JP3153192B2 - 作業用機械の干渉回避制御装置 - Google Patents

作業用機械の干渉回避制御装置

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JP3153192B2
JP3153192B2 JP28553498A JP28553498A JP3153192B2 JP 3153192 B2 JP3153192 B2 JP 3153192B2 JP 28553498 A JP28553498 A JP 28553498A JP 28553498 A JP28553498 A JP 28553498A JP 3153192 B2 JP3153192 B2 JP 3153192B2
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藤井  敏
室田  功
雅之 田中
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新キャタピラー三菱株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
作業用機械において、作業部と機体本体との干渉を回避
するための干渉回避制御装置の技術分野に属するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に、油圧ショベル等の作業用機械に
装備される作業部のなかには、上下左右揺動するオフセ
ット型のブームと、該ブームの先端部に前後揺動自在に
連結されるアームと、該アームの先端部に連結されるバ
ケット等のアタッチメントを備えたものあるが、このも
のにおいて、ブームやアームを揺動させたときにアタッ
チメントが運転席部に接触(干渉)してしまう惧れがあ
る場合があり、この様な場合には、アタッチメントと運
転席部との接触を回避するための配慮が必要となる。そ
こで従来、作業部の姿勢を検出する姿勢検出手段と、該
姿勢検出手段からの検出信号に基づいてアタッチメント
が運転席部の所定範囲以内に接近しているか否かの判断
を行う制御部とを設け、そしてアタッチメントが運転席
部の所定範囲内まで接近している判断された場合には、
作業部用油圧アクチュエータの油圧回路に対して制御部
から制御指令を出力して、作業部を停止させるようにし
たものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかるに前記従来のも
のは、前述したように、アタッチメントが運転席部に接
近した場合に作業部を停止させるものであるため、作業
の途中で作業部が停止してしまうことになる。この場合
には、一旦アタッチメントを運転席部から遠ざけてか
ら、中断した作業を続行する操作を再開しなければなら
ず、作業能率が低下するという問題があり、ここに本発
明が解決しようとする課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑み、これらの課題を解決することを目的として創
作されたものであって、機械本体に対し上下左右に揺動
自在なオフセット型のブームと、該ブームの先端部に前
後揺動自在に連結されるアームと、該アームの先端部に
連結されるアタッチメントとを備えた作業用機械におい
て、機械本体とアタッチメントとの干渉を回避すべく予
め設定される干渉回避領域内へのアタッチメントの侵入
、アームの揺動制御をして回避するための干渉回避制
御手段を設けるにあたり、該干渉回避制御手段は、ブー
ムの機械本体に対する揺動角度を検出するブーム角度検
出手段およびアームのブームに対する揺動角度を検出す
るアーム角度検出手段らの信号をそれぞれ入力し、か
つ、ブーム角度検出手段から入力されるブーム角度に基
づいてアタッチメントが干渉回避領域に侵入しないもの
として設定されているアーム限界角度を出力するアーム
限界角度設定手段と、該設定出力されたアーム限界角度
とアーム角度検出手段から入力されるアーム角度との
いだの角度偏差を求め、該角度偏差に基づいてアームの
自動的な干渉回避作動を行うべくアーム駆動手段に対す
る制御信号を設定する制御信号設定手段とを備え、該ア
ームの自動的な干渉回避作動を行わせるため制御信号設
定手段で設定される制御信号は、干渉回避領域から離間
する方向へのアームの作動速度を、アタッチメントが干
渉回避領域に接近するほど速くするように設定されてい
作業用機械の干渉回避制御装置である。そして、この
様にすることにより、操作に伴って変化するブーム角
度、アーム角度にリアルタイムに対応した干渉回避制御
を行うことができ、精度の高い制御を行える。しかも
タッチメントが干渉回避領域に急激に接近するほど、該
アタッチメントを素早く干渉回避領域から逃がすことが
できる。このものにおいて、干渉回避制御手段は、少な
くともブームが揺動している状態でアタッチメントが干
渉回避領域に接近したとき、アームを干渉回避領域から
離れる方向に揺動させることで前記干渉回避領域内への
アタッチメントの侵入を回避しながらブーム揺動を続行
させるための機構が設けられているようにすることがで
きる。このものにおいて、干渉回避制御手段に、少なく
ともブームが揺動している状態でアタッチメントが干渉
回避領域に接近したとき、アームを干渉回避領域から離
れる方向に揺動させることで前記干渉回避領域内へのア
タッチメントの侵入を回避しながらブーム揺動を続行さ
せるための機構を設けることにより、干渉回避領域への
侵入を回避しながら作業を続行することができて、作業
効率が向上する。また、干渉回避制御手段に、アーム用
操作具が干渉回避領域から遠ざかる方向に操作されてい
る状態では該操作具操作に基づく指令を選択してアーム
駆動手段に出力し、アタッチメントが干渉回避領域に接
近し、かつアーム用操作具が干渉回避領域から遠ざかる
方向に操作されていない状態では制御信号設定手段から
の指令を選択してアーム駆動手段に出力する選択手段を
設けたものにおいては、アーム用操作具が干渉回避領域
から遠ざかる方向に操作されている場合には該操作が優
先される。
【0005】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の二つ
を、図面に基づいて説明する。まず、第一の実施の形態
を図1〜図9に示すが、図1、図2において、1はオフ
セット型の油圧ショベルであって、該油圧ショベル1
は、下部走行体2、上部旋回体3、キャブ4、作業部5
等の各部から構成されており、さらに該作業部5は、基
端部が上部旋回体3に上下揺動自在に支持されるリアブ
ーム6、該リアブーム6の先端部に左右揺動自在に連結
されるフロントブーム7、該フロントブーム7の先端部
に前後揺動自在に連結されるアーム8、該アーム8の先
端部に前後揺動自在に連結されるバケット9、およびこ
