JP5982126B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、移動式クレーン等、走行体に対して旋回、起伏および伸縮が可能なブームを備えた作業機械に関するものである。

従来、この種の作業機械としては、例えば移動式クレーン等、走行体に対して旋回、起伏および伸縮が可能なブームを備えている。この作業機械では、作業機械の周囲に位置する物や構造体にブームの先端部が接触することを防止するため、ブームの先端部の水平方向の移動可能な範囲に対して、ブームの先端部の移動を制限する領域である移動制限領域を設定する移動制限領域設定手段と、ブームの先端部が移動制限領域設定手段によって設定された移動制限領域に侵入するとブームの駆動を停止する駆動停止手段と、を備えたものが知られている（例えば、引用文献１参照）。

前記作業機械では、ブームの先端部が位置可能な最大の作業半径を設定し、設定された作業半径よりも外側を移動制限領域として設定している。このため、ブームに吊り下げる吊荷の荷取り位置が移動制限領域に位置する場合には、荷取りを行う度に移動制限領域の設定を解除してブームに吊荷を吊り下げ、その後移動制限領域を設定する操作を行わなければならず、作業効率が低下する。

前記移動制限領域の設定と設定の解除の繰り返しを防止可能な作業機械として、ブームの旋回中心の前面側、後面側および左右両側面側に位置する平面状の垂直面をそれぞれ設定し、垂直面によって囲まれた範囲外を移動制限領域として設定するようにしたものがある。

実開平５−７７１９１号公報

前記平面状の垂直面によって囲まれた範囲外を移動制限領域として設定する作業機械では、移動制限領域外の隣り合う垂直面の交点の近傍にブームの先端部が位置する状態でブームを旋回させると、わずかな旋回角度でブームの先端部が移動制限領域に位置してしまうため、クレーン作業を継続するために頻繁にブームの起伏角度やブームの伸縮長さを変更しなければならず、作業効率が低下する。

本発明の目的とするところは、移動制限領域の設定と設定の解除を繰り返しやブームの起伏角度や伸縮長さの変更を繰り返し行うことなく移動制限領域外でのクレーン作業を可能として、作業効率の向上を図ることのできる作業機械を提供することにある。

本発明は、前記目的を達成するために、走行体に対して旋回および起伏が可能に設けられるとともに、伸縮が可能なブームを備えた作業機械であって、ブームの先端部の水平方向の移動可能な範囲に対して、ブームの先端部の移動を制限する領域である移動制限領域を設定する移動制限領域設定手段を備え、移動制限領域設定手段は、ブームの旋回方向に複数の基準点を設定可能な基準点設定手段を有し、基準点設定手段によって設定された複数の基準点の中で、ブームの旋回方向に隣り合う基準点間を接続する複数の境界線によって移動制限領域を設定し、一部の境界線は、ブームの旋回方向に隣り合う基準点間を結ぶ直線よりもブームの旋回中心から離れる方向に張り出す円弧状に設定され、円弧状に設定された境界線は、直線状の境界線に切り替えることが可能である。

これにより、ブームの先端部が移動制限領域外の基準点の近傍に位置する状態でブームを旋回させた場合に、ブームの先端部を移動制限領域に位置させることなく境界線に沿って移動させることが可能となることから、ブームを旋回させる際にブームの起伏角度や伸縮長さを変更する操作を行うことなくブームの先端部が移動制限領域外の領域を移動する。

本発明によれば、ブームを旋回させる際にブームの起伏角度や伸縮長さを変更する操作を行うことなくブームの先端部を移動制限領域外の領域を移動させることができるので、ブームの起伏角度や伸縮長さを変更する操作の回数を低減することが可能となり、クレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す移動式クレーンの側面図である。 過負荷防止装置の制御系を示すブロック図である。 過負荷防止装置の操作入力部および表示部を示す図である。 可動範囲設定画面を表示させた表示部を示す図である。 移動制限領域を説明する図である。 移動制限領域設定画面を表示させた表示部を示す図である。 異なる作業半径の基準点同士を接続する円弧状の境界線を示す図である。 ブーム動作規制処理のフローチャートである。 本発明の他の移動制限領域の例を示す図である。 本発明の他の移動制限領域の例を示す図である。 ブームの旋回動作時における減速動作のその他の例を示す図である。 ブームの旋回動作時における減速動作のその他の例を示す図である。

