JPS59217600A - 高所作業車のゴンドラ自動停止制御装置 - Google Patents

高所作業車のゴンドラ自動停止制御装置

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JPS59217600A
JPS59217600A JP9209183A JP9209183A JPS59217600A JP S59217600 A JPS59217600 A JP S59217600A JP 9209183 A JP9209183 A JP 9209183A JP 9209183 A JP9209183 A JP 9209183A JP S59217600 A JPS59217600 A JP S59217600A
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JP
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gondola
amount
horizontal
movement rate
boom
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JP9209183A
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誠 丹羽
卓 米田
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Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
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Kyokuto Kaihatsu Kogyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 本発明は、高所作業車のゴンドラ自動停止制御装置に関
し、詳しくは、旋回、伸縮、起伏などが自在のブームの
先端に装着されたゴンドラを移動させることができると
共に、ゴンドラの過剰水平移動により車体が横転するの
を防止するため、ゴンドラの水平許容距離限界でブーム
の変位を自動的に停止させることができるゴンドラ自動
停止制御装置の改良であって、ゴンドラが前記水平許容
距離に接近するとブームの変位速度を漸次自動的に低減
できるようにした高所作業車のゴンドラ自動停止制御装
置に関する。
(b)従来技術 第1図に示す高所作業車lでは、従来から、ブーム2の
先端に設けられたゴンドラ3を移動させるための油圧回
路に、ゴンドラ3の過剰水平移動による車体の横転を防
止するため、ゴンドラ3の水平許容距離位置でブーム2
の変位作動を停止させるゴンドラ自動停止制御装置が設
けられている。
このような高所作業車lにおけるゴンドラ3の2   
     移動作動は、次のようにして行なわれる。ま
ず、高所作業車1を所定の位置に停止させた後、車体の
前後部の左右に設置されているアウトリガ4を、車体の
横方向および下方向に伸長し、車体を地上に固定してそ
の安定を図る。次に、ブーム2の先端に装着されたゴン
ドラ3を移動させる旋回モータ5 a %伸縮シリンダ
5bおよび起伏シリンダ50などの油圧作動機器5を、
ゴンドラ側または車体側のそれぞれの操作パネル6A、
7Aに設けられた操作レバー6a〜6c、7a〜7cに
より作動させる。
ブーム2の変位によりゴンドラ3が所望位置に到達する
とブーム2の動きを止め、ゴンドラ3より所定の高所作
業を行なう。
ところで、第2図の想像線で示す位置に停止しているゴ
ンドラ3を矢符8方向に移動させる場合、ゴンドラ3内
または車体側の作業者が第3図に示す起伏シリンダ用操
作レバー6Cまたは7Cを矢符9方向に所定量傾動する
。この細動操作により起伏シリンダ5Cへの作動油の給
排量を調整する電磁比例制御弁lOのソレノイド通電回
路11の接点12がD側に接続され、ソレノイド10d