れらを揺動せしめるためのブーム用シリンダ10、オフ
セット用シリンダ11、アーム用シリンダ12、バケッ
ト用シリンダ13等から構成されていること等の基本的
構成は従来通りであるが、本実施の形態において、キャ
ブ4は上部旋回体3の左側部に設けられている。さらに
前記リアブーム6は、ブーム用シリンダ10が縮小する
ことで下降し、ブーム用シリンダ10が伸長することで
上昇する構成となっている。またフロントブーム7は、
オフセット用シリンダ11が縮小することで左方向、つ
まりキャブ4に接近する方向に移動し、またオフセット
用シリンダ11が伸長することで右方向に移動する構成
となっている。さらにまたアーム8は、アーム用シリン
ダ12が伸長することで機体後方側に揺動(アームイ
ン)し、アーム用シリンダ12が縮小することで機体前
方側に揺動(アームアウト)する構成となっている。
【0006】前記ブーム用シリンダ10、オフセット用
シリンダ11、アーム用シリンダ12への圧油供給制御
を、図3に示す油圧制御回路図に基づいて説明すると、
図3において、14、15はメインポンプ、16はパイ
ロットポンプ、17は油タンク、また18〜20はブー
ム用、オフセット用、アーム用の各コントロールバルブ
であって、これら各コントロールバルブ18〜20は、
縮小側パイロットポート18a〜20aおよび伸長側パ
イロットポート18b〜20bを備えたパイロット操作
式の三位置切換弁から構成されている。そして、前記各
コントロールバルブ18〜20は、両パイロットポート
18a〜20a、18b〜20bにパイロット圧油が供
給されていない状態では、対応する各シリンダ10〜1
2への圧油供給を停止する中立位置Nに位置している
が、縮小側パイロットポート18a〜20aにパイロッ
ト圧油が供給されることで、シリンダ10〜12の縮小
側油室に圧油を供給する縮小側位置Xに切換り、また伸
長側パイロットポート18b〜20bにパイロット圧油
が供給されることで、シリンダ10〜12の伸長側油室
に圧油を供給する伸長側位置Yに切換る構成となってい
る。
【0007】また、21〜23は対応する操作具21C
〜23Cの操作に基づいて前記各コントロールバルブ1
8〜20にパイロット圧油を供給するためのブーム用、
オフセット用、アーム用のパイロットバルブであって、
これら各パイロットバルブ21〜23は、それぞれ縮小
側パイロットバルブ21A〜23Aと伸長側パイロット
バルブ21B〜23Bとから構成されている。そしてこ
れらパイロットバルブ21〜23は、操作具21C〜2
3Cを縮小側または伸長側に操作することにより、該操
作された側のパイロットバルブ21A〜23Aまたは2
1B〜23Bの出力ポート21a〜23aから、操作具
21C〜23Cの操作量に対応する圧力のパイロット圧
油が出力される構成となっている。
【0008】さらに、前記アーム用伸長側パイロットバ
ルブ23Bとアーム用コントロールバルブ伸長側パイロ
ットポート20bとを連結するアーム用伸長側パイロッ
ト油路には、伸長側の電磁比例減圧弁24が設けられて
いるが、該電磁比例減圧弁24は、第一〜第三ポート2
4a、24b、24c、およびソレノイド24dを備え
ており、第一ポート24aは油タンク17に、第二ポー
ト24bはアーム用伸長側パイロットバルブ23Bの出
力ポート23aに、第三ポート24cはアーム用コント
ロールバルブ20の伸長側パイロットポート20bにそ
れぞれ接続されている。そしてこの電磁比例減圧弁24
は、ソレノイド24dが励磁していない状態では、第一
ポート24aと第三ポート24cとを連通する弁路を開
き、かつ第二ポート24bを閉じていて、伸長側パイロ
ットポート20bの油を油タンク17に排出するように
なっているが、後述する制御部25からの作動指令に基
づいてソレノイド24dが励磁することにより、第二ポ
ート24bと第三ポート24cとを連通する出力用弁路
を開くように構成されている。そして該出力用弁路が開
くことにより、パイロットバルブ出力ポート23aから
のパイロット圧油がコントロールバルブ伸長側パイロッ
トポート20bに出力されるようになっているが、該出
力圧力は、制御部25からソレノイド24dの励磁回路
に出力される制御指令に対応して増減するようになって
いる。
【0009】一方、前記アーム用縮小側パイロットバル
ブ23Aとアーム用コントロールバルブ縮小側パイロッ
トポート20aとを連結するアーム用縮小側パイロット
油路には、切換弁26および縮小側の電磁比例減圧弁2
7が設けられている。
【0010】前記切換弁26は、五ポート二位置切換弁
であって、第一ポート26aは油タンク17に、第二ポ
ート26bはアーム用縮小側パイロットバルブ23Aの
出力ポート23aに、第三ポート26cは後述する回避
用パイロット油路28に、第四ポート26dは縮小側電
磁比例減圧弁27の第一ポート27aに、第五ポート2
6eは縮小側電磁比例減圧弁27の第二ポート27bに
それぞれ接続されている。さらに前記切換弁26にはパ
イロットポート26fが設けられているが、該パイロッ
トポート26fは、アーム用縮小側パイロットバルブ出
力ポート23aと切換弁第二ポート26bとを連結する
パイロット油路に接続されていて、アーム用縮小側パイ
ロットバルブ23Aからパイロット圧油が出力されるこ
とに伴い切換弁パイロットポート26fにもパイロット
圧油が供給されるようになっている。そしてこの切換弁
26は、パイロットポート26fにパイロット圧油が供
給されていない状態では、弾機26gの付勢力により、
第一ポート26aが閉じ、第三ポート26cから第五ポ
ート26eに至る弁路が開き、かつ第二ポート26bと
第四ポート26dとを連通する弁路が開く第一位置Xに
位置していて、回避用パイロット油路28からのパイロ
ット圧油を縮小側電磁比例減圧弁第二ポート27bに供
給すると共に、縮小側電磁比例減圧弁第一ポート27a
からの油を縮小側パイロットバルブ23Aを介して油タ
ンク17に排出するようになっている。一方、パイロッ
トポート26fにパイロット圧油が供給された場合に
は、第三ポート26cが閉じ、第二ポート26bと第五
ポート26eとを連通する弁路が開き、かつ第四ポート
26dから第一ポート26aに至る弁路を開く第二位置
Yに切換って、パイロットバルブ出力ポート23aから
のパイロット圧油を縮小側電磁比例減圧弁第二ポート2
7bに供給すると共に、縮小側電磁比例減圧弁第一ポー
ト27aからの油を油タンク17に排出するようになっ
ている。
【0011】また、縮小側の電磁比例減圧弁27は、前
述した伸長側の電磁比例減圧弁24と同様の構造のもの
であって、制御部25からの制御指令に対応して出力圧
力が増減するものであるが、このものの第一ポート27
aは前記切換弁26の第四ポート26dに、第二ポート
