作业机械中的防干扰控制装置的制作方法

专利名称：作业机械中的防干扰控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及作业机械中的防干扰控制装置，其中，搭载在机体上的驾驶室和作业 装置被设置成相对于机体分别可动。
背景技术：
在搭载于机体上的驾驶室和作业装置被设置成相对于机体分别可动的作业机械 中，以往的防止驾驶室和作业装置的干扰的驾驶室防干扰控制检测驾驶室的移动量，根据 该移动量的实际检测结果，校正防干扰区域，以使驾驶室和作业装置不会干扰(例如，参照 专利文献1)。专利文献1 日本专利第3310783号公报(第4-5页，图3-5)上述防干扰装置由于把握驾驶室实际移动的量来校正防干扰区域，因而在驾驶室 移动当中，作业装置的防干扰控制是困难的，并且很有可能由于在作业中驾驶室移动而与 作业装置干扰。

发明内容
本发明是鉴于上述方面而作成的，本发明的目的是提供一种作业机械中的防干扰 控制装置，其中，在驾驶室和作业装置中的一方移动当中，即使另一方移动，也能防止作业 装置的工具和驾驶室的干扰，可提高作业效率。根据权利要求1所述的发明是一种作业机械中的防干扰控制装置，搭载在机体上 的驾驶室和作业装置被设置成相对于机体分别可动，其特征在于，所述防干扰控制装置具 有驾驶室位置传感器，其检测驾驶室的位置；工具位置传感器，其检测安装在作业装置上 的工具的位置；限制单元，其限制使作业装置工作的致动器的动作；以及控制器，其根据由 驾驶室位置传感器检测出的驾驶室的位置和对该位置进行微分而运算的驾驶室的移动速 度来求出驾驶室的移动矢量，根据该驾驶室的移动矢量预测一定时间后的驾驶室的位置， 并利用限制单元控制作业装置的致动器的动作，以使该预测的驾驶室位置和工具的位置不 会干扰。根据权利要求2所述的发明是一种作业机械中的防干扰控制装置，搭载在机体上 的驾驶室和作业装置被设置成相对于机体分别可动，其特征在于，所述防干扰控制装置具 有驾驶室位置传感器，其检测驾驶室的位置；工具位置传感器，其检测安装在作业装置上 的工具的位置；限制单元，其限制使驾驶室工作的致动器的动作；以及控制器，其根据由工 具位置传感器检测出的工具的位置和对该位置进行微分所运算的工具的移动速度求出工 具的移动矢量，根据该工具的移动矢量预测一定时间后的工具的位置，并利用限制单元控 制驾驶室的致动器的动作，以使该预测的工具的位置与驾驶室的位置不会干扰。根据权利要求3所述的发明，在根据权利要求1或2所述的作业机械中的防干扰 控制装置中，由限制单元进行动作限制的致动器是由先导操作式控制阀进行动作控制的油 压致动器，限制单元是设在先导操作式控制阀的先导通路中的比例电磁阀。
根据权利要求4所述的发明，根据权利要求3所述的作业机械中的防干扰控制装 置的控制器在根据所预测的一定时间后的位置关系而判断为通过预定量的动作工具和驾 驶室不会干扰的情况下，将最大指令信号输出到比例电磁阀，并在判断为会干扰的情况下， 输出与位置关系对应的指令信号。根据权利要求1所述的发明，控制器根据由驾驶室位置传感器检测出的驾驶室位 置和对该位置进行微分所运算的移动速度求出驾驶室的移动矢量，根据该驾驶室的移动矢 量预测一定时间后的驾驶室位置，并利用限制单元控制作业装置的致动器的动作，以使该 所预测的驾驶室位置和工具位置不会干扰，因而即使在驾驶室移动当中使作业装置移动， 也能防止作业装置的工具和驾驶室的干扰，可提高作业效率。根据权利要求2所述的发明，控制器根据由工具位置传感器检测出的工具位置和 对该位置进行微分所运算的工具的移动速度求出工具的移动矢量，根据该工具的移动矢量 预测一定时间后的工具位置，并利用限制单元控制驾驶室的致动器动作，以使该所预测的 工具位置与驾驶室位置不会干扰，因而即使在作业装置移动当中即作业中使驾驶室移动， 也能防止作业装置的工具和驾驶室的干扰，可提高作业效率。