(57)【要約】【課題】被吸着体が傾動される作業機械において、被吸着体の荷重を正確に測定できるようにする。【解決手段】アーム２５の先端側に被吸着体１５を吸着したリフティングマグネット３０が支軸ピン３２および揺動ピン３３、それぞれに回転可能に取り付けられている。操作部材を操作してスイッチをＯＮにすると、チルト用油圧シリンダ２４が作動回路から切り離された中立状態となる。この中立状態では、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６がリフティングマグネット３０の動作を開放し、拘束することはないので、リフティングマグネット３０および被吸着体１５は自重によりその重心が支軸ピン３２の垂直下に位置する。このため、被吸着体１５の荷重を正確に測定することができる。【選択図】図２
2011201678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械に回動可能に取り付けられたブームと、
前記ブームの先端に回動可能に取り付けられた少なくとも１つのアームと、
前記アームの先端に回動可能に取り付けられ、スクラップを吸着または把持するアタッチメントと、
前記アームに取り付けられ前記アタッチメントを傾動するチルト用油圧シリンダと、
前記チルト用油圧シリンダを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記油圧シリンダ間の流路を切り離して前記チルト用油圧シリンダをフリーの状態にする制御手段と、
前記チルト用油圧シリンダのロッドが終端位置に達したことを検出する終端位置検出器と、
前記スクラップの荷重を測定する荷重測定手段と、を具備することを特徴とする作業機械の荷重測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械の荷重測定装置において、さらに、前記終端位置検出器から出力される前記チルト用油圧シリンダのロッドが終端位置に達したことを検出した検出信号に基づいて警告を行う警告手段を有することを特徴とする作業機械の荷重測定装置。
【請求項３】
請求項２に記載の作業機械の荷重測定装置において、前記終端位置検出器は前記アームに設けられていることを特徴とする作業機械の荷重測定装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の作業機械の荷重測定装置において、前記制御手段は、荷重計測を指示する操作スイッチと、前記操作スイッチのオン・オフに連動して、前記油圧ポンプと前記チルト用油圧シリンダ間の流路を接続する状態と、前記油圧ポンプと前記チルト用油圧シリンダ間の流路を切り離す共に前記油圧シリンダのロッド室とボトム室とをタンク接続する状態とに切り替える切替弁を含むことを特徴とする作業機械の荷重測定装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の作業機械の荷重測定装置において、前記荷重測定手段で測定された前記スクラップの荷重に基づいて、前記スクラップを吸着または把持した状態における作業機械の実転倒モーメントを演算し、予め記憶された定格荷重曲線で規定される転倒モーメントより前記実転倒モーメントが大きいときは、作業機械の作業半径を拡大する動作を制限する制限手段をさらに備えることを特徴とする作業機械の荷重測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作業機械の荷重測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属性のスクラップ等を処理するために油圧ショベルの作業機械に取り付けられるアタッチメントとしてリフティングマグネットやグラップルがある。これらのアタッチメントを装着した作業機械には、スクラップの形状やスクラップを吸着または把持する際の姿勢に対応して適切に傾斜角度を調整可能とするようにチルト機構を備えているものがある。また、通常、持ち上げるスクラップの荷重による作業機械の転倒等を防止するため荷重測定装置を備えている。
【０００３】
