JP3216851B2 - Method for preventing interference of working machine with slide arm, control device therefor, position control method and control device therefor - Google Patents

Method for preventing interference of working machine with slide arm, control device therefor, position control method and control device therefor

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JP3216851B2
JP3216851B2 JP33995893A JP33995893A JP3216851B2 JP 3216851 B2 JP3216851 B2 JP 3216851B2 JP 33995893 A JP33995893 A JP 33995893A JP 33995893 A JP33995893 A JP 33995893A JP 3216851 B2 JP3216851 B2 JP 3216851B2
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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
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  • 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、作業機の干渉防止方法
および位置制御方法に係り、特にブームの先端に設けた
アームがテレスコピックに伸縮するパワーショベルなど
の作業機の干渉防止方法とその制御装置および位置制御
方法とその制御装置に関する。
The present invention relates to relates to the interference preventing method and a position control method for a working machine, in particular working machine interference preventing method and the control of such power shovel arm provided to stretch the telescopic the end of the boom The present invention relates to a device, a position control method, and a control device thereof .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、広範囲かつ多様な作業を行えるよ
うに、バケットを取り付けたアームを伸縮できるパワー
ショベルが用いられるようになっている。図8は、伸縮
可能なアームを備え、アームを車体の左右方向にオフセ
ットできるパワーショベルの側面図である。
2. Description of the Related Art In recent years, a power shovel capable of expanding and contracting an arm to which a bucket is attached has been used in order to perform a wide variety of operations. FIG. 8 is a side view of a power shovel including an extendable arm and capable of offsetting the arm in the left-right direction of the vehicle body.

【0003】図8において、パワーショベルは、下部走
行体10に旋回装置12を介して上部旋回体14が設け
てあり、この旋回体14に操作室(運転室)16が設置
してある。また、上部旋回体14には、作業機18が設
けてある。作業機18は、ブーム19が第1ブーム20
と第2ブーム28とからなり、第1ブーム20の基端部
がフートピン22を介して旋回体14に枢着してある。
そして、第1ブーム20と上部旋回体14との間には、
ブームシリンダ24が配設してあって、ブームシリンダ
24を作動させることによりブーム19を矢印26のよ
うに上下方向に回動できるようになっている。
[0003] In FIG. 8, a power shovel has an upper revolving structure 14 provided on a lower traveling structure 10 via a revolving device 12, and an operation room (operating room) 16 is provided on the revolving structure 14. A work implement 18 is provided on the upper swing body 14. The work machine 18 includes a first boom 20 and a boom 19.
And a second boom 28. The base end of the first boom 20 is pivotally connected to the revolving unit 14 via the foot pin 22.
And, between the first boom 20 and the upper swing body 14,
A boom cylinder 24 is provided, and by operating the boom cylinder 24, the boom 19 can be turned up and down as indicated by an arrow 26.

【0004】第2ブーム28は、第1ブーム20の先端
部に枢着してある。そして、第2ブーム28と第1ブー
ム20との間には、ブラケットを介してオフセットシリ
ンダ30が設けてあり、第2ブーム28を図8の紙面に
直交した方向に回動できるようにして、図9に示す様に
アーム32が実線の状態から破線の状態に移動する場合
や、破線の状態から実線の状態に移動するいわゆるオフ
セットできるようにしてある。また、第2ブーム28の
先端部には、第3ブーム29が枢着してあり、第3ブー
ム29の先端にアーム32を貫通させたアームホルダ3
4が枢着してある。そして、アームホルダ34と第3ブ
ーム29との間には、アームシリンダ36が設けてあ
り、このアームシリンダ36を作動することにより、ア
ームホルダ34を介してアーム32を矢印38のように
第3ブーム29に対して回動できるようになっている。
さらに、アームホルダ34には図示しないモータ等のア
クチュエータが設けてあり、アクチュエータによってア
ーム32の先端側を矢印40のように、アームホルダ3
4に対してテレスコピックに伸縮できるようになってい
る。
[0004] The second boom 28 is pivotally attached to the tip of the first boom 20. An offset cylinder 30 is provided between the second boom 28 and the first boom 20 via a bracket so that the second boom 28 can be rotated in a direction perpendicular to the plane of FIG. As shown in FIG. 9, a so-called offset in which the arm 32 moves from the solid line state to the broken line state, or moves from the broken line state to the solid line state can be performed. A third boom 29 is pivotally attached to the tip of the second boom 28, and the arm holder 3 having the tip of the third boom 29 through the arm 32 is provided.
4 is pivoted. An arm cylinder 36 is provided between the arm holder 34 and the third boom 29. By operating the arm cylinder 36, the arm 32 is moved through the arm holder 34 to a third position as shown by an arrow 38. It can rotate with respect to the boom 29.
Further, the arm holder 34 is provided with an actuator such as a motor (not shown).
4 can be telescopically expanded and contracted.

【0005】アーム32の先端部には、バケット42が
枢着してある。このバケット42は、アームホルダ34
に取り付けたバケットシリンダ44のロッドにリンク機
構を介して接続してあり、バケットシリンダ44を作動
することにより、矢印46のようにアーム32に対して
回動できるようにしてある。
A bucket 42 is pivotally connected to the tip of the arm 32. This bucket 42 is attached to the arm holder 34
Is connected to the rod of the bucket cylinder 44 attached to the arm 32 via a link mechanism. By operating the bucket cylinder 44, the bucket cylinder 44 can be rotated with respect to the arm 32 as indicated by an arrow 46.

【0006】このように構成してある従来のスライドア
ームを備えた作業機18においては、バケット42の刃
先が車体の一部である操作室16と干渉しないようにし
ている。すなわち、図10に斜線をもって示したよう
に、操作室16の周囲には作業機18の進入禁止領域5
0が設定してあり、バケット42の刃先が操作室16か
ら予め定めた距離(例えば、30cm)に近づくと、バ
ケット42の接近が自動的に停止させられ、作業機18
が操作室16に接触しないようにしている。
In the working machine 18 having the conventional slide arm configured as described above, the cutting edge of the bucket 42 does not interfere with the operation room 16 which is a part of the vehicle body. That is, as shown by hatching in FIG.
0 is set, and when the cutting edge of the bucket 42 approaches a predetermined distance (for example, 30 cm) from the operation chamber 16, the approach of the bucket 42 is automatically stopped, and the work machine 18
Does not contact the operation room 16.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の作業
機18と操作室との干渉防止方法は、アーム32が最短
(最縮)または最長状態のときに、操作室16の30c
m手前で停止するようになっている。そして、たとえバ
ケット42の刃先を操作室16の手前30cmの位置に
保持していたとしても、操作室16の右側に位置してい
る車体のタンクカバー52等の外装が図11の斜線で示
したようになっている場合、操作室16の上方にバケッ
ト42の刃先が位置する状態でアーム32を右方向にオ
フセットすると、バケット42がタンクカバー52など
干渉してしまうことがある
However, the conventional method for preventing the interference between the working machine 18 and the operation room is based on the problem that the operation room 16 has the shortest (shortest) or longest state.
It stops in front of m. And, even if the cutting edge of the bucket 42 is held at a position 30 cm before the operation room 16, the exterior such as the tank cover 52 of the vehicle body located on the right side of the operation room 16 is shown by hatching in FIG. 11. The bucket above the operation room 16.
When the arm 32 is offset rightward with the blade edge of the slot 42 positioned , the bucket 42
It may sometimes interfere with.

【0008】一方、従来から作業機18を所定の位置に
自動的に停止させることが行われている。例えば、トン
ネル内などでパワーショベルを使用する場合、ブーム1
9を高く上げ過ぎると、作業機18がトンネルの天井と
干渉するおそれがある。例えば、図12(A)に示した
ように、バケット42によって土砂を掬った状態でブー
ム19を矢印58のように上方に回動させると、アーム
32の後端部60が天井62にぶつかってしまう場合が
ある。そこで、従来は、いわゆる高さモードと称する自
動停止方法を採用し、天井62の高さに合わせて、ブー
ム19が水平線に対して所定の角度以上上方に回動でき
ないようにしていた。
On the other hand, conventionally, the working machine 18 is automatically stopped at a predetermined position. For example, t
Boom 1 when using a power shovel
9 is raised too high, the work implement 18
There is a risk of interference. For example, as shown in FIG.
As shown in FIG.
When the arm 19 is turned upward as indicated by an arrow 58, the arm
The rear end portion 32 of 32 may hit the ceiling 62
is there. Therefore, conventionally, a so-called height mode is used.
The suspension method is adopted.
Can rotate upward by a predetermined angle with respect to the horizontal line.
I was not there.

