JPH06322794A - 建設機械の旋回半径検出装置 - Google Patents

建設機械の旋回半径検出装置

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JPH06322794A
JPH06322794A JP13399893A JP13399893A JPH06322794A JP H06322794 A JPH06322794 A JP H06322794A JP 13399893 A JP13399893 A JP 13399893A JP 13399893 A JP13399893 A JP 13399893A JP H06322794 A JPH06322794 A JP H06322794A
Authority
JP
Japan
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arm
turning radius
boom
controller
construction machine
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Pending
Application number
JP13399893A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Tabata
哲生 田畑
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Yutani Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06322794A publication Critical patent/JPH06322794A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • 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
    • E02F9/26Indicating devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

(57)【要約】 [目的] 従来より建設機械がたとえば市街地の狭隘な
道路で掘削作業を行う場合に、土砂放出のために後方旋
回するとき作業アタッチメントを塀など障害物に衝突さ
せることがあった。また過度にバケットを手前に近付け
て旋回操作を行うと、土砂が上方から降りかかるおそれ
があるし、掘削・放出の作業性も低下していた。上記の
問題点を解決できる旋回半径検出装置を提供する。 [構成] 本発明の旋回半径検出装置では、コントロー
ラにブーム及びアーム用角度センサからの出力信号を入
力することにより、ブーム先端側とアーム先端側のそれ
ぞれ旋回半径値を演算し、その大なる方を最大旋回半径
値として算出するようにした。また車体に距離検出器を
配設し、予め入力した所要の距離値と上記最大旋回半径
値とをコントローラにて比較演算し、その演算に基づき
表示器に表示を行うように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、主として油圧ショベルなど上部
旋回式建設機械,作業車両に装備する旋回半径検出装置
に関する。
【産業上の利用分野】
【0002】図7は、従来技術の油圧ショベルの側面図
である。図において、1は油圧ショベルの車体である上
部旋回体、2は下部走行体、3は上部旋回体1のフロン
ト部に装着している作業アタッチメント、4は作業アタ
ッチメント3のブーム、5はアーム、6はバケット、7
はバケットリンク、8はブームシリンダ、9はアームシ
リンダ、10はバケットシリンダ、11はブーム4の基
部のピン結合部、12はピン結合部11に設けているブ
ーム(4)用の角度センサ、13はアーム5の基部のピ
ン結合部、14はピン結合部13に設けているアーム
(5)用の角度センサである。図8は、図7における油
圧ショベルを示す平面図である。図において、Oは上部
旋回体1の旋回中心、Rは平面視で旋回中心Oから作業
アタッチメント3の先端に至る旋回半径、wは油圧ショ
ベルの車幅寸法、Wは市街地などにおける狭隘な道路の
道路幅寸法、イは道路に面している塀である。
【0003】図7及び図8に示す油圧ショベルは、いわ
ゆる車幅内旋回機とも呼ばれ、たとえば市街地における
狭隘な小路、路地などの掘削作業に使用されている。こ
の油圧ショベルの上部旋回体1のフロント部には、作業
アタッチメント3としてブーム4、アーム5、バケット
6を回動可能に連結している。なお作業アタッチメント
3の操作時にバケット6が上部旋回体1のキャブ15
(図7に示す)に対して接触干渉をおこさないように、
その対策用としてブーム用角度センサ12及びアーム用
角度センサ14をピン結合部11,13にそれぞれ配設
している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】油圧ショベルがたとえ
ば市街地における狭隘な道路で掘削作業を行う場合に
は、前方で土砂を掘削して、次に上部旋回体を後方へ向
けて旋回し、土砂の放出を行う。この場合に道路に面し
た塀などの障害物が存在するときには、不注意に旋回操
作を行っていると、作業アタッチメントを障害物に衝突
させて破損事故をおこすことがあった。また過度に旋回
縮小操作を行うと、バケットから落ちこぼれる土砂が上
方から降りかかるおそれがあるし、しかもバケットを手
