JP2996762B2 - Work machine interference prevention circuit - Google Patents

Work machine interference prevention circuit

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    • 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
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  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はパワーショベルのよう
な掘削積込用車両において作業時作業機の運転室へ
の干渉を防止する作業機干渉防止回路に関する。
The present invention relates, in digging loading vehicle such as a power shovel, to the working machine interference preventing circuit for preventing interference with the cab of the work machine when working.

【0002】[0002]

【従来の技術】パワーショベルのような掘削積込用車両
においては、一般には上部旋回体の上にブーム、アーム
およびバケット等からなる作業機が設けられており、作
業時はブームが上部旋回体に対して起伏し、ブームの先
端に設けられたアームおよびその先端のバケットが前後
方向に回動するようになっており、同じく上部旋回体の
上部に設けられた運転室と干渉するようなことはない。
ところが、車両の側方を掘る場合には上述した作業機で
は掘ることができないために従来のブームを上下に分割
して上ブームを下ブームに対して左右方向に回動できる
ようにピン結合して側溝堀を行えるようにしたものがあ
る。このような機構を持つ掘削積込用車両においては、
上ブームが運転室側にオフセットした場合、アームやバ
ケットの作業範囲は運転室と干渉する危険区域が含まれ
ることになる。
2. Description of the Related Art In a vehicle for excavation loading such as a power shovel, a work machine including a boom, an arm, a bucket, and the like is generally provided on an upper revolving structure. The arm provided at the tip of the boom and the bucket at the tip of the boom rotate forward and backward, and interfere with the driver's cab provided at the top of the upper revolving unit. There is no.
However, when digging to the side of the vehicle, the above-mentioned working machine cannot dig, so the conventional boom is divided up and down, and the upper boom is pin-coupled so that it can rotate to the left and right with respect to the lower boom. There is one that can be used to make a trench. In a vehicle for excavation loading having such a mechanism,
When the upper boom is offset to the cab side, the working range of the arm or bucket includes a danger zone that interferes with the cab.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このような場合の対策
として運転室と干渉する区域内に作業機が侵入した時、
ブザーを鳴らす手段があるが、この場合、とっさにブザ
ーに感応して作業機操作を止める必要があり、自動停止
の場合には、操作するパイロット圧コントロール弁に吐
出油を供給するパイロット油圧ポンプとの間の回路途中
に設けられている2位置切換のロック弁をドレーンする
方向に切換えて、ある作業機速度から急激に自動停止さ
せていた。したがって急激に自動停止させるため車体に
対するショックが大きくこれが荷こぼれ等の原因になっ
ていた。また、速度の違いにより自動停止位置にバラツ
キが生じていた。また、ロック弁の解除には自動ロック
ボタンを設けて機械的に押すことにより解除されるよう
になっていた。
As a countermeasure in such a case, when a work machine enters into an area that interferes with the cab,
There is a means to sound the buzzer, but in this case, it is necessary to stop the operation of the work machine in response to the buzzer, and in the case of automatic stop, there is a pilot hydraulic pump that supplies discharge oil to the pilot pressure control valve to be operated , The two-position switching lock valve provided in the middle of the circuit is switched to the direction in which the drain is drained, and automatically stopped suddenly from a certain work machine speed. Therefore, a sudden shock is applied to the vehicle body to automatically stop the vehicle, which causes a load spill or the like. Also, the automatic stop position varies due to the difference in speed. In order to release the lock valve, an automatic lock button is provided and released by mechanically pressing the button.

