KR0174137B1 - 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압셔블의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 영역을 제한한 굴삭을 능률좋고 원활하게 행할 수 있게 하는 것으로서 프론트장치(1A)가 작동할 수 있는 영역을 미리 설정하여 두고, 제어유니트(9)로 각도검출기(8a∼8c) 등으로부터의 신호에 의거하여 프론트장치(1A)의 위치와 자세를 연산하고, 프론트장치가 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때는 프론트장치의 설정영역의 경계와 수직한 방향의 이동속도를 제한하고, 프론트장치가 설정영역외에 있을 때는 프론트장치가 설정영역으로 되돌아가도록 부움에 의한 버킷선단속도의 설정영역의 경계와 수직한 성분의 제한치를 연산하고, 부움에 의한 버킷선단속도가 해당제한치를 초과하지 않도록 부움의 조작신호를 보정한다.

Description

건설기계의 영역제한 굴삭제어장치

제1도는 본 발명의 제1실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치를 그 유압구동장치와 함께 나타낸 도.

제2도는 본 발명이 적용되는 유압셔블의 외관을 나타낸 도.

제3도는 제어유니트의 제어기능을 나타낸 기능블록도.

제4도는 본 실시예의 영역제한굴삭제어에 있어서의 굴삭영역의 설정방법을 나타낸 도.

제5도는 버킷선단속도의 제한치를 구할 때의 설정영역의 경계로부터의 거리와의 관계를 나타낸 도.

제6도는 버킷선단이 설정영역내에 있는 경우와, 설정영역의 경계상에 있는 경우와, 설정영역외에 있는 경우의 부움에 의한 버킷선단속도의 보정동작의 차이를 나타낸 도.

제7도는 버킷선단이 설정영역내에 있을 때의 보정동작궤적의 일예를 나타내는 도.

제8도는 버킷선단이 설정영역외에 있을 때의 보정동작궤적의 일예를 나타내는 도.

제9도는 본 발명의 제2실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서의 제어유니트의 제어기능을 나타내는 도.

제10도는 본 발명의 제3실시예에 의한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치를 그 유압구동장치와 함께 나타낸 도.

제11도는 제어유니트의 제어기능을 나타낸 도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1A : 프론트장치 1B : 차체

1a : 부움(제2특정프론트부재) 1b : 아암(제1특정프론트부재)

1c : 버킷 2 : 유압펌프

3a : 부움실린더(제2특정액츄에이터) 3b : 아암실린더(제1특정액츄에이터)

4a∼4f,14a∼14f : 조작레버장치 5a∼5f,15a∼15f : 유량제어밸브

7 : 설정기(영역설정수단) 8a∼8c : 각도검출기(제1검출수단)

8d : 경사각도검출기(제1검출수단) 9 : 제어유니트

9a : 프론트자세연산부(제1연산수단) 9b : 영역설정연산부(영역설정수단)

9c : 버킷선단속도의 제한치연산부(제3연산수단)

9d : 아암실린더속도연산부(제2연산수단)

9e : 아암에 의한 버킷선단속도연산부(제2연산수단)

9f : 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(제3연산수단)

9g : 부움실린더속도의 제한치연산부(신호보정수단)

9h : 부움지령의 연산부(신호보정수단)

9i : 부움지령의 최대치연산부(신호보정수단)

9j : 밸브지령연산부(신호보정수단)

10a,10b : 비례전자밸브(신호보정수단)

12 : 셔틀밸브(신호보정수단) 30a∼35b : 전자구동부

50a∼55b : 유압구동부

61a,61b : 압력검출부(제2연산수단)

본 발명은 다관절형의 프론트장치를 구비한 건설기계, 특히 아암, 부움, 버킷 등의 프론트부재로 이루어지는 프론트장치를 구비한 유압셔블에 있어서, 프론트장치가 움직일 수 있는 영역을 제한한 굴삭을 행할 수 있는 영역제한굴삭제어장치에 관한 것이다.

유압셔블에서는 오퍼레이터가 부움 등의 프론트부재를 각각의 수동조작레버에 의하여 조작하고 있으나, 이들 프론트부재는 각각이 관절부에 의하여 연결되어 회동운동을 행하는 것이기 때문에 이들 프론트부재를 조작하여 소정의 영역을 굴삭하는 것은 상당히 곤란한 작업이다. 그래서 이와같은 작업을 용이하게 하기 위한 영역제한굴삭제어장치가 일본국 특개평 4-136324호 공보에 제안되어 있다. 이 영역제한굴삭제어장치는 프론트장치의 자세를 검출하는 수단과, 이 검출수단으로부터의 신호에 의하여 프론트장치의 위치를 연산하는 수단과, 프론트장치의 침입을 금지하는 침입불가 영역을 교시하는 수단과, 프론트장치의 위치와 교시한 침입불가영역의 경계선의 거리(d)를 구하고, 이 거리(d)가 어느 값보다 클때는 1이고, 그것보다 작을 때는 0에서 1간의 값을 취하도록 거리(d)에 의하여 결정하는 함수를 레버조작신호에 넣은 것을 출력하는 레버게인연산수단과, 이 레버게인연산수단으로부터의 신호에 의하여 액츄에이터의 동작을 제어하는 액츄에이터제어수단을 구비하고 있다. 이 제안의 구성에 의하면, 침입불가영역의 경계선까지의 거리에 따라 레버조작신호가 조절되기 때문에 오퍼레이터가 잘못하여 침입불가영역으로 버킷선단을 이동하려고 하여도 자동적으로 경계상에서 원활하게 정지하고 또 그 도중에서 오퍼레이터가 프론트장치의 속도의 감소로 침입불가영역에 근접하고 있는 것을 판단하여 버킷선단을 되돌리는 것이 가능하게 된다.

그러나 상기 종래기술에는 다음과 같은 문제가 있다.

일본국 특개평 4-136324호 공보에 기재된 종래기술에서는 레버게인연산수단에 있어서, 레버조작신호에 그대로 거리(d)에 의하여 결정하는 함수를 넣은 것을 액츄에이터제어수단에 출력하기 때문에 침입불가영역의 경계에 근접하면, 서서히 버킷선단의 속도는 느려져 침입불가영역의 경계상에서 정지한다. 따라서 침입불가영역으로 버킷선단을 이동하려고 하였을 때의 쇼크는 회피된다. 그러나 이 종래기술에서는 버킷선단의 속도를 느리게 할 때, 버킷선단의 이동방향에 관계없이 그대로 속도를 늦추고 있다. 따라서 침입불가영역의 경계에 따라 굴삭을 할 경우, 아암을 조작하여 침입불가영역에 근접함에 따라 침입불가영역의 경계에 따른 방향의 굴삭속도도 느려져 그때마다 부움레버를 조작하여 버킷선단을 침입불가영역을부터 거리를 두어 굴삭속도가 느려지는 것을 방지하지 않으면 안된다. 그 결과, 침입불가영역을 따라 굴삭할 경우에는 극단으로 능률이 나빠진다.

본 발명의 목적은 영역을 제한한 굴삭을 능률좋게 원활하게 행할 수 있는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 상하방향으로 회동가능한 복수의 프론트부재에 의하여 구성되는 다관절형의 프론트장치와, 상기 복수의 프론트부재를 구동하는 복수의 유압액츄에이터와 상기 복수의 프론트부재의 동작을 지시하는 복수의 조작수단과, 상기 복수의 조작수단의 조작에 따라 구동되고, 상기 복수의 유압액츄에이터에 공급되는 유압의 유량을 제어하는 복수의 유압제어밸브를 구비한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 상기 프론트장치가 작동할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단과, 상기 프론트장치의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단과, 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 프론트장치의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단과, 상기 복수의 유압액츄에이터중, 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도를 연산하는 제2연산수단과, 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치를 입력하고, 상기 프론트장치가 상기 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 제3연산수단과, 상기 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정액츄에이터에 관한 조작수단의 조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구비하는 구성으로 한다.