前に近付けて操作するので、掘削・放出の作業性を低下
させていた。本発明は、上記の問題を解決できる建設機
械の旋回半径検出装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の旋回半径検出装
置は、車体のフロント部にブーム、アーム、バケットを
それぞれ前後方向に回動可能に順次連結した作業アタッ
チメントを装着し、またブーム及びアーム姿勢検出手段
をそなえている上部旋回式建設機械において、車体に装
備しているコントローラに対してブーム及びアーム姿勢
検出手段からの出力信号を入力せしめることにより、コ
ントローラにて上部旋回体の旋回中心からアーム基部側
の上部ブラケットに至るブーム先端側旋回半径値と、旋
回中心からアーム先端部側のバケットリンクの前端部に
至るアーム先端側旋回半径値を時々刻々演算し、上記両
旋回半径値のうち寸法値の大なる方を最大旋回半径値と
して算出するようにした。またコントローラに予め所要
の距離値を記憶せしめ、その距離値と、コントローラの
算出した最大旋回半径値とを比較演算し、その演算に基
づきコントローラより表示器に対して表示指令信号を出
力するようにした。また建設機械が進入している道路幅
寸法、建設機械周辺の障害物までの距離などを検出する
距離検出器を車体に配設した。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の旋回半径検出装置を装備
した油圧ショベルの側面図である。図において、16は
油圧ショベルの車体である上部旋回体、17は上部旋回
体16に搭載しているコントローラ、18は距離検出
器、19は下部走行体、20は上部旋回体16のフロン
ト部に装着している作業アタツメント、21は作業アタ
ッチメント20のブーム、22はアーム、23はアーム
(22)基部側の上部ブラケット、24はバケット、2
5はバケットリンク、26はブームシリンダ、27はア
ームシリンダ、28はバケットシリンダ、29はブーム
21の基部のピン結合部、30はピン結合部29に設け
ているブーム(21)用の角度センサ、31はアーム2
2の基部のピン結合部、32はピン結合部31に設けて
いるアーム(22)用の角度センサ、33はバケットリ
ンク25の基部のピン結合部、O’−O’は上部旋回体
16の旋回中心、r1は上部ブラケット23のピン結合
部31を中心とした回動半径、r2はバケットリンク2
5の前部のピン結合部33を中心とした回動半径、R1
はブーム先端側旋回半径、R2はアーム先端側旋回半径
である.図2は、図1における油圧ショベルの平面図で
ある。図3は、本発明の旋回半径検出装置の要部回路図
である。図において、34はコントローラ17のメモ
リ、35は運転者が容易に視認できるたとえば上部旋回
体16の運転室内に設けた表示器である。
【0007】次に、本発明の旋回半径検出装置の構成を
図1〜図3について述べる。本発明では、上部旋回体1
6に装備しているコントローラ17に対してブーム用角
度センサ30及びアーム用角度センサ32からの出力信
号を入力せしめることにより、コントローラ17にて上
部旋回体16の旋回中心O’からアーム(22)基部側
の上部ブラケット23に至るブーム先端側旋回半径(R
1)値と、旋回中心O’からアーム(22)先端部側の
バケットリンク25の前端部に至るアーム先端側旋回半
径(R2)値を時々刻々演算し、上記両旋回半径値のう
ち寸法値の大なる方を最大旋回半径値として算出するよ
うにした。またコントローラ17に予め所要の距離値を
記憶せしめ、その距離値と、コントローラ17の算出し
た最大旋回半径値とを比較演算し、その演算に基づきコ
ントローラ17より表示器35に対して表示指令信号を
出力するようにした。また油圧ショベルが進入している
道路幅寸法(図2に示す寸法W’)、油圧ショベル周辺
の障害物(たとえば図2に示す塀口)までの距離Lなど
を検出する距離検出器18を上部旋回体16に配設し
た。
【0008】次に、本発明の旋回半径検出装置の作用に
ついて説明する。本発明の旋回半径検出装置を装備した
油圧ショベルが掘削作業を行うために、たとえば市街地
の狭隘な道路に進入したときには、上部旋回体16に配
設した距離検出器18が所要の距離たとえば道路幅寸法
W’、油圧ショベル周辺の障害物(塀口)までの距離L
を検出してコントローラ17に予め入力し、記憶せしめ
る。なお地形などの条件により距離検出器18による検
出ができないときには、実測などをしてその距離値を予
めコントローラ17に入力するようにしてもよい。そし
て油圧ショベルが掘削作業を始めると、ブーム用角度セ
ンサ30とアーム用角度センサ32からの出力信号がコ
ントローラ17に入力される。コントローラ17では上
記出力信号に基づき油圧ショベルのブーム先端側旋回半
径(図1に示す半径R1)とアーム先端側旋回半径(R
2)のそれぞれ値を時々刻々演算する。そしてバケット
24にすくった土砂を放出するために、上部旋回体16
を後方へ向けて旋回しようとする。図4は、すくった土
砂を放出するために旋回しようとする前のアーム先端側
旋回半径R2を示す図である。図において、寸法aは上
部旋回体16の旋回中心O’−O’からブーム(21)
基部のピン結合部29までの距離、寸法l1はブーム2
1の長さ(ピン結合部29と31との間の直線距離)、
寸法l2はアーム(22)基部のピン結合部31からア
ーム22のバケットリンク(25)用ピン結合部33ま
での長さ、角度θ1はブーム21の水平面(H.L.)