27bは切換弁第五ポート26eに、第三ポート27c
はアーム用コントロールバルブ20の縮小側パイロット
ポート20aにそれぞれ接続されている。そしてこの電
磁比例減圧弁27は、ソレノイド27dが励磁していな
い状態では、第一ポート27aと第三ポート27cとを
連通する弁路を開き、かつ第二ポート27bを閉じてい
て、縮小側パイロットポート20aからの油を油タンク
17に流すようになっているが、制御部25からの作動
指令に基づいてソレノイド27dが励磁することによ
り、第二ポート27bと第三ポート27cとを連通する
出力用弁路を開くように構成されている。そして該出力
用弁路が開くことにより、前記第一位置Xの切換弁26
を経由した回避用パイロット油路28からのパイロット
圧油、または第二位置Yの切換弁26を経由したアーム
用縮小側パイロットバルブ23Aからのパイロット圧油
をコントロールバルブ縮小側パイロットポート20aに
出力するようになっている。
【0012】ここで、前記回避用パイロット油路28
は、ブーム用伸長側パイロットバルブ21Aおよびオフ
セット用縮小側パイロットバルブ22Aから出力された
パイロット圧油を、シャトル弁29を介して前記切換弁
26に供給するように構成されている。つまり、ブーム
用伸長側パイロットバルブ21Bとブーム用コントロー
ルバルブ伸長側パイロットポート18bとを連結する油
路の中途部からはブーム用伸長側パイロット分岐油路3
0が分岐形成され、さらにオフセット用縮小側パイロッ
トバルブ22Aとオフセット用コントロールバルブ縮小
側パイロットポート19aとを連結する油路の中途部か
らはオフセット用縮小側パイロット分岐油路31が分岐
形成されている。そして、前記シャトル弁29は、入口
側第一ポート29aがブーム用伸長側パイロット分岐油
路30に接続され、入口側第二ポート29bがオフセッ
ト用縮小側パイロット分岐油路31に接続され、さらに
出口側ポート29cが回避用パイロット油路28が接続
されている。而して、ブーム用伸長側パイロットバルブ
21Bまたはオフセット用縮小側パイロットバルブ22
Aからパイロット圧油が出力された場合には、ブーム用
伸長側パイロット分岐油路30またはオフセット用縮小
側パイロット分岐油路31、シャトル弁29を経由して
回避用パイロット油路28にパイロット圧油が供給され
るようになっている。尚、ブーム用伸長側パイロットバ
ルブ21Bとオフセット用縮小側パイロットバルブ22
Aとの両方からパイロット圧油が出力された場合には、
高圧側のパイロット圧油が回避用パイロット油路28に
供給される。
【0013】さらに、32A、32Bは前記アーム用縮
小側、伸長側のパイロットバルブ23A、23Bからの
パイロット圧油の出力をそれぞれ検出する圧力センサで
あって、これら圧力センサ32A、32Bの検出信号
は、前記制御部25に入力されるようになっている。
【0014】一方、前記制御部25は、マイクロコンピ
ュータ等を用いて構成されるものであるが、このものに
は、リアブーム6の上部旋回体3に対する相対角度(後
述する実ブーム角度αact)を検出するためのブーム
角度センサ33、フロントブーム7のリアブーム6に対
する相対角度(後述する実オフセット角度γact)を
検出するためのオフセット角度センサ34、アーム8の
フロントブーム7に対する相対角度(後述する実アーム
角度βact)を検出するためのアーム角度センサ3
5、前記アーム用縮小側、伸長側の圧力センサ32A、
32B等の各種センサやスイッチ類からの信号が入力す
るようになっており、これら入力信号に基づいて後述す
る各種設定器、演算器、選択器等により設定、演算、選
択等を行い、そして前述したアーム用シリンダ12の縮
小側、伸長側のパイロット油路にそれぞれ設けられた縮
小側、伸長側の電磁比例減圧弁27、24等に対し制御
指令を出力するように構成されている。
【0015】次に、前記制御部25に設けられる各種設
定器、演算器、選択器等について図4、図5、図6、図
7に基づいて説明すると、図4のブロック図において、
36はアーム限界角度基準値設定器であって、このもの
は、前記ブーム角度センサ33で検出される実ブーム角
度αactに基づきアーム限界角度基準値βLTBを設
定して出力するが、この場合、図5(A)の特性図に示
す如く、実ブーム角度αactが大きくなるにつれてア
ーム限界角度基準値βLTBが小さくなるように設定さ
れる。37はアーム限界角度補正値設定器であって、こ
のものは、前記オフセット角度センサ34で検出される
実オフセット角度γactに基づきアーム限界角度補正
値βLTCを設定して出力するが、この場合、図5
(B)の特性図に示す如く、実オフセット角度γact
が大きくなるにつれてアーム限界角度補正値βLTC
小さくなるように設定される。38は加算器であって、
このものは、前記アーム限界角度基準値設定器36で設
定されたアーム限界角度基準値βLTBと、アーム限界
角度補正値設定器37で設定されたアーム限界角度補正
値βLTCとを加算し、該加算したものをアーム限界角
度βLTとして出力する。39は減算器であって、この
ものは、前記加算器38で演算されたアーム限界角度β
LTからアーム角度センサ35で検出される実アーム角
度βactを減算し、該減算したものを角度偏差Δβと
して出力する。40は伸長側制御信号設定器であって、
このものは、前記減算器39で演算された角度偏差Δβ
に基づいて、アーム用シリンダ12の伸長(アームイ
ン)側の電磁比例減圧弁24に対する制御信号を設定し
て出力する。この場合、伸長側制御信号設定器40は、
図6(A)の特性図に示す如く、角度偏差Δβが予め設
定されるプラスの設定値D以下(Δβ≦D)のときに
は、電磁比例減圧弁24の出力用弁路を全閉させる0%
の信号を出力し、角度偏差Δβが予め設定されるプラス
の設定値E以上(Δβ≧E、但し、D<E)のときに
は、電磁比例減圧弁24の出力用弁路を全開させる10
0%の信号を出力し、さらに角度偏差Δβが前記設定値
DからEまでのあいだ(D<Δβ<E)のときには、角
度偏差Δβが大きくなるにつれて電磁比例減圧弁24の
出力圧力が大きくなるように設定された0%を越えて1
00%未満までの信号を出力するように設定されてい
る。41は縮小側制御信号設定器であって、このもの
は、前記減算器39で演算された角度偏差Δβに基づい
て、アーム用シリンダ12の縮小(アームアウト)側の
電磁比例減圧弁27に対する制御信号を設定して出力す
る。この場合、縮小側制御信号設定器41は、図6
(B)の特性図に示す如く、角度偏差Δβが前記設定値
D以上(Δβ≧D)のときには、電磁比例減圧弁27の
出力用弁路を全閉させる0%の信号を出力し、角度偏差
Δβが予め設定されるマイナスの設定値F以下(Δβ≦
F)のときには、電磁比例減圧弁27の出力用弁路を全
