JPS59223693A - ブ−ム搭載車両の安全制御装置 - Google Patents

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】 本発明はブーム搭載車両の安全制御装置に関する。

ブーム搭載車両は、伸縮自在のブームが車体上に搭載さ
れた旋回台に支持されて設けられ、該ブームの先端に作
業台が装設されており１作業台での作業時における車体
の転倒を防止するために。

車体にはジヤツキを備えたアウトリガを側方へ張出自在
に設けられている。

かかるブーム搭載車両においては２作業台での操作に応
じて操作信号を、旋回台側に設置される中央制御装置に
送り、該操作信号と、ブームの状態とアーウトリガの状
態とを検出する各検出器からの信号とから、安全作業範
囲にあるかを判断して作業台での操作を規制するように
なされている。

ところが、上記各検出器が断線して中央制御装置への入
力電圧が浮いた状態になると、前記安全作業範囲内に規
制されないとともに作業台側の操作が不能になってしま
うという問題があった。

本発明はかかる点に鑑み、前記各検出器の断線を検出す
る断線検出回路を設け、該断線検出回路を介して断線が
確認されると、異常ランプを点燈せしめるとともに当該
断線した検出器からの出力電圧を最大の危険側に設定し
、安全作業範囲内での規制を行わしめ、断線時において
も安全に制御できるブーム搭載車両の安全制御装置を提
供することを目的とする。

以下１本発明の構成を実施例につき図面に基づいて説明
する。

第１図に示すように、ブーム搭載車両１の車体２上には
旋回台３が旋回モータ（図示省略）によって旋回制御可
能に搭載されており、旋回台３の上端にブーム４が基端
において起伏自在に枢着されている。ブーム４は多段伸
縮式であって、伸縮シリンダ（図示省略″ｒによってそ
の長さが可変になっている。ブーム４と旋回台３との間
には起伏シリンダ５が介設され、この起伏シリンダ５に
よってブーム４の起伏角度が制御されるようになってお
り、そのブーム４の先端ブーム４ａの先端に　　　　　
　゛作業台６が連結部材７を介して回転自在に枢着され
ている。

作業台６は、旋回台３とブーム４との間の平衡シリンダ
８　（駆動側）と、ブーム４と連結部材７との間の平衡
シリンダ９　（従動側）との連係により、ブーム４の起
伏動作にかかわりなく、はぼ水平状態を常時維持するよ
うに構成されている。

作業台６の連結部材７には吊上装置１０が数例げられ、
この吊上装置１０は、連結部材７に旋回可能に支持され
た旋回ボスト１１と、旋回ボスト１１に回転可能に支持
された作業用ブーム１２と。

ウィンチ手段１３とを備え、旋回ボスト１１が作業台６
の旋回用首振シリンダ（図示省略）によって選択的に旋
回できるようになされている。なお。

ウィンチ手段１３において、１４はウィンチモータ、１
５ばワイヤ、１６はフックである。

また、車体２前後の左右両側の計４個所にはアウトリガ
１７が車体側方へ張出可能に設けられ。

該アウトリガ１７はジヤツキ１８を備えている。

上記ブーム搭載車両１において、旋回台３の車体２への
取付部にはブーム４の基準位置に対する旋回角度を検出
するブーム旋回角度検出器２１（例えば、ポテンショメ
ータ）が、また、ブーム４にはブーＬ４の起伏角度を検
出するブーム角度検出器２２（例えば、ポテンショメー
タ）が、さらに、起伏シリンダ５とブーム４との連結部
には起伏シリンダ５にかかる負荷を検出するブーム負荷
検出器２３　（例えば、ロードセル）がそれぞれ設けら
れ、また、′車体２にはアウトリガ１７の張出長さを検
出する４個のアウトリガ張出長検出器２４ａ〜２４ｄ　
（例えば、ポテンショメータ）が設けられている。

また２作業台６には、ブーム関連作動すなわぢブーム４
の旋回、起伏および伸縮の各動作を行う作業台側操作部
２５と、各操作信号を出力するための作業台側制御装置
２６とが設けられている。

