JPH0633607B2 - Construction machinery - Google Patents

Construction machinery

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JPH0633607B2
JPH0633607B2 JP62053081A JP5308187A JPH0633607B2 JP H0633607 B2 JPH0633607 B2 JP H0633607B2 JP 62053081 A JP62053081 A JP 62053081A JP 5308187 A JP5308187 A JP 5308187A JP H0633607 B2 JPH0633607 B2 JP H0633607B2
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Japan
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bucket
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control
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一郎 相沢
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    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/438Memorising movements for repetition, e.g. play-back capability

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  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、バケツトを有する油圧シヨベル等のように作
業具を有する建設機械に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a construction machine having a work tool such as a hydraulic shovel having a bucket.

<従来の技術> 第4図は従来の建設機械の一例として挙げた油圧シヨベ
ルを示す側面図である。この図において、1は旋回体、
2はこの旋回体1の下部に配置される走行体、3は走行
体2と旋回体1との間に設けられる旋回輪、4は旋回体
1に回動可能に設けられるブーム、5はブーム4に回動
可能に連結されるアーム、6はアーム5の先端に回動可
能に設けられる掘削用の作業具、すなわちバケツト、7
はブーム4を回動させるブームシリンダ、8はアーム5
を回動させるアームシリンダ、9はバケツト6を回動さ
せるバケツトシリンダ、10は旋回体1の後部に装着さ
れるカウンタウエイトである。なお、上記したブーム
4、アーム5、およびバケツト6によつて1つの作業機
が構成されている。
<Prior Art> FIG. 4 is a side view showing a hydraulic shovel as an example of a conventional construction machine. In this figure, 1 is a revolving structure,
Reference numeral 2 denotes a traveling body arranged below the revolving structure 1, 3 is a slewing wheel provided between the traveling structure 2 and the revolving structure 1, 4 is a boom rotatably provided on the revolving structure 1, and 5 is a boom. An arm rotatably connected to 4; a working tool for excavation, which is rotatably provided at the tip of the arm 5, namely a bucket;
Is a boom cylinder for rotating the boom 4, 8 is an arm 5
An arm cylinder for rotating the bucket cylinder, a bucket cylinder for rotating the bucket 6, and a counterweight mounted on the rear portion of the revolving unit 1. It should be noted that the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 described above constitute one working machine.

この油圧シヨベルにあつては、ブームシリンダ7、アー
ムシリンダ8、バケツトシリンダ9を伸縮させることに
よりブーム4、アーム5、およびバケツト6を適宜回動
させ、これにより土砂の掘削等をおこなうことができ
る。
In this hydraulic shovel, the boom 4, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 are expanded and contracted to appropriately rotate the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, thereby excavating earth and sand. it can.

そして、このような油圧シヨベルにおいては、通常、ブ
ーム4、およびアーム5の長さに相応する好適なバケツ
ト6の容量が決められており、したがつて通常の掘削時
には当該バケツト6によつて掘削がおこなわれるが、作
業効率を特に上げたいときなどには容量の比較的大きい
バケツト6を代わりに装着することがある。
In such a hydraulic shovel, generally, a suitable capacity of the bucket 6 corresponding to the lengths of the boom 4 and the arm 5 is determined. Therefore, during normal excavation, the bucket 6 is used for excavation. However, when the work efficiency is particularly desired to be increased, the bucket 6 having a relatively large capacity may be mounted instead.

このような場合、バケツト6に積荷を満載した状態でリ
ーチ、すなわちブーム4およびアーム5を伸ばしすぎる
と、第5図の符号Lで示す作業範囲境界線を越えたとき
にブーム4が上がらなくなり、作業の続行が不能となる
事項を招くことになる。このようなことから、例えば第
4図に示す従来の油圧シヨベルに好適な作業範囲制限制
御装置を本発明者は先に提案した。
In such a case, if the reach, that is, the boom 4 and the arm 5 are extended too much in the state where the bucket 6 is fully loaded with the load, the boom 4 cannot be lifted when the work range boundary line indicated by the symbol L in FIG. 5 is crossed. This leads to matters that make it impossible to continue the work. For this reason, the present inventor has previously proposed a work range limiting control device suitable for the conventional hydraulic shovel shown in FIG. 4, for example.