【0004】本発明はこれに鑑み、干渉危険区域内に入
ったら急激に自動停止させるのではなく自動停止させる
手前で、ある決められた範囲にバケットが侵入した時
に、作業機速度に応じて除々に速度低下率を変えること
によりショックを少なくすることのできる作業機干渉防
止回路を提供して従来技術の持つ欠点の解消を図ること
を目的としてなされたものである。
In view of the above, the present invention takes into consideration the speed of a work machine when a bucket enters a predetermined range, instead of suddenly stopping automatically when entering a danger area. It is an object of the present invention to provide a work implement interference prevention circuit capable of reducing a shock by changing a speed reduction rate to solve the drawbacks of the prior art.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点を
解決する手段として本発明は車両本体に搭載した作業
機を、運転室の前方側にオフセットのうえ、運転室に向
かって屈曲作業運動しうるようにパイロット圧コントロ
ール弁により操作する掘削積込用車両において、作業機
のブーム角、アーム角およびオフセット角を検出する各
ポテンショメータからの信号を入力して、作業機が干渉
危険区域に入ったことを判断し、作業機速度に応じて速
度信号を演算するコントローラを備え、コントローラか
らの出力信号により作業機の速度低下率を変えるロック
弁をパイロット油圧ポンプと、この油圧からの吐出油の
供給により操作されるパイロット圧コントロール弁との
間の回路に設けるとともに、この回路にコントローラの
出力信号によりセット圧を 変える電磁比例リリーフ弁を
設けたことを特徴とする。
According to the present invention , as a means for solving the above-mentioned problems of the prior art, a work machine mounted on a vehicle body is bent toward a cab after being offset toward a front side of a cab. In a vehicle for excavation loading that is operated by a pilot pressure control valve so that it can move, signals from each potentiometer that detects the boom angle, arm angle, and offset angle of the work machine are input, and the work machine interferes
Judge that you have entered the danger area, and
Equipped with a controller that calculates the degree signal .
Lock that changes the speed reduction rate of the work machine by these output signals
The valve is connected to the pilot hydraulic pump and the oil
With pilot pressure control valve operated by supply
Is provided on the circuit between, characterized in that a proportional electromagnetic relief valve Ru changing the set pressure by the output signal of the controller to the circuit.

【0006】[0006]

【作用】上記構成によれば電磁比例リリーフ弁でパイ
ロット圧コントロール弁に至る設定圧を変化させること
により、作業機の速度が除々に低下するようにコントロ
ールされる。
According to the above construction, the speed of the working machine is controlled so as to gradually decrease by changing the set pressure reaching the pilot pressure control valve with the electromagnetic proportional relief valve.

【0007】[0007]

【実施例】図1は本発明に係る作業機干渉防止回路の
一実施例の説明図、図2は本発明が適用される掘削積込
用車両の側面の説明図、図3は本発明が適用される掘削
積込用車両の平面の説明図である。
DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 is an illustration of an example of a working machine interference preventing circuit engaged Wa Ru in the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of a side face of the excavation loading a vehicle to which the present invention is applied, FIG. 3 is present BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is explanatory drawing of the plane of the vehicle for excavation loading to which this invention is applied.

【0008】本発明が適用される車両本体1には図2
および図3に示すように下部走行体18が設けられ、
下部走行体18上に上部旋回体19が旋回自在に設けら
れている。そして上部旋回体19には作業機2を構成す
る以下の各部が設けられている。すなわち、上部旋回体
19上には第1ブーム20の基端が取付けられ、第1ブ
ーム20はブームシリンダ21により起伏自在となって
いる。第1ブーム20の先端には第2ブーム22が左右
方向にオフセットシリンダ23によりオフセットできる
ようになっており、第2ブーム22の先端は第3ブーム
24が取付けられている。そして第3ブーム24の先端
にはアーム25がアームシリンダ26により上下方向に
回動可能に、バケット27はアーム25上に設けられた
バケットシリンダ28により積込みおよびダンプ可能と
なっている。第1ブーム20の基部側面には第1ブーム
20の位置を検出するブーム角α検出用のセンサとして
のブーム用ポテンショメータ8が装着されており、ま
た、第3ブーム24にはアーム25の位置を検出するア
ーム角β検出用のセンサとしてのアーム用ポテンショメ
ータ9が装着されており、さらに、オフセットリンク部
には第2ブーム22のオフセット量を検出するオフセッ
ト角γ検出用のセンサとしてのオフセット用ポテンショ
メータ10が装着されている。図中、3は上部旋回体1
9に設けた運転席である。
[0008] the vehicle body 1 to which the present invention is applied, FIG. 2
And as shown in FIG. 3, the undercarriage 18 is provided,
An upper swing body 19 is provided on the lower running body 18 so as to be freely swingable. The upper revolving structure 19 is provided with the following components constituting the working machine 2. That is, the upper revolving superstructure
A base end of a first boom 20 is mounted on 19, and the first boom 20 can be raised and lowered by a boom cylinder 21. The second boom 22 can be offset in the left-right direction by an offset cylinder 23 at the tip of the first boom 20, and the third boom 24 is attached to the tip of the second boom 22. An arm 25 is rotatable vertically by an arm cylinder 26 at the tip of the third boom 24, and the bucket 27 is loaded and dumped by a bucket cylinder 28 provided on the arm 25. A boom potentiometer 8 as a sensor for detecting a boom angle α for detecting the position of the first boom 20 is mounted on the base side surface of the first boom 20, and the position of the arm 25 is set on the third boom 24. An arm potentiometer 9 as a sensor for detecting an arm angle β to be detected is mounted, and an offset potentiometer as a sensor for detecting an offset angle γ for detecting an offset amount of the second boom 22 is provided at an offset link portion. 10 is mounted. In the figure, 3 is the upper revolving superstructure 1
9 is a driver's seat.

