JPH08277543A - Excavator locus controller for hydraulic shovel - Google Patents
Excavator locus controller for hydraulic shovelInfo
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- JPH08277543A JPH08277543A JP7082770A JP8277095A JPH08277543A JP H08277543 A JPH08277543 A JP H08277543A JP 7082770 A JP7082770 A JP 7082770A JP 8277095 A JP8277095 A JP 8277095A JP H08277543 A JPH08277543 A JP H08277543A
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- boom
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベルの掘削軌
跡制御装置に係り、特に、アームの先端が基準平面の両
側に設定された作動許可領域内を移動するようにアーム
とブームの各動作を制御する油圧ショベルの掘削軌跡制
御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an excavation locus control device for a hydraulic excavator, and more particularly to each operation of an arm and a boom so that the tip of the arm moves within an operation permission area set on both sides of a reference plane. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic excavator excavation trajectory control device for controlling a hydraulic excavator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図１６は一般的な油圧ショベルの側面図
であり、この図１６において、１は走行体、２は運転室
２ａを有し走行体１の上部に配置された旋回体であり、
これら走行体１と旋回体２とで作業機本体３を構成して
いる。４は旋回体２の前方に回動可能に連結されたブー
ム、５はブーム４の先端に回動可能に連結されたアー
ム、６はアーム５の先端に回動可能に連結されたバケッ
トであり、これらブーム４とアーム５及びバケット６で
フロントアタッチメント７を構成している。８はブーム
４を駆動するブームシリンダ、９はアーム５を駆動する
アームシリンダ、１０はバケット６を駆動するバケット
シリンダ、１１は作業機本体３とブーム４とを連結する
ブームフートピン、１２はブーム４とアーム５とを連結
するブーム先端ピン、１３はアーム５とバケット６とを
連結するアーム先端ピンであり、各シリンダ８，９，１
０は運転室２ａ内に配置した操作レバー１４や操作ペダ
ル（図示せず）によって動作され、運転者がこれら操作
レバー１４や操作ペダルを適宜操作すると、その操作量
に応じた指示信号に基づいて、各シリンダ８，９，１０
に供給される圧油の供給量が制御される。2. Description of the Related Art FIG. 16 is a side view of a general hydraulic excavator. In FIG. 16, reference numeral 1 is a running body, 2 is a revolving structure having a driver's cab 2a and arranged above the traveling body 1. ,
The traveling body 1 and the revolving structure 2 form a working machine body 3. Reference numeral 4 denotes a boom rotatably connected to the front of the revolving structure 2, 5 denotes an arm rotatably connected to the tip of the boom 4, and 6 denotes a bucket rotatably connected to the tip of the arm 5. The boom 4, the arm 5, and the bucket 6 form a front attachment 7. 8 is a boom cylinder that drives the boom 4, 9 is an arm cylinder that drives the arm 5, 10 is a bucket cylinder that drives the bucket 6, 11 is a boom foot pin that connects the work machine body 3 and the boom 4, and 12 is a boom 4 is a boom tip pin that connects the arm 5 to the arm 5, 13 is an arm tip pin that connects the arm 5 and the bucket 6, and each of the cylinders 8, 9, 1
0 is operated by an operation lever 14 or an operation pedal (not shown) arranged in the driver's cab 2a. When the driver operates the operation lever 14 or the operation pedal as appropriate, based on an instruction signal according to the operation amount. , Each cylinder 8, 9, 10
The supply amount of the pressure oil supplied to is controlled.
【０００３】従来より、このような油圧ショベルにおい
て、コントローラからの制御信号に応じて、バケット６
の刃先があらかじめ設定された軌跡に沿って移動するよ
うブーム４とアーム５の少なくとも一方を制御する掘削
軌跡制御装置が提案されており、その一例が特公平５−
８４４３３０号公報に記載されている。この掘削軌跡制
御装置では、指令手段により例えばアーム５の引き操作
を行なう場合、ブーム４とアーム５及びバケット６の各
角度センサにより検出される回動角度に基づいて演算す
ることにより、ブーム４を操作する操作指令信号を出力
すると共に、圧力センサ等によりブームシリンダ８やア
ームシリンダ９の各作動圧力を検出して前記操作指令信
号を随時補正して、この補正した操作指令信号に応じて
ブーム操作用スプールを移動させる。これによって、ア
ーム５の手動操作のみで、バケット６の刃先が所定の軌
跡に沿うようにブーム４を自動的に動作させることがで
きる。Conventionally, in such a hydraulic excavator, the bucket 6 is responsive to a control signal from a controller.
There has been proposed an excavation locus control device that controls at least one of the boom 4 and the arm 5 so that the blade edge of the bobbin moves along a preset locus.
It is described in Japanese Patent No. 844330. In this excavation locus control device, for example, when the pulling operation of the arm 5 is performed by the command means, the boom 4 is calculated based on the rotation angles detected by the angle sensors of the boom 4, the arm 5 and the bucket 6. In addition to outputting an operation command signal for operation, the pressure sensor or the like detects each operating pressure of the boom cylinder 8 and the arm cylinder 9 to correct the operation command signal as needed, and the boom operation is performed according to the corrected operation command signal. Move the spool for. Thereby, the boom 4 can be automatically operated so that the blade edge of the bucket 6 follows a predetermined locus only by manually operating the arm 5.
【０００４】また、例えば特開平２−１５６６０号公報
に記載されているように、ブーム４の自動回動角度位置
を検出したとき、ブーム４及びアーム５の相対角度の変
化によってコントローラからの自動制御信号を操作伝動
装置に出力し、油圧力及び機械的操作伝達手段でブーム
操作用スプールを切り替え操作してブーム４を自動的に
動作させることにより、アーム５の手動操作のみで水平
ならし作業等を行なう油圧ショベルの掘削軌跡制御装置
も提案されている。Further, as described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 15660/1990, when the automatic rotation angle position of the boom 4 is detected, the controller automatically controls the change of the relative angle between the boom 4 and the arm 5. A signal is output to the operation transmission device, and the boom operating spool is automatically operated by switching the boom operating spool with hydraulic pressure and mechanical operation transmitting means, so that the leveling work can be performed only by manually operating the arm 5. An excavation locus control device for a hydraulic excavator has also been proposed.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の油圧ショベルの掘削軌跡制御装置では、アーム５の
手動操作のみでコントローラからの制御信号に応じてブ
ーム４を自動的に動作できるため、操作が容易になると
いう利点を有するものの、運転者がブーム４の操作にま
ったく関与できないため良好な操作感覚が得られず、通
常の手動操作に慣れている運転者に違和感を抱かせると
いう不具合があった。By the way, in the conventional excavation trajectory control device for a hydraulic excavator described above, the boom 4 can be automatically operated in response to a control signal from the controller only by manually operating the arm 5. However, there is a problem in that the driver cannot get involved in the operation of the boom 4 at all, so that a good operation feeling cannot be obtained and the driver who is accustomed to the normal manual operation feels uncomfortable. It was
【０００６】また、特開平２−１５６６０号公報に記載
されているものでは、ブームシリンダ８やアームシリン
ダ９の各作動圧力を検出してフィードバック制御を行な
うようになっているため、複雑な制御機構が必要である
という問題があり、さらに、ブーム４及びアーム５の各
回動角のみならずバケット６の回動角をも検出するた
め、その信頼性を高める必要もあり、コストがかさむと
いう問題もあった。Further, in the one disclosed in JP-A-2-15660, feedback control is performed by detecting each operating pressure of the boom cylinder 8 and the arm cylinder 9, so that a complicated control mechanism is used. In addition to detecting each rotation angle of the boom 4 and the arm 5 as well as the rotation angle of the bucket 6, it is necessary to improve the reliability thereof, which also increases the cost. there were.
【０００７】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その第１の目的は、通常の手動操
作に近い良好な操作感覚で直線引き作業やならし整地作
業を容易に行なえると共に、複雑な制御機構や操作伝動
装置を要せずにコストが安価な油圧ショベルの掘削軌跡
制御装置を提供することにある。また、その第２の目的
は、上述した直線引き作業やならし整地作業を傾斜面で
も容易に行なえる油圧ショベルの掘削軌跡制御装置を提
供することにある。また、その第３の目的は、運転者の
熟練度などに応じて、アームの先端座標を制御する精度
を変更できる油圧ショベルの掘削軌跡制御装置を提供す
ることにある。さらに、その第４の目的は、ブーム及び
アームの少なくとも一方の動作が禁止されたことを運転
者が容易に確認できる油圧ショベルの掘削軌跡制御装置
を提供することにある。The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art as described above, and the first purpose thereof is to facilitate straight line drawing work and leveling work with a good operation feeling close to a normal manual operation. In addition, it is an object of the present invention to provide an excavation locus control device for a hydraulic excavator which is inexpensive and does not require a complicated control mechanism or operation transmission device. A second object thereof is to provide an excavation locus control device for a hydraulic excavator, which can easily perform the above-described straight line drawing work and leveling work even on an inclined surface. A third object thereof is to provide an excavation locus control device for a hydraulic excavator, which can change the accuracy of controlling the tip coordinates of the arm according to the skill level of the driver. Further, a fourth object thereof is to provide an excavation trajectory control device for a hydraulic excavator, which allows a driver to easily confirm that at least one of the boom and the arm is prohibited from operating.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】前記第１の目的を達成す
るために、本発明の請求項１に記載の発明は、作業機本
体に回動可能に連結され、ブームシリンダにより駆動さ
れるブームと、このブームの先端に回動可能に連結さ
れ、アームシリンダにより駆動されるアームと、このア
ームの先端に回動可能に連結され、バケットシリンダに
より駆動されるバケットと、前記ブームの回動角度と前
記アームの回動角度をそれぞれ検出して角度信号を出力
する角度検出手段と、前記角度信号に基づいて前記アー
ムの先端座標を演算するコントローラと、前記ブームと
アーム及びバケットの各操作レバーにそれぞれ連動して
パイロット圧を供給するパイロット弁と、前記パイロッ
ト圧に応じて作動し、前記ブームシリンダ、アームシリ
ンダ及びバケットシリンダに供給される作動油の流れを
制御するコントロール弁と、前記パイロット圧を減圧す
るパイロット圧減圧手段とを備えた油圧ショベルであっ
て、前記アームの先端座標を含む基準平面の両側に前記
アームとブームの各動作を許可する作動許可領域を設定
すると共に、この作動許可領域の外側に前記アームとブ
ームの各動作を選択的に抑制する作動抑制領域を設定
し、前記アームの先端が前記作動許可領域から外れて前
記作動抑制領域に侵入したとき、前記ブームとアームの
少なくとも一方の動作のうち、前記アームの先端が前記
作動許可領域から離れる方向への動作を禁止し、前記ア
ームの先端が前記作動許可領域に近づく方向への動作の
みを許可するようにしたことを特徴とする。In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 of the present invention is a boom rotatably connected to a working machine body and driven by a boom cylinder. An arm rotatably connected to the tip of the boom and driven by an arm cylinder; a bucket rotatably connected to the tip of the arm and driven by a bucket cylinder; and a rotation angle of the boom. Angle detecting means for detecting the rotation angle of the arm and outputting an angle signal, a controller for calculating the tip coordinates of the arm based on the angle signal, and operating levers for the boom, arm, and bucket. A pilot valve that supplies pilot pressure in conjunction with each other, and operates according to the pilot pressure to operate the boom cylinder, arm cylinder, and bucket system. A hydraulic excavator including a control valve for controlling a flow of hydraulic oil supplied to a vehicle, and a pilot pressure reducing means for reducing the pilot pressure, wherein the arms are provided on both sides of a reference plane including tip coordinates of the arms. And an operation permission area for permitting each movement of the boom are set, and an operation inhibition area for selectively suppressing each operation of the arm and the boom is set outside the operation permission area, and the tip of the arm is actuated as described above. When entering the operation suppression area out of the permission area, of the movements of at least one of the boom and the arm, the tip of the arm is prohibited from moving in the direction away from the operation permission area, and the tip of the arm is It is characterized in that only an operation in a direction approaching the operation permission area is permitted.
