JPH02225723A - 腕式掘削機の姿勢安定性制御装置およびその姿勢安定性制御方法 - Google Patents

腕式掘削機の姿勢安定性制御装置およびその姿勢安定性制御方法

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JPH02225723A
JPH02225723A JP4698589A JP4698589A JPH02225723A JP H02225723 A JPH02225723 A JP H02225723A JP 4698589 A JP4698589 A JP 4698589A JP 4698589 A JP4698589 A JP 4698589A JP H02225723 A JPH02225723 A JP H02225723A
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Japan
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arm
overturning moment
stability control
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work
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Toyohiko Yoyasu
豊彦 養安
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Komatsu Ltd
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は腕式掘削機の転倒モーメントを算出することに
より予め設定された限界転倒モーメントを超過しないよ
うにfヤ集機アクチュエータのfヤ動を自動制御するこ
とによりオペレータが腕式掘削機が転倒する危険性に対
して何ら配慮することなく作文に専念でさるよう;こし
た椀式掘1?”1機の姿勢安定性制御装置に関するしの
である。
を従来の技術) 従来、パワーシコベル等の腕式掘削機の静的な連管安定
性はバゲット容量とカウンタウェイト重量で決定3 f
t、大容量パケットを装着しようとするとそれに見合う
大型カウンタウェイトに取り替えるか、そうでなければ
カウンタウェイトを移動させてバランスをとるようにし
ている。
(発明が解決しようとする課[) @記従来の技術においてはバケット容量で車体重量、化
S半径、j1!格が決まり大容量パケットを装着すると
きには車体が転倒しないようにfζ業範囲や績み荷の状
況亨に注意を払う・ピ・要があり作業に専念できないた
め作業効率を低下させる問題があった。また、バケ・l
ト容量に応じてカウンタウェイトを取り替えたり移動さ
せるt:めの工数及びそのためにJi雑な構造を必要と
していた。
(課目を解決するためのト段) 本発明は前記従来の技術にJlける課題を解決するため
になされたもので、第(1)の請求項は腕式部用慢[7
,Jiいてブーム仰角及びブームシリンダーの油圧を検
出し、これら検出値から前記鴨式部用攪の転倒モ・−メ
ントを算出し、前記ブーツ・シリンダまたはそれ以外の
(シ集機アクチュエータを操作することにより作業な実
施している間、前記算出された転倒モーメントが予め設
定された限界値の範囲内で作業できるように制御するこ
とを特徴とする椀式掘削機の姿勢安定性i制御装置によ
り、第(2)の請求項は前記第(1)の18求項におい
て腕式掘削機の転倒モーメントの算出に上部旋回体の旋
回角及び車体の傾斜角を加算するようにしたことを特徴
とする椀式掘削機の姿勢安定性FA御装置により、第(
3)の5本項は前記第(1)の請求項において算出さ!
した転倒モーメントが予め定められた転倒モーメントの
限界値に達したとき操作中のイ1=又機アクチュエータ
の作J力を自動的に中止させるようにしたことを特徴と
する椀式掘削機の姿勢安;を性制91I装置により、第
(4)の請求項はli?i記第fi+の74求項にJl
いて算出された転倒モーメントが予め定められた転倒モ
ーメントの限?ll値に達したとき、前記算出さtした
転倒モーメントが減少するように操作中でないftT業
機子機アクチュエータ卸することにより前記操Cヤ中の
作業機アクチュエータにより前記転倒モーメントの限W
範囲内でfヤ業を続行できるようにしたことを特徴とす
る椀式掘削機の姿勢安定性馴9pvt′gtにより目的
を達成するようにした。
(作用) 前記構成によるときは次のように作用する。ブーム仰角
及びブームシリンダの油圧を検出し、必要に応じ゛C上
部旋回体の旋回角及び車体の傾斜角を検出して、これら
検出値から算出さbたその時点にJlける転倒モーメン
トが予め定められた転倒モーメントの限界値を超過しな
