(57)【要約】【課題】安価で操作性に優れた作業機の干渉防止装置を提供すること。【解決手段】運転室２ａの下部前方から下方にかけて異常侵入判定領域２２と下部干渉防止領域２０ｂおよび減速領域２１を内側から外側へ向けて順次設定すると共に、これら領域２２，２０ｂ，２１を第１ブーム３の略回動支点Ｐを中心に略同心状に形成し、コントローラの演算装置２３に記憶させる。この演算装置２３は、バケット６の先端が下部干渉防止領域２０ｂ内に侵入したと判断された場合、第１ブーム３の上げ動作と下げ動作とを許可し、アーム５の引き動作と左方向へのオフセット動作を禁止する制御信号を出力する。【選択図】　　　図１
2004027835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転室を有する本体と、この本体の前記運転室の側方に回動可能に設けられた第１ブームと、この第１ブームに対してオフセットシリンダによって横方向に移動可能に連結された第２ブームと、この第２ブームに対して回動可能に連結されたアームと、このアームに対して回動可能に連結されたバケットと、これら第１，第２ブームとアームおよびバケットとで構成される作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の周囲にその内側から外側にかけて順次設定された異常侵入判定領域および干渉防止領域を記憶するコントローラとを備え、前記運転室の前方にオフセットされた前記作業機と該運転室との干渉を前記干渉防止領域で防止し、かつ、前記作業機が前記干渉防止領域を越えて前記異常侵入判定領域内に侵入したとき、前記作業機の全ての動作を緊急停止するようにした作業機の干渉防止装置において、
前記干渉防止領域が前記運転室の上部前方に設定された上部干渉防止領域と前記運転室の下部前方から下方にかけて設定された下部干渉防止領域とを有し、この下部干渉防止領域を前記第１ブームの略回動支点を中心軸とする曲面形状に形成し、前記バケットの先端が前記下部干渉防止領域内に侵入したとき、前記コントローラは、前記第１ブームの上げ動作と下げ動作とを許可し、それ以外の干渉方向への動作を禁止する制御信号を出力することを特徴とする作業機の干渉防止装置。
【請求項２】
請求項１の記載において、前記制御信号は、前記バケットの先端が前記下部干渉防止領域内に侵入したとき、前記アームの引き動作と左方向へのオフセット動作とを禁止する制御信号であることを特徴とする作業機の干渉防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、作業機が運転室に近づいたときに、作業機の動作を自動停止させて両者の衝突を回避する作業機の干渉防止装置に係り、特に、オフセットシリンダを具備する小旋回油圧ショベル等の建設機械に用いて好適な作業機の干渉防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１１〜図１３はこの種の作業機の干渉防止装置の従来技術として特開平５−２７２１５５号公報に開示されたものであり、図１１は油圧ショベルの側面図、図１２はその平面図、図１３は干渉防止領域とバケットとの関係を示す説明図である。
【０００３】
図１１と図１２において、１は走行体、２は運転室２ａを有し走行体１の上部に配置された旋回体であり、これら走行体１と旋回体２とで油圧ショベルの本体を構成している。３は運転室２ａの右側方に回動可能に連結された第１ブーム、４は第１ブーム３の先端に回動可能に連結された第２ブーム、５は第２ブームの先端に回動可能に連結されたアーム、６はアーム５の先端に回動可能に連結されたバケットであり、これら両ブーム３，４とアーム５およびバケット６で作業機７を構成している。８は第１ブーム３を駆動するブームシリンダ、９は第２ブーム４を駆動するオフセットシリンダ、１０はアーム５を駆動するアームシリンダ、１１はバケット６を駆動するバケットシリンダであり、図１２に示すように、第２ブーム４はオフセットシリンダ９によってアーム５とバケット６を第１ブーム３に対して横方向に平行移動する。これら各シリンダ８，９，１０，１１は運転室２ａ内に配置した操作レバーや操作ペダル（いずれも図示せず）によって動作され、オペレータがこれら操作レバーや操作ペダルを適宜操作すると、その操作量に応じた指示信号に基づいて、各シリンダ８，９，１０，１１に供給される圧油の供給量が制御される。１２は第１ブーム３の支点部Ｐに設けられたブーム角センサであり、旋回体２と第１ブーム３との相対角度を検出する。また、１３は第２ブーム４の支点部に設けられたオフセット角センサであり、第１ブーム３と第２ブーム４間の相対角度、すなわちオフセット角を検出する。さらに、１４はアーム５の支点部に設けられたアーム角センサであり、第２ブーム４とアーム５間の相対角度を検出する。