【０００９】また、前記第２の目的を達成するために、
本発明の請求項２に記載の発明は、上記構成に加えて、
前記基準平面を基準として所定の傾斜角まで傾斜させる
調整指令を前記コントローラに出力する傾斜角調整手段
を設け、前記傾斜角まで傾斜した基準傾斜面を基準とし
てその両側に前記アームとブームの各動作を許可する傾
斜時の作動許可領域を設定すると共に、この作動許可領
域の外側に前記アームとブームの各動作を選択的に抑制
する傾斜時の作動抑制領域を設定したことを特徴とす
る。Further, in order to achieve the second object,
The invention described in claim 2 of the present invention is, in addition to the above configuration,
Inclination angle adjusting means for outputting an adjustment command for inclining to a predetermined inclination angle with respect to the reference plane is provided to the controller, and each operation of the arm and the boom is provided on both sides thereof with reference to the reference inclination surface inclined to the inclination angle. In addition to setting an operation permission region at the time of inclination for permitting the above, an operation inhibition region at the time of inclination for selectively suppressing each operation of the arm and the boom is set outside the operation permission region.
【００１０】また、前記第３の目的を達成するために、
本発明の請求項３に記載の発明は、上記構成に加えて、
前記作動許可領域の領域幅を調整する指令を前記コント
ローラに出力する領域幅調整手段を設けたことを特徴と
する。In order to achieve the third object,
The invention described in claim 3 of the present invention is, in addition to the above configuration,
A region width adjusting means for outputting a command for adjusting the region width of the operation permission region to the controller is provided.
【００１１】さらに、前記第４の目的を達成するため
に、本発明の請求項４に記載の発明は、上記構成に加え
て、前記ブームとアームの少なくとも一方の動作が禁止
されたことを報知する警告手段を設けたことを特徴とす
る。Further, in order to achieve the fourth object, according to the invention of claim 4 of the present invention, in addition to the above-mentioned constitution, it is informed that the operation of at least one of the boom and the arm is prohibited. It is characterized in that a warning means is provided.
【００１２】[0012]
【作用】アームの先端座標を含む任意の基準平面が設定
されると、この基準平面を基準としてその両側にアーム
とブームの各動作を許可する作動許可領域が設定される
と共に、この作動許可領域の外側にアームとブームの各
動作を選択的に抑制する作動抑制領域が設定される。そ
して、アームとブームを複合操作する際、アームの先端
座標が前記作動許可領域内にある場合は、アームとブー
ムの各動作が許可されるが、例えば、ブームの上げ動作
によりアームの先端座標が前記作動許可領域から外れて
前記作動抑制領域に侵入した場合は、前記アームの先端
座標が前記作動許可領域から離れる方向へのブーム動
作、すなわちブームの上げ動作が自動停止され、一方、
アームの先端座標が前記作動許可領域に近づく方向への
ブーム動作、すなわちブーム下げ動作は許可される。ま
た、アームの引き動作に関しても同様である。したがっ
て、運転者がブームとアームの各操作レバーを操作する
ことに伴ってブームとアームが動作するため、通常の手
動操作に近い良好な操作感覚が得られる。また、これら
ブームとアームの動作は、アームの先端座標が作動許可
領域内を移動するように自動的に制御されるため、直線
引き作業やならし整地作業を容易に行なうことができ
る。さらに、シリンダ作動圧力を検出してフィードバッ
ク制御を行なうための制御機構や、油圧力及び機械的操
作力をブーム操作用スプールに付与するための操作伝動
装置を要せずに済むと共に、バケット用の回動角センサ
が不要なので、その分コストを安価なものにできる。When an arbitrary reference plane including the tip coordinates of the arm is set, an operation permission area for permitting each operation of the arm and the boom is set on both sides of the reference plane, and the operation permission area is set. An operation restraining region that restrains each movement of the arm and the boom is set outside the. Then, when the arm and boom are combinedly operated, if the tip coordinates of the arm are within the operation permission region, each operation of the arm and the boom is permitted. In the case of deviating from the operation permission area and entering the operation restriction area, the boom operation in the direction in which the tip coordinates of the arm move away from the operation permission area, that is, the boom raising operation is automatically stopped, while
The boom operation in the direction in which the tip coordinates of the arm approach the operation permission area, that is, the boom lowering operation is permitted. The same applies to the pulling operation of the arm. Therefore, since the boom and the arm move as the driver operates the operation levers of the boom and the arm, a good operation feeling similar to a normal manual operation can be obtained. Further, since the operation of the boom and the arm is automatically controlled so that the coordinates of the tip of the arm move within the operation permission region, it is possible to easily perform the straight line drawing work and the leveling work. Further, a control mechanism for detecting the cylinder operating pressure and performing feedback control, and an operation transmission device for applying hydraulic pressure and mechanical operating force to the boom operating spool are not required, and the bucket mechanism is not required. Since the rotation angle sensor is unnecessary, the cost can be reduced accordingly.
【００１３】また、傾斜角調整手段の操作により前記基
準平面を基準として所定の傾斜角まで傾斜させる調整指
令をコントローラに出力するものでは、前記傾斜角まで
傾斜した基準傾斜面の両側に傾斜時の作動許可領域が設
定されると共に、この作動許可領域の外側に傾斜時の作
動抑制領域が設定される。したがって、上述した基準平
面を基準として作業する場合と同様に、傾斜面でも運転
者がブームとアームの各操作レバーを操作することに伴
ってブームとアームが前記傾斜時の作動許可領域内で動
作すると共に、アームの先端座標がこの作動許可領域に
位置するように自動的に制御できるので、上述した平面
の場合と同様に傾斜面でも直線引き作業やならし整地作
業を行なうことができる。Further, in the case of outputting to the controller an adjustment command for inclining to a predetermined inclination angle with the reference plane as a reference by operating the inclination angle adjusting means, when tilting to both sides of the reference inclination surface inclined to the inclination angle, The operation permission area is set, and the operation suppression area at the time of inclination is set outside the operation permission area. Therefore, as in the case of working with the above-mentioned reference plane as a reference, the boom and the arm operate within the operation permission area at the time of inclination as the driver operates the operation levers of the boom and the arm even on the inclined surface. In addition, since the tip coordinates of the arm can be automatically controlled so as to be located in this operation permission region, the straight line drawing work and the leveling work can be performed even on the inclined surface as in the case of the above-mentioned plane.
【００１４】また、領域幅調整手段の操作により作動許
可領域の領域幅を調整する指令を前記コントローラに出
力するものにあっては、前記指令に基づいて作動許可領
域の領域幅が増減するので、運転者の熟練度などに応じ
てアーム先端座標の制御精度を変更することができる。Further, in a device which outputs a command for adjusting the region width of the operation permission region to the controller by operating the region width adjusting means, the region width of the operation permission region is increased or decreased based on the command, The control accuracy of the arm tip coordinates can be changed according to the skill level of the driver.
【００１５】さらに、ブームとアームの少なくとも一方
の動作が禁止されると警告手段が作動するものにあって
は、この警告手段の作動によって前記動作が禁止された
ことを運転者が容易に確認できる。Further, in the case where the warning means operates when the operation of at least one of the boom and the arm is prohibited, the driver can easily confirm that the operation is prohibited by the operation of the warning means. .
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図１は本発明の一実施例に係る油圧ショベルの掘削
軌跡制御装置のブロック図、図２は該油圧ショベルに備
えられるアームとブームの油圧駆動回路を示す回路図、
図３は図１の掘削軌跡制御装置で設定される制御対象領
域を示す説明図、図４は該制御対象領域を拡大して示す
説明図、図５は図１の掘削軌跡制御装置に備えられる基
準設定スイッチの正面図、図６は図１の掘削軌跡制御装
置に備えられる演算装置の処理内容の一部を示すフロー
チャート、図７は該演算装置の処理内容の残りの部分を
示すフローチャート、図８は該演算装置の通常動作処理
を示すフローチャート、図９は該演算装置の作業許可処
理を示すフローチャート、図１０は該演算装置の作業抑
制Ａ処理を示すフローチャート、図１１は該演算装置の
作業抑制Ｂ処理を示すフローチャート、図１２は該演算
装置の作業抑制Ｃ処理を示すフローチャート、図１３は
該演算装置の作業抑制Ｄ処理を示すフローチャート、図
１４は図１の掘削軌跡制御装置により設定される各領域
と軌跡制御モード及びその内容との関係を示す説明図で
あり、前述した図１６に対応する部分には同一符号を付
してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram of an excavation trajectory control device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram showing a hydraulic drive circuit for an arm and a boom provided in the hydraulic excavator,
3 is an explanatory view showing a control target area set by the excavation trajectory control device of FIG. 1, FIG. 4 is an explanatory view showing the control target area in an enlarged manner, and FIG. 5 is provided in the excavation trajectory control device of FIG. FIG. 6 is a front view of the reference setting switch, FIG. 6 is a flowchart showing a part of the processing contents of the arithmetic device provided in the excavation trajectory control device of FIG. 1, and FIG. 7 is a flowchart showing the rest of the processing contents of the arithmetic device. 8 is a flowchart showing a normal operation process of the arithmetic unit, FIG. 9 is a flowchart showing a work permitting process of the arithmetic unit, FIG. 10 is a flowchart showing a work suppressing A process of the arithmetic unit, and FIG. 11 is a work of the arithmetic unit. FIG. 12 is a flowchart showing a work suppression C process of the arithmetic device, FIG. 13 is a flowchart showing a work suppression D process of the arithmetic device, and FIG. 14 is an excavation of FIG. Is an explanatory view showing the relationship between each region and the trajectory control mode and its content set by the trace controller, the parts corresponding to FIG. 16 described above are denoted by the same reference numerals.
