JP4256008B2 - Work vehicle with overload prevention device - Google Patents

Description

【０００４】
係る従来の自動停止時のパターンに従うと、自動停止後のブーム起こし操作は継続可能であるため、地切時等ブーム起こしで過負荷状態となった場合には、クレーンの転倒が考えられるが、オペレータが機体の傾きからその動作の継続は危険であると判断して操作を停止し転倒を防止している。
しかしながら、この場合、クレーン部分の破損及び変形等の発生は防止できないという問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、係る問題を解決するためになされたもので、その目的は、ブーム伏せ、ブーム伸長、ウインチ巻上げ等の各種操作レバーを操作して作業を行う作業車において、ある操作によって作業車に加えられる負荷が過負荷になった時にその操作を自動的に停止し、その後の操作を許容側操作及び禁止側操作のいずれかに決定してその操作による動作を許容するかまたは禁止するかの選択可能な自動停止方法を提供する。
【０００６】
また、本発明の目的は、各種操作レバーを操作して作業を行う作業車において、ある操作によって作業車に加えられる負荷が過負荷になった時にその操作を自動的に停止し、停止後に許容できる許容側の操作による動作を荷の状態によって継続できるか否かを判断できる、作業操作の自動停止方法を提供することにある。
【０００７】
さらに、本発明の目的は、地切状態でのブーム起こし操作が自動停止した場合に許容側操作として許容されていたブーム伏せ操作を荷の状態によって禁止側の操作と認識し、作業車の転倒またはブームの破損を防止できる、作業操作の自動停止方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を鑑みてなされたもので、その要旨は、第１の作業操作により作業車に加えられる負荷値を検出する第１のステップと、その検出値が規定値以上である場合に該第１の作業操作を停止する第２のステップと、該第１の作業操作の停止後に、該第１の作業操作に基づいて第２の作業操作を許容するか否かを決定する第３のステップとからなり、該第３のステップにて許容した所定の前記第２の作業操作の動作中に変化する負荷の状態を示す値が所定時間継続して規定値を越える場合に、該所定の第２の作業操作を停止する第４のステップをさらに備えることを特徴とする作業操作の自動停止方法にある。
【０００９】
また、上記本発明の作業操作の自動停止方法において、前記第１の作業操作はブーム起こし操作であり、前記所定の第２の作業操作は、ブーム伏せ操作であり、前記第４のステップは、該ブーム伏せ操作によって変化するブーム作業半径の値が該ブーム起こし操作停止時のブーム作業半径の値より大きい時が第１の所定時間継続しかつブームに加えられる実荷重がブームの限界荷重より大きい第１の状態と、該第１の状態が成立しない第２の状態であって、前記ブーム伏せ操作によって変化する負荷率が前記ブーム起こし操作停止時の負荷率より大きい時が第２の所定時間継続する第２の状態とのいずれかの状態に実行される。
【００１０】
【作用】
本発明の作業操作の自動停止方法は、第１の作業操作により作業車に加えられる負荷値を検出し、その検出値が規定値以上である場合にその第１の作業操作を停止し、その後に第１の作業操作に基づいて第２の作業操作を許容するか否かを決定し、許容した所定の第２の作業操作の動作中に変化する負荷の状態を示す値が所定時間継続して規定値を越える場合に、その第２の作業操作を停止する。これにより、自動停止後に許容される作業操作の許容を負荷の状態すなわち荷の状態に従って、作業の継続・停止を決定できる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の作業操作の自動停止方法の一実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、作業車に設けた過負荷防止装置（図示せず）内のＣＰＵ（図示せず）よって実行される、本発明の作業操作の自動停止方法の概略全体ステップである。図１に示すように、作業操作の自動停止方法は、ブーム伏せ等の各操作レバーが入力されると自動停止処理を実行し、その自動停止処理は、作業車に加えられる負荷値を作業車に設けた検出器（図示せず）によって検出するステップ（Ｓ１１）と、その検出値が過負荷を示す規定値以上であるか否かを判断し（Ｓ１２）、規定値未満である場合には自動停止を行うことなくステップＳ１１に戻り、一方規定値以上である場合にはその作業操作を自動的に停止するステップ（Ｓ１３）と、自動停止後に許容または禁止する操作を設定するステップ（Ｓ１４）とからなる。