【０００４】
図１３において、１５は前記運転室２ａの前方から下方にかけて設定された干渉防止領域、１６は干渉防止領域１５の内側で運転室２ａの前方に設定された緊急停止領域であり、これら干渉防止領域１５と緊急停止領域１６は図示せぬコントローラに記憶されている。このコントローラは、前記各センサ１２，１３，１４によって検出される各角度信号を入力し、各角度信号から作業機７の姿勢を求め、バケット６が干渉防止領域１５に侵入したと判断した場合は、前記操作レバーや操作ペダルからの指示信号にかかわらず、バケット６が運転室２ａにそれ以上近づかないように作業機７各部の動作を停止する。
【０００５】
すなわち、オフセットシリンダ９が左オフセット動作されてバケット６が運転室２ａの前方にあるとき、アーム５のクラウド動作と第１ブーム３の上げ動作が単独あるいは複合操作されると、バケット６は運転室２ａに近づく方向に移動するが、油圧回路の左オフセットパイロット管路とブーム上げパイロット管路およびアーム引きパイロット管路にはソレノイドバルブがそれぞれ設けられており、バケット６が干渉防止領域１５に侵入した場合に、コントローラは各ソレノイドバルブを動作する制御信号を出力し、それによって前述した各パイロット管路の圧油が遮断されるため、左オフセット動作とアームクラウド動作および第１ブームの上げ動作はそれぞれ禁止される。また、ソレノイドバルブのスティック等の不良によって、バケット６が干渉防止領域１５で自動停止せずに緊急停止領域１６まで侵入した場合は、パイロットポンプと各方向切換弁との管路に設けられた他のソレノイドバルブがコントローラからの制御信号によって動作されるため、操作レバーと操作ペダルの操作にかかわらず、作業機７はパイロットポンプから各方向切換弁への圧油の供給が遮断され緊急停止する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の作業機の干渉防止装置では、干渉防止領域１５が運転室２ａの前方から下方にかけてほぼ一定の幅で直線的に設定されているため、干渉防止領域１５内に自動停止したバケット６をそこから退避させる際に、バケット６の回動支点が第１ブーム３の回動支点に対して上方にある場合と下方にある場合とで、第１ブーム３による退避動作を変える必要がある。
【０００７】
すなわち、図１３に示すように、バケット６の回動支点Ｑ（アーム５とバケット６とのピン接続部分）が第１ブーム３の回動支点Ｐ（旋回体２と第１ブーム３とのピン接続部分）に対して上方にある場合、干渉防止領域１５内で自動停止したバケット６の先端は、第１ブーム３を上げると矢印（イ）で示すように運転室２ａに近づくが、第１ブーム３を下げると矢印（ロ）で示すように運転室２ａから遠ざかるため、この場合は第１ブーム３の上げ動作を禁止し下げ動作を許可する必要がある。一方、バケット６の回動支点Ｑが第１ブーム３の回動支点Ｐに対して下方にある場合、例えば運転室２ａの下部前方に設定された干渉防止領域１５内で自動停止したバケット６の先端は、第１ブーム３を上げると矢印（ハ）で示すように運転室２ａから遠ざかるが、第１ブーム３を下げると矢印（ニ）で示すように運転室２ａに近づくため、この場合は第１ブーム３の下げ動作を禁止し上げ動作を許可する必要がある。
【０００８】
しかしながら、前述した従来例にあっては、バケット６が干渉防止領域１５内で自動停止した後、第１ブーム３の上げ動作は禁止されるが、第１ブーム３の下げ動作は許可されるようになっているため、運転室２ａの下部前方から下方にかけて幅広の干渉防止領域１５を設定し、バケット６を運転室２ａから充分に遠い干渉防止領域１５内で自動停止させる必要がある。このようにすると、自動停止後に第１ブーム３の下げ動作が行われたとしても、バケット６が緊急停止領域１６に侵入することや、バケット６が運転室２ａと衝突することを防止できるものの、作業中にバケット６が干渉防止領域１５内に侵入して自動停止する頻度が高くなり、その場合、バケット６を干渉防止領域１５の外側に一旦退避させなければならないため、操作性が悪いという問題があった。
【０００９】