【００１７】図３，図４に示すように、本実施例に係る
油圧ショベルにおいては、掘削軌跡制御の対象となる制
御対象領域Ｚが設定されるようになっており、この制御
対象領域Ｚは、アーム５とブーム４の各動作を許可する
作動許可領域Ｘと、アーム５とブーム４の各動作を選択
的に抑制する作動抑制領域Ｙとからなっている。前記作
動許可領域Ｘは、アーム５の先端座標、例えばアーム先
端ピン１３の軸心を含む基準平面Ｐを基準としてその上
下両側に設定されており、この作動許可領域Ｘは、ブー
ム先端ピン１２の軸心を通る垂直線Ｑより前方（図３，
図４の左側）で、かつ基準平面Ｐより下方の領域Ｘａ及
び上方の領域Ｘｂと、垂直線Ｑより作業機本体３側（図
３，図４の右側）で、かつ基準平面Ｐより下方の領域Ｘ
ｃ及び上方の領域Ｘｄとに区分される。また、前記作動
抑制領域Ｙは、作動許可領域Ｘの外側に設定されてお
り、この作動抑制領域Ｙは、垂直線Ｑより前方でかつ作
動許可領域Ｘより下方の領域Ｙａ及び上方の領域Ｙｂ
と、垂直線Ｑより作業機本体３側でかつ作動許可領域Ｘ
より下方の領域Ｙｃ及び上方の領域Ｙｄとに区分され
る。As shown in FIGS. 3 and 4, in the hydraulic excavator according to the present embodiment, a control target area Z which is the target of excavation trajectory control is set, and this control target area Z is set. , An operation permission area X for permitting each operation of the arm 5 and the boom 4, and an operation restraint area Y for selectively suppressing each operation of the arm 5 and the boom 4. The operation permission area X is set on the upper and lower sides of the arm 5 with reference to the tip coordinates of the arm 5, for example, a reference plane P including the axis of the arm tip pin 13, and the operation permission area X of the boom tip pin 12 is set. Forward from the vertical line Q passing through the axis (Fig. 3,
4), the area Xa below the reference plane P and the area Xb above, and the work machine body 3 side from the vertical line Q (right side in FIGS. 3 and 4) and below the reference plane P. Area X
c and an upper area Xd. Further, the operation suppression region Y is set outside the operation permission region X, and the operation suppression region Y is a region Ya that is in front of the vertical line Q and below the operation permission region X and a region Yb that is above the operation permission region X.
And the working machine body 3 side from the vertical line Q and the operation permission area X
It is divided into a lower region Yc and an upper region Yd.
【００１８】図１において、１５，１６はブーム４びア
ーム５の回動角度をそれぞれ検出して角度信号を出力す
る角度検出手段としてのブーム角センサ、アーム角セン
サであり、これら各センサ１５，１６によって検出され
た各部材間の相対角度信号θ１，θ２はコントローラに
内蔵された演算装置１７に入力される。また、運転室２
ａ内には、作動許可領域Ｘ及び作動抑制領域Ｙを設定す
る設定指令を出力する基準面設定部１８と、作動許可領
域Ｘの領域幅を調整する指令を出力する領域幅設定部１
９とが配置され、これら設定指令及び調整指令も演算装
置１７に入力される。さらに、操作レバー１４先端に配
置した解除スイッチ２０から出力される一時解除指令も
演算装置１７に入力される。図５に示すように、前記基
準面設定部１８は基準設定スイッチ１８ａとＬＥＤ１８
ｂを有し、この基準設定スイッチ１８ａは、運転者が把
持して反時計方向へ回動することにより「セット」位置
で設定指令を出力し、その反対に時計方向への回動によ
り「クリア」位置で解除指令を出力し、その後、運転者
が手放すことにより内蔵されたばね（図示せず）によっ
て自動復帰する。In FIG. 1, reference numerals 15 and 16 denote a boom angle sensor and an arm angle sensor as angle detecting means for detecting the rotation angles of the boom 4 and the arm 5 and outputting an angle signal. The relative angle signals θ1 and θ2 between the respective members detected by 16 are input to the arithmetic unit 17 incorporated in the controller. Also, cab 2
In a, a reference plane setting unit 18 that outputs a setting command to set the operation permission region X and the operation suppression region Y, and a region width setting unit 1 that outputs a command to adjust the region width of the operation permission region X.
9 and 9 are arranged, and these setting commands and adjustment commands are also input to the arithmetic unit 17. Further, the temporary release command output from the release switch 20 arranged at the tip of the operation lever 14 is also input to the arithmetic unit 17. As shown in FIG. 5, the reference plane setting unit 18 includes a reference setting switch 18a and an LED 18
This reference setting switch 18a outputs a setting command at the "set" position when the driver grips and rotates in the counterclockwise direction. At the position, a release command is output, and then the driver releases it to automatically return by a built-in spring (not shown).
【００１９】前記演算装置１７は、角度信号θ１，θ２
に基づいてアーム５の先端座標、例えばアーム先端ピン
１３の軸心位置を算出する座標演算部２１と、前述した
基準平面Ｐを記憶する基準面記憶部２２と、前述した各
領域Ｚ，Ｘ，Ｙを記憶する領域記憶部２３と、座標演算
部２１で算出されたアーム先端ピン１３の軸芯位置がど
の領域にあるか否かを判断し、その結果に応じて所定の
制御信号を出力する比較演算部２４と、この比較演算部
２４からの制御信号に基づいて油圧駆動回路２５へ所定
の制御信号を出力する駆動制御部２６とを備えている。The arithmetic unit 17 has the angle signals θ1 and θ2.
The coordinate calculation unit 21 for calculating the tip coordinates of the arm 5, for example, the axial center position of the arm tip pin 13, the reference plane storage unit 22 for storing the reference plane P described above, and the regions Z, X, described above. An area storage unit 23 that stores Y and a region in which the axial center position of the arm tip pin 13 calculated by the coordinate calculation unit 21 is determined, and a predetermined control signal is output according to the result. A comparison calculation unit 24 and a drive control unit 26 that outputs a predetermined control signal to the hydraulic drive circuit 25 based on the control signal from the comparison calculation unit 24 are provided.
【００２０】この演算装置１７では、軌跡制御モードが
設定されたときフラグＦ1はクリアされて「０」とな
り、その反対に、軌跡制御モードが解除されたときフラ
グＦ1はセットされて「１」となる。また、各領域Ｘ，
Ｙ，Ｚが設定されたとき他のフラグＦ2がセットされて
「１」となり、その反対に、これら領域Ｘ，Ｙ，Ｚが解
除されたときフラグＦ2がクリアされて「０」となる。In this arithmetic unit 17, the flag F 1 is cleared to "0" when the trajectory control mode is set, and conversely, when the trajectory control mode is released, the flag F 1 is set to "1". It will be. In addition, each area X,
Y, Z are other flags F 2 is set when it is set to "1", on the contrary, a "0" flag F 2 is cleared when these regions X, Y, Z is released .
【００２１】前記油圧駆動回路２５は、駆動制御部２６
からの制御信号の他に、運転室２ａ内に配置した操作レ
バー１４などからの指示信号を入力し、これらの信号に
基づいて各シリンダ８〜１０への作動油の供給量が制御
される。また、前記駆動制御部２６の制御信号は警告手
段、例えば図示しない警告灯にも入力され、この警告灯
の点灯によってブーム４とアーム５の少なくとも一方の
動作が禁止されたことを報知する。さらに、前記解除ス
イッチ２０から出力される一時解除指令に応じて、演算
装置１７により通常動作処理を行なう際、図示しないブ
ザー等により警報音を発する。The hydraulic drive circuit 25 includes a drive control section 26.
In addition to the control signal from, the instruction signals from the operation lever 14 arranged in the cab 2a are input, and the supply amount of the hydraulic oil to the cylinders 8 to 10 is controlled based on these signals. Further, the control signal of the drive control unit 26 is also input to a warning means, for example, a warning lamp (not shown), and the lighting of the warning lamp notifies that the operation of at least one of the boom 4 and the arm 5 is prohibited. Further, in response to the temporary release command output from the release switch 20, when the arithmetic unit 17 performs the normal operation process, an alarm sound is emitted by a buzzer or the like (not shown).
【００２２】図２に示すように、前記油圧駆動回路２５
は、図示しないエンジンによって駆動される油圧ポンプ
２７及びパイロットポンプ２８と、油圧ポンプ２７から
前記各シリンダ８，９に供給される作動油の流れを制御
するブーム用コントロール弁２９、アーム用コントロー
ル弁３０と、ブーム４及びアーム５の各操作レバー１４
とそれぞれ連動してパイロット圧を供給するブーム用パ
イロット弁３１、アーム用パイロット弁３２等を備えて
おり、バケットシリンダ１０や走行モータ等の他のアク
チュエータについては図示省略してある。各パイロット
弁３１，３２は前記パイロットポンプ２８に連通する左
側の室と右側の室とを有しており、パイロットポンプ２
８から吐出される圧油は、前記操作レバー１４からの指
示信号に応じてこれら左または右側の室に供給される。As shown in FIG. 2, the hydraulic drive circuit 25 is provided.
Is a hydraulic pump 27 and a pilot pump 28 driven by an engine (not shown), a boom control valve 29 for controlling the flow of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 27 to the cylinders 8 and 9, and an arm control valve 30. And each operating lever 14 of the boom 4 and the arm 5
A boom pilot valve 31, an arm pilot valve 32, etc., which supply pilot pressure in conjunction with the above, are provided, and other actuators such as the bucket cylinder 10 and the traveling motor are not shown. Each pilot valve 31, 32 has a left chamber and a right chamber communicating with the pilot pump 28.
The pressure oil discharged from 8 is supplied to these left or right chambers according to an instruction signal from the operation lever 14.
