JPH0820974A - Work range limiter for construction machinery - Google Patents
Work range limiter for construction machineryInfo
- Publication number
- JPH0820974A JPH0820974A JP15878394A JP15878394A JPH0820974A JP H0820974 A JPH0820974 A JP H0820974A JP 15878394 A JP15878394 A JP 15878394A JP 15878394 A JP15878394 A JP 15878394A JP H0820974 A JPH0820974 A JP H0820974A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- working machine
- front member
- main body
- intrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 作業機本体が移動した場合に、該作業機本体
の移動量に応じて侵入禁止領域を自動的に補正できる建
設機械の作業範囲制限装置の提供。
【構成】 フロント部材6を構成するブーム3とアーム
4およびバケット5の所定位置にモニタポイントM1〜
M6を設定し、フロント部材6の操作時に、マイクロコ
ンピュータ31は各モニタポイントM1〜M6の現在の
座標を演算し、これらの座標と予め設定した侵入禁止領
域との距離に応じて減速の度合いKを求め、このKの値
を現在のアクチュエータの動作速度に乗じて該アクチュ
エータを減速または停止し、作業範囲を制限制御する。
また、このように作業範囲を制限制御しながら作業を行
っている最中に作業機本体が移動すると、マイクロコン
ピュータ31は加速度計38の出力gとジャイロ39の
出力θ0とから作業機本体の移動量を演算し、その演算
結果に基づいて侵入禁止領域を自動的に補正する。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a work range limiting device for a construction machine, which can automatically correct an intrusion prohibited area according to the movement amount of the working machine body when the working machine body moves. [Structure] At a predetermined position of the boom 3, the arm 4 and the bucket 5 which form the front member 6, monitor points M1 to M1 are provided.
When M6 is set and the front member 6 is operated, the microcomputer 31 calculates the current coordinates of the monitor points M1 to M6, and the deceleration degree K is calculated according to the distance between these coordinates and the preset intrusion prohibition area. Then, the value of K is multiplied by the current operating speed of the actuator to decelerate or stop the actuator, and the work range is limited and controlled.
Further, when the working machine main body moves during the work while limiting the working range in this way, the microcomputer 31 determines the working machine main body from the output g of the accelerometer 38 and the output θ 0 of the gyro 39. The movement amount is calculated, and the intrusion prohibited area is automatically corrected based on the calculation result.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、油圧ショベル等の建設
機械に備えられるフロント部材の作業範囲制限装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a work range limiting device for a front member provided in a construction machine such as a hydraulic excavator.
【0002】[0002]
【従来の技術】建設機械の一例として挙げられる油圧シ
ョベルは、下部走行体と該下部走行体に旋回可能に設け
られた上部旋回体とで作業機本体を構成すると共に、前
記上部旋回体に回転可能に連結されたブームとアームお
よびバケットとでフロント部材を構成し、このフロント
部材の屈折作業運動を操作することにより、掘削や積み
込み等の種々の作業を行うようになっている。ところ
が、このような作業を行う作業現場においては、上方に
電線や看板等の障害物が存在したり、地中にガス管や水
道管等の障害物が存在することがあり、そのような作業
状況で作業を続行すると、作業中にフロント部材がこれ
らの障害物を破損したり、場合によってはオペレータに
災害が及ぶこともある。そこで、従来より、特開平3−
208923号公報や特開平4−136324号公報に
開示されているように、油圧ショベルにフロント部材の
作業範囲を制限する作業範囲制限装置を設け、この作業
範囲制限装置によって、上下方向や前方等に存在する障
害物とフロント部材との衝突を回避するようにしたもの
が提案されている。2. Description of the Related Art A hydraulic excavator, which is an example of a construction machine, constitutes a working machine body with a lower traveling body and an upper revolving body rotatably provided on the lower traveling body, and rotates on the upper revolving body. A boom, an arm, and a bucket which are operably connected to each other form a front member, and various operations such as excavation and loading are performed by operating a bending work motion of the front member. However, at the work site where such work is performed, there may be obstacles such as electric wires and signs above the ground, and there may be obstacles such as gas pipes and water pipes underground. If the work is continued in a situation, the front member may damage these obstacles during the work, or even the operator may be injured. Therefore, conventionally, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent No. 208923 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-136324, a hydraulic excavator is provided with a work range limiting device for limiting the work range of a front member, and by this work range limiting device, the work range limiting device moves in the vertical direction, forward direction, or the like. There has been proposed a device which avoids a collision between an existing obstacle and a front member.
【0003】これらの公報に記載された作業範囲制限装
置は、予め所定位置に侵入禁止領域を設定し、フロント
部材の一部が前記侵入禁止領域の手前側の減速領域に侵
入すると、該フロント部材を駆動するアクチュエータの
動作速度を落とし、フロント部材の一部が前記侵入禁止
領域に到達すると、前記アクチュエータの動作を自動停
止するように構成されている。In the work range limiting devices described in these publications, an intrusion prohibition area is set in advance at a predetermined position, and when a part of the front member intrudes into the deceleration area on the front side of the intrusion prohibition area, the front member is closed. The operation speed of the actuator for driving the actuator is reduced, and when a part of the front member reaches the invasion prohibited area, the operation of the actuator is automatically stopped.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
作業範囲制限装置において、侵入禁止領域は停止してい
る作業機本体を基準として設定されるため、作業中に作
業機本体が移動すると、既に設定された侵入禁止領域が
本来制限したい領域からずれることがあり、そのまま作
業を続行すると、フロント部材が侵入禁止領域内に侵入
して障害物に接触したり、それとは逆にフロント部材が
障害物の遥か手前で自動停止してしまうことになる。し
かしながら、前述した従来の作業範囲制限装置では、侵
入禁止領域を設定した後の作業機本体の移動について何
ら考慮されていないため、作業中に作業機本体が移動し
た場合は侵入禁止領域を再度設定し直さなければなら
ず、作業効率が低下するという問題があった。また、侵
入禁止領域を設定するのはオペレータであるため、作業
機本体が移動した後に侵入禁止領域の再設定をし忘れる
という人為的ミスを犯す可能性があり、その場合は作業
範囲を適正に制限制御することができなくなるという問
題があった。By the way, in such a work range limiting device, the invasion prohibition area is set with reference to the stopped working machine body. The set intrusion prohibition area may deviate from the area you want to restrict, and if you continue to work, the front member will enter the intrusion prevention area and come into contact with obstacles. It will stop automatically before this. However, in the above-mentioned conventional work range limiting device, since no consideration is given to the movement of the working machine body after setting the intrusion prohibition area, if the working machine body moves during work, the intrusion prohibition area is set again. There is a problem in that work efficiency is reduced because it has to be redone. In addition, since it is the operator who sets the intrusion prevention area, it is possible to make a human error of forgetting to reset the intrusion prevention area after the work machine body has moved. There was a problem that it became impossible to perform limit control.