このチルト機構を備えた作業機械の荷重検出装置として、以下の構造を有するものが知られている。アタッチメントであるグラップルの上部側の一端をアーム先端に支軸ピンにより軸支し、グラップルの上部側の他端をシリンダロッドに連結されるリンクに揺動ピンにより軸支する。支軸ピンには、ロードセルが装着されており、支軸ピンに作用する力と方向を検出してスクラップの荷重を算出する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−８９０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載された装置では、スクラップからなる被把持体の荷重を測定するに際して、グラップルの回動をフリー状態にしている。しかしながら、グラップルを軸支するアームの角度によっては、グラップルをフリーの状態にしてもチルト用油圧シリンダのロッドが伸びきってしまって、正確な荷重を測定することが困難となる場合が起こり得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の作業機械の荷重測定装置は、作業機械に回動可能に取り付けられたブームと、ブームの先端に回動可能に取り付けられた少なくとも１つのアームと、アームの先端に回動可能に取り付けられ、スクラップを吸着または把持するアタッチメントと、アームに取り付けられアタッチメントを傾動するチルト用油圧シリンダと、チルト用油圧シリンダを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプと油圧シリンダ間の流路を切り離してチルト用油圧シリンダをフリーの状態にする制御手段と、チルト用油圧シリンダのロッドが終端位置に達したことを検出する終端位置検出器と、スクラップの荷重を測定する荷重測定手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、チルト用油圧シリンダのロッドが終端位置に達したことを検出する終端位置検出器を設けたので、スクラップを吸着または把持したアタッチメントを傾動させるチルト用油圧シリンダをフリーの状態にしてスクラップの重量を測定する際、常に、正確な測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の作業機械の荷重測定装置が装着されたチルト式リフティングマグネット機に関し、リフティングマグネットを傾斜して被吸着体を吸着する状態を示す側面図。
【図２】図１に図示された作業機械において、チルト用油圧シリンダを中立状態とした場合のリフティングマグネットの状態を示す側面図。
【図３】チルト用油圧シリンダを駆動する駆動回路図。
【図４】チルト用油圧シリンダの中立状態の終端を検出する構造を示す断面図。
【図５】この発明における被吸着体の荷重を演算により求める方法を説明するための図。
【図６】この発明の作業機械のブロック回路図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の作業機械の荷重測定装置の一実施形態を説明する。図１は、本発明の荷重測定装置を含んだ作業機械１の全体の側面図である。作業機械１には、油圧ショベルのバケットに代えて、アーム２５の先端にリフティングマグネット３０が装着されている。
【００１０】
このような作業機械１は、走行体２上に旋回可能に搭載された旋回体３を有する。旋回体３は旋回体フレーム１１を有する。旋回体フレーム１１上には、図示しないエンジンおよび油圧ポンプが設置されており、旋回体フレーム１１は油圧ポンプから吐出される作動油によって油圧モータが駆動し、走行体２に対して水平方向に旋回する。また、旋回体フレーム１１上には運転室１２が設けられており、運転室１２内には、後述する各アタッチメントを駆動する操作レバーが配置されている。また、運転室１２内には各アタッチメントの位置、角度、状態などを検出するセンサからの検出信号に基づいて必要な情報を表示する表示装置および報音装置が配置されている。詳細は後述するが、本発明に特有なリフティングマグネット３０を傾動するシリンダを、通常の作動状態と、この作動状態から切り離されたフリーの状態に切り替えるための操作スイッチ（後述の荷重計測指令スイッチ）が運転室１２内に備えられている。
【００１１】
作業機械１は、ブーム２１、アーム２５、リフティングマグネット３０等から構成されるフロントを有しており、旋回体フレーム１１には、ブーム２１が回動可能に取り付けられている。ブーム２１は旋回体フレーム１１に回動可能に軸支されたブームシリンダ２２により上下方向に回動され、先端側の高さ位置が変化する。