一方、旋回台側には、ブーム関連作動を制御する中央制
御装置２７と２作業台側操作部２５と同様の旋回台側操
作部２８と、ブーム関連作動用油圧制御弁２９とが設け
られている。この油圧制御弁２９はブーム４の伸縮シリ
ンダ、起伏シリンダ５および旋回モータ（アクチュエー
タ）へ供給する油圧を制御するものである。

上記各検出器２１〜２４．各操作部２５，２８゜各制御
装置２６．２７およびブーム関連作動用油圧制御弁２９
の関係は第２図に示されて（、ｓる。

まず５作業台側操作部２５および旋回台側１桑作部２８
はブーム４の旋回、起伏および伸縮の各操作部を行う操
作レバーを備え、各操作レノ＼−にしまポテンショメー
タが取り付けられている。そして作業台側操作部２５か
らの操作用の電気信号は。

作業台側制御装置２６にて光信号に変換され、ブーム４
に沿って配設した光ファイノ＼ケーブル群３０を介して
光信号として中央制御装置２７へ入力するようになされ
ている。一方、旋回台側１榮作部２Ｂからの操作用の電
気信号は、中央制御装置２７へ直接入力するようになさ
れている。中央制御装置２７は、各操作用の信号に応し
ブーム関連作動用油圧制御弁２９へ作動信号を送る一方
、ブーム旋回角度検出器２１．ブーム角度検出器２２お
よびブーム負荷検出器２３からの各検出信号と、各アウ
トリガ張出長検出器２４ａ〜２４ｄからの検出信号とに
応じ２作業の安全限界を越える方向のブーム関連作動を
規制するようになされている。

前記中央制御装置２７は、第３図に示すように。

ハードウェアとしてＣＰＵ３１　メモリ３２．ペリフェ
ラル・インターフェース・アダプタ３３゜アナログ・デ
ジタル・ユニット３４．油圧制御弁作動用アンプ３５を
備えている。

ＣＰＵ３１は、メモリ３２に書き込まれているプログラ
ムに従って、アナログ・デジタル・コーニソト３４から
の各種データを読み取り、演算処理した後ペリフェラル
・インターフェース・アダプタ３３から油圧制御作動用
アンプ３５を介してブーム関連作動用油圧制御弁２９へ
作動信号が送られる。その際、各検出器が断線すると、
ペリフェラル・インターフェース・アダプタ３３を介し
て異常ランプ４５を点燈せしめる。

ここで、アナグロ・デジタル・ユニ・ノド３４へ入力さ
れる信号は、旋回台側操作部２８からの操　　　　　　
　　（作信号、ブーム角度検出器２２．ブーム旋回角度
検出器２１およびブーム負荷検出器２３からの検出信号
、各アウトリガ張出長検出器２４２〜２４ｄからの検出
信号である。

次に、中央制御装置２７における処理の流れを第４図に
示すブロック図に基づいて説明する。

ブロック３６において、アウトリガ張出長検出器２４２
〜２４ｄで検出された信号からアウトリガ張出長を算出
し、また断線時にはアウトリガ張出長を最小値に設定し
て、安全側モーメントを演算する。

ブロック３７において、ブーム角度検出器２２゜ブーム
負荷検出器２３およびブーム旋回角度検出器２１からの
各検出信号により、旋回角度、ブーム角度、ブーム負荷
を算出し、また断線時には当該検出値が危険側最大とな
るように設定して危険側モーメントを演算する。

ブロック３８において、操作部の操作レバーに取りイ１
げられたポテンショメータの電圧を受けて。

どのブームをどの位のスピードで動作させるかのバルブ
動作情報を発生する。ブロック３９において、前記ブロ
ック３６で求められた安全側モーメントとブロック３７
で求められた危険側モーメントとの比較、この比較に基
づく、ブーム伸長、ブーム倒伏およびブーム旋回に関す
る各規制条件の演算を行う。

ブロック４０において、該規制条件と前記バルブ動作情
報とを比較して、適当な規制条件を有するソレノイドバ
ルブ駆動信号を発生ずる。

ブロック４１において、前記ブロック３６およびブロッ
ク３７から断線時の異常信号を受けて。

異常ランプ４５を点燈させるための信号を発生ずる。

ところで、上記各検出器および操作部からの信号は７ボ
テンシヨメータもしくはロードセルを介して電圧信号と
して得られるが、その際第５図に示す断線検出回路４２
を経て前記アナログ・デジタル・ユニット３４に入力さ
れて断線状態であるかどうかの判定をすることができる
。前記断線検出回路４２は抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と摺動
抵抗Ｒ４およびボルティジフォロワを形成するオベアン
プ４３とで構成される。

