WO2009087795A1 - 双腕作業機械 - Google Patents

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WO2009087795A1
WO2009087795A1 PCT/JP2008/066998 JP2008066998W WO2009087795A1 WO 2009087795 A1 WO2009087795 A1 WO 2009087795A1 JP 2008066998 W JP2008066998 W JP 2008066998W WO 2009087795 A1 WO2009087795 A1 WO 2009087795A1
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WO
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arm
work
fronts
region
angle
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Application number
PCT/JP2008/066998
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English (en)
French (fr)
Inventor
Akinori Ishii
Original Assignee
Hitachi 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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. filed Critical Hitachi Construction Machinery Co., Ltd.
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Priority to US12/522,203 priority patent/US8366374B2/en
Priority to CN2008800048111A priority patent/CN101605954B/zh
Priority to JP2009527376A priority patent/JP4841671B2/ja
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/96Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements
    • E02F3/963Arrangements on backhoes for alternate use of different tools
    • E02F3/964Arrangements on backhoes for alternate use of different tools of several tools mounted on one machine
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
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    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/302Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom with an additional link
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    • E02F3/965Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with arrangements for alternate or simultaneous use of different digging elements of metal-cutting or concrete-crushing implements
    • 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
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a work machine used for structure demolition work, waste demolition work, road work, construction work, civil engineering work, and the like, and more particularly to a double-arm work machine provided with two articulated work fronts. .
  • a work machine such as a hydraulic excavator is configured such that an articulated work front composed of a boom and an arm is connected to an upper swing body so as to be movable up and down, and a bucket is attached to the tip of the arm so as to be swingable up and down.
  • a work machine used for structure demolition work, waste demolition work, civil engineering work, etc. may be configured.
  • this type of work machine has only one work front.
  • two work fronts are provided on the left and right sides of the upper swing body, respectively. Equipped work machines (double-arm work machines) have also appeared.
  • the total weight of the two work fronts of the double-arm work machine is equivalent to the weight of the work front of a single-arm work machine of the same class as this double-arm work machine (a single-arm work machine having the same engine output).
  • the dual arm work machine can maintain the same stability (static balance) as a single arm work machine of the same class.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a double-arm working machine capable of suppressing deterioration in stability associated with improvement in output of each of the two work fronts.
  • the present invention provides a lower traveling body provided with a traveling device, an upper swing body provided on the upper portion of the lower traveling body and provided with a cab, and a front of the upper swing body.
  • Two work fronts that are provided on both the left and right sides of the unit so as to be swingable up and down, and each provided with an arm, a boom, and a work tool;
  • the arm angle detection means for detecting the angle of the arm with respect to the boom of the two work fronts
  • the operation detection means for detecting the operation direction and the operation amount of the operation device, and the operation
  • a work area calculation means for calculating a drive signal to the arm based on a detection signal from the detection means and the arm angle detection means.
  • the instability evaluation value is the stability determination value, and the stability determination value area where there is no risk of the aircraft becoming unstable regardless of the operating state of the two work fronts is the normal area. If the region is defined as an unstable region, the stability limit region, the region of the set range adjacent to the outside of the stability limit region, where the stability determination value is larger than a predetermined stability determination reference value,
  • the work area calculation means calculates the stability determination value based on the arm angles respectively detected by the arm angle detection means of the two work fronts, the stability determination value is in the stability limit area, and at least the When approaching the unstable region side, the drive signal is reduced and output compared to the case where the stability determination value is in the normal region, and the operating speed of the arm is limited.
  • the total weight of the two work fronts of the double-arm work machine is, for example, equal to the weight of the work front of a single-arm work machine of the same class as this double-arm work machine (a single-arm work machine having an equivalent engine output). If comprised in this way, stability (static balance) of this double arm working machine will become equivalent to the single arm working machine of the same class. However, if the total output of the two work fronts of the double-arm work machine is improved, the output and strength of the work front, and the strength and weight are approximately proportional to each other. The total weight increases and the stability may deteriorate compared to a single-arm work machine of the same class.
  • the stability determination value area where there is no risk of the aircraft becoming unstable regardless of the operating states of the two work fronts is the normal area
  • the setting range area adjacent to the outside of the normal area is the stability limit area
  • An area of a set range adjacent to the outside of the stability limit area, where the stability determination value is larger than a predetermined stability determination reference value is defined as an unstable area
  • arm angle detection of two work fronts The stability determination value is calculated based on the angle of the arm detected by each means, and when the stability determination value is in the stability limit region, the drive signal is decreased to decrease the operating speed of the arm.
  • the stability limit area in consideration of the stability of the single-arm work machine of the same class as the double-arm work machine, the same stability as the double-arm work machine and the single-arm work machine of the same class is secured. It is possible to suppress the deterioration of stability due to the improvement in output of the two work fronts.
  • the work area calculation means is the operation detection means.
  • the boom and arm drive signals based on the detection signals from the boom and arm angle detection means, and the work area calculation means detects the arms detected by the arm angle detection means of the two work fronts, respectively.
  • the stability determination value is calculated on the basis of the angle of the boom and the boom angle detected by the boom angle detection means, and the stability determination value is in the stability limit region and at least approaches the unstable region side.
  • the drive signal is reduced and output compared to the case where the discriminant value is in the normal region, and the operation speed of the arm and boom is controlled. It shall be.
  • the stability determination value is calculated from an average value of the angles of the arms of the two work fronts.
  • the stability determination value is an average of a distance between an arm tip of the two work fronts and an upper swing body calculated from the boom angle and the arm angle of the work front. It shall be calculated from the value.
  • the work area calculation means when the stability determination value is in the stability limit area and approaches the unstable area side, The degree of decrease in the drive signal is increased continuously or stepwise as the stability determination value approaches the unstable region.
  • the work area calculation unit is configured to move away from the stability limit area when the stability determination value is in the unstable area.
  • the drive signal is stopped to stop the operation of the arm.
  • the stability determination reference value is set such that a total of static moments of the two work fronts has an engine output equivalent to that of the double-arm work machine provided with one work front.
  • the stability determination value is the same as the maximum value of the static moment of the work front of the single-arm working machine.
  • FIG. 1 is a side view showing an appearance of a double-armed hydraulic excavator that is an example of a double-arm working machine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a top view showing an external appearance of a double-arm hydraulic excavator that is an example of a double-arm working machine according to a first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows the operating device provided in the driver's cab. It is a functional block diagram which shows the control system of the 1st and 2nd work front. It is a figure which shows the operation direction of an operating device.
  • a First work front B Second work front 200 Double-arm hydraulic excavator 1 Traveling body 2 Lower car body 3 Upper turning body 3a Turning center line 4
  • Driver's seat 50a, 50b Operating device 51a, 51b Operation arm bracket 52a, 52b Operation Arm 53a, 53b Armrest 54a, 54b Operation lever 55a, 55b Work tool rotation lever 56a, 56b Work tool operation switch 57a, 57b Operation arm displacement detector 581a, 581b Operation lever vertical displacement detector 582a, 58 2b Operation lever front-rear direction displacement detectors 59a, 59b Work tool rotation lever displacement detectors 60a, 60b Work tool operation switch displacement detectors 61, 261,
  • FIG. 1 and 2 are views showing the appearance of a double-armed hydraulic excavator 200 that is an example of a double-arm working machine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a side view of a double-arm hydraulic excavator 200
  • FIG. 2 is a top view of the double-arm hydraulic excavator 200.
  • a double-armed hydraulic excavator 200 includes a lower vehicle body 2 provided with a traveling body 1, an upper revolving body 3 that is turnable on the lower vehicle body 2, and an upper revolving body 3.
  • a cab 4 provided in the vicinity of the center of the front part, and a first work front A and a second work front B provided so as to be swingable up and down and to the left and right of the front part of the upper swing body 3 are provided.
  • the first work front A includes a first bracket 6a provided on the right side of the front portion of the upper swing body 3, a swing post 7a attached to the first bracket 6a so as to be swingable left and right around the vertical axis, and the swing.
  • a boom 10a attached to the post 7a so as to be swingable up and down, an arm 12a attached to the boom 10a so as to be swingable up and down, and a work tool 20a attached to the arm 12a so as to be rotatable up and down (in the drawing).
  • the work tool 20a can be arbitrarily replaced with any one of a cutter, a breaker, a bucket, and other work tools in addition to the grapple shown in the drawing according to the work contents of the work machine.
  • the second work front B is provided on the front left side of the upper swing body 3. This is configured in the same manner as the first work front A, and the same members are indicated by changing the subscripts from “a” to “b”, and the description is omitted here.
  • operating devices 50a and 50b for operating the first and second work fronts A and B, respectively, and valid / invalid of work area calculation (described later) are provided.
  • a work area calculation switch 110 for switching is provided.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the operation devices 50 a and 50 b provided in the cab 4 together with the driver seat 49.
  • An operating device 50a for the first work front A and an operating device 50b for the second work front B are provided on the left and right sides of the driver seat 49.
  • the operating device 50a is provided with an operating arm bracket 51a provided on the right side of the driver's seat 49, and attached to the operating arm bracket 51a so as to be able to swing left and right around the swing center axis 73a.
  • An operation arm 52a for instructing movement and an armrest 53a attached to the operation arm 52a so as to swing integrally are provided.
  • the armrest 53a has an elbow joint support portion 77a where the operator's elbow joint is located, and the operation arm 52a and the armrest 53a have the elbow joint support portion 77a of the armrest 53a positioned on the swing center axis 73a of the operation arm 52a. It is attached to the operation arm bracket 51a.
  • the operation arm bracket 51a has an elbow joint position adjusting device 78a for adjusting the position of the elbow joint instruction section 77a in accordance with the body shape of the operator.
  • the operating device 50a is attached to the front end portion of the operating arm 52a so as to be rotatable up and down, and is provided with a horizontal operating lever 54a for instructing the operation of the boom 10a and the arm 12a of the first work front A, and this operation.
  • a horizontal operating lever 54a for instructing the operation of the boom 10a and the arm 12a of the first work front A, and this operation.
  • the lever 54a it is rotatably attached around the rotation center axis 74a of the operation lever 54a, and is attached to the work tool turning lever 55a for instructing the turning of the work tool 20a, and the tip of the operation lever 54a.
  • a work tool operation switch 56a for instructing start / stop of the work tool 20a.
  • the operating device 50a is provided on the operating arm bracket 51a, and is provided on the operating arm 52a and an operating arm displacement detector 57a that detects a swing displacement amount of the operating arm 52a and transmits a signal (operation signal).
  • An operation lever vertical displacement detector 581a that detects the amount of displacement of the operation lever 54a in the vertical direction and transmits an operation signal, and an operation lever that similarly detects the amount of displacement in the front-rear direction and transmits the operation signal.
  • the operating device 50b is provided on the left side of the driver's seat 49. This is configured in the same manner as the operation device 50a, and the same member is indicated by changing the subscript from “a” to “b”, and the description is omitted here.
  • FIG. 4 is a functional block diagram showing the control system of the first and second work fronts A and B.
  • symbol in the parenthesis in FIG. 4 has shown each displacement detector corresponding to the 2nd work front B, each angle detector, and a drive system.
  • the control system of FIG. 4 is roughly classified into the above-described displacement detectors, work area calculation switches 110, first and second work fronts A, provided in the operation devices 50a and 50b in the cab 4. Generates and outputs a drive signal by performing a predetermined calculation based on an input system composed of angle detectors (described later) provided in B and input signals (operation signal, instruction signal, detection signal) from these input systems.
  • the control device 61 is configured to receive a drive signal from the control device 61, and an output system including each drive system (described later) that operates each part of the first and second work fronts A and B.
  • displacement detectors 57a and 57b for detecting the swing displacement of the operation arms 52a and 52b and transmitting signals (operation signals), and upper and lower of the operation levers 54a and 54b, respectively.
  • Operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b that detect the displacement in each direction and transmit an operation signal
  • operation levers that detect the displacement in the front-rear direction of the operation levers 54a and 54b and transmit an operation signal
  • Front / rear direction displacement detectors 582a, 582b work tool rotation lever displacement detectors 59a, 59b for detecting the rotational displacement amounts of the work tool rotation levers 55a, 55b, respectively, and transmitting operation signals
  • Work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b for detecting displacement amounts of the switches 56a and 56b and transmitting operation signals, respectively, Detecting the angles of the work area calculation switch 110 for transmitting a signal (instruction signal) for instructing the validity / invalidity of calculation (described later) and the arms 12a
  • the output system of the control device 61 includes swing post cylinder drive systems 64a and 64b for driving the swing post cylinders 9a and 9b, boom cylinder drive systems 63a and 63b for driving the boom cylinders 11a and 11b, and the above.
  • Arm cylinder drive systems 62a and 62b for driving the arm cylinders 13a and 13b
  • work tool cylinder drive systems 65a and 65b for driving the work tool cylinders 15a and 15b
  • a work tool drive system for driving the work tools 20a and 20b.
  • the control device 61 performs a work area calculation based on input signals (operation signals) from the work area calculation switch 110, the arm angle detectors 69a and 69b, and the operation lever front / rear direction displacement detectors 582a and 582b.
  • the boom cylinder based on the input signal from the drive signal generator 61A for generating the drive signal to the swing post cylinder drive system 62a, 62b based on the input signal from 57b and the vertical displacement detectors 581a, 581b for the operating lever.
  • a drive signal generator 161B that generates a drive signal to the drive systems 63a and 63b, and a work tool turning lever displacement detector 59a Based on the input signals from the work tool cylinder drive systems 65a and 65b based on the input signals from 59b, the work signal is generated based on the input signals from the drive signal generator 61D and the work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b. And a drive signal generation unit 61E that generates drive signals to the drive systems 66a and 66b.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the operation directions of the operation devices 50a and 50b
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the operations of the first and second work fronts A and B corresponding to the operation directions of the operation devices 50a and 50b.
  • the second work front B is indicated by parenthesized symbols in the figure.
  • the operator sits on the driver's seat 49 and the elbow joint of the right arm is the elbow joint of the armrest 53a on the operation arm 52a.
  • the work tool rotation lever 55a is gripped by the palm part on the support part 77a, and the thumb is put on the work tool operation switch 56a.
  • the elbow joint of the left arm is placed on the elbow joint support portion 77b of the armrest 53b on the operation arm 52b, the work tool turning lever 55b is gripped by the palm, and the thumb is put on the work tool operation switch 56b.
  • the operating arm displacement detectors 57a, 57b are controlled by the control device 61.
  • An operation signal is transmitted to the drive signal generator 61A for the swing post cylinder drive systems 62a and 62b.
  • the drive signal generator 61A transmits a drive signal to the swing post cylinder drive systems 62a and 62b.
  • the swing post cylinder drive systems 62a and 62b that have received this drive signal expand and contract the swing post cylinders 9a and 9b.