【0005】本発明は、このような従来技術の実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、作業機本体が移動し
た場合には自動的に侵入禁止領域の補正を行い、上方や
下方等に存在する障害物に対する接触事故を確実に防止
できる建設機械の作業範囲制限装置を提供することにあ
る。The present invention has been made in view of the circumstances of the prior art as described above, and an object thereof is to automatically correct the intrusion prohibition area when the working machine body is moved, and to perform an upward or downward movement. (EN) Provided is a work range limiting device for a construction machine capable of reliably preventing a contact accident with an obstacle existing in the vehicle.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、走行体および旋回体からなる作業機本体
と、この旋回体に回転可能に連結された複数の関節形可
動部からなるフロント部材と、このフロント部材の位置
を検出する位置検出手段とを備え、前記フロント部材が
その動作範囲に設定された侵入禁止領域に到達したと
き、該フロント部材の動作を停止させる建設機械の作業
範囲制限装置において、前記作業機本体の走行移動量を
検出する走行移動量検出装置と、前記作業機本体の傾斜
変化量を検出する傾斜変化量検出装置とを備え、作業範
囲を制限制御しながら作業を行っている際に、前記作業
機本体の移動状態を前記走行移動量検出装置と前記傾斜
変化量検出装置とによって検出し、これらの検出結果に
基づいて前記侵入禁止領域を補正することを、最も主要
な特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention comprises a working machine main body composed of a traveling body and a revolving structure, and a plurality of articulated movable parts rotatably connected to the revolving structure. And a position detecting means for detecting the position of the front member, and when the front member reaches an intrusion prohibited area set in its operation range, the operation of the front member is stopped. In the work range limiting device, a travel movement amount detection device for detecting a travel movement amount of the working machine body and an inclination change amount detection device for detecting an inclination change amount of the work machine body are provided, and the work range is limited and controlled. While performing work, the movement state of the working machine body is detected by the traveling movement amount detection device and the inclination change amount detection device, and the intrusion prohibition is performed based on these detection results. To correct the area, and the most important features.
【0007】[0007]
【作用】作業を開始する前に、オペレータは作業現場に
存在する障害物を考慮して、作業機本体の上方や下方あ
るいは前方等の所定位置に侵入禁止領域を設定する。し
かる後、作業機本体を停止した状態でフロント部材を操
作すると、フロント部材の各関節角は位置検出手段であ
る角度センサ等により検出され、その検出信号からフロ
ント部材の所定箇所に設定されたモニタポイントの座標
が演算される。そして、モニタポイントが既に設定され
た侵入禁止領域に到達すると、フロント部材を駆動する
アクチュエータの動作を自動停止することにより、作業
範囲の制限制御が行われる。Before starting the work, the operator sets an intrusion prohibited area at a predetermined position above, below or in front of the work machine body in consideration of obstacles existing at the work site. Thereafter, when the front member is operated with the work machine main body stopped, each joint angle of the front member is detected by an angle sensor or the like which is a position detecting means, and the monitor signal set at a predetermined position of the front member is detected from the detection signal. The coordinates of the points are calculated. Then, when the monitor point reaches the preset intrusion prohibition area, the operation of the actuator that drives the front member is automatically stopped, whereby the work range limiting control is performed.
【0008】また、このように作業範囲を制限制御しな
がら作業を行っている際に、走行モータが駆動されて作
業機本体が移動すると、作業機本体の走行移動量と傾斜
変化量は、それぞれ走行移動量検出装置と傾斜変化量検
出装置によって検出され、マイクロコンピュータに入力
される。そして、マイクロコンピュータでは、既に設定
された侵入禁止領域をこれら走行移動量と傾斜変化量に
対して補正し、補正後の侵入禁止領域を新たな侵入禁止
領域として作業範囲の制限制御が行われる。Further, when the work motor is driven to move the work machine body while performing work while limiting the work range as described above, the travel movement amount and the inclination change amount of the work machine body are respectively changed. It is detected by the traveling movement amount detection device and the inclination change amount detection device and input to the microcomputer. Then, the microcomputer corrects the already set intrusion prohibition area with respect to the traveling movement amount and the inclination change amount, and performs the work range restriction control with the corrected intrusion prohibition area as a new intrusion prohibition area.
【0009】[0009]
【実施例】以下、本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。図1は本発明の一実施例に係る油圧ショベルの側面
図であり、同図において、1は下部走行体、2は運転室
2aを有する上部旋回体で、これら下部走行体1と上部
旋回体2とで作業機本体を構成している。3は上部旋回
体2に回動可能に連結されたブーム、4はブーム3に回
動可能に連結されたアーム、5はアーム4に回動可能に
連結されたバケットであり、これらブーム3とアーム4
およびバケット5とからなる複数の関節形可動部でフロ
ント部材6を構成している。7はブーム3を駆動するブ
ームシリンダ、8はアーム4を駆動するアームシリン
ダ、9はバケット5を駆動するバケットシリンダであ
り、これら各シリンダ7〜9は運転室2a内に設けた操
作レバー10によって動作される。11はブーム3と上
部旋回体2とのピン結合部、12はブーム3とアーム4
とのピン結合部、13はアーム4とバケット5とのピン
結合部である。14はブーム3のピン結合部11に取り
付けられたブーム角センサであり、上部旋回体2とブー
ム3との相対角度、すなわちブーム角を検出する。15
はアーム4のピン結合部12に取り付けられたアーム角
センサであり、ブーム3とアーム4との相対角度、すな
わちアーム角を検出する。また、M1はブーム3の上面
に設定されたモニタポイント、M2とM3はアーム4後
端の2箇所に設定されたモニタポイント、M4はバケッ
ト5の刃先円のうち最も高い位置に設定されたモニタポ
イント、M5はバケット5の刃先円のうち最も前方に設
定されたモニタポイント、M6はバケット5の刃先円の
うち最も低い位置に設定されたモニタポイントである。
なお、図2に各モニタポイントM1〜M6を含む各部の
寸法を表してある。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a lower traveling body, 2 is an upper revolving structure having a cab 2a, and these lower traveling structure 1 and upper revolving structure are shown. The work machine body is composed of 2 and. Reference numeral 3 denotes a boom rotatably connected to the upper swing body 2, 4 denotes an arm rotatably connected to the boom 3, and 5 denotes a bucket rotatably connected to the arm 4. Arm 4
The front member 6 is constituted by a plurality of articulated movable parts including the bucket 5 and the bucket 5. Reference numeral 7 is a boom cylinder for driving the boom 3, 8 is an arm cylinder for driving the arm 4, 9 is a bucket cylinder for driving the bucket 5, and each of these cylinders 7 to 9 is operated by an operation lever 10 provided in the cab 2a. Be operated. Reference numeral 11 is a pin connecting portion between the boom 3 and the upper swing body 2, and 12 is a boom 3 and an arm 4.
And 13 is a pin coupling portion between the arm 4 and the bucket 5. Reference numeral 14 is a boom angle sensor attached to the pin coupling portion 11 of the boom 3, and detects a relative angle between the upper swing body 2 and the boom 3, that is, a boom angle. 15
Is an arm angle sensor attached to the pin coupling portion 12 of the arm 4, and detects a relative angle between the boom 3 and the arm 4, that is, an arm angle. Further, M1 is a monitor point set on the upper surface of the boom 3, M2 and M3 are monitor points set at two positions at the rear end of the arm 4, and M4 is a monitor set at the highest position of the cutting edge circle of the bucket 5. A point, M5 is a monitor point that is set to the most front of the blade edge circle of the bucket 5, and M6 is a monitor point that is set to the lowest position of the blade edge circle of the bucket 5.
Note that FIG. 2 shows the dimensions of each part including the monitor points M1 to M6.