開させる100%の信号を出力し、さらに角度偏差Δβ
が前記設定値FからDまでのあいだ(F<Δβ<D)の
ときには、角度偏差Δβが小さくなるにつれて電磁比例
減圧弁27の出力圧力が大きくなるように設定された0
%を越えて100%未満までの信号を出力するように設
定されている。42は伸長側操作信号設定器であって、
このものは、前記伸長側圧力センサ32Bからの検出信
号に基づき、アーム用シリンダ12の伸長(アームイ
ン)側の電磁比例減圧弁24に対する操作信号を設定し
て出力する。この場合、図7(A)の特性図に示す如
く、伸長側圧力センサ32Bがアーム用伸長側パイロッ
トバルブ23Bからのパイロット圧油の出力を検出して
いない場合には、電磁比例減圧弁24の出力用弁路を全
閉させる0%の信号を出力し、検出している場合には、
電磁比例減圧弁24の出力用弁路を全開させる100%
の信号を出力する。43は縮小側操作信号設定器であっ
て、このものは、前記縮小側圧力センサ32Aからの検
出信号に基づき、アーム用シリンダ12の縮小(アーム
アウト)側の電磁比例減圧弁27に対する操作信号を設
定して出力する。この場合、図7(B)の特性図に示す
如く、縮小側圧力センサ32Aがアーム用縮小側パイロ
ットバルブ23Aからのパイロット圧油の出力を検出し
ていない場合には、電磁比例減圧弁27の出力用弁路を
全閉させる0%の信号を出力し、検出している場合に
は、電磁比例減圧弁27の出力用弁路を全開させる10
0%の信号を出力する。44はMIN信号選択器であっ
て、このものは、前記伸長側操作信号設定器42から出
力される操作信号と、伸長側制御信号設定器40から出
力される制御信号とのうち最小値を選択し、該選択した
信号値を伸長側駆動信号として、伸長側電磁比例減圧弁
24の駆動回路に出力する。45は信号切換器であっ
て、このものは、前記圧力センサ32Aがアーム用縮小
側パイロットバルブ23Aからの出力を検出していると
きには縮小側操作信号設定器43側に切換わり、また圧
力センサ32Aが出力を検出していないときには縮小側
制御信号設定器41側に切換わり、該切換えられた側か
ら出力される信号を縮小側駆動信号として、縮小側電磁
比例減圧弁27の駆動回路に出力する。
【0016】ここで、前記実ブーム角度αact、実オ
フセット角度γact、実アーム角度βact、アーム
限界角度βLTについて、図8、図9に基づいて説明す
ると、図8は上部旋回体3を側面から見たとき、また図
9は平面から見たときのリアブーム6の先端部a、フロ
ントブーム7の先端部b、アーム8の先端部cの各部を
座標上に示したものであって、原点Oはリアブーム6の
上部旋回体3に対する揺動支点、X軸は上部旋回体3を
基準として前後方向を向く方向、Y軸は上下方向を向く
方向、Z軸は左右方向を向く方向である。そして、ブー
ム角度αは、図8において、原点Oおよびフロントブー
ム7の先端部bを結ぶ直線RobとX軸とのなす角度で
あり、アーム角度βは、図8において、前記直線Rob
とアーム8とのなす角度の補角であり、オフセット角度
γは、図9において、左方向に移動したフロントブーム
7とX軸とのなす角度であって、前記ブーム角度センサ
33、アーム角度センサ35、オフセット角度センサ3
4によって検出されたブーム角度α、アーム角度β、オ
フセット角度γが、それぞれ実ブーム角度αact、実
アーム角度βact、実オフセット角度γactであ
る。尚、本発明のブーム角度検出手段は、本実施の形態
のブーム角度センサ33とオフセット角度センサ34と
の両方を含み、また本発明のブーム角度は、本実施の形
態のブーム角度αとオフセット角度γとの両方を含む。
さらに、図8に示す干渉回避領域Hは、バケット9がキ
ャブ4にこれ以上接近してはならないとして設定された
領域であって、該領域H内にバケット9がどのような姿
勢になっても侵入しないようにしてアーム先端部cを移
動させたときにアーム8の先端部cが最もキャブ4に近
接した場合の軌跡に若干の余裕(不感帯)を持たせたも
のを干渉回避境界線Lとして示す。また、アーム限界角
度βLTは、アーム8の先端部cが干渉回避境界線L上
に位置するときのアーム角度であって、該アーム限界角
度βLTよりも実アーム角度βactが小さい、つまり
前記減算器39により演算される角度偏差Δβがゼロよ
り大きい(βLT−βact=Δβ>0)場合には、ア
ーム先端部cは干渉回避境界線Lよりも外側方(キャブ
4から離間する方)に位置しており、そしてアーム先端
部cが干渉回避境界線Lから離れるほど角度偏差Δβは
大きくなる。またアーム限界角度βLTよりも実アーム
角度βactが大きい、つまり角度偏差Δβがゼロより
小さい(Δβ<0)場合には、アーム先端部cは干渉回
避境界線Lよりも内側方(キャブ4に接近する方)に位
置している。
【0017】そして、前記制御部25は、バケット9が
キャブ4に干渉することを回避する干渉回避制御を行う
が、該干渉回避制御について、操作具21C〜23Cの
操作に関連させて説明すると、まずアーム用操作具23
Cをアウト側に操作した場合、アーム用縮小側パイロッ
トバルブ23Aからパイロット圧油が出力され、該パイ
ロット圧油の出力に伴って切換弁26が第二位置Yに切
換わる。而して、前記アーム用縮小側パイロットバルブ
23Aから出力されたパイロット圧油は、第二位置Yの
切換弁26を経由して、縮小側電磁比例減圧弁27に導
かれる。一方、前記アーム用縮小側パイロットバルブ2
3Aからのパイロット圧油の出力が圧力センサ32Aに
より検出されることで、縮小側操作信号設定器43から
縮小側電磁比例減圧弁27の出力用弁路を全開させる1
00%の信号が出力されると共に、該縮小側操作信号設
定器43の信号が信号切換器45により選択されて縮小
側電磁比例減圧弁27に出力される。而して、前記アー
ム用縮小側パイロットバルブ23Aから出力され、第二
位置Yの切換弁26を経由して縮小側電磁比例減圧弁2
7に導かれたパイロット圧油は、さらに全開の縮小側電
磁比例減圧弁27を経由してアーム用コントロールバル
ブ縮小側パイロットポート20aに供給される。一方、
伸長側パイロットポート20bからの排出油は、伸長側
電磁比例減圧弁24を介して油タンク17に排出され
る。これによりアーム用コントロールバルブ20は、ア
ーム用操作具23Cのアウト側の操作に対応してアーム
用縮小側パイロットバルブ23Aから出力されるパイロ
ット圧により制御される。つまり、アーム用操作具23
Cの操作に対応した速度でアームアウトの作動が行われ
る。
【0018】また、アーム先端部cが干渉回避境界線L
から遠く離れていてバケット9が干渉回避領域Hに侵入
する惧れのない状態でアーム用操作具23Cをイン側に
操作した場合、アーム用伸長側パイロットバルブ23B
からパイロット圧油が出力され、該出力が圧力センサ3