  • the swing posts 7a and 7b are swung in a direction coinciding with the displacement direction of the operation arms 52a and 52b (see W in FIG. 6).
  • the swing speed of the swing posts 7a and 7b is in a simple increase relationship, for example, a proportional relationship with the displacement amount of the operation arms 52a and 52b, and the displacement of the operation arms 52a and 52b is the swing motion of the swing posts 7a and 7b.
  • Speed control the movement for example, a proportional relationship with the displacement amount of the operation arms 52a and 52b, and the displacement of the operation arms 52a and 52b is the swing motion of the swing posts 7a and 7b.
  • the vertical displacement detectors 581a and 581b for the operating lever are used for the boom cylinder drive systems 63a and 63b of the control device 61.
  • An operation signal is transmitted to the drive signal generation unit 61B.
  • the drive signal generator 61B that has received this operation signal transmits a drive signal to the boom cylinder drive systems 63a and 63b.
  • the boom cylinder drive systems 63a and 63b that have received this drive signal extend and contract the boom cylinders 11a and 11b. Accordingly, the booms 10a and 10b are swung (see Y in FIG. 6).
  • the swinging speed of the booms 10a and 10b is in a proportionally increasing relationship with the amount of displacement of the operating levers 54a and 54b in the vertical direction (y direction), for example, the vertical displacement of the operating levers 54a and 54b. Controls the swing of the booms 10a, 10b.
  • the operation lever front-rear direction displacement detectors 582a, 582b and the arm angle detectors 69a, 69b are controlled by the control device.
  • a signal is transmitted to the 61 work area calculation unit 61F.
  • the work area calculation unit 61F Upon receiving these signals, the work area calculation unit 61F, when the work area calculation is effectively switched by the instruction signal from the work area calculation switch 110, the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b, and the arm angle detection The work area is calculated based on the input signals from the devices 69a and 69b, and a signal (calculation result) is transmitted to the drive signal generator 61C for the arm cylinder drive systems 64a and 64b.
  • the drive signal generator 61C that has received this signal transmits a drive signal to the arm cylinder drive systems 64a and 64b.
  • the arm cylinder drive systems 64a and 64b extend and contract the arm cylinders 13a and 13b. As a result, the arms 12a and 12b are swung (see X in FIG. 6).
  • the work area calculation unit 61F does not perform the work area calculation and outputs from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b.
  • the operation signal is transmitted as it is to the drive signal generator 61C.
  • the drive signal generator 61C that has received this operation signal transmits a drive signal to the arm cylinder drive systems 64a and 64b, and the arm cylinder drive systems 64a and 64b extend and contract the arm cylinders 13a and 13b. As a result, the arms 12a and 12b are swung (see X in FIG. 6).
  • the swinging speed of the arms 12a and 12b is in a proportional increase relationship with the displacement amount of the operation levers 54a and 54b in the front-rear direction (x direction), for example, the displacement of the operation levers 54a and 54b in the front-rear direction. Controls the swing of the arms 12a, 12b.
  • the work tool turning lever displacement detectors 59a and 59b are controlled by a control device.
  • An operation signal is transmitted to the drive signal generator 61D for the work tool cylinder drive systems 65a and 65b.
  • the drive signal generator 61D that has received this operation signal transmits a drive signal to the work tool cylinder drive systems 65a and 65b.
  • the work tool cylinder drive systems 65a and 65b expand and contract the work tool cylinders 15a and 15b. Thereby, the work tools 20a and 20b are swung (see Z in FIG. 6).
  • the swing speeds of the work tool 20a and 20b are in a simple increase relationship with the displacement amount of the work tool rotation levers 55a and 55b, for example, a proportional relationship, and the displacement of the work tool rotation levers 55a and 55b is The swing of the tools 20a and 20b is controlled in speed.
  • the work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b operate the drive signal generation unit 61E for the work tool drive systems 66a and 66b of the control device 61. Send a signal.
  • the drive signal generator 61E that has received this operation signal transmits a drive signal to the work tool drive systems 66a and 66b.
  • the work tool drive systems 66a and 66b that have received this drive signal drive the work tools 20a and 20b. For example, when the grapple shown in FIG. 1 is handled as the work tools 20a and 20b, the grapple is opened and closed according to the operation of the work tool operation switches 56a and 56b.
  • the opening / closing speed of the grapples (work tools 20a, 20b) is in a proportionally increasing relationship with the displacement amount of the work tool operation switches 56a, 56b, for example, the displacement is proportional to the work tool operation switches 56a, 56b. , 20b is controlled in speed.
  • FIG. 7 is a diagram showing how to set the arm angle in the first and second work fronts A and B.
  • the angle (arm angle) between the boom 10a and the arm 12a of the first work front A is set as ⁇ a
  • the angle (arm angle) between the boom 10b and the arm 12b of the second work front B is set as ⁇ b.
  • the arm angles ⁇ a and ⁇ b may be set in the same manner for the first work front A and the second work front B.
  • the line passing through both ends of the boom 10a of the first work front A is the boom reference line 101a, and both ends of the arm 12a (the boom 10a and the work tool 20a).
  • the arm reference line 121a is defined as the arm reference line 121a
  • the angle formed by the arm reference line 121a with respect to the boom reference line 101a is set as the arm angle ⁇ a.
  • the arm angle ⁇ a is defined as a positive direction in which the arm 12a is directed from the inside to the outside. That is, when the arm 12a is driven in the dump direction, the arm angle ⁇ a increases.
  • the arm angle ⁇ b is similarly set for the second work front B.
  • a line passing through both ends of the boom 10b of the second work front B is set as a boom reference line 101b
  • a line passing through both ends of the arm 12b is set as an arm reference line 121b
  • the arm reference line 121b is formed with respect to the boom reference line 101b.
  • the angle is set as the arm angle ⁇ b.
  • the direction in which the arm 12b is directed from the inside to the outside is the positive direction.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing the relationship between the arm average angle ⁇ c and the stability / unstableness of the double-arm work machine.
  • the horizontal axis represents the arm average angle ⁇ c.
  • the double-arm hydraulic excavator 200 is in a stable state (dual-arm work machine stable), and when the arm average angle ⁇ c is larger than the threshold value ⁇ c2, the double-armed hydraulic excavator 200 is not stable. It is defined as a stable state (dual-arm work machine unstable).
  • the method for determining the threshold value ⁇ c2 is not limited.
  • the stability (static balance) of the double-arm work machine (double-arm hydraulic excavator 200) of the present embodiment is the same class as that of the double-arm work machine.
  • the threshold value is the arm average angle (or an arm average angle smaller than that) when the work front (single-arm work machine having the same engine output) has the same stability as when the work front is fully extended forward.
  • ⁇ c2 The threshold value ⁇ c2 is stored in the work area calculation unit 61F in advance, and an area of ⁇ c2 ⁇ ⁇ c, which is an arm average angle range in which the double-arm hydraulic excavator 200 becomes unstable, is defined as an unstable area N.
  • the two-arm work machine does not become unstable when the two work fronts A and B are stopped.
  • the work fronts A and B operate near the unstable region N and the arm average angle ⁇ c increases, the operation is performed.
  • the arm average angle ⁇ c of the two work fronts A and B may enter the unstable region N and become unstable with the double-arm work machine.
  • a threshold value is set.
  • ⁇ c1 ( ⁇ c2) is set.
  • the work area calculation unit 61F also stores this threshold value ⁇ c1 in advance, and sets an area of ⁇ c1 ⁇ ⁇ c ⁇ c2 that is a range of arm average angles set by the double-arm hydraulic excavator 200 adjacent to the unstable area N.
  • the stability limit region M is defined.
  • the region of ⁇ c ⁇ c1 is a region adjacent to the inside of the stability limit region M, and is a normal region L in which the two-arm work machine is not likely to become unstable regardless of the operating states of the two work fronts A and B. Define.
  • the arm average angle ⁇ c is a stability determination value that is an evaluation value of airframe instability due to the postures of the two work fronts A and B
  • the threshold ⁇ c2 is a stability determination reference value.
  • FIG. 9 shows that when the work area calculation of the work area calculation unit 61F is effective and the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B increases, the arm average angle ⁇ c and the work area calculation unit 61F It is a figure showing an example of the relationship of the magnitude
  • the horizontal axis represents the arm average angle ⁇ c
  • the vertical axis represents the output signal with respect to the input signal in the form of a ratio. That is, the output signal is made dimensionless by dividing by the input signal.
  • the output signal when the arm average angle ⁇ c is in the normal region L, the output signal is 1, and the input signal is output as it is as an output signal (calculation result).
  • the output signal When the arm average angle ⁇ c is in the stability limit region M, the output signal is ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1), and a signal (calculation result) reduced by multiplying the input signal by a certain value ⁇ is output.
  • the arm average angle ⁇ c is in the unstable region N, the output signal is 0, and the signal obtained by multiplying the input signal by 0 (zero) is the calculation result, and therefore no signal is output.
  • the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b is a signal for increasing the arm average angle ⁇ c.
  • the work area calculation unit 61F uses, as an output signal (calculation result), a signal obtained by multiplying the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b by ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1) (subtracted signal). It outputs to the drive signal generation part 61C.
  • the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b decreases the arm average angle ⁇ c.
  • the work area calculation unit 61F outputs the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as they are as output signals (calculation results) to the drive signal generation unit 61C.
  • Unstable region N The arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B is in the unstable region N, and the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b is a signal for increasing the arm average angle ⁇ c.
  • the work area calculation unit 61F uses a signal (subtracted signal) obtained by multiplying the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 581a and 582b by 0 (zero) as an output signal (calculation result). Therefore, no signal is output to the drive signal generation unit 61C.
  • the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b decreases the arm average angle ⁇ c.
  • the work area calculation unit 61F outputs the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as they are as output signals (calculation results) to the drive signal generation unit 61C.
  • the work area calculation of the work area calculation unit 61F is switched between valid / invalid by the work area calculation switch 110.
  • the calculation result (output signal) of the work area calculation unit 61F when the work area calculation is effectively switched by the work area calculation switch 110 is as described above.
  • the work area calculation unit 61 does not perform the work area calculation. Therefore, the work area calculation unit 61F outputs the input signals from the operation lever front-rear direction displacement detectors 582a and 582b as they are to the drive signal generation unit 61C as output signals. The output signal at this time does not depend on the state of the arm average angle ⁇ c of the two work fronts A and B.
  • the total weight of the two work fronts A and B of the double-arm work machine is, for example, a single-arm work machine of the same class as this double-arm work machine (single-arm having the same engine output)
  • the stability (static balance) of the double-arm work machine is equivalent to that of the single-arm work machine of the same class.
  • the output and strength of the work front, and the strength and weight are approximately proportional to each other.
  • the total weight of the work fronts A and B of the platform increases, and the stability may be deteriorated as compared with a single-arm work machine of the same class.
  • a region where the arm average angle ⁇ c of the two work fronts A and B is equal to or greater than the threshold value ⁇ c2 is set as an unstable region N so that the arm average angle ⁇ c does not enter the unstable region N.
  • the operation of the two work fronts A and B is controlled. Therefore, by setting the threshold value ⁇ c2 to a value that considers the stability of the single-arm work machine of the same class, it is possible to ensure the same stability as the double-arm work machine and the single-arm work machine of the same class. The deterioration of the stability accompanying the output improvement of the work fronts A and B of a stand can be suppressed.
  • the stability limit region M adjacent to the inside of the unstable region N is set, and the arm average angle ⁇ c approaches the unstable region N in the stability limit region M, the operation speed of the work fronts A and B is (limited). Therefore, the work fronts A and B can be stopped gently.
  • the operation of the work fronts A and B is controlled based on the arm angle average value ⁇ c of the two work fronts A and B, when the arm angle of one work front is minimized, the work front of the other work front is You can make the most of your work area.
  • the arm average angle ⁇ c of the two work fronts A and B is in the stability limit region M, and the input signals from the operating lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b are the arm averages.
  • the work area calculation unit 61F outputs the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as they are as output signals (calculation results) to the drive signal generation unit 61C.
  • the present invention is not limited to this.
  • a signal obtained by multiplying the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b by ⁇ is output as an output signal (calculation result) to the drive signal generation unit 61C. May be.
  • FIG. 10 shows another example of the relationship between the arm average angle ⁇ c and the magnitude of the output signal (calculation result) of the work area calculation unit 61F when the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B increases.
  • FIG. The horizontal and vertical axes in FIG. 10 are the same as those in FIG.
  • the output signal in the stability limit region M is set so as to be continuously reduced from 1 to 0 (zero) as it approaches the unstable region N. It is defined by a non-linear curve with no continuous points.
  • the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B approaches the unstable region, the drive speed of the arms 12a and 12b is suppressed, and the arm cylinders 13a and 13b are compared with the example shown in FIG. Can be stopped gently.
  • the relationship between the arm average angle ⁇ c and the output signal (calculation result) with a non-linear curve having no discontinuity as in this example, the operation of the arms 12a and 12b can be stopped more smoothly. it can.
  • the curve shown in FIG. 10 (the relationship between the arm average angle ⁇ c and the magnitude of the output signal (calculation result) of the work area calculation unit 61F) may be defined by a parabola or an arc, for example.
  • FIG. 11 shows still another relationship between the arm average angle ⁇ c and the magnitude of the output signal (calculation result) of the work area calculation unit 61F when the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B increases. It is a figure showing an example.
  • the horizontal and vertical axes in FIG. 11 are the same as those in FIG.
  • the output signal in the stability limit region M is set to be continuously reduced from 1 to 0 (zero) as it approaches the unstable region N.
  • it is defined by a linear line having a constant slope, and further, the connection point between the output signal of the normal region L and the stability limit region M and the connection point of the output signal of the stability limit region M and the unstable region N. Is a discontinuity point.
  • the arm average angle ⁇ c of the first and second work fronts A and B approaches the unstable region, the driving speed of the arms 12a and 12b is suppressed, and the arm cylinder 13a is compared with the example shown in FIG. , 13b can be gently stopped.
  • FIGS. 12 to 14 show the magnitude of the arm average angle ⁇ c and the output signal (calculation result) of the work area calculation unit 61F when the average value ⁇ c of the arm angles of the first and second work fronts A and B increases. It is a figure showing the modification of a relationship.
  • the horizontal axis represents the arm average angle ⁇ c as in FIG. 9, but the vertical axis represents the upper limit value of the output signal.
  • the output signal is calculated by multiplying the input signal by a coefficient in the stability limit region M and the arm driving speed is reduced.
  • the upper limit value of the arm driving speed is set as shown in each figure, and the operating speed is reduced by limiting the operating speed of the arms 12a and 12b of the work fronts A and B in the stability limit region M.
  • the output signal can be suppressed within the upper limit value. In this way, substantially the same effect as in FIGS. 9 to 11 can be obtained.
  • the curve (the relationship between the arm average angle ⁇ c and the magnitude of the output signal of the work area calculation unit 61F) shown in FIG. 13 may be defined by a parabola or an arc, for example.
