JPH08291532A - 建設機械の作業機干渉防止装置 - Google Patents

建設機械の作業機干渉防止装置

Info

Publication number
JPH08291532A
JPH08291532A JP9717195A JP9717195A JPH08291532A JP H08291532 A JPH08291532 A JP H08291532A JP 9717195 A JP9717195 A JP 9717195A JP 9717195 A JP9717195 A JP 9717195A JP H08291532 A JPH08291532 A JP H08291532A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
deceleration
stop
bucket
arm
boom
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9717195A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Kashima
直樹 鹿島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd filed Critical Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP9717195A priority Critical patent/JPH08291532A/ja
Publication of JPH08291532A publication Critical patent/JPH08291532A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2033Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】 減速停止用弁の性能の個体差や気温により停
止位置が変動するのを防止して、作業機干渉防止制御の
特性を安定化させる。 【構成】 ブーム角度センサ、オフセット角度センサ及
びアーム角度センサの検出値に基づいて、バケット16
のアームとの枢着点Pの位置データを演算処理部23に
て算出する。該枢着点Pが減速域Dに入ったときは減速
停止処理部25にて前記データを時間微分して接近速度
x′を求め、該接近速度x′に所定の比例係数Kを乗じ
た値Kx′を、前記枢着点Pが本来停止すべき位置xl
に加算する。このようにして求められた位置xl +K
x′に前記枢着点Pが到達した時、前記減速停止処理部
25より停止指令fl が減速停止用比例弁26へ出力さ
れる。その後、バケット16は距離Rだけオーバーラン
ニングして停止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は建設機械の作業機干渉
防止装置に関するものであり、特に、減速停止用弁の応
答性の良否に拘わらず、制御特性を安定化できるように
した作業機干渉防止装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】超小旋回式ショベル等は上部旋回体にブ
ームが俯仰自在に取り付けられており、該ブームに横折
れブームを介してアーム及びバケットが延設されてい
る。前記横折れブームは前記ブームに対して左右に回動
自在に形成されており、且つ、該横折れブームが左右に
回動した場合でも前記アーム及びバケットは常に前記ブ
ームに対して平行関係を保つように形成されている。従
って、横折れブームをキャブ側へ回動させた状態でアー
ムを引き寄せるとバケットとキャブが干渉するおそれが
ある。
【0003】そこで、従来此種の建設機械には作業機干
渉防止装置が備えられている。該作業機干渉防止装置
は、ブーム、横折れブーム、アーム等の各作業機の枢着
点に角度センサを設けるとともに、該各作業機の作動油
を調節する減速停止用弁を設け、前記角度センサの出力
に基づいてバケット位置を演算してその演算の結果、バ
ケットが一定限度以上キャブに接近したと判断した場合
には、前記減速停止用弁を操作することにより、各作業
機の動作速度を減速させ、そして更に、バケットがキャ
ブに接近して一定領域に至ったと判断した場合には、前
記減速停止用弁にて各作業機を停止するように構成され
ている。作業機を減速する領域を減速域と呼び、停止す
る領域を停止域と呼ぶ。また、減速域遠方の干渉するお
それが皆無の領域を安全域と呼ぶ。このように安全域と
停止域との中間に減速域を設けたのは、停止時のショッ
クを緩和するとともに停止位置精度を向上させるためで
ある。また、これらの領域は上部旋回体を基準とする前
後、上下、左右方向の空間座標系にて決定され、バケッ
トの可動範囲やキャブの寸法等によって夫々の領域範囲
が固定されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】減速停止用弁は製造上
のバラツキによる性能の個体差がある。また、同じ減速
停止用弁でも作動油温度により応答性に差異が生じ、一
般に低温になるほど応答が悪い。このため、その作業機
干渉防止装置に使用されている減速停止用弁の性能や気
温によっては、減速域での減速度合が充分でなく、停止
域に入って停止指令を与えても、直ちに停止せずオーバ
ーランニングが発生する場合がある。該オーバーランニ
ング量が大きい場合には、バケットとキャブが干渉する