상기 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 바람직하게는 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역외에 있을 때에는 상기 프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아가도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정 프론트부재에 관한 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치속도의 제한치를 연산한다.

상기 복수의 조작수단중, 적어도 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단은 조작신호로서 파일롯압을 출력하는 유압파일롯방식이고, 이 유압파일롯방식의 조작수단을 포함하는 조작시스템이 대응하는 유압제어밸브를 구동하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서는 상기 신호보정수단은 상기 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의 파일롯압을 보정하는 파일롯압 보정수단으로 한다.

이 경우, 바람직하게는 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 제2특정프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제1파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단과, 상기 제1파일롯라인내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브로 유도하는 고압선택수단을 포함한다.

또 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향으로 작동하도록 상기 제2특정 프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제2파일롯라인에 설치되고, 상기 제2전기신호에 의하여 작동하여 상기 제2파일롯라인내의 파일롯압력을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 포함하는 구성이어도 좋다.

또 상기 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 바람직하게는 상기 복수의 프론트부재는 유압셔블의 부움과 아암을 포함하고, 상기 제1특정의 프론트부재는 아암이고, 상기 제2특정프론트부재는 부움이다.

또 바람직하게는 상기 제2연산수단은 상기 복수의 조작수단중, 상기 제1특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호에 의거하여 상기 제1특정액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단이다.

상기 제2연산수단은 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 제1특정액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단이어도 좋다. 더욱 바람직하게는 상기 제3연산수단은 상기 제1연산수단의 연산치로 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리에 의거하여 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2연산수단의 연산치와 상기 프론트장치의 속도의 제한치로부터 상기 제2특정액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단을 포함한다.

또 바람직하게는 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단은, 상기 프론트장치가 설정영역내에 있을 때에는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리가 작아짐에 따라 상기 설정영역의 경계에 근접하는 방향의 속도를 상기 제한치로 하고, 상기 프론트장치가 설정영역외에 있을 때에는 상기 거리가 커짐에 따라 커지는 상기 설정영역의 경계로 되돌아오는 방향의 속도를 상기 제한치로한 해당거리와 속도의 관계가 미리 설정되어 있고, 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리와 그 미리 설정한 관계로부터 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 계산한다.

또 바람직하게는 상기 신호보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치에 대응하는 상기 제2특정 액츄에이터의 목표속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2특정 액츄에이터의 목표속도의 제한치에 대응하는 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단의 조작신호의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호의 지령치와 상기 조작신호의 제한치의 절대치가 작은 쪽을 선택하는 수단을 포함한다.

더욱 바람직하게는 상기 제1검출수단은 상기 복수의 프론트부재의 회동각을 검출하는 복수의 각도검출기를 포함한다. 상기 제1검출수단은 상기 복수의 액츄에이터의 스트로크를 검출하는 복수의 변위검출기이어도 좋고, 또한 상기 건설기계의 차체의 경사각을 검출하는 경사각 검출기를 포함하고 있어도 좋다.

이상과 같이 구성한 본 발명에 있어서는 제3연산수단에서 프론트장치가 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 제2특정 프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하고, 신호보정수단으로 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도가 그 제한치를 초과하지 않도록 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의 조작신호를 보정함으로서 설정영역의 경계에 대하여 접근하는 방향의 프론트장치의 작동을 감속하는 방향변환제어가 행하여지고, 설정영역의 경계에 따라 프론트장치를 작동할 수 있다. 따라서 영역을 제한한 굴삭을 능률좋고 원활하게 행할 수 있다.

또 상기와 같이 프론트장치가 설정영역의 경계근방에서 방향변환제어될 때, 프론트장치의 작동이 빠르고, 제어상의 응답지연이나 프론트장치의 관성에 의하여 프론트장치가 설정영역의 밖으로 나올 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역밖에 있을 때는 상기 프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아오도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정 프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산함으로서 프론트장치는 침입후 빠르게 설정영역으로 되돌아 가도록 제어된다. 따라서 프론트장치를 빠르게 작동시켰을 때에도 설정영역의 경계를 따라 프론트장치를 작동시킬 수 있고, 영역을 제한한 굴삭을 정확하게 행할 수 있다.

또 이때, 상기와 같이 미리 방향변환 제어로 감속되어 있기 때문에 설정영역 밖으로의 침입량은 적어져 설정영역으로 되돌아올때의 쇼크는 대폭으로 완화된다. 따라서 프론트장치를 빠르게 작동시켰을 때에도 영역을 제한한 굴삭을 원활하게 행할 수 있고 영역을 제한한 굴삭을 원활하게 행할 수 있다.

이하 본 발명을 유압셔블에 적용한 경우의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.

먼저 본 발명의 제1실시예를 제1도 내지 제6도에 의거하여 설명한다.

제1도에 있어서, 본 발명이 적용되는 유압셔블은 유압펌프(2)와, 이 유압펌프(2)로부터의 유압에 의하여 구동되는 부움실린더(3a), 아암실린더(3b), 버킷실린더(3c), 선회모터(3d) 및 좌우의 주행모터(3e,3f)를 포함하는 복수의 유압액츄에이터와, 이들 유압액츄에이터(3a∼3f)의 각각에 대응하여 설치된 복수의 조작레버장치(14a∼14f)와, 유압펌프(2)와 복수의 유압액츄에이터(3a∼3f)간에 접속되고, 조작레버장치(14a∼14f)의 조작 신호에 의하여 제어되고, 유압액츄에이터(3a∼3b)에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유량제어밸브(15a∼15f)와, 유압펌프(2)와 유량제어밸브(15a∼15f)간의 압력이 설정치이상이 된 경우에 열리는 릴리프밸브(6)를 가지고, 이들은 유압셔블의 피구동부재를 구동하는 유압구동장치를 구성하고 있다.

유압셔블은 제2도에 나타내 바와 같이 수직방향으로 각각 회동하는 부움(1a), 아암(1b) 및 버킷(1c)으로 이루어지는 다관절형의 프론트장치(1A)와 상부선회체(1d) 및 하부주행체(1e)로 이루어지는 차체(1B)로 구성되고, 프론트장치(1A)의 부움(1a)의 기단은 상부선회체(1d)의 전부에 지지되어 있다. 부움(1a), 아암(1b), 버킷(1c), 상부선회체(1d) 및 하부주행체(1e)는 각각 부움실린더(3a), 아암실린더(3b), 버킷실린더(3c), 선회모터(3d) 및 좌우의 주행모터(3e∼3f)에 의하여 각각 구동되는 피구동부재를 구성하고, 그들의 동작은 상기 조작레버장치(14a∼14f)에 의하여 지시된다.

또 조작레버장치(14a∼14f)는 조작신호로서 전기신호(전압)를 출력하는 전기레버방식이고, 유량제어밸브(15a∼15f)는 양단에 전기유압변환수단, 예를 들어 비례전자밸브를 구비한 전자구동부(30a,30b∼35a,35b)를 가지고, 조작레버장치(14a∼14f)는 오퍼레이터의 조작량과 조작방향에 따른 전압을 전기신호로서 대응하는 유량제어밸브(15a∼15b)의 전자구동부(30a,30b∼35a,35b)에 공급한다.