【0009】ところが、高さモードは、モードを設定
したときのアーム32の長さを一定に保持している場合
にのみ有効となっている。このため、例えば高さモード
を設定した後にアーム32を縮め、アームホルダ34よ
りバケット42側を短くすると、アーム32のアームホ
ルダ34より後端側の突出長さが長くなり、図12
(B)のようにアーム32の後端部60が天井にぶつか
り、やはり作業機18を損傷したり、天井面を覆ってい
る部材や梁などを破損したりするおそれがある
However,Height modeIssameSet mode
When the length of the arm 32 is kept constant
Valid only forHas become. For this reason, for exampleHeight mode
Is set, the arm 32 is contracted, and the arm holder 34
When the bucket 42 side is shortened, the arm
Rear end side from ruda 34Projection lengthIs longer and the figure12
The rear end 60 of the arm 32 collides with the ceiling as shown in FIG.
Also damages the work equipment 18 or covers the ceiling
Damage to the members and beamsMight.

【0010】本発明は、前記従来技術の欠点を解消する
ためになされたもので、アームを伸縮しても作業機が車
体と干渉することがないスライドアームを備えた作業機
の干渉防止方法とその制御装置を提供することを目的と
している。また、本発明は、アームの長さを変えたとし
ても、作業機がトンネルの天井などにぶつかることがな
いスライドアームを備えた作業機の位置制御方法とその
制御装置を提供することを目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and there is provided a method of preventing interference of a working machine provided with a slide arm which does not interfere with a vehicle body even when the arm is extended and contracted. It is intended to provide the control device . Further, the present invention provides a position control method of a working machine having a slide arm that does not hit the ceiling of a tunnel or the like even when the length of the arm is changed, and a method for controlling the position of the working machine.
It is intended to provide a control device .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るスライドアームを備えた作業機の干
渉防止方法は、車体に上下揺動自在に設けたブームの先
端部に上下揺動自在及び伸縮自在なアームを備えた作業
機の先端が、車体の周囲の予め定めた範囲に進入するの
を防止するスライドアームを備えた作業機の干渉防止方
法において、前記作業機の先端が車体から所定の距離
に接近した場合に、作業機の車体への接近動作を停止
し、この停止位置からのアーム伸長操作とブーム上げ操
作とアーム掘削方向操作とを不能にすると共に、アーム
伸長量が所定値以上で、かつブーム揺動角が所定値以上
のときには、前記停止位置からのブーム下げ操作を不能
にすることを特徴としている。
To achieve the above object, according to the Invention The interference preventing method of the working machine provided with a slide arm according to the present invention, the upper and lower the tip of the boom which is provided to freely swing vertically to the vehicle body A method of preventing interference of a working machine having a slide arm for preventing a tip of the working machine having a swingable and telescopic arm from entering a predetermined range around a vehicle body, a predetermined distance or more but from the vehicle body
When close to the inside, stop approaching operation to the vehicle body of the working machine
The arm extension operation, the boom raising operation, and the arm digging direction operation from the stop position are disabled, and the arm
The amount of extension is more than a predetermined value and the boom swing angle is more than a predetermined value
Boom lowering operation from the stop position is not possible
It is characterized in that the.

【0012】また、その干渉防止制御装置は、ブームの
上下揺動角を検出するブーム角センサと、ブームの先端
部に上下揺動自在及び伸縮自在に設けたアームの上下揺
動角を検出するアーム角センサと、アームの先端部に上
下揺動自在に設けたバケット の上下揺動角を検出するバ
ケット角センサと、これらのセンサの検出値を入力し、
入力した検出値に基き作業機の先端位置を演算し、求め
た作業機の先端位置が車体の周囲の予め定めた停止範囲
に進入したか判断し、侵入したときには作業機の動作停
止を指令するコントローラとを備えて作業機の干渉を防
止するスライドアームを備えた作業機の干渉防止制御装
置において、前記アームの伸縮量を検出するアーム伸縮
量センサを付設し、前記コントローラは、前記ブーム角
センサ、アーム角センサ、バケット角センサ及びアーム
伸縮量センサの検出値を入力し、入力した検出値に基き
作業機の先端位置を演算し、求めた作業機の先端位置が
車体から所定の距離以内に接近した場合に、作業機の車
体への接近動作を停止する指令を出力し、この停止位置
からのアーム伸長操作とブーム上げ操作とアーム掘削方
向操作とを不能にする指令を出力すると共に、アーム伸
長量が所定値以上で、かつブーム揺動角が所定値以上の
ときには、前記停止位置からのブーム下げ操作を不能に
する指令を出力することを特徴としている。
Further , the interference prevention control device has a
Boom angle sensor that detects the vertical swing angle and the end of the boom
Up and down swing and telescopic arm
An arm angle sensor that detects the moving angle and an
A bucket that detects the vertical swing angle of a bucket that is freely swingable
Input the angle sensor and the detection values of these sensors,
Calculates and calculates the tip position of the work equipment based on the input detection value.
The position of the tip of the working machine is a predetermined stop range around the vehicle body.
To determine whether or not the machine has entered
With a controller that commands the stop
Interference prevention control device for work equipment with slide arm that stops
Arm expansion / contraction detecting the amount of expansion / contraction of the arm
An amount sensor is attached, and the controller controls the boom angle
Sensor, arm angle sensor, bucket angle sensor and arm
Input the detection value of the expansion / contraction sensor, and based on the input detection value,
The tip position of the work equipment is calculated, and the calculated tip
When approaching within a predetermined distance from the vehicle body,
It outputs a command to stop the approaching movement to the body, and this stop position
Extension operation, boom raising operation, and arm excavation method
Output a command to disable
If the length is more than the specified value and the boom swing angle is more than the specified value
Sometimes, the boom lowering operation from the stop position is disabled.
Is output.

【0013】また、上記の目的を達成する本発明に係る
スライドアームを備えた作業機の位置制御方法上下
揺動自在なブームの先端部に取着されたアーム保持部に
伸縮自在に保持され、かつ最縮時に後端部を前記アーム
保持部から突出させる伸縮アームを備えた作業機が、所
定の上昇停止位置を越えないように制御するスライドア
ームを備えた作業機の位置制御方法において、ブームの
揺動角及びアームの後端部高さの少なくともいずれか一
方が所定値以上になったときに、ブーム上げ操作とアー
ム縮め操作とを不能にすることを特徴としている。
[0013] The position control method for a working machine having a slide arm according to the present invention for achieving the above object, vertical
Arm holding part attached to the tip of the swingable boom
The arm is held elastically and the rear end is
Comprising a telescopic arm to protrude from the holding portion working machine, where
In a position control method of a work machine having a slide arm for controlling so as not to exceed a predetermined ascent stop position , the boom
At least one of the swing angle and the height of the rear end of the arm
Boom raising operation and arm
It is characterized in that the operation of shortening the time is disabled .