【００２３】前記ブーム用コントロール弁２９は左右両
側にパイロット室を有しており、このブーム用コントロ
ール弁２９の左側のパイロット室と前記ブーム用パイロ
ット弁３１の左側の室とはブーム上げパイロット管路３
３によって接続され、ブーム用コントロール弁２９の右
側のパイロット室とブーム用パイロット弁３１の右側の
室とはブーム下げパイロット管路３４によって接続され
ている。また、前記アーム用コントロール弁３０も左右
両側にパイロット室を有しており、このアーム用コント
ロール弁３０の左側のパイロット室と前記アーム用パイ
ロット弁３２の左側の室とはアーム引きパイロット管路
３５によって接続され、アーム用コントロール弁３０の
右側のパイロット室とアーム用パイロット弁３２右側の
室とはアーム押しパイロット管路３６によって接続され
ている。The boom control valve 29 has pilot chambers on both left and right sides. The left pilot chamber of the boom control valve 29 and the left chamber of the boom pilot valve 31 are boom raising pilot conduits. Three
3, the pilot chamber on the right side of the boom control valve 29 and the chamber on the right side of the boom pilot valve 31 are connected by a boom lowering pilot conduit 34. The arm control valve 30 also has pilot chambers on the left and right sides, and the pilot chamber on the left side of the arm control valve 30 and the chamber on the left side of the arm pilot valve 32 are in the arm pull pilot line 35. And the right pilot chamber of the arm control valve 30 and the right chamber of the arm pilot valve 32 are connected by an arm pushing pilot conduit 36.
【００２４】前記ブーム上げパイロット管路３３にはブ
ーム上げ用電磁比例減圧弁３７が、前記ブーム下げパイ
ロット管路３４にはブーム下げ用電磁比例減圧弁３８
が、前記アーム引きパイロット管路３５にはアーム引き
用電磁比例減圧弁３９がそれぞれ介設されており、これ
ら電磁比例減圧弁３７〜３９はタンクに接続されるポー
トを有している。これら電磁比例減圧弁３７〜３９は、
前記演算装置１７の駆動制御部２６から出力される制御
信号の電流値に比例して動作され、通常は最大レベルの
電流Ｉａを入力してブーム上げパイロット管路３３、ブ
ーム下げパイロット管路３４及びアーム引きパイロット
管路３５を全開し、制御信号として電流値が最小レベル
の電流Ｉｂを入力した場合、ブーム上げパイロット管路
３３、ブーム下げパイロット管路３４及びアーム引きパ
イロット管路３５の圧油を遮断してタンクに戻し、制御
信号として電流値が最大レベルと最小レベルの間の電流
Ｉｃを入力した場合、ブーム上げパイロット管路３３、
ブーム下げパイロット管路３４及びアーム引きパイロッ
ト管路３５の圧油を絞ってパイロット圧を減圧する。こ
れによって、これら電磁比例減圧弁３７〜３９により、
パイロット弁３１，３２から供給されるパイロット圧を
減圧するパイロット圧減圧手段が構成されている。An electromagnetic proportional pressure reducing valve 37 for raising the boom is provided in the boom raising pilot line 33, and an electromagnetic proportional pressure reducing valve 38 for lowering the boom is provided in the boom lowering pilot line 34.
However, the arm pull pilot line 35 is provided with arm proportional electromagnetic proportional pressure reducing valves 39, respectively, and these electromagnetic proportional pressure reducing valves 37 to 39 have ports connected to the tank. These electromagnetic proportional pressure reducing valves 37 to 39 are
It is operated in proportion to the current value of the control signal output from the drive control unit 26 of the arithmetic unit 17, and usually the maximum level current Ia is input to input the boom raising pilot conduit 33, the boom lowering pilot conduit 34, and the boom lowering pilot conduit 34. When the arm pull pilot line 35 is fully opened and the current Ib having the minimum current value is input as the control signal, the pressure oil in the boom raising pilot line 33, the boom lowering pilot line 34, and the arm pull pilot line 35 is changed. If the current Ic between the maximum level and the minimum level is input as the control signal after shutting off and returning to the tank, the boom raising pilot conduit 33,
The pressure oil in the boom lowering pilot line 34 and the arm pulling pilot line 35 is throttled to reduce the pilot pressure. As a result, these electromagnetic proportional pressure reducing valves 37 to 39
Pilot pressure reducing means for reducing the pilot pressure supplied from the pilot valves 31 and 32 is configured.
【００２５】なお、上記実施例では、基準面設定部１８
と比較演算部２４により、アーム先端ピン１３の軸芯位
置を含む基準平面Ｐを設定する基準面設定手段が構成さ
れ、領域幅設定部１９及び比較演算部２４により、作動
許可領域Ｘの領域幅を調整する指令を出力する領域幅調
整手段が構成されている。In the above embodiment, the reference plane setting unit 18
The comparison calculation section 24 constitutes a reference plane setting means for setting the reference plane P including the axial center position of the arm tip pin 13, and the area width setting section 19 and the comparison calculation section 24 form the area width of the operation permission area X. A region width adjusting means for outputting a command for adjusting is configured.
【００２６】次に、本実施例の動作を主に図６，図７に
示すフローチャートを用いて説明する。なお、これらの
図６，図７はＥ部，Ｆ部，Ｇ部を介してそれぞれ連続し
ている。 （エンジンの始動）まずエンジンを始動させると、図６
の手順Ｓ−１において演算装置１７では領域未設定に伴
ってフラグＦ1とフラグＦ2がクリアされる。このとき、
ブーム上げ及び下げ用の各電磁比例減圧弁３７，３８と
アーム引き用の電磁比例減圧弁３９は全て図２に示す位
置にある。この状態で、例えばブーム用の操作レバー１
４が図２の左側に倒されると、パイロットポンプ２８か
ら吐出される圧油は、ブーム用パイロット弁３１の左側
の室からブーム上げパイロット管路３３、ブーム上げ用
電磁比例減圧弁３７を経てブーム用コントロール弁２９
の左側のパイロット室に供給され、ブーム用コントロー
ル弁２９は作動を開始する。そして、ブーム用コントロ
ール弁２９が中立位置から左側の位置に切り換えられる
と、油圧ポンプ２７の圧油はブーム用コントロール弁２
９を経てブームシリンダ８のボトム側に供給され、ブー
ムシリンダ８が伸長してブーム４が上昇する。これとは
反対に、ブーム用の操作レバー１４が図２の右側に倒さ
れると、パイロットポンプ２８から吐出される圧油はブ
ーム用パイロット弁３１の右側の室からブーム下げパイ
ロット管路３４、ブーム下げ用電磁比例減圧弁３８を経
てブーム用コントロール弁２９の右側のパイロット室に
供給され、ブーム用コントロール弁２９は作動を開始す
る。そして、ブーム用コントロール弁２９が中立位置か
ら右側の位置に切り換えられると、油圧ポンプ２７の圧
油はブームコントロール弁２９を経てブームシリンダ８
のロッド側に供給され、ブームシリンダ８が伸縮してブ
ーム４が下降する。同様に、アーム用の操作レバー１４
の操作量に応じてアームシリンダ９が伸縮し、アーム５
が引きあるいは押し操作される。Next, the operation of this embodiment will be described mainly with reference to the flow charts shown in FIGS. It should be noted that these FIGS. 6 and 7 are continuous through the E portion, the F portion, and the G portion, respectively. (Starting of engine) First, when the engine is started, as shown in FIG.
In step S-1 of the above, the flag F 1 and the flag F 2 are cleared in the arithmetic unit 17 as the area is not set. At this time,
The electromagnetic proportional pressure reducing valves 37, 38 for raising and lowering the boom and the electromagnetic proportional pressure reducing valve 39 for pulling the arm are all in the positions shown in FIG. In this state, for example, the operating lever 1 for the boom
When 4 is tilted to the left side in FIG. 2, the pressure oil discharged from the pilot pump 28 flows from the chamber on the left side of the boom pilot valve 31 to the boom raising pilot conduit 33 and the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37. Control valve 29
Is supplied to the pilot chamber on the left side of, and the boom control valve 29 starts to operate. Then, when the boom control valve 29 is switched from the neutral position to the left position, the pressure oil of the hydraulic pump 27 is released from the boom control valve 2.
It is supplied to the bottom side of the boom cylinder 8 via 9 and the boom cylinder 8 extends and the boom 4 rises. On the contrary, when the boom operation lever 14 is tilted to the right side in FIG. 2, the pressure oil discharged from the pilot pump 28 is supplied from the chamber on the right side of the boom pilot valve 31 to the boom lowering pilot conduit 34 and the boom. It is supplied to the pilot chamber on the right side of the boom control valve 29 via the lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38, and the boom control valve 29 starts its operation. Then, when the boom control valve 29 is switched from the neutral position to the right position, the pressure oil of the hydraulic pump 27 passes through the boom control valve 29 and the boom cylinder 8 moves.
Is supplied to the rod side, and the boom cylinder 8 expands and contracts to lower the boom 4. Similarly, the operating lever 14 for the arm
The arm cylinder 9 expands and contracts according to the operation amount of
Is pulled or pushed.
【００２７】次いで、手順Ｓ−２において比較演算部２
４で軌跡制御モードのフラグＦ1がセットされているか
どうか否かを判断し、フラグＦ1がセットされていない
場合（すなわちＦ1＝０の場合）は、手順Ｓ−３におい
て操作レバー１４先端の解除スイッチ２０から一時解除
信号が入力されたか否かを判断する。Next, in step S-2, the comparison operation unit 2
Flag F 1 of the trajectory control mode 4 is determine whether it is set, when the flag F 1 is not set (For i.e. F 1 = 0), the operating lever 14 the distal end in step S-3 It is determined whether or not a temporary release signal is input from the release switch 20 of FIG.