なお、上述した従来の作業機の干渉防止装置において、ソレノイドバルブを前述した各パイロット管路に加えてブーム下げパイロット管路にも設けると、バケットが干渉防止領域内で自動停止した後、第１ブームの上げ動作と下げ動作とが共に禁止されるため、干渉防止領域を比較的幅狭に設定することができる。しかしながら、この場合、ブーム下げ動作を禁止するソレノイドバルブが必要になるため、コストが上昇するのみならず、自動停止後の退避動作時に第１ブームの上げ動作と下げ動作とが共に禁止されるため、作業の一連の流れが中断されて作業効率が低下するという問題が発生する。
【００１０】
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、作業機が干渉防止領域内に侵入した後も、作業機が運転室に干渉することなく第１ブームの上げ動作と下げ動作とを許可し、安価で操作性に優れた作業機の干渉防止装置を提供することにある。
【００１１】
【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、運転室を有する本体と、この本体の前記運転室の側方に回動可能に設けられた第１ブームと、この第１ブームに対してオフセットシリンダによって横方向に移動可能に連結された第２ブームと、この第２ブームに対して回動可能に連結されたアームと、このアームに対して回動可能に連結されたバケットと、これら第１，第２ブームとアームおよびバケットとで構成される作業機を駆動するアクチュエータと、前記運転室の周囲にその内側から外側にかけて順次設定された異常侵入判定領域および干渉防止領域を記憶するコントローラとを備え、前記運転室の前方にオフセットされた前記作業機と該運転室との干渉を前記干渉防止領域で防止し、かつ、前記作業機が前記干渉防止領域を越えて前記異常侵入判定領域内に侵入したとき、前記作業機の全ての動作を緊急停止するようにした作業機の干渉防止装置において、前記干渉防止領域が前記運転室の上部前方に設定された上部干渉防止領域と前記運転室の下部前方から下方にかけて設定された下部干渉防止領域とを有し、この下部干渉防止領域を前記第１ブームの略回動支点を中心軸とする曲面形状に形成し、前記バケットの先端が前記下部干渉防止領域内に侵入したとき、前記コントローラは、前記第１ブームの上げ動作と下げ動作とを許可し、それ以外の干渉方向への動作を禁止する制御信号を出力することを特徴としている。
【００１２】
このように構成された作業機の干渉防止装置においては、オフセットシリンダが運転室側にオフセット動作された状態で、アームのクラウド動作と第１ブームの上げ動作が単独あるいは複合操作されると、作業機は運転室に近づく方向に移動し、運転室の上部前方に設定された上部干渉防止領域内、あるいは運転室の下部前方から下方にかけて設定された下部干渉防止領域内に侵入する。その際、作業機が上部干渉防止領域内に侵入した場合には、作業機を構成する各部材の運転室側への動作が禁止され、作業機は自動停止する。一方、作業機が下部干渉防止領域内に侵入した場合には、第１ブームの上げおよび下げ動作が許可され、各々の動作により作業機の先端は第１ブームの回動支点を中心として下部干渉防止領域内をその形状に沿って回動する。したがって、第１ブームに関しては、バケットの先端が下部干渉防止領域内に侵入した後も、いちいち退避操作をすることなく、上げ動作と下げ動作とを行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１は本発明の実施形態例に係る作業機の干渉防止装置を備えた油圧ショベルの側面図、図２は該干渉防止装置の全体構成を示すブロック図、図３は油圧駆動回路を示す回路図、図４〜図１０は演算装置の処理内容を示すフローチャートであり、前述した図１１〜図１３に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態例に係る油圧ショベルにおいては、運転室２ａの前方から下方位置にかけて干渉防止領域２０が、該干渉防止領域２０の外側に減速領域２１が、該干渉防止領域２０の内側に異常侵入判定領域２２がそれぞれ設定されており、これら各領域２０，２１，２２は後述するコントローラの演算装置に記憶されている。前記干渉防止領域２０は、運転室２ａの上部前方に直線状に延びる上部干渉防止領域２０ａと、運転室２ａの下部前方から下方にかけて円弧状に延びる下部干渉防止領域２０ｂとからなり、この下部干渉防止領域２０ｂとその外側に位置する減速領域２１とは、それぞれ第１ブーム３の回動支点Ｐまたはその近傍を中心軸とする曲面形状に形成されている。すなわち、通常の領域と減速領域２１の境界線をＺ１、減速領域２１と干渉防止領域２０の境界線をＺ２、干渉防止領域２０と異常侵入判定領域２２の境界線をＺ３とすると、下部干渉防止領域２０ｂ側においてこれらＺ１〜Ｚ３は、略回動支点Ｐを中心として外側から内側に同心円状に形成されている。
