JPH11181821A - 干渉防止機能付き建設作業機械 - Google Patents
干渉防止機能付き建設作業機械Info
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- JPH11181821A JPH11181821A JP35128697A JP35128697A JPH11181821A JP H11181821 A JPH11181821 A JP H11181821A JP 35128697 A JP35128697 A JP 35128697A JP 35128697 A JP35128697 A JP 35128697A JP H11181821 A JPH11181821 A JP H11181821A
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- bucket
- arm
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2033—Limiting the movement of frames or implements, e.g. to avoid collision between implements and the cabin
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バケットと運転室との干渉防止機能を維持し
ながら、狭い道路や限られた作業空間で旋回操作を行う
場合等に、ブーム上げ操作の中断等の作業性の低下を来
す虞の少ない干渉防止機能付き建設作業機械を提供す
る。 【解決手段】 演算装置１５はアーム角センサー１２、
第２ブーム角センサー１３および第１ブーム角センサー
１４が検出したアーム、第２ブームおよび第１ブームの
各相対角度検出信号α，β，γに基づいてアームの先端
の座標を演算すると共にバケット１の爪先１１の仮想回
動軌跡の座標を演算し、これが進入禁止領域の内部に入
っており、さらに、ブーム上許可領域のみにあるか否か
を判断し、その判断結果が然りならば、第１ブーム用電
磁比例減圧弁３３に弁駆動信号ｔ3を供給して半開状態
にし、操作者の第１ブーム用操作桿１８の操作による上
方動作の第１ブーム用パイロット弁３０からのパイロッ
ト圧が第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット
受圧室に僅かに伝達されるようにすることにより、第１
ブームをゆっくり上昇させることができるようにした。
ながら、狭い道路や限られた作業空間で旋回操作を行う
場合等に、ブーム上げ操作の中断等の作業性の低下を来
す虞の少ない干渉防止機能付き建設作業機械を提供す
る。 【解決手段】 演算装置１５はアーム角センサー１２、
第２ブーム角センサー１３および第１ブーム角センサー
１４が検出したアーム、第２ブームおよび第１ブームの
各相対角度検出信号α，β，γに基づいてアームの先端
の座標を演算すると共にバケット１の爪先１１の仮想回
動軌跡の座標を演算し、これが進入禁止領域の内部に入
っており、さらに、ブーム上許可領域のみにあるか否か
を判断し、その判断結果が然りならば、第１ブーム用電
磁比例減圧弁３３に弁駆動信号ｔ3を供給して半開状態
にし、操作者の第１ブーム用操作桿１８の操作による上
方動作の第１ブーム用パイロット弁３０からのパイロッ
ト圧が第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット
受圧室に僅かに伝達されるようにすることにより、第１
ブームをゆっくり上昇させることができるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は作業機を搭載し、運
転室の少なくとも前方および上方に設定された進入禁止
領域に作業機の一部が進入したことを検知した時に、そ
の進入動作を停止させる干渉防止機能を具えた干渉防止
機能付き建設作業機械の技術分野に属する。
転室の少なくとも前方および上方に設定された進入禁止
領域に作業機の一部が進入したことを検知した時に、そ
の進入動作を停止させる干渉防止機能を具えた干渉防止
機能付き建設作業機械の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベルに代表される作業機を搭載
した建設機械は旋回体に回動自在に支持されたブームの
先端に回動自在にアームが支持され、さらにアームの先
端に回動自在にバケットが支持され、これらの機構部材
間に取り付けられたシリンダーを伸縮させて主にバケッ
トを所望の空間位置に移動させることにより、所望の作
業を行わせることができるようになっている。上述の作
業機にはできるだけ広い作業空間を許容するように上記
シリンダーの伸縮長が設定されているので、作業の過程
で作業機の一部が思いがけずに運転室に衝突する虞があ
る。
した建設機械は旋回体に回動自在に支持されたブームの
先端に回動自在にアームが支持され、さらにアームの先
端に回動自在にバケットが支持され、これらの機構部材
間に取り付けられたシリンダーを伸縮させて主にバケッ
トを所望の空間位置に移動させることにより、所望の作
業を行わせることができるようになっている。上述の作
業機にはできるだけ広い作業空間を許容するように上記
シリンダーの伸縮長が設定されているので、作業の過程
で作業機の一部が思いがけずに運転室に衝突する虞があ
る。
【０００３】そこで、従来より作業機と運転室との衝突
を防止するための様々な提案が為されている。例えば、