이상과 같은 유압셔블에 본 실시예에 의한 영역제한굴삭제어장치가 설치되어 있다. 이 제어장치는 미리 작업에 따라 프론트장치의 소정부위, 예를 들어 버킷(1c)의 선단이 작동할 수 있는 굴삭영역의 설정을 지시하는 설정기(7)와, 부움(1a), 아암(1b) 및 버킷(1c)의 각각의 회동지점에 설치되고, 프론트장치(1A)의 위치와 자세에 관한 상태량으로서 각각의 회동각을 검출하는 각도검출기(8a,8b,8c)와, 차체(1B)의 전후방향의 경사각을 검출하는 경사각 검출기(8d)와, 조작레버장치(14a∼14f)의 조작신호, 설정기(7)의 설정신호 및 각도검출기(8a,8b,8c)와 경사각검출기(8d)의 검출신호를 입력하고, 버킷(1c)의 선단이 작동할 수 있는 굴삭영역을 설정함과 동시에 영역을 제한한 굴삭제어를 행하기 위한 조작신호의 보정을 행하는 제어유니트(9)로 구성되어 있다.

설정기(7)는 조작패널 또는 그립상에 설치된 스위치 등의 조작수단에 의하여 설정신호를 제어유니트(9)에 출력하여 굴삭영역의 설정을 지시함으로서 조작패널상에는 표시장치 등, 다른 보조수단이 있어도 좋다.

제어유니트(9)의 제어기능을 제3도에 나타낸다. 제어유니트(9A)는 프론트자세연산부(9a), 영역설정연산부(9b), 버킷선단속도의 제한치연산부(9c), 아암실린더속도연산부(9d), 아암에 의한 버킷선단속도연산부(9e), 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(9f), 부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9h), 부움지령의 최대치연산부(9j), 부움용 밸브지령연산부(9i), 아암용지령연산부(9k)의 각 기능을 가지고 있다.

프론트자세연산부(9a)에서는 각도검출기(8a∼8c) 및 경사각 검출기(8d)로 검출한 부움, 아암, 버킷의 회동각 및 차체(1B) 전후의 경사각에 의가하여 프론트장치(1A)의 위치와 자세를 연산한다.

영역설정연산부(9b)에서는 설정기(7)로부터의 지시로 버킷(1c)의 선단이 작동할 수 있는 굴삭영역의 설정연산을 행한다. 그 일예를 제4도를 이용하여 설명한다.

제4도에 있어서, 오퍼레이터의 조작으로 버킷(1c)의 선단을 점P의 위치로 작동한 후, 설정기(7)로부터의 지시로 그때의 버킷(1c)의 선단위치를 계산하고 또한 설정기(7)로 지시된 경사각에 의하여 제한영역의 경계(L)를 설정한다.

여기에서 제어유니트(9)의 기억장치에는 프론트장치(1A) 및 차체(1B)의 각부치수가 기억되어 있고, 영역설정연산부(9b)는 프론트자세연산부(9a)에서 이들 데이터와 각도검출기(8a,8b,8c)로 검출한 회동각 및 경사각 검출기(8d)로 검출한 차체(1b)의 경사각을 이용하여 점P의 위치를 계산한다. 이때, 점P의 위치는 예를 들어 부움(1a)의 회동지점을 원점으로 한 XY좌표계의 좌표치로서 구한다. XY좌표계는 본체(1B)에 고정한 수직면내에 있는 직교좌표계이다.

그리고 점P의 위치와 설정기(7)로 지시된 경사각(ξ)에 의하여 제한영역의 경계(L)의 직선식을 세워 해당 직선상에 원점을 가지고 해당직선을 일축으로 하는 직교좌표계, 예를 들어 점P를 원점으로 하는 XaYa좌표계로부터 XaYa좌표계에의 변환데이터를 구한다.

버킷선단속도의 제한치연산부(9c)에서는 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)에 의거하여 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)를 계산한다. 이것은 제어유니트(9)의 기억장치에 제5도에 나타낸 관계를 기억하여 두어 이관계를 독출하여 행한다.

제5도에 있어서, 횡축은 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)를 나타내고, 종축은 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)를 나타내고, 횡축의 거리(D) 및 종축의 속도제한치(a)는 XaYa좌표계와 같이 각각 설정영역으로부터 설정영역내를 향하는 방향을 (+)방향으로 하고 있다. 이거리(D)와 제한치(a)의 관계는 버킷선단이 설정영역내에 있을 때는 그 거리(D)에 비례한 (-)방향의 속도를 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)로하고, 버킷선단이 영역밖에 있을 때는 그 거리(D)에 비레한 (+)방향의 속도를 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)로 하도록 정해져 있다. 따라서 설정영역내에서는 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분이 (-)방향에서 제한치를 초과한 경우만큼 감속되고, 설정영역에서는 버킷선단이 (+)방향으로 증속되게 된다.

아암실린더속도연산부(9d)에서는 조작레버장치(4b)에 의한 유량제어밸브(5b)에의 지령치와, 아암의 유량제어밸브(5b)의 유량특성에 의하여 아암실린더속도를 추정한다.

아암에 의한 버킷선단속도연산부(9e)에서는 아암실린더속도와 프론트자세연산부(9a)에서 구한 프론트장치(1A)의 위치와 자세에 의하여 아암에 의한 버킷선단속도(b)를 연산한다.

부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(9f)에서는 연산부(9a)에서 구한 아암에 의한 버킷선단속도(b)를 영역설정연산부(9b)에서 구한 변환데이터를 이용하여 XY좌표계로부터 XaYa좌표계로 변환하고, 아암에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분(bx,by)를 연산하고, 연산부(9c)에서 구한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)와 그 아암에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분(by)에 의하여 부움에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(c)를 연산한다. 이것을 제6도를 이용하여 설명한다.

제6도에 있어서, 버킷선단속도의 제한치연산부(9c)에서 구하여지는 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)와 아암에 의한 버킷선단속도연산부(9e)에서 구하여지는 아암에 의한 버킷선단속도(b)의 경계(L)와 수직한 성분(by)의 차(a-by)가 부움에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치는 c이고, 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(9f)에서는 c=a-by의 식으로 제한치(c)를 계산한다.

제한치(c)의 의미에 관하여 버킷선단이 설정영역내에 있는 경우, 경계상에 있는 경우, 설정영역밖에 있는 경우로 나누어 설명한다.

버킷선단이 설정영역내의 경우에는 버킷선단속도는 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례하여 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)에 제한되어 이것으로부터 부움에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분은 c(=a-by)에 제한되고, 부움에 의한 버킷선단속도(b)가 이것을 초과한 경우에는 c로 감속된다.

버킷선단이 설정영역의 경계(L)상에 있는 경우는 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(a)는 0이 되고, 설정영역밖을 향하는 아암에 의한 버킷선단속도(b)는 속도(c)의 부움올림에 의한 보정동작에 의하여 캔슬되어 버킷선단속도도 0이 된다.

버킷선단이 영역밖인 경우에는 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분은 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 상향의 속도(a)에 재한됨으로서 항상 설정영역내로 복원하도록 속도(c)의 붐올임에 의한 보정동작이 행하여진다.

부움실린더속도의 제한치연산부(9g)에서는 부움에 의한 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분의 제한치(c)와 프론트장치(1A)의 위치와 자세에 의거하여 상기 변환데이터를 이용한 좌표변환에 의하여 부움실린더속도의 제한치를 연산한다.