この作業範囲制限制御装置は、作業具すなわちバケツト
6が作業可能範囲内に位置するように指令する作業範囲
制限制御指令手段、例えば運転室内に設けたオン・オフ
選択スイツチと、バケツト6が作業範囲内に位置するよ
うに作業機、すなわちブーム4、アーム5等を駆動する
上述したブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケツ
トシリンダ9、およびこれらのアクチユエータに圧油を
供給する手段等からなる駆動手段と、バケツト6の位置
を検出する検出手段、例えばブーム4、アーム5の回動
可能を検出するブーム角度計、アーム角度計と、上述し
たスイツチのオン信号およびブーム角度計、アーム角度
計から出力される信号に応じて、所定の演算処理をおこ
ない上述の駆動手段を作動させる信号を出力する制御装
置を備えている。
This work range limiting control device is a work range limiting control command means for instructing the work tool, that is, the bucket 6 to be located within the workable range, for example, an on / off selection switch provided in the driver's cab, and the bucket 6 being the work range. Drive means including the above-described boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9 for driving the working machine, that is, the boom 4, the arm 5 and the like so as to be positioned inside, and means for supplying pressure oil to these actuators And a detection means for detecting the position of the bucket 6, for example, a boom angle meter and an arm angle meter for detecting the rotation of the boom 4 and the arm 5, and the above-mentioned switch ON signal and the boom angle meter and the arm angle meter. The control device outputs a signal for operating the above-mentioned driving means by performing a predetermined calculation process according to the signal.

<発明が解決しようとする問題点> ところで、上記した油圧シヨベルでは、作業範囲制限制
御の指示を運転室内に設けたオン・オフスイツチのオペ
レータによるオン動作でおこなうようになつていること
から、一旦、この作業範囲制限制御を意図してスイツチ
をオンした場合には、バケツト6が空荷状態でブーム
4、アーム5を最大ストロークまで伸ばしうるときであ
つても、すなわち第5図に示す作業範囲境界線Lを越え
た位置までアーム5の先端、すなわちアーム5とバケツ
ト6との連結部が移動しても何ら支障のない場合であつ
ても、この作業範囲制限制御が実行されてしまい、それ
故、例えば走行体2を必要に応じて移動させなければな
らないなど作業の能率の向上を見込めず、また、上記の
スイツチのオン・オフのくり返しによつて、この事態に
対応するには操作が煩雑となり、オペレータの疲労を招
く。
<Problems to be Solved by the Invention> By the way, in the hydraulic shovel described above, since the instruction of the work range limitation control is performed by the on operation of the on / off switch provided in the operator's cab, When the switch is turned on for the purpose of this work range limiting control, even when the bucket 6 can extend the boom 4 and the arm 5 to the maximum stroke while the bucket 6 is empty, that is, the work range boundary shown in FIG. Even when the tip of the arm 5, that is, the connecting portion between the arm 5 and the bucket 6 moves to a position beyond the line L without any trouble, this work range limiting control is executed, and therefore the working range limiting control is executed. However, improvement in work efficiency cannot be expected, for example, because the traveling body 2 must be moved as necessary, and the above-mentioned repeated switching of the switch on and off In order to deal with this situation, the operation becomes complicated and the operator is tired.

本発明は、上記した従来技術における実情に鑑みてなさ
れたもので、その目的は、自動的に作業範囲制限制御の
必要時のみの当該制御を実行することのできる建設機械
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances in the prior art, and an object thereof is to provide a construction machine capable of automatically executing work range limitation control only when it is necessary. .

<問題点を解決するための手段> この目的を達成するために、本発明は、作業具を含む作
業機と、作業具が作業可能範囲内に位置するように作業
機を駆動する駆動手段と、作業具の位置を検出する位置
検出手段と、作業範囲制限制御指令手段から出力される
信号に応じて所定の演算処理をおこない駆動手段を作動
させる信号を出力する制御装置とを備えたものにおい
て、作業具の作業姿勢を検出する検出手段を設けると共
に、制御装置が、検出手段から出力される信号に基づい
て作業具の作業姿勢が特定な作業姿勢であるかどうか判
別する判別手段を有し、該制御装置は該判別手段で特定
な作業姿勢であると判別し、かつ、作業範囲制限制御指
令手段から出力される信号を入力しているときのみ、駆
動手段を駆動する信号を出力し、判別手段が特定な作業
姿勢でないと判別したとき、駆動手段を非駆動に保つよ
うに制御する構成にしてある。
<Means for Solving Problems> In order to achieve this object, the present invention provides a working machine including a working tool, and a driving means for driving the working machine so that the working tool is located within a workable range. A position detection means for detecting the position of the work implement, and a control device for outputting a signal for operating the drive means by performing a predetermined calculation process according to the signal output from the work range limitation control command means. A detection means for detecting the work posture of the work implement, and a control device for determining whether the work posture of the work implement is a specific work posture based on a signal output from the detection means. The controller outputs a signal for driving the drive means only when the determination means determines that the work posture is a specific work posture, and the signal output from the work range limitation control command means is input. Discrimination means When it is determined that is not a specific work posture, the driving means is controlled so as to be kept non-driving.