【００１２】
図２は、図１の自動停止後の操作設定処理Ｓ１４の概略ステップである。この図に示すように、ブーム伏せ等の各操作の自動停止後、下記表２の確認順位に従って自動停止操作の設定を行い（Ｓ２１）、設定された自動停止操作に対応して予め決められた表２に従って次の操作を許容するか禁止する否かについて決定する（Ｓ２２）。
【００１３】
【表２】

【００１４】
ここで、レバー確認順位とは、自動停止した時の操作レバー確認順位であり、この順位に従って自動停止した時の操作レバーを確認し、最初に確認された操作レバーが自動停止時の操作レバーとして決定している。従って、レバー確認順位の高い操作レバーが自動停止レバーに設定される。例えば、ブーム伏せとテレ伸ばしの複合操作で停止した場合、ブーム伏せレバーが自動停止時の操作レバーに設定され、ブーム起こし操作が許容側操作として判断される。
【００１５】
係る過負荷防止装置において、自動停止時の操作レバーの確認順位と自動停止後の操作レバーの許容側操作及び禁止側操作とを表２に示すように予め設定できる（許容側操作レバーは空欄で示し、禁止側操作レバーは×で示す）。
【００１６】
ステップＳ２２において、表１の空欄の場合は、操作の許容を確認する処理（Ｓ２３）へ進む。一方、「×」の場合は操作不可である。ステップＳ２３の操作許容確認処理において操作が「許容」と確認されると操作可能であり、一方、「禁止」と確認されると、操作不可となる。
【００１７】
ここで、例えば、実荷重と限界荷重がほぼ一致する状態でのブーム起こし操作が自動停止操作と設定された場合、自動停止動作の遅延及び慣性等により、荷は上述した地切り状態となる。この時のブーム伏せ操作が、許容側操作となるが、その状態で荷を運んできたトラック等が移動した時にブーム伏せ側に荷を移動させると荷が地面に着地する以前に転倒またはブーム破損を招く危険があった。そこで、以下の図３に示す操作許容確認処理Ｓ２３を本発明の自動停止方法に設けた。
【００１８】
図３は、図２の操作許容確認処理Ｓ２３においてブーム起こし操作が自動停止時の操作であり、その後の操作がブーム伏せ操作である場合の許容確認を行う概略動作フローである。この処理では、まず、自動停止時における荷の状態を示す値として、自動停止時のブーム作業半径Ｒｓ、負荷率Ｓｆを過負荷防止装置に設けたメモリ（図示せず）に記憶する（Ｓ３１）。次に、表２の確認順位に従ってブーム伏せ操作か否かを判断し（Ｓ３２）、ｙｅｓの場合、「現在の作業半径Ｒ」が「規定半径Ｒｓ＋ｄＲ」より大きいか否かを判断する（Ｓ３３）。ステップＳ３３において、ｙｅｓの場合、その状態が時間Ｔ１継続したか否かを判断し（Ｓ３４）、ｙｅｓの場合には次に「実荷重」が「限界荷重」より大きいか否かを判断し（Ｓ３５）、ｙｅｓの場合には自動停止指示を行うためステップＳ２４へ進み、更にブーム伏せ操作を自動停止設定の操作として設定するためにステップＳ２１へ進む処理を行う（Ｓ３６）。従って、これらステップＳ３２からＳ３５において自動停止操作時のブーム作業半径Ｒが一定時間Ｔ１以上継続して規定半径Ｒｓ＋ｄＲを越えかつその時に実荷重が限界荷重を越えるときブーム伏せ操作を停止する。
【００１９】
また、ステップＳ３３、Ｓ３４、Ｓ３５において、ｎｏの場合は、現在の負荷率を前記ＣＰＵにより計算され、その「現在の負荷率」が「規定負荷率Ｓｆ＋ｄＳ」より大きいか否かを判断し（Ｓ３７）、ｙｅｓの場合はこの状態が時間Ｔ２継続したか否かを判断する（Ｓ３８）。そして、ｙｅｓの場合には上記ステップＳ３６へ進む。一方、ステップＳ３２、Ｓ３７、Ｓ３８において、ｎｏの場合には次の操作、例えばテレ縮め操作等の許容確認フローへ進むが、上述の動作フローの繰り返しであることからその説明を省略する。上記ステップＳ３２からＳ３５において許容であると判断したブーム作業半径Ｒであっても、性能が急激に下がる位置での半径の変化では許容性が判断できない場合もある。このため、これらステップＳ３７、Ｓ３８によって自動停止時の負荷率Ｓｆよりもブーム伏せ操作で一定時間Ｔ２以上継続して、規定負荷率Ｓｆ＋ｄＳの増加が発生した時もブーム伏せ操作を停止させる。