危険がある。
【0005】そこで、減速停止用弁の性能の個体差や気
温によって停止位置が変動するのを防止して、制御特性
を安定化するために解決すべき技術的課題が生じてくる
のであり、本発明は該課題を解決することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために提案されたものであり、上部旋回体に対して
左右にオフセット可能な作業機の位置を検出する検出手
段を設けるとともに、前記作業機の作動油を調節する減
速停止用弁を設け、前記作業機と機体本体との距離が所
定範囲内になったときは、前記減速停止用弁を操作する
ことにより前記作業機を停止するように形成された建設
機械の作業機干渉防止装置に於て、前記検出手段にて検
出した位置データを時間微分し、該微分値に応じて前記
所定範囲を変更するように形成した建設機械の作業機干
渉防止装置を提供するものである。
【0007】
【作用】気温や減速停止用弁自体の性能により該減速停
止用弁の応答性が悪い程、減速域での減速度合が充分で
ないため、作業機の速度、即ち、検出手段にて検出した
該作業機の位置データの時間微分値は、より大になって
いる。そこで、該微分値が大である程、停止指令を与え
る所定範囲を拡大して早目に減速停止用弁が遮断操作さ
れるようにする。実際に作業機が停止するのは、前記減
速停止用弁の応答性の影響で前記拡大された所定範囲の
境界よりも多少機体本体側にオーバーランニングするこ
とになる。従って、前記微分値に応じて前記所定範囲の
変更量を調整すれば、前記減速停止用弁の応答性の良否
に拘わらず、作業機を該作業機が本来停止すべき位置に
於いて停止させることができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1乃至図3に従
って詳述する。図1は作業機干渉防止装置を装備した超
小旋回式ショベル1の左側面図であり、左右のクローラ
2,2から成る下部走行体3にボールレース4を介して
上部旋回体5が水平全方向に旋回自在に載設されてい
る。該上部旋回体5のキャブ6の右方(図中奥方向)に
はメインブーム7が枢着されており、該メインブーム7
はブームシリンダ8の伸縮動作によって俯仰するように
形成されている。また、該メインブーム7の先端には横
折れブーム9が枢着されるとともに、オフセットシリン
ダ10の基端部と他端部とが夫々前記メインブーム7の
先端左側面と前記横折れブーム9の左側面とに枢着され
ており、該オフセットシリンダ10の伸縮動作により前
記横折れブーム9は左右方向へ回動するように形成され
ている。
【0009】また、該横折れブーム9先端にはオフセッ
トアーム11が左右方向へ回動自在に枢着されており、
且つ、前記メインブーム7の先端左側面(図中手前方
向)にはベースブラケット12が突設されるとともに、
前記オフセットアーム11の左側面(図中手前方向)に
はトップブラケット13が突設され、該ベースブラケッ
ト12とトップブラケット13とに夫々ロッド14の一
側端と他端とが枢着されている。従って、前記オフセッ
トシリンダ10を伸縮させて横折れブーム9を左右に回
動させた場合、前記オフセットアーム11は前記ロッド
14の作用によって前記メインブーム7に対して常に平
行関係を保つことになる。
【0010】そして、該オフセットアーム11の前方に
はアーム15が連結され、更に、該アーム15の先端に
はバケット16が連結されている。斯くして、前記オフ
セットシリンダ10を伸縮させるとアーム15及びバケ
ット16は上部旋回体5に対して左右にオフセット移動
する。
【0011】また、前記オフセットアーム11の後方端
部とアーム15の後方端部とには夫々アームシリンダ1
7の基端部と他端部とが枢着され、該アームシリンダ1
7の伸縮により前記アーム15は前記オフセットアーム
11に対して上下方向に回動自在に形成されている。そ
してまた、該アーム15の上側面後部と前記バケット1
6の後部とには夫々バケットシリンダ18の基端部と他
端部とが枢着され、該バケットシリンダ18の伸縮によ
り前記バケット16はアーム15に対して上下方向に回
動自在に形成されている。
【0012】而して、前記上部旋回体5と前記メインブ
ーム7との枢着点にはブーム角度センサ19が配設され
ており、また、前記メインブーム7と前記横折れブーム
9との枢着点にはオフセット角度センサ20が配設され
ている。更にまた、前記オフセットアーム11と前記ア
ーム15との枢着点にはアーム角度センサ21が配設さ
れている。これらの角度センサ19,20,21の出力
は夫々キャブ6内に搭載されているコントローラ22に
送られ、該コントローラ22に格納されている演算処理
部23のプログラムによりデータ処理されて、前記バケ
ット16とアーム15との枢着点Pの空間座標値(位置
データ)が算出される。
【0013】この空間座標は前記上部旋回体5を基準と
する空間座標であり、該上部旋回体5とメインブーム7
との枢着点を原点として、上部旋回体5の前後方向の位
置を決定するx軸、上下方向の位置を決定するy軸及び
左右方向の位置を決定するz軸とからなる3次元直交座
標である。そして、該空間座標は、図中2本の一点鎖線
にて図示された2個の境界面A,Bにより安全域S、減
速域D及び停止域Lの3領域に分割されており、機体遠
方に安全域Sが拡開されるとともに機体直近には停止域
Lが設定され、これら安全域Sと停止域Lとの中間に減
速域Dが挟設されている。
【0014】而して、前記演算処理部23にて算出され