2Bで検出されることにより、伸長側操作信号設定器4
2から伸長側電磁比例減圧弁24の出力用弁路を全開さ
せる100%の信号が出力される。一方、アーム先端部
cが干渉回避境界線Lから遠く離れているため、減算器
39で演算される角度偏差Δβはプラスの設定値Eより
大きくなり、伸長側制御信号設定器40から伸長側電磁
比例減圧弁24の出力用弁路を全開させる100%の信
号が出力され、而してMIN信号選択器44は、伸長側
電磁比例減圧弁24に全開指令を出力する。これによ
り、前記アーム用伸長側パイロットバルブ23Bから出
力されたパイロット圧油は、全開の伸長側電磁比例減圧
弁24を経由してアーム用コントロールバルブ伸長側パ
イロットポート20bに供給される。また、縮小側パイ
ロットポート20aからの排出油は、縮小側電磁比例減
圧弁27、第一位置Xの切換弁26、縮小側パイロット
バルブ23Aを経由して油タンク17に排出される。而
してアーム用コントロールバルブ20は、アーム用操作
具23Cのイン側の操作に対応してアーム用伸長側パイ
ロットバルブ23Bから出力されるパイロット圧により
制御される。つまり、アーム先端部cが干渉回避境界線
Lから遠く離れている場合には、アーム用操作具23C
の操作に対応した速度でアームインの作動が行われる。
【0019】これに対し、アーム8を単独でイン側に操
作しているとき、アーム先端部cが干渉回避境界線Lに
近づいてバケット9が干渉回避領域Hに侵入する惧れが
ある場合について説明すると、アーム用伸長側パイロッ
トバルブ23Bからのパイロット圧油の出力が圧力セン
サ32Bで検出されることにより、伸長側操作信号設定
器42からは伸長側電磁比例減圧弁24の出力用弁路を
全開させる100%の信号が出力される。一方、アーム
先端部cが干渉回避境界線Lに近づくにつれて角度偏差
Δβは小さくなるが、該角度偏差Δβが設定値Eよりも
小さくなると、伸長側制御信号設定器40から出力され
る信号は次第に小さくなり、さらに角度偏差Δβが設定
値Dよりも小さくなると伸長側制御信号設定器40から
の出力信号は0%になる。そしてMIN信号選択器44
は、前記伸長側操作信号設定器42の信号と伸長側制御
信号設定器40の信号のうち小さい方、つまり角度偏差
Δβが設定値Eよりも小さくなると伸長側制御信号設定
器40の信号を選択して伸長側電磁比例減圧弁24に出
力する。これにより、前記アーム用伸長側パイロットバ
ルブ23Bから出力されたパイロット圧油は、アーム先
端部cが干渉回避境界線Lに近づくほど伸長側電磁比例
減圧弁24により減圧された状態でアーム用コントロー
ルバルブ伸長側パイロットポート20bに供給されるこ
とになり、而してアーム先端部cが干渉回避境界線Lに
近づくほどアームインの作動速度は減速されて停止す
る。
【0020】また、アームイン操作とブーム上昇または
/および左オフセット操作とを複合操作しているとき、
アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づいてバケット
9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場合について
説明すると、これらの操作は、全て角度偏差Δβ(=β
LT−βact)を小さくする方向に作用する。つま
り、アームインは実アーム角度βactが大きくなるた
め、ブーム上昇は実ブーム角度αactが大きくなるに
つれてアーム限界角度基準値βLTBが小さくなってア
ーム限界角度βLTは小さくなるため、また左オフセッ
トは実オフセット角度γactが大きくなるにつれてア
ーム限界角度補正値βLTCが小さくなってアーム限界
角度βLTは小さくなるため、何れも角度偏差Δβは小
さくなる。この場合、伸長側電磁比例減圧弁24には、
前述したアームイン側に単独操作しているときバケット
9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場合と同様の
制御指令が出力され、而してアーム先端部cが干渉回避
境界線Lに近づくほどアームインの作動速度は減速され
て停止する。一方、前記操作に伴い角度偏差Δβが小さ
くなって設定値D以下になると、縮小側制御信号設定器
41から角度偏差Δβが小さくなるにつれて縮小側電磁
比例減圧弁27の出力圧力を大きくする信号が出力され
る。また、圧力センサ32Aがアーム用縮小側パイロッ
トバルブ23Aの出力を検出していないため、信号切換
器45は縮小側制御信号設定器41側に切換わってお
り、而して縮小側制御信号設定器41により設定された
信号が、縮小側電磁比例減圧弁27に出力される。ここ
で、切換弁26は、アーム用縮小側パイロットバルブ2
3Aからパイロット圧油が出力されていないため、第一
位置Xに位置していると共に、該切換弁26には、ブー
ム用伸長側パイロットバルブ21Bまたはオフセット用
縮小側パイロットバルブ22Aから出力されるパイロッ
ト圧油のうち高圧側のものが、シャトル弁29、回避用
パイロット油路28を介して供給されている。而して、
前記高圧側のパイロット圧油が、シャトル弁29、回避
用パイロット油路28、第一位置の切換弁26を経由し
て縮小側電磁比例減圧弁27に導かれるが、該縮小側電
磁比例減圧弁27は、前述したように縮小側制御信号設
定器41により設定された信号により制御され、このも
のがアーム用コントロールバルブ縮小側パイロットポー
ト20aに供給される。これによりアーム用シリンダ1
2が縮小して、アーム8が自動的にアウトし、バケット
9が干渉回避領域Hに侵入してしまうことが回避され
る。この場合、アーム先端部cが干渉回避領域Hに近づ
くほど、縮小側電磁比例減圧弁27の出力圧力が大きく
なってアーム用シリンダ12の縮小速度が速くなり、ま
た縮小側電磁比例減圧弁27が全開している状態では、
回避用パイロット油路28に供給されるブーム用伸長側
パイロットバルブ21Bまたはオフセット用縮小側パイ
ロットバルブ22Aからの出力圧力が高いほど、アーム
用シリンダ12の縮小速度は速くなる。そして、このよ
うにアーム8が自動的にアウトしてバケット9が干渉回
避領域Hに侵入してしまうことを回避しながら、ブーム
上昇または/および左オフセットの作動は、操作具21
C、22Cの操作に対応して続行される。
【0021】さらに、アームインの操作を伴わないでブ
ーム上昇、左オフセットを単独または複合操作している
とき、アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づいてバ
ケット9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場合に
は、前述したアームインの操作と複合でブーム上昇また
は/および左オフセットの操作をした場合と同様に、縮