<作用> 本発明の建設機械は、以上のように構成してあるので、
作業範囲制限制御指令手段から信号が出力されている状
態で、制御装置の判別手段で作業具が特定の作業姿勢と
判別されたときのみ駆動手段が駆動されて作業具が作業
可能範囲内に位置するように作業機が制御され、したが
つて、従来と同様に、必要時にこの作業範囲制限制御を
自動的に実行できるとともに、作業範囲制限制御をおこ
なう必要のないときには、作業範囲制限制御指令手段か
ら出力される信号にかかわらず自動的に作業範囲制限制
御の実行が停止され、それ故オペレータの煩雑な操作を
要することなく優れた作業能率を確保できる。
<Operation> Since the construction machine of the present invention is configured as described above,
While the signal is being output from the work range restriction control command means, the driving means is driven only when the work tool is judged to be in a specific work posture by the judgment means of the control device, and the work tool is positioned within the workable range. The work machine is controlled so that the work range limiting control can be automatically executed when necessary, and the work range limiting control command means can be executed when the work range limiting control is not required. Execution of the work range limiting control is automatically stopped regardless of the signal output from the device, and therefore excellent work efficiency can be secured without requiring complicated operations by the operator.

<実施例> 以下、本発明の建設機械を図に基づいて説明する。第1
図〜第3図は本発明の一実施例を示す説明図で、第1図
は要部の構成を示す回路図、第2図はこの実施例に備え
られる制御装置で実施される制御手順を示すフローチヤ
ート、第3図はバケツトの作業姿勢を示す説明図であ
る。
<Example> Hereinafter, the construction machine of the present invention will be described with reference to the drawings. First
1 to 3 are explanatory views showing an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a main part, and FIG. 2 shows a control procedure carried out by a control device provided in this embodiment. The flow chart shown in FIG. 3 is an explanatory view showing the work posture of the bucket.

なお、これらの図において、前述した部材と同じものは
同一符号で示してある。
In these figures, the same members as those described above are designated by the same reference numerals.

すなわち、第1図および第3図において、6は作業具す
なわちバケツト、4、5はバケツト6とともに作業機を
構成するブーム、アーム、7、8、9はブームシリン
ダ、アームシリンダ、バケツトシリンダである。15は
アームシリンダ8の駆動を制御する油圧パイロツト式の
方向切換弁、16はブームシリンダ7の駆動を制御する
油圧パイロツト式の方向切換弁、17は方向切換弁15
を駆動するパイロツト圧を発生させるパイロツト弁、1
8は方向切換弁16を駆動するパイロツト圧を発生させ
るパイロツト弁である。また、19はシヤトル弁で、こ
のシヤトル弁19は、方向切換弁15の駆動部のうちア
ームシリンダ8を伸長させる方向に当該方向切換弁15
を切換える駆動部と、パイロツト弁17とを連絡するパ
イロツト管路中に介設してある。20はこのシヤトル弁
19と油圧ポンプとの間に配置した電磁比例減圧弁、す
なわちEHC弁である。
That is, in FIG. 1 and FIG. 3, 6 is a work implement, that is, a bucket, 4, 5 are booms, arms, 7, 8 and 9 constituting a working machine together with the bucket 6, and boom cylinders, arm cylinders and bucket cylinders. is there. Reference numeral 15 is a hydraulic pilot type directional control valve for controlling the drive of the arm cylinder 8, 16 is a hydraulic pilot type directional control valve for controlling the drive of the boom cylinder 7, and 17 is a directional control valve 15.
Pilot valve for generating pilot pressure for driving
Reference numeral 8 is a pilot valve for generating a pilot pressure for driving the direction switching valve 16. Further, 19 is a shuttle valve, and this shuttle valve 19 is provided in a direction in which the arm cylinder 8 of the drive portion of the direction switching valve 15 is extended.
Is provided in a pilot pipe line which connects the drive unit for switching the valve and the pilot valve 17. Reference numeral 20 is an electromagnetic proportional pressure reducing valve arranged between the shuttle valve 19 and the hydraulic pump, that is, an EHC valve.

上記した方向切換弁15、16、パイロツト弁17、1
8、シヤトル弁19、EHC弁20は、上述したブーム
シリンダ7、アームシリンダ8、バケツトシリンダ9と
ともに、作業機を駆動する駆動手段を構成している。
The direction switching valves 15 and 16 and the pilot valves 17 and 1 described above.
8, the shuttle valve 19, and the EHC valve 20, together with the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 described above, constitute a driving unit that drives the working machine.