【0014】さらに、その位置制御装置は、上下揺動自
在なブームと、ブームの先端部に上下揺動自在に取着さ
れたアーム保持部に伸縮自在に保持され、かつ最縮時に
後端部を前記アーム保持部から突出させる伸縮アーム
と、ブームの上下揺動角を検出するブーム角センサと、
ブーム角センサの検出値を入力し、入力した検出値に基
き作業機が所定の上昇停止位置を越えないように作業機
位置を制御するコントローラとを設けたスライドアーム
を備えた作業機の位置制御装置において、前記アームの
上下揺動角を検出するアーム角センサと、前記アームの
伸縮量を検出する アーム伸縮量センサとを付設し、前記
コントローラは、前記ブーム角センサ、アーム角センサ
及びアーム伸縮量センサの検出値を入力し、入力したこ
れらの検出値に基きアームの後端部高さを演算し、前記
入力したブーム揺動角及び前記求めたアームの後端部高
さの少なくともいずれか一方が所定値以上になったとき
に、ブーム上げ操作とアーム縮め操作とを不能にする構
成としている。
Furthermore, the position controller is vertically swingable own
Attached to the boom and the end of the boom so that it can swing up and down
Telescopically held by the arm holding part
Telescopic arm for projecting the rear end from the arm holding part
A boom angle sensor for detecting a vertical swing angle of the boom,
Enter the detected value of the boom angle sensor, and
Work equipment so that it does not exceed the prescribed
Slide arm provided with a controller for controlling the position
In a position control device for a working machine comprising:
An arm angle sensor for detecting a vertical swing angle;
Arm extension / contraction sensor for detecting the extension / contraction amount,
The controller includes the boom angle sensor and the arm angle sensor
And the detection value of the arm extension / contraction sensor,
Calculate the height of the rear end of the arm based on these detected values,
The input boom swing angle and the calculated rear end height of the arm
When at least one of them exceeds a predetermined value
In addition, the boom raising operation and arm contraction operation are disabled.
It has been done.

【0015】[0015]

【作用】上記の如く構成した本発明の干渉防止方法によ
れば、作業機の先端が車体から所定の距離以内に接近し
たときに、作業機の車体への接近動作を停止し、この停
止位置からのアーム伸長操作とブーム上げ操作とアーム
掘削方向操作とを不能にするため、作業機が車体と干渉
するのを防ぐことができる。より具体的にその制御装置
を説明すると、コントローラは、ブーム角センサ、アー
ム角センサ、バケット角センサ及びアーム伸縮量センサ
からのそれぞれの検出値に基づき作業機の先端位置を演
算し、この求めた先端位置が車体から所定距離以内に接
近したかを判断し、所定距離以内に接近したときに、各
作業機アクチュエータに車体への接近動作を停止する指
令を出力し、上記のように停止位置からのアーム伸長操
作とブーム上げ操作とアーム掘削方向操作とを不能にす
る指令を出力する。さらに、アーム伸長量が所定値以上
で、かつブーム揺動角が所定値以上のときには、前記停
止位置からのブーム下げ操作を不能にするので、ブーム
を下げることによる作業機と車体との干渉を防止でき
る。
According to the interference prevention method of the present invention constructed as described above, when the tip of the work machine approaches within a predetermined distance from the vehicle body, the operation of approaching the work machine to the vehicle body is stopped.
Since the arm extension operation from the stop position, the boom raising operation, and the arm digging direction operation are disabled, it is possible to prevent the work implement from interfering with the vehicle body. More specifically the control device
To explain, the controller includes a boom angle sensor, an arm
Angle sensor, bucket angle sensor and arm expansion / contraction sensor
Based on the detected values from the
The obtained tip position is within a predetermined distance from the vehicle body.
Judgment as to whether they are close to each other
Finger that stops approaching the vehicle body to the work equipment actuator
Command, and extend the arm from the stop position as described above.
Operation and boom raising operation and arm excavation direction operation are disabled.
Output command. Furthermore, the amount of arm extension is equal to or greater than a predetermined value.
And the boom swing angle is equal to or larger than a predetermined value,
Since the boom lowering operation from the stop position is disabled, the boom
Can prevent interference between the work equipment and the vehicle body.
You.

【0016】一方、本発明の作業機の位置制御方法及び
その制御装置によればいわゆる高さモードの場合に、
コントローラによりブームの揺動角(所定基準線に対す
る角度)及びアームの後端部の高さの少なくともいずれ
か一方が予め定めた値以上になったときに、ブームの上
方への回動操作とアームを縮める操作とを不能にしてい
るため、スライドアームを有する作業機の上端(アーム
縮小時のアーム後端部)がトンネルの天井などにぶつか
るのを確実に防止することができる。
On the other hand, the position control method of the working machine of the present invention and
According to the control device , in a so-called height mode,
When the controller determines that at least one of the boom swing angle ( angle with respect to a predetermined reference line ) and the height of the rear end of the arm is equal to or greater than a predetermined value, the operation of turning the boom upward and the arm The upper end of the working machine having a slide arm (arm
The rear end of the arm at the time of reduction) can be reliably prevented from hitting the ceiling of the tunnel.

【0017】[0017]

【実施例】本発明好ましい実施例を、添付図面に従っ
て詳説する。なお、前記従来技術において説明した部分
に対応する部分については、同一の符号を付し、その説
明を省略する。
The preferred embodiment of EXAMPLES The invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the same reference numerals are given to portions corresponding to the portions described in the above-described conventional technology, and description thereof is omitted.

【0018】図8に示したように、第1ブーム20の枢
着点(フートピン22位置)をO、第2ブーム28の第
1ブーム20への枢着点をA、アームホルダ34の第3
ブーム29への枢着点をB、バケット42のアーム32
への枢着点(アームトップピン位置)をC、アーム32
の後端部60をD、バケット42の刃先をEとし、図2
に示したように、OAの長さをL1 、ABの長さをL2
、BCの長さをL3 とし、CDの長さ、すなわちアー
ム32の長さをL4 とする。そして、図示すよう
に、枢着点Oを原点として水平方向前方にx軸、垂直方
向上方にy軸を取り第1ブーム20が基準線であるx
軸となす角(ブーム角)をθ1 、第1ブーム20と第2
ブーム28とのなす角をα、第2ブーム28(つまり線
分AB)と線分BCとがなす角をθ2 、線分BCとアー
ム32(つまり線分CD)とがなす角をβ、線分BCと
バケット42(つまり線分CE)とのなす角をθ3 とす
る。
As shown in FIG. 8, the pivot point of the first boom 20 (position of the foot pin 22) is O, the pivot point of the second boom 28 to the first boom 20 is A, and the third point of the arm holder 34 is A.
The pivot point to the boom 29 is B, and the arm 32 of the bucket 42
Set the pivot point (arm top pin position) to C, arm 32
The rear end portion 60 is denoted by D, and the cutting edge of the bucket 42 is denoted by E.
, The length of OA is L1, and the length of AB is L2.
, BC are L3, and the length of the CD, that is, the length of the arm 32 is L4. Then, as shown in FIG. 2, x-axis in the horizontal direction forward pivot point O as the origin, takes y axis vertically upward, the first boom 20 is the reference line x
The angle (boom angle) between the first boom 20 and the second
The angle formed by the boom 28 is α, and the second boom 28 (that is, the line
Min AB) and the line segment BC and is the angle .theta.2, the line segment BC and the arm 32 (i.e. the line segment CD) and the angle beta, the angle between the line segment BC and the bucket 42 (i.e. line segment CE) θ3.