特開平４−１１１２８号公報には運転室の前方側および
側方側にそれぞれ第１干渉危険領域と第２干渉危険領域
を設定し、さらに、これらの干渉危険領域の外に減速領
域を設定して、この減速領域にバケットが進入した時に
上記干渉危険領域に従って第１ブーム、第２ブームおよ
びアームの速度を徐々に低下させ、最も運転室に近い第
２干渉危険領域では作業機の機構部材の運転室に近付く
動作を全て禁止すると共に、その外側に位置する第１干
渉危険領域では第１ブーム、第２ブームおよびアームの
運転室に近付く動作のみを規制するようにした作業機の
干渉防止装置の発明が開示されている。
を防止するための様々な提案が為されている。例えば、
特開平４−１１１２８号公報には運転室の前方側および
側方側にそれぞれ第１干渉危険領域と第２干渉危険領域
を設定し、さらに、これらの干渉危険領域の外に減速領
域を設定して、この減速領域にバケットが進入した時に
上記干渉危険領域に従って第１ブーム、第２ブームおよ
びアームの速度を徐々に低下させ、最も運転室に近い第
２干渉危険領域では作業機の機構部材の運転室に近付く
動作を全て禁止すると共に、その外側に位置する第１干
渉危険領域では第１ブーム、第２ブームおよびアームの
運転室に近付く動作のみを規制するようにした作業機の
干渉防止装置の発明が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、都市部の狭
い道路や限られた空間で行われる土木作業に適したよう
に小回りの効く小型の油圧ショベルが使われるようにな
っている。かかる小型ショベルでは狭い道路でも容易に
後方に旋回できるように、作業機を旋回体側に引込み収
納できるようにする等の設計的配慮が為されたものもあ
る。このような小型油圧ショベルを用いて前方の掘削土
砂をバケットに載せて後方に駐車する土砂積載トラック
に積荷する場合には、バケットが道路脇の建物等に当た
らないように、掘削土砂を載せたバケットを上方に持ち
上げて旋回中心側に引き寄せた後、後方に旋回し、バケ
ットを下方に降ろして土砂積載トラックの荷台上に放土
する作業が繰り返される。
い道路や限られた空間で行われる土木作業に適したよう
に小回りの効く小型の油圧ショベルが使われるようにな
っている。かかる小型ショベルでは狭い道路でも容易に
後方に旋回できるように、作業機を旋回体側に引込み収
納できるようにする等の設計的配慮が為されたものもあ
る。このような小型油圧ショベルを用いて前方の掘削土
砂をバケットに載せて後方に駐車する土砂積載トラック
に積荷する場合には、バケットが道路脇の建物等に当た
らないように、掘削土砂を載せたバケットを上方に持ち
上げて旋回中心側に引き寄せた後、後方に旋回し、バケ
ットを下方に降ろして土砂積載トラックの荷台上に放土
する作業が繰り返される。
【０００５】図４は小型油圧ショベルによる上述の掘削
土砂の荷積み作業の様子を示す側面図である。同図はバ
ケットに前方の掘削土砂を載せて持ち上げた状態を示し
ている。バケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が減
速境界Ｂ1 の内部に進入した時はバケット１が進入禁止
境界Ｂ0 に近付くようなアーム２、第２ブーム３および
第１ブーム４の動作は減速され、仮想回動軌跡ｃi が進
入禁止境界Ｂ0 に達すると進入禁止境界Ｂ0 の内部に進
入するようなアーム２、第２ブーム３および第１ブーム
４の動作は禁止される、つまり、バケット１の爪先１１
の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 に到達した時点
でバケット１の進入禁止境界Ｂ0 に向かう動作を停止さ
せるべく、当該シリンダーの方向切替弁を速やかに中立
位置に切り替える。
土砂の荷積み作業の様子を示す側面図である。同図はバ
ケットに前方の掘削土砂を載せて持ち上げた状態を示し
ている。バケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が減
速境界Ｂ1 の内部に進入した時はバケット１が進入禁止
境界Ｂ0 に近付くようなアーム２、第２ブーム３および
第１ブーム４の動作は減速され、仮想回動軌跡ｃi が進
入禁止境界Ｂ0 に達すると進入禁止境界Ｂ0 の内部に進
入するようなアーム２、第２ブーム３および第１ブーム
４の動作は禁止される、つまり、バケット１の爪先１１
の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 に到達した時点
でバケット１の進入禁止境界Ｂ0 に向かう動作を停止さ
せるべく、当該シリンダーの方向切替弁を速やかに中立
位置に切り替える。
【０００６】ところで、作業機が図４に示す状態にあっ
た時に、第１ブーム４だけを上げ操作した場合について
考えると、爪先１１の仮想回動軌跡ｃi は間もなく減速
境界Ｂ1 の内部に進入し、やがて進入禁止境界Ｂ0 に到
達する。これに伴い、油圧ショベル１０の干渉防止装置
が働き、第１ブーム４の上げ動作は減速され、進入禁止
境界Ｂ0 内に進入すると強制的に停止させられてしま
う。ところが、この位置にある場合には、仮に、第１ブ
ーム４を停止させることなく上げ動作を継続させたとし
ても、バケット１は運転室５に衝突することなく、その
上部を通過するだけなので、この場合は上記動作を禁止
しなければならない理由はない。にも拘らず、干渉防止
装置は作業機の考えられるあらゆる動作に対して運転室
５との衝突回避機能を発揮できるように設計されている