  • the unstable region N, the stability limit region M, and the normal region L are defined by the arm average angle ⁇ c and the operations of the two work fronts A and B are controlled based on the arm average angle ⁇ c.
  • the interference risk area N, the quasi-interference risk area M, and the normal area L are defined by the average values of the horizontal coordinates of the arms 12a and 12b, and the average values of the horizontal coordinates of the arms 12a and 12b are defined.
  • the operation of the two work fronts A and B is controlled to suppress the deterioration of the stability of the two work fronts A and B.
  • the horizontal coordinates of the arms 12a and 12b of the two work fronts A and B are the relative angles (boom angles) of the booms 10a and 10b with respect to the upper swing body 3 and the arms 12a and 12b with respect to the booms 10a and 10b. It is calculated based on the relative angle (arm angle).
  • FIG. 15 is a functional block diagram showing a control system of the first and second work fronts A and B in the present embodiment.
  • the second work front B is indicated by parenthesized symbols in the drawing.
  • the control system of the present embodiment is similar to the first embodiment in that each displacement detector provided in the operating devices 50a and 50b in the operator cab 4 and the work area calculation switch 110, Predetermined calculation is performed based on the input system composed of the angle detectors provided on the first and second work fronts A and B and the input signals (operation signal, instruction signal, detection signal) from these input systems.
  • a control device 261 that generates and outputs a drive signal and an output system that includes the drive systems that receive the drive signal from the control device 261 and operate the parts of the first and second work fronts A and B are configured. .
  • operation arm displacement detectors 57a and 57b As an input system of the control device 261, operation arm displacement detectors 57a and 57b, operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b, and operation lever front and rear direction displacement detection having the same configuration as in the first embodiment.
  • the work tool rotation lever displacement detectors 59a and 59b In addition to the detectors 582a and 582b, the work tool rotation lever displacement detectors 59a and 59b, the work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b, the work area calculation switch 110, and the arm angle detectors 69a and 69b, Boom angle detectors 68a and 68b for detecting the angles of the booms of the first and second work fronts A and B and transmitting signals (detection signals) are provided.
  • swing post cylinder drive systems 64a and 64b As an output system of the control device 261, swing post cylinder drive systems 64a and 64b, boom cylinder drive systems 63a and 63b, arm cylinder drive systems 62a and 62b, and work tool cylinder drive, which have the same configuration as that of the first embodiment.
  • Systems 65a and 65b and work tool drive systems 66a and 66b are provided.
  • the control device 261 includes a work area calculation switch 110, arm angle detectors 69a and 69b, operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b, operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b, and a boom angle detector 68a. , 68b, a work area calculation unit 261F that performs a work area calculation based on an input signal (operation signal) and an input signal (calculation result) from the work area calculation unit 261F to the arm cylinder drive systems 64a and 64b.
  • a drive signal generator 61C that generates a drive signal
  • a drive signal generator 61B that generates a drive signal to the boom cylinder drive systems 63a and 63b based on an input signal from the work area calculator 261F
  • an operating arm displacement Based on the input signals from the detectors 57a and 57b, drive signals to the swing post cylinder drive systems 62a and 62b are generated.
  • FIG. 16 is a side view showing the appearance of the double-armed hydraulic excavator 200 in the present embodiment, and is a diagram showing how to take the arm horizontal direction coordinates in the first and second work fronts A and B.
  • a reference coordinate system 130 is set.
  • the reference coordinate system 130 has a connecting portion between the upper swing body 3 and each vehicle body 2 on the swing center axis 3a of the upper swing body 3 as an origin 130a, a Z axis along the swing axis 3a, and an upper portion perpendicular to the Z axis.
  • the X axis is set in the front-rear direction of the revolving unit 3.
  • One end to which the work tools 20a and 20b of the first and second work fronts A and B are connected is referred to as arm tips 71a and 71b, respectively.
  • the horizontal distance between the origin 130a of the reference coordinate system 130 set in this way and the arm tip 71a of the arm 12a of the first work front A is the arm horizontal coordinate Xa
  • the arm tip of the arm 130b of the origin 130a and the arm 12b of the second work front B is set.
  • the horizontal distance of 71b is defined as the arm horizontal direction coordinate Xb
  • the arm horizontal direction coordinates Xa and Xb have a forward direction in front of the upper swing body 3. That is, when the arms 12a and 12b are driven in the dump direction, the arm horizontal direction coordinates Xa and Xb increase.
  • FIG. 17 is a conceptual diagram showing the relationship between the arm horizontal coordinate average value Xc and the stability / unstableness of the dual-arm work machine.
  • the horizontal axis represents the arm horizontal direction coordinate average value Xc.
  • the double-arm hydraulic excavator 200 is in a stable state (dual-arm work machine stable), and when the arm horizontal coordinate average value Xc is larger than the threshold value Xc2. It is defined that the type excavator 200 is unstable (double-arm work machine unstable).
  • the method of determining the threshold value Xc2 is not limited.
  • the stability (static balance) of the double-arm work machine (double-arm hydraulic excavator 200) of the present embodiment is the same arm as that of the double-arm work machine.
  • the arm horizontal direction coordinate average value (or smaller arm horizontal direction coordinate average value) when the stability is equivalent to that of the work machine (single-arm work machine having an equivalent engine output) is set as the threshold value Xc2.
  • the threshold value Xc2 is stored in advance, and an area of Xc2 ⁇ Xc, which is an arm horizontal coordinate average value range in which the double-arm hydraulic excavator 200 becomes unstable, is defined as an unstable area N. Define.
  • the two-arm work machine does not become unstable when the two work fronts A and B are stopped.
  • the work fronts A and B operate near the unstable area N and the arm horizontal coordinate average value Xc increases.
  • the arm horizontal coordinate average value Xc of the two work fronts A and B may enter the unstable region N and the two-arm work machine may become unstable.
  • the threshold Xc1 is set in consideration of a margin for reducing the operating speed of the two work fronts A and B in an area adjacent to the inner side of the unstable area N and stopping the two-arm work machine before it becomes unstable. ( ⁇ Xc2) is set.
  • This threshold value Xc1 is also stored in advance in the work area calculation unit 261F, and Xc1 ⁇ Xc ⁇ Xc2 which is the range of the arm horizontal direction coordinate average value set adjacent to the unstable area N for the double-arm hydraulic excavator 200 Is defined as the stability limit region M.
  • the region of Xc ⁇ Xc1 is defined as a normal region L in which there is no possibility that the two-arm work machine will become unstable regardless of the operating states of the two work fronts A and B.
  • the arm horizontal direction coordinate average value Xc is a stability determination value that is an evaluation value of the instability of the body due to the postures of the two work fronts A and B
  • the threshold value Xc2 is a stability determination reference value.
  • the work area calculation in the work area calculation unit 261F is effective, and the arm horizontal direction coordinate average value Xc of the first and second work fronts A and B increases.
  • the relationship between the coordinate average value Xc and the calculation result (output signal) of the work area calculation unit 261F is the same as the relationship shown in FIG. 9 in the first embodiment of the present invention.
  • threshold values ⁇ c1 and ⁇ c2 are replaced with threshold values Xc1 and Xc2
  • arm average angle ⁇ c is replaced with arm horizontal direction coordinate average value Xc.
  • the output signal of the work area calculation unit 261F is 1 when the arm horizontal coordinate average value Xc is in the normal area L, and the input signal is output as an output signal (calculation result) as it is.
  • the arm horizontal coordinate average value Xc is in the stability limit region M, ⁇ (0 ⁇ ⁇ 1), and a signal (calculation result) reduced by multiplying the input signal by a certain value ⁇ is output.
  • the output signal is 0, and the signal obtained by multiplying the input signal by 0 (zero) is the calculation result, and therefore no signal is output.
  • the work area calculation unit 261F operates the operation lever longitudinal displacement detector 582a. , 582b are directly output to the drive signal generator 61C as output signals, and the input signals from the operating lever vertical displacement detectors 581a and 581b are output to the drive signal generator 61B as they are.
  • the output signal (calculation result) at this time is the same when the arm horizontal direction coordinate average value Xc of the two work fronts A and B is increasing and decreasing.
  • the arm horizontal direction coordinate average value Xc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b.
  • the work area calculation unit 261F outputs a signal obtained by multiplying the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b by ⁇ . (Calculation result) is output to the drive signal generation unit 61C, and a signal obtained by multiplying the input signal from the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b by ⁇ is output to the drive signal generation unit 61B as an output signal (calculation result).
  • the arm horizontal coordinate average value Xc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M
  • the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detector 581a When the input signal from 581b is a signal for decreasing the arm horizontal coordinate average value Xc, the work area calculation unit 261F directly uses the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as output signals (calculation results).
  • the drive signal generating unit 61C To the drive signal generating unit 61C, and the input signals from the operation lever vertical displacement not detected 581a and 581b are directly output to the drive signal generating unit 61B as output signals (calculation results).
  • Unstable region N The arm horizontal direction coordinate average value Xc of the first and second work fronts A and B is in the unstable region N, and the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b.
  • the work area calculation unit 261F multiplies the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 581a and 582b by 0 (zero). Let the signal be an output signal (calculation result). Therefore, no signal is output to the drive signal generator 61C and the drive signal generator 61B.
  • the arm horizontal coordinate average value Xc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M
  • 581b is a signal in which the arm horizontal coordinate average value Xc decreases
  • the work area calculation unit 261F directly uses the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a, 582b as output signals (calculations). Result) is output to the drive signal generator 61C
  • the input signals from the operating lever vertical displacement detectors 581a and 581b are directly output to the drive signal generator 61B as output signals (calculation results).
  • the work area calculation of the work area calculation unit 261F is switched between valid / invalid by the work area calculation switch 110.
  • the calculation result (output signal) of the work area calculation unit 261F when the work area calculation is effectively switched by the work area calculation switch 110 is as described above.
  • the work area calculation unit 261F does not perform the work area calculation. Accordingly, the work area calculation unit 261F outputs the input signals from the operation lever front / rear direction displacement detectors 582a and 582b as they are to the drive signal generation unit 61C as output signals, and outputs them from the operation lever vertical direction displacement detectors 581a and 581b. The input signal is output as it is to the drive signal generator 61B as an output signal. The output signal at this time does not depend on the state of the arm horizontal coordinate average value Xc of the two work fronts A and B.
  • the arm horizontal coordinate average value Xc of the two work fronts A and B is in the stability limit region M, and the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical direction.
  • the work area calculation unit 261F directly uses the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b.
  • An output signal (calculation result) is output to the drive signal generation unit 61C, and an input signal from the operation lever vertical direction displacement detection not yet 581a, 581b is directly output to the drive signal generation unit 61B as an output signal (calculation result).
  • the present invention is not limited to this.
  • the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever up and down Direction displacement detectors 581a may be configured to output the drive signal generator 61C and a drive signal generating unit 61B a signal obtained by multiplying the ⁇ input signal from 581b as the output signal (calculation result).
  • the unstable region N, the stability limit region M, and the normal region L are defined by the arm average angle ⁇ c and the operations of the two work fronts A and B are controlled based on the arm average angle ⁇ c.
  • the interference danger area N, the quasi-interference danger area M, and the normal area L are defined by the average value of the static moments of the first and second work fronts A and B, and the first and second work fronts A are defined.
  • B based on the average value of the static moments of B, the operation of the two work fronts A, B is controlled to suppress the deterioration of the stability of the two work fronts A, B.
  • the static moments of the two work fronts A and B are the relative angle (boom angle) of the booms 10a and 10b with respect to the upper swing body 3 and the relative angle (arm angle) of the arms 12a and 12b with respect to the booms 10a and 10b.
  • the relative coordinates (work tool angles) of the work tools 20a and 20b with respect to the arms 12a and 12b, and the respective center-of-gravity coordinates of the booms 10a and 10b, the arms 12a and 12b, and the work tools 20a and 20b It is calculated based on the masses of booms, arms and work tools, which are known values.
  • FIG. 18 is a functional block diagram showing the control system of the first and second work fronts A and B in the present embodiment.
  • the second work front B is indicated by parenthesized symbols in the drawing.
  • the control system of FIG. 18 includes boom angle detectors 68 a and 68 b and work tool angle detectors 70 a and 70 b in addition to the input system of the first embodiment, and further includes a control device 361 instead of the control device 61.
  • the control system of the present embodiment is similar to the first embodiment in that each displacement detector provided in the operating devices 50a and 50b in the operator cab 4 and the work area calculation switch 110, Predetermined calculation is performed based on the input system composed of the angle detectors provided on the first and second work fronts A and B and the input signals (operation signal, instruction signal, detection signal) from these input systems.
  • a control device 361 that generates and outputs a drive signal and an output system including each drive system that receives the drive signal from the control device 361 and operates each part of the first and second work fronts A and B are configured. .
  • operation arm displacement detectors 57a and 57b As an input system of the control device 361, operation arm displacement detectors 57a and 57b, operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b, and operation lever longitudinal displacement detection having the same configuration as that of the first embodiment.
  • the work tool rotation lever displacement detectors 59a and 59b In addition to the detectors 582a and 582b, the work tool rotation lever displacement detectors 59a and 59b, the work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b, the work area calculation switch 110, and the arm angle detectors 69a and 69b, Boom angle detectors 68a and 68b that detect the angles of the booms of the first and second work fronts A and B and transmit signals (detection signals), and the signals (detection signals) by detecting the angles of the work tools. Transmitting work tool angle detectors 70a and 70b are provided.
  • swing post cylinder drive systems 64a and 64b As an output system of the control device 361, swing post cylinder drive systems 64a and 64b, boom cylinder drive systems 63a and 63b, arm cylinder drive systems 62a and 62b, and work implement cylinders having the same configuration as in the first embodiment.
  • Drive systems 65a and 65b and work tool drive systems 66a and 66b are provided.
  • the control device 361 includes a work area calculation switch 110, arm angle detectors 69a and 69b, operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b, operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b, a boom angle detector 68a, 68b and a work area calculation unit 361F for performing a work area calculation based on input signals (operation signals) from the work tool angle detectors 70a and 70b, and an arm based on an input signal (calculation result) from the work area calculation unit 361F.
  • a drive signal generator 61C that generates a drive signal for the cylinder drive systems 64a and 64b, and a drive signal generator that generates a drive signal for the boom cylinder drive systems 63a and 63b based on an input signal from the work area calculator 361F.
  • Swing post cylinder drive based on input signals from the unit 61B and the operating arm displacement detectors 57a and 57b
  • drive signals to the work tool cylinder drive systems 65a and 65b are generated.
  • a drive signal generator 61E that generates drive signals to the work tool drive systems 66a and 66b based on input signals from the work tool operation switch displacement detectors 60a and 60b. Yes. *
  • FIG. 19 is a side view showing the external appearance of the double-armed hydraulic excavator 200 in the present embodiment, and is a diagram showing the center-of-gravity coordinates of the arm, boom, and work implement in the first and second work fronts A and B. .