すなわち、第５図の断線検出回路４２の出力電圧のスイ
ング幅Ｅｓ（最大出力電圧（Ｅｍａｘ）と最小出力電圧
（Ｅｍｉｎ）との差〕は、摺動部４４が（イ）にある時
と（ロ）にある時の出力電圧の大きさを求めればよい。

つまり、摺動部４４が（イ）にある時の出力電圧Ｅｍａ
ｘは以下の様になる。

Ｒ４＋Ｒ２ また、摺動部４４が（ロ）にある時の出力電圧Ｅｍｉｎ
は次の様になる。

２ 分大きい値の抵抗を用いると、出力電圧のスイング幅Ｅ
ｓは実質的に以下に示す範囲に収まる。

Ｙ’ｉ”□　×”ｏ≦Ｅｓ≦Ｒ４＋Ｒ２ｘ　Ｅ。

２ Ｒ１＋Ｒ４＋１で− ところで、上式の左辺に示す　　　Ｒ２×ＥＯ］■羽籍
Ｔシ璽 より若干小さい電圧をＥｄとし、左辺に示すＲ４＋Ｒ２
！ ＸＥｏより若干大きい電圧をＨｕとすると等号がとれて
スイング幅Ｅｓは以下に示す範囲になる。

Ｅｄ＜Ｅｓ＜Ｅｕ・・・（条件１） 該条件１ば前記検出器が断線していない場合のスイング
幅Ｅｓであり２次に断線した時の出力電圧の変化につい
て述べる。

第５図において、Ａ、Ｂ、Ｃ部分での断線が想定できる
。Ａ部分が断線した時は、Ｒ３がＲ４に（らべて十分大
きいのでＥｓ＃Ｏとなり、上記条件１の範囲に入らなく
なる。

また、Ｂ部分が断線した時は、　Ｅｓ＝Ｅｏとなり上記
条件１の範囲に入らなくなる。次に、Ｃ部分が断線した
時は、Ｅｓ＃Ｅｏとなりこの時も上に条件１の範囲に入
らない。

つまり、断線した時と断線していない時の判定は上記条
件１を高たずかどうかの判定を行えばよいことになる。

次に、上記断線検出回路４２の出力信号を受けて異常ラ
ンプを点燈せしめるまでの作用を第６図に示す流れ図に
沿って説明する。

ステップ■で各アウトリガ張出長検出器２４ａ〜２４ｄ
　（第２図参照）で検出された電圧を読み込み、その際
検出器２４ａ〜２４ｄには前記断線検出回路を有してい
るのでステップ■で断線時の信号かそれとも非断線時の
信号かが判断される。

つまり、前記条件１に示すスイング幅Ｅｓに入っている
かどうかが判断される。その際、断線状態であることが
判断されると、ステップ■でアウトリガ張出長を０とし
て張出長を最も危険側に設定するとともに、ステップ■
でアウトリガ張出長に係るボテンシコメータが断線状態
にあることを示すアウトリガ張出長異常ランプを点燈せ
しめステップ■へ移る。一方、ステップ■で非断線状態
であると判断されるとステップ■でアウトリガ張出長を
算出し、ステップ■へ移る。

以下、ステップ■〜ステップ［相］の流れは、旋回角度
検出器からの出力を得て断線がどうかを判断し、断線な
らアウトリガ張出長を最大の危険側に設定する流れを示
し、ステップＯ〜ステップ■はブーム角度検出器からの
入力による判断であり。

ステップ［相］〜ステップ［相］はブーム負荷検出器か
らの入力による判断である。

次に、ステップＯで操作部からの操作信号が読み込まれ
、ステップ＠で断線かどうか判断され該操作信号が断線
状態であるとステップ０でバルブ停止情報をセントして
バルブを停止せしめるとともに、ス与ツブ［相］で操作
部異常ランプを点燈せしめる。