부움지령의 제한연산부(9h)에서는 부움의 유량제어밸브(15a)의 유량특성에 의거하여 연산부(9g)에서 구한 부움실린더속도의 제한치에 대응하는 부움의 지령제한치를 구한다.

부움지령의 최대치연산부(9j)에서는 연산부(9h)에서 구한 부움지령의 제한치와 조작레버장치(4a)의 지령치를 비교하여 큰쪽을 출력한다. 여기에서 조작레벨장치(4a)의 지령치는 XaYa좌표계와 같고, 설정영역밖에서 설정영역내로 향하는 방향(부움올림방향)을 (+)방향으로 하고 있다. 또 연산부(9j)에서 부움지령의 제한치와 조작레버장치(4a)의 지령치가 큰 쪽을 출력하는 것은 버킷선단이 설정영역내의 경우에는 제한치(c)가 (-)이기 때문에 양자의 절대치가 작은 쪽을 출력함으로서 버킷선단이 영역밖인 경우에는 제한치(c)가 (+)이기 때문에 양자의 절대치가 큰 쪽을 출력하는 것이다.

부움용 밸브지령연산부(9i)에서는 부움지령의 최대치 연산부(9j)로부터 출력된 지령치가 정의 값일 경우에는 유량제어밸브(15a)의 부움올림구동부(30a)에 대응하는 전압을 출력하고, 부움내림구동부(30b)에는 0의 전압을 출력하고 지령치가 부인 경우는 반대로 한다.

아암용 밸브지령연산부(9k)에서는 조작레버장치(4b)의 지령치를 입력하고, 해당 지령치가 아암클라우드의 지령치인 경우에는 유량제어밸브(15b)의 아암클라우드구동부(31a)에 대응하는 전압을 출력하고 아암덤프구동부(31b)에는 0의 전압을 출력하고, 지령치가 아암덤프의 지령치인 경우에는 반대로 한다.

이상에 있어서, 조작레버장치(14a∼14c)는 프론트부재인 부움(1a), 아암(1b) 및 버킷(1c)의 동작을 지시하는 복수의 조작수단을 구성하고, 설정기(7) 및 영역설정연산부(9b)는 프론트장치(1A)가 작동할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단을 구성하고, 각도검출기(8a∼8c) 및 각도검출기(8d)는 프론트장치(1A)의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단을 구성하고, 프론트자세연산부(9a)는 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 프론트장치(1A)의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단을 구성하고, 아암실린더속도연산부(9d) 및 아암에 의한 버킷선단속도연산부(9e)는 복수의 유압액츄에이터(3a∼3f)중, 적어도 아암(1b)(제1특정 프론트부재)에 관한 아암실린더(3b)(제1특정 액츄에이터)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도를 연산하는 제2연산수단을 구성하고, 버킷선단속도의 제한치연산부(9c) 및 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(9f)는 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치를 입력하고, 프론트장치(1A)가 설정영역내에서 그 경계(L)근방에 있을 때는 설정영역의 경계(L)에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하고, 프론트장치(1A)가 설정영역밖에 있을 때는 프론트장치(1A)가 설정영역으로 되돌아가도록 복수의 유압액츄에이터(3a∼3f)중 적어도 부움(1a)(제2특정 프론트부재)에 관한 부움실린더(3a)(제2특정 액츄에이터)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도의 제한치(c)를 연산하는 제3연산수단을 구성한다.

또 부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9h), 부움지령의 최대치연산부(9j) 및 부움용 밸브지령연산부(9i)는 제2특정 액츄에이터(3a)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도가 상기 제한치(c)를 초과하지 않도록 제2특정 액츄에이터(3a)에 관한 조작수단(14a)의 조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구성한다.

이상과 같이 구성한 본 실시예의 동작을 설명한다. 작업예로서 버킷선단의 위치결정을 행함으로서 부움용 조작레버장치(14a)의 조작레버를 부움내림방향으로 조작하여 부움을 내릴 경우(부움내림동작)와, 바로 앞방향으로 굴삭하려고하여 아암용 조작레버장치(14b)의 조작레버를 아암클라우드방향으로 조작하여 아암클라우드할 경우(아암클라우드조작)에 관하여 설명한다.

버킷선단의 위치결정을 행하려고하여 부움용 조작레버장치(14a)의 조작레버를 부움내림방향으로 조작하면, 그 조작레버장치(14a)의 지령치가 최대치연산부(9j)에 입력된다. 한편, 이것과 동시에 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)(0)가 계산되고, 부움지령의 제한치연산부(9h)에서는 제한치(c)에 따른 부의 부움지령의 제한치가 계산된다. 이때 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 멀때는 연산부(9h)에서 구한 부움지령의 제한치보다 조작레버장치(4a)의 지령치의 쪽이 크기 때문에 부움지령의 최대치연산부(9j)에서는 조작레버장치(4a)의 지령치의 쪽이 크기 때문에 부움지령의 최대치연산부(9j)에서는 조작레버장치(4a)의 지령치가 선택되어 이 지령치는 부이고, 밸브지령연산부(9i)에서는 유량제어밸브(15a)의 부움내림구동부(30b)에 대응하는 전압을 출력하고, 부움올림구동부(30a)에는 0의 전압을 출력하고, 이로서 조작레버장치(14a)의 지령치에 따라 부움이 내려 간다.

상기와 같이 부움이 내려가고, 버킷선단이 설정영역의 경계(L)에 근접함에 따라 연산부(9f)에서 계산되는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a(00)는 커져 (｜a｜또는 ｜c｜는 작아지고)연산부(9h)에서 구한 대응하는 부움지령의 제한치가 조작레버장치(4a)의 지령치보다도 커지면, 부움지령의 최대치연산부(9j)에서는 해당 제한치가 선택되고, 밸브지령연산부(9i)에서는 제한치(c)에 따라 유량제어밸브(15a)의 부움내림 구동부(30b)에 출력하는 전압을 서서히 제한한다. 이로서 설정영역의 경계(L)에 근접함에 따라 부움내림속도가 서서히 제한되어 버킷선단이 설정영역의 경계(L)에 도달하면, 부움은 정지한다. 따라서 버킷선단의 위치결정을 간단하고 원활하게 할 수 있다.

또 상기의 보정은 속도제어이기 때문에 프론트장치(1A)의 속도가 극단으로 커지거나 급격하게 조작레버장치(1a)를 조작한 경우에는 유압회로상의 지연 등 제어상의 응답지연이나 프론트장치(1A)에 인가되는 관성력 등에 의하여 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 밀려나올 가능성이 있다. 이와 같이 버킷선단이 밀려나온 경우, 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)(=c)가 정의 값으로서 계산되고, 밸브지령연산부(9i)에서는 제한치(c)에 따른 전압을 유량제어밸브(15a)의 부움올림구동부(30a)로 출력한다. 이로서 부움은 거리(D)에 비례한 속도로 영역내로 복원하도록 올림방향으로 동작되어 버킷선단이 설정영역의 경계(L)까지 되돌아가면, 정지한다. 따라서 버킷선단의 위치결정이 더욱 원활해진다.