が通電される。一方、操作レバー6c(7c)の傾動角
に応じて可変抵抗器13の抵抗値が減少するようになっ
ているので、前記所定の傾動角αXに対応する抵抗Rx
を介して電源14の電力が接点12、ソレノイド通電回
路11の回路lidを経てソレノイド10dに供給され
、その電流に応じた励磁がなされる。したがって、電磁
比例制御弁10は作業者の操作量にしたがった給排方向
および給排量の作動油を起伏シリンダ5Cに供給し、ゴ
ンドラ3はその送油量に対応する速度で第2図の実線で
示す位置に向かって移動する。なお、この操作と同時に
作業者が他の油圧作動機器5a、5bを作動させるべく
操作レバー6a、6bを傾動すると、ブーム2はその指
令に応じた旋回および伸縮作動をして、ゴンドラ3を所
望の位置に移動させることができる。
このようなゴンドラ3の移動操作をしながら、すなわち
、各操作レバーの1頃動角を保持してゴンドラ3をある
速度で所望方向に移動させ続けながら、ゴンドラ3内の
作業者が一連の作業を行なう場合がある。このとき、車
体はアウトリガ4により地上に安定して固定されている
といえども、ゴンドラ3およびブーム2の重量などによ
り大きなモーメントが生じる位置にゴンドラ3が移動す
ると、車体が横転することになる。そこで、ゴンドラ3
が水平許容距離Loに到達するとブーム2の変位が自動
的に停止するよう、第3図に示すゴンドラ自動停止制御
装置15が作動するようになっている。すなわち、ブー
ム2には第2図に示すように、その起伏角θおよび伸長
量りを検出する起伏角センサー16および伸長量センサ
ー17が設けられていて、これらの検出信号が第3図に
示すマイクロコンピュータ18に入力され、そこで、ゴ
ンドラ3の水平移動量Lcosθが演算される。この値
が予め記憶されている水平許容距離Loより小さい間は
、ソレノイド通電回路11の接地回路に設けられたスイ
ッチ19の接続が維持され、電磁比例制御弁10から起
伏シリンダ5cへの送油量Qxは、第4図に示すように
一定に保持され、ゴンドラ3はそれに対応する一定の速
度で下降する。そして、水平移動量Lcosθが水平許
容孔11tLoに等しくなると、前記スイッチ19の解
放が指令され、ソレノイド通電回路11が遮断される。
したがって、操作レバー60などを前述の傾動角αXで
保持していても、ソレノイドlodを励磁している電力
の供給が途絶するので、電磁比例制御弁10は中立の状
態に自己復帰して作動油の起伏シリンダ5Cへの供給が
遮断され、第4図の送油量Qxから矢符で示すように零
に急激に降下し、起伏シリンダ5cの作動が停止する。
同様に他の油圧作動機器5についても必要があればその
電磁比例制御弁や電磁制御弁が閉止され、ゴンドラ3の
移動が自動的に停止する。
このようなゴンドラ自動停止制御装置によれば、車体の
横転を防止することができるが、各操作レバーの(IJ
i動角を大きくしている状態では電磁比例制御弁の開度
も大きくなるので、これを介して供給される送油量も第
4図に示ずQXIやQx2のよう?       に多
く、したがって、ゴンドラの移動速度も高くなる。この
ような場合にゴンドラが前述した水平許容距離に到達す
ると、ゴンドラが急停止することになるので、ゴンドラ
内の作業者は大きな衝撃を感じる。また、第2図に示す
ようにゴンドラが下降移動しているときなどでは、作業
者は自分の有する移動方向の慣性力を支え切れず、ゴン
ドラから転落するといった極めて危険な事態が発生する
欠点がある。もちろん、ゴンドラが水平許容距離近傍に
到達すると、ブザーなどにより予め作業者にその旨警報
を発するようにもなっているが、騒音の激しい場所での
高所作業であったり作業に熱中するあまり聞き落したり
するので、作業者の注意のいかんに拘わらず、ゴンドラ
が急停止して作業者が予期しない衝撃を受けたり、ゴン
ドラから転落するといったことの生じない高所作業車の
ゴンドラ自動停止制御装置の開発が強く要望されている
(c)発明の目的 本発明は上述の問題に鑑みなされたもので、ゴンドラが