根据权利要求3所述的发明，限制单元是设在对油压致动器进行动作控制的先导 操作式控制阀的先导通路中的比例电磁阀，因而可高精度控制油压致动器的动作，能可靠 防止作业装置的工具和驾驶室的干扰。根据权利要求4所述的发明，控制器在根据所预测的一定时间后的位置关系判断 为通过预定量的动作工具和驾驶室不会干扰的情况下，将最大指令信号输出到比例电磁 阀，获得作业效率高的高速动作，并在判断为有干扰的情况下，将与位置关系对应的指令信 号输出到比例电磁阀，因而随着工具和驾驶室接近而减速，获得无冲击的平滑的停止动作。


图1是示出本发明涉及的作业机械中的防干扰控制装置的一实施方式的控制电 路图。图2是具有上述控制装置的作业机械的侧面图。图3是示出上述控制装置的控制器进行处理的防干扰控制A的内容的流程图。图4是示出从上述控制装置的控制器输出到比例电磁阀的指令信号的特性的特 性图。图5是示出上述控制装置的控制器进行处理的防干扰控制B的内容的流程图。标号说明10 作业机械；11 机体；12 作为作业装置的正面作业装置；13 驾驶室；23 作 为致动器的动臂油缸；26 作为致动器的斗杆油缸；28 工具；32 作为致动器的驾驶室升 降油缸；41 作为工具位置传感器的动臂角传感器；42 作为工具位置传感器的斗杆角传感 器；43 驾驶室位置传感器；47 先导操作式控制阀；61 66 作为先导通路的二次压通路； 71 76 作为限制单元的比例电磁阀；77 控制器；81 85 移动矢量。
具体实施例方式以下，参照附图所示的一实施方式详细说明本发明。
图2示出作业机械10，在机体11上设置有作为作业装置的正面作业装置12，在该 正面作业装置12的侧方，在机体11上以相对于机体11可升降的方式设有驾驶室13，在机 体11和驾驶室13之间设有使该驾驶室13升降的驾驶室移动装置14。机体11在安装了履 带15的下部行使体16上以可转动的方式设有上部转动体17。在与驾驶室13 —起设置于机体11上的正面作业装置12中，利用动臂座架销21， 将动臂22的基端可自由转动地轴支撑在机体11的转动机架20上，在转动机架20和动臂 22之间设有作为使动臂22朝上下方向转动的致动器的动臂油缸23，利用动臂前端销24，将 斗杆25的基端可自由转动地轴支撑在动臂22的前端，在动臂22和斗杆25之间设有作为 使斗杆转动的致动器的斗杆油缸26，利用斗杆前端销27将工具28轴支撑在斗杆25的前 端。图示的工具28是在拆卸作业等中使用的抓斗，为了把持工件，该抓斗由工具用致 动器(未图示)进行开闭驱动，因而其直径发生变化。作为工具，可以使用蛤壳式铲斗、磁 体或叉斗。驾驶室移动装置14具有连杆机构31，其将驾驶室13保持为预定姿势；以及驾驶 室升降油缸32，其作为对驾驶室13进行升降驱动的致动器。连杆机构31具有支撑塔体33，其立设在机体11的上部转动体17上；L形的连杆 连接部34，其一体地设在驾驶室13的下部；上连杆39和下连杆40，其通过销35、36、37、38 连接成可自由转动，且通过驾驶室升降油缸32朝上下方向转动，以便总是平行地保持在支 撑塔体33的上部和连杆连接部34的后背部之间。通过销将驾驶室升降油缸32的基端自由转动地轴支撑在支撑塔体33的下部，驾 驶室升降油缸32的活塞杆前端通过销自由转动地与上连杆39连接。这样，驾驶室13设置成利用驾驶室移动装置14可升降，并且，正面作业装置12具 有动臂22，其相对于机体11以动臂座架销21为中心通过动臂油缸23转动；斗杆25，其相 对于该动臂22以动臂前端销24为中心通过斗杆油缸26转动；以及工具28，其能够相对于 该斗杆25以斗杆前端销27为中心转动。作为检测安装在该正面作业装置12的前端部的工具28的位置的工具位置传感 器，在动臂座架销21的一端部安装有检测动臂22相对于转动机架20的角度位置的动臂角 传感器41，在动臂前端销24的一端部安装有检测斗杆25相对于动臂22的角度位置的斗杆 角传感器42。