  • a reference coordinate system 130 is set.
  • the reference coordinate system 130 has a connecting portion between the upper swing body 3 and the lower vehicle body 2 on the swing center axis 3a of the upper swing body 3 as an origin 130a, the Z axis along the swing axis 3a,
  • the X axis is set in the front-rear direction of the revolving unit 3.
  • the center of gravity positions of the boom 10a, the arm 12a, and the work tool 20a of the first work front A are P1a, P2a, and P3a, respectively
  • the center of gravity positions of the boom 10b, arm 12b, and work tool 20b of the second work front B are P1b, respectively. Let P2b and P3b.
  • the same reference numerals are used for the center of gravity positions of the two work fronts A and B and the coordinates (center of gravity coordinates) of each center of gravity position in the basic coordinate system 130. That is, the center of gravity coordinates of the boom 10a, the arm 12a, and the work tool 20a of the first work front A are P1a, P2a, and P3a, respectively, and the center of gravity coordinates of the boom 10b, arm 12b, and work tool 20b of the second work front B are P1b, respectively. Denoted as P2b and P3b.
  • the work area calculation unit 361F obtains the barycentric coordinates P1a, P2a, P3a, P1b, P2b, and P3b by the following procedure.
  • the relative angle (boom angle) of the booms 10a and 10b with respect to the upper swing body 3 the relative angle (arm angle) of the arms 12a and 12b with respect to the booms 10a and 10b, and the relative angle of the work tools 20a and 20b with respect to the arms 12a and 12b ( The work tool angle) is calculated.
  • the barycentric coordinates in the reference coordinate system 130 of the booms 10a and 10b, the arms 12a and 12b, and the working tools 20a and 20b are respectively calculated from the relative barycentric coordinate table using the boom angle, the arm angle, and the working tool angle.
  • the relative center-of-gravity coordinate table indicates the relationship between the boom angle, the arm angle, and the work tool angle, and the barycentric coordinates in the reference coordinate system 130 of the booms 10a, 10b, arms 12a, 12b, and work tools 20a, 20b. It is stored in advance in the work area calculation unit 361F.
  • the static moment of the first work front A is Ta
  • the static moment of the second work front B is Tb
  • the first The static moment Ta of the work front A includes the X-axis direction components (P1ax, P2ax, and P3ax, respectively) of the center-of-gravity coordinates P1a, P2a, and P3a of the boom 10a, the arm 12a, and the work tool 20a. It is calculated
  • the static moment Tb of the second work front A is the X-axis direction components (P1bx, P2bx, P3bx, respectively) of the center-of-gravity coordinates P1b, P2b, P3b of the boom 10b, the arm 12b, and the work tool 20b described above.
  • the boom mass M1b, arm mass M2b, and work implement mass M3b which are known values acquired in advance, are obtained by the following equation (2).
  • FIG. 20 is a conceptual diagram showing the relationship between the static moment average value Tc and the stability / unstableness of the double-arm work machine.
  • the horizontal axis represents the static moment average value Tc.
  • the static moment average value Tc is smaller than the threshold value Tc2
  • the double-arm hydraulic excavator 200 is in a stable state (double-arm work machine stable)
  • the static moment average value Tc is larger than the threshold value Tc2
  • the excavator 200 is unstable (double-arm work machine unstable).
  • the method for determining the threshold value Tc2 is not limited.
  • the stability (static balance) of the double-arm work machine (double-arm hydraulic excavator 200) of the present embodiment is the same class as that of the double-arm work machine.
  • Static moment average value (or smaller static moment average) when the work front (single-arm work machine with the same engine output) has the same stability as when the work front is fully extended forward Value) is a threshold value Tc2.
  • Tc2 Static moment average value
  • this threshold value Tc2 is stored in advance, and an area of Tc2 ⁇ Tc that is a range of the static moment average value in which the double-arm hydraulic excavator 200 becomes unstable is defined as an unstable area N. To do.
  • the two-arm work machine does not become unstable when the two work fronts A and B are stopped.
  • the work fronts A and B operate near the unstable region N and the static moment average value Tc increases.
  • the static moment average value Tc of the two work fronts A and B may enter the unstable region N and become unstable with the two-arm work machine.
  • the threshold Tc1 ( ⁇ Tc2) is set in consideration of a margin for reducing the operating speed of the two work fronts A and B and stopping them before the two-arm work machine becomes unstable.
  • This threshold value Tc1 is also stored in the work area calculating unit 361F in advance, and the static moment average value range Tc1 ⁇ Tc ⁇ Tc2 that the double-arm hydraulic excavator 200 is set adjacent to the unstable area N is satisfied.
  • the region is defined as a stability limit region M.
  • the region of Tc ⁇ Tc1 is defined as a normal region L in which there is no possibility that the two-arm work machine will become unstable regardless of the operating states of the two work fronts A and B.
  • the arm average angle Tc is a stability determination value that is an evaluation value of the instability of the body due to the postures of the two work fronts A and B
  • the threshold Tc2 is a stability determination reference value.
  • the relationship between the value Tc and the calculation result (output signal) of the work area calculation unit 361F is the same as the relationship shown in FIG. 9 in the first embodiment of the present invention.
  • threshold values ⁇ c1 and ⁇ c2 are replaced with threshold values Tc1 and Tc2, and arm average angle ⁇ c is replaced with static moment average value Tc. That is, the output signal of the work area calculation unit 361F is 1 when the static moment average value Tc is in the normal area L, and the input signal is output as an output signal (calculation result) as it is.
  • the work region calculation unit 361F includes the operation lever longitudinal displacement detector 582a, The input signal from 582b is output as it is to the drive signal generator 61C as an output signal, and the input signals from the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b are output to the drive signal generator 61B as they are.
  • the output signal (calculation result) at this time is the same when the static moment average value Tc of the two work fronts A and B is increasing and when it is decreasing.
  • the static moment average value Tc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b.
  • the work area calculation unit 361F outputs a signal obtained by multiplying the input signal from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b by ⁇ as an output signal (calculation). Result) is output to the drive signal generator 61C, and a signal obtained by multiplying the input signals from the vertical displacement detectors 581a and 581b for the operating lever by ⁇ is output to the drive signal generator 61B as an output signal (calculation result).
  • the static moment average value Tc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M, and the operating lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operating lever vertical displacement detectors 581a and 581b.
  • the work area calculation unit 361F directly uses the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as output signals (calculation results).
  • the output signal is output to the drive signal generating unit 61C, and the input signals from the operation lever vertical displacement not detected 581a and 581b are directly output to the drive signal generating unit 61B as output signals (calculation results).
  • Unstable region N The static moment average value Tc of the first and second work fronts A and B is in the unstable region N, and the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b are used.
  • the work area computing unit 361F obtains a signal obtained by multiplying the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 581a and 582b by 0 (zero). Output signal (calculation result). Therefore, no signal is output to the drive signal generator 61C and the drive signal generator 61B.
  • the static moment average value Tc of the first and second work fronts A and B is in the stability limit region M
  • the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement detector 581a When the input signal from 581b is a signal that decreases the static moment average value Tc, the work area calculation unit 361F directly outputs the input signals from the operation lever front-rear direction displacement detectors 582a and 582b (output results).
  • the drive signal generator 61C and the input signals from the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b are directly output to the drive signal generator 61B as output signals (calculation results).
  • the work area calculation of the work area calculation unit 361F is switched between valid / invalid by the work area calculation switch 110.
  • the calculation result (output signal) of the work area calculation unit 361F when the work area calculation is effectively switched by the work area calculation switch 110 is as described above.