水平許容距離限界にある程度近接すると、自動的にその
移動速度が漸次低減されかつ停止し、作業者が衝撃を感
じたりゴンドラから転落するといったことの生じない高
所作業車のゴンドラ自動停止制御装置を提供することを
目的とする。
(d)発明の構成 本発明の構成を第5図を参照しながら説明すると、ブー
ムの起伏角およびその伸長量を検出するブーム変位検出
手段21と、ブームを変位させる各油圧作動機器のうち
少なくとも起伏シリンダに作動油を給排する電磁比例制
御弁10Cの開度を検出する弁開度検出手段22と、こ
れら再検出手段21.22からの信号に基づいてゴンド
ラの移動を減速するため、前記電磁比例制御弁10cの
弁開度信号をそのソレノイド通電回路に出力する弁開度
演算指令手段20とを具備している。なお、弁開度演算
指令手段20はマイクロコンピュータであって、ブーム
変位量検出手段21からの信号に基づいてゴンドラの水
平移動量を演算する移動量演算部31と、この水平移動
量と予め記憶されている水平許容距離に基づきゴンドラ
の水平移動率を演算する移動率演算部33と、この移動
率と記憶されている減速開始移動率に基づきゴンドラ移
動の減速要否を判定する減速要否判定部34と、前記移
動率と記憶されている減速関数および起伏シリンダに供
給し得る最大送油量からゴンドラの減速に必要な送油量
を演算する送油量演算部37と、この送油量に基づき前
記電磁比例制御弁の開度を演算する弁開度演算部3Bと
を有している。
(e)実施例 以下、本発明をその実施例に基づいて詳細に説明する。
第6図は、起伏シリンダおよび伸縮シリンダへの作動油
の供給を調整するゴンドラ自動停止制御装置例で、操作
レバー6b、6Cの傾動方向に基づいて、図示しない伸
縮シリンダおよび起伏シリンダに作動油を給排する電磁
比例制御弁10b、10cのそれぞれのソレノイド通電
回路11b、lieを切換えるスイッチ12b、12c
が設けられている。一方、操作レバー6b、6Cの細動
角αb、αCに基づいて電磁比例制御弁10b、IOC
のソレノイド10d、10uX 10e、10vの励磁
電流を決定する可変抵抗器13b、13.0が設けられ
ている。これらの可変抵抗器は操作レバー6b、6cの
傾動角αb、αCを検出し、ti述するマイクロコンピ
ュータである弁開度演算指令手段20に検出信号を入力
する機能をも有している。なお、図示の例では、操作レ
バーはジョイスティックレバーであり、これが中立位置
にあるとき、可変抵抗器13b、13Cの抵抗値が基準
のRoとなり、傾動角αb、−αCを採るとその抵抗値
がRo+I?b、Ro −Rcとなり、それぞれがRO
より大きければ前記スイッチ12b、12CがD側、小
さければU側に接続され、ROなら中立となる。
もちろん、このレバーは従来技術のところで説明したよ
うな操作レバーであっても何ら差し支えない、20は弁
開度演算指令手段でその詳細は後述するが、第3図に示
した例えば公知のロープ巻き取り型の起伏角センサー1
6と伸長量センサー17からなるブーム変位量検出手段
21および弁開度検出手段22である上記可変抵抗器1
3b、1゛2       3・からの信号を受けて、
所定の演算をした後電磁比例制御弁10b、10cに弁
開度信号を出力する。なお、23〜26はA/D変換器
、27.28はD/A変換器、29.30は出力信号を
ソレノイド励磁電流に変換するだめの電気コントローラ
である。
ところで、前記弁開度演算指令手段20は、第5図のよ
うな構成となっている。なお、図の複雑になるのを避け
るため、起伏シリンダ5C用の電磁比例制御弁10cの
みを制御するものについて説明する。ゴンドラ3の水平
移動量を演算する移動量演算部31、許容水平距離・減
速開始移動率・減速関数・定容量型ポンプの吐出量など
が予め記憶されている設定値記憶部32、ゴンドラの水
平移動率を演算する移動率演算部33、ゴンドラ移動の
減速要否を判定する減速要否判定部34が設けられてい
る。加えて、電磁比例制御弁10cにおける作動油の吐