【００２０】
従って、図３の動作フローでは、ステップＳ３２からＳ３５の停止動作とステップＳ３７、Ｓ３８の停止動作との２つの許容確認動作を行っている。
【００２１】
ここで、上記ブーム作業半径Ｒとは、ブーム長Ｌ及びブーム角度Θにより決定され、式Ｒ＝Ｌ×ｃｏｓΘで計算される値であり、上記負荷率とは、式（実荷重／限界荷重）×１００（％）で計算される値である。上記実荷重とはブームに実際に加えられる荷重の値であり、作業車に設けたブーム荷重検出器（図示せず）により検出される値であり、上記限界荷重とは、そのブームが許容可能な定格値であって、ブーム長により変化する。上記規定半径とは自動停止時のブーム半径Ｒｓと許容範囲半径ｄＲの合計値である。また、ステップＳ３４、Ｓ３８において、当該状態の継続時間の判断は一定時間毎に加算するカウンター値により行われ、過負荷防止装置に設けたカウンター等（図示せず）により実行される。なお、各値は実機に基づいて決定されるが、一例としてｄＲ＝０．５ｍ、ｄＳ＝１％、Ｔ１＝３秒、Ｔ２＝３秒を設定できる。
【００２２】
上記実施例において、自動停止した状態で電源を切断し、再度電源投入した時には、自動停止した時の操作レバーを過負荷防止装置等に設けたＥＥＰＲＯＭに記憶させておくことができる。これにより、電源を切断して再投入した時に、作業車の状態を過負荷防止装置は判断でき、作業を円滑に再開できる。また、作業車の状態のみならず、荷の状態を示す値をも電源切断時に記憶保持させることができる。
【００２３】
以上説明したように、本発明に係る作業操作の自動停止方法の内、自動停止される操作がブーム起こし操作であって、その後の許容される操作がブーム伏せ操作の場合を説明したが、表２に従う許容操作（空欄）に関して、同様の動作フローにより、すなわちテレ伸ばし、ジブ起こし、主巻き巻き上げ、補巻き巻き上げ等の各操作の場合にも適用可能である。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る作業操作の自動停止方法によれば、各種操作レバーを操作して作業を行う作業車において、ある操作によって作業車に加えられる負荷が過負荷になった時にその操作を自動的に停止し、停止後に許容される許容側の操作を荷の状態によって継続できるか否かを判断でき、従って作業の許容を一層確保できる。
【００２５】
また、地切り状態でのブーム起こし操作が自動停止した場合に許容側操作として許容されるブーム伏せ操作を荷の状態によって禁止側の操作と認識し、作業車の転倒またはブームの破損を防止できる
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の作業操作の自動停止方法の全体ステップを示す概略図である。
【図２】図１の自動停止後の操作設定処理（Ｓ１４）を示す概略図である。
【図３】図２の操作許容確認処理（Ｓ２３）においてブーム起こし操作が自動停止時の操作であり、その後の操作がブーム伏せ操作である場合の許容確認を行う概略動作フローである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for automatically stopping a work operation, and in particular, in a work vehicle that operates by operating various operation levers, the operation is automatically performed when a load applied to the work vehicle is overloaded by a certain operation. The present invention relates to an automatic stop method in which a work operation to be instructed thereafter is determined as one of an allowable-side operation and a prohibition-side operation, and an operation can be selected to be permitted or prohibited.