【0010】図3は図1の油圧ショベルに備えられる作
業範囲制限装置を示す回路図であり、前述したブームシ
リンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9、ブ
ーム角センサ14およびアーム角センサ15については
同一符号を付してある。同図において、16,17は前
記操作レバー10の一例として用いられる電気レバー、
18はコントローラ、19は旋回モータ、20〜23,
36,37は方向切換弁、24は原動機、25は油圧ポ
ンプ、26はパイロット油圧ポンプ、27は比例減圧弁
ユニット、28,29は比例減圧弁ユニット27を構成
する比例減圧弁、30は侵入禁止領域を設定する設定
器、31はマイクロコンピュータ、32は範囲制限スイ
ッチ、33は運転室2a内に設置された警報装置、3
4,35は走行モータである。また、38は作業機本体
(下部走行体1と上部旋回体2)の前後方向の加速度を
検出する加速度計、39は作業機本体の傾きを検出する
ジャイロであり、加速度計38が走行移動量検出装置を
構成し、ジャイロ39が傾斜変化量検出装置を構成して
いる。FIG. 3 is a circuit diagram showing a work range limiting device provided in the hydraulic excavator of FIG. 1, and the boom cylinder 7, arm cylinder 8, bucket cylinder 9, boom angle sensor 14 and arm angle sensor 15 described above are shown. The same reference numerals are attached. In the figure, 16 and 17 are electric levers used as an example of the operation lever 10,
18 is a controller, 19 is a swing motor, 20-23,
Reference numerals 36 and 37 are directional control valves, 24 is a prime mover, 25 is a hydraulic pump, 26 is a pilot hydraulic pump, 27 is a proportional pressure reducing valve unit, 28 and 29 are proportional pressure reducing valves constituting the proportional pressure reducing valve unit 27, and 30 is an intrusion prohibition. Setting device for setting the area, 31 is a microcomputer, 32 is a range limiting switch, 33 is an alarm device installed in the cab 2a, 3
Reference numerals 4 and 35 are traveling motors. Further, 38 is an accelerometer that detects the longitudinal acceleration of the working machine body (the lower traveling body 1 and the upper swinging body 2), and 39 is a gyro that detects the inclination of the working machine body. The gyro 39 constitutes a tilt change amount detection device.
【0011】前記電気レバー16の操作方向のうち、矢
印V1,V2はバケットシリンダ9に、矢印B1,B2はブ
ームシリンダ7にそれぞれ対応し、また電気レバー17
の操作方向のうち、矢印A1,A2はアームシリンダ8
に、矢印S1,S2は旋回モータ19にそれぞれ対応す
る。また、i1,i2はそれぞれB1,B2に対応する信
号、r1,r2は信号i1,i2と設定器30からの信号x
およびマイクロコンピュータ31からの信号yに基づい
て決定される比例減圧弁駆動信号であり、比例減圧弁2
8,29は信号r1,r2の大きさに基づいた出力圧力を
ブーム用方向切換弁20のパイロット受け部に出力す
る。他の方向切換弁21〜23も同様であり、これら方
向切換弁21〜23もコントローラ18から比例減圧弁
ユニット27に出力される比例減圧弁駆動信号の大きさ
に基づいて駆動される。また、方向切換弁20〜23は
油圧ポンプ25から各アクチュエータに供給される圧油
の流れを制御し、例えば前述の如く、信号r1,r2に基
づく比例減圧弁ユニット27からの出力圧力によって方
向切換弁20が駆動されるとブームシリンダ7が短縮ま
たは伸長し、同様に、比例減圧弁ユニット27からの出
力圧力によって方向切換弁23が駆動されると上部旋回
体2が旋回する。一方、方向切換弁36,37は図示せ
ぬ走行用レバーおよび走行用パイロット圧油によって駆
動され、走行モータ34,35に供給される圧油の流れ
を制御し、走行モータ34,35はこの圧油により回転
する。Among the operating directions of the electric lever 16, the arrows V 1 and V 2 correspond to the bucket cylinder 9, the arrows B 1 and B 2 correspond to the boom cylinder 7, and the electric lever 17 is used.
Arrows A 1 and A 2 of the operating directions of the arm cylinder 8
Further, arrows S 1 and S 2 correspond to the swing motor 19, respectively. Further, i 1 and i 2 are signals corresponding to B 1 and B 2 , respectively, and r 1 and r 2 are signals i 1 and i 2 and the signal x from the setter 30.
And the proportional pressure reducing valve drive signal determined based on the signal y from the microcomputer 31.
Reference numerals 8 and 29 output the output pressure based on the magnitudes of the signals r 1 and r 2 to the pilot receiver of the boom directional control valve 20. The other directional control valves 21 to 23 are similar, and these directional control valves 21 to 23 are also driven based on the magnitude of the proportional pressure reducing valve drive signal output from the controller 18 to the proportional pressure reducing valve unit 27. Further, the direction switching valves 20 to 23 control the flow of pressure oil supplied from the hydraulic pump 25 to each actuator, and, for example, as described above, by the output pressure from the proportional pressure reducing valve unit 27 based on the signals r 1 and r 2 . When the direction switching valve 20 is driven, the boom cylinder 7 is shortened or extended, and similarly, when the direction switching valve 23 is driven by the output pressure from the proportional pressure reducing valve unit 27, the upper swing body 2 revolves. On the other hand, the direction switching valves 36 and 37 are driven by a traveling lever and traveling pilot pressure oil (not shown) to control the flow of the pressure oil supplied to the traveling motors 34 and 35. It is rotated by oil.
【0012】ブーム角αBとアーム角αAはブーム角セン
サ14とアーム角センサ15からそれぞれ検出され、マ
イクロコンピュータ31は、これらブーム角αBとアー
ム角αAを変数として各モニタポイントM1〜M6の現
在の座標を演算し、各モニタポイントM1〜M6毎に現
在座標と侵入禁止領域との距離に応じて後述する減速の
度合いK(K1〜K6)を演算する演算手段を内蔵してお
り、その演算結果Kの値は信号yとしてコントローラ1
8に出力される。コントローラ18は、前記減速の度合
いKを現在のレバー出力信号に乗じて、フロント部材の
動作速度を減速処理する減速手段と、各モニタポイント
M1〜M6の少なくとも1つが侵入禁止領域に到達した
とき、K=0を現在のレバー出力信号に乗じて、フロン
ト部材の動作を停止処理する停止手段とを内蔵してい
る。The boom angle α B and the arm angle α A are detected by the boom angle sensor 14 and the arm angle sensor 15, respectively, and the microcomputer 31 sets the boom angle α B and the arm angle α A as variables to monitor points M1 to M1. calculates the current coordinates of the M6, it incorporates a calculating means for calculating the degree of deceleration K (K 1 ~K 6) to be described later in accordance with the distance between the monitoring point M1~M6 current coordinates for each and forbidden entry area And the value of the operation result K is signal y as the controller 1
8 is output. The controller 18 multiplies the current degree of deceleration K by the current lever output signal to decelerate the operating speed of the front member, and when at least one of the monitor points M1 to M6 reaches the intrusion prohibited area, A stop means for multiplying the current lever output signal by K = 0 to stop the operation of the front member is incorporated.
【0013】次に、本実施例を上方の範囲制限に適用し
た場合の動作について、主に図4のフローチャートと図
5の説明図に従って説明する。なお、図5中のHLは侵
入禁止領域までの高さ、HSは減速領域までの高さ、θ0
は地面の傾斜角をそれぞれ示している。Next, the operation when the present embodiment is applied to the upper range restriction will be described mainly with reference to the flowchart of FIG. 4 and the explanatory view of FIG. In FIG. 5, H L is the height to the intrusion prohibition area, H S is the height to the deceleration area, and θ 0
Indicates the inclination angle of the ground.