  • the work area calculation unit 361F does not perform the work area calculation. Accordingly, the work area calculation unit 361F outputs the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as they are to the drive signal generation unit 61C as output signals, and the operation lever vertical displacement detectors 581a and 581b. The input signal is output as it is to the drive signal generator 61B as an output signal. The output signal at this time does not depend on the state of the static moment average value Tc of the two work fronts A and B.
  • the static moment average value Tc of the two work fronts A and B is in the stability limit region M, and the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement
  • the work area calculation unit 261F directly uses the input signals from the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b as output signals.
  • (Operation result) is output to the drive signal generation unit 61C, and the input signals from the operation lever up / down direction displacement detection not yet 581a, 581b are directly output to the drive signal generation unit 61B as output signals (calculation result).
  • the operation lever longitudinal displacement detectors 582a and 582b and the operation lever vertical displacement are not limited thereto.
  • Can 581a it may be configured to output the drive signal generator 61C and a drive signal generating unit 61B a signal obtained by multiplying the ⁇ input signal from 581b as the output signal (calculation result).
  • construction tool angle detectors 70a and 70b detect the relative angles of the work tools 20a and 20b with respect to the arms 12a and 12b
  • the present invention is not limited to this.
  • the construction tool angle detectors 70a and 70b are not provided.
  • a predetermined value may be used as the relative angle of the work tools 20a and 20b with respect to the arms 12a and 12b.
  • center of gravity position is set for each of the booms 10a and 10b, the arms 12a and 12b, and the work tools 20a and 20b
  • the present invention is not limited to this.
  • each of the members of the two work fronts A and B is provided.
  • a plurality of calculation mass points in place of the center of gravity position may be set.

Abstract

 上部旋回体3の前部の左右両側にアーム12a,12b、ブーム10a,10b及び作業具20a,20bをそれぞれ備えた2台の作業フロントA,Bを上下揺動自在に設けた双腕型油圧ショベル200において、2台の作業フロントA,Bのブーム10a,10bに対するアーム12a,12bの角度θa,θbの平均をアーム平均角度θc、このアーム平均角度θcが予め定めた閾値θc2よりも大きくなる領域を不安定領域N、この不安定領域の内側に隣接する設定範囲の領域を安定限界領域Mと定義し、アーム平均角度θcが安定限界領域Mにあるとき、駆動信号を減少させてアーム12a,12bの動作速度を減少させる。これにより、2台の作業フロントA,Bそれぞれの出力向上に伴う安定性の悪化を抑制することができる。

Description

双腕作業機械
 本発明は、構造物解体工事、廃棄物解体工事、道路工事、建設工事、土木工事等に使用される作業機械に係り、特に2台の多関節型の作業フロントを供えた双腕作業機械に関する。
 一般に油圧ショベルなどの作業機械は、上部旋回体にブーム及びアームからなる多関節型の作業フロントを俯仰動可能に連結し、アーム先端にバケットを上下揺動自在に取り付けた構成であるが、バケットに代えてブレーカやクラッシャ、グラップル等を装着することで、構造物解体工事、廃棄物解体工事、土木建設工事等に使用される作業機械を構成する場合がある。この種の作業機械は作業フロントを1台のみ備えているのが一般的だが、近年では、例えば特許文献1に記載されているように、2台の作業フロントを上部旋回体の前方左右にそれぞれ備えた作業機械(双腕作業機械)も登場している。
特開平11-181815号公報
 双腕作業機械では、2台の作業フロントを備えることで、例えば一方の作業フロントで被解体物を解体する際に他方の作業フロントで被解体物を把持する等、作業フロントが1台である単腕型の作業機械単体では難しかった様々な動作が可能になり、作業の安定性や効率の面でメリットがある。
 また、双腕作業機械の2台の作業フロントの合計重量は、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)の作業フロントの重量と同等となるように構成されており、双腕作業機械は同クラスの単腕作業機械と同等の安定性(静的バランス)を保つことが出来る。
 その一方で、作業フロントの出力と強度、及び強度と重量はほぼ比例関係となっているため、双腕作業機械の2台の作業フロントのそれぞれの出力はその重量にほぼ比例し、同クラスの単腕作業機械の作業フロントの出力のほぼ半分となっている。このため、双腕作業機械の2台の作業フロントそれぞれの出力は必ずしも十分とは言えず、各作業フロントの出力向上が望まれている。
 しかしながら、作業フロントの出力を向上するためには重量の増加が避けられないため、安定性を確保したまま出力向上を実現することが困難であった。
 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、2台の作業フロントそれぞれの出力向上に伴う安定性の悪化を抑制することができる双腕作業機械を提供することを目的とする。 
 (1)上記目的を達成するために、本発明は、走行装置を備えた下部走行体と、この下部走行体の上部に設けられ運転室を備えた上部旋回体と、この上部旋回体の前部の左右両側に上下揺動自在に設けられ、アーム、ブーム及び作業具をそれぞれ備えた2つの作業フロントと、前記運転室内に設けられ、前記2つの作業フロントの動作を指示する操作装置とを備えた双腕作業機械において、前記2つの作業フロントの前記ブームに対する前記アームの角度をそれぞれ検出するアーム角度検出手段と、前記操作装置の操作方向及び操作量を検出する操作検出手段と、前記操作検出手段と前記アーム角度検出手段からの検出信号に基づき、前記アームへの駆動信号を演算する作業領域演算手段とを備え、前記2つの作業フロントの姿勢による機体不安定性の評価値を安定判別値とし、2つの作業フロントの動作状態によらず機体が不安定になる恐れが無い安定判別値の領域を通常領域、この通常領域の外側に隣接する設定範囲の領域を安定限界領域、この安定限界領域の外側に隣接する設定範囲の領域であって、この安定判別値が予め定めた安定判別基準値よりも大きくなる領域を不安定領域と定義した場合、前記作業領域演算手段は、前記2つの作業フロントのアーム角度検出手段でそれぞれ検出した前記アームの角度に基づいて前記安定判別値を算出し、前記安定判別値が前記安定限界領域にあって、少なくとも前記不安定領域側に近付く場合、前記安定判別値が前記通常領域にある場合よりも前記駆動信号を減じて出力し、前記アームの動作速度を制限するものとする。
 双腕作業機械の2つの作業フロントの合計重量を、例えば、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)の作業フロントの重量と同等となるように構成すると、この双腕作業機械の安定性(静的バランス)は同クラスの単腕作業機械と同等となる。しかし、双腕作業機械の2つの作業フロントの合計出力を向上させると、作業フロントの出力と強度、及び強度と重量はほぼ比例関係となっているため、双腕作業機械の2つの作業フロントの合計重量が増加し、同クラスの単腕作業機械と比較して安定性が悪化する恐れがある。本発明においては、2つの作業フロントの動作状態によらず機体が不安定になる恐れが無い安定判別値の領域を通常領域、この通常領域の外側に隣接する設定範囲の領域を安定限界領域、この安定限界領域の外側に隣接する設定範囲の領域であって、この安定判別値が予め定めた安定判別基準値よりも大きくなる領域を不安定領域と定義し、2つの作業フロントのアーム角度検出手段でそれぞれ検出した前記アームの角度に基づいて前記安定判別値を算出し、前記安定判別値が前記安定限界領域にあるとき、前記駆動信号を減少させて前記アームの動作速度を減少させる。したがって、安定限界領域を双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械の安定性を考慮して設定することにより、双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械と同等の安定性を確保することができ、2つの作業フロントの出力向上に伴う安定性の悪化を抑制することができる。
 (2)上記(1)において、好ましくは、前記2つの作業フロントの前記上部旋回体に対するブームの角度をそれぞれ検出するブーム角度検出手段を更に有し、前記作業領域演算手段は、前記操作検出手段と前記ブーム及びアーム角度検出手段からの検出信号に基づき、前記ブーム及びアームの駆動信号を演算すると共に、前記作業領域演算手段は、前記2つの作業フロントのアーム角度検出手段でそれぞれ検出した前記アームの角度及びブーム角度検出手段でそれぞれ検出したブームの角度に基づいて前記安定判別値を算出し、前記安定判別値が前記安定限界領域にあって、少なくとも前記不安定領域側に近付く場合、前記安定判別値が前記通常領域にある場合よりも前記駆動信号を減じて出力し、前記アーム及びブームの動作速度を制限するものとする。
 (3)また、上記(1)において、好ましくは、前記安定判別値は前記2つの作業フロントの前記アームの角度の平均値から算出するものとする。
 これにより、2つの作業フロントの一方の稼動範囲を最小とした場合に、他方の稼動範囲を最大とすることができ、効率良く作業を行うことができる。
 (4)上記(2)において、好ましくは、前記安定判別値は、前記作業フロントの前記ブームの角度及び前記アームの角度から算出した前記2つの作業フロントのアーム先端と上部旋回体の距離の平均値から算出するものとする。
 これにより、一方の作業フロントのアーム角度を最小にすると、他方の片方の作業フロントの作業領域を最大限に活用することができる。
 (5)上記(1)~(4)の何れか1つにおいて、好ましくは、前記作業領域演算手段は、前記安定判別値が前記安定限界領域にあって前記不安定領域側に近付く場合、前記安定判別値が前記不安定領域に近付くにつれて連続的又は段階的に前記駆動信号の減少の度合を大きくするものとする。
 これにより、スムースに作業フロントの動作を停止することができる。
 (6)また、上記(1)~(4)の何れか1つにおいて、好ましくは、前記作業領域演算手段は、前記安定判別値が前記不安定領域にあって、前記安定限界領域から遠ざかる場合、前記駆動信号を停止し前記アームの動作を停止させるものとする。
 (7)上記(1)~(6)の何れか1つにおいて、好ましくは、前記2つの作業フロントの合計出力が、前記双腕作業機械と同等のエンジン出力を有する単腕作業機械の作業フロントの出力よりも大きいものとする。
 (8)上記(1)において、好ましくは、前記安定判別基準値は、前記2つの作業フロントの静的モーメントの合計が、1つの作業フロントを備えて前記双腕作業機械と同等のエンジン出力を有する単腕作業機械の作業フロントの静的モーメントの最大値と同じになるときの前記安定判別値とする。
 本発明によれば、2台の作業フロントそれぞれの出力向上に伴う安定性の悪化を抑制することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る双腕作業機械の一例である双腕型油圧ショベルの外観を示す側面図である。 本発明の第1の実施の形態に係る双腕作業機械の一例である双腕型油圧ショベルの外観を示す上面図である。 運転室内に設けられた操作装置を示す斜視図である。 第1及び第2作業フロントの制御系を示す機能ブロック図である。 操作装置の操作方向を示す図である。 操作装置の操作方向に対応する第1及び第2作業フロントの動作を示す図である。 第1及び第2作業フロントにおけるアーム角度のとり方を示す図である。 アーム平均角度と双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係の一例を示す図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係の他の例を示す図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係のさらに他の例を示す図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係の変形例を示す図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係の変形例を示す図である。 アーム平均角度と作業領域演算部の出力信号の大きさの関係の変形例を示す図である。 本発明の第2の実施の形態における第1及び第2作業フロントの制御系を示す機能ブロック図である。 第1及び第2作業フロントにおけるアーム水平方向座標のとり方を示す図である。 アーム水平方向座標平均と双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。 本発明の第3の実施の形態における第1及び第2作業フロントの制御系を示す機能ブロック図である。 第1及び第2作業フロントにおけるアーム、ブーム及び作業具の重心座標を示す図である。 静的モーメント平均値と双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。
符号の説明
A 第1作業フロント
B 第2作業フロント
200 双腕型油圧ショベル
1 走行体
2 下部車体
3 上部旋回体
3a 旋回中心線
4 運転室
6a 第1ブラケット
6b 第2部ラケット
7a,7b スイングポスト
9a,9b スイングポストシリンダ
10a,10b ブーム
11a,11b ブームシリンダ
12a,12b アーム
13a,13b アームシリンダ
15a,15b 作業具シリンダ
20a,20b 作業具
49 運転席
50a,50b 操作装置
51a,51b 操作アームブラケット
52a,52b 操作アーム
53a,53b アームレスト
54a,54b 操作レバー
55a,55b 作業具回動レバー
56a,56b 作業具操作スイッチ
57a,57b 操作アーム用変位検出器
581a,581b 操作レバー用上下方向変位検出器
582a,582b 操作レバー用前後方向変位検出器
59a,59b 作業具回動レバー用変位検出器
60a,60b 作業具操作スイッチ用変位検出器
61,261,361 制御装置
61A~61E 駆動信号生成部
61F,261F,361F 作業領域演算部
62a,62b アームシリンダ駆動系
63a,63b ブームシリンダ駆動系
64a,64b スイングポストシリンダ駆動系
65a,65b 作業具シリンダ駆動系
66a,66b 作業具駆動系
69a,69b アーム角度検出器
71a,71b アーム先端
73a,73b 揺動中心軸線
74a,74b 回動中心軸線
77a,77b 肘関節支持部
78a,78b 肘関節位置調整装置
110 作業領域演算用スイッチ
130 基準座標系
130a 基準座標系原点
L 通常領域
M 安定限界領域
N 不安定領域
P1a,P1b ブーム重心座標
P2a,P2b アーム重心座標
P3a,P3b 作業具重心座標
θa,θb アーム角度
θc アーム平均角度
θc1,θc2 閾値
Xa,Xb アーム先端水平方向距離
Xc アーム先端水平方向距離平均
Xc1,Xc2 閾値
Ta,Tb 静的モーメント
Tc 静的モーメント平均値
Tc1,Tc2 閾値
 以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
 本発明の第1の実施の形態を図1~図14を用いて説明する。
 図1及び図2は、本発明の第1の実施の形態に係る双腕作業機械の一例である双腕型油圧ショベル200の外観を示す図である。図1は双腕型油圧ショベル200の側面図であり、図2は双腕型油圧ショベル200の上面図である。
 図1及び図2において、双腕型油圧ショベル200は、走行体1を備えた下部車体2と、この下部車体2上に旋回可能に設けられた上部旋回体3と、この上部旋回体3の前部中央付近に設けられた運転室4と、上部旋回体3の前部左右に上下、左右揺動自在に設けられた第1作業フロントA及び第2作業フロントBとを備えている。
 第1作業フロントAは、上部旋回体3の前部右側に設けられた第1ブラケット6aと、この第1ブラケット6aに縦軸周りに左右揺動自在に取り付けられたスイングポスト7aと、このスイングポスト7aに上下揺動自在に取り付けられたブーム10aと、このブーム10aに上下揺動自在に取り付けられたアーム12aと、このアーム12aに上下回動自在に取り付けられた作業具20a(図中でばグラップル)と、スイングポスト7aと上部旋回体3とに連結され、スイングポスト7aを縦軸周りに左右方向に揺動させるスイングポストシリンダ9aと、スイングポスト7aとブーム10aに連結され、ブーム10aを上下方向に揺動させるブームシリンダ11aと、ブーム10aとアーム12aとに連結され、アーム12aを上下方向に揺動させるアームシリンダ13aと、アーム12aと作業具20aとに連結され、作業具20aを上下方向に回動させる作業具シリンダ15aとを有している。
 ここで、作業具20aは、作業機械の作業内容に応じて、図中で示したグラップルの他に、カッタ、ブレーカ、バケット、その他の作業具のいずれか1つに任意に交換可能である。
 第2作業フロントBは、上部旋回体3の前部左側に設けられている。これは、第1作業フロントAと同様に構成されており、同じ部材には符号の添字を「a」から「b」に変えて示すことにし、ここでは説明を省略する。
 油圧ショベル200の運転室4内には、第1及び第2作業フロントA,Bをそれぞれ操作するための操作装置50a,50b(図3参照)と、作業領域演算(後述)の有効/無効を切り換える作業領域演算用スイッチ110(図4参照)が設けられている。
 図3は、運転室4内に設けられた操作装置50a,50bを運転席49と共に示す斜視図である。
 運転席49の左右両側には第1作業フロントA用の操作装置50a及び第2作業フロントB用の操作装置50bが設けられている。