또 바로 앞쪽으로 굴삭하려고하여 아암용 조작레버장치(14b)의 조작레버를 아암클라우드방향으로 조작하면 그 조작레버장치(14b)의 지령치가 아암용 밸브지령연산부(9k)에 입력되어 유량제어밸브(15b)의 아암클라우드구동부(31a)에 대응하는 전압을 출력하고, 아암은 바로 앞쪽으로 내려가도록 작동된다. 한편, 이것과 동시에 조작레버장치(4b)의 지령치가 연산부(9d)에 입력되어 아암실린더속도가 계산되고, 연산부(e)에서 아암에 의한 버킷선단속도(b)가 연산된다. 또 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)(0)가 계산되고, 연산부(9f)에서는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a-by가 계산된다. 이때, 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 멀리, aby(｜a｜｜by｜)일 때는 제한치(c)는 부의 값으로서 계산되고, 부룸지령의 최대치 연산부(9j)에서는 조작레버장치(4a)의 지령치(=0)가 선택되고, 밸브지령연산부(9i)에서는 유량제어밸브(15a)의 부움올림구동부(30a) 및 부움내림구동부(30b)에 0의 전압을 출력한다. 이로서 조작레버장치(14b)의 지령치에 따라 아암이 바로 앞쪽으로 작동된다.

상기와 같이 아암이 바로 앞쪽으로 작동되어 버킷선단이 설정영역의 경계(L)에 근접함에 따라 연산부(9c)에서 계산되는 버킷선단속도의 제한치(a)는 커지고(｜a｜는 작아짐)이 제한치(a)가 연산부(9e)에서 계산되는 아암에 의한 버킷선단속도(b)의 경계(L)와 수직한 성분(by)보다도 커지면, 연산부(9f)에서 계산되는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a-by는 정의 값이 되고, 부움지령의 최대치연산부(9j)에서는 연산부(9h)에서 계산된 제한치가 선택되고, 밸브지령연산부(9i)에서는 제한치(c)에 따른 전압을 유량제어밸브(15a)의 부움올림구동부(30a)에 출력한다. 이로서 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분이 버킷선단과 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례하여 서서히 제한되도록 부움올림에 의한 보정동작이 행하여 지고, 아암에 의한 버킷선단속도의 보정되어 있은 경계(L)와 평행한 성분(bx)과 이 제한치(c)에 의한 보정된 속도에 의하여 제7도에 나타낸 바와 같은 방향변환제어가 행하여 지고, 설정영역의 경계(L)에 따른 굴삭을 행할 수 있다.

또 이 경우도 상기와 같은 이유로 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 밀려나올 가능성이 있다. 이와 같이 버킷선단이 밀려나올 경우, 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)가 정의 값으로서 계산되고, 연산부(9f)에서 계산되는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a-by(0)는 제한치(a)에 비례하여 커지고, 밸브지령연산부(9i)에서부터 유량제어밸브(15a)의 부움올림구동부(30a)에 출력되는 전압은 제한치(c)를 따라 증대한다. 이로서 설정영역밖에서는 거리(D)에 비례한 버킷선단속도에서 영역내로 복원하도록 부움올림에 의한 보정동작이 행하여지고, 아암에 의한 버킷선단속도가 보정되어 있지 않은 경계(L)와 병행한 성분(bx)과 이 제한치(c)에 의하여 보정된 속도에 의하여 제8도에 나타내도록 설정영역의 경계(L)를 따라 서서히 되돌아오면서 굴삭을 행할 수 있다. 따라서 아암을 클라우드할 뿐으로 원활하게 설정영역의 경계(L)를 따른 굴삭을 행할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 버킷선단이 설정영역내에 있는 경우는 버킷선단속도의 설정영역의 경계(L)와 수직한 성분은 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례하여 제한치(a)에 의하여 제한되기 때문에 부움내림동작에서는 버킷선단의 위치결정을 간단하고 원활하게 할 수 있고, 아암클라우드조작에서는 설정영역의 경계에 따라 버킷선단을 작동시킬 수 있어 영역을 제한한 굴삭을 능률좋고 원활하게 행할 수 있다.

또 버킷선단이 설정영역밖에서는 버킷선단의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례하여 제한치(a)에 의하여 프론트장치가 설정영역으로 되돌아오도록 제어되기 때문에 프론트장치를 빠르게 작동시켰을 때에도 설정영역의 경계를 따라 프론트장치를 작동시킬 수 있어 영역을 제한한 굴삭을 정확하게 행할 수 있다.

또 이때, 상기와 같이 미리 방향변환제어로 감속되어 있기 때문에 설정영역밖으로의 침입량은 적어지고, 설정영역으로 되돌아왔을 때의 쇼크는 대폭으로 완화된다. 따라서 프론트장치를 빠르게 작동시켰을 때에도 영역을 제한한 굴삭을 원활하게 행할 수 있어 영역을 제한한 굴삭을 원활하게 행할 수 있다.

본 발명의 제2실시예를 제9도에 의하여 설명한다. 본 실시예는 아암실린더속도를 조작신호로부터가 아니라 아암의 회전각의 미분 등에 의하여 직접 연산하는 것이다.

제9도에 있어서, 본 실시예의 제어유니트는 아암실린더속도의 연산부(9Ad)에서는 조작레버장치(4b)의 지령치를 이용하는 대신 각도검출기(8b)에 의하여 검출한 아암의 회동각을 이용하고, 좌표변환에 의하여 아암실린더변위를 구하고, 그것을 미분하여 직접 아암실린더 속도를 구한다.

본 실시예에 의해서도 제1실시예와 같은 효과를 얻는다.

본 발명의 제3실시예를 제10도 및 제11도에 의하여 설명한다. 본 실시예는 조작레버장치로서 유압파일롯방식을 이용한 유압셔블에 적용한 것이다.

제10도에 있어서, 본 실시예가 적용되는 유압셔블은 전기방식의 조작레버장치(14a∼14f)대신 유압파일롯방식의 조작레버장치(4a∼4f)를 구비하고 있다. 조작레버장치(4a∼4f)는 파일롯압에 의하여 대응하는 유량제어밸브(5a∼5f)를 구동하고, 각각 오퍼레이터에 의하여 조작되는 조작레버(40a∼40f)의 조작량과 조작방향을 따른 파일롯압을 파일롯라인(44a∼49b)을 통하여 대응하는 유량제어밸브의 유압구동부(50a∼55b)에 공급한다.

이상과 같은 유압셔블에 본 실시예에 의한 영역제한 굴삭장치가 설치되어 있다. 이 제어장치는 제1실시예에서 구비되어 있는 것외에 아암용 조작레버장치(4b)의 파일롯라인(45a,45b)에 설치되고, 조작레버장치(4b)의 조작량으로서 파일롯압을 검출하는 압력검출기(61a,61b)와 일차 포트측이 파일롯펌프(43)에 접속되어 전기신호에 따라 파일롯펌프(43)로부터의 파일롯압을 감압하여 출력하는 비례전자밸브(10a)와 부움용 조작레버장치(4a)의 파일롯라인(44a)과 비례전자밸브(10a)의 이차포트측에 접속되어 파일롯라인(44a)내의 파일롯압과 비례전자밸브(10a)로부터 출력되는 제어압의 고압측을 선택하고, 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)로 유도하는 셔블밸브(12)와, 부움용 조작레버장치(4a)의 파일롯라인(44b)에 설치되어 전기신호에 따라 파일롯라인(44b)내의 파일롯압을 감압하여 출력하는 비례전자밸브(10b)가 구비되어 있다.

제11도를 이용하여 제어유니트(9B)에 있어서의 제1도의 실시예의 제어기능의 차이를 설명한다.