【0019】各枢着点O、B、Cのそれぞれには、例え
ばポテンショメータのような角度センサを設け、θ1 、
θ2 、θ3 が検出できるようにしてある(いずれも図示
せず)。また、アーム32とアーム32を伸縮自在に保
持するアームホルダ34との間には、アーム32のスラ
イド量を検出するスライド量センサが設けられている。
但し、上記の枢着点Bの角度センサは、枢着点Bから線
分CDに下ろした垂線と線分CDとの交点をB1 とする
と、実質的に線分ABと線分BB1 とのなす角度を検出
しており、上記枢着点Cの角度センサは実質的に線分D
Cと線分CEとのなす角度を検出している。そして、角
θ2 、即ち線分ABと線分BCとのなす角度、及び角
度θ3 、即ち線分BCと線分CEとがなす角度(=線分
DCと線分CEとのなす角度−角度β)は、図2及び
3に示すようにアーム32が伸縮することにより変化す
る。このとき、アーム32を最縮にしたときの線分BC
線分ABとがなす角度θ20とし、アーム32を最伸
にしたときの線分BCと線分ABとがなす角度θ2'と
し、アーム32のスライド量をΔSとすれば、 ーム
32の実スライド量がΔS1 のときは、角度θ20と角度
θ2'の差Δθ2 、全スライド量ΔS、及び実スライド量
Δ1 に基づいて演算した値、Δθ2 ×Δ1 /ΔS
角度センサの計測値から求めた角度θ2 に対して補正す
べき角度である。同様にして、角度θ3 も角度センサの
計測した角度DCEから角度βを差し引いて補正する。
At each of the pivot points O, B, and C, an angle sensor such as a potentiometer is provided.
θ2 and θ3 can be detected (both are not shown). In addition, the arm 32 and the arm 32 are held so as to be extendable and contractible.
Between the arm holder 34 and the arm holder 34
A slide amount sensor for detecting the id amount is provided.
However, the angle sensor at the pivot point B is a line from the pivot point B.
The intersection of the perpendicular drawn to the segment CD and the segment CD is B1
And the angle formed substantially by the line segment AB and the line segment BB1 is detected.
And the angle sensor at the pivot point C is substantially a line segment D.
The angle between C and the line segment CE is detected. And the corner
Degree θ2 , that is, the angle between the line segment AB and the line segment BC , and the angle
Degree .theta.3, that is, the angle between the line segment BC and the line segment CE (= the line segment
Angle between DC and the line segment CE - angle beta) is varied by the arm 32 to stretch as shown in FIGS. At this time, the line segment BC when the arm 32 is minimized
And the angle formed by the line segment AB and theta 20, the line segment BC and the line segment AB and the angle formed by the time of the arm 32 in Herba Asari and .theta.2 ', if the total amount of sliding of the arm 32 and delta S , A over arm
The actual sliding amount of 32 when .DELTA.S1, the difference in the angle theta 20 and the angle .theta.2 '.DELTA..theta.2, total sliding amount [Delta] S, and the actual sliding amount
The value calculated based on the delta S 1, is Δθ2 × Δ S 1 / ΔS
This is the angle to be corrected for the angle θ2 obtained from the measurement value of the angle sensor . Similarly, the angle θ3 is also
Correction is made by subtracting the angle β from the measured angle DCE.

【0020】また、枢着点Aにも角度センサが設けてあ
り、第2ブーム28の第1ブーム20に対する回動量
(オフセット角)、すなわちアーム32のオフセット量
を検出できるようにしてあるが、本実施例の説明におい
ては、アーム32がオフセットしていない、第1ブーム
20と第2ブーム28と第3ブーム29との軸線が一致
している場合について説明する。
An angle sensor is also provided at the pivot point A so that the amount of rotation (offset angle) of the second boom 28 with respect to the first boom 20, that is, the amount of offset of the arm 32 can be detected. In the description of the present embodiment, a case will be described in which the arms 32 are not offset and the axes of the first boom 20, the second boom 28, and the third boom 29 match.

【0021】まず、バケット42が車体と干渉するのを
防止する方法は、パワーショベルに搭載したコントロー
(図示せず)によって、図1のステップ70の如く、
バケット42の刃先Eのx座標を求める。刃先Eのx座
標Xは、図4に示したように、
First, a method of preventing the bucket 42 from interfering with the vehicle body is performed by a controller (not shown) mounted on the power shovel as shown in step 70 of FIG.
The x coordinate of the cutting edge E of the bucket 42 is obtained. The x coordinate X of the cutting edge E is, as shown in FIG.

【数1】X=X1 +X2 −X3 −X4 である。ここに、X1 は第1ブーム20のx軸への投影
長さ、X2 は第2ブーム28のx軸への投影長さ、X3
は線分BCのx軸への投影長さ、X4 はバケット42の
x軸への投影長さである。
X = X1 + X2-X3-X4 Here, X1 is the projection length of the first boom 20 on the x-axis, X2 is the projection length of the second boom 28 on the x-axis, X3
Is the projection length of the line segment BC on the x-axis, and X4 is the projection length of the bucket 42 on the x-axis.

【0022】図4から明らかなように、As is apparent from FIG.

【数2】X1 =L1 cosθ1X1 = L1 cos θ1

【数3】X2 =L2 cosφ1 である。そして、X2 = L2 cos φ1 And

【数4】φ1 =θ1 −(π−α)=θ1 +α−πである
から、
## EQU4 ## Since φ1 = θ1− (π−α) = θ1 + α−π,

【数5】 X2 =L2 cos{(θ1 +α)−π} =−L2 cos(θ1 +α) となる。X2 = L2 cos {(.theta.1 + .alpha.)-. Pi.} =-L2 cos (.theta.1 + .alpha.).

【0023】さらに、Further,

【数6】X3 =BCsinφ2 =L3 sinφ2X3 = BC sin φ2 = L3 sin φ2

【数7】 φ2 =(π/2)−θ2 −φ1 =(3π/2)−θ1 −θ2 −α## EQU7 ## φ2 = (π / 2) −θ2−φ1 = (3π / 2) −θ1−θ2−α

【数8】 ∴X3 =L3 sin{(3π/2)−θ1 −θ2 −α} =−L3 cos(θ1 +θ2 +α) となる。また、∴X3 = L3 sin {(3π / 2) −θ1−θ2−α} = − L3 cos (θ1 + θ2 + α) Also,

【数9】X4 =L5 cosφ3X4 = L5 cos φ3

【数10】 φ3 =(π/2)−φ2 −(π−θ3 ) =θ1 +θ2 +θ3 +α−2π## EQU10 ## φ3 = (π / 2) −φ2− (π−θ3) = θ1 + θ2 + θ3 + α−2π

【数11】 ∴X4 =L5 cos(θ1 +θ2 +θ3 +α−2π) =L5 cos(θ1 +θ2 +θ3 +α)∴X4 = L5 cos (θ1 + θ2 + θ3 + α−2π) = L5 cos (θ1 + θ2 + θ3 + α)

【0024】従って、刃先Eのx座標Xは、Therefore, the x coordinate X of the cutting edge E is

【数12】 X=X1 +X2 −X3 −X4 =L1 cosθ1 −L2 cos(θ1 +α) +L3 cos(θ1 +θ2 +α) −L5 cos(θ1 +θ2 +θ3 +α) として求められる。X = X1 + X2−X3−X4 = L1 cos θ1−L2 cos (θ1 + α) + L3 cos (θ1 + θ2 + α) −L5 cos (θ1 + θ2 + θ3 + α)

【0025】ところで、L3 は、図4に示すようにアー
ムホルダ34の固定点B1 より先端側のアーム32の
アーム長さ、即ち線分B1 Cの長さをとしたとき
Incidentally, as shown in FIG. 4 , L3 is the actual value of the arm 32 on the distal end side from the fixed point B1 of the arm holder 34.
When the arm length, i.e. the length of the line segment B1 C was S,

【数13】L3 =Scosβ と表される。ただし、線分BCとアーム32(線分B1
C)とのなす角βは、前述のようにアーム32のスライ
ド量Sとともに変化するため、
Equation 13] is expressed as L3 = S / cosβ. However, the line segment BC and the arm 32 (the line segment B1
C) changes with the sliding amount S of the arm 32 as described above .

【数14】β=β0 −Δθ である。Β = β0−Δθ

【0026】ここに、β0 はアーム32の最縮(最短)
時におけるアーム32と線分BCとのなす角であり、Δ
θはアーム32の伸縮によるアーム32と線分BCとの
なす角の変化分である。また、θ2 も前述したように
アーム32をx軸に対して一定の角度に保ったとして
も、アーム32の伸縮によって変化する。従って、θ2
は、前述同様にアーム32を最縮にしたときの第2ブー
ム28(線分AB)と線分BCとのなす角をθ20とすれ
ば、
Here, β0 is the shortest (shortest) of the arm 32
Angle between the arm 32 and the line segment BC at the time, Δ
θ is a change in angle between the arm 32 and the line segment BC due to the expansion and contraction of the arm 32. Also, as described above , θ2
Even if the arm 32 is kept at a fixed angle with respect to the x-axis, it changes due to the expansion and contraction of the arm 32. Therefore, θ2
As described above , if the angle between the second boom 28 (line segment AB) and the line segment BC when the arm 32 is minimized is θ20,

【数15】θ2 =θ20−Δθ と表すことができる。ここで、Δθは数式14のものと
等しく、前記補正値(=Δθ2 ×ΔS1 /ΔS)に等し
い。そして、実施例においては、β0 =13°53′
、アーム32の最縮状態における線分BCの長さをL
S としたとき
## EQU15 ## It can be expressed as: θ2 = θ20−Δθ. Here, Δθ is the same as that of Equation 14.
Equal to the correction value (= Δθ2 × ΔS1 / ΔS)
No. In the embodiment, β0 = 13 ° 53 '
And the length of the line segment BC in the most contracted state of the arm 32 is L
When the S,

【数16】L3 =LS +0.9787Δ1 として、枢着点Bと枢着点Cとの距離を求めるようにし
た。ここに、ΔS1 は、 前述したようにアーム32の実
アーム長さSと最縮時長さとの差値即ち実スライド量を
表している。
As Equation 16] L3 = LS +0.9787 Δ S 1, and to determine the distance between the pivot point B and pivot point C. Here, ΔS1 is the actual value of the arm 32 as described above.
The difference value between the arm length S and the minimum contraction length, that is, the actual slide amount is
Represents.