ブーム２１の先端側には、アーム２５が軸ピン４１により回動可能に取り付けられている。ブーム２１にはアームシリンダ２３が設けられており、アームシリンダ２３のロッドはアーム２５の軸ピン４１よりも上方位置にて連結されている。従って、アーム２５は、アームシリンダ２３のロッドのスライドに伴い、軸ピン４１を支点にして上下方向に回動する。
【００１２】
また、アーム２５の先端側にリフティングマグネット３０が取り付けられている。リフティングマグネット３０は、図示はしないが、コイルを内蔵した電磁石であり、電源から配線を介して電流を供給することにより、電磁力を発生し、被吸着体１５を吸着する。アーム２５にはチルト用油圧シリンダ２４が取り付けられている。チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６の先端には、リンク２７、２８が取り付けられている。リフティングマグネット３０には、上部側の左右端部に貫通穴が設けられたブラケット３１が取り付けられている。ブラケット３１の上部側の右端部に設けられた貫通穴には支軸ピン３２が挿通され、ブラケット３１は支軸ピン３２に回転可能に取り付けられている。ブラケット３１の上部側の左端部に設けられた貫通穴には揺動ピン３３が挿通されており、揺動ピン３３はリンク２７に装着されている。チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６が伸縮すると、リンク２７を介して揺動ピン３３に連結されたブラケット３１が支持ピン３２を中心に時計回り方向および反時計回り方向に回動する。すなわち、リフティングマグネット３０が傾動する。
【００１３】
ここで、運転室１２内の操作者が操作レバーを操作して、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６の移動量を調整することにより、リフティングマグネット３０を被吸着体１５の形状、位置、状態に応じて適切な角度に傾斜して被吸着体１５を吸着することができる。この作業機械１は、後述する如く、チルト用油圧シリンダ２４を油圧ポンプの油路から切り離してフリーの状態とすることが可能となっている。
【００１４】
図２は、チルト用油圧シリンダ２４がフリーの状態の場合の作業機械１を示す。図２の状態では、リフティングマグネット３０と被吸着体１５の合計の重心位置は、アーム２５の先端側に取り付けられた支軸ピン３２の垂直位置にほぼ一致しており、被吸着体１５の重量（荷重）Ｗxを正確に測定することができる。
【００１５】
以下、被吸着体１５の重量を測定する方法について説明する。
先ず、図３に図示されたチルト用油圧シリンダ２４の駆動回路図を参照して、チルト用油圧シリンダ２４を図２に図示されたフリーの状態にする方法について説明する。
図３のシリンダ駆動回路５０において、方向切替弁５１は、不操作時は、図示された中立の状態となっており、油圧ポンプ５２から油路６１に吐出された作動油をタンク５３に戻している。ここで、操作レバーを一方向に操作すると方向切替弁５１が矢印Ａ方向に移動し、方向切替弁５１は「イ」位置に切り換わる。また、操作レバーを他方向に操作すると方向切替弁５１が矢印Ｂ方向に移動し、方向切替弁５１は「ロ」位置に切り換わる。
【００１６】
電磁弁５４および５５のソレノイドは、図示しない荷重計測指令スイッチを介して電源に接続されており、荷重計測指令スイッチをＯＮにするとソレノイドが励磁され弁体が移動する。図３に図示された状態は、ソレノイドが励磁されていない状態、すなわち、荷重計測指令スイッチがＯＦＦの状態である。荷重計測指令スイッチをＯＮにすると、電磁弁５４はＣ方向に移動して「イ」位置に切り換わり、電磁弁５５はＤ方向に移動して「ロ」位置に切り換わる。荷重計測指令スイッチをＯＦＦにすると、ばねの作用によりそれぞれ、図３に図示の状態に戻る。
【００１７】
シリンダ２４は、ロッド室とボトム室にそれぞれ設けられた入力ポートＰAとＰBを備えている。５８、５９はそれぞれ逆止弁である。
【００１８】
次に、油圧回路の動作について説明する。操作レバーを操作して方向切替弁５１をＡ方向に移動させて「イ」位置に切り替えると、油圧ポンプ５２から吐出された作動油が油路６１、６２、６４を介してシリンダ２４のポートＰAからシリンダ２４内部に流入する。また、ボトム室の作動油はポートＰBから油路６５、６３、６６を介してタンク５３に排出される。従って、ロッド２６がシリンダ２４の内部に縮退する。このロッド２６の縮退方向への移動は、リフティングマグネット３０を図１に図示する時計回り方向に傾動させる。