아암실린더속도연산부(9Bd)에서는 조작레버장치(4b)에 의한 유량제어밸브(5b)에의 지령치대신 압력검출기(61a,61b)에서 검출한 유량제어밸브(5b)에의 지령치(파일롯압)와 아암의 유량제어밸브의 유량특성에 의하여 아암실린더속도를 추정한다.

또 부움파일롯압의 제한치연산부(9Bh)에서는 부움의 유량제어밸브(5a)의 유량특성에 의거하여 연산부(9f)에서 구한 부움실린더속도의 제한치(c)에 대응하는 부움의 파일롯압(지령)제한치를 구한다.

또한 비례전자밸브(10a,10b) 및 셔틀밸브(12)를 설치하였기 때문에 부움지령의 최대치연산부(9j)는 필요없어지고 그 대신 밸브지령연산부(9Bi)에서는 부움파일롯압의 제한치연산부(9Bh)에서 얻어진 파일롯압의 제한치가 정의 경우에는 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에 제한치에 대응하는 전압을 출력하고, 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)의 파일롯압을 해당 제한치로 하고, 부움내림측의 비례전자밸브(10b)에 0의 전압을 출력하여 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50b)의 파일롯압을 0으로 한다. 또 제한치가 부인경우에는 부움내림측의 유량제어밸브의 유압구동부(50b)의 파일롯압을 제한하도록 제한치에 대응하는 전압을 비례전자밸브(10b)에 출력하고, 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에는 0의 전압을 출력하여 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)의 파일롯압을 0으로 한다.

이상에 있어서, 조작레버장치(4a∼4c)는 프론트부재인 아암(1a), 부움(1b) 및 버킷(1c)의 동작을 지시하는 복수의 조작수단을 구성하고, 설정기(7) 및 영역설정연산부(9b)는 프론트장치(1A)가 작동할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단을 구성하고, 각도검출기(8a∼8c) 및 경사각 검출기(8d)는 프론트장치(1A)의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단을 구성하고, 프론트자세연산부(9a)는 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 프론트장치(1A)의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단을 구성하고, 압력검출기(61a,61b), 아암실린더속도연산부(9Bd) 및 아암에 의한 버킷선단속도연산부(9e)는 복수의 유압액츄에이터(3a∼3f)중 적어도 아암(1b)(제1특정프론트부재)에 관한 아암실린더(3b)(제1특정액츄에이터)의 구동에 의한 프론트장치(A)의 속도를 연산하는 제2연산수단을 구성하고, 버킷선단속도의 제한치연산부(9c) 및 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치연산부(9f)는 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치를 입력하고, 프론트장치(1A)가 설정영역내에서 그 경계(L)근방에 있을 때는 설정영역의 경계(L)에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하고, 프론트장치(1A)가 설정영역밖에 있을 때는 프론트장치(1A)가 설정영역으로 되돌아오도록 복수의 유압액츄에이터(3a∼3f)중 적어도 부움(1a)(제2특정프론트부재)에 관한 부움실린더(3a)(제2특정액츄에이터)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도의 제한치(c)를 연산하는 제3연산수단을 구성한다.

또 부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9Bh), 밸브지령연산부(9Bi), 비례전자밸브(10a,10b) 및 셔틀밸브(12)는 제2특정액츄에이터(3a)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도가 상기 제한치(c)를 초과하지 않도록 제2특정액츄에이터(3a)에 관한 조작수단(14a)의 신호를 보정하는 신호보정수단을 구성한다.

또한 조작레버장치(4a∼4f) 및 파일롯라인(44a∼49b)은 유압제어밸브(5a∼5f)를 구동하는 조작시스템을 구성하고, 상기 신호보정수단(부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9Bh), 밸브지령연산부(9Bi), 비례전자밸브(10a,10b) 및 셔틀밸브(12))는 제2특정액츄에이터(3a)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도가 상기 제한치(c)를 초과하지 않도록 제2특정액츄에이터(3a)에 관한 조작수단(4a)의 파일롯압을 보정하는 파일롯압 보정수단을 구성한다.

또 파일롯라인(44a)은 프론트장치(1A)가 설정영역의 경계(L)로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 제2특정프론트부재(3a)에 관한 유압제어밸브(5a)로 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 구성하고, 부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9Bh), 밸브지령연산부(9Bi)는 제2특정액츄에이터(3a)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도가 상기 제한치(c)를 초과하지 않도록 제1파일롯라인(44a)에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 이 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단을 구성하고, 비례전자밸브(10a)는 제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단을 구성하고, 셔틀밸브(12)는 제1파일롯라인(44a)내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단(10a)으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브(5a)로 유도하는 고압선택수단을 구성한다.

또한 파일롯라인(44b)은 프론트장치(1A)가 설정영역의 경계에 접근하는 방향으로 작동하도록 제2특정 프론트부재(1a)에 관한 유압제어밸브(5a)로 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 구성하고, 부움실린더속도의 제한치연산부(9g), 부움지령의 제한치연산부(9Bh), 밸브지령연산분(9Bi)는 제2특정 액츄에이터(3a)의 구동에 의한 프론트장치(1A)의 속도가 상기 제한치(c)를 초과하지 않도록 제2파일롯라인(44b)에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 이 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단을 구성하고, 비례전자밸브(10b)는 제2 파일롯라인(44b)에 설치되고, 제2전기신호에 의하여 작동하여 제2파일롯라인(44b)내의 파일롯압력을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 구성한다.

이상과 같이 구성한 본 실시예의 동작을 제1실시예와 같은 부움내림동작과 아암클라우드조작에 관하여 설명한다.

버킷선단의 위치결정을 행하려고하여 부움용 조작레버장치(4a)의 조작레버를 부움내림방향으로 조작하면 그 조작레버장치(4a)의 지령치인 파일롯압이 파일롯라인(44b)을 통하여 유량제어밸브(5a)의 부움내림측의 유압구동부(50b)에 주어진다. 한편 이것과 동시에 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)(0)가 계산되고, 연산부(9f)에서는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a(0)가 계산되어 부움파일롯압의 제한치연산부(9Bh)에서는 제한치(c)에 따른 부의 부움지령의 제한치가 계산되고, 밸브지령연산부(9Bi)에서는 부움내림측의 유량제어밸브의 유압구동부(50b)의 파일롯압을 제한하도록 제한치에 대응한 전압을 비례전자밸브(10b)로 출력하고, 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에는 0의 전압을 출력하여 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)의 파일롯압을 0으로 한다. 이때 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 멀때는 연산부(9Bh)에서 구한 부움파일롯압의 제한치의 절대치는 크고, 이로서 조작레버장치(4a)의 파일롯압 쪽이 작기 때문에 비례전자밸브(10b)는 조작레버장치(4a)의 파일롯압을 그대로 출력하고, 이로서 조작레버장치(4a)의 파일롯압에 따라 부움이 내려 간다.

상기와 같이 부움이 내려가고, 버킷선단이 설정영역의 경계(L)에 근접함에 따라 연산부(9f)에서 계산되는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치 c=a(0)은 커지고 (｜a｜또는 ｜c｜는 작아지고), 연산부(9h)에서 구한 대응하는 부움지령의 제한치(0)의 절대치는 작아진다. 그리고 이 제한치의 절대치가 조작레버장치(4a)의 지령치보다도 작아져 밸브지령연산부(9Bi)로부터 비례전자밸브(10b)에 출력되는 전압이 그것에 따라 작아지면, 비례전자밸브(10b)는 조작레버장치(4a)의 파일롯압을 검압하여 출력하고, 유량제어밸브(5a)의 부움내림측의 유압구동부(50b)에 주어지는 파일롯압을 제한치(c)에 따라 서서히 제한한다. 이로서 설정영역의 경계(L)에 도달하면 부움은 정지한다. 따라서 버킷선단의 위치결정을 간단하고 원활하게 할 수 있다.