【0027】このようにしてバケット42の刃先Eの位
置Xを求めたら、ステップ71のように、X≦X0 を判
断する。すなわち、刃先Eが原点Oから予め定めた距離
X0より近い位置にあるか否かを判断する。この予め定
めた距離X0 は、例えば車体から300mm離れた位置
であって、図11で示している車体右側のタンクカバー
52の外形を表す式が、例えば−590mm≦y<69
2.4mmのときx=720mmとすると、
When the position X of the cutting edge E of the bucket 42 is obtained in this way, it is determined at step 71 that X ≦ X0. That is, it is determined whether or not the cutting edge E is at a position closer than the predetermined distance X0 from the origin O. The predetermined distance X0 is, for example, a position 300 mm away from the vehicle body, and the tank cover on the right side of the vehicle body shown in FIG.
The expression representing the outer shape of 52 is, for example, −590 mm ≦ y <69
When it is x = 720mm at the time of 2.4mm,

【数17】X0 =1020mm となる。尚、車体(例えば操作室16等)との上下方向
の接近距離も監視する場合には、上記と同様に、バケッ
ト42の刃先Eのy座標Yを求め(後述の数式18〜2
2を参考にして求めることができる)、これらのx座標
Xとy座標Yに基づいて、予め設定された、車体の外形
を表す式との間の距離が所定距離以内である範囲に位置
するかを判断すればよい。
X 0 = 1020 mm In addition, the vertical direction with respect to the vehicle body (for example, the operation room 16 etc.)
When monitoring the approaching distance of
The y coordinate Y of the cutting edge E of the blade 42 is obtained (Equations 18 to 2 described later).
2) can be obtained by referring to these x coordinates.
The external shape of the vehicle body set in advance based on the X and y coordinates Y
Is located in a range where the distance between the formula and
It is only necessary to judge whether to do so.

【0028】ステップ71で、「X≦X0 」を満足し
ていないときには、すなわち刃先が車体から予め定めた
範囲より離れている場合には、ステップ70に戻って
り返して刃先Eの位置Xを求める。一方、ステップ71
において、式「X≦X0 」を満足し、バケット42の刃
先Eが車体から予め定めた距離以下に近づいている場合
には、ステップ72に進んでアーム32の伸長操作を禁
止し、バケット42が車体と干渉するのを防止する。ま
た、アーム32の最縮状態に対する伸長量(スライド
量)Δ1 を調べ、スライド量Δ1 が所定値(実施
例の場合200mm)以上であるか否かを判断する(ス
テップ73)。
If it is determined in step 71 that the expression "X≤X0" is not satisfied, that is, if the cutting edge is farther from the vehicle body than a predetermined range, the process returns to step 70 and repeats.
Then, the position X of the cutting edge E is obtained. On the other hand, step 71
Satisfies the expression “X ≦ X0”, and the blade of the bucket 42
If the point E is less than the predetermined distance from the vehicle body, the process proceeds to step 72 to prohibit the extension operation of the arm 32 and prevent the bucket 42 from interfering with the vehicle body. Further, the extension amount ( actual slide amount) ΔS 1 of the arm 32 with respect to the most contracted state is checked, and it is determined whether the actual slide amount ΔS 1 is equal to or more than a predetermined value (200 mm in the embodiment) (step 73). ).

【0029】Δ1 <所定値であれば、ステップ74の
ようにブームの上げ操作、アーム掘削方向操作の停止指
令を出力し、これらの操作を不能にする。そして、図8
に示したパワーショベルの如く、アーム32のオフセッ
ト機能を有している場合には、左右方向へのオフセット
操作を不能にする。これらのステップ72,74の処理
により、アーム伸長操作も含めて車体への接近動作が不
能となる。
The delta S 1 <If predetermined value, raising operation of the boom as in step 74, and outputs a stop instruction of the arm excavation direction operation, to disable these operations. And FIG.
In the case where the arm 32 has an offset function as in the case of the power shovel shown in (1), the offset operation in the left-right direction is disabled. Processing of these steps 72 and 74
The approaching movement to the vehicle body, including the arm extension operation,
It works.

【0030】ステップ73において、スライド量Δ
1 ≦200mmである場合、ブーム角θ1 を調べ、θ1
所定角(実施例では90°であるか否かを判断する
(ステップ75)。もし、θ1 <所定角であれば、前記
したステップ74で同じ処理を行なう。また、θ1 ≧
定角の場合には、ステップ74と同様に、ブーム上げ操
作、アーム掘削操作及びオフセット操作を不能にすると
ともに、この状態からのブーム下げ操作も不能とする
(ステップ76)。これにより、ブーム下げ操作に伴な
ってバケット42が車体と干渉するようなことも確実に
防止できる。以上により、アーム32が伸縮可能な構造
となっていても、バケット42が車体と干渉することを
防止することができる。
In step 73, the actual slide amount ΔS
If 1 ≦ 200 mm, check the boom angle θ1 and
It is determined whether or not a predetermined angle ( 90 ° in the embodiment ) (step 75). If θ1 < predetermined angle , the same processing is performed in step 74 described above. In addition, θ1 ≧ office
In the case of the fixed angle , as in step 74, the boom raising operation, the arm excavation operation, and the offset operation are disabled, and the boom lowering operation from this state is also disabled (step 76). As a result, the boom lowering operation
That the bucket 42 interferes with the vehicle body
Can be prevented. As described above, even if the arm 32 is configured to be able to expand and contract, it is possible to prevent the bucket 42 from interfering with the vehicle body.

【0031】作業機が、アームをブームの軸線と直交し
た方向に移動可能なオフセット機能を有している場合、
作業機の先端が車体から所定の距離に接近したときのア
ームの伸長量が所定値以上のとき、アームのオフセット
操作を不能とすることにより、オフセット操作での車体
との干渉を防止できる。さらに、作業機の先端が車体か
ら所定の距離に接近したときのアームの伸長量が所定値
以上で、かつブーム角が所定値以上のときに、ブーム下
げ操作を不能にすることにより、ブーム下げ操作による
車体との干渉も防止できる。
[0031] The working machine is configured to move the arm perpendicular to the boom axis.
If you have an offset function that can move in the direction
When the tip of the work equipment approaches a predetermined distance from the vehicle body,
When the arm extension is equal to or greater than the specified value, the arm offset
By disabling the operation, the vehicle body with offset operation
Interference can be prevented. In addition, if the tip of the work machine is
The amount of arm extension when approaching a specified distance from the
When the boom angle is equal to or greater than the predetermined value,
By disabling the boom operation.
Interference with the vehicle body can also be prevented.

【0032】次にブームを下方に回動させてバケット4
2を所定位置に停止させる、いわゆる深さモードの場
合、例えばアーム32の先端部、すなわちバケット42
を枢着したアームトップピンの位置を検出し、アームト
ップピンのy方向(上下方向)の座標を基準にして作業
機18の停止位置を制御する。図5は、バケット42の
枢着点Cのy座標の求め方を示したものである。
Next, the boom is rotated downward so that the bucket 4
2 is stopped at a predetermined position, that is, in a so-called depth mode, for example , the tip of the arm 32, that is, the bucket 42
Is detected, and the stop position of the work machine 18 is controlled based on the coordinates of the arm top pin in the y-direction (vertical direction) . FIG. 5 shows how to determine the y coordinate of the pivot point C of the bucket 42.