【００１９】
また、操作レバーを操作して方向切替弁５１をＢ方向に移動させて「ロ」位置に切換えると、油圧ポンプ５２から吐出された作動油が油路６１、６３、６５を介してシリンダ２４のポートＰBからシリンダ２４内部に流入する。また、ロッド室の作動油はポートＰAから油路６４、６２、６６を介してタンク５３に排出される。従って、ロッド２６がシリンダ２４から伸張する。この伸張方向への移動は、リフティングマグネット３０を図１に図示された状態において反時計回り方向に傾動させる。
このようにして、リフティングマグネット３０の傾動を調整することができる。
【００２０】
ここで、運転室１２に備えられた荷重計測指令スイッチをＯＮにすると、電磁弁５４はＣ方向に移動して「イ」位置に切換わる。また、電磁弁５５はＤ方向に移動して「ロ」位置に切換わる。すると、シリンダ２４のポートＰA、油路６４、６７、６５、シリンダ２４のポートＰBが連通し、更に油路６７はタンク５３に連通する。この状態では、油路６２は電磁弁５４により、また油路６３は電磁弁５５によりブロックされている。シリンダ２４は、方向切替弁５１がどの位置であっても油圧ポンプ５２から切り離されている。
【００２１】
このように、荷重計測指令スイッチをＯＮにすることにより、シリンダ２４はフリーの状態となる。図２に示すように、チルト用油圧シリンダ２４がフリーの状態となると、リフティングマグネット３０および被吸着体の自重でロッド２６が伸張する。このため、チルト用油圧シリンダ２４がフリーの状態なると、リフティングマグネット３０および被吸着体１５は、その自重により、両部材合計の幾何学的な重心位置がアーム２５の先端に取り付けられた支軸ピン３２のほぼ垂直下に位置するように傾動する。この状態では、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６は、このリフティングマグネット３０の傾斜角度に対応する位置に移動する。このように、チルト用油圧シリンダ２４がフリーの状態では、リフティングマグネット３０は、その重心が支軸ピン３２のほぼ垂直下に位置する。このため、後述する（式１）〜（式５）により被吸着体１５の重量を正確に測定することができる。
【００２２】
上記において、作業姿勢によっては、アーム２５に対するリフティングマグネット３０の傾斜角度が小さくなり、チルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態にしてもリフティングマグネット３０と被吸着体１５の重心が支軸ピン３２の垂直下に達しない状態が生じ得る。このような状態では、被吸着体１５の重量を正確に測定することができない。そこで、本実施形態では、アーム２５に対するリフティングマグネット３０の傾斜角度を検出して上記のような状態になることを防止している。
【００２３】
図４は、アーム２５に対するリフティングマグネット３０の傾斜角度を検出する検出構造を示すアーム２５の要部断面図であり、二点鎖線はチルト用油圧シリンダ２４のロッド２６をボトム側の終端位置まで縮退した状態を示し、点線はチルト用油圧シリンダ２４のロッド２６をロッド側の終端位置まで伸張した状態を示している。図４に図示されるように、一端がチルト用油圧シリンダ２４のロッド２６に連結されたリンク２８の先端には、このリンク２８に一体的に取り付けられリンク２８の回動と共に回動する円弧状の角度検出板３６が固定されている。そして、角度検出板３６と対向して角度検出センサ（終端検出器）３９がアーム２５の側壁に取り付けられている。
【００２４】
上記の構造において、チルト用油圧シリンダ２４がフリーの状態となると、リフティングマグネット３０および被吸着体１５の重心位置が自重により支軸ピン３２の垂直下方向に移動する。リフティングマグネット３０と被吸着体１５は、揺動ピン３３と共に支軸ピン３２を中心に回動する。揺動ピン３３が回動することにより、点線で図示されるように、リンク２７を介してリンク２８および角度検出板３６が回動する。ここで、予め、角度検出板３６の端部３６ａが角度検出センサ３９により検出される位置をチルト用油圧シリンダ２４のロッド２６の終端部に対応させておくことにより、角度検出センサ３９により、ロッド２６がチルト用油圧シリンダ２４の終端部に到達したことを検出することができる。
角度検出センサ３９によりロッド２６がチルト用油圧シリンダ２４の終端部に達したことを検出した場合、図示しない表示器または報音器により警告を発する。