出量を演算する吐出量演算部35、起伏シリンダ5Cへ
の送油可能量を演算する最大送油量演算部36があり、
さらに、ゴンドラの減速に必要な送油量を演算する送油
量演算部37、電磁比例制御弁10cの開度を演算する
弁開度演算部38とを有していて、その弁開度信号を電
磁比例制御弁10Cのソレノイド通電回路11Cに出力
することができるようになっている。
このような実施例によれば、次のように作動させること
ができる。なお、第7図に示すフローチャートをも参照
しつ\説明する。
第1図に示す高所作業車lに設けられたブーム2がホー
ムポジション3.9に位置する状態で、作業者が第3図
に示すアウトリガ4を張り出しさらに下方向に伸長して
車体を固定する。ゴンドラ3に作業者が乗り込んだ後操
作パネル6Aまたは7Aの操作レバー6a、6b、6c
などを適宜操作すると、第8図に示す油圧回路40に介
在された電磁制御弁10a、電磁比例制御弁10b、1
0Cが中立位置より、それぞれの給排方向に応じて所定
量開口し、油圧ポンプ41からの作動油が油圧作動機器
5である旋回モータ5a、伸縮シリンダ5b、起伏シリ
ンダ5Cに供給される。その結果、ブーム2が変位し、
ゴンドラ3が所望の位置に移動する。なお、図示の油圧
回路40は、旋回モータ5aの作動において速度調整を
必要としない場合の例であるので、作動油の給排方向の
切換えのみを行なう電磁制御弁10aが採用されている
操作レバー6aなどが操作されてゴンドラ3が移動して
いるとき、逐次、ブーム変位量検出手段21の起伏角セ
ンサー16、伸長量センサー17によりブーム2の変位
量である起伏角θおよび伸長量りが検出される(フロー
チャートのステップ1および2、以下、81などと記す
)。これらの変位量がA/D変換器23.24を経て弁
開度演算指令手段20の移動量演算部31に入力され、
ゴンドラ3の水平移動量Ln= Lcosθが演算され
る(S3)。これが移動率演算部33に入力されると共
に、設定値記憶部32から水平許容距離Liも入力され
、水平移動率An= (Ln/Li) x  100[
%コが演算される(S4)。なお、ブーム2の旋回角に
よってはアウトリガ4による車体の安定固定領域が異な
るので、図示のフローチャートでは旋同角センザーによ
り旋回角ψiが検出される(S5)と、それに応じた水
平許容距離Liが選択され、これが移動率演算部33に
出力されるようになっている(S6)。このようにして
演算された水平移動率篩と共に設定値記憶部32から減
速開始移動率riが減速要否判定部34に入力され、ゴ
ンドラ3の移動速度を減速する必要があるか否かが判定
される(S7)。なお、減速開始移動率I’iは一定の
値であってもよいが、本例では、上記水平許容距離Li
と同様、検出された旋回角ψiに応じた値例えば80%
が採用される。いま、水平移動率Anが減速開始移動率
の80%よりも小さければ、ゴンドラ3の移動を減速す
る必要がないので、操作レバー6Cが傾動角αCで保持
されている間は、それに応じて電磁比例制御弁10cの
開口度が保持され、第9図に示すように移動率が80%
になるまで、現状の送油量Qcが維持される。一方、水
平移動率Anが80%よりも大きく、例えば90%にな
る、       と、ゴンドラ3の移動速度を減速す
る必要があるので、その旨の信号が送油量演算部37に
入力される。このとき、前記設定値記憶部32からは、
第9図に示す減速関数Pi (A 、Q、  「)と、
最大送油量演算部36からそのときの状態における起伏
シリンダ6cへの最大送油量Qmaxとが入力される。
なお、減速関数Fi(^、q、r)は第9図に示すよう
に直線であっても第10図に示すような折れ線や曲線で
あってもよく、また、一種類でも本例で示すように幾種
類もの減速関数Fi (A 、口、r)の中からそのと
きの旋回モータ5aの旋回角ψiに応じたものが選択採
用されるようになっていてもよい。いま、入力された減
速関数Pi (A 、Q、  r)が、第9図に示す直