11はバケツトシリンダ9の伸縮をバケツト6の回動と
して伝えるリンク機構、12はブーム4の回動角度を検
出するブーム角度計、13はアーム5の回動角度を検出
するアーム角度計で、これらのブーム角度計12および
アーム角度計13によつてバケツト6の位置、すなわち
アーム5の先端とバケツト6との連結部の位置を検出す
る位置検出手段が構成されている。また、14はバケツ
ト6の作業姿勢が例えば積荷姿勢であることを検出する
検出手段、例えばバケツト6の回動角度を検出するバケ
ツト角度計である。
Reference numeral 11 is a link mechanism that transmits expansion and contraction of the bucket cylinder 9 as rotation of the bucket 6, 12 is a boom angle meter that detects the rotation angle of the boom 4, and 13 is an arm angle meter that detects the rotation angle of the arm 5. The boom angle meter 12 and the arm angle meter 13 constitute position detecting means for detecting the position of the bucket 6, that is, the position of the connecting portion between the tip of the arm 5 and the bucket 6. Numeral 14 is a detecting means for detecting that the working posture of the bucket 6 is, for example, a loading posture, for example, a bucket angle meter for detecting the rotation angle of the bucket 6.

21は方向切換弁15の駆動部のうちアームシリンダ8
を収縮させる方向に当該方向切換弁15を切換える駆動
部と、パイロツト弁17とを連絡する管路の圧力を検出
する圧力検出器で、この圧力検出器21はアーム9が第
3図に示す状態から第1図に示す状態のように回動する
アームダンプ状態にあることを検出するアームダンプ検
出手段を構成している。
Reference numeral 21 denotes the arm cylinder 8 of the drive unit of the direction switching valve 15.
Is a pressure detector for detecting the pressure in the line connecting the drive valve for switching the directional control valve 15 in the direction of contracting the valve and the pilot valve 17, and the pressure detector 21 has the arm 9 in the state shown in FIG. 1 to 7 constitutes an arm dump detecting means for detecting that the arm is in a rotating arm dump state as shown in FIG.

22は方向切換弁16の駆動部のうちブームシリンダ7
を伸長させる方向に当該方向切換弁16を切換える駆動
部と、パイロツト弁18とを連絡する管路の圧力を検出
する圧力検出器で、この圧力検出器22はブーム3が第
3図に示す状態から第1図に示す状態のように回動する
ブーム上げ状態にあることを検出するブーム上げ検出手
段を構成している。
22 is the boom cylinder 7 of the drive unit of the direction switching valve 16.
Is a pressure detector that detects the pressure in the pipe line that connects the drive valve that switches the directional control valve 16 to the direction in which the boom 3 extends and the pilot valve 18. This pressure detector 22 is used when the boom 3 is in the state shown in FIG. The boom-up detecting means for detecting that the boom is in the boom-up state of rotating as shown in FIG.

また、第1図に示す23はバケツト6が作業可能範囲内
に位置するように指令する作業範囲制限制御指令手段、
例えば運転室内に配置されオン・オフされる選択スイツ
チ、24はこの選択スイツチ23のオン信号、ブーム角
度計12から出力される信号、アーム角度計13から出
力される信号に応じてバケツト6の位置を演算する演算
手段を有する制御装置である。
Further, reference numeral 23 shown in FIG. 1 is a work range limit control command means for commanding that the bucket 6 is located within the workable range,
For example, a selection switch placed in the driver's cab and turned on / off, 24 is a position of the bucket 6 according to an ON signal of the selection switch 23, a signal output from the boom angle meter 12, and a signal output from the arm angle meter 13. It is a control device having a calculation means for calculating

この制御装置24は、選択スイツチ23からのオン信号
が出力されているかどうか判別する第1の判別手段と、
圧力検出器22からの信号に応じてブーム上げ操作がお
こなわれているかどうか判別する第2の判別手段と、圧
力検出器21からの信号に応じてアームダンプ操作をし
ないでいるかどうか判別する第3の判別手段と、上述し
た演算手段における演算によつて求められたバケツト6
の位置があらかじめ設定される作業範囲境界線の外に位
置するかどうか判別する第4の判別手段と、上述したバ
ケツト角度計14から出力される信号に応じてバケツト
6の作業姿勢が特定な作業姿勢であるかどうか、例えば
積荷姿勢であるかどうか判別する第5の判別手段とを備
えており、ブーム角度計12、アーム角度計13、バケ
ツト角度計14、選択スイツチ23の信号、圧力検出器
21、22の信号を入力して、演算手段における演算お
よび各判別手段における判別の後、所定条件が満たされ
ると、上述したEHC弁20を駆動する信号を出力す
る。
The control device 24 includes a first determination unit that determines whether or not the ON signal from the selection switch 23 is output,
Second determining means for determining whether or not the boom raising operation is performed according to the signal from the pressure detector 22, and third for determining whether or not the arm dump operation is performed according to the signal from the pressure detector 21. And the bucket 6 obtained by the calculation in the above-mentioned calculating means.
Work for which the work posture of the bucket 6 is specific according to the signal output from the above-mentioned bucket angle meter 14 and the fourth judging means for judging whether or not the position is outside the preset work range boundary line. It is equipped with a fifth discriminating means for discriminating whether or not it is in a posture, for example, whether or not it is in a loaded posture, and includes a boom angle meter 12, an arm angle meter 13, a bucket angle meter 14, a signal from the selection switch 23, and a pressure detector. When the signals of 21 and 22 are input and the predetermined conditions are satisfied after the calculation in the calculation means and the judgment in each judgment means, the above-mentioned signal for driving the EHC valve 20 is output.