一方、ステップ０で前記操作信号が断線状態にない場合
は、ステップ■のバルブ出力情報セラ１−を経て、どの
ブームをどの位のスピードで動作させるかを決定しステ
ップ＠へ移る。

ステップ［相］では、上記ステップ■■■［相］で読み
込まれた入力情報をもとに、当該ブーム搭載車両の各種
定数を加味して安全側モーメントを計算し。

一方ステップ■では危険側モーメントを計算し。

ステップ［相］で安全側モーメントと危険側モーメン１
・とを比較し、危険側モーメン（−の力が大きければス
テップ■でバルブ出力情ｔトの中で規制が必要なバルブ
の停止情ｔＮを七）ｌ−Ｌ、ステップ■へ移る。反対に
安全側モーメントの方が大きければ。

そのままステップＣへ移る。

ステップ■では、バルブ出力情報およびバルブ停止情報
よりバルブの出力信号を出力する。

本発明は各種検出器よりの信号および操作部よりの信号
は、断線検出回路を経て出力され、中央制御装置を介し
て安全側モーメントおよび危険側モーメントを計算し、
安全作業範囲を設定するとともに、断線状態が検出され
ると当該断線している信号を最大の危側にセントし、異
常ランプを点燈せしめるので２作業の安全限界は断線時
においても十分規制されることになる。

【図面の簡単な説明】

図面ば本発明の実施態様を例示し、第１図はブーム搭載
車両の側面図、第２図は中央制御装置と作業台側操作部
、検出器等との関係を示すブロック図、第３図は中央制
御装置の構成を示すブロック図１第４図は中央制御装置
におりる処理の流れを示すブロック図、第５図は断線検
出回路を示し。 第６図は異常ランプを点燈せしめるまでのプログラムを
示す流れ図である。 ■・・・ブーム搭載車両、２・・・車体３・・・旋回台
、　　　　４・・・ブーム６・・・作業台、　　　　　
１７−・・アウトリガ１８・・・ジヤツキ、　　　２５
・・・操作部２６・・・作業台側制御装置 ２７・・・中央制御装置、２９・・・油圧制御弁４２・
・・断線検出回路、４５・・・異雷ランプ第６図（そつ
２） 第６図（そり３）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋ｌ）　　車体上に搭載された旋回台にブームを起伏自
   在に枢支する一方、車体にはジヤツキを備えたアウトリ
   ガを側方へ張出自在に配設したブーム搭載車両において
   、前記旋回台の旋回状態を検出する第１検出手段と、前
   記アウトリガの張出状態を検出する第２検出手段と、ブ
   ームの起伏角度を検出する第３検出手段と、ブームに作
   用する負荷状態を検出する第４検出手段とを設け、これ
   らの各検出手段からの検出信号および前胆ブーム関連作
   動を制御する操作部からの操作信号を、中央制御装置に
   送り、前記検出信号によって設定される安全作業範囲に
   おいて、中央制御装置を介して対応するブーム関連作動
   用油圧制御弁を切換制御可能に構成するとともに。 前記各検出手段の断線を検出する断線検出回路を設＆ｊ
   たことを特徴とするブーム搭載車両の安全制御装置。 （２）前記ブーム搭載車両はブーム先端に作業台が装設
   され、この作業台にはブーム関連作動を制御する操作部
   を備えるとともに、操作部よりの摩作信号を光信号に変
   換して光フアイバケーブルに供給する作業台側制御装置
   を設け、一方旋回台側には作業台側制御装置からの光信
   号を復調し、対応するブーム関連作動用油圧制御弁を切
   換制御する中央制御装置を設けた特許請求の範囲第１項
   記載のブーム搭載車両の安全制御装置。 （３）前記断線検出回路で断線が検出されると中央制御
   装置を介して、異常ランプを点燈せしめる特許請求の範
   囲第１項記載のブーム搭載車両の安全制御装置。 （４）　　前記、中央制御装置は、断線検出回路の出力
   信号を受けて、当該断線した検出手段に対応する出力信
   号を最大の危険側に設定し、安全作業範囲を演算するよ
   うにした特許請求の範囲第１項記載のブーム搭載車両の
   安全制御装置。