【００１５】
図２において、１２，１３，１４は前述したブーム角センサ，オフセット角センサ，アーム角センサであり、これら各センサ１２，１３，１４によって検出された各作業機部材間の相対角度信号θ１，θ２，θ３はコントローラに内蔵された演算装置２３に入力される。この演算装置２３は、角度信号θ１，θ２，θ３に基づいて作業機７上の所定箇所、例えばアーム５先端の座標からバケット６の先端座標を算出する座標演算部２４と、前述した各領域を記憶する減速領域記憶部２５と干渉防止領域記憶部２６および異常侵入判定領域記憶部２７と、座標演算部２４で算出されたバケット先端座標が各記憶部２５〜２７内にあるか否かを判断し、その結果に応じて所定の制御信号を出力する比較演算部２９と、比較演算部２９からの制御信号に基づいて油圧駆動回路３１へ所定の制御信号を出力する駆動制御部３０とを備えている。この油圧駆動回路３１は、前記駆動制御部３０からの制御信号の他に、運転室２ａ内に配置した作業機７を操作するための操作手段、例えば操作レバー３２からの指示信号を入力し、これらの信号に基づいて各シリンダ８〜１１への作動油の供給量が制御される。なお、バケット先端座標の算出に際しては、例えば旋回体２と第１ブーム３との回動中心Ｐを原点とする座標系を予め設定しておき、各角度信号θ１，θ２，θ３からこの座標系におけるアーム５の先端の座標値を算出し、このアーム先端の座標値からバケット６の先端の座標値を算出すれば良い。
【００１６】
図３に示すように、前記油圧駆動回路３１は、エンジンによって駆動される油圧ポンプ３３とパイロットポンプ３４、油圧ポンプ３３から前記各シリンダ８，９，１０に供給される作動油の流れを制御するブーム用方向切換弁３５，オフセット用方向切換弁３６，アーム用方向切換弁３７、前記各シリンダ８，９，１０を操作するブーム用パイロット弁３８，オフセット用パイロット弁３９，アーム用パイロット弁４０等を備えており、バケットシリンダ１１や走行モータ等の他のアクチュエータについては図示省略してある。各パイロット弁３８，３９，４０は前記パイロットポンプ３４に連通する左側の室と右側の室とを有しており、パイロットポンプ３４から吐出される圧油は、前記操作レバー３２からの指示信号に応じてこれら左または右側の室に供給される。
【００１７】
前記ブーム用方向切換弁３５は左右両側にパイロット室を有しており、このブーム用方向切換弁３５の左側のパイロット室と前記ブーム用パイロット弁３８の左側の室とはブーム上げパイロット管路４１によって接続され、ブーム用方向切換弁３５の右側のパイロット室とブーム用パイロット弁３８の右側の室とはブーム下げパイロット管路４２によって接続されている。また、前記オフセット用方向切換弁３６も左右両側にパイロット室を有しており、このオフセット用方向切換弁３６の左側のパイロット室と前記オフセット用パイロット弁３９の左側の室とは右オフセットパイロット管路４３によって接続され、オフセット用方向切換弁３６の右側のパイロット室とオフセット用パイロット弁３９右側の室とは左オフセットパイロット管路４４によって接続されている。さらに、前記アーム用方向切換弁３７も左右両側にパイロット室を有しており、このアーム用方向切換弁３７の左側のパイロット室と前記アーム用パイロット弁４０の左側の室とはアーム引きパイロット管路４５によって接続され、アーム用方向切換弁３７の右側のパイロット室とアーム用パイロット弁４０右側の室とはアーム押しパイロット管路４６によって接続されている。
【００１８】
前記ブーム上げパイロット管路４１にはブーム用電磁比例減圧弁４７が、前記アーム引きパイロット管路４５にはアーム用電磁比例減圧弁４８がそれぞれ介設されており、これら電磁比例減圧弁４７，４８はタンクに接続されるポートを有している。これら電磁比例減圧弁４７，４８は前記演算装置２３の駆動制御部３０から出力される制御信号の電流値に比例して動作され、通常は最大レベルの電流Ｉａを入力してブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５を全開し、制御信号として電流値が最小レベルの電流Ｉｂを入力した場合、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５の圧油を遮断してタンクに戻し、制御信号として電流値が最大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを入力した場合、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５の圧油を絞ってパイロット圧を減圧する。一方、前記左オフセットパイロット管路４４にはオフセット用電磁切換弁４９が介設されており、この電磁切換弁４９はタンクに接続されるポートを有している。この電磁切換弁４９も前記演算装置２３の駆動制御部３０から出力される制御信号によって切り換え動作され、制御信号を入力した場合にのみ、左オフセットパイロット管路４４の圧油を遮断してタンクに戻す。