ため、第１ブーム４の上げ動作は途中で禁止され、強制
的に停止させられる。
た時に、第１ブーム４だけを上げ操作した場合について
考えると、爪先１１の仮想回動軌跡ｃi は間もなく減速
境界Ｂ1 の内部に進入し、やがて進入禁止境界Ｂ0 に到
達する。これに伴い、油圧ショベル１０の干渉防止装置
が働き、第１ブーム４の上げ動作は減速され、進入禁止
境界Ｂ0 内に進入すると強制的に停止させられてしま
う。ところが、この位置にある場合には、仮に、第１ブ
ーム４を停止させることなく上げ動作を継続させたとし
ても、バケット１は運転室５に衝突することなく、その
上部を通過するだけなので、この場合は上記動作を禁止
しなければならない理由はない。にも拘らず、干渉防止
装置は作業機の考えられるあらゆる動作に対して運転室
５との衝突回避機能を発揮できるように設計されている
ため、第１ブーム４の上げ動作は途中で禁止され、強制
的に停止させられる。
【０００７】そこで、操作者は止むなく、その時点で一
旦、第１ブーム４の上げ動作を中止して、バケット１を
進入禁止境界Ｂ0 から離間する方向に戻し操作した後、
改めて第１ブーム４の上げ操作をし直さなければならな
い。もしも、上述の困難を避けようとすると、バケット
１を進入禁止境界Ｂ0 から遠く離して第１ブーム４の上
げ操作をしなければならない。従って、例えば、狭い道
路や限られた空間で後方に駐車する土砂積載トラックの
荷台上に放土する作業を行う場合には、土砂を積み込ん
だバケット１を持ち上げた後、旋回体を旋回させ、バケ
ット１を降下させて放土する作業を頻繁に行わなければ
ならないので、上述のようなブーム上げ作業の中断や進
入禁止境界Ｂ0 の回避操作は操作者にとって煩わしいば
かりでなく、荷積作業の作業効率が低下してしまう。
旦、第１ブーム４の上げ動作を中止して、バケット１を
進入禁止境界Ｂ0 から離間する方向に戻し操作した後、
改めて第１ブーム４の上げ操作をし直さなければならな
い。もしも、上述の困難を避けようとすると、バケット
１を進入禁止境界Ｂ0 から遠く離して第１ブーム４の上
げ操作をしなければならない。従って、例えば、狭い道
路や限られた空間で後方に駐車する土砂積載トラックの
荷台上に放土する作業を行う場合には、土砂を積み込ん
だバケット１を持ち上げた後、旋回体を旋回させ、バケ
ット１を降下させて放土する作業を頻繁に行わなければ
ならないので、上述のようなブーム上げ作業の中断や進
入禁止境界Ｂ0 の回避操作は操作者にとって煩わしいば
かりでなく、荷積作業の作業効率が低下してしまう。
【０００８】本発明は従来技術におけるかかる不具合を
解消して、バケットと運転室との干渉防止機能を維持し
ながら、狭い道路や限られた作業空間で旋回操作を行う
場合等に、ブーム上げ操作の中断等の作業性の低下を来
す虞の少ない干渉防止機能付き建設作業機械を提供する
ことを目的とする。
解消して、バケットと運転室との干渉防止機能を維持し
ながら、狭い道路や限られた作業空間で旋回操作を行う
場合等に、ブーム上げ操作の中断等の作業性の低下を来
す虞の少ない干渉防止機能付き建設作業機械を提供する
ことを目的とする。
【０００９】
【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、バケットの垂直位置を移動させるブームの
みを上げ動作させた時、バケットが運転室に接触するこ
とのないブーム上許可領域を設定し、バケットが進入禁
止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域を逸脱しない
ことを検知手段が検知した時は、ブームの上げ動作のみ
を許容したものであり、好ましくは、バケットが回動支
点を中心に回動した時にバケットの爪先の軌跡が進入禁
止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域を逸脱しない
ことを検知手段が検知した時に、ブームのみの上げ動作
を許容したものである。
するために、バケットの垂直位置を移動させるブームの
みを上げ動作させた時、バケットが運転室に接触するこ
とのないブーム上許可領域を設定し、バケットが進入禁
止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域を逸脱しない
ことを検知手段が検知した時は、ブームの上げ動作のみ
を許容したものであり、好ましくは、バケットが回動支
点を中心に回動した時にバケットの爪先の軌跡が進入禁
止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域を逸脱しない
ことを検知手段が検知した時に、ブームのみの上げ動作
を許容したものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を具
体化した一具体例を詳細に説明する。図１は油圧ショベ
ルの油圧回路の要部回路図、図２は油圧ショベルの側面
図である。従来例と同一または同一と見做せる個所には
同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。これ
らの図において、６，７，８は作業機をそれぞれ駆動す
るアームシリンダー、第２ブームシリンダーおよび第１
ブームシリンダー、１２，１３，１４はそれぞれアーム
２、第２ブーム３および第１ブーム４の相対回動角を検
出するアーム角センサー、第２ブーム角センサーおよび
第１ブーム角センサー、１５はアーム角センサー１２、
第２ブーム角センサー１３および第１ブーム角センサー
１４が検出した各角度検出信号α，β，γに基づいてア