【００２５】
警告が発された場合は、運転室１２内の操作者は、操作レバーを操作して、アーム２５の傾斜角度を、警告が発されない小さい角度となるように変更する。つまり、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６がロッド側の終端位置に達していない状態にする。そして、この状態で被吸着体１５の重量を測定する。
このように、本発明に係る作業機械の荷重測定装置によれば、被吸着体１５が吸着されたリフティングマグネット３０を傾動させた状態のチルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態にして、被吸着体の重量を測定する際、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６が終端位置に達したことを検出する終端検出器を設けたので、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６が終端位置に達した状態で被吸着体１５の重量を測定するようなことはなく、常に、正確な測定を行うことができる。
【００２６】
次に、図５を参照して、チルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態として被吸着体１５の重量を演算する方法について説明する。
図５は、図２に図示された作業機械１のフロント作業機の側面図を示す。
ブーム２１は旋回体フレーム１１に取り付けられた基軸ピン４２に回動可能に軸支されている。ブームシリンダ２２は旋回体フレーム１１に取り付けられた基軸ピン４３に回動可能に軸支されている。ブーム２１の基軸ピン４２には、ブーム角度検出センサ４５が装着されている。ブームシリンダ２２のロッド室およびボトム室の圧力をそれぞれ検出する圧力センサ４６、４７が装着されている。なお、圧力センサ４６，４７は説明の便宜上、ブームシリンダ２２に装着したものとして説明している。また、ブーム２１の他端部に設けられたアーム２５を回動可能に軸支する軸ピン４１にアーム角度検出センサ４８が装着されている。
【００２７】
図５において、チルト用油圧シリンダ２４は、図２に関して説明したフリーの状態であり、ブラケット３１を含むリフティングマグネット３０および被吸着体１５の合計の重心位置が黒星８３に示すように支軸ピン３２の垂直下に位置している。
ブーム２１とアームシリンダ２３の合計の重量をＷbとし、その幾何学的な重心が白星印８１の位置であり、基軸ピン４２から白星印８１の位置までの長さがＬwbであるとする。また、アーム２５、チルト用油圧シリンダ２４の合計の重量をＷaとし、その幾何学的な重心が白星印８２の位置であり、軸ピン４８から白星印８２の位置までの長さがＬwaであるとする。
【００２８】
ブーム角度検出センサ４５から得られるブーム２１の傾斜角（水平に対して軸ピン４８と基軸ピンの４２を結ぶ直線がなす角度）をθbとするとアームシリンダ２３を含むブーム２１のモーメントＭbは、（式１）で示される。
Ｍb＝Ｗb＊Ｌwbｃｏｓθb                                        （式１）
【００２９】
アーム角度検出センサ４８からは、基軸ピン４２と軸ピン４１を結ぶ直線と軸ピン４１と支軸ピン３２を結ぶ直線とのなす角度θAが出力される。そこで、水平に対するアーム２５の傾斜角（水平に対して軸ピン４１と支軸ピン３２を結ぶ直線がなす角度）をθaとすると、チルト用油圧シリンダ２４を含むアーム２５のモーメントＭａは（式２）で示される。
Ｍa＝Ｗa＊（Ｌwaｃｏｓθa＋Ｌbｃｏｓθb）                      （式２）
上記（式２）において、Ｌbはブーム２１の長さ（基軸ピン４２と軸ピン４１間の長さ）、θa＝θA―θbである。
【００３０】
ブラケット３１を含むリフティングマグネット３０の重量をＷmとし、被吸着体１５の重量をＷxとすると、リフティングマグネット３０の重量Ｗmおよび被吸着体１５の重量Ｗxによる合計モーメントＭwは（式３）で示される。
Ｍw＝（Ｗm＋Ｗx）＊（Ｌbｃｏｓθb＋Ｌaｃｏｓθa）              （式３）
但し、上記において、Ｌaはアーム２５の長さ（軸ピン４１と支軸ピン３２間の長さ）である。
【００３１】