【００１９】
次に、本実施形態例の動作を主に図４〜図１０に示すフローチャートを用いて説明する。
【００２０】
バケット６の先端と運転室２ａとの接触のおそれがない通常操作の場合、すなわち、バケット６が運転室２ａの周囲に設定された減速領域２１の外側に位置している場合、ブーム用およびアーム用電磁比例減圧弁４７，４８とオフセット用電磁切換弁４９は全て図３に示す位置にある。この状態で、例えばブーム用の操作レバー３２が図３の左側に倒されると、パイロットポンプ３４から吐出される圧油は、ブーム用パイロット弁３８の左側の室からブーム上げパイロット管路４１、ブーム用電磁比例減圧弁４７を経てブーム用方向切換弁３５の左側のパイロット室に供給され、ブーム用方向切換弁３５は作動を開始する。そして、ブーム用方向切換弁３５が中立位置から左側の位置に切り換えられると、油圧ポンプ３３の圧油はブーム用方向切換弁３５を経てブームシリンダ８のボトム側に供給され、ブームシリンダ８が伸長して第１ブーム３が上昇する。これとは反対に、ブーム用の操作レバー３２が図３の右側に倒されると、パイロットポンプ３４から吐出される圧油はブーム用パイロット弁３８の右側の室からブーム下げパイロット管路４２を経てブーム用方向切換弁３５の右側のパイロット室に供給され、ブーム用方向切換弁３５は作動を開始する。そして、ブーム用方向切換弁３５が中立位置から右側の位置に切り換えられると、油圧ポンプ３３の圧油はブーム方向切換弁３５を経てブームシリンダ８のロッド側に供給され、ブームシリンダ８が伸縮して第１ブーム３が下降する。同様に、オフセット用操作レバー３２の操作量に応じてオフセットシリンダ９が伸縮し、アーム５とバケット６が第１ブーム３に対して横方向に右オフセットあるいは左オフセット操作され、また、操作レバー３２の操作量に応じてアームシリンダ１０が伸縮し、アーム５が引きあるいは押し操作される。
【００２１】
このとき、演算装置２３は、最初に図４の手順Ｓ−１に示すように、異常処理のフラグがセットされているか否かを判断し、フラグがセットされていない場合は、手順Ｓ−２においてブーム角センサ１２とオフセット角センサ１３およびアーム角センサ１４からの相対角度信号θ１，θ２，θ３を座標演算部２４に入力し、次いで手順Ｓ−３において相対角度信号θ１，θ２，θ３からアーム５先端の座標を演算した後、手順Ｓ−４においてアーム先端座標からバケット先端座標を演算する。次に、手順Ｓ−５に移行し、比較演算部２９は座標演算部２４で算出されたバケット先端座標と減速領域記憶部２５とを比較し、バケット６の先端が減速領域２１の内側にあるか否か、換言すると、バケット６の先端が境界線Ｚ１内に侵入したか否かを判断する。
【００２２】
手順Ｓ−５での判断結果がＮＯのとき、すなわち、バケット６の先端が減速領域２１に侵入していない場合は、手順Ｓ−６に移行して通常処理が行われる。この場合、図５に示すように、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最大レベルの電流Ｉａを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力せず、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５および左オフセットパイロット管路４４を全開する。したがって、各シリンダ８，９，１０は対応する操作レバー３２の操作量に応じた通常の動作が行われる。また、手順Ｓ−５での判断結果がＹＥＳのときには手順Ｓ−７に移行し、比較演算部２９はバケット先端座標と干渉防止領域記憶部２６とを比較し、バケット６の先端が上部または下部干渉防止領域２０ａ，２０ｂの内側にあるか否か、換言すると、バケット６の先端が境界線Ｚ２内に侵入したか否かを判断する。
【００２３】