図１乃至図８は、本発明の一実施形態を示すものである。

本発明の作業機械としての移動式クレーン１は、図１に示すように、走行する車両１０と、クレーン装置２０と、を備えている。

車両１０は、車輪１１を有し、エンジンを動力源として走行する。また、車両１０の前側および後側の左右両側には、クレーン作業時に車両１０の転倒を防止するとともに、車両１０を安定的に支持するためのアウトリガ１２が設けられている。アウトリガ１２は、図示しないジャッキシリンダで伸長させて下端を接地させることにより使用される。

クレーン装置２０は、車両１０の前後方向略中央部に水平面上を旋回可能に設けられた旋回台２１と、旋回台２１に対して起伏可能に設けられるとともに、伸縮可能に設けられたブーム２２と、ブーム２２の先端側から垂下されるワイヤロープ２３と、ワイヤロープ２３の巻き込みまたは繰り出しを行うためのウインチ２４と、旋回台２１の前側に設けられ、車両１０の走行およびクレーン装置２０による作業に関する操作を行うためのキャビン２５と、を備えている。

旋回台２１は、ボールベアリング式またはローラベアリング式の旋回サークル２１ａを介して車両１０に対して旋回自在に設けられ、図示しない油圧式の旋回モータによって旋回する。

ブーム２２は、複数のブーム部材からなり、各ブーム部材の内部に先端側に隣り合うブーム部材が収納可能なテレスコープ式に構成されている。最基端側のブーム部材２２ａの内部には、図示しない油圧式の伸縮シリンダが設けられ、伸縮シリンダの伸縮によってブーム２２が伸縮する。ブーム部材２２ａは、基端部が旋回台２１のブラケット２１ｂに揺動自在に連結されている。ブーム部材２２ａとブラケット２１ｂとの間には、起伏シリンダ２２ｂが連結されており、起伏シリンダ２２ｂの伸縮動作によってブーム２２が起伏する。

ワイヤロープ２３は、ブーム２２に沿って延びるように設けられ、先端側にフックブロック２３ａが設けられている。フックブロック２３ａには、吊荷を係止可能であり、フックブロック２３ａに係止された吊荷がブーム２２の先端部から吊り下げられる。

ウインチ２４は、ワイヤロープ２３を巻き掛けるためのドラム２４ａを有し、ドラム２４ａが図示しない油圧式のウインチモータによって正逆回転可能に構成されている。

キャビン２５は、旋回台２１上のブラケット２１ｂの側方に設けられ、旋回台２１と共に旋回する。

また、移動式クレーン１は、ブーム２２の先端部に作用する荷重が、アウトリガ１２の張り出し幅や、旋回台２１の旋回角度、ブーム２２の起伏角度および伸縮長さ等の作業条件に応じた定格荷重を超えた状態であるいわゆる過負荷の状態となることを防止するための過負荷防止装置３０を備えている。ここで、旋回台２１の旋回の際には、旋回台２１の上面に設けられたブーム２２が旋回台２１と共に旋回することから、以降、旋回台２１の旋回をブーム２２の旋回と表記する。

過負荷防止装置３０は、図２に示すように、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるコントローラ３１を有している。コントローラ３１は、入力側に接続された装置からの入力信号を受信すると、ＣＰＵが、入力信号に基づいてＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出すとともに、入力信号によって検出された状態をＲＡＭに記憶したり、出力側に接続された装置に出力信号を送信したりする。

コントローラ３１の入力側には、図２に示すように、使用者によってブーム２２の移動範囲を制限する設定が可能な操作入力部３２と、ブーム２２の伸縮長さを検出するための伸縮長さ検出器３３と、ブーム２２の起伏角度を検出するための起伏角度検出器３４と、ブーム２２の旋回角度を検出するための旋回角度検出器３５と、が接続されている。