 操作装置50aは、運転席49の右側に設けられた操作アームブラケット51aと、その操作アームブラケット51aに揺動中心軸線73a周りに左右揺動自在に取り付けられ、第1作業フロントAの左右の揺動を指示する操作アーム52aと、この操作アーム52aに一体に揺動するように取り付けられたアームレスト53aとを備えている。アームレスト53aは、操作者の肘関節が位置する肘関節支持部77aを有し、操作アーム52a及びアームレスト53aは、アームレスト53aの肘関節支持部77aが操作アーム52aの揺動中心軸線73a上に位置するように操作アームブラケット51aに取り付けられている。操作アームブラケット51aは、操作者の体型に合わせて肘関節指示部77aの位置を調節するための肘関節位置調節装置78aを有している。
 また、操作装置50aは、操作アーム52aの先端部分に上下前後に回動自在に取り付けられ、第1作業フロントAのブーム10a及びアーム12aの動作を指示する横置きの操作レバー54aと、この操作レバー54aの周囲に、操作レバー54aの回転中心軸線74a周りに回動自在に取り付けられ、作業具20aの回動を指示する作業具回動レバー55aと、操作レバー54aの先端部に取り付けられ、作業具20aの始動・停止を指示する作業具操作スイッチ56aとを備えている。
 また、操作装置50aは、操作アームブラケット51aに設けられ、操作アーム52aの揺動変位量を検出して信号(操作信号)を発信する操作アーム用変位検出器57aと、操作アーム52aに設けられ、操作レバー54aの上下方向の変位量を検出して操作信号を発信する操作レバー用上下方向変位検出器581aと、これと同様に前後方向の変位量を検出して操作信号を発信する操作レバー用前後方向変位検出器582aと、操作レバー54aに設けられ、作業具回動レバー55aの回転変位量を検出して操作信号を発信する作業具回動レバー用変位検出器59aと、作業具回動レバー55aに設けられ、作業具操作スイッチ56aの変位量を検出して操作信号を発信する作業具操作スイッチ用変位検出器60aとを有している。
 操作装置50bは、運転席49の左側に設けられている。これは、操作装置50aと同様に構成されており、同じ部材には符号の添字を「a」から「b」に変えて示すことにし、ここでは説明を省略する。
 図4は、第1及び第2作業フロントA,Bの制御系を示す機能ブロック図である。なお、図4における括弧内の符号は第2作業フロントBに対応する各変位検出器、各角度検出器及び駆動系を示している。
 図4の制御系は、大きく分類して、運転室4内の操作装置50a,50bに設けられた前出の各変位検出器、作業領域演算用スイッチ110、第1及び第2作業フロントA,Bに設けられた各角度検出器(後述)からなる入力系と、これら入力系からの入力信号(操作信号、指示信号、検出信号)を基に所定の演算をして駆動信号を生成し出力する制御装置61と、制御装置61からの駆動信号を受け、第1及び第2作業フロントA,Bの各部を動作させる各駆動系(後述)からなる出力系とから構成されている。
 制御装置61の入力系としては、操作アーム52a,52bの揺動変位量をそれぞれ検出して信号(操作信号)を発信する操作アーム用変位検出器57a,57bと、操作レバー54a,54bの上下方向の変位量をそれぞれ検出して操作信号を発信する操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bと、操作レバー54a,54bの前後方向の変位量をそれぞれ検出して操作信号を発信する操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bと、作業具回動レバー55a,55bの回転変位量をそれぞれ検出して操作信号を発信する作業具回動レバー用変位検出器59a,59bと、作業具操作スイッチ56a,56bの変位量をそれぞれ検出して操作信号を発信する作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60bと、作業領域演算(後述)の有効/無効を指示する信号(指示信号)を発信する作業領域演算用スイッチ110と、第1及び第2作業フロントA,Bのそれぞれのアーム12a,12bの角度を検出して信号(検出信号)を発信するアーム角度検出器69a,69bとが設けられている。
 また、制御装置61の出力系としては、上記スイングポストシリンダ9a,9bを駆動するスイングポストシリンダ駆動系64a,64bと、上記ブームシリンダ11a,11bを駆動するブームシリンダ駆動系63a,63bと、上記アームシリンダ13a,13bを駆動するアームシリンダ駆動系62a,62bと、上記作業具シリンダ15a,15bを駆動する作業具シリンダ駆動系65a,65bと、上記作業具20a,20bを駆動する作業具駆動系66a,66bとが設けられている。
 制御装置61は、作業領域演算用スイッチ110、アーム角度検出器69a,69b、及び操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号(操作信号)を基に作業領域演算を行う作業領域演算部61Fと、作業領域演算部61Fからの入力信号(演算結果)を基にアームシリンダ駆動系64a,64bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Cと、操作アーム用変位検出器57a,57bからの入力信号を基にスイングポストシリンダ駆動系62a,62bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Aと、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号を基にブームシリンダ駆動系63a,63bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部161Bと、作業具回動レバー用変位検出器59a,59bからの入力信号を基に作業具シリンダ駆動系65a,65bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Dと、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60bからの入力信号に基づいて作業具駆動系66a,66bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Eとを有している。
 次に、図5及び図6を用いて、操作装置50a,50bの操作と第1及び第2作業フロントA,Bの動作の関係を説明する。図5は操作装置50a,50bの操作方向を示す図であり、図6は操作装置50a,50bの操作方向に対応する第1及び第2作業フロントA,Bの動作を示す図である。なお、第2作業フロントBについては図中に括弧書きの符号で示している。
 操作装置50a、50bを操作して第1作業フロントA及び第2作業フロントBを動かすには、操作者は運転席49に着座し、右腕の肘関節を操作アーム52a上のアームレスト53aの肘関節支持部77aに載せ、掌部で作業具回動レバー55aを把持し、親指を作業具操作スイッチ56aに掛ける。同様に、左腕の肘関節を操作アーム52b上のアームレスト53bの肘関節支持部77bに載せ、掌部で作業具回動レバー55bを把持し、親指を作業具操作スイッチ56bに掛ける。
 この状態で、操作者が操作装置50a,50bの操作アーム52a,52bを例えば前腕部で左右揺動させる(図5のw参照)と、操作アーム用変位検出器57a,57bは、制御装置61のスイングポストシリンダ駆動系62a,62b用の駆動信号生成部61Aに操作信号を発信する。この操作信号を受けた駆動信号生成部61Aは、スイングポストシリンダ駆動系62a,62bに駆動信号を発信する。この駆動信号を受けたスイングポストシリンダ駆動系62a,62bは、スイングポストシリンダ9a,9bを伸縮させる。これにより、スイングポスト7a,7bは操作アーム52a,52bの変位方向と一致する方向に揺動される(図6のW参照)。
 このとき、スイングポスト7a,7bの揺動速度は、操作アーム52a,52bの変位量と単純増加の関係、例えば比例関係にあり、操作アーム52a,52bの変位は、スイングポスト7a,7bの揺動を速度制御する。
 また、掌部で操作レバー54a,54bを上下方向に変位させる(図5のy参照)と、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bは、制御装置61のブームシリンダ駆動系63a,63b用の駆動信号生成部61Bに操作信号を発信する。この操作信号を受信した駆動信号生成部61Bは、ブームシリンダ駆動系63a,63bに駆動信号を発信する。この駆動信号を受けたブームシリンダ駆動系63a,63bは、ブームシリンダ11a,11bを伸縮させる。これにより、ブーム10a,10bが揺動される(図6のY参照)。
 このとき、ブーム10a,10bの揺動速度は、操作レバー54a,54bの上下方向(y方向)の変位量と単純増加の関係、例えば比例関係にあり、操作レバー54a,54bの上下方向の変位は、ブーム10a,10bの揺動を速度制御する。
 同様に、掌部で操作レバー54a,54bを前後方向に変位させる(図5のx参照)と、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、及びアーム角度検出器69a,69bは、制御装置61の作業領域演算部61Fに信号を発信する。これらの信号を受信した作業領域演算部61Fは、作業領域演算用スイッチ110からの指示信号により作業領域演算を有効に切り換えた場合、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、及びアーム角度検出器69a,69bからの入力信号を基に作業領域演算を行い、アームシリンダ駆動系64a,64b用の駆動信号生成部61Cに信号(演算結果)を発信する。この信号を受信した駆動信号生成部61Cは、アームシリンダ駆動系64a,64bに駆動信号を発信する。この駆動信号を受けたアームシリンダ駆動系64a,64bは、アームシリンダ13a,13bを伸縮させる。これにより、アーム12a,12bが揺動される(図6のX参照)。
 また、作業領域演算部61Fは、作業領域演算用スイッチ110からの指示信号により作業領域演算を無効に切り換えた場合、作業領域演算を行わず、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの操作信号をそのまま駆動信号生成部61Cに発信する。この操作信号を受信した駆動信号生成部61Cは、アームシリンダ駆動系64a,64bに駆動信号を発信し、アームシリンダ駆動系64a,64bは、アームシリンダ13a,13bを伸縮させる。これにより、アーム12a,12bが揺動される(図6のX参照)。このとき、アーム12a,12bの揺動速度は、操作レバー54a,54bの前後方向(x方向)の変位量と単純増加の関係、例えば比例関係にあり、操作レバー54a,54bの前後方向の変位は、アーム12a,12bの揺動を速度制御する。
 また、掌で作業具回動レバー55a,55bを回動中心軸線74a,74b回りに回動させる(図5のz参照)と、作業具回動レバー用変位検出器59a,59bは、制御装置61の作業具シリンダ駆動系65a,65b用の駆動信号生成部61Dに操作信号を発信する。この操作信号を受信した駆動信号生成部61Dは、作業具シリンダ駆動系65a,65bに駆動信号を発信する。この駆動信号を受けた作業具シリンダ駆動系65a,65bは、作業具シリンダ15a,15bを伸縮させる。これにより、作業具20a,20bが揺動される(図6のZ参照)。 
 このとき、作業具20a,20bの揺動速度は、作業具回動レバー55a,55bの変位量と単純増加の関係、例えば比例関係にあり、作業具回動レバー55a,55bの変位は、作業具20a,20bの揺動を速度制御する。
 また、指部で作業具操作スイッチ56a,56bを変位させると、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60bは、制御装置61の作業具駆動系66a,66b用の駆動信号生成部61Eに操作信号を発信する。この操作信号を受信した駆動信号生成部61Eは、作業具駆動系66a,66bに駆動信号を発信する。この駆動信号を受けた作業具駆動系66a,66bは、作業具20a,20bを駆動させる。例えば作業具20a,20bとして図1に示したグラップルを扱う場合には、作業具操作スイッチ56a,56bの操作に応じてグラップルが開閉される。
 このとき、グラップル(作業具20a,20b)の開閉速度は作業具操作スイッチ56a,56bの変位量と単純増加の関係、例えば比例関係にあり、作業具操作スイッチ56a,56bの変位は作業具20a,20bの駆動を速度制御する。
 続いて、図7~図14を用いて、制御装置61の作業領域演算部61Fの作業領域演算の処理内容を説明する。
 図7は、第1及び第2作業フロントA,Bにおけるアーム角度のとり方を示す図である。
 図7に示すように、第1作業フロントAのブーム10aとアーム12aの角度(アーム角度)をθa、第2作業フロントBのブーム10bとアーム12bの角度(アーム角度)をθbと設定し、それらの角度の平均をアーム平均角度θc(=(θa+θb)/2)と設定する。このとき、アーム角度θa,θbの設定の仕方は、第1作業フロントAと第2作業フロントBで同様に設定すれば足りる。本実施の形態においては、第1作業フロントAのブーム10aの両端(スイングポスト7a、アーム12aとの連結支点)を通る線をブーム基準線101a、アーム12aの両端(ブーム10a、作業具20aとの連結支点)を通る線をアーム基準線121aと設定し、ブーム基準線101aに対してアーム基準線121aがなす角度をアーム角度θaと設定する。アーム角度θaはアーム12aが内側から外側に向かう方向を正方向とする。つまり、アーム12aがダンプ方向に駆動されるとアーム角度θaは増加する。第2作業フロントBについても同様にアーム角度θbを設定する。すなわち、第2作業フロントBのブーム10bの両端を通る線をブーム基準線101b、アーム12bの両端を通る線をアーム基準線121bと設定し、ブーム基準線101bに対してアーム基準線121bがなす角度をアーム角度θbと設定する。アーム角度θbもアーム12bが内側から外側に向かう方向を正方向とする。
 図8は、アーム平均角度θcと双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。
 図8において、横軸はアーム平均角度θcを表している。アーム平均角度θcが閾値θc2よりも小さい場合を双腕型油圧ショベル200が安定な状態(双腕作業機械安定)、アーム平均角度θcが閾値θc2よりも大きい場合を双腕型油圧ショベル200が不安定な状態(双腕作業機械不安定)と定義する。この閾値θc2の決め方は限定されないが、例えば、本実施の形態の双腕作業機械(双腕型油圧ショベル200)の安定性(静的バランス)が、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)において作業フロントを最大限に前方に伸ばした場合と同等の安定性となるときのアーム平均角度(或いはそれよりも小さなアーム平均角度)を閾値θc2とする。作業領域演算部61Fには、この閾値θc2が予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が不安定となるアーム平均角度の範囲であるθc2≦θcの領域を不安定領域Nと定義する。
 一方、θc<θc2の領域においては、2台の作業フロントA,Bが停止した状態では双腕作業機が不安定な状態にはならない。しかし、この領域で2台の作業フロントA,Bを動作させる場合においても急停止させることが難しいこともある。このため、2台の作業フロントA,Bが作業機械安定の領域で操作されていても、不安定領域Nの近くで作業フロントA,Bが動作しアーム平均角度θcが増加する場合、その動作速度によっては2台の作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが不安定領域Nに侵入し双腕作業機不安定となる恐れがある。そこで、不安定領域Nの内側に隣接する領域に、2台の作業フロントA,Bがの動作速度を減速させ、双腕作業機不安定となる前に停止させるための余裕を考慮して閾値θc1(<θc2)を設定する。作業領域演算部61Fには、この閾値θc1も予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が上記不安定領域Nに隣接する設定のアーム平均角度の範囲であるθc1≦θc<θc2の領域を安定限界領域Mと定義する。
 θc<θc1の領域は、安定限界領域Mの内側に隣接する領域であり、2台の作業フロントA,Bの動作状態によらず双腕作業機が不安定になる恐れが無い通常領域Lと定義する。
 ここで、アーム平均角度θcは2台の作業フロントA,Bの姿勢による機体不安定性の評価値である安定判別値であり、閾値θc2は安定判別基準値である。
 図9は、作業領域演算部61Fの作業領域演算が有効であり、かつ第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが増加する場合におけるアーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号(演算結果)の大きさの関係の一例を表す図である。
 図9において、横軸はアーム平均角度θc、縦軸は入力信号に対する出力信号を比の形で表している。すなわち、出力信号は入力信号で除することにより無次元化してある。図9の例では、アーム平均角度θcが通常領域Lにある場合は出力信号は1であり、入力信号がそのまま出力信号(演算結果)として出力される。アーム平均角度θcが安定限界領域Mにある場合は出力信号はα(0<α<1)であり、入力信号に一定の値αを乗じることにより減じられた信号(演算結果)が出力される。アーム平均角度θcが不安定領域Nにある場合は出力信号は0であり、入力信号に0(ゼロ)を乗じることにより得られた信号が演算結果となり、したがって、信号は出力されない。
 次に、このような作業領域演算を行う作業領域演算部61Fの出力信号の演算手順を各領域毎に説明する。
 (1)通常領域L
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが通常領域L、つまり安定限界領域Mの外側にある場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力する。このときの出力信号(演算結果)は2つの作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが増加である場合と減少である場合で同じである。
 (2)安定限界領域M
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号が、アーム平均角度θcが増加する信号の場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号にα(0<α<1)を乗じた信号(減じた信号)を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力する。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号が、アーム平均角度θcが減少する信号の場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力する。
 (3)不安定領域N
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが不安定領域Nにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号が、アーム平均角度θcが増加する信号の場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器581a,582bからの入力信号に0(ゼロ)を乗じた信号(減じた信号)を出力信号(演算結果)とする。したがって、駆動信号生成部61Cに信号は出力されない。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号が、アーム平均角度θcが減少する信号の場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力する。
 ここで、前述したように作業領域演算部61Fの作業領域演算は、作業領域演算用スイッチ110により有効/無効が切り換えられる。作業領域演算用スイッチ110により作業領域演算が有効に切り換えられた場合の作業領域演算部61Fの演算結果(出力信号)は上述の通りである。
 逆に、作業領域演算スイッチ110により作業領域演算が無効に切り換えられた場合、作業領域演算部61は作業領域演算を行わない。したがって作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力する。このときの出力信号は、2つの作業フロントA,Bのアーム平均角度θcの状態によらない。
 以上のように構成した本実施の形態の効果を説明する。