た枢着点Pの位置データは判定部24に送られ、該枢着
点Pが前記安全域S内にあればバケット16とキャブ6
とが干渉するおそれがないので干渉防止機構は作動しな
い。一方、バケット16を引き寄せることにより枢着点
Pが境界面Aを越えて減速域Dに入ったと判定されたと
きは、減速停止処理部25より前記上部旋回体5に内設
されている減速停止用比例弁26に減速指令fD 出力さ
れ、該減速停止用比例弁26によりブームシリンダ8、
オフセットシリンダ10及びアームシリンダ17が制動
されて、前記枢着点Pの速度が減速される。また同時
に、前記減速停止処理部25は経時的に得られる枢着点
Pの位置データを時間微分して、該微分値に応じて前記
減速停止用比例弁26に停止指令fL を出力するタイミ
ングを調整する。
【0015】図2はバケット16がx軸に沿ってキャブ
6へ接近することにより、前記停止指令fL が出力され
た時点のバケット16と上部旋回体5との位置関係を図
示したものであり、同図(a)は前記減速停止用比例弁
26の応答性が比較的良好である場合を示し、同図
(b)は前記減速停止用比例弁26の応答性が比較的悪
い場合を示したものである。而して、減速域Dに於ける
バケット16の枢着点Pのx座標上の位置データxを時
間微分するとバケット16のキャブ6への接近速度x′
=dx/dtが求まる。該接近速度x′は前記減速停止
用比例弁26の個体性能や気温による応答性に依存し、
応答性が良好な場合は前記バケット16が充分に減速さ
れているので該接近速度x′は小さく、一方、応答性が
悪い場合は、前記バケット16の減速が充分でないので
該接近速度x′は大きい。そこで、前記減速停止処理部
25は、該接近速度x′に所定の比例係数Kを乗じた値
Kx′を、停止域Lの境界面Bのx軸上の座標値xL
加算した位置xL +Kx′の内側に前記枢着点Pが至っ
た時、停止指令fL を出力する。従って、同図(a)の
如く、前記減速停止用比例弁26の応答性が良好であれ
ば、停止指令fL は境界面B近傍で出力され、一方、同
図(b)の如く、前記減速停止用比例弁26の応答性が
悪い場合は、停止指令fL は境界面B遠方で出力される
ことになる。
【0016】そして、該停止指令fL により前記減速停
止用比例弁26はブームシリンダ8、オフセットシリン
ダ10及びアームシリンダ17に供給される作動油を遮
断する。しかし、それによって、実際にメインブーム
7、横折れブーム9及びアーム15が停止してバケット
16の枢着点Pが停止されるのは、前記減速域Dに於け
る減速度合いと同様に、前記減速停止用比例弁26の応
答性の良否に依存することになり、応答性が良好であれ
ば直ちに停止するが、応答性が悪ければ停止指令fL
出力した位置xL +Kx′よりもキャブ6方向へ所定量
のオーバーランニングRが発生する。従って、前記比例
係数Kの値をR=Kx′になるように調整すれば、同図
(a)及び(b)の如く、応答性の良否に拘わらず、バ
ケット16の枢着点Pを位置xL 、即ち、停止域Lの境
界面Bにて停止させることができる。斯くして、減速停
止用比例弁26の個体性能や気温による応答性の良否に
拘わらず、干渉防止制御特性が安定化する。
【0017】尚、前記接近速度x′に前記比例係数Kを
乗じた値Kx′を枢着点Pの位置xから減算した値x−
Kx′を、前記枢着点Pの仮想の位置データとして、該
仮想の位置データx−Kx′が停止域Lに至った時、即
ち、x−Kx′<xL になった時に前記停止指令fL
出力するようにプログラムを構成しても前述した場合と
等価の効果が得られる。また、本発明の構成はy軸方向
及びz軸方向についても前記x軸方向と同様に適用で
き、更に、x軸、y軸、z軸を相互に組み合わせて適用
することもできる。また、減速停止用弁は比例弁に限定
されるものではなく、電磁切換弁をも用いて良い。
【0018】而して、本発明は、本発明の精神を逸脱し
ない限り種々の改変をなすことができ、そして、本発明
が該改変せられたものに及ぶことは当然である。
【0019】
【発明の効果】この発明は上記一実施例にて詳述した如
く、検出手段にて検出した作業機の位置データを時間微
分し、該微分値に応じて減速停止用弁に停止指令を与え
る範囲を変更するように構成されている。これにより前
記減速停止用弁の応答性が良好なときは停止域近傍で停
止指令が出力され、応答性が悪いときは停止域遠方で停
止指令が出力される。従って、前記減速停止用弁の応答
性の良否に拘わらず、作業機を該作業機が本来停止すべ
き位置に於いて停止させることができる。斯くして、干
渉防止制御特性が安定化する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による超小旋回式ショベルの
側面図。
【図2】本発明の一実施例による干渉防止制御の解説図
であり、停止指令が出力された時点のバケットと上部旋
回体との位置関係を図示したものである。
【符号の説明】
1 超小旋回式ショベル 5 上部旋回体 6 キャブ 7 メインブーム 8 ブームシリンダ 9 横折れブーム 10 オフセットシリンダ 11 オフセットアーム 15 アーム 16 バケット 17 アームシリンダ 18 バケットシリンダ 19 ブーム角度センサ 20 オフセット角度センサ 21 アーム角度センサ 22 コントローラ 23 演算処理部 24 判定部 25 減速停止処理部 26 減速停止用比例弁 S 安全域 D 減速域 L 停止域 fD 減速指令 fL 停止指令