【0033】枢着点Cの深さ位置Yd は、図5から明ら
かなように、
The depth position Yd of the pivot point C is, as apparent from FIG.

【数18】Yd =Y1 −Y2 −Y3 として求められる。そして、## EQU18 ## It is obtained as Yd = Y1-Y2-Y3. And

【数19】Y1 =L1 sinθ1[Equation 19] Y1 = L1 sin θ1

【数20】 Y2 =L2 sin(π−θ1 −α) =L2 sin(θ1 +α) である。また、Y3 は、すなわち線分BCのy軸への投
影長さは、アーム32が第2ブーム28に対していかな
る角度をとったとしても、アーム32がx軸に対して垂
直であると仮定して求める。従って、Y3 は線分BCの
長さL3 と等しく、アーム32のスライド量をΔ1
とすれば、前述したように
Y2 = L2 sin (π-θ1−α) = L2 sin (θ1 + α) Y3, ie, the projected length of the line segment BC on the y-axis, assumes that the arm 32 is perpendicular to the x-axis, whatever the angle of the arm 32 with respect to the second boom 28. Ask for it. Therefore, Y3 is the line segment BC
Equal to the length L3, the actual sliding amount of the arm 32 is ΔS 1
Then, as described above,

【数21】Y3 =L3 =LS +0.9787Δ1 となる。従って、Equation 21] becomes Y3 = L3 = LS +0.9787 Δ S 1. Therefore,

【数22】 Yd =L1 sinθ1 −L2 sin(θ1 +α) −(LS +0.9787Δ1 ) となる。Equation 22] Yd = L1 sinθ1 -L2 sin (θ1 + α) - a (LS +0.9787 Δ S 1).

【0034】このようにして、枢着点Cの深さ方向位置
Yd を求め、このYd が目標の深さY0 の上方の所定位
置(例えば、Y0 の上方250mmの位置)まで下降し
たときに、ブーム19の下げ操作及びアーム32伸長操
作などのバケット42を下降させる方向の操作を停止す
る指令を出すことにより、作業機18が慣性によってさ
らに下方に移動したとしても、バケット42が地面に衝
突するなどの事故を防ぐことができる。しかも、従来の
ブーム角θ1 によって制御していた場合と異なり、アー
ムトップピンの位置を検出して制御するため、アーム3
2を伸縮させた場合であっても、バケット42が地面に
衝突することを防ぐことができる。尚、前述のように、
上記と同様にしてバケット42の刃先Eのy座標を算出
して、刃先Eが車体上方から車体に接近するときの刃先
と車体との干渉を防止する ようにすることもできる。
In this manner, the depth direction position Yd of the pivot point C is obtained, and when this Yd falls to a predetermined position above the target depth Y0 (for example, a position 250 mm above Y0), Lowering the boom 19 and extending the arm 32
By issuing a command to stop the operation of lowering the bucket 42 such as cropping, it is possible to prevent an accident such as the bucket 42 colliding with the ground even if the work implement 18 moves further downward due to inertia. In addition, unlike the case where the control is performed by the conventional boom angle θ1, the position of the arm top pin is detected and controlled.
Even if 2 is expanded or contracted, it is possible to prevent the bucket 42 from colliding with the ground. As mentioned above,
Calculate the y coordinate of the cutting edge E of the bucket 42 in the same manner as above.
The cutting edge when the cutting edge E approaches the vehicle body from above the vehicle body
Can be prevented from interfering with the vehicle body .

【0035】次に、作業機18の上端部がトンネルの天
井などにぶつかるのを防ぐ、いわゆる高さモードの場
合、実施例においては、ブーム角θ1 とアーム32の後
端部Dの位置とによって制御する。図6は、アームホル
ダ34から後方に突出したアーム32の後端部Dのy座
標Yh の求め方を示した図である。なお、図6に示した
矢印80は、アーム32のスライド方向を示している。
Next, in the case of a so-called height mode in which the upper end of the working machine 18 is prevented from hitting the ceiling of the tunnel or the like, in the embodiment, the boom angle θ 1 and the position of the rear end D of the arm 32 depend on the position. Control. 6, Amuhoru
FIG. 9 is a diagram showing a method of obtaining a y-coordinate Yh of a rear end D of an arm 32 projecting rearward from a damper 34 . An arrow 80 shown in FIG. 6 indicates the sliding direction of the arm 32.

【0036】図6に示すように、Yh は、As shown in FIG. 6, Yh is

【数23】Yh =Y1 +Y2 −Y3 +Y4 である。Y1 は、前記した〔数19〕によって求めるこ
とができる。そして、Y2 は、
## EQU23 ## Yh = Y1 + Y2-Y3 + Y4. Y1 can be obtained by the above [Equation 19]. And Y2 is

【数24】 Y2 =L2 sinφ1 =L2 sin{(θ1 +α)−π} =−L2 sin(θ1 +α) また、Y3 は、Y2 = L2 sin φ1 = L2 sin {(θ1 + α) −π} = − L2 sin (θ1 + α) Further, Y3 is

【数25】 Y3 =L3 cosφ2 =L3 cos{(3π/2)−θ1 −θ2 −α} =−L3 sin(θ1 +θ2 +α) である。さらに、Y4 は、Y3 = L3 cos φ2 = L3 cos3 (3π / 2) −θ1−θ2−α3 = −L3 sin (θ1 + θ2 + α) Further, Y4 is

【数26】Y4 =L4 sinφ4 として求めることができる。## EQU26 ## It can be obtained as Y4 = L4 sin φ4.

【0037】そして、And

【数27】φ4 =(π/2)−β−φ2 =(π/2)−β−{(3π/2)−θ1 −θ2 −α} =θ1 +θ2 +α−β−π であるから、Since φ4 = (π / 2) −β−φ2 = (π / 2) −β − {(3π / 2) −θ1−θ2−α} = θ1 + θ2 + α−β−π,

【数28】 Y4 =L4 sin(θ1 +θ2 +α−β−π) =−L4 sin(θ1 +θ2 +α−β) となる。従って、Yh は、次式のようになる。## EQU28 ## Y4 = L4 sin (.theta.1 + .theta.2 + .alpha .-. Beta .-. Pi.) =-L4 sin (.theta.1 + .theta.2 + .alpha .-. Beta.). Therefore, Yh is as follows.

【数29】 Yh =L1 sinθ1 −L2 sin(θ1 +α) +L3 sin(θ1 +θ2 +α) −L4 sin(θ1 +θ2 +α−β) ただし、ここにβは〔数1〕によって表され、L3 は
〔数1〕として求められる。
Equation 29] Yh = L1 sinθ1 -L2 sin (θ1 + α) + L3 sin (θ1 + θ2 + α) -L4 sin (θ1 + θ2 + α-β) , however, here beta is represented by [Equation 1 4], L3 is [ Equation 16 ].

【0038】そして、実施例の高さモードにおいては、
ブーム角θ1 とアーム32の後端部Dの位置Yh とによ
って作業機18の位置を制御する。すなわち、図示しな
いコントローラは、図7のステップ90、91に示した
ように、ブーム19の角度を検出するセンサが出力する
ブーム角θ1 を読み込むとともに、各種センサの検出信
号に基づいて、〔数29〕によりアーム32の後端部D
の高さ位置(y座標)Yh を演算する。そして、コント
ローラは、読み込んだブーム角θ1 を、天井の高さに応
じて予め設定したブーム19の上限角θH と比較し、θ
H とθ1 との差を求め、この差が予め定めた減速開始
角度(例えば、9度)以内になったか否かを調べる(ス
テップ92)。
In the height mode of the embodiment,
The position of the work machine 18 is controlled by the boom angle θ1 and the position Yh of the rear end D of the arm 32. That is, the controller (not shown), as indicated by step 90 and 91 in FIG. 7, reads in the boom angle θ1 which the sensor output for detecting an angle of the boom 19, on the basis of the detection signals from various sensors, [Expression 29 ] At the rear end D of the arm 32
The height position (y-coordinate) Yh of is calculated. Then, the controller compares the read boom angle θ1 with the upper limit angle θH of the boom 19 set in advance according to the height of the ceiling.
The difference between H and θ1 is determined, and it is checked whether or not the difference value is within a predetermined deceleration start angle (for example, 9 degrees) (step 92).