【0009】図1は本発明の要部を示すもので、パイロ
ット油圧ポンプ5と、この油圧ポンプ5からの吐出油の
供給により操作されるパイロット圧コントロール弁4と
の間の回路6に2位置切換えのロック弁7を設け、この
弁7をポテンショメータ8,9,10からの信号11,
12,13を受けて演算するコントローラ14の出力信
号1と接続したものにおいて、パイロット油圧ポンプ
5の回路6に電磁比例リリーフ弁17を設け、この電磁
比例リリーフ弁17をコントローラ14の出力信号16
によりセット圧を変化させるようにしたものである。図
中、29はタンクである。
FIG. 1 shows a main part of the present invention. Two positions are provided in a circuit 6 between a pilot hydraulic pump 5 and a pilot pressure control valve 4 which is operated by supplying oil discharged from the hydraulic pump 5. A switching lock valve 7 is provided, and this valve 7 is connected to signals 11, 9 from potentiometers 8, 9, 10.
In those connected to the output signal 1 5 of the controller 14 to 12 and 13 to receive and to calculate the proportional electromagnetic relief valve 17 provided in the circuit 6 of the pilot hydraulic pump 5, the output signal 16 of the electromagnetic proportional relief valve 17 controller 14
Is used to change the set pressure. In the figure, 29 is a tank.

【0010】つぎに作動を説明する。パイロット圧コン
トロール弁4の図示しない各操作レバーを操作すると作
業機2の各部が操作されてブームシリンダ21、アーム
シリンダ26およびオフセットシリンダ23が伸縮動
し、これにより第1ブーム20、アーム25および第2
ブーム22が作動する。そして第1ブーム20の位置は
第1ブーム20が回動することによりブーム用ポテンシ
ョメータ8により検出される。また、アーム25の位置
はアーム25が回動することによりアーム用ポテンショ
メータ9により検出される。同様に第2ブーム22のオ
フセット量は第2ブーム22が回動することによりオフ
セット用ポテンショメータ10により検出される。各ポ
テンショメータ8,9,10が検出した信号11,1
2,13はコントローラ14に入力される。コントロー
ラ14はこれら3つの信号が決められた関係によりバケ
ット27が干渉危険区域に入ったか否かを判断し、入っ
ている場合はポテンショメータからのブーム角α、アー
ム角β信号を微分することにより速度信号として作業機
の速度に応じて速度低下率を変えて低下させ出力信号1
5をロック弁7に送るので、ロック弁7はパイロット油
圧ポンプからの吐出油をパイロット圧コントロール弁
への供給を遮断するように作動するが、その前にコン
トローラ14からの出力信号16により電磁比例リリー
フ弁17のセット圧が変えられのでこの圧によりパイロ
ット圧コントロール弁4の回路圧がコントロールされ作
業機速度も低下しているので、ロック弁7の遮断作動は
緩やかに行われることになり、切換えにより発生するシ
ョックは小さくなる。
Next, the operation will be described. When each operation lever (not shown) of the pilot pressure control valve 4 is operated, each part of the work machine 2 is operated, and the boom cylinder 21, the arm cylinder 26, and the offset cylinder 23 are extended and retracted, whereby the first boom 20, the arm 25, and the second 2
The boom 22 operates. The position of the first boom 20 is detected by the boom potentiometer 8 when the first boom 20 rotates. The position of the arm 25 is detected by the arm potentiometer 9 when the arm 25 rotates. Similarly, the offset amount of the second boom 22 is detected by the offset potentiometer 10 when the second boom 22 rotates. Signals 11, 1 detected by the potentiometers 8, 9, 10
2 and 13 are input to the controller 14. The controller 14 determines whether or not the bucket 27 has entered the danger area based on the determined relationship between these three signals, and if so, differentiates the boom angle α and arm angle β signals from the potentiometers to determine the speed. The output signal 1 is reduced by changing the speed reduction rate according to the speed of the work machine as a signal.
5 is sent to the lock valve 7, and the lock valve 7 uses the pilot oil control valve to discharge oil from the pilot hydraulic pump 5.
It operates to cut off the supply to the 4, but the circuit pressure of the pilot pressure control valve 4 is controlled by the pressure so set pressure of the electromagnetic relief valve 17 is varied by the output signal 16 from the controller 14 to the front Since the work implement speed is also decreasing, the shutoff operation of the lock valve 7 is performed gently, and the shock generated by the switching is reduced.