[0002]
[Prior art]
Normally, crane trucks that perform various work operations such as expansion / contraction or undulation of a boom that suspends a load such as a container or hoisting or lowering with a load winch are equipped with an overload prevention device, and the crane overturns when overloaded. To prevent damage. This overload prevention device includes a CPU (not shown) provided therein and a memory (not shown) for storing programs, data, and the like to be executed by the CPU. The CPU recognizes each operation as a prohibited operation and automatically stops it when it becomes overloaded by operations such as boom down, boom extension, winch hoisting, etc. Regardless of the boom-up, tele-shrinking, jib-raising, and winch lowering only stored in the memory, the operation by these operations is permitted as the permitted-side operation according to the automatic stop pattern shown in Table 1.
[0003]
[Table 1]

[0004]
According to such a conventional automatic stop pattern, the boom raising operation after the automatic stop can be continued, so when the boom is raised such as when the ground is cut off, the crane may be overturned. The operator determines that the continuation of the operation is dangerous from the tilt of the aircraft and stops the operation to prevent the vehicle from falling.
However, in this case, there is a problem that the occurrence of breakage and deformation of the crane portion cannot be prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and the purpose of the present invention is to perform work by a certain operation in a work vehicle that operates by operating various operation levers such as boom down, boom extension, and winch hoisting. When the load applied to the vehicle becomes overloaded, the operation is automatically stopped, and the subsequent operation is determined as either the permitted side operation or the prohibited side operation, and the operation by that operation is allowed or prohibited. Provide a selectable automatic stop method.
[0006]
Further, the object of the present invention is to automatically stop operation when a load applied to the work vehicle is overloaded by a certain operation in a work vehicle that operates by operating various operation levers, and is allowed after the stop. An object of the present invention is to provide a method for automatically stopping a work operation, in which it is possible to determine whether or not an operation by an allowable side operation can be continued depending on a load state.
[0007]
Furthermore, an object of the present invention is to recognize a boom-down operation that has been permitted as an allowable-side operation when the boom raising operation in a ground-cut state is automatically stopped as a prohibited-side operation depending on the load state, and Or, an automatic stop method for work operation that can prevent the breakage of the boom is provided.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above object, and the gist thereof is a first step of detecting a load value applied to a work vehicle by a first work operation, and a case where the detected value is equal to or greater than a specified value. A second step of stopping the first work operation, and a second step of determining whether the second work operation is permitted based on the first work operation after the first work operation is stopped. When the value indicating the state of the load changed during the operation of the predetermined second work operation permitted in the third step exceeds a specified value continuously for a predetermined time, The work operation automatic stop method further includes a fourth step of stopping the predetermined second work operation.
[0009]
In the automatic operation stop method according to the present invention, the first work operation is a boom raising operation, the predetermined second work operation is a boom lowering operation, and the fourth step includes: When the value of the boom working radius that is changed by the boom lowering operation is larger than the value of the boom working radius when the boom raising operation is stopped, it continues for the first predetermined time and the actual load applied to the boom is larger than the limit load of the boom. The second predetermined time is a first state and a second state in which the first state is not established, and when the load factor that changes due to the boom folding operation is larger than the load factor when the boom raising operation is stopped. It is executed in either state of the second state to be continued.
[0010]
[Action]
The method for automatically stopping a work operation according to the present invention detects a load value applied to a work vehicle by the first work operation, stops the first work operation when the detected value is equal to or greater than a specified value, and then Whether or not the second work operation is permitted based on the first work operation is determined, and a value indicating the load state that changes during the operation of the permitted second work operation continues for a predetermined time. When the specified value is exceeded, the second work operation is stopped. Thereby, the continuation / stop of work can be determined according to the load state, that is, the load state, as to whether the work operation is allowed after the automatic stop.