コントローラ３１の出力側には、図２に示すように、設定状態の表示や実際のブーム２２の状態を表示可能な液晶ディスプレイ等の表示部３６と、ブーム２２を右方向に旋回させる際に旋回モータに供給する作動油の流量を調整するための旋回右比例弁３７と、ブーム２２を左方向に旋回させる際に旋回モータに供給する作動油の流量を調整するための旋回左比例弁３８と、ブーム２２を伏せる方向に動作させる際に起伏シリンダ２２ｂに供給する作動油の流量を調整するための起伏伏せ比例弁３９と、ブーム２２を伏せる動作の際に起伏シリンダ２２ｂに供給する作動油およびブーム２２を伸長させる動作の際に伸縮シリンダに供給する作動油の流通を遮断するためのベントソレノイド４０と、が接続されている。

また、過負荷防止装置３０では、移動式クレーン１の周囲に位置する物や構造体にブーム２２が接触することを防止するため、揚程制限、作業半径制限、ブーム２２の起伏角度上限、ブーム２２の起伏角度下限、ブーム２２の左旋回角度制限およびブーム２２の右旋回角度制限のそれぞれの設定が可能である。

動作制限の設定は、まず、図３に示す基本画面が表示部３６に表示された状態で操作入力部３２の範囲制限ボタン３２ａを操作し、図４に示す可動範囲設定画面を表示させる。可動範囲設定画面では、揚程制限入力部３６ａ、作業半径制限入力部３６ｂ、起伏角度上限入力部３６ｃ、起伏角度下限入力部３６ｄ、左旋回角度制限入力部３６ｅ、右旋回角度制限入力部３６ｆのいずれかにカーソルを移動させ、各動作について動作制限の設定作業を行う。動作制限の設定状態は、図３の動作制限表示部３６ｇに表示される。動作制限表示部３６ｇは、動作毎にＬＥＤ等の発光素子からなる表示ランプ３６ｈを有している。表示ランプ３６ｈは、消灯している状態で動作制限が未設定であることを示し、点灯している状態で動作制限が設定されていることを示し、点滅している状態で動作制限の範囲でブーム２２が停止していることを示している。

さらに、過負荷防止装置３０では、移動式クレーン１の周囲に位置する物や構造体にブーム２２が接触することを防止するため、ブーム２２の先端部の移動可能な全範囲に対して、ブーム２２の先端部の高さ位置にかかわらず、ブーム２２の先端部の水平方向の移動を制限する領域である移動制限領域Ａが設定可能である。

移動制限領域Ａは、図５に示すように、境界線Ｂによって囲まれたブーム２２の先端部の移動可能な範囲である可動領域Ｃの外側に構成される。移動制限領域Ａは、ブーム２２の旋回方向に４点の基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定し、ブーム２２の旋回方向に隣り合う基準点Ｄ１〜Ｄ４を直線状または円弧状の境界線Ｂによって接続することによって構成される。

また、可動領域Ｃには、図５に示すように、所定の幅寸法を有し、境界線Ｂに沿って延びる減速領域Ｃ１が設けられている。減速領域Ｃ１は、移動制限領域Ａの近傍にブーム２２の先端部が位置する場合に、ブーム２２の先端部の移動速度を低下させるための領域である。

移動制限領域Ａの設定は、図４に示す可動範囲設定画面が表示部３６表示された状態で操作入力部３２のＦ２ボタン３２ｂを操作することにより、図６に示す移動制限領域設定画面を表示させ、移動制限領域Ａの設定作業を行う。

移動制限領域は、使用者がブーム２２を旋回させながら、各基準点を時計回りに順に設定することによって、設定される。このとき、図６の移動制限領域設定画面には、実際のブーム２２の作業半径、および、車両の１０の前方を基準（０°）としたブーム２２の右方向の旋回角度が表示され、表示されたブーム２２の状態に基づいて各基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定する。

各基準点Ｄ１〜Ｄ４は、ブーム２２の旋回角度が、０°〜９０°、９０°〜１８０°、１８０°〜２７０°、２７０°〜３６０°の範囲にそれぞれ１点のみ設定可能である。このとき、各基準点Ｄ１〜Ｄ４は、減速領域Ｃ１を確保するために、作業半径が所定距離以上（例えば、３ｍ以上）の時に設定可能とする。また、各基準点Ｄ１〜Ｄ４は、減速領域Ｃ１を確保するため、および、強制停止後のブーム２２の復帰動作が可能なように、ブーム２２の旋回角度が０°、９０°、１８０°、２７０°の前後所定角度以外の旋回角度において設定可能とする。