【００２８】（各領域Ｘ，Ｙ，Ｚの設定）手順Ｓ−３で
の判断結果がＮＯのとき、すなわち一時解除信号が入力
されていない場合、手順Ｓ−４において運転者が操作レ
バー１４を操作してアーム先端ピン１３を所望の高さ位
置に配置した後、基準設定スイッチ１８ａをセット位置
に回動操作して基準面設定部１８から比較演算部２４へ
基準設定信号を入力すると、手順Ｓ−５において演算装
置１７で領域設定のフラグＦ2がセットされてＦ2＝１と
なり、手順Ｓ−６においてブーム角センサ１５及びアー
ム角センサ１６からの相対角度信号θ１，θ２を座標演
算部２１に入力し、手順Ｓ−７において相対角度信号θ
１，θ２からアーム５の先端座標、例えばアーム先端ピ
ン１３の軸心位置を演算して、この軸心位置を含む基準
平面Ｐを基準面記憶部２２により記憶すると共に、この
基準平面Ｐを基準として作動許可領域Ｘと作動抑制領域
Ｙ及び制御対象領域Ｚを設定して領域記憶部２３に記憶
する。(Setting of each area X, Y, Z) When the judgment result in step S-3 is NO, that is, when the temporary release signal is not input, the driver operates the operation lever 14 in step S-4. After arranging the arm tip pin 13 at a desired height position by operation to rotate the reference setting switch 18a to the set position and input the reference setting signal from the reference plane setting unit 18 to the comparison calculation unit 24, the procedure is performed. the relative angle signal θ1 from S-5 flag F 2 region set by the arithmetic unit 17 is set in the F 2 = 1, and the boom angle sensor 15 and the arm angle sensor 16 in step S-6, .theta.2 coordinate calculation unit 21 and inputs the relative angle signal θ in step S-7.
1, θ2, the tip coordinates of the arm 5, for example, the axial center position of the arm distal end pin 13 is calculated, the reference plane P including the axial center position is stored in the reference plane storage unit 22, and the reference plane P is used as a reference. Then, the operation permission area X, the operation suppression area Y, and the control target area Z are set and stored in the area storage unit 23.
【００２９】（軌跡制御モードの解除）一方、手順Ｓ−
２での判断結果がＮＯのとき、すなわち軌跡制御モード
のフラグＦ1＝１の場合、手順Ｓ−８において運転者が
解除スイッチ２０を操作して一時解除信号を入力する
と、手順Ｓ−９において軌跡制御モードのフラグＦ1を
クリアして「０」とした後、手順Ｓ−４に移行する。し
かしながら、手順Ｓ−８で解除スイッチ２０からの一時
解除信号が入力されない場合、手順Ｓ−１０において通
常動作処理を行なう。この場合、図８に示すように、駆
動制御部２６はブーム上げ用電磁比例減圧弁３７、ブー
ム下げ用電磁比例減圧弁３８及びアーム引き用電磁比例
減圧弁３９に最大レベルの電流Ｉａを出力し、ブーム上
げパイロット管路３３、ブーム下げパイロット管路３４
及びアーム引きパイロット管路３５を全開する。したが
って、各シリンダ８，９は対応する操作レバー１４の操
作量に応じた通常の動作が行われる。(Release of trajectory control mode) On the other hand, step S-
When the determination result in 2 is NO, that is, when the flag F 1 = 1 in the trajectory control mode, the driver operates the release switch 20 to input the temporary release signal in step S-8, and in step S-9. After clearing the flag F 1 of the trajectory control mode to "0", the process proceeds to step S-4. However, if the temporary release signal from the release switch 20 is not input in step S-8, normal operation processing is performed in step S-10. In this case, as shown in FIG. 8, the drive control unit 26 outputs the maximum level current Ia to the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37, the boom lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38, and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39. , Boom up pilot line 33, boom down pilot line 34
And, the arm pull pilot line 35 is fully opened. Therefore, the cylinders 8 and 9 perform the normal operation according to the operation amount of the corresponding operation lever 14.
【００３０】また、手順Ｓ−３での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち一時解除信号が入力された場合、手順Ｓ
−１１において軌跡制御モードのフラグＦ1をセットし
て「Ｆ1＝１」とした後、手順Ｓ−１２において、前記
手順Ｓ−１０と同様の通常動作処理を行なう。さらに、
手順Ｓ−４での判断結果がＮＯのとき、すなわち基準設
定信号が入力されない場合、手順Ｓ−１３において領域
設定のフラグＦ2がセットされているか否かを判定し、
フラグＦ2がセットされているとき、すなわちＦ2＝１の
場合、手順Ｓ−６へ移行し、その反対にフラグＦ2がセ
ットされていないとき、すなわちＦ2＝０の場合、手順
Ｓ−１４において前記手順Ｓ−１０と同様の通常動作処
理を行なう。When the result of the determination in step S-3 is YES, that is, when the temporary cancellation signal is input, step S
After the flag F 1 of the trajectory control mode is set to "F 1 = 1" in -11, in step S-12, the normal operation process similar to that in step S-10 is performed. further,
If the determination result in step S-4 is NO, that is, if the reference setting signal is not input, it is determined in step S-13 whether or not the area setting flag F 2 is set,
When the flag F 2 is set, that is, when the F 2 = 1, the process proceeds to Step S-6, when the flag F 2 on the opposite is not set, that is, when the F 2 = 0, the procedure S- At 14, the same normal operation process as in step S-10 is performed.
【００３１】（アーム先端ピン１３の位置確認）上記の
ように図６の手順Ｓ−７で制御対象領域Ｚなどを設定し
て記憶した後、所定時間、例えば５ミリ秒（０．００５
秒）毎にアーム先端ピン１３の軸芯位置を周期的に演算
し、図７の手順Ｓ−１５において、比較演算部２４は座
標演算部２１で算出されたアーム先端ピン１３の軸芯位
置と領域記憶部２３で記憶される制御対象領域Ｚとを比
較することにより、アーム先端ピン１３の軸芯位置が制
御対象領域Ｚの外部にあるか否かを判断する。(Confirmation of Position of Arm Tip Pin 13) After setting and storing the control target area Z in step S-7 of FIG. 6 as described above, a predetermined time, for example, 5 milliseconds (0.005)
7), the axial center position of the arm tip pin 13 is periodically calculated, and in step S-15 of FIG. 7, the comparison calculation unit 24 determines the axial center position of the arm tip pin 13 calculated by the coordinate calculation unit 21. By comparing with the control target area Z stored in the area storage unit 23, it is determined whether or not the axial center position of the arm tip pin 13 is outside the control target area Z.
【００３２】（制御対象領域Ｚの外部にある場合の処
理）手順Ｓ−１５での判断結果がＹＥＳのとき、すなわ
ち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が制御対象領域Ｚの
外部にある場合は、手順Ｓ−１６に移行して警報灯を点
灯すると共に、手順Ｓ−１７において、図６の手順Ｓ−
１０と同様の通常動作処理を行なう。(Processing when Controlled Area Z is Outside) When the result of determination in step S-15 is YES, that is, when the axial center position of the arm tip pin 13 is outside the controlled area Z. , The procedure goes to step S-16, the warning light is turned on, and in step S-17, step S- in FIG.
The same normal operation process as 10 is performed.
【００３３】（作業許可領域Ｘ内に位置する場合の処
理）一方、手順Ｓ−１５での判断結果がＮＯのとき、す
なわち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が制御対象領域
Ｚの内部にある場合は、手順Ｓ−１８に移行してアーム
先端ピン１３の軸芯位置が作業許可領域Ｘ内にあるか否
かを判断し、この手順Ｓ−１８での判断結果がＹＥＳの
とき、すなわち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が作業
許可領域Ｘ内にある場合は、手順Ｓ−１９に移行して作
業許可処理を行なう。この場合、図９に示すように、駆
動制御部２６はブーム上げ用電磁比例減圧弁３７、ブー
ム下げ用電磁比例減圧弁３８及びアーム引き用電磁比例
減圧弁３９に電流値が最大レベルと最小レベルの間の電
流Ｉｃを出力し、これによって、ブーム上げパイロット
管路３３、ブーム下げパイロット管路３４及びアーム引
きパイロット管路３５の圧油を絞ってパイロット圧を減
圧する。したがって、ブーム用やアーム用の操作レバー
１４を操作すると、ブーム用コントロール弁２９及びア
ーム用コントロール弁３０が前記減圧されたパイロット
圧で中間位置まで作動されるので、ブームシリンダ８は
減速状態で上げ及び下げ動作の両方とも可能であり、ア
ームシリンダ９も減速状態で引き動作が可能となる。(Processing for Positioning in Work Allowed Area X) On the other hand, when the result of the determination in step S-15 is NO, that is, the axial center position of the arm tip pin 13 is inside the controlled area Z. In the case, the process proceeds to step S-18, it is determined whether the axial center position of the arm tip pin 13 is within the work permission area X, and when the determination result in this step S-18 is YES, that is, When the axial center position of the arm tip pin 13 is within the work permission area X, the procedure goes to step S-19 to perform work permission processing. In this case, as shown in FIG. 9, the drive control unit 26 causes the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37, the boom lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38, and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39 to have maximum and minimum current values. A current Ic between them is output, whereby the pressure oil in the boom raising pilot conduit 33, the boom lowering pilot conduit 34, and the arm pulling pilot conduit 35 is throttled to reduce the pilot pressure. Therefore, when the boom or arm operating lever 14 is operated, the boom control valve 29 and the arm control valve 30 are actuated to the intermediate position by the reduced pilot pressure, and the boom cylinder 8 is raised in the decelerated state. Both the lowering operation and the lowering operation are possible, and the arm cylinder 9 can also perform the pulling operation in the decelerated state.
【００３４】（領域Ｙａ内に位置する場合の処理）一
方、手順Ｓ−１８での判断結果がＮＯのとき、すなわ
ち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が作業許可領域Ｘ内
にない場合、手順Ｓ−２０に移行してアーム先端ピン１
３の軸芯位置が作業抑制領域Ｙのうちの領域Ｙａ内にあ
る否かを判断する。この手順Ｓ−２０での判断結果がＹ
ＥＳのとき、すなわち、アーム先端ピン１３の軸芯位置
が前記領域Ｙａ内にある場合は、手順Ｓ−２１に移行し
て作業抑制Ａ処理を行なう。この場合、図１０に示すよ
うに、駆動制御部２６はブーム上げ用電磁比例減圧弁３
７に電流値が最大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを
出力すると共に、ブーム下げ用電磁比例減圧弁３８及び
アーム引き用電磁比例減圧弁３９に電流値が最小レベル
の電流Ｉｂを出力し、これによって、ブーム上げパイロ
ット管路３３の圧油を絞ってパイロット圧を減圧して、
ブーム下げパイロット管路３４及びアーム引きパイロッ
ト管路３５を遮断する。その結果、ブームシリンダ８の
下げ動作及びアームシリンダ９の引き動作が禁止され、
ブームシリンダ８の上げ動作のみが減速状態で可能とな
る。(Processing when Positioned in Region Ya) On the other hand, when the result of the determination in step S-18 is NO, that is, when the axial center position of the arm tip pin 13 is not within the work permission region X, the procedure is performed. Move to S-20 and arm pin 1
It is determined whether or not the axial center position of 3 is within the area Ya of the work suppression area Y. The judgment result in this step S-20 is Y.