ーム２掻込み、第２ブーム３左および第１ブーム４上げ
動作を許容、減速または停止させる弁駆動信号ｔ1 ，ｔ
3 ，ｔ2 を生成する演算装置、１６，１７，１８はそれ
ぞれアーム用操作桿、第２ブーム用操作桿および第１ブ
ーム用操作桿である。
体化した一具体例を詳細に説明する。図１は油圧ショベ
ルの油圧回路の要部回路図、図２は油圧ショベルの側面
図である。従来例と同一または同一と見做せる個所には
同一の符号を付し、その重複する説明を省略する。これ
らの図において、６，７，８は作業機をそれぞれ駆動す
るアームシリンダー、第２ブームシリンダーおよび第１
ブームシリンダー、１２，１３，１４はそれぞれアーム
２、第２ブーム３および第１ブーム４の相対回動角を検
出するアーム角センサー、第２ブーム角センサーおよび
第１ブーム角センサー、１５はアーム角センサー１２、
第２ブーム角センサー１３および第１ブーム角センサー
１４が検出した各角度検出信号α，β，γに基づいてア
ーム２掻込み、第２ブーム３左および第１ブーム４上げ
動作を許容、減速または停止させる弁駆動信号ｔ1 ，ｔ
3 ，ｔ2 を生成する演算装置、１６，１７，１８はそれ
ぞれアーム用操作桿、第２ブーム用操作桿および第１ブ
ーム用操作桿である。
【００１１】２３，２４はそれぞれアクチュエーター駆
動用の主油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプ、２
５，２６，２７はそれぞれアーム用方向切替弁、第２ブ
ーム用方向切替弁および第１ブーム用方向切替弁、２
８，２９，３０はそれぞれアーム用パイロット弁、第２
ブーム用パイロット弁および第１ブーム用パイロット
弁、３１，３２，３３はそれぞれ掻込み動作のアーム用
パイロット弁２８からアーム用方向切替弁２５の一方の
パイロット受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ1 のパ
イロット圧を弁駆動信号ｔ1 に応じて減圧するアーム用
電磁比例減圧弁、左方動作の第２ブーム用パイロット弁
２９から第２ブーム用方向切替弁２６の一方のパイロッ
ト受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ2 のパイロット
圧を弁駆動信号ｔ2 に従って切り替える第２ブーム用電
磁切替弁および上方動作の第１ブーム用パイロット弁３
０から第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット
受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ3 のパイロット圧
を弁駆動信号ｔ3 に応じて減圧する第１ブーム用電磁比
例減圧弁である。なお、第２ブーム３および第１ブーム
４はバケット１のそれぞれ油圧ショベル１０に対する垂
直方向および水平方向の回動位置を規定する作業機構部
材である。
動用の主油圧ポンプおよびパイロット油圧ポンプ、２
５，２６，２７はそれぞれアーム用方向切替弁、第２ブ
ーム用方向切替弁および第１ブーム用方向切替弁、２
８，２９，３０はそれぞれアーム用パイロット弁、第２
ブーム用パイロット弁および第１ブーム用パイロット
弁、３１，３２，３３はそれぞれ掻込み動作のアーム用
パイロット弁２８からアーム用方向切替弁２５の一方の
パイロット受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ1 のパ
イロット圧を弁駆動信号ｔ1 に応じて減圧するアーム用
電磁比例減圧弁、左方動作の第２ブーム用パイロット弁
２９から第２ブーム用方向切替弁２６の一方のパイロッ
ト受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ2 のパイロット
圧を弁駆動信号ｔ2 に従って切り替える第２ブーム用電
磁切替弁および上方動作の第１ブーム用パイロット弁３
０から第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット
受圧室に接続されたパイロット管路Ｔ3 のパイロット圧
を弁駆動信号ｔ3 に応じて減圧する第１ブーム用電磁比
例減圧弁である。なお、第２ブーム３および第１ブーム
４はバケット１のそれぞれ油圧ショベル１０に対する垂
直方向および水平方向の回動位置を規定する作業機構部
材である。
【００１２】図３はバケット干渉防止処理の流れ図であ
る。同図を参照してバケット１の運転室５に対する干渉
防止処理の動作を説明する。演算装置１５にはアーム角
センサー１２、第２ブーム角センサー１３および第１ブ
ーム角センサー１４がそれぞれアーム２、第２ブーム３
および第１ブーム４の相対回動角を検出した各角度検出
信号α，β，γが常に入力されており（Ｓ１）、演算装
置１５はこの角度検出信号α，β，γに基づいてアーム
２の先端、即ち、バケット１の回動支点の座標を演算す
る（Ｓ２）。そして、バケット１の爪先１１の仮想回動
軌跡ｃi 、即ち、バケット１の回動支点から半径ｒ1 の
円弧の座標を演算する（Ｓ３）。
る。同図を参照してバケット１の運転室５に対する干渉
防止処理の動作を説明する。演算装置１５にはアーム角
センサー１２、第２ブーム角センサー１３および第１ブ
ーム角センサー１４がそれぞれアーム２、第２ブーム３
および第１ブーム４の相対回動角を検出した各角度検出
信号α，β，γが常に入力されており（Ｓ１）、演算装
置１５はこの角度検出信号α，β，γに基づいてアーム
２の先端、即ち、バケット１の回動支点の座標を演算す