【0014】まず、作業を開始する前に、オペレータは
範囲制限スイッチ32をONした後(S−1)、設定器
30によって上方に侵入禁止領域を設定する(S−
2)。この侵入禁止領域を決める方法としては、例えば
ブーム3を上方の障害物の近くまで上げ、その高さをブ
ーム角から演算したり、障害物までの距離を物差し等で
実測する方法がある。なお、本発明において、侵入禁止
領域とはフロント部材の一部が障害物に衝突する可能性
がある境界線を意味し、実際はある程度の安全性を見越
して障害物の手前に設定される。また、侵入禁止領域は
水平方向の基準面に対して一定の高さの面であり、よっ
て、S−2における侵入禁止領域の設定とは、図5中の
HLを設定することに他ならない。First, before starting the work, the operator turns on the range limiting switch 32 (S-1), and then sets the intrusion prohibited area upward by the setting device 30 (S-).
2). As a method of determining the invasion prohibited area, for example, there is a method of raising the boom 3 near an obstacle above and calculating the height from the boom angle, or measuring the distance to the obstacle with a ruler or the like. In the present invention, the intrusion prohibited area means a boundary line where a part of the front member may collide with an obstacle, and is actually set in front of the obstacle in view of a certain degree of safety. Further, the intrusion-prohibited area is a surface having a constant height with respect to the horizontal reference plane. Therefore, the setting of the intrusion-inhibited area in S-2 is nothing but the setting of H L in FIG. .
【0015】このようにして侵入禁止領域が設定される
と、その手前側(下方)に一定幅の減速領域も設定さ
れ、コントローラ18は設定器30からの信号xに基づ
いて、上方の範囲制限において最も高いモニタポイント
となりうるM1〜M4に対する減速の度合いをそれぞれ
K1,K2,K3,K4=1に初期設定する(S−3)。そ
して、侵入禁止領域を設定した後、オペレータが操作レ
バー10(電気レバー16,17)を操作すると、前述
の如く、その操作量に応じて各シリンダ7〜9や旋回モ
ータ19等のアクチュエータが動作し、油圧ショベルは
掘削等の作業を行う。かかる作業中に、ブーム角センサ
14とアーム角センサ15から検出されるブーム角αB
とアーム角αAは常にマイクロコンピュータ31に入力
され(S−4)、マイクロコンピュータ31はこれらの
ブーム角αBとアーム角αAを変数として各モニタポイン
トM1〜M4の現在のZ軸方向の座標を演算する。When the intrusion prohibition area is set in this way, a deceleration area having a constant width is also set on the front side (downward) thereof, and the controller 18 limits the upper range based on the signal x from the setter 30. the highest respectively the degree of deceleration for monitoring point and will be M1~M4 K 1, K 2, K 3, is initialized to K 4 = 1 in (S-3). When the operator operates the operation lever 10 (electric levers 16 and 17) after setting the intrusion prohibition area, the actuators such as the cylinders 7 to 9 and the turning motor 19 operate according to the operation amount as described above. However, the hydraulic excavator performs work such as excavation. During such work, the boom angle α B detected by the boom angle sensor 14 and the arm angle sensor 15
And the arm angle α A are always input to the microcomputer 31 (S-4), and the microcomputer 31 uses the boom angle α B and the arm angle α A as variables to detect the current Z-axis direction of each monitor point M1 to M4. Calculate the coordinates.
【0016】各モニタポイントM1〜M4の現在のZ座
標(ZM1、ZM2、ZM3、ZM4)を演算する式は以下の通
りである(式中の各定数は図2に示されており、また、
ブーム角はブーム下げ方向をプラス、アーム角はクラウ
ド方向をプラスとする)。ここで、X´−Z´座標と
は、油圧ショベルの旋回軸をZ´軸、Z´軸が下部走行
体1の下面と交わる点を原点O、原点Oを通り下部走行
体1の下面と平行な線をX´軸とする座標であり、X−
Z座標とは、原点Oを通る水平線をX軸、原点Oを通る
鉛直線をZ軸とする座標である。また、傾斜角θ0は図
5において反時計回り方向をプラス、時計回り方向をマ
イナスとする。The formula for calculating the current Z coordinate (Z M1 , Z M2 , Z M3 , Z M4 ) of each monitor point M1 to M4 is as follows (each constant in the formula is shown in FIG. 2). And again
The boom angle is positive in the boom lowering direction, and the arm angle is positive in the cloud direction). Here, the X′-Z ′ coordinates mean the turning axis of the hydraulic excavator as the Z ′ axis, the point where the Z ′ axis intersects the lower surface of the lower traveling body 1 as the origin O, and the origin O through the origin O and the lower surface of the lower traveling body 1. Coordinates with parallel lines as the X'axis, and X-
The Z coordinate is a coordinate having a horizontal line passing through the origin O as the X axis and a vertical line passing through the origin O as the Z axis. The inclination angle θ 0 is positive in the counterclockwise direction and negative in the clockwise direction in FIG.
【0017】まず、X´−Z´座標におけるモニタポイ
ントM1〜M4の座標M1(XM1´,ZM1´)、M2
(XM2´,ZM2´)、M3(XM3´,ZM3´)、M4
(XM4´,ZM4´)は、 XM1´=Lb1・cosαB+Lb2・sinαB+S0 ZM1´=-Lb1・sinαB+Lb2・cosαB+T0 XM2´=-La1・cos(αB+αA)+La2・sin(αB+αA)+LB・
cosαB+S0 ZM2´=La1・sin(αB+αA)+La2・cos(αB+αA)-LB・s
inαB+T0 XM3´=-La3・cos(αB+αA)+La4・sin(αB+αA)+LB・
cosαB+S0 ZM3´=La3・sin(αB+αA)+La4・cos(αB+αA)-LB・s
inαB+T0 XM4´=LA・cos(αB+αA)+LB・cosαB+LV+S0 ZM4´=-LA・sin(αB+αA)-LB・sinαB+LV+T0 として求められる。次いで、このようにして求めたZM1
´、ZM2´、ZM3´、ZM4´をX−Z座標に変換するこ
とにより、各モニタポイントM1〜M4の現在のZ座標
(ZM1、ZM2、ZM3、ZM4)は、 ZM1=XM1´・sin(-θ0)+ZM1´・cos(-θ0) ZM2=XM2´・sin(-θ0)+ZM2´・cos(-θ0) ZM3=XM3´・sin(-θ0)+ZM3´・cos(-θ0) ZM4=XM4´・sin(-θ0)+ZM4´・cos(-θ0) として求められる。First, the coordinates M1 (X M1 ′, Z M1 ′) and M2 of the monitor points M1 to M4 in the X′-Z ′ coordinates.
(X M2 ′, Z M2 ′), M3 (X M3 ′, Z M3 ′), M4
(X M4 ′, Z M4 ′) is X M1 ′ = L b1 · cos α B + L b2 · sin α B + S 0 Z M1 ′ = −L b1 · sin α B + L b2 · cos α B + T 0 X M2 ′ = -L a1・ cos (α B + α A ) + L a2・ sin (α B + α A ) + LB ・
cos α B + S 0 Z M2 ′ = L a1 · sin (α B + α A ) + L a2 · cos (α B + α A ) -LB · s
in α B + T 0 X M3 '=-L a3・ cos (α B + α A ) + L a4・ sin (α B + α A ) + LB ・
cos α B + S 0 Z M3 ′ = L a3 · sin (α B + α A ) + L a4 · cos (α B + α A ) -LB · s
in α B + T 0 X M4 ′ = LA ・ cos (α B + α A ) + LB ・ cos α B + LV + S 0 Z M4 ′ = -LA ・ sin (α B + α A ) -LB ・ sin α B + Calculated as LV + T 0 . Then, Z M1 obtained in this way
By converting ′, Z M2 ′, Z M3 ′, Z M4 ′ into X-Z coordinates, the current Z coordinates (Z M1 , Z M2 , Z M3 , Z M4 ) of each monitor point M1 to M4 are Z M1 = X M1 ′ · sin (-θ 0 ) + Z M1 ′ · cos (-θ 0 ) Z M2 = X M2 ′ · sin (-θ 0 ) + Z M2 ′ · cos (-θ 0 ) Z M3 = X M3 ′ · sin (−θ 0 ) + Z M3 ′ · cos (−θ 0 ) Z M4 = X M4 ′ · sin (−θ 0 ) + Z M4 ′ · cos (−θ 0 ).