具体的に説明すると、例えば、使用者は、ブーム２２の先端部を０°〜９０°の範囲内に移動させ、操作入力部３２のセットボタン３２ｃを操作することによって第１基準点Ｄ１を設定する。次に、使用者は、ブーム２２の先端部を９０°〜１８０°の範囲内に移動させ、セットボタン３２ｃを操作することによって第２基準点Ｄ２を設定する。さらに、使用者は、ブーム２２の先端部を１８０°〜２７０°の範囲内に移動させ、セットボタン３２ｃを操作することによって第３基準点Ｄ３を設定する。最後に、使用者は、ブーム２２の先端部を２７０°〜３６０°の範囲内に移動させ、セットボタン３２ｃを操作することによって第４基準点Ｄ４を設定する。

各基準点Ｄ１〜Ｄ４の設定中には、移動制限領域設定画面の実際のブーム２２の先端部の位置に対応する部分が点滅表示され、セットボタン３２ｃの操作によって点灯表示となる。また、第１〜第４基準点Ｄ１〜Ｄ４の全ての設定が完了した後、ブーム２２の先端部をいずれかの範囲に旋回させ、セットボタン３２ｃを操作すると、実際のブーム２２の先端部の位置に対応する部分が点滅表示され、再設定可能な状態となる。この状態で、ブーム２２を旋回、起伏または伸縮させてセットボタン３２ｃを操作すると、基準点Ｄ１〜Ｄ４の再設定が完了する。全ての基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定し直すには、操作入力部３２のクリアボタン３２ｄを操作することによって第１〜第４基準点Ｄ１〜Ｄ４の設定が解除され、全ての基準点Ｄ１〜Ｄ４を改めて設定することが可能となる。

使用者が各基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定すると、第１基準点Ｄ１と第２基準点Ｄ２との間および第３基準点Ｄ３と第４基準点Ｄ４との間には、図５に示すように、直線状に境界線Ｂが設定される。また、第４基準点Ｄ４と第１基準点Ｄ１との間および第２基準点Ｄ２と第３基準点Ｄ３との間には、図５に示すように、第４基準点Ｄ４と第１基準点Ｄ１との間および第２基準点Ｄ２と第３基準点Ｄ３との間を結ぶ直線Ｂ１よりもブームの旋回中心から離れる方向に張り出す円弧状に境界線Ｂが設定される。このようにして、車両１０の幅方向両側には、直線状に境界線Ｂが設定され、車両１０の前後両側には、円弧状に境界線Ｂが設定される。

移動制限領域設定画面には、図６に示すように、円弧状の境界線Ｂが設定されていることを直線状の境界線Ｂと識別可能なように、円弧設定表示３６ｉを表示する。

また、例えば、ブーム２２の旋回角度が９０°〜１８０°の範囲内において第１基準点Ｄ１を設定した場合には、車両１０の前後両側に直線状の境界線Ｂが設定され、車両１０の幅方向両側に円弧状の境界線Ｂが設定される。

第４基準点Ｄ４と第１基準点Ｄ１との間および第２基準点Ｄ２と第３基準点Ｄ３との間の境界線Ｂは、操作入力部３２の操作によって直線状の境界線Ｂとすることも可能である。

また、円弧状の境界線Ｂは、ブーム２２の旋回中心から第４基準点Ｄ４までの距離と、ブーム２２の旋回中心から第１基準点Ｄ１までの距離と、が同一の場合に、ブーム２２の旋回中心が中心であり、ブーム２２の旋回中心から第４基準点Ｄ４および第１基準点Ｄ１までの距離を半径とした円弧状となる。また、円弧状の境界線Ｂは、ブーム２２の旋回中心から第２基準点Ｄ２までの距離と、ブーム２２の旋回中心から第３基準点Ｄ３までの距離と、が同一の場合に、ブーム２２の旋回中心が中心であり、ブーム２２の旋回中心から第２基準点Ｄ２および第３基準点Ｄ３までの距離を半径とした円弧状となる。