 双腕作業機械(双腕型油圧ショベル200)の2台の作業フロントA,Bの合計重量を、例えば、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)の作業フロントの重量と同等となるように構成すると、この双腕作業機械の安定性(静的バランス)は同クラスの単腕作業機械と同等となる。しかし、双腕作業機械の2台の作業フロントA,Bの合計出力を向上させると、作業フロントの出力と強度、及び強度と重量はほぼ比例関係となっているため、双腕作業機械の2台の作業フロントA,Bの合計重量が増加し、同クラスの単腕作業機械と比較して安定性が悪化する恐れがある。本実施の形態においては、2台の作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが閾値θc2以上となる領域を不安定領域Nと設定し、アーム平均角度θcが不安定領域Nに入らないように2台の作業フロントA,Bの動作を制御する。したがって、閾値θc2を同クラスの単腕作業機械の安定性を考慮した値に設定することにより、双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械と同等の安定性を確保することができ、2台の作業フロントA,Bの出力向上に伴う安定性の悪化を抑制することができる。
 また、不安定領域Nの内側に隣接する安定限界領域Mを設定し、安定限界領域Mにおいてアーム平均角度θcが不安定領域Nに近付く場合に、作業フロントA,Bの動作速度を(制限)させるので、作業フロントA,Bを緩やかに停止させることができる。
 さらに、2台の作業フロントA,Bのアーム角度平均値θcを基に作業フロントA,Bの動作を制御するので、一方の作業フロントのアーム角度を最小にすると、他方の片方の作業フロントの作業領域を最大限に活用することができる。
 なお、本実施の形態においては、2台の作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号が、アーム平均角度θcが減少する信号の場合、作業領域演算部61Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力するように構成したがこれに限られず、例えば、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力するよう構成しても良い。
 本発明の第1の実施の形態の他の例を図10を用いて説明する。
 図10は、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが増加する場合におけるアーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号(演算結果)の大きさの関係の他の例を表す図である。図10における横軸、及び縦軸は図9と同様である。
 すなわち、図10に示した例では、安定限界領域Mにおける出力信号が、不安定領域Nに近付くにつれて1から0(ゼロ)まで連続的に減じられるように設定されており、特に本例では不連続点の無い非線形曲線によって定義されている。この場合、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが不安定領域に近付くほどアーム12a,12bの駆動速度が抑制され、図9に示した例に比べ、アームシリンダ13a,13bを緩やかに停止させることが可能となる。また、本例のように不連続点を持たない非線形曲線でアーム平均角度θcと出力信号(演算結果)との関係を定義することにより、よりスムースにアーム12a,12bの動作を停止することができる。
 なお、図10に示した曲線(アーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号(演算結果)の大きさの関係)を例えば放物線、又は円弧によって定義しても良い。
 本発明の第1の実施の形態のさらに他の例を図11を用いて説明する。
 図11は、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが増加する場合におけるアーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号(演算結果)の大きさとの関係のさらに他の例を表す図である。図11における横軸、及び縦軸は図9と同様である。
 すなわち、図11に示した例においても、安定限界領域Mにおける出力信号が、不安定領域Nに近付くにつれて1から0(ゼロ)まで連続的に減じられるように設定されている。ただし、本例では一定の傾きの線形直線により定義されており、さらに、通常領域Lと安定限界領域Mの出力信号との接続点及び安定限界領域Mと不安定領域Nの出力信号の接続点が不連続点となっている。この場合においても、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム平均角度θcが不安定領域に近付くほどアーム12a,12bの駆動速度が抑制され、図9に示した例に比べ、アームシリンダ13a,13bを緩やかに停止させることが可能となる。
 本発明の第1の実施の形態のさらに他の例を図12~図14を用いて説明する。
 図12~図14は、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム角度の平均値θcが増加する場合におけるアーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号(演算結果)の大きさの関係の変形例を表す図である。図12~図14に示した例では、横軸は図9と同様にアーム平均角度θcを表しているが、縦軸は出力信号の上限値を表している。
 すなわち、図9~図11に示した例が、安定限界領域Mにおいて入力信号に係数を乗ずることで出力信号を算出し、アーム駆動速度を減じていたのに対し、図12~図14に示した例では、アーム駆動速度の上限値を各図のように設定し、安定限界領域Mにおける作業フロントA,Bのアーム12a,12bの動作速度を制限することで動作速度を減じるものである。つまり、どれだけ操作量が大きくても出力信号は上限値以内に抑えられる。このようにしても図9~図11とほぼ同様の効果が得られる。
 なお、図13に示した曲線(アーム平均角度θcと作業領域演算部61Fの出力信号の大きさの関係)を例えば放物線、又は円弧によって定義しても良い。
 本発明の第2の実施の形態を図15~図17を用いて説明する。
 第1の実施形態ではアーム平均角度θcで不安定領域Nや安定限界領域M、通常領域Lを定義してアーム平均角度θcを基に2台の作業フロントA,Bの動作を制御したのに対し、本実施形態ではアーム12a,12bの水平方向座標の平均値で干渉危険領域N、準干渉危険領域M、及び通常領域Lを定義し、アーム12a,12bの水平方向座標の平均値を基に2台作業フロントA,Bの動作を制御して、2台の作業フロントA,Bの安定性の悪化を抑制している。なお、2台の作業フロントA,Bのアーム12a,12bそれぞれの水平方向の座標は、上部旋回体3に対するブーム10a,10bの相対角度(ブーム角度)とブーム10a,10bに対するアーム12a,12bの相対角度(アーム角度)を基に算出される。
 図15は、本実施の形態における第1及び第2作業フロントA,Bの制御系を示す機能ブロック図である。なお、図15において、第2作業フロントBについては図中に括弧書きの符号で示している。図中、図4に示した部材と同様のものには同じ符号を付し、説明を省略する。
 図15の制御系は、第1の実施の形態の入力系にブーム角度検出器68a,68bを加え、さらに、制御装置61に換えて制御装置261を備えている。つまり、本実施の形態の制御系は、第1の実施の形態と同様に、運転室4内の操作装置50a,50bに設けられた前出の各変位検出器、作業領域演算用スイッチ110、第1及び第2作業フロントA,Bに設けられた各角度検出器からなる入力系と、これら入力系からの入力信号(操作信号、指示信号、検出信号)を基に所定の演算をして駆動信号を生成し出力する制御装置261と、制御装置261からの駆動信号を受け、第1及び第2作業フロントA,Bの各部を動作させる各駆動系からなる出力系とから構成されている。
 制御装置261の入力系としては、第1の実施の形態と同様の構成である操作アーム用変位検出器57a,57b、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581b、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、作業具回動レバー用変位検出器59a,59b、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60b、作業領域演算用スイッチ110、及びアーム角度検出器69a,69bに加えて、第1及び第2作業フロントA,Bのそれぞれのブームの角度を検出して信号(検出信号)を発信するブーム角度検出器68a,68bが設けられている。
 制御装置261の出力系としては、第1の実施の形態と同様の構成であるスイングポストシリンダ駆動系64a,64b、ブームシリンダ駆動系63a,63b、アームシリンダ駆動系62a,62b、作業具シリンダ駆動系65a,65b、及び作業具駆動系66a,66bが設けられている。
 制御装置261は、作業領域演算用スイッチ110、アーム角度検出器69a,69b、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581b、及びブーム角度検出器68a,68bからの入力信号(操作信号)を基に作業領域演算を行う作業領域演算部261Fと、作業領域演算部261Fからの入力信号(演算結果)を基にアームシリンダ駆動系64a,64bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Cと、同じく作業領域演算部261Fからの入力信号を基にブームシリンダ駆動系63a,63bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Bと、操作アーム用変位検出器57a,57bからの入力信号を基にスイングポストシリンダ駆動系62a,62bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Aと、作業具回動レバー用変位検出器59a,59bからの入力信号を基に作業具シリンダ駆動系65a,65bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Dと、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60bからの入力信号に基づいて作業具駆動系66a,66bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Eとを有している。
 続いて、図16及び図17を用いて、制御装置261の作業領域演算部261Fの作業領域演算の処理内容を説明する。
 図16は、本実施の形態における双腕型油圧ショベル200の外観を示す側面図であって、第1及び第2作業フロントA,Bにおけるアーム水平方向座標のとり方を示す図である。
 図16に示すように、基準座標系130を設定する。基準座標系130は、上部旋回体3の旋回中心軸3a上において上部旋回体3と各車体2の接続部を原点130aとし、旋回軸3aに沿ってZ軸、このZ軸に垂直にかつ上部旋回体3の前後方向にX軸を設定する。また、第1及び第2作業フロントA,Bの作業具20a,20bが接続されている一端をそれぞれアーム先端71a,71bとする。このようにして設定した基準座標系130の原点130aと第1作業フロントAのアーム12aのアーム先端71aの水平距離をアーム水平方向座標Xa、原点130aと第2作業フロントBのアーム12bのアーム先端71bの水平距離をアーム水平方向座標Xbと定義し、このアーム水平方向座標Xa,Xbの平均をアーム水平方向座標平均値Xc(=(Xa+Xb)/2)と定義する。アーム水平方向座標Xa,Xbは、上部旋回体3の前方を正方向とする。つまり、アーム12a,12bがダンプ方向に駆動されるとアーム水平方向座標Xa,Xbは増加する。
 図17は、アーム水平方向座標平均値Xcと双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。
 図17において、横軸はアーム水平方向座標平均値Xcを表している。アーム水平方向座標平均値Xcが閾値Xc2よりも小さい場合を双腕型油圧ショベル200が安定な状態(双腕作業機械安定)、アーム水平方向座標平均値Xcが閾値Xc2よりも大きい場合を双腕型油圧ショベル200が不安定な状態(双腕作業機械不安定)と定義する。この閾値Xc2の決め方は限定されないが、例えば、本実施の形態の双腕作業機械(双腕型油圧ショベル200)の安定性(静的バランス)が、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)と同等の安定性となるときのアーム水平方向座標平均値(或いはそれよりも小さなアーム水平方向座標平均値)を閾値Xc2とする。作業領域演算部261Fには、この閾値Xc2が予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が不安定となるアーム水平方向座標平均値の範囲であるXc2≦Xcの領域を不安定領域Nと定義する。
 一方、Xc<Xc2の領域においては、2台の作業フロントA,Bが停止した状態では双腕作業機が不安定にならない。しかし、この領域で2台の作業フロントA,Bを動作させる場合においても急停止させることが難しいこともある。このため、2台の作業フロントA,Bが作業機械安定の領域で操作されていても、不安定領域Nの近くで作業フロントA,Bが動作しアーム水平方向座標平均値Xcが増加する場合、その動作速度によっては2台の作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが不安定領域Nに侵入し双腕作業機が不安定となる恐れがある。そこで、不安定領域Nの内側に隣接した領域に、2台の作業フロントA,Bの動作速度を減速させ、双腕作業機不安定となる前に停止させるための余裕を考慮して閾値Xc1(<Xc2)を設定する。作業領域演算部261Fには、この閾値Xc1も予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が上記不安定領域Nに隣接する設定のアーム水平方向座標平均値の範囲であるXc1≦Xc<Xc2の領域を安定限界領域Mと定義する。
 Xc<Xc1の領域は、2台の作業フロントA,Bの動作状態によらず双腕作業機不安定になる恐れが無い通常領域Lと定義する。
 なお、アーム水平方向座標平均値Xcは2つの作業フロントA,Bの姿勢による機体不安定性の評価値である安定判別値であり、閾値Xc2は安定判別基準値である。
 ここで、本実施の形態において、作業領域演算部261Fの作業領域演算が有効であり、かつ第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが増加する場合におけるアーム水平方向座標平均値Xcと作業領域演算部261Fの演算結果(出力信号)の関係は、本発明の第1の実施の形態における図9に示した関係と同様である。但し、図9において、閾値θc1,θc2を閾値Xc1,Xc2、アーム平均角度θcをアーム水平方向座標平均値Xcにそれぞれ置き換える。すなわち、作業領域演算部261Fの出力信号は、アーム水平方向座標平均値Xcが通常領域Lにある場合は出力信号は1であり、入力信号がそのまま出力信号(演算結果)として出力される。アーム水平方向座標平均値Xcが安定限界領域Mにある場合はα(0<α<1)であり、入力信号に一定の値αを乗じることにより減じられた信号(演算結果)が出力される。アーム水平方向座標平均値Xcが不安定領域Nにある場合、出力信号は0であり、入力信号に0(ゼロ)を乗じることにより得られた信号が演算結果となり、従って信号は出力されない。
 次に、作業領域演算部261Fの出力信号の演算手順を各領域毎に説明する。
 (1)通常領域L
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが通常領域L、つまり安定限界領域Mの外側にある場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま駆動信号生成部61Bに出力する。このときの出力信号(演算結果)は2つの作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが増加である場合と減少である場合で同じである。
 (2)安定限界領域M
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、アーム水平方向座標平均値Xcが増加する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、アーム水平方向座標平均値Xcが減少する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー上下方向変位検出未581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 (3)不安定領域N
  第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが不安定領域Nにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、アーム水平方向座標平均値Xcが増加する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器581a,582bからの入力信号に0(ゼロ)を乗じた信号を出力信号(演算結果)とする。したがって、駆動信号生成部61C及び駆動信号生成部61Bに信号は出力されない。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、アーム水平方向座標平均値Xcが減少する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 ここで、前述したように作業領域演算部261Fの作業領域演算は、作業領域演算用スイッチ110により有効/無効が切り換えられる。作業領域演算用スイッチ110により作業領域演算が有効に切り換えられた場合の作業領域演算部261Fの演算結果(出力信号)は上述の通りである。
 逆に、作業領域演算スイッチ110により作業領域演算が無効に切り換えられた場合、作業領域演算部261Fは作業領域演算を行わない。したがって作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Bに出力する。このときの出力信号は、2つの作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcの状態によらない。
 以上のように構成した本実施の形態においても、本発明の第1の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
 なお、本実施の形態においては、2台の作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、アーム水平方向座標平均値Xcが減少する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー上下方向変位検出未581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力するように構成したがこれに限られず、例えば、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61C及び駆動信号生成部61Bに出力するよう構成しても良い。
 また、作業領域演算部261Fの作業領域演算が有効であり、かつ第1及び第2作業フロントA,Bのアーム水平方向座標平均値Xcが増加する場合におけるアーム水平方向座標平均値Xcと作業領域演算部261Fの演算結果(出力信号)の関係が、本発明の第1の実施の形態における図9に示した関係と同様である場合を説明したが、これに限られず、例えば図10~図14に示した関係と同様であっても良い。この場合においても第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
 本発明の第3の実施の形態を図18~図20を用いて説明する。
 第1の実施形態ではアーム平均角度θcで不安定領域Nや安定限界領域M、通常領域Lを定義してアーム平均角度θcを基に2台の作業フロントA,Bの動作を制御したのに対し、本実施形態では第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメントの平均値で干渉危険領域N・準干渉危険領域M・通常領域Lを定義し、第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメントの平均値を基に2台の作業フロントA,Bの動作を制御して、2台の作業フロントA,Bの安定性の悪化を抑制している。なお、2台の作業フロントA,Bのそれぞれの静的モーメントは、上部旋回体3に対するブーム10a,10bの相対角度(ブーム角度)とブーム10a,10bに対するアーム12a,12bの相対角度(アーム角度)とアーム12a,12bに対する作業具20a,20bの相対角度(作業具角度)とから求めたブーム10a,10b、アーム12a,12b及び作業具20a,20bのそれぞれの重心座標と、予め取得しておいた既知の値であるブーム、アーム及び作業具の質量を基に算出される。
 図18は、本実施の形態における第1及び第2作業フロントA,Bの制御系を示す機能ブロック図である。なお、図18において、第2作業フロントBについては図中に括弧書きの符号で示している。図中、図4に示した部材と同様のものには同じ符号を付し、説明を省略する。