【0018】作業中に各モニタポイントM1〜M4のZ
座標は刻々変化するが、マイクロコンピュータ31は、
上式で求められたZ座標を基に、各モニタポイントM1
〜M4に対する減速の度合いK1〜K4を以下の式に従っ
て演算し(S−5〜S−8)、その演算結果をコントロ
ーラ18に信号yとして出力する。During the work, Z of each monitor point M1 to M4
Although the coordinates change every moment, the microcomputer 31
Based on the Z coordinate obtained by the above formula, each monitor point M1
The degree K 1 ~K 4 deceleration for ~M4 calculated according to the following formula (S-5~S-8), and outputs the result of operation to the controller 18 as a signal y.
【0019】 K1=(HL−ZM1)/(HL−HS)………………………… ただし、K1>1の場合K1=1、K1<0の場合K1=0 K2=(HL−ZM2)/(HL−HS)………………………… ただし、K2>1の場合K2=1、K2<0の場合K2=0 K3=(HL−ZM3)/(HL−HS)………………………… ただし、K3>1の場合K3=1、K3<0の場合K3=0 K4=(HL−ZM4)/(HL−HS)………………………… ただし、K4>1の場合K4=1、K4<0の場合K4=0 このように、マイクロコンピュータ31からコントロー
ラ18に減速の度合いK1〜K4が出力されると、コント
ローラ18は、S−9において各K1〜K4の値を比較
し、そのうち最小の値を減速の度合いK=min
(K1,K2,K3,K4)として現在のレバー出力信号に
乗じ(S−10)、この値に応じた比例減圧弁駆動信号
を比例減圧弁ユニット27に出力して比例減圧系を駆動
する(S−11)。その結果、各方向切換弁20〜23
は比例減圧弁駆動信号の大きさに応じて駆動され、アク
チュエータが駆動される(S−12)。[0019] K 1 = (H L -Z M1 ) / (H L -H S) .............................. However, K 1> 1 of the case K 1 = 1, the case of K 1 <0 K 1 = 0 K 2 = ( H L -Z M2) / (H L -H S) .............................. However, in the case of K 2> 1 K 2 = 1 , K 2 < 0 when K 2 = 0 K 3 = ( H L -Z M3) / (H L -H S) .............................. However, K 3> for 1 K 3 = 1, K 3 <0 for K 3 = 0 K 4 = ( H L -Z M4) / (H L -H S) .............................. However, if the K 4> 1 K 4 = 1 , K 4 < When 0, K 4 = 0 In this way, when the deceleration degrees K 1 to K 4 are output from the microcomputer 31 to the controller 18, the controller 18 compares the values of K 1 to K 4 in S-9. Then, the minimum value among them is the degree of deceleration K = min
The current lever output signal is multiplied as (K 1 , K 2 , K 3 , K 4 ) (S-10), and a proportional pressure reducing valve drive signal corresponding to this value is output to the proportional pressure reducing valve unit 27 to output the proportional pressure reducing system. Is driven (S-11). As a result, each directional valve 20-23
Is driven according to the magnitude of the proportional pressure reducing valve drive signal to drive the actuator (S-12).
【0020】例えば、図5に示すように、高さHLの位
置に侵入禁止領域が、高さHSの位置に減速領域が設定
され、電気レバー16を図3の矢印B1方向に傾けてブ
ーム3を矢印イ方向に単独で上げ動作した場合を想定す
ると、モニタポイントM2の現在の高さZM2がHSに達
しない場合は、上記式で(HL−ZM1)>(HL−
HS)でK2>1となるが、K2>1=1の条件からK2=
1がコントローラ18に出力され、ブームシリンダ7は
電気レバー16の操作量に対じた動作速度で駆動され
る。この状態からブーム3の上げ動作が続行され、モニ
タポイントM2の現在の高さZM2がHSを越えると、す
なわちモニタポイントM2が上記減速領域に侵入する
と、(HL−ZM2)<(HL−HS)で0≦K2≦1となる
ため、マイクロコンピュータ31は上記式によって演
算したK2をコントローラ18に出力する。コントロー
ラ18はこのK2をアクチュエータであるブームシリン
ダ7の現在の動作指令信号i1に乗じ、この値に応じて
比例減圧弁駆動信号r1を比例減圧弁ユニット27の比
例減圧弁28に出力するため、比例減圧弁28は信号r
1の大きさに基づいた出力圧力をブーム用方向切換弁2
0の右側のパイロット受け部に出力し、該ブームシリン
ダ7の動作速度は電気レバー16の操作量に対じた動作
速度に比べて減じられ、ブーム3の上げ速度は遅くな
る。さらにブーム3の上げ動作が続行され、モニタポイ
ントM2の現在の高さZM2がHLに到達すると、すなわ
ちモニタポイントM2が上記侵入禁止領域に侵入する
と、上記式中のHLとZM2が等しくK2=0となるた
め、マイクロコンピュータ31はK2=0をコントロー
ラ18に出力する。コントローラ18はこのK2=0を
ブームシリンダ7の現在の動作指令信号i1に乗じて比
例減圧弁駆動信号r1を最小値とし、方向切換弁20を
中立位置にする。これにより、アクチュエータであるブ
ームシリンダ7の動作速度は0となり、ブーム3は自動
停止する。For example, as shown in FIG. 5, an intrusion prohibition region is set at a position of height H L and a deceleration region is set at a position of height H S , and the electric lever 16 is tilted in the direction of arrow B 1 in FIG. Assuming a case where the boom 3 is independently lifted in the direction of arrow A and the current height Z M2 of the monitor point M2 does not reach H S , ( HL- Z M1 )> (H L −
Although the K 2> 1 with H S), K 2> 1 = 1 condition K 2 =
1 is output to the controller 18, and the boom cylinder 7 is driven at an operating speed corresponding to the operation amount of the electric lever 16. When the raising operation of the boom 3 is continued from this state and the current height Z M2 of the monitor point M2 exceeds H S, that is, when the monitor point M2 enters the deceleration area, ( HL- Z M2 ) <( H L -H S) for the 0 ≦ K 2 ≦ 1, the microcomputer 31 outputs a K 2 which is calculated by the equation in the controller 18. The controller 18 multiplies the current operation command signal i 1 of the boom cylinder 7 which is an actuator by this K 2, and outputs the proportional pressure reducing valve drive signal r 1 to the proportional pressure reducing valve 28 of the proportional pressure reducing valve unit 27 according to this value. Therefore, the proportional pressure reducing valve 28 outputs the signal r
The output pressure based on the size of 1 is used for the boom direction switching valve 2
It is output to the pilot receiver on the right side of 0, and the operating speed of the boom cylinder 7 is reduced as compared with the operating speed corresponding to the operation amount of the electric lever 16, and the raising speed of the boom 3 becomes slow. When the raising operation of the boom 3 is further continued and the current height Z M2 of the monitor point M2 reaches HL , that is, when the monitor point M2 enters the intrusion prohibition area, HL and Z M2 in the above equation are Since K 2 = 0 becomes equal, the microcomputer 31 outputs K 2 = 0 to the controller 18. The controller 18 multiplies the current operation command signal i 1 of the boom cylinder 7 by this K 2 = 0 to minimize the proportional pressure reducing valve drive signal r 1 and sets the directional control valve 20 to the neutral position. As a result, the operating speed of the boom cylinder 7, which is an actuator, becomes 0, and the boom 3 automatically stops.