このように構成してある実施例にあつては、掘削作業は
次のようにしておこなわれる。すなわち、第1図に示す
パイロツト弁18の操作レバーを操作してパイロツトポ
ンプの圧油を方向切換弁16の図示左側の駆動部に導い
て、この方向切換弁16を左位置に切換え、パイロツト
弁17の操作レバーを操作してパイロツトポンプの圧油
をシヤトル弁19を介して方向切換弁15の図示右側の
駆動部に導き、この方向切換弁15を右位置に切換える
と、油圧ポンプの圧油が方向切換弁16を介してブーム
シリンダ7に導かれてこのブームシリンダ7が収縮し、
ブーム4が下げられるとともに、油圧ポンプの圧油が方
向切換弁15を介してアームシリンダ8に導かれてこの
アームシリンダ8が伸長し、アーム5が下方向に回動し
(アームクラウド)、また図示しないバケツト用のパイ
ロツト弁の操作によりバケツトシリンダ9が伸長し、バ
ケツト6が図示時計方向に回動し、これらのブーム4、
アーム5、バケツト6の協動により例えば地面の土砂の
掘削がおこなわれ、バケツト6は第3図の符号Aで示す
積荷姿勢となる。また、上述と全く逆の操作をすること
により、ブーム4が第3図の反時計方向に回動し(ブー
ム上げ)、アーム5が反時計方向に回動し(アームダン
プ)、第3図に示すバケツト6は、同第3図の反時計方
向に回動して符号Bで示す放士姿勢となる。そして、掘
削作業中は、このようなバケツト6の積荷姿勢と放士姿
勢がくり返される。
In the embodiment configured as described above, excavation work is performed as follows. That is, the operating lever of the pilot valve 18 shown in FIG. 1 is operated to guide the pressure oil of the pilot pump to the drive portion on the left side of the directional switching valve 16 in the figure, and the directional switching valve 16 is switched to the left position. When the operating lever of 17 is operated, the pressure oil of the pilot pump is guided to the drive portion on the right side of the directional switching valve 15 via the shuttle valve 19 and the directional switching valve 15 is switched to the right position. Is guided to the boom cylinder 7 via the direction switching valve 16 and the boom cylinder 7 contracts.
While the boom 4 is lowered, the pressure oil of the hydraulic pump is guided to the arm cylinder 8 via the direction switching valve 15 to extend the arm cylinder 8, and the arm 5 rotates downward (arm cloud). By operating a bucket pilot valve (not shown), the bucket cylinder 9 is extended, the bucket 6 is rotated clockwise in the drawing, and these booms 4,
Due to the cooperation of the arm 5 and the bucket 6, for example, the earth and sand are excavated, and the bucket 6 is in the loading posture shown by the symbol A in FIG. Further, by performing a completely opposite operation to the above, the boom 4 rotates counterclockwise in FIG. 3 (boom up), the arm 5 rotates counterclockwise (arm dump), and FIG. The bucket 6 shown in FIG. 3 rotates counterclockwise in FIG. Then, during the excavation work, the loading posture and the release posture of the bucket 6 are repeated.

また、上記のような掘削作業をおこなうに際して、作業
範囲制限制御を実行する場合には、オペレータによつて
運転室内の選択スイツチ23がオンにされる。この選択
スイツチ23のオン動作によつて、第2図に示す処理手
順に従つて制御装置24内の処理がおこなわれる。
When performing the work range limiting control when performing the excavation work as described above, the operator turns on the selection switch 23 in the cab. By the ON operation of the selection switch 23, the processing in the control device 24 is performed according to the processing procedure shown in FIG.