手順Ｓ−７での判断結果がＮＯのとき、すなわち、バケット６の先端が減速領域２１内にある場合は、手順Ｓ−８に移行して減速処理が行われる。この場合、図６に示すように、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に電流値が最大レベルと最小レベルの間の電流Ｉｃを出力し、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５の圧油を絞ってパイロット圧を減圧すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力せず、左オフセットパイロット管路４４を全開する。したがって、ブームシリンダ８とアームシリンダ１０は対応する操作レバー３２の操作量に比べて減速され、第１ブーム３とアーム５の動作速度は遅くなる。また、手順Ｓ−７での判断結果がＹＥＳのときには手順Ｓ−９に移行し、比較演算部２９はバケット先端座標と異常侵入判定領域記憶部２７とを比較し、バケット６の先端が異常侵入判定領域２２の内側にあるか否か、換言すると、バケット６の先端が境界線Ｚ３内に侵入したか否かを判断する。
【００２４】
手順Ｓ−９での判断結果がＮＯのときには手順Ｓ−１０に移行し、比較演算部２９はバケット６の先端が下部干渉防止領域２０ｂ内にあるか否かを判断する。手順Ｓ−１０での判断結果がＮＯのとき、すなわち、バケット６の先端が上部干渉防止領域２０ａ内にある場合は、手順Ｓ−１１に移行して停止処理Ａが行われる。この場合、図７に示すように、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力し、ブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５および左オフセットパイロット管路４４の圧油を遮断してタンクに戻す。したがって、バケット６の先端が運転室２ａに近づく方向に各操作レバー３２を操作し、パイロットポンプ３４からブーム上げパイロット管路４１とアーム引きパイロット管路４５および左オフセットパイロット管路４４に圧油が供給されたとしても、これら管路４１，４４，４５にパイロット圧が立たないため、作業機７は自動停止し、第１ブーム３の上げ動作とアーム５の引き動作および左オフセット動作は禁止される。
【００２５】
一方、手順Ｓ−１０での判断結果がＹＥＳのとき、すなわち、バケット６の先端が下部干渉防止領域２０ｂ内にある場合は、手順Ｓ−１２に移行して停止処理Ｂが行われる。この場合、図８に示すように、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７に最大レベルの電流Ｉａを出力してブーム上げパイロット管路４１を全開するが、アーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力し、アーム引きパイロット管路４５と左オフセットパイロット管路４４の圧油を遮断してタンクに戻す。したがって、バケット６の先端が運転室２ａに近づく方向へ各操作レバー３２を操作しても、アーム５の引き動作と左オフセット動作とが禁止され、作業機７は自動停止するが、第１ブーム３の上げ動作と下げ動作を含みそれ以外の動作は許可される。その際、第１ブーム３を上げまたは下げ動作すると、バケット６の先端は第１ブーム３の回動支点Ｐを中心に下部干渉防止領域２０ｂ内を回動するため、自動停止した後に第１ブーム３の動作を続行したとしても、バケット６の先端が運転室２ａに干渉することはない。なお、これら減速処理と停止処理Ａおよび停止処理Ｂは、バケット６の先端を運転室２ａから遠ざかる方向へ移動し、バケット６の先端が減速領域２１の外側まで退避した位置で自動的に解除され、再び前述した通常処理が行われる。
【００２６】
手順Ｓ−９での判断結果がＹＥＳのとき、すなわち、各センサ１２〜１４や電磁比例減圧弁４７，４８あるいは電磁切換弁４９等の不良が原因で、バケット６の先端が境界線Ｚ３を越えて異常侵入判定領域２２に侵入すると、手順Ｓ−１３に移行して異常処理が行われる。この場合、図９に示すように、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力し、前述した停止処理Ａと同様に、干渉方向の動作を全て禁止して作業機７を緊急停止させる。また、異常処理のフラグをセットすると共に、ブザーを鳴らしたりランプを点灯する等の警報を発して、オペレータに何らかの異常があったことを知らせる。
【００２７】