In the case of ES, that is, when the axial center position of the arm tip pin 13 is within the area Ya, the process proceeds to step S-21 to perform the work suppression A process. In this case, as shown in FIG. 10, the drive control unit 26 controls the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 3 to move.
A current Ic having a current value between the maximum level and the minimum level is output to 7, and a current Ib having a minimum current value is output to the boom lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38 and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39. As a result, the pressure oil in the boom raising pilot conduit 33 is reduced to reduce the pilot pressure,
The boom lowering pilot line 34 and the arm pulling pilot line 35 are shut off. As a result, the lowering operation of the boom cylinder 8 and the pulling operation of the arm cylinder 9 are prohibited,
Only the raising operation of the boom cylinder 8 is possible in the decelerated state.
【００３５】（領域Ｙｂ内に位置する場合の処理）手順
Ｓ−２０での判断結果がＮＯのとき、すなわち、アーム
先端ピン１３の軸芯位置が領域Ｙａ内にない場合、手順
Ｓ−２２に移行してアーム先端ピン１３の軸芯位置が作
業抑制領域Ｙのうちの領域Ｙｂ内にある否かを判断す
る。この手順Ｓ−２２での判断結果がＹＥＳのとき、す
なわち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が領域Ｙｂ内に
ある場合は、手順Ｓ−２３に移行して作業抑制Ｂ処理を
行なう。この場合、図１１に示すように、駆動制御部２
６はブーム上げ用電磁比例減圧弁３７に電流値が最小レ
ベルの電流Ｉｂを出力すると共に、ブーム下げ用電磁比
例減圧弁３８及びアーム引き用電磁比例減圧弁３９に電
流値が最大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを出力
し、これによって、ブーム上げパイロット管路３３を遮
断して、ブーム下げパイロット管路３４及びアーム引き
パイロット管路３５の圧油を絞ってパイロット圧を減圧
する。その結果、ブームシリンダ８の上げ動作のみが禁
止され、ブームシリンダ８の下げ動作及びアームシリン
ダ９の引き動作が減速状態で可能となる。(Processing for Positioning in Region Yb) If the result of the determination in step S-20 is NO, that is, if the axial center position of the arm tip pin 13 is not in the region Ya, proceed to step S-22. Then, it is determined whether or not the axial center position of the arm tip pin 13 is within the region Yb of the work restraining region Y. If the decision result in the step S-22 is YES, that is, if the axial center position of the arm tip pin 13 is within the region Yb, the process shifts to the step S-23 to perform the work suppression B process. In this case, as shown in FIG.
Reference numeral 6 outputs a current Ib having a minimum current value to the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37, and the maximum and minimum current values to the boom lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38 and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39. The current Ic is output during this period to shut off the boom raising pilot conduit 33, throttle the pressure oil in the boom lowering pilot conduit 34 and the arm pulling pilot conduit 35, and reduce the pilot pressure. As a result, only the raising operation of the boom cylinder 8 is prohibited, and the lowering operation of the boom cylinder 8 and the pulling operation of the arm cylinder 9 are possible in a decelerated state.
【００３６】（領域Ｙｃ内に位置する場合の処理）手順
Ｓ−２２での判断結果がＮＯのとき、すなわち、アーム
先端ピン１３の軸芯位置が領域Ｙｂ内にない場合、手順
Ｓ−２４に移行してアーム先端ピン１３の軸芯位置が作
業抑制領域Ｙのうちの領域Ｙｃ内にある否かを判断す
る。この手順Ｓ−２４での判断結果がＹＥＳのとき、す
なわち、アーム先端ピン１３の軸芯位置が領域Ｙｃ内に
ある場合は、手順Ｓ−２５に移行して作業抑制Ｃ処理を
行なう。この場合、図１２に示すように、駆動制御部２
６はブーム上げ用電磁比例減圧弁３７及びアーム引き用
電磁比例減圧弁３９に電流値が最大レベルと最小レベル
の間の電流Ｉｃを出力すると共に、ブーム下げ用電磁比
例減圧弁３８に電流値が最小レベルの電流Ｉｂを出力
し、これによって、ブーム上げパイロット管路３３及び
アーム引きパイロット管路３５の圧油を絞ってパイロッ
ト圧を減圧し、ブーム下げパイロット管路３４を遮断す
る。その結果、ブームシリンダ８の上げ動作及びアーム
シリンダ９の引き動作が減速状態で可能となり、ブーム
シリンダ８の下げ動作のみが禁止される。(Processing for Positioning in Region Yc) If the result of the determination in step S-22 is NO, that is, if the axial center position of the arm tip pin 13 is not in the region Yb, proceed to step S-24. Then, it is determined whether or not the axial center position of the arm tip pin 13 is within the region Yc of the work restraining region Y. If the decision result in the step S-24 is YES, that is, if the axial center position of the arm tip pin 13 is within the region Yc, the process shifts to the step S-25 and the work suppression C process is carried out. In this case, as shown in FIG.
6 outputs a current Ic having a current value between the maximum level and the minimum level to the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37 and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39, and outputs the current value to the boom lowering electromagnetic proportional pressure reducing valve 38. The minimum level current Ib is output, whereby the pressure oil in the boom raising pilot line 33 and the arm pulling pilot line 35 is throttled to reduce the pilot pressure, and the boom lowering pilot line 34 is shut off. As a result, the raising operation of the boom cylinder 8 and the pulling operation of the arm cylinder 9 are possible in the decelerated state, and only the lowering operation of the boom cylinder 8 is prohibited.
【００３７】（領域Ｙｄ内に位置する場合の処理）手順
Ｓ−２４での判断結果がＮＯのとき、すなわち、アーム
先端ピン１３の軸芯位置が領域Ｙｃ内にもない場合、作
業抑制領域Ｙのうちの残りの領域Ｙｄ内にあると判断
し、手順Ｓ−２６に移行して作業抑制Ｄ処理を行なう。
この場合、図１３に示すように、駆動制御部２６はブー
ム上げ用電磁比例減圧弁３７及びアーム引き用電磁比例
減圧弁３９に電流値が最小レベルの電流Ｉｂを出力する
と共に、ブーム下げ用電磁比例減圧弁３８に電流値が最
大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを出力し、これに
よって、ブーム上げパイロット管路３３及びアーム引き
パイロット管路３５を遮断し、ブーム下げパイロット管
路３４の圧油を絞ってパイロット圧を減圧する。その結
果、ブームシリンダ８の上げ動作及びアームシリンダ９
の引き動作が禁止され、ブームシリンダ８の下げ動作の
みが減速状態で可能となる。(Processing when Positioning in Region Yd) When the result of the determination in step S-24 is NO, that is, when the axial center position of the arm tip pin 13 is not within the region Yc, the work restraining region Y It is determined that it is within the remaining area Yd, and the process proceeds to step S-26 to perform the work suppression D process.
In this case, as shown in FIG. 13, the drive control unit 26 outputs a current Ib having a minimum current value to the boom raising electromagnetic proportional pressure reducing valve 37 and the arm pulling electromagnetic proportional pressure reducing valve 39, and at the same time, the boom lowering electromagnetic force is reduced. A current Ic having a current value between the maximum level and the minimum level is output to the proportional pressure reducing valve 38, whereby the boom raising pilot line 33 and the arm pulling pilot line 35 are shut off, and the boom lowering pilot line 34 pressure is reduced. Throttle the oil to reduce the pilot pressure. As a result, the raising operation of the boom cylinder 8 and the arm cylinder 9
Is prohibited, and only the lowering operation of the boom cylinder 8 is possible in the decelerated state.
【００３８】（軌跡制御後の復帰処理）前記手順Ｓ−１
９で作業許可処理を行なったり、あるいは手順Ｓ−２
１，Ｓ−２３，Ｓ−２５，Ｓ−２６のいずれかで作業抑
制処理を行なった後、手順Ｓ−２７において、運転者が
基準設定スイッチ１８ａをクリア位置に回動操作するこ
とにより基準設定状態を解除した場合、手順Ｓ−２８に
おいて基準設定のフラグＦ2をクリアして復帰処理が終
了し、図６の手順Ｓ−２に戻る。一方、手順Ｓ−２７で
基準設定状態が解除されていない場合には、そのまま図
６の手順Ｓ−２に戻る。(Return Processing After Trajectory Control) Procedure S-1
Work permission processing is performed in step 9, or step S-2
1, S-23, S-25, and S-26, the driver sets the reference setting switch 18a by rotating the reference setting switch 18a to the clear position in step S-27. When the state is released, the reference setting flag F 2 is cleared in step S-28, the restoration process ends, and the process returns to step S-2 in FIG. On the other hand, if the reference setting state is not released in step S-27, the process directly returns to step S-2 in FIG.
【００３９】次に、直線引き作業やならし整地作業等の
ため、図３に示す垂直線Ｑより前方の位置Ｒ1から垂直
線Ｑより作業機本体３側の位置Ｒ2までアーム先端ピン
１３の軌跡制御を行なう際の動作について説明する。ま
ず、アーム先端ピン１３を前方の位置Ｒ1に配置して基
準設定スイッチ１８ａの操作により基準平面Ｐ、各領域
Ｘ，Ｙ，Ｚをそれぞれ設定した後、運転者が操作レバー
１４によりブーム上げ及びアーム引き操作を行なうと、
アーム先端ピン１３は必ずしも基準平面Ｐに沿って水平
移動せず、下降あるいは上昇しながらアーム先端ピン１
３が図４の右側へ移動する。その結果、例えばアーム先
端ピン１３が下降して作業許可領域Ｘの領域Ｘａから作
動抑制領域Ｙの領域Ｙａに侵入した場合、アーム引き動
作及びブーム下げ動作が禁止され、ブーム上げ動作のみ
が許可されるため、ブーム４用操作レバー１４の上げ操
作によりブーム４が上昇してアーム先端ピン１３が作業
許可領域Ｘの領域Ｘａに戻る。一方、アーム先端ピン１
３が上昇して作業許可領域Ｘの領域Ｘｂから作動抑制領
域Ｙの領域Ｙｂに侵入した場合、ブーム上げ動作が禁止
され、アーム下げ動作及びアーム引き動作が許可される
ため、アーム５用操作レバー１４の引き操作によりアー
ム５が引き動作するか、あるいはブーム４用操作レバー
１４の下げ操作によりブーム４が下降してアーム先端ピ
ン１３が作業許可領域Ｘの領域Ｘｂに戻る。このように
してアーム先端ピン１３は作業許可領域Ｘ内を上下しな
がら前方の位置Ｒ1から垂直線Ｑの位置まで移動する。
次いで、この垂直線Ｑの位置で運転者はアーム引き及び
ブーム下げの操作からアーム引き及びブーム上げの操作
に切り替えると、アーム先端ピン１３は作業許可領域Ｘ
内を上下しながら垂直線Ｑの位置から作業機本体３側の
位置Ｒ2まで移動する。Next, for straight line drawing work, leveling work, etc., from the position R 1 in front of the vertical line Q to the position R 2 on the working machine body 3 side of the vertical line Q shown in FIG. The operation when the locus control is performed will be described. First, the arm tip pin 13 is arranged at the front position R 1 and the reference plane P and each region X, Y, Z are set by operating the reference setting switch 18a, and then the driver raises the boom with the operation lever 14. When you pull the arm,
The arm tip pin 13 does not always move horizontally along the reference plane P, but descends or rises while the arm tip pin 1 moves.