すなわち、制御装置24では、同第2図の手順S1によ
り第1の判別手段で、選択スイツチ23から入力される
信号に応じて該選択スイツチ23がオン状態にあるかど
うか判別される。今、選択スイツチ23がオンであるこ
とから手順S2に移る。なお、選択スイツチ23がオン
されていない場合は、作業範囲制限制御が意図されない
ことになり、手順S3に移り、当該作業範囲制限制御は
実行されない。手順S2では、第2の判別手段で、圧力
検出器22から出力される信号に応じてブーム上げ操作
がおこなわれているかどうか判別される。
That is, in the control device 24, the first discriminating means discriminates whether or not the selective switch 23 is in the ON state according to the signal inputted from the selective switch 23 by the procedure S1 of FIG. Now that the selection switch 23 is turned on, the process proceeds to step S2. If the selection switch 23 is not turned on, it means that the work range limiting control is not intended, and the procedure moves to step S3, and the work range limiting control is not executed. In step S2, the second determination means determines whether or not the boom raising operation is performed according to the signal output from the pressure detector 22.

ここで、ブーム上げ操作は例えばバケツト6が積荷状態
で放士姿勢に移る際におこなわれるものであり、ブーム
上げのときは圧力検出器22が接続されるパイロツト管
路に圧が立ち、この圧に応じて圧力検出器22から制御
装置24の第2の判別手段に信号が出力される。
Here, the boom raising operation is performed, for example, when the bucket 6 shifts to an unleashed posture in a loaded state, and when the boom is raised, a pressure is generated in the pilot pipe line to which the pressure detector 22 is connected, and this pressure is increased. In response to this, a signal is output from the pressure detector 22 to the second determination means of the control device 24.

そして、この手順S2の判別が満足された場合は手順S
4に移る。なお、この手順S2の判別が満足されない場
合は、作業範囲制限制御を要しない場合、例えばバケツ
ト6が空荷で、これから掘削に入ろうとするときなどで
あり、手順S3に移り、当該作業範囲制限制御は実行さ
れない。
If the determination in step S2 is satisfied, step S
Go to 4. If the determination in step S2 is not satisfied, if the work range limitation control is not required, for example, when the bucket 6 is empty and is about to enter excavation, the procedure proceeds to step S3 and the work range limitation is performed. No control is exercised.

手順S4では、第3の判別手段で、圧力検出器21から
出力される信号に応じて、アームダンプ操作しないでい
るかどうか判別される。ここで、アームダンプ操作しな
いでいる状態とは例えばバケツト6が積荷状態で放士姿
勢に移る際におこなわれるものであり、このようなとき
は圧力検出器21が接続されるパイロツト管路に圧が立
ち、この圧に応じて圧力検出器21から制御装置24の
第3の判別手段に信号が出力される。
In step S4, the third discriminating means discriminates whether or not the arm dump operation is not performed according to the signal output from the pressure detector 21. Here, the state in which the arm dump operation is not performed is performed, for example, when the bucket 6 is moved to the unleashed posture in a loaded state, and in such a case, pressure is applied to the pilot conduit to which the pressure detector 21 is connected. Then, a signal is output from the pressure detector 21 to the third discriminating means of the control device 24 in accordance with this pressure.

そして、この手順S4の判別が満足された場合は手順S
5に移る。なお、この手順S4の判別が満足されない場
合は、作業範囲制限制御を要しない場合、例えばバケツ
ト6が空荷で、これから掘削に入ろうとするときなどで
あり、手順S3に移り、当該作業範囲制限制御は実行さ
れない。
If the determination in step S4 is satisfied, step S
Go to 5. If the determination in step S4 is not satisfied, or if work range limitation control is not required, for example, when the bucket 6 is empty and is about to enter excavation, the procedure moves to step S3 and the work range limitation is performed. No control is exercised.

手順S5では、演算手段で、ブーム角度計12およびア
ーム角度計13のそれぞれの信号に応じてバケツト6の
位置、すなわちアーム5の先端とバケツト6との接続部
のピン位置を求める演算が公知の演算式を使用しておこ
なわれる。次いで手順S6に移る。
In step S5, there is a known calculation for calculating the position of the bucket 6, that is, the pin position of the connecting portion between the tip of the arm 5 and the bucket 6 by the calculation means according to the signals of the boom angle meter 12 and the arm angle meter 13. It is performed using an arithmetic expression. Then, the process proceeds to step S6.

手順S6では、バケツト6の容量等に基づいてあらかじ
め設定される作業範囲境界線に対して上述の手順S5で
求めた位置が外側にあるかどうか、第4の判別手段で判
別される。この判別が満足された場合は手順7に移る。
なお、この判別が満足されない場合は、仮にバケツト6
が積荷の姿勢であつてもバケツト6の位置が作業可能範
囲内にあることになり、手順S3に移り、当該作業範囲
制限制御は実行されない。
In step S6, it is judged by the fourth judging means whether or not the position obtained in step S5 is outside the work range boundary line set in advance based on the capacity of the bucket 6 and the like. If this determination is satisfied, the procedure moves to step 7.
If this determination is not satisfied, the bucket 6
The position of the bucket 6 is within the workable range even when is in the loading position, and the process proceeds to step S3, and the work range limiting control is not executed.