いように作業機アクチユエータが自動制御されるのでオ
ペレータは椀式掘削機が転倒する亀険性に対して何ら配
慮することなく作業に専念できる。
(実施例) 以下1本発明の実施例を添It図面を参黒し゛C詳述す
る、第1図は本発明の実施例を示すMg9回路図で、第
2図に示されるような上部覧回体20に枢着されブーム
21の先端には更にアーム22が枢着さtした椀式掘削
機において、前記ブーム21及びアーム22をそれぞれ
ブームシリン5r3及びアームシリンダ5により駆動す
るための制御装置である。なお第2図にI;いて23は
パケットシリンダ24により駆動されるパケットである
。第1図においてlは油圧ポンプ、2はブーム操fヤか
や3はブームシリンダ、4はアーム操作弁、5はアーl
、シリンダ、6は自動手動切り換え弁、7はブーム操f
ヤレバー 8及び9はそれぞれブーム及びアー1)補正
用電磁弁である。また1 01.! 、、h部旋回本2
0の綻β1角φを検出するボテフシ3メータ、llは車
体傾斜角αを検出するクリノメータ、12はブーム仰角
θを検出するボテフシ9メータ、13はブームシリンダ
3のボトムUEpを検出するためのtみ増幅内蔵圧力1
t、14は油圧スイッチ26.28からの信号に基づい
て操作中の作業機をf4%するための操作アク千ユエー
タS 出5 、 15はIIIIEを供給するための1
iq9pポンプ、!6は前記旋回角φ、車体傾斜角α、
ブーム仰角θ、ブームシリンダ油圧p1スイ・1チ14
の信号をアナログ値からデジタル饋に変換するためのA
、 / D変換器、17は車体の転倒モーメントを算出
し予め記憶された転倒モーメントの[P値を超過しない
ようにブーム及びアーノ・シリンダを自動制御1するた
めの信号を出力するCPU、ISは前記CP [1)7
のデジタル随をアナログ値に変換するためのD’A変換
器、19は増幅器である。 231:tアームレバー 
25.27はシャトルか、26.28は油圧スイッチで
ある。、第3図は本実施例における1il19IIを示
す°70−チャートである。次に(′#−用について説
明する。第1図において自動手動切り換え弁6が3ボジ
シjンのとき、ブームレバー7を橿(’ti−すると!
制御ポンプ15からの1)191′l圧によりブーム操
fヤtf2が操作さハるため、油圧ポンプlからの1ヤ
動油がブームシリンダ3のボトム測あるいはへノド側に
供給されブー1)を作動させる。また時々刻々の作S姿
勢におけろ上部旋回体20の旋回角φ、*体の傾斜角α
、ブーム仰角θ、ブーl、ンリ、/ダ3の、山王pはそ
れぞれポテンシヨメータ10、クリノメータ1m、 ポ
テンシヨメータ12゜歪み増幅内a王り計13により検
出されてA 、/’ D変換616を今してCP IJ
 1.7に出力される。また曳在掻作されているfヤi
ii樟はシャトル弁25゜27によりlin+圧を検出
して油圧スイッチ2G。
28からの信号によってL作アクチュエータ検出514
によりA/D変換器を介してCPU17に出力される。
前記CP[J 17では予めプログラムされた転倒モー
メントの算出式に基づいてその時点にJJける転倒モー
メントが算出され、所定の安全率を考慮乙た転倒モーメ
ントのws昇値T、と比較されて、前記限界値T、に違
するとD/A変換018、増幅519を介して自動手動
切り換え弁6をbポジシ1ンに操イヤして自動操作に切
り喚える。このとき図示しないスイッチにより補正$1
)91)をしないように12定すれば、補正用電磁弁8
,9に信号が出力さt[ないのでブーム操fIi弁2及
びアームmt’t=弁4は中立ボジシ3ンCとなQ、l
’li業機の集機が停止される5また前記図示しないス
イッチにより補正制御するように設定すれば3(Iiア
クチュエータ検出口14からの信号により操作中でない
化S機を判断して、例えばアームの補正用電磁′#9に
信号を出力してbポジションに切r)換えられるため制
御ポンプ15からの制御「によってアーム操作弁4はA
ポジシコンに切り換えられてアームシリンダ5が伸長さ
れる。従って転倒モーメントカ奢減少して転倒モーメン
トの 限界値T。
内に入るので、自動手動切り換え弁6はaポジションに
切り換えられてブーム21の手wj操作を統けることが
できる。なおブーム操作中におけるアームの補正制御に
ついて述べたが、アーム操t%中におけるブームの補正
制御についても同様にして行うことができる。次に催3
図について説明するS1ステγプで時々刻々の(ij業
姿勢におけるφ、?、θ、pを検出し、て、これらの検
出値に基づいてS2スデプブで所定のプログラムにより
転倒モーメント1゛を算出するaS3ステlプで所定の
安全率をg慮した転倒モーメントの限WIT、と比較し
rT<T、であればS4ステツプに進んで手動操作を続
行することができる。S3ステツプにおいてT  <T
、でないときはS5ステツプに進んで自動操fiiに切