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上部旋回体に対して左右にオフセット可
    能な作業機の位置を検出する検出手段を設けるととも
    に、前記作業機の作動油を調節する減速停止用弁を設
    け、前記作業機と機体本体との距離が所定範囲内になっ
    たときは、前記減速停止用弁を操作することにより前記
    作業機を停止するように形成された建設機械の作業機干
    渉防止装置に於て、前記検出手段にて検出した位置デー
    タを時間微分し、該微分値に応じて前記所定範囲を変更
    するように形成したことを特徴とする建設機械の作業機
    干渉防止装置。
JP9717195A 1995-04-21 1995-04-21 建設機械の作業機干渉防止装置 Pending JPH08291532A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9717195A JPH08291532A (ja) 1995-04-21 1995-04-21 建設機械の作業機干渉防止装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9717195A JPH08291532A (ja) 1995-04-21 1995-04-21 建設機械の作業機干渉防止装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08291532A true JPH08291532A (ja) 1996-11-05

Family

ID=14185142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9717195A Pending JPH08291532A (ja) 1995-04-21 1995-04-21 建設機械の作業機干渉防止装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08291532A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210018451A (ko) * 2018-09-14 2021-02-17 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 작업 기계

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210018451A (ko) * 2018-09-14 2021-02-17 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 작업 기계

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7975410B2 (en) Adaptive excavation control system having adjustable swing stops
WO2020166241A1 (ja) 監視装置及び建設機械
JPH0971965A (ja) 建設作業機の作業範囲制限装置
JP2003184133A (ja) 油圧作業機の振動抑制装置
JP3310783B2 (ja) 作業機の干渉防止装置
JPH01178621A (ja) パワーショベル作業機のバケット制御装置
JPH08291532A (ja) 建設機械の作業機干渉防止装置
JP6982588B2 (ja) 作業機械
JP3384217B2 (ja) 建設機械の干渉防止装置
JPH09177117A (ja) 建設機械の干渉防止装置
JP3098697B2 (ja) 建設機械の干渉防止装置
JPH08284199A (ja) 建設機械の作業機干渉防止装置
JP2812892B2 (ja) 建設機械の作業機干渉防止装置
JPH02256722A (ja) バックホウ装置操作構造
JP3386797B2 (ja) バックホーの油圧シリンダ制御装置
JPH08302753A (ja) 油圧建設機械
JP3216851B2 (ja) スライドアームを備えた作業機の干渉防止方法とその制御装置および位置制御方法とその制御装置
JP2870599B2 (ja) 建設機械の作業機干渉防止装置
JPH09256406A (ja) 建設機械の作業範囲制限制御装置
JP7340123B2 (ja) 作業機械
JP3765461B2 (ja) 建設機械の作業機制御装置
JP2574050B2 (ja) バックホウの作業用操作構造
JP2520159B2 (ja) バックホウのバックホウ装置操作構造
JP2824078B2 (ja) バックホウ
JPH08284198A (ja) 建設機械の作業機干渉防止装置