3 moves to the right side of FIG. As a result, for example, when the arm tip pin 13 descends and enters the area Ya of the operation restriction area Y from the area Xa of the work permission area X, the arm pulling operation and the boom lowering operation are prohibited, and only the boom raising operation is permitted. Therefore, the boom 4 is raised by the raising operation of the operation lever 14 for the boom 4, and the arm tip pin 13 returns to the region Xa of the work permission region X. On the other hand, arm tip pin 1
3 moves up and enters the region Yb of the operation restraining region Y from the region Xb of the work permitting region X, the boom raising operation is prohibited and the arm lowering operation and the arm pulling operation are permitted. The arm 5 is pulled by the pulling operation of 14, or the boom 4 is lowered by the lowering operation of the operation lever 14 for the boom 4, and the arm tip pin 13 returns to the area Xb of the work permission area X. In this way, the arm tip pin 13 moves up and down in the work permission area X from the front position R 1 to the position of the vertical line Q.
Next, when the driver switches from the operation of pulling the arm and lowering the boom to the operation of pulling the arm and raising the boom at the position of the vertical line Q, the arm tip pin 13 moves the work end area X.
While moving up and down, it moves from the position of the vertical line Q to the position R 2 on the working machine body 3 side.
【００４０】このような軌跡制御による掘削作業を終了
した後、通常動作処理によるダンプ作業に移行する際、
作業機本体３側の位置Ｒ2で操作レバー１４先端の解除
スイッチ２０を押圧操作すると、一時的に基準設定状態
が解除されて通常動作処理に切り替わり、ブザー等が鳴
動して報知すると共に操作レバー１４の操作に伴ってア
ーム及びブーム動作が通常速度で可能になるため、ブー
ム４とアーム５及びバケット６の各動作によりバケット
６内の土砂を排出する。次いで、解除スイッチ２０をも
う一度押圧操作することにより通常動作処理を解除した
後、アーム先端ピン１３を前方の位置Ｒ1に戻して下降
させると、アーム先端ピン１３が作業抑制領域Ｙの領域
Ｙａまで下降した時点でブーム下げ動作が禁止される。
そこで、運転者はアーム引き操作などにより上述した軌
跡制御動作を再び開始する。After the excavation work by such trajectory control is completed, when shifting to the dump work by the normal operation process,
When the release switch 20 at the tip of the operation lever 14 is pressed at the position R 2 on the working machine body 3 side, the reference setting state is temporarily released and the normal operation process is switched to, and the buzzer or the like sounds to notify and the operation lever is operated. Since the arm and boom operations can be performed at the normal speed in accordance with the operation of 14, the soil in the bucket 6 is discharged by each operation of the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. Then, after the normal operation processing is released by pressing the release switch 20 again, the arm tip pin 13 is returned to the front position R 1 and lowered, and the arm tip pin 13 reaches the area Ya of the work restraining area Y. The boom lowering operation is prohibited when the robot descends.
Therefore, the driver restarts the trajectory control operation described above by an arm pulling operation or the like.
【００４１】このように構成した実施例では、運転者が
ブーム４とアーム５用の各操作レバー１４を操作するこ
とに伴ってブーム４とアーム５が動作するため、通常の
手動操作に近い良好な操作感覚が得られ、運転者に違和
感を抱かせることがなくて済む。同時に、前記ブーム４
とアーム５の動作が、アーム先端ピン１３の軸芯位置が
作動許可領域Ｘ内を移動するように自動的に制御される
ため、直線引き作業やならし整地作業を容易に行なうこ
とができる。In the embodiment thus constructed, the boom 4 and the arm 5 are operated in accordance with the operation of the operating levers 14 for the boom 4 and the arm 5 by the driver. It is possible to obtain a comfortable operation feeling and not to make the driver feel uncomfortable. At the same time, the boom 4
Since the operation of the arm 5 is automatically controlled so that the axial center position of the arm tip pin 13 moves within the operation permission region X, straight line drawing work and leveling work can be easily performed.
【００４２】また、アーム先端ピン１３の軸芯位置が作
業許可領域Ｘ内を移動する際、ブーム上げ又は下げとア
ーム引きとの各動作が減速されるので、これらの複合操
作時に各操作レバー１４の操作量を微調整しなくても済
む。したがって、運転者はブーム４とアーム５用の操作
レバー１４を所定位置まで操作したままバケット６のみ
の動作に注意を払うことにより直線引き作業やならし整
地作業を行なえるため、この点からも操作が容易であ
る。Further, when the axial center position of the arm tip pin 13 moves within the work permission area X, each operation of raising or lowering the boom and pulling the arm is decelerated. There is no need to fine-tune the operation amount of. Therefore, the driver can perform straight line drawing work and leveling work by paying attention to the operation of only the bucket 6 while operating the operation lever 14 for the boom 4 and the arm 5 to a predetermined position. Easy to operate.
【００４３】また、シリンダ作動圧力を検出してフィー
ドバック制御を行なうための制御機構や、油圧力及び機
械的操作力をブーム操作用スプールに付与するための操
作伝動装置を要せずに済むと共に、バケット６の回動角
を検出しないので、コストアップを抑えることができる
また、ブーム４とアーム５の少なくとも一方の動作が禁
止されると警告灯が点灯するため、前記動作が禁止され
たことを運転者が容易に確認できる。したがって、ブー
ム４とアーム５の動作を制御する状態を確認しながら操
作レバー１４を操作することができ、この操作にとまど
うことがなくなるので、軌跡制御時の操作性を向上でき
る。Further, a control mechanism for detecting the cylinder operating pressure to perform the feedback control and an operation transmission device for applying the hydraulic pressure and the mechanical operation force to the boom operating spool are not required, and Since the rotation angle of the bucket 6 is not detected, the cost increase can be suppressed. Further, when the operation of at least one of the boom 4 and the arm 5 is prohibited, the warning light is turned on. The driver can easily check. Therefore, the operation lever 14 can be operated while confirming the state of controlling the operation of the boom 4 and the arm 5, and there is no need to be confused by this operation, so that the operability during trajectory control can be improved.
【００４４】また、領域幅設定部１９の操作により作動
許可領域Ｘの領域幅が増減するので、運転者の熟練度な
どに応じて、アーム先端ピン１３の軸芯位置を制御する
精度を変更することができる。したがって、熟練者には
前記領域幅を広くすることによって、さらに手動操作に
近い操作感覚を与えることができ、その反対に、未熟練
者には前記領域幅を狭くすることによって、直線引き作
業やならし整地作業を行なう際の精度向上を図ることが
できる。Further, since the area width of the operation permission area X is increased or decreased by the operation of the area width setting section 19, the accuracy of controlling the axial center position of the arm tip pin 13 is changed according to the skill level of the driver. be able to. Therefore, by increasing the area width to the skilled person, it is possible to give an operation feeling closer to manual operation, and conversely, by narrowing the area width to the unskilled person, straight-line drawing work or It is possible to improve accuracy when performing leveling work.
【００４５】なお、上記実施例では、ブーム角センサ１
５とアーム角センサ１６からアーム先端ピン１３の軸心
位置を算出する場合について説明したが、本発明はこれ
に限らず、例えばアーム先端ピン１３の軸心位置を算出
する代わりに、バケット角センサを追加してバケット６
の先端位置を算出することも可能である。In the above embodiment, the boom angle sensor 1
5 and the arm angle sensor 16 is used to calculate the axial center position of the arm tip pin 13, the present invention is not limited to this. For example, instead of calculating the axial center position of the arm tip pin 13, the bucket angle sensor is used. Add bucket 6
It is also possible to calculate the tip position of the.
【００４６】図１５は本発明の他の実施例に係る油圧シ
ョベルの掘削軌跡制御装置を説明する図であり、図１〜
１４に対応する部分には同一符号を付してある。FIG. 15 is a view for explaining an excavation locus control device for a hydraulic excavator according to another embodiment of the present invention.
Portions corresponding to 14 are designated by the same reference numerals.
【００４７】この実施例に係る油圧ショベルの掘削軌跡
制御装置が前述した実施例と相違する点は、前記基準平
面Ｐを基準として所定の傾斜角Ｋまで傾斜させる調整指
令を演算装置１７に出力する傾斜角調整手段（図示せ
ず）を追加したことにあり、それ以外の構成は基本的に
同じである。すなわち、この掘削軌跡制御装置では、前
記傾斜角Ｋまで傾斜した基準傾斜面Ｐｋを基準としてそ
の両側に、アーム５及びブーム４の各動作を許可する傾
斜時の作動許可領域が設定されると共に、この作動許可
領域の外側に、アーム５及びブーム４の各動作を選択的
に抑制する傾斜時の作動抑制領域が設定される。したが
って、上述した基準平面Ｐを基準として作業する場合と
同様に、傾斜面でも運転者がブーム４とアーム５の各操
作レバーを操作することに伴って、ブーム４とアーム５
が前記作動許可領域内で動作すると共に、アーム５の先
端がこの作動許可領域に位置するように自動的に制御で
きるので、前述した平面で直線引き作業やならし整地作
業を行なう場合と同様の効果を奏する。The excavation locus control device for a hydraulic excavator according to this embodiment is different from the above-described embodiment in that an adjustment command for inclining to a predetermined inclination angle K with reference to the reference plane P is output to the arithmetic unit 17. This is because an inclination angle adjusting means (not shown) is added, and other configurations are basically the same. That is, in this excavation locus control device, an operation permission region at the time of inclining to permit each operation of the arm 5 and the boom 4 is set on both sides of the reference inclined surface Pk inclined to the inclination angle K as a reference, and Outside the operation permission area, an operation suppression area at the time of inclination is set in which each operation of the arm 5 and the boom 4 is selectively suppressed. Therefore, as in the case where the work is performed with reference to the reference plane P described above, the boom 4 and the arm 5 are accompanied by the driver operating the operation levers of the boom 4 and the arm 5 even on the inclined surface.