并且，在销35的一端部设有驾驶室位置传感器43，该驾驶室位置传感器43 通过检测上连杆39相对于支撑塔体33的角度位置来检测驾驶室13的位置。这些动臂角 传感器41、斗杆角传感器42以及驾驶室位置传感器43使用旋转型电位计等。图1示出控制各油缸的控制电路，在驾驶室13内设置有作为由座席上的驾驶员手 动操作的操作器的操作阀44、45、46，另一方面，在机体11侧设置有行使马达(未图示)， 其安装在下部行使体16上；转动马达(未图示)，其将上部转动体17相对于下部行使体16 进行转动驱动；以及先导操作式控制阀47，其对动臂油缸23、斗杆油缸26、驾驶室升降油缸 32等的油压致动器进行控制。该先导操作式控制阀47至少包含对动臂油缸23、斗杆油缸26以及驾驶室升降油 缸32各方进行控制的滑阀48、49、50。这些滑阀48、49、50具有这样的作用当从由车载发动机等原动机51驱动的主泵52经由主通路54分别提供了油箱53内的工作油时，根据行程位置对从这些滑阀48、49、50 提供给动臂油缸23、斗杆油缸26以及驾驶室升降油缸32各方的工作油进行方向控制和流 量控制，使回油回到油箱53。与主泵52 —起由原动机51驱动的先导泵55将在泄压阀56所设定的先导一次压 的先导压油经由具有止回阀57的一次压通路58提供给各操作阀44、45、46。各操作阀44、 45,46将与操作杆的操作量对应的先导二次压经由作为先导通路的二次压通路61、62、63、 64、65、66提供给各滑阀48、49、50的先导操作部。在动臂用的二次压通路61、62中设有作为限制单元的比例电磁阀71、72，在斗杆 用的二次压通路63、64中设有作为限制单元的比例电磁阀73、74，在驾驶室用的二次压通 路65、66中设有作为限制单元的比例电磁阀75、76。这些比例电磁阀71 76具有螺线管，该各螺线管与控制器77的输出部连接。该 控制器77的输入部与所述的动臂角传感器41、斗杆角传感器42和驾驶室位置传感器43连 接，而且与使防干扰控制开始的开关78连接。控制器77根据由驾驶室位置传感器43检测出的驾驶室13的位置(以下，驾驶室 13的位置意味着设定在驾驶室13的周围的驾驶室干扰区域80的位置)和对该驾驶室13 的位置进行微分所运算的驾驶室13的移动速度，求出如图2所示当驾驶室干扰区域80朝 一定时间后的驾驶室预测位置80a移动时的移动矢量81、82、83、84、85，根据该驾驶室干扰 区域80的移动矢量81、82、83、84、85预测一定时间后的驾驶室位置，并利用比例电磁阀71、 72、73、74控制正面作业装置12的致动器动作，以使该所预测的驾驶室位置和工具位置不 会产生干扰。下面，参照图3所示的流程图，说明控制器77的防干扰控制A。另外，该流程图中 的圆形数字是表示控制进程的步骤标号。(步骤1)利用动臂角传感器41和斗杆角传感器42检测动臂角和斗杆角，使该动臂角和斗 杆角乘以已知的动臂长度和斗杆长度，从而求出斗杆前端的坐标即工具28的位置。(步骤2)通过利用驾驶室位置传感器43检测连杆机构31的角度，求出驾驶室位置(即，驾 驶室干扰区域80的位置)。此时，由于驾驶室13通过连杆机构31水平地升降，因而通过决 定驾驶室13的1点(例如销37等)的坐标，追踪该1点的坐标变化，可把握驾驶室干扰区 域80的各部位置的变化。(步骤3)通过对驾驶室位置(时间函数)进行时间微分，运算驾驶室13的移动速度。(步骤4)根据驾驶室位置和驾驶室移动速度，求出驾驶室干扰区域80的移动矢量81、82、 83、84、85。(步骤δ)根据移动矢量81、82、83、84、85预测一定时间后的驾驶室预测位置80a。(步骤6)判断是否有动臂上升操作指令。在没有动臂上升操作指令的情况下，进到步骤10。