に対する傾動角度、角度θ2はブーム21に対するアー
ム22の傾動角度である。したがって作業アタッチメン
ト20のアーム先端側旋回半径R2は、下記の数式に基
づきコントローラ17によって演算される。
【0009】〔数1〕
【0010】次に図5は、すくった土砂を放出するため
に旋回しようとする前のブーム先端側旋回半径R1を示
す図である。作業アタッチメント20のブーム先端側旋
回半径R1は、下記の数式に基づきコントローラ17に
よって演算される。
【0011】〔数2〕
【0012】上記の数式に基づきコントローラ17では
ブーム先端側旋回半径R1とアーム先端側旋回半径を時
々刻々演算し、上記両旋回半径(R1,R2)値のうち
寸法値の大なる方を、その時点の作業アタッチメント2
0の姿勢における最大旋回半径値として算出する。さら
にコントローラ17では予め入力されている所要の距離
値(たとえば道路幅寸法W’、塀口までの距離Lなど)
と、上記最大旋回半径値とを比較演算し、その演算に基
づきコントローラ17より表示器35に対して表示指令
信号を出力する。表示器35では、上部旋回体16を後
方へ向けて旋回させた場合に上記所要の距離を、その時
点の作業アタッチメント20の先端側がクリアできるか
どうかを視認できるような表示が行われる。たとえば上
記所要の距離値と最大旋回半径値との比較をデジタルで
表示する手段、あるいはまた旋回の可不可を青ランプ又
は赤ランプなどで表示する手段が講じられる。したがっ
て運転者は上記表示を確認し、旋回が不可の場合には作
業アタッチメント20を手前に近付けるよう操作して作
業アタッチメント20の姿勢を直すことにより安全に旋
回を行うことができるし、しかも過度に作業アタッチメ
ント20を手前に近付けることが不要になるので、作業
性を良くして作業効率を向上させることができる。
【0013】なお図6は、すくった土砂を放出するため
に旋回しようとする前のアーム先端側旋回半径として他
実施例旋回半径R’2を示す図である。図において、3
6はバケット24のピン結合部、寸法l3はアーム22
の長さ(ピン結合部31と36との間の直線距離)、寸
法r’2はバケットリンク25に相当する長さである。
上記諸元を用いると、作業アタッチメント20のアーム
先端側旋回半径R’2を、アーム先端側旋回半径R2と
ほぼ同じく、下記の数式に基づいて演算することができ
る。
【0014】〔数3〕
【0015】
【発明の効果】従来より油圧ショベルがたとえば市街地
の狭隘な道路で掘削作業を行う場合に、土砂放出のため
に後方旋回するとき作業アタッチメントを塀など障害物
に衝突させることがあった。また過度にバケットを手前
に近付けて旋回操作を行うと、土砂が上方から降りかか
るおそれがあるし、掘削・放出の作業性も低下してい
た。しかし本発明では、油圧ショベルの上部旋回体に装
備しているコントローラに対してブーム及びアーム姿勢
検出手段からの出力信号を入力せしめることにより、コ
ントローラにて上部旋回体の旋回中心からアーム基部側
の上部ブラケットに至るブーム先端側旋回半径値と、旋
回中心からアーム先端部側のバケットリンクの前端部に
至るアーム先端側旋回半径値を時々刻々演算し、上記両
旋回半径値のうち寸法値の大なる方を最大旋回半径値と
して算出するようにした。それにより油圧ショベルの掘
削作業時には,時々刻々その時点の作業アタッチメント
の姿勢における最大旋回半径値を算出することができ
る。そしてさらにコントローラでは、予め入力されてい
る所要の距離値たとえば道路幅寸法,塀までの距離など
と、上記最大旋回半径値とを比較演算し、その演算に基
づきコントローラより表示器に対して表示指令信号を出
力する。表示器では、上部旋回体を後方へ向けて旋回さ
せた場合に上記所要の距離を、その時点の作業アタッチ
メントの先端側がクリアできるかどうか視認できるよう
なデジタルまたはランプ点灯などの表示が行われる。し
たがって運転者は上記表示を確認し、旋回が不可の場合
には作業アタッチメントを手前に近付けるように操作し
て作業アタッチメントの姿勢を直すことにより安全に旋