【0039】θH とθ1 との差値が減速開始角度以内で
ある場合、すなわちθH −θ1 ≦9°である場合には
ブーム19を上げる速度を減速する(ステップ94)。
しかし、θH −θ1 >9°の場合には、次にアーム32
の後端部Dの位置Yh と予め設定した上限値YH と比較
してYH とYh との差値を求め、この差値が予め定めた
減速開始距離(図7で示す実施例の場合、350mm)
以下になったか否か判断する(ステップ93)。そし
て、YH −Yh ≦350mmであれば、ブーム19の上
げ速度及びアーム32の縮み速度減速する(ステップ
94)。しかし、YH −Yh >350mmの場合には、
ステップ90に戻って、前記の処理を繰り返す。
[0039] When difference value between .theta.H and θ1 is within the deceleration start angle, if that is, .theta.H -.theta.1 ≦ 9 ° is
The speed at which the boom 19 is raised is reduced (step 94).
However, in the case of .theta.H -.theta.1> 9 ° is then arm 32
Compared with the upper limit YH which is set in advance the position Yh of the rear end portion D of
Then, a difference value between YH and Yh is obtained, and this difference value is a predetermined deceleration start distance (350 mm in the embodiment shown in FIG. 7 ).
It is determined whether or not the following has been achieved (step 93). If YH-Yh≤350 mm, the raising speed of the boom 19 and the contracting speed of the arm 32 are reduced (step 94). However, when YH−Yh> 350 mm,
Returning to step 90, the above processing is repeated.

【0040】ステップ94において、ブーム19の上げ
速度及びアーム32の縮み速度を減速したコントローラ
は、さらにブーム角θ1 と後端部Dの高さ位置Yh とを
監視し、θH −θ1 及びYH −Yh の少なくともいずれ
か一方が、ブーム上げ操作及びアーム縮小操作を停止さ
せるためにそれぞれ設定した所定値(図7で示した実施
例の場合、1度と50mm)以下になったか否かを調べ
る(ステップ95、96)。そして、θH −θ1 ≦1°
またはYH −Yh ≦50mmとなると、ブーム上げ操作
及びアーム縮小操作の停止指令を出力するとともに、
の停止位置からのブーム19の上げ操作及びアーム32
の縮め操作を不能にする(ステップ97)。一方、θH
−θ1 >1°かつYH −Yh >50mmである場合に
は、ステップ95、96の処理が繰り返される。
In step 94, the controller, which has reduced the raising speed of the boom 19 and the contracting speed of the arm 32 , further monitors the boom angle θ1 and the height position Yh of the rear end D, and obtains θH-θ1 and YH-Yh. At least one of
It is checked whether or not one of them is below a predetermined value (1 degree and 50 mm in the embodiment shown in FIG. 7) set for stopping the boom raising operation and the arm reducing operation (steps 95 and 96). ). And θH−θ1 ≦ 1 °
Or, if YH-Yh ≤ 50 mm, boom raising operation
And it outputs a stop command of the arms reduction operation, this
Operation of the boom 19 from the stop position of the arm and the arm 32
Is disabled (step 97). On the other hand, θH
If −θ1> 1 ° and YH−Yh> 50 mm, the processing of steps 95 and 96 is repeated.

【0041】このように、実施例の高さモードにおいて
は、ブーム角θ1 ばかりでなく、アーム32の後端部の
高さYh をも監視しているため、アーム32の伸縮状態
が変化した場合であっても、作業機18がトンネルの天
井などにぶつかるおそれがなく、安全性を向上できると
ともに、作業機18の破損などを防止することが可能と
なる。
As described above, in the height mode of the embodiment, not only the boom angle θ1 but also the height Yh of the rear end of the arm 32 is monitored. Even in this case, there is no possibility that the working machine 18 will hit the ceiling of the tunnel or the like, so that the safety can be improved and the working machine 18 can be prevented from being damaged.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のスライ
ドアームを備えた作業機の干渉防止方法及びその制御装
によれば、作業機の先端が車体から所定の距離以内
接近したときに、先端の車体への接近動作を停止すると
ともに、アームの伸長操作、ブーム上げ操作及びアーム
掘削方向操作不能にするため、作業機が車体と干渉す
るのを防ぐことができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a method for preventing interference of a working machine having a slide arm and a control device therefor.
According to the position, when the tip of the working machine approaches within a predetermined distance from the vehicle body, the approach operation of the tip to the vehicle body is stopped, and the extension operation of the arm, the boom raising operation and the arm excavation direction operation are disabled. Therefore, it is possible to prevent the working machine from interfering with the vehicle body.

【0043】また、作業機が、アームをブームの軸線と
直交した方向に移動可能なオフセット機能を有している
場合、作業機の先端が車体から所定の距離以内に接近し
ときに、アームのオフセット操作を不能にしたため
アームがオフセットされることにより作業機が操作室
(運転室)やタンクカバーなどに接触するような事故を
なくすことができる。さらに、作業機の先端が車体から
所定の距離に接近したときのアームの伸長量が所定値以
上で、かつブーム角が予め定めた値以上のときに、ブー
ムの下げ操作を不能したため、この状態からブームを下
げることによる作業機と車体との干渉を防止できる。
When the working machine has an offset function that allows the arm to move in a direction perpendicular to the axis of the boom, when the tip of the working machine approaches within a predetermined distance from the vehicle body, the arm is moved to the position of the arm. because it has to disable the offset operation,
Arm can be eliminated accident such as more working machine to be offset contacts like the operation chamber (cab) and the tank cover. Further, when the tip of the working machine approaches a predetermined distance from the vehicle body, the amount of extension of the arm is equal to or less than a predetermined value.
When the boom angle is equal to or larger than the predetermined value, the lowering operation of the boom is disabled. Therefore, it is possible to prevent interference between the work implement and the vehicle body caused by lowering the boom from this state .

【0044】また、本発明のスライドアームを備えた作
業機の位置制御方法及びその制御装置によればいわゆ
る高さモードの場合に、ブーム角度及びアームの後端部
高さ少なくともいずれか一方が所定以上になったと
きに、ブームの上方への回動操作とアームを縮める操作
とを不能にしているため、スライドが伸縮しても作業機
の上端がトンネルの天井などにぶつかるのを確実に防止
することができる。
Further, according to the position control method and a control device for a working machine provided with a slide arm of the present invention, in the case of so-called high mode, the boom angle and the rear end portion of the arm
When at least one of the height exceeds a predetermined value, because it disables the operation to reduce the rotational operation and the arm upward boom, the upper end of the working machine even if the slide expands and contracts tunnel It can be reliably prevented from hitting the ceiling or the like.

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

【図1】本発明の実施例に係る干渉防止方法を説明する
フローチャートである。
FIG. 1 is a flowchart illustrating an interference prevention method according to an embodiment of the present invention.

【図2】実施例に係るブーム、アーム、バケットの関係
の模式的な説明図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a boom, an arm, and a bucket according to the embodiment.

【図3】スライドアームのスライド量による角度の変化
の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a change in an angle depending on a sliding amount of a slide arm.

【図4】実施例に係るバケット先端部のx座標の求め方
の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of obtaining an x coordinate of a bucket tip portion according to the embodiment.

【図5】実施例に係るアーム先端位置のy座標の求め方
の説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a method of obtaining a y coordinate of an arm tip position according to the embodiment.

【図6】実施例に係るアーム後端部位置のy座標の求め
方の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of obtaining a y coordinate of a position of a rear end of an arm according to the embodiment.

【図7】実施例に係る高さモードを説明するフローチャ
ートである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a height mode according to the embodiment.

【図8】スライドアームを備えたパワーショベルの側面
図である。
FIG. 8 is a side view of a power shovel provided with a slide arm.