(步骤7)在有动臂上升操作指令的情况下，判断通过预定量即预定角度的动臂上升动作， 工具28是否与移动矢量81、82、83、84、85的任一方干扰。(步骤8)在判断为通过预定角度的动臂上升动作工具28与移动矢量81、82、83、84、85的任 一方都不会干扰的情况下，将最大指令信号输出到动臂上升用的比例电磁阀72，将该比例 电磁阀72控制为全开状态。由此，由于来自操作阀44的动臂上升操作用的先导二次压未 被限制，因而可获得与操作阀44的操作量对应的动臂上升速度。(步骤9)在判断为通过预定角度的动臂上升动作工具28会与移动矢量81、82、83、84、85的 任一方干扰的情况下，将与在与一定时间后的驾驶室预测位置(驾驶室干扰区域80的驾驶 室预测位置80a)之间时时刻刻变化的工具28的剩余角度对应的指令信号输出到动臂上升 用的比例电磁阀72。由此，即使产生与来自操作阀44的操作量对应的动臂上升操作用的先 导二次压，也如图4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀72 的比例电磁阀指令信号，与操作阀44的操作量没有关系，利用比例电磁阀72将动臂上升操 作用的先导二次压逐渐减小直至达到零。(步骤10)然后，判断是否有动臂下降操作指令。在没有动臂下降操作指令的情况下，进到步 骤14。(步骤11)在有动臂下降操作指令的情况下，判断通过预定角度的动臂下降动作工具28是 否会与移动矢量81、82、83、84、85的任一方干扰。(步骤12)在判断为通过预定角度的动臂下降动作工具28不会与移动矢量81、82、83、84、85 的任一方干扰的情况下，将最大指令信号输出到动臂下降用的比例电磁阀71，将该比例电 磁阀71控制为全开状态。由此，由于来自操作阀44的动臂下降操作用的先导二次压未被 限制，因而可获得与操作阀44的操作量对应的动臂下降速度。(步骤13)在判断为通过预定角度的动臂下降动作工具28会与移动矢量81、82、83、84、85的 任一方干扰的情况下，将与在与一定时间后的驾驶室预测位置(驾驶室干扰区域80的驾驶 室预测位置80a)之间时时刻刻变化的工具28的剩余角度对应的指令信号输出到动臂下降 用的比例电磁阀71。由此，即使产生与来自操作阀44的操作量对应的动臂下降操作用的先 导二次压，也如图4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀71 的比例电磁阀指令信号，与操作阀44的操作量没有关系，利用比例电磁阀71将动臂下降操 作用的先导二次压逐渐减小直至达到零。(步骤14)然后判断是否有斗杆缩进操作指令。在没有斗杆缩进操作指令的情况下，进到步 骤18。(步骤15)
在有斗杆缩进操作指令的情况下，判断通过预定量即预定角度的斗杆缩进动作工 具28是否会与移动矢量81、82、83、84、85的任一方干扰。(步骤16)在判断为通过预定角度的斗杆缩进动作工具28不会与移动矢量81、82、83、84、85 的任一方干扰的情况下，将最大指令信号输出到斗杆缩进用的比例电磁阀74，将该比例电 磁阀74控制为全开状态。由此，由于来自操作阀45的斗杆缩进操作用的先导二次压未被 限制，因而可获得与操作阀45的操作量对应的斗杆缩进速度。(步骤17)在判断为通过预定角度的斗杆缩进动作工具28会与移动矢量81、82、83、84、85的 任一方干扰的情况下，将与在与一定时间后的驾驶室预测位置(驾驶室干扰区域80的驾驶 室预测位置80a)之间时时刻刻变化的工具28的剩余角度对应的指令信号输出到斗杆缩进 用的比例电磁阀74。由此，即使产生与来自操作阀45的操作量对应的斗杆缩进操作用的先 导二次压，也如图4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀74 的比例电磁阀指令信号，与操作阀45的操作量没有关系，利用比例电磁阀74将斗杆缩进操 作用的先导二次压逐渐减小直至达到零。