線、すなわち、 Fi (A 、Q、  I”)  −(100−A )
  XQ/ (100−r’)であるとすると、そのと
きの許容送油量Onは、0n=Fi (An、Qmax
 + ri)= (100−^n) x Qmax/ 
(100−ri )−(10090) XQmax/ 
(100−80)= 0.50(1max と演算される(S8)。なお、[Jmaxはそのときの
状態で起伏シリンダ5Cに供給できる最大送油量である
ので、油圧作動機器5として起伏シリンダ5Cのみが搭
載されているならば、定容量型油圧ポンプ41の吐出量
となるし、油圧ポンプが可変容量型油圧ポンプであれば
、そのときの全吐出量となる。本フローチャートの例で
は、定容量型油圧ポンプであると共に他の油圧作動機器
5の何れかが同時に作動しているとしているので、それ
ぞれの操作レバー6a、6b16Cの傾動角αa1αb
、αCから(S9.5IO1Sll)、開口している電
磁比例制御弁10b、IOCなどの開度を検出する弁開
度検出手段22である可変抵抗器13b、13Cなどに
よって、それぞれの弁開度φa、φb、φCが検出され
(S12、S13、S 14)、それぞれの油圧作動機
器5の吐出量を演算する吐出量演算部35に入力される
。それぞれの吐出量口a、Qb、口Cが演算されて(S
15、S16.517)、前者の2つが最大送油量演算
部36に出力される。
そこで、設定値記憶部32からの定容量型油圧ポンプの
吐出量Ooとから、起伏シリンダ5Cへの最大送油量口
maxが、 Qmax= Go =(Qa+ Qb)で求められ(3
1B)、これが送油量演算部37に出力される。そして
、上述したように口nが演算され(38)、この(In
が前記吐出量演算部35で演算された起伏シリンダ5C
へのそのときの吐出量口Cと対比される。第9図に誇張
して示すようにAn=90%におけるQnが実線で示す
現吐出量OCよりも小さければ(S19)、起伏シリン
ダ5Cへの送油量が多過ぎることになるので、ゴンドラ
3の移動速度を小さくすべく電磁比例制御弁10Cを介
して給排される作動油量を少なくする指令送油量Q。
utを許容送油量Qnとする(S20)信号が弁開度演
算部38に出力される。そこで、そのQnに対応する指
令弁開度φcaが演算され(S21)、これが第5図に
示すD/A変換器28および電気コントローラ30を介
して調整された電流値が第6図Gこ示す電磁比例制御弁
10Cのソレノイド通電回路11dに供給される。した
がって、電磁比例制御弁10Cのソレノイド10eはそ
の電流に応じた励磁となり、弁開度が減少され、操作し
)<−5cが1頃動角αCで保持されていても、起伏シ
リンダ5Cに供給される作動油量が減少し、起伏シリン
ダの縮小速度が低下するので、ゴンドラ3の移動速度は
減速される。一方、An= 90%におけるQnが第9
図の破線で示ずQcよりも大きければ、現吐出量Qcが
許容送油量Onを越える移動率である93%になるまで
はそのま\の吐出量Qcが採用され(S 22)、そし
て、これが弁開度演算部38に出力されると、指令弁開
度ψcaとして現状の弁開度φCが演算され、電磁比例
制御弁10cのソレノイド10eでは現状の励磁が維持
され、ゴンドラ3の移動速度は保持される。これは、現
吐出量Ocによるゴンドラの速度が高くないということ
から移動率93%以降で上述した指令送油量Qou を
−許容送油量口nとする( S 20)制御をしても、
ゴンドラ内の作業者に大した衝撃が加わらないというこ
とに基づいている。
このような演算および指令は、ブーム変位量検、i  
      山手段21で起伏角と伸長量が逐次検出さ
れるごとに行なわれるので、結局、起伏シリンダ5cへ
の送油量は第9図の太線で示すように変化し、ゴンドラ
3の移動速度は漸次低下する。なお、弁開度演算部38
からの弁開度φcaが零になれば(S23)、ゴンドラ
3が停止することはいうまでもない。
以上の作動は作業者がゴンドラから転落する可能性の最
も高い起伏シリンダによるゴンドラの下降移動について