또 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 밀려나온 경우는 연산부(9c)에서는제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치a(=c)가 정의 값으로서 계산되고, 밸브지령연산부(9Bi)에서는 제한치(c)에 따른 전압을 비례전자밸브(10a)로 출력하고, 부움올림측의 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)에 제한치(a)에 따른 파일롯압을 인가한다.

이로서 부움은 거리 (D)에 비례한 속도로 영역내로 복원하도록 올림방향으로 작동되고, 버킷선단이 설정영역의 경계(L)까지 되돌아오면 정지한다. 따라서 버킷선단의 위치결정을 더욱 원활하게 행할 수 있다.

또, 바로 앞방향으로 굴삭을 행하려고 하여 아암용 조작레버장치(4b)의 조작레버를 아암클라우드방향으로 조작하면 그 조작레버장치(4b)의 지령치인 파일롯압이 유량제어밸브(5b)의 아암클라우드측의 유압구동부(51a)에 인가되고, 아암은 바로 앞방향으로 내려가도록 작동된다.

한편 이것과 동시에 조작레버장치(4b)의 파일롯압이 압력검출기(61a)로 검출되어 연산부(9Bd)에 입력되어 아암실린더속도가 계산되고, 연산부(e)에서 아암에 의한 버킷선단속도(b)가 연산된다. 또 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a(0)가 계산되고, 연산부(9f)에서는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치(c=a-by)가 계산된다. 이때, 버킷선단이 설정영역의 경계(L)로부터 멀고, aby(｜a｜｜by｜)일때는 제한치(c)는 부의 값으로서 계산되고, 밸브지령연산부(9i)에서는 부움내림측의 유량제어밸브의 유압구동부(50b)의 파일롯압을 제한하도록 제한치에 대응하는 전압을 비례전자밸브(10b)에 출력하고, 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에는 0의 전압을 출력하고 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)의 파일롯압을 0으로 한다. 이때, 조작레버장치(4a)는 조작되어 있지 않기 때문에 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50b)에는 파일롯압은 출력되지 않는다. 이로서 조작레버장치(4b)의 파일롯압에 따라 아암이 바로 앞방향으로 작동된다.

상기와 같이 아암이 바로앞방향으로 작동되어 버킷선단이 설정영역의 경계(L)에 근접함으로서 연산부(9c)에서 계산되는 버킷선단속도의 제한치(a)는 커지고 (｜a｜는 작아지고), 이 제한치(a)가 연산부(9e)에서 계산되는 아암에 의한 버킷선단속도(b)의 경계(1)와 수직한 성분(by)보다도 커지면, 연산부(9f)에서 계산되는 아암에 의한 버킷선단속도의 제한치(c=a-by)는 정의 값이 되고, 밸브지령연산부(9Bi)에서는 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에 제한치에 대응하는 전압을 출력하고, 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50a)의 파일롯압을 해당제한치로하고, 부움내림측의 비례전자밸브(10b)에 0의 전압을 출력하여 유량제어밸브(5a)의 유압구동부(50b)의 파일롯압을 0으로 한다. 이로서 버킷선단속도의 경계(L)와 수직한 성분이 버킷선단과 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례하여 서서히 제한되도록 부움올림에 의한 보정동작이 행하여 지고, 아암에 의한 버킷선단속도의 보정되어 있지 않은 경계(L)와 평행한 성분(bx)와 이 제한치(c)에 의한 보정된 속도에 의하여 제7도에 나타낸 바와 같은 방향변환제어가 행하여지고, 설정영역의 경계(L)를 따른 굴삭을 행할 수 있다.

또 버킷선단이 설정영역의 경계로부터 밀려나온 경우는 연산부(9c)에서는 제5도에 나타낸 관계로부터 버킷선단과 설정영역의 경계(L)로부터의 거리(D)에 비례한 버킷선단속도의 제한치(a)가 정의 값으로서 계산되고, 연산부(9f)에서 계산되는 부움에 의한 버킷선단속도의 제한치(c=a-by(0))는 제한치(a)에 비례하여 커지고, 밸브지령연산부(9i)로부터 부움올림측의 비례전자밸브(10a)에 출력되는 전압은 제한치(c)를 따라 증대한다. 이로서 설정영역외에서는 거리((D)에 비례한 버킷선단속도로 영역내로 복원하도록 부움올림에 의한 보정동작이 행하여 지고, 아암에 의한 버킷선단속도의 보정되어 있지 않은 경계(L)와 평행한 성분(bx)과 이 제한치(c)에 의하여 보정된 속도에 의하여 제8도에 나타낸 바와 같이 설정영역의 경계(L)를 따라 서서히 되돌아오면서 굴삭을 행할 수 있다. 따라서 아암을 클라우드할 뿐으로 원활하게 설정영역의 경계(L)를 따른 굴삭을 행할 수 있다.

이상과 같이 본 실시예에 의하면, 조작수단으로서 유압파일롯방식을 채용한 것에 있어서 제1실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한 이상의 실시예에서는 설정영역의 경계(L)에 대한 거리(D)로서 버킷의 선단에 관하여 기술하였으나, 간이적으로 실시하면 아암선단핀으로부터의 거리를 취하여도 상관없다. 또 프론트장치와의 간섭을 방지하여 안전성을 도모하기 위하여 영역을 설정할 경우는 그 간섭이 일어날 수 있는 다른 부위이어도 상관없다.

또 적용되는 유압구동장치는 클로즈드센터타입의 유량제어밸브(15a∼15f,5a∼5f)를 가지는 클로즈드센터시스템으로 하였으나, 오픈센터타입의 유량제어밸브를 이용한 오픈센터시스템이어도 상관없다.

또 버킷선단과 설정영역의 경계(L)와의 거리(D)와, 버킷선단속도의 제한치(a)와의 관계는 직선적으로 비례하는 관계로 하였으나, 이것에 한하지 않고, 각종 설정이 가능하다.

또한 버킷선단이 설정영역의 경계로부터 떨어져 있을 때는 목표속도벡터를 그대로 출력하였으나, 이 경우에도 다른 목적을 가지고 상기 목표속도벡터를 보정하여도 좋다.

또 목표속도벡터의 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 벡터성분은 설정영역의 경계에 대하여 수직방향의 벡터성분으로 하였으나, 설정영역의 경계에 따른 방향의 작동이 얻어지면 수직방향으로부터 어긋나 있어도 좋다.

또 유압파일롯방식의 조작레버장치를 가지는 유압셔블에 본 발명을 적용한 제3실시예에서는 전기유압변환수단 및 감압수단으로서 비례전자밸브(10a,10b,11a,11b)를 이용하였으나, 이들은 다른 전기유압변환수단이어도 상관없다.

또한 모든 조작레버장치(4a∼4f) 및 유량제어밸브(5a∼5f)를 유압파일롯방식으로 하였으나, 적어도 부움용과 아암용만이 유압파일롯방식이면 좋다.

본 발명에 의하면, 프론트장치가 설정영역에 근접하면, 설정영역의 경계에 근접하는 방향의 작동을 감속하는 방향변환제어가 행하여지기 때문에 영역을 제한한 굴삭을 능률좋고 원활하게 행할 수 있다.