一方、ブームシリンダ２２に作用する作用力Ｐは、圧力センサ４７から得られる圧力ｐbottomと圧力センサ４６から得られる圧力ｐupperの差にブームシリンダ２２の受圧面積Ａを乗じたものであるから、作用力Ｆの基軸４２の周りのモーメントＭpは（式４）で示される。
Ｍp＝Ｐ＊Ｌp＝Ａ＊（ｐbottom―ｐupper）＊Ｌp                      （式４）
上記において、Ｌpは、作用力Ｐの作用位置と基軸４２間の距離である。Ｌpはブーム２１の傾斜角度θbの関数となっている。
【００３２】
ここで、時計回り方向と反時計回り方向に作用するモーメントの釣り合いから、次の（式５）が成り立つ。
Ｍp＝Ｍb＋Ｍa＋Ｍw                                              （式５）
Ｍb、Ｍaは（式１）、（式２）から求めることができ、（式５）からMwが算出される。したがって、（式３）に、既知のＷm、Ｌb、ＬaおよびMwを代入すると、被吸着体１５の重量Ｗxを求めることができる。
【００３３】
このようにして被吸着体１５の重量をＷxを演算により正確に求めることにより、被吸着体１５を保持している状態における作業機械１の実転倒モーメントも正確に演算することができる。したがって、被吸着体１５を吸着した状態でリフティングマグネット３０を傾動させ、あるいはブーム２１またはアーム２５を拡げる作業を行う場合、モーメントリミッタによる警告を精度よく行うことができる。
【００３４】
すなわち、この作業機械１においては、モーメントリミッタに記憶されている定格荷重曲線で規定される転倒モーメントと、吸着した被吸着体１５による実転倒モーメントを正確に比較することが可能となる。従来では、リフティングマグネット３０が傾斜していることにより、被吸着体の重量の測定が正確でなかった。また、チルト用油圧シリンダ２４をフリーにした場合でも、アームの角度によっては、リフティングマグネット３０と被吸着体１５の合計の重心位置が支軸ピン３２の垂直下に来ない場合も起こり得た。このため、モーメントリミッタが作動する前に被吸着体を吸着した状態の実転倒モーメントが予め設定したモーメントリミッタの転倒モーメントをオーバしたり、あるいは実際には転倒モーメントに達していない場合でも警報システムが作動したりする恐れがあり、モーメントリミッタによる警報システムが十分に機能していなかった。これに対し、本発明では、被吸着体１５の重量を正確に測定することが可能となり、これに伴い、被吸着体を吸着した状態の実転倒モーメントを正確に演算することができるので、リフティングマグネットを搭載した作業機械において、モーメントリミッタを装着した警報システムを機能させることが可能となる。
【００３５】
図６は、モーメントリミッタ９８を備えた本発明の作業機械のブロック回路図である。
制御回路９０には、ロッド室圧力センサ４６、ボトム室圧力センサ４７からブームシリンダ２２内のロッド室圧力信号とボトム室圧力信号が入力される。また、ブーム傾斜角度センサ４５、アーム角度センサ４８からそれぞれのブーム角度信号とアーム角度信号が入力される。
【００３６】
モーメントリミッタ９８には、予め、作業機械の定格荷重曲線が設定されている。定格荷重曲線は、通常、作業機械の能力の８０〜９０％程度に設定されている。上述した如く、チルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態にして被吸着体１５の重量Ｗxが演算により求められると、被吸着体１５がリフティングマグネット３０に吸着した状態における実転倒モーメントが演算される。そして、モーメントリミッタ９８に設定された定格荷重曲線で規定される転倒モーメントと比較される。そして、実転倒モーメントが転倒モーメントを超えている場合は、運転室１２内に装備されたモニタ９７または報音部９６から警告をする。また、この状態から更にリフティングマグネット３０を時計回り方向に傾動したり、ブームシリンダ２２またはアームシリンダ２４を駆動して作業機械の作業半径を拡大する作業を行い、実転倒モーメントが転倒モーメントを越える場合には、シリンダ駆動停止回路９９を作動して、フロント作業機の作業半径の拡大動作を停止する。同時に、報音部９６またはモニタ９７に警告および対応する作業内容を表示する。
【００３７】