【0021】また、図5に示す姿勢からブーム3の上げ
動作が行われると、モニタポイントM2に続いてモニタ
ポイントM3も減速領域や侵入禁止領域に侵入すること
がある。このような場合は、上記と同様にしてモニタポ
イントM3に対する減速の度合いK3が上記によって
演算され、コントローラ18はモニタポイントM2に対
するK2の値とモニタポイントM3に対するK3の値とを
比較し、それらのうち小さい方の値をブームシリンダ7
の動作速度に乗じる。When the boom 3 is raised from the posture shown in FIG. 5, the monitor point M3 may also enter the deceleration area or the intrusion prohibition area after the monitor point M2. In such a case, the degree of deceleration K 3 with respect to the monitor point M3 is calculated in the same manner as above, and the controller 18 compares the value of K 2 with respect to the monitor point M2 and the value of K 3 with respect to the monitor point M3. , The smaller one of them is the boom cylinder 7
Multiply by the operating speed of.
【0022】さらに、図5に示す姿勢からブーム3の上
げ動作とアーム4の矢印ロ方向へのダンプ動作とが複合
操作された場合、モニタポイントM2とモニタポイント
M3に加えてモニタポイントM4も減速領域や侵入禁止
領域に侵入することがある。このような場合は、それぞ
れのモニタポイントM2〜M4に対して演算されたKの
値(K2〜K4)を比較し、最小の値を現在のアクチュエ
ータの動作速度に乗じる。Further, when the raising operation of the boom 3 and the dumping operation of the arm 4 in the direction of the arrow B are combinedly operated from the posture shown in FIG. 5, the monitor point M4 is decelerated in addition to the monitor points M2 and M3. May invade areas and intrusion-prohibited areas. In such a case, the values of K (K 2 to K 4 ) calculated for the respective monitor points M 2 to M 4 are compared, and the minimum value is multiplied by the current operating speed of the actuator.
【0023】以上のS−1〜S−12の動作により上方
の範囲制限が行われるが、このような動作中にも加速度
計38から検出される出力gとジャイロ39から検出さ
れる出力θ0は常にマイクロコンピュータ31に入力さ
れ(S−13、S−14)、作業中に作業機本体が傾斜
面上を移動すると、マイクロコンピュータ31はこれら
の出力gと出力θ0とに基づいて作業機本体の鉛直方向
の移動量を演算し(S−15)、その演算結果に基づい
てS−2で設定した侵入禁止領域を補正する(S−1
6)。Although the upper range is restricted by the above-described operations of S-1 to S-12, the output g detected by the accelerometer 38 and the output θ 0 detected by the gyro 39 during such an operation. Is always input to the microcomputer 31 (S-13, S-14), and when the working machine body moves on the inclined surface during work, the microcomputer 31 uses the output g and the output θ 0 as a basis for the work machine. The movement amount of the main body in the vertical direction is calculated (S-15), and the intrusion prohibited area set in S-2 is corrected based on the calculation result (S-1).
6).
【0024】すなわち、上方の範囲制限を行っている最
中に走行モータ34,35が駆動され、下部走行体1が
図5のX´軸上を走行した場合、作業機本体のX´軸方
向の移動量jは、加速度計38の出力gを時間に対して
2回積分することにより、 j=∬gdt として求められる。次いで、このjとジャイロ39の出
力θ0とから、作業機本体のZ軸方向(鉛直方向)の移
動量nが、 n=j×sin(−θ0)…………………… として求められる。マイクロコンピュータ31は、上記
式によって求められたnを補正値とし、S−2で設定
したHLを、 HL→HL+n…………………… として補正する。なお、下部走行体1が水平面上を走行
した場合、上方の侵入禁止領域と作業機本体の相対位置
は鉛直方向には変化せず、その場合はθ0=0で上記
式がn=0となるため、当然のこととして侵入禁止領域
の補正は行われない。That is, when the traveling motors 34 and 35 are driven while the upper range is being limited and the lower traveling body 1 travels on the X'axis in FIG. The movement amount j of is calculated by j = ∬gdt by integrating the output g of the accelerometer 38 twice with respect to time. Next, from this j and the output θ 0 of the gyro 39, the movement amount n of the working machine main body in the Z-axis direction (vertical direction) is given as n = j × sin (−θ 0 ) ... Desired. The microcomputer 31 uses n obtained by the above equation as a correction value, and corrects HL set in S-2 as HL → HL + n .... When the lower traveling body 1 travels on a horizontal plane, the relative position between the upper entry prohibition region and the working machine body does not change in the vertical direction. In that case, θ 0 = 0 and the above equation is n = 0. Therefore, the intrusion prohibited area is not corrected as a matter of course.
【0025】以上のS−13〜S−16の動作により、
上方の侵入禁止領域に対する補正が行われ、上記式に
よって補正されたHLを新たな侵入禁止領域までの高さ
として、前述した上方の範囲制限が続行される。また、
このような上方の範囲制限を終了する場合は、オペレー
タが範囲制限スイッチ32をOFFにすると、S−17
で範囲制限スイッチ32がOFFになったか否かが判断
され、OFFならばそこで上方の範囲制限を終了する
(S−18)。By the above operations of S-13 to S-16,
The upper invasion prohibited area is corrected, and the above-described upper range restriction is continued with H L corrected by the above equation as the height to the new intrusion prohibited area. Also,
When ending the above upper range restriction, the operator turns off the range restriction switch 32, and S-17
It is determined whether the range limiting switch 32 is turned off in step S21, and if it is turned off, the upper range limiting is ended (S-18).
【0026】なお、以上のS−13〜S−18の動作
は、上方の範囲制限を行う場合について説明したが、例
えば掘削深さを制御するように下方の範囲制限を行う場
合は、地面の下方に侵入禁止領域を設定し、この侵入禁
止領域とバケット5の刃先円の最も低い位置に設定され
たモニタポイントM6の現在の座標との距離に応じて、
下方の範囲制限を行えば良い。Although the above-described operations of S-13 to S-18 have been described for the case where the upper range is restricted, for example, when the lower range is restricted so as to control the excavation depth, the ground surface is restricted. An intrusion-prohibited area is set below, and according to the distance between this intrusion-prohibited area and the current coordinates of the monitor point M6 set at the lowest position of the cutting edge circle of the bucket 5,
The lower range may be limited.