手順Ｓ−１３において異常処理のフラグがセットされると、バケット６の先端を異常侵入判定領域２２から減速領域２１の外側まで退避させたとしても、第１ブーム３の上げ動作とアーム５の引き動作および左オフセット動作は禁止されたままであり、通常の作業を行うことができなくなる。このような場合は、エンジンを停止させた状態で、不良の原因となったセンサやバルブを正常なものに交換した後、再度エンジンを始動させて手順Ｓ−１に戻る。前述したように、この手順Ｓ−１において、異常処理のフラグがセットされているか否かが判断され、この場合はフラグがセットされたままであるため、手順Ｓ−１から手順Ｓ−１４に移行して復帰処理が行われる。図１０に示すように、この復帰処理において、駆動制御部３０はブーム用電磁比例減圧弁４７とアーム用電磁比例減圧弁４８に最小レベルの電流Ｉｂを出力すると共に、オフセット用電磁切換弁４９に切換信号を出力することにより、干渉方向の動作を全て禁止する状態を維持し、例えばリセットスイッチから異常復帰信号がオンされると、異常処理のフラグをリセットして復帰処理が終了し、手順Ｓ−２に戻る。
【００２８】
このように、上記実施形態例にあっては、バケット６の先端が運転室２ａの周囲の干渉防止領域２０に侵入して自動停止した状態でも、バケット６の先端が運転室２ａの下部前方から下方位置にかけて設定された下部干渉防止領域２０ｂ内に位置している場合は、第１ブーム３を上げまたは下げ操作したとしても、バケット６の先端は曲面形状の下部干渉防止領域２０ｂ内を回動して運転室２ａに干渉しないため、作業を中断することなく第１ブームの上げ動作と下げ動作を引き続き行うことができ、作業効率を高めることができる。また、下部干渉防止領域２０ｂの曲面形状によって自動停止後の第１ブーム３の下げ動作を可能にしているため、ブーム下げパイロット管路４２にブーム下げ動作を禁止するソレノイドバルブを設ける必要はなくなり、コストの上昇を抑えることができる。さらに、下部干渉防止領域２０ｂの内外に異常侵入判定領域２２と減速領域２１を設け、これら各領域２０ｂ，２２，２１を第１ブーム３の略回動支点Ｐを中心に同心円に設定したため、通常の操作の妨げになる減速の領域や自動停止の領域を極力少なくすることができ、この点からも作業効率を高めることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３０】
作業機が干渉防止領域内に侵入した際に、バケットの先端が運転室の下部前方から下方位置にかけて設定された下部干渉防止領域内に位置している場合は、作業を中断することなく第１ブームの上げ動作と下げ動作を引き続き行うことができ、安価で操作性に優れた作業機の干渉防止装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る作業機の干渉防止装置を備えた油圧ショベルの側面図である。
【図２】図１の干渉防止装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】図２の干渉防止装置に備えられる油圧駆動回路を示す回路図である。
【図４】図２の干渉防止装置に備えられる演算装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】図４の演算装置の通常処理を示すフローチャートである。
【図６】図４の演算装置の減速処理を示すフローチャートである。
【図７】図４の演算装置の停止処理Ａを示すフローチャートである。
【図８】図４の演算装置の停止処理Ｂを示すフローチャートである。
【図９】図４の演算装置の異常処理を示すフローチャートである。
【図１０】図４の演算装置の復帰処理を示すフローチャートである。
【図１１】従来例に係る作業機の干渉防止装置を備えた油圧ショベルの側面図である。
【図１２】該油圧ショベルの平面図である。
【図１３】該油圧ショベルにおける干渉防止領域とバケットとの関係を示す説明図である。
【符号の説明】
２　旋回体
２ａ　運転室
３　第１ブーム
４　第２ブーム
５　アーム
６　バケット
７　作業機
８　ブームシリンダ
９　オフセットシリンダ
１０　アームシリンダ
１２　ブーム角センサ
１３　オフセット角センサ
１４　アーム角センサ
２０　干渉防止領域
２０ａ　上部干渉防止領域
２０ｂ　下部干渉防止領域
２１　減速領域
２２　異常侵入判定領域
２３　演算装置
２４　座標演算部
２９　比較演算部
３０　駆動制御部
３１　油圧駆動回路
３２　操作レバー
４７　ブーム用電磁比例減圧弁
４８　アーム用電磁比例減圧弁
４９　オフセット用電磁切換弁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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