また、円弧状の境界線Ｂは、ブーム２２の旋回中心から第４基準点Ｄ４までの距離と、ブーム２２の旋回中心から第１基準点Ｄ１までの距離と、が互いに異なる場合には、図７に示すように、第４基準点Ｄ４と、第１基準点Ｄ１と、第４基準点Ｄ４と第１基準点Ｄ１との間に位置する円弧構成点Ｅと、を通る円弧状となる。円弧構成点Ｅは、図７に示すように、ブーム２２の旋回中心および第４基準点Ｄ４を通る直線とブーム２２の旋回中心および第１基準点Ｄ１を通る直線とがなす角θ１の二等分線上であり、ブーム２２の旋回中心からの距離Ｌ３が旋回中心と第４基準点Ｄ４との距離Ｌ１と旋回中心と第１基準点Ｄ１との距離Ｌ２の平均長さ（（Ｌ１＋Ｌ２）／２）である。また、第２基準点Ｄ２と第３基準点Ｄ３との間に構成される境界線Ｂについても同様に、第２基準点と、第３基準点と、第２基準点と第３基準点との間に位置する円弧構成点と、を通る円弧状となる。

以上のように構成された作業機械において、移動制限領域Ａが設定されている移動式クレーン１では、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃの減速領域Ｃ１外の範囲で、通常のブーム２２の動作が可能である。例えば、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃの第１基準点Ｄ１の近傍に位置する状態でブーム２２を左方向に旋回させると、ブーム２２の先端部は、円弧状の境界線Ｂに沿って第４基準点Ｄ４に向かって移動する。

また、移動式クレーン１は、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃの減速領域Ｃ１に侵入すると、ブーム２２の動作速度を低下させ、境界線Ｂにおいてブーム２２の動作を規制する。

このとき、過負荷防止装置３０のコントローラ３１は、図８に示すように、設定された移動制限領域Ａにブーム２２の先端部が位置しないように、ブーム２２の動作を規制するためのブーム動作規制処理を行う。

（ステップＳ１）
ステップＳ１においてＣＰＵは、移動制限領域Ａが設定されているか否かを判定する。移動制限領域Ａが設定されていると判定した場合にはステップＳ２に処理を移し、移動制限領域Ａが設定されていると判定しなかった場合にはブーム動作規制処理を終了する。

（ステップＳ２）
ステップＳ１において移動制限領域Ａが設定されていると判定した場合に、ステップＳ２においてＣＰＵは、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置しているか否かを判定する。ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置していると判定した場合にはステップＳ３に処理を移し、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置していると判定しなかった場合にはステップＳ４に処理を移す。

（ステップＳ３）
ステップＳ２においてブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置していると判定した場合に、ステップＳ３においてＣＰＵは、ブーム２２の動作を規制してブーム動作規制処理を終了する。
このとき、ブーム２２の動作の規制は、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃから離れる方向の動作のみを規制し、可動領域Ｃ側に向かう動作については規制しない。また、ブーム２２の動作を規制している際には、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置している旨を表示部３６に表示する。

（ステップＳ４）
ステップＳ２においてブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置していると判定しなかった場合に、ステップＳ４においてＣＰＵは、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃの減速領域Ｃ１に位置しているか否かを判定する。ブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置していると判定した場合にはステップＳ５に処理を移し、ブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置していると判定しなかった場合にはステップＳ６に処理を移す。

（ステップＳ５）
ステップＳ４においてブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置していると判定した場合に、ステップＳ５においてＣＰＵは、ブーム２２の動作速度を減速してステップＳ２に処理を移す。

（ステップＳ６）
ステップＳ４においてブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置していると判定しなかった場合に、ステップＳ６においてＣＰＵは、ブーム２２の動作速度を通常の動作速度としてブーム動作規制処理を終了する。