以上のように、この発明の作業機械の荷重測定装置は、被吸着体１５を吸着した状態でチルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態にし、被吸着体１５の重心がアーム２５の先端側の支軸ピン３２の垂直下に位置するようにしたので、被吸着体１５の荷重を正確に測定することができる。この場合、被吸着体１５の荷重の測定とリフティングマグネット３０による被吸着体１５の吸着作業とは、運転室１２内において、荷重計測指令スイッチを操作するだけの簡単な操作で切り替えることが可能である。また、被吸着体１５の荷重を正確に測定することができるので、被吸着体１５を吸着した状態の実転倒モーメントの演算が正確となり、この結果、リフティングマグネット３０を搭載した作業機械において、モーメントリミッタを装着した警報システムを機能させることが可能となり、作業の安全性および効率を向上することが可能となる。
【００３８】
なお、上記実施形態では、被吸着体１５の荷重を、ブームシリンダ２２に作用する圧力、ブーム２１の回転角度、ブームシリンダ２２の回転角度、アーム２５の回転角度から演算により求める方法で説明した。
しかし、支軸ピン３２内にピン型ロードセルを装着して被吸着体１５の荷重を測定するようにしてもよい。この場合、従来では、ピン型ロードセルを装着し、被吸着体１５をフリーにした状態で被吸着体１５の荷重を測定してはいるが、アームの角度によってはチルト用油圧シリンダ２４が終端位置に到達してしまい、正確な荷重測定ができなかった。これに対し、本発明では、チルト用シリンダ２４が終端位置にない状態でチルト用油圧シリンダ２４をフリーの状態にし、支軸ピン３２内に装着したピン型ロードセルで被吸着体１５の荷重を測定するので、正確に荷重を測定することができる。
【００３９】
また、上記実施形態では、角度検出センサ（終端検出器）３９により、チルト用油圧シリンダ２４のロッド２６が終端位置に達したこと検出した場合、表示器または報音器で警告するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、被吸着体１５の重量の測定値が表示されないようにしたり、被吸着体１５の重量の測定方法のガイダンスを表示したりするようにしてもよい。
【００４０】
また、モーメントリミッタ９８により実転倒モーメントが定格荷重曲線で規定する転倒モーメントを超えた場合、作業半径を拡大する動作を行っているアタッチメントの拡大動作を停止するとして説明したが、突如として停止すると操作に支障が生じることがある。この対応として、予め、警告前領域を設定しておき、作業半径を拡大する動作を行っているアタッチメントの拡大動作を低速にするようにしてもよい。本発明においては、モーメントリミッタによる作業機械の制限とは、作業半径を拡大する動作に対して何らかの制限を与えることを全て含むことを意味する。
【００４１】
上記実施形態では、アタッチメントとしてリフティングマグネットを用いた作業機械の場合で説明したが、リフティングマグネットの代わりにグラップル等の把持装置を用いてもよい。
その他、本発明の作業機械の荷重測定装置は発明の趣旨の範囲内において、種々、変形して構成することが可能であり、要は、作業機械に回動可能に取り付けられたブームと、ブームの先端に回動可能に取り付けられた少なくとも１つのアームと、アームの先端に回動可能に取り付けられ、スクラップを吸着または把持するアタッチメントと、アームに取り付けられアタッチメントを傾動するチルト用油圧シリンダと、チルト用油圧シリンダを駆動する圧油を吐出する油圧ポンプと、油圧ポンプと油圧シリンダ間の流路を切り離してチルト用油圧シリンダをフリーの状態にする制御手段と、チルト用油圧シリンダのロッドが終端位置に達したことを検出する終端位置検出器と、スクラップの荷重を測定する荷重測定手段と、を具備するものであればよい。
【符号の説明】
【００４２】
１    作業機械
１１  旋回体フレーム
１５  被吸着体（スクラップ）
２１  ブーム
２２  ブームシリンダ
２３  アームシリンダ
２４  チルト用油圧シリンダ
２５  アーム
２６  ロッド
３０  リフティングマグネット（アタッチメント）
３２  支軸ピン
３９  角度検出センサ（終端位置検出器）
４２、４３  基軸
４６、４７  圧力センサ
５４、５５  電磁弁
９０  制御回路（荷重測定手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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