入力し、これらの信号に応じた制御
信号を前記駆動手段に出力する駆動制御手段とを含んで
構成されていることを特徴とする請求項1記載の作業機
の干渉防止装置。
2. An angle detecting means for detecting a relative angle between the work implement main body and a front member connected to the work implement main body, and a relative angle between the front members, and detecting these angles. A coordinate calculating means for calculating a coordinate value of a predetermined position of the front in a predetermined coordinate system based on a signal from the means, and an area in which the compound deceleration area, the arm deceleration area, the boom deceleration area, and the interference risk area are set Setting means, and when it is determined from the coordinate values of the predetermined location of the front calculated by the coordinate calculation means that the front has entered the range of any of the areas, the moving speed of the predetermined front member is set in each area. A comparison operation means for outputting a signal for lowering the speed or prohibiting movement, and a signal from the comparison operation means and an instruction signal from the operation means. The apparatus for preventing interference of a working machine according to claim 1, further comprising: a drive control means for inputting and outputting a control signal corresponding to these signals to said drive means.
【請求項3】 前記干渉危険領域は前記運転室に対しブ
ーム減速領域よりも運転室に近い領域に設定され、前記
ブーム減速領域は前記運転室に対しアーム減速領域より
も運転室に近い領域に設定され、前記アーム減速領域は
前記複合減速領域よりも運転室に近い領域に設定される
ことを特徴とする請求項1記載の作業機の干渉防止装
置。
3. The danger area for interference is set in a region closer to the cab than the boom deceleration region with respect to the cab, and the boom deceleration region is closer to the cab than an arm deceleration region with respect to the cab. 2. The interference prevention device for a working machine according to claim 1, wherein the arm deceleration area is set closer to an operator cab than the composite deceleration area. 3.
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