り換えられる。S6ステツプにおいて補正制御をしない
ように設定すればS7ステップで作業は停止される。、
S6ステノプにおいて補正v4御するように設定すれば
S8ステlブでT < T sとなるように他のアクチ
ュエータを制御する。S9ステlプでT 〈↑。となっ
ていなければS8ステlプに戻り、T  <T、となっ
ていればS10ステツプで手動操作に切り換えら1)て
手動操作を続行することができる。
(発明の効果) 以上詳述した如く本考案によるときは次の効果を奏する
m 3作貫4勢における転倒モーメントを算出すること
により予め設定された限界転倒モーメントを超過しない
ように伶集機アクチュエータの作動を自動制御する二と
:こよりオペレータが腕式掘削機が転倒する危険性に対
して何ら配慮することなく作業にW念できるようにした
ので大幅な作業効率の向上を図ることかできる。
]2)限界転倒モーメントを超過しないようにf4p業
機アクチュエータの作動を自4かTI4卸することがで
きるのでパケット容量に応じてカウンタウィトを取り替
えたり移動させるための工数及びそのための複輪な構造
を必要としない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す制御回路図、12図は1
)1図のti1)卸回路により制御される婉式部用攬、
第3図は本発明におけるMg9のフローチャートである
。 2 l ・ 23 ・ 24 ・ 25 。 26゜ ・・ブーム、   22・ ・・バケフト ・/<ゲットシリンダ 27・・・シャトル弁 28・・・圧力スイッチ ・アーム I・・・油圧ポンプ、   2・・・ブームm体弁3・
・・ブームシリンダ、4・・・アーム操fヤ弁5・1ア
ームシリンダ 6・・・自動手動切り替え弁 7・・・ブームレバー 8.9・・・補正電磁弁 10.12・・・ボテンシゴメータ 1)・・・クリノメータ 13・・・歪み増幅内蔵圧力針

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)腕式掘削機においてブーム仰角及びブームシリン
    ダーの油圧を検出し、これら検出値から前記腕式掘削機
    の転倒モーメントを算出し、前記ブームシリンダまたは
    それ以外の作業機アクチュエータを操作することにより
    作業を実施している間、前記算出された転倒モーメント
    が予め設定された限界値の範囲内で作業できるように制
    御することを特徴とする腕式掘削機の姿勢安定性制御装
    置。
  2. (2)前記第(1)の請求項において腕式掘削機の転倒
    モーメントの算出に上部旋回体の旋回角及び車体の傾斜
    角を加算するようにしたことを特徴とする腕式掘削機の
    姿勢安定性制御装置。
  3. (3)前記第(1)の請求項において算出された転倒モ
    ーメントが予め定められた転倒モーメントの限界値に達
    したとき操作中の作業機アクチュエータの作動を自動的
    に中止させるようにしたことを特徴とする腕式掘削機の
    姿勢安定性制御装置。
  4. (4)前記第(1)の請求項において算出された転倒モ
    ーメントが予め定められた転倒モーメントの限界値に達
    したとき、前記算出された転倒モーメントが減少するよ
    うに操作中でない作業機アクチュエータを制御すること
    により前記操作中の作業機アクチュエータにより前記転
    倒モーメントの限界範囲内で作業を続行できるようにし
    たことを特徴とする腕式掘削機の姿勢安定性制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6065839A (ja) * 1983-05-09 1985-04-15 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベルの転倒防止装置
JPS60238532A (ja) * 1984-05-09 1985-11-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベルの転倒防止装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6065839A (ja) * 1983-05-09 1985-04-15 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベルの転倒防止装置
JPS60238532A (ja) * 1984-05-09 1985-11-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧ショベルの転倒防止装置

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