Operates in the operation permission area, and the tip of the arm 5 can be automatically controlled so as to be located in the operation permission area. Therefore, similar to the case where the straight line drawing work or the leveling work is performed on the above-mentioned plane. Produce an effect.
【００４８】[0048]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
手動操作時に近い良好な操作感覚で直線引き作業やなら
し整地作業を容易に行なえると共に、コストを安価なも
のにできる。また、ブームとアームの少なくとも一方の
動作が禁止されると警告手段が作動するものにあって
は、ブームとアームの操作にとまどうことがなくて済
み、軌跡制御時の操作性を向上でき、さらに、作業許可
領域の幅を調整するものにあっては、運転者の熟練度な
どに応じてアーム先端座標の制御精度を変更できるた
め、作業効率を高めることができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to easily perform straight line drawing work and leveling work with a good operation feeling similar to manual operation, and to reduce the cost. Further, in the case where the warning means is activated when the operation of at least one of the boom and the arm is prohibited, the operation of the boom and the arm does not have to be confused, and the operability during the trajectory control can be improved. In the case of adjusting the width of the work permission area, the control accuracy of the arm tip coordinates can be changed according to the skill level of the driver, so that the work efficiency can be improved.
【図１】本発明の一実施例に係る油圧ショベルの掘削軌
跡制御装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an excavation trajectory control device for a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
【図２】該油圧ショベルに備えられるアームとブームの
油圧駆動回路を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a hydraulic drive circuit for an arm and a boom included in the hydraulic excavator.
【図３】図１の掘削軌跡制御装置で設定される制御対象
領域を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a control target area set by the excavation trajectory control device of FIG. 1.
【図４】該制御対象領域を拡大して示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the control target area in an enlarged manner.
【図５】図１の掘削軌跡制御装置に備えられる基準設定
スイッチの正面図である。5 is a front view of a reference setting switch provided in the excavation trajectory control device of FIG. 1. FIG.
【図６】図１の掘削軌跡制御装置に備えられる演算装置
の処理内容の一部を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a part of processing contents of an arithmetic unit provided in the excavation trajectory control device of FIG. 1.
【図７】該演算装置の処理内容の残りの部分を示すフロ
ーチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing the rest of the processing contents of the arithmetic unit.
【図８】該演算装置の通常動作処理を示すフローチャー
トである。FIG. 8 is a flowchart showing a normal operation process of the arithmetic unit.
【図９】該演算装置の作業許可処理を示すフローチャー
トである。FIG. 9 is a flowchart showing a work permission process of the arithmetic unit.
【図１０】該演算装置の作業抑制Ａ処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a work suppression A process of the arithmetic unit.
【図１１】該演算装置の作業抑制Ｂ処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a work restraint B process of the arithmetic unit.
【図１２】該演算装置の作業抑制Ｃ処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 12 is a flowchart showing a work suppressing C process of the arithmetic unit.
【図１３】該演算装置の作業抑制Ｄ処理を示すフローチ
ャートである。FIG. 13 is a flowchart showing a work restraint D process of the arithmetic unit.
【図１４】図１の掘削軌跡制御装置により設定される作
業許可領域及び作業抑制領域と軌跡制御モード及びその
内容との関係を示す説明図である。14 is an explanatory diagram showing a relationship between a work permission area and a work suppression area set by the excavation trajectory control device of FIG. 1, a trajectory control mode, and contents thereof.
【図１５】本発明の他の実施例に係る油圧ショベルの制
御対象領域を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a control target region of a hydraulic excavator according to another embodiment of the present invention.
【図１６】一般的な油圧ショベルの側面図である。FIG. 16 is a side view of a general hydraulic excavator.
３ 作業機本体 ４ ブーム ５ アーム ６ バケット ８ ブームシリンダ ９ アームシリンダ １０ バケットシリンダ １３ アーム先端ピン １４ 操作レバー １５，１６ センサ（角度検出手段） １７ 演算装置 １８ 基準面設定部 １９ 領域幅設定部 ２４ 比較演算部 ２９，３０ コントロール弁 ３１，３２ パイロット弁 ３７〜３９ 電磁比例減圧弁（パイロット圧減圧手段） Ｐ 基準平面 Ｐｋ 基準傾斜面 Ｘ 作動許可領域 Ｙ 作動抑制領域 Ｚ 制御対象領域 3 Working Machine Body 4 Boom 5 Arm 6 Bucket 8 Boom Cylinder 9 Arm Cylinder 10 Bucket Cylinder 13 Bucket Cylinder 13 Arm Tip Pin 14 Operation Lever 15, 16 Sensor (Angle Detection Means) 17 Computing Device 18 Reference Surface Setting Section 19 Area Width Setting Section 24 Comparison Calculation part 29,30 Control valve 31,32 Pilot valve 37-39 Electromagnetic proportional pressure reducing valve (Pilot pressure reducing means) P Reference plane Pk Reference inclined surface X Operation permission area Y Operation suppression area Z Control target area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 毅 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 西村 孝治 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 山田 修道 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 松田 隆 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 石坂 俊之 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Yamaguchi 650 Kuchidachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.Tsuchiura factory (72) Inventor Koji Nishimura 650 Kintate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. (72) Inventor Shudo Yamada 1-1 1-1 Fujikoshi Honmachi, Toyama City, Toyama Prefecture Fujikoshi Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Matsuda 1-1 1-1 Fujikoshi Honcho, Toyama City, Toyama Prefecture (72) Inventor Toshiyuki Ishizaka 1-1-1 Fujikoshi Honcho, Toyama City, Toyama Prefecture Fujikoshinai Co., Ltd.
Claims (4)
ムシリンダにより駆動されるブームと、このブームの先
端に回動可能に連結され、アームシリンダにより駆動さ
れるアームと、このアームの先端に回動可能に連結さ
れ、バケットシリンダにより駆動されるバケットと、前
記ブームの回動角度と前記アームの回動角度をそれぞれ
検出して角度信号を出力する角度検出手段と、前記角度
信号に基づいて前記アームの先端座標を演算するコント
ローラと、前記ブームとアーム及びバケットの各操作レ
バーにそれぞれ連動してパイロット圧を供給するパイロ
ット弁と、前記パイロット圧に応じて作動し、前記ブー
ムシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダに供
給される作動油の流れを制御するコントロール弁と、前
記パイロット圧を減圧するパイロット圧減圧手段とを備
えた油圧ショベルであって、 前記アームの先端座標を含む基準平面の両側に前記アー
ムとブームの各動作を許可する作動許可領域を設定する
と共に、この作動許可領域の外側に前記アームとブーム
の各動作を選択的に抑制する作動抑制領域を設定し、前
記アームの先端が前記作動許可領域から外れて前記作動
抑制領域に侵入したとき、前記ブームとアームの少なく
とも一方の動作のうち、前記アームの先端が前記作動許
可領域から離れる方向への動作を禁止し、前記アームの
先端が前記作動許可領域に近づく方向への動作のみを許
可するようにしたことを特徴とする油圧ショベルの掘削
軌跡制御装置。1. A boom rotatably connected to a work machine body and driven by a boom cylinder, an arm rotatably connected to a tip of the boom and driven by an arm cylinder, and a tip of the arm. A bucket that is rotatably coupled to the bucket cylinder and is driven by a bucket cylinder; angle detection means that detects the rotation angle of the boom and the rotation angle of the arm and outputs an angle signal; Controller for calculating the tip coordinates of the arm, a pilot valve that supplies pilot pressure in association with each of the boom, arm, and operation levers of the bucket, and the boom cylinder and the arm that operate according to the pilot pressure. Control valve that controls the flow of hydraulic oil supplied to the cylinder and bucket cylinder, and the pilot pressure is reduced. A hydraulic excavator equipped with pilot pressure reducing means for setting an operation permission area for permitting each operation of the arm and the boom on both sides of a reference plane including the tip coordinates of the arm, and At least one of the boom and the arm is provided when an operation suppression area that selectively suppresses each operation of the arm and the boom is set outside and the tip of the arm deviates from the operation permission area and enters the operation suppression area. Among the above operations, the tip of the arm is prohibited from moving in a direction away from the operation permission area, and only the movement of the arm tip in a direction approaching the operation permission area is allowed. Excavation trajectory control device for hydraulic excavator.
を基準として所定の傾斜角まで傾斜させる調整指令を前
記コントローラに出力する傾斜角調整手段を設け、前記
傾斜角まで傾斜した基準傾斜面の両側に前記アームとブ
ームの各動作を許可する傾斜時の作動許可領域を設定す
ると共に、この作動許可領域の外側に前記アームとブー
ムの各動作を選択的に抑制する傾斜時の作動抑制領域を
設定したことを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御
装置。2. The tilt angle adjusting means for outputting to the controller an adjustment command for tilting to a predetermined tilt angle with reference to the reference plane, according to claim 1, wherein the reference tilt surface tilted to the tilt angle is provided. The operation permission area at the time of tilt is set to allow each operation of the arm and the boom on both sides, and the operation control area at the time of tilt that selectively suppresses each operation of the arm and the boom is provided outside the operation permission area. An excavation locus control device for a hydraulic excavator characterized by being set.
作動許可領域の領域幅を調整する指令を前記コントロー
ラに出力する領域幅調整手段を設けたことを特徴とする
油圧ショベルの掘削軌跡制御装置。3. The excavation trajectory control device for a hydraulic excavator according to claim 1, further comprising area width adjusting means for outputting a command for adjusting an area width of the operation permission area to the controller. .
ブームとアームの少なくとも一方の動作が禁止されたこ
とを報知する警告手段を設けたことを特徴とする油圧シ
ョベルの掘削軌跡制御装置。4. The excavation locus control device for a hydraulic excavator according to claim 1, further comprising warning means for informing that operation of at least one of the boom and the arm is prohibited.
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Cited By (6)
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| KR100547203B1 (en) * | 1998-09-30 | 2006-04-14 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | Automatic flat work device and method of construction machinery |
| JP2011094453A (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Working method of construction machine, and construction machine |
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Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2000282513A (en) * | 1999-03-12 | 2000-10-10 | Caterpillar Inc | Method and device for controlling devices of working machine |
| JP2011094453A (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-12 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Working method of construction machine, and construction machine |
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