このように、本実施形態の作業機械によれば、ブーム２２の旋回方向に複数の基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定し、ブーム２２の旋回方向に隣り合う基準点Ｄ１〜Ｄ４を接続する境界線Ｂによって移動制限領域Ａを設定し、境界線Ｂが、ブーム２２の旋回方向に隣り合う基準点Ｄ１〜Ｄ４間を結ぶ直線Ｂ１よりもブーム２２の旋回中心から離れる方向に張り出す円弧状に設定可能である。これにより、ブーム２２を旋回させる際にブーム２２の起伏角度や伸縮長さを変更する操作を行うことなく、ブーム２２の先端部を可動領域Ｃ内で移動させることが可能となり、クレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

また、移動制限領域Ａは、直線状の境界線Ｂと円弧状の境界線Ｂとから構成されている。これにより、直線状の境界線Ｂを設定することにより、確実に車両の周囲に位置する物や構造体対するブーム２２の接触を防止することができるとともに、円弧状の境界線Ｂを設定することによってクレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

また、ブーム２２の旋回方向に隣り合う境界線Ｂは、一方が円弧状であり、他方が直線状である。これにより、ブーム２２の先端部が直線状の境界線Ｂから離れる方向に移動する際に、ブーム２２の起伏角度や伸縮長さの変更の操作の必要がなく、クレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

また、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置したことを検出した場合に、ブーム２２の動作を規制するようにしている。これにより、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃから離れる方向に使用者が操作した場合に、ブーム２２の動作を規制することが可能となることから、クレーン作業の安全性の向上を図ることが可能となる。

また、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置したことを検出した場合に、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置している旨を表示部３６に表示している。これにより、使用者に対して確実にブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置していることを報知することができるので、クレーン作業の安全性の向上を図ることが可能となる。

また、可動領域Ｃの境界線Ｂに沿って所定の幅寸法の減速領域Ｃ１を設け、ブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置したことを検出した場合に、通常のブーム２２の動作速度よりも動作速度を低下させている。これにより、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置した場合にブーム２２の動作が急に停止することを防止することができるので、クレーン作業の安全性の向上を図ることが可能となる。

また、基準点Ｄ１〜Ｄ４は、伸縮長さ検出器３３、起伏角度検出器３４および旋回角度検出器３５から得られるブーム２２の先端部の位置を基準点として設定可能である。これにより、使用者が実際にブーム２２を移動させ、そのときのブーム２２の先端部の位置を基準点として設定することができるので、移動制限領域Ａを正確に設定することができ、クレーン作業の安全性の向上を図ることが可能となる。

また、基準点Ｄ１〜Ｄ４は、ブーム２２を旋回させながらブーム２２の旋回方向一方に向かって順に設定される。これにより、基準点Ｄ１〜Ｄ４の設定作業が容易となり、クレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

前記実施形態では、ブーム２２の旋回方向に４点の基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定して移動制限領域Ａを設定するようにしたものを示したが、３点以下や５点以上の基準点を設定して移動制限領域Ａを設定するようにしてもよい。例えば、図９に示すように、ブーム２２の旋回方向に２点の基準点Ｄ１，Ｄ２を設定し、２点の基準点Ｄ１，Ｄ２を接続する直線状の境界線Ｂと円弧状の境界線Ｂによって移動制限領域Ａを設定するようにしてもよい。この場合においても、４点の基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定する場合と同様に、ブーム２２を旋回させる際にブーム２２の起伏角度や伸縮長さを変更する操作を行うことなく、ブーム２２の先端部を可動領域Ｃ内で移動させることが可能となり、クレーン作業の作業効率を向上させることが可能となる。

また、前記実施形態の移動式クレーン１において、境界線Ｂを直線状とする設定を行い、ブーム２２の旋回方向に２点の基準点Ｄ１，Ｄ２を設定すると、図１０に示すように、２点の基準点Ｄ１，Ｄ２を通過する直線状の境界線Ｂの一方を移動制限領域Ａとして設定することが可能である。

前記実施形態では、ブーム２２の先端部が減速領域Ｃ１に位置したときに、ブーム２２の動作速度を減速させるようにしたものを示したが、これに限られるものではない。図１１および図１２は、ブーム２２の旋回動作時における減速動作のその他の例を示す図である。