小側制御信号設定器41により設定された信号が縮小側
電磁比例減圧弁27に出力されて、アーム8が自動的に
アウトしてバケット9が干渉回避領域Hに侵入してしま
うことを回避すると共に、ブーム上昇または/および左
オフセットの作動は、操作具21C、22Cの操作に対
応して続行される。
【0022】叙述の如く構成されたものにおいて、バケ
ット9が干渉回避領域H内に侵入する惧れがない状態で
は、アーム8の作動は操作具23Cの操作に対応して行
われるが、アームインの操作を単独あるいはブーム上昇
または/および左オフセットの操作と複合でしていると
きにアーム先端部cが環境回避境界線Lに近づくとアー
ムインの作動は自動的に減速し、さらに、前記複合操作
あるいはアームインの操作を伴わないでブーム上昇また
は/および左オフセットの操作をしているときに干渉回
避境界線Lに近接すると、アーム8が自動的にアウトし
てバケット9が干渉回避領域Hに侵入することを回避し
ながら、ブーム上昇、左オフセットの作動を続行できる
ことになる。
【0023】この結果、例えば小旋回姿勢をとるべくフ
ロントブーム7が左にオフセットされている状態でブー
ム上昇とアームインとを複合操作しているときにバケッ
ト9がキャブ4に接近したような場合、アーム8が自動
的にアウトしてバケット9が干渉回避領域Hに侵入して
しまうことを回避しながらブームの上昇作動が続行され
ることになって、従来のように作業が停止してしまうよ
うなことがなく、作業能率が向上する。
【0024】そしてこのものは、ブーム角度センサ33
から入力される実ブーム角度αactおよびオフセット
角度センサ34から入力される実オフセット角度γ
actに基づいてアーム限界角度βLTを設定し、該設
定されたアーム限界角度βLTにアーム角度センサ35
から入力される実アーム角度βactをフィードバック
して角度偏差Δβを求め、該角度偏差Δβに基づいてア
ーム8の自動的なアウト作動を行う構成であり、しかも
バケット9が干渉回避領域Hに近接するほどアーム8の
アウト作動の速度が速くなるように設定されているか
ら、操作に伴って変化するブーム角度、オフセット角
度、アーム角度にリアルタイムに対応した制御が行える
ことになって、精度の高いものとすることができる。さ
らに、自動的に行われるのはアーム8のアウトだけであ
るため、干渉回避動作が簡略化され、オペレータも容易
に認識できる。
【0025】尚、上記第一の実施の形態において、切換
弁26は、パイロットポート26fにパイロット圧油が
供給されることで第一位置Xから第二位置Yに切換わる
構成となっているが、この切換弁を、制御部からのソレ
ノイド励磁指令に基づいて第一位置から第二位置に切換
わる電磁弁とし、そしてアーム用縮小側圧力センサから
の検知信号が制御部に入力された場合に、制御部からソ
レノイド励磁指令を出力して切換弁を第二位置に切換え
る構成にしても良い。
【0026】次に、第二の実施の形態を図10、図11
に基づいて説明する。尚、図1、図2、図5〜図9につ
いては、第一の実施の形態のものを共用する。まず、図
10の油圧回路図に基づいて、ブーム用シリンダ10、
オフセット用シリンダ11、アーム用シリンダ12への
圧油供給制御を説明するが、ここで、メインポンプ1
4、15、パイロットポンプ16、油タンク17、ブー
ム用、オフセット用、アーム用の各コントロールバルブ
18〜20、ブーム用、オフセット用、アーム用のパイ
ロットバルブ21〜23、伸長側電磁比例減圧弁24、
ブーム用伸長側パイロット分岐油路30、オフセット用
縮小側パイロット分岐油路31、縮小側、伸長側の圧力
センサ32A、32Bについては、第一の実施の形態の
ものと同様のものであるため、同一の符号を付すと共
に、説明を省略する。
【0027】さらに、図10において、46はアーム用
縮小側パイロット油路に配される縮小側電磁比例減圧弁
であって、該縮小側電磁比例減圧弁46は、制御部25
からの制御指令に対応して出力圧力が増減するものであ
るが、このものの第一ポート46aは油タンク17に、
第二ポート46bはアーム用縮小側パイロットバルブ2
3Aの出力ポート23aに、第三ポート46cは後述す
る第一シャトル弁47の入口側第一ポート47aにそれ
ぞれ接続されている。そしてこの縮小側電磁比例減圧弁
46は、ソレノイド46dが励磁していない状態では、
第一ポート46aと第三ポート46cとを連通する弁路
を開き、かつ第二ポート46bを閉じていて、第一シャ
トル弁47からの油を油タンク17に流すようになって
いるが、制御部25からの作動指令に基づいてソレノイ
ド46dが励磁することにより、第二ポート46bと第
三ポート46cとを連通する出力用弁路を開いて、縮小
側パイロットバルブ23Aからのパイロット圧油を第一
シャトル弁47に出力するようになっている。
【0028】また、前記第一シャトル弁47は、入口側
第一ポート47aは前述したように縮小側電磁比例減圧
弁46の第三ポート46cに、入口側第二ポート47b
は後述する回避用電磁比例減圧弁48の第三ポート48
cに、出口側ポート47cはアーム用コントロールバル
ブ縮小側パイロットポート20aにそれぞれ接続されて
いる。そしてこの第一シャトル弁47は、縮小側電磁比
例減圧弁46または回避用電磁比例減圧弁48から出力
されるパイロット圧油のうち高圧側の圧油を選択し、該
選択したものをアーム用コントロールバルブ縮小側パイ
ロットポート20aに供給するようになっている。
【0029】一方、49は第二シャトル弁であって、該
第二シャトル弁49の入口側第一ポート49aはブーム
用伸長側パイロット分岐油路30に、入口側第二ポート
49bはオフセット用縮小側パイロット分岐油路31
に、出口側ポート49cは回避用電磁比例減圧弁48の
第二ポート48bにそれぞれ接続されている。そしてこ
の第二シャトル弁49は、ブーム用伸長側パイロット分
岐油路30またはオフセット用縮小側パイロット分岐油
路31から供給されるパイロット圧油のうち高圧側の圧
油を選択し、該選択したものを回避用電磁比例減圧弁4
8に供給するようになっている。
【0030】さらに、前記回避用電磁比例減圧弁48
は、制御部25からの制御指令に対応して出力圧力が増
減するものであって、このものの第一ポート48aは油
タンク17に、第二ポート48bは前述したように第二
シャトル弁49の出口側ポート49cに、第三ポート4
8cは第一シャトル弁47の入口側第二ポート47bに
それぞれ接続されている。そしてこの回避用電磁比例減
圧弁48は、ソレノイド48dが励磁していない状態で
は、第一ポート48aと第三ポート48cとを連通する
弁路を開き、かつ第二ポート48bを閉じていて、第一
シャトル弁47からの油を油タンク17に流すようにな
っているが、制御部25からの作動指令に基づいてソレ