 図18の制御系は、第1の実施の形態の入力系にブーム角度検出器68a,68bと作業具角度検出器70a,70bを加え、さらに、制御装置61に換えて制御装置361を備えている。つまり、本実施の形態の制御系は、第1の実施の形態と同様に、運転室4内の操作装置50a,50bに設けられた前出の各変位検出器、作業領域演算用スイッチ110、第1及び第2作業フロントA,Bに設けられた各角度検出器からなる入力系と、これら入力系からの入力信号(操作信号、指示信号、検出信号)を基に所定の演算をして駆動信号を生成し出力する制御装置361と、制御装置361からの駆動信号を受け、第1及び第2作業フロントA,Bの各部を動作させる各駆動系からなる出力系とから構成されている。
 制御装置361の入力系としては、第1の実施の形態と同様の構成である操作アーム用変位検出器57a,57b、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581b、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、作業具回動レバー用変位検出器59a,59b、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60b、作業領域演算用スイッチ110、及びアーム角度検出器69a,69bに加えて、第1及び第2作業フロントA,Bのそれぞれのブームの角度を検出して信号(検出信号)を発信するブーム角度検出器68a,68bと、作業具の角度を検出して信号(検出信号)を発信する作業具角度検出器70a,70bとが設けられている。
 制御装置361の出力系のとしては、第1の実施の形態と同様の構成であるスイングポストシリンダ駆動系64a,64b、ブームシリンダ駆動系63a,63b、アームシリンダ駆動系62a,62b、作業具シリンダ駆動系65a,65b、及び作業具駆動系66a,66bが設けられている。
 制御装置361は、作業領域演算用スイッチ110、アーム角度検出器69a,69b、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581b、ブーム角度検出器68a,68b及び作業具角度検出器70a,70bからの入力信号(操作信号)を基に作業領域演算を行う作業領域演算部361Fと、作業領域演算部361Fからの入力信号(演算結果)を基にアームシリンダ駆動系64a,64bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Cと、同じく作業領域演算部361Fからの入力信号を基にブームシリンダ駆動系63a,63bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Bと、操作アーム用変位検出器57a,57bからの入力信号を基にスイングポストシリンダ駆動系62a,62bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Aと、作業具回動レバー用変位検出器59a,59bからの入力信号を基に作業具シリンダ駆動系65a,65bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Dと、作業具操作スイッチ用変位検出器60a,60bからの入力信号に基づいて作業具駆動系66a,66bへの駆動信号を生成する駆動信号生成部61Eとを有している。 
 続いて、図19及び図20を用いて、制御装置361の作業領域演算部361Fの作業領域演算の処理内容を説明する。
 図19は、本実施の形態における双腕型油圧ショベル200の外観を示す側面図であって、第1及び第2作業フロントA,Bにおけるアーム、ブーム及び作業具の重心座標を示す図である。
 図19に示すように、基準座標系130を設定する。基準座標系130は、上部旋回体3の旋回中心軸3a上における上部旋回体3と下部車体2の連結部を原点130aとし、旋回軸3aに沿ってZ軸、このZ軸に垂直にかつ上部旋回体3の前後方向にX軸を設定する。また、第1作業フロントAのブーム10a、アーム12a及び作業具20aの重心位置をそれぞれP1a,P2a,P3a、第2作業フロントBのブーム10b、アーム12b及び作業具20bの重心位置をそれぞれP1b,P2b,P3bとする。なお、本実施の形態において、2台の作業フロントA,Bの各重心位置と基本座標系130における各重心位置の座標(重心座標)に同じ符号を用いて説明する。すなわち、第1作業フロントAのブーム10a、アーム12a及び作業具20aの重心座標をそれぞれP1a,P2a,P3a、第2作業フロントBのブーム10b、アーム12b及び作業具20bの重心座標をそれぞれP1b,P2b,P3bと表記する。
 作業領域演算部361Fは、各重心座標P1a,P2a,P3a,P1b,P2b,P3bを次の手順で求める。
 まず、上部旋回体3に対するブーム10a,10bの相対角度(ブーム角度)とブーム10a,10bに対するアーム12a,12bの相対角度(アーム角度)とアーム12a,12bに対する作業具20a,20bの相対角度(作業具角度)をそれぞれ算出する。次に、ブーム角度、アーム角度及び作業具角度を用いて相対重心座標テーブルからブーム10a,10b、アーム12a,12b及び作業具20a,20bの基準座標系130における重心座標をそれぞれ算出する。ここで、相対重心座標テーブルは、ブーム角度、アーム角度及び作業具角度とブーム10a,10b、アーム12a,12b及び作業具20a,20bの基準座標系130における重心座標の関係を示すものであり、予め作業領域演算部361Fに記憶されている。
 ここで、第1作業フロントAの静的モーメントをTa、第2作業フロントBの静的モーメントをTb、それらの平均を静的モーメント平均Tc(=(Ta+Tb)/2)と設定すると、第1作業フロントAの静的モーメントTaは、先述したブーム10a、アーム12a及び作業具20aのそれぞれの重心座標P1a,P2a,P3aのX軸方向成分(それぞれ、P1ax,P2ax,P3axとする)と、予め取得しておいた既知の値であるブーム質量M1a、アーム質量M2a、作業具質量M3aとを用いて下記の式(1)により求められる。また、第2作業フロントBについても同様に静的モーメントTbが求められる。すなわち、第2作業フロントAの静的モーメントTbは、先述したブーム10b、アーム12b及び作業具20bのそれぞれの重心座標P1b,P2b,P3bのX軸方向成分(それぞれ、P1bx,P2bx,P3bxとする)と、予め取得しておいた既知の値であるブーム質量M1b、アーム質量M2b、作業具質量M3bとを用いて下記の式(2)により求められる。
 Ta=M1a×P1ax+M2a×P2ax+M3a×P3ax・・・(1)
 Tb=M1b×P1bx+M2b×P2bx+M3b×P3bx・・・(2)
 図20は、静的モーメント平均値Tcと双腕作業機械の安定/不安定の関係を示した概念図である。
 図20において、横軸は静的モーメント平均値Tcを表している。静的モーメント平均値Tcが閾値Tc2よりも小さい場合を双腕型油圧ショベル200が安定な状態(双腕作業機械安定)、静的モーメント平均値Tcが閾値Tc2よりも大きい場合を双腕型油圧ショベル200が不安定な状態(双腕作業機械不安定)と定義する。この閾値Tc2の決め方は限定されないが、例えば、本実施の形態の双腕作業機械(双腕型油圧ショベル200)の安定性(静的バランス)が、この双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械(同等のエンジン出力を有する単腕作業機械)において作業フロントを最大限に前方に伸ばした場合と同等の安定性となるときの静的モーメント平均値(或いはそれよりも小さな静的モーメント平均値)を閾値Tc2とする。つまり言い換えると、2台の作業フロントA,Bの静的モーメントの合計が、1つの作業フロントを備え、双腕作業機械と同クラスの単腕作業機械の作業フロントの静的モーメントの最大値と同じになるときの作業フロントA,Bの静的モーメント平均値を閾値Tc2とする。作業領域演算部361Fには、この閾値Tc2が予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が不安定となる静的モーメント平均値の範囲であるTc2≦Tcの領域を不安定領域Nと定義する。
 一方、Tc<Tc2の領域においては、2台の作業フロントA,Bが停止した状態では双腕作業機不安定にならない。しかし、この領域で2台の作業フロントA,Bを動作させる場合においても急停止させることが難しいこともある。このため、2台の作業フロントA,Bが作業機械安定の領域で操作されていても、不安定領域Nの近くで作業フロントA,Bが動作し静的モーメント平均値Tcが増加する場合、その動作速度によっては2台の作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが不安定領域Nに侵入し双腕作業機不安定となる恐れがある。そこで、2台の作業フロントA,Bの動作速度を減速させ、双腕作業機不安定となる前に停止させるための余裕を考慮して閾値Tc1(<Tc2)を設定する。作業領域演算部361Fには、この閾値Tc1も予め格納されており、双腕型油圧ショベル200が上記不安定領域Nに隣接する設定の静的モーメント平均値の範囲であるTc1≦Tc<Tc2の領域を安定限界領域Mと定義する。
 Tc<Tc1の領域は、2台の作業フロントA,Bの動作状態によらず双腕作業機不安定になる恐れが無い通常領域Lと定義する。
 なお、アーム平均角度Tcは2つの作業フロントA,Bの姿勢による機体不安定性の評価値である安定判別値であり、閾値Tc2は安定判別基準値である。
 ここで、本実施の形態において、作業領域演算部361Fの作業領域演算が有効であり、かつ第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが増加する場合における静的モーメント平均値Tcと作業領域演算部361Fの演算結果(出力信号)の関係は、本発明の第1の実施の形態における図9に示した関係と同様である。但し、図9において、閾値θc1,θc2を閾値Tc1,Tc2、アーム平均角度θcを静的モーメント平均値Tcにそれぞれ置き換える。すなわち、作業領域演算部361Fの出力信号は、静的モーメント平均値Tcが通常領域Lにある場合は出力信号は1であり、入力信号がそのまま出力信号(演算結果)として出力される。静的モーメント平均値Tcが安定限界領域Mにある場合はα(0<α<1)であり、入力信号に一定の値αを乗じることにより減じられた信号(演算結果)が出力される。静的モーメント平均値Tcが不安定領域Nにある場合、出力信号は0であり、入力信号に0(ゼロ)を乗じることにより得られた信号が演算結果となり、従って信号は出力されない。
 次に、このような作業領域演算を行う作業領域演算部361Fの出力信号の演算手順を各領域毎に説明する。
 (1)通常領域L
  第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが通常領域L、つまり安定限界領域Mの外側にある場合、作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま駆動信号生成部61Bに出力する。このときの出力信号(演算結果)は2つの作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが増加である場合と減少である場合で同じである。
 (2)安定限界領域M
  第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、静的モーメント平均値Tcが増加する信号の場合、作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、静的モーメント平均値Tcが減少する信号の場合、作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー上下方向変位検出未581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 (3)不安定領域N
  第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが不安定領域Nにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、静的モーメント平均値Tcが増加する信号の場合、作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器581a,582bからの入力信号に0(ゼロ)を乗じた信号を出力信号(演算結果)とする。したがって、駆動信号生成部61C及び駆動信号生成部61Bに信号は出力されない。
 一方、第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、静的モーメント平均値Tcが減少する信号の場合、作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力する。
 ここで、前述したように作業領域演算部361Fの作業領域演算は、作業領域演算用スイッチ110により有効/無効が切り換えられる。作業領域演算用スイッチ110により作業領域演算が有効に切り換えられた場合の作業領域演算部361Fの演算結果(出力信号)は上述の通りである。
 逆に、作業領域演算スイッチ110により作業領域演算が無効に切り換えられた場合、作業領域演算部361Fは作業領域演算を行わない。したがって作業領域演算部361Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー用上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号として駆動信号生成部61Bに出力する。このときの出力信号は、2つの作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcの状態によらない。
 以上のように構成した本実施の形態においても、本発明の第1の実施の形態と同様の効果を得ることが出来る。
 なお、本実施の形態においては、2台の作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが安定限界領域Mにあり、かつ操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号が、静的モーメント平均値Tcが減少する信号の場合、作業領域演算部261Fは、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Cに出力し、操作レバー上下方向変位検出未581a,581bからの入力信号をそのまま出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61Bに出力するように構成したがこれに限られず、例えば、操作レバー用前後方向変位検出器582a,582b及び操作レバー上下方向変位検出器581a,581bからの入力信号にαを乗じた信号を出力信号(演算結果)として駆動信号生成部61C及び駆動信号生成部61Bに出力するよう構成しても良い。
 なお、作業領域演算部361Fの作業領域演算が有効であり、かつ第1及び第2作業フロントA,Bの静的モーメント平均値Tcが増加する場合における静的モーメント平均値Tcと作業領域演算部361Fの演算結果(出力信号)の関係が、本発明の第1の実施の形態における図9に示した関係と同様である場合を説明したが、これに限られず、例えば図10~図14に示した関係と同様であっても良い。この場合においても第1の実施の形態と同様の効果が得られる。
 また、作業具角度検出器70a,70bによりアーム12a,12bに対する作業具20a,20bの相対角度を検出する構成としたが、これに限られず、例えば作業具角度検出器70a,70bを備えない構成とし、アーム12a,12bに対する作業具20a,20bの相対角度として予め定めた値を用いても良い。
 さらに、ブーム10a,10b、アーム12a,12b、及び作業具20a,20bのそれぞれに1つずつ重心位置を設定したが、これに限られず、例えば2台の作業フロントA,Bの各部材それぞれに重心位置に代わる複数の演算用の質点を設定しても良い。

Claims (8)

  1.  走行装置(1)を備えた下部走行体(2)と、この下部走行体の上部に設けられ運転室(4)を備えた上部旋回体(3)と、この上部旋回体の前部の左右両側に上下揺動自在に設けられ、アーム(12a,12b)、ブーム(10a,10b)及び作業具(20a,20b)をそれぞれ備えた2つの作業フロント(A,B)と、前記運転室内に設けられ、前記2つの作業フロントの動作を指示する操作装置(50a,50b)とを備えた双腕作業機械(200)において、
     前記2つの作業フロントの前記ブームに対する前記アームの角度(θa,θb)をそれぞれ検出するアーム角度検出手段(69a,69b)と、
     前記操作装置の操作方向及び操作量を検出する操作検出手段(57a,57b,581a,581b,582a,582b,59a,59b,60a,60b)と、
     前記操作検出手段と前記アーム角度検出手段からの検出信号に基づき、前記アームへの駆動信号を演算する作業領域演算手段(61F;261F;361F)とを備え、
     前記2つの作業フロントの姿勢による機体不安定性の評価値を安定判別値(θc;Xc;Tc)とし、2つの作業フロントの動作状態によらず機体が不安定になる恐れが無い安定判別値の領域を通常領域(L)、この通常領域の外側に隣接する設定範囲の領域を安定限界領域(M)、この安定限界領域の外側に隣接する設定範囲の領域であって、この安定判別値が予め定めた安定判別基準値(θc2;Xc2;Tc2)よりも大きくなる領域を不安定領域(N)と定義した場合、前記作業領域演算手段は、前記2つの作業フロントのアーム角度検出手段でそれぞれ検出した前記アームの角度に基づいて前記安定判別値を算出し、前記安定判別値が前記安定限界領域にあって、少なくとも前記不安定領域側に近付く場合、前記安定判別値が前記通常領域にある場合よりも前記駆動信号を減じて出力し、前記アームの動作速度を制限することを特徴とする双腕作業機械。
  2.  請求項1記載の双腕作業機械(200)において、
     前記2つの作業フロント(A,B)の前記上部旋回体(3)に対するブーム(10a,10b)の角度をそれぞれ検出するブーム角度検出手段(68a,68b)を更に有し、
     前記作業領域演算手段(261F)は、前記操作検出手段(57a,57b,581a,581b,582a,582b,59a,59b,60a,60b)と前記ブーム及びアーム角度検出手段(68a,68b,69a,69b)からの検出信号に基づき、前記ブーム及びアーム(12a,12b)の駆動信号を演算すると共に、前記作業領域演算手段は、前記2つの作業フロントのアーム角度検出手段でそれぞれ検出した前記アームの角度及びブーム角度検出手段でそれぞれ検出したブームの角度に基づいて前記安定判別値(Xc)を算出し、前記安定判別値が前記安定限界領域(M)にあって、少なくとも前記不安定領域(N)側に近付く場合、前記安定判別値が前記通常領域(L)にある場合よりも前記駆動信号を減じて出力し、前記アーム及びブームの動作速度を制限することを特徴とする双腕作業機械。
  3.  請求項1記載の双腕作業機械(200)において、
     前記安定判別値(θc)は前記2つの作業フロント(A,B)の前記アームの角度(θa,θb)の平均値から算出することを特徴とする双腕作業機械。
  4.  請求項2記載の双腕作業機械(200)において、
     前記安定判別値(Xc)は、前記作業フロントの前記ブームの角度及び前記アームの角度から算出した前記2つの作業フロント(A,B)のアーム先端(71a,71b)と上部旋回体(3)の距離(Xa,Xb)の平均値から算出することを特徴とする双腕作業機械。
  5.  請求項1乃至4の何れか1項記載の双腕作業機械(200)において、
     前記作業領域演算手段(61F;261F;361F)は、前記安定判別値(θc;Xc;Tc)が前記安定限界領域(M)にあって前記不安定領域(N)側に近付く場合、前記安定判別値が前記不安定領域に近付くにつれて連続的又は段階的に前記駆動信号の減少の度合を大きくすることを特徴とする双腕作業機械。
  6.  請求項1乃至5の何れか1項記載の双腕作業機械(200)において、
     前記作業領域演算手段(61F;261F;361F)は、前記安定判別値(θc;Xc;Tc)が前記不安定領域(N)にあって、前記安定限界領域(M)から遠ざかる場合、前記駆動信号を停止し前記アーム(12a,12b)の動作を停止させることを特徴とする双腕作業機械。
  7.  請求項1乃至6の何れか1項記載の双腕作業機械(200)において、
     前記2つの作業フロント(A,B)の合計出力が、前記双腕作業機械と同等のエンジン出力を有する単腕作業機械の作業フロントの出力よりも大きいことを特徴とする双腕作業機械。
  8.  請求項1記載の双腕作業機械(200)において、
     前記安定判別基準値(Tc2)は、前記2つの作業フロント(A,B)の静的モーメントの(Ta,Tb)合計が、1つの作業フロントを備えて前記双腕作業機械と同等のエンジン出力を有する単腕作業機械の作業フロントの静的モーメントの最大値と同じになるときの前記安定判別値(Tc)としたことを特徴とする双腕作業機械。
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