図１１（ａ）の一点鎖線Ｘは、ブーム２２の先端部が、ブーム２２の旋回動作によって、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１外から減速領域Ｃ１に移動し、その後、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１外に移動するブーム２２の先端部の移動軌跡を示している。

図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示すブーム２２の旋回動作時におけるブーム２２の動作速度を示している。ブーム２２の先端部は、可動領域Ｃを通常の動作速度で移動するが、減速領域Ｃ１の近傍において減速を開始し（図１１の点Ｅ）、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１との境界線において所定の速度まで減速する（図１１の点Ｆ）。また、ブーム２２の先端部の移動速度は、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１外に移動しても所定の速度まで減速した状態を維持する。図１１の点Ｇにおいてブーム２２の動作を停止して再びブーム２２を動作させると、通常の動作速度となる。

また、図１２（ａ）の一点鎖線Ｙは、ブーム２２の先端部が、ブーム２２旋回動作によって、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１外から減速領域Ｃ１に移動し、その後、移動制限領域Ａに移動する操作に対するブーム２２の先端部の移動軌跡を示している。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示すブーム２２の旋回動作時におけるブーム２２の動作速度を示している。ブーム２２の先端部は、可動領域Ｃを通常の動作速度で移動するが、減速領域Ｃ１の近傍において減速を開始し（図１２の点Ｅ）、可動領域Ｃの減速領域Ｃ１との境界線において所定の速度まで減速する（図１２の点Ｆ）。また、減速領域Ｃ１を移動するブーム２２の先端部の移動速度は、境界線Ｂの近傍において減速を開始し、境界線Ｂ上で停止する（図１２の点Ｇ）。

これにより、ブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置した場合にブーム２２の動作が急に停止することを防止することができるので、クレーン作業の安全性の向上を図ることが可能となる。

図１１および図１２では、例として、ブーム２２の旋回動作時におけるブーム２２の動作速度について説明したが、ブーム２２の起伏動作時においても同様の減速動作を行う。

また、可動領域Ｃにおいてブーム２２の動作速度の減速を開始するタイミングは、減速領域Ｃ１からの距離を算出し、算出した距離に基づいて減速を開始するようにすればよい。

また、前記実施形態では、可動領域Ｃを移動するブーム２２の先端部が移動制限領域Ａに位置した場合に、ブーム２２の先端部の可動領域Ｃから離れる方向への移動を規制するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、可動領域Ｃの境界線Ｂに沿って回避動作領域を設け、ブーム２２の先端部が可動領域Ｃを移動している状態で、ブーム２２の先端部が回避動作領域に位置する場合に、コントローラ３１によってブーム２２の先端部の移動制限領域Ａへの侵入を回避する動作（ブーム２２を起こす動作、ブーム２２短縮させる動作）を行うようにしてもよい。これにより、ブーム２２の動作を停止させることなく、クレーン作業を継続させることができるので、クレーン作業の作業効率の向上を図ることが可能となる。

また、前記実施形態では、実際にブーム２２を旋回させた位置で基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定するものを示したが、ブーム２２を旋回させることなく、基準点Ｄ１〜Ｄ４に対応するブーム２２の作業半径や旋回角度を操作入力部３２によって直接入力することにより基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定するようにしてもよい。

また、前記実施形態では、ブーム２２を旋回させながら時計回りに順に基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定するようにしたものを示したがブーム２２を旋回させながら反時計回りに順に基準点Ｄ１〜Ｄ４を設定してもよい。このとき、基準点Ｄ１〜Ｄ４の設定は、ブーム２２の旋回方向の一方に順に行えばよく、ブーム２２の実際の旋回動作の方向が対応付けられているものではないため、基準点Ｄ１〜Ｄ４の設定中にブーム２２を旋回方向の他方に旋回させることも可能である。