(步骤18)然后判断是否有斗杆伸出操作指令。在没有斗杆伸出操作指令的情况下，进到步 马聚22 ο(步骤19)在有斗杆伸出操作指令的情况下，判断通过预定角度的斗杆伸出动作工具28是 否会与移动矢量81、82、83、84、85的任一方干扰。(步骤20)在判断为通过预定角度的斗杆伸出动作工具28不会与移动矢量81、82、83、84、85 的任一方干扰的情况下，将最大指令信号输出到斗杆伸出用的比例电磁阀73，将该比例电 磁阀73控制为全开状态。由此，由于来自操作阀45的斗杆伸出操作用的先导二次压未被 限制，因而可获得与操作阀45的操作量对应的斗杆伸出速度。(步骤21)在判断为通过预定角度的斗杆伸出动作工具28会与移动矢量81、82、83、84、85的 任一方干扰的情况下，将与在与一定时间后的驾驶室预测位置(驾驶室干扰区域80的驾驶 室预测位置80a)之间时时刻刻变化的工具28的剩余角度对应的指令信号输出到斗杆伸出 用的比例电磁阀73。由此，即使产生与来自操作阀45的操作量对应的斗杆伸出操作用的先 导二次压，也如图4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀73 的比例电磁阀指令信号，与操作阀45的操作量没有关系，利用比例电磁阀73将斗杆伸出操 作用的先导二次压逐渐减小直至达到零。(步骤 22)根据开关78的接通/断开，判断防干扰控制是否结束，在防干扰控制继续的期间， 回到步骤1。下面参照图5所示的流程图，说明控制器77的防干扰控制B。该防干扰控制B与 防干扰控制A相反，根据移动矢量预测工具28的移动，限制驾驶室13的动作。硬件与图1、图2和图4所示的相同。不过，取代图2所示的驾驶室干扰区域80的移动矢量81、82、83、 84、85，而同样地求出设定在工具28的周围的工具干扰区域(未图示)的移动矢量，并使用 该移动矢量。控制器77根据由动臂角传感器41和斗杆角传感器42检测出的工具28的位置和 对该工具位置进行微分所运算的工具28的移动速度，求出工具28的移动矢量(未图示)， 根据该工具28的移动矢量预测一定时间后的工具28的位置，并利用作为限制单元的比例 电磁阀75、76控制驾驶室13的致动器动作即驾驶室升降油缸32的动作，以使该所预测的 工具28的位置和驾驶室13的位置不会干扰。(步骤31)利用动臂角传感器41和斗杆角传感器42检测动臂角和斗杆角，使该动臂角和斗 杆角乘以已知的动臂长度和斗杆长度，从而求出斗杆前端的坐标即工具28的位置(工具干 扰区域的位置)。(步骤 32)通过利用驾驶室位置传感器43检测连杆机构31的角度，求出驾驶室位置。(步骤 33)通过对工具位置(时间函数)进行时间微分，运算工具28的移动速度。(步骤34)根据工具位置和工具移动速度，求出工具干扰区域的移动矢量。(步骤35)根据工具干扰区域的移动矢量预测一定时间后的工具位置。(步骤36)判断是否有驾驶室上升操作指令。在没有驾驶室上升操作指令的情况下，进到步 骤40。(步骤37)在有驾驶室上升操作指令的情况下，判断通过预定量即预定角度的驾驶室上升动 作驾驶室13是否会与工具干扰区域的移动矢量干扰。(步骤 38)在判断为通过预定角度的驾驶室上升动作驾驶室13不会与工具干扰区域的移动 矢量干扰的情况下，将最大指令信号输出到驾驶室上升用的比例电磁阀76，将该比例电磁 阀76控制为全开状态。由此，由于来自操作阀46的驾驶室上升操作用的先导二次压未被 限制，因而可获得与操作阀46的操作量对应的驾驶室上升速度。(步骤39)在判断为通过预定角度的驾驶室上升动作驾驶室13会与工具干扰区域的移动矢 量干扰的情况下，将与在与一定时间后的工具位置(工具干扰区域的预测位置)之间时时 刻刻变化的驾驶室13的剩余角度对应的指令信号输出到驾驶室上升用的比例电磁阀76。 由此，即使产生与来自操作阀46的操作量对应的驾驶室上升操作用的先导二次压，也如图 4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀76的比例电磁阀指令 信号，与操作阀46的操作量没有关系，利用比例电磁阀76将驾驶室上升操作用的先导二次 压逐渐减小直至达到零。