ノイド48dが励磁することにより、第二ポート48b
と第三ポート48cとを連通する出力用弁路を開くよう
に構成されている。そして該出力用弁路が開くことによ
り、第二シャトル弁49からのパイロット圧油を第一シ
ャトル弁47に出力するようになっている。
【0031】次に、第二の実施の形態における制御部2
5の制御について図11のブロック図に基づいて説明す
ると、該図11において、縮小側、伸長側の圧力センサ
32A、32B、ブーム角度センサ33、オフセット角
度センサ34、アーム角度センサ35、アーム限界角度
基準値設定器36、アーム限界角度補正値設定器37、
加算器38、減算器39、伸長側制御信号設定器40、
縮小側制御信号設定器41、伸長側操作信号設定器4
2、MIN信号選択器44については、第一の実施の形
態のものと同様のものであるため、同一の符号を付すと
共に、説明を省略する。
【0032】さらに、図11において、50は縮小側の
操作信号設定器であって、このものは、縮小側圧力セン
サ32Aがアーム用縮小側パイロットバルブ23Aから
のパイロット圧油の出力を検出していない場合には、縮
小側電磁比例減圧弁46の出力用弁路を全閉させる0%
の信号を出力し、検出している場合には、縮小側電磁比
例減圧弁46の出力用弁路を全開させる100%の信号
を出力する。51は縮小側最小信号設定器であって、こ
のものは、前記回避用電磁比例減圧弁48の出力用弁路
を全閉させる0%の信号を出力する。52は信号切換器
であって、このものは、前記縮小側操作信号設定器50
が0%の信号を出力しているときには縮小側制御信号設
定器41側に切換わり、また縮小側操作信号設定器50
が100%の信号を出力しているときには縮小側最小信
号設定器51側に切換わり、該切換えられた側から出力
される信号を回避用駆動信号として、回避用電磁比例減
圧弁48の駆動回路に出力する。
【0033】次に、第二の実施の形態における制御部2
5の干渉回避制御について説明すると、まずアーム8を
アウト側に操作した場合、アーム用縮小側パイロットバ
ルブ23Aから出力されたパイロット圧油は、縮小側電
磁比例減圧弁46に導かれると共に、該パイロット圧油
の出力が圧力センサ32Aにより検出されることで、縮
小側操作信号設定器50から縮小側電磁比例減圧弁46
に対し出力用弁路を全開させる100%の信号が出力さ
れる。一方、該縮小側操作信号設定器50から100%
の信号が出力されることにより、信号切換器52は縮小
側最小信号設定器51から出力される0%の信号を選択
して回避用電磁比例減圧弁48に出力する。而して第一
シャトル弁47は、全開の縮小側電磁比例減圧弁46を
経由したアーム用縮小側パイロットバルブ23Aからの
パイロット圧油を選択して、アーム用コントロールバル
ブ縮小側パイロットポート20aに供給する。また、伸
長側パイロットポート20bからの排出油は、伸長側電
磁比例減圧弁24を介して油タンク17に排出される。
これによりアーム用コントロールバルブ20は、アーム
アウトの操作に対応してアーム用縮小側パイロットバル
ブ23Aから出力されたパイロット圧により制御され
る。つまり、アーム用操作具23Cの操作に対応した速
度でアームアウトの作動が行われる。
【0034】また、アーム先端部cが干渉回避境界線L
から遠く離れていてバケット9が干渉回避領域Hに侵入
する惧れのない状態でアーム8をイン側に操作した場
合、前述した第一の実施の形態と同様に、アーム用伸長
側パイロットバルブ23Bから出力されたパイロット圧
油は、全開の伸長側電磁比例減圧弁24を経由してアー
ム用コントロールバルブ伸長側パイロットポート20b
に供給される。また、縮小側パイロットポート20aか
らの排出油は、第一シャトル弁47、縮小側電磁比例減
圧弁46、縮小側パイロットバルブ23Aを経由して油
タンク17に排出される。而して第一の実施の形態のも
のと同様に、アーム用操作具23Cの操作に対応した速
度でアームインの作動が行われる。
【0035】一方、アーム8を単独でイン側に操作して
いるとき、アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づい
てバケット9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場
合には、第一の実施の形態と同様に、アーム用伸長側パ
イロットバルブ23Bから出力されたパイロット圧油
は、アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づくほど伸
長側電磁比例減圧弁24により減圧された状態でアーム
用コントロールバルブ伸長側パイロットポート20bに
供給される。而してアーム先端部cが干渉回避境界線L
に近づくほどアームインの作動速度は減速されて停止す
る。
【0036】また、アームイン操作とブーム上昇または
/および左オフセット操作とを複合操作しているとき、
アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づいてバケット
9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場合には、第
一の実施の形態の場合と同様にして、アーム先端部cが
干渉回避境界線Lに近づくほどアームインの作動速度は
減速されて停止する。一方、前記操作に伴い角度偏差Δ
βが小さくなって設定値D以下になると、縮小側制御信
号設定器41から角度偏差Δβが小さくなるにつれて回
避用電磁比例減圧弁48の出力圧力を大きくする信号が
出力される。また、圧力センサ32Aがアーム用縮小側
パイロットバルブ23Aの出力を検出していないため、
縮小側操作信号設定器50は0%の信号を出力し、信号
切換器52は縮小側制御信号設定器41側に切換わって
いる。而して縮小側制御信号設定器41により設定され
た信号が、回避用電磁比例減圧弁48に出力される。こ
こで、上記回避電磁比例減圧弁48には、ブーム用伸長
側パイロットバルブ21Bまたはオフセット用縮小側パ
イロットバルブ22Aから出力されるパイロット圧油の
うち高圧側のものが、第二シャトル弁49を介して供給
されている。そしてこの高圧側のパイロット圧油は、回
避用電磁比例減圧弁48を経由して第一シャトル弁47
に出力される。一方、縮小側操作信号設定器50から0
%の信号が出力されることにより縮小側電磁比例減圧弁
46は全閉しており、而して前記回避用電磁比例減圧弁
48から出力されたパイロット圧油が第一シャトル弁4
7により選択されてアーム用コントロールバルブ縮小側
パイロットポート20aに供給される。これにより、第
一の実施の形態のものと同様に、アーム8が自動的にア
ウトしてバケット9が干渉回避領域Hに侵入してしまう