【図9】アームのオフセットの説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an offset of an arm.

【図10】従来の干渉防止のためのバケット進入禁止領
域の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional bucket entry prohibition region for preventing interference.

【図11】パワーショベルのタンクカバー等車体の外形
の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an outer shape of a vehicle body such as a tank cover of a power shovel.

【図12】従来のスライドアームを備えた作業機の高さ
モードの説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a height mode of a working machine including a conventional slide arm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

18…作業機、19…ブーム、20…第1ブーム、28
…第2ブーム、29…第3ブーム、30…オフセットシ
リンダ、32…アーム、34…アームホルダ、42…バ
ケット
18 ... Work machine, 19 ... Boom, 20 ... First boom, 28
... second boom, 29 ... third boom, 30 ... offset cylinder, 32 ... arm, 34 ... arm holder, 42 ... bucket

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 車体に上下揺動自在に設けたブームの先
端部に上下揺動自在及び伸縮自在なアームを備えた作業
機の先端が、車体の周囲の予め定めた範囲に進入するの
を防止するスライドアームを備えた作業機の干渉防止方
法において、前記作業機の先端が車体から所定の距離
に接近した場合に、作業機の車体への接近動作を停止
し、この停止位置からのアーム伸長操作とブーム上げ操
作とアーム掘削方向操作とを不能にすると共に、アーム
伸長量が所定値以上で、かつブーム揺動角が所定値以上
のときには、前記停止位置からのブーム下げ操作を不能
にすることを特徴とするスライドアームを備えた作業機
の干渉防止方法。
An end of a working machine having a vertically swingable and telescopic arm at a tip end of a boom provided vertically swingably on a vehicle body enters a predetermined range around the vehicle body. in the interference preventing method of the working machine provided with a slide arm to prevent a predetermined distance than the tip from the body of the working machine
When close to the inside, stop approaching operation to the vehicle body of the working machine
The arm extension operation, the boom raising operation, and the arm digging direction operation from the stop position are disabled, and the arm
The amount of extension is more than a predetermined value and the boom swing angle is more than a predetermined value
Boom lowering operation from the stop position is not possible
A method for preventing interference of a working machine equipped with a slide arm, characterized in that:
【請求項2】 ブームの上下揺動角を検出するブーム角
センサと、ブームの先端部に上下揺動自在及び伸縮自在
に設けたアームの上下揺動角を検出するアーム角センサ
と、アームの先端部に上下揺動自在に設けたバケットの
上下揺動角を検出するバケット角センサと、これらのセ
ンサの検出値を入力し、入力した検出値に基き作業機の
先端位置を演算し、求めた作業機の先端位置が車体の周
囲の予め定めた停止範囲に進入したか判断し、侵入した
ときには作業機の動作停止を指令するコントローラとを
備えて作業機の干渉を防止するスライドアームを備えた
作業機の干渉防止制御装置において、 前記アームの伸縮量を検出するアーム伸縮量センサを付
設し、 前記コントローラは、前記ブーム角センサ、アーム角セ
ンサ、バケット角センサ及びアーム伸縮量センサの検出
値を入力し、入力した検出値に基き作業機の先端位置を
演算し、求めた作業機の先端位置が車体から所定の距離
以内に接近した場合に、作業機の車体への接近動作を停
止する指令を出力し、この停止位置からのアーム伸長操
作とブーム上げ操作とアーム掘削方向操作とを不能にす
る指令を出力すると共に、アーム伸長量が所定値以上
で、かつブーム揺動角が所定値以上のときには、前記停
止位置からのブーム下げ操作を不能にする指令を出力す
ることを特徴とするスライドアームを備えた作業機の干
渉防止制御装置
2. A boom angle for detecting a vertical swing angle of the boom.
Up and down swing and telescopic at sensor and boom tip
Angle sensor that detects the vertical swing angle of the arm provided in
And a bucket provided at the tip of the arm
A bucket angle sensor that detects the vertical swing angle and these sensors
Input the sensor's detection value, and based on the input detection value,
The tip position is calculated, and the determined tip position of the work equipment is
Judge whether the vehicle has entered the predetermined stop range of
Sometimes a controller that instructs the work machine to stop operating
Equipped with a slide arm to prevent work equipment interference
The work implement interference prevention control device includes an arm expansion / contraction sensor for detecting the amount of expansion / contraction of the arm.
The controller includes the boom angle sensor and the arm angle sensor.
Sensor, bucket angle sensor and arm expansion / contraction sensor
Enter the value and determine the tip position of the work equipment based on the input detection value.
The calculated and calculated tip position of the work equipment is a predetermined distance from the vehicle body.
Stop the work machine approaching the vehicle body if
Output a command to stop, and extend the arm from this stop position.
Operation and boom raising operation and arm excavation direction operation are disabled.
Command, and the arm extension amount exceeds a predetermined value.
And the boom swing angle is equal to or larger than a predetermined value,
Output command to disable boom lowering operation from stop position
Of a work machine with a slide arm
Anti-interference control device .
【請求項3】 上下揺動自在なブームの先端部に取着さ
れたアーム保持部に伸縮自在に保持され、かつ最縮時に
後端部を前記アーム保持部から突出させる伸縮アームを
備えた作業機が、所定の上昇停止位置を越えないように
制御するスライドアームを備えた作業機の位置制御方法
において、 ブームの揺動角及びアームの後端部高さの少なくとも
ずれか一方が所定以上になったときに、ブーム上げ
作とアーム縮め操作とを不能にすることを特徴とするス
ライドアームを備えた作業機の位置制御方法。
Wherein attachment of the distal end portion of the upper and lower pivotable boom
Telescopically held by the arm holding part
The working machine with the telescopic arm that makes the rear end protrude from the arm holding part so that it does not exceed the predetermined lift stop position
In the position control method for a working machine having a slide arm to control, when one or at least have <br/> displacement of the swinging angle and the rear end height of the arms of the boom exceeds a predetermined value, the boom-up A position control method for a working machine having a slide arm, wherein an operation and an arm contraction operation are disabled.
【請求項4】 上下揺動自在なブームと、ブームの先端
部に上下揺動自在に取着されたアーム保持部に伸縮自在
に保持され、かつ最縮時に後端部を前記アーム保持部か
ら突出させる伸縮アームと、ブームの上下揺動角を検出
するブーム角センサと、ブーム角センサの検出値を入力
し、入力した検出値に基き作業機が所定の上昇停止位置
を越えないように作業機位置を制御するコントローラと
を設けたスライドアームを備えた作業機の位置制御装置
において、 前記アームの上下揺動角を検出するアーム角センサと、 前記アームの伸縮量を検出するアーム伸縮量センサとを
付設し、 前記コントローラは、前記ブーム角センサ、アーム角セ
ンサ及びアーム伸縮量センサの検出値を入力し、入力し
たこれらの検出値に基きアームの後端部高さを演算し、
前記入力したブーム揺動角及び前記求めたアームの後端
部高さの少なくともいずれか一方が所定値以上になった
ときに、ブーム上げ操作とアーム縮め操作とを不能にす
ることを特徴とするスライドアームを備えた作業機の位
置制御装置。
4. A boom capable of swinging up and down, and a tip of the boom.
The arm holding part is attached to the part so that it can swing up and down.
And the rear end at the time of the most contraction
Detects the telescopic arm that protrudes from the boom and the vertical swing angle of the boom
Input the boom angle sensor and the detected value of the boom angle sensor
Then, the work equipment is moved to the predetermined ascent stop position based on the input detection value.
Controller that controls the position of the work equipment so that it does not exceed
Control device for working machine with slide arm provided with
In an arm angle sensor for detecting a vertical swing angle of the arm, an arm expansion quantity sensor for detecting the amount of expansion and contraction of the arm
The controller is provided with the boom angle sensor and the arm angle sensor.
Input the detection values of the
Calculate the height of the rear end of the arm based on these detected values,
The input boom swing angle and the calculated rear end of the arm
At least one of the section heights has exceeded a predetermined value
Sometimes, the boom raising operation and the arm contraction operation are disabled.
Work machine with a slide arm
Control device.
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