【0027】また、前方の範囲制限を行う場合は、フロ
ント部材6の前方に侵入禁止領域を設定し、この侵入禁
止領域とバケット5の刃先円の最も前方に設定されたモ
ニタポイントM5の現在の座標との距離に応じて、前方
の範囲制限を行えば良い。ただし、この場合は、前方の
範囲制限を行っている最中に作業機本体が移動すると、
前方の侵入禁止領域と作業機本体の相対位置が水平方向
に変化するため、加速度計38の出力gとジャイロ39
の出力θ0とから、作業機本体の水平方向の移動量f
を、 f=j×cos(−θ0)…………………… として求め、この式によって求められたfを補正値と
して、前方に初期設定された侵入禁止領域を補正すれば
良い。When the front range is restricted, an intrusion prohibition area is set in front of the front member 6, and the intrusion prohibition area and the current monitor point M5 set at the most front of the cutting edge circle of the bucket 5 are set. The forward range may be limited according to the distance from the coordinates. However, in this case, if the work machine body moves while the front range is restricted,
Since the relative position between the front intrusion prohibition area and the working machine body changes in the horizontal direction, the output g of the accelerometer 38 and the gyro 39
From the output θ 0 of
Is calculated as f = j × cos (−θ 0 ) ..., and the intrusion prohibited area initially set forward is corrected using f calculated by this equation as a correction value.
【0028】さらに、単一方向の範囲制限のみならず複
数方向の範囲制限を行うことも可能であり、例えばフロ
ント部材6の先端にブレーカを付けてトンネル掘進等を
行う場合は、侵入禁止領域を上下両方向と前方に設定
し、これら各侵入禁止領域と各モニタポイントM1〜M
6との距離に応じて、上下方向と前方の三方向について
範囲制限を行えば良い。Further, it is possible not only to limit the range in a single direction, but also to limit the range in a plurality of directions. For example, in the case where a breaker is attached to the tip of the front member 6 for tunnel excavation or the like, an intrusion prohibited area is set. It is set in both up and down directions and in the front, and these intrusion prohibited areas and monitor points M1 to M are set.
The range may be limited in three directions, the up-down direction and the front direction, depending on the distance from the position 6.
【0029】このように、上記一実施例にあっては、フ
ロント部材6を構成するブーム3とアーム4およびバケ
ット5にそれぞれモニタポイントM1〜M6を設定し、
マイクロコンピュータ31に内蔵された座標演算手段を
用いて、フロント部材6の操作時に、各モニタポイント
M1〜M6の現在の座標を演算し、これらの座標と予め
設定した侵入禁止領域との距離に応じた減速処理を行う
ようにしたため、作業現場に存在する障害物とフロント
部材6との接触を確実に回避することができる。また、
このように作業範囲を制限制御しながら作業を行ってい
る最中に下部走行体1が移動すると、マイクロコンピュ
ータ31は加速度計38の出力gとジャイロ39の出力
θ0とから作業機本体の移動量を演算し、その演算結果
に基づいて侵入禁止領域を自動的に補正するため、作業
機本体が移動した後に侵入禁止領域の再設定をし忘れる
という人為的ミスが皆無となり、オペレータは障害物と
フロント部材6との接触事故を懸念することなく作業を
行うことができ、作業効率の向上が図れる。As described above, in the above-described embodiment, the monitor points M1 to M6 are set on the boom 3, the arm 4 and the bucket 5, which form the front member 6, respectively.
Using the coordinate calculation means built in the microcomputer 31, the current coordinates of the monitor points M1 to M6 are calculated when the front member 6 is operated, and the current coordinates are calculated according to the distance between these coordinates and a preset intrusion prohibited area. Since the deceleration process is performed, it is possible to reliably avoid contact between the obstacle existing at the work site and the front member 6. Also,
When the lower traveling body 1 moves while performing work while limiting and controlling the work range in this way, the microcomputer 31 moves the working machine body from the output g of the accelerometer 38 and the output θ 0 of the gyro 39. Since the amount is calculated and the intrusion prohibition area is automatically corrected based on the calculation result, there is no human error of forgetting to reset the intrusion prevention area after the work machine body has moved, and the operator has no obstacles. The work can be performed without concern about the accident of contact between the front member 6 and the front member 6, and the work efficiency can be improved.
【0030】なお、本発明による建設機械の作業範囲制
限装置は上記実施例に限定されず、種々の変形例が可能
である。例えば、上記実施例では、操作レバーとして電
気レバーを用いた場合について説明したが、その代りに
油圧パイロットレバーを用いることも可能であり、ま
た、フロント部材の各関節角を検出する手段として、上
記実施例で挙げた角度センサの代わりにシリンダのスト
ロークセンサ等を用いることも可能である。It should be noted that the work range limiting device for the construction machine according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the case where the electric lever is used as the operation lever has been described, but a hydraulic pilot lever may be used instead, and as a means for detecting each joint angle of the front member, Instead of the angle sensor mentioned in the embodiment, a cylinder stroke sensor or the like can be used.
【0031】また、上記実施例では、比例減圧弁ユニッ
トからのパイロット圧によって各方向切換弁を切換え動
作する場合について説明したが、アクチュエータの動作
速度を減じる手段として、油圧ポンプと方向切換弁とを
接続する管路に可変形流量調整弁を付設し、この可変形
流量調整弁をコントローラからの駆動信号で動作させる
ことにより、方向切換弁への圧油量を制御するようにし
ても良い。あるいは、油圧ポンプとアクチュエータを接
続する管路に、圧油の流れ方向を決定する電磁切換弁と
圧油の流量を決定する可変形流量調整弁とを設け、コン
トローラからの別々の駆動信号に基づいて、これら電磁
切換弁をON−OFF的に切換えると共に可変形流量調
整弁を可変的に動作させることにより、アクチュエータ
に供給される圧油の流れと量を制御するようにしても良
い。Further, in the above embodiment, the case where each directional switching valve is switched by the pilot pressure from the proportional pressure reducing valve unit has been described, but a hydraulic pump and a directional switching valve are used as means for reducing the operating speed of the actuator. A variable flow rate adjusting valve may be attached to the connected pipeline, and the variable flow rate adjusting valve may be operated by a drive signal from the controller to control the amount of pressure oil to the directional control valve. Alternatively, an electromagnetic switching valve that determines the flow direction of pressure oil and a variable flow rate adjustment valve that determines the flow rate of pressure oil are provided in the pipeline that connects the hydraulic pump and the actuator, and based on separate drive signals from the controller. Then, the flow and amount of the pressure oil supplied to the actuator may be controlled by switching these electromagnetic switching valves ON-OFF and variably operating the variable flow rate adjusting valve.
【0032】さらに、上記実施例では、モニタポイント
をフロント部材の所定箇所に6つ設定した場合について
説明したが、モニタポイントの数や位置はこれに限定さ
れず、フロント部材の形状や侵入禁止領域の設定位置等
に応じて適宜増減しても良い。Further, in the above embodiment, the case where six monitor points are set at predetermined positions of the front member has been described, but the number and positions of the monitor points are not limited to this, and the shape of the front member and the intrusion prohibited area are not limited thereto. The number may be increased or decreased as appropriate depending on the setting position and the like.
【0033】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
作業範囲を制限制御しながら作業を行っている最中に作
業機本体が移動すると、侵入禁止領域が作業機本体の移
動量に応じて自動的に補正されるため、作業現場に存在
する障害物とフロント部材との接触を確実に回避するこ
とができる。As described above, according to the present invention,
If the work machine body moves while performing work while limiting the work range, the intrusion prohibition area is automatically corrected according to the amount of movement of the work machine body. It is possible to reliably avoid contact between the front member and the front member.
【図1】本発明の一実施例に係る油圧ショベルの側面図
である。FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の油圧ショベルの各モニタポイントと各部
の寸法を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing dimensions of each monitor point and each part of the hydraulic excavator of FIG.
【図3】図1の油圧ショベルに備えられる作業範囲制限
装置を示す回路図である。3 is a circuit diagram showing a work range limiting device provided in the hydraulic excavator of FIG. 1. FIG.