【0011】[0011]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、車両本
体に搭載した作業機を、運転室の前方側にオフセットの
うえ、運転室に向かって屈曲作業運動しうるようにパイ
ロット圧コントロール弁により操作する掘削積込用車両
において、作業機のブーム角、アーム角およびオフセッ
ト角を検出する各ポテンショメータからの信号を入力し
て、作業機が干渉危険区域に入ったことを判断し、作業
機速度に応じて速度信号を演算するコントローラを備
え、コントローラからの出力信号により作業機の速度低
下率を変えるロック弁をパイロット油圧ポンプと、この
油圧からの吐出油の供給により操作されるパイロット圧
コントロール弁との間の回路に設けるとともに、この
路にコントローラの出力信号によりセット圧を変える電
磁比例リリーフ弁を設けたから、バケットが決められた
作業範囲に侵入した際に急激に自動停止させる手前から
除々に作業速度を停止させることが可能となり、したが
って急激に自動停止させていた従来の場合と比較して発
生するショックを著しく低下させることができる。
According to the present invention , as described above, the pilot pressure control valve is provided so that the working machine mounted on the vehicle body can be bent toward the cab after being offset toward the front of the cab. Excavation loading vehicle operated by
, Input signals from the potentiometers for detecting the boom angle, arm angle and offset angle of the working machine, determine that the working machine has entered the danger area,
A controller that calculates the speed signal according to the machine speed is provided.
The speed of the work machine is reduced by the output signal from the controller.
The lock valve that changes the bottom rate is
Pilot pressure operated by supply of discharge oil from hydraulic pressure
It is provided on the circuit between the control valve, because providing the electromagnetic proportional relief valve Ru changing the set pressure by the output signal of the controller to the times <br/> path rapidly upon entering the working range of the bucket has been determined It is possible to gradually stop the work speed immediately before the automatic stop, and therefore, it is possible to significantly reduce the shock generated as compared with the conventional case where the automatic stop is suddenly performed automatically.

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

【図1】本発明の作業機干渉防止回路の一実施例の説明
図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an embodiment of a work machine interference prevention circuit according to the present invention.

【図2】本発明が適用される掘削積込用車両の側面の説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory side view of a vehicle for excavation loading to which the present invention is applied.

【図3】本発明が適用される掘削積込用車両の平面の説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory plan view of a vehicle for excavation loading to which the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:車両本体、2:作業機、3:運転室、4:パイロッ
ト圧コントロール弁、5:パイロット油圧ポンプ、6:
回路、7:ロック弁、8〜10:ポテンショメータ、1
〜13:信号、14:コントローラ、1516:出
力信号、17:電磁比例弁、α:ブーム角、β:アーム
角、γ:オフセット角。
1: vehicle body, 2: work machine, 3: cab, 4: pilot pressure control valve, 5: pilot hydraulic pump, 6:
Circuit, 7: lock valve, 8 to 10 : potentiometer, 1
1 to 13 : signal, 14: controller, 15 , 16: output signal, 17: solenoid proportional valve, α: boom angle, β: arm angle, γ: offset angle.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車両本体に搭載した作業機を、運転室の
前方側にオフセットのうえ、運転室に向かって屈曲作業
運動しうるようにパイロット圧コントロール弁により操
する掘削積込用車両において、作業機のブーム角、ア
ーム角およびオフセット角を検出する各ポテンショメー
タからの信号を入力して、作業機が干渉危険区域に入っ
たことを判断し、作業機速度に応じて速度信号を演算す
るコントローラを備え、コントローラからの出力信号に
より作業機の速度低下率を変えるロック弁をパイロット
油圧ポンプと、この油圧からの吐出油の供給により操作
されるパイロット圧コントロール弁との間の回路に設け
るとともに、この回路にコントローラの出力信号により
セット圧を変える電磁比例リリーフ弁を設けたことを特
徴とする作業機干渉防止回路。
An excavation loading vehicle in which a working machine mounted on a vehicle body is offset by a forward side of a cab and operated by a pilot pressure control valve so as to bend toward a cab. Input the signal from each potentiometer that detects the boom angle, arm angle, and offset angle of the work equipment, and move the work equipment into the danger area.
And a controller that calculates the speed signal according to the work machine speed.
Pilot a lock valve that changes the speed reduction rate of the work machine
Operated by hydraulic pump and supply of discharge oil from this hydraulic pressure
Installed in the circuit between the pilot pressure control valve
And the output signal of the controller
Working machine interference prevention circuit, characterized in that a proportional electromagnetic relief valve Ru changing the set pressure.
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