(步骤40)然后，判断是否有驾驶室下降操作指令。在没有驾驶室下降操作指令的情况下，进 到步骤44。(步骤41)在有驾驶室下降操作指令的情况下，判断通过预定角度的驾驶室下降动作驾驶室 13是否会与工具干扰区域的移动矢量干扰。(步骤4幻在判断为通过预定角度的驾驶室下降动作驾驶室13不会与工具干扰区域的移动 矢量干扰的情况下，将最大指令信号输出到驾驶室下降用的比例电磁阀75，将该比例电磁 阀75控制为全开状态。由此，由于来自操作阀46的驾驶室下降操作用的先导二次压未被 限制，因而可获得与操作阀46的操作量对应的驾驶室下降速度。(步骤4幻在判断为通过预定角度的驾驶室下降动作驾驶室13会与工具干扰区域的移动矢 量干扰的情况下，将与在与一定时间后的工具位置(工具干扰区域的预测位置)之间时时 刻刻变化的驾驶室13的剩余角度对应的指令信号输出到驾驶室下降用的比例电磁阀75。 由此，即使产生与来自操作阀46的操作量对应的驾驶室下降操作用的先导二次压，也如图 4所示，剩余角度越小，就越逐渐减小从控制器77输出到比例电磁阀75的比例电磁阀指令 信号，与操作阀46的操作量没有关系，利用比例电磁阀75将驾驶室下降操作用的先导二次 压逐渐减小直至达到零。(步骤44)根据开关78的接通/断开，判断防干扰控制是否结束，在防干扰控制继续的期间， 回到步骤31。如以上所述，在图3所示的控制例中，是采用这样的控制方法控制器77根据驾驶 室位置和对该驾驶室位置进行微分所求出的驾驶室移动速度，运算驾驶室移动矢量，根据 该矢量预测一定时间后的驾驶室位置，防止在该所预测的驾驶室位置处的工具28的干扰， 另一方面，在图5所示的控制例中，是这样的控制方法控制器77根据工具位置和对该工具 位置进行微分所求出的工具移动速度，运算工具移动矢量，根据该矢量预测一定时间后的 工具位置，防止在该所预测的工具位置处的驾驶室13的干扰，至于采用哪一种控制方法， 可以由驾驶室内驾驶员选择，从与控制器77连接的监视器等输入单元来输入选择。下面，说明上述实施方式的效果。根据图1至图3所示的防干扰控制，控制器77根据由驾驶室位置传感器43检测 出的驾驶室13或驾驶室干扰区域80的位置和对该位置进行微分所运算的驾驶室13或驾 驶室干扰区域80的移动速度，求出驾驶室13或驾驶室干扰区域80的移动矢量81、82、83、 84,85,根据该驾驶室13或驾驶室干扰区域80的移动矢量81、82、83、84、85运算一定时间 后的驾驶室预测位置80a，并当工具位置要对该驾驶室预测位置80a干扰时，利用比例电磁 阀71 74控制成限制正面作业装置12的致动器即动臂油缸23和斗杆油缸26的动作，而 与驾驶员操作没有关系，因而即使在驾驶室13或驾驶室干扰区域80移动当中移动正面作 业装置12，也能防止正面作业装置12的工具28与驾驶室13或驾驶室干扰区域80的干扰， 可提高作业效率。