ことを回避しながら、ブーム上昇または/および左オフ
セットの作動を続行できる。
【0037】さらに、アームインの操作を伴わないでブ
ーム上昇、左オフセットの単独または複合操作している
とき、アーム先端部cが干渉回避境界線Lに近づいてバ
ケット9が干渉回避領域Hに侵入する惧れがある場合に
は、前述したアームインの操作と複合でブーム上昇また
は/および左オフセットの操作をした場合と同様に、縮
小側制御信号設定器41により設定された信号が回避用
電磁比例減圧弁48に出力されて、アーム8が自動的に
アウトしてバケット9が干渉回避領域Hに侵入してしま
うことを回避すると共に、ブーム上昇または/および左
オフセットの作動は、操作具21C、22Cの操作に対
応して続行される。
【0038】そして、この第二の実施の形態のものにお
いても、第一の実施の形態のものと同様に、作業中にバ
ケット9がキャブ4に接近した場合、アーム8が自動的
にアウトしてバケット9がキャブ4に干渉してしまうこ
とを回避しながら作業を続行できることになって、作業
能向上する。そしてこの第二の実施の形態のものにおい
ても、操作に伴って変化するブーム角度、オフセット角
度、アーム角度にリアルタイムに対応した精度の高い制
御を行うことができる。
【0039】尚、本発明は前記第一、第二の実施の形態
に限定されないことは勿論であって、アーム8をアウト
側に作動させるためのパイロット圧油を供給する供給源
としては、ブーム用伸長側パイロットバルブ21Bやオ
フセット用縮小側パイロットバルブ22Aから出力され
るパイロット圧油を用いるのではなく、パイロットポン
プ16から直接に切換弁26や回避用電磁比例減圧弁4
8にパイロット圧油を供給するように構成することもで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】油圧ショベルの側面図である。
【図2】フロントブームを左右揺動させた状態を示す油
圧ショベルの平面図である。
【図3】第一の実施の形態における油圧制御回路図であ
る。
【図4】第一の実施の形態における干渉回避制御のブロ
ック図である。
【図5】(A)はアーム限界角度基準値設定器の特性
図、(B)はアーム限界角度補正値設定器の特性図であ
る。
【図6】(A)は伸長側制御信号設定器の特性図、
(B)は縮小側制御信号設定器の特性図である。
【図7】(A)は伸長側操作信号設定器の特性図、
(B)は縮小側操作信号設定器の特性図である。
【図8】ブーム角度、アーム角度、アーム限界角度を示
す説明図である。
【図9】オフセット角度を示す説明図である。
【図10】第二の実施の形態における油圧制御回路図で
ある。
【図11】第二の実施の形態における干渉回避制御のブ
ロック図である。
【符号の説明】
4 キャブ 6 リアブーム 7 フロントブーム 8 アーム 9 バケット 24 伸長側電磁比例減圧弁 25 制御部 27 縮小側電磁比例減圧弁 33 ブーム角度センサ 34 オフセット角度センサ 35 アーム角度センサ 36 アーム限界角度基準値設定器 37 アーム限界角度補正値設定器 38 加算器 39 減算器 40 伸長側制御信号設定器 41 縮小側制御信号設定器 H 干渉回避領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 的場 信明 東京都千代田区丸の内二丁目5番1号 三菱重工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−333767(JP,A) 特開 平2−120426(JP,A) 特開 平7−207712(JP,A) 特開 平10−183666(JP,A) 国際公開95/33100(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E02F 3/43 E02F 9/24

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機械本体に対し上下左右に揺動自在なオ
    フセット型のブームと、該ブームの先端部に前後揺動自
    在に連結されるアームと、該アームの先端部に連結され
    るアタッチメントとを備えた作業用機械において、 機械本体とアタッチメントとの干渉を回避すべく予め設
    定される干渉回避領域内へのアタッチメントの侵入を
    アームの揺動制御をして回避するための干渉回避制御手
    段を設けるにあたり、該干渉回避制御手段は、ブームの
    機械本体に対する揺動角度を検出するブーム角度検出手
    およびアームのブームに対する揺動角度を検出するア
    ーム角度検出手段らの信号をそれぞれ入力し、かつ、
    ブーム角度検出手段から入力されるブーム角度に基づい
    てアタッチメントが干渉回避領域に侵入しないものとし
    て設定されているアーム限界角度を出力するアーム限界
    角度設定手段と、該設定出力されたアーム限界角度とア
    ーム角度検出手段から入力されるアーム角度とのあいだ
    角度偏差を求め、該角度偏差に基づいてアームの自動
    的な干渉回避作動を行うべくアーム駆動手段に対する制
    御信号を設定する制御信号設定手段とを備え、該アーム
    の自動的な干渉回避作動を行わせるため制御信号設定手
    段で設定される制御信号は、干渉回避領域から離間する
    方向へのアームの作動速度を、アタッチメントが干渉回
    避領域に接近するほど速くするように設定されている
    業用機械の干渉回避制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、干渉回避制御手段
    は、少なくともブームが揺動している状態でアタッチメ
    ントが干渉回避領域に接近したとき、アームを干渉回避
    領域から離れる方向に揺動させることで前記干渉回避領
    域内へのアタッチメントの侵入を回避しながらブーム揺
    動を続行させるための機構が設けられている作業用機械
    の干渉回避制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、干渉回避制
    御手段は、アーム用操作具が干渉回避領域から遠ざかる
    方向に操作されている状態では該操作具操作に基づく指
    令を選択してアーム駆動手段に出力し、アタッチメント
    が干渉回避領域に接近し、かつアーム用操作具が干渉回
    避領域から遠ざかる方向に操作されていない状態では制
    御信号設定手段からの指令を選択してアーム駆動手段に
    出力する選択手段が設けられている作業用機械の干渉回
    避制御装置。
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