[0011]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of an automatic operation operation stopping method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic overall step of a method for automatically stopping a work operation according to the present invention, which is executed by a CPU (not shown) in an overload prevention device (not shown) provided in the work vehicle. As shown in FIG. 1, the method for automatically stopping a work operation executes an automatic stop process when each operation lever such as a boom-down is input, and the automatic stop process calculates a load value applied to the work vehicle. Step (S11) of detecting by a detector (not shown) provided in the step (S11) and determining whether or not the detected value is equal to or greater than a specified value indicating overload (S12). Returning to step S11 without performing automatic stop, on the other hand, if it is equal to or greater than the specified value, a step of automatically stopping the work operation (S13) and a step of setting an operation to be permitted or prohibited after the automatic stop (S14). It consists of.
[0012]
FIG. 2 is a schematic step of the operation setting process S14 after the automatic stop of FIG. As shown in this figure, after the automatic stop of each operation such as boom-down, the automatic stop operation is set according to the confirmation order of Table 2 below (S21), and predetermined according to the set automatic stop operation. It is determined whether to permit or prohibit the next operation according to Table 2 (S22).
[0013]
[Table 2]

[0014]
Here, the lever confirmation order is the operation lever confirmation order when automatically stopped, and the operation lever when automatically stopped according to this order is confirmed, and the first confirmed operation lever is the operation lever during automatic stop. Has been decided. Therefore, an operation lever having a high lever confirmation order is set as an automatic stop lever. For example, when the operation is stopped by the combined operation of boom down and tele extension, the boom down lever is set as the operation lever at the time of automatic stop, and the boom raising operation is determined as the allowable operation.
[0015]
In such an overload prevention device, the confirmation order of the operation lever at the time of automatic stop and the allowable side operation and prohibition side operation of the operation lever after automatic stop can be preset as shown in Table 2 (the allowable side operation lever is blank). The prohibited operation lever is indicated by x).
[0016]
In step S22, if it is blank in Table 1, the process proceeds to a process (S23) for confirming the permission of the operation. On the other hand, in the case of “x”, the operation is impossible. If the operation is confirmed as “permitted” in the operation permission confirmation process in step S23, the operation is possible.
[0017]
Here, for example, when the boom raising operation in a state where the actual load and the limit load substantially coincide with each other is set as the automatic stop operation, the load is in the above-mentioned ground cutting state due to the delay and inertia of the automatic stop operation. The boom down operation at this time is the permissible side operation, but if the truck carrying the load in that state moves, if the load is moved to the boom down side, the load will fall or the boom breaks before the load reaches the ground There was a danger of inviting. Therefore, the operation permission confirmation process S23 shown in FIG. 3 below is provided in the automatic stop method of the present invention.
[0018]
FIG. 3 is a schematic operation flow for performing permission confirmation when the boom raising operation is an operation at the time of automatic stop in the operation permission confirmation processing S23 of FIG. 2 and the subsequent operation is a boom-hiding operation. In this process, first, the boom working radius Rs and load factor Sf at the time of automatic stop are stored in a memory (not shown) provided in the overload prevention device as values indicating the state of the load at the time of automatic stop (S31). . Next, it is determined whether or not the boom down operation is performed according to the confirmation order of Table 2 (S32). If yes, it is determined whether or not the “current working radius R” is larger than the “specified radius Rs + dR” (S33). . In step S33, if yes, it is determined whether or not the state has continued for a time T1 (S34). If yes, it is next determined whether or not the “actual load” is greater than the “limit load” ( In S35), in the case of yes, the process proceeds to Step S24 in order to issue an automatic stop instruction, and further proceeds to Step S21 in order to set the boom lowering operation as the operation for setting automatic stop (S36). Accordingly, in steps S32 to S35, when the boom working radius R during the automatic stop operation continues for a predetermined time T1 or more and exceeds the specified radius Rs + dR, and when the actual load exceeds the limit load at that time, the boom lying down operation is stopped.