述べたが、起伏シリンダが伸長する場合や第6図に示す
ように伸縮シリンダについても同様の制御がなされるよ
うになっていれば、それが伸縮する場合、および、図示
しないが旋回モータが回転する場合の自動停止制御にも
適用することもできる。
(f)発明の効果 本発明は、以上の実施例の説明から判るように、ゴンド
ラが水平許容距離にある程度近接すると、自動的にその
移動速度が漸次減速されかつ停止するので、ゴンドラが
停止する際作業者が衝撃を感じたりゴンドラから転落す
るといったことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はゴンドラの装着された旋回、伸縮、起伏自在の
ブームを有する高所作業車の立面図、第2図は従来の高
所作業車のゴンドラ自動停止制御装置の模式図、第3図
はゴンドラの移動状態図、第4図はゴンドラを水平許容
距離で停止させる場合の送油量の変化図、第5図は本発
明の高所作業車のゴンドラ自動停止制御装置のブロック
図、第6図はそのゴンドラ自動停止制御装置の模式図、
第7図は作動手順を示すフローチャート、第8図はゴン
ドラを移動させるための油圧作動機器の油圧回路図、第
9図はゴンドラの水平移動率に対する送油量の変化図、
第10図は異なる減速関数を用いたゴンドラの水平移動
率に対する送油量の変化図である。 1−一高所作業車、2−ブーム、3−・−ゴンドラ、5
−油圧作動機器、5a−旋回モータ、5b−伸縮シリン
ダ、5c−起伏シリンダ、10 C−電磁比例制御弁、
1IC−・−ソレノイド通電回路、2〇−弁開度演算指
令手段、2ニ一ブーム変位検出手段、22−弁開度検出
手段、31−移動量演算部、33−・−移動率演算部と
、34−減速要否判定部、37−送油量演算部、38−
弁開度演算部、Lo・−水平許容距離、θ−起伏角、L
−伸長量特許出願人  極東開発工業株式会社 代理人 弁理士 吉村勝俊(ばか1名)第4図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) ブームの先端に装着されたゴンドラを移動させ
    る旋回モータ、伸縮シリンダおよび起伏シリンダなどの
    油圧作動機器が設けられていると共に、車体の横転を防
    止するためゴンドラが水平許容距離を逸脱する前に、前
    記油圧作動機器の作動を停止させる自動停止制御装置が
    設けられている高所作業車において、 前記ブームの起伏角およびその伸長量を検出するブーム
    変位検出手段と、 前記各油圧作動機器のうち少なくとも起伏シリンダに作
    動油を給排する電磁比例制御弁の開度を検出する弁開度
    検出手段と、 前記ブーム変位検出手段からの信号に基づいてゴンドラ
    の水平移動量を演算する移動量演算部と、この水平移動
    量と予め記憶されている水平許容距離に基づきゴンドラ
    の水平移動率を演算する移動率演算部と、この移動率と
    記憶されている減速開始移動率に基づきゴンドラ移動の
    減速要否を判定する減速要否判定部と、前記移動率と記
    憶されている減速関数および前記起伏シリンダに供給し
    得る最大送油量からゴンドラの減速に必要な送油量を演
    算する送油量演算部と、この送油量に基づき前記電磁比
    例制御弁の開度を演算する弁開度演算部とを有し、その
    弁開度信号を前記電磁比例制御弁のソレノイド通電回路
    に出力する弁開度演算指令手段と、を具備し、 ゴンドラが水平許容距離に近接すると、起伏シリンダの
    縮小作動速度が前記減速関数にしたがって漸次減速され
    、かつ、ゴンドラを水平許容距離位置で停止させること
    ができることを特徴とする高所作業車のゴンドラ自動停
    止制御装置。
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Cited By (2)

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