る（Ｓ２）。そして、バケット１の爪先１１の仮想回動
軌跡ｃi 、即ち、バケット１の回動支点から半径ｒ1 の
円弧の座標を演算する（Ｓ３）。
【００１３】次に、このバケット１の爪先１１の仮想回
動軌跡ｃi が減速領域、即ち、減速境界Ｂ1 の内部に入
っているか否かを判断する（Ｓ４）。その判断結果が然
りならば、さらに、バケット１の爪先１１の仮想回動軌
跡ｃi が進入禁止領域、即ち、進入禁止境界Ｂ0 の内部
に入っているか否かを判断する（Ｓ５）。そして、その
判断結果が然りならば、さらに、バケット１の爪先１１
の仮想回動軌跡ｃi がブーム上許可領域（図２で破線で
示す領域）、即ち、第１ブーム４の回動支点から半径ｒ
0 のブーム上許可境界ｃ0 の上部領域のみにあるか否か
を判断する（Ｓ６）。なお、この半径ｒ0 は第１ブーム
４を上方に回動操作した時、バケット１の爪先１１の仮
想回動軌跡ｃi が運転室５に接触ないしは交差すること
のない最小の半径として予め設定されている。
動軌跡ｃi が減速領域、即ち、減速境界Ｂ1 の内部に入
っているか否かを判断する（Ｓ４）。その判断結果が然
りならば、さらに、バケット１の爪先１１の仮想回動軌
跡ｃi が進入禁止領域、即ち、進入禁止境界Ｂ0 の内部
に入っているか否かを判断する（Ｓ５）。そして、その
判断結果が然りならば、さらに、バケット１の爪先１１
の仮想回動軌跡ｃi がブーム上許可領域（図２で破線で
示す領域）、即ち、第１ブーム４の回動支点から半径ｒ
0 のブーム上許可境界ｃ0 の上部領域のみにあるか否か
を判断する（Ｓ６）。なお、この半径ｒ0 は第１ブーム
４を上方に回動操作した時、バケット１の爪先１１の仮
想回動軌跡ｃi が運転室５に接触ないしは交差すること
のない最小の半径として予め設定されている。
【００１４】手順Ｓ４の判断結果が否、即ち、バケット
１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が図２に示すように、
減速境界Ｂ1 の内部に入っていない場合はバケット１が
何のように回動しても運転室５に接触する虞はないか
ら、通常処理（Ｓ７）、即ち、アーム用電磁比例減圧弁
３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁３３にそれぞれ
大きな電流値の弁駆動信号ｔ1 ，ｔ3 を供給して全開状
態にすると共に、第２ブーム用電磁切替弁３２にハイの
弁駆動信号ｔ2 を供給して開状態にする。これにより、
図１に示す油圧回路は実質的にアーム用電磁比例減圧弁
３１、第２ブーム用電磁切替弁３２および第１ブーム用
電磁比例減圧弁３３が存在しない油圧回路、即ち、従来
の油圧回路と同等の動作を行う。
１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が図２に示すように、
減速境界Ｂ1 の内部に入っていない場合はバケット１が
何のように回動しても運転室５に接触する虞はないか
ら、通常処理（Ｓ７）、即ち、アーム用電磁比例減圧弁
３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁３３にそれぞれ
大きな電流値の弁駆動信号ｔ1 ，ｔ3 を供給して全開状
態にすると共に、第２ブーム用電磁切替弁３２にハイの
弁駆動信号ｔ2 を供給して開状態にする。これにより、
図１に示す油圧回路は実質的にアーム用電磁比例減圧弁
３１、第２ブーム用電磁切替弁３２および第１ブーム用
電磁比例減圧弁３３が存在しない油圧回路、即ち、従来
の油圧回路と同等の動作を行う。
【００１５】次に、手順Ｓ５の判断結果が否、即ち、バ
ケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界
Ｂ0 に向かって、減速境界Ｂ1 の内部に入っていて進入
禁止境界Ｂ0 の内部に入っていない、即ち、減速領域の
みに入り込んでいた場合は、バケット１が何のように回
動しても運転室５に接触する虞はないが、進入禁止境界
Ｂ0 に急速に近付くと運転室５に接触する可能性がある
ので、減速処理（Ｓ８）、即ち、アーム用電磁比例減圧
弁３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁３３にそれぞ
れ進入禁止境界Ｂ0 からの距離に応じた所定電流の弁駆
動信号ｔ1 ，ｔ3 を供給して、それぞれ掻込み動作のア
ーム用パイロット弁２８からアーム用方向切替弁２５の
一方のパイロット受圧室に導かれるパイロット圧、およ
び上方動作の第１ブーム用パイロット弁３０から第１ブ
ーム用方向切替弁２７の一方のパイロット受圧室に導か
れるパイロット圧を進入禁止境界Ｂ0 からの距離に応じ
た値に減圧する。
ケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界
Ｂ0 に向かって、減速境界Ｂ1 の内部に入っていて進入
禁止境界Ｂ0 の内部に入っていない、即ち、減速領域の
みに入り込んでいた場合は、バケット１が何のように回
動しても運転室５に接触する虞はないが、進入禁止境界
Ｂ0 に急速に近付くと運転室５に接触する可能性がある
ので、減速処理（Ｓ８）、即ち、アーム用電磁比例減圧
弁３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁３３にそれぞ
れ進入禁止境界Ｂ0 からの距離に応じた所定電流の弁駆
動信号ｔ1 ，ｔ3 を供給して、それぞれ掻込み動作のア
ーム用パイロット弁２８からアーム用方向切替弁２５の
一方のパイロット受圧室に導かれるパイロット圧、およ