[0019]
In step S33, S34, S35, if no, the current load factor is calculated by the CPU, and it is determined whether or not the “current load factor” is larger than the “prescribed load factor Sf + dS” (S37). In the case of yes, it is determined whether or not this state continues for a time T2 (S38). If yes, the process proceeds to step S36. On the other hand, in steps S32, S37, and S38, in the case of no, the process proceeds to the permissible confirmation flow such as the next operation, for example, the tele contraction operation. Even if the boom working radius R is determined to be allowable in the above steps S32 to S35, the allowableity may not be determined by a change in radius at a position where the performance rapidly decreases. For this reason, these steps S37 and S38 continue the boom lowering operation for a certain time T2 or more than the load factor Sf at the time of automatic stop, and stop the boom lowering operation even when the specified load factor Sf + dS increases.
[0020]
Therefore, in the operation flow of FIG. 3, two permissible confirmation operations are performed, that is, the stop operation of steps S32 to S35 and the stop operation of steps S37 and S38.
[0021]
Here, the boom working radius R is determined by the boom length L and the boom angle Θ and is a value calculated by the formula R = L × cos Θ. The load factor is a formula (actual load / limit load). It is a value calculated by x100 (%). The actual load is a value of a load actually applied to the boom, and is a value detected by a boom load detector (not shown) provided on the work vehicle. The limit load is allowable for the boom. The rated value varies depending on the boom length. The specified radius is a total value of the boom radius Rs and the allowable range radius dR during automatic stop. In steps S34 and S38, the determination of the duration of the state is performed based on a counter value added at regular intervals, and is executed by a counter or the like (not shown) provided in the overload prevention device. Each value is determined based on the actual machine, but as an example, dR = 0.5 m, dS = 1%, T1 = 3 seconds, and T2 = 3 seconds can be set.
[0022]
In the above embodiment, when the power is turned off in the automatic stop state and the power is turned on again, the operation lever at the time of the automatic stop can be stored in the EEPROM provided in the overload prevention device or the like. Thus, when the power is turned off and then turned on again, the overload prevention device can determine the state of the work vehicle, and the work can be resumed smoothly. Further, not only the state of the work vehicle but also a value indicating the state of the load can be stored and held when the power is turned off.
[0023]
As described above, among the automatic operation operation stopping methods according to the present invention, the operation to be automatically stopped is the boom raising operation, and the subsequent permitted operation is the boom lowering operation. Regarding the allowable operation (blank) according to No. 2, it is also applicable to the same operation flow, that is, in the case of each operation such as tele-stretching, jib raising, main winding, and auxiliary winding.
[0024]
【The invention's effect】
According to the method for automatically stopping a work operation according to the present invention, in a work vehicle that operates by operating various operation levers, when a load applied to the work vehicle is overloaded by a certain operation, the operation is automatically performed. It is possible to determine whether or not the permitted operation after the stop can be continued depending on the state of the load.
[0025]
In addition, when the boom raising operation in the ground-cut state is automatically stopped, the boom down operation allowed as the allowable side operation is recognized as the prohibited side operation depending on the state of the load, and the work vehicle can be prevented from falling over or damaging the boom. [Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall steps of a method for automatically stopping work operations according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an operation setting process (S14) after the automatic stop in FIG.
FIG. 3 is a schematic operation flow for performing permission confirmation when the boom raising operation is an operation at the time of automatic stop in the operation permission confirmation process (S23) of FIG.

Claims (1)

In a work vehicle equipped with a plurality of operation levers and overload prevention devices corresponding to a plurality of operations including boom lowering, boom extension, and winch winding,
The overload prevention device detects a load value applied to the work vehicle during a composite operation, and when the detected value is a specified value or more, means for automatically stopping the composite operation;
Means for confirming which operation lever was used in the combined operation according to a predetermined lever confirmation order at the time of the automatic stop, and setting the first confirmed operation lever as an automatic stop operation lever;
A work vehicle comprising means for selecting a predetermined allowable operation lever predetermined as a lever operable after automatic stop according to the set automatic stop operation lever.

Images