また、前記実施形態では、第１基準点Ｄ１と第２基準点との間および第３基準点と第４基準点との間を直線状に境界線Ｂを設定し、第４基準点Ｄ４と第１基準点Ｄ１との間および第２基準点Ｄ２と第３基準点Ｄ３との間を円弧状に境界線Ｂを設定するものを示したが、これに限られるものではない。本発明では、例えば、ブーム２２の旋回方向に隣り合う基準点間を結ぶ４本の境界線Ｂのうち、一本の境界線Ｂのみを円弧状に設定するものや、３本の境界線Ｂを円弧状に設定するものが含まれる。すなわち、本発明では、複数の境界線Ｂによって移動制限領域Ａが構成されている場合に、少なくとも一本の境界線Ｂが円弧状に設定されるものが含まれる。

また、前記実施形態では、本発明を移動式クレーン１に適用したものを示したが、これに限られるものではない。走行体に対して旋回、起伏および伸縮が可能なブームを備えた作業機械であれば、例えば、ブームの先端にバケットが設けられた高所作業車に本発明を適用することが可能である。

１…移動式クレーン、１０…車両、２０…クレーン装置、２２…ブーム、３０…過負荷防止装置、３１…コントローラ、３２…操作入力部、３３…伸縮長さ検出器、３４…起伏角度検出器、３５…旋回角度検出器、３６…表示部、３７…旋回右比例弁、３８…旋回左比例弁、３９…起伏伏せ比例弁、４０…ベントソレノイド、Ａ…移動制限領域、Ｂ…境界線、Ｃ…可動領域、Ｃ１…減速領域、Ｄ１〜Ｄ４…第１〜第４基準点、Ｅ…円弧構成点。

Claims (9)

1. 走行体に対して旋回および起伏が可能に設けられるとともに、伸縮が可能なブームを備えた作業機械であって、
   ブームの先端部の水平方向の移動可能な範囲に対して、ブームの先端部の移動を制限する領域である移動制限領域を設定する移動制限領域設定手段を備え、
   移動制限領域設定手段は、ブームの旋回方向に複数の基準点を設定可能な基準点設定手段を有し、基準点設定手段によって設定された複数の基準点の中で、ブームの旋回方向に隣り合う基準点間を接続する複数の境界線によって移動制限領域を設定し、
   一部の境界線は、ブームの旋回方向に隣り合う基準点間を結ぶ直線よりもブームの旋回中心から離れる方向に張り出す円弧状に設定され、
   円弧状に設定された境界線は、直線状の境界線に切り替えることが可能である
   ことを特徴とする作業機械。
2. 移動制限領域は、直線状の境界線と円弧状の境界線とから構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の作業機械。
3. 基準点を偶数個設定した場合におけるブームの旋回方向に隣り合う境界線は、一方が円弧状であり、他方が直線状である
   ことを特徴とする請求項２に記載の作業機械。
4. ブームの旋回中心に対するブームの先端部の水平方向の位置を検出する位置検出手段と、
   位置検出手段によってブームの先端部が移動制限領域に位置することを検出した場合に、ブームの動作を規制する動作規制手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機械。
5. ブームの旋回中心に対するブームの先端部の水平方向の位置を検出する位置検出手段と、
   位置検出手段によってブームの先端部が移動制限領域に位置することを検出した場合に、ブームの先端部が移動制限領域であることを報知する報知手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機械。
6. ブームを駆動させる際に使用者が操作する操作部と、
   ブームの旋回中心に対するブームの先端部の水平方向の位置を検出する位置検出手段と、
   位置検出手段によってブームの先端部が移動制限領域外の境界線近傍に位置していることを検出した場合に、操作部の移動制限領域の方向への操作にかかわらずブームの先端部を移動制限領域外の境界線に沿って移動させるブーム移動手段と、を備えた
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の作業機械。
7. 移動制限領域外の境界線に沿って延びる所定の幅寸法の減速領域を設け、
   位置検出手段によってブームの先端部が減速領域に位置することを検出した場合に、ブームの先端部の移動速度を減速領域外における移動速度よりも低下させる減速手段を備えた
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の作業機械。
8. 基準点設定手段は、位置検出手段によって検出されたブームの先端部の位置を基準点として設定可能である
   ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載の作業機械。
9. 基準点設定手段は、各基準点を、ブームを旋回させながらブームの旋回方向一方に向かって順に各基準点を設定する
   ことを特徴とする請求項８に記載の作業機械。