【図4】図3の作業範囲制限装置の処理内容を示すフロ
ーチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the processing contents of the work range limiting device in FIG.
【図5】図1の油圧ショベルの上方の範囲制限動作を示
す説明図である。5 is an explanatory view showing an upper range limiting operation of the hydraulic excavator of FIG. 1. FIG.
1 下部走行体 2 上部旋回体 2a 運転室 3 ブーム 4 アーム 5 バケット 6 フロント部材 7 ブームシリンダ 8 アームシリンダ 9 バケットシリンダ 10 操作レバー 14 ブーム角センサ 15 アーム角センサ 16,17 電気レバー 18 コントローラ 19 旋回モータ 20,21,22,23,36,37 方向切換弁 27 比例減圧弁ユニット 28,29 比例減圧弁 30 設定器 31 マイクロコンピュータ 32 位置制限スイッチ 33 警報装置 34,35 走行モータ 38 加速度計(走行移動量検出装置) 39 ジャイロ(傾斜変化量検出装置) M1〜M6 モニタポイント 1 Lower Traveling Body 2 Upper Revolving Body 2a Driver's Cab 3 Boom 4 Arm 5 Bucket 6 Front Member 7 Boom Cylinder 8 Arm Cylinder 9 Bucket Cylinder 10 Operating Lever 14 Boom Angle Sensor 15 Arm Angle Sensor 16, 17 Electric Lever 18 Controller 19 Swing Motor 20, 21, 22, 23, 36, 37 Directional switching valve 27 Proportional pressure reducing valve unit 28, 29 Proportional pressure reducing valve 30 Setting device 31 Microcomputer 32 Position limiting switch 33 Alarm device 34, 35 Traveling motor 38 Accelerometer (traveling travel amount) Detection device) 39 Gyro (tilt change amount detection device) M1 to M6 Monitor points
Claims (3)
と、この旋回体に回転可能に連結された複数の関節形可
動部からなるフロント部材と、このフロント部材の位置
を検出する位置検出手段とを備え、前記フロント部材が
その動作範囲に設定された侵入禁止領域に到達したと
き、該フロント部材の動作を停止させる建設機械の作業
範囲制限装置において、 前記作業機本体の走行移動量を検出する走行移動量検出
装置と、前記作業機本体の傾斜変化量を検出する傾斜変
化量検出装置とを備え、作業範囲を制限制御しながら作
業を行っている際に、前記作業機本体の移動状態を前記
走行移動量検出装置と前記傾斜変化量検出装置とによっ
て検出し、これらの検出結果に基づいて前記侵入禁止領
域を補正することを特徴とする建設機械の作業範囲制限
装置。1. A work machine main body composed of a traveling structure and a revolving structure, a front member composed of a plurality of articulated movable parts rotatably connected to the revolving structure, and position detection means for detecting the position of the front member. A work range limiting device for a construction machine that stops the operation of the front member when the front member reaches an intrusion prohibited area set in the operation range, and detects the traveling movement amount of the work machine body. And a tilt change amount detecting device that detects a tilt change amount of the working machine body, and a working state of the working machine body while performing work while controlling the working range. Is detected by the traveling movement amount detection device and the inclination change amount detection device, and the intrusion prohibited area is corrected based on these detection results. Limited equipment.
量検出装置が前記作業機本体に加わる加速度を検出する
加速度計を備え、この加速度計から出力される信号に基
づいて前記作業機本体の走行移動量を演算することを特
徴とする建設機械の作業範囲制限装置。2. The traveling movement amount detection device according to claim 1, further comprising an accelerometer for detecting an acceleration applied to the working machine main body, wherein the working machine main body of the working machine main body is detected based on a signal output from the accelerometer. A work range limiting device for a construction machine, which is characterized by calculating a travel distance.
量検出装置が前記作業機本体の傾きを検出するジャイロ
を備え、このジャイロから出力される信号に基づいて前
記作業機本体の傾斜変化量を演算することを特徴とする
建設機械の作業範囲制限装置。3. The tilt change amount detection device according to claim 1, further comprising a gyro that detects a tilt of the working machine main body, and the tilt change amount of the working machine main body based on a signal output from the gyro. A work range limiting device for a construction machine, characterized by calculating
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878394A JPH0820974A (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Work range limiter for construction machinery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15878394A JPH0820974A (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Work range limiter for construction machinery |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0820974A true JPH0820974A (en) | 1996-01-23 |
Family
ID=15679245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15878394A Pending JPH0820974A (en) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | Work range limiter for construction machinery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0820974A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996034155A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Komatsu Ltd. | Swing device for a revolving upper structure type construction machine |
| EP0816578A3 (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Front control system, area setting method and control panel for construction machine |
| EP2060530A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for monitoring the stability of a construction machine |
| JP2012112108A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Periphery monitoring device for work machine |
| JP2019023409A (en) * | 2017-07-24 | 2019-02-14 | コベルコ建機株式会社 | Construction machine |
| WO2022224624A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-27 | 日立建機株式会社 | Work machine |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP15878394A patent/JPH0820974A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996034155A1 (en) * | 1995-04-27 | 1996-10-31 | Komatsu Ltd. | Swing device for a revolving upper structure type construction machine |
| EP0816578A3 (en) * | 1996-06-26 | 1998-09-30 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Front control system, area setting method and control panel for construction machine |
| US6169948B1 (en) | 1996-06-26 | 2001-01-02 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Front control system, area setting method and control panel for construction machine |
| EP2060530A1 (en) * | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Honeywell International Inc. | Apparatus and method for monitoring the stability of a construction machine |
| JP2012112108A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | Periphery monitoring device for work machine |
| JP2019023409A (en) * | 2017-07-24 | 2019-02-14 | コベルコ建機株式会社 | Construction machine |
| WO2022224624A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-27 | 日立建機株式会社 | Work machine |
| JPWO2022224624A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3679848B2 (en) | Construction machine working range restriction control device | |
| KR100191391B1 (en) | Zone limited excavation control system for construction machinery | |
| JPH08333768A (en) | Area limiting excavation control equipment for construction machinery | |
| KR102641389B1 (en) | Working machine and control method of working machine | |
| JP7046042B2 (en) | Hydraulic excavator | |
| WO2016111384A1 (en) | Control device for work machine, work machine, and control method for work machine | |
| JPS59118929A (en) | Excavation working vehicle | |
| JP2003184133A (en) | Vibration suppression device for hydraulic working machine | |
| WO2018155407A1 (en) | Work vehicle and work vehicle control method | |
| JPH0971965A (en) | Work range limiting device for construction work machine | |
| JPH07207712A (en) | Work range limiter for construction machinery | |
| JP3198249B2 (en) | Construction machine interference prevention equipment | |
| JP6901406B2 (en) | Work machine and control method of work machine | |
| JP3310783B2 (en) | Work machine interference prevention device | |
| JP4741521B2 (en) | Front control device of hydraulic excavator | |
| JP3468331B2 (en) | Construction machine interference prevention equipment | |
| JP3247464B2 (en) | Excavation control system for hydraulic excavator | |
| JPH08302753A (en) | Hydraulic construction machinery | |
| JPH07292708A (en) | Work range limiter for construction machinery | |
| JP2913250B2 (en) | Working height limiting device for construction machinery | |
| JP3466371B2 (en) | Construction machine interference prevention equipment | |
| JP6876623B2 (en) | Work machine and control method of work machine | |
| JPH07292707A (en) | Work range limiter for construction machinery | |
| JP2021055262A (en) | Hydraulic shovel | |
| KR20240027120A (en) | Control devices, working machines, control methods and control systems |