手順S7では、バケツト角度計14から出力される信号
に基づいてバケツト積荷姿勢にあるかどうか、第5の判
別手段で判別される。この場合、あらかじめ設定される
積荷姿勢に相応するバケツト設定角度と、バケツト角度
計14から出力される信号すなわち現実のバケツト角度
とが比較され、現実のバケツト角度がバケツト設定角度
に相応したとき積荷姿勢であると判別され、手順S8に
移る。なお、この判別が満足されない場合は、例えばバ
ケツト6が放士姿勢にあるとき等、作業範囲制限制御を
おこなう必要のない場合であり、手順S3に移り、当該
作業範囲制限制御は実行されない。
In step S7, the fifth discriminating means discriminates whether or not the vehicle is in the bucket loading posture based on the signal output from the bucket angle meter 14. In this case, the bucket setting angle corresponding to the preset loading attitude is compared with the signal output from the bucket angle meter 14, that is, the actual bucket angle, and when the actual bucket angle corresponds to the bucket setting angle, the loading attitude Is determined and the process moves to step S8. Note that if this determination is not satisfied, for example, when the bucket 6 is in an unleashed posture, it is not necessary to perform the work range limiting control, and the process proceeds to step S3, and the work range limiting control is not executed.

そして、手順S8では、この掘削24からEHC弁20
に信号が出力され、これによりEHC弁20が十分に開
かれて油圧ポンプの圧油がシヤトル弁19に導かれ、こ
の圧油の圧力がパイロツト弁17からのパイロツト圧よ
りも十分に大きいときに、さらに第1図の方向切換弁1
5の右側の駆動部に導かれ、これにより方向切換弁15
が右位置に切換えられ、アームシリンダ8が伸長してア
ームクラウド状態となり、これに伴つてアーム5の先端
部とバケツト6との接続部、すなわちアーム先端ピンが
作業範囲境界線に位置するように制御される。
Then, in step S8, the EHC valve 20 is removed from the excavation 24.
Signal is output to the EHC valve 20 and the pressure oil of the hydraulic pump is guided to the shuttle valve 19 by this, and when the pressure of this pressure oil is sufficiently higher than the pilot pressure from the pilot valve 17. , And the directional control valve 1 shown in FIG.
5 to the drive unit on the right side of the directional control valve 15
Is switched to the right position, the arm cylinder 8 extends and becomes an arm cloud state, and accordingly, the connecting portion between the tip of the arm 5 and the bucket 6, that is, the arm tip pin is positioned at the work range boundary line. Controlled.

このように構成した実施例にあつては、選択スイツチ2
3がオンの状態で、ブーム4の上げ操作がおこなわれて
いて、アームダンプ操作がおこなわれておらず、アーム
5の先端ピンが作業範囲境界線外に位置し、かつバケツ
ト6が積荷状態にあるときのみ、バケツト6が作業可能
範囲内に位置するように作業範囲制限制御が自動的に実
行され、その他の場合、例えばバケツト6が空荷状態で
作業範囲制限制御をおこなう必要のない場合には、選択
スイッチ23のオン信号にかかわらず自動的に作業範囲
制限制御の実行が停止され、それ故、オペレータの煩雑
な操作を要することがない。
In the embodiment configured in this way, the selection switch 2
3, the boom 4 is being lifted, the arm dump is not being performed, the tip pin of the arm 5 is located outside the work range boundary line, and the bucket 6 is loaded. Only in some cases, the work range limiting control is automatically executed so that the bucket 6 is located within the workable range, and in other cases, for example, when the bucket 6 does not need to perform the work range limiting control in an empty state. The operation range limiting control is automatically stopped regardless of the ON signal of the selection switch 23, and therefore, the operator's complicated operation is not required.

なお、上記では、作業具の一例としてバケツト6を挙
げ、特定な作業姿勢が積荷姿勢であると述べたが、本発
明はこれに限らず、作業具が物を把持する把持装置で、
特定な作業姿勢が物を把持した姿勢であつてもよい。
In the above description, the bucket 6 is taken as an example of the work implement and the specific work posture is the loading posture. However, the present invention is not limited to this, and the work implement is a grasping device that grasps an object.
The specific work posture may be a posture of gripping an object.