根据图5所示的防干扰控制，控制器77根据由作为工具位置传感器的动臂角传 感器41和斗杆角传感器42检测出的工具28的位置和对该位置进行微分所运算的工具28 的移动速度，求出工具28的移动矢量，根据该工具28的移动矢量预测一定时间后的工具位 置，并当驾驶室位置要对该所预测的工具位置干扰时，利用比例电磁阀75、76控制成限制 驾驶室13的致动器即驾驶室升降油缸32的动作，而与驾驶员操作没有关系，因而即使在正 面作业装置12的工具28移动当中即作业中移动驾驶室13，也能防止正面作业装置12的工 具28和驾驶室13的干扰，可提高作业效率。根据图1所示的控制电路，由于限制单元是设在对油压致动器即动臂油缸23和斗 杆油缸26、或者驾驶室升降油缸32进行动作控制的先导操作式控制阀47的先导通路即二 次压通路61 66中的比例电磁阀71 76，因而可高精度地控制油压致动器的动作，能可 靠防止正面作业装置12的工具28和驾驶室13的干扰。如图4所示，控制器77在判断为即使进行预定量即预定角度的动臂动作、斗杆动 作或者驾驶室动作，工具28和驾驶室13也不会干扰的情况下(剩余角度大的情况下)，将 最大指令信号输出到比例电磁阀71 76，获得作业效率高的高速动作，并且在会干扰的情 况下(在剩余角度小的情况下)，将与位置关系对应的指令信号输出到比例电磁阀71 76，因而随着工具28和驾驶室13接近而减速，获得无冲击的平滑的停止动作。本发明能利用于具有可动型驾驶室的作业机械。
权利要求
一种作业机械中的防干扰控制装置，其中，搭载在机体上的驾驶室和作业装置被设置成相对于机体分别可动，其特征在于，所述防干扰控制装置具有驾驶室位置传感器，其检测驾驶室的位置；工具位置传感器，其检测安装在作业装置上的工具的位置；限制单元，其限制使作业装置工作的致动器的动作；以及控制器，其根据由驾驶室位置传感器检测出的驾驶室的位置和对该位置进行微分而运算的驾驶室的移动速度来求出驾驶室的移动矢量，根据该驾驶室的移动矢量预测一定时间后的驾驶室的位置，并利用限制单元控制作业装置的致动器的动作，以使该预测的驾驶室位置和工具的位置不会干扰。
2.—种作业机械中的防干扰控制装置，其中，搭载在机体上的驾驶室和作业装置被设 置成相对于机体分别可动，其特征在于，所述防干扰控制装置具有驾驶室位置传感器，其检测驾驶室的位置；工具位置传感器，其检测安装在作业装置上的工具的位置；限制单元，其限制使驾驶室工作的致动器的动作；以及控制器，其根据由工具位置传感器检测出的工具的位置和对该位置进行微分而运算的 工具的移动速度求出工具的移动矢量，根据该工具的移动矢量预测一定时间后的工具的位 置，并利用限制单元控制驾驶室的致动器的动作，以使该预测的工具位置与驾驶室的位置 不会干扰。
3.根据权利要求1或2所述的作业机械中的防干扰控制装置，其特征在于，由限制单元 进行动作限制的致动器是由先导操作式控制阀进行动作控制的油压致动器，限制单元是设在先导操作式控制阀的先导通路中的比例电磁阀。
4.根据权利要求3所述的作业机械中的防干扰控制装置，其特征在于，控制器在根据 所预测的一定时间后的位置关系判断为通过预定量的动作工具和驾驶室不会干扰的情况 下，将最大指令信号输出到比例电磁阀，并在判断为会干扰的情况下，输出与位置关系对应 的指令信号。
全文摘要
提供一种防干扰控制装置，其中，即使在驾驶室和作业装置中的一方移动当中使另一方移动，也能防止作业装置的工具和驾驶室的干扰，可提高作业效率。在以可动方式设有驾驶室的作业机械中，使检测驾驶室位置的驾驶室位置传感器(43)、以及检测作业装置前端的工具位置的动臂角传感器(41)和斗杆角传感器(42)与控制器(77)连接。将比例电磁阀(71～74)设在引导操作式控制阀(47)的引导通路中，使这些比例电磁阀的螺线管与控制器(77)连接，比例电磁阀(71～74)限制使作业装置工作的动臂油缸(23)和斗杆油缸(26)的动作。控制器(77)根据由驾驶室位置传感器(43)检测出的驾驶室位置和进行微分运算后的驾驶室移动速度求出移动矢量，预测一定时间后的驾驶室位置，利用比例电磁阀(71～74)控制动臂油缸(23)和斗杆油缸(26)，以使该预测位置和工具位置不会干扰。
文档编号B62D33/067GK101952520SQ20098010576
公开日2011年1月19日 申请日期2009年1月22日 优先权日2008年2月20日
发明者室田功 申请人:卡特彼勒Sarl公司