び上方動作の第１ブーム用パイロット弁３０から第１ブ
ーム用方向切替弁２７の一方のパイロット受圧室に導か
れるパイロット圧を進入禁止境界Ｂ0 からの距離に応じ
た値に減圧する。
【００１６】また、手順Ｓ６の判断結果が否、即ち、バ
ケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界
Ｂ0 の内部に入っていて、ブーム上許可領域、即ち、ブ
ーム上許可境界ｃ0 の上部から下方にはみ出していた場
合は、第１ブーム４のみを上方に回動操作した時でもバ
ケット１の爪先１１が運転室５に接触する虞があるの
で、従来と同様の停止処理（Ｓ９）、即ち、バケット１
の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 に向
かうような全ての動作を停止させる。つまり、アーム用
電磁比例減圧弁３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁
３３にそれぞれ導かれていた弁駆動信号ｔ1 ，ｔ3 を０
にして、これらの電磁比例減圧弁３１，３３の開口面積
を０にし、パイロット管路Ｔ1 ，Ｔ3 を閉路すると共
に、第２ブーム用電磁切替弁３２に導かれていた弁駆動
信号ｔ2 を０にして、第２ブーム用電磁切替弁３２を閉
じてパイロット管路Ｔ2 を閉路し、アーム用方向切替弁
２５、第２ブーム用方向切替弁２６および第１ブーム用
方向切替弁２７を全て強制的に中立位置に戻させ、アー
ム用操作桿１６、第２ブーム用操作桿１７および第１ブ
ーム用操作桿１８の操作の如何に拘らずアーム２の掻込
み動作、第２ブーム３の左方動作および第１ブーム４の
上げ動作を停止させる。
ケット１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界
Ｂ0 の内部に入っていて、ブーム上許可領域、即ち、ブ
ーム上許可境界ｃ0 の上部から下方にはみ出していた場
合は、第１ブーム４のみを上方に回動操作した時でもバ
ケット１の爪先１１が運転室５に接触する虞があるの
で、従来と同様の停止処理（Ｓ９）、即ち、バケット１
の爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 に向
かうような全ての動作を停止させる。つまり、アーム用
電磁比例減圧弁３１および第１ブーム用電磁比例減圧弁
３３にそれぞれ導かれていた弁駆動信号ｔ1 ，ｔ3 を０
にして、これらの電磁比例減圧弁３１，３３の開口面積
を０にし、パイロット管路Ｔ1 ，Ｔ3 を閉路すると共
に、第２ブーム用電磁切替弁３２に導かれていた弁駆動
信号ｔ2 を０にして、第２ブーム用電磁切替弁３２を閉
じてパイロット管路Ｔ2 を閉路し、アーム用方向切替弁
２５、第２ブーム用方向切替弁２６および第１ブーム用
方向切替弁２７を全て強制的に中立位置に戻させ、アー
ム用操作桿１６、第２ブーム用操作桿１７および第１ブ
ーム用操作桿１８の操作の如何に拘らずアーム２の掻込
み動作、第２ブーム３の左方動作および第１ブーム４の
上げ動作を停止させる。
【００１７】手順Ｓ６の判断結果が然り、即ち、バケッ
ト１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃiが進入禁止境界Ｂ0
の内部に入っていて、ブーム上許可領域のみにあったな
らば、第１ブーム４を上方に回動させてもバケット１の
爪先１１が運転室５に接触する虞はないので、第１ブー
ム４の緩やかな上げ動作のみを許容して他の進入禁止境
界Ｂ0 に向かうような全ての動作を停止させるブーム上
許可処理（Ｓ１０）を行う。つまり、第１ブーム用電磁
比例減圧弁３３にあまり大きくない電流値の弁駆動信号
ｔ3 を供給して半開状態にし、操作者の第１ブーム用操
作桿１８の操作による上方動作の第１ブーム用パイロッ
ト弁３０からのパイロット圧がパイロット管路Ｔ3 を通
じて第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット受
圧室に僅かに伝達されるようにすると共に、アーム用電
磁比例減圧弁３１および第２ブーム用電磁切替弁３２に
伝達されていた弁駆動信号ｔ1 ，ｔ2 を０にして、それ
らを閉じてパイロット管路Ｔ1 ，Ｔ2 を閉路し、アーム
用方向切替弁２５および第２ブーム用方向切替弁２６を
強制的に中立位置に戻させ、アーム２の掻込み動作およ
び第２ブーム３の左動作を停止させる。
ト１の爪先１１の仮想回動軌跡ｃiが進入禁止境界Ｂ0
の内部に入っていて、ブーム上許可領域のみにあったな
らば、第１ブーム４を上方に回動させてもバケット１の
爪先１１が運転室５に接触する虞はないので、第１ブー
ム４の緩やかな上げ動作のみを許容して他の進入禁止境
界Ｂ0 に向かうような全ての動作を停止させるブーム上
許可処理（Ｓ１０）を行う。つまり、第１ブーム用電磁
比例減圧弁３３にあまり大きくない電流値の弁駆動信号
ｔ3 を供給して半開状態にし、操作者の第１ブーム用操
作桿１８の操作による上方動作の第１ブーム用パイロッ
ト弁３０からのパイロット圧がパイロット管路Ｔ3 を通
じて第１ブーム用方向切替弁２７の一方のパイロット受
圧室に僅かに伝達されるようにすると共に、アーム用電
磁比例減圧弁３１および第２ブーム用電磁切替弁３２に
伝達されていた弁駆動信号ｔ1 ，ｔ2 を０にして、それ
らを閉じてパイロット管路Ｔ1 ，Ｔ2 を閉路し、アーム
用方向切替弁２５および第２ブーム用方向切替弁２６を
強制的に中立位置に戻させ、アーム２の掻込み動作およ
び第２ブーム３の左動作を停止させる。