回を行うことができるし、しかも過度に作業アタッチメ
ントを手前に近付けることが不要になるので、作業性を
良くして作業効率を向上させることができる。またコン
トローラに予め入力せしめるたとえば作業を行う道路幅
寸法,周辺の障害物までの距離などを検出する距離検出
器を上部旋回体に配設したので、上記所要の距離を実測
する手間が不要となり、便利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の旋回半径検出装置を装備した油圧ショ
ベルの側面図である。
【図2】図1における油圧ショベルの平面図である。
【図3】本発明の旋回半径検出装置の要部回路図であ
る。
【図4】本発明における油圧ショベルのアーム先端側旋
回半径を示す図である。
【図5】本発明における油圧ショベルのブーム先端側旋
回半径を示す図である。
【図6】図4におけるアーム先端側旋回半径の他実施例
を示す図である。
【図7】従来技術の油圧ショベルの側面図である。
【図8】図7における油圧ショベルを示す平面図であ
る。
【符号の説明】
1,16 上部旋回体 3,20 作業アタッチメント 4,21 ブーム 5,22 アーム 6,24 バケット 7,25 バケットリンク 11,13,29,31,33,36 ピン結合部 12,14,30,32 角度センサ 17 コントローラ 18 距離検出器 23 上部ブラケット 35 表示器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車体のフロント部にブーム、アーム、バ
    ケットをそれぞれ前後方向に回動可能に順次連結した作
    業アタッチメントを装着し、またブーム及びアーム姿勢
    検出手段をそなえている上部旋回式建設機械において、
    車体に装備しているコントローラに対してブーム及びア
    ーム姿勢検出手段からの出力信号を入力せしめることに
    より、コントローラにて上部旋回体の旋回中心からアー
    ム基部側の上部ブラケットに至るブーム先端側旋回半径
    値と、旋回中心からアーム先端部側のバケットリンクの
    前端部に至るアーム先端側旋回半径値を時々刻々演算
    し、上記両旋回半径値のうち寸法値の大なる方を最大旋
    回半径値として算出するようにしたことを特徴とする建
    設機械の旋回半径検出装置。
  2. 【請求項2】 特許請求の範囲請求項1記載の建設機械
    の旋回半径検出装置において、コントローラに予め所要
    の距離値を記憶せしめ、その距離値と、コントローラの
    算出した最大旋回半径値とを比較演算し、その演算に基
    づきコントローラより表示器に対して表示指令信号を出
    力するようにしたことを特徴とする建設機械の旋回半径
    検出装置。
  3. 【請求項3】 特許請求の範囲請求項1記載の建設機械
    の旋回半径検出装置において、建設機械が進入している
    道路幅寸法、建設機械周辺の障害物までの距離などを検
    出する距離検出器を車体に配設したことを特徴とする建
    設機械の旋回半径検出装置。
JP13399893A 1993-05-11 1993-05-11 建設機械の旋回半径検出装置 Pending JPH06322794A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020695A (ja) * 2001-07-04 2003-01-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベル

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003020695A (ja) * 2001-07-04 2003-01-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベル

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