Claims (20)

1. 회동가능하게 연결된 복수의 프론트부재에 의하여 구성되는 다관절형의 프론트장치와, 상기 복수의 프론트부재를 구동하는 복수의 유압액츄에이터와, 상기 복수의 프론트부재의 동작을 지시하는 복수의 조작수단과, 상기 복수의 조작수단의 조작에 따라 구동되고, 상기 복수의 유압액츄에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 복수의 유압제어밸브를 구비한 건설기계의 영역제한굴삭제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 상기 프론트장치가 작동할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단과, 상기 프론트장치의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단과, 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 프론트장치의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단과, 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제1특정 프론트부재에 관한 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도를 연산한는 제2연산수단과, 상기 프론트장치가 상기 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정 프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치에 의거하여 연산하는 제3연산수단과, 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의 조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 복수의 조작수단중, 상기 제1특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호에 의거하여 상기 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 제1특정 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역외에 있을 때에는 상기 프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아오도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 제2특정프론트부재에 관한 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역과의 경계의 거리에 의거하여 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2연산수단의 연산치와 상기 프론트장치의 속도의 제한치로부터 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 프론트장치가 설정영역내에 있을 때에는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리가 작아짐에 따라 작아지는 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 속도를 상기 제한치로 하고, 상기 프론트장치가 설정영역외에 있을 때에는 상기 거리가 커짐에 따라 커지는 상기 설정영역의 경계로 되돌아오는 방향의 속도를 상기 제한치로 한 해당 거리와 속도의 관계가 미리 설정되어 있고, 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리와 그 미리 설정한 관계로부터 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 계산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 신호보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치에 대응하는 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단의 조작신호의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단으로부터의 조작신호의 지령치와 상기 조작신호의 제한치의 작은 쪽을 선택하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
8. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 복수의 조작수단중, 적어도 상기 제2특정 프론트부재에 관한 조작수단은 조작신호로서 파일롯압을 출력하는 유압파일롯방식이고, 이 유압파일롯방식의 조작수단을 포함하는 조작시스템이 이것에 대응하는 상기 유압제어밸브를 구동하는 것이고, 상기 신호보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2특정 액츄에이터에 관한 조작수단의 파일롯압을 보정하는 파일롯압 보정수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 제2특정프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제1파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단과, 상기 제1파일롯라인내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브로 유도하는 고압선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 제2특정 프론트부재에 관한 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압보정수단은 상기 제2특정 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제2파일롯라인에 설치되고, 상기 제2전기신호에 의하여 작동하여 상기 제2파일롯라인내의 파일롯압을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
11. 부움과 이 부움의 선단측에 회동가능하게 연결된 아암을 포함하는 복수의 프론트부재에 의하여 구성되는 다관절형 프론트장치와, 상기 복수의 프론트부재를 구동하는 부움용 액츄에이터 및 아암용 액츄에이터를 포함하는 복수의 유압액츄에이터와, 상기 복수의 프론트부재의 동작을 지시하는 부움용 조작수단 및 아암용 조작수단을 포함하는 복수의 조작수단과, 상기 복수의 조작수단의 조작에 따라 구동되고, 상기 복수의 유압액츄에이터에 공급되는 압유의 유량을 제어하는 부움용 유압제어밸브 및 아암용 유압제어밸브를 포함하는 복수의 유압제어밸브를 구비하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치에 있어서, 상기 제어장치는 상기 프론트장치의 작동을 할 수 있는 영역을 설정하는 영역설정수단과, 상기 프론트장치의 위치와 자세에 관한 상태량을 검출하는 제1검출수단과, 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 프론트장치의 위치와 자세를 연산하는 제1연산수단과, 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 상기 아암용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도를 연산하는 제2연산수단과, 상기 프론트장치가 상기 설정영역내에서 그 경계근방에 있을 때, 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 이동속도를 제한하도록 상기 복수의 유압액츄에이터중 적어도 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 상기 제1 및 제2연산수단의 연산치에 의거하여 연산하는 제3연산수단과, 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 부움용 조작수단의 조작신호를 보정하는 신호보정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 아암용 조작수단으로부터의 조작신호에 의거하여 상기 아암용 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
13. 제11항에 있어서, 상기 제2연산수단은 상기 제1검출수단으로부터의 신호에 의거하여 상기 아암용 액츄에이터의 구동에 의한 프론트장치의 속도를 연산하는 수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한 굴삭제어장치.
14. 제12항 또는 13항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 프론트장치가 상기 설정영역외에 있을 때는 상기 프론트장치가 상기 설정영역으로 되돌아가도록 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
15. 제14항에 있어서, 상기 제3연산수단은 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역과의 경계의 거리에 의거하여 상기 프론트 장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 제2연산수단의 연산치와 상기 프론트장치의 속도의 제한치로부터 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 연산하는 수단은 상기 프론트장치가 설정영역내에 있을 때는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리가 작아짐에 따라 작아지는 상기 설정영역의 경계에 접근하는 방향의 속도를 상기 제한치로하고, 상기 프론트장치가 설정영역외에 있을 때는 상기 거리가 커짐에 따라 커지는 상기 설정영역의 경계로 되돌아오는 방향의 속도를 상기 제한치로 한 해당거리와 속도의 관계가 미리 설정되어 있고, 상기 제1연산수단의 연산치로부터 얻어지는 상기 프론트장치와 상기 설정영역의 경계와의 거리와 그 미리 설정한 관계로부터 상기 프론트장치의 속도의 제한치를 계산하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
17. 제15항 또는 16항에 있어서, 상기 신호보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도의 제한치에 대응하는 상기 부움용 조작수단의 조작신호의 제한치를 연산하는 수단과, 상기 부움용 조작수단으로부터의 조작신호의 지령치와 상기 조작신호의 제한치가 작은 쪽을 선택하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
18. 제15항 또는 16항에 있어서, 상기 부움용 조작수단은 조작신호로서 파일롯압을 출력하는 유압파일롯방식이고, 이 유압파일롯방식의 조작수단을 포함하는 조작시스템이 이것에 대응하는 상기 유압제어밸브를 구동하는 것이고, 상기 신호보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 부움용 조작수단의 파일롯압을 보정하는 파일롯압보정수단인 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 부움용 유압제어밸브에 파일롯압을 유도하는 제1파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제1파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제1전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제1전기신호를 유압으로 변환하여 상기 목표파일롯압에 상당하는 제어압을 출력하는 전기유압변환수단과, 상기 제1파일롯라인내의 파일롯압과 상기 전기유압변환수단으로부터 출력된 제어압의 고압측을 선택하여 해당하는 유압제어밸브로 유도하는 고압선택수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 조작시스템은 상기 프론트장치가 상기 설정영역의 경계로부터 멀어지는 방향으로 작동하도록 상기 부움용 유압제어밸브로 파일롯압을 유도하는 제2파일롯라인을 포함하고, 상기 파일롯압 보정수단은 상기 부움용 액츄에이터의 구동에 의한 상기 프론트장치의 속도가 상기 제한치를 초과하지 않도록 상기 제2파일롯라인에 있어서의 목표파일롯압을 계산하고, 상기 목표파일롯압에 대응하는 제2전기신호를 출력하는 수단과, 상기 제2파일롯라인에 설치되고, 상기 제2전기신호에 의하여 작동하여 상기 제2파일롯라인내의 파일롯압을 상기 목표파일롯압까지 감압하는 감압수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계의 영역제한굴삭제어장치.