【００１８】このように、この具体例ではバケット１の
爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 の内部
に進入した場合であっても、それが第１ブーム４の回動
支点から半径ｒ0 のブーム上許可境界ｃ0 の上部のみに
ある場合には、第１ブーム４を上方に回動させる操作が
許可され、第１ブーム４の緩やかな上げ動作が可能にな
るから、運転室５との干渉を防止しながら、例えば、油
圧ショベル１０の旋回体を狭い空間で旋回させるために
第１ブーム４のみを上方に回動させる動作を継続して実
施することができるから、荷積作業の作業効率を著しく
向上できる。
爪先１１の仮想回動軌跡ｃi が進入禁止境界Ｂ0 の内部
に進入した場合であっても、それが第１ブーム４の回動
支点から半径ｒ0 のブーム上許可境界ｃ0 の上部のみに
ある場合には、第１ブーム４を上方に回動させる操作が
許可され、第１ブーム４の緩やかな上げ動作が可能にな
るから、運転室５との干渉を防止しながら、例えば、油
圧ショベル１０の旋回体を狭い空間で旋回させるために
第１ブーム４のみを上方に回動させる動作を継続して実
施することができるから、荷積作業の作業効率を著しく
向上できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、バケットが進入禁止領域に進入し、かつ、ブ
ーム上許可領域を逸脱しないことを検知手段が検知した
時に、ブームの上げ動作のみを許容したので、バケット
と運転室との干渉防止機能を維持しながら、狭い道路や
限られた作業空間で旋回操作を行う場合等に、ブーム上
げ操作の中断等の荷積作業の作業性が低下するのを防止
することができる。請求項２記載の発明によれば、バケ
ットが回動支点を中心に回動した時にバケットの爪先の
軌跡が進入禁止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域
を逸脱しないことを検知手段が検知した時に、ブームの
みの上げ動作を許容したので、バケットが進入禁止領域
に進入したか否か、あるいは、ブーム上許可領域を逸脱
しないか否かを容易かつ確実に検知することができる。
によれば、バケットが進入禁止領域に進入し、かつ、ブ
ーム上許可領域を逸脱しないことを検知手段が検知した
時に、ブームの上げ動作のみを許容したので、バケット
と運転室との干渉防止機能を維持しながら、狭い道路や
限られた作業空間で旋回操作を行う場合等に、ブーム上
げ操作の中断等の荷積作業の作業性が低下するのを防止
することができる。請求項２記載の発明によれば、バケ
ットが回動支点を中心に回動した時にバケットの爪先の
軌跡が進入禁止領域に進入し、かつ、ブーム上許可領域
を逸脱しないことを検知手段が検知した時に、ブームの
みの上げ動作を許容したので、バケットが進入禁止領域
に進入したか否か、あるいは、ブーム上許可領域を逸脱
しないか否かを容易かつ確実に検知することができる。
【図１】本発明の具体例に係る油圧ショベルの油圧回路
の要部回路図
の要部回路図
【図２】同じく、油圧ショベルの側面図
【図３】バケット干渉防止処理の流れ図
【図４】油圧ショベルによる掘削土砂の荷積み作業の様
子を示す側面図
子を示す側面図
１ バケット ２ アーム ３ 第２ブーム ４ 第１ブーム ５ 運転室 ６ アームシリンダー ７ 第２ブームシリンダー ８ 第１ブームシリンダー １０ 油圧ショベル １２ アーム角センサー １３ 第２ブーム角センサー １４ 第１ブーム角センサー ２５ アーム用方向切替弁 ２６ 第２ブーム用方向切替弁 ２７ 第１ブーム用方向切替弁 ２８ アーム用パイロット弁 ２９ 第２ブーム用パイロット弁 ３０ 第１ブーム用パイロット弁 ３１ アーム用電磁比例減圧弁 ３２ 第２ブーム用電磁切替弁 ３３ 第１ブーム用電磁比例減圧弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細野 純一 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
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダーの伸縮動作によりブームおよ
びアームが屈伸して先端部に設けられたバケットにより
建設作業を行う作業機を搭載し、操作者が操作を行う運
転室の少なくとも前方および上方に、作業機の一部が進
入することを禁止する進入禁止領域が設定され、作業機
の位置を検知する検知手段が、作業機の一部が前記進入
禁止領域に進入したことを検知した時は、作業機の一部
が前記進入禁止領域に進入する動作を停止させる干渉防
止機能を具えた干渉防止機能付き建設作業機械におい
て、前記バケットの垂直位置を移動させる前記ブームの
みを上げ動作させた時、前記バケットが前記運転室に接
触することのないブーム上許可領域を設定し、前記バケ
ットが前記進入禁止領域に進入し、かつ、前記ブーム上
許可領域を逸脱しないことを前記検知手段が検知した時
は、前記ブームの上げ動作のみを許容したことを特徴と
する干渉防止機能付き建設作業機械。 - 【請求項２】 バケットが回動支点を中心に回動した時
に前記バケットの爪先の軌跡が進入禁止領域に進入し、
かつ、ブーム上許可領域を逸脱しないことを検知手段が
検知した時に、ブームのみの上げ動作を許容したことを
特徴とする請求項１記載の干渉防止機能付き建設作業機