<発明の効果> 本発明は、以上のように構成してあることから、作業範
囲制限制御指令手段による指令がなされているときに、
自動的に作業範囲制限制御の必要時のみの当該制御を実
行することができ、それ故、作業範囲制限制御の必要の
ないときには当該制御がオペレータの操作を要すること
なく自動的に停止されて、従来に比べて作業能率を向上
させることができ、また、この作業範囲制限制御の間、
作業範囲制限制御指令手段による指令停止の操作を要せ
ず、したがつて何らオペレータの疲労を招くことがな
い。
<Effects of the Invention> Since the present invention is configured as described above, when a command is issued by the work range restriction control command means,
It is possible to automatically perform the control only when the work range limiting control is necessary, and therefore, when the work range limiting control is not necessary, the control is automatically stopped without requiring the operator's operation, The work efficiency can be improved compared to the conventional one, and during this work range limiting control,
There is no need to perform a command stop operation by the work range restriction control command means, and therefore no operator fatigue will be incurred.

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

第1図〜第3図は本発明の建設機械の一実施例を示す説
明図で、第1図は要部の構成を示す回路図、第2図はこ
の実施例に備えられる制御装置で実施される制御手順を
示すフローチヤート、第3図はバケツトの作業姿勢を示
す説明図、第4図は従来の建設機械の一例として挙げた
油圧シヨベルを示す側面図、第5図は作業の継続が困難
となる作業範囲境界線を示す説明図である。 4……ブーム、5……アーム、6……バケツト(作業
具)、7……ブームシリンダ、8……アームシリンダ、
9……バケツトシリンダ、12……ブーム角度計(位置
検出手段)、13……アーム角度計(位置検出手段)、
14……バケツト角度計(検出手段)、15、16……
方向切換弁、17、18……パイロツト弁、19……シ
ヤトル弁、20……電磁比例減圧弁(EHC弁)、2
1、22……圧力検出器、23……選択スイツチ(作業
範囲制限制御指令手段)、24……制御装置。
1 to 3 are explanatory views showing an embodiment of the construction machine of the present invention, FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the main part, and FIG. 2 is a control device provided in this embodiment. Fig. 3 is an explanatory view showing the work posture of the bucket, Fig. 4 is a side view showing a hydraulic shovel as an example of a conventional construction machine, and Fig. 5 shows the continuation of work. It is explanatory drawing which shows the work range boundary line which becomes difficult. 4 ... boom, 5 ... arm, 6 ... bucket (work implement), 7 ... boom cylinder, 8 ... arm cylinder,
9 ... Bucket cylinder, 12 ... Boom angle meter (position detecting means), 13 ... Arm angle meter (position detecting means),
14 ... Bucket goniometer (detection means), 15, 16 ...
Direction switching valve, 17, 18 ... Pilot valve, 19 ... Shuttle valve, 20 ... Electromagnetic proportional pressure reducing valve (EHC valve), 2
1, 22 ... Pressure detector, 23 ... Selection switch (working range limiting control command means), 24 ... Control device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】作業具を含む作業機と、作業具が作業可能
範囲内に位置するように指令する作業範囲制限制御指令
手段と、作業具が作業可能範囲内に位置するように作業
機を駆動する駆動手段と、作業具の位置を検出する位置
検出手段と、上記作業範囲制限制御指令手段から出力さ
れる信号、および上記位置検出手段から出力される信号
に応じて所定の演算処理をおこない上記駆動手段を作動
させる信号を出力する制御装置とを備えた建設機械にお
いて、上記作業具の作業姿勢を検出する検出手段を設け
るとともに、上記制御手段が、上記検出手段から出力さ
れる信号に基づいて上記作業具の作業姿勢が特定な作業
姿勢であるかどうか判別する判別手段を有し、該制御装
置は該判別手段で特定な作業姿勢であると判別し、か
つ、上記作業範囲制限制御指令手段から出力される信号
を入力しているときのみ、上記駆動手段を駆動する信号
を出力し、上記判別手段が上記特定な作業姿勢でないと
判別したとき、上記駆動手段を非駆動に保つように制御
することを特徴とする建設機械。
1. A work machine including a work tool, a work range restriction control commanding means for instructing the work tool to be located within a workable range, and a work machine so that the work tool is located within the workable range. Predetermined arithmetic processing is performed according to the driving means for driving, the position detecting means for detecting the position of the work implement, the signal output from the work range limitation control commanding means, and the signal output from the position detecting means. In a construction machine provided with a control device for outputting a signal for operating the drive means, a detection means for detecting a work posture of the work implement is provided, and the control means is based on a signal output from the detection means. Has a determining means for determining whether the work attitude of the work implement is a specific work attitude, the control device determines that the work attitude is a specific work attitude, and the work range control is performed. Only when a signal output from the control command means is input, a signal for driving the drive means is output, and when the determination means determines that it is not in the specific work posture, the drive means is kept non-driven. A construction machine characterized by being controlled as follows.
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