械。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35128697A JP3692228B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 干渉防止機能付き建設作業機械 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35128697A JP3692228B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 干渉防止機能付き建設作業機械 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11181821A true JPH11181821A (ja) | 1999-07-06 |
| JP3692228B2 JP3692228B2 (ja) | 2005-09-07 |
Family
ID=18416287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35128697A Expired - Fee Related JP3692228B2 (ja) | 1997-12-19 | 1997-12-19 | 干渉防止機能付き建設作業機械 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3692228B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006022486A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2010265620A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2014163156A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2018053675A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社日立建機ティエラ | 超小旋回型油圧ショベル |
| CN113677854A (zh) * | 2019-06-18 | 2021-11-19 | 株式会社小松制作所 | 作业机械、系统以及作业机械的控制方法 |
| US11479945B2 (en) | 2017-02-22 | 2022-10-25 | Sumitomo(S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel |
| US11739499B2 (en) | 2020-10-23 | 2023-08-29 | Caterpillar Inc. | Different boundaries for implement functions with virtual fence to avoid tire or structural damage |
-
1997
- 1997-12-19 JP JP35128697A patent/JP3692228B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006022486A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2010265620A (ja) * | 2009-05-13 | 2010-11-25 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2014163156A (ja) * | 2013-02-26 | 2014-09-08 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | 建設機械の干渉防止装置 |
| JP2018053675A (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 株式会社日立建機ティエラ | 超小旋回型油圧ショベル |
| US11479945B2 (en) | 2017-02-22 | 2022-10-25 | Sumitomo(S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. | Shovel |
| CN113677854A (zh) * | 2019-06-18 | 2021-11-19 | 株式会社小松制作所 | 作业机械、系统以及作业机械的控制方法 |
| CN113677854B (zh) * | 2019-06-18 | 2022-11-18 | 株式会社小松制作所 | 作业机械及其控制方法、具有作业机械和发送部的系统 |
| US11739499B2 (en) | 2020-10-23 | 2023-08-29 | Caterpillar Inc. | Different boundaries for implement functions with virtual fence to avoid tire or structural damage |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3692228B2 (ja) | 2005-09-07 |
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Legal Events
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